JPH0911098A - 碁石加工装置、及びそれに用いる切削装置、供給装置、通過制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 碁石の加工を自動的に行い得る碁石加工装置
を提供する。 【構成】 搬送されてきたワークの表裏を判定しその結
果に基づきワークの選択的通過制御を行う通過制御装置
３０と、通過制御装置３０によって選択通過させられた
ワークの姿勢制御を行うワーク起こしシュート４８と、
ワーク起こしシュート４８から搬送されてきたワークを
切削装置に供給する供給装置２０と、供給装置２０から
供給されるワークの局面加工を行う切削装置１０を備え
た碁石加工装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、貝やプラスチック等を
予備加工した碁石素材の加工を行う加工装置、及びこれ
を構成する切削装置、供給装置、通過制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、碁石は、貝殻の肉厚部をくり貫い
た略円柱状の碁石素材（ワーク）を、手作業で高速で回
転している専用研削機械の把持治具に一個づつ取り付け
た後、手動で把持治具を研削砥石に片面づつ接触させて
研削加工することにより、製造されている。

【０００３】一般に、貝殻の表裏（外側と内側）共にほ
ぼ平坦であるが、裏側は、貝殻から円柱状の素材をくり
貫く際に、機械的な原因により欠けが発生することが多
い。このため、貝素材の厚みを有効に利用するため、通
常、貝の裏側から先に加工が行われている。

【０００４】上記の第１回目の加工を行った後、研削が
終わった面の目視による外観検査を行なうと共に、素材
の厚み計測が行なわれる。これらの結果を基に、残りの
面に対する曲率が決定され、同様にして第２回目の加工
が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速で
回転している専用研削機械の把持治具に、手作業でワー
クを一個づつ取り付ける作業は大変危険であり、また、
研削屑の混入した水滴が作業者に向かって飛散する等、
作業環境はあまり良好ではない。また、近年、熟練労働
者の高齢化問題に加えて、若年労働者が所謂３Ｋ業種を
敬遠する事情の生じている。

【０００６】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、碁石加工作業の省力化と安全性の向上を目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このために請求項１の発
明では、図１及び図２に示されるように、略円柱状碁石
素材からなるワークの曲面加工を行う切削装置として、
ワークを把持するチャック１１と、チャック１１のワー
ク把持動作を制御するチャック開閉用シリンダ１２と、
チャック１１を回転させるチャック回転用モータ１３と
を一体的に構成した切削機構部１４と、所定の位置で回
転する砥石１５にワークを接触させるように、切削機構
部１４の位置を制御する位置制御手段１６とを備えた構
成としているものである。

【０００８】また、請求項２の発明では、図４に示され
るように、ワークの曲面加工を行う装置にワークの供給
を行う供給装置として、減圧端子２１から先端部まで通
じる減圧用穴２２が中心部軸方向に沿って設けられてい
るワーク供給ロッド２３と、ワーク供給ロッド２３の前
方部分に外接するように設けられたワーク供給筒２４
と、ワーク供給ロッド２３の後方に接続されその駆動を
行うワーク供給用シリンダ２５とを備え、ワーク供給ロ
ッド２３の先端部には、ワークを吸着する吸着パッド２
６が設けられている一方、ワーク供給ロッド２３の周囲
には、ワーク供給ロッド２３の移動に同期してワーク供
給筒２４を移動させるための圧縮バネ２７が緩く設置さ
れている構成としているものである。

【０００９】また、請求項３の発明では、図６に示され
るように、搬送されてきたワークの表裏を判定し、ワー
クの選択的通過制御を行う通過制御装置として、ワーク
の表裏を判定する画像処理装置３１と、ワークを後方ラ
インに搬送するターンテーブル３２と、ターンテーブル
３２の回転手段３３と、表裏判定結果に基づき制御され
るワーク通過制御機構３４とを備えた構成としているも
のである。

【００１０】更に、請求項４の発明では、図７及び図８
に示されるように、搬送されてきたワークの表裏を判定
しその結果に基づきワークの選択的通過制御を行う請求
項３の通過制御装置と、該通過制御装置によって選択通
過させられたワークの姿勢制御を行うワーク起こしシュ
ート４８と、ワーク起こしシュート４８から搬送されて
きたワークを切削装置に供給する請求項２の供給装置
と、該供給装置から供給されるワークの曲面加工を行う
請求項１の切削装置を備えた碁石加工装置としているも
のである。

【００１１】

【実施例及び作用】以下、本発明を実施例に基づき詳細
に説明する。

【００１２】（実施例１）請求項１の発明の一実施例 図１〜図３は本発明の切削装置の一実施例を示してお
り、図１は平面図、図２は立面図、図３はチャック１１
部分の断面図である。

【００１３】本実施例の切削装置１０は、大まかには、
ワークを把持するチャック１１と、チャック１１のワー
ク把持動作を制御するチャック開閉用シリンダ１２と、
チャック回転用モータ１３と、位置制御手段１６とによ
って構成されている。

【００１４】ワークを把持するチャック１１は、図３に
示されるように内筒１７及び外筒１８の２重の円筒から
構成されており、内筒１７には軸方向に切り込みが設け
られている。

【００１５】チャック１１の内筒１７は、チャック開閉
用シリンダ１２とクラッチ機構を介して間接的に結合さ
れている。シリンダ１２が前進すると、内筒１７は外筒
１８から外方向に押し出され、その軸方向に設けられた
切り込みによるバネの作用で若干開くことができ、ワー
クの供給を受けることができる状態若しくはワークの拘
束が解除される状態となる。一方、シリンダ１２が後退
すると、円筒１７は外筒１８内に引かれ、供給されたワ
ークの円周面を強く拘束することができる。

【００１６】また、チャック１１は、ベルト或はギヤ等
によりチャック回転用モータ１３と接続され、モータ１
３の速度を変えることによりその回転速度が制御され
る。尚、ワークの供給動作を行う時には、前記のクラッ
チ機構の制御によってチャック１１の回転を止めること
ができる。

【００１７】切削機構部１４は、チャック１１、チャッ
ク開閉用シリンダ１２及びチャック回転用モータ１３を
一体的に構成したものであり、位置制御手段１６によっ
て移動することができる。

【００１８】位置制御手段１６としては、ＸＹステー
ジ、二軸アクチュエータ等を用いることもできるが、本
実施例ではシリンダを用いている。切削機構部１４は支
点１９を中心に水平面内で回転自在に構成されており、
シリンダ１６の前進・後退により支点１９を中心に水平
面で移動することができる。これにより、チャック１１
の先端は円弧を描いて移動し、所定の位置で砥石回転用
モータ４０によって回転する砥石１５にワークを接触さ
せてワークの曲面加工を行うことができる。

【００１９】尚、砥石１５の直径や形状等は、ワークの
素材や厚みにより適宜変更することが好ましい。

【００２０】（実施例２）請求項２の発明の一実施例 図４に基づいて本発明の供給装置の一実施例を説明す
る。

【００２１】本実施例の供給装置２０は、大まかには、
ワーク供給ロッド２３と、ワーク供給筒２４と、ワーク
供給用シリンダ２５と、吸着パッド２６と、圧縮バネ２
７とによって構成されている。

【００２２】ワーク供給ロッド２３には中心軸方向に沿
って減圧用穴２２が設けられており、その後方には減圧
端子２１が接続されている。

【００２３】ワーク供給ロッド２３の先端部に設けられ
ている吸着パッド２６は、減圧端子２１に接続される吸
気ファン（不図示）の作用によりワークを一時的に吸引
捕捉することができる。

【００２４】ワーク供給ロッド２３の前方部分には、こ
れに外接するワーク供給筒２４が設けられていて、この
ワーク供給筒２４の上面の所定位置にはワーク搬入口２
８が設けられている。上流ラインから搬送されてきたワ
ークは、このワーク搬入口２８を通ってワーク供給筒２
４内に入り、吸着パッド２６によって吸引捕捉される。

【００２５】ワーク供給ロッド２３及び減圧端子２１の
後方に接続されているワーク供給用シリンダ２５が前進
を開始すると、これに伴いワーク供給筒２４、ワーク供
給ロッド２３及びこの周囲に緩く設置されている圧縮バ
ネ２７が前進する。この時、実施例１の切削装置１０を
所定の位置に設置しておくことにより、図５（ａ）に示
されるようにワーク供給筒２４がチャック１１まで移動
して停止する。そしてワーク供給用シリンダ２５が更に
前進し続けると、圧縮バネ２７が縮み始め、図５（ｂ）
に示されるように吸着パッド２６に捕捉されているワー
クが、ワーク供給筒２４の先端部分に設けられているワ
ーク供給口２９を介してチャック１１の内筒１７内に所
定の厚み分が挿入され、チャック１１にワークを充填す
ることができる。

【００２６】尚、チャック１１へのワークの供給が完了
すると、ワーク供給用シリンダ２５が後退し、圧縮バネ
２７、ワーク供給ロッド２３及びワーク供給筒２４は元
の位置に戻り、以下同様の動作を繰り返す。

【００２７】（実施例３）請求項３の発明の一実施例 図６に基づいて本発明の通過制御装置の一実施例を説明
する。

【００２８】本実施例の通過制御装置３０は、大まかに
は、ワークの表裏を判定する画像処理装置３１と、ワー
クを後方ラインに搬送するターンテーブル３２と、ター
ンテーブル３２の回転手段３３と、表裏判定結果に基づ
き制御されるワーク通過制御機構３４とによって構成さ
れている。

【００２９】上流ライン４３から搬送されてきた円柱状
のワークは、直立した姿勢でターンテーブル３２に設け
られた溝部３５に入る。

【００３０】画像処理装置３１は溝部３５の真上に設置
されており、ワークの表裏を判定する。具体的には、貝
殻の厚肉部をくり貫いたワークであれば、表側は凸状、
裏側は凹状になっているため表裏を判定することができ
る。また、第１回目の加工を完了しているワークであれ
ば、加工面と未加工面とによって表裏を判定することが
できる。

【００３１】ワークの表裏判定の結果、加工対象面が上
面にある場合には、回転手段３３であるところのロータ
リーシリンダによってターンテーブル３２が半回転す
る。これに伴う溝部３５の移動によって、ワークはター
ンテーブル３２の反対側の位置に移動し、底板３６に設
けられた搬出口３７を通って下流ライン４４に搬出され
る。引き続きターンテーブル３２が半回転すると、溝部
３５に次のワークが入り、上記と同様にして表裏判定が
行われる。

【００３２】一方、ワークの表裏判定の結果、加工対象
面が下面にある場合には、ワーク通過制御機構３４によ
ってワークが排出される。通過制御機構３４には、その
制御動作によって移動する通過制御板３８が取り付けら
れていて、ワークの排出は、図６中の矢印方向に通過制
御板３８が移動制御されることにより、通過制御板３８
に穿設されている排出口３９から行われる。続いて通過
制御板３８が元の位置に戻され、溝部３５に次のワーク
が入り、前記と同様にして表裏判定が行われる。

【００３３】本実施例のターンテーブル３２は、その周
縁部に溝部３５が一箇所に設けられたものであるが、複
数の溝部３５を設けても良い。この場合、溝部３５の個
数にに応じてターンテーブル３２の回転を制御すれば良
い。

【００３４】また、上記の説明では、加工対象面が上面
にある場合に選択的に通過させる例を示したが、後述す
る後方ラインの構成によっては加工対象面が下面にある
場合に選択的に通過させることもできる。

【００３５】（実施例４）請求項４の発明の一実施例 図７及び図８に基づいて本発明の碁石加工装置の一実施
例を説明する。尚、図７は碁石加工装置の全体平面図、
図８は全体斜視図である。

【００３６】本実施例の碁石加工装置は、実施例１の切
削装置１０、実施例２の供給装置２０、及び実施例３の
通過制御装置３０を用いて構成したものである。

【００３７】先ず、ホッパ４１に適量のワーク即ち円柱
状碁石素材を補給すると、ホッパ４１からパーツフィー
ダ４２に所定量のワークが充填される。

【００３８】パーツフィーダ４２は、ワークを直立した
姿勢で直進型パーツフィーダ４３に一定の時間間隔をお
いて一個づつ送り出す。

【００３９】直進型パーツフィーダ４３から搬送されて
きたワークは、通過制御装置３０のターンテーブル３２
に設けられている溝部３５に入る。そして、実施例３と
同様に画像処理装置３１によってワークの表裏が判定さ
れ、予め決められた面と一致した場合には、ワークの通
過が許可され、ターンテーブル３２がワークをシュート
４４まで搬送する。一方、予め決められた面と一致しな
い場合には、実施例３と同様にワーク通過制御機構３４
によって排出口３９より排出される。排出されたワーク
は、排出シュート４５を通ってワークリターン用コンベ
ア４６上に載置され、これによってホッパー４１に戻さ
れる。

【００４０】通過制御装置３０からシュート４４に搬出
されたワークは、そのまま直進型パーツフィーダ４７及
びワーク起こしシュート４８によって供給装置２０まで
搬送される。本実施例のワーク起こしシュート４８は、
ワークが前方に進むにつれて直立姿勢から次第に横転す
るように捻られており、この捻り方向は、ワークの加工
対象面が供給装置２０の吸着パッド２６側を向くよう決
められている。

【００４１】横転した状態のワークは、供給装置２０の
ワーク供給筒２４に設けられた搬入口２８に入り、予め
吸気ファンで減圧された吸着パッド２６で加工対象面が
吸着される。

【００４２】上記のようにワーク起こしシュート４８の
捻り方向によっても、吸着パッド２６に吸着される側、
即ち加工対象面を決めることができるため、通過制御装
置３０で通過を許可するワークは、加工対象面が上面の
もの、或は下面のものと自由に設定することができる。

【００４３】吸着パッド２６に吸着されたワークは、実
施例２で説明したようにして切削装置１０のチャック１
１に供給される。その後、実施例１で説明したようにし
てワークの曲面加工が行われる。

【００４４】ワークの曲面加工が完了すると、シリンダ
１６の駆動によって切削機構部１４が元に位置に戻さ
れ、その後、チャック開閉用シリンダ１２が前進するこ
とにより、チャック１１の内筒１７によるワークの拘束
が解除され、ワークはチャック１１から解放されて、一
旦、加工済みワーク落としシュート４９から容器に貯蔵
される。

【００４５】第１回目の加工が全て終了した後、ワーク
をホッパ４１に戻し、同様の動作を繰り返すことにより
第２回目の加工を施し、両面を曲面に加工することがで
きる。尚、第２回目の加工では、当然のことながら対象
加工面が第１回目の加工と反対の面になるように制御さ
れる。

【００４６】また、以上説明した実施例１〜４における
一連の動作制御は、公知のシーケンス制御回路またはコ
ンピュータを用いて容易に行うことができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
動的に碁石の加工ができるため、製品にばらつきが少な
くなる。また、高速で回転している機械に人が直接触れ
る必要がなく、且つ研削屑の混入した水滴が作業者に向
かって激しく飛散することもないので、作業を安全に進
めることができると共に、作業環境をきれいに維持する
ことが可能となり、人手不足問題の解決にも大いに寄与
する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例を示す平面図であ
る。

【図２】図１に示される切削装置の立面図である。

【図３】図１に示される切削装置のチャック１１の断面
図である。

【図４】請求項２の発明の一実施例を示す平面図及び一
部断面を含む立面図である。

【図５】図４の供給装置と図１の切削装置によるワーク
の供給・把持動作を説明するための図である。

【図６】請求項３の発明の一実施例を示す平面図及び立
面図である。

【図７】請求項４の発明の一実施例を示す平面図であ
る。

【図８】請求項４の発明の一実施例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ 切削装置 １１ チャック １２ チャック開閉用シリンダ １３ チャック回転用モータ １４ 切削機構部 １５ 砥石 １６ 位置制御手段 １７ 内筒 １８ 外筒 １９ 切削機構部の支点 ２０ 供給装置 ２１ 減圧端子 ２２ 減圧用穴 ２３ ワーク供給ロッド ２４ ワーク供給筒 ２５ ワーク供給用シリンダ ２６ 吸着パッド ２７ 圧縮バネ ２８ ワーク搬入口 ２９ ワーク供給口 ３０ 通過制御装置 ３１ 画像処理装置 ３２ ターンテーブル ３３ 回転手段 ３４ ワーク通過制御機構部 ３５ 溝部 ３６ 底板 ３７ ワーク搬出口 ３８ ワーク通過制御板 ３９ ワーク排出口 ４０ 砥石回転用モータ ４１ ホッパ ４２ パーツフィーダ ４３ 直進型パーツフィーダ ４４ 搬出シュート ４５ 排出シュート ４６ ワークリターン用コンベア ４７ 直進型パーツフィーダ ４８ ワーク起こしシュート ４９ 加工済みワーク落としシュート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状碁石素材（以下、「ワーク」と称
   す）の曲面加工を行う切削装置であって、 ワークを把持するチャック１１と、チャック１１のワー
   ク把持動作を制御するチャック開閉用シリンダ１２と、
   チャック１１を回転させるチャック回転用モータ１３と
   を一体的に構成した切削機構部１４と、 所定の位置で回転する砥石１５にワークを接触させるよ
   うに、切削機構部１４の位置を制御する位置制御手段１
   ６とを備えたことを特徴とする切削装置。
2. 【請求項２】 ワークの曲面加工を行う装置にワークの
   供給を行う供給装置であって、 減圧端子２１から先端部まで通じる減圧用穴２２が中心
   部軸方向に沿って設けられているワーク供給ロッド２３
   と、ワーク供給ロッド２３の前方部分に外接するように
   設けられたワーク供給筒２４と、ワーク供給ロッド２３
   の後方に接続されその駆動を行うワーク供給用シリンダ
   ２５とを備え、 ワーク供給ロッド２３の先端部には、ワークを吸着する
   吸着パッド２６が設けられている一方、 ワーク供給ロッド２３の周囲には、ワーク供給ロッド２
   ３の移動に同期してワーク供給筒２４を移動させるため
   の圧縮バネ２７が緩く設置されていることを特徴とする
   供給装置。
3. 【請求項３】 搬送されてきたワークの表裏を判定し、
   ワークの選択的通過制御を行う通過制御装置であって、 ワークの表裏を判定する画像処理装置３１と、ワークを
   後方ラインに搬送するターンテーブル３２と、ターンテ
   ーブル３２の回転手段３３と、表裏判定結果に基づき制
   御されるワーク通過制御機構３４とを備えたことを特徴
   とする通過制御装置。
4. 【請求項４】 搬送されてきたワークの表裏を判定しそ
   の結果に基づきワークの選択的通過制御を行う請求項３
   の通過制御装置と、該通過制御装置によって選択通過さ
   せられたワークの姿勢制御を行うワーク起こしシュート
   ４８と、ワーク起こしシュート４８から搬送されてきた
   ワークを切削装置に供給する請求項２の供給装置と、該
   供給装置から供給されるワークの曲面加工を行う請求項
   １の切削装置を備えたことを特徴とする碁石加工装置。