JP2010172979A - ビレットのバリ、カエリ除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切断後のビレットにバリ除去、カエリ除去をして、高品質の鍛造品を得ることが可能で、しかも大量生産ができるビレットのバリ、カエリ除去装置を提供する。
【解決手段】本発明のビレットのバリ、カエリ除去装置は、搬入コンベア４により切断されたビレット３を供給する。定位置に位置決めされたビレットを開閉自在な把持装置５，６により把持する。把持ローラー３１により回転可能に把持されたビレットを上下移動装置１７により上昇させ、一対のベルト研削装置１１，１２へ水平移動装置８により移動させる。移動過程でビレット両端部の縁部のバリ、カエリを同時に研削ベルト１３で除去する。バリ、カエリの除去されたビレットを搬出コンベア９，１０で搬出する。搬出されたビレットをビレット回収装置１８で搬入コンベア４に戻す形で回収する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、せん断により切断されたビレットのバリ、カエリの除去を行う除去装置に関する。更に詳しくは、せん断により切断されたビレットの両端面縁部のバリ、カエリの除去をベルト研削により同時に行う除去装置に関する。

金属部品である鍛工品（鍛造品）を製造するには、先ずその素材である例えば棒鋼、丸棒とよばれる断面形状が円形の定尺金属材料（一般に長さ５．５メートル）から、その一部品単位の必要分量に相当する重量のもの、言い換えると、ビレットと称する必要長さのものを切断して取り出す工程、いわゆる素材取り工程が必要である。この工程の素材取り方法には種々の方法があるが、最も一般化しているのは、鋸刃切断又は通称シャーせん断と称されるプレス式切断である。

取り出された円柱状短尺部材は、専門的にはビレットと称されている。ビレットは、その後の処理工程において、加熱炉で加熱されるか、あるいは熱を加えず常温のままでプレスの金型に投入されてほぼ目的形状に加圧成形される。このような鍛造工程を経た後、機械加工工程を経て製品に完成されるのが、一般的鍛工品の製造工程である。鍛工品は前述のとおり、多くの工程を経て完成される。

従って、それぞれの工程において、製造者、製造依頼者の望む品質のものを順を追って完成させなければならない。最終的には欠陥を含まない製品にしなければならない。もし製造工程の途中で加工品に欠陥が生じ、この欠陥のある状態のまま次工程に進行させると、後工程の全てにおいて前の欠陥工程の影響を受け、最終的に、製品が欠陥品となってしまう。このようになってしまっては途中で正常な製品にすることはできない。

特に、前述の一連の工程の前段階に当たる素材取り工程において得られるビレットの品質の良し悪しが製品の品質に影響を与える。もし品質の悪いビレットであると、そのまま品質の悪い製品に結びつく。このため、高い品質のものがはじめから求められているのである。悪い例の多くは、例えば素材取り工程において得られたビレットについて述べると、その素材取り方法の如何に関わらず、その切断面と素材外側面の交わる円周稜線部（以下「縁部」という）に加工残渣として、「バリ」、「カエリ」と称される異物が張り出し、その縁部に付着残留する。

「バリ」は、切断時に切断工具との摩擦熱で素材の一部が溶融流動して凝固付着したものや、切断工具による切り残しや、切断工具により変形させられ流動したもの等である。又、「カエリ」は、突き当て部材に当接して変形したもの等である。即ち、元の素材形状域から離れ逸脱したものである。図１３は、「バリ」の発生例を説明するための説明図で、図１４は「カエリ」の発生例を説明するための説明図である。図１５は、「バリ」、「カエリ」が発生したビレットの例を説明するための説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

バリ９０、９０ａは、図１３、１４に示すように、切断工具の可動側切断刃９１が固定側切断刃９２との間で、相対的動作により切断されビレット９３を製造したときに、その切断端面の縁部に張り出して形成される残渣である。カエリ９４は、図１４に示すように、切断されたビレット９３がストッパー９５等に突き当てられたときに、そのストッパーに突き当てられた端面の縁部に張り出して形成された残渣である。丸棒材の場合、バリ、カエリの形状はともに、切断方向に沿った端面の縁部に外方へ張り出し形成される残渣となるものである（図１５参照）。なお、図１５における９４ａ、９４ａは、ビレット９３に「ヒケ」が発生している部位を示している。

切断されたビレット全てにこの現象が発生するものではないが、鋸切断においては、切断工具である鋸刃が許容使用限度（許容磨耗値）を超えて磨耗しているにも関わらず、この鋸刃をさらに使用した場合に発生する。又、シャー切断においては、その切断工具であるせん断刃のエッジが許容使用限度（許容磨耗値）を超えて磨耗しているにも関わらず、このせん断刃をさらに継続使用した場合に発生する。

いずれもバリ、カエリが発生する。ビレットにバリやカエリが付着したものを、そのまま次工程の加熱炉に投入すると、加熱炉内で燃焼消滅する場合と、溶融することでさらに付着が強固になる場合とがある。後者の場合は次工程のプレス成形後の製品において、その製造工程の過程で鍛工品表層部に剥離現象や亀裂の誘因となるキズ等の不具合部分を内在させることになる。この不具合部分は、切断後ビレットを加熱せずに冷間鍛造プレスのプレス機に投入した場合でもそのまま残り同様の欠陥が生じる。

このような不具合を生じさせないようにするためには、常に良好状態を保つように切断工具のメンテナンス管理を厳密に行わなければならない。そのためには、管理作業者が常に工具の磨耗状況の監視することを必要とする。また、工具においては、工具寿命の安全圏内で早めの交換を行うことを必要とする。これは、管理作業者が頻繁な数の監視を行うこと、工具の不経済と思われる見切り交換を行うこと等を必要とする。しかし、これらのことを実施したとしても、バリ、カエリなしのビレットを完全な形で得ることは困難である。

このため、一部の使用者は切断されたビレットを選別することなく全品にわたり有人による目視検査を行って、バリ、カエリの発生しているビレットを摘出し、ハンドグラインダーでその都度修正除去を行っている。このような作業は過大な手作業の労力と時間を要し煩雑でコストアップになるので、使用者によっては切断後に、ビレット全品を一括して全自動ショットピーニング装置にかけその除去処理を行っているところもある。

この全自動ショットピーニング装置は、本来鍛造工程を完了した鍛工品の酸化皮膜を除去し、又、表面を硬化させることを目的とするものである。その装置をバリ、カエリの除去に流用しても、自動とはいえ処理時間に長時間を要し、従って加工コストが上昇し、非常に不経済な処理工程となる。切断後に発生するバリ、カエリの除去を目的とする専用の工具や専用機も市場に多数存在する。

しかし、その除去対象部材は、製鋼所等材料製造元で製造される５．５メートルの定尺丸棒材、角形棒鋼材、パイプ材、アングル材、Ｈ形鋼材、アルミサッシ材等のような比較的長い長尺製品の長尺押し出し材、又は圧延材を対象としている。それらの完成直前の品質保持のため、バリ、カエリ取りの手動工具やバリ取り専用機を利用している場合が殆どである。即ち、その処理は、それら長尺製品の最終工程である定尺切断工程後に、鍛工品端部に発生するバリやカエリを除去するものである。

又、設備として丸棒材では自動バイト旋削機等で面取り加工まで行う専用機を設置している場合もあるが、現状において通常は手作業で対応している。一般に、バリ、カエリを取る工具としては、ワイヤーブラシ、砥石、紡錘ドリル、コップ形ドリル、バイト等のものがある。一方、本発明に関わる装置の対象部材は、例えば、前述の棒鋼、丸鋼の定尺材を、材料製造元（例えば、製鋼所）より供給を受けた各鍛造工場で、その直径の１〜３倍程度の長さに短く切断したビレットを対象にするものである。本発明の対象工具は、ベルトグラインダーである。このベルトグラインダーは、例えば、靴屋、木材加工等で使用されているベルトサンダーに類似したものである。

鍛工品は、例えば自動車部品の大量生産品であり、プレス金型に多くの費用をかけて生産するため、通常一品目の生産量は数千個から数百万個という単位のものである。このため、バリ、カエリの除去や面取りを必要とするビレットの形状は、短円柱形状で扱いやすいとはいうものの、前述のように手作業や既存の専用機では能率が悪く非効率である。以上のように、従来から切断されたビレットの端面処理は行われているが、比較的長尺ものの適用例が多い。

バリ、カエリの発生する切断に関して、本出願人は、せん断による切断技術を提案している（特許文献１参照）。このように切断された丸棒材等のバリ取り等は、面取りと称する加工例を含めその適用例は多く知られている。例えば、面取りとして、本出願人は、一定の長さに切断された金属製丸棒の両端面部の面取りを回転する切削刃により行う技術を提案している（特許文献２参照）。この技術は、丸棒の端面と刃物の回転部の端面を同軸上に位置させたまま、いずれか一方を他方の端面に当接させ面取りを行う構成のものである。しかし、刃物は研削ベルトを用いたものではない。

又、面取りの例であるが、角形断面を有する平角材を対象として角部の面取りを行いパレットへ搬送する装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。この装置は、平角材の両端部の面取りを、砥石を有する研削工具により移行過程で行っている。この面取りは、強制的にある程度の量を剥ぎ取る構成の加工形態のものである。同様に、丸棒端面の面取り装置として、面取り角を可変にし、位置センサを設けて位置を検出し砥石により面取りを行う装置が開示されている（例えば、特許文献４参照）。

この装置は、丸棒材の片側の端面のみの面取りを行うものである。又、研削ベルトを使用して、バリ取りを行う装置も公知である（例えば、特許文献５参照）。長尺ワークの片面であるが、複数のワークを強制的に回転させ、回転支持されながら一定方向に搬送する装置に対し、直角方向から回動する研削ベルトをワークに押し付け、ワークのバリ取りを行う装置である。

特開平０６−７９５１９号公報 特開平０８−２５１２３号公報 特開平０６−５５４２５号公報 特開平０８−１４９２号公報 特開平１１−１１４７９６号公報

このように、切断された丸棒鋼材等はビレットと称し、鍛工品の素材となるものである。このビレットには、通常その断面と素材外側面の交わる円周稜線部、別の表現でいうと、端面の縁部に切断残渣としてバリ、カエリが生じる。いずれも張り出し部を形成するが、前述したようにバリは主として切断直後に生じる切断残渣であり、カエリは主として切断後にビレットがストッパー等に当接し押圧されたときに生じる残渣である。

前述の従来例において、本出願人もビレットの両端面の縁部の面取りを行う構成のものを提示しているが、切削刃による面取りであり、ビレットを移動中に連続して研削等によりバリ、カエリ等を除去する構成のものではなく、又大量生産向きの構成ではない。

さらに、平角材の両面の角部の面取りを行う構成のものは、砥石により行う面取り構成であって、搬送形態はパレットに搬送するものである。大量生産に対応する形態としては、必ずしも効率的な構成とはいえないものである。このように従来のバリ取り、カエリ取り等の技術は、特にビレットの両面の縁部を短時間で大量に処理を行う点において、満足すべき技術とは言いがたいものであった。

本発明は、前述した従来技術の現状に鑑み、主として鍛造用として供給されるビレットに発生するバリ、カエリの除去を行う目的で開発したものであり、高能率に確実に大量生産のできるビレットのバリ、カエリの除去を行うバリ、カエリ除去装置を提供することにある。本発明のさらなる効果として、研削ベルト加工にすることで、それらバリ、カエリの除去後に、本装置の処理時間を継続延長する研削で、通称ビレットエッジと呼ばれる円柱体の両端面の縁部に丸みを与える形状にできることがある。

即ち、本発明の装置を利用してバリ、カエリ、即ち一般加工形態でいうと面取りを含む加工が全自動でしかも大量の処理が可能となるのである。本発明の装置により面取りを含む加工を施すことにより、前述のように以後の加工工程をスムースに歩留まりよく円滑に行えるようにできるのみならず、さらに高品質の鍛工品を得ることが可能となる。ただし、鍛工品の種類によっては、バリ、カエリの除去のみを必要とする場合もある。あまり多くの面取りを与えてしまうと、鍛工品に欠肉と呼ばれる製品欠陥を招くことがあるためであり、一般的な形状の面取りまでは不要とする場合も多い。

以上、ビレットのバリ、カエリの除去に関わる課題について説明したが、本発明は、前述のような技術背景のもとになされて開発されたものであり、下記目的を達成する。

本発明の目的は、後工程の加工をスムースに歩留まりよく円滑に行えるようにし、さらに剥離現象や割れ、欠けを惹起するキズ等を内在しない強靭な高品質の鍛工品を得ることを可能としたビレットからバリ、カエリの除去を行うビレットのバリ、カエリ除去装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、バリ、カエリが除去されたビレットを大量に高能率に生産できるようにしたビレットのバリ、カエリ除去装置を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するため、次の手段を採る。
本発明１のビレットのバリ、カエリ除去装置は、切断されたビレットを供給するための搬入装置と、供給された前記ビレットを回転自在に把持する把持装置と、回動自在の研削ベルトを有し、この研削ベルトの研削面が、前記ビレットのバリ、カエリの除去位置に、相互に、傾斜状態で対向するように設置されている一対のベルト研削装置と、前記把持装置を、前記ビレットを把持する位置から前記一対のベルト研削装置の間を通過させ、前記把持装置に把持された前記ビレットをバリ、カエリの前記除去位置に移動させる移動装置と、バリ、カエリの除去された前記ビレットを搬出するための搬出装置とからなり、前記研削ベルトの前記研削面で、前記ビレットのバリ、カエリの除去を行えるようにしたことを特徴とする。

本発明２のビレットのバリ、カエリ除去装置は、本発明１において、前記搬入装置は、複数の前記ビレットを軸線方向に連続して整列させ供給する搬入コンベアであることを特徴とする。

本発明３のビレットのバリ、カエリ除去装置は、本発明１又は２において、前記搬入装置は、供給される前記ビレットを把持位置に位置決めするストッパーを有していることを特徴とする。

本発明４のビレットのバリ、カエリ除去装置は、本発明１又は２において、前記搬出装置は、複数の前記ビレットを軸線方向に連続して整列させ搬出する搬出コンベアであることを特徴とする。

本発明５のビレットのバリ、カエリ除去装置は、本発明１又は２において、前記把持装置は、前記ビレットを回転自在に挟持して把持する一対の把持ローラーを有していることを特徴とする。

本発明６のビレットのバリ、カエリ除去装置は、本発明１又は２において、前記把持装置は、前記一対のベルト研削装置への移動方向に対し直角方向に移動し前記バリ、カエリ除去位置に位置決めする上下移動装置を有していることを特徴とする。
前記搬入装置を挟み前記搬出装置の対向する反対対称位置に、第２の一対のベルト研削装置及び第２の搬出装置を設けたことを特徴とする。

本発明７のビレットのバリ、カエリ除去装置は、本発明１又は２において、前記一対のベルト研削装置は、対向する前記研削ベルトの研削面の間の距離を調整可能にする研削位置調整装置を設けていることを特徴とする。

本発明８のビレットのバリ、カエリ除去装置は、本発明１又は２において、前記搬出装置は、前記搬入装置を挟み対向する対称位置に設けられた同一構造の第１搬出装置と第２搬出装置とで構成されていることを特徴とする。

本発明９のビレットのバリ、カエリ除去装置は、本発明８において、前記一対のベルト研削装置は、前記搬入装置を挟み対向する対称位置に設けられ、前記第１搬出装置に対応する一対の第１ベルト研削装置と、前記第２搬出装置に対応する一対の第２ベルト研削装置とで構成されていることを特徴とする。

本発明１０のビレットのバリ、カエリ除去装置は、本発明９において、前記把持装置は、前記第１ベルト研削装置に対応する第１把持装置と、前記第２ベルト研削装置に対応する第２把持装置とで構成されていることを特徴とする。

本発明１１のビレットのバリ、カエリ除去装置は、本発明１０において、前記移動装置は、前記第１把持装置が前記一対の第１ベルト研削装置の研削ベルト面間を通過する移動と、前記第２把持装置が前記一対の第２ベルト研削装置の研削ベルト面間を通過する移動とを、交互に往復移動させる装置であることを特徴とする。

本発明１２のビレットのバリ、カエリ除去装置は、本発明１から１１において、前記搬出装置の搬出端に、バリ、カエリ取りされた前記ビレットを前記搬入装置に戻し回収搬送させるためのビレット回収装置を設けたことを特徴とする。

本発明のビレットのバリ、カエリ除去装置は、把持装置により回転自在に把持されたビレットをベルト研削装置へ移動させながら両端面の縁部を同時に研削加工するようにしたものである。この構成により、両端面の縁部のバリ、カエリ取りが同時に高速で能率よく行えるようになった。そのため大量生産に対応できる装置となり、その結果、生産されるビレットは、高品質で変形量が少なく高精度のものとすることができた。

図１は、本発明のビレットのバリ、カエリ除去装置の全体構成を示す平面図である。 図２は、本発明のビレットのバリ、カエリ除去装置の全体構成を示す正面図である。 図３は、本発明のビレットのバリ、カエリ除去装置の全体構成を示す側面図である。 図４は、把持装置を示す断面図で、把持爪がビレットを把持した状態を示す図である。 図５は、図４の側面を示す部分図である。 図６は、把持装置の部分図であって、把持爪が開放された状態を示す図である。 図７は、図２の背面図であって、水平移動装置を示す図である。 図８は、図１のＡ−Ａ断面図で一対のベルト研削装置の構成を示す図である。 図９は、図８のＢ矢視図で、ベルト調整装置を示す図である。 図１０は、図８のＣ−Ｃ断面図である。 図１１は、ビレット回収装置を示す平面図である。 図１２は、図１１のＥ−Ｅ断面図である。 図１３は、ビレットのバリの発生例を説明するための説明図である。 図１４は、ビレットのカエリの発生例を説明するための説明図である。 図１５は、バリ、カエリが発生したビレットの例を説明するための説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

［全体構成］
本発明は、前述したように複数のビレットのバリ、カエリをベルト研削装置との間を通過移動させる過程で除去する装置である。次に実施の形態を示す装置の全体構成を説明する。図１は、ビレットのバリ、カエリ除去装置１の全体構成を示す平面図であり、図２は正面図で、図３は側面図である。

このバリ、カエリ除去装置１の枠体２は、アングル材等の形鋼によりフレーム形状に構成されていて、後述する各機能の装置がこの枠体２にそれぞれ搭載され、かつこの上で固定配置されている。このバリ、カエリ除去装置１には、中央部に素材である切断された複数のビレット３を直列に整列して、供給するための搬入コンベア４が設けられている。この搬入コンベア４には、複数のビレット３が軸線方向に沿って整列し連なって供給される。搬入コンベア４で供給されたビレット３は、交互に左右に振り分けられ、第１ベルト研削装置１１、又は第２ベルト研削装置１２で面取り加工された後、第１搬出コンベア９と第２搬出コンベア１０にそれぞれ搬出される。以下、その機構について、詳細に説明する。

搬入コンベア４のストッパー７の端部の上方に、ビレット３を把持する２つの把持装置、即ち第１把持装置５と第２把持装置６が、上下動移動可能に設けられている。第１把持装置５と第２把持装置６とは、水平方向位置が規制された構成である。供給されたビレット３は、搬入コンベア４で搬入され把持位置に達すると、第１把持装置５と第２把持装置６が、ビレット３を正確な位置で把持できるように、搬入コンベア４にストッパー７が設けられている。このストッパー７は、ビレット３を強制的に停止させられるストップ位置を調整して位置決めできるようになっていて、さらに上方へ退避できる構成になっている。又、この第１把持装置５及び第２把持装置６は、同体で同時に水平移動装置８により水平方向にも往復移動が可能である（図２参照）。

この両把持装置５及び６の水平方向移動端側にあり、搬入コンベア４を挟んで両側の対称位置に対向する形態で、２つの同一構成の第１搬出コンベア９と第２搬出コンベア１０が配置されている。これら第１搬出コンベア９と第２搬出コンベア１０は、後述するベルト研削装置により、バリ取り、又はカエリ取りされたビレット３を回収搬出するためのものである。これら第１搬出コンベア９と第２搬出コンベア１０の上方には、ビレット３の両端面の縁部のバリ、カエリ取りを行うためのベルト研削装置が設けられている。すなわち、第１搬出コンベア９に対応して一対の第１ベルト研削装置１１が、又、第２搬出コンベア１０に対応して一対の第２ベルト研削装置１２が設けられている。なお、第１ベルト研削装置１１及び第２ベルト研削装置１２の一対が配置されているのは、ビレット切断機の切断速度と同期させるためであり、必要がなければ１台であっても良いし、３台以上配置したものでも良い。

これら一対の第１ベルト研削装置１１及び第２ベルト研削装置１２には、各々に研削ベルト１３が無端で設けられ、駆動モータ１４により回動自在となっている。これら第１ベルト研削装置１１及び第２ベルト研削装置１２は、ともに勝手違いではあるが同一構造の装置である。又、前述したように第１把持装置５と第２把持装置６が並列して設けられ、ビレットを回転自在に把持しながら移動する。この把持装置５及び６が、水平移動装置８により水平方向に移動したとき、第１把持装置５は第１ベルト研削装置１１に対応し、第２把持装置６は第２ベルト研削装置１２に対応するようになっている。

図２に示すように、ビレット３を加工すべき一対の研削ベルト１３の研削面を含む面は、ビレット３の軸線に対し４５度の角度位置に配置されていて、その一対の研削ベルト１３面間の距離は、研削位置調整装置１５により、これを駆動するハンドル１６の操作でビレット３の長さ（ビレットの軸線方向寸法）に応じて、幅調整が可能になっている。ビレット３は、把持装置に把持されると上下移動装置１７により所定位置まで上昇し、続いて水平移動装置８により水平方向に往復移動する。

ビレット３は、研削中は両把持装置５及び６に回転自在に把持されているので、この水平移動中に研削ベルト１３に接触し、ビレット３の端面の縁部が回転しながら研削され、ビレット３縁部周囲のバリ、カエリが除去される。第１把持装置５がビレット３を把持し、第２把持装置が空の状態で、２つの把持装置５、６は水平移動し、一対の第１ベルト研削装置１１の研削ベルト１３によりビレット３の縁部を研削させる。把持状態でバリ、カエリ等の除去されたビレット３は、第１把持装置５が第１搬出コンベア９上に達すると、２つの把持装置５、６は下降する。下降位置において、第１把持装置５は、把持状態を解除してビレット３を第１搬出コンベア９上に搬出する。このとき、第２把持装置６は、搬入コンベア４上に位置しているので、搬入コンベア４上にあるビレット３を把持する。２つの把持装置５、６が上昇する。

このとき第１把持装置５は空の状態で上昇する。次いでこの２つの把持装置５、６は逆方向に水平移動し、前述と同様に、第２把持装置６がビレット３を把持した状態で、一対の第２ベルト研削装置１２の研削ベルト１３により縁部を研削させながら第２搬出コンベア１０上に達する。続いて、２つの把持装置５、６は下降する。下降位置において、第２把持装置６は、把持を解除してビレット３を第２搬出コンベア１０上に搬出する。このとき、第１把持装置５は搬入コンベア４上に位置している状態にあるので、搬入コンベア４のビレット３を把持することになる。

このようにして２つの把持装置５及び６は、搬入コンベア４と搬出コンベア９間、及び、搬入コンベア４と搬出コンベア１０間を、バリ、カエリの除去をしながら交互に往復移動する。すなわち、２つの把持装置５及び６は、搬入コンベア４から除去処理前のビレットを把持し、両端面縁部のバリ、カエリの除去処理の終わったビレット３を連続的に２つの搬出コンベア９、１０に搬出していく。２つの搬出コンベア９、１０に搬出されたビレット３は、第１搬出コンベア９及び第２搬出コンベア１０端からビレット回収装置１８により搬入コンベア４側に再び戻され、次工程へ搬送される。

［搬入コンベア、搬出コンベアの構成］
搬出入装置は、前述のようにビレット３を供給するための搬入コンベア４と、この搬入コンベア４とコンベア方向が平行に並列して設置され、バリ取り、カエリ取りされたビレット３を搬出するための搬出コンベアとから構成されている。この搬出コンベアは、第１搬出コンベア９と第２搬出コンベア１０の２つの搬出コンベアとから構成されている。従って本実施の形態の搬出入装置は、平行に配置された３つのコンベアから構成されている。

搬入コンベア４はこの搬出入装置の中央部に設置され、２つの搬出コンベアである第１搬出コンベア９と第２搬出コンベア１０は、搬入コンベア４を挟み対向した対称位置に設置されている。搬入コンベア４により供給されるビレット３は、前述した２つの把持装置５及び６により、第１搬出コンベア９側と第２搬出コンベア１０側に交互に移送され、この移送過程において、後述する２つの一対のベルト研削装置１１、１２のいずれかを通過し、バリ、カエリの除去が施され、第１搬出コンベア９又は第２搬出コンベア１０に各々搬出される。

これら搬出入装置のコンベアは、いずれもチェーンコンベア構成になっていて、ビレット３は樋状の搬送路を外にはみ出ることなく案内され、このビレット３は軸線方向に沿って連続的に連なってチェーンにより搬送される。コンベア形式は、チェーンでなくローラー式等のものでもよく、その形式に限定されることはない。搬入コンベア４上のビレット３は、２つの把持装置５及び６の各々に対応する把持位置で位置決めされる。搬入コンベア４上には、ストッパー７が設けられ、ビレット３はこのストッパー７に当接することで位置決めされる。

このストッパー７の突き当て面の位置は調整可能で、ビレット３の大きさにより位置変更ができるようになっている。又、このストッパー７は上方へ退避できる構成になっている。搬入コンベア４の最終端は、バリ取り、カエリ取りされたビレット３の回収端となっている。後述するビレット回収装置１８により、バリ取り、カエリ取りされた第１搬出コンベア９及び第２コンベア１０上のビレット３を、最終端で再びこの搬入コンベア４の端部に戻すようにしている。

［把持装置５及び６の構成］
以下、本システムを構成する両把持装置５及び６の詳細な構造について説明する。図４は、把持装置の詳細図で、第１把持装置５、第２把持装置６とも同一構成をなしている。図５は一対の把持爪１９を閉じた状態のとき、ビレット把持部分を示す側面図である。又、図６は、一対の把持爪１９が開放された状態を示す部分図である。図において、両把持装置５及び６は、主としてビレット３を直接把持する一対の把持爪１９と、この把持爪１９を開閉駆動するための開閉駆動部であるサーボモータ２０から構成されている。一対の把持爪１９は、一対のリンク２１に一対の揺動部材２２を介して連結されており、揺動によりリンクモーションするように構成されている。

又、この一対のリンク２１は、揺動部材２２と連結する支軸２３を介して相対的に揺動する。さらにこの一対のリンク２１はナット体２４と連結される支持部材２５の支軸２６に揺動自在に支持されている。ナット体２４には、回り止め部材２４ａが固定されている。回り止め部材２４ａは、基体２８に形成された回り止め用規制溝２８ｂに挿入され、ナット体２４が回転しないように規制している。支軸２９は、基体２８に固定された把持爪支持部材２８ａに固定されている。揺動部材２２は、支軸２９を支点に揺動する。ナット体２４は、サーボモータ２０に連結されるスクリュー２７にねじ込まれている。

従って、スクリュー２７がサーボモータ２０の駆動により回転すると、ナット体２４は回転することが回り止め用規制溝２８ｂ、回り止め部材２４ａによって規制されているため、把持装置の基体２８と相対的に矢印Ｖ方向（図４における上下方向）に移動する。この移動動作により支持部材２５が上下方向に移動し一対のリンク２１はリンクモーションする。このリンクモーションにより揺動部材２２が揺動し、この揺動部材と一体構成をなす把持爪１９が開閉動作を行うのである。

図６は支持部材２５が基体２８に対し相対的に上方に移動し、リンクモーションで把持爪１９が開放された状態を示している。一対の把持爪１９は揺動部材２２に各々２つのボルト３０で着脱可能な構成で固定されている。この把持爪１９はビレット３のサイズが変わったときや把持爪１９に損傷が生じたときに交換できるようになっている。

一対の把持爪１９は端部に、把持爪軸３１ａ、把持爪軸３１ｂを介して、各々一対の２つ構成の把持ローラー３１を回転自在に保持している。ビレット３はこの把持ローラー３１により挟まれた状態で回転自在に把持される。図５に示すように、把持爪軸３１ａに保持された２つの把持ローラー３１の間隔より、把持爪軸３１ｂに保持された２つの把持ローラー３１の間隔を大きくしている。これは、ビレット３の下部を把持する部位を広くし、上部を把持する部位を狭くしてビレット３を安定した状態で把持できるようにしている（図５参照）。しかし、この把持ローラー３１の構成はこの実施の形態に限定されることなく、上下とも同じ間隔の構成で設置されていてもよい。

［水平移動装置８、上下移動装置１７の構成］
第１把持装置５及び第２把持装置６は、前述のように構成され、基体２８の一部は枠体２上に水平方向に案内される水平移動装置８に上下動自在に取り付けられている。図７は図２の背面図で、水平移動装置８を示す。枠体２には水平方向に案内部材３２が設けられており、水平移動装置８の基体３３は下部に固定されたガイド部材３４を介して、この案内部材３２上を水平方向に往復移動自在である。又、枠体２上には水平方向駆動用サーボモータ３５が取り付けられている。水平移動装置８の基体３３にはナット体３６が固定され、水平方向駆動用サーボモータ３５の出力軸に直結されているスクリュー３７がねじ込まれている。

従って、この水平移動装置８の基体３３は２つの把持装置５、６を保持したままスクリュー３７とナット体３６からなるねじ機構を介して、水平方向駆動用サーボモータ３５の駆動により水平方向（図２における矢印Ｘ方向）に移動可能である。この水平移動は、水平方向駆動用サーボモータ３５の駆動制御で、水平方向に正確な位置決めが可能である。この水平移動装置８の基体３３上には、２つの第１把持装置５及び第２把持装置６を上下方向に案内する案内部が設けられ（図示せず）、水平移動装置８の基体３３に設けられた上下駆動用サーボモータ３８により、２つの把持装置５、６を、同時に、上下方向（図２における矢印Ｙの方向）に移動させることが可能である。

この上下方向駆動用サーボモータ３８により駆動されるスクリュー３９には、ナット体４０がねじ込まれ、このナット体４０は把持装置５、６の基体２８の一部と一体化した支持体４１に設けられている。従って、上下方向駆動用サーボモータ３８の駆動により、この支持体４１を介して２つの把持装置５、６は上下方向に移動する。又、この支持体４１には、水平移動装置８の基体３３に固定された重量バランス用のシリンダ４２のロッド部４３が連結している。この把持装置５、６が上下方向に移動する場合、このシリンダ４２により重量バランスがとられているため、上下方向駆動用サーボモータ３８の駆動が安定化し、しかも落下することなく安定的に支持されるようになっている。上下移動装置１７は、上下駆動用サーボモータ３８、スクリュー３９、ナット体４０、支持体４１、シリンダ４２等で構成される。

［ベルト研削装置１１の構成］
図８は、図１のＡ−Ａ断面図で、一対の第１ベルト研削装置１１を示す側面図である。又、図９は、図８のＢ矢視図で第１ベルト研削装置１１のベルト調整装置４４を示す。この第１ベルト研削装置１１は、第１搬出コンベア９を跨いで配置され、研削ベルト１３のベルト面を４５度傾斜させて設置され、八字状に対向して配置されている。この実施の形態では、傾斜角を４５度としたが角度に限定されることはない。この一対の第１ベルト研削装置１１は、枠体２上に設けられた案内レール４７に、一対の第１ベルト研削装置１１の支持体４８の下部に設けられたガイド体４９により案内され相互に対向して水平方向に進退移動自在である。

この第１ベルト研削装置１１の研削ベルト１３は、駆動プーリ４５とアイドルプーリ４６に跨って巻き掛けられていて無端で回動自在である。駆動プーリ４５は、駆動モータ１４により駆動され、研削ベルト１３を回動させる。研削は、駆動プーリ４５とアイドルプーリ４６との間の研削ベルト１３の平坦部で行われる。アイドルプーリ４６は、基体４８の張り出した方向の端部に回転自在に支持されている。このアイドルプーリ４６は基体４８に対し、基体４８の張り出した方向に位置が相対的に可変となっている。

即ち、研削ベルト１３をたるみなく正常に研削できる状態で回動できるように、アイドルプーリ４６は、駆動プーリ４５に対し、ベルト調整装置４４により矢印Ｑ（図９参照）で示す張り出し方向に移動調整ができるようになっている。この張り出し方向への移動調整は、ねじ調整機構５１により、アイドルプーリ支持体５０を駆動プーリ４５に対し駆動プーリの外側（アイドルプーリ側）の張り出し方向に調整するものである。移動調整が完了すると、このアイドルプーリ支持体５０は、ボルト５２により基体４８に固定されるようになっている。このベルト調整装置４４の構成は、第２ベルト研削装置１２においても同様である。

この研削ベルト１３の平坦部巻き掛け方向は、把持装置５、６の水平移動方向に沿っている。バリ取り、カエリ取りのため、２つの把持装置、即ち第１把持装置５と第２把持装置６は、ビレット３を回転自在に把持しながら上下方向駆動用サーボモータ３８の駆動により上下方向の位置を定める。また、第１把持装置５と第２把持装置６は、水平移動装置８により水平方向に移動すると、ビレット３は一対の第１ベルト研削装置１１又は第２ベルト研削装置１２の研削ベルト１３間を通過し、研削ベルト１３のベルト面に接触して研削される。ビレット３は、ベルト面との接触により回転するので、縁部全周が研削され結果的に全周に亘って両面の縁部のバリ、カエリが同時に除去されることになる。

図１０は、一対の対向する第１ベルト研削装置１１の対向位置間を調整する研削位置調整装置１５を示し、図８のＣ−Ｃ平面断面図である。枠体２には、一対の第１ベルト研削装置１１の各々にスクリュー５３が回転自在に配置されている。このスクリュー５３には、第１ベルト研削装置１１の基体４８、４８に一体的に設けられたナット体５４、５４がねじ込まれている。この各スクリュー５３の端部には、ベベルギア機構５５が取り付けられている。基体４８、４８は、枠体２上の案内レール４７、４７にガイド体４９、４９を介して水平方向（矢印Ｗ方向）に移動自在に設けられている。

このベベルギア機構５５はハンドル軸５６に結合されていて、スプロケット／チェーン５７を介してハンドル１６を回すことによりこのベベルギア機構５５を回転させ、一対のスクリュー５３を回転させることができる。ベベルギア機構５５を介して回転方向を変えて回転駆動させることは周知である。この一対のスクリュー５３は相互に逆回転するので、各々のスクリュー５３、５３にねじ込まれているナット体５４、５４は相互に逆方向に進退移動する。すなわち、基体４８、４８は、案内レール４７、４７、ガイド体４９、４９に案内されて相互に逆方向に進退移動する。

従って、ハンドル１６を回すことにより、一対の第１ベルト研削装置１１は、各々が相互に逆方向へ進退移動が可能となり、図８の二点鎖線に示す位置Ｄ、Ｄまで離間させることができ、対向している研削ベルト１３の間隔を適正位置に調整することができる。ビレット３の長さ以上に離間すると、メンテナンスがし易くなる。又、これに伴い前述のように、一対の第１ベルト研削装置１１の基体４８、４８は、枠体２上の案内レール４７にガイド体４９を介して水平方向（図１、１０における矢印Ｗ方向）に移動自在である。

従って、調整時には第１搬出コンベア１１の搬出方向に沿って、一対の第１ベルト研削装置１１を相互に進退移動させ水平方向に案内し位置決めすることができる。供給されるビレット３のサイズが変わったときには、このようにして一対の第１ベルト研削装置１１の離間距離を調整し適正なバリ取り、カエリ取り位置を設定する。この調整は、第２ベルト研削装置１２においても同様の構成で行われる。

［ビレット回収装置１８の構成］
２つの搬出コンベア９、１０によって搬出されたビレット３は、各々、第１搬出コンベア９、及び第２搬出コンベア１０の端部に達すると、一つの搬送経路に集合される形で搬入コンベア４の最終端に回収される。ビレット回収装置１８はセットの形態で、第１ビレット回収装置５８と第２ビレット回収装置５９で構成されている。図１１は、第１搬出コンベア９の端部に設けられた第１ビレット回収装置５８、及び第２搬出コンベア１０の端部に設けられた第２ビレット回収装置５９の構成を示す平面図で、図１２は、図１１のＥ−Ｅ断面図である。この２つのビレット回収装置５８、５９は、向きは異なるが同一構成のものである。

第１搬出コンベア９の終端部には、第２ビレット回収装置５９と同一構成の第１ビレット回収装置５８が設けられている。第２搬出コンベア１０を支持している枠体２上には、第２ビレット回収装置５９を支持するための第２支持台６１が搬入コンベア４寄りに設けられている。又、第１搬出コンベア９を支持している枠体２上には、第１ビレット回収装置５８をビレット支持するための第２支持台６１と同一構成の第１支持台６０が設けられている。その各々の支持台６０、６１には、シリンダ体６２が設けられ、そのロッド部（図示せず）がシリンダ体６２の動作でバーガイド６３に案内されて進退移動し、その端部にビレット寄せ装置６５が設けられている。このビレット寄せ装置６５は、バーガイド６３に案内されて進退移動する。ビレット寄せ装置６５は、搬入コンベア４側に移動する場合ストッパー６４で規制されるまで移動し、この位置に移動したとき、ビレット３が搬入コンベア４に回収される。

この各々のビレット寄せ装置６５は、搬入コンベア４と第２搬出コンベア１０との間を往復するように、進退移動可能となっている。又、このビレット寄せ装置６５は、第２搬出コンベア１０上のビレット３を引っ掛け搬入コンベア４側に寄せることが可能になっている。ビレット寄せ装置６５は、基体６５ｂと、基体６５ｂに設けられた支軸６８と、支軸６８を支点に矢印Ｒ方向（図１２参照）に揺動可能な揺動部材６７とから構成されている。揺動部材６７は、常時、自重により、突き当て面６７ａ側が下方に位置するように構成されている。また、この姿勢の状態のとき、揺動部材６７は、基体６５ｂのストッパ面６５ａに当接している。なお、揺動部材は、ばね等の付勢力で強制的にストッパ面に当接させているものであってもよい。

搬入コンベア４と第２搬出コンベア１０の基体には、ビレット３を転がしながら搬送させるためのビレット搬送台６６が固定されている。このビレット搬送台６６は、水平位置に対し、第２搬出コンベア１０側が低く、搬入コンベア４側が高くなるように傾斜させた構成になっている。

ビレット３を搬入コンベア４側に引き寄せるときは、ビレット寄せ装置６５の揺動部材６７を第２搬出コンベア１０の外側に移動させ、第２搬出コンベア１０上のビレット３を揺動部材６７の突き当て面６７ａに突き当て、強制的に引っ掛けながら搬入コンベア４側に引き寄せる。この揺動部材６７は、支軸６８を支点に矢印Ｒ方向に揺動可能な構成になっているが、ストッパ面６５ａに上部側が当接することで、突き当て面６７側が下を向いた姿勢を維持している。また、ビレット寄せ装置６５が第２搬出コンベア１０の外側へ退避する場合には、揺動部材６７がビレット３に当接し、図１２の二点鎖線で示したように、支軸６８を支点として揺動してビレット３の上部を通過する。この揺動動作により、揺動部材６７が、ビレット３を乗り越え第２搬出コンベア１０の外側に移動することができる。そして、揺動部材６７は、ビレット３との当接状態が解消されると、自重により揺動して図１２の実線で示した姿勢の状態に戻り、ビレット寄せ装置６５がビレット３を引っ掛け搬入コンベア４側に寄せることが可能な状態に戻る。

このビレット寄せ装置６５は、揺動部材６７が搬入コンベア４側へ移動するときは、突き当て面６７はビレット３に突き当たっても揺動せず、ビレット３を引っ掛けて移送する。このようにして、ビレット３をビレット搬送台６６上を転がしながら移送させ、移送されたビレット３は、搬入コンベア４の端部に戻される。このビレット寄せ装置６５の往復動作は、第２搬出コンベア１０の端部に設けられたセンサにより（図示せず）ビレット３の有無を検知して動作するようになっている。このビレット寄せ装置６５は、向きは異なるが、第１搬出コンベア９側にも、第２搬出コンベア１０のものと同一構成のものが設けられている。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれら実施の形態に限定されないことはいうまでもない。実施の形態において、把持装置、搬出装置、一対のベルト研削装置、ビレット回収装置を２セットとして説明したが、１セットであってもよい。又、ビレットを丸棒材で説明したが回転させることが可能なものであればどのようなものであってもよい。例えばパイプ材であってもよく、またその材質は問わない。

１…ビレットのバリ、カエリ除去装置
２…枠体
３…ビレット
４…搬入コンベア
５…第１把持装置
６…第２把持装置
７…ストッパー
８…水平移動装置
９…第１搬出コンベア
１０…第２搬出コンベア
１１…一対の第１ベルト研削装置
１２…一対の第２ベルト研削装置
１３…研削ベルト
１５…研削位置調整装置
１７…上下移動装置
１８…ビレット回収装置
１９…一対の把持爪
３１…把持ローラー
５８…第１ビレット回収装置
５９…第２ビレット回収装置

Claims (12)

1. 切断されたビレットを供給するための搬入装置(４)と、
   供給された前記ビレットを回転自在に把持する把持装置(５，６)と、
   回動自在の研削ベルトを有し、この研削ベルトの研削面が、前記ビレットのバリ、カエリの除去位置に、相互に、傾斜状態で対向するように設置されている一対のベルト研削装置(１１，１２)と、
   前記把持装置を、前記ビレットを把持する位置から前記一対のベルト研削装置の間を通過させ、前記把持装置に把持された前記ビレットをバリ、カエリの前記除去位置に移動させる移動装置(８)と、
   バリ、カエリの除去された前記ビレットを搬出するための搬出装置(９，１０)とからなり、
   前記研削ベルトの前記研削面で、前記ビレットのバリ、カエリの除去を行えるようにした
   ことを特徴とするビレットのバリ、カエリ除去装置。
2. 請求項１のビレットのバリ、カエリ除去装置において、
   前記搬入装置は、複数の前記ビレットを軸線方向に連続して整列させ供給する搬入コンベアである
   ことを特徴とするビレットのバリ、カエリ除去装置。
3. 請求項１又は２のビレットのバリ、カエリ除去装置において、
   前記搬入装置は、供給される前記ビレットを把持位置に位置決めするストッパー（７）を有している
   ことを特徴とするビレットのバリ、カエリ除去装置。
4. 請求項１又は２のビレットのバリ、カエリ除去装置において、
   前記搬出装置は、複数の前記ビレットを軸線方向に連続して整列させ搬出する搬出コンベアである
   ことを特徴とするビレットのバリ、カエリ除去装置。
5. 請求項１又は２のビレットのバリ、カエリ除去装置において、
   前記把持装置は、前記ビレットを回転自在に挟持して把持する一対の把持ローラー（３１）を有している
   ことを特徴とするビレットのバリ、カエリ除去装置。
6. 請求項１又は２のビレットのバリ、カエリ除去装置において、
   前記把持装置は、前記一対のベルト研削装置への移動方向に対し直角方向に移動し前記バリ、カエリ除去位置に位置決めする上下移動装置(１７)を有している
   ことを特徴とするビレットのバリ、カエリ除去装置。
7. 請求項１又は２のビレットのバリ、カエリ除去装置において、
   前記一対のベルト研削装置は、対向する前記研削ベルトの研削面の間の距離を調整可能にする研削位置調整装置（１５）を設けている
   ことを特徴とするビレットのバリ、カエリ除去装置。
8. 請求項１又は２のビレットのバリ、カエリ除去装置において、
   前記搬出装置は、前記搬入装置を挟み対向する対称位置に設けられた同一構造の第１搬出装置（９）と第２搬出装置(１０)とで構成されている
   ことを特徴とするビレットのバリ、カエリ除去装置。
9. 請求項８のビレットのバリ、カエリ除去装置において、
   前記一対のベルト研削装置は、前記搬入装置を挟み対向する対称位置に設けられ、前記第１搬出装置に対応する一対の第１ベルト研削装置（１１）と、前記第２搬出装置に対応する一対の第２ベルト研削装置（１２）とで構成されている
   ことを特徴とするビレットのバリ、カエリ除去装置。
10. 請求項９のビレットのバリ、カエリ除去装置において、
    前記把持装置は、前記第１ベルト研削装置に対応する第１把持装置（５）と、前記第２ベルト研削装置に対応する第２把持装置（６）とで構成されている
    ことを特徴とするビレットのバリ、カエリ除去装置。
11. 請求項１０のビレットのバリ、カエリ除去装置において
    前記移動装置は、前記第１把持装置（５）が前記一対の第１ベルト研削装置（１１）の研削ベルト面間を通過する移動と、前記第２把持装置（６）が前記一対の第２ベルト研削装置（１２）の研削ベルト面間を通過する移動とを、交互に往復移動させる装置である
    ことを特徴とするビレットのバリ、カエリ除去装置。
12. 請求項１から１１に記載されたビレットのバリ、カエリ除去装置から選択される１項において、
    前記搬出装置（９，１０）の搬出端に、バリ、カエリ取りされた前記ビレットを前記搬入装置に戻し回収搬送させるためのビレット回収装置（１８）を設けた
    ことを特徴とするビレットのバリ、カエリ除去装置。

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