JP5904846B2

JP5904846B2 - 加工方法及び加工装置

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Publication number: JP5904846B2
Application number: JP2012086394A
Authority: JP
Inventors: 真和金子; 朴木　継雄; 継雄朴木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2032-04-05
Also published as: JP2013215817A

Description

本発明は、たとえば空気調和装置や冷凍装置に採用される冷凍サイクルの一構成要素として使用されるロータリー圧縮機に用いられる精密部品の加工方法及び加工装置に関するものである。

従来から、精密部品の加工方法の一つであるバリ取り方法が存在している。そのようなものとして、鋼材端面を研削する研削ヘッドにワイヤブラシを設けるとともに、この研削ヘッドに回転、揺動および横行の３つの動きを与えることにより、任意断面形状の鋼材の端面を研削できるようにしたバリ取り方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、把持装置によりワークを遊動自在に保持し、このワークのバリ取りを要する面に３つのバリ取りブラシを当接し、さらにワークをこれらブラシに沿わせて往復移動させるとともに、ブラシを移動方向に逆らう方向に回転させてバリを除去するようにしたバリ取り方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開昭５３−１３０５９５号公報（第２、３頁等）特開平５−２０８３５４号公報（第３頁等）

一般的に、２シリンダーロータリー圧縮機は、ローリングピストンと、シリンダーと、仕切板と、ベーンと、によって仕切られた空間の容積を徐々に減少させ、冷媒ガスを圧縮させるようになっている。このような構成の２シリンダーロータリー圧縮機の性能を向上するためにクランク軸の偏心部の偏心量を拡大しようとした場合、仕切板を分割し、再度組み合わせることで対応することができる。仕切板は、２シリンダーロータリー圧縮機の圧縮室を構成する部品であるため、分割して再度組み合わせた際の分割仕切板の密着性が圧縮機の性能に大きく影響する。

分割仕切板同士の密着性を高めるため、分割仕切板の分割面には高精度な表面性状が要求され、その要求を満たすために研削加工を施す必要がある。強制切込み加工である研削加工を行なうと、研削した加工面のエッジ部にはバリの発生が不可避である。このエッジ部にバリが残った場合、ローリングピストンと仕切板の間にバリが挟まり、ローリングピストンの摺動性が悪化し、圧縮機の動作不良の原因となってしまう。また、エッジ部のバリを完全除去しても、ワークのエッジ部の丸みが微小でない場合、圧縮室の機密性が悪化し、圧縮機の性能低下の原因となってしまう。

このような分割仕切板を加工する際、分割仕切板を再度組み合わせた際の密着性を高めるため、バリを完全に除去することに加え、バリ除去後のワークのエッジ部全域に亘って高精度な丸み付けが要求される。しかしながら、特許文献１又は特許文献２に記載されているようなバリ取り方法では、バリを完全除去することに注力したものであるため、バリの除去とともに欠けが生じてしまうことがあり、バリ除去後のワークのエッジ部全域に亘って高精度な丸み付けができなかった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は加工対象ワークのバリの除去、および、バリ除去後の加工対象ワーク精度の向上を図るようにした加工方法及び加工装置を提供するものである。

また、第２の目的は、量産製品の部品製造に適した加工方法及び加工装置を提供するものである。

本発明に係る加工方法は、台座に載置された状態で平面視において長方形状であるワークの当該長方形状における周囲のエッジ部に発生したバリを、回転中心が前記台座の載置面に垂直となるように設置された研磨ブラシの回転及び移動によって除去する加工方法であって、前記研磨ブラシは、平面視円形状であり、かつ半径が前記ワークの前記長方形状における短辺よりも長いものであり、前記研磨ブラシを、前記回転中心が前記ワークの前記長方形状における各短辺の中心を結んだ中心軸上にある状態から、前記中心軸に対し、前記中心軸に鉛直な一方向に、当該研磨ブラシの半径から前記ワークの前記長方形状における短辺の半分の長さを減算した長さ未満に設定された所定量だけオフセットさせて、前記回転中心が、少なくとも、前記ワークの前記長方形状における一方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に当該研磨ブラシの半径分離れた位置から、前記ワークの前記長方形状における他方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置までの範囲を移動するように、前記ワークの前記長方形状における一方の長辺の前記エッジ部に沿って移動させ、次に、前記回転中心が前記中心軸上にある状態から、前記中心軸に対し、前記中心軸に鉛直な他方向に前記所定量だけオフセットさせて、前記回転中心が、少なくとも、前記他方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置から、前記一方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置までの範囲を移動するように、前記ワークの前記長方形状における他方の長辺の前記エッジ部に沿って反対側に移動させるものである。

本発明に係る加工装置は、台座と、前記台座に支持され、前記台座に載置された状態で平面視において長方形状であるワークを固定するクランパと、回転駆動することで前記ワークの前記長方形状における周囲のエッジ部に発生したバリを除去する研磨ブラシを具備したブラシユニットと、を備え、前記研磨ブラシは、平面視円形状であり、かつ半径が前記ワークの前記長方形状における短辺よりも長いものであり、前記ブラシユニットは、前記研磨ブラシを、その回転中心が前記ワークの前記長方形状における各短辺の中心を結んだ中心軸上にある状態から、前記中心軸に対し、前記中心軸に鉛直な一方向に、当該研磨ブラシの半径から前記ワークの前記長方形状における短辺の半分の長さを減算した長さ未満に設定された所定量だけオフセットさせて、前記回転中心が、少なくとも、前記ワークの前記長方形状における一方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に当該研磨ブラシの半径分離れた位置から、前記ワークの前記長方形状における他方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置までの範囲を移動するように、前記ワークの前記長方形状における一方の長辺の前記エッジ部に沿って移動させる機能と、前記研磨ブラシを、前記回転中心が前記中心軸上にある状態から、前記中心軸に対し、前記中心軸に鉛直な他方向に前記所定量だけオフセットさせて、前記回転中心が、少なくとも、前記他方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置から、前記一方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置までの範囲を移動するように、前記ワークの前記長方形状における他方の長辺の前記エッジ部に沿って反対側に移動させる機能と、を有するものである。

本発明に係る加工方法及び加工装置によれば、研磨ブラシの進入角度を一定とした状態で研磨ブラシを加工対象ワークのエッジ部に沿って移動させるので、加工対象ワークのエッジ部全域に亘って微小且つ丸み大きさが均一に安定した高精度な加工が実現できる。

また、本発明に係る加工方法及び加工装置によれば、複雑な工程や複雑な構造を要することなく、加工対象ワークのエッジ部を高精度に加工できるので、量産製品である加工対象ワークの製造に適したものとなる。

本発明の実施の形態１に係る加工装置の加工対象ワークである分割仕切板が用いられる２シリンダーロータリー圧縮機の構成を概略的に示す縦断面図である。本発明の実施の形態１に係る加工装置の加工対象ワークである分割仕切板のワーク形状の構成例を概略的に示す平面図である。本発明の実施の形態１に係る加工装置の加工対象ワークである分割仕切板のワーク形状の一例を概略的に示す鳥瞰図である。本発明の実施の形態１に係る加工装置の加工対象ワークである分割仕切板の製造工程を簡略化して示す工程図である。本発明の実施の形態１に係る加工装置の構成を概略的に示す縦断面図である。本発明の実施の形態１に係る加工装置が実行する分割面バリ取り方法を概略的に示す平面図である。本発明の実施の形態２に係る加工装置を説明するための説明図である。本発明の実施の形態３に係る加工装置を説明するための説明図である。バリ取り加工時のブラシの動きを概略的に示す平面図である。バリ取り加工時のブラシの動きを概略的に示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１.
図１は、本発明の実施の形態１に係る加工装置の加工対象ワークである分割仕切板４、５が用いられる２シリンダーロータリー圧縮機Ａの構成を概略的に示す縦断面図である。図２は、分割仕切板４、５のワーク形状の構成例を概略的に示す平面図である。図３は、分割仕切板４、５のワーク形状の一例を概略的に示す鳥瞰図である。図１〜図３に基づいて、まずは２シリンダーロータリー圧縮機Ａの構成及び動作について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

本発明の実施の形態１に係る加工装置は、精密部品の加工、特にバリ取り加工を実行するものである。実施の形態１では、精密部品として、２シリンダーロータリー圧縮機Ａ（以下、単にロータリー圧縮機Ａと称する）に用いられる分割仕切板４、５を例に挙げて説明する。ロータリー圧縮機Ａは、たとえば冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器等の各種産業機械に用いられる冷凍サイクルの構成要素の一つとなるものである。

［ロータリー圧縮機Ａの構成］
ロータリー圧縮機Ａは、流体（たとえば冷凍サイクルを循環する冷媒）を吸入し、その流体を圧縮して高温高圧の状態として吐出するものである。ロータリー圧縮機Ａは、図１のように密閉容器６内に、圧縮機構部７０と、この圧縮機構部７０を駆動する電動機部８０が収納され、密閉容器６の底部には潤滑油が貯留されている。電動機部８０は、固定子８と回転子７からなり、回転子７にはクランク軸９が嵌入されている。クランク軸９には、互いに反対向きに、つまり１８０度位相をずらせて偏心した偏心部９ａが形成されている。

圧縮機構部７０は、上シリンダー１２と、下シリンダー１３と、上シリンダー１２と下シリンダー１３との間を仕切る仕切板１４と、上シリンダー１２と下シリンダー１３と仕切板１４を積み重ねたものの両端に配置され、側壁を兼ねた主軸受１０及び副軸受１１と、偏心部９ａに嵌入された上ローリングピストン１５及び下ローリングピストン１６と、シリンダーの内側を圧縮室と吸入室に仕切る上ベーン１７及び下ベーン１８と、で構成される。

上シリンダー１２、下シリンダー１３及び仕切板１４には、クランク軸９が挿入され、主軸受１０側の偏心部９ａと副軸受１１側の偏心部９ａが上シリンダー１２と下シリンダー１３内にそれぞれ配置されるようになっている。また、クランク軸９における主軸受１０側の偏心部９ａと副軸受１１側の偏心部９ａとの間の中間軸部が仕切板１４内に配置されるようになっている。さらに、上ローリングピストン１５と下ローリングピストン１６が、上シリンダー１２と下シリンダー１３内で偏心回転運動可能になっている。

上シリンダー１２と下シリンダー１３には、それぞれ上ベーン１７と下ベーン１８が摺動自在に挿入されている。上ベーン１７及び下ベーン１８は、コイルばねで構成される上付勢手段１９、下付勢手段２０によって上ローリングピストン１５と下ローリングピストン１６にそれぞれ常時押接されていて、上シリンダー１２、下シリンダー１３と上ローリングピストン１５、下ローリングピストン１６との間にそれぞれ形成される空間を、圧縮室と吸入室に仕切る機能をもっている。

［ロータリー圧縮機Ａの動作］
このように構成されたロータリー圧縮機Ａは、回転子７が回転することで、回転子７に嵌入されたクランク軸９が回転し、２つの偏心部９ａが回転する。２つの偏心部９ａが回転することで、上シリンダー１２と下シリンダー１３の内部で上ローリングピストン１５と下ローリングピストン１６が回転摺動する。つまり、上ローリングピストン１５と下ローリングピストン１６がシリンダー内壁に沿って回転する。

これにより、吸入管４１から圧縮室に冷媒ガスが吸引され、ローリングピストン（上ローリングピストン１５、下ローリングピストン１６）と、シリンダー（上シリンダー１２、下シリンダー１３）と、仕切板１４と、ベーン（上ベーン１７、下ベーン１８）と、によって仕切られた空間（圧縮室）の容積を徐々に減少させ、冷媒ガスが圧縮されるようになっている。圧縮された高圧冷媒ガスは密閉容器６内へ吐出され、吐出管４２から密閉容器６の外部に吐出される。

［仕切板１４の構成］
ところで、ロータリー圧縮機Ａは、性能向上のためにクランク軸９の偏心部９ａの偏心量を拡大すべく、仕切板１４を分割し、再度組み合わせた構成としている。すなわち、図２及び図３に示すように、仕切板１４は、２つの分割仕切板（分割仕切板４、分割仕切板５）を組み合わせて構成されている。分割仕切板４及び分割仕切板５は、平面形状が略半円状で、分割面を対称面にした略対称形である。つまり、仕切板１４は、クランク軸９の回転角で０度と１８０度の方向に２分割するように構成されている。

分割仕切板４には、上下に設置される上シリンダー１２、下シリンダー１３、及び、主軸受１０、副軸受１１と締結するボルトが挿通されるボルト用孔４ａが４つ形成されている。また、分割仕切板５には、上下に設置される上シリンダー１２、下シリンダー１３、及び、主軸受１０、副軸受１１と締結するボルトが挿通されるボルト用孔５ａが３つ形成されている。

分割仕切板４の分割面には、分割仕切板５と組み合わされた際にクランク軸９の貫通穴として機能する溝４ｂが形成されている。また、分割仕切板４の分割面には、分割仕切板５と組み合わされた際に孔として機能する溝４ｃが形成されている。同様に、分割仕切板５の分割面には、分割仕切板４と組み合わされた際にクランク軸９の貫通穴として機能する溝５ｂが形成されている。また、分割仕切板５の分割面には、分割仕切板４と組み合わされた際に孔として機能する溝５ｃが形成されている。なお、溝４ｃと溝５ｃとを合わせることにより、分割仕切板を取り違えることなく、仕切板１４を組み立てることが可能になっている。

仕切板１４は、ロータリー圧縮機Ａの圧縮室を構成する部品であるため、分割して再度組み合わせた際の密着性が性能に大きく影響する。すなわち、分割仕切板の分割面は、高精度な表面性状が要求され、その要求を満たすために研削加工を施す必要がある。強制切込み加工である研削加工を行なうと、研削した加工面のエッジ部にはバリの発生が不可避である。このエッジ部にバリが残った場合、ローリングピストン（上ローリングピストン１５、下ローリングピストン１６）と仕切板１４との間にバリが挟まり、ローリングピストンの摺動性が悪化し、ロータリー圧縮機Ａの動作不良の原因となる。また、エッジ部のバリを完全除去しても、エッジ部の丸みが微小でない場合、ロータリー圧縮機Ａの機密性が悪化し、性能低下の原因となる。

［分割仕切板４、５の製造工程］
図４は、分割仕切板４、５の製造工程を簡略化して示す工程図である。図４に基づいて、仕切板１４を構成する２つの分割仕切板４、５の製造工程を説明する。

（ステップＳ１）
仕切板１４は圧縮室を構成するため、剛性のある材料で構成する必要がある。また、上ローリングピストン１５、下ローリングピストン１６との摺動性が良好となる必要がある。必要な剛性と摺動性を満たす材料が脆性材料の場合、研削時に発生したバリは除去しやすいが、延性材料の場合、加工端部の湾曲変形量が大きくなり、バリが除去し難くなる。そこで、延性材料の場合、仕切り板に熱処理を施し、硬度増加させてバリを除去しやすくさせると良い。そこで、まず、焼き入れ未処理の素材を用意する。そして、分割仕切板４、５は、型による成形を行い、製品に近い形に加工される。

（ステップＳ２）
次に、使用材料が延性材料の場合、分割仕切板４、５に対して熱処理を施す。真空炉での熱処理を行なうことにより摺動面表面の炭素量を焼入れ前後にて変化させず、摺動性の安定化を図ると良い。

（ステップＳ３）
次に、分割仕切板４、５の上ローリングピストン１５、下ローリングピストン１６との摺動面を平面研削加工する。この平面研削加工については、分割仕切板４、分割仕切板５を組み合わせて、１枚の仕切板１４として平面研削加工を実施し、厚みのばらつきが最小になるように加工するとよい。

（ステップＳ４）
次に、分割仕切板４、５の分割面の平面研削加工を実施する。分割仕切板４の分割面は、溝４ｂと溝４ｃを挟んで同一平面状に位置している。同様に、分割仕切板５の分割面は、溝５ｂと溝５ｃを挟んで同一平面上に形成されている。そのため、平面研削加工により１枚ずつ加工するとよい。

（ステップＳ５）
次に、摺動面の平面研削加工により発生したバリを除去する摺動面バリ取り工程を実施する。この時、分割仕切板４、５の分割面同士を隙間無く密着させ、且つ厚み方向の段差が生じないようにした上で、摺動面の表裏それぞれに対してバリ取りを行なう。この様にすると分割面平面研削時に発生しているＸ方向エッジ部ａ１、ｂ１に対しても、バリ取りを行なうことになるが、分割仕切板４、５の分割面同士をぴったりと密着させることにより、Ｘ方向エッジ部ａ１、ｂ１には丸みは付かず、かつバリの大きさを均一化することが出来る。

（ステップＳ６）
最後に、平面研削加工により分割仕切板４、５の分割面の周囲に発生したバリを除去する分割面バリ取り工程を実施する。図３に示すように、分割仕切板４には、Ｘ軸方向に平行なＸ方向エッジ部ａ１と、Ｙ軸方向に平行なＹ方向エッジ部ａ２と、がある。同様に、分割仕切板５には、Ｘ軸方向に平行なＸ方向エッジ部ｂ１と、Ｙ軸方向に平行なＹ方向エッジ部ｂ２と、がある。圧縮室の機密性の確保のために微小な丸み付けを行なう必要があるのはＸ方向エッジ部ａ１、ｂ１である。具体的には、以下に説明する加工装置１００を用いて分割仕切板４、５の分割面の周囲に発生したバリを除去する。

［加工装置１００］
図５は、本発明の実施の形態１に係る加工装置１００の構成を概略的に示す縦断面図である。図６は、加工装置１００が実行する分割面バリ取り方法を概略的に示す平面図である。図５及び図６に基づいて、加工装置１００の構成及び動作について説明する。上述したように、加工装置１００は、精密部品の加工、特にバリ取り加工を実行するものである。ここでは、仕切板１４を構成する分割仕切板４、５に対してのバリ取り加工を一例として説明する。

図５に示すように、加工装置１００は、ブラシユニット１と、クランパ２と、台座３と、を少なくとも備えている。ブラシユニット１は、研磨ブラシ１ａを備え、中心軸を回転軸として高速回転しながら移動可能に構成されている。つまり、ブラシユニット１は、回転軸を介して、自身よりも上方に設置されている図示省略のモーターに接続され、Ｘ軸方向への平行移動が可能になっている。クランパ２は、分割仕切板４、５を両平面部側から挟持し、分割仕切板４、５を固定するものである。台座３は、クランパ２を支持するものである。

次に、加工装置１００の特徴的な動作について説明する。
このように構成された加工装置１００においては、まず台座３の上に置かれたクランパ２で分割仕切板４、５を平行に並べて固定する。この状態において、加工装置１００に対して開始の指示があると、ブラシユニット１が駆動を開始する。ブラシユニット１が駆動を開始すると、研磨ブラシ１ａが高速回転するとともに、ブラシユニット１が分割仕切板４、５の上部に沿ってＸ軸方向に平行移動する。

このとき、加工装置１００においては、ブラシユニット１が、分割仕切板４のＸ方向エッジ部ａ１、分割仕切板５のＸ方向エッジ部ｂ１に対して、Ｘ軸座標によらずブラシ範囲内の同一半径に位置する研磨ブラシ１ａの進入角度を一定としながら通過するように構成されている。

ここで、進入角度について説明する。
進入角度とは、エッジ部に対して研磨ブラシ１ａが進入する際の角度のことを意味している。図９、１０はバリ取り加工時のブラシの動きを概略的に示す平面図である。図９、図１０に基づいて進入角度は次のように表せる。Ｙ方向負側Ｘ方向エッジ部に対するブラシ進入角度をα、Ｙ方向正側Ｘ方向エッジ部に対するブラシ進入角度をβ、Ｙ方向エッジ部に対するブラシ進入角度をγとして説明する。
α＝ｃｏｓ^-1（（Δ＋（ｔ／２））／ｒ）
β＝ｃｏｓ^-1（（Δ−（ｔ／２））／ｒ）
γ＝ｓｉｎ^-1（ｙ／ｒ）

つまり、高精度化が必要なＸ方向エッジに対する進入角度αとβは、任意の１本のブラシにおいて、オフセット量Δの関数で表せる。また、ｒの最小値ｒ_minをΔ−（ｔ／２）より大きくすることで、ブラシユニット上の全てのブラシが同じ回数Ｘ方向エッジ部に接触する。そのため、分割面バリ取り加工時、Δを一定とするように、平行移動させることで、研磨ブラシ１ａの進入角度を一定とすることが出来る。

以上のように、加工装置１００によれば、Ｘ方向エッジ部ａ１、ｂ１に対し、Ｘ軸座標によらず、研磨ブラシ１ａの進入角度を一定としているので、分割仕切板４、５のＸ方向エッジ全域に亘って衝突力一定で研磨ブラシ１ａを当接させることが可能になる。そのため、Ｘ座標位置によるエッジ丸みの大きさのばらつきを抑制することができ、エッジ丸み付けを高精度化することができる。なお、エッジ丸みの大きさのＸ座標位置毎でのばらつきは、同等のブラシ接触時間、同等のブラシ周速にてブラシ進入角度を一定とした場合、ブラシ進入角度を一定としていない場合に比較して６０％程度減少することが確認できている。また、加工装置１００によれば、複雑な構造や複雑な工程を要することなく、分割仕切板４、５のエッジ部を加工することができるので、量産製品である分割仕切板４、５の製造に適したものになっている。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２に係る加工装置１００Ａを説明するための説明図である。図７に基づいて、実施の形態２に係る加工装置１００Ａについて説明する。加工装置１００Ａは、加工装置１００と同様に、精密部品の加工、特にバリ取り加工を実行するものである。ここでは、仕切板１４を構成する分割仕切板４、５に対してのバリ取り加工を一例として説明する。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、図７には、ブラシユニット１Ａの移動経路を概略的に示している。

実施の形態１では、ブラシユニット１をワーク（分割仕切板４、５）の上部に当接しながら、Ｘ軸方向に移動させるようにした構成の加工装置１００を説明したが、実施の形態２では、実施の形態１の構成を基本としつつ、Ｘ軸方向だけでなく、Ｙ軸方向にも移動可能でＹ方向エッジ部（Ｙ方向エッジ部ａ２、Ｙ方向エッジ部ｂ２）のバリも除去できるようにした構成の加工装置１００Ａを説明する。

図７に示すように、加工装置１００Ａは、ブラシユニット１Ａと、クランパ２と、台座３と、を少なくとも備えている。ブラシユニット１Ａは、研磨ブラシ１ａと同様の研磨ブラシを備え、中心軸を回転軸として高速回転しながら移動可能に構成されている。つまり、ブラシユニット１Ａは、回転軸を介して、自身よりも上方に設置されている図示省略のモーターに接続され、Ｘ軸方向への平行移動とＹ軸方向への平行移動とが可能になっている。具体的には、加工装置１００Ａは、ブラシユニット１Ａにボールネジ等の機構を組み付けることによって、ブラシユニット１ＡをＹ軸方向にも平行移動でき、且つ、分割仕切板４、５の上部を往復移動できる。なお、クランパ２及び台座３は、実施の形態１で説明した通りである。

次に、加工装置１００Ａの特徴的な動作について説明する。
このように構成された加工装置１００Ａにおいては、まず台座３の上に置かれたクランパ２で分割仕切板４、５を平行に並べて固定する。この状態において、加工装置１００Ａに対して開始の指示があると、ブラシユニット１Ａが駆動を開始する。ブラシユニット１Ａが駆動を開始すると、研磨ブラシが高速回転するとともに、ブラシユニット１Ａが分割仕切板４、５の中心軸（図７に示す破線Ｑ１）からＹ軸正方向へ所定量オフセットされ、その位置よりＸ軸方向と平行に固定された分割仕切板４、５の上部に沿って平行移動する（往路時の移動（図７に示す破線矢印Ｐ１））。なお、オフセットとは、基準となるある点（図７に示す破線Ｑ１）からの相対的な位置を意味している。

そして、ブラシユニット１Ａが分割仕切板４、５を完全に通過した後、ブラシユニット１Ａが分割仕切板４、５の中心軸（図７に示す破線Ｑ１）からＹ軸負方向へ絶対量を同じとしてオフセットされ、その位置よりＸ軸方向と平行に固定された分割仕切板４、５の上部に沿って平行移動する（復路時の移動（図７に示す破線矢印Ｐ３））。なお、図７に示す破線Ｐ２は、分割仕切板４、５の中心軸（図７に示す破線Ｑ１）からＹ軸正負方向への絶対量を表している。なお、加工装置１００Ａにおいては、加工装置１００と同様に、ブラシユニット１Ａが、Ｘ方向エッジ部に対して、Ｘ軸座標によらずブラシ範囲内の同一半径に位置する研磨ブラシの進入角度を一定としながら通過するように構成されている。

このように動作する場合、往路時と復路時のブラシ進入角の総和を、Ｙ軸正側のＸ方向エッジとＹ軸負側のＸ方向エッジとが互いに同量となるようにすることができ、且つＸ軸方向エッジに対し、Ｘ軸正負両方の方向から力を作用させることができる。そして、さらにＸ軸正側のＹ方向エッジに対しては往路時、Ｘ軸負側のＹ方向エッジに対しては復路時に、バリ除去能力を保ちながら、実施の形態１と比較してブラシ進入角度を大きくすることが可能になる。

以上のように、加工装置１００Ａによれば、加工装置１００の奏する効果に加え、往路時と復路時のブラシ進入角の総和を、Ｙ軸正側のＸ方向エッジとＹ軸負側のＸ方向エッジとが互いに同量となるようにすることで、Ｙ軸正負両側エッジ間のエッジ丸みの大きさのばらつきを低減することができる。また、Ｘ軸方向エッジに対し、Ｘ軸正負両方の方向から力を作用させ、バリ除去能力を増大することで、エッジに加える力を少なくでき、エッジ丸みの大きさを微小化できる。さらに、Ｘ軸正側のＹ方向エッジに対しては往路時、Ｘ軸負側のＹ方向エッジに対しては復路時に、バリ除去能力を保ちながら、実施の形態１と比較してブラシ進入角度を大きくすることができ、Ｙ軸方向エッジのバリも容易に除去することができる。

実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係る加工装置１００Ｂを説明するための説明図である。図８に基づいて、実施の形態３に係る加工装置１００Ｂについて説明する。加工装置１００Ｂは、加工装置１００と同様に、精密部品の加工、特にバリ取り加工を実行するものである。ここでは、仕切板１４を構成する分割仕切板４、５に対してのバリ取り加工を一例として説明する。なお、実施の形態３では実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明し、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、図８には、ブラシユニット１Ｂの移動経路を概略的に示している。

実施の形態１では、ブラシユニット１をワーク（分割仕切板４、５）の上部に当接しながら、Ｘ軸方向に移動可能な構成の加工装置１００を、実施の形態２では、Ｘ軸方向だけでなく、Ｙ軸方向にも平行移動可能な構成の加工装置１００Ａを、それぞれ説明したが、実施の形態３では、実施の形態１の構成を基本としつつ、Ｙ軸方向エッジ部のバリ除去能力を向上させるとともに、設備部品点数の増加を抑制するようにした構成の加工装置１００Ｂを説明する。

図８に示すように、加工装置１００Ｂは、ブラシユニット１Ｂと、クランパ２と、台座３と、を少なくとも備えている。ブラシユニット１Ｂは、研磨ブラシ１ａと同様の研磨ブラシを備え、中心軸を回転軸として高速回転しながら移動可能に構成されている。つまり、ブラシユニット１Ｂは、回転軸を介して、自身よりも上方に設置されている図示省略のモーターに接続され、Ｘ軸方向への平行移動が可能になっている。なお、クランパ２及び台座３は、実施の形態１で説明した通りである。

次に、加工装置１００Ｂの特徴的な動作について説明する。
このように構成された加工装置１００Ｂにおいては、まず台座３の上に置かれたクランパ２で分割仕切板４、５を平行に並べて固定する。この状態において、加工装置１００Ｂに対して開始の指示があると、ブラシユニット１Ｂが駆動を開始する。ブラシユニット１Ｂが駆動を開始すると、研磨ブラシが高速回転するとともに、ブラシユニット１Ｂが分割仕切板４、５の中心軸（図８に示す破線Ｑ２）からＹ軸正方向へ所定量オフセットされ、その位置よりＸ軸方向と平行に固定された分割仕切板４、５の上部に沿って平行に往復移動する（図８に示す破線矢印）。このとき、ブラシユニット１Ｂは、往路時には正転方向に研磨ブラシが回転され、復路時には逆転方向に研磨ブラシが回転される。

このように動作する場合、Ｙ軸負側のＸ方向エッジよりＹ軸正側のＸ方向エッジに対するブラシ進入角度が大きくなる。また、Ｘ軸方向エッジに対し、Ｘ軸正負両方の向きに力を作用させることができる。そして、さらにＸ軸正側のＹ方向エッジに対しては往路時、Ｘ軸負側のＹ方向エッジに対しては復路時に、バリ除去能力を保ちながら、実施の形態１と比較してブラシ進入角度を大きくすることが可能になる。

以上のように、加工装置１００Ｂによれば、加工装置１００の奏する効果に加え、Ｙ軸方向への移動機構を持たないことで装置部品点数を削減し、設備コストを低減することができ、且つ機構を単純化することができる。そのため、加工装置１００Ｂでは、装置メンテナンスや装置不具合による停止時間を抑制でき、生産性の向上が見込める。また、Ｙ軸負側のＸ方向エッジよりＹ軸正側のＸ方向エッジに対するブラシ進入角度が大きくなるようにすることで、分割仕切板４、５を組み合わせた際に生じる隙間は微小とすることができる。さらに、往路時と復路時でブラシ回転方向を逆転することで、バリ除去能力を増大させ、エッジに加える力を少なくできるため、エッジ丸みの大きさを微小化できる。またさらに、Ｙ方向エッジに対してもバリ除去能力を保ちながら、Ｙ方向エッジのバリも容易に除去することが可能になる。

１ブラシユニット、１Ａブラシユニット、１Ｂブラシユニット、１ａ研磨ブラシ、２クランパ、３台座、４分割仕切板、４ａボルト用孔、４ｂ溝、４ｃ溝、５分割仕切板、５ａボルト用孔、５ｂ溝、５ｃ溝、６密閉容器、７回転子、８固定子、９クランク軸、９ａ偏心部、１０主軸受、１１副軸受、１２上シリンダー、１３下シリンダー、１４仕切板、１５上ローリングピストン、１６下ローリングピストン、１７上ベーン、１８下ベーン、１９上付勢手段、２０下付勢手段、４１吸入管、４２吐出管、７０圧縮機構部、８０電動機部、１００加工装置、１００Ａ加工装置、１００Ｂ加工装置、Ａ２シリンダーロータリー圧縮機、ａ１Ｘ方向エッジ部、ａ２Ｙ方向エッジ部、ｂ１Ｘ方向エッジ部、ｂ２Ｙ方向エッジ部。

Claims

台座に載置された状態で平面視において長方形状であるワークの当該長方形状における周囲のエッジ部に発生したバリを、回転中心が前記台座の載置面に垂直となるように設置された研磨ブラシの回転及び移動によって除去する加工方法であって、
前記研磨ブラシは、平面視円形状であり、かつ半径が前記ワークの前記長方形状における短辺よりも長いものであり、
前記研磨ブラシを、
前記回転中心が前記ワークの前記長方形状における各短辺の中心を結んだ中心軸上にある状態から、前記中心軸に対し、前記中心軸に鉛直な一方向に、当該研磨ブラシの半径から前記ワークの前記長方形状における短辺の半分の長さを減算した長さ未満に設定された所定量だけオフセットさせて、前記回転中心が、少なくとも、前記ワークの前記長方形状における一方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に当該研磨ブラシの半径分離れた位置から、前記ワークの前記長方形状における他方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置までの範囲を移動するように、前記ワークの前記長方形状における一方の長辺の前記エッジ部に沿って移動させ、
次に、前記回転中心が前記中心軸上にある状態から、前記中心軸に対し、前記中心軸に鉛直な他方向に前記所定量だけオフセットさせて、前記回転中心が、少なくとも、前記他方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置から、前記一方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置までの範囲を移動するように、前記ワークの前記長方形状における他方の長辺の前記エッジ部に沿って反対側に移動させる
ことを特徴とする加工方法。
台座に載置された状態で平面視において長方形状であるワークの当該長方形状における周囲のエッジ部に発生したバリを、回転中心が前記台座の載置面に垂直となるように設置された研磨ブラシの回転及び移動によって除去する加工方法であって、
前記研磨ブラシは、平面視円形状であり、かつ半径が前記ワークの前記長方形状における短辺よりも長いものであり、
前記研磨ブラシを、
前記回転中心が前記ワークの前記長方形状における各短辺の中心を結んだ中心軸上にある状態から、前記中心軸に対し、前記中心軸に鉛直な一方向に、当該研磨ブラシの半径から前記ワークの前記長方形状における短辺の半分の長さを減算した長さ未満に設定された所定量だけオフセットさせて、前記回転中心が、少なくとも、前記ワークの前記長方形状における一方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に当該研磨ブラシの半径分離れた位置から、前記ワークの前記長方形状における他方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置までの範囲を移動するように、前記ワークの前記長方形状における一方の長辺の前記エッジ部に沿って移動させ、
次に、前記中心軸に対し、前記一方向に前記所定量だけオフセットさせた状態のまま、当該研磨ブラシを逆回転させて、前記回転中心が、少なくとも、前記他方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置から、前記一方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置までの範囲を移動するように、前記一方の長辺の前記エッジ部に沿って反対側に移動させる
ことを特徴とする加工方法。
台座と、
前記台座に支持され、前記台座に載置された状態で平面視において長方形状であるワークを固定するクランパと、
回転駆動することで前記ワークの前記長方形状における周囲のエッジ部に発生したバリを除去する研磨ブラシを具備したブラシユニットと、を備え、
前記研磨ブラシは、平面視円形状であり、かつ半径が前記ワークの前記長方形状における短辺よりも長いものであり、
前記ブラシユニットは、
前記研磨ブラシを、その回転中心が前記ワークの前記長方形状における各短辺の中心を結んだ中心軸上にある状態から、前記中心軸に対し、前記中心軸に鉛直な一方向に、当該研磨ブラシの半径から前記ワークの前記長方形状における短辺の半分の長さを減算した長さ未満に設定された所定量だけオフセットさせて、前記回転中心が、少なくとも、前記ワークの前記長方形状における一方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に当該研磨ブラシの半径分離れた位置から、前記ワークの前記長方形状における他方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置までの範囲を移動するように、前記ワークの前記長方形状における一方の長辺の前記エッジ部に沿って移動させる機能と、
前記研磨ブラシを、前記回転中心が前記中心軸上にある状態から、前記中心軸に対し、前記中心軸に鉛直な他方向に前記所定量だけオフセットさせて、前記回転中心が、少なくとも、前記他方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置から、前記一方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置までの範囲を移動するように、前記ワークの前記長方形状における他方の長辺の前記エッジ部に沿って反対側に移動させる機能と、を有する
ことを特徴とする加工装置。
台座と、
前記台座に支持され、前記台座に載置された状態で平面視において長方形状であるワークを固定するクランパと、
回転駆動することで前記ワークの前記長方形状における周囲のエッジ部に発生したバリを除去する研磨ブラシを具備したブラシユニットと、を備え、
前記研磨ブラシは、平面視円形状であり、かつ半径が前記ワークの前記長方形状における短辺よりも長いものであり、
前記ブラシユニットは、
前記研磨ブラシを、その回転中心が前記ワークの前記長方形状における各短辺の中心を結んだ中心軸上にある状態から、前記中心軸に対し、前記中心軸に鉛直な一方向に、当該研磨ブラシの半径から前記ワークの前記長方形状における短辺の半分の長さを減算した長さ未満に設定された所定量だけオフセットさせて、前記回転中心が、少なくとも、前記ワークの前記長方形状における一方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に当該研磨ブラシの半径分離れた位置から、前記ワークの前記長方形状における他方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置までの範囲を移動するように、前記ワークの前記長方形状における一方の長辺の前記エッジ部に沿って移動させる機能と、
前記中心軸に対し、前記一方向に前記所定量だけオフセットさせた状態のまま、当該研磨ブラシを逆回転させて、前記回転中心が、少なくとも、前記他方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置から、前記一方の短辺より前記中心軸に平行でかつ前記ワークから遠ざかる方向に前記半径分離れた位置までの範囲を移動するように、前記一方の長辺の前記エッジ部に沿って反対側に移動させる機能と、を有する
ことを特徴とする加工装置。