JP4788162B2

JP4788162B2 - 面取り用研削装置

Info

Publication number: JP4788162B2
Application number: JP2005059040A
Authority: JP
Inventors: 健司上川; 良博大西; 恭史川満
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2005-03-03
Filing date: 2005-03-03
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2025-03-03
Also published as: JP2006239814A

Description

この発明は、例えば、ガラス板のような平板状ワークの縁部に面取り加工をするための研削装置に関し、とくに、研削の際に発生する加工粉のワークへの付着および飛散を防止する防止手段を備えた面取り用研削装置に関する。

上記防止手段としては、被研削部に向かって空気を噴出させる空気ノズルが知られている。この種のノズルでは、噴き出し流の外側で加工粉を散乱させてワーク面に加工粉を付着させてしまう。

さらに、付着後に超音波を利用して加工粉を除去するノズル、ノズルでは除去できない程度の微細な加工粉を付着前に除去するクリーナ等々が知られているが、これらのものでも、ワーク面への加工粉の付着を完全に防止することができなかった。

この発明の目的は、研削の際に発生する加工粉のワークへの付着および飛散を効果的に防止することのできる面取り用研削装置を提供することにある。

この発明による面取り用研削装置は、平板状ワークを水平姿勢に支持する支持手段と、支持手段に支持されたワークの上面と外周面との交わりの角を研削する砥石と、研削の際に発生する加工粉のワークへの付着および飛散を防止する防止手段とを備えており、防止手段が、空気チャンバを有しており、空気チャンバが、同ワーク上面と相対させられうる底壁と、砥石の研削面と相対させられうる側壁とを有しており、底壁に、被研削部に向かって空気を噴出させる噴出口が形成され、側壁に、被研削部付近の空気を吸引する吸引口が形成され、底壁および側壁が、略楔状をなしているものである。

この発明による面取り用研削装置では、ワーク上面が空気チャンバによって被覆されているから、加工粉を周囲に飛散させないようにすることができる。

さらに、噴出口から、被研削部に向かって空気を噴出させることにより、加工粉をワーク上面に付着させないようにすることができる。

また、底壁および側壁が、略楔状をなしているから、空気チャンバを被研削部に接近させて設置することができ、吸引口から加工粉を効率よく吸引することができる。

さらに、底壁および側壁が、いずれも平坦状であり、砥石が、その研削面を同ワーク上面に対し鋭角に保持するように配置されていると、ワーク上面と砥石の研削面で挟まれているむ空間を空気チャンバによって余分な隙間を残さないで占有することができる。

また、底壁が、方形状をなしており、底壁のなす方形状の一辺の縁部が、砥石の研削面と相対させられ、残りの三辺の縁部に空気流制御部材が設けられていると、噴出口から、被研削部へ向かって多くの空気を噴出させるように制御することができる。

また、空気流制御部材が、対応する縁部にそってのびかつ下端をワーク上面と相対させた垂下状突条よりなることが好ましい。

また、空気流制御部材が、対応する縁部にそってのびかつ下縁部をワーク上面に当接させた弾性材製スカートよりなるものであってもよい。

また、噴出口から噴出させる空気が、乾燥空気またはイオン含有空気であると、加工粉のワークへの付着および飛散防止効果が一層効果的になる

この発明によれば、研削の際に発生する加工粉のワークへの付着および飛散を効果的に防止することができる。

この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。

図１および図２を参照すると、研削装置は、左右方向に長い平面視水平方形状装置ベース11と、装置ベース11上面前部左右方向中央に装備されている砥石ユニット12と、装置ベース11上面後部に装備されているワーク移動ユニット13と、ワーク移動ユニット13の左右方向中央部をまたいで砥石ユニット12と相対するように配置されている略直方体箱形状空気チャンバ14とを備えている。

砥石ユニット12は、空気チャンバ14と相対させられるように後斜め下向きに傾斜させられている砥石21と、砥石21を支持して回転駆動する機構が収められている砥石ヘッド22と、砥石ヘッド22を支持しているスタンド23とを備えている。

ワーク移動ユニット13は、ワークＷを支持している可動テーブル31と、可動テーブル31を左右動自在に支持している左右方向にのびたガイドレール32と、ガイドレール32を支持しかつ可動テーブル31を左右動させる移動機構33とを備えている。

図３に、空気チャンバ14および砥石21が詳細に示されている。図３では、ワークＷの研削時の状態を示している。

砥石21は、カップ状のものであって、水平線に対し下向き４５度の角度で傾斜させられている。砥石21の斜め下向きの側面に、ワークＷの上面と前側面の交わる角を研削しするための環状研削面21Aが形成されている。

空気チャンバ14は、砥石21の径よりも若干大きい左右方向長さを有するものであって、同ワークＷと相対させられた水平状底壁41と、砥石研削面21Aと相対させられかつ同研削面21Aと同一角度だけ傾斜させられた前側壁42と、底壁41と直交させられている垂直状後側壁43と、前側壁42および後側壁43の上端を連絡している水平状頂壁44とよりなる。底壁41および前側壁42は、相互に補完し合って、略楔状をなしている。

同ワークＷ上面と底壁41下面間には一定の第１空気間隙C1が形成されている。砥石研削面21Aと前側壁の前側面42間には一定の第２空気間隙C2が形成されている。

底壁41および前側壁42の交わる角に近接して、底壁41に噴出口45が形成されるとともに、前側壁42に吸引口46が形成されている。底壁41には、噴出口45に連通させられた空気通路47が形成されている。空気通路47には加圧空気手段48が作用させられている。空気チャンバ14内には負圧空気手段49が作用させられている。

図４は、噴出口のバリエーションを様々に示すものである。図４(a)に示す噴出口51は、図３示すものに相当し、底壁41の前端部近くにあって、垂直下向きとなっている。図４(a)に示す噴出口51から噴出させられた空気は、前後両側に向かって流れるようになっている。図４(b)に示す噴出口52は、底壁41の前端部近くにあって、前斜め下向きに傾斜させられている。図４(b)に示す噴出口52から噴出させられた空気は、大半が砥石21の方向に向かって流れるようになっている。図４(c)に示す噴出口53は、底壁41前後方向中央にあって、垂直下向きとなっている。図４(c)に示す噴出口53から噴出させられた空気は、前後方向にほぼ均等に流れるようになっている。図４(d)では、底壁41前後方向中央に３つの垂直下向きの噴出口54が前後方向に並んで形成されている。これらの噴出口54から噴出された空気は、前後方向にほぼ均等に流れるようになっている。図４(e)では、中央に１つの垂直下向きの噴出口55が形成されるとともに、その前側に斜め前下向きの噴出口56が、その後側に斜め後下向きの噴出口57がそれぞれ形成されている。図４(f)では、図４(b)で示す噴出口52に加えて、前後方向中央部に２つの垂直下向きの噴出口58が形成されている。

図５は、噴出口のバリエーションを、別の角度から見たものであって、同底壁41の底面側から見たものを示している。図５(a)では、底壁41の前縁近くに、左右方向にのびた幅狭スリット状噴出口61が、底壁41の前後方向中央に、左右方向にのびた幅広スリット状噴出口62がそれぞれ形成されている。図５(b)では、図５(a)に示す幅狭スリット状噴出口61に代わって、これを断続状にしたような噴出口63が形成されている。図５（c)には、多数の円形状噴出口64が前後および左右方向に列をなすように形成されている。図５（d)には、図５(a)に示す幅広スリット状噴出口62と同じような噴出口65、66を、底壁41の前縁部近くおよび前後方向中央部にそれぞれ形成し、さらに、後者の噴出口66を断続的にしたものである。

図６は、吸引口の例を示すものである。図６(a)に示す吸引口71は、前側壁42の左右方向のほぼ全長にわたったのびたスリット状のものである。図６(b)に示す吸引口72は、砥石21の外形よりも少し短くしたスリット状のものとしている。

図７は、底壁41のバリエーションを示すものである。図７(a)では、底壁41の下面には何もなくて、平坦かつ平滑なものとなっている。これは、図３に示すものに相当する。図７(ｂ)および(c)では、底壁41の下面に空気流制御部材81、82が設けられている。図７(ｂ)では、底壁41の前縁部を除いて、後縁部および左右両縁部の３辺に、これにそってのびた垂下状突条81が示されている。この突条81の下端面は、図８(a)に示す平坦面81A、図８(b)に示すテーパ面81B、図８(c)に示すラビリンス面81Cに形成されていてもよい。図７(c)に示す空気流制御部材82は、ゴムのような弾性材によって形成されているスカート82よりなる。スカート82の下縁部は、ワークＷの上面と接触させられている。

以上説明した研削装置による研削の手順を説明する。研磨加工をする前に、外部から搬送されたきたワークＷを、可動テーブル31上に載せてセッティングをしておく。セッティングをした後、砥石21を回転させた状態で、可動テーブル31を左右いずれかの方向に移動させ、砥石21のところをワークＷを通過させる。これにより、ワークＷの被研削部である上面と前側面の交わりの角に面取りが施されるように研磨される。研磨の際は、研磨ヘッド22および空気チャンバ14は、移動しないようになっている。１つの角の研磨の後、加工していない角がある場合、ワークＷの向きを変えてセットする。必要な角が全て面取りされると、可動テーブル31からワークＷを取外し、外部へワークＷを搬送する。

ワークＷの研磨に際し、噴出口45から噴出される空気によって第１間隙C1が満たされることとなって、ワークＷの上面に研磨粉が付着する心配がない。そして、第１間隙C1および第２間隙C2を流れる空気が吸引口46から吸引され、その空気とともに研磨粉が吸引される。これにより、研磨粉が周囲に飛散することが防止される。

つぎに、研削装置の他の例を説明する。

図９および図１０は、比較的大型のワークを研削するのに適している研削装置である。すなわち、研削装置は、左右方向に長い平面視水平方形状装置ベース101と、装置ベース101上面前部に装備されている砥石ユニット102と、装置ベース101上面後部から後方に突出させられるように装備されかつ平板状ワークＷを支持しているワーク支持テーブル103と、ワーク支持テーブル103の前縁部をまたぐようにのびかつワーク支持テーブル103の左右方向の長さほぼ等しい左右方向に長い箱形状空気チャンバ104とを備えている。

砥石ユニット102は、ワーク支持テーブル103の前縁部においてこれと相対させられるように後下向きに傾斜させられている砥石111と、砥石111を支持して回転駆動する機構が収められている砥石ヘッド112と、砥石ヘッド112を左右動自在に支持している左右方向にのびたガイドレール113と、ガイドレール113を支持しかつ砥石ヘッド112を左右動させる移動機構114とを備えている。

ワーク支持テーブル103には、千鳥状に配列された多数の搬送輪115が備えられている。

空気チャンバ104には、図示しないが、図３で示す空気チャンバ14に準じて、空気噴出口および吸引口が形成されている。

外部から搬送されてきたワークＷをワーク支持テーブル103に載せて、ワーク支持テーブル103上を後向きに移動させながら、ワークＷを所定の位置にセッティングをする。セッティングの後、砥石ユニット102を右または左に移動させることにより、ワークＷを研磨する。研磨加工時にワークＷは移動しないようになっている。必要に応じて、ワークＷの姿勢を変更し、必要箇所の全てが研磨されると、ワークＷをワーク支持テーブル103から取り外す。

図１１は、上記カップ状砥石21、111に代えて、円板状砥石121を用いた研削装置を示すものである。この砥石121は、水平回転軸線を有しかつその外周面を研削面121Aとするものである。この研削面121Aによって、ワークＷの上面と前側面の交わる角が研削されるようになっている。空気チャンバ122は、底壁131、前側壁132、後側壁133および頂壁134を有している。底壁131には空気噴出口135が、前側壁132には空気吸引口136がそれぞれ形成されている。前側壁132は、砥石121の研削面121Aと対応するように断面円弧状に形成されている。

以上は、方形状ワークＷを研削するための研削装置について説明した。図１２は、円板状ワークＷを研削するための研削装置を示すものである。

この研削装置は、円形状ワークＷを載せている水平ターンテーブル141と、ターンテーブル141の外周の一部に近接するように配置されている斜め４５度下向きの砥石142と、ターンテーブル141上に配置されている空気チャンバ143とを備えている。

空気チャンバ143は、ターンテーブル141の上面全体を被覆するようにこれに近接して広がっている水平平坦状底壁151と、底壁151の外周縁部から立ち上がっている上細りテーパ状胴壁152とを備えている。

底壁151の外周近くの適所には空気噴出口153が形成されている。胴壁152の、砥石142を臨む部分には吸引口154が形成されている。

図１３は、図１２に示す空気チャンバ143を変形させたものである。この空気チャンバ161は、ターンテーブル162の半周にそって広がる半円弧状部163を有する水平平坦状底壁164と、底壁164の外周からほぼ垂直に立上がりかつ砥石165の逃げを形成している凹状部166を有する胴壁167と、胴壁167の上端に被覆されている水平平坦状頂壁168とを備えている。

凹状部166の底に当たる部分169は、図１２に示す空気チャンバ143の胴壁152に準じて傾斜状に形成されている。同部分169には吸引口171が形成されている。図示しないが、図１２の空気チャンバ143と同様に、吸引口が形成されている。

この発明による研削装置の側面図である。同研削装置の平面図である。同研削装置の要部である空気チャンバを拡大して示す垂直断面図である。同空気チャンバの噴出口のバリエーションを示す断面図である。同噴出口を別の角度から見たバリエーションを示す底面図である。同空気チャンバの吸引口のバリエーションを示す平面図である。同空気チャンバの空気流制御部材のバリエーションを示す説明図である。図７に示す空気流制御部材である突条のバリエーションを示す一部拡大図である。他の研削装置の例を示す側面図である。同研削装置の平面図である。さらに他の研削装置の例を示す断面図である。さらに他の研削装置の例を示す断面図である。さらに他の研削装置の例を示す断面図である。

符号の説明

14 空気チャンバ
21 砥石
31 テーブル
41 チャンバ底壁
42 チャンバ側壁
45 噴出口
46 吸引口
Ｗワーク

Claims

平板状ワークを水平姿勢に支持する支持手段と、支持手段に支持されたワークの上面と外周面との交わりの角を研削する砥石と、研削の際に発生する加工粉のワークへの付着および飛散を防止する防止手段とを備えており、防止手段が、空気チャンバを有しており、空気チャンバが、同ワーク上面と相対させられうる底壁と、砥石の研削面と相対させられうる側壁とを有しており、ワーク上面と底壁下面間及び砥石研削面と側壁外面間にそれぞれ隙間が存在させられており、底壁に、ワーク上面に向かって空気を噴出させる噴出口が形成され、側壁に、被研削部付近の空気を吸引する吸引口が形成され、底壁および側壁が、略楔状をなしている面取り用研削装置。
底壁および側壁が、いずれも平坦状であり、砥石が、その研削面を同ワーク上面に対し鋭角に保持しうるように配置されている請求項１に記載の面取り用研削装置。
底壁が、方形状をなしており、底壁のなす方形状の一辺の縁部が、砥石の研削面と相対させられ、残りの三辺の縁部に空気流制御部材が設けられている請求項２に記載の面取り用研削装置。
空気流制御部材が、対応する縁部にそってのびかつ下端をワーク上面と相対させた垂下状突条よりなる請求項３に記載の面取り用研削装置。
空気流制御部材が、対応する縁部にそってのびかつ下縁部をワーク上面に当接させた弾性材製スカートよりなる請求項３に記載の面取り用研削装置。
噴出口から噴出させる空気が、乾燥空気またはイオン含有空気である請求項１〜５のいずれか１つに記載の面取り用研削装置。