JP2006035342A - サンダー機 - Google Patents

Abstract

【課題】多様な種類のワークを加工できて、容易な構成で面一な研磨加工を行なえるサンダー機を提供すること。
【解決手段】サンダー機１は、門形状に形成する機枠１１を有する。機枠１１には、駆動ローラ１２、第１の案内ローラ１３、第２の案内ローラ１４、第３の案内ローラ１５を略Ｌ字状に配置してエンドレス状の研磨ベルト１６をＬ字状に沿って走行する。走行する研磨ベルト１６の上部位置を上部作業域Ｓ１、下部位置下部作業域Ｓ２、側部位置を側部作業域Ｓ３、第１の案内ローラ１２の斜め上方を斜め上方作業域Ｓ４として形成する。そしてそれぞれの作業域に適したワークをそれぞれの作業域において研磨加工する。一方、第２の案内ローラ１４を左右方向に移動可能に配置して、研磨ベルト１６の張力を調整するテンションローラとする。
【選択図】図１

Description

本発明は案内ローラに巻架された無端研磨ベルトを備えるサンダー機に関する。

一般的なサンダー機は、駆動モータで回転可能に配置される駆動ローラと、駆動ローラと略水平上の位置で対向して配置される案内ローラと、駆動ローラと案内ローラとを巻架して配置され外面に砥粒を装着する研磨ベルトとを備えて構成されている。このサンダー機では、水平上を走行している研磨ベルトの上方から、ワークを手で持って、ワークのバリや角部を簡単に研磨できるように構成されていた。

また、駆動ローラの回転によってサンダーベルトが走行するベルトサンダー機においては、駆動ローラとサンダーベルト間でスリップすることがあり、そのスリップを回避するための改良されたベルトサンダー機が特許文献１によって知られている。これによると、図１０に示すように、ベルトサンダー機７０は、フレーム７１に支持された駆動ローラ７２と案内ローラ７３との間に研磨ベルト７４が巻架されている。研磨ベルト７４は、テンションローラ７５によって緊張されて、駆動ローラ７２と案内ローラ７３との間で三角形を形成するように配置されている。テンションローラ７５は、フレーム７１に揺動可能に支持されたアーム７６に支持され、アーム７６の揺動により研磨ベルト７４に適宜な緊張を付与している。さらに、駆動ローラ７２には、駆動ローラ７２に巻架する研磨ベルト７４を間にして押圧ローラ７７が配置されている。押圧ローラ７７はスプリングによって駆動ローラ７２側に付勢されて、テンションローラ７５のテンションだけでは緊張力が不足する場合に押圧ローラ７７の付勢力を強くして研磨ベルト７４を押圧する。これによって研磨ベルト７４のスリップを防止することができていた。

このように構成されたベルトサンダー機７０において、研磨ベルト７４の下方を走行する部位の下方に配置された作業支持台７８にワークを載置させて、研磨ベルト７４の走行と直交する方向にワークを移動させることによって、ワークの上面を研磨加工することとなっていた。
特開平１１−８５６号公報（２〜４頁、図１参照）

しかし、ワークにおける研磨面が、一方に長尺状に形成されたり、又は広い面であったりして、研磨面を面一に研磨しなければならない場合があり、その場合、研磨ベルトを研磨面に偏ることなく面一にワークに圧接させる必要がある。

上記に示す従来のサンダ―機のうち、前者の場合、ワークを手で持ってその一部を特に研磨することになるから、面全体を面一にすることには適していない。また、後者のサンダー機では、研磨ベルト７４の駆動ローラ７２に対するスリップを防止できるものの、駆動ローラ７２と案内ローラ７３間は一定の寸法に配置されていていることから、研磨ベルト７４は撓みの分だけワークに追随することとなるが、ワークの厚みが厚いものであれば、研磨面に偏りができて面一に加工できない場合があった。

また、いずれのサンダー機においても、研磨加工する作業区域は所定の位置に１箇所に設定されている。例えば、前者の場合は、走行する研磨ベルトの上面であり、後者の場合は、駆動ローラ７２と案内ローラ７３の下面側の下方に形成される。そのため、加工されるワークは限定され、多様に対応することはできなかった。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、容易な構成で面一に研磨加工できるとともに、多様な種類のワークを研磨できるサンダー機を提供することを目的とする。

本発明に係るサンダー機は、そのために以下のように構成するものである。すなわち、
請求項１記載の発明では、第１・第２の案内ローラに支持されるとともに前記案内ローラで折り返すことによって前記第１・第２の案内ローラの上面側と下面側とに無端研磨ベルトを水平方向又は略水平方向に走行させるサンダー機であって、
水平方向又は略水平方向を走行する前記無端研磨ベルトの外面に砥粒が装着して形成され、
前記第１・第２の案内ローラの上面側を走行する前記無端研磨ベルトの上方部位を上部作業域として構成し、
前記第１又は第２の案内ローラの下面側を走行する前記無端研磨ベルトの下方部位を下部作業域として構成することを特徴とするものである。

請求項２記載の発明では、前記第１・第２のいずれか一方の案内ローラの下方に第３の案内ローラが配置され、前記無端研磨ベルトが、走行する水平方向又は略水平方向の一端側から垂直方向又は略垂直方向に走行するように前記第１・第２・第３の案内ローラを巻架して配置され、垂直方向又は略垂直方向を走行する無端研磨ベルトの外方部位を側部作業域として構成することを特徴としている。

請求項３記載の発明では、前記上部作業域には、前記研磨ベルトの上方にワークを配置するための空間部を有するとともに、前記第１・第２の案内ローラの上面側を走行する研磨ベルトの下方に、前記研磨ベルトを受けるための当て板が着脱可能に配置されていることを特徴としている。

請求項４記載の発明では、前記案内ローラのうち１個の案内ローラは、駆動源によって駆動される駆動ローラであり、前記駆動ローラを除く案内ローラのうち、少なくとも１個の案内ローラは弾力手段を有して機枠に支持されていることを特徴としている。

請求項５記載の発明では、前記弾力手段が、前記案内ローラの軸心を揺動可能に配置して構成されることを特徴としている。

請求項６記載の発明では、少なくとも３個の案内ローラをＬ字状に配置して前記案内ローラを巻架する無端研磨ベルトを、水平方向又は略水平方向と垂直方向又は略垂直方向とを走行可能に配置するとともに、少なくとも１個の案内ローラが駆動モータに連結されるサンダー機であって、
水平方向又は略水平方向の上方部位が上部作業域として構成され、水平方向又は略水平方向の下方部位が下部作業位置として構成され、垂直方向又は略垂直方向の外方部位が側部作業域として構成され、
それぞれの作業域にワークを配置する空間部を有するとともに、それぞれの作業域にワークの加熱を防止する冷却手段が配置されることを特徴とするものである。

請求項１記載の発明によれば、サンダー機では、研磨ベルトの上方に形成された上部作業域において、ワークを手で持ってワークのバリや角部を除去するために研磨加工を行うことができ、研磨ベルトの下方に形成された下部作業域においてワークの面の研磨加工を行うことができる。従って、専用のワークでなく多様の研磨材を１つのサンダー機で研磨加工できることとなる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１の発明に加えて、さらに側部側から研磨加工を行うことができることから、例えば、丸みを帯びたワークを加工する場合に有利であり、さらに多様なワークに対応することができる。

請求項３記載の発明によれば、上部作業域で研磨加工を行う場合には、走行する研磨ベルトを間にして、研磨ベルトの上方の空間部に配置するワークと反対側に当て板を装着することによって、ワークを研磨ベルトに押し付けるように接触させても研磨ベルトが撓ることなく、安定した研磨加工を行うことができる。

請求項４記載の発明によれば、複数の案内ローラのうち１個の案内ローラは、駆動源に連結されて駆動ローラとしての役割を果たし、他の案内ローラのうち少なくとも１個の案内ローラは弾力手段を有している。駆動ローラと案内ローラとを巻架する研磨ベルトは、駆動ローラによって一方の方向に走行し、この状態でワークを研磨ベルトに押し付けると、研磨ベルトは、弾力手段を有する案内ローラの移動によって、ワークの押し付け方向に沿って撓ることができることから、ワークに追随して研磨することができる。例えば、ベルトの幅より面積の大きなワークであれば、ワークを下部作業域に配置して研磨ベルトを下方から押し付けることによって面一な加工を行えるとともに、丸みを帯びたワークであれば、ワークを下部作業域又は側部作業域に配置してワークを押し付けることによって、丸み部を偏ることなく面一に研磨することができる。

請求項５記載の発明によれば、研磨ベルトに負荷を掛けたとき、つまりワークを研磨ベルトに押し付けるように負荷を掛けたときに、１個の案内ローラの軸を揺動させることによって、研磨ベルトに弾力性を持たせることができる。例えば、揺動可能に配置する案内ローラに弾性手段で支持する。弾性手段を、案内ローラにテンションを掛ける方向に付勢しておけば、研磨ベルトにワークを押し付けることによって付勢力に抗する力が働き、ワークを外すことによって案内ローラを元の位置に復帰させることができる。これによって、請求項４記載の発明と同様の効果を達成することができる。

請求項６記載の発明では、このサンダー機は、上部作業域・下部作業域・側部作業域を有していることから、例えば、研磨ベルトの幅より小さいワークでは、ワークを上部作業域に配置して手で持って加工することができる。また、研磨ベルトの幅より大きいワークでは、ワークを下部作業域に配置して、例えば昇降装置を使用して研磨加工をすることができる。さらに、丸みを帯びたワークでは、ワークを側部作業域に配置してワークを手で持って研磨加工を行うことができる。しかも、各作業域においては、ワークの加熱防止の冷却手段を配置していることから、例えば、ワークが樹脂製のものであっても熱変形することなく研磨加工を行うことができる。従って、多様なワークをそれぞれの適宜な作業域において研磨加工できることから、多種類の研磨加工を１台のサンダー機で行うことができ、廉価な設備費用でワークを加工できる。

次に、本発明のサンダー機の一形態を図面に基づいて説明する。実施形態のサンダー機は、無端研磨ベルト（以下を、研磨ベルトという。）を水平方向（以下、略水平方向を含む。）と垂直方向（以下、略垂直方向を含む。）に走行可能に配置して、複数の箇所で研磨できるように構成するものである。

サンダー機１は、図１〜３に示すように、縦支柱１１ａ、１１ｂと縦支柱１１ａ、１１ｂの上部を連結する上部横支柱１１ｃとを有して門形に形成される機枠１１を備えている。機枠１１には、縦支柱１１ａの下部で縦支柱１１ａに回動可能に支持される駆動ローラ１２と、駆動ローラ１２に対して垂直方向で対向する第１の案内ローラ１３と、第１の案内ローラ１３に水平方向で対向する第２の案内ローラ１４と、第１の案内ローラ１３の斜め下部付近に配置される第３の案内ローラ１５とが配置され、エンドレス状の研磨ベルト１６が駆動ローラ１２、第１の案内ローラ１３、第２の案内ローラ１４、第３の案内ローラ１５を巻架するように配置されている。研磨ベルト１６は、水平方向と垂直方向との略Ｌ字状を走行することとなる。なお、複数の案内ローラのうち、第２の案内ローラ１４がテンションローラとして配置され、後述のように、研磨ベルト１６の張力を調整するための作動を行う。

一方、第１の案内ローラ１３と第２の案内ローラ１４間の上面側を水平方向に走行する研磨ベルト１６の上位走行部位１６ａの上方部位は、上部作業域Ｓ１として配置される。第２の案内ローラ１４の下面側と第３の案内ローラ１５間の上面側を水平方向に走行する研磨ベルト１６の下位走行部位１６ｂの下方部位は、下部作業域Ｓ２として配置される。また、第１の案内ローラ１３と駆動ローラ１２間の外面側を垂直方向に走行する研磨ベルト１６の側位走行部位１６ｃの左方は、側部作業域Ｓ３として配置される。さらに、第１の案内ローラ１３の斜め上方部位は、斜め上方作業域Ｓ４として配置される。

第１の案内ローラ１３と第２の案内ローラ１４との中心軸間と、第１の案内ローラ１３と駆動ローラ１２との中心軸間とは、略同一の寸法で比較的広めに形成されている。これによって、上部作業域Ｓ１・下部作業域Ｓ２・側部作業域Ｓ３のスペースを広くして形状の大きなワークであっても上部作業域Ｓ１・下部作業域Ｓ２・側部作業域Ｓ３内での作業を行えるようにする。

下部作業域Ｓ２の下方には、機枠１１の縦支柱１１ａ、１１ｂ間を横架する下部横支柱１７が配置され、下部横支柱１７の両側上面にそれぞれ受け台１８が形成されている。受け台１８は、図４に示すように、機枠１１の前後方向に対して突出するアーム状に形成され、ワーク支持台２０を移動可能に支持している。ワーク支持台２０は、矩形板状に形成されるとともに下面部と側部に滑車２１を装着して受け台１８に対して走行可能に形成され、上面に昇降テーブル２２を装着可能に形成している。

駆動ローラ１２は、機台１１の一方の縦支柱１１ａの下部に支持された駆動モータ１９と連結されている。駆動ローラ１２の軸１２ａは縦支柱１１ａに回動可能に支持されるとともに、駆動モータ１９の駆動軸１９ａに、例えばベルト１９ｂで連結される。

第２の案内ローラ１４は、機枠１１に対して揺動可能に配置するためにテンションローラとして構成される。図５〜６に示すように、第２の案内ローラ１４は受け台１８の上方位置において、縦支柱１１ｂから縦支柱１１ａ側に突出した支持板１１ｄに一端が軸２３で支持されたレバー２４の他端に軸着されている。

第２の案内ローラ１４の軸部１４ａは上部横支柱１１ｃに形成された長孔部１１ｅを挿通している。また、軸部１４ａは縦支柱１１ｂにコイルばね２５を介して連結されている。コイルばね２５は軸部１４ａを縦支柱１１ｂ側に向かって付勢するように作用している。従って、研磨ベルト１６の上位走行部位１６ａ又は下位走行部位１６ｂ、あるいは側位走行部位１６ｃを押し込むように負荷を掛けると、研磨ベルト１６が撓って、第２の案内ローラ１４が、コイルばね２５の付勢力に抗して第１の案内ローラ１３側に移動することになる。そして、研磨ベルト１６の負荷を解除することによって、第２の案内ローラ１４はコイルばね２５の付勢力で縦支柱１１ｂ側に移動することとなり弾力性を有することとなる。

なお、本サンダー機１では、研磨ベルト１６を保護するために機枠１の上部横支柱１１ａに上部開閉カバー３１、縦支柱１１ａに側部開閉カバー３２を装着している。上部開閉カバー３１と側部開閉カバー３２は、それぞれ、機枠１１に固着された固定部３１ａ、３２ａと、固定部３１ａ、３２ａに対して開閉可能な可動部３１ｂ、３２ｂとを有し、それぞれ固定部３１ａ、３２ａ側に、１箇所に摩耗粉を集塵するための摩耗粉集塵孔３１ｃ、３２ｃが形成されている。

上部開閉カバー３１の可動部３１ｂを開くことによって、研磨ベルト１６の上位走行部位１６ａの上方が開放され空間部を有して上部作業域Ｓ１が形成されることとなる。又、側部開閉カバー３２の可動部３２ｂを開くことによって、研磨ベルト１６の側位走行部位１６ｃの側部が開放され空間部を有して側部作業域Ｓ３が形成されることとなる。

次に、上記のように構成されたサンダー機１の作用について、図７に基づいて説明する。実施形態のサンダー機１では、４箇所の作業域を備えていることから、各作業域に適したワークの研磨加工を順に説明する。

上部作業域Ｓ１で加工する場合、まず、上部開閉カバー３１を開いた後、駆動モータ１９を作動させる。図７において、駆動ローラ１２を反時計方向に回転させると、研磨ベルト１６は、上位走行部位１６ａにおいて右側（第２の案内ローラ１４側）から左側（第１の案内ローラ側）に向かって走行する。

研磨ベルト１６の上位走行部位１６ａにおいては、上部作業域Ｓ１に配置されたワークＷ１を、上位走行部位１６ａの上方から押し付けるように、加工することになるから、ワークＷ１を手で持って行うことになり、研磨ベルト１６の幅より面積の小さい小物部品や軽い部品のバリ取りや面取りに都合がよい。この際、図７に示すように、研磨ベルト１６の上位走行部位１６ａより下方、つまり、上位走行部位１６ａと下位走行部位１６ｂとの間に当て板２７を、研磨ベルト１６の上位走行部位１６ａの下面に接するように装着することができる。これによって、ワークＷ１を研磨ベルト１６に押し付けたときに、当て板２７で支持することから、面を研磨する場合に安定した加工を行うことができる。

次に、下部作業域Ｓ２で加工する場合、昇降テーブル２２にワークＷ２をセットして加工できることから、研磨ベルト１６の幅より大きなワークＷ２の面加工に都合がよい。この場合、上部作業域Ｓ２で加工を行う場合と同様、下位走行部位１６ｂの上方に当て板２７を装着してもよい。また、当て板２７がないときには、研磨ベルト１６の下位走行部位１６ｂを上方に向けて押し付けることから、研磨ベルト１６の牽引力で第２の案内ローラ１４を第１の案内ローラ１３側に移動させて研磨ベルト１６の下位走行部位１６ｂを撓らせる。研磨ベルト１６の撓りによって、ワークの研磨面を均一な圧力で研磨加工することができる。

側部作業域Ｓ３で作業する場合、丸みを帯びたワークＷ３を手に持って研磨ベルト１６の側位走行部位１６ｃに押し付ける。側部作業域Ｓ３では、下部作業域Ｓ２と同様、ワークＷ３で研磨ベルト１６の側位走行部位１６ｃを押し付けることによって、研磨ベルト１６を撓らせることができることから、ワークＷ３の面出しが容易となり円弧面をきれいに仕上げることができる。

斜め上方作業域Ｓ４の場合、先の尖ったワークＷ４、例えば、を斜め上方の位置から第１の案内ローラ１３に向かって移動させる。この際、第１の案内ローラ１３には、図８に示すように、弾力性の筒状カラー２８を装着して研磨ベルト１６で巻架している。

上述のように、実施形態のサンダー機１では、少なくとも４箇所の位置において作業区域を構成していることから、ワークの形状や大きさに合わせて好適な位置で研磨加工を行うことができ、多種のワークに対応できる構成となっている。

特に上部作業域Ｓ１では、研磨ベルトの上位走行部位１６ａの下方に当て板２７を装着できることから、小物部品の角部の面取りやバリ取りを手で持って容易に行なうことができる。また、下部作業域では、走行テーブルを使用できることによって幅の広いワークの研磨加工を行うことができる。しかも下位走行部位を撓らせて加工できることから、丸みを帯びたワークにも好適に使用できる。

また、駆動ローラ及び複数の案内ローラをＬ字状となるように配置していることから、コンパクトに構成できるとともに駆動ベルトを垂直方向の下方に配置することによって駆動モータを駆動ローラ付近に配置することができる。

さらに案内ローラの１個を、その軸部を揺動可能に構成することによってテンションベルトを構成するとともに、ワークを研磨ベルトに押し付けることによってテンションローラを移動させて研磨ベルトを撓るようにすることができ、丸みを帯びたワークを好適に研磨加工できる。

また、図９に示すように、上部作業域において上位走行部位１６ａの一部にストッパ部材２９を配置させてワークの加工時における研磨ベルト１６の走行方向に流れやすいワークの暴走を防止することができる。

なお、本発明のサンダー機は、上記の構成に限定するものではない。例えば、各作業域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４において、冷却水を噴き付けるように構成してもよい。この場合、それぞれの作業域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に研磨ベルト１６を囲うようなカバーを配置させ、それぞれの作業域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の一端において、冷却水を噴射する噴射口部を配置して噴射口から冷却水を常時流すように構成する。勿論、噴射口はそれぞれの作業域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の中央部に噴き付けるように配置してもよく、また、加工するワークに合わせて適宜設置してもよい。さらに、それぞれの作業域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に配置するカバーは、それぞれ別々に構成してもよく、また一体的に構成してもよい。

本発明の一形態によるサンダー機を示す正面図である。 同平面図である。 同左側面図である。 同一部右側面図である。 図１におけるＶ−Ｖ断面図である。 図５におけるVI矢視図である。 図１におけるサンダー機の各作用域での作用を示す簡略図である。 第１の案内ローラに弾力部材を装着した形態を示す説明図である。 上部作業域における 従来のサンダー機を示す斜視図である。

符号の説明

１、サンダー機
１１、機枠
１１ａ、縦支柱
１１ｂ、縦支柱
１１ｃ、上部横支柱
１２、駆動ローラ
１３、第１の案内ローラ
１４、第２の案内ローラ
１５、第３の案内ローラ
１６、研磨ベルト
１６ａ、上位走行部位
１６ｂ、下位走行部位
１６ｃ、側位走行部位
１９、駆動モータ
２３、軸
２４、レバー
２５、コイルばね
Ｓ１、上部作業域
Ｓ２、下部作業域
Ｓ３、側部作業域
Ｓ４、斜め上方作業域

Claims (6)

1. 第１・第２の案内ローラに支持されるとともに前記案内ローラで折り返すことによって前記第１・第２の案内ローラの上面側と下面側とに無端研磨ベルトを水平方向又は略水平方向に走行させるサンダー機であって、
   水平方向又は略水平方向を走行する前記無端研磨ベルトの外面に砥粒が装着して形成され、
   前記第１・第２の案内ローラの上面側を走行する前記無端研磨ベルトの上方部位を上部作業域として構成し、
   前記第１又は第２の案内ローラの下面側を走行する前記無端研磨ベルトの下方部位を下部作業域として構成することを特徴とするサンダー機。
2. 前記第１・第２のいずれか一方の案内ローラの下方に第３の案内ローラが配置され、前記無端研磨ベルトが、走行する水平方向又は略水平方向の一端側から垂直方向又は略垂直方向に走行するように前記第１・第２・第３の案内ローラを巻架して配置され、垂直方向又は略垂直方向を走行する無端研磨ベルトの外方部位を側部作業域として構成することを特徴とする請求項１記載のサンダー機。
3. 前記上部作業域には、前記研磨ベルトの上方にワークを配置するための空間部を有するとともに、前記第１・第２の案内ローラの上面側を走行する研磨ベルトの下方に、前記研磨ベルトを受けるための当て板が着脱可能に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のサンダー機。
4. 前記案内ローラのうち１個の案内ローラは、駆動源によって駆動される駆動ローラであり、前記駆動ローラを除く案内ローラのうち、少なくとも１個の案内ローラは弾力手段を有して機枠に支持されていることを特徴とする請求項１，２，又は３記載のサンダー機。
5. 前記弾力手段が、前記案内ローラの軸心を揺動可能に配置して構成されることを特徴とする請求項４記載のサンダー機。
6. 少なくとも３個の案内ローラをＬ字状に配置して前記案内ローラを巻架する無端研磨ベルトを、水平方向又は略水平方向と垂直方向又は略垂直方向とを走行可能に配置するとともに、少なくとも１個の案内ローラが駆動モータに連結されるサンダー機であって、
   水平方向又は略水平方向の上方部位が上部作業域として構成され、水平方向又は略水平方向の下方部位が下部作業位置として構成され、垂直方向又は略垂直方向の外方部位が側部作業域として構成され、
   それぞれの作業域にワークを配置する空間部を有するとともに、それぞれの作業域にワークの加熱を防止する冷却手段が配置されることを特徴とするサンダー機。

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