JP2006500246A - Article manufacturing apparatus and method - Google Patents
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Abstract
皿やボールのような楕円形のうつわを成形するろくろは、形成する粘土を位置付けるダイ(26)と、公転・自転駆動装置(24)を有する。公転・自転駆動装置(24)は、第1軸線を中心とするダイの公転と、第2軸線を中心とするダイの自転とを与える。工具は、第1の軸線に対して所定の位置に保持される。自転方向は公転方向と同じであり、自転速度は公転速度の半分である。A potter's wheel which forms an elliptical container such as a plate or a ball has a die (26) for positioning the clay to be formed and a revolution / spinning drive device (24). The revolution / spinning drive device (24) provides die revolution centered on the first axis and die rotation centered on the second axis. The tool is held at a predetermined position with respect to the first axis. The rotation direction is the same as the revolution direction, and the rotation speed is half of the revolution speed.
Description
本発明は、楕円形をなす物品を製造する装置及びその方法に関する。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing an elliptical article and a method thereof.
楕円形をなす物品の代表的な例は、楕円形の陶器が挙げられる。従来、このような楕円形の陶器を成形するためには、注入成形法(スリップキャスティング)及びプレス成形法が用いられている。注入成形法は、複数の型を組み合わせてその中に楕円形のうつわに符合するキャビティを形成し、そこに泥漿を流し込んで成形する方式である。しかし、このような成形方法によると、泥漿の密度が下がり、上質な陶器を成形することができないという問題があった。また、プレス成形法では、ダイ(型)と押しパンチを用いており、型には、楕円形のうつわの下方(または上方)の形状を有する型を形成し、上方から下降する押しパンチには、うつわの上方(または下方)の形状を有する型を形成する。プレス成形の際は、たとえ粘土の密度はある程度上げられるとしても、回転ろくろにて製造するうつわ(円形のうつわ)に比べて質が劣るものであった。また、回転型製形ろくろでは円形のうつわを製造することができ、円周方向に粘土に圧力を加えて粘土の粒子を配列させることにより、うつわの強度を高めると共に変形を減らすなどの多くの利点がある。しかしながら、正円形物品の成形のみが可能であった従来の陶器の成形手段であるろくろ、製形ろくろ、自動成形機等によっては、正円形でなく楕円形のうつわを生産することが困難であった。 A typical example of an oval article is an oval pottery. Conventionally, an injection molding method (slip casting) and a press molding method are used to form such an elliptical earthenware. The injection molding method is a method in which a plurality of molds are combined to form a cavity that coincides with an elliptical container, and slurry is poured into the cavity. However, according to such a forming method, there is a problem that the density of the slurry is lowered and it is impossible to form high-quality ceramics. In the press molding method, a die (die) and a press punch are used, and a die having a shape below (or above) an elliptical container is formed in the die, and a press punch that descends from above is used as the press punch. Forming a mold having a shape above (or below) the container. At the time of press molding, even if the density of the clay was increased to some extent, the quality was inferior to that of a container (circular container) manufactured with a rotating pot. In addition, a round shaped mold can be used to produce a circular container, and by applying pressure to the clay in the circumferential direction and arranging the clay particles, there are many things such as increasing the strength of the container and reducing deformation. There are advantages. However, it is difficult to produce an elliptical container instead of a perfect circle, depending on the conventional pottery molding means that can only form a perfect circular article, such as a potter's wheel, a forming potter's wheel, and an automatic molding machine. It was.
本発明は、工作物を回転させながら成形または加工する工具で楕円形をなす物品を製造する装置及び方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for manufacturing an elliptical article with a tool that is formed or processed while rotating a workpiece.
また、楕円形の陶器を成形する製形ろくろを提供することを他の目的とする。 It is another object of the present invention to provide a forming wheel for forming an elliptical pottery.
また、製造される物品が有する離心率(円から楕円へどの程度ズレているかということ)を変化させ得る楕円形をなす物品の製造装置を提供することを他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing an article having an elliptical shape that can change the eccentricity of the article to be manufactured (how much it is shifted from a circle to an ellipse).
また、楕円形の物品が有する楕円の大きさを変化させ得る楕円形をなす物品の製造装置を提供することを他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing an ellipse that can change the size of the ellipse of the ellipse.
また、様々な大きさの正円形物品を製造することができる物品の製造装置を提供することを他の目的とする。 It is another object of the present invention to provide an article manufacturing apparatus that can manufacture regular circular articles of various sizes.
さらに、成形用の製形ローラーと、この製形ローラーを用いて物品を成形する方法と装置を提供することを他の目的とする。 Furthermore, it is another object to provide a molding roller for molding and a method and apparatus for molding an article using the molding roller.
上記の目的を達成するため、本発明による楕円形物品の製造装置は、工作物と工具の相対運動により工作物を成形または加工して少なくとも一部に楕円形をなす物品を製造する装置であって、前記工作物を装着する工作物支持具と、前記工作物支持具を第1軸線を中心として公転させる公転駆動機と前記第1軸線に平行な第2軸線を中心として前記工作物支持具を自転させる自転駆動機とを有する公転・自転駆動装置と、前記工具を支持し、前記第1軸線に対して一定の位置に前記工具を位置させる工具台とを備えている。前記公転・自転駆動装置は、前記工作物支持具の公転方向と自転方向を同一に維持し、公転速度の大きさと自転速度の大きさを2:1に維持する。 In order to achieve the above object, an apparatus for manufacturing an elliptical article according to the present invention is an apparatus for manufacturing an article having an elliptical shape by forming or processing a workpiece by relative movement of the workpiece and a tool. A workpiece support for mounting the workpiece, a revolution drive for revolving the workpiece support around the first axis, and the workpiece support around a second axis parallel to the first axis. A revolving / spinning drive device having a rotation drive device that rotates the tool, and a tool base that supports the tool and positions the tool at a fixed position with respect to the first axis. The revolution / spinning drive device maintains the revolution direction and the rotation direction of the workpiece support tool the same, and maintains the revolution speed and the rotation speed at 2: 1.
本発明の一つの実施形態では、前記公転・自転駆動装置の前記自転駆動機は、第1軸線に位置する固定された公転中心軸と、前記第2軸線に位置し、工作物支持具と連結される自転中心軸と、前記公転中心軸及び自転中心軸に平行な媒介軸と、前記公転中心軸を媒介軸に連結する第1のリンクと、前記媒介軸を自転中心軸に連結する第2のリンクと、前記公転中心軸と前記媒介軸に固定されて噛み合う一対のギアと、前記媒介軸と前記自転中心軸に固定されて噛み合う一対のギアとを備える。また、前記公転駆動機は、前記自転駆動機構を覆うと共に第1軸線を中心として回転するドラムと、前記ドラムの内部と前記自転中心軸を連結する連結棒とを備える。 In one embodiment of the present invention, the rotation driving machine of the revolution / spinning drive device is connected to a workpiece support tool, which is positioned on the fixed revolution center axis located on the first axis, and located on the second axis. A rotation center axis that is rotated, a rotation axis that is parallel to the rotation center axis and the rotation center axis, a first link that connects the rotation center axis to the rotation axis, and a second link that connects the rotation axis to the rotation center axis A link, a pair of gears fixedly engaged with the revolution center shaft and the intermediate shaft, and a pair of gears fixedly engaged with the intermediate shaft and the rotation central shaft. The revolution driving machine includes a drum that covers the rotation driving mechanism and rotates around a first axis, and a connecting rod that connects the inside of the drum and the rotation center shaft.
本発明の他の実施形態では、前記公転駆動機は、前記自転駆動機を取り囲んで第1軸線を中心として回転するドラムと、前記ドラムの内部を半径方向に横切って延長され、第1軸線と第2軸線を通る直線移動機構とを備え、前記自転中心軸と前記公転中心軸との間の距離を調節することができる。この直線移動機構は、前記ドラムの内部に固定される支持ブロックと、前記自転中心軸に連結される送りブロックと、前記送りブロックを通って両支持ブロック間に延長するリードスクリューと、前記リードスクリューと並んで延長され、前記送りブロックを通って前記支持ブロックに固定される案内棒とを備えてもよい。 In another embodiment of the present invention, the revolution drive machine includes a drum that surrounds the rotation drive machine and rotates about a first axis, and extends radially across the interior of the drum, the first axis A linear movement mechanism passing through the second axis, and the distance between the rotation center axis and the revolution center axis can be adjusted. The linear movement mechanism includes a support block fixed inside the drum, a feed block connected to the rotation center shaft, a lead screw extending between the support blocks through the feed block, and the lead screw. And a guide rod that is extended side by side and fixed to the support block through the feed block.
本発明の他の実施形態では、前記公転駆動機は、前記固定された公転中心軸の内側に回転可能に装着される駆動軸と、前記駆動軸を前記自転中心軸に連結する駆動リンクとを備えてもよい。また、本発明の他の実施形態では、前記公転駆動機は、公転駆動のための公転モーターを有し、前記自転駆動機は、自転駆動のための自転モーターを有してもよい。 In another embodiment of the present invention, the revolution drive machine includes a drive shaft that is rotatably mounted inside the fixed revolution center shaft, and a drive link that connects the drive shaft to the rotation center shaft. You may prepare. In another embodiment of the present invention, the revolution driving machine may include a revolution motor for revolution driving, and the rotation driving machine may include a rotation motor for rotation driving.
前記楕円形をなす物品の製造装置は、楕円形のうつわを製造する装置である。このとき、前記工作物支持具は、楕円形のうつわの一部の形状に合う形状を有する型であってもよい。前記工具は、製形ローラーであっても、製形しゃもじ(整形こて:pallet)であっもよい。 The apparatus for manufacturing an article having an elliptical shape is an apparatus for manufacturing an elliptical container. At this time, the workpiece support may be a mold having a shape that matches the shape of a part of the oval container. The tool may be a shaping roller or a shaping scoop (pallet).
また、実施形態では、楕円形物品の製造装置は、木材または金属を加工することができ、このとき前記工具は、前記木材または金属を加工するカッターである。 Moreover, in embodiment, the manufacturing apparatus of an elliptical article can process a timber or a metal, and the said tool is a cutter which processes the said timber or a metal at this time.
本発明の他の側面による楕円形物品の製造方法は、少なくとも一部に楕円形をなす物品を製造する方法であって、工作物支持具に成形または加工する工作物を装着するステップと、前記工作物支持具を第1軸線を中心として公転させると共に第2軸線を中心として前記工作物支持具を自転させるステップと、前記第1軸線から一定の距離を置いて工具を位置させるステップとを含むことを特徴とする。 A method of manufacturing an elliptical article according to another aspect of the present invention is a method of manufacturing an article having an elliptical shape at least in part, the step of mounting a workpiece to be molded or processed on a workpiece support, Revolving the workpiece support about the first axis and rotating the workpiece support about the second axis; and positioning the tool at a fixed distance from the first axis. It is characterized by that.
さらに、本発明の実施形態による楕円形物品の製造方法は、前記第1軸線と前記第2軸線間の距離を調節するステップをさらに含む。また、前記第1軸線と工具間の距離を調節するステップをさらに含む。 Furthermore, the method for manufacturing an elliptical article according to an embodiment of the present invention further includes a step of adjusting a distance between the first axis and the second axis. The method further includes adjusting a distance between the first axis and the tool.
本発明のさらに他の側面による楕円形物品の製造方法は、製形ろくろで粘土のような成形性材料の工作物を加工して円形または楕円形物品を成形して製造する方法であって、型に成形性工作物を装着するステップと、前記型を回転軸線を中心として回転させるステップと、前記型の回転軸線とは異なる回転軸線を中心として回転する製形ローラーを前記型の回転軸線に対して一定の距離を置いて位置させるステップとを含むことを特徴とする。 A method for manufacturing an elliptical article according to still another aspect of the present invention is a method of manufacturing a circular or elliptical article by processing a workpiece of a moldable material such as clay with a molding wheel, A step of mounting a formable workpiece on the mold, a step of rotating the mold around the rotation axis, and a molding roller that rotates about a rotation axis different from the rotation axis of the mold is the rotation axis of the mold And a step of positioning at a certain distance from the step.
本発明のさらに他の側面による製形ろくろは、粘土のような成形性材料の工作物を加工して、円形または楕円形物品を成形して製造する製形ろくろであって、前記成形性工作物を装着する型と、前記型を回転軸線を中心として回転駆動する駆動装置と、前記型の回転軸線とは異なる回転軸線を中心として回転する製形ローラーとを備えることを特徴とする。 A shaping wheel according to still another aspect of the present invention is a shaping wheel that is manufactured by processing a workpiece of a moldable material such as clay to form a circular or elliptical article. The apparatus includes: a mold on which an object is mounted; a drive device that rotationally drives the mold around a rotation axis; and a molding roller that rotates around a rotation axis different from the rotation axis of the mold.
本発明のさらに他の側面による製形ローラーは、製形ろくろに装着されて粘土のような成形性材料の工作物を成形する製形ローラーであって、回転軸と、回転軸に固定され、前記工作物と接触する円周面を有する筒体とを備えることを特徴とする。 A forming roller according to still another aspect of the present invention is a forming roller that is mounted on a forming wheel and forms a workpiece of a moldable material such as clay, and is fixed to the rotating shaft and the rotating shaft. And a cylindrical body having a circumferential surface in contact with the workpiece.
以下、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の目的と特徴を明確に理解できるように、添付の図面を参照して本発明による実施の形態に対して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can have a clear understanding of the objects and features of the present invention. explain.
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳しく説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の第1の実施の形態による製形ろくろで成形する楕円形のうつわを示す。例として、楕円形のうつわ10は、長径Daが短径Dbの約2倍であり、側縁12の高さが低く、厚さtが薄く、低い足14を有する楕円形皿である。図1における斜線部分は、うつわの断面を示すものである。製形ろくろで成形される楕円形のうつわ10は、以降の乾燥と素焼きと本焼きの過程において収縮するため、最終製品の大きさよりも若干大きく成形される。
FIG. 1 shows an oval container formed by a forming wheel according to the first embodiment of the present invention. As an example, the
図2は、本発明の第1の実施の形態による楕円形物品製造装置の製形ろくろ20を示す概略図である。製形ろくろ20は、フレーム22(support:サポート)と、公転・自転駆動装置24と、型26と、工具台28とを備えている。フレーム22は、鋼材からなるベースフレーム30と、このベースフレーム30を覆い、後述するドラムの回転を支持するだけの剛性を有する支持蓋32とを有している。図2において、支持蓋32は断面に示されている。ベースフレーム30には、駆動力を伝達する駆動モーター34が設けられているが、これに限定されるものではない。駆動モーター34には、例えば減速ギア(または変速ギア等)が設けられ、モーター軸36とその先端に設けられたベルトプーリー38とを有している。
FIG. 2 is a schematic view showing a forming
公転・自転駆動装置24は、後述するモーター36の駆動力を受けて型26が公転と自転をするように動力を伝達する。型26上には、工作物である成形すべき粘土が置かれ、成形後、楕円形のうつわ10が成形される。図2において、型26は断面に示され、またその上に置かれる工作物である楕円形のうつわ10も断面に示されている。また、製形ろくろ20は、工具台28を有している。工具台28は、ベースフレーム30に固定されたレバー支持台42と、レバー支持台42に回転可能に枢着した回転レバー44と、回転レバー44の下方に取り付けられた工具である製形ローラー46とを有している。
The revolution /
製形ローラー46は、その中心軸線を中心として回転可能に取り付けられている。製形ローラーの回転軸線は、公転・自転駆動装置24の公転中心軸線を通るように取り付けることが好ましい。枢着点(pivot point)を通って延長されたレバー46には、ローラー駆動モーター47が取り付けられ、このローラー駆動モーターの軸が整形ローラー46の軸に連結され、製形ローラー46を回転させる。実際の作業時には、レバー44の先端取っ手48を摘んで下ろすと、ローラー46が回転すると共に工作物の粘土を押さえながら成形する。もしローラーが、ローラーの中心軸に連結された駆動装置によって、型の自転よりも数倍以上速い速度で回転すると、うつわの表面を滑らかにし、粘土の粒子配列をより均一かつ緻密にする効果が得られる。
The
図2乃至図5を参照して、公転・自転駆動装置24は、公転駆動部と自転駆動部と直線移動装置とを有する。図示した実施の形態では、後述するように、直線移動装置が公転駆動部の一部としても機能する。公転駆動部は、ドラム50を有する。ドラム50は、ベルト52でプーリー38と連結され、モーター34の動力が伝達され回転する。このとき、ドラム50は、支持蓋32に設けられた上部支持ベアリング54によって回転可能に支持されている。ドラムは、後述する固定軸との間に、下部支持ベアリング56が設けられて回転可能に支持されている(図4参照)。
2 to 5, the revolution /
図3乃至図5に示すように、自転駆動部は、三つの軸間にリンクとギアを用いて型軸に連結される型26を自転させる。公転・自転駆動装置24は、互いにリンクで連結され互いに平行な、公転中心軸として機能する固定軸58と、媒介軸60と、自転中心軸として機能する型軸62とを有している。固定軸58は、フレーム30に固定され、ドラム50の回転中心線上に位置する。型軸62は、型26と結合され、固定軸58を中心として公転し、自らは自転する。固定軸58と媒介軸60との間は、第1のリンク64で連結される。詳しく図示してはいないが、第1のリンク64と固定軸58との間、第1のリンク64と媒介軸60との間には、ベアリングが介在されている。また、媒介軸60と型軸62との間も、第2のリンク66で連結されている。詳しく図示してはいないが、第2のリンク66と型軸62との間、第2のリンク66と媒介軸60との間には、ベアリングが介在されている。第2のリンク66は、第1のリンク64の上方に位置する。この実施の形態では、両リンク64、66の長さが等しいものとして説明しているが、これに限定されるものではない。
As shown in FIGS. 3 to 5, the rotation driving unit rotates the die 26 connected to the die shaft using a link and a gear between the three shafts. The revolution /
次に、図3乃至図5を参照して、固定軸58には固定ギア68が固定されている。媒介軸60には、固定ギア68と噛み合われる第1の媒介ギア70が固定される。媒介軸60には、さらに第1の媒介ギア70の上部に第2の媒介ギア72が固定されている。この第2の媒介ギア72は、型軸62に固定された自転ギア、即ち型ギア74と噛み合われる。
Next, referring to FIGS. 3 to 5, a fixed
図3乃至図5に示す実施の形態では、第1の媒介リンク64と第2の媒介リンク66は、リンクの長さが等しい。即ち、固定軸58と媒介軸60との間の距離と、媒介軸60と型軸62との間の距離が等しい。また、この実施の形態では、固定ギアの、第1の媒介ギア、第2の媒介ギア、型ギアの各ピッチ円の直径の比は、1.5:1.5:1.2である。しかし、これに制限されるものではなく、リンク70、72の長さと各ギアのピッチ円の直径の比を異なるようにすることができる。型軸62が固定軸58に対して2回公転する間、型軸62を1回自転させる限り、いずれのギアピッチ円の比の組み合わせも用いることができる。
In the embodiment shown in FIGS. 3 to 5, the
公転・自転駆動装置24は、型軸62を固定軸58から近付けまたは遠ざける方向に直線移動する直線移動装置76を備える。直線移動装置76は、ドラム50の直径方向の両端に配置され、固定される支持ブロック78を備える。両支持ブロック78の間に送りブロック80が位置する。送りブロック80には、型軸62が延長され、ベアリングを介在させて回転可能に結合されている。リードスクリュー82が一方の支持ブロック78から延長され、送りブロック80を通って、他方の支持ブロック78に延長される。このリードスクリュー82の一側端は、支持ブロック78を通って突出し、その端には手で回すことができるダイヤル84が結合されている。リードスクリュー82は、支持ブロック78によって回転可能に支持されている。リードスクリュー82は、送りブロック80内に設けられた送りナット(図示せず)と相互作用して、ダイヤル84を回転させるとき、送りブロック80を直線移動させることができる。この実施の形態では、送りブロック90の直線移動のためにリードスクリューを用いたが、直線移動機構の構成はこれに制限されるものではない。送りスクリュー82の両方には、案内棒86が並設されている。この案内棒86は、両側の支持ブロック78に固定され、送りブロック80を介して延長される。送りブロック80の直線移動は、案内棒86によって案内される。また、このような直線移動装置76は、ドラム50に固定され、型軸62と結合されるので、ドラム50の回転を型軸62に伝達して型軸62を公転させる公転駆動リンクとしても機能する。
The revolution /
次に、図3乃至図5を参照して、型軸62が公転及び自転を行う作用について説明する。先ず、モーター34からベルト52を介して動力が伝達されたドラム50が固定軸58を中心として回転する。この実施の形態のドラム50では、図3の矢印で示すように、時計方向に回転するものを説明しているが、本発明は、これに限定されるものではない。ドラム50の回転は、直線移動装置76の全体を回転させ、さらには型軸62と、リンクで連結された媒介軸60とを固定軸58を中心として公転させる。このとき、第1の媒介ギア70が固定ギア68と噛み合って公転すると共に、自らは媒介軸60の中心線に対して回転するようになる。この回転が媒介軸60に伝達され、これが第2の媒介ギア72を介して型ギア74に伝達される。
Next, with reference to FIG. 3 thru | or FIG. 5, the effect | action which the mold axis |
このとき、型軸62の自転方向は公転方向と等しく、自転速度の大きさは公転速度の大きさの1/2となる。これについて詳しく説明すると、一般に、ある中心線から一定の距離ほど離れた回転軸は、その中心線を基準として時計方向に公転するとき、回転軸と中心線との間に何らの媒介体がないと仮定すると、1回転の公転をする間、時計方向に1回転の自転を行う。ところが、この実施の形態では、固定軸58と回転軸である型軸62との間には、固定ギア68と媒介ギア70、72と型ギア74の媒介体があり、これらの噛合運動によって型ギア74を反時計方向に公転速度の大きさの1/2の速度で自転させる動力が生成され、型軸に伝達される。従って、型軸の実際の自転速度の大きさは1/2と減少する。つまり型軸を公転方向と同じ方向に公転速度の大きさの1/2の速度で自転させることになる。
At this time, the rotation direction of the
次いで、図6a乃至図6eを参照して、上述したように公転及び自転間にその方向が等しく、その速度が2:1の比であり、工具を固定させて工作物に前記運動をさせたときの、工作物に楕円形が形成される過程について説明する。図6a乃至図6eは、1回の公転を行う過程を示すものである。図6a乃至図6eにおいて、Pは型軸の位置、Tは固定軸の位置、Sは工具の1点である。図6aでのS点は、成形する楕円の長径の終点を示す。また、図6aにおいて、点RはS点によって成形する楕円の短径の終点を示す。図6aないし図6eと関連した説明において、TSはT点とS点間の距離を示し、Lは型軸と駆動軸の中心線間の距離(即ち、P点とT点との間の距離)を示し、円は型軸の公転軌道を示す。図6a乃至図6eでは、成形する楕円形は点線で表され、工作物が工具上の1点であるSを通過することによって、実際に生成する楕円形は実線で表される。また、図6b及び図6cの一点鎖線で表された楕円は、この実施の形態でのギア68、70、72、74がない場合において、楕円の位置を比較するためのものであり、本発明と直接的な関連はない。
Next, referring to FIGS. 6a to 6e, as described above, the direction is the same between revolution and rotation, the speed is a ratio of 2: 1, the tool is fixed, and the workpiece is caused to move. The process of forming an ellipse on the workpiece will be described. 6a to 6e show a process of performing one revolution. 6a to 6e, P is the position of the mold axis, T is the position of the fixed axis, and S is one point of the tool. The point S in FIG. 6a indicates the end point of the major axis of the ellipse to be molded. In FIG. 6a, a point R indicates the end point of the minor axis of the ellipse formed by the S point. 6a to 6e, TS indicates the distance between the T point and the S point, and L indicates the distance between the mold axis and the center line of the drive shaft (that is, the distance between the P point and the T point). ), And the circle indicates the revolution trajectory of the mold axis. In FIGS. 6a to 6e, the ellipse to be formed is represented by a dotted line, and the ellipse actually generated by passing the workpiece through S which is one point on the tool is represented by a solid line. 6b and 6c are for comparing the positions of the ellipses in the absence of the
図6aは、開始位置の一例であり、この例では工具S、公転中心T、型軸中心Pが同じ直線上に位置する状態を示す。このとき、型軸中心と工具との間の距離PS、即ちTSとLの和は成形する楕円の長径Daの半分である。TSとLの差は成形する楕円の短径Dbの半分である。楕円の長径軸はPSと一致し、短径軸はこれに直交している。 FIG. 6a is an example of the start position, and in this example, shows a state where the tool S, the revolution center T, and the mold axis center P are located on the same straight line. At this time, the distance PS between the die axis center and the tool, that is, the sum of TS and L is half of the major axis Da of the ellipse to be formed. The difference between TS and L is half of the minor axis Db of the ellipse to be molded. The major axis of the ellipse coincides with PS, and the minor axis is perpendicular to this.
図6bは、型軸が公転軌道上を90°公転した状態を示す。このとき、工作物は45°自転した状態である。従って、成形する楕円の長径軸と短形軸は、公転中心軸と工具との間の線分TSと45°で会う。図6bのような位置に至る間、実線で表されただけの楕円が成形される。 FIG. 6 b shows a state in which the mold axis revolves 90 ° on the revolution track. At this time, the workpiece is rotated by 45 °. Therefore, the major axis and the minor axis of the ellipse to be formed meet the line segment TS between the revolution center axis and the tool at 45 °. While reaching the position as shown in FIG. 6b, an ellipse only represented by a solid line is formed.
図6cは、型軸が公転軌道上を180°公転した状態を示す。このとき、工作物は90°自転した状態である。従って、成形する楕円の長径軸は、公転中心軸と工具との間の線分TSと直交し、短径軸とは一致している。図6cのような位置に至る間、実線で表されただけの楕円が成形される。 FIG. 6 c shows a state in which the mold axis revolves 180 ° on the revolution track. At this time, the workpiece is rotated 90 °. Therefore, the major axis of the ellipse to be molded is orthogonal to the line segment TS between the revolution center axis and the tool, and coincides with the minor axis. While reaching the position as shown in FIG. 6c, an ellipse only represented by a solid line is formed.
図6dは、型軸が公転軌道上を180°以上360°以下の任意の角度で公転した状態を示す。このとき、工作物はその公転角度の1/2程度自転した状態である。図6dのような位置に至る間、実線で表されただけの楕円が成形される。 FIG. 6d shows a state in which the mold axis revolves at an arbitrary angle of 180 ° or more and 360 ° or less on the revolution track. At this time, the workpiece is in a state of rotating about ½ of its revolution angle. While reaching the position as shown in FIG. 6d, an ellipse only represented by a solid line is formed.
図6eは、型軸が公転軌道上を360°公転した状態を示す。このとき、工作物は180°自転した状態である。従って、成形する楕円の長径軸は、公転中心軸と工具との間の線分TSと一致し、短径軸とは直交する。図6eのような位置に至る間、実線で表されただけ、即ち楕円の半分が成形される。 FIG. 6e shows a state in which the mold axis revolves 360 ° on the revolution track. At this time, the workpiece is rotated by 180 °. Therefore, the major axis of the ellipse to be formed coincides with the line segment TS between the revolution center axis and the tool, and is orthogonal to the minor axis. While reaching the position as shown in FIG. 6e, only the half line of the ellipse is formed, i.e. half of the ellipse.
図6a乃至図6eの状態を繰り返してもう1回転公転させると、楕円の残りの半分が成形される。このように、工作物に公転及び自転運動をさせ、公転速度(公転数)と自転速度(自転数)の比が2:1となるようにし、公転中心Tから一定の距離のだけ離れた位置にS点が置かれるようにすると、そのS点を通過する工作物上の点は楕円の軌跡を描くようになり、楕円を成形することができるようになる。 When the state shown in FIGS. 6a to 6e is repeated for another revolution, the remaining half of the ellipse is formed. In this way, the workpiece is caused to rotate and rotate, so that the ratio of the rotation speed (revolution number) and the rotation speed (revolution number) is 2: 1, and the position away from the revolution center T by a certain distance. If the S point is placed at the point, the point on the workpiece that passes through the S point will draw an ellipse locus, and the ellipse can be formed.
次いで、図7a乃至図7cを参照して、楕円における長径と短径の比を変化させる方法について説明する。これは、図5において、型軸62を直線移動させて、型軸62の中心と固定軸58の中心がなす距離を変化させることにより可能である。例えば、図7aを参照して、公転中心Tと工具Sとの間の距離をTSとし、公転中心Tと自転中心Pとの間の距離をLとすると、長径はTS+Lの2倍となり、短径はTS−Lの2倍となる。図7aのように、TSが16.5であり、Lが1.5であると、長径Daは36となり、短径Dbは30となる。図7bのように、TSが17.5であり、Lが7.5であると、長径Daは50となり、短径Dbは20となる。このように楕円の長径と短径の比が異なる楕円を成形することができる。また、図7cのように、公転中心Tと自転中心Pを一致させると、Lは0となる。TSが10であると、長径と短径が等しい、即ち直径Dが20である円を成形することになる。
Next, a method for changing the ratio of the major axis to the minor axis in an ellipse will be described with reference to FIGS. 7a to 7c. In FIG. 5, this is possible by changing the distance formed by the center of the
図8を参照して、工具の位置変化が及ぼす影響について説明する。公転中心Tと自転中心Pを固定して、これらの間の距離Lを一定にし、工具の位置を変化させて公転中心と工具との間の距離TSを変化させれば楕円が変化する。例えば、TS1が17.5であり、Lが2.5であると、長径Da1は40となり、短径Db1は30となる。ここで、TS2のみを7.5に変えると、長径Da2は20となり、短径Db2は10となる。即ち、長径と短径の差は常時一定にしており、それぞれの大きさと離心率が異なった楕円を得ることができる。図7a乃至図7cおよび図8において、点Iは媒介軸の中心を示し、各点間の実線は媒介リンクを示す。 With reference to FIG. 8, the influence which the position change of a tool exerts is demonstrated. If the revolution center T and the rotation center P are fixed, the distance L between them is fixed, the position of the tool is changed, and the distance TS between the revolution center and the tool is changed, the ellipse changes. For example, when TS1 is 17.5 and L is 2.5, the major axis Da1 is 40 and the minor axis Db1 is 30. Here, when only TS2 is changed to 7.5, the major axis Da2 becomes 20, and the minor axis Db2 becomes 10. That is, the difference between the major axis and the minor axis is always constant, and an ellipse having a different size and eccentricity can be obtained. 7a to 7c and FIG. 8, the point I indicates the center of the intermediate axis, and the solid line between the points indicates the intermediate link.
図9に示す本発明の第2の実施の形態による製形ろくろの公転・自転駆動装置924は、公転駆動部と自転駆動部を備える。この実施の形態でも後述するように直線移動装置が公転駆動部の一部としても機能する。公転駆動部は、第1の実施の形態とは異なり、ドラム50の代りにモーターから回転力が伝達される中央駆動軸950を有する。中央駆動軸950は、固定軸958の中央を貫通して延長され、これらの間にはベアリングが介在される。
A revolving / spinning
次いで、図9を参照して、自転駆動部は、三つの軸の間にリンクとギアを用いて型軸に連結される型を自転させる。公転・自転駆動装置924は、互いにリンクで連結され互いに平行な、固定軸958と、媒介軸960と、型軸962とを有している。固定軸958は、フレームに固定されている。型軸962は、型と結合され、固定軸958を中心として公転し、自らは自転する。固定軸958と媒介軸960との間は、第1のリンク964で連結される。第1のリンク964と中央駆動軸950との間、及び第1のリンク964と媒介軸960との間には、ベアリングが介在されている。また、媒介軸960と型軸962との間も、第2のリンク966で連結されている。詳しく図示してはいないが、第2のリンク966と型軸962との間、第1のリンク964と媒介軸960との間には、ベアリングが介在されている。第2のリンク966は、第1のリンク964の上方に位置する。
Next, with reference to FIG. 9, the rotation driving unit rotates the mold connected to the mold axis using a link and a gear between the three axes. The revolution /
次に、図9を参照して、固定軸958には固定ギア968が固定されている。媒介軸960には、固定ギア968と噛み合う第1の媒介ギア970が固定される。媒介軸960には、さらに第1の媒介ギア970の上部に第2の媒介ギア972が固定されている。この第2の媒介ギア972は、型軸962に固定された自転ギア、即ち型ギア974と噛み合う。
Next, referring to FIG. 9, a fixed
図9に示す実施の形態でも、第1の媒介リンク964と第2の媒介リンク966は、リンクの長さが等しい。即ち、固定軸958と媒介軸960との間の距離と、媒介軸960と型軸962との間の距離が等しい。また、この実施の形態において、固定ギアの、第1の媒介ギア、第2の媒介ギア、型ギアの各ピッチ円の直径の比は、1.2:1.5:1.5である。
Also in the embodiment shown in FIG. 9, the first media link 964 and the second media link 966 have the same link length. That is, the distance between the fixed
公転・自転駆動装置924は、公転駆動部が、中央駆動軸950の回転により回転する、公転駆動リンク976と、駆動リンクホルダー978とを備える。リンクホルダー978は、駆動軸950に固定される。公転駆動リンク976には型軸962が固定される。リンクホルダー978の上部には孔が設けられ、この孔を通して駆動リンク976が延長される。作業詩には、リンクホルダー978と駆動リンク976が固定され、必要に応じてその固定を緩め、ホルダー978の孔を介して駆動リンク976(つまり、型軸962)を直線移動させることができる。このような固定と固定の緩めは固定用止めねじによって適切に行なわれることは、当業者であれば理解することができるだろう。リンクホルダー978に対して駆動リンク976を移動させると、公転中心である駆動軸950の中心と自転中心である型軸962の中心との間の距離を変化させることができる。また、詳しい説明はしていないが、細々しい調整のために第1の媒介リンク964と駆動軸950との間、リンクホルダー978と駆動軸950との間を固定と緩めが可能な固定用止めねじで結合することもできることを当業者であれば理解することができるだろう。
The revolution /
次いで、図9を参照して、駆動軸950が回転すると、リンクホルダー978と駆動リンク976が回転して型軸962が公転する。また、このとき、リンク964、966に連結された媒介軸960も公転するようになる。第1の媒介ギア970が固定ギア968と噛み合って公転すると共に自らは媒介軸960の中心線に対して回転するようになる。この第1の媒介ギアの回転が、媒介軸960に伝達され、これが第2の媒介ギア972を介して型ギア974に伝達される。つまり、型軸974は、希望する方向と速度で自転運動を得るようになる。このとき、自転方向は公転方向と等しく、自転速度の大きさは公転速度の大きさの1/2となる。
Next, referring to FIG. 9, when the
図10a乃至図10iを参照して、本発明の楕円形物品の製造装置において用いる工具の様々な例を示す。図10a及び図10bは、それぞれ図2に示す製形ローラー46の斜視図及び回転中心軸線から半径方向に延長する平面で切断した断面図である。ローラー46は、中間軸88と軸上に設けられた筒体90とを有する。筒体90は、2つの円錐台を軸線方向に配列し、中央側へ行くほど半径が小さくなるように、即ち頂点側が向かい合うように配列した形状を有し、両円錐台間には溝92が設けられている。この溝92によってうつわの足が形成される。筒体をなす両円錐台の傾斜面がなす角度は、うつわの底と側縁がなす角度となる。
With reference to FIGS. 10a to 10i, various examples of tools used in the apparatus for manufacturing an elliptical article of the present invention are shown. 10a and 10b are a perspective view of the forming
図10a及び図10bは、本発明による製形ローラーの一例を示すものであって、本発明は、これに制限されるものではない。他の整形ローラーの例として、2つの両円錐台が付いているが、円錐台の底側が付いている形態(図10c参照)であってもよく、円柱と円錐台を連結した形態(図10d参照)であってもよい。円錐台や円柱状のローラーは、回転中心軸線から半径方向に延長する平面で切断する時、表れる外郭線(ローラー表面がなす線)が直線(図10b、図10c及び図10d参照)として表れるが、これとは異なり、外郭線が凹状曲線(図10e参照)または凸状曲線(図10f参照)または直線と曲線の組合せ等の形態を有してもよい。前記例による製形ローラーは、本発明による製形ろくろで楕円形のうつわを成形すること以外にも、通常の製形ろくろで円形のうつわを製造するときも用いることができる。 10a and 10b show an example of a forming roller according to the present invention, and the present invention is not limited thereto. As another example of the shaping roller, two frustums are attached, but a form with a bottom side of the frustum (see FIG. 10c) may be used, and a form in which a cylinder and a frustum are connected (FIG. 10d). Reference). When a truncated cone or a cylindrical roller is cut by a plane extending in the radial direction from the rotation center axis, the contour line (line formed by the roller surface) that appears appears as a straight line (see FIGS. 10b, 10c, and 10d). Unlike this, the outline may have a concave curve (see FIG. 10e), a convex curve (see FIG. 10f), or a combination of a straight line and a curve. The forming roller according to the above example can be used not only for forming an oval container with the forming wheel according to the present invention, but also for manufacturing a circular container with a normal forming wheel.
図10gは、製形しゃもじ(ヘラともいう)46aを用いてうつわ10を成形するものである。しゃもじはうつわの底、足、側縁に符合する形状に形成されている。図10hには、うつわ10の内側を成形する製形しゃもじ46bが示されている。整形しゃもじ46bは、うつわの内側の底と内側の側縁に符合する形状に形成されている。
FIG. 10g shows the formation of the
図10iは、バイト46dを用いて金属または木材のような工作物10dを楕円形に加工する例を示している。工作物10dは、先の実施の形態のような公転・自転駆動装置で駆動され、バイト46dは固定される。バイト46d以外にもミリングカッターのような切削工具や研削砥石のような研削工具を用いて楕円形状を加工することができる。
FIG. 10i shows an example in which a
以上、本発明を前記実施の形態を用いて説明したが、本発明はこれに制限されるものではない。前記実施の形態では、工作物全体が楕円形であるものについて説明したが、図10iに示すように、一部に楕円形をなす物品を製造することも本発明の範疇に属するものである。また、前記実施の形態では、粘土を製形ろくろによって工作物として成形することについて説明したが、粘土以外にもある程度粘性を持って成形可能なゴム粘土、小麦粉の生地のような他の成形性材料の工作物も成形することができる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using the said embodiment, this invention is not restrict | limited to this. In the above-described embodiment, the whole workpiece has been described as having an elliptical shape. However, as shown in FIG. 10i, it is also within the scope of the present invention to manufacture an article having a partial elliptical shape. In the above embodiment, the clay is molded as a workpiece with a shaping wheel. However, other than the clay, rubber clay that can be molded with a certain degree of viscosity, other moldability such as flour dough. Material workpieces can also be formed.
前記実施の形態における公転・自転駆動装置は、機械的な動力伝達要素を用いて公転速度と自転速度の比を2:1に合わせているが、他の形態の公転・自転駆動装置を考慮することもできる。例えば、他の実施の形態では、公転駆動モーターと自転駆動モーターを別途に具備してもよい。即ち、公転駆動モーターは型軸を公転させ、自転駆動モーターは型軸を自転駆動させている。このとき、自転駆動モーターは、型軸に、公転方向とは反対方向に公転速度の大きさの1/2の大きさとなる駆動力を伝達する。すると、型軸は、結局、公転によって自然的に生じる自転、及び前記自転モーターの駆動による回転によって、公転方向に公転速度の大きさの1/2の大きさの速度で生じる自転をするようになる。 The revolution / spinning drive device in the above embodiment uses a mechanical power transmission element to adjust the ratio of the revolution speed to the rotation speed to 2: 1, but other forms of revolution / spindle drive device are considered. You can also. For example, in another embodiment, a revolution drive motor and a rotation drive motor may be provided separately. That is, the revolution drive motor revolves the mold axis, and the rotation drive motor drives the mold axis to rotate. At this time, the rotation driving motor transmits to the mold axis a driving force having a magnitude of ½ of the revolution speed in the direction opposite to the revolution direction. As a result, the mold axis eventually rotates naturally occurring due to revolution and rotation caused by rotation of the rotation motor at a speed that is half the revolution speed in the revolution direction. Become.
本発明によると、物品の一部形状または全体形状が楕円形である物品を製造する装置が提供され、本発明の目的が達成され得る。例えば、楕円形のうつわを成形する装置、即ち製形ろくろが提供される。この製形ろくろを用いると、通常の正円形のうつわをろくろで製造するような良質の楕円形のうつわを製造することができる。結局、従来に正円形の成形のみが可能であると考えられた軸の回転による陶器の成形手段であるろくろ、製形ろくろ、自動成形機等で、正円でなく楕円形のうつわの自動または半自動生産が可能となる。 According to the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing an article in which the shape of the article is partially or entirely elliptical, and the object of the present invention can be achieved. For example, an apparatus for forming an oval container, i.e., a forming wheel is provided. By using this shape-making wheel, it is possible to manufacture a high-quality oval container that produces a normal round-shaped container using a wheel. In the end, it is a pottery molding means by rotation of the shaft that was thought to be possible only to form a circular shape in the past, such as a potter's wheel, a forming potter's wheel, an automatic molding machine, etc. Semi-automatic production is possible.
また、一つの製造装置において楕円の離心率(長い程度)が異なるかまたは大きさが異なる楕円形物品を製造することができ、一つの製造装置において正円形の物品を製造することもできる。さらに、粘土のような成形性材料を製形ろくろによって成形する製形ローラーも提供される。 In addition, elliptical articles having different ellipse eccentricity (long degree) or different sizes can be manufactured in one manufacturing apparatus, and a perfect circular article can be manufactured in one manufacturing apparatus. Further, a forming roller for forming a moldable material such as clay with a forming wheel is also provided.
以上、上記実施の形態を挙げて本発明について図示して説明したが、本発明の範囲内で種々の変更や修正または追加が可能であることは勿論である。 While the present invention has been illustrated and described with reference to the above embodiment, it is needless to say that various changes, modifications, or additions are possible within the scope of the present invention.
Claims (27)
前記工作物を装着する工作物支持具と、
前記工作物支持具を、第1軸線を中心として公転させる公転駆動機と、前記第1軸線に平行な第2軸線を中心として前記工作物支持具を自転させる自転駆動機とを有する公転・自転駆動装置と、
前記工具を支持し、前記第1軸線に対して一定の位置に前記工具を位置させる工具台とを備え、
前記公転・自転駆動装置が、前記工作物支持具の公転方向と自転方向を同一に維持し、公転速度の大きさと自転速度の大きさを2:1に維持することを特徴とする楕円形物品の製造装置。 An apparatus for manufacturing an article having an elliptical shape at least partially by forming or processing the workpiece by relative movement of the workpiece and a tool,
A workpiece support for mounting the workpiece;
Revolution / rotation having a revolution drive machine that revolves the workpiece support around a first axis, and a rotation drive machine that turns the workpiece support around a second axis parallel to the first axis. A driving device;
A tool base for supporting the tool and positioning the tool at a fixed position relative to the first axis;
An elliptical article characterized in that the revolution / spinning drive device maintains the revolution direction and the rotation direction of the workpiece support tool the same, and maintains the magnitude of the revolution speed and the magnitude of the revolution speed at 2: 1. Manufacturing equipment.
第1軸線に位置する固定された公転中心軸と、
前記第2軸線に位置し、工作物支持具と連結される自転中心軸と、
前記公転中心軸及び自転中心軸に平行な媒介軸と、
前記公転中心軸と媒介軸との間を連結する第1のリンクと、
前記媒介軸と自転中心軸との間を連結する第2のリンクと、
前記公転中心軸と前記媒介軸に固定されて噛み合う一対のギアと、
前記媒介軸と前記自転中心軸に固定されて噛み合う一対のギアとを備えることを特徴とする請求項1に記載の楕円形物品の製造装置。 The rotation driving machine of the revolution / spinning driving device is:
A fixed revolution center axis located on the first axis;
A rotation center axis which is located on the second axis and is connected to the workpiece support;
An intermediate axis parallel to the revolution center axis and the rotation center axis;
A first link connecting the revolution center axis and the intermediate axis;
A second link connecting between the intermediate shaft and the rotation center shaft;
A pair of gears fixedly engaged with the revolution center shaft and the intermediate shaft;
The apparatus for manufacturing an elliptical article according to claim 1, further comprising a pair of gears fixed to and engaged with the intermediate shaft and the rotation center shaft.
工作物支持具に成形または加工する工作物を装着するステップと、
前記工作物支持具を第1軸線を中心として公転させると共に、第2軸線を中心として前記工作物支持具を自転させるステップと、
前記第1軸線から一定の距離を置いて工具を位置させるステップとを含むことを特徴とする楕円形物品の製造方法。 A method of manufacturing an article having an oval shape at least in part,
Mounting a workpiece to be molded or processed on the workpiece support;
Revolving the workpiece support around the first axis and rotating the workpiece support around the second axis;
And a step of positioning the tool at a certain distance from the first axis.
型に成形性材料の工作物を装着するステップと、
前記型を回転軸線を中心として回転させるステップと、
前記型の回転軸線とは異なる回転軸線を中心として回転する製形ローラーを、前記型の回転軸線に対して一定の距離を置いて位置させるステップとを含むことを特徴とする物品の製造方法。 A method of producing a circular or elliptical article by processing a work of formable material with a forming wheel,
Attaching a work piece of formable material to the mold;
Rotating the mold about a rotation axis;
And a step of positioning a molding roller that rotates about a rotation axis different from the rotation axis of the mold at a predetermined distance from the rotation axis of the mold.
前記成形性材料の工作物を装着する型と、
前記型を回転軸線を中心として回転駆動する駆動装置と、
前記型の回転軸線とは異なる回転軸線を中心として回転する製形ローラーとを備えることを特徴とする製形ろくろ。 A forming wheel for processing a work of formable material to form a circular or elliptical article,
A mold for mounting a work piece of the moldable material;
A driving device for rotationally driving the mold around a rotation axis;
A shaping wheel comprising a shaping roller that rotates about a rotation axis different from the rotation axis of the mold.
回転軸と、
回転軸に固定され、前記工作物と接触する円周面を有する筒体とを備えることを特徴とする製形ローラー。 A forming roller that is mounted on a forming wheel and forms a workpiece of a formable material,
A rotation axis;
A molding roller comprising: a cylindrical body fixed to a rotating shaft and having a circumferential surface in contact with the workpiece.
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