JP2546832Y2 - 研削装置の成形ロール支持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、被加工材の加工面に成
形ロールを圧接し、これにより該加工面の研削研磨加工
を施す研削装置の成形ロール支持装置

【０００２】

【従来の技術】内外に種々の曲率をもった円弧面を有す
る矩形枠体状の被加工材の側面研削を施すに際して、研
磨成形ロールを備えた研削ヘッドをＸ−Ｙ方向に随意に
移動可能として、成形ロールを加工面に圧接して、その
研削加工を施すようにする手段が、特開昭64-45554号に
開示されているように提案されている。

【０００３】この手段は、研削成形ロールの交換頻度が
高いという欠点があり、そこで加工面に倣った研磨面を
周面に備える成形ロールと、案内ロールとに研削ベルト
を掛け渡し、加工面に研削ベルトを介して成形ホイール
を圧接し、該研削ベルトにより被加工材の加工面を研削
研磨する構成が提案された。

【０００４】一方、これらの成形ロールは、被加工材に
直接接触するものと、間接的に接触するものとの相違は
あるとしても、いずれも被加工材の加工面に倣って当接
し、該加工面に倣う研削を生じさせる点においては同じ
である。

【０００５】このように湾曲等複雑な形状の加工面の研
削研磨をする場合にあっては、該加工面の不整一、成形
ロール側の摩耗、該加工面と圧接面間の研磨屑の介在等
により、成形ロールが加工面に常に均一に面接触するも
のではなく、研磨中において、成形ロールにさまざま方
向の負荷がかかる。尚、成形ロールが整一な円周面を有
していても、加工中の負荷の発生は避けることができな
い。

【０００６】ところが、上述の研削成形ロールにおいて
みられるように、成形ロールはその駆動軸に固結されて
おり、負荷を吸収することができず、駆動軸に疲労を与
えたり、成形ロールが加工面からずれたり、成形ロール
が過剰な力で圧接して加工面の研削研磨不良や該成形ロ
ールの急摩耗を生じたりする欠点があった。また、上述
のように研削ベルトを介して加工面を研削する手段にあ
っては、該研削ベルトの厚の相違等の要因が重なり、加
工面と成形ロールとの上下のずれや、これに伴う振動が
生じ易く、さらに研磨不良が頻発することが予想され
る。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】そこで、かかる問題点
を解決するものとして、被加工材の加工面に圧接する成
形ロールの軸孔に、上下に固定部を備え、かつ該固定部
間に伸縮筒部を配設してなる緩衝連結筒を内嵌して、該
成形ロールを緩衝連結片の下固定部に固着し、前記成形
ロールの駆動軸を緩衝連結片の上固定部に固着したもの
が実願平２−９５４２７号で提案された。

【０００８】かかる構成にあって、成形ロールを加工面
に圧接させた場合に、加工面に比較的大きな凹凸等があ
っても、駆動軸と成形ロールとの間には緩衝連結片が配
設され、その伸縮筒部が弾縮する。

【０００９】ところが、かかる構成にあっては、緩衝連
結片の可撓性により成形ロールの軸心が駆動軸に対して
傾斜可能となっており、このため、偏荷重がかかると、
これに倣って傾動して加工材の研削面に整一に接触する
ことができなかったり、振動やビビリが発生する等の問
題があり、必ずしも上述の課題が充分に解決されている
とは言い難かった。本考案は、かかる問題点を解決し得
る成形ロール支持装置の提供を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案は、被加工材の加
工面に圧接する成形ロールの上端面に、軸受により支持
された回動案内軸を軸心を一致させて固着すると共に、
該回動案内軸の回動中心に、上下に固定部を備え、かつ
該固定部間に伸縮筒部を配設してなる緩衝連結筒の、そ
の下固定部を固着し、さらに駆動源と連係する連継被動
体の下端を前記緩衝連結片の上固定部に固着することに
より、前記緩衝連結筒を介して成形ロールに回動力を伝
達するようにしたことを特徴とする研削装置の成形ロー
ル支持装置である。本考案は、被加工材の加工面に圧接
する成形ロールの上端面に、軸受により支持された有底
筒状の回動案内軸を、軸心を一致させて底部を固着する
ことにより取付けると共に、該回動案内軸の内部に、上
下に固定部を備え、かつ該固定部間に伸縮筒部を配設し
てなる緩衝連結筒の、その下固定部を同心状に固着し、
駆動源と連係する連継被動体の下端を前記緩衝連結片の
上固定部に固着することにより、前記緩衝連結筒を介し
て成形ロールに回動力を伝達するようにし、さらには前
記軸受を、サンデイングフレームに保持されて外方へ移
動可能に付勢された軸杆に支持するようにしたことを特
徴とする研削装置の成形ロール支持装置。

【００１１】

【作用】加工面の不整一、成形ロール側の摩耗、該加工
面と圧接面間の研磨屑の介在、研削ベルトの肉厚のばら
つき等により、研磨中において成形ロールに上下方向へ
の負荷がかかった場合に、成形ロールと、連継被動体間
には伸縮筒部を備える緩衝連結筒が介装され、この負荷
は該伸縮筒部の伸縮により緩衝される。また、回動案内
軸がサンデイングフレームに保持されて外方へ移動可能
に付勢された軸杆に支持された軸受に保持されている。
このため、成形ロールは、その軸心の傾動を生じないで
加工面に圧接する。従って、該成形ロールは、負荷によ
り傾斜することなく加工面に対して上下，左右方向で追
従してこれに倣うこととなり、整一に接触する位置を保
持され、上記の負荷が発生しても、振動やビビリが発生
せず、かつ駆動側への振動の伝播がなく、静滑な研削研
磨が可能となる。

【００１２】

【実施例】添付図面について本考案の一実施例を説明す
る。本考案を適用したベルト研削装置について、以下説
明する。図１〜３について、１は機枠であって、その台
面１ａ上には、保持テーブル２が設けられ、該保持テー
ブル２上の各角部に空気吸引により吸着機能を持つ保持
部３が設けられ、該保持部３上に矩形枠等からなる被加
工材ｗが乗載されて、吸着保持される。

【００１３】一方、機枠１の両側から立ち上がった側壁
部１ｂ，１ｂ上には、前後方向に配設された螺子ガイド
５ａ，５ｂを軸受６，６で支持し、一方の螺子ガイド５
ａの端部に設けられたギヤーボックス７ａから突出する
被動車を前後走行モータ８（第３図参照）にチエーンで
連係し、さらに他方の螺子ガイド５ｂの端部に配設した
ギヤーボックス７ｂと、前記ギヤーボックス７ａとの間
に差し渡した連結軸９により、前後走行モータ８の駆動
力を他方の螺子ガイド５ｂにも伝導し、而して前後走行
モータ８の駆動により左右の螺子ガイド５ａ，５ｂを同
一方向に回転制御するようにしている。

【００１４】この螺子ガイド５ａ，５ｂには、走行体１
０の両端部が螺合し、螺子ガイド５ａ，５ｂと平行に側
壁部１ｂ，１ｂ上に形成したガイド条４，４に支持され
て前後走行モータ８の駆動により、該走行体１０を左右
方向に移動制御するようにしている。前記走行体１０の
前面には左右方向の走行ガイド条１１，１１が平行に設
けられており、この走行ガイド条１１，１１に、走行フ
レーム１２が嵌着している。そして、前記走行体１０内
に左右に差し渡された螺子ガイド１３に走行フレーム１
２の雌螺子１４を螺合し、該螺子ガイド１３を走行体１
０の一端部上面に取付けた走行モータ１７により回動す
ることにより、走行ガイド条１１，１１のガイド作用に
より走行フレーム１２を左右方向へ移動制御可能として
いる。

【００１５】前記走行フレーム１２の前面には昇降フレ
ーム２０を配設して、該走行フレーム１２内で上下に差
し渡された昇降螺子１８に螺合し、走行フレーム１２上
に取り付けられた昇降モータ２２の駆動により昇降螺子
１８を回動して、昇降フレーム２０を、前記走行フレー
ム１２の前面に形成された上下の昇降ガイド溝２３で案
内して昇降制御し得るようにしている。前記昇降フレー
ム２０には軸受ケース２５ａ，２５ｂが取り付けられ、
該軸受ケース２５ｂ上に台座２６を介して水平方向の回
動制御モータ２７が配設され、さらに前記軸受ケース２
５の下部に配置された吊持フレーム２４を前記回動制御
モータ２７で回転させるようにしている。この吊持フレ
ーム２４は図４，５で拡大して示すように門形をしてお
り、その内部には、駆動体３０が支持される。

【００１６】その他、吊持フレーム２４の側面には、図
４鎖線で示すように工具駆動用モータ２９が必要に応じ
て取付けられ、該モータ２９により、被加工材ｗを加工
するための、砥石，研磨ブラシ等種々の加工工具が装着
される。

【００１７】吊持フレーム２４の垂下部の両内側には、
夫々円弧状ガイド２８，２８が固定される。そしてこの
円弧状ガイド２８には駆動体３０の両側に取付けた扇状
摺動板３１の円弧溝３２が固定円弧片３３を円弧状ガイ
ド２８に下方から当ててから外嵌される。この摺動板３
１の上縁には円弧状歯車３４が形成され、前記吊持フレ
ーム２４に形成した回動制御モータ２７の操作孔３３に
挿通した手動工具３５の歯車３５ａに噛み合って、該手
動工具３５を回転制御することにより、前記駆動体３０
を前記円弧状ガイド２８に沿って傾動可能としている。

【００１８】前記摺動板３１を左右で固定する連結枠３
６上には回転モータ３７が配設され、図６に示すように
前記連結枠３６内で回転モータ３７の駆動軸３８を下方
へ突出すると共に、該駆動軸３８と平行に連動軸３９を
前記駆動軸３８から円弧状ガイド２８の中心側に偏位さ
せて配設し、該連結枠３６内で、回転モータ３７と連動
軸３９とをベルトにより連係させている。そして前記連
動軸３９の下端には短円筒状の連継回動体４１が固定さ
れている。また駆動体３０の連結枠３６の下面には前記
回転モータ３７の直下位置で、下面が平滑状となってい
る磁石からなる連接板４０が配設されている。

【００１９】前記駆動体３０の下部には、ベルト研削ユ
ニット５０が取り付けられる。ベルト研削ユニット５０
は板状のサンデイングフレーム５１を支持基体とし、そ
の上面には被接板６０が固定されている。またその下部
には、被加工材ｗの加工面と合致した周面形状を備えた
成形ロール５２と、テンション案内ロール５３とが軸を
上下方向にして支持され、各ロールに研削ベルト６１を
掛け渡している。

【００２０】前記従動案内ロール５３は、その軸を前記
サンデイングフレーム５１の内部に水平方向に挿通した
支軸５７の外端に設けた自在継手５８により支持され、
傾動可能となっており、その位置を自在継手５８の上部
の固定装置５６により固定可能としている。また、支軸
５７の周囲に付装した発条５９により外方付勢してい
る。これにより研削ベルト６１は従動案内ロール５３に
より緊張を保たれ、かつ該従動案内ロール５３は自在継
手５８に対して適宜に傾動させ、研削ベルト６１の偏り
に対して舵取り作用を可能としている。

【００２１】前記成形ロール５２は、後述するロール支
持装置を介してサンデイングフレーム５１の上部に配設
される連継被動体５５と連係している。そして、該ベル
ト研削ユニット５０は被接板６０を連接板４０に接合す
ることにより連結され、その連結状態で、後述する連係
機構により連継回動体４１と連継被動体５５とが接続し
て、前記回転モータ３７の駆動力が成形ロール５２に伝
導し、研削ベルト７０は各ロールの周りを走行すること
となる。

【００２２】また成形ロール５２の位置は円弧状ガイド
２８の回転中心とがほぼ一致するようにしている。そし
て被加工材ｗの加工面の位置に対応して前記手動工具３
５の歯車３５ａを回動すると、円弧状ガイド２８の案内
作用により、駆動体３０，ベルト研削ユニット５０は一
体的に回転し、上述のように成形ロール５２は、その回
転中心と一致しているから自転し、その位置ずれが防止
される。

【００２３】さらには前記成形ロール５２の上端面には
鋸歯状の案内周溝６５ａを有するロール片６４が同心状
に固着されている。またテンション案内ロール５３の上
部にも案内周溝６５ｂが形成され、案内周溝６５ａ，６
５ｂに保持ベルト６６が嵌着状に掛渡されている。この
保持ベルト６６の外側面には、表面にキノコ状又は鈎状
等の無数の係止突起からなるいわゆるマジックテープが
あらかじめ接合されている。そしてこの保持ベルト６６
を含めて成形ロール５２，案内ロール５３に研削ベルト
６１を掛渡すことにより、該研削ベルト６１の上部裏面
を接合布７２の無数の係止突起に引っ掛けて、研削ベル
ト６１を前記保持ベルト６６に接合するようにしてい
る。

【００２４】これにより前記研削ベルト６１は保持ベル
ト６６を介して案内周溝６５ａ，６５ｂに保持され、そ
の上下方向移動が拘束されて、研削ベルト６１の上下方
向離脱が阻止され、加工材の加工面に対して成形ロール
５２の圧接力により研削ベルト６１を緊密かつ均等な圧
力で接しながら摺擦することが可能となる。しかも、研
削ベルト６１の構造が複雑化することはなく、市販製品
により形成容易な単純構成の二種類のベルト６１，６６
を用いて順次掛渡せば良く、製造が簡易となる。

【００２５】次に、本考案にかかる成形ロール５２の支
持装置を図７に従って説明する。前記ロール片６４は、
成形ロール５２の心軸７０に固着した上端を突出した連
結軸７１の上端突出部に外嵌して配設され、さらに該ロ
ール片６４に形成した嵌挿溝７２には有底筒状の回動案
内軸７３を座定し、前記サンデイングフレーム５１に保
持した軸受７４内に内嵌して回転可能としている。この
回動案内軸７３の内部には緩衝連結筒７５が配設され、
ボルト７６を螺合することにより、前記ロール片６４，
回動案内軸７３及び緩衝連結筒７５を連結軸７１に固定
して、夫々を成形ロール５２に同心状に固着するように
している。

【００２６】前記軸受７４は、軸杆７７等により前記サ
ンデイングフレーム５１に保持され、図示しない付勢機
構により図７の右方（外方）へ付勢することにより、そ
の左右方向のガタツキを防止している。

【００２７】前記緩衝連結筒７５の構成を図８，９で詳
細に説明する。前記緩衝連結筒７５の上下には固定部７
５ａ，７５ｂを備え、かつ該固定部７５ａ，７５ｂ間に
伸縮筒部７５ｃを具備している。この前記緩衝連結筒７
５は、合成樹脂材料からなり、その伸縮筒部７５ｃは、
複数の環状片ｘを連結部ｙ，ｙで接続して、該環状片間
に空隙ｚを形成してなる。前記連結部ｙ，ｙは同一径方
向に対峙して配設され、かつ上下の連結部対ｙ，ｙ相互
は図９に示すように90度食い違った位置としている。そ
して固定部７５ａ，７５ｂが相対的に移動すると、前記
連結部ｙ，ｙを支点として、各環状片ｘが傾動し、その
相対的移動を可能にし、而して伸縮作用を生じている。
この伸縮筒部７５ｃの構造としては、蛇腹状やコイル状
等種々提案され得る。

【００２８】そして上述したように緩衝連結筒７５の下
固定部７５ｂの内孔にボルト７６を挿通して連結軸７１
に螺合することにより、回動案内軸７５の回動中心に固
着されることとなる。

【００２９】一方、サンデイングフレーム５１には、前
記回動案内軸７３と同心状に連継被動体５５が軸受８０
に支持されて上下移動不能に保持されている。そしてそ
の下端に連成した連係軸８１を前記緩衝連結筒７５の上
固定部７５ａの内孔に挿通して押し螺子８２で固定し、
これにより該連継被動体５５を緩衝連結筒７５及び回動
案内軸７３を介して成形ロール５２と連結している。前
記連継被動体５５は対向状に形成した上下方向の摺動孔
８３，８３に連係子８４を挿通して発条８５により上方
付勢し、これにより図６で示すように駆動体３０の下方
から被接板６０を４０に接合して、成形ロール５２の適
宜回動位置で、前記８４の両端を連継回動体４１に形成
した嵌挿溝４２，４２に係合し、回転モータ３７の駆動
力が連継回動体４１，連継被動体５５を介して成形ロー
ル５２に伝播されるようにしている。

【００３０】上述の構成にあって、ベルト研削ユニット
５０の成形ロール５２，案内ロール５３，５４に掛け渡
された研削ベルト６１は、成形ロール５２が連継回動体
４１と連継被動体５５との接続により回転モータ３７の
駆動力が作用して駆動回転することにより走行する。そ
してかかる状態で、まず回動制御モータ２７を駆動して
駆動体３０及び連接板４０を回転し、成形ロール５２を
被加工材ｗの所要加工面に対向する位置とする。そして
前後走行モータ８を移動制御して、走行体１０を図１中
Ｘ方向に移動し、走行モータ１７を移動制御して、走行
フレーム１２をＹ方向移動し、さらに昇降モータ２２を
駆動制御して昇降フレーム２０を走行フレーム１２に対
して昇降する。そして必要によって、上述のように手動
工具３５の歯車３５ａを回動して、成形ロール５２を傾
斜させる。これにより加工面が上面にあっても研削加工
が可能となる。またベルト研削ユニット５０を水平位置
として研削する場合にあっては、研削ベルト６１の下縁
から下方には突出物がないから、被加工材ｗの支持状態
に拘束されず、円滑な加工が可能となる。

【００３１】そして前後走行モータ８，走行モータ１７
の制御により、ベルト研削ユニット５０は加工面に沿っ
て走行し、その研削ベルト６１を介して成形ロール５２
が加工面に圧接し、かつ成形ロール５２の駆動により研
削ベルト６１が該加工面に擦過しながら走行し、これに
より、被加工材ｗの研削研磨がなされることとなる。

【００３２】ところで、このように成形ロール５２を加
工面に研削ベルト６１を介して圧接する場合にあって
は、該加工面の不整一、成形ロール側の摩耗、該加工面
と圧接面間の研磨屑の介在、研削ベルト６１の肉厚のば
らつき等により、研磨中において成形ロール５２に上下
方向への負荷がかかる。しかるに、成形ロール５２と、
連継被動体５５間には伸縮筒部７５ｃを備える緩衝連結
筒７５が介装され、この負荷は該伸縮筒部７５ｃの伸縮
により緩衝される。一方、回動案内軸７３が軸受７４に
保持されているため、前記成形ロール５２の軸心は常に
一定位置に保たれており、このため成形ロール５２の傾
動を生じない。従って、該成形ロール５２は、負荷によ
り傾斜することなく加工面に対して上下方向で追従して
これに倣うこととなり、整一に接触する位置を保持さ
れ、振動やビビリが発生せず、かつ駆動側への振動の伝
播がなく、静滑な研削研磨が可能となる。

【００３３】本実施例は研削ベルト６１を用いたものに
緩衝連結筒７５を適用した実施例を示したが、被加工材
ｗに直接接触する研削成形ロールを用いた研削装置にも
適用することができる。

【００３４】

【考案の効果】本考案は、上述のように、被加工材の加
工面に圧接する成形ロール５２と、駆動源と接続する連
継被動体５５との間に緩衝連結筒７５及び回動案内軸７
３を配設し、その伸縮筒部７５ｃの伸縮作用により、成
形ロール５２に生ずる負荷を吸収すると共に、サンデイ
ングフレームに保持されて外方へ移動可能に付勢された
軸杆７７に支持された軸受７４によって、緩衝連結筒７
５を支持することにより成形ロール５２の軸心を傾きな
く保持するようにしたから、該負荷に対して上下，左右
方向移動の追従を維持でき、加工材に対して偏当たり等
がなくなり可及的に静滑な研削研磨が可能となり、かつ
良好な研削肌を得ることができ、さらには成形ロール５
２、研削ベルト６１等の研削加工具の摩耗も緩和される
等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用するベルト研削装置の正面図であ
る。

【図２】同上の平面図である。

【図３】同上の側面図である。

【図４】吊持フレーム２４等を示す拡大正面図である。

【図５】同上の一部切欠側面図である。

【図６】駆動体３０とベルト研削ユニット５０との連結
を示す一部切欠側面図である。

【図７】成形ロール５２の連結状態を示す縦断側面図で
ある。

【図８】緩衝連結筒７５の側面図である。

【図９】環状片ｘ，ｘの分割斜視図である。

【符号の説明】

５０ ベルト研削ユニット ５２ 成形ロール ５３ 案内ロール ５５ 連継被動体 ６１ 研削ベルト ７３ 回動案内軸 ７４ 軸受 ７５ 緩衝連結筒 ７５ａ，７５ｂ 固定部 ７５ｃ 伸縮筒部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工材の加工面に圧接する成形ロール５
   ２の上端面に、軸受７４により支持された有底筒状の回
   動案内軸７３を、軸心を一致させて底部を固着すること
   により取付けると共に、該回動案内軸７３の内部に、上
   下に固定部７５ａ，７５ｂを備え、かつ該固定部間に伸
   縮筒部７５ｃを配設してなる緩衝連結筒７５の、その下
   固定部７５ｂを同心状に固着し、駆動源と連係する連継
   被動体の下端を前記緩衝連結片７５の上固定部７５ａに
   固着することにより、前記緩衝連結筒７５を介して成形
   ロール５２に回動力を伝達するようにし、さらには前記
   軸受７４を、サンデイングフレームに保持されて外方へ
   移動可能に付勢された軸杆７７に支持するようにしたこ
   とを特徴とする研削装置の成形ロール支持装置。