JPH0899258A - 鋼矢板端面のバリ取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】鋼矢板端面のバリ取り装置に係り、特に端面直
角度に若干の狂いが生じている鋼矢板端面であっても素
早く、しかも効率良く面取りを行うのに用いるに好適な
鋼矢板端面のバリ取り装置に関する。 【構成】本発明は、鋼矢板端面の継手部に生じたバリを
研削するバリ取り装置において、１つまたは複数の研磨
ブラシを離隔配列されたブラシヘッドと、それらを回転
駆動するブラシ回転駆動装置からなる複数の研削本体部
と、被処理材と研磨ブラシとの距離を検知するギャップ
検出装置と、得られた測定値により被処理材の端面傾斜
角度を算出する制御装置と、被処理材と研磨ブラシとの
距離を所定の長さに調整する倣い装置と、研磨ブラシを
被処理材の端面に各研削本体部が単独または協動して押
圧するように進退する進退装置からなり、ギャップ検出
装置は、被処理材の端面傾斜角度を実測するストローク
シリンダとすることである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼矢板端面のバリ取り
装置に係り、特に端面直角度に若干の狂いが生じている
鋼矢板端面であっても素早く、しかも効率良く面取りを
行うのに用いるに好適な鋼矢板端面のバリ取り装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼矢板とは、ビル建設や河川などの建築
・土木工事用として使用される特殊形状を有する形鋼で
あって、主に土留、締切り及び構造物の基礎などに使用
されている。この鋼矢板の断面形状は、ＪＩＳ規格に示
されるようなＵ形、Ｚ形、Ｈ形、直線形の他、使用方法
によりさまざまな形状が製造され活用されている。また
鋼矢板の端面には、継手部という鉤状を成しているた
め、鋼矢板同士を相互に継手部にて挿嵌し、複数連結す
ることができるものである。このように使用される鋼矢
板の連結をスムーズに行うためには、挿嵌する継手部の
寸法やその精度も重要であるが、成形加工において生じ
たバリが継手部に残っていないようにすることが必要で
ある。

【０００３】従来の鋼矢板のバリ取り装置は図９に示す
ように、複数の鋼線束からなる研磨ブラシ５０ａが離隔
配列されたブラシヘッド４０ａと、該ブラシヘッド４０
ａを回転駆動させるブラシ回転駆動装置３０ａと、該ブ
ラシヘッド４０ａを被処理材Ｗに押しつけ可能に進退す
る進退装置として使用される研削シリンダー１０ａと、
それらを載置する基台２ａから構成されている。そし
て、被処理材Ｗの一方の端面が研磨ブラシ５０ａと対面
する方向でクランプ装置（図示せず）により固定され、
その状態で研削シリンダー１０ａが進出して研磨ブラシ
５０ａと被処理材Ｗが所定の押圧で当接し、その結果、
被処理材Ｗの端面が研削されバリ取りするものである。
なお被処理材Ｗには、このバリ取り工程に至る過程で、
その端面に傾斜角度を若干有している場合がある。その
ため、被処理材Ｗに複数ある継手部を均一にバリ取り研
削するには、研磨ブラシが被処理材Ｗの端面の傾斜角度
に倣う必要がある。したがって、倣い角度検出装置２１
ａが、被処理材Ｗの端面がなしている傾斜角度に追随し
て当接するよう倣い装置２０１ａ、２０２ａが進退自在
に設けられている。この倣い角度検出装置２１ａにより
得られた被処理材Ｗの端面傾斜角度に研磨ブラシ５０ａ
が平行に対面するように基台２ａ上に載置された部分が
回転移動する構造をとっている。

【０００４】しかし、被処理材である鋼矢板は、その端
面全体をバリ取りしていては研削時間がかかり、かつ研
磨ブラシの寿命を短くするだけでなく、端面寸法大に大
形化してしまい、効率が悪い。そのため、ブラシヘッド
を複数設けて継手部のみを研削するなどして、バリ取り
時間の短縮、研磨ブラシの寿命延長を図っているのが現
状である。しかも、この倣い方法では、倣い角度検出装
置が、被処理材端面の傾斜角度に追随して当接してから
倣うまでに時間を要してしまい、高速化に限界がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、上記の従
来のバリ取り研削の方法には、次のような問題点があ
る。すなわち被処理材の鋼矢板の端面が、直角状の最適
な切断あるいは成形工程等の前工程を経て搬送されてき
たとしても、搬送後、バリ取り装置の研磨ブラシに平行
に固定されていないと、研磨ブラシと鋼矢板の継手部の
距離（ギャップ）がまちまちになり、その結果、継手部
におけるバリ取り量にバラツキが生じることになるこ
と、また被処理材の鋼矢板の端面が、先の切断あるいは
成形工程において、直角度に狂いが生じている場合に
は、その傾斜により、前述同様に継手部のバリ取り量に
バラツキを生じることにもなることである。

【０００６】本発明は、係る問題点を鑑みてなされたも
のであって、被処理材の鋼矢板の端面、特に継手部をバ
リ取りするにあたって、たとえ鋼矢板の端面の直角度に
狂いが生じている場合であっても、効率良くバリ取りす
る鋼矢板の端面のバリ取り装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、鋼矢板端面の
継手部に生じたバリを研削するバリ取り装置において、
複数の鋼線束からなる１つまたは複数の研磨ブラシと、
該研磨ブラシが離隔配列されたブラシヘッドと、該ブラ
シヘッドまたは、ブラシヘッドおよび研磨ブラシを回転
駆動させるブラシ回転駆動装置からなる複数の研削本体
部と、該研削本体部に設けられ、被処理材と前記研磨ブ
ラシとの距離を検知するギャップ検出装置と、該ギャッ
プ検出装置により得られた測定値により、被処理材の端
面傾斜角度を算出する制御装置と、該制御装置により得
られた信号により被処理材と研磨ブラシとの距離を所定
の長さに調整する倣い装置と、該倣い装置による倣い調
整後、研削本体部の研磨ブラシを被処理材の端面に各研
削本体部が単独または協動して押圧するように進退する
進退装置からなり、前記ギャップ検出装置は、被処理材
の端面傾斜角度を実測するストロークシリンダとするこ
とである。

【０００８】また、前記研磨ブラシは被処理材の継手部
に当接するように位置することである。これは、継手部
だけに当接しバリ取りするほど研削に無駄がなく、必要
最小限に研磨ブラシの摩耗量で済ませることができる。
さらに、前記ギャップ検出装置は、被処理材の端面継手
部の位置を検出することである。端面継手部の位置を検
出することにより、被処理材の端面の傾斜角度を正確に
把握し、検出することが可能となる。しかしながら、ギ
ャップ検出装置の設置位置等の環境条件により、内部側
であってもよいが、継手部に近いほうが検出精度を高め
ることができる。

【０００９】さらに前記バリ取り装置には、前記研磨ブ
ラシが研削することによって、研磨ブラシ先端部分が摩
耗し、ブラシ長さが短くなってもその摩耗量分の研削量
不足を補うための研磨ブラシ摩耗補正装置を設けてある
ことが望ましい。またこれが非接触センサによるブラシ
長の自動検出を行うことで、さらに効率良くしかも精度
良くバリ取り研削できる。前記ギャップ検出装置は、研
削本体部と一体であっても別体であっても構わない。一
体の場合は、ギャップ検出装置の設置位置に制約があ
り、継手部への当接位置が制限されるが最小限の小型化
が可能である。

【００１０】

【作用および効果】本発明によれば、まず被処理材が所
定の供給位置に搬送され保持されると、バリ取り装置に
設けられたギャップ検出装置により、被処理材の端面と
研磨ブラシとの距離が検知され、この測定値を制御装置
により、被処理材の端面傾斜角度が算出する。このよう
に算出された被処理材の端面傾斜角度の信号を受けて、
倣い装置により、被処理材と研磨ブラシとの距離を所定
の長さに調整する。そして、その状態から進退装置が研
磨ブラシを被処理材の端面継手部に押しつけるように進
退する。なおこの時の進退する量（距離）は、研磨する
量に比例してバリ取りされる。また前記バリ取り装置に
は、前記研磨ブラシが研削することによって、研磨ブラ
シ先端部分が摩耗し、ブラシ長さが短くなってもその摩
耗量分の研削量不足を補うための研磨ブラシ摩耗補正装
置を設けてあるので、バラツキを少なく研削することが
容易である。しかも、これにより精度良くバリ取り研削
されるとともにブラシ寿命の監視も容易となる。

【００１１】このバリ取りにあたっては、研磨ブラシが
被処理材の継手部をバリ取りするように配設されている
ことが好ましい。これは、被処理材の継手部に残留した
バリをバリ取りすることを目的としているため、継手部
以外の研磨範囲が少なければ少ないほど、、研磨ブラシ
の摩耗量も少なくてすみ、効率良いバリ取りを行うこと
となる。さらにギャップ検出装置が、被処理材の端面継
手部の位置を実測することが好ましい。これは、端面継
手部の実測値を検出することにより、被処理材の端面傾
斜角度を正確に把握できる。すなわち、ギャップ測定を
行う検出位置が端面継手部に近いほど精度良く研削する
ことができることになる。

【００１２】本発明によれば、このようなギャップ検出
をストロークシリンダで行うことにより、接触式の実測
値を検出できることになり、レーザセンサのように大掛
かりな装置や制御装置が必要ないとともに、非接触方法
ではないため、正確なギャップ測定ができることにな
る。しかも、瞬時に測定可能であるために、バリ取りの
サイクルタイムを短縮することが容易である。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜図８により説明す
る。まず図１に示すように、本実施例では被処理材Ｗで
ある鋼矢板の長手方向に対し、研磨ブラシが対面するよ
うに配設されている。本発明のバリ取り装置１００は、
基台２が台座１上にレールを介して載置しており、かつ
被処理材Ｗの鋼矢板の長手方向に移動可能に案内されて
いる。またこの基台２の移動にあたり、進退装置として
研削シリンダ１０が基台２に連結して配設されている。

【００１４】また図２に示すように、前記基台２上に
は、テーブルＡとテーブルＢがそれぞれレールを介して
載置しており、前記基台２同様、被処理材Ｗの鋼矢板の
長手方向に移動可能に案内されている。またこのテーブ
ルＡの移動にあたり、倣い装置としての倣い用サーボ２
０と、テーブルＢの移動にあたり、倣い装置としての倣
い用サーボ２１とが、それぞれテーブルＡとテーブルＢ
にそれぞれ連結して配設されている。

【００１５】テーブルＡ上には、固定台Ａ１が載置され
ており、この固定台Ａ１に保持された状態で、ブラシヘ
ッド４０と、該ブラシヘッド４０を回転駆動させる回転
駆動装置としてのモータ３０が載置されている。また前
記ブラシヘッド４０には研磨ブラシ５０、５１、５２、
５３の４つが設けてあり、それぞれの研磨ブラシが各々
回転可能になっている。特に本実施例においては、研磨
ブラシが隣合う研磨ブラシと回転方向を逆にすることに
より、遊星バリ取りが可能になっている。またテーブル
Ｂ上にも、固定台Ｂ１が載置されており、この固定台Ｂ
１に保持された状態で、ブラシヘッド４１と、該ブラシ
ヘッド４１を回転駆動させる回転駆動装置としてのモー
タ３１が配設されている。そして、前記ブラシヘッド４
１にも研磨ブラシ５４、５５、５６、５７の４つが設け
てあり、それぞれの研磨ブラシが上記と同様の回転方向
で各々回転可能になっている。

【００１６】前記ブラシヘッド４０と４１間の内側側面
には、ギャップ検出装置としてストロークシリンダ６
０、６１が保持されている。そして、ストロークシリン
ダのそれぞれが有するストローク棒６２、６３が、伸縮
して、その先端に設けられた検知ストライカ６４、６５
が被処理材Ｗの端面に当接するように対面して設けられ
ている。そして、前記ストロークシリンダ６０、６１の
ストローク棒６２、６３の伸縮長の実測値を測定するセ
ンサにより得られたストローク長の信号は、制御装置と
してのＣＰＵ７０に入力される。前記ＣＰＵ７０では、
被処理材Ｗの端面までの距離（ギャップ）と、被処理材
Ｗのなす端面傾斜角度を算出して、その結果から、倣い
装置としての倣い用サーボ２０、２１に倣い量を決定
し、その信号を送信する。

【００１７】次に本実施例の動作を図８のサイクルタイ
ムを基づいて説明する。まず鋼矢板の被処理材Ｗが、図
示しない搬送装置により搬送され、バリ取り装置１００
に対面するように固定される。この時、被処理材Ｗは図
示しないクランプ装置により位置ズレを起こさないよう
に強制保持される。バリ取り装置１００に対面して固定
された被処理材Ｗは、その継手部に各ブラシヘッドの研
磨ブラシが対面する位置に搬送されており、この状態で
各ストロークシリンダ６０、６１のストローク棒６２、
６３が被処理材Ｗの端面に向かって前進する。そして、
該ストローク棒の先端部の検知ストライカ６４、６５
が、被処理材Ｗの端面の継手部に当接して前進が停止す
る。（図３）図８におけるストロークシリンダの右上が
りの傾斜時間約０．５ｓｅｃが、動作してから停止する
までの前進時間である。この前進が終了し、それぞれの
ストロークシリンダ６０、６１のストローク長をＣＰＵ
７０に入力して、端面の傾斜角度を算出する。さらに倣
い量を演算する。（約０．１ｓｅｃ） この結果に基づき、被処理材Ｗの端面傾斜角度に応じて
倣いサーボ２０、２１が作動して、研磨ブラシと被処理
材Ｗの端面とが所定の距離Ｈだけ保つように両倣いサー
ボがＹ方向に前進する（図４）。そして同時に、ストロ
ークシリンダ６０、６１が後退して、倣い用サーボの前
進によりストロークシリンダ６０、６１が被処理材Ｗに
接触しないように退避する。この間僅か約１．５ｓｅｃ
である。そして、倣い装置としての倣いサーボ２０、２
１が作動して、テーブルＡおよびテーブルＢがＹ方向に
前進し、所定の位置（バリ取り量により停止位置は任意
に変更できる）にて停止する。この時、ブラシヘッド４
０、４１の間には、被処理材Ｗの端面傾斜角度分の距離
差Ｙ１が保たれるように制御されている。

【００１８】上記の倣いの後、研削シリンダ１０が作動
して基台２をＹ方向に前進させバリ取りを実行する（図
５）。なお、このとき研削シリンダ１０は一定ストロー
ク長の前進を行うように設定されている。なぜならば、
研削シリンダ１０の圧力を調整してストローク長を任意
に設定しても、圧力制御では微細な制御がしにくく、そ
の結果、バリ取り量に大きなバラツキを生じやすいから
である。

【００１９】本実施例のバリ取り装置においては、図６
に示すようなコ字状の大小サイズ（Ｗ１、Ｗ２）の鋼矢
板や平状（Ｗ３）の鋼矢板等をバリ取り可能である。さ
らに鋼矢板の幅広サイズ（Ｗ４、Ｗ５）に対しては、図
７に示すような幅方向Ｘへ移動可能に駆動モータと案内
レールを有する調整機構を設けている。

【００２０】このように、本実施例に係るバリ取り装置
をよれば、ギャップ検出装置としてストロークシリンダ
を用いることにより、被処理材Ｗと研磨ブラシとの距離
を接触することによる実測値として検出可能である。そ
のため、レーザ等の被接触方法が高精度に検出可能な要
件を有している反面、環境温度や環境状態（煙や蒸気な
どによる遮断、被処理材Ｗのサイズ変更、振動による芯
ズレ等）に左右されやすいこと、制御機構などが複雑で
高価になりやすいことと比較すると、正確性を有するこ
とができるものである。

【００２１】さらに本来ならば、研磨ブラシと研磨面と
被処理材Ｗの端面傾斜角度が平行となるように、バリ取
り装置自体を倣う構造を有したり、被処理材Ｗをバリ取
り装置に倣わせたりすることが望まれるが、サイクルタ
イムが長くなってしまったり、機械的構造が複雑になっ
てしまう。しかしながら、ストロークシリンダをバリ取
り装置のギャップ検出に用いることによって、機械装置
自体や被処理材Ｗを倣うような大掛かりな構造を有する
必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のバリ取り装置の構成上面図

【図２】 実施例のバリ取り装置の側面図

【図３】 実施例のバリ取り装置のストロークシリンダ
による検出状態図

【図４】 実施例のバリ取り装置の倣い状態図

【図５】 実施例のバリ取り装置のバリ取り状態図

【図６】 実施例のバリ取り装置の研磨ブラシと被処理
材Ｗの位置関係図

【図７】 実施例のバリ取り装置の被処理材Ｗの幅広サ
イズへの対応正面構成図

【図８】 実施例のバリ取り装置のサイクルタイムチャ
ート図

【図９】 従来のバリ取り装置の倣い機構付き被処理材
Ｗの位置関係図

【図１０】 従来のバリ取り装置のサイクルタイムチャ
ート図

【符号の説明】

Ｗ 被処理材（鋼矢板） １ 台座 ２ 基台 Ａ、Ｂ テーブル １０ 研削シリンダ ２０、２１ 倣い用サーボ ３０、３１ モータ ４０、４１ ブラシヘッド ５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７
研磨ブラシ ６０、６１ ストロークシリンダ ６２、６３ ストローク棒 ６４、６５ 検出ストライカ ７０ ＣＰＵ

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１月１３日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】削除

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼矢板端面の継手部に生じたバリを研削す
   るバリ取り装置において、 複数の鋼線束からなる１つまたは複数の研磨ブラシと、
   該研磨ブラシが離隔配列されたブラシヘッドと、該ブラ
   シヘッドまたは、ブラシヘッドおよび研磨ブラシを回転
   駆動させるブラシ回転駆動装置からなる複数の研削本体
   部と、 被処理材と前記研磨ブラシとの距離を検知するギャップ
   検出装置と、 該ギャップ検出装置により得られた測定値により、被処
   理材の端面傾斜角度を算出する制御装置と、 該制御装置により得られた信号により被処理材と研磨ブ
   ラシとの距離を所定の長さに調整する倣い装置と、 該倣い装置による倣い調整後、研削本体部の研磨ブラシ
   を被処理材の端面に各研削本体部が単独または協動して
   押圧するように進退する進退装置からなり、 前記ギャップ検出装置は、被処理材の端面傾斜角度を実
   測するストロークシリンダとすることを特徴とする鋼矢
   板端面のバリ取り装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記ギャップ検出装置
   は、被処理材の端面継手部の位置を検出することを特徴
   とする鋼矢板端面のバリ取り装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、前記研磨ブラ
   シは被処理材の継手部に当接するように位置することを
   特徴とする鋼矢板端面のバリ取り装置。
4. 【請求項４】請求項１、２または３において、前記研磨
   ブラシの摩耗量分の研削量不足を補うための研磨ブラシ
   摩耗補正装置を設けていることを特徴とする鋼矢板端面
   のバリ取り装置。