离心滚筒研磨装置以及滚筒研磨方法_2

文档序号:9277641阅读:来源:国知局
图,图2(B) 是从图2 (A)的A-A方向的示意图。如图1以及图2所示,离心滚筒研磨装置1具备框体2、 研磨单元10、旋转机构20、倾斜机构30以及控制机构40。此外,这里如图1所示,研磨单元 10、旋转机构20以及倾斜机构30被收容于框体2。在框体2设置有滑动门3。在图1中表 示滑动门3打开的状态。
[0030] 研磨单元10配置于上述框体2的内部。研磨单元10具备多个滚筒槽11、供多个 滚筒槽11分别能够装卸地固定的多个滚筒槽外壳12以及供多个滚筒槽外壳12分别能够 旋转地固定的转台14 (公转圆盘)。
[0031] 多个滚筒槽11分别由一部分开口的箱状的主体部以及覆盖上述开口的盖构成。 此外,在本实施方式中,作为一个例子,多个滚筒槽11分别由上表面开口的主体部、以及以 覆盖上述开口的方式能够装卸地被固定的盖构成。多个滚筒槽11各自的内部的空间形状 (滚筒槽11的与轴心正交的剖面的形状)是八边形。但是多个滚筒槽11各自的内部的形 状并不限定于八边形。例如,内部的形状可以是圆形,也可以是其他多边形。在内部的形状 是多边形的情况下,滚筒研磨中的堆体(mass)的流动性提高。
[0032] 多个滚筒槽11分别被固定于多个滚筒槽外壳12。多个滚筒槽外壳12分别在一端 具备自转轴13。多个滚筒槽外壳12分别经由自转轴13被固定于转台14。即,多个滚筒槽 11分别经由各自转轴以能够旋转的方式设置于转台14。
[0033] 转台14为圆盘形状,在周向成为等间隔的方式设置有供上述自转轴13嵌插的轴 承(bearing)。即,多个滚筒槽外壳12以在周向成为等间隔的方式固定于转台14。在转台 14的中心垂直设置有公转轴15。这里,公转轴15和自转轴13a~13d各个的位置(轴的 朝向)相对被固定。作为图中的例子,以公转轴15的朝向和自转轴13a~13d各个的朝向 成为相同方向的方式固定。
[0034] 此外,在本实施方式中,作为一个例子,使用了四个滚筒槽11。在以下的说明中, 为了方便,滚筒槽11以及自转轴13的附图标记从图2(B)中的上侧逆时针按滚筒槽Ila~ Ild以及自转轴13a~13d的顺序配置而进行说明。
[0035] 旋转机构20包括驱动马达21、驱动带轮22、公转带轮23、驱动带24、从动带轮 25A、25B、自转带轮26a~26d、从动带27A、27B以及防松带轮28A、28B。
[0036] 驱动马达21沿着其旋转轴与转台14的主表面正交的方向配置。驱动带轮22固 定于驱动马达21的旋转轴。另外,公转带轮23设置于转台14的外周。驱动带24架设于 驱动带轮22和公转带轮23。若使驱动马达21工作,则驱动马达21的旋转力经由驱动带轮 22、公转带轮23以及驱动带24被传递至转台14。由此,转台14以公转轴15为轴心旋转。 即,滚筒槽Ila~Ild以公转轴为中心旋转(公转)。
[0037] 如图2(A)所示,两个从动带轮25A、25B分别固定于公转轴15。从动带轮25A、25B 直径相同。另外,自转带轮26a~26d与从动带轮25A、25B直径相同,固定于自转轴13a~ 13d。从动带27A架设于从动带轮25A和自转带轮26a、26d。从动带27B架设于从动带轮 25B和自转带轮26b、26c〇
[0038] 防松带轮28A、28B分别与从动带27A、27B的外周面接触,从而降低带的游隙。若 转台14通过驱动马达21的工作而旋转,则驱动马达21的旋转力经由从动带轮25A、25B以 及从动带27A、27B传递至自转带轮26a~26d。由于从动带轮25A、25B和自转带轮26a~ 26d直径相同,所以自转轴13a~13d分别与公转轴15即转台14以相同的转速连动地向与 转台的旋转方向(公转方向)相同的方向旋转(自转)。
[0039] 如上述那样,通过旋转机构20,滚筒槽Ila~Ild分别同时进行以公转轴15为中 心旋转的公转和以自转轴13a~13d为轴心旋转的自转。
[0040] 滚筒槽11的自转公转刚开始时,堆体因自重与下部的内壁接触。在滚筒槽11以 适于进行滚筒研磨的速度(稳定速度)自转公转时,堆体因离心力与滚筒槽11的内壁接 触。但是,在从自转公转开始后至加速成稳定速度的期间,存在重力与离心力成为平衡状态 的速度区域。若接近平衡状态,则堆体从滚筒槽11的内壁离开,堆体激烈地与滚筒槽11的 对置的内壁面碰撞。其结果是,工件激烈地与滚筒槽11的内壁碰撞,或者研磨介质激烈地 与工件碰撞,或者工件彼此激烈地碰撞。本发明人通过深入研宄发现这就是工件损伤的原 因之一。因此,本实施方式的离心滚筒研磨装置1设置有如下机构(倾斜机构30):通过将 公转轴15与滚筒槽11的自转轴相对固定并使公转轴15从水平面倾斜,从而使滚筒槽11 的自转轴从水平面倾斜,并能够在该状态下进行滚筒研磨。
[0041] 在现有的离心滚筒研磨装置中,自转轴以不相对于地面(水平面)倾斜的方式配 置。在本实施方式中,设置有倾斜机构30,该倾斜机构30用于在滚筒研磨时使固定有滚筒 槽Ila~Ild的滚筒槽外壳12的自转轴分别相对于地面以规定的角度倾斜。如图2所示, 通过倾斜机构30使转台14以规定的角度倾斜,从而使固定有滚筒槽Ila~Ild的滚筒槽 外壳12的自转轴分别倾斜。通过使固定有滚筒槽Ila~Ild的滚筒槽外壳12的自转轴分 别倾斜,除产生重力与离心力之外,还产生分力。在重力与离心力成为平衡状态的情况下, 通过该分力使堆体沿滚筒槽11的内壁面移动。即,由于堆体未从滚筒槽11的内壁离开,所 以能够防止由堆体激烈地与滚筒槽11的对置的内壁面碰撞产生的工件的损伤的产生。
[0042]固定有滚筒槽Ila~Ild的滚筒槽外壳12的自转轴因倾斜机构30而分别被倾斜 的角度9,由水平方向X与自转轴的延伸方向Y所成。该角度0可以相对于地面为30° 以上,也可以为40°以上。另外,角度0可以为50°以下,也可以为70°以下。S卩,角度 0可以为30°~70°,也可以为40°~50°。若固定有滚筒槽Ila~Ild的滚筒槽外壳 12的自转轴各自的倾斜角度低于30°,则如上述那样,产生堆体从滚筒槽11的内壁离开的 速度区域,从而工件产生损伤。若固定有滚筒槽Ila~Ild的滚筒槽外壳12的自转轴各自 的倾斜角度高于70°,则在滚筒研磨中堆体在滚筒槽11内的流动性变差,工件的加工精度 产生偏差。
[0043] 对于固定有滚筒槽Ila~Ild的滚筒槽外壳12的自转轴各自的倾斜而言,可以从 滚筒研磨的开始时至结束时为止以相同的角度倾斜,也可以伴随着滚筒研磨的进行变更倾 斜角度。
[0044] 倾斜机构30构成为能够根据工件的种类、形状、加工目的以规定的角度进行设 定。本实施方式的倾斜机构30包括固定研磨单元10以及旋转机构20的基台31、将上述 基台31以能够倾动的方式固定的倾斜架台32以及作为转动机构的具有能够伸缩的轴(活 塞)的缸33。
[0045] 基台31由固定有驱动马达21的倾斜基台31a、以及相对于倾斜基台31a垂直设置 的倾斜部件31b构成。在倾斜基台31a的两侧面(图2(A)中的近前面以及里面)固定有 倾斜轴31c。倾斜部件31b固定有将公转轴15以能够旋转的方式进行轴支承的自转轴轴承 31d。转台14经由该自转轴轴承31d固定于倾斜部件31b。这样,研磨单元10以及旋转机 构20固定于基台31。
[0046] 倾斜架台32固定于框体2内。另外,在倾斜架台32的上表面固定有将上述倾斜 轴31c以能够旋转的方式进行轴支承的倾斜轴轴承32a。基台31通过该倾斜轴轴承32a固 定为能够以倾斜轴31c为支点倾动。
[0047] 缸33的位于活塞33a的相反侧的基部以能够转动的方式固定于框体2的底部。另 外,活塞33a的前端以能够转动的方式固定于上述倾斜部件31b。若使缸33工作变更活塞 33a的行程量,则基台31与活塞33a的行程从动地转动。
[0048] 如上述那样,通过使缸33工作调整活塞33a的行程量,能够以规定的角度倾斜滚 筒槽11。对于本实施方式的缸33,为了更准确地设定滚筒槽11的倾斜角度,作为一个例子, 使用了电动式的伺服缸。
[0049] 转动机构并不限定于上述结构。作为能够自动倾斜的其他结构,例如也可以构成 为,设置用于使滑轮以及基台31倾斜的马达,经由滑轮用线连结马达和基台3。另外,作 为其他例子,也可以为能够用手动倾斜的结构。例如,也可以由固定于倾斜轴31c的齿轮 GA(未图示)、与上述齿轮GA连结并以能够旋转的方式固定于倾斜架台32的齿轮GB(未图 示)、固定于上述齿轮GB并且用于使该齿轮GB旋转的手柄(未图示)以及限制齿轮GB的 旋转的旋转防止机构(未图示)构成。若通过手动使上述手柄旋转,则齿轮GA以及齿轮GB 旋转,基台31倾斜。此时,通过上述旋转防止机构,齿轮GB不因除使手柄旋转的力以外的 力旋转,所以能够通过手动任意设定基台31的倾斜角度。
[0050] 在不需要根据状况变更滚筒槽11的倾斜角度的情况下,也可以构成为,不使用缸 33这样的任意调整倾斜角度的机构,而是利用冶具等简单地将基台31以规定的角度倾斜 地固定。在该情况下,离心滚筒研磨装置1的制造成本便宜。
[0051] 滚筒槽11与自转轴13 -起倾斜。即,固定有滚筒槽11的自转轴13的相对于公 转轴15的角度是固定的,不依赖于滚筒槽11的倾斜角度。通过该结构能够不依赖于滚筒 槽11的倾斜角度,稳定地进行滚筒槽11的自转公转。
[0052] 控制机构40包括输入部41以及控制部42。输入部41具备触摸面板式操作面板 以及工作按钮,并与控制部42连接。控制部42接收研磨条件(研磨时间、驱动马达的旋转 速度、到达稳定速度的时间、或者从稳定速度至旋转停止为止的时间等)等对控制部42的 指令的输入,并将该指令向各机构输出。向控制部42的输入通过输入部41输入。输入能 够由操作人员一边确认监视器一边用触摸面板式操作面板输入。
[0053] 接下来,使用图3对本实施方式的离心滚筒研磨装置1的滚筒研磨方法进行说明。 图3是表示滚筒研磨方法的动作的流程图。
[0054] 工序SlO:准备工序
[0055] 设置于框体2的前表面的输入部41从操作人员接收操作信息。设置于框体2的前 表面的输入部41预先向控制部42输出研磨条件。在本实施方式中输入的研磨条件是"研 磨时间"、"驱动马达的旋转速度"、"滚筒槽的倾斜角度"、"驱动马达的加速时间、减速时间", 但也可以根据需要输入其他条件。
[0056] 工序S20 :将滚筒槽固定于转台的工序
[0057] 在四个滚筒槽Ila~Ild各自的主体部收
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