JP4156315B2 - 渦流バレル研磨システム - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
この発明は、渦流バレル研磨装置の改良に関し、多品種ワークの研磨や1つのワークに対して複数工程研磨が可能で、しかも研磨装置の稼動率が高い渦流バレル研磨システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
渦流バレル研磨装置は、バレル研磨機の中では研磨力が大きく、上部が開放されているため自動化がしやすい。そのため高能率に量産対応できるというメリットが有る。通常この研磨機を使用するには、開放された上部よりワークと研磨石からなるマスを投入して研磨し、研磨終了後は研磨機を反転して下方に用意した選別機へ排出してワークと研磨石に選別する。以降この動作を繰り返し行って量産対応する。しかしながらこの方法ではマスの選別中は研磨機が遊んでしまい、研磨機の稼働率が低下するという問題があった。そこでこの問題を解決するものとして、実公平6−47649に開示された装置がある。この装置によれば、研摩槽と選別機の間に設けたマスの一時収納ホッパと、マスの投入バケットとにより研摩槽の稼働率が向上し、稼働率低下の問題が解消されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの装置には次のような問題があった。即ち、マスの投入バケットは装置内に1つしかないので、装置内で持てる研磨石はせいぜい2回分の研磨石である。つまり1回分は研摩槽で使用中であり、他の1回分はホッパ、選別機、またはバケットのいずれかにあることになり、装置の構成上3回分以上の研磨石を持つことができない。したがってこの装置では3品種以上のワークを研磨するにあたって3種類以上の研磨石を使用することができない。また装置構成上、1つのワークに対して2種類の研磨石を使用して、例えば粗仕上げ、細仕上げといった2工程研磨を行うこともできない。このように従来の装置では稼働率を高めることができたものの、多品種少量生産に対応すべく、多品種研磨または複数工程研磨を高能率に行うことができないという問題があった。加えて研磨槽の上に投入バケットと下に収納ホッパとを配置する関係上、装置の背丈が高くなり、スペースを有効利用できないという問題もあった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明はこうした課題を解決することを目的としたもので、次の手段によって解決することができる。即ち、筒状固定槽とこの下部に配置された回転盤とを有するバレル槽にワークと研磨石からなるマスを投入して渦流動を生じさせながらワークを研磨する渦流バレル研磨装置と、この渦流バレル研磨装置へ前記マスを投入する一端が回転軸に固着されて反転可能なマス投入装置と、前記渦流バレル研磨装置の下に位置して前記渦流バレル研磨装置から排出されたマスをワークと研磨石とに選別する選別装置と、ワークまたは研磨石を収容するバケットが複数収納可能なバケット収納棚とを備えてなり、さらに前記マス投入装置へのワークまたは研磨石の投入位置と、前記選別装置にて選別されたワークまたは研磨石の排出位置と、前記バケット収納棚との間で前記バケットを往復搬送する複数の搬送機構を備えてなる渦流バレル研磨システムによって解決することができる。また前記搬送機構は、ワークまたは研磨石が収容されたバケットを前記投入位置へ搬送する第一コンベアと、前記排出位置の1つよりワークまたは研磨石の一方が収容されたバケットを搬送する第二コンベアと、前記排出位置の他の1つよりワークまたは研磨石の他方が収容されたバケットを搬送する第三コンベアと、前記第一コンベア、第二コンベア及び第三コンベアと前記バケット収納棚との間でバケットを搬送するストッカー機構とからなるものとすると良い。そして前記ストッカー機構の駆動にはサーボモータを使用すると良い。
【0005】
【発明の効果】
請求項1及び請求項2の発明によれば、バケット収納棚には複数のバケットが収納できるので、3種類以上の研磨石入りバケットや複数工程用の研磨石入りバケットを持つことができる。これらバケットを適宜搬送してバレル研磨すれば、多品種研磨や複数工程研磨に対応できるというメリットがある。またマスをマス投入装置へ投入しておいて次の研磨に備えれば、研磨終了後即座に次の研磨を行うことができるので、多品種研磨や複数工程研磨を連続的に行うとともに高能率に量産できるというメリットがある。加えて従来装置のように研磨装置の上下に投入バケットや収納ホッパを配置しないので装置スペースが大きくならないというメリットもある。
【0006】
請求項3の発明によれば、ストッカー機構の駆動にはサーボモータを使用する。第一コンベア、第二コンベア及び第三コンベアとストッカー機構の対向位置や、バケット収納棚とストッカー機構の対向位置が、何らかの原因で設定位置からずれても、このずれに応じてサーボモータの回転角度を変更すれば容易に修正できる。したがって精密な設置作業を必要としないというメリットがある。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に本発明のシステムの実施形態について図を参照しながら説明する。
[本システムの構成]
本システムは図1、図2に示すように、ベース1上にフレーム2が設けられ、フレーム2上に渦流バレル研磨装置10と第一コンベア80が設置されている。さらに渦流バレル研磨装置10と第一コンベア80との間のフレーム2上にフレーム3が設けられ、フレーム3上にマス投入装置50とバケット反転装置60(請求項1の発明の投入位置に相当)が設置されている。一方前記渦流バレル研磨装置10のほぼ下のベース1上には洗浄搬送装置20が設置され、洗浄搬送装置20の下流(右側)には選別装置30がシステムから出し入れ自在となっている。選別装置30の下流のベース1上には第二コンベア90と第三コンベア100が並列して設置(図3参照)されており、ベース1の右端にはバケット収納棚70が設置されている。そしてバケット収納棚70と第一コンベア80、第二コンベア90及び第三コンベア100との間にはストッカー機構110がベース1上に設けられている。図中の4はワークまたは研磨石を収容するバケット、5は選別装置の入れ替え用レール、6は選別装置の入れ替え台車である。
【0008】
次にこのシステムの動作を概略説明する。バケット収納棚70にある研磨石入りバケット4をストッカー機構110、第一コンベア80を介してバケット反転装置60まで搬送する。バケット反転装置60はバケット4内の研磨石をマス投入装置50へ投入する。空になった研磨石用バケット4を逆の手順でバケット収納棚70へ戻す。バケット収納棚70では予めシステム外から未加工ワークが空バケット4に装入されているので、今度は未加工ワーク入りバケット4を同様に搬送してマス投入装置50へ投入する。空になったワーク用バケット4をバケット収納棚70へ戻す。
【0009】
マス投入装置50は研磨石と未加工ワークの入ったマスを渦流バレル研磨装置10へ反転投入して、渦流バレル研磨装置10にてワークをバレル研磨する。この間、バケット収納棚70の空の研磨石用バケット4をストッカー機構110を介して第三コンベア100上で待機させる。同様に空のワーク用バケット4を第二コンベア90上で待機させる。
【0010】
所定時間研磨後、渦流バレル研磨装置10内のマスを洗浄搬送装置20へ排出する。洗浄搬送装置20ではマスを洗浄及び分散しながら下流に位置する選別装置30へ送る。選別装置30ではマスをワークと研磨石に選別する。選別装置30の2つの排出端(請求項1の発明の排出位置に相当)の下方には第二コンベア90と第三コンベア100が位置(図3参照)し、第二コンベア90上で待機する空のワーク用バケット4へ加工済みワークを排出する。同時に第三コンベア100上で待機する空の研磨石用バケット4へ研磨石を排出する。加工済みワーク入りバケット4をストッカー機構110を介してバケット収納棚70へ戻す。その後、加工済みワークがシステム外へ取り出される。同様に研磨石入りバケット4をバケット収納棚70へ戻す。以上で1サイクルの研磨が終了する。
【0011】
次にシステム内の各装置について詳細に説明する。
[渦流バレル研磨装置10]
図1、図2の10は渦流バレル研磨装置で、投入されたワークと研磨石からなるマスに渦流動を生じさせながらワークを研磨するものである。この研磨装置10は円筒状の固定槽11とこの下部で回転可能な回転盤12とからなるバレル槽13を有する。バレル槽13の内側は固定槽11の内面と回転盤12の上面が連続面に形成され、回転盤12を回転することによってマスに渦流動を生じさせるようになっている。そしてこの連続面には公知のウレタンライニングが装着され、ワークへの衝撃を軽減するようになっている。
【0012】
このバレル槽13の下端には回転盤12を回転するモータ14が取り付けられている。一方、固定槽11の外側面には2つの支持シャフト15が同軸上に対向して取り付けられ、支持シャフト15はフレーム2上に設けた軸受16に軸支されている。支持シャフト15の一方はフレーム2に取り付けたモータ17の出力軸と連結され、モータ17を駆動すると支持シャフト15を回転するとともにバレル槽13を反転するようになっている。
【0013】
次にこの渦流バレル研磨装置10の動作を説明する。マス投入装置50を図5の2点鎖線図のように反転してバレル槽13内にマスを投入する。マス投入装置50を原位置に戻す。必要に応じて水、コンパウンドもバレル槽13に入れる。この後、モータ14を駆動して回転盤12を回転すると、マスには渦流動が生じてワークがバレル研磨される。所定時間経過後、研磨終了のためにモータ14を停止する。そしてモータ17を駆動してバレル槽13を図5の2点鎖線図のように時計回りに反転して洗浄搬送装置20へマスを排出する。マスの排出が完了したら次の研磨に備えるために、先ほどと逆にモータ17を駆動してバレル槽13を原姿勢に戻して待機する。
【0014】
[洗浄搬送装置20]
図1、図3の20は洗浄搬送装置で、渦流バレル研磨装置10から排出されたマスを受け取って洗浄するとともに塊状マスを分散するものである。21は荷台で装置全体を支持するものである。荷台21の上部にはバネ22があり筐体23を支持している。筐体23の下面には振動モータ24が取り付けられ、筐体23内に水平に架設されたフィーダー25に対し、右方向の送り振動を発生するようになっている。
【0015】
フィーダー25面の一部は網目状のメッシュ25aとなっており、汚水や網目より小さい研磨粉が筐体底へ落下するようになっている。筐体23の内側には洗浄ノズル26が取り付けられ、フィーダー25上を進行するマスに対して洗浄液を噴射するようになっている。27はマス受け入れ時の飛散防止シュートで、筐体23の上部を囲むように取り付けられている。28は筐体底に取り付けられて汚水や研磨粉を排出するドレン、29はフィーダー25に連設されたマスの排出シュートである。なお、この洗浄搬送装置20は本発明の構成上必ずしも必要ではなく省略することもできる。
【0016】
次にこの洗浄搬送装置20の動作を説明する。渦流バレル研磨装置10からマスが排出されると同時に振動モータ24を起動し、さらに洗浄ノズル26から洗浄液を噴射してマスの受け入れに備える。飛散防止シュート27より入ったマスは、振動モータ24によってフィーダー25上を右方向へ送られながら分散されるとともに洗浄される。そして洗浄が完了したマスは排出シュート29から排出されて選別装置30へ送られる。一方、汚水や研磨粉はメッシュ25aを通過して筐体23底へ落ち、ドレン28から排出される。
【0017】
[選別装置30]
図1、図3の30は選別装置で、洗浄搬送装置20から受け取ったマスをワークと研磨石に選別するものである。ここに示した選別装置30は、ワークまたは研磨石のいずれか一方が磁性体、他方が非磁性体である場合に利用できる磁気選別装置30aである。この選別装置30aの荷台31の下部には車輪32が取り付けられ、ベース1に敷設されたレール5に沿ってシステムから出し入れできるようになっている。また荷台31の上部には不図示のバネがあり、筐体33を支持している。筐体33内には水平にフィーダー34が架設され、また筐体33の下面には振動モータ35が取り付けられて、フィーダー34に対し右方向の送り振動を発生するようになっている。
【0018】
荷台31の上方には磁石を内蔵した磁気ドラム36が、フィーダー34との間に間隙を有するように横架され、荷台31に取り付けたモータ37の駆動を受けて図1で時計回りに回転するようになっている。同様に荷台31の上方には従動ドラム38が横架され、磁気ドラム36と従動ドラム38とに搬送ベルト39が掛け回されている。40は荷台31の上方後部に取り付けられ、搬送ベルト39上を搬送されてきた磁性体の排出シュートである。41は筐体33に取り付けられ、フィーダー34上を搬送されてきた非磁性体の排出口である。42はフィーダー34面に取り付けたマスの送りガイドである。
【0019】
次にこの選別装置30aの動作を説明する。洗浄搬送装置20からマスが送られてくると同時に振動モータ35を起動し、さらにモータ37を駆動して磁気ドラム36、搬送ベルト39、従動ドラム38を回転してマスの受け入れに備える。するとマスは送りガイド42で案内されるとともにフィーダー34上を右方向へ進行して磁気ドラム36の下に到達する。ここで磁性体であるワークが磁気ドラム36によって搬送ベルト39に吸着され、搬送ベルト39で送られて排出シュート40から取り出される。一方、非磁性体である研磨石は磁気ドラム36の下を通って進み、排出口41から取り出される。こうしてマスはワークと研磨石に選別される。
【0020】
以上説明した選別装置は、ワークまたは研磨石のいずれか一方が磁性体、他方が非磁性体の場合に利用できるが、ワークと研磨石の大きさに差がある場合は、公知のスクリーン式選別を行うこともできる。図2のシステム外に示したものはスクリーン式選別装置30bである。このスクリーン式選別装置30bの磁気選別装置30aとの違いは、フィーダー34より上方に磁気ドラム36、従動ドラム38及び搬送ベルト39を有さない点と、フィーダー34の大部分がスクリーン43となっている点である。それ以外は磁気選別装置30aと同じであるので各部の説明は同符号を用いる。この選別装置30bのスクリーン43では、スクリーン43の網目より大きいものはスクリーン43上に残って進行し、小さいものはスクリーン43を通過して筐体33底面を進行するようになっている。スクリーン43上を進行したものはフィーダー34に取り付けられた排出シュート44より取り出され、筐体33底面を進行したものは筐体に取り付けた排出口45よリ取り出されるようになっている。研磨条件に応じてこの2つの選別装置を入れ替えればよい。
【0021】
次にこの選別装置30bを用いる場合の動作を説明する。洗浄搬送装置20からマスが送られてくると同時に振動モータ35を起動し、マスの受け入れに備える。するとマスはフィーダー34上を進行してスクリーン43領域に到達する。ここでスクリーン43より大きいワークはスクリーン上に残って進行し、スクリーン43より小さい研磨石は筐体33底面に落下して進行する。そしてワークは排出シュート44から取り出され、一方の研磨石は排出口45から取り出される。こうしてマスはワークと研磨石とに選別される。また研磨石がスクリーン43の網目より大きく、ワークが小さい場合には、研磨石を排出シュート44から取り出し、ワークは排出口45から取り出すようにすればよい。
【0022】
[マス投入装置50]
図1、図2の50はマスを渦流バレル研磨装置10へ投入するマス投入装置である。このマス投入装置50はマスを収容するホッパー51を有し、その一端が回転軸52に固着されている。回転軸52はフレーム3上に設けた軸受53に軸支され、その軸の一方はフレーム3に取り付けたモータ54の出力軸と連結されている。
【0023】
次にこのマス投入装置50の動作を説明する。ホッパー51内にバケット反転装置60より研磨石、ワークが順に投入される。研磨石とワークの投入が完了したら、モータ54を駆動して回転軸52を回転するとともにホッパー51を反転して、図5の2点鎖線図のようにマスを渦流バレル研磨装置10へ投入する。投入が完了したら次に備えるために、先ほどと逆にモータ54を駆動してホッパー51を原姿勢に戻して待機する。
【0024】
[バケット反転装置60]
図1、図2の60は第一コンベア80で搬送されてきたバケット4を保持してワークや研磨石をマス投入装置50へ投入するバケット反転装置である。このバケット反転装置60はバケット4が嵌合するとともに反転可能なホルダー61を有し、その一端が回転軸62に固着されている。回転軸62はフレーム3上に設けた軸受63に軸支され、その軸の一方はフレーム3に取り付けたモータ64の出力軸と連結されている。
【0025】
次にこのバケット反転装置60の動作を説明する。第一コンベア80で搬送されてきたバケット4がホルダー61に嵌合すると、第一コンベア80が停止する。次にモータ64を駆動して回転軸62を回転するとともにホルダー61を反転すると、バケット4はホルダー61内で保持されたまま図5の2点鎖線図のようにワークや研磨石をマス投入装置50へ投入する。投入が完了したら次に備えるために、ホルダー61を原位置に戻す。
【0026】
[バケット収納棚70]
図4の70はバケット4を収納するバケット収納棚で、ここでは9個のバケット4が収納できるようになっている。各バケット収納部71には、フィンガー72が2個ずつ取り付けられてバケット4を載置できるようになっている。なお、バケット収納部71の数は使用目的に応じて増減すればよい。
【0027】
[第一コンベア80]
図1、図2の80は第一コンベアで、ストッカー機構110とバケット反転装置60との間でバケット4を搬送するものである。第一コンベア80は公知のチェーンコンベア81を用いることができ、チェーンコンベア81は、モータ82からの出力を駆動機構83が伝達することによって回動する。またチェーンコンベア81及び駆動機構83は支持メンバー84により支持され、モータ82は支持メンバー84に取り付けた不図示のプレート上に取り付けられている。そして支持メンバー84はフレーム2に固定されている。85はバケット4がチェーンコンベアに沿って送られるためのガイドである。
【0028】
次にこの第一コンベア80の動作を説明する。研磨石またはワークのいずれかが入ったバケット4がストッカー機構110で搬送されて来ると同時にモータ82を駆動し、駆動機構83を介してチェーンコンベア81を回動する。これによりバケット4は両者間を停止することなく連続的に送られる。そしてバケット4がバケット反転装置60のホルダー61に嵌合すると第一コンベア80が停止し、バケット反転装置60が動き出す。この後、空になったバケット4が元に戻ると、再び第一コンベア80が逆方向に回動し、空バケット4をストッカー機構110へ送る。
【0029】
[第二コンベア90]
図1、図3の90は第二コンベアで、ストッカー機構110と選別装置30aの排出シュート40との間でバケット4を搬送するものである。第二コンベア90もチェーンコンベア91を用いており、チェーンコンベア91は、モータ92からの出力を駆動機構93が伝達することによって回動する。またチェーンコンベア91、モータ92及び駆動機構93は支持メンバー94によってベース1上に支持されている。95はバケット4がチェーンコンベアに沿って送られるためのガイドである。
【0030】
次にこの第二コンベア90の動作を説明する。空のバケット4がストッカー機構110で搬送されてくると同時にモータ92を駆動し、駆動機構93を介してチェーンコンベア91を回動する。これによってバケット4は両者間を停止することなく連続的に送られる。そしてバケット4が選別装置30aの排出シュート40の下に至ると第二コンベア90が停止し、磁性体が装入される。装入し終わると、再び第二コンベア90が逆方向に回動し、磁性体入りバケット4をストッカー機構110へ送る。
【0031】
[第三コンベア100]
図2、図3の100は第三コンベアで、ストッカー機構110と選別装置30aの排出口41との間でバケット4を搬送するものである。第三コンベア100もチェーンコンベア101を用いており、チェーンコンベア101は、モータ102からの出力を駆動機構103が伝達することによって回動する。またチェーンコンベア101、モータ102及び駆動機構103は支持メンバー104によってベース1上に支持されている。105はバケット4がチェーンコンベアに沿って送られるためのガイドである。
【0032】
次にこの第三コンベア100の動作を説明する。空のバケット4がストッカー機構110で搬送されてくると同時にモータ102を駆動し、駆動機構103を介してチェーンコンベア101を回動する。これによってバケット4は両者間を停止することなく連続的に送られる。そしてバケット4が選別装置30aの排出口41の下に至ると第三コンベア100が停止し、非磁性体が装入される。装入し終わると、再び第三コンベア100が逆方向に回動し、非磁性体入りバケット4をストッカー機構110へ送る。
【0033】
[ストッカー機構110]
図1、図4の110はストッカー機構で、バケット収納棚70と第一コンベア80、第二コンベア90及び第三コンベア100との間でバケット4を搬送するものである。ベース1上のレール台111には公知のサーボモータ112が設けられ、この出力軸には送りネジ113が連結されて回転可能となっている。一方でレール台111にはレール114が敷設され、その上にコラム115が摺動可能に載置されている。そして前記送りネジ113がコラム115の下端部(不図示)に螺合し、送りネジ113を回転することによってコラム115が図5のY方向へ摺動可能となっている。なお前記サーボモータ112はモータの所定角度の回転を記憶することによってコラム115の移動量を規制できるもので、以下の他のサーボモータも同様の機能を備えている。
【0034】
コラム115の下部には別のサーボモータ116が設けられ、この出力軸と連結された不図示の送りネジがコラム内で鉛直方向に伸びている。サーボモータ116を駆動すると、この送りネジが回転してこれに螺合したブラケット117を縦レール118に沿って図5のZ方向へ昇降動させる。
【0035】
ブラケット117の上面にはレール119と公知のロッドレスシリンダー120が設けられている。ロッドレスシリンダー120には、流体圧の作用によって筒体121上を往復動するナット122があり、このナット122と連結された第四コンベア130がレール119上を往復動するようになっている。
【0036】
第四コンベア130は、レール119を往復動するベッド131上に、チェーンコンベア132とモータ133とモータ133の出力をチェーンコンベア132に伝達する駆動機構134を有する。またチェーンコンベア132及び駆動機構134は支持メンバー135により支持され、モータ133はベッド131上に取り付けられている。また支持メンバー135もベッド131上に固定されている。
【0037】
次にこのストッカー機構110の動作を説明する。バケット収納棚70の任意のバケット収納部71にあるバケット4に対して、サーボモータ112を所定角度回転して図4のY方向へコラム115を摺動するとともに同様にサーボモータ116を駆動してZ方向へブラケット117を摺動し、第四コンベア130の上面がバケット4の底面よりやや低位置となる高さに移動する。次に第四コンベア130がバケット収納部71内に臨むようにロッドレスシリンダー120を作動してレール119上を摺動させ、且つバケット4の底面に対向する位置で停止する。
【0038】
次にサーボモータ116を駆動してブラケット117を僅かに上昇させ、バケット4をチェーンコンベア132面で掬い上げる(図1、図4のバケット4aの状態)。次にロッドレスシリンダー120を逆に作動して第四コンベア130を元位置へ戻す(図1のバケット4bの状態)。そしてサーボモータ112及びサーボモータ116を駆動してY方向及びZ方向へ第四コンベア130を移動し、目的の位置、例えば第一コンベア80と対向する位置まで移動する。最後にモータ133を駆動してチェーンコンベア132を回動し、バケット4を第一コンベア80へ送る。
【0039】
ここではストッカー機構110の移動にサーボモータを使用しているので、第一コンベア80、第二コンベア90及び第三コンベア100とストッカー機構110の第四コンベア130の対向位置や、バケット収納棚70と第四コンベア130の対向位置が、何らかの原因で設定位置からずれても、このずれに応じてサーボモータの回転角度を増減すれば、第四コンベア130が常に各装置と対向するので、精密な設置作業が不要となる。
【0040】
ところで本発明のシステムは、多品種ワークの研磨や1つのワークに対して複数工程の研磨を高能率に行うことを得意とする。そこで本システムを用いたバレル研磨事例について説明する。
[多品種研磨]
図6は4品種のワークを4種類の研磨石で連続して研磨する場合のタイムチャートの一部である。図中、「a1」〜「a4」はワークの品種を指し、「b1」〜「b4」は対応する研磨石の種類を指す。また「a2投」はa2ワークを投入すること、「a2有」はa2ワーク入りバケット、「a2空」はa2ワーク空バケットを指す。「b3投」、「b3有」、「b3空」についても同様である。図7にバケット収納棚70内のバケットの配置関係を示す。また図8に図6のタイムチャートの時系列に対応したバケット収納棚70内のバケットの状態変化を示す。
【0041】
図6、図8に沿って動作の1サイクルを説明する。渦流バレル研磨装置10でa1ワークの研磨が終了すると、a1ワーク及びb1研磨石を反転排出する(バケット収納棚70内は図8(a)の状態)。次に洗浄搬送装置20及び選別装置30で洗浄及び選別する。この間、次の研磨に備えてマス投入装置50がa2ワーク及びb2研磨石を渦流バレル研磨装置10へ投入する。その後、渦流バレル研磨装置10でa2ワークの研磨が行われる。
【0042】
一方で選別されたa1ワークは第二コンベア90上で待機するa1空バケットに入り、他方のb1研磨石も第三コンベア100上で待機するb1空バケットに入る。そしてa1ワーク入りバケットを第二コンベア90で、b1研磨石入りバケットを第三コンベア100でそれぞれ送る(バケット収納棚70内は図8(b)の状態)。
【0043】
次にa1ワーク入りバケットはストッカー機構110によってバケット収納棚70の加工済ワーク排出位置(図7参照)へ収納され、加工済みのa1ワークがシステムより取り出される。またa2空バケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて搬送される(バケット収納棚70内は図8(c)の状態)。
【0044】
a2空バケットは第二コンベア90で送られて選別装置30のワーク排出位置で待機する。同時にb1研磨石入りバケットがストッカー機構110によってバケット収納棚70へ収納される。この後、b2空バケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて搬送される。またこの時に未加工のa3ワーク入りバケットを未加工ワーク投入位置(図7参照)にセットしておく(バケット収納棚70内は図8(d)の状態)。
【0045】
b2空バケットは第三コンベア100で送られて選別装置30の研磨石排出位置で待機する。同時にb3研磨石入りバケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて、第一コンベア80を介してバケット反転装置60へ送られ、バケット反転装置60がb3研磨石をマス投入装置50へ投入する。今度は逆の操作でb3空バケットをバケット収納棚70へ戻す。次に未加工のa3ワーク入りバケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて搬送される(バケット収納棚70内は図8(e)の状態)。
【0046】
未加工のa3ワーク入りバケットは第一コンベア80を介してバケット反転装置60へ送られ、バケット反転装置60がa3ワークをマス投入装置50へ投入する。今度は逆の操作でa3空バケットをバケット収納棚70へ戻す(バケット収納棚70内は図8(f)の状態)。以降この動作を繰り返してa3ワークの研磨、a4ワークの研磨を連続して行う。なお、研磨対象品種が変わるのに伴い、選別装置30を入れ替えたり、選別装置30のスクリーン43を交換する必要があるときは、研磨中に入れ替え等すれば、本システムの動作に支障なく行うことができる。
【0047】
次に粗仕上げと細仕上げの2工程研磨(複数工程研磨)を行う場合について説明する。
[2工程研磨]
図9は1つのワークを2種類の研磨石、即ち粗仕上げ用研磨石、細仕上げ用研磨石で量産研磨する場合のタイムチャートの一部である。図中、「A1」、「A2」はワークのロットを指し、「B1」、「B2」は同一の粗仕上げ用研磨石、「C1」、「C2」は同一の細仕上げ用研磨石を指す。また「A2投」はA2ワークを投入すること、「A2有」はA2ワーク入りバケット、「A2空」はA2ワーク空バケットを指す。「B2投」、「B2有」、「B2空」についても同様である。図10にバケット収納棚70内のバケットの配置関係を示す。また図11、図12は図9のタイムチャートの時系列に対応したバケット収納棚70内のバケットの状態変化を示す。
【0048】
図9、図11、図12に沿って動作の1サイクルを説明する。渦流バレル研磨装置10でB1研磨石によりA1ワークの研磨中、B1空バケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて搬送される。またこの時に未加工のA2ワーク入りバケットを未加工ワーク投入位置(図10参照)にセットして次の研磨に備える(バケット収納棚70内は図11(a)の状態)。
【0049】
B1空バケットは第三コンベア100で送られて選別装置30の研磨石排出位置で待機する。同時にB2研磨石入りバケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて、第一コンベア80を介してバケット反転装置60へ送られ、バケット反転装置60がB2研磨石をマス投入装置50へ投入する。今度は逆の操作でB2空バケットをバケット収納棚70へ戻す。次に未加工のA2ワーク入りバケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて搬送される。一方で渦流バレル研磨装置10でA1ワークの研磨が終了し、A1ワーク及びB1研磨石を反転排出する(バケット収納棚70内は図11(b)の状態)。
【0050】
次にA1ワーク及びB1研磨石を洗浄搬送装置20及び選別装置30で洗浄及び選別する。この間、次の研磨に備えて未加工のA2ワーク入りバケットが第一コンベア80を介してバケット反転装置60へ送られ、バケット反転装置60がA2ワークをマス投入装置50へ投入する。今度は逆の操作でA2空バケットをバケット収納棚70へ戻す。マス投入装置50はA2ワーク及びB2研磨石を渦流バレル研磨装置10へ投入する。その後、渦流バレル研磨装置10でB2研磨石によりA2ワークの研磨が行われる。
【0051】
一方で選別されたA1ワークは第二コンベア90上で待機するA1空バケットに入り、他方のB1研磨石も第三コンベア100上で待機するB1空バケットに入る。そしてA1ワーク入りバケットを第二コンベア90で、B1研磨石入りバケットを第三コンベア100でそれぞれ送る(バケット収納棚70内は図11(c)の状態)。
【0052】
次にA1ワーク入りバケットはストッカー機構110によってバケット収納棚70へ収納され、次工程研磨ワーク待機位置(図10参照)で待機する。またA2空バケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて搬送される(バケット収納棚70内は図11(d)の状態)。
【0053】
A2空バケットは第二コンベア90で送られて選別装置30のワーク排出位置で待機する。同時にB1研磨石入りバケットがストッカー機構110によってバケット収納棚70へ収納される。この後、B2空バケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて搬送される。(バケット収納棚70内は図11(e)の状態)。
【0054】
B2空バケットは第三コンベア100で送られて選別装置30の研磨石排出位置で待機する。同時にC1研磨石入りバケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて、第一コンベア80を介してバケット反転装置60へ送られ、バケット反転装置60がC1研磨石をマス投入装置50へ投入する。今度は逆の操作でC1空バケットをバケット収納棚70へ戻す。次に細仕上げ研磨待ちのA1ワーク入りバケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて搬送される。一方で渦流バレル研磨装置10でA2ワークの研磨が終了し、A2ワーク及びB2研磨石を反転排出する(バケット収納棚70内は図11(f)の状態)。
【0055】
次にA2ワーク及びB2研磨石を洗浄搬送装置20及び選別装置30で洗浄及び選別する。この間、細仕上げ研磨待ちA1ワーク入りバケットは第一コンベア80を介してバケット反転装置60へ送られ、バケット反転装置60がA1ワークをマス投入装置50へ投入する。今度は逆の操作でA1空バケットをバケット収納棚70へ戻す。マス投入装置50はA1ワーク及びC1研磨石を渦流バレル研磨装置10へ投入する。その後、渦流バレル研磨装置10でC1研磨石によりA1ワークの研磨が行われる。
【0056】
一方で選別されたA2ワークは第二コンベア90上で待機するA2空バケットに入り、他方のB2研磨石も第三コンベア100上で待機するB2空バケットに入る。そしてA2ワーク入りバケットを第二コンベア90で、B2研磨石入りバケットを第三コンベア100でそれぞれ送る(バケット収納棚70内は図12(a)の状態)。
【0057】
次にA2ワーク入りバケットはストッカー機構110によってバケット収納棚70へ収納され、次工程研磨ワーク待機位置で待機する。またA1空バケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて搬送される(バケット収納棚70内は図12(b)の状態)。
【0058】
A1空バケットは第二コンベア90で送られて選別装置30のワーク排出位置で待機する。同時にB2研磨石入りバケットがストッカー機構110によってバケット収納棚70へ収納される。この後、C1空バケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて搬送される。(バケット収納棚70内は図12(c)の状態)。
【0059】
C1空バケットは第三コンベア100で送られて選別装置30の研磨石排出位置で待機する。同時にC2研磨石入りバケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて、第一コンベア80を介してバケット反転装置60へ送られ、バケット反転装置60がC2研磨石をマス投入装置50へ投入する。今度は逆の操作でC2空バケットをバケット収納棚70へ戻す。次に細仕上げ研磨待ちのA2ワーク入りバケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて搬送される。一方で渦流バレル研磨装置10でA1ワークの研磨が終了し、A1ワーク及びC1研磨石を反転排出する(バケット収納棚70内は図12(d)の状態)。
【0060】
次にA1ワーク及びC1研磨石を洗浄搬送装置20及び選別装置30で洗浄及び選別する。この間、細仕上げ研磨待ちA2ワーク入りバケットは第一コンベア80を介してバケット反転装置60へ送られ、バケット反転装置60がA2ワークをマス投入装置50へ投入する。今度は逆の操作でA2空バケットをバケット収納棚70へ戻す。マス投入装置50はA2ワーク及びC2研磨石を渦流バレル研磨装置10へ投入する。その後、渦流バレル研磨装置10でC2研磨石によりA2ワークの研磨が行われる。
【0061】
一方で選別されたA1ワークは第二コンベア90上で待機するA1空バケットに入り、他方のC1研磨石も第三コンベア100上で待機するC1空バケットに入る。そしてA1ワーク入りバケットを第二コンベア90で、C1研磨石入りバケットを第三コンベア100でそれぞれ送る(バケット収納棚70内は図12(e)の状態)。
【0062】
次にA1ワーク入りバケットはストッカー機構110によってバケット収納棚70の加工済ワーク排出位置(図10参照)へ収納され、加工済みのA1ワークがシステムより取り出される。またA2空バケットがバケット収納棚70よりストッカー機構110で取り出されて搬送される(バケット収納棚70内は図12(f)の状態)。以降この動作を繰り返してワークをロット毎に2工程研磨する。なお、研磨石が変わるのに伴い、選別装置30を入れ替えたり、選別装置30のスクリーン43を交換する必要があるときは、多品種研磨の時と同様に行えばよい。
【0063】
以上の説明では、バケット収納棚70には9つのバケットが収納できるがこれに限定するものではない。要するに研磨品種数や工程数に応じてバケット数を増減すれば、目的に合致したシステムとすることができる。またこのシステムにおいて各装置が連携して動作するには、プログラミングしたシーケンスなどが組み込まれている必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシステムの正面図
【図2】同じく平面図
【図3】洗浄搬送装置、選別装置等の平面図
【図4】ストッカー機構とバケット収納棚の正面図(図1の矢視Aより観たもの)
【図5】渦流バレル研磨装置とマス投入装置等の反転状態を示した拡大図
【図6】多品種研磨時のタイムチャート
【図7】多品種研磨でのバケットの配置関係図(図1の矢視Bより観たもの)
【図8】多品種研磨でのバケットの時系列状態変化図
【図9】2工程研磨時のタイムチャート
【図10】2工程研磨でのバケットの配置関係図(図1の矢視Bより観たもの)
【図11】2工程研磨でのバケットの時系列状態変化図
【図12】同じくバケットの時系列状態変化図
【符号の説明】
4・・・バケット
10・・・渦流バレル研磨装置
30・・・選別装置
50・・・マス投入装置
70・・・バケット収納棚
80・・・第一コンベア(搬送機構)
90・・・第二コンベア(搬送機構)
100・・・第三コンベア(搬送機構)
110・・・ストッカー機構(搬送機構)
Claims (3)
- 筒状固定槽とこの下部に配置された回転盤とを有するバレル槽にワークと研磨石からなるマスを投入して渦流動を生じさせながらワークを研磨する渦流バレル研磨装置と、この渦流バレル研磨装置へ前記マスを投入する一端が回転軸に固着されて反転可能なマス投入装置と、前記渦流バレル研磨装置の下に位置して前記渦流バレル研磨装置から排出されたマスをワークと研磨石とに選別する選別装置と、ワークまたは研磨石を収容するバケットが複数収納可能なバケット収納棚とを備えてなり、さらに前記マス投入装置へのワークまたは研磨石の投入位置と、前記選別装置にて選別されたワークまたは研磨石の排出位置と、前記バケット収納棚との間で前記バケットを往復搬送する複数の搬送機構を備えてなることを特徴とする渦流バレル研磨システム。
- 前記搬送機構は、ワークまたは研磨石が収容されたバケットを前記投入位置へ搬送する第一コンベアと、前記排出位置の1つよりワークまたは研磨石の一方が収容されたバケットを搬送する第二コンベアと、前記排出位置の他の1つよりワークまたは研磨石の他方が収容されたバケットを搬送する第三コンベアと、前記第一コンベア、第二コンベア及び第三コンベアと前記バケット収納棚との間でバケットを搬送するストッカー機構とからなることを特徴とする請求項1記載の渦流バレル研磨システム。
- 前記ストッカー機構の駆動にはサーボモータを使用することを特徴とする請求項2記載の渦流バレル研磨システム。
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