JP2769942B2 - 自動面取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば箱桁や板桁等の
構造材に配設される補強用の小物部材の端縁部に、面取
り加工を自動的に施し得る新規な面取り装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来技術】例えば、橋梁等の長大な構築物に使用され
る箱桁や板桁等の大型の構造材は、当該構造材の強度や
剛性を向上させる目的で、板状の小物部材を多数配設す
ることが一般に行なわれている。この小物部材では、そ
の端縁部が直角になっていると、取扱い時に危険を生ず
ると共に、角が欠けたりして強度の点で問題があり、全
ての端縁部に面取り加工が必要となっている。また、湾
岸で使用される構造材は、塩害から防止するために特殊
塗装やビニール塗装を施すことが行なわれるが、この場
合には、塗料の剥離を防止するために小物部材の端縁部
には所要の丸みを付す丸み加工を施すことが要求されて
いる。なお「丸み加工」は、一般に「Ｒ面取り加工」とも称
されるので、本明細書で「面取り加工」とは、「丸み加工」
を含む意味で使用するものとする。

【０００３】前記小物部材の面取り加工の作業は、一般
に作業者がグラインダー等を使用して行なう手作業に頼
っていた。このため、生産能率の向上が図られず、しか
もグラインダーを扱うために金属粉が飛散して危険を伴
なう問題があった。また構造材に使用される小物部材の
数は極めて多いため、全ての小物部材に面取り加工を行
なうことは、作業者に重労働を強いる欠点となってい
た。

【０００４】そこで、前記問題に対処する一つの手段と
して、小物部材の移送ラインに対してベルトサンダーを
傾斜配置し、該ベルトサンダーに小物部材の端縁部を当
接させつつ移送することにより、該小物部材の端縁部に
自動的に面取りを施すことが提案されている。この装置
によれば、重労働で危険を伴なう作業から作業者を解放
して、生産能率を向上することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したベルトサンダ
ーを使用する装置では、該ベルトサンダーの使用寿命が
短かく、ランニングコストが嵩む欠点が指摘される。ま
た、小物部材を高速で移送しつつベルトサンダーで面取
り加工するのは困難であり、生産能率は手作業に比べて
向上するものの、充分満足するものではなかった。更
に、小物部材に波うちや曲り等があったり、その角部が
斜めに形成されていたりする場合は、その部位での確実
な面取りがなされず、後工程で作業者の手作業による面
取り作業が必要となる問題があった。

【０００６】

【発明の目的】この発明は、前述した被加工材料の面取
りに際して内在している前記欠点に鑑み、これを好適に
解決するべく提案されたものであって、被加工材料の高
速での確実な面取り加工を達成して生産能率を飛躍的に
向上させ得る手段を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述の課題を克服し、所
期の目的を達成するため本発明は、被加工材料を上下か
ら挟持する一対のピンチローラを材料移送方向に少なく
とも２基備え、各対のピンチローラを回転させることに
より被加工材料を所要方向に移送する移送装置と、この
移送装置に対向して配設され、水平により駆動されて前
記被加工材料の移送ラインに対し水平方向に近接・離間
自在なサドルと、このサドルに昇降自在に配設され、垂
直駆動手段により昇降移動させられる主軸頭と、この主
軸頭に回転自在に配設され、前記被加工材料の端縁部を
切削するための加工工具と、前記主軸頭に配設され、該
主軸頭の水平移動時に前記被加工材料の側面に当接可能
な水平倣いローラと、前記主軸頭に配設され、該主軸頭
の下降時に前記被加工材料の上面に当接可能な垂直倣い
ローラとからなる自動面取り装置において、前記主軸頭
から垂直に下方へ延出する主軸に前記加工工具を配設す
ると共に、この加工工具から更に下方へ突出する前記主
軸の下端部に前記水平倣いローラを配設し、 前記加工工
具における刃先の直径寸法と、前記水平倣いローラの直
径寸法とを同一に設定し、 前記移送装置により移送され
る被加工材料の垂直側面の下側に前記水平倣いローラを
常に当接させると共に、前記垂直倣いローラを該被加工
材料の上面に常に当接させるよう前記水平駆動手段およ
び垂直駆動手段を付勢制御した状態で、前記加工工具の
刃先を該被加工材料の端縁部に臨ませることによって該
端縁部に面取り加工を施すよう構成したことを特徴とす
る。

【０００８】

【実施例】次に、本発明に係る自動面取り装置につき、
好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説
明する。図１は、本発明の好適な第１実施例に係る自動
面取り装置を示す縦断正面図、図２は、第１実施例に係
る自動面取り装置の平面図である。なお、説明の便宜
上、「前後」とは小物部材のテーブルに対する方向を指称
し、「上流」「下流」とは小物部材の移送方向に対して指称
するものとする。

【０００９】(自動面取り装置の全体構造について)図示
の自動面取り装置１０は、小物部材１２が載置されるテ
ーブル１４,１６と、該テーブル１４,１６に載置される
小物部材１２を下流側に向けて移送する移送装置１８
と、小物部材１２の端縁部に面取りを施す加工機２０
と、該加工機２０に配設した加工工具２２を小物部材１
２の端縁部に倣わせる倣い装置２４とから基本的に構成
される。そして、テーブル１４,１６に載置された小物
部材１２を移送装置１８で移送しつつ、前記加工工具２
２により小物部材１２の端縁部に面取りを施すようにな
っている。

【００１０】(テーブルについて)前記移送装置１８が設
置される基台２６に、小物部材１２の移送ラインに沿っ
て供給テーブル１４と排出テーブル１６とが直列に配置
されると共に、両テーブル１４,１６の間に小物部材１
２の加工部が画成される。両テーブル１４,１６は、複
数のローラ２７を回転自在に備えたローラテーブルであ
って、該ローラ群に載置された小物部材１２が、移送装
置１８を介して移送されるようになっている。

【００１１】(移送装置について)前記供給テーブル１４
と排出テーブル１６との間に画成された加工部には、図
３に示す如く、該テーブル１４,１６のローラ２７と平
行に臨む大径のローラ２８が回転自在に配設されると共
に、該大径ローラ２８を挟む上流および下流側に下ピン
チローラ３０,３０が回転自在に配設されている。な
お、大径ローラ２８および下ピンチローラ３０,３０の
移送レベルは、供給テーブル１４および排出テーブル１
６の移送レベルと一致するよう設定されている。

【００１２】前記基台２６にギヤボックス３２が配設さ
れ、該ギヤボックス３２に前記下ピンチローラ３０,３
０の回転軸３４,３４が回転自在に枢支され、各軸３４
のギヤボックス内に臨む位置に歯車３６,３６が配設さ
れている。またギヤボックス３２には、両下ピンチロー
ラ３０,３０の歯車３６,３６と共通的に噛合する駆動歯
車３８が回転自在に枢支され、該駆動歯車３８の回転軸
４０は、減速機４２を介して基台２６に配置した駆動モ
ータ４４に連結されている。従って、駆動モータ４４を
駆動することにより、両下ピンチローラ３０,３０は同
一方向に回転駆動される。

【００１３】前記基台２６には、図４に示す如く、下ピ
ンチローラ３０,３０の駆動系(ギヤボックス３２,減速
機４２,駆動モータ４４)を跨ぐ支持台４６が立設され、
該支持台４６の加工部(供給テーブル１４および排出テ
ーブル１６)を指向する前面には、前記各下ピンチロー
ラ３０と対応する位置にガイドレール４８が上下方向に
所定長さに亘って配設されている。各ガイドレール４８
には、図５に示す如く、支持体５０が摺動自在に配設さ
れ、該支持体５０の上端部には、支持台４６に配設した
油圧シリンダ５１のピストンロッド５１ａが連結されて
いる。また支持体５０の下端部には、下ピンチローラ３
０と対をなす上ピンチローラ５２が回転自在に枢支され
ている。すなわち、前記油圧シリンダ５１をピストンロ
ッド５１ａを延出する方向に付勢して支持体５０を下降
させることにより、下ピンチローラ３０と上ピンチロー
ラ５２とにより小物部材１２を挟持することができる。
そして、この状態で下ピンチローラ３０を回転駆動する
ことにより、小物部材１２は下流側に移送される。

【００１４】(位置決め装置について)前記支持台４６の
底面には、図５に示す如く、小物部材１２の位置決め装
置５３が、小物部材１２の移送方向に所定間隔離間して
複数配設されている。すなわち、支持台４６の底面に移
送ラインと交差するガイドレール５４が配設され、該ガ
イドレール５４に移動部材５５が摺動自在に配設され
る。また支持台４６におけるガイドレール５４の後方に
は、移動部材５５の後端にピストンロッド５６ａを連結
したエアシリンダ５６が配設され、該エアシリンダ５６
の正逆付勢により移動部材５５はガイドレール５４に沿
って進退移動するよう構成されている。

【００１５】また移動部材５５の前端にアーム５７が垂
設され、該アーム５７に配設した垂直軸にローラ５８が
回転自在に枢支されている。このローラ５８は、前記供
給テーブル１４,排出テーブル１６または大径ローラ２
８の上方を移動可能に位置決めされ、該テーブル１４,
１６または大径ローラ２８に載置された小物部材１２の
一側面に当接するよう設定されている。更に、各位置決
め装置５３とテーブル１４,１６のローラ群を挟んで対
向する供給テーブル１４または排出テーブル１６の端縁
部に、ローラ５８と略同一レベルで規制板５９が突設さ
れている。すなわち、供給テーブル１４に小物部材１２
を載置した際に、位置決め装置５３のエアシリンダ５６
を付勢し、ローラ５８により小物部材１２を対向する規
制板５９に押付けることにより、該小物部材１２を定位
置(端縁部を前記加工機２０の加工位置)に臨ませ得るよ
うになっている。なお、全ての位置決め装置５３のロー
ラ５８が同一位置に臨むよう制御され、前記加工部を通
過する小物部材１２を定位置で安定して移送し得るよう
構成される。

【００１６】(加工機について)前記基台２６の供給テー
ブル１４および排出テーブル１６が配設される側の外方
に別の基台６０が配置され、該基台６０には、両テーブ
ル１４,１６の間に画成した加工部と対応する位置に加
工機２０が配設されている。すなわち、基台６０の上面
には、図２に示す如く、小物部材１２の移送方向に所定
間隔間して移送ラインと交差する一対のガイドレール６
１,６１が平行に配設されている。このガイドレール６
１,６１に、第１サドル６２が移動自在に載架されると
共に、該第１サドル６２の後端部には、基台６０に配設
した油圧シリンダ６３のピストンロッド６３ａが連結さ
れている。従って、該油圧シリンダ６３を正逆付勢する
ことによって、第１サドル６２はガイドレール６１,６
１に沿って進退移動する。

【００１７】前記第１サドル６２の上流側を指向する一
側には、図６に示す如く、移送方向と交差する方向に所
定間隔離間して平行に配設される一対のガイドレール６
４,６４が上下方向に所定長さに亘って延在し、該ガイ
ドレール６４,６４に第２サドル６５が移動自在に配設
されている。また第１サドル６２の上部に油圧シリンダ
６６が倒立配置され、該油圧シリンダ６６のピストンロ
ッド(図示せず)が第２サドル６５に連結されている。従
って、油圧シリンダ６６を正逆付勢すれば、第２サドル
６５はガイドレール６４,６４に沿って昇降移動する。

【００１８】前記第２サドル６５には、移送ラインと交
差して前記ガイドレール６１と平行な主軸６７を回転自
在に備えた主軸頭６８が配設され、その主軸６７を前記
加工部に水平に指向可能に設定されている。また第２サ
ドル６５に駆動モータ６９が配設され、該駆動モータ６
９と主軸頭６８とは、プーリ−ベルト等の動力伝達手段
７０を介して連繋されており、駆動モータ６９により主
軸６７を回転駆動可能に構成してある。そして加工部を
指向する主軸６７の前端部に、フライスカッター等の加
工工具２２が配設され、該工具２２により小物部材１２
の端縁部を切削するようになっている。なお、加工工具
２２に配設されるチップの形状を変更することにより、
小物部材１２の端縁部に面取り加工やＲ面取り加工を選
択的に施すことができる。

【００１９】(倣い装置について)前記主軸頭６８には、
図７および図８に示す如く、前記加工部側に延出するブ
ラケット７１が加工工具２２を挟む両側に夫々配設さ
れ、各ブラケット７１の先端に水平倣いローラ７２が回
転自在に枢支されている。この水平倣いローラ７２にお
ける加工部側の端部は、加工工具２２の刃先と略一致す
るよう位置決めされている。また前記油圧シリンダ６３
は、小物部材１２の加工に際しては、前記第１サドル６
２を前進させて、水平倣いローラ７２,７２が所要圧力
で小物部材１２の側面に当接するよう付勢制御される。
なお、ブラケット７１は、主軸頭６８に対して位置決め
調節可能に構成され、加工工具２２の刃先に対する水平
倣いローラ７２の位置を適宜調節し得るようになってい
る。

【００２０】前記第２サドル６５には、主軸頭６８の上
方に臨む位置に、前方に張出す張出し部材７３が配設さ
れ、該張出し部材７３の先端に、前記加工工具２２の前
方に臨むブラケット７４が上下方向に位置調節自在に垂
設されている。このブラケット７４の下端部には、図８
に示す如く、加工工具２２を挟む両側に垂直倣いローラ
７５,７５が回転自在に枢支され、該垂直倣いローラ７
５の下端部は、加工工具２２の刃先と略一致するよう位
置決めされている。また前記油圧シリンダ６６は、小物
部材１２の加工に際しては、前記第２サドル６５を下降
させて、垂直倣いローラ７５,７５が所要圧力で小物部
材１２の上面に当接するよう付勢制御される。

【００２１】すなわち、前記加工部に臨む小物部材１２
の加工に際して、前記油圧シリンダ６３,６６を付勢し
て水平倣いローラ７２および垂直倣いローラ７５を小物
部材１２の側面および上面に当接させると、図７に示す
如く、前記加工工具２２の刃先が、該小物部材１２の端
縁部に当接する。これにより、前記移送装置１８により
移送される小物部材１２の端縁部に面取りが施される。
しかも、両倣いローラ７２,７５は常に小物部材１２に
当接するよう設定されているので、仮に該小物部材１２
に波うちや曲り等の変形部があって前記加工部を通過す
る際に移送レベルが変動しても、加工工具２２は常に端
縁部に臨んで確実に加工を施すことができる。

【００２２】

【第１実施例の作用】次に、このように構成した第１実
施例に係る自動面取り装置の作用につき説明する。

【００２３】面取り加工の準備段階では、図１に示す如
く、前記上ピンチローラ５２,５２は上昇位置で待機す
ると共に、加工機２０は後退位置で待機している。ま
た、位置決め装置５３は、そのローラ５８を供給テーブ
ル１４または排出テーブル１６から離間した後退位置で
待機している。

【００２４】この状態で供給テーブル１４に小物部材１
２を送り込むと、先ず前記位置決め装置５３のエアシリ
ンダ５６が付勢され、テーブル１４に載置されている小
物部材１２の一側面にローラ５８が当接し、該小物部材
１２を規制板５９に押付ける。これにより、小物部材１
２の位置決めが完了する。

【００２５】次に、小物部材１２の先端が上流側の下ピ
ンチローラ３０の上部まで送り込まれると、前記油圧シ
リンダ５１が付勢され、支持体５０がガイドレール４８
に沿って下降し、下ピンチローラ３０の上に臨む小物部
材１２を上ピンチローラ５２との間で挟持する。移送装
置１８の駆動モータ４４を駆動し、下ピンチローラ３０
を回転駆動すると、上流側のピンチローラ５２,３０に
より挟持されている小物部材１２は、加工部に向けて移
送される。

【００２６】また前記加工機２０においては、前記駆動
モータ６９により主軸６７に配設した加工工具２２を回
転駆動した状態で、前記油圧シリンダ６３を付勢して第
１サドル６２をガイドレール６１,６１に沿って前進移
動すると共に、前記油圧シリンダ６６を付勢して第２サ
ドル６５をガイドレール６４,６４に沿って下降し、加
工工具２２を加工部に近接移動させる。そして、図８に
示す如く、主軸頭６８に配設した水平倣いローラ７２,
７２を、加工部に臨む小物部材１２の側面に当接すると
共に、垂直倣いローラ７５,７５を、該小物部材１２の
上面に当接させることにより、加工工具２２の刃先を小
物部材１２の端縁部に臨ませる。

【００２７】すなわち、前記ピンチローラ組により移送
される小物部材１２の端縁部は、前記加工部を通過する
ときに、前記加工工具２２により切削されて面取り加工
が施される。この場合において、水平倣いローラ７２お
よび垂直倣いローラ７５が小物部材１２の側面および上
面に常に当接するよう構成されているので、該小物部材
１２に波うちや曲り等の変形個所があっても、加工工具
２２は変形個所の変位に応じて移動して確実な面取り加
工を行なうことができる。

【００２８】

【第２実施例について】図９は、本発明に係る自動面取
り装置の第２実施例を示すものである。なお、基本的な
構造は前記第１実施例と同一であるので、異なる部分の
み説明すると共に、同一および同効の部材には同じ符号
を付して示すものとする。

【００２９】前記基台２６に前進および後退自在に配設
した第１サドル６２の前面に、移送方向に所定間隔離間
して一対のガイドレール６４,６４(一方のみ図示)が平
行に配設され、該ガイドレール６４,６４に第２サドル
６５が移動自在に配設されている。この第２サドル６５
は、第１サドル６２に配設した油圧シリンダ６６の正逆
付勢により昇降移動する。また第２サドル６５には、主
軸頭６８がその主軸６７を垂直に設定した状態で配設さ
れると共に、該主軸６７の下端部に加工工具２２が配設
されている。なお、主軸６７は、第２サドル６５に配設
した駆動モータ６９および動力伝達手段７０を介して回
転駆動されるようになっている。

【００３０】前記加工工具２２から下方に突出する主軸
６７には、図１０に示す如く、加工工具２２の刃先の直
径寸法と同一直径の水平倣いローラ７２が配設され、該
ローラ７２を加工部に臨む小物部材１２の側面に当接す
ることにより、加工工具２２の刃先が小物部材１２の端
縁部に臨むよう設定されている。また主軸頭６８には、
加工工具２２の前方に臨むようにブラケット７６が垂設
され、該ブラケット７６に垂直倣いローラ７５が回転自
在に枢支されている。そしてこの垂直倣いローラ７５を
小物部材１２の上面に当接することにより、加工工具２
２の刃先が該小物部材１２の端縁部に臨むよう設定され
る。更に、第１実施例と同様に、前記油圧シリンダ６
３,６６は、水平倣いローラ７２および垂直倣いローラ
７５が常に小物部材１２の側面および上面に当接するよ
う、第１サドル６２および第２サドル６５を付勢するよ
う制御される。

【００３１】

【第２実施例の作用について】前記第２実施例に係る自
動面取り装置１０では、移送装置１８のピンチローラ５
２,３０により挟持されつつ移送される小物部材１２が
加工部を通過する際に、加工機２０の水平倣いローラ７
２および垂直倣いローラ７５が小物部材１２の側面およ
び上面に当接した状態で、加工工具２２により端縁部に
面取り加工が施される。この場合においても、水平倣い
ローラ７２および垂直倣いローラ７５が小物部材１２の
側面および上面に常に当接するよう構成されているの
で、該小物部材１２に波うちや曲り等の変形個所があっ
ても、加工工具２２は変形個所の変位に応じて移動して
確実な面取り加工を行なうことができる。

【００３２】また当該第２実施例では、水平倣いローラ
７２を加工工具２２における刃先の直径寸法と同一直径
に設定したので、図１１に示す如く、仮に小物部材１２
の角部が斜めに形成されていても、加工工具２２を該側
面形状に倣って移動させることができる。すなわち、加
工工具２２により小物部材１２の直線部を加工している
状態から、該部材１２の傾斜部が加工工具２２の前側に
移動すると、前記水平倣いローラ７２が傾斜側面に当接
するべく第１サドル６２が前進し、加工工具２２は傾斜
端縁部の加工を行なうことができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る自動面
取り装置によれば、被加工材料の端縁部を加工工具によ
り切削して面取り加工を行なうよう構成したので、高速
での自動化を達成し、極めて生産効率を向上させること
ができる。また加工工具の寿命は、ベルトサンダーより
も長いので、ランニングコストを低廉に抑えることがで
きる。更に、倣いローラにより被加工材料の変位に応じ
て加工工具を移動させ得るので、被加工材料の端縁部に
確実に面取り加工を施し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る自動面取り装置の縦断正面図
である。

【図２】自動面取り装置の平面図である。

【図３】移送装置の下ピンチローラおよび駆動系を示す
平面図である。

【図４】移送装置および位置決め装置を示す要部縦断正
面図である。

【図５】移送装置の側面図である。

【図６】加工機の正面図である。

【図７】加工機の水平倣いローラおよび垂直倣いローラ
を小物部材に当接した状態で示す要部正面図である。

【図８】図７に示す状態の要部側面図である。

【図９】第２実施例に係る自動面取り装置の加工機を示
す正面図である。

【図１０】加工機の水平倣いローラおよび垂直倣いロー
ラを小物部材に当接した状態で示す要部正面図である。

【図１１】第２実施例に係る自動面取り装置の動作説明
図である。

【符号の説明】

１０ 自動面取り装置 １２ 小物部材 １８ 移送装置 ２２ 加工工具 ３０ 下ピンチローラ ５２ 上ピンチローラ ６２ 第１サドル ６３ 油圧シリンダ ６６ 油圧シリンダ ６８ 主軸頭 ７２ 水平倣いローラ ７５ 垂直倣いローラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工材料(12)を上下から挟持する一対
   のピンチローラ(52,30)を材料移送方向に少なくとも２
   基備え、各対のピンチローラ(52,30)を回転させること
   により被加工材料(12)を所要方向に移送する移送装置(1
   8)と、この移送装置(18)に対向して配設され、水平駆動
   手段(63)により駆動されて前記被加工材料(12)の移送ラ
   インに対し水平方向に近接・離間自在なサドル(62)と、
   このサドル(62)に昇降自在に配設され、垂直駆動手段(6
   6)により昇降移動させられる主軸頭(68)と、この主軸頭
   (68)に回転自在に配設され、前記被加工材料(12)の端縁
   部を切削するための加工工具(22)と、前記主軸頭(68)に
   配設され、該主軸頭(68)の水平移動時に前記被加工材料
   (12)の側面に当接可能な水平倣いローラ(72)と、前記主
   軸頭(68)に配設され、該主軸頭(68)の下降時に前記被加
   工材料(12)の上面に当接可能な垂直倣いローラ(75)とか
   らなる自動面取り装置(10)において、 前記主軸頭(68)から垂直に下方へ延出する主軸(67)に前
   記加工工具(22)を配設すると共に、この加工工具(22)か
   ら更に下方へ突出する前記主軸(67)の下端部に前記水平
   倣いローラ(72)を配設し、 前記加工工具(22)における刃先の直径寸法と、前記水平
   倣いローラ(72)の直径寸法とを同一に設定し、 前記移送装置(18)により移送される被加工材料(12)の垂
   直側面の下側に前記水平倣いローラ(72)を常に当接させ
   ると共に、前記垂直倣いローラ(75)を該被加工材料(12)
   の上面に常に当接させる よう前記水平駆動手段(63)およ
   び垂直駆動手段(66)を付勢制御した状態で、前記加工工
   具(22)の刃先を該被加工材料(12)の端縁部に臨ませるこ
   とによって該端縁部に面取り加工を施すよう構成したこ
   とを特徴とする自動面取り装置。