JPH08132432A - 石質材の穴穿け加工機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸の送りを手動ハンドルと昇降シリンダに
より行い、石質材に能率よく円穴を穿設し得るようにし
た穴穿け加工機械を提供することにある。 【構成】 テーブル12と相対するアーム1cに、回転主軸
２を昇降可能に支承する石材加工機本体１において、主
軸２の下半分外側に、主軸２と共に昇降し、主軸２を回
転可能に支承する外筒３を設け、外筒３の上部に昇降シ
リンダ５を、下部に切込み深さゲージ６を付設し、アー
ム1cに切込み深さゲージ６の位置センサ７と外筒３に噛
み合う手動ハンドル４を設け、昇降シリンダ５と位置セ
ンサ７を圧縮空気路９に接続し、圧縮空気路９の操作パ
ネル８をアーム1cに取付け、手動ハンドル４にて外筒３
を降下し、主軸２の下部に取付けるコアードリルＤを、
テーブル12に載置する石質材Ａに食込むまで送り込み、
位置センサ７と圧縮空気路９によって、コアードリルＤ
を所定の穴深さＨまで送り込むものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、石材やコンクリート
材等に対する穴穿け加工機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】石材やコンクリート材等の石質材に対す
る穴穿け加工機械として、例えばテーブルに石材を載置
固定し、テーブルと相対するアームに、モータにて回転
する主軸を昇降可能に支承し、該主軸を手動ハンドルに
て昇降する直立ボール盤や、回転する主軸をトグル式リ
ンク機構にて昇降する石材加工機械が用いられていた。
また、主軸をバランスウエイトやスプリング等で支持
し、石材に対する主軸の切込み速度を微調整するものも
工夫されている。（例えば特開昭51-111991 号公報、特
開平3-79309 号公報）

【０００３】石質材の表面より内部に円穴を穿設する場
合、円穴の大小や穴深さ、或いは石質材の種類等によっ
てコアードリルを選択し、そのコアードリルを主軸の下
に取付け、穴穿け加工していた。石質材は金属より固
く、しかも衝撃に弱くて脆いため、コアードリルを石質
材に切込み、円穴を完全に穿設するまで、コアードリル
の切削状態を見ながら切込みを加減していた。即ち、穴
穿け加工の多くは、長年の勘や経験によって支えられて
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】石質材に対する穴穿け
加工を手動により行うと、大きくて深い円穴を穿設する
には、長時間手動ハンドルを保持しなければならない
し、その間、加工機械から離れることができないので、
疲労し作業能率も悪くなる問題点があった。従来の石材
穴穿け加工法では、長年の勘や経験を要するため、生産
性が著しく低く、否能率的で高価になるばかりか、穴穿
けの良否が作業者の技量によって大きく左右される問題
点もあった。

【０００５】特に石質材の表面にドリルを切込む場合、
いきなり強く切込むと、ドリルが跳ねたり滑る危険があ
ると共に、穴穿け位置が狂う問題点もあるし、穴深さが
深くなるほど切削粉の排出が困難になる問題点もあっ
た。そこでこの発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、主軸の送りを、手動ハンドルと昇降シリンダによ
り行い、石質材に能率よく円穴を穿設し得るようにした
穴穿け加工機械を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における石質材の穴穿け加工機械は、石材加
工機本体のアームに支承する回転主軸の下半分外側に、
主軸と共に昇降し、主軸を回転可能に支承する外筒を設
け、外筒に昇降シリンダと切込み深さゲージを付設し、
アームに外筒に噛み合う手動ハンドルを設け、昇降シリ
ンダと切込み深さゲージの位置センサを圧縮空気路に接
続し、圧縮空気路の操作パネルをアームに取付け、手動
ハンドルにて外筒を降下し、主軸の下部に取付けるコア
ードリルを石質材に食込むまで送り込み、位置センサと
圧縮空気路によって、コアードリルを所定の穴深さまで
送り込むものである。

【０００７】

【作用】主軸とその下半分外側に付設した外筒を、先ず
主軸の下に取付けたコアードリルが石質材に食い込むま
で手動ハンドルにて下降し、引続いてスプリング的要素
の有る昇降シリンダにて送るものであるから、所定の穴
穿けを能率良く穿設し得る。更に昇降シリンダの送りを
操作パネルにより自動化することにより、一段と穿設能
率を向上し得る。コアードリルが所定の穴深さまで達す
ると、外筒に付設した切込み深さゲージが位置センサに
より検知され、主軸の送りを停止する。

【０００８】

【実施例】先ず、石材加工機の概略構造を図１と図２に
基づき説明すれば、加工機本体１は左右方向に長いベッ
ド1aの中央後部に主柱1bを直立し、主柱1bの上部より前
方に、ベッド1aと相対するアーム1cを延設し、アーム1c
の先部に主軸２を回転可能に、且つ昇降可能に支承し、
ベッド1aの上に左右方向に走行可能となる台車11を備
え、該台車11の上に前後方向に走行可能となるテーブル
12を備えるもので、テーブル12の上に石質材Ａを載置固
定し、石質材Ａの穴穿け部を主軸２の下方に位置せしめ
るものである。

【０００９】次に、本発明における穴穿け加工機械の構
造を図３乃至図６に基づき説明すれば、加工機本体１の
アーム1cに支承する主軸２の下半分外周に、主軸２と共
に昇降し、主軸２を回転可能に支承する外筒３を設け、
外筒３の上部に昇降シリンダ５を取付け、外筒３の下端
部より外側に腕板32を突出し、腕板32に外筒３と平行す
る切込み深さゲージ６を付設し、アーム1cに切込み深さ
ゲージ６の位置センサ７と外筒３に噛み合う手動ハンド
ル４を設け、昇降シリンダ５と位置センサ７を圧縮空気
路９に接続し、圧縮空気路９の操作パネル８をアーム1c
に取付け、主軸２を手動ハンドル４と昇降シリンダ５に
て任意に昇降するものである。

【００１０】主軸２は上半分にスプライン溝2aを設け、
該スプライン溝2aに軸受け23と、モータＭにて回転する
プーリ21を嵌挿係止し、主軸２の下部にコアードリルＤ
を取付け、回転しながら昇降可能となるものである。外
筒３は主軸２の下半分外周に回転可能に嵌挿し、主軸２
と共に昇降するもので、外筒３の外周に主軸２と平行す
るラック13を取付け、該ラック13に図９の如く手動ハン
ドル４の先に取付けたピニオン14を噛合し、手動ハンド
ル４の回動にて昇降するものである。

【００１１】昇降シリンダ５は、シリンダケース5aの内
部にピストン5bを嵌挿し、ピストンロッド5cをケース5a
より外部に突出し、主軸２の昇降範囲で往復動するもの
で、シリンダケース5aをアーム1cの上に取付け、ロッド
5cの先部に押板15を固定し、押板15の一方を外筒３の上
部に取付け、押板15の他方をアーム1c内に直立する案内
棒25にて案内し、外筒３を昇降するものである。外筒３
の下端部に付設する切込み深さゲージ６は、主軸２の昇
降範囲に近似した高さまで直立し、穴深さＨに合わせて
ドグ16を上下摺動するものである。

【００１２】圧縮空気路９は図５の如く、昇降シリンダ
５の上死点側と位置センサ７の間にエルボスピコン95を
接続し、昇降シリンダ５の下死点側と位置センサ７を、
レギュレータ91にて一定となった空気圧の送り方向を切
替るセレクタスイッチ92に接続し、昇降シリンダ５の下
死点側とセレクタスイッチ92の間に、主軸２の切込速度
を設定するスピードコントローラ93と空気圧の逆流を防
止するチェックバルブ94、及び手動ハンドル４の回転時
にシリンダケース5a内の空気開放ボタン97を接続するも
のである。上記圧縮空気路９の操作パネル８には、図６
の如く圧縮空気路９のセレクタスイッチ92とスピードコ
ントローラ93、及び空気開放ボタン97を取付けると共
に、モータＭの始動停止スイッチ81と回転制御スイッチ
82を取付ける。

【００１３】図７の圧縮空気路９は、昇降シリンダ５の
下死点側とセレクタスイッチ92の間に、低速用スピード
コントローラ93ａと高速用スピードコントローラ93ｂを
二系統に接続し、各系統にスピードコントローラ93ａ，
93ｂの作動用フリップトグル96ａ，96ｂを接続するもの
である。上記圧縮空気路９の操作パネル８には、図８の
如くモータＭのモータスイッチ81と回転制御スイッチ82
を取付けると共に、圧縮空気路９のセレクタスイッチ92
と空気開放ボタン97、及びフリップトグル96ａ，96ｂを
取付ける。

【００１４】モータＭには周知の電動モータ、或いはイ
ンバータモータを用い、図１０の如く一方のモータ取付
脚m1をアーム1cに軸支固定し、他方の取付脚m2を、前記
取付脚m1の軸支点を中心にして揺動可能に支持するもの
で、モータＭの回転軸Ｒと主軸スプライン溝2aに嵌挿す
るプーリ21にベルトＢを掛け、該ベルトＢの緊張を適宜
可変し得るようにされている。

【００１５】本発明による石質材の穴穿け加工機械は上
記構造であるから、予め切削に適したコアードリルＤを
選択し、これを主軸２の下に取付ける一方、テーブル12
に石質材Ａを載置固定し、そのテーブル12と台車11を移
動して、石質材Ａの穿設部をコアードリルＤの下方に位
置する。更にモータＭの回転制御スイッチ82と昇降シリ
ンダ５のスピードコントローラ93を「低速」の状態に
し、圧縮空気路９のセレクタスイッチ92を中立にしてお
く。二系統のスピードコントローラ93ａ，93ｂを設ける
圧縮空気路９にあっては、低速用スピードコントローラ
93ａに接続するフリップトグル96ａを「低速」の状態に
しておく。

【００１６】先ず始動停止スイッチ81にてモータＭを始
動し、主軸２を回動した後、シリンダケース5a内の空気
開放ボタン97を押しながら、図１１の如く手動ハンドル
４を回動して外筒３を降下すれば、外筒３と共に主軸２
が降下し、主軸２の下に取付けたコアードリルＤが石質
材Ａに接近する。手動ハンドル４にてコアードリルＤが
石質材Ａの上面に当接するまで降下し、更にコアードリ
ルＤが石質材Ａに食込むまで少しずつ送る。石質材Ａに
対するコアードリルＤの食込みは、切削音によって判断
する。その間、主軸２の降下と共に、外筒３に付設した
ゲージ６も降下する。

【００１７】次に切込み深さゲージ６のドグ16を穴深さ
Ｈに合わせて調整し、モータＭの回転制御スイッチ82と
昇降シリンダ５のスピードコントローラ93、又は二系統
のスピードコントローラ93ａ，93ｂに接続するフリップ
トグル96ａ，96ｂの何れかを、石質材Ａの種類や硬さ、
或いはコアードリルＤの種類や円穴ａの大小等に合わせ
て可変した後、圧縮空気路９のセレクタスイッチ92を
「下降」に切替え、昇降シリンダ５を降下すると、以
後、主軸２と外筒３はスプリング的要素を有する昇降シ
リンダ５にて降下される。モータＭの回転制御スイッチ
82を徐々に高速方向に回すと共に、圧縮空気路９のスピ
ードコントローラ93、又はフリップトグル96ａ，96ｂに
て適正な切込み速度を選ぶ。

【００１８】コアードリルＤが穴深さＨまで達すると、
切込み深さゲージ６のドグ16により位置センサ７が作動
するため、昇降シリンダ５の背圧空気流と、排気流速の
差により、昇降シリンダ５は微細に数回上下動し、切削
粉の流出を良くする。即ち、昇降シリンダ５の加圧側空
気は、位置センサ７の絞り弁17より排気される。その
際、加圧側空気と背圧側空気の差を、加圧側空気の流量
が大になるように設定すれば、円穴ａの穿設位置におい
て数回上下動を繰り返し、停止する。この昇降シリンダ
５の上下動は、スピードコントローラ93，93ａ，93ｂに
て適宜可変し得る。

【００１９】石質材Ａに対する円穴ａの穿設加工が終了
した後、先ず圧縮空気路９のセレクタスイッチ92を「上
昇」に切替え、昇降シリンダ５を上昇する。以後、圧縮
空気路９の設定に従い、石質材Ａに順次円穴ａを穿設加
工し得る。これらの加工を自動運転することも可能であ
るし、必要に応じて手動運転することも可能である。

【００２０】尚、本発明の穴穿け加工機械は上記実施例
に限定されるものではなく、例えば主軸２の下端部に注
水部22を設けることが望ましいし、圧縮空気路９のスピ
ードコントローラ93、或いはスピードコントローラ93
ａ，93ｂに接続するフリップトグル96ａ，96ｂにて、切
込み速度を無段階に設定することも可能である。また外
筒３に嵌挿係止する押板15を、主軸２に嵌挿係止して
も、主軸２を昇降することも可能であるし、位置センサ
７に排気絞り弁17付のローラプランジャバルブを用いる
ことも可能である。更に主軸２と外筒３の昇降機構、及
び切込み深さゲージ６と昇降シリンダ５の圧縮空気路
９、操作パネル８等の構成、並びに石質材Ａの載置固定
とコアードリルＤの取付け手順、穴穿け加工機械の操作
手順等は、本発明の要旨に反しない限り適宜変更可能で
ある。

【００２１】

【発明の効果】本発明による石質材の穴穿け加工機械は
上記構造のとおりであるから、次に記載する効果を奏す
る。主軸と、その下半分外側に付設した外筒を、先ず主
軸の下に取付けたコアードリルが石質材に食い込むまで
手動ハンドルにて下降し、引続いてスプリング的要素の
有る昇降シリンダにて送るものであるから、所定の穴穿
けを能率良く、しかも正確に穿設し得る。更に昇降シリ
ンダの送りを操作パネルにより自動化することにより、
一段と穿設能率を向上し得る。

【００２２】主軸と共に昇降する外筒に切込み深さゲー
ジを付設し、アームに切込み深さゲージの位置センサを
取付け、位置センサによって主軸の降下を検出して停止
させるものであるから、コアードリルが所定の穴深さま
で達すると、外筒に付設した切込み深さゲージのドグが
位置センサにより検知され、主軸の送りを停止する。そ
の際、昇降シリンダの加圧側空気と背圧側空気の絞り弁
の差を、加圧側空気の流量が大になるように設定し、円
穴の穿設位置において数回上下動を繰り返した後、停止
するようにすれば、切削粉の排出が容易になる。その結
果、作業能率を向上し得ることは勿論、深さの一定した
多数の円穴を高精度で加工できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による穴穿け加工機械の側面図である。

【図２】その正面図である。

【図３】主軸の昇降機構を示す要部断面図である。

【図４】主軸の降下状態を示す要部断面図である。

【図５】圧縮空気路の回路図である。

【図６】操作パネルの接続例を示す要部正面図である。

【図７】二系統のスピードコントローラを設けた圧縮空
気路の回路図である。

【図８】操作パネルの正面図である。

【図９】手動ハンドルと外筒の関係を示す一部切欠平面
図である。

【図１０】モータの取付例を示す要部平面図である。

【図１１】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）円穴の穿設工程例を示す
作用図である。

【符号の説明】

１ 加工機本体、1c アーム ２ 主軸、2a スプライン溝 ３ 外筒 ４ 手動ハンドル ５ 昇降シリンダ ６ 切込み深さゲージ、16 ドグ ７ 位置センサ ８ 操作パネル ９ 圧縮空気路 12 テーブル、13 ラック、14 ピニオン、15 押板 25 案内棒、32 腕板 Ａ 石質材、ａ 円穴、 Ｂ ベルト、Ｄ コアードリル、Ｍ モータ Ｈ 穴深さ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブル（12）と相対するアーム（1c）
   に、回転主軸（２）を昇降可能に支承する加工機本体
   （１）において、主軸（２）の下半分外側に、主軸
   （２）と共に昇降し、主軸（２）を回転可能に支承する
   外筒（３）を設け、主軸（２）と外筒（３）の少なくと
   一方に昇降シリンダ（５）と切込み深さゲージ（６）を
   付設し、アーム（1c）に切込み深さゲージ（６）の位置
   センサ（７）と外筒（３）に噛み合う手動ハンドル
   （４）を設け、昇降シリンダ（５）と位置センサ（７）
   を圧縮空気路（９）に接続し、主軸（２）を手動ハンド
   ル（４）と昇降シリンダ（５）にて任意に昇降し得るよ
   うにしたことを特徴とする石質材の穴穿け加工機械。
2. 【請求項２】 昇降シリンダ（５）を外筒（３）の上部
   に、切込み深さゲージ（６）を外筒（３）の下部に取付
   け、圧縮空気路（９）の操作パネル（８）を加工機本体
   （１）のアーム（1c）に取付け、主軸（２）と外筒
   （３）を、先ず手動ハンドル（４）により主軸（２）の
   下部に取付けるコアードリル（Ｄ）が、テーブル（12）
   に載置する石質材（Ａ）に食込むまで送り込み、次に昇
   降シリンダ（５）にて所定の穴深さ（Ｈ）まで送り込む
   請求項１記載の石質材の穴穿け加工機械。