JP3407691B2 - ベルト駆動回転付与方式硬脆材円筒形状品の研削方法 - Google Patents

ベルト駆動回転付与方式硬脆材円筒形状品の研削方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信コネクタ用
フェルール等の高精度の品質が要求される硬脆材円筒形
状品の外径研削加工において高精度加工を実現する方法
である。
【0002】
【従来の技術】精密円筒研削盤を使用した、フェルール
等の円筒形状物の外径研削の加工において、従来の一方
法では、図3に見られる様なケレ7と呼ばれる治具を使
用する。図4に示すようにこの治具(ケレ)7のワーク
挿入孔8にワーク9を挟み込み、回転円盤10に取り付
けられたピン11をケレ7に押しあて、ワーク9に回転
を与える方式である。回転するワーク9にダイヤモンド
砥石12を押しあてワーク9を研削する。ケレの厚みは
例えば1.5mmであり、この場合ワーク9のケレ7に
挟み込まれる部分は加工する事が出来ない為、後で、こ
の部分を研削あるいは切断により削除する必要があり、
その為ワーク9の長さを予めこの削除される部分を見込
み長くしなければならない。
【0003】その他の方法として、図5に示すようにゴ
ムローラー13をワーク9に直接接触させワーク9に回
転を与える方法も提案されているが、ゴムローラー13
は取り付け後、そのまま使用できるものでは無く、樹脂
部分が厚い事による真円度不良とセット時の勘合隙間が
有るため回転させると外周に振れが発生する、その為こ
のゴムローラー13を装置搭載のダイヤモンド砥石によ
り加工し形状を成型する必要が生じてくる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のケレを使用した精密円筒研削盤での加工では、ケ
レに挟み込まれる部分を考慮してワークの長さをよけい
にとる必要が有るため、材料費が余分にかかり、更に後
工程で削除する必要が生じる為、加工費用も増大してし
まう。
【0005】又、従来のゴムローラーを直接接触させ、
ワークに回転を付与する方式では、このゴムローラー自
身の真円度を向上させる必要があるため、装置上で搭載
の砥石を使用し加工を実施しなければならない。更に異
なる材質を研削する為、研削切粉の充分な清掃が必要で
あり、おろそかにすると研削液を汚す事により加工精度
の低下を引き起こしてしまう。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題を
解決するためになされたものであって、ベルト回転付与
方式硬脆材円筒形状品の研削方法に於いて、弾性を持っ
た丸ベルトをワークに接触させ、前記丸ベルトと前記ワ
ークとの摩擦により前記ワークに回転を付与することを
特徴としている。また、ワークの円筒部内径の両端を芯
押しセンタで支持し、駆動モーター側プーリーとワーク
側プーリー間に市販のOリングの様な簡易に入手可能な
弾性丸ベルトを掛け、テンションプーリーを中間に取り
付け、丸ベルトの張力を制御可能な状態とし、丸ベルト
をワークに接触させ、安定的な回転をワークに与え、こ
の反対側に取り付けられた砥石により、円筒形状硬脆材
品の外径(円筒部分)の高精度加工を簡便に実現させる
事を特徴としている。
【0007】本発明によって、高精度(同軸度・真円度
・円筒度・外径寸法精度)が要求される硬脆材円筒形状
品は、ワークの両端の内径に接触する芯押しセンタで保
持され、回転はワークに接触する弾性丸ベルトからワー
クの外径に適した周速度をもって安定的に付与され、反
対側に位置する砥石でワークを研削することにより、外
径の高精度研削加工が容易に実現可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は本発明の1実施例を説明す
る図であって、その回転伝達機構を示すものである。本
発明による高精度な硬脆材円筒形状品の外径研削加工の
例として、光通信用コネクタに大量に使用されているジ
ルコニアフェルールの外径研削加工について説明する。
【0009】本実施例では、フェルール5は両端の内径
に接触する為の芯押しセンタ(図示されない)間に、ロ
ボットにより自動的に供給され、片側の芯押しセンタの
前進によって保持される。フェルール5がセットされた
後に回転伝達機構(丸ベルト1、ワーク側プーリー2、
駆動モータープーリー3、テンションプーリー4で構成
される)が自動的に前進する。回転は駆動モータープー
リー3により丸ベルト1を介してワーク側プーリー2に
伝えられ、丸ベルト1は、フェルール5に回転伝達機構
が前進した時点で一定の押し付け圧力を持って接触して
おり、回転は同時にフェルール5にも丸ベルト1とフェ
ルール5との摩擦を媒体として伝えられる。
【0010】この時丸ベルト1はテンションプーリー4
によって一定の張力で制御されており安定した回転を伝
える構造となっている。又、駆動モーターとしてスピー
ドコントロールモーターを搭載しており、回転数を変更
する事も可能となっている。フェルール5が回転を開始
した後、NC[数値制御]機構によって制御されたダイ
ヤモンド砥石6も前進し、外径研削加工を開始する。こ
の時フェルール5に安定した回転が付与されている事
と、駆動モーターとワークに接触する側のプーリー2を
分離した事により、回転振動も減少し、高精度(同軸度
・真円度・円筒度・外径寸法精度)の外径研削を可能と
している。
【0011】外径研削加工中の外径寸法は定寸機構によ
りダイヤモンド砥石6の位置制御機構に自動的に伝えら
れ、目的の寸法に達した時自動的にダイヤモンド砥石6
及び回転伝達機構が後退し、加工を終了する。終了後の
ワーク5はロボットにより自動的に排出される。この一
連の動作が繰り返し実施され、結果的にフェルール5の
高精度自動円筒研削加工を実現しているものである。
【0012】本実施例において、駆動モーターの回転振
動を極力ワーク5に伝達させないことを目的として、ワ
ーク5に接触する側のプーリー2と駆動モーター側プー
リー3との間隔を175mm程度離し、この間に、市販
のOリングの様な簡易に入手可能な弾性のある丸ベルト
1を掛けている。この丸ベルト1をワーク5に接触さ
せ、摩擦によりワーク5に回転を安定的に付与するもの
であり、駆動モーターの回転振動を弾性のある丸ベルト
1で吸収し、安定した回転をワーク5に与える事により
円筒形状硬脆材の高精度外径研削加工を実現させてい
る。
【0013】φ1mm程度の小径からφ5mm程度の完
成外径の硬脆材円筒形状品の加工を適正な周速度での加
工を実施する為、駆動モーターとしてスピードコントロ
ールモーターを搭載し、回転数を50〜300RPMま
で変化させ、ワーク5の回転数を結果的に1000〜6
000RPMまで可変させる事を実現させている。
【0014】また、図2に見られる様にワーク側のプー
リー2の加工精度(真円度・回転振れ精度)を20μm
以内と高精度に仕上げ、弾性丸ベルト1の振れを減少さ
せ、真空装置で使用される様な簡易に入手可能な一般的
なOリングを、購入したそのままの状態で取り付け、一
切の加工を実施する事無しにワーク5に安定的な回転を
実現させている。
【0015】なお、本実施例では、丸ベルトとしてOリ
ングを使用しているが、Oリングにこだわるものでは無
く、断面が円形のベルトであれば良い。又、ベルトの材
質、硬度についても、適度な弾性を持つものであれば問
題無い。
【0016】本実施例では、従来のケレを用いた方式に
比べワークの長さを短くする事ができる。又、従来のゴ
ムローラを用いた駆動方式では真円度の高い特殊なゴム
ローラが必要となるが、本発明では、市販のOリングを
使用できるので汎用性が高い。さらにワーク駆動モータ
とワークに接触する側のプーリー2を分離する事ができ
る為、駆動モータの回転振動を減少させ、ワークの加工
精度を向上させている。
【0017】本実施例において、従来のケレ方式との比
較では以下の精度向上効果を確認している。
【表1】
【0018】なお、本実施例では、丸ベルト1本の伝達
機構となっているが、ワークの長さが長い(20mm以
上)製品の外径研削加工を実施する場合、モーター側及
びワーク側のプーリーに複数のベルトを掛け並行に使用
する事も可能である。さらに長尺ワークの加工の場合、
ベルトドライブ機構を複数取り付けることも可能であ
る。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で本実施例
に諸種の変更を加えうることは自明である。
【0019】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下のような効果を奏する。
【0020】硬脆材円筒研削加工において、弾性を持っ
た丸ベルトにより複雑な加工等を施す事無く、被加工物
(ワーク)が回転駆動され、しかも安定した回転運動が
簡易に得られる為、高精度の品質要求められる製品の外
径研削工程の作業能率が大幅に向上される。
【0021】従来のケレを用いた方式に比べワークの長
さを短くする事ができる。又、従来のゴムローラを用い
た駆動方式では真円度の高い特殊なゴムローラが必要と
なるが、本発明では、市販のOリングを使用できるので
汎用性が高い。又、テンションプーリーにより張力の調
整・設定も容易であり、さらに、ワーク駆動モータとワ
ークに接触する側のプーリーを分離する事ができる為、
駆動用モータの回転振動を減少させ、ワークの加工精度
を向上させている。
【0022】又、本発明は、ベルトの形状がゴムローラ
方式に比べくずれにくく、成形の不安が無い為、維持・
保全が容易であリ、交換作業も非常に簡便である。
【0023】又、本発明は、ドライブ機構の設計の自由
度が大きい事が特徴であり、プーリー間にベルトクリー
ニング機構を取り付ける事が容易であり、研削屑のベル
トへの付着によるワークの損傷を防止する事が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による研削方法を実施する回転伝達機構
の例を示す図である。
【図2】ワークに接触する側のプーリーを示す図であ
る。
【図3】従来の回転伝達機構の重要部品ケレを示す図で
ある。
【図4】従来の回転伝達機構の例を示す図である。
【図5】従来の回転伝達機構の他の例を示す図である。
【符号の説明】
1. 丸ベルト 2. ワーク側プーリー 3. 駆動モータープーリー 4. テンションプーリー 5. ワーク(フェルール等) 6. ダイヤモンド砥石 7. ケレ 8. ワーク挿入孔 9. ワーク 10.回転円盤 11. ピン 12. ダイヤモンド砥石 13.ゴムローラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24B 5/04,41/06 G02B 6/00,6/36

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弾性を持った丸ベルトを駆動モータ側プー
    リー間に掛け、テンションプーリーを中間に取り付け、
    前記丸ベルトの張力を制御可能にするベルト駆動回転付
    与方式硬脆材円筒形状品外径の高精度研削加工方法。
  2. 【請求項2】請求項1において前記丸ベルトがOリング
    である事を特徴とするベルト駆動回転付与方式硬脆材円
    筒形状品外径の高精度研削加工方法。
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