JPH09254004A - ラッピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】使い勝手を良くする。 【解決手段】ワークＷの回りに一対の接触部材４０およ
び一つの中央の接触部材５０を配し、ワークＷの形状や
材質などに応じて三つの接触部材４０，５０を使い分
け、使い勝手を良くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸状のワークを回
転可能に装着し、ワークの軸線と平行な方向へ振動する
振動ヘッドに接触部材をワークの外周面に臨ませて配す
るとともに、ワークの外周と接触部材との間の隙間に研
磨テープを取り回し、前記接触部材が研磨テープを介し
てワークを押圧して研磨可能にするラッピング装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のラッピング装置としては、例え
ば、実公平６−１８７７１号公報に開示されたものがあ
る。

【０００３】すなわち、振動ヘッドに一つの接触ローラ
が支持され、接触ローラが、供給スプールから繰り出さ
れた研磨テープをワークに押し付けて、ワークが研磨さ
れ、使用済みの研磨テープが巻き取られるようになって
いるものである。研磨速度を高めるべく、ワークの単位
時間当たりの回転数を多くしたり、研磨テープの送り速
度を早くして、多くの切削量を得るようにしたり、これ
らの二つの方式を組み合わせたり、ワークの周りに、同
種の研磨装置を２ないし３台配置して、同時に接触させ
るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来方
式の接触部が１個所しかないラップング装置では、例え
ば、ワークの形状がクランジ軸や偏心部を伴なった軸で
は、あまり高速に回転させることができないこともあっ
て、十分な研磨効率の向上が得られず、また、同種の研
磨装置を２ないし３台配置しても、コストが嵩み、装置
全体は複雑、かつ大型になって、装置の占有面積の効率
がよくないという問題点があった。本発明は、このよう
な従来の問題点に着目してなされたもので、ワークの回
りに三つの接触部材を配し、ワークの形状や材質などに
応じて三つの接触部材を使い分け、使い勝手を良くする
ことができ、十分な効率の向上を図り、コストを低減
し、装置の占有面積の効率をよくすることができるラッ
ピング装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、次の各項に記載され
た事項に存する。軸状のワーク（Ｗ）を回転可能にし、
振動ヘッド（２０）をワーク（Ｗ）の軸線方向に移動可
能に装着し、ワーク（Ｗ）の軸線と平行な方向へ振動す
る振動ヘッド（２０）に接触部材をワーク（Ｗ）の外周
面に臨ませて配するとともに、ワーク（Ｗ）の外周と接
触部材との間の隙間に研磨テープ（Ｔ）を取り回し、前
記接触部材が研磨テープ（Ｔ）を介してワーク（Ｗ）を
押圧して研磨可能にするラッピング装置であって、研磨
テープ（Ｔ）を供給リール（２１）から適宜繰り出して
使用するようにしたものにおいて、ワーク（Ｗ）を間に
して両側位置および該両側位置の間の中央位置に、両側
の接触部材（４０）および中央の接触部材（５０）をそ
れぞれ配設し、前記中央の接触部材（５０）を、ワーク
（Ｗ）の軸心方向へ前進してワーク（Ｗ）を押圧する前
進位置と後退してワーク（Ｗ）から離間する後退位置と
に進退可能に振動ヘッド（２０）に支持し、ワーク
（Ｗ）を間にして対称的に配された一対のアーム部材
（３０）を閉じ位置と開き位置とに揺動可能に振動ヘッ
ド（２０）に枢支し、前記閉じ位置でワーク（Ｗ）を両
側からそれぞれ押圧し、かつ、前記開き位置でワーク
（Ｗ）からそれぞれ離間するように前記両側の接触部材
（４０）を一対のアーム部材（３０）にそれぞれ装着
し、前記研磨テープ（Ｔ）は、前記両側の接触部材（４
０）の一方から前記中央の接触部材（５０）を通り、前
記両側の接触部材（４０）の他方を経由しながら微少量
ずつ連続送り可能に配されており、両側の接触部材（４
０）および中央の接触部材（５０）は、ワーク（Ｗ）を
それぞれ押圧した状態でワーク（Ｗ）の円周を略三等分
する位置に配されており、前記一対のアーム部材（３
０）は、一つのエアシリンダ（７０）を動力源として、
リンク機構（６０）により駆動可能に構成されており、
前記両側の接触部材（４０）および中央の接触部材（５
０）は、ワーク（Ｗ）の軸線と平行な回転軸に支持され
るコンタクトロールであることを特徴とするラッピング
装置。

【０００６】次に、前記各項に記載された発明の作用を
説明する。例えば、中央の接触部材（５０）を、ワーク
（Ｗ）の軸心方向へ前進して前進位置にして、ワーク
（Ｗ）に押圧し、かつ、一対のアーム部材（３０）を開
き位置に揺動して、両側の接触部材（４０）をワーク
（Ｗ）からそれぞれ離間するようにする。

【０００７】それにより、ワーク（Ｗ）を１点接触で研
磨することができる。また、例えば、中央の接触部材
（５０）を、ワーク（Ｗ）の軸心方向と反対方向へ後退
して後退位置にし、ワーク（Ｗ）から離間し、かつ、一
対のアーム部材（３０）を閉じ位置に揺動して、両側の
接触部材（４０）をワーク（Ｗ）にそれぞれ押圧するよ
うにする。それにより、ワーク（Ｗ）を２点接触で研磨
することができる。

【０００８】さらに、例えば、中央の接触部材（５０）
を、ワーク（Ｗ）の軸心方向へ前進して前進位置にし、
ワーク（Ｗ）に押圧し、かつ、一対のアーム部材（３
０）を閉じ位置に揺動して、両側の接触部材（４０）を
ワーク（Ｗ）にそれぞれ押圧するようにする。それによ
り、ワーク（Ｗ）を３点接触で研磨することができる。

【０００９】ワーク（Ｗ）の外周と接触部材（４０）と
の間の隙間に研磨テープ（Ｔ）（Ｆ）が取り回され、接
触部材が研磨テープ（Ｔ）を介してワーク（Ｗ）を両側
から押圧しており、振動ヘッド（２０）が振動すると、
研磨テープ（Ｔ）がワーク（Ｗ）を研磨する。研磨テー
プ（Ｔ）の摩耗により、研磨テープ（Ｔ）は供給リール
（２１）から少量ずつ送り出されて使用される。ワーク
（Ｗ）が回転し、かつ、軸方向へ移動することで、ワー
ク（Ｗ）全体が研磨される。

【００１０】前記研磨テープ（Ｔ）は、前記両側の接触
部材（４０）の一方から前記中央の接触部材（５０）を
通り、前記両側の接触部材（４０）の他方を経由しなが
ら微少量ずつ連続送り可能に配されているので、使用済
み研磨テープ（Ｔ）を巻き取るようにすれば、未使用の
研磨テープ（Ｔ）が各接触部材へ送られるようになり、
研磨能率を向上することができる。

【００１１】両側の接触部材（４０）および中央の接触
部材（５０）は、ワーク（Ｗ）をそれぞれ押圧した状態
でワーク（Ｗ）の円周を略三等分する位置に配されてい
るので、各接触部材にワーク（Ｗ）の円周の略三分の一
を割り当てることになり、例えば、ワーク（Ｗ）の略三
分の一周を研磨し終えた際の使用済み研磨テープ（Ｔ）
の終端が、隣接する略三分の一周を研磨し終えた際の使
用済み研磨テープ（Ｔ）の始端に連続するようにし、そ
の際に、使用済みの研磨テープ（Ｔ）を一度に巻き取る
ようにすれば、未使用の研磨テープ（Ｔ）が一度に各接
触部材へ送られるようになり、研磨能率を向上すること
ができる。

【００１２】前記一対のアーム部材（３０）は、一つの
エアシリンダ（７０）を動力源として、リンク機構（６
０）により駆動可能に構成されているので、エアシリン
ダ（７０）の空気圧や、リンク機構（６０）の構成に配
慮すれば、三つの接触部材がワーク（Ｗ）を押圧する力
がほぼ同じになり、均一な研磨を容易にすることができ
る。前記両側の接触部材（４０）および中央の接触部材
（５０）は、ワーク（Ｗ）の軸線と平行な回転軸に支持
される接触ローラであるので、研磨テープ（Ｔ）の送り
時の摩擦が少なくなり、研磨テープ（Ｔ）を容易に繰り
出し、巻き取ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の一形態を説明する。各図は本発明の実施の一形態例を
示している。図１〜図７に示すように、ベッドには主軸
台と心押し台とが載置され、主軸台と心押し台とにワー
クＷが回転可能に支持されている。

【００１４】ワークＷの側方には、前後一対のベース板
を有して成るベースプレート１７が配され、ベースプレ
ート１７には、ワークＷの外周面Ｗ１を研磨可能な研磨
テープＴの供給リール２１が回転軸２２を中心にして回
転可能にかつ着脱可能に支持され、同じく研磨テープＴ
の巻取リール２５が回転軸２６を中心にして回転可能に
かつ着脱可能に支持されている。研磨テープＴには、布
を基材にした研磨布紙またはポリエステルフィルムをベ
ースにした研磨フィルムが使用されている。

【００１５】ベースプレート１７のベース板にはスライ
ド軸１８，１８が架設され、各スライド軸１８により振
動ヘッド２０がワークの軸線方向と平行な方向に振動可
能に支持されている。ベースプレート１７には、振動ヘ
ッド２０の駆動源である駆動モータ８０が支持され、駆
動モータ８０のモータ軸８１には偏心軸８２が軸継手で
固結され、偏心軸８２には軸受部材８３を介して連接部
材８４が相対的に回転可能に支持されている。連接部材
８４の先端部が振動ヘッド２０のブロックに連結ピン８
５によって接続している。

【００１６】ワークＷの軸方向へ沿ってその外周面Ｗ１
を両側から挟むように一対のアーム部材３０，３０が複
数配され、各アーム部材３０は前後一組のアームプレー
トにより構成されている。一対のアーム部材３０，３０
の各先端部には、サイドコンタクトロールである両側の
接触部材４０がそれぞれ装着されている。アーム部材３
０や接触部材４０等は、ワークＷを中心にして対称的に
配されている。アーム部材３０は枢軸１６により閉じ位
置と開き位置とに揺動可能に振動ヘッド２０に枢支され
ている。

【００１７】各アーム部材３０の基端部には内側に突出
する入力突起３１がそれぞれ形成されている。入力突起
３１は、リンク機構６０を介して駆動源であるエアシリ
ンダ７０に連結されている。入力突起３１にはリンク機
構６０を構成する連接ロッド６２が連結され、連接ロッ
ド６２は、側方へ延設され、連接ロッド６２の側端部が
連結プレート６３を介してエアシリンダ７０の出力ロッ
ド７１に連結されている。出力ロッド７１の先端部には
案内ブロックが支持され、案内ブロックがガイドロッド
により側方へ移動可能に案内支持されている。

【００１８】振動ヘッド２０には、ワークＷの側方、す
なわち、両側の接触部材４０の略中央位置にあって、ワ
ークＷの軸心方向に進退可能にセンタコンタクトロール
である中央の接触部材５０が支持されている。中央の接
触部材５０は、駆動源であるエアシリンダ７５の出力ロ
ッド７６にホルダ７７を介して支持されている。接触部
材４０および中央の接触部材５０は、ワークＷを押圧し
た状態では、ワークＷの円周を略三等分するような位置
に配されている。

【００１９】ベースプレート１７には、案内ローラ３７
および送りローラ３８が回転可能に装着されている。同
じように、アーム部材３０の基端部３２の内側および外
側にはガイドローラ３９，３９がそれぞれ装着されてい
る。供給リール２１から繰り出された研磨テープＴは、
アイドラ３７ａ〜案内ローラ３７〜外側のガイドローラ
３９〜一側の接触部材４０〜一方の内側のガイドローラ
３９〜中央の接触部材５０〜他方の内側のガイドローラ
３９〜他側の接触部材４０〜外側のガイドローラ３９〜
送りローラ３８〜アイドラ３８ａを経て巻取リール２５
へ配索されている。

【００２０】次に作用を説明する。研磨テープＴをワー
クＷの外周面Ｗ１と一側の接触部材４０との間に通し、
ワークＷの外周面Ｗ１と中央の接触部材５０との間に通
し、中央のワークＷの外周面Ｗ１と他側の接触部材４０
との間に通すようにして取り回す。研磨テープＴは、研
磨の経過に応じて供給リール２１から少量ずつ繰り出し
可能になっている。

【００２１】駆動モータ８０が作動すると、偏心軸８２
が回転し、偏心軸８２が偏心しているので、連接部材８
４が図４において紙面で上下方向へ振動し、それによ
り、振動ヘッド２０がワークＷの軸線方向と平行な方向
へ振動する。ワークＷは研磨に応じて軸回りに回転す
る。そしてワークＷの全周が研磨終了すると、ラッピン
グ装置はワークの軸方向に移動して、次の部位の研磨を
行なう。研磨は、例えば、ワークの全長に渡って連続し
て行なわれる場合や、ワークの両端部のみ行ない中央部
は行なわない場合などがある。一つのワークに対して全
ての研磨が終了すると、次の工程の研磨に移行する。

【００２２】例えば、ワークＷが研磨テープＴの消費量
が多い軟切削材（アルミ、銅）などの場合には、エアシ
リンダ７５を作動させて、図１において出力ロッド７６
を側方へ突出させ、中央の接触部材５０を、ワークＷの
軸心方向へ前進して前進位置にして、ワークＷに押圧
し、かつ、エアシリンダ７０を作動させて、出力ロッド
７１を没入させ、連接ロッド６２を側方へ押し込んで、
一対のアーム部材３０を開き位置に揺動して、接触部材
４０をワークＷからそれぞれ離間するようにする。それ
により、図８の（ｃ）に示すように、ワークＷを中央の
接触部材５０のみの１点接触で研磨することができる。

【００２３】また、例えば、ワークＷが研磨長のやや長
い軸やピストンロッドなどの場合には、エアシリンダ７
５を作動させて、図１において出力ロッド７６を側方へ
没入させ、中央の接触部材５０を後退位置に後退し、ワ
ークＷから離間し、かつ、エアシリンダ７０を作動し
て、出力ロッド７１を突出させ、連接ロッド６２を側方
へ引っ張って、一対のアーム部材３０を閉じ位置に揺動
して、両側の接触部材４０をワークＷにそれぞれ押圧す
るようにする。それにより、図８の（ｂ）に示すよう
に、二つの接触部材４０のみの２点接触でワークＷを研
磨することができる。 さらに、例えば、ワークＷが研
磨幅の短い各種の軸やクランクシャフトなどの場合に
は、接触部材４０をワークＷに押圧した状態に維持し、
同時に、エアシリンダ７５を作動させて、中央の接触部
材５０を、ワークＷの軸心方向へ前進して前進位置にし
て、ワークＷに押圧すればよい。それにより、図８の
（ａ）に示すように、ワークＷを一対の接触部材４０お
よび中央の接触部材５０の３点接触で研磨することがで
きる。

【００２４】研磨テープＴは、研磨の経過に応じて、一
対の接触部材４０の一方から中央の接触部材５０を通
り、他方の接触部材４０を経由しながら微少量ずつ連続
送り可能に配されているので、使用済み研磨テープＴを
巻き取るようにすれば、未使用の研磨テープＴが各接触
部材４０，５０へ送られるようになり、研磨能率を向上
することができる。

【００２５】このとき、図９に示すように、一対の接触
部材４０および中央の接触部材５０は、ワークＷをそれ
ぞれ押圧した状態でワークＷの円周を略三等分する位置
に配されているので、各接触部材４０および中央の接触
部材５０にワークＷの円周の略三分の一を割り当てるこ
とになり、例えば、図９の（ａ）から（ｂ）に示すよう
に、研磨が進み（太い線が使用済み研磨面）、やがて、
図９の（ｃ）に示すように、ワークＷの略三分の一周を
研磨し終えた際の使用済み研磨テープＴの終端が、隣接
する略三分の一周を研磨し終えた際の使用済み研磨テー
プＴの始端に連続するようになった際に、図９の（ｄ）
に示すように、使用済みの研磨テープＴを一度に巻き取
るようにすれば、未使用の研磨テープＴが一度に各接触
部材へ送られるようになる。すなわち、図９の（ｂ）か
ら（ｄ）を繰り返すようにして、研磨を進めれば、新た
な研磨テープＴが一度に取り替えられ、研磨能率をさら
に向上することができる。ワークＷの外周面Ｗ１に押圧
する力を調整するには、エアシリンダ７０，７５の各空
気圧で行なう。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係るラッピング装置によれば、
ワークの回りに三つの接触部材を配し、ワークの形状や
材質などに応じて三つの接触部材を使い分け、使い勝手
を良くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＩ−Ｉ線断面図である。

【図２】本発明の実施の一形態を示すラッピング装置の
要部平面図である。

【図３】本発明の実施の一形態を示すラッピング装置の
要部側面図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【図７】本発明の実施の一形態を示すラッピング装置の
装着状態正面図である。

【図８】本発明の実施の一形態を示すラッピング装置の
作用説明図である。

【図９】本発明の実施の一形態を示すラッピング装置の
作用説明図である。

【符号の説明】

Ｗ…ワーク Ｗ１…外周面 Ｔ…研磨テープ ２０…振動ヘッド ２１…供給リール ２５…巻取リール ３０…アーム部材 ３１…入力突起 ３７…案内ローラ ３８…送りローラ ３９…ガイドローラ ４０…両側の接触部材 ５０…中央の接触部材 ６０…リンク機構 ７０…エアシリンダ ８０…駆動モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸状のワークを回転可能に装着し、ワーク
   の軸線と平行な方向へ振動する振動ヘッドに接触部材を
   ワークの外周面に臨ませて配するとともに、ワークの外
   周と接触部材との間の隙間に研磨テープを取り回し、前
   記接触部材が研磨テープを介してワークを押圧して研磨
   可能にするラッピング装置であって、研磨テープを供給
   リールから適宜繰り出して使用するようにしたものにお
   いて、 ワークを間にして両側位置および該両側位置の間の中央
   位置に、両側の接触部材および中央の接触部材をそれぞ
   れ配設し、 前記中央の接触部材を、ワークの軸心方向へ前進してワ
   ークを押圧する前進位置と後退してワークから離間する
   後退位置とに進退可能に振動ヘッドに支持し、 ワークを間にして対称的に配された一対のアーム部材を
   閉じ位置と開き位置とに揺動可能に振動ヘッドに枢支
   し、前記閉じ位置でワークを両側からそれぞれ押圧し、
   かつ、前記開き位置でワークからそれぞれ離間するよう
   に前記両側の接触部材を一対のアーム部材にそれぞれ装
   着し、 前記研磨テープは、前記両側の接触部材の一方から前記
   中央の接触部材を通り、前記両側の接触部材の他方を経
   由しながら微少量ずつ連続送り可能に配されており、 両側の接触部材および中央の接触部材は、ワークをそれ
   ぞれ押圧した状態でワークの円周を略三等分する位置に
   配されており、 前記一対のアーム部材は、一つのエアシリンダを動力源
   として、リンク機構により駆動可能に構成されており、 前記両側の接触部材および中央の接触部材は、ワークの
   軸線と平行な回転軸に支持されるコンタクトロールであ
   ることを特徴とするラッピング装置。