JPH07227748A - 形鋼の鏡面研磨下地研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 最小の取代で、形鋼の表面に模様がでにく
い、滑らかな研削面を得る形鋼の鏡面研磨下地研削装置
を提供する。 【構成】 形鋼11の表面を研削する研削砥石13と、この
研削砥石13を駆動するモータ16と、このモータ16の負荷
電流を検出する電流センサ33と、研削砥石13を形鋼11に
対向して上下方向に昇降する昇降装置21と、形鋼11を水
平移動させる移動手段と、電流センサ33により検出され
た電流値が、目標電流値より大きくなると、昇降装置21
へ上昇指令信号を出力し、電流値が、目標電流値より小
さくなると、昇降装置21へ下降指令信号を出力するシー
ケンサ34を設けて構成する。 【効果】 形鋼の取代を一定でしかも最小にでき、滑ら
かな研削面を得る時間を大幅に削減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アングルやフラットバ
ーなどの形鋼の鏡面研磨作業の前行程で使用される下地
研削装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】構造材として多用されるアングルやフラ
ットバーなどの形鋼に付加価値を加えるために、鏡面研
削が行われる。前記形鋼は４〜６ｍと長く、長さ方向に
２ｍｍ程度の反りがあるために、この鏡面研削作業の前
行程において、下地研削と称す、素材の表面スケール除
去と形状の修正を行っている。

【０００３】従来の下地研削は図５（ａ）、あるいは
（ｂ）に示すように、形鋼１を送りローラ（図示せず）
により送りながら押し付けロール４を加圧して研削砥石
２、あるいは研削ベルト３に押し付け、研削砥石２、あ
るいは研削ベルト３を回転させて、形鋼１の定圧研削を
行っている。図５（ｂ）において、５はコンタクトロー
ルである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の下地研
削では、形鋼１の固定が押し付けロール４によるため
に、形鋼１の表面に模様がでやすいという問題があっ
た。この模様は、鏡面仕上げ面の写像性に大きく影響す
る。また、形鋼１の両端近くで、形鋼１が送りローラか
ら外れる際のマークと両端の出入りによる面ダレなどが
写像性に大きく影響するという問題があった。

【０００５】本発明は上記問題を解決するものであり、
形鋼の形状に追従して、不用の表面スケールの除去と形
状の修正を最小の取代で短時間で行い、形鋼の表面に模
様がでにくい滑らかな研削面を得る形鋼の鏡面研磨下地
研削装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、第１発明の形鋼の鏡面研磨下地研削装置は、形鋼の
表面を研削する研削砥石と、この研削砥石を駆動するモ
ータと、このモータの負荷電流を検出する電流センサ
と、前記研削砥石を前記形鋼に対向して上下方向に昇降
する昇降手段と、前記形鋼と研削砥石を相対的に水平移
動させる移動手段と、前記電流センサにより検出された
電流値を入力し、このモータの負荷電流値が目標値とな
るよう前記昇降手段を制御する制御手段を設けたことを
特徴とするものである。

【０００７】第２発明の形鋼の鏡面研磨下地研削装置
は、上記第１発明の制御手段を、目標電流値から電流セ
ンサにより検出された電流値を減算し、その偏差値が所
定設定値より大きくなり、所定時間連続すると、昇降手
段へ下降指令信号を出力し、前記偏差値が、所定設定値
より小さくなり、所定時間連続すると、前記昇降手段へ
上昇指令信号を出力するようにしたことを特徴とするも
のである。

【０００８】

【作用】上記第１発明の構成により、制御手段によって
研削砥石を駆動するモータの負荷電流が目標値に一定制
御され、よって研削砥石による形鋼の切り込み量が一定
になる。

【０００９】また第２発明の構成により、目標値と電流
センサにより検出されたモータ負荷電流値の偏差値が所
定設定値の一定の幅より大きく、あるいは小さくなり、
所定時間連続したことによって昇降手段を駆動すること
により、モータ負荷電流値が所定設定値の幅内で振れて
も研削砥石は昇降されず、安定した研削が行われ、滑ら
かな研削面が得られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例における形鋼の鏡面研
磨下地研削装置の構成図である。

【００１１】図１において、11はスライド床面12上を矢
印Ａ方向へ定速度で送られる形鋼であり、この形鋼11上
に、軸心13Ａが箱体14に水平にかつ前記Ａ方向と直角方
向に支持されて研削砥石13が設けられ、またこの軸心13
Ａに同軸で第１プーリー15が固定されている。さらに、
箱体14内には、研削砥石13の上方にモータ16が設けられ
ており、このモータ16の駆動軸16Ａに同軸で第２プーリ
ー17が固定され、この第２プーリー17と第１プーリー15
間がベルト18により連結されている。

【００１２】また前記箱体14を上下方向に昇降する昇降
装置21がスライド床面12上に設けられている。この昇降
装置21は、箱体14を水平に支持する支持腕22と、この支
持腕22を支持し、上下方向に駆動する昇降機構23と、こ
の昇降機構23を駆動する昇降モータ24と、この昇降モー
タ24へ給電し駆動するＡＣサーボアンプ25と、このＡＣ
サーボアンプ25へ駆動制御信号を出力する位置制御コン
トローラ26より構成されている。

【００１３】また、前記モータ16へ給電し駆動するイン
バータ31が設けられ、このインバータ31からモータ16へ
の給電線32に電流センサ33が取付けられている。この電
流センサ33により検出されたモータ16の負荷電流信号
は、鏡面研磨装置のシーケンサ34に入力されている。こ
のシーケンサ34は、設定器35により設定された設定値と
電流センサ33により検出されたモータ16の負荷電流値に
応じて、位置制御コントローラ26へ昇降駆動信号を出力
して、昇降装置21の支持腕22の昇降制御、すなわち研削
砥石13の昇降制御を行っている。なお、位置制御コント
ローラ26には、支持腕22の上下限を検出するリミットス
イッチ（図示せず）の信号が入力されており、この上下
限の範囲で上記昇降駆動信号に応じてＡＣサーボアンプ
25へ駆動制御信号を出力している。

【００１４】上記シーケンサ34の昇降制御ブロックを図
２に基づいて詳細に説明する。図２に示すように、設定
器35は、モータ16の負荷電流値ｉの目標値ｋを設定する
第１設定器35Ａ、後述する一定の幅（不感帯）の設定値
ｆ（ｆ＞０）を設定する第２設定器35Ｂ、後述するタイ
マーの設定時間Ｔを設定する第３設定器35Ｃから形成さ
れている。

【００１５】第１設定器35Ａの目標値信号（目標値ｋ）
と電流センサ33により検出されたモータ16の負荷電流信
号（電流値ｉ）は、減算器41へ入力されてその偏差が検
出され、この偏差信号（偏差値；ｋ−ｉ）は、第１，第
２の比較器42，43へ入力される。

【００１６】第１比較器42は、偏差信号の偏差値（ｋ−
ｉ）と第２設定器35Ｂの不感帯の設定値ｆを比較し、偏
差値（ｋ−ｉ）が大きい場合（ｋ−ｉ≧ｆ）、出力信号
をオンとする。この出力信号がオンの場合にカウントを
開始する第１タイマー44が設けられ、この第１タイマー
44は、カウント値が第３設定器35Ｃの設定時間Ｔに達す
ると、出力信号をオンとする。この第１タイマー44の出
力信号が、位置制御コントローラ26へ下降指令信号とし
て出力される。

【００１７】また、第２設定器35Ｂの不感帯の設定値ｆ
の（＋）（−）を反転する反転器45が設けられており、
第２比較器43は、偏差信号の偏差値（ｋ−ｉ）とこの反
転器45の設定値（−ｆ）を比較し、偏差値（ｋ−ｉ）が
小さい場合（ｋ−ｉ≦−ｆ）、出力信号をオンとする。
この出力信号がオンの場合にカウントを開始する第２タ
イマー46が設けられ、この第２タイマー46は、カウント
値が第３設定器35Ｃの設定時間Ｔに達すると、出力信号
をオンとする。この第２タイマー46の出力信号が、位置
制御コントローラ26へ上昇指令信号として出力される。

【００１８】シーケンサ34は、上記構成により、電流セ
ンサ33により検出されたモータ16の負荷電流値ｉが、目
標値ｋより一定の幅（不感帯）ｆ以下（ｉ≦ｋ−ｆ）と
なり、この状態が設定時間Ｔ継続すると、位置制御コン
トローラ26へ下降指令信号を出力し、また負荷電流値ｉ
が、目標値ｋより一定の幅（不感帯）ｆ以上（ｉ≧ｋ＋
ｆ）となり、この状態が設定時間Ｔ継続すると、位置制
御コントローラ26へ上昇指令信号を出力する。

【００１９】次に、シーケンサ34のシーケンスを図３の
フローチャートに従って説明するとともに、上記構成に
よる作用を説明する。まず、シーケンサ34は、例えば操
作パネル（図示せず）から入力される（外部）研磨起動
信号を入力すると（ステップ−１）、インバータ31へ駆
動信号を出力してモータ16を回転させ、第１，第２プー
リー15，16、およびベルト18を介して研削砥石13を回転
駆動させ（ステップ−２）、続いて例えば送りローラ
（図示せず）を駆動して形鋼11を矢印Ａ方向への送りを
開始し（ステップ−３）、続けて上記昇降制御を実行す
る（ステップ−４）。

【００２０】上記昇降制御により、最初は研削砥石13は
形鋼11に接していないことから、負荷電流値ｉは無負荷
電流値であり、よって下降指令信号が位置制御コントロ
ーラ26へ出力され、位置制御コントローラ26はＡＣサー
ボアンプ25へ下降方向駆動制御信号を出力し、昇降モー
タ24へ給電して駆動し、支持腕22を下降させ、研削砥石
13を下降させる。この研削砥石13が形鋼11へ接触し、研
削が開始されると、負荷電流ｉが増加し、この負荷電流
ｉが（ｋ−ｆ＜ｉ＜ｋ＋ｆ）の範囲になると、下降指令
信号はオフとなり、昇降腕22の下降は停止される。ま
た、形鋼13の反りにより、負荷電流ｉが増加し、この負
荷電流ｉが（ｉ≧ｋ＋ｆ）の範囲になり、所定時間Ｔ経
過すると、上昇指令信号がオンとなり、昇降腕22が上昇
される。さらに、負荷電流ｉが減少し、この負荷電流ｉ
が（ｉ≦ｋ−ｆ）の範囲になり、所定時間Ｔ経過する
と、下降指令信号がオンとなり、昇降腕22が下降され
る。

【００２１】そして、シーケンサ34は、（外部）研磨終
了信号を入力すると（ステップ−５）、上昇指令信号を
位置制御コントローラ26へ出力して、昇降腕22を上昇さ
せて、研削砥石13を形鋼11から引き離し（ステップ−
６）、続いてインバータ31へ停止信号を出力してモータ
16を停止させ、研削砥石13の回転を停止し（ステップ−
７）、送りローラ（図示せず）を停止して形鋼11の送り
を停止し（ステップ−８）、終了する。

【００２２】このように、モータ16の負荷電流値が一定
（目標値ｋ）となるように制御することにより、研削砥
石13の負荷が一定に制御され、よって形鋼11の形状に追
従して、不用の表面スケールの除去を行うことができる
とともに、研削砥石13による形鋼11の取代を一定にする
ことができる。また、設定器35により負荷電流の目標値
ｋを変更することにより、研削砥石13の切り込み量、す
なわち形鋼11の取代の寸法を自在に変更することができ
る。よって、形鋼11の反り具合や形状により、取代を最
小に設定することができる。

【００２３】また、目標値ｋと電流センサ33により検出
されたモータ負荷電流値ｉの偏差値（ｋ−ｉ）が所定設
定値の一定の幅ｆより大きく、あるいは小さくなり、所
定時間Ｔ連続したことによって昇降装置21を駆動するこ
とにより、モータ負荷電流値ｉが所定設定値ｆの幅内で
振れても研削砥石13は昇降されず、安定した研削が行わ
れ、よって滑らかな研削面を得ることができ、形鋼11の
表面の模様を無くすことができ、写像性を改善すること
ができる。また、所定設定値の一定の幅ｆと所定時間Ｔ
が設定器35により設定されることによりユーザーは研削
の安定性を考慮した設定を自在に行うことができる。

【００２４】上記下地研削作用による形鋼11の形状と測
定結果の一例を図４に示す。実線が従来の研削による形
状、破線が本実施例による研削の形状を示す。括弧内の
数値が本実施例による研削の数値である。図４に示すよ
うに、従来に比較して滑らかな研削面を得ることができ
た。さらにほぼ同等の滑らかな研削面を得る時間を大幅
に削減することができた。

【００２５】なお、上記実施例において、形鋼11を移動
させているが、研削砥石13の位置を形鋼11の長さ方向へ
移動させて、形鋼11を研削するようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上のように第１発明によれば、制御手
段によって研削砥石を駆動するモータの負荷電流が目標
値に一定制御されることによって、研削砥石による形鋼
の切り込み量を一定にでき、取代を一定にすることがで
きる。

【００２７】また第２発明によれば、目標値と電流セン
サにより検出されたモータ負荷電流値の偏差値が所定設
定値の一定の幅より大きく、あるいは小さくなり、所定
時間連続したことによって昇降手段を駆動することによ
り、モータ負荷電流値が所定設定値の幅内で振れても研
削砥石は昇降されず、よって安定した研削を行うことが
でき、滑らかな研削面を得ることができ、形鋼の表面の
模様を無くすことができ、写像性を改善することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における形鋼の鏡面研磨下地
研削装置の構成図である。

【図２】同鏡面研磨下地研削装置のシーケンサの制御ブ
ロック図である。

【図３】同鏡面研磨下地研削装置のシーケンサのフロー
チャートである。

【図４】同鏡面研磨下地研削装置による形鋼の形状測定
結果を示す図である。

【図５】従来の鏡面研磨下地研削装置の要部構成図であ
る。

【符号の説明】

11 形鋼 12 スライド床面 13 研削砥石 14 箱体 15，17 プーリー 16 モータ 18 ベルト 21 昇降装置 22 支持腕 23 昇降機構 24 昇降モータ 25 ＡＣサーボアンプ 26 位置制御コントローラ 31 インバータ 33 電流センサ 34 シーケンサ 35 設定器 41 減算器 42，43 比較器 44，46 タイマー 45 反転器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 形鋼の表面を研削する研削砥石と、この
   研削砥石を駆動するモータと、このモータの負荷電流を
   検出する電流センサと、前記研削砥石を前記形鋼に対向
   して上下方向に昇降する昇降手段と、前記形鋼と研削砥
   石を相対的に水平移動させる移動手段と、前記電流セン
   サにより検出された電流値を入力し、このモータの負荷
   電流値が目標値となるよう前記昇降手段を制御する制御
   手段を設けたことを特徴とする形鋼の鏡面研磨下地研削
   装置。
2. 【請求項２】 制御手段は、目標電流値から電流センサ
   により検出された電流値を減算し、その偏差値が所定設
   定値より大きくなり、所定時間連続すると、昇降手段へ
   下降指令信号を出力し、前記偏差値が、所定設定値より
   小さくなり、所定時間連続すると、前記昇降手段へ上昇
   指令信号を出力することを特徴とする請求項１記載の形
   鋼の鏡面研磨下地研削装置。