JPH08332629A - 石材の切削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 研磨の際に出る石片、粉塵が作業者の身体に
飛散することなく、安全に作業をすることができる石材
の切削方法の提供にある。 【構成】 載置台５０に石材８０を載置し、この載置台
５０の上方に配置された回転刃４８を載置台５０に対し
て前後左右および上下に相対移動させて、石材８０の上
面から切削加工して得られる石材８０の加工品の仮想表
面Ａまで略達する平行な多数の切削溝を切削形成する工
程と、上記切削溝の側壁を叩き割って除去する工程と、
自動制御によって上記回転刃４８の刃先を上記仮想表面
Ａに沿うように相対移動させて、上記仮想表面Ａより突
出する除去残存部を切削除去する工程とからなってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は石材の切削方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図７に示すような曲面を有する石
材加工品８０Ａは、次のようにして製造されていた。即
ち、図８、図９に示すように、載置台に載せた石材８０
に、その表面から石材加工品８０Ａの仮想表面Ａに略達
する多数の切削溝ａ１〜ａｎを平行に切削形成し、この
切削溝ａ１〜ａｎの側壁８２をハンマ等で叩き割って除
去する。そして、除去後、仮想表面Ａより突出する凸凹
部ｇの除去残存部をグラインダーを用いて作業者が研摩
することによって除去していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、グラインダー
で研磨する場合、側壁を叩き割る作業などに比べ、非常
に多量の粉塵が発生するため、作業環境が非常に悪く、
又、グラインダー等を用いて除去残存部を研摩する作業
は、熟練を要するため、作業者の不足の問題もある。

【０００４】本発明は上記問題に鑑みて、誰にでも安全
に且つ正確に石材加工品を得ることができる石材の切削
方法の提供を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明に係る石材の切削方法は、載置台に石材を載
置し、この載置台の上方に配置された回転刃を載置台に
対して前後左右および上下に相対移動させて、石材の上
面から切削加工して得られる石材加工品の仮想表面まで
略達する平行な多数の切削溝を切削形成する工程と、上
記切削溝の側壁を叩き割って除去する工程と、自動制御
によって上記回転刃の刃先を上記仮想表面に沿うように
相対移動させて、上記仮想表面より突出する除去残存部
を切削除去する工程とからなっている。

【０００６】

【作用】上記切削方法によれば、最初の工程は載置台に
石材を載置し、この載置台の上方に配置された回転刃を
載置台に対して前後左右および上下に相対移動させて、
石材の上面から切削加工して得られる石材加工品の仮想
表面まで略達する平行な多数の切削溝を切削形成する。
そして次の工程で、上記切削溝の側壁を叩き割って除去
する。上記２つの工程を実施することで、仮想表面より
凸凹に突出する除去残存部が残るが、さらに次の工程
で、自動制御により上記回転刃の刃先を上記仮想表面に
沿うように相対移動させることによって、除去残存部が
回転刃によって自動的に切削除去される。これにより、
仮想表面と同じ表面の石材加工品を得ることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を図面により
詳述する。図１乃至図３に示すように、切削機１は、前
後走行用レール部１０と、両サドル１５、１６と、梁部
材２０と、カッター部と、載置台５０と、制御部６０と
から構成されている。

【０００８】走行用レール部１０は、平行に立設された
厚みがある長方形の据付基礎１３、１３と、この据付基
礎１３、１３上にそれぞれ敷設された２本のレール１
４、１４とから構成されている。

【０００９】両サドル１５、１６の内部にはレール１
４、１４上を走行する車輪（図外）が設けられている。
そして、サドル１５の車輪とサドル１６の車輪とはシャ
フト１８によって連結されている。

【００１０】また、一方のサドル１５には第１のサーボ
モータ１７が設けられていて、このサーボモータ１７に
よってシャフト１８が正逆回転されることによって、両
サドル１５、１６がレール１４，１４に沿って前後に走
行するようになっている。

【００１１】梁部材２０は、図１〜図３に示すように、
両サドル１５、１６に跨がるように設けられ、両サドル
１５、１６とともに、レール１４、１４に沿って移動す
るようになっている。

【００１２】カッター部は、走行台車３０とカッター部
本体４０とから構成されている。走行台車３０は、上部
に設けられた第２のサーボモータ３１の回転駆動力が、
ベルト３２を介して梁部材２０に設けられたピニオンギ
ヤー３３に伝達されることによって、梁部材２０の長手
方向、すなわち、レール１４、１４に直交する方向に走
行自在になっている。

【００１３】カッター部本体４０は、回転刃４８と、こ
の回転刃４８を支持する基台部４９と、第３のサーボモ
ータ４２と、回転刃４８を駆動する回転刃駆動モータ４
５とを備えている。

【００１４】第３のサーボモータ４２は基台部４９の上
部に固定されていて、傘歯車４３、４４を介して図１に
示すように垂直方向に設けられた螺杆４７にその回転力
を伝達し、螺杆４７を正逆回転させるようになってい
る。

【００１５】螺杆４７は、その下端部が走行台車３０に
設けられた筒状の螺合体に螺合されていて、正逆回転に
より上下方向に進退するようになっている。従って、カ
ッター部本体４０も螺杆４７の進退に伴って上下方向に
進退するようになっている。

【００１６】回転刃４８は、回転刃駆動モータ４５と、
ベルト４６を介して連結されていて、回転刃駆動モータ
４５の駆動によって回転するようになっている。

【００１７】石材の載置台５０は、台車レール５３と、
この台車レール５３に沿って走行する台車とから構成さ
れている。尚、５２は車輪で、５１は台盤である。

【００１８】制御部６０は汎用パーソナルコンピュータ
（以下単に「パソコン」と言う）６１と、パソコン６１
からの信号に基づき各モータを駆動させるモータ用ドラ
イバー６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄとから構成され
ており、回転刃駆動モータ４５、第１、第２、第３のサ
ーボモータ１７、３１、４２の動作を制御するようにな
っている。尚、６２は制御ボックスである。

【００１９】つぎに、切削機１を用いた本発明の切削方
法を図１、図４に基づき詳しく説明する。即ち、本発明
の切削方法はプログラム工程と、切削溝形成工程、側壁
除去工程、研磨工程の４つの工程からなっていて、各工
程では、つぎのような動作が行われる。

【００２０】〔プログラム工程〕 、パソコン６１のキーボードを操作することにより、
加工スピードをメモリ内の加工スピード登録エリア６１
ａに、石材の加工形状を加工形状登録エリア６１ｂに、
加工方法を加工方法設定エリア６１ｃに、加工枚数を加
工方法設定エリア６１ｄにそれぞれ登録する。尚、この
状態で、ＣＲＴ６１ｈには、演算部６１ｅからＣＲＴコ
ントローラ６１ｆを介して映像出力が送られ、加工すべ
き石材８０が画面に写し出される。

【００２１】、回転刃４８を載置台５０に載置された
石材８０の一端である起点８０ａにセットする。尚、こ
の状態で、演算部６１ｅは、回転刃４８の位置が切削す
べき石材８０の起点であると認知し時経過に従ってモー
タ用ドライバー６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに出力
するとともに、データ記憶部６１ｇにその演算結果を記
憶する。

【００２２】、上記手順によってデータが入力される
とともに回転刃４８が初期位置に配置されると、演算部
６１ｅは加工形状登録エリア６１ｃに登録されたデータ
を読み取り演算することによって仮想表面Ａを数値化し
たデータとして設定する。

【００２３】〔切削工程〕 、上記数値化したデータに基づき演算部６１ｅが、第
３のサーボモータ用ドライバ６２ａに信号を送り、図
３、図５に示すように、回転刃４８を４８Ａの位置から
仮想表面Ａに略到達する４８Ｂの位置まで下降させ、そ
の下降位置で回転刃４８を維持させる。

【００２４】、演算部６１ｅが信号を第２のサーボモ
ータ用ドライバー６２ｂに送り、回転刃４８を信号に基
づいた距離だけ回転刃４８を駆動させて回転軸に垂直方
向に移動させ、一本の切削溝ａ１の底部が仮想表面Ａに
略達するように切削形成する。

【００２５】、切削溝ａ１が形成されると、演算部６
１ｅが第３のサーボモータ用ドライバ６２ａに信号を送
り、回転刃４８を上昇させ、仮想表面Ａから回転刃４８
を離し、第１のサーボモータ用ドライバ６２ａに信号を
送り、第１のサーボモータ１７を回転させ、回転刃４８
を軸芯方向に信号に基づいた距離だけ前後方向に移動さ
せる。

【００２６】、第３のサーボモータ４２、第２のサー
ボモータ３１を順次駆動させて切削溝ａ１に平行な切削
溝ａ２〜ａｎを次々に切削形成する。このようにして、
多数の切削溝ａ１〜ａｎが形成されると同時に、切削溝
ａ１〜ａｎと切削溝ａ１〜ａｎとの間に薄板状の側壁８
２が形成される。

【００２７】〔側壁除去工程〕 、側壁８２、・、・、・、８２をその根元までハンマ
で叩き割って除去する。側壁８２、・、・、・、８２が
除去された石材８０の表面には、仮想表面Ａから少し上
方に飛びでた凸凹部ｇが除去残存部として残る。

【００２８】〔研磨工程〕 、数値化したデータに基づき演算部６１ｅが第１、第
２、第３のサーボモータ用ドライバ６２ａ、６２ｂ、６
２ｃに信号を送る。そして、図６に示すように、回転刃
４８を石材８０の仮想表面Ａ上の初期位置（８０ｂ）の
まで下降させ、その下降位置で回転刃４８を維持させ
る。

【００２９】、演算部６１ｅが信号を第１、第３のサ
ーボモータ用ドライバー６２ａ、６２ｃに送り、回転刃
４８の刃先部分を仮想表面Ａに沿わせながら回転刃４８
の回転軸方向に移動させる。これによって除去残存部が
回転刃４８の刃先、或いは、刃側面に接触して研磨され
る。

【００３０】、演算部６１ｅが第１、第３のサーボモ
ータ用ドライバ６２ａ、６２ｃに信号を送り、回転刃４
８を回転軸の垂直方向にずらし、再び、仮想表面Ａに沿
って回転刃４８の回転軸方向に移動させる。そして、同
様にして、次々に研磨を行うことによって、仮想表面Ａ
の全体の凸凹部ｇを研磨する。尚、演算部６１ｅは回転
刃４８の位置を駆動させている第１、第２、第３のサー
ボモータ１７、３１、４２を管理し、回転刃４８の処理
位置を常に画面に表示している。

【００３１】即ち、上記切削方法によれば、回転刃４８
が切削溝ａ１〜ａｎを形成するだけでなく、仮想表面Ａ
より突出し残されている凸凹部ｇまで研磨されるので、
作業者は石材８０に近づき研磨をする必要がなく、研磨
時に石材８０から飛散する粉塵により健康を害したり、
或いは、飛散する石片が当たり怪我をすることもなくな
る。

【００３２】加えて、石材８０の加工形状と、加工スピ
ードをパソコン６１に登録すると、回転刃４８は、切削
溝ａ１〜ａｎを形成するとともに、仮想表面Ａより突出
した凸凹部ｇの除去残存部を研磨するので、安定した品
質で速く石材８０を切削研磨することができる。

【００３３】尚、本実施例に使用されている切削機１は
モデム６１ｉを介して電話回線によりデータのやり取り
が可能に構成されているので、例えば、切削機１が遠隔
地にある場合であっても、その遠隔地にある切削機１に
切削研磨のデータを即座に送ることができ便利である。

【００３４】又、回転刃４８を移動させるのに使用して
いる第１、第２、第３のサーボモータ１７、３１、４２
は、回転位置を知らせる信号を演算部６１ｅに常に送っ
ているので、演算部６１ｅはこの信号を受けとり演算す
ることにより、回転刃４８の位置を管理する。これによ
り、回転刃４８は石材を正確に切削研磨することができ
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係る石材の切削方法によれば、
最初の工程は載置台に石材を載置し、この載置台の上方
に配置された回転刃を載置台に対して前後左右および上
下に相対移動させて、石材の上面から切削加工して得ら
れる石材加工品の仮想表面まで略達する平行な多数の切
削溝を切削形成する。そして、次の工程で、上記切削溝
の側壁を叩き割って除去する。上記２つの工程で、上記
仮想表面には、仮想表面より突出する除去残存部が残
る。さらに次の工程で、自動制御によって上記回転刃の
刃先を上記仮想表面に沿うように相対移動させて、除去
残存部を切削除去するので、手作業で切削研磨する必要
がなくなり、切削研磨の際に石片、粉塵が作業者の身体
に飛散することなく、安全に作業をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る切削方法に用いられる
切削機の正面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る切削方法に用いられる
切削機の平面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る切削方法に用いられる
切削機の要部拡大側面図である。

【図４】本発明の一実施例に係る切削方法に用いられる
切削機の内部回路の説明図である。

【図５】本発明の一実施例に係る切削方法の側壁除去工
程の説明図である。

【図６】本発明の一実施例に係る切削方法の研磨過程の
説明図である。

【図７】研磨された石材を示す斜視図である。

【図８】切削溝が形成された石材を示す斜視図である。

【図９】切削溝側壁を打ち抜き除去した石材の正面図で
ある。

【符号の説明】

１ 切削機 ８０ 石材 ５０ 載置台 ４０ カッター部本体 ４８ 回転刃 Ａ 仮想表面 ａ１，ａ２，・，・，・，ａｎ 切削溝 ｇ 凸凹部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 載置台に石材を載置し、この載置台の上
   方に配置された回転刃を載置台に対して前後左右および
   上下に相対移動させて、石材の上面から切削加工して得
   られる石材加工品の仮想表面まで略達する平行な多数の
   切削溝を切削形成する工程と、上記切削溝の側壁を叩き
   割って除去する工程と、自動制御によって上記回転刃の
   刃先を上記仮想表面に沿うように相対移動させて、上記
   仮想表面より突出する除去残存部を切削除去する工程と
   からなることを特徴とする石材の切削方法。