JPH081492A - 丸棒端面の面取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】棒鋼材などの丸棒材の端面のコーナー部分をむ
らなく、そして被処理材料の端面状態に応じた面取りを
行う丸棒端面の面取り装置を提供する。 【構成】被処理材料に対する面取り角を可変することに
より、被処理材料の端面形状に応じた面取りを行うため
に、上下方向および前後方向の位置センサを設けるとと
もに、上下方向および前後方向に対し進退させる駆動装
置を有することで、砥石と被処理材料との当接点を変え
ずに面取りを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、棒鋼材などの丸棒材の
端面のコーナー部分をむらなく面取りするための丸棒端
面の面取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】丸棒材の端面のコーナー部分を面取りす
る場合、一般には面取り角を約４５°に固定しているこ
とが多い。この面取り角とは、被処理材料の端面が前記
被処理材料の軸芯に対して、直角に端面を有する場合、
被処理材料と砥石とが接する接線と被処理材料の軸芯線
とがなす角度をいうものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のように面取り角を４５°に固定しておくと、次の
ような問題点がある。すなわち、切断等により丸棒材の
端面のコーナー部が図６〜図８に示すようなダレＤやか
えりＫ、ふくらみＨを有している不良材を面取りしよう
とすると、丸棒材の端面の面取り量は一定しない。たと
えば、ダレＤの部分では端面側が面取りされずに根元部
Ｄ１のみが面取り研削されることになるし、かえりＫや
ふくらみＨの部分では、そのふくらみ残部Ｈ１が残って
しまうからである。このふくらみ残部Ｈ１を残さぬよう
に、面取り量を増やして対応しようとすると、通常の良
材形状との面取り量に大きなバラツキが生じてしまい、
品質管理において好ましくないものであった。

【０００４】本発明は、係る問題点を鑑みてなされたも
のであって、棒鋼材などの丸棒材の端面のコーナー部分
をむらなく、そして被処理材料の端面状態に応じた面取
りを行うための丸棒端面の面取り装置を提供するもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、被処理材料の端面のコーナー部に対し、
砥石の位置を可変にすることで方法を採用した。すなわ
ち、架台上に回転自在に設けられた砥石と、該砥石を回
転駆動させる砥石駆動装置と、被処理材料に対する前記
砥石の位置を設定入力する位置設定装置と、該位置設定
装置に入力された信号に基づき砥石を前記被処理材料の
長手方向に進退させる砥石前後駆動装置と、該砥石前後
駆動装置により進退した砥石の被処理材料に対する長手
方向位置を検出する砥石前後位置センサと、前記位置設
定装置に入力された信号に基づき砥石を上下方向に進退
させる砥石上下駆動装置と、該砥石上下駆動装置により
上下動した砥石の被処理材料に対する上下方向位置を検
出する砥石上下位置センサとからなる丸棒端面の面取り
装置を提供するものである。また前記砥石前後駆動装置
と砥石上下駆動装置は、砥石の位置移動が被処理材料と
砥石との接点を中心とする扇状に上下および前後方向へ
移動するものである。さらに前記位置設定装置は、砥石
と被処理材料とが接する当接点における面取り角を任意
に設定入力するものである。

【０００６】なお前記砥石前後駆動装置、砥石上下駆動
装置に用いる駆動装置は、手動方式、電動方式、油圧方
式等のいづれでもよく、またポンプで作動する油圧機構
やモータで駆動するモータ駆動等を採用できる。前記電
動モータとしては、直流タイプや交流タイプのいづれで
もよく、さらに交流タイプは、同期機や誘導機、誘導子
機、交流整流子機を採用できる。また動力の伝達方法と
しては、歯車、ベルト、カム、クラッチ、チェーン等を
採用できる。

【０００７】さらに砥石の位置を検出する手段として
は、目盛尺やノギス等の実体測長方式、光の波長域を利
用したレーザ光線、マイクロ波、紫外線、超音波、可視
光線等を用いた光学式測長方式、電気変化を利用した電
気測長方式を採用することができる。また電磁誘導を利
用する作動変圧器等の磁石の磁極変化を利用する磁気セ
ンサ測定法も採用できる。

【０００８】また砥石の位置決めにあたっては、砥石ま
たは架台を送りネジ機構やラックピニオン機構、ベルト
やチェーンによる巻き掛け伝導機構、油圧または空気圧
によるシリンダ機構等を使って行うことを採用できる。

【０００９】

【作用】本発明によれば、被処理材料の端面形状に伴
い、砥石を上下や前後に進退させることにより、被処理
材料に対する砥石の位置、すなわち面取り角を変化させ
ることができる。その結果、被処理材料の端面コーナー
部の形状が良好の場合と、ダレやふくらみを有する不良
材の場合とで、面取り角を変化させ、むらのない面取り
を行うことができる。

【００１０】

【実施例１】本発明の実施例１について、図１〜図４に
より説明する。図１は、実施例１の面取り装置を模式的
に示すものである。図中２は架台であって、その上に円
盤状または円筒状の砥石５が回転自在に設けられてい
る。この砥石５には、無段ベルトを介して砥石駆動モー
タ５０１を有する砥石駆動装置５０が接続されている。
つまり架台２上には、砥石５と砥石駆動モータ５０１が
載置されている。また架台２の下部には、架台２の上下
位置を検出する砥石上下位置センサ３１と架台２を上下
方向Ｘに移動可能にする砥石上下駆動モータ３０１を有
する砥石上下駆動装置３０を配設している。なお砥石上
下位置センサ３１は、架台２の上下動に対し、その移動
量を検出する直線位置センサ構造を有する。また砥石上
下駆動モータ３０１は、そのモータ回転軸（図示せず）
の回転駆動の動力を上下方向Ｘに変換させて、架台２を
上下に移動させる。

【００１１】さらに砥石上下駆動装置３０と砥石上下位
置センサ３１を載置し、保持する前後案内板４が設けら
れており、砥石前後駆動モータ６０１を有する砥石駆動
装置６０が前後案内板４を前後方向Ｙに移動可能にする
ように接続されている。前後案内板４の下方には、前後
案内板４を案内する基台１が設けられており、基台４に
は砥石前後駆動装置６０を載置保持しており、かつ砥石
前後位置センサ６１を保持するように配設している。砥
石前後駆動モータ６０１は、そのモータ回転軸（図示せ
ず）の回転駆動の動力を前後方向Ｙに変換させて、前後
案内板４を前後に移動させる。また砥石前後位置センサ
６１は、前後案内板４から下方に突出した突起板部４０
２に接続されている。そのため、前後案内板４の突起板
部４０２が、前後案内板４の前後動に伴い同期して前後
動することにより、その移動量を検出する直線位置セン
サを用いている。

【００１２】次に図２に示す実施例１に係る信号入出力
による制御に関して説明する。面取り角設定装置７０
が、被処理材料Ｗの端面コーナー部に対する砥石の位
置、すなわち面取り角を設定入力するように配設されて
おり、この面取り角設定装置７０に設定入力された面取
り角に伴い、被処理材料Ｗに対する砥石の移動必要量を
演算処理して導き出す演算装置８０が接続されている。
この演算装置８０は、砥石上下駆動モータ３０１と砥石
前後駆動モータ６０１の各駆動モータと接続している。
また砥石上下位置センサ３１と砥石前後位置センサ６１
の各位置センサとも接続されている。

【００１３】したがって、砥石上下位置センサ３１およ
び砥石前後位置センサ６１により検出された上下および
前後位置の信号から、演算装置８０で演算されて被処理
材料Ｗに対する砥石の位置、すなわち現時点の面取り角
を面取り角設定装置７０に表示されるようになってい
る。また、面取り角設定装置７０に設定入力されると、
設定された面取り角を実現するための上下および前後位
置と、その位置に上下および前後に移動する移動量を演
算装置８０が算出し、その算出結果に基づいて、砥石上
下駆動モータ３０１および砥石前後駆動モータ６０１に
それぞれ必要な信号入力を行う。この信号入力により、
砥石上下駆動モータ３０１と砥石前後駆動モータ６０１
は作動して、砥石上下位置センサ３１と砥石前後位置セ
ンサ６１により上下および前後の現在位置を監視しなが
ら、目的位置まで自動的に移動制御するものである。

【００１４】次に、この面取り装置の動作について説明
する。まず図１に示すように、被処理材料Ｗはその一方
の端面部が砥石５の円周面に対面するように移送され
る。移送には、スパイラルロール１００によりその上面
にて被処理材料Ｗを案内することによって行われる。ま
たスパイラルロール１００は、図３に示すようにその形
状が螺旋状の凸部１１０を有する水平ロールである。そ
のため、スパイラルロール１００が回転すると、凸部１
１０がＺ方向に回転移動するので、スパイラルロール１
００の上面に位置する被処理材料Ｗは、凹部１２０を介
して回転移送されることになる。したがって、被処理材
料Ｗはスパイラルロール１００により移送され、被処理
材料Ｗの端面部の円周コーナー部と砥石５の円周面とが
当接する。

【００１５】この時の砥石５の位置は、図４に示すよう
に構成されている。すなわち、砥石５の位置が通常使用
する面取り角４５°の状態を基準位置５Ｓとし、砥石５
の軸中心の座標を基準点（０、０）とすると、砥石５と
被処理材料Ｗとの接点Ｔにおける接線Ｓは、被処理材料
Ｗの軸芯と４５°の角度となっている。この状態におい
て、砥石駆動モータ５０が作動することにより、砥石５
が無段ベルトを介し回動する。その結果、被処理材料Ｗ
の端面コーナー部は、４５°の面取り角にて面取りされ
る。

【００１６】一方、被処理材料の端面部にふくらみを生
じている場合は、砥石５を可変位置５Ｍの可変点（ー
Ｘ、ーＹ）に移動させ、砥石５を被処理材料Ｗの端面コ
ーナー部から円周面上のふくらみを根元から削除する必
要がある。そこで、本実施例１においては、砥石５と被
処理材料Ｗとの接点Ｔにおける接線Ｍは、被処理材料Ｗ
の端面コーナー部が３０°の角度となるようになってい
る。

【００１７】さらに、砥石の研削表面は、研削している
時間に伴い次第に摩耗していき、その結果、砥石の径が
次第に減っていってしまう。そのため、研削時間内にお
いては砥石が連続して被処理材料に当接し、かつ研削し
ている必要がある。そこで、砥石の研削開始時の基準位
置５Ｓの座標を基準点（０、０）とすると、例えば面取
り角を４５°に設定している場合は、砥石の摩耗量に従
い、基準点から移動位置５ｓの座標の移動点（−ｘ、＋
ｘ）に向かって時間移動するように設定されている。

【００１８】したがって、上記のように面取り角設定装
置７０に設定入力された面取り角を演算装置８０により
算出して、可変点を求めるとともに、砥石５の摩耗に伴
って、砥石を移動点へと砥石５を移動させるように砥石
前後位置センサ６１と砥石上下位置センサ３１にて前後
および上下位置を検出しながら、砥石前後駆動モータ６
０１と砥石上下駆動モータ３０１を作動させる。

【００１９】このように、実施例１に係る構成を施すこ
とにより、面取り角を自動的に算出して適切な可変点に
移動させることができるとともに、ふくらみやダレの発
生に対しても、対応が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１に係る面取り装置の全体図

【図２】 実施例１に係る面取り装置のシステム制御図

【図３】 実施例１に係るスパイラルロールの側面図

【図４】 実施例１に係る面取り角に伴う砥石と被処理
材料との関係図

【図５】 実施例１に係る砥石摩耗による砥石と被処理
材料との関係図

【図６】 被処理材料の端部例（ダレ、かえり）の断面
図

【図７】 被処理材料の端部例（ふくらみ）の断面図

【図８】 従来技術による研削後のふくらみ残部の断面
図

【符号の説明】

１ 基台 ２ 架台 ４ 前後案内板 ４０２ 突起板部 ５ 砥石 ３０ 砥石上下駆動装置 ３０１ 砥石上下駆動モータ ３１ 砥石上下位置センサ ５０ 砥石駆動装置 ５０１ 砥石駆動モータ ６０ 砥石前後駆動装置 ６０１ 砥石前後駆動モータ ６１ 砥石前後位置センサ ７０ 面取り角設定装置 ８０ 演算装置 １００ スパイラルロール １１０ 凸部 １２０ 凹部 Ｗ 被処理材料 Ｔ 接点 Ｓ、Ｍ 接線 Ｄ ダレ Ｈ ふくらみ Ｈ１ ふくらみ残部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井 保紀 愛知県東海市荒尾町ワノ割１番地 愛知製 鋼株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架台上に回転自在に設けられた砥石と、
   該砥石を回転駆動させる砥石駆動装置と、被処理材料に
   対する砥石の位置を設定入力する位置設定装置と、該位
   置設定装置に入力された信号に基づき砥石を前記被処理
   材料の長手方向に進退させる砥石前後駆動装置と、該砥
   石前後駆動装置により進退した砥石の被処理材料に対す
   る長手方向位置を検出する砥石前後位置センサと、前記
   位置設定装置に入力された信号に基づき砥石を上下方向
   に進退させる砥石上下駆動装置と、該砥石上下駆動装置
   により上下動した砥石の被処理材料に対する上下方向位
   置を検出する砥石上下位置センサとからなることを特徴
   とする丸棒端面の面取り装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記砥石前後駆動装
   置と砥石上下駆動装置は、砥石の位置移動が被処理材料
   と砥石との接点を中心とする扇状に上下および前後方向
   へ移動することを特徴とする丸棒端面の面取り装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記位置設
   定装置は砥石と被処理材料とが接する当接点における面
   取り角を任意に設定入力を可能とすることを特徴とする
   丸棒端面の面取り装置。