JPS6031623B2

JPS6031623B2 - 自己誘導倣い磨き装置

Info

Publication number: JPS6031623B2
Application number: JP5912179A
Authority: JP
Inventors: 幸一能戸; 恒男川合
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-05-16
Filing date: 1979-05-16
Publication date: 1985-07-23
Also published as: JPS55157465A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、被加工物の曲面に倣って研磨作業を行う自己
誘導倣い磨き装置に関するものである。

従来の自己誘導倣い磨き装置としては持開昭５２−１１
２８７６号に記載れたものが知られている。この装置に
例えばＮＣ制御装置を接続し、テーブルをＮＣ制御装置
からの指令にもとづいて移動させて工具を軌跡を与える
ことが可能となる。しかし被加工物の曲面と出来るだけ
多くの面で接触させて均一に磨く必要があるため工具の
径を大きくすることは不可能である。そのためこの工具
の軌跡は所定の間隔をもつことになり、研磨したとして
もこの研磨軌跡が残ってしまい鏡面に近い状態に磨き上
げることができないという問題点を有していた。この問
題点を解決するために例えば第１図に示すように構成し
た揺動研磨機が試みられた。即ち、この研磨機は、研磨
工具の軌跡を与えるために、例えばＮＣ制御装置からの
指令で前後、左右に移動するテーブル１４上に前後揺動
モータ１２と、左右揺動モータ１０を設置し、それぞれ
のモータ１２，１０は回転出力偏心カムと接続されたコ
ネクティングロッド１３及び１１を介して揺動テーブル
９に接続し、該揺動テーブル９上に被加工物１を載せ、
コラム７に取付けた油圧シリング８によって上下運動す
る研磨ヘッド４の工具３を被加工物１の磨き曲面２に当
て工具回転用モータ５を回転させ、又変位検出器６によ
って工具３の変位を検出しながら、磨き曲面２に加わる
荷重が一定になるよう前記油圧シリンダ８で研磨ヘッド
全体を制御し、テーブル１４をＮＣ制御によって前後、
左右に移動させ、曲面に倣って研磨するものである。即
ち工具３を回転駆動する工具回転用モータ５を取付けた
支持部材３８の下端に球面４６が設けられ、この球面４
６は支持本体４７の下端に形成された上方閉口した球面
磨４８に額動自在で且つ上方に逃げるよう支持されたて
いる。

更に支持部材３８の上端にはＶブロック４０が設けられ
ている。支持本体４７の上方には変位検出器６によって
変位が検出できるように検出軸４３が上下に摺動自在に
支持されている。この検出軸４３の下端にはＶブロック
４２が形成されている。これらＶフロック４０と４２と
の間にボール４１が設けられている。スプリング３９は
、支持部材３８及び工具回転用モータ５の重量ご支える
ように支持部材３８と支持本体４７との間に設けられて
いる。スプリング４，４５は研磨荷重を与えるために検
出軸４３に作用するように設けられている。４５は研磨
荷重を適切に調整するように設けられたナットである。

このように被加工物１の曲面と工具３とが接触し、支持
部材３８が額敷されるとＶブロック４０と４２との軸心
がずれ、ボール４１を介して検出軸４３を上方に変位さ
せ、その結果変位検出器６から変位が検出され、その変
位がなくなるように油圧シリンダ８が制御される。また
被加工物１の曲面と工具３とが接触し、支持部材３８が
上方に変位するとその量検出軸４３が変位し、上記と同
様に油圧シリンダ８が制御される。従って被加工物２が
曲面であり、しかも揺動テーブル９を水平方向に揺動さ
せても被加工物２の曲面に沿って工具を倣わせることが
可能となる。以上従来の構造では被加工物を載せた揺動
テーブルを揺動数２０〜４比ｐｍ、揺動振中１〜６肋で
磨くため、被加工物の重量が数１００ｋ９及至数ｂｏｎ
にも及ぶ、例えばプラスチック金型を揺動させるには、
揺動テーブルの構造、剛性を大にする必要がある。又応
答性が悪く、均一に磨き難いという問題点がある。本発
明の目的は、上記した従釆技術の欠点を解消するため、
回転研磨工具の軌跡の間を均一にうめて自由曲面を有す
る被加工物を回転研磨工具の軌跡が残らないよう鏡面仕
上ができるようにした自己誘導倣い磨き装置を提供する
にある。

即ち本発明は上記目的を達成するために、支持本体と、
下側の支持部を煩動自在で上下方向に移動自在に上記支
持本体の下側に支持され、且つ上部に工具回転用モータ
をその出力回転軸を上記支持部を貫通させて下側に向け
て敬付けた支持部材と、上記回転軸に連結されて回転す
る研磨工具と、上記支持部材を介して研磨工具に下方に
所定の荷重を付与させる荷重付与手段と、上記支持部材
の煩動量及び上下方向の移動量を検知する検知手段とを
備え付けた研磨ヘッドを設け、被加工物を載層し、研磨
軌跡を与えるために水平方向に前後左右に移動するテー
ブルを設け、該テーブルを移動させ、上記研磨ヘッドの
検知手段から得られる信号にもとづいて上記テーブルと
研磨ヘッドとを相対的に上下に追従制御して自己誘導倣
い磨きをする装置であって、上記研磨ヘッドの支持部材
を摺動ガイドによって研磨ヘッド本体に対して前後左右
に摺動自在に支持する摺動ガイドと、該沼動ガィド‘こ
案内されて上記支持部材を前後左右に所定の振中でもつ
て揺動させる揺動手段とを備え付け、上記研磨工具を回
転及び揺動運動をさせながら上記テーブルによって与え
られる軌跡に沿って被加工物の自由曲面を自己誘導倣い
磨きすることを特徴とする自己誘導倣い磨き装置である
。

特に研磨ヘッド自体はその重量が１０〜３０ｋ９程度で
あるから謡動させた場合、応答性もよく、均一に磨くこ
とが可能となる。また大掛りな揺動テ−ブルは不要とな
る。研磨ヘッドを前後、左右に揺動させるため、本発明
においては研磨ヘッドの上下に摺動ガイドを設け、かつ
揺動用モータを磨きヘッドの上部に配置したものである
。

次に第２図乃至第４図を参照して本発明に係る自己議導
倣い磨き装置の研磨ヘッドの実施例について説明する。

本発明においては、研磨ヘッド本体４をカバー１５，１
６と支え板１７，１８で囲い、支え板１７，１８の上下
に左右案内プレート１９，２０を固定し、該左右案内プ
レート１９，２０と、その外側の前後、左右案内プレー
ト２１，２２に左右方向ボールガイド２３，２４及び２
５，２６を並設する。前後、左右案内プレート２１の上
方と同プレート２２の下方には夫々前後案内プレート２
７，２８があって夫々前後方向案内ボールガイド２９，
３０及び３１，３２を介袋してある。

３３は前後方向揺動モータでコネクテングロッド３４を
介して前後方向案内プレート２７に接続し、又３５は左
右方向揺動モータでコネクテングロッド３６を介して前
後左右案内プレート２１に接続してある。

尚図中３７は各部材の固定ボルトで符号１乃至７及び１
４は前記第１図に示す従来のものと同一部材を示す。以
上のように本発明は研磨へッド‘こ２つの橋勤モ−夕３
３，３５を設け、又上下に摺動ガイドを設置してあるた
め揺動モータ３３を作動させると前後方向案内プレート
２７，２８及び前後左右案内プレート２１，２２に沿っ
て研磨ヘッドは前後方向に移動し、又揺動モータ３５を
作動させると、左右方向案内プレート１９，２０並びに
前後左右案内プレート２１，２２に沿って研磨ヘッドは
左右に揺動する。

かくして工具３に磨き荷重がラジアル方向から加わって
も研磨ヘッドは円滑に前後、左右方向に揺動する。

又研磨ヘッドは揺動モータその他を加えてもその重量は
３０ｋ９どまりであるから、これを揺動させるためのモ
ータ出力は５０Ｗ以下で十分足り、電力の消費量も少な
くて済む。そしてコネクテングロッドの偏心量を調整す
れば、揺動の猿中を変えることもできる。特に数１００
ｋ９〜数ｈｏｎの大金型などの自由曲面を容易に研磨で
き、磨き面の高精度化が達成でき、高出力の高精度化が
達成でき「高出力の駆動モータや揺動テーブルを必要と
しない。更に磨き面から研削油、砥粒が飛散しても従釆
のように保護カバーを用いなくて良い等の効果がある。
特にプラスチックやプレス金型などのように自由曲面を
有する被加工物を磨く場合、研磨工具と被加工物とが、
点接触に近い状態にならないようにするため研磨工具の
蓬をあまり大きくすることはできない。

一方研磨工具の軌跡を与えなければならない。ところで
鏡面に仕上げるためには研磨工具の軌跡が残らないよう
にその軌跡間を均一にうめて磨く必要がある。しかし、
上記の如く構成したことにより、比較的径の小さな研磨
工具を用いて自由曲面に均一に倣わせて磨くことが達成
できた。

以上説明したように本発明によれば、謎動の応答性をよ
くして自由曲面を有する被加工物を均一に鏡面に近い状
態に仕上げ加工できる実用的な作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の揺動研磨機の側面図で、ヘッドを断面で
示してある。第２図は本発明に係る揺動研磨機ヘッドの一実施例を示
す斜視図、第３図は第２図Ｙ−Ｙ線断面図、第４図は第
２図×−Ｘ′線断面図である。１・・・・・・被加工物
、２・・・…磨き面、３・・・・・・工具、６・・・・
・・変位検出器、２３，２４，２５，２６・・・・・・
左右方向ボールガイド、２９，３０，３１，３２・・・
・・・前後方向ボールガイド、３３・・・・・・前後方
向揺動モータ、３５・・・・・・左右方向揺動モータ。第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１支持本体と、下側の支持部を傾動自在で上下方向に
移動自在に上記支持本体の下側に支持され、且つ上部に
工具回転用モータをその出力回転軸を上記支持部を貫通
させて下側に向けて取付けた支持部材と、上記回転軸に
連結されて回転する研磨工具と、上記支持部材を介して
研磨工具に下方に所定の荷重を付与させる荷重付与手段
と、上記支持部材の傾動量及び上下方向の移動量を検知
する検知手段とを備え付けた研磨ヘツドを設け、被加工
物を載置し、研磨軌跡を与えるために水平方向に前後左
右に移動するテーブルを設け、該テーブルを移動させ、
上記研磨ヘツドの検知手段から得られる信号にもとづい
て上記テーブルと研磨ヘツドとを相対的に上下に追従制
御して自己誘導倣い磨きをする装置であつて、上記研磨
ヘツドの支持部材を摺動ガイドによつて研磨ヘツド本体
に対して前後左右に摺動自在に支持する摺動ガイドと、
該摺動ガイドに案内されて上記支持部材を前後左右に所
定の振巾でもつて揺動させる揺動手段とを備え付け、上
記研磨工具を回転及び揺動運動をさせながら上記テーブ
ルによつて与えられる軌跡に沿つて被加工物の自由曲面
を自己誘導倣い磨きすることを特徴とする自己誘導倣い
磨き装置。