JPH0911110A - 小形コンタクトホイル型研磨機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルト研磨機のコンタクトホイルのワ−クに
対する加圧力を制御して、ワ−クを把持するロボットを
単純化する。 【構成】 第１モ−タ７で駆動する研磨ベルト１の走行
に直交して突出したコンタクトホイル５を、第２モ−タ
１６で駆動するヒステレシスクラッチ１４によって揺動
させ、コンタクトホイル５の加圧力を制御する。例え
ば、研磨ベルト１の表面あらさが低下すると、第１モ−
タ７の回転数が上昇し、この信号をヒステレシスクラッ
チ１４に入力すれば、コンタクトホイル５の加圧力が増
し、研磨が所定にもどり、ワ−ク用ロボットは単純でよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスタ−ビンエンジン
用ブレ−ド等を研磨加工するための小形コンタクトホイ
ル型研磨機に関し、殊に、この研磨機のコンタクト性能
を向上させることにより、ブレ−ド等のワ−クを把持す
るロボットにおける教示（ティ−チング）の負担を軽減
化しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来、この種のコンタクトホ
イル型研磨機によってガスタ−ビンエンジン用ブレ−ド
を研磨することは知られている（例えば、特公平２−５
８０５５号公報参照）。

【０００３】この公報で示された研磨機では、機台にコ
ンタクトホイルを空気シリンダを介して取付けると共
に、ブレ−ドもこれに対向して取付けており、しかも、
空気シリンダを２つの水平および垂直に向けたシリンダ
で構成して、ワ−クに対する研磨ベルトの加圧力を比較
的に一定にしようとしている。

【０００４】しかしながら、かかるブレ−ド用研磨機で
は、ブレ−ドの先端で肉盛りした部分のみは研磨できる
ものの、空気シリンダの摺動抵抗等によって加圧力に誤
差が生じ、しかも、ブレ−ドの先端部、腹部および背部
の全表面を研磨することはできない。

【０００５】そのため、ブレ−ドの全表面を研磨しよう
とすれば、ブレ−ドを人手か、ロボットに把持させ、コ
ンタクトホイルに対し接触させながら研磨することにな
る。

【０００６】ところで、例えば曲面形状をもつタ−ビン
ブレ−ドを研磨する場合、先ず、ブレ−ドの表面と最も
高く突出している砥粒とが接触し、次いで、ブレ−ドを
コンタクトホイルへ押付けて押圧力を加えると、ベルト
の基材が圧縮され、ブレ−ドはベルトの方へ食込み複数
の砥粒が研磨に関与する。更に、この押圧力を増せば、
ベルト基材の弾性変形を越えるので、砥粒はベルト基材
にめり込むか、砥粒が接着層から脱落する。この場合、
コンタクトホイルに弾性体を用いれば、ベルト基材の弾
性変形が補助される。このように加圧力を加減して、ブ
レ−ド表面の平滑研磨を得ようとするので、ブレ−ドと
のかかる加圧力は、きわめて重要となる。

【０００７】したがって、ブレ−ドをロボットに把持さ
せ、曲面形状の表面を研磨しようとすれば、ロボットの
教示に負担がかかる、という問題があった。

【０００８】そこで本発明の目的とするところは、 ワ−クを把持するロボットへの教示の負担を軽くする
と共に、ロボットの制御部の機能負担も軽減化する。 既存のコンタクトホイル型研磨機に付加する装置を可
及的に簡素化して、全体価格を低廉化する。 コンタクトホイル型研磨機の全体構造をコンパクト化
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の要旨とするところは、１）第１の電動機で
駆動される無端研磨ベルトの走行方向に直交して突出さ
れたコンタクトホイルを備えた研磨機において、前記コ
ンタクトホイルを支持する支持部材と、該支持部材にそ
の一端が取付けられ、他端がヒステレシスクラッチまた
はパウダクラッチの出力側に固着された揺動部材と、該
クラッチを駆動する第２の電動機と、からなることを特
徴とする小形コンタクトホイル型研磨機にあり、また、
２）コンタクトホイルにより研磨するワ−クをロボット
に把持させることを特徴とする請求項１の小形コンタク
トホイル型研磨機にある。

【００１０】

【実施例】本発明を添付図面に示す実施例により詳細に
述べる。図１は本発明の実施例の斜視模式図、図２は図
１の要部側面図、図３は図２の平面図である。

【００１１】本実施例は、例えばガスタ−ビンエンジン
のタ−ビンブレ−ドの全表面を研磨するのに好都合な小
形コンタクトホイル型研磨機であって、特に、ワ−クで
あるブレ−ドをロボットに把持させて研磨を行うのに都
合がよい。

【００１２】先ず、本実施例のコンタクトホイル型研磨
機の概要を述べる。図１において、１は無端状研磨ベル
トであって、この研磨ベルト１は、次のように配置され
たホイル群に掛架されている。

【００１３】すなわち、上下方向に比較的間隔をあけて
配置された駆動ホイル２とアイドルホイル３、これらの
駆動ホイル２とアイドルホイル３との間で、かつ、前面
側（作業側）に配置された小間隔の上下１対のスナップ
ホイル４，４、これらのスナップホイル４，４の間で、
かつ、前面側に配置（研磨ベルト１の走行直交方向に突
出）された鋼製またはゴム製のコンタクトホイル５、か
ら成るホイル群に研磨ベルト１が掛架されている。な
お、図示しないが、この研磨ベルト１に張力を与えるた
めのテンションホイルが後面側に揺動自在に配置されて
いる。

【００１４】そして、スナップホイル４，４とコンタク
トホイル５とは、図２および図３に示すように１つの支
持部材６により支持されている。

【００１５】したがって、ワ−ク研磨時には駆動ホイル
２をベルト駆動モ−タ（これを第１の電動機ともいう）
７により駆動すれば、研磨ベルト１は走行するので、コ
ンタクトホイル５に対し、不図示のワ−ク（例えば、タ
−ビンブレ−ド）を接触させて、ワ−クの表面を研磨す
る。

【００１６】以上の構成は、公知の小形コンタクトホイ
ル型研磨機と、大略同じであるが、本実施例では、ワ−
クとコンタクトホイル５との接触時の力、すなわち加圧
力を一定にするための加圧力保持装置を付加している。
したがって、既存の研磨機が利用でき、安価になり、ま
た、全体がコンパクトになる。

【００１７】すなわち、図２および図３において、支持
部材６は側面視で三角状の板体で構成され、各頂点にス
ナップホイル４，４とコンタクトホイル５が、それぞれ
回動自在に取付けられている。

【００１８】この支持部材６の側面には、垂直状揺動ア
−ム８の先端側が固着され、この垂直状揺動ア−ム８の
基端側は枢支軸９を介して可動基板１０に取付けられて
いる。この枢支軸９は可動基板１０上に設けられた軸受
部材１１で支持されている。したがって、支持部材６は
可動基板１０に対しＡ矢印のように前後方向に揺動す
る。

【００１９】また、支持部材６には、両端にボ−ル継手
１２，１２をもち、かつ、往復動する水平ロッド１３
（図１の水平ロッドと図２ないし図３のものとは異なる
形状にしている）を取付けており、図３に示すように、
この水平ロッド１３の一端は、ボ−ル継手１２を介し
て、ヒステレシスクラッチ１４の出力側に連結されてい
る。すなわち、ヒステレシスクラッチ１４の出力側に垂
直状回動ア−ム１５の基部側が固着され、この回動ア−
ム１５の先端側に水平ロッド１３の一端が、ボ−ル継手
１２を介して連結されている。したがって、符号１２，
１３，１５の部材が揺動部材となる。

【００２０】そして、このヒステレシスクラッチ１４は
減速機（不図示）を介して加圧力用モ−タ（これを第２
の電動機ともいう）１６に接続され、約３００ｒｐｍで
回転する。

【００２１】したがって、ワ−ク研磨時には、加圧力用
モ−タ１６を駆動すれば、ヒステレシスクラッチ１４を
介して、回動ア−ム１５が回動しようとして、水平ロッ
ド１３を前進させるので、支持部材６も一体となって前
進する。その結果、コンタクトホイル５が前進してワ−
クに対し２００〜２０００ｇ範囲内の特定の加圧力を与
え、ワ−クを研磨する。

【００２２】このとき、研磨作業の進行に伴い、研磨量
は次第に低下し、研磨ベルト１の表面あらさも時間と共
に小さくなる。かかる変化によって研磨ベルト１の走行
速度（回転数）は上昇するので、このときのベルト駆動
モ−タ７の回転数を検出し、この信号をヒステレシスク
ラッチ１４に入力すれば、支持部材６が前進し、コンタ
クトホイル５の加圧力の増加が図られ、初期設定の加圧
力が維持できる。

【００２３】ここで、ヒステレシスクラッチ１４（例え
ば、株式会社神戸製鋼所製のもの）とは、純粋に電磁力
のみでトルクを伝達制御するもので、小形非接触式クラ
ッチのうち、きわめて高精度な定トルク特性を備えてお
り、したがって、きわめて精密な制御を行うことができ
る。

【００２４】なお、本実施例のヒステレシスクラッチ１
４に代え、本発明では、電磁パウダクラッチを用いても
よい。この電磁パウダクラッチは静止部分と回転部分と
からなり、静止部分にはコイルを内蔵した電磁石部分
（ヨ−ク）を、回転部分には駆動側となるシリンダおよ
び被動側となるロ−タを設けている。そして、シリンダ
とロ−タとの間隔に電磁パウダを挿入しているクラッチ
で、トルク伝達・制御を精密に行うものでる。

【００２５】次に、垂直状揺動ア−ム８を、常時、垂直
状に保持する装置について、すなわち、ワ−クの形状に
ならって姿勢を整える装置について述べる。この揺動ア
−ム８は、前記のように可動基板１０上に設けられた軸
受部材１１の枢支軸９によって支持されている。この枢
支軸９の他端にエンコ−ダ１７を取付け、このエンコ−
ダ１７の回転量検出により、可動基板１０を前後進させ
るパルスモ−タ（第３の電動機ともいう）１８を駆動す
るようにしている。その結果、エンコ−ダ１７の信号に
よりパルスモ−タ１８が駆動され、可動基板１０は、そ
の信号にしたがって前後進するので、揺動ア−ム８は常
に垂直状態を保持できる。

【００２６】そして、揺動ア−ム８が過剰に前進するこ
とを防ぐため、揺動ア−ム８の下端にストッパ−用足２
０を設け、この足２０を可動基板１０に設けたストッパ
−２１に当接するようにしている。したがって、ヒステ
レシスクラッチ１４にとって好都合となる。

【００２７】次に、可動基板１０を基台２２に取付ける
構造について述べる。可動基板１０は、基台２２上に設
けた１対のスライドレ−ル２３に載置されている。すな
わち、このスライドレ−ル２３に可動基板１０の下面に
設けた複数のスライダ−２４，２４……が載置されてい
る。また、可動基板１０の下面にはスクリュ−軸用ブラ
ケット２５が設けられ、このブラケット２５に、前記パ
ルスモ−タ１８に直結したボ−ルスクリュ−２６が貫通
して螺入している。このボ−ルスクリュ−２６は基台１
９上に設けた軸受２７，２７で支持されている。なお、
２８はカップリングを示す。

【００２８】次に、本実施例の作用を述べる。ワ−クを
研磨するためベルト駆動モ−タ７を駆動すると、研磨ベ
ルト１はコンタクトホイル５等を回巻して走行する。こ
のとき、コンタクトホイル５は、スナップホイル４，４
を介して、研磨ベルト１の張力に直交して突出した位置
に配置されているので、コンタクトホイル５の前後進さ
せる力に対し研磨ベルト１の張力は無関係となる。そし
て、ヒステレシスクラッチ１４に所定の一定トルクまた
は可変トルクを予め与えて、加圧力用モ−タ１６を駆動
すれば、回動ア−ム１５が回動しようとして、水平ロッ
ド１３を前進させるので、支持部材６も前進し、コンタ
クトホイル５が前進して、ワ−クに対し所定の加圧力を
与える。したがって、ワ−ク側では単純な把持機能でワ
−クを把持しておればよく、したがって、研磨ベルト１
のあらさが低下しても、また、ワ−クの研磨部位により
加圧力が変動しても、前記ベルト駆動モ−タ７の信号に
よりコンタクトホイル５の前後進を制御して、加圧力一
定の研磨ができる。

【００２９】なお、本実施例では、ワ−クをタ−ビンブ
レ−ドにしているが、本発明はこれに限らず、他のワ−
ク、例えば小形自動車部品（カムシャフト、ピストン
等）や家電製品や家庭用品等であってもよい。勿論、ワ
−クを把持するのはロボットに限らず、人手であっても
よい。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、ベルト研磨機のコンタ
クトホイルを支持する部材を、ヒステレシスクラッチま
たはパウダクラッチにより前後進させてワ−クに所定の
加圧力を与えるので、ワ−クの研磨仕上げがムラなく向
上すると共に、ひいては、ワ−クを把持するロボット等
の負担（例えば、ロボットの教示時間は、通常、５〜６
時間かかるが、これを２０〜３０分に短縮できる）を軽
減することができる。しかも、これらのクラッチを用い
たので、加圧力の制御が正確にでき、デリケ−トな研磨
にとって好都合となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の斜視模式図である。

【図２】図１の要部側面図である。

【図３】図２の平面図である。

【符号の説明】

１…研磨ベルト、５…コンタクトホイル、６…支持部
材、７…ベルト駆動モ−タ、１３…水平ロッド、１４…
ヒステレシスクラッチ、１５…回動ア−ム、１６…加圧
力用モ−タ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の電動機で駆動される無端研磨ベル
   トの走行方向に直交して突出されたコンタクトホイルを
   備えた研磨機において、 前記コンタクトホイルを支持する支持部材と、該支持部
   材にその一端が取付けられ、他端がヒステレシスクラッ
   チまたはパウダクラッチの出力側に固着された揺動部材
   と、該クラッチを駆動する第２の電動機と、からなるこ
   とを特徴とする小形コンタクトホイル型研磨機。
2. 【請求項２】 コンタクトホイルにより研磨するワ−ク
   をロボットに把持させることを特徴とする請求項１の小
   形コンタクトホイル型研磨機。