WO2020202768A1 - Belt polishing tool - Google Patents
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Abstract
This belt polishing tool (10) is provided with: a main body part (20); a shank part (12) coupled to the main body part; a power generation part (28); an endless polishing belt (40); a drive roller (34) that rotatably supports the polishing belt and transmits rotary power received from the power generation part (28) to the polishing belt; a first driven roller (42) that rotatably supports the polishing belt; a processing roller (54) that is a second driven roller that rotatably supports the polishing belt and supports a portion of the polishing belt making contact with a workpiece during polishing; and a processing roller support part (56) that rotatably supports the processing roller around a rotation axis line (Ar) perpendicular to the rotation axis line (R2) of the processing roller.
Description
本発明は、複数のローラに巻き掛けられて循環回転する無端の研磨ベルトによってワークを研磨するベルト研磨工具に関する。
The present invention relates to a belt polishing tool that polishes a workpiece by an endless polishing belt that is wound around a plurality of rollers and circulates and rotates.
例えばプラスチック射出成形に用いられる金型の表面、又は真空チャンバ等に設けられる精密なシール面には、機能上あるいは美観の向上のため、通常は、切削加工後に研磨加工が実施される。研磨加工は、殆どの場合、作業者が手持ちの工具を使って手磨きで行われている。この手磨きは、熟練を要するだけでなく作業時間も長時間に及ぶことも多く、そのため、生産リードタイム短縮のネックになっている。
For example, the surface of a mold used for plastic injection molding or the precision sealing surface provided in a vacuum chamber or the like is usually polished after cutting in order to improve its function or aesthetics. In most cases, the polishing process is performed by hand polishing using a tool that the operator has. Not only does this hand polishing require skill, but it often takes a long time to work, which is a bottleneck in shortening the production lead time.
そのような手磨きの問題を解消するため、特許文献１では、マシニングセンタの主軸頭に装着され、かつ自動工具交換も適用されることが可能なベルト研磨工具（磨き加工用工具）が提案されている。
In order to solve such a problem of hand polishing, Patent Document 1 proposes a belt polishing tool (polishing tool) that is mounted on the spindle head of a machining center and to which automatic tool change can be applied. There is.
通常、研磨加工は、被研磨面の形状を変えることなく面粗度のみを向上させるために行われる。つまり、被研磨面が例えばシール面であればシール面同士が密着できる形状を維持したまま、前工程で用いられたフライスにより生じた刃物マーク等を除去するために利用される。しかしながら、特許文献１のような従来型のベルト研磨工具を工作機械に装着して用いると、被研磨面の面粗度は向上するものの、熟練作業者の手磨きとは異なり、ベルト研磨工具の研磨ベルトと被研磨面との平行度の誤差を逐次検出できず、研磨ベルトの姿勢を被研磨面に倣わすことが困難である。そのため、被研磨面に対して研磨ベルトが平行度の誤差をもった状態で研磨されることとなり、その結果、被研磨面がベルト研磨工具に倣うように削られ、形状変化が生じることがあった。これにより、フライス加工により達成されていた形状が損なわれ、被研磨面がなすシール面同士の密着ができずシール性が損なわれることがあった。金型の場合も、フライス加工で得られた金型の形状が、従来型のベルト研磨工具によって形状変化し、金型に形成されていた意匠形状が損なわれることがあった。
Normally, the polishing process is performed to improve only the surface roughness without changing the shape of the surface to be polished. That is, if the surface to be polished is, for example, a sealing surface, it is used to remove blade marks and the like generated by the milling cutter used in the previous step while maintaining a shape in which the sealing surfaces can be in close contact with each other. However, when a conventional belt polishing tool such as Patent Document 1 is attached to a machine tool and used, the surface roughness of the surface to be polished is improved, but unlike the hand polishing by a skilled worker, the belt polishing tool The error in parallelism between the polishing belt and the surface to be polished cannot be detected sequentially, and it is difficult to imitate the posture of the polishing belt to the surface to be polished. Therefore, the polishing belt is polished with an error of parallelism with respect to the surface to be polished, and as a result, the surface to be polished may be ground to follow the belt polishing tool, resulting in a shape change. It was. As a result, the shape achieved by the milling process is impaired, and the sealing surfaces formed by the surfaces to be polished cannot be brought into close contact with each other, resulting in impaired sealing performance. Also in the case of the mold, the shape of the mold obtained by milling may be changed by the conventional belt polishing tool, and the design shape formed in the mold may be impaired.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、被研磨面に形状変化を生じさせることのない、機械装着が可能なベルト研磨工具を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a machine-mountable belt polishing tool that does not cause a shape change on the surface to be polished.
上述の目的を達成するために、本発明によれば、ワークに対して相対的に移動及び位置決めが可能なヘッド部を有する機械の前記ヘッド部に装着されるベルト研磨工具であって、本体部と、前記機械の前記ヘッド部に装着されるシャンク部であって、前記本体部に結合されたシャンク部と、動力発生部と、無端の研磨ベルトと、前記研磨ベルトを回転可能に支持するとともに、前記動力発生部より受けた回転動力を前記研磨ベルトに伝達する駆動ローラと、前記研磨ベルトを回転可能に支持する第１の従動ローラと、前記研磨ベルトを回転可能に支持するとともに、研磨時に前記ワークに接触する前記研磨ベルトの部分を支持する第２の従動ローラである加工ローラと、前記加工ローラの回転軸線に直交する回動軸線まわりに前記加工ローラを回動可能に支持する加工ローラ支持部と、を備えるベルト研磨工具が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a belt polishing tool attached to the head portion of a machine having a head portion capable of moving and positioning relative to a work, and a main body portion. The shank portion attached to the head portion of the machine, the shank portion coupled to the main body portion, the power generating portion, the endless polishing belt, and the polishing belt are rotatably supported. A drive roller that transmits the rotational power received from the power generating unit to the polishing belt, a first driven roller that rotatably supports the polishing belt, and rotatably supporting the polishing belt during polishing. A processing roller that is a second driven roller that supports a portion of the polishing belt that comes into contact with the work, and a processing roller that rotatably supports the processing roller around a rotation axis orthogonal to the rotation axis of the processing roller. A belt polishing tool with a support is provided.
本発明では、加工ローラの部分における研磨ベルトが、加工ローラの回転軸線に直交する回動軸線まわりに回動可能であるように構成される。この構成により、被研磨面の形状変化の抑止という効果が得られる。これは、被研磨面に対する研磨ベルトの追随性が高められて研磨圧力の均一性が高められる結果であると考えられる。
In the present invention, the polishing belt in the processing roller portion is configured to be rotatable around a rotation axis orthogonal to the rotation axis of the processing roller. With this configuration, the effect of suppressing the shape change of the surface to be polished can be obtained. It is considered that this is a result of improving the followability of the polishing belt to the surface to be polished and improving the uniformity of the polishing pressure.
図１は、一般的な立形マシニングセンタである工作機械１００と、それに装着された本発明の実施形態によるベルト研磨工具１０を示す図である。図１の工作機械１００は、工場の床面に固定された基台としてのベッド１０２、ベッド１０２の上面でＹ軸方向に移動可能に設けられたＹ軸スライダ１０４であってワーク８がクランプ固定されるＹ軸スライダ１０４、ベッド１０２の図１の右側の上面から立設されたコラム１０８、コラム１０８の前面でＸ軸方向（図１では紙面に垂直な方向）に移動可能に設けられたＸ軸スライダ１１０、Ｘ軸スライダ１１０に対してＺ軸方向に移動可能に設けられたＺ軸スライダ１１２、及びＺ軸スライダ１１２に固定され、主軸１１４を鉛直な回転軸線Ｒｓを中心として回転可能に支持する主軸頭１１６を具備する。工作機械１００がこのように構成されているので、主軸頭１１６は、ワーク８に対して相対的に移動及び位置決めが可能である。また、工作機械１００は、図示しない制御盤及び自動工具交換装置も具備する。
FIG. 1 is a diagram showing a machine tool 100, which is a general vertical machining center, and a belt polishing tool 10 according to an embodiment of the present invention mounted on the machine tool 100. The machine tool 100 of FIG. 1 is a bed 102 as a base fixed to the floor surface of the factory, and a Y-axis slider 104 provided so as to be movable in the Y-axis direction on the upper surface of the bed 102, and the work 8 is clamp-fixed. X-axis slider 104, column 108 erected from the upper surface on the right side of FIG. 1 of the bed 102, and X provided so as to be movable in the X-axis direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. It is fixed to the axis slider 110, the Z-axis slider 112 movably provided in the Z-axis direction with respect to the X-axis slider 110, and the Z-axis slider 112, and supports the spindle 114 rotatably around the vertical rotation axis Rs. The spindle head 116 is provided. Since the machine tool 100 is configured in this way, the spindle head 116 can be moved and positioned relative to the work 8. The machine tool 100 also includes a control panel (not shown) and an automatic tool changing device.
図１に示される工作機械１００の主軸頭１１６は、二面拘束の一タイプであるＨＳＫ型のシャンクを把持するように構成されている。
The spindle head 116 of the machine tool 100 shown in FIG. 1 is configured to grip an HSK type shank, which is a type of two-sided restraint.
本発明の実施形態によるベルト研磨工具１０は、図２、３及び４に示されるように、本体部２０と、工作機械１００の主軸頭１１６によって把持されるシャンク部１２であって本体部２０に結合されたシャンク部１２と、動力発生部２８と、無端の研磨ベルト４０と、研磨ベルト４０を回転可能に支持する３つのローラ、即ち、駆動ローラ３４、第１の従動ローラである張力調整ローラ４２、及び第２の従動ローラである加工ローラ５４とを具備する。また、ベルト研磨工具１０は、張力調整部４４と、加工ローラ支持部５６と、駆動ローラ３４を回転可能に支持するとともに、張力調整部４４及び加工ローラ支持部５６を支持するローラ支持基板３６とを具備する。さらに、ベルト研磨工具１０は、クーラントを流通させる導管６２も具備する。ただし、導管６２は、図７にのみ示され、図１、２、３、４では作図が省略される。研磨ベルト４０は、環状に形成された無端の一般的なタイプのものであり、その外面に結合された研磨材を有する。
As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the belt polishing tool 10 according to the embodiment of the present invention is a shank portion 12 gripped by a main body portion 20 and a spindle head 116 of a machine tool 100, and is attached to the main body portion 20. The combined shank portion 12, the power generating portion 28, the endless polishing belt 40, and the three rollers that rotatably support the polishing belt 40, that is, the drive roller 34 and the tension adjusting roller which is the first driven roller. It includes 42 and a processing roller 54 which is a second driven roller. Further, the belt polishing tool 10 includes a tension adjusting portion 44, a processing roller support portion 56, and a roller support substrate 36 that rotatably supports the drive roller 34 and also supports the tension adjusting portion 44 and the processing roller support portion 56. Equipped with. Further, the belt polishing tool 10 also includes a conduit 62 for circulating coolant. However, the conduit 62 is shown only in FIG. 7, and drawing is omitted in FIGS. 1, 2, 3, and 4. The polishing belt 40 is an endless general type formed in an annular shape, and has an abrasive material bonded to the outer surface thereof.
ベルト研磨工具１０のシャンク部１２は、工作機械１００の主軸頭１１６によって把持される先端側のテーパ部１４と、本体部２０に結合される円筒状の延長部１６と、延長部１６とシャンク部１２との間のフランジ部１８とを具備する。本実施形態では、ベルト研磨工具１０は、主軸頭１１６から動力発生部２８にトルクが伝達されるものではないが、自動工具交換装置による工具交換の自動化を行うために、及び主軸によってベルト研磨工具１０を把持して主軸モータを用いて主軸の回転軸周りにベルト研磨工具１０の向きを割り出すために、そのテーパ部１４とフランジ部１８とによってＨＳＫ型のシャンクが形成されている。シャンク部１２の内部及び本体部２０の後述する水平部分２２には、図示しないが、主軸頭１１６から供給されるクーラントを動力発生部２８に供給するためのクーラントの流路が形成されている。
The shank portion 12 of the belt polishing tool 10 includes a tapered portion 14 on the tip side gripped by the spindle head 116 of the machine tool 100, a cylindrical extension portion 16 coupled to the main body portion 20, and an extension portion 16 and a shank portion. A flange portion 18 between the 12 and the 12 is provided. In the present embodiment, the belt polishing tool 10 does not transmit torque from the spindle head 116 to the power generating unit 28, but the belt polishing tool is used to automate the tool change by the automatic tool changer and by the spindle. An HSK type shank is formed by the tapered portion 14 and the flange portion 18 in order to grip the 10 and determine the direction of the belt polishing tool 10 around the rotating shaft of the spindle using the spindle motor. Although not shown, a flow path of coolant for supplying the coolant supplied from the spindle head 116 to the power generation unit 28 is formed inside the shank portion 12 and in the horizontal portion 22 described later of the main body portion 20.
本実施形態では、シャンク部１２は、二面拘束のＨＳＫ型のシャンクとして機能するものであるが、本発明においては、ベルト研磨工具１０が装着される機械は工作機械に限定されない。したがって本発明におけるベルト研磨工具は、それが装着される機械のヘッド部に応じて様々なタイプのシャンク部を備えてよい。たとえば、シャンク部の先端側にフランジを設けてボルトで接続するタイプ、あるいはシャンク部外周に雄ねじを形成しそれを相手の機械のヘッド部にねじ込むタイプ等であってもよい。
In the present embodiment, the shank portion 12 functions as a two-sided restraint HSK type shank, but in the present invention, the machine on which the belt polishing tool 10 is mounted is not limited to a machine tool. Therefore, the belt polishing tool in the present invention may be provided with various types of shank portions depending on the head portion of the machine to which the belt polishing tool is mounted. For example, a type in which a flange is provided on the tip end side of the shank portion and connected with a bolt, or a type in which a male screw is formed on the outer circumference of the shank portion and screwed into the head portion of the other machine may be used.
ベルト研磨工具１０の本体部２０は、図４に示されるように、Ｙ軸方向で見ると逆Ｌ字形に形成されており、その水平部分２２の上面にはシャンク部１２の延長部１６が結合されている。また、水平部分２２の上面には後述する第１スプリング３８の上端を引っ掛けるためのスプリング取付板２６も固定されている。本体部２０の鉛直部２４には動力発生部２８が取り付けられている。また、鉛直部２４には、ローラ支持基板３６が本体部２０に対して揺動可能に取り付けられている。
As shown in FIG. 4, the main body 20 of the belt polishing tool 10 is formed in an inverted L shape when viewed in the Y-axis direction, and an extension 16 of the shank 12 is coupled to the upper surface of the horizontal portion 22. Has been done. Further, a spring mounting plate 26 for hooking the upper end of the first spring 38, which will be described later, is also fixed to the upper surface of the horizontal portion 22. A power generating unit 28 is attached to the vertical portion 24 of the main body portion 20. Further, a roller support substrate 36 is swingably attached to the vertical portion 24 with respect to the main body portion 20.
動力発生部２８は、流体モータ３０と動力伝達部３２とを具備する。流体モータ３０は、公知の一般的なものであるので詳しくは説明しないが、工作機械１００の主軸頭１１６からシャンク部１２及び本体部２０の水平部分２２を介して供給されたクーラントによって回転駆動されるように構成されている。動力伝達部３２は、流体モータ３０から受けた回転動力を駆動ローラ３４に伝達するように、図示しない歯付ベルトと、図示しない二つの歯付プーリである入力プーリと出力プーリとを具備する。本実施形態では、流体モータ３０はクーラントによって回転駆動されるものであるが、クーラント以外を用いて駆動されるモータでもよい。例えば、圧縮空気によって駆動される流体モータでも可能である。
The power generation unit 28 includes a fluid motor 30 and a power transmission unit 32. The fluid motor 30 is a known general one and will not be described in detail. However, the fluid motor 30 is rotationally driven by a coolant supplied from the spindle head 116 of the machine tool 100 via the shank portion 12 and the horizontal portion 22 of the main body portion 20. It is configured to. The power transmission unit 32 includes a toothed belt (not shown) and two toothed pulleys (input pulley and output pulley) (not shown) so as to transmit the rotational power received from the fluid motor 30 to the drive roller 34. In the present embodiment, the fluid motor 30 is rotationally driven by the coolant, but a motor other than the coolant may be used. For example, a fluid motor driven by compressed air is also possible.
ローラ支持基板３６は、駆動ローラ３４を回転可能に支持する主部３６ａと、主部３６ａから図３の紙面に垂直な方向に突出した突出部３６ｂとを有しており、突出部３６ｂによって、張力調整部４４及び加工ローラ支持部５６が支持されている。ローラ支持基板３６の、図３の右上端部には引張コイルスプリングである第１スプリング３８の下端が引っ掛けられている。第１スプリング３８の上端は、本体部２０の水平部分２２の上面に固定されたスプリング取付板２６に引っ掛けられている。ローラ支持基板３６は、駆動ローラ３４の回転軸線Ｒｄと同軸の揺動軸線Ａｓまわりに揺動するように、本体部２０の鉛直部２４に設けられた図示しない軸受部によって軸支されている。第１スプリング３８と揺動軸線Ａｓの位置から、図３で見ると反時計回りの回転付勢力がローラ支持基板３６に作用することがわかる。
The roller support substrate 36 has a main portion 36a that rotatably supports the drive roller 34, and a protruding portion 36b that protrudes from the main portion 36a in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. The tension adjusting portion 44 and the processing roller support portion 56 are supported. The lower end of the first spring 38, which is a tension coil spring, is hooked on the upper right end of the roller support substrate 36 in FIG. The upper end of the first spring 38 is hooked on a spring mounting plate 26 fixed to the upper surface of the horizontal portion 22 of the main body 20. The roller support substrate 36 is pivotally supported by a bearing portion (not shown) provided on the vertical portion 24 of the main body portion 20 so as to swing around the swing axis As as coaxial with the rotation axis Rd of the drive roller 34. From the positions of the first spring 38 and the swing axis As, it can be seen from FIG. 3 that a counterclockwise rotational urging force acts on the roller support substrate 36.
駆動ローラ３４、張力調整ローラ４２、及び加工ローラ５４は、Ｘ軸方向に延びる回転軸線Ｒｄ、Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ有している。それら３種のローラに対して、環状の研磨ベルト４０が巻き掛けられて循環回転される。３種のローラのうち、加工ローラ５４が最も下側に配置されている。これは、加工ローラ５４によって支持される研磨ベルト４０の部分がワーク８の被研磨面８ｓに接触して研磨を行うからである。
Drive roller 34, tensioning roller 42, and the processing roller 54 has rotating axis Rd extending in the X-axis direction, R 1, R 2, respectively. An annular polishing belt 40 is wound around these three types of rollers and circulated and rotated. Of the three types of rollers, the processing roller 54 is arranged on the lowermost side. This is because the portion of the polishing belt 40 supported by the processing roller 54 comes into contact with the surface to be polished 8s of the work 8 to perform polishing.
加工ローラ５４と研磨ベルト４０との間の接触角θ、即ち、加工ローラ５４と研磨ベルト４０とが接触している円弧の中心角θが６０度未満となるように３種のローラが配置されている。接触角θは、加工ローラ５４の拡大模式図である図５において図示される。このように、加工ローラ５４と研磨ベルト４０との間の接触角θを６０度未満にすることによって、ベルト外れが起こり難くなるとともに、後述する加工ローラ５４の回動運動（ローリング）が阻害されない。なお図５において、直線Ａｄは接触角θの二等分線である。
Three types of rollers are arranged so that the contact angle θ between the processing roller 54 and the polishing belt 40, that is, the central angle θ of the arc in which the processing roller 54 and the polishing belt 40 are in contact is less than 60 degrees. ing. The contact angle θ is shown in FIG. 5, which is an enlarged schematic view of the processing roller 54. By setting the contact angle θ between the processing roller 54 and the polishing belt 40 to less than 60 degrees in this way, the belt is less likely to come off and the rotational movement (rolling) of the processing roller 54, which will be described later, is not hindered. .. In FIG. 5, the straight line Ad is a bisector of the contact angle θ.
加工ローラ５４に支持された研磨ベルト４０の部分は、研磨時に、ワーク８の被研磨面８ｓに押し付けられる。一方、ローラ支持基板３６は第１スプリング３８によって回転付勢力を与えられているので、研磨の際に加工ローラ５４に支持された研磨ベルト４０の部分が被研磨面８ｓに接触してからの主軸頭１１６のＺ軸方向の移動量（以下、「押付け移動量」と呼ぶ）に応じた押付力が得られる。つまり、押付け移動量が一定になるように主軸頭１１６の位置を設定すれば、第１スプリング３８のたわみ量に応じたほぼ一定の押付力を得ることができる。また、第１スプリング３８を異なるばね定数のものに交換することによって押付力を調節できることも理解されよう。
The portion of the polishing belt 40 supported by the processing roller 54 is pressed against the surface to be polished 8s of the work 8 during polishing. On the other hand, since the roller support substrate 36 is subjected to rotational urging force by the first spring 38, the spindle after the portion of the polishing belt 40 supported by the processing roller 54 comes into contact with the surface to be polished 8s during polishing. A pressing force corresponding to the amount of movement of the head 116 in the Z-axis direction (hereinafter, referred to as “pressing movement amount”) can be obtained. That is, if the position of the spindle head 116 is set so that the pressing movement amount becomes constant, a substantially constant pressing force corresponding to the deflection amount of the first spring 38 can be obtained. It will also be appreciated that the pressing force can be adjusted by replacing the first spring 38 with one with a different spring constant.
駆動ローラ３４は、比較的大きな外径を有しており、そのシャフト３７が、動力伝達部３２の図示しない出力プーリに連結されるとともに、ローラ支持基板３６によって回転可能に支持されている。本実施形態では、駆動ローラ３４は、図３で見たとき時計回りに回転する。
The drive roller 34 has a relatively large outer diameter, and its shaft 37 is connected to an output pulley (not shown) of the power transmission unit 32 and is rotatably supported by the roller support substrate 36. In this embodiment, the drive roller 34 rotates clockwise when viewed in FIG.
第１の従動ローラである張力調整ローラ４２は、本実施形態では、研磨ベルト４０の外れを防止するためのフランジ４２ａを両端面に備えており、また、張力調整部４４を介してローラ支持基板３６によって回転可能に支持されている。張力調整部４４は、張力調整ローラ４２を軸支する略Ｈ字形の張力調整部軸受金具４６と、張力調整部軸受金具４６に結合されたスタッド４８と、スタッド４８に外挿される圧縮コイルスプリングである第２スプリング５０と、スタッド４８の位置をローラ支持基板３６の突出部３６ｂに対して固定するための図示しないロックネジを具備している。
In the present embodiment, the tension adjusting roller 42, which is the first driven roller, is provided with flanges 42a on both end surfaces for preventing the polishing belt 40 from coming off, and the roller support substrate is provided via the tension adjusting portion 44. It is rotatably supported by 36. The tension adjusting portion 44 is composed of a substantially H-shaped tension adjusting portion bearing fitting 46 that pivotally supports the tension adjusting roller 42, a stud 48 coupled to the tension adjusting portion bearing fitting 46, and a compression coil spring externally attached to the stud 48. A second spring 50 and a lock screw (not shown) for fixing the position of the stud 48 to the protruding portion 36b of the roller support substrate 36 are provided.
図３で見たとき、スタッド４８と張力調整部軸受金具４６は、矢印Ｂで示される斜め下方向に延びている。スタッド４８は、ローラ支持基板３６の突出部３６ｂに矢印Ｂの方向であけられた穴（図示せず）により滑動可能に支持されていて、張力調整ローラ４２を軸支する張力調整部軸受金具４６は、第２スプリング５０によって矢印Ｂの方向に付勢されている。そのため、張力調整ローラ４２も矢印Ｂ方向に付勢され、その結果、３種のローラに巻き掛けられた研磨ベルト４０にも第２スプリング５０の付勢力に基づく張力が生じる。研磨ベルトを交換する際には、張力調整部軸受金具４６及び張力調整ローラ４２をＢ方向と反対方向に押し込んだ状態でスタッド４８に図示しないロックねじ又は差し込みピンを差し入れてローラ支持基板３６に対して固定し、かつ第２スプリングが圧縮された状態にする。
When viewed in FIG. 3, the stud 48 and the tension adjusting portion bearing fitting 46 extend diagonally downward as indicated by the arrow B. The stud 48 is slidably supported by a hole (not shown) formed in the protruding portion 36b of the roller support substrate 36 in the direction of the arrow B, and the tension adjusting portion bearing fitting 46 that pivotally supports the tension adjusting roller 42. Is urged in the direction of arrow B by the second spring 50. Therefore, the tension adjusting roller 42 is also urged in the direction of arrow B, and as a result, tension based on the urging force of the second spring 50 is also generated in the polishing belt 40 wound around the three types of rollers. When replacing the polishing belt, insert a lock screw or insertion pin (not shown) into the stud 48 with the tension adjusting portion bearing fitting 46 and the tension adjusting roller 42 pushed in the direction opposite to the B direction to the roller support substrate 36. And fix it, and make the second spring compressed.
ただし本発明においては、張力調整部４４を有しない、したがって、第１の従動ローラ４２がローラ支持基板３６によって直接的に軸支されるベルト研磨工具の実施形態も可能である。
However, in the present invention, there is also an embodiment of a belt polishing tool that does not have the tension adjusting portion 44, and therefore the first driven roller 42 is directly pivotally supported by the roller support substrate 36.
加工ローラ５４は、前述したとおり、加工ローラ支持部５６を介してローラ支持基板３６の突出部３６ｂによって支持されている。加工ローラ支持部５６は、被研磨面８ｓに対する加工ローラ５４及びそれが支持する研磨ベルト４０の追随性を高めるように、加工ローラ５４の回転軸線Ｒ２に直交する回動軸線Ａｒまわりに回動可能に加工ローラ５４を支持する。このため、加工ローラ支持部５６は、加工ローラ５４を軸支する略コの字状の加工ローラ軸受金具５８と、ローラ支持基板３６の突出部３６ｂに回動軸線Ａｒ方向にあけられた穴によって回動可能に軸支されたピン６０であって、加工ローラ軸受金具５８に連結されたピン６０とを具備する。本明細書では、加工ローラ５４の回動軸線Ａｒまわりの回動を加工ローラ５４のローリングということもある。
As described above, the processing roller 54 is supported by the protruding portion 36b of the roller support substrate 36 via the processing roller support portion 56. Machining roller support portion 56, to enhance the followability of the abrasive belt 40 which is the processing rollers 54 and therewith with respect to the polished surface 8s supporting, rotating around the rotation axis Ar perpendicular to the rotation axis R 2 of the processing roller 54 Supports the processing roller 54 as much as possible. Therefore, the processing roller support portion 56 is formed by a substantially U-shaped processing roller bearing fitting 58 that pivotally supports the processing roller 54 and a hole formed in the protruding portion 36b of the roller support substrate 36 in the direction of the rotation axis Ar. It is a pin 60 rotatably supported by a shaft, and includes a pin 60 connected to a processing roller bearing fitting 58. In the present specification, the rotation of the processing roller 54 around the rotation axis Ar may be referred to as rolling of the processing roller 54.
回動軸線Ａｒは、加工ローラ５４の回転軸線Ｒ２に直交しており、さらに本実施形態では、図３に示されるように、加工ローラ５４の下流側で張力調整ローラ４２へ至る研磨ベルト４０に平行に延びている。ただし、本発明においては、回動軸線Ａｒは、加工ローラ５４の下流側の研磨ベルト４０に非平行であってもよい。例えば、回動軸線Ａｒが水平（Ｙ軸）方向に延びる実施形態も可能である。回動軸線Ａｒは、ローリングの効果、即ち研磨ベルト４０の被研磨面８ｓに対する追随性が高まる方向に延びるように、加工ローラ５４の下流側で延びる研磨ベルト４０の方向や、接触が想定される被研磨面８ｓの向きを考慮して定められる。
Rotation axis Ar is orthogonal to the rotation axis R 2 of the processing rollers 54, Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the abrasive belt 40 leading to the tensioning roller 42 on the downstream side of the processing roller 54 It extends parallel to. However, in the present invention, the rotation axis Ar may be non-parallel to the polishing belt 40 on the downstream side of the processing roller 54. For example, an embodiment in which the rotation axis Ar extends in the horizontal (Y-axis) direction is also possible. The direction and contact of the polishing belt 40 extending downstream of the processing roller 54 is assumed so that the rotation axis Ar extends in a direction in which the rolling effect, that is, the followability of the polishing belt 40 to the surface to be polished 8s is increased. It is determined in consideration of the orientation of the surface to be polished 8s.
図６は、加工ローラ５４とそれが支持する研磨ベルト４０の部分をＹ軸方向で見た図であり、そこでは研磨ベルト４０の横断面が示されている。図６の（ａ）は加工ローラ５４が回動軸線Ａｒを中心にして時計回りに中立位置から＋α度回動した状態を示し、図６の（ｂ）は反時計回りに－α度回動した状態を示している。
FIG. 6 is a view of the processing roller 54 and the portion of the polishing belt 40 supported by the processing roller 54 in the Y-axis direction, in which the cross section of the polishing belt 40 is shown. FIG. 6A shows a state in which the processing roller 54 is rotated clockwise by + α degree from the neutral position around the rotation axis Ar, and FIG. 6B is a counterclockwise rotation of −α degree. Shows the state of
図６に示されるように研磨ベルト４０が回動軸線Ａｒを中心にして回動可能であるように構成することによって、従来タイプのベルト研磨工具で発生していた被研磨面８ｓの形状変化が抑止される。これは、被研磨面８ｓに対する研磨ベルト４０の追随性が高められて、研磨圧力の均一性も高められる結果と考えられる。
As shown in FIG. 6, by configuring the polishing belt 40 to be rotatable around the rotation axis Ar, the shape change of the surface to be polished 8s, which has occurred in the conventional type belt polishing tool, can be changed. It is deterred. It is considered that this is a result of improving the followability of the polishing belt 40 with respect to the surface to be polished 8s and improving the uniformity of the polishing pressure.
図７は、前述の実施形態においてクーラントＣが工作機械１００及びベルト研磨工具１０をどのように流れるかを模式的に示す図である。図７において破線で示されるクーラントＣは、工作機械１００の主軸頭１１６から、ベルト研磨工具１０のシャンク部１２の中心及び本体部２０を貫通するクーラント流路（図示せず）を通って、流体モータ３０に供給されて流体モータ３０を作動させる。流体モータ３０を作動させた後のクーラントＣは、本体部２０の水平部分２２を横に通って本体部２０の外側で延びる横Ｕ字状の導管６２内に導かれる。そしてクーラントＣは、ワーク８の被研磨部、即ち、研磨ベルト４０が接触している被研削面８ｓの部分の近くに配置された導管６２の下端から被研磨部へ吹きかけられる。このように、本実施形態では、流体モータ３０を作動させた後のクーラントＣが、ワークの被研磨部の冷却、潤滑、及び清掃を行う加工液として利用される。図７では、クーラントＣの経路が主軸の中心を通るスルースピンドル方式として描かれているが、クーラントＣの経路が主軸の中心を通らず、主軸頭のハウジング側を通るサイドスルー方式でもよい。
FIG. 7 is a diagram schematically showing how the coolant C flows through the machine tool 100 and the belt polishing tool 10 in the above-described embodiment. The coolant C shown by the broken line in FIG. 7 is a fluid from the spindle head 116 of the machine tool 100, passing through the center of the shank portion 12 of the belt polishing tool 10 and the coolant flow path (not shown) penetrating the main body portion 20. It is supplied to the motor 30 to operate the fluid motor 30. After operating the fluid motor 30, the coolant C is guided laterally through the horizontal portion 22 of the main body 20 into a lateral U-shaped conduit 62 extending outside the main body 20. Then, the coolant C is sprayed onto the polished portion from the lower end of the conduit 62 arranged near the portion to be polished of the work 8, that is, the portion of the surface to be ground 8s in contact with the polishing belt 40. As described above, in the present embodiment, the coolant C after operating the fluid motor 30 is used as a processing liquid for cooling, lubricating, and cleaning the polished portion of the work. In FIG. 7, the path of the coolant C is drawn as a through spindle system passing through the center of the spindle, but a side through system in which the path of the coolant C does not pass through the center of the spindle but passes through the housing side of the spindle head may be used.
その他の実施形態
ローラ支持基板３６を具備しないベルト研磨工具の実施形態も本発明において可能である。その場合、駆動ローラ３４、張力調整ローラ４２を軸支する張力調整部４４、及び加工ローラ５４を軸支する加工ローラ支持部５６は、本体部２０によって支持される。 Other Embodiments An embodiment of a belt polishing tool that does not include theroller support substrate 36 is also possible in the present invention. In that case, the drive roller 34, the tension adjusting portion 44 that pivotally supports the tension adjusting roller 42, and the machining roller support portion 56 that pivotally supports the machining roller 54 are supported by the main body portion 20.
ローラ支持基板３６を具備しないベルト研磨工具の実施形態も本発明において可能である。その場合、駆動ローラ３４、張力調整ローラ４２を軸支する張力調整部４４、及び加工ローラ５４を軸支する加工ローラ支持部５６は、本体部２０によって支持される。 Other Embodiments An embodiment of a belt polishing tool that does not include the
前述の実施形態では、ベルト研磨工具１０が装着される機械はマシニングセンタ等の工作機械１００であったが、本発明によるベルト研磨工具は、ワーク８に対して相対的に移動及び位置決めが可能などんな機械のヘッド部にも装着され得る。例えば、ロボットのヘッド部に装着されるベルト研磨工具も本発明において可能である。その場合のベルト研磨工具の動力発生部は、好適には、流体モータ３０に代えて電動モータを備えるであろう。
In the above-described embodiment, the machine on which the belt polishing tool 10 is mounted is a machine tool 100 such as a machining center, but the belt polishing tool according to the present invention can be moved and positioned relative to the work 8. It can also be mounted on the head of a machine. For example, a belt polishing tool attached to the head portion of a robot is also possible in the present invention. The power generating portion of the belt polishing tool in that case would preferably include an electric motor instead of the fluid motor 30.
１０ ベルト研磨工具
１２ シャンク部
２０ 本体部
２８ 動力発生部
３４ 駆動ローラ
３６ ローラ支持基板
４２ 張力調整ローラ（第１の従動ローラ）
５４ 加工ローラ（第２の従動ローラ）
５６ 加工ローラ支持部
１００ 工作機械
１１６ 主軸頭
Ａｒ 回動軸線 10Belt polishing tool 12 Shank part 20 Main body part 28 Power generation part 34 Drive roller 36 Roller support board 42 Tension adjustment roller (first driven roller)
54 Machining roller (second driven roller)
56Machining roller support 100 Machine tool 116 Spindle head Ar Rotating axis
１２ シャンク部
２０ 本体部
２８ 動力発生部
３４ 駆動ローラ
３６ ローラ支持基板
４２ 張力調整ローラ（第１の従動ローラ）
５４ 加工ローラ（第２の従動ローラ）
５６ 加工ローラ支持部
１００ 工作機械
１１６ 主軸頭
Ａｒ 回動軸線 10
54 Machining roller (second driven roller)
56
Claims (8)
- ワークに対して相対的に移動及び位置決めが可能なヘッド部を有する機械の前記ヘッド部に装着されるベルト研磨工具であって、
本体部と、
前記機械の前記ヘッド部に装着されるシャンク部であって、前記本体部に結合されたシャンク部と、
動力発生部と、
無端の研磨ベルトと、
前記研磨ベルトを回転可能に支持するとともに、前記動力発生部より受けた回転動力を前記研磨ベルトに伝達する駆動ローラと、
前記研磨ベルトを回転可能に支持する第１の従動ローラと、
前記研磨ベルトを回転可能に支持するとともに、研磨時に前記ワークに接触する前記研磨ベルトの部分を支持する第２の従動ローラである加工ローラと、
前記加工ローラの回転軸線に直交する回動軸線まわりに前記加工ローラを回動可能に支持する加工ローラ支持部と、
を備えることを特徴としたベルト研磨工具。 A belt polishing tool attached to the head portion of a machine having a head portion that can be moved and positioned relative to the work.
With the main body
A shank portion attached to the head portion of the machine, and a shank portion coupled to the main body portion.
Power generator and
With an endless polishing belt,
A drive roller that rotatably supports the polishing belt and transmits the rotational power received from the power generating unit to the polishing belt.
A first driven roller that rotatably supports the polishing belt,
A processing roller which is a second driven roller that rotatably supports the polishing belt and supports a portion of the polishing belt that comes into contact with the work during polishing.
A processing roller support portion that rotatably supports the processing roller around a rotation axis orthogonal to the rotation axis of the processing roller.
A belt polishing tool characterized by being equipped with. - 前記駆動ローラ、前記第１の従動ローラ、及び前記加工ローラ支持部を支持するローラ支持基板であって、前記加工ローラによって支持された前記研磨ベルトの部分が前記ワークに対して接離するように、前記本体部によって揺動可能に支持されるローラ支持基板と、
前記ローラ支持基板を揺動の一方向に付勢する付勢手段と、
をさらに具備する請求項１に記載のベルト研磨工具。 A roller support substrate that supports the drive roller, the first driven roller, and the processing roller support portion so that the portion of the polishing belt supported by the processing roller comes into contact with the work. , A roller support substrate that is swingably supported by the main body,
An urging means for urging the roller support substrate in one direction of rocking,
The belt polishing tool according to claim 1, further comprising. - 前記第１の従動ローラが、ベルト脱落防止のためのフランジを備える、請求項１に記載のベルト研磨工具。 The belt polishing tool according to claim 1, wherein the first driven roller includes a flange for preventing the belt from falling off.
- 前記研磨ベルトの張力を調整する張力調整部をさらに具備しており、前記第１の従動ローラが、前記張力調整部を介して前記ローラ支持基板によって支持されている、請求項２に記載のベルト研磨工具。 The belt according to claim 2, further comprising a tension adjusting portion for adjusting the tension of the polishing belt, and the first driven roller is supported by the roller support substrate via the tension adjusting portion. Polishing tool.
- 前記加工ローラと前記研磨ベルトとの接触角が６０度未満である、請求項１に記載のベルト研磨工具。 The belt polishing tool according to claim 1, wherein the contact angle between the processing roller and the polishing belt is less than 60 degrees.
- 前記機械がマシニングセンタであり、前記ヘッド部が前記マシニングセンタの主軸頭であり、前記シャンク部が前記マシニングセンタの前記主軸頭に把持されるように形成されたテーパ部を具備する、請求項１に記載のベルト研磨工具。 The first aspect of claim 1, wherein the machine is a machining center, the head portion is a spindle head of the machining center, and the shank portion is provided with a tapered portion formed so as to be gripped by the spindle head of the machining center. Belt polishing tool.
- 前記動力発生部は、スルースピンドル方式で前記マシニングセンタの前記主軸頭から前記シャンク部を介して供給される流体を駆動流体として利用する流体モータを具備する、請求項６に記載のベルト研磨工具。 The belt polishing tool according to claim 6, wherein the power generating unit includes a fluid motor that uses a fluid supplied from the spindle head of the machining center via the shank portion as a driving fluid in a through spindle system.
- 前記流体がクーラントであり、該クーラントが、研磨加工中にワークの被研磨部に吹きかけられるように構成されている、請求項７に記載のベルト研磨工具。 The belt polishing tool according to claim 7, wherein the fluid is a coolant, and the coolant is configured to be sprayed on a portion to be polished of the work during the polishing process.
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