JPS62500226A

JPS62500226A - 研磨表面加工機械

Info

Publication number: JPS62500226A
Application number: JP60503865A
Authority: JP
Inventors: ステインバツク，クラーレンス　アイ
Original assignee: アクロメタル　カンパニ−ズ，インコ−ポレイテイド
Priority date: 1984-08-29
Filing date: 1985-08-28
Publication date: 1987-01-29
Also published as: FI861741A; AU4779685A; BR8506895A; EP0191853A4; FI90838C; FI861741A0; AU563504B2; EP0191853A1; FI90838B; CA1260717A; US4704823A; EP0191853B1; WO1986001461A1; DE3584885D1; JPH0375302B2

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】研磨表面加工機械影■１本発明は概してはワークピースを表面加工するための機械に関し、さらに詳細には固い成分（例えば、金属やプラスチック）をパリ取りや磨き仕上げすることのできる研磨表面加工機械に向けられるものである。

研削及び表面仕」二げ媒体の改良に伴う研削及び表面加工機械の進歩はこれらの機械の応用範囲をかなり広げている。これらの機械は木材やプラスチックや金属成分の寸法を定めたり、種々のタイプの粗仕上げや精密仕上げのために日常的に使用されている。

表面研削機械に備わった一つの特に有用な機能は金属やプラスチック成分のパリ取りである。望ましくないぎざぎざの一様でないエツジが金属部品の型打加工やガス切断のあと、又はプラスチック部品の成形の後に残される。

従来、種々の粒度の鉱物研磨材が使用され、成るタイプの成分のハリ取りにかなりの成功を収める結果を得ている。しかしながら、鉱物研磨材は幾つかの欠点を有し、これらは全てのタイプの部品を効果的にハリ取りすることができるものではなく、過激な研磨作用のために、かならずパリ取りすべき表面にまで研磨効果を与えてしまう。関連する問題は鉱物研磨材が研磨作用による影響を表面に与えることなしに不規則な表面にデバリング及びその他の表面仕上げの結果をもたらすことができないことである。この点に関する問題は研磨加工媒体が一方向以上に動くことができないことである。

軽度のパリ取りや部品の磨き仕上げ又は類似の表面仕上げが、織り混ぜたランダムに延びるフレキシブルな、耐久性のある、タフな、弾力性の有機繊維で形成された一様で、ロフティーで、開いて、不織の、三次元ウェブの形をした媒体で成功のうちに行われることができることが発見された。そのような媒体は１９６０年１１月１日に）ｌｏｗａｒｄ　Ｌ、　ｌ１ｏｏｖｅｒ　ｅｔ　ａｌ、に発行され、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された米国特許２９５８５９３に開示されている。媒体はその特許の譲受人から円筒ドラム又はブラシ及び無端表面ベルトを含む種々の形で入手可能である。例えば、１９７２年９月５日にＩ、Ｉｏｙｄ　Ｉｌ、　Ｌｅｇａｃｙ　ｅｔ　ａｌ、に発行された米国特許３６８８４５３及び１９８２年５月２５日にＤｏｎａｌｄ　Ｅ、　Ｄａｕ　ｅｔ　ａｌ、に発行された米国特許４３３１４５３を参照、これらはともに旧ｎｎｅｓｏｔａ　Ｍｊｎｆｎｇ　ａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された。

これらの特許に開示された媒体は軽度のパリ取りに特に有用である。何となれば、媒体が弾力性又はスポンジ特性を有しているからであり、これは繊維ウェブの固有の組織と結合して金属部品さえ研磨し、仕上げ作業に適した丸いエツジを残す。このタイプの媒体は粗いものから細かいものまで種々の粒度が入手可能であり、より細かい粒度はプラスチックを含む多くのタイプの材料の高い表面磨き仕上げによく適する。

しかしながら、これらの機能は困難や問題なしに備わるものではない。前述した媒体は一般に研磨材同等物よりも厚い（例えば、Ａインチのオーダー）繊維ウェブで形成されるけれども、連続的な条件で使用されるときに比較的に早く摩耗する傾向を有する。媒体の厚さはベルト又はブラシの全体的な摩耗を永らえるけれども、さらに特定の問題は成る特定のり・イブの成分の表面加工がベルト又はブラシの制限された領域の摩耗をもたらすということである。ワークピースの運動の方向と反対になるように設計されることはできるけれども、従来は、表面研削ベルトはワークピースコンベアと同じ方向に走行している。従って、例えば、そのような機械が矩形断面の長手金属チューブをパリ取りし且つ表面仕上げするように作られていると、金属チューブは機械を長手方向に動き、ベルトは金属チューブと整列しているけれどもその前進運動に抵抗するように金属デユープと係合する。比較的短い時間の後で、繊維ウェブ媒体の表面仕上げベルトは仕上げられた表面の幅に相当する長手方向に延びる深部が残る。作動がこのようにして続くと、ベルトは深部の領域のみ摩耗し、ベルトの他の部分は本質的に摩耗しない。

このために全ての成分を一様に研磨するために繊維ウェブを周期的に整えることが必要になる。繊維ウェブ媒体を連続的に且つ一様に整えるようにして使用する表面研削機械が、１９８４年８月２９日にＣ１ａｒｅｎｃｅ１、５ｔｅｉｎｂａｃｋによって出願された表面研削機械という名称の特許出願連続番号６４５９０９に開示されている。この機械は一つの実施例において円筒ドラム又はブラシを利用し、もう一つの実施例において無端研磨ベルトを利用しており、両者とも繊維ウェブ媒体を連続的に整えるよう作動する。

上記特許出願に開示された表面研削機械はより大きな成分のために非常によく作用するものである。しかしながら、小さな成分、又は仕上げられるべき表面に深部や他の不規則さをもっている成分にたいしてはそれほど有効に作用しない。

この問題の一部は円筒ドラム及び無端研磨ベルトがワークピースに対して単一の方向に動くことによるということが分かった。多方向の運動は多くの研磨表面加工ヘッドを設けることなしにはできないこたである。

本発明は問題とする表面が仕上げられるべき表面に深部、穴、溝、通路、ボア、スロット及びその他の不規則性を含むところでさえ小さな部品のパリ取り及び磨き仕上げを有効に行うことのできる研磨表面加工機械を提供する努力の結果である。

本発明の構造は繊維ウェブの研磨媒体を有する大きなディスクを利用するものであり、これは環状の形状であってもよくディスクの下面の全部を実質的に満たすものであってもよい。ディスクはその直径がディスクの覆っているワークピースコンベアの幅と少なくとも等しいような寸法となっている。

例えば、コンベアベルトの幅は２フイートであり、ディスクの直径はディスクがコンベアベルトの上で中心を合わせた配置で３フイート又はそれ以上のオーダーである。ディスクの研磨表面はコンベアベルトの運動の平面に実質的に平行である。

この構造関係において、表面加工領域に入るワークピースは最初に第一の方向（例えば、左から右へ）に動く研磨表面に係合するが、ワークピースがディスクの回転軸線を横断するにつれて、研磨媒体の動きは反対方向（例えば、右がら左）になるであろう。この多方向運動は上述したような不規則性をもったワークピースをパリ取りし或いは表面仕上げするのに特に有効であることが分かった。

この構造的形状の付加的な利点は各ワークピースがその全ての直径又は実質的にその全ての直径を通して研磨表面加工ディスクを必ず横断しなければならないということである。

そうすることによって、全表面加工媒体が作業中にワークピースにどこかの点で係合し、これが研磨媒体の連続的で一様な自動整形をさせる結果を得ることになる。

本発明の原理はワークピースが順次的に運ばれる二つの研磨表面加工ヘッドを採用した第一の実施例で具体化される。

第一の研磨ディスクはパリ取りするために粗くてより研磨的な特性を存し、第二の研磨ディスクはパリ取りされた部品を磨き仕上げするために細かい研磨媒体を採用する。この実施例においては、研磨ヘッドは単一のコンベアの上にあり、このコンベアに対して個別に又は−緒に配置される。第一の実施例はさらにクーラントを含み、このクーラントはディスクが回転自在に支持された軸を通って供給されて研磨加工中にワークピースの表面で遠心方向に分布する。

この実施例におけるコンベアは有孔であり、真空室の上に乗っていて表面加工作業の間ワークピースを所定の位置に保持する。コンベアベルトの両側に調節可能なフェンスが選択的に使用される。

本発明の原理は垂直方向に静止的であってこれに対してワークピースコンベアの方が調節される単一の研磨表面加工ヘッドを有するもう一つの表面研削機械で具体化される。研磨表面加工材料は大きなキャリヤディスクに接着保持され、このキャリヤディスクはさらに真空の印加によって回転ディスクに保持される。真空はディスクが取りつけられた軸を通って適切な真空源から通される。さらにワークピースがワークピースコンベア上を表面加工領域を通って動かされるときにクーラントがディスク及び研磨表面加工材料を介して回転軸のチューブを通ってワークピースに供給される。クーラントはさらに複数のノズルによって研磨表面加工材料の下側にも供給される。

使用されたクーラントはワークピースコンベアの下方の中央収集領域に向けられ、そこで濾過されて再循環のためにサプライタンクに入れられる。

好ましくは、コンベアベルトはワークピースを摩擦的に担持するために研磨砥粒を有し、コンベアベッドのユニークな片持ち支持構造によって容易に交換される。

研磨表面加工材料自体は回転ディスクから真空を除くことによって素早く且つ容易に交換される。これは交換及び除去のためにキャリヤディスクが落下することを許容する。

その他の構造及び作動の特徴は次の請求の範囲及び添付図面から理解されるであろう。

図面の簡単な説明第１図は本発明の実施例の回転式表面加工機械の部分的な正面図、第２図は回転式表面加工機械の平面図、第３図は第１図の線３−３に沿った断面図、第４図は第１図の線４−４に沿った断面図、第５図は第４図の線５−５に沿った部分拡大断面図であって、回転式ディスクとワークピースとワークピースコンベアの詳細を示し、第６図は変形実施例の研磨用毛付ディスクブラシの拡大部分図、第７図は変形実施例の担持表面をもったワークピースコンベアの一部の平面図、第８図は第７図の線８−８に沿った部分断面図、第９図はワークピースコンベアのための第二の変形実施例のワークピース担持媒体を示す第８図と同様の図、第１０図は本発明のもう一つの実施例の回転式表面加工機械の正面図、第１１図は第１０図の線１１−１１に沿った拡大断面図であって、一部が破断して断面で示されており、第１２図は第１１図の線１２−１２に沿ったさらに拡大した断面図、第１３図は第１１図の線１３−１３に沿ったさらに拡大した断面図である。

ス淘雌Ｉ隈Ａ哩最初に第１図を参照すると、本発明を実施する研磨表面加工機械は数字１１によって全体的に示される。研磨表面加工機械１１は下方フレーム１２と上方フレーム１３とを具備し、この両者は機械の作動中には静止しており且つ構造的に結合されているが、果たすべき機能から見ると別個のものである。

下方フレーム１２と上方フレーム１３は多（の構成要素からなり、その幾つかは異なった参照数字を付して以降に詳細に説明される。

第１図から第３図を参照すると、下方フレーム１２は長いチャンネルを形成するように間隔を開けて連結された一対の側板脚部１４からなる。各方向に水平に延びるコンベアベッド１５がこのチャンネルの頂部に配置される。コンベアベッド１５の全長は第１図によく示されている。コンベアベンド１５の一端にはドライブローラ１６が回転可能に支持され、他端部にはアイドラローラ１７が整列して支持される。無端コンベアベルト１８がこれらのローラ１６　、１７のまわりに掛けられ、ローラ１６の位置を制御するテンション装置１９によって適正な張力に維持される。可変速モータドライブ２１（第２図）がローラ１６を駆動してコンベアベルト１８上でワークピースを所望の送り速度で運ぶ。

特に第３図を参照すると、コンベアベッド１５が矩形断面を有し、長い室２２を形成しているのが分かるであろう。第２図を簡単に見ると、この室２２がコンベアベッド１５の側部に取りつけ部２４によって接続された適切なパイプ２３によって真空のもとにおかれ、パイプ２３の他端は真空源に接続される。

コンベアベルト１８がその上を通るコンベアベッド１５のトッププレートは第３図及び第５図に示されるように多数の小孔１５ａを形成されている。これらの小孔１５ａはコンベアベルト１８を真空下にもたらす。実施例においては、コンベアベルト１８自体が有孔性であり、従って、ワークピースＷ（第４図）が後で詳細に説明するように研磨表面加工領域を通って運ばれるときにコンベアベルト１８に引き寄せられる。

第１図及び第３図を参照すると、下方フレーム１４はさらに長い水平な板２５の形体のクロスメンバを具備する。第１図を参照すると、水平な板２５の各端部から上向きに傾斜した板２６　、２７が延び、適切な側部とともに長い液体クーラントコレクタトラフを形成する。仮２６　、２７が傾斜しているために、液体クーラントはトラフの中央へと流れ、フィルタ２８を通ってドレンパイプ２９に入る。液体クーラントは後述するようにして研磨表面加工作業で使用される。

第２図から第４図を参照すると、長手方向に延びるフェンス３１　、３２がコンベアベルトの両側に配置され、ワークピースが研磨表面加工領域を通るときにワークピースをガイドし且つ拘束する。フェンス３１　、３２の各々は横方向に調節可能である。調節可能なフェンス３１については、これはフェンス３１に直結された螺子機構を介して作用する一対の長手方向に間隔を開けて配置されたハンドホイール３３　、３４ニヨっテ達成される。好ましくは、螺子機構は図示しない従来的な方法（例えば、チェーンによって連結されたスプロケット）によって同期的に結合される。この同期的な結合はフェンス３１をコンベアベルト１８及びワークピースＷの運動の線に対して常に平行に保ちながらハンドホイール３３　、３４のいずれか一方を操作すればよいようにするものである。フェンス３２についても同様のハンドホイール３５　、３６と関連する調節機構が設けられる。

第１図から第３図を参照すると、上方フレーム１３は長手方向に間隔を開は且つコンベアベルト１８を覆う関係で配置される二つの研磨表面加工ヘッド４１　、４２のためのサポートを提供するものである。この研磨表面加工機械１１は後で詳細に述べる目的のために二つの研磨表面加工ヘッドを含むものであるが、複数の研磨表面加工ヘッドは機能上の選択によるものであり、そして本発明は広く単一の研磨表面加工ヘッドの使用をも意図するものであることが理解されるべきである。

同様に、研磨表面加工ヘッド４１　、４２はコンベアベルト１８及びワークピースＷに対して個別に或いは一緒に調節されるようになっているけれども、多くの従来的な研磨表面加工機械でなされているように、コンベアベッド１５とコンベアベルト１８の方を調節可能な昇降運動できるようにして研磨表面加工ヘッド４１　、４２が静止的な位置に維持されることができることが理解されるべきである。

第１図及び第３図を参照すると、上方フレーム１３はコンベアベッド１５及びコンベアベルト１８の上方中央部に配置された大きな箱を具備し、即ちこの箱は側板４３　、４４及び端板４５　、４６からなる。研磨表面加工ヘッド４１　、４２は第１図に示されるようにそれぞれ端板４５　、４６におりつけられる。

第１図及び第３図を参照すると、箱型フレームのため、従って研磨表面加工ヘッド４１．．４２のための昇降調節機構が対をなすスクリュージヤツキ４７　、４８として示されている。スクリュージヤツキ４７　、４８は鏡像関係で配置されているけれども実際上同一であり、一方の詳細な説明が両者のための説明になるであろう。スクリュージヤツキ４７は静止的な螺子軸４７ａを具備し、螺子軸４７ａの終端脚部４７ｂが下方フレーム１２の水平な棚即ちプラットホームに支持される。歯車箱４７ｃが横方向に延びるブラケット５１に取りつけられ、螺子軸４７ａに沿って上下運動可能に作動する。

そのような調節運動は反対側に取りつけられたスクリュージヤツキ４８の一つから延びる長い軸５２の回転によって行われる。同様な軸５３　（第１図）が他方の組みのスクリュージヤツキ４７　、４８を同期的に作動する。四個全てのスクリュージヤツキ４７　、４８の同期は軸５２　、５３にそれぞれ取りつけられたスプロケット５４　、５５及び連結チェーン５６によって行われる。

軸５３の延長部に取りつけられたハンドホイール５７（第３図）が四個全てのスクリュージヤツキ４７　、４８に単一の調節を可能とし、コンベアベルト１８及びワークピースＷに対して両研磨表面加工ヘッド４１　、４２を昇降させる。

研磨表面加工ヘッド４１　、４２は鏡像関係で配置されているけれども実際上同一であり、一方の詳細な説明が両者のための説明になるであろう。第１図及び第３図を参照すると、一対のベアリング５８　、５９が垂直に間隔を開けた関係で支持板７１（後でさらに詳細に説明される）に保持される。大きな回転軸６１がベアリング５８　、５９によって支持される。取りつけヘッド６２が一対のセントスクリュー６３によって回転軸６１の下端部にそれとともに回転可能に保持される。回転軸６１の上端部にはダブルドライブプーリ６４が保持され、電動機６８の軸に取りつけられたドライブプーリ６７と一対の■ベルトによって回転軸６１を回転させるようになっている。電動機６８は側板４４に保持されたアングルブラケットに取りつけられる。

ベアリング５８　、５９が保持されている支持板７１は垂直方向の調節運動のために端板４６に対して摺動可能に取りつけられる。第２図を参照すると、支持板７１は傾斜又は面取りした縁を有し、端板４６を取りつけられた相補的な保持バー７２゜７３が支持板７１を摺動させるトラックを形成する。

第１図もついでに参照すると、端板４６には垂直なスロット４６ａが形成され、螺子付ブロック７４がそのスロットを貫通している。ブロック７４は螺子付軸７５に支持され、螺子付軸７５は調節ハンドル７６に結合される。ハンドル７６及び螺子付軸７５は回転可能であるが軸方向に動かないのでハンドル７６を回転させるとブロック７４、支持板７１、及び研磨表面加工ヘッド４２が垂直方向に運動する。

研磨表面加工ヘッド４１のために調節バンドル７７を有する同様の機構が設けられる。ハンドル５７及び関連する機構を使用する垂直方向の調節は大きな又は粗い調節のためのものであり、ハンドル７６　、７７を使用する調節は小さな又は微調節のために意図されたものである。

第２図から第５図を参照すると、取りつけヘッド６２は複数の差し込みスロット開口６２ａを持った円形のフランジ板を有し、大きな研麿表面加エディスク８１を脱着可能に受けるのに適する。ディスク８１は複数の頭付ピン８１ａを有し、頭付ピン８１ａはディスク８１を支持し且つ回転駆動するために差し込み関係でスロット６２ａに嵌合される寸法となっている。

これに関して、スロット６２ａは機械の作動中に回転軸６１０回転方向がピン８１ａをロック位置に駆動するように構成されている。

続いて第１図から第３図及び第５図を参照すると、回転軸６１はその全長に沿って中空のボア６１ａを有し、その頂部は流体カップリング８３によって蓋され（第１図及び第３図）、その底部は開放されている（第３図及び第５図）。流体導管８４の一端が流体カップリング８３に連結され、その他端はクーラントの源（図示せず）に連結される。クーラントはカップリング８３、ボア６１ａを通ってディスク８】の中央に連続的に供給され、研磨表面加工領域内に放射状に分散していく。クーラントはその後で上述したプレー）　２５−２７によって形成されたトラフに集められる。

第５図を参照すると、研磨表面加工材料８５がディスク８１の円形で平坦な下面に保持される。実施例においては、表面加工材料８５は環状に形成されていて、その外径がディスク８１の外径に対応し、内径が取りつけヘッド６２の内径にほぼ対応する。環状の形状はボア６１ａからのクーラントの流れを妨げないので好ましいが、環状以外にも穴や中実ディスクの形体をとることができることは明らかである。

表面加工材料８５自体は研磨特性を持った一様で、ロフティ−（ｌｏｆｔ）で、オープンで、不織三次元ウェブにより形成された弾力性繊維の層、例えば、１９６０年１１月１日に発行され、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ　Ｍｉｎｔｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された米国特許２９５８５９３に開示されているものからなる。この製品は登録商標名５ＣＯＴＣＩ（ＢＲＩＴＥとしてＭｔｎｎｅｓｏｔａ　Ｍｉｎｔｎｇ　ａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている。その他の製造者からも適切な材料が市販されており、本発明は５ＣＯＴＣＨＢＩ？ＩＴＥ製品又はこのタイプの研磨媒体に附定されるものではない。

このタイプの媒体は金属製品のパリ取りや磨き仕上げを非常に良（行うばかりでなくその他の表面仕上げ加工を行うことができる。このタイプの材料は軽デバリングを行うのに特に有用である。何となれば、このタイプの材料はスポンジ状の弾力性を有し、繊維状ウェブの固有組織と結合されて金属成分でさえ研磨し、仕上げ作業に適した丸められたエツジを残すからである。これらの研磨材料は粗いものから微細なものまで種々の“粒度”サイズのものが利用可能であり、より微細な粒度は金属やプラスチックを含む多くのタイプの材料の表面を高度に磨き仕上げするのにとくに適している。

研摩表面加工ヘッド４１は実際上同じ構造であり、粒度サイズの異なった同様の研磨材料を備えた表面加工ディスク８２を含む。研磨表面加工機械１１は実施例においてはデュアル研磨ディスク８１　、８２を含み、同じ作業においてワークピースＷをパリ取りまたは磨き仕上げできるようにしている。

この目的のために、先行側のリードディスク８１の研磨表面加工材料は粗い粒度を備え、ディスク８２の研磨表面加工材料はワークピースＷをパリ取り後に磨き仕上げするために細かい粒度を備えている。

両ディスク８１　、８２の研磨表面加工材料は好ましい態様で接着剤によって保持される。しかしながら、フックとループのコネクタ（例えば、ベルクロ）を使用することもでき、関連するディスクを通して実存の機械の真空システムから取り出した真空を利用することもできる。

作用ニオいて、コンベアベルト１８は右から左に動き、従ってワークピースＷは機械のオペレータによって機械の右端からコンベアベルト１８上に置かれる。真空源を作動させるとともに、真空が導管２３を通って真空室２２に印加され、穴１５ａ及びコンベアベルト１８を介して作用し、ワークピースＷをコンベアベルト１８に固く引きつける。ワークピースＷに印加された吸引は概して研磨表面加工作業の間にワークピースＷを十分に所定の位置に保持する。

しかしながら、さらに付加的に、ワークピースＷの寸法によって与えられた横方向の位置を適切にするためにフェンス３１　、３２力９周節され、右側及び左側への横方向運動を拘束する。

研磨ディスク８１の垂直方向の位置は機械の作動が始まる前にハンドホイール７６によってコンベアベルト１８及びワークピースＷに対して個別に調節され、研磨ディスク８２の垂直方向の位置は研磨ディスク８２を係合させる前のワークピースＷへのディスク８８の研磨効果を考慮に入れて同様に配置されねばならない。上述したように、さらに調節が必要な場合には、研磨ディスク８１　、８２がハンドホイール５７によって同時に調節されることができる。

研磨ディスク８１　、８２はその直径がコンベアベルト１８の幅及び研磨すべき小さな部分の寸法並びに好ましい研磨材料に対して大きいので小さな研磨部分でさえ非常に有効にパリ取りや磨き仕上げを行うように作動する。第２図及び第４図に示されるようにディスク８１　、８２の各々が反時計回り方向に動くときに、各ワークピースＷは最初に研磨媒体と第一の方向（コンベアに沿って動くワークピースから見て左から右）で係合し、それからディスクの回転軸線を通過した後で、研磨媒体はワークピースに反対方向（ワークピースから見て右から左）で係合する。ワークピースを研磨するこの多方向アプローチは、各増分領域及びエツジが研磨媒体に異なった方向から二度係合し且つ全ての粗い領域及びエツジが積極的にパリ取りされそしてその後で磨かれ又は円滑にされるので、有益である。

研摩媒体自体はそのスポンジ状弾力性、ワークピース表面の下のピント又は穴に入りこみそしてコーナーやエツジに達する能力のために有益である。

上述したタイプの研磨媒体は金属やプラスチック部品さえパリ取りするのに優れた能力をもっている。しかしながら、このタイプの研磨媒体を使うときの困難の一つは媒体の一部分のみがワークピースにさらされる（即ち、無端研磨ベルトの一直線運動側）ことによって生じる不均一な摩耗である。

しかしながら、各ワークピースを環状或いは中実のディスク媒体の多方向運動にさらすことによって、研磨媒体全体が各ワークピースと係合することになり、よって媒体は一様に自動整形されることになる。

ボア６１ａから分布されたクーラントはワークピースＷを低温に維持し、加熱が蓄積する問題を防止するのを助ける。特に第３図に示されるように、クーラントはボア６１ａから遠心方向外方に分布してワークピースＷが研磨表面加工領域を通るときにワークピースＷの全表面を覆う。実施例においては、クーラントは水溶性のオイル（例えば、水６０、オイル１のもの）であり、錆び止めの特徴を有する。

ディスク８１　、８２はほどほどに遅い直線速度で動くワークピースＷに対して相対的により遅い速度で回転するときに最適に作動する。実施例においては、ディスク８１　、８２の直径は３フイートのオーダーにあり、毎分１６０−２００回転し、これは表速毎分１９００−２０００フイートに相当する。実施例におけるコンベアベルト１８の幅は約２フイートであり、毎分１０−５０フイートの速度で動く。

第６図には変形実施例の研磨媒体が示される。ここでは、ディスク８１′が毛８５′を有する環状の形状の研摩用の円形のブラシの形態をとっている。研摩用の毛８５′は図示のように研磨材粒子を含浸されており、そのような製品は種々の粒度のものが市販されている。ブラシの毛はパリ取りにおいて特に良い作用をする。

第７図及び第８図には変形実施例のコンベアベルト１８′が示される。このコンベアベルトは外面又は上面に砥粒の層（例えば、炭化けい素粒子）を備え、そのような粒子が研磨表面領域を通るときにワークピースを摩擦的に所定の位置に保持するように作用する。コンベアベルト１８′は実質的に無孔性であり、第１図から第５図の実施例のように真空の下で使用されるものではない。しかしながら、横方向調節用のフェンス３１　、３２はコンベアベルト１８′とともに選択的に使用されることができる。

第９図において、コンベアベルトのためのさらにもう一つの実施例が数字１８″ によって示される。ここでは、コンベアベルト１８″の上面又は外面が柔らかいシリコンゴム又は同等物を備え、研磨表面加工領域を通るときにワークピースＷに実質的な摩擦的保持能力を与える。コンベアベルト１８″も実質的に無孔性であり、真空の下で使用されるものではないが、横方向調節用のフェンス３１　、３２とともに選択的に使用されることができる。

第１０図及び第１１図を参照すると、本発明による研磨表面加工機械のもう一つの実施例が数字１１１によって示されている。機械１１１は下方の静止フレーム１１２と上方の静止フレーム１１３とを具備する。第１図から第９図の実施例のように、下方及び上方フレーム１１２．１１３は多くの構造要素からなり、それらの幾つかについては別の参照数字を付して以下にさらに詳細に説明される。

下方フレーム１１３は複数の連結された構造要素から形成された箱形断面のベース１１４を含む。これらの構造要素のうぢのそれぞれ１１４ａ　、　１１４ｂを付された二つのものは水平に配置され且つフォークリフトの片持ち爪を受けるために間隔を開けて配置されている。

ベース１１４には垂直に配置されて包囲を形成する金属板サイド１１５及びエンド１１６が支持される。

サイド１１５の各々に取りつけられたブラケット１１７がそれぞれ２セントのスクリュージヤツキ１１８．１１９を支持する。スクリュージヤツキは外部からアクセス可能なハンドホイール１２１によって回転軸１２２を介して共通的に同期的に作動される。回転軸１２２は適切なスプロケットにかけられたチェーン１２３によって連結される。アングル断面図のクロスメンバ１２６、１２７がビーム１．２４，１２５の頂部に取りつけられ（第１０図）、ワークピースコンベアベッド又はフレーム１２８のためのサポートとして作用する。第１０図を参照すると、コンベアベッド１２８はその一端に回転可能に支持されたドライブローラ１２９とその他端に配置されたアイドルローラ１３１を有する。

無端コンベアベルト１３２がこれらのローラ１２９，１３１のまわりを通り、図には１個だけ示されている一対の空気アクチュエータ１３３によって適正な張力に維持される。コンベアベルト１３２は第７図及び第８図に示されるタイプのものであり、即ち、外面又は上面に砥粒の層（例えば、炭化けい素粒子）を備え、そのような粒子が研磨表面加工領域を通るときにワークピースを摩擦的に所定の位置に保持するように作用する。

コンベアベルｌ−１３２は最小の量の伸び又は弾性を有し、空気アクチュエータ１３３が空気の圧縮性によってそのような弾性を提供する。

研磨表面加工機械１１１は研磨表面加工領域においてクーラントとともに作動するように意図されたものであり、この目的のために、傾斜したシートメタルプレー１−１３４，１３５で構成された液体収集パンがコンベア１３２の下方でコンベアベッド１２８によって支持されている。シートメタルサイド１３６及びエンド１３７がコンベアベッド１２８のまわりに包囲を形成してクーラントの飛沫を収容する。

第１０図を参照すると、スクレーパブレード１３８がドライブローラ１２９に隣接してワークピースが包囲に落下するのを防止する位置でシートメタルエンド１３７の一つに支持される。

第１１図を参照すると、コンベアベッド１２８は一側に沿った片持ち支持風にクロスメンバ１２６によって支持される。反対側は横方向に延びてクロスメンバ１２７と係合し、コンベアヘッド１２８の両側の支持のために普通の作動の間には係止される。しかしながら、クロスメンバ１２７は脱着可能であり、従って、コンベアヘッド１２８の一例を開放させ、コンベアベルト１３２をコンベアベッド１２８から横方向に取り外すことが可能である。空気アクチュエータ１３３はコンベアベルト１３２を取り外しのために緩め位置にもたらすために最初は消勢されていなければならない。機械のフレームの一部を形成する箱形断面の構造メンバ１３９も脱着可能となっていてコンベアベルト１３２を機械から取り外し可能とするためにフレームに大きなスロットまたは開口を生成する。

ひき続き第１０図及び第１１図を参照すると、研磨表面加工領域から滴下するクーラントを濾過する装置が全体として数字１４１によって示される。濾過装置１４１はシートメタルサイド１１５及びエンド１１６内で下方フレーム１１２に取りつけられたパーフォレートスクリーン１４２を具備する。パーフォレートスクリーン１４２はサプライロール１４４から延びる濾紙の層のためのアンダーサポートとして作用する。濾紙はスクリーン１４２の両側でその上を延びるサポートローラ１４５．１４６の下を通り、それからティクアップローラ１４８に入る前に小さなアイドルローラ１４７のまわりを通る。ティクアップローラ１４８はハンドホイール１４９を有し、作業者が手動により必要なときに濾紙１４３を断続的に進めることができるようになっている。小さなスクレーバ１５０がアイドルローラ１４７に隣接して配置され、濾紙１４３がティクアップローラ１４８に巻取られる前に濾紙１４３から大量のスラッジやその他の残滓を掻き取るようになっている。

研磨表面加工領域へのクーラントの供給はドリップパンプレート１３４，１３５によってサイド及びエンドプレート１３４．１３５によって形成される中央包囲に案内され、そこで濾紙１４３に落下してそれを通り、再循環される。濾過の後で、クーラントサプライタンク１５１（第１１図）に入り、下に述べるように再循環される。

ひき続き第１０図及び第１１図を参照すると、全体として数字１５２によって示される研磨表面加工ヘッドは上方フレーム１１３によって支持される。研磨表面加工ヘッド１５２は垂直に配置された回転軸１５３を具備し、その中心が以下に詳細に述べるダブルフルードコンジットを形成する。回転軸１５３は一対の軸受１５４，１５５の中で自由に回転する。回転軸１５３の上端は軸受１５５の上に突き出し、トリプルドリブンプーリ１５６が回転軸１５３とともに回転するように保持される。

電動機１５７がマウントプレート１５８によって上方フレーム１１３に保持され、ドリブンプーリ１５６と整列して配置されたトリプルドライブプーリ１５９を備えている。プーリ１５６，１５９間を延びるドライブベルト１６１が回転軸１５３を所望の回転速度で回転させる。

第１２図及び第１３図を追加して参照すると、アーバー又はマウントプレート１６２が回転軸１５３の下端に螺着され、大きなディスク１６３のためのキャリヤとして作用する。ディスク１６３は好ましくはアーバー１６２の直径に対応して中央に位置する浅い円形の深部１６３ａを形成され、ディスク１６３が回転軸１５３とともに回転するときに釣り合いのとれた作動をする中央位置に確実に取りつけられるようになっている。

Ｏリング１６４がアーバー１６２の周囲の溝に支持され、浅い円形の深部１６３ａの表面にシール係合する。０リング１６５がアーバー１６２の内部のボアの円形の溝に配置され、回転軸１５３の外面とシール係合する。

特に第１２図及び第１３図を参照すると、ディスク１６３の底面は浅い環状の深部１６３ｂを形成され、これは好ましくは環状の薄いキャリヤディスク１６６を受けるのに適している。研層表面加工材の層１６７がキャリヤディスク１６６の底面に接着され、これも好ましくは環状の形状を有し、クーラントの流れを妨げないような中央の開口を佇する。

研磨表面加工材１６７は好ましくは第１図から第９図の実施例のものとおなし材料であり、研磨特性を持った一様で、ロフティーで、オーブンで、不織三次元ウェブにより形成された繊維の層からなる。

キャリヤディスク１６６は真空の印加によってディスク１６３によって支持されている。この目的のために、ディスク１６３の下面は浅い深部１６３ｂに隣接して配置された複数の円形の溝１６８を含んでいる。円形の溝１６８は一対の半径方向に配置された′４１６９を通して共通に流体連通される。

０リング１７１が最小の円形溝１６８から半径方向内方に配置されたディスク１６３の円形溝内に支持され、Ｏリング１７２が同様に最大の円形ａ１６８から半径方向外方に配置された円形溝内に支持される。従って、溝１６８，１６９へ真空を印加することによって、キャリヤディスク１６６はＯリング１７１，１７２とシール係合し、研磨表面加工作業の間に浅い深部１６３ｂを強く引きつけられる。

第１１図及び第１３図を参照すると、真空は回転軸１５３の全長に沿って延びる大きな長手方向のボア１５３ａを通して溝１６８、１６９に印加される。その下端部において、ボア１５３ａはアーハー１６２に形成された半径方向に延びる溝１６２ａと通じる。

溝１６２ａの最外端部はディスク１６３の小さなボア又は通路１６３ｃと通じ、通路１６３ｃはさらに最内方の円形溝１６８及び半径方向の？１１６９の一つと通じる。

ボア１５３ａ内にはクーラントチューブ１７３が配置され、その下端部がディスク１６３の中央の円形の１１６３ａに突出する。キャリヤディスク１６６及び研磨材１６７の環状の形状によって、ワークピースが研磨表面加工領域を通るときにクーラントがチューブ１７３に、よってワークピースに直接に供給される。真空ボア１５３ａ及びクーラントチューブ１７３の上端部は真空人口１７４ａとクーラント人口１７４ｂを有する従来的なダブルフロー取りつけ具１７４（第１０図）内に終端する。真空人口１７４ａは図示しない真空源に接続される。クーラント人口１７４ｂは導管１７５に接続され、これはさらに適切なバルブを介してクーラントサプライタンク１５１内の水中ポンプ１７６に接続される。

′クーラントはクーラントチューブ１７３を通って連続的に流れるほかに、一対のノズル１７７．１７８（第１１図）を通って研磨表面加工材の下側にも供給される。ノズル１７７．１７８は流体導管（図示せず）によって導管１７５に接続され、ワークピースコンベアベルト１３２の側部を越えて延びる研磨表面加工媒体の部分に上向きのスプレィをかけるように配置されている。

従って、クーラントはクーラントチューブ１７３を通って研磨表面加工材１６７の中央に供給されて研磨表面加工作業の間に半径方向外方に動くとともに、ノズル１７７．１７８に供給されて研磨表面加工材１６７の外方領域に連続的なスプレィを与え、よってワークピースが研磨表面加工作業の間中常に冷たい状態に維持されるのを保証する。

第１０図を参照すると、一対のフードカバー１８１．１８２が研磨表面加工領域の両側でディスク１６３を直に覆う関係で上方フレームにヒンジによって旋回可能に連結され、研磨表面加工作業の間にクーラントの飛沫を収容するようになっている。

ウェイト用ローラ１８３．１８４がそれぞれフードカバー１８１　、１８２によって支持され、フードカバー１８１．１８２を飛沫を収容する普通の下げられた位置に維持する。ローラ１８３．１８４の各々はワークピースの運動の線に直角な軸線のまわりで自由に回転し、それによってワークピースが研磨表面加工領域に入り且つそこから出るときにワークピースのための入口及び出ロビンチローラとして作用する。

作用において、水中ポンプ１７６が運転されてクーラントを導管１７５、取りつけ具１７４、クーラントチューブ１７３を通って研磨表面加工領域及びノズル１７７、１７８に連続的に供給する。

真空源も作動されて真空を取りつけ具１７４及びボア１５３ａを介して印加し、キャリヤディスク１６６を深部１６３ｂに強（引きつける。

コンベアベルト１３２は第１０図で右から左へ動き、従って、ワークピースは機械の右端部からコンベアベルト１３２上に置かれる。

コンヘアベット１２８の垂直位置、従ってコンベアベルト１３２の垂直位置がハンドホイール１２１によって研磨表面加工ヘッド１５２に対して調節される。ディスク１６３はキャリヤディスク１６６及び研磨表面加工材１６７を担持しながら回転される。研磨表面加工材１６７はその直径がコンベアヘルド１３２の幅及び小さな研磨部分の寸法並びに好ましい研磨材料に対して大きいので小さな研磨部分のパリ取りや磨き仕上げにおいてさえ非常に有効に作動する。ワークピースが研磨表面加工領域を動くにつれて、ワークピースは最初に第一の方向に動く研磨媒体と係合し、それからディスク１６３の回転軸線を通過した後で、研磨表面加工材１６７はワークピースに反対方向で係合する。ワークピースの表面を研磨するこの多方向アプローチは、各増分領域及びエツジが研磨媒体に異なった方向から二度係合し且つ全ての粗い領域及びエツジが積極的にパリ取りされそしてその後で磨かれ又は円滑にされるので、有益である。

研磨媒体自体はそのスポンジ状弾力性、ワークピース表面の下のピント又は穴に入りこみそしてコーナーやエツジに達する能力のために有益である。

各ワークピースを環状のディスク媒体の多方向運動にさらすことによって、研磨媒体自体が各ワークピースと係合することになり、よって媒体は一様に自動整形されることになる。

ディスク１６３はほどほどに遅い直線速度で動（ワークピースに対して相対的により遅い速度で回転するときに最適に作動する。実施例においては、ディスク１６３の直径は３フイートであり、毎分Ｉ６０−２００回転する。実施例のコンベアベルト１３２の幅は約２フイートであり、毎分１０−５０フイートの速度で動く。

コンベアベルト１３２の研磨砥粒はワークピースが研磨表面加工領域を通るときにワークピースを摩擦的に保持する。激しい使用の後では研磨砥粒は窄耗してしまうので、クロスメンハ１２７及びスペーサメンバ１３９を外し、アクチュエータ１３３の圧力を解除し、このよ・うにして設けられた空間を利用してベルト１３２を機械の横方向に取り外すことによってヘルドの交換を行うことができる。

この作業を逆にすることによって新しいヘルドを取りつける。

ディスク１６３上の研磨表面加工材はヒンジ連結されたフードカバー１８１，１８２のいずれかを持ち上げ、ポア１５３ａ内の真空を解除し、薄いキャリヤディスク１６６を落下せしめることによって素早く且つ容易に交換することができる。

ＦＩＧ、３ＦＩＧ、１２ＦＩＧ、１３国際調：Ｉ′Ｆ報告ｌＩＩ＋ａｎｙｌｌｅ−＾ｏｏ１１ｃａＬｌｏｎ　Ｈａ、　ＰＣＴバＩＳ８５１０１６５１

Claims

【特許請求の範囲】

１．フレーム手段を具備し、前記フレーム手段に担持されて個々のワークピースを研磨表面加工領域を通って運ぶためのワークピースコンベア手段を具備し、該ワークピースコンベア手段は予め定められた幅の平坦なワークピース支持表面を形成し、前記研磨表面加工領域において前期ワークピース支持表面と対向配置の関係で前記フレーム手段に担持された研磨表面加工ヘッドを具備し、該研磨表面加工ヘッドが前記ワークピース支持表面と実質的に平行な実質的に平坦な研磨表面を有するディスク手段を具備し、該ディスク手段が前期ワークピース支持表面の幅と少なくとも等しい直径を有し、そして、前記ディスク手段を回転させる手段、を具備する研磨表面加工機械。
２．前記ディスク手段の研磨表面が一様で、ロフティーで、開かれて、不織の、三次元ウェブ繊維メンバで形成された研磨媒体からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の研磨表面加工機械。
３．研磨媒体が一様な厚さで環状の形状を有し、外径が前記ディスク手段の直径と実質的に等しいことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の研磨表面加工機械。
４．前記ワークピースコンベア手段がワークピースを支持させる実質的に水平な上方走行部を有する有孔無端コンベアベルトからなり、そして、ワークピースが研磨表面加工領域を通って運ばれるときにベルトに対してワークピースを保持させるために前記孔を介して真空を印加するための真空手段を具備することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の研磨表面加工機械。
５．前記ワークピースコンベア手段がワークピースを支持させる実質的に水平な上方走行部を有する無端コンベアベルトからなり、該無端コンベアベルトがワークピースが研磨表面加工領域を通るときにワークピースを摩擦的に保持させるために研磨材付着の外面を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の研磨表面加工機械。
６．前記ワークピースコンベア手段がワークピースが研磨表面加工領域を通るときにワークピースを摩擦的に保持させるために柔らかい弾力性の外面を有する無端コンベアベルトからなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の研磨表面加工機械。
７．研磨表面加工領域に液体クーラントを供給する手段を具備することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の研磨表面加工機械。
８．前記ディスク手段を回転させる手段がディスク手段を取りつけた回転軸と該回転軸に作用的に連結されたモータ手段とからなり、そして、液体クーラントを供給する手段が前記回転軸のボアからなり、該ボアの一端が研磨表面加工領域の近くに開口し、他端が液体クーラントの源に連結されるのに適していることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の研磨表面加工機械。
９．ワークピースが通るときにワークピースの横方向の運動を案内し且つ拘束するために研磨表面加工領域の各個に配置された調節可能なフェンスを具備することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の研磨表面加工機械。
１０．二つの前記研磨表面加工ヘッドがワークピース移送表面に対して順次的に配置されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の研磨表面加工機械。
１１．前記研磨表面加工ヘッドの位置をワークピース支持表面に対して相対的に且つ他の研磨表面加工ヘッドに独立的に調節するための手段を具備することを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の研磨表面加工機械。
１２．研磨表面加工ヘッドの位置をワークピース移送表面に対して相対的に同時に調節するための手段を具備することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の研磨表面加工機械。
１３．第一順次の前記研磨表面加工ヘッドのディスク手段の研磨表面が第二順次の前記研磨表面加工ヘッドのディスク手段の研磨表面よりも粗いことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の研磨表面加工機械。
１４．前記ディスク手段の研磨表面が研磨材粒子を含浸させた複数の毛からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の研磨表面加工機械。
１５．ディスク手段が回転軸手段に取りつけられた第一のディスクと、第一のディスクと大きさのほぼ等しい第二のディスクとからなり、前記ディスク手段の前記平坦な研磨表面が前記第二のディスクに保持された研磨媒体の層からなり、そして、第二のディスクを第一のディスクに対面する関係で解除可能に取りつける手段を具備することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の研磨表面加工機械。
１６．解除可能に取りつける手段が真空源に接続されるのに適した前記軸手段内の通路と、第二のディスクに連通して第一のディスクの面に配置された複数の通路とからなり、該複数の通路が前記軸手段の通路と共通的に連通することを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の研磨表面加工機械。
１７．液体クーラントを供給する手段が液体クーラントの源に接続されるのに適した少なくとも一つのノズルを具備し、該ノズルが平坦な研磨表面の少なくとも一部にクーラントのスプレイを向けるように配置されることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の研磨表面加工機械。