(57)【要約】【課題】大型のワークなどにおいてワーク自体の移動が困難な場合でも、砥粒の加速装置を移動させてワークに近い位置で砥粒を噴射させることができる制御装置を開示する。【解決手段】研磨あるいは研削用の砥粒を羽根車の回転によってその接線方向に噴射させる加速装置と、この加速装置に対して砥粒を供給するための砥粒供給部とを備え、加速装置は、ＸＹＺ軸方向に移動自在な構成を備えた。Ｘ軸方向の移動は加速装置の吊下部をＸ軸方向に直線移動し、Ｙ軸方向の移動はＸ軸方向の移動部を含んでＸ軸方向と直交する方向に直線移動する。加速装置の吊下部はＺ軸方向の移動のために伸縮自在であって、加速装置に対する連結部は回動自在である。加速装置の吊下部はＺ軸方向の移動のために伸縮自在であり、かつＺ軸を中心に回転自在である。砥粒供給部は内外一対の管状であって、加速装置に対する接続部は回動自在とする。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨あるいは研削用の砥粒を羽根車の回転によってその接線方向に噴射させる加速装置と、この加速装置に対して砥粒を供給するための砥粒供給部とを備え、前記加速装置は、ＸＹＺ軸方向に移動自在な構成を備えたことを特徴とする砥粒噴射装置の制御装置。
【請求項２】
Ｘ軸方向の移動は、加速装置の吊下部をＸ軸方向に直線移動し、Ｙ軸方向の移動は前記Ｘ軸方向の移動部を含んでＸ軸方向と直交する方向に直線移動するものである請求項１記載の砥粒噴射装置の制御装置。
【請求項３】
加速装置の吊下部はＺ軸方向の移動のために伸縮自在であって、加速装置に対する連結部は回動自在である請求項１または２記載の砥粒噴射装置の制御装置。
【請求項４】
加速装置の吊下部はＺ軸方向の移動のために伸縮自在であり、かつＺ軸を中心に回転自在である請求項１または２記載の砥粒噴射装置の制御装置。
【請求項５】
砥粒供給部は内外一対の管状であって、加速装置に対する接続部は回動自在である請求項１〜３のいずれか記載の砥粒噴射装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークの表面仕上げ等に用いる砥粒の噴射装置に属し、砥粒を噴射するための加速装置を自在に移動できる制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この発明に関連する砥粒の噴射装置としては、特許文献１に開示された羽根車を利用したものが出願人の技術として公知である。この特許文献１には、砥粒の加速装置から末端の噴射ノズルにフレキシブルな延長チューブを接続した構成が開示されており、該構成によれば延長チューブの長さに応じた任意の場所で、且つ、その可撓性に応じた任意の角度で作業を行うことができるとされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３１４４６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術では、延長チューブの全てをフレキシブルチューブにより構成しているため、該チューブを湾曲すれば、その部分で砥粒が減速されるといった課題があった。特に、該チューブを大きく湾曲したときには、減速率も高まり、研削能力が低下する。
【０００５】
特に、研磨対象であるワークが大型であったり噴射装置の近傍に移動させることが困難なものである場合には、砥粒の加速装置から砥粒の搬送路などを利用してワークまで砥粒の噴射ノズルを導かなければならないが、その場合には加速装置からの距離が遠くなり、砥粒に対して十分なエネルギーを与えることができないという課題を有している。
【０００６】
本発明は上述した課題に鑑みなされたもので、大型のワークなどにおいてワーク自体の移動が困難な場合でも、砥粒の加速装置を移動させてワークに近い位置で砥粒を噴射させることができる制御装置を開示することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明では、研磨あるいは研削用の砥粒を羽根車の回転によってその接線方向に噴射させる加速装置と、この加速装置に対して砥粒を供給するための砥粒供給部とを備え、前記加速装置は、ＸＹＺ軸方向に移動自在な構成を備えた砥粒噴射装置の制御装置を開示した。加速装置はＸＹＺ軸制御によって所望の位置まで移動できるので、噴射した砥粒をチューブによって延長する必要がなく、噴射エネルギーを効率よく研磨に利用することができる。
【０００８】
また、Ｘ軸方向の移動を加速装置の吊下部をＸ軸方向に直線移動とし、Ｙ軸方向の移動を前記Ｘ軸方向の移動部を含んでＸ軸方向と直交する方向に直線移動とする手段を採用した。この手段を用いることによって、全体を先ずＹ軸方向に移動させ、続いてＸ軸方向に移動することにより、精密な移動制御となる。
【０００９】
さらに、加速装置の吊下部をＺ軸方向の移動のために伸縮自在として、さらに加速装置に対する連結部を回動自在とする手段を用いた。あるいは、吊下部を伸縮自在とするとともに、回転自在とする手段も選択的に採用した。この手段では吊下部は加速装置がどのような位置に移動しても強制的にスライドさせることによって伸縮の調整を行い、上下方向、すなわちＺ軸方向の移動制御を行う。また、Ｚ軸を中心に回動自在であるから、加速装置を回転させることができ、ワークに対して正確な方向から砥粒を噴射する。同様に、砥粒供給部を内外一対の管状として、加速装置に対する接続部を回動自在とする手段も採用しており、伸縮の調整とともに加速装置の回転を容易にする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１および図２は、本発明装置の加速装置の要部を示したもので、この構造は発明者が既に開示した記述の文献において公知である。図中、１は加速装置の全体、２ａ・２ｂは２枚の円板であり、板状の羽根２ｃを複数枚挟持し、羽根２ｃ間の周面を開放した構造の羽根車３と、その周面の一部を閉塞するように羽根車３に巻き掛けたベルト４によって構成している。羽根２ｃは回転方向に前傾して設けられる。そして、一方の円板２ａ側に設けた駆動軸２ｄによって羽根車３を回転させ、他方の円板２ｂ側に設けられた砥粒の投入口２ｅに対して供給管５を介して砥粒を供給する。なお、ベルト４は適正なテンションをかけるために複数のプーリー６に架け渡されている。図３は羽根車３の内部構造を示した一部切除斜視図である。
【００１１】
駆動軸２ｄを駆動することによって羽根車３を回転させているときに投入口２ｅから砥粒を投入すれば、砥粒は羽根２ｃによって回転方向にエネルギーを与えられるとともに、遠心力によって外周方向に拡開される。そして、ベルト４を外れた位置において砥粒の集合体は羽根車３の接線方向に向かって噴射されることになる。なお、羽根車３の駆動については上記実施形態では駆動軸２ｄを回転駆動させることを想定したが、別の例として複数のプーリー６の１つを駆動プーリーとすることも可能である。
【００１２】
ところで、上記構成の加速装置が単体で存在する場合には、接線方向に噴射された砥粒をチューブなどによって誘導し、チューブ先端に設けられたノズルからワークに向かって射出することになる。しかしながら、単体の上記装置はワークを手やマニュピュレータによって操作することを想定したものであって、重量物で操作しにくいワークの場合には前述したようにチューブを長距離延長することは好ましくない。そこで、次に開示するような加速装置の制御装置を適用する。
【００１３】
図４は、本発明に適用する制御装置の一例を示したものであって、１０は加速装置が内部に収容された加速部であり、砥粒は矢印Ａ方向に噴射されるように羽根車が設けられている。１１ａ・１１ｂは砥粒の供給管であって、加速部１０のハウジング１０ａに回動自在に取り付けられた外管１１ａに対して先端部に砥粒の供給ホッパ１２が設けられた内管１１ｂをスライド自在に挿通している。供給管１１およびホッパ１２によって砥粒供給部を構成している。ハウジング１０ａに対して外管１１ａを回動自在に取り付ける構成は、一例として図５に示すように外管１１ａの一部周囲に設けたボール１３をハウジング１０ａに設けた座１４が確保するようなボールジョイント構造を採用する。ただし、外管１１ａがジョイント部を支点として回動できるという条件を満たすのであれば、特に図５の構造に限定する必要はない。また、外管１１ａと内管１１ｂの関係は、砥粒がスムーズに供給されるためには現状が好ましいが、逆にしても本発明の基本的な構造には影響を与えない。
【００１４】
次に、ハウジング１０ａを平面方向に移動させる構成について説明する。図４において、２０は平面Ｈ形状の可動面であり、全体は別途設けられるギアモータなどによって矢印Ｙ方向に直線的な移動を行う。Ｈ形状の可動面２０のウェブ２０ａにはたとえばリニアギアモータやステップモータなどによってウェブに沿って平行移動できるＸ軸移動部２１が設けられている。そして、Ｘ軸移動部２１から下方に向かって加速装置の吊下部として機能する連結筒２２が設けられており、連結筒２２の先端は加速部１０のハウジング１０ａに回動自在に接続されている。連結筒２２は外筒２２ａにスライド自在に内筒２２ｂが挿通され、これらの関係はギアモータやステップモータなどによって強制的に伸縮自在に制御することができる。外筒２２ａのハウジング１０ａに対する接続構造は、図５に示したと同様であるが、やはりこれに限定する必要はない。また、吊下部は図示したような連結筒２２である必要はなく、伸縮を自在に制御することができ、かつ強度を保証することができる構成であれば、たとえばベローズを採用することもある。このような構成によって、Ｙ軸制御およびＸ軸制御、さらにＺ軸制御が行われるので、Ｙ軸の移動範囲を最大として加速部１０を上下左右に移動することが可能となる。なお、供給管１１および連結筒２２の内外でスライド自在とし、かつ外管１１ａおよび外筒２２ａを回動自在にハウジング１０ａに設けているので、加速部１０がＸＹ平面のどの位置においてもこれらの干渉は確実に防止することができる。なお、可動面２０の構成はＨ形状としているが、全体をＹ軸方向に移動でき、かつＸ軸移動部をＸ軸方向に移動できるのであればＴ形状であってもＬ形状であっても、その他の平面形状であってもよい。必要なことは、加速部１０をＸＹ平面の任意の位置まで移動できることであり、これを満足できる可動面は全て本発明に含まれる。
【００１５】
なお、加速部１０のＸＹ軸に対する移動について、上記実施形態ではモータ駆動によって行うこととしているが、可動面２０をベアリングを介してレール上に載置し、かつＸ軸移動部２１もウェブ２０ａにレールを設けてベアリングを介して載置するようにすれば、手動制御も可能である。
【００１６】
図６および図７は、加速装置を適切な方向に制御する場合の動作例を示したものである。前述のように、加速部１０が収容されたハウジング１０ａは吊下部によって吊下されており、それぞれの連結部はあたかもユニバーサルジョイントのような動作をすることになるので、図６の状態から手動によって図７の状態に回転させることは容易である。なお、吊下部は伸縮のみでなく回転も強制的に制御するようにすれば、手動ではなく電動によって加速部１０を回転させることができる。その場合には、吊下部とハウジング１０ａの連結部はユニバーサルジョイントとする必要はない。
【００１７】
上記構造を利用して研磨あるいは研削を行う場合には、砥粒が飛び散らないように装置全体を遮蔽するか、ワークが非常に大きい場合にはワークに砥粒を衝突させている付近に吸引装置を設置する。砥粒の供給については、ホッパ１２から自由落下によって行うことが一般的であるが、加速装置まで真空吸引によって導入する手段を採用してもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば砥粒の加速装置をＸＹＸ平面の所望する位置に容易に移動することができるので、大型のワークに対する作業性も非常に良くなるとともに、砥粒の噴射をワークの近くで行うことができるので、加速装置によって砥粒に与えられたエネルギーを損失することなく研磨あるいは研削が可能となる。また、加速装置は移動面に対して回動自在に設けられることになるので、ワークに対して適切な方向から砥粒を噴射することができ、作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に適用する加速装置の一例を示した平面図
【図２】同、要部断面図
【図３】同、羽根車の一部切除斜視図
【図４】本発明の制御装置の一例を示す斜視図
【図５】供給管のハウジングに対する接続構成を示す概略断面図
【図６】加速装置の概略図
【図７】同、加速装置の概略図であって、図６に角度を与えた図
【符号の説明】
１  加速装置
３  羽根車
４  ベルト
５  供給管
６  プーリー
１０  加速部
１０ａ  ハウジング
１１ａ  供給管の外管
１１ｂ  供給管の内管
１２  ホッパ
【図１】
2005001035.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005001035.tif 000006
【図５】
2005001035.tif 000007
【図６】
2005001035.tif 000008
【図７】
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