JPH0538667A - 溶射皮膜の表面研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印刷用ローラのような封孔した溶射皮膜を基
体に形成した製品表面を鏡面に仕上げるに当たっての研
磨効率を向上するための機構の提供。 【構成】 それぞれ仕上げ面粗さが異なる複数の砥石を
単一ホルダーに、仕上げ面粗さの順に被研磨面に対して
並列に配置すると共に、それぞれの砥石を別個に被研磨
面に対して出入り自在に取り付けたことによって、数段
階に亘る研磨作業が、従来の研磨工程に要した時間の数
分の１で済む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】本発明は円筒状表面を高い平滑度
の平滑面に研磨する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高い平滑表面を必要とする円筒状製品の
例として、その表面にセラミックス溶射皮膜を形成した
オフセット印刷用ローラがある。この印刷用ローラは、
円筒状基材表面にセラミックス溶射皮膜形成後、封孔処
理を行ったのち、溶射皮膜表面が露出するようにして研
磨してＲmax0.1μｍ以下の平滑度を有する鏡面に仕上げ
る。この表面仕上げは、仕上げ盤によって砥石を往復振
動運動させて行なわれている。

【０００３】セラミックス溶射面そのものが、７０μｍ
程度の表面粗度を有する上に、その内部から表面に存在
する微小な気孔をシリコン樹脂を主剤とした封孔剤によ
る封孔処理が行われており、その封孔層が溶射面を覆っ
た状態になっている。そのため、研磨作業は、種々の機
能の異なる砥石を使用して、始めに封孔層のみの研磨、
次いで溶射層の凸部先端を含む研磨となり、最後にみが
き作業を行い、最終的には、封孔剤の樹脂面と溶射層の
セラミック面との混在した表面状態で完成する。

【０００４】ところが、被研削材の硬度や表面粗度に不
適な砥石を使用すると早期に砥石の目詰りが起こり研磨
不能となるため、目標の平滑度を得るには、各研磨段階
毎に仕上粗さが異なる砥石を、順次仕上げ粗さが細かく
なる順に交換して最終の平滑度を得る必要があり、その
ための砥石の交換が、印刷用ローラ製造に際しての効率
化を阻む要因の一つとなっている。

【０００５】従来、砥石による研磨効率を向上させるた
めの手段として、例えば実公昭６３−２２９０号公報
に、被研削材の送り方向の前後に配列した一対の振動体
の一方の仕上加工用振動体にバランスウェイトを備えて
夫々の振動体の振動バランスを一定にして、被研削材の
進行方向の前後位置において砥石をそれぞれ異なったス
トロークで振動させることで使用砥石の種類を減少させ
る提案がされている。

【０００６】この、砥石交換頻度を減少させる手段を、
前記の印刷用ローラの仕上げ研磨に適用する場合には、
若干のうねりを有する表面の封孔剤層を除去後、セラミ
ック皮膜の表面を研磨することになるため、上記公報に
記載のように、振動モータの同一出力軸に異なる偏心カ
ムを設け、その前後に振動体を設けたのでは、それぞれ
に取付けた研磨砥石は相対的に振動するため、前段と後
段の研磨方向が異なり、その最初の境目上の研磨線が残
留しがちである上、砥石を固定配置して被研磨材を移動
させるものであるから平行度の維持が難しいものにな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、基体
に形成された封孔した溶射皮膜表面を複数種類の研磨砥
石を用いて平滑化するに当たって、研磨時の平行度を維
持し、その研磨効率を向上するための機構を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る研磨装置
は、それぞれ仕上げ面粗さが異なる複数の砥石を単一ホ
ルダーに、仕上げ面粗さの順に被研磨面に対して平行に
配置すると共に、それぞれの砥石を別個に被研磨面に対
して出入り自在に取り付けたことを特徴とする。本発明
は、砥石がドレッサー型の場合、被研磨面が移動するこ
とになり、移動する被研磨面に相対する砥石軸を被研磨
面に対し前後動させればよく、また、砥石がグライディ
ングホイール型である場合には、それぞれ並列に配置さ
れた砥石のそれぞれの回転軸を被研磨面に対して個別に
移動できるように構成できる。

【０００９】

【作用】ホルダーに被研磨材の送り方向と平行に配列さ
れ取付角度、研削位置が調整自在な複数の研磨砥石が、
被研磨材の端部検出後、被研磨面に仕上げ面粗さ毎に順
次当接して、被研磨面と複数の研磨砥石が相対移動して
全砥石が同時に作動し、さらに終了直前の被研磨材の他
方の端部検出後、当接順に被研磨面から離間することに
よって、全砥石が被研磨面に作動し全研磨作業を終了す
る。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例として、本発明を、その表面
の封孔処理を施したセラミックスの溶射皮膜を有する印
刷用ローラの表面の超仕上げに適用した例について説明
する。

【００１１】本発明の装置は通常の旋盤と同じ基本構造
を有し、図１は本発明の方法を実施するための装置を正
面から見た図であり、図２はその平面図を示す。

【００１２】これらの図において、Ｒは基台１の上面に
間隔を置いて配置された芯押し台２と芯付回転台３との
間に回転可能に保持された被研磨材である封孔処理を施
した溶射皮膜を有する印刷用ローラを示す。４は印刷用
ローラＲの回転と研磨砥石の送りや前後の出入りのタイ
ミングを制御するための制御盤を示す。５は操作盤を示
す。研磨砥石はホルダー６に複数種類その仕上げ粗度の
順に配列されている。図においては、ホルダー６には、
それぞれ結合剤及び砥粒の呼称粒度で、メタルボンド♯
４，０００、メタルボンド♯６，０００、レジンボンド
♯４，０００、レジンボンド♯６，０００と異なる研磨
砥石７を４個配列した例を示している。なお、１３は超
仕上盤への動力線、研磨液供給ホース、エアーホース等
を格納するケーブルベアを示し、１４はホルダー６を含
む超仕上げ盤の本体を搭載固定した前後送り台で、基台
１上を移動する横送り台１５に支承されている。

【００１３】なお、前後送り台１４には、ケーブルベア
１３の一端部に連結した接続箱１３１を設けている。そ
の接続箱１３１からの動力線、信号線は端子箱１３２を
介して各機器と接続している。

【００１４】図３は図２に示すホルダー６の部分を拡大
して示す平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ線から見た
図であり、図５は図３のＢ−Ｂ線から見た図である。

【００１５】これらの図において、ホルダー６は振動モ
ータ８による振動機構と接合したフランジ８１を有する
振動軸８２に固定され、印刷用ローラＲの中心軸線と平
行に水平移動する。８３は振動軸８２を摺動自在に支承
する軸受である。

【００１６】ホルダー６には、そのホルダー６の後方に
エアシリンダ９を固定しており、そのエアシリンダ９の
ロッド９１の貫通孔とその上下に設けたガイドロッド９
２，９３の摺動孔とを設けている。そのロッド９１とガ
イドロッド９２，９３の先端部は支持部材９４で連結
し、支持部材９４の前面上下に適宣間隔で腕木９５，９
６を設け、これに支持部材９４と平行な補強部材９７を
固定し、補強部材９７の中間位置に砥石７の取付角度調
整治具を有し、砥石７を固定する砥石支持部材９８を設
けている。９９はガイドロッド９２，９３の後端部を連
結した支持部材である。

【００１７】前記砥石７の取付角度調整治具としては、
砥石７を支持するフランジの取付けネジの一つを移動可
能とするか、後方に楔を設け、その出入量を調整して、
水平面で砥石７を揺動自在とし、所定角度で固定できる
ものであれば良い。さらに、前後送り台１４の一方端部
には超音波センサーのような非接触型の一対の検知セン
サ１２，１２を先端部に固定したコ字形縦部材を設けて
いる。

【００１８】前記機構により、ホルダー６に取り付けら
れたそれぞれの砥石７１〜７４は、それぞれの後端に設
けられたエアシリンダ９によって、個別に前後進でき、
この前後進の順序と時期は制御盤４によって自動的に制
御される。

【００１９】図において、１０は各砥石７１〜７４の作
動時に研磨面に研磨液を流出する研磨液ヘッダーを示
し、前後送り台１４に設けた支柱１１１によって支持し
ている。１１は研磨液の受け皿、１３３は圧送ポンプを
設けた研磨液タンクを示す。

【００２０】図５において、印刷用ローラＲの研磨すべ
き表面端部を検知する検知センサ１２が配置されてお
り、この検知センサ１２の信号を受けた制御盤４内のリ
レー回路の作動によって、前記複数の砥石７１〜７４を
支持するそれぞれのエアシリンダ９が作動し、順次、所
定の砥石７の前進による研磨開始と後進による研磨面か
らの離間が行われる。

【００２１】上記の構造を有する装置は、以下の要領で
操作される。図６〜図８は各研磨砥石７１〜７４の印刷
用ローラＲに対する作動状態を示す平面図である。

【００２２】まず、操作盤５の電源スイッチを入れた
後、横送り台１５および前後送り台１４のハンドルを回
して、ホルダー６を印刷用ローラＲの被研磨面の位置ま
で移動させた後、エアシリンダ９のロッド９１を前進さ
せ、砥石７の当り面を調整後、砥石７を固定するととも
に研磨時のロッド９１の前進量をセットした後、エアシ
リンダ９のロッド９１を後退させ、横送り台１５のハン
ドルを回して検知センサ１２が印刷用ローラＲの端面を
越える位置まで戻す。

【００２３】ついで、操作盤５のスタートスイッチを入
れて、超仕上げ盤の本体を作動させ、さらに、芯付回転
台３と横送り台１５の駆動モータを駆動させて印刷用ロ
ーラＲを回転させるとともに超仕上げ盤の本体の移動を
開始させる。

【００２４】横送り台１５の移動により、まず、検知セ
ンサ１２が印刷用ローラＲの端部を検知し、その検知信
号によって、制御盤４内のリレー回路の各タイマーが作
動し、一定時間後にエアシリンダ９のロッド９１を前進
させることで、印刷用ローラＲの端部に達した直後の第
１の砥石７１が前進し、図６，図５に示す状態で印刷用
ローラＲの表面に当接し研磨作業を開始する。

【００２５】次に、図７に示すように、一定時間後に第
２のタイマーが作動し、次のエアーシリンダ９のロッド
９１を前進させることで、印刷用ローラＲの端部に達し
た直後の第２の砥石７２が前進し、図５に示す状態で印
刷用ローラＲの表面に当接して研磨作業を開始する。

【００２６】同様にして、それぞれの一定時間後に第
３、第４のタイマーが作動し、砥石７３，７４の順次の
前進当接によって、図８に示す状態での全砥石７１〜７
４が研磨加工に入る。

【００２７】その後、印刷用ローラＲの他方、横送り台
１５の移動方向側の端部を検知センサ１２が検知する
と、その検知信号によって、制御盤４内の各タイマーが
作動し、一定時間後にエアシリンダ９のロッド９１を後
進させることで、印刷用ローラＲの同端部に達する直前
の砥石７１が後進する。

【００２８】順次、前記と同様の手順によって、各砥石
７２〜７４は順次被研削面から離間して研磨作業を終了
する。

【００２９】砥石７４が離間後、制御盤４内のリレー回
路の作動により、横送り台１５の移動、超仕上げ盤の本
体の作動および芯付回転台３の駆動モータが停止する。

【００３０】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。 （１）数段階に亘る研磨作業が、従来の研磨工程に要し
た時間の数分の１で済む。 （２）振動モータの出力軸に連結した振動軸上に砥石を
設けたものであるから、各砥石の振動方向は同一とな
り、前，後段の境目が存在しないので、研磨線の残留が
ない。 （３）被研磨材の軸心両端を支持して回転させ、その軸
心方向と平行に移動するホルダーに砥石を設けたもので
あり、また、砥石の研削面の若干の偏りは砥石の取付角
度調整治具で対応できるので、砥石の研削面と被研磨材
の被研磨面との平行度の維持が容易である。 （４）振動軸と砥石軸とは平行な水平面上で振動するの
で、モーメントの調整が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例装置の正面図である。

【図２】 図１の装置の平面図である。

【図３】 図２に示すホルダー部分の拡大説明図であ
る。

【図４】 図３のＡ−Ａ線から見た図である。

【図５】 図３のＢ−Ｂ線から見た図である。

【図６】 砥石の作動状態を示す平面図であって、第１
の砥石が作動状態に入った図である。

【図７】 同じく、第１と第２の砥石が作動状態に入っ
た図である。

【図８】 全砥石が作動状態にある図である。

【符号の説明】

Ｒ 印刷用ローラ １ 基台 ２
芯押し台 ３ 芯付回転台 ４ 制御盤 ５
操作盤 ６ ホルダー ７、７１、７２、７３、７
４ 砥石 ８ 振動モータ ９ エアシリンダ １
０ 研磨液ヘッダー １１ 研磨液の受け皿 １２ 検知センサ １
３ ケーブルベア １４ 前後送り台 １５横送り台

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ仕上げ面粗さが異なる複数の砥
   石を単一ホルダーに、仕上げ面粗さの順に被研磨面に対
   する取付角度、研削位置調整自在に平行に配置すると共
   に、それぞれの砥石を別個に被研磨面に対して出入り自
   在に取り付けた研磨装置。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、被研磨面が一
   定速度で回転し、相対横移動する円筒状表面であって、
   且つ、それぞれ仕上げ面粗さが異なる複数の砥石がドレ
   ッサー型である研磨装置。
3. 【請求項３】 請求項１の記載において、それぞれ仕上
   げ面粗さが異なる複数の砥石の被研磨面に対する出入り
   の作動が、被研磨面の端面の検知センサによる信号によ
   って自動操作される研磨装置。