JP2014210312A - ビレットの両端部研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長時間連続的に稼動でき、研削ベルトの長寿命化を図るようにしたビレットの両端部研削装置の提供。
【解決手段】本発明のビレットの両端部研削装置は、ビレット６を支持するトレイ７を有し、無端で回動するコンベア５のビレット移送装置３を上下方向移動可能に機台２に設ける。ビレット移送装置３の上方には、研削ベルト１７を有する研削ベルト装置１４が機台２に固定的に設けられる。ビレット移送装置３の上下方向移動動作はリフトシリンダ２６により行う。回転検知器２３の検知により、ビレット６を搬送途中で昇降動作させる。ビレット６が上昇したとき研削ベルト１７の中間部のみに当接させ、ビレット６の端縁部の研削を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、切断された丸形棒鋼等のビレットの両端部を研削する研削装置に関する。更に詳しくは、切断された複数のビレットの両端部の円周縁部を搬送工程の過程で、搬送と同時に研削し面取りを施すビレットの両端部研削装置に関する。

一般にビレットと称する丸形棒鋼の短尺材は、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等で形成される。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、あるいは加熱することなく常温のままでプレス金型に投入されて、ほぼ目的形状に塑性加工される。このように鍛造工程を経た後に、機械加工工程等を経て部品が完成される工程が、一般的な鍛工品の製造工程である。この鍛工品は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、製造者の望む品質のものを、順を追ってその工程毎に欠陥がない部品に完成させなければならない。そして、最終的にも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欠陥のある状態のまま次工程に進行させると、以後工程の全ての製品が前の欠陥工程の影響を受けて欠陥品となるおそれがある。当初から欠陥のある状態で進行させた場合には、このように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良し悪しは大きな影響を与え、もしも品質の悪いビレットであると、そのまま品質の悪い完成製品に結びつく。このため、高い品質のビレットが当初から求められるのである。このビレットの品質に関わる問題点の基本的事項については、本出願人の出願になる特許文献１に詳述されているので、詳細説明は省略する。

このビレットの欠陥を解消するための加工対象は、両端面部とその円周縁部である。通常、ビレットは、その切断方法に関わらず、欠陥の発生個所はほぼ決まっている。即ち、短尺の円柱体であるビレットにおいて、その欠陥の大部分はその両端の端部に発生する欠陥である。本発明は特にバリやカエリで代表される円周縁部の欠陥を解消するものである。

ビレット端面には、シャー切断によるカサブタやカブリ等の欠陥が生じているとともに、その端面の縁部には切断過程での残渣、即ち端面外に張り出す形でバリやカエリ等が生じている。特に長尺部材をシャー切断した場合等に、この切断端面部位の縁部にバリやカエリ等の不具合が発生する。

次に、本発明の理解を容易にするため、バリ、カエリに関し説明する。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。いずれもビレット端部に発生する欠陥部である。

バリは、切断工具の可動側切断刃が固定側切断刃との間で、相対的動作により切断されビレットを製造したときに、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。又、カエリは、切断されたビレットがストッパー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。

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、大部分のビレットに生ずる欠陥である。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、なおもこの鋸刃を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、なおもこのせん断刃を継続使用した場合に発生する。いずれにしてもこのような場合にバリ、カエリが発生するのである。

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、初期の欠陥品とし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。

従来、多くは欠陥のあるビレットを予め選別することなく全品にわたり人手による目視検査を行って、その後バリ、カエリの発生しているビレットを摘出し選別し、ハンドグラインダー、旋削加工等でその都度修正除去を行っていた。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、最近は自動的にビレット全品を一括して専用の欠陥除去装置にかけそのバリ、カエリ等の除去処理を行っている。その一例が前述した本出願人の提案（特許文献１参照）になる装置で、研削ベルトを使用し大量生産方式としたものである。

自動車部品のように大量生産品である鍛工品は、プレス金型を用いて塑性加工するものであり、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、圧延工場で発生した長尺材のバリ、カエリの除去とは違い、大半は鍛造工場の切断工程で発生したバリ、カエリの除去や面取りである。端面処理を必要とするビレットは、短円柱形状で扱い易いとはいうものの、前述のように手作業や既存の専用機で処理するにはあまりにその量が多くて、従来の方法では能率が悪く非効率である。前述の提案装置はその点で大きな効果を有しているものである。

以上のように、従来から切断されたビレットの端面処理等は行われている。前述のように、大半のビレットは、その原形として先ず切断工程を経て短円柱形状体として製造されたものである。従って、そのビレット端面等の処理はいずれにしても行わなければならないものであるが、その処理で例えばベルト研削による適用例では端部の研削加工例として、本出願人の提案以外の例も知られている（例えば、特許文献２、３参照）。

特許文献２の技術は、長尺丸棒材の端面を研削加工可能な帯状グラインダの研削面に押圧し、それ自体を自転させながら片側の端面を研削加工するものであり、特許文献３の技術は、研削ベルトを使用してバリ取りを行う装置の例で、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２０１０−１７２９７９号公報 特開２００３−１８１７４９号公報 特開平１１−１１４７９６号公報

前述の通り、短く切断した短円柱形状材は、ビレットと称し、鍛工品の素材となるものである。このビレットは、その切断された両端部が、特に円周縁部はバリ、カエリ等の残渣があり、必ずしも滑らかで平坦な形状にはなっていない。即ち、端面部の縁部には切断残渣として、バリ、カエリ等が生じている。そのため、前述のとおり大量生産向きにビレットをコンベアの流れの中で研削ベルトを使用して研削し、バリやカエリを除去する装置が提案されている。

その従来例は、ビレットを搬送中に連続して両端部を同時研削加工する構成で、それなりの効果を有するものであった。しかしながら、連続研削加工であるが故に、研削ベルトの寿命が短い欠点があった。特にビレットが研削ベルトの全幅に亘って研削される場合に、研削ベルトの両端縁部の消耗、損傷が大きい。結果的に、作業者は研削ベルトの交換を頻度多く行うことを余儀なくされていた。

それ故に、従来の構成のものは、研削効率は向上するものの、必ずしも装置として効率的な構成とはいえなかった。言い換えると、従来の構成のものは、ビレットの両端部を短時間で大量に処理を行う点において効果はあるものの、長時間に亘って生産を安定して継続することでは満足すべき技術とは言いがたいものであった。本発明は、前述の現状に鑑み、主としてその縁部に生じるバリ、カエリ等の欠陥部位を研削ベルトで除去することにおいて、一層の研削ベルトの長寿命化を図り、全自動で長時間継続して効率的に除去し、ビレットを滑らかなものにする目的で開発されたものである。

前述したとおり、最終製品化するために次工程以降の加工を円滑に進め、不具合のない鍛工品を製造しなければならないが、そのために最終的に欠陥のないビレットにする必要がある。
本発明の目的は、長時間連続的に稼動できる装置とし、均一な高品質でバリ等が確実に完全に除去できる高能率のビレットの両端部研削装置の提供にある。本発明の他の目的は、短時間で、大量に高能率に製造できるビレットとすると同時に、研削ベルトの長寿命化を図る生産方式とし、両端部の面取りを同時に施すようにし、効率的に生産できるようにしたビレットの両端部研削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のビレットの両端部研削装置は、機台と、前記機台上に上下移動可能に載置され、ビレットを載置するトレイを有するコンベアを無端で回動するビレット移送装置と、前記ビレット移送装置に設けられ、前記トレイを回動させる回動駆動装置と、前記機台に設けられ、前記トレイに載置された前記ビレットの端部を面取り加工するための研削面を有する無端の研削ベルトが、前記ビレットに対向するように、回動可能に配置されている研削ベルト装置と、前記機台に設けられ、前記ビレットが載置された前記トレイの前記回動による搬送過程で、前記ビレット移送装置と前記研削ベルト装置とを、相対的に、接離可能に昇降動作を行うための昇降装置と、前記ビレット移送装置に、前記トレイの搬送位置を検出可能に設けられ、前記昇降装置に、前記ビレット移送装置又は前記研削ベルト装置の昇降動作をさせるための前記トレイの前記搬送位置を検出するための位置検出手段とからなり、前記ビレット移送装置と前記研削ベルト装置とが接近した研削位置において、前記ビレットに面取り加工を施すようにしたことを特徴とする。

本発明２のビレットの両端部研削装置は、本発明１において、前記研削ベルト装置は、前記研削ベルトの両方の端部から、各々、所定量離れた中間幅部の範囲で研削加工を行うものであることを特徴とする。

本発明３のビレットの両端部研削装置は、本発明１又は２において、前記ビレット移送装置には、前記トレイ上の前記ビレットを前記コンベアの幅端に寄せ整列搬送させる幅寄せ装置が設けられていることを特徴とする。
本発明４のビレットの両端部研削装置は、本発明１又は２において、前記ビレット移送装置は、中間位置に、前記トレイ上の前記ビレットを搬送方向の直角方向に押圧するプッシャーが設けられていることを特徴とする。

本発明５のビレットの両端部研削装置は、本発明１又は２において、前記トレイには、前記ビレットを上昇させる押し上げ装置が設けられていることを特徴とする。
本発明６のビレットの両端部研削装置は、本発明１又は２において、前記昇降装置は、前記研削ベルト装置に対して前記ビレット移送装置を昇降動作させるものであり、前記機台に設けられたリフトシリンダにより前記ビレット移送装置を昇降させる構成になっていることを特徴とする。

本発明のビレットの両端部研削装置は、複数のビレットを同一の搬送装置で搬送させながら、ビレットを研削するときに、研削ベルト装置とビレット移送装置とを、相対的に昇降させて複数のビレット両端部の面取りを研削ベルト装置で同時に行えるようにしたものである。この構成により、ビレットを適切なタイミングで、適切な研削ベルト面に押圧できるようになったので、ビレットの両端部を高速で能率よい加工が可能となった。

又、研削ベルト装置は、ビレットに当接する研削ベルトの研削面を、研削ベルトの両方の端部から、各々、所定量離れた中間幅部の範囲とした。このように、研削ベルトの全幅より所定量狭い中間幅部で研削加工を行うことで、研削ベルトの長寿命化が図られ、結果的にビレットを均一で滑らかに安定的に生産できることとなった。そのため長時間の大量生産に対応できる装置となり、又、生産されるビレットは、複数回の面取り工程で面取りを確実に完全に行うことができ、高品質で変形量が少なく、バリ等が完全に除去でき、重量も均一となり、安定性のある鍛工品の製造部品となった。

図１は、本発明のビレットの両端部研削装置の全体構成を示す正面図である。 図２は、本発明のビレットの両端部研削装置の全体構成を示す平面図である。 図３は、本発明のビレットの両端部研削装置の全体構成を示す側面図である。 図４は、コンベア昇降装置を示す部分図である。 図５は、幅寄せ装置を示す部分図である。 図６は、トレイの構成を示す断面図で、ビレットが２つのローラに支持されている状態を示す。 図７は、トレイの構成を示す断面図で、ビレットが押し上げられた状態を示す。 図８は、図１のＹ矢視図で、テンションスプロケットの構成を示す。 図９は、研削ベルト装置の正面図である。 図１０は、図９のＸ−Ｘ断面図である。 図１１は、研削ベルトとビレットとの研削関係を示す説明図である。 図１２は、ビレットの搬送形態を示す説明図である。 図１３は、ビレットの搬送軌跡を示す説明図である。 図１４は、ビレットの搬送動作を線図で示す説明図である。 図１５は、ビレットの供給装置の一例を示す部分構成図である。

以下、本発明のビレットの両端部研削装置１の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は、ビレットの面取り研削のためのビレットの両端部研削装置１の全体構成を示す正面図である。図２はその平面図で、図３はその側面図である。尚、図１及び図２において、ビレットの両端部研削装置１の主要部の１つである研削ベルト装置関係は２点鎖線で示している。

図において、機台２は床面に設置される固定部分であるが、基本構成は鋼板のフレーム構成とし、部位により分割構成としている。この機台２上にはビレット移送装置３が載置されている。このビレット移送装置３は、可動するコンベア５がコンベア機体４に支持されたもので、ビレット６はこのコンベア５のトレイ７に支持されながらコンベア５の動きと共に矢印Ｍ方向に移動するようになっている。

コンベア５はチェーンコンベアで、トレイ７はチェーン８に取り付けられている。このコンベア５は両端部にスプロケット９，１０を有し、チェーン８はこのスプロケット９，１０に噛み合い無端で回動する構成である。一方のスプロケット１０には、コンベア駆動用の駆動装置１１が接続されている（図２参照）。

又、このコンベア５の張り状態を維持するために、コンベア５の下部にテンションスプロケット１２が設けられていて、このテンションスプロケット１２は上下方向に移動可能に設けられている。テンションスプロケット１２を調整後固定することで、チェーン８が、常に所定の張力の張り状態になっているようにしている。このビレット移送装置３は、機台２に対し上下方向に相対的に移動できる構成としている。このためのコンベア昇降装置１３が機台２とビレット移送装置３の間に設置されている。

このビレット移送装置３の上部には、研削ベルト装置１４が支持体１５と支柱１６を介して機台２上に設けられている。支持体１５は研削ベルト装置１４と一体的に構成され、上下移動可能になっている。研削ベルト装置１４は無端で回動する研削ベルト１７を有するものである。研削ベルト装置１４はビレット６の両端縁部のバリ除去、即ち面取り研削を施すために設置されたもので、コンベア５で移動されるビレット６の端部片面側に２台が、又、ビレット６の端部反対面側に２台配置されている。構成は同じものであるが、勝手違いとなっている。

ビレット６は、ビレット移送装置３の一方の端部（図１，２の左側）から供給され、研削ベルト装置１４で面取り研削がなされ、このコンベア５が移動する後部の端部（図１，２の右側）から排出されるようになっている。ビレット６の供給はビレット移送装置３に沿って直列状の方向に直接供給される場合と、ビレット移送装置３に沿って直角方向に配置された供給装置から供給される場合がある。

又、ビレット６の排出も同様で、ビレット移送装置３に沿って後端部でそのまま落下させ回収する場合と、後端部で直角方向に向きを変え強制的に押し出し落下させパレット等に回収する場合がある。いずれの方法を採用するかは、ビレットの両端部研削装置１の設置条件による。本発明は、以上説明した実施の形態の装置の構成になるが、次に各々の装置の構成について詳細に説明する。

［ビレット移送装置］
このビレット移送装置３は前述のとおり、無端で回動するチェーン８の移動で、ビレット６を強制的に搬送させるものである。駆動装置１１は、このコンベア５の後端部のスプロケット１０に接続して設けられている。コンベア機体４には、駆動モータ１８が減速機１９を付随して設けられている。この減速機１９に駆動ギヤ２０が設けられ、スプロケット１０に取り付けられた被駆動ギヤ２１に噛み合っている。又、このコンベア機体４には、回転検知器２３が小ギヤ２２を介して減速機１９に接続されている。この回転検知器２３は、回転数カウント、あるいは回転角度でコンベア５の移動位置を検出するための位置検出手段を構成するものである。この回転検知器２３はいわゆるロータリーエンコーダと称されるものである。

コンベア機体４は、ビレット６の搬送方向に沿って両サイドに側壁をなすコンベア枠体２４を構成し、この中央部にコンベア５が配置され支持部に支えられながら回動するようになっている。コンベア５の搬送部は、トレイ７とスペース体２５が交互に配置される構成になっていて、無端で搬送路に沿って回動しコンベア枠体２４の下部をくぐって元の位置に戻るようになっている。トレイ７には、コンベア枠体２４側に位置決めローラ４２と、ガイドローラ４２ａとが設けられている。トレイ７の下部の両端側には、ガイドローラ４２ａが一対の構成で設けられている。即ち、トレイ７は、コンベア枠体２４にガイドローラ４２ａが案内される構成で搬送路に沿って回動する。コンベア枠体２４にガイドローラ４２ａが案内されている部位において、トレイ７は蛇行などすることなく移動する。又、チェーン８に設けられたローラがコンベア枠体２４に形成された案内部に案内され移動する（図５参照）。トレイ７の上部中央には、位置決めローラ４２が回転可能に設けられている。

コンベア機体４は、機台２に対し相対的に上下方向に移動が可能な構成になっている。図４は、そのためのコンベア昇降装置１３を示す図である。このコンベア昇降装置１３はコンベア機体４の下部の４ヶ所に設けられている。昇降駆動源であるリフトシリンダ２６が機台２に設置されている。又、機台２には、上下方向に移動の際、コンベア機体４の姿勢を維持するための案内部材２７が設けられている。

案内部材２７は機台２に固定されているが、この案内部材２７にコンベア機体４側のスライダ２８が嵌り係合し、スライダ２８と案内部材２７は相対的に移動可能である。スライダ２８は支持体２９を介してコンベア機体４側に固定されている。コンベア機体４はこの案内部材２７に規制され上下方向にのみ移動が可能である。更に、案内部材２７とスライダ２８との間にはバネ体３０を設けている。このためコンベア機体４が上昇するときは、このバネ体３０の付勢力により柔軟な上昇力を得ることができるようになっている。又、リフトシリンダ２６はエアシリンダで構成され、図示しない切換バルブ等の開閉制御で高速に動作する。

又上下移動位置を規制するためのストッパー３１が支持体２９側に設けられ、コンベア機体４の下方向への移動において、このストッパー３１が機台２に当接することでその動きを規制している。このストッパー３１は位置調整が可能に構成され、位置が定まった状態で支持体２９に固定される。

次に搬送中におけるビレット６の整列構成について説明する。図５に示すように、コンベア機体４のコンベア枠体２４の側壁には、幅寄せ装置３２が枠体３３を介して固定されている。この幅寄せ装置３２は勝手違いの構成で各々がコンベア枠体２４の側壁に設けられていている。この幅寄せ装置３２は搬送されるビレット６を最適な研削位置に寄せ案内させるものである。

この装置はビレット６の両端部の研削に対応してコンベア枠体２４の両側に、各々に対応した２つの勝手違い構成の幅寄せ装置３２として固定されている。図５は一方の装置の部分断面図を示したものである。図の位置は幅寄せ装置３２の動作で、押し出し部材３５を介して幅寄せガイド３４を押圧し、トレイ７上のビレット６を研削ベルト１７位置に寄せた状態を示している。

１つの幅寄せガイド３４に２つの押し出し部材３５が固定され一体となっており、２つの押し出し部材３５は連動してコンベア枠体２４を横切る形で規制されながら、枠体３３上を案内自在となっている。この幅寄せガイド３４はビレット６の搬送案内壁になっていて、搬送方向に沿って長尺部材を構成している。幅寄せガイド３４が前進したとき、この搬送案内壁に沿ってビレット６は当接しながら、コンベア５の端部側に寄せられる。一方の側の幅寄せガイド３４に当接したビレット６は、トレイ７の他方の側に設けられた位置決めローラ４２に当接するようになっている。ビレット６は、一方の側の幅寄せガイド３４と他方の側の位置決めローラ４２との間に位置決めされる。このとき、トレイ７は、他方の側のガイドローラ４２ａがコンベア枠体２４のガイド部２４ａに当接し、搬送方向と直交する方向に位置決めされている。

ビレット６の片側端縁部の研削加工が施されてコンベア５の中間位置に達したとき、コンベア枠体２４の側壁に設けられた中間プッシャー６０により、ビレット６をコンベア５の反対側に押圧する。押圧されたビレット６は続いて反対側に設置された他方の側の幅寄せガイド３４により、トレイ７の一方の側に設けられた位置決めローラ４２側に移動し、一方の位置決めローラ４２に当接する。ビレット６は、他方の側の幅寄せガイド３４と一方の側の位置決めローラ４２との間に位置決めされ、反対側の端縁部の面取り研削を施すことになる。このとき、トレイ７は、一方の側のガイドローラ４２ａがコンベア枠体２４のガイド部２４ａに当接し、搬送方向と直交する方向に位置決めされている。

この幅寄せを行うコンベア５の部位は、研削ベルト１７のビレット研削位置である。研削ベルト装置１４は、後述する一対のローラ４０に回転可能に支持されているビレット６を回転させながら面取りを行うことから、研削位置は上部にあり、このため研削ベルト１７の位置は、研削面がビレット６の端縁部に当接するように構成されている。この研削面がビレット６の搬送方向に対し傾斜した状態になっている。又、幅寄せガイド３４には、ビレット６の昇降規制部材３６が設けられていて、後述するビレット６の上昇端位置を規制している。

幅寄せ装置３２には幅寄せ機構部３７が内蔵され、幅寄せガイド調整ハンドル３８の操作で、２つの押し出し部材３５を介して幅寄せガイド３４を位置決めするとともにビレット６側に移動をさせることができる。幅寄せ機構部３７は、詳細は図示していないが幅寄せガイド調整ハンドル３８の回転によってスクリュー機構等の介在で回転軸方向を転換させることのできる公知の機構である。この幅寄せガイド調整ハンドル３８は、ビレット６の軸線方向（長手方向）の長さに対応し、ガイド幅を変えられるように設けられたものである。

公知の機構は、回転方向の変わった軸によりラック、スクリュー等を介して押し出し部材３５を動作させて幅寄せガイド３４を移動させるものである。この構成はビレット６の反対側の端部の面取りを施す場合も同様となる。この場合は前述の構成の勝手違い構成になり、二点鎖線で示す研削ベルト位置３９側にビレット６を幅寄せすることになる。

ビレット６を搬送するコンベア５は、ビレット６を載せ搬送する部位であるトレイ７と空きスペースを構成するスペース体２５とで構成されている。トレイ７は図６、図７に示す構成になっている。トレイ７は２つのローラ４０が回転自在に設置されていて、ビレット６はこの２つのローラ４０に跨って載置される。又、２つのローラ４０の間には、押し上げ部材４１が設けられている。

このローラ４０に載置されたビレット６の長手方向の長さの設定位置は、一方はトレイ７の側面中央に設けられた位置決めローラ４２に規制され、他方は前述の幅寄せガイド３４で規制される。従って、ビレット６は、位置が規制されながら強制的に搬送され且つ回転可能に移動することになる。押し上げ部材４１は上下方向に移動可能になっている。

通常の搬送状態は図６に示す構成であるが、コンベア５が搬送端、即ち排出端に移動したときに押し上げ部材４１を上昇させ、ビレット６に直接当接してビレット６のみ押し上げ、ビレット６の規制を解除することができる。この状態が図７に示す状態である。ビレット６を搬送方向（矢印Ｍ方向）の直角方向（矢印Ｍ３方向）に排出させる場合に適用できる。

即ち、コンベア枠体２４に沿って設置された排出プッシャー４３（図２参照）を作動させて搬送方向（矢印Ｍ方向）の直角方向（矢印Ｍ３方向）にビレット６の端面を押圧し、強制的に排出させることができる。押し上げ部材４１の押圧装置４４は、詳細は図示していないが、排出側のコンベア５下に配置されており、ビレット６を載置したトレイ７がこの位置に到達したとき作動して押し上げ部材４１に当接し、ビレットを上方に押し上げるようになっている。

トレイ７の搬送ピッチは研削ベルト１７の設置位置に合わせているが、研削ベルト装置１４の設置は構造的な制約もあるので、搬送するビレット６に対し研削のタイミングを合わせた間隔をとるようにしている。このためビレット６は搬送過程で研削ベルト１７のない位置も上昇し通過することになる。この場合、この位置は空きスペースとなる。本実施の形態ではトレイ７の前後をスペース体２５としている。この関係でトレイ７間の２ピッチ分を同時研削の２つの研削ベルト１７間のピッチと一致させている。

図８は、チェーン張力調整の構成を示した図１のＹ矢視図で、テンションスプロケット１２の取付構成を示す断面図である。コンベア機体４の下部にテンションスプロケット１２を支持する案内体４５が設けられ、この案内体４５に跨ってテンションスプロケット１２を回転支持する支持軸４６が上下動移動可能になっている。

従って、テンションスプロケット１２は、チェーン８を含めトレイ７やスペース体２５の自重で垂れ下がるのに追随し下方向に位置する。張り状態になったときに押しボルト、ナットにより（図示せず）支持軸４６をコンベア機体４側に固定手段（図示せず）で締め付け固定する。このようにすることで、コンベア５を常に正常な搬送姿勢を維持するようにしている。

［研削ベルト装置］
次にビレット６の研削関係の装置について説明する。この関係の装置は図１，２において二点鎖線で示し、図３は実線で示しているとおり、この装置はビレット移送装置３の上部に位置している。機台２に立設された支柱１６に支持体１５が上下方向調整可能に取り付けられている。この支持体１５に研削ベルト装置１４が固定されている。図３に示すように、研削ベルト装置４は各２つの装置がビレット移動装置３のビレット６の搬送方向に沿って勝手違いの位置に配置されている。

この研削ベルト装置１４はビレット６の一方の端部に対応して２つの装置が並列に配置され、続いて同一構成の勝手違いの２つの研削ベルト装置がビレットの他方の端部に対応し並列して配置されている。各々の研削ベルト装置１４は各々の支持体１５及び支柱１６に取り付けられている。この研削ベルト装置１４は無端で回動する研削ベルト１７を有していて、その研削ベルト１７は搬送されるビレット６の端縁部の加工に対応し、面取り研削可能な配置に固定されている。

即ち、研削ベルト１７の研削面はビレット６端部に対し、略４５度の角度で傾斜をなし、且つ搬送方向に平行になるように取り付けられている。支持体１５は支柱１６に対し上下方向に位置調整のための位置ずれが可能で、ビレット６の面取り研削が有効に行われる最適位置に研削面を合わせられるようにしている。

この位置合わせ調整は、支持体１５に設けられたハンドル４７により、この支持体１５を支柱１６に対し相対的に上下方向に移動させることで行われる。詳細は図示していないが、支持体１５と支柱１６との間には、ハンドル４７以外にダイヤル式位置読み取り機器、ジャッキが設置されている。従って、高さ調整時には、固定ボルトを緩めた後に、ダイヤル式位置読み取り機器の数値で位置を読み取りながら、ジャッキを上下させて位置決めを行うようにしている。

位置が定まると固定ボルトを締め付け、支持体１５は支柱１６に固定される。移動させる機構は前述同様スクリューやラック等の公知の手段によっているので詳細説明は省略する。又、図示はしていないが、研削面の傾き角も調整し変更することができるようになっている。このように研削ベルト装置１４は、位置が定まると支柱１６を介して機台２上に固定される状態となる。

次に研削ベルト装置１４について詳述する。図９は研削ベルト装置１４の正面図で、一部を断面図で示している。図１０は図９のＸ−Ｘ断面図である。枠を構成するフレーム体４８に主に研削ベルト１７と回動のための駆動装置から構成されている。フレーム体４８の一端には、駆動モータ４９がボルト４９ａで取り付けられている。大プーリ５０が支持軸５１にボルト５０ａで取り付けられている。支持軸５１はフレーム体４８に対して回転自在となっている。この駆動モータ４９の出力軸と支持軸５１とは、連結部材５１ａで連結されている。従って、駆動モータ４９を回転駆動させることにより、支持軸５１、大プーリ５０が回転運動をする。

一方このフレーム体４８の他端には、小プーリ５２を支持軸５３ａを介して回転支持する小プーリ支持体５３がフレーム体４８に対し、相対的に位置調整可能に取り付けられている。小プーリ支持体５３には、支持軸５３ａが取り付けられている。この小プーリ支持体５３は２本の案内バー５４が突き出た形でフレーム体４８に嵌め込まれ、案内バー５４の軸線方向に移動自在に設けられている。小プーリ支持体５３は、小プーリ支持体５３の一部であるテンション調整バー５５により、小プーリ５２と大プーリ５０間の距離を調整できるようになっている。

テンション調整バー５５の先端部は雄ねじが形成されていて、この雄ねじに２つのナット５６がねじ込まれている。更に、フレーム体４８との間にカラー５７が挿入されている。又このテンション調整バー５５は、フレーム体４８との間のバネ体５８により、フレーム体４８から離間する方向に付勢されている。テンション調整バー５５と一体となっている小プーリ支持体５３は、小プーリ５２を支持軸５３ａを介して回転自在に支持している。

又、小プーリ５２は小プーリ支持体５３に対し、前述の２つのナット５６のねじ位置調整により、大プーリ５０、小プーリ５２間の位置調整が可能である。位置が定まれば２つのナット５６を締め付ければよい。このナットの締結構成は二重ねじ構成のものであってもよい。図９の状態は小プーリ５２と大プーリ５０に研削ベルト１７が巻き掛けられ、小プーリ支持体５３がフレーム体４８より外方に張り出している状態を示している。即ち、この研削ベルト１７はテンション状態になっていることを示している。

研削ベルト１７の交換の際には、小プーリ５２と大プーリ５０との間隔を縮める必要がある。この場合には、ナット５６をフレーム体４８より離す必要があるので、このナット５６に突き当て部材を当てて離すようにするか、又は小プーリ５２をフレーム体４８側に押し込む等で、フレーム体４８より二点鎖線で示すように、バネ体５８の付勢力に抗し押圧し、小プーリ支持体５３をフレーム体４８側に強制的に引き寄せる。このことにより、研削ベルト１７は弛むので、研削ベルト１７は取り外しが可能となり容易に交換できる。

離れた後は、フレーム体４８に設けられた保持部材５９を、ピン５９ａを介して回動させ、フレーム体４８とナット５６の間に挿入する。このことにより、テンション調整バー５５は動くことなく離間状態を保持できるので、研削ベルト１７のベルト交換は安定的に行うことができる。このような構成で研削ベルト装置１４の研削ベルト１７の研削面をビレット６の端縁部に傾斜させて配置する。

［研削工程］
次にビレット６の研削工程について説明する。本発明の基本とするところは研削ベルト１７の研削面に有効にビレット６端部を当接させることにある。図１１は基本の研削構成を示す説明図である。研削ベルト１７は、前述のとおりビレット６に対し傾斜させて設置している。図は略４５度で設置した場合の説明図である。ビレット６は矢印Ｍ方向に搬送され、研削ベルト１７は固定した位置で矢印Ｒ方向に回動する。

従来はビレット６に対し研削ベルト１７を連続的に全幅に亘って接触させ研削を施していたが、本発明はビレット６を研削ベルト１７の研削面に対し、搬送方向に沿う中間の幅部Ａ間のみ接触させ研削を施す構成とした。研削ベルト１７縁部の幅部Ｂには接触させないようにした。従来のように研削ベルト１７全幅に亘って連続的に研削を施すと、研削ベルト１７の縁部に急激な磨耗が生じ、この結果研削ベルトの幅が狭くなり障害が生じてしまう。

即ち、このことにより研削ベルト１７は、研削過程で損傷が激しくなり短時間で破断等、使用できない状態になるおそれが生じるのである。そのため研削ベルト１７の交換を頻繁に行うことになる。本発明の構成はこれを避けることにある。研削ベルト１７に対するビレット６の接触位置は、ビレット６の上部端縁部Ｃである。ビレット６は回転しながら全周の端縁部Ｃを前述の幅部Ａの範囲以内で研削を施されるのである。

次にその構成について説明する。図１２は、ビレット６の搬送形態を模式的に示した説明図である。図１２において、ビレット６はビレット移送装置３上を図の左から右方向（矢印Ｍ方向）に搬送される。仮にビレット６の載置されたトレイ７の位置を搬送工程位置とし、Ｄ０、Ｄ１、・・・Ｄ１０とする。ビレット６はこの方向に連続的に流れる。

この工程のＤ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７は研削位置である。その他の工程位置は研削しない位置である。ビレット６は左側の供給位置から供給されると、ガイド部材３４ａ、３４ａにより整列された後、供給装置７０によりトレイ７に供給される。先ず一方の側（図１２のｂ側（図１２の下側））に設置された幅寄せガイド３４にガイドされる。トレイ７はコンベア枠体２４のガイド部２４ａにガイドローラ４２ａが案内され、矢印Ｍ方向に搬送される。ビレット６は、一方の側（ｂ側）の幅寄せガイド３４とトレイ７に設けられた他方の側（図１２のａ側）の位置決めローラ４２との間で挟まれた状態でコンベア５上で位置決めされる。

工程Ｄ１、Ｄ３においては、ビレット６の片側端縁部の面取り研削が先ず行われる。ビレット６が片側端縁部の研削が施された後、ビレット移送装置３の中間位置（Ｄ４とＤ５の間）に達したとき、中間プッシャー６０によりビレット６を一方の側（図１２のｂ側）に寄せる。この中間プッシャー６０は、ビレット６の長さに対応し、ハンドル操作で中間プッシャー６０の位置を変えられる構成になっている。

これによりビレット６は他方の側（図１２のａ側）に設置された幅寄せガイド３４に沿い搬送され、他方の側（ａ側）の幅寄せガイド３４とトレイ７に設けられた一方の側（図１２のｂ側）の位置決めローラ４２との間で挟まれた状態でコンベア５上で位置決めされる。続いて工程Ｄ５、Ｄ７においてビレット６の他方の端縁部の研削が施される。このようにビレット６は２回研削されて排出される。本実施の形態では、２回の研削としたが実際はビレット６の条件に合わせ研削回数等を決めればよい。２回に限定される必要はない。図において、ビレットは研削位置以外の工程Ｄ０、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０においても上昇動作を繰り返すが、研削はなされない。

ビレットの供給、排出構成について、図１２の構成は、ビレット６がビレット移送装置３の直角方向に設置された供給装置６１から矢印Ｍ２方向に供給され、押し出し装置（図示せず）のキッカー６２によりコンベア５のトレイ７に供給されるようになっている。又、ビレット６の排出はビレット６が排出位置に達したとき、排出プッシャー４３が作動し、研削されたビレット６を搬送方向（矢印Ｍ方向）の直角方向（矢印Ｍ３方向）に排出しパレット６３で回収する構成としている。これらの動作も回転検知器２３の検知情報に基づき制御される。ビレット６の供給方向及び排出方向については限定されるものではない。

次にビレット６を昇降して搬送する工程について説明する。図１３、図１４はビレット６が研削される上昇位置（研削位置）の工程と、ビレット６が研削されない下降位置（非研削位置）での工程の相互関係を示した説明図である。前述のようにビレット移送装置３は全体が研削ベルト１７に対し接離可能に昇降動作を行うので、搬送されるビレット６は全て同じ昇降動作をする。
図１３は、ビレット６が研削ベルト１７に当接し研削される工程範囲を示した図で、ビレットの軌跡の模式図である。ビレット６の上部端縁部Ｃが回転しながら研削ベルト１７に接触し研削される。その範囲は図示したとおり研削ベルト１７の中間部分である。

工程上の研削ベルト全幅（研削ベルト幅）Ｅに対し、ビレット６の端縁部Ｃを回転しながら研削ベルト１７の中間幅部（研削範囲）Ｆの範囲のみで研削する工程を示している。即ち、搬送されるビレット６の端縁部Ｃを搬送過程で研削ベルト１７幅内のＢ１位置に達したとき、この位置を回転検知器２３で検知し、リフトシリンダ２６を動作させ、ビレット移送装置３を上昇させる。研削ベルト装置１４とビレット移送装置３とが接近する方向である上昇位置（研削位置）に移動する。ビレット６が研削後の工程を経てＢ２位置に達したとき、同様に回転検知器２３の検知でリフトシリンダ２６動作させ、ビレット移送装置３を下降させる。研削ベルト装置１４とビレット移送装置３とが離隔する方向である下降位置（非研削位置）に移動する。この昇降のタイミングは回転検出器２３の回転信号による。ビレット６が昇降予定位置に達するごとに、これらの動作が継続して行えるように、この回転検知器２３でその位置を検知し、コンベア昇降装置１３のリフトシリンダ２６を動作させる。

供給されるビレット６の形状に対応する適正な位置の設定は、回転検知器２３での調整により、昇降動作のタイミングを図り決定することになる。図１４は、１つのビレットが搬送中に移動するパターンを示したもので、研削区間Ｇと非研削区間Ｈとを交互に昇降動作を行うビレット搬送の動きを示した動作線図である。本実施の形態における昇降距離は略１０ｍｍである。上昇位置においては、ビレット６は研削区間Ｇと非研削区間Ｈとを交互に上昇を繰り返す。ビレット６の形状が変更された場合は、ビレット６の条件に合わせて昇降動作のタイミングの設定をし直す。

［ビレット供給装置、ビレット排出装置］
図１５は、搬送経路に沿って直列状にビレット６を供給する構成の一例を示したものである。供給装置７０の供給路は複数のビレット６を待機させるようになっている。この供給装置７０の前方には外側シャッター７１と内側シャッター７２の２つの開閉装置がある。外側シャッター７１は、抑え爪７１ａが開閉方向（矢印Ｓ１方向）に進退移動する。内側シャッター７２は、抑え爪７２ａが開閉方向（矢印Ｓ２方向）に進退移動する。ビレット６はこの２つの開閉装置により個別に矢印Ｍ１方向に移動し、トレイ７に供給されるようになっている。内側シャッター７２はコンベア５の回動で空いたトレイ７が供給口に達したときに抑え爪７２ａが開き、１つ目のビレット６をトレイ７に供給する。

このとき他のビレット６が共に供給されないように外側シャッター７１の抑え爪７１ａが閉じ、他のビレット６の供給を抑えている。１つ目のビレット６が供給された後、内側シャッター７２の抑え爪７２ａは閉じ、同時に外側シャッター７１の抑え爪７１ａが開き２つ目のビレット６を内側シャッター７２へ寄せる。ビレット６が内側シャッター７２に寄ると同時に外側シャッター７１の抑え爪７１ａが閉じ、３つ目以降のビレット６が連続して供給されないように待機させる。

コンベア５の回動で再び空のトレイ７が供給口に達したとき２つ目のビレット６を供給する。これを繰り返し行いビレット６を順次ビレット移送装置３へ供給していく。供給装置の他の例としては、前述のとおり図１２に示す構成がコンベア５の搬送方向の直角方向に設置された供給装置６１の例である。供給装置６１は、ビレット６を矢印Ｍ２方向に移動させる。設置されたシュート又はコンベアから供給を受けて押し出し装置で個別にビレット６を矢印Ｍ１方向に押し出し、コンベア５に供給する例である。

一方研削後のビレット６を排出する構成は、簡素な例ではコンベア５端でそのまま落下させ、回収箱に回収する方法である。排出装置の他の形態としては、前述のとおり図１２に示す構成が、コンベア端に設けられた排出シリンダの動作で、ビレット６をコンベア搬送方向の直角方向（矢印Ｍ３方向）に押し出してパレット等に回収する形態である。本発明においては、このビレットの供給、排出構成に限定されることはない。これらの付随する装置は、本発明の装置が設置される設置条件に合わせ選択すればよい。

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ることはなく、本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内で変更が可能なことはいうまでもない。例えば、昇降装置は、機台に固定されたビレット移送装置に対して、研削ベルト装置を昇降動作するものであってもよい。

１…ビレットの両端部研削装置
２…機台
３…ビレット移送装置
４…コンベア機体
５…コンベア
６…ビレット
７…トレイ
８…チェーン
９，１０…スプロケット
１１…駆動装置
１３…コンベア昇降装置
１４…研削ベルト装置
１７…研削ベルト
２３…回転検知器
３２…幅寄せ装置

Claims (6)

1. 機台（２）と、
   前記機台（２）上に上下移動可能に載置され、ビレット（６）を載置するトレイ（７）を有するコンベア（５）を無端で回動するビレット移送装置（３）と、
   前記ビレット移送装置（３）に設けられ、前記トレイ（７）を回動させる回動駆動装置（１１）と、
   前記機台（２）に設けられ、前記トレイ（７）に載置された前記ビレット（６）の端部を面取り加工するための研削面を有する無端の研削ベルト（１７）が、前記ビレットに対向するように、回動可能に配置されている研削ベルト装置（１４）と、
   前記機台（２）に設けられ、前記ビレットが載置された前記トレイの前記回動による搬送過程で、前記ビレット移送装置（３）と前記研削ベルト装置（１４）とを、相対的に、接離可能に昇降動作を行うための昇降装置（１３）と、
   前記ビレット移送装置（３）に、前記トレイ（７）の搬送位置を検出可能に設けられ、前記昇降装置（１３）に、前記ビレット移送装置（３）又は前記研削ベルト装置の昇降動作をさせるための前記トレイ（７）の前記搬送位置を検出するための位置検出手段（２３）とからなり、
   前記ビレット移送装置と前記研削ベルト装置とが接近した研削位置において、前記ビレットに面取り加工を施すようにした
   ことを特徴とするビレットの両端部研削装置
2. 請求項１に記載されたビレットの両端部研削装置において、
   前記研削ベルト装置は、前記研削ベルトの両方の端部から、各々、所定量離れた中間幅部（Ｆ）の範囲で研削加工を行うものである
   ことを特徴とするビレットの両端部研削装置。
3. 請求項１又は２に記載されたビレットの両端部研削装置において、
   前記ビレット移送装置（３）には、前記トレイ（７）上の前記ビレット（６）を前記コンベアの幅端に寄せ整列搬送させる幅寄せ装置（３２）が設けられている
   ことを特徴とするビレットの両端部研削装置。
4. 請求項１又は２に記載されたビレットの両端部研削装置において、
   前記ビレット移送装置（３）は、中間位置に、前記トレイ（７）上の前記ビレット（６）を搬送方向の直角方向に押圧するプッシャー（６０）が設けられている
   ことを特徴とするビレットの両端部研削装置。
5. 請求項１又は２に記載されたビレットの両端部研削装置において、
   前記トレイ（７）には、前記ビレット（６）を上昇させる押し上げ装置（４１）が設けられている
   ことを特徴とするビレットの両端部研削装置。
6. 請求項１又は２に記載されたビレットの両端部研削装置において、
   前記昇降装置（１３）は、前記研削ベルト装置（１４）に対して前記ビレット移送装置（３）を昇降動作させるものであり、前記機台（２）に設けられたリフトシリンダ（２６）により前記ビレット移送装置（３）を昇降させる構成になっている
   ことを特徴とするビレットの両端部研削装置。

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