(57)【要約】【課題】  研磨装置の研磨加工効率をアップする。  【解決手段】  Ｙ軸方向に移動可能な砥石搬送ユニット２２０上に砥石駆動ユニット２４０を有する砥石ユニット２１０と、Ｘ軸方向に移動可能なワーク搬送ユニット２７０上に、ＸＹ平面での振回しが可能であるワーク装着ユニット２８０を設けたワークユニット２６０とを有し、ワーク装着ユニット２８０に装着したワーク６０を、砥石駆動ユニット２４０に設けた砥石５０で研磨する研磨装置２００において、砥石ユニット２１０を複数個並列に設置した。砥石交換なしに連続してワークの加工が可能となり研磨効率がアップした。【選択図】        図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｙ軸方向に移動可能な砥石搬送ユニット上に砥石駆動ユニットを有する砥石ユニットと、Ｘ軸方向に移動可能なワーク搬送ユニット上にＸＹ平面での振回しが可能であるワーク装着ユニットを設けたワークユニットとを有し、ワーク装着ユニットに装着したワークを、砥石駆動ユニットに設けた砥石で研磨する研磨装置において、砥石ユニットを複数個並列に設置したことを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
ワーク装着ユニットはワーク固定軸の軸周りでの回転が可能であることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。  
【請求項３】
Ｙ軸方向に移動可能な砥石搬送ユニット上に砥石駆動ユニットを有する砥石ユニットと、Ｘ軸方向に移動可能なワーク搬送ユニット上にＸＹ平面での振回しが可能であるワーク装着ユニットを設けたワークユニットとを有し、ワーク装着ユニットに装着したワークを、砥石駆動ユニットに設けた砥石で研磨する研磨装置において、砥石ユニットを複数個並列に設置し、ワーク装着ユニットはワーク固定軸に対して、軸周りでの回転とＸＹ平面内での振回しが可能であり、かつ、ワーク搬送ユニット上に設けた砥石ドレッサーを用いて再研磨した砥石の位置補正データを蓄えるデータベースを備え、ワークを前記ワーク装着ユニットに装着して加工開始の指令を出した後は、予め定められたプログラム並びに予め蓄積された砥石の位置補正データに基づいてワーク研磨加工を自動的に行うコントロール部を備えたことを特徴とする研磨装置。  
【請求項４】
前記複数個並列に設置した砥石ユニットの個数は３個であり、各砥石ユニットに設けられた砥石は、粗砥石および中砥石および仕上砥石から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の研磨装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  刃物の素材としては焼入れ済みのＳＫ材や超硬合金を用いることが多いが、これらの材料は硬度が高いので、砥石を用いて素材に刃付けをしたり、使用して切れ味が劣化した刃先を再生している。本発明は砥石で刃物等を加工する研磨装置に係わる。  
【背景技術】
【０００２】  以下、背景技術を図５と図１０及び図１１を用いて説明する。図５は背景技術における研磨装置で加工するワーク形状の一例を示し、図５(a)はワーク素材の斜視図を、図５(ｂ)は該ワーク素材の加工後の斜視図を、図５(ｃ)は矢視Ｂを、図５(ｄ)は矢視Ａを示す。又、図１０は本発明の技術分野での背景技術における研磨装置の平面模式図であり、図１１は背景技術における研磨装置を用いた場合の加工工程図である。尚、以下説明する研磨装置で加工するワークは種々の形状の物が考えられるので、ワークの代表番号として６０を用い、特定のワーク形状の物を用いる場合は個々の番号を付した。砥石も同様に代表番号を５０として、粒度の異なる砥石を用いる場合は個々の番号を付した。【０００３】  従来の研磨装置１００は、大別すると、ベーステーブル１の上に設けた砥石ユニット１０とワークユニット２０とで構成されている。砥石ユニット１０にはモータ１１の動力で回転する砥石５０が設けてあり、ベーステーブル１上に固定されている。ワークユニット２０はＸ方向に移動可能なＸテーブル２１と、これに直角なＹ方向に移動可能なＹテーブル２２と、水平面内で回動可能で且つワークを装着するワーク装着部２３とを重ね合わせて構成し、ワーク６０をワーク装着部２３の先端に設けたワーク固定ジグの２４の穴に挿入してネジで締付け固定している。 【０００４】  従来の研磨装置１００を用いた場合の作業工程の一例を図１１を用いながら説明するが、この説明には図５に示したワーク６１を用いた。先ず、粗砥石５１を用いてワーク６１の左刃を研磨する作業を行うがこの為に、ワーク装着部２３の先端を振って角度（図１０でθ１）をつけた状態で、ワークユニット２０を待機位置からＸ方向並びにＹ方向に移動させてワーク左角を粗砥石５１の端面に当てながら左右（Ｘ方向）に振ってワーク６１を研磨する。この作業が終了したら、ワーク６１をＹ方向及びＸ方向に引いて待機位置に戻す。【０００５】  次に下刃の研磨工程に入る。この為には先ず、ワーク６１の固定ネジを一旦緩め、ワーク６１を９０度回動させてから再び固定ネジで締付ける。この後の研磨作業工程は左刃研磨の場合と同じである。左刃研磨が終了したら右刃研磨を下刃研磨の場合と同様の工程で行う。【０００６】  粗砥石５１での全加工工程が終了したら、ワークユニット２０を待機位置に戻しておいてから、砥石ユニット１０に装着してあった粗砥石５１を取外し、中砥石５２を装着し、この後は粗砥石５１での研磨工程と同じ工程を辿る。この後更に、仕上砥石５３を用いて中砥石５２と同様の工程を辿る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  １つのワークに対し複数の種類の砥石を使って加工しなければならない場合、砥石の交換作業時は研磨装置を停止しなくてはならないので、交換時間はロスタイムになった。また、1つのワークの多面を加工しなければならない場合も、ワーク取付け直し時に装置を停止しなくてはならない。この場合、ワーク取付け直し時間はロスタイムになった。【０００８】  又、砥石は使用すると目詰まりを起こし、研磨性能が落ちるので、かなり頻繁に（例えば、１０個のワーク加工毎に）砥石ドレッシングして再生するが、その度に砥石端面は磨耗する。その結果、砥石ユニット上での砥石先端面のＹ方向の位置は一定にはならない。又、例えば1つのワークを粒度の異なる砥石（例えば、粗砥石、中砥石、仕上砥石）を用いて順次加工していく場合、砥石交換毎に砥石端面でのＹ方向位置は異なる。この為、（目で確認しながらワークを手動で送込みながら加工する場合は、砥石がワークと接触開始する状態を目と耳で確認出来るが、）自動化装置の場合は、砥石交換毎、およびドレッシング毎に砥石端面のＹ座標位置ズレの補正値を測定し、データ更新しておくことが必要になる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明は上記課題を解決するために成されたものである。課題を解決する手段として、本発明の請求項１記載に係わる発明は、Ｙ軸方向に移動可能な砥石搬送ユニット上に砥石駆動ユニットを有する砥石ユニットと、Ｘ軸方向に移動可能なワーク搬送ユニット上に、ＸＹ平面での振回しが可能であるワーク装着ユニットを設けたワークユニットとを有し、ワーク装着ユニットに装着したワークを、砥石駆動ユニットに設けた砥石で研磨する研磨装置において、砥石ユニットを複数個並列に設置したことを特徴とする研磨装置である。【００１０】  また本発明の請求項２記載に係わる発明は、ワーク装着ユニットはワーク固定軸の軸周りでの回転が可能であることを特徴とする研磨装置である。  【００１１】  また本発明の請求項３記載に係わる発明は、Ｙ軸方向に移動可能な砥石搬送ユニット上に砥石駆動ユニットを有する砥石ユニットと、Ｘ軸方向に移動可能なワーク搬送ユニット上にＸＹ平面での振回しが可能であるワーク装着ユニットを設けたワークユニットとを有し、ワーク装着ユニットに装着したワークを、砥石駆動ユニットに設けた砥石で研磨する研磨装置において、砥石ユニットを複数個並列に設置し、ワーク装着ユニットはワーク固定軸に対して、軸周りでの回転と、ＸＹ平面内での振回しが可能であり、かつ、ワーク搬送ユニット上に設けた砥石ドレッサーを用いて再研磨した砥石の位置補正データを蓄えるデータベースを備え、ワークを前記ワーク装着ユニットに装着して加工開始の指令を出した後は、予め定められたプログラム並びに予め蓄積された砥石の位置補正データに基づいてワーク研磨加工を自動的に行うコントロール部を備えたことを特徴とする研磨装置である。【００１２】  また本発明の請求項４記載に係わる発明は、前記複数個並列に設置した砥石ユニットの個数は３個であり、各砥石ユニットに設けられた砥石は、粗砥石および中砥石および仕上砥石から成ることを特徴とする研磨装置である。
【発明の効果】
【００１３】  発明の効果として、請求項１記載に係わる本発明の研磨装置は、砥石交換なしに連続してワークの加工が可能となり研磨加工効率がアップする。【００１４】  また請求項２記載に係わる本発明の研磨装置では、1つのワークの多面を加工しなければならない場合でもワークの取付け直しが不要となり研磨加工効率がアップする。【００１５】  また請求項３記載に係わる本発明の研磨装置を用いることで研磨加工効率がアップや研磨工程の自動化が可能になる。【００１６】  また請求項４記載に係わる本発明の研磨装置は本発明の研磨装置に用いる砥石の種類を限定したもので、通常一般的に行われる粗砥石と中砥石と仕上砥石を用いての加工において、砥石交換の必要がなく、研磨加工効率がアップする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】  「発明を実施するための最良の形態」の説明には図１〜図７を用いる。図１は本発明の研磨装置の平面図を、図２は同装置の前面図（図１の矢視Ａ図）を、図３は同装置の右側面図（図１の矢視Ｂ図）を、図４は本発明の研磨装置の一部を成すワーク装着ユニットを示し、そのうち図４（ａ）は平面図を、図４（ｂ）はＡＡ断面図を示す。図５ではワーク形状を示し、そのうち図５（ａ）はワーク素材の斜視図を、図５（ｂ）は加工後のワーク斜視図を、図５（ｃ）は図５（ｂ）における矢視Ｂを、図５（ｄ）は図５（ｂ）における矢視Ａを示す。図６は図５に示したワーク素材を加工する場合の基本的な加工工程を示し、図６（ａ）は模式平面図を、図６（ｂ）は図６（ａ）における矢視Ａ図を示す。図７は図５に示したワーク素材を用いた場合の加工工程図である。【００１８】  先ず、本発明の研磨装置２００の主要構成を図１〜３を用いて説明する。研磨装置２００は大きく分けるとベース２０１上に設けられた複数の砥石ユニット２１０とワークユニット２６０から成る。砥石ユニット２１０は更に砥石搬送ユニット２２０と砥石駆動ユニット２４０に、ワークユニット２６０はワーク搬送ユニット２７０とワーク装着ユニット２８０に分けられる。【００１９】  砥石搬送ユニット２２０はベーストレー２１１上において、Ｙ方向に並設した２本のガイドレール台２２１を設け、その上に、夫々テーブルガイドレール２２２を固定しておく。そして、その２本のテーブルガイドレール２２２の中央部には、テーブルガイドレール２２２に平行してＹ方向のボールネジ２２３をベーストレー２１１上に固定した軸受２２４で支持している。ベーストレー２１１上には、正転及び逆転が可能なＹ方向送りモータ２２５がブラケット２２６を介して設けられ、このモータ２２５の出力軸は前記Ｙ方向ボールネジ２２３とカップリング２２７を介して接続している。また、Ｙ方向ボールネジ２２３にはＹ方向ボールナット２２８が嵌合し、そのＹ方向ボールナット２２８は砥石テーブル２２９の底面に固定されている。砥石テーブル２２９の底面にはガイドブロック２３１を４個取付け、そのガイドブロック２３１はテーブルガイドレール２２２と摺動自在に嵌合している。この結果、Ｙ方向送りモータ２２５の駆動により砥石テーブル２２９がＹ方向で移動可能となる。【００２０】  次に砥石駆動ユニット２４０の説明に移る。砥石の回転軸２４１を支える軸受部を成すスピンドル２４２は、出力軸側には砥石５０を、入力側にはプーリー２４３を装着してスピンドルブラケット２４４を介して砥石ユニット用ベース２４５上に固定している。更に砥石駆動用のモータ２４６が、ベルトテンションをとる為ｚ軸方向に調整可能なモータブラケット２４７を介して砥石ユニット用ベース２４５上に固定されている。モータ動力はモータ出力軸に装着したプーリー２４８からベルト２４９を介してスピンドルのプーリー２４３に伝えられ砥石５０を回転する。尚、砥石回転数は５００〜４５００ｒｐｍの高速であり、安全の為に砥石周囲には砥石カバーを設け、又、砥石やワークを冷却し、且つ研磨紛を除去する為、冷却液供給設備を設けるがその説明は省略した。この砥石駆動ユニット２４０を既に説明済の砥石搬���ユニット２２０に取付けて砥石ユニット２１０を構成するが、この「発明を実施するための最良の形態」の説明では、この砥石ユニット２１０を、ベーストレー２１１上にその軸線をＹ方向に向て３個並列に並べて設置した。【００２１】  ワーク搬送ユニット２７０は、ベース２０１上においてＸ方向に並設した２本のガイドレール台２７１を設け、その上に、夫々テーブルガイドレール２７２を固定しておく。そして、その２本のテーブルガイドレール２７２の中央部には、Ｘ方向のボールネジ２７３を２個の軸受２７４で支持している。ベース２０１上には、正転及び逆転が可能なＸ方向送りモータ２７５が設けられ、このモータ２７５の出力軸は前記Ｘ方向ボールネジ２７３とカップリング２７６を介して接続している。また、Ｘ方向ボールネジ２７３にはＸ方向ボールナット２７７が嵌合し、そのＸ方向ボールナット２７７はワークテーブル２７８の底面に固定されている。ワークテーブル２７８の底面にはまたガイドブロック２７９を４個取付け、そのガイドブロック２７９をテーブルガイドレール２７２と摺動自在に嵌合している。以上の結果、Ｘ方向送りモータ２７５を駆動することでワークテーブル２７８がＸ方向に移動する。【００２２】  ワーク装着ユニット２８０の構成を主に図４を用いて説明する。ワーク装着ユニット２８０は上部と下部に大別され、下部はその下端面でワーク搬送ユニット２７０のワークテーブル２７８上に固定されるとともに、その上端面はｚ軸方向に延長したＲ１軸を中心に回動（θ２）可能である。上部は下部の上端面にブラケット２８１を介して取り付けられ、ＸＹ平面上に延長したＲ２軸を中心に回動（θ３）可能である。この回動のために２個のロータリーアクチュエーター２８２、２８３を用いる。専用のコントロールユニットで制御するサーボモータとアクチュエータで構成するロータリーアクチュエーター２８２、２８３により低速で高トルクの回転出力が得られる。【００２３】  上部のロータリーアクチュエーター２８３に設けられたワーク固定軸２８４の先端には中心軸方向に半円筒の穴があいており、この穴にワーク６０の半円柱状のシャフト部を挿入して、側面からビスで締付けることでワーク装着ユニット２８０にワーク６０を装着する。以上の結果、ワーク装着ユニット２８０に取付けたワーク６０は、Ｘ方向の移動及び２種類の回動（θ２、θ３）が可能になる。【００２４】  砥石ドレッサー２９０は下部でワークテーブル２７８に固着され、上部では、先端にダイヤモンド刃を設けたカッター２９１が砥石方向に向け突出して設けてある。ワーク搬送ユニット２７０をＸ方向に移動させて砥石ドレッサー２９０のダイヤモンド刃を回転している砥石５０に軽く当てながらＸ方向に往復移動することで砥石端面が削られ砥石刃が再生される。自動化した装置では砥石５０の減耗した値はその都度コンピュータデータとして登録され、加工時の補正値として用いられる。【００２５】  「発明を実施するための最良の形態」における加工工程を図５〜７を用いて説明する。図６は図５に示したワーク素材６１を加工する場合の基本的な加工工程を示し、図６（ａ）は模式平面図を、図６（ｂ）は図６（ａ）中での矢視Ａ図を示す。図５に示したワーク６���は背景技術で既に説明済なので説明省略する。尚、図６中で矢印に添えて示した数字は加工順序を示す。即ち、ステップ１でワーク装着ユニットの上部を回転させ、ワーク固定軸に固定したワーク６１を左方向に所定角度だけ回動してセットしておく。ステップ２でワーク搬送ユニットに装着したワーク６１を砥石５０の前面迄移動する。ステップ３で砥石搬送ユニットを送り込み砥石５０の端面をワーク６１に当てる。ステップ４でワーク搬送ユニットをＸ方向に振りながらワーク６１を研磨する。ステップ５で砥石５０を待機位置まで引上げる。【００２６】  図７は３個の砥石ユニット（粗、中、仕上）を有する研磨装置で、図５に示したワーク素材６１を研磨する場合の加工工程図である。図６を用いて説明した基本動作と組合わせてワーク加工する。図７中で矢印に添えて示した数字はワークユニット２６０のＸ方向移動順序を、また各枠内で左上隅に丸で囲んで示した数字は、ワーク加工部位と砥石ユニット２１０との組合せ順番を示す。【００２７】  即ち、組合せ順１として、先ず左刃を研磨する為、最初にワーク素材６１の左刃部位を砥石軸方向に向けてセットし、更にワーク固定軸を左回転して所定角度だけ振っておく。その後は、粗砥石５１と組み合わせて基本動作のステップ２〜５を実施する。この後、組合せ順２に移り、中砥石５２と組み合わせて基本動作のステップ２〜５を実施する。この加工が終了したら、組合せ順３に移り、同様に左刃の仕上砥石５３を用いた研磨を行う。【００２８】  左刃の仕上砥石加工が終了したら、ワークユニット２６０を当初の待機位置まで移動してから、ワーク固定軸２８４を回動して右刃を砥石方向に向ける。この後の工程は左刃での工程と同様である。右刃の加工が終了したら下刃の加工を行う。【００２９】  以上、本発明の装置を用いることで、砥石交換なしに連続してワークの加工が可能となり、研磨作業効率がアップする。又、ワークの取付け直しが不要となり、研磨作業の効率がアップする。特に、通常一般的に行われる粗砥石と中砥石と仕上砥石を用いての加工においては、砥石交換の必要がなく、時間のロスがなくなり研磨作業の効率がアップする。更にはコンピュータ等から成る制御装置を用いて自動化を行うことで研磨装置の生産性を高めることができる。
【実施例】
【００３０】  本発明の実施例として、本発明の研磨装置を、「発明を実施するための最良の形態」の説明に用いたワーク素材６１とは異なる形状のワーク素材を用いた場合を例にして、図８及び図９を用いながら説明する。【００３１】  図８は別のワーク素材６２の形状を示し、そのうち図８（ａ）はワーク素材６２の斜視図を、図８（ｂ）は加工後のワーク斜視図を、図８（ｃ）は図８（ｂ）における矢視Ｂを、図８（ｄ）は図８（ｂ）における矢視Ａを示す。図９は図８に示したワーク素材６２を加工する場合の基本的な加工工程を示し、図９（ａ）は模式平面図を、図９（ｂ）は図９（ａ）における矢視Ａ図を示す。尚、図９中において矢印に沿えて示した数字は、加工順序を示す。【００３２】  先ずステップ１でワーク装着ユニットの上部を回転させ、ワーク固定軸に固定したワーク６２を左回転方向に所定角度だけ回動しセットする。続いてステップ２でワーク搬送ユニットを移動してワーク６２を砥石５０の前面迄移動する。ステップ３では砥石搬送ユニットを送り込み砥石端面をワークに当てる。ステップ４でワーク搬送ユニットをＸ方向に振ると同時にワーク装着ユニットのワーク固定軸を回動させながらワーク素材６２を研磨する。その後ステップ５で砥石５０を待機位置まで引上げる。３個の砥石ユニットに、それぞれ粗砥石、中砥石、仕上砥石を装着した研磨装置を用いて、図８に示したワーク素材６２を研磨する場合の加工工程はワーク素材６１で既に説明した組合せと同等であり説明を省略する。【００３３】  本発明の研磨装置を用いれば三次元的に非対称な形状のワークの複数砥石研磨も可能になる。また本発明の説明は砥石ユニット数が３個の場合を例にして行ったが、装置が有する砥石ユニットは３個に限定するものではない。加工するワークに応じて２個で済む場合もあるし、ワークによっては４個以上必要な場合もある。その状況に応じて設置個数を調整すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】  本発明の研磨装置は種々の形状の刃物類の刃付加工や再生に利用可能である。特に刃物類加工の為の自動化装置として用いた場合には一段とその効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の研磨装置の平面図である。
【図２】図１の矢視Ａ図である。
【図３】図１の矢視Ｂ図である。
【図４】本発明の研磨装置の一部を成すワーク装着ユニットであり、図４（ａ）は平面図を、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡＡ断面図を示す。
【図５】本発明の研磨装置で加工可能なワーク形状を示し、図５（ａ）はワーク素材の斜視図、図５（ｂ）は加工後のワーク斜視図、図５（ｃ）は図５（ｂ）における矢視Ｂ、図５（ｄ）は図５（ｂ）における矢視Ａ図である。
【図６】本発明の研磨装置で図５（ａ）に示したワーク素材を加工する場合の基本的な加工工程の説明図である。図６（ａ）は模式平面図を、図６（ｂ）は図６（ａ）での矢視Ａ図を示す。
【図７】本発明の研磨装置で図５に示したワーク素材を用いた場合の加工工程図である。
【図８】本発明の研磨装置で加工できる別のワーク形状を示し、図８（ａ）はワーク素材の斜視図、図８（ｂ）は加工後のワーク斜視図、図８（ｃ）は図８（ｂ）における矢視Ｂ、図８（ｄ）は図８（ｂ）における矢視Ａ図である。
【図９】本発明の研磨装置で図８（ａ）に示したワーク素材を加工する場合の基本的な加工工程を示し、図９（ａ）は模式平面図を、図９（ｂ）は図９（ａ）での矢視Ａ図である。
【図１０】背景技術における研磨装置の平面模式図である。
【図１１】背景技術における研磨装置を用いた加工工程図である。
【符号の説明】
【００３６】５０、５１、５２  砥石６０、６１、６２  ワーク２００  研磨装置２１０  砥石ユニット２２０  砥石搬送ユニット２４０  砥石駆動ユニット２６０  ワークユニット２７０  ワーク搬送ユニット２８０  ワーク装着ユニット２８４  ワーク固定軸２９０  砥石ドレッサー 
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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