KR20230121148A

KR20230121148A - 벨트 가공 장치

Info

Publication number: KR20230121148A
Application number: KR1020237025484A
Authority: KR
Inventors: 타카아키 스가사키; 센나 카미야마
Original assignee: 가부시키가이샤 마키노 후라이스 세이사쿠쇼
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2023-08-17
Also published as: EP4316733A1; WO2022211085A1; TWI812137B; TW202243799A; CN116847947A; JP2022157222A; JP7142123B1

Abstract

워크(W)에 대해서 가공 벨트(34)를 상대적으로 이동시켜 워크를 가공하는 벨트 가공 장치(10)가, 가공 롤러인 제1 롤러(40)와, 종동 롤러인 제2 롤러(32)와, 제1 롤러 및 제2 롤러에 의해 지지되는 가공 벨트와, 제1 롤러 또는 제2 롤러를 회전시키는 공압 모터(60)와, 제1 롤러의 외주에 부착되는 탄성 링(44)과, 탄성 링에 부착되고 탄성 링보다 탄성률이 큰 팽창 방지 부재(46)를 구비한다.

Description

벨트 가공 장치

본 발명은, 복수의 롤러 사이에 인장되어 걸린(張架) 무단의 가공 벨트에 의해 워크 표면을 가공하는 벨트 가공 장치에 관한 것이다.

예를 들면 플라스틱 사출 성형에 이용되는 금형의 표면이나, 진공 챔버 등에 설치되는 정밀한 씰 면에는, 기능상 혹은 미관의 향상을 위해, 통상은, 절삭 가공 후에 연마 가공이 실시된다. 이러한 연마 가공을 기존의 공작 기계로 실시하기 위해서, 공작 기계의 주축에 장착가능한 벨트 연마 공구가 이용되는 경우가 있다.

특허문헌 1에는, 본체부와, 본체부에 결합된 홀더부와, 동력 발생부와, 무단의 연마 벨트와, 연마 벨트를 회전 가능하게 지지함과 동시에, 동력 발생부로부터 받은 회전 동력을 연마 벨트에 전달하는 구동 롤러와, 연마 벨트를 회전 가능하게 지지하는 제1 종동 롤러와, 연마 벨트를 회전 가능하게 지지함과 동이세 연마 시에 워크와 접촉하는 연마 벨트의 부분을 지지하는 제2 종동 롤러인 가공 롤러를 구비하는 벨트 연마 공구가 기재되어 있다.

일본 공개특허 특개 2020-163552호 공보

특허문헌 1의 벨트 연마 공구에서는, 가공 롤러의 회전축선에 직교하는 회전축선 주위에 가공 롤러를 회동 가능하게 지지함으로써, 연마 벨트의 자세를 가공면(피연마면)의 형상 변화에로 추종시키게 되어 있지만, 가공 롤러의 부착(取付) 얼라인먼트 불량에 의해 벨트 폭 전면을 연마할 수 없는 경우가 있다. 또, 평면 가공이 실시된 워크라도, 워크의 부착 얼라인먼트에 기인하여 가공면에 벨트의 연마 잔류가 발생하는 경우가 있다. 가공면의 미묘한 기복에 맞추어 가공면을 따라 가공 벨트가 주행하는 프로그램을 매번 작성할 수 없다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제를 해결하는 것을 기술 과제로 하고, 복잡한 구조를 부가하지 않고, 통상의 가공 벨트를 간단히 세트하는 것만으로 효율적으로 양호한 가공면(연마면)을 얻을 수 있는 벨트 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르면, 워크에 대해서 가공 벨트를 상대적으로 이동시켜 상기 워크를 가공하는 벨트 가공 장치에 있어서, 가공 롤러인 제1 롤러와, 제2 롤러와, 상기 제1 롤러와 상기 제2 롤러에 의해 지지되는 가공 벨트와, 상기 제1 롤러 또는 제2 롤러를 회전시키는 회전 동력 발생부와, 상기 제1 롤러의 외주에 부착되는 환상의 탄성체와, 상기 탄성체에 부착되고, 상기 탄성체보다 탄성률이 큰 환상의 팽창 방지 부재를 구비하는 벨트 가공 장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 가공 롤러의 표면에 탄성체를 부착함으로써, 가공시(벨트 연마시)의 가공 롤러의 얼라인먼트, 워크의 부착(取付) 얼라인먼트, 가공 벨트의 이음매의 단차, 또는 워크의 가공면의 굴곡 형상 등을 탄성체에서 흡수함으로써, 양호한 가공면을 얻는 것이 가능해진다. 또, 팽창 방지 부재에 의해서, 가공 롤러의 회전 중에 원심력에 의해서 탄성체가 반경 방향으로 팽창, 변형되는 것을 방지하고 있다.

도 1은 본 발명의 벨트 가공 장치를 장착 가능한 공작 기계의 일례의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 벨트 가공 장치의 측면도이다.
도 3은 도 2의 벨트 가공 장치의 사시도이다.
도 4는 도 2의 벨트 가공 장치의 단면도이다.
도 5는 1개의 실시형태에 따른 제1 롤러의 단면도이다.
도 6은 탄성 링의 단면도이다.
도 7은 제1 롤러의 변형예를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.

도 1은, 일반적인 입형(立形) 머시닝 센터인 공작 기계(100)와, 거기에 장착된 본 발명의 실시형태에 따른 벨트 가공 장치(10)를 도시한 측면도이다. 도 1의 공작기계(100)는, 공장의 마루면(床面)에 고정된 베이스로서의 베드(102), 베드(102)의 상면에서 Y축 방향 또는 전후 방향(도 1에서는 좌우 방향)으로 이동 가능하게 설치되고, 상면에 워크(W)를 고정하는 테이블(104), 베드(102)의 후방 부분에서, 상면으로부터 입설(立設)된 칼럼(108), 칼럼(108)의 전면에서 X축 방향 또는 좌우 방향(도 1에서는 지면에 수직인 방향)으로 이동 가능하게 설치된 X축 슬라이더(110), X축 슬라이더(110)의 전면에서 상기 X축 슬라이더(110)에 대해서 Z축 방향 또는 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 주축(114)을 수직 회전축선(O)을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 주축 헤드(主軸頭)(112)를 구비한다.

또, 공작기계(100)는, X축 슬라이더(110)를 X축 방향으로 왕복 이동하는 X축 이송 장치(도시하지 않음), 테이블(104)을 Y축 방향으로 왕복 이동하는 Y축 이송 장치(도시하지 않음) 및 주축 헤드(112)를 Z축 방향으로 왕복 이동하는 Z축 이송 장치(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 공작 기계(100)는, 또한, 주축(114)을 회전 구동하는 주축 모터(도시하지 않음)를 구비한다. 주축 모터는 주축 헤드(112)의 하우징(도시하지 않음)의 외부 또는 내부에 배치될 수 있다. 주축 모터는 그 토크에 의해서 주축(114)을 회전축(O) 주위의 소정 각도 위치에 유지할 수 있는 것이 바람직하다. 공작 기계(100)는, 또한, 주축 모터 및 X축, Y축, Z축의 직교 3축 이송 장치를 제어하는 NC 장치(도시하지 않음)를 구비한다.

공작 기계(100)는, 또한, 주축(114)의 선단부에 장착된 공구(도시하지 않음)를 교환하는 자동 공구 교환 장치(도시하지 않음)를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 공작 기계(100)는 입형 머시닝 센터를 형성하고, 주축(114)은 워크(W)에 대해서 X축, Y축, Z축의 직교 3축 방향으로 상대적으로 이동 및 위치 결정, 및 회전축선(O) 주위의 각도 위치 결정 가능하다.

공작 기계(100)의 주축(114)의 선단부에는 공구(도시하지 않음)를 장착하는 테이퍼 홀(穴)(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 또, 주축(114)에는, 회전축선(O)을 따라 중심 홀(中心穴)(도시하지 않음)이 관통하도록 형성되어 있다. 주축(114)의 중심 홀에는 테이퍼 홀에 장착되는 공구를 고정하는 드로우 바(drawbar)(도시하지 않음)와 같은 공구 클램프 장치가 배설(配設)되어 있다. 본 실시형태에서는, 공구 클램프 장치는 2면 구속의 일 타입인 HSK형 홀더를 주축(114)의 테이퍼 홀에 고정하도록 구성된다.

벨트 가공 장치(10)는, 공작 기계(100)의 주축(114)의 테이퍼 홀에 장착하도록 되어 있다. 벨트 가공 장치(10)는, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본체부(20)와 공작 기계(100)의 주축(114)의 테이퍼 홀에 끼워 맞춰지는 홀더부(12)를 구비한다. 테이퍼 홀은 HSK 규격(DIN69893)에 준거하는 공구 홀더(도시하지 않음)를 장착하는 테이퍼 홀로 할 수 있다. 테이퍼 홀은 다른 생크 형상, 예를 들면 7/24 테이퍼의 생크 형상의 테이퍼부에 끼워 맞춰지도록(嵌合) 해도 좋다.

홀더부(12)는, 공작기계(100)의 주축(114)의 테이퍼 홀의 내주면에 밀착 가능한 테이퍼부(14)와, 본체부(20)에 결합되는 원통형의 연장부(16)와, 연장부(16)와 홀더부(12) 사이의 플랜지부(18)를 구비한다. 플랜지부(18)에는 공작기계(100)에 부속되는 자동 공구 교환 장치의 교환 암(도시하지 않음)과 맞물리도록(係合) 형성된 둘레 방향으로 연장되는 V홈(18a)이 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 홀더부(12), 특히 테이퍼부(14) 및 플랜지부(18)는 HSK 규격(DIN69893)에 준거하도록 형성되어 있다. 홀더부(12)는 도 4에 도시한 바와 같이 HSK 규격(DIN69893)에 준거하는 시판의 공구 홀더를 이용해도 좋다. 이 경우, 홀더부(12)의 내부에는 중심축선(O1)을 따라 중심 홀(12a) 및 공구 장착 홀(16a)을 형성할 수 있다.

홀더부(12)가 HSK 규격(DIN69893)에 준거하는 형상을 갖는 경우, 주축(114)에는, 홀더부(12)를 주축(114)의 테이퍼 홀 내에 클램프하기 위해서, 중공의 주축(114)은 그 중공의 내부 공간에서 회전축(O)을 따라 연장된 드로우 바(drawbar)(도시하지 않음)와, 테이퍼 홀 내에서 드로우 바를 중심으로 둘레 방향으로 등각도 간격으로 배치된 복수의 콜릿(collet)(도시하지 않음)과, 주축의 내부 공간 내 드로우 바를 중심으로 배치된 복수의 접시 스프링(도시하지 않음)을 구비한 클램프 장치가 배설되어 있다.

클램프 장치의 드로우 바는 중공 부재이며, 내부를 가압 공기와 같은 기체 또는 쿨런트와 같은 액체가 유통하는 유체 통로를 형성한다. 유체 통로는 유체원(도시하지 않음)에 접속되고 있다. 유체원은, 공급하는 유체가 가압공기인 경우, 공기를 압축하는 압축기(도시하지 않음), 가압공기를 저류하는 탱크(도시하지 않음), 탱크의 출구에 배설되어 공급하는 가압공기의 압력을 소정의 압력으로 조절하는 압력 조정 밸브(도시하지 않음) 등을 포함할 수 있다. 공급하는 유체가 쿨런트와 같은 액체인 경우, 유체원은 액체를 가압하는 펌프(도시하지 않음), 펌프 출구에 배설(配設)되어 공급하는 액체의 압력을 소정의 압력으로 조절하는 압력 조정 밸브(그림 도시하지 않음) 등을 포함할 수 있다. 유체원으로서, 공작 기계(100)가 설치되는 공장의 서비스 에어 시스템이나, 공작 기계(100)에 부속되는 냉각수 공급 장치(도시하지 않음)를 이용할 수 있다.

본체부(20)는 벨트 구동부(30), 회전 동력 발생부(60) 및 동력 전달부(70)를 주요 구성 요소로서 구비하고 있다. 벨트 구동부(30), 회전 동력 발생부(60) 및 동력 전달부(70)는 프레임(22)에 부착(取付)된다. 프레임(22)은 적어도 베이스부(24) 및 베이스부(24)로부터 수직으로 연장되는 측벽부(26)를 갖는다. 측벽부(26)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 벨트 가공 장치(10)를 공작 기계(100)의 주축(114)의 선단부에 장착했을 때에, 테이블(104) 및 테이블(104)에 고정되어 있는 워크(W)에 접근하는 방향으로 연장되어 있다. 본 실시형태에서는, 베이스부(24)와 측벽부(26)는 별도의 부재이며, 볼트(24a)에 의해 서로 체결되어 있지만, 베이스부(24)와 측벽부(26)를 일체로 형성해도 된다.

홀더부(12)로서 시판의 공구 홀더를 이용하는 경우, 벨트 가공 장치(10)의 본체부(20)는 프레임(22)에 결합된 결합부(28)를 구비하고 있다. 결합부(28)는 베이스부(24)의 상면으로부터 측벽부(26)와는 반대측으로 돌출한다. 본 실시형태에서는, 결합부(28)는 복수의 볼트(24b)에 의해 베이스부(24)에 체결된다. 홀더부(12)로서 시판의 공구 홀더를 이용하지 않는 경우, 볼트 등의 체결 수단을 이용하여, 홀더부(12)의 연장부(16)를 베이스부(24)에 결합하도록 할 수 있다.

결합부(28)는, 홀더부(12)의 공구 장착 홀(裝着穴)(16a)에 끼워 맞춰지는 감합부(28a)와, 감합부(28a)의 하단부에 일체적으로 결합되어 있는 플랜지부(28b)를 갖고, 중심축선(O2)을 따라서 연장되는 중심 홀(28c)이 형성된다. 감합부(28a)를 홀더부(12)의 공구 장착 홀(16a)에 끼워 맞추면, 홀더부(12)의 중심축선(O1)과 결합부(28)의 중심축선(O2)은 일치한다. 도 4의 실시형태에서는, 홀더부(12)와 결합부(28)는 별도의 부재로 형성되고, 홀더부(12)의 중심 홀(12a)은 공구 장착 홀(16a)에 개구되도록 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 홀더부(12)의 공구 장착 홀(16a)에 감합부(28a)를 끼워 맞추면, 홀더부(12)의 중심 홀(12a)과 결합부(28)의 중심 홀(28c)이 연통하여 1개의의 유체 공급 통로가 형성된다.

홀더부(12)와 결합부(28)를 일체로 형성하는 경우에는, 홀더부(12)의 중심 홀(12a)은 중심축선(O1)을 따라 홀더부(12)를 관통하도록 형성된다. 이 경우에는, 홀더부(12)의 중심 홀(12a)이 유체 공급 통로를 형성한다. 상기 유체 공급 통로는 홀더부(12)가 주축(114)의 테이퍼 홀에 클램프 될 때 클램프 장치의 드로우 바에 형성된 유체 통로에 연통한다.

프레임(22)의 측벽부(26)에는 벨트 구동부(30)가 부착되어 있다. 벨트 구동부(30)는 제1 롤러(40)와 제2 롤러(32)를 구비하고, 제1 롤러(40)와 제2 롤러(32) 사이에 가공 벨트(34)가 인장되어 걸려있다(張架). 가공 벨트(34)는, 연마재를 접착한 천과 같은 기재의 양단을 접합하여 무단 형상으로 형성되어 있다. 실시하는 연마 가공 또는 연삭 가공에 요구되는 표면 거칠기에 따라, 접착하는 연마재의 입도는 적당 결정할 수 있다.

제1 롤러(40)는 측벽부(26) 및 측벽부(26)에 부착된 브래킷(36)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 보다 구체적으로, 제1 롤러(40)는 베어링(36a, 36b)에 의해 측벽부(26) 및 브래킷(36)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(38)에 부착된다. 제1 롤러(40)와 회전축(38) 사이에 제1 롤러(40)의 내주면 및 회전축(38)의 외주면과 맞물리는(係合) 키(38a)를 배설하고, 제1 롤러(40)가 회전축(38)에 대해서 상대적으로 회전하지 않도록 할 수 있다. 제1 롤러(40)가 측벽부(26) 및 브래킷(36)에 부착될 때, 제1 롤러(40)의 외주면은 중심축선(O1) 방향으로 측벽부(26)보다 돌출한다.

제1 롤러(40)는 원통형 롤러 본체(42)와, 롤러 본체(42)의 외주면에 끼워 맞춰지는 탄성체로서 적어도 1개의 탄성 링(44)과, 엔드 플레이트(48)를 포함한다. 롤러 본체(42)는 회전축(38)을 통과하는 중심 홀(42a)을 갖는다. 롤러 본체(42)의 내주면에는 키(38a)를 통과시키기 위한 축방향으로 연장되는 홈(42b)을 형성할 수 있다. 롤러 본체(42)의 일단부에는, 탄성 링(44)의 이탈을 방지하는 반경 방향으로 돌출하는 플랜지부(42c)가 설치되어 있다. 롤러 본체(42)의 타단에는 엔드 플레이트(48)를 수용하는 요부(凹部)(42d)가 형성되어 있다.

탄성 링(44)은 롤러 본체(42)의 외주면에 부착되는 발포 고무, 예를 들면 불소 고무 스폰지 등의 탄성 재료로 이루어지는 환상 부재이다. 탄성 링(44)은 둘레 방향으로 연장되는 슬릿(44a)과 롤러 본체(42)의 외주면에 밀착하는 내주면(44b)을 갖는다. 슬릿(44a)은 탄성 링(44)의 외주면으로부터 반경 방향으로 소정 깊이, 축 방향으로 소정의 폭(축 방향 치수)으로 형성되어 있다. 슬릿(44a)은 외주면으로부터 반경 방향으로 소정 깊이로 절개한 단순한 노치라도 좋다.

슬릿(44a)에는, 제1 롤러(40)가 회전했을 때의 원심력으로, 탄성 링(44)이 반경 방향으로 팽창, 변형하는 것을 방지하는 팽창 방지 부재(46)가 끼워진다(嵌入). 팽창 방지 부재(46)는, 탄성체로서의 탄성 링(44)보다 탄성률이 큰 재료, 예를 들면, 수지제 박판으로 이루어지는 환상 부재로 할 수 있다. 혹은, 팽창 방지 부재(46)는 상기 환상 부재를 직경을 따라 2 분할된 2 개의 활모양(弓形) 부재 또는 중심각이 120°가 되도록 3 분할된 3 개의 활모양 부재라도 좋다. 또한, 팽창 방지 부재(46)가 가공 벨트(34)와 접촉하면 가공 벨트(34)의 인장되어 걸린 상태에 악영향을 미치기 때문에, 팽창 방지 부재(46)의 외경은 가공시에도 비가공시에도 탄성 링(44)의 외경보다도 작은 것이 바람직하다.

엔드 플레이트(48)는 원통형의 본체부(48a)와, 본체부(48a)의 일방의 단부에서 반경 방향으로 돌출하는 플랜지부(48b)를 갖는다. 엔드 플레이트(48)에는 회전축(38)을 통과하는 중심 홀(48c)이 형성되어 있다. 엔드 플레이트(48)가 롤러 본체(42)의 요부(42d)에 끼워 맞춰지면, 롤러 본체(42)의 외주면에 끼워 맞춰져 있는 탄성 링(44)은 롤러 본체(42)의 플랜지부(42c)와 엔드 플레이트(48)의 플랜지부(48b) 사이에 끼워진다(挾持). 이에 의해, 탄성 링(44)이 롤러 본체(42)에 대해서 축방향으로 이동하여 이탈하는 것이 방지된다.

제2 롤러(32)는, 'コ' 자형의 크래들(50)에 회전 가능하게 지지되어 있는 회전축(52)에 부착되어 있다. 크래들(50)은 가이드(59)를 따라 화살표 A로 표시된 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 스터드(54)는 브래킷(36)에 고정되어 크래들(50)의 홀(穴)(도시하지 않음)에 간극을 갖고 관통하고, 스터드(54)의 주위에는 코일 스프링(56)이 배설되어 있다. 크래들(50)은 코일 스프링(56)에 의해 브래킷(36)으로부터 멀어지는 방향으로 힘이 가해진다(付勢). 크래들(50)은 고정 기구인 핀(58)에 의해 브래킷(36)으로부터 임의 거리 이격된 상태로 고정할 수 있다. 구체적으로는, 핀(58)은 크래들(50)에 관통 나사결합하면서, 핀(58)의 선단이 크래들(50) 내부에 관통하고 있는 스터드(54)의 외주에 맞닿는 구조로 함으로써, 핀(58)을 회전 동작시키면, 크래들(50)의 위치를 고정할 수 있다. 가공 벨트의 교환 작업에서, 가공 벨트를 제거하는 경우에는, 우선 핀(58)의 고정을 해제하고, 크래들(50)을 가이드(59)를 따라 브래킷(36)에 접근시키고, 핀(58)을 고정하여, 가공 벨트(34)의 인장되어 걸린 상태를 해제한 상태에서부터, 제1 롤러(40) 및 제2 롤러(32)로부터 제거될 수 있다. 또, 가공 벨트(34)의 부착을 실시하는 경우에는, 상술한 가공 벨트(34)를 제거한 상태에서, 새롭게 부착하는 가공 벨트(34)를 제1 롤러(40)와 제2 롤러(32)에 부착하여 핀(58)의 고정을 해제하면, 코일 스프링(56)의 탄성력에 의해서 크래들(50)이 브래킷(36)으로부터 이격되어 가공 벨트(34)가 인장되어 걸린 상태가 되므로, 더욱이 핀(58)에 의해 크래들(50)의 위치를 고정함으로써, 가공 벨트(34)의 부착이 완료된다. 이러한 구조와 작업 순서에 의해서, 작업자의 숙련도에 의하지 않고, 벨트의 교환 작업을 실시하면서, 가공 벨트(34)의 장력을 설정할 수 있다.

회전 동력 발생부(60)는 회전 모터를 구비한다. 회전 모터는 전동 모터라도 좋지만, 유체 모터, 특히 터빈(도시하지 않음)을 구비한 공압 모터가 바람직하다. 회전 동력 발생부(60)로서의 공압 모터는 터빈을 회전 가능하게 수용하는 차실(車室)(64) 및 차실(64)에 연통하는 유체 입구 포트(66)를 형성하는 터빈 하우징(62)을 갖고 있다. 유체 입구 포트(66)는 유체 공급 통로에 연통하고 있다. 본 실시형태에서는, 유체 입구 포트(66)는 홀더부(12) 및 결합부(28)의 중심 홀(12a, 28c)에 연통하고 있다.

동력 전달부(70)는 제1 풀리(72)와, 제2 풀리(74)와, 제1 풀리(72)와 제2 풀리(74) 사이에 인장되어 걸린 구동 벨트(76)와 텐셔너(78)를 구비한다. 제1 풀리(72)는 회전 동력 발생부(60)로서의 공압 모터의 출력축(68)과 함께 회전하도록 출력축(68)에 부착되어, 입력 풀리를 형성한다. 제2 풀리(74)는 제1 롤러(40)를 위한 회전축(38)과 함께 회전하도록 회전축(38)에 부착된다. 구동 벨트(76)는 톱니 벨트(齒付 belt, toothed belt) 또는 코그드 벨트(cogged belt)일 수 있다. 구동 벨트(76)가 톱니 벨트 또는 코그드 벨트인 경우, 제1 풀리(72)와 제2 풀리(74)는 구동 벨트(76)의 톱니에 맞물리는(係合) 복수의 톱니를 갖는 톱니 풀리(齒付 pulley, toothed pulley)에 의해 형성된다. 구동 벨트(76)는 제1 풀리(72)와 제2 풀리(74) 사이에서 구동 벨트(76)의 배면과 맞물리는 유동 롤러(78a)를 갖는 텐셔너(78)에 의해 일정한 장력이 인가된다.

벨트 가공 장치(10)를 공작 기계(100)의 주축(114)의 테이퍼 홀에 클램프하면, 유체 공급 통로(12a, 28c)가 클램프 장치의 드로우 바의 유체 통로에 연통한다. 유체 공급원으로부터 유체, 예를 들면 가압 공기 또는 쿨런트가 주축의 공구 클램프 장치의 드로우 바의 유체 통로, 벨트 가공 장치(10)의 유체 공급 통로(12a, 28c) 및 회전 동력 발생부(60)로서의 유체 모터의 유체 입구 포트(66)를 통해 차실(64)에 공급되어 상기 차실(64)에 배설된 터빈을 회전시킨다.

이 회전은 유체 모터의 출력축(68)에 부착된 제1 풀리(72), 구동 벨트(76) 및 제2 풀리(74)를 통해 회전축(38)에 전달되고, 따라서 가공 롤러인 제1 롤러(40)가 회전하고, 제1 롤러(40)와 제2 롤러(32) 사이에 인장되어 걸린 가공 벨트(34)가 구동된다. 이 기간 동안, 제1 롤러(40)가 구동 롤러로서, 그리고 제2 롤러(32)가 종동 롤러로서 작용한다. 이와 같이, 가공 벨트(34)를 제1 롤러(40)와 제2 롤러(32) 사이에서 순환하도록 구동되고 있는 동안, 가공 벨트(34)를 사이에 끼워 제1 롤러(40)를 워크(W)의 표면에 누르면서, 주축(114)과 테이블(104)을 상대 이동시킴으로써, 워크(W)의 표면이 가공(연마 또는 연삭)된다.

가공 롤러인 제1 롤러(40)의 외주부에 탄성체인 탄성 링(44)을 배설함으로써, 가공시에 문제가 되는 가공 롤러의 부착 얼라인먼트 불량이나, 가공 대상이 되는 워크 표면의 굴곡 형상 등을 탄성체에 의해 흡수할 수 있어 특별한 프로그램을 작성하지 않고 설계 형상에 맞춘 가공 프로그램(NC 프로그램)에 따라 워크(W)의 가공해야 할 표면을 따라 벨트 가공 장치를 주행시키는 것만으로, 양호한 가공면을 얻는 것이 가능해진다. 또, 탄성 링(44)에는 팽창 방지 부재(46)가 매설되어 있고, 제1 롤러(40)의 회전 중에 탄성 링(44)이 원심력으로 반경 방향으로 팽창, 변형되는 것이 방지된다. 즉, 가공 벨트(34)에 의도하지 않은 장력이 가해져 워크(W)의 가공에 악영향을 미치는 과제나, 가공 벨트(34)와 맞물리고 있지 않은 부분에서 탄성 링(44)이 팽창하여 본체부(20)의 각 곳과 간섭하는 과제를 팽창 방지 부재(46)에 의해 해결할 수 있는 것이다.

상술한 실시형태에서, 팽창 방지 부재(46)는, 탄성 링(44)의 각각의 외주면으로부터 반경 방향으로 소정 깊이, 축 방향으로 소정의 폭(축 방향 치수)으로 형성되어 둘레 방향으로 연장되는 슬릿(44a) 내에 배설된, 예를 들면 수지제 박판으로 이루어지는 환상 부재, 2개의 활모양 부재 또는 3개의 활모양 부재였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서, 팽창 방지 부재는, 가공 롤러의 외주부에 배설되어 있는 탄성체가 가공 롤러의 회전 중에 원심력에 의해서 반경 방향으로 팽창, 변형되는 것을 방지할 수 있으면 좋다.

도 7은 가공 롤러의 변형예인 제1 롤러(120)를 도시한다. 본 실시형태의 제1 롤러(120)는 탄성체로서의 탄성 링 및 팽창 방지 부재가 상술한 실시형태에서의 팽창 방지 부재(46)와 다른 점을 제외하고, 상술한 실시형태에서의 제1 롤러(40)와 대체로 동일하게 구성된다.

도 7에서, 탄성 링(124)은 둘레 방향으로 연장되는 슬릿(124a)을 갖고 있다. 슬릿(124a)은, 탄성 링(124)의 축 방향으로 반대측의 2개의 측면으로부터 소정의 깊이, 반경 방향으로 소정의 폭(반경 방향 치수)으로 형성되어 있다. 슬릿(124a)에는, 제1 롤러(120)의 회전에 의한 원심력으로, 탄성 링(124)이 반경 방향으로 팽창, 변형되는 것을 방지하는 팽창 방지 부재(126a, 126b)가 끼워진다.

팽창 방지 부재(126a, 126b)는, 예를 들면, 수지제 박판으로 이루어지는 환상 부재로 할 수 있다. 또는, 팽창 방지 부재(126a, 126b)는, 상기 환상 부재를 직경을 따라 2분할한 2개의 활모양 부재 또는 중심각이 120°가 되도록 3분할한 3개의 활모양 부재로 해도 좋다. 팽창 방지 부재(126a)는, 엔드 플레이트(128)의 플랜지부(128b)의 슬릿(128d) 및 상기 슬릿(128d)에 대면하는 탄성 링(124)의 측면에 형성된 슬릿(124a)에 배설되고, 팽창 방지 부재(126b)는, 2개의 탄성 링(124)에 대면하는 측면의 슬릿(124a)에 배설되고, 팽창 방지 부재(126c)는 롤러 본체(122)의 플랜지부(122c)의 슬릿(122e) 및 상기 슬릿(122e)에 대면하는 탄성 링(124)의 측면에 형성된 슬릿(124a) 내에 배설된다.

도 7의 제1 롤러(120)는 상술한 실시형태의 제1 롤러(40)와 동일하게 작용한다.

주축(114)은, 워크(W)에 대해서 X축, Y축, Z축의 직교 3축 방향으로 상대적으로 이동 및 위치 결정, 및 회전축선(O) 주위의 각도 위치 결정이 가능하므로, 공작 기계(100)와 벨트 가공 장치(10)에 의하면, 워크(W)에 대해서, 진공 챔버 등에 설치되는 정밀한 씰면에 적합한 공구 이송 방향과 평행한 연마 흔적 또는 연삭 흔적을 갖는 연마 마무리면 또는 연삭 마무리면을 형성하는 벨트 가공을 실시할 수 있다. 또, 공작 기계(100)가 공구 교환 장치를 구비함으로써, 벨트 가공 장치(10)에서 실시하는 연마 또는 연삭 이외의 가공 공정을 공작 기계(100)에서 실시하는 가공 공정에 집약할 수 있다. 또한, 회전 모터에 유체 모터나 공압 모터를 적용함으로써, 공작 기계(100)가 윤활이나 냉각을 위해서 원래부터 구비한 냉각수나 가압 공기 등을 공급하는 유체 공급원에 의해 벨트 가공 장치(10)를 구동하는 것이 가능하기 때문에, 벨트 가공 장치(10)를 위해서 새로운 구동원을 설치할 필요가 없다.

상술한 내용에서는, 1개의 탄성 링에 1개 또는 2개의 팽창 방지 부재가 장착되는 실시형태를 설명했지만, 원심력에 의한 탄성 링의 팽창을 보다 강력하게 방지하고 싶은 경우 등, 필요에 따라 더 많은 팽창 방지 부재를 장착할 수 있는 구조로 해도 좋다.

10 벨트 가공 장치
12 홀더부
20 본체부
30 벨트 구동부
32 제2 롤러
34 가공 벨트
40 제1 롤러
44 탄성 링
46 팽창 방지 부재
58 핀
60 회전동력 발생부
70 동력 전달부
100 공작기계

Claims

워크에 대해서 가공 벨트를 상대적으로 이동시켜 상기 워크를 가공하는 벨트 가공 장치로서,
가공 롤러인 제1 롤러와,
제2 롤러와,
상기 제1 롤러와 상기 제2 롤러에 의해 지지되는 가공 벨트와,
상기 제1 롤러 또는 상기 제2 롤러를 회전시키는 회전 동력 발생부와,
상기 제1 롤러의 외주에 부착되는 환상의 탄성체와,
상기 탄성체에 부착되고, 상기 탄성체보다 탄성률이 큰 환상의 팽창 방지 부재,
를 구비하는 것을 특징으로 하는 벨트 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 가공 벨트에서 상기 제1 롤러와 맞물리는 부분이 워크의 표면에 접촉하고 상기 워크의 표면을 가공하는 벨트 가공 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 회전 동력 발생부는 유체 모터를 구비하는 벨트 가공 장치.
제3항에 있어서,
상기 유체 모터는 공압 모터인 벨트 가공 장치.
제1항에 있어서,
주축과, 상기 주축에 대면하도록 배치되어 워크를 고정하는 테이블과, 상기 주축과 상기 테이블을 상대 이동시키는 이송 장치를 구비하는 공작 기계의 상기 주축 선단부에 장착 가능한 홀더부를 더 구비하는 벨트 가공 장치.