JPH11221752A

JPH11221752A - 磁力線ビーム加工システム

Info

Publication number: JPH11221752A
Application number: JP2835898A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Shinpo; 義憲新保; Isao Matsuo; 勲松尾
Original assignee: KYOEI DENKO KK
Current assignee: KYOEI DENKO KK
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 1999-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】大量のワークを短時間で、高精度かつ効率良く
ワーク表面のバリ取り、研磨及び洗浄等の加工を行う。【解決手段】外面から内部にかけて狭幅のスリットが形
成された非磁性体からなるワーク１と、三次元空間を自
由に移動可能にされた作動軸２ａを有するロボット２
と、前記作動軸２ａに装着されたワーク把持装置３と、
該ワーク把持装置３に複数配設されたチャック装置１７
と、該チャック装置のチャック部を回動させるワーク回
動用モータと、前記ロボット２の周囲に配設され、ワー
クを列状に配置してなるワーク供給装置１３、内部に磁
気研磨材が充填された磁極ユニット７、該磁極ユニット
７に連結された振動発生機構６とを備えた構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミ、ステンレ
ス、合成樹脂等の非磁性体からなる精密部品の製造に適
用され、表面のバリ取り、研磨及び洗浄等の加工を行う
磁力線ビーム加工システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルミ等の非磁性体からなる精密
部品の内部や手の届かない面のバリ取り作業は困難を極
めている。例えば、コンピュータ用のハードディスクド
ライブ（ＨＤＤ）の磁気ヘッド用キャリッジ部材のよう
にミクロンオーダーの加工精度を必要する精密部品は、
押し出し成形か引き抜き成形により成形した長尺物を多
数のブロックに切断し、これを切削加工する方法がとら
れている。

【０００３】図１５は、上記キャリッジ部材の斜視図を
示し、キャリッジ部材１は、基部１ａと、この基部１ａ
から平行に延びるように櫛状に切削加工された複数のプ
レート部（アーム部）１ｂとを備え、プレート部１ｂ間
に多数のスリット１ｆが形成された構造になっている。
なお、１ｇ、１ｈはネジを通すための穴である。前記基
部１ａには支持軸穴１ｃが形成されるとともに、平面視
で略三角形状に形成された各プレート部１ｂの先端部に
は、磁気ヘッドを取りつけるためのヘッド取付孔１ｄ
と、プレート部１ｂの軽量化のための開口１ｅとが切削
加工により形成されている。そして、複数のアーム部１
ｂがＨＤＤの複数のディスク間に張り出すように移動し
磁気ヘッドがディスクの情報を読み取るように構成され
る。各プレート部１ｂの外周や、孔１ｃ、１ｄ、開口１
ｅの角部には切削によりバリが発生するので、このまま
組み立てるとバリがディスクに接触してディスク面を傷
を付けたり、ディスクとヘッドの間にバリが挟まった
り、バリがＨＤＤ稼働中にディスク上に落下してディス
クやヘッドが破損してしまうという大問題があるため、
各部のバリ取り及び面取りを確実に行う必要がある。さ
らに、その後のハードディスク組立工程においてプレー
ト部１ｂに被膜や異物が付着してしまう場合もあり、こ
のような被膜や異物も確実に洗浄除去する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たキャリッジ部材１の場合、櫛状のプレート部１ｂの内
部の孔１ｃ、１ｄや開口１ｅの角部に発生するバリ取り
は、加工工具が内部に入り込めないため自動化が困難で
あり、多くの人手をかけてブラシがけを行わざるを得
ず、単なる仕上げ処理のために多大な加工コストをかけ
ているのが現状である。また、人手を使っての手作業の
バリ取り方法においても、複雑に構成された上記キャリ
ッジ部材１の内部に対しては加工処理が不可能な場合が
あり、このためにキャリッジ部材１の構造を簡単なもの
に変更せざるを得ないことから、キャリッジ部材１の小
型化、軽量化を妨げているという問題を有している。こ
のような状況は、上記キャリッジ部材１のみならず、外
面に幅の狭いスリットを有し内部に開口部又は孔を有す
る精密部品の表面加工或は表面処理を行う場合にも存在
し、種々の製品の製造の可能性を妨げているという問題
を有している。

【０００５】さらに、このバリ取りに対して電解研磨や
ショット掛け、或は超音波研磨等の方法を採用すること
も考えられるが、ミクロン精度で作られている部品の元
の形状を崩してしまうという問題を有している。

【０００６】一方、磁界内でワーク（加工対象物）を研
磨処理する技術は、例えば特公昭５７−１３８９号公報
により知られている。しかしながら、この方式はワーク
が非磁性体の場合を考慮しておらず強磁性研磨材を用い
るため、アルミ等の比較的柔らかいワークの表面を傷つ
けてしまうという問題を有し、また、強磁性研磨材の中
でワーク側を振動させるため、ワークに強い力が作用し
ワークを保持することが困難であるという問題を有し、
特に大量のワークを自動加工する場合にワークを着脱自
在でかつ強力に保持するための装置が困難であるという
問題を有している。さらに、図１５に示したキャリッジ
部材１を研磨しようとする場合、前記方式は、ワークを
単に上下方向に振動させる方式のため、櫛状のプレート
部１ｂの内部の孔１ｃ、１ｄや開口１ｅの角部に発生す
るバリ取りは困難であるという問題を有している。

【０００７】この問題を解決するために、本出願人は、
特願平９−３１１３２号において、磁極間に形成された
磁界内に磁気研磨材を保持させ磁気ブラシを形成した状
態とし、該磁気ブラシ中に狭幅のスリットを有する非磁
性体のワークを配置し、前記磁極とワークを相対的に振
動させることにより、スリットの表面を加工することを
特徴とする磁力線ビーム加工方法を提案し、また、特願
平９−１０１３６３号において、振動発生機構及び磁極
ユニットの具体的な構造を提案している。

【０００８】これらの発明は、ワークを非磁性体に限定
した場合に、磁力線がワーク内部を自由に通過し、この
透過した磁力線に磁気ブラシを保持させて磁気力をワー
クに作用させることができることに着目し、外面から内
部にかけて狭幅のスリットを有するワークに対して、高
精度かつ効率良くワークの表面のバリ取り、研磨及び洗
浄等の加工を行うことができ、しかも、ワーク内部の加
工すべき箇所に狙いを定めてワークの表面のバリ取り、
研磨及び洗浄を高精度かつ効率良く行うことができる。

【０００９】しかしながら、上記発明は、少数のワーク
を加工する技術を提案したもので、大量のワークを短時
間で加工する場合には、大量のワークの供給、ワークの
保持、ワークの位置決め、ワークの揺動、ワークの洗浄
等について、解決しなければならない多くの課題を有し
ている。

【００１０】本発明は、上記課題を解決するものであっ
て、外面から内部にかけて狭幅のスリットを有する非磁
性体のワークであって、しかも大量のワークを短時間
で、高精度かつ効率良くワーク表面のバリ取り、研磨及
び洗浄等の加工を行うことができる磁力線ビーム加工シ
ステムを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項１記載の磁力線ビーム加工システム
は、外面から内部にかけて狭幅のスリット１ｆが形成さ
れた非磁性体からなるワーク１と、三次元空間を自由に
移動可能にされた作動軸２ａを有するロボット２と、前
記作動軸２ａに装着されたワーク把持装置３と、該ワー
ク把持装置３に複数配設されたチャック装置１７と、該
チャック装置のチャック部１７ｂを回動させるワーク回
動用モータ４５と、前記ロボット２の周囲に配設され、
ワークを列状に配置してなるワーク供給装置１３、内部
に磁気研磨材が充填された磁極ユニット７、該磁極ユニ
ット７に連結された振動発生機構６とを備えたことを特
徴とし、請求項２記載の発明は、請求項１において、前
記磁極ユニット７内で、ワークのスリット１ｆ面を水平
とした状態でワーク回動用モータ４５により所定角度α
回動させる工程と、ワークのスリット面をロボット２に
より所定角度β傾斜させる工程とを備えることを特徴と
し、請求項３記載の発明は、請求項２において、前記チ
ャック装置１７の内部からチャック部１７ｂにエアを供
給することを特徴とし、請求項４記載の発明は、請求項
１に、前記チャック装置のチャック部をエアにより清掃
するチャック清掃装置９と、ワークの位置を決定するワ
ーク位置決め部材１２と、加工されたワークを排出し洗
浄するワーク洗浄装置１０とを付加したことを特徴とす
る。なお、上記構成に付加した番号は、本発明の理解を
容易にするために図面と対比させるもので、これにより
本発明が何ら限定されるものではない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明の磁力線ビーム
加工システムの１実施形態を示す全体斜視図である。

【００１３】図１において、本発明の磁力線ビームシス
テムは、概略、床に固定された架台４と、架台４上に固
定されたロボット２と、ロボット２先端の作動軸２ａに
装着されたワーク把持装置３と、電動モータ５に連結さ
れた振動発生機構６と、振動発生機構６に摺動ロッド６
ａを介して連結された複数（図では１０台）の磁極ユニ
ット７と、エア吸引ハウジング９ａ、嵌合穴９ｂおよび
エア吸引装置９ｃを有するチャック清掃装置９と、内部
に洗浄油が充填されたワーク洗浄装置１０と、オイル溜
１１ａおよびオイルポンプ１１ｂを有する加工油供給装
置１１と、天井から吊り下げられたプレート状のワーク
位置決め部材１２と、ワーク供給装置１３と、ワーク収
納装置１５と、制御ボックス１６とから構成されてい
る。

【００１４】ロボット２は、複数の関節２ｂ、２ｃ、２
ｄ、２ｅを有し、これにより作動軸２ａすなわちワーク
把持装置３が三次元空間を自由に移動可能に構成されて
いる。ワーク把持装置３には、１０台の磁極ユニット７
に対応して１０個のチャック装置１７が取り付けられ、
このチャック装置１７の先端にワーク１（例えば、図１
５のキャリッジ部材）が保持されている。

【００１５】図２は、図１の振動発生機構及び磁極ユニ
ットの一部を示す斜視図である。振動発生機構６は、架
台４上に固定された軸受１９、１９と、軸受１９、１９
間に回転自在に枢支され、電動モータ５に連結された回
転軸２０と、回転軸２０に固定された複数の偏心カム２
１と、偏心カム２１に装着された作動プレート２２と、
この作動プレート２２に連結された摺動ロッド６ａを備
え、回転軸２０の回転を偏心カム２１により摺動ロッド
６ａの往復運動に変換するようにしている。

【００１６】摺動ロッド６ａの先端には磁極ユニット７
が連結されている。各磁極ユニット７は、基台２３と、
基台２３上に対向するように配設された一対の磁極支持
部材２５と、この磁極支持部材２５に対向するように配
置された異なる極性を持つ磁極２６（例えばＮ極）と磁
極２７（例えばＳ極）とを備えている。基台２３は、架
台４上に設けられたレール２９上に摺動自在に配設され
るとともに、各摺動ロッド６ａに連結され、これにより
磁極ユニット７が振動される構成になっている。磁極２
６、２７間には弱磁性体のピンからなる磁気研磨材が挿
入され、これにより磁極２６と磁極２７間に生じる磁力
線そって磁気研磨材が配列した磁気ブラシ（後述）が形
成される。また、磁極ユニット７の上部には加工油噴射
ノズル３０が配設され、ノズル３０は配管３１を介して
図１のオイルポンプ１１ｂ、オイル溜１１ａに接続さ
れ、磁極ユニット７内にオイルを噴射し研磨された切り
粉を磁気ブラシ中から除去するようにしている。

【００１７】図３は、図２の振動発生機構６の断面図で
ある。回転軸２０には偏心カム２１が固定され、この偏
心カム２１にベアリング３２のインナレース３２ａが固
定され、また、作動プレート２２にベアリング３２のア
ウタレース３２ｂがネジ３３により固定され、回転軸２
０の回転を偏心カム２１、ベアリング３２により摺動ロ
ッド６ａの往復運動に変換するようにしている。

【００１８】なお、振動発生機構は、上記の例に限定さ
れるものではなく、回転運動を往復運動に変換する周知
の機構を採用可能である。

【００１９】図４は、図２の磁極ユニット７の詳細を示
し、図（Ａ）は断面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線
に沿って矢印方向に見た断面図である。基台２３には枢
支軸３５ａを有するブラケット３５が設けられ、この枢
支軸３５ａに回動ピン３６が枢支され、回動ピン３６に
摺動ロッド６ａが連結されている。基台２３の下面には
ガイド部材３７が設けられ、このガイド部材３７をベア
リング３９を介してレール２９上に摺動自在に載置して
いる。対向する磁極支持部材３１にはヨーク４０、磁極
２６、２７が固定される。

【００２０】磁極２６、２７はそれぞれ矩形状の２つの
磁極２６ａと２６ｂ、２７ａと２７ｂを積層して構成さ
れ、図（Ｂ）に示すように一方の磁極２７ａに対して他
方の磁極２７ｂを４５度回転させた位置で固定してい
る。磁極２６ａ、２６ｂについても同様であり、そして
対向する磁極２６ａと２７ａおよび２６ｂと２７ｂとが
異なる極性（Ｎ極とＳ極）を持つように配置している。
ヨーク４０、磁極２６、２７の外周には磁気ブラシ規制
板４１が固定されている。この磁気ブラシ規制板４１は
非磁性体からなり、ヨーク４０、磁極２６、２７の外周
を覆う外周部４１ａと、この外周部から上下左右に広が
る規制部４１ｂを備えている。この規制部４１ｂは、対
向する磁極２６、２７間に挿入された磁気研磨材が反対
側方向に回り込むのを防止するとともに、磁気ブラシ９
０が磁極２６、２７間の外方に広がるのを防止し、磁気
ブラシ９０が常時磁極２６、２７間に整列するようにし
ている。

【００２１】図５及び図６は図１のワーク把持装置３を
示し、図５は図１のＸ方向から見た一部正面図、図６は
図５の平面図である。

【００２２】ロボット２の作動軸２ａには取付部材４２
が装着されている。取付部材４２は水平部４２ａ、柱部
４２ｂを有し、柱部４２ａに保持基板４３が固定されて
いる。また、取付部材４２には、水平部４２ａから図６
で前方に張り出す張出部４２ｃが形成され、この張出部
４２ｃの下面にワーク回動用モータ４５およびテンショ
ンプーリ４６が取り付けられている。保持基板４３には
これを貫通して前述の１０台のチャック装置１７が回動
可能に配設され、チャック装置１７はワーク回動用モー
タ４５を中心として左右に均等に配置されている。チャ
ック装置１７は作動軸２ａ側に回動軸１７ａを有し、作
動軸２ａと離れた側にチャック部１７ｂを有している。

【００２３】ワーク回動用モータ４５の回転軸には上下
二段に駆動プーリ４６が設けられ、また、各チャック装
置１７の回動軸１７ａには上下二段に従動プーリ４７が
設けられている。そして、上下の駆動プーリ４６と左右
のチャック装置１７の従動プーリ４７はベルト４９によ
り連結されるとともに、隣接するチャック装置１７の従
動プーリ４７間もベルト４９に連結されている。これに
より、ワーク回動用モータ４５の回転は、ベルト４９を
介して左右のチャック装置１７に伝達される。

【００２４】図７は、図５のチャック装置の１例を示
し、図７（Ａ）はチャック装置の軸方向断面図であり、
図７（Ｂ）のＡ−Ａ線で切断し矢印方向に見た断面図、
図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ線で切断し矢印方向に
見た断面図である。

【００２５】図７（Ａ）において、チャック装置１７
は、シリンダ５０と、シリンダ５０内に往復動可能に嵌
合され油圧又は空気圧により駆動されるピストン５１
と、シリンダ５０の下面に固定された筒状の保持用フィ
ンガー５２と、一端がピストン５１に連結されると共に
保持用フィンガー５２内に摺動自在に嵌合された作動ロ
ッド５３と、作動ロッド５３の他端にネジにより固定さ
れた楔部材５５と、保持用フィンガー５２の先端と楔部
材５５間において作動ロッド５３の周りに配設された押
圧ユニット５６とから構成され、先端部にチャック部１
７ｂを構成している。保持用フィンガー５２の先端部に
は円錐状の嵌合部５２ａが一体に形成され、嵌合部５２
ａの上部にはワーク係止用の段部５２ｂが形成されてい
る。また、楔部材５５の上面には逆円錐状の嵌合部５５
ａが形成されている。

【００２６】押圧ユニット５６は、図７（Ｂ）に示すよ
うに、作動ロッド５３の周囲に配設された３つの押圧部
材５６ａ、５６ｂ、５６ｃからなり、各押圧部材５６ａ
〜５６ｃの上面及び下面はそれぞれ保持フィンガー５２
の嵌合部５２、楔部材５５の嵌合部５５ａと同一形状に
なるように構成されている。また、各押圧部材５６ａ〜
５６ｃの外周には２列に溝が形成され、この溝内に弾性
部材からなる弾性リング５７が嵌合され、この弾性リン
グ５７により各押圧部材５６ａ〜５６ｃが外れないよう
にしている。

【００２７】また、各押圧部材５６ａ〜５６ｃの内側両
端部には凹部５９が形成されるとともに、保持用フィン
ガー５２の嵌合部５２ａに三本のガイドピン６０を立設
し、ガイドピン６０を隣接する押圧部材５６ａ〜５６ｃ
の凹部５９の間に臨ませるようにしている。また、保持
フィンガー５２の上部にはエア通路６１ａが形成され、
エア通路６１ａは図示しないエアポンプに接続されてい
る。また、作動ロッド５３と保持用フィンガー５２との
間および作動ロッド５３の内部にもエア通路６１ｂ、６
１ｃが形成され、これにより、エアを押圧ユニット５６
の内部に供給可能に構成している。なお、エアの代わり
にオイル又は水などの流体でもよい。

【００２８】上記チャック装置１７の作用について説明
する。ピストン５１を図７（Ａ）の矢印に示す如く移動
させると、楔部材５５の嵌合部５５ａが、押圧部材５６
ａ〜５６ｃの下面に入り込み、同時に押圧部材５６ａ〜
５６ｃの上面が保持用フィンガー５２の嵌合部５２ａに
沿って移動していく。このとき、各押圧部材５６ａ〜５
６ｃがガイドピン６０に沿って軸方向に滑らかに摺動さ
れ、楔部材５５の軸方向の移動により、各押圧部材５６
ａ〜５６ｃは、楔部材５５の嵌合部５５ａ及び保持用フ
ィンガー５２の嵌合部５２ａの作用により弾性リング５
７に抗して径方向に広げられ、ついには、図に示すよう
に、ワーク１の軸穴１ｃの内周面に均一に押し付けら
れ、ワーク１を確実に保持することができる。このと
き、ワーク１の保持力を油圧または空気圧を制御するこ
とにより自由に調整することができる。ワーク１の保持
を解除するときは、ピストン５１を逆方向に移動させる
と楔部材５５の嵌合部５５ａが、押圧部材５６ａ〜５６
ｃから退出するため、押圧部材５６ａ〜５６ｃが弾性リ
ング５７により内方に移動し、ワーク１の保持が解除さ
れる。

【００２９】また、保持用フィンガー５２をワーク１の
軸穴１ｃに挿入したとき、エア通路６１ａ、６１ｂ、６
１ｃから押圧ユニット５６を経てエアがワーク１の軸穴
１ｃに噴出した後、穴１ｇ、１ｈから外部に排出され、
ワーク加工時に軸穴１ｃ内あるいは押圧部材５６ａ〜５
６ｃ間に付着するバリ等の異物を除去するようにし、ワ
ーク１がバリにより抜けなくなるのを防止している。

【００３０】図８及び図９は、図１のワーク供給装置１
３を示し、図８は正面図、図９（Ａ）は側面図、図９
（Ｂ）は図９（Ａ）の一部拡大側面図である。

【００３１】図８において、矩形状のフレーム６２には
水平部材６３および傾斜部材６５で補強され調整脚６６
で支持されている。フレーム６２内には縦方向に複数の
棚部材６７が配設され、図９に示すように、各棚部材に
１０個のワーク保持ロッド６９が水平方向に移動可能に
設けられている。そして、ワーク保持ロッド６９に多数
のワーク１がその軸穴１ｃを貫通するように列状に装着
されている。

【００３２】図９において、ワーク保持ロッド６９は、
棚部材６７に取り付けらたスラストベアリングからなる
軸受７１、７２に移動可能に支持され、ワーク保持ロッ
ド６９を図で右方向に移動可能にしている。そして、チ
ャック装置１７のチャック部１７ｂがワーク保持ロッド
６９を所定のストロークだけ押すと、ワーク保持ロッド
６９が右方向に移動し、先端のワーク１のみを把持可能
にしている。なお、７０はチャック部１７ｂが進み過ぎ
て右端のワーク１が棚部材６７を押圧する事態を検出す
る安全スイッチである。

【００３３】図１０は図１のワーク洗浄装置１０を示
し、図（Ａ）は一部平面図、図（Ｂ）は、図（Ａ）のＢ
−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図である。ワーク洗
浄装置１０は、内部に洗浄油７５が充填された洗浄容器
７６と、洗浄容器７６の底部に着脱可能に立設されたワ
ーク支持ロッド７７と、洗浄容器７６の上方に配設され
たワーク排出部材７９とを備えている。ワーク排出部材
７９は、基板７９ａと、基板７９ａの前方に形成された
入口部７９ｂと、入口部７９ｂの両側に設けられた一対
の係止片７９ｃを有している。ワーク１を排出、洗浄す
る際には、ワーク把持装置３を移動して、各ワーク１が
係止片７９ｃの下部に位置するようにしながら、各チャ
ック部１７ｂを入口部７９ｂからＸ方向に所定位置まで
移動させ、次いで、各チャック部１７ｂの把持を解除す
ると共に、チャック部１７ｂを上方Ｚ方向に移動させる
と、ワーク１は係止片７９ｃに係止されるため、チャッ
ク部１７ｂから外れて落下し、ワーク支持ロッド７７に
嵌合される。

【００３４】次に、図１１により、上記構成からなる本
発明の磁力線ビーム加工システムの処理方法の例につい
て説明する。先ず、ステップＳ１でワークの把持を行
う。これは、図９に示すように、ワーク把持装置３を縦
方向に回動し、水平方向に向いた各チャック装置１７の
先端をワーク供給装置１３のワーク保持ロッド６９に押
し付けて１個のワーク１を把持する。

【００３５】次に、ステップＳ２でワークの位置決めを
行う。これは、図１２に示すように、ワーク把持装置３
を各ワーク１が上向きになるように回動し、チャック装
置１７によるワーク１の把持を解除し、ワーク１をワー
ク位置決め部材１２に押し付けて、ワーク１の向きを所
定方向に位置決めした後、再びチャック装置１７により
ワーク１を把持する。そして、ステップＳ３でワーク１
がチャック装置１７により把持されているか否かの確認
を行い、把持されていなければ、調整若しくはワークを
取り外す。

【００３６】次に、ステップＳ４でワークの加工を行
う。図１３及び図１４は、ワークの加工方法を説明する
ための図であり、図１３は模式図、図１４（Ａ）は図１
３の磁極ユニットの平面図、図１４（Ｂ）は、図１４
（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図、図１
４（Ｃ）は、図１４（Ｂ）の拡大断面図である。

【００３７】図１４（Ａ）に示すように、磁極２６（Ｎ
極）と磁極２７（Ｓ極）とを対向配置し、この間に磁気
研磨材を挿入する。磁気研磨材としては、比透磁率が
１．１〜１００の弱磁性体のもの、例えば、弱磁性体の
ステンレス（例えば、１８−８ステンレスを冷間加工し
たもの）からなり、長さが０．５〜１．５ｍｍの円筒形
状或は多角形状の角柱のものを用いる。これは、アルミ
等の部品の表面に突き刺さったり表面を傷つけることが
なく、かつ、磁極間に適度の保持力をもって磁気ブラシ
を保持させることにより、ワーク内部の加工すべき箇所
に狙いを定めてワークの表面のバリ取り、研磨及び洗浄
を高精度かつ効率良く行うためであり、また、磁気研磨
材が磁極の裏側に回り込むのを防止するためである。そ
して、磁極２６と磁極２７の間には磁力線に沿って磁気
研磨材が配列した磁気ブラシ９０が形成される。

【００３８】ワーク１は、先ず、図１４（Ａ）に示すよ
うに、その軸穴１ｃ内にチャック装置１７のチャック部
１７ｂが挿入され、強固にロボットに支持され、このワ
ーク１のプレート部１ｂ先端を前記一対の磁極３、４の
間且つ隣接する磁気ブラシ９０の間に、図１３、図１４
（Ｂ）に示す如くＺ方向から真下に挿入し、次いで、ワ
ーク１をＹ方向に移動させて磁気ブラシ９０内に差し込
んで磁極２６、２７の中間に垂直姿勢で保持する。そし
て、磁極２６、２７に例えばＸ方向ストロークが７ｍ
ｍ、Ｙ、Ｚ方向ストロークが１ｍｍ、振動周波数が４０
Ｈｚの振動を加える。そして、図１４（Ａ）の状態から
図５及び図６で説明したワーク回動用モータ４５を駆動
させることにより、チャック部１７ｂを左右に角度αだ
け回動させる。このようにして磁極２６、２７にＸ、
Ｙ、Ｚ方向の振動を加えると、磁気ブラシ９０が同様に
Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に振動し、ワーク１に対して磁気研磨材
が接触し、主としてプレート部１ｂの表裏の表面と、プ
レート部１ｂの外周縁に直角方向に形成された角部が研
磨される。

【００３９】以上の方法は、主としてワーク１の複数の
プレート部１ｂの表面を研磨する際に用いることができ
るが、磁気ブラシがプレート部１ｂ面に対して平行なた
め加工力が弱いので、ワーク１におけるプレート部１ｂ
の内面奥部の角部のバリ取りを高精度に行う場合には、
概略以下のようにして研磨を行う。

【００４０】すなわち、ロボット２先端の作動軸２ａを
回動させることにより、図１４（Ｂ）に示すように、ワ
ーク１の挿入方向Ｚに延びる軸線（チャック部１７ｂの
軸線）に対してワーク１を左右に角度βだけ傾けた状態
とし、この姿勢のまま水平及び垂直振動を加え、上記と
同様に加工を行う。図中垂直姿勢での加工工程と、当該
傾斜姿勢での加工工程の時間はそれぞれワーク１の形状
や角部の処理に対する要求水準により適宜決定される。
図１４（Ｃ）に示すように、ワーク１のプレート部１ｂ
には、その外周縁に形成された２つの角部１ｉ、１ｊと
開口部１ｅの内周縁に形成された２つの角部１ｋ、１ｍ
とを備えている。図１４（Ｂ）に示す姿勢では、プレー
ト部１ｂの面内から他のプレート部に向かって（すなわ
ち、プレート部１ｂの表面と交差する方向に向かって）
突出するバリを除去することはできるが、プレート部１
ｂの外周縁から外側へ突出するバリ及び開口部１ｅの内
周縁から内側へ突出するバリ（すなわち、プレート部１
ｂの表面と平行な方向に突出するバリ）を除去すること
は困難である。

【００４１】図１４（Ｃ）に示す姿勢で行われる加工で
は、磁力線の延長方向に配列された磁気ブラシ９０が角
部１ｉ〜１ｍに接触するようになり、角部１ｉ、１ｊに
存在する外周縁から外側に突出するバリ、角部１ｋ、１
ｍに存在する内周縁から内側に突出するバリを除去でき
るとともに、角部１ｉ〜１ｍを所定の形状に加工する
（角部の面取りまたはＲ面付け加工等を行う）ことがで
きる。本加工方法においては、ワークが非磁性体である
ため、ワークを傾斜させても磁力線はワークを自由に透
過するため、複雑な三次元構造の精密部品の表面に形成
された多数の角部を一度に処理することができる。特
に、開口部や孔等のワークの内側の部位に対して効率良
く処理でき、例えばハードディスクの性能及び品質を向
上させることができるとともに、製造加工コストを低減
させることができる。

【００４２】図１４（Ｂ）に示す、ワーク１のプレート
部１ｂ（スリット面）と磁力線のなす傾き角βは、磁気
研磨材とワークが衝突する角度を決定するため、本加工
法においては極めて重要なファクターである。角度βが
過大であると、磁気研磨材のワークへの作用力が増大し
て加工力が大きくなる反面、くし歯状のスリットを特徴
としている剛性の弱いワークの形状精度が悪くなり、許
容値を逸脱させ不良率を高める。この角度βの大きさ
は、相対運動の振動振幅の値が相互に関係する。βが大
きくても振幅がかなり低い値であればワークの低剛性に
よる形状精度の劣化はある値に抑えられる。

【００４３】以上のようにしてワーク１の加工工程が終
了すると、ステップＳ５に進みワークの検査を行い、バ
リ残りが無ければステップＳ６に進み、図１１のワーク
洗浄装置１０において、ワーク１がワーク把持装置３の
各チャック部１７ｂから排出され、ワーク支持ロッド７
７に嵌合され、洗浄容器７６内でワーク１が洗浄され
る。次に、ステップＳ７において、チャック清掃が行わ
れる。これは、図１に示すように、ワーク保持装置３が
回動し、チャック装置１７のチャック部１７ａがチャッ
ク清掃装置９の嵌合穴９ｂに嵌合され、エア吸引装置９
ｃにより、チャック部１７ａに付着した異物を除去す
る。次にステップＳ８において、ワーク支持ロッド７７
に累積するワーク１の数が所定数になったか否かが判定
され、ＮＯであれば、ステップＳ１〜Ｓ６の処理を繰り
返し、所定数になれば、ワーク１を保持したワーク支持
ロッド７７をワーク収納装置１５に収納する。なお、ス
テップＳ５でバリ残りが有ればそのワークの抜き取りを
行い、別ルーチンでワークの再加工を行う。

【００４４】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変
更が可能である。例えば、上記実施形態では、ワーク保
持装置に１０台のチャック装置を１列に装着している
が、チャック装置の台数は限定されるものではなく、ま
た、複数列に装着するようにすれば、さらに大量のワー
クを一度に処理できる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、外面から内部にかけて狭幅のスリットを有す
る非磁性体のワークであって、しかも大量のワークを短
時間で、高精度かつ効率良くワーク表面のバリ取り、研
磨及び洗浄等の加工を行うことができる。しかも、外面
に狭幅のスリットを有し内部に開口部又は孔を有するワ
ークが、アルミ、ステンレス、合成樹脂等の非磁性材料
であれば、磁力線はワークを自由に透過するため、ワー
クの形状、構造がどのようなものであってもほとんど影
響されずに処理を行うことができ、また、磁気研磨材に
振動を発生させワークの表面を加工するため、高精度か
つ効率良くバリ取り、研磨、洗浄等の表面加工を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁力線ビーム加工システムの１実施形
態を示す全体斜視図である。

【図２】図１の振動発生機構及び磁極ユニットの一部を
示す斜視図である。

【図３】図２の振動発生機構の断面図である。

【図４】図２の磁極ユニットの詳細を示し、図（Ａ）は
断面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って矢印方
向に見た断面図である。

【図５】図１のワーク把持装置を示し、図１のＸ方向か
ら見た一部正面図である。

【図６】図５の平面図である。

【図７】図５のチャック装置の１例を示し、図７（Ａ）
はチャック装置の軸方向断面図であり、図７（Ｂ）のＡ
−Ａ線で切断し矢印方向に見た断面図、図７（Ｂ）は図
７（Ａ）のＢ−Ｂ線で切断し矢印方向に見た断面図であ
る。

【図８】図１のワーク供給装置を示す正面図である。

【図９】図（Ａ）は図８の側面図、図（Ｂ）は図（Ａ）
の一部拡大側面図である。

【図１０】図１のワーク洗浄装置を示し、図１１（Ａ）
は一部平面図、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＢ−Ｂ
線に沿って矢印方向に見た断面図である。

【図１１】本発明の磁力線ビーム加工システムの処理フ
ローの例を示す図である。

【図１２】図１２におけるワークの位置決めを説明する
ための図である。

【図１３】ワークの加工方法を説明するための模式図で
ある。

【図１４】、図１４（Ａ）は図１３の磁極ユニットの平
面図、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿っ
て矢印方向に見た断面図、図１４（Ｃ）は、図１４
（Ｂ）の拡大断面図である。

【図１５】本発明が適用されるワークの１例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１…ワーク（キャリッジ部材）、１ｆ…スリット２…ロボット、２ａ…作動軸３…ワーク把持装置６…振動発生機構７…磁極ユニット１０…ワーク洗浄装置１２…ワーク位置決め部材１３…ワーク供給装置１７…チャック装置、１７ｂ…チャック部４５…ワーク回動用モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外面から内部にかけて狭幅のスリットが形
成された非磁性体からなるワークと、三次元空間を自由
に移動可能にされた作動軸を有するロボットと、前記作
動軸に装着されたワーク把持装置と、該ワーク把持装置
に複数配設されたチャック装置と、該チャック装置のチ
ャック部を回動させるワーク回動用モータと、前記ロボ
ットの周囲に配設され、ワークを列状に配置してなるワ
ーク供給装置、内部に磁気研磨材が充填された磁極ユニ
ット、該磁極ユニットに連結された振動発生機構とを備
えたことを特徴とする磁力線ビーム加工システム。
【請求項２】前記磁極ユニット内で、ワークのスリット
面を水平とした状態でワーク回動用モータにより所定角
度回動させる工程と、ワークのスリット面をロボットに
より所定角度傾斜させる工程とを備えることを特徴とす
る請求項１記載の磁力線ビーム加工システム。
【請求項３】前記チャック装置の内部からチャック部に
エアを供給することを特徴とする請求項２記載の磁力線
ビーム加工システム。
【請求項４】請求項１記載の磁力線ビーム加工システム
に、前記チャック装置のチャック部をエアにより清掃す
るチャック清掃装置と、ワークの位置を決定するワーク
位置決め部材と、加工されたワークを排出し洗浄するワ
ーク洗浄装置とを付加したことを特徴とする磁力線ビー
ム加工システム。