JP2608204B2 - ベルトサンダー機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は踏圧装置の構造を改良し
たベルトサンダー機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルトサンダー機は、複数個のロール間
に無端のサンディングベルトをその研磨面が外側になる
ように掛け渡すと共に、そのサンディングベルトの内周
側に踏圧装置を配置し、走行せるサンディングベルトを
踏圧装置によってワークに押し付けて研磨を行う構成で
ある。その踏圧装置の踏圧パッド面は、従来、平坦に形
成されているのが一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成の
ベルトサンダー機では、研磨すべき表面が例えば上に大
きく膨らむような曲面状となっているワークを研磨しよ
うとすると、踏圧装置の踏圧パッド面が平坦であるか
ら、サンディングベルトがワークの凸面の最上部にのみ
押し付けられるようになってしまう。このことは、凸面
の最上部のみに局部的な過剰研磨を発生させることを意
味するから、ワーク全体の均一研磨が困難となるのであ
る。

【０００４】かかる事情に対処するために、例えば特公
昭６１−４６２６５号公報に記載されているように、ワ
ークをサンディングベルトに対して左右に揺動させる揺
動装置を設け、もってワークの研磨面の全域がサンディ
ングベルトに接触するよう構成した例もある。

【０００５】しかし、これでは研磨面が凸面であるワー
クは研磨できるが、研磨面が凹面であるワークは研磨不
能となる等、研磨できる形状が限られている。

【０００６】そこで、本発明の目的は、研磨面が大きな
曲面状をなすワークでも局部的な過剰研磨を発生させる
ことなく均一に研磨でき、しかも研磨面の形状を問わず
に均一研磨が可能になるベルトサンダー機を提供するに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のベルトサンダー
機は、メインフレームに設けた複数個のロール間に無端
のサンディングベルトを走行可能に掛け渡すと共に、メ
インフレームにサンディングベルトの内周側に位置する
ように踏圧装置を配置し、走行せるサンディングベルト
を踏圧装置によってワークに押し付けてワークの研磨を
行うようにしたものであり、踏圧装置はサンディングベ
ルトの走行方向に沿って並べた複数の分割パッドを備え
て構成され、各分割パッドにはこれらを独立して上下動
させるための昇降駆動機構が連結されると共に、各昇降
駆動機構によって各分割パッド群をワークの研磨面の各
部に対応した高さ位置に移動させた後にその位置に固定
するロック機構を設け、サンディングベルトの内周側に
は無端の駆動ベルトが設けられ、踏圧装置は駆動ベルト
をサンディングベルトに押し付けるように駆動ベルトの
内周側に配置されているところに特徴を有する（請求項
１の発明）。

【０００８】この場合、前記メインフレームにはサブフ
レームを上下動可能に設け、このサブフレームに分割パ
ッド群及びこれを上下させる昇降駆動機構群を設けると
共にサブフレームを上下に駆動するシリンダ装置を設け
るようにしてもよい（請求項２の発明）。

【０００９】

【００１０】また、上記請求項１または請求項２の発明
において、駆動ベルトの両側を挟む上ローラー及び下ロ
ーラーから分割パッドを構成することができる（請求項
３の発明）。

【００１１】また、分割パッド群をワークの研磨面に対
応した高さ位置に移動させるときに、各分割パッド群が
時間差をもってワークの研磨面に順に当接するように昇
降駆動機構群を制御することが好ましい（請求項４の発
明）。

【００１２】

【作用】請求項１の発明によれば、ロール間に掛け渡し
たサンディングベルトを走行させながら、踏圧装置によ
りサンディングベルトをワークに押し付けると、ワーク
が研磨される。この場合、踏圧装置はサンディングベル
トの走行方向に沿って並べられた複数の分割パッドを備
えて構成され、これらの分割パッドがワークの研磨面の
各部に対応した高さ位置に移動された後にロック機構に
よってロックされているから、分割パッド群はサンディ
ングベルトの走行方向に沿ってワークの研磨面の各部に
対応した高さ位置に並ぶ形態となっている。従って、全
体的に見れば踏圧装置はワークの研磨面の凹凸形状に沿
った形に成形されており、この結果、サンディングベル
トはその踏圧装置によってワークの研磨面の全域に均等
に押し付けられることになる。また、サンディングベル
トの内周側には駆動ベルトを設け、踏圧装置によって駆
動ベルトをサンディングベルトに押し付ける二重ベルト
方式となっているため、サンディングベルトが摩擦によ
って駆動ベルトに追従して走行するようになる。このよ
うになれば、サンディングベルトを直接に駆動する構成
に比べてサンディングベルトに作用する張力を減少させ
ることができるから、サンディングベルトをワークの凹
凸形状に沿って柔軟に変形させながら走行させることが
できるようになる。

【００１３】また、請求項２の発明のように、メインフ
レームにサブフレームをシリンダ装置によって上下動さ
せ得るように設け、このサブフレームに分割パッド群及
び昇降駆動機構群を取り付ける構成にすれば、ワークが
所定位置にセットされた時点でサブフレームを下降させ
てサンディングベルトによる研磨を開始させることがで
きる。

【００１４】

【００１５】更に、請求項３の発明のように分割パッド
を駆動ベルトの両側を挟む上ローラー及び下ローラーを
備えて構成すれば、駆動ベルトが分割パッドから離れる
ことなく走行するので、駆動ベルトに作用する張力によ
って駆動ベルトが踏圧装置から離れる方向の力を受け、
ワークに局部的な過剰研磨が発生することを防止でき
る。

【００１６】また、請求項４の発明のように、分割パッ
ド群が時間差をもってワークの研磨面に順に当接するよ
うに昇降駆動機構群を制御すると、ワークの研磨面が凹
となる形状であっても、その研磨面の底部にも分割パッ
ドが容易に進入するようになり、分割パッド群を正確な
形状に成形できるようになる。

【００１７】

【発明の効果】本発明の効果は次の通りである。

【００１８】請求項１の発明によれば、踏圧装置の分割
パッド群をワークの研磨面の形状にならった形状に成形
できるから、サンディングベルトがワークの研磨面の全
域に均一に押し付けられるようになり、曲面状の研磨面
を有するワークでも局部的な過剰研磨を発生させること
なく研磨することができる。また、研磨面の形状は上面
が凸になっているものでも、上面が凹になっているもの
でもよく、形状を問わない。しかも、サンディングベル
トの張力を小さく抑えて柔軟に変形させつつ走行させる
ことができるようになるから、上に凸となる研磨面の凸
部や下に凹となる研磨面の端部における過剰研磨を防ぐ
ことができるようになる。

【００１９】請求項２の発明によれば、ワークがサンデ
ィングベルトの下に至ったときにサブフレームを下降さ
せてサンディングを開始できるから、ワークの側稜部が
過剰に研磨される「端だれ」現象の発生を防止できる。

【００２０】

【００２１】請求項３の発明によれば、駆動ベルトが分
割パッドから離れることなく走行するので、駆動ベルト
に作用する張力によってサンディングベルトがワークに
押し付けられ、ここに局部的な過剰研磨が発生すること
を防止できる。

【００２２】請求項４の発明によれば、ワークの研磨面
が凹となる形状であっても、その研磨面の底部に分割パ
ッドが進入して分割パッド群を正確な形状に成形できる
ようになるから、サンディングベルトをワークに対して
均一に圧接させることができて均一研磨に一層寄与す
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例について
図面を参照しながら説明する。

【００２４】（構成）図１及び図２に示すように、メイ
ンフレーム１１は矩形の基台部の上方において左右に広
がるＴ字形をなし、基台部の上部には開口部１１ａが形
成されている。メインフレーム１１のうち開口部１１ａ
を挟む左右位置には、駆動ロール１２及び従動ロール１
３が対をなして設けられ、両ロール１２，１３間に無端
の駆動ベルト１４が掛け渡されている。この駆動ベルト
１４は図３に示すように、ベルト基材１４ａにスポンジ
等の弾性材１４ｂを重ね合わせた構成で、弾性材１４ｂ
が外側になるようにして掛け渡され、また同図から明か
なように弾性材１４ｂはベルト基材１４ａよりも幅が狭
くされている。

【００２５】また、メインフレーム１１には、上記駆動
ロール１２及び従動ロール１３の外側位置に駆動ロール
１５及び従動ロール１６が対をなして設けられている。
そして、これらの両ロール１５，１６及びメインフレー
ム１１の上部に設けた案内ロール１７間には研磨面を外
側にしてサンディングベルト１８が掛け渡され、駆動ベ
ルト１４の外側にサンディングベルト１８が位置する二
重ベルト構造になっている。

【００２６】なお、メインフレーム１１の正面左側に位
置する上記従動ロール１３，１６については、それらの
シャフトを受ける各軸受が左右方向に移動できるように
メインフレーム１１に支持され、且つ、それらの軸受が
図示しないエアシリンダにより左右に駆動されるように
なっている。これにて、上記エアシリンダを駆動するこ
とにより両ベルト１４，１８のテンションを自由に調節
することができるのである。

【００２７】上記駆動ロール１２，１５は、図３に示す
ようにメインフレーム１１に固定した駆動モータ１９，
２０に直結され、各駆動モータ１９，２０を運転するこ
とにより、駆動ベルト１４とサンディングベルト１８と
を同時に走行させることができる。

【００２８】さて、メインフレーム１１の基台部にはワ
ークＷを固定して搬送するためのワーク搬送装置３０が
設けられ、メインフレーム１１のうち駆動ベルト１４の
内周側位置にはサンディングベルト１８を上記ワークＷ
に押し付けるための踏圧装置７０が設けられており、こ
れらは外部の制御盤２００によって制御される。次にこ
れらについて詳述する。

【００２９】＜ワーク搬送装置３０＞ワーク搬送装置３
０は特に図４ないし図８に詳細に示されており、その基
台３１は図４に示すように脚３２に支持されてメインフ
レーム１１の基台部内に設置されている。ここには操作
ハンドル３３、傘歯車３４及び連結シャフト３５等から
なる上下位置調節機構３６が設けられており、操作ハン
ドル３３を回転させることにより基台３１の高さ位置を
自在に調節できる。

【００３０】基台３１の上面の左右両側には対をなす２
本の案内レール３７が平行に取り付けられ、この案内レ
ール３７上にスライドテーブル３８がレール受３９を介
して前後に移動可能に配置されている。そして、基台３
１の内部には逆転可能な送りモータ４０と、スプロケッ
ト４１，４２及びチェーン４３からなる減速伝動機構４
４とが設けられ、その減速伝動機構４４の出力軸にピニ
オンギヤ４５が取り付けられている。一方、スライドテ
ーブル３８の下面には上記ピニオンギヤ４５に噛合する
ラック４６が固定されており、これにより送りモータ４
０を駆動するとスライドテーブル３８を案内レール３７
に沿って前後（図５、図６中矢印Ａ，Ｂ方向）に移動さ
せることができる。

【００３１】スライドテーブル３８の上面の前後両側部
には図５に示すように一対の支持壁４７が対向状態で立
設され、両支持壁４７間に２本のガイドバー４８が掛け
渡されている。このガイドバー４８には軸受４９が嵌合
されると共に、その軸受４９に支持テーブル５０が取り
付けられ、もって支持テーブル５０がガイドバー４８に
沿って前後に移動可能となっている。

【００３２】前記スライドテーブル３８のうち一方の支
持壁４７の近くには振動用モータ５１（図６参照）が固
定されると共に、その振動用モータ５１の回転軸にカム
円盤５２が取り付けられ、カム円盤５２の偏心位置にク
ランクピン５３が突設されている。そして、クランクピ
ン５３と前記支持テーブル５０との間には揺動ロッド５
４が連結されていて、振動用モータ５１を運転するとカ
ム円盤５２が回転してスライドテーブル３８上で支持テ
ーブル５０を前後（ワークの送り方向）に高速で振動さ
せることができる。

【００３３】支持テーブル５０の上面には一対の案内レ
ール５５が左右方向に延びるように突設されている（図
６参照）。この案内レール５５には前後方向に延びる２
本のブリッジブロック５６が係合状態で掛け渡され、案
内レール５５に沿って左右に移動可能となっている。一
方、支持テーブル５０の右側部には逆転可能な位置調整
用モータ５７が固定され、その回転軸に左右方向に延び
る駆動シャフト５８が連結されている。この駆動シャフ
ト５８の右半分領域と左半分領域とにはそれぞれ逆向き
のネジが切ってあり、そのネジ部が前記２本の各ブリッ
ジブロック５６に貫通して螺合している。従って、位置
調整用モータ５７を回転させると、各ブリッジブロック
５６が案内レール５５に沿って互いに逆方向に移動し、
ひいては各ブリッジブロック５６間の間隔を調節するこ
とができるようになっている。

【００３４】図７に示すように各ブリッジブロック５６
の前後両端部には取付片５６ａが突設され、この取付片
５６ａにスタッドボルト５９が上下に延びて取り付けら
れると共に、そのスタッドボルト５９の上端にシャフト
受け部材６０が固定されている。スタッドボルト５９は
ブリッジブロック５６の前後両端部に突設されているた
め、シャフト受け部材６０はブリッジブロック５６の前
後両端部に対向状態に位置し、その間に吸着ユニット６
１がボルト６２によって取り付けられてブリッジブロッ
ク５６の上方でこれに沿った形態になっており、且つボ
ルト６２を中心に図７中矢印Ｃ，Ｄ方向に回動可能とな
っている。

【００３５】上記吸着ユニット６１には、図示しない真
空ポンプに連通されるエア吸引路６１ａが内部に形成さ
れ、このエア吸引路６１ａが吸着ユニット６１の上面に
重ねた吸引板６３の円形開口６３ａに連なっている。ま
た、吸引板６３の上面には上記円形開口６３ａに連なる
開口部６４ａを備えた弾性板６４が重ねて貼り付けられ
ており、研磨すべきワークＷを吸着ユニット６１の上に
置いて真空ポンプを作動させると、図７に示すように吸
着ユニット６１がワークＷの下面の曲率に応じて回動し
ながらワークＷを吸着し、もってワークＷを支持テーブ
ル５０上に固定することができる。

【００３６】なお、図８に概略的に示すように前記スラ
イドテーブル３８には位置検出片６５が側方に突出する
ように設けられ、スライドテーブル３８と共に移動す
る。そして、メインフレーム１１の基台３１側には、上
記位置検出片６５の移動軌跡上に３個の近接スイッチ６
６〜６８が設けられている。このうち第１近接スイッチ
６６はスライドテーブル３８が原点位置にある場合に位
置検出片６５と対向してスイッチングを行い、第２近接
スイッチ６７はスライドテーブル３８が原点位置から移
動してワークＷがサンディングベルト１８の下方領域に
侵入したときに位置検出片６５と対向してスイッチング
を行い、第３近接スイッチ６８はワークＷがサンディン
グベルト１８の下方領域から離脱するまで移動したとき
に位置検出片６５と対向してスイッチングを行う。 ＜踏圧装置７０＞ 次に、踏圧装置７０について述べる。まず、これは前記
サンディングベルト１８の走行方向に沿って並ぶ複数個
（本実施例では３０個）の分割パッド７１と、その各分
割パッド７１を独立して上下動させるための昇降駆動機
構に相当する同数のパッド用シリンダ７２とを備え、こ
れらを一括してサブフレーム７３に組み付けた構成であ
る。なお、各分割パッド７１には端から順に１番から３
０番までの番号が付されている。

【００３７】さて、サブフレーム７３は装置の部分背面
図として表した図９に示すように、左右一対の支えアン
グル７４と、この支えアングル７４間に掛け渡すように
設けた案内ブロック７５と、その上方に位置して支えア
ングル７４間に渡したシリンダ取付部材７６とから構成
されている。このうち支えアングル７４は図１０に示す
ように、メインフレーム１１の左右両側に設けた一対の
直線ガイド７７によって上下に案内されるようになって
おり、結局、サブフレーム７３全体がメインフレーム１
１に対して上下動可能に支持された形態である。

【００３８】そして、メインフレーム１１の上部には一
対の取付ポスト７８が立設され、ここにフレーム用シリ
ンダ７９が取り付けられている。そのフレーム用シリン
ダ７９のロッド８０は、図１０に示すようにサブフレー
ム７３の支えアングル７４の上端部にジョイント８０ａ
を介して連結され、フレーム用シリンダ７９を作動させ
ることによりサブフレーム７３を上下に駆動することが
できる。

【００３９】図１１に示すように、サブフレーム７３の
シリンダ取付部材７６には計３０本の前記パッド用シリ
ンダ７２が千鳥形配置で取り付けられ、各ロッド７２ａ
が下向きに延びている。これらのパッド用シリンダ７２
は、そのロッド７２ａを任意の位置でロックすることが
できるブレーキ機構８１を備えたタイプであり、後述す
るところから明らかになるように、そのブレーキ機構８
１が各分割パッド７１を所要の高さ位置に固定するロッ
ク機構として機能する。なお、上記ブレーキ機構８１
は、図示しない所定のポートに圧縮空気を供給するとブ
レーキ用ピストンが移動してロッド７２ａの拘束を解
き、その空気を排出するとバネ力によって締め付けリン
グがロッド７２ａを締め付けてロッド７２ａの移動を拘
束するという公知の構成であるから、図面の簡単化のた
めに内部構造の図示を省略する。

【００４０】さて、各パッド用シリンダ７２のロッド７
２ａの下端には連結プレート８２が固定され、この連結
プレート８２に２本のガイドロッド８３が下向きに固定
されている。このガイドロッド８３は、前記案内ブロッ
ク７５を上下に貫通してその下方に突出しており、その
突出端に連結ブロック８４が取り付けられている。連結
ブロック８４は、メインフレーム１１の開口部１１ａを
くぐり抜けるようにしてメインフレーム１１の前方に突
出しており、その前方の突出端に常時一定圧力の空気が
供給されている緩衝用エアシリンダ８５が取り付けられ
ている。

【００４１】上記緩衝用エアシリンダ８５からは２本の
ロッド８５ａが下向きに突出しており、その下端部にロ
ーラー支持枠８６が取り付けられている。このローラー
支持枠８６の前後両端板８６ａ間には上ローラー８７が
回転自在に設けられ、前後の各端板８６ａにはそれぞれ
下ローラー８８が片持ち状態で回転自在に設けられてい
る。各下ローラー８８は上ローラー８７に比べて小径・
短尺であって、図１１に示すように駆動ベルト１４のベ
ルト基材１４ａの両側部を支える。これにより、駆動ベ
ルト１４は、そのベルト基材１４ａの両側部が上下両ロ
ーラー８７，８８によって挟まれ、各ローラー８７，８
８ひいては各分割パッド７１に保持された状態になって
いる。

【００４２】なお、計３０個並んだ分割パッド７１群の
うち左右両端部に位置するものは、図１２及び図１３に
示すように、連結ブロック８４の前端部に緩衝用エアシ
リンダ８５を介することなく直接にローラー支持枠８６
が取り付けられ、ここに径大な押さえローラー８９が設
けられ、下側には他の分割パッド７１のような下ローラ
ー８８は設けられていない。

【００４３】＜制御盤２００＞図１４は、上述した各機
構を制御するための制御盤２００の操作パネルを示して
いる。

【００４４】図示はしないが、この制御盤２００には、
前述した各ベルト１４，１８駆動用の駆動モータ１９，
２０を周波数制御によって可変速度で運転するためのイ
ンバータ装置を内蔵しており、その出力周波数ひいては
各ベルト１４，１８の走行速度を摘み２０１，２０２に
よって調節することができる。なお、符号２０３，２０
４は駆動モータ１９，２０の起動スイッチ、符号２０
５，２０６は駆動モータ１９，２０の停止スイッチであ
る。

【００４５】制御盤２００の操作パネルには、サブフレ
ーム７３の上下動用のフレーム用シリンダ７９を作動さ
せるためのサブフレーム昇降スイッチ２０７、分割パッ
ド７１群の成形用スイッチ２０８、４桁のデジタルスイ
ッチ２０９及びサブフレーム７３の自動昇降機能の切換
スイッチ２１０が設けられている。

【００４６】このうち成形用スイッチ２０８は、これを
「成形」ポジションにセットすると、前記デジタルスイ
ッチ２０９によって選択された範囲の分割パッド７１に
対応する各パッド用シリンダ７２のロッド７２ａが下降
し、「ロック」ポジションにセットすると、全てのパッ
ド用シリンダ７２のブレーキ機構８１が作動して、各ロ
ッド７２ａがその位置にロックされる。なお、デジタル
スイッチ２０９に設定された数値は、上２桁が分割パッ
ド７１群の動作範囲の下限番号と扱われ、下２桁が上限
番号として扱われる。

【００４７】一方、制御盤２００の操作パネルには形状
入力スイッチ２１１及び下降パターン選択スイッチ２１
２も設けられている。形状入力スイッチ２１１は、ワー
クＷの研磨面が上に凸の形状であるか、下に凹の形状で
あるかを入力するためのものであり、下降パターン選択
スイッチ２１２は主として分割パッド７１群の下降パタ
ーンを選択するためのもので、「１」「２」「３」の３
ポジションある。

【００４８】ここで、下降パターン選択スイッチ２１２
をポジション「１」にセットすると、「下降パターン
Ｉ」が設定される。この「下降パターンＩ」は前記デジ
タルスイッチ２０９によって設定された範囲内の分割パ
ッド７１群を下降させる場合に、パッド用シリンダ７２
に圧縮空気を送って空気圧にて強制的に下降させる動作
をいう。また、下降パターン選択スイッチ２１２をポジ
ション「２」にセットすると、「下降パターンII」が設
定される。この「下降パターンII」は設定された範囲内
のパッド用シリンダ７２を開放して分割パッド７１群を
自重にて下降させる動作をいう。

【００４９】図１５は２種の下降パターンとワークＷの
形状との組合わせに応じて実際の分割パッド７１群がど
のように下降するかを概念的に示したものである。同図
において、矢印（↓）に「●」を付したものはパッド用
シリンダ７２にて強制的に下降させること、「○」を付
したものはパッド用シリンダ７２を開放して自重にて下
降させること、「×」を付したものはパッド用シリンダ
７２をロック状態にすることをそれぞれ意味する。

【００５０】これらを詳細に述べると、次のようにな
る。「下降パターンＩ」が選択されている場合におい
て、スイッチ２１１によってワークＷの上面が凸の形状
であると入力されているときには、図１５（Ａ）に示す
ように、設定された範囲内の分割パッド７１群はパッド
用シリンダ７２にて強制的に下降させられるが、その範
囲外の分割パッド７１群は自重にて下降する。逆に、
「下降パターンＩ」が選択されている場合においてスイ
ッチ２１１によってワークＷの上面が凹の形状であると
入力されているときには、同図（Ｂ）に示すように、設
定された範囲内の分割パッド７１群はパッド用シリンダ
７２にて強制的に下降させられ、その範囲外の分割パッ
ド７１群はロックされたままとなる。また、「下降パタ
ーンII」が選択されている場合において、スイッチ２１
１によってワークＷの上面が凸の形状であると入力され
ているときには、同図（Ｃ）に示すように、設定された
範囲内の分割パッド７１群は自重にて下降するが、その
範囲外の分割パッド７１群はパッド用シリンダ７２にて
強制的に下降させられる。逆に、「下降パターンII」が
選択されている場合においてスイッチ２１１によってワ
ークＷの上面が凹の形状であると入力されているときに
は、同図（Ｄ）に示すように、設定された範囲内の分割
パッド７１群は自重にて下降し、その範囲外の分割パッ
ド７１群はロックされたままとなる。

【００５１】また本実施例では、各分割パッド７１を強
制的にまたは自重によって下降させる場合において、設
定された範囲内の全ての分割パッド７１を一斉に下降さ
せるのではなく、まず中央に位置する分割パッド７１を
下降させ、所定時間（例えば０．５秒）が経過する度に
隣の分割パッド７１を順次下降させるようにしている。
その理由は次の通りである。仮に、全ての分割パッド７
１を一斉に下降させると、ワークＷが凹形状をなす場合
には、図１６の（Ａ）に示すように、まずワークＷの両
端部に分割パッド７１が当たってその位置でサンディン
グベルト１８を押さえ込んでしまう。すると、ワークＷ
の両側の分割パッド７１間に位置するサンディングベル
ト１８がピンと張った状態になってしまうために、その
間に位置する分割パッド７１が下降できなくなり、結
局、ワークＷの研磨面の形状に沿って分割パッド７１群
が並ばなくなってしまうからである。これに対し、本実
施例のように分割パッド７１群を中央から順に時間差を
もって下降させるようにすれば、図１６の（Ｂ）に示す
ように、ワークＷの凹部の最下部にも分割パッド７１が
下降するようになるから、ワークＷの形状に正確に沿っ
て分割パッド７１群が並ぶようになる。なお、分割パッ
ド７１群を下降させるにあたっては、本実施例のように
必ずしも中央から下降させるに限らず、例えば図１６の
（Ｃ）に示すようにワークＷの端部側から順に下降させ
るようにしてもよく、要するにワークＷに対して１点か
ら順に下降させるようにすればよい。また、各分割パッ
ド７１を順に下降させるための最適な時間差は、分割パ
ッド７１の下降スピードやワークＷの凹形状の深さに応
じて異なる。このため本実施例では、その時間差をミリ
秒単位で前記デジタルスイッチ２０９にて設定できるよ
うにしており、設定された値は下降パターン選択スイッ
チ２１２をポジション「３」にセットしたときに読み込
まれるようになっている。

【００５２】なお、制御盤２００には計３０個の分割パ
ッド７１に対応して同数の微調整用スイッチ２２０を設
けており、これを中立位置から上昇側位置に操作する
と、そのスイッチ２２０に対応するパッド用シリンダ７
２が上昇作動し、下降側位置に操作すると、パッド用シ
リンダ７２が下降作動するようになっている。

【００５３】一方、制御盤２００の切換スイッチ２１０
を「手動」ポジションにセットしておき、サブフレーム
昇降スイッチ２０７を「下降」ポジションに切り換える
と、フレーム用シリンダ７９が作動してサブフレーム７
３が下降し、「上昇」ポジションに切り換えるとフレー
ム用シリンダ７９が作動してサブフレーム７３が上昇す
る。また、切換スイッチ２１０を「自動」ポジションに
セットしておくと、ワーク搬送装置３０のスライドテー
ブル３８が原点位置にある場合にはサブフレーム７３を
上昇位置に保持し、またスライドテーブル３８が移動し
て第２近接スイッチ６７がスイッチングを行うと、これ
に基づきフレーム用シリンダ７９が作動してサブフレー
ム７３を下降させ、更にスライドテーブル３８が移動し
て第３近接スイッチ６８がスイッチングを行うようにな
ると、これに基づきフレーム用シリンダ７９が作動して
サブフレーム７３を再び上昇させるよう構成されてい
る。なお、操作パネルに設けられたスイッチ２１５は非
常停止用の全停止スイッチである。

【００５４】（作用）次に、本実施例の作用について説
明する。

【００５５】＜踏圧装置７０の成形動作＞まず、ワーク
Ｗを研磨面が上になるようにワーク搬送装置３０の吸着
ユニット６１上にセットし、図示しない真空ポンプを作
動させてここにワークＷを吸着させる。この場合、ワー
クＷの幅寸法と２つの吸着ユニット６１間の間隔寸法が
合致しないときには、ワーク搬送装置３０の位置調整用
モータ５７を正転または逆転させることにより吸着ユニ
ット６１を移動させることができる。また、ワークＷの
形状によっては吸着ユニット６１の上面とワークＷの下
面とが角度が一致しないこともあるが、この場合には、
吸着ユニット６１がボルト６２を中心に回動可能である
から、吸着ユニット６１を回動させて両者をぴったりと
密着させることができる。

【００５６】この後、サブフレーム７３が上昇位置にあ
ることを確認してワーク搬送装置３０のスライドテーブ
ル３８を移動させ、ワークｗをサンディングベルト１８
の下に位置させる。そして、制御盤２００の切換スイッ
チ２１０を「手動」ポジションにセットしておき、サブ
フレーム昇降スイッチ２０７を「下降」ポジションに切
り換える。すると、フレーム用シリンダ７９が作動して
サブフレーム７３が下降し、分割パッド７１群がワーク
Ｗに近づく。なお、この状態では踏圧装置７０の分割パ
ッド７１群は図１に示すようにほぼ水平の横一列に並ん
だ状態のままである。

【００５７】次に、ワークＷの両端に対応する分割パッ
ド７１の番号を読み取り、その番号を制御盤２００のデ
ジタルスイッチ２０９に入力する。そして、制御盤２０
０の形状入力スイッチ２１１及び下降パターン選択スイ
ッチ２１２を所要の位置にセットした上で、成形用スイ
ッチ２０８を「成形」側に操作する。ここでは説明の都
合上、ワークＷの研磨面の形状が上に凸であり、下降パ
ターンとしては「下降パターンＩ」が設定され、且つ、
ワークＷの両端が６番と２５番の分割パッド７１に対応
しており、従ってデジタルスイッチ２０９において「０
６２５」と入力されていると仮定する。

【００５８】すると、図１５にも概念的に示したよう
に、６番〜２５番の分割パッド７１群に対応するパッド
用シリンダ７２に圧縮空気が供給されてそれらの分割パ
ッド７１群が強制的に下降され、また１番〜６番と２６
番〜３０番の分割パッド７１に対応するパッド用シリン
ダ７２群のエアが開放され、それらの分割パッド７１群
が自重にて下降する。各分割パッド７１が下降すると、
駆動ベルト１４及びサンディングベルト１８を間に挟み
ながらも分割パッド７１がワークＷに当接してそれ以上
の下降が阻止されるから、各分割パッド７１はワークＷ
の研磨面の各部に対応した高さ位置で停止する。このた
め、分割パッド７１群はワークＷの研磨面の形状に沿っ
て並ぶようになり、駆動ベルト１４及びサンディングベ
ルト１８も分割パッド７１群に従った形状になる（図２
参照）。なお、この際には、駆動ベルト１４及びサンデ
ィングベルト１８が掛け渡されている従動ロール１３，
１６の軸受を受けるエアシリンダもエアが開放されて自
由に移動可能になっているから、両ベルト１４，１８に
過剰な張力が作用して各分割パッド７１の移動が妨げら
れるおそれはない。この後、必要ならば操作盤２００の
微調整用スイッチ２２０を操作して分割パッド７１の高
さ位置を微調整することもできる。この結果、踏圧装置
７０の分割パッド７１群は、ワークＷの研磨面の形状に
ならって成形されたことになる。

【００５９】さて、分割パッド７１群がワークＷの研磨
面に沿って並んだことを確認した後、成形用スイッチ２
０８を「ロック」側に操作する。これにより、全てのパ
ッド用シリンダ７２のブレーキ機構８１が作動するか
ら、各シリンダ７２のロッド７２ａがその位置にロック
され、各分割パッド７１がその高さ位置に保持され、成
形された形状が保持される。また、これと同時に、駆動
ベルト１４及びサンディングベルト１８が掛け渡されて
いる従動ロール１３，１６の軸受を受けるエアシリンダ
が作動されて両ベルト１４，１８が所定の張力に張られ
る。このように両ベルト１４，１８に張力を与えても、
既に各パッド用シリンダ７２はロックされているから、
各分割パッド７１が上昇してしまうことはない。

【００６０】この後、サブフレーム昇降スイッチ２０７
を「上昇」ポジションに切り換えれば、フレーム用シリ
ンダ７９が作動してサブフレーム７３が上昇し、これに
伴い分割パッド７１群が成形された形状を保ちながら上
昇する。これにて踏圧装置７０の成形動作が終了する。

【００６１】＜研磨動作＞ワークＷを研磨するには、ま
ずワーク搬送装置３０のスライドテーブル３８を原点位
置に戻し、ワークＷを吸着ユニット６１にセットしてお
く。そして、制御盤２００の切換スイッチ２１０を「自
動」ポジションに切り換えると、図４に示したワーク搬
送装置３０の送りモータ４０が回転してピニオンギヤ４
５が回転するから、これと噛合するラック４６によって
スライドテーブル３８が踏圧装置７０側へ移動を開始す
る。

【００６２】この結果、ワークＷがサンディングベルト
１８の下方となる位置に至ると第２近接スイッチ６７が
スイッチング動作するから、これに基づいてフレーム用
シリンダ７９が動作してサブフレーム７３が下降する。
すると、ワークＷの形状にならって並んだ分割パッド７
１群が駆動ベルト１４及びサンディングベルト１８を重
ねてワークＷの研磨面の全域に押さえ付けた状態にな
り、各ベルト１４、１８は所定の張力で張られた状態に
なる。

【００６３】そして、このサブフレーム７３の下降が図
示しないリミットスイッチによって検出されるとインバ
ータ装置が起動して駆動モータ１９，２０が運転され、
駆動ベルト１４及びサンディングベルト１８が走行され
る。ここでサンディングベルト１８は駆動モータ２０に
よって回転される駆動ロール１２からの駆動力を直接に
受けて走行するが、そのサンディングベルト１８の内周
側には駆動ベルト１４の弾性材１４ｂが踏圧装置７０に
よって押さえ付けられているから、サンディングベルト
１８は駆動ベルト１４からも駆動力を受けて走行するこ
とになる。

【００６４】このようにしてサンディングベルト１８が
走行すると、ワークＷの研磨面はサンディングベルト１
８によって研磨される。この場合、踏圧装置７０の分割
パッド７１群はワークＷの研磨面の形状に沿って下側が
凹となる形状に成形されているから、サンディングベル
ト１８がワークＷの研磨面の全域に均等に押し付けら
れ、局部的な過剰研磨が発生するおそれはない。

【００６５】また、ワーク搬送装置３０では振動用モー
タ５１が回転されており、カム円盤５２が回転して揺動
ロッド５４を介して支持テーブル５０が前後に振動する
から、ワークＷもサンディングベルト１８による研磨を
受けながら前後（送り方向）に振動する。そして、基台
３１では送りモータ４０が駆動され続けているから、ス
ライドテーブル３８ひいてはワークＷが奥方に徐々に移
動され、サンディングベルト１８よりも幅が狭いワーク
Ｗであっても、その研磨面の全域が研磨されることにな
る。

【００６６】この後、スライドテーブル３８が更に奥方
に移動してその位置検出片６５が第３近接スイッチ６８
に対応するようになると、制御盤２００のインバータ装
置が停止して駆動モータ１９，２０の運転が止まり、駆
動ベルト１４及びサンディングベルト１８が停止する。
次いで、フレーム用シリンダ７９が動作してサブフレー
ム７３が上昇し、分割パッド７１群は下面が凹となった
形状を保ったままで上昇し、これをもって研磨動作の１
サイクルが終了する。以下、新たなワークＷをワーク搬
送装置３０にセットしてスライドテーブル３８を原点位
置から奥方に送り動作させれば、上述と同様に研磨動作
が繰り返される。

【００６７】（実施例の効果）上記した実施例の効果は
次のようである。

【００６８】踏圧装置７０はサンディングベルト１８
の走行方向に沿って並ぶ３０個の分割パッド７１群を備
えて構成され、これらがワークＷの研磨面の形状に沿っ
て並んだ後にロックされるから、分割パッド７１群がワ
ークＷの形状に合わせて成形されることになる。従っ
て、成形された分割パッド７１群を備えた踏圧装置７０
にてサンディングベルト１８をワークＷに押し付ける
と、ワークＷが異形であってもサンディングベルト１８
がワークＷの研磨面全域に均等に圧着するようになり、
局部的な過剰研磨を起こすことなくワークＷの研磨面全
域を均一研磨することができる。また、分割パッド７１
群はワークＷの研磨面の形状に沿って成形されるもので
あり、図２に示したような上面が凸となる形状に限ら
ず、逆に上面が凹となる形状であっても分割パッド７１
群はそれにならった形状に成形されるから、ワークＷの
形状を問わずに研磨を行うことができる。

【００６９】また、本実施例では踏圧装置７０をサブ
フレーム７３に搭載し、ワークＷがサンディングベルト
１８の下方に送られて来たことを検出してサブフレーム
７３を下降させるようにしている。このため、サンディ
ングベルトを一定の高さ位置で走行させながらここにワ
ークを送り込む方式に比べ、ワークＷの側面稜部が過剰
に研磨されてしまういわゆる「端だれ」現象を防止する
ことができる。

【００７０】また、本実施例では、踏圧装置７０の分
割パッド７１群をワークＷの形状に合わせて成形し、こ
れに沿ってサンディングベルト１８を走行させる方式で
あることに鑑み、サンディングベルト１８をワークＷの
送り方向に対して直角に走行させるクロスベルト方式を
採用した。その理由は次のようである。即ち、ワークの
送り方向に沿ってサンディングベルトを走行させるワイ
ドベルト方式では、ワークの幅寸法以上の幅を有するサ
ンディングベルトを必要とするが、そのようなベルトは
変形し難くなることを避け得ない。このため、幅寸法の
大きなワークを研磨する場合には、サンディングベルト
をワークの研磨面の形状に沿って走行させることに困難
を生じてしまい、大きな凹凸がある形状のワークＷでは
研磨できなくなる。これに対し、本実施例のようなクロ
スベルト方式とすれば、幅が狭い駆動ベルト１４やサン
ディングベルト１８を利用できるから、両ベルト１４，
１８がワークＷの研磨面の形状に沿って変形し易くな
り、踏圧装置７０をワークＷの形状に合わせて成形し、
その形状に沿わせてサンディングベルト１８を走行させ
る本実施例のベルトサンダー機に好適する。

【００７１】一般に、ベルトサンダー機では、サンデ
ィングベルトに過剰な張力が作用すると、凸形状のワー
クでは凸部が局部的に過剰研磨を受け、凹形状のワーク
では端部が過剰研磨を受けると共に底部が研磨不足にな
る傾向を呈する。

【００７２】これに鑑み本実施例では、サンディングベ
ルト１８の内周側に駆動ベルト１４を設けた二重ベルト
方式とし、駆動ベルト１４をサンディングベルト１８に
圧接させて駆動ベルト１４からもサンディングベルト１
８に対して駆動力を与えるようにしている。このため、
駆動ロール１２からサンディングベルト１８に与えるべ
き駆動力はサンディングベルト１８のみに直接に駆動力
を与える場合に比べて小さくなり、従って、サンディン
グベルト１８に加わる張力も小さくなる。この結果、サ
ンディングベルト１８がワークＷの形状に応じて柔軟に
変形するようになり、局部的な過剰研磨や研磨不足の発
生が防止される。

【００７３】また、ベルトサンダー機では、サンディ
ングベルトの走行速度が高速になるほど、凸部の過剰研
磨や「端だれ」を生じさせる傾向がある。しかし、かと
いってサンディングベルトを低速で走行させると、十分
なサンディング量が得られないという問題を生ずる。

【００７４】この点に鑑み、本実施例ではワーク搬送装
置３０のスライドテーブル３８に振動用モータ５１を設
け、カム円盤５２及び揺動ロッド５４等の組合わせによ
ってワークＷの研磨動作中に支持テーブル５０を送り方
向に振動させるように構成した。この結果、ワークＷは
サンディングベルト１８の走行方向とは直交する方向に
振動しながら、同ベルト１８による研磨作用を受けるこ
とになる。このようにすると、サンディングベルト１８
の走行速度を低速にしても十分なサンディング量を確保
することができ、結局、凸部の過剰研磨や「端だれ」を
生じさせることなくサンディング量を確保できるように
なるのである。

【００７５】また、本実施例では、制御盤２００に分
割パッド７１群に対応して同数の微調整用スイッチ２２
０を設け、このスイッチ２２０の操作に応じて各パッド
用シリンダ７２を作動させ得るようにした。これにて分
割パッド７１群の成形動作時に、それらの上下位置を個
別に自在に調整することができるようになり、より正確
にワークＷの研磨面の形状に沿った形状に分割パッド７
１群を成形でき、より一層の均一研磨が可能になる。

【００７６】本実施例では、分割パッド７１群の成形
動作時に、各分割パッド７１を一斉にワークＷに向けて
下降させるのではなく、図１６（Ｂ）に示したように、
まず中央に位置する分割パッド７１を下降させ、所定時
間が経過する度に隣の分割パッド７１を順次下降させる
ようにしている。これにて、ワークＷの凹部の最下部に
も分割パッド７１が確実に下降するようになるから、分
割パッド７１群をワークＷの形状に正確に沿わせること
ができ、踏圧装置７０を正確に成形することができ、ひ
いては均一研磨に一層寄与することになる。

【００７７】本実施例では両端のものを除いて各分割
パッド７１に駆動ベルト１４を上下から挟む上ローラー
８７及び下ローラー８８を設けるようにしている。この
ため、たとえ分割ローラー７１群が下面が凹となる形状
に成形されても（図２参照）、駆動ベルト１４は分割パ
ッド７１群から離れることなく走行するようになる。従
って、駆動ベルト１４に作用する張力によって駆動ベル
ト１４が分割パッド７１群から離れる方向の力を受ける
ことがなくなり、ワークＷの凸部に過剰な研磨作用を及
ぼすことを防止できる。

【００７８】（他の実施例）本発明は上記実施例に限定
されず、要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施でき
るものであり、例えば次のように構成することもでき
る。

【００７９】上記実施例では、昇降駆動機構としてパ
ッド用シリンダ７２を設けるようにしたが、これに代え
て、例えば分割パッド７１に連結されているガイドロッ
ド８３をネジ機構によって上下させる構成としてもよ
い。

【００８０】上記実施例では、ロック機構は各パッド
用シリンダ７２に設けられたブレーキ機構８１を利用す
るようにしたが、パッド用シリンダとしてはブレーキ機
構が付設されていないものを利用し、例えば分割パッド
７１に連結されているガイドロッド８３をクランプ機構
によって締め付けることにより分割パッド群を固定する
構成とすることもできる。

【００８１】必ずしもいわゆるクロスベルト方式にし
なくとも、サンディングベルトをワークの送り方向と同
一方向に走行させるワイドベルト方式にも適用すること
ができる。

【００８２】必ずしも二重ベルト方式にしなくとも、
上記実施例の駆動ベルト１４を省略してサンディングベ
ルト１８のみを設けるようにしてもよい。また、二重ベ
ルト方式にした場合でも、サンディングベルト１８を掛
け渡した駆動ロール１２には駆動力を与えず、サンディ
ングベルト１８が駆動ベルト１４に完全に追従して走行
するだけの構成としてもよい。このようにすれば、サン
ディングベルト１８に作用する張力が極めて小さくなる
から、踏圧装置７０における分割パッド７１群の形状へ
の追従性が一層よくなって均一研磨に効果が見られ、ま
たコスト的にも有利になる。

【００８３】上記実施例では、踏圧装置７０の成形動
作時において、分割パッド７１群を下降させた後に各パ
ッド用シリンダ７２群をロックするに際し、制御盤２０
０の成形用スイッチ２０８を手動操作したときに各シリ
ンダ７２にロックが掛かるようにした。しかし、これに
限らず、緩衝用エアシリンダ８５のロッド８５ａの上昇
を検出するスイッチを設け、各分割パッド７１がワーク
Ｗに接触してそれ以上の下降が規制されることにより同
ロッド８５ａが上昇するようになったら、その上昇をス
イッチにより検出し、これに基づいて各パッド用シリン
ダ７２のブレーキ機構８１を作動させるようにしてもよ
い。このようにすれば分割パッド７１群の成形及びロッ
クを自動化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体の斜視図

【図２】全体の正面図

【図３】図２中のＤ−Ｄ線で切断して示す断面図

【図４】一部破断して示すワーク搬送装置の正面図

【図５】ワーク搬送装置の平面図

【図６】ワーク搬送装置の側面図

【図７】吸着ユニットの拡大縦断面図

【図８】スライドテーブルの移動領域を示す概略的平面
図

【図９】サブフレームを示す背面図

【図１０】図２中のＥ−Ｅ線にて切断した断面図

【図１１】図２中のＦ−Ｆ線にて切断した断面図

【図１２】分割パッドの縦断面図

【図１３】押さえローラーの側面図

【図１４】制御盤の正面図

【図１５】下降パターンと種類を示す図

【図１６】分割パッドの下降の様子を示す図

【符号の説明】

１１…メインフレーム １２，１５…駆動ロール １３，１６…従動ロール １４…駆動ベルト １８…サンディングベルト １９，２０…駆動モータ ３０…ワーク搬送装置 ６１…吸着ユニット ７０…踏圧装置 ７１…分割パッド ７２…パッド用シリンダ（昇降駆動機構） ７３…サブフレーム ７９…フレーム昇降用シリンダ（シリンダ装置） ８１…ブレーキ機構（ロック機構） ８７…上ローラー ８８…下ローラー ２００…制御盤（昇降駆動機構制御手段） Ｗ…ワーク

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メインフレームに設けた複数個のロール
   間に無端のサンディングベルトを走行可能に掛け渡すと
   共に、前記メインフレームに前記サンディングベルトの
   内周側に位置するように踏圧装置を配置し、走行せる前
   記サンディングベルトを前記踏圧装置によってワークに
   押し付けてワークの研磨を行うようにしたものにおい
   て、 前記踏圧装置は前記サンディングベルトの走行方向に沿
   って並べた複数の分割パッドを備えて構成され、各分割
   パッドにはこれらを独立して上下動させるための昇降駆
   動機構が連結されると共に、前記各昇降駆動機構によっ
   て前記各分割パッド群を前記ワークの研磨面の各部に対
   応した高さ位置に移動させた後にその位置に固定するロ
   ック機構を設け、前記サンディングベルトの内周側には
   無端の駆動ベルトが設けられ、前記踏圧装置は前記駆動
   ベルトを前記サンディングベルトに押し付けるように前
   記駆動ベルトの内周側に配置されていることを特徴とす
   るベルトサンダー機。
2. 【請求項２】 前記メインフレームにはサブフレームが
   上下動可能に設けられ、このサブフレームに前記分割パ
   ッド群及びこれを上下させる昇降駆動機構群が設けら
   れ、前記サブフレームを上下に駆動するシリンダ装置が
   設けられていることを特徴とする請求項１に記載のベル
   トサンダー機。
3. 【請求項３】 前記分割パッドは、前記駆動ベルトの両
   側を挟む上ローラー及び下ローラーを備えて構成されて
   いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
   ベルトサンダー機。
4. 【請求項４】 前記昇降駆動機構により分割パッド群を
   ワークの研磨面に対応した高さ位置に移動させるとき
   に、所定の分割パッドがワークの研磨面に当接してから
   順次隣の分割パッドがワークの研磨面に順に当接するよ
   うに前記昇降駆動機構群を制御する昇降駆動機構制御手
   段を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
   かに記載のベルトサンダー機。