JP3123434B2 - ピーラー倣い装置及びピーラー倣い制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、断面円状鋼片又は
鋳片（以下、単に「鋼片」という。）のピーリング装置
において、大曲の鋼片を回転するバイトチップの中心に
芯出しして切削可能とするピーラー倣い装置及びこのピ
ーラー倣い装置を用いてピーリング装置に対する鋼片の
倣いを制御する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在使用されているピーリング装置に対
する鋼片の倣いは、図１５、図１６に示すように、ピー
リング装置１の上流側に配置した入り側ガイド２によっ
て行っている。すなわち、鋼片Ｂの外周層を切削する時
に切削残りや振動が発生すると、切削残りや振動がない
ように、その都度、作業者が入り側ガイド２の調整ねじ
２ａ〜２ｄのねじ込み量を調整して芯出しを行っていた
（図１６参照）。なお、図１５中の３はピーリング装置
の出側近傍に配置された出側ガイド、４は入り側ガイド
２の上流側に、これに対して接離移動可能に設置された
入り側送り装置、５は出側ガイド３の下流側に、これに
対して接離移動可能に設置された出側送り装置であり、
これら入り側送り装置４及び出側送り装置５は、モータ
６によって正逆回転されるねじ軸７によって、それぞれ
入り側ガイド２又は出側ガイド３に対して接離移動する
ようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、作業者はピ
ーリング加工中はピーリング装置１から離れることがで
きなかった。また、振動が起こってからの調整のため、
ピーリング装置１のバイトチップ１ａに過負荷がかか
り、バイトチップ１ａが欠損する原因となっていた。つ
まり、従来の入り側ガイドを用いた倣いでは、ピーリ
ング装置の自動化が行えず、バイトチップの欠損によ
る工具費が高くつき、バイトチップの交換による休止
時間が多い、という問題があった。

【０００４】なお、曲がりのある鋼片を芯出ししてピー
リングする機械として、ピーリング装置の入口側の押し
込み装置と、回転するカッタヘッドと、カッタヘッドの
後ろ側に設けられた案内装置と、ピーリングを完了した
鋼片を引き出す手段を備え、カッタヘッドが機械台枠に
回転自在に軸受支持された中空軸の入口側端部に取り付
けられ、後ろ側案内装置が機械台枠に取り付けられたカ
ッタヘッドのそばまで中空軸の中へ片持ちで突入し、後
ろ側案内装置がばね緩衝性を備えて鋼片に接触する個々
の案内要素を有し、後ろ側案内装置がすべての案内要素
のための芯出し装置を有し、芯出し装置が緩衝要素を有
するようになっている鋼片のピーリング装置において、
それぞれの個々の案内装置には二つの後ろ側受け座が付
設され、一方の受け座は剛性であり、他方の受け座は緩
衝ばねを有し、剛性の受け座が個々の案内要素の撓みを
制限することを特徴とするものが特開平２−２１２００
１号に提案されているが、この装置は、中空軸の中に案
内装置が入って鋼片を芯出しして切削するので、図１５
に示すような既設のピーリング装置に取り付けると、小
径の鋼片しか切削できないという問題がある。

【０００５】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、既設のピーリング装置に取り付け
た場合においても、ピーリング装置の能力を低下させる
ことがなく、しかも、バイトチップの欠損に起因する問
題もなく、ピーリング装置の自動化が達成できるピーラ
ー倣い装置及びこのピーラー倣い装置を用いたピーラー
倣い制御方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、入り側ガイドに、少なくとも上部ガ
イドローラに作用する負荷を検知するロードセルを備え
るとともに、上下部のガイドローラに上下、左右方向の
過大な負荷が作用した時に、これら上下部のガイドロー
ラを過大な負荷が作用した方向に逃がす緩衝部材を設け
ることとしている。そして、ロードセルで上部ガイドロ
ーラに作用する負荷を検知することで、ピーリング装置
のバイトチップに作用する負荷を検出し、この負荷が基
準範囲より外れた場合には基準範囲に入るように上下部
のガイドローラを昇降させて鋼片を芯出しする。また、
バイトチップに過大な負荷が作用した場合には、緩衝部
材によって上下部のガイドローラを過大な負荷が作用し
た方向に逃がす。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のピーラー倣い装置は、ピ
ーリング装置の上流側に配置された入り側ガイドと、こ
の入り側ガイドに対して接離移動可能に設置された入り
側送り装置とからなるピーラー倣い装置において、鋼片
を上下から把持状に案内すべく各々接離昇降可能なガイ
ドローラを備えた入り側ガイドに、少なくとも上部ガイ
ドローラに作用する負荷を検知するロードセルを備える
とともに、上下部のガイドローラに上下、左右方向の過
大な負荷が作用した時に、これら上下部のガイドローラ
を過大な負荷が作用した方向に逃がす緩衝部材を設けさ
せているのであり、また、必要に応じて、鋼片の後端部
を上下から把持する上受け台と下受け台を備えた入り側
送り装置の、下受け台の座面を鋼片の進行方向に円弧状
に形成しているのである。

【０００８】上記した本発明のピーラー倣い装置を用い
てピーリング装置に対する鋼片の倣いを制御するに際し
ては、鋼片外周層の切削時、入り側ガイドの少なくとも
上部ガイドローラに作用する負荷をロードセルによって
検出し、この検出値が基準範囲より外れた場合、検出値
が基準範囲となるように上下部のガイドローラを昇降移
動させることによって行う。

【０００９】上記したように構成した本発明のピーラー
倣い装置では、ロードセルで少なくとも上部ガイドロー
ラに作用する負荷を検知することで、ピーリング装置の
バイトチップに作用する負荷を検出できる。従って、そ
の検出値が基準範囲から外れた場合には基準範囲に入る
ように上下部のガイドローラを昇降動させることで、鋼
片をピーリング装置に倣わすことができる。

【００１０】また、鋼片の曲がりによってバイトチップ
に過大な負荷が作用した場合、上下部のガイドローラは
緩衝部材によって過大な負荷が作用した方向に逃げるの
で、バイトチップに作用する過大な負荷を軽減できる。
この時、入り側送り装置の、下受け台の座面を鋼片の進
行方向に円弧状に形成しておけば、より効果的である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のピーラー倣い装置を図１〜図
１４に示す一実施例に基づいて説明し、このピーラー倣
い装置を用いたピーラー倣い制御方法に及ぶ。図１は本
発明のピーラー倣い装置を取り付けたピーリング設備の
概略図、図２は本発明のピーラー倣い制御方法の考え方
の説明図、図３は入り側ガイドの正面図、図４は本発明
のピーラー倣い装置を取り付けたピーリング設備の平面
図、図５は図４の矢視Ａ−Ａ図、図６は図４の矢視Ｂ−
Ｂ図、図７は図４の矢視Ｃ−Ｃ図、図８は入り側送り装
置の正面図、図９は図８の平面図、図１０は図８の矢視
Ａ−Ａ図、図１１は図８の矢視Ｂ−Ｂ図、図１２は入り
側送り装置における動力伝達部を断面して示す図、図１
３は入り側ガイドにおける上部ガイドローラの倣い制御
のフロー図、図１４は入り側ガイドにおける下部ガイド
ローラの倣い制御のフロー図である。

【００１２】図１〜図１２において、１１は入り側スキ
ッドであり、この入り側スキッド１１に搬入された鋼片
Ｂは、中間ストッパー１２及び先端ストッパー１３を経
て、入り側スキッド１１上をその先端部から入り側スキ
ッド１１の先端側切欠部に配置された入り側可動スキッ
ド１４に設けられた受け台１５ａ，１５ｂまで転動す
る。

【００１３】中間ストッパー１２及び先端ストッパー１
３はそれぞれ油圧シリンダ１６ａ〜１６ｃのロッドの出
退動によって入り側スキッド１１の転動面に対して起伏
揺動し、鋼片Ｂを通過させたり、停止させたりする。ま
た、受け台１５ａ，１５ｂは油圧シリンダ１７ａ，１７
ｂのロッドの出退動による起伏揺動と、油圧シリンダ１
８ａ，１８ｂのロッドの出退動による転動方向への移動
で、受け台１５ａ，１５ｂ上の鋼片Ｂを前方に配置され
たピーリング設備（入り側送り装置１９）に受け渡す。

【００１４】なお、入り側可動スキッド１４は、モータ
１４ａの出力軸に取り付けたスプロケット１４ｂの正逆
回転によりチェーン１４ｃ、スプロケット１４ｄ、駆動
軸１４ｅを介して車輪１４ｆを正逆回転させることでレ
ール１４ｇ上を鋼片Ｂの長手方向に移動し、鋼片Ｂの長
さに応じて最適の位置で支持できるようになっている。

【００１５】１９は前記入り側スキッド１１及び入り側
可動スキッド１４によって搬送されてきた鋼片Ｂの後端
部を受け入れて、上下の受け台１９ａ，１９ｂによって
上下から把持する入り側送り装置である。

【００１６】この入り側送り装置１９は、図８〜図１２
に示すように、油圧シリンダ１９ｃのロッドに直結する
上受け台１９ａの受け面を円柱体により円弧状に、ま
た、油圧シリンダ１９ｄのロッドに直結する下受け台１
９ｂの受け面を円柱体を半割りにして幅方向にＶ切削し
たＶ状となして、ロッドの出退動で鋼片Ｂを所定の高さ
位置で強固に把持できるようにするとともに、同一水平
面におけるある範囲の回転ができるように自由度をもた
せている。加えて、本発明では、下受け台１９ｂの座面
１９ｂａを、図１、図８に示すように、鋼片Ｂの進行方
向に円柱体背面の円弧状となし、前記した自由度との相
乗効果によって鋼片Ｂに力が作用した場合の緩衝として
いる。

【００１７】また、この入り側送り装置１９のピーリン
グ装置１に対する接離移動は、モータ２０の出力軸の正
逆回転を減速機２１、スプロケット２２ａ、チェーン２
２ｂ、スプロケット２２ｃを介して伝えたねじ軸２２ｄ
に、入り側送り装置１９に配設したナット１９ｅを螺合
させることによって行われる。

【００１８】本実施例では、このナット１９ｅをハーフ
ナットとして、油圧シリンダ１９ｆのロッドの出退動に
よってねじ軸２２ｄとの螺合を解除可能となすととも
に、モータ１９ｇの出力軸の正逆回転をプーリ１９ｈ、
ベルト１９ｉ、プーリ１９ｊ、ギア１９ｋ，１９ｍａ，
１９ｍｂ，１９ｎ，１９ｏを介して車輪１９ｐに伝える
ことで、鋼片Ｂの長さ変更に対応できるものを開示して
いる。なお、図８，１０，１１中の１９ｑはレールであ
る。

【００１９】２３はピーリング装置１の上流側に配置さ
れ、前記入り側送り装置１９によって後端部を把持され
た鋼片Ｂの先端側を上下から把持状に案内する入り側ガ
イドであり、前記入り側送り装置１９とで本発明のピー
ラー倣い装置を構成するものである。

【００２０】この入り側ガイド２３は、図３に示すよう
に、モータ２３ａによってスクリュージャッキ２３ｂを
駆動してＶ型の上部ガイドローラ２３ｃを、また、モー
タ２３ｄによってスクリュー軸２３ｅを正逆回転させ、
これに螺合する支持台２３ｍに回転自在に支承されたＶ
型の下部ガイドローラ２３ｆを、各々昇降が可能なよう
に構成し、入り側送り装置１９によって把持された鋼片
Ｂに対してセンターリングできるようになっている。

【００２１】そして、鋼片Ｂを案内してピーリング装置
１で鋼片Ｂの外周層を切削する時に、これら上下部のガ
イドローラ２３ｃ，２３ｆに作用する負荷は、ロードセ
ル２３ｇ，２３ｈによって検出できるようになってい
る。また、上下部のガイドローラ２３ｃ，２３ｆに作用
する荷重の支持部には、上下部のガイドローラ２３ｃ，
２３ｆに上下方向の過大な負荷が作用した時に、これら
を上下方向に逃がす、例えば皿ばね２３ｉ，２３ｊが設
けられている。さらに、上下部のガイドローラ２３ｃ，
２３ｆの支持軸には、左右方向に過大な負荷が作用した
時に、これらを左右方向に逃がす、例えば皿ばね２３ｋ
が設けられている。なお、図３中の２３ｎはガイドロッ
ドである。

【００２２】上記した入り側送り装置１９によって後端
部を把持され、先端側を入り側ガイド２３で案内された
鋼片Ｂは、入り側送り装置１９のピーリング装置１に対
する接近移動によって、先端側からバイトチップ１ａに
よって外周層を切削され、黒皮をむかれてゆく。すなわ
ち、このピーリング装置１は、モータ１ｂの出力軸の回
転を減速機１ｃを介して機械台枠１ｄ内に配設されたギ
ア（図示せず）に伝え、このギアと一体的に取り付けら
れた中空軸１ｅを回転させる。そして、この中空軸１ｅ
にねじ止めしたバイトホルダー１ｆには例えば６個のバ
イトチップ１ａが保持され、これらのバイトチップ１ａ
によって鋼片Ｂの外周層が螺旋状に切削されてゆく。

【００２３】このピーリング装置１による外周層の切削
の際、鋼片Ｂは入り側送り装置１９に後端を把持された
状態で、予め入力された情報（鋼片Ｂの外径）に基づい
て入り側ガイド２３の上下部のガイドローラ２３ｃ，２
３ｆを同期して昇降することにより自動的にセンターリ
ングされる。そして、センターリング後は、切り込み量
や回転速度がセットされたバイトホルダー１ｆが回転
し、前記センターリングされた鋼片Ｂが入り側送り装置
１９によって低速でピーリング装置１に送り込まれ、切
削を開始する。

【００２４】この切削時、鋼片Ｂが曲がっている場合の
倣い制御の基本的な考え方を図２に基づいて説明する。
すなわち、鋼片Ｂが曲がっている場合には、回転切削し
ているバイトチップ１ａとの間に芯ずれが発生し、各々
のバイトチップ１ａの切削量に差が発生して、バイトチ
ップ１ａに作用する負荷Ｆが変化する。このバイトチッ
プ１ａに作用する負荷Ｆの反力Ｆ’，−Ｆ’は剛体であ
る鋼片Ｂを介して支点となる入り側ガイド２３の上下部
のガイドローラ２３ｃ，２３ｆに作用し、ロードセル２
３ｇ，２３ｈで検出される。

【００２５】従って、これらの検出値が予め切削前に設
定された上下それぞれの基準範囲より外れた場合には、
切削時に発生するビビリを生じない把持力を確保しつ
つ、検出値が基準範囲となるように上下部のガイドロー
ラ２３ｃ，２３ｆを昇降させる。この時の上下部のガイ
ドローラ２３ｃ，２３ｆの倣い制御のフローを図１３及
び図１４に示す。なお、図１３，１４中のＬは基準範囲
より下方に外れた反力、Ｈは基準範囲より上方に外れた
反力である。

【００２６】なお、上記した倣い制御は、上下部のガイ
ドローラ２３ｃ，２３ｆを別個に行うものについて説明
したが、上部ガイドローラ２３ｃに作用する反力−Ｆ’
に基づいて上下部のガイドローラ２３ｃ，２３ｆの倣い
制御を行ってもよい。すなわち、前記倣い制御時、鋼片
Ｂの先端や後端を切削する場合には鋼片Ｂは、入り側送
り装置１９あるいは後述する出側送り装置２６によって
片持ちで支持されるので、入り側ガイド２３の下部ガイ
ドローラ２３ｆに作用する鋼片Ｂの重量が大きくなる。
一方、鋼片Ｂの中間部分は入り側送り装置１９と後述す
る出側ガイド２４によって入り側ガイド２３の両側を支
持されるので入り側ガイド２３の下部ガイドローラ２３
ｆに作用する鋼片Ｂの重量は小さい。従って、鋼片Ｂの
重量の影響を受けにくい上部ガイドローラ２３ｃに作用
する反力−Ｆ’を基準とし、これによって上下部のガイ
ドローラ２３ｃ，２３ｆの倣い制御を行うのである。

【００２７】上記したように、ロードセル２３ｇ，２３
ｈで検出される反力Ｆ’，−Ｆ’が予め切削前に設定さ
れた基準範囲より外れた場合には、検出値が基準範囲と
なるように上下部のガイドローラ２３ｃ，２３ｆを昇降
させることで、鋼片Ｂに曲がりがある場合でも鋼片Ｂの
芯をバイトチップ１ａの芯に連続して合わせることがで
きる。

【００２８】このように倣い制御しつつ鋼片Ｂをピーリ
ング装置１に送り込んで鋼片Ｂの外周層を切削するが、
鋼片Ｂの先端がピーリング装置１の出側に配置された光
電スイッチ２７で検出されると、出側ガイド２４の下部
受けローラ２４ａが鋼片Ｂに接触するまで上昇し、停止
した後、上部受けローラ２４ｂが下降し、鋼片Ｂを基準
として把持する。これによって、切削時の振動発生を防
ぐことができるので、出側ガイド２４で鋼片Ｂを把持し
た後は、バイトチップ１ａの回転や送り速度を増速して
切削する。この時、上下部の受けローラ２４ａ，２４ｂ
は下部受けローラ２４ａに作用する負荷に応じて昇降動
し、鋼片Ｂの曲がりに応じて把持力を確保している。そ
して、入り側送り装置１９によってリミットスイッチ２
５が動作すると、出側送り装置２６が鋼片Ｂの先端を把
持し、入り側送り装置１９に代わって鋼片Ｂを送って切
削を継続する。

【００２９】なお、出側送り装置２６の構成は基本的に
は入り側送り装置１９と同じであるが、鋼片Ｂが曲がっ
ている場合でも鋼片Ｂを基準として把持するので、下受
け台の受け面は上受け台の受け面と同様に円柱体により
円弧状としている。

【００３０】外周層の切削が終了すると、油圧シリンダ
２８ａのロッドを突出移動させて受けローラ２８ｂを鋼
片Ｂの下まで移動させる。その後、出側ガイド２４、出
側送り装置２６による鋼片Ｂの把持を解除し、油圧シリ
ンダ２８ｃのロッドを突出移動させて受けローラ２８ｂ
を起立揺動させ鋼片Ｂを持ち上げる。これにより、鋼片
Ｂは出側スキッド２８上を転動してピーリング設備より
排出される。

【００３１】なお、本実施例では緩衝部材として皿ばね
を開示したが、同様の作用を奏するものであれば、コイ
ルスプリングや弾性ゴム等を使用してもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロードセルで入り側ガイドの少なくとも上部ガイドロー
ラに作用する負荷を検知することで、ピーリング装置の
バイトチップに作用する負荷を検出し、その検出値が基
準範囲から外れた場合には基準範囲に入るように上下部
のガイドローラを昇降動させることで、鋼片をピーリン
グ装置に精度良く倣わせることができる。

【００３３】また、本発明によれば、バイトチップに過
大な負荷が作用した場合、上下部のガイドローラは緩衝
部材によって過大な負荷が作用した方向に逃げるので、
バイトチップに作用する過大な負荷を軽減できる。この
時、入り側送り装置の、下受け台の座面を鋼片の進行方
向に湾曲状に形成しておけば、より効果的である。

【００３４】このように、本発明によれば、既設のピー
リング装置に取り付けた場合においても、ピーリング装
置の能力を低下させることがなく、しかも、バイトチッ
プの欠損に起因する問題もなく、ピーリング装置の自動
化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のピーラー倣い装置を取り付けたピーリ
ング設備の概略図である。

【図２】本発明のピーラー倣い制御方法の考え方の説明
図である。

【図３】入り側ガイドの正面図である。

【図４】本発明のピーラー倣い装置を取り付けたピーリ
ング設備の平面図である。

【図５】図４の矢視Ａ−Ａ図である。

【図６】図４の矢視Ｂ−Ｂ図である。

【図７】図４の矢視Ｃ−Ｃ図である。

【図８】入り側送り装置の正面図である。

【図９】図８の平面図である。

【図１０】図８の矢視Ａ−Ａ図である。

【図１１】図８の矢視Ｂ−Ｂ図である。

【図１２】入り側送り装置のにおける動力伝達部を断面
して示す図である。

【図１３】入り側ガイドにおける上部ガイドローラの倣
い制御のフロー図である。

【図１４】入り側ガイドにおける下部ガイドローラの倣
い制御のフロー図である。

【図１５】従来のピーラー倣い装置を取り付けたピーリ
ング設備の概略図である。

【図１６】従来の入り側ガイドの正面図である。

【符号の説明】

Ｂ 鋼片 １ ピーリング装置 １９ 入り側送り装置 １９ａ 上受け台 １９ｂ 下受け台 １９ｂａ 座面 ２３ 入り側ガイド ２３ｃ 上部ガイドローラ ２３ｆ 下部ガイドローラ ２３ｇ ロードセル ２３ｉ 皿ばね ２３ｊ 皿ばね ２３ｋ 皿ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−135690（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−107591（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−197302（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−13988（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−132786（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 33/00 - 35/48 B23B 5/12 B23D 79/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピーリング装置の上流側に配置された入
   り側ガイドと、この入り側ガイドに対して接離移動可能
   に設置された入り側送り装置とからなるピーラー倣い装
   置において、鋼片を上下から把持状に案内すべく各々接
   離昇降可能なガイドローラを備えた入り側ガイドに、少
   なくとも上部ガイドローラに作用する負荷を検知するロ
   ードセルを備えるとともに、上下部のガイドローラに上
   下、左右方向の過大な負荷が作用した時に、これら上下
   部のガイドローラを過大な負荷が作用した方向に逃がす
   緩衝部材を設けたことを特徴とするピーラー倣い装置。
2. 【請求項２】 鋼片の後端部を上下から把持する上受け
   台と下受け台を備えた入り側送り装置の、下受け台の座
   面を鋼片の進行方向に円弧状に形成したことを特徴とす
   る請求項１記載のピーラー倣い装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のピーラー倣い装置
   を用いてピーリング装置に対する鋼片の倣いを制御する
   方法であって、鋼片外周層の切削時、入り側ガイドの少
   なくとも上部ガイドローラに作用する負荷をロードセル
   によって検出し、この検出値が基準範囲より外れた場
   合、検出値が基準範囲となるように上下部のガイドロー
   ラを昇降移動させることを特徴とするピーラー倣い制御
   方法。