JPH0737560U - 乾式バレル研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 研磨粉の排出効率を高め、研磨中の騒音を低
減する。 【構成】 固定槽４の底部に回転可能な回転槽５が配置
されてなるバレル槽２を備えたものにおいて、バレル槽
２の底部周辺に集塵機２５の一端部を接続しておく。そ
して、研磨作業を行う間、集塵機２５を駆動させて研磨
作業中に生じた研磨粉を吸引排出させる。また、バレル
槽２の上面を開閉可能な防音蓋３０で覆うようにすれ
ば、研磨作業中の騒音も緩和できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、乾式バレル研磨装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

乾式バレル研磨と呼ばれる研磨方式では、研磨作業中に研磨粉が削り出される 。研磨粉はワークと研磨材との間に作用し、研磨品質を低下させることがある。 そこで、従来より研磨粉を除去する方策を講じたものがいくつか開発されてきた 。その一つに特開平３ー２５１３６１号公報のものが知られている。このものは 、バレル槽の底部に多孔板を使用し、ここから研磨によって生じた粉塵を排除す るようにしたものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記公報のものは多孔板にワーク・研磨材等が衝突しかつ上昇 する過程で、多孔板の各孔から自然落下によって排除しようとするものである。 したがって、孔間の研磨粉の除去が不十分となり、このために望まれる研磨品質 が得られない場合があった。

【０００４】 また、乾式バレルの場合には研磨に伴う摩擦熱によって槽内温度の上昇が避け られない。槽内温度が上昇するとバレル槽に内貼りされたウレタン層が熱膨張し 、固定槽側との干渉が懸念される。加えて、ウレタン層の熱変質によって、ウレ タン層の交換時期が早まる、という問題もある。さらに、乾式バレルの場合は研 磨中の騒音の問題もあり、作業環境を悪化させる要因となっている。しかし、現 状ではこれらの問題を有効に解消したバレル研磨装置は未だ開発されてない。 本考案はこのような問題点に鑑みて開発工夫されたものであり、その目的とす るところは第１には研磨粉の排出効率が高いこと、第２にはバレル槽内の温度上 昇の緩和、第３には研磨中の騒音の低減、これらを有効に達成できる乾式バレル 研磨装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するための請求項１に係る考案の構成は、上方へ開放する固 定槽と、この固定槽の底部に回転可能に配置される回転槽とからなるバレル槽を 備えた乾式バレル研磨装置であって、前記バレル槽の底部周辺には、吸引手段に よって吸引されたバレル槽内の研磨粉を排出させるための開口が設けられ、さら に前記固定槽の上部には開閉可能な防音蓋が装着されていることを特徴とするも のである。 また、請求項２の考案では固定槽と、この固定槽の底部に回転可能に配置され る回転槽とからなるバレル槽を備えた乾式バレル研磨装置であって、前記バレル 槽には、槽内へ冷却用空気を供給するための吹き出し用開口が開設されているこ とを特徴とするものである。

【０００６】 また、請求項３の考案は請求項２のものにおいて、回転槽の回転軸にはその軸 心に沿って前記バレル槽内へ冷却用空気を供給するための通路が形成されるとと もに、前記回転軸の一部には前記通路内へ冷却用空気を取り込むためのファンが 取り付けられていることを特徴としている。

【０００７】

【作用】

バレル槽の内部にワーク、研磨材等を投入した後、回転槽が回転すると、ワー クは研磨材等と共に流動するため、徐々に表面が研磨されてゆく。この過程で生 じた研磨粉はバレル槽内において、とりわけ回転槽の底部側に貯まってゆく。一 方、研磨作業の間に吸引手段が駆動すると、この吸引手段はバレル槽の底部近く に排出用の開口が設定されているため、バレル槽の底部に貯まった研磨粉を効率 よく排除する。また、吸引手段による吸引作用により槽内温度を冷却する。さら に、研磨作業中は防音蓋によってバレル槽上面を覆っておけば、騒音も緩和され る。

【０００８】 また、請求項２の考案では研磨作業中に吹き出し用開口から冷気を吹き出させ てやれば、槽内の温度上昇が緩和される。この場合、請求項３の考案のように、 回転槽の回転に伴ってファンが共転するものでは、冷却空気を回転槽の回転軸内 に形成された通路を通ってバレル槽内に導入させうる。

【０００９】

【考案の効果】

本考案の効果は次のようである。請求項１の考案によれば、吸引手段によって 研磨粉が積極的に排除されるため、研磨品質の向上が期待できると共に、吸引作 用により槽内温度を冷却する効果もある。また、防音蓋によって研磨音も軽減で きるため、作業環境の向上が図れる。 さらに、バレル槽内に冷却空気を送り込むようにすれば、槽内の温度上昇も一 層緩和されるため、例えばバレル槽にウレタン層を形成している場合には、その 熱変質の問題を解消できる（請求項２の考案）。さらにまた、回転軸にファンを 取付け、回転軸内を通して冷却空気を導入するようにしたものでは（請求項３の 考案）、装置全体をコンパクトな構成とすることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案を具体化した実施例を図面にしたがって詳細に説明する。図１は 乾式バレル研磨装置を示しており、機台１上にはバレル槽２を支持するための一 対の支持枠３が対向して立設されている。一方、バレル槽２は図３に示すように 、円筒状の固定槽４とこの固定槽４の内部底面に同心でかつ回転可能に配置され た回転槽５とから構成されており、その内部構造の詳細は後に説明する。 バレル槽２の外側下面にはアンダープレート６がボルトによって締め付け固定 されている。また、アンダープレート６の外周寄りの位置には上記両支持枠３に 対向して一対のブラケット７が垂下され、かつ両ブラケット７には外方へ向けて 揺動軸８が張り出し状に固嵌され、それぞれの端部は対応する支持枠３の上部に 設けられた軸受けによってそれぞれ回転可能に支持されている。このことによっ て、バレル槽２全体は固定槽４の外面に取り付けられたハンドル３２によって両 揺動軸８周りに回転操作可能となる。さらに、本例では一方の支持枠３（図１で は右側に配置されたもの）側にはこの側の揺動軸８の回転を不能にしたり、ある いはその解除を行うためのクランプレバー９が設けられている。

【００１１】 上記したアンダープレート６の中心部には回転槽５の回転軸１０が貫挿してお り、この回転軸１０のうちアンダープレート６より下側に位置する部分は円筒状 のカバー部材１１内に上下に軸受けを介在した状態で収納されている。また、カ バー部材１１の下端にはプーリボックス１２が吊り下げ状態で固定され、その内 部には回転軸１０の下端に嵌着されたプーリ１３が格納され、かつこのプーリ１ ３は図示しない駆動モータ（プーリボックス１２の上面に装着されている。）に よってベルト駆動されるようになっている。さらに、このプーリ１３の上側位置 には冷却空気を取り込むためのファン１４が嵌着され、カバー部材１１の下端面 に取り付けられたスリーブ３３内に回転可能に収納されている。一方、回転軸１ ０の中心には冷却用空気の通路１５が軸芯に沿って形成されている。また、回転 軸１０にはファン１４の上位において放射方向から複数の取り込み口１６（本例 では図４に示すように９０゜間隔毎に４カ所）が穿孔されて通路１５と連通して いる。したがって、ファン１４の回転によって取り込み口１６より外気を吸引し 、冷却通路１５内に取り込むことができる。そして、冷却通路１５内に取り込ま れた外気はバレル槽２内に供給され、槽内温度の上昇を抑制する役割を果たす。

【００１２】 なお、図示はしないがプーリボックス１２の一部には外気の取り込みのための 開口が設けられている。 さて、バレル槽２のうちの固定槽４はアンダープレート６の上面の外周縁にお いて、円筒状をなして立設されたものであり、芯材側（外面側）は鉄板によって 形成されるが、内面側にはウレタンライニングが施されウレタン層がほぼ全域に わたって形成されている。この固定槽４内の側面部はほぼ鉛直に切り立って形成 されているが、底面部では芯材側およびウレタン層の肉厚をそれぞれ増しながら 徐々に内方へ傾斜し、全体として緩やかな摺り鉢状に形成されている。

【００１３】 回転槽５は固定槽４の内面底部において同心で配され、全体は皿状をなして形 成されている。この回転槽５も固定槽４と同様、鉄板の表面にウレタン層を積層 して形成され、固定槽４側の内側面とほぼ連続するようにしてある。但し、回転 槽５の外周縁と固定槽４の内壁面との間には全周に沿って微小な間隙１７（約0. 1〜5mm程度）が保有されており、回転槽５の内外が連通するようになっている。 さらに、回転槽５の中心部にはキャップ１８が円錐台状に突出して配置され、ワ ーク等をバレル槽２内の外周側へ寄せる役割を果たす。このキャップ１８は下方 へラッパ状に開口して形成されるとともに、表面にはバレル槽２と同様、ウレタ ンライニングが施されている。また、キャップ１８はその頂面の中心部が、回転 軸１０の上端部に被せられた外筒１９の上面へねじ止めされることによって固定 されている。そして、外筒１９の下端周縁はねじによって回転槽５に締め付け固 定され、一方外筒１９の上面の中心において、ボルトが固定されている部分の周 りは放射状に透孔２０が開口し、回転軸１０の冷却用通路１５と連通している。 さらに、キャップ１８は外筒１９との間に所定の隙間が全周に沿って確保される ように取り付けられ、かつキャップ１８の下端周縁と回転槽５との間にも全周に 沿って隙間が保有されていることから、この隙間は冷却用空気の吹き出し口２１ となる。

【００１４】 なお、詳細には図示されないが、外筒１９と内筒２２との間および内筒２２と 回転軸１０との間にはそれぞれ研磨粉に対するシールが図られている。 前記アンダープレート６の外周縁寄りの所定位置には、研磨粉の吸い出し口２ ３が開口し、ここには吸引管２４の一端が接続されている。一方、機台１上には 研磨作業中に生じる研磨粉を排出するための集塵機２５（本考案の吸引手段に相 当する）が装着されている。この集塵機２５の吸引部は上記吸引管２４の他端と 可撓性を有するホース３４（図２参照）によって接続されている。可撓性ホース ３４によって接続するのは、バレル槽２の回動操作を許容するためである。

【００１５】 次に、研磨中の騒音を低減するための構成について説明すると、一方の支持枠 ３（図１では右側のもの）の奥側面には支柱２６が縦向きに取り付けられており 、その上端には研磨の動作を制御するための押しボタン等が配された操作盤２７ が取り付けられている。また、この操作盤２７の下部において支柱２６にはブッ シュ等を介して回転支筒２８が回転操作可能に嵌合されている。そして、回転支 筒２８にはアーム２９を介して固定槽４の上部開口面の径とほぼ等しいか、それ よりやや大きめに形成された防音蓋３０が取り付けられるとともに、防音蓋３０ を開閉操作させるための操作レバー３１が取り付けられている。したがって、防 音蓋３０は、図１に示すようにバレル槽２の上方に僅かな隙間を保有して同心で 位置する閉止位置と、図２に示すようにバレル槽２の外方へ退避してワーク排出 時のバレル槽２の回転操作を許容する開放位置との間を変位可能となる。また、 本例ではこの開閉両位置で防音蓋３０を位置決め保持するために、回転支筒２８ には例えばボールプランジャ機構が組み込まれて、開閉両位置で支柱２６側と係 脱自在に係合するようにしてある。なお、防音蓋３０は上記したように、閉止状 態においてもバレル槽２を密封せず、僅かに隙間があくようにしているが、これ は集塵機２５からの吸引のためである。したがって、防音蓋３０に空気の流入口 を開口させておけば、密封させるようにすることも可能である。

【００１６】 次に、上記のように構成された本例の作用効果を具体的に説明する。バレル槽 ２内にワークと研磨材（マス）とを投入し、図示しない駆動モータを駆動させる と、プーリ１３の回転によって回転軸１０が回転する。すると、外筒１９を介し て回転槽５が回転するため、マスには遠心力が付与されて回転槽５の外周側に寄 せられる。そして、固定槽４の内壁面に沿って上昇した後、下方へ流動するとい う動作が繰り返され、この過程を通じてワークの表面が研磨される。 一方、研磨作業の開始と共に集塵機２５を駆動すると、アンダープレート６の 吸い出し口２３および固定・回転両槽４、５の微小間隙１７を通してバレル槽２ 内に吸引力が作用する。したがって、研磨作業の間にワークや研磨材などからは 研磨粉が生じるが、これら研磨粉は集塵機２５の作用によって吸い出し口２３か ら積極的に排出され、吸引管２４・ホースを経て集塵機２５に回収される。この ように、研磨によって生じた研磨粉は直ちに吸引排出されるため、研磨粉による 研磨品質の低下が有効に回避できる。

【００１７】 また、研磨作業中は防音蓋３０がバレル槽２上面を覆っており、空気の吸引に 必要なごく僅かな隙間があいているだけであるため、外部に漏れ出す研磨音を最 小限にすることができる。したがって、良好な作業環境を実現することができる 。 さらに、回転軸１０の回転が開始すると、これに連動してファン１４が共転す るため、このファン１４の作用によって各取り込み口１６から冷却用通路１５内 へ冷却用の空気が取り込まれる。通路１５内に取り込まれた空気は通路１５内を 上昇し、外筒１９の各透孔２０からキャップ１８内に流出し、キャップ１８の下 端周縁に形成された吹き出し口２１からバレル槽２内に吹き出される。これによ って、研磨中の摩擦熱に起因するバレル槽２内の温度上昇も緩和されるため、ウ レタンライニングの熱膨張によって固定槽４との間の間隙１７が縮小されるのが 抑制される。したがって、干渉あるいは研磨材か比較的大きく粉砕された場合の 粒状等のかじりつきが未然に防止され、さらには熱変質の問題も解消できる。ま た、本例の場合、ファン１４は独立した駆動源を必要とせず、回転軸１０と共転 させるようにしたこと、およびバレル槽２内へ冷却用空気を供給するための供給 経路を回転軸１０内に形成したことから、装置全体のレイアウトを簡素化するこ とができる効果も得られる。

【００１８】 研磨作業が完了すれば、操作盤２７の押しボタンによって図示しない駆動モー タおよび集塵機２５を停止させ、その後操作レバー３１によって防音蓋３０を閉 止位置から開放位置へ変位させておく（図２の想像線で示す状態）。次に、クラ ンプレバー９を操作して揺動軸８に対するロック状態を解除しておき、この状態 でバレル槽２を揺動軸８周りに反転させればマスが排出され、その後選別作業を 経て研磨が完了したワークが取り出される。 なお、本発明は種々の変更例が考えられる。例えば、本例では吸い出し口２３ は一カ所にのみ設定したが、複数箇所に設けてもよく、またその箇所はアンダー プレート６に限らず、固定槽４の側面下部であってもよい。さらに、本例ではキ ャップ１８の下端周縁に冷却用空気の吹き出し口２１を設定したが、これを研磨 粉の吸引口に変更することも可能であり、冷却用空気の通路１５は研磨粉の排出 路となる。この場合、ファン１４を回転軸１０の上位に配置して吸引力を増す等 、その他必要な措置を講ずることになる。さらにまた、回転槽５の外側下面にお いて放射状に羽根を配し全体としてファンを形成するようにし、回転槽の回転に よってバレル槽内に吸引力を作用させるようにしてもよい。この場合には、形成 されたファンの内側領域において回転槽の底面に適数個の孔を形成し、ここから バレル槽内の研磨粉を吸引してアンダープレート６上に落とし込むようにし、一 方ファンの外側領域においてアンダープレートに開口を設け、この開口を通して 研磨粉を機外へ排出させるようにしてもよい。このようにすれば吸引力が助勢さ れるため集塵機の省力・小型化が図れ、また回転槽の回転数の増大等、吸引力の 増強が図れれば、集塵機の省略も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】乾式バレル研磨装置の正面図

【図２】同平面図

【図３】要部を示す断面図

【図４】図３のIV-IV線断面図

【符号の説明】

２…バレル槽 ４…固定槽 ５…回転槽 １０…回転軸 １４…ファン １５…通路 ２１…吹き出し口 ２５…集塵機 ３０…防音蓋

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方へ開放する固定槽と、この固定槽の
   底部に回転可能に配置される回転槽とからなるバレル槽
   を備えた乾式バレル研磨装置であって、 前記バレル槽の底部周辺には、吸引手段によって吸引さ
   れたバレル槽内の研磨粉を排出させるための開口が設け
   られ、さらに前記固定槽の上部には開閉可能な防音蓋が
   装着されていることを特徴とする乾式バレル研磨装置。
2. 【請求項２】 固定槽と、この固定槽の底部に回転可能
   に配置される回転槽とからなるバレル槽を備えた乾式バ
   レル研磨装置であって、 前記バレル槽には、槽内へ冷却用空気を供給するための
   吹き出し用開口が開設されていることを特徴とする乾式
   バレル研磨装置。
3. 【請求項３】 前記回転槽の回転軸にはその軸心に沿っ
   て前記バレル槽内へ冷却用空気を供給するための通路が
   形成されるとともに、前記回転軸の一部には前記通路内
   へ冷却用空気を取り込むためのファンが取り付けられて
   いることを特徴とする請求項２記載の乾式バレル研磨装
   置。