JPH1044019A - 塗膜面サンディング装置のサンディングヘッド加圧機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車車体などのワーク側面における縦向き
の塗装面をドライサンディングするためのサンディング
ヘッドを、ワーク面への形状の変化に応じて適切な加圧
力により接触させることのできる加圧機構を提供する。 【解決手段】 ワーク移動通路の側方に配置された上下
動自在な可動枠４の前面に、前記ワーク１に向けて前後
方向に往復動可能なヘッド支持板５により支持された水
平なヘッド往復装置６を備え、前記ヘッド往復装置６の
先端には、表面にワーク面の研磨用サンドペーパー３０
が添着され、ワーク面に対して接触圧を対称位置に配置
した複数個のシリンダの差圧力により調整できるサンデ
ィングヘッド１０を備えていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車車体などの
ワークに対する塗膜面サンディング装置におけるサンデ
ィングヘッドの加圧機構、詳細には、ワークの側面など
の縦向きの塗装面をサンドペーパーにより研磨するドラ
イサンディング装置のサンディングヘッドをワーク面へ
適切に圧着させるための加圧機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車車体など塗装に際しての、下塗り
から中塗りへ入る前の工程及び中塗りから上塗りへ入る
前の工程で行われる下地塗膜面の研磨作業としては、従
来より回転するブラシを塗膜面に押し付けるブラシ水研
方式が広く行われている。

【０００３】このブラシ水研方式による研磨では、ブラ
シの先端のような凹凸のある面を塗膜面に押し付けて回
転しながら移動するので、研磨終了後における塗膜面に
微細な凹凸面とか、ゴミ突起等が残ることがあり、どう
しても研磨作業にムラが生ずるという問題がある。

【０００４】このような水研方式による研磨方法の問題
点を解消する手段として、表面にサンドペーパーを添着
した軟質製のサンディングヘッドをワークの塗膜面へ圧
着して均一に擦る空研装置が特願平７−２５６５７８号
により出願されている。

【０００５】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、このサンディ
ング装置は自動車車体などワークでいえば、ボンネット
とかルーフとかトランクのような水平な塗膜面へサンデ
ィングヘッドを上方から圧着して研磨する縦型のサンデ
ィング装置であり、従って、サンディングヘッドをワー
クに接近させておく手段として、サンディングヘッドを
その昇降装置の重さも含めた自重を利用して上方から下
方の塗膜面方向へ吊下げておくことができる。

【０００６】従って、サンディングヘッドの支持機構に
前記の自重を打ち消すような重さのバランスウエイトを
吊下げておけば、研磨中にサンディングヘッドがワーク
の形状的変化に伴う塗膜面からの反力を受けて上方へ持
ち上げられるような力を受けた時には、前記のバランス
ウエイトが下降してサンディングヘッドを軽く上昇さ
せ、塗膜面への圧着力を平均に保つことができる。

【０００７】しかしながら、ワークの塗膜面が、ルーフ
やボンネットのようなワークの平面ではなく、車体側面
のような縦向きの面である場合のサンディング装置で
は、サンディングヘッドは塗膜面の側方に横向きに配置
されることになるので、前記の縦型サンディング装置の
ようにサンディングヘッドを自重によってワークの側面
方向へ接近移動させることはできない。

【０００８】従って、サンディングヘッドはシリンダ等
の手段によって常に前方のワーク塗膜面へ圧接される力
が与えられながら、ワークの形状的変化に伴う塗膜面か
らの反力を受けた際には、反力を受けた部分が瞬時に対
応するような形で適切に後退しなければならないので、
サンディングヘッドが単一のシリンダによって常にワー
ク塗膜面への圧接力を与えられるような構造では、ワー
クからの反力を受けた場合の後退動作に適切に対応でき
ないという問題を有している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
横型サンディング装置における問題点を解消するため
に、自動車等のワークの側面のような縦方向の塗装面に
対してサンディングヘッドが側方から常に適切な力で圧
接すると共に、ワークの形状的変化に伴う塗膜面からの
反力を受けた際には、反力を受けた部分が瞬時に対応す
るような形で適切に後退して、塗膜面の形状に適応する
ことのできるようにしたサンディング装置加圧機構の提
供を目的としたものである。

【００１０】請求項１の発明にかかるサンディング装置
のサンディングヘッド加圧機構は、そのための具体的手
段として、ワーク移動通路の側方の支持枠内に支柱に沿
って上下動自在な可動枠を有し、前記可動枠の前面に前
記ワークに向けて前後方向に往復動可能なヘッド支持板
により支持された水平なヘッド往復装置を設けて、前記
ヘッド往復装置の先端には、表面にサンディング材を添
着したサンディングヘッドが、ワーク面に対する接触圧
を上下左右の対称位置に配置した複数個のシリンダの差
圧力により調整できるように回動自在に接続されている
ことを特徴とする。

【００１１】請求項２の発明にかかるサンディング装置
のサンディングヘッド加圧機構は、ワーク面に対する接
触圧を上下の対称位置に配置した複数個のシリンダの差
圧力により調整する手段が、ヘッド往復装置における上
下方向に配列された複数個のシリンダのロッド先端を夫
々サンディングヘッドの背面の高さの異なる位置へ連結
する構成からなることを特徴とする。

【００１２】また、請求項３の発明にかかるサンディン
グ装置のサンディングヘッド加圧機構は、ワーク面に対
する接触圧を左右の対称位置に配置した複数個のシリン
ダの差圧力により調整する手段が、上下方向に配列され
た複数個のシリンダにおける中央シリンダのロッド先端
に接続した連結板の両側と、前記サンディングヘッドの
左右両端との間を左右一対のシリンダにより連結した構
成からなることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る塗膜面のサンディン
グ装置を、図示の実施例に従って説明すると、図１はこ
のサンディング装置の側面図であって、ワーク１の移動
通路の両側に左右一対（図面では一個）の支持枠２が配
置されており、この支持枠２内には支柱３に沿って上下
動自在な可動枠４を有し、前記可動枠４の前面に前記ワ
ーク１に向けて前後方向に往復動可能なヘッド支持板５
により支持された、ワーク１の側面をサンディングする
ための複数個の水平なヘッド往復装置６が取付けられて
いる。

【００１４】前記支持枠２内の可動枠４は、図３に示す
ように、前記支持枠２内における支柱３の前面のガイド
レール７に沿って上下動可能な中央部４ａと左右両側部
４ｂ，４ｃとからなり、前記支持枠２の上方のモータ８
により駆動されるクランクロッド９の下端が前記中央部
４ａに連結されていて、この可動枠４が前記支柱３に沿
って上下動することで夫々ヘッド往復装置６を上下方向
に往復移動する。

【００１５】前記可動枠４は中央部４ａに隣接する左側
部４ｂが上方に延びていると共に、右側部４ｃは下方に
延びていて、これらの可動枠各部によって前記ワーク１
の側面を研磨するための複数個の水平なヘッド往復装置
６が上段と中段と下段とに夫々高さが異なるようにして
設けられている。

【００１６】また、前記夫々のヘッド往復装置６は、図
４及び図５に示すように、前記可動枠各部４ａ，４ｂ，
４ｃの取付け板１１の前方にエアシリンダ１２を介して
前後方向に往復移動するように設けられた前記ヘッド支
持板５と、このヘッド支持板５の背面に設けた複数個の
エアシリンダ１３を介して該ヘッド支持板５の前面から
前後方向に往復移動するように設けられたサンディング
ヘッド１０とからなっている。

【００１７】前記ヘッド支持板５は、背面から水平に突
出したアーム１５が前記可動枠各部４ａ，４ｂ，４ｃの
取付け板１１から水平に突出したブラケット１４により
ガイドレール１６を介して摺動自在に支持されると共
に、前記取付け板１１から突出した前記エアシリンダ１
２のロッド２０の先端が前記アーム１５上に連結され
て、このシリンダ１２の作動により前記ヘッド支持板５
がヘッド往復装置６をワーク１の方向へ移動したり、ワ
ーク１の方向から引き離すように往復移動する。

【００１８】また、前記ヘッド支持板５の背面における
前記アーム１５及びシリンダ１２の側方には、前記サン
ディングヘッド１０を水平方向に往復移動するための前
記エアシリンダ１３が上、中、下の三段（図４では上段
だけを示す）にわたり複数個設けられていて、これらの
シリンダ１３のロッド１７の先端が夫々同数の前記サン
ディングヘッド１０の後方における３枚の連結板１９に
接続されている（図４では上段と下段だけを示し、図５
では中段だけを示す）。

【００１９】なお、図５に示すように、夫々のシリンダ
１３の両側には前記ロッド１７と平行な一対のガイドロ
ッド１８が前記ヘッド支持板５を貫通して設けられてい
て、これらのガイドロッド１８の先端と前記ロッド１７
の先端とが、夫々前記サンディングヘッド１０の後方連
結板１９に接続されている。

【００２０】前記サンディングヘッド１０は、図４，図
８及び図９に示すように、一枚のゴム製基板２１の表面
にスポンジ状の軟質板２２が貼り合わされていて、前記
ゴム製基板２１の裏面の上下両端部と中央部とには３枚
の夫々細長い金属製固定板２３が横長の向きで互いに間
隔を置いて貼り合わされており、前記連結板１９の前面
から突出させたブラケット２４の先端が夫々の固定板２
３の中央部に自在継手２５を介して上下左右方向に回動
可能なるように軸着されている。

【００２１】また、図５乃至図７に示すように、前記３
枚の連結板１９のうちの中段の連結板１９ｂのみは、両
端が両側方向に延出されていて、この両端部に夫々エア
シリンダ２６，２７が取付けられ、これらのシリンダ２
６，２７のロッド２８，２９の先端が前記軟質板ワーク
接触ヘッド１０の背面中央部の固定板２３の両端に自在
継手５５を介して上下左右方向に回動可能なるように軸
着されている。

【００２２】図５に示すように、作業開始前後の休止状
態のときには、前記ヘッド１０はワーク１の進行方向Ａ
に対して平行な向きにあるが、作業開始後におけるワー
ク１と接触しない無負荷の状態では、図６に示すよう
に、ヘッド１０の背部の前記シリンダ２６，２７のう
ち、ワーク１の進行方向Ａに対して前方側（図６では下
側）に位置する前記シリンダ２６が作動して、常に一定
の力でヘッド１０の前方側を押し出して傾斜せさてい
る。

【００２３】図６のようにヘッド１０の前方側を傾斜さ
せておくことで、ヘッド１０を進行して来るワーク１に
対して適切に接触させることができるが、接触圧で該シ
リンダ２６のロッド２８が後方へ押し戻されると、図５
のように、前記ロッド２８が押し戻された分だけ後方側
（図５では上側）のシリンダ２７のロッド２９が押し出
されて、ヘッド１０をワーク１の進行方向Ａに対して平
行にしたり、あるいは図７のように、ワーク接触面の形
状によってはヘッド１０の後方側が押し出されるような
傾斜状態とする。

【００２４】一方、前記ヘッド１０のワーク１の進行方
向に沿った上下方向に対しては、図４に示すように、ゴ
ム製基板２１及びスポンジ状軟質板２２からなるヘッド
１０の背面の上下及び中間の別々の固定板２３背面側
に、夫々上、中、下三段の前記エアシリンダ１３のロッ
ド１７の先端が接続されているので、例えば、ワーク１
の下側が引っ込でいるような形状の部分では、同図に鎖
線１０ｂで示すように、下段シリンダ１３のロッド１７
が余分に押し出されるように作動し、ワーク１の進行方
向に沿った上下方向に対し、ヘッド１０をワーク塗膜面
の形状と適合するように変形させて接触させる。

【００２５】なお、図４及び図５では、作業の開始に伴
って前記ヘッド往復装置６を支持する前記ヘッド支持板
５を前記シリンダ１２の作動によりワーク１の方向へ押
し出した状態を示しているが、次にその状態からワーク
１の大きさとか形状に応じて、上、中、下三段の前記エ
アシリンダ１３の作動により、ヘッド１０を図４に実線
で示した位置と右側の鎖線１０ａで示した位置の間でど
の程度ワーク１に接近させるかが調整される。

【００２６】更に、図４及び図５に示すように、前記ヘ
ッド往復装置６を支持する前記ヘッド支持板５の上下部
分には、下側にサンドペーパー３０の繰り出しドラム３
１と上側に駆動モータ３３を備えた巻き取りドラム３２
とが夫々軸架されていて、エアブレーキ（図示せず）を
備えた前記繰り出しドラム３１から長尺のサンドペーパ
ー３０が繰り出されるたのち、このペーパー３０が前記
ヘッド１０の表面を経由して上方の巻き取りドラム３２
に巻き取られるようになっている。

【００２７】ヘッド１０の表面のサンドペーパー３０が
古くなると、繰り出しドラム３１から所定の長さ分のサ
ンドペーパー３０が繰り出されて使用済のサンドペーパ
ー３０が巻き取りドラム３２に巻き取られる。なお、前
記繰り出しドラム３１及び巻き取りドラム３２には、夫
々サンドペーパー３０の巻き緩み防止バネ３４ａ及び３
４ｂが設けられている。

【００２８】一方、図８及び図９に示すように、ヘッド
１０の両端には前記サンドペーパー３０を該ヘッド１０
の表面に圧着するためのペーパーガイド機構３５が設け
られている。このガイド機構３５は、前記上下の固定板
２３の背面にエアシリンダ３６とリンクアーム３７を介
して回転するシャフト３８を前記固定板２３の長さ方向
と平行に配置すると共に、前記固定板２３の側縁外側に
は、前記シャフト３８の両端に連結した回動アーム３９
を介して前後方向に回動する可動側ローラ４０を備えて
いる。

【００２９】また、図９に示すように、前記回動アーム
３９及び可動側ローラ４０の背面側（図９では右側）に
は、前記シャフト３８の両端を支持する軸受４１の後端
から夫々固定アーム４２を突出して、この固定アーム４
２の先端に固定側ガイドバー４３が前記可動側ローラ４
０と平行に支持されており、ヘッド１０の上側における
サンドペーパー３０の導入側では、サンドペーパー３０
が右側の固定側ガイドバー４３の内側から可動側ローラ
４０の外側を通ってヘッド１０の表面を通り、下側の同
様な構成からなる送り出し側へ導かれるようになってい
る。

【００３０】図９に実線で示すように、エアシリンダ３
６のロッドを押し出して、前記シャフト３８の両端の回
動アーム３９を前方（図９の左側）へ回動することで、
サンドペーパー３０をヘッド１０の下面から離して自由
に移動することができる。

【００３１】一方、前記可動側ローラ４０の内側におけ
る両回動アーム３９の間には先端にゴム製の圧着片４４
ａを長さ方向に沿って埋込んだ圧着バー４４が可動側ロ
ーラ４０と平行に設けられており、図９に鎖線で示すよ
うに、エアシリンダ３６のロッドを引き込ませて、回動
アーム３９を後方（図９の右側）へ回動することで、可
動側ローラ４０を固定側ガイドバー４３の方向へ移動
し、これによりサンドペーパー３０を引っ張ってヘッド
１０の下面に密着させると共に、同時に前記圧着バー４
４がサンドペーパー３０を固定側ガイドバー４３に圧着
するので、サンドペーパー３０をヘッド１０の表面にし
っかりと固定する。

【００３２】

【発明の効果】本発明の塗膜面のサンディング装置によ
れば、ヘッド往復装置６のヘッド支持板５をシリンダ１
２によりワーク１の側面方向へ接近移動させた後に、背
面を複数個の固定板２３により支持したサンディングヘ
ッド１０を、上下方向に配列された複数個のエアシリン
ダ１３によってワーク１面へ接触させるので、ワーク塗
膜面の形状に応じてヘッド１０の上下両端部の位置を前
後方向に傾斜させて、塗膜面へ適切に接触させることが
でき、しかもワークの形状的変化に伴う塗膜面からの反
力を受けた際には、反力を受けた部分におけるシリンダ
１３内のエアが圧縮されて瞬間的に後退して塗膜面の形
状に適切に追従するので、縦向き塗膜面に対する横型サ
ンディング装置として、常に均一にして良質なサンディ
ング作用を期待することができる。

【００３３】また、ヘッド１０の背面中央固定板２３の
両側に連結板１９を介して左右対称位置に一対のシリン
ダ２６，２７を設けたので、ワーク塗膜面の形状に応じ
てヘッド１０の左右両端部の位置を前後方向に移動して
傾斜させることができ、しかも、このヘッド１０の左右
両端部の変形は夫々のシリンダ２６，２７の差圧により
ワーク面に対して殆ど無理なく行えるので、サンドペー
パー付きヘッド１０のワーク塗膜面に対する接触加圧力
を１ｃｍ² 当たり８乃至１２グラム程度のきわめて軽い
タッチのもとで、ワークの側面のような縦方向の塗装面
をサンドペーパーを使用して自動的にサンディングする
ことができる。

【００３４】なお、ヘッド１０の背面中央における左右
一対のシリンダ２６，２７は、サンドペーパー３０を交
換する際に、サンドペーパーの新しい未使用部分を添着
した状態でヘッド１０を図５のような平行状態で前後方
向へ移動したり、あるいは図６，図７のようにいずれか
片側を傾斜移動させることで、サンドペーパー３０を引
っ張ってヘッド１０の表面にしっかりと密着させるのに
役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサンディングヘッド加圧機構の片
側部分を示す側面図。

【図２】同部分の平面図。

【図３】同部分の一部を省略した正面図。

【図４】ヘッド往復装置の構成を示す側面図。

【図５】同じくヘッド往復装置の平面図。

【図６】サンディングヘッドのワークに対する角度変化
を示す部分平面図。

【図７】同じくサンディングヘッドのワークに対する別
の角度変化を示す部分平面図。

【図８】サンディングヘッドの背面図。

【図９】同じくサンディングヘッドの側面図。

【符号の説明】

１：ワーク ２：支持枠 ３：支柱 ４：可動枠 ５：ヘッド支持板 ６：ヘッド往復装置 ７：ガイドレール ８：モータ ９：クランクロッド １０：サンディングヘッド １１：取付け板 １２：シリンダ １３：シリンダ １４：ブラケット １５：アーム １６：ガイドレール １７：ロッド １８：ガイドロッド １９：連結板 ２１：ゴム製基板 ２２：軟質板 ２３：固定板 ２４：ブラケット ２５：支軸 ２６，２７：エアシリンダ ２８，２９：ロッド ３０：サンドペーパー ３１：繰り出しドラム ３２：巻き取りドラム ３３：モータ ３４ａ，３４ｂ：巻き緩み防止バネ ３５：ペーパーガイド機構 ３６：エアシリンダ ３７：リンクアーム ３８：シャフト ３９：回動アーム ４０：可動側ローラ ４１：軸受 ４２：固定アーム ４３：固定側ガイドバー ４４：圧着バー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 丈志 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 長井 賎夫 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 伊東 晴文 東京都渋谷区渋谷３丁目８番10号 日本ピ ー・シー・エス株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク移動通路の側方の支持枠内に支柱
   に沿って上下動自在な可動枠を有し、前記可動枠の前面
   に前記ワークに向けて前後方向に往復動可能なヘッド支
   持板により支持された水平なヘッド往復装置を設けて、
   前記ヘッド往復装置の先端には、表面にサンディング材
   を添着したサンディングヘッドが、ワーク面に対する接
   触圧を上下左右の対称位置に配置した複数個のシリンダ
   の差圧力により調整できるように回動自在に接続されて
   いることを特徴とする塗膜面サンディング装置のサンデ
   ィングヘッド加圧機構。
2. 【請求項２】 ワーク面に対する接触圧を上下の対称位
   置に配置した複数個のシリンダの差圧力により調整する
   手段が、ヘッド往復装置における上下方向に配列された
   複数個のシリンダのロッド先端を夫々サンディングヘッ
   ドの背面の高さの異なる位置へ連結する構成からなる請
   求項１の塗膜面サンディング装置のサンディングヘッド
   加圧機構。
3. 【請求項３】 ワーク面に対する接触圧を左右の対称位
   置に配置した複数個のシリンダの差圧力により調整する
   手段が、上下方向に配列された複数個のシリンダにおけ
   る中央シリンダのロッド先端に接続した連結板の両側
   と、前記サンディングヘッドの左右両端との間を左右一
   対のシリンダにより連結した構成からなる請求項１の塗
   膜面サンディング装置のサンディングヘッド加圧機構。