JPH06170956A - 不定型成形品の加工装置 - Google Patents

不定型成形品の加工装置

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JPH06170956A
JPH06170956A JP43A JP32577892A JPH06170956A JP H06170956 A JPH06170956 A JP H06170956A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 32577892 A JP32577892 A JP 32577892A JP H06170956 A JPH06170956 A JP H06170956A
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JP
Japan
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processing
workpiece
pressing force
detector
rotary table
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Withdrawn
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JP43A
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English (en)
Inventor
Genji Odawara
源治 小田原
Motoyoshi Mitsune
基良 三根
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 型枠成形によって製作した不定型成形品であ
っても精度高く所定のトリミング等の加工を行うことが
でき、又被加工物の正確なセッティングを必要とせず、
しかもコスト的にも有利な加工装置を提供すること。 【構成】 不定型成形品の被加工物を載置する回転速度
制御可能な回転テーブルと、加工手段の加工工具が常に
被加工物の端面に沿って倣う摺動突起とこの摺動突起を
被加工物に押付ける押付け力制御可能な押圧機構とこれ
ら加工速度と押付け力を制御する制御装置からなり、円
筒、長方及び平面と曲面とが共存する被加工物を連続的
に加工することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、型枠により成形された
被加工物のバリ、脱型代を被加工物の外周形状に倣って
定尺に加工することを目的とする加工装置に関するもの
で、特にFRP成形品のトリミング加工に適した装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】FRPは強度が高く軽量であることか
ら、現在多くの分野の製品に用いられており、その製作
工程としては型枠を使った成形作業が主となっている。
しかして、この成形後に成形品の縁部にはバリや脱型代
を確保していることが多く、これを除去することが要求
されている。
【0003】通常、このようなトリミング作業は作業員
が手動でグラインダー等の加工手段を使用して行ってい
るが、この作業では切断による粉塵が発生する。当該作
業者はこの粉塵の中に位置するため、劣悪な環境下であ
り、特にFRPにて大型容器、バスタブ、ボート等を製
作する場合に顕著であり、その改善が強く望まれてい
た。
【0004】一方、加工手段から考えた場合いくつかの
方法が考えられる。その一つとしてロボットやNC機械
による方式があるが、この方式では、「被加工物毎に事
前にティーティング作業やNCデータの入力作業など長
時間を要する。」「被加工物のセッティング(ロボット
の切断起動に合う様に、被加工物をセットする)に長時
間を要する。」などの問題があり特に、FRP成形品は
成形後の精度にバラツキが大きく前記方式ではこの精度
バラツキがそのまま切断誤差となり、実際上適用は困難
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような現
状に鑑みなされたもので、ほぼ全体の加工作業を自動化
して手作業を不要とし且つ作業環境を改善すると共に、
複雑な形状の不定型成形品であっても精度高く所定のト
リミング等の加工を行うことができ、又被加工物の正確
なセッティングを必要とせず、しかもコスト的にも有利
な加工装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明に係わる加工装置は、不定型成形品の被加工
物を載置する回転速度制御可能な回転テーブルと、加工
手段の加工工具の加工方向の前後に設けた被加工物端面
倣い用摺動突起とこの摺動突起を移動する被加工物に対
し押付ける押付け力を制御可能な押圧機構と上記加工手
段および摺動突起を昇降自在且つ水平方向に進退自在に
保持する保持機構とからなる倣い機構と、上記被加工物
の加工速度検出器で被加工物の加工速度を検出し、回転
テーブルの回転速度を制御して被加工物の加工速度を一
定に制御する加工速度制御装置と、上記摺動突起の押付
け力検出器で摺動突起の押付け力を検出し、摺動突起の
押付け力を制御する押付け力制御装置とより構成され、
円筒、長方体及び平面と曲面が共存する被加工物を連続
的に加工することを特徴とする。
【0007】上記被加工物の加工速度検出器は、回転テ
ーブルの回転角度検出器と、加工工具の位置検出器と、
一定周期で上記回転角度検出器および位置検出器から回
転角度および回転テーブル中心からの加工工具の位置を
読み取って加工速度を演算する演算器より構成すること
ができる。
【0008】また上記の押圧機構による被加工物への摺
動突起からの押圧力は、トルクモータで与える様に構成
し、上記の押付け力制御装置は加工工具の位置検出器で
一定周期毎に加工工具位置を検知して、被加工物が摺動
突起から離れる方向に回転している(前者)か或いは、
被加工物が摺動突起を押し返す方向に回転しているか
(後者)を判別し、前者の場合、トルクモータのトルク
を一定の設定値に制御し、後者の場合、一定周期で回転
テーブルの回転角度検出器及び加工工具の位置検出器か
ら回転角度及び回転テーブル中心からの加工工具の位置
を読み取って演算される被加工物から摺動突起に与える
力の水平方向の成分とトルクモータが摺動突起を介して
被加工物へ与える力の差が一定の設定値となる様にトル
クモータのトルク設定値を操作して制御する様に構成す
ることができる。
【0009】更に、加工手段の加工工具を被覆するフー
ドと、該フードに先端を装着した集塵ホースと、該ホー
スの後端を接続した集塵機を設けることもできる。な
お、本発明の加工装置は、被加工物が型枠成形によって
製作したFRP製の不定型成形品を対象とすることが好
ましい。
【0010】
【作用】上記の構成において、被加工物端面に倣い用摺
動突起を移動し押圧機構にて押付け力を与え倣いの状態
とする。この状態で回転テーブル上に載置固定されてい
る被加工物を加工しながら回転テーブルを回転させる。
この時、被加工物の加工速度を検出し、回転テーブルの
回転速度を制御して被加工物の加工速度を一定に制御す
ると共に、摺動突起の押付け力を検出し、被加工物への
押付け力を制御することで正確に被加工物に沿って加工
していく。
【0011】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。図1及び図2は本発明の一実施例を示す全体図であ
り、1は被加工物である例えば型枠により成形されたF
RP製バスタブ、2は該被加工物1を載置する回転テー
ブル、3は前記被加工物1の所要の加工位置(トリミン
グ位置)に対し必要な加工を施すと共にこの加工を連続
的に行うための加工倣い機構を示す。また、図におい
て、4は加工倣い機構3に付設した加工粉塵の集塵機で
ある。
【0012】回転テーブル2には回転駆動装置(モー
タ)10により回転する回転伝達用のプーリ11が押付
けされており、前記駆動装置10の駆動により回転テー
ブル2は所定の速度で回転するが、これにしたがってそ
の上部に載置した被加工物も同時に回転することにな
る。
【0013】次に、本発明の重要な構成である加工倣い
機構3について説明する。図1、図2及び図6に示す様
に、機構全体を保持する支柱13は移動可能な基台14
上に立設(任意の位置に固定でもよい)されており、該
支柱13に沿って上下動するブラケット15が配設さ
れ、該ブラケット15の側面には片持ち状の水平アーム
16が取り付けされている。ブラケット15の概略の上
下動は、例えばブラケット15に固定したワイヤ17a
を支柱13上部に配置した滑車17bを介してウインチ
17cによっていずれかの方向に回動して行えばよい。
【0014】また、前記アーム16には図1、図2、図
7に示すように、加工手段及び倣い手段を保持するヘッ
ド18を懸架する水平スライダ29が、該アーム16に
沿って一定範囲にわたって移動自在に保持されている。
該水平スライダ29の移動手段としては、ブラケット1
5の背面側に設けたモータ19により駆動するプーリ
(ベルト車)20とアーム16の先端側に設けた従動プ
ーリ(ベルト車)21をワイヤ(タイミングベルト)2
2にて接続し、モータ19を作動させることにより行
う。(図2及び図6参照)。また、このモータ19を作
動させることにより後述する被加工物の縦縁部に接する
倣いローラに対し水平方向の押圧力を付与することがで
きる。
【0015】さらに、水平スライダ29とヘッド18と
は、水平スライダ29側に設けた昇降用エアシリンダ3
0のロッド30aを図7のごとくヘッド18側に先端の
み係止で他は自由な状態となるように取り付け、且つ複
数本のリニアシャフト31を介在させることにより連結
されている。従って、ヘッド18はエアシリンダ30の
ストローク量だけ昇降可能であり、しかも後述する倣い
操作の間はエアシリンダ30はフリー(無負荷)の状態
となりヘッド18はその自重を倣いローラにかけてい
る。
【0016】次に、ヘッド18の下部は直接被加工物に
接触する加工手段(図示の例では加工工具としてグライ
ンダーを示し、被加工物の縦縁部のトリミング操作を例
とする)と倣い手段が懸吊されている。まず、加工操作
としては、図8に示すように、グラインダー32の軸を
垂直にして被加工物1の縦縁部1aを切断除去する例を
示しており、グラインダー32はラック・ピニオンにて
モータ35と接続されており、該モータ35の駆動によ
りグラインダーの刃35bが被加工物の縁部に対し進退
するようになっている。
【0017】一方、直接の倣い手段は、前記グラインダ
ーの刃32bが被加工物1の縁部に対し常に同一方向及
び同一間隔を維持するためのもので、グラインダーの刃
32bを挟むように配列した複数個の第1の小径倣いロ
ーラ36と、該倣いローラ36の軸と90度の位置関係
にある軸をもつ第2の小径倣いローラ37とから構成さ
れる。これら倣いローラ36、37は、グラインダーの
刃32bと共に一個のブロックを構成するようにフレー
ム38内に収納されており、該フレーム38は図7に示
す如くヘッド18の下端に対しヘッド軸回りに旋回可能
に軸39を介して連結されている。この軸39により倣
いローラ36は、加工作業中に前述のようにモータ19
により水平方向の押圧力を付与されることに伴って倣い
角度の変化に追従することができる。
【0018】上記の倣いローラ36、37は、できるだ
け小径に及び個数を多くし取り付け位置を変更すること
により、相互に近接できて、細かいRや凹凸に対応でき
るが、操業上やスペースの点を考慮して図示の一列4個
程度が適当である。(図9参照)。本来、グラインダー
の刃32bの前後にそれぞれ1個あれば目的を達成する
ことが可能である。また、被加工物の水平フランジ部分
の加工の場合には、図示のグラインダー32及び倣いロ
ーラ36が90°転回した形になる。
【0019】なお、上記の第1の小径倣いローラ36を
取り付けるフレームは、図9の如くグラインダーの刃3
2bの周囲を覆うフード40を構成している。又、該フ
ード40はフレーム38と連結されており、該フード4
0の切削方向には集塵ホース41の先端が装着されてお
り、該集塵ホース41の後端は集塵機4に接続し、切削
作業中の切り屑や切り粉を外部に飛散させること無く一
か所に集約している。以下図示の例の実際の操作、制御
方法について説明する。例えば、型枠成形したFRP製
のバスタブ1を移動台車44に載せて回転テーブル2上
に載置し位置固定する。この場合バスタブ1は正確に決
められた位置にセットする必要はない。バスタブのセッ
ト後加工倣い機構のアーム16の高さ位置をウインチ1
7cにより調整すると共に、水平スライダ29の位置を
モータ19によりプーリ20を回動して決める。次いで
シリンダ30を作動させてヘッド18を下降させ、倣い
ローラ37をバスタブ1の水平フランジ部分に当てた
後、シリンダ30をフリーの状態にする。更に、モータ
19を入りにすれば、水平スライダ29とヘッド18に
はバスタブ側への押付け力が生じ、これによって倣いロ
ーラ36はバスタブ1の縦縁部1aに接触する。以上セ
ッティング作業を終了後、起動スイッチを押下すること
で以降図3のフローで制御を行う。
【0020】図3に示す如く、グラインダー32の回
動、及び集塵機4の起動を行い、数秒後にモータ35を
駆動し退避していたグラインダーの刃32bをバスタブ
の縦縁部1aに押し付けると同時にバスタブ1の回転も
回転テーブル2の回転動作により開始する。回転テーブ
ルの速度を加工速度目標値に到達するまで一定の加速率
で上昇させ加工速度目標値に到達以降は、加工速度一定
となる様に回転テーブルの速度を制御する。以降、全加
工終了時点まで一定周期で本制御を行う。
【0021】加工速度一定制御の方法は、図2及び図4
に示す如く、回転テーブルに設けたエンコーダ6と従動
プーリ21に設けたエンコーダ5により回転テーブル進
み角θi と回転テーブル中心からのグラインダー32の
前回位置Li-1 、今回位置Li とから現在の加工速度実
績Vpvを演算し、加工速度目標Vsvから回転テーブル進
み角目標θsvを決定し回転テーブル速度を操作する。
尚、本方式のかわりに倣いローラ36にエンコーダ等を
取付け直接加工速度を演算し、加工速度が目標値一定と
なる様に回転テーブルの速度を操作する方式でも良い。
【0022】次に倣いの押付け力の制御方法について説
明する。バスタブ1は、平面的に見れば角にR部を有す
る矩形である為、回転テーブル中心から切断箇所までの
距離がその都度変化する。それで、バスタブ1がその端
面に接触する倣いローラ36より離れる方向に回転する
場合と、逆にバスタブ1が倣いローラ36を押し返す方
向に回転する場合がある。前者については、倣いローラ
36が離れない一定トルクをモータ19に設定する方式
とし、後者については、回転テーブルトルクとヘッド1
8の摩擦力とからモータ19を調整する必要がある。バ
スタブ1と倣いローラ36とのアーム方向の接触圧は、
図5に示す如くテーブル中心からの位置及び接触面の角
度によりほぼ決まることから、前記したエンコーダ5に
よりグラインダー32の前回位置Li-1 と今回位置
i 、回転テーブル進み角θi 及び接触面角度αi から
ヘッドへ与える力の有効成分FWとモータ19のトルク
M の差が一定となる様にトルクをモータ19に設定す
る制御方式とした。
【0023】ヘッドへ与える力の有効成分FW を求める
場合は次の式を用いる。 FW =FTx−μ×FTyTx=F× cosθ× sinθ FTy=F× cos2 θ F=T÷Li-1T :被加工物からヘッドへ与える力 FTx:被加工物からヘッドへ与えるアーム方向成分 FTy:被加工物からヘッドへ与えるアーム垂直成分 FW :ヘッドへ与える力の有効成分 μ:アーム摩擦係数 F:回転テーブル力 T:回転テーブルトルク 尚、本方式のかわりに倣いローラ36にストレンゲージ
等で力を検出し、水平成分の力が一定となる様にモータ
19のトルクを制御する方式でも良い。
【0024】尚また、本発明は図示した例に限ることな
く、本発明の範囲内であれば任意に変更することは可能
である。例えば、各部の構造、形状は同様な機能を果た
すものであれば、他の適当な構造、形状に代えることも
できるし、また各部の上下動、昇降、水平移動、回動等
を行う駆動源としては、図示のものに限ることなく公知
の他の方式と代替してよいことは勿論である。
【0025】
【発明の効果】以上説明した本発明に係る加工装置によ
れば、次のような効果が期待できる。 加工作業中は、被加工物側を移動させ、加工物は被加
工物に応じて上下・水平方向に倣い動作を行うだけで、
その位置はほぼ固定であり大型の被加工物にも対応可能
であり、かつ倣い機構により加工工具を正確に案内する
ため、被加工物のセッティングが多少ずれても加工工具
は支障なく追従し、目標とした定尺に精度よく加工を実
施することができる。 被加工物の送り速度は、加工開始後は加工速度一定で
制御するため加工能力の上限近くに維持することがで
き、常に高能率で作業を行うことができる。 従来の倣い工作機械では必須とされる母型(テンプレ
ート)を必要とすることなく、簡潔・安価な設備で不定
型成形品の一品毎に精度よく対応可能である。 局所集塵が可能となり粉塵の外部漏れが防止でき、環
境改善に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る加工装置の一実施例を示す側面
図。
【図2】図1の平面図。
【図3】本発明における加工装置の制御フロー図。
【図4】本発明における加工速度制御概念図。
【図5】本発明における押付け力制御概念図。
【図6】本発明における加工倣い機構の支柱部分の正面
図。
【図7】本発明における加工倣い機構の要部を示す断面
図。
【図8】本発明における倣いロールと加工工具を示す断
面図。
【図9】倣いロールと加工工具の拡大図。
【符号の説明】
1 被加工物 2 回転テーブル 3 加工倣い機構 4 集塵機 5 エンコーダ 6 エンコーダ 13 支柱 15 ブラケット 16 水平アーム 17c ウインチ 18 ヘッド 19 モータ 20 駆動プーリ 29 水平スライダ 30 シリンダ 32 グラインダー 36、37 倣いローラ 39 旋回軸

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不定型成形品の被加工物を載置する回転
    速度制御可能な回転テーブルと、加工手段の加工工具の
    加工方向の前後に設けた被加工物端面倣い用摺動突起と
    この摺動突起を移動する被加工物に対し押付ける押付け
    力を制御可能な押圧機構と上記加工手段および摺動突起
    を昇降自在且つ水平方向に進退自在に保持する保持機構
    とからなる倣い機構と、 上記被加工物の加工速度検出器で被加工物の加工速度を
    検出し、回転テーブルの回転速度を制御して被加工物の
    加工速度を一定に制御する加工速度制御装置と、 上記摺動突起の押付け力検出器で摺動突起の押付け力を
    検出し、摺動突起の押付け力を制御する押付け力制御装
    置と、からなり、円筒、長方及び平面と曲面が共存する
    被加工物を連続的に加工することを特徴とする不定型成
    形品の加工装置。
  2. 【請求項2】 被加工物の加工速度検出器は、回転テー
    ブルの回転角度検出器と、加工工具の位置検出器と、一
    定周期で上記回転角度検出器および位置検出器から回転
    角度および回転テーブル中心からの加工工具の位置を読
    み取って加工速度を演算する演算器とよりなることを特
    徴とする請求項第1項記載の不定型成形品の加工装置。
  3. 【請求項3】 押圧機構による被加工物への摺動突起か
    らの押圧力は、トルクモータで与える様に構成し、押付
    け力制御装置は加工工具の位置検出器で一定周期毎に加
    工工具位置を検知して、被加工物が摺動突起から離れる
    方向に回転している(前者)か或いは、被加工物が摺動
    突起を押し返す方向に回転しているか(後者)を判別
    し、前者の場合、トルクモータのトルクを一定の設定値
    に制御し、後者の場合、一定周期で回転テーブルの回転
    角度検出器及び加工工具の位置検出器から回転角度及び
    回転テーブル中心からの加工工具の位置を読み取って演
    算される被加工物から摺動突起に与える力の水平方向の
    成分とトルクモータが摺動突起を介して被加工物へ与え
    る力の差が一定の設定値となる様にトルクモータのトル
    ク設定値を操作して制御する様にしたことを特徴とする
    請求項第1項記載の不定型成形品の加工装置。
  4. 【請求項4】 加工手段の加工工具を被覆するフード
    と、該フードに先端を装着した集塵ホースと、該ホース
    の後端を接続した集塵機を設けてなる請求項1〜3いず
    れか1項記載の加工装置。
  5. 【請求項5】 被加工物が型枠成形によって製作したF
    RP製の不定型成形品である請求項第1〜4項いずれか
    1項記載の加工装置。
JP43A 1992-12-04 1992-12-04 不定型成形品の加工装置 Withdrawn JPH06170956A (ja)

Priority Applications (1)

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JP43A JPH06170956A (ja) 1992-12-04 1992-12-04 不定型成形品の加工装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP43A JPH06170956A (ja) 1992-12-04 1992-12-04 不定型成形品の加工装置

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JPH06170956A true JPH06170956A (ja) 1994-06-21

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ID=18180512

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JP43A Withdrawn JPH06170956A (ja) 1992-12-04 1992-12-04 不定型成形品の加工装置

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JP (1) JPH06170956A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105014991A (zh) * 2014-04-29 2015-11-04 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 一种自动铺带机压辊压力的检测方法
CN110773926A (zh) * 2019-10-29 2020-02-11 中国船舶重工集团公司第七一六研究所 一种肋骨清根机

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000307