JPS6013785B2 - バレル加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、側壁部と回転底部とを有する堅型バレル槽を
備えたバレル加工装置に関するものであり、特にそのバ
レル槽内のメディア中において研磨されたワークを容易
に取り出し得るバレル加工装置に関するものである。

従釆技術 バレル加工装置の一種に、所謂流動形式のバレル加工装
置がある。

この流動バレル加工装置は、円筒状の側壁部と回転底部
とを有する堅型バレル槽を備えており、その回転底部を
回転駆動することによりバレル槽内に収容されたメディ
アを円周方向に向かう螺旋状に流動させて環状の流動環
を形成し、そのメディア中に混在するワークを均一かつ
能率的に研磨するようになっている。発明が解決すべき
問題点 しかしながら、このようなバレル加工装置は、環状のワ
ークの全周に高能率の研磨を施し得る反面、メディア中
に混在する環状のワークを取り出すことに関連して種々
の不都合があった。

すなわち、バレル槽の側壁部に設けられた排出口を通じ
てメディアおよび環状のワークをバケット内に排出する
とともに、そのバケットがバレル槽上に設けられた選別
用の箱にそれ等〆ディアおよびワークを運搬する型式の
バレル加工装置が提供されているが、このようなバレル
加工装置は、バケットおよびその昇降機構が必要である
ため装置が大型かつ高価となるとともに、ワーク選別工
程の時間が長いため、装置の処理能力が低下し、しかも
メディアおよびワークの排出時の落下によってワーク表
面に傷が生じることがある欠点があったのである。一方
、回敷可能に支持されたバレル槽を転倒させることによ
りそのバレル槽内のメディアおよび環状のワークを排出
する型式のバレル加工装置が提供されているが、バレル
槽を高い位置に配置しかつそのバレル槽の回動機横が必
要であるため装置が大型かつ高価となるとともに、メデ
ィアの飛散およびワーク表面の傷の発生を避けるために
バレル槽をゆっくりと長い時間をかけて回動させねばな
らず、しかもバレル槽の回動に伴ってコンパウンド溶液
が排出されるので、作業環境が悪化するとともに複数回
使用できるそのコンパウンド溶液が失われる欠点があっ
た。

このような欠点はメディア中からワークのみを取り出す
という本釆的な要請に対して、そのワークをメディアか
ら選別するために、大量のメディアをもバレル槽から取
り出してしまうことに起因するものであり、このため、
斯る従釆のバレル加工装置において、生産工程において
望まれるワ−クの自動ハンドリングをきわめて困難なも
のとしていたのである。

他方、ワークを一端に保持した支持村をバレル槽内に挿
し入れてワークをメディア中に位置させそのワークに研
磨を施す装置が知られている。

たとえば、特公昭４６−１５斑号公報や米国特許第２９
２１４１３号明細書に記載されたものがそれである。こ
れによれば、支持村の一端に保持されたワークを支持村
とともに引き上げることができるので、バレル槽中から
メディアを排出することによってワークを取り出す必要
がなく前記の欠点が問題とならない。しかしながら、斯
る従来の技術は、バレル槽内のメディアが流動せずバレ
ル槽とともに回転する所謂ジャィロバレル装置における
技術であり、これによれば、所定の保持姿勢で支持枠の
一端に保持されたワークがメディア中に略位置固定に支
持されてメディアがそのワークに対して相対運動させら
れねばならず、少なくともワークの支持村に保持された
メディアが衝突しないため、研磨場所が偏在して環状の
ワークを全周（全面）にわたって研磨することが不可能
であり、メディア間が相対運動する流動形式のバレル槽
中においてワークをメディア中に遊動自在に混在させて
それに均一かつ能率的な研磨を施すように保持するため
には本来的に適用し難いという不都合があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、環状のワーク全周に均一かつ
能率的な研磨を施すという流動形式のバレル装置特有の
効果を維持しつつ研磨されたワークを、その表面を傷つ
けることなくバレル槽中のメディアから迅速に取り出す
小型かつ安価な流動形式のバレル加工装置を提供するこ
とにある。問題点を解欠するための手段 斯る目的を達成するため、本発明のバレル加工装置は、
‘１｝ 側壁部と回転底部とを有する堅型バレル槽を備
え、該バレル槽内に収容されたメディアを、該回転底部
を回転駆動することより円周方向に向かう螺旋状に流動
させて環状の流動環を形成し、該メディア中に混在する
環状のワークを研磨するバレル加工装置であって、‘２
｝ 前記流動環を形成する流動状態のメディア内におい
て該メディアの流動方向の方向成分を含んで該流動環に
沿って曲成され、揺動可能に挿通された前記環状のワー
クを案内する案内部と、該案内部の両端から上方へそれ
ぞれ延びる垂直部とから成る線状のワーク案内部村と、
｛３｝ 少なくとも該ワーク案内部材の一端を保持し、
該ワーク案内部材の前記案内部を前記流動環中に位置さ
せる保持手段と、を含むことを特徴とする。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、２は位置固定に設けられた円筒状の側
壁部であり、この側壁部２の下側関口を塞ぐように円盤
状の回転底部４が配設されることによって堅型のバレル
槽６が形成されている。

その回転底部４の中心位置には回転軸８が下向きに‐突
設されており、その回転軸８の軸端が軸受１０に支持さ
れるとともに、その回転軸８に固定されたＶプーリ１２
とモータ１４の出力藤に固定されたＶプーリ１８とにＶ
ベルト２０が巻き掛けられて、回転底部がモータ１４に
よって回転駆動されるようになっている。そして、バレ
ル槽６内には軸受部品等の環状のワーク２２をメディア
２４中において保持するとともにメディア２４の流動に
伴ってワーク２２を案内するために、案内部２６と垂直
部２８とからなる一本の太い線材であるワーク案内部材
３０が配設されている。

ワーク案内部村３０の蚤はワーク２２の内径よりも小さ
く、ワーク案内部材３０に挿し通されたワーク２２が種
々の姿勢で揺動あるいは遊動自在に案内されるようにな
っている。その案内部２６は、第２図に示すように、バ
レル槽６内において円周方向に向かって螺旋状に流動す
るメディア２４が形成する流動環３２内であってその流
動環３２に沿って略一周に渡って形成されるとともに、
その円周方向に進み角を有し、一周で略３回転する螺旋
状に形成されている。すなわち、流動環３２の外径（バ
レル槽６の内蓬）をＲｏ、内径をＲｉ、高さを日とする
と、案内部２６の外接円の径はＲｏよりもづ、さく、内
接円の径はＲｉより大きく、かつその高さは日より小さ
くなるように形成されているのである。そして、その案
内部２６は回転底部４の駆動方向に従ってメディア２４
がいずれの方向に流動しても、そのメディア２４の流動
方向成分を含む方向に曲成されている。また、垂直部２
８は、略並行する直線状を有しており、流動環３２の略
内接円上に位置する案内部２６の両端からそれぞれ上方
に向かって曲げられている。なお、第２図において、ワ
ーク案内部材２６は単に直線にて示してあり、その鎖線
部分は螺旋状態を明示するために外周側部分を表してい
る。ワーク案内部材３川ま、その一端が保持手段を構成
する固定ブラケット３４もこよって、その案内部２６が
流動時のメディア２４が形成する流動環３２内に位置す
るように保持されている。

そして、そのワーク案内部材３０の他端は解放されてお
り、この上方にはワーク取出装置３５が設けられている
。すなわち、解放端側の垂直部２８の上方には上部ブラ
ケット３６に枢着された回転ァクチュェータ３７に駆動
されて水平方向に回動させられる回動アーム３８と、こ
の回動アーム３８に固定された上下シリンダ４０とが設
けられており、下端に環状の電磁石４２を有する管状部
村４４の上端が上下シリンダ４０のロッドに連結されて
いる。したがって、上下シリンダ４０のロッドが突出さ
れると、管状部材４４が垂直部２８に鉄挿されるととも
にこの垂直部２８に案内されて電磁石４２がその垂直部
２８の下端である案内部２６の他端に到着し、その端部
にあるワーク２２を吸着するようになっている。そして
、ロッドが上下シリンダ４０１こ引き込まれると、その
ワーク２２がワーク案内部材３０から引き抜かれ、バレ
ル槽６から自動的に取り出され得るのである。以下、本
実施例の作動を説明する。図示しない制御装置の指令に
従って、まずモー夕１４が作動させられると、バレル槽
６内にコンパウンド溶液とともに収容されているメディ
ア２４が第１図中ＮＩ方向の回転底部４の回転に伴って
流動する。

同時に、電磁石４２が図示しないワークフィーダからワ
ーク２２を吸着するとともに、回転アクチュェータ３７
によって電磁石４２が開放端側の垂直部２８の真上位置
となる位置に、回動ア−ム３８が駆動され、この状態に
おいて電磁石の磁力が解かれてワーク２２がワーク案内
部材３０１こ揺動可能に挿通される。第１図の実線はこ
の状態を示す。この状態におけるメディア２４は、回転
底部４の遠心力に従って流動しつつ外周方向へ付勢され
て流動環３２を形成するとともに、その流動環３２内に
おいて回転底部４の回転方向の円周方向に向かって一周
する間に図中の矢印Ａ方向に１回ねじれる程度の螺旋運
動に従って流動する。案内部２６の端部にあるワーク２
２は、案内部２６がメディア２４の流動方向の成分を含
んだ方向に曲成されているので、流動するメディア２４
に押されてその案内部２６に導かれて揺動しつつ移動し
、第１図の２点鎖線で示す案内部２６の固定端側の端部
に到着する。

この間、ワーク２２は案内部２６に揺動可能挿通されて
いるため、ヮーク２２はメディア２４の流動方向に対し
て種々の姿勢を取りつつ移動し、ワーク２２はその全周
（外周および内周）にわたって均一かつ能率的な研磨を
受ける。次に、モー夕１４が逆方向に作動させられて回
転底部４が第１図中Ｎ２方向に駆動されると、メディア
２４はその回転底部４の回転方向に向かう前記同様の螺
旋運動に従って流動する。この結果、ワーク２２は、案
内部２６がそのメディア２４の流動方向の成分を含んだ
方向に形成されるので、前記同様にその案内部２６に導
かれつつ移動し、第１図の実線に示す案内部２６の開放
端側の織部に再び戻る。この間においても、ワーク２２
は往路と同様の能率的かつ均一な研磨を受ける。そして
、このような回転底部４の往複方向の駆動が必要に応じ
て数回繰り返される。すなわち、メディア２４の流動に
伴う往複移動過程において、ワーク２２がメディア２４
との相対運動によってそのメディア２４から研磨を受け
るのであるが、ワーク２２が遊動可能に案内部２６に挿
通されかつ案内部２６が螺旋状に形成されることによっ
てワーク２２がメディア２４の流動方向に対して種々の
角度を成し得、また往複運動中において研磨されるので
、ワーク２２の表面における研磨量が偏在することなく
一層均質なワーク２２表面の研磨が能率的に得られるの
である。

その後、回転底部４の回転数が更に高められてメディア
２４の流動環３２の内座が拡関されると、上下シリンダ
４０の作動に従って電磁石４２は流動環３２を形成する
メディア２４に阻害されることなくワーク２２に円滑か
つ容易に到着し得、そのワーク２２を吸着する。第３図
はこの状態を示す。その後、上下シリンダ４川こよって
電磁石４２が引き上げられると、その電磁石４２に吸着
されたワーク２２がワーク案内部材３０から抜き取られ
てバレル槽６から取り出され、その後に回転アクチュェ
ータ３７によって所定の位置に回動ざせられた後電磁石
４２の磁力が解かれると、ワーク２２が所定位置に置か
れる。

そして、回転底部４が元の回転状態に戻されるとともに
、電磁石４２が当初の位置へ戻されると一つのバレル加
工サイクルが終了する。以後、このようなバレル加工サ
イクルが繰り返し行われるのである。本発明者の実験に
よれば、従来、ワークの取り出しのためにバレル加工時
間と同程度の時間（約７分）が必要であったのに対し、
本実施例の装置によれば２０〜３硯勘、程度の時間にお
いてワーク取出しが可能となつた。このように、本実施
例によれば、メディアを排出しそのメディア中からワー
クを選別するためのバレル槽回動機横、バケット昇降機
構、箱等のワーク選別装置を用いることなくメディア２
４中からワーク２２を取り出すことができるので、バレ
ル加工装置が大幅に小型かつ安価となるのである。

また、バレル槽６中のメディア２４からワーク２２のみ
を迅速に取り出すことができるので、ワーク２２の表面
に傷が生じることが防止されるとともに、ワーク２２の
取り出し工程に要する時間が大幅に短縮されてバレル加
工装置の処理能力が向上し、コンパウンド溶液がメディ
ア２４とともにバレル槽６外へ出されないので、コンパ
ウンド溶液が飛散せず、作業環境が良好に保たれ得ると
ともにコンパウンド溶液が失われないのである。更に、
研磨されたワーク２２の位置が特定されるので、自動的
にワーク２２を取り出すことができ、作業者の労力が節
減されるのである。特に、本発明の実施によって可能と
なるワーク２２の自動取り出し‘こよって他の加工また
は組立ラインに直結できる意義が大きいのである。次に
、本発明の他の実施例を説明する。

なお、以下の実施例において前述の実施例と共通する部
分には共通の符号を附して説明を省略する。第４図にお
いては、固定ブラケット５川こは上下シリンダ５２が固
定されており、そのシリンダ５２のロッドの先端部のワ
ーク案内部材３０の一端が固定されている。したがって
、ワーク案内部材３０は引上磯横を構成する上下シリン
ダ５２によってバレル槽６から引上げるようになってお
り、この引上状態において研磨されたワーク２２が作業
者によって容易かつ迅速に取り出され得るのである。第
４図はワーク案内部材３０が下げられた状態で回転底部
４が回転駆動され、ワーク２２が研磨を受けている状態
を示している。なお、５４は上下シリンダ５２のロッド
の回転を防止するために、そのロッド先端部において平
行に設けられ、固定ブラケツト５０に設けられたガイド
穴５６に貫通するガイドロッドである。第５図において
、ワーク案内部材３０の両端を把持する把持装置６０，
６２がそれぞれ設けられており、その把持装置６０，６
２が固定ブラケット６４，６６に固定された上下シリン
ダ６７，７０のロッド‘こ取り付けられることによって
、ワーク案内部材３０の端部のうちいずれか一方が開放
され得るとともに、そのワーク案内部材３０がバレル槽
６から引き上げられるようになっている。

すなわち、把持装置６０，６２はそれぞれ上下シリンダ
６８，７０のロツド‘こよって上下させられる上下ブラ
ケツト７２，７４に固定された回転シリンダ７６，７８
がそのロッド８０，８２を軸を中心として９０度回転さ
せかつ引込めたとき、そのロッド８０，８２の先端に固
定された把持爪８４，８６がそのＵ字状の切欠８８，９
０‘こ垂直部２８を係合させつつ、その垂直部２８の上
端の頭部９２を把持爪８４，８６と上下ブラケツト７２
，７４の下端に設けられた把持座９４，９６との間に着
脱可能に把持するようになっている。第６図は把持装置
６０１こおける把持爪８４の形状を詳細に示している。
以上のように構成された本実施例のバレル加工装置は、
前述の実施例に比較して、次の理由によって略半分のサ
イクルでワーク２２が研磨される。

すなわち、回転底部４の一定時間毎の回転駆動が交互方
向に奇数回行われた時点は、ワーク２２がその最後の回
転方向の下流側における案内部２６の端部、すなわちワ
ーク２２を案内部２６に挿入した反対側のワーク案内部
村３０の頭部９２の把持を解いて上昇する。第５図はこ
の状態を示しており、ここにおける２個のワーク２２の
うち端側にあるワーク２２が案内部２６を上記奇数回の
２倍の偶数回移動して充分に研磨されたものであり、他
方のワ−ク２２がその半分の研磨過程を経て来たもので
ある。この状態において、ワーク案内部材３０が上下シ
リンダ６８によって持ち上げられ、作業者が上記充分に
研磨された手前側のワーク２２を新たなワーク２２に容
易かつ迅速に差し替えるのである。次に、ワーク案内部
材３０の頭部９２が把持装置６２によって再び把持され
るとともにバレル槽６内に下降させられ、回転底部４が
更に前記同様の一定時間毎の交互方向において奇数回回
転駆動される。このため、ワーク２２はその回転方向の
下流側における案内部２６の端部に到達するとともに、
把持装置６０がその下流側のワーク案内部材３０の頭部
９２の把持を解いて上昇し、ワーク案内部材３０が上下
シリンダ７０によって持ち上げられる。この状態におい
て、作業者が案内部２６を結局上記奇数回の２倍である
偶数回移動して充分に研磨されたワーク２２を新たなワ
ーク２２に容易かつ迅速に差し替えるのである。なお、
本実施例によれば、流動するメディア２４中のワーク案
内部材３０が、その両端を把持されるので一層安定に保
持される利点がある。なお、上述したのはあくまでも本
発明の一実施例であり、本発明はその精神を逸脱しない
範囲において種々変更が加えられ得るものである。

たとえば、前述の実施例において、研磨されたワーク２
２を取り出すために、ワーク取出装置３５やワーク案内
部材３０を持ち上げる装置が設けられているが、このよ
うな装置が設けられない場合やバレル槽６の深さが浅く
作業者の手が充分届く場合には、作業者が案内部２６の
端部に到達したワーク２２を直接手によって容易に取り
出すようにすることができるのである。ワーク敬出装置
３６において、電磁石４２は管状部材４４の下端に固定
されているが、ワーク２２が一層容易に吸着されるため
に、ワーク２２の傾熱こ倣うように揺動可能に設けられ
たものでも良いのである。

また、ワーク案内部材３川ま、それ自体の摩耗を防止す
るために、ポリウレタン樹脂等の耐摩耗性のある樹脂で
被覆されても差支えない。

更に、前述の実施例において、ワーク２２を案内する案
内部２６は螺旋状に形成されているが、単純な円形や波
形状等の形状に種々変更され得るのである。

要するに、案内部２６の形状はメディア２４の流動方向
成分を含んだ方向に曲成され、その案内部２６に挿通さ
れたワーク２２が流動するメディア２４に押されて揺動
しつつ移動し得るものでも良いのである。発明の効果 以上、詳記したように、本発明のバレル加工装置によれ
ば環状のワークが揺動しつつ案内部村によって案内され
るので、環状のワーク全周に均一かつ能率的な研磨を施
すという流動形式のバレル装置特有の効果を享受でき、
しかもこれに加えて、次のような種々の効果が得られる
のである。

すなわち、メディアを排出しそのメディア中からワーク
を選別するためのバレル槽回動機横、バケット昇降機構
、ワーク選別装置を用いることがないので、バレル加工
装置が大幅に小型かつ安価となるのである。また、バレ
ル槽中のメディア内からワークのみを迅速に取り出すこ
とができるので、ワークの表面に傷が生じるおそれがな
くなるとともに、ワークの取出し工程に要する時間が大
幅に短縮されたバレル加工装置の処理能力が向上し、加
えてコンパウンド溶液が飛散せず作業環境が良好に保た
れるとともにコンパウンド溶液の損失がないのである。
更に、研磨されたワークの位置が特定されるのでそのワ
ークを自動的に取り出すことが極めて容易となるのであ
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ワーク案内部材の形状
を説明する図である。第３図は第１図の実施例の作動を
説明する図である。第４図および第５図は本発明の他の
実施例の構成を示す要部説明図である。第６図は第５図
の実施例の要部を示す斜視図である。２：側壁部、４：
回転底部、６：バレル槽、２２：ワーク、２４：メディ
ア、２６：案内部、２８：垂直部、３０：ワーク案内部
材、３２：流動環、３５：ワーク取出装置、３４：固定
ブラケット（保持手段）、５２：上下シリンダ（保持手
段）、６０，６２：把持装置（保持手段）。 第１図第２図 第６図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 側壁部と回転底部とを有する堅型バレル槽を備え、
   該バレル槽内に収容されたメデイアを該回転底部を回転
   駆動することにより円周方向に向かう螺旋状に流動させ
   て環状の流動環を形成し、該メデイア中に混在する環状
   のワークを研磨する環状のワークを研磨する形式のバレ
   ル加工装置であって、 前記流動環を形成する流動状態
   のメデイア内において該メデイアの流動方向の方向成分
   を含んで該流動環に沿って曲成され、揺動可能に挿通さ
   れた前記環状のワークを案内する案内部と、該案内部の
   両端から上方へそれぞれ延びる垂直部とから成る線状の
   ワーク案内部材と、 少なくとも、該ワーク案内部材の
   一端を保持し、該ワーク案内部材の前記案内部を前記流
   動環中に位置させる保持手段と、を含むことを特徴とす
   るバレル加工装置。 ２ 前記保持手段が、前記ワーク案内部材の一端を固定
   ブラケツトを含み、該ワーク案内部材の他端側において
   掛止されている前記ワークを、磁力で吸着する吸着部を
   備えたワーク取出し装置によって自動的に抜き取り得る
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のバレル加工装置。 ３ 前記保持手段が、前記ワーク案内部材の両端をそれ
   ぞれ着脱可能に把持する一対の把持装置を備え、前記案
   内部のいずれからも前記ワークを抜き取ることができる
   ようにしたものである特許請求の範囲第２項記載のバレ
   ル加工装置。 ４ 前記保持手段が、該ワーク案内部材を前記バレル槽
   から引き上げる引上機構を備えたものである特許請求の
   範囲第１項または第３項記載のバレル加工装置。