JP3179830U - ベルトサンダー - Google Patents

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Abstract

【課題】多品種少量の製品に対する磨き工程と検査工程を含め、作業者が安全性高く高効率の元に高精度に磨き作業できるとともに、軽量なベルトサンダーを安価に提供する。
【解決手段】無端サンディングベルト30を台形4辺としたベルトサンダー10は、上記水平長辺21の両端プーリ22,23の後方にガイドバー61をコラム53間に架絡して無端サンディングベルト30と平行の前後に配置し、上記ガイドバー61には、ワーク押圧体60を架設して長辺21の無端サンディングベルト30と平行移動とし、上記ワーク押圧体60の前面にはレバー操作63により昇降動するベルト押圧辺65を備え、ワークWに対する無端サンディングベルト30の磨き面W1の押圧力F0を付与する。
【選択図】図1

Description

本考案はベルトサンダーに関し、作業者の磨き工程と検査工程を含めた操作性と安全性及び研磨ワークの高精度磨き等の多様性を飛躍的に向上させた多種少量生産用のベルトサンダーに係るものである。
従来のベルトサンダーは無端サンディングベルトを三角状に張り、均一な製品を大量に生産するものが多く見られる(例えば、特許文献1参照)。
また、本考案が採用しているベルトを4角形の台形状に張ったベルトサンダーも存在するが、無端サンディングベルトの磨き部となる水平長辺がむき出しの為に、作業者の指や手首等を傷付けたり巻き込んだりする危険性が高く、作業者の操作性や安全性を妨げている。更に詳述すれば、無端サンディングベルトの水平長辺を真下のワーク側に押圧する手段が無く、もっぱら作業者が手に持つ押圧体により周回する水平長辺をワーク側へ撓ませた押圧時に、ベルトの移動方向に強制的に引っ張られてしまい、その作業性が悪いばかりか高精度な磨きにも影響し、非常に危険である(例えば、特許文献2参照)。
上記ベルトサンダーにおいて、多種少量生産におけるプレスバリ取り、タレパンバリ取り、溶接バリ取り、R面研磨、ヘアーライン加工、ツヤだし、ツヤだしの逆の粗し等の磨き作業が行われる。この為、上記ベルトサンダー加工は検査工程を兼ねないと無駄な磨き作業に時間を費やされてしまい、磨きの作業効率や安全性を悪くしている欠点がある。
特開平5−8165号公報 特開2011−177852号公報
本考案のベルトサンダーは、上記従来のベルトサンダーの問題点にかんがみ、多品種少量の製品に対する磨き工程と検査工程を含め、作業者の安全性が高く、しかも高効率の元に高精度に磨き作業でき、軽量で分解組立の簡単なベルトサンダーを安価に供給することを目的とする。
本考案のベルトサンダーは、直立した左右のコラム間の前面には、無端サンディングベルトを台形4辺に巻き掛け配置すべくその水平長辺の両端にプーリを設けて、片方を駆動プーリ、他方をアイドルプーリとし、上記水平長辺の真上に略水平の台形短辺の両端にはローラを設け、上記駆動プーリの対角に位置するローラを分銅テンショナローラ、他方をアイドルローラとし、上記駆動プーリによって水平長辺にある上記無端サンディングベルトを引き寄せる方向に周回動させ、上記水平長辺にある無端サンディングベルトの下部には、昇降機構に載せられた前後移動テーブルが設けられ、前後移動テーブルに載せられたワークは上昇移動により無端サンディングベルトの磨き面に触れて擦動されるベルトサンダーにおいて、
上記水平長辺の両端プーリの後方にガイドバーを左右のコラム間に架絡して水平長辺にある無端サンディングベルトと平行した前後関係に配置し、上記ガイドバーには、ワーク押圧体を架設して水平長辺にある無端サンディングベルトと平行移動可能とし、更に、上記ワーク押圧体の前面にはレバー操作により昇降動するベルト押圧辺を備え、ワークに対する無端サンディングベルトの磨き面の押圧力を均等付与する構成としたことを特徴とする。
また、上記ワーク押圧体のレバー操作により昇降動するベルト押圧辺は、昇降機構により所定のストロークで昇降移動しその位置にクランプされる構成としたことを特徴とする。
また、ベルトサンダーは、上記無端サンディングベルトの水平長辺を除く3辺及び各プーリと各ローラは、ヒンジによって開閉可能な安全カバーにより包囲され、上記水平長辺の上側には、上記水平長辺を張っている両端プーリを包囲する安全カバー間叉は左右のコラム間に無端サンディングベルトの幅より若干広幅の長辺ベルトカバーが架絡され、上記長辺ベルトカバーには上記ベルト押圧辺よりも若干広幅のスリット長孔が上記水平長辺の全長近く開けられていることを特徴とする。
また、ベルトサンダーは、上記左右のコラムは、コ字形に一体化された左オーバーハンガーと右オーバーハンガーの互いの縦柱を縦補強枠で締結して一体化し、上記左オーバーハンガーと右オーバーハンガーの互いの床台を床補強材で締結し、互いの天パイプで無端サンディングベルトの本体を吊り下げたことを特徴とする。
上記ベルトサンダーは、無端サンディングベルトの水平長辺の磨き部の後方に、無端サンディングベルトと平行なガイドバーにワーク押圧体を架設して長辺にある無端サンディングベルトと平行移動可能とし、ワーク押圧体の前面にレバー操作により昇降動するベルト押圧辺を備え、ワークに対する無端サンディングベルトの磨き面の押圧力を均等付与する構成としたから、ワークの磨き工程と検査工程とが高精度の元に連続して安全且つ効率良く作業できる。
また、ワーク押圧体のレバー操作により昇降動するベルト押圧辺は、昇降機構により所定のストロークで昇降移動しその位置にクランプされる構成としたから、ワークに対するサンディングベルトの水平長辺の磨き圧力が一定に保持され、高品質の磨き保証ができる。
また、上記ベルトサンダーは、無端サンディングベルトの水平長辺を除く3辺及び各プーリとローラは、ヒンジによって開閉可能な安全カバーにより包囲されているから、作業者がベルトとローラに巻き込まれず、安全に作業ができる。更に、上記無端サンディングベルトの水平長辺の上側にもベルト幅より若干広幅の長辺ベルトカバーを架絡したから、作業者が周回するベルトの水平長辺に触れたり、巻き込まれず、安全に作業できる。
更に、左右のコラムは、コ字形に一体化された左オーバーハンガーと右オーバーハンガーの互いの縦柱を縦補強枠で締結して一体化し、上記左オーバーハンガーと右オーバーハンガーの互いの床台を床補強材で締結し、互いの天パイプで無端サンディングベルトの本体を吊り下げたから、ベルトサンダーユニットを、懐の深い構造体で吊ることができ、3×6鋼板などの大型加工物のプレスバリ取り、タレパンバリ取り、溶接バリ取り、R面研磨、ヘアーライン加工、ツヤだし、ツヤだしの逆の粗し、等々のベルトサンダー加工ができる。そして、軽量で分解組立の簡単なベルトサンダーを安価に供給できる。
本考案の第1の実施の態様を示すベルトサンダーの斜視図である。 本考案の第1の実施の態様の基本原理を示す正面図である。 本考案の第1の実施の態様を示すベルトサンダーの正面図である。 本考案の第1の実施の態様を示すワーク押圧体の断面図である。 本考案の第1の実施の態様を示す長辺ベルトカバーとワーク押圧体の斜視図である。 本考案の第1の実施の態様を示すベルトサンダーの実作業状態の正面図である。 本考案の第2の実施の態様を示すベルトサンダーの斜視図である。 本考案の第2の実施の態様を示すベルトサンダーの正面図である。 本考案の第1と第2の実施の態様における工作物の作業領域の平面図である。
本考案のベルトサンダーは、作業者の磨き工程と検査工程を含めた操作性と安全性及び研磨ワークの高精度磨き等を飛躍的に向上させた多種少量生産用のベルトサンダーとし、更に、軽量で分解組立を簡単にして安価に供給できる実施例で説明する。
本考案の第1の実施の態様となるベルトサンダー10は、フレームとなる左右に配置した直立2本のコラム53と、この背面の支持枠55と前面の前支持枠54と、上記コラム53,53の底部から前方に配置した左右2本のチャンネル材51と、これに直交する厚板材52を溶接したフレームからなる。上記前支持枠54には、無端サンディングベルト30を略四角形に形成した磨きユニットUが配置されている。その構成は、無端サンディングベルト30の水平長辺21を水平にした台形20の、その水平長辺21の両端にプーリを設けて、片方を駆動プーリ22、他方をアイドルプーリ23とし、前記水平長辺21の真上に略水平の台形短辺24を配置し、その短辺24の両端にはローラ25,26を設け、上記駆動プーリ22の対角に位置するローラを分銅テンショナローラ25、他方をアイドルローラ26とし、前記プーリとローラの4個を台形4辺に沿って無端サンディングベルト30で巻き掛け、駆動プーリ22により水平長辺21にある前記無端サンディングベルト30を引き寄せる方向に周回動させるベルトサンダーユニットUの構造になっている。
次に、図2において、無端サンディングベルト30の台形張りの基本原理を説明する。台形張りとした目的は、三角張りに較べて作業空間が大きく、明るく細長い光源40が採れ、磨き工程と検査工程とを兼用でき、磨き作業の能率が向上することである。細長い光源40は、具体的に蛍光灯や棒状のLED照明がよい。駆動プーリ22は、インバータ仕様のモータ45によって駆動され、ベルト47によって駆動プーリ22を反時計回りに回転される。上記駆動プーリ22は、直径200mm程度で、表面にはゴム質をコートして巻きかけた無端サンディングベルト30のスリップを防止している。上記駆動プーリ22の台形20の対角に位置する分銅テンショナローラ25は、支軸42を支点とするL形レバーに分銅43を重錘にして設けられている。上記分銅43は重力によって、テンション安定状態(実線)とリリース安定状態(二点鎖線)との間を揺動し、リリース安定状態で無端サンディングベルト30の架け替えを行う。
更に、図1と図3において、ベルトサンダー10の全体構成を説明する。公知構成として装備されている昇降テーブル80は、木製テーブル81に工作物Wが乗せられる。上記工作物Wは、クランプなどの締結はせず、木製テーブル81との大きな摩擦によって保持される。木製テーブル81はレールアングル82に軸受けで支えられ、前後に移動可能になっている。レールアングル82は金属の基テーブル83を介して昇降ユニット84に支持されている。昇降ユニット84は、床Fに置かれた立脚台Bの上に搭載されているが、他の手段によっても良い。上記昇降ユニット84は、油圧若しくは電動ジャッキでパンタグラフを昇降操作する。
また、図3において、上記無端サンディングベルト30には、安全対策が施されている。即ち、無端サンディングベルト30の台形20の水平にしたサンディング加工に供する水平長辺21を除く3辺を左安全カバー57、上安全カバー58、右安全カバー59で覆い、それぞれヒンジ56で開閉可能に、しかも、開き安定、閉じ安定が得られるストッパー機能を設けている。これにより、開き安定は無端サンディングベルト30の架け替えが容易となり、閉じ安定は安全性と密閉による集塵効果が得られる。
更に、本考案の要部となる上記水平長辺21のワーク押圧体60と長辺ベルトカバー70の構成を、図3〜図5により説明する。先ず、ワーク押圧体60は、両端プーリ22,23の後方に2本のガイドバー61,61を左右のコラム間53に架絡して水平長辺21にある無端サンディングベルト30と平行した前後関係に配置されている。上記ガイドバー61,61には、ワーク押圧体60を架設して無端サンディングベルトの水平長辺21の周回動方向に手操作により移動可能としている。更に、上記ワーク押圧体60の前面には、頂部に備える操作レバー63により昇降動するベルト押圧辺65を備え、工作物Wに対する無端サンディングベルトの磨き面の押圧力F0を均等付与する。即ち、クランプ位置とアンクランプ位置に保持される昇降機構に構成になっている。その構成は、歯車機構、リンク機構、カム機構、バネ伸縮機構、エア伸縮機構等各種の機構が採用される。その一実施例を図4に示す。ワーク押圧体60の内部には、左右一対のシリンダC1,C2と、この内部に嵌る昇降棒62,62と、この下端に架設したベルト押圧辺65と、このベルト押圧辺65を浮上させるシリンダ内のコイルバネC3,C4が昇降棒62,62を浮上させている。上記ワーク押圧体60の内部には、レバー操作63を枢支する支軸66を備え、この下端の操作球63Aがベルト押圧辺65の頂面65Aに備えるカム体67の円弧状のカム面67Aに係合している。これにより、ワーク押圧体60は、レバー操作63を左転させた実線位置で操作球63Aがカム面67Aの真下位置になってコイルバネC3,C4を圧縮させた下降位置(クランプ位置)にベルト押圧辺65を押し下げ保持し、無端サンディングベルトの水平長辺21を押し下げて工作物Wの磨き面WをI磨き圧力F0で一定に保持する。その状態を図4(a)(c)に示す。また、レバー操作63を右転させた破線位置で操作球63Aがカム面67Aの横位置になり、コイルバネC3,C4を膨張させて上昇位置(アンクランプ位置)にベルト押圧辺65が持ち上げられ、無端サンディングベルトの水平長辺21から離反した上昇位置に保持される。その状態を図4(b)に示す。
更に、上記長辺ベルトカバー70は、上記無端サンディングベルト30の水平長辺21の上側に配置されている。即ち、上記水平長辺を張っている両端プーリ22,23を包囲する安全カバー57,59間叉は左右のコラム53,53間には、長辺ベルトカバー70がこの両端片71,72を架絡させている。上記長辺ベルトカバー70のスリット長孔73は、上記水平長辺21の全長近くまで開口されている。そして、スリット長孔73は、無端サンディングベルトの幅Lより若干狭幅のスリット幅L1に設定され、更に、上記ワーク押圧体60におけるベルト押圧辺65の横幅L2よりも若干広幅に設定されている。これにより、作業者は、長辺ベルトカバー70が周回するベルトの水平長辺に触れたり、巻き込まれず、安全に磨き作業が行える。
第1の実施の態様となるベルトサンダー10は、上記のように構成され、以下のように磨き作業が行われる。図6において、作業者Hは、最も低い床ラインFで起っている。作業者Hの手が届く位置には、制御パネル91,92を配置しており、無端サンディングベルト30のON、OFFと研削速度の調整、光源40のON、OFF、昇降ユニット84の高さ調整を行う。研削速度は一般に100〜1000m/minの範囲で用いられる。ダクト93は塵埃を吸引し、安全カバー57,59内部に設けたノズル(図示なし)は、加圧空気を高速で巡回する無端サンディングベルト30に吹きつけて清掃する。
上記運転状態において、図3と図5に示すように、木製テーブル81に工作物Wが乗せられる。上記工作物Wは、クランプせず木製テーブル81との大きな摩擦によって保持されている。また、木製テーブル81は、レールアングル82に軸受けで支えられて前後に移動可能であり、更に、昇降ユニット84によって昇降支持さている。これにより、木製テーブル81上の工作物Wは、無端サンディングベルト30の水平長辺21の真下に接近移動される。そして、手操作による木製テーブル81の前後移動とワーク押圧体60の左右移動とこの操作レバー63で昇降動するベルト押圧辺65が工作物Wに対する無端サンディングベルトの水平長辺21が磨き面W1への押圧力F0を均等付与する。
上記作業者Hの手操作により、工作物Wの磨き面W1に対して、図5に示すように、左右方向の往復移動軌跡H0または、前後方向の往復移動軌跡V0に沿って反復移動させられるから、目視しながらの磨き作業と検査工程とが高精度の元に連続して効率良く作業が行われる。更に、上記磨き作業中において、長辺ベルトカバー70はこのスリット長孔73が上記水平長辺21の幅Lより若干狭い幅L1に架絡されており、しかも、上記ベルト押圧辺65の横幅L2よりも若干広幅で全長近くまで開口されている。これにより、作業者Hは、長辺ベルトカバー70が周回するベルト30の水平長辺21に触れたり、巻き込まれず、安全に磨き作業が行える。
上記第1の実施の態様となるベルトサンダー10による、下記の効果が得られる。上記ベルトサンダーは、無端サンディングベルトの水平長辺の磨き部の後方に、無端サンディングベルトと平行なガイドバーにワーク押圧体を架設して長辺にある無端サンディングベルトと平行移動可能とし、ワーク押圧体の前面にレバー操作により昇降動するベルト押圧辺を備え、ワークに対する無端サンディングベルトの磨き面の押圧力を均等付与する構成としたから、ワークの磨き工程と検査工程とが高精度の元に連続して安全且つ効率良く作業できる。
また、ワーク押圧体のバー操作により昇降動するベルト押圧辺は、所定のストロークで昇降移動しその位置にクランプされる構成としたから、ワークに対するサンディングベルトの水平長辺の磨き圧力が一定に保持され、高品質の磨き保証ができる。
また、上記ベルトサンダーは、無端サンディングベルトの水平長辺を除く3辺及び各プーリとローラは、ヒンジによって開閉可能な安全カバーにより包囲されているから、作業者がベルトとローラに巻き込まれず、安全に作業ができる。更に、上記無端サンディングベルトの水平長辺の上側にもベルト幅より若干広幅の長辺ベルトカバーを架絡したから、作業者が周回するベルトの水平長辺に指を触れたり、巻き込まれず、安全に作業できる。
本考案は、上記第1の実施の態様となるベルトサンダー10に限定されない。即ち、図7〜図9に示す第2の実施の態様となるベルトサンダー100としても良い。その構成は、上記左右のコラム53,53を設計変更したもので、図7と図8において、コ字形に一体化された左オーバーハンガー11と右オーバーハンガー12の互いの縦柱を縦補強枠11Dで締結して一体化し、上記左オーバーハンガーと右オーバーハンガーの互いの床台11A,12Aを床補強材11C,12Cで締結している。そして、左オーバーハンガー11と右オーバーハンガー12の頂から互いに前方に延設した天パイプ13,14には、補強材11B,12Bで補強した上で、無端サンディングベルト30を備えたベルトサンダーユニットU(図7は、二点鎖線で示す)を吊り下げたものである。これにより、ベルトサンダーユニットUは、懐の深い構造体で吊られている。これにより、例えば、3×6鋼板などの大型加工物のプレスバリ取り、タレパンバリ取り、溶接バリ取り、R面研磨、ヘアーライン加工、ツヤだし、ツヤだしの逆の粗し、等々のベルトサンダー加工を可能としている。勿論、上記第1の実施の態様となるベルトサンダー10においても、同様に、ベルトサンダーユニットUは、懐の深い2本のコラム53の前面に架設されている。
上記天パイプ13,14には、前後二列に吊下げたハンガー15,16と17,18の複数の孔hが開けられ、この孔hの適所に天パイプ13,14を通して保持している。上記ハンガー15,16と17,18の下端には、ベルトサンダーユニットUが吊下げられ、工作物Wに対する高さや作業者Hの最適高さに調節される。即ち、無端サンディングベルト30の高さを変えるのにはハンガー15,16と17,18の孔hを選択する。
しかして、図9において、本考案の主要機能である3×6鋼板K(縦3フィート、横6フィート)の大型加工物の作業域Sを描いている。ベルトサンダーユニットUは、左オーバーハンガー11と右オーバーハンガー12の2本の縦柱でのみ支えられている。従って、3×6鋼板Kは左オーバーハンガー11右オーバーハンガー12の後ろまで張り出したり、左右方向にも振れるから、実作業域Sにくらべて広大な振り域Gを確保することができる。
従って、ベルトサンダーユニットを、懐の深い構造体で吊ることができ、3×6鋼板などの大型加工物のプレスバリ取り、タレパンバリ取り、溶接バリ取り、R面研磨、ヘアーライン加工、ツヤだし、ツヤだしの逆の粗し、等々のベルトサンダー加工ができる。更に、軽量で分解組立の簡単なベルトサンダーを安価に供給できる。
本考案のベルトサンダーは、生産現場において、通常の磨き作業の他に、プレスバリ取り、タレパンバリ取り、溶接バリ取り、R面研磨、ヘアーライン加工、ツヤだし、ツヤだしの逆の粗しなどの磨き作業にも使うことができ、磨きの多様性に優れているとともに、製品のコスト低減にも貢献できるベルトサンダーとして利用可能である。
10,100 ベルトサンダー
11 左オーバーハンガー
12 右オーバーハンガー
11A,12A 床台
11C,12C 床補強材
11D 縦補強枠
20 台形
21 水平長辺
22 駆動プーリ
23 アイドルプーリ
24 短辺
25 分銅テンショナローラ
26 アイドルローラ
30 無端サンディングベルト
42 クランクシャフト
43 分銅(重錘)
45 モータ
46 モータケース
47 ベルト
51 チャンネル材
52 厚板材
53 コラム
54 前支持枠
55 後支持枠
56 ヒンジ
57 左安全カバー
58 上安全カバー
59 右安全カバー
60 ワーク押圧体
61 ガイドバー
62 昇降棒
63 操作レバー
63A 操作球
65 ベルト押圧辺
65A 頂面
67 カム体
67A カム面
70 長辺ベルトカバー
71,72 両端片
73 スリット長孔
80 昇降テーブル
81 木製テーブル
82 レールアングル
83 基テーブル
84 昇降ユニット
93 ダクト
B 立脚台
C1,C2 シリンダ
C3,C4 コイルバネ
F 床
F0 押圧力
L ベルト幅
L1 スリット幅
L2 ベルト押圧辺の横幅
H 作業者
G 広大な振り域
S 実作業域
H0 左右方向の往復移動軌跡
V0 前後方向の往復移動軌跡
U ベルトサンダーユニット
W 工作物
W1 磨き面

Claims (4)

  1. 直立した左右のコラム間の前面には、無端サンディングベルトを台形4辺に巻き掛け配置すべくその水平長辺の両端にプーリを設けて、片方を駆動プーリ、他方をアイドルプーリとし、上記水平長辺の真上に略水平の台形短辺の両端にはローラを設け、上記駆動プーリの対角に位置するローラを分銅テンショナローラ、他方をアイドルローラとし、上記駆動プーリによって水平長辺にある上記無端サンディングベルトを引き寄せる方向に周回動させ、上記水平長辺にある無端サンディングベルトの下部には、昇降機構に載せられた前後移動テーブルが設けられ、前後移動テーブルに載せられたワークは上昇移動により無端サンディングベルトの磨き面に触れて擦動されるベルトサンダーにおいて、
    上記水平長辺の両端プーリの後方にガイドバーを左右のコラム間に架絡して水平長辺にある無端サンディングベルトと平行した前後関係に配置し、上記ガイドバーには、ワーク押圧体を架設して水平長辺にある無端サンディングベルトと平行移動可能とし、更に、上記ワーク押圧体の前面にはレバー操作により昇降動するベルト押圧辺を備え、ワークに対する無端サンディングベルトの磨き面の押圧力を均等付与する構成としたことを特徴とするベルトサンダー。
  2. 上記ワーク押圧体のレバー操作により昇降動するベルト押圧辺は、昇降機構により所定のストロークで昇降移動しその位置にクランプされる構成としたことを特徴とする請求項1記載のベルトサンダー。
  3. 上記無端サンディングベルトの水平長辺を除く3辺及び各プーリと各ローラは、ヒンジによって開閉可能な安全カバーにより包囲され、上記水平長辺の上側には、上記水平長辺を張っている両端プーリを包囲する安全カバー間叉は左右のコラム間に無端サンディングベルトの幅より若干広幅の長辺ベルトカバーが架絡され、上記長辺ベルトカバーには上記ベルト押圧辺よりも若干広幅のスリット長孔が上記水平長辺の全長近く開けられていることを特徴とする請求項1記載のベルトサンダー。
  4. 上記左右のコラムは、コ字形に一体化された左オーバーハンガーと右オーバーハンガーの互いの縦柱を縦補強枠で締結して一体化し、上記左オーバーハンガーと右オーバーハンガーの互いの床台を床補強材で締結し、互いの天パイプで無端サンディングベルトの本体を吊り下げたことを特徴とする請求項1記載のベルトサンダー。
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