(57)【要約】【課題】研磨体のワークに対する圧接力の均一化を図ることで加工品質を向上させ、加工品質を安定化させる。またワークに作用する外部衝撃等に起因する急激なワークの動きを防止してクラックの発生等を防止する。【解決手段】上記課題を解決するために本発明のガラス板等の穴部内周面研磨装置１はガラス板等のワークＷに形成した穴部Ｈの内周面を研磨し、面取り加工等を行なう研磨装置において、ワークＷを載置する載置テーブル１５と、載置テーブル１５上にワークＷを固定する固定クランプ１７と、載置テーブル１５を回転させる回転モータ５３と、載置テーブル１５を水平方向にスライドさせるスライド機構と、穴部Ｈの内周面に直接当接し研磨加工を行なう研磨体２１と、研磨体２１の駆動手段である駆動モータ３３と、穴部Ｈの内周面に対する研磨体２１の圧接力を一定に保つための加圧手段とを備えている。【選択図】              図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板等のワークに形成した穴部の内周面を研磨し、面取り加工等を行なう研磨装置において、ワークを載置する載置テーブルと、載置テーブル上にワークを固定する固定クランプと、載置テーブルを回転させる回転モータと、載置テーブルを水平方向にスライドさせるスライド機構と、穴部の内周面に直接当接し研磨加工を行なう研磨体と、研磨体の駆動手段である駆動モータと、穴部の内周面に対する研磨体の圧接力を一定に保つための加圧手段とを備えていることを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガラス板等の穴部内周面研磨装置において、スライド機構は載置テーブルを水平一方向にスライドさせる案内手段であるガイドロッド及びスライダと、その駆動手段であるシフタとによって構成されていることを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置。
【請求項３】
請求項２に記載のガラス板等の穴部内周面研磨装置において、シフタはエアシリンダによって構成されており、研磨加工時にはワークの急激な移動を防止するショックアブソーバとして機能するようにしたことを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のガラス板等の穴部内周面研磨装置において、加圧手段は加圧ウェイトと、加圧ウェイトと載置テーブルとを連結するワイヤとによって構成されていることを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置。
【請求項５】
請求項４に記載のガラス板等の穴部内周面研磨装置において、加圧ウェイトは吊持状態で設けられており、ワークの材質や板厚あるいは穴部の形状や大きさ等に応じて適宜重量を調節し得るように所定単位重量の小ウェイトを複数個組み合わせることによって構成されていることを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のガラス板等の穴部内周面研磨装置において、載置テーブルの中央上面には、研磨体との接触を回避するために凹陥状にえぐられた逃げ部が形成されていることを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のガラス板等の穴部内周面研磨装置において、回転モータの出力軸の回転はチェーンドライブ式の駆動伝達機構を介して載置テーブルの中心下方に延びる回転軸に伝達されており、載置テーブルのスライド動作に際しては、チェーンの揺動運動によって対応するように設定されていることを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば、耐熱ガラス製のガスレンジ用天板に形成されているコンロ用穴部の内周面を研磨加工するのに好適なガラス板等の穴部内周面研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガスレンジ用の天板は鉄板やステンレス鋼板等をプレス成形し、所望の形状に成形すると共に、適宜塗装やメッキ等の表面処理が施されることによって加工されていた。また最近ではシンクや調理台の上に載置する載置式のガスレンジの他、シンクや調理台の上面がフラットになるようなビルトインタイプと称される埋め込み式のガスレンジも登場している。
【０００３】
このような背景の下、近時、ガスレンジ用の天板として耐熱ガラスを使用したものが登場してきている。このような天板を加工するためには、コンロ用の穴部を刳り貫き、その内周面のバリ等を除去したり、面取り加工等を行なうために研磨加工が施される。
しかし、耐熱ガラスは周知の通り、熱には強いが、衝撃に弱く割れ易いという特徴を有している。従って研磨加工に際して外部衝撃等によってワークに急激な移動が生じると、クラックと呼ばれるひびが入ったり、破損するおそれがあった。そこで従来は人手によって研磨加工を行ない、研磨体の微妙な圧接力の調整やワークの急激な移動に対する対処を熟練によって培われてきた手先の微妙な間隔等によって行なっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、加工品質の更なる向上や加工品質の安定化あるいは生産性を上げるためには、これまでの熟練を要する手作業による研磨加工に頼っていたのではその実現は極めて難しく、機械化への移行が必要不可欠であり、緊急な課題とされていた。
そこで本発明はこのような必要性に鑑みなされたものであり、研磨体のワークに対する圧接力の均一化を図ることで加工品質を向上させ、加工品質を安定化させる。またワークの作用する外部衝撃等に起因する急激なワークの動きを防止して、クラックの発生等を防止する。そしてこのような作用効果を奏するガラス板等の穴部内周面研磨装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、ガラス板等のワークに形成した穴部の内周面を研磨し、面取り加工等を行なう研磨装置において、ワークを載置する載置テーブルと、載置テーブル上にワークを固定する固定クランプと、載置テーブルを回転させる回転モータと、載置テーブルを水平方向にスライドさせるスライド機構と、穴部の内周面に直接当接し研磨加工を行なう研磨体と、研磨体の駆動手段である駆動モータと、穴部の内周面に対する研磨体の圧接力を一定に保つための加圧手段とを備えていることを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のガラス板等の穴部内周面研磨装置において、スライド機構は載置テーブルを水平一方向にスライドさせる案内手段であるガイドロッド及びスライダと、その駆動手段であるシフタとによって構成されていることを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置である。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載のガラス板等の穴部内周面研磨装置において、シフタはエアシリンダによって構成されており、研磨加工時にはワークの急激な移動を防止するショックアブソーバとして機能するようにしたことを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置である。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のガラス板等の穴部内周面研磨装置において、加圧手段は加圧ウェイトと、加圧ウェイトと載置テーブルとを連結するワイヤとによって構成されていることを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置である。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載のガラス板等の穴部内周面研磨装置において、加圧ウェイトは吊持状態で設けられており、ワークの材質や板厚あるいは穴部の形状や大きさ等に応じて適宜重量を調節し得るように所定単位重量の小ウェイトを複数個組み合わせることによって構成されていることを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置である。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のガラス板等の穴部内周面研磨装置において、載置テーブルの中央上面には、研磨体との接触を回避するために凹陥状にえぐられた逃げ部が形成されていることを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置である。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載のガラス板等の穴部内周面研磨装置において、回転モータの出力軸の回転はチェーンドライブ式の駆動伝達機構を介して載置テーブルの中心下方に延びる回転軸に伝達されており、載置テーブルのスライド動作に際しては、チェーンの揺動運動によって対応するように設定されていることを特徴とするガラス板等の穴部内周面研磨装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
以下の説明ではワークＷとして耐熱ガラス製のガスレンジ用の天板を使用し、このワークＷに対して形成されているコンロ用の穴部Ｈの内周面を研磨加工する場合を例にとって、本発明の穴部内周面研磨装置１の構成とその作動状態の順で説明する。
【００１３】
穴部内周面研磨装置１は矩形枠状の支持架台３を備えている。支持架台３の上面には、ピローブロック等の軸受部材５が４個設けられていて、このうち２個の軸受部材５を使用して１本のガイドロッド７が、他の２個の軸受部材５を使用してもう１本のガイドロッド７が設けられている。
【００１４】
２本のガイドロッド７は一定の間隔を空けて水平に支持されており、各々のガイドロッド７には摺動自在にスライダ９が２個ずつ設けられている。ガイドロッド７とスライダ９は載置テーブル１５を水平一方向にスライドさせる案内手段としてスライダ機構の一部を構成している。
スライダ９の上面には、矩形平板状のスライドベース１１が取り付けられている。スライドベース１１の中央には軸受部１３が設けられていて、載置テーブル１５の中心から下方に延びる回転軸１６を受け入れ、この回転軸１６を回転自在に支持している。
載置テーブル１５はスライドベース１１より幾分厚手の円板状の部材であり、その上面には、載置テーブル１５上にワークＷを固定するための固定クランプとしてトグル式の手動クランプ１７が４基設けられている。
【００１５】
符号１８で示す部材は定規であり、一例として３基設けられている。これらの定規１８を利用してワークＷの位置出しが行なわれ、ワークＷの取付位置の調整を容易にしている。
載置テーブル１５の中央上面には、後述する研磨体２１との接触を回避するために円筒凹陥状にえぐられた逃げ部１９が形成されている。支持架台３の一側面には、断面コの字状、正面視逆Ｌ字状の支持フレーム２３が固定状態で設けられている。
支持フレーム２３の水平部２５の先端には、昇降機構２９を介して穴部Ｈの内周面に直接当接する研磨体２１及びその駆動手段である駆動モータ３３が設けられている。
【００１６】
昇降機構２９としては、一例としてリンク機構を利用したものが適用でき、本実施の形態では非稼動時の研磨体２１及び駆動モータ３３の昇降を可能にする手動による操作レバー３１も設けられている。支持フレーム２３の垂直部２７は支持架台３に対して固定される部位であり、垂直部２７の中央の幾分上方には、一端をスライドベース１１に固定されたワイヤＬを垂直部２７の外方に引き出すための図示しない開口が設けられている。
開口には、滑車３７が設けられており、開口から外方に引き出されたワイヤＬは滑車３７に巻回され、９０°方向を変えて下方に垂下し、その端部に取り付けられる加圧手段の一例である加圧ウェイト３９を吊持している。
【００１７】
加圧ウェイト３９はワークＷの材質や板厚、あるいは穴部Ｈの形状や大きさ等に応じて適宜重量を調節し得るように所定単位重量の小ウェイト４１を複数個、直列状態に連結することによって構成されている。また加圧ウェイト３９を設けることによってワークＷにおける穴部Ｈの内周面に対する研磨体２１の圧接力が一様になり、安定した研磨加工が実現される。
研磨体２１は図示のように比較的肉厚の円板状の部材であり、その周胴部の中央付近には、実質的な研磨作用部であるＵ字状の溝部４３が形成されている。
【００１８】
スライドベース１１には、この他、スライドベース１１をスライドさせる駆動手段としてスライド機構の一部を構成するシフタの一例であるエアシリンダ４５の本体部４７がブラケット４９を介して上下方向に回動自在な状態で取り付けられている。
エアシリンダ４５の摺動部５０の端部には雄ねじが切られていて、支持フレーム２３における垂直部２７に対してナットを使用して固定されている。エアシリンダ４５は研磨加工時においてワークＷに掛かる外部衝撃等を和らげて、ワークＷの急激な移動を防止するショックアブソーバとしても機能するものである。
【００１９】
載置テーブル１５の中心から下方に延びる回転軸１６には、従動スプロケット５１が取り付けられている。また支持架台３の正面には、載置テーブル１５を回転させるための回転モータ５３が設けられていて、ベルトドライブ機構を介して接続される減速機５４の出力軸には、駆動スプロケット５５が取り付けられている。
また従動スプロケット５１と駆動スプロケット５５との間には、チェーン５７が巻回されており、これらによってチェーンドライブ式の駆動伝達機構が構成されている。
【００２０】
従動スプロケット５１と駆動スプロケット５５の距離はチェーン５７の巻回状態が確保されることを前提にスライドベース１１の移動範囲内において幾分変動し得るようになっている。また、図示は省略するが、必要に応じてテンションスプロケット等を設け、チェーン５７の巻回状態をより確実にする構成を採用することも可能である。
この他、支持架台３の内部には、上面が開放された角箱容器状の液槽５９が設けられている。この液槽５９には、研磨加工の載、研磨体２１の研磨効率を高めるために研磨面に供給される水等から成る研磨液Ｇが研磨粉と一緒になって貯留される。
【００２１】
また、支持フレーム２３の水平部２５の基部付近には、穴部内周面研磨装置１の制御を司る制御ボックス６１が設けられている。制御ボックス６１内にはタイマ６２が設けられていて、このタイマ６２を操作することによって載置テーブル１５の回転数を調整できるようになっている。またタイマ６２と同様、載置テーブル１５の回転数を調整できる部材として、支持架台３の正面側には手動により操作する調整ハンドル６４が設けられている。また研磨体２１の周囲には、研磨粉や研磨液Ｇの周辺への飛散を防止するための飛散防止カーテン６３が設けられている。
【００２２】
支持フレーム２３における水平部２５には、手動クランプ１７がクランプされていない状態で載置テーブル１５を誤って回転させた場合に回転モータ５３への電源供給を遮断して作動を停止させる２つの安全リミットスイッチ６５が設けられている。
このうち一方の安全リミットスイッチ６５は内周側に位置する手動クランプ１７に当接することを想定して設けられるものであり、他方の安全リミットスイッチ６５は回動フラップ６７の内側に位置しているため図示を省略するが、外周側に位置する手動クランプ１７が回動フラップ６７に当接することで動作するようになっている。
【００２３】
次にこのような穴部内周面研磨装置１における作動状態と合わせ、ワークＷに形成されている穴部Ｈにおける内周面の研磨加工の手順について説明する。
作業者は加工に供するワークＷを載置テーブル１５上に載置し、定規１８を使用して位置出しを行ない、穴部Ｈを逃げ部１９の中心付近に合わせて手動クランプ１７によって載置テーブル１５上に固定する。また研磨体２１もワークＷの板圧や穴部Ｈの大きさ等に応じて加工に適したサイズ、形状のものを選択し、装着しておく。
【００２４】
次にエアシリンダ４５を伸張させて研磨体２１における溝部４３にワークＷにおける穴部Ｈの内周面が当接する状態とする。この状態で起動スイッチを押して駆動モータ３３及び回転モータ５３を回転させ、研磨液Ｇの供給を開始する。また昇降機構２９が降下する。駆動モータ３３は高速で回転し、その出力軸に取り付けられている研磨体２１を高速で回転させる。
一方、回転モータ５３は低速で回転し、減速機５４及びチェーン５７を介して載置テーブル１５を一回の研磨加工で２〜３周程度回転させる。尚、載置テーブル１５の回転数は加工品質に関係し、所望の加工品質が得られるようにタイマ６２あるいは調整ハンドル６４を操作して最適な回転数に調整する。
【００２５】
一行程の研磨加工で削り取られる量は１ｍｍ程度であり、これによって穴部Ｈの内径は２ｍｍ程度大きくなる。また研磨体２１における溝部４３の形状に因み、穴部Ｈにおける内周面のエッジの部分はアール状に面取り加工される。
手動クランプ１７のクランプが完了していない状態で誤って載置テーブル１５を回転させたとしても手動クランプ１７の一部が安全リミットスイッチ６５の検出用のバーに直接当接して、あるいは回動フラップ６７に当接することで、その内部に位置する安全リミットスイッチ６５を押して、載置テーブル１５の回転を停止させるから安全性の配慮もなされている。
【００２６】
また載置テーブル１５は加圧ウェイト３９における引張り力を常時受けているため、載置テーブル１５上に固定されているワークＷにおける穴部Ｈの内周面は常に一定の圧接力によって研磨体２１に圧接されている状態にある。
また伸張状態のエアシリンダ４５はそのままの位置を維持しようとするため、ワークＷが急激に移動しようとしてもショックアブソーバとして機能し、ワークＷの急激な移動は防止された状態にあるから、これに起因するワークＷのクラック等の発生も防止される。
加圧ウェイト３９とエアシリンダ４５による上記作用によって、安定した穴部Ｈの研磨加工が自動的に連続して行なわれる。
【００２７】
所定の研磨加工が終了すると、自動的にあるいは手動操作によって駆動モータ３３及び回転モータ５３を停止させる。またこれと同時にエアシリンダ４５が収縮状態になって研磨体２１とワークＷにおける穴部Ｈの内周面との当接状態を解除する。
また昇降機構２９が作動し、研磨体２１を上方に移動させる。そして載置テーブル１５が完全に停止したことを確認した後、手動クランプ１７によるクランプを解除してワークＷの取付位置をずらして上記と同様の手順で、他の穴部Ｈの研磨加工を行なうか、他のワークＷと交換して、その穴部Ｈの研磨加工を行なう。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、載置テーブル１５の形状は円板状に限らず、矩形板状や多角形板状であっても構わないし、楕円形や長円形の板状部材によって形成することも可能である。また載置テーブル１５は常に一定の回転数によって連続回転する構成の他、回転と摺動を繰り返し、断続的に回転するような構成を採用することも可能である。図６はその一実施の形態を示しており、四隅にアール部６９を有する矩形状の穴部Ｈの内周面を研磨加工する場合を示している。具体的には、図示のように穴部Ｈのアール部６９の加工を行なっている場合は載置テーブル１５は回転し、穴部Ｈの直線部分７１の加工を行なっている場合は回転を停止し、所定の方向に摺動するようにする。
【００２９】
また研磨体２１を工作機械であるフライス盤等に取り付けることで更に複雑な形状の穴部Ｈにおける内周面の研磨加工を行なうことも可能である。但しその場合には、載置テーブル１５は水平面上のあらゆる方向に移動することができ、水平面上のあらゆる方向の急激な動きに対応できるよう、より精密で多方向に及ぶ動きが求められる。従ってこれを可能にするためには、エアシリンダ４５や加圧ウェイト３９を複数個設けたり、Ｘ−Ｙテーブルやマグネット等を利用した自動調心機構等、他の機構と組み合わせるようにする。
また本発明の加工対象であるワークＷは、耐熱ガラスに限らず、結晶化ガラス等その他のガラスも全て含まれる。
更に、ガラスに限らず、セラミックス等、他の材料を選択することが可能である。また研磨体２１を複数個使用したり、溝部４３を複数個有する研磨体２１を使用することで、複数枚のワークＷを重ね合わせた状態で一挙に研磨加工を行なうことも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、研磨体のワークに対する圧接力の均一化が図れるから穴部Ｈにおける内周面の研磨加工の加工品質が向上し、加工品質も安定化する。また外部衝撃等に伴うワークの急激な動きが防止されるから、ガラス板のように脆く、割れ易い材料を使用した場合に問題となるクラックの発生や破損の問題も生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るガラス板等の穴部内周面研磨装置を示す正面図である。
【図２】図１の穴部内周面研磨装置の側面図である。
【図３】図１の穴部内周面研磨装置における載置テーブルの作動状態を示す側面図である。
【図４】図１の穴部内周面研磨装置における載置テーブルの作動状態を示す平面図である。
【図５】図１の穴部内周面研磨装置における安全リミットスイッチ周辺を示す斜め後方からの斜視図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る穴部内周面研磨装置におけるワークの移動軌跡を示す平面図である。
【符号の説明】
１    穴部内周面研磨装置      ３    支持架台
５    軸受部材                ７    ガイドロッド
９    スライダ              １１    スライドベース
１３    軸受部                １５    載置テーブル
１６    回転軸                １７    手動クランプ（固定クランプ）
１８    定規                  １９    逃げ部
２１    研磨体                ２３    支持フレーム
２５    水平部                ２７    垂直部
２９    昇降機構              ３１    操作レバー
３３    駆動モータ            ３７    滑車
３９    加圧ウェイト          ４１    小ウェイト
４３    溝部                  ４５    エアシリンダ
４７    本体部                ４９    ブラケット
５０    摺動部                ５１    従動スプロケット
５３    回転モータ            ５４    減速機
５５    駆動スプロケット      ５７    チェーン
５９    液槽                  ６１    制御ボックス
６２    タイマ                ６３    飛散防止カーテン
６４    調整ハンドル          ６５    安全リミットスイッチ
６７    回動フラップ          ６９    アール部
７１    直線部分
Ｗ      ワーク                Ｈ    穴部
Ｌ      ワイヤ                Ｇ    研磨液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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