JPH08267349A - ワイドベルトサンダー及びワイドベルトサンダーによるワーク研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サンディングベルトに欠陥が発生してもワー
ク表面に条痕を生じさせることをできるだけ防止できる
ようにする。 【構成】 サンディングベルト３５を、走行させながら
ワークの幅方向に沿って往復移動させる往復駆動装置４
５を設け、そのサンディングベルト３５の横移動速度
が、ワークがサンディングベルト３５と接触しつつ搬送
される間に、サンディングベルト３５の表面に生成され
ている欠陥の幅寸法以上横移動するように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無端環状をなすサンデ
ィングベルトを走行させてワークの研磨を行うワイドベ
ルトサンダー及びそれによるワークの研磨方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のベルトサンダーは、例えば駆動
ロール、案内ロール及びテンションロールの３本のロー
ル間に無端環状のサンディングベルトを掛け渡すととも
に、駆動ロールと案内ロールとの間に踏圧パッドを配
し、駆動ロールを回転駆動して高速度でサンディングベ
ルトを走行させるとともに、ワーク搬送装置にてワーク
を搬送してサンディングベルトによる研磨領域を通過さ
せる構成である。ワークがサンディングベルトの研磨領
域を通過するときには、サンディングベルトを踏圧パッ
ドにてワーク表面に押し付け、高速走行するサンディン
グベルトにてワーク表面の研磨が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種のベルトサンダ
ーでは、研磨作業を続けていくうちにサンディングベル
トの砥粒面に切粉がこびり着いて帯状の目詰まりを生じ
たり、局部的に砥粒が脱落したりすることは避けられな
い。

【０００４】ところが、従来のワイドベルトサンダーで
は、サンディングベルトに例えば帯状の目詰まり欠陥が
発生すると、その欠陥によってワーク表面にはワークの
搬送方向に沿った縦筋の条痕を生じさせ、また、局部的
な砥粒脱落を生ずると、ワーク表面にはワークの搬送方
向に沿って点在する研磨むらを生じさせてしまい、ワー
クの商品価値を大きく落とすという問題があった。この
ため、従来のワイドベルトサンダーでは、サンディング
ベルトに欠陥が生ずるとこれを早期に交換せざるを得
ず、その寿命を十分に使い尽くすことができないという
問題があったのである。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、サンディングベルトに欠陥が発生して
もワーク表面に条痕等の研磨むらを生じさせることをで
きるだけ防止することができ、もって１本のサンディン
グベルトを長期間に渡って使用することができるワイド
ベルトサンダー及びそれによる研磨方法を提供するとこ
ろにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のワイドベルトサ
ンダーによる研磨方法は、搬送されるワークの表面に高
速走行する無端環状のサンディングベルトを押し付けて
そのワーク表面の研磨を行うワイドベルトサンダーにお
いて、サンディングベルトをワークの搬送方向と交差す
る方向に沿って往復移動させ、その横移動速度を、ワー
クがサンディングベルトと接触しつつ搬送される間に、
サンディングベルトの表面に生成されている欠陥の幅寸
法以上横移動するように設定するところに特徴を有する
（請求項１の発明）。

【０００７】また、本発明のワイドベルトサンダーは、
サンディングベルトを、走行させながらワークの搬送方
向と交差する方向に沿って往復移動させる往復駆動装置
を設け、そのサンディングベルトの横移動速度が、ワー
クがサンディングベルトと接触しつつ搬送される間に、
サンディングベルトの表面に生成されている欠陥の幅寸
法以上横移動するようにされているところに特徴を有す
る（請求項２の発明）。

【０００８】このベルトサンダーの場合、サンディング
ベルトの横移動速度が、ワークの搬送速度をＶW ［ｍ／
分］、サンディングベルトのワークへの接触長さをＬ
［mm］としたときに、４０ＶW ／Ｌ［mm／秒］以上に設
定することが望ましい（請求項３の発明）。

【０００９】さらに、本発明のワイドベルトサンダー
は、無端環状をなすサンディングベルトをロール間に掛
け渡して高速走行させるとともに、ワーク搬送装置によ
りワークを搬送し、サンディングベルトの内周側に設け
た踏圧パッドにてサンディングベルトを搬送されるワー
クに押し付けてワーク表面の研磨を行うワイドベルトサ
ンダーにおいて、ロールのうちの１本をその長さ方向の
ほぼ中央においてロールの回転軸に対して交差する旋回
軸を中心に揺動可能に支持する揺動支持機構と、この揺
動支持機構に支持されたロールを旋回軸を中心に往復揺
動させることによりサンディングベルトを走行させなが
ら幅方向に沿って往復移動させる往復駆動装置とを設
け、ワーク搬送装置によるワーク搬送速度は約１０［ｍ
／分］、サンディングベルトとワークとの接触長さが３
０〜１００［mm］、サンディングベルトの横移動速度は
１３［mm／秒］以上に設定してもよい（請求項４の発
明）。

【００１０】

【作用】ところで、従来のワイドベルトサンダーにおい
てサンディングベルトに欠陥が発生するとワーク表面に
条痕を発生させてしまう理由は、サンディングベルトが
ほとんど定位置で走行しているため、サンディングベル
トの一部に欠陥が発生すると、その欠陥部がワークの幅
方向において一定箇所に位置してしまうことになるため
であった。

【００１１】この点、請求項１及び請求項２のワイドベ
ルトサンダー及びそれによる研磨方法によれば、サンデ
ィングベルトが横に往復移動するから、サンディングベ
ルトに欠陥が発生して、その欠陥によって研磨不良が発
生しても、サンディングベルトが横に移動することで欠
陥がない部分によって研磨されることになる。そして、
この場合、サンディングベルトの横移動速度を、ワーク
がサンディングベルトの表面に接触しつつ搬送される間
に、サンディングベルトの表面に生成されている欠陥の
幅寸法以上横移動するように設定することで、ワークの
一部が欠陥部により研磨されても、その部分が無欠陥部
によって直ちに研磨され直されることになり、結局、研
磨むらの発生が抑えられる。

【００１２】また、請求項３のワイドベルトサンダーに
よれば、ワークの搬送速度がＶW ［ｍ／分］、サンディ
ングベルトとワークとの接触長さがＬ［mm］であるか
ら、ワークがサンディングベルトに接触しながら距離Ｌ
［mm］だけ搬送されるに要する時間ｔ［秒］は、ｔ＝６
０・Ｌ／１０００・ＶWである。また、横移動速度は、
４０ＶW ／Ｌ［mm／秒］以上となるように設定してある
から、上記時間ｔの間にサンディングベルトはｔ×４０
ＶW ／Ｌ＝２．４［mm］だけ横方向に移動することにな
る。従って、サンディングベルトに生じた欠陥の幅が
２．４［mm］以下であれば、欠陥部により生じた研磨む
らが無欠陥部によって直ちに研磨され直されることにな
り、結局、サンディングベルトの局部的な欠陥に起因す
る条痕等の発生が抑えられる。

【００１３】さらに、また請求項４のワイドベルトサン
ダーによれば、揺動支持機構に支持されたロールが往復
駆動装置によって旋回軸を中心に往復揺動され、このた
めにサンディングベルトが幅方向に往復移動する。この
とき、ワークの搬送速度は約１０［ｍ／分］、サンディ
ングベルトとワークとの接触長さは３０〜１００［mm］
に設定されているから、ワークがサンディングベルトに
接触しながら搬送される最短の時間ｔは、ｔ＝６０×３
０／１０００×１０＝０．１８［秒］である。また、横
移動速度は１３［mm／秒］以上に設定してあるから、上
記時間ｔの間にサンディングベルトは最小でｔ×１３＝
０．１８×１３＝２．３４［mm］だけ横方向に移動する
ことになる。従って、サンディングベルトに生じた欠陥
の幅が約２．３［mm］以下であれば、欠陥部により生じ
た研磨むらが無欠陥部によって直ちに研磨され直される
ことになり、結局、サンディングベルトの局部的な欠陥
に起因する条痕の発生が抑えられる。なお、請求項４の
発明では対応し得る欠陥の幅は約２．３［mm］となり、
これは実用上十分に評価し得るサイズであるが、より大
きな欠陥に対応するには、サンディングベルトの横移動
速度を高めるか、サンディングベルトとワークとの接触
長さを長くすればよい。ただし、サンディングベルトと
ワークとの接触長さを１００mm以上とするとサンディン
グベルトの駆動抵抗が大きくなるため、駆動装置を大形
化する必要がでてくる。

【００１４】なお、従来のワイドベルトサンダーにおい
ても、サンディングベルトを幅方向に往復移動させるこ
ともあった。しかし、これはいわゆる「舵とり」と称す
る往復動作であって、ロール回転軸の微妙な傾きによっ
てサンディングベルトが次第に幅方向に移動してしまう
ことがあるため、それを検出してロール回転軸を逆方向
にゆっくりと傾け、これによりサンディングベルトを正
規位置に戻すように移動させる構造であった。このた
め、サンディングベルトは急激に移動させることを避
け、むしろ緩慢に動かすようにしており、ワークがサン
ディングベルトの表面に接触しつつ搬送される間に、サ
ンディングベルトの表面に生成されている欠陥がその幅
寸法以上横移動することなどは到底できないものであっ
た。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のワイドベル
トサンダー及びそれによる研磨方法によれば、サンディ
ングベルトに欠陥が発生しても連続的にワークの同一位
置を研磨し続けることがなくなるから、ワークの研磨表
面に条痕等の研磨むらを生じさせることをできるだけ防
止することができ、もって１本のサンディングベルトを
長期間に渡って使用できるという効果が得られる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例について
図面を参照して説明する。まず、全体的な構造を説明す
る。メインフレーム１０にワーク搬送装置２０が設けら
れ、その上方にサンディング機構３０が位置する。ワー
ク搬送装置２０は、２本のロール２１，２２間に掛け渡
された送材ベルト２３を図１中矢印方向に駆動すること
でワーク（図示せず）を同方向に搬送する。

【００１７】サンディング機構３０は、サンディングフ
レーム３１の下部に駆動ロール３２及び案内ロール３３
を配置するとともに、サンディングフレーム３１の上部
にテンションロール３４を配置し、各ロール３２〜３４
間に無端環状のサンディングベルト３５を掛け渡してな
る。また、上記駆動ロール３２と案内ロール３３との間
には踏圧パッド３６が設けられるとともに、駆動ロール
３２は図示しない駆動モータにて回転駆動されるように
なっており、駆動モータを回転駆動させてサンディング
ベルト３５を矢印Ｂ方向に走行させ、これとともに踏圧
パッド３６を下降させることでサンディングベルト３５
の砥粒面をワークに押し付けるようになっている。

【００１８】さて、上記テンションロール３４は図２に
示すように軸受フレーム３７に軸受３８，３８を介して
支持されるとともに、その軸受フレーム３７にはテンシ
ョンロール３４の長さ方向のほぼ中央においてその回転
軸に直交する旋回軸３９が突設され、もってテンション
ロール３４を旋回軸３９を中心に揺動可能に支持する揺
動支持機構４０が構成されている。また、この軸受フレ
ーム３７には、一端側に揺動アーム４１が突設され、こ
の揺動アーム４０の先端にシリンダ４２のロッド４２ａ
が連結されている。このシリンダ４２にはエアー源４３
からの圧縮空気が切換弁４４を介して供給され、これに
て切換弁４４の作動に応じてロッド４２ａを進出及び後
退させ、もって軸受フレーム３７ひいてはテンションロ
ール３４を旋回軸３９を中心に図２中の矢印Ｃ方向に沿
って往復移動させることができる。このように軸受フレ
ーム３７を旋回させることでテンションロール３４の回
転軸を傾けると、ここに掛け渡されたサンディングベル
ト３５が幅方向に沿って移動するから、これらは往復駆
動装置４５を構成する。

【００１９】また、サンディングベルト３５の走行領域
の左右両側には、例えば光電センサにて構成したベルト
センサ４６，４７がそれぞれ配置され、ここからの信号
に基づいて制御装置４８が前記切換弁４４の切換作動を
制御するように構成されている。すなわち、テンション
ロール３４が図２の一点鎖線にて示すように図中右下が
りに傾斜されてサンディングベルト３５が右側に移動す
ると、そのサンディングベルト３５の右側縁部がベルト
センサ４７にて検出されることになり、その結果、制御
装置４８からの信号に基づいて切換弁４４が切り換わっ
てシリンダ４２のロッド４２ａが進出し、もってテンシ
ョンロール３４が同図で二点鎖線にて示すように左下が
りの傾斜状態にされる。これにより、こんどはサンディ
ングベルト３５が逆転して左側に移動することになるの
である。

【００２０】なお、ここで本実施例における各部の寸法
等の具体的仕様を明らかにすると、ワーク搬送装置２０
のワーク搬送速度は１０［ｍ／分］、サンディングベル
ト３５は粗さ＃１８０、幅寸法は１３００［mm］、踏圧
パッド３６のサンディングベルト３５の走行方向に沿っ
た長さ寸法は１００［mm］、サンディングベルト３５を
幅方向に逆転移動させる際のシリンダ４２のロッド４２
ａのストローク量は１５［mm］である。

【００２１】次に、本実施例の動作について説明する。
ワークは送材ベルト２３に載せられて１０［ｍ／分］の
搬送速度で図中矢印Ａ方向に移動し、その上面がサンデ
ィング機構３０のサンディングベルト３５により研磨さ
れる。研磨動作中には、踏圧パッド３６がサンディング
ベルト３５を裏側からワークに押し付けるから、サンデ
ィングベルト３５は高速走行しながら砥粒面をワークに
接触させ、その接触距離Ｌは踏圧パッド３６のサンディ
ングベルト３５の走行方向に沿った長さ寸法の約６０％
である約６０［mm］となった。

【００２２】一方、往復駆動装置４５のシリンダ４２が
作動されるから、軸受フレーム３７がテンションロール
３４を例えば図２の一点鎖線で示すような傾斜状態とす
る。この結果、サンディングベルト３５が同図中の右方
向に移動して右側のベルトセンサ４７を作動させ、これ
に基づき制御装置４８からの信号により切換弁４４が切
換作動を行い、シリンダ４２が作動されてテンションロ
ール３４が図２の二点鎖線で示すように左下がりの傾斜
状態とされる。この結果、サンディングベルト３５が今
度は同図中の左方向に移動し、その左側縁部がベルトセ
ンサ４６にて検出されると再びシリンダ４２が作動し、
以下、これを繰り返してサンディングベルト３５が左右
に往復移動することになる。この場合の横移動速度を測
定したところ、実測値で１３．３［mm／秒］であった。

【００２３】前述したように本実施例では、ワークの搬
送速度ＶW は１０［ｍ／分］に設定しており、ワークへ
の接触長さＬは６０［mm］であったから、ワークがサン
ディングベルト３５に接触している時間ｔは、ｔ＝６０
・Ｌ／１０００・ＶW ＝０．３６［秒］となる。また、
サンディングベルト３５の横移動速度は前述のように１
３．３［mm／秒］であったから、サンディングベルト３
５は上記時間ｔの間に１３．３×０．３６＝約４．８
［mm］だけ横方向に移動することになる。

【００２４】このことは、図３に示すように、サンディ
ングベルト３５の砥粒面に例えば切粉が目詰まりして帯
状の欠陥Ｄが生じていても、その欠陥Ｄの幅ｄが上記横
移動量ｗに相当する４．８［mm］以下であるなら、ワー
クの一部がその欠陥部により研磨されても、その部分が
無欠陥部によって研磨され直されることを意味する。こ
の結果、サンディングベルト３５に幅ｄ＝４．８［mm］
以下程度の欠陥Ｄがあったとしても、それに起因してワ
ークに条痕が発生することが抑えられることになるか
ら、欠陥Ｄの存在に係わらず、そのサンディングベルト
３５を使用しながら高品質の研磨を行うことができ、サ
ンディングベルト３５の全体が摩耗したり、或いはさら
に大きな欠陥が生じて寿命が尽きるまで長期間に渡って
サンディングベルト３５を使い続けることができる。

【００２５】ところで、本実施例では、往復駆動装置４
５におけるシリンダ４２のストローク量は１５mmに設定
してあるが、このストローク量の大小によってサンディ
ングベルト３５の横移動速度が決まる。次表は、各種の
ストローク量に対して、サンディングベルト３５の横移
動速度を測定した結果を示す。 ストローク量［mm］ 横移動速度［mm／秒］ ５ ７．６ １０ １１．７ １５ １３．３ ２０ １４．７ ３０ １５．４ ３５ １６．０ 既に述べた説明から明らかなように、サンディングベル
ト３５の横移動速度が速いほど、大きな欠陥に対処でき
るから、シリンダ４２のストローク量は大きい方が好ま
しい。ちなみに、ストローク量が５mmと２０mmの場合の
研磨粗さを表面粗さ測定器にて測定した結果を図４に示
すが、前者は同図（Ａ）に示すとおりの表面状態で平均
粗さが３．６μｍで、後者は同図（Ｂ）に示す通りの表
面状態であって平均粗さが２．５μｍとなっており、大
きな相違が見られた。なお、シリンダ４２のストローク
量を３５mmを越えて大きくすると横移動速度は速くなる
が、サンディングベルト３５の捻れが大きくなるため、
ベルト破損のおそれがあり、この実施例で好ましいスト
ローク量は１５mmから３５mmであった。

【００２６】また、サンディングベルト３５とワークと
の接触距離Ｌは６０mmの場合には、前述したように、シ
リンダ４２のストローク量が１５mm以上であれば良好な
研磨表面が得られたが、その接触距離Ｌを３０mmとした
場合には、シリンダストロークが２０mm以下では良好な
研磨面が得られなかった。なお、サンディングベルト３
５とワークとの接触距離Ｌは、踏圧パッド３６のサンデ
ィングベルト３５の走行方向に沿った長さ寸法の約６０
％程度となるが、この値はサンディングベルト３５の幅
寸法によっても影響を受ける。すなわち、サンディング
ベルト３５の幅寸法が大きい場合には、踏圧パッド３６
の撓みをできるだけ抑えるために剛性を高くするように
設計するから、上記接触距離Ｌは踏圧パッド３６のサン
ディングベルト３５の走行方向に沿った長さ寸法の５０
％程度となることもある。その他、本発明を実施する上
で各部の仕様は上記実施例に限定されるものではなく、
用は、サンディングベルトの横移動速度をサンディング
ベルトがワークの表面に接触しつつ走行する間にサンデ
ィングベルトの表面に生成されている欠陥の幅寸法以上
横移動すればよいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すワイドベルトサンダー
の概略的側面図

【図２】揺動支持機構を示す概略的平面図

【図３】サンディングベルトによる研磨部の様子を示す
概略的平面図

【図４】本実施例装置による中質繊維板の研磨表面を表
面粗さ測定器により測定した結果を示すグラフ

【符号の説明】

２０…ワーク搬送装置 ３０…サンディング機構 ３２…駆動ロール ３４…テンションロール ３５…サンディングベルト ３６…踏圧パッド ３９…旋回軸 ４０…揺動支持機構 ４２…シリンダ ４５…往復駆動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長澤 弘巳 名古屋市瑞穂区内浜町31番25号 アミテッ ク株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送されるワークの表面に高速走行する
   無端環状のサンディングベルトを押し付けてそのワーク
   表面の研磨を行うワイドベルトサンダーにおいて、前記
   サンディングベルトを前記ワークの搬送方向と交差する
   方向に沿って往復移動させ、その横移動速度を、前記ワ
   ークが前記サンディングベルトと接触しつつ搬送される
   間に、前記サンディングベルトの表面に生成されている
   欠陥の幅寸法以上横移動するように設定することを特徴
   とするワイドベルトサンダーによるワーク研磨方法。
2. 【請求項２】 搬送されるワークの表面に高速走行する
   無端環状のサンディングベルトを押し付けて前記ワーク
   表面の研磨を行うワイドベルトサンダーにおいて、前記
   サンディングベルトを、走行させながら前記ワークの搬
   送方向と交差する方向に沿って往復移動させる往復駆動
   装置を設け、そのサンディングベルトの横移動速度が、
   ワークが前記サンディングベルトと接触しつつ搬送され
   る間に、前記サンディングベルトの表面に生成されてい
   る欠陥の幅寸法以上横移動するようにされていることを
   特徴とするワイドベルトサンダー。
3. 【請求項３】 サンディングベルトの横移動速度が、前
   記ワークの搬送速度をＶW ［ｍ／分］、サンディングベ
   ルトとワークとの接触長さをＬ［mm］としたときに、４
   ０ＶW ／Ｌ［mm／秒］以上に設定されていることを特徴
   とする請求項２記載のワイドベルトサンダー。
4. 【請求項４】 無端環状をなすサンディングベルトをロ
   ール間に掛け渡して高速走行させるとともに、ワーク搬
   送装置によりワークを搬送し、前記サンディングベルト
   の内周側に設けた踏圧パッドにてサンディングベルトを
   搬送されるワークに押し付けてワーク表面の研磨を行う
   ワイドベルトサンダーにおいて、 前記ロールのうちの１本をその長さ方向のほぼ中央にお
   いてロールの回転軸に対して交差する旋回軸を中心に揺
   動可能に支持する揺動支持機構と、この揺動支持機構に
   支持されたロールを前記旋回軸を中心に往復揺動させる
   ことにより前記サンディングベルトを走行させながら幅
   方向に沿って往復移動させる往復駆動装置とを設け、前
   記ワーク搬送装置によるワーク搬送速度は約１０［ｍ／
   分］、前記サンディングベルトとワークとの接触長さが
   ３０〜１００［mm］、前記サンディングベルトの横移動
   速度は１３［mm／秒］以上に設定されていることを特徴
   とするワイドベルトサンダー。