(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する複数の保持部を有し、ワークを、第１研磨位置と、前記第１研磨位置とは異なる第２研磨位置とを通る円周に沿って間欠的に公転移動させるように回転するインデックステーブルと、
多数本の研磨用線材を束ねた形態であって、前記第１研磨位置と前記第２研磨位置の２つのワークに同時に接触して研磨するように配置され、前記インデックステーブルが間欠回転する毎に正回転と逆回転とを交互に繰り返す研磨ブラシとを備え、
前記複数の保持部は、前記インデックステーブルに自転可能に設けられ、且つ前記インデックステーブルが間欠回転する毎に正回転と逆回転とを交互に繰り返すようになっており、
前記第１研磨位置においてワークを保持する前記保持部の回転方向と、前記第２研磨位置においてワークを保持する前記保持部の回転方向とが、互いに同じ方向とされていることを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記研磨ブラシの外径が、前記インデックステーブルの外径よりも小さい寸法とされていることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項３】
ワークを保持する複数の保持部を有し、ワークを、第１研磨位置と、前記第１研磨位置とは異なる第２研磨位置とを通る円周に沿って間欠的に公転移動させるように回転するインデックステーブルと、
多数本の研磨用線材を束ねた形態であって、前記第１研磨位置と前記第２研磨位置の２つのワークに同時に接触して研磨するように配置され、前記インデックステーブルが間欠回転する毎に正回転と逆回転とを交互に繰り返す研磨ブラシとを備え、
前記複数の保持部が、前記インデックステーブルに自転可能に設けられ、且つ前記インデックステーブルが間欠回転する毎に正回転と逆回転とを交互に繰り返すようにするとともに、
前記第１研磨位置においてワークを保持する前記保持部の回転方向と、前記第２研磨位置においてワークを保持する前記保持部の回転方向とを、互いに同じ方向とする構造とした上で、
前記インデックステーブルに保持した前記ワークを、前記第１研磨位置において正回転する前記研磨ブラシにより一方向から研磨し、
前記インデックステーブルを間欠回転させて前記第１研磨位置の前記ワークを前記第２研磨位置へ移動させるのに伴い、前記研磨ブラシの回転方向を切り替え、
前記第２研磨位置において、前記ワークを、逆回転する前記研磨ブラシによって逆方向から研磨することを特徴とする研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バリ取り用の研磨装置及び研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、バリ取り用の研磨装置が開示されている。この研磨装置は、回転テーブルに、その回転中心と同心の円周に沿って複数の作業テーブルを自転可能に配したものであり、作業テーブルと対応する位置に研磨ブラシを配置した構成になる。  
研磨ブラシは、多数本の線材を作業テーブルの回転中心と平行に束ねた形態であり、作業テーブルの回転中心と平行な軸を中心に高速回転するようになっている。研磨ブラシは、その先端を作業テーブル上で回転するワークに接触させることで、ワーク表面のバリを摩滅させる。
【特許文献１】特開平４−８１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の研磨装置では、研磨ブラシがワークに対して接触するのが時計回り方向と反時計回り方向のうちいずれか一方の方向のみからなので、バリの形態によっては十分なバリ取りを行うことができない場合がある。  
研磨性能の向上を図る手段としては、図４に示すものが考えられる。これは、正転用の第１研磨ブラシ１０１と逆転用の研磨ブラシ１０２を並べて設け、作業テーブル１０３にセットしたワーク（図示せず）を、まず、第１研磨ブラシ１０１によって研磨し、その後、回転テーブル１０４を所定角度だけ間欠回転させ、第２研磨ブラシ１０２によって研磨するようになっている。この研磨装置によれば、ワークは、第１研磨ブラシ１０１と第２研磨ブラシ１０２とによって正逆２方向から擦られるので、確実にバリ取りが行われる。
【０００４】
しかしながら、この研磨手段では、２つの研磨ブラシ１０１，１０２が必要であるため、部品点数が多くなるという問題がある。また、各研磨ブラシ１０１，１０２は、正転と逆転のいずれか一方向のみに回転するだけなので、長時間の使用により、研磨ブラシ１０１，１０２の毛先が一方向へ斜めに流れるように変形することは避けられず、研磨性能が低下する虞がある。  
尚、変形した研磨ブラシ１０１，１０２の研磨機能を回復させる手段としては、研磨ブラシ１０１，１０２の回転方向を、適宜に正逆反転させる必要があるが、この場合、研磨ブラシ１０１，１０２の回転や作業テーブル１０３の回転を制御するための制御プログラムが複雑になるので、好ましくない。  
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、部品点数を削減するとともに、研磨性能の低下を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、ワークを保持する複数の保持部を有し、ワークを、第１研磨位置と、前記第１研磨位置とは異なる第２研磨位置とを通る円周に沿って間欠的に公転移動させるように回転するインデックステーブルと、多数本の研磨用線材を束ねた形態であって、前記第１研磨位置と前記第２研磨位置の２つのワークに同時に接触して研磨するように配置され、前記インデックステーブルが間欠回転する毎に正回転と逆回転とを交互に繰り返す研磨ブラシとを備え、前記複数の保持部は、前記インデックステーブルに自転可能に設けられ、且つ前記インデックステーブルが間欠回転する毎に正回転と逆回転とを交互に繰り返すようになっており、前記第１研磨位置においてワークを保持する前記保持部の回転方向と、前記第２研磨位置においてワークを保持する前記保持部の回転方向とが、互いに同じ方向とされているところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記研磨ブラシの外径が、前記インデックステーブルの外径よりも小さい寸法とされているところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、ワークを保持する複数の保持部を有し、ワークを、第１研磨位置と、前記第１研磨位置とは異なる第２研磨位置とを通る円周に沿って間欠的に公転移動させるように回転するインデックステーブルと、多数本の研磨用線材を束ねた形態であって、前記第１研磨位置と前記第２研磨位置の２つのワークに同時に接触して研磨するように配置され、前記インデックステーブルが間欠回転する毎に正回転と逆回転とを交互に繰り返す研磨ブラシとを備え、前記複数の保持部が、前記インデックステーブルに自転可能に設けられ、且つ前記インデックステーブルが間欠回転する毎に正回転と逆回転とを交互に繰り返すようにするとともに、前記第１研磨位置においてワークを保持する前記保持部の回転方向と、前記第２研磨位置においてワークを保持する前記保持部の回転方向とを、互いに同じ方向とする構造とした上で、前記インデックステーブルに保持した前記ワークを、前記第１研磨位置において正回転する前記研磨ブラシにより一方向から研磨し、前記インデックステーブルを間欠回転させて前記第１研磨位置の前記ワークを前記第２研磨位置へ移動させるのに伴い、前記研磨ブラシの回転方向を切り替え、前記第２研磨位置において、前記ワークを、逆回転する前記研磨ブラシによって逆方向から研磨するところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００８】
＜請求項１の発明＞
インデックステーブルに保持されたワークは、まず、第１研磨位置において正回転する研磨ブラシにより一方向から研磨され、その後、研磨ブラシの回転方向の切り替わりに伴ってインデックステーブルが間欠回転することにより第２研磨位置へ移動し、逆回転する研磨ブラシによって逆方向から研磨される。研磨ブラシは１つだけで済むので、部品点数が少ない。また、研磨ブラシは、正回転と逆外転を交互に繰り返すので、研磨ブラシの毛先が一方向へ流れるように変形することがなく、研磨性能が低下する虞はない。
【０００９】
＜請求項２の発明＞
研磨ブラシは、第１研磨位置と第２研磨位置の両位置に同時に対応するため、外径が大きくなるのであるが、研磨ブラシの外径をインデックステーブルの外径よりも小さい寸法としたので、研磨ブラシとインデックステーブルの並び方向に対して直角な方向における研磨装置の寸法は、大きくならずに済む。
【００１０】
＜請求項３の発明＞
研磨ブラシは１つだけで済むので、部品点数が少ない。また、研磨ブラシは、正回転と逆外転を交互に繰り返すので、研磨ブラシの毛先が一方向へ流れるように変形することがなく、研磨性能が低下する虞はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図３を参照して説明する。本実施形態の研磨装置は、円盤状のワーク（図示せず）に対しプレス加工等を施した際に発生するバリを研磨によって除去するためのものであって、ワークを保持するための円形のインデックステーブル１０と、ワークに研磨を施すための研磨ブラシ１５とを備えて構成されている。
【００１２】
インデックステーブル１０は、軸線を上下方向に向けた回転軸１１を中心として一方向（図１及び図２にあらわした平面図における反時計回り方向）へ一定角度（９０°）ずつ間欠的に回転し得るようになっている。尚、インデックステーブル１０を９０°ずつ間欠回転させる手段としては、パルス数によってインデックステーブル１０の回転角度を制御するステッピングモータや、エンコーダからの角度検出信号に基づいてインデックステーブル１０の回転角度を制御するサーボモータ等、周知の図示しない駆動手段を用いることができる。
【００１３】
インデックステーブル１０には、その回転軸１１と同心の円周に沿って９０°の等角度間隔を空けて配置された４つの円形の保持テーブル１２（本発明の構成要件である保持部）が設けられている。各保持テーブル１２の上面には、保持テーブル１２とほぼ同じ大きさの円盤状をなすワークが、同心状に載置された状態で一定に回転し得るように保持される。各保持テーブル１２は、夫々、インデックステーブル１０の回転軸１１と平行な上下方向の自転軸１３を中心として正逆両方向へ回転し得るようになっている。これら４つの保持テーブル１２の自転軸１３は、インデックステーブル１０と同心の１つの円周上に９０°の等角度間隔で配置されている。
【００１４】
この４つの保持テーブル１２及び保持テーブル１２にセットされたワークは、インデックステーブル１０が間欠回転する過程で、投入位置Ｐａ、研磨ブラシ１５による研磨が行われる第１研磨位置Ｐｂ、第１研磨位置Ｐｂとは異なる位置であって研磨ブラシ１５による研磨が行われる第２研磨位置Ｐｃ及び排出位置Ｐｄの４つの作業位置を通る円周に沿って公転移動しつつ、各位置Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄに所定時間ずつ順次に停止するようになっている。
【００１５】
保持テーブル１２は、第１研磨位置Ｐｂで停止しているときに正逆両方向に交互に回転駆動されるとともに、第２研磨位置Ｐｃで停止しているときにも正逆両方向に交互に回転駆動されるようになっている。第１研磨位置Ｐｂで停止している保持テーブル１２が正方向（図１及び図２における時計回り方向）に自転しているときには、第２研磨位置Ｐｃで停止している保持テーブル１２も正方向に自転するようになっている。また、第１研磨位置Ｐｂで停止している保持テーブル１２が逆方向（図１及び図２における反時計回り方向）に自転しているときには、第２研磨位置Ｐｃで停止している保持テーブル１２も逆方向に自転するようになっている。
【００１６】
第１研磨位置Ｐｂで保持テーブル１２を正逆回転させる手段としては、正逆両方向に駆動可能なモータによって無端状のベルトを正逆方向に循環走行させ、保持テーブル１２が第１研磨位置Ｐｂに移動したときに、このベルトに自転軸１３のプーリの外周を接触させる周知の図示しないベルト駆動機構を用いることができる。また、第２研磨位置Ｐｃで保持テーブル１２を正逆回転させる手段としても、第１研磨位置Ｐｂと同様のベルト駆動機構を用いることができる。尚、第１研磨位置Ｐｂの保持テーブル１２と第２研磨位置Ｐｃの保持テーブル１２は同じ方向に回転させるので、この異なる研磨位置で停止している２つの保持テーブル１２を、１つのベルト駆動機構によって回転させるようにしてもよい。
【００１７】
保持テーブル１２が投入位置Ｐａに停止している状態では、その保持テーブル１２に対し、バリを有するワークがセットされるようになっている。また、保持テーブル１２が排出位置Ｐｄに停止している状態では、その保持テーブル１２から、バリが除去されたワークが取り出されるようになっている。
【００１８】
研磨ブラシ１５は、縦向きに揃えた多数本の研磨用線材を上端部において円形に束ねた周知の形態のものであり、全体として円柱状をなす。かかる研磨ブラシ１５は、保持テーブル１２よりも上方において、インデックステーブル１０の回転軸１１及び保持テーブル１２の自転軸１３と平行な駆動軸１６を中心として、正逆両方向に高速回転するようになっている。研磨ブラシ１５を正逆回転させる手段としては、図示しないモータの回転力をギヤ機構やベルト機構などを用いて伝達する周知の図示しない駆動力伝達機構を用いることができる。
【００１９】
研磨ブラシ１５の外径寸法は、インデックステーブル１０の外径よりも小さく、保持テーブル１２の外径よりも大きい寸法とされている。研磨ブラシ１５は、その駆動軸１６をインデックステーブル１０の外周縁上に位置させた状態で、第１研磨位置Ｐｂで停止しているワークの一部と、第２研磨位置Ｐｃで停止しているワークの一部との両方に同時に接触し得るように配置されている。ここで、各研磨位置に停止しているワークにおける研磨ブラシ１５との接触領域は、自転軸１３を含まない概ね凸レンズ形状の領域である。以下、ワークにおけるこの概ね凸レンズ形状の領域は、研磨ブラシ１５の研磨対象である研磨領域１４ということにする。
【００２０】
次に、本実施形態の作用を、タイムチャートをあらわす図３を参照して説明する。  
まず、最初の第１工程Ｔａにおいて、投入位置Ｐａに位置する保持テーブル１２に、最初のワーク（以下、第１ワークという）をセットする。この後、インデックステーブル１０を９０°間欠回転させ、ワークがセットされている保持テーブル１２を第１研磨位置Ｐｂに移動させる。
【００２１】
次に、第２工程Ｔｂにおいて、図１に示すように、第１研磨位置Ｐｂの保持テーブル１２が、図１における時計回り方向への回転（以下、正回転という）を開始するとともに、研磨ブラシ１５も時計回り方向への回転（以下、同じく正回転という）を開始する。この高速回転する研磨ブラシ１５の下端部の毛先が、ワークの研磨領域１４を擦り、ワークの表面に突出しているバリを摩滅させて除去する。このとき、研磨ブラシ１５は、ワークに対して相対的に図１における反時計回り方向に移動しつつ研磨を行う。また、第１研磨位置Ｐｂで正回転する研磨ブラシ１５によって研磨が行われている第２工程Ｔｂでは、投入位置Ｐａに位置する保持テーブル１２に、次のワーク（以下、第２ワークという）がセットされる。
【００２２】
第１研磨位置Ｐｂにおいて第１ワークに対する所定時間の研磨が終了すると、研磨ブラシ１５の正回転と第１研磨位置Ｐｂの保持テーブル１２の正回転が停止し、その後、インデックステーブル１０が９０°間欠回転する。この間、研磨ブラシ１５は上方へ退避している。これにより、第１ワークが第２研磨位置Ｐｃに移動するとともに、第２ワークが第１研磨位置Ｐｂに移動し、第３工程Ｔｃが開始される。
【００２３】
第３工程Ｔｃでは、図２に示すように、第１研磨位置Ｐｂの保持テーブル１２と第２研磨位置Ｐｃの保持テーブル１２が、図２における反時計回り方向への回転（以下、逆回転という）を開始するとともに、研磨ブラシ１５も図２における反時計回り方向への回転（以下、同じく逆回転という）を開始する。これにより、研磨ブラシ１５が、第２研磨位置Ｐｃの第１ワークの研磨領域１４に対して相対的に図２における時計回り方向に移動しつつ研磨を行うと同時に、第１研磨位置Ｐｂの第２ワークに対しても相対的に図２における時計回り方向に移動しつつ研磨を行う。この第３工程Ｔｃが終了すると、第１ワークに対するバリ取り（研磨）が完了する。また、この第３工程Ｔｃにおいては、投入位置Ｐａに位置する保持テーブル１２に、さらに次のワーク（以下、第３ワークという）がセットされる。
【００２４】
第３工程Ｔｃが終了すると、研磨ブラシ１５の逆回転と第１研磨位置Ｐｂの保持テーブル１２の逆回転と第２研磨位置Ｐｃの保持テーブル１２の逆回転が停止し、その後、インデックステーブル１０が９０°間欠回転する。この間、研磨ブラシ１５は上方へ退避している。これにより、第１ワークが排出位置Ｐｄに移動し、第２ワークが第２研磨位置Ｐｃに移動し、第３ワークが第１研磨位置Ｐｂに移動し、第４工程Ｔｄが開始される。
【００２５】
第４工程Ｔｄでは、図１に示すように、第１研磨位置Ｐｂの保持テーブル１２と第２研磨位置Ｐｃの保持テーブル１２が、正回転を開始するとともに、研磨ブラシ１５も正回転を開始する。これにより、研磨ブラシ１５が、第２研磨位置Ｐｃの第２ワークに対して相対的に図１における反時計回り方向に移動しつつ研磨を行うと同時に、第１研磨位置Ｐｂの第３ワークに対しても相対的に図１における反時計回り方向に移動しつつ研磨を行う。この第４工程Ｔｄが終了すると、第２ワークに対するバリ取り（研磨）が完了する。また、この第４工程Ｔｄでは、排出位置Ｐｄの保持テーブル１２から第１ワークが取り出されるとともに、投入位置Ｐａに位置する保持テーブル１２に、さらに次のワーク（以下、第４ワークという）がセットされる。
【００２６】
第４工程Ｔｄが終了すると、研磨ブラシ１５の正回転と第１研磨位置Ｐｂの保持テーブル１２の正回転と第２研磨位置Ｐｃの保持テーブル１２の正回転が停止し、その後、インデックステーブル１０が９０°間欠回転する。この間、研磨ブラシ１５は上方へ退避している。これにより、第２ワークが排出位置Ｐｄに移動し、第３ワークが第２研磨位置Ｐｃに移動し、第４ワークが第１研磨位置Ｐｂに移動し、第５工程Ｔｅが開始される。
【００２７】
第５工程Ｔｅでは、図２に示すように、第１研磨位置Ｐｂの保持テーブル１２と第２研磨位置Ｐｃの保持テーブル１２が逆回転を開始するとともに、研磨ブラシ１５も逆回転を開始する。これにより、研磨ブラシ１５が、第２研磨位置Ｐｃの第３ワークに対して相対的に図２における時計回り方向に移動しつつ研磨を行うと同時に、第１研磨位置Ｐｂの第４ワークに対しても相対的に図２における時計回り方向に移動しつつ研磨を行う。この第５工程Ｔｅが終了すると、第３ワークに対するバリ取り（研磨）が完了する。また、この第５工程Ｔｅでは、排出位置Ｐｄの保持テーブル１２から第２ワークが取り出されるとともに、投入位置Ｐａに位置する保持テーブル１２に、さらに次のワーク（以下、第５ワークという）がセットされる。
【００２８】
この後、上述したようにインデックステーブル１０が間欠回転する毎に、研磨ブラシ１５と保持テーブル１２が正回転と逆回転とを交互に繰り替えし、この研磨ブラシ１５の正逆交互回転によって、保持テーブル１２にセットされているワークが順次に研磨されていく。この間、研磨ブラシ１５が、１つのワークに対して、相対的に反時計回り方向に擦る研磨と、相対的に時計回り方向に擦る研磨とを順次に行うので、ワークは正逆両方向から擦られることとなり、良好な研磨が行われる。
【００２９】
上述のように本実施形態においては、ワークに対して正逆２つの方向から擦るような研磨を行うための手段として用いられる研磨ブラシ１５が、１つだけなので、正方向専用の研磨ブラシと逆方向専用の研磨ブラシとの２つの研磨ブラシ１５を用いるものに比べると、部品点数が少なくて済んでいる。
【００３０】
また、研磨ブラシが一方向のみに回転する場合には、長時間の使用により、研磨ブラシの毛先が一方向へ斜めに流れるように変形し、研磨性能が低下する虞がある。その点、本実施形態では、研磨ブラシ１５が１つのワークに対する研磨を終えた後は、研磨ブラシ１５の回転方向を正逆反転させて次のワークの研磨を行うようになっているので、研磨ブラシ１５の毛先が一方向へ斜めに流れるように変形する虞はなく、良好な研磨性能が長時間に亘って維持される。
【００３１】
また、研磨ブラシ１５は、第１研磨位置Ｐｂのワークと第２研磨位置Ｐｃのワークの両方を同時に研磨するため、外径を大きくする必要があるが、本実施形態では、研磨ブラシ１５の外径をインデックステーブル１０の外径よりも小さい寸法に抑えている。これにより、研磨ブラシ１５とインデックステーブル１０の並び方向に対して直角な方向（図１及び図２における左右方向）における研磨装置の全体寸法は、大きくならずに済んでいる。
【００３２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では保持部の数を４つとしたが、本発明によれば、作業テーブルの数は、２つ、３つ、５つ以上のいずれでもよい。
（２）上記実施形態では研磨ブラシの外径をインデックステーブルの外径よりも小さい寸法としたが、本発明によれば、研磨ブラシの外径は、インデックステーブルの外径と同じ寸法が、それよりも大きい寸法としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態１の研磨装置において研磨ブラシを正回転させて研磨を行っている状態をあらわす平面図
【図２】研磨ブラシを逆回転させて研磨を行っている状態をあらわす平面図
【図３】研磨工程をあらわすタイムチャート図
【図４】従来の研磨装置の平面図
【符号の説明】
【００３４】
１０…インデックステーブル
１２…保持テーブル（保持部）
１５…研磨ブラシ
Ｐｂ…第１研磨位置
Ｐｃ…第２研磨位置
【図１】
0004768692.tif 000002
【図２】
0004768692.tif 000003
【図３】
0004768692.tif 000004
【図４】
0004768692.tif 000005