JP2794264B2

JP2794264B2 - ワイドベルトサンダー機

Info

Publication number: JP2794264B2
Application number: JP4497394A
Authority: JP
Inventors: 幸康中野
Original assignee: Amitec Corp
Current assignee: Amitec Corp
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2013-09-03
Also published as: JPH07227750A

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（押圧部材）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。特に加工材ｗに反
りがあって四隅が上方に湾出しているものは、その弊害
が顕著である。

【０００３】そこで、送材通路の幅方向に渡って多数の
押圧部材を列設し、各押圧部材をエアーシリンダにより
各別に駆動するようにし、加工材の幅に対応して所要の
押圧部材のみを作動させて、その踏圧力を加工材上面に
及ぼすようにし、該加工材の側傍での踏圧力を除去する
ことにより加工材の端だれを防止するようにした構成
が、特公昭51-48312号，特開昭59-115154 号に開示され
ているように各種提案されている。

【０００４】さらにこれより進んで特開平1-109165に開
示されているように、踏圧装置の前方において、上記の
各押圧部材に対応する幅間隔内に加工材の前端及び後端
通過を検知する二個以上の静電容量形センサーが配備さ
れるようにし、隣接する複数単位の加工材検出センサー
のオン・オフを判別して、加工材端縁上の押圧部材と連
結するエアーシリンダを低圧空気源に連通し、加工材内
方に対応する押圧部材と連結するエアーシリンダを基準
空気源に連通するようにして、該加工材端縁を弱い力で
踏圧するようにした構成も提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１０，１１に示すよ
うに、内部に桟ｍが差し渡され、その表裏面に薄板ｎ，
ｎが接合されてなる加工材ｗを、その表面状態のみによ
り上述の押圧部材の圧力制御をすることとなると、全表
面で踏圧力が同じとなるため、桟の有る部分ｘでの加工
材表面の保持力は堅牢であるが、桟の無い部分ｙである
と、図１１鎖線で示すように踏圧力ｆに対して、下方へ
湾曲して逃げてしまい、このため、桟の有る部分ｘと桟
の無い部分ｙとで、研削量が異なって、研削ムラを生じ
るという問題がある。

【０００６】尚、図１２で示すように、送材方向と直交
する方向に多数の桟ｍが差し渡されて、幅方向において
同一形態となっている加工材ｗにあっては、単一の踏圧
パッド（押圧部材）によりサンディングベルトを研削研
磨可能となり、このため、同様の問題点が発生する。

【０００７】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なり、送材通路の幅方向に渡っ
て列設された多数の押圧部材と、各押圧部材にシリンダ
ロッドを連結する多数のエアーシリンダとを備え、該押
圧部材により無端サンディングベルトを間接または直接
に踏圧するようにしてなる踏圧装置と、前記踏圧装置の
前方に、各押圧部材と前後で対応させて静電容量形セン
サーを多数配設し、内部に桟が差し渡され、その表面に
薄板が接合されてなる加工材の、桟の有る部分ｘと、桟
の無い部分ｙとを該静電容量形センサーによって検出さ
れる静電容量値により判別するようにしてなる加工材判
別手段と、前記判別に基づき、桟の無い部分ｙでは、桟
の有る部分ｘに比して踏圧力を高くするように、当該静
電容量形センサーと対応する各エアーシリンダへの供給
圧力を、加工材の当該検出点が押圧部材の直下へ到来す
るのと同期して供給制御する圧力制御手段とを備えてい
ることを特徴とするものである。

【０００９】またかかる構成は、単一の押圧部材等によ
り踏圧部を構成したものにも適用される。

【００１０】さらには、静電容量形センサーを、発条に
より下方付勢されて加工材の表面に弾接する接触ローラ
に連係して、該接触ローラの昇降移動に静電容量形セン
サーを追従させるようにし、加工材の表面と静電容量形
センサーの距離を常に一定とするようにしても良い。

【００１１】

【作用】加工材ｗが送材通路を走行すると、静電容量形
センサーにより加工材ｗの有無、さらには桟の有る部分
ｘと、桟の無い部分ｙとが静電容量値により判別され
る。

【００１２】ここで、静電容量形センサーは、検出体が
近付くと、静電誘導により検出電極の持つ静電容量が変
化するのを利用して出力を発生し、該検出体の有無を判
別するセンサーである。そして本発明では、同一の材料
にあっては、その厚さが増すことにより静電容量値が高
くなることに着目し、二つの閾値を設定して、該高い閾
値以上であれば桟の有る部分ｘであると判定し、高い閾
値から低い閾値間であると桟の無い部分ｙであると判別
し、低い閾値以下であると加工材が無いと判別される。
そしてこれにより三種の態様が判別される。

【００１３】尚、加工材の有無判定は別異のセンサー又
は探知スイッチにより行なうことができ、静電容量形セ
ンサーは桟の有る部分ｘと、無い部分ｙの判定のみを行
なうようにしても良く、この場合には単一の閾値のみが
設定されていれば良い。

【００１４】そしてかかる静電容量形センサーにより桟
の有る部分ｘ，桟の無い部分ｙのいずれかが判別された
場合に、当該検出点が押圧部材の直下に来ると、エアー
シリンダへの供給圧力が制御され、桟の無い部分ｙを桟
の有る部分ｘよりも強い圧力で踏圧する。これにより、
押圧部材の伸出度が長くなり、該桟の無い部分ｙでその
表面が湾曲しても、適正圧で表面を踏圧し、これにより
桟の有る部分ｘと同様な研削圧が付与され、桟の有る部
分ｘ，桟の無い部分ｙはいずれもムラ無く研削研磨が施
される。

【００１５】また、静電容量形センサーを、接触ローラ
に連係して、該接触ローラの昇降移動に追従させた構成
にあっては、加工材の桟の無い部分ｙが、他の加圧要因
により湾曲した場合や、その表面の凹凸が有った場合に
も、加工材の表面と静電容量形センサーの距離を常に一
定とすることができ、安定した静電容量値を得ることが
できる。

【００１６】

【実施例】送材通路の幅方向に渡って列設された多数の
押圧部材と、各押圧部材を夫々作動させるロックシリン
ダ等の加圧装置を多数設けたものに、本発明を適用した
実施例を添付図面について説明する。

【００１７】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間に走材ベルト４を掛渡
してなる走材装置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４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。

【００１８】前記走材装置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、該フレム
ー１に研削ヘッドを搭載されている。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。

【００１９】図２，３は前記踏圧装置１２の構成を示
す。

【００２０】ここで１３は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
ムであって、該取付フレーム１３には踏圧フレーム１４
が垂持される。前記踏圧フレーム１４には、幅方向に渡
って多数の踏圧バー１５が昇降可能に保持され、その周
囲の摺動溝１６に付装された発条１７が該踏圧バー１５
を上方付勢している。

【００２１】さらに各踏圧バー１５の下端には押圧部材
１８が固定され、多数の押圧部材１８を下面から覆うよ
うにスポンジ製等の弾性体１９が配設され、この弾性体
１９を踏圧フレーム１４の下部両面に固定した耐摩布２
０で被覆している。

【００２２】前記踏圧バー１５の上端は、取付フレーム
１３に固定したエアーシリンダー２２のピストンロッド
と連結し、該エアーシリンダー２２への圧力空気の導入
により、ピストン２１をエアーシリンダー２２内で発条
１７に抗して下降させ、前記押圧部材１８の下面を弾性
体１９の内面に圧接するようにしている。

【００２３】各押圧部材１８と弾性体１９との間には幅
方向に長い空気袋を介装しても良い。尚、この空気袋及
び弾性体１９は、押圧部材１８毎に一個ずつ配設しても
良い。結局、押圧部材１８は無端サンディングベルト１
１を間接または直接に踏圧する機能を備えるものとして
把握され、該無端サンディングベルト１１と押圧部材１
８間には種々の踏圧部材が介装され得る。

【００２４】前記エアーシリンダー２２は、空−電変換
器Ｖにより空気源Ｐからの圧力空気の量が調整されてそ
の内圧が無段階的に制御される。

【００２５】この空−電変換器Ｖの一例を図５に従って
説明する。

【００２６】コントローラ３０に供給された入力信号が
増幅されて圧電素子により構成したフラッパ３１に電圧
が印加されると、該フラッパ３１はノズル３２を閉じる
方向に撓む。そしてその結果、ノズル背圧室３３の圧力
が上昇し、ダイヤフラム３４に作用して排気弁３５を押
し下げる。これにより排気弁３５と連動しているインナ
バルブ３６が下方に動き、吸気口３７を開く。そして供
給圧力の一部が圧力センサ３８を介して電気信号に変換
され、コントローラ３０にフィードバックされる。従っ
て入力信号に見合った圧力になるまで訂正動作が働き、
常に入力信号と比例した出力空気圧を得ることができ
る。すなわち、前記エアーシリンダ３３内の圧力は、空
−電変換器Ｖへの入力信号を制御することにより無段階
的に変化させることができることとなる。

【００２７】前記サンディングフレーム７の前後の送材
通路６上部には弾機により走材装置５側に押圧される押
圧ロール２５が設けられ、該押圧ロール２５に隣接して
加工材の桟の有る部分ｘ及び桟の無い部分ｙを判定する
静電容量形センサーＳが、図６で示すように、各押圧部
材毎に前後で対応させて配設され、而してこの静電容量
形センサーＳ列により加工材の幅方向の状態が検出され
る。

【００２８】ところで、この容量形センサーＳは非接触
形であり、ロール等を用いる接触形センサーと異なり、
そのままでは加工材表面の高さに追従することができな
い。このため、前記容量形センサーＳの前方には押圧ロ
ール２５があり、この押圧力により、前記桟の無い部分
ｙの薄板ｎは湾曲を生じ、前記静電容量形センサーＳの
検出端と加工材ｗの表面間の距離が離間し、適正な静電
容量値を得ることができない。

【００２９】そこで、図７で示すように、取付けフレー
ム４０に、前記押圧部材１８と前後で対応する多数の昇
降杆４１を昇降可能に支持し、該昇降杆４１の下端に接
触ローラ４２を遊転可能に支持し、該昇降杆４１の周囲
に付装した発条４４により、該接触ローラ４２を下方付
勢し、さらに、接触ローラ４２の軸受部に保持フレーム
４５を固着し、該保持フレーム４５に静電容量形センサ
ーＳを設けるようにしても良い。

【００３０】かかる構成にあっては、前記発条４４の付
勢作用により、接触ローラ４２は加工材ｗの表面に密接
して、桟の無い部分ｙの薄板ｎが湾曲を生じている場合
には若干下降し、静電容量形センサーＳはこれに追従す
る。このため加工材ｗと静電容量形センサーＳの検出端
の距離は常に一定に保たれることとなる。

【００３１】この静電容量形センサーＳは、既に述べた
ように、図８で示すように、検出電極と、加工材間に発
生する静電容量を検出するものであり、検出回路を介し
て出力を生じる。そして加工材の厚さが増すことにより
静電容量値が高くなるから、上下二つの閾値を設定し
て、高い閾値以上であれば桟の有る部分ｘであると判定
し、高い閾値から低い閾値間であると桟の無い部分ｙで
あると判別し、低い閾値以下であると加工材が無いと判
別される。

【００３２】尚、加工材ｗの有無判定は別異のセンサー
又は探知スイッチにより行なうことができ、静電容量形
センサーＳは桟の有る部分ｘと、無い部分ｙの判定のみ
を行なうようにしても良く、この場合には単一の閾値の
みが設定されていれば良い。

【００３３】図９は、直流開閉形の静電容量形センサー
Ｓの検出回路の一例を示すものである。

【００３４】而して前記静電容量形センサーＳに基づく
状態判別により、空−電変換器Ｖが駆動して、エアーシ
リンダー２２内に所要の圧力空気が供給され、押圧部材
１８が作動して、桟の無い部分ｙの場合には桟の有る部
分ｘに比して大きな踏圧力となるように踏圧装置２４の
踏圧力が制御され、加工材ｗの表面に付与される。

【００３５】かかる圧力供給制御装置を図４について説
明する。

【００３６】中央制御装置ＣＰＵには、静電容量形セン
サーＳと、センサーｋと、さらに各押圧部材１８と対応
する同数の下降用カウンターＣ₁ と上昇用カウンターＣ
₂ とが接続され、その入力情報により空−電変換器Ｖの
制御がなされる。前記下降用カウンターＣ₁ と上昇用カ
ウンターＣ₂ とは静電容量形センサーＳから踏圧部まで
の距離に対応する計数値があらかじめ設定されている。
そしてこのカウンターＣ₁ ，Ｃ₂ により本発明のタイミ
ング制御装置が構成される。

【００３７】また中央制御装置ＣＰＵには上述したよう
に加工材ｗの状態を判定し得る二つの閾値があらかじめ
設定され、静電容量形センサーＳからの出力により判定
するようにしている。そして、この加工材有りの判定に
伴って、下降用カウンターＣ₁ の計数が開始される。ま
た加工材ｗが静電容量形センサーＳの下部から通過し
て、静電容量形センサーＳからの出力がこの下の閾値を
下回ると、加工材の後端通過が判定され、上昇用カウン
ターＣ₂ が計数開始する。

【００３８】さらには、加工材有りのうちで、桟の有る
部分ｘ，桟の無い部分ｙの判定により、桟の無い部分ｙ
の場合には、桟の有る部分ｘに比してエアーシリンダー
２２への圧力を高く設定する。

【００３９】而して、前記静電容量形センサーＳと、中
央制御装置ＣＰＵ等により加工材判別手段が構成される
こととなる。また中央制御装置ＣＰＵ，エアーシリンダ
ー２２，空−電変換器Ｖ等により圧力制御手段が構成さ
れることとなる。

【００４０】次に踏圧制御作動を説明する。

【００４１】図１０，１１に示すように、四周囲と内部
とに桟ｍが差し渡され、その表裏面に薄板ｎ，ｎが接合
されてなる加工材ｗを、走材装置５上に供給すると、そ
の送材に伴って、前端が静電容量形センサーＳにより検
知されると共に、該静電容量形センサーＳによって桟の
有る部分ｘ，桟の無い部分ｙに対応する静電容量値によ
り、出力信号が発生する。この静電容量値はアナログ信
号（電流信号または電圧信号）であるから、Ａ／Ｄ変換
器によってデジタル値に変換され、中央制御装置ＣＰＵ
に入力される。そして、中央制御装置ＣＰＵに設定され
た閾値を判定値として前記エアーシリンダー２２内に最
適な圧力を設定するデータが逐次算出され、その演算デ
ータが厚みデータ記憶部ＲＡＭに順次格納される。

【００４２】そして下降用カウンターＣ₁ の計数消化と
同期して、厚みデータ記憶部ＲＡＭに格納したデータは
クロックパルスに基づいて時系列的に呼び出され、Ｄ／
Ａ変換器によりアナログ信号に変換されて前記空−電変
換器Ｖのコントローラ３０に入力される。これにより、
エアーシリンダー２２には加工材ｗの表面の状態に対応
した適正な圧力空気が供給され、押圧部材１８は下降し
て加工材表面に最適な踏圧力を付与する。このため、桟
の無い部分ｙは桟の有る部分ｘに比して大きな踏圧力を
受け、その湾曲により逃げを生じても、桟の有る部分ｘ
と同じ踏圧力を受けて、該加工材ｗ表面はムラの無い良
好な研削研磨が施される。

【００４３】前記空−電変換器Ｖに換えて、例えば低圧
源，高圧源等複数の圧力源を設け、これらを複数の電磁
弁により選択的にエアーシリンダー２２に供給するよう
にしても良い。

【００４４】また上述した構成は、複数の押圧部材を送
材通路と直交させて列設したものであるが、図１２で示
すように、送材方向と直交する方向に多数の桟ｍが差し
渡されて、幅方向において同一形態となっている加工材
ｗにあっては、単一の踏圧パッド（押圧部材）によりサ
ンディングベルトを研削研磨するワイドベルトサンダー
機によっても研削研磨が可能となる。そしてこの場合に
あっても、静電容量形センサーＳによる状態検知に伴い
該、踏圧パッドの圧力を桟の有る部分ｘに比して桟の無
い部分ｙで高くすることにより、所要の効果を達成し得
ることとなる。かかる構成の制御も上述した内容と同じ
であり、その説明を省略する。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、上述のように、内部に桟ｍが
差し渡され、少なくともその表面に薄板ｎが接合されて
なる加工材ｗを研削加工する場合にあって、静電容量形
センサーＳによる静電容量値の検出により、桟の有る部
分ｘ，桟の無い部分ｙを判別するようにし、桟の無い部
分ｙを桟の有る部分ｘに比して高い圧力で踏圧するよう
にしたものであるから、その踏圧により桟の無い部分ｙ
の薄板ｎが湾曲しても、桟の有る部分ｘと同様の踏圧力
を発生させることができ、このため、かかる加工材ｗの
表面をムラ無く研削研磨することができる等の優れた効
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概要正面図である。

【図２】踏圧装置１２の縦断正面図である。

【図３】踏圧装置１２の縦断側面図である。

【図４】圧力供給制御装置のブロック図である。

【図５】空−電変換器Ｖの一例を示す縦断側面図であ
る。

【図６】静電容量形センサーＳの配列図である。

【図７】静電容量形センサーＳの取付け態様の一例を示
す側面図である。

【図８】静電容量形センサーＳの概念図である。

【図９】静電容量形センサーＳの検出回路の一例を示す
回路図である。

【図１０】加工材ｗの一例を示す一部切欠平面図であ
る。

【図１１】加工材ｗの一例を示す縦断側面図である。

【図１２】加工材ｗの他例を示す一部切欠平面図であ
る。

【符号の説明】

１１サンディングベルト１２踏圧装置１８押圧部材２２エアーシリンダーＳ静電容量形センサーＣＰＵ中央制御装置Ｖ空−電変換器ｗ加工材ｘ桟の有る部分ｙ桟の無い部分

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な
り、送材通路の幅方向に渡って列設された多数の押圧部材
と、各押圧部材にシリンダロッドを連結する多数のエア
ーシリンダとを備え、該押圧部材により無端サンディン
グベルトを間接または直接に踏圧するようにしてなる踏
圧装置と、前記踏圧装置の前方に、各押圧部材と前後で対応させて
静電容量形センサーを多数配設し、内部に桟が差し渡さ
れ、その表面に薄板が接合されてなる加工材の、桟の有
る部分と、桟の無い部分とを該静電容量形センサーによ
って検出される静電容量値により判別するようにしてな
る加工材判別手段と、前記判別に基づき、桟の無い部分では、桟の有る部分に
比して踏圧力を高くするように、当該静電容量形センサ
ーと対応する各エアーシリンダへの供給圧力を、加工材
の当該検出点が押圧部材の直下へ到来するのと同期して
供給制御する圧力制御手段とを備えていることを特徴と
するワイドベルトサンダー機。
【請求項２】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な
り、送材通路の幅方向に設けた単一の押圧部材と、押圧部材
にシリンダロッドを連結するエアーシリンダとを備え、
該押圧部材により無端サンディングベルトを間接または
直接に踏圧するようにしてなる踏圧装置と、前記踏圧装置の前方に静電容量形センサーを配設し、内
部に桟が差し渡され、その表面に薄板が接合されてなる
加工材の、桟の有る部分と、桟の無い部分とを該静電容
量形センサーによって検出される静電容量値により判別
するようにしてなる加工材判別手段と、前記判別に基づき、桟の無い部分では、桟の有る部分に
比して踏圧力を高くするように、エアーシリンダへの供
給圧力を、加工材の当該検出点が押圧部材の直下へ到来
するのと同期して供給制御する圧て制御する圧力制御手
段とを備えていることを特徴とするワイドベルトサンダ
ー機。
【請求項３】静電容量形センサーを、発条により下方付
勢されて加工材の表面に弾接する接触ローラに連係し
て、該接触ローラの昇降移動に静電容量形センサーＳを
追従させるようにしたことを特徴とする請求項１又は請
求項２記載のワイドベルトサンダー機。