JP4156315B2

JP4156315B2 - 渦流バレル研磨システム

Info

Publication number: JP4156315B2
Application number: JP2002276200A
Authority: JP
Inventors: 昭仁藤城
Original assignee: Tipton Corp
Current assignee: Tipton Corp
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2022-09-20
Also published as: JP2004106156A

Description

【０００１】
【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

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。