JP3291205B2 - 磁気研磨方法 - Google Patents
磁気研磨方法Info
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Description
ソリ刃、リレー部品、マイクロスイッチ部品、コネクタ
部品等、フープ状の金属薄板状のようなプレス加工部品
のバリ取り、表面研磨に使用する磁気研磨方法に関し、
詳しくは、磁気研磨をおこなう箇所における磁性粉の量
の一定化を図り、加工効率及び加工品質を高めようとす
る技術に係るものである。
は、図10に示す特開平3−202267号に示すよう
に、磁化した棒状体Bにより、磁性粉3を吸着し、加工
部に間欠的に供給するものである。
法においては、プレス加工を行った後の金属フープ材料
のプレスバリ取りやカミソリ刃の表面研磨バリ取り等の
磁気研磨加工が有効に利用できると考えられているが、
このような金属フープ材料を磁気研磨加工するには以下
のような問題点があった。
とが必要であるが、従来例に示すように、磁性砥石や鉄
粉などの磁性粉を連続的に供給できる手段がなく、間欠
的に加工を止めて供給しており、加工効率が低い。
磁性粉が工作物に付着することによる持ち出し、あるい
は研磨液、ラッピングオイルなどの加工液による磁性粉
の流出が発生し、加工部に存在する磁性粉の量が変化し
て、加工能率や加工品質がばらつき安定しないという問
題がある。
るものであり、その目的とするところは、磁性粉を連続
的に供給し、加工箇所における磁性粉の量を一定化し、
加工効率、加工品質を安定化させることができる磁気研
磨方法を提供することにある。
は、駆動可能な鉄芯1と、鉄芯1に磁力を与えるコイル
2からなり、鉄芯1に磁性粉3を磁気的に吸着し、別
途、液状の研磨材を供給して加工する磁気研磨方法にお
いて、磁気研磨中の加工部に存在する磁性粉3の量を検
知し、その検知情報に基づいて磁性粉3の供給量を制御
して、加工部の磁性粉3の量を一定化するようにし、加
工部の磁性粉の量を検知する検知手段は、鉄芯1に磁力
を与える磁気回路を構成する磁気回路中のヨーク7部分
を分断してギャップGを設け、このギャップGにおける
磁束密度を検知し、この検知結果に基づいて鉄芯1,1
間の間隙部8に存在する磁性粉3の量を測定することを
特徴とするものである。
粉の量を検知する検知手段を磁気研磨をおこなう加工部
の加工ヘッド9に対して加工部において磁気研磨される
工作物Wの送り方向下流側に設け、工作物Wに付着して
持ち出される磁性粉3の量を測定することを特徴とする
ものである。
芯1と、鉄芯1に磁力を与えるコイルからなり、鉄芯1
に磁性粉3を磁気的に吸着し、別途、液状の研磨材を供
給して加工する磁気研磨方法において、磁気研磨中の加
工部に存在する磁性粉3の量を検知し、その検知情報に
基づいて磁性粉3の供給量を制御して、加工部の磁性粉
3の量を一定化するようにし、加工部の磁性粉の量を検
知する検知手段は、工 作物Wをガイドするガイドロール
10,10の軸端にロードセル11のような力センサー
12を設け、力センサー12にて工作物Wに掛かる力を
検知して加工部分に存在する磁性粉3の量を測定するこ
とを特徴とするものである。
プ13に供給する磁性粉3を、液状の界面活性剤39と
混合して供給することを特徴とするものである。
9にプロピレングリコール系の分散剤またはポリカルボ
ン酸塩、リン酸エステルから選ばれるものを用いること
を特徴とするものである。
プ13に供給する磁性粉3を、高粘度のゲル状物質40
と混合して供給することを特徴とするものである。
0は水溶性であることを特徴とするものである。
る磁性粉3の量を常時モニタリング及び制御して一定化
することができ、加工能率や加工品質を安定化させるこ
とができる。更に、磁気回路中にギャップGを設けてこ
の箇所の磁束密度を検知することで、磁性粉3の量を容
易に検知することができる。
部8が広く、鉄芯1,1の径が大きくても、これらに影
響されることなく、工作物Wに付着して持ち出される磁
性粉3の量を検知することで、加工部における磁性粉3
の量の検知が容易におこなえる。
工効率を落とすこと)なく磁性粉3の量を検知すること
ができる。
磁性粉3が均一に分散させることができ、安定した供給
が可能となる。
活性剤39にプロピレングリコール系の分散剤またはポ
リカルボン酸塩、リン酸エステルから選ばれるものを用
いることが好ましい。
磁性粉3を均一に分散させることができ、沈降を防止で
き、安定した供給が可能になる。
状物質は水溶性であることが好ましい。
使用する磁気研磨装置の実施の一形態を示し、工作物W
は紙面と直交する方向に送られる。工作物Wの両側には
略一定の間隙部8を介して対向する鉄芯1,1が配設さ
れ、その鉄芯1,1の外周にはそれぞれ銅線を巻き付け
てコイル2,2を備え、両コイル2,2には直流電流を
供給して鉄芯1,1の対向面は互いに異極になるように
している。鉄芯1の工作物Wとの対向面と反対側には略
コ字状のヨーク7を設け、磁気的に閉回路としている。
鉄芯1は回転自在に支持され、モータ14によって回転
駆動できるようになっている。駆動方式は揺動運動や超
音波振動でもよい。
〜200μm程度のものを使用する。加工液は♯100
0〜♯10000程度のWA砥粒と界面活性剤、消泡
剤、水を含んだ水溶性研磨液を使用する。これ以外にも
磁性粉3として鉄粉と研磨砥粒を混合して焼結した磁性
研磨材や加工液として水溶性研削液やラッピングオイル
などを好適に使用することができる。本実施例では、磁
性粉3をポリアクリル酸系の増粘剤、プロピレングリコ
ール系の分散剤と水を含んだ高粘度のゲル状物質に重量
比30〜80%程度で混合して使用している。
で断面が円形のロータと断面が長方形のステータを持
ち、両者の空間に充填した物質を吸い込み側から吐出側
に移送する周知のモーノ型ポンプ13使用し、モーノ型
ポンプ13の駆動源として、回転数を任意にかつ高精度
に制御可能なステッピングモータ35を使用している。
また、ステッピングモータ35の回転軸とモーノ型ポン
プ13の回転軸はカップリング継手18で締結してい
る。
ノ型ポンプ13の吸い込み口に設けたホッパ19に充填
し、充填された磁性粉3はステッピングモータ35の回
転により、モーノ型ポンプ13を介して吐出口20から
回転数に比例した量が排出される。
が接続されており、チューブ21は加工部の鉄芯1と工
作物Wとの間隙部8の側方または上方まで延長してあ
る。
との間隙部8の側方または上方にノズル22を設け、研
磨液ポンプ(図示せず)から送られた液を加工部に吐出
する。なお供給液量は加工状態に応じて任意に調節でき
る。
そのギャップGに薄型の磁気センサー23を挿入し、ギ
ャップG部分の磁束密度を測定するのである。
の出力端子より、アナログ電圧値として出力され、デー
タ処理装置25の入力端子に入る。
ング周波数でアナログ電圧値のデータをA/D変換し、
時間の経過と共に磁束密度の値を記録する。
部の磁性粉3の量が増えてきた場合には、工作物Wと鉄
芯1の端面の間隙部8中の見かけの透磁率が増大するこ
とに相当するので、対向した鉄芯1,1間の磁束密度が
増大し、それと共にヨーク7を流れる磁束密度も増大す
る。
合には、ヨーク7を流れる磁束密度が減少する。従っ
て、加工部の磁性粉3の量の変化を磁束密度の値の変化
として検知することが可能であり、予め磁性粉3の量と
磁束密度の関係を把握しておけば、その時の磁束密度の
値が何グラムの磁性粉3の量に相当するかがすぐわかる
(図2参照)。
量の範囲を越えていれば、ステッピングモータ35を制
御するコントローラ36にステッピングモータ35の回
転数変更の指令を出し、磁性粉3の量が多ければ回転数
減少、少なければ回転数増大というように、所定の磁性
粉3の量との誤差分、供給する量を変化させるようモー
タドライバ37の周波数信号を増減する(図3参照)。
データ処理装置35とコントローラ36にはパーソナル
コンピュータ等が好適に利用できる。
磁性粉3の量を常時モニタリングして一定化するように
制御しているため、安定した加工能率や加工品質を得る
ことができるのである。
路中のヨーク7部分を分断してギャップGを設け、この
ギャップGにおける磁束密度を検知し、この検知結果に
基づいて鉄芯1,1間の間隙部8に存在する磁性粉3の
量を測定するのであり、磁気回路中にギャップGを設け
てこの箇所の磁束密度を検知することで、磁性粉3の量
を容易に検知することができるのである。
材7a,7b間に真鍮板7cが介装されて真鍮ボルト3
8にて連結されて、ギャップGが構成され、ギャップG
に磁気センサー23のヘッドが挿入されて、この箇所の
磁束密度を検知するこができるようにしたものである。
している。加工ヘッド9の磁極(鉄芯1)間の間隙が広
く、ヘッド径が大きい場合には、磁極間の空間体積が大
きいため、磁性粉3がわずかに変化してもそれが磁極間
の透磁率の変化として出てこないので、磁気センサー2
3のヘッド挿入部の磁束密度の変化は検知できないレベ
ルとなる。本請求項の発明は、上記のような場合の磁性
粉3の量の検知のために用いられるもので、検知用磁極
部分の間隙部8が小さいため、わずかな磁性粉3の量の
変化であっても検知可能としたものである。
dを加工ヘッド9とは別に、工作物Wの送り方向の下流
側に設け、略コ字状のヨーク7dの中央部に1mm程度
のギャップGdを設け、その中心に工作物Wを流す。
1と同様なギャップGeを設け、磁気センサー23のヘ
ッドを挿入する。
性粉3は工作物Wに付着して持ち出され、加工ヘッド9
の下流の検知部分の磁極に磁気的に吸引されて磁極端面
に付着する、こうして工作物Wの加工時間の経過と共に
磁極に付着する磁性粉3の量は増加して行き、それに伴
って検知部分の磁束密度も増加する。しかして、或る一
定時間経過後の磁束密度を毎回計測するようにセットし
ておき、その磁束密度の値が所定の値かどうかを判定
し、加工ヘッド9部分に存在する磁性粉3の量を推測す
る。
は、工作物Wに付着した磁性粉3の量が少なく、加工ヘ
ッド9部分に存在する磁性粉3の量も少ないため、磁性
粉供給装置のモータコントローラ36に回転数を上げる
よう指令を出す。逆に大きい場合は回転数を下げる指令
を出す。磁束密度測定後、一旦コイル2dの励磁電流を
切り、磁極間に存在する磁性粉3を落下除去する。この
とき場合によっては、圧縮エアーで吹き飛ばしたり、流
水で流したりしてもよい。その後、再びコイル2dの励
磁電流をオンし、磁束密度の測定を開始する。
している。
作物Wは円形の一対のガイドロール10,10aに巻き
付いてガイドされた状態で送られる。鉄芯1は工作物W
の上方にあって、工作物Wとの対向面と反対側には略コ
字状のヨーク7を設け、ヨーク7のもう一つの端面は鉄
芯1の端面と或る間隙を持って対向し、磁気的に閉回路
となっている。
示せず)によって回転駆動するようになっている。加工
ヘッド9の両側で近傍のガイドロール10a,10aの
軸端はベアリング26に嵌合し、ベアリング26はベア
リングケース27に嵌合支持されている。ベアリングケ
ース27は力センサー12の一例である箱形のロードセ
ル11に固定されており、ロードセル11は鉛直方向の
圧縮力を検知できるようになっている。ロードセル11
が検知した力はアンプで増幅され、アンプの出力端子か
ら図1と同じデータ処理装置25に取り込まれる。磁性
粉3は図1と同様に供給した上で磁気研磨を開始し、同
時にロードセル11による力の検知も開始する。磁性粉
3の量が安定している場合には、工作物Wに一定の研磨
圧力がかかるため、ロードセル11にも一定の力が検出
されるが、磁性粉3の量が増加した場合、工作物Wに対
する研磨圧力が増え、ロードセル11にかかる力も増加
するため、予め磁性粉3の量とロードセル11による検
出荷重の関係を把握しておけば、ロードセル11による
検出荷重のモニタリングにより、磁性粉3の量の検知が
可能となるのである。
ーク7の途中にギャップGを設ける方式に比べ、磁気損
失がないため加工効率を落とすことなく、磁性粉3の量
の検知が可能である。また、工作物Wの破断も検知でき
るのである。
7に示している。
のロータとステータが嵌合しているため、磁性粉3をそ
のままの状態で供給すると、ロータとステータが早く磨
耗してしまうという欠点がある。また、これを防止する
ために磁性粉3を水に混ぜて供給する方式が考えられる
が、水だけでは、磁性粉3(鉄粉)がすぐに沈降して固
まってしまう欠点がある。
活性剤39が研磨材を均一に分散させ、潤滑能力を高め
る役割を持っていることを利用して、例えばポリカルボ
ン酸塩、リン酸エステル等の粘凋質の界面活性剤39と
磁性粉3を混合してモーノ型ポンプ13に供給すること
により、モーノ型ポンプ13のロータおよびステータの
磨耗を防止し、磁性粉3の沈降防止と分散による供給の
安定化を実現している。
8に示している。
と同様に界面活性剤39の代わりに、高粘度のゲル状物
質40を使用してモーノ型ポンプ13のロータおよびス
テータの磨耗防止を図っている。ゲル状物質40の成分
は請求項1の説明において詳述したので省略する。
してサーボモータやステッピングモ ータ等の回転速度を
制御できるモータを用いたロータリー式、振動式、オー
ガ式等の粉体定量供給装置の吐出口16を圧縮エアーが
流れるパイプに接続して、磁性粉3をエアー圧により圧
送して供給するようにしてもよく、その実施の一形態
は、図1と同様なコイル2と同様なヨーク7を設けた加
工ヘッド9の構成で、磁性粉供給装置に例えばロータリ
式(サークル式)、振動式、オーガ式等の粉体定量供給
機を用い、駆動源として回転速度を任意に高精度に制御
可能なサーボモータやステッピングモータを使用してい
る。
を使用した例である。
填した粉体を羽根車の回転により、ホッパ31と回転テ
ーブルの間隙からホッパ31外へ切り出し、外周部に切
り出された磁性粉3を吐出口32から排出する。ロータ
リフィーダ30の吐出口32には略逆円錐形のホッパ3
1が固定され、ホッパ31の下端は圧縮エアーが流れる
パイプ33が継手34を介して接続されており、圧縮エ
アーが流れるパイプ33は加工ヘッド9の間隙部8の側
方または上方に端面が配設されている。
31に落下し、ホッパ31下部に滞留したのち、圧縮エ
アーの背圧により、パイプ33内に吸い込まれ、加工ヘ
ッド9の間隙部8の近傍まで送られ、排出される。排出
される磁性粉3は磁気的に吸引され、最も磁束密度が高
い間隙部8内部に入り込む。このとき、間隙部8中の磁
性粉3や研磨液が飛散してしまわないよう、供給エアー
の圧力及び流量を適宜調整する。
供給制御が可能、脈動がないため、安定定量供給が可
能、バインダが不要となる。
鉄芯と、鉄芯に磁力を与えるコイルからなり、鉄芯に磁
性粉を磁気的に吸着し、別途、液状の研磨材を供給して
加工する磁気研磨方法において、磁気研磨中の加工部に
存在する磁性粉の量を検知し、その検知情報に基づいて
磁性粉の供給量を制御して、加工部の磁性粉の量を一定
化するようにしているから、加工部における磁性粉の量
を常時モニタリング及び制御して一定化することがで
き、加工能率や加工品質を安定化させることができると
いう利点がある。更に、加工部の磁性粉の量を検知する
検知手段は、鉄芯に磁力を与える磁気回路を構成する磁
気回路中のヨーク部分を分断してギャップを設け、この
ギャップにおける磁束密度を検知し、この検知結果に基
づいて鉄芯間の間隙部に存在する磁性粉の量を測定する
から、磁気回路中にギャップを設けてこの箇所の磁束密
度を検知することで、磁性粉の量を容易に検知すること
ができるという利点がある。
粉の量を検知する検知手段を磁気研磨をおこなう加工部
の加工ヘッドに対して加工部において磁気研磨される工
作物の送り方向下流側に設け、工作物に付着して持ち出
される磁性粉の量を測定するから、加工部の間隙部が広
く、鉄芯の径が大きくても、これらに影響されることな
く、工作物に付着して持ち出される磁性粉の量を検知す
ることで、加工部における磁性粉の量の検知が容易にお
こなえるという利点がある。
芯と、鉄芯に磁力を与えるコイルからなり、鉄芯に磁性
粉を磁気的に吸着し、別途、液状の研磨材を供給して加
工する磁気研磨方法において、磁気研磨中の加工部に存
在する磁性粉の量を検知し、その検知情報に基づいて磁
性粉の供給量を制御して、加工部の磁性粉の量を一定化
するようにし、加工部の磁性粉の量を検知する検知手段
は、工作物をガイドするガイドロールの軸端にロードセ
ルのような力センサーを設け、力センサーにて工作物に
掛かる力を検知して加工部分に存在する磁性粉の量を測
定するから、磁気損失(加工効率を落とすこと)なく磁
性粉の量を検知することができるという利点がある。
プに供給する磁性粉を、液状の界面活性剤と混合して供
給するから、供給媒体中に磁性粉が均一に分散させるこ
とができ、安定した供給が可能となるという利点があ
る。
プに供給する磁性粉を、高粘度のゲル状物質と混合して
供給するから、供給媒体中に磁性粉を均一に分散させる
ことができ、沈降を防止でき、安定した供給が可能にな
るという利点がある。
示すグラフである。
ある。
は側断面図である。
混合した場合の模式図である。
性粉を混合した場合の模式図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 駆動可能な鉄芯と、鉄芯に磁力を与える
コイルからなり、鉄芯に磁性粉を磁気的に吸着し、別
途、液状の研磨材を供給して加工する磁気研磨方法にお
いて、磁気研磨中の加工部に存在する磁性粉の量を検知
し、その検知情報に基づいて磁性粉の供給量を制御し
て、加工部の磁性粉の量を一定化するようにし、加工部
の磁性粉の量を検知する検知手段は、鉄芯に磁力を与え
る磁気回路を構成する磁気回路中のヨーク部分を分断し
てギャップを設け、このギャップにおける磁束密度を検
知し、この検知結果に基づいて鉄芯間の間隙部に存在す
る磁性粉の量を測定することを特徴とする磁気研磨方
法。 - 【請求項2】 加工部の磁性粉の量を検知する検知手段
を磁気研磨をおこなう加工部の加工ヘッドに対して加工
部において磁気研磨される工作物の送り方向下流側に設
け、工作物に付着して持ち出される磁性粉の量を測定す
ることを特徴とする請求項1記載の磁気研磨方法。 - 【請求項3】 駆動可能な鉄芯と、鉄芯に磁力を与える
コイルからなり、鉄芯に磁性粉を磁気的に吸着し、別
途、液状の研磨材を供給して加工する磁気研磨方法にお
いて、磁気研磨中の加工部に存在する磁性粉の量を検知
し、その検知情報に基づいて磁性粉の供給量を制御し
て、加工部の磁性粉の量を一定化するようにし、加工部
の磁性粉の量を検知する検知手段は、工作物をガイドす
るガイドロールの軸端にロードセルのような力センサー
を設け、力センサーにて工作物に掛かる力を検知して加
工部分に存在する磁性粉の量を測定することを特徴とす
る磁気研磨方法。 - 【請求項4】 モーノ型ポンプに供給する磁性粉を、液
状の界面活性剤と混合して供給することを特徴とする請
求項1又は請求項3記載の磁気研磨方法。 - 【請求項5】 界面活性剤にプロピレングリコール系の
分散剤またはポリカルボン酸塩、リン酸エステルから選
ばれるものを用いることを特徴とする請求項4記載の磁
気研磨方法。 - 【請求項6】 モーノ型ポンプに供給する磁性粉を、高
粘度のゲル状物質と 混合して供給することを特徴とする
請求項1又は請求項3記載の磁気研磨方法。 - 【請求項7】 ゲル状物質は水溶性であることを特徴と
する請求項6記載の磁気研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22569996A JP3291205B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 磁気研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22569996A JP3291205B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 磁気研磨方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1071555A JPH1071555A (ja) | 1998-03-17 |
| JP3291205B2 true JP3291205B2 (ja) | 2002-06-10 |
Family
ID=16833418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22569996A Expired - Lifetime JP3291205B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 磁気研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3291205B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR100463315B1 (ko) | 1998-12-28 | 2005-01-07 | 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 | 금속용 연마액 재료, 금속용 연마액, 그 제조방법 및그것을 사용한 연마방법 |
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-
1996
- 1996-08-27 JP JP22569996A patent/JP3291205B2/ja not_active Expired - Lifetime
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