JPH04348866A - 鏡面研摩装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転する研摩工具を保
持する研摩ヘッドを移動させながら、表面の鏡面研摩を
行う鏡面研摩装置に係り、特に、研摩工具の通過境界に
生じる直線状あるいは帯状の筋目の解消が可能な鏡面研
摩装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ステンレス鋼板等の金属板の表
面を鏡面に仕上げるために、図４に示される如く、砥石
やバフ等である回転する研摩工具２を保持する研摩ヘッ
ド４を、被鏡面研摩面１上で往復移動させることが行わ
れている。

【０００３】このとき、被鏡面研摩面１には、研摩工具
２の通過の重なり部に、研摩工具２の往復移動に従った
縦筋が発生してしまい、鏡面仕上げの品質を低下させて
しまっていた。

【０００４】このような研摩工具２の通過の重なり部に
生じる筋目を低減するための技術として、特公昭５９−
３７１８７では、研摩工具の回転摺動により、鏡面に研
摩する鏡面研摩方法において、研摩工具を一定の振幅の
揺動幅でＭ系列信号による無作為周期により左右にずら
して揺動し、研摩工具の通過境界に生じる直線状あるい
は帯状の筋目を解消するという技術が開示されている。

【０００５】この特公昭５９−３７１８７で開示されて
いる技術によれば、被鏡面研摩面の研摩工具の通過の重
なり部の筋目は減少され、目視上、均一な鏡面に仕上げ
ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特公昭５９−３７１８７で開示されている技術は、研摩
工具の、一定振幅及び無作為周期の揺動により、研摩工
具の通過の重なり部に生じる筋目を振動振幅にぼかすと
いうものであり、目視上均一な鏡面には仕上げることが
できるが、より十分な鏡面仕上げの品質を得ることはで
きない。

【０００７】例えば、ステンレス鋼板において、インコ
法あるいは交番電流電解法により化学発色させると、研
摩工具の通過の重なり部の筋目等の痕跡が強調され、そ
の被鏡面研摩面上には目視可能な筋目となって表われ、
その製品価値が低下してしまうという問題があった。

【０００８】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、回転する研摩工具を保持する研摩ヘ
ッドを移動させながら、表面の鏡面研摩を行う鏡面研摩
装置において、研摩工具の通過の重なり部に生じてしま
う直線状あるいは帯状の筋目をより低減することが可能
な鏡面研摩装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転する研摩
工具を保持する研摩ヘッドを移動させながら、表面の鏡
面研摩を行う鏡面研摩装置において、前記研摩ヘッドを
、前記表面の左右及び前後に移動させる研摩ヘッド位置
決め手段と、前記研摩ヘッドの移動をランダムに決定す
る乱数発生手段と、を備え、前記研摩工具を前記表面で
左右及び前後にランダムに移動させることにより前記課
題を達成したものである。

【００１０】

【作用】回転する研摩工具を保持する研摩ヘッドを移動
させながら、表面の鏡面研摩を行う鏡面研摩装置におい
て、本発明は、特に、該研摩ヘッドの移動をランダムに
決定する乱数発生手段を備え、該研摩工具を鏡面研摩す
る表面で左右及び前後にランダムに移動させるようにし
ている。

【００１１】従って、本発明によれば、研摩工具の通過
の重なり部は理論上被鏡面研摩面全面に均一に分散する
ことができ、研摩工具の通過による筋目の方向はランダ
ムとなり、鏡面研摩の品質を向上することが可能である
。

【００１２】なお、本発明の鏡面研摩対象は、ステンレ
ス鋼板等の金属板の表面の鏡面研摩に限定されるもので
はなく、広く適用できる。又、被鏡面研摩面は、平面だ
けでなく、円筒面等の曲面を対象とすることもできる。

【００１３】

【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００１４】図１は、本発明の実施例のブロック図であ
る。

【００１５】この図１の鏡面研摩装置においては、回転
する研摩工具を保持する研摩ヘッドを、表面、即ち、被
鏡面研摩面の左右及び前後に移動させる研摩ヘッド位置
決め手段３０と、該研摩ヘッドの移動をランダムに決定
する乱数発生手段２０と、該鏡面研摩装置の起動や停止
等の操作を行う操作回路４０とを備えている。

【００１６】前記乱数発生手段２０は、４桁の乱数を発
生する乱数発生用ＣＰＵ２０ａ　と、後述するサーボ制
御用シーケンサ３２との該乱数発生用ＣＰＵ２０ａ　の
入出力を行うための入出力装置２０ｂ　とを備えている
。

【００１７】又、前記研摩ヘッド位置決め手段３０は、
該研摩ヘッド位置決め手段３０のシーケンス制御及びＮ
Ｃ制御を行うサーボ制御用シーケンサ３２と、Ｘ軸の位
置決め及びＹ軸の位置決めにそれぞれボールスクリュー
が用いられた、研摩ヘッドを所定の精度で位置決め可能
に構成された研摩ヘッド位置決め機構３６とを備えてい
る。

【００１８】又、該研摩ヘッド位置決め機構３６は、Ｘ
軸用のボールスクリューを回転駆動させるＸ軸用サーボ
モータ３６ＭＸと、Ｘ軸の位置検出のために該Ｘ軸用の
ボールスクリューに取付けられた、ロータリエンコーダ
であるＸ軸位置検出器３６ＰＸとを備えている。更に、
該研摩ヘッド位置決め機構３６は、Ｙ軸用のボールスク
リューを回転駆動させるためのＹ軸用サーボモータ３６
ＭＹと、Ｙ軸の位置検出のために該Ｙ軸用ボールスクリ
ューに取付けられた、ロータリエンコーダであるＹ軸位
置検出器３６ＰＹとを備えている。

【００１９】又、この研摩ヘッド位置決め手段３０にお
いて、前記サーボ制御用シーケンサ３２は、乱数発生手
段２０から入力される座標データ信号Ｓ１　に従ってＮ
Ｃ制御を行うものであり、Ｘ軸位置検出器３６ＰＸとＸ
軸用サーボモータ３６ＭＸとを用いて、研摩ヘッドのＸ
軸方向の速度制御及び位置決め制御を行う。又、このサ
ーボ制御用シーケンサ３２は、同様に座標データ信号Ｓ
１　に従って、Ｙ軸位置検出器３６ＰＹとＹ軸用サーボ
モータ３６ＭＹとを用いて、研摩ヘッドのＹ軸方向の速
度制御及び位置決め制御を行う。

【００２０】又、このサーボ制御用シーケンサ３２は、
Ｘ軸とＹ軸に関しての直線補間機能を有している。即ち
、所定の座標への研摩ヘッドの移動の際には、該研摩ヘ
ッドを所定の送り速度で移動させるために、Ｘ軸方向の
駆動速度とＹ軸方向の駆動速度とを演算し、これらＸ軸
とＹ軸に関して同時にサーボ制御を行うものである（同
時２軸制御）。

【００２１】このような図１のブロック図に示される鏡
面研摩装置においての、各部分の信号伝達は次のとおり
である。

【００２２】即ち、操作回路４０から鏡面研摩の起動信
号が入力されると、乱数発生手段２０は、座標データ信
号Ｓ１　を研摩ヘッド位置決め手段３０のサーボ制御用
シーケンサ３２へ出力する。

【００２３】又、研摩ヘッド位置決め手段３０は、乱数
発生手段２０から入力される座標データ信号Ｓ１　に従
った研摩ヘッドの位置決めを完了すると、該乱数発生手
段２０へ位置決め完了信号Ｓ２　を出力する。

【００２４】該位置決め完了信号Ｓ２　が入力されると
、乱数発生手段２０は、次の座標データ信号Ｓ１　を、
研摩ヘッド位置決め手段３０へ出力する。

【００２５】図２は、前述の乱数発生手段２０に関する
、被鏡面研摩面の番地付与図である。

【００２６】この図２において、Ｘ軸方向の寸法とＹ軸
方向の寸法とがほぼ等しい正方形の、本実施例が対象と
する被鏡面研摩面において、Ｘ軸方向を同一寸法で１０
０分割し、又、Ｙ軸方向をも同一寸法で１００分割し、
全体として１００００の番地付与を行っている。この番
地は座標（Ｘ，Ｙ）で表わされる。

【００２７】又、これら座標（００，００）〜（９９，
９９）の番地に対して、それぞれ（００００）〜（９９
９９）の数値が定められている。

【００２８】従って、前述の乱数発生用ＣＰＵ２０ａ　
においては、４桁の乱数を発生させることにより、合計
１００００の番地をランダムに決定することができ、こ
れを研摩ヘッドの移動先の番地とすることができる。

【００２９】なお、本実施例の鏡面研摩装置では、鏡面
研摩開始時の研摩ヘッドの出発位置は、鏡面研摩装置の
構成上、座標Ｏ（００，００）となっている。

【００３０】図３は、本実施例の研摩ヘッドの軌跡の一
例を示す軌跡図である。

【００３１】以下、この図３の軌跡図を用いて、本実施
例の鏡面研摩装置の動作を説明する。

【００３２】前述のとおり、起動前の研摩ヘッドの位置
は、図３における座標Ｏ（００，００）となっている。

【００３３】操作回路４０から鏡面研摩の起動の入力が
あると、運転準備状態中に既に求められている座標Ａ（
Ｘａ　，Ｙａ　）を、乱数発生手段２０は研摩ヘッド位
置決め手段３０へ出力する。これにより、研摩ヘッド位
置決め手段３０は、研摩ヘッドを座標Ｏ（００，００）
から座標Ａ（Ｘａ　，Ｙａ）へと直線経路の移動を開始
する。

【００３４】なお、この座標Ｏから座標Ａへの移動中に
は、乱数発生手段２０において、次に研摩ヘッドを移動
させるための乱数を発生させ、座標Ｂ（Ｘｂ　，Ｙｂ　
）を求めるようにしている。

【００３５】研摩ヘッドが座標Ａ（Ｘａ　，Ｙａ　）に
到達すると共に、研摩ヘッド位置決め手段３０から乱数
発生手段２０へ、位置決め完了信号Ｓ２　が出力される
。該位置決め完了信号Ｓ２　が入力されると、乱数発生
手段２０は、次の座標データ信号Ｓ１、即ち座標Ｂ（Ｘ
ｂ　，Ｙｂ　）を、研摩ヘッド位置決め手段３０へ出力
する。

【００３６】この座標Ｂ（Ｘｂ　，Ｙｂ　）が入力され
ると、研摩ヘッド位置決め手段３０は、研摩ヘッドを、
座標Ａ（Ｘａ　，Ｙａ　）から座標Ｂ（Ｘｂ　，Ｙｂ　
）へと移動させる。以降、乱数発生手段２０から入力さ
れる座標データ信号Ｓ１　に従って、研摩ヘッド位置決
め手段３０は、座標Ｃ（Ｘｃ　、Ｘｃ　）等、研摩工具
を鏡面研摩面で左右及び前後にランダムに移動させてい
く。

【００３７】このように、研摩ヘッド及び該研摩ヘッド
に取付けられた研摩工具は、図３における座標Ｏ（００
，００）、座標Ａ（Ｘａ　，Ｙａ　）、座標Ｂ（Ｘｂ　
，Ｙｂ　）、座標Ｃ（Ｘｃ　，Ｙｃ　）等をランダムに
移動すると共に、鏡面研摩の停止操作までこのようなラ
ンダムな移動動作を継続する。

【００３８】なお、鏡面研摩の停止操作は、例えば被鏡
面研摩面を目視にて観察し、全面が鏡面に仕上がった段
階で作業者により行ってもよい。あるいは、乱数発生手
段２０で発生された乱数、即ち座標データの個数をカウ
ントし、所定個数となったときに停止するようにしても
よい。

【００３９】なお、本実施例の乱数発生手段２０は、被
鏡面研摩面を前述のとおり１００００番地に分割して、
これらの番地に対応する乱数を発生するというものであ
るが、本発明はこれに限定されるものではなく、研摩ヘ
ッドの移動をランダムに決定するものであればよい。

【００４０】例えば、前述の図２に示されるような分割
の分割数は、この実施例の如く１００００分割に限定さ
れるものではなく、被鏡面研摩面のＸ軸方向の全体の長
さやＹ軸方向の全体の長さ等に従って決めてもよい。 又、分割数により、用いる乱数の桁数等が決定される。 又、乱数発生手段２０は、予め多数の乱数をテーブルと
して備え、これを操作回路４０からの起動信号や研摩ヘ
ッド位置決め手段３０からの位置決め完了信号Ｓ２　に
従って、順次１つずつ出力するものであってもよい。あ
るいは、この乱数発生手段２０で発生する乱数は、他の
形態の座標データに従ったものであって、これにより研
摩ヘッドの移動方向を示し、この移動方向をランダムに
決定するものであってもよい。

【００４１】なお、本実施例の対象とする被鏡面研摩面
は平面となっているが、本発明の対象とする被鏡面研摩
面はこれに限定されるものではない。

【００４２】例えば、被鏡面研摩面が円筒面であった場
合には、この円筒面の展開された表面に図２に示される
ような番地付けを行い、これに従って鏡面研摩できる。 この際、例えば、Ｘ軸方向は円筒の軸方向となり、Ｙ軸
は円筒の回転角方向に対応する。あるいは本発明の対象
とする被鏡面研摩面は、球面であってもよい。この場合
にも、表面を所定の分割数で番地付けし、この番地を乱
数発生用ＣＰＵにてランダムに決定する。又、このよう
な球面等の曲面の鏡面研摩の際には、同時３軸以上のＮ
Ｃ制御が可能なサーボ制御用シーケンサ３２を用いる。

【００４３】以上説明したように、本実施例によれば、
研摩ヘッドの移動をランダムに決定すると共に、該研摩
ヘッドで保持される研摩工具を被鏡面研摩面で左右及び
前後にランダムに移動させることが可能であり、従って
、研摩工具の通過の重なり部は理論上被鏡面研摩面全面
に均一に分散することができ、研摩工具の通過による筋
目の方向はランダムとなり、鏡面研摩面の品質を向上さ
せることが可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
回転する研摩工具を保持する研摩ヘッドを移動させなが
ら、表面の鏡面研摩を行う鏡面研摩装置において、研摩
工具の通過の重なり部に生じてしまう直線状あるいは帯
状の筋目をより低減することが可能であり、鏡面仕上げ
の品質を向上することができる。従って、すじの無い完
全な鏡面製品が製造でき、その結果、これに化学発色さ
せた着色ステンレス鋼板等の品質が、格段に向上できる
という優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例のブロック図である。

【図２】図２は、前記実施例の被鏡面研摩面の番地付与
図である。

【図３】図３は、前記実施例の研摩ヘッドの軌跡の一例
を示す軌跡図である。

【図４】図４は、従来の研摩ヘッドの軌跡の一例を示す
軌跡図である。

【符号の説明】

１…被鏡面研摩面、 ２…研摩工具、 ４…研摩ヘッド、 ２０…乱数発生手段、 ２０ａ　…乱数発生用ＣＰＵ、 ２０ｂ　…入出力装置、 ３０…研摩ヘッド位置決め手段、 ３２…サーボ制御用シーケンサ、 ３６…研摩ヘッド位置決め機構、 ３６ＭＸ…Ｘ軸用サーボモータ、 ３６ＰＸ…Ｘ軸位置検出器、 ３６ＭＹ…Ｙ軸用サーボモータ、 ３６ＰＹ…Ｙ軸位置検出器、 ４０…操作回路、 Ｏ、Ａ〜Ｃ…座標。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転する研摩工具を保持する研摩ヘッドを
   移動させながら、表面の鏡面研摩を行う鏡面研摩装置に
   おいて、前記研摩ヘッドを、前記表面の左右及び前後に
   移動させる研摩ヘッド位置決め手段と、前記研摩ヘッド
   の移動をランダムに決定する乱数発生手段と、を備え、
   前記研摩工具を前記表面で左右及び前後にランダムに移
   動させることを特徴とする鏡面研摩装置。