(57)【要約】【課題】研磨対象の部品を研磨材により研磨する部品の加工方法において、高精度に効率良く研磨できるようにすることを目的とする。【解決手段】研磨対象のワーク１の研磨する表面に研磨シート２を接触させた状態で、ワーク１に対して研磨シート２を相対的に移動させることにより研磨する加工方法であって、ワーク１は、ワーク１よりも硬度が低い第１の共加工材３Ａと、ワーク１よりも硬度が高い第２の共加工材３Ｂとで挟まれた状態で研磨シート２に接触するように配置され、第１の共加工材３Ａから第２の共加工材３Ｂに向かって研磨シート２を相対的に移動させることにより研磨する。【選択図】図１
2014205233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨対象の部品の研磨する表面に研磨材を接触させた状態で、研磨対象の部品に対して研磨材を相対的に移動させることにより研磨する加工方法であって、
研磨対象の部品は、前記部品よりも硬度が低い第１の共加工材と、前記部品よりも硬度が高い第２の共加工材とで挟まれた状態で研磨材に接触するように配置され、
前記第１の共加工材から前記第２の共加工材に向かって研磨材を相対的に移動させることにより研磨する
部品の加工方法。
【請求項２】
前記部品は情報を記録する記録面を有し、第１の共加工材と第２の共加工材は、前記部品の記録面に第１の共加工材が接触するように部品を挟むものである請求項１に記載の部品の加工方法。
【請求項３】
前記研磨材はシート状であり、シート状の研磨材を移動させることにより部品を研磨する請求項１に記載の部品の加工方法。
【請求項４】
前記部品を加工しているとき、研磨材に付着物が付着していることを検出した場合は、研磨材と部品との接触状態を解除する請求項１に記載の部品の加工方法。
【請求項５】
研磨対象の部品よりも硬度が低い第１の共加工材と、前記部品よりも硬度が高い第２の共加工材とで挟んだ状態で研磨対象の部品を保持する保持部と、
前記第１の共加工材から前記第２の共加工材に向かって研磨材を移動させる駆動部とを備え、
研磨対象の部品の研磨する表面に研磨材を接触させた状態で研磨材を移動させる
部品の加工装置。
【請求項６】
研磨対象の部品よりも硬度が低い第１の共加工材と、前記部品よりも硬度が高い第２の共加工材とで挟んだ状態で研磨対象の部品を保持する保持部と、
前記部品と前記研磨材との位置関係を接触状態と非接触状態との間で遷移させる遷移部と、
前記第１の共加工材から前記第２の共加工材に向かって研磨材を移動させる駆動部と、
前記研磨材に付着物が付着していることを検出する検出部と、
前記検出部が研磨材に付着物が付着していることを検出した場合に、研磨材と部品との位置関係を非接触状態に遷移させるように前記遷移部を制御する制御部とを備え、
研磨対象の部品の研磨する表面に研磨材を接触させた状態で研磨材を移動させる
部品の加工装置。
【請求項７】
前記部品は情報を記録する記録面を有し、第１の共加工材と第２の共加工材は、前記部品の記録面に第１の共加工材が接触するように部品を挟むものである請求項６に記載の部品の加工装置。
【請求項８】
前記研磨材はシート状であり、シート状の研磨材を移動させることにより部品を研磨する請求項６に記載の部品の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、研磨対象の部品に対して研磨材を相対的に移動させることにより研磨する部品の加工方法及び加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、板状・棒状体の集合体である部品の研削方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−５４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本技術は、研磨対象の部品を研磨材により研磨する部品の加工方法において、高精度に効率良く研磨できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本技術は、研磨対象の部品の研磨する表面に研磨材を接触させた状態で、研磨対象の部品に対して研磨材を相対的に移動させることにより研磨する加工方法であって、研磨対象の部品は、前記部品よりも硬度が低い第１の共加工材と、前記部品よりも硬度が高い第２の共加工材とで挟まれた状態で研磨材に接触するように配置され、前記第１の共加工材から前記第２の共加工材に向かって研磨材を相対的に移動させることにより研磨する部品の加工方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本技術によれば、延性の大きい研磨対象の部品について、高精度に効率良く研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本技術の一実施の形態による加工方法を実施するための加工装置を示す構成図である。
【図２】本技術の一実施の形態による加工方法を実施するための加工装置において、ワークから出る切屑や研磨シートから出る脱落研磨材などの付着物が研磨シートに付着したときの動作を説明するための構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本技術の一実施の形態による加工方法及び加工装置について、適宜図面を参照しながら、説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、発明者は、当業者が本技術を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
［１．構成］
図１は、本技術の一実施の形態による加工方法を実施するための加工装置を示す構成図である。図１に示す加工装置は、研磨対象の部品であるワーク１の研磨する表面に、シート状の研磨材である研磨シート２を接触させた状態で、ワーク１に対して研磨シート２を、図１の矢印の方向に相対的に移動させることにより研磨するものである。
【００１０】
研磨対象のワーク１は、情報を記録する記録面を有するもので、ワーク１よりも硬度が低い第１の共加工材３Ａと、ワーク１よりも硬度が高い第２の共加工材３Ｂとで挟まれた状態で、研磨シート２に接触するように配置される。第１の共加工材３Ａは、ワーク１の記録面に接触するように配置される。ワーク１は、例えば寸法が縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み０．５ｍｍのニッケル板で、ビッカース硬さが約Ｈｖ１００程度の硬度を有する。第１の共加工材３Ａは、例えば厚み５ｍｍ、ビッカース硬さが約Ｈｖ５０程度の真鍮板である。第１の共加工材３Ａの研磨側端面は、研磨シート２との間の逃げ角が５度になるように斜めに加工されている。第２の共加工材３Ｂは、例えば厚み５ｍｍ、ビッカース硬さが約Ｈｖ１５０程度のステンレス鋼ＳＵＳ３０４である。第２の共加工材３Ｂの研磨側端面は、研磨シート２との間の逃げ角が５度になるように斜めに加工されている。
【００１１】
また、研磨シート２は、ワーク１の種類や必要な仕上げ精度によって適したものを選定する。例えば、研磨シート２としては、粗さが１２００番の炭化ケイ素耐水ペーパーを使用することができる。
【００１２】
ワーク１を研磨する加工装置は、第１の共加工材３Ａと第２の共加工材３Ｂとで挟んだ状態でワーク１を保持する保持部４と、前記ワークと研磨シート２との位置関係を接触状態と非接触状態との間で遷移させる遷移部５と、第１の共加工材３Ａから第２の共加工材３Ｂに向かって研磨シート２を移動させる駆動部６とを有している。また、加工装置は、研磨シート２にワーク１を研磨したときに発生する切屑や研磨シート２から出る脱落研磨材などの付着物が付着していることを検出する検出部７を有し、検出部７が研磨シート２に付着物１０が付着していることを検出した場合に、制御部８は、研磨シート２とワーク１との位置関係を非接触状態に遷移させるように前記遷移部５を制御するように構成されている。
【００１３】
研磨シート２と駆動部６とから構成される研磨部９は、ワーク１を研磨したときに発生する切屑や研磨シート２から出る脱落研磨材などの付着物を除去するための回転ブラシ９Ａとノズル９Ｂとを備えている。
【００１４】
前記保持部４は、ワーク１を固定するための構造部材である鋼材ＳＫ−３などから構成されるフレーム４Ａと、フレーム４Ａに移動可能に保持された鋼材ＳＫ−３などから構成されるクランプ材４Ｂと、フレーム４Ａに設けたネジ穴にねじ込まれ、先端部がクランプ材４Ｂに連結されたクランプネジ４Ｃとを備える。保持部４は、フレーム４Ａとクランプ材４Ｂにより、第１の共加工材３Ａと第２の共加工材３Ｂとで挟んだ状態でワーク１を保持するように、クランプネジ４Ｃを締め付けることにより、ワーク１を保持する。
【００１５】
また、保持部４は、フレーム４Ａの上下方向の位置を測定するワーク位置センサ４Ｄを有しており、ワーク位置センサ４Ｄにより、ワーク１の上下位置を測定することが可能な構成を備えている。このワーク位置センサ４Ｄとしては、例えばレーザビームを使用した非接触変位センサを用いることができる。
【００１６】
前記遷移部５は、研磨シート２にワーク１を押し付ける方向に保持部４を付勢するバネ５Ａと、モータ５Ｂと、送りネジ５Ｃと、移動部材５Ｄとを有している。遷移部５のモータ５Ｂは、送りネジ５Ｃを回転させることにより、移動部材５Ｄが上下動する。すなわち、遷移部５は、モータ５Ｂを駆動させることにより、バネ５Ａが保持部４を付勢する方向と逆方向に保持部４を移動させ、ワーク１を研磨シート２から離反させる動作を行う。
【００１７】
前記駆動部６は、ワーク１に研磨シート２を介して対向する位置に配置されたガイド部材６Ａと、研磨シート２を回転移動させる回転ローラ６Ｂと、回転ローラ６Ｂとともに研磨シート２に所定の張力を加えて保持するフリーローラ６Ｃとを有している。回転ローラ６Ｂは、モータ（図示せず）で駆動され、回転ローラ６Ｂは、フリーローラ６Ｃとともに、環状に設置された研磨シート２をベルトコンベアのように回転移動させる。
【００１８】
前記ガイド部材６Ａの表面は、ワーク１の表面を確実に研磨するために精度よく平らな面となるように仕上げられており、研磨シート２は、ガイド部材６Ａにより平面を維持した状態で保持されることとなる。保持部４により保持されたワーク１、第１の共加工材３Ａ、第２の共加工材３Ｂは、ガイド部材６Ａで支持された研磨シート２部分に押し付けた状態で、研磨シート２を矢印方向に回転移動させることにより精度よく研磨される。
【００１９】
また、駆動部６は、自由に回転可能なガイドローラ６Ｄ、６Ｅ、６Ｆを備えている。ガイドローラ６Ｄは、回転ブラシ９Ａに研磨シート２を介して対向する位置に配置されている。ガイドローラ６Ｅは、検出部７に研磨シート２を介して対向する位置に配置されている。ガイドローラ６Ｆは、ノズル９Ｂに研磨シート２を介して対向する位置に配置されている。
【００２０】
前記検出部７は、研磨シート２にバネ７Ａにより押し付けられるローラ７Ｂと、ローラ７Ｂの上下方向の位置を測定するローラ位置センサ７Ｃとを有している。ローラ位置センサ７Ｃは、例えばレーザビームを使用した非接触変位センサを用いることができる。
【００２１】
前記制御部８は、ワーク位置センサ４Ｄ、及びローラ位置センサ７Ｃで検出された検出信号が入力される制御ブロック８Ａと、制御ブロック８Ａから送られる信号により所定の表示を行う表示部８Ｂと、制御ブロック８Ａから送られる信号により作業者に音で報知するブザーなどの報知部８Ｃとを有している。また、制御ブロック８Ａは、ワーク位置センサ４Ｄ及びローラ位置センサ７Ｃからの検出信号を用いて、モータ５Ｂの駆動及び停止を制御する。すなわち、検出部７が研磨シート２に付着物が付着していることを検出した場合に、遷移部５は、ワーク１と研磨シート２との位置関係を非接触状態に遷移させる動作を行う。
【００２２】
前記研磨部９の回転ブラシ９Ａは、研磨シート２に接触し、モータ（図示せず）によって、矢印の方向に回転する。ノズル９Ｂは、コンプレッサ（図示せず）から供給された圧縮空気を研磨シート２の幅方向全面に亘って吹き付ける。これにより、ワーク１を研磨したときに発生する切屑や研磨シート２から出る脱落研磨材などの付着物を除去する。
［２．動作］
以上のように構成された本技術による加工方法を実施するための加工装置について、その動作を説明する。
【００２３】
まず、研磨対象のワーク１は、ワーク１よりも硬度が低い第１の共加工材３Ａと、ワーク１よりも硬度が高い第２の共加工材３Ｂとで挟まれた状態で、保持部４により保持され、ガイド部材６Ａで支持された研磨シート２部分に押し付けられるように配置される。研磨シート２は、駆動部６の回転ローラ６Ｂにより、ベルトコンベアのように第１の共加工材３Ａから第２の共加工材３Ｂに向かって一方向に回転しており、一方向のみで研磨する。これにより、ワーク１より低硬度の第１の共加工材３Ａは、出口側にバリを発生させることなくワーク１の入口側のバリ発生を抑制し、また出口側は、ワーク１より高硬度の第２の共加工材３Ｂでバリ発生を抑制することにより、ワーク１の入口側（第１の共加工材３Ａ側）のエッジ部分、及び出口側（第２の共加工材３Ｂ側）のエッジ部分を鋭利性の高い状態に仕上げることが可能となる。
【００２４】
また、第１の共加工材３Ａ及び第２の共加工材３Ｂは、研磨シート２との接触面に対し、所定の逃げ角を設けており、研磨シート２との接触面積が少なくなる。これにより、研磨シート２を相対的に移動させて研磨するときに、研磨シート２との間で発生する「びびり振動」を抑制することができ、ワーク１の加工精度の劣化を防止することができる。さらに、逃げ角を設けることで、研磨シート２の磨耗を抑制することができることから、研磨の効率を高めることができる。
【００２５】
図２は、本技術の一実施の形態による加工方法を実施するための加工装置において、ワーク１から出る切屑や研磨シート２から出る脱落研磨材などの付着物が研磨シートに付着したときの動作を説明するための構成図である。次に、図２を用いて、研磨したときのワーク１から出る切屑や研磨シート２から出る脱落研磨材などの付着物が研磨シートに付着したときの動作を説明する。
【００２６】
まず、研磨部９の回転ブラシ９Ａは、研磨シート２に接触し、モータ（図示せず）によって、矢印の方向に回転しており、ノズル９Ｂは、コンプレッサ（図示せず）から供給された圧縮空気を研磨シート２の幅方向全面に亘って吹き付けるように構成されている。これにより、ワーク１を研磨したときに発生する切屑や研磨シート２から出る脱落研磨材などの付着物は、研磨の加工を行いながら除去することが可能となる。
【００２７】
ところで、研磨シート２に付着した切屑や脱落研磨材などの付着物が、回転ブラシ９Ａ及びノズル９Ｂを用いた除去動作において除去できなかったときは、図２に示すように、検出部７のローラ７Ｂが研磨シート２に付着した付着物１０により、図２の下方向に変位する。ローラ位置センサ７Ｃは、このローラ７Ｂの変位を検出することにより、研磨シート２に付着物１０が付着していることを検出する。制御部８の制御ブロック８Ａは、ローラ位置センサ７Ｃからの検出信号を受け取ると、線維部の移動部材５Ｄを下降させるようにモータ５Ｂを回転させる。移動部材５Ｄが降下すると、移動部材５Ｄは保持部４を下方向に降下させる。保持部４が降下することにより、ワーク１と研磨シート２との接触状態が解除され、付着物１０がワーク１に接触することなく通過可能となる。この結果、研磨途中に付着物１０を噛み込んで、ワーク１を大きく傷付けるということを防止することが可能となる。
【００２８】
通過した付着物１０は、再度、回転ブラシ９Ａやノズル９Ｂによる圧縮空気の噴射により、除去動作が行われるが、ある一定回数、取り除くことができなかった場合には、制御ブロック８Ａは表示部８Ｂに、「異物除去不可能」のメッセージを表示し、同時に報知部８Ｃにて警報を発する。この場合には、作業者が研磨シート２を確認し、付着物１０を手動で取り除く作業を行うか、または研磨シート２自体を交換する作業を行う。
【００２９】
さらに、ワーク位置センサ４Ｄは、研磨中にワーク１の上下位置を測定することにより、正常に研磨が進行しているか否かを監視している。予め設定した時間内に、一定量の研磨が進行しなかった場合には、制御ブロック８Ａは、研磨シート２に目詰まりが発生したと判断し、表示部８Ｂに、「目詰まり発生」のメッセージを表示し、同時に報知部８Ｃにて警報を発する。このように構成することにより、研磨シート２の交換時期を適切に監視し、研磨精度と研磨効率を常に良好な状態に保つことが可能となる。
【００３０】
以上説明したように、本技術による加工方法によれば、研磨対象のワーク１は、ワーク１よりも硬度が低い第１の共加工材３Ａと、ワーク１よりも硬度が高い第２の共加工材３Ｂとで挟まれた状態で、保持部４により保持され、ガイド部材６Ａで支持された研磨シート２部分に押し付けられるように配置される。研磨シート２は、駆動部６の回転ローラ６Ｂにより、ベルトコンベアのように第１の共加工材３Ａから第２の共加工材３Ｂに向かって一方向に移動させて研磨する構成としている。
【００３１】
これにより、ワーク１より低硬度の第１の共加工材３Ａは、出口側にバリを発生させることなくワーク１の入口側のバリ発生を抑制し、また出口側は、ワーク１より高硬度の第２の共加工材３Ｂでバリ発生を抑制することにより、ワーク１のエッジ部分を鋭利性の高い状態に仕上げることが可能となる。しかも、延性の大きいワークについて、高精度に効率良く研磨することができる。
【００３２】
また、第１の共加工材３Ａ及び第２の共加工材３Ｂは、研磨シート２との接触面に対し、所定の逃げ角を設けており、研磨シート２との接触面積が少なくなる。これにより、研磨シート２を相対的に移動させて研磨するときに、研磨シート２との間で発生する「びびり振動」を抑制することができ、ワーク１の加工精度の劣化を防止することができる。さらに、逃げ角を設けることで、研磨シート２の磨耗を抑制することができることから、研磨の効率を高めることができる。
【００３３】
なお、上記実施の形態では、ベルトコンベア状の研磨シートで説明したが、この形態に限定されるものではなく、平面精度の良好な定盤に研磨シートを貼り付け、ワークを往復移動させ、一方向のみ研磨する構成としても同じ効果が得られるものである。
【００３４】
以上のように、本技術における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。
【００３５】
したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００３６】
また、上述の実施の形態は、本技術における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本技術によれば、延性の大きい研磨対象の部品について、高精度に効率良く研磨することができ、高精度が要求される部品の加工に有用な発明である。
【符号の説明】
【００３８】
１  ワーク
２  研磨シート
３Ａ  第１の共加工材
３Ｂ  第２の共加工材
４  保持部
４Ａ  フレーム
４Ｂ  クランプ材
４Ｃ  クランプネジ
４Ｄ  ワーク位置センサ
５  遷移部
５Ａ  バネ
５Ｂ  モータ
５Ｃ  送りネジ
５Ｄ  移動部材
６  駆動部
６Ａ  ガイド部材
６Ｂ  回転ローラ
６Ｃ  フリーローラ
６Ｄ  ガイドローラ
６Ｅ  ガイドローラ
６Ｆ  ガイドローラ
７  検出部
７Ａ  バネ
７Ｂ  ローラ
７Ｃ  ローラ位置センサ
８  制御部
８Ａ  制御ブロック
８Ｂ  表示部
８Ｃ  報知部
９  研磨部
９Ａ  回転ブラシ
９Ｂ  ノズル
【図１】
2014205233.tif 000003
【図２】
2014205233.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月19日(2014.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−１０２４５７号公報