JPS5866659A - バレル加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、バレル槽内のメディアの量を検知することに
よってメディアの量を適正に維持し得るバレル加工装置
に関するものである。

竪型のバレ／Ｎ１ｉを備え、そのバレル槽内のメディア
及びワークを相対運動させることによってワークを研摩
する流動バレル加工装置が提供されている。このような
バレル加工装置は、その稼動に伴ってメディアが消耗し
、ワークに対する研摩能率が低下する性質がある。この
ため、従来は、予めメディアの消耗特性を実験的に求め
、バレル槽中のメディアの量を適正に卸、持すＺ）ため
に、一定の稼動時間毎に消耗量に見合う一′；ｉＫ量の
メディアを補給することが行われている。

しかしながら、斯る場合においては、メディアの性状や
製造ロット毎に消耗特性が異るため、メディアの補給周
期１だは補給量が必ずしも・一定ではなく、メディアの
補給作業が煩４゛１１と々るとともに、メディアの補給
が不充分の１１バレル加工装置が稼動する場合がある不
都合があった。メディアの量が不足した杖ｒルでバレル
加工が施されると、研摩能率が低下して予め設定され／
こ加工時間内においてワークが充分に研ｔｑされない状
態となるとともに、ワークが４’＋１互に衝突して傷が
生じ、ワークの研摩不良や傷不良を生じるのである。特
に、本来的に加工能率が高くメディアの消耗が１ｉ１．
い流動バレル加工装置やメディアＪｊ１の少ない小型の
バレル加工装置は頻繁なメディアの補給作業を必要とす
るので、上記のような不都合が顕著である。

本発明は以」二の事情を背景として為されたものであシ
、その目的とするところは、バレル４：Ｈ１ｌｉ内のメ
チイアの量を検出することができるバレル加工装置を提
供することにある。

斯る目的を達成するだめ、本発明は、竪型のバレル槽を
備え、該バレル４■内のメディア及びワークを相対運動
させることによって該ワークを研摩するバレル加工装置
において、 （１）検出端部を備え、前記メディアがバレル加工に適
当な量であるとき該メディアが該検出端部に到達するよ
うに、該検出端部を前記バレル４■内の所定の深さに位
置させた位置固定の検出部拐と、（２）該検出部材に取
りイ１けられて該検出部材の振動を検出し、該振動を表
わす振動信号を出力する振動センサと、 （３）前記振動信号の大きさが、予め定められた一定の
基準信号に対して下回っている場合には、前記所定の深
さに前記メディアが到達していないことを表わす低位信
号を出力する判別装置と、を設けたことを特徴とする。

このようにすれば、バレル槽内のメディアから付与され
た検出部材の振動状態に基づいて低位信　５− 号が出力され、バレル４１３内のメディアが検出部利に
到達した状態か否かが適確に検出されるので、メディア
の補給作業が最適の周期で、しかも確実に為され得、メ
ディアの爪が不足した状態でバレル加工が施されること
が防止される。寸だ、低位信号に基づいて作動するメデ
ィア供給装置１（？を設けることができ、このような場
合には、メディアの補給作業の労力が大幅に軽減される
とともにメディアの補給ミスが完全に解消される。

以下、本発明の一実施例を示す図「ｆｌｌに基づいて詳
細に説明する。

第１図において、円筒状の周壁部１０はフレイム１２に
固定されており、この周壁部１０の下側の開口部を塞ぐ
状態で円盤状の回転底部１４が配設されて、周壁部１０
及び回転底部１４からなる流動バレル装置用竪型のバレ
ルレイ■１６が形成されている。回転底部１４の中心部
から下方に突き出だ回転軸１８の下部は軸受２０によっ
て支持されておシ、回転軸１８に固定されたＶプーリ２
２とモータ２４の出力軸に固定されたＶプーリ２６と　
６− には■ベルシト２８が掛けられて、回転底部１４がモー
タ２４によって回転駆動されるようになっている。

しだがって、回転底部１４が回転駆動されるとバレル槽
１６内のメディア３０が回転底部１４の遠心力及び回転
力を受けてバレル槽１６の外周部に流動しつつ押しやら
れ、良く知られた流動環３２が形成される。即ち、回転
底部１４　にのメディア３０は、遠心力及び回転力を受
けて周壁部１０の下部に強く押しやられた後、周壁部１
０の内壁面に沿って押し」二げられ、その後回転底部１
４の内周部に滑落させられて、第１図の矢印Ａに示され
るように、回転底部１４の回転方向に向って螺旋状に流
動しつつ流動環３２を形成するのである。

このようなとき、メディア３０中にｔ昆在するワーク３
４とメディア３０との間に生じる相対運動に起因してワ
ーク３４が多数のメディア３０と衝突及び摩擦し、その
表面が研摩されるのである。このため、パレ／しく曹１
６内のメディア３０の量は研摩の能率及び品質と密接に
関連するので、バレル槽１６内のメディア３０の」Ｊ″
′Ｌが不足しているか否かを検知する２組のメディア量
検出装置か☆１“ｎえられて、メディア３０が適切に補
給されイ（）るようになっている。

すなわち、メディア量検出装置は、検出部拐である第１
検出棒３５及び９Ｊｒ、　２検出棒３６と、これ等検出
棒８５．８６の振動を検出する第１振動センサ３８及び
第２振動センザ４０と、これ等振動センサ８８，４０か
ら出力される第１振動信号Ｓｖ１及び第２振動信！”ｗ
ｖ２に基づいて、メディア３０がそれ等の先端の検出端
部／１２．４４に到達しているか否かを判断する第１判
別装置４６及び第２判別装置４８とからＪ３♂１成され
ている。

第１検出棒３５及び第２検出棒３６は水平部とこの水平
部の一端から下方に伸びる垂直部とをそれぞれ有する５
字形状であって、その水１１部が周壁部１０に形成され
た画通孔５０．５２に遊隙を伴って挿し通されるととも
に、その水平部の他端が周壁部１０の外周壁面に固定さ
れたブラケット５４に取付ブロック５６を介して固定さ
れている。

そして、その垂直部の下端が検出端部４２，４４を形成
しており、検出端部４２は、バレル槽１６内に流動中の
メディア３０がバレル加ニー」二適正な量であるときに
メディア３０が到達するように、流動環３２の内周側に
おいて、バレル（■１６内の所定の深さに位置させられ
ているとともに、検出端部４４け同様に流動環３２の内
周側において、検出端部４２よυも回転中心軸側の位置
に位置させられている。尚、貫通孔５０．５２内にはバ
レル槽１６内の研摩溶液の飛沫等が槽外に漏れないよう
に、ンー／１１５８が配設されている。

第１振動センサ３８及び第２振動センサ４０は高い固有
振動数を有するとともに、第１検出棒３５及び第２検出
棒８６の水平部にそれぞれ固定され、それらに発生する
振動を検出して電気信号に変換し、それぞれの振動加速
度を表わす第１振動信号ＳＶｌを第１判別装置４６に、
第２振動信号ＳＶ２を第２判別装置４８に出力するもの
である。

尚、第１振動センサ３８及び第２振動センサ４０は、バ
レル槽１６外に位置させられてそれぞれ固　９一 定されているので、パレ／ｖ１１１”＋　１６内におけ
る研摩溶液の飛沫等による汚れが防１にされる利点があ
る。

第１判別装置４６及び第２判別装置４８は、それぞれ増
幅回路６０．６２及び比較回路６４．、６６　ｋ　（Ｉ
ｌｊｆえておシ、第１振動信号ｆ’ｌＶ１及び第２振動
信号Ｓｖ２が増幅回路６０．６２によって増幅された後
、それぞれ比較回路６４．６６に供給されるようになっ
ている。そして比較回路６４においては、予め定められ
た一定の基準信号Ｓ１）■がイ１１“１；えられており
、その基準信号ＳＤＩと第１振動信”／ｊ’　ＲＶ　１
とが比較された結果、第１振動信号ＲＶＩの大きさがそ
の基準信号８Ｄ１を下回った場合に第１低位信号８Ｗ１
が出力され、化１咬回路６６においても、同様に、予め
定められた一定のノ、（亭信’ｉ７５Ｉ）２がｌｉｔ“
ｉえられており、第２振動信号ＲＶ２の大きさがその基
準信号８Ｄ２を下回った場合にｆｌ−２低位信りＳＷ２
が出力されるように寿っている。

そして、メディアＪ＾の不足状態を点灯表示するために
、第１低位信づＳＷｌの発生と同時に点灯し第２低位信
号ＳＷ２の消滅とともに消灯するメディア量表示装置７
０が設けられている。１だ、　１０− バレル槽１６の上方位置には、バレル槽１６内にメディ
アを補給するだめに、第１低位信号８　Ｗ　１の発生と
同時にメディアの補給を連続的に開始し第２低位信号Ｓ
Ｗ２の消滅とともに補給を停止するメディア供給装置７
２がブラケット７４に固定されて設けられている。ここ
で、第２低位信号ＳＷ２の消滅は、メディア３０が検出
端部４４に到達したこと、すなわち、メディア３０の表
面位置が高位であることを示している。

以下、本実施例の作動を説明する。

図示しない電源スィッチが投入されてモータ２４に電力
が供給されると、このモータ２４によって回転底部１４
が回転駆動されるので、バレ／Ｌ’ｔｌＪ１６内のメデ
ィア３０は回転底部１４によって流動させられて環杖の
流動環３２を形成する。

メディア３０の量がバレル加工のために適正な量である
場合には、メディア３０が第１検出棒３５に到達し、そ
の検出端部４２が流動環３２の表面に埋没（約１０ｕ程
度）しだ状態にある。第１図はこの状態を示す。

この状態における検出端部４２には、流動するメディア
３０が衝突するので、検出端部４２はその衝突に起因す
る振動を発生する。この振動は第１振動センサ３８に検
出され、この１辰動を表わす第１振動信号Ｓｖ１が増幅
回路６０？介して比較回路６４に供給される。比較回路
６４には、予め振動レベルの判断基準であ２）基準信号
８１）　１が用意されている京セの基準信号８　旧はメ
ディア３０が適正な量であるときの第１１ｈ【動信畳８
Ｖ］の振動レベ／Ｉ／（約７．１０　）　、Ｊ：りも硝
小さく定められているので、比較回路６４から低位信−
′ＩｊＳＷ１が出力され々い。

しかし、バレル加工装！ｉｃｅの稼動に伴ってバレル槽
１６内のメディア３０が消耗すると、メディア３０の量
が少なくなって、流動環３２の表面が、第２図の破線口
に示される位置に変化する。このだめ、検出端部４２の
流動環３２内に埋没した部分が少なくなるので、メディ
ア３０と検出端部４２との衝突量が少なくなり、その衝
突に起因して発生する振動が小さくなる。この結果、第
１振動信号８Ｖ］の振動レベルが基準信号ＳＤｉを下回
ると、低位信号ＳＷ１が比較回路６４からメディア量表
示装置Ｐｉ７０及びメディア供給装置７２に出力され、
メディア爪表示装置７０においてメディア不足を表わす
点灯表示が為されるとともに、メディア供給装置７２に
おいては、新た々メディア３０がバレル槽１６内に連続
的に投入される。

メディア供給装置７２によってバレル槽１６内のメディ
ア３０滑が増加させられると、流動環３２の表面が、第
２図の一点鎖線Ｃに示される位置に変化する。このため
、メディア３０が第２検出棒３６に到達してその検出端
部４４が流動環３２０表面に再び埋没するので、第２検
出棒３６にはメディア３０との衝突に起因する振動が生
じ、この振動が第２振動センザ４０に検出されるととも
に、この振動を表わす第２振動信号８Ｖ２が増幅回路６
２全介して比較回路６６に供給される。ここで、比較回
路６６における基準信号８　Ｄ　２は、メディア３０が
第２検出棒３６に到達する前の第２振動信号Ｓｖ２の振
動レベル（１，４Ｇ）よりも１８− 稍大きい値に定められておシ、第２振動信Ｍ、　Ｓ　Ｖ
２の振動レベルがその基準信号５１）２を−に１回るの
で、比較回路６６から出力されていた低位信−υＳＷ２
が消滅する。この結果、メディアｌｉｉ表示装置７０の
不足表示が消灯するとともに、メディア供給装置７２に
よるバレ／ｌ／４１１１！Ｊ　１６へのメディア３０の
補給が自動的に停止される。木見明者の実験に゛　よれ
ば、この補給量はメディア３０の全量が約１５　ｋｇで
ある場合に約１　ｋＱであり、ワーク３４の研摩品質を
保持する」二で充分であった。

このように、本実施例によれば、流動するメディア３０
が検出棒８５，８Ｇに（＝Ｊ与する振動に基づいて、メ
ディア３０が検出棒８５，８６に到達しているか否かが
検知されると同時に、そのメディア３０の星の不足が自
動的に判断されるので、バレル槽１６内のメディア３０
の不足状態が適確に表示されるとともに、自動的にメデ
ィア３０が補給される。したがって、特に消耗特性が異
る種々の性状及び製造ロットのメディア３０を使用して
も、メディア３０の不足が正確にＩ’ｌｕ　ＩＩＩやさ
れ、ま　１４− た、不足量に見合った適量のメディア３０が適時に補給
されるので特に小型のバレル加工装置において顕著な、
煩雑な補給作業が解消されるとともに、ワーク３４の研
摩不良や傷不良が防止されるのである。

まだ、バレル４！１１６中において流動中のメディア３
０は、第２図に示されるように、その表面位置がメディ
ア３０の量の変化に対して内周側程大きく変位するが、
前記第１検出棒３５及び第２検出棒３６の検出端部４２
，４４はその内周側に配設されているので、メディア３
０の量の変化が一層正確に検出される利点がある。

次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明
において前述の実施例と共通する部分は同一の符号を付
して説明を省略する。

第３図において、前述の実施例と同様に固定された第１
検出棒７６及び第２検出棒７８は、前述の第１検出棒３
５及び第２検出棒３６よりも短い水平部とこの水平部の
一端から下方に伸びる垂直部とをそれぞれ有するＬ字形
状に成形されている。

そして、第１検出棒７６の垂直部の下端が検出端部８０
を形成しておシ、この検出端部８ｏはバレ／ｌ／４ｉＪ
１６内に流動中のメディア３ｏがバレｙｖｈｎ工」二適
正々量であるときにメディア３ｏが到達するように、流
動環３２の外周側において、バレルｆｌＪ、Ｍ１６内の
所定の深さに位置さぜられているとともに、検出端部８
２ば、同様に流動環３２の外周側において、その所定の
深さよりも少しｔ１２い位ｉｉ４？に位置させられてい
る。

したがって、本実施例によれば、第１検出棒７６及び第
２検出棒７８が短小に形成されているので、バレル槽１
６中のメディア及びワークの出し入れ作業が阻害され凱
く、寸だ、第１検出棒７６及び第２検出棒７８が出し入
れ作業等によって変形を受け、メディア３０の量の検出
部ｉｌ’？がずれるおそれがない。

以上、本発明の実施例を示す図面にＪ、（づいて説明し
たが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例において、２木の設定位置が異
なる検出棒８５．８６とこれ等にそれぞれ対応する判別
装置４６．４８とからなる２組のメディア量検出装置が
設けられているが、第１検出棒３５と第１判別装置４６
とからなる１組のメディア量検出装置が設けられていて
もよいのである。この場合、低位信号ＳＷＩが発生して
いる間または発生してから一定時間内に、メディア量表
示装置７０においてメディア不足表示をするとともにメ
ディア供給装置７２から新たなメディア３０をバレル４
！１１６中に投入することができる。

前述の実施例における振動センサ８８，４０は検出棒８
５．８６から検出する振動に対して高い固有振動数を有
するので、前記振動信号Ｓ　Ｖ　１　。

ＳＶ２は振動加速度（Ｇ）を表わしているが、固有振動
数の低い振動センサを用い、振動速度または振動変位を
表わす振動信号を用いても差支えない。

前述の実施例において、メディア供給装置７２が設けら
れているが、メディア量表示装置７ｏの表示に従って作
業者が新たなメディアを補給する１７− ようにすれば、メディア供給装置７２は必ずしも必要で
ない。

まだ、竪型のバレ／１ｚ４１Ｑ　１６内においてワーク
と相対運動するメディアがその量に対応して表面位置が
変化する場合において、その表面位置の変化によってメ
ディア３０と接離、する検出棒３５．３６を固設できる
ものでよいから、流動バレル加工装置のみならず、振動
式、ジャイロ式等のバレル加工装置にも、本発明が適用
され（ｊ）るのである。

更ニ、取付ブロック５６をウレタンゴム等の弾性体製と
してもよい。この場合、検出棒３５．３６が取シ付けら
れた周壁部１０の振動ノイズが振動センサ８８，４０に
含まれ鄭くなり、メディア３０から付与される振動を一
層正確にとり出すことができる。

以上詳記したように、本発明のバレル加工装置によれば
、バレル槽内のメディアからイ・１−リされた検出部材
の振動軟部にノ１（づいて低位信号が出力され、バレル
槽内のメディアが検出部イＡに到達した状態か否かが適
確に検出されるので、この低位信１８− 号の表示に従ってメディアの補給作業が最適の周期で、
しかも確実に為され得、メディアの量が不足した状態で
バレル加工が施されることが防止される。したがって、
ワークの研摩不良や傷不良が解消されるのである。同時
に、低位信号に基づいて作動するメディア供給装＠を設
けることができ、このような場合には、メディアの補給
作業が大幅に低減するとともにメディアの補給ミスが完
全に解消され得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す説明図である。 第２図は第１図の実施例におけるバレル槽中のメディア
量の変化を説明する図である。第３図は本発明の他の実
施例の要部を示す図である。 １０：周壁部　　　　　１４：回転底部１６：バレル槽
　　　　　３０：メディア３４：ワーク ４２．４４，８０．８２：検出端部 出頗人　　トヨタ白動Ｈｐ工范株式会社ξ１　図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）竪型のバレルｌ’！全備え、該バレル槽内のメデ
   ィア及びワークを相対運動させることによって該ワーク
   を研摩するバレル加工装置において、検出端部を備え、
   前記メディアがバレル加工に適当な量であるとき該メデ
   ィアが該検出端部に到達するように、該検出端部を前記
   バレ）Ｖ槽内の所定の深さに位置させた位置固定の検出
   部拐と、 該検出部拐に取シイ」けられて該検出部材の振動を検出
   し、該振動を表わす振動信号を出力する振動センサと、 前記振動信号の大きさが、予め定められた一定の基準信
   号に対して下回っている場合には、前記所定の深さに前
   記メディアが到達していないことを表わす低位信号を出
   力する判別装置と、を設けたことを特徴とするバレル加
   工装置。
2. （２）前記バレル槽が、円筒４犬の周壁部と該周壁部の
   下部に回転可能に配設された回転底部とから成る竪型の
   バレル槽であシ、目、つ、前記検出部材が、その検出端
   部を、該バレ７Ｉ／４・、ｌｌｊ内に形成される前記メ
   ディアの流動環の内周側に位置させたものである特許請
   求の範囲第１項記載のバレル加工装置。
3. （３）前記バレル槽が、円筒状の周壁部と該周壁部の下
   部に回転可能に配設された回転底部とから成る竪型のバ
   レ）Ｖ槽であり、Ｒつ、前記検出部材が、その検出部を
   、該バレル槽内に形成される前記メディアの流動環の外
   周側に位１Ｍ１１させたものである特許請求の範囲第１
   項記載のバレル加工装置。
4. （４）前記バレル加工装（１？？が、前記低位信りが出
   力されているときに、前記バレル（酒肉にメディアを供
   給するメディア供給装置を備えだものである特許請求の
   範囲第１項記載のバレル加工装置。
5. （５）前記検出部材が、検出端部を前記バレル］１１！
   Ｉの所定の深さに位置させた第１の検出部イＡと検出端
   部を該所定の深さよシ浅く位置させた第２の検出部材と
   から成るとともに、前記振動センサ及び判別回路が該第
   １及び第２の検出部材に対応してそれぞれ設けられ、か
   つ該第１の検出部材に対応する低位信号に基づいて前記
   バレル槽内にメディアを供給し、該第２の検出部材に対
   応する低位信号の消滅によってその供給を停止するメデ
   ィア供給装置を備えたものである特許請求の範囲第１項
   記載のバレル加工装置。