JPH05111871A - 揺動式研磨装置 - Google Patents

揺動式研磨装置

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JPH05111871A
JPH05111871A JP27236791A JP27236791A JPH05111871A JP H05111871 A JPH05111871 A JP H05111871A JP 27236791 A JP27236791 A JP 27236791A JP 27236791 A JP27236791 A JP 27236791A JP H05111871 A JPH05111871 A JP H05111871A
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oscillating
polishing
cylindrical cam
pinion
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Katsuji Tsutsumi
勝次 堤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 研磨剤と被研磨物等を収容した槽を揺動させ
て研磨する揺動式研磨装置において、研磨効率をより高
める。 【構成】 槽5の揺動駆動手段を、駆動モータ11にて
回転駆動される円筒カム15と、円筒カムに係合して直
線往復移動する往復移動部材21と、往復移動部材21
に取付けられたラック25と、このラック25に噛合す
るとともに槽5の揺動に連動するピニオン8とから構成
し、円筒カム15のカム溝15aの形状によって槽5の
揺動速度分布を任意に設定できるようにし、槽5にその
揺動端で大きな加速度を作用させ、槽5の内部の材料に
対する攪拌、流動作用を顕著にし、より高い研磨効率を
得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、槽内で被研磨物を研磨
剤と共に攪拌して研磨を行う研磨装置に関し、更に詳し
くは、槽を揺動させることにより高能率で研磨を行う揺
動式研磨装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】槽内で被研磨物を研磨剤とともに攪拌し
て研磨を行う研磨装置としては、回転式、振動式、遠心
式等の各種方式の研磨装置が良く知られている。
【0003】各方式における研磨原理を説明すると、回
転式研磨装置は最も一般的で回転式バレルとも呼ばれて
おり、水平軸芯回りに回転自在に支持された円筒状又は
多角形状の槽内に研磨剤とともに被研磨物を収容し、槽
を軸芯回りに回転させて槽内の研磨剤と被研磨物を攪拌
することにより、被研磨物の研磨を行っている。
【0004】又、振動式研磨装置は上部が開放された槽
を振動させることにより、槽内で被研磨物に研磨剤を接
触させて被研磨物の研磨を行っている。
【0005】又、遠心式の研磨装置については、複数の
槽を自転させながら公転させる構成になっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、回転式の研
磨装置では槽内の材料の上部流動層のみにて研磨される
ために研磨効率が低いという問題があり、その上密閉し
た槽を用いるので、材料の投入、排出が容易でなく、ま
た材料を目視しながらの運転操作ができず、さらに水を
用いた湿式研磨が前提になるが、湿式研磨ではスラジ状
の排出物が生じ、排出物の廃棄処分が困難である等の問
題がある。
【0007】一方、振動式の研磨装置では、材料振動と
その振動に伴う材料流動とによって研磨が行われるので
研磨効率は回転方式より高く、また上部が開放された槽
を用いるので槽内への材料投入及び槽からの材料排出が
容易で、かつ槽内の材料を目視しながら運転操作を行う
ことができ、さらに集塵機を用いることにより乾式研磨
も可能であるが、振動に伴う騒音が大きいという問題が
ある。
【0008】また、遠心式の研磨装置では、振動式の研
磨装置よりもさらに高い研磨効率が得られるが、密閉槽
を使用しなければならないことによる上記問題点を有す
るとともに、装置構造が複雑でコスト高になるという問
題があった。
【0009】このような従来方式の研磨装置の問題点を
解消するものとして、本出願人は先に上部が開放された
槽を揺動させることによって槽内の材料を鉛直面内で8
の字状の軌跡を描いて流動させるようにした揺動方式の
研磨装置を提供した。しかし、槽を揺動させる手段の具
体実施例としてクランク機構を開示したように、揺動式
研磨装置の効果を最もよく発揮させる揺動機構を提案す
るまでには至っていなかった。
【0010】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、研磨
効率をより高めることができる揺動式研磨装置を提供す
ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の揺動式研磨装置
は、上部が開放され、内部に研磨剤とともに被研磨物が
収容される揺動自在な槽と、この槽を往復揺動する揺動
駆動手段とを備えた揺動式研磨装置において、揺動駆動
手段が、駆動手段にて回転駆動される円筒カムと、円筒
カムに係合して直線往復移動する往復移動部材と、往復
移動部材に取付けられたラックと、このラックに噛合す
るとともに槽の揺動に連動するピニオンとから成ること
を特徴とする。
【0012】好適には、円筒カムのカム溝が、円弧溝か
ら成る折返し部分と、折返し部分に接続される折返し近
傍部分と、折返し近傍部分間を接続する中間部分から成
り、折返し近傍部分では軸芯に対する溝の傾斜角が中間
部分より小さくなるように設定される。
【0013】
【作用】本発明の揺動式研磨装置によれば、円筒カムを
回転駆動するとラックが往復移動し、これに噛合するピ
ニオンが往復回転して槽が往復揺動するため、円筒カム
のカム溝形状を適当に設計することによって槽の揺動時
の速度分布を任意に設定することができ、例えば槽の揺
動端で大きな加速度が作用するようなカム溝形状とする
ことにより、揺動速度が正弦カーブで変化するクランク
機構等を用いた場合に比して、槽内部の材料に対する攪
拌、流動作用を顕著にし、より高い研磨効率を得ること
ができる。又、ピニオン径を変化させることにより、円
筒カムを変えることなく槽の揺動角度範囲を可変するこ
とができる。
【0014】また、カム溝形状を折返し部分と折返し近
傍部分と中間部分にて構成し、折返し部分は過大な衝撃
を与えないように円弧状溝にて構成し、折返し近傍部分
を中間部分よりも軸芯に対する傾斜角を小さくして高速
で揺動させることにより揺動端近傍において作用する加
速度が大きくなり、高い研磨効率を達成することができ
る。
【0015】
【実施例】以下本発明の揺動式研磨装置の一実施例を図
1〜図5を参照して説明する。
【0016】図1、図2において、1は架台で、ベース
2から適当間隔設けて一対の門型フレーム3a、3bが
立設されている。ベース2の下面には、キャスター4a
とジャッキボルト4bが適当に配設され、任意の位置に
移動して設置できるように成されている。門型フレーム
3a、3b間には、上部が開放され、内部に研磨剤とと
もに被研磨物が収容される槽5が配置されている。この
槽5は、その両端から突設された支持軸6a、6bが門
型フレーム3a、3bに設置された軸受ユニット7a、
7bにて回転自在に支持されることにより、揺動自在に
支持されている。一方の支持軸6aは、軸受ユニット7
aを貫通してその外側に突出し、その先端部にピニオン
8が固定されている。
【0017】ベース2上の門型フレーム3aの外側に
は、モータベース10が設置され、その上に支持軸6
a、6bの軸芯方向と直交する方向に駆動モータ11が
取付けられている。門型フレーム3aの外側面の駆動モ
ータ11の上方位置には一対の取付ブラケット12を介
して支軸13が取付けられ、この支軸13に軸受14を
介して図3に詳細に示すような円筒カム15が回転自在
に支持されている。この円筒カム15の一端には歯付き
プーリ16が固定され、駆動モータ11の出力軸に装着
された歯付きプーリ17との間にタイミングベルト18
が巻回され、駆動モータ11にて円筒カム15を回転駆
動するように構成されている。
【0018】円筒カム15のカム溝15aは、図4にそ
の展開図を示すように、往復移動端における折返し部分
Aと、折返し部分Aに接続される折返し近傍部分Bと、
折返し近傍部分B、B間を接続する中間部分Cとから構
成されている。折返し部分Aは過大な衝撃を受けずに円
滑にかつ速やかに折り返すように比較的小さな曲率半径
の円弧状溝としてあり、折返し近傍部分Bでは中間部分
Cよりも円筒カム15の軸芯に対する傾斜角が小さくな
るようにしてある。かくして、円筒カム15を等速回転
すると、カム溝15aに係合した部材が移動端の折返し
部分Aでは過大な衝撃を受けない範囲の加速度で速やか
に折返し、折返した後その近傍部分Bでは相対的に高速
で移動し、中間部分では相対的に低速で移動する。
【0019】円筒カム15の上方位置には、図5に詳細
に示すように、取付部材19を介してスライドガイド2
0が門型フレーム3aに取付けられている。このスライ
ドガイド20は円筒カム15の軸芯と平行に配置され、
このスライドガイド20に沿って移動自在な往復移動部
材21に、円筒カム15の上端部位置でそのカム溝15
aに係合するカムフォロア22が取付ブラケット23を
介して取付けられている。又、往復移動部材21に高さ
位置を任意に調整可能な支持ブラケット24が取付けら
れ、この支持ブラット24上にピニオン8に噛合するラ
ック25が取付けられている。26は支持ブラケット2
4に設けられた位置調整用長穴、27は固定ボルトであ
る。
【0020】以上の構成において、湿式研磨の場合は、
槽5に研磨剤(研磨石)、水及び被研磨物が投入され、
乾式研磨の場合は、槽5に研磨剤(研磨石、研磨媒剤)
及び被研磨物が投入される。槽5は上面が開放されてい
るので、この材料投入の際に蓋を開閉する必要がなく、
作業が極めて容易である。
【0021】材料投入後、駆動モータ11を駆動する
と、円筒カム15が回転し、それに伴って往復移動部材
21がスライドガイド20に沿って往復移動し、ラック
25が往復移動するため、このラック25に噛合してい
るピニオン8が往復回転し、それに伴って槽5が往復揺
動する。
【0022】その際、円筒カム15のカム溝15aが、
往復移動部材21を移動端では過大な衝撃を与えない範
囲で速やかに折返し、移動端近傍では相対的に高速で移
動させ、中間では相対的に低速で移動させるように構成
されているので、ラック25とピニオン8を介して揺動
駆動される槽5は、揺動端近傍部分では相対的に高速で
揺動した後揺動端で過大な衝撃を与えない範囲で大きな
加速度で揺動方向の反転が行われた後揺動端近傍を相対
的に高速で揺動し、その後中間部では相対的に低速で揺
動するという動作を繰り返して揺動する。そのため、槽
5内の材料の全体を確実に鉛直面内で8の字状の軌跡を
描くように流動させることができる。なお、槽5の揺動
範囲は、円筒カム15を変更することなく、ピニオン8
の径を変更し、それに伴ってラック25の上下位置を支
持ブラケット24にて調整することによって選択するこ
とができる。又、揺動速度は駆動モータ11の回転速度
を変化させることによって任意に選択できる。それらの
選択は、材料の投入量、研磨剤及び被研磨物の種類、研
磨面の仕上げ状態に応じて適宜になされる。
【0023】かくして、槽5の揺動に伴って槽5内の材
料が鉛直面内でより適切な8の字状の軌跡を描いて流動
するため、全ての材料が均一にかつ強力に運動し、極め
て優れた研磨効率が得られる。また、槽5は上面が開放
されているので、槽5内の材料の運動状態を直接目視し
ながら槽5を運転操作することができる。
【0024】乾式研磨の場合は、研磨によって生じる粉
状の排出物を集塵機で吸引することにより、クリーンな
作業環境を維持でき、湿式研磨における公害の問題が解
決される。
【0025】研磨が終了すると、槽5から材料を排出す
る。この場合も、槽5が開放容器となっているので、材
料投入時と同様にその作業は極めて簡単である。
【0026】尚、槽5自体の内部を揺動軸芯に対して垂
直な仕切り板にて揺動軸芯方向に複数に仕切り、それぞ
れに種類の異なったワークを投入することによって、複
数種類のワークを同時に研磨することもできる。
【0027】また、例えばスプーンやホークなどの小型
のワークを研磨する場合には、これらのワークをかご型
内容器に入れて槽5内に配置すると、槽5内からワーク
だけを簡単に取り出すことができ、作業性が良くなる。
【0028】また、このかご型内容器についても揺動軸
芯方向に複数の仕切りを設け、複数種類のワークを同時
に研磨するようにすることもできる。
【0029】更に、このかご型内容器に小さく区画され
た多数のワーク収納空間を形成し、各ワーク収納空間に
1又は少数のワークを収納して研磨作業を行うと、研磨
作業中にワーク自体は大きく移動せず、互いに衝突する
のを防止した状態で研磨剤だけがかご型内容器の網目を
通過してワークの研磨を行うため、ワーク同士の衝突に
よる傷付きを防止して高精度の研磨が可能である。この
ような研磨方法は、本発明によって研磨剤の流動を著し
く向上できることによって効果的に実現できるものであ
る。
【0030】
【発明の効果】本発明の揺動式研磨装置によれば、円筒
カムを回転駆動するとラックが往復移動し、これに噛合
するピニオンが往復回転して槽が往復揺動するため、円
筒カムのカム溝形状を適当に設計することによって槽の
揺動時の速度分布を任意に設定することができ、例えば
槽の揺動端で大きな加速度が作用するようなカム溝形状
とすることにより、揺動速度が正弦カーブで変化するク
ランク機構等を用いた場合に比して、槽内部の材料に対
する攪拌、流動作用を顕著にし、より高い研磨効率を得
ることができる。又、ピニオン径を変化させることによ
り、円筒カムを変えることなく槽の揺動角度範囲を可変
することができる。
【0031】また、カム溝形状を折返し部分と折返し近
傍部分と中間部分にて構成し、折返し部分は過大な衝撃
を与えないように円弧状溝にて構成し、折返し近傍部分
を中間部分よりも軸芯に対する傾斜角を小さくして高速
で揺動させることにより揺動端近傍において作用する加
速度が大きくなり、高い研磨効率を達成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の揺動式研磨装置の部分断面
正面図である。
【図2】同揺動式研磨装置の部分断面側面図である。
【図3】同揺動式研磨装置における円筒カムの詳細図で
ある。
【図4】同揺動式研磨装置における円筒カムのカム溝の
展開図である。
【図5】図1のV部の拡大詳細図である。
【符号の説明】
5 槽 8 ピニオン 11 駆動モータ 15 円筒カム 15a カム溝 21 往復移動部材 25 ラック A 折返し部分 B 折返し近傍部分 C 中間部分

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上部が開放され、内部に研磨剤とともに
    被研磨物が収容される揺動自在な槽と、この槽を往復揺
    動する揺動駆動手段とを備えた揺動式研磨装置におい
    て、揺動駆動手段が、駆動手段にて回転駆動される円筒
    カムと、円筒カムに係合して直線往復移動する往復移動
    部材と、往復移動部材に取付けられたラックと、このラ
    ックに噛合するとともに槽の揺動に連動するピニオンと
    から成ることを特徴とする揺動式研磨装置。
  2. 【請求項2】 円筒カムのカム溝が、円弧溝から成る折
    返し部分と、折返し部分に接続される折返し近傍部分
    と、折返し近傍部分間を接続する中間部分から成り、折
    返し近傍部分では軸芯に対する溝の傾斜角を中間部分よ
    り小さくしたことを特徴とする請求項1記載の揺動式研
    磨装置。
JP3272367A 1991-10-21 1991-10-21 揺動式研磨装置 Expired - Lifetime JP2607323B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007143900A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Nidec Copal Electronics Corp 回動表示装置
CN112091804A (zh) * 2020-09-11 2020-12-18 张本辉 一种乒乓球粘接后表面抛光设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS453546Y1 (ja) * 1966-04-21 1970-02-18

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