JPH07186035A - 鋼板の砥石掛方法 - Google Patents

鋼板の砥石掛方法

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JPH07186035A
JPH07186035A JP35326793A JP35326793A JPH07186035A JP H07186035 A JPH07186035 A JP H07186035A JP 35326793 A JP35326793 A JP 35326793A JP 35326793 A JP35326793 A JP 35326793A JP H07186035 A JPH07186035 A JP H07186035A
Authority
JP
Japan
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steel plate
grindstone
hanging
grinding wheel
grinding
Prior art date
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Pending
Application number
JP35326793A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Shimada
孝 島田
Atsushi Kawaguchi
敦史 川口
Takatomo Eda
尚智 江田
Hisao Ebihara
久男 海老原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP35326793A priority Critical patent/JPH07186035A/ja
Publication of JPH07186035A publication Critical patent/JPH07186035A/ja
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼板の表面を均一に砥石掛し、微小欠陥の検
査精度、能率を向上。 【構成】 アーム7を有する多軸ロボット6は少なくと
も鋼板1の面上の直交する2方向および鋼板1に対して
法線方向の3方向の自由度を有している。アーム7の先
端に設けられたハンド8は、少なくとも鋼板1に対して
法線方向の自由度を有しその法線方向の押付力が不変で
ある構造を有する機構および砥石2とからなっている。
砥石2の鋼板1への押付圧力pは、下式で表される範囲
内である。 但し、 p ;砥石面平均押付圧力(kgf /cm2 ) TS ;鋼板の引張強度(kgf /mm2 ) w ;砥石の進行方向の幅(mm)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、鋼板の検査工程にお
いて、鋼板表面の微小欠陥の判定に使用される鋼板の砥
石掛方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、冷延鋼板あるいはメッキ鋼板の
表面には、その製造工程において種々の点状、線状ある
いは面状の形態を有する凹凸欠陥が発生する場合があ
る。これらの欠陥は、工程の中間検査および最終検査に
おいて欠陥の有無、グレードを主に鋼板を走行させなが
ら目視または欠陥検出計によって判定している。しかし
ながら、これらの欠陥のうち微小な欠陥については、鋼
板を停止した上で検査員が鋼板表面の砥石掛作業を行な
い欠陥を明瞭にして欠陥判定を行っている。
【0003】砥石掛作業を図15〜18によって説明す
る。砥石掛作業は、砥石により鋼板表面を軽度に研削す
る作業である。図15および16において、1は鋼板、
2は砥石、3は鋼板表面上の微小凸欠陥、4は微小凹欠
陥である。図17および18は図15および16中の鋼
板1を砥石2によって砥石掛した状態を示したもので、
図中5は砥石によって研削された部位である。即ち、鋼
板表面を砥石掛することにより、研削部と非研削部との
光沢の差異から、微小欠陥の存在を明瞭にし、その判別
が可能となる。
【0004】図19は鋼板上に存在する微小欠陥の形態
を示す平面図である。図中11は押疵等の点状欠陥、12は
スリ疵、ロールマーク等の線状欠陥、13は縞模様等の面
状欠陥である。特に線状欠陥ないしは線状欠陥が重畳し
てなる一種の面状欠陥の判定は、前述の研削部と非研削
部との光沢の差異を明瞭とするために、図20のごと
く、砥石掛軌跡を線状欠陥に対して直交し、一定の研削
量且つ一定の送り量で砥石掛することが望ましい。
【0005】しかしながら、この砥石掛作業は、一般に
人手作業によって実施しており、従って、前述の均一な
砥石掛作業が困難であり、微小欠陥の判定には熟練を有
する。更に、鋼板上に検査員が乗って砥石掛作業を実施
するため鋼板を停止させる必要があり、検査能率が低下
する。勿論、人手作業であることから、検査員を要し、
従来より省力化が望まれており、且つ、砥石掛作業その
ものがいわゆる3K作業といわれる重労働であり、その
解消が望まれていた。
【0006】これらの問題を解決するため、砥石掛作業
の機械化を図った技術として、図21〜25に示すよう
な各種の砥石掛装置が提案されている。図21は実開昭
61-148558 号公報(以下、「先行技術1」という)、図
22は実開平2-63957 号公報(以下、「先行技術2」と
いう)に開示された装置である。先行技術1、2は、検
査ラインを停止することなく、砥石を板幅方向に移動な
らしめる機構と、鋼板に押し付ける機構を有する砥石掛
装置である。図23および24は実開昭59-183745 号公
報(以下、「先行技術3」という)、図25は実開昭63
-7450 号公報(以下、「先行技術4」という)、に開示
された装置である。先行技術3、4は、砥石の代わりに
サンドペーパを用いて、砥石掛作業を行う装置である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の砥石掛装置においては、以下に示す問題がある。先行
技術1、2においては、鋼板を走行させながら砥石掛を
行うため、砥石掛軌跡が線状欠陥に直交せず、また、板
幅方向に線状欠陥が存在する場合、欠陥の判定が不可能
になる問題がある。一方、先行技術3、4は、前記の砥
石掛装置の問題とは逆に、板長手方向の欠陥の判定はで
きず、更に、板端部による損傷によりサンドぺーパによ
るランニングコストが莫大となる問題があった。
【0008】更に、先行技術2の装置においては、適切
な押付圧力の範囲が示されてはいるが、対象が鋼板表面
の塗油、メッキの有無による押付圧力の範囲であり、し
かも、この押付圧力は油圧アクチュエータの値で、砥石
接触面における押付圧力の値ではなく実質上意味がな
い。
【0009】従って、この発明の目的は、鋼板の表面を
均一に砥石掛ができ、微小欠陥の検査精度および検査能
率の向上、低設備費、省力化を実現する鋼板の砥石掛方
法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】我々は、上記のような問
題を解決する手段として、図1および2に示す鋼板の砥
石掛装置を開発した。この装置は、図1および2に示す
ように、アーム7を有する多軸ロボット6と、アーム7
の先端に設けられたハンド8とを備えている。多軸ロボ
ット6は、少なくとも鋼板面上の直交する2方向および
鋼板1に対して法線方向の3方向の自由度を有してい
る。ハンド8は、少なくとも鋼板1に対して法線方向の
自由度を有しその法線方向の押付力が不変である構造を
有する機構9および前記機構9に装着された砥石2とか
らなっている。
【0011】上記のように構成された装置は、少なくと
も鋼板面上の直交する2方向および鋼板に対して法線方
向の3方向の自由度を有する多軸ロボットおよび最適な
鋼板状の砥石軌跡を選ぶことにより、ライン停止時間を
最短にすることが可能となり、砥石軌跡を鋼板幅方向、
長手方向は勿論、それ以外にも自由に選択できるため、
低設備費で省力化を図れる。また、ハンドは鋼板に対し
て少なくとも方線方向に自由度を有しその方線方向の押
付力が不変であることから、鋼板の形状に追随でき、一
定量の研削が可能なため、均一な砥石掛を可能ならしめ
る。
【0012】しかしながら、このような砥石掛装置によ
って鋼板の砥石掛を実施した結果、我々は、下記の課題
を見出した。図5は図1に示す砥石掛装置による砥石掛
軌跡のモデルを示す平面図であり、1は鋼板、2は砥石
である。辺ABCDによって囲まれた部分が砥石掛を要
する範囲であり、は砥石掛軌跡、wは砥石進行方向の
砥石の幅である。
【0013】図6〜8は、砥石と鋼板との接触状態を示
す図5中のE−E線断面から見た図である。図6は鋼板
の法線方向に砥石を押し付ける際、適切な押付圧力で砥
石掛する場合の砥石と鋼板の接触状態である。理論上砥
石の押し付け圧力分布が均等である条件は無いと考えら
れるが、工業上、ある適切な平均押付圧力範囲が存在す
る。
【0014】図7は押付圧力が過少な場合であるが、こ
の場合、砥石のコーナー部分のみ鋼板に接触し、均一な
砥石掛はできない。図8は押付圧力が過大な場合である
が、この場合、砥石は全面鋼板に接触するが、砥石コー
ナー部が鋼板に強接触し、やはり研削ムラが発生する。
従って、均一な砥石掛を実施する場合は適切な押付圧力
を選定する必要がある。更に、この適切な押付圧力は砥
石の進行方向の幅w、鋼板の硬度(実用上引張強度
S )毎に決定しなければならない。図1および2に示
す装置においては、この点において均一な砥石掛が困難
である。
【0015】我々は上述の課題を解決するために鋭意研
究を重ねた。その結果、砥石の鋼板への押付圧力を、砥
石の進行方向の幅と鋼板の引張強度とをパラメータとし
て決定することにより、鋼板の均一な砥石掛ができるこ
とを知見した。
【0016】この発明は、上述の知見に基づいてなされ
たものであって、少なくとも鋼板面上の直交する2方向
および鋼板に対して法線方向の3方向の自由度を有する
多軸ロボットと、少なくとも鋼板に対して法線方向の自
由度を有しその法線方向の押付力が不変である構造を有
する機構および前記機構に装着された砥石からなるハン
ドとを備える鋼板の砥石掛装置を用いる鋼板の砥石掛方
法において、前記砥石の鋼板への押付圧力pが、下式で
表される範囲内であることに特徴を有するものである。 但し、 p ;砥石面平均押付圧力(kgf /cm2 ) TS ;鋼板の引張強度(kgf /mm2 ) w ;砥石の進行方向の幅(mm)
【0017】
【作用】次に、この発明を上述のように構成した理由
を、図面を参照しながら説明する。図9は鋼板引張強度
S および押付圧力pを一定とし、砥石の進行方向の幅
wを変化させた場合の砥石掛面を模式的に示したグラフ
である。図中網掛部は強研削部、斜線部は均一研削部で
ある。砥石幅wが広すぎると砥石中央部に未研削部が発
生し、砥石幅wが狭すぎると砥石コーナー部に強研削部
が現れ、均一な砥石掛が不可能となる。
【0018】図10は砥石進行方向の幅wおよび押付圧
力pを一定とし、鋼板引張強度TSを変化させた場合の
砥石掛面を模式的に示したグラフである。図中網掛部は
強研削部、斜線部は均一研削部である。引張強度TS
低い場合、砥石コーナー部に強研削部が現れ、引張強度
S が高い場合砥石中央部に未研削部が発生し、均一な
砥石掛が不可能となる。
【0019】図11〜14は砥石進行方向の幅wを変化
させた場合の、鋼板の引張強度と均一な砥石掛を可能な
らしめる砥石押付圧力との関係を示すグラフである。図
中○印が均一な砥石掛が得られる条件、×印は得られな
い条件である。これらのデータより、均一な砥石掛面が
得られる押付圧力pの範囲は、砥石進行方向の幅wと鋼
板引張強度TS とをパラメータとして、下式で表すこと
ができる。 但し、 p ;砥石面平均押付圧力(kgf /cm2 ) TS ;鋼板の引張強度(kgf /mm2 ) w ;砥石の進行方向の幅(mm)
【0020】なお、砥石についてはその種類を問わずど
のようなものでも使用することができるが、砥粒として
炭化珪素あるいはアルミナを使用することが好ましい。
また、その結合度および粒度は、各々、JIS規格にて
規定される粒度#100 〜200(JIS R 6001)である砥石
が望ましい。また、鋼板の板厚は、0.15〜3.2mm 厚(0.
15〜3.2t)の範囲内が好ましい。
【0021】
【実施例】次に、この発明を図面に示す実施例に基づい
て説明する。
【0022】〔実施例1〕図1および2は、この発明方
法の実施に使用される、この発明の特徴を最も良く表す
多軸ロボットを用いた砥石掛装置の側面図、図2はハン
ドの構造の1実施態様を示す側面図である。図1および
2に示すようにこの砥石掛装置は、アーム7を有する多
軸ロボット6と、アーム7の先端に設けられたハンド8
とを備えている。多軸ロボット6は少なくとも3方向の
自由度、即ち、鋼板1の面上の直交する2方向および鋼
板1に対して法線方向の自由度を有している。ハンド8
は、少なくとも鋼板1に対して法線方向の自由度を有し
その法線方向の押付力が不変である構造を有する機構9
(以下、「押付機構」という)(図2参照)および押付
機構9に装着された砥石2とからなっている。
【0023】図2において示す押付機構9は、少なくと
も鋼板1に対して法線方向の自由度を有しその法線方向
の押付力が不変である構造を有している。押付機構9
は、例えば内部に空気圧(空気10)を有するチューブに
よって構成されている。
【0024】図1および2に示す装置を使用し、表1に
示す条件によって、調質圧延鋼板に対して、押付圧力p
を変化させて砥石掛を実施した。そのときの状態を図3
に示す。図3中斜線部が(1)式で示す範囲である。図
3に示すように、適切な押付圧力はこの範囲内にあり、
その押付圧力は0.2 〜0.3 kgf /cm2 であることがわか
る。
【0025】
【表1】
【0026】〔実施例2〕図1および2に示す装置を使
用し、表2に示す条件によって、冷間圧延鋼板に対し
て、押付圧力pを変化させて砥石掛を実施した。そのと
きの状態を図4に示す。図4中斜線部が(1)式で示す
範囲である。図4に示すように、適切な押付圧力はこの
範囲内にあり、その押付圧力は0.3 〜0.5 kgf /cm2
あることがわかる。
【0027】
【表2】
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、鋼板に対する砥石の法線方向の押付圧力pを砥石の
進行方向の幅wと鋼板の引張強度TS をパラメータとし
て決定したので、鋼板の表面を均一に砥石掛することが
でき、微小欠陥検査の精度および検査能率の向上、低設
備費、省力化を実現することができ、かくして、工業上
有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明方法の実施に使用される、この発明の
特徴を最も良く表す多軸ロボットを用いた砥石掛装置の
側面図である。
【図2】ハンドの構造の1実施態様を示す側面図であ
る。
【図3】この発明の1実施例による調質圧延鋼板に対す
る砥石押付圧力pと砥石掛面の状態を示すグラフであ
る。
【図4】この発明の1実施例による冷間圧延鋼板に対す
る砥石押付圧力pと砥石掛面の状態を示すグラフであ
る。
【図5】図1に示す砥石掛装置による砥石掛軌跡のモデ
ルを示す平面図である。
【図6】砥石と鋼板との接触状態を示す図5中のE−E
線断面から見た図である。
【図7】砥石と鋼板との接触状態を示す図5中のE−E
線断面から見た図である。
【図8】砥石と鋼板との接触状態を示す図5中のE−E
線断面から見た図である。
【図9】鋼板引張強度TS および押付圧力pを一定と
し、砥石進行方向の幅wを変化させた場合の砥石掛面を
模式的に示したグラフである。
【図10】砥石進行方向の幅wおよび押付圧力pを一定
とし、鋼板引張強度TS を変化させた場合の砥石掛面を
模式的に示したグラフである。
【図11】砥石進行方向の幅wを20mmとした場合の、鋼
板の引張強度と均一な砥石掛を可能ならしめる砥石押付
圧力との関係を示すグラフである。
【図12】砥石進行方向の幅wを30mmとした場合の、鋼
板の引張強度と均一な砥石掛を可能ならしめる砥石押付
圧力との関係を示すグラフである。
【図13】砥石進行方向の幅wを40mmとした場合の、鋼
板の引張強度と均一な砥石掛を可能ならしめる砥石押付
圧力との関係を示すグラフである。
【図14】砥石進行方向の幅wを50mmとした場合の、鋼
板の引張強度と均一な砥石掛を可能ならしめる砥石押付
圧力との関係を示すグラフである。
【図15】砥石掛作業を説明する断面図である。
【図16】砥石掛作業を説明する断面図である。
【図17】図15中の鋼板を砥石によって砥石掛した状
態を示す断面図である。
【図18】図16中の鋼板を砥石によって砥石掛した状
態を示す断面図である。
【図19】鋼板上に存在する微小欠陥の形態を示す平面
図である。
【図20】線状欠陥に対する砥石掛の軌跡を示す平面図
である。
【図21】先行技術1を示す斜視図である。
【図22】先行技術2を示す正面図である。
【図23】先行技術3を示す正面図である。
【図24】先行技術3を示す側面図である。
【図25】先行技術4を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 鋼板 2 砥石 3 鋼板表面上の微小凸欠陥 4 鋼板表面上の微小凹欠陥 5 砥石によって研削された部位 6 多軸ロボット 7 アーム 8 ハンド 9 押付機構 10 空気 11 点状欠陥 12 線状欠陥 13 面状欠陥 14 押付シリンダ 15 トラバースシリンダ 16 バネ押付 17 サンドペーパーロール 18 砥石掛装置 19 ベルトサンダー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海老原 久男 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも鋼板面上の直交する2方向お
    よび鋼板に対して法線方向の3方向の自由度を有する多
    軸ロボットと、少なくとも鋼板に対して法線方向の自由
    度を有しその法線方向の押付力が不変である構造を有す
    る機構および前記機構に装着された砥石からなるハンド
    とを備える鋼板の砥石掛装置を用いる鋼板の砥石掛方法
    において、 前記砥石の鋼板への押付圧力pが、下式で表される範囲
    内であることを特徴とする鋼板の砥石掛方法。 但し、 p ;砥石面平均押付圧力(kgf /cm2 ) TS ;鋼板の引張強度(kgf /mm2 ) w ;砥石の進行方向の幅(mm)
JP35326793A 1993-12-27 1993-12-27 鋼板の砥石掛方法 Pending JPH07186035A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002072208A1 (en) * 2001-03-12 2002-09-19 Thinkwell Co., Ltd Light emitting jump lope having linear light emitting member
JP2014108500A (ja) * 2012-12-04 2014-06-12 Nippon Steel & Sumitomo Metal 鋼材の加工装置および鋼材の加工方法
CN106541322A (zh) * 2016-12-11 2017-03-29 安徽海拓志永智能装备股份有限公司 一种三工位电饭煲内胆自动化打磨装置

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