JP3272813B2 - 全自動遠心流動バレル加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、全自動遠心流動バレル
加工装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来の遠心流動バレル研磨装置では、実際
の研磨工程が簡単で短時間で終了するのに比べ、内容物
の交換に伴う諸作業が煩雑で長時間を要する欠点があ
り、また、装置周辺を清潔化することが困難であった。
この問題を解決するために以下に説明するように従来よ
り種々の提案がなされている。

【０００３】特開昭４８−１６２９５号公報は、水平方
向に配設される公転軸の周囲を自転する複数の加工筒の
一端を、公転軸と一体回転するフィーダ筒の先端に相対
回転可能に連結し、このフィーダ筒の他端を公転軸内の
中空部を通じて公転軸の一端開口に連通し、この公転軸
の一端開口から連続的にワーク及び研磨材を投入するこ
とを開示している。研磨済内容物は各加工筒の他端開口
から外部に排出される。

【０００４】また、公転するタレットに加工筒を自転可
能に取り付け、このタレットを水平軸を中心として傾動
させて加工筒内の研磨済内容物を外部に排出することも
知られている。 更に、特開昭５５−４６８２２号公報で
は、垂直に延設された公転軸に固定されたタレットが複
数の自転軸を公転軸の周囲に自転自在に保持しており、
各自転軸には受け台及び蓋部が配設されている。そし
て、未研磨内容物が充填された上端開口の加工槽を各受
け台上に載置し、自転軸とともに自転、公転可能なクラ
ンプ装置を駆動して受け台及び蓋部の一方を軸方向にス
ライドして蓋部により各加工槽の上端開口を密閉し、こ
の状態で公転軸及び各自転軸を同期回転して加工槽を自
転、公転させ、それにより行われる遠心流動バレル研磨
の終了後、受け台及び蓋部の一方を上記と逆方向へスラ
イドさせて加工槽から蓋部を取り外し、ハンドリング装
置により研磨処理済の加工槽を受け台から取り外し、空
いた受け台に新しい加工槽を載せ、蓋部を再度軸方向へ
スライドさせて各加工槽の上端開口を密閉するとともに
加工槽を軸方向に挟圧し、その後、次の研磨サイクルを
実施している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術の一つによれば、加工筒内部に付着した研磨
済内容物の完全な除去が容易ではなく、上記した従来技
術の他の一つによれば、装置から取り外した加工槽を他
部署で洗浄処理できるので、研磨済内容物の除去、未研
磨内容物の定量投入が容易という利点はあるものの、な
お以下に述べる欠点があった。

【０００６】すなわち、上記した従来技術の他の一つの
クランプ機構では、タレット（公転円盤）に油圧シリン
ダを装着し、これに供給する油圧を制御する必要があ
り、油圧配管構成の複雑化、公転質量の増加、遠心力増
加に伴う回転速度の低下を招き、更に、公転軸が垂直に
形成される縦型装置にしか適用し難いという欠点があっ
た。

【０００７】一方、特開昭５５−４６８２２号公報に開
示されるクランプ機構では、更に複雑な機構を自転、公
転させる必要がある他、自転軸が加工槽を懸垂する必要
があり、同様に縦型装置にしか適用し難いという欠点が
あった。なお、このような縦型遠心流動バレル研磨装置
では、回転研磨中の重力の影響により、加工槽を深くで
きず、処理能力に限界がある。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、構成が簡単で信頼性、耐久性に優れ、公転質量も
削減でき、横型装置にも適用可能なバレル挟持機構を具
備する全自動遠心流動バレル加工装置を提供すること
を、その解決すべき課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の全自動遠
心流動バレル加工装置は、一対の円盤部を有して架台に
支承され、回転駆動源と連結された公転軸と、前記公転
軸の周縁を等分する平行軸線上にあって、前記円盤部に
回転可能に保持された複数対の自転軸と、前記公転軸と
連動して前記自転軸を回転させる遊星運動機構と、ワー
ク及び研磨材を収容し、両端に係合芯出し部を有する複
数のバレルと、前記円盤部からバレル非挟持側へ突出す
る端部から前記公転軸の径方向へ伸びる鍔部を有して前
記各対の自転軸に軸方向摺動自在、相対回転不能に内装
される挟持軸と、前記挟持軸を進退動させ、前記挟持軸
と前記係合芯出部との結合を介して前記バレルを着脱自
在に挟持するバレル挟持機構と、前記円盤部の所定の停
止位相にて釈放される処理済バレルの搬出と、新たに着
装される未処理バレルの搬入とを分掌するバレルハンド
リング機構とを備え、前記バレル挟持機構は、前記自転
軸に収容されて前記挟持軸をバレル挟持方向へ付勢する
コイルスプリングと、前記架台に固定されるとともに前
記円盤部の停止位相にて前記鍔部をバレル非挟持方向へ
直線的に付勢して前記バレルを釈放する挟持解除アクチ
エータとを有し、前記挟持解除アクチエータのロッド先
端部は、前記鍔部が前記公転軸の周方向へ出入可能で、
かつ、前記鍔部の公転軌跡を挟む前記鍔部の両側部分を
それぞれバレル非挟持方向へ引き込み可能に前記公転軸
の略径方向に所定間隔を隔てて配設された一対の爪を有
することを特徴としている。請求項２記載の構成は請求
項１記載の全自動遠心流動バレル加工装置において、前
記遊星運動機構は、前記円盤部の少なくとも一方の内部
に形成され、油浴潤滑される密室状の歯車室にて前記公
転軸に相対回転自在に嵌着されかつ前記架台に固定され
る太陽歯車と、前記公転軸に相対回転自在に嵌着されて
前記架台及び 前記太陽歯車を連結するとともに前記円盤
部のバレル非挟持側の端壁を相対回転自在に支持する連
結リングと、前記歯車室内にて前記各自転軸の外周に相
対回転不能に嵌着された自転歯車と、前記前記歯車室内
にて前記太陽歯車及び前記自転歯車と噛合する遊星歯車
とを備え、前記自転軸及び前記挟持軸は、前記歯車室が
内設された前記円盤部を貫通して配設されていることを
特徴としている。

【００１０】好適な態様において、前記挟持軸のバレル
挟持側の端部に穿設された孔部に摺動自在に保持される
とともに前記バレルの芯出し凹部に嵌入可能な芯出しピ
ンと、前記孔部に収容されて前記芯出しピンをバレル挟
持方向へ付勢する芯出しスプリングとを備える。

【００１１】好適な態様において、 前記バレルは、周
壁に開口を有する主筒部と、前記開口を閉鎖する蓋部
と、主筒部に蓋部を挟圧するクランプ部材とからなる。
好適な態様において、前記バレルは、主筒部とその開口
を密閉する蓋部とからなる。好適な態様において、装置
は公転軸が垂直に配設される縦型装置であって、前記挟
持軸の先端部に前記底付バレルを密閉する蓋部が配設さ
れる。

【００１２】

【作用】回転駆動源は一対の円盤部を有する公転軸を回
転させるとともに遊星運動機構を駆動し、遊星運動機構
は公転軸周囲の平行軸線上にて複数対の自転軸を回転さ
せる。バレル挟持機構は各対の自転軸に内装される挟持
軸の進退動によりバレル両端の係合芯出部を着脱自在に
挟持する。バレルハンドリング機構は、円盤部の所定の
停止位相にてバレル挟持機構から釈放される処理済バレ
ルを搬出するとともに、新たに着装される未処理バレル
を搬入する。

【００１３】ここで、バレル挟持機構の挟持軸は、自転
軸内蔵のスプリングにより付勢されてバレルを挟持す
る。バレル挟持解除時に挟持軸のバレル非挟持側の端部
は挟持解除アクチエータに対面して停止され、挟持解除
アクチエータはこの挟持軸のバレル非挟持側の端部をバ
レル非挟持方向へ変位させてバレルを釈放する。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の全自動遠心
流動バレル加工装置は、挟持軸とともに自転軸に収容さ
れ、挟持軸をバレル挟持方向へ付勢するバレル挟持用の
スプリングと、バレル脱着時のみ挟持軸のバレル非挟持
側の端部をバレル非挟持方向へ変位させるバレル挟持解
除用の挟持解除アクチエータとを具備しているので、公
転質量の低減とそれに伴う装置の小型化、バレル挟持機
構の構造の簡単化及びそれに伴う信頼性の向上を実現
し、更に横型の遠心流動バレル加工装置の自動化を実現
する。また、請求項１記載の構成によれば、挟持軸をバ
レル非挟持方向に引っ張る一対の爪が、鍔部の公転軌跡
を挟む鍔部の両側に係合し、かつ、コイルスプリングが
自転軸に収容されるので、挟持軸をこじる力ことなる小
付勢力でバレル非挟持方向へ付勢することができるの
で、動作に悪影響を与えることなく耐久性を向上するこ
とができる。また、請求項２記載の構成によれば、自転
軸回転用の遊星歯車機構を密閉する円盤部を軸方向に貫
通して自転軸及び挟持軸を設けたので、潤滑性に優れた
機構を採用しつつ請求項１記載の効果を実現することが
できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の全自動遠心流動バレル加工装
置の一例を図面を参照して説明する。図１は本装置の平
面図を、図２は本装置の正面図を、図３は本装置の側面
図を示す。この装置は横型全自動遠心流動バレル研磨装
置であって、架台１の左右端部の前後方向中央には軸受
け台１１が配設され、軸受け台１１上に固定された軸受
け箱１３は公転軸２を支承している。

【００１６】架台１にはモータ（本発明でいう回転駆動
源）３０が固定されており、モータ３０はベルトカバー
３８内のベルト３９を通じて公転軸２を駆動している。
なお、図３ではベルトカバー３８は省略されている。公
転軸２には円盤部３、円筒部４が所定間隔を隔てて固定
され、円盤部３には公転軸２を中心として６個の自転挟
持機構５が周方向等間隔かつ自転自在に配設されてい
る。また、円筒部４にも公転軸２を中心として６個の自
転挟持機構６が周方向等間隔かつ自転自在に配設されて
おり、自転挟持機構５の各軸芯は自転挟持機構６の各軸
芯に一致するとともに、公転軸と平行となっている。

【００１７】円筒部４は、バレル挟持側すなわち図１及
び図２中の左側の端面をなす円板４１、バレル非挟持側
すなわち図１及び図２中の右側の端面をなす円板４２、
円板４１、４２により挟持される両端開口の円筒４３と
からなり、これらはボルト（図示せず）により締結され
て、その内部に密閉円筒空間からなる遊星歯車室Ｓ（図
５参照）を有している。

【００１８】自転挟持機構５、６はそれぞれ密閉された
長円筒形状のバレル７を挟持しており、バレル７は後述
するように自転挟持機構５、６により公転及び自転され
る。また、架台１の左右端部の前部には厚板状の支柱１
４が立設されており、支柱１４にはバレル挟持解除用の
油圧シリンダ８が配設されている。この油圧シリンダ８
は自転挟持機構５、６とともに本発明でいうバレル挟持
機構を構成している短軸密閉円筒形状を有する円筒部４
の内部には、油浴潤滑されつつ公転軸２により駆動され
る遊星歯車機構（本発明でいう遊星運動機構）９が内蔵
されている。

【００１９】この遊星歯車機構９について図４〜図６を
参照して説明する。図４はこの円筒部４の径方向断面を
示す模式図である。ただし、図４では円筒部４は大径の
円で略示されている。公転軸２には太陽歯車９１が相対
回転自在に嵌着されており、太陽歯車９１は後述するよ
うに軸受け台１１（図１参照）に固定されている。円筒
部４には太陽歯車９１と噛合する３個の遊星歯車９２
と、遊星歯車９２と噛合する６個の自転歯車９３とから
なる歯車列が支持されており、自転歯車９３は後述する
各自転軸６１と結合されている。したがって、公転軸２
とともに円筒部４が回転すると、遊星歯車９２及び自転
歯車９３は公転軸２の周りを公転し、更に太陽歯車９１
と噛合回転する遊星歯車９２を介して自転歯車９３を自
転させる。なお、自転歯車９３は公転１回当たりの自転
が１回となる歯数に設定されており、バレル７は常に静
止姿勢を保って公転される。

【００２０】図５に円筒部４の中央部軸方向断面を拡大
図示する。公転軸２にはボス２１が嵌着、固定されてお
り、ボス２１には円筒部４の円板４１がボルト（図示せ
ず）により締結されている。円板４１には公転軸２の周
囲に位置して周方向等間隔にピン９２ａが固定されてお
り、ピン９２ａにはスリーブ９２ｂにより互いに隔設さ
れた一対の軸受け９２ｃを介して遊星歯車９２が支承さ
れている。

【００２１】一方、公転軸２にはスリーブ９１ａ、９１
ｂにより互いに隔設された一対の軸受け９１ｃを介して
太陽歯車９１が支承されており、太陽歯車９１は各遊星
歯車９２と噛合している。一方、太陽歯車９１の右側に
位置して公転軸２に鍔付きのスリーブ９４が嵌着されて
おり、スリーブ９４は軸受け９４ａにより公転軸２に対
して相対回転自在となっている。スリーブ９４の左端面
はフランジ状となっていて太陽歯車９１の右端面にボル
ト（図示せず）により締結されている。スリーブ９４の
右端部は軸受け台１１に固定されたサポートプレート９
５の孔９５ａに嵌入されてボルト（図示せず）などによ
り固定されており、これにより、太陽歯車９１はスリー
ブ９４及びサポートプレート９５を通じて軸受け台１１
に固定される。９４ｂは軸受け９１ｃと軸受け９４ｂと
を隔離するスリーブである。円筒部４のバレル非挟持側
の円板４２はボス４４及び軸受け４４ａを通じてスリー
ブ９４に支承されている。４４ｂはメカニカルシールで
ある。

【００２２】図６に自転軸６１及び自転挟持機構６の周
辺における円筒部４の断面を拡大図示する。自転軸６１
には遊星歯車９２と噛合する自転歯車９３が嵌着され、
自転軸６１及び自転歯車９３はスリーブ９３ａにより相
対回転不能となっている。円筒部４の円板４１にはボス
４６がボルト（図示せず）により締結されており、ボス
４６は軸受け６ａ、６ｂを通じて自転軸６１を支承して
いる。６ｃはメカニカルシールである。また、円筒部４
の円板４２にはボス４７がボルト（図示せず）により締
結されており、ボス４７は軸受け６ｄを通じて自転軸６
１を支承している。６ｅはメカニカルシールである。

【００２３】自転挟持機構６は、自転軸６１にメタル軸
受け６ｆを通じて軸方向摺動自在に保持される挟持軸６
２と、自転軸６１の左端の座繰穴６１ａに摺動自在に保
持されボルト６５により挟持軸６１の左端に締着される
接続ロッド６６と、挟持軸６２に巻装されて自転軸６１
の左端の座繰穴６１ａに収容されるスプリング６３と、
接続ロッド６６の左端に固定されるバレル支持板６４
と、挟持軸６２の右端に締着される係止ロッド６７とか
らなる。したがって、バレル支持板６４は挟持軸６２を
通じて自転軸６１内に軸方向摺動自在に保持されるとと
もに、自転軸６１とともに自転、公転する構成となって
いる。

【００２４】バレル支持板６４のバレル支持側の端面に
は十字形状の突条６４ａが軸芯から放射方向に突設され
ている。なおこの実施例では、自転軸６１に対して挟持
軸６２を相対回転不能とするために、図示はしないが自
転軸６１と挟持軸６２との両摺動面には軸方向に伸びる
ガイド溝及びこのガイド溝に摺動自在に嵌合するガイド
突起が設けられている。したがって、バレル支持板６４
は自転軸６１とともに常に一定の姿勢を保ち、その十字
形状の突条６４ａは停止時に常に垂直方向及び水平方向
に伸びるようになっており、後述するバレル７を所定姿
勢でセットし、バレル支持板６４を軸方向バレル挟持側
へ変位させることにより、バレル７の後述する十字溝７
４ａが突条６４ａに円滑に嵌合するようになっている。

【００２５】スプリング６３の基端は自転軸６１に係止
され、その先端は接続ロッド６６をバレル挟持方向に付
勢している。この付勢により係止ロッド６７は挟持軸６
２を通じてバレル挟持方向へ付勢され、係止ロッド６７
の左端面は自転軸６１の右端面に密接し、これによりバ
レル支持板６４のそれ以上のバレル挟持方向への変位が
禁止される。なお、自転軸６１はスプリング６３の反力
によりバレル非挟持方向（右方）へ後退しないように各
軸受けなどにより円板４１、４２により支承されてい
る。

【００２６】上記説明した自転挟持機構６により、バレ
ル支持板６４はスプリング６３によりバレル挟持方向に
付勢されてバレル７を挟持し、自転歯車９３は遊星歯車
９２により駆動されて自転軸６１、挟持軸６２、バレル
支持板６４を自転、公転する。一方、係止ロッド６７
は、径大な左端部６７ａ、径小な中央部６７ｂ及び径大
な右端部６７ｃを有し、後述する油圧シリンダ８が係止
ロッド６７のフランジ状の右端部６７ｃをバレル非挟持
側（右方）へ引き込むと、バレル支持板６４がスプリン
グ６３の付勢に抗して後退し、バレル支持板６４による
バレル７の挟持が解除される。

【００２７】図７に自転挟持機構５の周辺における円盤
部３の断面を拡大図示する。円盤部３にはボス３１がボ
ルト（図示せず）により締結されており、ボス３１は一
対の軸受け３１ａを通じて自転軸５１を支承している。
３１ｂ、３１ｃは一対の軸受け３１ａを隔離するための
スペーサである。３２はボス３１のバレル非挟持側の開
口を閉鎖する穴付きの蓋板であり、ボス３１に固定され
ている。

【００２８】自転挟持機構５は、自転軸５１にメタル軸
受け５１ａを介して軸方向摺動自在に保持される挟持軸
５２と、挟持軸５２に巻装されて自転軸５１の孔部に収
容されるスプリング５３と、挟持軸５２の右端部に固定
されるバレル支持板５４と、挟持軸５２の座繰穴５２ａ
に嵌挿され、挟持軸５２の軸芯に沿って挟持軸５２に螺
合するボルト５６と、座繰穴５２ａに摺動自在に嵌入さ
れ、ボルト５６に摺動自在に嵌着される芯出しピン５５
と、ボルト５６に巻装されて挟持軸５２の座繰穴５２ａ
に収容される芯出しスプリング５８と、挟持軸５２の左
端部に締着される係止ロッド５７とからなる。

【００２９】スプリング５３の基端は自転軸５１に係止
され、その先端は挟持軸５２の段差面をバレル挟持方向
へ付勢している。この結果、挟持軸５２は常時、バレル
挟持方向へ付勢されるが、係止ロッド５７が自転軸５１
の左端面５１ｂに係止されて、挟持軸５２及びバレル支
持板５４のそれ以上のバレル挟持方向への変位が禁止さ
れる。

【００３０】係止ロッド５７は、径大な右端部５７ａ、
径小な中央部５７ｂ及び径大な左端部５７ｃを有し、後
述する油圧シリンダ８が係止ロッド５７のフランジ状の
左端部５７ｃをバレル非挟持側（左方）へ引き込むと、
バレル支持板５４がスプリング５３の付勢に抗して後退
し、バレル支持板５４によるバレル７の挟持が解除され
る。

【００３１】芯出しスプリング５８の基端は挟持軸５２
の座繰穴５２ａ内の段差面に係止され、その先端は芯出
しピン５５をバレル挟持方向へ付勢している。付勢され
た芯出しピン５５はボルト５６の大径の頭部に係止さ
れ、これにより芯出しピン５５のそれ以上のバレル挟持
方向への変位が禁止される。これにより、芯出しピン５
５はバレル７を挟持する際にバレル７の芯出し凹部（後
述）に嵌入すべく軸方向に付勢されることになる。

【００３２】上記説明した自転挟持機構５により、バレ
ル支持板５４はスプリング５３によりバレル挟持方向に
付勢されてバレル７を確実に挟持する。また、芯出しピ
ン５５は芯出しスプリング５８によりバレル非挟持方向
へ後退可能となっているので、自転挟持機構５はバレル
７の挟持時に、自転挟持機構５とバレル７との軸芯一致
が容易となる（芯出しが行われる）。

【００３３】このようにして、バレル支持板５４はスプ
リング５３によりバレル挟持方向に付勢されてバレル７
を挟持し、バレル７とともに自転、公転可能となる。そ
して後述する油圧シリンダ８が係止ロッド５７をバレル
非挟持側へ引き込むと、バレル支持板５４がスプリング
５３の付勢に抗して後退し、バレル支持板５４によるバ
レル７の挟持が解除される。

【００３４】次に、バレル挟持解除用の油圧シリンダ８
について図８及び図９を参照して説明する。図８は単動
型油圧シリンダ８の平面図を示し、図９はその正面図を
示す。油圧シリンダ８は、支柱１４に固定されるシリン
ダ８１及びその前後の一対のガイド８３と、シリンダ８
１から変位可能に突出するロッド８２と、ロッド８２先
端に固定されたプレート８４と、プレート８４の上下端
面に固定されてバレル挟持方向へ互いに平行かつ水平に
延設される一対の挟持プレート８５とからなり、挟持プ
レート８５のバレル挟持側の端部には互いに対面する方
向へ爪８６が突設されている。図８、図９では、油圧シ
リンダ８の一対の挟持プレート８５が係止ロッド５７
（又は６７）の左端部５７ｃ（又は右端部６７ｃ）を上
下に挟持可能な姿勢となっており、この状態でロッド８
２を後退させると、一対の挟持プレート８５が係止ロッ
ド５７（又は６７）の左端部５７ｃ（又は右端部６７
ｃ）をバレル非挟持方向へ引き、これにより、バレル支
持板５４、６４間の間隔が増大して、バレル支持板５
４、６４からバレル７が釈放される。

【００３５】なおここで重要なことは、挟持プレート８
５をバレル非挟持方向へ変位させない状態において係止
ロッド５７、６７は一対の挟持プレート８５の間に公転
軸２の周方向へ出入自在となっていることである。これ
により、挟持プレート８５は係止ロッド５７、６７の公
転運動を阻害しない。挟持解除予定のバレル７を自転挟
持機構５、６から釈放するには、公転軸２を所定の停止
位相にて停止し、所定の挟持軸５２、６２に締結された
係止ロッド５７、６７を挟持プレート８５に隣接させ、
その後で油圧シリンダ８を作動させて行われる。８３ａ
はロッド８２復帰用のばねである。

【００３６】次に、バレル７について図１０及び図１１
を参照して説明する。図１０は図２でいう正面方向から
見た正面図を示し、図１１はそのＡ−Ａ線矢視断面図を
示す。バレル７は主筒部７１と、その開口７０を閉鎖す
る蓋部７２と、後述する係止円板（本発明でいう係合芯
出部）７３、７４と、４個のクランプ部材７５と、置台
７６とからなり、主筒部７１と蓋部７２とは両端密閉の
円筒を軸芯から所定距離離れた位置で軸芯と平行に切断
分離した形状となっており、密閉状態で内部に密閉円筒
空間が形成される。

【００３７】主筒部７１には開口７０を区画して長手方
向に伸びる両周辺部から図１１の横方向すなわち図１、
図２における水平方向へ突設される長板状のあり形鍔部
７１ａを有し、同様に蓋部７２の長手方向に伸びる両周
辺部から図１１の横方向へあり形鍔部７１ａと対面可能
にあり形鍔部７２ａが突設されている。そして、主筒部
７１及び蓋部７２の内面にはあり形鍔部７１ａ、７２ａ
の内面を含めてゴムライニング層７７、７８が付着され
ており、図１１ではあり形鍔部７１ａ及び７２ａに挟持
されてゴムライニング層７７、７８は互いに密着してい
る。そして、ゴムライニング層７８には開口７０をシー
ルすべく、環状のリップ７８ａが二重に突設されてい
る。

【００３８】あり形鍔部７１ａ及び７２ａはそれぞれ開
口７０から遠ざかるにつれて厚肉となるように外広がり
に形成されており、あり形鍔部７１ａの上面及び７２ａ
の下面は開口７０に対して互いに逆の勾配となってい
る。クランプ部材７５は、あり形鍔部７１ａ、７２ａを
クランプしてバレル７の内部空間を密閉する長尺部材で
あって、図１１における断面形状が略コ字状となってい
る。クランプ部材７５は長尺方向に伸びるあり溝状の長
溝７５ａを有し、長溝７５ａにあり形鍔部７１ａ、７２
ａ及びゴムライニング層７７、７８が嵌め込まれてい
る。当然、長溝７５ａの側面はあり形鍔部７１ａの上面
及びあり形鍔部７２ａの下面に等しい勾配となってお
り、その結果、クランプ部材７５の横方向への離脱が抑
止されるとともに、クランプ部材７５の離脱方向への変
位が生じると蓋部７２が主筒部７１に押し付けられるこ
とになり、それによりゴムライニング層７８のリップ７
８ａが圧縮され、その反力によりシール効果が一層向上
する。

【００３９】なお、クランプ部材７５はあり形鍔部７１
ａ、７２ａの長尺方向の端部から押し込まれる。置台７
６はバレル７を床面やコンベヤなどに置く場合の姿勢を
規定するためのものであり、主筒部７１の下面に嵌着、
固定されている。係止円板７３、７４はボルト（図示せ
ず）により主筒部７１の両端面に同心となるように個別
に締結されており、係止円板７３の外面の中心にはすり
鉢状の芯出し凹部７３ａが凹設され、係止円板７４の外
面には中心を通る十字溝７４ａが凹設されている。芯出
し凹部７３ａには自転挟持機構５の芯出しピン５５が嵌
入可能となっており、十字溝７４ａには自転挟持機構６
のバレル支持板６４の十字形状の突条６４ａ（図６参
照）が嵌合可能となっている。

【００４０】なお、他の実施例としてバレル支持板６４
の自転によりその十字形状の突条６４ａがバレル７の係
止円板７４の十字溝７４ａに嵌合するものとしてもよ
い。また、係合芯出部は本実施例では係止円板７３、７
４で構成したが、バレル７３、７４の挟持回転、芯出し
が可能な範囲で形状変更は可能である。以上説明したバ
レル７は、次の特徴を有する。

【００４１】まず、クランプ部材７５をあり形鍔部７１
ａ、７２ａの一端から長手方向へスライドさせて、クラ
ンプ部材７５の長溝７５ａにあり形鍔部７１ａ、７２ａ
及びゴムライニング層７７、７８を嵌め込むので、蓋部
７２を主筒部７１に多少押し付けるだけで容易にクラン
プを完了することができる。また、研磨時における主筒
部７１及び蓋部７２の内面の磨耗を保護するゴムライニ
ング層７７、７８を、あり形鍔部７１ａ、７２ａ上へ延
設して、クランプ時の弾性反力を与える構成としている
ので、クランプ時の弾性反力を与えるための特別の弾性
部材の装着を省略することができる。

【００４２】更に、両あり形鍔部７１ａ、７２ａは主筒
部７１の開口から遠ざかるにつれて厚肉に形成されてい
るので、クランプ部材７５がこの開口から遠ざかる方向
へ外れることが不可能となる。特に、クランプ部材７５
はバレル７の自転中、遠心力によって開口から遠ざかる
方向へ付勢されるが、クランプ部材７５がこの付勢によ
り変位すると、図１１の断面形状からわかるように、ク
ランプ部材７５が両あり形鍔部７１ａ、７２ａを密接方
向に付勢するので、シールは逆に良好となるという利点
が生じる。

【００４３】次に、バレルハンドリング装置１０につい
て図３、図１２及び図１３を参照して説明する。バレル
ハンドリング装置１０は、公転軸２の軸方向と直角な水
平方向へ延設されるレール１０１に沿って自走可能な自
走懸架部１０２と、自走懸架部１０２から昇降可能に垂
下されるバレル把持部１０３と、コンベヤ１０４とから
なり、自走懸架部１０２及びバレル把持部１０３は不図
示の給電機構を通じて供給される電力により作動する。

【００４４】バレル把持部１０３は一対のアーム１０３
ａを有し、アーム１０３ａの先端部はバレル７のクラン
プ部材７５を把持可能となっている。図１２にアーム１
０３ａでバレル７を把持した状態を示し、図１２にアー
ム１０３ａによるバレル７の把持を開放した状態を示
す。間欠運転されるコンベヤ１０４は図３において紙面
に垂直な水平方向へ延在しており、上流側から未加工バ
レル７を搬入し、バレル把持部１０３から受け取った加
工済バレル７を下流側へ搬出する。

【００４５】以下、この横型全自動遠心流動バレル研磨
装置の動作を説明する。今、研磨処理が終了したものと
する。まず、モータ３０を停止してバレル７の自転及び
公転を停止する。このモータ３０の停止時、モータ３０
は低速回転に切替えられ、支柱１１又は支柱１４に配設
された位置検出センサ（図示せず）により円盤部３の回
転角が所定の停止角度になったかどうかを検出し、円板
部を常に所定の停止角度で停止させる。この停止状態に
おいて、自転挟持機構５、６から釈放すべきバレル７
（以下、対象バレル７と称する））は図３における右上
位置ｙに停止させられる。

【００４６】次に、バレルハンドリング装置１０が対象
バレル７の直上まで走行する。次に、バレルハンドリン
グ装置１０のバレル把持部１０３が対象バレル７を把持
する。次に、対象バレル７を挟持する自転挟持機構５、
６の外側にそれぞれ隣接する油圧シリンダ８が作動し、
自転挟持機構５、６による対象バレル７の挟持を解除す
る。次に、バレルハンドリング装置１０がコンベヤ１０
４の直上まで走行し、その後、バレル把持部１０３が降
下し、対象バレル７をコンベヤ１０４上に載置する。次
に、コンバヤ１０４が所定搬送距離移動し、バレル把持
部１０３の直下に未加工バレル７が停止する。次に、バ
レル把持部１０３がこの未加工バレル７を把持した後、
上昇し、次にバレルハンドリング装置１０が未加工バレ
ル７を右上位置ｙまで移動させ、次に、油圧シリンダ８
による自転挟持機構５、６のバレル非挟持方向への付勢
を解除し、バレル支持板６４、５４により未加工バレル
７を挟持し、次に、バレル把持部１０３による未加工バ
レル７の把持を解除し、バレル把持部９３を上昇し、そ
してコンベヤ１０４上に退避させ、その後、モータ３０
を駆動して公転軸２を所定角度回転させ、以下順次バレ
ル７の交換を実施し、その後、バレル７を自転、公転さ
せて、未加工バレル７内のワークの研磨を行う。

【００４７】以上説明したように本実施例では、自転挟
持機構５、６及び油圧シリンダ８が本発明でいうバレル
挟持機構を構成しているので、バレル挟持及びその解
除、特にその自転、公転する機構部分を簡単、軽量とす
ることができ、信頼性及び耐久性の向上、公転質量低減
による装置の小型化を実現することができる。その他、
芯出しピン５５によりバレルの芯出しが可能となってい
るので、芯ズレ及び自転、公転中のバレルの離脱を防止
することができる。

【００４８】更に、係止ロッド５７ｃ，６７ｃは、油圧
シリンダ８のロッド８２の爪８６に係止可能に公転、自
転するので、油圧シリンダ８を自転、公転させる必要が
なく、公転質量の削減を実現して、装置の小型化を図れ
る。なお、公転軸２を所定の停止位相で停止させるに
は、円盤部３の回転角度位置をリミットスイッチやロー
タリーエンコーダで検出し、モータ３０を制御すればよ
く、自明であるので詳細な説明は省略する。 （実施例２）上記したバレル挟持機構を縦型全自動遠心
流動バレル加工装置に適用した実施例について、以下に
説明する。

【００４９】図１４は本装置の正面図を、図１５は本装
置の平面図を示す。この装置は縦型全自動遠心流動バレ
ル研磨装置であって、基台１ａの四隅に支柱１ｂがそれ
ぞれ立設され、支柱１ｂの各頂部は天板１ｃに固定され
ている。基台１ａ、支柱１ｂ及び天板１ｃは本発明でい
うフレーム（架台）１を構成している。基台１ａの上面
中央及び天板１ｃの下面中央には軸受け箱１３がそれぞ
れ固定され、両軸受け箱１３内のラジアル軸受け（図示
せず）は公転軸２を垂直に支承している。更に、基台１
ａ内の中央部にはスラスト軸受け（図示せず）が内蔵さ
れており、このスラスト軸受けは公転軸２の下端を回転
自在に支承している。

【００５０】また、天板１ｃの上面にはモータ３０（本
発明でいう回転駆動源）が固定されており、このモータ
の駆動軸は公転軸２に直結されている。公転軸２には円
盤部３、円筒部４が所定間隔を隔てて固定され、円盤部
３には公転軸２を中心として６個の自転挟持機構５が等
間隔かつ自転自在に配設されている。また、円筒部４に
も公転軸２を中心として６個の自転挟持機構６が周方向
等間隔かつ自転自在に配設されており、自転挟持機構５
の各軸芯は自転挟持機構６の各軸芯に一致するととも
に、公転軸２と平行となっている。自転挟持機構５、６
はそれぞれ密閉された長円筒形状のバレル７を挟持して
おり、バレル７は後述するように自転挟持機構５、６に
より公転及び自転される。

【００５１】円盤部３、円筒部４、自転挟持機構５、
６、油圧シリンダ８の基本構成は実施例１と同じであ
る。ただし、油圧シリンダ８（図１４参照）が、基台１
ａ及び天板１ｃに配設されていること、公転軸２（図１
４参照）が基台１ａ内蔵のスラスト軸受けにより支承さ
れていること、キャップ９２ｄ（図１６参照）がピン９
２ａに不図示のねじにより被着されていること、太陽歯
車（図１７参照）９１がスリーブ９４、サポートプレー
ト９５及び軸受け箱１３を通じて基台１ａに支承されて
いること、自転軸６１（図１７参照）がスリーブ９３
ａ、スラスト軸受け６ｇ及びボス４８を通じて円筒部４
に支承されていること、軸受けストッパ５９（図１８参
照）が自転軸５１に螺着されている点が実施例１との相
違点である。

【００５２】次に、本実施例で用いたバレル７について
図１９を参照して説明する。図２１はバレル７の軸方向
断面図を示す。バレル７は、深底円筒からなる主筒部７
１と、主筒部７１に嵌着されてその開口を閉鎖する浅底
円筒形状の蓋部７２とからなる。主筒部７１の底板外面
には十字溝７１ａが凹設されており、蓋部７２の外端面
中央には芯出し穴７２ａが穿設されている。芯出し穴７
２ａには芯出しピン５５が嵌入可能となっており、十字
溝７１ａには自転挟持機構６のバレル支持板６４の十字
形状の突条６４ａ（図５参照）が嵌合可能となってい
る。蓋部７２の底部内面には主筒部７１の頂部が嵌入可
能な円形凹部７１ｃが穿設されており、主筒部７１の円
筒壁頂部にＯリング７３が配設されている。更に、蓋部
７２の内周面には互いに９０度離れて４条の直溝７２ｂ
が軸方向に穿設されており、主筒部７１の外周面にはこ
れら直溝７２ｂに係止可能な回動禁止ピン７３が突設さ
れている。したがって、バレル支持板６４の駆動により
主筒部７１は蓋部７２を回転させる。Ｏリング７３は、
バレル支持板５４、６４に挟圧されて、バレル７の内部
空間をシールする。

【００５３】なお、この実施例ではバレル支持板６４は
自転、公転時に姿勢一定であり、その十字形状の突条６
４ａは停止時に常に前後方向及び左右方向へ伸びるよう
になっているので、バレル７を所定姿勢でセットし、バ
レル支持板６４を軸方向バレル挟持側へ変位させること
により自動的に十字溝７１ａは突条６４ａに嵌合する。
ただし、他の実施例としてバレル支持板６４の自転によ
りその十字形状の突条６４ａがバレル７の十字溝７１ａ
に嵌合するものとしてもよい。

【００５４】以上説明したバレル７は、簡単な桶状の主
筒部７１に蓋部７２を被せただけであり、蓋部７２の着
脱が容易であるにもかかわらず、バレル７を装置に搬入
したり、装置から搬出したりするに際し、装置やその周
辺が汚れることがない。次に、バレルハンドリング装置
１０について図１５を参照して説明する。バレルハンド
リング装置１０は、ハンドリングロボット１００と、コ
ンベヤ２００とからなり、床面に固定された基台１０１
上に軸芯ｍを中心として水平回動可能に保持される円筒
形状の胴部１０２と、この胴部１０２の円周面から径方
向へ進退可能に突設された一本のアーム１０３と、アー
ム１０３の先端に固定され上記進退方向と直角な方向か
つ互いに逆方向へ移動可能な一対のハンド１０４とから
なる。ハンドリングロボット１００の上記各部位の動作
自体については周知であるので説明を省略する。

【００５５】間欠運転されるコンベヤ２００は上流側か
ら未加工バレル７を搬入するとともに、バレル把持部１
０３から受け取った加工済バレル７を下流側へ搬出す
る。以下、この縦型縦型全自動遠心流動バレル研磨装置
の動作を説明する。今、研磨処理が終了したものとす
る。まず、モータ３０を停止してバレル７の自転及び公
転を停止する。このモータ３０を停止する際、モータ３
０は低速回転に切替えられ、天板１ｃから垂下する不図
示のサポートプレートに固定された位置検出センサ（図
示せず）により円盤部３の回転角が所定の停止角度にな
ったかどうかを検出し、円板部を常にこの停止角度で停
止させる。この停止状態において、自転挟持機構５、６
から釈放予定のバレル７（以下、対象バレルと称する）
は最もハンドリングロボット１００に近接している。次
に、ハンドリングロボット１００のアーム１０３が図２
の状態から対象バレルに向けて限界まで伸びる。なおこ
の時、両ハンド１０４の間隔は広がっており、ハンド１
０４は対象バレル７の両側に伸びる。次に、両ハンド１
０４の間隔が縮小され、ハンド１０４は対象バレル７を
把持する。次に、油圧シリンダ８（図１４参照）が作動
し、自転挟持機構５、６による対象バレル７の挟持が解
除される。次に、アーム１０３が図１５の位置すなわち
限界まで退却し、その後、胴部１０２が１８０度回転
し、その後、アーム１０３が限界まで伸びる。この結
果、対象バレル７の外底面はコンベヤ２００の搬送面の
約１〜２ｃｍ程度上方に位置する。次に、両ハンド１０
４の間隔が広がり、対象バレル７はコンバヤ２００の搬
送面に着座する。次に、アーム１０３が限界まで退却
し、その後、コンベヤ２００が所定搬送距離移動し、対
象バレル７が移動した後に未加工バレルが搬入される。
次に、アーム１０３がアーム１０３が限界まで伸び、そ
の後、ハンド１０４が上記未加工バレルを把持する。次
に、アーム１０３が限界まで退却し、胴部１０２が１８
０度回転し、その後、アーム１０３が限界まで伸びる。
この結果、未加工バレルは自転挟持機構５、６間にセッ
トされる。次に、両ハンド１０４の間隔が広がり、ハン
ド１０４による未加工バレルの把持が解除され、次にハ
ンド１０４が限界まで退却する。これにより、一個の加
工済バレル（対象バレル）７が未加工バレルに置換され
る。その後、公転軸２を６０度回転して次にバレル置換
を行う動作を５回繰り返し、全ての加工済バレル７を未
加工バレルに置換後、モータ３０を駆動してバレル７内
のワークを研磨する。

【００５６】上記したハンドリングロボット１００の動
作速度及びコンベヤ２００の搬送速度はバレル７から内
容物が漏れる心配が無いので、極めて高速に実施するこ
とができ、縦型縦型全自動遠心流動バレル加工装置の加
工時間を従来より格段に向上することができ、かつ装置
周辺の環境を清浄に保つことも可能となる。なお、上記
実施例では装置へのバレル７の搬出入を１台のハンドリ
ングロボット１００で実施したが、複数台のハンドリン
グロボットを用いたり、ハンドリングロボットを搬出専
用又は搬入専用としたりすることもできる。 （実施例３）次に、バレル７の変形例を図２０を参照し
て説明する。図２０はバレル７０の軸方向断面図を示
す。

【００５７】バレル７０は、深底円筒からなる主筒部７
６と、その開口を閉鎖する浅底円筒からなる蓋部７７
と、主筒部７６及び蓋部７７の内面に付着されたゴムラ
イニング層７８、７９とからなる。主筒部７６の底板外
面には十字溝７６ａが凹設されており、蓋部７２の外面
中央には芯出し凹部７７ａが穿設されている。芯出し凹
部７７ａには芯出しピン５５が嵌入可能となっており、
十字溝７６ａには自転挟持機構６のバレル支持板６４の
十字形状の突条６４ａが嵌合可能となっている。

【００５８】また、蓋部７７の内周面は雌螺子面７７
ｂ、主筒部７６の外周面には雄螺子面が形成され、蓋部
７７は主筒部７６に螺着されている。上記螺着により、
ゴムライニング層７８、７９の接合部が弾性変形して内
部のシールが行われる。主筒部７１の外周面にはストッ
パリング７６ｂが固定され、ストッパリング７６ｂは蓋
部７２の必要以上の旋回によるゴムライニング層７８の
必要以上の圧縮を禁止する。

【００５９】このようにすれば、蓋部７２を主筒部７１
に螺着しているので、バレル挟持機構５、６により主筒
部７１に蓋部７２を強圧しなくてもバレル７の姿勢変化
により内容物が外部に漏れるのを防止することができ、
横型全自動遠心流動バレル加工装置にも適用することが
できる。なお、バレル７０の自転に際して、蓋部７７は
主筒部７６に螺入される方向に付勢されるように螺子が
切られることが好ましい。 （実施例４）更に、バレル７の変形例を図２１を参照し
て説明する。図２１はバレル７００の軸方向断面図を示
す。

【００６０】この実施例における挟持軸５２０にはバレ
ル支持板５４０が固定されている。このバレル支持板５
４０は、図１７に示す第２実施例のバレル支持板５４か
ら芯出しピン５５を省略するとともに、バレル支持板５
４０の外周縁からすり鉢状のスカート部５４１をバレル
挟持方向へ延設してなる。スカート部５４１はバレル７
００の蓋部を構成している。５４２はバレル７００に被
着されたゴムライニング層である。

【００６１】バレル７００は深底円筒からなり、バレル
７００の内面にはゴムライニング層７０１が被着されて
いる。バレル７００の底板外面には十字溝７０２が凹設
されており、十字溝７０２には自転挟持機構６のバレル
支持板６４の十字形状の突条６４ａが嵌合可能となって
いる。更に、バレル７００の周壁頂部には全周にわたっ
てスカート部５４１に密接可能な円鍔部７０３が張設さ
れている。

【００６２】このようにすれば、バレル挟持機構５、６
によりバレル７００を挟持する際に、バレル支持板５４
０がバレル７００の開口を閉鎖することができる。ま
た、スカート部５４１及び円鍔部７０３のすり鉢状の接
合面は、バレル支持板５４０とバレル７００との芯合わ
せに有効となる。ゴムライニング層５４２、７０１の接
合部はバレル７００の挟圧により弾性圧縮されて内部を
シールする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の横型全自動遠心流動バレル加工装置
の平面図である。

【図２】本実施例の横型全自動遠心流動バレル加工装置
の正面図である。

【図３】本実施例の横型全自動遠心流動バレル加工装置
の側面図である。

【図４】遊星歯車機構の説明図である。

【図５】図１の円筒部の一部拡大軸方向断面図である。

【図６】図１の円筒部の一部拡大軸方向断面図である。

【図７】図１の円盤部の一部拡大軸方向断面図である。

【図８】図１の油圧シリンダの平面図である。

【図９】図１の油圧シリンダの正面図である。

【図１０】図１のバレルの正面図である。

【図１１】図１のバレルの径方向断面図である。

【図１２】図１のバレルハンドリング装置の側面図であ
る。

【図１３】図１のバレルハンドリング装置の側面図であ
る。

【図１４】実施例２の全自動遠心流動バレル加工装置の
正面図である。

【図１５】実施例２の全自動遠心流動バレル加工装置の
平面図である。

【図１６】図１４の円筒部の一部拡大軸方向断面図であ
る。

【図１７】図１４の円筒部の一部拡大軸方向断面図であ
る。

【図１８】図１４の円盤部の一部拡大軸方向断面図であ
る。

【図１９】図１４のバレルの軸方向断面図である。

【図２０】実施例３のバレルの軸方向断面図である。

【図２１】実施例４のバレルの軸方向断面図である。

【符号の説明】

１ 架台、２ 公転軸、３ 円盤部、４ 円筒部（円盤
部）、５、６ 自転挟持機構（バレル挟持機構の一
部）、７ バレル、８ 油圧シリンダ（挟持解除アクチ
エータ、バレル挟持機構の残部）、９ 遊星歯車機構
（遊星運動機構）、１０ バレルハンドリング装置（バ
レルハンドリング機構）、３０ モータ（回転駆動
源）、５１、６１ 自転軸、５２、６２ 挟持軸、５５
芯出しピン、５８芯出しスプリング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 31/033 B24B 31/02 B23Q 3/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の円盤部を有して架台に支承され、回
   転駆動源と連結された公転軸と、 前記公転軸の周縁を等分する平行軸線上にあって、前記
   円盤部に回転可能に保持された複数対の自転軸と、 前記公転軸と連動して前記自転軸を回転させる遊星運動
   機構と、 ワーク及び研磨材を収容し、両端に係合芯出し部を有す
   る複数のバレルと、前記円盤部からバレル非挟持側へ突出する端部から前記
   公転軸の径方向へ伸びる鍔部を有して前記各対の自転軸
   に軸方向摺動自在、相対回転不能に内装される挟持軸
   と、 前記挟持軸を進退動させ、前記挟持軸と前記係合芯出部
   との結合を介して前記バレルを着脱自在に挟持するバレ
   ル挟持機構と、 前記円盤部の所定の停止位相にて釈放される処理済バレ
   ルの搬出と、新たに着装される未処理バレルの搬入とを
   分掌するバレルハンドリング機構とを備え、 前記バレル挟持機構は、 前記自転軸に収容されて前記挟持軸をバレル挟持方向へ
   付勢するコイルスプリングと、前記架台に固定されると
   ともに前記円盤部の停止位相にて前記鍔部をバレル非挟
   持方向へ直線的に付勢して前記バレルを釈放する挟持解
   除アクチエータとを有し、 前記挟持解除アクチエータのロッド先端部は、前記鍔部
   が前記公転軸の周方向へ出入可能で、かつ、前記鍔部の
   公転軌跡を挟む前記鍔部の両側部分をそれぞれバレル非
   挟持方向へ引き込み可能に前記公転軸の略径方向に所定
   間隔を隔てて配設された一対の爪を有する ことを特徴と
   する全自動遠心流動バレル加工装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の全自動遠心流動バレル加工
   装置において、 前記遊星運動機構は、前記円盤部の少なくとも一方の内
   部に形成され、油浴潤滑される密室状の歯車室にて前記
   公転軸に相対回転自在に嵌着されかつ前記架台に固定さ
   れる太陽歯車と、前記公転軸に相対回転自在に嵌着され
   て前記架台及び前記太陽歯車を連結するとともに前記円
   盤部のバレル非挟持側の端壁を相対回転 自在に支持する
   連結リングと、前記歯車室内にて前記各自転軸の外周に
   相対回転不能に嵌着された自転歯車と、前記前記歯車室
   内にて前記太陽歯車及び前記自転歯車と噛合する遊星歯
   車とを備え、 前記自転軸及び前記挟持軸は、前記歯車室が内設された
   前記円盤部を貫通して配設されている ことを特徴とする
   全自動遠心流動バレル加工装置。