JP5124034B2 - Barrel polishing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、金属等表面研磨する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for polishing a surface of metal or the like.
バレル研磨とは、被加工物(以下ワークとする。)と研磨石、コンパウンド、水(水を混合いない場合もある。)を一定の割合で混合して(以下、この混合物を研磨媒体とする。)研磨槽に入れ、ワークを運動させるか、研磨槽を運動させるか、あるいはワークと研磨槽の両方に運動をさせて、ワークと研磨媒体とが擦れ合って生ずる摩擦によりワークの表面を研磨する方法である。 Barrel polishing refers to mixing a work piece (hereinafter referred to as a workpiece) with a polishing stone, a compound, and water (sometimes not mixed with water) at a certain ratio (hereinafter, this mixture is used as a polishing medium). .) Put in the polishing tank and move the workpiece, move the polishing tank, or move both the workpiece and the polishing tank, and polish the surface of the workpiece by friction generated by friction between the workpiece and the polishing medium. It is a method to do.
このバレル研磨を行う装置として以下のような先行技術がある。研磨槽の中心線に対して、工作物支持軸を傾斜して保持すると共に、工作物を公転および自転させるようにしたジャイロ研磨方法及び機械（特許文献１）、研磨媒体収容槽と基台とこの基台に進退手段を介して前記研磨槽の方向に進退可能に設置されたスライド板とこのスライド板に設置された電動回転駆動手段とこの電動回転駆動手段に設けられ前記スライド板の進退方向に沿って配置された回転シャフトとこの回転シャフトの先端部に設置されたワークを取り付けるためのワーク取付具とからなるバレル研磨装置（特許文献２）、研磨媒体の盛り上がりをこの加圧板によって邪魔することによって、ワークに対する研磨媒体の面圧を所定以上に維持しやすくしたバレル研磨（特許文献３）等がある。さらに、ワークを研磨槽の研磨媒体中に下降し、軸心を中心として回転させ円弧軌道に沿って移動されこの移動により水平面に対して傾斜した状態にし、この傾斜を維持したまま直線軌道で移動されることで研磨されるように制御される研磨装置（特許文献４）がある。 There are the following prior arts as apparatuses for performing this barrel polishing. A gyro-polishing method and machine (Patent Document 1) that holds the workpiece support shaft inclined with respect to the center line of the polishing tank and revolves and rotates the workpiece, and a polishing medium storage tank and a base. A slide plate installed on the base so as to be able to advance and retract in the direction of the polishing tank via an advance / retreat means, an electric rotation drive means installed on the slide plate, and an advance / retreat direction of the slide plate provided on the electric rotation drive means A barrel polishing device (Patent Document 2) comprising a rotating shaft arranged along a workpiece and a workpiece mounting tool for mounting a workpiece installed at the tip of the rotating shaft. Thus, there is barrel polishing (Patent Document 3) that makes it easy to maintain the surface pressure of the polishing medium with respect to the workpiece above a predetermined level. Furthermore, the workpiece is lowered into the polishing medium of the polishing tank, rotated around the axis, moved along the circular arc trajectory, and moved to a state inclined with respect to the horizontal plane, and moved in a linear trajectory while maintaining this inclination. There is a polishing apparatus (Patent Document 4) that is controlled so as to be polished.
上記各特許文献にはそれぞれ優れた特徴を有している。例えば、特許文献１の発明では、研磨槽の中心線に対して、工作物支持軸を傾斜して保持すること、特許文献２の発明では、回転駆動手段に流れる電流を検知して進退手段をコントロールすること、特許文献３の発明では研磨媒体を押圧するための加圧板を設けたもの、更には、特許文献４の発明では、研磨槽内でワークの動きを一定にして研磨すること等である。 Each of the above patent documents has excellent features. For example, in the invention of Patent Document 1, the workpiece support shaft is tilted and held with respect to the center line of the polishing tank. In the invention of Patent Document 2, the current flowing through the rotation driving means is detected and the advance / retreat means is used. In the invention of Patent Document 3, a pressure plate for pressing the polishing medium is provided in the invention of Patent Document 3, and further, in the invention of Patent Document 4, polishing is performed with the work moving in a polishing tank with a constant movement. is there.
長年金属の表面研磨を業として行ってきた本発明者は、上記の各研磨装置に比較し、複雑な形状のワークであっても、研磨未了の箇所が生じないいわゆるムラの少ない研磨方法がないか、更に、短時間で研磨でき製造費が安価である研磨装置がないか検討を重ねてきた。 The inventor, who has been performing metal surface polishing for many years, has a so-called non-uniform polishing method that does not cause unfinished portions even for workpieces with complicated shapes, compared to the above polishing apparatuses. Furthermore, it has been studied whether there is a polishing apparatus that can polish in a short time and can be manufactured at low cost.
そして、本願発明者は、これまでの先行技術では、ワークを研磨媒体に接触させるため、ワークを研磨媒体中にて特定軌道の運動をさせていることに気付いた。また、研磨媒体収容槽を回転等する場合でも、ワークから見ると、相対的には、ワークは研磨媒体中にて特定軌道の運動をさせていることになることにも気付いた。ワークが研磨媒体中にて特定軌道の動きをすることは、複雑な形状のワークにあっては、研磨媒体と多頻度で接触する箇所とそうでなく研磨媒体との接触回数が少ない箇所が生じ、研磨し過ぎの過研磨の箇所と、必要な研磨がされていない未了研磨の箇所いわゆる研磨ムラが生ずることが、本発明者のこれまでの経験から明らかであった。例えば、上記特許文献４の発明では、ワークの動きを研磨媒体中にて、ワークの向きを変え、ワークを降下しながら揺動運動させ、さらにワークが最低位置にくると揺動運動を止めて元の位置に戻すという特定軌道の運動をさせているが、過研磨と未了研磨の箇所ができるだけでなく、ワークの向き等を変える時間も必要であり、全体として研磨時間が長くなってしまうという難点があることに注目した。更に、研磨媒体中にてワークを特定軌道の運動をさせることで、研磨作業に寄与しない研磨媒体すなわち使用しない研磨媒体が多く生ずることも分かっていた。そこで、本発明者は、研磨媒体内でワークの運動を特定することなく、ワークの自転、上下運動、振り子運動を互いに関連することなく、各々独立して、自由に運動させることにより、研磨ムラが少なく、短時間でより効果的な研磨ができることを見い出した。 The inventor of the present application has noticed that in the prior art so far, the workpiece is moved in a specific orbit in the polishing medium in order to bring the workpiece into contact with the polishing medium. In addition, even when the polishing medium storage tank is rotated, it has been noticed that the work moves in a specific orbit in the polishing medium relative to the work. The movement of a specific trajectory in a polishing medium is caused by a part having a complicated shape and a part frequently contacting with the polishing medium and a part having few contacts with the polishing medium. From the experience of the present inventors, it has been apparent that over-polished portions that have been excessively polished and unpolished portions that have not been subjected to necessary polishing, so-called uneven polishing, occur. For example, in the invention of the above-mentioned Patent Document 4, the movement of the workpiece is changed in the polishing medium, the direction of the workpiece is changed, the workpiece is swung while being lowered, and the rocking motion is stopped when the workpiece is at the lowest position. Although the specific orbital movement of returning to the original position is performed, not only overpolishing and incomplete polishing locations are required, but also the time for changing the direction of the work is necessary, and the polishing time becomes longer as a whole. I noticed that there was a difficulty. Further, it has been found that by moving the workpiece in a specific orbit in the polishing medium, a large number of polishing media that do not contribute to the polishing operation, that is, polishing media that are not used are generated. Therefore, the present inventor does not specify the movement of the workpiece in the polishing medium, and freely and independently moves the workpiece rotation, vertical movement, and pendulum movement independently of each other. And found that more effective polishing can be achieved in a short time.
本発明の解決しようとする問題点は、複雑な形状のワークをバレル研磨する場合に、そのワークの箇所により、過研磨の箇所と未了研磨の箇所いわゆる研磨ムラが生じやすく、一定品質の研磨ができない点である。 The problem to be solved by the present invention is that when a workpiece having a complicated shape is barrel-polished, an over-polished portion and an unpolished portion are easily caused by so-called polishing unevenness depending on the portion of the workpiece, and polishing with a certain quality is performed. It is a point that cannot be done.
すなわち、本発明は、ワークが研磨媒体中にて特定軌道を運動することなく、自在な運動により研磨ムラを少なくし、さらに研磨時間を短縮させることを特徴とするものである。 In other words, the present invention is characterized in that the workpiece does not move along a specific track in the polishing medium, the polishing unevenness is reduced by a free movement, and the polishing time is further shortened.
先ず、第１発明は、研磨媒体を収容する研磨媒体収容槽内において、ワークと研磨媒体とが擦れ合って生ずる摩擦によりワークの表面を研磨するバレル研磨方法において、ワークの自転運動、上下運動、振り子運動を、互いに連動することなく独立させて運動させ、ワークが研磨媒体収容槽内において特定軌道を描くことができないようにしたバレル研磨方法である。 First, the first invention is a barrel polishing method for polishing the surface of a workpiece by friction generated by rubbing between the workpiece and the polishing medium in a polishing medium storage tank for storing the polishing medium. This is a barrel polishing method in which the pendulum motion is moved independently without being linked to each other so that the work cannot draw a specific trajectory in the polishing medium storage tank.
バレル研磨については、前述の通りである。バレル研磨には、水を使用する湿式法と水を使用しない乾式法があるが、本方法はいずれにも適用できる。
ワークの自転運動とは、ワークそのものが回転する運動をいう。ワークがある箇所を中心として研磨媒体中にて回転する場合には公転というものとする。なお、ワークの上下運動とは、ワークの下降、上昇する運動であり垂直であるか傾斜を伴うものであるかは問わない。ワークの振り子運動とは、ワークを取り付けた軸の一端と反対側の軸の一端を中心として左右あるいは前後のいずれかに移動する振り子運動又は左右と前後を同時に移動する振り子運動をいう。ここで振り子運動の左右あるいは前後とは、この方法を具現化した装置を正面から見たときの左右又は前後の方向をいうものとする。振り子運動では、左右と前後を同時に行えば、ワークが上下方向に停止している場合には、水平面に対し円弧状を描くことになる。
The barrel polishing is as described above. For barrel polishing, there are a wet method using water and a dry method not using water, but this method can be applied to both.
The work rotation movement refers to a movement in which the work itself rotates. When the work rotates in a polishing medium around a certain position, it is called revolution. It should be noted that the vertical movement of the workpiece is a movement of the workpiece descending or ascending, regardless of whether it is vertical or accompanied by an inclination. The pendulum movement of the work refers to a pendulum movement that moves to the left or right or the front and back around one end of the axis opposite to the one end of the axis on which the work is attached, or a pendulum movement that moves simultaneously to the left and right and the front and rear. Here, the left / right or front / rear direction of the pendulum motion refers to the left / right or front / rear direction when the apparatus embodying the method is viewed from the front. In the pendulum motion, if the work is stopped in the vertical direction if the left and right and the front and back are performed simultaneously, an arc shape is drawn on the horizontal plane.
「互いに連動することなく、独立して運動させ」とは、上下運動により、ワークが研磨媒体収容槽内の最上位又は最下位になったときに、振り子運動は停止する又はその方向を変るというような上下運動と振り子運動が何らかの連動することなく、上下運動と振り子運動は独立に運動するものである。したがって、ワークが研磨媒体収容槽内の最上位になったとき、振り子運動は、その位置とは関係なく継続し、前後あるいは左右又は前後・左右のいずれかの方向に振られるか定めることができないものである。また、言うまでもなく自転運動も、上下運動、振り子運動とは何ら連動することなく自転を継続する。そのため、ワークは、研磨媒体収容槽内で常に決められた軌道すなわち特定軌道の運動をすることができず、常時不確定な軌道を描くことになる。 “Move independently without interlocking” means that the pendulum motion stops or changes its direction when the workpiece reaches the uppermost or lowermost position in the polishing medium container by vertical movement. The vertical motion and the pendulum motion are independent of each other, and the vertical motion and the pendulum motion are independent. Therefore, when the workpiece reaches the top in the polishing medium storage tank, the pendulum movement continues regardless of its position, and it cannot be determined whether the workpiece is swung back and forth or left and right or back and forth or left and right. Is. Needless to say, the autorotation continues to rotate without any linkage with the vertical motion and the pendulum motion. For this reason, the work cannot always move in a predetermined path, that is, a specific path in the polishing medium storage tank, and always draws an uncertain path.
続いて、第２発明は、研磨媒体を収容する研磨媒体収容槽内において、ワークと研磨媒体とが擦れ合って生ずる摩擦によりワークの表面を研磨するバレル研磨装置において、ワークの自転運動、上下運動、振り子運動を、互いに連動することなく独立させて運動させ、ワークが研磨媒体収容槽内において特定軌道の運動をすることができず、常時不確定な軌道特定軌道を描くようにしたバレル研磨装置である。 Subsequently, the second invention is a barrel polishing apparatus for polishing the surface of a workpiece by friction generated by friction between the workpiece and the polishing medium in a polishing medium storage tank for storing the polishing medium. A barrel polishing apparatus in which the pendulum motion is moved independently of each other without being linked to each other, and the workpiece cannot move in a specific trajectory in the polishing medium storage tank, so that the specific trajectory is always indefinite. It is.
第１発明の技術的方法を装置として具現化するものである。ワークの自転運動、上下運動、振り子運動は、前述の通りである。本バレル研磨装置は、下記の実施例において説明する。 The technical method of the first invention is embodied as an apparatus. The work rotation, vertical movement, and pendulum movement are as described above. The barrel polishing apparatus will be described in the following examples.
続いて、第３発明は、ワークの自転運動、上下運動、振り子運動の各運動の停止及び各運動の速さ並びに各運動の作業時間を所定範囲内にて変えることができる第２発明のバレル研磨装置である。 Subsequently, the third invention is a barrel according to the second invention in which the rotation of the workpiece, the vertical movement, the stop of each movement of the pendulum movement, the speed of each movement, and the working time of each movement can be changed within a predetermined range. It is a polishing apparatus.
ワークの自転運動、上下運動、振り子運動の各運動は、それぞれ他の運動とは関係なく、停止することができ、さらに所定の範囲内にて、各運動の速さを変化することができるものである。なお、各運動の中には停止すること及び停止後各運動を再開することも含まれ、こうした各運動や停止、更には後述する研磨媒体収容槽の回転及び停止も作業とする場合がある（以下同じ。）。従って、上下運動を停止し、自転運動と振り子運動だけでバレル研磨することや、自転運動と上下運動だけでバレル研磨することも可能である。また、振り子運動の周期は、上下運動の速度に関係なく決めることができ、ワークの自転も速さ並びにその時間も所定の範囲内にて自在に定めることができる。 The work rotation, vertical movement, and pendulum movement can be stopped independently of other movements, and the speed of each movement can be changed within a specified range. It is. Each motion includes stopping and resuming each motion after the stop, and each motion and stop, and further, rotation and stop of a polishing medium storage tank, which will be described later, may be the work ( same as below.). Therefore, it is possible to stop the vertical motion and perform barrel polishing only by the rotation motion and the pendulum motion, or barrel polishing only by the rotation motion and the vertical motion. Further, the period of the pendulum movement can be determined regardless of the vertical movement speed, and the rotation and speed of the workpiece and the time can be freely determined within a predetermined range.
続いて、第４発明は、第３発明のバレル研磨装置を用い、ワーク毎の適切な自転運動、上下運動、振り子運動の各運動の停止及び各運動の速さ並びに各運動の作業時間についての条件を見出し、この適切な条件にて行うバレル研磨方法である。 Subsequently, the fourth invention uses the barrel polishing apparatus of the third invention, and the appropriate rotation motion for each workpiece, the vertical motion, the stop of each motion of the pendulum motion, the speed of each motion, and the working time of each motion found condition is a row Uva barrel polishing method at this appropriate conditions.
ワーク毎に形状は異なっている。そのためにワーク毎に適切な自転運動、上下運動、振り子運動の各運動の停止及び各運動の速さ並びに各運動の作業時間等の条件が存在する。更には１のワークにおいて、荒削り、中削り等の工程を行っていく場合もあり、そのためにバレル研磨時間の経過とともに自転運動、上下運動、振り子運動の各運動の停止及び各運動の速さ並びにそれらの各作業時間を変化させていく場合もある。新たなワークを研磨する場合、これまでの経験と試行錯誤により、このワークの適切な各運動の停止及び速さ並びにこうした各作業時間等の条件が見い出される。第４発明は、この見出された適切な条件により行う第１発明のバレル研磨方法である。 The shape is different for each workpiece. For this reason, there are conditions such as appropriate rotation, vertical movement, and stop of each movement of the pendulum movement, the speed of each movement, and the work time of each movement for each work. Furthermore, there is a case where roughing, intermediate cutting, and the like are performed on one workpiece, and for this reason, as the barrel polishing time elapses, the rotation motion, vertical motion, pendulum motion stop, the speed of each motion, In some cases, each of these working times is changed. When a new workpiece is polished, conditions such as the appropriate stopping and speed of each movement of the workpiece and each working time are found by past experience and trial and error. The fourth invention is the barrel polishing method of the first invention performed under the found appropriate conditions.
続いて、第５発明は、ワーク毎の自転運動、上下運動、振り子運動の各運動の停止及び各運動の速さ並びに各運動の作業時間を記録し、更に、ワーク毎に見い出された適切な自転運動、上下運動、振り子運動の各運動の停止及び各運動の速さ並びに各運動の作業時間を記録し、その適切な条件を再現することができる設備を備えた第３発明のバレル研磨装置である。 Subsequently, the fifth invention records the rotation of each work, the vertical movement, the stop of each movement of the pendulum movement, the speed of each movement, and the working time of each movement, and further, the appropriate time found for each work. Barrel polishing apparatus according to the third aspect of the present invention equipped with equipment capable of recording the stop and speed of each movement of the rotational movement, vertical movement and pendulum movement and the working time of each movement and reproducing the appropriate conditions. It is.
第５発明は、第４発明の技術的方法を具現化するものである。これまでの経験と試行錯誤により、１のワーク毎に作業時間を含めた研磨ムラのない適切な作業条件が決められる。この作業条件を決めるに際し、その作業の経過が記録され、その記録の中から適切な作業条件が見出され、この適切な作業条件を再現することができれば、試行錯誤の段階から研磨ムラのない通常の作業に至るまでの一連の流れをスムーズに行うことができる。こうした記録や再現する手段としては、電子的方法が挙げられる。 The fifth invention embodies the technical method of the fourth invention. Based on experience and trial and error so far, appropriate work conditions free from uneven polishing including work time can be determined for each work. When determining the working conditions, the progress of the work is recorded, and if the appropriate working conditions can be found from the record and the appropriate working conditions can be reproduced, there will be no uneven polishing from the trial and error stage. A series of flow up to normal work can be performed smoothly. As a means for such recording and reproduction, an electronic method can be cited.
続いて、第６発明は、研磨媒体を収容する研磨媒体収容槽が停止及び平面的な回転とその回転速度並びにその各作業時間を所定範囲内にて変えることができる第２発明、第３発明及び第５発明のいずれかのバレル研磨装置である。 Subsequently, the sixth aspect of the invention is the second aspect of the invention, the third aspect of the invention, wherein the polishing medium storage tank for storing the polishing medium is stopped, the planar rotation, the rotation speed, and the respective working times can be changed within a predetermined range. And a barrel polishing apparatus according to any one of the fifth invention.
ワークを研磨媒体中にて運動させるだけでは、ワークと研磨材との接触が不十分な場合もある。そこで研磨媒体収容槽も平面的に回転させ、ワークと研磨媒体をより頻度よく接触させようとするものである。研磨媒体収容槽が平面的な回転としたのは、バレル研磨では研磨媒体収容槽は、平面的な回転だけでなく、３次元的な回転をする場合があるため、ここでは平面的な回転に限定したものである。研磨媒体収容槽は停止してバレル研磨する場合もあり、また所定の速度で左回転あるいは右回転してバレル研磨する場合もある。 There are cases where the contact between the workpiece and the abrasive is insufficient only by moving the workpiece in the polishing medium. Therefore, the polishing medium storage tank is also rotated in a plane so that the workpiece and the polishing medium are brought into contact with each other more frequently. The reason for the planar rotation of the polishing medium container is that in the barrel polishing, the polishing medium container may not only rotate in a plane but also in a three-dimensional rotation. Limited. The polishing medium storage tank may be stopped to perform barrel polishing, or may be rotated left or right at a predetermined speed for barrel polishing.
続いて、第７発明は、第６発明のバレル研磨装置を用い、ワーク毎の適切な自転運動、上下運動、振り子運動の各運動の停止及び各運動の速さ並びに研磨媒体収容槽の停止及び回転速度と、それらの各作業時間の条件を見い出し、この適切な条件にて行うバレル研磨方法である。
Subsequently, the seventh aspect of the invention uses the barrel polishing apparatus of the sixth aspect of the invention, and stops the appropriate rotational movement, vertical movement, pendulum movement, and the speed of each movement, and the stop of the polishing medium storage tank. and rotational speed, find their condition of each working time, a row Uva barrel polishing method at this appropriate conditions.
第８発明は、ワーク毎の自転運動、上下運動、振り子運動の各運動の停止及び各運動の速さ、並びに研磨媒体収容槽停止及び回転速度とそれらの各作業時間を記録し、更に、ワーク毎に見いだされた適切な自転運動、上下運動、振り子運動の各運動の停止及び各運動の速さ、並びに研磨媒体収容槽の停止及び回転速度と、それらの作業時間の条件を見い出し、この適切な条件を記録し、その条件を再現する設備を備えた第６発明のバレル研磨装置である。 According to an eighth aspect of the present invention, the rotation of each work, the vertical movement, the stop of each movement of the pendulum movement, the speed of each movement, the stop and rotation speed of the polishing medium storage tank, and their respective work times are recorded. Appropriate rotation motion, vertical motion, pendulum motion stoppage and speed of each motion found for each time, and the polishing medium storage tank stoppage and rotation speed, and their working time conditions were found and this appropriate This is a barrel polishing apparatus according to the sixth aspect of the invention equipped with equipment for recording various conditions and reproducing the conditions.
第８発明は、第５発明と同趣旨の発明であり、試行錯誤の段階から通常の作業に至るまでの一連の流れをスムーズに行うことができるものである。 The eighth invention is an invention having the same concept as the fifth invention, and can smoothly perform a series of flow from the trial and error stage to the normal operation.
第１発明の方法により、先行技術のように、ワークが研磨媒体中にて特定軌道を描くことを回避できるため、研磨ムラが少なく、短時間でより効果的なバレル研磨が実現できる。第２発明は、第１発明を具現化したバレル研磨装置であり、第３発明では、ワーク毎の形状により作業条件を決めることができ、第４発明ではかかる作業条件を第１発明に加えたバレル研磨方法を示すものである。第５発明では、ワーク毎のバレル研磨条件を検討し、通常の作業までの一連の流れをスムーズにするものである。 According to the method of the first invention, as in the prior art, it is possible to avoid the workpiece from drawing a specific trajectory in the polishing medium, so that the polishing unevenness is small and more effective barrel polishing can be realized in a short time. The second invention is a barrel polishing apparatus that embodies the first invention. In the third invention, the working conditions can be determined by the shape of each work. In the fourth invention, such working conditions are added to the first invention. The barrel polishing method is shown. In the fifth aspect of the invention, the barrel polishing conditions for each workpiece are examined, and a series of flow up to normal work is smoothed.
また、第６発明は、研磨媒体収容槽にも平面的な回転を与え、よりワークと研磨媒体が接触し易くしたものであり、第７発明は、研磨媒体収容槽の回転、停止も含んだ適切なバレル研磨方法を提供し、第８発明では、研磨媒体収容槽の回転、停止も含んだ適切なバレル研磨条件を通常の作業にスムーズにつなげるものである。 Further, the sixth aspect of the invention provides a planar rotation to the polishing medium storage tank so that the workpiece and the polishing medium can be more easily brought into contact with each other. The seventh aspect of the invention includes rotation and stop of the polishing medium storage tank. An appropriate barrel polishing method is provided, and in the eighth invention, appropriate barrel polishing conditions including rotation and stop of the polishing medium storage tank are smoothly connected to a normal operation.
本発明を実施する代表例を以下に示す。 Typical examples for carrying out the present invention are shown below.
図１は、バレル研磨装置の概略側面図を示す。基台２上の支持柱２１にリフター２２が取り付けられ、移動板アーム２４と振り子運動シリンダー５が固定されたリフター移動板２３が支持柱２１に沿って上下にスライドする。移動板アーム２４には、傾斜板３と上下スライド板３１が付けられている。傾斜板３には、上下スライド板３１と上下スライド板３１を上下に運動させる上下運動シリンダー４とが付けられ、上下スライド板３１には、ワーク７を把持し回転させる自転軸３２と、この自転軸３２を回転させる自転軸駆動モータ３３が付けられている。振り子運動シリンダー５は、傾斜板３に連結され、振り子運動シリンダー５の伸縮により、傾斜板３は前後の振り子運動を生じ、自転軸３２も前後の振り子運動を生じる。また、基台２上に回転盤６２が付けられ回転盤６２に研磨媒体収容槽６が固定され、回転盤６２の回転により研磨媒体収容槽６が平面的に回転する。 FIG. 1 shows a schematic side view of a barrel polishing apparatus. The lifter 22 is attached to the support column 21 on the base 2, and the lifter moving plate 23 to which the moving plate arm 24 and the pendulum motion cylinder 5 are fixed slides up and down along the support column 21. The movable plate arm 24 is provided with an inclined plate 3 and an upper and lower slide plate 31. The inclined plate 3 is provided with a vertical slide plate 31 and a vertical movement cylinder 4 for moving the vertical slide plate 31 up and down. The vertical slide plate 31 has a rotation shaft 32 for gripping and rotating the work 7 and this rotation. A rotation shaft drive motor 33 for rotating the shaft 32 is attached. The pendulum motion cylinder 5 is connected to the tilt plate 3, and the tilt plate 3 generates front and rear pendulum motions by the expansion and contraction of the pendulum motion cylinder 5, and the rotation shaft 32 also generates front and rear pendulum motions. Further, a turntable 62 is attached on the base 2, and the polishing medium storage tank 6 is fixed to the turntable 62, and the polishing medium storage tank 6 rotates in a plane by the rotation of the turntable 62.
図２は、ワークが下降し研磨媒体収容槽に入った状態を示す。ワーク等の状態を破線で表わす。但し各部署の符号は図１と同じのため省いている。図１、図２では振り子運動は、前後運動に限られているが、図示しないが移動板アームに左右の動きを生じるシリンダーを付けることにより、左右の振り子運動も可能になる。 FIG. 2 shows a state in which the workpiece is lowered and enters the polishing medium storage tank. The state of the workpiece or the like is indicated by a broken line. However, the reference numerals of the respective departments are omitted because they are the same as those in FIG. In FIG. 1 and FIG. 2, the pendulum movement is limited to the back-and-forth movement, but although not shown, the left and right pendulum movement can be performed by attaching a cylinder that generates a left-right movement to the movable plate arm.
図３は、バレル研磨機と操作盤及びパソコンの連絡図を示す。ここでは振り子運動は、前後運動に限定して説明する。操作盤８またパソコン９から操作盤８を通し、いずれの場合からもバレル研磨装置１の作業を制御することができる。図４に示された操作盤８の各スイッチ番号の機能について説明する。
先ず、１から５及び１８は、操作表示ランプである。
１ 電源ランプ 装置に電源がきているときにオン
２ 各個ランプ 各個自動切換えスイッチ（切り替えスイッチ９とする。）９が各個のときオン
３ 自動ランプ 切換えスイッチ９が自動のときオン
４ 原位置ランプ 作業の最初の状態であるリフター２２が上限にあり、上下運動のシリンダー４が下限(最短になっている。) にあって、ワーク７が研磨媒体収容槽６の上方にあり、振り子運動のシリンダー５が下限（最短になって、自転軸が垂直になっているとき）にあるとき点灯する。切り替えスイッチ９が各個、自動いずれの場合も上記の条件にあるときには点灯する。
５ 運転準備ランプ 作業の最初の状態であるリフター２２が上限にあり、上下運動シリンダー４、振り子運動シリンダー５が上記４の原位置ランプの原点の位置にあって、スイッチ９を自動にしているとき点灯する。
６ 上下運動スイッチ 切り替えスイッチ９が自動になっている場合のみ機能する。固定のときには、上下運動シリンダー４の上限あるいは下限に固定でき、自動側では上下運動をする。
７ 振り子運動スイッチ 切り替えスイッチ９が自動になっている場合のみ機能する。固定のときには、振り子運動シリンダー５の上限あるいは下限に固定でき、自動側では振り子運動をする。
８ 自転スイッチ 切り替えスイッチ９が自動の場合には「切」、「入」いずれの場合も自転する。固定の場合には、「入」のときのみ回転する。
９ 各個、自動切換えスイッチ(切り替えスイッチ)
各個のときにのみスイッチ１０、１１，１２が機能する。
１０ 各個上下スイッチ 切り替えスイッチ９が各個のとき上下運動シリンダー４の上限あるいは下限に固定することができる。
１１ 各個振り子スイッチ 切り替えスイッチ９各個のときに振り子運動シリンダー５の上限あるいは下限に固定できる。
１２ 各個リフタースイッチ 切り替えスイッチ９が各個のときにリフター２２が上限あるいは下限に固定できる。このリフター２２はワークの自転、上下運動、振り子運動を行うすべての機構を支持するリフター移動板２３を上下させる。切り替えスイッチ９が自動のときには、作業の最初にワーク７を研磨媒体収容槽６内に降ろし、研磨終了後にワーク７を研磨媒体収容槽６の上方に上げることは自動化されている。
１３ ワーク自転方向スイッチ。正転は時計回り、正転は反時計ができる。
１４ 自転速度設定スイッチ インバータ制御により自転速度を決めることができる。
１５ 正転時間設定スイッチ 正転の時間を決める。
１６ 逆転時間設定スイッチ 逆転の時間を決める。
１７ 回転盤スイッチ 回転盤６２の電源ＯＮ＆ＯＦＦスイッチ
１８ 回転盤の電源ランプ 回転盤６２の図示しない駆動モータに電源がきているとき点灯
１９ 回転盤方向スイッチ 回転盤６２回転方向を決めるスイッチ。
２０ 回転速度設定スイッチ インバータ制御により回転速度を決めることができる。
２１ 正転時間設定スイッチ 正転の時間を決める。
２２ 逆転時間設定スイッチ 逆転の時間を決める。
手元スイッチ１０は、切り替えスイッチ９が自動のときのみ作動する。ワーク７を取り付けた後、この手元スイッチ１０を押すと、自転軸３２が自転しつつ、ワーク７が研磨媒体収容６内に下降し、上下運動、振り子運動が始まる。なお、回転盤の制御機構は、１から１６までのスイッチや手元スイッチとは関係なく、１７から２２までのスイッチにて行われ、切り換えスイッチ９とも連動していない。
FIG. 3 shows a communication diagram of the barrel polishing machine, the operation panel, and the personal computer. Here, the pendulum movement will be described by limiting to the back-and-forth movement. The operation of the barrel polishing apparatus 1 can be controlled from the operation panel 8 or the personal computer 9 through the operation panel 8 in any case. The function of each switch number on the operation panel 8 shown in FIG. 4 will be described.
First, 1 to 5 and 18 are operation display lamps.
1 Power lamp Turns on when the power is on. 2 Each lamp Each switch is automatically turned on (referred to as switch 9) 9 Turns on when each switch is 3 3 Automatic lamp Turns on when switch 9 is automatic 4 Home position lamp In the initial state, the lifter 22 is at the upper limit, the vertical movement cylinder 4 is at the lower limit (shortest), the workpiece 7 is above the polishing medium storage tank 6, and the pendulum movement cylinder 5 is Lights when the lower limit is reached (when the rotation axis is shortest and vertical). Lights when the changeover switch 9 is in the above condition regardless of whether each switch 9 is automatic.
5 Operation ready lamp When the lifter 22, which is the first state of work, is at the upper limit, the vertical movement cylinder 4 and the pendulum movement cylinder 5 are at the origin position of the above-mentioned 4 original position lamp, and the switch 9 is automatically set Light.
6 Vertical movement switch This function works only when the changeover switch 9 is set to automatic. When fixed, it can be fixed at the upper limit or lower limit of the vertical movement cylinder 4, and the automatic side moves up and down.
7 Pendulum movement switch Functions only when the changeover switch 9 is set to automatic. When fixed, it can be fixed to the upper or lower limit of the pendulum motion cylinder 5, and the automatic side performs a pendulum motion.
8 Auto-rotation switch When the change-over switch 9 is automatic, it rotates in either case of “OFF” or “ON”. When fixed, it rotates only when “ON”.
9 Each unit, automatic changeover switch (changeover switch)
The switches 10, 11 and 12 function only in each case.
10 Each up / down switch When each change-over switch 9 is provided, the upper / lower limit of the up / down cylinder 4 can be fixed.
11 Each pendulum switch The changeover switch 9 can be fixed at the upper limit or the lower limit of the pendulum motion cylinder 5 at each switch.
12 Each lifter switch The lifter 22 can be fixed to the upper limit or the lower limit when the change-over switch 9 is provided. The lifter 22 raises and lowers a lifter moving plate 23 that supports all mechanisms that perform rotation, vertical movement, and pendulum movement of the workpiece. When the change-over switch 9 is automatic, the work 7 is lowered into the polishing medium storage tank 6 at the beginning of the work, and the work 7 is raised above the polishing medium storage tank 6 after the polishing is completed.
13 Workpiece rotation direction switch. Forward rotation is clockwise, and forward rotation is counterclockwise.
14 Rotation speed setting switch The rotation speed can be determined by inverter control.
15 Forward rotation time setting switch Determines the forward rotation time.
16 Reverse rotation time setting switch Determines the reverse rotation time.
17 Turntable switch Power ON / OFF switch of the turntable 62 18 Power lamp of the turntable Lights when the drive motor (not shown) of the turntable 62 is turned on 19 Turntable direction switch A switch that determines the rotation direction of the turntable 62.
20 Rotation speed setting switch The rotation speed can be determined by inverter control.
21 Forward rotation time setting switch Determines the forward rotation time.
22 Reverse rotation time setting switch Determines the reverse rotation time.
The hand switch 10 operates only when the changeover switch 9 is automatic. When the hand switch 10 is pressed after the work 7 is attached, the work shaft 7 descends into the polishing medium housing 6 while the rotation shaft 32 rotates, and the vertical movement and the pendulum movement start. The control mechanism of the rotating disk is performed by the switches 17 to 22 regardless of the switches 1 to 16 and the hand switches, and is not linked to the changeover switch 9.
ワークの研磨手順を以下に説明する。新規なワークでは、その形状により自転、上下運動、振り子運動で研磨媒体収容槽６の内壁にワーク７が接触する場合もある。ワーク７をワーク把持部３４に取り付け、磨媒体収容槽６に下降させて自転、上下運動、振り子運動を試みる。
(1) 切り替えスイッチ９を各個にして、ワーク７を自転軸３２のワーク７把持部２８に取り付ける。このときワーク７の把持部３４は図２の実線の位置にある。
(2) 切り替えスイッチ９を各個とした状態で、リフタースイッチ１２を下降にして、ワーク７を研磨媒体収容槽６内に下げる。次に各個上下スイッチ１０にて上下運動、または各個振り子スイッチ１１にて振り子運動をさせて、ワーク７が研磨媒体収容槽６の内壁に接触するかどうかの確認を行う。
(3) ワーク７が研磨媒体収容槽６内に接触しないことが確認できれば、自転スイッチ８を自転にして、自転した場合でもワーク７が研磨媒体収容槽６内壁と接触しないかどうかを確かめる。このような確認作業のために切り替えスイッチ９、各個上下スイッチ１０、各個振り子スイッチ１１、各個リフタースイッチ１２がある。
The work polishing procedure will be described below. In a new workpiece, the workpiece 7 may come into contact with the inner wall of the polishing medium storage tank 6 by rotation, vertical movement, or pendulum movement depending on the shape. The work 7 is attached to the work gripping portion 34 and lowered to the polishing medium accommodating tank 6 to try rotation, vertical movement, and pendulum movement.
(1) Set the changeover switch 9 to each piece and attach the work 7 to the work 7 gripping portion 28 of the rotation shaft 32. At this time, the gripping portion 34 of the work 7 is in the position of the solid line in FIG.
(2) With the changeover switch 9 in each state, the lifter switch 12 is lowered to lower the work 7 into the polishing medium storage tank 6. Next, it is confirmed whether or not the work 7 comes into contact with the inner wall of the polishing medium storage tank 6 by moving up and down by each individual up / down switch 10 or pendulum movement by each individual pendulum switch 11.
(3) If it can be confirmed that the workpiece 7 does not come into contact with the polishing medium storage tank 6, the rotation switch 8 is rotated to check whether the work 7 does not come into contact with the inner wall of the polishing medium storage tank 6 even when rotating. For such confirmation work, there are a selector switch 9, individual up / down switches 10, individual pendulum switches 11, and individual lifter switches 12.
通常の研磨作業の場合には以下のような手順で行う。
(1) 上下運動スイッチ６、振り子運動スイッチ７、自転スイッチ８は「入」になっていることを確かめ、切り替えスイッチ９を自動にする。
(2) ワーク７の自転方向、正転(時計回り)のみ、逆転(反時計回り)のみ、あるいは双方をあわせた自転のいずれかをワーク自転方向スイッチ１３で決めて、自転速度を自転速度設定スイッチ１４、正転時間を正転時間設定スイッチ１５、逆転時間を逆転時間設定スイッチ１６にて設定する。
(3) ワーク７をワーク把持部３４に取り付けた後、手元スイッチ１０を押してオンにする。自転軸駆動モータ３３が動きワーク７が自転し始め、さらにリフター２２によりワーク７は研磨媒体収容槽６内にはいる。次に上下運動シリンダー４、振り子運動シリンダー５が動き、研磨媒体収容槽６内でワーク７は自転、上下運動、振り子運動をする。正転、逆転が所定時間経過すると自転、上下運動、振り子運動は止まりリフター２２によりワーク７は上昇し、元に位置に戻り、ワーク把持部３４より取りはずされる。
なお、ワークの形状により、自転運動と上下運動あるいは自転運動と振り子運動のみとしたい場合には、振り子運動スイッチ７を固定とし、あるいは上下運動スイッチ６を固定として切り替えスイッチ９を自動にしておけばよい。
(4) 必要に応じ、研磨媒体収容槽６の回転もスイッチ１７からスイッチ２２により設定する。
In the case of a normal polishing operation, the procedure is as follows.
(1) Make sure that the vertical movement switch 6, the pendulum movement switch 7, and the rotation switch 8 are set to “ON”, and set the changeover switch 9 to automatic.
(2) The rotation direction of the workpiece 7 is determined by the workpiece rotation direction switch 13 to determine whether the workpiece 7 rotates in the forward direction (clockwise) only, reverse (counterclockwise) only, or a combination of both rotations. The switch 14 sets the normal rotation time with the normal rotation time setting switch 15 and the reverse rotation time with the reverse rotation time setting switch 16.
(3) After attaching the workpiece 7 to the workpiece gripping portion 34, the hand switch 10 is pressed to turn it on. The rotation shaft drive motor 33 moves and the workpiece 7 starts to rotate, and the workpiece 7 is placed in the polishing medium storage tank 6 by the lifter 22. Next, the vertical motion cylinder 4 and the pendulum motion cylinder 5 move, and the work 7 rotates, moves up and down, and moves in the pendulum motion within the polishing medium storage tank 6. When the forward rotation and the reverse rotation elapse for a predetermined time, the rotation, the vertical motion, and the pendulum motion are stopped, and the work 7 is lifted by the lifter 22, returned to the original position, and removed from the work gripping portion 34.
If only the rotation and vertical movement or only the rotation and pendulum movement are desired depending on the shape of the workpiece, the pendulum movement switch 7 is fixed, or the vertical movement switch 6 is fixed and the changeover switch 9 is automatically set. Good.
(4) The rotation of the polishing medium storage tank 6 is also set by the switch 17 to the switch 22 as necessary.
いわゆるムラのない均一な研磨ができる条件は、ワーク毎に異なる。ここで条件とは、自転、上下運動、振り子運動の速さ、それらの各運動時間、研磨媒体収容槽の回転、及びその時間等である。更に自転、上下運動、振り子運動、研磨媒体収容槽の回転の有無も含まれる。こうした多くの条件の中から適切な研磨条件は、容易に決めることはできない。そこで、各条件をパソコンに記憶させ、その条件下でバレル研磨をおこない、ワークの研磨状態を確認し、その良否からワーク毎の適切な研磨条件を決め、このワーク毎の適切な研磨条件をパソコンに記憶させる。この適切な条件で研磨する方法が、第４発明及び第７発明であり、こうした方法を具現化するのが、第５発明及び第８発明のバレル研磨装置である。 The conditions that enable uniform polishing without so-called unevenness vary from work to work. Here, the conditions are rotation, vertical movement, speed of pendulum movement, their respective movement times, rotation of the polishing medium storage tank, and the time thereof. Furthermore, the presence / absence of rotation, vertical movement, pendulum movement, and rotation of the polishing medium storage tank are also included. Appropriate polishing conditions cannot be easily determined from these many conditions. Therefore, each condition is stored in a personal computer, barrel polishing is performed under the condition, the polishing state of the work is confirmed, an appropriate polishing condition for each work is determined from the quality, and the appropriate polishing condition for each work is determined by the personal computer. Remember me. The method of polishing under the appropriate conditions is the fourth and seventh inventions, and the barrel polishing apparatus of the fifth and eighth inventions embodies such a method.
本発明での試作品を以下に示す。図５は、試作品での傾斜板３が略垂直の状態を示し、図６は、試作品での傾斜板３が傾斜した状態を示す。図６では、振り子運動シリンダー５が延び、傾斜板３を押し、自転軸３２が傾斜している。 The prototype in the present invention is shown below. FIG. 5 shows a state in which the inclined plate 3 in the prototype is substantially vertical, and FIG. 6 shows a state in which the inclined plate 3 in the prototype is inclined. In FIG. 6, the pendulum motion cylinder 5 extends, pushes the inclined plate 3, and the rotation shaft 32 is inclined.
図７は、１つのワークを研磨される状態を示し、図８は、複数の同じワークを研磨する状態を示す。ワーク毎にワーク把持部３４を準備している。 FIG. 7 shows a state where one workpiece is polished, and FIG. 8 shows a state where a plurality of the same workpieces are polished. A workpiece gripping portion 34 is prepared for each workpiece.
本発明は、これまでのバレル研磨方法の通念を排除し、新しい概念でのバレル研磨方法を提供するものである。この方法を採用したバレル研磨装置は、構造が簡単であり、安価で製造できるとともに、複雑な形状のワークをバレル研磨する場合にも、研磨ムラが生じ難く、一定品質の研磨ができ、かつ作業時間も短縮できる。こうしたメリットのため、係るバレル研磨装置は需要が大いに期待できる。 The present invention eliminates the conventional barrel polishing method and provides a barrel polishing method based on a new concept. The barrel polishing equipment adopting this method has a simple structure and can be manufactured at a low cost, and even when a workpiece having a complicated shape is barrel-polished, polishing unevenness hardly occurs, and a constant quality polishing can be performed. Time can be shortened. Due to these merits, demand for such barrel polishing apparatus can be greatly expected.
１ バレル研磨装置
２ 基台 ２１ 支持柱 ２２ リフター ２３ リフター移動板 ２４ 移動板アーム
３ 傾斜板 ３１ 上下スライド板 ３２ 自転軸 ３３ 自転軸駆動モータ ３４ ワーク把持部
４ 上下運動シリンダー
５ 振り子運動シリンダー
６ 研磨媒体収容槽 ６１ 研磨媒体 ６２ 回転盤
７ ワーク
８ 操作盤
９ パソコン
１０ 手元スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Barrel grinder 2 Base 21 Support pillar 22 Lifter 23 Lifter moving plate 24 Moving plate arm
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Inclination plate 31 Vertical slide plate 32 Autorotation shaft 33 Autorotation shaft drive motor 34 Work holding part 4 Vertical motion cylinder 5 Pendulum motion cylinder 6 Polishing medium accommodation tank 61 Polishing medium 62 Turning board 7 Work 8 Operation panel 9 Personal computer 10 Hand switch
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