JP2010253661A - Shape steel surface polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、H形鋼、L形鋼、I形鋼などの形鋼の酸化皮膜や加工穴のバリなどの除去のためにその形鋼の表面を研磨する形鋼表面研磨装置に関する。 The present invention relates to a shaped steel surface polishing apparatus that polishes the surface of a shaped steel such as an H-shaped steel, an L-shaped steel, and an I-shaped steel in order to remove an oxide film and burrs from a processed hole.
H形鋼、L形鋼、I形鋼などの形鋼は、H字型、L字型、I字型などの断面を有しており、建築物の構造材としても用いられるように数m或いは十数m程度の一定長さを有する長手状の鋼材である。このような形鋼は、たとえば作業現場における接続作業に先立って、他の鋼材に接続するための接続部たとえば端部或いは中間部に複数本のボルト或いはリベットを挿通させるための複数個の貫通穴が所定のパターンで配置されると共に、その端部或いは中間部において、貫通穴形成時に生じる加工穴のバリや、表面に発生した黒皮のような酸化皮膜を除去するための表面研磨すなわち表面研削が施される。この表面研磨は、形鋼の端部或いは中間部にボルト或いはリベットを用いて継目板( 連結版) やブラケットが固定されるとき、継目板との間の密着性を高めたり、或いは継目板との間の摩擦を安定させることを目的としている。 Shape steels such as H-shape steel, L-shape steel, and I-shape steel have cross sections such as H-shape, L-shape, and I-shape, and are several meters so that they can be used as structural materials for buildings. Or it is the longitudinal steel material which has a fixed length of about ten or more meters. Such shaped steel has, for example, a plurality of through holes for inserting a plurality of bolts or rivets in a connecting portion for connecting to another steel material, for example, at an end portion or an intermediate portion prior to connection work at a work site. Are arranged in a predetermined pattern, and surface polishing or surface grinding for removing burrs of processed holes generated at the time of forming through-holes and oxide films such as black skin generated on the surface at the end or intermediate portion thereof Is given. This surface polishing can improve the adhesion between the joint plate and the joint plate when the joint plate or bracket is fixed using bolts or rivets at the end or middle part of the shape steel. The purpose is to stabilize the friction between.
ところで、上記の形鋼の表面研磨では、ディスクサンダーと称される携帯型研削装置を用いて、それに回転駆動されるように装着された比較的小径の円板状砥石の端面を押し当てることで、手作業で行われていた。このような携帯型研削装置を用いた研削では、形鋼の接続部における酸化皮膜や加工穴のバリなどの除去にばらつきが出るだけでなく、作業性が得られなかった。 By the way, in the surface polishing of the above-mentioned shape steel, by using a portable grinding device called a disc sander, the end surface of a relatively small-diameter disk-shaped grindstone mounted so as to be rotationally driven is pressed against it. Was done by hand. In grinding using such a portable grinding device, not only does the removal of oxide film and burrs in processed holes in the connection part of the shape steel appear, but workability cannot be obtained.
これに対し、特許文献1に示されるように、回転軸の軸端部に固着される保持部材と、その保持部材に対して互いに同心上に支承され、その保持部材を介して回転軸の回転が伝達される外側および内側のリングを備え、その外側および内側のリングにはそれぞれ同心上に複数のセグメント状の砥石が固着される一方、その外側および内側のリングは、それぞれ保持部材に対して接近、離隔する方向に変位自在で、かつ、弾性体によって保持部材に対して離隔する向きに付勢されているとともに、内側のリングは保持部材に接近する向きには独立的に変位可能であって、離隔する向きには外側のリングとの当接によりその外側のリングの位置に応じて保持部材からの離隔量が規制されるように構成されている形鋼表面研磨装置が提案されている。これによれば、形鋼の接続部の表面にうねりが存在していてもそれに適宜追従して変位でき、その接続部の表面をほぼ一様に研削することができる。また、内側のリングが外側のリングよりも突き出すことがないので、内側のリングに固着された砥石が貫通穴の周縁を深く削ることが好適に防止される。 On the other hand, as shown in Patent Document 1, the holding member fixed to the shaft end of the rotation shaft and the support member are supported concentrically with each other, and the rotation shaft rotates through the holding member. A plurality of segmented grindstones are fixed concentrically to the outer and inner rings, respectively, while the outer and inner rings are respectively connected to the holding member. It is displaceable in the approaching and separating directions and is urged by the elastic body in the direction separating from the holding member, and the inner ring can be independently displaced in the direction approaching the holding member. Thus, there has been proposed a shape steel surface polishing apparatus that is configured such that the distance from the holding member is regulated according to the position of the outer ring by contacting the outer ring in the direction of separation.According to this, even if waviness is present on the surface of the connecting portion of the shape steel, it can be displaced following it appropriately, and the surface of the connecting portion can be ground substantially uniformly. Further, since the inner ring does not protrude more than the outer ring, it is suitably prevented that the grindstone fixed to the inner ring deeply cuts the peripheral edge of the through hole.
ところで、上記特許文献1に記載されたような形鋼表面研磨装置では、回転軸の軸端部に固着された保持部材に対して、保持部材の取付穴に遊嵌された頭付ガイドボルトを備えその頭付ガイドボルトを介して所定範囲の軸心方向の移動が自在に装着された外側のリングと、その内側において保持部材に接近する向きには独立的に変位可能で、離隔する向きには外側のリングとの当接により外側のリングと共に移動する内側のリングとの下面に砥石が固着されており、それら内側のリングおよび外側のリングは弾性体によって保持部材から離隔する向きに付勢されている。このため、形鋼の表面の研磨時において、回転軸或いは保持部材からの押付力は弾性体を介して砥石に伝えられるとともに、外側のリングおよび内側のリングは、頭付ガイドボルトと保持部材の取付穴との遊びの範囲内で傾斜が許容され、形鋼の接続部の表面のうねり形状に追従して研削するようになっている。 By the way, in the shaped steel surface polishing apparatus as described in Patent Document 1, a headed guide bolt loosely fitted in the mounting hole of the holding member is attached to the holding member fixed to the shaft end portion of the rotating shaft. An outer ring that is freely mounted to move in the axial direction within a predetermined range via the headed guide bolt, and can be displaced independently in the direction of approaching the holding member on the inner side, and in the direction of separation Is fixed to the lower surface of the inner ring that moves together with the outer ring by contact with the outer ring, and the inner ring and the outer ring are urged away from the holding member by the elastic body. Has been. For this reason, at the time of polishing the surface of the shape steel, the pressing force from the rotating shaft or the holding member is transmitted to the grindstone through the elastic body, and the outer ring and the inner ring are connected to the headed guide bolt and the holding member. Inclination is allowed within the range of play with the mounting hole, and grinding is performed following the waviness shape of the surface of the connecting portion of the shaped steel.
したがって、内側のリングおよび外側のリングの下面に固定された砥石を形鋼に対して強く押しつけようとして上記回転軸またはそれに固着された保持部材からの押付け荷重を大きくしても、上記弾性体の弾性変形によって押しつけ力を十分に高めることができず、研磨能率を十分に得ることができなかった。これに対して、内側のリングおよび外側のリングの下面に固定された砥石を形鋼に対して強く押しつけるために上記弾性体の予荷重を大きくすると、保持部材に対する内側のリングおよび外側のリングの傾きが不十分となるので、形鋼の接続部の表面のうねりに追従した研磨を十分にすなわち均一に行うことができなかった。すなわち、研磨能率の向上と形鋼の接続部の表面のうねり形状に追従した均一な研磨との両立が困難であった。 Therefore, even if the pressing load from the rotating shaft or the holding member fixed to the rotating shaft or the holding member fixed to the shape steel is increased so as to strongly press the grindstone fixed to the inner ring and the lower surface of the outer ring, The pressing force could not be sufficiently increased by elastic deformation, and the polishing efficiency could not be sufficiently obtained. On the other hand, if the preload of the elastic body is increased in order to strongly press the grindstone fixed to the lower surface of the inner ring and the outer ring against the shape steel, the inner ring and the outer ring of the holding member Since the inclination becomes insufficient, the polishing following the undulation of the surface of the connecting portion of the shaped steel cannot be performed sufficiently, that is, uniformly. That is, it is difficult to achieve both improvement in polishing efficiency and uniform polishing following the waviness shape of the surface of the connecting portion of the shaped steel.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、形鋼の接続部の研削に際して高い研磨能率とその形鋼の接続部の表面に形成されるうねりに追従した均一な研磨とが同時に得られる形鋼研削装置を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and the object of the present invention is high grinding efficiency and undulation formed on the surface of the connection part of the shape steel when grinding the connection part of the shape steel. It is an object of the present invention to provide a shape steel grinding apparatus capable of simultaneously obtaining the following uniform polishing.
上記目的を達成するための請求項1に係る発明の要旨とするところは、研磨工具を用いて形鋼の表面を研磨するための形鋼表面研磨装置であって、その研磨工具が、(a) 回転駆動される回転軸の軸端に固定される固定部材と、(b) その固定部材の前記回転軸とは反対側に、その固定部材の回転中心上に設けられた揺動中心を中心とする揺動可能且つ相対回転不能に取り付けられた円盤状の揺動部材と、(c) その揺動部材の前記固定部材とは反対側の外周部に固定された外周砥石と、(d) 前記揺動部材を前記固定部材側へ接近するように付勢する付勢部材とを、含むことにある。 The gist of the invention according to claim 1 for achieving the above object is a shape steel surface polishing apparatus for polishing the surface of a shape steel using a polishing tool, the polishing tool comprising: ) A fixed member fixed to the shaft end of the rotational shaft that is driven to rotate, and (b) centered on a swing center provided on the rotational center of the fixed member on the opposite side of the fixed member to the rotational shaft. A disc-like swinging member attached so as to be swingable and relatively non-rotatable, and (c) an outer peripheral grindstone fixed to the outer peripheral portion of the swinging member opposite to the fixing member, and (d) And an urging member that urges the swinging member to approach the fixed member.
請求項1に係る発明の形鋼表面研磨装置によれば、その研磨工具において、回転軸の軸端に固定された固定部材の前記回転軸とは反対側に、その固定部材の回転中心上に設けられた揺動中心を中心とする揺動可能且つ相対回転不能に円盤状の揺動部材が取り付けられるとともに、その揺動部材を前記固定部材側へ接近するように付勢部材により付勢されていて、その揺動部材の前記固定部材とは反対側の外周部に固定された外周砥石が、形鋼に対して押しつけられた状態で研磨が行われる。揺動部材と固定部材との間に弾性部材が介挿されていないことから、回転軸からの押付力がそのまま揺動部材に伝達されてその揺動部材に固定された外周砥石が形鋼に押しつけられるので、高い研磨効率が得られる。同時に、揺動部材は形鋼の表面のうねりに応じて揺動するので、そのうねりに追従した好適な研磨が得られる。 According to the shape steel surface polishing apparatus of the invention according to claim 1, in the polishing tool, on the rotation center of the fixed member on the side opposite to the rotation shaft of the fixed member fixed to the shaft end of the rotation shaft. A disc-shaped swinging member is attached so as to be swingable around the provided swinging center and not relatively rotatable, and the swinging member is biased by the biasing member so as to approach the fixed member side. Then, polishing is performed in a state where the outer peripheral grindstone fixed to the outer peripheral portion of the swinging member opposite to the fixed member is pressed against the shape steel. Since the elastic member is not interposed between the swing member and the fixed member, the pressing force from the rotating shaft is transmitted to the swing member as it is, and the outer peripheral grindstone fixed to the swing member becomes the shape steel. Since it is pressed, high polishing efficiency can be obtained. At the same time, the oscillating member oscillates according to the undulation of the surface of the section steel, so that suitable polishing following the undulation can be obtained.
ここで、好適には、(e) 前記固定部材および揺動部材の一方の軸心位置から突き出された突部と、(f) 前記固定部材および揺動部材の一方の軸心位置に形成されてその突部を受け入れる凹部と、(g) 前記固定部材の外周部に形成された貫通穴を所定の間隙をもって貫通するように前記揺動部材の外周部に立設された軸状部材とを、含み、(h) 前記付勢部材は、その軸状部材の外周においてその軸状部材の大径頭部と前記固定部材との間に介挿された外側コイルスプリングである。このようにすれば、固定部材および揺動部材の一方の軸心位置から突き出された突部と他方の軸心位置に形成されてそれを受け入れる凹部との間で、押圧力を直接伝達しつつ揺動部材の揺動を許容することから、回転軸からの押付力がそのまま揺動部材に伝達されてその揺動部材に固定された外周砥石が形鋼に押しつけられるので、高い研磨効率が得られると同時に、揺動部材は形鋼の表面のうねりに応じて揺動するので、そのうねりに追従した好適な研磨が得られる。また、付勢部材は、前記軸状部材の外周においてその軸状部材の大径頭部と前記固定部材との間に介挿された外側コイルスプリングであることから、外側コイルスプリングのためのスペースが殆ど不要となり、装置が小型となる。 Preferably, (e) a protrusion protruding from one axial position of the fixed member and the swinging member, and (f) one axial position of the fixing member and the swinging member. A recess for receiving the protrusion, and (g) a shaft-like member erected on the outer peripheral portion of the swinging member so as to pass through a through hole formed in the outer peripheral portion of the fixing member with a predetermined gap. (H) The biasing member is an outer coil spring interposed between the large-diameter head of the shaft-shaped member and the fixing member on the outer periphery of the shaft-shaped member. In this way, the pressing force is directly transmitted between the protrusion protruding from one axial position of the fixed member and the swinging member and the recess formed at the other axial position and receiving it. Since the swinging member is allowed to swing, the pressing force from the rotating shaft is transmitted to the swinging member as it is and the outer peripheral grindstone fixed to the swinging member is pressed against the shape steel, so that high polishing efficiency can be obtained. At the same time, the oscillating member oscillates in accordance with the undulation of the surface of the section steel, so that suitable polishing following the undulation can be obtained. Further, since the urging member is an outer coil spring interposed between the large-diameter head of the shaft-shaped member and the fixing member on the outer periphery of the shaft-shaped member, a space for the outer coil spring is provided. Is almost unnecessary, and the apparatus becomes small.
また、好適には、(i) 前記突部の先端には、曲率中心が前記揺動中心に位置する半球状凸面が形成されており、前記凹部には、面接触状態でその半球状凸面と摺接する半球状凹面が形成されている。このようにすれば、面接触状態で前記揺動部材の揺動を許容するので、高能率研磨のために高い押圧力が付与されても高い耐久性が得られる。 Preferably, (i) a hemispherical convex surface having a center of curvature located at the swing center is formed at a tip of the protrusion, and the concave portion has a hemispherical convex surface in a surface contact state. A hemispherical concave surface in sliding contact is formed. In this way, since the swinging member is allowed to swing in a surface contact state, high durability can be obtained even when a high pressing force is applied for high-efficiency polishing.
また、好適には、(j)前記付勢部材は、前記揺動部材の軸心が前記固定部材の軸心と一致する中立姿勢となるようにその揺動部材を付勢する。このようにすれば、固定部材に対して揺動部材の軸心が一致させられるので、空転させられる状態から形鋼の表面に押しつけられると、滑らかに研磨が開始される。 Preferably, (j) the urging member urges the oscillating member so that the axis of the oscillating member is in a neutral posture that coincides with the axis of the fixed member. In this way, since the axis of the swinging member is made to coincide with the fixed member, the polishing starts smoothly when pressed against the surface of the shape steel from the idling state.
また、好適には、(k)揺動部材にその揺動部材の軸心方向の所定範囲の移動可能に設けられた、その揺動部材の外径よりも小径の内側環状部材と、(l) その内側環状部材の前記固定部材とは反対側に固定された内周砥石と、(m) 前記内側環状部材を前記固定部材から離隔する方向に付勢する第2付勢部材とを、含み、(n) 前記内周砥石の研削面が前記外周砥石の研削面と同じ位置から前記固定部材側へ移動可能となるように前記内輪環状部材の移動行程が設定されている。このようにすれば、外周砥石に加えて内周砥石により研磨が行われるので、一層研磨能率が得られる。また、内周砥石は外周砥石よりも突き出さないので、内周砥石が形鋼の貫通穴に落ち込んで食い込むことが防止され、その貫通穴の開口縁がすり鉢状に削られることが好適に防止される。 Preferably, (k) an inner annular member having a smaller diameter than the outer diameter of the swing member provided to the swing member so as to be movable within a predetermined range in the axial direction of the swing member; ) An inner peripheral grindstone fixed to the opposite side of the fixing member of the inner annular member; and (m) a second urging member that urges the inner annular member in a direction away from the fixing member. (N) The moving stroke of the inner ring annular member is set so that the grinding surface of the inner peripheral grindstone can move to the fixed member side from the same position as the grinding surface of the outer peripheral grindstone. In this way, since the polishing is performed by the inner peripheral whetstone in addition to the outer peripheral whetstone, further polishing efficiency can be obtained. Also, since the inner peripheral grinding stone does not protrude more than the outer peripheral grinding stone, it is prevented that the inner peripheral grinding stone falls into the through hole of the shape steel and bites, and the opening edge of the through hole is preferably prevented from being cut into a mortar shape. Is done.
また、好適には、(o) 前記外周砥石が前記形鋼に接触させられた状態で、その外周砥石、その形鋼、および前記揺動部材とにより囲まれる閉空間を外部に連通させるための径方向成分を有する方向の連通穴が、その揺動部材に形成されている。このようにすれば、固定部材および揺動部材の回転に伴って発生する遠心力によって、外周砥石、形鋼、および揺動部材とにより囲まれる閉空間内の空気を外部に排出できるので、切り屑の排出や冷却が好適に行われる。 Preferably, (o) in a state in which the outer peripheral grindstone is in contact with the shape steel, the closed space surrounded by the outer peripheral grindstone, the shape steel, and the swing member is communicated to the outside. A communicating hole in a direction having a radial component is formed in the swing member. In this way, the air in the closed space surrounded by the outer peripheral grinding stone, the shape steel, and the rocking member can be discharged to the outside by the centrifugal force generated with the rotation of the fixing member and the rocking member. Waste discharge and cooling are suitably performed.
また、好適には、(p) 前記回転軸と該回転軸を回転駆動する電動機とが設けられた可動フレームと、(q) 該可動フレームを前記回転軸の軸心方向に案内する案内装置と、(r) 前記可動フレームを前記回転軸の軸心方向に駆動する流体圧シリンダとを、含み、(s) 該流体圧シリンダに供給される流体圧を調節することで前記研磨工具の前記形鋼に対する研磨押圧力が設定される。このようにすれば、前記研磨工具の前記形鋼に対する研磨押圧力すなわち圧着力を被研磨面の状況に応じて連続的に遠隔的に調節できる。 Preferably, (p) a movable frame provided with the rotating shaft and an electric motor that rotationally drives the rotating shaft, and (q) a guide device that guides the movable frame in the axial direction of the rotating shaft; (R) a fluid pressure cylinder that drives the movable frame in the axial direction of the rotating shaft, and (s) adjusting the fluid pressure supplied to the fluid pressure cylinder to adjust the shape of the polishing tool. A polishing pressing force for steel is set. In this way, the polishing pressing force, that is, the pressure-bonding force of the polishing tool against the shaped steel can be continuously and remotely adjusted according to the condition of the surface to be polished.
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例である形鋼表面研磨装置10を示す。この形鋼表面研磨装置10は、ローラコンベア等の図示しない搬送装置により矢印方向に間歇的に搬送された長手状のH形鋼12の端部或いは中間部に継目板( 連結版) やブラケットが固定される連結部分において、その継目板やブラケットとの間の密着性を高めたり、或いは継目板との間の摩擦を安定させることを目的とした表面研磨を行う。そのH形鋼12の連結部分には、ボルト或いはリベットを挿通させるための貫通穴14が所定の配列パターンに従って複数個形成されている。
FIG. 1 shows a shaped steel
一対の横方向移動レール16は、上記搬送装置の上方においてその搬送装置の搬送方向に直交する方向となるように、横方向フレーム18により支持されている。移動フレーム20は、その横方向移動レール16上で摺動させられるスライド部材22を備えており、その横方向移動レール16に沿って移動可能に配設されている。この移動フレーム20は、横方向の位置決めを行う図示しない横方向駆動用油圧シリンダの一端に連結されるブラケット24を備えている。
The pair of lateral movement rails 16 are supported by the
上記移動フレーム20には、研磨工具26を先端部に備え、その研磨工具26を回転駆動する回転駆動装置28が、垂直方向に移動可能に支持されている。回転駆動装置28は、駆動モータ30と、その駆動モータ30が固定され且つそれにより回転駆動され且つ先端部に研磨工具26が固定された回転軸32を回転可能に支持する上下フレーム34とを備えている。この上下フレーム34には上下方向レール36が固定されているとともに、上記移動フレーム20にはその上下方向レール36を案内する一対の案内装置38が固定されたブラケット40が設けられており、また、その移動フレーム20と上記上下フレーム34との間には、上下駆動用油圧シリンダ42が設けられており、上下フレーム34が上下方向に案内され、且つ所定の高さ位置に位置決めされるようになっている。すなわち、可動フレームである上下フレーム34は、案内装置38によって回転軸32の回転軸心方向に移動可能に案内されている。
The moving
これにより、上記搬送装置により所定の位置に搬送されたH形鋼12に対して、上記横方向駆動用油圧シリンダおよび上下駆動用油圧シリンダ42が駆動されて研磨工具26の位置が制御されることが、H形鋼12の位置決め毎に繰り返し行われることにより、H形鋼12の連結部分の表面が所定の削り代で研磨工具26によって一様に研磨される。上記上下駆動用油圧シリンダ42へ供給される油圧を制御するために図示しない調圧弁が設けられており、図示しない電子制御装置又は手動操作によってその調圧弁の出力圧が制御されることにより、研磨工具26によるH形鋼12に対する研磨押圧力すなわち圧着力が設定されるようになっている。なお、上記上下駆動用油圧シリンダ42は、油圧により制御されるが、水圧、空圧などの流体圧によって制御される流体圧シリンダであってもよい。
Thereby, the horizontal driving hydraulic cylinder and the vertical driving
研磨工具26は、たとえば図2の断面に示すように構成されている。すなわち、研磨工具26は、回転軸32の軸端に螺合によりそれと同心に固定される円盤状の固定部材50と、その固定部材50の回転軸32とは反対側に、その固定部材50の回転軸32の回転軸心C上であって固定部材50から回転軸32とは反対側に僅かに離隔した位置に設けられた揺動中心点Pを中心とする揺動可能且つ相対回転不能に取り付けられた円盤状の揺動部材52と、その揺動部材52の固定部材50とは反対側の外周部に固定された外周砥石54と、揺動部材52を固定部材50側へ接近するように付勢する付勢部材である外側コイルスプリング56とを備えている。
The polishing
固定部材50には、その固定部材50の回転軸32とは反対側の中央部から突き出された回転軸心Cと同心の突部58が螺合により固設されている。また、揺動部材52の回転軸32側の中央部すなわち軸心位置には、上記突部58を受け入れる凹部60が形成されている。上記突部58の先端部には、揺動中心点Pを曲率中心とする半球状凸面62が形成されるとともに、上記凹部60には、その揺動中心点Pを曲率中心とする半球状凹面64が形成され、半球状凸面62と半球状凹面64とが面接触状態で摺接させられている。これにより、揺動部材52は、固定部材50に対して、それに接触するまでの所定の角度範囲で揺動中心点Pまわりに揺動可能とされている。
A
上記軸状部材52の外周部には、複数本( 本実施例では6本) の軸状部材66が固定部材50に向かって立設されているとともに、上記固定部材50の外周部には、それら軸状部材66を所定の間隙をもって貫通させる複数個の貫通穴68が形成されており、その軸状部材66の大径頭部66a と固定部材50の回転軸32側の面との間に、軸状部材66の外周に軸状部材66と同心に巻回された複数本の外側コイルスプリング56がそれぞれ介挿されている。上記軸状部材66は周方向において等間隔に配置されていることから、それら軸状部材66にそれぞれ設けられた各外側コイルスプリング56による同様の付勢力により、図2に示すような、揺動部材52の軸心が固定部材50の軸心と一致する中立姿勢となるようにその揺動部材52が付勢されている。
A plurality of (six in this embodiment) shaft-
研磨工具26の下面を示す図3に詳しく示すように、上記揺動部材52の回転軸32とは反対側の面の外周部には、周方向に連ねられた外周砥石54が固着された円環状の外周台金70が、ねじ74によって固定されている。また、上記揺動部材52の回転軸32とは反対側の面と上記外周台金70との間には、径方向成分を有する方向すなわち本実施例では放射状の複数本の連通穴76が形成されている。この連通穴76は、上記外周砥石54がH形鋼12に接触させられた状態において、その外周砥石54、H形鋼12、および揺動部材52とにより囲まれる空間を外部に連通させるとともに、遠心力によるポンプ作用で、内周側から外周側へ空気および切り屑を積極的に排出させる機能を有している。上記外周砥石54は、所定間隔を隔てて周方向に連ねて配列された複数個のセグメント砥石から構成されている。
As shown in detail in FIG. 3 showing the lower surface of the polishing
上記半球状凸面62には、グリース、二硫化モリブデン、炭素などの潤滑剤を収容する潤滑剤収容凹溝78が軸心Cを中心とする同心円状に設けられており、相互に面接触して摺動する半球状凸面62と半球状凹面64との間の潤滑性が高められ、揺動部材52の揺動作動が長期間にわたって維持されるようになっている。また、固定部材50と揺動部材52との間には、弾性変形により揺動部材52の揺動に拘わらず上記半球状凸面62と半球状凹面64との間の周囲を封止する環状の弾性シール部材80が配設されている。
The hemispherical
また、上記弾性シール部材80の外側において、環状溝82が固定部材50に形成されるとともに、その環状溝82内に受け入れられる環状突起84が揺動部材52に形成されており、上記半球状凸面62と半球状凹面64との間、および環状の弾性シール部材80を保護するラビリンスシールが設けられている。
In addition, an
以上のように構成された本実施例の形鋼表面研磨装置10によれば、研磨工具26において、回転軸32の軸端に固定された固定部材50の回転軸32とは反対側に、その固定部材50の回転中心C上に設けられた揺動中心点Pを中心とする揺動可能且つ相対回転不能に円盤状の揺動部材52が取り付けられるとともに、その揺動部材52を固定部材50側へ接近するように外側コイルスプリング( 付勢部材) 56により付勢されていて、その揺動部材52の固定部材50とは反対側の外周部に固定された外周砥石54が、H形鋼12に対して押し付けられつつ回転駆動されることで研磨が行われる。揺動部材52と固定部材50との間に弾性部材が介挿されていないことから、回転軸32からの押付力がそのまま揺動部材52に伝達されてその揺動部材52に固定された外周砥石54がH形鋼12に押しつけられるので、高い研磨効率が得られる。同時に、揺動部材52はH形鋼12の表面のうねりに応じて揺動するので、そのうねりに追従した好適な研磨が得られる。
According to the shaped steel
また、本実施例の研磨工具26によれば、固定部材50の回転軸心C位置から突き出された突部58と、揺動部材52の軸心位置に形成されてその突部58を受け入れる凹部60と、固定部材50の外周部に形成された貫通穴68を所定の間隙をもって貫通するように揺動部材52の外周部に立設された軸状部材66とを、含み、外側コイルスプリング( 付勢部材) 56は、その軸状部材66の外周においてその軸状部材66の大径頭部66a と固定部材50との間に介挿された、軸状部材66と同心のコイル状に巻回されたスプリングである。このため、固定部材50の軸心C位置から突き出された突部58と揺動部材52の軸心位置に形成されてそれを受け入れる凹部60との間で、押圧力を直接伝達しつつ揺動部材52の揺動を許容することから、回転軸32からの押付力がそのまま揺動部材52に伝達されてその揺動部材52に固定された外周砥石54がH形鋼12に押しつけられるので、高い研磨効率が得られると同時に、揺動部材52は形鋼の表面のうねりに応じて揺動するので、そのうねりに追従した好適な研磨が得られる。また、上記外側コイルスプリング56は、軸状部材66の外周において軸状部材66の大径頭部66a と固定部材50との間に介挿された、軸状部材66と同心のコイル状のスプリングであることから、付勢部材( 外側コイルスプリング56) のためのスペースが殆ど不要となり、装置が小型となる。
Further, according to the
また、本実施例の研磨工具26によれば、突部58の先端には、曲率中心点Pが固定部材50の軸心C上に位置する半球状凸面62が形成されており、凹部60には、面接触状態でその半球状凸面62と摺接する半球状凹面64が形成されていることから、面接触状態で揺動部材52の揺動が許容されるので、高能率研磨のために高い押圧力が付与されても高い耐久性が得られる。
In addition, according to the
また、本実施例の研磨工具26によれば、外側コイルスプリング( 付勢部材) 56は、揺動部材52の軸心が固定部材50の軸心Cと一致する中立姿勢となるようにその揺動部材52を付勢することから、固定部材50に対して揺動部材52の軸心が図2に示すように一致させられるので、空転させられる状態からH形鋼12の表面に押し付けられると、滑らかに研磨が開始される。
Further, according to the
また、本実施例の研磨工具26によれば、外周砥石54がH形鋼12に接触させられた状態で、その外周砥石54、H形鋼12、および揺動部材52とにより囲まれる空間を外部に連通させるための径方向成分を有する方向の連通穴76が、揺動部材52に形成されていることから、固定部材50および揺動部材52の回転に伴って発生する遠心力に基づくポンプ作用によって、外周砥石54、H形鋼12、および揺動部材52とにより囲まれる空間内の空気を外部に排出できるので、切り屑の排出や冷却が好適に行われる利点がある。
Further, according to the
また、本実施例の研磨工具26によれば、潤滑剤を収容する潤滑剤収容凹溝78が半球状凸面62に設けられ、その半球状凸面62と半球状凹面64との間を外周側から保護する環状の弾性シール部材80が固定部材50と揺動部材52の外側に設けられ、さらに、その弾性シール部材80の外側において、固定部材50および揺動部材52に形成された環状溝82およびそれに受け入れられる環状突起84から構成されたラビリンスシールが設けられているので、半球状凸面62と半球状凹面64との間の摺動すなわち揺動部材52の揺動作動が長期間にわたって保護される利点がある。
Further, according to the
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において、実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts common to the embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図4に示される研磨工具90は、研磨工具26に比較して、揺動部材52にその揺動部材52の軸心方向の所定範囲の移動可能に設けられた、その揺動部材52の外径よりも小径であって外周砥石54或いは外周台金70の内径よりも小径の内側環状部材92と、その内側環状部材92の固定部材50とは反対側に揺動部材52を相対移動可能に貫通する連結部材94を介してねじ95により固定された、外周砥石54或いは外周台金70の内径よりも小径の環状の内周台金96と、その内周台金96の固定部材50とは反対側に固定された内周砥石98と、内側環状部材92を固定部材50から離隔する方向に付勢する複数個の内側コイルスプリング( 第2付勢部材) 100とを、さらに含み、内周砥石98の研削面が外周砥石54の研削面と同じ位置から固定部材50側へ移動可能となるように内側環状部材92の軸心方向の移動行程(移動ストローク)が設定されている。
A polishing
上記複数個の内側コイルスプリング100の付勢力は、前記複数個の外側コイルスプリング56の付勢力よりも小さく設定され、相互に面接触して摺動する半球状凸面62と半球状凹面64との間が離れることが防止されている。
The urging forces of the plurality of inner coil springs 100 are set smaller than the urging forces of the plurality of outer coil springs 56, and the hemispherical
上記内側環状部材92は固定部材50と揺動部材52との間に配設され、内側コイルスプリング( 第2付勢部材) 100はそれら内側環状部材92と固定部材50との間に介挿され、内側環状部材92は揺動部材52に当接させられている。この当接により、連結部材94を介して内側環状部材92に固定されている内周台金96の下面に固定された内周砥石98の研削面は、外周砥石54の研削面と面一となる。すなわち、前記移動行程の下端位置は上記当接により決定される。この内周砥石98の研削面は、外周砥石54の研削面よりもH形鋼12側に突き出ることはなく、外周砥石54の研削面よりも引っ込む方向の移動が許容されている。なお、内周砥石98は、外周砥石54と同様に、周方向において連ねて配置された複数個のセグメント砥石から構成されている。
The inner
本実施例の研磨工具90によれば、外周砥石54に加えて内周砥石98により研磨が行われるので、一層高能率の研磨が得られる。同時に、研磨加工時において、内周砥石98は外周砥石54よりも突き出さないので、内周砥石98がH形鋼12の貫通穴14に落ち込んで食い込むことが防止され、その貫通穴14の開口縁がすり鉢状に削られることが好適に防止される。
According to the
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and may be implemented in other modes.
例えば、前述の実施例では、突部58は固定部材50から突設され、その突部58を受け入れる凹部60は揺動部材52に形成されていたが、それとは反対に、突部58は揺動部材52から突設され、その突部58を受け入れる凹部60は固定部材50に形成されても差し支えない。
For example, in the above-described embodiment, the
また、図3に示される連通穴76は、外周台金70の揺動部材52側に形成されてもよいし、図4の実施例の揺動部材52或いはそれに固定された外周台金70に形成されてもよい。また、この連通穴76は、径方向成分を有する方向であればよく、半径方向に対して斜めに形成されてもよい。
Further, the
また、前述の実施例の外周砥石54および内周砥石98は、周方向に所定の間隔を隔てて連ねて配列された複数個のセグメント砥石から構成されていたが、周方向に密接して配列されたセグメント砥石から構成されてもよいし、環状に成形された一体の砥石から構成されもよい。
In addition, the outer
また、前述の実施例において、突部58の先端の半球状凸面62には、潤滑剤を収容する潤滑剤収容凹溝78が軸心Cを中心とする同心円状に設けられていたが、その溝形状は他の形状であってもよいし、その潤滑剤収容凹溝78が半球状凹面64側に設けられてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the lubricant containing
また、前述の実施例では、H形鋼12の研磨について説明されていたが、他の種類の形鋼、たとえばL字型、I字型などの断面を有する形鋼であってもよい。
In the above-described embodiment, the polishing of the H-shaped
その他一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。 Although not exemplified one by one, the present invention is implemented with various modifications within the scope not departing from the gist thereof.
10:形鋼表面研磨装置
12:H形鋼( 形鋼)
26、90:研磨工具
32:回転軸
42:上下駆動用油圧シリンダ(流体圧シリンダ)
50:固定部材
52:揺動部材
54:外周砥石
56:外側コイルスプリング( 付勢部材)
58:突部
60:凹部
62:半球状凸面
64:半球状凹面
66:軸状部材
66a :大径頭部
68:貫通穴
70:外周台金
74:ねじ
76:連通穴
92:内側環状部材
98:内周砥石
100:内側コイルスプリング( 第2付勢部材)
10: Shaped steel surface polishing device 12: H-shaped steel (shaped steel)
26, 90: Polishing tool 32: Rotating shaft 42: Vertical drive hydraulic cylinder (fluid pressure cylinder)
50: Fixed member 52: Oscillating member 54: Outer peripheral grindstone 56: Outer coil spring (biasing member)
58: Projection 60: Recess 62: Hemispherical convex surface 64: Hemispherical concave surface 66: Shaft-shaped
Claims (7)
回転駆動される回転軸の軸端に固定される固定部材と、
該固定部材の前記回転軸とは反対側に、該固定部材の回転中心上に設けられた揺動中心を中心とする揺動可能且つ相対回転不能に取り付けられた円盤状の揺動部材と、
該揺動部材の前記固定部材とは反対側の外周部に固定された外周砥石と、
前記揺動部材を前記固定部材側へ接近するように付勢する付勢部材と
を、含むことを特徴とする形鋼表面研磨装置。 A shape steel surface polishing apparatus for polishing a surface of a shape steel using a polishing tool, the polishing tool comprising:
A fixing member fixed to the shaft end of the rotary shaft that is driven to rotate;
A disc-like swinging member mounted on the opposite side of the rotation axis of the fixing member on the center of rotation of the fixing member and swingable around the center of rotation and not relatively rotatable;
An outer peripheral grindstone fixed to the outer peripheral portion of the swinging member opposite to the fixed member;
And a biasing member that biases the swing member so as to approach the fixed member.
前記固定部材および揺動部材の一方の軸心位置に形成されて該突部を受け入れる凹部と、
前記固定部材の外周部に形成された貫通穴を所定の間隙をもって貫通するように前記揺動部材の外周部に立設された軸状部材とを、含み、
前記付勢部材は、該軸状部材の外周において該軸状部材の大径頭部と前記固定部材との間に介挿された外側コイルスプリングである
ことを特徴とする請求項1の形鋼表面研磨装置。 A protrusion protruding from one axial position of the fixing member and the swinging member;
A recessed portion that is formed at one axial position of the fixing member and the swinging member and receives the protruding portion;
A shaft-like member erected on the outer peripheral portion of the swinging member so as to pass through a through hole formed in the outer peripheral portion of the fixing member with a predetermined gap,
The shape steel according to claim 1, wherein the urging member is an outer coil spring interposed between the large-diameter head of the shaft-shaped member and the fixing member on the outer periphery of the shaft-shaped member. Surface polishing equipment.
前記凹部には、面接触状態で該半球状凸面と摺接する半球状凹面が形成されている
ことを特徴とする請求項2の形鋼表面研磨装置。 A hemispherical convex surface in which the center of curvature is located at the oscillation center is formed at the tip of the protrusion,
The shape steel surface polishing apparatus according to claim 2, wherein a hemispherical concave surface that is in sliding contact with the hemispherical convex surface in a surface contact state is formed in the concave portion.
該内側環状部材の前記固定部材とは反対側に固定された内周砥石と、
前記内側環状部材を前記固定部材から離隔する方向に付勢する第2付勢部材とを、含み、
前記内周砥石の研削面が前記外周砥石の研削面と同じ位置から前記固定部材側へ移動可能となるように前記内側環状部材の移動行程が設定されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1の形鋼表面研磨装置。 An inner annular member having a smaller diameter than the outer diameter of the swinging member, provided on the swinging member so as to be movable within a predetermined range in the axial direction of the swinging member;
An inner grindstone fixed to the opposite side of the inner annular member to the fixing member;
A second urging member that urges the inner annular member in a direction away from the fixing member,
The movement stroke of the inner annular member is set so that the grinding surface of the inner peripheral grindstone can be moved from the same position as the grinding surface of the outer peripheral grindstone to the fixed member side. The shape steel surface polishing apparatus according to any one of 4.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1の形鋼表面研磨装置。 A communication hole in a direction having a radial component for communicating a closed space surrounded by the outer peripheral grinding wheel, the structural steel, and the swing member with the outer peripheral grinding stone in contact with the structural steel. The shape steel surface polishing apparatus according to claim 1, wherein the rocking member is formed on the rocking member.
該可動フレームを前記回転軸の軸心方向に案内する案内装置と、
前記可動フレームを前記回転軸の軸心方向に駆動する流体圧シリンダとを、含み、
該流体圧シリンダに供給される流体圧を調節することで前記研磨工具の前記形鋼に対する研磨押圧力が設定される
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1の形鋼表面研磨装置。 A movable frame provided with the rotating shaft and an electric motor that rotationally drives the rotating shaft;
A guide device for guiding the movable frame in the axial direction of the rotating shaft;
A fluid pressure cylinder for driving the movable frame in the axial direction of the rotating shaft,
The structural steel surface polishing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein a polishing pressing force with respect to the structural steel of the polishing tool is set by adjusting a fluid pressure supplied to the fluid pressure cylinder. .
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