JP2004017191A - ワーク表面加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業環境及び作業効率を良好に維持してワーク表面の加工作業を行うと共に製品コストを低減させることができるワーク表面加工装置を提供する。
【解決手段】走行ユニット１２に対して研削ユニット１３を付設することによりワーク表面研削装置１１を構成し、この装置１１をワークＷの端縁に据え付けて自走させる構成とした。このため、据置式の装置に比べてワーク表面研削装置１１の小型化が図られ、ひいては製品コストを低減可能となる。また、小型化に伴って装置１１の運搬が簡単になり、施工現場への持ち込みが容易になる。このため、ワークＷを例えば据置式の装置が設置された工場等へ移送する必要がなく、作業効率が向上する。さらに、例えば手押し方式の装置と異なり、手軽に離れて作業することができる。このため、作業者が剥離した塗装の粉塵の舞うなかで作業をする必要がなく、作業環境が改善される。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延鋼板やＨ型鋼等のワークの表面を加工する自走式のワーク表面加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、橋梁用鋼板等のワークは、ワークの表面に錆止め等のために塗装を行った状態で一時的に保管される。そして、使用時には当該ワークの用途に合わせて切断、曲げ、穴あけ、溶接などの加工処理が行われるわけであるが、ワーク表面にリブ（補強材）を溶接する際には、ワーク表面の塗装を剥離してから溶接する必要がある。
【０００３】
このような場合、その塗装の剥離に使用されるワーク表面加工装置としては、次のような二種類の従来装置が知られている。第１の従来装置は、例えば特開平５−１１１７９３号公報に記載のように、作業者が手押し操作する方式の装置であって、施工現場に持ち込んで使用するものである。一方、第２の従来装置は、搬送台上にワークを搬送可能としたローラを設け、そのローラにより搬送されるワークの表面からワーク搬送路に臨んで設けられた研削具（例えば、砥石等）により塗装を剥離するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、第１及び第２の両従来装置には次のような問題があった。即ち、第１の従来装置では、作業者が剥離された塗装の粉塵が舞う作業雰囲気中で作業することになり、作業環境の面で好ましくない。また、ワークの表面のうち一方の面（上面）の塗装を剥離した後、当該ワークの他方の面（下面）の塗装も剥離するときには、重量のあるワークを裏返しする作業が必要となり、その労力負担が大で作業効率を阻害するという問題があった。
【０００５】
一方、第２の従来装置では第１の従来装置と異なり、作業者が粉塵の舞う作業雰囲気中で作業することはない。また、砥石等の研削具をワーク搬送路の上方位置及び下方位置の両方の位置に設ければ、第１の従来装置のようにワークを裏返しするという作業も不要となる。しかし、その反面、この第２の従来装置は、据置式の大型装置とならざるを得ず、製品コストが増大すると共に、施工現場でワークの塗装を剥離したいと思った場合、その都度、当該ワークを第２の従来装置が設置された工場等へ移送しなければならず、その面で作業効率を阻害するという欠点があった。
【０００６】
本発明は、このような第１及び第２の両従来装置における問題点を解決するものであり、その目的は、作業環境及び作業効率を良好に維持してワーク表面の加工作業を行うと共に製品コストを低減させることができるワーク表面加工装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ワークを把持した状態で当該ワークの表面に沿って自動走行する走行ユニットと、この走行ユニットに連結された状態で当該走行ユニットの走行時にワークの表面を走行方向に沿って加工可能な表面加工ユニットとを備えたことを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワーク表面加工装置において、前記走行ユニットにはワークの表面に沿って転動可能な駆動輪を回転駆動する走行用モータを備え、前記表面加工ユニットにはワークの表面を加工可能な回転工具を回転駆動する加工用モータを備えたことを要旨とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のワーク表面加工装置において、前記走行ユニットの走行方向における前側及び後側のうち少なくとも一方に前記表面加工ユニットを配置するようにしたことを要旨とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のワーク表面加工装置において、前記走行ユニットに対して前記表面加工ユニットを走行方向と交差する方向へ移動調節可能に連結したことを要旨とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のワーク表面加工装置において、前記走行ユニットに対して表面加工ユニットを走行方向と直交する軸を支点として揺動可能に片持ち支持すると共に、当該表面加工ユニットを前記軸を支点としてワーク側へ回動付勢する付勢手段を備えたことを要旨とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のワーク表面加工装置において、前記表面加工ユニットには、付勢手段の付勢力を受けてワークの表面に当接可能な受圧部を設けたことを要旨とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載のワーク表面加工装置において、前記走行ユニットには表面加工ユニットの連結機構を設け、この連結機構を介して表面加工ユニットを走行ユニットに対して着脱可能に連結するようにしたことを要旨とする。
【００１４】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、走行ユニットはワークを把持した状態でワークの表面に沿うように自動走行する。この走行ユニットの走行時に表面加工ユニットはワークの表面に沿って加工可能となる。従って、例えば据置式のワーク表面加工装置と異なりワーク搬送用のローラ等が不要となり、装置の小型化が図られる。ひいては装置の製品コストが低減される。また、装置の小型化に伴って当該装置の施工現場への持ち込みが容易となり、ワークを例えば据置式の装置が設置された工場等へ移送する必要がない。このため、ワークの加工作業の効率が向上する。さらに、装置を自走式としたので、例えば手押し操作方式の装置を使用する場合と異なり当該装置から離れて作業することが可能となる。このため、作業者が加工屑等の粉塵の舞うなかで作業をする必要がなく、作業環境が改善される。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載のワーク表面加工装置の作用に加えて、走行用モータの駆動により駆動輪は回転し、この駆動輪の回転により走行ユニットはワークの表面に沿って走行する。また、加工用モータの駆動により回転工具が回転し、ワークの表面が加工される。走行用モータと加工用モータとが別々に設けられるので、両モータを個別に駆動制御可能となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載のワーク表面加工装置の作用に加えて、表面加工ユニットは走行ユニットの走行方向における前側及び後側のうち少なくとも一方に配置される。表面加工ユニットの大きさ（長さ，高さ，幅など）を制限する要素がないので、当該表面加工ユニットの大型化又は小型化が自在となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のワーク表面加工装置の作用に加えて、表面加工ユニットは走行ユニットの走行方向と交差する方向へ移動可能となる。このため、表面加工ユニットをワークの中央側へ移動させれば、ワークの端部表面だけでなく当該ワークの中央側表面の加工も可能となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のワーク表面加工装置の作用に加えて、表面加工ユニットは前記軸を支点としてワーク側へ回動付勢される。このため、ワーク表面加工装置をワークに対して上下逆にして据え付けても表面加工ユニットはワークに対して押しつけられる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載のワーク表面加工装置の作用に加えて、付勢手段の付勢力を受けて受圧部がワークの表面に当接することにより、表面加工ユニットのワーク側への押圧し過ぎが防止される。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載のワーク表面加工装置の作用に加えて、走行ユニットには表面加工ユニットが連結機構を介して着脱可能に連結される。加工機能が異なる工具を備えた複数種の表面加工ユニットをそれぞれ走行ユニットに対して取り付けることにより、加工機能の異なる各種の自走式のワーク表面加工装置を構築可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を圧延鋼板やＨ型鋼等のワークの表面に塗布された塗装を除去する自走式のワーク表面研削装置に具体化した第１実施形態を図１〜図６に従って説明する。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のワーク表面研削装置１１は、走行ユニット１２及び当該走行ユニット１２に付設された研削ユニット１３を備えている。走行ユニット１２はワークＷの端縁に対して走行可能に据え付けられて当該ワークＷの端縁に沿って図１に矢印で示す走行方向Ｘへ走行する。研削ユニット１３は走行ユニット１２の走行方向Ｘにおける後側に連結されると共に当該走行ユニット１２の走行に伴ってワークＷの端縁の表面（図１における上面）に対して研削加工を施す。
【００２３】
（走行ユニット）
まず、走行ユニット１２の構成について説明する。
図１及び図２に示すように、走行ユニット１２における走行ユニット用機枠２１の下部には走行用モータ２２が固定されており、この走行用モータ２２の出力軸２２ａ（図２参照）には自走用ローラ２３が一体回転可能に固定されている。自走用ローラ２３はその回転軸が走行方向Ｘに対して直交する線分に対して鋭角をなすように斜状に設けられている。
【００２４】
また、走行ユニット用機枠２１の下部には一対の支柱２４ａ，２４ｂが走行方向Ｘに所定間隔をおいて垂下固定されており、両支柱２４ａ，２４ｂの上部にはそれぞれ側端面ローラ２５ａ，２５ｂが回転可能に支持されている。自走用ローラ２３をワークＷの表面（図１における上面）に載せたとき、両側端面ローラ２５ａ，２５ｂはそれぞれワークＷの側端面に対して接触可能となる。
【００２５】
図１に示すように、両支柱２４ａ，２４ｂの下端間には支持体２６が架設されている。支持体２６の中央付近には筒状の雌ねじ部材２７が貫通固定されており、この雌ねじ部材２７には調節ねじ２８が螺合されている。
【００２６】
また、両支柱２４ａ，２４ｂ間における両側端面ローラ２５ａ，２５ｂと支持体２６との間には、スライドブッシュ２９が架設されている。このスライドブッシュ２９は両支柱２４ａ，２４ｂにそれぞれ挿通されており、両支柱２４ａ，２４ｂの中心軸に沿う方向へ往復移動可能とされている。図１〜図３に示すように、スライドブッシュ２９の一側面（図２の下側側面、図３の右側側面）には一対のクランプローラ３０ａ，３０ｂが走行方向Ｘに所定間隔をおいて回転可能に設けられている。
【００２７】
スライドブッシュ２９の中央部付近には前記調節ねじ２８の一端（図１及び図３における上端）が回転可能に且つ一体移動可能となるように連結されている。調節ねじ２８の他端（図１及び図３における下端）にはクランプハンドル３１が固定されており、このクランプハンドル３１を操作して調節ねじ２８を正逆回転させると、スライドブッシュ２９は両支柱２４ａ，２４ｂにガイドされながら調節ねじ２８の中心軸に沿うように昇降する。即ち、調節ねじ２８の雌ねじ部材２７に対する螺入量を調節することにより、スライドブッシュ２９の位置決め、ひいては両クランプローラ３０ａ，３０ｂの位置決めがなされる。
【００２８】
調節ねじ２８とクランプハンドル３１との間にはトルククラッチ（　図示略）　が設けられており、調節ねじ２８に螺入方向の過剰なトルク（回転力）が加わったとき、クランプハンドル３１から調節ねじ２８へのトルクの伝達が遮断されるように構成されている。このため、調節ねじ２８に連結されたスライドブッシュ２９が支持体２６に対して離間する方向に過剰に送られることがない。
【００２９】
（付勢手段）
図１及び図４に示すように、走行ユニット用機枠２１の上部には支持部材３２がほぼ水平に支持されており、この支持部材３２の先端側（図１及び図２における右側）の下面には軸受支持部材３３が垂下固定されている。図１及び図５に示すように、この軸受支持部材３３の下端面には一対の軸受突部３４ａ，３４ｂが所定間隔をおいて形成されている。
【００３０】
図４に示すように、両軸受突部３４ａ，３４ｂ間には断面逆Ｌ字状の連結部材３５が軸３６を支点に揺動可能に支持されている。連結部材３５は両軸受突部３４ａ，３４ｂ間において軸支された回動支持部３５ａと当該回動支持部３５ａにおける軸支されない側の下面に対して直角をなすように延設された研削ユニット連結部３５ｂを備えている。図５に示すように、研削ユニット連結部３５ｂには走行ユニット１２の走行方向Ｘに対して交差する方向（本実施形態では走行方向Ｘに対して直交する方向）に延びる長孔３５ｃが形成されている。
【００３１】
また、図４に示すように、回動支持部３５ａの上面において、軸３６から所定距離だけ離間した位置には雌ねじ棒３７が立設されている。雌ねじ棒３７の上部は前記支持部材３２を貫通しており、上方から２つのナット３８，３８が締め付けられている。これにより、支持部材３２の上方への移動（上方への撓みを含む）が防止される。雌ねじ棒３７には、ばね受け部材３９が遊挿されており、当該ばね受け部材３９は雌ねじ棒３７の軸心に沿って上下に移動可能となっている。
【００３２】
ばね受け部材３９と回動支持部３５ａとの間において雌ねじ棒３７には２つの付勢力調節用ナット４０，４０が螺合されており、ばね受け部材３９側の付勢力調節用ナット４０の上面に対してばね受け部材３９の下面が係合している。両付勢力調節用ナット４０，４０は互いに反対方向に締め付けられることにより両付勢力調節用ナット４０，４０の回り止めがなされている。両付勢力調節用ナット４０，４０の雌ねじ棒３７に対する螺入量を調節することにより、ばね受け部材３９の雌ねじ棒３７の軸心方向における位置決めがなされる。
【００３３】
ばね受け部材３９と支持部材３２との間にはコイルばね４１が介装されており、前記連結部材３５はコイルばね４１の弾性力により軸３６を支点として図４における右方向に常時回動付勢されている。
【００３４】
連結部材３５に作用するコイルばね４１の弾性力は、両付勢力調節用ナット４０，４０の雌ねじ棒３７に対する螺入量を調節することにより、強弱調整可能とされている。即ち、両付勢力調節用ナット４０，４０を締め付けてばね受け部材３９を支持部材３２に対して近接する方向へ移動させるとコイルばね４１は圧縮され、この圧縮された分だけ連結部材３５に作用するコイルばね４１の弾性力は強くなる。逆に、両付勢力調節用ナット４０，４０を緩めてばね受け部材３９を支持部材３２に対して離間する方向へ移動させるとコイルばね４１は伸長し、この伸長した分だけ連結部材３５に作用するコイルばね４１の弾性力は弱くなる。
【００３５】
（制御盤）
図１に示すように、走行ユニット用機枠２１には箱体状の制御盤５１が固定されている。制御盤５１の操作面５１ａには電源ランプ５２、起動ボタン５３、停止ボタン５４及び走行速度切換スイッチ５６が設けられている。作業者により起動ボタン５３が押し操作されると、電源ランプ５２が点灯すると共に走行用モータ２２及び後述の研削用モータ６２がそれぞれ駆動される。停止ボタン５４が押し操作されると走行用モータ２２及び研削用モータ６２はそれぞれ停止する。
【００３６】
走行速度切換スイッチ５６はダイヤル式のつまみであり、この走行速度切換スイッチ５６を操作することにより走行用モータ２２の回転数、即ち送り速度（走行ユニット１２の走行速度）を所定の速度範囲（例えば１．５〜３．５ｍ／ｍｉｎ）内において調節可能とされている。なお、走行ユニット用機枠２１には装置運搬用のアーム５７が制御盤５１の操作面外周縁を囲むようにして取り付けられている。
【００３７】
図２に示すように、走行ユニット用機枠２１の走行方向Ｘにおける前側の下面には近接スイッチ５８がワークＷの表面と対向するように配置されている。近接スイッチ５８はワークＷの表面との対向関係から外れたとき、走行用モータ２２の停止信号を生成し、当該走行用モータ２２を自動的に停止させる。
【００３８】
（研削ユニット）
次に、研削ユニット１３の構成について説明する。
図１に示すように、研削ユニット１３は研削ユニット用機枠６１を備えている。この研削ユニット用機枠６１の上方には研削用モータ６２が配置されており、当該研削用モータ６２は減速機構６３を介して研削ユニット用機枠６１の側壁外面に固定されている。減速機構６３の出力軸は研削ユニット用機枠６１の側壁を貫通し当該側壁内面側に配置された駆動ローラ６４に連結されている。また、研削ユニット用機枠６１の側壁内面側には従動ローラ６５が回転可能に軸支されている。この従動ローラ６５の直径は駆動ローラ６４の直径よりも小さくされており、駆動ローラ６４と従動ローラ６５との間には図２に二点鎖線で示す無端状の研削ベルト６６が巻回されている。研削ベルト６６の表面には所定粒度（例えば８０番）の砥粒（　図示略）　が所定の厚みで且つ満遍なく固定されている。
【００３９】
研削用モータ６２が駆動されると、当該研削用モータ６２の回転数は減速機構６３により所定回転数に減速されて駆動ローラ６４へ伝達される。駆動ローラ６４の回転力は研削ベルト６６を介して従動ローラ６５へ伝達される。こうして、研削ベルト６６は図１における左方向に回転する。
【００４０】
図２に示すように、研削ユニット用機枠６１の走行方向Ｘにおける後側の下端縁には、受圧部６７が突設されている。また、研削ユニット用機枠６１の走行方向Ｘ側前端部には連結用ボルト６８が突設されている。
【００４１】
（連結機構）
次に、走行ユニット１２に対する研削ユニット１３の連結機構について説明する。
【００４２】
図４及び図５に示すように、連結用ボルト６８を前記長孔３５ｃに外側（走行方向Ｘにおける後側）から挿通し、研削ユニット連結部３５ｂの内側から連結用ボルト６８に対して連結用ナット６９を締め付けることにより、研削ユニット１３は走行ユニット１２に対して一体移動可能に連結されている。
【００４３】
連結用ナット６９を緩めて連結用ボルト６８を長孔３５ｃ内をスライド移動させることにより、研削ユニット１３を走行方向Ｘに対して直交する方向（図５におけるＹ方向及び反Ｙ方向）へ移動可能となっている。そして、このように研削ユニット１３の走行ユニット１２に対する固定位置を変更することにより研削幅ｂを調整可能となっている。連結用ボルト６８が長孔３５ｃの一端（図５における上端）に係合する位置にあるとき研削幅ｂは最も狭くなり、同じく他端（図５における下端）に係合する位置にあるとき研削幅ｂは最も広くなる。
【００４４】
図４に示すように、研削ユニット１３を走行ユニット１２に対して連結した状態において、研削ユニット用機枠６１の走行方向Ｘにおける前側にはコイルばね４１の弾性力が作用しており、研削ユニット１３は軸３６を支点として図４における右回動方向に常時回動付勢されている。これにより駆動ローラ６４に巻回された研削ベルト６６をワークＷの表面に対して適当な押圧力で常時押しつけ可能となっている。
【００４５】
尚、本実施形態において、ワーク表面研削装置１１はワーク表面加工装置を構成する。研削ユニット１３は表面加工ユニットを構成する。自走用ローラ２３は駆動輪を構成する。また、自走用ローラ２３及びクランプローラ３０ａ，３０ｂはワークＷを把持する把持機構を構成する。連結部材３５、軸３６、連結用ボルト６８及び連結用ナット６９は走行ユニット１２に対して研削ユニット１３を連結するための連結機構及び研削ユニット１３（表面加工ユニット）に対して走行ユニット１２を連結するための連結機構を構成する。さらに、コイルばね４１は付勢手段を構成する。研削用モータ６２は加工用モータを構成する。研削ベルト６６は回転工具を構成する。
【００４６】
（ワーク表面研削装置の据付作業）
次に、前述のように構成したワーク表面研削装置１１のワークＷへの取付け作業について説明する。
【００４７】
ワーク表面研削装置１１を使用する場合には、まずワーク表面研削装置１１をワークＷに対して取り付ける。即ち、クランプハンドル３１の操作により調節ねじ２８を回転し、自走用ローラ２３とスライドブッシュ２９の両クランプローラ３０ａ，３０ｂとの間隔をワークＷの板厚より大きく設定する。
【００４８】
次に、アーム５７を把持し、自走用ローラ２３を介してワーク表面研削装置１１をワークＷ上に載せる。そして、自走用ローラ２３を滑らせながらワーク表面研削装置１１をワークＷの内方（ワークＷの端縁から遠ざかる方向）へ移動させ、両側端面ローラ２５ａ，２５ｂをそれぞれワークＷの側端面に当接させる。
【００４９】
この状態で、クランプハンドル３１の操作により調節ねじ２８を逆回転させて、両クランプローラ３０ａ，３０ｂをワークＷの裏面（図１における下面）に当接させる。これにより、ワークＷは両クランプローラ３０ａ，３０ｂと自走用ローラ２３とによって把持される。本実施形態では、把持可能なワークＷの肉厚ｔは９〜５０ｍｍとされている。
【００５０】
この後、レバー（　図示略）　の操作により止めねじ（　図示略）　を調節ねじ２８に対して締め付けることにより当該調節ねじ２８の自由回転が阻止される。これにより、スライドブッシュ２９は両クランプローラ３０ａ，３０ｂと自走用ローラ２３とでワークＷを把持する位置に固定される。
【００５１】
次に、研削ユニット１３による研削幅ｂを調節する。即ち、連結用ナット６９を緩めて研削ユニット１３と研削ユニット連結部３５ｂとの固定を解除する。これにより、研削ユニット１３の走行ユニット１２に対する取り付け位置を長孔３５ｃの範囲内において移動調節可能となる。
【００５２】
そして、所望の研削幅ｂとなるように研削ユニット１３をワークＷの外側方向（図２及び図３におけるＹ方向）又は内側方向（図２及び図３における反Ｙ方向）へ移動させる。研削幅ｂを狭くするときには研削ユニット１３をワークＷの外側へ移動させ、逆に広くするときには研削ユニット１３をワークＷの内側へ移動させる。本実施形態において、研削幅ｂは２４〜５５ｍｍの範囲内で調整可能とされている。
【００５３】
所望の位置に研削ユニット１３を移動させた後、連結用ナット６９を連結用ボルト６８に対して締め付けて研削ユニット１３を研削ユニット連結部３５ｂに対して移動不能に固定する。
【００５４】
以上で、ワーク表面研削装置１１のワークＷへの取り付け作業が完了となる。
（ワーク表面研削装置の動作）
次に、ワーク表面研削装置１１により例えばワークＷ表面の塗装の剥離作業を行う場合の動作について説明する。
【００５５】
この場合、作業者は前述したようにワーク表面研削装置１１をワークＷの端縁に取り付けた状態で走行速度切換スイッチ５６の操作により加工精度に応じた走行速度（低速，中速，高速）を選択する。そして、制御盤５１の起動ボタン５３を押すればワークＷ表面の塗装剥離作業が開始される。
【００５６】
即ち、走行ユニット１２の走行用モータ２２及び研削ユニット１３の研削用モータ６２がそれぞれ駆動し、自走用ローラ２３及び駆動ローラ６４が回転する。これに伴って、走行ユニット１２が走行方向Ｘへ走行開始すると共に研削ベルト６６が図２における左方向に回転し、ワークＷの表面（上端面）の研削加工が開始される。ワーク表面研削装置１１はワークＷの端縁に沿って予め選択された所定の送り速度（例えば１．５〜３．５ｍ／ｍｉｎ）で走行しながら且つ所定の研削幅ｂでワークＷの表面を研削加工する。これにより、ワークＷの表面の塗装が剥離される。
【００５７】
走行ユニット１２において、自走用ローラ２３とクランプローラ３０ａ，３０ｂとによりワークＷを把持することにより、走行ユニット１２はがたつくことなく安定して走行する。また、自走用ローラ２３はその回転中心軸が走行ユニット１２の走行方向Ｘと直交する線分に対して鋭角をなすように斜状に配置されている。このため、走行ユニット１２は走行方向Ｘへの走行に伴ってワークＷの内方（ワークＷの側端縁から遠ざかる方向）へ移動しようとする。
【００５８】
しかし、走行ユニット１２のワークＷの内方への移動は両側端面ローラ２５ａ，２５ｂがワークＷの側端縁に当接することにより規制される。従って、走行ユニット１２はＹ方向及び反Ｙ方向へ揺動することがなく、ワークＷの端縁に沿ってまっすぐ走行する。この結果、研削ユニット１３による研削幅ｂは一定に保持される。
【００５９】
一方、研削ユニット１３は軸３６を支点として図１における上下方向へ揺動可能とされている。このため、例えばワークＷが湾曲していたりワークＷの表面に多少の凹凸があったりしても、研削ユニット１３がコイルばね４１の弾性力に抗して軸３６を支点として上下に揺動することにより円滑に乗り越えることができる。従って、研削抵抗を著しく増大させることなく円滑な研削加工が行われる。
【００６０】
また、研削ユニット１３はコイルばね４１の弾性力により常に軸３６を支点として図２における右方向に常に回動付勢されている。このため、研削ベルト６６がワークＷの表面に対して適度に押し付けられた状態で加工がなされる。例えばワークＷがある程度湾曲していても研削ベルト６６のワークＷの湾曲面に対する適度な接触状態が保持される。従って、ある程度の研削深さをもってワークＷの表面を研削可能となる。
【００６１】
このように、ワークＷの端縁に沿って研削加工が進行して、走行ユニット１２の走行方向Ｘにおける前側の下部に設けられた近接スイッチ５８がワークＷとの対向関係から外れて図６に二点鎖線で示す停止位置に達すると、ワーク表面研削装置１１（即ち、走行用モータ２２及び研削用モータ６２）は自動的に停止される。このため、ワーク表面研削装置１１の走行方向Ｘへの走行が継続されてワークＷ上から脱落することが防止される。尚、図６にハッチングで示すように、ワーク表面研削装置１１の自動停止位置における研削ベルト６６とワークＷとの接触部位からワークＷの最終端までの間は研削不能範囲とされている。
【００６２】
なお、ワーク表面研削装置１１を上下反対にした状態でワークＷに対して据え付ければ、ワークＷの表面のうち一方の面（図１における上面）の研削加工だけでなく当該ワークＷの他方の面（図１における下面）の研削加工も可能となる。ワーク表面研削装置１１の動作は前述した上端縁の研削加工の場合と同様である。このため、ワークＷの表面のうち一方の面（上面）の塗装を剥離した後、当該ワークＷの他方の面（下面）の塗装も剥離する場合において、重量のあるワークＷを裏返しする作業が不要となり、その労力負担が軽減される。研削ユニット１３の自重がコイルばね４１の弾性力を上回り、研削ユニット１３が軸３６を支点として下方へ回動する場合には、付勢力調節用ナット４０，４０を締め付けて研削ユニット１３に作用するコイルばね４１の弾性力を強くすればよい。
【００６３】
（実施形態の効果）
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）走行ユニット１２に対して研削ユニット１３を付設することによりワーク表面研削装置１１を構成し、このワーク表面研削装置１１をワークＷの端縁に据え付けて自走させる構成とした。このため、例えば据置式の装置と異なりワーク搬送用のローラ等が不要となる。従って、ワーク表面研削装置１１の大型化を回避することができる。ひいては、ワーク表面研削装置１１の製品コストを低減させることができる。
【００６４】
また、ワーク表面研削装置１１の小型化が図られることにより、当該装置の運搬が簡単になる。このため、施工現場への持ち込みも容易となり、施工現場でワークＷの塗装を剥離したいと思った場合、その都度、当該ワークＷを例えば据置式の装置が設置された工場等へ移送する必要がなく、作業効率を向上させることができる。さらに、ワーク表面研削装置１１を自走式としたため、例えば手押し操作する方式の装置を使用するようにした場合と異なり、手軽に離れて作業することができる。このため、作業者が剥離した塗装の粉塵（加工屑）の舞うなかで作業をする必要がなく、作業環境が改善される。
【００６５】
（２）走行ユニット１２にはワークＷの表面（被加工面）に対して転動可能に接触される自走用ローラ２３を回転駆動させる走行用モータ２２を備え、研削ユニット１３には研削ベルト６６を回転駆動させる研削用モータ６２を備えた。即ち、走行用のモータと研削用のモータとを別々とした。このため、走行用のモータと研削用のモータとを同じ１つのモータで兼用するようにした場合と異なり、要求されるワークＷの加工精度等に応じて走行用モータ２２及び研削用モータ６２を個別に駆動制御することができる。
【００６６】
例えば、研削用モータ６２の回転数を一定に保持した状態で、走行用モータ２２の回転数のみを変化させることにより加工精度を制御することができる。高い加工精度が要求される場合には走行用モータ２２の回転数を低減させて送り速度を小さくする。逆に、それ程高い加工精度が要求されない場合には走行用モータ２２の回転数を増加させることにより、送り速度を遅くする。
【００６７】
（３）走行ユニット１２の走行方向Ｘにおける後側に研削ユニット１３を配置するようにした。研削ユニット１３の大きさ（長さ，高さ，幅など）を制限する要素がないので、研削ユニット１３の大型化及び小型化が自在である。また、研削ユニット１３を走行方向Ｘにおける前側に配置するようにした場合と異なり、剥離された塗装の粉塵等の研削屑が舞う作業雰囲気中を走行ユニット１２が通過することを回避できる。このため、研削屑が例えば自走用ローラ２３、両側端面ローラ２５ａ，２５ｂ及び両側端面ローラ２５ａ，２５ｂ等の各ローラにおける回転摺動部に入り込むことがなく、円滑な回転を確保することができる。
【００６８】
（４）走行ユニット１２に対して研削ユニット１３を走行方向Ｘに対して直交する方向へ移動可能とした。このため、研削ユニット１３をワークＷの内方へ移動させることにより、ワークＷの端部だけでなく中央側も研削加工することができる。
【００６９】
（５）走行ユニット１２に対して研削ユニット１３を走行方向Ｘに対して直交する軸３６を支点として揺動可能に片持ち支持すると共に、当該研削ユニット１３を前記軸３６を支点としてワークＷ側へ回動付勢するコイルばね４１を備えた。このため、ワーク表面研削装置１１をワークＷに対して上下逆にして据え付けても、研削ユニット１３はワークＷの裏面（図１及び図３における下面）に対して押しつけられる。従って、ワークＷを裏返すことなく当該ワークＷの裏面側の塗装の剥離を行うことができる。
【００７０】
（６）研削ユニット１３には、コイルばね４１の弾性力（付勢力）を受けてワークＷの表面に当接可能とした受圧部６７を設けた。このため、例えばコイルばね４１の弾性力により研削ユニット１３がワークＷ側へ過度に押圧されたとき、受圧部６７がワークＷの表面に当接することにより、研削ユニット１３（厳密には研削ベルト６６）のワークＷへの押しつけすぎを防止することができる。従って、研削ベルト６６のワークＷ表面に対する押圧力を適切に維持することができる。
【００７１】
（７）走行ユニット１２には研削ユニット１３の連結機構を設け、この連結機構に対して研削ユニット１３を着脱可能に連結するようにした。即ち、研削ユニット連結部３５ｂの長孔３５ｃに研削ユニット用機枠６１の連結用ボルト６８を挿通し、この連結用ボルト６８に対して連結用ナット６９を締め付けることにより、研削ユニット１３を走行ユニット１２に対して連結する。このため、連結用ナット６９を緩めるだけで研削ユニット１３を走行ユニット１２から取り外すことができる。従って、研削ユニット１３の走行ユニット１２に対する着脱を簡単に行うことができる。
【００７２】
また、研削ユニット１３に代えて、研削以外の表面加工を行う表面加工ユニットを走行ユニット１２に対して取り付ければ、加工機能の異なる各種の自走式のワーク表面加工装置を構築することができる。例えば、ワークＷの面取りを行うための回転切削刃（　図示略）　を備えた切削ユニット（　図示略）　を走行ユニット１２に対して連結すれば自走式のワーク面取加工装置を構築することができる。このワーク面取加工装置はワーク表面加工装置を構成する。
【００７３】
（８）研削ユニット１３に作用するコイルばね４１の弾性力の強弱を調節可能とした。具体的には、ばね受け部材３９を雌ねじ棒３７に沿って昇降させることにより、コイルばね４１を圧縮又は伸長する。このため、要求されるワークＷの加工精度や研削深さ等に応じて研削ユニット１３に作用するコイルばね４１の弾性力の強弱を調節することにより、適切な研削加工を行うことができる。
【００７４】
（９）近接スイッチ５８がワークＷの表面に対する対向間係から外れるとワーク表面研削装置１１（厳密には、走行用モータ２２及び研削用モータ６２）を自動停止させるようにした。このため、ワーク表面研削装置１１がワークＷ上から脱落することを防止することができる。
【００７５】
（１０）走行ユニット１２の走行速度（送り速度）を所定の速度範囲内において調節する走行速度切換スイッチ５６を備えた。このため、要求される加工精度に応じて走行ユニット１２の走行速度を所定の速度範囲内において調節することができる。
【００７６】
（１１）自走用ローラ２３を走行用モータ２２の出力軸２２ａに対して直結するようにした。このため、走行用モータ２２の回転力を複数の歯車等からなる伝達機構（減速機構）を介して自走用ローラ２３に伝達するようにした場合に比べて、走行ユニット１２の構成が簡単になる。ひいてはワーク表面研削装置１１の構成を簡単にすることができる。
【００７７】
（別例）
尚、前記実施形態は以下のような別例に変更して実施してもよい。
・図７に示すように、研削ユニット連結部３５ｂをワークＷの内方（図７における反Ｙ方向）へ延長すると共に長孔３５ｃをワークＷの内方へ延長するようにしてもよい。このようにすれば、走行ユニット１２に対する研削ユニット１３の取付け位置をワークＷの内方へ変更可能となり、ワークＷの端縁だけでなく中央側の塗装を剥離することができる。
【００７８】
・本実施形態では、研削ユニット連結部３５ｂの長孔３５ｃ内において連結用ボルト６８をスライドさせることにより、研削ユニット１３を走行方向Ｘに対して直行する方向へ移動可能としたが、次のようにしてもよい。即ち、図８に示すように、研削ユニット連結部３５ｂには長孔３５ｃに代えて複数（本実施形態では３つ）の挿通孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃを形成する。そして、所望の研削幅ｂに応じて連結用ボルト６８を各挿通孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃのうちのいずれかに挿通し、連結用ナット６９により締め付ける。ちなみに、図８では挿通孔７１ｂに連結用ボルト６８が挿通されている。このようにしても、研削ユニット１３の走行ユニット１２に対する取付け位置を走行方向Ｘに対して直行する方向において変更することができる。
【００７９】
・本実施形態では、走行のためのモータ（走行用モータ２２）と研削加工のためのモータ（研削用モータ６２）とを個別に用意したが、走行のためのモータと研削加工のためのモータとを１つのモータで兼用するようにしてもよい。このとき、兼用するモータの回転力を走行ユニット１２の自走用ローラ２３及び研削ユニット１３の駆動ローラ６４に対してそれぞれ伝達する伝達機構を設ける。このようにすれば、走行用及び研削用の２つのモータを用意する場合に比べて、部品点数を低減させることができる。
【００８０】
・本実施形態では、研削ユニット１３には駆動ローラ６４と従動ローラ６５との間に巻回された研削ベルト６６を備えるようにしたが、これらに替えて砥石を備えるようにしてもよい。この場合、駆動ローラ６４及び従動ローラ６５をそれぞれ省略し、砥石を減速機構６３の出力軸に連結する。このようにすれば、砥石によりワークＷ表面の塗装の剥離を行うことができる。また、駆動ローラ６４と従動ローラ６５との間に研削ベルト６６を巻回するようにした場合と異なり、研削ユニット１３の走行方向Ｘにおける長さを短くすることができる。
【００８１】
・本実施形態では、走行ユニット１２の走行方向Ｘにおける後側に研削ユニット１３を配置するようにしたが、走行方向Ｘにおける前側に研削ユニット１３を配置するようにしてもよい。このようにしても、研削ユニット１３の大きさを制限する要素がないので、研削ユニット１３の大型化及び小型化が自在である。
【００８２】
・本実施形態では、走行ユニット１２の走行方向Ｘにおける後側にのみ研削ユニット１３を配置するようにしたが、次にようにしてもよい。即ち、図９に示すように、複数台（２台）の研削ユニット１３を用意し、前記走行ユニット１２の走行方向Ｘにおける前側及び後側にそれぞれ研削ユニット１３を配置する。前側の研削ユニット１３と走行ユニット１２との連結機構（図９では図示略）は、前述した後側の研削ユニット１３と走行ユニット１２との連結機構（図４参照）と同じ構成とされている。前側の研削ユニット１３は後側の研削ユニット１３と走行方向Ｘにおいて反対向きになるように、即ち駆動ローラ６４が走行ユニット１２側へ向くように配置されている。
【００８３】
このようにすれば、研削加工が進行して、近接スイッチ５８がワークＷとの対向関係から外れて図６に二点鎖線で示す停止位置に達したとき、走行方向Ｘにおける前側に配置された研削ユニット１３（厳密には、研削ベルト６６のワークＷと接触し得る部位）はワークＷの最終端を超えた位置にある。このため、ワークＷの加工始端から加工終端までを残らず加工することができる。即ち、図６にハッチングで示す研削不能範囲をなくすことができる。そして、ワーク表面研削装置１１による加工終了後、切削不能範囲における塗装の剥離作業を例えば手作業で行う必要がないので、ワークＷの塗装剥離作業の効率をいっそう向上させることができる。
【００８４】
（付記）
次に前記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
・ワークを把持した状態で当該ワークの表面に沿って自動走行する走行ユニットにおいて、前記走行ユニットの走行時にワークの表面を走行方向に沿って加工可能とした表面加工ユニットの連結機構を設けた走行ユニット。このようにすれば、走行ユニットに表面加工ユニットを連結することにより、表面加工ユニットの加工機能を備えた自走式のワーク表面加工装置を構築することができる。
【００８５】
・ワークの表面を加工可能とした表面加工ユニットにおいて、ワークを把持した状態で当該ワークの表面に沿って自動走行する走行ユニットの連結機構を設けた表面加工ユニット。このようにすれば、表面加工ユニットに対して走行ユニットを連結することにより、表面加工ユニットの加工機能を備えた自走式のワーク表面加工装置を構築することができる。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によれば、作業環境及び作業効率を良好に維持してワーク表面の加工作業を行うと共に製品コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるワーク表面研削装置の正面図。
【図２】本実施形態におけるワーク表面研削装置の下面図。
【図３】本実施形態におけるワーク表面研削装置の側面図。
【図４】本実施形態におけるワーク表面研削装置の要部拡大正面図。
【図５】本実施形態におけるワーク表面研削装置の要部拡大下面図。
【図６】本実施形態における研削不可範囲を示すワークの平面図。
【図７】別の実施形態におけるワーク表面研削装置の要部下面図。
【図８】別の実施形態におけるワーク表面研削装置の要部下面図。
【図９】別の実施形態におけるワーク表面研削装置の正面図。
【符号の説明】
１１…ワーク表面加工装置を構成するワーク表面研削装置、１２…走行ユニット、１３…表面加工ユニットを構成する研削ユニット、２３…駆動輪を構成する自走用ローラ、２２…走行用モータ、３５…表面加工ユニット及び走行ユニットの連結機構を構成する連結部材、３６…表面加工ユニット及び走行ユニットの連結機構を構成する軸、４１…付勢手段を構成するコイルばね、６２…加工用モータを構成する研削用モータ、６６…回転工具を構成する研削ベルト、６７…受圧部、６８…表面加工ユニット及び走行ユニットの連結機構を構成する連結用ボルト、６９…表面加工ユニット及び走行ユニットの連結機構を構成する連結用ナット、Ｘ…走行方向、Ｗ…ワーク。

Claims (7)

1. ワークを把持した状態で当該ワークの表面に沿って自動走行する走行ユニットと、この走行ユニットに連結された状態で当該走行ユニットの走行時にワークの表面を走行方向に沿って加工可能な表面加工ユニットとを備えたワーク表面加工装置。
2. 前記走行ユニットにはワークの表面に沿って転動可能な駆動輪を回転駆動する走行用モータを備え、
   前記表面加工ユニットにはワークの表面を加工可能な回転工具を回転駆動する加工用モータを備えた請求項１に記載のワーク表面加工装置。
3. 前記走行ユニットの走行方向における前側及び後側のうち少なくとも一方に前記表面加工ユニットを配置するようにした請求項１又は請求項２に記載のワーク表面加工装置。
4. 前記走行ユニットに対して前記表面加工ユニットを走行方向と交差する方向へ移動調節可能に連結した請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のワーク表面加工装置。
5. 前記走行ユニットに対して表面加工ユニットを走行方向と直交する軸を支点として揺動可能に片持ち支持すると共に、当該表面加工ユニットを前記軸を支点としてワーク側へ回動付勢する付勢手段を備えた請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のワーク表面加工装置。
6. 前記表面加工ユニットには、付勢手段の付勢力を受けてワークの表面に当接可能な受圧部を設けた請求項５に記載のワーク表面加工装置。
7. 前記走行ユニットには表面加工ユニットの連結機構を設け、この連結機構を介して表面加工ユニットを走行ユニットに対して着脱可能に連結するようにした請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載のワーク表面加工装置。

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