JPH04283067A - 研磨工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エアーを駆動源として
研磨加工を行なう研磨工具に関するものであり、特に、
研磨工具と研磨工具保持装置との接合及び離脱が容易に
でき、ロボット等による自動研磨装置に利用が可能な研
磨工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の研磨工具の使用例を示す斜
視図である。

【０００３】図において、１は金型等の被研磨体、２は
被研磨体１を研磨する砥石、６はエアーによって振動す
る振動工具、２３は被研磨体１を研磨作業のし易い位置
に固定するテーブルである。

【０００４】従来の研磨工具は上記のように構成されて
おり、作業者が振動工具６を直接手で持って研磨作業を
行なっていた。

【０００５】この振動工具６の駆動源はエアーであり、
通常、工場エアー圧１．０〜７．０［Ｋｇ／ｃｍ２　］
のエアーが振動工具６内のシリンダー（図示せず）に供
給され、シリンダーの往復回数は最高３７００［回／ｍ
ｉｎ．］、ストローク９［ｍｍ］で振動する。このとき
のエアー消費量は０．２４［ｍ２　／ｍｉｎ．］である
。そして、この振動工具６の先端部に設置された砥石２
も高速で振動する。

【０００６】この振動状態にある砥石２を被研磨体１に
押圧して、被研磨体１の面取り或いはバリ取り等の各種
の研磨加工を行なう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の研
磨工具では、作業者が手で持って研磨作業を行なうもの
であった。

【０００８】したがって、このような人間による手作業
では、研磨加工の精度及び品質の安定、或いは作業効率
の向上の点で無理があった。

【０００９】このため、機械による自動化が要求され、
各種の自動研磨装置が開発された。そして、同時に研磨
加工技術も向上した。また、それに伴って各種の研磨工
具着脱装置も開発された。例えば、特願昭６２−３１０
０３５号等に記載の研磨工具着脱装置が案出された。

【００１０】しかし、従来の手作業による研磨作業では
、作業者が手で砥石２を被研磨体１に押圧することによ
り、砥石２と被研磨体１との密着状態を維持できたが、
研磨工具着脱装置を利用した自動研磨装置においては、
工具の位置決め精度や、被研磨体１の形状によっては、
必ずしも砥石２と被研磨体１との密着状態を維持できな
かった。即ち、砥石２の先端部が被研磨体１に密着して
いても、砥石２の後端部が被研磨体１から浮いている等
の現象が起きていた。

【００１１】そこで、この発明は砥石と被研磨体との密
着状態が適正に維持でき、ロボットの可動腕等の保持装
置への研磨工具の着脱動作が自動で、簡単に行なえる研
磨工具の提供を課題とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明においては、被研
磨体を研磨する砥石と、前記砥石の保持部が回動可能な
状態で装着され、エアーを駆動源として所定の振動動作
を行なう振動工具と、前記振動工具の端部近傍に配設さ
れ、側面部全周に設けた断面略Ｖ字状の環状溝部と上面
中央部に設けたエアー接続口とを有し、研磨工具保持装
置との着脱が可能な接続金具と、前記接続金具のエアー
接続口から継手を通して前記振動工具にエアーを供給す
るチューブとを具備するものである。

【００１３】

【作用】この発明の研磨工具においては、エアーを駆動
源として所定の振動動作を行なう振動工具に被研磨体を
研磨する砥石の保持部が回動可能な状態で装着されてい
るから、被研磨体の形状及び体勢に追従して砥石及び保
持部が回動し、砥石と被研磨体との密着状態が適正に維
持できるとともに、前記振動工具の端部近傍に、側面部
全周に設けた断面略Ｖ字状の環状溝部と上面中央部に設
けたエアー接続口とを有し、研磨工具保持装置との着脱
が可能な接続金具が配設され、前記接続金具のエアー接
続口から継手を通して前記振動工具にチューブによって
エアーが供給されるので、ロボットの可動腕等の研磨工
具保持装置への着脱動作が自動で、簡単に行なえる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の各実施例について説明をする
。

【００１５】〈第一実施例〉図１はこの発明の第一実施
例である研磨工具を示す正面図、図２は図１の研磨工具
を示す一部断面を含む側面図、図３は図２の研磨工具の
Ａ−Ａ断面を示す断面図である。図中、上記従来例と同
一符号及び記号は上記従来例の構成部分と同一または相
当する構成部分を示す。

【００１６】図において、３は砥石２の保持部であるホ
ルダ、４はホルダ３に形成された軸受であり、この軸受
４を中心にしてホルダ３は矢印方向に回動する。５は振
動工具６に装着された軸であり、振動工具６からの振動
エネルギーにより上下に振動する。なお、振動工具６は
エアーを駆動源として所定の振動動作を行なう。このよ
うに、ホルダ３は軸受４を介して振動工具６の軸５に回
動可能な状態で装着されている。したがって、被研磨体
１の形状及び体勢に追従して砥石２及びホルダ３が一体
となって回動するので、砥石２が被研磨体１の研磨面に
面接触状態で密着する。

【００１７】７は振動工具６が固定されている工具取付
板、８は工具取付板７の上端部に位置するフランジ、９
は研磨工具保持装置（図示せず）との着脱が可能な接続
金具である。この接続金具９は振動工具６の端部近傍に
位置するフランジ８に垂設されており、側面部全周には
断面略Ｖ字状の環状溝部９ａが設けられている。１０は
接続金具９の上面中央部に設けられたエアー接続口であ
る。したがって、研磨工具保持装置（図示せず）に接続
金具が接続されると、このエアー接続口１０からエアー
が供給され、研磨加工が行なわれる。なお、研磨工具保
持装置のホールド機構（図示せず）は特願昭６２−３１
００３５号にも開示されているので、ここでは説明を省
略する。

【００１８】１１は接続金具９のエアー接続口１０に接
続すべく配設された継手であり、ロボット側の研磨工具
保持装置のホールド機構で接続金具９を掴むことにより
、１２のチューブを介して、エアーが振動工具６に供給
される。このエアーを駆動源として振動工具６のシリン
ダー（図示せず）は従来例で述べたように上下に振動す
る。

【００１９】１３は工具取付板７にフランジ８を固定し
ているボルトであり、１４のボルトと１５の押え金具に
より、振動工具６を工具取付板７に固定している。

【００２０】このように、本実施例の研磨工具は、被研
磨体１を研磨する砥石２と、前記砥石２を保持するホル
ダ３が回動可能な状態で装着され、エアーを駆動源とし
て所定の振動動作を行なう振動工具６と、前記振動工具
６の端部近傍に垂設され、側面部全周に設けた断面略Ｖ
字状の環状溝部と上面中央部に設けたエアー接続口１０
とを有し、研磨工具保持装置との着脱が可能な接続金具
９と、前記接続金具９のエアー接続口１０から継手１１
を通して前記振動工具６にエアーを供給するチューブ１
２とを備えている。

【００２１】即ち、本実施例では、エアーを駆動源とし
て所定の振動動作を行なう振動工具６に被研磨体１を研
磨する砥石２を保持するホルダ３が回動可能な状態で装
着されているので、被研磨体１の形状及び体勢に追従し
て砥石２及びホルダ３が一体となって回動し、従来のよ
うに砥石２の先端部が被研磨体１に密着していても、砥
石２の後端部が被研磨体１から浮き上る等の現象が起き
ず、砥石２と被研磨体１との面接触による密着状態が維
持できる。また、前記振動工具６の端部近傍に、側面部
全周に設けた断面略Ｖ字状の環状溝部と上面中央部に設
けたエアー接続口１０とを有し、研磨工具保持装置との
着脱が可能な接続金具９が垂設され、前記接続金具９の
エアー接続口１０から継手１１を通して前記振動工具６
にチューブ１２によってエアーが供給されるので、ロボ
ットの可動腕等の研磨工具保持装置（図示せず）への着
脱動作が自動で、簡単に行なえる。

【００２２】〈第二実施例〉図４の（ａ）はこの発明の
第二実施例である研磨工具の砥石及びホルダ部を示す正
面図、（ｂ）は同じく研磨工具の砥石及びホルダ部を示
す側面図、（ｃ）は同じく研磨工具の砥石及びホルダ部
を示す底面図である。図中、上記従来例及び実施例と同
一符号及び記号は上記従来例及び実施例の構成部分と同
一または相当する構成部分を示す。

【００２３】図において、１６は磁石、１７は絶縁体で
あり、この絶縁体１７は磁性体からなるホルダ３と砥石
２との中央部に位置する。１８は磁性体であり、この磁
性体１８を介して四角形の砥石２が複数装着されている
。なお、この複数の砥石２の研磨面は同一の平面を構成
している。１９は絶縁体１７の回りに形成される磁路で
あり、この磁路１９は磁石１６により被研磨体１、砥石
２、磁性体１８、ホルダ３の中を流れる磁界で形成され
る。

【００２４】したがって、本実施例のような構成の砥石
２及びホルダ３部を、被研磨体１を研磨する砥石２と、
前記砥石２を保持するホルダ３が回動可能な状態で装着
され、エアーを駆動源として所定の振動動作を行なう振
動工具６と、前記振動工具６の端部近傍に垂設され、側
面部全周に設けた断面略Ｖ字状の環状溝部と上面中央部
に設けたエアー接続口１０とを有し、研磨工具保持装置
との着脱が可能な接続金具９と、前記接続金具９のエア
ー接続口１０から継手１１を通して前記振動工具６にエ
アーを供給するチューブ１２とを備えている研磨工具に
採用すれば、磁石１６の吸引力により被研磨体１に対す
る追従性が更に増し、砥石２と被研磨体１との面接触に
よる密着状態を強力に維持できる。しかも、上記実施例
と同様に、前記振動工具６の端部近傍に、側面部全周に
設けた断面略Ｖ字状の環状溝部と上面中央部に設けたエ
アー接続口１０とを有し、研磨工具保持装置との着脱が
可能な接続金具９が垂設され、前記接続金具９のエアー
接続口１０から継手１１を通して前記振動工具６にチュ
ーブ１２によってエアーが供給されるので、ロボットの
可動腕等の研磨工具保持装置（図示せず）への着脱動作
が自動で、簡単に行なえる。

【００２５】〈第三実施例〉図５の（ａ）はこの発明の
第三実施例である研磨工具の砥石及びホルダ部を示す正
面図、（ｂ）は同じく研磨工具の砥石及びホルダ部を示
す側面図、（ｃ）は同じく研磨工具の砥石及びホルダ部
を示す底面図である。図中、上記従来例及び各実施例と
同一符号及び記号は上記従来例及び各実施例の構成部分
と同一または相当する構成部分を示す。

【００２６】図において、被研磨体１及び砥石２の形状
を除いて他は上記図４と同一である。即ち、この実施例
では、被研磨体１の被研磨表面が円弧状を呈しており、
砥石２も半円柱状を呈している。また、本実施例におい
ても、上記実施例と同様に、絶縁体１７の回りに磁路１
９が磁石１６により被研磨体１、砥石２、磁性体１８、
ホルダ３の中を流れる磁界で形成される。

【００２７】したがって、本実施例のような構成の砥石
２及びホルダ３部を、被研磨体１を研磨する砥石２と、
前記砥石２を保持するホルダ３が回動可能な状態で装着
され、エアーを駆動源として所定の振動動作を行なう振
動工具６と、前記振動工具６の端部近傍に垂設され、側
面部全周に設けた断面略Ｖ字状の環状溝部と上面中央部
に設けたエアー接続口１０とを有し、研磨工具保持装置
との着脱が可能な接続金具９と、前記接続金具９のエア
ー接続口１０から継手１１を通して前記振動工具６にエ
アーを供給するチューブ１２とを備えている研磨工具に
採用すれば、上記第二実施例と同様に、磁石１６の吸引
力により被研磨体１に対する追従性が更に増し、砥石２
と被研磨体１との密着状態を強力に維持できる。特に、
被研磨体１の表面が曲線で構成されている場合に都合が
よく、曲面の研磨に最適の研磨工具となる。このため、
曲面を有する被研磨体１の研磨においても、品質が一定
で安定した研磨加工ができる。しかも、上記実施例と同
様に、前記振動工具６の端部近傍に、側面部全周に設け
た断面略Ｖ字状の環状溝部と上面中央部に設けたエアー
接続口１０とを有し、研磨工具保持装置との着脱が可能
な接続金具９が垂設され、前記接続金具９のエアー接続
口１０から継手１１を通して前記振動工具６にチューブ
１２によってエアーが供給されるので、ロボットの可動
腕等の研磨工具保持装置（図示せず）への着脱動作が自
動で、簡単に行なえる。

【００２８】次に、研磨工具を備えた自動研磨装置につ
いて説明をする。図６はこの発明の一実施例の研磨工具
を備えた自動研磨装置全体を示す斜視図である。図中、
上記従来例及び各実施例と同一符号及び記号は上記従来
例及び各実施例の構成部分と同一または相当する構成部
分を示す。

【００２９】図において、２０は研磨工具を支持し所定
の研磨加工を行なうロボット、２１はロボット２０の研
磨加工時の動作を制御するとともに、ロボット２０への
研磨工具の交換動作等を制御する制御盤、２２は被研磨
体１が固定されている定盤、２３は定盤２２が載置され
ているテーブル、２４はテーブル２３内に内蔵されてい
る加工液槽、２５は加工液である。２６は各種の研磨工
具等が備え付けられているツールスタンドである。この
ツールスタンド２６には予め複数の振動工具６が接続金
具９等を組付けた状態で収納されている。そして、定盤
２２に固定された被研磨体１はロボット２０の腕部に取
付けられた振動工具６の先端の砥石２によって研磨され
る。なお、このロボット２０の腕部の先端には特願昭６
２−３１００３５号で開示されている研磨工具保持装置
が装着されている。

【００３０】ここで、この自動研磨装置による研磨工具
の着脱動作及び研磨動作について説明をする。

【００３１】研磨工具が着脱可能な構造のツールスタン
ド２６内には、予め複数の研磨工具（図示せず）が収納
されている。これらの各研磨工具は全てジョイント機構
として機能する接続金具９を有している。一方、ロボッ
ト２０の腕の先端部には、研磨工具のジョイント機構と
の着脱が可能なホールド機構を有している。

【００３２】まず、ホールド機構に研磨工具のジョイン
ト機構が装着されていない場合の動作について述べる。 この場合は、ロボット２０の腕がツールスタンド２６付
近に接近したとき、エアー調節によりホールド機構のシ
リンダー（図示せず）が作動し、ホルダー（図示せず）
を開放状態にする。そして、ホールド機構の挿入部に希
望する研磨工具の接続金具９を挿入し、これを掴む。こ
の接続金具９の環状溝部９ａはホールド機構の凸部と嵌
合状態となり、ホールド機構内のほぼ中央の所定の位置
に収納され、接続金具９がホールド機構によって確実に
固定される。この研磨工具のジョイント機構と研磨工具
保持装置側のホールド機構との結合動作は制御盤２１の
指令により行なわれる。

【００３３】この後、ロボット２０は研磨工具を装着し
た腕を定盤２２の被研磨体１の上まで移動させ、被研磨
体１の研磨加工を行なう。この研磨加工動作も制御盤２
１からの指令により行なわれる。砥石２が被研磨体１に
接近すると、砥石２のホルダ３内に内蔵された磁石１６
により、被研磨体１との間に吸引力が作用する。

【００３４】一方、研磨工具３による研磨加工の最中は
、ホールド機構とジョイント機構とは結合状態が維持さ
れており、接続金具９のエアー接続口１０から継手１１
及びチューブ１２を通してエアーが振動工具６に供給さ
れ、振動工具６の振動により、砥石２が振動する。ロボ
ット２０の腕は被研磨体１の表面に沿って前後左右にく
まなく動くとともに、加工液槽２４の加工液２５をポン
プ（図示せず）によって吸上げ、ホース（図示せず）を
通して被研磨体１上に導き、加工液２５を垂らしながら
被研磨体１を研磨する。これらの一連の動作も制御盤２
１によって全て制御される。

【００３５】研磨工具を交換する場合には、ロボット２
０の腕をツールスタンド２６付近に移動させ、装着状態
にある研磨工具をツールスタンド２６の所定の位置に収
納する。そして、エアー調節によりホールド機構のシリ
ンダー（図示せず）を開放状態にして、接続金具９をホ
ールド機構から抜き取ることにより、研磨工具を取外す
。

【００３６】その後、別の研磨工具を装着するには、新
たな研磨工具の接続金具９をホールド機構の挿入部に挿
入し、上記と同様の動作により接続金具９を固定する。 このようにして、別の研磨工具との交換ができる。

【００３７】図６に示したような自動研磨装置と本実施
例の研磨工具を用いれば、研磨工具の着脱動作を自動で
、簡単に、しかも短時間で行なうことができる。したが
って、例えば、砥石２の形状及び粒度の異なる各種の研
磨工具をツールスタンド２６に収納しておき、被研磨体
１の被研磨面に応じて研磨工具を適宜選定し、研磨加工
を行なうようなプログラムによる自動研磨ができる。 例えば、被研磨体１の被研磨面が平面の場合には、図４
の砥石及びホルダ部を有する研磨工具を使用し、被研磨
体１の被研磨面が曲面の場合には、図５の砥石及びホル
ダ部を有する研磨工具を使用する等して、研磨工具を適
宜選定し、適正な研磨加工を行なうことができる。或い
は、全て同一種類の研磨工具をツールスタンド２６に収
納しておき、研磨加工による砥石２の消耗の度合に応じ
て適宜研磨工具を自動的に変換できるようにしてもよい
。この結果、研磨装置の自動化を促進でき、利用範囲が
拡大する。

【００３８】上記のように、各実施例の研磨工具は、被
研磨体１を研磨する砥石２と、前記砥石２を保持するホ
ルダ３が回動可能な状態で装着され、エアーを駆動源と
して所定の振動動作を行なう振動工具６と、前記振動工
具６の端部近傍に垂設され、側面部全周に設けた断面略
Ｖ字状の環状溝部と上面中央部に設けたエアー接続口１
０とを有し、研磨工具保持装置との着脱が可能な接続金
具９と、前記接続金具９のエアー接続口１０から継手１
１を通して前記振動工具６にエアーを供給するチューブ
１２とを備えている。

【００３９】したがって、エアーを駆動源として所定の
振動動作を行なう振動工具６に被研磨体１を研磨する砥
石２を保持するホルダ３が回動可能な状態で装着されて
いるので、被研磨体１の形状及び体勢に追従して砥石２
及びホルダ３が一体となって回動し、従来のように砥石
２の先端部が被研磨体１に密着していても、砥石２の後
端部が被研磨体１から浮き上る等の現象が起きず、砥石
２と被研磨体１との面接触による密着状態が維持できる
。このため、品質が一定で安定した研磨加工ができる。 また、前記振動工具６の端部近傍に、側面部全周に設け
た断面略Ｖ字状の環状溝部と上面中央部に設けたエアー
接続口１０とを有し、研磨工具保持装置との着脱が可能
な接続金具９が垂設され、前記接続金具９のエアー接続
口１０から継手１１を通して前記振動工具６にチューブ
１２によってエアーが供給されるので、ロボットの可動
腕等の研磨工具保持装置（図示せず）への着脱動作が自
動で、簡単に行なえる。このため、研磨装置の自動化が
促進でき、作業性が向上する。

【００４０】ところで、上記実施例では研磨工具として
振動式のエアー工具を用いたものについて説明をしたが
、例えば、エアー工具であれば回転式等の他の方式の研
磨工具であってもよい。

【００４１】また、上記実施例では、ホルダ３部の磁石
１６により被研磨体１との間に磁路１９を形成し、磁気
吸引力により砥石２を被研磨体１に押圧して被研磨体１
を研磨する場合について説明をしたが、磁石１６以外に
、バネまたはエアーを利用した押圧力によって砥石２を
被研磨体１に押圧するようにしてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の研磨工具
は、被研磨体を研磨する砥石と、エアーを駆動源として
所定の振動動作を行なう振動工具と、研磨工具保持装置
との着脱が可能な接続金具と、前記振動工具にエアーを
供給するチューブとを備え、振動工具に砥石の保持部が
回動可能な状態で装着されていることにより、被研磨体
の形状及び体勢に追従して砥石及び保持部が回動し、砥
石と被研磨体との密着状態が適正に維持できるので、品
質が一定で安定した研磨加工ができるとともに、前記振
動工具の端部近傍に、側面部全周に設けた断面略Ｖ字状
の環状溝部と上面中央部に設けたエアー接続口とを有す
る接続金具が垂設され、前記接続金具のエアー接続口か
ら継手を通して前記振動工具にチューブによってエアー
が供給されることにより、ロボットの可動腕等の研磨工
具保持装置への着脱動作が自動で、簡単に行なえるので
、研磨装置の自動化が促進でき、作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第一実施例である研磨工具を
示す正面図である。

【図２】図２は図１の研磨工具を示す一部断面を含む側
面図である。

【図３】図３は図２の研磨工具のＡ−Ａ断面を示す断面
図である。

【図４】図４の（ａ）はこの発明の第二実施例である研
磨工具の砥石及びホルダ部を示す正面図、（ｂ）は同じ
く研磨工具の砥石及びホルダ部を示す側面図、（ｃ）は
同じく研磨工具の砥石及びホルダ部を示す底面図である
。

【図５】図５の（ａ）はこの発明の第三実施例である研
磨工具の砥石及びホルダ部を示す正面図、（ｂ）は同じ
く研磨工具の砥石及びホルダ部を示す側面図、（ｃ）は
同じく研磨工具の砥石及びホルダ部を示す底面図である
。

【図６】図６はこの発明の一実施例の研磨工具を備えた
自動研磨装置全体を示す斜視図である。

【図７】図７は従来の研磨工具の使用例を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１　　　　被研磨体 ２　　　　砥石 ３　　　　ホルダ ６　　　　振動工具 ９　　　　接続金具 ９ａ　　環状溝部 １０　　　　エアー接続口 １１　　　　継手 １２　　　　チューブ １６　　　　磁石 １９　　　　磁路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被研磨体を研磨する砥石と、前記砥石
   の保持部が回動可能な状態で装着され、エアーを駆動源
   として所定の振動動作を行なう振動工具と、前記振動工
   具の端部近傍に配設され、側面部全周に設けた断面略Ｖ
   字状の環状溝部と上面中央部に設けたエアー接続口とを
   有し、研磨工具保持装置との着脱が可能な接続金具と、
   前記接続金具のエアー接続口から継手を通して前記振動
   工具にエアーを供給するチューブとを具備することを特
   徴とする研磨工具。