JPH04159069A

JPH04159069A - 平面研削装置

Info

Publication number: JPH04159069A
Application number: JP28664590A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yamazaki; 山崎　齊
Original assignee: KYODO KUMIAI SHINSOZAI KAKO KENKYUKAI
Current assignee: KYODO KUMIAI SHINSOZAI KAKO KENKYUKAI
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1992-06-02
Anticipated expiration: 2010-11-01
Also published as: JPH07100285B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、天然石、ガラス、セラミックスなど主に無機
質材料の表面を、立軸に設けた砥石によって研削する平
面研削装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の立軸平面研削盤は、コラムに設けた立軸に砥石を
取り付け、テーブルを回転または直線往復動するように
設けたもので、ワークの厚み及び研削量に応じ立軸を上
下に調節して研削加工されるものである。しかしワーク
の被研削面に凸部があると砥石に大きな研削抵抗が発生
し、砥石の摩耗を激しくするのみならず破損する危険性
もあることから、ワークの被研削面の凹凸に応じて立軸
がスプリングによって上下動可能に設けたものもあり、
また特開昭５９−４７１４８号公報に開示しであるよう
に、研削ヘッドを平行リンクで上下動可能に支持し、且
つ研削ヘッドに復帰スプリングを備え砥石の支持高さを
保持する調節装置を設けたものも知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記公報による研削装置は、ワークの被研削面にある凸
部によって生じる研削抵抗によって、砥石を上方へ逃げ
るように構成したもので、この装置によって第９図図示
の如（、ワークＷに研削量ｄで研削しようとする際、途
中に凸部ｔがあった場合に研削ヘッドが平行リンクによ
って上方へ逃げて、凸部ｔの上面を平面の研削量ｄと同
様に研削するもので、そのため凸部ｔを削るためには複
数回に亘って研削しなければならず、研削能率に問題が
あった。

本発明は以上の問題を解決することにあり、上述のよう
に凸部があった場合でも、これを巧みに一挙に平滑面に
研削することができることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による解決手段の要旨は、フレーム上に砥石を取
り付ける立軸を備えた研削ヘッドを、該ヘッドより突設
した昇降調節可能の支持脚を介して移動可能に載置し、
しかも該ヘッドを上方に向かって凸状円弧を描くように
揺動可能に支持すること、並びに研削ヘッドに復動シリ
ンダーを連結し、且つ研削ヘッドの後退限を規制するス
トッパーを設けることにあり、且つワークはテーブルの
移動によって立軸に設けた砥石の下を通過するように構
成するものである。

また、前記ストッパーに替えて、研削ヘッドより上下調
節可能に突設した規制脚を、該ヘッドの下方において往
復動するテーブル上に当接することにある。

更に上記手段に対して、研削ヘッドに左右対称に設けた
一対の駆動モーターで立軸を駆動する手段と、その立軸
を内外両立軸で構成し、各軸を互いに逆方向に回転し、
各軸に径の異なる砥石を内外に重ねて設ける手段とを加
えて構成することが好ましい。

〔作　用〕

以上の構成であるから、ワークの研削量に応じて、研削
ヘッドをこれに設けた支持脚の高さと、ストッパーとを
調節して設定し、砥石を回転駆動する一方、ワークを載
置したテーブルを送ることによって研削されるが、ワー
クの凸部によって研削抵抗の送り方向への分力が異常に
高くなった時、復動シリンダーが圧縮されて研削ヘッド
がテーブルの送り方向と同方向に移動すると同時に上昇
し、しかもその上昇に伴って凸部の上部を研削すると共
に、研削によって減少するに従って復動シリンダーによ
って研削ヘッドが下降されるので、砥石を通過した時に
は、凸部の存在していた部分が他の面と同様に平滑面に
仕上げるものである。

また、ストッパーに替えて、テーブルの上面に当接する
規制脚を設けたものによれば、研削へ、。

ドの支持高さを、テーブルの上面に直接当接する規制脚
によって設定されるので、研削量を精密に定められるよ
うになる。

更に、一つの豆粕を左右対称に設けた駆動モーターによ
って回転するものであれば、研削ヘッドのバランスが良
好になり、昇降中のヘッドが傾いてワークに傷を付ける
恐れが解消され、安定した状態で研削加工が施される。

゛また、内外の各豆粕に設けた各砥石を互いに逆回転す
るものによれば、その両砥石のワークに対する反力が相
殺され、ワークのテーブルに対するクランプ力が殆ど不
用となり、実験によっても明瞭になったが、テーブルに
ワークを両面接着テープで付着しても位置ずれすること
なく、所定の研削加工を施すことができるものである。

〔実施例〕

本発明による平面研削装置を具体的に説明すると、第１
図から第３図に示しているように、装置を構成するフレ
ーム１は、−ベース２の先端部両側に中空の起立壁３，
３を設けたもので、ベース２上にテーブル４をガイドレ
ール５，５を介して直線往復動するように設け、両起立
壁３，３間の上方に研削ヘッド６を設けるものである。

・研削ヘッド６は第２図と第４図に示しているように、
上面を開放した四角の箱状体で形成してあり、その底の
中心部に設けた軸受は部７の内周に管状の豆粕８を回転
可能に設け、そΦ下一端にフランジ９を有し、上端に従
動プーリー１０を備え、フランジ９にカップ型の砥石１
１を取り付けるものであり、更に研削ヘッド６内におけ
る豆粕８を中心とするその左右対称位置にそれぞれ砥石
用駆動モーター１２．１２を固着し、両駆動モーター１
２．１２の各主動プーリー１３，１３と前記従動プーリ
ー１０とに■ベルト１４，１４を掛けて、一対の駆動モ
ーターで回転するようになっている。

更に加えて、底の軸受は部７の外周に外従動プーリー１
５を設け、この外従動プーリー１５に前記フランジ９の
径より大きいフランジ付き外立軸１６を、前記豆粕８の
軸芯と同芯を保って、しかもその豆粕８のフランジ９を
上より覆うように突設し、外従動プーリー１５に、研削
ヘッド６の左右両横壁の外面に対称的に設けた外砥石用
駆動モーター１７．１７の外主動プーリー１８．１８よ
りの外Ｖベルト１９，１９を掛け、この外立軸１６のフ
ランジに、前記砥石１１の径より大きいカップ型の外砥
石２０を取り付けるものである。以上のように内外二重
の豆粕８，１６を設けたものにあっては、両立軸８，１
６を互いに逆回転するように駆動するものある。

尚、以上のように内外二重の砥石を設けて研削加工を行
うのが理想であるが、必ずしも内外二重の砥石による必
要がなく、その場合には、第４図図示中の外立軸１６と
その関係部材を組み込む必要がない。

上記研削ヘッド６をフレーム１に取り付ける支持構造は
、第１図から第３図に示しているように、研削ヘッド６
の各隅角部に伸縮自在に調節できる支持脚２１を突設し
、その支持脚２１はシリンダーによって構成されるが、
該支持脚２１の下端に車輪２２を設けてフレーム１の左
右側起立壁３゜３上にテーブル４の走行方向と同方向に
摺動するように載置しであると共に、研削ヘッド６と左
右側起立壁３，３との間にそれぞれ平行リンク２３゜２
３が取り付けである。従ってこの平行リンク２３．２３
によって研削ヘッド６が、テーブル４の走行方向に沿っ
て上方へ円弧を描（状態に浮上及び移動されるものであ
る。しかも前記平行リンク２３は第３図図示の如（、そ
の長さを調節できる機構を介して取り付けることが好ま
しく、その構造は、双方同構造であるから片側の一つに
ついて説明するが、フレーム１の起立壁３内に上下一対
のスクリュー杆２４．２４を横方向に互いに平行し、且
つ回転可能に固着し、両スクリュー杆２４゜２４に亘っ
て挿通したスライダー２５の両側にそれぞれロックナツ
ト２６．２６を圧接して、スライダ−２５を所定位置に
固定するようになし、−方起立壁３に回転自在に枢着し
たベルクランク２７の一方の先端部をスライダー２５に
枢支し、他方の先端部に前記リンク２３を連結したもの
である。この構造によって研削ヘッド６の浮上する円弧
の曲率が調節できるようになる。

上述のように、研削ヘッド６を上方へ凸曲する円弧を描
くように平行リンク２３で支持しているが、必ずしも平
行リンクに限ることがなく、図示してないが、フレーム
の両起立壁３，３に支持壁を固定的にあるいはシリンダ
ーなどで上下に調節できるように突設し、これに円弧溝
を設け、研削ヘッドより円弧溝に係合するピンを突設し
て支持するように構成しても良い。

以上の研削ヘッド６の支持構造のみでは、研削抵抗を受
けると共にその反力で研削ヘッド６が後退しつつ浮き上
がり研削不能となる。従って砥石に所定の研削抵抗に耐
え得る応力を付与する機構が設けである。その構造は、
第１図から第３図に示しているように、研削ヘッド６の
左右部にそれぞれ復動シリンダー２８．２８を水平に固
着し、復動シリンダー２８のピストンロッド２９を起立
壁３に突設した隆起部３０に当接し、所定の研削抵抗を
超えた時に復動シリンダー２８が圧縮されて、研削ヘッ
ド６を凸曲円弧を描くように後退しつつ浮上し、研削抵
抗が減少すると同時にシリンダー２８の圧縮力で復動さ
れ、しかも復動する限界を起立壁３に設けたストッパー
３１によって抑制するようになっている。尚、復動シリ
ンダー２８は起立壁３の隆起部３０に取り付けても良い
。

また、前記ストッパー３１と復動シリンダー２８との取
り付は位置の関係は、研削ヘッド６においてテーブル４
が前進して研削ヘッド６の下を潜るように挿入する側を
前とすれば、その前側にストッパー３１を設け、反対の
後側に復動シリンダー２８を設けるものである。

次に、テーブル４を案内するガイドレール５゜５は、第
１図に示すように、ベース２上に固着したＨ形鋼の上部
に起立して軸支されテーブル４の底面に接する多数の下
ローラ−３２と、横に軸支されテーブル４の起立する内
壁面に接する多数の横ローラ−３３とを備えている。ま
た、テーブル４を走行駆動する装置はベース２上に固着
してあって、第１図、第５図及び第６図に示しているよ
うに、ベース２に起立した支柱３４に上下一対のブラケ
ット３５，３５を水平に突設し、該両ブラケッ）３５．
３５間に左右一対の中間軸３６，３６を起立して設け、
その一方の中間軸３６に走行用駆動モーター３７をチェ
ーン３８を介して連結すると共に、歯車３９で他方の中
間軸３６を逆回転するように連結し、更に、雨中間軸３
６．３６にそれぞれアーム４０．４０を水平にして中間
軸３６とは無関係に回転自在に支持し、この両アーム４
０．４０の中間部に起立して設けた従動軸４１．４１の
上部に、例えば自動車のタイヤの如（弾性を有しテーブ
ル４の内面に圧接する駆動輪４２．４２を水平に軸支し
、この各従動軸４１，４１と前記雨中間軸３６．３６と
をそれぞれ個々にチェーン４３．４３で連結し、更に両
アーム４０゜４０の自由端側の画先端部間に間隔調節シ
リンダー４４が介在したものである。

尚、上記テーブル４を走行駆動する装置は、弾性を有す
る駆動輪４２．４２による摩擦力で走行するもので、過
負荷時にテーブル４の送り速度を遅くまたは停止するも
ので、研削の安全性に有利となる。しかし過負荷を検出
して送りを遅速制御する自明の構造の装置によっても良
い。

次に他の実施例について説明するが、この実施例は前記
例と一部分のみ異なるため、第１図から第３図に重複し
て示しており、前記例との違いは、ストッパー３１に替
えて他の構成によるもので、研削ヘッド６の前面に上下
に調節できる一対の規制脚４５．４５を設け、該脚４５
の下端にはテーブル４の上面両側に備えるレール４７上
に当接するガイドローラー４６を設けたもので、その規
制脚４５はシリンダーのピストンロッドによって、ある
いは図示してないがスクリュー杆によって構成される。

その他の構造は前記例と同様である。

尚、前記両側を重複した装置として、即ちストッパー３
１と規制脚４５及びその関連部材を一緒に設けたもので
あっても良い。　上記平面研削装置によって研削するに
は、内外の各立軸８，１６に内外砥石１１．２０を取り
付け、テーブル４上にワークＷを両面接着テープで付着
し、更にワークＷの厚みと研削量に応じて研削ヘッド６
を、復動シリンダー２８の押圧力の調整によって定め、
そこで内外両砥石１１．２０を互いに逆回転駆動し、更
にテーブル４を前進駆動することによって、ワークＷが
ずれ動くことな（その表面に研削加工が施される。そこ
で第８図の（イ）〜（ホ）図によって研削量ｄをもって
研削する状態を示しており、その（イ）図のようにワー
クＷの端面に砥石２０の側面に当接した際に、砥石に一
挙に大きな負荷が加わるが、その時砥石が僅かに浮上し
てその抵抗を緩和しつつ削り始め、負荷の減少と共に、
復動シリンダー２８によって下降され所定の研削量ｄを
もって加工するものである。しかし、こうして研削加工
を行う途中に、（ロ）図のようにワークＷの表面に凸部
ｔが存在して、復動シリンダー２８の押圧力よりも大き
な研削抵抗が加わった際には、復動シリンダー２８が圧
縮され、それと同時に研削ヘッド６がワークＷの送り方
向と同方向に前進しながら浮上し、しかもその間におい
ても研削を続け、その凸部ｔを水平に削り取り研削抵抗
が減少するにしたがって、（ホ）図のように砥石が下降
され元の研削量ｄをもって加工を続行するものである。

尚、研削ヘッド６の上昇と共に支持脚２１は伸長するも
のである。

またテーブル４に当接している規制脚４５を設けた実施
例の装置による場合には、その規制脚４５のテーブル４
に対する支持高さを調節することによって、ワークＷに
対する研削量を決定することができ、凸部によって研削
ヘッド６が規制脚４５と共に上昇し、再び下降する際に
は、規制脚４５がテーブル４のレール４７に当接して元
の状態に復帰するものである。

また、本発明による研削へラド６は、前述のように支持
脚２１、平行リンク２３、シリンダー２８で支えられて
いるもので、仮に一枚の砥石のみで研削加工を行った場
合、その回転力によって研削ヘッドが振れる場合もある
が、内外砥石を互いに逆回転することによって、振れる
ことがなく精密な研削を施すことができる。それに加え
て、砥石用の駆動モーター１２を一対左右に対称的に設
けてあれば、研削ヘッド６の振れを更に防止し安定した
状態を保つことができるものである。更に、テーブル４
を前記構造の如く弾性を有する一対の駆動輪４２で摩擦
力で送行するものであれば、異常な負荷が加わった際に
、駆動輪４２がスリップしてワークの送り速度が遅くさ
れたりあるいは停止してその負荷を解消するものである
。

更に第７図に示しているように、上記装置を複数台連続
して継ぎ合わせ、一つのテーブル４が番台の走行駆動装
置によって、順次各ガイドレール５に沿って移送するよ
うに組み合わせることによって、荒仕上げ、中仕上げ及
び鏡面仕上げ加工を連続して施すことができるものであ
る。

〔発明の効果〕

本発明による平面研削装置は、立軸を有する研削ヘッド
を、テーブルの移送方向に沿って上方へ凸曲する円弧を
描いて上下動及び摺動可能に支持し、しかも復動シリン
ダーで研削ヘッドを下方へ押圧し、且つストッパーによ
って、あるいは規制脚によって復動シリンダーの押圧力
を制御するように構成したもので、研削ヘッドに設けた
砥石には異常の負荷が加えられず常に一定した研削抵抗
をもって加工することができるものであり、しかもワー
クに凸部があっても、これを巧みに一挙に削りとってそ
の部分を他の部分と同様の研削量をもって仕上げること
ができ、従来複数回に亘って研削加工を施す必要があっ
たものが、−挙に一定の厚みに仕上げるようになる。

また、一つの立軸を左右対称に設けた一対の駆動モータ
ーによって回転駆動するものであれば、研削ヘッドが傾
斜したり振れることがな（安定した状態を確実に保持さ
れるようになる。

更に、立軸を内外二軸となし、各軸にそれぞれ砥石を設
け、しかも内外二軸を互いに逆転するように構成するこ
とによって、ワークを簡単な固定手段によってテーブル
に固定してあっても、ワークが全くずれることなく加工
することができ、殊に薄いワークの場合の固定は、従来
いろいろ問題があったが、この手段によれば問題もなく
安定した状態で加工されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による平面研削装置を示す正面図、第２
図は同じく平面図、第３図は同じく側面図、第４図は研
削ヘッドの断面図、第５図はテーブルを走行駆動する装
置の平面図、第６図は同じ（側面図、第７図は本発明に
よる平面研削装置を連設して使用する一例を示す側面図
、第８図（イ）〜（ホ）図は本発明による平面研削装置
によって研削する時の状態を示す側面図、第９図は従来
装置で研削する時の状態を示す側面図である。１・・・フレーム　３・・・起立壁　４・・・テーブル
６・・・研削ヘッド　８・・・立軸　１０，１５・・・
従動プーリー　１１．２０・・・砥石　１２．１７・・
・駆動モーター　１３・・・主動プーリー　１４・・・
■ベルト２１・・・支持脚　２３・・・平行リンク　２
８・・・復動シリンダー　３１・・・ストッパー　４２
・・・駆動輪４５・・・規制脚第　　　　　５　　　　　図第　　　　　６　　　　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、フレーム（１）の左右両起立壁（３、３）間にテー
ブル（４）を往復動可能に設け、両起立壁上に跨がって
砥石を取り付ける立軸（８）を備えた研削ヘッド（６）
を該ヘッドより突設した昇降調節可能の支持脚（２１）
を介して移動可能に載置していると共に、該ヘッドを両
起立壁上にテーブルの移動方向に沿って上方に向かって
凸状円弧を描くように揺動可能に支持し、上記研削ヘッ
ドにテーブルが後退する方向に押圧する復動シリンダー
（２８）を連結し、起立壁に研削ヘッドの後退限を規制
するストッパー（３１）を設けていることを特徴とする
平面研削装置２、フレーム（１）の左右両起立壁（３、３）間にテー
ブル（４）を往復動可能に設け、両起立壁上に跨がって
砥石を取り付ける立軸（８）を備えた研削ヘッド（６）
を該ヘッドより突設した昇降調節可能の支持脚（２１）
を介して移動可能に載置していると共に、該ヘッドを両
起立壁上にテーブルの移動方向に沿って上方に向かって
凸状円弧を描くように揺動可能に支持し、上記研削ヘッ
ドにテーブルが後退する方向に押圧する復動シリンダー
（２８）を連結し、研削ヘッドのワーク挿入側となる前
面にテーブルの上面に接触する規制脚（４５）を上下調
節可能に突設していることを特徴とする平面研削装置３、研削ヘッド（６）における立軸（８）を中心として
その左右対称位置にそれぞれ駆動モーター（１２、１２
）を配設し、立軸に設けた従動プーリー（１０）と両駆
動モーターの各主動プーリー（１３、１３）間にそれぞ
れＶベルト（１４、１４）を掛けていることを特徴とす
る請求項１または２に記載の平面研削装置４、研削ヘッド（６）の立軸が同心で互いに逆回転する
内外両立軸（８、１６）よりなり、内外両軸にそれぞれ
外径の異なるカップ型砥石を内外に重ね合わし、両砥石
の各下面が互いに面一に揃えて取り付けていることを特
徴とする請求項１、２または３に記載の平面研削装置