TW201404540A - 金屬製機械零件用刷式研磨裝置及刷式研磨方法 - Google Patents

Abstract

本發明之目的在於提供一種刷式研磨裝置，該刷式研磨裝置能以1台裝置進行使機械加工後之工件之表面或已穿設之孔之內面之面粗度提升之研磨加工、與形成在該工件之缺口或槽等之角部之去毛邊加工及去角加工。刷式研磨裝置具備具備將含有磨粒之刷毛材與工件之研磨加工部位與研磨形態對應形成之研磨刷之平面研磨器具、大孔徑研磨器具、小孔徑研磨器具、輪研磨器具，且具備將該工件配置於該研磨器具之研磨位置之工件設定裝置。

Description

金屬製機械零件用刷式研磨裝置及刷式研磨方法

本申請發明係關於一種提升金屬製機械零件(以下稱為「工件」)之面粗度之加工與槽或缺口之角部之去毛邊加工及去角加工。此處，「去角加工」為包含研磨該角部以作成角面之加工(C面加工)及作成曲面之加工(修圓加工)之兩者之概念。

構成機械被使用之工件係藉由機械加工形成，近年來，其形狀有複雜化傾向。又，要求高組裝精度之工件亦增加。

為了提升工件之組裝精度，用於使各工件之組裝面之面粗度變細且提升尺寸精度而施加表面處理之研磨手段，有採用磨石之方法。

然而，採用磨石之研磨方法，研磨能力雖優異，但由於該研磨手段之研磨部為剛體之磨石，因此在複雜形狀之工件之研磨加工之對應有其限度。

因此，研磨部沿著工件之形狀彈性地作用以在複雜形狀之工件之研磨加工發揮能力之研磨手段，有研磨用刷。

以下說明對上述機械加工後之工件進行刷式研磨之習知技術之內容。

作為施以形成工件之平面部之面粗度提升或去毛邊之習知申請，日本專利4909660號公報揭示一種刷裝置，該刷裝置，在水平方向間歇地旋轉之索引台之旋轉周圍以載 置工件且可自轉之方式設置4個工件台，且在該工件台12停止之上方位置配置有旋轉並同時升降移動以研磨載置在上述工件台上之工件之刷機構。

又，作為施以穿設在工件之孔之內面部之面粗度提升或去毛邊之習知申請，日本特開2009-14842號公報揭示一種研磨裝置，該研磨裝置，在研磨裝置之軸部之前端部安裝刷子，將該刷插入由工件之中空軸構成之驅動軸之中空部內，使該研磨裝置之軸部旋轉並同時升降，使該工件之內周面之面粗度提升且施以突出之去毛邊。

作為去除形成在工件表面之槽之缺口之角部產生之毛邊之習知申請，日本特開2005-118909號公報及日本特開2000-167754號公報揭示一種去毛邊裝置，該去毛邊裝置，工件為形成有切槽之齒輪，使用除去在該切槽產生之毛邊之輪狀之旋轉刷。

此外，並無關於工件研磨形成有偏心凸輪之旋轉軸之外周面以提升面粗度之刷式研磨裝置之習知申請。

藉由機械加工形成之金屬製機械零件，如上述有眾多種類，且其形狀亦各式各樣。此處，為了提升機械加工後之各零件之組裝精度，必須使成為組裝面之平面部或孔之內面部之面粗度變細且使尺寸公差變少。因此，在形成有槽或缺口之部位，必須要除去在其角部產生之毛邊之加工與去角加工。

習知研磨裝置，如上述各習知技術文獻所示，為與上述研磨加工部位與其加工形態對應之單功能刷式研磨裝 置。

然而，進行欲研磨之加工部位與其加工形態有複數個之工件之研磨加工之情形，不可能以一個刷式研磨裝置完成加工，必須準備與各研磨加工部位與加工形態對應之單功能刷式研磨裝置。因此，設置之刷式研磨裝置為複數個，會有設備費用與設置空間變大之問題。

第1發明之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，係進行使機械加工後之金屬製機械零件(工件)之表面或已穿設之孔之內面之面粗度提升之研磨加工、與形成在該工件之缺口或槽等之角部之去毛邊加工及去角加工之研磨加工用之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其特徵在於，具備：平面研磨器具，以含有磨粒之刷毛材進行使工件之外形表面之面粗度提升之研磨加工及該工件之外形表面之去毛邊加工；大孔徑研磨器具，進行使孔之內面之面粗度提升之研磨加工及該孔之角部之去毛邊加工；小孔徑研磨器具，進行使較該孔小徑之孔之內面之面粗度提升之研磨加工及該孔之角部之去毛邊加工；輪研磨器具，進行缺口或槽等之角部之去毛邊加工及去角加工或使棒狀構件之外周面之面粗度提升之研磨加工；以及工件設定裝置，將該工件以被加工面與該研磨器具對向之方式配置在該研磨器具之研磨位置。

第2發明，在第1發明記載之金屬製機械零件用刷式研磨裝置中，平面研磨器具，具備：片段刷，由複數個刷 束、圓盤狀之保持具、圓筒狀之外殼、及套圈構成，該複數個刷束係藉由把持具將含有磨粒且切斷成一定長度之複數個刷毛材之一端捆束而形成為圓柱狀，該圓盤狀之保持具在圓周方向相隔均等間隔形成有供該刷束之各個之把持具插入固定之複數個插入孔，該圓筒狀之外殼可在該刷束之軸心方向滑動地覆蓋該保持具，該套圈係安裝在該外殼之開口且與該保持具對向，且使該各刷束之另一端插通並使其一部分突出以使其前端作為研磨部而抵接工件之研磨面；旋轉軸，與該片段刷之刷束之軸心方向一致，且一端連設於該片段刷；可正反旋轉之旋轉驅動源，連結於該旋轉軸之另一端；內筒，可旋轉地插通該旋轉軸；以及外筒，可藉由進退驅動機構A在與該旋轉軸之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒，將該平面研磨器具固定於載置該各研磨器具之刷式研磨裝置本體或基台。

第3發明，在第1或第2發明記載之金屬製機械零件用刷式研磨裝置中，該大孔徑研磨器具，具備：線圈刷，將含有磨粒且切斷成一定長度之複數個刷毛材之一端裝入槽型材之槽並排列後，將該刷毛材固定於該槽以形成刷帶，將該刷帶螺旋狀地捲繞於安裝軸並固定，藉此該刷毛材之前端作為研磨部而形成為圓筒形狀；旋轉軸，與該安裝軸之軸心一致，且一端拆裝自如地連結於該線圈刷；可正反旋轉之旋轉驅動源，連結於該安裝軸之另一端；內筒，可旋轉地插通該旋轉軸，將該旋轉驅動源、旋轉軸、線圈刷一體地保持；外筒，可藉由進退驅動機構A在與該旋轉 軸之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒，將該大孔徑研磨器具固定於載置該各研磨器具之刷式研磨裝置本體或基台；以及進退驅動機構B，使該外筒在與該旋轉軸之軸心方向正交之方向進退移動。

第4發明，在第1~第3發明中任一者記載之金屬製機械零件用刷式研磨裝置中，該小孔徑研磨器具，具備：右旋轉用扭轉刷或左旋轉用扭轉刷，藉由具有可塑性之至少二個心材夾著含有磨粒且切斷成一定長度之刷毛材之中間位置，把持該心材之兩端進行「向右扭轉」或「向左扭轉」，藉此該刷毛材之前端部作為研磨部而形成為圓筒狀，使該心材之基部與安裝軸成為一體；旋轉軸，與該安裝軸之軸心一致，且一端拆裝自如地連設於該右旋轉用扭轉刷或該左旋轉用扭轉刷；可正反旋轉之旋轉驅動源，連結於該安裝軸之另一端；內筒，可旋轉地插通該旋轉軸，將該旋轉驅動源、該旋轉軸、該右旋轉用扭轉刷或該左旋轉用扭轉刷一體地保持；以及外筒，可藉由進退驅動機構A在與該旋轉軸之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒，將該小孔徑研磨器具固定於載置該各研磨器具之刷式研磨裝置本體或基台。

第5發明，在第1~第4發明中任一者記載之金屬製機械零件用刷式研磨裝置中，該輪研磨器具，具備：輪刷，將含有磨粒且切斷成一定長度之複數個刷毛材之一端裝入槽型材之槽並排列後，將該刷毛材固定於該槽以形成刷帶，螺旋狀地捲繞固定於輪子，藉此使該刷帶與輪子一體 化而將該刷毛材之前端作為研磨部形成；旋轉軸，一端裝入連結於該輪子；可正反旋轉之旋轉驅動源，連結於該旋轉軸之另一端；內筒，可旋轉地插通該旋轉軸，將該旋轉驅動源、旋轉軸、輪刷一體地保持；外筒，可藉由進退驅動機構A在與該旋轉軸之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒，將該輪研磨器具固定於載置該各研磨器具之刷式研磨裝置本體或基台；以及進退驅動機構B，使該外筒在與該旋轉軸之軸心方向正交之方向進退移動；該刷毛材之方向為與進退驅動機構A之進退移動方向呈直角之方向。

第6發明，在第1~第4發明中任一者記載之金屬製機械零件用刷式研磨裝置中，該輪研磨器具，具備：可正反旋轉之旋轉驅動源；旋轉傳達方向轉換器，具備輸入軸及輸出軸，將傳達該旋轉驅動源之旋轉之方向變更90度；旋轉軸，一端連結於該旋轉驅動源，另一端連結於該旋轉傳達方向轉換器之輸入軸；輪刷，具備連結於該旋轉傳達方向轉換器之輸出軸之輪子，將含有磨粒且切斷成一定長度之複數個刷毛材之一端裝入槽型材之槽並排列後，將該刷毛材固定於該槽以形成刷帶，將該刷帶螺旋狀地捲繞固定於該輪子，藉此使該刷帶與輪子一體化而將該刷毛材之前端作為研磨部形成；內筒，可旋轉地插通該旋轉軸，將該旋轉驅動源、旋轉軸、旋轉傳達方向轉換器一體地保持；以及外筒，可藉由進退驅動機構A在與該旋轉軸之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒，將該輪研磨器具固定於載置該各研磨器具之刷式研磨裝置本體或基台；該刷 毛材之方向與進退驅動機構A之進退移動方向一致。

第7發明，在第2~第6發明中任一者記載之金屬製機械零件用刷式研磨裝置中，該進退驅動機構A為伺服馬達式汽缸或壓力式汽缸。

第8發明，在第1~第7發明中任一者記載之金屬製機械零件用刷式研磨裝置中，工件設定裝置具備圓板狀之旋轉台與工件保持具，該旋轉台具有以旋轉軸A為中心等分割形成為扇狀之複數個作業區域，且以旋轉軸A為中心間歇地水平旋轉，該工件保持具在該旋轉台之該各作業區域於以該旋轉軸A為中心之圓周之切線上直線等間隔地具有旋轉軸B，且設成能以該旋轉軸B為中心水平自轉旋轉；在該旋轉台間歇地水平旋轉停止後該工件保持具停止之位置，配置該平面研磨器具、大孔徑研磨器具、小孔徑研磨器具、輪研磨器具之至少任一者，且在工件之出入口配置工件移載機構，該工件移載機構係藉由程式控制進行對該工件保持具之未研磨之工件W之配置及工件之反轉、與已研磨之工件之取出。

第9發明，在第1~第7發明中任一者記載之金屬製機械零件用刷式研磨裝置中，該工件設定裝置，在與該平面研磨器具、或大孔徑研磨器具、或小孔徑研磨器具、或輪研磨器具對向之工件保持具配置工件把持機構，該工件把持機構係藉由程式控制進行配置未研磨之工件之操作、使該工件反轉之操作、與取出已研磨之工件之操作。

第10發明，在第1~第9發明中任一者記載之金屬製機 械零件用刷式研磨裝置中，該去角加工為研磨角部以形成曲面之修圓加工。

第11發明之金屬製機械零件之刷式研磨方法，係使用第1~第10發明中任一者記載之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其特徵在於：設藉由該平面研磨器具或該大孔徑研磨器具研磨時之工件之水平自轉旋轉速度為該平面研磨器具或該大孔徑研磨器具之研磨刷之旋轉速度之1/30以下，且設該工件之研磨加工結束為止之該工件之水平自轉旋轉數為2旋轉以上。

第12發明之金屬製機械零件之刷式研磨方法，係使用第1~第10發明中任一者記載之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其特徵在於：對工件之相同加工面進行研磨加工時，設該平面研磨器具之研磨為最後步驟。

本發明之刷式研磨裝置，由於能與欲研磨加工之工件之研磨加工部位及其加工形態對應選擇配置研磨器具，因此能以1個刷式研磨裝置對應上述研磨加工部位及其加工形態不同之各種工件之研磨加工。

又，藉由將該工件自動地移送並設定於該各研磨器具進行研磨加工之位置或作業位置，能使研磨步驟自動化，謀求研磨效率與研磨性能之提升。

又，使用本發明之刷式研磨裝置能提供將該工件良好地加工之刷式研磨方法。

此外，加工形態係指研磨加工、去毛邊加工、去角加工。

本申請係以在日本於2012年7月19日申請之日本特願2012-160245號為依據，將其內容作為本申請之內容而形成本申請內容之一部分。

又，本發明藉由以下詳細說明應更能完全理解。然而，詳細說明及特定之實施例為本發明之較佳實施形態，僅用於說明目的而記載。對本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，從此詳細說明可明白各種變更、改變。

申請人並無意圖將記載實施形態之任一者奉獻給大眾，揭示之改變、替代案之中，為申請專利範圍內之文言所未包含者，在均等論之下亦為發明之一部分。

本說明書或申請專利範圍之記載中，名詞及相同之指示語之使用，在未特別指示之情況下、或文脈未明確否定之情況下，應解釋成包含單數及複數兩者。本說明書中提供之任一例示或例示用語(例如，「等」)之使用亦只不過為了方便說明本發明，在申請專利範圍未特別記載之情況下，並未對本發明之範圍施加限制。

使用圖式詳細說明本申請發明之金屬製機械零件用刷式研磨裝置之實施形態。此外，各圖中所示之研磨器具(平面研磨器具、大孔徑研磨器具、小孔徑研磨器具、輪研磨器具)之個數為參考，並不一定要與參照該圖式說明之個數一致。圖1~圖5、圖9~圖12係顯示各研磨器具，圖6、圖7係顯示配置該各研磨器具之自動化旋轉台方式之刷式研磨裝置，圖8係顯示工件把持機構方式之刷式研磨裝置。 此處，旋轉台方式與工件把持機構方式，為將工件搬送至各研磨器具之研磨位置之工件設定裝置不同之構成。如之後詳細說明，旋轉台方式係安裝工件保持具54並間歇地水平旋轉(公轉)之旋轉台51將上述工件W移送至各研磨器具之方式，該工件保持具54在等分割之各作業區域保持工件W並能水平旋轉(自轉)。又，工件把持機構方式係具備工件把持機構58之方式，該工件把持機構58與該各研磨器具研磨加工之工件W對應地配置在基台59，藉由程式控制將該工件W移送設定在各研磨器具。

圖1~圖5、圖9~圖12所示之各研磨器具，具有：旋轉軸7；內筒8，將旋轉軸7軸支成可旋轉；外筒9，可在與該旋轉軸7之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒8，固定於載置刷式研磨裝置之各研磨器具之裝置本體56(以後，僅記載為「裝置本體」)或基台59；旋轉驅動源6，連接於旋轉軸7之一端，使旋轉軸7往正反方向旋轉；研磨刷，連接於旋轉軸7之另一端；以及進退驅動機構A(10A)，使將旋轉驅動源6、旋轉軸7、研磨刷一體地保持之內筒8往與軸心方向一致之方向進退移動。進退驅動機構A(10A)可選擇伺服馬達式汽缸或壓力式汽缸之任一個。

在上述進退驅動機構A(10A)安裝有伺服馬達式汽缸之研磨器具，具有可微調整將旋轉驅動源6、旋轉軸7、研磨刷一體地保持之內筒8之進退移動之功能，因此能對工件W之研磨部位微調整研磨刷之切入量。

然而，安裝壓力式汽缸必須要上述微調整之研磨器具 (參照圖5、圖9、圖12)無法進行上述微調整。因此，另外設置下述構件以能夠微調整研磨刷之切入量，使將旋轉驅動源6、旋轉軸7、研磨刷一體地保持之內筒8之停止位置旋轉並定位之調整筒9A，使該調整筒9A旋轉並進行控制驅動之驅動馬達9B，用以使將旋轉驅動源6、旋轉軸7、研磨刷一體地保持之內筒8抵接於上述調整筒9A之端面並停止之定位螺栓9C。

此外，「切入量」係指從被加工物表面之研磨刷之傳送量。

接著，使用圖6詳細說明研磨加工之工件W為圖19~圖21所示之空調用壓縮機之汽缸(後述之第1工件W1)且工件設定裝置5為旋轉台方式之刷式研磨裝置之構成。

工件W即空調用壓縮機之汽缸，在圓盤狀本體之表面與背面具有平面部101，在該平面部101之中央形成有汽缸孔102、連通於該汽缸孔102之吸氣孔103及葉片槽104。因此，對該工件W之加工必須要平面及大孔徑及小孔徑之去毛邊及研磨加工與角部之去毛邊及去角加工。因此，研磨器具具備研磨該工件W表側與背側之平面101之平面研磨器具1各一個、研磨氣缸孔102之內面之大孔徑研磨器具2一個、研磨吸氣孔103之內面之小孔徑研磨器具3一個、及進行葉片槽104表側與背側之角部之去毛邊加工及去角加工之輪研磨器具4各一個。去角加工可依產品選擇將角部加工成角面(C面加工)或加工成曲面(修圓加工)，但本實施形態中說明修圓加工(附加R加工)。

旋轉台51為圓盤狀，能以旋轉軸A(52)為中心旋轉(將此旋轉記載為「公轉」)。在該旋轉台51之上面以該旋轉軸A(52)為中心形成有等分割成扇狀之作業區域。在該作業區域設有能保持工件W並使工件以旋轉軸B(53)為中心旋轉之工件保持具54(將此旋轉記載為「自轉」)。此外，將旋轉台51等分割形成之作業區域之數量、與設在各作業區域之工件保持具54之個數，係依工件W之研磨加工部位、與依其加工形態配置之研磨器具之種類及個數決定。亦即，配合研磨加工之生產計劃適當地選擇其配置等，可獲得最佳之刷式研磨裝置。圖7係顯示其配置例。圖7中一併記載[作業區域之分割數×設在各作業區域之工件保持具54之個數]。

本實施形態中，將旋轉台51之作業區域如圖7(b)之(3×4)所示分割成3個，在各作業區域分別安裝4個工件保持具54。

上述旋轉台51被分割為三之3個作業區域之中，一個為工件W之移載區域。該移載區域具有搬入埠P1、反轉埠P2、背面埠P3、搬出埠P4。

該移載區域，在裝置本體56位於將工件W搬入搬出之工件之出入口57，設有工件移載機構55。工件移載機構55將旋轉台51旋轉、停在上述P1,P2,P3,P4之各埠之各研磨加工結束之4個工件W及搬入線之未研磨之工件W如下述記載之1~5之順序移載。

1、將停在搬出埠P4之工件W往搬出用之搬送線移載。

2、將停在背面埠P3之工件W往搬出埠P4移載。

3、使停在反轉埠P2之工件W反轉並往背面埠P3移載。

4、將停在搬入埠P1之工件W往反轉埠P2移載。

5、將在搬送線待機之未研磨之工件W往搬入埠P1移載。

亦即，上述旋轉台54之方式之刷式研磨裝置，在其裝置本體56之工件之出入口57，設有依序進行下述作業1~作業5之工件移載機構55，可連續地進行研磨加工。

作業1：旋轉台51旋轉(公轉)，把持所有研磨結束之搬出埠P4之工件W並往搬送線排出。

作業2：旋轉台51旋轉(公轉)，把持研磨結束之背面埠P3之工件W並將下一個搬出埠P4設定在工件保持具54。

作業3：旋轉台51旋轉(公轉)，把持研磨結束之反轉埠P2之工件W並反轉，將下一個背面埠P3設定在工件保持具54。

作業4：旋轉台51旋轉(公轉)，把持研磨結束之搬入埠P1之工件W並將下一個反轉埠P2設定在工件保持具54。

作業5：把持由搬送線搬送來之未研磨之工件W並將旋轉台51之搬入埠P1設定在工件保持具54。

藉由工件移載機構55，在移載區域以上述1~5之順序結束工件之移載後，旋轉台51從圖6之俯視圖觀察，往順時針方向間歇地旋轉1/3。在上述2~5移載之4個工件W移送至左側之研磨區域進行研磨加工，在上述左側之研磨區域結束研磨加工後之4個工件W移送至右側之研磨區域進 行研磨加工，在上述右側之研磨區域結束研磨加工後之4個工件W移送至上述移載區域並藉由上述工件移載機構55與上述同樣地移載。

圖6之俯視圖所示之各研磨器具進行之上述工件W之研磨加工，係以如下所示之1~6之研磨器具依序研磨加工。此外，研磨加工之順序為其他順序亦可。

1、進行葉片槽之本體表側之角部之去毛邊與修圓之輪研磨器具4。

2、研磨吸氣孔之內面之小孔徑研磨器具3。

3、研磨汽缸孔之內面之大孔徑研磨器具2。

4、研磨本體表側之平面之平面研磨器具1。

5、進行葉片槽之本體背側之角部之去毛邊與修圓之輪研磨器具4。

6、研磨本體背側之平面之平面研磨器具1。

平面研磨器具1具備：研磨刷即片段刷18A；旋轉軸7，一端連結成與該片段刷之刷束13之軸心方向一致；可正反旋轉之旋轉驅動源6，連結於該旋轉軸7之另一端；內筒8，將該旋轉軸7可旋轉地軸支插通，將該旋轉驅動源6、該旋轉軸7、該片段刷18A一體地保持；以及外筒9，可藉由進退驅動機構A(10A)在與該旋轉軸7之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒8，將該平面研磨器具固定於裝置本體56或基台59。該片段刷18A由複數個刷束13、圓盤狀之保持具15、圓筒狀之外殼16、及套圈17構成，該複數個刷束13係藉由把持具12將含有磨粒且切斷成一定長度 之複數個刷毛材11之一端捆束而形成為圓柱狀，該圓盤狀之保持具15在圓周方向相隔均等間隔形成有供各刷束13之把持具12插入固定之複數個插入孔14，該圓筒狀之外殼16可在該刷束13之軸心方向滑動地覆蓋該保持具15，刷毛材11之前端方向開口，該套圈17係安裝在該外殼16之開口且與該保持具15對向(亦即，與工件W之被加工面對向)，且使配置在上述圓周方向之各刷束13插通並使其一部分突出以使各刷束13之前端作為研磨部而抵接工件W之研磨面。(參照圖1、圖13)此外，如圖14所示，為了調整從外殼16突出之刷毛材11之長度，使用具備插通形成在外殼16之長孔且將保持具15之位置固定在外殼16之固定螺栓19之片段刷18B亦可。

如圖1所示，從片段刷18A之套圈17突出之刷束13前端對工件W之切入量之設定以及調整，係藉由進退驅動機構A(10A)之伺服馬達式汽缸自動控制來進行。

又，如圖9所示，從片段刷18B之套圈17突出之刷束13前端對工件W之切入量之設定，係藉由使將該片段刷18B、旋轉軸7、旋轉驅動源6一體地保持之內筒8之停止位置旋轉並定位之調整筒9A，使該調整筒9A旋轉並控制驅動之驅動馬達9B，及抵接上述調整筒9A之端面以使內筒8停止之定位螺栓9C進行。

又，圖13所示之片段刷18A或圖14所示之片段刷18B之刷束13因研磨加工之磨耗變短而不適於使用後，使進退 驅動機構A(10A)之作動距離變大以使該片段刷18A,18B成為較工件W退開之狀態後，拔取安裝在該片段刷18A,18B之保持具15之插入孔之已使用之刷束13之把持具12，安裝未使用之刷束13，藉此可容易地進行刷束之更換。

又，安裝於上述平面研磨器具1之裝置本體56或基台59之方向為垂直、水平或斜向之任一方向皆可，研磨器具之安裝方向並不限定。

大孔徑研磨器具2具備：研磨刷即線圈刷25；旋轉軸7，與安裝軸24之軸心一致，且一端拆裝自如地連結於該線圈刷；可正反旋轉之旋轉驅動源6，連結於該安裝軸24之另一端；內筒8，可旋轉地軸支插通該旋轉軸7，將該旋轉驅動源6、旋轉軸7、線圈刷25一體地保持；外筒9，可藉由進退驅動機構A(10A)在與該旋轉軸7之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒8，將該大孔徑研磨器具2固定於裝置本體56或基台59；以及進退驅動機構B(10B)，使該外筒9在與該旋轉軸7之軸心方向正交之方向進退移動。(參照圖2、圖15)

該線圈刷25，將含有磨粒且切斷成一定長度之複數個刷毛材21之一端裝入槽型材之槽並排列後，將該刷毛材固定於該槽以形成刷帶，將該刷帶螺旋狀地捲繞於安裝軸24並固定，藉此該刷毛材之前端作為研磨部而形成為圓筒形狀。本實施形態中，設槽型材為剖面「」字狀之通道材22，將刷毛材21之一端裝入該槽並配置後，將該通道材22填隙(緊固)以形成刷帶23。將該刷帶23螺旋捲繞成線圈狀 於安裝軸24，藉此形成線圈刷25。線圈刷25，在製程中，能在填隙之上述通道材22不產生龜裂、破損而螺旋捲繞成線圈狀於安裝軸24之最小徑為約10mm。若考量與通道材22一體化之刷毛材21之長度，則可研磨加工之工件W之孔之最小徑為20mm程度。

又，安裝於上述大孔徑研磨器具2之進退驅動機構A(10A)，將上述線圈刷25插入工件W之研磨加工之孔之形成方向並使其進退移動。進退驅動機構B(10B)使線圈刷25之刷毛材21移動以在工件W之孔之削除方向微調整設定切入量。

又，安裝於上述大孔徑研磨器具2之裝置本體56或基台59之方向並不限定，為垂直、水平或斜向之任一方向皆可。

又，安裝於上述大孔徑研磨器具2之線圈刷25，如上述，使用通道材22形成刷帶23，將該刷帶23螺旋捲繞於安裝軸24使刷毛材21成為輥狀，但以其他周知方法將刷毛材21輥狀地安裝於安裝軸24亦可。

小孔徑研磨器具3具備：研磨刷即右旋轉用扭轉刷34A或左旋轉用扭轉刷34B；旋轉軸7，與安裝軸33之軸心一致，且一端拆裝自如地連結於該右旋轉用扭轉刷34A或該左旋轉用扭轉刷34B；可正反旋轉之旋轉驅動源6，連結於該安裝軸33之另一端；內筒8，可旋轉地插通該旋轉軸7，將該旋轉驅動源6、該旋轉軸7、研磨刷(右旋轉用扭轉刷34A或左旋轉用扭轉刷34B)一體地保持；以及外筒，可藉 由進退驅動機構A(10A)在與該旋轉軸7之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒8，將該小孔徑研磨器具3固定於裝置本體56或基台59。

小孔徑研磨器具3之研磨刷，係藉由具有可塑性之至少二個心材32夾著含有磨粒且切斷成一定長度之刷毛材31之長度方向中間位置，把持該心材32之兩端進行「向右扭轉」或「向左扭轉」，藉此該刷毛材31之前端部作為研磨部而形成為圓筒狀，使該心材32之基部與安裝軸33成為一體之右旋轉用扭轉刷34A或左旋轉用扭轉刷34B。此外，可塑性之心材只要為夾著刷毛材31且可藉由扭轉形成扭轉刷34A,34B之材料即可，為引線等周知素材即可。(參照圖3、圖16)

由於藉由上述大孔徑研磨器具2研磨之工件W之孔之最小徑為約20mm，因此藉由小孔徑研磨器具3研磨之工件W之孔之最大徑為約20mm即可。又，藉由該小孔徑研磨器具3研磨之孔之最小徑可為能夠容易製造扭轉刷之1mm程度。

又，對在內面形成有槽等之小徑孔進行研磨加工之情形，必須進行在上述槽之兩角部產生之去毛邊或修圓加工，因此安裝於該小孔徑研磨器具3之研磨刷係使用上述右旋轉用扭轉刷34A或左旋轉用扭轉刷34B之兩者進行研磨加工即可。

又，作為該小孔徑研磨器具3之另一例，為在旋轉驅動源6直接地連結研磨刷(右旋轉用扭轉刷34A或左旋轉用 扭轉刷34B)之鑽孔型亦可。該鑽孔型之小孔徑研磨器具3，在用以將該小孔徑研磨器具3安裝於裝置本體56或基台59之固定基座35設置軌道36，將該旋轉驅動源6及該研磨刷以軸心成為同方向之方式可滑動地安裝於該軌道36，設置使該旋轉驅動源6及該研磨刷成為一體在該軌道36上進退移動之進退驅動機構A(10A)。可配合裝置本體56或基台59之配置條件來選擇使用。(參照圖10)

又，該小孔徑研磨器具3安裝於裝置本體56或基台59之方向並不限定，為垂直、水平或斜向之任一方向皆可。

輪研磨器具4具備輪刷45，該輪刷45，將含有磨粒且切斷成一定長度之複數個刷毛材41之一端裝入槽型材之槽並排列後，將該刷毛材41固定於該槽以形成刷帶43，螺旋狀地捲繞固定於輪子44，藉此使該刷帶43與輪子44一體化而將該刷毛材41之前端作為研磨部形成。本實施形態中，設槽型材為剖面「」字狀之通道材42，將含有磨粒且切斷成一定長度之複數個刷毛材41之一端裝入並排列成放射狀後，將該通道材42填隙(緊固)以形成刷帶43。將該刷帶43螺旋捲繞於輪子44以使上述刷帶43與輪子44一體化，藉此形成輪刷45。

輪研磨器具4可為該刷毛材41之方向為與後述進退驅動機構A(10A)之進退移動方向呈直角之方向之輪研磨器具4A、和與該進退驅動機構A(10A)之進退移動方向一致(更正確而言，刷毛材41之方向為以與進退移動方向正交之軸為中心呈放射狀)之輪研磨器具4B之任一類型。

輪研磨器具4A具備：輪刷45；旋轉軸7，一端裝入連結於該輪子；可正反旋轉之旋轉驅動源6，連結於該旋轉軸7之另一端；內筒8，可旋轉地軸支插通該旋轉軸7，將該旋轉驅動源6、旋轉軸7、輪刷43一體地保持；外筒，可藉由進退驅動機構A(10A)在與該旋轉軸7之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒8，將該輪研磨器具4A固定於裝置本體56或基台59；以及進退驅動機構B(10B)，使該外筒9在與該旋轉軸7之軸心方向正交之方向進退移動。藉由此構成，該刷毛材41之方向為與上述進退驅動機構A(10A)之進退移動方向呈直角。(參照圖4、圖17)

輪研磨器具4B具備：輪刷45；可正反旋轉之旋轉驅動源6；旋轉傳達方向轉換器46，具備輸入軸及輸出軸，將傳達該旋轉驅動源6之旋轉之方向變更90度；旋轉軸7，一端連結於該旋轉驅動源6，另一端連結於該旋轉傳達方向轉換器46之輸入軸；內筒8，可旋轉地軸支插通該旋轉軸7，將該旋轉驅動源6、旋轉軸7、旋轉傳達方向轉換器46一體地保持；以及外筒，可藉由進退驅動機構A在與該旋轉軸7之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒8，將該輪研磨器具4B固定於裝置本體56或基台59。藉由此構成，該刷毛材41之方向與上述進退驅動機構A(10A)之進退移動方向一致。(參照圖5、圖18)

將輪研磨器具4A,4B安裝於裝置本體56或基台59之方向並不限定，只要該刷毛材41之前端直角地抵接於作為研磨對象之工件W之研磨加工部位而能進行形成在工件W 之槽或狹縫之角部之去毛邊加工與修圓加工以及圓柱狀之工件W或不規則形狀之工件W之外形研磨加工，則為垂直、水平或斜向之任一方向皆可。又，若刷毛材41之前端可直角地抵接於工件W之研磨部位且該輪研磨器具4A,4B之配置空間無缺陷，則選擇輪研磨器具4A,4B之任一者皆可。

輪研磨器具4A,4B之輪刷45可選擇圖17所示之輪刷45A與圖18所示之輪刷45B之任一者。輪刷45A，在將上述刷帶43螺旋捲繞於帶有凸緣之可塑性輪子44A之後，將上述凸緣部填隙(緊固)，以使刷帶43與輪子44A一體化。輪刷45B，在將上述刷帶43螺旋捲繞於以機械加工等形成之輪子44B之後，藉由蠟接等將該刷帶43之通道材42之基部與輪子44B接合。

又，安裝於輪研磨器具4A,4B之旋轉軸7之另一端或旋轉傳達方向轉換器46之輸出軸之輪刷45之數量並不限於一個。例如，如圖11或圖12所示，安裝複數個將研磨刷之寬度或刷毛材41含有之磨粒之粒度變更後之輪刷45亦可。

配置在刷式研磨裝置之上述研磨器具之進退驅動機構A(10A)為伺服馬達式汽缸或壓力式汽缸或其他周知手段之任一者皆可。

關於配置在刷式研磨裝置之研磨器具之進退驅動機構A(10A)為伺服馬達式汽缸之例，使用圖1說明平面研磨器具之構成內容。

使抵接於工件W之研磨加工面之片段刷18A、旋轉軸7、旋轉驅動源6形成為一體之內筒8之支承體8A螺合於進給螺桿8B，控制驅動進退驅動機構A(10A)之伺服馬達，使上述內筒8進退移動。在研磨開始時或研磨結束時、或將因研磨加工而磨耗之刷束更換為未使用之刷束時等，藉由伺服馬達之控制驅動可進行使上述片段刷18A從工件W之研磨加工面大幅後退及前進之作動、與用以設定上述片段刷18A之前端對工件W之切入量之微調整之作動之兩者。

本刷式研磨裝置中，使用之刷毛材並不特別限定。亦即，使用表面粗度為容許程度之刷毛材即可。例如，關於空調用壓縮機之汽缸般表面平坦度要求較嚴格之工件W，較佳為，使用在聚醯胺含有碳化矽系磨粒或氧化鋁系磨粒之刷毛材。此情形，磨粒之含有量較佳為30wt%程度為止。又，刷毛材之粗細以線徑0.5~2mm為佳。又，上述碳化矽系磨粒或氧化鋁系磨粒之粒度，較佳為，從F46~#320(規定於JIS R6001：1998)選擇。

接著，關於配置在刷式研磨裝置之研磨器具之進退驅動機構A(10A)為壓力式汽缸之例，使用圖9說明平面研磨器具1之構成內容及設定其研磨刷之切入量之構成。

進退驅動機構A(10A)之壓力式汽缸，將活塞桿之前端連接於抵接於工件W之研磨加工面之片段刷18B、旋轉軸7、旋轉驅動源6形成為一體之內筒8之支承體8C。在研磨開始時或研磨結束時、或將因研磨加工而磨耗之刷束更換 為未使用之刷束時等，使上述片段刷18B從工件W之研磨加工面大幅後退及前進。

再者，設定上述片段刷18B對工件W之切入量之構成，係以螺合於外筒9且藉由旋轉在與片段刷18B之進退移動方向相同方向移動之調整筒9A、使上述調整筒9A旋轉之驅動馬達9B、及安裝於上述內筒8之支承體8C之定位螺栓9C構成。

藉由驅動馬達9B使調整筒9A旋轉，將調整筒9A設定在與片段刷18B之切入量相當之位置。藉由進退驅動機構A(10A)之壓力式汽缸之作動，使片段刷18B、旋轉軸7、旋轉驅動源6形成為一體之內筒8往工件W側作動移動，則上述定位螺栓9C之頭抵接於上述調整筒9A之端面而停止，可設定上述片段刷18B之切入量。

在進退驅動機構A(10A)使用壓力式汽缸、且刷毛材之方向與進退驅動機構A(10A)之進退方向相同之另一例，有將輪刷45縱型安裝之輪研磨器具4B(參照圖5、圖12)。該輪研磨器具4B除了研磨刷不同以外，與上述平面研磨器具1為相同構成。

有具備另一進退驅動機構之研磨器具(大孔徑研磨器具2(參照圖2)、小孔徑研磨器具3(參照圖3)、將輪刷45橫型安裝之輪研磨器具4A(參照圖4、圖11))。此等研磨器具具備使研磨器具往位於橫方向之研磨加工面按壓移動之進退驅動機構B(10B)，藉由該進退驅動機構B(10B)設定研磨刷之切入量。

由以上說明可知，旋轉台方式之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，藉由上述旋轉台51之間歇旋轉，可連續地進行配置在2個研磨區域之各研磨器具之研磨加工、與配置在移載區域之工件移載機構55之未研磨之工件W之搬入及所有研磨加工結束後之工件W之搬出。

接著，使用圖8詳細說明工件把持機構方式之刷式研磨裝置之構成內容。此處，與旋轉台方式之刷式研磨裝置之說明相同，將研磨加工之工件W說明為空氣壓縮機之汽缸(後述之第1工件W1)。

使用在上述旋轉台方式之刷式研磨裝置使用之工件W與研磨器具。將研磨工件W1之表側及背側之平面101之平面研磨器具1各一個、研磨氣缸孔102之內面之大孔徑研磨器具2一個、研磨吸氣孔103之內面之小孔徑研磨器具3一個、進行葉片槽104之本體表側及背側之角部之去毛邊及修圓之輪研磨器具4各一個配置在基台59。在與上述各研磨器具之研磨刷對向之位置安裝有未圖示之工件保持具。(參照圖8)

又，與上述基台59相鄰地設有工件把持機構58。工件把持機構58係藉由程式控制進行將未研磨之工件W設定在最初之研磨器具之工件保持具之操作、將研磨加工結束後之工件W移載至下一個研磨器具之工件保持具之操作、使表側之研磨加工結束後之工件W反轉之操作、取出所有研磨加工結束後之工件W之操作。

該工件把持機構58移送工件W之順序與上述旋轉台方 式之刷式研磨裝置之情形之順序相同。

本實施形態之工件設定裝置5係構成為工件把持機構58，該工件把持機構58依序進行在與各研磨器具對向配置且水平自轉旋轉之工件保持具(未圖示)配置未研磨之工件W之操作、使該工件W反轉之操作、取出已研磨之工件W之操作。

該工件把持機構58，例如構成為可藉由程式控制進行抓起工件W並移送設定至下一個工件保持具之一連串操作之產業用機械手，藉此可謀求省力化或產率提升。

又，配置在刷式研磨裝置之基台59之各研磨器具之配置形態為直線形或L形或曲線形等。進行工件W之把持、往下一個目的部位之直線移動、往目的部位之配置之上述工件把持機構58之一連串作動係藉由預先設定之程式控制進行。關於該刷式研磨裝置之設置，即使有上述研磨器具之各種配置形態或各設置之設置空間之問題，亦可容易地對應。亦即，工件把持機構方式之刷式研磨裝置，由於配置各研磨器具之部位或個數無限制，因此，例如可容易進行用於研磨加工之工件W之量產化之配置或對狹窄部位之配置。

為了使研磨加工之偏差變少而提升加工精度，較佳為，使工件W往一方向水平自轉、或使各研磨器具之旋轉方向以一定時間變更正反旋轉。然而，配置在該刷式研磨裝置之平面研磨器具1或大孔徑研磨器具2之研磨加工，由於該平面研磨器具1或大孔徑研磨器具2之研磨刷之旋 轉中心與工件保持具(=工件W)之旋轉中心一致，因此使該平面研磨器具1或大孔徑研磨器具2之旋轉方向為一方向，使工件保持具之旋轉方向以一定時間變更使工件W之自轉方向正反旋轉亦可。

使用刷式研磨裝置，使以平面研磨器具1或大孔徑研磨器具2研磨加工之工件W之自轉速度(旋轉速度)為平面研磨器具1或大孔徑研磨器具2之研磨刷之旋轉速度之1/30以下，且使該工件W之研磨加工結束為止之水平自轉旋轉數為2旋轉以上即可。若使工件W之水平自轉旋轉速度為研磨刷之旋轉速度之1/30以上、亦即工件W之水平自轉旋轉速度較快，則不易使研磨加工之偏差變少而謀求提升研磨精度。若加大工件W之水平自轉旋轉速度與研磨刷之旋轉速度之差而為1/30以下，則可謀求提升研磨精度。又，藉由使工件W之研磨加工結束為止之水平自轉旋轉數為2旋轉以上，能使在工件之整個表面之研磨更均勻。

又，使用平面研磨器具1、大孔徑研磨器具2、小孔徑研磨器具3、及輪研磨器具4對工件W之相同加工面進行研磨加工時，較佳為，設平面研磨器具1之研磨為最後步驟。

在需要平面研磨加工之相同加工面形成有孔或槽之工件W之研磨加工，使用安裝有對該槽進行研磨加工之線圈刷25(參照圖15)之大孔徑研磨器具2、安裝有扭轉刷34(參照圖16)之小孔徑研磨器具3、安裝有對槽進行研磨加工之輪刷45(參照圖17、圖18)之輪研磨器具4進行研磨加工後 之結果，會有在工件W殘留刷痕之情形。然而，安裝有片段刷18A,18B(參照圖13、圖14)之平面研磨器具1具備可不殘留刷痕地進行研磨加工之優異的研磨能力。因此，較佳為，設平面研磨器具1之研磨為最後步驟。

(實施例)

本申請發明之金屬製機械零件用刷式研磨裝置之測試例所使用之工件W之組裝後狀態以圖19顯示，分解後狀態以圖20顯示。工件W為由汽缸(第1工件W1)、凸輪用輥(第2工件W2)、軸承(第3工件W3)、曲柄凸輪軸(第4工件W4)之4種類構成之空調用壓縮機用零件。將各零件之研磨部位、及研磨加工條件、及研磨加工之結果與評估綜合於以下表1~4來說明。此外，評估基準係使用實務上使用之基準。

汽缸即第1工件W1形成有在表面與背面形成有平面101之圓盤形狀之中央之汽缸孔102、與該汽缸孔102連通之吸氣孔103及葉片槽104(參照圖21)。

研磨部位與其評估有本體表側之平面101之研磨加工(測試例1)、本體背側之平面101之研磨加工(測試例2)、汽缸孔102之內面之研磨加工(測試例3)、吸氣孔103之內面之研磨加工(測試例4)、葉片槽104之角部之去毛邊加工與修圓加工(測試例5)之五處。

使用旋轉台方式之刷式研磨裝置，將旋轉台51之作業區域如圖7(b)之(3×4)所示分割為三。如圖6所示，使用在各作業區域安裝有4個工件保持具54之旋轉台方式之刷式 研磨裝置。此外，配置有研磨表側及背側之平面之平面研磨器具1各一個、研磨氣缸孔之內面之大孔徑研磨器具2一個、研磨吸氣孔之內面之小孔徑研磨器具3一個、進行葉片槽之表側及背側之角部之去毛邊及修圓之輪研磨器具4各一個。

將其研磨加工條件及研磨加工之結果與評估顯示於下述表1。測試例1~測試例5之任一者皆測定3處(測定項目No.1~3)。測試例1~測試例3使用其平均值與評估基準比較，測試例4及測試例5在各測定點與評估基準比較。其結果，測試例1~測試例5之所有結果滿足評估基準。

凸輪用輥即第2工件W2，如圖20所示，為形成有凸 輪插入孔202之內面之環狀形狀。在作為工件W組裝時，具有與上述第1工件W1之表側及背側之平面101成為相同面之2個端面201。

研磨部位與評估有表側之端面201之研磨加工(測試例6)、背側之端面201之研磨加工(測試例7)、及凸輪插入孔202之內面之研磨加工(測試例8)之三處。

使用工件把持機構方式之刷式研磨裝置，使用配置於基台59之對表側與背側之端面201進行研磨加工之平面研磨器具各一個、研磨凸輪插入孔202之內面之大孔徑研磨器具2一個，安裝與該各研磨器具對向之未圖示之工件保持具。再者，與基台59相鄰設有工件把持機構58。工件把持機構58係使用工業用機械手。(參照圖8)

將其研磨加工條件及研磨加工之結果與評估顯示於表2。測試例6~測試例8之任一者皆測定3處(測定項目No.1~3)。測試例6及測試例7使用其平均值與評估基準比較，測試例8在各測定點與評估基準比較。其結果，測試例6~測試例8之所有結果滿足評估基準。

軸承即第3工件W3有供後述曲柄凸輪軸(第4工件W4)之旋轉軸401A插入之長軸用與供該曲柄凸輪軸之旋轉軸 401B插入之長軸用之2種類。在上述長軸用及短軸用之各個之軸承孔之內面302形成有油槽303。在上述長軸用及短軸用之各個形成有凸緣部，凸緣面301，在組裝時成為使上述第1工件W1之表側與背側之平面101及第2工件W2之表側與背側之端面201貼合之面(參照圖20)。

該第3工件W3之測試例係使用長軸用進行，其研磨部位與其評估有凸緣面301之研磨加工(測試例9)、軸承孔之內面302之研磨加工(測試例10)、軸承孔之油槽303之研磨加工(測試例11)之三處。

使用工件把持機構方式之刷式研磨裝置，使用配置於基台59之研磨凸緣面301之平面研磨器具1一個、研磨軸承孔之內面302之小孔徑研磨器具3右旋轉用與左旋轉用各一個，安裝與該各研磨器具對向之工件保持具。再者，與基台59相鄰設有工件把持機構58。工件把持機構58係使用工業用機械手(參照圖8)。

將其研磨加工條件及研磨加工之結果與評估顯示於表3。測試例9~測試例11之任一者皆測定3處(測定項目No.1~3)。測試例9使用其平均值與評估基準比較，測試例10及測試例11在各測定點與評估基準比較。其結果，測試例9~測試例11之所有結果滿足評估基準。

曲柄凸輪軸即第4工件W4係隔著偏心凸輪402在一方形成有長軸之旋轉軸401A、在另一方形成有短軸之旋轉軸 401B(參照圖20)。

其研磨部位與其評估有長軸之旋轉軸401A之外周面之研磨加工(測試例12)、短軸之旋轉軸401B之外周面之研磨加工(測試例13)、偏心凸輪402之外周面之研磨加工(測試例14)之三處。

使用旋轉台方式之研磨裝置，將旋轉台51之作業區域如圖7(c)之(2×1)所示分割為二，在各作業區域安裝有一個工件保持具54。在另一方之作業區域配置有安裝有具有可同時對長軸之旋轉軸401A與短軸之旋轉軸401B之外周面進行研磨加工之刷寬之二個輪刷45之輪研磨器具4(參照圖11)一個、及安裝有可對偏心凸輪402之外周面進行研磨加工之刷寬之輪刷45之輪研磨器具4(參照圖4)一個。

研磨加工之第4工件W4係豎立保持在工件保持具54，在研磨加工時以軸之軸心為中心自轉。

將其研磨加工條件及研磨加工之結果與評估顯示於表4。測試例12~測試例14之任一者皆測定3處(測定項目No.1~3)。測試例12及測試例13使用其平均值與評估基準比較，測試例14在各測定點與評估基準比較。其結果，測試例12~測試例14之所有結果滿足評估基準。

上述測試例雖將研磨加工之第4工件W4豎立保持在工件保持具54並使其自轉進行研磨加工，但例如使上述第4 工件W4之軸心成為橫向並將兩端把持成可自轉，使與上述相同之二個研磨器具橫置來進行研磨亦可。

以上之第1工件W1、第2工件W2、第3工件W3、第4工件W4之測試例所使用之研磨裝置並不限於記載之研磨裝置，可對各測試例使用旋轉台方式與工件把持機構方式之兩者。

根據本發明之金屬製機械零件用刷式研磨裝置及刷式研磨方法，能將進行使切削加工或加壓加工或鑽孔加工等所形成之工件之外側平面之面粗度提升之研磨加工及去毛邊加工之平面研磨器具、進行使大孔徑(例如，以直徑20mm以上為基準)之內面之面粗度提升之研磨加工及去毛邊加工之大孔徑研磨器具、進行使小孔徑(例如，以直徑20mm以下為基準)之內面之面粗度提升之研磨加工及去毛邊加工之小孔徑研磨器具、進行缺口或槽等之角部之去毛邊加工及修圓加工或使棒狀構件或不規則形構件之外周面之面粗度提升之研磨加工之輪研磨器具適當地配置在一個刷式研磨裝置。再者，由於具備將工件配合研磨步驟藉由程式控制往該各研磨器具移送並設定之工件設定裝置，因此能以一個刷式研磨裝置進行研磨加工部位及其加工形態不同之各種工件之研磨加工。

又，配置在兩方式之刷式研磨裝置之圖1~圖5、圖9~圖12所示之各研磨器具，研磨刷之進退驅動機構A或進退驅動機構B具備藉由程式控制作動而能對工件之研磨加工部位自動設定研磨刷之切入量之功能與研磨時能使自轉之 工件正反旋轉之功能，因此無研磨偏差等，可提升加工精度。

本實施形態中，雖將以本申請發明之金屬製機械零件用刷式研磨裝置進行研磨加工之工件說明為空調用壓縮機之零件，但工件並不限於此。只要上述實施形態例示之零件之研磨加工部位與其加工形態類似，則即使為其他金屬製機械零件亦可良好地進行研磨加工。因此，本申請發明之刷式研磨裝置為能使用在廣泛用途之泛用性優異之刷式研磨裝置。

1‧‧‧平面研磨器具

2‧‧‧大孔徑研磨器具

3‧‧‧小孔徑研磨器具

4‧‧‧輪研磨器具

4A‧‧‧輪研磨器具A

4B‧‧‧輪研磨器具B

5‧‧‧工件設定裝置

6‧‧‧旋轉驅動源

7‧‧‧旋轉軸

8‧‧‧內筒

9‧‧‧外筒

10A‧‧‧進退驅動機構A

10B‧‧‧進退驅動機構B

18‧‧‧片段刷

18A‧‧‧片段刷

18B‧‧‧片段刷

25‧‧‧線圈刷

34‧‧‧扭轉刷

34A‧‧‧右旋轉用扭轉刷

34B‧‧‧左旋轉用扭轉刷

45‧‧‧輪刷

45A‧‧‧輪刷

45B‧‧‧輪刷

46‧‧‧旋轉傳達方向轉換器

51‧‧‧旋轉台

54‧‧‧工件保持具

55‧‧‧工件移載機構

58‧‧‧工件把持機構

W‧‧‧工件

圖1係說明使用配置在本申請發明之刷式研磨裝置之伺服馬達式汽缸之平面研磨器具之圖，(a)係側視圖，(b)係一部分切開之前視圖。

圖2係說明使用配置在本申請發明之刷式研磨裝置之壓力式汽缸之大孔徑研磨器具之圖，(a)係側視圖，(b)係一部分切開之前視圖。

圖3係說明使用配置在本申請發明之刷式研磨裝置之壓力式汽缸之小孔徑研磨器具之圖，(a)係側視圖，(b)係一部分切開之前視圖。

圖4係說明使用配置在本申請發明之刷式研磨裝置之壓力式汽缸之刷毛材之毛材方向與旋轉軸之軸心方向構成直角方向之輪研磨器具之圖，(a)係側視圖，(b)係一部分切開之前視圖。

圖5係說明使用配置在本申請發明之刷式研磨裝置之 壓力式汽缸之刷毛材之旋轉方向與旋轉軸之軸心方向構成直角方向之輪研磨器具之圖，(a)係側視圖，(b)係一部分切開之前視圖。

圖6係說明設本申請發明之刷式研磨裝置之工件設定裝置為旋轉台方式、配置有上述平面研磨器具、大孔徑研磨器具、小孔徑研磨器具、輪研磨器具之刷式研磨裝置之實施例之圖，(a)係俯視圖，(b)係顯示裝置內部之側視圖。

圖7(a)~(f)係顯示將圖6所示之本申請發明之刷式研磨裝置之旋轉台等分割後之作業區域之圖案與工件保持具之配置之實施例之說明圖。

圖8係顯示設本申請發明之刷式研磨裝置之工件設定裝置為藉由程式控制作動之工件把持機構之刷式研磨裝置之實施例之俯視圖。

圖9係說明將圖1所示之平面研磨器具之伺服馬達式汽缸變更成壓力式汽缸之平面研磨器具之另一實施例之圖，(a)係側視圖，(b)係一部分切開之前視圖。

圖10係說明圖3所示之小孔徑研磨器具之另一實施例之圖，(a)係前視圖，(b)係一部分切開之側視圖。

圖11係說明安裝有2個圖4所示之輪研磨器具之輪刷之實施例之圖，(a)係側視圖，(b)係一部分切開之前視圖。

圖12係說明安裝有2個圖5所示之輪研磨器具之輪刷之實施例之圖，(a)係側視圖，(b)係一部分切開之前視圖。

圖13係顯示安裝於圖1所示之平面研磨器具之片段刷之詳細之剖面圖。

圖14係說明安裝於圖9所示之平面研磨器具之另一實施例之片段刷之詳細之圖，(a)係前視圖，(b)係其A-A剖面圖。

圖15係顯示安裝於圖2所示之大孔徑研磨器具之線圈刷之詳細之剖面圖。

圖16係顯示安裝於圖3、圖10所示之小孔徑研磨器具之扭轉刷之詳細之剖面圖。

圖17係顯示安裝於圖4、圖5、圖11、圖12所示之輪研磨器具之輪刷之詳細之剖面圖。

圖18係顯示安裝於圖17所示之輪研磨器具之輪刷之另一實施例之詳細之剖面圖。

圖19係說明將本申請發明之刷式研磨裝置研磨之一實施例之工件A、B、C、D組裝後之狀態之圖，(a)係俯視圖，(b)係一部分切開之前視圖。

圖20係顯示將圖18所示之工件A、B、C、D分解後之狀態之前視圖。

圖21係圖18、圖19所示之工件A之詳細俯視圖。

1‧‧‧平面研磨器具

2‧‧‧大孔徑研磨器具

3‧‧‧小孔徑研磨器具

4‧‧‧輪研磨器具

5‧‧‧工件設定裝置

51‧‧‧旋轉台

52‧‧‧旋轉軸A

53‧‧‧旋轉軸B

54‧‧‧工件保持具

55‧‧‧工件移載機構

56‧‧‧裝置本體

57‧‧‧出入口

Claims (12)

1. 一種金屬製機械零件用刷式研磨裝置，係進行使機械加工後之工件表面或穿設之孔之內面之面粗度提升之研磨加工、與形成在該工件之缺口或槽等角部之去毛邊加工及去角加工之研磨加工用，其特徵在於，具備：平面研磨器具，以含有磨粒之刷毛材進行使工件之外形表面之面粗度提升之研磨加工及該工件之外形表面之去毛邊加工；大孔徑研磨器具，進行使孔之內面之面粗度提升之研磨加工及該孔之角部之去毛邊加工；小孔徑研磨器具，進行使較該孔小徑之孔之內面之面粗度提升之研磨加工及該孔之角部之去毛邊加工；輪研磨器具，進行缺口或槽等之角部之去毛邊加工及去角加工或使棒狀構件之外周面之面粗度提升之研磨加工；以及工件設定裝置，將該工件以被加工面與該任一個研磨器具對向之方式配置在該研磨器具之研磨位置。
2. 如申請專利範圍第1項之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其中，該平面研磨器具，具備：片段刷，由複數個刷束、圓盤狀之保持具、圓筒狀之外殼、及套圈構成，該複數個刷束係藉由把持具將含有磨粒且切斷成一定長度之複數個刷毛材之一端捆束而形成為圓柱狀，該圓盤狀之保持具在圓周方向相隔均等間隔形成有供該刷束之各個之把持具插入固定之複數個插入孔，該 圓筒狀之外殼可在該刷束之軸心方向滑動地覆蓋該保持具，該套圈係安裝在該外殼之開口且與該保持具對向，且使該各刷束之另一端插通並使其一部分突出以使其前端作為研磨部而抵接工件之研磨面；旋轉軸，與該片段刷之刷束之軸心方向一致，且一端連設於該片段刷；可正反旋轉之旋轉驅動源，連結於該旋轉軸之另一端；內筒，可旋轉地插通該旋轉軸，將該旋轉驅動源、旋轉軸、片段刷一體地保持；以及外筒，可藉由進退驅動機構A在與該旋轉軸之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒，將該平面研磨器具固定於載置該各研磨器具之刷式研磨裝置本體或基台。
3. 如申請專利範圍第1項之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其中，該大孔徑研磨器具，具備：線圈刷，將含有磨粒且切斷成一定長度之複數個刷毛材之一端裝入槽型材之槽並排列後，將該刷毛材固定於該槽以形成刷帶，將該刷帶螺旋狀地捲繞於安裝軸並固定，藉此該刷毛材之前端作為研磨部而形成為圓筒形狀；旋轉軸，與該安裝軸之軸心一致，且一端拆裝自如地連結於該線圈刷；可正反旋轉之旋轉驅動源，連結於該安裝軸之另一端；內筒，可旋轉地插通該旋轉軸，將該旋轉驅動源、旋轉軸、線圈刷一體地保持；外筒，可藉由進退驅動機構A在與該旋轉軸之軸心方 向一致之方向進退移動地插通該內筒，將該大孔徑研磨器具固定於載置該各研磨器具之刷式研磨裝置本體或基台；以及進退驅動機構B，使該外筒在與該旋轉軸之軸心方向正交之方向進退移動。
4. 如申請專利範圍第1項之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其中，該小孔徑研磨器具，具備：右旋轉用扭轉刷或左旋轉用扭轉刷，藉由具有可塑性之至少二個心材夾著含有磨粒且切斷成一定長度之刷毛材之中間位置，把持該心材之兩端進行「向右扭轉」或「向左扭轉」，藉此該刷毛材之前端部作為研磨部而形成為圓筒狀，使該心材之基部與安裝軸成為一體；旋轉軸，與該安裝軸之軸心一致，且一端拆裝自如地連結於該右旋轉用扭轉刷或該左旋轉用扭轉刷；可正反旋轉之旋轉驅動源，連結於該安裝軸之另一端；內筒，可旋轉地插通該旋轉軸，將該旋轉驅動源、該旋轉軸、該右旋轉用扭轉刷或該左旋轉用扭轉刷一體地保持；以及外筒，可藉由進退驅動機構A在與該旋轉軸之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒，將該小孔徑研磨器具固定於載置該各研磨器具之刷式研磨裝置本體或基台。
5. 如申請專利範圍第1項之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其中，該輪研磨器具，具備：輪刷，將含有磨粒且切斷成一定長度之複數個刷毛材 之一端裝入槽型材之槽並排列後，將該刷毛材固定於該槽以形成刷帶，螺旋狀地捲繞固定於輪子，藉此使該刷帶與輪子一體化而將該刷毛材之前端作為研磨部形成；旋轉軸，一端裝入連結於該輪子；可正反旋轉之旋轉驅動源，連結於該旋轉軸之另一端；內筒，可旋轉地插通該旋轉軸，將該旋轉驅動源、旋轉軸、輪刷一體地保持；外筒，可藉由進退驅動機構A在與該旋轉軸之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒，將該輪研磨器具固定於載置該各研磨器具之刷式研磨裝置本體或基台；以及進退驅動機構B，使該外筒在與該旋轉軸之軸心方向正交之方向進退移動；該刷毛材之方向為與進退驅動機構A之進退移動方向呈直角之方向。
6. 如申請專利範圍第1項之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其中，該輪研磨器具，具備：可正反旋轉之旋轉驅動源；旋轉傳達方向轉換器，具備輸入軸及輸出軸，將傳達該旋轉驅動源之旋轉之方向變更90度；旋轉軸，一端連結於該旋轉驅動源，另一端連結於該旋轉傳達方向轉換器之輸入軸；輪刷，具備連結於該旋轉傳達方向轉換器之輸出軸之輪子，將含有磨粒且切斷成一定長度之複數個刷毛材之一端裝入槽型材之槽並排列後，將該刷毛材固定於該槽以形 成刷帶，將該刷帶螺旋狀地捲繞固定於該輪子，藉此使該刷帶與輪子一體化而將該刷毛材之前端作為研磨部形成；內筒，可旋轉地插通該旋轉軸，將該旋轉驅動源、旋轉軸、旋轉傳達方向轉換器一體地保持；以及外筒，可藉由進退驅動機構A在與該旋轉軸之軸心方向一致之方向進退移動地插通該內筒，將該輪研磨器具固定於載置該各研磨器具之刷式研磨裝置本體或基台；該刷毛材之方向與進退驅動機構A之進退移動方向一致。
7. 如申請專利範圍第2至6項中任一項之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其中，該進退驅動機構A為伺服馬達式汽缸或壓力式汽缸。
8. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其中，該工件設定裝置具備圓板狀之旋轉台與工件保持具，該旋轉台具有以旋轉軸A為中心等分割形成為扇狀之複數個作業區域，且以旋轉軸A為中心間歇地水平旋轉，該工件保持具在該旋轉台之該各作業區域於以該旋轉軸A為中心之圓周之切線上直線等間隔地具有旋轉軸B，且設成能以該旋轉軸B為中心水平旋轉；在該旋轉台間歇地水平旋轉停止後該工件保持具停止之位置，配置該平面研磨器具、大孔徑研磨器具、小孔徑研磨器具、輪研磨器具之至少任一者，且在工件之出入口配置工件移載機構，該工件移載機構係藉由程式控制進行對該工件保持具之未研磨之工件之配置及工件之反轉、與 已研磨之工件之取出。
9. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其中，該工件設定裝置，在與該平面研磨器具、或大孔徑研磨器具、或小孔徑研磨器具、或輪研磨器具對向之工件保持具配置工件把持機構，該工件把持機構係藉由程式控制進行配置未研磨之工件之操作、使該工件反轉之操作、與取出已研磨之工件之操作。
10. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其中，該去角加工為研磨角部以形成曲面之修圓加工。
11. 一種金屬製機械零件之刷式研磨方法，係使用申請專利範圍第1至6項中任一項之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其特徵在於：設藉由該平面研磨器具或該大孔徑研磨器具研磨時之工件之水平旋轉速度為該平面研磨器具或該大孔徑研磨器具之研磨刷之旋轉速度之1/30以下，且設該工件之研磨加工結束為止之該工件之水平旋轉數為2旋轉以上。
12. 一種金屬製機械零件之刷式研磨方法，係使用申請專利範圍第1至6項中任一項之金屬製機械零件用刷式研磨裝置，其特徵在於：對工件之相同加工面進行研磨加工時，設該平面研磨器具之研磨為最後步驟。