JPH08267348A - 加工材の研削研磨装置 - Google Patents

加工材の研削研磨装置

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JPH08267348A
JPH08267348A JP9997495A JP9997495A JPH08267348A JP H08267348 A JPH08267348 A JP H08267348A JP 9997495 A JP9997495 A JP 9997495A JP 9997495 A JP9997495 A JP 9997495A JP H08267348 A JPH08267348 A JP H08267348A
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Hitoshi Kawakita
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ムラ無く均一に加工表面を研削研磨でき、し
かも、大重量の加工材も適用可能な加工材の研削研磨装
置を提供する 【構成】 加工材wを乗載台1上に支持し、該乗載台1
上に研削ベルト44を装架した研削ヘッド30を配置し
て、これを、前記研削ベルト44の走行方向とほぼ直交
する方向へ、往復移動させ、さらには、前記研削ベルト
44を踏圧する踏圧パッド装置50を、研削ヘッド30
の一往復走行又は所定回の往復走行ごとに、間欠駆動装
置によって、踏圧パッド66の幅よりも少し小さな移動
量で、間欠的に移動するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加工材の研削研磨装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】木材等の加工材をその表面に倣って、均
一に研削研磨加工するために、種々の構成が提案されて
いる。その、一例としては、特開平1−159165号
に開示されているように、加工材を送材装置により、一
方向に移動させるようにし、該送材装置の上部に、前記
加工材の走行方向に沿って走行する無端研削ベルトを備
えてなる研削ヘッドを設け、該研削ベルトの内側で、該
送材方向と直交する方向に、多数の踏圧部材を配設し
て、各踏圧部材を加工材表面に倣わせるようにした構成
のものが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の構成
にあっては、各踏圧部材が加工材の所定幅に対して個別
的に圧接することとなり、このため、踏圧部材間に走行
方向に沿った研削筋による加工ムラを生じ、しかも、研
削ベルトはその幅位置で、常に同じ部分が加工材の幅位
置に接触することとなり、該研削ベルトの表面状態によ
っても加工材表面に加工ムラを生じ易い。また、加工材
を走行させる必要があり、このため、厚みが大きく、大
重量で、送材不能な加工材は適用不能となる。
【0004】本発明は、ムラ無く均一に加工表面を研削
研磨でき、しかも、大重量の加工材も適用可能な加工材
の研削研磨装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、加工材を支持
する乗載台と、前記乗載台上に配置され、ヘッドフレー
ム内に、いずれかを駆動ロールとするロール群に掛渡さ
れて走行する無端研削ベルトが配設され、かつ該無端送
材ベルトを加工材側へ踏圧する踏圧パッドと、該踏圧パ
ッドを踏圧倣い作用を生じる踏圧倣い位置と踏圧解除位
置とに変換する踏圧制御手段とを踏圧フレームに付装
し、かつ無端研削ベルトに沿って移動可能としたパッド
装置が配設され、さらに該パッド装置を踏圧パッドの幅
よりも少し小さな移動量で、間欠的に移動する間欠駆動
装置を備えてなる研削ヘッドと、前記研削ヘッドを、パ
ッド装置の移動毎に、無端研削ベルトの走行方向とほぼ
直交する前後方向へ、所定回数だけ往復移動制御する往
復駆動制御装置とを備えてなることを特徴とする加工材
の研削研磨装置である。
【0006】かかる装置にあって、前記研削ヘッドを、
その走行方向に対して傾斜させる傾斜制御手段を備える
ようにしても良い。その傾斜制御手段としては、乗載台
の両側に、前後方向ガイドに沿って無端研削ベルトの走
行方向とほぼ直交する方向へ移動する走行架台を支持
し、両側の走行架台に研削ヘッドを軸支部で回動可能に
支持すると共に、少なくとも一方の軸支部を、走行架台
に対してその移動方向と直交する幅方向へ移動可能と
し、さらに、両側の走行架台の前後位置を、傾動装置に
より相対的に変化させることにより、研削ヘッドをその
走行方向に対して傾斜させるようにした構成が提案され
得る。
【0007】
【作用】乗載台に支持された加工材上で、研削ヘッドが
往復駆動装置により前後方向に往復移動すると共に、研
削ヘッドの研削ベルトがロール群に掛渡されて、該研削
ヘッドの走行方向に対してほぼ直交する方向に循環走行
する。そして、研削ヘッドの一往復走行又は所定回の往
復走行ごとに、間欠駆動装置によって、パッド装置が踏
圧パッドの幅よりも少し小さな移動量で、間欠的に移動
する。このとき踏圧制御手段によって踏圧倣い位置にあ
る踏圧パッドにより、研削ベルトは、加工材に最適な圧
力で圧接する。ここで、加工材に隆部等があって、踏圧
パッドに大きな応力が作用した場合には、該踏圧パッド
は、その隆部に倣って退避する。この踏圧倣い作用は、
踏圧制御手段をエアーシリンダで構成したり、踏圧パッ
ドとして弾性材を用いる等により容易に生じさせること
ができる。
【0008】これにより加工材は、踏圧パッドの存在す
る幅部分のみが研削ベルトにより研削研磨され、研削ヘ
ッドの往復移動と踏圧パッドの加工材の全幅に渡った間
欠移動により、最終的に全面が研削研磨される。
【0009】かかる研削態様において、図8で示すよう
に、加工材に対する研削ベルトの相対的移動関係をみる
と、研削ヘッドの移動ベクトルxと、研削ベルトの移動
ベクトルyとが合成してなるベクトルzの角度で、研削
ヘッドの各点は加工材に対して傾斜方向に相対走行する
こととなる。従って、研削ヘッドの移動に伴い、加工材
は、研削ベルトの全幅が寄与して研削されることとな
り、ムラの無い研削研磨が施されることとなる。
【0010】かかる装置にあって、傾斜制御手段によ
り、研削ヘッドをその走行方向に対して傾斜させるよう
にすることもできる。すなわち、上述した傾斜制御手段
の構成にあって、研削ヘッドを支持する両側の走行架台
をその前後方向へ相対的に移動した場合には、前記研削
ヘッドとの軸支部の前後位置がかわって、研削ヘッドが
傾斜することとなる。このとき、可動台は幅方向へ移動
可能となっているため、研削ヘッドの傾斜に伴う幅方向
変位は、軸支部の幅方向移動により吸収され、このため
その傾斜が無理なく行なわれる。そしてこのように研削
ヘッドが傾斜すると、例えば、物を削る場合に、刃物を
傾斜して削ると、大きな抵抗を受けることなく円滑に削
ることができるのと同様に、研削ベルトは、研削ヘッド
の走行に伴って、所定角度で加工材に徐々に接すること
となり、本発明の基本構成と相俟って、加工材の表面を
ムラ無く、研削研磨し得ることとなる。この傾斜角度
は、加工材の材質,木目または塗装面の状態等によって
決定する。
【0011】
【実施例】添付図面について本発明の一実施例を説明す
る。図1,2において、1は乗載台であり、その上面2
の一側には、前後方向の位置決め片3が固定される。ま
た上面2には、前後方向の案内溝4が図中三列形成さ
れ、該案内溝4内には、ロールベアリング5が設けら
れ、加工材の供給移動を容易としている。図中加工材w
は、肉厚で、大重量のものが適用され、このため、その
一側を前記位置決め片3に接触させるだけで位置決め可
能となるが、必要により、研削加工時に移動を生じない
ように、固定手段を適用しても良い。また、図2で示す
ように、案内溝4からロールベアリング5を上面2に複
数列臨ませることにより、種々の幅の加工材wの乗載を
容易とし得ることとなる。
【0012】乗載台1上には、研削ヘッド30が乗載さ
れる。この研削ヘッド30は、図3で拡大して示すよう
に、乗載台1両側で、その上下に設けた走行レール6,
6により支持され、前後方向移動可能とした走行架台1
0a,10bにより支持される。また走行レール6,6
間にはラック7がその係合歯を下に向けて固定されてい
る。この走行レール6,6とラック7との連結部は、研
削屑等が付着しないように蛇腹等からなるカバー片15
で覆うようにしている。
【0013】かかる走行架台10a,10bの構成をさ
らに説明すると、前記走行架台10a,10bの内面に
は、走行レール6,6に嵌合する嵌合ガイド片12,1
2が形成され、嵌合ガイド片12,12間で、前記ラッ
ク7に下方から螺合するピニオン13が設けられてい
る。このピニオン13は、走行架台10a,10bに夫
々付装した可逆駆動モータ14a,14bの駆動軸に固
着されている。この可逆駆動モータ14a,14bは、
後述する研削ヘッド30を駆動する往復駆動制御装置及
び該研削ヘッド30を所定角度に傾斜させる傾動制御装
置を構成するものである。
【0014】前記走行架台10aの上面には左右方向の
幅方向レール17が設けられ、該幅方向レール17に可
動台18aの係合案内片19を嵌着して、可動台18a
をレール17に沿った幅方向移動を可能としている。こ
の可動台18aには、支軸20aが固着される。而し
て、幅方向レール17と、可動台18aとで走行架台1
0aの可動手段を構成している。一方、走行架台10b
の上面には、図1で示すように、固定台18bを直接固
定し、該固定台18bに支軸20bを設けている。
【0015】そして、この乗載台1の左右に立設された
左右の支軸20a,20bにより、研削ヘッド30が支
持されることとなる。すなわち、この研削ヘッド30の
ヘッドフレーム31の両側に設けた支持筒片32,32
に、前記支軸20a,20bが挿入し、両側の支軸20
a,20bにより、研削ヘッド30の傾動が可能とな
る。また、前記支持筒片32上には、図3,4で示すよ
うに、ロックシリンダ35が固着され、そのシリンダロ
ッド36の下端を前記支軸20a,20bの上端に螺子
固定するようにしている。そして、エアー切換えによ
り、シリンダロッド36を上方へ引張させ、その引張力
により、ヘッドフレーム31の下面を可動台18aに圧
接してロック状態とし、引張力を緩めることにより、開
放状態として後述する研削ヘッド30の傾動制御を可能
としている。
【0016】上述の構成では、走行架台10bの上面に
固定台18bを設けたが、これを上述と同様に幅方向レ
ール17に沿った幅方向移動を可能とした可動台18a
を適用しても良い。また、台18a,18bに支持筒片
を設けて、ヘッドフレーム31の両側に、該支持筒片に
挿通する支軸を設けるようにしても良い。いずれにせ
よ、支持筒片と、支軸とで、研削ヘッド30の軸支部が
構成されることとなる。
【0017】次に前記研削ヘッド30の内部構造を図
1,5,6に従って説明する。前記ヘッドフレーム31
の内部両側には、図1で示すように、前後方向に枢支し
て、駆動モータ39により駆動する駆動ロール40と、
テンションロール41とが配設され、該ロール40,4
1に無端研削ベルト44が掛渡されている。この無端研
削ベルト44は、複数の案内ロ−ル43によっても案内
される。またこのヘッドフレーム31の背面には、装着
板45が固定される。この装着板45の前面には、幅方
向へのレール46,46が上下二本設けられ、レール4
6,46間にラック47が設けられる。またこの装着板
45の前面には、踏圧パッド装置50が配設され、図4
で示すように、該踏圧パッド装置50のパッドフレーム
51の背面に設けた走行溝48,48を前記レール46
に嵌合し、該レール46の案内作用により、踏圧パッド
装置50の幅方向移動を可能としている。
【0018】前記装着板45の背面には間欠駆動モータ
73(間欠駆動装置)が固定され、その駆動軸に固着し
たピニオン74を前記ラック47に螺合している。そし
て、間欠駆動モータ73の駆動により、踏圧パッド装置
50をレール46,46に沿って、自走するようにして
いる。この間欠駆動モータ73は、前記研削ヘッド30
が、可逆駆動モータ14a,14bの駆動により、上面
2上を、走行レール6,6に沿って一往復移動が完了す
る毎に駆動制御され、後述する踏圧パッド66の幅より
も少し小さな移動量で、踏圧パッド装置50を幅方向移
動させるようにしている。
【0019】パッドフレーム51には、左右方向にロー
ル支持片52,52が突成され、該ロール支持片52,
52の端部に遊転案内ロール54,54が夫々枢支さ
れ、無端研削ベルト44に接触して、遊転案内ロール5
4,54間を水平走行させるようにしている。またパッ
ドフレーム51の前面には、昇降板55がその上縁部で
螺子軸56に螺合され、該螺子軸56の回動制御によ
り、昇降可能としている。この螺子軸56は、その上端
に支持したベルト車57と、前記パッドフレーム51に
固着した昇降モータ58の駆動軸に支持した駆動ロール
59とにベルト60を掛けて、該昇降モータ58の駆動
により回動されるものであり、この螺子軸56を回動さ
せることにより、昇降板55の昇降制御を施すようにし
ている。この昇降制御により、無端研削ベルト44の装
脱が容易となる。
【0020】この昇降板55の左右には上下で、案内筒
片61,62が設けられ、該案内筒片61,62にロッ
ド63,63が上下方向に挿通しており、該ロッド6
3,63に踏圧板65が幅方向で固定されている。そし
てこの踏圧板65の下面には、スポンジ,フェルト等の
弾性材からなる踏圧パッド66が装着板67を介して固
着され、前記無端研削ベルト44の内面に接触してい
る。また昇降板55の下縁には、図中三個の踏圧制御シ
リンダ70が固定され、そのロッド71の下端を前記踏
圧板65に連結するようにしている。尚、踏圧制御シリ
ンダ70の倣い踏圧作用により、踏圧パッド66は、鉄
等の硬質材料を適用しても良い。而して、前記踏圧制御
シリンダ70の圧力制御により、ロッド71が伸出し
て、踏圧パッド66が無端研削ベルト44に圧接する踏
圧倣い位置と、ロッド71が退避する踏圧解除位置に変
換される。そして前記踏圧制御シリンダ70により踏圧
制御装置が構成されることとなる。
【0021】また、上述したように、踏圧パッド装置5
0は、前記研削ヘッド30が、可逆駆動モータ14a,
14bの駆動により、走行レール6,6に沿って、一往
復移動する毎に間欠駆動モータ73が駆動し、踏圧パッ
ド66の幅よりも少し小さな移動量で幅方向移動制御さ
れる。
【0022】ここで、この移動を踏圧パッド66の幅よ
りも小さくしたから、図8で示すように、踏圧パッド6
6の端部は、その移動毎に前の位置に対して重なって、
該重なり部分αで二重研削され、このため、踏圧パッド
66の移動によってもその境界で研削ムラを生じない。
【0023】一方、この部分αは加工材は二度研削を受
けることとなるから、過剰研削されるおそれがある。そ
こで図7で示すように、踏圧パッド66をその端部e,
eが、端方に沿って幅狭状となる形状にしている。これ
により、踏圧面積が小さくなり、過剰研削が防止され
る。尚、この過剰研削を阻止するために、踏圧パッド6
6を幅方向に分割させ、各分割部を踏圧制御シリンダに
連係して、夫々踏圧力を作用させると共に、その端部の
分割部を踏圧する踏圧制御シリンダの加圧力を他のシリ
ンダに比して小さくし、これにより、二重研削しても過
剰とならないようにしても良い。
【0024】次に本実施例の作動につき説明する、前記
研削ヘッド30をその走行方向と直角とした図1のA位
置にあっては、上述したように、前記研削ヘッド30
が、可逆駆動モータ14a,14bを同一方向へ同期駆
動させることにより、走行レール6,6に沿って往復移
動する。そして、この一往復が完了すると、間欠駆動モ
ータ73が駆動し、踏圧パッド66の幅よりも少し小さ
な移動量で、踏圧パッド装置50が幅方向移動する。こ
れにより加工材wは、踏圧パッド66の存在する幅部分
のみが研削ベルト44により研削研磨されながら、踏圧
パッド66の加工材wの全幅移動が満了することによ
り、その全面が研削研磨されることとなる。
【0025】この研削過程において、図8で示すよう
に、加工材に対する研削ベルトの相対的移動関係をみる
と、研削ヘッド30の移動ベクトルxと、研削ベルト4
4の移動ベクトルyの合成により、そのベクトルzの角
度で、研削ベルト44は加工材に対して傾斜方向に相対
走行することとなる。従って、研削ヘッド30の移動に
伴い、加工材wは、研削ベルト44の全幅が寄与して研
削されることとなり、ムラの無い研削研磨が施されるこ
ととなる。
【0026】しかも加工材wは、踏圧パッド66の存在
する幅部分のみで、研削ヘッド30の往復走行毎に研削
されるものであるため、加工材w全体を幅方向で同時的
に踏圧する構成と異なって、当該部分の状態のみに対応
した最適な倣い作用を生じることができる。さらには、
加工材をその幅方向で部分的に研削するものであるか
ら、可逆駆動モータ14a,14bの馬力が小さくて済
む。
【0027】かかる構成には、研削ヘッド30の一往復
ごとに、踏圧パッド装置50を間欠移動させるようにし
たが、二回以上の往復研削又は往復のうちいずれか一回
のみで研削させるようにしても良い。
【0028】その他、その研削過程に生じた、加工屑
は、ヘッドフレーム31に設けたホッパー75から吸引
して、回収される。次に研削ヘッド30は、図2で示す
ように、その走行方向に対して矢印のように、中心oを
回動中心として、傾斜可能となっている。その作動につ
き説明する。
【0029】前記ロックシリンダ35を開放状態に変換
し、左右の可逆駆動モータ14a,14bを夫々反対方
向へ駆動する。これにより、左右の走行架台10a,1
0bが、走行レール6,6に案内されて前後反対方向に
移動する。そして、支軸20a,20bが前後に送ら
れ、しかもロックシリンダ35のロック解除により、少
なくとも一方の支軸20aは、可動台18aにより幅方
向移動も可能となっており、研削ヘッド30の両端が可
逆駆動モータ14a,14bの駆動力によって、前後反
対側へ押し出されると共に、その幅方向変位により、支
軸20aが幅方向レール17に沿って移動する。而し
て、研削ヘッド30は図2の支点oを中心として傾斜
し、図1のB位置となる。ここで、可逆駆動モータ14
a,14bの回動量を検知することにより、所定の傾斜
角度を随意に達成することができ、この角度設定後に、
ロックシリンダ35をロック位置に復帰させる。
【0030】而して、研削ヘッド30に伴い、無端研削
ベルト44及び踏圧パッド66(図2鎖線参照)が傾斜
することとなる。
【0031】そしてこの状態で、研削ヘッド30を往復
移動すると、例えば、物を削る場合に、刃物を傾斜して
削ると、大きな抵抗を受けることなく円滑に削ることが
できるのと同様に、研削ベルト44は、研削ヘッド30
の走行に伴って、所定角度で加工材wに徐々に接するこ
ととなり、本発明の基本構成と相俟って、加工材wの表
面をムラ無く、研削研磨し得ることとなる。
【0032】上述の構成にあって、傾動装置を、研削ヘ
ッド30の往復駆動制御装置を兼ねる可逆駆動モータ1
4a,14bにより構成して、構成を簡略化したが、専
用の傾動装置を別途設けても良い。またハンドル操作等
で、走行課題を前後に調整し得る構成にして、手動機構
で傾動装置を構成しても良い。
【0033】
【発明の効果】本発明は、加工材wを乗載台1上に支持
し、該乗載台1上に研削ベルト44を装架した研削ヘッ
ド30を配置して、これを、前記研削ベルト44の走行
方向とほぼ直交する方向へ、往復移動させ、さらには、
前記研削ベルト44を踏圧する踏圧パッド装置50を、
研削ヘッド30の一往復走行又は所定回の往復走行ごと
に、間欠駆動装置によって、踏圧パッド66の幅よりも
少し小さな移動量で、間欠的に移動するようにしたもの
であるから、次の効果がある。 加工材wは、固定した状態で研削されるから、送材
装置を必要とせず、どのような厚又は重量のものであっ
ても、研削加工が可能となる。 加工材wは、踏圧パッド66の存在する幅部分のみ
が研削ベルト44により研削研磨されるものであるた
め、加工材w全体を幅方向で同時的に踏圧する構成と異
なって、当該部分の状態のみに対応して最適な倣い作用
を生じることができる。 加工材をその幅方向で部分的に研削するものである
から、可逆駆動モータ14a,14bの馬力が小さくて
済む。 踏圧パッド66は、その幅よりも少し小さな移動量
で間欠移動するから、その移動毎に前の位置に対して重
なり部分αを生じ、踏圧パッド66間で縦筋等の研削ム
ラを生じることもない。 その研削態様において、図8で示すように、加工材
wに対する研削ベルト44の相対的移動関係をみると、
研削ヘッド30の移動ベクトルxと、研削ベルト44の
移動ベクトルyの合成からなるベクトルzの角度で、研
削ベルト44は加工材wに対して相対的に傾斜方向へ走
行することとなり、研削ヘッド30の移動に伴い、加工
材wは、研削ベルトの全幅が寄与して研削されることと
なって、ムラの無い研削研磨が施されることとなる。
【0034】さらに、かかる装置にあって、前記研削ヘ
ッド40をその走行方向に対して傾斜し得るようにした
傾斜制御手段を備えた構成にあっては、研削ベルト44
は、研削ヘッド40の走行に伴って、所定角度で加工材
wに徐々に接することとなり、本発明の基本構成と相俟
って、加工材wの表面をムラ無く、研削研磨し得ること
となる、等の優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の正面図である。
【図2】同平面図である。
【図3】走行架台10a,10b等を示す拡大正面図で
ある。
【図4】ロックシリンダ35を示す縦断側面図である。
【図5】踏圧パッド装置50の拡大正面図である。
【図6】踏圧パッド装置50の間欠駆動手段を示す縦断
側面図である。
【図7】踏圧パッド66を示す平面図である。
【図8】研削態様を示す概念図である。
【符号の説明】
1 乗載台 6 走行レール 7 ラック 10a,10b 走行架台 13 ピニオン 14a,14b 可逆駆動モータ 17 幅方向レール 18a 可動台 18b 固定台 20a,20b 支軸 30 研削ヘッド 31 ヘッドフレーム 32 支持筒片 35 ロックシリンダ 44 無端研削ベルト 45 装着板 46 レール 47 ラック 50 踏圧パッド装置 51 パッドフレーム 55 昇降板 58 昇降モータ 66 踏圧パッド 70 踏圧制御シリンダ 73 間欠駆動モータ(間欠駆動装置)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加工材を支持する乗載台と、 前記乗載台上に配置され、ヘッドフレーム内に、いずれ
    かを駆動ロールとするロール群に掛渡されて走行する無
    端研削ベルトが配設され、かつ該無端送材ベルトを加工
    材側へ踏圧する踏圧パッドと、該踏圧パッドを踏圧倣い
    作用を生じる踏圧倣い位置と踏圧解除位置とに変換する
    踏圧制御手段とを踏圧フレームに付装し、かつ無端研削
    ベルトに沿って移動可能としたパッド装置が配設され、
    さらに該パッド装置を踏圧パッドの幅よりも少し小さな
    移動量で、間欠的に移動する間欠駆動装置を備えてなる
    研削ヘッドと、 前記研削ヘッドを、パッド装置の移動毎に、無端研削ベ
    ルトの走行方向とほぼ直交する前後方向へ、所定回数だ
    け往復移動制御する往復駆動制御装置とを備えてなるこ
    とを特徴とする加工材の研削研磨装置。
  2. 【請求項2】前記研削ヘッドを、その走行方向に対して
    傾斜させる傾斜制御手段を備えたことを特徴とする請求
    項1記載の加工材の研削研磨装置。
  3. 【請求項3】前記傾斜制御手段を、乗載台の両側に、前
    後方向ガイドに沿って無端研削ベルトの走行方向とほぼ
    直交する方向へ移動する走行架台を支持し、両側の走行
    架台に研削ヘッドを軸支部で回動可能に支持すると共
    に、少なくとも一方の軸支部を、走行架台に対してその
    移動方向と直交する幅方向へ移動可能とし、さらに、両
    側の走行架台の前後位置を、傾動装置により相対的に変
    化させることにより、研削ヘッドをその走行方向に対し
    て傾斜させるようにして構成したことを特徴とする請求
    項2記載の加工材の研削研磨装置。
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