JPH0722884B2 - 自動グラインダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、自動グラインダ装置に係り、さらに詳しく
は、熱交換器のシエル、反応容器、蒸留塔等の筒状物の
内面又は外面の溶接ビードを研削仕上げするのに用いて
好適な自動グラインダ装置に関するものである。

「従来の技術」 一般に、熱交換器のシエルの内外面の溶接ビードは、研
削して仕上げている。ところが、従来、この研削作業
は、グラインダにより手作業で行つていた。このため、
作業環境が悪く安全衛生上問題がある上に、作業能率も
悪く、また、研削精度も不均一で良好な仕上りが得られ
ないという不具合があった。そこで、上記研削作業を機
械化自動化し、配管溶接部の外面溶接ビードを平滑に能
率よく仕上げる自動グラインダ装置として、配管上にク
ランプされたリング状ガイドレール、該ガイドレール上
で配管の周りに駆動させるキャリッジ、該キャリッジに
固定されたキャリッジ駆動装置、及び配管の溶接ビード
に対する砥石を有し該キャリッジに装着された研削装置
であって、砥石と配管表面との距離を測定するキャリッ
ジ上の計測手段と、計測手段の測定出力に基づき砥石を
配管表面から所定の高さに切り込ませる切り込み量制御
手段と、研削負荷検出手段および出力に基づき負荷を所
定範囲に保つように砥石のガイドレール周方向送り速度
を制御する手段を設けた配管溶接ビード仕上げ装置が開
発されている（特開昭60−71145号公報）。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、上記の研削装置は研削砥石の垂直回転面
を溶接ビード面と平行に固定して研削する構造となって
おり、一般に溶接ビードの幅より広幅である研削砥石面
が偏摩耗を起こし砥石の寿命を縮めてしまう、またガイ
ドレールは配管の外面円周の沿ってクランプ固定さてい
るため、管の長手方向の溶接ビードの研削には適用でき
ない、といった問題点があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、熱交換器の
シェル等の筒状の被研削物の内外面の溶接ビード等を周
方向、長手方向に関係なく極めて高い精度で研削仕上げ
するとともに、研削砥石の偏摩耗を防止し砥石の寿命を
延ばすことができ、しかも、構造が簡単である上、各種
の大きさの被研削物に対しても有効に使用することがで
きる自動グラインダ装置を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するため、本発明の自動グラインダ装置
は、被研削物上を走行するもの以外によって支持されて
いる保持部材に設けられ、駆動装置により水平方向の回
転軸を中心に回転せしめられて被研削物の溶接ビード等
を研削する研削砥石と、該研削砥石の移動に対応して移
動し上記被研削物の母材面位置を検知する母材面検知装
置と、該母材面検知装置からの信号に基づいて上記保持
部材と上記研削砥石との位置関係を変動させて該研削砥
石の上記母材面からの位置を調整する位置調整手段とが
設けられて成り、前記保持部材には、前記被研削物面と
交差する上下方向に向けられた軸線を中心として回動自
在な枢軸が設けられ、該枢軸の下端には前記研削砥石を
支持した支持座が連結固定された構成としたものであ
る。

「作用」 研削砥石は、被研削物上を走行するもの以外によって支
持されている保持部材に設けられているので、被研削物
が、例えば、熱交換器のシェルのような円筒状のもので
あっても、その形状に無関係に支障なく研削するとがで
き、また溶接ビード等を所定の高さに精度良く研削する
ことができる。さらに、研削砥石は被研削面と交差する
上下方向の枢軸を中心に回動することができるので、こ
の回動により、研削砥石の垂直回転面の方向（研削方
向）をビード等に対して円周方向あるいは長手方向に関
係なく傾斜させて研削を行うことができる。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第14図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明に係る自動グラインダ装置Ｇにより、
熱交換器のシエル（被研削物）Ｓの内面の溶接ビードＢ
を研削している状態を示すもので、図中Ｔはターニング
ロール装置である。このターニングロール装置Ｔは、上
記シエルＳを回転自在に支持するもので、前方（第１図
における右方）に設けられた左右一対の従動ロール1,1
と、該従動ロール1,1より後方（第１図における左方）
寄りに設けられ、ロール駆動装置２により所定速度で回
転せしめられる左右一対の駆動ロール3,3とから成り、
該駆動ロール3,3の回転により、上記シエルＳをその周
方向に所定速度で回転させることができるようになつて
いる。

また、上記自動グラインダ装置Ｇは、上記ターニングロ
ール装置Ｔの後方寄りに設置されているもので、互いに
平行な左右一対のレール4,4が上部に敷設され、該一対
のレール4,4の中心線がターニングロール装置Ｔの中心
線の延長線上にくるように床上に設置された架台５と、
この架台５上の上記一対のレール4,4上に移動自在に載
置された支持装置６と、この支持装置６に上下自在に取
付けられた保持ブーム７と、この保持ブーム７の先端に
備えられた研削砥石８とを主体に構成されている。

上記支持装置６、台車９の上部にコラム10が設けられて
成るもので、台車９は、その下部に、上記レール4,4上
を転動せしめられる複数の車輪9a,……を備え、かつ、
上部側傍に、上記レール４の内側に添設されたラックレ
ール（図示せず）にかみ合うピニオン（図示せず）を伝
動機構9bを介して駆動する電動モータから成る可変速の
走行モータ9cを有しており、該走行モータ9cの作動によ
り上記レール4,4に沿つて前進及び後退せしめられるよ
うになつている。また、上記コラム10は、台車９の上面
を形成する底板10aと、該底板10a上に補強部材10bによ
つて補強されて立設され、左右及び前後に対をなすチヤ
ンネル材より成る４本の支柱10cと、これら支柱10cの上
部に取付けられた上板10dとから構成され、その前方寄
りの左右の支柱10cの各前方側面には、上下方向に延び
るガイド溝11aを備えた断面コ字状の各ガイド部材11
が、その各ガイド溝11aを互いに対向させて添設される
と共に、後方寄りの左右の支柱10cの各後方側面にも同
様の各ガイド部材11が各ガイド溝11aを互いに対向させ
て添設されている。

さらに、上記コラム10には、前記保持ブーム７を保持す
るサドル12が上下自在に取付けられている。このサドル
12は、互いに離間して設けられた左右一対の側板12a,12
aと、これら側板12a,12aを連結する上板12bと下板12c等
から形成された角筒状のもので、その各側板12aの外側
面の前後には、上記コラム10の各ガイド部材11の各ガイ
ド溝11aに摺動自在に嵌入せしめられる各ガイドレール1
3がそれぞれ取付けられると共に、該各ガイドレール13
の前方寄りのものよりさらに前方位置に前方の各ガイド
部材11の前端面を転動する上下一対のガイドローラ14,1
4が備えられ、かつ、各ガイドレール13の後方寄りのも
のよりさらに後方位置にも後方の各ガイド部材11の後端
面を転動する上下一対のガイドローラ14,14が取付けら
れている。また、上記サドル12の上板12bの下面には、
シリンダ本体の基端がコラム10の底板10aに取付けられ
た油圧シリンダより成るサドル上下シリンダ15のロツド
15aの先端が前記保持ブーム７を貫通して取付けられて
おり、このサドル上下シリンダ15の伸縮作動により、サ
ドル12がコラム10に沿つて上下動せしめられるようにな
つている。

一方、上記保持ブーム７は、上記角筒状のサドル12に水
平に嵌入されて固定され、該サドル12の上下動によつて
上下動せしめられる長尺の角筒状のもので、サドル12よ
り後方側に位置するその基端（後端）にはバランスウエ
イト16が取付けられ、かつ、サドル12より前方側に位置
するその先端（前端）には前記研削砥石８が付属機器と
共に備えられている。そして、上記台車９の移動によつ
て該保持ブーム７が前後に移動せしめられ、これに伴つ
て研削砥石８がシエルＳの内部に挿入されたり、シエル
Ｓの外表面に沿つて移動したりするようになつている。

また、上記保持ブーム７の先端側の左右の側面の上方部
位には、上端面と外側面が機械仕上げされて摺動面とさ
れた長尺の各上方摺動部材17aが添設され、かつ、その
下方部位には、下端面と外側面が機械仕上げされた同様
の下方摺動部材17bが添設されると共に、該保持ブーム
７の先端側はバランス装置18により、上下自在かつ前後
に移動自在に支承されている。このバランス装置18は、
上記架台５の前端部に設置され、上記保持ブーム７の先
端側を平衡を保ちながら支持して、その上下動及び長手
方向の移動に伴う振れを阻止するもので、左右一対のチ
ヤンネル材から成る支柱19a,19aの上端に上部フレーム1
9bを連設して形成した門型のフレーム19と、上記各支柱
19aの上部に配設された各一対のガイド輪20,20に掛けら
れ、各一端が各支柱19aの外方側に、各他端が各支柱19a
の内方側にそれぞれ導かれた各ワイヤロープ21と、該各
ワイヤロープ21の各一端に懸吊された各バランスウエイ
ト22と、該各ワイヤロープ21の各他端に各連結部材23a
を介して懸吊されると共に上記各支柱19a間に上下自在
に設けられた昇降体23とから成る。そして、該昇降体23
は、さらに、上記保持ブーム７の各上方摺動部材17aに
上方から当接せしめられる回転自在な各前後一対の押え
ローラ23b,23bと保持ブーム７の各下方摺動部材17bを下
方から支持する回転自在な各前後一対の支持ローラ23c,
23cとを内側面に備えた左右一対の側板23d,23dと、該各
側板23dの前後端に軸線を上下に向けて回転自在に取付
けられ、保持ブーム７の各摺動部材17a,17bの外側面に
当接して案内する各前後一対のガイドローラ23e,23e
と、上記各側板23dの上下外側面に軸線を前後に水平に
向けて回転自在に取付けられ、上記各支柱19aの内方の
側面に当接転動して上下する各上下一対のガイド車輪23
f,23fとから構成されている。

さらに、上記保持ブーム７の先端側の下面には、その長
手方向に沿つて断面Ｌ字状のガイドレール部材30が添設
され、このガイドレール部材30に、一対の取付けねじ3
1,31によつて所定位置に係脱自在に固定される可動部材
32が移動可能に係合されると共に、この可動部材32には
連結部材33を介して調整金具34が取付けられ、この調整
金具34に、先端に取付け座35を備えたＬ字状の連結棒36
の基端が上下調整可能にかつ鉛直面内で回動調整可能に
取付けられている。そして、上記取付け座35に、上記シ
エルＳの端面の軸線方向の位置ずれを検知する端面検知
装置37が配設されている。

上記端面検知装置37は、上記取付け座35の上部に軸線を
前後に向けて取付けられ、側方に前後方向に延びる側孔
38aが形成されたシリンダ38と、該シリンダ38の内部に
移動自在に嵌挿され、側部に上記側孔38aを貫通して外
部に突出するドグ39が備えられたピストン40と、該ピス
トン40の前端面に連設され、先端にフリーベアリング41
が取付けられたロツド42と、上記ピストン40の後端面に
前端が固着され、上記シリンダ38の後側内部に嵌め込ま
れたスプリング43と、上記シリンダ38の後端に螺着され
て上記スプリング43の弾発力を調整する調整ボルト44
と、上記取付け座35上に上記ドグ39を間に挟んで前後に
所定間隔をあけて配設され、制御装置（図示せず）に連
絡された前後一対のマイクロスイツチ45a,45bとから構
成されている。そして、上記端面検知装置37は、シエル
Ｓの周方向の研削を行なう場合に、その研削作業に先立
つて、そのロツド42の先端のフリーベアリング41が常に
シエルＳの後端面に当接するように、その前後方向の位
置が調整され、シエルＳが適正位置にあるときは、ドグ
39が各マイクロスイツチ45a,45bの各検出子間に各検出
子とは離間して位置せしめられる一方、シエルＳが前後
にずれたときは、そのずれに追従してピストン40が移動
してドグ39が各マイクロスイツチ45a,45bのいずれか一
方に当接し、シエルＳのずれが検知されるようになつて
いる。また、この端面検知装置37からの信号は制御装置
に送られ、該制御装置により上記台車９の走行モータ9c
が制御されて、保持ブーム７の長手方向の位置が制御さ
れるようになつている。

またさらに、上記保持ブーム７の先端には、後板50aと
底板50bと左右の側板50c,50cとから成り、後板50aの後
面には左右一対のガイド板50d,50dが上下に固着された
保持部材50が、取付け部材51を介して取付けられ、該保
持部材50は上下動モータ52によつて上下動せしめられる
ようになつている。すなわち、保持ブーム７の先端に
は、後板51aと下端に水平部51bを有する前板51cと該水
平部51bの下部後方寄りに連設された鉛直板51dから成る
上記取付け部材51が固定して取付けられ、この取付け部
材51の鉛直板51dには、出力軸にベベルギヤ53aが固着さ
れた上記上下動モータ52が固定して取付けられると共
に、上記水平部51bには、所定位置におねじ部54aが形成
され、下端に上記ベベルギヤ53aにかみ合されるベベル
ギヤ53bが固着された回転軸54が、軸線を上下方向に向
けてベアリング55を介して回転自在に取付けられ、この
回転軸54のおねじ部54aにナツト部材56が螺合されてい
る。そして、上記保持部材50の後板50aの後面は、連結
部材50eを介してこのナツト部材56に接合されており、
上下動モータ52の作動により回転軸54が回転してナツト
部材56が上下動すると、保持部材50が上下動せしめられ
るようになつている。また、保持部材50の上下動の際に
は、その各ガイド板50dが取付け部材51の前板51cと後板
51aの左右の側端面を摺動し、保持部材50の左右の振れ
が阻止されるようになつている。

さらに、上記保持部材50の底板50b上には、ロツド60aの
先端にラツク61が連結された油圧シリンダより成る反転
シリンダ60が、そのロツド60aを前方に向けて取付けブ
ラケツト62によつて水平に固定され、かつ、上記底板50
bの前方寄りには、上記ラツク61にかみ合されるピニオ
ン63を上端に備えた枢軸64が、軸線を上下に向け、下端
を底板50bの下方に突出させてベアリング65を介して回
転自条に取付けられている。そして、この枢軸64の下端
には、外周部の所定位置が固定ボルト66によつて上下保
持部材50の底板50bに着脱自在に連結できる水平板67が
固定して取付けられ、この水平板67の下面後方寄りに連
設された左右一対の鉛直な支持ブラケツト68,68には、
前方側に砥石座69aが、後方側にモータ座69bがそれぞれ
形成された支持座69が、そのモータ座69bの前方部位に
連設された左右一対の支持部69c,69cを軸70によつて軸
支されて鉛直面内で揺動自在に取付けられており、この
支持座69のモータ座69b上に研削モータ（駆動装置）71
が備えられると共に、その砥石座69aには、該研削モー
タ71によつてベルトを介して鉛直面内で回転せしめられ
る前記研削砥石８が、その下方部を砥石座69aより下方
に突出させて、ベアリング72を介して取付けられてい
る。そして、通常上記水平板67、支持ブラケツト68及び
支持座69が枢軸64を中心に左右に45度の角度で固定ボル
ト66により固定され、これによつて上記研削砥石８は左
右に45度の角度で斜めに傾けられた状態で使用される。

また、上記支持座69には、該支持座69を上下に揺動させ
て上記研削砥石８の位置を調整する位置調整手段73が付
設されている。すなわち、上記水平板67上部前方端には
取付け座74が固着され、この取付け座74に、出力軸にベ
ベルギヤ75aが備えられた揺動モータ76が水平に固定し
て取付けられると共に、上記水平板67の前方寄りには、
所定位置におねじ部77aが形成され、上端に上記ベベル
ギヤ75aにかみ合されるベベルギヤ75bを備えた回転軸77
が、軸線を上下に向けてベアリング78を介して回転自在
に取付けられており、この回転軸77のおねじ部77aに
は、略コ字状の連結部材79を備えたナツト部材80が螺合
されている、一方、上記水平板67の下面前方端には、上
記回転軸77の下端を支承する水平部81aを下部に有し、
後面に上下方向に延びるガイドレール81bが添設された
鉛直なガイド板81が固設され、このガイド板81のガイド
レール81bには可動部材82が上下自在に係合されてお
り、この可動部材82は、上記連結部材79に連結されてい
る。そして、上記連結部材79の左右には、左右一対のリ
ンク部材83,83の上端が回動自在に軸支され、この一対
のリンク部材83,83の下端は、上記支持座69の砥石座69a
の上部前方端に固着された左右一対の支持部69d,69dに
回動自在に連結されており、揺動モータ76の作動により
回転軸77が回転してナツト部材80が上下動すると、リン
ク部材83,83を介して支持座69が軸70を中心として上下
に揺動せしめられ、上記研削砥石８の上下位置が調整さ
れるようになつている。

さらに、上記連結部材79には、端部が上記研削砥石８の
側傍まで延びる腕部材90が取付けられ、この腕部材90の
端部に、モータ91aとリニアボツクス91bと該リニアボツ
クス91bに上下自在に取付けられたラツク状の可動棒91c
とから成り、図示しない操作装置からの遠隔操作により
モータ91aが作動せしめられて上記可動棒91cが上下する
上下調整装置91が備えられると共に、この上下調整装置
91の可動棒91cの下端には、シエルＳの内面の母材面位
置を検知する母材面検知装置92が取付け座93を介して取
付けられている。この母材面検知装置92は、前方のもの
が後方のものよりも下方になるように互いに上下に位置
をずらして、シエルＳの軸線方向に沿つて前後に並べら
れた一対の近接スイツチ92a,92bから成るもので、シエ
ルＳの内面の母材面に近づいていくと、先ず、前方の近
接スイツチ92aが該母材面を検知し、次いで後方の近接
スイツチ92bがこれを検知するようになつている。そし
て、この母材面検知装置92から出力された検知信号が制
御装置（図示せず）に送られ、該制御装置が上記位置調
整手段73の揺動モータ76を制御して研削砥石８の上下位
置が最適に調整されるように構成されている。

またさらに、第19図に示すように、上記研削モータ71を
作動する電気回路には、電流検出器（変流器）85が設け
られており、この電流検出器85で検出された電流値ａは
電流比較器86に送られて、電流設定器87で設定された電
流値aoと比較され、検出電流値ａと設定電流値aoとの差
に比例した信号ｂが周波数変換装置88（または電圧調整
器）に送られて、該周波数変換装置88により上記走行モ
ータ9cの速度が制御されるようになつている。そして、
検出電流値ａが設定電流値aoよりも大きい場合、走行モ
ータ9cの速度はその差に比例した信号ｂに応じて減じら
れ、逆の場合は、一定に保たれるようになつている。

なお、図中94はラツク61の移動を円滑にするためのガイ
ドである。さらに図示しないが、保持ブーム７の先端部
にはリミツトスイツチが、またシエルＳの前端にはドグ
がそれぞれ取付けられており、該リミツトスイツチが該
ドグに当ると、台車９が停止して後退を始めるようにな
つている。

次に、上記自動グラインダ装置Ｇの動作について説明す
る。

上記自動グラインダ装置Ｇによつて熱交換器のシエルＳ
の内面の軸線方向の溶接ビードＢを研削仕上げする場合
は、先ず、ターニングロール装置Ｔ上にシエルＳをその
溶接ビードＢが下方中心にくるようにして載置する。こ
のとき、シエルＳの軸線はターニングロール装置Ｔの中
心線上に丁度きている。

この状態でサドル上下シリンダ15を作動してサドル12を
上下させ、保持ブーム７の上下位置を調整すると共に、
走行モータ9cを作動して台車９を前進させ、研削砥石８
がシエルＳの後端面に位置したところで停止させる。ま
た、可動部材32をガイドレール部材30の後方に移動させ
ることによつて端面検知装置37を格納しておく。そし
て、上下動モータ52を作動して保持部材50の上下位置を
調整し、研削砥石８の高さを微調整する。このときの研
削砥石８の高さは、溶接ビードＢの高さ（該高さは通常
約1.0〜1.5mmである）と研削代を考慮して最適に調整す
る。

次いで、研削モータ71を作動して研削砥石８を第10図に
おける矢印Ｒの如く一定速度で回転させ、かつ、走行モ
ータ9cを作動して台車９を一定速度（例えば100〜120mm
/分）で前進させる。すると、研削砥石８は第14図に示
すように溶接ビードＢの長手方向に対しての傾斜角度α
が左右に45度傾けられた状態で回転しながらシエルＳの
後端から前端に向つて移動し、溶接ビードＢを研削して
いく。そして、研削砥石８がシエルＳの前端に至ると、
図示しない前記リミツトスイツチがシエルＳのドグに当
り、該リミツトスイツチからの信号により、台車９が停
止すると同時に後退を始め、上記溶接ビードＢが今度は
シエルＳの前端から後端に向つて研削される。

このようにしてシエルＳの内面の軸線方向の溶接ビード
Ｂが研削されるが、上記自動グラインダ装置Ｇでは、研
削砥石８が溶接ビードＢの長手方向に対して左右に45度
傾けられた姿勢になつているから、研削砥石８の偏摩耗
がなく、良好な研削仕上りを得ることができる。すなわ
ち、従来のように研削砥石８が溶接ビードＢに平行にな
つていると、溶接ビードＢの幅（該幅は例えば20mm）よ
りも研削砥石８自体の幅の方がかなり厚いのが通常であ
るから、研削につれて研削砥石８は第15図に示すように
その中央部分のみが偏摩耗する。しかし、上記のように
研削砥石８が斜めになつていると、このような偏摩耗が
なく、研削砥石８が一様に摩耗するので、研削砥石８の
使用寿命が延びると共に、偏摩耗した研削砥石８により
研削した結果生じる不具合が解消され、研削仕上げが良
好となる。

また、上記保持ブーム７は長尺で片持ちであるため、移
動の際にその先端側が上下左右に振れるおそれがある
が、上記自動グラインダ装置Ｇにおいては、保持ブーム
７の先端はバランス装置18によつて平衡を保たれながら
上下自在にかつ前後に移動自在に支持されている。すな
わち、保持ブーム７の先端は、バランスウエイト22によ
り平衡を保つて懸吊されてガイド車輪23fによつて円滑
に上下動せしめられるようになつた昇降体23に挿入され
ており、上下方向が押えローラ23b、支持ローラ23cによ
り、かつ、左右方向がガイドローラ23eによりそれぞれ
案内される。したがつて、保持ブーム７の上下動は円滑
で、かつ、左右の振れもなくなる。そして、研削砥石８
の移動、位置決めが円滑にかつ正確に行われる。

さらに、保持ブーム７の先端は、上記バランス装置18に
よつて支持されているため、上述のようにその移動は円
滑になされるが、研削作業が進み保持ブーム７が移動す
るのに伴つて、ある程度は先端が下方に垂れ気味にな
り、これにより、研削砥石８の上下位置が変動する。ま
た、シエルＳの内面の母材面における軸線方向の平行度
が充分に出ていない場合もあり得る。このため、研削砥
石８の上下位置が必ずしも最適に保たれないおそれがあ
るが、上記自動グラインダ装置Ｇでは、母材面検知装置
92と位置調整手段73とによつて研削砥石８の上下位置が
最適に制御される。すなわち、シエルＳの内面の軸線方
向の平行度が充分に出ており、かつ、研削砥石８が最初
に調整した適正高さにあるときは、母材面検知装置92の
前方の近接スイツチ92aがシエルＳの内面の母材面を検
知し、後方の近接スイツチ92bはこれを検知しておら
ず、位置調整手段73の揺動モータ76は停止状態にある。
この状態から、保持ブーム７の先端が下方に垂れて研削
砥石８の位置が下方に下がつたり、あるいは、シエルＳ
の内面の母材面が上方に傾斜していたりすると、近接ス
イツチ92a,92bとシエルＳの内面の母材面との間隔が短
くなり、後方の近接スイツチ92bも該母材面を検知す
る。すると、近接スイツチ92bからの信号が制御装置に
送られて揺動モータ76が作動され、連結部材79が上昇し
て支持座69が軸70を中心として第10図における反時計回
りの方向に回動し、研削砥石８が上昇する。そして、連
結部材79の上昇に伴い近接スイツチ92a,92b自体も上昇
するが、所定の高さに来たところで後方の近接スイツチ
92bが上記母材面を検知しなくなつて揺動モータ76の作
動指令信号が切れ、揺動モータ76が停止して研削砥石８
が最適な上下位置に停止する。一方、この状態から逆に
保持ブーム７が上方に移動して研削砥石８の位置が上が
つたり、あるいは、シエルＳの母材面が下方に傾斜して
いたりすると、今度は近接スイツチ92a,92bとシエルＳ
の母材面との間隔が長くなり、前方の近接スイツチ92a
も上記母材面を検知しなくなる。すると、該近接スイツ
チ92aにより制御装置が作動されて、上記揺動モータ76
が上記とは逆方向に回転し、連結部材79が下降して支持
座69が軸70を中心として第10図における時計回りの方向
に回転し、研削砥石が下降する。そして連結部材79の下
降に伴い近接スイツチ92a,92b自体も下降し、所定の高
さに来たところで前方の近接スイツチ92aが上記母材面
を検知して揺動モータ76の作動が停止し、研削砥石８が
最適な上下位置に停止する。

このように、上記自動グラインダ装置Ｇにおいては、母
材面検知装置92と位置調整手段73とによつて研削砥石８
の上下位置が常に最適位置に制御されるから、研削仕上
げが常に良好に均一に維持される。また、上記母材面検
知装置92にあつては、近接スイツチ92a,92bの当初の高
さは、上下調整装置91のモータ91aを遠隔操作すること
により容易に調整することができる。このため、例えば
シエルＳの内部深くに近接スイツチ92a,92bを挿入して
いる状態でその高さを調整する場合などは極めて好都合
である。さらに、上記位置調整手段73にあつては、連結
部材79は可動部材82を介してガイドレール81bによつて
案内されて上下動するため、研削砥石８の上下調整は円
滑になされる。またさらに、支持座69は、砥石座69aと
モータ座69bを有し、該モータ座69bの前方部位の支持部
69c,69cを軸70によつて支持ブラケツト68,68に回動自在
に支持されており、支持部69c,69cを中心にして左右の
重量バランスが取られている。そして、砥石座69aの前
方寄りの支持部69d,69dにリンク部材83,83が取付けられ
ている。このため、支持座69を上下に揺動させるために
要する力は極めて小さくて済み、位置調整手段73全体の
小型化が可能となる。

また、上記自動グラインダ装置Ｇでは研削モータ71の電
流が所定値よりも少ない場合は走行モータ9cが一定速度
で回り、研削速度が一定に保たれるが、該電流が所定値
を越えた場合は、第19図に示す電気回路により走行モー
タ9cの速度が減じられて研削速度が遅くなるようになつ
ている。したがつて、溶接ビードＢの状態に応じて研削
速度が変わり、研削が円滑にかつ確実になされる。また
さらに、研削砥石８の最初の上下位置の調整は、保持ブ
ーム７を上下動して調整した上で、さらに上下動モータ
52によつて保持部材50を上下することにより微調整でき
るようになつているから、極めて正確にかつ容易に行う
ことができる。

また次に、シエルＳの内面の周方向の溶接ビードＢを研
削する場合について述べる。この場合は、先ず、固定ボ
ルト66を一旦取外して反転シリンダ60を伸長作動し、枢
軸64を第11図において反時計回りの方向に90度回転させ
る。すると、水平板67が同方向に90度回転し、研削砥石
８が45度前後に傾いた状態（該研削砥石８の姿勢は結局
変わらない）になり、また、母材面検知装置92が研削装
置８の前方側傍にくる。この状態で水平板67を固定ボル
ト66によつて保持部材50に固定すると共に、必要に応じ
て、母材面検知装置92の各近接スイツチ92a,92bの上下
相対位置をシエルＳの内面の周方向の湾曲度に合せて調
整する。次いで、前記と同様にしてサドル12を上下させ
て保持ブーム７の上下位置を調整し、かつ、台車９を移
動して研削砥石８をシエルＳの内部の溶接ビードＢの位
置まで前進させると共に、上下動モータ52を作動して研
削砥石８の高さを微調整する。

また、可動部材32をガイドレール部材30に沿つて前方に
移動させて端面検知装置37を保持ブーム７の先端まで移
動させ、そのロツド42の先端のフリーベアリング41がシ
エルＳの後端面に当接し、かつ、ドグ39が各マイクロス
イツチ45a,45bの丁度中間に位置するようにすると共
に、調整ボルト44を調整して、シエルＳの軸線方向の移
動にピストン40とロツド42が追従するようにスプリング
43の付勢力を調整する。

そして、研削モータ71を作動して研削砥石８を回転させ
ると同時に、ターニングロール装置Ｔを駆動してシエル
Ｓを一定速度で所定の周方向に回転させる。すると、前
記と同様にして母材面検知装置92と位置調整手段73によ
り研削砥石８の高さが最適に制御され、該研削砥石８に
より溶接ビードＢが良好な精度で研削仕上げされていく
が、その際、シエルＳの回転に伴つてシエルＳ自体が軸
線方向にずれる。ところが、上記自動グラインダ装置Ｇ
においては、シエルＳが軸線方向にずれると端面検知装
置37が即座に作用して研削砥石８の前後方向の位置が調
整される。すなわち、例えばシエルＳが後方にずれる
と、該シエルＳの後端面にフリーベアリング41を介して
当接したロツド42がこれに押されて移動してドグ39が後
方側のマイクロスイツチ45bに当り、該マイクロスイツ
チ45bからの信号により制御装置を介して走行モータ9c
が制御され、台車９が後退せしめられて研削砥石８がシ
エルＳのずれに追従して最適位置に移動する。またシエ
ルＳが逆に前方にずれると、ロツド42がスプリング43の
付勢力によりシエルＳに追従して移動してドグ39が前方
側のマイクロスイツチ45aに当り、該マイクロスイツチ4
5bからの信号により制御装置を介して走行モータ9cが制
御され、台車９が前進せしめられて研削砥石が最適位置
に移動する。したがつて、シエルＳの周方向の溶接ビー
ドＢも極めて良好な精度で研削される。

なお、シエルＳの外面の軸線方向の溶接ビードＢを研削
する場合は、ターニングロール装置Ｔ上にシエルＳをそ
の溶接ビードＢが上方中心にくるようにして載置する以
外、特に内面軸線方向の研削と変らないのでその作動説
明を省略する。同様にシエルＳの外面の周方向の溶接ビ
ードＢを研削する場合も、シエルＳ外面を上方から研削
する以外、特に内面周方向の研削とかわらないのでその
作動説明を省略する。

次に、本発明に係る自動グラインダ装置Ｇの他の実施例
について説明する。

第16図は第２の実施例を示すもので、この実施例におい
ては、保持部材50は上下動シリンダ100によつて上下せ
しめられるようになつており、かつ、支持座69は揺動シ
リンダ101によつて軸102を中心として上下に揺動せしめ
られるようになつている。また、上記支持座69には上部
に研削モータ71が、下部に取付け座103を介して研削砥
石８がそれぞれ設けられており、研削モータ71と研削砥
石８が比較的狭い空間にまとめて設備されている。さら
に、母材面検知装置92は腕部材90を介して上記支持座69
に取付けられ、かつ、その各近接スイツチ92a,92bには
プラスチツク等の非磁性体でできた防塵保護筒104,104
が設けられている。加えて、研削砥石８の後方側には、
前端部分の前方と下方が開口し、該下方の開口部の後方
縁に石綿から成る防塵材105が付設されると共に、後方
端にフイルタ106が備えられた集塵ダクト107が配設され
ている。そして、研削により生じた切粉が該集塵ダクト
107に導かれて収容され、フイルタ106から除塵済みの空
気が流れでるようになつている。

なお、図中108内部にスプリング108aが内蔵された伸縮
自在なガイドロツド、109はガイドローラである。

また、第17図及び第18図は第３の実施例を示すもので、
この実施例においては、近接スイツチ92a,92bの代りに
リミツトスイツチ110a,110bが用いられており、該リミ
ツトスイツチ110a,110bからの信号により、揺動シリン
ダ101が作動せしめられて、支持座69が軸102を中心とし
て上下に揺動し、研削砥石８の上下高さが制御されるよ
うになつている。

なお、上記リミツトスイツチ110a,110bを端面検知装置3
7と同様なリミツトスイツチとして１つにまとめること
もできる。

一方、前記実施例においては、研削砥石８は溶接ビード
Ｂの長手方向に対して水平方向に45度の傾斜角度αをも
つて配設されていたが、この傾斜角度は40度ないし50度
の範囲であれば満足できる効果を奏する。さらに、前記
保持ブーム７はサドル上下シリンダ15により上下するよ
うにしたが、モートルブロツク等の公知手段により上下
するようにしてもよく、また、保持ブーム７の前後方向
への移動は、台車９のみでなく、台車９と保持ブーム７
にピニオン・ラツク等を用いた移動機構を組入れ保持ブ
ームを可動にすれば、同一のレール4,4の長さでさらに
長い距離の移動が可能となる。なお、被研削物の外面を
研削する場合、台車９が床上に設置された架台５のレー
ル4,4を移動する前記実施例に代えて、レールを被研削
物の上方に設け、該レールに上下可能に保持ブームを取
り付けた台車を移動させ上方から被研削物を研削するよ
うにしてもよい。またさらに、前記においては保持ブー
ム７によつて研削砥石８をシエルＳの軸線方向に移動さ
せてシエルＳの内面の軸線方向の溶接ビードＢを研削す
るようにしたが、シエルＳ側をその軸線方向に移動させ
て研削を行うように構成することもできる。

さらに、走行モータ9cの速度制御は、第19図のブロツク
図によらないで、第20図のブロツク図の如く行うことも
できる。これは、走行モータ9cの負荷を見ながら台車９
の移動速度を調整するようにしたものであり、負荷が大
きくなると電圧を小さくして移動速度を減じ、負荷が小
さくなると電圧を大きくして移動速度を増大させるよう
にしたものである。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の自動グラインダ装置は、
被研削物上を走行するもの以外によつて支持されている
保持部材に設けられ、駆動装置により水平方向の回転軸
を中心に回転せしめられて被研削物の溶接ビード等を研
削する研削砥石と、該研削砥石の移動に対応して移動し
上記被研削物の母材面位置を検知する母材面検知装置
と、該母材面検知装置からの信号に基づいて上記保持部
材と上記研削砥石との位置関係を変動させて該研削砥石
の上記母材面からの位置を調整する位置調整手段とが設
けられて成り、前記保持部材には、前記被研削物面と交
差する上下方向に向けられた軸線を中心として回動自在
な枢軸が設けられ、該枢軸の下端には前記研削砥石を支
持した支持座が連結固定された構成としたものであるか
ら、平板状の被研削物はもとより、例えば、熱交換器の
シェルのような円筒状のものであっても、その形状や大
さに関係なく、溶接ビード等を周方向、長手方向を問わ
ず容易に円滑かつ精度良く研削することができる。さら
に、研削砥石の垂直回転面の向きをビードの方向に対し
自由に変えることができるので、研削砥石の研削方向を
ビード等に対して傾斜させることによってその表面全体
を接触させて偏摩耗を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第14図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は自動グラインダ装置の全体正面図、第２図は支
持装置とバランス装置部分の拡大正面図、第３図はコラ
ムとサドルを示す側面図、第４図は第２図のIV−IV矢視
断面図、第５図はサドルの正面図、第６図はバランス装
置の側面図、第７図は第６図のVII−VII矢視断面図、第
８図は端面検知装置取付け部分の拡大正面図、第９図は
端面検知装置の断面図、第10図は研削砥石取付け部分の
拡大図、第11図は第10図のXI−XI矢視図、第12図は位置
調整手段が支持座を下降させている状態を示す正面図、
第13図は同側面図、第14図は研削砥石の傾き状態を示す
説明図である。また、第15図は従来の研削砥石の姿勢を
示す説明図、第16図は本発明の第２の実施例を示す要部
の正面図、第17図は第３の実施例を示す要部の正面図、
第８図は同側面図である。さらに、第19図は走行モータ
の速度制御のブロツク図、第20図はこの速度制御の他の
方式のブロツク図である。 Ｇ……自動グラインダ装置 Ｓ……シエル（被研削物） Ｂ……溶接ビード Ｔ……ターニングロール装置 ６……支持装置 ８……研削砥石 ９……台車 9c……走行モータ 12……サドル 50……保持部材 52……上下動モータ 60……反転シリンダ 67……水平板 69……支持座 71……研削モータ（駆動装置） 73……位置調整手段 76……揺動モータ 91……上下調整装置 92……母材面検知装置 92a,92b……近接スイツチ 110a,110b……リミツトスイツチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡谷 義直 神奈川県横浜市磯子区新磯子町27番地 株 式会社新潟鉄工所内 (72)発明者 稲岡 啓一 神奈川県横浜市磯子区新磯子町27番地 株 式会社新潟鉄工所内 (72)発明者 三浦 吉茂 神奈川県横浜市磯子区新磯子町27番地 株 式会社新潟鉄工所内 (56)参考文献 特開 昭60−141466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−71145（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−74548（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−33319（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭51−30074（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭57−33934（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被研削物上を走行するもの以外によって支
   持されている保持部材に設けられ、駆動装置により水平
   方向の回転軸を中心に回転せしめられて被研削物の溶接
   ビード等を研削する研削砥石と、該研削砥石の移動に対
   応して移動し上記被研削物の母材面位置を検知する母材
   面検知装置と、該母材面検知装置からの信号に基づいて
   上記保持部材と上記研削砥石との位置関係を変動させて
   該研削砥石の上記母材面からの位置を調整する位置調整
   手段とが設けられて成り、前記保持部材には、前記被研
   削物面と交差する上下方向に向けられた軸線を中心とし
   て回動自在な枢軸が設けられ、該枢軸の下端には前記研
   削砥石を支持した支持座が連結固定されたことを特徴と
   する自動グラインダ装置。