JP2000052208A - H型鋼の黒皮の自動剥がし機 - Google Patents

H型鋼の黒皮の自動剥がし機

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JP2000052208A
JP2000052208A JP10221818A JP22181898A JP2000052208A JP 2000052208 A JP2000052208 A JP 2000052208A JP 10221818 A JP10221818 A JP 10221818A JP 22181898 A JP22181898 A JP 22181898A JP 2000052208 A JP2000052208 A JP 2000052208A
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Tamotsu Toya
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TOOYA KOGYO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 H型鋼の黒皮を剥がす作業を自動化すること
にある。 【解決手段】 円筒状の研磨ローラを対向配置させてH
型鋼100の上下各フランジ部101、102の外面と
内面およびウエブ103の両面を自動的に研磨する自動
研磨具10、20、30を設ける。下側フランジの自動
研磨具10では、対の研磨ローラ11a、11bの一方
11aを回動アーム13の回動端に取り付けて、両研磨
ローラをバネで引き寄せて両者で研磨部の両面を押圧し
て研磨する。押圧力の調整はバネ圧を調整して行う。フ
ランジ部の研磨の際に、H型鋼100を送る自動送り機
構を設け、ウエブ103の自動研磨具30を、昇降機構
80によってウエブ表面に沿って両フランジ間を昇降さ
せて、全ての研磨領域を自動的に研磨させる。上側フラ
ンジの自動研磨具20を昇降機構70によって昇降させ
て、H型鋼100の高さ寸法の変化に対応する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、H型鋼のフラン
ジ部およびウエブ表面の黒皮(酸化皮膜)を剥がすため
の自動機に関する。
【0002】
【従来の技術】図7に示すH型鋼100は、それらを接
合する場合、その端部を突き合わせ、両H型鋼100、
100に跨がって、前記端部のウエブ103の両面とフ
ランジ部101、102の外面と内面に鋼板を当てが
い、その鋼板によってウエブ103又はフランジ部10
1、102を挟んで、それらをボルトで締結して接合す
る。
【0003】その場合、その鋼板が当てがわれるフラン
ジ部101、102およびウエブ103の表面は、鋼板
の表面が完全に密着してボルトの締結力が効果的に作用
するように平滑な面でなければならない。
【0004】しかしながら、型鋼のメーカーから搬入さ
れてきたH型鋼100の表面は黒皮(酸化皮膜)が生成
した状態のままであるので、それによる細かな凹凸が存
在する。従って、上記したように、鋼板を当ててボルト
で締結する前に、その部分を平滑にする必要があるが、
従来、その作業は、図7に示すような円柱状の研磨ロー
ラ201を備えた手動の剥がし工具200を用いて行っ
ていた。図のH型鋼100の鎖線のハッチングの部分が
研磨対象域である。フランジ部101、102およびウ
エブ103の穴Bはボルト締結用のばか穴である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな手動工具による剥がし作業は効率が悪く、作業者に
よって削り具合にバラツキが生じ、ウエブ103の両
面、および、フランジ部101、102の外面と内面1
01a、102aの間の平行度がでなかったり、黒皮を
削り過ぎてしまったり、という仕上がり具合の不具合も
生じる。
【0006】また、作業中に、削り取った黒皮の粉塵が
空気中を漂うので、作業者がこれを吸うと健康に悪影響
を及ぼすということもあり、二重の意味で作業性が悪
い。
【0007】そこで、この発明の課題は、H型鋼の黒皮
を剥がすための作業が効率よく、作業衛生上も良好に行
え、仕上がり具合の上でも、研磨部の平行度がバラツキ
無く正確に出せ、黒皮の削り過ぎがないようにするため
に、その自動機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明のH型鋼の黒皮の自動剥がし機は、H型鋼
のウエブの両面を研磨する研磨具と、前記上下各フラン
ジ部の外面と内面を研磨する研磨具がそれぞれ自動で動
作する構成とし、各研磨具を、円筒状の研磨ローラを対
向配置して、研磨部の両面を押圧しながら研磨するもの
とし、その研磨ローラの押圧力を調整可能としたのであ
る。
【0009】押圧する機構としては、少なくとも一方の
ローラを回動アームの回動端に取り付け、対向するロー
ラとの間にバネを掛けるような構成をとることができ
る。この場合、押圧力の調整はバネ圧を変えることによ
り行える。
【0010】フランジ部の研磨の際に、H型鋼の自動送
りを行う送り機構を設けて、研磨領域の全てに渡って自
動的に研磨ができるようにする。
【0011】また、ウエブの両面を研磨する研磨具を、
ウエブに対し、ウエブ表面に沿って両フランジ間を自動
的に相対移動させる移動機構を備えて、研磨領域の全て
に渡って自動的に研磨ができるようにする。
【0012】さらに、上下のフランジ部を研磨する研磨
具の対向間隔を可変にして、H型鋼の高さの寸法変化に
対応できるようにする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
H型鋼の黒皮の自動剥がし機の実施の形態を説明する。
図1に示すこの装置1は矩形のフレーム2内に、自動的
に動作する三つの自動研磨具10、20、30と、それ
らの自動研磨具の位置までH型鋼100を搬送する搬送
部40および研磨の際にH型鋼100を自動的に送り込
んでゆく自動送り機構50を有する。
【0014】以下、機構の説明を進めるにあたり、装置
1へのH型鋼100の搬入の方向でもって装置1の左右
方向とする。すなわち、図1において、前記搬送部40
が装置内に進入する側の面が装置1の左側面であり、以
下、図3は装置1の正面、図5、図6はそれぞれ装置1
の左側面と右側面を示す。また、図4は装置1の高さ方
向中間位置から見た平面図である。図2は、前記三組の
研磨具10、20、30の研磨ローラ11、21、31
と搬送部40の搬送ローラ41の一部のみを取り出し
て、その配設を示した模式図である。H型鋼100は、
図1乃至図3に示すように、搬送ローラ41の上に載置
されて、作業位置まで人手で押して送りこまれる。
【0015】研磨の作業位置に達すると、図2に示すよ
うな位置取りで配設された三つの自動研磨具10、2
0、30によって研磨される。
【0016】一つ目はH型鋼100の図の下側のフラン
ジ101を研磨するもの10、二つ目は上側のフランジ
102を研磨するもの20、三つ目はウエブ103を研
磨するもの30であり、フランジの研磨具10、20は
上下に対向配置された二つの研磨ローラ11a、11b
(以下、まとめて言う時は11で代表)、21a、21
b(以下、まとめて言う時は21で代表)を有し、ウエ
ブ103の研磨具はウエブ103の両側において対向す
る二つの研磨ローラ31、31を有している。それらの
研磨ローラ11、21、31でフランジ101、102
またはウエブ103を挟んで押圧しながら、それぞれの
両面を同時に研磨する。フランジの研磨ローラ11、2
1は、フランジ101、102の内面側101a、10
2a(図7参照)に対応するもの11a、21a(以
下、単に内面研磨ローラ11a、21aという)がウエ
ブ103の両側に別れて対向している。
【0017】このフランジを研磨する上下の自動研磨具
10、20の内、上側フランジの自動研磨具20は、H
型鋼100の高さ寸法の変化に対応できるよう、昇降機
構70に取り付けられて昇降可能となっている。その昇
降機構70の詳細は後述する。
【0018】また、ウエブの自動研磨具30も、ウエブ
103の研磨方向、すなわち、H型鋼100の高さ方向
に沿って、研磨領域の全てが研磨できるよう、昇降機構
80に取り付けられて昇降可能となっている。その昇降
機構80の詳細も後述する。
【0019】図2および図4に示すように、前記フラン
ジ101、102を研磨する研磨ローラ11、21の手
前には、そのフランジ101、102の研磨の際にH型
鋼100の送りを自動的に行う自動送り機構50が設け
られている。先ず、この自動送り機構50についてしば
し説明する。
【0020】この自動送り機構50は、図4に示すよう
に、ウエブ103を挟んで装置1の正面側と背面側に位
置し、垂直軸の回りに回転する二つの送りローラ51、
56を有する。各送りローラ51、56は上下に間隔を
おいた合同な二枚の円板からなる。その内、図4の下側
のローラ、すなわち、装置正面側のローラ51は、その
回転軸51cが搬送部40のフレーム42の装置正面側
の側壁42aの内面の軸受に受けられており、回転軸5
1cには前記ローラ51の二枚の円板の間にスプロケッ
ト52が取り付けられている。このスプロケット52に
は、フレーム42の装置正面側の側壁42aの外面に固
定されたモータ53の出力軸に取り付けられたスプロケ
ット54との間にチェーン55が噛み合わされており、
装置正面側のローラ51は、このモータ53の駆動によ
るチェーン伝動によって回転する。
【0021】他方、図の上側のもう一方のローラ、すな
わち、装置背面側のローラ56は、帯板をコ字状に折り
曲げたアーム59の、その「コ字」の対向面間に設けら
れた垂直軸57に取り付けられて、その垂直軸57の回
りに回転可能となっている。そのアーム59は、「コ
字」の下面が「くの字」状に延設されており、その延設
開始部、すなわち、「くの字」の折れ曲がり位置で垂直
軸58に取り付けられて、その垂直軸58の回りに回転
可能となっている。そして、「くの字」の延設端がH型
鋼100の搬送方向に平行な進退軸を有するシリンダ6
0のロッド61に接続されている。
【0022】以上がフランジ部の研磨の際のH型鋼10
0の自動送り機構50の構成であるが、送りの際には前
記シリンダ60のロッド61を後退させる。そうする
と、前記「コ字」のアーム59が、その回転軸(垂直
軸)58の回りに図4の時計方向に回転して、アーム5
9に取り付けられた装置背面側のローラ56がウエブ1
03を押圧するようになる。この時、装置正面側のロー
ラ51は回転軸52が固定されているので、ウエブ10
3は両ローラ51、56に挟まれる。そして、チェーン
(55)伝動で回転する装置正面側のローラ51の先導
により、両ローラ51、56の摩擦によって送られるこ
とになる。その場合、前記シリンダロッド61の後退量
が大きい程、装置背面側のローラ56がウエブ103を
押圧する力が大きくなり、摩擦力も大きくなるので、重
量のあるH型鋼100の場合には、この押圧力を大きく
して送ることができる。次に、前記した三つの自動研磨
具10、20、30それぞれの詳細な説明に移る。
【0023】先ず、H型鋼100の下側フランジの自動
研磨具10について説明する。このものは、図4に示す
ように、搬送ローラ41の最終位置のものの右隣に配設
されており、前記内面研磨ローラ11aと、フランジの
下方に位置してフランジの外面を研磨する外面研磨ロー
ラ11b(図4では、この11bは図の煩雑さを避ける
ため省略している)が上下に対向配置されており、両者
11a、11bでフランジ101を挟んで押圧しながら
それぞれの表面を研磨する。
【0024】内面研磨ローラ11aはウエブ103の両
側に分かれて配設されており、ウエブ103の両側のフ
ランジ101が一挙に研磨されるようになっている。そ
の二つの内面研磨ローラ11a、11aの回転軸12は
搬送部40のフレーム42の側面から突出したところ
で、そのフレーム42の側面に沿って一端が回転可能と
なったアーム13の揺動端で受けられており、そのアー
ム13から突出した部分にはタイミングプーリ14が取
り付けられている。アーム13の回転軸13aはフレー
ム42の側面の軸受で受けられており、その回転軸13
aのフレーム42から突出した部分には二つのタイミン
グプーリ15a、15bが並列して取り付けられてい
る。そのタイミングプーリのフレーム寄りのもの15a
と前記アーム13の回動端側で突出している研磨ローラ
11aの回転軸12のタイミングプーリ14との間にタ
イミングベルト16が掛け回されている。
【0025】また、図3において、アーム13の回転軸
13aの左斜め下の位置のフレーム42に、その回転軸
13aに平行に中間軸17が配設されており、その中間
軸17のフレーム42壁面からの突出部には二つのタイ
ミングプーリ18a、18bが取り付けられている。こ
の内の外寄りのタイミングプーリ18bと前記アーム1
3の回転軸13aの外寄りのタイミングプーリ15bと
の間にタイミングベルト19が掛け回されている。
【0026】さらに、この中間軸17のフレーム寄りの
タイミングプーリ18aには、搬送部40のフレーム4
2の下面に設けられたモータ43の出力軸のタイミング
プーリ44との間にタイミングベルト45が掛け回され
ている。
【0027】従って、モータ43の出力軸が回転する
と、上記三つのタイミングベルト16、19、45を介
したベルト伝動機構により、前記アーム先端のタイミン
グプーリ14が回転し、その回転軸に取り付けられた研
磨ローラ11aが回転する。
【0028】次に、フランジの下側に位置する外面研磨
ローラ11bについて説明する。この研磨ローラ11b
は回転軸が搬送部40のフレーム42の装置背面側側壁
42bから突出しており、その突出端にタイミングプー
リ3が取り付けられている。このタイミングプーリ3に
は、フレーム42の下面に設けられたモータ4の出力軸
のタイミングプーリ5との間にタイミングベルト6が掛
け回されており、外面研磨ローラ11bは、このモータ
4の駆動により、タイミングベルト6によるベルト伝動
機構で回転する。
【0029】この外面研磨ローラ11bの回転軸の軸受
と前記アーム13の揺動端にはバネの引っ掛け金具が取
り付けられており、両金具にバネ7が引っ掛けられて、
アーム13の揺動端に取り付けられた内面研磨ローラ1
1aは常に外面研磨ローラ11bの側に付勢されてい
る。
【0030】すなわち、フランジ101は、このバネ7
により、上下の研磨ローラ11a、11bに挟まれて押
圧されて研磨されるので、このバネ圧を調節することに
より黒皮の厚み方向の研磨量が調整できる。
【0031】以上が下側フランジの自動研磨具10であ
るが、上側フランジの自動研磨具20は、前記したよう
に、H型鋼100の高さ寸法の変化に対応できるよう昇
降機構70によって昇降する。自動研磨具20そのもの
は前記下側フランジの自動研磨具10と同様であるの
で、それについての、図における符号の付加と説明は省
略し、以下、上側フランジの自動研磨具20の昇降機構
70について説明する。図1乃至図3に示すように、装
置1のフレーム2の上面には垂直方向に電動シリンダ7
1が据えつけられており、そのロッド72の先端にコ型
鋼73が取り付けられており、上側フランジの自動研磨
具20はこのコ型鋼73に装着されている。コ型鋼73
は、この電動シリンダ71の駆動により昇降し、従っ
て、上側フランジの自動研磨具20が昇降する。コ型鋼
73の周囲には四本のガイド軸74が立設されており、
コ型鋼73の左右の側面のそれぞれから両側に突設され
たスライドリング75がこのガイド軸74に挿嵌されて
おり、上側フランジの自動研磨具20は、このガイド軸
74をガイドにして昇降する。こうして、この昇降機構
70により、上側フランジの自動研磨具20を昇降させ
て研磨対象となるH型鋼の高さ寸法の変化に対応させ
る。
【0032】最後にウエブの自動研磨具30について説
明する。前記したように、この自動研磨具30もウエブ
103の研磨領域の上下方向の全てに渡って研磨ができ
るよう、昇降機構80によって昇降する。この昇降機構
80にあっては、図6に示すように、装置内上方に駆動
用のモータ81が据えつけられており、そのモータ81
の出力軸に取り付けられたスプロケット82を含む垂直
面に沿って、そのスプロケット82と三つの従動スプロ
ケット83にチェーン84が噛み合わされて、長方形ル
ープのチェーン伝動機構が形成されている。そのチェー
ン84の途中に箱体85が取り付けられており、このチ
ェーン伝動によって箱体85が昇降する。
【0033】ウエブの自動研磨具30はこの箱体85の
昇降によって昇降し、昇降の際、箱体85の前後に立設
された垂直軸86をガイドにして昇降する。
【0034】その自動研磨具30は、図6に示すよう
に、左右対称に配設され、垂直面に沿って揺動自在とな
った二つのアーム32、32の先端に研磨ローラ31、
31が取り付けられている。図3に示すように、アーム
32の回転軸32cには二つのタイミングプーリ32
a、32bが並列して取り付けられており、その内の一
方32aと前記研磨ローラ31の回転軸31cの他端に
取り付けられたタイミングプーリ31aとの間にタイミ
ングベルト33が掛け回されている。
【0035】箱体85の底には、図6に示すように、各
研磨ローラ31に対応してモータ34が据えつけられて
おり、このモータ34の出力軸に取り付けられたタイミ
ングプーリ34aと前記アーム32の回転軸32cに取
り付けられたタイミングプーリの他方のもの32bとの
間にもタイミングベルト35が掛け回されている。従っ
て、アーム32の先端に取り付けられた研磨ローラ31
は二つのタイミングベルト33、35の伝動機構により
モータ34の駆動によって回転する。
【0036】また、図3および図6に示すように、左右
のアーム32、32はリンク機構36を介してシリンダ
37のロッド37aに接続されており、そのシリンダ3
7を作動させると、左右のアーム32がともに内向き、
または外向きに回動する。
【0037】シリンダ37を動作させて両アーム32を
内向きに回動させると、両研磨ローラ31がウエブ10
3を挟むことになるので、このシリンダ37のロッド3
7aの進退量を調節することにより、両研磨ローラ31
のウエブ103を挟む力を調節して研磨量を調節するこ
とができる。
【0038】以上がこの発明の実施の形態のH型鋼の黒
皮の自動剥がし機の構成であるが、その構成以外に、上
記各研磨具、機構、および、各機構同士の間には種々の
センサが配設されていて、そのセンサによって、各機構
の動作を検知し、その結果に基づいて、次の動作の開
始、他の機構の開始、停止が指示される。そのセンサに
ついては、次の装置1の動作の説明の中で逐次行ってゆ
くことにし、以下、装置1の動作の説明に移る。
【0039】先ず、H型鋼100を搬送ローラ41の上
に載置して、前記H型鋼の自動送り機構50の両送りロ
ーラにウエブ103を挟ませて、上下のフランジ10
1、102がそれぞれの自動研磨具10、20の研磨ロ
ーラに挟まれる位置まで送り込む。その際、自動送り機
構50の両送りローラ51、56のウエブ103を挟む
力を予め調整しておく。その調整は前記したシリンダ6
0のロッド61の進退量による。
【0040】そして、その送りローラ51、56にH型
鋼100を挟ませた際に、大きな傾きがないようにして
さらに手で少し送り込む。その送り込んだ位置には、H
型鋼100を検知するセンサが設けられており、その検
知信号に基づいて送りローラ51、56と上下のフラン
ジの研磨ローラ11、21が回転する。
【0041】以降は、自動送り機構50がH型鋼100
を自動的に送りこみ、上下のフランジ101、102の
内外両面が自動的に研磨されてゆく。
【0042】送りローラ51、56がさらにH型鋼10
0を送り込み、前側(先頭側)のウエブ103の研磨領
域が研磨ローラ31の長さ方向に完全に含まれるような
位置に達すると、その状態をセンサが検知して、その検
知信号に基づいて、送りローラ51、56と上下のフラ
ンジの研磨ローラ11、21の回転が停止し、同時に、
シリンダ37が動作してリンク機構36を介してウエブ
の研磨ローラ31がウエブ103を挟み込む。
【0043】続いて、モータ34の駆動により研磨ロー
ラ31が回転し、同時に、モータ81の駆動により箱体
85の上昇が始まり、ウエブ103の研磨を行ってゆ
く。
【0044】ウエブの研磨ローラ31が上死点に達して
研磨を終了すると、これをセンサが検知し、その検知信
号に基づいて、シリンダ37が動作して研磨ローラ31
によるウエブ103の押圧を解除する。研磨ローラ31
がウエブ103から離れると、続いて下降して原点位置
(下死点)に復帰する。
【0045】研磨ローラ31が原点位置に復帰すると、
それをセンサが検知して、その検知信号に基づいて、送
り機構50の両送りローラ51、56が逆回転してH型
鋼100を後退させる。
【0046】H型鋼100が送り機構50の両ローラ5
1、56を通過し、それらによる押圧から解除されたと
ころで、その状態をセンサが検知する。その検知信号に
よって、送り機構50の従動ローラ56の作動アーム5
9が図4の反時計回りに回転して従動ローラ56がH型
鋼100から遠ざかる。
【0047】最後に手作業でH型鋼100をフランジの
自動研磨具10、20から遠ざける。そして、H型鋼1
00を完全に自動研磨具10、20から離した場所でH
型鋼100の前側と後側を反転させ、上記した前側の研
磨工程と同じ要領で、H型鋼100の後側についてフラ
ンジ101、102とウエブ103の研磨を行う。
【0048】なお、図示はしていないが、この装置1の
フレーム2の側面は透明の樹脂板もしくは樹脂シートで
覆われており、研磨の際の粉塵が周囲に飛散しないよう
になっている。そして、研磨作業そのものも上記のよう
に自動的に行われるので、手作業の場合のように、作業
者が研磨の際の粉塵を大量に吸い込むといったことがな
い。
【0049】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明は、H
型鋼の黒皮(酸化皮膜)を剥がすための自動機を発案し
たので、それを用いれば、黒皮を剥がす作業が効率良
く、かつ、作業環境の良好な状態で行え、研磨されるウ
エブ両面やフランジの外面と内面の間の平行度も精度よ
くバラツキ無く出すことができ、黒皮を削り過ぎること
もない。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態を示す斜視図
【図2】実施形態における研磨ローラの配置を示した模
式図
【図3】実施形態を示す正面図
【図4】実施形態を示す平面図
【図5】実施形態を示す左側面図
【図6】実施形態を示す右側面図
【図7】従来例を示す斜視図
【符号の説明】
1 装置 2 装置のフレーム 7 バネ 10 下側フランジの自動研磨具 11 下側フランジの研磨ローラ 20 上側フランジの自動研磨具 21 上側フランジの研磨ローラ 30 ウエブの自動研磨具 31 ウエブの研磨ローラ 40 搬送部 41 搬送ローラ 50 送り機構 51、56 送りローラ 70 上側フランジの自動研磨具の昇降機構 80 ウエブの自動研磨具の昇降機構 100 H型鋼 101 下側フランジ 102 上側フランジ 103 ウエブ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 H型鋼のウエブの両面と上下各フランジ
    部の外面と内面の部分の黒皮を剥がすための自動機であ
    って、 前記ウエブの両面を研磨する研磨具と、前記上下各フラ
    ンジ部の外面と内面を研磨する研磨具が自動で動作する
    ようになったH型鋼の黒皮の自動剥がし機。
  2. 【請求項2】 前記フランジ部の研磨の際に、H型鋼の
    送りを自動で行う送り機構を備えたことを特徴とする請
    求項1に記載のH型鋼の黒皮の自動剥がし機。
  3. 【請求項3】 前記ウエブの両面を研磨する研磨具を、
    ウエブに対し、ウエブ表面に沿って両フランジ間を自動
    的に相対移動させる移動機構を備えたことを特徴とする
    請求項1又は2に記載のH型鋼の黒皮の自動剥がし機。
  4. 【請求項4】 前記両フランジ部を研磨する研磨具の対
    向間隔が可変となっていることを特徴とする請求項1か
    ら3のいずれかに記載のH型鋼の黒皮の自動剥がし機。
  5. 【請求項5】 前記各研磨具が対向配置された円筒状の
    研磨ローラで研磨部の両面を押圧しながら研磨するもの
    であり、その研磨ローラの押圧力が調整可能となってい
    ることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の
    H型鋼の黒皮の自動剥がし機。
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