JPS6117806Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、鋳型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
型を製作する三充元切削機の接触ヘツドに関す
る。

三次元切削機に於いては、マスターモデルの表
面形状は多様な凹凸形状を具有している場合が存
在するので、接触子を水平方向に回転させたり、
また傾斜させたりして、マスターモデル表面をト
レースしなければならない。

そこで本考案は三次元切削機に於てマスターモ
デルの表面形状をトレースするに適した接触ヘツ
ドを提供することを目的とする。

この考案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を表わすもので、三次元切
削機は、水平に配置される固定ベース１と、この
固定ベース１上に沿つて水平方向に摺動可能に配
設される移動ベース１０と、この移動ベース１０
上に垂直に立設されるコラム２０と、このコラム
２０の前面に沿つて垂直方向に摺動可能に配設さ
れるヘツド本体３０と、固定ベース１及びコラム
２０と夫々直交してヘツド本体３０に水平方向に
摺動可能に配設され、先端部に接触子４２が設け
られる接触アーム４０と、固定ベース１及びコラ
ム２０と夫々直交し、かつ接触アーム４０と先端
部が反対方向に配置されるとともに平行に並べて
上記ヘツド本体３０に水平方向に摺動可能に配設
され、先端部に切削カツター５２が設けられた切
削アーム５０とを備えるものである。以下、詳述
すると、固定ベース１の上面には長手方向に固定
レール２，３が隔設され、また固定ベース１の左
側部（第１図）にはラツク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
設されたレール受部１１，１２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が固設され、このギヤー１４
に噛合つて回転軸１５の上部に固設されたギヤー
１６が配設され、この回転軸１５の下部にはギヤ
ー１７が固設され、このギヤー１７が固定ベース
１のラツク４と噛合つて、駆動モータ１３の回転
力にて移動ベース１０を移動させる。この移動量
を制御及び計量する為に回転軸１５の上端にはエ
ンコーダ１８が連結されて、移動ベース１０の移
動量を計測する。この実施例では移動ベース１０
を１ステツプ10mm、20mm、30mm、40mm、50mmの単
位及び連続移動に移動量を切換えることが可能に
構成されている。

次に移動ベース１０の中央には断面四角形の中
空のコラム２０が立設される。このコラム２０の
中空内部にはウエイト２１が配設され、このウエ
イト２１にはチエーン２２が接続され、このチエ
ーン２２はコラム２０の頂部に配設されたスプロ
ケツト２３を介してコラム２０の前面に配設され
たヘツド本体３０を架設する。このコラム２０の
前面には隔設してレール２４，２５が配設され、
このレール２４，２５にはヘツド本体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、ヘツド本体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
右に側部テンシヨンロツド２６，２７及びコラム
２０の後部に背部テンシヨンロツド２８が配設さ
れ、これらロツド２６，２７，２８の長さを微調
整することによつて、コラム２０の垂直度を調整
する。ヘツド本体３０の垂直方向の移動は、ヘツ
ド本体３０の重さとウエイト２１の重さでバラン
スを取つているので、ヘツド本体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、チエーン２２を巻装
したスプロケツト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、ヘツド本体
３０を下方に押下げる一定トルクを印加し、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、ヘツド本体３０
を上方に持上げる一定トルクを印加して接触子４
２の接触圧を一定にする。

次に第１図及び第４図に基づいて接触アーム４
０と切削アーム５０について述べると、ヘツド本
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ツド４１が配設
され、この接触ヘツド４１には接触子４２が配設
されている。この接触ヘツド４１は垂直軸心を中
心として等分割角度にて回転させることができ、
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つてマスター
モデル表面の複雑な凹凸形状をも円滑にトレース
することができる。

また切削アーム５０の右端下部には切削ヘツド
５１が配設され、この切削ヘツド５１にはエアー
モータにて駆動される切削カツター５２が配設さ
れている。この切削カツター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ができ、ま
た切削カツター５２は等分割傾斜角度に傾斜させ
ることができる。この切削カツター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パー４３，
４４が配設され、また切削アーム５０の両端裏面
にもストツパー５３，５４が配設されて、接触ア
ーム４０と切削アーム５０の最大移動量を規制す
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、ヘツド本体３０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、ヘツド本体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。

次に接触ヘツド及び接触子の構造に関して第６
図及び第７図に基づいて述べると、接触アーム４
０の左端には取付座１０１が配設され、この取付
座１０１の下面には垂直に固定円筒部１０２が配
設され、この固定円筒部１０２の下端外周にはフ
ランジ部１０３が配設され、このフランジ部１０
３には45゜の角度毎に垂直に透孔１０４が穿設さ
れ、この透孔１０４内には鋼球１０５が上下に２
個配設され、そして固定円筒部１０２の外周下部
には雄ネジ部１０６が配設され、この雄ネジ部１
０６には締付リング１０７の雌ネジ部１０９が螺
着され、この締付リング１０７には取手１０８が
配設されている。

そして固定円筒部１０２の軸心には水平回転部
１２０が水平方向に回転自在に配設され、この水
平回転部１２０の下端にはフランジ部１２１が配
設され、このフランジ部１２１には直径位置に相
対向して鋼球１０５の係合する凹部１２２，１２
３が配設されている。その為に締付リング１０７
をゆるめると、鋼球１０５が水平回転部１２０の
凹部１２２，１２３により係脱可能となるので水
平回転部１２０が水平方向に回転可能となる。ま
た締付リング１０７を締めると鋼球１０５が締付
リング１０７の下面で押圧され、水平回転部１２
０のフランジ部１２１の凹部１２２，１２３が鋼
球１０５と係合した位置で、水平回転部１２０が
位置決めされる。

次に垂直回転機構について述べると、水平回転
部１２０の下面には字形のフレーム１３０が固
設され、このフレーム１３０内には垂直回転部１
４０が垂直方向に回転可能に配設され、この垂直
回転部１４０の左軸部１４１はフレーム１３０の
左立壁部１３１に回転自在に支持され、垂直回転
部１４０の右軸部１４２はフレーム１３０の右立
壁部１３２に回転自在に支持され、また右軸部１
４２はフレーム１３０の右立壁部１３２より突設
されて配設され、この突設部分には雄ネジ部１４
３が配設されている。そしてフレーム１３０の右
立壁部１３２には22.5゜の角度毎に水平に透孔１
３３が配設され、この透孔１３３には２個の鋼球
１３４が配設されている。また垂直回転部１４０
の右側部１４４には透孔１３３の位置で対称に一
対の凹部１４５，１４６が配設されている。さら
に垂直回転部１４０の右軸部１４２の雄ネジ部１
４３には締付リング１４７の雌ネジ部１４８が螺
着され、締付リング１４７には取手１５２が配設
され、この締付リング１４７をゆるめると鋼球１
３４がフレーム１３０の凹部１４５，１４６より
係脱可能となるので垂直回転部１４０が垂直方向
に回転可能となる。また締付リング１４７を締付
けると鋼球１３４が締付リング１４７の左面で押
圧され、垂直回転部１４０の右側部１４４の凹部
１４４，１４５が鋼球１３４と係合した位置で、
垂直回転部１４０が位置決めされる。

次に接触子１６０の構造について述べると、垂
直回転部１４０の下部に垂直に円筒部１４９が配
設され、この円筒部１４９にはロツド１５０が回
転自在に配設され、このロツド１５０の回転は円
筒部１４９に配設されたロツクボルト１５１を締
付けることによつて規制する。またロツド１５０
の下端には透孔１５２が穿設されている。また接
触子１６０の接触ローラ１６１は支持枠１６２に
架設されたピン１６３に回転自在に配設され、こ
の支持枠１６２の上面に突設された突起棒１６４
がロツド１５０の透孔１５２に挿入され、ロツク
ボルト１６５で固定されて配設される。

次に接触子１６０の他の実施例について第８図
に基づいて述べると、円板部１７０の上面中央に
は突起棒１７１が配設され、この突起棒１７１は
接触ヘツドの下端に固設され、また円板部１７０
の裏面中央には円形状の凹溝１７２が配設され、
この凹溝１７２内には小径の鋼球１７３が整列し
て配設され、さらに円板部１７０の外周部分には
円筒部１７４の上縁が固設され、この円筒部１７
４の内部には回転自在に大径の接触鋼球１７５が
配設され、この接触鋼球１７５を支持する為に円
筒部１７４の下端内周には係止部１７６が折曲げ
られて配設されている。この実施例の接触子は接
触鋼球１７５がいずれの方向にも回転可能である
ので、マスターモデルを三次元的にトレースする
場合に使用される。

この考案は以上に述べた実施例に基づいて実用
新案登録請求の範囲に構成したので、三次元切削
機の接触子をマスターモデルの表面形状の凹凸形
状に対応してトレースさせる場合に、接触子をト
レースしやすいように回転させたり、または傾斜
させたりすることが可能となつたので、複雑な表
面形状を具有したマスターモデルからも模型を製
作することが可能となつた。

【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図は接触ヘツドの縦断面図、第７図は接
触ヘツドの側面図、第８図は接触子の他の実施例
の断面図を表わす。 ４０……接触アーム、１０２……固定円筒部、
１２０……水平回転部、１３０……フレーム、１
４０……垂直回転部、１５０……ロツド、１６０
……接触子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水平に配置される固定ベース１と、この固定ベ
   ース１上に沿つて水平方向に摺動可能に配設され
   る移動ベース１０と、この移動ベース１０上に垂
   直に立設されるコラム２０と、このコラム２０の
   前面に沿つて垂直方向に摺動可能に配設されるヘ
   ツド本体３０と、上記固定ベース１及びコラム２
   ０と夫々直交して上記ヘツド本体３０に水平方向
   に摺動可能に配設され、先端部に接触子４２を備
   える接触アーム４０と、上記固定ベース１及びコ
   ラム２０と夫々直交し、かつ、上記接触アーム４
   ０と先端部が反対方向に配置されるとともに平行
   に並べて上記ヘツド本体３０に水平方向に摺動可
   能に配設され、先端部に切削カツター５２を備え
   る切削アーム５０とからなる三次元切削機に於
   て、上記接触アーム４０の先端に固定円筒部１０
   ２を垂直に配設し、この固定円筒部１０２の軸心
   に水平方向に回転可能にして水平回転部１２０を
   配設し、この水平回転部１２０の下面にフレーム
   １３０を配設し、このフレーム１３０に垂直方向
   に回転可能にして垂直回転部１４０を配設し、こ
   の垂直回転部１４０にロツド１５０を連設し、こ
   のロツド１５０の先端に接触子１６０を配設した
   ことを特徴とする三次元切削機の接触ヘツド。