JP2003175450A - 長尺物の表面加工方法およびその装置 - Google Patents

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、回転
軸１，２を相互に平行させ相対向して軸支されて対を成
す弾性ローラ３，４を２対以上適宜の間隔をおいて並べ
て配設された前記２対以上の弾性ローラ間に長尺物Ｗを
通過させる。長尺物を２対以上の弾性ローラによって所
要の大きさの力で挟持する。長尺物を移動させるととも
に弾性ローラの周縁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ローラを回転させる。弾性ローラ間
に粉粒体状の研削材を投入する。研削材を弾性ローラの
外周面に保持するための液体を弾性ローラの外周面から
放出させる。

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、回転軸を相互に平行させ相
対向して軸支されて対を成す弾性ローラを２対以上適宜
の間隔をおいて並べて配設された前記２対以上の弾性ロ
ーラ間に長尺物を通過させる工程と、この長尺物を前記
２対以上の弾性ローラによって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
ローラの周縁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ローラを回転させる工程と、
前記弾性ローラ間に粉粒体状の研削材を投入する工程
と、前記研削材を前記弾性ローラの外周面に保持するた
めの液体を前記弾性ローラの外周面から放出させる工程
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の表
面加工を行うことを特徴とする。

【０００７】ここで、本発明に用いる弾性ローラは、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。

【０００８】なお、本発明において２対以上の弾性ロー
ラが長尺物を挟持する力の大きさは、長尺物を挟持する
弾性ローラ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
に前記弾性ローラの周縁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ローラを回転
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、弾性ローラ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。

【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、弾性ローラの外周面から放出す
る液体は、研削材を弾性ローラの外周面に保持できるも
のであって、水または揮発性のもの例えばアルコールが
あり、その成分は問わない。

【００１５】またなお、弾性ローラの回転数をそれぞれ
変えることにより、弾性ローラから放出の液体によって
ダマになった研削材を砕く効果がある。しかも弾性ロー
ラの回転数により研削量が変化するため、研削量の微妙
な調整もできる。

【００１６】

【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３に基づき詳細
に説明する。本表面加工装置は、図１に示すように、前
後方向へ延びる回転軸１・１・２・２を相互に平行させ
相対向して軸支されて対を成しそれぞれの対が上下方向
へ適宜の間隔をおいて配置されて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
対の弾性ローラ３・３・４・４と、対を成す弾性ローラ
３・３・４・４を相互に接近・離隔する４組の接近離隔
手段と５・５、前記弾性ローラ３・３・４・４を回転さ
せる回転手段６・６（図３参照）と、対を成す前記弾性
ローラ３・３または４・４間に粉粒体状の研削材を投入
する研削材投入手段（図示せず）と、前記弾性ローラ３
・３・４・４を加湿する加湿手段７・７（図２参照）
と、で構成してある。

【００１７】そして、前記接近離隔手段５・５のそれぞ
れは、図２に示すように、前記回転軸１・１・２・２に
それぞれ環装された軸受部材８・８・９・９と、軸受部
材８・８・９・９にリンク機構１０・１０・１１・１１
を介して連結された横向きのシリンダ１２・１２・１３
・１３と、で構成してあり、シリンダ１２・１２・１３
・１３の各後部は箱体状の支持フレーム１４の左右外側
面に装着されたブラケット１５・１５の上下両端に上下
動自在にピン支持してあり、前記支持フレーム１４は固
定配設してある。さらに、前記軸受部材８・８・９・９
は上下のもの同士がリンク機構１６・１６を介して連結
してある。

【００１８】また、図３に示すように、前記回転軸１・
１・２・２の後部には前記回転手段６・６の一部を構成
するギヤユニットが装着してあり、ギヤユニットは前記
回転軸１・１・２・２にそれぞれ嵌着されたギヤ１７・
１７・１８・１８と、ギヤ１７・１８・１７・１８間に
それざれは位置されたピニオン１９・１９と、出力軸に
一方のピニオン１９が嵌着された電動機（図示せず）と
で構成してあり（図示せず）、ピニオン１９・１９は噛
み合っていて、電動機の駆動により前記弾性ローラ３・
３・４・４は所定方向へ回転するようになっている。

【００１９】また、図３に示すように、前記回転軸１・
１・２・２の後端には前記支持フレーム１４に装着され
た前記加湿手段７・７が連結してあり、各加湿手段７は
前記弾性ローラ３・３・４・４にそれぞれ透設された多
数の細孔と前記回転軸１・１・２・２に形成されて一端
が前記細孔に連通し他端が導管２０を介して液体供給源
２１に接続する貫通孔（図示せず）とで構成してある。

【００２０】次に、このように構成された装置によって
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。線材Ｗを二対の弾性ローラ３・３・４・４間に順
次に通過させるとともに、シリンダ１２・１２・１３・
１３を伸長作動して４個の弾性ローラ３・３・４・４を
相互に接近させて、弾性ローラ３・３・４・４により線
材Ｗを所要の大きさの力で挟持する。次いで、回転手段
６・６の減速機付き電動機を駆動して弾性ローラ３・３
・４・４の周縁速度を線材Ｗの移動速度より速くまたは
遅くなるようにして、弾性ローラ３・３・４・４をピニ
オン１９・１９およびギヤ１７・１７・１８・１８を介
して回転させ、かつ、弾性ローラ３・３および４・４間
に研削材投入手段（図示せず）から粉粒体状の研削材を
吹き込む。

【００２１】すると、弾性ローラ３・３・４・４は、周
縁のうち相互に接触する部分が変形して線材Ｗの形状に
順応し、これに伴い、弾性ローラ３・３・４・４が線材
Ｗに対して比較的長く覆い被さる状態になり、しかも、
加湿手段７・７による弾性ローラ３・３・４・４の加湿
によって研掃材の弾性ローラ３・３・４・４への付着が
確実に行われ、この結果、弾性ローラ３・３・４・４に
よって研削材は線材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。

【００２２】なお、上記の実施例では、弾性ローラ３・
３・４・４は２対設けてあるが、３対以上設けてもよ
い。またなお、上記の実施例では、弾性ローラ３・３・
４・４を縦方向へ並べてあるが、横方向へ並べても同様
の作用効果が得られる。

【００２３】

【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、回転軸を相互
に平行させ相対向して軸支されて対を成す弾性ローラを
２対以上適宜の間隔をおいて並べて配設された前記２対
以上の弾性ローラ間に長尺物を通過させる工程と、この
長尺物を前記２対以上の弾性ローラによって所要の大き
さの力で挟持する工程と、前記長尺物を移動させるとと
もに前記弾性ローラの周縁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ローラを回転さ
せる工程と、前記弾性ローラ間に粉粒体状の研削材を投
入する工程と、前記研削材を前記弾性ローラの外周面に
保持するための液体を前記弾性ローラの外周面から放出
させる工程と、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
長尺物の表面加工を行うから、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。

【００２４】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ローラ
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の平面図である。

【図３】図１の背面図である。

【符号の説明】

１；２ 回転軸 ３；４ 弾性ローラ ５ 接近離隔手段 ６ 回転手段 ７ 加湿手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C047 FF09 GG20 3C058 AA07 AA09 AA11 AA18 AC04 CB06

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】長尺物を表面加工する方法であって、回転
   軸を相互に平行させ相対向して軸支されて対を成す弾性
   ローラを２対以上適宜の間隔をおいて並べて配設された
   前記２対以上の弾性ローラ間に長尺物を通過させる工程
   と、この長尺物を前記２対以上の弾性ローラによって所
   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ローラの周縁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ローラ
   を回転させる工程と、前記弾性ローラ間に粉粒体状の研
   削材を投入する工程と、前記研削材を前記弾性ローラの
   外周面に保持するための液体を前記弾性ローラの外周面
   から放出させる工程と、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
   して前記長尺物の表面加工を行うことを特徴とする長尺
   物の表面加工方法。
2. 【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、前記弾性ローラの回転数を変化させることを特
   徴とする長尺物の表面加工方法。
3. 【請求項３】請求項1に記載の長尺物の表面加工方法に
   おいて、前記長尺物が搬入される最前の弾性ローラの回
   転数と、この最前の弾性ローラを除く弾性ローラの回転
   数とを相異させることを特徴とする長尺物の表面加工方
   法。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【請求項８】請求項1〜７のうち1項に記載の長尺物の表
   面加工方法において、前記弾性ローラの外周面から放出
   する液体は、水または揮発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。
9. 【請求項９】長尺物を表面加工する装置であって、回転
   軸を相互に平行させ相対向して軸支されて対を成しそれ
   ぞれの対が適宜の間隔をおいて配置されて前記長尺物を
   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対以上の弾性ローラと、対を成す弾性ロー
   ラを相互に接近・離隔する接近離隔手段と、前記弾性ロ
   ーラを回転させる回転手段と、対を成す前記弾性ローラ
   間に粉粒体状の研削材を投入する研削材投入手段と、前
   記弾性ローラを加湿する加湿手段と、を具備したことを
   特徴とする長尺物の表面加工装置。
10. 【請求項１０】請求項９に記載の長尺物の表面加工装置
    において、前記加湿手段は、前記弾性ローラに透設され
    た多数の細孔と前記弾性ローラの回転軸に形成されて一
    端が前記細孔に連通し他端が液体供給源に接続する貫通
    孔とで構成したことを特徴とする長尺物の表面加工装
    置。