JPH0627058U - 揺動バレル駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バレルを略等速で揺動できるとともにその揺
動範囲を任意にかつ安定的に設定でき、しかも簡単・安
価でかつ耐久性のある構成とする。 【構成】 バレル１を回転自在な揺動スプライン軸５に
てその軸芯回りに揺動自在に支持し、正逆回転可能な駆
動モータ３２と減速機３１から成る駆動手段３０にて歯
付きプーリ２７やタイミングベルト２８等の回転伝達手
段を介して揺動スプライン軸５を駆動し、揺動スプライ
ン軸５の揺動角を検出して検出した揺動角が予め設定さ
れた駆動停止揺動角になると駆動モータ３２を制動した
後一定時間後に駆動モータ３２を逆方向に駆動するよう
に構成し、かつ駆動停止揺動角から適当角度外側位置で
揺動スプライン軸５に固定した揺動腕１４をストッパ片
１８に当接させて機械的に揺動軸の揺動を機械的に停止
させるストッパ手段を設けている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、バレルを揺動させて内部に収容した材料を混合攪拌することにより 研磨、メッキ、洗浄等を行う揺動バレルの駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えばバレル研磨装置においては、一般に回転バレルや振動バレルが汎用され ているが、本出願人は先に構成や操作が簡単でかつ効率的に研磨を行えるバレル 研磨装置として上面開放容器から成るバレルを揺動させ、内部に収容した材料を ８の字を描くように流動させて研磨する揺動バレルを提案している。

【０００３】 この揺動バレルにおいてバレルを揺動させる駆動装置としては、当初駆動モー タとクランク機構から成るものを例示していたが、その場合には揺動時の速度分 布が正弦カーブとなり、内部の材料を８の字状に流動させ得ない場合があった。

【０００４】 これに対して、バレルをその揺動区間を略等速で往復揺動させると内部の材料を 確実に８の字状に流動させることができることが判明し、バレルを略等速で揺動 させる駆動装置として、回転運動を等速運動に変換するハートカムや円筒カムを 用いた機構を採用した駆動装置を先に提案している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記のような等速運動機構を用いた駆動装置は構成が複雑であり、 さらに実際の研磨作業時の要請から揺動範囲や揺動速度を任意に可変できるよう にすると一層構成が複雑になるため、コスト高になるとともに耐久性の上でも問 題があった。

【０００６】 一方、近年は正逆回転並びに等速回転駆動制御可能な高抵抗かご形駆動モータ が開発されており、それを適用することも考えられるが、揺動端での慣性モーメ ントが大きくかつバレル内の状態が一定でないために単に駆動モータとバレルを 回転伝動手段で連結した構成では揺動範囲が安定しないという問題がある。

【０００７】 本考案は、上記従来の問題点に鑑み、バレルを略等速で揺動できるとともにそ の揺動範囲を任意にかつ安定的に設定でき、しかも構成が簡単・安価でかつ耐久 性のある揺動バレル駆動装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の揺動バレル駆動装置は、回転自在な揺動軸にてその軸芯回りに揺動自 在に支持されたバレルを揺動駆動する揺動バレル駆動装置であって、正逆回転可 能な駆動モータと減速機から成る駆動手段と、駆動手段と揺動軸を連結する回転 伝達手段と、揺動軸の揺動角を検出する揺動角検出手段と、検出した揺動角が予 め設定された駆動停止揺動角になると駆動モータを制動した後一定時間後に駆動 モータを逆方向に駆動する駆動制御手段と、駆動停止揺動角から適当角度外側位 置で機械的に揺動軸の揺動を停止させるストッパ手段とを備えたことを特徴とす る。

【０００９】

【作用】

本考案によれば、駆動手段を回転伝達手段を介して揺動軸に連結するだけで、 駆動制御手段にて予め設定された駆動停止揺動角の範囲内で駆動モータを略等速 で往復回転駆動することにより揺動軸を正逆回転駆動してバレルを略等速で揺動 駆動することができ、かつ駆動停止揺動角を検出すると制動がかけられて揺動速 度が急減した後上記駆動停止揺動角から適当角度外側位置でストッパ手段にて機 械的に揺動が停止されるため、バレルの揺動範囲を安定的に設定することができ る。また、ストッパ手段にて機械的に停止させる前に制動をかけるため、ストッ パ手段に過大な力が作用することもない。さらに、揺動範囲は駆動停止揺動角の 設定とストッパ手段の位置調整にて簡単に設定・可変することができる。かくし て、簡単で耐久性のある安価な構成にてバレルを略等速にて任意の揺動範囲で安 定して揺動させることができる。

【００１０】

【実施例】

以下本考案の一実施例の揺動式バレル研磨装置について図１〜図４を参照しな がら説明する。

【００１１】 図１、図２において、１はバレルで、その両側端面に取付枠板２が固着されて いる。バレル１の一側端面の取付枠板２にはフランジ部３ａとボス部３ｂを有す る連結ブラケット３が取付けられ、そのボス部３ｂの内周に歯付きスリーブ４を 介して揺動スプライン軸５が嵌合固定されている。バレル１の他側端面の取付枠 板２には揺動スプライン軸５と同一軸心の支軸（図示せず）が固定されている。

【００１２】 揺動スプライン軸５はフレーム６に設けられた軸受７にて回転自在に支持され、 支軸（図示せず）も同様にフレーム６に設けられた軸受（図示せず）にて回転自 在に支持されている。

【００１３】 軸受７は、軸受本体８内に一対の歯付き回転スリーブ１１をそれぞれ軸受メタ ル９とスラストベアリング１０を介して回転自在に配置して構成され、歯付き回 転スリーブ１１に揺動スプライン軸５が挿通されている。揺動スプライン軸５は 軸受７から長く突出され、揺動腕取付スリーブ１２と歯付きプーリ取付手段１３ が嵌合固定されている。

【００１４】 揺動腕取付スリーブ１２はその内周にスプラインが形成され、外周に揺動腕１ ４のボス部１４ａが嵌合され、かつこのボス部１４ａが揺動腕取付スリーブ１２ のフランジ部１２ａにボルト１２ｂにて締結されている。揺動腕１４の先端には ゴム等の弾性部材からなる当接片１５が取付けられている。一方、軸受本体８の 端面に揺動腕１４の長さよりも若干大きな半径の円板１６が固着され、その外周 にストッパ取付リング１７が固着されている。ストッパ取付リング１７には一対 のストッパ片１８が移動自在に装着されるとともに固定具１９にて任意の位置に 固定可能に構成されている。

【００１５】 歯付きプーリ取付手段１３は、次のように構成されている。即ち、内周にスプ ラインを形成した一対の歯付きスリーブ２０の外周に回転スリーブ２１が嵌合さ れ、その両端が歯付きスリーブ２０のフランジ部２０ａにボルト２０ｂにて締結 されている。回転スリーブ２１の一端には受鍔２２が形成され、他端部外周に押 圧板２３と皿バネ２４が外嵌されるとともに押圧ナット２５が螺合され、受鍔２ ２と押圧板２３の対向面に配置された摩擦板２６を介して歯付きプーリ２７の内 周部が挟持され、歯付きプーリ２７から回転スリーブ２１及び歯付きスリーブ２ ０を介して揺動スプライン軸５に回転力を伝達するとともに摩擦力を越えた回転 力は安全に逃がすように構成されている。

【００１６】 歯付きプーリ２７はタイミングベルト２８を介してフレーム６のベース６ａ上 に設置された駆動手段３０の駆動プーリ２９に連結されている。駆動手段３０は 減速機３１と駆動モータ３２にて構成され、減速機３１の出力軸に駆動プーリ２ ９が装着され、減速機３１の入力軸と駆動モータ３２の出力軸とが、歯付きプー リ３３、３４とそれらに巻き掛けられたタイミングベルト３５にて連結されてい る。

【００１７】 図１、図２において、３６はバレル１の外側を覆う円筒状の安全カバー、３７ 、３８は軸受７の両端と取付ブラケット３及び揺動腕取付スリーブ１２の間に介 装されたディスタンスピース、３９は揺動腕取付スリーブ１２と歯付きスリーブ ２０の間に介装されたディスタンスピース、４０は揺動スプライン軸５の軸端部 に螺合された押圧ナットである。

【００１８】 駆動モータ３２は高始動・高加速トルク特性を持つ高抵抗かご形モータから成 るとともに大きな制動力が得られる直流発電制動機能を備えており、起動・逆転 ・停止を頻繁に行なうことができる。この駆動モータ３２は、図３に示すように 、駆動モータ３２の出力軸又は揺動スプライン軸５の回転位置を検出するエンコ ーダ４２からの検出信号が入力された駆動制御手段４１にて駆動制御され、等速 で回転するように駆動制御されている。また、エンコーダ４２からの検出信号は 揺動スプライン軸５の揺動角を検出する揺動角検出手段４３にも入力され、検出 された揺動角が比較器４４に入力され、任意に設定可能な揺動角設定手段４５に て設定された駆動停止揺動角と比較され、設定された駆動停止揺動角に達すると 駆動制御手段４１に信号を出力するように構成されている。

【００１９】 次に、以上の構成によるバレル研磨動作を説明する。バレル１内にメディアと 被研磨物を収容し、駆動制御手段４１にて駆動モータ３２をその高始動・高加速 トルク特性を生かして正逆反転駆動してバレル１を略等速で往復揺動させると、 メディアと被研磨物がバレル１内で確実に８の字を描いて攪拌流動し、メディア が大きく流動して被研磨物の表面に効率的にかつ均一に接触し、メディアの研磨 作用によって被研磨物の表面が効率的に研磨される。

【００２０】 上記バレル１の揺動駆動制御について図４を参照して説明すると、エンコーダ ４２にて揺動スプライン軸５の揺動位置が刻々検出されて揺動スプライン軸５、 即ちバレル１が一定速度Ｖで揺動するように駆動モータ３２が駆動制御手段４１ にて駆動制御されるとともに、揺動角検出手段４３にて揺動スプライン軸５の実 際の揺動角が検出され、揺動角設定手段４５にて予め設定された駆動停止揺動角 に達すると、比較器４４から駆動制御手段４１に信号が出力されて駆動制御手段 ４１にて駆動モータ３２の駆動が停止されるとともに内蔵されているタイマにて 所定時間ｔだけ制動がかけられ、その後逆方向に駆動モータ３２が起動される。

【００２１】 一方、その間にバレル１は制動をかけられたことによって速度を急減しながらも 慣性力により揺動するが、駆動停止揺動角から適当角度外側に位置で揺動腕１４ の先端の当接片１５がストッパ片１８に衝突することによりバレル１は機械的に 強制停止される。そして、強制停止された直後に上記タイマの所定時間ｔが切れ て上記のように逆方向に駆動モータ３２が起動され、再び等速Ｖにて駆動制御さ れる。この動作が繰り返されることによってバレル１は内部の流動状態に影響を 受けることなくストッパ片１８にて設定された揺動範囲内を安定的に、かつ揺動 端を除いてほぼ等速で往復揺動する。

【００２２】 また、その揺動範囲は、揺動角設定手段４５の設定値を設定し直し、ストッパ 片１８の固定位置を調整することによって容易に変更することができる。

【００２３】 以上のように、本実施例の揺動バレル駆動装置によれば、複雑な等速機構のな い簡単で耐久性のある安価な構成にて、バレル１を略等速にて、かつ任意に設定 した揺動範囲を安定的に揺動させることができる。

【００２４】 なお、上記実施例では本考案の駆動装置を揺動バレル研磨装置に適用した例を 示したが、メッキ装置や洗浄装置の揺動バレルの駆動装置にも適用できることは 言うまでもない。

【００２５】

【考案の効果】

本考案の揺動バレル駆動装置によれば、駆動手段を回転伝達手段を介して揺動 軸に連結するだけで、駆動制御手段にて予め設定された駆動停止揺動角の範囲内 で駆動モータを略等速で往復回転駆動して揺動軸を介してバレルを略等速で揺動 駆動することができ、かつ駆動停止揺動角を検出すると制動がかけられて揺動速 度が急減した後上記駆動停止揺動角から適当角度外側位置でストッパ手段にて機 械的に揺動が停止されるため、バレルの揺動範囲を安定的に設定することができ るとともにストッパ手段にて機械的に停止させる前に制動がかけられるためスト ッパ手段等に過大な力が作用することもなく、さらに揺動範囲は駆動停止揺動角 の設定とストッパ手段の位置調整にて簡単に設定・可変することができる。かく して、簡単で耐久性のある安価な構成にてバレルを略等速にて任意の揺動範囲で 安定して揺動させることができるという大なる効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の揺動式バレル研磨装置の要
部の構成を示す部分断面正面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】同実施例の駆動モータの駆動制御ブロック図で
ある。

【図４】同実施例の往復揺動動作のタイミング図であ
る。

【符号の説明】

１ バレル ５ 揺動スプライン軸 １４ 揺動腕 １７ ストッパ取付リング １８ ストッパ片 ２７ 歯付きプーリ ２８ タイミングベルト ２９ 駆動プーリ ３０ 駆動手段 ３１ 減速機 ３２ 駆動モータ ４１ 駆動制御手段 ４３ 揺動角検出手段 ４４ 比較器 ４５ 揺動角設定手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在な揺動軸にてその軸芯回りに揺
   動自在に支持されたバレルを揺動駆動する揺動バレル駆
   動装置であって、正逆回転可能な駆動モータと減速機か
   ら成る駆動手段と、駆動手段と揺動軸を連結する回転伝
   達手段と、揺動軸の揺動角を検出する揺動角検出手段
   と、検出した揺動角が予め設定された駆動停止揺動角に
   なると駆動モータを制動した後一定時間後に駆動モータ
   を逆方向に駆動する駆動制御手段と、駆動停止揺動角か
   ら適当角度外側位置で機械的に揺動軸の揺動を停止させ
   るストッパ手段とを備えたことを特徴とする揺動バレル
   駆動装置。