JP7028565B2

JP7028565B2 - パイプ表面研磨方法

Info

Publication number: JP7028565B2
Application number: JP2017043961A
Authority: JP
Inventors: 佳広谷口; 洋一新美
Original assignee: JFE Metal Products and Engineering Inc
Current assignee: JFE Metal Products and Engineering Inc
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2022-03-02
Anticipated expiration: 2037-03-08
Also published as: JP2018144197A

Description

この発明は、パイプ表面研磨方法、特に、フラップホイールにより、例えば、ステンレスパイプの表面を研磨する際のフラップホイールの圧下力の制御を、安価な方法により容易に行うことができるパイプ表面研磨方法に関するものである。

例えば、ステンレスパイプは、以下のようにして製造される。

図４に示すように、パイプ自動供給機１１からの未研磨パイプ１２が横研磨機１３、縦研磨機１４に送られ、ここで粗削りされた後、中間テーブル１５を経て仕上げ研磨機１６に送られ、ここで最終的に目標の表面粗さに研磨され、この後、検査テーブル１７を経て次工程に送られて、製品ステンレスパイプとなる。

横研磨機１３、縦研磨機１４、仕上げ研磨機１６は、それぞれライン方向に間隔をあけて設置された複数個のフラップホイール１８を備えている。

フラップホイール１８は、図５に示すように、筒状の芯材１９の周囲に放射状にサンドペーパー２０を取り付けたものからなり、図６に示すように、モータ（図１参照）により回転する回転軸２１に取り付けられている（特許文献１参照）。横研磨機１３、縦研磨機１４、仕上げ研磨機１６におけるフラップホイール１８のサンドペーパー２０の粗さは、上流側から下流側に向かって段階的に細かく形成されている。

横研磨機１３および仕上げ研磨機１６におけるフラップホイール１８の回転軸２１は、ライン方向（図１参照）と平行であり（図４参照）、縦研磨機１４におけるフラップホイール１８の回転軸２１は、ライン方向と直交している（図４参照）。

図７に示すように、フラップホイール１８は、回転運動を直線運動に変換するボールねじ２２に取り付けられている。

ボールねじ２２は、ねじ軸２３とねじ軸２３を回転させるモータ２４とを備え、フラップホイール１８は、ねじ軸２３の回転により未研磨パイプ１２に対して上下動することによって、フラップホイール１８の未研磨パイプ１２への圧下力を調整できるようになっている。

実開平５－２４２６８号公報特開２００２－２８３２３１号公報

フラップホイール１８の未研磨パイプ１２への圧下力の制御方法には、ボールねじ２２のモータ２４をサーボモータに変更し、パルス制御によりフラップホイール１８の上下動を微調整する方法が考えられるが、この方法は、効果と実現性はあるが、コスト高となる。

なお、特許文献２には、研磨装置の研磨ホイルを回転させるモーターに流れる電流によって研磨圧下力を制御する際、モーター負荷電流を、無負荷部分と研磨実負荷部分に分けるとともに、研磨ホイル空転時に無負荷部分の電流を測定しておき、負荷電流が急激に上昇した時を被研磨材到達時と認識し、前記無負荷部分の電流に、被研磨材の種類に応じて予め設定した研磨実負荷部分の電流を上乗せした電流がモーターに流れるように研磨ホイルの圧下位置を制御する、研磨装置における自動研磨圧力制御方法が開示されているが、かかる方法は、制御が複雑である。

従って、この発明の目的は、フラップホイールによりパイプ表面を研磨する際のフラップホイールの圧下力の制御を、安価な方法により容易に行うことができるパイプ表面研磨方法を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とする。

請求項１に記載の発明は、ボールねじにより上下動するフラップホイールによりパイプ表面を研磨するパイプ表面研磨方法において、前記フラップホイールは、前記パイプの上方に配置され、前記フラップホイールの駆動モータの負荷電流が下限値になったときに、所定時間、前記ボールねじに前記フラップホイールを下降させる指令を出し、前記負荷電流が上限値になったときに、所定時間、前記ボールねじに前記フラップホイールを上昇させる指令を出し、前記所定時間は０．０５秒であって、かくして、時間制御により前記ボールねじを介して前記フラップホイールを上下動させて、前記フラップホイールの圧下力を適正に維持し、かくして、前記パイプ表面を研磨し、前記フラップホイールの設置位置における前記パイプの有無を非接触式パイプ検知器により検知し、前記パイプを検知した場合に、前記ボールねじの前記時間制御を行うことに特徴を有するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記パイプは、ステンレスパイプであることに特徴を有するものである。

この発明によれば、フラップホイールが取り付けられたボールねじを時間制御により上下動させることによって、フラップホイールのパイプ表面への圧下力の制御を、安価かつ容易に行うことができる。

また、この発明によれば、ボールねじの駆動モータの減速比を大きくすることによって、フラップホイールのパイプ表面への圧下力が管理範囲を外れるおそれがなくなる。

また、この発明によれば、フラップホイールの設置位置におけるパイプの有無を検知することによって、ボールねじの誤動作をなくすことができる。

この発明のパイプ表面研磨方法を示す概略側面図である。フラップホイールの設置位置における押さえロールにパイプ検知器を設置した状態を示す概略正面図である。ボールねじの時間制御の一例を示すグラフである。ステンレスパイプの研磨工程を示す図である。フラップホイールを示す斜視図である。フラップホイールを示す断面図である。ボールねじに取り付けられたフラップホイールを示す概略側面図である。

この発明のパイプ表面研磨方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

以下、ステンレスパイプを例に挙げて説明するが、ステンレスパイプ以外のパイプであってもよい。

図１は、この発明のパイプ表面研磨方法を示す概略側面図、図２は、フラップホイールの設置位置における押さえロールにパイプ検知器を設置した状態を示す概略正面図、図３は、ボールねじの時間制御の一例を示すグラフである。

図１および図２において、１は、ステンレスパイプ２の表面を研磨するフラップホイールであり、その構造は、図４および図５に示したものと同様である。なお、３は、フラップホイール１の駆動用モータである。４は、フラップホイール１を上下動させるボールねじである。ボールねじ４は、ねじ軸５とねじ軸５を回転させる減速機付きモータ６とを備え、フラップホイール１は、ねじ軸５の回転によって、未研磨のステンレスパイプ２に対して上下動する。

７は、制御器であり、時間制御によりボールねじ４を介してフラップホイール１を上下動させる機能を有している。すなわち、制御器７は、フラップホイール１の駆動モータ３の負荷電流が下限値になったときに、所定時間、ボールねじ４にフラップホイール１を下降させる指令を出し、一方、前記負荷電流が上限値になったときに、所定時間、ボールねじ４にフラップホイール１を上昇させる指令を出す。これによって、フラップホイールのパイプ表面への圧下力を適正な管理範囲に維持することができる。

８は、フラップホイール１の設置位置におけるステンレスパイプ２の有無を検知する非接触式パイプ検知器であり（図２参照）、ステンレスパイプ２の押し付けロール９に設けられている。パイプ検知器８を設けることによって、ボールねじ４の誤動作をなくすことができる。なお、図２において、１０は、ステンレスパイプ２の下部ロールである。

図３に、ボールねじ４の時間制御の一例を示す。この場合、負荷電流の下限値は、２６．５Ａ、負荷電流の下限値は、２８．５Ａであり、これが負荷電流の管理範囲である。フラップホイール１の上下動時間、すなわち、ねじ軸５の回転時間は、０．０５秒である。

なお、ボールねじ４のモータ６の減速比が小さいと、慣性で止まりにくく、この結果、負荷電流の管理範囲を超えてしまうおそれがあるが、モータ６の減速比を大きくすることによって、この問題は解消される。

図３から明らかなように、時間制御によりボールねじ４を介してフラップホイール１を上下動させることによって、フラップホイール１の駆動モータ３の負荷電流を、ボールねじ４のモータ３をサーボモータに変更し、パルス制御によりフラップホイール１の上下動を微調整する場合に比べて、安価かつ容易に適正な管理範囲に維持することができる。

以上、説明したように、この発明によれば、フラップホイール１が取り付けられたボールねじ４を時間制御により上下動させることによって、フラップホイール１のパイプ表面への圧下力の制御を、安価かつ容易に行うことができる。

また、この発明によれば、ボールねじ４の駆動モータ６の減速比を大きくすることによって、フラップホイール１のパイプ表面への圧下力が管理範囲を外れるおそれがなくなる。

また、この発明によれば、フラップホイール１の設置位置におけるステンレスパイプ２の有無をパイプ検知器８により検知することによって、ボールねじ４の誤動作をなくすことができる。

１：フラップホイール
２：ステンレスパイプ
３：モータ
４：ボールねじ
５：ねじ軸
６：モータ
７：制御器
８：パイプ検知器
９：押し付けロール
１０：下部ロール
１１：自動パイプ供給機
１２：未研磨パイプ
１３：横研磨機
１４：縦研磨機
１５：中間テーブル
１６：仕上げ研磨機
１７：検査テーブル
１８：フラップホイール
１９：芯材
２０：サンドペーパー
２１：回転軸
２２：ボールねじ
２３：ねじ軸
２４：モータ

Claims

ボールねじにより上下動するフラップホイールによりパイプ表面を研磨するパイプ表面研磨方法において、
前記フラップホイールは、前記パイプの上方に配置され、
前記フラップホイールの駆動モータの負荷電流が下限値になったときに、所定時間、前記ボールねじに前記フラップホイールを下降させる指令を出し、前記負荷電流が上限値になったときに、所定時間、前記ボールねじに前記フラップホイールを上昇させる指令を出し、前記所定時間は０．０５秒であって、かくして、時間制御により前記ボールねじを介して前記フラップホイールを上下動させて、前記フラップホイールの圧下力を適正に維持し、かくして、前記パイプ表面を研磨し、
前記フラップホイールの設置位置における前記パイプの有無を非接触式パイプ検知器により検知し、前記パイプを検知した場合に、前記ボールねじの前記時間制御を行うことを特徴とするパイプ表面研磨方法。
前記パイプは、ステンレスパイプであることを特徴とする、請求項１に記載のパイプ表面研磨方法。