JPH0647224B2 - 矩形枠体用研削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、矩形枠体状の加工材を研削加工する矩形枠体
用研削装置に関する。

＜従来技術＞ 第１０図または第１１図に示すように、外角部または内
角部に種々の曲率をもった円弧面を有する矩形枠体状の
加工材ｗの側面研削を施すに際して、この種々多様な曲
率の円弧面に対応して、一台の装置で、随意に施すこと
は容易ではなく、このため従来は、かかる研削はほとん
どが手作業に頼っていた。

本発明は、加工材ｗ側面の自動研削加工に適合し得る構
成を備えた、矩形枠体用研削装置の提供を目的とするも
のである。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、矩形枠体状の加工材ｗを、その各辺がＸ方向
又はＹ方向に沿うように保持する保持テーブルと、 回動制御と昇降制御とが可能な吊持部を備えた搬送ヘッ
ドと、 搬送ヘッドを加工材ｗに対し、二次元方向へ相対移動制
御するＸ−Ｙ方向駆動制御機構と、 軸端に成形ホイールを設けた研削モータを、外皮筒内に
発条により昇降可能に保持し、かつ該外皮筒を、幅方向
の軸に該幅方向移動可能に支持して、該軸に付装した発
条により保持することにより、該サンディングフレーム
に研削モータを、幅方向及び昇降方向移動可能に付装
し、該サンディングフレームを、前記搬送ヘッドの吊持
部に支持される連結部に、幅方向ガイドを介して支持
し、かつ該幅方向ガイドを案内にしてサンディングフレ
ームを偏位移動する移動調整装置を設けてなる側面サン
ディング用研磨ユニットとを備えたことを特徴とする矩
形枠体用研削装置である。

＜作用＞ 矩形枠体状の加工材ｗは、保持テーブルにより搬送ヘッ
ドの移動方向に沿って保持される。また、研磨ユニット
を保持した搬送ヘッドはＸ−Ｙ方向駆動制御機構により
加工材ｗに対してＸ方向及びＹ方向に移動制御される。

この研磨ユニットを保持した状態で、搬送ヘッドは加工
材ｗの隅部に位置決めされ、昇降機構により下降して、
該研磨ユニットの研削面を加工材ｗの側面に圧接する。
そして、Ｘ及びＹ方向移動によって、該各辺に沿って所
要面を研削研磨加工する。

かかる工程にあって、加工材ｗの各部の内外側面には種
々の曲率の円弧面が形成される。そこで移動調整装置を
動作させて、サンディングフレームを幅方向ガイドに沿
って移動させ、搬送ヘッドの吊持部の軸心と、成形ホイ
ールの回動中心を、前記円弧面の曲率半径と一致させ
る。次に、前記成形ホイールの研削面を当てて、該成形
ホイールを駆動回転しながら、加工材ｗの側面に沿って
Ｘ−Ｙ方向に走行させ、その角部では、搬送ヘッドの吊
持部を90゜回転し、前記成形ホイールを吊持部の軸心を
中心として回転させる。

さらには、両発条の作用により、成形ホイールは、その
昇降移動及び幅方向移動が許容されて倣い作用を生じ、
このため、加工材ｗの側面に弾接し、かつその研削加工
に伴う縦横の振動が吸収される。

而て、この一連の作動により、加工材ｗの内外面の研削
研磨加工が施され得ることとなる。

＜実施例＞ 添付図面に従って本発明の一実施例を説明する。

第１〜３図について、１は機枠であって、各角縁に立設
した支柱２により、前記機枠１上に矩形状周枠３が配設
される。前記周枠３のＸ方向の二辺の上面にはＸ方向ガ
イド４，４が設けられ、かつその内面には、下面を鋸歯
部とする案内ラック５，５が固定されている。

また機枠１の基部側には、Ｘ方向に二本の案内枠６，６
が差渡され、かつ該案内枠６，６間に数本の摺動枠７
が、その両端を案内枠６，６に外嵌してＸ方向への摺動
可能に、Ｙ方向に差渡されている。そして、前記摺動枠
７には両側位置にＸ方向に長い吸着パッド片８が摺動可
能に外嵌され、かつその中央部にはＹ方向に長い吸着パ
ッド片９が固定されている。

前記吸着パッド片８，９は、夫々摺動枠７を案内枠６，
６に対して摺動させて吸着パッド片９をＸ方向に移動調
整し、吸着パッド片８を摺動枠７に対して摺動してＹ方
向に移動調整することにより、適用する矩形枠体状の加
工材ｗの各辺部ｗ_１，ｗ_２に沿って、吸着パッド片８，
９を揃え、これを保持テーブル１０としている。

また前記周枠３には、搬送フレーム１１が支持されてい
る。前記搬送フレーム１１は立上がり端から係止部１
４，１４が外側へ延設された上向きのコ字状をしてお
り、該係止部１４，１４を前記Ｘ方向ガイド４，４に嵌
着し、さらに前記搬送フレーム１１の一方の係止部１４
上に配置したＸ走行モータＭ_１によって駆動制御される
回動軸１５の両端に設けられたピニオン１６，１６を、
前記案内ラック５，５に噛み合わせることにより、Ｘ走
行モータＭ_１の駆動によりＸ方向の移動制御がなされ得
る。

さらに搬送フレーム１１の乗載面にはＹ方向ガイド１
７，１７が配設され、該Ｙ方向ガイド１７，１７には搬
送ヘッド１８が支持され、搬送フレーム１１に形成され
たＹ方向の長孔１９から垂下している。

前記搬送ヘッド１８の構成を第２，５図について説明す
る、前記Ｙ方向ガイド１７，１７に乗載される支持フレ
ーム２０には、Ｙ走行モータＭ_２がその駆動軸に設けた
ピニオン２１を下方にして固定され、前記搬送フレーム
１１上にＹ方向へ設けたラック２２にピニオン２１を噛
み合わせている。このためＹ走行モータＭ_２が駆動する
と、搬送ヘッド１８はＹ方向ガイド１７，１７に沿って
長孔１９内でＹ方向移動することとなる。また支持フレ
ーム２０には回動モータＭ_３と、保持筒体２３が支持さ
れている。前記保持筒体２３には、回動筒２４が内装さ
れ、かつ回動筒２４内にはキー２５によって、その回転
方向においてのみ連動する昇降ラム２６の筒体２７が内
装され、前記回動筒２４の上端に支持された昇降モータ
Ｍ_４の駆動軸に連動する昇降螺子２８を前記筒体２７の
中心に螺合している。さらに回動筒２４の外周には歯車
２９が固定され、前記回動モータＭ_３の駆動軸に固定し
た歯車を、中間歯車を介して噛み合わせている。

而て、前記回動モータＭ_３が駆動すると、歯車２９を介
して回動筒２４が回転する。そして、この回転力はキー
２５によって昇降ラム２６に作用し、その回動を生ずる
こととなる。また昇降モータＭ_４が回転すると、筒体２
７が昇降螺子２８の螺進作用により、該昇降螺子２８に
沿って移動し、昇降ラム２６の昇降を生ずる。

前記昇降ラム２６の筒体２７下端には、第６図で詳細に
示すように、開口部を下方に向けたＣ形状吊持部３０が
設けられ、その内部空隙を収納部３２とし、該収納部３
２の入口両側には対向状に突出する係止片３３，３３を
形成している。また吊持部３０内には、シリンダー室３
５が形成され、該シリンダー室３５にエアー切換えによ
って昇降するピストン３６を配設し、そのロッド３７を
収納部３２内に突出し得るようにしている。前記ロッド
３７の先端周縁にはテーパー面３８が形成されている。

前記保持テーブル１０の周囲には複数のステーション４
１ａ，４１ｂ，４１ｃが配設され、そこには本発明に係
る側面サンディング用研磨ユニット４０ａのほかに、他
の種類の研磨ユニット４０ｂ，４０ｃが待機している。

前記各ステーション４１ａ〜４１ｃの構造を第１，３図
について説明する。

４２，４２は前記保持テーブル１０の一側において、機
枠１の内方から外方に亙ってＹ方向に敷設された受渡レ
ールであって、その機枠１の外側を待機位置Ｉ、内側を
受渡位置IIとする。該受渡レール４２，４２上には、台
車４３が、その車輪４４を乗載して支持されている。ま
た該台車４３の側傍からは連係板４５を垂下し、該連係
板４５に枢支した車輪４４を前記受渡レール４２，４２
の下面に接触し、台車４３の安定走行を保障するように
している。さらに、前記機枠１の下部には移動モータＭ
_５が取付けられ、その駆動軸に連結したスプロケット４
６と、受渡レール４２，４２の内側に枢支した遊転スプ
ロケット４７，４７とにチェーン４８を掛渡し、該チェ
ーン４８を台車４３の下面に連結することにより、前記
移動モータＭ_５の駆動により、台車４３を受渡レール４
２，４２に沿ってＹ方向に移動制御し得るようにしてい
る。

また前記台車４３には夫々二条の乗載片４９，４９が立
設されている。そして前記各研磨ユニット４０ａ〜４０
ｃは乗載片４９，４９に支持されて、台車４３上に載架
される。

次に側面サンディング研磨ユニット４０ａを第６〜８図
について説明する。

前記研磨ユニット４０ａは、連結治具４０を上面に備え
た凹形フレーム５５の両側を前記乗載片４９，４９で支
持されるものであって、連結治具５０は昇降ラム２６の
収納部３２内に装着されて係止片３３，３３に係止され
る係止顎５１，５１を備える。また該連結治具５０は、
第５図に示すように、その上面に内周に傾斜側面５２が
形成された陥凹部が形成されている。

前記凹形フレーム５５の一側には鳩尾形の幅方向ガイド
５７を介してサンディングフレーム５６が装着される。
前記サンディングフレーム５６は幅方向ガイド５７内で
螺子孔５８が設けられ、該螺子孔５８に凹形フレーム５
５に支持された螺子杆５９が螺着し、その螺子杆５９の
ハンドル６０を回転することにより、凹形フレーム５５
に対してサンディングフレーム５６が幅方向に移動可能
となり、吊持部３０の軸心すなわち昇降ラム２６の軸心
に対して偏位する。

前記サンディングフレーム５６には、円弧状案内孔６１
が形成された角度軸支板６２が垂持され、該円弧状案内
孔６１に、エアー研削モータＭ_６が保持された摺動板６
４に固結した連結螺支６３ａを挿通し、固定ハンドル６
３ｂを外端に緊締する。また前記摺動板６４の両端から
突出した軸支片６５，６５の間にはエアー研削モータＭ
_６が挿通する外皮筒６９に連結した連係片６６が配設さ
れ、前記軸支片６５，６５及び連係片６６に軸６７を挿
通して、軸支片６５，６５と連係片６６間に付装した発
条６８，６８により、前記エアー研削モータＭ_６を、そ
の幅方向において中立位置に保持する。また外皮筒６９
内には発条７０，７０が縦方向に付装され、前記エアー
研削モータＭ_６を、その縦方向において中立位置に保持
している。

前記エアー研削モータＭ_６の駆動軸には外周面に加工材
ｗの側面に形成される湾曲面に倣った研磨面が形成され
た成形ホイール７２が固定される。

かかる構成にあって、成形ホイール７２は、固定ハンド
ル６３ｂを緩めて、円弧状案内孔６１に沿って摺動板６
４を回動することにより、その傾斜角度を随意に調整す
ることができ、さらには前記ハンドル６０の回転調整に
より連結治具５０の軸心に対して成形ホイール７２の位
置を偏心させ、前記回動筒２４の回転に伴って偏心量を
半径とする回転を可能とし、加工材ｗの角部の曲率に倣
って研削研磨移動し得るようにしている。

また、前記発条６８，７０の作用により、成形ホイール
７２は、その上下昇降移動及び幅方向移動が許容され、
このため、加工材ｗの側面に弾接し、かつその研削加工
に伴う縦横の振動が吸収される。

次に前記実施例装置の作動について説明する。

まず、保持テーブル１０を構成する吸着パッド片８，９
を移動して、適用する矩形枠体状の加工材ｗの各辺に対
応し得るようにし、保持テーブル１０に加工材ｗを乗載
して、そのＸ辺部ｗ_１を吸着パッド片９で保持し、Ｙ辺
部ｗ_２を吸着パッド片８で保持することにより、該保持
テーブル１０に固定する。

次に、研磨ユニット４０ａのステーション４１ａにおい
て、移動モータＭ_５を駆動し、台車４３を受渡レール４
２，４２に沿ってＹ方向に移動し、当該研磨ユニット４
０ａを待機位置Ｉから、機枠１の内側の受渡位置IIに移
動させる。

さらに搬送ヘッド１８において、回動モータＭ_３を駆動
して、吊持部３０の係止片３３，３３がＹ方向に沿うよ
うにし、回動モータＭ_３を駆動して吊持部３０を下降位
置とし、さらにピストン３６を上方に位置させてロッド
３７を収納部３２から退避するようにしておく。

そして、Ｘ走行モータＭ_１を駆動し、前記搬送フレーム
１１をＸ方向ガイド４，４に沿って移動させ、該搬送ヘ
ッド１８の吊持部３０を、前記したステーション４１ａ
の受渡位置IIにある研磨ユニット４０ａに設けた連結治
具５０の係止顎５１，５１とＹ方向で一致させる。さら
に、Ｙ走行モータＭ_２を駆動し、前記搬送ヘッド１８を
Ｙ方向ガイド１７，１７に沿って移動させることによ
り、連結治具５０の係止顎５１，５１を吊持部３０の収
納部３２内に収容する。次に昇降モータＭ_４を再たび駆
動し、昇降ラム２６を上昇させて係止片３３，３３で係
止顎５１，５１を係止し、研磨ユニット４０ａを浮上さ
せ、ピストン３６を下降してロッド３７のテーパー面３
８を、連結治具５０の傾斜側面５２に圧接し、該研磨ユ
ニット４０ａを保持する。

この研磨ユニット４０ａの作動制御は次のように行なわ
れる。

まず、固定ハンドル６４を緩めて、円弧状案内孔６１に
沿って摺動板６４を回動し、成形ホイール７２の傾斜角
度を調整して、第８図イまたはロ等のように垂直状また
は傾斜状の加工材ｗの側面ｆの傾斜に適合させる。

次に、前記ハンドル６０の回転調整により連結治具５０
の軸心に対して成形ホイール７２の位置を偏心させ、前
記回動筒２４の回転に伴って偏心量を半径とする回転を
可能とする。

この調整後に、前記搬送ヘッド１８に支持される昇降ラ
ム２６の軸心位置を、第１０，１１図の原点ｏにを基準
として、Ｘ走行モータＭ_１及びＹ走行モータＭ_２の駆動
量によって制御する。

そして、第１０図を示すように、矩形状外側面ｆ_１の研
削加工を施す場合にあって、搬送ヘッド１８を前記原点
ｏから前記保持テーブル１０上に保持された加工材ｗの
左上角方に移行させる。このとき、昇降ラム２６の軸心
が、外側円弧面ｘの中心に一致した位置ｐで、成形ホイ
ール７２は該円弧面ｘに圧接することとなる。この圧接
状態は、該外側面ｆ_１が第９図イ，ロに示すような複雑
な曲面を呈していても、前記発条６８，７０の作用によ
り保持され得る。

かかる位置設定後に、各角部で回動モータＭ_３を駆動し
て成形ホイール７２を点ｐを中心として90゜反時計方向
回転し、かつＸ走行モータＭ_１及びＹ走行モータＭ_２を
駆動して、搬送ヘッド１８をＸ及びＹ方向に移動するこ
とにより、該加工材ｗの周面に倣った連続研削が施され
得ることとなる。

この研削工程は、第１１図のように、加工材ｗの、各内
角部に円弧面ｙを有する並成された二つの矩形内側面ｆ
_２，ｆ_２を研削する場合にも同様に行われ得る。

またかかる研削時に、縦横の振動が発生するが、前記発
条６８，７０の作用により吸収されて倣い作用を生じ、
搬送ヘッド１８側に振動漏れを生じない。

かかる研削終了後に、搬送ヘッド１８に移送されて昇降
ラム２６は原点ｏに復帰する。

この側面研削加工終了後に、研磨ユニット４０ａを原点
ｏから、そのステーション４１ａまで搬送ヘッド１８に
よって移動させ、該ステーション４１ａの受渡位置II
で、研磨ユニット４０ａを昇降モータＭ_４の駆動により
下降して、台車４３の乗載片４９，４９上に研磨ユニッ
ト４０ａを乗載し、前記ピストン３６を上昇してロッド
３７による連結治具５０のロックを解除し、再び、搬送
ヘッド１８をＹ方向に移動して、前記研磨ユニット４０
ａのみを台車４３に取り残す。そして、移動モータＭ_５
を駆動して台車４３を受渡レール４２，４２上で、外方
移動して待機位置Ｉに移動させる。

その他、必要に応じて、搬送ヘッド１８による他の研磨
ユニット４０ｂ，４０ｃの連結及び移動が前記と同様に
行われる。

かかる構成にあって、各モータＭ_１〜Ｍ_６を中央制御装
置ＣＰＵを用いて、駆動制御することが可能であり、こ
れにより加工材ｗの平面研削を自動的に施すことができ
ることとなる。

前記構成にあって、例えば保持テーブル１０をＸ方向に
移動可能とし、搬送ヘッド１８をＹ方向に移動可能とす
る（特開昭59−115155号参照）ことによって、搬送ヘッ
ド１８を加工材ｗに対してＸ方向及びＹ方向に相対移動
可能とするようにしてもよい。

また、研磨ユニット４０ｂ，４０ｃを搬送ヘッド１８で
選択的に連結しない構成とする場合には、前記側面サン
ディング用研磨ユニット４０ａは搬送ヘッド１８に固定
することができる。

＜発明の効果＞ 本発明は、上述のように、搬送ヘッド１８によりＸ方向
及びＹ方向に移動制御される研磨ユニット４０ａに付装
された成形ホイール７２を、搬送ヘッド１８に対して幅
方向への偏心移動制御を可能としたから、該加工材ｗの
研削加工にあって、種々の曲率の外側円弧面ｘまたは内
側円弧面ｙが加工材ｗに形成されていても、その円弧の
半径と、前記偏心量を一致させることにより、各角部で
昇降ラム２６を90゜回転させながら各辺に沿って走行さ
せることにより、枠体状加工材ｗの側面を整一に研削す
ることができ、該側面研削加工の自動化に最適となる。

さらには、軸端に成形ホイール７２を設けた研削モータ
Ｍ_６を、外皮筒６９内に発条７０，７０により昇降可能
に保持し、かつ該外皮筒６９を、幅方向の軸６７に該幅
方向移動可能に支持して、該軸６７に付装した発条６
８，６８により保持することにより、該サンディングフ
レーム５６に研削モータＭ_６を、幅方向及び昇降方向移
動可能に付装したから、前記発条６８，７０の作用によ
り、成形ホイール７２は、その上下昇降移動及び幅方向
移動が許容され、このため、加工材ｗの側面に弾接し、
かつその研削加工に伴う縦横の振動が吸収されて倣い作
用を生じ、良好な研削加工を施し得る、等の優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の研削装置の平面図、第２図
は同正面図、第３図は同側面図である。また第４図は搬
送ヘッド１８の一部縦断側面図、第５図は吊持部３０の
縦断側面図、第６図は研磨ユニット４０ａの正面図、第
７図は同側面図、第８図は第６図Ａ−Ａ線断面図、第９
図イ，ロは成形ホイール７２の加工材ｗの円弧面ｘへの
研削態様を示す縦断側面図、第１０図及び第１１図は研
磨ユニット４０ａによる平面加工を示す説明図である。 ４，４；Ｘ方向ガイド、８，９；吸着パッド片、１０；
保持テーブル、１１；搬送フレーム、１７，１７；Ｙ方
向ガイド、１８；搬送ヘッド、２６；昇降ラム、３０；
吊持部、４０ａ；研磨ユニット、４１ａ；ステーショ
ン、５０；連結治具、５６；サンディングフレーム、５
７；幅方向ガイド、５８；螺子孔、５９；螺子杆、６
１；円弧状案内孔、６８，７０；発条、７２；成形ホイ
ール、Ｍ_１；Ｘ走行モータ、Ｍ_２；Ｙ走行モータ、
Ｍ_３；回動モータ、Ｍ_４；昇降モータ、Ｍ_５；移動モー
タ、Ｍ_６；研削モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】矩形枠体状の加工材ｗを、その各辺がＸ方
   向又はＹ方向に沿うように保持する保持テーブル１０
   と、 回動制御と昇降制御とが可能な吊持部を備えた搬送ヘッ
   ド１８と、 搬送ヘッド１８を加工材に対し、二次元方向へ相対移動
   制御するＸ−Ｙ方向駆動制御機構と、 軸端に成形ホイール７２を設けた研削モータＭ_６を、外
   皮筒６９内に発条７０，７０により昇降可能に保持し、
   かつ該外皮筒６９を、幅方向の軸６７に該幅方向移動可
   能に支持して、該軸６７に付装した発条６８，６８によ
   り保持することにより、該サンディングフレーム５６に
   研削モータＭ_６を、幅方向及び昇降方向移動可能に付装
   し、該サンディングフレーム５６を、前記搬送ヘッド１
   ８の吊持部３０に支持される連結部に、幅方向ガイド５
   ７を介して支持し、かつ該幅方向ガイド５７を案内にし
   てサンディングフレーム５６を偏位移動する移動調整装
   置を設けてなる側面サンディング用研磨ユニットとを備
   えたことを特徴とする矩形枠体用研削装置。
2. 【請求項２】Ｘ−Ｙ方向駆動制御機構を、保持テーブル
   １０の上方に配置されたＸ方向ガイド４に沿ってＸ走行
   モータＭ_１により移動制御される搬送フレーム１１にＹ
   方向ガイド１７を設け、該搬送フレーム１１で搬送ヘッ
   ド１８を支持し、該搬送ヘッド１８をＹ方向ガイド１７
   に沿ってＹ走行モータＭ_２により移動制御するようにし
   て構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の矩形枠体用研削装置。
3. 【請求項３】前記移動調整装置が、連結部とサンディン
   グフレーム５６の一方に螺子孔５８を、他方に該螺子孔
   ５８に螺着する螺子杆５９を設けてなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の矩形枠体用研削装置。