JPH0440151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高速遊星旋回バレル研磨機または
回転バレル研磨機のどちらにも使用でき、しかも
いずれの場合にも３段作用バレルとして作用する
バレル研磨装置に関する。

従来高速遊星旋回バレル研磨は加工能率の高い
ことで多用されているが、バレル槽内に装入され
る研磨材等により加工された工作物の表面アラサ
には限界があつて一定アラサに達すると、それ以
上の表面精度の向上は望めない。一方回転バレル
研磨は加工能率は低いが加工された工作物の表面
アラサが非常に向上することが特徴となつてい
る。

従つて粗仕上及び光沢仕上の２工程を要する場
合は、高速遊星旋回バレル研磨で粗仕上を行い、
次いで研磨材を光沢用に交換して光沢仕上を行う
か、もしくは高速遊星旋回バレル研磨で粗仕上を
行つた後、内容物を回転バレル槽へ入れ替えて、
別機の回転バレル研磨を行うようにしているので
内容物の入れ替えに時間がかかる上に多大の労力
を要する。また高速遊星旋回バレル研磨機と回転
バレル研磨機とを使用すると表面アラサは向上す
るが設置面積が大きくなる上に高価となる欠点が
あつた。

然るにこの発明によれば、バレル槽を自転させ
ると共に公転できるように（即ち遊星旋回運動を
行うことができるように）ターレツトに取り付
け、かつバレル槽をターレツト固定のままその軸
の周りに自転できるようにしたので、１台の装置
で必要に応じて高速遊星旋回バレル研磨法と回転
バレル研磨法とを使い分ける事ができるばかりで
なく、必要に応じていずれの場合にも３段作用を
するようにバレルの形状を選ぶことができる。

また工作物と研磨材と要すれば水、コンパウン
ドを装入したバレル槽を自転および公転すべくタ
ーレツトを高速遊星旋回させて工作物を粗仕上し
た後、ターレツトを停止し、引き続いてバレル槽
を自転させて工作物を同一研磨材で光沢仕上を行
うことができる。またこの方法とは反対に回転バ
レル研磨法による研磨加工を行つた後に、引き続
いて同一研磨材で高速遊星旋回バレル研磨法によ
る研磨加工を行うこともできる。この様に内容物
（以下マスと称する）の入れ替えを行うことなく
性質の異なる２工程の研磨加工が引き続いて出来
る。更にこの発明はバレル軸の先端にテーパー状
の切欠きを設け、駆動装置を有する歯車筐を昇降
自在に設置し、前記歯車筐内に駆動力を大小の傘
歯車によつて伝達する回転軸を、前記歯車筐より
突出させ、該回転軸の先端テーパー部と前記バレ
ル軸の切欠きとを係合させる様にしたので、バレ
ル槽の定位置と停止位置に多少のずれがあつても
確実に係合出来、駆動装置を損傷するおそれがな
く極めて堅牢で安全性が高いなど、前記従来の欠
点を尽く解決し、理想的なバレル研磨装置を得る
ことに成功したものである。

次にこの発明の詳細を添付の図によつて説明す
る。第１図はこの発明の実施装置の一部を切断し
た正面図、第２図は第１図中Ｂ−Ｂ矢視の断面
図、第３図は第１図中Ａ−Ａ断面拡大図、第４図
はバレル軸と歯車筐の回転軸との係合が解かれた
時の正面図、第５図はバレル槽の正面図、第６図
はバレル槽の側面図である。即ち筐体１は鉄板で
構成した中空の箱であつて、その天井１ａの中央
部へ複数のタイミングプーリー、又はスプロケツ
ト４が固着されたボス３を縦に回転自在に設置
し、該ボス３内へターレツトの軸２を回転自在に
嵌挿し、該ターレツトの軸２の下端に円盤状のタ
ーレツト５を固着する。前記ターレツト５の上面
周縁部にターレツトの軸２を中心とする同一円周
上へ複数個の軸受６，６ａを等間隔、かつ前記タ
ーレツトの軸２と平行に取付け（この実施例では
軸受２個の場合を示したが、通常４個が最適であ
る。）、前記軸受６，６ａに支持軸７を回転自在に
嵌挿する。前記支持軸７には下端には支持枠８が
取り付けられ、該支持枠８にバレル槽９の軸１０
が前記ターレツト５と平行に回転可能に軸承さ
れ、前記バレル槽９のバレル軸１０の先端のター
レツト５の中心側にはテーパー状の切欠き２１が
設けられている。前記バレル槽９の形状は第１
図、第２図、第５図および第６図に示すように、
バレル軸１０に固定した面３８ａ，３８ｂをバレ
ル軸１０に垂直な正方形とし、かつこの軸に平行
で前記３８ａ，３８ｂと互いに直角な同一大きさ
の正方形の面３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，
３９ｅ，３９ｆ，３９ｇ，３９ｈを有するように
することが望ましい。このようにすれば、図に示
すようにバレル槽の平面図、立面図、側面図、と
もに同一形状となり、回転バレルの場合（バレル
軸１０を回転軸とする回転）にも高速遊星旋回バ
レルの場合（公転軸をターレツト軸２、自転軸を
支持軸７とする遊星旋回）にも図に示す斜面が適
正な攪拌作用を行うので、いわゆる３段作用バレ
ルとなり、研磨能率を一層向上する作用がある。
図中１２はバレル槽９の蓋である。前記支持軸７
の上端にはタイミングプーリー又はスプロケツト
１３が固定され、該タイミングプーリー又はスプ
ロケツト１３はタイミングベルト又はチエーン２
７により前記タイミングプーリー又はスプロケツ
ト４と連動される。また前記ボス３の最上部に固
着されたタイミングプーリー又はスプロケツト４
はタイミングベルト又はチエーン２８、減速機２
９を介してモーター３０により連動される（第１
図）。また前記ターレツト５は筐体１の一側に設
置したブレーキ付き可変速モーター１４のプーリ
ー１５と、前記ターレツト５の周壁溝とに装着し
たベルト１６を介して回転される。一方筐体１の
底部に立設したハウジング１８内へ小傘歯車１
１、大傘歯車２５及び可変速モーター２３を収容
するＴ字状の歯車筐１７が昇降自在に嵌挿されて
いる。前記ハウジング１８内の下部内側には流体
圧シリンダー２６が縦に固着され、該流体圧シリ
ンダー２６より突出したピストンロツド２４の先
端を前記歯車筐１７の底部に固着している。前記
歯車筐１７内の下方には可変速モーター２３が垂
直方向に取付けられ、該可変速モーター２３の軸
に連結された回転軸２０の上端には大傘歯車２５
が固定され、該大傘歯車２５はこれと直角の方向
より臨まされた小傘歯車１１と噛合つている。前
記小傘歯車１１には回転軸１９の一端が水平方向
に固定され、前記歯車筐１７より外部に突出して
いる。前記回転軸１９の他端にはフレキシブルジ
ヨイント３７を介してテーパー部２２が連結され
ている。該テーパー部２２は第３図に示す様に前
記バレル軸１０の切欠き２１と係合できる。第１
図中３１はソレノイド３６によりバレル軸１０の
穴部に係止するノツク、３２，３３は近接スイツ
チ、３４，３５はドツグである。

尚、前記タイミングプーリー又はスプロケツト
４，１３及びタイミングベルト又はチエーン２７
による駆動に代えてすべり及びたるみのない歯車
により駆動することもできる。又、前記実施例に
おいては、筐体１によつて機体を構成したが、通
常の枠状機体の外周にカバーとしの筐体を設ける
こともできる。

以上の構造に従つてこの発明の動作を以下に説
明する。この発明の装置は、高速遊星旋回バレル
研磨のみ、回転バレル研磨のみ、高速旋回バレル
研磨より連続した回転バレル研磨又は回転バレル
研磨より連続した高速遊星旋回バレル研磨等、
数々の種々の研磨法が行えるが、ここでのこの発
明を最も理解しやすい高速旋回バレル研磨より連
続した回転バレル研磨について述べるものとす
る。

バレル槽９内へ所定量の工作物と研磨材、要す
れば水及びコンパウンドを加え蓋１２を取り付け
密閉する。全てのバレル槽９の準備が完了したな
らブレーキ付き可変速モーター１４を始動する。
この際、前記歯車筐１７は第４図に示す様に下降
しておりテーパー部２２と切欠き２１との係合は
解かれているものとする。前記モーター１４の始
動によりターレツト５は第２図に示すように矢示
ａの方向に回転し、バレル槽９はターレツトの軸
２のまわりに旋回され、支持軸７はタイミングベ
ルト又はチエーン２７により同図中矢示ｂの方向
へ回転される。このバレル槽９の公転数Ｎと自転
数ｎの比ｎ／Ｎはモーター３０の回転数を調整す
る事により適宜選択する事が出来るが、モーター
３０の回転を停止してｎ／Ｎを−１に選択するの
が最適である。又、この場合のバレル槽９の旋回
数はバレル槽の公転旋回半径をＲ（ｍ）とした時
に毎分60〜200／√2回転、最適には毎分100〜
160／√2回転を選択すると、良好な結果が得ら
れる。バレル槽９は前記ターレツトの軸２のまわ
りを公転すると共に支持軸７で自転するのでバレ
ル槽９内のマスは遠心流動し、工作物は高速遊星
旋回バレル研磨が行われる。

この発明の装置は第１図、第２図に示すように
バレル槽が水平方向に旋回されるようにすると始
動と同時にマスはバレル槽内壁旋回外周寄りに徐
徐に立ち上るので垂直旋回のものと比べ始動時及
び停止時の衝撃がより少ない利点を有するが、タ
ーレツト５が垂直即ちバレル槽９が垂直方向で回
転させることもできる。第１工程が終了したなら
ブレーキ付き可変速モーター１４を停止する。こ
の停止は近接スイツチ３３がターレツト５上のド
ツグ３５を検知してテーパー部２２と切欠き２１
が係合できる位置に停止する。定位置に停止でき
たら流体圧シリンダー２６のピストン側に圧力流
体を導入しピストンロツド２４を押し出して歯車
筐１７を上昇させ、回転軸１９のテーパー部２２
とバレル軸１０のテーパー状の切欠き２１とを係
合させる。この際、多少のずれがあつても互いが
テーパー状であり、フレキシブルジヨイント３７
によつて連結されているので確実に係合できる。
次にソレノイド３６を作動してバレル軸１０を固
定していたノツク３１を解放する。次に可変速モ
ーター２３を始動し、回転軸２０及び前記大傘歯
車２５を回転させる。この回転により前記大傘歯
車２５と噛合する前記小傘歯車１１及びバレル軸
１０が第１図中矢示ｃのように回転し、前記バレ
ル槽９は垂直方向に回転して工作物は通常の回転
バレル研磨が行われる。このバレルの回転数はバ
レル槽の内接円半径をｒ（ｍ）とした時に毎分15
〜30／√2回転、最適には毎分18〜25／√2回転
を選択すると良好な結果が得られる。第２工程が
終了したなら前記可変速モーター２３を停止し、
バレル槽９の蓋１２を取りはずし、バレル槽９を
回転してマスを振動選別機（図示していない）上
へ排出し選別し、バレル槽９を近接スイツチ３２
及びドツグ３４により定位置に停止して１サイク
ルが終了する。

尚、前述の実施例では複数個のバレル槽９をモ
ーター２３の一駆動のみで回転するようにした
が、複数個のバレル槽の夫々に対応するモーター
を歯車筐内に夫々設置しても良い。また前述の可
変速モーターに変えてインバーター付きモーター
を使用しても良いことは明白である。更に、前述
の実施例ではターレツト軸を筐体の天井に設け、
バレル槽を吊着する様にしたが、ターレツト軸を
筐体の底部に設置し、バレル槽を支持枠上に塔載
する状態、即ち第１図を上下反対にした状態にし
ても良い。この様にすると支持軸を嵌挿する軸受
の耐久性が良い。

次に前記実施例においては、バレル軸１０の切
欠きと、回転軸１９端のテーパー部２２とによつ
て係脱機構を構成したが、この具体的構造に限定
されるものではない。例えば切欠きとテーパー部
を逆にすることもできるし、他の公知の連結手段
をとることもできる。要は連結による回転力の伝
達と位置的規制ができればよいことになる。また
バレル槽の形状は第５図、第６図に示す形状の外
に球形等が使用出来る。

以上述べたようにこの発明は、高速遊星旋回バ
レル研磨機または回転バレル研磨機のどちらにも
使用できるのみならず、いずれのときも３段作用
バレルとなるように構成することができ、１台の
機械で多種多様の研磨が行える。またターレツト
を水平にして旋回すると高速遊星旋回バレル研磨
においてバレル槽は水平旋回されるので、工作物
の打痕、カケ、ワレがない等の利点を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の一部断面した正面
図、第２図は同じく第１図中Ｂ−Ｂ矢視における
断面図、第３図は同じくバレル軸の係合状態を示
す第１図中Ａ−Ａ断面拡大図、第４図は同じくバ
レル軸と歯車筐の回転軸との係合が解かれた時の
一部断面した正面図、第５図は同じくバレル槽の
拡大正面図、第６図は同じく拡大側面図である。 １…筐体、１ａ…天井、２…ターレツトの軸、
３…ボス、４…タイミングプーリー又はスプロケ
ツト、５…ターレツト、６，６ａ…軸受、７…支
持軸、８…支持枠、９…バレル槽、１０…バレル
軸、１１…小傘歯車、１２…蓋、１３…タイミン
グプーリー又はスプロケツト、１４…ブレーキ付
き可変速モーター、１５…プーリー、１６…ベル
ト、１７…歯車筐、１８…ハウジング、１９…回
転軸、２０…回転軸、２１…切欠き、２２…テー
パー、２３…可変速モーター、２４…ピストンロ
ツド、２５…大傘歯車、２６…流体圧シリンダ
ー、２７…タイミングベルト又はチエーン、２８
…タイミングベルト又はチエーン、２９…減速
機、３０…モーター、３１…ノツク、３２，３３
…近接スイツチ、３４，３５…ドツグ、３６…ソ
レノイド、３７…フレキシブルジヨイント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機体へターレツトの軸を回転可能に架設し、
   該ターレツトの周縁の同一円周上へ支持軸をター
   レツトの軸と平行に回転自在に取付け、前記支持
   軸へ支持枠を固着し、前記支持枠にバレル軸をタ
   ーレツト面と平行に、かつ回転可能に架設し、前
   記バレル軸にバレル槽を取付け、前記バレル軸の
   内端と、機体へ昇降自在に取付けた歯車筐内より
   突出した回転軸の先端とを係脱自在機構に構成
   し、前記ターレツトの軸を駆動装置と連結したこ
   とを特徴とするバレル研磨装置 ２ 歯車筐は駆動装置に連結された大傘歯車と該
   大傘歯車と噛合う小傘歯車と該小傘歯車に固着さ
   れ外部に突出する回転軸とで構成されたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のバレル研磨
   装置 ３ ターレツトの架設は水平であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のバレル研磨装置 ４ バレル槽の形状はバレル軸に固定した面をバ
   レル軸に垂直な正方形とし、かつ前記バレル軸に
   平行で前記正方形の面と互いに直角な同一大きさ
   の正方形面を設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のバレル研磨装置 ５ バレル軸と回転軸の係脱機構は、バレル軸端
   のテーパー状切欠きに回転軸の先端テーパー部が
   出入できるようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のバレル研磨装置。