JP3183589B2 - 金属板自動研磨装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は金属板自動研磨装置に
関し、さらに詳しくは、従来手動により金属板を研磨し
ていたところを、人手によらず、全自動により金属板の
表面を研磨することのできる金属板自動研磨装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、石油業界においてＪＩＳＫ２５１３に規定される石
油製品銅板腐食試験がよく行われている。この銅板腐食
試験に際しては、良く研磨された銅板を準備する必要が
ある。

【０００３】この銅板の研磨は、通常検査員の手により
手動で行われていた。つまり、銅板腐食試験を実行する
以前に、検査員が銅板を手でみがいていた。

【０００４】しかしながら、銅板を手で磨くとなると、
銅板の６面すなわち両平面、４つの端面を研磨するの
に、通常１枚の銅板当たり３０分以上の時間がかかっ
た。したがって、多数枚の銅板を磨く時にはずいぶんと
時間がかかることになり銅板腐食試験を迅速に実行する
ことができないと言う問題があった。

【０００５】検査員が直接に手で研磨するのであるか
ら、研磨状態が検査員毎に異なり、その結果として銅板
腐食試験結果に重大な誤差を生じるという問題があっ
た。

【０００６】検査員が手で銅板を研磨すると、銅板の角
すなわち稜線が丸くなってしまい、銅板腐食試験におけ
る銅板の腐食が困難になり、かかる点においても銅板腐
食試験にの結果に重大な誤差を生じたこの発明は前記事
情に基づいて完成されたものである。

【０００７】すなわち、この発明は金属板の全面を自動
研磨することができ、金属板の研磨状態の均一化を図
り、また、研磨によって金属板の角が丸くなることのな
い金属板自動研磨装置を提供することを目的にする。

【０００８】

【前期課題を解決するための手段】前記課題を解決する
ためのこの発明は、金属板の表面を研磨する研磨手段を
備えた研磨機構と、この研磨機構に対してフレームを昇
降させるフレーム昇降機構と、このフレームに配置さ
れ、金属板をその両平面において保持することができ、
かつ前記金属板をその平面に直交する直線を軸にして９
０度ずつ回転させることのできる一対の金属板平面保持
機構と、前記フレームに配置され、金属板をその互いに
平行な二端面において保持することができる一対の金属
板端面保持機構と、前記一対の金属板平面保持機構の間
および前記一対の金属板端面保持機構の間に、金属板を
差し出す金属板供給機構と、前記金属板供給機構により
差し出された金属板を裏返すことができ、また前記一対
の金属板平面保持機構および前記一対の金属板平面保持
機構が金属板を保持することができるように金属板の向
きを変えることのできる金属板反転機構と、前記金属板
供給機構により前記一対の金属板平面保持機構の間およ
び前記一対の金属板端面保持機構の間に金属板を差し出
す工程、その金属板を前記一対の金属板平面保持機構又
は前記一対の金属板端面保持機構により保持する工程、
その金属板を前記フレーム昇降機構により前記研磨手段
に接触させる工程、その金属板を前記研磨機構により研
磨する工程、その金属板を前記フレーム昇降機構により
前記研磨手段から離す工程、およびその金属板の向きを
前記金属板反転機構により変える工程を前記各機構に一
連の動作にて行わせることにより、金属板の６面全てを
前記研磨手段で研磨するように前記各機構を制御する制
御手段とを備えてなることを特徴とする金属板自動研磨
装置である。

【０００９】

【作用】この発明の金属板自動研磨装置によると、先
ず、金属板供給機構に金属板を保持させて一対の金属板
平面保持機構の間もしくは一対の金属板端面保持機構の
間に金属板を差し出す。通常、金属板はこの金属板供給
機構により水平に差し出される。なお、以後の説明にお
いては、先ず金属板平面保持機構を動作させ、次いで金
属板端面保持機構を動作させる手順にて説明する。

【００１０】金属板供給機構により差し出された金属板
を、金属板反転機構により垂直に立てる。

【００１１】一対の金属板平面保持機構を動作させて、
垂直に立設している金属板の両平面を挟むようにして金
属板平面保持機構で金属板を保持する。金属板反転機構
は金属板の保持をやめて金属板を解放する。

【００１２】次いで、フレーム昇降機構によりフレーム
を下降させ、金属板平面保持機構により保持された金属
板の端面を研磨手段に接触させる。

【００１３】研磨機構を駆動させて研磨手段を高速回転
させることにより、金属板の端面を研磨手段で研磨す
る。

【００１４】金属板の端面の研磨が終了すると、前記フ
レーム昇降機構を駆動して前記フレームを上昇させ、こ
れによって金属板平面保持機構により保持された金属板
を上昇させる。

【００１５】金属板平面保持機構を動作させて、保持さ
れた金属板を９０度回転させる。この回転動作によっ
て、研磨されるべき金属板の端面が前記研磨手段に向け
られる。

【００１６】前記フレーム昇降機構を駆動して前記フレ
ームを下降させ、これによって金属板平面保持機構によ
り保持された金属板を研磨手段に接触させ、金属板の新
たな端面を研磨する。

【００１７】以上のようにして、金属板の４個の端面を
研磨手段により研磨する。

【００１８】金属板の４個の端面を研磨し終わると、金
属板平面保持機構により保持された金属板を金属板反転
機構により保持する。前記金属板平面保持機構は、金属
板反転機構により保持された金属板を解放する。その後
に、金属板反転機構は金属板を水平に配置する。

【００１９】この状態で金属板端面保持機構を動作させ
て、金属板端面保持機構により金属板の端面が保持され
る。このとき金属板は水平になっている。

【００２０】フレーム昇降機構を駆動することにより、
金属板端面保持機構により保持された金属板の平面を、
前記研磨手段により研磨する。

【００２１】研磨が終了すると、前記フレーム昇降機構
を駆動することにより、金属板端面保持機構により保持
された金属板を上昇させる。

【００２２】金属板端面保持機構により保持された金属
板を、金属板反転機構が保持する。金属板端面保持機構
は金属板を解放する。金属板反転機構が駆動して金属板
を反転させる。反転した金属板の端面を、金属板端面保
持機構が保持する。金属板反転機構は、金属の保持を停
止し、これを解放する。

【００２３】金属板端面保持機構により保持された金属
板を、フレーム昇降機構により下降させる。下降した金
属板の平面が、前記研磨手段に接触することにより、研
磨される。

【００２４】研磨が終了すると、前記フレーム昇降機構
を駆動させて、金属板を上昇させる。

【００２５】金属板端面保持機構により保持された金属
板を金属板供給機構が保持する。金属板供給機構は、金
属板の保持を停止しこれを解放する。

【００２６】以上の各機構の動作は制御手段により制御
される。以上のようにして、金属板の６面が自動的に研
磨される。

【００２７】

【実施例】図１はこの発明の一実施例であり、金属板と
して銅板を研磨する銅板自動研磨装置を示す斜視図であ
る。なお、この実施例装置は、銅板を自動研磨する装置
として説明がなされているが、銅板を他の金属板に読み
替えることにより、他の種類の金属板にも適用される。

【００２８】図１に示すように、この銅板自動研磨装置
１は、研磨機構２と、フレーム昇降機構３と、銅板平面
保持機構４と、銅板端面保持機構５と、銅板供給機構６
と、銅板反転機構７と、制御手段（図示せず。）とを有
する。

【００２９】前記研磨機構２は、図２に示すように、基
台８と、この基台８の上に、回転軸が水平になる状態に
立設されたフェルトホイール９と、このフェルトホイー
ル９を高速回転させるための駆動手段たとえばモータと
このモータの回転軸の回転を前記フェルトホイール９に
伝達する動力伝達手段たとえば駆動ベルト１０などから
なるホイール駆動機構と、基台８を水平前後動させるレ
シプロ機構１１とを備える。

【００３０】このレシプロ機構１１は、前記基台８の一
端に結合された支持棒１２と、この支持棒１２の他端を
周面近傍で結合し、回転軸が水平になるように配置され
た回転盤１３と、この回転盤１３を回転駆動させる駆動
手段たとえばモータ（図示せず。）とを備えて形成され
る。

【００３１】前記研磨機構２においては、前記フェルト
ホイール９に研磨剤を供給する研磨剤供給手段および前
記フェルトホイール９に溶剤を供給する溶剤供給手段が
更に付加されている。この研磨剤供給手段は、研磨剤を
収容する研磨剤収容タンクとこの研磨剤収容タンク内の
研磨剤をフェルトホイール９にまで導く研磨剤供給管と
を有しており、この研磨剤供給管の出口がフェルトホイ
ール９に臨んでいる。前記溶剤供給手段は、溶剤を有用
する溶剤収容タンクとこの溶剤収容タンク内の溶剤をフ
ェルトホイール９にまで導く溶剤供給管とを有してお
り、この溶剤供給管の出口がフェルトホイール９に臨ん
でいる。

【００３２】この研磨機構２は、制御手段により制御さ
れる。

【００３３】前記フレーム昇降機構３は、前記研磨機構
２特にフェルトホイール９を中央に位置するように四角
形の各隅に立設されたガイド棒１４と、このガイド棒１
４に沿ってスライドするスライド装置１５と、各スライ
ド装置１５間に長尺部材１６が掛け渡され、全体として
四角形になっているフレームと、このフレームを昇降さ
せるフレーム昇降装置１７とを有する。

【００３４】前記フレーム昇降装置１７は、油圧シリン
ダー１８とこの油圧シリンダー１８により上下動するピ
ストンロッド１９とを備え、前記ピストンロッド１９の
先端部が、前記フェルトホイール９の回転軸に平行な長
尺部材１６に結合されている。このフレーム昇降装置１
７は前記制御手段により制御され、駆動する。このフレ
ーム昇降装置１７が駆動することにより、フレーム全体
が昇降するようになっている。

【００３５】前記銅板平面保持機構４は、前記フェルト
ホイール９の回転軸に直交する方向に延在するフレーム
における一対の長尺部材１６の上面にそれぞれ配置さ
れ、水平回転装置２０と、この水平回転装置２０に結合
された水平回転可能な支持台２１と、この支持台２１に
結合されたロータリーアクチュエータ２２と、このロー
タリーアクチュエータ２２に結合され、かつ銅板２３の
平面を把持する銅板平面押さえ装置２４とを有する。

【００３６】この銅板平面押さえ装置２４は、前記ロー
タリーアクチュエータ２２の回転軸に結合され、かつ支
持された平面押さえ用シリンダー２５と、この平面押さ
え用シリンダー２５から前後動するピストン２６と、こ
のピストン２６の先端部に設けられた平面保持部材たと
えば柔軟部材で形成された平面保持パッド２７とを有す
る。

【００３７】前記銅板端面保持機構５は、前記銅板平面
保持機構４における支持台２１を共有し、この支持台２
１に結合された端面押さえ装置２８を有する。この端面
押さえ装置２８は、端面押さえ用シリンダー２９と、こ
の端面押さえ用シリンダー２９から前後動するピストン
３０と、このピストン３０の先端部に設けられた端面保
持部材たとえば柔軟部材で形成された端面保持パッド３
１とを有する。

【００３８】前記銅板平面保持機構４は、フレームにお
ける向かい合う長尺部材１６それぞれに１基づつ設けら
れる。換言すると、フェルトホイール９の回転軸に直交
するフレームにおける一方の長尺部材１６に前記一方の
銅板平面保持機構４が配置され、また他方の長尺部材１
６に前記他方の銅板平面保持機構４が保持される。

【００３９】同様に前記銅板端面保持機構５は、フレー
ムにおける向かい合う長尺部材１６それぞれに１基づつ
設けられる。換言すると、フェルトホイール９の回転軸
に直交するフレームにおける一方の長尺部材１６に前記
一方の銅板端面保持機構５が配置され、また他方の長尺
部材１６に前記他方の銅板端面保持機構５が保持され
る。

【００４０】前述したようにこの銅板平面保持機構４と
銅板端面保持機構５とは、ロータリーアクチュエータ２
２と端面押さえ用シリンダー２９とが互いに９０度をな
す方向に保持されるように、支持台２１を共有する。

【００４１】また、前記銅板供給機構６は、前記銅板平
面保持機構４および前記銅板端面保持機構５とを保持す
るフレームにおける長尺部材１６に直交する長尺部材１
６に配置される。

【００４２】この銅板供給機構６は、前記長尺部材１６
に配置されたテーブル前後動シリンダーと、このテーブ
ル前後動シリンダー３２により前後動するピストン３３
と、このピストン３３の先端部に結合され、先端部に切
り欠き部３４を有する平面載置台３５とを有する。

【００４３】前記銅板反転機構７は、前記銅板供給機構
６を支持するフレームにおける長尺部材１６に相対向す
る長尺部材１６に支持されている。

【００４４】この銅板反転機構７は、前記長尺部材１６
に支持されたスライドガイドシリンダーと、このスライ
ドガイドシリンダーにより前後動するピストンと、この
ピストンに結合され、このピストンの前後動によって前
後動することができる支持基板と、この支持基板の上面
に固定された回転機構と、この回転機構の回転動作によ
って回転し、また互いに離接するように動作する平行チ
ャックとを有する。

【００４５】この銅板反転機構７は、前記制御手段によ
り制御され、たとえば、スライドガイドシリンダーによ
りピストンを前進させることにより、あるいはこれを後
進させることにより、このピストンに結合する支持基板
を前進させ、あるいは後進させ、前記平行チャックで銅
板を把持し、あるいは把持した銅板を解放し、前記回転
機構によって前記平行チャックを回動させることによ
り、たとえば平行チャックにより把持された銅板を回動
ないし回転させることができるようになっている。

【００４６】制御装置は、前記各機構を一定の動作シー
ケンスに従って動作させるようにこれらを制御し、通
常、コンピュータを用いて構成される。

【００４７】次に以上構成の銅板自動研磨装置の動作に
ついて説明する。

【００４８】初期状態として、銅板供給機構６における
平面載置台がテーブル前後動シリンダーに近接して待機
しており、フレームの中央部から退避しているものとす
る。

【００４９】前記平面載置台に銅板を載置する。テーブ
ル前後動シリンダーを駆動することによりピストンを前
進させてこの平面載置台を前進させ、この平面載置台が
フェルトホイール９の上方に位置したところでこれを停
止させる。

【００５０】前記銅板反転機構７を動作させて平行チャ
ックを前記平面載置台に向かって前進させる。平行チャ
ックを平面載置台における切り欠き部に挿入し、切り欠
き部に配置されている銅板を前記平行チャックで保持す
る。

【００５１】前記テーブル前後銅シリンダーを駆動する
ことにより、前記平面載置台を退避させる。

【００５２】前記平行チャックを回動させて、水平に保
たれていた銅板を垂直に立てる。

【００５３】一対の銅板平面保持機構４を駆動してそれ
ぞれの平面保持パッドで垂直の銅板を挟みつけ、これを
保持する。

【００５４】平行チャックによる銅板の保持を停止し、
平行チャックから銅板を解放する。

【００５５】フレーム昇降機構３を駆動して銅板を下降
させる。下降した銅板の端面を、回転するフェルトホイ
ール９に接触させることにより研磨する。このとき、フ
ェルトホイール９をレシプロ機構１１により前後動させ
て、銅板の端面の端から端までを研磨する。

【００５６】銅板の一端面の研磨を終了すると、ロータ
リーアクチュエータ２２を駆動して銅板を９０度回転さ
せて、次に研磨するべき銅板の端面をフェルトホイール
９に臨ませる。そして、銅板の新たな端面がフェルトホ
イール９により研磨される。

【００５７】このようにして、銅板の４端面が研磨され
ると、フレーム昇降機構３を駆動して銅板を上昇させ
る。

【００５８】平行チャックでサイド銅板の端を把持す
る。銅板平面保持機構４による銅板の保持を停止し、銅
板を銅板平面保持機構４から解放する。

【００５９】支持台２１を回動させて銅板平面保持機構
４を退避させ、銅板端面保持機構５を前記銅板に臨ませ
る。

【００６０】平行チャック全体を９０度回転させて銅板
を水平状態にする。

【００６１】銅板端面保持機構５を動作させて端面保持
パッドで、水平に配置されている銅板の端面を挟みつけ
る。平行チャックによる銅板の保持を停止し、平行チャ
ックから銅板を解放する。

【００６２】フレーム昇降機構３を動作させて、水平に
保持されている銅板を下降させて銅板の下平面をフェル
トホイール９に接触させて銅板の下平面を研磨する。こ
のときもフェルトホイール９がレシプロ機構１１により
前後銅する。また、フェルトホイール９の周面幅が銅板
の幅よりも狭いときには、このフェルトホイール９を左
右動させるようにしても良い。

【００６３】フェルトホイール９により銅板の下面全面
を研磨した後、この銅板をフレーム昇降機構３により昇
降させる。

【００６４】前述したことから理解される手順により、
銅板反転機構７により銅板を裏返し、未研磨面が下面に
なるようにされた銅板を平行チャックで保持し、フレー
ム昇降機構３により下降させ、フェルトホイール９機構
により銅板の未研磨面を研磨する。

【００６５】以上のようにして、銅板の全面を自動研磨
することができる。

【００６６】なお、この発明は前記実施例装置に限定さ
れるものではなく、この発明の要旨の範囲内で適宜に設
計変更をすることができる。

【００６７】たとえば、研磨機構は、金属板の各表面を
研磨することができる限りどのような装置構成を有して
いても良く、前記フェルトホイールの代わりに、たとえ
ば基台とその表面に設けられた研磨剤層とからなる研磨
手段を備えていても良い。

【００６８】フレーム昇降機構は、金属板を研磨機構に
おける研磨手段に離接させることができるようになって
いる限りどのような装置構成であっても良い。

【００６９】金属板平面保持機構は、金属板を研磨手段
によって金属板の端面が研磨されるような姿勢に金属板
を保持することのできる機構を有している限りどのよう
な装置構成であっても良い。

【００７０】金属板端面保持機構は、金属板を研磨手段
によって金属板の平面が研磨されるような姿勢に金属板
を保持することのできる機構を有している限りどのよう
な装置構成であっても良い。

【００７１】金属板供給機構は、前記金属板端面保持機
構および金属板平面保持機構により金属板が保持される
ように、金属板を差し出し、あるいは金属板を退避させ
ることのできる機構を有している限りどのような構成を
有するものであっても良い。

【００７２】金属板反転機構は、保持した金属板を裏返
すことのできる機構を有する限りどのような装置構成で
あっても良い。

【００７３】

【発明の効果】この発明の金属板自動研磨装置による
と、(1) 全自動により金属板を研磨することができるの
で、人手を介することによる煩雑さが全くなく、(2) 全
自動により金属板を研磨するので、人手で研磨していた
ときのような研磨状態が不均一になることがなく、常に
一定の研磨状態に研磨することができ、(3) 常に一定の
研磨状態に研磨することができるので、この装置により
研磨された金属板を種々の試験にかけると、誤差のない
試験結果を得ることができ、(4) この装置と他の自動化
装置と組み合わせることにより、種々の自動化装置を組
みあげることができる、などの優れた技術的効果が奏さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施例である銅板自動研磨
装置の概略を示す斜視図である。

【図２】図２は前記実施例装置を示す側面図である。

【図３】図３は前記実施例装置を用いて銅板を研磨する
動作を説明する説明図であり、図３によって、銅板平面
保持機構により銅板の両平面を保持することによりこの
銅板を垂直に保持し、垂直に保持した状態の銅板を下降
させて銅板の端面をフェルトホイールに接触させて銅板
の端面が研磨される状態が示される。

【図４】図４は前記実施例装置を用いて銅板を研磨する
動作を説明する説明図であり、この図４によって、銅板
平面保持機構により銅板の両平面を保持することにより
この銅板を垂直に保持し、垂直に保持した状態の銅板を
下降させて銅板の端面をフェルトホイールに接触させて
銅板の端面が研磨される状態が示される。なお、この図
４に示される状態は、前記図３に示される状態から、銅
板平面保持機構におけるロータリーアクチュエータの回
動により実現されることができる。

【図５】図５は前記実施例装置を用いて銅板を研磨する
動作を説明する説明図であり、この図５によって、銅板
端面保持機構により銅板の端面を保持することによりこ
の銅板を水平に保持し、水平に保持した状態の銅板を下
降させて銅板の平面をフェルトホイールに接触させて銅
板の平面が研磨される状態が示される。

【符号の簡単な説明】

１・・・銅板自動研磨装置、２・・・研磨機構、３・・
・フレーム昇降機構、４・・・銅板平面保持機構、５・
・・銅板端面保持機構、６・・・銅板供給機構、７・・
・銅板反転機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 正明 東京都東村山市野口町２−16−２ 日機 装株式会社 東村山製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−84858（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−56485（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−98557（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−50669（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 41/00 - 51/00 B24B 29/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板の表面を研磨する研磨手段を備え
   た研磨機構と、この研磨機構に対してフレームを昇降さ
   せるフレーム昇降機構と、このフレームに配置され、金
   属板をその両平面において保持することができ、かつ前
   記金属板をその平面に直交する直線を軸にして９０度ず
   つ回転させることのできる一対の金属板平面保持機構
   と、前記フレームに配置され、金属板をその互いに平行
   な二端面において保持することができる一対の金属板端
   面保持機構と、前記一対の金属板平面保持機構の間およ
   び前記一対の金属板端面保持機構の間に、金属板を差し
   出す金属板供給機構と、前記金属板供給機構により差し
   出された金属板を裏返すことができ、また前記一対の金
   属板平面保持機構および前記一対の金属板平面保持機構
   が金属板を保持することができるように金属板の向きを
   変えることのできる金属板反転機構と、前記金属板供給
   機構により前記一対の金属板平面保持機構の間および前
   記一対の金属板端面保持機構の間に金属板を差し出す工
   程、その金属板を前記一対の金属板平面保持機構又は前
   記一対の金属板端面保持機構により保持する工程、その
   金属板を前記フレーム昇降機構により前記研磨手段に接
   触させる工程、その金属板を前記研磨機構により研磨す
   る工程、その金属板を前記フレーム昇降機構により前記
   研磨手段から離す工程、およびその金属板の向きを前記
   金属板反転機構により変える工程を前記各機構に一連の
   動作にて行わせることにより、金属板の６面全てを前記
   研磨手段で研磨するように前記各機構を制御する制御手
   段とを備えてなることを特徴とする金属板自動研磨装
   置。