JP2002361550A

JP2002361550A - 長尺物の表面加工方法およびその装置

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Publication number: JP2002361550A
Application number: JP2001170915A
Authority: JP
Inventors: Mitsugi Umemura; 貢梅村; Takayuki Nakada; 貴行仲田
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2002-12-18

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】環境問題を引き起こすことがなく、しかも長尺
物の機械的性質が低下することもないインライン対応の
長尺物の表面加工方法を提供する。【解決手段】長尺物を表面加工する方法であって、長
尺物を2個以上の弾性無端ベルトにより所要の大きさの
力で挟持する工程と、長尺物を移動させるとともに弾性
無端ベルトの回転速度を長尺物の移動速度より速くまた
は遅くなるようにして長尺物の移動方向と同一方向また
は反対方向へ弾性無端ベルトを回転させる工程と、弾性
無端ベルト間に粉粒体状の研削材を投入する工程と、を
含み、これにより、研削材を前記長尺物に対して相対的
に移動させ長尺物を摩擦して長尺物を表面加工すること
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、断面形状が円形、
概略円形、多角形、異形等を成す長尺物を表面加工する
方法およびその装置に係り、より詳しくは前記長尺物
を、表面荒らし、酸化スケール落とし、錆落とし、表面
研磨、異物除去、バリ取り、丸み付けなどの表面加工を
行うのに好適な方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述した長尺物の表面加工を、バイト、
研削ホイ−ル、ブラシ、ベルトサンダ等を用いて行う
と、特に長尺物が断面寸法の小さい線材などの場合に
は、その外周を連続的にして一様に切削することが極め
て難しい。このため、従来、線材などの酸化スケールや
錆を除去する場合には酸洗法、ピ−リング法あるいはダ
イスによる皮剥き法等が（例えば、２８５７２７９号公
報参照）、また付着物を除去する場合には、アルカリ洗
浄法、有機溶剤洗浄法等が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、酸洗法では、
多量の水を使用するために廃水処理や環境対策費が高く
なる上に設備が大規模なものとなり、しかも、細い線材
などを処理するときには線材同士が接触して線材全体が
酸洗液中に一様に浸漬することが難いため、処理にむら
が生じ、さらに、長尺物が鉄系の場合には、使用する酸
（薬品）によってはその機械的性質が低下するなどの問
題があった。加えて、酸洗法では、上述のように設備が
大規模であるため処理の操業中に稼動を一旦停止する
と、長尺物が過剰に酸中に浸漬されてその表面が著しく
劣化することになり、したがって、酸洗法による処理装
置のインライン化は困難であった。

【０００４】また、複合の刃物またはダイス等の刃具間
に長尺物を通過させて異物等を削り取る皮剥ぎ法では、
長尺物に切削跡が残ったり、切削抵抗による張力がかか
って細線材などの場合には切断してしまうなどの弊害が
生じている。また、アルカリ洗浄法や有機溶剤洗浄法
では、酸洗法と同様に使用液が化学薬品であるため作業
環境の保護の面で管理が大変厄介であり、しかも湿式法
であるため装置が大型化するという問題があった。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みて成されたも
ので、その目的は、環境問題を引き起こすことがなく、
しかも長尺物の機械的性質が低下することもないインラ
イン化の可能な長尺物の表面加工方法およびその装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明における長尺物の表面加工方法は、長尺物を
表面加工する方法であって、前記長尺物を2個以上の弾
性無端ベルトによって挟持する工程と、前記長尺物を移
動させるとともに前記弾性無端ベルトの回転速度を前記
長尺物の移動速度より速くまたは遅くなるようにして前
記長尺物の移動方向と同一方向または反対方向へ前記弾
性無端ベルトを回転させる工程と、前記弾性無端ベルト
間に粉粒体状の研削材を投入する工程と、を含み、これ
により、前記研削材を前記長尺物に対して相対的に移動
させ長尺物を摩擦して前記長尺物を表面加工することを
特徴とする。

【０００７】ここで、本発明に用いる弾性無端ベルト
は、弾性を有していて研削材を長尺物との間で保持で
き、かつ長尺物を通過させるときに発生する摩擦力に耐
えることができる強度を備え、さらに、電動機によって
回転可能なものであれば、大きさ、形状、材質は問わな
い。また、前記弾性無端ベルトの表面に弾性無端ベルト
の延長方向と直交する方向へ延びる研削材保持用溝を複
数個設けてもよい。

【０００８】なお、本発明において2個以上の弾性無端
ベルトが長尺物を挟持する力の大きさは、長尺物を挟持
する弾性無端ベルトが研削材を介在させて長尺物に対し
て回転可能なものである。また、前記長尺物を移動させ
るとともに前記弾性無端ベルトの回転速度を前記長尺物
の移動速度より速くまたは遅くなるようにして前記弾性
無端ベルトを回転させるこれにより、前記研削材を前記
長尺物に対して相対的に移動させ長尺物を摩擦して前記
長尺物を表面加工する。

【０００９】またなお、本発明において用いる軟質性の
研削材は、籾殻、椋葉、木賊等の研削性を有する植物の
単体またはこれらの混合物である。これらの研削材は長
尺物の表面をいわゆる軽度な表面仕上げや付着物の除去
をするのに適している。

【００１０】またなお、本発明において用いる硬質性の
研削材は、アルミナ、セラミックス、ガラス粉、非鉄金
属粉、金属粉等の単体またはこれらの混合物である。こ
れらの研削材は、長尺物の酸化スケール落とし、錆落と
し、異物除去、バリ取り、丸み付けなど強力な加工に適
している。

【００１１】またなお、本発明において用いる軟質性の
ものと硬質性のものとの混合物は、籾殻、椋葉、木賊等
の研削性を有する植物、アルミナ、セラミックス、ガラ
ス粉、非鉄金属粉、金属粉等であって、これらの混合物
である。これらの研削材は長尺物の表面を軽研削あるい
は研磨するのに適している。

【００１２】またなお、本発明に用いる研削材の大きさ
は、長尺物の断面寸法などとの相関関係により決まるも
のであるが、粒径が０．０２〜２．５０ｍｍである場合
には、容器への供給が容易であり、しかも、長尺物表面
の異物除去に優れている。また、弾性無端ベルトを加湿
することにより、表面加工の機能を高めることができ
る。

【００１３】またなお、本発明における長尺物とは、断
面形状が円形、概略円形、多角形、異形等を成すものを
いい、その材質は問わない。

【００１４】またなお、本発明においては基本的には長
尺物を対向する2方向から押圧して把持するものである
が、３方向から押圧して把持するようにしてもよい。ま
た、ほぼ一様の表面加工を期待したにもかかわらず、充
分でない場合には、長尺物を中心にして押圧位置を所要
角度変位させた位置で再度表面加工を行うようにしても
よい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、発明を適用した長尺物の表
面加工装置の一実施例について図１〜図４に基づき詳細
に説明する。図1に示すように、本表面加工装置は、長
尺物としての線材Ｗを相互に対向して挟持可能な2個の
弾性無端ベルト１・１と（図2参照）、2個の弾性無端ベ
ルト１・１を相互に接近・離隔する接近離隔手段２と
（図2参照）、弾性無端ベルト１・１を回転させる回転
手段３と、前記弾性無端ベルト１・１間に粉粒体状の研
削材を吹き込む研削材投入手段としてのノズル４・４
（図2参照）と、前記弾性無端ベルト１・１の長手方向
へ前記長尺物を往復移動させる往復動手段５・６と、で
構成してある。なお、前記弾性無端ベルト１は、図３に
示すように、表面に弾性無端ベルト１の延長方向と直交
する方向へ延びる研削材保持用溝７・７が複数個ほぼ等
間隔をおいて設けてある。

【００１６】また、前記接近離隔手段２は、図１および
図２に示すように、固定配設された箱体状の支持フレー
ム８に、図2において左右に対向しかつ支持軸９・９を
介して上下回動自在に支持されさらに上部に前記2個の
弾性無端ベルト１・１が3個のベルトプーリ３１〜３３
を介してそれぞれ回転自在に装着されたＹ字状のベルト
プーリ支持部材１１・１１と、図2において前記支持軸
９・９の前端に上端が嵌着されかつ相互にハ字状を成す
2個のアーム１２・１２と、前記支持フレーム８に装着
され前記2個のアーム１２・１２の下部を内側に付勢す
る圧縮コイルばね１３・１３と、前記2個のアーム１２
・１２の下部にそれぞれ軸支されたガイドローラ１４・
１４と、前記支持フレーム８における前記2個のガイド
ローラ１４・１４間の真下位置に装着された上向きのシ
リンダ１５と、シリンダ１５のピストンロッドの先端に
嵌着されかつ前記2個のガイドローラ１４・１４間に位
置する楔１６と、で構成してあって、前記シリンダ１５
の伸縮作動による楔１６の昇降により、前記2個の弾性
無端ベルト１・１は支持軸９・９を支点にして相互に接
近離隔するようになっている。

【００１７】なお、前記ベルトプーリ３１〜３３は駆動
用と従動用と牽引用とがあり、さらに牽引用のベルトプ
ーリ３３は圧縮コイルばね３４によって外側へ付勢して
ある。

【００１８】また、前記回転手段３は、図１に示すよう
に、前記駆動用のベルトプーリ３１の回転軸１０・１０
の各左端に嵌着されたギヤ１７と、前記支持軸９・９の
各左端に嵌着されたピニオン１８と、前記支持軸９・９
のうち一方の支持軸９の左端に嵌着された鎖車１９と、
別途固定配設された減速機付き電動機２０と、減速機付
き電動機２０の出力軸に嵌着された鎖車２１と、前記2
個の鎖車１９・２１間に掛け渡された無端ローラチェー
ン２２と、で構成してある。そして、前記ピニオン１８
・１８同士は相互に噛み合っていて、減速機付き電動機
２０の駆動により前記2個の弾性無端ベルト１・１は図
２で示すようにそれぞれ内側方向へ回転するようになっ
ている。

【００１９】また、前記往復動手段５・６は、図1に示
すように、前記接近離隔手段２を間に置いて上下に配設
してあって、往復動手段５・６のそれぞれは、軸着され
て線材Ｗを挟持した状態で下方へ誘導する一対のローラ
２３・２３と、左右に揺動自在に支持され前記一対のロ
ーラ２３・２３を軸着した揺動フレーム２４と、リンク
２５と回転板２６を備えて回転板２６の回転によるクラ
ンク運動により前記揺動フレーム２４および前記一対の
ローラ２３・２３を左右方向へ揺動させる揺動手段２６
と、で構成してある。

【００２０】なお、図２に示すように、前記2個の弾性
無端ベルト１・１にはこれらを加湿する加湿手段２７・
27がそれぞれ付設してある。またなお、図１に示すよう
に、前記箱体状の支持フレーム８の底部には図示しない
吸引手段と連通して、支持フレーム８内に溜まった研削
材を吸引回収する回収装置（図示せず）の吸引管２８が
接続してある。

【００２１】次に、このように構成した装置によって長
尺物としての線材Ｗを表面加工する手順について説明す
る。まず、線材Ｗを上段の往復動手段５における一対の
ローラ２３・２３間、2個の弾性無端ベルト１・１間お
よび下段の往復動手段６における一対のローラ２３・２
３間を順次に通過させるとともに、上・下段の往復動手
段５・６の二対のローラ２３・２３によってそれぞれ支
持し、続いて、図示しない上・下段の牽引手段によって
線材Ｗを下方へ牽引するとともに、上・下段の往復動手
段５・６の揺動手段２６・２６によって線材Ｗを弾性無
端ベルト１・１の幅方向へ往復移動させる。なお、線材
Ｗを弾性無端ベルト１・１の幅方向へ往復移動させるこ
とにより、弾性無端ベルト１・１の周縁面の局部的な消
耗を押さえることができる。

【００２２】この状態の下に、シリンダ１５の伸長作動
による楔１６の上昇により、2個の弾性無端ベルト１・
１が支持軸９・９を支点にして相互に接近して、図４に
示すように、弾性無端ベルト１・１によって線材Ｗを所
要の大きさの力で挟持し、続いて、回転手段３の減速機
付き電動機２０を駆動して弾性無端ベルト１・１の回転
速度を線材Ｗの移動速度より速くまたは遅くなるように
して弾性無端ベルト１・１を矢印方向へ回転させ、か
つ、弾性無端ベルト１・１間にノズル４・４から粉粒体
状の研削材Ｓ・Ｓを吹き込む。

【００２３】すると、弾性無端ベルト１・１は、線材Ｗ
に対して比較的長く覆い被さる状態になり、しかも、研
削材Ｓ・Ｓが弾性無端ベルト１・１の溝７・７内に一定
時間保持され、さらに、加湿手段２７・２７による弾性
無端ベルト１・１の加湿によって研削材Ｓ・Ｓの弾性無
端ベルト１・１への付着が確実に行われ、この結果、弾
性無端ベルト１・１によって研削材Ｓ・Ｓは線材Ｗに対
して相対的に移動され線材Ｗを摩擦し、表面加工するこ
ととなる。そして、ノズル４・４から吹込み後支持フレ
ー８内に溜まった研削材Ｓ・Ｓは吸引管２８によって吸
引回収される。

【００２４】なお、上記の実施例では、対向する弾性無
端ベルト１・１は2個であるが、長尺物Ｗの断面寸法に
よっては3個以上にしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、長尺物を表面加工する方法であって、前記長尺物を
2個以上の弾性無端ベルトにより所要の大きさの力で挟
持する工程と、前記長尺物を移動させるとともに前記弾
性無端ベルトの回転速度を前記長尺物の移動速度より速
くまたは遅くなるようにして前記長尺物の移動方向と同
一方向または反対方向へ前記弾性無端ベルトを回転させ
る工程と、前記弾性無端ベルト間に粉粒体状の研削材を
投入する工程と、を含み、これにより、前記研削材を前
記長尺物に対して相対的に移動させ長尺物を摩擦して前
記長尺物を表面加工するから、環境問題を引き起こすこ
とがなく、しかも、長尺物の機械的性質を低下させるこ
ともなく、長尺物を適確に表面加工することができるな
どの優れた実用的効果を奏する。

【００２６】加えて、長尺物の材質、表面硬度、断面形
状、処理目的により、研削材の材質、形状、粒度等を選
択し、かつ、長尺物を挟持する力の大きさと弾性無端ベ
ルトの回転数等を適確に選定することにより、長尺物の
表面の研削量を可変させ、さらに加工条痕を付けること
が可能であるため、後工程で引抜加工あるいは圧延加工
する場合、酸洗処理と比較して、湿式あるいは乾式の潤
滑剤を効率良く加工工具部に誘導することができる。そ
の上、本発明によって生じた加工条痕は、化成皮膜や塗
料の下地処理としても好適であり、しかも、酸洗法ある
いは他の湿式洗浄法と比較して、装置を著しく小型にす
ることができるため、表面加工装置をインラインするこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す一部分面正面図であ
る。

【図２】図１の主要部の右側面図である。

【図３】図１における弾性無端ベルトのＡ−Ａ断面拡大
詳細図である。

【図４】図２において線材を表面加工する時の作動を説
明する説明図である。

【符号の説明】

１弾性無端ベルト２接近離隔手段３回転手段４ノズル５；６往復動手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】長尺物を表面加工する方法であって、前記
長尺物を2個以上の弾性無端ベルトにより所要の大きさ
の力で挟持する工程と、前記長尺物を移動させるととも
に前記弾性無端ベルトの回転速度を前記長尺物の移動速
度より速くまたは遅くなるようにして前記長尺物の移動
方向と同一方向または反対方向へ前記弾性無端ベルトを
回転させる工程と、前記弾性無端ベルト間に粉粒体状の
研削材を投入する工程と、を含み、これにより、前記研
削材を前記長尺物に対して相対的に移動させ長尺物を摩
擦して前記長尺物を表面加工することを特徴とする長尺
物の表面加工方法。
【請求項２】請求項1に記載の長尺物の表面加工方法に
おいて、前記弾性無端ベルト間に前記研削材を吹込みに
より投入することを特徴とする長尺物の表面加工方法。
【請求項３】請求項1または２に記載の長尺物の表面加
工方法において、前記弾性無端ベルトを加湿することを
特徴とする長尺物の表面加工方法。
【請求項４】請求項1〜３のうち1項に記載の長尺物の表
面加工方法において、前記研削材は軟質性のものである
ことを特徴とする長尺物の表面加工方法。
【請求項５】請求項1〜３のうち1項に記載の長尺物の表
面加工方法において、前記研削材は硬質性のものである
ことを特徴とする長尺物の表面加工方法。
【請求項６】請求項1〜３のうち1項に記載の長尺物の表
面加工方法において、前記研削材は軟質性のものと硬質
性のものとの混合物であることを特徴とする長尺物の表
面加工方法。
【請求項７】請求項1〜６のうち1項に記載の長尺物の表
面加工方法において、前記研削材は粒径が０．０２〜
２．５０ｍｍであることを特徴とする長尺物の表面加工
方法。
【請求項８】長尺物を表面加工する装置であって、相互
に対向して前記長尺物を挟持可能でありかつ長尺物の移
動方向または反対方向へ回転可能な2個以上の弾性無端
ベルトと、これら2個以上の弾性無端ベルトを相互に接
近・離隔する接近離隔手段と、前記弾性無端ベルトを回
転させる回転手段と、前記弾性無端ベルト間に粉粒体状
の研削材を投入する研削材投入手段と、前記長尺物を牽
引する往復動手段と、を具備したことを特徴とする長尺
物の表面加工装置。
【請求項９】請求項８に記載の長尺物の表面加工装置に
おいて、前記弾性無端ベルトにこれを加湿する加湿手段
を付設したことを特徴とする長尺物の表面加工装置。
【請求項１０】請求項８または９に記載の長尺物の表面
加工装置において、前記弾性無端ベルトの表面に弾性無
端ベルトの延長方向と直交する方向へ延びる研削材保持
用溝を複数個設けたことを特徴とする長尺物の表面加工
装置。