JPH08197420A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転砥石の底面外縁部の磨耗を少なくすること
ができる研磨装置を提供することにある。 【構成】研磨装置に設けられた軸支部材４５内には、鉛
直方向へ延びる第１及び第２の駆動軸５４，５６が回転
可能に支持され、第１の駆動軸５４の上部には第４の電
動モータ５１の出力軸５２が駆動連結される。又、第１
の駆動軸５４の下端部は歯車装置５７を介して第２の駆
動軸５６に連結され、第２の駆動軸５６には回転砥石６
２が取り付られたチャック５８が設けられる。そして、
第４の電動モータ５１を駆動すると、第１の駆動軸５４
が正方向及び逆方向に２０°づつ交互に回転され、この
回転に伴って第２の駆動軸５６が正方向及び逆方向に回
転される。第２の駆動軸５６における逆方向への回転角
度は、歯車装置５７によって正方向への回転角度より小
さくされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は研磨装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、建築物の外壁に張り付けられ
る石材は大理石や御影石等からなり、長方形板状に形成
されている。このように用いられる石材は、その表面に
光沢を出すために研磨装置によって研磨される。

【０００３】研磨装置は、石材を載置するテーブルが設
けられた装置本体を備え、装置本体にはテーブルに対し
て端から端まで平行移動する支持部材が設けられてい
る。又、支持部材には前記テーブルと直交する方向へ延
びる回転軸が回転可能に支持され、回転軸の先端にはテ
ーブルと平行になるように平板状の回転砥石が取り付け
られている。そして、前記研磨装置で石材を研磨するに
は、石材をテーブルに載置した後に回転砥石の底面を石
材の表面に面接触させる。この状態で、回転砥石を比較
的高速で一方向に回転させるとともに移動部材を移動さ
せると、回転砥石の底面が移動部材の移動方向に沿って
石材の表面に接触し、石材の表面が研磨される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記研磨装
置では、回転砥石が高速で一方向に回転されるため、回
転砥石の底面外縁部における周速度が速くなって当該底
面外縁部のみが激しく磨耗し、回転砥石の底面中央部の
みが石材に接触するようになる。その結果、石材と回転
砥石との接触面積が小さくなり、石材を効率良く研磨で
きなくなるという問題があった。

【０００５】又、段差のある石材では、その段差の底面
に回転砥石の底面を接触させるとともに、段差の底面隅
部に回転砥石の底面外縁部を接触させて研磨が行われ
る。しかし、回転砥石の底面外縁部が磨耗すると、当該
底面外縁部と段差の底面隅部との間に隙間ができるた
め、その隅部を研磨できなくなるという問題があった。

【０００６】更に、回転砥石を支持する移動部材は、テ
ーブルに対して端から端までの一方向へ平行移動するだ
けなので、きめ細かく石材を研磨することができないと
いう問題があった。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、第１の目的は、回転砥石の底面外縁
部の磨耗を少なくすることにある。又、第２の目的は、
段差のあるワークを研磨する場合でも、その段差の底面
隅部を研磨できるようにすることにある。

【０００８】更に、第３の目的は、きめ細かくワークを
研磨することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明では、ワークに対して底面が面
接触した状態で回転するように支持された平板状の回転
砥石と、前記回転砥石を正方向及び逆方向へ所定回転角
度づつ交互に回転させるとともに、逆方向への回転角度
と正方向への回転角度とに差を設ける回転手段とを備え
た。

【００１０】請求項２記載の発明では、前記回転砥石
を、ワークに形成された段差の底面における隅部に、当
該回転砥石の底面における外縁部が接触する円板状に形
成した。

【００１１】請求項３記載の発明では、前記回転砥石
は、ワークを支持するテーブルに対して平行に往復移動
する支持部材に支持され、その支持部材をテーブルに対
して端から端へ平行移動する移動部材に支持した。

【００１２】

【作用】即ち、請求項１記載の発明では、回転砥石の底
面がワークの表面に接触された状態で、回転砥石が回転
手段によって正方向及び逆方向へ所定回転角度づつ交互
に回転される。又、回転砥石の逆方向への回転角度と正
方向への回転角度とには、回転手段によって差が設けら
れるため、その差の分だけ回転砥石は正方向又は逆方向
へ徐々に回転される。その結果、回転砥石の底面外縁部
の周速度が遅くなるとともに、回転砥石の底面外縁部が
回転砥石の回転に伴って徐々にワーク表面の異なる部分
に接触する。

【００１３】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明の作用に加え、回転砥石の底面外縁部は、ワークの
段差における底面隅部に隙間ができることなく接触され
る。請求項２記載の発明では、請求項１又は２記載の発
明の作用に加え、回転砥石を支持する支持部材はテーブ
ルと平行に往復動され、支持部材を支持する移動部材は
テーブルに対して端から端へ平行移動される。その結
果、回転砥石はテーブルと平行に往復動されるととも
に、全体的にはテーブルに対して端から端へ平行移動さ
れる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図３に従って説明する。図１に示すように、研磨装置１
１の装置本体１２は略直方体状に形成され、装置本体１
２の上側には左右方向に延びるテーブル１３が、昇降可
能に且つ前後方向（図１の紙面と直交する方向）に対し
て移動可能に設けられている。又、テーブル１３の左右
両端部には、当該テーブル１３にワークとして載置され
た石材１４を固定するためのクランプ装置１５がそれぞ
れ設けられている。又、石材１４は長方形板状に形成さ
れ、石材１４の幅方向縁部には当該石材１４の長手方向
へ向かって延びる段差１４ａが形成されている。

【００１５】装置本体１２の左右両端部には鉛直方向へ
延びる支柱１６がそれぞれ設けられ、両支柱１６の上端
部は水平方向へ延びるビーム１７によって連結されてい
る。前記両支柱１６の内側面には上下一対の支持片１８
が突出形成され、その両支持片１８には鉛直方向へ延び
る駆動ネジ軸１９ａ，１９ｂがそれぞれ回転可能に支持
されている。この両駆動ネジ軸１９ａ，１９ｂの上端部
は、前記ビーム１７を下方から上方へ向かって貫通して
いる。

【００１６】両駆動ネジ軸１９ａ，１９ｂの上端部間に
は水平方向へ延びる連結軸２０が配設されている。この
連結軸２０の両端部は連結器２１ａ，２１ｂを介して駆
動ネジ軸１９ａ，１９ｂの上端部とそれぞれ駆動連結さ
れ、左側の連結器２１ａには第１の電動モータ２２が駆
動連結されている。そして、第１の電動モータ２２を駆
動すると連結器２１ａを介して駆動ネジ軸１９ａが回転
するとともに、連結器２１ａ，連結軸２０及び連結器２
１ｂを介して駆動ネジ軸１９ｂが前記駆動ネジ軸１９ａ
と同方向に回転するようになっている。

【００１７】又、両ネジ軸１９ａ，１９ｂにはそれぞれ
昇降体２３が螺着され、両昇降体２３には水平方向へ延
びるように設けられたガイドフレーム２４の両端がそれ
ぞれ連結されている。そして、両昇降体２３は前記駆動
ネジ軸１９ａ，１９ｂが回転することにより、ガイドフ
レーム２４とともに昇降するようになっている。

【００１８】図２に示すように、ガイドフレーム２４は
四角筒状に形成され、ガイドフレーム２４の上面及び前
（図２の右）側面には当該フレーム２４と同方向へ延び
る第１及び第２レール２５，２６がそれぞれ設けられて
いる。又、ガイドフレーム２４の上面には、第１レール
２５と平行に延びるラック２７が固着されている。

【００１９】ガイドフレーム２４には、略Ｌ字状に形成
された移動部材２８が設けられ、移動部材２８はガイド
フレーム２４の上面及び前側面に対してそれぞれ平行と
なる上板２９及び側板３０によって構成されている。こ
の上板２９及び側板３０には第１及び第２レール２５，
２６とそれぞれ係合する摺動部３１，３２が設けられ、
両摺動部３１，３２は第１及び第２レール２５，２６に
沿って摺動可能となっている。又、上板２９の上面には
第２の電動モータ３３が設けられ、この第２の電動モー
タ３３の出力軸３４は上板２９を上方から下方へ向かっ
て貫通している。そして、出力軸３４の先端部には前記
ラック２７と噛み合う歯車３５が取り付けられ、第２の
電動モータ３３を駆動すると移動部材２８がガイドフレ
ーム２４に沿って移動するようになっている。又、側板
３０の上面及び下面には、移動部材２８の移動方向へ延
びる第３及び第４レール３５，３６がそれぞれ設けられ
ている。

【００２０】移動部材２８には、側板３０の上面，前側
面及び下面を囲う略コ字状の支持部材３７が設けられて
いる。支持部材３７の上端部下面には前記第３レール３
５と係合する摺動部３８が設けられ、摺動部３８は第３
レール３５に沿って摺動可能となっている。又、支持部
材３７の下端部上面には、前記第４レール３６を挟持す
る一対のローラ３９が回転可能に支持されている。更
に、前記移動部材２８の上板２９には第３の電動モータ
４０が設けられ、第３の電動モータ４０の出力軸４１は
クランク機構４２を介して支持部材３７の上端部に駆動
連結されている。そして、第３の電動モータ４０でクラ
ンク機構４２を駆動すると、支持部材３７が第３及び第
４レール３５，３６に沿って往復動するようになってい
る。

【００２１】図１に示すように、支持部材３７の前側面
からは左右一対の突出棒４３が突出し、両突出棒４３の
上面にはそれぞれ第５レール４４が設けられている。
又、両突出棒４３の間には軸支部材４５が配設され、軸
支部材４５の上端部左右両側には前記両第５レール４４
と係合するアーム４６が設けられている。このアーム４
６は第５レール４４に沿って摺動可能となっており、ア
ーム４６によって軸支部材４５が突出棒４３に吊下支持
されている。

【００２２】図２に示すように、アーム４６の前部上面
からはバネ取付片４７が突出し、このバネ取付片４７と
支持部材３７の前側面とにはコイルスプリング４８の両
端部がそれぞれ連結されている。又、突出棒４３の前部
下面からはシリンダ取付片４９が突出し、このシリンダ
取付片４９と前記軸支部材４５とにはシリンダ５０の両
端部がそれぞれ連結されている。

【００２３】軸支部材４５の上側には第４の電動モータ
５１が設けられている。この第４の電動モータ５１の出
力軸５２は軸支部材４５の内部まで伸び、軸支部材４５
内に位置する出力軸５２の先端部には歯車５３が固着さ
れている。又、軸支部材４５内の上部には鉛直方向に延
びる第１の駆動軸５４が回転可能に支持され、第１の駆
動軸５４の上部には歯車５５が固着されている。この歯
車５５は前記歯車５３と噛み合っており、第４の電動モ
ータ５１が駆動されると、第１の駆動軸５４が正方向及
び逆方向に所定回転角度、例えば２０°づつ交互に回転
するようになっている。

【００２４】軸支部材４５内の下部には、第１の駆動軸
５４と同方向に延びる第２の駆動軸５６が回転可能に支
持され、第２の駆動軸５６の下端部は軸支部材４５の下
端から突出している。そして、第１及び第２の駆動軸５
４，５６は歯車装置５７を介して互いに連結され、第２
の駆動軸５６は第１の駆動軸５４の回転に伴い正方向及
び逆方向に回転するようになっている。又、歯車装置５
７は、第２の駆動軸５６における逆方向への回転角度
を、正方向への回転角度よりも若干小さくするようにな
っている。即ち、第２の駆動軸５６における正方向及び
逆方向への交互の回転を９６０回繰り返すと、第２の駆
動軸５６が正方向に一回転するようになっている。尚、
本実施例では、第２の駆動軸５６が正方向へ一回転する
正逆方向への交互の回転回数を９６０回としたが、その
回数を適宜変更してもよい。

【００２５】そして、上記第４の電動モータ５１，第１
の駆動軸５４，第２の駆動軸５６及び歯車装置５７によ
って、回転手段Ｋが構成されている。第２の駆動軸５６
の下端部には当該駆動軸５６に伴って回転するチャック
５８が、鉛直方向へ移動可能に取り付けられている。チ
ャック５８の上部には、左右方向（図２の紙面と直交す
る方向）へ延びる連結板５９が設けられ、下面には凹部
６０が形成されている。又、チャック５８には凹部６０
に対してエアを給排する給排通路６１が形成されてい
る。そして、凹部６０には円板状の回転砥石６２から突
出形成された突部６３が嵌め込まれている。この状態
で、給排通路６１を介して凹部６０に対しエアを給排す
ることにより、回転砥石６３がチャック５８に対して取
り付け及び取り外しされるようになっている。又、図１
に示すように、チャック５８の連結板５９には、軸支部
材４５に設けられた鉛直方向へ延びる左右一対のシリン
ダ６４が連結されている。

【００２６】次に、上記のように構成された研磨装置１
１で、石材１４の段差１４ａを研磨する場合の作用を説
明する。石材１４を研磨装置１１のテーブル１３に載置
する前に第２の電動モータ３３が駆動され、移動部材２
８が図１において最も左側へガイドフレーム２４に沿っ
て移動される。この状態で、石材１４はテーブル１３上
に左右方向へ延びるように載置され、クランプ装置１５
によって固定される。その後、石材１４の段差１４ａが
回転砥石６２の真下に位置するように、テーブル１３を
前後方向へ移動させる。更に、テーブル１３を上昇させ
て、図３に示すように段差１４ａの底面１４ｂを回転砥
石６２の底面６２ａに接触させる。

【００２７】この時、軸支部材４５はコイルスプリング
４８によって支持部材３７側へ付勢されるため、回転砥
石６２の外周面が段差１４ｂの側面１４ｃに圧接され、
回転砥石６２の底面６２ａにおける外縁部が段差１４ａ
の底面１４ｂにおける隅部に接触される。又、チャック
５８は、シリンダ６４の伸長によって底面１４ｂ側へ押
し付けられ、回転砥石６２の底面６２ａが段差１４ａの
底面１４ｂに圧接される。

【００２８】そして、第４の電動モータ５１を駆動する
と、第１の駆動軸５４が正方向及び逆方向に２０°づつ
交互に回転される。又、第２の駆動軸５６は歯車装置５
７によって第１の駆動軸５４の回転に伴って正方向及び
逆方向に回転される。この第２の駆動軸５６の逆方向へ
の回転角度は、歯車装置５７によって正方向への回転角
度より若干小さくなる。そのため、回転砥石６２は、正
方向及び逆方向に交互に回転される。又、回転砥石６２
は、正方向への回転角度と逆方向への回転角度との差の
分だけ正方向に徐々に回転し、正方向及び逆方向への交
互の回転が９６０回繰り返されると正方向に一回転され
る。その結果、段差１４ａの底面１４ｂ及び側面１４ｃ
が回転砥石６２によって研磨され、底面１４ｂの隅部は
回転砥石６２の底面６２ａの外縁部によって研磨され
る。

【００２９】又、第２の電動モータ３３を駆動すると、
移動部材２８が図１において左側から右側へガイドフレ
ーム２４に沿って移動される。更に、第３の電動モータ
４０を駆動すると、支持部材３７が移動部材２８の第３
及び第４レール３５，３６に沿って往復動される。その
ため、回転砥石６２は、第３及び第４レール３５，３６
の長さの間で往復動しながら、全体的には段差１４ａの
延びる方向に沿って左側から右側へ向かって移動され
る。その結果、段差１４ａの底面１ｂ及び側面１４ｃ全
体が回転砥石６２によって研磨される。

【００３０】以上詳述したように本実施例では、回転砥
石６２が正方向及び逆方向に交互に回転するため、回転
砥石６２の底面６２ａにおける外縁部の周速度が従来よ
りも遅くなる。又、回転砥石６２は、正方向への回転角
度と逆方向への回転角度との差の分だけ正方向に徐々に
回転する。そのため、底面６２ａの外縁部において同一
部分が、常に段差１４ａの底面１４ｂにおいて凹凸の粗
い部分と摩擦されるのを防止することができる。その結
果、回転砥石６２の底面６２ａにおける外縁部の磨耗を
少なくできるため、底面１４ｂと底面６２ａとの接触面
積が小さくなるのを防止して、石材１４の段差１４ａを
効率良く研磨することができる。

【００３１】更に、回転砥石６２の底面６２ａにおける
外縁部の磨耗が少なくなるため、その外縁部と底面１４
ｂの隅部との間に隙間ができていた従来とは異なり、底
面１４ｂの隅部を研磨することができなくなるのを防止
することができる。又、回転砥石６２の外周面は、コイ
ルスプリング４８によって段差１４ａの側面１４ｃに圧
接されるため、底面６２ａの外縁部を底面１４ｂの隅部
に確実に接触させることができる。そのため、底面１４
ｂの隅部を確実に研磨することができる。

【００３２】又、本実施例では、回転砥石６２がガイド
フレーム２４に沿って右側から左側へ向かって移動する
だけでなく、第３及び第４レール３５，３６の長さの間
で当該レール３５，３６に沿って往復動する。そのた
め、段差１４ａの底面１４ｂ及び側面１４ｃにおいて同
一部分が回転砥石６２によって複数回研磨され、段差１
４ａをきめ細かく研磨することができる。

【００３３】尚、本発明は、例えば以下のように変更し
て具体化することもできる。 （１）本実施例において、回転砥石６２が正方向及び逆
方向に交互に回転する時の回転角度を適宜変更してもよ
い。又、移動部材２８がガイドフレーム２４の左側から
右側まで移動し終わった時に、ちょうど回転砥石６２が
正方向へ一回転するように前記回転角度を適宜変更して
もよい。この場合、段差１４ａの底面１４ｂには、回転
砥石６２の底面６２ａにおいて磨耗していない新しい部
分が常に接触するため、段差１４ａを効率良く研磨する
ことができる。

【００３４】（２）本実施例では、第２の駆動軸５６に
おいて逆方向への回転角度を正方向への回転角度より小
さくしたが、逆方向への回転角度を正方向への回転角度
よりも大きくしてもよい。

【００３５】（３）本実施例において、石材１４の研磨
する面が小さい場合には、移動部材２８をガイドフレー
ム２４に沿って移動させたり、支持部材３７を第３及び
第４レール３５，３６に沿って往復動させたりしなくて
もよい。この場合、第２の電動モータ３３，第３の電動
モータ４０及びクランク機構４２等を設けなくてもよい
ため、研磨装置１１の構成を簡略化することができる。

【００３６】（４）本実施例では、石材１４の段差１４
ａを研磨する場合について例示したが、石材１４の段差
１４ａ以外の表面を研磨してもよい。この場合も、回転
砥石６２の底面６２ａにおける外縁部の磨耗を小さくす
ることができるとともに、石材１４の表面をきめ細かく
研磨することができる。

【００３７】（５）本実施例において、粗さの異なる回
転砥石６２を粗いものから細かいものへと順次チャック
５８に取り付け、その各回転砥石６２で石材１４を研磨
してもよい。この場合、石材１４を更にきめ細かく研磨
することができる。

【００３８】（６）本実施例において、石材１４を研磨
する代わりに、木材及び金属等を研磨してもよい。次
に、以上の実施例から把握することができる請求項以外
の技術的思想をその効果とともに以下に記載する。

【００３９】請求項２記載の研磨装置において、回転砥
石を段差の側面に向かって付勢する付勢手段を設けた研
磨装置。この場合、段差の底面隅部を確実に研磨するこ
とができる。

【００４０】尚、本明細書において、ワークとは研磨さ
れる部材のことであり、石材のみならず木材や金属等そ
の他のワークを含むと定義する。

【００４１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、回転砥石
の底面外縁部の磨耗を少なくすることができるため、回
転砥石とワークとの接触面積が小さくなるのを防止し
て、ワークを効率良く研磨することができる。

【００４２】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加え、段差の底面隅部と回転砥石の底
面外縁部との間に隙間ができないため、段差のあるワー
クにおいてその段差の底面隅部を研磨することができ
る。

【００４３】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の発明の効果に加え、ワークの同一部分が複数
回回転砥石によって研磨されるため、きめ細かくワーク
を研磨することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の研磨装置を示す正面図。

【図２】ガイドフレーム，移動部材及び支持部材を示す
破断側面図。

【図３】石材及びチャックを示す破断側面図。

【符号の説明】

１１…研磨装置、１３…テーブル、１４…ワークとして
の石材、１４ａ…段差、１４ｂ…底面、２８…移動部
材、３７…支持部材、６２…回転砥石、６２ａ…底面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク（１４）に対して底面（６２ａ）
   が面接触した状態で回転するように支持された平板状の
   回転砥石（６２）と、 前記回転砥石（６２）を正方向及び逆方向へ所定回転角
   度づつ交互に回転させるとともに、逆方向への回転角度
   と正方向への回転角度とに差を設ける回転手段（Ｋ）と
   を備えた研磨装置。
2. 【請求項２】 前記回転砥石（６２）は、ワーク（１
   ４）に形成された段差（１４ａ）の底面（１４ｂ）にお
   ける隅部に、当該回転砥石（６２）の底面（６２ａ）に
   おける外縁部が接触する円板状に形成されている請求項
   １記載の研磨装置。
3. 【請求項３】 前記回転砥石（６２）は、ワーク（１
   ４）を支持するテーブル（１３）に対して平行に往復移
   動する支持部材（３７）に支持され、その支持部材（３
   ７）はテーブル（１３）に対して端から端へ平行移動す
   る移動部材（２８）に支持されている請求項１又は２記
   載の研磨装置。