TWI568532B

TWI568532B - Grinding machine

Info

Publication number: TWI568532B
Application number: TW104106818A
Authority: TW
Inventors: Takahiro Fujimori
Original assignee: Nitto Kohki Co
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2015-03-04
Publication date: 2017-02-01
Also published as: AU2015225119A1; WO2015133355A1; JP2015168032A; EP3115150A4; CN106061677A; AU2015225119B2; KR20160119160A; JP6249828B2; EP3115150B1; CN106061677B; EP3115150A1; TW201600227A; KR101882119B1

Description

研磨機

本發明是關於研磨機，更詳細而言是有關偏心旋轉驅動安裝著研磨材的研磨材保持構件的研磨機。

研磨機是將安裝著研磨材的研磨材保持構件，安裝在平行於該驅動軸的旋轉驅動中心軸線且在通過從該旋轉驅動中心軸線離開的位置的偏心軸線周圍自由旋轉的驅動軸上，並支撐以限制放射軸線相對於偏心軸線朝左右方向的動作，使研磨材進行組合前後運動與擺動運動的橢圓形運動。以上的研磨機限制研磨材保持構件之左右方向的動作，因此在設置於研磨材保持構件的溝槽左右的側面，旋轉卡合安裝於研磨機主體的導輥(專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特許第5363870號公報

上述習知的研磨機中，導輥是藉交替卡合於溝槽的左右側面來限制研磨材保持構件中形成有溝槽的位置之左右方向的動作。導輥一邊順暢地滑動並與溝槽卡合，因此導輥不會同時卡合於溝槽的左右的側面而必須經常僅以一方卡合。為此設定導輥的直徑比溝槽的橫寬還小，而在導輥與溝槽的一方側面之間形成有間隙。因此，在研磨材保持構件驅動時，從導輥卡合於一方側的狀態轉移至卡合於另一方側面的狀態時，導輥會與側面衝突。且研磨材保持構件是以高速驅動，所以該衝突會連續地產生，其結果會在研磨機產生大的振動。

本發明是提供一種在以上的習知研磨機中可降低產生振動的研磨機為目的。

亦即，本發明提供一種研磨機，具備：主體部；馬達，安裝於該主體部；驅動軸，藉著該馬達旋轉驅動；研磨材保持構件，安裝有研磨材，安裝在平行於上述驅動軸的旋轉驅動中心軸線且在通過從該旋轉驅動中心軸線離開的位置的偏心軸線周圍自由旋轉的上述驅動軸的研磨材保持構件，並在上述偏心軸線的放射軸線的方向具有設置於從該偏心軸線離開的位置的動作限制部；及一對引導構件，在從上述旋轉驅動中心軸線離開的位置安裝於上述主體部，與上述動作限制部卡合的一對引導構件，將一方的引導構件與上述動作限制部卡合的第1卡合位置及另一方的引導構件與上述動作限制部卡合的第2卡合位置配置在夾著上述放射軸線彼此位於該放射軸線的左右相反側，在上述驅動軸被旋轉驅動時，上述研磨材保持構件一邊以上述第1卡合位置與上述第2卡合位置之間的位置為中心軸動並在上述放射軸線的方向位移，以限制上述研磨材保持構件的動作。

該研磨機中，將各引導構件與動作限制部的卡合位置夾著放射軸線彼此位於左右相反側地配置一對引導構件，所以在各引導構件與動作限制部經常彼此接觸不分開的狀態，可限制研磨材保持構件的動作。因此，可降低如習知技術之起因於引導構件與動作限制部之間的間隙的振動。

較理想為上述一對引導構件分別具有可相對於上述主體部可自由旋轉並與上述動作限制部卡合的旋轉卡合面的導輥所構成，各導輥的上述旋轉卡合面是相對於上述旋轉驅動中心軸線朝著彼此相反方向傾斜所構成。

藉以上的構成，動作限制部可相對於引導構件順暢地旋轉卡合，因此可降低動作限制部與引導構件之間的摩擦並進一步降低振動。

較理想為各導輥的旋轉中心軸線可相對於上述旋轉驅動中心軸線朝著彼此相反方向傾斜。

較理想為與上述一對引導構件卡合的上述動作限制部的卡合面是相對於上述偏心軸線傾斜，並形成與從安裝有研磨材的位置離開的方向相對。

藉以上的構成，在將研磨材推壓於被研磨材時，不僅是對驅動軸的安裝部，並在與引導構件的卡合部也可支撐研磨材保持構件承受的負載，因此可降低因該負載導致研磨材保持構件的撓曲並分散研磨材保持構件承受的應力可防止研磨材保持構件的破損。

較理想為上述動作限制部具有突起形狀，可夾持在上述一對引導構件之間。

較理想為上述一對引導構件之至少與上述動作限制部卡合的部份是藉彈性構件所形成。

較理想為上述研磨材保持構件的上述動作限制部是藉彈性構件所形成。

如上述藉彈性構件形成引導構件與動作限制部的卡合部，藉此可利用該彈性構件吸收振動而進一步降低朝主體部之振動的傳遞。

具體而言，上述研磨材保持構件具備：第1部份，具有安裝於上述驅動軸的驅動軸安裝部、與上述主體部相對而設有上述動作限制部的上面及與該上面的相反側相對的下面，及第2部份，從該第1部份的上述下面延伸，在該第2部份的前端設有安裝研磨材的研磨材安裝部，在上述放射軸線的方向可將上述動作限制部定位在上述驅動軸安裝部與上述研磨材安裝部之間。

以下，根據添附圖示說明本發明的研磨機的實施形態。

10‧‧‧研磨機

12‧‧‧主體部

14‧‧‧保持構件安裝部

16‧‧‧研磨材保持構件

18‧‧‧葉片式氣動馬達

20‧‧‧輸出軸

22‧‧‧驅動軸

24‧‧‧旋轉驅動中心軸線

25‧‧‧偏心軸線

27‧‧‧圓形內周圍面

28‧‧‧徑向軸承

30‧‧‧筒狀構件

32‧‧‧螺孔

34‧‧‧段差孔

36‧‧‧螺栓

38‧‧‧放射軸線

40‧‧‧動作限制部

42、43‧‧‧導輥

44‧‧‧研磨材

46‧‧‧氣管連接部

48‧‧‧壓縮空氣流路

50‧‧‧操作桿

52‧‧‧開關閥機構

54‧‧‧上面

55‧‧‧下面

56‧‧‧水平部

57‧‧‧前端部份

58‧‧‧垂直部

59‧‧‧研磨材安裝部

60‧‧‧肋

61‧‧‧下面

62、63‧‧‧旋轉中心軸線

64、65‧‧‧旋轉卡合面

68、69‧‧‧固定卡合面

116‧‧‧(平板狀的)研磨材保持構件

140‧‧‧動作限制部

142、143‧‧‧導輥

144‧‧‧研磨材

161‧‧‧下面

162、163‧‧‧旋轉中心軸線

164、165‧‧‧旋轉卡合面

216‧‧‧(圓盤形的)研磨材保持構件

240‧‧‧動作限制部

242、243‧‧‧導輥

244‧‧‧研磨材

261‧‧‧下面

262、263‧‧‧旋轉中心軸線

268、269‧‧‧固定卡合面

第1圖為本發明之一實施形態的研磨機的左側視圖。

第2圖為第1圖的研磨機的前視圖。

第3圖為第2圖之III-III線的剖視圖。

第4圖表示研磨材保持構件與一對導輥的上視圖。

第5圖表示第2實施形態之一對導輥與動作限制部的關係的模式圖。

第6圖表示第3實施形態之一對導輥與動作限制部的關係的模式圖。

第7圖為安裝有平板狀研磨材保持構件的狀態之研磨機的左側視圖。

第8圖為安裝有圓盤狀研磨材保持構件的狀態之研磨機的左側視圖。

本發明之一實施形態的研磨機10是如第1圖及第2圖表示，具備主體部12及安裝於位在主體部12下端的保持構件安裝部14的研磨材保持構件16。如第3圖表示，在主體部12的內部設置葉片式氣動馬達18，並在該葉片式氣動馬達18的輸出軸20的下端固定有杯狀的驅動軸22。該驅動軸22在與輸出軸20的軸線一致的旋轉驅動中心軸線24的周圍旋轉驅動。在驅動軸22設有平行於旋轉驅動中心軸線24並以通過從該旋轉驅動中心軸線24離開的位置的偏心軸線25為中心的橫剖面圓形的凹部26，在該凹部26透過安裝於其圓形內周圍面27的徑向軸承28可旋轉地安裝有筒狀構件30。成為徑向軸承28的內側座圈的筒狀構件30的內周圍面是形成螺孔32，在該螺孔32通過研磨材保持構件16的段差孔34栓鎖螺栓36，藉此將研磨材保持構件16固定於筒狀構件30。如上述，研磨材保持構件16是相對於在旋轉驅動中心軸線24的周圍旋轉驅動的驅動軸22而安裝為可在偏心軸線25的周圍旋轉。研磨材保持構件16是如後述，具有從偏心軸線25沿著朝預定的放射方向(半徑方向)延伸的放射軸線38而延伸的動作限制部40，該動作限制部40是藉著設置在主體部12的保持構件安裝部14的一對導輥42、43而從兩側卡合，限制在該動作限制部40的左右方向的移動。藉以使安裝於研磨材保持構件16前端部的研磨材44進行往返橢圓形運動。該研磨機10是如上述將往返橢圓形運動的研磨材44推壓抵接於被研磨材，進行該被研磨材的研磨作業的裝置。

在主體部12的後端(第3圖顯示為右端)，設有連接從未圖示的氣泵延伸的氣管用的氣管連接部46，將從連接的氣管所供應的壓縮空氣導入主體部12內。在從氣管連接部46延伸至葉片式氣動馬達18為止的壓縮空氣流路48內，設有藉著可軸動安裝於主體部12之操作桿50進行開關操作的開關閥機構52，藉著操作桿50的操作控制對葉片式氣動馬達18之壓縮空氣的供應來控制葉片式氣動馬達18的驅動及停止。該研磨機10的葉片式氣動馬達18及開關閥機構52為該業者所熟知，因此省略其詳細的說明。

研磨材保持構件16具有：水平部56，具有向前方(第3圖及第4圖顯示為左方)延伸並與主體部12相對的上面54及與其相反側相對的下面55；垂直部58，從水平部56的下面55的前端部份57向下方延伸；及研磨材安裝部59，從垂直部58的下端向前方延伸。研磨材44被以黏著封材黏貼安裝在研磨材安裝部59的下面61。並在水平部56、垂直部58及研磨材安裝部59的兩側面設有肋60，在研磨材保持構件16具有充分的強度。

上述的一對導輥42、43是如第4圖表示，夾著從偏心軸線25延伸的預定的放射軸線38配置成彼此位在該放射軸線38的左右相反側。又，分別的旋轉中心軸線62、63可從第2圖得知，從前面顯示該研磨機10時，向上方彼此接近地相對於驅動軸22的旋轉驅動中心軸線24彼此朝著相反方向傾斜。藉此，各導輥42、43的旋轉卡合面64、65也和各導輥42、43的旋轉中心軸線62、63同樣，相對於旋轉驅動中心軸線24成傾斜的狀態。並且，在此所謂「放射軸線38的左右」的方向是意味著相對於偏心軸線25與放射軸線38成垂直交叉的方向。再者，第2圖的圖面上的左方是與放射軸線38的右方對應，圖面上的右方則是與放射軸線38的左方對應。又，第4圖的圖面上的上方是與偏心軸線25的右方對應，圖面上的下方則是與偏心軸線25的左方對應。

研磨材保持構件16的上面54，在偏心軸線25的放射軸線38的方向從該偏心軸線25離開的位置設有橡膠材料所成的動作限制部40。該動作限制部40具有和一對導輥42、43卡合的固定卡合面68、69，各固定卡合面68、69，可從第2圖得知，位在放射軸線38的左右相反側，從正面顯示該研磨機10時形成相對於偏心軸線25(第2圖中與旋轉驅動中心軸線24重疊)彼此朝著相反方向傾斜而與從研磨材安裝部59離開的面(圖顯示為上側)相對。並且，將各固定卡合面68、69的傾斜角度設定成與所對應導輥42、43的旋轉中心軸線62、63的傾斜角度相同。動作限制部40具有朝向上方突出的突起形狀，形成夾持於一對導輥42、43之間。因此，左方的導輥42與動作限制部40的左方的固定卡合面68的卡合位置及右方的導輥43與動作限制部40的右方的固定卡合面69的卡合位置是形成夾著放射軸線38彼此位於放射軸線38的左右相反側。

研磨材保持構件16在葉片式氣動馬達18一旦旋轉驅動時，段差孔34的位置雖相對於旋轉驅動中心軸線24進行偏心圓運動，但設有動作限制部40的位置是藉著一對導輥42、43限制放射軸線38的左右方向的動作，以動作限制部40的固定卡合面68、69與各導輥 42、43卡合的卡合位置之間的位置為中心一邊軸動，並進行沿著偏心軸線25的放射軸線38的方向位移的動作。藉此，比偏心軸線25的方向顯示之動作限制部40更位於前方的研磨材安裝部59成為進行擺動運動與直線運動組合而成的往返橢圓形運動。再者，研磨材安裝部59的軌跡是根據偏心軸線25與動作限制部40與研磨材安裝部59的位置關係而變化，動作限制部40位於偏心軸線25與研磨材安裝部59的中點時成為圓形，但是在此，包括描繪以上圓形軌跡的運動也稱為橢圓形運動。並且，研磨材安裝部59的軌跡正確並非橢圓或圓形而是成為若干扭曲形狀。

如上述該研磨機10中，動作限制部40是在偏心軸線25的放射軸線38的左右兩側的位置藉著分別的2個導輥42、43卡合支撐，因而可使動作限制部40與各導輥42、43不分離地經常接觸。藉此，動作限制部40與導輥42、43不會衝突而可大幅降低振動。

該實施形態中，如上述，研磨材保持構件16的動作限制部40是由彈性構件的橡膠材料所形成，因此在研磨材保持構件16動作時夾持於一對導輥42、43之間的動作限制部40在與導輥42、43的卡合位置一邊彈性變形並經常維持著與導輥42、43接觸的狀態。又，動作限制部40是以橡膠材料所形成，藉此吸收研磨材保持構件16的振動，也可進一步降低對主體部12之振動的傳遞。再者，該實施形態中，動作限制部40雖是以彈性構件所形成，但也可以彈性構件形成導輥42、43的旋轉卡合面64、65。

如上述，動作限制部40的固定卡合面68、69是與斜向上方相對，並且導輥42、43的旋轉卡合面64、65是與斜向下方相對，因此一對導輥42、43不僅是來自研磨材保持構件16之左右方向的力也承受上方的力。藉此，研磨作業時將研磨材44推壓抵接於被研磨材時研磨材保持構件16承受的向上的力，不僅是與驅動軸22的連接部，在動作限制部40也會受力，因此分散對研磨材保持構件16的應力使研磨材保持構件16的破損變得困難。又，可降低研磨材保持構件59之上下方向的撓曲，因此在將研磨材44推壓抵接於被研磨材時的研磨材44與被研磨材之間的接觸角度的變化變小，研磨材與被研磨材的接觸狀態也可更為穩定的狀態進行研磨作用。

上述實施形態中，將旋轉中心軸線62、63呈傾斜地安裝一對導輥42、43，使得旋轉卡合面64、65的傾斜角度與動作限制部40的固定卡合面68、69的傾斜角度成為同程度。其他的實施形態是如第5圖表示，也可使得旋轉中心軸線162、163與驅動軸22的旋轉驅動中心軸線24平行，使用如旋轉卡合面164、165相對於旋轉中心軸線162、163傾斜之圓錐形的面的導輥142、143。又，另外的其他實施形態中，動作限制部240並非突起形狀，而是如第6圖表示，也可設具有凹部的形狀使其左右的側面與導輥242、243卡合的固定卡合面268、269。此時，各固定卡合面268、269是形成在左右方向彼此相對並與上方相對。又，導輥242、243是使其旋轉驅動中心262、263向下方彼此接近地安裝以相對於驅動軸22的旋轉驅動中心軸線24朝著彼此相反方向傾斜。

該研磨機10的研磨材保持構件16是藉螺栓36的卸除而可簡單地拆卸，也可根據需要更換為其他的研磨材保持構件。例如第7圖表示，可更換平板狀的研磨材保持構件116。該研磨材保持構件116是與第1圖至第4圖的研磨材保持構件16同樣，可旋轉安裝於驅動軸22，並將動作限制部140夾持在一對導輥42、43之間。因此，貼合於研磨材保持構件116的下面161的研磨材144進行往返橢圓形運動。或如第8圖表示，也可更換成圓盤形的研磨材保持構件216。該研磨材保持構件216不具備與一對導輥42、43卡合的動作限制部40、140，不會限制在偏心軸線25周圍的旋轉而成為自由狀態。該研磨材保持構件216是以將安裝在其下面261的研磨材244推壓抵接於被研磨材的狀態驅動葉片式氣動馬達18時，在驅動軸22的驅動旋轉中心軸線62、63的周圍一邊公轉，且研磨材244一邊藉承受來自被研磨材的摩擦力與研磨材保持構件216本身的離心力而在偏心軸線25的周圍自轉。

該實施形態是使用導輥42、43作為引導研磨材保持構件16、116的動作限制部40、140的引導構件，藉此旋轉支撐動作限制部40、140並降低與動作限制部 40、140之間的滑動磨擦。但是，作為引導構件並非使用導輥42、43為必要，例如，也可以低摩擦性的材料的構件來滑動支撐動作限制部40、140，或者配合動作限制部40、140的動作以柔軟地彈性變形的構件來支撐。