JPH0647660A - フイルム研磨材を用いた内径研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フイルム研磨材を用いた内径研磨装置におい
て、研磨部分のフイルム研磨材の送り走行に揺動振動に
よる影響を与えずに安定した送り速度で供給することが
できる内径研磨装置を提供することを目的とする。 【構成】 フイルム研磨材送り機構及び超仕上げのため
の振動部７を有する内径研磨装置において、フイルム研
磨材送り機構をフイルム振動部と非振動部とに分割し、
それぞれに一対の相対するフイルムガイドロール１１と
１２、及び１４と１５を取り付け、その間を走行するフ
イルム研磨材１０に振動部と非振動部のガイドロール１
１と１２、及び１４と１５の間で近似円弧運動を行わせ
る構造をもったことを特徴とするフイルム研磨材を用い
る内径研磨装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、小径ステンレス鋼管
などの小径円管の内面を高度に鏡面仕上げするための、
研磨フイルムを用いた内径研磨装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】食品や薬品の運搬設備用管あるいはクリ
ーンルーム関連の高純度流体を循環使用する長尺パイプ
など、内面を高度に鏡面仕上げした小径のステンレス鋼
管の需要が増えてきており、小径管内面の仕上面粗さに
ついての要求が厳しくなってきている。従来、こうした
用途に対して種々の研磨法が開発されているが、いずれ
も加工工程の管理が難しいほか、取り代が大きいために
管肉厚が減少するなど問題点が多くある。

【０００３】そこで、小径のステンレス鋼管内面の高能
率な平滑加工法としてフレキシビリティに富み、安定し
た加工能力と加工精度が得られる研磨フイルムを用い
て、それに振動を付加する方式の研磨ユニットの開発が
試みられている。

【０００４】試作開発された円管内面研磨装置の研磨原
理は、超仕上の原理に基づいており、ステンレス鋼管に
回転運動、研磨フイルムに振動および送り運動を与える
ものである。この研磨方法において、旋盤の主軸にステ
ンレス鋼管を、刃物台にこの装置を固定して研磨を行な
う。

【０００５】図６(a)(b)にこの研磨装置の構造を示す。
ＤＣモータ５１から歯車５２を介し偏心軸５３に回転を
与えてクランク５４を動かし、摺動軸５５によって直線
運動（振動）に変えている。その振動数は、ＤＣ２〜６
Ｖで1000〜3000 rpmである。また研磨フイルムの巻取り
は、モータ５６によって行われ、供給スプール５７から
送出された研磨フイルムがウレタンゴム製のコンタクト
ホイール５８にバックアップされて研磨が行われた後、
巻取りスプール５９に巻取られる。なお、加工液に関し
ては別ユニットとし、希釈した水溶性研削液を500 ml／
min で円管内面に噴霧している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た研磨装置はその構造上、超仕上げ研磨の揺動方向がフ
イルム研磨材の走行方向と一致するため、フイルム研磨
材の送りに支障をきたすことがある。また、研磨フイル
ム供給機構は研磨フイルム、送りモータ、送り及び巻取
りスプールの総てが研磨振動部に取り付けられ、研磨フ
イルムの研磨時間に対する積載量は、振動に対する重量
及び空間寸法の制約をうけ、僅かの研磨時間しか耐えら
れない。

【０００７】更に、研磨フイルムの巻取りについても、
巻取りプール軸に直接モータの回転を与えているため、
巻取りスプールへの研磨フイルムの巻取り径が増すに従
って研磨フイルムの送り速度は増大し一定を保ちがた
い。従って、長時間の安定した加工の工程能力を必要と
する実用加工機としては不十分なものであった。

【０００８】本発明は上記のような課題を解決し、連続
して研磨部に送られているフイルム研磨材の送り走行に
揺動振動による影響を与えず、また出来る限り長尺のフ
イルム研磨材を安定した送り速度で供給することができ
る内径研磨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】この発明は、フイルム研
磨材を用いた内径超仕上げにおいて、超仕上げのための
揺動振動がフイルム研磨材の走行方向に与える影響を除
くために、揺動振動部と非振動固定部の間のフイルム研
磨材送り機構で、振動部と非振動部に、それぞれの一対
の相対するフイルムガイドロールを取り付け、その間を
走行するフイルム研磨材に振動部と非振動部のガイドロ
ールの間で近似円弧運動を行わせる構造をもったフイル
ム研磨材を用いる内径研磨装置である。

【００１０】また、前記構造に加えて、フイルム研磨材
収納リールにトルク調整機構を設け、フイルム研磨材に
所定のテンションをその引き出し時に与え、フイルム経
路の研磨加工部後方に巻取り機構をおき、フイルム研磨
材に与えたテンションでフイルム収納リールより引き出
すと共に定められた速度で加工部に送り、フイルム巻取
りロールとフイルム巻取りリール間で使用済みフイルム
研磨材を巻取り径の変化にも弛みなく巻き取るフイルム
研磨材送り機構をもつ内径研磨装置である。

【００１１】

【作用】長尺のフイルム研磨材を非振動部のフイルム研
磨材収納リールに巻き付けると共に、各ガイドロールを
経て振動部のバックアップロールにかけ、更に、それぞ
れのガイドロールを経由して非振動部の巻取りロールに
巻き、ピンチロールと巻取りロールの間でフイルム研磨
材を挟み付けると共に、巻取りロールと連動するフイル
ム巻取りリールにフイルム研磨材の端末を巻き付ける。

【００１２】巻取りロールとピンチロールでフイルム研
磨材を適切一定の送り速度でフイルム収納リールよりバ
ックアップロールに各ガイドロールを経て引き出し、バ
ックアップロールと加工物との間でフイルム研磨材はバ
ックアップロールに与えられた研磨圧と揺動振動によっ
て回転する加工物の内径の超仕上げを行なう。さらに、
加工後の使用済みフイルム研磨材を各フイルム巻取り経
路を経てピンチロールと巻取りロールの間で挟んで一定
速度で送り、フイルム巻取りリールに巻取り収納させ
る。

【００１３】超仕上げのためのヘッド部の揺動振動が、
フイルム研磨材送り経路における振動部と非振動部のガ
イドロールの間での近似円弧運動となりフイルム研磨材
送り速度に影響を与えることなく、また大量のフイルム
研磨材を超仕上げのための揺動振動に支障を与えること
なく収納し長時間の安定した加工物内径の超仕上げが可
能となる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の内径研磨装置の実施例を添
付の図１乃至図５に基づいて説明する。

【００１５】図１は本発明の正面図、図２はその側面図
である。本体部１にはフイルム収納リール２、フイルム
巻取りリール３、フイルム送りモータ４、フイルム巻取
りロール１６とフイルム巻取り機構及び揺動振動用モー
タ５が設置され、又フイルムガイドロール１１はガイド
ロール取り付け腕６を介して本体部１に取り付けられて
いる。

【００１６】振動ヘッド７にはフイルムガイドロール１
２、内径研磨バー８およびバックアップロール１３、フ
イルムガイドロール１４が取り付けられている。超仕上
げ加工のために振動ヘッド７が内径研磨バー８の軸線と
平行方向の揺動振動を行うとき、フイルム収納リール
２、フイルムガイドロール１１、同１２、バックアップ
ロール１３、フイルムガイドロール１４、同じく１５と
のフイルム研磨材走行経路において振動ヘッド７の揺動
振動で生ずるフイルム研磨材１０の走行方向にかかる長
さ振動は、非振動の本体部１上に固定されたフイルムガ
イドロール１１と、振動ヘッド７側に取り付けの同１
２、及びフイルムテンション調整バー９上に取り付けら
れ本体部１に接続されたフイルムガイドロール１５、お
よび振動ヘッド７側に取り付けのフイルムガイドロール
１４との間において、振動ヘッド７の揺動振動と共にフ
イルムガイドロール１２および１４は同じ方向の揺動運
動をする。

【００１７】そのときフイルムガイドロール１１同じく
１５は、ともに本体部１に固定され、振動ヘッド７上の
フイルムガイドロール１２および１４間に張り渡された
フイルム研磨材１０は、非振動側フイルムガイドロール
と、振動側ガイドロールの間で、非振動側を中心とする
近似の円弧運動をする。超仕上げのための振動ヘッド７
の揺動距離は僅か数ミリメーターである。よって円弧運
動と接線運動との差は無視することが出来る。この機構
によって長尺のフイルム研磨材を振動ヘッド７にその加
工のための揺動運動に拘わりなく送りこむことが出来
る。

【００１８】次に、フイルム収納リール２と収納リール
軸部の構造について説明する。図３でフイルム収納リー
ル２は、支捍１８、リール軸１９によってフイルム研磨
材走行面上で本体１に取り付けられ、リール軸１９とト
ルク板２０はキー２１でリール軸１９に固定されてい
る。リール受け２２はリール押え金具２３とリール押え
板２４でフイルム収納リール２を保持し、回り止めピン
２５でリール軸１９上をスリーブ２６を軸受けとして一
体として回転する。

【００１９】摩擦板２７はスプリング２８と調整ナット
２９によってリール受け２２との接触圧力を調整され
る。この接触圧力の調整はトルク板２０と摩擦板２７及
びリール受け２２との間で生ずる摩擦力を調整し、リー
ル受け２２及びフイルム収納リール２の回転トルクを調
整することが出来る。こうしてフイルム収納リール２に
巻かれたフイルム研磨材はその引き出しに対し適切な引
っ張りテンションを与えられることになる。

【００２０】図１で示したように、フイルム研磨材１０
はフイルム収納リール２よりフイルムガイドロール１
１、同１２よりバックアップロール１３にかけられ、回
転運動を行っている円管内で、図２で示す振動用モータ
５による振動ヘッド７の揺動振動により管内面を研磨す
る。

【００２１】図４は本発明による研磨装置のフイルムテ
ンション調整部の拡大図である。円管の内径研磨を終え
たフイルム研磨材１０は、フイルムガイドロール１４に
掛けられ、同１５を経てフイルム巻取りロール１６に２
７０度巻かれ、続いてピンチロール１７とフイルム巻取
りロール１６との間で、巻取りロール１６に与えられた
巻取り駆動回転でバックアップロール１３よりフイルム
ガイドロール１４及び１５を経由してフイルム収納リー
ル２で与えられた引っ張りテンションに抗して引き出さ
れると共にピンチロール１７よりフイルム巻取りリール
３に送りだされる。

【００２２】図５はフイルム巻取りリールへのフイルム
巻取り部の構造図である。まず、巻取りロール１６の駆
動機構を示す。フイルム駆動モータ４，マイタ歯車３０
と３１、巻取りロール軸３２に巻取りロール１６はベル
ト車３３とキーと締め付けナット３４で固定されてい
る。フイルム駆動モータ４の回転を制御することによっ
て巻取りロール１６の回転でフイルム研磨材１０の送り
速度を一定に制御することが出来る。

【００２３】図４において、フイルムガイドロール１５
およびピンチロール１７はテンション調整レバー９に取
り付けられている。いまフイルムガイドロール１４以前
のフイルム研磨材の走行においてフイルム収納リール２
で適度に調整された以上の強いテンションが発生した
時、フイルムガイドロール１５は同１４側にフイルム研
磨材の緊張によって引き付けられる。同時にテンション
調整レバー９も巻取りロール１６側に引き付けられピン
チロール１７は巻取りロール１６との接触圧力を増しフ
イルム研磨材のスリップを防止して強く引っ張る。定速
で回転する巻取りロール１６はスリップを無くしてフイ
ルム研磨材を研磨部のバックアップロールに一定のテン
ションと速度で送り又通過させることが出来る。

【００２４】さらに、ピンチロール１７からフイルム巻
取りリール３にフイルム研磨材１０は巻き付けられてい
る。

【００２５】図５において、巻取りロール軸３２に固定
されたベルト車３３と巻取りロール１６は同軸回転をす
ることによって、ベルト車３３と巻取りリール軸３６に
軸受け３７と３８で支持されたベルト車３９とは、ベル
ト３５で接続され同数の回転をする。摩擦板４０はフイ
ルム巻取りリール受け４１に摩擦抵抗でその回転を伝
え、それに回り止めピン４２とリール押え金具４３、同
ナットとリール押え板４４で固定されたフイルム巻取り
リール３も巻取りロール１６と同調回転をして巻取られ
る。

【００２６】フイルム巻取りリール受け４１は、軸受け
４５で巻取りリール軸３６に嵌め込まれ常に圧縮バネ４
６とバネ調整ナット４７でバネ圧を調整し、ベルト車３
９とフイルム巻取りリール受け４１との間の摩擦板４０
の摩擦抵抗力を調整する。今、この摩擦抵抗力を巻取り
ロール１６が引き出すフイルム研磨材１０の引き出しテ
ンションより僅か弱く調整すると、フイルム巻取りリー
ル３はベルト車３９とフイルム巻取りリール受け４１と
の間でスリップと回転で巻取りロール１６とピンチロー
ル１７より送り出されたフイルム研磨材１０を弛むこと
なく巻取る。

【００２７】この発明によって当初フイルム収納リール
２側のテンション調整機構で設定されたテンションで、
又フイルム巻取りロール１６にフイルム巻取りモータ４
で与えられた定められた回転で、フイルム研磨材１０を
一定のテンションと速度で仕上げ加工部のバックアップ
ロール１３に送ると共に、研磨使用後のフイルム研磨材
をフイルム巻取りリールの巻取りにより増大する巻取り
径に影響がなく巻取り回転速度を変化させて弛みなく巻
取ることが出来る。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、フイ
ルム研磨材の送り走行において、研磨部分のフイルム研
磨材の送り走行に揺動振動による影響を与えることがな
く、さらに出来る限り長尺のフイルム研磨材を安定した
送り速度で供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるフイルム研磨材を用いた内径研
磨装置の正面図。

【図２】この発明によるフイルム研磨材を用いた内径研
磨装置の平面図。

【図３】フイルム収納リール軸部の構造を示す平面図。

【図４】フイルムテンション調整部の拡大正面図。

【図５】フイルム巻取りリールへのフイルム巻取り部の
平面図。

【図６】従来のフイルム研磨材を用いた内径研磨装置で
(a)は平面図 (b)は正面図。

【符号の説明】

２ フイルム収納リール ３ フイルム巻取りリール ７ 振動ヘッド １０ フイルム研磨材 １１，１２，１４，１５ ガイドロール １６ フイルム巻取りロール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フイルム研磨材送り機構及び超仕上げの
   ための振動部を有する内径研磨装置において、フイルム
   研磨材送り機構をフイルム振動部と非振動部とに分割
   し、それぞれに一対の相対するフイルムガイドロールを
   取り付け、その間を走行するフイルム研磨材に振動部と
   非振動部のガイドロールの間で近似円弧運動を行わせる
   ことを特徴とするフイルム研磨材を用いる内径研磨装
   置。
2. 【請求項２】 フイルム研磨材収納リールにトルク調整
   機構を設け、フイルム研磨材に所定のテンションをその
   引き出し時に与え、フイルム経路の研磨加工部後方に巻
   取り機構をおき、フイルム研磨材に与えたテンションで
   フイルム収納リールより引き出すと共に定められた速度
   で加工部に送り、フイルム巻取りロールとフイルム巻取
   りリール間で使用済みフイルム研磨材を巻取り径の変化
   にも弛みなく巻き取るフイルム研磨材送り機構をもつ請
   求項１に記載の研磨材を用いた内径研磨装置。