JPH07171752A

JPH07171752A - 熱間自動研削機

Info

Publication number: JPH07171752A
Application number: JP5318175A
Authority: JP
Inventors: Yukio Matsuhisa; 征生松久; Kiyoshi Tokuyama; 清志徳山
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1995-07-11

Abstract

(57)【要約】【目的】熱間で、鋼片の表面傷を研削除去して、熱エ
ネルギーを削減する。【構成】周囲に電磁石Ｍが周設された割り円同３の内
側に回転体を内設し、この回転体の鞘筒部５ａの４平面
部にガイドロッド１６を立設し、この先端部に設けたピ
ンで前記電磁石Ｍに吸引される吸引板２２を有し、圧下
板２３を圧下する圧下リンク２１を有する圧下機構２０
と、ガイドロッド１６で案内され、砥石支持軸１１を支
持するブロック１７に固着される第１シリンダ３１と、
これと共用のピストンロッド３３で支持され、ブロック
１７との間に圧縮コイルばね３４が介装されてなる第２
シリンダとからなる摩耗量追従機構３０と、回転機構４
０とからなる砥石駆動装置１０を、回転体に設けること
により、鋼片Ｗに対して自由自在に砥石を押圧して、鋼
片Ｗの表面傷を熱間で研削除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に、分塊圧延加工さ
れた円断面をした被研材である鋼塊の表面傷を、熱間に
おいて効果的に除去し得るようにした熱間自動研削機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、鋼製品は複数の圧延工程
を経て製造されているが、例えば、鋳造時に生じる湯境
部より頭部を切除したり、圧延時に発生するメカニカル
パイプ部を切除したり、また鋼種によっては冷却速度を
加減して、できる限り表面傷の発生を防ぐたように工夫
しているが、それにも拘わらず表面傷の発生を皆無にす
ることはできない。鋼製品の品質保証にとって、鋼片の
表面脱炭層や表面傷の除去工程を省くことができない。
そのため、鋼片が四角断面をしている場合には、熱間溶
削機により鋼片４面を同時に連続的に溶削して表面傷を
除去し、また、鋼製品が異形鋼の場合には、傷検知器で
ある探傷器で表面傷を検出すると共に、探傷器で発見さ
れた表面傷を自動傷取り機で除去する方法も採用されて
いる。

【０００３】しかしながら、円断面をした鋳片では、冷
却後手入れ工程に送られ、この工程において目視で傷検
査を行い、表面傷にマーキングし、次いでマーキング箇
所の傷を手作業により除去している。また、鋼製品が線
・棒鋼の場合には、鋼片を中間ブロックミルと仕上げブ
ロックミルとで圧延して製造するが、熱間探傷器で表面
傷検査後に冷却し、次いで巻取機で巻取られたコイルの
両端の切除部であるクロップからサンプルを採取し、断
面形状、機械的性質、脱炭の検査と平行して、目視で傷
検査を行うと共に、発見された表面傷を手作業により除
去している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来では鋼片の表面傷除去は、高熱の鋼片を常温まで冷却
した後に傷除去作業が行われるのが一般的である。その
ため、熱エネルギーの点に関して経済的に不利になるの
で、鋼製品のコストアップ要因となっており、鋼製品の
生産コストに係る解決すべき課題があった。さらに、傷
除去作業では多くの作業者等が介入せざるを得ないため
に、鋼製品の生産性の向上が阻まれるという解決すべき
課題もあった。

【０００５】ところで、熱間での使用が可能な１２００
℃の耐熱性を有する砥石に、ビトリフィド砥石と呼ばれ
ているものが知られている。また、熱間で鋼片の表面傷
を検出する傷検出装置も開発されている。近年来、熱間
において、鋼片の表面傷を検出すると共に、検出した表
面傷を熱間で研削除去する自動システムの開発が指向さ
れており、上記のような砥石と傷検出装置とを組み合わ
せれば、上記課題を解決し得る自動システムを実現でき
ると考えられる。しかしながら、このような自動システ
ムは、未だ実用段階に至っていないのが現実である。

【０００６】従って、本発明の目的とするところは、通
常の砥石の熱強度に係る問題を解決し、鋼片の熱間加工
中において、自動的に鋼片の表面傷を検出すると共に、
検出した表面傷の深さに応じて研削することにより、鋼
製品のコスト低減と、鋼製品の生産性の向上とを可能な
らしめる熱間自動研削機を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱間での使用
が可能な１２００℃の耐熱性を有する砥石を効果的に冷
却し、円断面をした被検材の周囲を自転、かつ公転し得
るように砥石を支持すると共に、切削代を自動的に制御
し得るようにすれば、上記課題を解決し得ると考えてな
したものである。

【０００８】従って、本発明に係る熱間自動研削機が採
用した主たる手段の特徴とするところは、支持フレーム
に固着された軸受で一端側が支持され、円断面をした被
研材が通る素材通路を径方向の中心に有する内筒と、前
記支持フレームに固着され、内方に突出する複数の電磁
石が外周部に設けられてなる固定円胴と、前記支持フレ
ームに設けられた駆動装置により駆動され、前記固定円
胴の両開口部の内側に夫々軸受を介して支持される大径
部を有すると共に、これら大径部の円板部を繋ぎ、前記
内筒に隙間を持って外装される鞘筒部とからなる回転体
と、前記割り軸受の反対側の円板部に設けた長孔からの
突出端に複数の円形状の砥石が積層状に外嵌され、径方
向の中心に冷却液通路を有し、該冷却液通路から積層状
の砥石の内側に冷却液を供給する放射状液通路を有する
と共に、前記円板部の内側に設けられ、前記回転体に設
けたスリップリングを介して供給される電力により前記
鞘筒部に接近すると共に、電力の供給停止により離反す
る砥石駆動装置と、前記軸受と鞘筒部とに設けた冷却液
供給通路から前記冷却液通路の反砥石側にスイベルジョ
イントを介して連通する伸縮自在な冷却液供給管と、前
記割り軸受の外側に設けられ、前記内筒の素材通路を通
る被研材の表面傷を検出する入側傷検知器及び被検材の
寸法を検出する入側寸法検知器と、該入側傷検知器から
の傷情報により、入側傷検知器と砥石との間の距離と被
研材の移動速度とから求めた時間後に前記電磁石に制御
された電力を供給して前記砥石を鞘筒部方向に移動させ
る砥石位置制御器と、前記回転体の出側に設けられる出
側寸法検知器と、前記入側寸法検知器と出側寸法検知器
とからの寸法情報から前記砥石の摩耗量を求め、該摩耗
量に応じて前記砥石を被研材の径方向の中心方向に移動
させる摩耗量追従制御器とからなる構成にしたところに
ある。

【０００９】

【作用】本発明に係る熱間自動研削機によれば、駆動装
置で回転体が回転され、入側傷検知器で内筒の素材通路
を通って移動している被研材に表面傷が検出されると、
砥石駆動装置による回転で砥石が、回転しながら入側傷
検知器と砥石の間の距離と被検材の移動速度とから求め
られた時間後に、入側傷検知器からの傷情報に基づいた
砥石位置制御器による電磁石の働きで被検材の方向に移
動し、被検材の表面を螺旋状に研削する。また、入側傷
検知器で表面傷が検知されなくなると、砥石が被検材か
ら離反し、被検材の研削が停止される。そして、研削の
継続により砥石が摩耗すると、入側傷検知器による研削
代の指定量に比較して研削量が少なくなり被検材の寸法
が大きくなるので、これが出側寸法検知器で検出され、
これにより摩耗量追従制御器が作動して、砥石の摩耗量
に応じて砥石が被検材の径方向の中心方向に移動され
る。

【００１０】一方、割り軸受と鞘軸受とに設けた冷却液
供給通路、冷却液供給管、スイベルジョイント、冷却液
通路を流れる冷却液が、砥石の回転による遠心力で放射
状液通路、円板状の砥石同士の間を通って砥石の外周側
に流出するので、この砥石は効果的に冷却される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例に係る熱間自動研削機
（以下、研削機という）を、その側面図の図１と、図１
のＡ−Ａ線断面図の図２と、図１のＢ−Ｂ線断面図の図
３と、その側面断面図の図４と、砥石支持軸外観図の図
５ａと、砥石を支持した状態を示す砥石支持軸断面図の
図５ｂと、図１のＣ−Ｃ線断面図の図６と、砥石駆動装
置の構成説明図の図７と、ピストンロッドの模式的構成
説明図の図８ａと、ピストンロッドの実際の断面を示す
図８ｂとを参照しながら説明する。

【００１２】先ず、図１，２，３を参照しながら、本実
施例に係る研削機１の概要を説明すると、これは、前段
側ロールＲ_Fと後段側ロールＲ_Rとの間に配設され、中
心に被検材である円断面をした鋼片Ｗが通されている。
この研削機１は、軌道Ｒ，Ｒの上を走行する支持フレー
ムである台車Ｃの上に搭載されている。即ち、鋼片Ｗの
入側に２つ割りの割り軸受２が固着され、外周回りに複
数の電磁石Ｍが等間隔に周設されてなる固定円胴である
２つ割りの割り円胴３が固定されている。また、割り円
胴３の内側には、前記台車Ｃに搭載された駆動装置４の
小歯車４ｇに噛合する大歯車５ｇを有する回転体５が、
図２，３に示すように、軸受Ｂを介して回転自在に支持
されている。なお、支持フレームを台車としたが、これ
は移動並びに位置合わせの容易化を狙いとしたものであ
る。

【００１３】前記鋼片Ｗの入側には、前段ロールＲ_F側
から順に入側案内環６_i、入側寸法検知器７_i、入側傷
検知器である入側熱間探傷器８_iが配設され、出側には
この研削機１側から順に出側案内環６_o、出側寸法検知
器７_o、出側熱間探傷器８_o、第２出側案内環６_oが夫
々配設されている。また、図２に示すように、前記回転
体５の出側の円板部５ｂから４本の砥石支持軸１１が突
出していて、それら砥石支持軸１１の先端の夫々には円
形状の砥石１２が外嵌されている。なお、熱間探傷器と
しては、渦流式のものが好ましい。

【００１４】さらに、図３に示すように、割り軸受２に
は冷却液を供給する冷却液供給管Ｐｗと、作動油を給排
する作動油供給管Ｐｉおよび作動油排出管Ｐｏの一端側
が夫々接続されると共に、回転体５の円板部５ｂに突設
されたリング支持筒５ｄには、回転体５の内部に電力を
供給するためのスリップリングＳが外装され、図示しな
いブラシで導通されるように構成されている。ところ
で、寸法検知器と熱間探傷器との配設位置は、以上と逆
順であっても、また、出入側において配設順が相違して
いても良い。なお、図３では、冷却液供給管Ｐｗ、作動
油供給管Ｐｉ、作動油排出管Ｐｏは夫々１本づつが示さ
れているが、実際は複数本である。

【００１５】次に、この研削機１の内部構成を、図４を
参照しながら説明すると、前記割り軸受２で、径方向の
中心に鋼片Ｗが通る素材通路９ａを有する内筒９の一端
側が挟着されて、水平に支持されている。また、一端側
が割り軸受２に回転可能に嵌合される回転体５の鞘筒部
５ａがこの内筒９に外装されている。この鞘筒部５ａに
は周設溝と錐孔とからなる冷却液供給通路５ｅが設けら
れていて、この冷却液供給通路５ｅの周設溝には、前記
割り軸受２に設けられた冷却液供給通路２ａが連通して
いる。この場合、周設溝を挟む両側にシールリングが外
嵌され、冷却液の漏洩を防ぐように構成されている。

【００１６】なお、図示省略しているが、作動油も同様
の構成によって回転体５の内部に供給される。つまり、
鞘筒部５ａは周知のスイベルジョイントと同構成になる
ものである。また、上記のとおり、前記鞘筒部５ａと内
筒９との間には環状空間９ｂが形成されることになるの
で、ここに冷却液を供給することが好ましい。この場
合、割り軸受２の反対側が開口しているので冷却液が流
出するが、流出する冷却液の量的な点から鋼片Ｗがそれ
程冷却されることはない。

【００１７】前記、回転体５は、鞘筒部５ａの長手方向
の両側に円板部５ｂ，５ｂを有し、これら円板部５ｂ，
５ｂの外周部には、相反する方向に突出する円筒体から
なる大径部５ｃが設けられてなり、この回転体５は、上
記の通り、大径部５ｃの外周部が軸受Ｂ、Ｂを介して前
記台車Ｃに固定された割り円胴３によって回転自在に支
持されている。この回転体５の大径部５ｃの両端位置に
おける外周には、環状の大歯車５ｇが外嵌されていて、
この回転体５は、図１に示す通り、前記大歯車５ｇに噛
合する小歯車４ｇを有する駆動装置４で回転されるよう
になっている。

【００１８】前記回転体５の出側の円板部５ａには、回
転中心を中心とする放射状に前記砥石支持軸１１の一端
側が通される長孔５ｆが設けられている。これら長孔５
ｆから突出した砥石支持軸１１の突出端には、図５ａ、
５ｂに示すように、高温用の複数の板状の砥石が積層状
に重ねられてなる砥石１２が外嵌されており、この砥石
１２は、円板部５ｂ，５ｂの間に配置された後述する砥
石駆動装置１０によって駆動されると共に、砥石１２が
鋼片Ｗに対して接近・離反するようになっている。ま
た、砥石支持軸１１の他方側には、従動プーリ１３が外
嵌されており、さらにこの従動プーリ１３側にＬ方のス
イベルジョイント１４が接続される冷却液供給通路１１
ａが設けられると共に、この冷却液供給通路１１ａの奥
側から前記砥石１２の内側に冷却液を供給する放射状冷
却液通路１１ｂが設けられている。

【００１９】一方、図４に示すように、前記鞘筒部５ａ
に設けた冷却液供給通路５ｅからスイベルジョイント１
４に伸縮自在な蛇腹管部１５ａを有する冷却液供給管１
５が連通している。つまり、冷却液は、冷却液供給通路
５ｅ、冷却液供給管１５、冷却液供給通路１１ａ、放射
状通路１１ｂを通って砥石１２の内側に流入し、回転に
よる遠心力で、この砥石１２を構成する円板状の砥石同
士の間を通って外周部に至るので、この砥石１２は効果
的に冷却される。図示省略しているが、これら４つの砥
石１２の周囲にはフードが設けられ、このフードから吸
引装置に切削屑や砥石の摩耗粉を吸引する吸引ダクトが
連通しおり、これにより切削屑や砥石の摩耗粉が吸引さ
れて処理される。なお、砥石１２の数を４つにしたのは
作用力のバランスを配慮したもので、従ってバランスが
取れていれば良いので、特に砥石の数は限定されるもの
ではない。

【００２０】前記砥石駆動装置１０は、図６に示すよう
に、後述する圧下機構２０、摩耗量追従機構３０、およ
び回転機構４０とから構成されており、四角断面をした
鞘筒部５ａの４平面部に夫々立設され、先端側に圧下機
構２０を有するガイドロッド１６にガイドさせて鞘筒部
５ａ方向に移動させ、摩耗量に追随させる摩耗量追従機
構３０により鞘筒部５ａ方向に移動させると共に、回転
機構４０によって砥石支持軸１１を介して砥石１２を回
転させるものである。

【００２１】以下、各機構を詳細に説明すると、先ず、
前記圧下機構２０は、図６に示すように、前記ガイドロ
ッド１６の上端部に水平に設けられたピンにより揺動自
在に支持され、一方側に前記電磁石Ｍの吸引力により吸
引される吸引板２２を有し、他方側に、前記摩耗追従機
構３０に固着された圧下板２３を圧下する圧下リンク２
１を備えている。つまり、この圧下リンク２１は電磁石
Ｍの吸引力に応じて揺動し、これにより圧下板２３を圧
下して、前記砥石支持軸１１を回転自在に支持すると共
に、前記ガイドロッド１６で昇降自在にガイドされてい
るブロック１７を鞘筒部５ａ側に移動させる構成であ
る。ところで、前記圧下板２３も電磁石Ｍに吸引され
て、圧下リンク２１の揺動に対抗する。さすれば、圧下
力が弱められるため、同図では圧下板２３が電磁石Ｍに
対して近接した位置にあるように記載されているが、圧
下板２３と電磁石Ｍとの間の実際の距離は、吸引板２２
と電磁石Ｍとの間の距離よりも十分離れた位置になるよ
うに配慮されている。

【００２２】なお、電磁石Ｍは割り円胴３に固着されて
いて定位置にあるのに対して吸引板２２は回転するの
で、この吸引板２２が電磁石Ｍに吸着されることのない
ように、図示しないストッパにより、吸引板２２と電磁
石Ｍとの間に僅かな隙間が確保されるように配慮されて
いる。また、以上に説明した圧下機構は、上記の通り、
電磁石Ｍにより吸引板２２を吸引して圧下板２３を圧下
する構成であるが、例えば、通電により前記電磁石Ｍと
反発する方向に極性を向けた電磁石を圧下板２３に固着
しても良い。但し、電磁石にすると通電構成が複雑にな
るという構造上の問題が生じる。

【００２３】前記摩耗量追従機構３０は、図７に示すよ
うに、鞘筒部５ａの平面部に立設された後述するピスト
ンロッド３３が貫通する２つのシリンダ３１，３２を備
えている。ピストンロッド３３の先端側の第１シリンダ
３１は、反ロッド端が前記ブロック１７に固着され、ピ
ストンロッド３３に摺動自在に外装されてなる筒状ロッ
ド３１ａの先端が前記圧下板２３の面に当接する構成で
あり、また基端側の第２シリンダ３２は、ピストンロッ
ド３３の基端側にばね受座３２ａを備えると共に、前記
ピストンロッド３３に設けたピストン部３３ａにより圧
力室が区切られており、これら２つの圧力室への作動油
の給排によってこの第２シリンダ３２の筒部が昇降する
構成である。さらに、前記ばね受座３２ａとブロック１
７の下面との間に圧縮コイルばね３４が介装されてい
る。なお、この実施例の場合、前記第１・第２シリンダ
３１，３２の同期作動を容易にするために、これら第１
・第２シリンダ３１，３２の断面積は同面積になるよう
に設定されている。また、これら圧縮コイルばね３４の
ばね長とばね定数とを全く同じにすることは事実上困難
であるため、通常は、シムやスペーサ等によって調整す
る。

【００２４】前記ピストンロッド３３は、図８ａに示す
ように、筒部材からなり、その中空部には、鞘筒部５ａ
に設けた図示しない作動油通路から、図示しない油圧配
管が連通する３つの作動油供給管３３ｂ，３３ｃ，３３
ｄを備えており、これらの作動油供給先側は、夫々前記
第１シリンダ３１の圧力室と、第２シリンダ３２の２つ
の圧力室とに個別に連通している。また、これら作動油
供給管３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、何れもそれらの両端
が同方向に折曲げられており、前記中空部に装入すると
共に、折曲げ部分を筒部材に設けた貫通孔に合わせて真
直部を中空部の内壁に接触させ、次いで貫通孔と折曲げ
部分とを溶接して製造したものである。なお、これら作
動油供給管３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの位置は、図Ｂｂに
示すように、径方向の中心に対して３等分されている。

【００２５】前記圧下機構２０の作動によって、砥石１
２が鋼片Ｗに押圧され、鋼片Ｗは所定の研削代で研削さ
れるが、研削の継続によりこの砥石１２は次第に摩耗す
る。従って、摩耗分だけ研削代が少なくなるので、鋼片
Ｗの表面傷を十分に削除できなくなる。そこで、この摩
耗量追従機構３０が作動する。つまり、第１シリンダ３
１に作動油が供給され、これと同量の作動油が第２シリ
ンダ３２の上側の圧力室に供給されると共に、下側の圧
力室から排出される。さすれば、圧縮コイルばね３４の
セット長は、第１・第２シリンダ３１，３２の位置の如
何を問わず一定に維持されたままであるが、第１シリン
ダ３１の筒状ロッド３１ａの伸長によりブロック１７が
鞘筒部５ａ側に押され、摩耗分だけ砥石１２の研削代が
大きくなる。因みに、このような第１・第２シリンダ３
１，３２への作動油の給排は、例えば、研削機の外方に
設けたシリンダとロッドとからなる作動油給排装置で行
われ、給排される作動油の量はロッドの出入ストローク
で決められる。

【００２６】前記回転機構４０は、図６に示すように、
回転体５内に配置される図示しないモータにより駆動さ
れる駆動プーリ４１と、この駆動プーリ４１と前記砥石
支持軸１１に外嵌されている従動プーリ１３とに掛装さ
れるベルト４２と、このベルト４２に緊張力を付与する
ベルト緊張ローラ４３とから構成されている。このベル
ト緊張ローラ４３は図示しないばねにより付勢されてお
り、前記ブロック１７の位置の如何を問わず、ベルト４
２を押圧して緊張力を付与し続けるように構成されてい
るので、砥石１２は支障なく回転される。前記モータの
所要ＫＷは、砥石１２の径と研削代によって相違する
が、例えば砥石１２の径が５００ｍｍで、研削代が０．
５ｍｍである場合、４０ＫＷ程度で十分であった。

【００２７】次に、砥石位置制御器（図示省略）は、前
記入側寸法検知器７ｉから入力される寸法に対応する鋼
片Ｗの許容寸法の値が予め入力されていて、入側熱間探
傷器８ｉからの傷情報により、例えば、前段側ロールＲ
_Fのロールの回転から得られる鋼片Ｗの速度と、入側熱
間探傷器８ｉと砥石１２との間の距離から求めた時間後
に、電磁石Ｍに電力を供給するように電源に対して指令
を発するものである。また、摩耗量追従制御器（図示省
略）は、前記砥石位置制御器の研削代の指示値と、出側
寸法検知器７ｏからの寸法信号に基づいて求めた砥石１
２の摩耗量に応じて、前記摩耗量追従機構３０に作動油
を供給して、砥石１２の摩耗量に相当する分だけさらに
研削代を増大させるように指令を発する他、研削後の鋼
片Ｗが許容寸法の範囲内にあるか否かを判断するもので
ある。

【００２８】ところで、鋼種によっては、研削後の鋼片
Ｗの寸法が許容範囲内にあるにも拘わらず、表面傷が十
分除去されていない場合があり得る。そのときには、こ
の研削機１の下流側に、さらにこれと同構成になる研削
機を配設すれば、表面傷の除去に対して効果を発揮する
ことができる。

【００２９】以下、上記構成になる研削機１の作用態様
を説明すると、鋼片Ｗが入側寸法検知器７ｉ、入側熱間
探傷器８ｉを通ると、これらによって鋼片Ｗの寸法情報
と傷情報とが砥石位置制御器に逐次送信され続ける。す
ると、この砥石位置制御器は入側熱間探傷器８ｉからの
傷情報により、内筒９の素材通路９ａを通る鋼片Ｗの速
度と、入側熱間探傷器８ｉと砥石１２との間の距離から
求めた時間後に、電磁石Ｍに電力を供給するように電源
に対して指令を発する。

【００３０】従って、電磁石Ｍには供給された電力の強
さに応じた吸引力が発生して吸引板２２が吸引され、圧
下リンク２１が揺動して圧下板２３が押圧されるので、
ブロック１７が圧下板２３と摩耗量追従機構３０とを介
して鞘筒部５ａの方向に所定量だけ移動され、移動中の
鋼片Ｗは、冷却液で冷却され、公転すると共に自転して
いる砥石１２によって螺旋状に研削される。ところで、
表面傷研削に際しては、鋼片Ｗは回転体５の回転方向の
捻じり力を受けるので、品質に悪影響を及ぼすことが考
えられる。しかしながら、例えば、鋼片Ｗの直径が２０
０ｍｍの場合には、特に鋼製品の品質に悪影響が及ばな
いことを確認した。

【００３１】一方、出側においては、出側寸法検知器７
ｏと出側熱間探傷器８ｏとによって研削後の鋼片Ｗの寸
法と表面傷とが測定・検出され、これら寸法情報と傷情
報とが摩耗量追従制御器に入力され続ける。これらの入
力情報によって、前記圧下装置２０の作動にも拘わら
ず、寸法が許容範囲内にあって、しかも表面傷が発見さ
れた場合には砥石１２が摩耗していると判断し、摩耗量
追従機構３０を作動させ、砥石１２の研削代を増大させ
る。この場合、研削後に発見された表面傷はこの研削機
によって除去することができないことになるが、砥石１
２は少しづつ摩耗するので、摩耗に追随して摩耗量追従
機構３０を作動させることにより、実用上差し支えない
程度に表面傷を除去することができる。

【００３２】そして、入側熱間探傷器８ｉにより鋼片Ｗ
に表面傷が発見されなくなって電磁石Ｍへの電力の供給
が停止され、圧下リンク２１による圧下板２３の圧下力
が解除されると、圧縮コイルばね３４のスプリングバッ
ク力によりブロック１７が押戻され、砥石１２は鋼片Ｗ
から離反する。そして、表面傷が発見されると圧下機構
２０によりブロック１７が圧下され、圧縮コイルばね３
４のセット長は、離反前と同様になって鋼片Ｗを研削
し、砥石１２摩耗すれば、摩耗量に応じてさらに第１・
第２シリンダ３１，３２が作動されるというような繰返
しにより鋼片Ｗの傷除去研削が行われることとなる。

【００３３】このように、熱間状態にある鋼片Ｗの表面
傷が入側熱間探傷器８ｉで自動的に検知され、検知され
た表面傷の深さに応じて砥石位置制御器で研削代が制御
されると共に、摩耗量追従制御器で摩耗分だけ研削代が
補正制御される砥石によって鋼片が自動的に研削されて
表面傷が除去される。そのため、従来のように、鋼片を
一端冷却してから傷除去研削をする必要がないので、熱
エネルギーの削減に伴う鋼製品のコスト低減と、傷除去
作業の能率向上に伴う鋼製品の生産性の向上とに対して
多大な効果を奏することができる。

【００３４】次に、この発明の他の実施例に係る研削機
を、その摩耗量追従機構の構成説明図の図９と、図９の
Ｄ−Ｄ線断面図の図１０とを参照しながら以下に説明す
る。但し、この実施例に係る研削機が上記実施例と相違
するところは、摩耗量追従機構の構成の相違にあるか
ら、その相違する点についてだけ以下に説明すると、こ
れらの図から良く理解されるように、前記実施例に係る
摩耗量追従機構３０が油圧式であるのに対して、この実
施例に係る摩耗量追従機構５０は機械式である点が相違
する。

【００３５】即ち、基端側に雄ねじを有するねじロッド
５３が、鞘筒部５ａの平面部であって、かつガイドロッ
ド１６の外側位置に立設されている。このねじロッド５
３の先端側には、ブロック１７に摺接するウオームホイ
ール筒５１ａと、圧下板２３に固着されると共に、ウオ
ームホイール筒５１ａの内側に設けた雌ねじに螺合され
る伸縮筒５１ｂとからなる前記実施例に係る第１シリン
ダに相当する伸縮機構５１が外装されている。この場
合、ねじロッド５３の基端側の雄ねじと、伸縮筒５１ｂ
に螺刻されている雄ねじとは同ピッチであり、また同図
において、このような組立体が一対図示されているが、
同期作動のためにこれらは互いに逆ねじになるように構
成されている。

【００３６】また、前記ねじロッド５３に外装された状
態で、このねじロッド５３の基端側のねじに螺合され、
前記ウオームホイール筒５１ａのブロック１７側に設け
られた雌スプラインに、反螺合側に設けられた雄スプラ
インが嵌合され、雄スプライン部が前記伸縮筒５１ｂに
遊嵌されると共に、螺合側の外周部にばね受座５２ａを
有するスプリング間隔調整筒５２が前記ブロック１７を
貫通する一方、前記ばね受座５２ａに密着させたスラス
ト軸受５５と前記ブロック１７との間には、圧縮コイル
ばね５４が介装されている。さらに、前記伸縮機構５１
のウオームホイール筒５１ａのウオームホイール部に
は、ブロック１７に固着され、前記摩耗量追従制御装置
で駆動される図示しない駆動装置によって回転されるウ
オームギヤ５６が噛合してなる構成になっている。

【００３７】以下、このような構成になる摩耗量追従機
構５０を有する研削機の作用態様を説明すれば、砥石が
摩耗していることが検知されると、この摩耗量追従機構
５０は、砥石の摩耗量に相当する分だけ伸縮機構５１の
伸縮筒５１ｂを伸長させ、スプラインを介してスプリン
グ間隔調整筒５２を回転させて圧縮コイルばね５４のば
ね長を一定に保持したままブロック１７を鞘筒部５ａ側
に移動させるように制御する。そして、このような制御
によって砥石の摩耗量に相当する分だけブロック１７が
鞘筒部５ａ側に移動して、砥石の研削代が増大されるの
で、この実施例は、上記実施例と同効である。勿論、鋼
片に表面傷が検知されなくなると、上記実施例と同様
に、圧下機構の作動の停止により圧下板２３に対する圧
下力が解除されるので、圧縮コイルばね５４のスプリン
グバック力によってブロック１７が押戻され、砥石は鋼
片から離反する。

【００３８】なお、以上では、被検材が熱間状態にある
鋼片を研削する場合を例として説明したが、この研削機
を冷間状態にある円断面をした鋼片の研削にも適用する
ことができる。但し、この場合には鋼片が高硬度である
ため、研削代が少なくならざるを得ず、鋼片の移動速度
を、熱間状態にある鋼片を研削する場合に比較して低速
にする必要がある。また、砥石位置制御器と摩耗量追従
制御器とが別設置である場合を説明したが、砥石位置制
御器と摩耗量追従制御器とが一体構成されてなる構成で
あっても良い。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る研削
機によれば、被検材の表面傷に応じて研削代が制御され
る一方、摩耗量に応じて研削代が制御される砥石によっ
て、熱間状態にある円断面をした鋼片が自動的に研削さ
れて、その表面傷が除去されるので、従来のように、一
旦、鋼片を冷却してから表面傷の除去作業を行う必要が
なくなり、次工程のための再加熱に要する熱エネルギー
の削減に伴う鋼製品のコスト低減と、傷除去作業の能率
向上に伴う鋼製品の生産性の向上とに対して多大な効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る研削機の側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】本発明の実施例に係る研削機の側面断面図であ
る。

【図５】図ａは砥石支持軸外観図であり、また図ｂは砥
石を支持した状態を示す砥石支持軸断面図である。

【図６】図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】本発明の実施例に係る砥石駆動装置の構成説明
図である。

【図８】図ａはピストンロッドの模式的構成説明図であ
り、また図ｂはピストンロッドの実際を示す横断断面図
である。

【図９】本発明の他の実施例に係る摩耗量追従機構の構
成説明図である。

【図１０】図９のＤ−Ｄ線断面図である。

【符号の説明】

１…研削機、２…割り軸受、２ａ…冷却液通路、３…割
り円胴、４…駆動装置、４ｇ…小歯車、５…回転体、５
ａ…鞘筒部、５ｂ…円板部、５ｃ…大径部、５ｄ…リン
グ支持筒、５ｅ…冷却液通路、５ｆ…長孔、５ｇ…大歯
車、６ｉ，６ｏ…案内環、７ｉ，７ｏ…寸法検知器、８
ｉ，８ｏ…熱間探傷器、９…内筒、９ａ…素材通路、９
ｂ…環状空間、１０…砥石駆動装置、１１…砥石支持
軸、１１ａ…冷却液供給通路、１１ｂ…放射状冷却液通
路、１２…砥石、１３…従動プーリ、１４…スイベルジ
ョイント、１５…冷却液供給管、１５ａ…蛇腹管部、１
６…ガイドロッド、１７…ブロック、２０…圧下機構、
２１…圧下リンク、２２…吸引板、２３…圧下板、３０
…摩耗量追従機構（油圧式）、３１…第１シリンダ、３
１ａ…筒状ロッド、３２…第２シリンダ、３２ａ…ばね
受座、３３…ピストンロッド、３３ａ…ピストン部、３
３ｂ，３３ｃ，３３ｄ…作動油供給管、３４…圧縮コイ
ルばね、４０…回転機構、４１…駆動プーリ、４２…ベ
ルト、４３…ベルト緊張プーリ、５０…摩耗量追従機構
（機械式）、５１…伸縮機構、５１ａ…ウオームホイー
ル筒、５１ｂ…伸縮筒、５２…スプリング間隔調整筒、
５３…ねじロッド、５４…圧縮コイルばね、５５…スラ
スト軸受、５６…ウオームギヤ、Ｂ…軸受、Ｃ…台車、
Ｍ…電磁石、Ｐｉ…作動油供給管、Ｐｏ…作動油排出
管、Ｐｗ…冷却液供給管、Ｓ…スリップリング。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持フレームに固着された軸受で一端側
が支持され、円断面をした被研材が通る素材通路を径方
向の中心に有する内筒と、前記支持フレームに固着さ
れ、内方に突出する複数の電磁石が外周部に設けられて
なる固定円胴と、前記支持フレームに設けられた駆動装
置により駆動され、前記固定円胴の両開口部の内側に夫
々軸受を介して支持される大径部を有すると共に、これ
ら大径部の円板部を繋ぎ、前記内筒に隙間を持って外装
される鞘筒部とからなる回転体と、前記割り軸受の反対
側の円板部に設けた長孔からの突出端に複数の円形状の
砥石が積層状に外嵌され、径方向の中心に冷却液通路を
有し、該冷却液通路から積層状の砥石の内側に冷却液を
供給する放射状液通路を有すると共に、前記円板部の内
側に設けられ、前記回転体に設けたスリップリングを介
して供給される電力により前記鞘筒部に接近すると共
に、電力の供給停止により離反する砥石駆動装置と、前
記軸受と鞘筒部とに設けた冷却液供給通路から前記冷却
液通路の反砥石側にスイベルジョイントを介して連通す
る伸縮自在な冷却液供給管と、前記割り軸受の外側に設
けられ、前記内筒の素材通路を通る被研材の表面傷を検
出する入側傷検知器及び被検材の寸法を検出する入側寸
法検知器と、該入側傷検知器からの傷情報により、入側
傷探傷器と砥石との間の距離と被研材の移動速度とから
求めた時間後に前記電磁石に制御された電力を供給して
前記砥石を鞘筒部方向に移動させる砥石位置制御器と、
前記回転体の出側に設けられる出側寸法検知器と、前記
入側寸法検知器と出側寸法検知器とからの寸法情報から
前記砥石の摩耗量を求め、該摩耗量に応じて前記砥石を
被研材の径方向の中心方向に移動させる摩耗量追従制御
器とからなることを特徴とする熱間自動研削機。