JP2004268240A

JP2004268240A - 長尺物の表面加工方法およびその装置

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Publication number: JP2004268240A
Application number: JP2003066428A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kaga; 加賀秀明; Mitsugi Umemura; 梅村貢; Takayuki Nakada; 仲田貴行; Kyoichi Iwata; 岩田恭一
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【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】相互に平行しかつ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２対以上の弾性ローラ間に長尺物を通過させる。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。弾性ローラ表面に粉粒体状の研削材を付着させる。
【選択図】図１

Description

【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、特許文献１）、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】
【特許文献１】
特許２８５７２７９号公報
【０００４】
【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。
【０００５】
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。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、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。
【０００７】
【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、相互に平行しかつ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、前記弾性ローラ表面に粉粒体状の研削材を付着させる工程と、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。
【０００８】
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、材質は問わない。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
またなお、本発明において弾性ローラ表面に研削材を付着させる方法としては、例えば、澱粉等のバインダが被覆された粉粒体状の研削材を円柱状や角柱状等の塊にして崩壊が容易な固形物にした後、この固形物を弾性ローラ表面に連続的または断続的に押し付けて研削材を粉粒体の状態で弾性ローラ表面に付着させる。
【００１５】
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。
【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、相互に平行して前後方向へ延びる回転軸１・１・２・２により平行かつ対向して回転可能に支持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５・５と、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、前記弾性ローラ３・３・４・４表面に研削材を付着させる研削材付着手段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（図３参照）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間にそれぞれ配置されたピニオン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１に示すように、前記研削材付着手段７・７のそれぞれは、澱粉が被覆された粉粒体状の研削材を円筒状の固形物にして成る研削材本体２０と、研削材本体２０が環装された円柱状の本体取付け部材２１と、全体的にはほぼ直角状に折れ曲がった形状を成し、折れ曲がった部位で前記支持フレーム１４に上下回動自在に枢支され、かつ先端に前記本体取付け部材２１の中心が軸支された直角リンク２２と、ピストンロッドの先端が前記直角リンク２２の他端にピン連結されかつ後部が前記支持フレーム１４に枢支されたシリンダ２３とで構成してあって、シリンダ２３の伸縮作動により前記研削材本体２０は前記本体取付け部材２１を介して前記弾性ローラ３または４に当接または分離するようになっている。そして、前記本体取付け部材２１は、カム・クラット機構が内蔵してあって隣接する前記弾性ローラ３または４の回転とは反対の方向へ回転可能になっている（図２参照）。
【００２０】
なお、前記本体取付け部材２１を前記弾性ローラ３または４の回転とは反対の方向へ回転可能にすることにより、前記研削材本体２０が間欠的に回転されて部分的に減るのを防止することができる。
【００２１】
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、研削材付着手段７・７のシリンダ２３・２３の収縮作動して研削材本体２０・２０を弾性ローラ３・４にそれぞれ当接して粉粒体状の研削材を弾性ローラ３・４にそれぞれ付着させる。
【００２２】
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、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て線材Ｗを摩擦し、表面加工することとなる。
【００２３】
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。またなお、上記の実施例では、研削材付着手段７を弾性ローラ３・３・４・４のそれぞれに設けたが、対を成す弾性ローラ３・３・４・４の各対に１組設けるようにしてもよい。
【００２４】
【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、相互に平行しかつ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、前記弾性ローラ表面に粉粒体状の研削材を付着させる工程と、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。
なお、研削材をバインダーで固形化し、弾性ローラに押付けによる付着方法を採用することにより、弾性ローラへの研削材の塗布が均一かつ安定し、本発明による表面加工の品質が一段と向上した。
【００２５】
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研削材付着手段

Claims

長尺物を表面加工する方法であって、
相互に平行しかつ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、
前記弾性ローラ表面に粉粒体状の研削材を付着させる工程と、
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。
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。
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。
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を粉粒体化した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を粉粒体化した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を粉粒体化した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、
前記研削材はバインダが被覆されていることを特徴とする長尺物の表面加工方法。
請求項１〜８のうち１項に記載の長尺物の表面加工方法において、
前記研削材を前記弾性ローラに連続的または断続的に付着させることを特徴とする長尺物の表面加工方法。
長尺物を表面加工する装置であって、
相互に平行しかつ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、
前記弾性ローラ表面に研削材を付着させる研削材付着手段と、
を具備したことを特徴とする長尺物の表面加工装置。