JP2589615B2

JP2589615B2 - ワイドベルトサンダー機

Info

Publication number: JP2589615B2
Application number: JP28395891A
Authority: JP
Inventors: 修之阪野; 嘉祐杉籐
Original assignee: Amitec Corp
Current assignee: Amitec Corp
Priority date: 1991-10-03
Filing date: 1991-10-03
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JPH0596457A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、木材等の研削研磨に適
用するワイドベルトサンダー機に関する。

【０００２】

【従来の技術】サンディングフレームに設けたベルト駆
動機構に無端サンディングベルトを掛渡し、送材通路側
に踏圧装置を配置して、その踏圧面を前記ベルトの内面
に接触させてなる一〜複数個の研削ヘッドを、送材通路
を介して送材装置に対設して成るワイドベルトサンダー
機にあって、加工材をその全幅に渡って単一の踏圧パッ
ドによりサンディングベルトを圧接すると、加工材の端
縁では、該端縁を覆うようにベルトが圧接し、角が落ち
て端だれを生ずる。そこで、この端縁では踏圧パッドの
踏圧力を緩める必要がある。ところが、この圧力制御を
踏圧パッドの幅方向において均一に行なうと、幅の異な
る加工材や、周囲形状が異形のもの、または枠材にあっ
ては有効性を失う。

【０００３】そこで、エアーシリンダーのロッドと夫々
連結してなる複数の押圧部材を幅方向に渡って配設して
なる踏圧装置を備え、さらに前記踏圧装置の前方におい
て、各押圧部材に対応する多数の加工材検出子を幅方向
に列設して、この加工材検出子群からの幅方向列データ
に基づいて、各押圧部材の各エアーシリンダーへの圧力
制御を各個に施す踏圧制御装置を具備してなるワイドベ
ルトサンダー機が、特開平1-159165号、特開平1-246063
号等で提案された。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】適用する加工材ｗには
凹凸のある材料や、反りのある材料等同一厚でない材料
がある。ところでこれらの材料を平板状の加工材と同様
に一律に研削研磨すると、くぼみや、反りのある材料に
あってはその中央の肉薄部で研削研磨され、該反り材に
あってはその周縁の反り上がり部分が過剰に研削研磨さ
れるという問題を生ずる。

【０００５】ところが、複数の押圧部材を幅方向に渡っ
て配設してなる踏圧装置を備えた従来構成にあっては、
その加工材検出子は、加工材上面に弾接する検出ロール
を備え、該検出ロ−ルの昇降をリミットスイッチで検出
して、加工材の有無を検知するものであって、加工材の
厚み情報を得ることができなかった。

【０００６】そこで、本発明者は、加工材の正確な厚み
情報に基づいて、加工材の表面に倣った適正な研削研磨
を施し得る構成を備えたワイドベルトサンダー機を提案
し得た。

【０００７】ところで、加工材の到来に伴って下降する
押圧部材群と、その隣接する押圧部材間の踏圧面に大き
な段差があると、無端サンディングベルトは、両端縁を
折曲されながら走行することとなり、その破損を生じ易
くなり、耐用寿命が短くなるという問題点がある。本発
明は、かかる問題点を解決することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ベルト駆動機
構に無端サンディングベルトを掛渡し、送材通路の幅方
向に渡って列設される多数の押圧部材を備えた踏圧装置
を、前記無端サンディングベルトの内側に配置して、前
記押圧部材により無端サンディングベルトを加工材に圧
接させるようにしてなる一〜複数個の研削ヘッドを、送
材通路を介して送材装置に対設し、かつ前記踏圧装置の
前方において、各押圧部材に対応する多数の加工材検出
子を幅方向に列設して、該加工材検出子群からの幅方向
列データに基づいて踏圧装置の各押圧部材の昇降制御を
施すようにしたワイドベルトサンダー機に関するもので
ある。

【０００９】そして前記加工材検出子を、加工材の上面
に当接する検出ロールと、該検出ロールに下端を連係さ
せた計測ロッドの昇降により、該昇降量に対応した昇降
信号を発生する無段階計測スイッチとにより構成し、下
端に押圧部材を固定する踏圧ロッドを無段階に昇降制御
する昇降制御装置を各踏圧ロッドごとに備え、前記無段
階計測スイッチから発生する昇降信号が入力され、加工
材の当該検出部位が踏圧装置に到達するのと同期して、
前記踏圧ロッドが前記無段階計測スイッチの計測ロッド
の昇降量と等しいストロークで踏圧作動するように各昇
降制御装置を駆動制御すると共に、供給された加工材の
直上に位置して踏圧作動する踏圧ロッド群に隣接した加
工材の無い箇所の踏圧ロッドを、その下端に固定された
押圧部材が、前記踏圧作動する踏圧ロッド群の押圧部材
よりもわずかに上方位置となるように駆動すべく当該踏
圧ロッドの昇降制御装置を駆動制御する中央制御装置Ｃ
ＰＵを備えたものである。

【００１０】

【作用】加工材の幅方向に対応した複数の無段階計測ス
イッチにより、厚み情報を伴った幅方向列データが発生
する。そしてこの幅方向列データが中央制御装置ＣＰＵ
に入力され、この制御に基づいて、踏圧装置の昇降制御
装置が所要の駆動をする。そして、この無段階計測スイ
ッチによる加工材検知に伴って、該無段階計測スイッチ
と前後で対応する下端に押圧部材を備えた踏圧ロッドが
各昇降制御装置により駆動して、加工材の到来と同期
し、該加工材を踏圧することとなる。ところで、このよ
うに踏圧作動をする踏圧ロッド群と隣接する踏圧ロッド
が、最上位置に待機していることとなると、その踏圧面
で大きな段差を生じて、無端サンディグベルトが折曲し
ながら走行することとなり、破損し易くなる。そこで、
該隣接する踏圧ロッドの押圧部材を、踏圧作動している
踏圧ロッドの押圧部材よりもわずかに上昇位置となるよ
うに強制的に下降してやり、その踏圧面の段差を緩和し
て無端サンディングベルトを無理なく踏圧面に倣わせて
走行させるようにした。

【００１１】

【実施例】添付図面について本発明の一実施例を説明す
る。図１は、単一の研削ヘッドを備えた上面研削式のワ
イドベルトサンダー機に本発明を適用したものであっ
て、本体フレーム１の下部には走行ロール２，３間に送
材ベルト４を掛渡してなる送材装置５が設けられ、その
上面を送材通路６としている。また駆動走行ロール２は
駆動モータＭにより回動するものであって、図６に示す
ように前記駆動モータＭの出力軸には周面に溝が形成さ
れたスリット板ｆが支持され、該スリット板ｆには該溝
の通過を検知するセンサーｋが付装されている。すなわ
ち、このセンサーｋからの出力により加工材ｗの走行量
を検知することが可能となる。

【００１２】前記送材装置５の上部位置で、本体フレー
ム１にはサンディングフレーム７が設けられ、該フレー
ム１に研削ヘッドが搭載されている。すなわち、前記サ
ンディングフレーム７の上端には、舵取ローラ８が、ま
たその下端には、大径の駆動ロール９と、従動ロール１
０とが配設されて、駆動機構を構成し、該ロール群にサ
ンディングベルト１１が掛け渡されている。さらにロー
ル９，１０間の、サンディングフレーム７には踏圧装置
１２が配設されている。

【００１３】図２，３は前記踏圧装置１２の構成を示
す。前記サンディングフレーム７に固定されてロール
９，１０間に配置される取付フレーム３０には踏圧装置
１２の踏圧フレーム１３が脱着可能に垂持される。前記
踏圧フレーム１３には、幅方向に渡って多数の踏圧ロッ
ド２０が昇降可能に保持され、その周囲の摺動溝１４に
付装された発条１７が該踏圧ロッド２０を上方付勢して
いる。さらに各踏圧ロッド２０の下端には押圧部材２１
が固定され、多数の押圧部材２１を下面から覆うように
スポンジ製等の弾性体２２が配設され、この弾性体２２
を踏圧フレーム１３の下部両面に固定した耐摩布２３で
被覆している。

【００１４】前記踏圧ロッド２０の上端は、取付フレー
ム３０に固定した据付板３１上に取付けられたステッピ
ングモータからなる昇降モータ２４と連繋されている。
この昇降モータ２４は本発明の昇降制御装置の一例を構
成するものである。すなわち、該昇降モータ２４の駆動
軸２５は軸受２６によって垂直に支持された螺子杆２７
の上端と、カップラー３２で連結されている。そして該
螺子杆２７の下部に形成した雄螺子には昇降杆２８が螺
合しており、該昇降杆２８の下端に突成した突起２９が
前記踏圧ロッド２０の上端に、前記発条１７の付勢力に
よって当接している。前記昇降杆２８はその上端を前記
据付板３１に固定した案内枠３３の溝内に挿入され、両
側の扁平面を挟持されて回転不能となっている。

【００１５】而して、前記昇降モータ２４が駆動すると
螺子杆２７が回転し、その螺進作用により昇降杆２８は
案内枠３３内を昇降し、その下降移動により、前記突起
２９を押圧部材２１の上端に押付けて、発条１７に抗し
て押圧部材２１を下降し、前記押圧部材２１の下面が弾
性体２２の内面に圧接することとなる。尚、昇降モータ
２４の一回転当たりの昇降量は0.2mm 程度であって、微
小な昇降制御が可能となっている。

【００１６】かかる昇降モータ２４の駆動制御は、後述
するように中央制御装置ＣＰＵからなる踏圧制御装置で
行なわれる。一方、前記昇降杆２８には側方へ検出杆ｔ
が突出され、さらに前記取付フレーム３０側に固定され
た上限規定用の近接スイッチＳＷ₁ ，基準点を割り出す
ための近接スイッチＳＷ₀ ，下限規定用の近接スイッチ
ＳＷ₂ が順次上方から配設されている。そして、前記検
出杆ｔの端縁を検出して、前記近接スイッチＳＷ₁，Ｓ
Ｗ₂ にあっては、昇降モータ２４の上昇及び下降駆動を
停止する。また近接スイッチＳＷ₀ にあっては、押圧部
材２１の基準位置を定めて、後述する無段階計測シリン
ダＬとの基準点と合致させるようにしている。さらに
は、加工材が供給されていない状態やベルトサンダー機
の電源をオフにした状態にあっては、検出杆ｔが上限規
定用の近接スイッチＳＷ₁ をオンとする最上位置に、昇
降杆２８を保持させるようにしている。

【００１７】次に加工材ｗの厚み情報を伴った幅方向列
データを発生する加工材検出子の構成について説明す
る。かかる加工材検出子は、無段階計測シリンダＬと、
検知ロール４３とにより構成され、前記押圧部材２１に
前後で対応して、幅方向に該押圧部材２１と等しい数だ
け列設されている。

【００１８】この無段階計測シリンダＬは図４に示すよ
うに、シリンダ筒体ｃ内にピストンｐが摺動自在に装着
され、かつ該ピストンｐに一端を連結された計測ロッド
ｒがシリンダ筒体ｃ内を挿通してなり、前記ピストンｐ
の上下に空気室３８ａ，３８ｂが形成され、該空気室３
８ａ，３８ｂに空気流通孔３９ａ，３９ｂを介して圧力
空気が流通し、前記計測ロッドｒを伸出方向へ付勢する
ようにしている。また前記計測ロッドｒにはその軸方向
へバーコード４０が形成され、前記シリンダ筒体ｃに装
着したセンサー４１で、バーコード４０の各バーの通過
を検知するようにしている。そして前記センサー４１で
電気信号に変換された計測ロッドｒの位置情報（加工材
ｗの厚み情報）は、リード線４２を介して、前記中央制
御装置ＣＰＵに入力される。尚、この計測ロッドｒの位
置情報は、前記センサー４１と接続されたデジタル表示
器Ｄによって直接読取ることもできるようにして、計測
ロッドｒの位置調整を容易としている。

【００１９】一方、前記計測ロッドｒの先端は、本体フ
レーム１側に固定された支軸４４に回動可能に支持され
た検知ロール４３の軸受片４５上に当接する。而して供
給される加工材ｗの上面に、前記計測ロッドｒの下方付
勢力により検知ロール４３が圧接し、該加工材ｗの厚み
変動に伴って昇降し、これに伴って計測ロッドｒも昇降
して前記バーコード４０がセンサー４１の前を通過し、
その昇降量が検知されて、中央制御装置ＣＰＵに厚み情
報として伝達されることとなる。さらには前記支軸４４
には前記押圧部材２１と前後で対応させて複数の検知ロ
ール４３が支持され、かつその上部に夫々無段階計測シ
リンダＬが配設されており、このためこの情報は厚み情
報を伴った幅方向列データとなる。

【００２０】次に、踏圧制御装置（中央制御装置ＣＰ
Ｕ）による昇降モータ２４の制御機構について説明す
る。中央制御装置ＣＰＵには、図５で示すように前記無
段階計測シリンダＬの他に、センサーｋと、さらにセン
サーｋからのパルスを順次カウントするカウンターＣ
と、レジスターＲとが接続され、その入力情報により、
昇降モータ２４の切換え制御がなされる。

【００２１】すなわち複数の無段階計測シリンダＬから
は、カウンターＣからのカウント毎に、幅方向列データ
Ｄが中央制御装置ＣＰＵに入力される。そして、センサ
ーｋからのパルス信号の発生により、カウンターＣのカ
ウント値に１を加算し、該カウント値が前記レジスター
Ｒに格納したカウント値ｃt に達すると、昇降モータ２
４の駆動制御がなされる。尚、このカウント目標値ｃt
は、無段階計測シリンダＬから押圧部材２１までの距離
に対応している。そして、前記無段階計測シリンダＬか
ら発生した厚み情報は、順次記憶装置ＲＡＭに入力さ
れ、前記カウント目標値ｃt の消化、すなわち加工材ｗ
の押圧部材２１直下への到達と同期して、前記昇降モー
タ２４へ厚み情報に対応した駆動制御指令がセンサーｋ
からの単一のパルス信号の発生又は所定数のパルス信号
の集積と同期して加工材ｗの走行と共に順次なされる。
そして、昇降モータ２４の駆動に伴って前記押圧部材２
１は無段階計測シリンダＬの計測ロッドｒと同じ昇降量
で、上下動することとなる。従って、前記踏圧装置１２
の踏圧面と、検知ロール４３の下縁との高さの差異をあ
らかじめ設定して、夫々の基準点を定めることにより、
加工材ｗの表面は、その板厚が変わっても前記高さの
差異に起因した踏圧力を踏圧装置１２により常に受ける
こととなり、加工材ｗの全表面に渡って、ほぼ等しい研
磨が施され得ることとなる。

【００２２】上述の各機構の設定高さの差異は踏圧装置
１２の踏圧面を、検知ロール４３の下縁よりも例えば0.
4mm 程度下とする。ここで、前記押圧部材２１の基準点
は、既述したように、近接スイッチＳＷ₀ によって定め
られる。すなわち、近接スイッチＳＷ₀ が検出杆ｔを検
知した位置で、踏圧装置１２の踏圧面を駆動ロール９の
下縁等の定点を基準として設定し、さらに無段階計測シ
リンダＬの計測ロッドｒの基準点は、その突出位置を調
整して、同じく駆動ロール９の下縁等を基準として、踏
圧装置１２の踏圧面との高さが0.4mm 程度となるように
し、これを零値とすれば良い。尚、加工材ｗの先端が通
過すると、確実に前記計測ロッドｒの上昇が生じて、加
工材ｗの検知が成されるように、その基準位置は、加工
材ｗの基準高さよりも少し下方位置に設定される。尚、
本発明は、加工材の自動厚み検出に係るものであるが、
図５で示すように中央制御装置ＣＰＵに接続された手動
選択スイッチＳＷ₄をオンすることにより、前記押圧部
材２１を全て基準点として、従来構成のように単一パッ
ドで研削するのと同一の機能を付与させることができ
る。この場合に、無段階計測シリンダＬは加工材の有無
のみを検出することとなる。また上述の自動化への切換
えは、同様に自動選択スイッチＳＷ₅ のオン操作により
行なうようにすれば良い。

【００２３】而して、加工材ｗ上面に反りがあったり、
微小な凹凸があっても、その表面に倣ってほぼ均等な踏
圧力が作用し、該加工材ｗはサンディングベルト１１に
よって無理のない研削研磨が施されることとなる。

【００２４】次に、本発明の要部について説明する。前
記中央制御装置ＣＰＵには、図６に示すように上述の制
御内容のみでは無く、供給された加工材の直上に位置し
て踏圧作動する踏圧ロッド２０群に隣接した加工材の無
い箇所の踏圧ロッド２０Ｌ，２０Ｒを、その下端に固定
された押圧部材２１Ｌ，２１Ｒが、前記踏圧作動する踏
圧ロッド２０群の押圧部材２１よりもｘだけ上方位置と
なるように駆動すべく当該踏圧ロッド２０Ｌ，２０Ｒの
昇降モータ２４，２４を駆動制御する制御内容も備わっ
ている。このｘは、例えば0.2mm 程度が採用される。

【００２５】かかる制御は、無段階計測シリンダＬの列
から発生する幅方向列データに基づき、加工材検知がな
された連続するデータ列の、両側に該デ−タ列の両端位
置にあるデータに0.2mm 厚分を付加した新たなデータを
加える等の制御処置により容易になし得るものである。

【００２６】そしてこのように踏圧作動する踏圧ロッド
群の押圧部材よりもｘだけ上方位置となるように隣接す
る踏圧ロッド２０Ｌ，２０Ｒを下降させることにより、
踏圧面に急激な段差が無くなり、このため無端サンディ
ングベルト１１は無理なく該踏圧面に倣って走行しなが
ら踏圧力を付与される。

【００２７】上述の実施例にあって、昇降制御装置を昇
降モータ２４で構成したが、これに代えて、ピストンロ
ッドを任意位置に固定し得るロックシリンダを用いるこ
ともできる。そしてそのピストンロッドの先端で、前記
踏圧ロッドの上端を押圧するようにすれば、昇降モータ
２４及び昇降杆２８と同等の作動を生じることができ
る。この場合に、前記ピストンロッド１１に無段階計測
シリンダＬの計測ロッドｒと同様にバーコードを長手方
向に形成して、これをセンサーで読取ることにより、基
準位置にあるバーコードからのバーの通過数を中央制御
装置ＣＰＵへフィードバックし、それが該中央制御装置
ＣＰＵから指令された通過バーの数と一致すると、ロッ
ク制御弁の制御によりピストンロッドをロックする等の
作動により、前記押圧部材２１を所定位置に保持するこ
とが可能となる。

【００２８】その他、本発明は、複数の研削ヘッドを備
えたワイドベルトサンダー機にあっても同様に適用する
ことができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、上述したように無段階計測シ
リンダＬにより加工材ｗの厚みを検知し、この厚み情報
に対応して、加工材ｗに該厚みに即した踏圧力を付与す
るようにした構成にあって、踏圧作動をする踏圧ロッド
群と隣接する踏圧ロッドの押圧部材を、踏圧作動してい
る踏圧ロッドの押圧部材よりもわずかに上方位置となる
ようにしたから、その踏圧面の段差が緩和されて、無端
サンディングベルトを無理なく踏圧面に倣わせて走行さ
せることができ、該無端サンディングベルトの耐用寿命
を増加し得る等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワイドベルトサンダー機の正面図である。

【図２】踏圧装置１２の縦断正面図である。

【図３】踏圧装置１２の一部の縦断側面図である。

【図４】無段階計測シリンダＬの一部切欠正面図であ
る。

【図５】制御機構を示すブロック図である。

【図６】踏圧ロッドの位置制御を示す概念図である。

【符号の説明】

１１無端サンディングベルト１２踏圧装置２０，２０Ｌ，２０Ｒ踏圧ロッド２１，２１Ｌ，２１Ｒ押圧部材２４昇降モータ２８昇降杆Ｌ無段階計測シリンダｒ計測ロッドＣＰＵ中央制御装置Ｃカウンターｗ加工材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ベルト駆動機構に無端サンディングベル
トを掛渡し、送材通路の幅方向に渡って列設される多数
の押圧部材を備えた踏圧装置を、前記無端サンディング
ベルトの内側に配置して、前記押圧部材により無端サン
ディングベルトを加工材に圧接させるようにしてなる一
〜複数個の研削ヘッドを、送材通路を介して送材装置に
対設し、かつ前記踏圧装置の前方において、各押圧部材
に対応する多数の加工材検出子を幅方向に列設して、該
加工材検出子群からの幅方向列データに基づいて踏圧装
置の各押圧部材の昇降制御を施すようにしたワイドベル
トサンダー機において、前記加工材検出子を、加工材の上面に当接する検出ロー
ルと、該検出ロールに下端を連係させた計測ロッドの昇
降により、該昇降量に対応した昇降信号を発生する無段
階計測スイッチとにより構成し、下端に押圧部材を固定する踏圧ロッドを無段階に昇降制
御する昇降制御装置を各踏圧ロッドごとに備え、前記無段階計測スイッチから発生する昇降信号が入力さ
れ、加工材の当該検出部位が踏圧装置に到達するのと同
期して、前記踏圧ロッドが前記無段階計測スイッチの計
測ロッドの昇降量と等しいストロークで踏圧作動するよ
うに各昇降制御装置を駆動制御すると共に、供給された
加工材の直上に位置して踏圧作動する踏圧ロッド群に隣
接した加工材の無い箇所の踏圧ロッドを、その下端に固
定された押圧部材が、前記踏圧作動する踏圧ロッド群の
押圧部材よりもわずかに上方位置となるように駆動すべ
く当該踏圧ロッドの昇降制御装置を駆動制御する中央制
御装置ＣＰＵを備えたことを特徴とするワイドベルトサ
ンダー機。