JPH06759A - 枠状部材のコーナー部研磨用プロフィールサンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車の窓枠等、枠状部材のコーナー部の研
磨加工を自動的に行うことのできる研磨加工機を提供す
る。 【構成】 本発明の枠状部材のコーナー部研磨用プロフ
ィールサンダ１は、被加工物たる枠状部材を保持するワ
ーク保持装置と、このワーク保持装置における被加工物
に摺接する無端帯状の走行するサンディングベルトＶを
具備したサンディング加工盤４０とを具えて成る研磨加
工装置において、前記ワーク保持装置はほぼ加工作用位
置を中心に一定角度の範囲で回動するように構成されて
いることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車の窓枠の
コーナー部の溶接ビードの研磨仕上げ等に使用される枠
状部材のコーナー部の研磨加工を目的とする自動研磨加
工機に関するものであって、特に研磨手段としてサンデ
ィングベルトをしようしたプロフィールサンダに係るも
のである。

【０００２】

【発明の背景】従来、自動車の窓枠のコーナー部の溶接
ビードの研磨仕上げを行うにあたっては、窓枠の形状の
複雑さや、車種の違いに伴う窓枠の形状の多様性、そし
てビードの種類等により、その研磨加工の自動化は極め
て困難でその殆どが手作業によって行われていたのが現
状であった。これは、これら金属製の被加工物の研磨加
工手段としては砥石によるグラインダー加工がとられる
場合が多く、このようなグラインダー加工を行うにあた
っては、被加工物の確実な保持が必要になるが、上記被
加工物の形状の複雑さを始めとする諸因子が妨げとな
り、被加工物の確実な保持が極めて困難なものとなって
いたからである。

【０００３】

【開発を試みた技術的事項】本発明はこのような背景か
らなされたものであって、このような金属製被加工物の
研磨加工手段としてサンディングベルトを使用したサン
ディング加工盤を用いることで上記困難性を排除し、こ
の種の研磨加工の自動化を可能にした新規な研磨加工機
を提案するものである。

【０００４】

【発明の構成】

【目的達成の手段】即ち本出願に係る枠状部材のコーナ
ー部研磨用プロフィールサンダの第一の発明は、被加工
物たる枠状部材を保持するワーク保持装置と、このワー
ク保持装置における被加工物に摺接する無端帯状の走行
するサンディングベルトを具備したサンディング加工盤
とを具えて成る研磨加工装置において、前記ワーク保持
装置は、ほぼ加工作用位置を中心に一定角度の範囲で回
動するように構成されていることを特徴として成るもの
である。

【０００５】また本出願に係る枠状部材のコーナー部研
磨用プロフィールサンダの第二の発明は、前記要件に加
え、前記ワーク保持装置は、回動軸を中心として一定角
度の範囲で揺動運動する揺動ベースに対し、被加工物た
る枠状部材のコーナー部を支承するコーナー部支承台
と、枠状部材の枠部を支承する枠部支承台と、枠状部材
をこれら支承台に固定するコーナー部チャッキング装
置、枠部サイドストッパ及び枠部上部ストッパとが設け
られて成ることを特徴として成るものである。

【０００６】更にまた本出願に係る枠状部材のコーナー
部研磨用プロフィールサンダの第三の発明は、前記要件
に加え、前記サンディング加工盤は、駆動プーリ、テン
ションプーリ及び固定プーリを有し、これらプーリには
無端帯状のサンディングベルトが巻回されるとともに、
このテンションプーリと固定プーリとの間には、サンデ
ィングベルトの背面に当接し、このサンディングベルト
を被加工物たる枠状部材に押圧する押圧ロールが出没自
在に設けられていることを特徴として成るものである。
これら発明により前記目的を達成しようとするものであ
る。

【０００７】

【発明の作用】本発明では被加工物の研磨加工の手段と
して、サンディングベルトを使用するサンディング加工
盤を用いているから、被加工物に当接し研磨加工を行っ
ている作用面積を大きく設定できる。またワーク保持装
置は一定角度の範囲で揺動運動できるから、被加工物に
対するサンディングベルトの走行方向を適宜可変でき
る。更に押圧ロールの押圧量を調整することにより、被
加工物に与えるサンディングベルトの押圧力が可変でき
る。

【０００８】また本発明では、揺動ベース上にコーナー
部支承台と、枠部支承台を設け、これらの上に被加工物
たる枠状部材を載置し、コーナー部チャッキング装置、
枠部サイドストッパ及び枠部上部ストッパにより枠状部
材を前記コーナー部支承台及び枠部支承台との間に挟持
することにより被加工物たる枠状部材の保持を行ってい
る。

【０００９】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の枠状部材のコー
ナー部研磨用プロフィールサンダについて具体的に説明
する。図中符号１に示すものが本発明のプロフィールサ
ンダであって、このものは例えば自動車の窓枠のような
金属製の枠状部材の研磨加工用として用いられる。なお
以下の説明では自動車の窓枠Ｆを例にとって、そのコー
ナー部ｃの研磨加工を行う場合について述べる。

【００１０】本発明のプロフィールサンダ１は基台部１
０に対し、その上面に被加工物たる窓枠Ｆを保持し、一
定角度の範囲で回動するワーク保持装置２０を設けると
ともに、基台部１０の後方に前後及び上下に摺動し得る
移動架台３０を設け、更にこの移動架台３０に実質的に
被加工物たる窓枠Ｆの研磨加工を行うサンディング加工
盤４０を傾倒自在に設けることにより成っている。

【００１１】基台部１０は適宜アングル材等を直方体状
に組み立てて成る骨格部材に対して、その上面に比較的
肉厚の天板１１、左右の側面に比較的肉薄の側板１２、
そして背面、底面に図示は省略するが背面板、底板をそ
れぞれ貼設し、更に正面に一例として左右に開閉する扉
１３を取り付けて成る。また基台部１０の左側の側板１
２には、後述するワーク保持装置２０を揺動運動させる
駆動源となる揺動駆動装置１５が設けられるとともに、
その上方には、一旦、側方に張り出した後、上方に延び
るステイ５に対し、その上端に操作ボックス６が設けら
れている。更に基台部１０上面の天板１１の後方にはア
ーチ状に形成される支承ガイド７が設けられており、こ
の支承ガイド７により窓枠Ｆの枠部ｆの先端側の支承が
図られている。

【００１２】そしてこのようにして成る基台部１０上面
の天板１１には、ワーク保持装置２０が設けられる。ワ
ーク保持装置２０はほぼ加工作用位置に設けられる回動
軸２１を中心として一定角度の範囲で揺動運動する平面
形状を扇形とする揺動ベース２２に対し、その上面に窓
枠Ｆのコーナー部ｃを支承するコーナー部支承台２３
と、窓枠Ｆの枠部ｆの一部を支承する枠部支承台２４
と、窓枠Ｆをこれらコーナー部支承台２３、枠部支承台
２４に固定するコーナー部チャッキング装置２５、枠部
サイドストッパ２６及び枠部上部ストッパ２７とが設け
られることにより成っている。また揺動ベース２２の下
面には揺動ベース２２と同様に平面扇形の扇形ギヤ２８
と、この扇形ギヤ２８の側周部に刻設されるラック２８
ａと噛み合うピニオンギヤ２９とが設けられている。

【００１３】そしてこのピニオンギヤ２９には、前記揺
動駆動装置１５からの駆動が伝達される。具体的には揺
動駆動装置１５の出力は、駆動スプロケット１６から従
動スプロケット１７にチェーン１８により伝達され、更
に従動スプロケット１７に伝わった回転は、中継ベベル
ギヤ１９により回転方向が修正され、前記ピニオンギヤ
２９に最終的に伝達される。

【００１４】一方、揺動ベース２２の上面側に設けられ
るコーナー部支承台２３は、扇形の揺動ベース２２の扇
の要に位置し、その上面は窓枠Ｆを支承するため平滑に
表面仕上げされている。またこのコーナー部支承台２３
から揺動ベース２２の側周側に幾分移動した位置には枠
部支承台２４が設けられている。この枠部支承台２４は
側面Ｌ字状の保持ブラケットＢに対してその高さ位置を
調節自在として設けられる板状部材である。

【００１５】またコーナー部チャッキング装置２５は、
窓枠Ｆを前記コーナー部支承台２３、枠部支承台２４上
に載置した状態において、窓枠Ｆのコーナー部ｃの内側
に当接し、固定を図るものであり、この窓枠Ｆのコーナ
ー部ｃの内側に直接当接する山形片２５ａと、この山形
片２５ａの頂部を窓枠Ｆのコーナー部ｃに向けて前進あ
るいは後退させるコーナー部シリンダ２５ｂとにより成
っている。また枠部サイドストッパ２６は、窓枠Ｆの枠
部ｆを外側側方から支持する部材であり、直接枠部ｆに
当接する回動片２６ａと、この回動片２６ａをほぼ９０
°の角度にわたって回動させるロータリーアクチュエー
タタイプのサイドシリンダ２６ｂとにより成っている。

【００１６】また枠部上部ストッパ２７は、窓枠Ｆの枠
部ｆを上方から押さえ、前記コーナー部支承台２３、枠
部支承台２４との間で窓枠Ｆを挟持して保持を図る部材
であり、このものは直接枠部ｆに当接する平面矩形状の
押圧片２７ａと、この押圧片２７ａを上下方向に摺動さ
せる押圧シリンダ２７ｂとにより成っている。また基台
部１０における天板１１上には揺動ベース２２を挟んで
左右にリミットスイッチ８が設けられており、このリミ
ットスイッチ８が揺動ベース２２の左右の回動限界を決
めている。

【００１７】そして基台部１０の後方から上方にかけて
は移動架台３０が前後及び上下に摺動自在に設けられ
る。具体的には基台部１０の背面から後方にかけて、こ
の移動架台３０を支持する支持架台３１を設け、この支
持架台３１の上面に敷設したガイドレール３２に対して
架台ベース３３を摺動自在に係合する。そしてこの架台
ベース３３に支持され、上方に立ち上がる架台フレーム
３４の前面側には、上下方向にガイドレール３５が設け
られており、このガイドレール３５に係合して上下方向
に摺動し得るように移動架台３０が設けられている。ま
た移動架台３０の先端側には後述するサンディング加工
盤４０を傾倒自在に支持する回動支持部３６が設けられ
ている。

【００１８】そしてこの回動支持部３６に対して傾倒自
在に設けられるサンディング加工盤４０は前記回動支持
部３６によって直接支持される支持フレーム４１の上部
に駆動モータ４２を搭載し、この駆動モータ４２により
以下述べるサンディングベルトＶの走行機構４３を駆動
して支持フレーム４１の下部に設けた押圧ロール５０を
このサンディングベルトＶの背面に押し当てて、更に被
加工物側に幾分押し込むことにより被加工物にサンディ
ングベルトＶを当接し、これにより被加工物の研磨加工
を行うというものである。

【００１９】走行機構４３は、前記駆動モータ４２の出
力軸に設けられる駆動プーリ４４と、支持フレーム４１
の左右の下部に設けられるテンションプーリ４５並びに
固定プーリ４６と、これら駆動プーリ４４、テンション
プーリ４５、固定プーリ４６との間に巻回されるサンデ
ィングベルトＶとにより成っている。またテンションプ
ーリ４５と固定プーリ４６とのほぼ中間付近の位置に
は、前記押圧ロール５０が出没自在に設けられるもので
あって、この押圧ロール５０は、少なくとも引き込み位
置ではサンディングベルトＶより上方に位置し、サンデ
ィングベルトＶには当接せず、突出位置ではサンディン
グベルトＶに当接し、サンディングベルトＶの加工作用
面を押圧ロール５０の左右に位置するテンションプーリ
４５及び固定プーリ４６より下方に位置し、被加工物に
サンディングベルトＶの加工作用面を当接させるに必要
なストロークを必要とする。

【００２０】次にこのようにして成る本発明のプロフィ
ールサンダ１を用いて実際に自動車の窓枠Ｆのコーナー
部ｃを研磨加工する様子について説明する。自動車の窓
枠Ｆはその形状の複雑さから図４のように枠部ｆをコー
ナー部ｃにおいて溶接することで作られ、このようにし
てできた窓枠Ｆのコーナー部ｃにおける溶接部位には溶
接ビードｂが形成される。

【００２１】そしてこのような窓枠Ｆのコーナー部ｃに
おける溶接ビードｂを本発明のプロフィールサンダ１に
より研磨加工するべく被加工物たる窓枠Ｆをワーク保持
装置２０にセットする。作業者は窓枠Ｆのコーナー部ｃ
をコーナー部支承台２３上に位置させ、枠部ｆを枠部支
承台２４上にくるようにしてセットする。次いで操作ボ
ックス６における所定の操作ボタンを押してコーナー部
チャッキング装置２５及び枠部サイドストッパ２６並び
に枠部上部ストッパ２７を作動させて、窓枠Ｆをワーク
保持装置２０に固定する。

【００２２】そして作業者は操作ボックス６における所
定の起動スイッチを押すことにより、あらかじめ設定さ
れた加工プログラムに従って本発明のプロフィールサン
ダ１の研磨加工が開始される。なおサンディング加工盤
４０の傾倒角度、移動架台３０の位置設定並びに押圧ロ
ール５０のストローク位置の調整等は、あらかじめ被加
工物の形状に応じて事前に行うことが必要であることは
いうまでもない。

【００２３】そして起動スイッチによる指令を受けたサ
ンディング加工盤４０は、駆動モータ４２を回転させ、
その出力軸先端に設けられる駆動プーリ４４を回転させ
ることでサンディングベルトＶを駆動プーリ４４、テン
ションプーリ４５及び固定プーリ４６の回りに走行させ
る。またこれと同時に移動架台３０も移動し始め、窓枠
Ｆのコーナー部ｃ上に押圧ロール５０を位置させる。そ
して押圧ロール５０が窓枠Ｆ側に突出し、サンディング
ベルトＶの背面を押してサンディングベルトＶの加工作
用面を窓枠Ｆのコーナー部ｃの所定の部位に当接し、研
磨加工を行うのである。なお研磨加工にあたっては、満
遍なく溶接ビートｂの表面加工が行えるように揺動駆動
装置１５を駆動させ、ワーク保持装置２０を揺動運動さ
せる。またこのワーク保持装置２０の揺動運動に同期さ
せ、押圧ロール５０の押圧位置のストロークを変化させ
たり、サンディング加工盤４０の傾倒角度や移動架台３
０の移動位置を調整するようにすることも勿論可能であ
る。

【００２４】そして一連の加工プログラムが終了した後
は、押圧ロール５０、サンディング加工盤４０、移動架
台３０は所定の原点位置に戻るとともに、ワーク保持装
置２０における枠部サイドストッパ２６並びに枠部上部
ストッパ２７が解除され、しかる後、コーナー部チャッ
キング装置２５におけるコーナー部シリンダ２５ｂの摺
動子が更に伸張し、その先端に設けられている山形片２
５ａにより研磨加工された窓枠Ｆを手前に押し出す。そ
してコーナー部シリンダ２５ｂの摺動子が再び当初の位
置に収縮するとともに、作業者は次の窓枠Ｆのセッティ
ングの準備にかかることになる。

【００２５】なお上記実施例ではサンディング加工盤４
０はサンディングベルトＶがほぼ三角形状の軌道を走行
するタイプであるが、被加工物の形状に応じ適宜の形態
のものが適用できる。また上記実施例では被加工物のセ
ッティングは人手によって行ったが、勿論セッティング
を含め、取り外し、次工程への移送に至るすべての工程
を自動化して行うことも勿論可能である。更にまた被加
工物によっては高い表面加工精度が要求される場合もあ
り、そのような被加工物の研磨加工を行うにあたって
は、サンディング加工盤４０を二基設け、それぞれのサ
ンディング加工盤４０に粗さの違う二種のサンディング
ベルトＶを取り付けて二段階に分けて研磨加工を行うよ
うにすることもできる。

【００２６】

【発明の効果】本発明のプロフィールサンダ１は以上の
ような構成により成るものであって、以下のような効果
を発揮する。まず本発明では被加工物の研磨加工の手段
としてサンディングベルトＶによる加工手段を採用して
いるから、被加工物に対する加工作用面積が広くとれ、
これに伴い被加工物を強固に完全に固定しなくても研磨
加工が可能となる。すなわちサンディングベルトＶによ
る被加工物に対する押圧力も被加工物を固定するのに寄
与しているから、本発明で対象としている枠状部材のよ
うな固定の難しい異形部品であっても、ワーク保持装置
２０による被加工物の保持と相まって確実な保持がなさ
れ、これに伴って研磨加工が可能となる。

【００２７】またワーク保持装置２０を揺動させること
により、サンディングベルトＶの加工方向を随時変化さ
せ、加工に片寄りがでるのが防止できる。そしてこれら
により従来困難であったこの種の被加工物の研磨加工の
自動化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の枠状部材のコーナー部研磨用プロフィ
ールサンダを示す正面図である。

【図２】同上右側面図である。

【図３】同上サンディング加工盤を省略して示す平面図
である。

【図４】ワーク保持装置周辺を拡大して示す斜視図であ
る。

【図５】ワーク保持装置を示す平面図である。

【図６】図５矢視Ａより見た状態を示す補助投影図であ
る。

【符号の説明】

１ プロフィールサンダ ５ ステイ ６ 操作ボックス ７ 支承ガイド ８ リミットスイッチ １０ 基台部 １１ 天板 １２ 側板 １３ 扉 １５ 揺動駆動装置 １６ 駆動スプロケット １７ 従動スプロケット １８ チェーン １９ 中継ベベルギヤ ２０ ワーク保持装置 ２１ 回動軸 ２２ 揺動ベース ２３ コーナー部支承台 ２４ 枠部支承台 ２５ コーナー部チャッキング装置 ２５ａ 山形片 ２５ｂ コーナー部シリンダ ２６ 枠部サイドストッパ ２６ａ 回動片 ２６ｂ サイドシリンダ ２７ 枠部上部ストッパ ２７ａ 押圧片 ２７ｂ 押圧シリンダ ２８ 扇形ギヤ ２８ａ ラック ２９ ピニオンギヤ ３０ 移動架台 ３１ 支持架台 ３２ ガイドレール ３３ 架台ベース ３３ａ レールホルダ ３４ 架台フレーム ３５ ガイドレール ３６ 回動支持部 ４０ サンディング加工盤 ４１ 支持フレーム ４２ 駆動モータ ４３ 走行機構 ４４ 駆動プーリ ４５ テンションプーリ ４６ 固定プーリ ５０ 押圧ロール ｂ 溶接ビード Ｂ 保持ブラケット ｃ コーナー部 ｆ 枠部 Ｆ 窓枠 Ｖ サンディングベルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物たる枠状部材を保持するワーク
   保持装置と、このワーク保持装置における被加工物に摺
   接する無端帯状の走行するサンディングベルトを具備し
   たサンディング加工盤とを具えて成る研磨加工装置にお
   いて、前記ワーク保持装置はほぼ加工作用位置を中心に
   一定角度の範囲で回動するように構成されていることを
   特徴とする枠状部材のコーナー部研磨用プロフィールサ
   ンダ。
2. 【請求項２】 前記ワーク保持装置は、回動軸を中心と
   して一定角度の範囲で揺動運動する揺動ベースに対し、
   被加工物たる枠状部材のコーナー部を支承するコーナー
   部支承台と、枠状部材の枠部を支承する枠部支承台と、
   枠状部材をこれら支承台に固定するコーナー部チャッキ
   ング装置、枠部サイドストッパ及び枠部上部ストッパと
   が設けられて成ることを特徴とする請求項１記載の枠状
   部材のコーナー部研磨用プロフィールサンダ。
3. 【請求項３】 前記サンディング加工盤は、駆動プー
   リ、テンションプーリ及び固定プーリを有し、これらプ
   ーリには無端帯状のサンディングベルトが巻回されると
   ともに、このテンションプーリと固定プーリとの間に
   は、サンディングベルトの背面に当接し、このサンディ
   ングベルトを被加工物たる枠状部材に押圧する押圧ロー
   ルが出没自在に設けられていることを特徴とする請求項
   １または２記載の枠状部材のコーナー部研磨用プロフィ
   ールサンダ。