JP2728628B2 - ベルトサンダー及びサンディングベルトのクリーニング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサンディングベルトによ
りワークを研磨するベルトサンダーに関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルトサンダーはサンディングベルトに
てワークの研磨を行うから、サンディングベルトの研磨
面にワークの切粉がこびり着くという事情がある。そし
て、サンディングベルトの研磨性能を良好に維持するに
は、その切粉を効率的に除去することが必要であるか
ら、種々のクリーニング機構がベルトサンダーには装備
されている。

【０００３】例えば、無端のサンディングベルトをワー
クの送り方向とは直交する方向に移動可能に配置すると
共に、押圧パッドにてサンディングベルトをワークに圧
接させつつワークの送り方向に沿って繰り返し往復動さ
せるという振動式のベルトサンダーでは、例えば特開平
２−２９８４６２号公報に記載されているように、サン
ディングベルトのうちワークの研磨領域とは反対側に位
置する部分にノズルを配置し、ここから圧縮空気を連続
的に吹き付けて切粉を除去する構成が一般的であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この構成で
は、ベルトサンダーの運転中には圧縮空気を連続的に供
給する必要があるためクリーニング機構における圧縮空
気の消費量が多く、大型のエアコンプレッサが必要にな
るばかりか、ランニングコストも増大するという欠点が
あった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、クリーニング機構の装備コスト及びそ
のランニングコストを低減化することができるベルトサ
ンダー及びサンディングベルトのクリーニング方法を提
供するところにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るサンディン
グベルトのクリーニング方法は、サンディングベルトを
ワークに擦り付けてワークの研磨を行うベルトサンダー
において、サンディングベルトの表面をビデオカメラに
て撮影して画像処理を行うことにより汚れを検出し、そ
の検出された汚れに応じてサンディングベルトのクリー
ニング機構を制御するところに特徴を有する（請求項４
の発明）。

【０００７】また、本発明のベルトサンダーは上記方法
を実現するため、研磨すべきワークを所定方向に送るワ
ーク搬送機構と、ワークを研磨するためのサンディング
ベルトと、このサンディングベルトをワークに押し付け
るための押圧パッドと、サンディングベルトをベルト延
長方向に沿って移動させるサンディングベルト駆動機構
と、サンディングベルトの移動領域に対応して設けられ
サンディングベルトの研磨面に付着した切粉を除去する
ためのクリーニング機構と、サンディングベルトの移動
領域に対応して設けられサンディングベルトの研磨面を
撮影して画像信号を出力するビデオカメラと、このビデ
オカメラからの画像信号に基づきサンディングベルト研
磨面の汚れを検出する画像処理装置と、この画像処理装
置にて検出されたサンディングベルトの汚れに応じてク
リーニング機構の動作を制御する制御装置とを備えた構
成に特徴を有する（請求項１の発明）。

【０００８】上記構成をいわゆる振動サンダーとして構
成する場合には、押圧パッドを往復動させることにより
ワークの研磨を行う押圧パッド振動機構と、サンディン
グベルトを前記ワークの送り方向と交差する方向に沿っ
て間欠的に移動させるサンディングベルト駆動機構とを
更に設け、ビデオカメラをサンディングベルトのうちワ
ークを研磨した後の部分を撮影する位置に設けると共
に、クリーニング機構の制御装置は画像処理装置にて検
出されたサンディングベルトの汚れ位置に基づきそのサ
ンディングベルトの汚れ部分がクリーニング機構に対向
したときにクリーニング機構が動作するように制御する
構成とすればよい（請求項２の発明）。

【０００９】また、サンディングベルトのうちクリーニ
ング機構によるクリーニング領域を撮影する位置にビデ
オカメラを設けると共に、このビデオカメラからの画像
信号に基づきサンディングベルトに付着した汚れ度合い
を画像処理装置にて検出し、その画像処理装置にて検出
される汚れ度合いが所定値を下回るまでクリーニング機
構を動作させる構成とすることもできる（請求項３の発
明）。

【００１０】

【作用】請求項１の発明では、ワークはワーク搬送機構
によって送られ、押圧パッドにて押し付けられたサンデ
ィングベルトにて研磨される。サンディングベルトはサ
ンディングベルト駆動機構によってベルト延長方向に沿
って移動され、クリーニング機構にて研磨面に付着した
切粉が除去される。ビデオカメラはサンディングベルト
の研磨面を撮影し、そこからの画像信号に基づいて画像
処理装置にてサンディングベルトの研磨面の汚れが検出
され、その汚れに応じてクリーニング機構の動作が制御
装置にて制御されるから、クリーニング機構に無駄な動
作がなくなり、効率的となる。

【００１１】また、請求項２のベルトサンダーでは、サ
ンディングベルトをワークに押し付けるための押圧パッ
ドが押圧パッド振動機構によって往復動され、サンディ
ングベルトにてワークの研磨が行われる。サンディング
ベルトのうちワークの研磨によって切粉が付着した部分
は、サンディングベルト駆動機構によって間欠的に移動
され、ビデオカメラによる撮影領域側に移動する。ビデ
オカメラがサンディングベルトのうちワークを研磨した
後の部分を撮影すると、画像処理装置によって汚れ位置
が検出され、制御装置はサンディングベルトの汚れ部分
がクリーニング機構に対向したときにクリーニング機構
が動作するように制御するから、汚れがない部分に対し
てまでクリーニング機構が動作することがなく、やはり
クリーニング機構が効率的に利用される。

【００１２】請求項３のベルトサンダーでは、サンディ
ングベルトの汚れ付着部分がクリーニング領域に移動さ
れると、サンディングベルトの研磨面がクリーニング機
構によってクリーニングされると共に、ビデオカメラに
よりその研磨面が撮影されて画像処理装置が研磨面の汚
れ度合いを検出する。そして、制御装置によりサンディ
ングベルトの汚れ度合いが所定値を下回るまでクリーニ
ング機構が動作されるから、汚れがない部分や汚れが除
去された部分に対してまでクリーニング機構が動作する
ことがなく、やはり効率的である。

【００１３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のベルトサン
ダーによれば、ビデオカメラを利用して検出されたサン
ディングベルトの汚れに応じてクリーニング機構が動作
するから、クリーニング機構の動作に無駄がなくなり、
ひいてはクリーニング機構の装備コスト及びそのランニ
ングコストを低減化できるという利点が得られる。

【００１４】

【実施例】

＜第１実施例＞以下、本発明の第１実施例について図１
ないし図５を参照して説明する。基台１０の上部に加工
テーブル１１が横置き形に設置され、ここに設けたワー
ク搬送機構１２によりワーク（図示せず）が加工テーブ
ル１１の長手方向に沿って搬送される。基台１０の後方
（図１において左側）から上方にかけては支持アーム１
３が設けられ、その先端に加工テーブル１１の長手方向
に沿って延びる２本のガイドバー１４が上下二段に固定
され（図２参照）、ここにスライドブロック１５が図２
中上下に移動可能に支持されている。各スライドブロッ
ク１５に２枚の可動フレーム１６が固定され、各可動フ
レーム１６に計２台のサンディングベルト駆動機構２０
が設けられている。これら２台のサンディングベルト駆
動機構２０は互いに同一の構造であるから、一方につい
てのみ詳述する。

【００１５】すなわち、上記可動フレーム１６には、ベ
ルト駆動モータ２１（図３参照）により駆動される駆動
ロール２２ａと、その下方に加工テーブル１１の幅方向
に並ぶ一対のガイドロール２２ｂとが取り付けられ、前
記ベルト駆動モータ２１を所定のタイミングで間欠的に
駆動することによって各ロール２２ａ，２２ｂ間に掛け
渡したサンディングベルト２３を図１の矢印方向に所定
寸法ずつ間欠的に移動させる。なお、上記サンディング
ベルト２３の移動量を検出するため、駆動ロール２２ａ
の回転軸にはロータリエンコーダ２４が取り付けられ、
駆動ロール２２ａの回転量を後述する制御装置６０に与
えることができるようになっている。

【００１６】また、上記サンディングベルト２３の内周
側には、押さえシリンダ２５が前記支持アーム１３の先
端にロッド２５ａを下向きにして固定されており、その
シリンダロッド２５ａの下端部に押圧パッド２６が取り
付けられている。これにて、押さえシリンダ２５を作動
させると、押圧パッド２６がサンディングベルト２３を
加工テーブル１１上のワーク（図示せず）に押し付ける
ことができる。なお、上述の押さえシリンダ２５の作動
に伴うサンディングベルト２３の伸びを吸収するため、
サンディングベルト２３の内周側からテンションロール
２７がスプリング２８によってサンディングベルト２３
に押し付けられており、押圧パッド２６が下降したとき
にスプリング２８を圧縮してテンションロール２７が変
位する。

【００１７】一方、支持アーム１３内には押圧パッド振
動機構３０が設けられている。これは、振動用モータ３
１と、そのモータ３１の回転軸に嵌合された第１歯車３
２と、この第１歯車３２に噛合する第２歯車３３とを備
えると共に、各歯車３２，３３の回転軸をクランク３４
を介して前記スライドブロック１５に連結して構成され
ている。振動用モータ３１を回転させることにより、各
歯車３２，３３の回転をクランク３４によってスライド
ブロック１５の直線運動に変換し、もって各可動フレー
ム１６を図２中の矢印方向に往復移動（振動）させるこ
とができ、これにて押圧パッド２６を矢印方向に振動さ
せる機能を有する。

【００１８】ワークの研磨は、押圧パッド２６を振動さ
せることによりサンディングベルト２３をワーク表面に
擦り付けて行われる。サンディングベルト２３の擦り付
けが所定時間実行されると押さえシリンダ２５により押
圧パッド２６が上昇され、サンディングベルト駆動機構
２０のモータが駆動されてサンディングベルト２３を所
定の長さ寸法だけ移動させてサンディングベルト２３の
新しい部分がワークに対向するようになる。

【００１９】さて、図１に示すように、支持アーム１３
の上方にはクリーニング機構４０が設けられている。こ
れはサンディングベルト２３の横幅全体に延びる筒形の
エアチャンバー４１に複数のノズル４２を突設し、エア
チャンバー４１に図示しない圧縮空気供給源からエアバ
ルブ４３（図４にのみ図示）を介して圧縮空気を供給す
るようになっており、エアバルブ４３を開放することに
よってノズル４２から圧縮空気をサンディングベルト２
３の研磨面に吹き付け、もってサンディングベルト２３
に付着したワークの切粉を除去できる。また、上記エア
チャンバー４１には昇降シリンダ４４が連結され、これ
にてクリーニング機構４０のノズル４２群を上下に移動
させることができ、所定範囲のクリーニング領域内のサ
ンディングベルト２３表面に圧縮空気を吹き付けること
ができるようになっている。また、このクリーニング機
構４０とは反対側にはビデオカメラ５０が取り付けら
れ、サンディングベルト２３のうち駆動ロール２２ａの
近くに至った部分の横幅全体を撮影できるようになって
おり、その画像信号は画像処理装置７０に与えられる。

【００２０】ここで、上記画像処理装置７０及び制御装
置６０の構成・機能を本実施例の作用と共に詳述する。
画像処理装置７０は、サンディングベルト２３の表面を
撮影し、その「汚れ程度」を検出する。この実施例で
「汚れ程度」は次の原理で測定される。すなわち、サン
ディングベルト２３は一般に黒色或いは濃い灰色であ
り、ここに付着するワーク（木材）の切粉は薄い茶色で
ある。従って、サンディングベルト２３に多量の切粉が
付着して「汚れ程度」が高くなればなるほど、その表面
は黒色から薄茶色に近付く筈である。そこで、この実施
例ではビデオカメラ５０のレンズには切粉の色のみを通
過させるカラーフィルタを取り付けてサンディングベル
ト２３の研磨面を撮影するようにしており、サンディン
グベルト２３への切粉の付着量が増大するにつれて撮影
される切粉付着部分の明度及び面積が増大するようにし
ている。そして、画像処理装置７０では、その明度及び
面積を測定してこれに基づきサンディングベルト２３の
「汚れ程度」を検出する。このために、画像処理装置７
０では、例えばタイマ割込みによって図５に示す処理が
周期的に実行される。まず、ビデオカメラ５０からの画
像信号を取り込んで所定のワークメモリに展開し（ステ
ップｓ１，ｓ２）、所定値以上の明度を有する画素（以
下「高明度画素」）のみが得られるように二値化し（ス
テップｓ３）、撮影領域中における「高明度画素」の画
素数をカウントする（ステップｓ４）。このカウント結
果は、所定値以上の明度を有する切粉付着部分の面積に
相当する。そこで、この画素数が所定値に達しているか
否かを判断し（ステップｓ５）、所定値に達していない
ときにはそのままメインルーチンへリターンし、所定値
に達しているときにはその時点におけるロータリエンコ
ーダ２４のデータを取り込んで記憶する（ステップｓ
６）。ロータリエンコーダ２４のデータは、その時点に
おける原点からの駆動ロール２２ａの回転量、すなわち
サンディングベルト２３の移動量を示しているから、サ
ンディングベルト２３の表面に所定以上の汚れが発見さ
れたときには、その位置が記憶されたことになる。この
ようにして制御装置６０は、サンディングベルト２３表
面の「汚れ程度」を常に検出し、それが所定値以上であ
ることが検出されたときには、その位置を図示しないメ
モリーに記憶するのである。

【００２１】また制御装置６０は、ベルト駆動モータ２
１を駆動する度にロータリエンコーダ２４からの信号を
取り込むようになっており、これにてサンディングベル
ト２３がどの位置にあるかを検出することができる。そ
こで、上述のようにして検出したサンディングベルト２
３の汚れ部分がクリーニング領域内に進入したと検出さ
れると、制御装置６０はクリーニング機構４０を所定時
間だけ作動させる。すなわち、エアバルブ４３を開放さ
せると共に、昇降シリンダ４４を所定の周期で上下動さ
せる。これにより、クリーニング機構４０のノズル４２
群から圧縮空気がサンディングベルト２３の研磨面に吹
き付けられると共に、その吹き付け部分が上下に移動さ
れ、サンディングベルト２３の表面に付着した切粉は圧
縮空気により吹き飛ばされて除去される。

【００２２】なお、サンディングベルト２３のうち「汚
れ程度」が少ない部分がクリーニング領域に進入した場
合には、制御装置６０によってクリーニング機構４０は
作動されないから、圧縮空気供給源の圧縮空気が無駄に
消費されてしまうことはない。

【００２３】このように本実施例によれば、サンディン
グベルト２３表面の「汚れ程度」を常に検出しており、
これが所定値以上になったことを条件にクリーニング機
構４０を作動させる構成であるから、汚れ程度が少ない
にも関わらずクリーニング機構４０が無駄に作動して圧
縮空気を浪費してしまうことを確実に防止することがで
きる。従って、圧縮空気源としては小形のもので済ます
ことができて設備費を安価にすることができ、また運転
費も安価にできる。

【００２４】＜第２実施例＞図６は本発明の第２実施例
を示す。前記第１実施例との相違はビデオカメラ５０の
配置位置にあり、その他の構造は第１実施例と同様であ
るから、同一部分に同一符号を付して重複する説明を省
略する。

【００２５】この実施例でビデオカメラ５０はクリーニ
ング機構４０のクリーニング領域を撮影するようになっ
ており、画像処理装置７０によってそのクリーニング領
域の「汚れ程度」を常に検出している。そして、制御装
置６０はそのクリーニング領域内のサンディングベルト
２３の「汚れ程度」が少ない場合にはクリーニング機構
４０を停止状態に維持し、「汚れ程度」が所定値以上に
なっているときにのみクリーニング機構４０を作動させ
る構成である。

【００２６】従って、サンディングベルト２３のうちク
リーニング領域に進入した部分の「汚れ程度」が少なけ
ればクリーニング機構４０は作動せず、「汚れ程度」が
大きくなって初めてクリーニング機構４０が作動する。
しかも、クリーニング機構４０の作動によって「汚れ程
度」が少なくなれば、これが所定値を下回ったところで
クリーニング機構４０が停止するようになり、圧縮空気
の無駄な消費をいっそう確実に防止することができる。

【００２７】＜他の実施例＞本発明は上記実施例に限定
されるものではなく、例えば次のように変形して実施す
ることもでき、これらも本発明の技術的範囲に含まれ
る。 （１）前記各実施例では、ビデオカメラ５０のレンズに
カラーフィルタを設けて切粉の画像のみを選択的にビデ
オカメラ５０に取り入れるようにしたが、これに限ら
ず、カラーフィルタを省略して画像処理によって切粉の
画像を選択するようにしてもよい。 （２）上記各実施例では、クリーニング機構として圧縮
空気を吹き付ける構成を採用しているが、例えば回転す
るブラシをサンディングベルトに擦り付けるブラシ式を
採用したり、このブラシ式と圧縮空気吹き付け式とを併
用したりしてもよい。 （３）上記各実施例では、サンディングベルトを押さえ
パッドによってワークに押し付けながら振動させて研磨
を行う構成としたが、これに限らず、サンディングベル
トをワークに対して高速で走行させて研磨を行うベルト
サンダーにも適用することができる。 （４）クリーニング機構を作動させるにあたっては、サ
ンディングベルト表面の「汚れ程度」に応じて作動時間
の長さを決めたり、昇降シリンダによる往復回数を決め
たりしてもよい。 その他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定さ
れるものではなく、例えばサンディングベルトの横幅が
ビデオカメラの撮影範囲を越えるときにはビデオカメラ
を並列接続することにより、サンディングベルトの全域
を撮影できるようにする等、要旨を逸脱しない範囲で種
々変更して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例を示す概略的側面図

【図２】 押圧パッド振動機構を示す横断面図

【図３】 クリーニング機構を示す平面図

【図４】 ブロック図

【図５】 画像処理装置のフローチャート

【図６】 本発明の第２実施例を示す概略的側面図

【符号の説明】

１１…加工テーブル １２…ワーク搬送機構 ２０…サンディングベルト駆動機構 ２１…ベルト駆動モータ ２３…サンディングベルト ２４…ロータリーエンコーダ ２６…押圧パッド ３０…押圧パッド振動機構 ４０…クリーニング機構 ４２…ノズル ５０…ビデオカメラ ６０…制御装置 ７０…画像処理装置

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨すべきワークを所定方向に送るワー
   ク搬送機構と、 前記ワークを研磨するためのサンディングベルトと、 このサンディングベルトを前記ワークに押し付けるため
   の押圧パッドと、 前記サンディングベルトをベルト延長方向に沿って移動
   させるサンディングベルト駆動機構と、 前記サンディングベルトの移動領域に対応して設けられ
   サンディングベルトの研磨面に付着した切粉を除去する
   ためのクリーニング機構と、 前記サンディングベルトの移動領域に対応して設けられ
   サンディングベルトの研磨面を撮影して画像信号を出力
   するビデオカメラと、 このビデオカメラからの画像信号に基づき前記サンディ
   ングベルト研磨面の汚れを検出する画像処理装置と、 前記画像処理装置にて検出された前記サンディングベル
   トの汚れに応じて前記クリーニング機構の動作を制御す
   る制御装置とを備えてなるベルトサンダー。
2. 【請求項２】 研磨すべきワークを所定方向に送るワー
   ク搬送機構と、 前記ワークを研磨するためのサンディングベルトと、 このサンディングベルトを前記ワークに押し付けるため
   の押圧パッドと、 この押圧パッドを往復動させることにより前記サンディ
   ングベルトによってワークの研磨を行う押圧パッド振動
   機構と、 前記サンディングベルトを前記ワークの送り方向と交差
   する方向に沿って間欠的に移動させるサンディングベル
   ト駆動機構と、 前記サンディングベルトのうち前記ワークを研磨した後
   の部分に対応して設けられサンディングベルトの研磨面
   に付着した切粉を除去するためのクリーニング機構と、 前記サンディングベルトのうち前記ワークを研磨した後
   の部分を撮影して画像信号を出力するビデオカメラと、 このビデオカメラからの画像信号に基づき前記サンディ
   ングベルトに付着した汚れの位置を検出する画像処理装
   置と、 前記画像処理装置にて検出された前記サンディングベル
   トの汚れ位置に基づきそのサンディングベルトの汚れ部
   分が前記クリーニング機構に対向したときに前記クリー
   ニング機構が動作するように制御する制御装置とを備え
   てなるベルトサンダー。
3. 【請求項３】 研磨すべきワークを所定方向に送るワー
   ク搬送機構と、 前記ワークを研磨するためのサンディングベルトと、 このサンディングベルトを前記ワークに押し付けるため
   の押圧パッドと、 この押圧パッドを往復動させることにより前記サンディ
   ングベルトによってワークの研磨を行う押圧パッド振動
   機構と、 前記サンディングベルトを前記ワークの送り方向と交差
   する方向に沿って間欠的に移動させるサンディングベル
   ト駆動機構と、 前記サンディングベルトのうち前記ワークを研磨した後
   の部分に対応して設けられサンディングベルトの研磨面
   に付着した切粉を除去するためのクリーニング機構と、 前記サンディングベルトのうち前記クリーニング機構に
   よるクリーニング領域を撮影して画像信号を出力するビ
   デオカメラと、 このビデオカメラからの画像信号に基づき前記サンディ
   ングベルトに付着した汚れ度合いを検出する画像処理装
   置と、 前記画像処理装置にて検出される汚れ度合いが所定値を
   下回るまで前記クリーニング機構を動作させる制御装置
   とを備えてなるベルトサンダー。
4. 【請求項４】 サンディングベルトをワークに擦り付け
   てワークの研磨を行うベルトサンダーにおいて前記サン
   ディングベルトの表面に付着した切粉を除去するクリー
   ニング方法であって、 前記サンディングベルトの表面をビデオカメラにて撮影
   して画像処理を行うことにより汚れを検出し、その検出
   された汚れに応じてサンディングベルトのクリーニング
   機構を制御することを特徴とするサンディングベルトの
   クリーニング方法。