JP4204376B2

JP4204376B2 - Ａｌｃパネルの表面加工具およびそれを用いた表面加工装置

Info

Publication number: JP4204376B2
Application number: JP2003128197A
Authority: JP
Inventors: 弘司田中; 幸保西川; 良樹八木
Original assignee: 住友金属鉱山シポレックス株式会社
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2023-05-06
Also published as: JP2004330561A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば建築物の外壁材等として用いられるＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネルの表面加工具およびそれを用いた表面加工装置に関する。更に詳しくはＡＬＣパネルの表面に所望の凹凸模様等を形成するための表面加工具およびそれを用いた表面加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＬＣパネルは、経済性、軽量性、耐火断熱性、加工性に優れており、特に建築物の外壁材、間仕切材として広く使用されている。しかしながら、ＡＬＣパネルは、一般に原料スラリーを型枠内で半硬化させたのち脱型し、ピアノ線などでパネル状に切断する製法が用いられているため、得られるパネル表面は平滑で、意匠性に乏しいという問題がある。そのため、近年意匠性に優れるＡＬＣパネルの要求が高まっており、従来よりパネル表面に模様をつける様々な方法が提案されている。
【０００３】
それらの方法のうち、オートクレープ養生後のＡＬＣパネル表面に模様をつける従来の方法としては、例えば以下のようなものがある。
（１）下記特許文献１に記載のように、オートクレーブ養生済みのＡＬＣパネルの表面を、回転する刃物で切削して凹凸模様を付ける方法。
（２）下記特許文献２に記載のように、エンペラーユニットを使用して小鋼球のような投射材をパネル表面に衝突させて凹凸のある素面を形成する方法。
（３）下記特許文献３に記載のように、ＡＬＣパネルの表面に加工された溝部の片側または両側を剥離用工具を用いて欠落剥離させて剥離体を形成する方法。
（４）下記特許文献４に記載のように、ＡＬＣパネルの表面をニードル等で打撃して多数の窪みを形成する方法。
【０００４】
ところが、上記（１）の方法はＡＬＣパネルの加工において通常用いられる方法であるが、得られる意匠が機械的に画一的なものに限定される。（２）の方法は、使用する小鋼球等の投射回収、及びＡＬＣパネルの気泡内に残った小鋼球の除去作業が面倒である等の問題がある。また（３）の方法は、予めパネル溝加工を施す必要があり、しかもその溝部に剥離用工具を挿入して該溝部の片側もしくは両側を剥離させるものであるから、溝部に対する剥離用工具の位置合わせが面倒であると共に、溝部周辺に加工が限定され、広い面積の加工が難しい。さらに（４）のようにニードル等で打撃するものは、１回の打撃で加工される面積が狭く、ニードル等の本数を増やしても加工効率を上げることが難しい等の問題がある。また、上記の方法に用いられている治具は、治具単独では単一動作であるため、任意（手作業に近い）意匠を得るためには、複雑な装置構成（例えば、ＮＣ装置等）が必要であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５８−１６０１０６号公報
【特許文献２】
特開昭６３−２５２８４号公報
【特許文献３】
特開平１１−１４８１９８号公報
【特許文献４】
特開２０００−２７２９８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の目的に鑑みて提案されたもので、パネル表面の加工の自由度が高く、かつ経済的で任意（手作業に近い）の表面テクスチャを得ることのできるＡＬＣパネルの表面加工具およびそれを用いた表面加工装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明によるＡＬＣパネルの表面加工具およびそれを用いた表面加工装置は、以下の構成としたものである。
【０００８】
即ち、本発明によるＡＬＣパネルの表面加工具は、回転体の周方向に支軸を複数個設け、その各支軸に偏心ドラムを介して加工部材を揺動可能に取付け、上記各支軸に対する偏心ドラムの取付穴を、支軸の外径よりも２０〜５０％大きく形成すると共に、上記回転体の周方向に隣り合う偏心ドラム間に、各偏心ドラムの揺動範囲を規制するとともに加工時に上記各加工部材に掻き上げ力を付与する掻き上げバーを設けたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明によるＡＬＣパネルの表面加工装置は、上記の表面加工具を可動フレーム上に配置する、或いはハンドドリルに取付けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるＡＬＣパネルの表面加工具および表面加工装置を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００１１】
図１は本発明によるＡＬＣパネルの表面加工具の一実施形態を示すもので、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図である。本実施形態の表面加工具１は、互いに対向させて設けた回転体としての一対の回転円板２・２の外側の面の中央部に、回転駆動軸３を一体的に設けると共に、上記回転円板２・２間に、周方向に複数本、図の場合は３本の支軸４を取付け、その各支軸４に偏心ドラム５を介して加工部材としての加工爪６を取付けたものである。
【００１２】
その加工爪６としては、本実施形態においては図２に示すように多数の丸棒材を用いたもので、その丸棒材よりなる加工爪６を支持基板７に植設し、その支持基板７を偏心ドラム５の欠円部５ｂにボルト７ａで脱着可能に取付けた構成である。なお前記３つの偏心ドラム５に支持基板７を介して取付けられる上記加工爪６の形状や本数および配置構成等は適宜であるが、本実施形態においては加工爪６の形状や本数および配置構成がほぼ同様で配置位置のみが図３（ａ）〜（ｃ）のように異なるように構成されている。
【００１３】
また上記偏心ドラム５は、上記支軸４に対する取付穴５ａを、支軸４の外径よりも２０〜５０％程度大きく形成すると共に、略筒状をなす上記ドラム５の中心位置に対して偏心させて設け、その取付穴５ａに上記支軸４を挿通することによって、該支軸４に対して上記偏心ドラム５を揺動可能に保持させた構成である。
【００１４】
さらに前記回転円板２の周方向に隣り合う偏心ドラム５・５間には、各偏心ドラム５の揺動範囲を規制すると共に、加工時に偏心ドラム５に掻き上げ力を付与する掻き上げバー８が設けられ、その各掻き上げバー８は、本実施形態においてはスリーブ状に形成され、回転円板２・２間に取付けた支持棒９の周面に嵌合保持させた構成である。
【００１５】
なお、前記の支軸４および支持棒９は、図に省略したボルト等によって回転円板２に脱着可能に取付けられ、それによって上記偏心ドラム５や加工爪６を交換したり、掻き上げバー８の太さを容易に変更できるように構成されている。
【００１６】
図４は上記の表面加工具１を用いた表面加工装置の一例を示すもので、本例は上記表面加工具１を可動フレーム１０上に設けたものである。
【００１７】
その可動フレーム１０は、図に省略した支持部材によって上下動可能に保持され、水平面内において回動可能に且つ水平方向に移動可能に構成されている。また可動フレーム１の下部には、一対の軸受部材１１・１１が設けられ、その軸受部材１１・１１に前記の回転駆動軸３を介して上記表面加工具１が回転可能に取付け支持されている。
【００１８】
上記の回転駆動軸３には、従動プーリ１２が設けられ、図に省略したモータ等の駆動源によって回転駆動される駆動プーリ（不図示）から上記従動プーリ１２にベルト１３を介して動力を伝達することによって、上記回転駆動軸３および回転円板２・２を所定の速度で回転駆動するように構成されている。
【００１９】
上記のように構成された表面加工装置によって、ＡＬＣパネルＰの表面に加工を施すに当たっては、図５に示すようにパネルＰの加工すべき表面を上にして図に省略した台座等の上に載置し、その上方に表面加工具１を配置する。そして図に省略したモータ等の駆動源によって回転駆動される駆動プーリ（不図示）から前記のベルト１３および従動プーリ１２を介して回転駆動軸３と回転円板２とを例えば図５（ｂ）の矢印の方向に所定の速度で回転させた状態で、加工爪６をパネル表面に接触させながら表面加工具１をパネルＰに対して例えば図５（ａ）の矢印方向に相対移動させればよい。
【００２０】
その際、上記表面加工具１は、パネル表面に接触する前の自由回転状態においては、加工爪６が遠心力によって図６（ａ）のように放射方向外方に向いた状態で回転し、その状態で表面加工具１を下降させると、いずれかの偏心ドラム５上の加工爪６の先端部が、同図（ｂ）のようにパネル表面に衝突する。そのとき回転円板２の回転速度と、表面加工具１とパネルＰとの相対移動速度によっては、加工爪６がパネル表面を複数回叩くようにしてパネル表面に複数個の打撃痕が形成される。
【００２１】
引き続き、回転円板２が回転すると、加工爪６の先端部は図６（ｃ）〜（ｄ）のようにパネルＰ内に次第に食い込みながら回転円板２の略接線方向に移動して略水平方向の引っ掻き痕が形成される。その際、加工爪６および偏心ドラム５はパネルＰの抵抗で、図のように回転円板２の放射方向よりも回転方向後ろ側に徐々に後退回動しながら回転すると同時に、偏心ドラム５の取付穴５ａと支軸４との隙間の範囲内で僅かに上方に移動する。
【００２２】
そして加工爪６および偏心ドラム５が回転方向後ろ側に更に後退回動すると、図７（ａ）のように偏心ドラム５がその回転方向後ろ側に位置する掻き上げバー８に当接して、それよりも後方への後退回動が阻止されると同時に、引き続く回転円板２の回転で上記の掻き上げバー８が加工爪６を前上方に掻き上げるように作用する。それによって、同図（ｂ）のように上記加工爪６よりも前方のパネルの一部が剥がれるようにして取り除かれ、パネル表面に剥離痕が形成される。
【００２３】
以上の動作を繰り返すことによって、ＡＬＣパネル表面には、加工爪６の衝突による打撃痕、加工爪６の略水平方向の移動による引っ掻き痕、および掻き上げバー８による剥離痕が順次形成され、従来には無い新規な表面テクスチャーを得ることができるものである。
【００２４】
上記の打撃痕や引っ掻き痕および剥離痕等の加工痕Ｓの性状や形成範囲等は、回転円板２の回転速度や、表面加工具１とパネルＰとの相対移動速度を調整することによって適宜変更可能であり、また上記加工痕の深さは、前記可動フレームの高さを変更することによって任意に調整することができる。さらに加工中に可動フレームを上下動させれば、上記の加工痕を波状もしくは段階状その他任意に高低差をもたせることもできる。
【００２５】
また上記の加工痕は、パネルＰの表面の一部もしくは全面に設けるようにしてもよく、例えば前記図５のような構成のものにあっては表面加工具１をパネル長手方向に２回移動走査すれば、パネルＰの表面全面に加工痕を形成することができる。また表面加工具１の長さ寸法をパネルＰの幅と同等もしくはそれよりも長く形成すれば１回の移動走査でパネルＰの表面全面に加工痕Ｓを形成することができる。
【００２６】
なお上記実施形態は、加工爪６として丸棒材の先端部を軸線方向と略直角に裁断したものを用いたが、先端部を斜めに裁断したものでもよく、また丸棒状に限らず断面多角形状のもの、もしくは先端部を鉤状に屈曲形成したもの、あるいは板状のものでもよく、加工爪６の形状や配置構成は適宜である。例えば丸棒または角棒等のピン状のものであれば幅が狭く深い加工形状が得られ、加工爪６の間隔が広ければより深い加工形状となる。
【００２７】
また上記実施形態の表面加工装置は、表面加工具１をパネルＰの長手方向に相対移動させて加工を施したが、上記表面加工装置の可動フレーム１０は前記のように水平面内で回動可能であり、パネルＰの幅方向に相対移動させて加工を施してもよく、また例えば図８に示すようにパネルＰに対して自由な角度で適宜に向きを変えた状態で加工を施すこともできる。さらに回転体としての回転円板２の回転方向は、前記図５〜図７とは反対方向に回転させることも可能であり、それぞれ求める加工形状により、表面加工具１の向きや、回転方向、回転速度等を適宜設定すればよい。
【００２８】
さらに上記実施形態の表面加工装置は、表面加工具１を可動フレーム１０上に配置したが、例えば図９に示すように表面加工具１をハンドドリルＤ等に装着して使用することもできる。その場合、ハンドドリルＤの回転速度やパネルＰに対する相対移動速度およびパネルＰに対する高さ位置を適宜調整すれば、前記の加工装置と同様に所望の加工痕を形成することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるＡＬＣパネルの表面加工具および表面加工装置は、上記の構成であるから、打撃痕や引っ掻き痕および剥離痕等の加工痕をＡＬＣパネルの表面に任意に且つ容易・安価に形成することが可能となり、ＡＬＣパネルの表面形状の選択の自由度を大幅に増大させることができる。また上記のようなＡＬＣパネルを例えば建築物の外壁に用いれば、外観の優れた壁面を構成することができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明による表面加工治具の一実施形態を示す正面図。
（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ断面図。
【図２】（ａ）は偏心ドラムに対する加工爪の取付構造の一例を示す正面図。
（ｂ）はその右側面図。
（ｃ）は底面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は加工爪の配置構成を示す説明図。
【図４】（ａ）は本発明による表面加工装置の一実施形態を示す正面図。
（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ断面図。
【図５】（ａ）は上記の表面加工装置による加工状態の一例を示す平面図。
（ｂ）はその正面図。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は上記の表面加工装置による加工プロセスの説明図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は上記の表面加工装置による加工プロセスの説明図。
【図８】表面加工装置による加工状態の他の例を示す平面図。
【図９】本発明による表面加工装置の他の実施形態を示す側面図。
【符号の説明】
１表面加工具
２回転円板（回転体）
３回転駆動軸
４支軸
５偏心ドラム
６加工爪（加工部材）
７支持基板
８掻き上げバー
９支持棒
１０可動フレーム
１１軸受部材
１２従動プーリ
１３ベルト
Ｄハンドドリル

Claims

回転体の周方向に支軸を複数個設け、その各支軸に偏心ドラムを介して加工部材を揺動可能に取付け、上記各支軸に対する偏心ドラムの取付穴を、支軸の外径よりも２０〜５０％大きく形成すると共に、上記回転体の周方向に隣り合う偏心ドラム間に、各偏心ドラムの揺動範囲を規制するとともに加工時に上記各加工部材に掻き上げ力を付与する掻き上げバーを設けたことを特徴とするＡＬＣパネルの表面加工具。
前記請求項１に記載の表面加工具を可動フレーム上に配置してなるＡＬＣパネルの表面加工装置。
前記請求項１に記載の表面加工具をハンドドリルに取付けてなるＡＬＣパネルの表面加工装置。