JP2761632B2

JP2761632B2 - 研磨装置

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Publication number: JP2761632B2
Application number: JP5229396A
Authority: JP
Inventors: 陸郎清水
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2016-02-14
Also published as: JPH09225795A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被加工物の表面を磨
き得る研磨装置に関するものであり、特に研磨工具を回
転中の被加工物に対し一定の力で所定方向に押付けるよ
うにし、かつ軽量化した研磨加工ヘッドをＸ軸方向、Ｙ
軸方向に移動自在とした研磨装置に関するものである。
本発明の研磨装置は、例えば金型の周面や溝等の側面、
カムの摺動面、装飾品等の研磨（磨き）仕上げに使用す
れば特に有効である。

【０００２】

【従来の技術】従来より研磨工具を回転中の被加工物に
対し一定の力で常に同じ一方向に押付けて研磨するよう
にした研磨装置において、研磨工具を取付ける研磨加工
ヘッドの軸心は固定軸心として移動させないようにし、
被加工物を取付けるための回転テーブルをＸ軸方向、Ｙ
軸方向に移動自在とした研磨装置が提案されている。例
えば、特公平６ー３９０５２号の超精密研削装置等がこ
れである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
装置では回転テーブル、その駆動用モータ、該モータ支
承用のスライドテーブル等の重量物を一体的にＸ軸方
向、Ｙ軸方向に移動自在としているために、本来被加工
物の研磨個所の形状に追随してＸ軸方向、Ｙ軸方向に容
易に移動すべき筈の回転テーブルが急には移動できず、
いわゆる応答性（追随性）が悪いので研磨工具に無理が
掛かったり、あるいは研磨工具としてバフを使用する場
合には押しつぶされて充分な研磨ができない等の問題点
があった。また、回転テーブルとモータ支承用スライド
テーブルを一体に連結するものは回転テーブル駆動用の
ベルトのみであり、ベルトが切損した場合には、回転テ
ーブルが機外に放り出されて落下するおそれがあるとい
う問題点があった。さらに、この装置は複雑なスピンド
ル偏位機構や上下振動機構等を有し、構造が複雑である
という問題点があった。

【０００４】さらにまた、本願発明者は応答性がよくな
いという上記問題点を解決するために研磨加工ヘッドを
軽量化すると共に、研磨加工ヘッド自体をＸ軸方向、Ｙ
軸方向に移動自在にし、さらに研磨の仕上がりをよくす
るために研磨工具と回転テーブルの相互の回転方向を変
える等種々研究を行なったところ、特定形状の外周部や
内周部を有する被加工物では研磨工具が特定の研磨個所
で急速に滑る状態で移動して研磨むらを生ずる等の問題
点があることが判明した。すなわち、外周部や内周部が
円形や円に近い楕円等の場合には、被加工物の回転に伴
い研磨工具は、内周部、外周部上を略均等な相対速度で
移動し、むらのない研磨作業が可能であるが、研磨個所
が特殊形状の場合には研磨工具が滑る状態で急速に移動
し、研磨むらを生ずる。例えば、図１２に示すような幅
の狭い長手状の内周面Ｓ４を有する被加工物を研磨砥石
５０との回転方向を互いに逆向きにして研磨する場合
（被加工物は反時計方向、研磨砥石５０は時計方向）に
は、同図（イ）では研磨砥石５０は重錘による引張力Ｆ
で引張られＡ点に位置しているが、被加工物が矢印Ｍ方
向（反時計方向）に回転し、図（ロ）の状態になると、
研磨砥石５０は矢印Ｎ方向（時計方向）に回転している
ので、その回転力により同図に示す位置まで移動し、さ
らに被加工物が回転し図（ハ）の状態になると、研磨砥
石５０も同図のＢ点付近まで移動することになる。この
ように、傾斜面が急になると研磨砥石５０はそこに位置
することができず、引張力Ｆにより一挙に内周面に沿っ
て移動し、図（ニ）に示すようにＤ点付近まで滑ること
になる。こうなると、ＡＤ間のほとんどは研磨されず、
研磨むらを生じる。被加工物が１８０度回転した場合に
は、ＢＣ間も同様に研磨むらを生じる。（なお、研磨砥
石と被加工物が同方向に回転する場合はこのような問題
は生じない）。また、図１３に示すような幅の狭い長手
状の外周面Ｓ５を有する被加工物を研磨する場合には、
同図（イ）に示す状態から矢印Ｍ方向に被加工物が回転
すると、同図（ロ）に示すように研磨砥石５０は外周
面Ｓ５上を瞬時にＰ点からＱ点付近にまで移動するの
で、被加工物の両側に研磨むらを生じるようになる。本
発明はこのような事情を背景としてなされたものであ
り、本発明の目的は、被加工物の研磨すべき個所の形状
に応じて研磨工具が容易に移動し得る応答性のよい研磨
装置、前記応答性がよく、かつ研磨むらを生じない研磨
装置および回転テーブルが機外に落下するおそれのない
研磨装置並びにこれらの特長を備えると共に構造が簡単
な研磨装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような目的
を達成するためになされたものであり、本発明は下記の
ように構成される。Ａ被加工物を取付けるための回転テーブルの上方に、
研磨工具を備えた研磨加工ヘッドを下向き、かつ上下方
向に往復動可能に配置すると共に前記研磨工具を回転テ
ーブルに取付けられた被加工物に対し一定の力で常に同
じ一方向に押付けて研磨するようにした研磨装置であっ
て、前記回転テーブルは上下方向の固定軸心周りに駆動
回転可能とされると共に、前記研磨加工ヘッドはエアー
モータの先端部に研磨工具を取付け得るようにしてな
り、かつ該研磨加工ヘッドは水平面のＸ軸方向、Ｙ軸方
向に移動可能に設けられると共に、重錘によりＸ軸方向
もしくはＹ軸方向のいずれか一方向に引張力を加えら
れ、該引張力により一定の力で研磨工具を被加工物に押
付け得るようにし、しかも前記回転テーブルと研磨工具
とは互いに同方向回転と逆方向回転とを所定間隔で繰り
返すようにした研磨装置。Ｂ被加工物を取付けるための回転テーブルの上方に、
研磨工具を備えた研磨加工ヘッドを下向き、かつ上下方
向に往復動可能に配置すると共に前記研磨工具を回転テ
ーブルに取付けられた被加工物に対し一定の力で常に同
じ一方向に押付けると共に、研磨工具が特定位置にある
ときにはさらに前記力と直角方向の力を加えるようにし
た研磨装置であって、前記回転テーブルは上下方向の固
定軸心周りに駆動回転可能とされると共に、前記研磨加
工ヘッドはエアーモータの先端部に研磨工具を取付け得
るようにしてなり、かつ該研磨加工ヘッドは水平面のＸ
軸方向、Ｙ軸方向に移動可能に設けられると共に、重錘
によりＸ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか一方向に引
張力を加えられ、該引張力により一定の力で研磨工具を
被加工物に押付け得るようにし、しかも前記回転テーブ
ルと研磨工具とは互いに同方向回転と逆方向回転とを所
定間隔で繰り返すようにし、さらに前記重錘の引張力が
作用する方向と直角方向の引張力を研磨加工ヘッドに作
用させ得る引張ばねを設け、及び／又は前記直角方向の
引張力と逆方向の引張力を研磨加工ヘッドに作用させ得
る他の引張ばねを設け、前記回転テーブルの軸心を通る
重錘による引張力方向の軸線から研磨工具が変位したと
き該軸線上に引き戻す方向の引張力を作用させ、及び／
又は前記軸線から変位した研磨工具が前記重錘による引
張力により該変位と逆方向に滑りを生じ移動した際前記
軸線から行き過ぎないように引張力を作用させるように
構成し、幅の狭い長手状等の特定形状の内周部を有する
被加工物でも研磨できるようにした研磨装置。Ｃ前記Ａ項もしくはＢ項記載の研磨装置において、研
磨加工ヘッドが前記重錘による引張力方向と直角方向に
移動しないように規制する掛止め装置を設けて構成し、
幅の狭い長手状等の特定形状の外周部を有する被加工物
の研磨を可能とした研磨装置。Ｄ前記Ａ項〜Ｃ項のいずけか１項に記載の研磨装置に
おいて、前記研磨加工ヘッドは前記回転テーブルの固定
軸心に対して傾斜させ得ると共に傾斜角を調節可能とし
た研磨装置。Ｅ前記Ａ項〜Ｄ項のいずれか１項に記載の研磨装置に
おいて、前記研磨加工ヘッドは回転テーブルを有する機
台上に昇降可能に設けられた研磨加工ヘッド取付部材に
水平面のＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能に設けられ、か
つ研磨加工ヘッド取付部材上には１対のガイド部材をＹ
軸方向に配置し、各ガイド部材には内部にスライドベア
リングを嵌着した１対の前後方向滑動ブロックをそれぞ
れ滑動可能に嵌合させると共に、両前後方向滑動ブロッ
ク間に１対のガイド部材をＸ軸方向に配置し、該ガイド
部材には内部にスライドベアリングを嵌着した一つの左
右方向滑動ブロックを滑動可能に嵌合させ、研磨工具を
取付け得るエアーモータからなる研磨加工ヘッドを前記
左右方向滑動ブロックに上下方向に調節可能、かつ傾斜
角度を調節可能に取付け、さらに前記研磨加工ヘッドに
直接もしくは他の部材を介して重錘の引張力をＹ軸方向
に加えるようにし、しかも前記研磨加工ヘッド取付部材
は流体圧シリンダ装置により上下に往復動可能とした研
磨装置。Ｆ前記Ｃ項〜Ｅ項のいずれか１項に記載の研磨装置に
おいて、研磨加工ヘッドが前記重錘による引張力方向と
直角方向に移動しないように規制する前記掛止め装置も
しくは前記左右方向滑動ブロックがＸ軸方向に移動する
ことを規制する前記掛止め装置により幅の狭い長手状等
の特定形状の外周部を有する被加工物の研磨を可能と
し、掛止め装置の掛止めを外すことにより前記特定形状
に限定されない被加工物の研磨を可能とした研磨装置。
ここに、「水平面のＸ軸方向、Ｙ軸方向」における「水
平面」とは厳密な意味での水平面に限らず、若干傾斜し
た場合も含むものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を記載した図
面に基づいて、発明の実施の形態を詳細に説明する。図
１〜図３において、１０は機台上端部に取付られた基板
であり、基板１０上には被加工物を取付けるための回転
テーブル１２が配置されている。回転テーブル１２は軸
受により回転可能に支承されると共に、下方に突出した
軸部に取付けられたプーリ１４と変速モータ１６のプー
リ１８とにベルト２０が張設され、回転テーブル１２が
駆動可能とされている。回転テーブル１２は所定回転ご
と（例えば３回転ごと）に回転方向が変わるようにされ
ている。なお、回転テーブル１２にはＴ形溝（図示省
略）が十字状に設けられている。

【０００７】基板１０上に立設された１対のガイドバー
２２には、図４に示す研磨加工ヘッド取付部材としての
取付板２４が昇降可能に嵌合されている。すなわち、図
２に示すように基板１０上に取付けられた１対の支持部
材２６によりガイドバー２２が直立状態に支持されると
共に、取付板２４の下方に突設されたガイド部２８には
スライドベアリング（図示省略）が嵌着され、このスラ
イドベアリングによりガイドバー２２が滑動可能に支持
され昇降可能とされている。さらに、基板１０上の前記
１対のガイドバー２２間には流体圧シリンダ装置３０が
取付けられると共に、そのピストンロッドは取付板２４
に連結され、取付板２４は上下に往復動可能とされてい
る。

【０００８】取付板２４の左右両側には図１に示すよう
に１対のガイドバー３２が、水平方向に平行に配置され
ている。すなわち、各ガイドバー３２の両端部は取付板
２４上に配置された支持部材３４により固定されてい
る。各ガイドバー３２には、内部にスライドベアリング
を嵌着した前後方向滑動ブロック３６が嵌合され、滑動
可能とされている。さらに、両前後方向滑動ブロック３
６上には、それぞれ断面Ｌ字状の取付部材３８、４０が
取付けられると共に、両取付部材３８、４０は互いに平
行な１対のガイドバー４２により連結されて、両前後方
向滑動ブロック３６が一体化され、前後方向すなわち図
上Ｙ軸方向に滑動可能とされている。なお、ガイドバー
４２は前記ガイドバー３２に対し直角に交わる方向、す
なわちＸ方向に配置されている。

【０００９】両ガイドバー４２には図１に示すように左
右方向滑動ブロック４４が滑動可能に取付けられてい
る。すなわち、左右方向滑動ブロック４４は、その内部
を貫通する２つの孔にスライドベアリングが装着され、
その内部にそれぞれ各ガイドバー４２が嵌合されて、左
右方向（図上Ｘ軸方向）に滑動可能とされている。左右
方向滑動ブロック４４には、図１、図３に示すようにエ
アーモータ４６を保持し得る支持部材４８が設けられ、
エアーモータ４６を上下方向に調節可能に取付けできる
ようにされている。図５に示されるように、支持部材４
８は外形が円筒状のエアーモータ４６の嵌り得る貫通孔
が形成されると共に、この貫通孔に通ずるスリット状の
すり割を有し、締付ボルト（図示省略）で締付けること
によってすり割部の隙間を小さくして、エアーモータ４
６を上下方向の任意位置に調節可能に取付け得るように
されている。なお、本実施例ではエアーモータ４６は時
計方向に回転させている。勿論、反時計方向に回転させ
ることも可能である。エアーモータ４６はそのスピンド
ル先端に研磨工具としての研磨砥石５０が取付け可能と
されており、研磨加工ヘッドを構成している。従って、
研磨砥石５０を取付けた研磨加工ヘッドしとてのエアー
モータ４６は回転テーブル２４の上方においてＸ軸方
向、Ｙ軸方向に移動可能である。エアーモータは小形、
軽量であるから、その採用により研磨加工ヘッドの小形
化、軽量化を図ることができる。

【００１０】左右方向滑動ブロック４４に対する支持部
材４８の取付けは、図５に示すように支持部材４８の背
面側には、所定幅の嵌合部を有し、かつ突出部が下方に
延出した部材５２をねじ止めすると共に、左右方向滑動
ブロック４４にはボルト挿通孔を有する２つの突部が所
定間隔を隔てて突出してなる部材５４をねじ止めし、か
つ部材５２の突出部を部材５４の両突部間に嵌合させ、
両者を貫通する孔にボルト５６を挿通し、その先端部に
レバー付ナット（図示省略）を螺合し、締付けることに
より行なう。支持部材４８は通常エアーモータ４６が鉛
直方向を向くように取付けられるが、締付時の傾きを変
えることによりエアーモータ４６の傾斜角を調節するこ
とができる。また、エアーモータ４６の側方には図６に
示すようにエアーモータの上下調節装置が設けられてい
る。すなわち、支持部材４８の側方には、めねじ部を有
する部材６０が取付けられ、かつ該部材６０にはねじ軸
６２が螺合されると共に、エアーモータ４６の上端部に
は、エアーモータ４６を挟持する状態に部材６４が取付
けられ、該部材６４にはねじ軸６２を上下位置を変えな
いで回動可能に支持し得る部材６６が取付けられてい
る。使用時には支持部材４８のすり割の締付ボルト（図
示省略）を緩めてから、ねじ軸６２の上端部のつまみを
廻せば、エアーモータ４６が上下し、上下位置の調節が
容易にできる。なお、部材６７は上下調節量がデジタル
表示されるようした部材である。

【００１１】図１、図３に示すように、両前後方向滑動
ブロック３６の後端部間に取付けられた連結板６８の中
間部にはワイヤ取付用のフック７０が設けられている。
フック７０に一端を固定されたワイヤ７２は、取付板２
４上に設けた支持部材７４のガイドプーリ７６に巻掛け
られ、他端部にはウエイト（重錘）７８が吊下げられ、
連結板６８等と一体的に組付けられた支持部材４８およ
びこれに取付けられたエアーモータ４６を常時後方向き
（Ｙ軸方向）に引張るようにされている。

【００１２】さらに、図１に示すように左右方向滑動ブ
ロック４４と一方の前後方向滑動ブロック３６との間に
は引張ばね８０が引張力調節可能に設けられ、左右方向
滑動ブロック４４が所定位置から離れたときに引張力が
働くようにされている。なお、引張ばね８０は複数（本
実施例では２つ）の引張ばねが直列に結合され、かつ継
目において折曲げ可能とされている。すなわち、前後方
向滑動ブロック３６に取付けられたねじ取付部材８２に
螺着された調節ねじ８４に、引張ばね８０の一端部が係
止されると共に他端部は左右方向滑動ブロック４４に係
止され、例えば支持部材４８に取付けられたエアーモー
タ４６の研磨砥石５０が、回転テーブル１２の軸心を通
るＹ軸線付近より右側に位置するとき、初めてばねの引
張力が作用し、上記Ｙ軸線より左側に位置するときに
は、ばねによる引張力は働かないようにされている。ま
た、引張ばね８０は結合部で折曲げ可能とされているの
で、研磨砥石５０がＹ軸線より左側に移動する際、移動
の妨げとはならない。なお、被加工物の研磨個所の形状
等に応じて、調節ねじ８４により、引張力が作用し始め
る位置を調節することができる。

【００１３】基板１０上には、図７に示すように取付板
２４の側方に軸状部材８８が立設され、該軸状部材８８
には２つのスイッチ取付部材９０が所定間隔を隔てて調
節可能に取付けられると共に、各スイッチ取付部材９０
には門形の光電スイッチ９２が取付けられている。一方
取付板２４の側面には光電スイッチ９２を作動させるた
めの作動部材９４が取付けられ、光電スイッチ９２内の
投光部と受光部の隙間に達したとき光電スイッチ９２が
作動するようにされている。すなわち、流体圧シリンダ
装置３０が作動し、取付板２４が下降して作動部材９４
が下方の光電スイッチ９２の前記隙間に達したとき、光
電スイッチ９２が働き、流体圧シリンダ装置３０を停止
させると共に、流体圧シリンダ装置３０の作動方向を切
換え取付板２４を上昇させる。取付板２４が上昇し作動
部材９４が上方の光電スイッチ９２の前記隙間に達した
とき、流体圧シリンダ装置３０を停止させると共に作動
方向を切換え、取付板２４を下降させる。以下、この繰
返しにより、取付板２４およびこれに取付けられたエア
ーモータ４６を自動的に往復動するようにされている。

【００１４】さらに、図１に示すように左右方向滑動ブ
ロック４４と連結板６８との間には掛止部材８６、係止
部材８５等からなる掛止め装置が設けられ、エアーモー
タ４６のＸ軸方向の移動を規制するようにされている。
掛止め装置は、図８に示すように所定幅の切欠部を有す
る取付部材８７が連結板６８にボルト締めされて固定さ
れると共に、該切欠部に所定幅の掛止部材８６がピン８
９により回動可能に取付けられ、さらに掛止部材８６が
嵌り得る切欠凹部を有する係止部材８５が左右方向滑動
ブロック４４上に取付けられてなるものである。掛止部
材８６を係止部材８５の切欠凹部に嵌め入れれば、左右
方向滑動ブロック４４およびこれに取付けられたエアー
モータ４６はＸ軸方向の移動が不能となり、掛止部材８
６を回動して上記係合を外せば、左右方向滑動ブロック
４４の上記規制が解除され、エアーモータ４６はＸ軸方
向の移動が可能となる。なお、通常は上記掛止め装置は
掛止めを解除した状態にしておく。

【００１５】以上のように構成された実施例装置におい
て、例えば図９に示すような環状の内周面Ｓ１を有する
被加工物Ｗ１を研磨する場合について説明する。（な
お、図９では、研磨状態の理解を容易にするため被加工
物は模式的形状で示す。図１０の場合も同様である）。
回転テーブル１２に被加工物Ｗ１を固定し、ウエイト７
８による引張力Ｆが加えられた状態で研磨砥石５０を内
周面Ｓ１に接触させてから、実施例装置の起動スイッチ
が入れられると、エアーモータ４６に圧力空気が供給さ
れて研磨砥石５０が回転し、内周面Ｓ１の研磨が開始さ
れる。上記起動スイッチが入れられると同時に変速モー
タ１６が回転し、回転テーブル１２も回転するので、同
図（イ）〜（ホ）に示すように内周面Ｓ１の全周が研磨
されることになる。また、研磨砥石５０の回転と同時
に、取付板２４が上下に往復動するようにされているの
で、取付板２４上の研磨砥石５０も上下に往復動するこ
とになり、研磨能率が向上する。また、研磨砥石５０の
回転方向は変わらないが、回転テーブル１２は所定回転
ごとに回転方向がかわるので、被加工物Ｗ１と研磨砥石
５０とは互いに同方向回転と逆方向回転をくり返すこと
になる。従って、一方向の回転で生じがちな研磨むらが
解消され、研磨むらを回避できる利点がある。図１０に
示すような環状の外周面Ｓ２を有する被加工物Ｗ２を研
磨する場合には、外周面Ｓ２に研磨砥石５０を押付ける
状態にして、起動スイッチを入れると、研磨砥石５０が
外周面Ｓ２に接触しつつ、被加工物Ｗ２が回転するので
同図（イ）〜（ホ）に示すように外周面Ｓ２の全周が研
磨されることになる。なお、図９、図１０に示すような
長径と短径との差の小さい、いわゆる楕円度の小さい被
加工物等を研磨する場合には、研磨砥石５０を横方向
（Ｘ軸方向）に移動させる力は殆ど働かないので、研磨
砥石５０は横方向にあまりうごかず、従って、図１に示
す引張ばね８０が、引き伸ばされて、研磨砥石５０に引
張力を及ぼすことはない。

【００１６】被加工物Ｗ１、Ｗ２の回転に伴い研磨砥石
５０もＹ軸方向に反復移動を繰返すことになるが、研磨
砥石５０を駆動するエアーモータ４６は、電動モータに
比しはるかに小形かつ軽量にでき、さらにエアーモータ
４６と一緒に移動する部材は前後方向滑動ブロック３
６、左右方向滑動ブロック４４、支持部材４８、ガイド
バー３２、４２等で点数が少なく、軽量化できるので、
研磨砥石５０は被加工物Ｗ１、Ｗ２の回転によく追随し
てＹ軸方向に移動でき、応答性がよい。Ｘ軸方向に移動
する場合にも同様である。また、被加工物Ｗ１、Ｗ２の
回転に対する研磨砥石５０の応答性がよいので、回転テ
ーブル１２の回転数を比較的速くでき、研磨の作業能率
を向上させ得る利点がある（一方、従来技術の項で述べ
た先行技術例では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に移動する部材
が多く、かつ重いので、応答性がよくない。従って、回
転テーブルの回転数を速くすることは困難であり、研磨
作業の能率向上は期待できない）。さらに本実施例で
は、上記先行技術例のように複雑なスピンドル偏位機構
や上下振動機構がないので、構造を簡単にできる利点が
ある。

【００１７】次に、幅が狭く細長い形状の内周部を有す
る被加工物を研磨する場合、例えば図１２（イ）に示す
ように長手の楕円状の内周面Ｓ４を研磨する場合には、
被加工物と研磨砥石５０の回転が逆方向のときにおい
て、もし引張ばね８０が設けられていないと、被加工物
が矢印Ｍ方向（反時計方向）に回転すると、研磨砥石５
０は矢印Ｎ方向（時計方向）に回転しているので、その
転がり力が加わり、図（ロ）の状態を経て図（ハ）に示
す状態となる。このように傾斜面が急になると、研磨砥
石５０は、その位置に止どまることができず、ウエイト
７８による引張力Ｆにより一挙に内周面をＢ点付近から
Ｄ点付近まで滑り、図（ニ）に示す状態になる。こうな
ると、内周面のＡＤ間はほとんど研磨されず、研磨むら
を生ずる。ところが、本実施例では、図１に示すように
引張ばね８０を設け、前述のような滑りが生じた際、研
磨砥石５０が回転テーブル１２の軸心を通るＹ軸線より
右側に行き過ぎないように引張力を作用させているの
で、研磨砥石５０は図（ニ）上のＡ点近くの二点鎖線で
示す位置付近に止どまることになる。従って、研磨むら
を生じない。（引張ばね８０を設けていない場合におい
て、被加工物が１８０度回転すれば同様にＢＣ間で研磨
むらを生じるが、引張ばね８０を設ければ研磨むらを防
止できる）。なお、引張ばね８０は複数の引張ばねをそ
の継目において折曲げ可能に結合しているので、研磨砥
石５０が図１上で左側に移動する際妨げとはならない。
また、引張ばね８０を図１上で左右方向滑動ブロック４
４の右側に設け、その引張力により研磨砥石５０を常時
前記Ｙ軸付近に位置させ、研磨むらを生じないようにし
てもよい。研磨砥石５０はＹ軸付近からあまり移動しな
いので、内周面を略均等に研磨することが可能となり、
研磨むらがさらに生じにくい利点がある。研磨砥石５０
の回転方向を反時計方向とする場合には、研磨砥石５０
の滑り方向は上述の場合と逆になるので、引張ばね８０
を設ける位置は上述の場合と逆にする。すなわち、滑り
発生時の研磨砥石５０の戻りすぎ防止の引張ばねは、左
右方向滑動ブロック４４の右側に設け、常時Ｙ軸付近に
研磨砥石５０を位置させるための引張ばねは、左右方向
滑動ブロック４４の左側に設ける。また、引張ばね８０
を左右方向滑動ブロック４４の両側に設けるようにして
もよい。一方の引張ばね８０は滑り発生時の研磨砥石５
０の戻りすぎを防止すると共に、他方の引張ばね８０は
常時Ｙ軸付近に研磨砥石５０を位置させるように作用
し、両引張ばね８０の相乗効果により研磨砥石５０がＹ
軸から変位しにくくしして、研磨むらをさらに減少させ
る利点を有する上に、研磨砥石５０が時計方向、反時計
方向のいずれの場合にも対応できる利点がある。なお、
両引張ばね８０は中間部で折曲げ可能とされているの
で、一方が作用するとき他方がその作用を阻害すること
はない。

【００１８】また、幅が狭く細長い外周部を有する被加
工物を研磨する場合、例えば図１３に示すように、幅が
狭く長手の楕円状の外周面Ｓ５を有する被加工物を研磨
する場合には、研磨砥石５０はウエイト７８の引張力Ｆ
により外周面を瞬時にＰ点からＱ点側に移動するので、
研磨むらを生じるが、前述の掛止め装置を使用し、研磨
砥石５０のＸ軸方向の移動ができなくすれば、研磨砥石
５０の前述のような移動が制限される。従って、研磨む
らを防止できる。

【００１９】傾斜面を研磨する場合には、エアーモータ
４６を傾斜して行なう。例えば、図１１に示すような傾
斜面Ｓ３を有する被加工物Ｗ３の場合は、部材５４の締
付ボルト５６を緩め、研磨砥石５０の側面が傾斜面Ｓ３
に沿うようにエアーモータ４６を傾斜させて行なう。研
磨砥石５０の側面が傾斜面Ｓ３に接する状態で研磨する
ので、研磨作業の能率が向上する。（一方、前述した先
行技術例の場合は、砥石の角を傾斜面に接触させつつ砥
石を上下に振動させて、傾斜面を研磨するので、砥石が
摩耗し易く、また研磨作業の能率がよくないといとう欠
点がある）。なお、鉛直面からの傾斜角が小さい場合に
は、テーパ状の研磨砥石により研磨することも可能であ
る。

【００２０】上記実施例において、研磨砥石に代えてバ
フ工具や工具鋼等の研磨工具を採用することも可能であ
り、また被加工物の研磨個所の形状は上記実施例で示す
ものに限定されず、種々の形状の場合にも適用できる。
また、上記実施例では研磨砥石を一方向に回転し、回転
テーブルは交互方向に回転するようにしたが、回転テー
ブルを一方向に回転し、研磨砥石は交互方向に回転する
ようにしてもよい。以上本発明の実施例について説明し
たが、本発明はこのような実施例に何等限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
なる態様で実施し得ることはもちろんである。

【００２１】

【発明の効果】本発明は上述の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。請求項１記載の研磨装
置によれば、回転テーブル上に取付けられた回転する被
加工物の環状の内周壁、外周壁等に、研磨加工ヘッド先
端の研磨工具を重錘の引張力により常時押付けて接触さ
せ研磨するようにした研磨装置において、研磨加工ヘッ
ドをＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能とし、かつ研磨加工
ヘッドはエアーモータの先端に研磨工具を取付け可能に
して構成しているので、電動モータ等で研磨工具を回転
させる場合に比し、はるかに軽量化でき、さらにエアー
モータと一緒にＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動する部材の数
を少なくして軽量化できるので、研磨工具は被加工物の
研磨個所の形状変化によく追随して移動し、応答性（追
随性）がよい。その結果、研磨工具に無理な力が掛から
ないので、研磨工具の寿命が長くなり、また、バフ仕上
げを好適に行い得る利点がある。さらに、前記応答性が
よいので、被加工物の回転を速くしてしも研磨工具にあ
まり無理が掛からず、従って、被加工物の回転数を速く
でき、研磨作業の能率向上を図ることができる。さらに
また、先行技術例のように複雑なスピンドル偏位機構等
を必要としないので、研磨装置の構造を簡単にできると
共に、研磨装置の軽量化を図ることができる。請求項２
記載の研磨装置によれば、通常は幅が狭く細長い形状の
内周部を研磨する場合で被加工物と研磨工具の回転が逆
方向のときには研磨工具は横方向に滑りを生じ、研磨む
らが生じがちになるのを、引張ばねを設けて研磨工具の
上記移動範囲を制限するようにしているので、研磨むら
を防止できる利点がある。また、上記引張ばねは前記特
定形状以外の内周部や外周部を研磨する場合に何等支障
とはならない。請求項３記載の研磨装置によれば、通常
は幅が狭く細長い形状の外周部の研磨時には研磨工具が
研磨個所の端部で重錘の引張方向に急速に移動し研磨む
らを生じるようになるのを、掛止め装置を設けて研磨工
具が横方向に移動しないようにして、研磨工具が前記方
向に急速に移動できないようにしたので、研磨むらを防
止できる利点がある。請求項４記載の研磨装置によれ
ば、研磨加工ヘッドの軸心を回転テーブルの固定軸心に
対して傾斜させ得ると共に傾斜角を調節可能としている
ので、被加工物の傾斜面を研磨する場合には研磨工具の
側面で傾斜面を研磨でき、研磨作業の能率向上を図るこ
とができる。請求項５記載の研磨装置によれば、研磨加
工ヘッドはエアーモータで構成され軽量化を図り得ると
共にエアーモータをＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能とす
る前後方向滑動ブロック、左右方向滑動ブロックはスラ
イドベアリングが装着されているので、エアーモータは
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に極めて軽く滑動することが可能と
なり、応答性がよく、前記請求項１記載の研磨装置と同
様な効果を奏する。請求項６記載の研磨装置によれば、
掛止め装置の掛止め、掛外しという簡単な操作により幅
の狭い長手状等の特定形状の外周部を有する被加工物は
もちろん、それ以外の内外周部を有する被加工物の研磨
が可能となるという利点がある。請求項１〜請求項６記
載の研磨装置によれば、先行技術例のような複雑なスピ
ンドル偏位機構や上下振動機構が不要であり、研磨装置
の構造を簡単にし得ると共に、研磨装置自体を軽量化し
得る利点があり、また、回転テーブルの軸心は固定軸心
であるから、先行技術例のように回転テーブルが機外に
落下するおそれはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す実施例装置の平面図で
ある。

【図２】同実施例の部分正面図である。

【図３】同実施例の部分右側面図である。

【図４】（イ）、（ロ）は同実施例に使用する一部品の
正面図と断面図である。

【図５】（イ）、（ロ）は同実施例に使用する他の部品
の分解斜視図と、組付け状態を示す側面図である。

【図６】同実施例の部品に他の部品を付加した状態を示
す説明図である。

【図７】（イ）、（ロ）は同実施例に使用するさらに他
の部品の取付状態を示す部分正面図と部分平面図であ
る。

【図８】（イ）、（ロ）は同実施例に使用するさらに他
の部品の分解斜視図と組付け状態を示す側面図である。

【図９】（イ）〜（ホ）は模式的形状の被加工物につい
ての同実施例の使用状態を示す動作説明図であり、
（ヘ）は被加工物の断面図である。

【図１０】（イ）〜（ホ）は他の模式的形状の被加工物
についての同実施例の使用状態を示す動作説明図であ
り、（ヘ）は被加工物の側面図である。

【図１１】同実施例の他の使用状態を示す説明図であ
る。

【図１２】本願発明の開発途上における問題点を示す説
明図である。

【図１３】本願発明の開発途上におけるさらに他の問題
点を示す説明図である。

【符号の説明】

１２回転テーブル２４取付板（研磨加工ヘッド取付部材）３０流体圧シリンダ装置３２ガイドバー（ガイド部材）３６前後方向滑動ブロック４２ガイドバー（ガイド部材）４４左右方向滑動ブロック４６エアーモータ５０研磨砥石（研磨工具）７８ウエイト（重錘）８０引張ばね

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物を取付けるための回転テーブル
の上方に、研磨工具を備えた研磨加工ヘッドを下向き、
かつ上下方向に往復動可能に配置すると共に前記研磨工
具を回転テーブルに取付けられた被加工物に対し一定の
力で常に同じ一方向に押付けて研磨するようにした研磨
装置であって、前記回転テーブルは上下方向の固定軸心
周りに駆動回転可能とされると共に、前記研磨加工ヘッ
ドはエアーモータの先端部に研磨工具を取付け得るよう
にしてなり、かつ該研磨加工ヘッドは水平面のＸ軸方
向、Ｙ軸方向に移動可能に設けられると共に、重錘によ
りＸ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか一方向に引張力
を加えられ、該引張力により一定の力で研磨工具を被加
工物に押付け得るようにし、しかも前記回転テーブルと
研磨工具とは互いに同方向回転と逆方向回転とを所定間
隔で繰り返すようにした研磨装置。
【請求項２】被加工物を取付けるための回転テーブル
の上方に、研磨工具を備えた研磨加工ヘッドを下向き、
かつ上下方向に往復動可能に配置すると共に前記研磨工
具を回転テーブルに取付けられた被加工物に対し一定の
力で常に同じ一方向に押付けると共に、研磨工具が特定
位置にあるときにはさらに前記力と直角方向の力を加え
るようにした研磨装置であって、前記回転テーブルは上
下方向の固定軸心周りに駆動回転可能とされると共に、
前記研磨加工ヘッドはエアーモータの先端部に研磨工具
を取付け得るようにしてなり、かつ該研磨加工ヘッドは
水平面のＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能に設けられると
共に、重錘によりＸ軸方向もしくはＹ軸方向のいずれか
一方向に引張力を加えられ、該引張力により一定の力で
研磨工具を被加工物に押付け得るようにし、しかも前記
回転テーブルと研磨工具とは互いに同方向回転と逆方向
回転とを所定間隔で繰り返すようにし、さらに前記重錘
の引張力が作用する方向と直角方向の引張力を研磨加工
ヘッドに作用させ得る引張ばねを設け、及び／又は前記
直角方向の引張力と逆方向の引張力を研磨加工ヘッドに
作用させ得る他の引張力ばねを設け、前記回転テーブル
の軸心を通る重錘による引張力方向の軸線から研磨工具
が変位したとき該軸線上に引き戻す方向の引張力を作用
させ、及び／又は前記軸線から変位した研磨工具が前記
重錘による引張力により該変位と逆方向に滑りを生じ移
動した際前記軸線から行き過ぎないように引張力を作用
させるように構成し、幅の狭い長手状等の特定形状の内
周部を有する被加工物でも研磨できるようにした研磨装
置。
【請求項３】請求項１もしくは請求項２記載の研磨装
置において、研磨加工ヘッドが前記重錘による引張力方
向と直角方向に移動しないように規制する掛止め装置を
設けて構成し、幅の狭い長手状等の特定形状の外周部を
有する被加工物の研磨を可能とした研磨装置。
【請求項４】請求項１〜請求項３のいずけか１項に記
載の研磨装置において、前記研磨加工ヘッドは前記回転
テーブルの固定軸心に対して傾斜させ得ると共に傾斜角
を調節可能とした研磨装置。
【請求項５】請求項１〜請求項４のいずれか１項に記
載の研磨装置において、前記研磨加工ヘッドは回転テー
ブルを有する機台上に昇降可能に設けられた研磨加工ヘ
ッド取付部材に水平面のＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能
に設けられ、かつ研磨加工ヘッド取付部材上には１対の
ガイド部材をＹ軸方向に配置し、各ガイド部材には内部
にスライドベアリングを嵌着した１対の前後方向滑動ブ
ロックをそれぞれ滑動可能に嵌合させると共に、両前後
方向滑動ブロック間に１対のガイド部材をＸ軸方向に配
置し、該ガイド部材には内部にスライドベアリングを嵌
着した一つの左右方向滑動ブロックを滑動可能に嵌合さ
せ、研磨工具を取付け得るエアーモータからなる研磨加
工ヘッドを前記左右方向滑動ブロックに上下方向に調節
可能、かつ傾斜角度を調節可能に取付け、さらに前記研
磨加工ヘッドに直接もしくは他の部材を介して重錘の引
張力をＹ軸方向に加えるようにし、しかも前記研磨加工
ヘッド取付部材は流体圧シリンダ装置により上下に往復
動可能とした研磨装置。
【請求項６】請求項３〜請求項５のいずれか１項に記
載の研磨装置において、研磨加工ヘッドが前記重錘によ
る引張力方向と直角方向に移動しないように規制する前
記掛止め装置もしくは前記左右方向滑動ブロックがＸ軸
方向に移動することを規制する前記掛止め装置により幅
の狭い長手状等の特定形状の外周部を有する被加工物の
研磨を可能とし、掛止め装置の掛止めを外すことにより
前記特定形状に限定されない被加工物の研磨を可能とし
た研磨装置。