JP3903416B2 - Cutting blade polishing method and apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、裁断刃の研磨方法および装置に関し、詳しくは、例えば厚さの薄いシート状の被裁断物を裁断する裁断刃を回転する砥石によって研磨する裁断刃の研磨方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
幅の広い磁気テープ原反を一般に使用される幅の狭い磁気テープに裁断する磁気テープ裁断装置が知られており、このような裁断装置では、通常、例えば図13に示すように、上丸刃軸1と下丸刃軸2とにそれぞれ上丸刃3と下丸刃4とを軸方向に複数枚並べてそれらの刃先が所定間隔毎に位置するように装着すると共に、互いに対向する上丸刃3と下丸刃4とを刃先近傍部分が半径方向に重なり合うように配設し、上丸刃軸1および下丸刃軸2を介して上丸刃3と下丸刃4とを回転させながら両丸刃3,4の間に幅の広い磁気テープ原反5を磁性層を上にした状態で図13の紙面に垂直な方向に移送してこの磁気テープ原反5を細長く複数本に裁断している。
【0003】
上記下丸刃4の刃先4aのこの下丸刃4の回転軸線を含む断面形状は略直角な角形状に形成されているが、この略直角な角部には面取りが施されており、この面取りにより磁気テープを裁断する切れ味が向上し、磁気テープの裁断面における不要な凸部やバリの発生が抑制される。
【0004】
また、上記面取りは、モータによって回転されるスピンドル軸に固定された研磨用の砥石が上記モータおよびスピンドルと共に移動されて、この砥石が上記下丸刃の刃先に押し当てられることにより実施されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、磁気テープの記録密度を高めるためにカセット等に収容する磁気テープの長さを延長すべくベース素材としてPENやアラミド樹脂を用いて磁気テープの厚さを薄くしたので、それらの素材に起因して磁気テープの裁断面に不要な凸部やバリが生じやすくなっている。また磁気テープの記録密度を高めるために記録トラックの幅が狭められており、この幅狭の記録トラックに対して信号を正確に記録しあるいは信号を正確に読み取るためには記録再生時に走行している磁気テープの幅方向の位置決めを正確に行なう必要があり、そのためテープ走行位置規制用ガイドの間隔がより狭められてこのガイドと磁気テープ側面との接触圧力が高くなり、上記不要な凸部やバリが上記ガイドによって削られて脱落しやすくなっている。そして、そのように磁気テープ走行中に不要な凸部やバリが削られると、その削れ屑が磁気テープの磁性体面側に付着したまま記録ヘッドあるいは再生ヘッドを通過してドロップアウトが生じる等の種々の不具合を発生させる原因となる。従って、近年の記録密度を高めた磁気テープの場合、不要な凸部やバリを磁気テープの裁断面に発生させないようにさらに裁断面の品質を向上させたいという要請がある。
【0006】
上記要請に対して磁気テープ裁断面の品質向上に関する種々の検討を行なった結果、上記下丸刃の刃先の略直角な角部の全周に亘って高い精度で面取りされた、例えば±0.5μmの精度で刃先に所定の形状の面取りが施された下丸刃を用いて上記厚さの薄い磁気テープを裁断すると、これらの磁気テープの裁断面における不要な凸部やバリの発生が抑制され、より品質の高い裁断面が得られることがわかった。
【0007】
しかしながら、上述の従来の面取り方法では、下丸刃を研磨する砥石は上記のようにモータおよびスピンドルと一体となって移動されるので、砥石と共に移動される機構の重量が重く、研磨量の高精度な制御が困難であり、特に研磨の際に数μm程度の下丸刃の回転軸方向の振れ(面振れ)が発生したときのこの面振れに追従して砥石を移動させる制御、および砥石によって下丸刃を研磨するときの側圧力の制御を高精度で行なうことが困難であり、その結果刃先に砥石の当りが強い領域と弱い領域、あるいは刃先に砥石が当る領域と当らない領域とが発生する虞がある。また砥石の目詰まりや砥粒の脱落等によって砥石の研磨特性が変化してしまう虞もあるので、下丸刃の全周に所定の形状の面取りを均一にかつ高精度で施すことが難しいという問題がある。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、裁断刃を所望の形状に高精度に研磨することができる裁断刃の研磨方法および装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の裁断刃の研磨方法は、裁断刃を、回転する回転砥石体によって研磨する裁断刃の研磨方法において、前記回転砥石体を該回転砥石体の回転軸方向に移動可能に支持して前記裁断刃に向けて付勢しながら該裁断刃に押し当ててこの裁断刃を研磨することを特徴とするものである。
【0010】
本発明の第2の裁断刃の研磨方法は、裁断刃を、回転する回転砥石体によって研磨する裁断刃の研磨方法において、前記回転砥石体を前記裁断刃に前記回転砥石体の回転軸方向に弾性変形もしくは弾性変位させながら押し当てて該裁断刃を研磨することを特徴とするものである。
【0011】
本発明の第1の裁断刃の研磨装置は、回転砥石体と、該回転砥石体を支持して回転させる回転手段とを備えてなる裁断刃の研磨装置において、前記回転砥石体が、前記回転手段の回転軸方向に移動可能に該回転手段に支持されているとともに前記回転砥石体を前記回転軸方向に前記裁断刃に向けて付勢する付勢手段を備えていることを特徴とするものである。
【0012】
本発明の第2の裁断刃の研磨装置は、回転砥石体と、該回転砥石体を回転させる回転手段とを備えてなる裁断刃の研磨装置において、前記回転砥石体が、回転時に前記回転手段の回転軸方向に弾性変形もしくは弾性変位可能な輪帯状の砥石部を有することを特徴とするものである。
【0013】
なお、回転軸方向に移動可能とは、回転軸方向の成分を含む方向に移動可能であることを意味するものである。
【0014】
また、回転軸方向に弾性変形するとは、回転の軸方向の成分を含む方向に弾性変形することを意味するものである。また、上記弾性変形とは、少なくとも回転砥石体の回転時において変形を受けた際にこの変形を元に戻そうとする力が発生する変形を意味するものであり、複数の部品を組み合わせて構成されたものが変形されたときにこの変形を元に戻そうとする力が発生する場合の変形もこの弾性変形に含まれる。
【0015】
また、回転軸方向に弾性変位するとは、回転の軸方向の成分を含む方向に弾性変位することを意味するものである。上記弾性変位とは、砥石部自身は変形せずにこの砥石部を支持している部分が変形可能な構成において、少なくとも回転砥石体の回転時において砥石部が変位された際にこの変位を元に戻そうとする力が発生する変位を意味するものである。なお、上記砥石部を支持している部分は必ずしも弾性変形可能である必要はなく変形可能であればよい。
【0016】
【発明の効果】
本発明の第1の裁断刃の研磨方法および装置によれば、回転砥石体を回転軸方向に移動可能に支持して裁断刃に向けて付勢しながら裁断刃に押し当てて研磨するようにし、質量が小さい回転砥石体を付勢して裁断刃に押し当てるようにしたので、回転砥石体を配置した研磨装置と裁断刃との相対的な位置誤差、例えば位置決め誤差や面振れ誤差(面振れ量)が発生しても、質量が小さい回転砥石体そのものが付勢力により裁断刃に追従して一定の側圧力でこの裁断刃に押し当てられ、より一定した研磨条件で裁断刃の研磨を行なうことができるので、裁断刃を所望の形状に高精度に研磨することができる。
【0017】
本発明の第1の裁断刃の研磨方法および装置によれば、回転砥石体を裁断刃に回転の軸方向に弾性変形させながら押し当てて研磨するようにし、質量が小さい回転砥石体の弾性変形の反力およびこの回転砥石体が回転されたときの遠心力の回転軸方向の分力によって回転砥石体を裁断刃に押し当てるようにしたので、回転砥石体を配置した研磨装置と裁断刃との相対的な位置誤差、例えば位置決め誤差や面振れ誤差(面振れ量)が発生しても、回転砥石体中の上記弾性変形もしくは弾性変位した部分が復元力により裁断刃に追従して一定の側圧力でこの裁断刃に押し当てられ、より一定した研磨条件で裁断刃の研磨を行なうことができるので、裁断刃を所望の形状に高精度に研磨することができる。
【0018】
また、上記第1および第2の裁断刃の研磨方法および装置においては、特に磁気テープ裁断装置の下丸刃ユニットに組み込まれている裁断刃のように隣接して並べられた多数の裁断刃の研磨を行なう場合には、各裁断刃に対して順次研磨装置の位置決めを行うにつれて位置決め誤差が累積され、後に研磨される裁断刃ほどこの裁断刃に対する研磨装置の位置決め誤差が増大する虞があるが、研磨装置の上記累積された位置決め誤差も含めて付勢された回転砥石体そのものあるいは回転砥石体中の上記弾性変形もしくは弾性変位した部分が裁断刃の被研磨面に追従するので、上記と同様に各裁断刃を所望の形状に高精度に研磨することができ、本発明の適用による顕著な効果を期待することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図1は本発明の裁断刃の研磨装置を前述の磁気テープ裁断装置の下丸刃ユニットの裁断刃を研磨する丸刃ユニット研磨装置に適用した第1の実施の形態の概略構成を示す正面図、図2は上記丸刃ユニット研磨装置の側面図、図3は上記丸刃ユニット研磨装置の一部を拡大して示した正面図、図4は丸刃が研磨されるときに回転砥石体が移動される様子を示す拡大図、図5はC値およびH値の詳細を示す図、図6から図9は上記丸刃ユニット研磨装置を用いた実験の結果を説明する図である。
【0020】
本発明の第1の実施の形態による丸刃ユニット研磨装置は、研磨装置本体100と、研磨装置本体100を上下方向である図中矢印X方向に移送して位置決めする研磨装置移送手段110と、薄物裁断刃である多数の丸刃を回転軸方向に並べて形成した丸刃ユニット130をチャックして回転させると共に該丸刃ユニット130を水平方向である図中矢印Y方向に移送し位置決めする丸刃回転移送手段120とを備えている。
【0021】
研磨装置移送手段110と丸刃回転移送手段120とは共通のベース140上に配設されており、研磨装置移送手段110は、図2に示すように、研磨装置本体100を支持する移送支持体81と、移送支持体81と接続されこの移送支持体81を上下方向である図中矢印X方向に移送するリニアガイドとボールネジ等を用いた上下移送機構80とを備え、上下移送機構80の駆動により移送支持体81を介して研磨装置本体100を上記矢印X方向に移送する。
【0022】
丸刃回転移送手段120は、左右方向である図1中矢印Y方向に移送されるチャッキングベース127と、チャッキングベース127上に配設された第1の支柱125および第2の支柱126と、第1の支柱125および第2の支柱126とにそれぞれ配置され丸刃ユニット130をチャッキングするセンターシャフト121および回転駆動シャフト122と、回転駆動シャフト122を回転させる回転駆動部124と、リニアガイドと油圧シリンダ等を用いた機構によりチャッキングベース127を上記矢印Y方向に移送する左右移送機構123とを備えている。この丸刃回転移送手段120は、左右移送機構123の駆動により、センターシャフト121と回転駆動シャフト122との間にチャックされた丸刃ユニット130をチャッキングベース127を介して上記矢印Y方向に移送すると共に、回転駆動部124の駆動により回転駆動シャフト122を介してこの丸刃ユニット130を回転させる。
【0023】
研磨装置本体100は、回転砥石体10と、回転砥石体10を支持して回転させる回転手段である砥石回転手段20と、回転砥石体10を回転軸方向に付勢する付勢手段30と、接続アーム40とを備えている。
【0024】
砥石回転手段20は、回転砥石体10を回転させる回転力を伝達する回転スピンドルユニット21と、この回転スピンドルユニット21のスピンドル軸22に該スピンドル軸と一体的に回転するように嵌合し回転砥石体10を支持するスピンドルホルダ24と、スピンドル軸22をこのスピンドル軸22に固定されたプーリに掛けられたベルト25を介して回転させる研磨用モータ26とを有しており、上記回転スピンドルユニット21と研磨用モータ26とは上記接続アーム40に接続され一体化されている。なお、スピンドル軸22に嵌合するスピンドルホルダ24はネジ23(図3参照)によってスピンドル軸22にネジ止め固定されている。
【0025】
接続アーム40は、上記砥石回転手段20を支持し、図1中XY平面においてで砥石回転手段20の角度を調節可能に移送支持体81に連結されている。
【0026】
図3に示すように、回転砥石体10は、スピンドルホルダ24の嵌合部27に嵌合する開口を有する剛性の高い円板状の砥石ベース板11と、砥石ベース板11の側面の外周に形成された砥石チップ部12とからなる。回転砥石体10は、後述するフランジ部28に砥石チップ部12の側が向くようにスピンドルホルダ24の嵌合部27に嵌合されスピンドル軸22の回転軸方向に移動可能に支持される。この回転砥石体10にはスピンドルホルダ24の先端のフランジ部28に形成されたフランジピン穴29に固定された回り止めピン13が砥石ベース板11の砥石ピン穴14に挿入されており、この回り止めピン13を介してスピンドル軸22の回転力がこの回転砥石体10に伝達される。なお、上記フランジピン穴およびこの穴に固定される回り止めピンは回転時のバランスをくずさないように回転軸対象となる位置にそれぞれ2個ずつ配置され、砥石ベース板11の砥石ピン穴も上記回り止めピンの位置に合わせて配置されている。上記構成により、回転砥石体10が、砥石回転手段20の回転軸方向に移動可能にこの砥石回転手段22に支持されている。
【0027】
付勢手段30は、スピンドルホルダ24のネジ部42に螺合するネジ部31および後述するリングバネ32と接触するテーパ面Tを有するバネ受円盤33と、コイルバネがリング状に丸められて形成されこのリング径が伸縮可能なリングバネ32とを備えている。バネ受円盤33のテーパ面Tと上記回転砥石体10との間にリングバネ32が配置された状態で上記バネ受円盤33のネジ部31がスピンドルホルダ24のネジ部42にネジ止めされスピンドルホルダ24とバネ受円盤33とが一体化されている。
【0028】
上記リングバネ32は自身の収縮力によって径を縮小させつつテーパ面Tに沿って移動して回転砥石体10をフランジ部28に向かう方向(図3中右方、矢印V方向)に付勢する。これにより、付勢手段30は回転砥石体10を上記回転軸方向に丸刃ユニット130の丸刃に向けて付勢する。
【0029】
次に上記実施の形態における作用について説明する。
【0030】
丸刃ユニット130を、丸刃回転移送手段120の第1の支柱125に配設されたセンターシャフト121と第2の支柱126に配設された回転駆動シャフト122との間に挟んでチャックした後、この丸刃ユニット130を左右移送機構123により図中矢印Y方向に移送し、第1の丸刃131を研磨する位置である初期設定位置に位置決めする。初期設定位置に位置決めされた丸刃ユニット130は、回転駆動シャフト122を介して回転駆動部124から伝達される回転駆動力によって回転される。
【0031】
研磨装置本体100は、スピンドル軸22の回転軸線L1が丸刃ユニット130の回転軸線L2に対して予め定められた所定の角度α傾くように研磨装置移送手段110の上下移送ベース81に接続アーム40を介して固定された後、上下移送機構80によって丸刃ユニット130に接近するように図中X方向に沿って下方に移送され所定の位置(高さ)で停止される。このとき研磨装置本体100は、図3に示すように砥石チップ部12が2つの丸刃の間(第1の丸刃131と第2の丸刃132との間)に位置するように停止される。
【0032】
次に、研磨用モータ26の駆動によってスピンドル軸22を介して回転砥石体10を回転させ、砥石チップ部12と第1の丸刃131の刃先を図示しない工具顕微鏡で観察しながら丸刃回転移送手段120(左右移送機構123)の制御によって丸刃ユニット130の位置を調節し、砥石チップ部12と第1の丸刃131の刃先Q1との間隔を所定の間隔とする第1の研磨開始位置に丸刃ユニット130を位置決めする。第1の丸刃131が第1の研磨開始位置に位置決めされると、丸刃回転移送手段120によって丸刃ユニット130の第1の丸刃131が回転砥石体10に接近する方向である図中左方(矢印W方向)に所定の距離だけ送られて、第1の丸刃131の刃先Q1と砥石チップ部12とが接触し、第1の丸刃131の刃先が回転砥石体10によって研磨される。
【0033】
第1の丸刃131の研磨が終了すると、研磨装置本体100は研磨装置移送手段110によって上記X方向に沿って上方に移送され、その後丸刃ユニット130が丸刃回転移送手段120によって図中矢印V方向に丸刃1枚分の厚さの距離だけ搬送されると、研磨装置本体100は研磨装置移送手段110によって再び下方に移送されて所定の位置(高さ)で停止される。これにより、砥石チップ部12を第2の丸刃132と第3の丸刃133との間に位置させて、この位置が第2の丸刃132の刃先を研磨する第2の研磨開始位置となる。
【0034】
次に、丸刃回転移送手段120によって丸刃ユニット130の第2の丸刃131が砥石チップ部12に接近する方向(図中矢印W方向)に所定の距離だけ送られて、丸刃ユニット130の第2の丸刃132の刃先Q2と砥石チップ部12とが接触してこの第2の丸刃132の刃先が研磨される。
【0035】
上記動作を繰り返すことにより丸刃ユニット130の各丸刃の刃先が全て研磨され、丸刃ユニット研磨装置による丸刃ユニット130の研磨が終了する。なお、この動作の繰り返しは自動サイクル制御によって行なわれる。
【0036】
ここで、回転砥石体10による丸刃の刃先の研磨の詳細について説明する。
【0037】
研磨装置本体100が第1の研磨開始位置に位置決めされているときは砥石チップ部12と第1の丸刃131の刃先Q1との所定の間隔は0.2mmであるが、この第1の研磨開始位置から丸刃131が砥石チップ部12に接近する方向(図中矢印W方向)に所定距離である0.4mm移動されると、砥石チップ部12が第1の丸刃131の刃先に接触した後、さらにこの第1の丸刃131によって所定の距離(所定の研磨寄せ量)押し出され、図4に示す回転砥石体10の初期位置J(2点鎖線で示す)に位置していた回転砥石体10は付勢手段30側(図中矢印W方向)に約0.2mm(0.4mm−0.2mm)移動されて位置J′に移動される。このとき、リングバネ32がバネ受円盤33のテーパ面Tに沿ってバネ受円盤33側(図中矢印W方向)に向かって移動するにつれてこのリングバネ32の径が拡大することにより上記回転砥石体10の研磨寄せ量分の移動量を吸収する。そして、回転砥石体10がリングバネ32の収縮力によって矢印V方向に付勢力を受けた状態で研磨が行なわれる。このような状態で研磨が行なわれるので、第1の丸刃131に回転軸方向の振れがあっても質量の小さい砥石チップ部12はリングバネ32による付勢力によって上記第1の丸刃131の刃先の振れに追従して刃先を離れることなく略一定の側圧力で第1の丸刃131を研磨することができる。また、第1の丸刃131が砥石チップ部12に接触してからさらに図中矢印W方向に移動して砥石チップ部12(回転砥石体10)を移動させる距離である研磨寄せ量に誤差があってもリングバネ32が回転砥石体10を付勢する力(すなわち側圧力)の変動は少ないので、略一定の研磨条件で丸刃の刃先を研磨することができ、研磨時間を管理することにより研磨量を正確に制御することができる。
【0038】
すなわち、上記研磨された第1の丸刃131の刃先Q1の丸刃ユニット130の回転軸線を通る平面で切断した断面形状を、図5に示すように、丸刃ユニット130の回転軸線L2と平行な丸刃の外周面に対応する辺Eにおける面取長さであるC値(テープ面方向面取長さ)と、上記回転軸線に略直交する丸刃の側面に対応する辺Fにおける面取長さであるH値(裁断方向面取長さ)とで表すと、このC値とH値(ただしC値<H値)とで表される傾斜の角度θは、丸刃ユニット130の回転軸線L2に対するスピンドル軸22の回転軸線L1の傾き角度αと略等しくなり、研磨時間を管理することによりC値を±0.5μmの精度で制御することができる。
【0039】
なお、回転砥石体10はスピンドルホルダ24の嵌合部27に移動可能に嵌合され嵌合部27との間にクリアランスがあるので、丸刃が回転砥石体10に接触してからさらに図中矢印W方向に移動されることにより(研磨寄せ量により)この回転砥石体10が傾いて、丸刃ユニット130の回転軸線L2に対する回転砥石体10の側面の角度が変化し、この角度の変化に伴って回転砥石体10の側面に形成されている砥石チップ部12の上記丸刃との接触角度が変化するので、上記C値とH値とで表される丸刃の刃先の傾斜の角度はスピンドル軸22の回転軸線L2の傾き角度αに完全には一致せず若干の誤差が発生するが、研磨寄せ量は回転砥石体10の径に比べて小さいので上記誤差は無視することができる。
【0040】
以下、丸刃ユニットの回転数:300rpm、回転砥石体の回転数:350rpm、砥石の種類:名古屋ダイヤ製・SD7000の研磨条件における実験結果について説明する。
【0041】
1.研磨ムラについて
図6に示すように丸刃を円周方向に3等分した第1の測定箇所Aと、第2の測定箇所Bと、第3の測定箇所Cとにおいて同一の丸刃の刃先のC値を測定すると、このC値のバラツキは、図7に示すようにそれぞれの研磨寄せ量(研磨寄せ量:0.05mm、0.10mm、0.15mm、0.20mm、)において略±0.1μm程度であり、砥石部が丸刃の刃先の回転軸方向の振れに追従して一定の側圧力(研磨条件)で研磨が行なわれ、刃先には研磨ムラが殆ど生じていないことがわかる。なお、このときの丸刃の刃先の回転軸方向の振れ幅は約±5μmである。
【0042】
2.研磨寄せ量とC値との関係について
研磨寄せ量とC値との関係は、上記と同様図7に示すように研磨寄せ量が0.05mmから0.2mmまで変化してもC値は研磨寄せ量に応じて極僅かに増大するだけでその増加量は0.5μm以内であり、かつ丸刃回転位置決め手段の搬送機構による丸刃ユニットの搬送誤差(数十μm)と丸刃の刃先の触れ誤差(数μm)との総和を0.05mm(50μm)程度に抑えることは容易であるので、例えばC値の目標値を4μmとすれば、研磨時間の調節によりC値を4μm±0.5μm以内の寸法に仕上げる加工を実施することは容易であることがわかる。
【0043】
3.C値と研磨時間との関係について
図8に示すように、研磨時間の増加に応じてC値も増加し、例えばC値が4μm程度となる研磨時間60秒近傍においては、10秒当りのC値の変化は0.3μmから0.5μm程度であり、C値を例えば4μm±0.5μm程度の精度で加工することは容易であることがわかる。
【0044】
ただし、C値を1μm以下にするような加工を行なう場合には、上記研磨条件では単位時間当りの研磨量が多すぎるので(C値が1μm以下となるように研磨するには研磨時間を1秒もしくはそれ以下の精度で制御することになるので)、研磨条件を変更する必要がある。例えば砥石部の砥粒の粒度をより細かくしたり、伸縮力のより弱いリングバネを使用し側圧力を小さくする等の研磨条件の変更が必要となる。このような研磨条件の変更により、C値が0.5μm程度となるように研磨することができる加工条件を選択することも可能である。
【0045】
4.丸刃ユニットを研磨したときの各丸刃のC値のバラツキについて
図9に示すように、丸刃ユニットの第15の丸刃から第25の丸刃までをC値の目標値を4μmとして加工し、丸刃ユニットの第28の丸刃から第38の丸刃までをC値の目標値を6μmとして加工した結果、第15の丸刃から第25の丸刃までのC値のバラツキの範囲は3.9μmから4.3μm、丸刃ユニットの第28の丸刃から第38の丸刃までのC値のバラツキの範囲は5.8μmから6.4μmであり、目標値に対してC値を±0.5μmの精度で加工することができることがわかる。
【0046】
なお、上記実験の結果、丸刃を30枚以上を連続して研磨しても砥石の目詰まりの発生が少なく、高い裁断品質が得られる形状に刃先を研磨することにより刃先の寿命を延ばす効果も期待できることがわかる。
【0047】
また、上記実施形態においては付勢手段にリングバネを用いたが、リングバネの代わりに、皿バネやゴム製のOリング等の各種弾性付勢手段もしくはそれと同等の作用をなす付勢手段を用いることができる。
【0048】
また、上記実施の形態においては、付勢手段と砥石回転手段(バネ受円盤)とを一体化した実施の形態の例を示したが、付勢手段10と砥回転手段20とを個別に構成し、例えば付勢手段を回転させないで砥石回転手段によって回転される回転砥石体を付勢するようにしてもよい。
【0049】
図10は、本発明の第2の実施の形態の研磨装置の主要部である研磨装置本体部分の概略構成を示す図である。この第2の実施の形態の研磨装置は、第1の実施の形態においてそのスピンドル軸に配設されている、スピンドルホルダと回転砥石体と付勢手段の構成を変更したものであり、その他は第1の実施の形態と同様の構成からなる。なお、前述の磁気テープ裁断装置の下丸刃ユニットの裁断刃を研磨する丸刃ユニット研磨装置への本研磨装置の適用についても第1の実施の形態と同様である。
【0050】
第2の実施の形態の研磨装置本体は、回転砥石体80と、この回転砥石体80を回転させる回転手段50とを備え、回転砥石体80が、回転手段50の回転軸方向に弾性変位可能な輪帯状の砥石部83を有するものである。
【0051】
回転手段50は、回転砥石体10を回転させる回転力を伝達する回転スピンドルユニット21と研磨用モータとを有し、この研磨用モータは回転スピンドルユニット20のスピンドル軸22をこのスピンドル軸22に固定されたプーリに掛けられたベルトを介して回転させる。
【0052】
回転砥石体80は、スピンドル軸22に嵌合するボス部81と、このボス部81に固定された円板体82と、円板体82の側面の外周部に積層された砥石層によって形成された輪帯状の砥石部83とを有する。この円板体82は薄い鋼製の薄板材(0.2mm程度)からなり、回転軸方向に弾性を有し回転軸方向に変位可能である。
【0053】
回転砥石体80のボス部81は、スピンドル軸22にキー溝とキーを用いた機構により嵌合され、ネジ23によってネジ止め固定されており、スピンドル軸22の駆動によって回転される。
【0054】
この研磨装置本体は上記丸刃ユニット研磨装置に搭載され、スピンドル軸22の回転軸線L1を丸刃ユニットの回転軸線L2に対して角度α傾けて設定することにより上記第1の実施の形態と同様に丸刃ユニットの丸刃を研磨することができる。
【0055】
ここで、弾性変位可能な輪帯状の砥石部83による丸刃の刃先の研磨について説明する。
【0056】
この研磨装置によって丸刃を研磨する際には、回転砥石体80が回転されるときの遠心力によって砥石部83は平面を成すが、丸刃ユニット130の丸刃を砥石部83に接触させ、さらに丸刃ユニット130をこの砥石部83に向かう方向に所定の研磨寄せ量搬送すると、図11に示すように砥石部83が第1の丸刃131と接触する領域の近傍Sが弾性変形する。この弾性変形の反力が付勢力となると共に、回転砥石体80の回転により砥石部83に発生する遠心力の回転軸方向の分力が付勢力となって、砥石部83が丸刃に向けて付勢された状態で研磨が行なわれる。このとき研磨寄せ量の変化に対する付勢力の変動は少なく、丸刃の刃先が振れていたり、研磨寄せ量に誤差があっても砥石部83が丸刃に追従するので、常に一定の研磨条件でこの丸刃を研磨することができ、刃先の研磨量を正確に制御することができ。
【0057】
なお、図12に示すように、スピンドル軸22に嵌合するボス部85の周囲に鋼製の薄板材(厚さ0.2mm程度)からなる円板部86を固定し、さらにこの円板部86の周囲に剛性の高い砥石部87を形成することにより、砥石部87を変形させずに砥石部87以外の回転砥石体の一部分である円板部86を弾性変形させることによって砥石部85を変位させるすなわち砥石部87を弾性変位させるように構成した回転砥石体を用いても上記と同等の効果を得ることができる。
【0058】
なお、上記砥石部を支持する円板部には必ずしも鋼製の薄板材を使用しなくてもよく、弾性変形可能な材料であればどのような材料を使用してもよい。さらに、砥石部を支持する円板部に弾性変形しないが変形可能な材料、例えば繊維状の材料等を用いることもできる。このような材料を円板部に使用すれば、少なくとも回転砥石体の回転時において砥石部が変位された際にこの変位を元に戻そうとする復元力を発生させることができる。
【0059】
なお、上記研磨方法は一般の研削または研磨に用いられている設備や部品の
利用が可能であり、回転砥石体および研磨装置の製作コストを安価に抑えることができる。
【0060】
また、上記研磨方法は研磨量を制御する多くの因子(例えば、側圧力、砥石メッシュ、研磨時間、砥石回転数および被研磨物の回転数等)の選択が可能であり適切な研磨条件の設定により刃先のC値をどのような値にでも正確に制御することができる。
【0061】
また、上記実施形態においては研磨対象を薄物裁断刃としたが、本発明は薄物裁断刃に限らず、例えば、厚物を裁断する丸刃あるいは平刃等の研磨にも適用することが可能である。また、上記裁断刃の裁断対象としては、磁気テープ原反以外に、例えば主に非金属素材からなる写真フィルムや写真用印画紙等の感光材料、金属素材からなる金属箔、および電池およびパトローネの外装となる金属薄板等が挙げられる。
【0062】
また、上記実施の形態では丸刃ユニットの各丸刃を研磨する際に、丸刃ユニットを研磨装置本体に対して移動させたが、研磨装置本体を移動させて各丸刃の研磨を行なうようにしてもよい。
【0063】
また、回転砥石体の回転速度を遅くするにしたがって、上記刃先の略直角な角部の頂角部分のR形状を大きくすることができるので、回転速度を調節することによって上記微小な頂角部分のR形状の制御を行なうこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による丸刃ユニット研磨装置の概略構成を示す正面図
【図2】丸刃ユニット研磨装置の側面図
【図3】丸刃が研磨される様子を示す拡大図
【図4】丸刃が研磨されるときに回転砥石体が移動する様子を示す拡大図
【図5】C値およびH値の詳細を示す図
【図6】丸刃を円周方向に3等分した測定箇所A、B、Cを示す図
【図7】同一の丸刃の刃先のC値のバラツキおよび研磨寄せ量とC値との関係を示す図
【図8】C値と研磨時間との関係を示す図
【図9】丸刃ユニットを研磨したときの各丸刃のC値のバラツキを示す図
【図10】回転軸方向に弾性変形可能な輪帯状の砥石部を有する回転砥石体の構成を示す図
【図11】研磨中に砥石部が丸刃と接触して接触領域の近傍が弾性変形した様子を示す図
【図12】弾性変位可能な砥石部を有する回転砥石体を示す図
【図13】磁気テープ裁断装置の概略構成を示す図
【符号の説明】
10 回転砥石体
11 砥石ベース板
12 砥石部
20 砥石回転手段
22 スピンドル軸
30 付勢手段
100 研磨装置
130 丸刃ユニット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutting blade polishing method and apparatus, and more particularly, to a cutting blade polishing method and apparatus for polishing, for example, a cutting blade for cutting a thin sheet-like object to be cut with a rotating grindstone. .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A magnetic tape cutting device that cuts a wide magnetic tape raw material into a generally used narrow magnetic tape is known. In such a cutting device, for example, as shown in FIG. A plurality of upper round blades 3 and lower round blades 4 are arranged in the axial direction on the shaft 1 and the lower round blade shaft 2, respectively, and mounted so that their blade tips are positioned at predetermined intervals, and the upper round blades facing each other. 3 and the lower round blade 4 are disposed so that the vicinity of the blade edge overlaps in the radial direction, and the upper round blade 3 and the lower round blade 4 are rotated through the upper round blade shaft 1 and the lower round blade shaft 2. A wide magnetic tape 5 between the circular blades 3 and 4 is transferred in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 13 with the magnetic layer facing upward, and this magnetic tape 5 is cut into a plurality of strips. is doing.
[0003]
The cross-sectional shape of the cutting edge 4a of the lower round blade 4 including the rotation axis of the lower round blade 4 is formed in a substantially right angle, but the substantially right angle is chamfered. The sharpness of cutting the magnetic tape by chamfering is improved, and the occurrence of unnecessary convex portions and burrs in the cut surface of the magnetic tape is suppressed.
[0004]
The chamfering is performed by moving a grinding wheel fixed on a spindle shaft rotated by a motor together with the motor and spindle, and pressing the grinding wheel against the cutting edge of the lower round blade. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Recently, in order to increase the recording density of magnetic tape, the thickness of the magnetic tape is reduced by using PEN or aramid resin as a base material in order to extend the length of the magnetic tape accommodated in a cassette or the like. As a result, unnecessary protrusions and burrs are likely to occur in the cut surface of the magnetic tape. In addition, the width of the recording track is narrowed to increase the recording density of the magnetic tape, and in order to accurately record a signal on this narrow recording track or to read the signal accurately, it is necessary to run during recording / reproduction. It is necessary to accurately position the magnetic tape in the width direction, so that the interval between the guides for restricting the tape running position is narrowed, and the contact pressure between the guide and the side surface of the magnetic tape is increased. The burr is shaved by the guide and is easy to fall off. And, when unnecessary convex parts and burrs are scraped while the magnetic tape is running, the shavings are attached to the magnetic surface side of the magnetic tape and pass through the recording head or the reproducing head to cause dropout. It causes various troubles. Therefore, in the case of a magnetic tape having increased recording density in recent years, there is a demand for further improving the quality of the cut surface so that unnecessary convex portions and burrs are not generated on the cut surface of the magnetic tape.
[0006]
As a result of various investigations regarding the quality improvement of the magnetic tape cut section in response to the above request, chamfering was performed with high accuracy over the entire circumference of the substantially perpendicular corner of the cutting edge of the lower round blade, for example ± 0. When cutting thin magnetic tapes using a lower round blade with a chamfer of a predetermined shape on the cutting edge with an accuracy of 5 μm, the occurrence of unnecessary protrusions and burrs on the cut surface of these magnetic tapes is suppressed. As a result, it was found that a cut surface with higher quality can be obtained.
[0007]
However, in the conventional chamfering method described above, the grindstone for polishing the lower round blade is moved integrally with the motor and the spindle as described above, so the weight of the mechanism moved together with the grindstone is heavy and the amount of polishing is high. Control that moves the grindstone following the surface runout when the runout (surface runout) in the rotation axis direction of the lower round blade of about several μm occurs, especially when grinding is difficult. As a result, it is difficult to control the side pressure when polishing the lower round blade with high accuracy, and as a result, the area where the grinding wheel hits the cutting edge is strong and weak, or the area where the grinding wheel hits the cutting edge and the area where the grinding wheel does not hit May occur. Also, there is a possibility that the grinding characteristics of the grinding wheel may change due to clogging of the grinding stone or dropping of abrasive grains, so it is difficult to chamfer a predetermined shape uniformly and with high precision on the entire circumference of the lower round blade. There's a problem.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cutting blade polishing method and apparatus capable of polishing a cutting blade into a desired shape with high accuracy.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The first cutting blade polishing method of the present invention is a cutting blade polishing method in which the cutting blade is polished by a rotating rotating grindstone body, and the rotating grindstone body is supported so as to be movable in the rotation axis direction of the rotating grindstone body. Then, the blade is pressed against the cutting blade while being urged toward the cutting blade, and the cutting blade is polished.
[0010]
The second cutting blade polishing method of the present invention is a cutting blade polishing method in which the cutting blade is polished by a rotating rotating grindstone body, wherein the rotating grindstone body is used as the cutting blade in the rotational axis direction of the rotating grindstone body. The cutting blade is polished by being pressed while being elastically deformed or elastically displaced.
[0011]
A polishing apparatus for a cutting blade according to a first aspect of the present invention is a polishing apparatus for a cutting blade comprising a rotating grindstone body and a rotating means for supporting and rotating the rotating grindstone body. It is supported by the rotating means so as to be movable in the direction of the rotation axis of the means, and further comprises an urging means for urging the rotating grindstone body toward the cutting blade in the direction of the rotating axis. It is.
[0012]
A polishing apparatus for a second cutting blade according to the present invention is a polishing apparatus for a cutting blade comprising a rotating grindstone body and a rotating means for rotating the rotating grindstone body, wherein the rotating grindstone body is rotated when the rotating means is rotated. It has the ring-shaped grindstone part which can be elastically deformed or elastically displaced in the rotating shaft direction.
[0013]
Note that “movable in the direction of the rotation axis” means that it can move in a direction including a component in the direction of the rotation axis.
[0014]
Further, elastic deformation in the direction of the rotation axis means elastic deformation in a direction including a component in the axial direction of rotation. In addition, the elastic deformation means a deformation that generates a force to return the deformation to at least when it is deformed at least during rotation of the rotating grindstone body, and is configured by combining a plurality of parts. The elastic deformation includes a deformation in a case where a force for returning the deformation is generated when the formed material is deformed.
[0015]
Further, the elastic displacement in the direction of the rotation axis means that the elastic displacement is performed in a direction including a component in the axial direction of rotation. The elastic displacement refers to the displacement when the grindstone portion is displaced at least during rotation of the rotating grindstone body in a configuration in which the portion supporting the grindstone portion can be deformed without deforming the grindstone portion itself. It means a displacement that generates a force to return to In addition, the part which supports the said grindstone part does not necessarily need to be elastically deformable, and should just be deformable.
[0016]
【The invention's effect】
According to the first cutting blade polishing method and apparatus of the present invention, the rotary grindstone body is supported so as to be movable in the direction of the rotation axis and is pressed against the cutting blade while being urged toward the cutting blade for polishing. Since the rotating grindstone body having a small mass is urged and pressed against the cutting blade, the relative position error between the polishing apparatus on which the rotating grindstone body is arranged and the cutting blade, for example, positioning error or surface runout error (surface Even if the amount of run-out occurs, the rotating grindstone itself with a small mass follows the cutting blade by the urging force and is pressed against the cutting blade with a constant side pressure to polish the cutting blade under more constant polishing conditions. Therefore, the cutting blade can be polished to a desired shape with high accuracy.
[0017]
According to the first cutting blade polishing method and apparatus of the present invention, the rotating grindstone body is pressed against the cutting blade while being elastically deformed in the axial direction of rotation and polished, and the elastic deformation of the rotating grindstone body having a small mass is performed. The rotating grindstone is pressed against the cutting blade by the reaction force of this and the rotational force in the direction of the rotation axis when the rotating grindstone is rotated. Even if a relative position error of, for example, positioning error or surface runout error (surface runout amount) occurs, the elastically deformed or elastically displaced portion in the rotating grindstone body follows the cutting blade with a restoring force and remains constant. Since the cutting blade is pressed against the cutting blade by the side pressure and can be polished under more constant polishing conditions, the cutting blade can be polished to a desired shape with high accuracy.
[0018]
In the first and second cutting blade polishing methods and apparatuses described above, a number of cutting blades arranged adjacent to each other, such as cutting blades incorporated in the lower round blade unit of the magnetic tape cutting apparatus, are used. When polishing is performed, positioning errors are accumulated as the polishing apparatus is sequentially positioned with respect to each cutting blade, and the positioning error of the polishing apparatus with respect to the cutting blade may increase as the cutting blade is polished later. Since the rotating grindstone body itself or the elastically deformed or elastically displaced portion of the grindstone including the accumulated positioning error of the polishing apparatus follows the surface to be polished of the cutting blade, the same as above In addition, each cutting blade can be polished to a desired shape with high accuracy, and a remarkable effect by applying the present invention can be expected.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a first embodiment in which a cutting blade polishing apparatus of the present invention is applied to a round blade unit polishing apparatus for polishing a cutting blade of a lower round blade unit of the magnetic tape cutting apparatus described above. FIG. 2 is a side view of the round blade unit polishing apparatus, FIG. 3 is an enlarged front view of a part of the round blade unit polishing apparatus, and FIG. 4 shows a rotating grindstone body when the round blade is polished. FIG. 5 is a diagram showing details of the C value and the H value, and FIGS. 6 to 9 are diagrams for explaining the results of experiments using the round blade unit polishing apparatus.
[0020]
The round blade unit polishing apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a polishing apparatus main body 100, a polishing apparatus transfer means 110 for transferring and positioning the polishing apparatus main body 100 in the vertical direction of the arrow X in the figure, A round blade for chucking and rotating a round blade unit 130 formed by arranging a large number of round blades, which are thin cutting blades, arranged in the direction of the rotation axis, and for transferring and positioning the round blade unit 130 in the horizontal direction Y in the figure. And a rotary transfer means 120.
[0021]
The polishing apparatus transfer means 110 and the round blade rotation transfer means 120 are disposed on a common base 140, and the polishing apparatus transfer means 110 is a transfer support that supports the polishing apparatus main body 100 as shown in FIG. 81, a linear guide that is connected to the transfer support 81 and moves the transfer support 81 in the direction of the arrow X in the vertical direction, and a vertical transfer mechanism 80 using a ball screw or the like, and driving the vertical transfer mechanism 80 Thus, the polishing apparatus main body 100 is transferred in the arrow X direction via the transfer support 81.
[0022]
The round blade rotation transfer means 120 includes a chucking base 127 that is transferred in the left-right direction in the direction of arrow Y in FIG. 1, and a first support 125 and a second support 126 that are disposed on the chucking base 127. The center shaft 121 and the rotation drive shaft 122 that are respectively disposed on the first support column 125 and the second support column 126 to chuck the round blade unit 130, the rotation drive unit 124 that rotates the rotation drive shaft 122, and the linear guide And a left and right transfer mechanism 123 that transfers the chucking base 127 in the arrow Y direction by a mechanism using a hydraulic cylinder or the like. This round blade rotation transfer means 120 transfers the round blade unit 130 chucked between the center shaft 121 and the rotation drive shaft 122 in the arrow Y direction via the chucking base 127 by driving the left and right transfer mechanism 123. At the same time, the round blade unit 130 is rotated via the rotation drive shaft 122 by the rotation drive unit 124.
[0023]
The polishing apparatus main body 100 includes a rotating grindstone body 10, a grindstone rotating means 20 that is a rotating means that supports and rotates the rotating grindstone body 10, an urging means 30 that urges the rotating grindstone body 10 in the rotation axis direction, And a connection arm 40.
[0024]
The grindstone rotating means 20 is fitted to a rotating spindle unit 21 for transmitting a rotating force for rotating the rotating grindstone body 10, and a spindle shaft 22 of the rotating spindle unit 21 so as to rotate integrally with the spindle shaft. A spindle holder 24 for supporting the body 10 and a polishing motor 26 for rotating the spindle shaft 22 via a belt 25 hung on a pulley fixed to the spindle shaft 22, the rotating spindle unit 21. The polishing motor 26 is connected to and integrated with the connection arm 40. The spindle holder 24 fitted to the spindle shaft 22 is fixed to the spindle shaft 22 with screws 23 (see FIG. 3).
[0025]
The connecting arm 40 supports the grindstone rotating means 20 and is connected to the transfer support 81 so that the angle of the grindstone rotating means 20 can be adjusted on the XY plane in FIG.
[0026]
As shown in FIG. 3, the rotating grindstone body 10 is formed on the outer periphery of the side surface of the grindstone base plate 11 having a highly rigid disc-shaped grindstone base plate 11 having an opening that fits into the fitting portion 27 of the spindle holder 24. It consists of the formed grindstone tip part 12. The rotating grindstone body 10 is fitted to the fitting portion 27 of the spindle holder 24 so that the grindstone tip portion 12 side faces a flange portion 28 described later, and is supported so as to be movable in the direction of the rotation axis of the spindle shaft 22. In the rotating grindstone body 10, a detent pin 13 fixed to a flange pin hole 29 formed in the flange portion 28 at the tip of the spindle holder 24 is inserted into the grindstone pin hole 14 of the grindstone base plate 11. The rotational force of the spindle shaft 22 is transmitted to the rotating grindstone body 10 through the stop pin 13. Two flange pin holes and two non-rotating pins fixed to the hole are arranged at positions corresponding to the rotation axis so as not to lose the balance at the time of rotation. It is arranged according to the position of the detent pin. With the above configuration, the rotating grindstone body 10 is supported by the grindstone rotating means 22 so as to be movable in the direction of the rotation axis of the grindstone rotating means 20.
[0027]
The urging means 30 is formed by rolling a threaded portion 31 screwed into a threaded portion 42 of the spindle holder 24, a spring receiving disk 33 having a tapered surface T contacting a ring spring 32 described later, and a coil spring rounded into a ring shape. A ring spring 32 having a ring diameter that can be expanded and contracted. The threaded portion 31 of the spring receiving disk 33 is screwed to the threaded portion 42 of the spindle holder 24 in a state where the ring spring 32 is disposed between the tapered surface T of the spring receiving disk 33 and the rotating grindstone body 10. And the spring receiving disk 33 are integrated.
[0028]
The ring spring 32 moves along the tapered surface T while reducing its diameter by its contraction force, and urges the rotating grindstone body 10 toward the flange portion 28 (rightward in FIG. 3, arrow V direction). Thereby, the urging means 30 urges the rotating grindstone body 10 toward the round blade of the round blade unit 130 in the direction of the rotation axis.
[0029]
Next, the operation in the above embodiment will be described.
[0030]
After the round blade unit 130 is chucked by being sandwiched between the center shaft 121 provided on the first support 125 of the round blade rotation transfer means 120 and the rotation drive shaft 122 provided on the second support 126. The round blade unit 130 is transferred in the direction of arrow Y in the figure by the left and right transfer mechanism 123, and is positioned at the initial setting position where the first round blade 131 is polished. The round blade unit 130 positioned at the initial setting position is rotated by the rotational driving force transmitted from the rotational driving unit 124 via the rotational driving shaft 122.
[0031]
The polishing apparatus main body 100 is connected to the vertical transfer base 81 of the polishing apparatus transfer means 110 so that the rotation axis L1 of the spindle shaft 22 is inclined at a predetermined angle α with respect to the rotation axis L2 of the round blade unit 130. Then, it is moved downward along the X direction in the drawing so as to approach the round blade unit 130 by the vertical transfer mechanism 80 and stopped at a predetermined position (height). At this time, the polishing apparatus main body 100 is stopped so that the grindstone tip 12 is positioned between the two round blades (between the first round blade 131 and the second round blade 132) as shown in FIG. The
[0032]
Next, the rotary grinding wheel 10 is rotated via the spindle shaft 22 by driving the polishing motor 26, and the round blade is rotated and transferred while observing the cutting edge of the grinding stone tip portion 12 and the first round blade 131 with a tool microscope (not shown). The first polishing start position where the position of the round blade unit 130 is adjusted by the control of the means 120 (left / right transfer mechanism 123), and the distance between the grindstone tip portion 12 and the cutting edge Q1 of the first round blade 131 is a predetermined distance. The round blade unit 130 is positioned in the position. In the drawing, when the first round blade 131 is positioned at the first polishing start position, the first round blade 131 of the round blade unit 130 approaches the rotating grindstone 10 by the round blade rotation transfer means 120. It is sent to the left (in the direction of arrow W) by a predetermined distance, the cutting edge Q1 of the first round blade 131 and the grindstone tip portion 12 come into contact with each other, and the cutting edge of the first round blade 131 is polished by the rotating grindstone body 10. Is done.
[0033]
When the polishing of the first round blade 131 is completed, the polishing apparatus main body 100 is transferred upward along the X direction by the polishing apparatus transfer means 110, and then the round blade unit 130 is indicated by the arrow in the figure by the rotary blade rotation transfer means 120. When transported by a distance corresponding to one round blade in the V direction, the polishing apparatus main body 100 is again moved downward by the polishing apparatus transfer means 110 and stopped at a predetermined position (height). Thereby, the grindstone tip part 12 is positioned between the second round blade 132 and the third round blade 133, and this position is a second polishing start position for polishing the cutting edge of the second round blade 132. Become.
[0034]
Next, the second rotary blade 131 of the round blade unit 130 is fed by a predetermined distance in a direction (arrow W direction in the figure) approaching the grindstone tip portion 12 by the round blade rotation transfer means 120, and the round blade unit 130. The cutting edge Q2 of the second round blade 132 and the grindstone tip portion 12 come into contact with each other, and the cutting edge of the second round blade 132 is polished.
[0035]
By repeating the above operation, all the blade tips of the round blade unit 130 are polished, and the polishing of the round blade unit 130 by the round blade unit polishing apparatus is completed. This operation is repeated by automatic cycle control.
[0036]
Here, the detail of grinding | polishing of the blade edge | tip of the round blade by the rotary grindstone body 10 is demonstrated.
[0037]
When the polishing apparatus main body 100 is positioned at the first polishing start position, the predetermined distance between the grindstone tip portion 12 and the cutting edge Q1 of the first round blade 131 is 0.2 mm. When the round blade 131 is moved by a predetermined distance of 0.4 mm from the start position in a direction in which the round blade 131 approaches the grindstone tip portion 12 (in the direction of arrow W in the figure), the grindstone tip portion 12 contacts the cutting edge of the first round blade 131. After that, the first round blade 131 is further pushed out by a predetermined distance (predetermined polishing amount), and the rotation located at the initial position J (indicated by a two-dot chain line) of the rotating grindstone 10 shown in FIG. The grindstone body 10 is moved about 0.2 mm (0.4 mm-0.2 mm) toward the biasing means 30 (in the direction of arrow W in the figure) and moved to the position J ′. At this time, as the ring spring 32 moves along the tapered surface T of the spring receiving disk 33 toward the spring receiving disk 33 (in the direction of arrow W in the figure), the diameter of the ring spring 32 increases, whereby the rotating grindstone 10. Absorbs the amount of movement equivalent to the amount of polishing. Then, polishing is performed in a state where the rotating grindstone 10 receives a biasing force in the direction of arrow V by the contraction force of the ring spring 32. Since the polishing is performed in such a state, even if the first round blade 131 is shaken in the rotation axis direction, the grindstone tip portion 12 having a small mass is urged by the ring spring 32 so that the edge of the first round blade 131 is cut. The first round blade 131 can be polished with a substantially constant side pressure without following the vibration of the blade and leaving the blade edge. Further, after the first round blade 131 comes into contact with the grindstone tip portion 12, an error is caused in the amount of polishing approach, which is a distance for moving the grindstone tip portion 12 (the rotating grindstone body 10) by moving further in the arrow W direction in the figure. Even if it exists, since the fluctuation | variation of the force (namely, side pressure) which energizes the rotary grindstone body 10 is small, the cutting edge of a round blade can be grind | polished on substantially constant grinding | polishing conditions, and by managing grinding | polishing time The polishing amount can be accurately controlled.
[0038]
That is, as shown in FIG. 5, the cross-sectional shape of the polished first round blade 131 cut along a plane passing through the rotation axis of the round blade unit 130 is parallel to the rotation axis L2 of the round blade unit 130. C value (tape chamfering length in the tape surface direction) at side E corresponding to the outer peripheral surface of the round blade and chamfering at side F corresponding to the side surface of the round blade substantially perpendicular to the rotation axis When expressed by the H value (the chamfering length in the cutting direction) which is the length, the inclination angle θ expressed by the C value and the H value (where C value <H value) is the rotation of the round blade unit 130. The inclination angle α of the rotation axis L1 of the spindle shaft 22 with respect to the axis L2 is substantially equal, and the C value can be controlled with an accuracy of ± 0.5 μm by managing the polishing time.
[0039]
In addition, since the rotary grindstone body 10 is movably fitted to the fitting portion 27 of the spindle holder 24 and there is a clearance between the rotary grindstone body 10 and the round blade comes into contact with the rotary grindstone body 10, it is further illustrated in the drawing. By moving in the direction of arrow W (depending on the amount of polishing), the rotating grindstone body 10 is tilted, and the angle of the side surface of the rotating grindstone body 10 with respect to the rotation axis L2 of the round blade unit 130 is changed. Accordingly, the contact angle of the grindstone tip portion 12 formed on the side surface of the rotating grindstone body 10 with the round blade changes, so the angle of inclination of the edge of the round blade represented by the C value and the H value is Although the tilt angle α of the rotation axis L2 of the spindle shaft 22 does not completely coincide with the tilt angle α, a slight error occurs. However, since the polishing amount is smaller than the diameter of the rotating grindstone body 10, the error can be ignored.
[0040]
Hereinafter, the experimental results under the polishing conditions of 300 rpm for the round blade unit, 350 rpm for the rotating grindstone body, and the kind of grindstone: manufactured by Nagoya Dia. SD7000 will be described.
[0041]
1. About uneven polishing
As shown in FIG. 6, the C value of the cutting edge of the same round blade at the first measurement location A, the second measurement location B, and the third measurement location C obtained by dividing the round blade into three equal parts in the circumferential direction. As shown in FIG. 7, the variation in the C value is approximately ± 0.1 μm at each polishing amount (polishing amounts: 0.05 mm, 0.10 mm, 0.15 mm, 0.20 mm). It can be seen that the grindstone is polished with a constant side pressure (polishing conditions) following the runout of the cutting edge of the round blade in the direction of the rotation axis, and it is understood that there is almost no polishing unevenness at the cutting edge. At this time, the runout width in the rotation axis direction of the cutting edge of the round blade is about ± 5 μm.
[0042]
2. About relationship between polishing amount and C value
As shown in FIG. 7, the relationship between the polishing amount and the C value is slightly increased according to the polishing amount even if the polishing amount changes from 0.05 mm to 0.2 mm as shown in FIG. The amount of increase is within 0.5 μm, and the total of the round blade unit transport error (several tens of μm) and the round blade edge touch error (several μm) due to the transport mechanism of the round blade rotation positioning means. Since it is easy to suppress to about 0.05 mm (50 μm), for example, if the target value of C value is 4 μm, processing for finishing the C value within 4 μm ± 0.5 μm is performed by adjusting the polishing time. It turns out that it is easy.
[0043]
3. Relationship between C value and polishing time
As shown in FIG. 8, the C value increases as the polishing time increases. For example, in the vicinity of the polishing time of 60 seconds when the C value is about 4 μm, the change in C value per 10 seconds is from 0.3 μm to 0. It can be seen that it is easy to process the C value with an accuracy of about 4 μm ± 0.5 μm.
[0044]
However, when processing is performed so that the C value is 1 μm or less, the amount of polishing per unit time is too large under the above polishing conditions (the polishing time is 1 for polishing so that the C value is 1 μm or less). It is necessary to change the polishing conditions because the control is performed with an accuracy of seconds or less). For example, it is necessary to change the polishing conditions, such as making the grain size of the grindstone finer, or using a ring spring with weaker stretching force to reduce the side pressure. By changing the polishing conditions as described above, it is also possible to select processing conditions that enable polishing so that the C value is about 0.5 μm.
[0045]
4). About variation of C value of each round blade when round blade unit is polished
As shown in FIG. 9, from the 15th round blade to the 25th round blade of the round blade unit, the target value of C value is set to 4 μm, and from the 28th round blade to the 38th round blade of the round blade unit. As a result of processing up to a target value of C value of 6 μm, the range of C value variation from the 15th round blade to the 25th round blade is 3.9 μm to 4.3 μm, and the 28th round of the round blade unit The range of C value variation from the blade to the 38th round blade is 5.8 μm to 6.4 μm, and it can be seen that the C value can be processed with an accuracy of ± 0.5 μm with respect to the target value.
[0046]
In addition, as a result of the above experiment, the effect of prolonging the life of the cutting edge by polishing the cutting edge into a shape with less clogging of the grindstone and high cutting quality even if 30 or more round blades are continuously polished. You can also expect.
[0047]
Further, in the above embodiment, the ring spring is used as the biasing means, but instead of the ring spring, various elastic biasing means such as a disc spring or a rubber O-ring, or biasing means that performs the same function is used. Can do.
[0048]
Moreover, in the said embodiment, although the example of embodiment which integrated the biasing means and the grindstone rotating means (spring receiving disk) was shown, the biasing means 10 and the grinding | polishing rotation means 20 are comprised separately. For example, the rotating grindstone rotated by the grindstone rotating means may be urged without rotating the urging means.
[0049]
FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a main part of the polishing apparatus which is a main part of the polishing apparatus according to the second embodiment of the present invention. The polishing apparatus of the second embodiment is obtained by changing the configuration of the spindle holder, the rotating grindstone body, and the biasing means disposed on the spindle shaft in the first embodiment. The configuration is the same as that of the first embodiment. The application of this polishing apparatus to the round blade unit polishing apparatus for polishing the cutting blade of the lower round blade unit of the magnetic tape cutting apparatus is the same as that of the first embodiment.
[0050]
The polishing apparatus main body of the second embodiment includes a rotating grindstone body 80 and a rotating means 50 that rotates the rotating grindstone body 80, and the rotating grindstone body 80 can be elastically displaced in the direction of the rotation axis of the rotating means 50. A ring-shaped grindstone portion 83 is provided.
[0051]
The rotating means 50 includes a rotating spindle unit 21 that transmits a rotating force for rotating the rotating grindstone body 10 and a polishing motor. The polishing motor fixes the spindle shaft 22 of the rotating spindle unit 20 to the spindle shaft 22. It is rotated through a belt hung on the pulley.
[0052]
The rotating grindstone body 80 is formed by a boss portion 81 fitted to the spindle shaft 22, a disc body 82 fixed to the boss portion 81, and a grindstone layer laminated on the outer peripheral portion of the side surface of the disc body 82. And a ring-shaped grindstone portion 83. The disk 82 is made of a thin steel plate (about 0.2 mm), has elasticity in the rotation axis direction, and can be displaced in the rotation axis direction.
[0053]
The boss 81 of the rotating grindstone 80 is fitted to the spindle shaft 22 by a mechanism using a key groove and a key, is fixed by screws 23 and is rotated by driving the spindle shaft 22.
[0054]
The main body of the polishing apparatus is mounted on the round blade unit polishing apparatus, and the rotation axis L1 of the spindle shaft 22 is set to be inclined at an angle α with respect to the rotation axis L2 of the round blade unit as in the first embodiment. The round blade of the round blade unit can be polished.
[0055]
Here, polishing of the cutting edge of the round blade by the elastically displaceable ring-shaped grindstone portion 83 will be described.
[0056]
When the round blade is polished by this polishing apparatus, the grinding wheel portion 83 forms a plane by the centrifugal force when the rotating grindstone body 80 is rotated, but the round blade of the round blade unit 130 is brought into contact with the grinding stone portion 83, Further, when the round blade unit 130 is conveyed in a direction toward the grindstone portion 83 by a predetermined amount of polishing, the vicinity S of the region where the grindstone portion 83 contacts the first round blade 131 is elastically deformed as shown in FIG. The reaction force of this elastic deformation becomes an urging force, and the component of the centrifugal force generated in the grinding wheel portion 83 due to the rotation of the rotating grindstone body 80 becomes the urging force, so that the grinding stone portion 83 is directed toward the round blade. Polishing is performed in the energized state. At this time, the fluctuation of the biasing force with respect to the change in the polishing amount is small, and even if the cutting edge of the round blade is shaken or there is an error in the polishing amount, the grindstone portion 83 follows the round blade. This round blade can be polished, and the polishing amount of the blade edge can be accurately controlled.
[0057]
As shown in FIG. 12, a disk portion 86 made of a thin steel plate (thickness: about 0.2 mm) is fixed around a boss portion 85 fitted to the spindle shaft 22, and this disk portion is further fixed. By forming a highly rigid grindstone portion 87 around 86, the disc portion 86 which is a part of the rotating grindstone body other than the grindstone portion 87 is elastically deformed without deforming the grindstone portion 87. Even if a rotating grindstone configured to displace, that is, to displace the grindstone portion 87 elastically, the same effect as described above can be obtained.
[0058]
In addition, it is not always necessary to use a steel thin plate material for the disc portion that supports the grindstone portion, and any material may be used as long as it is an elastically deformable material. Further, a deformable material such as a fibrous material can be used for the disc portion that supports the grindstone portion, although it is not elastically deformed. If such a material is used for the disc portion, at least when the grindstone portion is displaced during the rotation of the rotating grindstone body, it is possible to generate a restoring force that attempts to restore this displacement.
[0059]
The above polishing method is used for equipment and parts used for general grinding or polishing.
It can be used, and the production cost of the rotating grindstone body and the polishing apparatus can be kept low.
[0060]
In addition, the above polishing method allows selection of many factors that control the polishing amount (for example, side pressure, grinding wheel mesh, polishing time, grinding wheel rotational speed, rotational speed of the workpiece, etc.) and setting appropriate polishing conditions. Thus, the C value of the cutting edge can be accurately controlled to any value.
[0061]
In the above embodiment, the object to be polished is a thin cutting blade. However, the present invention is not limited to a thin cutting blade, and can be applied to polishing of a round blade or a flat blade for cutting a thick object, for example. is there. In addition to the magnetic tape raw material, for example, the cutting blade may be a photosensitive material such as a photographic film mainly made of a non-metallic material or a photographic printing paper, a metal foil made of a metallic material, and a battery or a cartridge. Examples include a metal thin plate that is an exterior.
[0062]
In the above embodiment, when each round blade of the round blade unit is polished, the round blade unit is moved with respect to the polishing apparatus main body. However, the polishing apparatus main body is moved to polish each round blade. It may be.
[0063]
Further, as the rotational speed of the rotating grindstone body is decreased, the R shape of the apex portion of the substantially perpendicular corner portion of the cutting edge can be increased, so that the minute apex portion can be adjusted by adjusting the rotational speed. It is also possible to control the R shape.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a round blade unit polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of a round blade unit polishing apparatus.
FIG. 3 is an enlarged view showing how a round blade is polished.
FIG. 4 is an enlarged view showing a state in which a rotating grindstone moves when a round blade is polished.
FIG. 5 is a diagram showing details of C value and H value.
FIG. 6 is a diagram showing measurement points A, B, and C obtained by dividing a round blade into three equal parts in the circumferential direction.
FIG. 7 is a graph showing the C value variation of the cutting edge of the same round blade and the relationship between the amount of polishing and the C value.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between C value and polishing time
FIG. 9 is a diagram showing variation in C value of each round blade when the round blade unit is polished.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a rotating grindstone having a ring-shaped grindstone that can be elastically deformed in the rotation axis direction;
FIG. 11 is a diagram showing a state in which the grinding wheel portion contacts the round blade during polishing and the vicinity of the contact area is elastically deformed.
FIG. 12 is a diagram showing a rotating grindstone having a grindstone portion that can be elastically displaced
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a magnetic tape cutting device.
[Explanation of symbols]
10 Rotating whetstone
11 Whetstone base plate
12 Grinding wheel
20 Wheel rotation means
22 Spindle shaft
30 Energizing means
100 polishing equipment
130 Round Blade Unit

Claims (2)

裁断刃を、回転する回転砥石体によって研磨する裁断刃の研磨方法において、
前記回転砥石体を前記裁断刃に前記回転砥石体の回転軸方向へこの回転砥石体の一部を弾性変形させながら押し当てて該裁断刃を研磨することを特徴とする裁断刃の研磨方法。
In the polishing method of the cutting blade for polishing the cutting blade with a rotating rotating grindstone body,
Polishing cutting blade, wherein the grinding wheel body, wherein the cutting blade, polishing the portion a press while elastically deforming against by the cutting blade of the rotary grindstone body in the rotation axis direction of the grinding wheel body Method.
回転砥石体と、該回転砥石体を回転させる回転手段とを備えてなる裁断刃の研磨装置において、
前記回転砥石体が、回転時に前記回転手段の回転軸方向に弾性変形可能な輪帯状の円板部を有するものであることを特徴とする裁断刃の研磨装置。
In a polishing apparatus for a cutting blade comprising a rotating grindstone body and a rotating means for rotating the rotating grindstone body,
The rotary grindstone body polishing apparatus of the cutting blade, characterized in that those having a disk portion of the elastic deformation available-for annular in the direction of the rotation axis of the rotating means during rotation.
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