JPH06101203A - Automatically finishing device for welding section of rail - Google Patents

Automatically finishing device for welding section of rail

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JPH06101203A
JPH06101203A JP4275347A JP27534792A JPH06101203A JP H06101203 A JPH06101203 A JP H06101203A JP 4275347 A JP4275347 A JP 4275347A JP 27534792 A JP27534792 A JP 27534792A JP H06101203 A JPH06101203 A JP H06101203A
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rail
frame
grinder
track
grinding
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Seiichiro Oi
清一郎 大井
Kazuhisa Kono
和久 河野
Michimasa Oi
通正 大井
Kenichi Shishido
謙一 宍戸
Shigeru Nozaki
茂 野崎
Masakazu Ueda
正和 上田
Masahiro Okada
政弘 岡田
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
East Japan Railway Co
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
East Japan Railway Co
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  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To promote working efficiency by bearing a grinder capable of pitching in the normal direction of the surface of a rail on a frame in a displaceable manner and in a fixable manner. CONSTITUTION:When a frame 20 is moved along a track 11 of a guide 10, and a sub-frame 40 is combined with a roller 60 along a non-welding section of a rail A and is moved in the direction of the center line C. A grinder 30 is moved along the track 11 and, at the same, a welding section of the rail A is ground in the same profile as that of the non-welding section while moving the grinder 30 combined with the sub-frame 40 in the same direction. Whenever the grinder 30 is moved from one end to the other end of the track 11 together with the frame 20 to grind one stage of work, after the grinder 30 is driven forward a little to the center of the rail A by a pitching means, grind is made again. In addition, a certain number of stages of work are repeatedly ground to eliminate excess metal of the welding section.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道用レールの溶接部
(レールを長尺化するため溶接でつないだ部分)に対
し、溶接余肉を研削除去して自動的に仕上げを施す装置
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is an apparatus for automatically removing a welding surplus from a welded portion of a railroad rail (a portion connected by welding for lengthening the rail) by grinding. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両の高速化や乗り心地の向上・騒音の
低減などを目的として、鉄道用レールは近年、長尺化
(ロングレール化)されることが多い。レールの長尺化
は、たとえば、長さ25メートルの定尺レールを1キロ
メートル以上にまで溶接でつなぐことにより行われる。
長尺化のためのレールの溶接は、最長200メートル程
度までは工場(レールの製造所)においても実施できる
が、それ以上になると、レールの敷設されている現場で
しか行うことができない。
2. Description of the Related Art In recent years, railroad rails are often lengthened (longer rails) for the purpose of speeding up vehicles, improving riding comfort and reducing noise. The lengthening of the rail is performed, for example, by welding a fixed-length rail having a length of 25 meters to 1 km or more by welding.
Welding of rails for lengthening can be carried out in factories (rail manufacturing plants) up to a maximum length of about 200 meters, but if it is longer than this, it can only be carried out at the site where the rails are laid.

【0003】敷設現場でレールをつなぐ作業は、車両の
通行が少ない深夜に、天候を選ばず実施される厳しい作
業であるが、なかでも、溶接された部分を研削にて仕上
げることは、作業者への負担がとくに重い作業だとされ
ている。溶接については、ガス溶接やテルミット法・圧
接法など各種の方法で自動化(または半自動化)がすで
に実現されているが、溶接ののち(あるいはさらに押し
抜きと呼ばれる工程ののち)に、その溶接余肉を研削に
より取り除いてレールの頭部(最上部の水平な踏面から
その両側の鉛直面までの部分で、車輪とそのツバが接触
し得る部分)に凹凸や段差のないよう滑らかに仕上げる
には、現在のところ、相当な熟練を有する者の手作業
(肉体作業)が不可欠だからである。つまり研削作業
は、グラインダを持った作業者が、回転する砥石をレー
ルの溶接部表面に押し付け、そのグラインダを、特定の
部分を削りすぎて凹部にしないよう前後左右へ小刻みに
往復させながらレール頭部の全体へ移動していくことに
より行われる。
[0003] The work of connecting rails at a laying site is a tough work that is carried out at midnight when there is little traffic of vehicles, regardless of the weather. Above all, it is necessary for the operator to finish the welded portion by grinding. It is said that this is a particularly heavy work. Regarding welding, automation (or semi-automation) has already been realized by various methods such as gas welding, thermite method, pressure welding method, etc., but after welding (or even after a process called punching) To remove meat by grinding and finish smoothly on the head of the rail (the part from the uppermost horizontal tread to the vertical surfaces on both sides where the wheel and its brim can contact) without unevenness or steps This is because, at present, the manual work (physical work) of a person with considerable skill is indispensable. In other words, in grinding work, an operator with a grinder presses a rotating grindstone against the surface of the welded part of the rail, and the grinder moves back and forth in small steps forward and backward and left and right so that it does not become a recess by cutting too much a specific part. This is done by moving to the whole section.

【0004】なお、レールの研削装置について提案した
過去の文献として、特公昭63−52167号公報や特
公昭51−45835号公報などがある。
[0004] Incidentally, as a past document proposing a rail grinding device, there are Japanese Patent Publication No. 63-52167 and Japanese Patent Publication No. 51-45835.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】研削装置について上記
のようにいくつかの提案がなされているにも拘わらず、
これまで現実的にはレール溶接部を手作業によって仕上
げ研削している理由は、従来の装置のいずれもが、レー
ルの敷設現場における所要の性能を具備していなかった
からである。たとえば前記公報のうち前者に記載の自動
仕上げ装置は、研磨ベルトを備えた台車をレール上に載
せ、作業者がこれを前後に移動し、かつ傾けてやること
によりレール頭部を研磨するものであるが、イ)操作のた
めに作業者が装置から離れられない、ロ)レール頭部のう
ち両側の鉛直面まで研磨することは難しい、ハ)研磨ベル
トによる方式なので大きな余肉を削り取るには時間がか
かる−といった不都合がある。また後者の公報の装置
は、レールの周囲(下方部分を含む)で四組の砥石を移
動させて研削を行う装置であることから、ニ)敷設状態の
レールに適用することは極めて難しい、ホ)砥石の数が多
い点など構成が大掛かりなため、レールの敷設現場にお
いて使用場所を変える(別の溶接部へ装置を移す)こと
が容易でない、ヘ)溶接部一箇所に対し複数の砥石を順次
に切り替えて使用するため、複雑で高価な制御手段を設
けるか作業者が装置から離れずに操作してやる必要があ
る−などの点で好ましくない。
In spite of the several proposals regarding the grinding apparatus as described above,
Up to now, the reason for actually finishing grinding the rail welded portion manually is that none of the conventional devices has the required performance at the rail laying site. For example, the automatic finishing device described in the former one of the above publications is one in which a trolley equipped with a polishing belt is placed on a rail, and an operator moves the trolley back and forth and tilts the rail head to polish the rail head. However, b) it is difficult for the operator to leave the device for operation, b) it is difficult to grind the vertical planes on both sides of the rail head, and c) it is a method using a grinding belt, so it is necessary to remove a large amount of excess meat. There is an inconvenience that it takes time. The device of the latter publication is a device that moves four sets of grindstones around the rail (including the lower part) to perform grinding, so d) it is extremely difficult to apply it to the laid rail. ) It is not easy to change the place of use (remove the device to another weld) at the rail laying site because of the large number of grindstones, etc. Since the switches are used one after another in sequence, it is not preferable because a complicated and expensive control means must be provided or an operator must operate the device without leaving the device.

【0006】一方、手作業によるやり方が、熟練や苛酷
な労働を強いるほか非効率的なものであることは、前記
したとおりである。
On the other hand, as described above, the manual method is not efficient as it requires skill and hard labor.

【0007】本発明の目的は、レールの敷設現場等にお
いて以上の不都合をともなわずに溶接部を自動的に研削
仕上げすることのできる装置であって、能率面でもすぐ
れたものを提供することである。
An object of the present invention is to provide an apparatus capable of automatically grinding and finishing a welded portion at the rail laying site and the like without the above inconvenience, and having excellent efficiency. is there.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のレール溶接部の
自動仕上げ装置は、レール表面(頭部など)における溶
接余肉を研削除去することによりその溶接部を仕上げる
装置で、まず請求項1に記載の装置は、 1) レール頭部(前記)のプロフィル(断面の外形)に
応じた軌道上をフレームが移動するようにし、 2) そのフレームのうちに、a)回転砥石の外周面を溶接
部に接触させ、かつレール表面の法線(垂線)方向へピ
ッチ送り可能に保持されたグラインダと、b)その法線方
向へグラインダを変位自在かつ固定可能に支持する手段
と、c)法線方向へのグラインダの上記変位の量を検知す
る手段とを設けた−ものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an automatic rail welding portion finishing apparatus for finishing a welding portion by grinding and removing a welding surplus on a rail surface (such as a head). The device described in 1) allows the frame to move on a track corresponding to the profile (outer shape of the cross section) of the rail head (above), and 2) in the frame, a) the outer peripheral surface of the rotary grindstone. A grinder held in contact with the welded portion and held so that it can be pitch-fed in the normal (perpendicular) direction of the rail surface; b) means for supporting the grinder so that it can be displaced and fixed in the normal direction; and c) the method. And means for detecting the amount of said displacement of the grinder in the line direction.

【0009】そしてこの装置は、たとえば請求項2に記
載したように、 3) 上記のフレームに、レール表面の法線に対するフレ
ームの角度を上記移動の際に一定に保つ手段と、その法
線方向に移動自在であり押出し手段によってレール寄り
に押されるサブフレームとを設け、 4) そのサブフレームのうちに、上記a)のグラインダ、
b)の支持手段、c)の検知手段、および、砥石との接触点
とはレールの長手方向位置のみを異にする(厳密には溶
接余肉の厚さ分のズレが含まれるが、レール頭部の周方
向には位置が一致する)その付近の非溶接部にてレール
表面に押し当てられる倣い具(ピンやロールまたはボー
ルなど)を取り付ける−ことによって構成するのがよ
い。
This device is, for example, as described in claim 2, 3) means for keeping the angle of the frame with respect to the normal line of the rail surface constant during the above movement, and the direction of the normal line to the frame. A subframe that is movable and is pushed toward the rail by the pushing means.4) In the subframe, the grinder of a) above,
Only the longitudinal position of the rail differs from the support means in b), the detection means in c), and the contact point with the grindstone (strictly speaking, the deviation of the thickness of the welding surplus is included, It is preferable to attach a copying tool (pin, roll, ball, or the like) that is pressed against the rail surface at a non-welded portion in the vicinity of the head.

【0010】本装置にはさらに、請求項3に記載の制御
手段、すなわち 5) 上記c)の検知手段による出力に基づいて溶接余肉が
最高(レール本来のプロフィルに対する余肉の突出量が
最も大きい)の部分を特定し、その特定した部分を含む
領域から始めて順次に研削範囲を広げるべく上記軌道に
沿ったフレームの移動域を定める制御手段、を備え付け
るとよい。
The present apparatus further has the highest welding surplus (the protrusion amount of the surplus with respect to the original profile of the rail is the highest) based on the output of the control means according to claim 3, 5) the detection means of the above c). It is preferable to provide a control means for specifying the (larger) portion and for defining the moving range of the frame along the track so as to sequentially widen the grinding range starting from the region including the specified portion.

【0011】また、請求項4に記載のように、レール底
部(底面)の溶接余肉をも研削できるよう、 6) 上記1)の軌道とは別の、レールの底部横断線(底面
上の、レールの長手方向と直角な線)と平行な軌道上
を、上記とは別のフレームが移動するようにし、そのフ
レームに対しても上記と同等の構成、すなわち2)の構成
または3)以降の構成を施す−と、なお好ましい。
Further, as described in claim 4, in order to be able to grind the welding surplus at the bottom of the rail (bottom surface) as well, 6) In addition to the track of the above 1), the rail bottom transverse line (on the bottom surface). , A line that is perpendicular to the longitudinal direction of the rail) and a track that is parallel to the above, so that a frame other than the above moves, and the frame has the same structure as the above, that is, the structure of 2) or 3) or later. It is more preferable to apply the configuration of.

【0012】なお、請求項5に記載したように、 7) レール頭部のプロフィルに応じた上記1)の軌道を、
レールに対して位置変更可能に固定されるガイド上に形
成するのもよい。
[0012] As described in claim 5, 7) the track of the above 1) according to the profile of the rail head,
It may be formed on a guide that is fixed to the rail so as to be repositionable.

【0013】[0013]

【作用】本発明の自動仕上げ装置において、グラインダ
は、回転砥石の外周面をレール頭部の溶接部に接触(前
記2)のa)参照)させた状態で、フレームとともに上記の
軌道上を移動する(前記1)・2))。その軌道はレール頭
部のプロフィルに応じたものであるため、グラインダは
砥石を回転駆動しながら、フレーム上に固定状態に支持
(b))されフレームとともに移動することによって、溶
接部を自動的に研削し、その表面形状を次第に本来のレ
ール頭部のプロフィルに近づけていく。ただし、軌道に
沿った一行程(一回の移動)によって研削仕上げを完了
することはまず不可能なので、グラインダは各行程ごと
に少しずつピッチ送り(a))されて研削を進める。
In the automatic finishing apparatus of the present invention, the grinder moves on the track along with the frame with the outer peripheral surface of the rotary grindstone contacting the welded portion of the rail head (see a) in 2) above. Do (1) and 2) above). Since the track corresponds to the profile of the rail head, the grinder rotates the grindstone while it is fixedly supported on the frame (b) and moves with the frame to automatically weld the weld. Grinding and gradually making the surface shape closer to the original rail head profile. However, since it is impossible to finish the grinding finish by one stroke (one movement) along the track, the grinder advances the grinding by gradually feeding the pitch (a) for each stroke.

【0014】ピッチ送りは、砥石を次第にレール表面に
近づけていく(つまり、レール表面からの砥石の高さを
次第に小さくする)ものだが、そのピッチ送りのもとに
なる最初の行程(第一パス)では、砥石の高さは溶接余
肉の高さに合わせて決めるのが適当である。余肉の高さ
は溶接部ごとに異なるが、それに比べて最初の行程での
砥石の位置が高すぎる場合には、その行程において砥石
が余肉に接触しないため研削が行われないという時間的
ロスが生じ、逆に砥石が低い場合には、切込み(削り込
み)が深くなりすぎて砥石やグラインダに不具合の生じ
ることがあるからである。また、ピッチ送りを進めすぎ
て溶接部の高さが本来のレール表面を下回ることのない
よう、最終的な砥石高さの設定にも留意する必要があ
る。
Pitch feed is a method in which the grindstone is gradually brought closer to the rail surface (that is, the height of the grindstone from the rail surface is gradually reduced), but the first stroke (first pass) that is the source of the pitch feed. ), It is appropriate to determine the height of the grindstone according to the height of the welding surplus. The height of the surplus varies from weld to weld, but if the position of the grindstone in the first stroke is too high, the grinding wheel does not come into contact with the surplus during that stroke, so grinding is not performed. This is because when loss occurs and the grindstone is low on the contrary, the cut (cutting) becomes too deep and the grindstone or the grinder may be defective. It is also necessary to pay attention to the setting of the final height of the grindstone so that the pitch feed does not proceed too far and the height of the welded portion falls below the original rail surface.

【0015】こうした点について本発明の装置では、前
記b)・c)の手段等に基づき、レールに向けての送りピッ
チに関連する砥石の高さを、研削を始める前にたとえば
つぎの手順にしたがって定めることができる。すなわ
ち、まず非溶接部のレール表面に砥石を接触させて未駆
動の状態のグラインダを、b)の支持手段で変位自在とし
てフレーム・サブフレームとともに軌道に沿って移動す
る。この間にc)の手段で検知されるグラインダの変位量
は、本来のレール表面の形状を表わすデータに相当す
る。つづいて溶接部の表面に砥石を当て、やはりグライ
ンダを回転駆動せずに同様に移動する。このとき、やは
りc)の手段で検知されるグラインダの変位量は、溶接部
の余肉高さの分布を表わす。こうした非溶接部・溶接部
についてそれぞれ知り得たグラインダの変位量を比較す
ることにより、余肉の高さ(本来のレール表面との差)
を知ることができ、それをもとに、フレーム等の最初の
移動行程で砥石をどの高さにするか、また最終的にどの
高さまで砥石をピッチ送りするかを決める。なお、この
装置では砥石そのものを非溶接部・溶接部に対する接触
子として使用するので、事前に砥石が摩耗していた場合
にもその摩耗量等の実測やそれに基づく補正は必要な
い。
With respect to such a point, in the apparatus of the present invention, the height of the grindstone related to the feed pitch toward the rail is set to, for example, the following procedure before starting the grinding based on the means of b) and c). Therefore, it can be determined. That is, first, a grindstone is brought into contact with the rail surface of the non-welded portion, and the grinder in an undriven state is displaceable by the supporting means of b) and moves along with the frame / subframe along the track. The amount of displacement of the grinder detected by the means c) during this period corresponds to data representing the original shape of the rail surface. Then, a grindstone is applied to the surface of the welded portion, and the grinder is moved in the same manner without being rotationally driven. At this time, the amount of displacement of the grinder, which is also detected by the means of c), represents the distribution of the excess thickness of the weld. By comparing the amounts of displacement of the grinder that were known for these non-welded parts and welded parts, the height of the surplus (the difference from the original rail surface)
It is possible to determine the height of the grindstone in the first movement stroke of the frame or the like, and finally to which height the pitch of the grindstone is fed. In this device, since the grindstone itself is used as a contact for the non-welded portion and the welded portion, even if the grindstone is worn in advance, it is not necessary to actually measure the wear amount or to correct the wear amount.

【0016】請求項2の装置の場合、レール溶接部の研
削仕上げは下記のようにして行うことができる。すなわ
ち、イ ) レール溶接部に対し、上述の手順で砥石高さやピッ
チ送りの量を定めたうえ装置を起動すると、請求項1の
場合と同様に、フレームが軌道上を移動し、回転駆動さ
れるグラインダが溶接部を研削する。ただし請求項2の
装置の場合は、3)のようにレール表面の法線に対してフ
レームの角度が一定に保たれ、そのフレームのなかでサ
ブフレームが一定方向に移動するゆえに上記法線方向に
移動自在であるようにし、そのサブフレームのうちに、
4)のとおりグラインダ等が取り付けられている。そして
この装置は、その溶接部に近い非溶接部におけるレール
頭部の外形に倣いながら余肉の研削を行う。上記サブフ
レームは、4)に記した倣い具を上記の非溶接部(砥石と
レールとの接触点とはレールの長手方向位置が異なり、
周方向における位置が対応する点)に押し当てながら、
軌道に沿ってフレームとともに移動するため、サブフレ
ームや砥石の動きが、倣い具が倣うレールの非溶接部の
外形に従うからである。したがって本装置は、前記の軌
道が実際のレールのプロフィルと正確には対応していな
い場合にも、溶接部に対し適正な研削が行える。サブフ
レームには前記ピッチ送り手段も設けられ、グラインダ
を適当な量ずつ送ることができるので、その非溶接部の
外形に一致するまで複数の行程によって溶接部の研削を
仕上げることが可能である。
In the case of the apparatus of claim 2, the rail welding portion can be ground and finished as follows. That is, (a) When the height of the grindstone and the amount of pitch feed are determined for the rail welded portion by the above-mentioned procedure and the apparatus is started, the frame moves on the track and is rotationally driven as in the case of claim 1. Grinder grinds the weld. However, in the case of the apparatus of claim 2, the angle of the frame is kept constant with respect to the normal line of the rail surface as in 3), and the sub-frame moves in a constant direction in the frame, so that the normal direction So that you can move the
A grinder etc. is attached as in 4). Then, this device grinds excess thickness while following the outer shape of the rail head portion in the non-welded portion close to the welded portion. The sub-frame, the non-welded portion of the copying tool described in 4) above (the position of the rail in the longitudinal direction is different from the contact point between the grindstone and the rail,
While pressing against the point where the position in the circumferential direction corresponds,
Since it moves along with the frame along with the frame, the movement of the subframe and the grindstone follows the outer shape of the non-welded portion of the rail that the copying tool follows. Therefore, the device can perform proper grinding on the weld even if the track does not correspond exactly to the actual rail profile. Since the pitch feed means is also provided in the sub-frame and the grinder can be fed by an appropriate amount, it is possible to finish the grinding of the welded portion by a plurality of strokes until it matches the outer shape of the non-welded portion.

【0017】ロ) 一箇所の溶接部について仕上げが終了
すると、運転を停止し、装置またはレールを移動し、別
の溶接部に対して上記の運転を繰り返す。なお、研削中
に多少でも砥石が摩耗することに対しては、フレームに
おけるグラインダの位置をレール寄りに徐々にずらして
補正したりするとよいが、その摩耗による研削不足の分
を過剰研削防止の意味で残すようにしても、わずかな手
仕上げしろが残るだけで作業者の負担が甚だしくなるこ
とはない。もちろん、砥石は適宜に交換する。
(B) When finishing is completed for one welded portion, the operation is stopped, the apparatus or rail is moved, and the above operation is repeated for another welded portion. It should be noted that if the grindstone wears even during grinding, it is recommended to gradually shift the position of the grinder in the frame toward the rail to correct it. Even if it is left with, only a slight amount of hand finishing margin remains, and the burden on the operator does not become heavy. Of course, the grindstone should be replaced accordingly.

【0018】請求項3の装置では、請求項1または2の
装置よりもさらに砥石の空転時間を減らして、効率的に
レール溶接部を仕上げることができる。第一の行程にお
ける砥石の高さは、請求項1・2の装置によって前述の
ように適切に設定できるが、その高さにてレール頭部の
全域へグラインダを移動したのでは、余肉の最高点以外
の部分で砥石の空転する部分が多くなることが多い。し
かしながら、この請求項3の装置の場合、前記5)の制御
手段に基づいて最初はその最高点の付近のみを研削対象
とし、順次に研削範囲を広げるため、余肉の低い部分で
砥石が空転する時間が少ない。そしてそのために、同じ
溶接部でも短時間のうちに研削仕上げを行うことができ
る。
According to the third aspect of the invention, the idling time of the grindstone is further reduced as compared with the first or second aspect of the invention, and the rail welded portion can be efficiently finished. The height of the grindstone in the first stroke can be appropriately set by the device of claims 1 and 2 as described above, but if the grinder is moved to the entire rail head area at that height, excess of the grindstone will occur. In many cases other than the highest point, there are many parts where the grindstone spins idle. However, in the case of the device of claim 3, based on the control means of 5) above, only the vicinity of the highest point is initially ground and the grinding range is gradually expanded. I have less time to do it. Therefore, for the same welded portion, it is possible to finish grinding in a short time.

【0019】請求項4の装置は、レール頭部の研削とと
もに、レールの底部における溶接余肉の研削をも並行し
て行うことができる。レール頭部に沿った前記1)の軌道
のほかに、6)のとおりレールの底部横断線と平行な軌道
を備えていて、その軌道上を1)のものとは別のフレーム
が移動し、そのフレームのうちに配備されたグラインダ
等も以上と同等の作用をなすからである。
The apparatus of claim 4 can grind the rail head and grind the welding surplus at the bottom of the rail in parallel. In addition to the track of 1) along the rail head, as described in 6), it has a track parallel to the bottom transverse line of the rail, and a frame different from that of 1) moves on the track, This is because a grinder or the like installed in the frame also has the same function as the above.

【0020】請求項5の装置では、レール上の適当な位
置に前記7)のガイドを固定し、また取り外すことが可能
である。したがってレールの敷設現場においては、ある
溶接部の仕上げが終わると、別の溶接部についての適切
な位置にガイドを固定し、上述の要領で装置の運転を行
うことができる。この装置は、そうしたガイドやフレー
ム・グラインダなどからなる簡単かつ軽量なものである
ため、装置の全体をガイドと一体的に構成すると溶接部
間の移動や固定・運転準備等も容易に行うことができ
る。
In the apparatus according to the fifth aspect, the guide of 7) can be fixed and removed at an appropriate position on the rail. Therefore, at the rail laying site, when finishing of one welded portion is completed, the guide can be fixed at an appropriate position for another welded portion and the apparatus can be operated in the above-described manner. Since this device is a simple and lightweight device consisting of such a guide, frame, grinder, etc., if the entire device is integrated with the guide, it is easy to move between welding parts, fix, and prepare for operation. it can.

【0021】[0021]

【実施例】図1〜図4に、本発明の第一実施例を示す。
図1は、レールAの長手方向と直角な面(横断面)で切
って見た自動仕上げ装置1の正面図、図2は装置1の平
面図、図3は装置1の側面図であるが、いずれも一部は
破断して表わしてある。また図4は、仕上げの対象とす
るレールAの頭部Abの断面図である。装置1は、図1
のとおりレールA上に預けるようにして固定され、レー
ルAをつないだ溶接部Aa(図2)のうち頭部Ab(図
1に示す最上部の踏面やその両側面)に対して、移動式
の砥石31により研削を施すものである。
1 to 4 show a first embodiment of the present invention.
1 is a front view of the automatic finishing device 1 taken along a plane (transverse section) perpendicular to the longitudinal direction of the rail A, FIG. 2 is a plan view of the device 1, and FIG. 3 is a side view of the device 1. In each case, a part is broken away. Further, FIG. 4 is a cross-sectional view of the head portion Ab of the rail A to be finished. The device 1 is shown in FIG.
It is fixed so that it can be deposited on the rail A as shown in Fig. 2, and is movable with respect to the head part Ab (the uppermost tread surface and both side surfaces shown in Fig. 1) of the welded portion Aa (Fig. 2) connecting the rail A. The grinding wheel 31 is used for grinding.

【0022】概要的には、装置1はつぎのように構成し
ている。すなわち、 a) まず、装置1の全体を一体化するベース2の両端部
に、図1および図2のとおりレールA上にこの装置1を
固定するためのコの字形のブラケット3を設けている。
装置1とレールAとの相対的な位置関係をつねに一定に
するために、ブラケット3には、図1のようにレールA
の上面に当たるプレート3aと、固定ボルト3bとを取
り付けた。またボルト4は、その位置でブラケット3が
動かぬようにレールAをはさみつけておくものである。
In summary, the device 1 is constructed as follows. That is, a) First, the U-shaped brackets 3 for fixing the device 1 on the rail A are provided on both ends of the base 2 that integrates the entire device 1 as shown in FIGS. 1 and 2. .
In order to make the relative positional relationship between the device 1 and the rail A always constant, the bracket 3 has a rail A as shown in FIG.
The plate 3a corresponding to the upper surface of the and the fixing bolt 3b were attached. Further, the bolts 4 hold the rail A so that the bracket 3 does not move at that position.

【0023】b) 上記のブラケット3やベース2と一体
に、図1のとおりレールAの頭部Abを囲むような軌道
11を有するガイド10を設けている。この軌道11
は、レールAの長手方向と直角な面内にあって後述のフ
レーム20の移動を案内するもので、直接その案内をな
す部分としてラック部12・13を図のように内外に形
成している。軌道11としてのラック部12・13は、
ともに同じ大きさ(モジュール)の歯形を形成したもの
で、その輪郭は、レールAの頭部Abのプロフィルに対
応させている。すなわち、レールAの横断面における最
上部および両側鉛直部の直線部分に対してはラック12
・13とも輪郭を直線にし、両側角部の曲線(円弧)部
分に対しては、その曲率中心をセンターとする同心の円
弧としてラック部12・13を形成した。なお、この円
弧部分におけるラック部12・13のピッチ円の半径比
は2:1としている。
B) A guide 10 having a track 11 surrounding the head portion Ab of the rail A is provided integrally with the bracket 3 and the base 2 as shown in FIG. This orbit 11
Is for guiding the movement of a frame 20 which will be described later within a plane perpendicular to the longitudinal direction of the rail A, and the rack portions 12 and 13 are formed inside and outside as a portion which directly guides the movement. . The rack parts 12 and 13 as the track 11 are
Both of them are formed with tooth profiles of the same size (module), and their contours correspond to the profile of the head Ab of the rail A. That is, the rack 12 is attached to the straight line portion of the uppermost portion and the vertical portions on both sides in the cross section of the rail A.
13 has a straight contour, and the rack portions 12 and 13 are formed as concentric arcs with the center of curvature as the center for the curved (arc) parts at both corners. The radius ratio of the pitch circles of the rack portions 12 and 13 in this arc portion is 2: 1.

【0024】c) 中のあいた矩形枠状に形成したフレー
ム20を、上記のガイド10に対しガイド10の一部を
囲むように取り付ける(図2参照)とともに、そのフレ
ーム20に、自走のためのサーボモータ23・24や歯
車(ピニオン)21・22を設けている。すなわち、図
1のとおり、ガイド10上の軌道11であるラック部1
2・13に歯車21・22をそれぞれ噛み合わせ、これ
らをモータ23・24にて駆動することにより、そのラ
ック部12・13の輪郭に従って歯車21・22ととも
にフレーム20が移動するように構成した。なお、図2
および図3における符号25a・25b・25c・25
d・25eは、フレーム20が傾いたりすることのない
ようガイド10や軌道11に接触させてフレーム20に
配備したローラである。
C) A frame 20 formed in the shape of an open rectangular frame is attached to the guide 10 so as to surround a part of the guide 10 (see FIG. 2), and the frame 20 is self-propelled. Servo motors 23 and 24 and gears (pinions) 21 and 22 are provided. That is, as shown in FIG. 1, the rack portion 1 which is the track 11 on the guide 10.
The gears 21 and 22 are meshed with the gears 2 and 13, respectively, and these are driven by motors 23 and 24 so that the frame 20 moves together with the gears 21 and 22 in accordance with the contours of the rack portions 12 and 13. Note that FIG.
And reference numerals 25a, 25b, 25c, 25 in FIG.
Reference numerals d and 25e denote rollers arranged on the frame 20 in contact with the guide 10 and the track 11 so that the frame 20 does not tilt.

【0025】d) エア式のグラインダ30をフレーム2
0上に取り付け(取り付け関係の詳細は後述する)、グ
ラインダ30がフレーム20とともに軌道11に沿って
移動する間にレールAの頭部Abを研削するようにし
た。グラインダ30が有する回転砥石31は円柱状のも
ので、図1のように軸心および外周面上の母線をレール
Aの長手方向に向けており、軌道11に沿って移動する
間も、頭部Abとは常にレールAの長手方向と平行に接
触する。また、その姿勢で図のように頭部Abの最下部
分の研削も可能なように、砥石31の半径は、地上面か
ら頭部Abの最下部分までの高さよりも小さくしてい
る。
D) The air type grinder 30 is attached to the frame 2
0 (details of the mounting relationship will be described later), and the head Ab of the rail A is ground while the grinder 30 moves along the track 11 together with the frame 20. The rotating grindstone 31 of the grinder 30 has a cylindrical shape, and the generatrix of the shaft center and the outer peripheral surface is directed in the longitudinal direction of the rail A as shown in FIG. The Ab always contacts in parallel with the longitudinal direction of the rail A. In addition, the radius of the grindstone 31 is smaller than the height from the ground surface to the lowermost portion of the head Ab so that the lowermost portion of the head Ab can be ground in that posture.

【0026】この自動仕上げ装置1は、削り込み深さの
方向へグラインダ30(砥石31)を少しずつピッチ送
りして上記の移動(行程)を繰り返すことにより研削を
進めることが可能で、また、レールAの溶接部Aa付近
の非溶接部を基準とした倣い研削も行える。これらが可
能なのは、上記のフレーム20に相当の構成を施したか
らにほかならないが、以下に、そのフレーム20などに
ついて詳述する。
The automatic finishing device 1 can advance the grinding by feeding the grinder 30 (grinding stone 31) little by little in the direction of the cutting depth and repeating the above-mentioned movement (stroke). Copy grinding can also be performed with reference to the non-welded portion near the welded portion Aa of the rail A. This is possible only because the frame 20 has a considerable structure, but the frame 20 and the like will be described in detail below.

【0027】e) 上記のピッチ送りと倣い研削とをレー
ルAの頭部Abに対し正確かつ均一に行うには、グライ
ンダ30の取り付けられているフレーム20が、頭部A
bの研削面(研削中の部分)に対し一定の姿勢を保つこ
とが望ましいので、まず、そのための手段をフレーム2
0に設けている。すなわち、ラック部12・13と噛み
合う前記歯車21・22の回転速度をサーボモータ23
・24にてそれぞれコントロールすることにより、フレ
ーム20の姿勢を制御する。この例では、図1のように
横断面で見たフレーム20の中心線cを研削面と直角
(つまり研削面の法線上)に保つものとし、そのため
に、外側の歯車21の径(したがって歯数も)を内側の
歯車22のそれの二倍とし、両者間の回転速度比を、ラ
ック部12・13の直線部分では1:2、また円弧部分
(前述のピッチ円径比を有する)では1:1になるよう
コントロールしている。たとえば、モータ23・24の
それぞれに回転量検出器(エンコーダ)を取り付け、軌
道11の端部にあるときからモータ23・24が一定回
転した時点でその回転速度を上記のとおり切り換えるよ
うにすれば、上記の姿勢制御が可能である。
E) In order to accurately and uniformly perform the above pitch feed and profile grinding on the head Ab of the rail A, the frame 20 to which the grinder 30 is attached is
Since it is desirable to maintain a constant posture with respect to the ground surface (portion being ground) of b, first, the means for that is used as the frame 2
It is set to 0. That is, the rotation speed of the gears 21 and 22 meshing with the rack portions 12 and 13 is set to the servo motor 23.
The attitude of the frame 20 is controlled by controlling each at 24. In this example, it is assumed that the center line c of the frame 20 as viewed in cross section as shown in FIG. 1 is kept at a right angle to the grinding surface (that is, on the normal line of the grinding surface), and therefore the diameter of the outer gear 21 (and hence the tooth). (The number also) is twice that of the inner gear 22, and the rotation speed ratio between the two is 1: 2 in the straight part of the rack parts 12 and 13, and in the arc part (having the above-mentioned pitch circle diameter ratio). It is controlled to be 1: 1. For example, if a rotation amount detector (encoder) is attached to each of the motors 23 and 24, and the rotation speed is switched as described above when the motors 23 and 24 rotate at a constant speed from the end of the track 11. The posture control described above is possible.

【0028】f) 倣い研削ができるよう、フレーム20
には、図2に示すサブフレーム40を介してグラインダ
30などを取り付けている。すなわちサブフレーム40
は、まずフレーム20上のガイドレール26に対し直線
案内41を介して移動自在に取り付け、これをレールA
寄りに押出す手段としてフレーム20上にエアシリンダ
42を配備した。ガイドレール26は前記したフレーム
20の中心線cと平行(したがって前記の法線と平行)
であるため、サブフレーム40の移動方向はレールA上
の研削面と直角である。そしてこのサブフレーム40の
先に、倣いローラ60を設けている。倣いローラ60は
エアシリンダ42の弾性的な力でレールAに押し当てら
れるが、ローラ60とレールAとの接触点は、図2のと
おりレールAの長手方向には溶接部Aaとやや位置の異
なる非溶接部で、図1の方角から見れば砥石31とレー
ルAとの接触点と周方向位置の一致する点である。サブ
フレーム40が、レールAの非溶接部をなぞっていく倣
いローラ60と一体に前記中心線cの方向に移動し、グ
ラインダ30が、そのサブフレーム40とともに同方向
に移動しながら(また軌道11に従っても移動しなが
ら)研削を行うので、非溶接部と同じプロフィルに溶接
部Aaを研削することができる。
F) The frame 20 so that the profile grinding can be performed.
A grinder 30 and the like are attached to the above through a subframe 40 shown in FIG. That is, the subframe 40
Is first movably attached to the guide rail 26 on the frame 20 via a linear guide 41, and is attached to the rail A.
An air cylinder 42 is provided on the frame 20 as a means for pushing it toward the side. The guide rail 26 is parallel to the center line c of the frame 20 described above (and thus parallel to the normal line described above).
Therefore, the moving direction of the subframe 40 is perpendicular to the ground surface on the rail A. A copying roller 60 is provided at the tip of the sub-frame 40. The copying roller 60 is pressed against the rail A by the elastic force of the air cylinder 42, but the contact point between the roller 60 and the rail A is located at a position slightly different from the welding portion Aa in the longitudinal direction of the rail A as shown in FIG. It is a point where the contact point between the grindstone 31 and the rail A coincides with the circumferential position at different non-welded portions when viewed from the direction of FIG. The sub-frame 40 moves together with the copying roller 60 tracing the non-welded portion of the rail A in the direction of the center line c, and the grinder 30 moves in the same direction together with the sub-frame 40 (also the track 11). Since the grinding is performed (while moving according to the above), the welded portion Aa can be ground to the same profile as the non-welded portion.

【0029】g) グラインダ30のピッチ送りによる研
削を可能にするため、上記のサブフレーム40上に、ピ
ッチ送り手段50を介してグラインダ支持用ブラケット
55を配備した。すなわちブラケット55は、上述のサ
ブフレーム40に対し、その側面上のガイドレール43
に直線案内51を介して取り付け、送りモータ52と送
りネジ53の作用で、送りナット54とともに前記と同
じ中心線cの方向へ送られるようにした。こうしたブラ
ケット55の先にホルダー56等を取り付け、グライン
ダ30はこのホルダー56に保持させている。ガイド1
0(軌道11)の端から他方の端部までフレーム20と
ともにグラインダ30が移動して一行程の研削をするた
びに、モータ52を所定量だけ回転させてブラケット5
5などとともにグラインダ30をレールAの中心寄りに
少し送り出すようにすれば、何行程かの繰り返しによっ
て溶接部Aaの余肉を取り除くことができる。モータ5
2の停止状態では、ブラケット55は、サブフレーム4
0における位置がホールドされて倣いローラ60の動き
に従うことになるため、前記の倣い研削も各行程におい
て実施される。
G) In order to enable grinding by pitch feed of the grinder 30, a grinder support bracket 55 is provided on the sub-frame 40 via pitch feed means 50. That is, the bracket 55 is different from the sub-frame 40 described above in that
It is attached via a linear guide 51, and is fed by the action of the feed motor 52 and the feed screw 53 together with the feed nut 54 in the same direction as the center line c. A holder 56 or the like is attached to the end of the bracket 55, and the grinder 30 is held by the holder 56. Guide 1
Every time the grinder 30 moves from the end of 0 (track 11) to the other end together with the frame 20 and grinds for one stroke, the motor 52 is rotated by a predetermined amount to rotate the bracket 5
If the grinder 30 is sent out a little closer to the center of the rail A together with 5, the surplus of the welded portion Aa can be removed by repeating several steps. Motor 5
In the stopped state of 2, the bracket 55 is attached to the subframe 4
Since the position at 0 is held and follows the movement of the copying roller 60, the above-described copying grinding is also performed in each stroke.

【0030】h) ブラケット55上には、レールAの長
手方向(つまり図2の左右方向)へグラインダ30をホ
ルダー56ごと往復させるための往復動作手段70を設
けている。溶接部Aaに対し、その幅方向に砥石31を
動かしながら(つまり、いわゆるウィービングを行いな
がら)研削を行うためである。往復動作手段70は、モ
ータ71や減速機72・クランク73・連結棒74とい
った駆動源としての部分と、それらで駆動されるホルダ
ー56上の部品である連結片75および移動枠76、さ
らに、その移動枠76を介してホルダー56をレールA
の長手方向に移動可能に支える案内枠77などにより構
成している。これにより、装置1では、移動枠76やホ
ルダー56とともにグラインダ30が何十mmかのスト
ロークでレールの長手方向へ毎分何十往復かすることが
できる。
H) On the bracket 55, there is provided a reciprocating means 70 for reciprocating the grinder 30 together with the holder 56 in the longitudinal direction of the rail A (that is, the horizontal direction in FIG. 2). This is because grinding is performed on the welded portion Aa while moving the grindstone 31 in the width direction (that is, while performing so-called weaving). The reciprocating means 70 includes a drive source such as a motor 71, a speed reducer 72, a crank 73, and a connecting rod 74, a connecting piece 75 and a moving frame 76 which are parts on the holder 56 driven by them, and The holder 56 is moved to the rail A via the moving frame 76.
It is configured by a guide frame 77 and the like which is movably supported in the longitudinal direction. Thereby, in the device 1, the grinder 30 together with the moving frame 76 and the holder 56 can reciprocate tens of reciprocations per minute in the longitudinal direction of the rail with a stroke of tens of mm.

【0031】i) 研削に先だって未駆動の砥石で溶接部
Aaの表面をなぞらせて溶接部Aaの余肉の高さを検出
し、それによって能率的に研削が行えるように、上記移
動枠76には、下記のような余肉高さ検出機構80を介
してグラインダ30を取り付けている。すなわち、グラ
インダ30を前記法線(中心線c)の方向へ変位しかつ
固定できるように、ホルダー56と一体の枠81をリニ
アガイド82・83を介して移動枠76に取り付けたう
え同方向へ伸縮するスプリング85を介装し、さらに、
枠81の固定のためのエアシリンダ86と、同方向への
グラインダ30の変位量を検知する手段であるリニアセ
ンサ88とを設置した。グラインダ30は、空気圧によ
ってシリンダ86を伸ばしたときは同方向へ変位せぬよ
う移動枠76上に支持されるが、圧力をかけずにシリン
ダ86が伸縮自在のときは、スプリング85に抗して前
記法線の方向へ変位自在であり、その変位がリニアセン
サ88にて検知される。なおこのリニアセンサ88に
は、その出力信号を記憶し、それをもとに研削範囲を徐
々に広げるための制御手段(図示せず。機能は後述)を
接続している。
I) Prior to grinding, the surface of the welded portion Aa is traced with an undriven grindstone to detect the height of the excess thickness of the welded portion Aa, so that the above-mentioned moving frame can be ground efficiently. The grinder 30 is attached to the unit 76 via a surplus wall height detecting mechanism 80 as described below. That is, the frame 81 integrated with the holder 56 is attached to the moving frame 76 via the linear guides 82 and 83 so that the grinder 30 can be displaced and fixed in the direction of the normal line (center line c), and then in the same direction. With the expanding and contracting spring 85,
An air cylinder 86 for fixing the frame 81 and a linear sensor 88 that is a means for detecting the amount of displacement of the grinder 30 in the same direction are installed. The grinder 30 is supported on the moving frame 76 so as not to be displaced in the same direction when the cylinder 86 is extended by air pressure. However, when the cylinder 86 is expandable and contractible without applying pressure, the grinder 30 resists the spring 85. It is displaceable in the direction of the normal line, and the displacement is detected by the linear sensor 88. The linear sensor 88 is connected to a control means (not shown, the function of which will be described later) for storing the output signal and gradually expanding the grinding range based on the output signal.

【0032】この自動仕上げ装置1では、上記i)の構成
に基づき、下記の要領でレールAの頭部Ab(図4参
照)を効率的に研削することができる。すなわち、 まず、非溶接部のレール表面に砥石31を接触させ
た未駆動の状態のグラインダ30を、前記法線の方向に
変位自在としてフレーム・サブフレームとともに軌道に
沿って移動し、そのときのリニアセンサ88の出力を上
記の制御手段に記憶させる。
In the automatic finishing device 1, the head Ab of the rail A (see FIG. 4) can be efficiently ground in the following manner based on the configuration of the above i). That is, first, the undriven grinder 30 in which the grindstone 31 is brought into contact with the rail surface of the non-welded portion is moved along the track together with the frame / subframe so as to be displaceable in the direction of the normal line. The output of the linear sensor 88 is stored in the control means.

【0033】 つづいて砥石31を溶接部の表面に当
て、やはりグラインダ30を駆動せずに同様に移動し、
リニアセンサ88の出力を制御手段に入力する。
Subsequently, the grindstone 31 is applied to the surface of the welded portion, and similarly moved without driving the grinder 30,
The output of the linear sensor 88 is input to the control means.

【0034】 上記・のそれぞれの場合のリニア
センサ88の出力を比較することによって、制御手段が
余肉の高さhの分布を知る。
By comparing the output of the linear sensor 88 in each of the above cases, the control means knows the distribution of the height h of the extra thickness.

【0035】 制御手段が、余肉高さhのうちの最高
値をもとに最初の移動行程で砥石をどの高さにするかを
決め、また非溶接部についてのデータをもとに、どの高
さまで砥石を送る(ピッチ送りする)かを決める。
The control means determines the height of the grindstone in the first movement stroke based on the highest value of the surplus wall height h, and based on the data on the non-welded portion, Decide whether to send the whetstone to the height (pitch feed).

【0036】 さらにその制御手段において、上記余
肉の高さhに関するデータを、頭部Abの周囲に沿った
図4のような五つの区分p〜t(これに限らず他の区分
でも差し支えない)に分割し、各区分内での余肉の最高
値を求める。
Further, in the control means, the data regarding the height h of the surplus is provided to the five sections p to t as shown in FIG. 4 along the periphery of the head Ab (not limited to this, other sections may be used. ) And find the maximum value of the surplus within each category.

【0037】 同時に制御手段は、五区分のうちどの
区分から研削を始め、どういう順に研削範囲を広げるか
を決定する。たとえば、各区分における余肉の最高値
が、 区分p:3.30mm、 区分q:3.92mm、 区
分r:5.59mm 区分s:4.57mm、 区分t:4.00mm であるとき、研削は、余肉の最高点を含む区分rから始
め、そこでの余肉高さhが4.57mmになったとき区
分rと区分sとに広げ、さらにそれらでの高さhが4.
00mmになったのち区分r・区分s・区分tに及ぼす
−といった要領で、最終的には頭部Abの全周(五つ
の全区分)に広げるものとする。
At the same time, the control means determines which of the five divisions to start grinding and in what order the grinding range is expanded. For example, when the maximum value of the surplus in each segment is: segment p: 3.30 mm, segment q: 3.92 mm, segment r: 5.59 mm segment s: 4.57 mm, segment t: 4.00 mm, grinding Starts from the section r including the highest point of the surplus and expands to the section r and the section s when the surplus height h there is 4.57 mm, and the height h at those sections is 4.
After reaching 00 mm, it is finally spread over the entire circumference (all five sections) of the head Ab in a manner such that it affects the section r, the section s, and the section t.

【0038】 前記法線方向へのグラインダ30の変
位をエアシリンダ86によって固定し、砥石31を回転
駆動して頭部Abの実際の研削を行う。上記で決定し
た要領で研削を進めるので、砥石31は、駆動されてい
るほとんど全ての時間に頭部Ab(余肉)に接触してい
ることになり、効率的に研削仕上げを行う。
The displacement of the grinder 30 in the normal direction is fixed by the air cylinder 86, and the grindstone 31 is rotationally driven to actually grind the head Ab. Since the grinding proceeds in the manner determined above, the whetstone 31 is in contact with the head Ab (excess) at almost all the time when it is driven, and the grinding finish is efficiently performed.

【0039】つづいて図5・図6に、本発明の第二実施
例である自動仕上げ装置1’について示す。図5に示し
たのは、砥石31がレールAの頂部を研削している状態
の装置1’をレールAの側方より見た側面図で、図6
は、その図5におけるVI−VI矢視図である。この装置
1’は、レールAの頭部Abと底部(底面)Acとを同
時に研削できるよう、底部Acのための構成を前記第一
実施例の装置1にいわば付加したものである。したがっ
て、レールAの頭部Abを研削対象とする部分について
は、基本的に前記の装置1と共通するので、同一の符号
を付して説明を省略する。
Next, FIGS. 5 and 6 show an automatic finishing apparatus 1'which is a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a side view of the device 1 ′ in a state where the grindstone 31 is grinding the top of the rail A as seen from the side of the rail A.
6 is a VI-VI arrow view in FIG. This device 1'has a structure for the bottom part Ac, so to speak, added to the device 1 of the first embodiment so that the head part Ab and the bottom part (bottom face) Ac of the rail A can be ground at the same time. Therefore, the portion of the rail A where the head Ab is to be ground is basically the same as that of the device 1, and therefore the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

【0040】レールAの底部Acは、たとえば溶接部A
aを枕木(図示せず)上に設置することがある場合には
研削仕上げしておく必要が生じるが、装置1’のうち底
部Acを研削するための構成は、図5・図6に示すとお
りである。すなわち、まず、底部Ac用のガイド110
をベース2(図1参照)やガイド10に対して一体的に
形成し、そのガイド110上に、レールAの底面と平行
でレールAの長手方向と直角な方向を向く直線軌道11
1を設ける。その軌道111に沿い、モータ124や歯
付き伝動ベルト121・ボールねじ122を駆動源とし
てフレーム120が移動するようにし、そのフレーム1
20上に、グラインダ130やサブフレーム140・ピ
ッチ送り手段150・倣いローラ160・往復動作手段
170および余肉高さ検出機構180などを配置する
(符号130〜180の各部は、第一実施例の装置1に
おける符号30〜80の各部と基本的な構成・機能が同
じである)。
The bottom portion Ac of the rail A is, for example, a welded portion A.
When "a" is installed on a sleeper (not shown), it is necessary to finish the grinding, but the configuration for grinding the bottom Ac of the device 1'is shown in FIGS. It is as follows. That is, first, the guide 110 for the bottom Ac.
Is formed integrally with the base 2 (see FIG. 1) and the guide 10, and on the guide 110, a straight track 11 parallel to the bottom surface of the rail A and oriented in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rail A.
1 is set. The frame 120 is moved along the track 111 by using the motor 124, the toothed transmission belt 121, and the ball screw 122 as a driving source.
The grinder 130, the sub-frame 140, the pitch feed means 150, the copying roller 160, the reciprocating motion means 170, the surplus wall height detection mechanism 180, and the like are arranged on the 20 (each of the reference numerals 130 to 180 is the same as in the first embodiment). The basic configuration and functions are the same as those of the units 30 to 80 in the device 1).

【0041】グラインダ130を駆動して砥石131を
底部Acの溶接余肉に当て、そのグラインダ130を軌
道111に沿ってフレーム120ごと移動することによ
り、レールAの底部Acを研削仕上げすることができ
る。頭部Abを対象とする部分とは独立に底部Ac用の
構成を有するので、この装置1’は、頭部Abと底部A
cとの双方を同時に研削することも可能である。しかも
底部Acの研削についても、上記の構成に基づいて砥石
131のピッチ送りや倣い研削・ウィービング、さらに
は余肉高さに応じた砥石高さの自動設定を行うことがで
きる。
The bottom Ac of the rail A can be ground and finished by driving the grinder 130 to apply the grindstone 131 to the welding surplus of the bottom Ac and moving the grinder 130 together with the frame 120 along the track 111. . Since the apparatus has a structure for the bottom part Ac independently of the target part of the head part Ab, this device 1 ′ has a head part Ab and a bottom part A.
It is also possible to grind both c and c at the same time. In addition, for the grinding of the bottom part Ac, the pitch feed of the grindstone 131, the profile grinding / weaving, and the height of the grindstone according to the surplus wall height can be automatically set based on the above configuration.

【0042】以上、実施例を紹介したが、本発明につい
てはこのほかにも各種の実施態様が考えられる。たとえ
ば、グラインダ30の種類(エア駆動式)を電気式等に
変更することや、サブフレーム40に対する押出し手段
であるエアシリンダ42をスプリングに変えること、あ
るいはエアシリンダ86を油圧シリンダや電動シリンダ
その他の固定手段に変更すること−などは、極めて容
易に行える。レールAに対するガイド10の固定手段に
ついても、上の例に示したベース2やブラケット3など
によるものに限らず、固定ボルト3bおよびボルト4を
流体圧シリンダに変えて固定・位置変更可能にしたり、
位置を調節しながらガイド10を地上に設置する方式に
したりすることもできる。レールプロフィルに応じて、
何種類かのうちからガイドを選択・交換できるようにし
ておけば便利なことも多い。リニアセンサ88に代え
て、他の方式の検知手段を設けるのもよい。また、言う
までもないが、同じ構成の装置を、レールの敷設現場だ
けでなく工場(レールの製造所)においてレールの溶接
部に適用することも可能である(請求項4の発明に該当
する第二実施例の装置1’は、とくにこれに適してい
る)。そのほか、同じ箇所の研削中にも砥石が摩耗する
ことを考慮し、摩耗による直径の縮小を補正する制御手
段を設けるのもよい。
Although the embodiments have been introduced above, various other embodiments are possible in addition to the embodiments of the present invention. For example, the type of the grinder 30 (air-driven type) may be changed to an electric type, the air cylinder 42, which is the pushing means for the subframe 40, may be changed to a spring, or the air cylinder 86 may be a hydraulic cylinder, an electric cylinder, or the like. Changing to a fixing means is extremely easy. The fixing means of the guide 10 to the rail A is not limited to the base 2 or the bracket 3 shown in the above example, and the fixing bolts 3b and 4 can be changed to fluid pressure cylinders so that the fixing and position can be changed.
The guide 10 may be installed on the ground while adjusting the position. Depending on the rail profile
It is often convenient to be able to select and exchange guides from several types. Instead of the linear sensor 88, another type of detection means may be provided. Needless to say, it is also possible to apply the device having the same configuration to the rail welded part not only at the rail laying site but also at the factory (rail manufacturing site) (second aspect of the invention according to claim 4). The example device 1'is particularly suitable for this). In addition, in consideration of wear of the grindstone even during grinding of the same portion, it is possible to provide a control means for correcting the diameter reduction due to wear.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の自動仕上げ装置にはつぎの効果
がある。
The automatic finishing apparatus of the present invention has the following effects.

【0044】1) レールの溶接部を研削するのに、熟練
作業者による非効率的な重労働が不必要となり、一台の
グラインダを用いてレール頭部の全周を研削仕上げする
ことができる。
1) In order to grind the welded part of the rail, inefficient heavy work by a skilled worker is unnecessary, and the entire circumference of the rail head can be ground and finished by using one grinder.

【0045】2) 一行程ずつ正確なピッチで削り込みを
進め得るうえ、最初の行程および最終行程での砥石高さ
の設定を容易にかつ正確に行うことができ、能率的な仕
上げが可能である。
2) In addition to being able to proceed with cutting at an accurate pitch for each stroke, the height of the grindstone in the first stroke and the final stroke can be set easily and accurately, and efficient finishing is possible. is there.

【0046】3) 請求項2の装置ではさらに、設定した
軌道が実際のレールのプロフィルと正確には対応してい
ない場合にも、溶接部に対し適正な研削が行える。
3) Further, in the apparatus according to the second aspect, even if the set track does not exactly correspond to the actual rail profile, proper grinding can be performed on the welded portion.

【0047】4) 請求項3の装置では、請求項1・2の
装置よりもさらに砥石の空転時間を減らして、一層効率
的にレール溶接部を仕上げることができる。
4) According to the apparatus of claim 3, the idling time of the grindstone can be further reduced as compared with the apparatus of claims 1 and 2, and the rail welded portion can be finished more efficiently.

【0048】5) 請求項4の装置は、レール頭部の研削
とともにレールの底部における溶接余肉の研削をも並行
して行うことができるので、底部をも仕上げる必要があ
る場合には極めて効率的である。
5) Since the apparatus of claim 4 can grind the rail head and the welding surplus at the bottom of the rail in parallel, it is extremely efficient when it is necessary to finish the bottom as well. Target.

【0049】6) 請求項5の装置なら、レールの敷設現
場における溶接部間の装置の移動・固定が容易である。
6) According to the apparatus of claim 5, it is easy to move and fix the apparatus between the welded portions at the rail laying site.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一実施例としての自動仕上げ装置1
を、レールAの長手方向と直角な面(横断面)で見た正
面図である。
FIG. 1 is an automatic finishing apparatus 1 as a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of the rail A viewed from a plane (transverse section) perpendicular to the longitudinal direction of the rail A.

【図2】図1の装置1についての平面図(一部は断面
示)である。
2 is a plan view (partially shown in cross section) of the device 1 of FIG. 1. FIG.

【図3】図1の装置1についての側面図(一部は断面
示)で、図2におけるIII−III矢視図である。
3 is a side view (a part of which is shown in section) of the device 1 in FIG. 1, and is a view taken along the line III-III in FIG.

【図4】図1の装置1が研削仕上げの対象とするレール
の頭部断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the head of a rail to be ground and finished by the apparatus 1 of FIG.

【図5】本発明の第二実施例である自動仕上げ装置1’
の側面図である。
FIG. 5 is an automatic finishing device 1 ′ according to a second embodiment of the present invention.
FIG.

【図6】図5におけるVI−VI矢視図である。6 is a view taken along the line VI-VI in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・1’ 自動仕上げ装置 10・110 ガイド 11・111 軌道 20・120 フレーム 30・130 グラインダ 31・131 砥石 40・140 サブフレーム 50・150 ピッチ送り手段 60・160 倣いローラ 70・170 往復動作手段 80・180 余肉高さ検出機構 88・188 リニアセンサ A レール Ab 頭部 Ac 底部 1.1 'Automatic finishing device 10/110 Guide 11/111 Orbit 20/120 Frame 30/130 Grinder 31/131 Grinding stone 40/140 Subframe 50/150 Pitch feeding means 60/160 Copying roller 70/170 Reciprocating means 80・ 180 Margin height detection mechanism 88 ・ 188 Linear sensor A Rail Ab Head Head Ac Bottom

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大井 通正 宮城県仙台市若林区木ノ下3−18 JRア パート 1−304 (72)発明者 宍戸 謙一 宮城県亘理郡亘理町荒浜字隈潟127 (72)発明者 野崎 茂 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 上田 正和 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 岡田 政弘 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Michimasa Oi 3-18 Kinoshita, Wakabayashi-ku, Sendai-shi, Miyagi JR Apart 1-304 (72) Inventor Kenichi Shishido 127 Kumagata, Arahama, Watari-gun, Watari-gun, Miyagi Prefecture ( 72) Inventor Shigeru Nozaki 3-1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Inside Kawasaki Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Masakazu Ueda 3-1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Inside the Kobe Factory (72) Inventor Masahiro Okada 3-1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Ltd. Inside the Kobe Factory

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レール表面の溶接余肉を研削除去するこ
とによりその溶接部を仕上げる装置であって、 レール頭部のプロフィルに応じた軌道上をフレームが移
動するようにし、 そのフレームのうちに、a)回転砥石の外周面を溶接部に
接触させ、かつレール表面の法線方向へピッチ送り可能
に保持されたグラインダと、b)その法線方向へグライン
ダを変位自在かつ固定可能に支持する手段と、c)法線方
向へのグラインダの上記変位の量を検知する手段とを設
けたことを特徴とするレール溶接部自動仕上げ装置。
1. A device for finishing a welded portion by grinding and removing a weld surplus on a rail surface, wherein the frame is moved on a track corresponding to a profile of a rail head, and , A) a grinder that holds the outer peripheral surface of the rotating grindstone in contact with the welded portion and is held so that it can be pitch-fed in the normal direction of the rail surface, and b) supports the grinder so that it can be displaced and fixed in the normal direction. An automatic rail welding part finishing device comprising means and c) means for detecting the amount of displacement of the grinder in the normal direction.
【請求項2】 上記のフレームに、レール表面の法線に
対するフレームの角度を上記移動の際に一定に保つ手段
と、その法線方向に移動自在であり押出し手段によって
レール寄りに押されるサブフレームとを設け、 そのサブフレームのうちに、上記a)のグラインダ、b)の
支持手段、c)の検知手段、および、砥石との接触点とは
レールの長手方向位置のみを異にするその付近の非溶接
部にてレール表面に押し当てられる倣い具、を取り付け
た請求項1に記載のレール溶接部自動仕上げ装置。
2. A means for maintaining a constant angle of the frame with respect to a normal line of the rail surface during the movement, and a subframe which is movable in the normal direction and is pushed toward the rail by the pushing means. In the sub-frame, the grinder of a), the supporting means of b), the detecting means of c), and the contact point with the grindstone differ from each other only in the longitudinal position of the rail. The rail welding portion automatic finishing device according to claim 1, further comprising: a copying tool that is pressed against the rail surface at the non-welded portion.
【請求項3】 上記c)の検知手段による出力に基づいて
溶接余肉が最高の部分を特定し、その特定した部分を含
む領域から始めて順次に研削範囲を広げるべく上記軌道
に沿ったフレームの移動域を定める制御手段を備えた請
求項1または2に記載のレール溶接部自動仕上げ装置。
3. The portion having the highest welding surplus is specified based on the output of the detecting means of the above-mentioned c), and starting from the area including the specified portion, the grinding range of the frame along the track is increased sequentially. The rail welding part automatic finishing device according to claim 1 or 2, further comprising control means for determining a moving range.
【請求項4】 レールの底部横断線と平行な軌道上を上
記とは別のフレームが移動するようにし、そのフレーム
に対しても上記と同等の構成を施した請求項1〜3のい
ずれかに記載のレール溶接部自動仕上げ装置。
4. A frame different from the one described above is configured to move on a track parallel to the bottom transverse line of the rail, and the frame has the same structure as the above. Rail welding part automatic finishing device described in.
【請求項5】 レール頭部のプロフィルに応じた上記の
軌道を、レールに対して位置変更可能に固定されるガイ
ド上に形成した請求項1〜4のいずれかに記載のレール
溶接部自動仕上げ装置。
5. The rail welded part automatic finishing according to claim 1, wherein the track according to the profile of the rail head is formed on a guide that is positionally fixed to the rail. apparatus.
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