JPH0453682A

JPH0453682A - 研磨工具

Info

Publication number: JPH0453682A
Application number: JP15867190A
Authority: JP
Inventors: Teihiko Inagaki; 稲垣　▲てい▼彦; Yoshio Shibata; 柴田　美夫
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-02-21

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】［産業上の利用分野コ本発明は、気圧源からの負圧及び正圧゛を利用して研磨
板を着脱させるようにした研磨工具に関するものである
。

［従来の技術］従来のこの種の研磨工具として、例えば特開昭８１−１
４８４７８号及び特開昭Ｂ１−２５７７７８号公報に記
載の装置がある。これらの研磨工具の構成を、第８図と
第９図に示す。

第８図において、（２）は研磨紙、（４）は空気吸込穴
（６）を設けた回転円盤体、（８）はモーター軸、（１
８）はモーター　（２５）は回転円盤体（４）に設けら
れた放射状の空気放出片である。

また、第９図の、（２）は研磨シート、（３）は発泡材
、（４）は真空吸引容器、（６）は多孔板、（８）は中
空軸、（１８）は駆動用モータである。

これらの従来の装置では、次のようにして研磨が行われ
る。

第８図の装置でモーター（１８）が回転すれば、モータ
ー軸（８）を介して円盤体（４）とともに空気放出片（
２５）も回転し、上下二枚の円形盤（４）の内部の空気
は負圧となる。そのため必然と上面円形盤（３）の空気
吸込穴（６）から空気が内部に吸込まれることになり、
研磨紙（２）が吸着されるものである。回転が早くなる
と密着度は増し、刃物をあてても研磨紙（２）の回転は
止まることはなく所定の研磨作業が可能となるものであ
る。

第９図の装置で駆動用モータ（１８）により真空吸引容
器（４）を回転させると共に、該容器（４）内を真空吸
引することにより研磨シート（２）は発泡材（３）の表
面に吸着されて容器（４）と共に回転するからこの研磨
シート（２）に被研磨物品を当てがい押し付けることに
よりその表面は研磨される。

［発明が解決しようとする課題］従来の研磨装置は上記のように構成され、第８図の場合
は回転する放射状の空気放出片（２５）によって遠心力
で放出される空気の負圧だけで研磨紙（２）を吸着する
ようになっている。したがって、研磨紙（２）の吸引力
が弱く、刃物を当てると研磨紙（２）の回転が停止して
研磨することが出来なくなることがある。特に、研磨紙
（２）が反ったまま膠等の接着剤が固化していると、吸
着面に隙間が出来て一層研磨紙（２）の回転が止まり易
くなることになる。

また、第９図の装置では発泡材（３）を介して、多孔板
（６）の裏側から研磨シート（２）が吸引されるように
なっている。このため、発泡材（３）によって空気流の
流れ抵抗が生じて、この従来例の場合も吸引力が弱くな
るという不都合があった。また、明らかな記載が見当た
らないが、真空吸引を停止して研磨シート（２）を取り
外すことが考えられるので、その場合に加工液等によっ
て研磨シート（２）の取り外す動作が不円滑になる傾向
がある等の問題点があった。

本発明は上記のような従来装置の問題点を解消するため
になされたもので、研磨シートの吸引力が強く、しかも
着脱が迅速かつ確実な研磨工具を提供しようとするもの
である。

［課題を解決するための手段］本発明は、研磨シートを接着し被研磨体の研磨面に対応
した形状の研磨座を有する研磨板と、研磨板を吸着する
通気孔を設けた吸着台と、吸着台を保持する保持具と、
保持具と吸着台を介して研磨シートを被研磨体上に接触
させて摺動させる駆動手段と、吸着台の通気孔に連通し
て負圧及び正圧を供給する気圧源とを具備して、気圧源
により負圧又は正圧を吸着台に供給して研磨板を着脱さ
せる研磨工具を構成したものである。

［作　　用］被研磨体の研磨面に合わせた研磨座の接着面に、研磨シ
ートを接着した研磨板が作られる。また、吸着台には気
圧源から負圧と正圧が供給されて、研磨板が着脱される
。吸着台に負圧が供給されると、吸着台が研磨板を吸着
する。研磨板を吸着した吸着台が、駆動手段によって研
磨シートを被研磨体上に接触させながら摺動させて被研
磨体が研磨される。研磨後、吸着台に正圧が供給され、
研磨板が吸着台から離脱する。

［実　施　例］第１図は本発明実施例の構成説明図、第２図は第１図の
一部の拡大図である。本発明実施例の図面で前述の第８
．９図と同一または相当部分には同一の符号が付されて
おり、一部重複するがここでやや詳しく説明する。

第１図と第２図において、（１）は金型等の被研磨体、
（２）は研磨シート、（３）は研磨座である。

研磨シート（２）には、紙や布でできた円形のシートの
表面に一様に砥粒を貼着したものが用いられている。ま
た、研磨座（３）は硬質の合成樹脂やアルミニウム等の
金属で作られ、表面に研磨シート（２）が接着されてい
る。そして、研磨シート（２）と研磨座（３）により、
研磨板（４）が構成されている。（５）は吸着台、（６
）は吸着台（５）に設けられ下面側に開口する複数の通
気孔、（７）は気室である。（８）は吸着台（５）を固
定した中空軸、（９）は中空軸（８）の中空室（ｌＯ）
に設けられたスラスト軸受けである。

（１１）は、スラスト軸受け（９）に軸方向に移動可能
に嵌合させた支持軸である。（１２）は工具ヘッド、（
１３）はラジアル軸受けである。工具ヘッド（１２）は
、ラジアル軸受け（１３）を介して支持軸（１１）の上
端を保持する。この工具ヘッド（１２）には図示されて
いないが、モータの回転を微少な往復運動に変換する回
転／振動変換機構が内蔵されている。（１４）と（１５
）は上下の止め輪、（１６）は支持軸（１１）の途中に
設けられた鍔板、（１７）はバネである。止め輪（１４
）と（１５）は、中空軸（８）の移動範囲を規制する。

また、バネ（１７）は中空軸（８）と鍔板（工６）との
間に介装され、吸着台（５）と一体に中空軸（８）に下
方向に向くバネ圧を加える。

（１８）は工具本体、（１９）は工具本体（１８）を保
持する工具保持体である。工具本体（１８）は、工具ヘ
ッド（１２）に内蔵の回転／振動変換機構によって微少
範囲振動するようになっている。（２１）はフランジ、
（２２）はボルト、（２３）は口金である。ボルト（２
２）は、工具保持体（１９）をフランジ（２１）に固定
する。（２４）は切換弁、（２５）は真空ポンプである
。また、（２６）と（２７）はチューブ、（２８）は支
持軸（１１）等に設けられ吸着台（５）と切換弁（２４
）とを連通する通気路、（２９）はフランジ（２１）内
に形成され工具本体（１８）と口金（２３）とを連通す
る通気路である。而して、上述の工具本体（１８）等の
素子により、研磨工具（２０）が構成されている。

研磨工具（２０）の取付状態が、第３図に示されている
。第３図の（３０）は研磨装置、（３１）はワークテー
ブル、（３２）はロボット、（３３）はエアーチャ・ツ
ク、（３４）はアームである。研磨工具（２０）は口金
（２３）を介して、ロボット（３２）のエアーチャック
（３３）に取り付けられる。

このような構成の本発明装置の動作を、次に説明する。

予め、図示されていないツールスタンドに研磨工具（２
０）が載置されていると共に、粗さの異なる砥粒の番手
の複数種の研磨シート（２）を接着した研磨座（３）よ
りなる研磨板（４）が研磨シート（２）を下にして工具
棚（図示せず）の上に準備される。

また、ワークテーブル（３１）上には、被研磨体（１）
がセットされているものとする。

研磨装置（３０）のロボット（３２）のアームが駆動さ
れて、エアーチャック（３３）が口金（２３）を介して
ツールスタンド上の研磨工具（２０）をノ１ンドで掴ん
で取付ける。研磨工具（２０）が取付けられると、アー
ムが工具棚の位置に移動して吸着台（５）を工具棚上の
研磨板（４）に載せる。このとき、切換弁（２４）が切
換えられて、吸着台（５）の気室（７）がチューブ（２
７）と通気路（２８）を介して真空ポンプ（２５）に連
通ずる。この結果、気室（７）が負圧になって研磨板（
４）が吸着台（５）の通気孔（６）に吸着され、研磨板
（４）が吸着台（５）に固定状態に把持される。

続いて、ロボット（３２）のアームが回動して、／＼ン
ドで把持した研磨板（４）の研磨シート（２）をワーク
テーブル（３１）の上の被研磨体（１）の表面に接触さ
せる。

ここで、工具本体（１８）が通気路（２９）とチューブ
（２６）を通してロボット（３２）の気圧源に接続され
て、工具本体（１８）内のエアーモータが駆動される。

エアーモータの回転は図示されていない変換機構によっ
て、工具本体（１８）の微少な左右の振動に変換される
。そして、工具本体（１８）が工具保持体（１９）に沿
って振動し、これに連れて中空軸（８）をスラスト軸受
け（９）で遊嵌させた支持軸（１１）も左右に振動する
。一方、中空軸（８）はバネ（１７）による下方向のバ
ネ圧が与えられ、左右に振動しながら研磨板（４）の研
磨シート（２）を被研磨体（１）の表面に圧着させてい
る。この結果、研磨板（４）が被研磨体（１）の表面に
沿って研磨シート（２）を接触させながら振動して、被
研磨体（１）の表面が研磨シー　）　（２）によって研
磨される。被研磨体（１）をセットしたワークテーブル
（３１）は、順次平面的なＸ。

Ｙ軸に沿って駆動され研磨シート（２）によって全表面
が研磨される。

同一番手の研磨シート（２）による被研磨体（１）の全
表面の研磨が終了すると、アームが駆動されて工具棚の
位置に移動する。そして、切換弁（２４）が切換えられ
て、通気孔（６）が通気路（２８）を通してロボット（
３２）の気圧源に接続される。この切換弁（２４）の切
換によって気圧源より正圧が送られて通気孔（６）から
排出され、使用済みの研磨シート（２〉を接着した研磨
板（４）が吸着台（５）から離脱されて工具棚の上に置
かれる。アームが次の番手の研磨シート（２）の位置に
移って、前述と同様の動作で次の番手の研磨板（４）を
吸着して再び研磨動作が実施される。このようなロボッ
ト（３２）による研磨板（４）の取換えと研磨動作は、
一定のシーケンスに基づいて自動操作されるようになっ
ている。

第４図乃至第７図は本発明の別の実施例の構成説明図で
ある。

第４図の実施例では、吸着台（５）に負圧供給用のチュ
ーブ（４１）を外から接続すると共に、中空軸（８）内
の通気路（２８）が省略された構造になっている。チュ
ーブ（４１）が直接切換弁（２４）に接続され、ロボッ
ト（３２）の研磨板（４）の着脱動作に関・連して吸着
台（５）の空気圧の入力回路が正圧と負圧に交互に切換
られる。

第５図と第６図は、それぞれ（Ａ）は吸着台の付近の断
面図、（Ｂ）は−動作説明図である。

第５図（Ａ）では研磨座（３）の表面が、凹状の円弧に
形成されている。また、第６図の（Ａ）に示す研磨座（
３）の表面は、凸状の円弧に作られている。

そして、共に研磨座（３）の凹状または凸状の円弧部に
、研磨シート（２）が接着されて研磨板（４）が構成さ
れている。そして、それぞれ（Ｂ）図に示すように、研
磨座（３）の円弧部を被研磨体（１）の対応した円弧面
を持つ角や隅に押圧させて、吸着台（５）が矢印方向に
微小振動して研磨するようになっている。

第７図の（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は本発明のそ
の他の実施例で、（Ａ）では研磨座（３）が三角柱状に
形成されている。また、（Ｂ）図と（Ｃ）図では共に研
磨座（３）が球面状で、（Ｂ）は凸形に、（Ｃ）では凹
形に作られている。そして、これらの三角柱や球面に形
成された研磨座（３）の研磨状態が、それぞれ（Ａ）〜
（Ｃ）に示されている。第５〜７図の実施例の研磨座（
３）を構成すれば、研磨作業が効果的に行われるばかり
か、吸着台（５）（図示せず）の吸着面が通気性の無い
硬質の研磨座（３）の表面を吸着するので吸着力が強力
になる特長がある。この場合、特に研磨座（３）に通気
性がなく柔軟性のあるゴムのような弾性材を用いれば、
研磨作業を一層効果的に実施することができる。

なお、上述の実施例では工具本体（１８）に内蔵の回転
／振動変換機構で研磨板（４）を振動させた場合を例示
して説明したが、研磨板（４）を回転して被研磨体を研
磨するようにしても良い。また、違う番手の研磨シート
を交換する動作で説明したが、研磨によって目詰まりし
たときの同じ番手の研磨シートを交換する場合にも本発
明を適用することができる。

［発明の効果コ本発明は、研磨シートを接着し被研磨体の研磨面に対応
した形状の研磨座を有する研磨板と、研磨板を吸着する
通気孔を設けた吸着台と、吸着台を保持する保持具と、
保持具と吸着台を介して研磨シートを被研磨体上に接触
させて摺動させる駆動手段と、吸着台の通気孔に連通し
て負圧及び正圧を供給する気圧源とを具備して、気圧源
により負圧又は正圧を吸着台に供給して研磨板を着脱さ
せる研磨工具を構成した。この結果、従来の研磨工具の
ように弱い吸引力で研磨シートが停止したり、取り外し
が不円滑になるようなことが殆ど生じない。

よって、本発明によれば、研磨板の着脱動作が迅速かつ
確実で、しかも研磨精度が高くロボット等を応用した自
動研磨装置に好適な研磨工具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成説明図、第２図は第１図の
一部の拡大説明図、第３図は本発明実施例の研磨装置の
斜視図、第４図乃至第７図は本発明の別の実施例の説明
図で、第４図は吸着台の付近の断面説明図、第５図と第
６図の（Ａ）は共に吸着台の付近の断面説明図、（Ｂ）
は動作説明図、第７図の（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ
）は動作説明図、第８図と第９図は従来装置の構成説明
図である。図において、（１）は被研磨体、（２）は研磨シート、
（３）は研磨座、（４）は研磨板、（５）は吸着台、（
６）は通気孔、（７）は気室、（８）は中空軸、（９）
はスラスト軸受け、（１０）は中空室、（１１）は支持
軸、（１２）は工具ヘッド、（１３）はラジアル軸受け
、（１４）と（１５）は止め輪、（１６）は鍔板、（１
７）はバネ、（１８）は工具本体、（１９）は工具保持
体、（２ｏ）は研磨工具、（２１）はフランジ、（２２
）はボルト、（２３）は口金、（２４）は切換弁、（２
５）は真空ポンプ、（２６）と（２７）はチューブ、（
２８）と（２９）は通気路、（３０）は研磨装置、（３
１）はワークテーブル、（３２）はロボット、（３３）
はエアーチャックである。なお、図中の同一符号は同一または相当部品を示すもの
である。

Claims

【特許請求の範囲】砥粒を貼着した研磨シートの接着面を被研磨体の研磨面
に対応する形状に形成された研磨座を備えた研磨板と、
該研磨板を吸着する複数の通気孔を設けた吸着台と、該
吸着台を保持する保持具と、該保持具及び前記吸着台を
介して研磨シートを被研磨体上に接触させて摺動させる
駆動手段と、前記吸着台の通気孔に連通して負圧及び正
圧を供給する気圧源とを具備し、該気圧源により負圧又は正圧を前記吸着台の通気孔に交
互に供給して研磨板を着脱させるように構成したことを
特徴とする研磨工具。