JPH0699427A - 石材加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正確な加工が行なえるとともに安価で作業性
に優れた石材加工機を提供する。 【構成】第一基台１に立設された垂直倣型板１０にトレ
ーシングローラ７を当接させてＺ方向に移動させること
で回転カッター６を所定の軌跡に沿ってＺ方向に移動さ
せるとともに、同時に第一台車１４をＹ方向に移動させ
て回転カム２４を回転させ、この回転カム２４によりカ
ムローラ２８を介して石材３０を固定した第二台車２６
を回転カム２４の形状により特定される所定の軌跡に沿
ってＸ方向に移動させ石材を加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は石材加工機、殊に石材を
凹凸曲面を有する三次元形状に自動的に加工することが
できる石材加工機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、石材を凹凸曲面を有する三次元形
状に加工することができる石材加工機として特公昭６３
−９９６６号公報に提示されたものが知られている。

【０００３】この石材加工機は垂直倣型板と水平倣型板
とを２本の倣棒で同時に倣いながら加工を行なうもので
ある。

【０００４】また、近時コンピュータを用いた数値制御
によりカッターおよび加工する石材を固定した台車を予
め定めたプログラムに従ってＸ，Ｙ，Ｚ方向へ同時に移
動させて石材を加工する石材加工機も知られている。

【０００５】ところが、前記公報に提示されている石材
加工機は垂直倣型板と水平倣型板とを２本の倣棒で同時
に倣いながら水平に配置された円板状の回転カッターを
用いて石材を加工するものであり、垂直方向の加工を回
転カッターの厚さ方向で、水平方向の加工を回転カッタ
ーの円周方向で行なうことになる。従って、垂直方向の
加工では回転カッターの厚さと倣棒の直径とを一致させ
れば正確な加工を行なうことが可能であるが、水平方向
の加工では図８に示すように倣棒Ａが描く軌跡ａと回転
カッターＢが実際に加工する軌跡ｂとの間に著しい差異
があり、倣型板通りに正確な加工をすることができな
い、という問題がある。

【０００６】また、石材の三次元加工においては中心線
対象となる加工が多いため中心線を対象とした曲面を全
く同じ形状として倣型板に表現することが困難であり、
更に倣型板は素材の関係で余り大きなものの製作が困難
であり、鉄板で形成した場合には大型のものの場合には
重量が嵩んで作業性を悪化させる、という問題もある。

【０００７】更に、前記数値制御による石材加工機は高
精度の加工を行なうことが可能であるが、反面、操作が
複雑で高度の知識と経験を必要とするとともに高価であ
り、また、使用環境の面で高精度を維持するのが難し
い、という問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来の三次元加工が可能な石材加工機は正
確な加工を行なうことができず、また、正確に加工を行
なうことができるものは高価であるとともに使い勝手が
悪い、という点である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、第一基台に立
設された支柱に沿ってＺ方向に移動可能に取付けられた
摺動ブラケットに回転カッターとトレーシングローラと
が取付けられたカッターブラケットがＸ方向に移動可能
に取付けられているとともに、前記第一基台に前記トレ
ーシングローラに当接する垂直倣型板が立設され、且つ
前記第一基台の前記回転カッター側に配置された第二基
台に第一台車がＹ方向に移動可能に配置されているとと
もに加工する石材を固定する回転台を有する第二台車が
前記第一台車の上面にＸ方向に移動可能に配置されてお
り、更に、前記第二台車には前記第二基台に具えられ前
記第一台車のＹ方向の移動に連動して回転する回転カム
に当接するカムローラが具えられていることを特徴と
し、正確な加工が行なえるとともに安価で作業性に優れ
た石材加工機を提供する、という目的を達成する。

【００１０】

【作用】第一基台に立設された垂直倣型板にトレーシン
グローラを当接させてＺ方向に移動させることで回転カ
ッターを所定の軌跡に沿ってＺ方向に移動させるととも
に、同時に第一台車をＹ方向に移動させて回転カムを回
転させ、この回転カムによりカムローラを介して石材を
固定した第二台車を前記回転カムの形状により特定され
る所定の軌跡に沿ってＸ方向に移動させ石材を加工す
る。

【００１１】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１２】図１乃至図３は本発明の一実施例を示すも
のであり、第一基台１に２本の支柱２，２が互いに間隔
を有して立設され、これらの支柱２，２には摺動ブラケ
ット３がＺ方向に移動可能に取付けられている。この摺
動ブラケット３には上下２本の摺動棒４，４がそれぞれ
Ｘ方向に延びて配設されており、これらの摺動棒４，４
に沿ってカッターブラケット５がＸ方向に摺動可能に取
付けられている。

【００１３】カッターブラケット５には先端側に回転カ
ッター６が備えられているとともに基端側にトレーシン
グローラ７が備えられている。回転カッター６はカッタ
ーブラケット５に備えられた電動機８および一対のプー
リー９ａならびに無端ベルト９ｂとからなる巻掛け伝動
機構９により駆動されて回転する。

【００１４】また、第一基台１には垂直倣型板１０をト
レーシングローラ７に当接させる位置に取付けるための
倣型板取付け台１１が立設されている。この倣型板取付
け台１１は取付ける垂直倣型板１０をＸ方向およびＺ方
向に移動可能な構成を有しており種々の石材形状に対応
可能とされている。

【００１５】更に、第一基台１の回転カッター６側に配
置された第二基台１２の上面にはＹ方向へ延びるレール
１３，１３が配設されているとともに、これらのレール
１３，１３に第一台車１４が車輪１５，１５を嵌装させ
てＹ方向へ走行可能に載置されている。この第一台車１
４は下面に駆動用ラック１６がＹ方向へ延設されてお
り、第二基台１２に備えられた電動機１７の駆動力がか
さ歯車１８、ドライブシャフト１９および平歯車２０を
経て駆動用ラック１６に伝わって第一台車１４がＹ方向
へ走行する。

【００１６】第一台車１４の先端側には上面から下面に
貫通する竪軸２１が回動可能に取付けられており、竪軸
２１は下端に第二基台１２上面に配置さＹ方向へ延びる
ラック２３に噛合する平歯車２２が固着されているとと
ともに上端に所定形状の回転カム２４が固着されてお
り、第一台車１４がＹ方向へ移動するとその移動に連動
して回転カム２４が回動する。

【００１７】更にまた、第一台車１４の上面にはＸ方向
へ延びるレール２５，２５が配設されており、これらの
レール２５，２５に第二台車２６が車輪２７，２７を嵌
装させてＸ方向へ走行可能に載置されている。この第二
台車２６は下面に回転カム２４に当接するカムローラ２
８が取付けられているとともに、上面に図示しない複数
のアクチュエータにより連続回転または一定角度ごとに
回転する回転台２９が備えられており、この回転台２９
上面に加工する石材３０を回転カッター６に対向させて
固定するためのクランプアーム３１が立設されている。

【００１８】尚、図面中、符号３２はカッターブラケッ
ト５を摺動棒４，４に沿ってＹ方向へ摺動させるための
エアシリンダ、符号３３は第二台車２６をＸ方向へ移動
させるためのエアシリンダ、符号３４はクランプアーム
３１に備えられた石材固定用シリンダ、符号３５は電気
的制御装置、符号３６は支柱２，２に配置された電動
機、符号３７はかさ歯車、符号３８はねじ軸である。

【００１９】かかる実施例を用いて石材を加工するに
は、先ず、加工する石材３０を回転台２９の所定位置に
載せてクランプアーム３１に取付けられた石材固定用シ
リンダ３４により押圧固定する。

【００２０】次に、電動機８により回転カッター６を回
転させ、エアシリンダ３３により第二台車２６をＸ方向
へ移動させてカムローラ２８を回転カム２４に押圧接触
させると、制御装置３５により電動機１７が駆動して、
その駆動力がかさ歯車１８、ドライブシャフト１９およ
び平歯車２０を経て駆動用ラック１６に伝わって第一台
車１４がＹ方向へ往復動し、往復動によりラック２３が
平歯車２２を回転させるため回転カム２４も回転する。

【００２１】回転カム２４は第二台車２６に取付けられ
たカムローラ２８に当接しているため第二台車２６のＸ
方向の位置は第一台車１４のＹ方向位置と回転カム２４
の形状とにより決定される。従って、予め加工する石材
３０のＹ方向へ往復動するときの水平方向での軌跡に合
わせた形状の回転カム２４を用いることで石材３０をこ
の軌跡に合わせて正確に移動させることができる。

【００２２】図４は石材を図６に示した形状に加工する
際の回転カム２４の一実施例を示すものであり、この回
転カム２４の一定角度ごとの回転中心からの距離の違い
γをＹ方向の直線上に置いてそれぞれ連続した曲線でつ
なげると、図５に示したような曲線で表すことができ、
この曲線が石材３０の水平方向の軌跡となる。

【００２３】また、同時にカッターブラケット５はエア
シリンダー３４により摺動棒４，４に沿ってＸ方向に摺
動する。このとき、カッターブラケット５に取付けられ
た回転カッター６とトレーシングローラ７も一緒にＸ方
向に石材３０に向けて移動するが、トレーシングローラ
７は垂直倣型板１０に当接してＸ方向の動きが規制され
る。

【００２４】従って、電動機３６によりかさ歯車３７、
ねじ軸３８を介してカッターブラケット５をＺ方向に上
下に摺動させると、トレーシングローラ７が垂直倣型板
１０を倣いながら移動する。この動きは回転カッター６
のＺ方向の軌跡となる。

【００２５】従って、図７に示した形状の垂直倣型板１
０Ｚ方向の倣いによる回転カッター６の動きと回転カム
２４によるＸ方向の回転カム２４による第二台車２６の
動きとを組合わせ上方または下方から順次加工していく
ことにより図６に示した形状に加工を行なうことができ
るものである。

【００２６】尚、本実施例では一側面の加工について説
明したが、例えば制御装置を用いて順次他の側面を同様
にして加工すれば所定の三次元形状の加工を自動的に行
なうことができる。

【００２７】また、前記実施例では竪軸２１の下端に平
歯車２２が固着されているととともに上端に回転カム２
４が固着されているため平歯車２２と回転カム２４とが
等しい同一回転をするが、種々の変速比を得られる変速
ギヤを用いることにより一つの回転カム２４で何種類も
の形状を表現することが可能である。

【００２７】

【発明の効果】 以上の構成を有する本発明は、設定通
りに三次元的に正確な加工を自動的にすることができる
とともに、使い勝手もよく、安価に提供できて経済的に
も優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す正面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】図１の平面面図である。

【図４】本発明に用いられる回転カムの一実施例を示す
拡大平面図である。

【図５】図４の一定角度ごとの回転中心からの距離の違
いをＹ方向の直線上に置いてそれぞれ連続した曲線でつ
なげた曲線である。

【図６】加工する石材の一例を示す斜視図である。

【図７】垂直倣型板の一例を示す正面図である。

【図８】従来の加工機における倣棒が描く軌跡と回転カ
ッターが実際に加工する軌跡とを示す説明図である。

【符号の説明】

１…第一基台。２…支柱、３…摺動ブラケット。５…カ
ッターブラケット、６…回転カッター、１０…垂直倣型
板、１２…第二基台、１４…第一台車、２４…回転カ
ム、２６…第二台車、２８…カムローラ、２９…回転
台、３０…石材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一基台に立設された支柱に沿ってＺ方
   向に移動可能に取付けられた摺動ブラケットに回転カッ
   ターとトレーシングローラとが取付けられたカッターブ
   ラケットがＸ方向に移動可能に取付けられているととも
   に、前記第一基台に前記トレーシングローラに当接する
   垂直倣型板が立設され、且つ前記第一基台の前記回転カ
   ッター側に配置された第二基台に第一台車がＹ方向に移
   動可能に配置されているとともに加工する石材を固定す
   る回転台を有する第二台車が前記第一台車の上面にＸ方
   向に移動可能に配置されており、更に、前記第二台車に
   は前記第二基台に具えられ前記第一台車の移動に連動し
   て回転する回転カムに当接するカムローラが具えられて
   いることを特徴とする石材加工機。