JP5482994B2 - 加工材用板材の保持装置及びこれを用いた歪み材加工用テーブル - Google Patents

加工材用板材の保持装置及びこれを用いた歪み材加工用テーブル Download PDF

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Description

本発明は,板材等を加工する際,この板材等に自然に形成されている歪みや反り等をそのままの状態で保持して研削或いは切削し、結果的に両面を正確に平行となるように加工することのできる加工用板材の保持装置及びこれを用いた歪み材用テーブルに関する。
歪みや反りのある加工材Wの表面を研削または切削する場合、被加工材をテーブル上に置き、加工工具(研削ヘッドや切削ヘッド)を移動させるか、テーブルを移動させるかいずれかを移動させて加工を行うが、研削または切削抵抗の分力により被加工材を下向きに押す力が発生する。このとき歪みや反りでテーブルと加工材との間にすき間があるとその部分が下向きに曲げられた状態で加工され、加工後,元に戻るため(スプリングバック)、加工材の曲がりを無くすることはできず、また、平面度は悪くなる。これを防ぐため、加工材とテーブルとの間にクサビを入れて加工を行うが、クサビは加工材の周辺部にしか入れられず、完全なものではない。研削加工や切削加工の加工材に歪みや反りが残っていると、結果的に精度が悪くなり商品価値を下げざるを得ない。
歪みや反りのある加工材を研削する場合、予め歪みや反りがないように、常磐に吸着させて研削する場合もある。すなわち、加工部と、加工材を供給する送材装置とを上下に対設して成る板材加工機において、前記送材装置の加工材乗載面に、環状吸引孔を多数形成し、該環状吸引孔の溝を、乗載面の下部で、減圧室と連通したことを特徴とする板材加工機における加工材吸着保持装置が提案されている(特許文献1)。
実開平2−15860号公報
加工材を研削加工や切削加工する際所定の寸法に加工しても、加工後元に戻る(スプリングバック)ため曲がりや反りを除去することができない。また、所定の寸法に精度良く加工することが困難となる。そして寸法的に統一された制度の良い製品を提供することができない。本発明は上記する課題に対処するためになされたものであり、歪みや反りのある加工材の加工を研削加工や切削加工するにあたり、加工後の平面度の精度を向上させ且つ能率的な加工を行うことのできる加工用板材の保持装置及びこれを用いた歪み加工用テーブルを提供することを目的としている。
上記課題を解決するために請求項1に記載の発明は、加工用板材の保持装置(1)が、ベースプレート(4)に立設した蓋付枠体(8)の蓋に貫通させ、上部に加工材を載置することが可能なシャフト(5)と、
該シャフト(5)の途中に穴を穿設して該穴に嵌め入れるピン(10c、10cを設けたロックプレート(10)と、
該ロックプレートをピン(10c、10c)回りに回転させて該ロックプレートを傾斜させることのできるカム及び該カムと一体回転するカムシャフト(17)と、
前記枠体(8)の蓋(8b)とロックプレート(10)との間に配置され下方に付勢される弾性体(12)と、
前記シャフト(5)の下部に弾性体(6)を介して上部をストッパ(9)で係止させると共に、前記カムシャフト(17)に設けた押えピン(11)で付勢する弾性体(6)と、
よりなることを特徴としている。
請求項2に記載の発明は、加工用板材の保持装置(1)を用いた歪み材加工用テーブル(2)が、 ベースプレート(4)に立設した蓋付枠体(8)の該蓋(8b)貫通させ、上端に加工材を載置することが可能なシャフト(5)と、
前枠体(8)の蓋(8b)の内部に配置され、前記シャフト(5)を貫通させて該枠体(8)に設けた支点回りに回転傾斜するロックプレート(10)と、
該ロックプレート(10)に接触および非接触するよう回転するカム(15)と、
前記カム(15)を固定しかつ前記枠体の(サイドプレート8)を貫通させてハンドル(20)で押さえピン11を回転駆動して弾性体(6)を付勢するカムシャフト(17)と、
前記前枠体(8)の蓋(8b)とロックプレート(10)との間に配置される弾性体(12)と、
前記シャフト(5)の下部に弾性体(6)を介して上部をストッパ(9)で係止させると共に、前記各カムシャフト(17)に設けた押えピン(11)で前記弾性体(6)を付勢するシャフト(5)を下げる手段(スプリング用カラー7)と、
上記各シャフト(5)と、各カム(15)と、各弾性体(12)と、各カムシャフト(17)と、各弾性体(12)と、各カムシャフト(17)と、各弾性体(6と、各スプリング用カラー(7)とを複数個備え、
前記シャフト(5)を貫通させる穴を設けて歪み或いは反りのある加工材をそのまま載置して支持し、上面を研削或いは切削工具で加工可能としたことを特徴としている。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1の加工用板材の保持装置が、ロックプレート(10)が、該カム(15)と接触して水平になるようにしたとき、ャフト(5)は自由に上下移動し、前記ロックプレート(10)を回転させて傾斜させるよう非接触となったとき該シャフト(5)がロックされることを特徴としている。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の加工用板材の保持装置が、前記カムシャフト(17)を回転可能にハンドル(20)を取り付け、該ハンドル(20)により回転可能としたことを特徴としている。
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の加工用板材の保持装置を用いた歪み加工用テーブル(2)が、前記カムシャフト(17)の端部にロータリーシリンダを装着し、すべてのカムシャフト(17)を同時に回転駆動することを特徴としている。
請求項6に記載の発明は、請求項2または請求項5に記載の加工用板材の保持装置を用いた歪み加工用テーブル(2)が、カムシャフト(17)の端部にスプロケット(27)を取り付けると共に、該スプロケット(27)にチエ−ン(28)を係止させ、該チエ−ンによりすべてのカムシャフトを同時に回転駆動することを特徴としている。
請求項7に記載の発明は、請求項2乃至請求項6のいずれかに記載の加工用板材の保持装置(1)を用いた歪み材加工用テーブル(2)に記載の発明は、請求項2乃至請求項6のいずれかに記載の加工用板材の保持装置(1)を用いた歪み材加工用テーブル(2)が、ガイドレール(30)とガイド(31)或いはローラーコンベア(32,33)により駆動することを特徴としている。
請求項8に記載の発明は、請求項2乃至請求項7のいずれかに記載の加工用板材の保持装置(1)を用いた歪み材加工用テーブル(2)が、加工材を載置するテーブルと、該加工材を加工する加工工具とはいずれかを相対駆動することを特徴としている。
本発明の加工用板材の保持装置及びこれを用いた歪み加工用テーブルを、上記手段とすることによって、当初加工材にある歪みや反りを殆どなくして且つ加工材の加工後の元の戻り(スプリングバック)をなくして平面度の良い加工を行い、高品質の加工材を提供することができる。さらに本発明の加工用板材保の持装置及びこれを用いた歪み加工用テーブルは、図13に示すように、リニアガイド等で移動させて加工を行うが、テーブル単体で既設の機械装置に使用することもできる。したがって、加工場の都合により相対移動可能に設定することができるので、テーブルを移動させるだけでなく、テーブルを固定して加工工具(研削ヘッドまたは切削ヘッド)を移動させる加工にも使用することができる。
図1(A)は、本発明の加工用板材の保持装置とこの加工用板材の保持装置を配置した歪み材加工用テーブルの平面図であって図1(B)は、図1(A)のP矢視側側面図である。 図2(A)は、本発明の加工用板材の保持装置の部分平面図であり、図2(B)は、図2(A)の縦断面図である。なお、図2(A)は図2(B)のA―Aの矢視平面図であり、図2(B)は図2(A)のB―Bの矢視縦断面図である。 図3(A)は、ロックプレートとシャフトとカムとの構成を示す図であって、ロックプレートが水平の状態を示し、図3(B)は前記ロックプレートがカムと非接触となり傾斜し、シャフトがロックされた状態を示す図である。 図4(A)は、カムとカムシャフトの正面図であり、図4(B)は、側面図である。 図5(A)は、ロックプレート単体の平面図を示す図であり、図5(B)は、ロックプレートの斜視図である。 図6(A)は、カムシャフトとカムとが一体に回転し、ロックプレートが水平となった図であり、図6(B)は、図6(A)の一部拡大図である。 図7(A)は、カムシャフトが回転し、カムに設けた押えピンがスプリング用カラーに当接した状態から離れた状態の図であり、図7(B)は、図7(A)の一部拡大図である。 図8(A)は、カムシャフトがカムと一体に回転し、ロックプレーが傾斜した図であり、図8(B)は、図8(A)の一部拡大図である。 図9(A)は、本発明の加工用板材の保持装置の一部の平面図であり、図9(B)は、図9(A)のQ矢視側面図である。 図10は、カムシャフトのリフトが最も高い状態、すなわち、ロックプレート水平の状態としてシャフト(5)を移動するようにしておいて、カムシャフトに設けた押えピンによりシャフト(5)テーブル面より下げて加工材を積載しやすくした図である。 図11は、カムシャフトを回転させつつカムを回転させ加工材に押し当てる。 図12は、シャフトを加工材に押しあてた状態でさらにカムのリフトが最も小さくなる位置(180度)まで回転させた図である。ロックプレートによりシャフトはロックされる。 図13は、本発明の加工用板材の保持装置のテーブル部分の側面図であって、カムシャフトを回転駆動する場合、ハンドルとスプロケットとチエーンを利用した図である。 図14は、本発明の加工用板材の保持装置のテーブル部分の側面図であって、カムシャフトを回転駆動する場合、ロータリーシリンダを取り付けた場合を示す図ある。 図15は、被加工材を載せたテーブルは、研削工具を移動させて加工するのではなく、テーブルをガイドとレール上を移動させる図である。 図16は、加工材を載せたテーブルは、研削工具を移動させて加工するのではなく、コンベア上を移動させる場合を示す図である。 図17は、加工用板材を研削するときテーブルを移動させるのではなく、加工工具を往復移動させる場合を示す図である。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の加工用板材の保持装置1と、この加工用板材の保持装置1を配置した歪み加工用テーブル2の平面図であり、図1(B)は、図1(A)のP矢視断面図である。前記加工用板材の保持装置1は、詳細は図2に示すが、5は加工材W
を支持するシャフトであって、上下の動きを規制する。該シャフト5は歪み材加工用テーブル2の下側に多数配置される。図1(A)において、18は後述する前記加工用板材の保持装置1のカム15を固定連結するカムシャフト17(図2(B)を参照)であり、カップリング16,16,・・を介して連結するカウンターシャフトであるすなわちカウンターシャフト18はカムシャフト17をカップリング16で連結したシャフトである。該カウンターシャフト18は、加工用テーブル2の側面に設置されたカムシャフト17の回転駆動用ハンドル20により該カムシャフト17を適宜の位置に回転させる。
図2(A)は、本願発明の加工用板材の保持装置1の部分平面図であり、、図(B)は、、図2(A)の縦断面図である。なお、図2(A)は図2(B)のA―A矢視平面図であり、図2(B)は図2(A)のB−B矢視断面図である。先ず、これらの図から前記加工用板材の保持装置1の構成につい詳細に説明する。
図2(B)の3は、フレームであって本発明の加工用板材の保持装置1は該フレーム3に設置される。4は、ベースプレートであり、該ベースプレート4には、紙面垂直方向に少し離れて二枚のサイドプレート8aと上部プレート(8b)とよりなる枠体8が立設される。また、前記ベースプレート4にはシャフト5が立設されるが、下部にはスプリング6が、前記ベースプレート4の上部とシャフト5の少し下部に配置されたスプリング用カラー7との間に配置されている。この場合、押えピン11はスプリング6で付勢されてストップパ9に係止された前記スプリング用カラー7を押している。
次に、前記サイドピプレート8a二枚の間には上部プレート8b(蓋)が連結され該上部プレート8b(蓋)の少し下部にはロックプレート10が配置され、これら上部プレート8b(蓋)とロックプレート10との間にはスプリング12が付勢されて配置されている。この場合、ロックプレート10にはスプリング12を嵌める凹部10aが設けられ、上部プレート8b(蓋)には穴8cが穿設されてスプリング12を嵌め入れると共にスプリング押えプレート13でスプリング12の上部を介して押えている。この場合、スプリング押えプレート13は、ボルト14を固定しでロックプレート10上面を押している。これら上部プレート8b(蓋)とロックプレート10には、いずれにも端側に前記シャフトが貫通させてある。
図3(A)は、前記ロックプレート10とシャフト5とカム15とで該シャフト5をロックする構成を示す図であって、シャフト5はロックプレート10に穿設した穴10bを少し緩く貫通させてある。この図ではロックプレート10はカム15で水平にして、シャフト5は上下移動可能となっている。図3(B)は、前記ロックプレート10はカム15を回すと、ロックプレート10はカム15と接触状態から非接触状態となり、傾斜した状態となり、この状態でシャフト5はロックされる。なお、図4(A)は、カム15とカムシャフト17の正面図であり、図4(B)は側面図であるが、この実施の形態で,カム15は半周はカムシャフト17と同心で、0度〜90度まではリフトは変わらず、90度から下がって行き、180度で最低となる場合である(本例は1実施例である)。
図5(A)は、ロックプレート10部分の平面図であり、図5(B)は、ロックプレート10の斜視図である。これらの図に示すように、ロックプレート10には、ピン10c、10cが設けられ、サイドプレート8a,8aに設けた穴にこれらのピン10c、10cを嵌め入れると、該ロックプレート10はこのピン10c、10c回りに回転する。
図6(A)は、押さえピン11は本発明の加工用板材の保持装置1の断面図(図2(B)と同じ断面図)によってシャフト5を押し下げている状態であり、図6(B)は図6(A)の一部拡大図である。また、図7(A)は、押えピン11が外れ、シャフト5は上方に移動し加工材Wの底面に当たった状態であり、図7(B)はその一部拡大図である。図8(A)はシャフト5を上下に自由に移動させることができないようシャフト5をロックさせた状態の図であり、図8(B)はその一部拡大図である。ム15が一体に回転し、該カム15に設けた押さえピン11がスプリング、
(1)装置先ず、図6(A),(B)に示すように、カムシャフト17が回転するカ
ム15が一体に回転し、該カム15に設けた押えピン11がスプリング用カラー7に当接するとシャフト5は押し下げられ、ロックプレート10は水平となる。この状態ではシャフト5は自由に上下移動する。また、この状態ではスプリングカラー7とストッパ9との距離Hは最大となる。そしてシャフト5の上端部はテーブル2上面と同一となる(図10参照)。
・ 次に、図7(A)、(B)に示すように、カムシャフト17が回転すると
共にカム15も一体に回転し、該カム15に設けた押えピン11がスプリング用カラー7に当接した状態から徐々に離れ、スプリング6によりシャフト5は上方に移動し、上端が加工材の下面に当たった状態で止まる。
(3)さらにカムシャフト17を回して行くと図8(A)に示すように、カム
15とロックプレート10は非接触の状態となる。するとロックプレート10はピン10c、10cを中心として回転し、傾斜するためシャフト5はロックされ上下に移動しなくなる。該ロックプレート10とシャフト5はロックプレート10が傾斜している限りロック状態(シャフト5が移動しない状態)となる。その理由は図8(B)に示すようにシャフト5はロックプレート10の穴10bを貫通しているので、ロックプレート10の穴10bが少しでも傾斜してシャフト5を貫通させていると、ロックプレート10の穴10bとシャフト5の間には接触による回転モーメントが作用してシャフト5の移動がロックされるからである。
(4)カムシャフト17が回転するとき、ロックプレート10とカムとが接触
状態から非接触状態に変化する際、スプリング12がロックプレートに付勢力
が作用するのでシャフト5とロックプレート10とのロック状態はより確実となる。
図1に示すように、前記加工用板材の保持装置1は加工材Wの大きさに応じて必要な個数を配置する。この場合、加工用板材の保持装置1と、加工用板材の保持装置1とはカムシャフト17を、カップリング16を介してカウンターシャフト18により長くなるように連結する。テーブル2の上に設置した加工材Wは固定具22によって動かないように固定する。すなわち、加工材Wは、歪みや反りがあるため、テーブル2とすき間があるが、加工中にテーブルに押し付けられないようにしなければならない。
次に、シャフト5を加工材Wに当接させ、その位置で固定する状態について説明する。図9(A)は、本発明の加工用板材の保持装置1の平面図であり、図(B)は、図(A)のQ矢視側面図である。上記するようにカムシャフト17はカム15に一体に固定され、ロックプレート10に接触する状態から接触しない状態まで回転する。なお、カムシャフト17とハンドル20とはスペーサ21で固定してある。前記カムシャフト17には図1に示すように多数の加工用板材の保持装置1のカムシャフト17がカップリング16を介してカウンターシャフト18により連結され一体的に回転する。そして該カムシャフト17の端部にはハンドル20が取り付けてある。こうして、ハンドル20を0度〜180度程度回転可能とする。このような構成とすれば、横並びの加工用板材の保持装置1のシャフト5は、加工材とテーブルのすき間に応じたすべての突出量となり被加工材Wの下面に接触した状態となって研削加工時或いは切削加工時固定され、不動状態となる。
カムャフト17の回転は、上記説明の通りであるが、シャフト5は次のようにテーブル2と加工材Wとの間のすき間をセットする。
(1)先ず、図10に示すように、ハンドル20でカムシャフト17のリフトが最も高い状態、すなわち、ロックプレート10が水平の状態としシャフト5を移動するようにしておいて、押えピン11によりスプリング用カラー7を押し下げシャフト5の上端をテーブル2面と同等にしておき、加工材Wをテーブル2面と同等にしておき、加工材Wをテーブル2の上に置く。
(2)次に、図11に示すように、ハンドル20によりカムシャフト17を回転させつつカム15を回転させシャフト5を加工材Wに押し当てる(カム90度回転)。この状態では、まだ、ロックプレート10は水平の状態であるがロック寸前で、シャフト5は移動可能である。
(3)図12に示すように、ハンドル20でシャフト5を加工材Wに押しあてた状態でさらにカム15のリフトが最も小さくなる位置(180度)まで回転させる。この状態ではシャフト5が加工材Wに当接した状態でシャフト5はそれぞれの位置でロックされる。
これら図10〜図12の動作によりシャフト5は自由移動状態から加工材Wのそれぞれの隙間に応じた位置で固定される。
本発明の基本的構成や動作は以上のようでああるが、一部の構成の変形例について説明する。
図13は、本発明の加工用板材の保持装置の側面図であって、前記カムシャフト17の回転装置の変形例を示す図である。すなわち、カムシャフト17を回転駆動する場合、列毎に同じハンドル20を設けてカムシャフト17を回転駆動するのではなく、最初からスペーサ21の周囲にスプロケット27を取り付けると共にカムシャフト17に該カムシャフト回転駆動用ハンドル20を設け、他のカムシャフト17の端部のカムシャフトカップリング16,16,・・にもスプロケット27,27,・・を設け、これらにチェーン28を係止させ、同時にカムシャフト17を回転駆動する構成としても良い。
また、図14に示すように、カムシャフト17の端部にロータリ−シリンダ29を取り付け、同時にカムシャフト17を回転駆動するようにしても良い。
さらに、加工材Wを載せたテーブル2は、間作加工工具35を移動させて加工するのではなく、図15に示すように、テーブル2をガイド31とレール30上を移動させるようにしても良い。また、図16に示すように、テーブル2は、ガイド31とレール30上を移動させるのではなく、いずれかを駆動源としたローラコンベア32,32上をさせるようにしても良い。
或いはまた、テーブル2を移動させるのではなく、図17に示すように、加工工具35を往復移動させる構成としても良い。
上記するように、本発明の加工用板材の保持装置及びこれを用いた歪み加工用テーブルは、その構成部分を他の構成に変えることが可能である。さらに、上記各構成を組み合わせて種々の加工用板材の保持装置及びこれを用いた歪み加工用テーブルとすることができる。
1 加工用板材の保持装置
2 歪み加工用テーブル
3 フレーム
4 ベースプレート
5 シャフト
6 スプリング
7 スプリング用カラー
8 枠体
8a サイドプレート
8b 上部プレート
9 ストッパ
10 ロックプレート
10a 凹部
10b 穴
10c ピン
11 押えピン
12 スプリング
13 スプリング押えピン
14 ボルト
15 カム
16 カップリング
17 カムシャフト
18 カウンターシャフト
20 ハンドル
21 スペーサ
W 加工材

Claims (8)

  1. ベースプレート(4)に立設した蓋付枠体(8)の蓋に貫通させ、上部に加工材を載置することが可能なシャフト(5)と、
    該シャフト(5)の途中に穴を穿設して該穴に嵌め入れるピン(10c、10cを設けたロックプレート(10)と、
    該ロックプレートをピン(10c、10c回りに回転させて該ロックプレートを傾斜させることのできるカム及び該カムと一体回転するカムシャフト(17)と
    前記枠体(8)の蓋(8b)とロックプレート(10)との間に配置され下方に付勢される弾性体(12)と、
    前記シャフト(5)の下部に弾性体(6)を介して上部をストッパ(9)で係止させると共に、前記カムシャフト(17)に設けた押えピン(11)で付勢する弾性体(6)と
    よりなることを特徴とする加工用板材の保持装置。
  2. ベースプレート(4)に立設した蓋付枠体(8)の該蓋(8b)貫通させ、上端に加工材を載置することが可能なシャフト(5)と、
    前枠体(8)の蓋(8b)の内部に配置され、前記シャフト(5)を貫通させて該枠体(8)に設けた支点回りに回転傾斜するロックプレート(10)と、
    、該ロックプレート(10)に接触および非接触するよう回転するカム(15)と、
    前記カム(15)を固定しかつ前記枠体の(サイドプレート8)を貫通させてハンドル(20)で押さえピン11を回転駆動して弾性体(6)を付勢するカムシャフト(17)と、
    前記前枠体(8)の蓋(8b)とロックプレート(10)との間に配置される弾性体(12)と
    前記シャフト(5)の下部に弾性体(6)を介して上部をストッパ(9)で係止させると共に、前記カムシャフト(17)に設けた押さえピン(11)で前記弾性体(6)を付勢するシャフト(5)を下げる手段(スプリング用カラー7)と
    上記各シャフト(5)と、各カム(15と、各弾性体(12)と、各カムシャフト(17)と、各弾性体(12)と、各カムシャフト(17)と、各弾性体(6)と、各スプリング用カラー(7とを複数個備え、
    前記シャフト(5)を貫通させる穴を設けて歪み或いは反りのある加工材をそのまま載置して支持し、上面を研削或いは切削工具で加工可能としたことを特徴とする加工用材板材の保持装置(1)を用いた歪み材加工用テーブル(2)。
  3. 前記カム(15)は、ロックプレート(10)が該カム(15)と接触して水平になるようにしたとき、シャフト(5)自由に上下移動し、前記ロックプレート(10)を回転させて傾斜させるよう非接触となったときシャフト(5)はロックされることを特徴とする請求項1に記載の加工用板材の保持装置。
  4. カムシャフト(17)を回転可能にハンドル(20)によりカムシャフト(17)を回転可能に取付け、該ハンドル(20)により回転可能にハンドル(20)を取り付け、該ハンドル(20)により回転可能としたことを特徴とする請求項1に記載の加工用板材の保持装置。
  5. 歪み材加工用テーブルが、前記カムシャフト(17)の端部にロータリーシリンダを装着し、すべてのカムシャフト(17)を同時に回転駆動することを特徴とする請求項2に記載の加工用板材の保持装置を用いた歪み加工用テーブル(2)。
  6. また、カムシャフト(17)の端部にスプロケット(27)を取り付けると共に、該スプロケット(27)にチエ−ン(28)を係止させ、該チエ−ンによりすべてのカムシャフト(17)を同時に回転駆動することを特徴とする請求項2または請求項5に記載の加工用板材の保持装置を用いた歪み加工用テーブル(2)。
  7. ガイドレール(30)とガイド(31)或いはローラーコンベア(32,33)により駆動することを特徴とる請求項2乃至請求項6のいずれかに記載の
    加工用板材の保持装置(1)を用いた歪み材加工用テーブル(2)。
  8. 加工材を載置するテーブルと、該加工材を加工する加工工具とはいずれかを相対駆動することを特徴とする請求項2乃至請求項7のいずれかに記載の加工用板材の保持装置(1)を用いた歪み材加工用テーブル(2)。
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