JPS58217250A - 縮みしろ補正機構付の三次元切削機 - 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】 この発明は鋳物製作法に於けるフルモールド法に使用さ
れる発泡ポリスチレン樹脂を用いた模型を製作する場合
に鋳物の縮みしろを補正する機構を有する三次元切削機
に関する。

従来（７）　フルモールド法の模型を製作する三次元切
削機に於ては、鋳物の縮みしろを補正することができな
かったので、マスターモデルを予め縮みしろを付加した
寸法で形成しなければならず、その為に現寸モデルと２
種類を製作しなければならない欠点が存在した。

そこで本発明は、現寸のマスターモデルを接触子でトレ
ースすることによって、鋳物の縮みしろを補正した模型
を製作することができる三次元切削機を提供して、前述
の欠点の解消を計るものである。

この発明の実施例につき図面に基づいて説明する。まず
最初に第１図及び第２図は実施例に係る三次元切削機の
全体図番示すもので、固定ペース１の上面には長手方向
に固定レール２，３が隔設され、また固定ペース１の左
側部（第１図）にはラック４が固設されている。この固
定ベース１の上面には移動ベース１０が配設され、この
移動ベース１０の下面に配設されたレール受部１１．１
２が固定レール２，３と摺動自在に嵌合され、移動ベー
ス１０を固定ベース１に対して摺動可能に配設する。こ
の移動ベース１０を移動させる方法についてのみ第３図
に基づいて述べると、移動ベース１０の側部に駆動モー
タ１３が配設され、この駆動モータ１３の出力軸にギヤ
ー１４が固設芒れ、このギヤー１４に噛合って回転軸１
５の上部に固設されたギヤー１６が配設され、この回転
ｆｉ１５の下部にはギヤー１１が固設され、このギヤー
１１が固定ペース１０ラツク４と噛合って、駆動モータ
１３の回転力にて移動ベース１０を移動させる。

この移＃童を制御及び計量する為に回転軸１５の上端に
は工／コーダ１８が連結されて、移動ベース１０の移！
＃蓋を計測する。この実施例では移動イーＸ１０ｅｌス
テツフ’ＩＯ咽、２０咽％３０霧〜４０ｍ＋＋ｎ、５０
ｍｍの単位及び連続移動に移動量を切換へることが可能
に構成されている。

次に移動ベース１０の中央には＠面四角形の中空のコラ
ム２０が立設される。このコラム２０の中空内部にはウ
ェイト２１が配設され、このウェイト２１にはチェー／
２２が接続され、このチェー／２２はコラム２０の頂部
に配設されたスゲロケット２３を介してコラム２０の前
向に配設されたヘッド本体３０を架設する。このコラム
２０の前面には隔設して垂直にレール２４．２５が配設
され、このレール２４．２５にはヘッド本体３０の裏面
に配設されたレール受部３１．３２が摺動自在に嵌合さ
れて、ヘッド本体３０をコラム２０に対して垂直方向に
摺動可能に配設している。そしてコラム２０の垂直度を
維持する為にコラム２０の左右に側部テンショ／ロッド
２６，２Ｔ及びコラム２０の後部に背部テンションロッ
ド２８が配設され、これらのロッド２６，２γ、２８の
長さを微副整することによって、コラム２０の垂直度ｔ
−調整する。ヘッド本体３０の垂直方向の移動は、ヘッ
ド本体３０の嵐さとウェイト２１の貞さでノくランスを
取っているので、ヘッド本体３０の前面に配設されたノ
ブ３３にて操作者が垂直方向の移動をさせるものである
。しかし、操作者の操作では、接触子４２によるマスタ
ーモデル表面の接触圧を一定に保持するのは困難である
ので、チェー／２２全巻装しだスプロケット２３にはモ
ータ２９を連結し、接触子４２がマスターモデル表面を
上方より押圧して接触してトレースする場合には、ヘッ
ド本体３０？Ｉ：下方に押下げる一定トルク全印加し、
接触子４２がマスターモデル表面を下方より押圧して接
触してトレースする場合には、ヘッド本体３０を上方に
持上げる一定トルりを印ノノロし。

て接触子４２の接触圧全−延にする。

次に第１図及び第４図に基づいて接触アーム４０と切削
アーム５０について述べると、ヘッド本体３０には接触
アーム４０と切削アーム５０が水平で平行に摺動可能に
配設されている。この接触アーム４０の左端下部には接
触ヘッド４１が配設され、この接触ヘッド４１には接触
子４２が配設されている。この接触ヘッド４１は垂直軸
心金中心として等分割角度にて回転させることかでき、
また接触子４２は等分割傾斜角度にて傾斜させることが
できる。この接触子４２を必要に応じて回転及び／また
は傾斜させることによってマスターモデル表面の複雑な
凹凸形状をも円滑にトレースすることかできる。

また切削アーム５０の右端下部には切削ヘッド５１が配
設され、この切削ヘッド５１にはエアーモータにて駆動
される切削カッター５２が配設されている。この切削カ
ッター５２は垂直軸心を中心として等分割角度に回転さ
せることかでき、また切削カッター５２は等分割傾斜角
度に傾斜させることができる。この切削カッター５２の
回転及び／または傾斜は接触子４２の回転及び／または
傾斜に対応して変化させる。

次に接触アーム４０と切削アーム５０との関係について
第４図及び第５図に基づいて述べると、接触アーム４０
の両端前面にはストツノ＜−４３゜４４が配設され、ま
た切削アーム５００両端晟面にもストッパー５３．５４
が配設されて、接触アーム４０と切削アーム５０の最大
移動蓋を規制する。そして接触アーム４０と切削アーム
５０を同一方向に移動させるときは、ヘッド本体３ｏ内
の切換機構で切換えて駆動する。接触アーム４０と切削
アーム５０との連結位置はモデルの大きさに対応して変
化させる。反対にマスターモデルと模型を逆形状で製作
する場合には、ヘッド本体３０内に配設された切換機構
を切換えて、接触アーム４０と切削アーム５０を逆方向
に移動させる。

次に第６図及び第７図に基づいてヘッド本体３０内に配
設された切換機構６０について述べると、ヘッド本体３
０内に回転自在にシャフト６１が配設され、このシャフ
ト６１は接触アーム４０及び切削アーム５０の下部に直
角に配設され、このシャフト６１の先端はヘッド本体３
０の外部に突設され、この部分には駆動ハンドル６２が
配設され、またヘッド本体３０内の左部には接触アーム
４０を駆動するギヤー６３が固設され、このギヤー６３
は接触アーム４０の下面に固設されたラック４５と噛合
っている。またシャフト６１の右部にはシャフト６１に
固設されたキー６４で摺動可能で回転不能に切削アーム
５０を駆動ギヤー６５が配設され、この駆動ギヤー６５
の左部には７ラック部６６が連設され、この７２７２部
６６には切換レバー６１の端部が回転自在に配設され、
この切換レバー６１の中間位置にはビ／６８が突設され
、このピ／６８には幅広のアイドラーギヤー６９が回転
自在に配設され、このアイドラーギヤー６９は駆動ギヤ
ー６５に噛合っている。この切換レバー６１の下部には
切換レバー６Ｔの位置決め機構が配設されている。この
位置決め機構はヘッド本体３０内に切換レバー６１に隔
設して、平行に位置決めバー７０が摺動自在に配設され
、この位置決めバー１０はヘッド本体３０に螺着された
止めネジ１１で回転不能に配設され、さらに位置決めバ
ー１０の右端はヘッド本体３０の外部に突設されて雌ネ
ジＴ２が配設され、この雌ネジ１２にはナラ）７３が螺
着され、このナラ）７３を回転することによって切換レ
バー６１の停止位置分調整する。そして切換レバー６Ｔ
の下部にはストッパー１４が立設され、このストッパー
１４は位置決めバーＴＯに相対向して配設されている。

この位１１ｉ決めバー７０の左方には同方向溝部１５が
配設サレ、この同方向溝部γ５に切換レバー６７のスト
ッパー７４が嵌合されると、アイドラーギヤー６９は第
７１図の（Ａ）に位置し、また同方向溝部Ｔ５は深いの
で切削アーム５０の駆動ギヤー６５がスプリングＴ９に
押圧されて右方に移動し、この駆動ギヤー６５が直接に
切削アーム５０の下面に配設されたラック５Ｔと・Ｉδ
合う。その為に接続アーム４０と切削アーム５０は同一
方向に移動する。

この場合に切削アーム５０の駆動ギヤー６５と、接触ア
ーム４０の駆動のギヤー６３との歯数比は１０１：１０
０に構成され、すなわち接触アーム４０の１００ｍｍの
移動に際し、切削アーム５０は１０１ｍｍの移動をさせ
、それによって模型に縮みしろを付加するものである。

次に位置決めバー１０の中央には中間溝部７６が配設さ
れ、この中間溝部γＧに切換レバー６γのストッパー１
４が嵌合されると、アイドラーギヤー６９は第７図のＣ
Ｂ）に位置し、また中間溝部γ６は浅いので切削アーム
５０の駆動ギヤー６５はスプリング７９の押圧力に抗し
て左方に移動され、この駆動ギヤー６５は切削アーム５
０の下面に配設されたラック５Ｔと噛合わなくなる。そ
の為に切削アーム５０は接触アーム４０に対して自由状
態となるので、切削アーム５０と接触アーム４０との相
対位置を変化させることができ、また接触アーム４０に
切削アーム５０を連設するときは、ロックボルト５５．
５６？締付けることによってできる。

次に位置決めバーＴＯの右方には逆方向溝部７８が配設
され、この逆方向溝部１８に切換レバー６Ｔのストッパ
ー１４が嵌合されると、駆動ギヤー６５は第６図に示さ
れる位置で、アイドラーギヤー６９は第７図の（０）に
位置し、このアイドラーギヤー６９の右部が切削アーム
５０の下面に配設されたラック５Ｔと噛合う。この場合
には駆動ギヤー６５の回転方向と逆方向に切削アーム５
０が移動され、接触アーム４０と切削アーム５０は逆方
向に移動される。

次に第８図に基づいて切削カッターの固定ベース方向の
補正機構１６０について述べると、この補正機構１６０
の補正ベース１００は切削アーム５０と切削ヘッド５１
との間に配設され、立設された左側板１０３の下端が切
削アーム５０の先端に固設され、この左側板１０３には
背板１０１、右側板１０４及び前板１０２にて四角形状
の補正ベース１００が形成される。この補正ベース１０
０の背板１０１には隔設してパルスモータ１１０が配設
され、このパルスモータ１１０の出力ｍ１１１はカップ
リング１１２を介して、回転軸１１３の端部に接続され
、この回転軸１１３は補正ベース１００の背板１０１と
前板１０２とに支持さノを回転自在に配設され、この回
転軸１１３には雄ネジ１１４が配設されている。また背
板１０１と前板１０２との間には回転軸１１３０両側に
平行にロッド１１５，１１６が自己膜され、このロッド
１１５゜１１６に摺動自在に補正移動ベース１２０が配
設され、前記回転軸１１３の雄ネジ１１４は移動ベース
１２０の前後壁１２２，１２３に配設されたブツシュ１
３０，１３１の雌ネジ１３２，１３３に螺着され、その
為に回転軸１１３が回転されると補正移動ベース１２０
は前後に移動される。補正移動ベース１２０の右壁には
インジケータ１４０が配設され、このインジケータ１４
０は補正ベース１００の右側板１０４の切欠部１０５よ
り突設され、補正ベース１００に固設されたスケール１
４１との間で補正ｉｔ目視できるようにしている。また
補正移動ベース１２０の左端には水平板１５０が突設さ
れ、この水平板１５０の先端下面　。

には突起１５３，１５４が配設され、また補正ベース１
００の左側板１０３の内壁にはリミットスイッチ１５１
，１５２が配設されている。このリミットスイッチ１５
１．’Ｉ５２は補正移動ベース１２０が補正によって移
動する際に移動量の限界を規制するものである。そして
補正移動ベース１２０の下面に切削ヘッド５１が固設さ
、れている。

この切削カッターの固定ベース方向の補正は移動ベース
１０に配設されている移動ベース１０の移動量を計測す
るエンコーダ１８よりのパルスによって、パルスモータ
１１０を駆動し、このパルスモータ１１０の回転によっ
て移動ベース１２０を移動ベース１０の移動量の１／１
００だけ移動させ、それによって切削ヘッドｓｔｖ＆み
しろ分だけ移動量を付加して補正を行う。

この発明は以上に述べた実施例に基づいて特許請求の範
囲のように構成したので、三次元切削機に於て接触子で
マスターモデルをトレースすると、切削カッターは発泡
ポリエチレン樹脂勿切削して模型を成形する。その際に
固定ベース方向及び切削アーム方向には縮みしろを補正
した寸法で模型を成形することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は三次元切削機の正面図、第２図は三次元切削機
の側面図、第３図は移動ベースの移動機構の側面図、第
４図は接触アームと切削アームの平面図、第５図は接触
アームと切削アームの正面図、第６図はヘッド本体内の
断面図、第７図は切換機構の断面図、第８図は補正機構
の断面図詔９図は補正機構の付いた切削カッターの一部
正面図を表す。 １・・・固定ベース、　　１０・・・移動ベース、２０
・・・コラム、　　３０・・・ヘッド本体、　　４０・
・・接触アーム、　　４２・・・接触子、　　５０・・
・切削アーム、５２・・・切削カッター、　　６０・・
・切換機購、１６０・・・補正機構 特許出願人　　東京貿易株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、固定ベースと、この固定ベース上Ｉｆｉを摺動可能
   に配設式れた移動ベースと、この移動ベース上に立設さ
   れたコラムと、このコラム前面に垂直に摺動可能に配設
   されたヘッド本体と、このヘッド本体に水平方向に摺動
   可能に配設された接触アームと、この接触アームの先端
   に配設された接触子と、前記ヘッド本体に水平方向に摺
   動可能に配設された切削アームと、この切削アームの先
   端に配設した切削カッターと、前記切削アームのアーム
   方向移動量を接触アームの移動量に縮みしろ分だけ増加
   させるアーム方向補正機構と、前記切削カッターの固定
   ベース方向移動ｔを′４！６動ペースの移動量に縮みし
   ろ分だけ増加させる固定ベース方向補正機構と、から成
   る三次元切削機。