JPH0985607A

JPH0985607A - 表面仕上げ処理方法

Info

Publication number: JPH0985607A
Application number: JP24897995A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Tsutsumi; 勝次堤
Original assignee: TSUTSUMI SEISAKUSHO KK
Current assignee: TSUTSUMI SEISAKUSHO KK
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 1997-03-31
Anticipated expiration: 2015-09-27
Also published as: JP3673569B2

Abstract

(57)【要約】【課題】揺動槽の揺動速度を高めて能率的に表面仕上
げ処理を行う。【解決手段】揺動槽１内に処理材４１、４２と被処理
物４０を収容し、揺動槽１を揺動端を除いてほぼ等速に
て揺動させ、被処理物４０の表面を仕上げ処理する表面
仕上げ処理方法において、揺動槽１を揺動端において適
当時間停止させることにより、揺動速度を速くして揺動
槽１の揺動端近傍以外では収容物を速く加速・流動させ
ながら、揺動端において収容物が８の字状に反転するの
に必要な周期を確保することができ、それによって全体
として８の字状の流動を高速で行わせて表面仕上げ処理
の能率を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、揺動槽を用いて各
種容器、器具、部品などの被処理物の鏡面仕上げ処理や
研磨処理等の各種表面処理やそれらの表面洗浄などの表
面仕上げ処理を行う表面仕上げ処理方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、先に揺動駆動可能な揺動槽
内に洗浄液や処理液などの液体とそれと同等又はそれ以
上の比重の粒状体と被処理物とを収容し、揺動槽を揺動
端を除いてほぼ等速にて揺動させることによって、液体
と粒状体と被処理物を８の字状に流動させて表面仕上げ
する方法を提案している。これによると、液中に粒状体
が大量に混合されていても揺動槽の揺動に伴って液体と
粒状体が複雑な挙動を示しながら大きく流動し、大量の
粒状体が互いに近接しかつ攪乱した状態で流動するた
め、その中に配置された被処理物に対して粒状体と液体
が頻繁に接触・衝突を繰り返し、被処理物を効率的に表
面仕上げすることができる。

【０００３】なお、揺動槽を略等速で往復揺動させるに
は、揺動端で急制動をかけて一旦停止させた後急加速を
行う必要があり、その急停止から急加速に移行するのに
機械的な限界があるために実際には揺動槽はその揺動端
で例えば０．１ｓｅｃ程度の所定時間停止しているが、
意図的に停止時間をとってはいなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、表面仕上げ
処理を一層能率的に行う方法として、揺動槽の揺動速度
を高めることが考えられる。そこで、揺動速度を速くし
ていったところ揺動速度の遅い段階では揺動速度の増加
とともに処理能率が高くなるが、ある程度以上の揺動速
度になると、揺動槽の揺動により収容物が８の字状に流
動するのではなく、単に攪拌するだけになってしまい、
表面仕上げ処理の能率を却って低下させてしまい、処理
能率を十分に高くすることができないという問題があっ
た。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、揺動槽の揺動速度を高めて能率的に表面仕上げ処理
を行うことができる表面仕上げ処理方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の表面仕上げ処理
方法は、揺動槽内に処理材と被処理物を収容し、揺動槽
を揺動端を除いてほぼ等速にて揺動させ、被処理物の表
面を仕上げ処理する表面仕上げ処理方法において、揺動
端において急制動と急加速の間に機械的に必要な停止時
間以上の適当時間揺動槽を停止させることにより、揺動
速度を速くして揺動槽の揺動端近傍以外では収容物を速
く加速・流動させながら、揺動端において収容物が８の
字状に反転するのに必要な周期を確保し、それによって
全体として８の字状の流動を高速で行わせて表面仕上げ
処理の能率を向上させている。なお、上記のような作用
から揺動端における揺動槽の停止時間は０．２ｓｅｃ以
上、好適には０．２〜０．５ｓｅｃ程度、特に０．３〜
０．５ｓｅｃ程度が好ましく、かつ揺動速度が速くなる
程長く設定される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の表面仕上げ処理方
法の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明す
る。

【０００８】図１、図２において、１は揺動槽であり、
側面形状が８角形に形成され、その両側端壁１ａ、１ｂ
の中央部に、支持軸３ａ、３ｂを垂直に固着した取付板
２ａ、ｂが固定されている。支持軸３ａ、３ｂはフレー
ム５の上端両側に設置された軸受４ａ、４ｂにて回転自
在に支持され、これによって揺動槽１が一定水平軸芯ま
わりに揺動自在に支持されている。

【０００９】一方の支持軸３ａは並列配置された一対の
軸受４ａを貫通して突出し、その先端部に歯車１０が固
定され、フレーム５の下部の支持軸３ａの下方位置に配
設された駆動手段６にて正逆回転駆動可能に構成されて
いる。駆動手段６は、正逆回転駆動可能なサーボモータ
７と減速機８とから成り、減速機８の出力軸に固定され
た歯車９と上記歯車１０間にタイミングチェーン１１が
巻回され、この駆動手段６にて揺動槽１を揺動端を除い
てほぼ等速にて揺動駆動可能にかつ揺動角度範囲及び揺
動速度を任意に選択できるように構成されている。サー
ボモータ７と減速機８は、タイミングチェーン１１にテ
ンションを付与できるように一側が軸１３にて枢支され
て位置調整可能に構成されたモータ台１２上に設置され
ている。

【００１０】フレーム５の下端には移動車輪１４と設置
用アジャストボルト１５が設けられている。なお、図１
に仮想線で示すように、フレーム５の上部開口を除いて
フレーム５の外面及び軸受４ａ、４ｂや歯車１０、１１
等の駆動部が外装カバー１６にて覆われ、また揺動槽１
の揺動駆動時にフレーム５の上部開口を覆う安全カバー
１７が設けられている。

【００１１】揺動槽１には、８面の周側面の内の一側面
に開口部１８が形成され、開閉蓋１９にて開閉可能に閉
鎖されている。揺動槽１の内面には耐摩耗性を高めると
ともに衝撃と騒音を吸収するためのゴムライニング２０
が施されており、かつこのゴムライニング２０は開口部
１８の外面まで延設されている。また、ゴムライニング
２０の内表面には凹凸（図示せず）が形成され、被処理
物が小さい場合にその被処理物がゴムラニング２０の内
表面に密着して全面が均一に表面処理されなくなるのを
防止している。この実施形態では、揺動槽１内に被処理
物４０を互いに接触しないように各別に保持する収容か
ご２１が収納配置され、かつこの収容かご２１の上端に
連設されたフランジ部２２が開口部１８の外面と開閉蓋
１９との間に挟持されて収容かご２１が取り出し自在に
吊り下げ支持されている。開閉蓋１９は、開口部１８の
両側に配設された複数のロック手段２３にて開口部１８
の閉鎖状態を保持するように構成されている。また、開
閉蓋１９は枠体２４の内面にゴムライングを施された壁
体２５を装着して構成され、開口部１８を密閉できるよ
うに成されている。

【００１２】サーボモータ７は、図３に示すように、駆
動制御手段３１にて駆動制御されている。駆動制御手段
３１には、、サーボモータ７の出力軸又は支持軸３ａの
回転位置を検出するエンコーダ３２からの検出信号と揺
動速度を任意に設定可能な速度設定手段３６からの信号
が入力されており、サーボモータ７を設定された揺動速
度にて等速で回転するように駆動制御する。また、エン
コーダ３２からの検出信号は支持軸３ａの揺動角を検出
する揺動角検出手段３３にも入力され、検出された揺動
角が比較器３４に入力され、任意に設定可能な揺動角設
定手段３５にて設定された駆動停止揺動角と比較され、
設定された駆動停止揺動角に達すると駆動制御手段３１
に信号を出力するように構成されている。

【００１３】次に、以上の構成の装置を用いて被処理物
４０の表面仕上げ処理を行う処理方法を説明する。

【００１４】揺動槽１内には、処理材として水又は温水
に界面活性剤を添加した処理液４１と表面の滑らかなセ
ラミックや金属などからなる適当な形状の粒状体４２を
収容する。粒状体４２に対する処理液４１の収容量は、
液面が粒状体層上端近傍に位置する状態と、粒状体層上
の処理液の深さが粒状体層の高さの半分以下である状態
との間の範囲内にするのが望ましい。処理液４１として
は水又は温水だけでもよいが、界面活性剤を適量添加し
たものが望ましい。

【００１５】そして、予め収容かご２１に複数の被処理
物４０を収容保持させておいて、この収容かご２１を揺
動槽１内に挿入配置する。このとき、駆動手段８にて揺
動槽１を微小範囲で揺動させながら挿入すると、揺動槽
１内に多量の粒状体４２が収容されていても容易に挿入
配置できる。その後、開閉蓋１９を閉じてロック手段２
３にて閉鎖する。かくして、揺動槽１内に収容かご２１
を挿入するだけで、複数の被処理物４０を揺動槽１内に
互いに接触する恐れのない状態で収容することができ
る。

【００１６】次に、駆動手段６にて揺動槽１を所定の揺
動範囲でほぼ等速にて往復揺動させる。その際の揺動槽
１の揺動駆動制御について図３、図４を参照して説明す
ると、エンコーダ３２にて支持軸３ａの揺動位置が刻々
検出されて揺動槽１が速度設定手段３６にて設定された
一定速度Ｖで揺動するようにサーボモータ７が駆動制御
手段３１にて駆動制御されるとともに、揺動角検出手段
３３にて支持軸３ａの実際の揺動角が検出され、揺動角
設定手段３５にて予め設定された駆動停止揺動角に達す
ると、比較器３４から駆動制御手段３１に信号が出力さ
れて駆動制御手段３１にてサーボモータ７の駆動が停止
されるとともに内蔵されているタイマにて所定時間Ｔだ
け制動がかけられ、その後逆方向にサーボモータ７が起
動される。その間に揺動槽１は制動をかけられたことに
よって速度を急減し、制動後（Ｔ−ｔ）時間で停止し、
その後ｔ時間停止状態を保持する。その後、上記タイマ
の所定時間Ｔが切れて上記のように逆方向にサーボモー
タ７が起動され、再び等速Ｖにて駆動制御される。この
動作が繰り返されることによって揺動槽１は揺動端を除
いてほぼ等速で往復揺動する。

【００１７】上記制動時間Ｔは、速度設定手段３６によ
る揺動速度によって自動的に設定される。また、その設
定値は揺動速度が速くなるとｔが大きくなるように設定
されており、予め適切値を実験的に求めて記憶部に記憶
されており、かつそのＴ時間はｔが０．２ｓｅｃ以上、
好ましくは０．２〜０．５ｓｅｃ程度、特に好適には
０．３〜０．５ｓｅｃとなるように設定されている。な
お、時間ｔは加工時間を無視するならば０．５ｓｅｃよ
り長くてもよい。

【００１８】以上のように揺動槽１を揺動駆動すると、
揺動槽１内に粒状体４２が大量に収容されていても、揺
動槽１の揺動に伴って揺動の両端で互いに反対向きのす
べり層が交互に形成され、粒状体４２と処理液４１が揺
動面内で８の字状に大きく流動し、これら粒状体４２と
処理液４１が収容かご２１内に保持されている被処理物
４０の表面に沿って流動することになり、被処理物４０
の表面仕上げ処理が効果的に行われる。さらに、上記の
ように揺動槽１を揺動端においてｔ時間停止させること
により、揺動速度を速くして揺動槽１の揺動端近傍以外
で収容物を速く加速・流動させても、その揺動端におい
ては収容物が８の字状に反転するのに必要な周期を確保
することができ、それによって全体として８の字状の流
動を高速で行わせることができ、高能率で表面仕上げ処
理を行うことができる。すなわち、揺動槽１を揺動端に
おいてｔ時間停止させている間に収容物が停止時の位置
まで戻るので上記必要な周期が得られる。ただし、収容
物が停止時の位置に完全に戻るまで停止する必要はな
く、手前まで戻った状態で加速を開始してもよい。ま
た、被処理物４０が収容かご２１内に各別に保持されて
いるので、揺動槽１が揺動しても被処理物４０、４０同
士の接触や衝突による傷付きが発生する恐れもない。

【００１９】揺動槽１を所要時間揺動させて被処理物４
０の表面仕上げ処理が終了すると、揺動を停止して開閉
蓋１９を開き、収容かご２１を揺動槽１内から引き上げ
ることにより、複数の被処理物４０を一括して揺動槽１
から取り出すことができる。

【００２０】その際にも、揺動槽１を微小範囲で揺動さ
せると、収容かご２１を容易に引き上げることができ
る。さらに、連続して表面仕上げ処理を行う場合には、
未処理の被処理物４０が予め収容されている収容かご２
１を揺動槽１内に挿入し、以下上記動作を繰り返すこと
により、大変能率的に被処理物４０の表面仕上げ処理を
行うことができる。

【００２１】上述の実施形態では、揺動槽１内に処理材
として水に界面活性剤を混合した処理液４１とセラミッ
クスの粒状体４２とを収容し、その被処理物４０の表面
仕上げ処理を行う例を示したが、その表面仕上げ処理に
は、研磨、鏡面仕上げ、メッキ、その他の各種表面処
理、洗浄等を適用することができる。また、被処理物４
０も、各種金属材料、プラスチック、ゴム、木材、石
材、カーボン等の任意の材質の任意の形状及び大きさの
ものに適用することができる。

【００２２】また、上記処理液４１を有する湿気処理方
式に限らず、乾式処理方式にも適用できる。また、湿式
処理の場合の処理液としては、水又は温水だけでも、上
記のように界面活性剤やその他の洗剤等を混合しても良
く、また各種洗浄研磨液、化学研磨液を処理に応じて選
択して使用すれば良く、処理材としてはセラミック、ガ
ラス、プラスチック、ゴム、金属などの粒状体と各種コ
ンパウンドを使用することができる。また、乾式処理の
場合は、プラスチック、竹、くるみ、とうもろこしの
芯、綿の実、皮等を被処理物に合わせて選択使用すれば
よく、ワックスや光沢仕上げ剤などの艶だし剤を付加的
に使用することができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明の表面仕上げ処理方法によれば、
以上のように揺動槽内に処理材と被処理物を収容し、揺
動槽を揺動端を除いてほぼ等速にて揺動させ、被処理物
の表面を仕上げ処理する表面仕上げ処理方法において、
揺動槽を揺動端において適当時間停止させることによ
り、揺動速度を速くして揺動槽の揺動端近傍以外では収
容物を速く加速・流動させながら、揺動端において収容
物が８の字状に反転するのに必要な周期を確保すること
ができ、それによって全体として８の字状の流動を高速
で行わせて表面仕上げ処理の能率を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の表面仕上げ処理装置の縦
断正面図である。

【図２】同実施形態の表面仕上げ処理装置の側面図であ
る。

【図３】同実施形態のサーボモータの駆動制御ブロック
図である。

【図４】同実施形態の往復揺動動作のタイミング図であ
る。

【符号の説明】

１揺動槽６駆動手段４０被処理物４１処理液（処理材）４２粒状体（処理材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】揺動槽内に処理材と被処理物を収容し、
揺動槽を揺動端を除いてほぼ等速にて揺動させ、被処理
物の表面を仕上げ処理する表面仕上げ処理方法におい
て、揺動端において急制動と急加速の間に機械的に必要
な停止時間以上の適当時間揺動槽を停止させることを特
徴とする表面仕上げ処理方法。
【請求項２】揺動端における停止時間は０．２ｓｅｃ
以上であることを特徴とする請求項１記載の表面仕上げ
処理方法。
【請求項３】揺動端における停止時間は０．２〜０．
５ｓｅｃであることを特徴とする請求項２記載の表面仕
上げ処理方法。