JP2654767B2 - 繰出し式研磨ベルトおよびそのベルトを用いた研磨ヘッド装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繰出し式研磨ベルトお
よびそのベルトを用いた研磨ヘッド装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術とその課題】周知のごとく、研磨ベルトと
はベルト状になった研磨布紙の総称であるが、この研磨
ベルトと加工物との接触のやり方で、１）コンタクトホ
イル方式、２）プラテン（押圧）方式、および、３）フ
リ−ベルト方式に分類される。

【０００３】このプラテン方式の研磨機の１つが図６に
示すような可動プラテン式研磨機として知られている。
すなわち、駆動輪１Ａとアイドル輪２Ａとの間に張架さ
れたＣ’方向に走行する無端状研磨ベルト３Ａによって
加工表面の大きい加工物４Ａを研磨するに当り、研磨ベ
ルト３Ａの裏面に可動ロ−ラ５Ａを設け、この可動ロ−
ラ５ＡをＤ’方向に往復させながら、研磨ベルト３Ａを
加工物４Ａの表面に押付けて研磨するようになってい
る。

【０００４】一方、例えば、鉄道用車体の表面に塗布し
たパテ（下地の窪み、割れ、穴などの欠陥を埋めて、塗
装のため平坦さを向上させる肉盛り塗料で、通常、１．
５〜２ｍｍの厚さに塗布する）の表面を研磨するため、
前記のようなプラテン式無端状研磨ベルトを用いて研磨
しようとすれば、新規な状態の研磨ベルトによる研磨
と、研磨作業経過により若干目詰まりした状態の研磨ベ
ルトによる研磨との仕上面が相違し、しかも、研磨面に
ベルト走行方向の筋状のキズが発生し易く、ひいては、
良好な仕上面が得られない。殊に、小巾（例えば、１０
０ｍｍ）の研磨ベルト、すなわち、小形研磨機で広範囲
なパテ表面を研磨する場合、仕上面にムラが発生し易
い、という問題があった。

【０００５】そこで本発明は、かかる問題を解決するた
めに、その目的とするところは、繰出し・巻取り式（以
下、本発明では単に繰出し式という）の研磨ベルトを用
い、しかも、研磨ベルトを往復動させてパテ表面の研磨
仕上げを良好にしようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成させる
ため、本発明の要旨とするところは、１）ストックボビ
ンと巻取りボビンとに亘り、かつ、各ボビンにロ−ル巻
きされた研磨ベルトと、該研磨ベルトの裏面にファスナ
−を介して着脱自在とし、かつ、前記研磨ベルトに比べ
小重量の無端状バックアップベルトと、これらの研磨ベ
ルトとバックアップベルトを合せてワ−クに対向するプ
ラテンと、に用いる繰出し式研磨ベルトにあって、前記
バックアップベルトをタイミングベルトとしたことを特
徴とする繰出し式研磨ベルトにあり、また、２）ストッ
クボビンと巻取りボビンとに亘り、かつ、各ボビンにロ
−ル巻きされた研磨ベルトと、該研磨ベルトの裏面にフ
ァスナ−を介して着脱自在とし、かつ、前記研磨ベルト
に比べ小重量の無端状バックアップベルトと、これらの
研磨ベルトとバックアップベルトを合せてワ−クに対向
するプラテンと、からなる繰出し式研磨ベルトを用いた
研磨ヘッド装置にあって、前記バックアップベルトを、
前記研磨ベルトの繰出し方向に往復動および回転させる
駆動プ−リに張架したことを特徴とする繰出し式研磨ベ
ルトを用いた研磨ヘッド装置にある。

【０００７】

【実施例】本発明を添付図面に示す実施例により詳細に
述べる。図１は本発明の実施例の要部概略斜視図、図２
は図１の側面図、図３は図２の要部断面図、図４は図１
を含む全体斜視図、図５は図４の要部詳細断面図であ
る。

【０００８】本実施例は、鉄道用車体の鋼板表面にパテ
を塗布し、その表面の凹凸等をなくすためにパテを研磨
する小形研磨機に好都合であり、特に、ロボット等の研
磨機本体に付設して、広範囲なパテ表面を効率よく、か
つ、均一に研磨するのに好都合である。勿論、ビル用エ
レベ−タの箱体のパテであってもよい。

【０００９】先ず、本実施例の研磨ヘッド装置ＧＨにつ
いて述べる。特に、図１および図２において１は研磨ベ
ルト（巾１００ｍｍ）であって、この研磨ベルト１は、
ストックボビン２と巻取りボビン３とに亘りロ−ル巻き
されＣ矢方向に繰出される。

【００１０】４は無端状バックアップベルト（巾１００
ｍｍ）で、１対のアイドラ−５，５と駆動プ−リ６とに
張架されている。

【００１１】７は押付け板（板状プラテン）でバックア
ップベルト４と研磨ベルト１とを合せてワ−ク８へ押し
つけている。または、ワ−ク８の押しつけ力に対向させ
ている。

【００１２】なお、この押付け板７は、図４に示すよう
にロ−ラ状プラテンとして、複数のロ−ラ７ａ，７ａ…
であってもよい。このロ−ラ７ａ群を用いる場合は、ワ
−ク表面が必ずしも平坦面でない場合に都合がよい。

【００１３】ここにおいて、この研磨ベルト１とバック
アップベルト４とはファスナ−９の歯９ａ，９ｂ（図３
参照）によって着脱自在に一体化される。そのため、駆
動プ−リ６を図１のＡ矢方向に所定の角度（例えば、３
０°）だけ正逆転させると、バックアップベルト４も同
方向に往復動するので、ファスナ−９で結合された研磨
ベルト１も一体的になってＤ矢方向に往復動する。そし
て、駆動プ−リ６を図１のＢ矢方向に所定量だけ回転さ
せると、研磨ベルト１も一体となって同方向に回転し
て、ストックボビン２から新規な研磨ベルト１の部分が
繰出され、使用済みの研磨ベルト１の部分は巻取りボビ
ン３に巻取られる。

【００１４】したがって、押付け板７をバックアップベ
ルト４と研磨ベルト１とを合せてワ−ク８へＦ方向に押
付け、駆動プ−リ６を所定の角度だけ、所定のスピ−ド
（例えば、１０００往復毎分）でＡ矢方向に正逆転させ
ると、ワ−ク８の表面は、あたかも人手によってサンド
ペ−パ−をこすって研磨するごとく、美麗に研磨され
る。そして、研磨ベルト１に目詰まりや砥粒の剥離によ
って研磨能力が低下すると、駆動プ−リ６を所定量だけ
回転させ、新規な研磨ベルト１の部分を繰出し、研磨能
力を維持させる。

【００１５】なお、この新規な研磨ベルト１の部分の繰
出しや巻取り操作は、研磨加工中でも、研磨加工を一旦
停止してからでもよい。

【００１６】次に、これらの研磨ベルト１、バックアッ
プベルト４およびファスナ−９の詳細について述べる。

【００１７】図３において、研磨ベルト１には表面側に
接着層１０を介して砥粒１１が基材１２に付着してお
り、この基材１２の裏面側にファスナ−９の一方の歯９
ａをもつテ−プ１３ａが添着されている。バックアップ
ベルト４はタイミング歯付ベルト、すなわちタイミング
ベルト４４で構成され（バックアップベルトとタイミン
グベルトとを別体とし、これを一体的に結合してもよ
い）、タイミング歯１４の反対側に、ファスナ−９の他
方の歯９ｂをもつテ−プ１３ｂが添着されている。

【００１８】したがって、前記駆動プ−リ６はタイミン
グプ−リ６６（図５参照）で構成し、バックアップベル
ト４の往復動がスリップなしに行われる。

【００１９】次に、以上のような研磨ヘッド装置ＧＨを
もって、ロボット作業を行う研磨機全体の概要を述べ
る。

【００２０】図４において、研磨ヘッド装置ＧＨはヘッ
ドフレ−ム１５に組込まれており、すなわち、このヘッ
ドフレ−ム１５にストックボビン２、巻取りボビン３、
アイドラ−５、駆動プ−リ６、および押付け板７等が装
着されている。そして、このヘッドフレ−ム１５は水平
ビ−ム１６の先端に垂直面でＩ矢方向に揺動自在に取付
けられている。

【００２１】この水平ビ−ム１６は、基台１７に立設さ
れた本体フレ−ム１８にＫ矢方向に昇降およびＬ方向に
進退自在に取付けられている。この本体フレ−ム１８を
立設している基台１７は、１対のレ−ル１９，１９上に
Ｊ矢方向に摺動自在に載置されている。

【００２２】したがって、研磨ヘッド装置ＧＨは、レ−
ル１９上を左右方向（Ｊ矢方向）に移動すると共に、本
体フレ−ム１８に対し昇降および進退する。更に、研磨
ヘッド装置ＧＨは水平ビ−ム１６の軸芯を中心に垂直面
で揺動して、研磨ベルト１の走行の向きを変更する。そ
の結果、研磨機にワ−ク８の形状を予め教示しておけ
ば、広範囲な波状面をもつワ−ク８を自動的に研磨する
ことができる。

【００２３】次に、研磨ベルト１、すなわち、バックア
ップベルト４を往復動および回転させる機構について述
べる。

【００２４】図５において、先ず、バックアップベルト
４の往復動について述べる。前記駆動プ−リ６、すなわ
ち、タイミングプ−リ６６は大ボ−ルベアリング２０，
２０…を介して、前記ヘッドフレ−ム１５で回転可能に
支持されており、しかも、その回転軸芯に研磨ベルト更
新用軸２１が、小ボ−ルベアリング２２，２２…を介し
て、貫通して挿入されている。

【００２５】このタイミングプ−リ６６の一端には往復
動用フランジ２３が一体的に設けられ、この往復動用フ
ランジ２３の偏心位置に揺動ア−ム２４の先端部が、ボ
ルト２５を介して、固着されている。

【００２６】この揺動ア−ム２４の基部には、ボルトを
用いた偏心ピン２６を介して、偏心輪２７が連結されて
いる。すなわち、揺動ア−ム２４にはベアリング２８を
介して、偏心ピン２６が挿入されており、この偏心ピン
２６のネジ部が偏心輪２７に螺入されて固着されてい
る。

【００２７】この偏心輪２７の回転軸２９には、第１の
往復動用タイミングプ−リ３０が固着され、この第１の
往復動用タイミングプ−リ３０は、往復動用タイミング
ベルト３１を介して、第２の往復動用タイミングプ−リ
３２に連結されている。この第２の往復動用タイミング
プ−リ３２は往復動用モ−タ３３に連結されている。

【００２８】前記偏心輪２７の回転軸２９は、ベアリン
グ３４，３４…を介して、回転部材３５で支持されてい
る。

【００２９】したがって、往復動用モ−タ３３を起動す
れば、減速されて第２の往復動用タイミングプ−リ３２
→往復動用タイミングベルト３１→第１の往復動用タイ
ミングプ−リ３０→回転軸２９によって偏心輪２７を回
転させる。その結果、偏心輪２７に偏心的に固着された
揺動ア−ム２４の先端部が、その偏心ピン２６を中心に
揺動し、そのため、往復動用フランジ２３が往復回動し
て、タイミングプ−リ６６を往復動させ、その結果、バ
ックアップベルト４→ファスナ−９→研磨ベルト１を往
復動させる。

【００３０】次に、バックアップベルト４の回転（研磨
ベルト更新ともいう）について述べる。

【００３１】前記研磨ベルト更新用軸２１の一端には、
第１の更新用タイミングプ−リ３６が固着され、他端に
は前記回転部材３５が固着されている。

【００３２】この第１の更新用タイミングプ−リ３６
は、更新用タイミングベルト３７を介して、第２の更新
用タイミングプ−リ３８に連結されている。この第２の
更新用タイミングプ−リ３８は更新用モ−タ３９に連結
されている。

【００３３】したがって、更新用モ−タ３９を起動すれ
ば、減速されて第２の更新用タイミングプ−リ３８→更
新用タイミングベルト３７→第１の更新用タイミングプ
−リ３６→研磨ベルト更新用軸２１→回転部材３５によ
って、回転軸２９を、タイミングプ−リ６６の回転中心
の太陽として惑星的に回転させ、その結果、タイミング
プ−リ６６を回転させて、研磨ベルト１を更新させる。

【００３４】なお、図示しないが、研磨ベルト１はバッ
クアップベルト４と接合している部分と、ストックボビ
ン２および巻取りボビン３との各間は、研磨ベルト１を
往復動させるため、きわめてゆるく形成している。その
ため、巻取りボビン３側にテンションプ−リを介在さ
せ、研磨ベルト１を更新させるときのみ研磨ベルト１に
張力を与えるようにしている。そして、このテンション
プ−リは揺動ア−ムの先端に設け、この揺動ア−ムが所
定の角度揺動すると、リミットスイッチが作動して、巻
取りボビン３を駆動するモ−タを停止するようにしてい
る。また、研磨ベルト装置ＧＨは、必ずしもロボットに
取付ける必要はなく、単なる工作機台に取付けてもよ
い。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、繰出し式研磨ベルト
を、ファスナ−を介して着脱するバックアップベルトに
より、研磨ベルトの繰出し方向に往復動および更新させ
るための回転を行うので、あたかも手によるサンドペ−
パ−のように、ワ−クの研磨仕上りが均一にできるばか
りか、小重量のバックアップベルトを往復動および回転
させるので、機械的振動の発生が少ない。また、バック
アップベルトをタイミングベルトにすれば、研磨ベルト
の往復動および回転がスリップなしに精密に行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の要部概略斜視図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】図２の要部断面図である。

【図４】図１を含む全体斜視図である。

【図５】図４の要部詳細断面図である。

【図６】従来例である。

【符号の説明】

１…研磨ベルト、２…ストックボビン、３…巻取りボビ
ン、４…バックアップベルト、６…駆動プ−リ、７…押
付け板、８…ワ−ク、９…ファスナ−、４４…タイミン
グベルト

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ストックボビンと巻取りボビンとに亘
   り、かつ、各ボビンにロ−ル巻きされた研磨ベルトと、
   該研磨ベルトの裏面にファスナ−を介して着脱自在と
   し、かつ、前記研磨ベルトに比べ小重量の無端状バック
   アップベルトと、これらの研磨ベルトとバックアップベ
   ルトを合せてワ−クに対向するプラテンと、に用いる繰
   出し式研磨ベルトにあって、 前記バックアップベルトをタイミングベルトとしたこと
   を特徴とする繰出し式研磨ベルト。
2. 【請求項２】 ストックボビンと巻取りボビンとに亘
   り、かつ、各ボビンにロ−ル巻きされた研磨ベルトと、
   該研磨ベルトの裏面にファスナ−を介して着脱自在と
   し、かつ、前記研磨ベルトに比べ小重量の無端状バック
   アップベルトと、これらの研磨ベルトとバックアップベ
   ルトを合せてワ−クに対向するプラテンと、からなる繰
   出し式研磨ベルトを用いた研磨ヘッド装置にあって、 前記バックアップベルトを、前記研磨ベルトの繰出し方
   向に往復動および回転させる駆動プ−リに張架したこと
   を特徴とする繰出し式研磨ベルトを用いた研磨ヘッド装
   置。