JPH0493162A

JPH0493162A - 自動研削方法

Info

Publication number: JPH0493162A
Application number: JP20684590A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hatta; 謙一八田; Takaaki Ishibashi; 高明石橋
Original assignee: AIKOU ENG KK
Current assignee: AIKOU ENG KK
Priority date: 1990-08-06
Filing date: 1990-08-06
Publication date: 1992-03-25
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JP2573528B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】し産業上の利用分野コ本発明は鋼構造部材の組立てや運搬のために溶接して取
伺けた補助部材を用済み後除去して母材表面まで仕上げ
る研削作業、あるいは鋳物の押し潟を切断した後の研削
仕上げ作業等を自動化づる研削方法に関する。

［従来の技術］鋼構造物を運搬するために吊り具を溶接したり、２枚の
鋼板を突合せ溶接するために固定具を溶接したりするの
が通例である。これらの補助部材はそれぞれの目的を達
したのち除去しなければならない。

すなわち、第１０Δ図、第１０３図に示すよう（ｔ！４
構造物１３を運搬する際に、鋼ｗ４構造物面にあらかじ
め吊り具１４を溶接する。吊り上げ運搬により所定位置
にセットされた鋼構造物１３の吊り具１４は第１１Ａ図
、第７１８図のように底部を残してガス切断する。また
、第１２Ａ図および第１２Ｂ図に示すように２枚の鋼板
１５．１５を突合せ溶接する際には、溶接線近くにまた
がって固着具１６を溶接し、突合せ溶接終了後、第１３
Ａ図、第１３３図のように底部を残してガス切断する。

ガス切断によって生じた残留余肉部（以下単に余肉部と
いう〉１１の高さは、切断トーチの半径以下にはできな
いから、砥石で研削仕上げする作業を省くことができな
い。鋳物の押し湯をガス切断で除去する場合も同様ある
高さの余肉部１１が生じるので、これを研削除去する作
業は不可避である。

「発明が解決しようとする課題］一般に手作業によるガス切断面は不揃いで凹凸が大きく
、かつ残留高さも一定し難いし、また余肉部１１を母材
表面１０まで１ｉｌＩ削する作業も自動化されていない
。余肉部１１を除去するに際して母材表面１０よりら深
く研削することは構造物の強度をａねるので許されない
から、仮になんらか機械装置を用いて研削したとしても
、作業員が常に研削面を監視し、母材表面１０よりもあ
る余裕をもって機械研削を停止し、その後は手作業で母
材表面１０まで仕上げざるを得ない。

また、特開平１−１２１１６９号のように単位時間当り
研削量を一定に制御する方法で自動研削すれば、余肉部
表面の凹凸が仕上げ面にも残留して均一に仕上げられな
いから、母材表面と一致するように仕上げるのは不可能
である。さらに、特開平２９５５６３号のように母材表
面を基準として仕上げ面の高さを計測しながら自動研削
する方法は、溶接余盛のように狭い帯状の余肉部に適用
できる方法であって、高さも面積も一定しない余肉部に
対して適用づるのは困難である。

本発明は、母材表面上に存在する余肉部を、常時作業員
が監視することなく、はぼ母材表面まで研削除去し、か
つ母材表面より深く削り込む量を最小限に抑えて自動研
削づる方法を提供することを目０勺とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため本発明は、母材表面上に残存す
る余肉部を走査線に沿って砥石を移動させることにより
、はぼ母材表面まで研削除去する方法であって：余肉部
全面をカバーし、かつ走査線軌跡の山部および谷部が余
肉部の平面領域より外側に位置される矩形波状の走査線
を設定し；走査線軌跡の山部および谷部で砥石を母材表
面に向って接近させ、砥石が余肉部に当接してグランダ
のモータ電流が一定水準に達した瞬間に接近を停止し：
次いで砥石を余肉部の幅方向または長手力向に沿って他
端まで移動させ、この動作を反復し、矩形波状走査線に
従って余肉部全面を研削することからなる。

また、余肉部の厚さが大きく１回の走査期間で除去でき
ないとぎに、砥石が走査線軌跡の山部および谷部に位置
するごとにグラインダのモータ電流を測定しながら余肉
部の第１層を研削し、第１層におけるすべての電流測定
値が一定水準以下であれば砥石を余肉部厚み方向の第２
層レベルに下降させる。

上記のように本発明では、余肉部の厚さが砥石の１回の
走査で除去できる程度ならば、余肉部の全面に設定した
走査線に沿って砥石を移動させる。

また、余肉部の厚さが砥石の１回の走査では除去できな
いならば、１回の走査期間中は砥石を母材表面に接近さ
せることなく、走査を反復し、砥石が母材表面に当接し
たことをグラインダのモータ電流によって検知すれば直
ちに後最終回の走査として上記の１回仕上げ走査と同じ
動作に移行させるものである。

［実施例コ第１図および第２図は本発明方法を実施する装置の正面
図および側面図で、支持フレーム１の下端に取付けられ
た電磁石（母材が非磁性材料の場合は真空パッド）３が
母材表面１０に吸着し、砥石４によって余肉部１１を研
削除去する際の反力によって浮き上らないように装置全
体を固定する。図中２はガーダ−１５は電子グラインダ
、６は砥石４を母材表面１０に向ってＺ軸方向に近づけ
たり遠ざけたりする昇降用スライド機構、７は走査線１
２に沿って母材表面１０の幅方向と平行に砥石４を移動
させる走行用スライド機構、８はスライド機構７を相隣
る走査線１２へ移動させるためのトラバース用スライド
機構である。

第３図は制御装胃の一例で、砥石４が余肉部１１の全面
を走査するように各スライド機構６，７゜８を順次駆動
するための走査駆動部４０と、電子グラインダ５のモー
タ電流を測定して負荷検出信号を制御部２０へ出力する
ための負荷検出部３０から構成される。走査線１２のパ
ターンは、第６図に示すように余肉部１１の全面をカバ
ーし、かつ余肉部平面領域より外側に走査線軌跡の山部
・谷部が位置するような矩形波状をなしている。制御部
２０は、走査線１２の両端位置を決定するリミットスイ
ッチの信号によってスライド機構７の駆動モータ７０を
交互に正転または逆転し、走査線１２の間隔（第６図の
寸法ΔＹ）に相当するタイマと走査線の本数に相当する
カウンタの回数によってスライド機構８の駆動モータ８
０を正転または逆転し、これによって砥石４は余肉部全
面（数ブロックに分割したときは１ブロツクの全面）を
走査する。

制御部２０からの信号によってスライド機Ｍ４６の駆動
モータ６０も正転または逆転する。負荷検出部３０によ
り走査線両端のリミットスイッチ動作点でグラインダの
モータ電流を測定して第５図の限界値１ｐに達した瞬間
に負荷検出信号を制御部２０に出力する。走査駆動部４
０のモータ６０は負荷検出信号を受【プると直ちに正転
を停止し、または負荷検出信号が出力されなくなるまで
モータ６０を逆転する９、これによって砥石４が母材表
面１０に軽く接触した状態に保つことができるのである
。

次に作用について説明する。

砥石を空転させている状態から次第に研削対象物へ接近
させると、電子グラインダ５のモータ電流は第５図のよ
うに変化する。すなわち、無負荷回転では電流Ｉａであ
るが、砥石が余肉部である研削対象物に接触すると電流
Ｉｂまで急激に上昇し、Ｔｂの値は接触圧が大きい程大
きくなる。ここて、電流■ａより僅かに大きい電流Ｉｐ
を限界値として判定すれば、砥石４が対象物に軽く接触
した瞬間を検知することができる。円板状の砥石を小さ
い傾斜角で対象物に接触させれば、電流Ｉｔ）での研削
深さを極めて浅くすることができ、砥石に若干の弾性が
あれば更に微小な研削深さで砥石の接触を検知すること
ができる。

そこで、第６図、第７図のような余肉部１１を除去しよ
うとする場合、余肉部近傍の点Ａで砥石４を母材表面１
０へ接近させ、グラインダのモータ電流が第５図のＩｌ
ｌに達した瞬間に母材表面１０への接近を停止する。そ
して母材表面１０と砥石４との相対位置をそのまま保持
するよう砥石４を母材表面１０と平行に点Ｂへ向って移
動さける。余肉部１１の幅Ｗがあまり大きくなければ、
この間を１回研削することにより砥石の消耗はほとんど
無視できるから、線分ＡＢを中心として幅△Ｙの帯状域
内がほぼ母材表面１０まで仕上げられる。幅△Ｙは砥石
の直径によって定まり、直径が大きいほど大きくなる。

また、砥石の代わりに研磨ベルトを用いれば、そのベル
ト幅に等しくなる。

次に、砥石４を一旦母材表面１０から遠ざけたのち０点
へ移動し、再び母材表面１０へ接近してグラインダのモ
ータ電流が第５図のＩｐに達した瞬間、母材表面１０へ
の接近を停止する。そして砥石４を母材表面１０と平行
にＤ点まで移動させると、線分ＣＤを中心として幅△Ｙ
の帯状域内がほぼ母材表面１０まで仕上げられる。

このような動作を間隔△Ｙで平行に並んだ走査線ＥＦ、
・・・・・・、Ｒ８に沿って反復し、余肉部１１の全面
を走査すれば、研削加工に伴う砥石４の消耗を自動的に
補正して、余肉部１１を削除し、はぼ母材表面１０まで
仕上げることができる。

さらに、第４図のように母材表面１０が曲面であっても
、砥石４が軽く接触するのを検知することによって自動
的に母材表面を探索するので、母材表面１０に倣って余
肉部１１を研削除去することができる。

以上の動作は余肉部の厚さがあまり大でなく、砥石が１
回走査するだけで母材表面１０まで研削除去できる場合
に適用できるものであるが、余肉部の厚さが大で１回の
走査では全部を除去できない場合について次に説明する
。

第８図のような余肉部１１の場合、最初は余肉部１１の
最も厚い部分に接触するように砥石と母材表面１０との
間隔を保ったまま、走査線ＡＢ、ＣＤ。

ＥＦ、・・・・・・、Ｒ８に沿って第１回目の走査を行
い、この間砥石４は母材表面１０へ接近させない。第１
回の走査が終了すると８点で砥石を厚み方向の一定距離
△Ｚだ（プ母材表面へ接近させ、走査線に沿って逆方向
にＳＲ，・・・・・・、ＦＥ、ＣＤ、ＢＡの順で走査し
、やはり砥石は母材表面に接近させないで第２層目を研
削する。このようにして順次走査研削してゆりば余肉部
が層状に研削除去されるが、第１層から第Ｎ−１１１ま
では走査線の両端Ａ、Ｂ。

Ｃ・・・、Ｓの各位置で砥石は空転状態であり、グライ
ンダのモータ電流は無負荷電流Ｊａである。しかし、第
Ｎ層の走査に移るために砥石４が距離△Ｚだけ母材表面
１０へ接近しようとすると、途中で砥石が用材表面に接
触しグラインダ５のモータ電流が第５図の限界値Ｔｐに
達するから、その瞬間に砥石４の接近を停止し、そのま
まの状態で第Ｎ層を走査研削すれば余肉部１１はほぼ母
材表面１０まで除去され、したがって第Ｎ層の走査終了
と共に加工を自動停止すればよい、。

第８図のように母材表面が平坦で歪がない場合、砥石が
最初に母材表面と接触するのは次層の走査開始に先立っ
て砥石が接近動作をＪる点Ａまたは点Ｓに限られるが、
第９図のように母材表面に歪があれば走査途中の折返し
点で接触することがある。

第９図の例では点Ｓから走査を始める第４層の途中の折
返し点Ｑで砥石が母材表面１０に接触することになる。

したがって、点Ｑで測定したグラインダのモータ電流が
第５図の限界値■ｐに達した瞬間に砥石を急速に母材表
面１０から遠ざり、砥石を走査の開始点Ｓに戻したのち
、第６図で説明した手順に従って仕上げ研削すればほぼ
母材表面１０に倣って仕上げることが可能である。

一般に母材の歪は微小であるから、第９図の例において
第４＠の途中折返し点Ｑでグラインダのモータ電流が第
５図の限界値１ｐを越えたとき、砥石を母材表面から遠
ざける動作を省略し、その代わり第４層の走査終了をも
って研削加工を打１５切るようにすることも実用上可能
である。

上記多層研削では１層の研削における砥石の消耗が少量
であることを前提としているので、余肉部の面積が大き
いときは、適宜小面積のブロックに分割し、それぞれに
ついてこの加工法を適用すればよい。

［発明の効果］上述のように本発明は鋼構造物に溶接した補助部材また
は鋳物の押し湯等を切断後、母初表面十に残存する余肉
部の全面をカバーし、かつ余肉部平面領域より外側に走
査線軌跡の山部・谷部が位置するような矩形波状の走査
線に沿って電子グラインダの砥石を移動さけ山部及び谷
部で砥石を軽く母材表面に接触させるものであるから、
余肉部位を母材表面まで自動的に研削除去することがで
きる。

余肉部の厚さが砥石の１回の走査で除去できる程度であ
れば、上記走査線に沿って砥石を移動させることにより
確実に研削除去できる。余肉部の厚さが１回の走査で除
去できないならば、１回の走査期間中は砥石を母材表面
に接近させることなく、その後、最終回の走査まで初回
の走査と同じ動作を反復させることにより確実に研削除
去することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明研削方法を実施する装置の正面図、第２
図は同じく側面図、第３図は制御装置のブロック図、第
４図は母材表面が湾曲している場合の余肉部を研削する
常置を示す拡大正面図、第６図は余肉部と走査線との関
係を示す平面図、第７図は余肉部の拡大断面図、第８図
は余肉部の厚さが大きい場合の研削加工を示す図、第９
図は変形した母材表面にある厚い余肉部の研削加工を示
す図、第１０Ａ図および第１０Ｂ図は鋼橘造物運搬時に
固着した吊り具の正面図および側面図、第１１Ａ図およ
び第１１Ｂ図は吊り具を切断した状態の正面図および側
面図、第１２Ａ図および第１２Ｂ図は鋼板突き合せ部に
したがって溶接した固着具の正面図および側面図、第１
３Ａ図および第１３Ｂ図は固着具を切断した状態の正面
図および側面図である。１・・・支持フレーム、　２・・・ガーダ３・・・電磁
石、　　　　４・・・砥石、５・・・電子グラインダ、
６・・・昇降用スライド機構、７・・・走行用スライド
機構、８・・・トラバース用スライド機構、１０・・・母材表面、　　　１１・・・余肉部、１２・
・・走査線、　　　　１３・・・鋼構造物、１４・・・
吊り具、　　　　１５・・・鋼　板、１Ｇ・・・固定具
、　　　　２０・・・制御部、３０・・・負荷検出部、
　　　　４０・・・走査駆動部、５０・・・グラインダ
モー夕、　６０・・・昇降用モータ、７０・・・走行用
モータ、　８０・・・１ヘラバース用モータ。

Claims

【特許請求の範囲】１、鋼構造物に溶接した補助部材または鋳物の押し湯等
を切断後、母材表面上に残存する余肉部を走査線に沿っ
て砥石を移動させることにより、ほぼ母材表面まで研削
除去する方法であって、余肉部全面をカバーし、かつ走査線軌跡の山部および谷
部が余肉部の平面領域より外側に位置される矩形波状の
走査線を設定し、走査線区軌跡の山部および谷部で砥石を母材表面に向っ
て接近させ、砥石が余肉部に当接してグラインダのモー
タ電流が一定水準に達した瞬間に接近を停止し、次いで砥石を余肉部の幅方向または長手方向に沿って他
端まで移動させ、この動作を反復し、矩形波状走査線に
沿って余肉部全面を研削することからなる研削方法。２、余肉部の厚さが大きく１回の走査期間で除去できな
いときに、砥石が走査線軌跡の山部または谷部に位置す
るごとにグランダのモータ電流を測定しながら余肉部の
第１層を研削し、第１層におけるすべての電流測定値が
一定水準以下であるとき砥石を余肉部厚み方向の第２層
レベルに下降させ、走査線軌跡の山部または谷部で砥石
を余肉部端に接近させ、第２層のすべての電流測定値が
一定水準以下であれば砥石を第３層レベルに加工させ、
これを反復して第Ｎ層の加工中いずれかの電流測定値が
一定水準に達した瞬間に、砥石の下降を停止または電流
測定値が一定水準を超えないよう砥石を引上げ、その後
請求項１記載の動作に移行するか、又はその回の走査で
加工を自動停止するようにした自動研削方法。