(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送手段（８）にて送られる板片状のワーク（９）に対応して設けられる筒状の研磨輪（１）を備え、
上記研磨輪（１）を、水平状軸心（Ｌａ）廻りに回転駆動させる第１モータ（３０）と、該水平状軸心（Ｌａ）と研磨輪幅方向中央切断平面（Ｆ）との交点（Ｐ）を通る鉛直状軸心（Ｌｚ）廻りに回転駆動させる第２モータ（５０）とを、備え、
さらに、上記第１モータ（３０）・上記第２モータ（５０）を独立して制御可能な制御部を備え、
上記搬送手段（８）のワーク搬送速度を（Ｖ）とし、上記研磨輪（１）の１秒あたりの上記鉛直状軸心（Ｌｚ）廻りの回転数を（Ｎ）とし、上記研磨輪（１）の幅寸法を（Ｗ）とすると、Ｗ×Ｎ／１０≦Ｖ≦Ｗ×Ｎを満たすように設定したことを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
搬送手段（８）にて送られる板片状のワーク（９）に対応して設けられる筒状の研磨輪（１）を備え、上記研磨輪（１）を、水平状軸心（Ｌａ）廻りに回転駆動させ、かつ、該水平状軸心（Ｌａ）と研磨輪幅方向中央切断平面（Ｆ）との交点（Ｐ）を通る鉛直状軸心（Ｌｚ）廻りに回転駆動させる研磨装置に於て、
複数の上記研磨輪（１）（１）が、千鳥状に配設され、
千鳥状に配設された複数の上記研磨輪（１）（１）の水平状軸心（Ｌａ）が、相互に平行状となり、かつ、ワーク搬送方向（Ｊ）に直交状となる状態に於て、該ワーク搬送方向（Ｊ）に沿って見て、研磨輪幅方向に隣り合う上記研磨輪（１）（１）が重なる所定ラップ寸法を（Ｔ）とし、上記研磨輪（１）の幅寸法を（Ｗ）とすると、０．１４×Ｗ／２≦Ｔ≦０．２×Ｗ／２を満たすように配設し、
さらに、上記搬送手段（８）のワーク搬送速度を（Ｖ）とし、上記研磨輪（１）の１秒あたりの上記鉛直状軸心（Ｌｚ）廻りの回転数を（Ｎ）とすると、Ｗ×Ｎ／１０≦Ｖ≦Ｗ×Ｎを満たすように設定していることを特徴とする研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンベアや回転テーブル等の搬送手段にて送られてくる板片状ワークに、研磨布片を有するフラップホイールや、研磨線材を有するグリットホイール等の研磨輪を対応（接触）させて、バリ取りやバフ掛け等の研磨を行う研磨装置があった（例えば、特許文献１参照）。
従来の研磨装置は、駆動分配機構を内部に備えた基体から水平状に突出させた複数本の駆動軸の各々に研磨輪を外嵌し、その研磨輪を、水平状軸心廻りに回転させつつ、基体の中央付近を通る鉛直状軸心廻りに公転させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１５０５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の研磨装置は、基体から離れて配設された複数の研磨輪を、基体の中央付近を通る鉛直状軸心廻りに公転させていたため、搬送されてくるワークが研磨輪の公転中心（基体の下方）近傍を通過した場合は、研磨頻度（研磨度合い）が少なくなり、バリを確実に除去できないといった問題や、バフ掛けが不十分になるといった問題があった。また、幅の狭いワークに適応するように小型化させることが困難といった問題もあった。
【０００５】
そこで、本発明は、ワークが送られてくる搬送域の違いによる研磨頻度の差を少なくでき、確実にバリ取りやバフ掛け等の研磨が可能でありながら、コンパクトな研磨装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の研磨装置は、搬送手段にて送られる板片状のワークに対応して設けられる筒状の研磨輪を備え、上記研磨輪を、水平状軸心廻りに回転駆動させる第１モータと、該水平状軸心と研磨輪幅方向中央切断平面との交点を通る鉛直状軸心廻りに回転駆動させる第２モータとを、備え、さらに、上記第１モータ・上記第２モータを独立して制御可能な制御部を備え、上記搬送手段のワーク搬送速度をＶとし、上記研磨輪の１秒あたりの上記鉛直状軸心廻りの回転数をＮとし、上記研磨輪の幅寸法をＷとすると、Ｗ×Ｎ／１０≦Ｖ≦Ｗ×Ｎを満たすように設定したものである。
また、搬送手段にて送られる板片状のワークに対応して設けられる筒状の研磨輪を備え、上記研磨輪を、水平状軸心廻りに回転駆動させ、かつ、該水平状軸心と研磨輪幅方向中央切断平面との交点を通る鉛直状軸心廻りに回転駆動させる研磨装置に於て、複数の上記研磨輪が、千鳥状に配設され、千鳥状に配設された複数の上記研磨輪の水平状軸心が、相互に平行状となり、かつ、ワーク搬送方向に直交状となる状態に於て、該ワーク搬送方向に沿って見て、研磨輪幅方向に隣り合う上記研磨輪が重なる所定ラップ寸法をＴとし、上記研磨輪の幅寸法をＷとすると、０．１４×Ｗ／２≦Ｔ≦０．２×Ｗ／２を満たすように配設し、さらに、上記搬送手段のワーク搬送速度をＶとし、上記研磨輪の１秒あたりの上記鉛直状軸心廻りの回転数をＮとすると、Ｗ×Ｎ／１０≦Ｖ≦Ｗ×Ｎを満たすように設定しているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ワークが送られてくる搬送域の違いや幅の広いワークの部位による研磨頻度（研磨度合い）の差を少なくでき、バリ取りやバフ掛け等の研磨を確実に行うことができる。研磨輪の接触軌跡がワーク搬送方向に密に連続し、十分な研磨頻度が得られると共に研磨頻度が均一に分布した研磨を行うことができる。また、装置をコンパクトにできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の一形態を示す図であって、（ａ）は簡略斜視図であり、（ｂ）は模式図である。
【図２】本発明の実施形態を示す要部断面正面図である。
【図３】作用説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示す簡略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図示の実施形態に基づき本発明を詳説する。
本発明に係る研磨装置は、図１及び図２に示すように、ベルトコンベアや直動テーブル等の搬送手段８の水平面状の載置面（上面）80に載置されて送られてくる板片状のワーク９に対応して設けられる筒状の研磨輪１を備えている。
【００１０】
研磨輪１は、水平状軸心Ｌａ廻りに回転自在、かつ、水平状軸心Ｌａと研磨輪幅方向中央切断平面Ｆとの交点Ｐを通る鉛直状軸心Ｌｚ廻りに回転自在に設けている。言い換えると、研磨輪１の幾何学的形状の重心点Ｐを通る鉛直状軸心Ｌｚ廻りに回転自在に設けている。
研磨輪１は、プレスやレーザカッター等で切断加工した板片状のワーク９に接触してバリ取りや面取り、バフ掛け（ポリシング）等の研磨を行うためのものであって、例えば、短冊状のサンドペーパーや研磨布片を水平状軸心Ｌａ廻りに放射状に保持したフラップホイールや、短冊状のサンドペーパーや研磨布片にスリットを設けて細帯状に形成し水平状軸心Ｌａ廻りに放射状に保持したスリットホイール、砥粒を含有させた樹脂線材を水平状軸心Ｌａ廻りに放射状に保持したグリットホイール、金属線材を水平状軸心Ｌａ廻りに放射状に保持したワイヤーホイール、布バフ等であって、ホイールブラシやバフと呼ばれることもある。
【００１１】
図２に示すように、研磨輪１を水平状軸心Ｌａ廻りに回転駆動させ、かつ、鉛直状軸心Ｌｚ廻りに回転駆動（旋回）させるための駆動手段２を備えている。
駆動手段２は、鉛直状軸心Ｌｚ廻りに回転する第１出力軸30ａを有する第１モータ30と、第１出力軸30ａにカップリング31を介して連結され第１出力軸30ａによって鉛直状軸心Ｌｚ廻りに回転する伝達回転軸32と、伝達回転軸32の下端部に固着され第１モータ30によって鉛直状軸心Ｌｚ廻りに回転する第１傘歯車33と、第１傘歯車33に噛合して第１傘歯車33の回転によって水平状の回転軸心Ｌｃ廻りに回転する第２傘歯車34と、第２傘歯車34が一端部に固着され回転軸心Ｌｃ廻りに回転自在な連動回転軸35と、連動回転軸35の他端部に固着（連動連結）されるプーリ等の第１動力伝達回転体36と、研磨輪１が外嵌状に固着すると共に水平状軸心Ｌａに同軸心上に配設される研磨輪駆動軸39と、研磨輪駆動軸39に固着（連動連結）される第２動力伝達回転体38と、第１動力伝達回転体36の回転力を第２動力伝達回転体38に伝達するベルト等の第１動力伝達可撓性部材37と、第１傘歯車33及び第２傘歯車34を上部に収納すると共に連動回転軸35と第１動力伝達回転体36と第１動力伝達可撓性部材37と第２動力伝達回転体38と研磨輪駆動軸39と研磨輪１とを保持する保持部材60と、を備えている。
【００１２】
さらに、駆動手段２は、鉛直状の駆動軸心Ｌｄ廻りに回転する第２出力軸50ａを有する第２モータ50と、第２出力軸50ａによって駆動軸心Ｌｄ廻りに回転する第３動力伝達回転体51と、伝達回転軸32に外嵌状に配設され（伝達回転軸32が挿通し）鉛直状軸心Ｌｚ廻りに回転自在（かつ上下方向と水平方向に移動不可能）にベース部材４にラジアル軸受56とスラスト軸受57とを介して保持された筒状部材54と、筒状部材54の上部に外嵌状に固着された第４動力伝達回転体53と、第３動力伝達回転体51の回転力を第４動力伝達回転体53に伝達する第２動力伝達可撓性部材52と、筒状部材54の下部と保持部材60の上部とを連結する（固着する）連結部材55と、を備えている。
また、伝達回転軸32の上部と、筒状部材54の上部の間に、伝達回転軸32と筒状部材54との同心を維持するラジアルベアリング59を設けている。
また、伝達回転軸32の下部に、搬送手段８からの反力を受けるスラストベアリング（図示省略）を取着している。
【００１３】
ベース部材４は、図示省略の装置基台に固着されている。
ベース部材４には、第１モータ30が第１出力軸30ａを下方突出状として、第２モータ50が第２出力軸50ａを下方突出状として、固着されている。
保持部材60は、上部側に、第１傘歯車33及び第２傘歯車34を収納するケース部60ｂと、連動回転軸35を回転自在に保持する連動用軸受部材60ｃと、を有し、下部側に、研磨輪駆動軸39を回転自在に保持する左右一対の支持部60ａ，60ａを有している。
支持部60ａ，60ａは、研磨輪駆動軸39を回転自在に保持する駆動用軸受部材60ｄ，60ｄを有している。
ケース部60ｂから、伝達回転軸32が鉛直状に突出し、連動回転軸35が連動用軸受部材60ｃを介して水平状に突出している。連動回転軸35の突出端部に第１動力伝達回転体36が取着（連動連結）されている。一方の支持部60ａから駆動用軸受部材60ｄを介して水平状に突出した研磨輪駆動軸39の端部に、第２動力伝達回転体38が取着（連動連結）されている。
また、図示省略するが、研磨輪１の水平状軸心Ｌａ廻りの回転数と、鉛直状軸心Ｌｚ廻りの回転（旋回）数とを（第１モータ30と第２モータ50とを）、夫々、制御（設定）可能な制御部を備えている。
【００１４】
言い換えると、第１出力軸30ａの鉛直状軸心Ｌｚ廻りの回転駆動力を傘歯車機構及びプーリ・ベルト機構（動力伝達用の回転体及び可撓性部材の連動連結機構）によって水平状軸心Ｌａ廻りの回転力に変換して研磨輪１を回転駆動させ、第２出力軸50ａの駆動軸心Ｌｄ廻りの回転力を、プーリ・ベルト機構で鉛直状軸心Ｌｚ廻りの回転力に変換し、筒状部材54と保持部材60とを鉛直状軸心Ｌｚ廻りに回転させて、研磨輪１を回転駆動（旋回）させるように構成している。
第１出力軸30ａと伝達回転軸32と筒状部材54とを同軸心状（上）に配設することで駆動手段（駆動機構部）２の寸法を前後左右に小さくしている。また、第１・第２モータ30，50の電気配線が容易である。
【００１５】
さらに、搬送手段８のワーク搬送速度（ワーク移動速度）をＶとし、研磨輪１の１秒（間）あたりの鉛直状軸心Ｌｚ廻りの回転数（旋回数）をＮとし、研磨輪１の幅寸法（研磨輪幅）をＷとすると、Ｖ≦Ｗ×Ｎを満たすように、ワーク搬送速度を設定している。
例えば、研磨輪１の幅寸法が２００ｍｍ（Ｗ＝２００）で、研磨輪１が鉛直状軸心Ｌｚ廻りに１秒間あたりに１回転する（Ｎ＝１）場合は、ワーク搬送速度を２００ｍｍ／ｓ以下に設定している。
【００１６】
ここで、研磨輪１の研磨軌跡は、研磨輪１の幅寸法（Ｗ）をもった直線が、鉛直状軸心Ｌｚ廻りに回転しつつ水平移動するような平面螺旋状となるが、１秒あたりの旋回数が１回で、ワーク搬送速度が２００ｍｍ／ｓの場合、図３に示すように、研磨輪１の幅寸法（２００ｍｍ）を直径寸法とした円が１００ｍｍの間隔で２つ配設された図に近似できる。
【００１７】
図３に於て、隣り合った（重り合った）円Ｓ１，Ｓ２の交点を結ぶ弦Ｋの長さは１７３ｍｍであり、研磨輪幅（Ｗ＝２００）の８６％である。ワーク搬送速度を、２００ｍｍ／ｓ以下にすることで、十分な研磨頻度をもった研磨有効領域が研磨輪幅の８６％以上で得られる。
また、ワーク搬送速度を２００ｍｍ／ｓよりも遅くすれば、十分な研磨頻度をもった研磨有効領域は広くなり、研磨輪幅の１００％に近づく。
つまり、Ｗ×Ｎの値を越えると研磨輪１の研磨有効領域が狭くなり（研磨頻度の少ない研磨範囲が広くなり）、ワーク９が搬送されてくる位置（ワーク搬送域）の違いや、ワーク９の大きさによって、バリ残りや、バフ掛け不足等の研磨不足（不具合い）が発生する虞れがある。なお、Ｗ×Ｎ／１０≦Ｖ≦Ｗ×Ｎを満たすように設定するのが好ましい。ワーク搬送速度がＷ×Ｎ／１０の値未満であると、十分な研磨頻度をもった研磨有効領域は広くなるが、研磨輪幅の１００％に僅かに近づくだけであり、実際の研磨作業において大幅な研磨効果の向上はえられず、むしろ、ワーク搬送速度が遅くなりすぎて作業効率が低下する虞がある。
【００１８】
図４に示す他の実施形態では、研磨輪１及び駆動手段２（図４において図示省略）を複数設けている。
複数の研磨輪１及び駆動手段２を、前後一列ずつ（合計２列）配設し、さらに、千鳥状（前後千鳥状）に配設している。
【００１９】
ここで、複数の研磨輪１，１の水平状軸心Ｌａが相互に平行状に配設され、ワーク搬送方向Ｊに水平状軸心Ｌａが直交状となる図示の基準状態において、正面視（ワーク搬送方向Ｊに沿って見て）、研磨輪幅方向に隣り合う研磨輪１，１が、所定ラップ寸法をもって、重なるように配設している。
【００２０】
そして、所定ラップ寸法をＴとすると、０．１４×Ｗ／２≦Ｔ≦０．２×Ｗ／２を満たすように配設している。０．１４×Ｗ／２の値未満であると、ワーク搬送予定域Ｑ内において、研磨頻度の少ないワーク搬送域が発生し、バリ残しやバフ掛け不足が発生する虞れがある。また、０．２×Ｗ／２の値を越えると、ワーク搬送予定域Ｑを狭くせねばならず作業効率（ワーク９の搬送量）が低下する。或いは、幅広のワーク９の研磨が困難になり、研磨輪１を多く配設する必要がある。
【００２１】
なお、本発明は、設計変更可能であって、第１・第２・第３・第４動力伝達回転体36，38，51，53は、図例においてはプーリであるが、スプロケットとするも良い。第１・第２動力伝達可撓性部材37，52は、図例においてはベルト部材であるが、チェーンとするも良い。ワーク９は、プレス加工やレーザ切断加工等で形成した金属製に限らず、木製であっても良い。搬送手段８は、回転テーブルであっても良い。
【００２２】
以上のように本発明の研磨装置は、搬送手段８にて送られる板片状のワーク９に対応して設けられる筒状の研磨輪１を備え、研磨輪１を、水平状軸心Ｌａ廻りに回転駆動させ、かつ、水平状軸心Ｌａと研磨輪幅方向中央切断平面Ｆとの交点Ｐを通る鉛直状軸心Ｌｚ廻りに回転駆動させるので、ワークが送られてくる搬送域（搬送位置）の違いや幅の広いワーク９の部位による研磨頻度（研磨度合い）の差を少なくでき、バリ取りやバフ掛け等の研磨を確実に行うことができる。研磨輪１の接触軌跡がワーク搬送方向Ｊに密に連続し、十分な研磨頻度が得られると共に研磨頻度が均一に分布した研磨を行うことができる。特に研磨輪１の旋回軸心（鉛直状軸心Ｌｚ）近傍を通過する（擦過させる）ワーク９に対して、十分な研磨頻度を得ることができる。装置を小型（コンパクト）かつ容易（安価）に製造できる。
【００２３】
また、複数の研磨輪１，１を、千鳥状に配設したので、研磨頻度の少ないワーク搬送域が発生せず、バリ取りやバフ掛けを確実に行うことができる。１つの研磨輪１よりも幅広のワーク９に対応でき、仕上げ（研磨頻度の）ムラを防止できる。様々な大きさのワーク９に対応でき装置の汎用性を高めることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  研磨輪
８  搬送手段
９  ワーク
３０  第１モータ
５０  第２モータ
Ｆ  研磨輪幅方向中央切断平面
Ｌａ  水平状軸心
Ｌｚ  鉛直状軸心
Ｐ  交点
Ｖ  ワーク搬送速度
Ｎ  回転数
Ｗ  幅寸法
Ｊ  ワーク搬送方向
Ｔ  ラップ寸法
【図１】
0006027664.tif 000002
【図２】
0006027664.tif 000003
【図３】
0006027664.tif 000004
【図４】
0006027664.tif 000005