JPH01222858A - 木製家具用自動研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） （産業上の利用分野） 本発明は無端状のサンディングベルトを走行させ、木工
家具の素材等の表面加工をけうサンプに関するものであ
って、特にテーブルの板あるいは建具、盆等の板状を成
す被加工材の周縁を被加工材側を回転させながら全周囲
にわたって自動ＩｊＦＷＩ加工するようにした木製家具
用自動研磨装置に係るものである。

（発明の背景） 一般にサンプを用いて木工家具等の素材を仕上げる場合
には殆どの場合、被加工材を直線状に送りながらサンデ
ィングベルトと摺擦させて加工する手法がとられている
。このような手法によってテーブルの天板のように例え
ば矩形板挟の素材を加工する場合には、この外周縁を一
挙に研磨して仕上げることが作業工程あるいは仕上げの
面で好ましい、しかしながら実際には被加工材が円形部
材の場合にはサンディングベルトの加工作用位置が常に
一定の位置にあるから円滑に行われるものの、例えば矩
形状や楕円状等の場合には加工作用を行う位置は常に変
化し、このものに追随させてサンディングベルトを移動
させなければならず、従って被加工材の方を回転させつ
つ加工するサンプは数年前までは実用化されるに至って
いなかった。しかし近年この種の異形形状の被加工材で
あっても、これを回転させながら加工できる装置が開発
され、すでに特開昭５８−７７４４２号「プロフィール
ロータリーサンプ」という特許出願がなされている。

この出願の内容はワークテーブル下面に倣い板を設け、
この倣い板に当接する倣いローラをサンディング加工盤
に設けたこと、更にこのサンディング加工盤におけるサ
ンディングベルトの加工作用面を前後に移動させるとと
もに、一定角度偏向及び嶺斜するように構成したこと、
及びワークテーブルの回転制御はサンディング加工盤の
進退量の変化率に基づいて行うようにしたことにより、
被加工材を回転させつつ加工することを可能にしたとい
うものである。しかし例えば木製家具業界等のように多
品種少量生産が強いられる状況が更に進んでいる業界で
は更に一層の加工品種切り替え時の段取り作業の簡便化
、高能率化が望まれてきている。またプレッシャーパッ
トの位置合わせ作業等においては機械作業者の経験に頼
っているのが現状であり、作業性、省力化の面では未だ
開発の余地が残されていた。

（開発を試みた技術的事項） 本発明はこのような雪景に鑑みなされたものであって、
被加工材を回転させつつその周縁を加工できるようにし
たサンプに関し、倣い板によって被加工材の形状及び寸
法を認識するという手法に代えて数値制御手法を導入す
るとともに、プレッシャーパットの位置合わせを自動化
することにより加工品種切り替え時の段取り作業の簡便
化及びより一層の高加工能率、高加工品質を得られるよ
うにした新規な木製家具用自動５Ｎ磨装置の開発を試み
たものである。

（発明の構成） （目的達成の手段〉 即ち本発明たる木製家具用自動研磨装置は、被加工材を
保持し、移動させるワーク保持装置と、保持された被加
工材のほぼ側傍に臨む位置に設けられ、サンディングベ
ルトにより実質的に被加工材を加工する一基または複数
基のサンディング加工盤と、これらの装置を自動ｍｓす
る数値！ｉＩ！？３Ｉｌ装置とを具えて成る装置におい
て、前記サンディングベルトの背面から被加工材の加工
面に向けて押圧するようにプレッシャーパットを設け、
このプレッシャーパットを自動的に前後及び上下に移動
させるとともに、一定角度（ＩＪＩ倒するように構成し
、且つ、一旦プレッシャーパットの位置合わせがなされ
た後には、その位Ｉは記憶され、その後は自動的にプレ
ッシャーパットの位置合わせを行うことができるように
したことを特徴として成るものであり、もって前記目的
を達成しようとするものである。

（実施例〉 以下本発明たる木製家具用自動研磨装置１を図示の実施
例に基づいて具体的に説明する。符号２は装置のほぼ中
央部に設けられたワーク保持装置であり、この側傍に対
向するように二基のサンディング加工盤３を設けるとと
もに、これらをコントロールする制御装置５を具えて成
る。そして被加工材Ａはワーク保持装置２により回転さ
せられ、サンディング加工盤３によってその周縁が研磨
加工される。以下これらの各装置を更に詳細に説明する
。まずワーク保持装置２であるが、このものは大別して
回転テーブルユニット２Ａとクランプユニット２Ｂとに
より構成されている０回転テーブルユニット２Ａは符号
１０で示す基台のほぼ中央にボス１１を直立させ、これ
にワークテーブル１２を回転自在に支持する構成をとる
。このワークテーブル１２は下方に延びる回転支軸１４
を有するものであり、この回転支軸１４はその下端部に
おいて駆動モータＭ【から直接動力を受け、回転するよ
うに構成されている。尚これに代えて別途適宜の伝達手
段を介在させる構成をとることも勿論可能である。尚こ
の駆動モータＭｌは一例として交流駆動される可変速サ
ーボモータを用いるとともに、その間において適宜必要
に応じ減速機等を介在させる。そしてこのワークテーブ
ル１２の上方には前述したクランプユニット２Ｂが設け
られるものであって、このものは基台ｌＯの後方から立
ち上がった支持フレーム１７の先端において、ワーク押
さえ板１８を回転自在に且つ上下に昇降自在に取り付け
て成る。このワーク押さえ板１８はエアーシリンダによ
り強固な押圧がなされるものであり、被加工材Ａが加工
途中において受ける側圧に充分耐え得るように構成され
ている。

またこのワーク押さえ板１８の押圧により、被加工材Ａ
の「ソリ」や「ヒネリ」等も矯正できる。

またこのような被加工材Ａの保持にあたって用いられる
機構として支持フレーふ１７には定規ユニット１９が設
置されていて、この定規ユニット１９の定規２０はワー
ク押さえ板１８が降下しているときは上部位！で停止し
ていてワーク押さえ板１８が被加工材Ａの押圧を解除し
、上昇すると、これと相互に行き違い状に降下して次に
加工される被加工材Ａの位置決めを行うように構成され
ている。尚それ以外の位置決め手法としては一例として
テーブル等の板を加工する場合、その下面には通常脚を
引き出すための孔等が設けられているのが常であるから
、このような孔や凹凸部分を利用してワークテーブル１
２の上面に位置°決めするように図ることも可能である
。続。

いてサンディング加工ｆｆ１３について説明する。

サンディング加工盤３は第１図及び第２図から明らかな
ように、−例として一つのワーク保持装置２に対し対向
的に二基設けられるが、必ずしも二基設ける必要はなく
、−基あるいは三基設けてもよい、サンディング加工１
３の主要装置は直接加工作用を担うサンディングユニッ
ト２１であり、このものが被加工材Ａの形状に応じ進退
しつつ加工作用面を振り、更に加工作用面を傾倒するよ
うにして所望の形状に加工することができるように構成
されている。このサンディング加工１１３は基台ｌＯの
上面に回転テーブルユニット２人を挟んで左右にそれぞ
れ二本並設されている一例としてアリ型断面を有するレ
ール２２上に位置する。具体的にはこのレール２２に噛
み合いつつ移動する可動台盤２４がその下端に設けられ
ていて、この可動台盤２４は基台ｌＯ上に並設されたレ
ール２２の中間に設けられているボールネジ２３に螺合
するメネジブロック２５を可動台盤２４の下面に設ける
ことによりレール２２上をスライドできるようになって
いる。尚このボールネジ２３を駆動するスライドモータ
Ｍ２が基台１０の左右両端に設けられている。この可動
台盤２４は平面形状を見ると第１．５．７図に示すよう
に半円状の広がりを有する扇板状の旋回案内板２６を主
体として構成される。そしてこの可動台盤２４における
旋回案内板２６の円弧の中心には旋回支軸２７を介して
旋回架台２８を旋回自在に取り付ける。この旋回架台２
８は途中で広がり角度が異なるほぼ扇形伏を成す平板状
部材であって、この旋回架台２８と旋回案内板２６との
間を案内コロ３０が転勤するように構成されている。つ
まりこの旋回架台２８は可動台盤２４上において旋回案
内板２６の円弧軌道に沿って旋回支軸２７を中心として
一定角度旋回するのである。因みにこの動作を本明細書
において「首振り運動」とも称する。このような旋回架
台２８の旋回運動は旋回架台２８上に設けられた変角モ
ータＭ、の駆動を受けてなされるものであり、この変角
モータＭ３の出力軸にベベルギヤ３１を設け、このベベ
ルギヤ３１に噛み会うベベルギヤ３２を上部に有する中
間シャフトを介し、この中間シャフト下端に設けられた
ピニオンギヤ３３が旋回案内板２６の周囲に刻設された
ラック３４と噛み合いながら転勤することによりなされ
る０次にこの旋回架台２８上に位置するサンディングユ
ニット２１の支持機構について説明する。まず旋回架台
２８の両翼には支持ポスト３９を直立するように形成す
る。このものに対しガイドレール４０がその内側に形成
され、このガイドレール４０に昇降基板４１が噛み合い
ブロック４２を介して取り付けられ、上下に昇降する。

この昇降？！ｉ１ｍ機構について述べると、支持ポスト
３９．３９に直立するようにスクリューシャフト４３．
４３を取り付け、一方、噛み合いブロック４２における
メネジ４４に螺合するように構成される。そして一方の
スクリューシャフト４３の頂部には昇降モータＭ４が取
り付けられ、この昇降モータＭ４が回転すると一つのス
クリューシャフト４３が回転し、このものがベベルギヤ
によって二つのスクリューシャフトを接続する中継軸４
４′を介して池のスクリューシャフトも同じく回転させ
、これによって噛み合いブロック４２を上下に移動させ
ることができる。そしてこの噛み合いブロック４２と昇
降基＠４１とは一方が水平配置したアリ溝４８による噛
み合いをなし、他方を水平配置した丸環状の案内シャフ
ト４９による支持機構をとる。そして噛み合いブロック
４２と昇降基板４１との前後の移動機構は前後調整モー
タＭ、によりスクリューシャフト５１を回転させ、昇降
基板４１側から突出したメネジ５２を押し出し、または
引き寄せ、昇降基板４１を前後に移動させるのである。

因みにこのような機構は後述するようにサンディングユ
ニット２１は必ずしも被加工材Ａの側縁部に真横から当
接するとは限らず、斜め上方から当たるように使用され
るときに必要となる。この場合にサンディングベルト６
１の加工作用面とサンディングユニット２１の傾倒中心
軸とがずれていることにより、単にサンディングユニッ
ト２１を傾倒させただけでは加工作用位置がずれ込むこ
とがあり、このような場合多くは幾分か昇降基板４１を
後退させるようにして被加工材への所望の位置に加工作
用位置を合わせるようにすることが必要であり、これに
応えるため係る構成をとる０次にこの昇降基板４１に対
して支持されるサンディングユニット２１について説明
する。まず昇降基板４１の前方には傾倒支持ブロック５
３を設けるものであり、このものは角度調整モータＭ６
及び傾倒ハンドル５４により、傾倒支持ブロック５３か
ら外側に出た傾倒支軸５５が一定角度回転させられ、サ
ンディングユニット２１の基板５６を傾斜自在に支持す
るものである。この基板５６上に取り付けられる装置は
次のようなものである。まず基板５６の後方にはベルト
駆動モータＭ７をその出力軸が下方に向かうように取り
付け、その出力軸にプーリ５７を取り付ける。一方、基
板５６の前方には左右一対のガイドブー１１５８．５９
を取り付ける。このうちガイドプーリ５８は基板５６に
対し固定的に取り付けられ、一方ガイドプーリ５９は回
動するアーム６０を介して取り付けられ、常時時計方向
にエアーアクチエエータ等により偏寄するように構成さ
れている。このベルト駆動モータのプーリ５７及びガイ
ドて−９５日、５９により構成されるほぼ二等辺三角形
を成す軌道にサンディングベルト６１が張設される。こ
のサンディングベルト６１はベースとなるベルト素材に
対し、その表面に１ｉｌＦ磨粒を固着させてなるもので
あり、この研磨面において被加工材Ａの表面を研Ｔ！Ｉ
加工する。このようなサンディングベルト６１に対しガ
イドプーリ５８．５９の間において、その後背部にプレ
ッシャーバフトロ２をあてがい、これによって所望の加
工断面形状を得るようにしている。

即ちプレッシャーバフトロ２の前面形状は被加工材Ａの
求める断面形状にほぼ相似した形状を有し、サンディン
グベルト６１をその形状に沿うように案内して変形させ
、希望する加工形状を得るのである。尚このような点は
すでに公知のサンプにおけると同様の作用であるので更
に詳細な説明は省略する０次にこのプレッシャーバフト
ロ２のシフト機構について説明する。符号６３は基板５
６に取り付けた左右一対のガイドレールであって、基板
５６から立ち上げられた支持ブラケット６４の先端に向
かって水平に取り付けられている。このガイドレール６
３に対しスライダ６５が取り付けられ、その前方中央に
プレッシャーバフトロ２が取り付けられる。尚プレッシ
ャーパット６２は適宜加工形状を異ならせるために交換
するので交換自在にボルト締めされる。このようなスラ
イダ６５に対しプレッシャーパット６２の待機状態及び
作用状態を制御するためのシリンダ６６を取り付ける。

このシリンダ６６は収縮状態においてスライダ６５を後
退させるものであり、この収縮状態を解いてフリーの状
態としたときには、スライダ６５と一体のプレッシャー
パット６２の自由な動きを許容するように構成されてい
る。

そしてこのスライダ６５にはその後方においてアクチエ
エータ６７のシフトアーム６８を受は入れる。

即ち基板５６の側面に一例としてアクチエエータ６７の
ユニットを取り付け、その出力軸にシフトアーム６８を
取り付け、そのシフトアーム６８の作用端をスライダ６
５のアーム受部６９に接続させる。

このような構成によりシリンダ６６の収縮が解除された
状態において自由に働き得るスライダ６５とこれと一体
のプレッシャーパット６２はアクチエエータ６７のシフ
トアーム６８の回動による前進傾向を受け、常に前方に
クツション効果をもって張り出すように構成される。ま
た補磯的装置としてサンディングベルト６１に付着した
１ｉｌＦ磨粉塵を除去するためのクリーナ装置７５を設
ける。

本発明は以上述べたような構成を有するものであって、
第５図に示すような機能を有する。

即ち被加工材Ａの外形仕上げ寸法を数値Ｍｉ制御装置５
に入力し、この情報を基にしてサンディングベルト６１
の走行速度１ｉＩｆＩｌｌ、回転テーブルユニフ）２Ａ
の回転数制御、サンディング加工盤３の位置出し制御、
プレッシャーパフトロ２の自動位置合わせ制御°、プレ
ッシャーパフトロ２の押圧制御等のほか、クリーナ装置
７５、更には定規ユニット１９等を動作させる１ｉ１１
ｇａが行われる。このうち本発明の特徴的構成を成すプ
レッシャーパット６２の自動位置合わせ制御は第６図に
示すようなブロック図に従ワてなされるものであって、
初回の位置設定は前記敗値制ｍ装置５によって処理され
たデータと作業員の目視作業によるマニエアル設定とを
併用してプレッシャーパット６２の前後及び上下方向の
位置決め、及び角度位置決めを行う、そして−旦設定さ
れたデータは数値ＩＩＩ御装置に記憶され、以後同一形
状の被加工材Ａを通用する場合は、プレッシャーパット
６２の個別の位置合わせ作業を不要とする。尚、本実施
例では二基のサンディング加工盤３を具備しているので
、ブロック図上でもこれに伴い二系統の制御系路を設け
ている。これらの各位置決めは前後調整モータＭｓ１昇
降モータＭ４、角度調整モータＭ＠を駆動あるいは停止
させることにより行う、またこれらの各動作は勿論サン
ディング加工盤３の動作と連動するものであり、両者相
まって初めて被加工材Ａの加工面に対し正確な研磨加工
が行える正規の位置へのプレッシャーパフトロ２の移動
を可能にする０次に更に詳しく被加工材Ａの周縁のｉ磨
加工について説明する。Ｈｋ初に加工の準備段階につい
て述べると、まず数値制御装置５における操作盤面上の
キーボードより被加工材Ａの外形仕上がり寸法を入力す
る。尚、予めデータとしてフロッピーディスク等の記憶
媒体に記憶させである場合には、このフロッピーディス
ク等を澤入すればよい０次に所定のスイッチを押し、定
規２０を降下させる。定規２０は下端まで降下するとそ
の後、前進し、ワークテーブル１２上の規定の位置まで
来て停止する。そしてこの定規２０により被加工材Ａは
ワークテーブル１２上の正確な固定位置に送り込まれろ
０次にクランプユニット２Ｂのワーク押さえ板１８を降
下させ、被加工材Ａをクランプする。このとき定規２０
はワーク押さえ板１Ｂの降下動作と相反するように一旦
後退し、再び上昇して上部位置でサンディング加工盤３
の動きに支障がないように停止し待機する。そしてサン
ディング加工盤３を前進させて被加工材Ａの周縁部に充
分接近した所定の位置で停止したところで数値制御装置
５のキーボードを操作することにより、サンディングユ
ニット２１を前後、上下、傾倒°することにより、プレ
ッシャーパット６２が被加工材Ａの加工面に対して適切
に押圧する位置まで追い込み、その位置を数値制御装置
５に記憶させる。その後再びサンディング加工盤３を後
退させ、サンディング加工盤３、及び回転テーブルユニ
ット２Ａ等すべての装置が原点位置にあることを確認し
た後、数値１ｉ制御装置５における始動スイッチを拝し
、木製家具用自動研磨装置１を始動させる０ｗＩちサン
ディングベルト６１は回転し始め、二基のサンディング
加工盤３は数値！ｉＩＩｇＡＪ装置５により定められた
所定の加工位置まで前進し、旋回架台２８の首振り運動
を行い、プレッシャーパフトロ２を所定の加工作用位置
に至らせるため、サンディングユニット２１は自動的に
前後、上下、傾倒し、被加工材Ａの周縁部を所定の仕上
がり寸法に仕上げるべく加工を開始する。尚、加工中に
おいては勿論クリーナ装置７５も稼働しているものであ
って、これにより研磨粉塵を集崖する。そして被加工材
Ａの周縁部全周の加工が終了した後、サンディング加工
盤３は再び原点位置まで後退し、次の加工まで待機する
。そしてワークテーブル１２は原点位置に至ったところ
で回転を停止し、ワーク押さえ板１８はクランプを解除
し、上昇し、上限位置で停止する。以下繰り返し前記動
作を行い加工を続ける。そして本発明の特徴的構成とし
て、このサンディング加工盤３の設定位置が記憶された
ことによって以後同じ形伏の被加工材Ａを処理する際に
自動的に位置合わせがなし得るのである。尚、以上述べ
た実施例は本発明を通用するのに最も適したロータリー
タイプの自動研摩装置についてのものである。

（発明の効果） 本発明の木製家具用自動Ｖｒ麿装置１は以上述べたよう
な構成を成すものであり、以下のような効果を発揮する
。まず従来この種の装置に使用されていた倣いモデルを
廃止し、操作盤面上のキーボードを押して被加工材Ａの
外形仕上げ寸法を入力するという方法を採用したことに
より、従来の切り替え段取り時間が大幅に削減できる。

そして従来は機械作業者に任せられていたプレッシャー
パット６２の位置合わせ作業を自動位置合わせすること
により、作業性、省力化にも大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動ｌ１７Ｆ磨装置を示す斜視図、第
２図は同上正面図、第３図はサンディング加工盤を拡大
して示す右側面図、第４図は同上正面図、第５図は本発
明の自動研磨装置におけるＭｉ制御機構を示す説明図、
第６図はプレッシャーパットの自動位置合わせの？１１
ｗＪ機構を示すブロック図、第７図は本発明の自動研摩
装置を骨格的に示す平面図並びに被加工材とサンディン
グユニットとの位置関係を示す説明図、第８図はサンデ
ィングユニットを拡大して示す平面図である。 １；木製家具用自動ｇＦＩｇ装置 ２；ワーク保持装置 ２Ａ；回転テーブルユニット ２Ｂ；クランプユニット ３；サンディング加工盤 ５；数値制御装置 １０；基台 １１；ボス １２；ワークテーブル １４；回転支軸 １７；支持フレーム １８；ワーク押さえ板 １９；定規ユニット ２０；定規 ２１；サンディングユニット ２２；レール ２３；ボールネジブロック ２４；可動台盤 ２５；メふジブロック ２６；旋回案内板 ２７；旋回支軸 ２８；旋回架台 ３０；案内コロ ３１；ベベルギヤ ３２；ベベルギヤ ３３；ピニオンギヤ ３４；ラック ３９；支持ポスト ４０；ガイドレール ４１；昇降基板 ４２；噛み合いブロック ４３；スクリューシャフト ４４；メネジ ４４′；中継軸 ４８；アリ溝 ４９；案内シャフト ５１；スクリエーシャフト ５２：メネジ ５３；傾倒支持ブロック ５４；傾倒ハンドル ５５；傾倒支軸 ５６；基板 ５７；プーリ ５８．５９；ガイドプーリ ６０；アーム ６１；サンディングベルト ６２；プレッシャーパット ６３；ガイドレール ６４；支持ブラケット ６５ニスライダ ６６；シリンダ ６７；アクチエエータ ６８；シフトアーム ６９；アーム受部 ７５；クリーナ装置 Ａ；被加工材 ＭＬ　　、駆動モータ Ｍ２ｉスライドモータ Ｍｓ　；変角モータ Ｍ４ｉ昇降モータ ＭＳｉ前ｔ＆調整モータ Ｍ６　；角度Ｊｌ整モータ Ｍｌ　；ベルト駆動モータ ・−−１− ノー１−一″、−ｏ′−１二

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工材を保持し、移動させるワーク保持装置と、保持
   された被加工材のほぼ側傍に臨む位置に設けられ、サン
   ディングベルトにより実質的に被加工材を加工する一基
   または複数基のサンディング加工盤と、これらの装置を
   自動制御する数値制御装置とを具えて成る装置において
   、前記サンディングベルトの背面から被加工材の加工面
   に向けて押圧するようにプレッシャーパットを設け、こ
   のプレッシャーパットを自動的に前後及び上下に移動さ
   せるとともに、一定角度傾倒するように構成し、且つ、
   一旦プレッシャーパットの位置合わせがなされた後には
   、その位置は記憶され、その後は自動的にプレッシャー
   パットの位置合わせを行うことができるようにしたこと
   を特徴とする木製家具用自動研磨装置。