JP2012101142A - 切断刃の再生方法、その再生設備、及び剪断式破砕機用切断刃 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 刃先部127は、その回転方向に向かって尖った先端エッジ部を有し、刃先部127を含む側面外縁部にサイドエッジ部32を有する補修される切断刃3の再生方法であって、切断刃3の先端エッジ部及びサイドエッジ部32に対して面取り加工を行う面取り工程と、面取り加工が行われた先端エッジ部及びサイドエッジ部32に対して肉盛り溶接を行なう肉盛り溶接工程と、切断刃3の肉盛り溶接部128を所定の先端エッジ部及びサイドエッジ部32の形状となるように再生加工する加工工程とを備え、サイドエッジ部32に形成されたサイド肉盛り溶接部128のうち、側面肉盛り溶接部130aの寸法L1が、外面肉盛り溶接部130bの寸法L2の1〜3倍である。
【選択図】 図6
Description
前記加工工程は、前記後熱処理された前記切断刃の肉盛り溶接部分に対して前記再生加工するものとすることができる。
まず、摩耗した切断刃3が入庫されると、その切断刃3の摩耗状態から、補修可能か否かの判定が行われる(ステップS1)。この判定で、補修不可能と判定されると、再生されることなく処分される(ステップS2)。また、補修可能と判定された切断刃3でも、手修正が必要か否かの判断が行われ(ステップS3)、手修正が必要な場合は制御装置80に手修正が必要であることが入力されて記憶される(ステップS4)。この手修正が必要か否かの判断は、上記「チョコ停」を生じるような磨損があるか否かで判断される。
上記判定で補修可能と判定されると、後述する先端エッジ部31とサイドエッジ部32とに必要な面取り加工が行われる(ステップS5)。この面取り加工は、図11のステップS102で説明したように、各グループごとに定めた肉盛り基準線Kを通る位置に約45°の面取りが行なわれる。この面取りは、磨耗したエッジ部31、32の均一化、アーク長を一定に保つことによる溶接の安定化、溶融金属の品質一定化、硬度の一定化、等のために行われる。また、この面取り加工としては、肉盛り溶接の肉盛り量、硬化肉盛溶接材料の種類等に応じた面取り加工が行われる。
予熱処理としては、切断刃3の材質、大きさ等に応じて肉盛り溶接に適した温度に予熱できる予熱機60において所定時間予熱される(ステップS6、S103)。
予熱処理によって所定温度まで予熱された切断刃3で、手修正が必要と判定されている切断刃3は(ステップS7)、搬入出機15により判定部82まで移送されて作業者Mによる手修正が行われる(ステップS8)。この手修正は、次の自動溶接機50による自動溶接に問題を生じないようにする肉盛り溶接がエッジ部31、32に行われる。
手修正が不要な切断刃3及び手修正を行った切断刃3は、自動溶接機50によってエッジ部31、32に後述するように肉盛り溶接30が行われる(ステップS9、S104、S105)。また、この肉盛り溶接30は、図11のステップS104、S105で説明したように行なわれる。
この肉盛り溶接30としては、アーク溶接により、面取りを行ったエッジ部31、32に行われる。この肉盛り溶接時には、予め制御装置80に入力されている切断刃3の溶接位置と、多軸保持機40の座標、自動溶接機50の溶接トーチ55先端の座標等によって最適な位置となるように各軸J1〜J13を制御しながらエッジ部31、32の一端部から他端部まで連続的に行われる。
肉盛り溶接30を行った後、その肉盛り溶接30によって盛られた肉に不足部分等を生じていないかが作業者によって点検される(ステップS10)。この点検時に肉盛り不足の部分がある場合には、手修正によって補修されて必要な量の硬化肉盛溶接材料が肉盛りされる(ステップS11)。
上記したように先端エッジ部31とサイドエッジ部32とに肉盛り溶接30が行われた切断刃3は、その後、所定温度で徐冷等の後熱処理が行われる(ステップS12、S106)。この後熱処理により、摩耗した切断刃3のエッジ部31、32への硬化肉盛溶接材の肉盛り溶接30が完了する。
肉盛り溶接30が行われた切断刃3は、まず、縦型ミーリングマシン等により、肉盛りされたサイドエッジ部32と先端エッジ部31の背面の余肉が粗加工によって除去される(ステップS13)。
次に、ロータリ研磨機等により、両側面の研磨と、先端エッジ部31の研磨等が行われ、切断刃3の先端エッジ部31とサイドエッジ部32とが再生加工されて所定の新品の切断刃3と略同等の形状のエッジ部に仕上げられる(ステップS14、S107)。
3 切断刃
3a 切断刃の側面
3b 切断刃の外周面
5 タブ
10 回転刃
11 一体式切断刃
15 搬入出機
16 載置部
17 搬送部
20 ハンドリングロボット
25 把持部
26 第1把持部
27 第2把持部
30 肉盛り溶接
31 先端エッジ部
32 サイドエッジ部
40 多軸保持機
42 傾倒部
43 回転部
44 保持部
45 固定部材
50 自動溶接機
55 溶接トーチ
60 予熱機
70 後熱機
80 制御装置
82 判定部
83 手修正溶接機
84 検査器具
107 係合段部
125 固定部
126 ボルト挿通孔
127 刃先部
128 サイド肉盛り溶接部(再生加工前のサイドエッジ部)
129 先端肉盛り溶接部(再生加工前の先端エッジ部)
130 サイド肉盛り溶接部(再生加工後のサイドエッジ部)
130a 側面肉盛り溶接部(サイドエッジ部)
130b 外面肉盛り溶接部(サイドエッジ部)
131 先端肉盛り溶接部(再生加工後の先端エッジ部)
131a 逃げ面肉盛り溶接部(先端エッジ部)
131b 掬い面肉盛り溶接部(先端エッジ部)
132 刃先部の逃げ面
133 刃先部の掬い面
T 面取り部
Claims (20)
- 固定部と、この固定部から外向きに突出する刃先部とを備え、前記刃先部は、回転方向に向かって尖った先端エッジ部を有し、前記刃先部を含む側面外縁部にサイドエッジ部を有する補修される切断刃の再生方法であって、
前記切断刃の前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部に対して面取り加工を行う面取り工程と、
前記面取り加工が行われた前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部に対して肉盛り溶接を行なう肉盛り溶接工程と、
前記切断刃の肉盛り溶接部を所定の前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部の形状となるように再生加工する加工工程とを備え、
前記サイドエッジ部に形成されたサイド肉盛り溶接部のうち、前記切断刃の側面上に延びる側面肉盛り溶接部は、前記切断刃の本体の外周面からその本体の外周面に対して垂直方向の寸法が、
前記切断刃の外周面上に延びる外面肉盛り溶接部における、前記切断刃の厚み方向の寸法の1〜3倍であることを特徴とする切断刃の再生方法。 - 再生加工後の前記側面肉盛り溶接部は、前記切断刃の側面よりも突出し、かつ、
再生加工後の前記外面肉盛り溶接部は、前記切断刃の本体の外周面と略同一平面上に形成されることを特徴とする請求項1記載の切断刃の再生方法。 - 前記先端エッジ部に形成された先端肉盛り溶接部のうち、前記刃先部の前記回転の半径方向の外側に形成された逃げ面上に延びる逃げ面肉盛り溶接部は、前記先端肉盛り溶接部の先端縁部からその先端縁部に対して垂直方向の寸法が、
前記刃先部の前記回転の半径方向の内側に形成された掬い面上に延びる掬い面肉盛り溶接部における、前記先端肉盛り溶接部の先端縁部からその先端縁部に対して垂直方向の寸法よりも大きいことを特徴とする請求項1又は2記載の切断刃の再生方法。 - 再生加工後の前記逃げ面肉盛り溶接部は、前記刃先部の前記逃げ面の略全体に形成されていることを特徴とする請求項3記載の切断刃の再生方法。
- 再生加工後の前記逃げ面肉盛り溶接部、及び再生加工後の前記掬い面肉盛り溶接部は、それぞれが形成されている前記切断刃の本体の外周面と略同一平面上に形成されていることを特徴とする請求項3又は4記載の切断刃の再生方法。
- 前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部の磨耗量の程度の異なる前記切断刃を、その磨耗量の程度に応じて複数のグループに分けるグループ分け工程を備え、
前記面取り工程は、それぞれの前記各グループに属する前記切断刃の前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部に対して、前記各グループごとに定めた肉盛りされる基準となる基準線又は基準面を通る位置に面取り加工を行うことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の切断刃の再生方法。 - 前記肉盛り溶接工程は、前記各グループごとに定めた肉盛り量の肉盛り溶接を、前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部に対して行なうことを特徴とする請求項6記載の切断刃の再生方法。
- 前記肉盛り溶接工程において、前記面取り加工が行われた前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部に対しての肉盛り溶接を自動溶接機で行なうことを特徴とする請求項7記載の切断刃の再生方法。
- 前記グループ分け工程は、前記切断刃の前記刃先部の厚み方向の幅寸法に基づいて、前記切断刃を複数の前記グループに分けることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の切断刃の再生方法。
- 前記面取り加工が行なわれた前記切断刃を所定温度に予熱処理する予熱工程と、
前記肉盛り溶接された前記切断刃を所定温度で後熱処理する後熱工程とを備え、
前記肉盛り溶接工程は、前記予熱処理され、かつ、前記切断刃の面取りが行なわれている前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部に硬化肉盛溶接材を連続的に供給して自動肉盛り溶接を行ない、
前記加工工程は、前記後熱処理された前記切断刃の肉盛り溶接部分に対して前記再生加工することを特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の切断刃の再生方法。 - 前記予熱工程と、前記肉盛り溶接工程と、前記後熱工程との間における前記切断刃の移動をロボットで行うようにした請求項10記載の切断刃の再生方法。
- 固定部と、この固定部から外向きに突出する刃先部とを備え、前記刃先部は、回転方向に向かって尖った先端エッジ部を有し、前記刃先部を含む側面外縁部にサイドエッジ部を有する補修される切断刃を再生加工する切断刃の再生設備において、
前記切断刃の前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部に対して面取り加工を行う面取り機と、
前記面取り加工が行われた前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部に対して肉盛り溶接を行なう肉盛り溶接機と、
前記切断刃の肉盛り溶接部を所定の前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部の形状となるように再生加工する加工機とを備え、
前記サイドエッジ部に形成されたサイド肉盛り溶接部のうち、前記切断刃の側面上に延びる側面肉盛り溶接部は、前記切断刃の本体の外周面からその本体の外周面に対して垂直方向の寸法が、
前記切断刃の外周面上に延びる外面肉盛り溶接部における、前記切断刃の厚み方向の寸法の1〜3倍となるように、前記肉盛り溶接機によって肉盛り溶接することを特徴とする切断刃の再生設備。 - 再生加工後の前記側面肉盛り溶接部は、前記切断刃の側面よりも突出し、かつ、
再生加工後の前記外面肉盛り溶接部は、前記切断刃の本体の外周面と略同一平面上に形成されるように、前記加工機によって再生加工することを特徴とする請求項12記載の切断刃の再生装置。 - 前記先端エッジ部に形成された先端肉盛り溶接部のうち、前記刃先部の前記回転の半径方向の外側に形成された逃げ面上に延びる逃げ面肉盛り溶接部は、前記先端肉盛り溶接部の先端縁部からその先端縁部に対して垂直方向の寸法が、
前記刃先部の前記回転の半径方向の内側に形成された掬い面上に延びる掬い面肉盛り溶接部における、前記先端肉盛り溶接部の先端縁部からその先端縁部に対して垂直方向の寸法よりも大きくなるように、前記肉盛り溶接機によって肉盛り溶接することを特徴とする請求項12又は13記載の切断刃の再生装置。 - 再生加工後の前記逃げ面肉盛り溶接部は、前記刃先部の前記逃げ面の略全体に形成されるように、前記加工機によって再生加工することを特徴とする請求項14記載の切断刃の再生装置。
- 再生加工後の前記逃げ面肉盛り溶接部、及び再生加工後の前記掬い面肉盛り溶接部は、それぞれが形成されている前記切断刃の本体の外周面と略同一平面上に形成されるように、前記加工機によって再生加工することを特徴とする請求項14又は15記載の切断刃の再生装置。
- 切断刃の再生設備は、補修される前記切断刃を、磨耗量の程度に応じて複数のグループに分けてグループごとに再生加工するためのものであり、
前記面取り機は、それぞれの前記各グループに属する前記切断刃の前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部に対して、前記各グループごとに定めた肉盛りされる基準となる基準線又は基準面を通るように面取り加工を行うことを特徴とする請求項12乃至16のいずれかに記載の切断刃の再生装置。 - 前記肉盛り溶接機は、前記各グループごとに定めた肉盛り量の肉盛り溶接を、前記先端エッジ部及び前記サイドエッジ部に対して行なうことを特徴とする請求項17記載の切断刃の再生設備。
- 前記肉盛り溶接機は、自動溶接機であることを特徴とする請求項18記載の切断刃の再生設備。
- 請求項1乃至11のいずれかに記載の切断刃の再生方法によって再生されたことを特徴とする剪断式破砕機用切断刃。
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