JP3853273B2 - 微細穴の処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はφ5.0mm 以下の軸方向貫通ストレート穴、テーパ穴、曲がり穴などで構成された穴を有する部品の内面処理（研磨、洗浄、バリ取り、エッジのＲ取り・面取り、表面処理）を行う微細穴の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の軸方向貫通微細穴の処理装置としては、精密工学会誌64.1(1998)、64.8(1998)、64.9(1998)の「極細ステンレス鋼管内壁の高速流動研磨」ではφ1mm 以下の内径を有する長尺のステンレス鋼製極細管の内面をスラリーを高速でその中を往復動させることによって研磨する方法：高速流動研磨法が報告されている。また、精密工学会誌67.2(2001)「光コネクタ用セラミックフェルール微細穴内壁面の高速流動研磨」では、ジルコニアセラミックフェルール微細穴内面（φ0.12mm）の加工精度（形状精度と面精度）の向上をねらいに、高速流動研磨法が有効であることが報告されている。その論文での高速流動研磨装置は、図３、図４に示す。
【０００３】
図３に示す従来の軸方向貫通微細穴の処理装置は、エアコンプレッサ51、直圧式増圧器52、52、溶媒としてイオン交換水58が入れられたカートリッジＢ57、57、溶媒としてのイオン交換水58と砥粒55としてアルミナとの混合物であるスラリーが入れられたカートリッジＢ56、56及びフェルール保持具53、54で構成されている。カートリッジＢ57、57は直圧式増圧器 52 、52に砥粒55が侵入することを防ぎ、装置の耐久性を向上させるためのトラップである。
図４に図３のフェルール保持具 53 、54の詳細図を示す。保持具53、54は、２個のフランジ付ステンレス鋼円筒容器66、66から成り、左右の容器には、中空の厚肉エポキシ樹脂円筒管63、63が挿入され、その外側にグランドパッキン64、64が密に詰め込まれ、砥粒55とイオン交換水58との混合物であるスラリーが回り込まないよう配慮している。セラミックフェルール62、62を直列にエポキシ樹脂円筒管63、63の中に入れ、左右の樹脂円筒管を仕切り板60を介して向き合わせ、フランジ部には高圧の流体圧に耐えスラリー55が洩れないように２重にＯリング61、61を挿入し、左右フランジ部をボルト65、65で締め付ける。フェルール保持具53、54とカートリッジＡ56、56は配管用の継ぎ手59、59で接続する。
【０００４】
作動においては、エアコンプレッサ51を稼動し圧縮空気を図示しないフィルタレギュレータを介して所定の圧力(0.49MPa) に制御し、右（左）側の直圧式増圧器 52 、52に送気する。増圧器52、52と連通する右（左）側のカートリッジＢ57、57内部のイオン交換水58を空気圧の25倍に増圧し、右（左）側のカートリッジＢ57、57内のイオン交換水58に流体圧を加える。カートリッジＢ57、57内のイオン交換水58は右（左）側のカートリッジＡ56、56内に注送され、カートリッジＡ56、56内のイオン交換水58に流体圧を加えることになる。このことにより、カートリッジＡ56、56内のフェルール保持具53、54に接続してある管を通ってスラリーがフェルール62、62内面に注送されることになる。研磨はスラリーがフェルール62、62内面を流動することにより行われる。右（左）側のカートリッジＡ56、56のスラリーが左（右）側のカートリッジＡ56、56に注送されて移動し終わった（１パス目）後、左（右）側の増圧器52、52内部のイオン交換水58を増圧し、スラリーは逆向きに注送される(2パス目で1 往復) 。この流動動作を繰り返してフェルールの微細穴内を研磨する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図３、４に示す従来の軸方向貫通微細穴の処理装置では、加工後のワーク取出し時にワーク保持具内に残った流体スラリーが漏れ、加工していくに伴い、流体スラリーが減少していった。さらに、ワーク保持具内に残った流体スラリーが次のワーク充填の障害ともなった。
また、前記従来の装置では、ワーク充填、ワーク取出し共に、従来は手で行っていたため、能率が悪かった。
【０００６】
本発明の課題は、かかる従来の軸方向貫通微細穴の処理装置の課題を解決した、加工後のワーク取出し時にワーク保持具内に残った流体スラリーの漏れを抑制し、ワーク取出しが容易な、またワーク保持具内に残った流体スラリーが次のワーク充填の障害とならない装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、一対の流体圧供給装置、各流体圧供給装置からの加圧流体が作用する溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた一対のカートリッジＡ、及び各カートリッジＡ下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有し、前記ワーク保持具の少なくとも一方は軸方向貫通微細穴を有するワークを保持し、さらに前記ワーク保持具の一方はベースに固定した固定ブロックに固定され、前記一対の流体圧供給装置及びカートリッジＡの各一方は前記ベースに固定され、前記ワーク保持具の他方は前記ベースに固定されたテーブルに固定されたアクチュエータに連結された移動ブロックに固定されて前記アクチュエータによりテーブル上を水平方向に往復動可能に支持され、前記カートリッジＡの他方は前記移動ブロックに固定支持され、前記ワーク保持具の一方は前記ワークを保持する第１のワーク保持具本体を有し、前記ワーク保持具の他方が有する第２のワーク保持具本体は、前記一方の第１のワーク保持具本体が保持した前記ワークに対応した流入経路のみを有し、前記ワーク保持具の前記他方が有する第２のワーク保持具本体は前記アクチュエータにより、前記一方のワーク保持具が有する第１のワーク保持具本体に押し付け、密着させることで流路系を密封するようにし、さらに前記一対のワーク保持具の少なくとも一方のワーク保持具に前記垂直方向配管に連通した流体通路を設け、前記流体通路に逆止弁及び切換弁を介してエアー又は溶媒が導かれ、加工後ワークを取出すときに、前記ワークが飛出した位置に達するまでに必要な前記エアー又は溶媒を前記切換弁を介して供給するようにし、かつ前記ワークが飛出したあと前記エアー又は溶媒は各前記ワーク保持具を清掃するようにしたことを特徴とする微細穴の処理装置を提供することにより上述した課題を解決した。
【０００８】
かかる構成により、前記ワーク保持具の前記他方が有する第２のワーク保持具本体は前記アクチュエータにより、前記一方のワーク保持具が有する第１のワーク保持具本体に押し付け、密着させることで流路系を密封するようにし、さらに前記一対のワーク保持具の少なくとも一方のワーク保持具に垂直方向配管に連通した流体通路を設け、前記流体通路に逆止弁及び切換弁を介してエアー又は溶媒が導かれ、加工後ワークを取出すときに、前記ワークが飛出した位置に達するまでに必要な前記エアー又は溶媒を前記切換弁を介して供給するようにしたので、ワーク取出しを容易にし、加工後のワーク取出し時にワーク保持具内に残った流体スラリーの漏れを抑制し、かつ前記ワークが飛出したあと前記エアー又は溶媒は各前記ワーク保持具の内部をエアー又は溶媒で洗浄するようにしてワーク保持具内に残った流体スラリーが次のワーク充填の障害とならない微細穴の処理装置を提供するものとなった。
【０００９】
好ましくは前記ワーク保持具の他方の前記垂直方向配管に連通した流体通路を設け、前記流体通路に逆止弁及び切換弁を介してエアー又は溶媒が導かれたことにより、他方のワーク保持具内に残った流体スラリーが次のワーク充填の障害とならない微細穴の処理装置を提供するものとなった。
さらに好ましくは各前記ワーク保持具及びカートリッジＡの下方に、シュート及び収容容器を設けたことにより、各前記ワーク保持具の流路系の流体の漏れ、又は各カートリッジＡ及びカートリッジＢ内の流体の交換作業など際、漏れた流体を装置の中に残りにくくし、回収し易い装置を提供するものとなった。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態を示す軸方向貫通微細穴処理装置の概略正面図、図２は図１のワーク保持具11、6 付近の拡大部分断面図で、ワーク保持具11、6 がそれぞれ有するワーク保持具本体26、27は閉じられた位置にある。本発明の実施の形態の微細穴処理装置は、図示しないエアコンプレッサが適当な配管で一対の流体圧供給装置である増圧器9 、10と連結され（エアコンプレッサと連結された一対の増圧器の代わりに、一対のスラリーポンプを含む流体圧ポンプ、流体圧シリンダ又は流体圧アキュムレータであってもよい）、各増圧器9 、10は溶媒 2を入れた一対のカートリッジＢ21、22とフレキシブルチューブ14及び配管15により連結され、各カートリッジＢ 21 、22は配管 16 、17で溶媒 2に砥粒を加えたスラリー3 を入れたカートリッジＡ31、32の上層部同志と連結されている。各カートリッジＡ31、32下層部は配管12、13で一対のワーク保持具11、6 と連結されている。図１、図２では、ワーク保持具の一方11が有するワーク保持具本体27にワークである軸方向貫通微細穴を有するフェルール 5を保持し、ワーク保持具の他方 6が有するワーク保持具本体26は、一方のワーク保持具本体27が保持したフェルール 5に対応した流入経路28のみを有する（ワーク保持具11、6 がそれぞれ有するワーク保持具本体26、27の両方にフェルール 5を保持するようにしてもよい）。溶媒 2は、水性溶媒、油、アルコールを含む。図１では、一対のワーク保持具 6、11の一方11はベース 1に固定した固定ブロック 4に固定され、増圧器の一方10、カートリッジＢ及びカートリッジＡの各１方22、32はベース 1に固定され、一対のワーク保持具の他方 6はベース 1に固定されたテーブル20に固定されたアクチュエータであるシリンダ19のロッド 8（電磁アクチュエータ駆動であってもよい）に連結された移動ブロック 7に固定されて、シリンダ19のロッド 8によりテーブル上を水平方向に往復動可能に支持されている。一対のカートリッジＢの他方及びカートリッジＡの各他方21、31は移動ブロック 7に固定部材18により固定支持され、ワークである軸方向貫通微細穴を有するフェルール 5はワーク保持具の一方11が有するワ ーク保持具本体27に複数個取付けられ、一対のワーク保持具の他方 6が有するワーク保持具本体26は、シリンダ19のロッド 8により、ワーク保持具の一方11が有するワーク保持具本体27に押し付け密着させることで流路系を密封するようにし、さらに一対のワーク保持具11、6 の垂直方向配管13、12に連通した流体通路45、48をそれぞれ設け（図示しない軸方向貫通微細穴を有するワークであるフェルール 5を保持するワーク保持具の一方11の垂直方向配管13に連通した流体通路45だけのみに設けてもよい）、流体通路45、48に逆止弁46、49を介してエアー又は溶媒が導かれるようにした。さらに、加工後ワークであるフェルール 5を取出すときに、フェルール 5が飛出した位置に達するまでに必要なエアー又は溶媒を切換弁47をを介して供給することにより、多数のフェルール 5の取外しを容易にすることができる。
【００１１】
作動においては、図１のワーク保持具11、6 が開かれた状態でワークであるフェルール 5を複数個ワーク保持具の一方11が有するワーク保持具本体27に取付け、ワーク保持具本体27のフェルール 5にそれぞれ連通可能な連通路28をワーク保持具の他方 6が有するワーク保持具本体26に設け、シリンダ19のロッド 8により、ワーク保持具の他方 6が有するワーク保持具本体26を、ワーク保持具の一方11が有するワーク保持具本体27に押し付け密着させ密封する。次に図示しないエアコンプレッサを稼動し圧縮空気を図示しないフィルタレギュレータを介して所定の圧力に制御し、右側の増圧器 9に送気する。増圧器 9と連通する右側のカートリッジＢ21内部の溶媒 2を空気圧の25倍に増圧し、右側のカートリッジＢ21内の溶媒 2に流体圧を加える。カートリッジＢ21内の溶媒 2は右側のカートリッジＡ31内に注送され、カートリッジＡ31内の溶媒 2に流体圧を加えることになる。このことにより、カートリッジＡ31内のワーク保持具 6に接続してある配管12を通って溶媒 2に砥粒を加えたスラリー 3がフェルール 5の軸方向貫通微細穴内面に注送されることになる。研磨はスラリー 3がフェルール 5の微細穴内面を流動することにより行われる。右側のカートリッジＡ31のスラリー 3が左側のカートリッジＡ32に注送されて移動し終わった(1パス目) 後、左側の増圧器10内部の溶媒 2を増圧し、溶媒 2に砥粒を加えたスラリー 3は逆向きに注送される(2パス目で1 往復) 。この流動動作を繰り返してワークであるフェルール 5の微細穴を研磨する。
【００１２】
かかる構成によると、ワーク保持具の他方 6が有する第２のワーク保持具本体26を、アクチュエータ19により、ワーク保持具の一方11が有するワーク保持具本体27に押し付け、密着させることで流路系を密封するようにし、またまた一対のフェルール保持具11の垂直方向配管13に連通した流体通路45を設け流体通路45に逆止弁46を介してエアー又は溶媒が導かれるようにし、加工後ワークであるフェルール 5を取出すときに、フェルール 5が飛出した位置に達するまでに必要なエアー又は溶媒を流体通路45、逆止弁46を介して供給するようにしたので、多数のフェルール 5 の取外しを容易にし、加工後のワーク取出し時にワーク保持具内に残った流体スラリーの漏れを抑制し、かつワークが飛出したあとワークを保持するワーク保持具の内部をエアー又は溶媒で洗浄することができるので、ワーク保持具内に残った流体スラリーが次のワーク充填の障害とならない微細穴の処理装置を提供するものとなった。
【００１３】
図１示すように、各フェルール保持具 26 、27、カートリッジＡ31、32及びカートリッジＢ21、22の下方に、シュート30及び収容容器34を設けることにより、流路系の流体の漏れ、又は各カートリッジＡ及びカートリッジＢ内の流体の交換作業など際、漏れた流体を装置の中に残りにくくし、回収し易い装置を提供するものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す微細穴処理装置の概略縦断面図を示す。
【図２】図１のワーク保持具11、6 付近の拡大部分断面図で、ワーク保持具11、6 がそれぞれ有するワーク保持具本体 26 、27は閉じられた位置にある。
【図３】従来の微細穴処理装置の概略縦断面図を示す。
【図４】図３のフェルール保持具の詳細図を示す。
【符号の説明】
1 ・・・ ベース 2・・・ 溶媒 3 ・・・ スラリー
4 ・・・ 固定ブロック 5・・・ ワーク（フェルール）
6 、11・・ ワーク保持具 7 ・・・ 移動ブロック
8 ・・・ ロッド 9、10・・・ 増圧器（流体圧供給装置）
12、13、15、16、17・・・ 配管 14 ・・・ フレキシブルチューブ
18・・・ 固定部材 19 ・・・ シリンダ（アクチュエータ）
20・・・ テーブル 21 、22・・ カートリッジＢ 26、27・・・ ワーク保持具本体
28、29・・・ 流入経路 30 ・・・ シュート 31、32・・ カートリッジＡ
34・・・ 収容容器 45、 48 ・・・横方向流体通路 46、49・・・ 逆止弁
47、50・・・ 切換弁

Claims (3)

1. 一対の流体圧供給装置、各流体圧供給装置からの加圧流体が作用する溶媒に砥粒を加えたスラリーを入れた一対のカートリッジＡ、及び各カートリッジＡ下層部と配管で連結された一対のワーク保持具を有し、前記ワーク保持具の少なくとも一方は軸方向貫通微細穴を有するワークを保持し、さらに前記ワーク保持具の一方はベースに固定した固定ブロックに固定され、前記一対の流体圧供給装置及びカートリッジＡの各一方は前記ベースに固定され、前記ワーク保持具の他方は前記ベースに固定されたテーブルに固定されたアクチュエータに連結された移動ブロックに固定されて前記アクチュエータによりテーブル上を水平方向に往復動可能に支持され、前記カートリッジＡの他方は前記移動ブロックに固定支持され、前記ワーク保持具の一方は前記ワークを保持する第１のワーク保持具本体を有し、前記ワーク保持具の他方が有する第２のワーク保持具本体は、前記一方の第１のワーク保持具本体が保持した前記ワークに対応した流入経路のみを有し、前記ワーク保持具の前記他方が有する第２のワーク保持具本体は前記アクチュエータにより、前記一方のワーク保持具が有する第１のワーク保持具本体に押し付け、密着させることで流路系を密封するようにし、さらに前記一対のワーク保持具の少なくとも一方のワーク保持具に前記垂直方向配管に連通した流体通路を設け、前記流体通路に逆止弁及び切換弁を介してエアー又は溶媒が導かれ、加工後ワークを取出すときに、前記ワークが飛出した位置に達するまでに必要な前記エアー又は溶媒を前記切換弁を介して供給するようにし、かつ前記ワークが飛出したあと前記エアー又は溶媒は各前記ワーク保持具を清掃するようにしたことを特徴とする微細穴の処理装置。
2. 前記ワーク保持具の他方の前記垂直方向配管に連通した流体通路を設け、前記流体通路に逆止弁及び切換弁を介してエアー又は溶媒が導かれたことを特徴とする請求項１に記載の微細穴の処理装置。
3. 各前記ワーク保持具及びカートリッジＡの下方に、シュート及び収容容器を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の微細穴の処理装置。

Images