JPH10156717A

JPH10156717A - 研削装置

Info

Publication number: JPH10156717A
Application number: JP31462396A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Aono; 豊青野; Yomitsu Satsutani; 餘光札谷
Original assignee: THREE F GIKEN KK; Yutaka Electric Mfg Co Ltd
Current assignee: THREE F GIKEN KK; Yutaka Electric Mfg Co Ltd
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 1998-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】従来実施困難とされる長い寸法の溶接部にお
ける溶接ビードなどの被研削部を無理なく合理的に研削
作業をでき、かつ自動化できる機能を備えて経済的に処
理できるようにする。【解決手段】被加工物の表面に着脱可能に固定できる
吸着固定手段を備える所要長さの機台２と、この機台２
上で長さ方向に平行して設けられるガイドレール３によ
り案内走行される研削ヘッド１０と、この研削ヘッド１
０に搭載の駆動機により所要の速度で回転駆動される研
削ホイール３０と、前記研削ヘッド１０を前記ガイドレ
ール３に沿って所定の速度で移動させる走行駆動機構１
５と、その研削ヘッド１０の移動と研削ホイール３０の
動作を制御する制御機構とを含む構成で、その研削ホイ
ール３０には外周部に可撓性の研摩素片を多数密植積層
された研削層３５を備える回転体が用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理物体の表面
に仮設装着して、所要の区間で回転研削体を被研削面に
沿って移動させて研削加工ができる移設可能な構成の研
削装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば溶接加工における溶接ビー
ドを除去する手段としては、切削，研削，研磨などがあ
るが、ほとんどハンドディスクグラインダによるディス
ク砥石での研削によっている。特に構造物における溶接
部のビードを除去するような作業では前述のようなポー
タブルグラインダによる研削作業となり、その他の手段
では実質的に目的を達成することが困難である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなポータブル
グラインダによる研削作業は、人手によってグラインダ
を操作するものであるので、極限られた範囲の研削作業
を行うには便利であるが、その研削部が長い距離である
場合には作業者に多くの負担がかかり、しかも一般のデ
ィスク砥石を用いるので消耗が激しく、従って頻繁にデ
ィスク砥石を交換する必要が生じる。また、高速回転す
るディスク砥石を研削個所に強く押し付けることから騒
音の発生を招くことになる。もちろん、長時間このよう
な作業を連続して実施すると作業能率も低下するなど多
くの問題点を有している。

【０００４】なお、特定された溶接物品について工場内
で多数処理できる場合は、いわゆる専用の設備機械を設
置して自動的に研削加工することが可能であるが、この
場合でも砥石の交換を頻繁に行わねばならず、このため
に作業性の向上に問題点がある。

【０００５】特に、通常の溶接作業によって溶接部に生
じるビードは、一定の状態ではなくて不定形になり、さ
らに被溶接体の外形も起伏しているのが通常である。し
たがって、目的とする溶接ビードを研削して平らな状態
に仕上げるには、その被加工物の外面に沿って研削を行
わねばならず、画一的に回転する砥石を被加工部に押し
当てることができない。このようなことから、例えば屋
外構造物における溶接を伴う鉄鋼構造体での長い距離の
溶接ビードを研削加工するには、手動操作はもちろん自
動化について多くの困難がある。

【０００６】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、従来実施困難とされる長い寸法の
溶接部における溶接ビードであっても無理なく合理的に
研削作業を実施でき、かつ自動化できる機能を備えて経
済的に処理できる研削装置のを提供することを目的とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による研削装置は、被加工物の表面に
着脱可能に固定できる吸着固定手段を備える所要長さの
機台と、この機台上で長さ方向に平行して設けられるガ
イドレールにより案内走行される研削ヘッドと、この研
削ヘッドに搭載の駆動機により所要の速度で回転駆動さ
れる研削ホイールと、前記研削ヘッドを前記ガイドレー
ルに沿って所定の速度で移動させる走行駆動機構と、そ
の研削ヘッドの移動と研削ホイールの動作を制御する制
御機構とを含み、前記研削ホイールには外周部に可撓性
の積層研削体を備える回転体が用いられることを特徴と
する。

【０００８】本発明における研削ヘッドは、前記機台に
設けられるガイドレールに案内支持されて走行する走行
フレームと、この走行フレームに搭載される走行用駆動
機により前記機台上に設けられるラックと噛み合ってそ
の走行フレームを所要の速度で移動させる走行駆動機構
と、前記研削ホイールを駆動する駆動機構とを備え、前
記研削ホイールは前記機台の側方位置で被研削面に対し
て上下に変位可能にして被研削面に対し所要の接触状態
を保つように操作される支持機構によって回転軸が保持
されていることを特徴とする。

【０００９】また、本発明における研削ヘッドの走行駆
動機構としては、機台上に配設されるラックと噛み合う
駆動輪として無端状の歯付ベルトを用い、この歯付ベル
トを適宜区間で前記機台側のラックと噛み合わせて駆動
させる構成であるのがよい。このような方式によれば、
安定した駆動力が得られるとともに、駆動部に研削部で
発生する振動が伝達されるのを緩衝する効果，飛散する
研削粉塵に対する耐摩耗性が確保され、かつ低騒音で運
転できる効果などが得られる。なお、前記歯付ベルトは
内外周に歯を形成された合成樹脂，ゴムなど弾性体で形
成されたものであるのがよい。また、機台に付設される
ラックとしては、金属製のほか前記歯付ベルトと同様の
弾性体により形成されたものであるのがよい。

【００１０】また、本発明における研削ホイールは、被
研削面と接触する近隣位置に付設される倣い機構によっ
て、この倣い機構に組み込まれた検知手段からの信号を
受けて被研削面の変位に応じて上下動できるように操作
されて周速が常に一定になるように制御される構成とす
るのがよい。このような構成とすることによって、溶接
ビード部に凹凸が生じていても、それに倣って無理なく
研削することができるとともに、ビード高さやビード幅
が変わっても研削ホイールは研削効率の最も高い常に一
定の周速を確保することができて効率的に研削を行うこ
とが可能となる。また、前記研削ホイールを支持する支
持構造部は、研削ヘッドの走行フレーム上において幅方
向に配設される軸上に支持されて、リニア駆動する駆動
機によって外部からの操作で幅方向に移動させて被研削
部の横方向に対する変位にも対応できるようにするのが
よい。

【００１１】前記機台は、長手方向の適所に、少なくと
も２個の吸着固定手段が取り付けられ、これら吸着固定
手段として、電磁石による被研削体表面に吸引定着でき
るようにされるのが取扱上便利である。また、機台の一
端部には吊り下げ用の金具を取り付けて被加工面が縦面
である場合の吊り下げ移設を容易にする。

【００１２】本発明の研削装置において使用される研削
ホイールは、支持軸に取り付く回転ホルダーと、この回
転ホルダーに填め合わせて支持されるリング状の研削輪
と、この研削輪を前記回転ホルダーに固定する取付盤と
で構成され、前記研削輪はリング状基台の外周面に、布
もしくは紙にてなるウエブ表面にアランダム，ジルコニ
アなどの砥粒を接着剤で付着させてなる研摩シートを所
要寸法の短冊片にした多数の研摩素片を、適宜角度に傾
けて順次密接させて基端で耐熱性接着剤により付着さ
せ、前記各研摩素片の自由端が僅かずつ傾斜側に後のも
のが砥粒付着面を露出するように重ね合わせて密植させ
てなる可撓性を備える研削層が形成されたものであるこ
とを特徴とする。

【００１３】また、本発明の研削ホイールは、そのリン
グ状基台の内周面に一方の側部から貫通しない切り込み
溝が軸方向に刻設され、このリング状基台を支持する回
転ホルダーもしくは取付盤に前記リング状基台の切り込
み溝と契合して保持する係止片を設けて、研削輪の前記
研摩素片が回転時被研削面に対して撫でつける方向に回
転する方向規制を兼ねる構造とされるのが好ましい。

【００１４】このように構成される本発明の研削装置
は、研削目的の作業面に対して基台を吸着保持させるこ
とにより取り付けて、被研削部（例えば溶接ビード）に
対して回転する研削ホイールを接触させ運転操作すれ
ば、研削制御機能によってその研削ホイールを所要の条
件で被研削部に押し当てて長い距離を自動的に研削する
ことができる。しかも、研削ホイールは前述のような研
摩素片を傾斜させて密植状態でリング状に形成された研
削層を有するもので、従来のディスク砥石による研削と
は異なり耐久性のあるものであるから、長期間にわたっ
て研削機能を発揮できる。したがって、作業の途中で研
削ホイールを交換する必要がなく、作業能率を一層向上
させることができる。したがって、作業面が立面であっ
ても支障なく作業ができる利点がある。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明による研削装置の具
体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。

【００１６】図１に示されるのは、本発明の一実施例に
係る研削装置の全体平面図である。図２は同研削装置の
要部を表す斜視図である。図３は研削ヘッドの走行駆動
機構を表す側面図である。図４は研削ホイールの支持機
構を表す図である。図５は研削ホイールの横行調整機構
を示す平面図である。図６は研削ホイールの要部を示す
一部拡大側面図である。図７は研削ホイールの縦断面図
である。

【００１７】これらの図において、本実施例の研削装置
１は、所要長さの２本のガイドレール３，３となる縦部
材を適宜間隔で両端部と中間部複数箇所とに配される横
部材４にて連結して一体に枠組み形成される機台２と、
この機台２の上面で前記ガイドレール３，３に案内され
て走行移動する走行フレーム１１と、この走行フレーム
１１にに支持される支持体に搭載される研削ホイール３
０と、この研削ホイール３０の回転用の駆動機構２０並
びに走行用の駆動機構１５を備える研削ヘッド１０と、
研削制御機構とで構成されている。

【００１８】前記機台２は、ガイドレール３，３を兼ね
る縦部材が溝形断面の部材で、その溝部がいずれも外側
に向けられてその三方の内周面を案内面とされ、一方の
端部に立面で使用されるときの移動用として２個の吊り
環５が取り付けられてなる。そして、中間部に少なくと
も二箇所に電磁石６が配設され、これら電磁石６に通電
することにより励磁されて、被加工物である鋼板などの
面に吸着して前記機台２が保持されるようになってい
る。なお、機台２の他端部には前記電磁石６の操作スイ
ッチ７’と後述する研削ヘッド１０の研削制御機構を内
蔵させる制御ボックス７が取り付けられている。

【００１９】また、前記機台２の表面の例えば一方のガ
イドレール（縦部材）３の表面側には、ほぼ全長にわた
ってラック８が取り付けられている。このラック８は、
一般にタイミングベルトと呼ばれている歯付ベルトと同
様な構造とされている。すなわち、ゴム質の材料と強力
繊維糸などで織られた基布とによって形成されるベース
にゴム質材料で歯部を一体に成形された可撓性を有する
ラックである。もちろん、金属製のラックであってもよ
い。

【００２０】前記研削ヘッド１０は、前記機台２におけ
る両側のガイドレール３，３に填り合って回転する走行
用のガイドローラ１２と横振れを防止するためのサイド
ローラ１２’とを両側部にそれぞれ複数個有し、これら
ガイドローラ１２とサイドローラ１２’で走行自在に支
持される走行フレーム１１と、この走行フレーム１１に
搭載される走行駆動機構１５と、走行フレーム１１の一
方の側部へ突き出される支持軸２４に取り付いて機台２
の外側から適宜寸法離れた位置で回転して被加工部を研
削するように配される研削ホイール３０と、この研削ホ
イール３０を駆動する駆動機構２０とを備えるように構
成されている。

【００２１】さらに、この研削ヘッド１０について詳細
に説明すると、走行フレーム１１は、両側に張り出すブ
ラケット部に、それぞれ前述の前後二個のガイドローラ
１２とこれらガイドローラ１２間に配されるサイドロー
ラ１２’が取り付けられて、機台２の表面上を幅方向に
跨いで装架配備されている。走行フレーム１１の走行駆
動機構１５は、ブレーキ付の減速電動機１６と、この減
速電動機１６の出力軸より動力を伝達される駆動歯付ホ
イール１７から適宜寸法離れて配される従動歯付ホイー
ル１７’に巻き掛けられる内外周に歯１８ａ，１８ｂを
備えたエンドレスのタイミングベルト１８とからなり、
このタイミングベルト１８の外周に設けられている歯１
８ｂのピッチが、前記機台２に付設のラック８のピッチ
と合致して、これらタイミングベルト１８とラック８と
が噛み合うようにされている。したがって、減速電動機
１６が駆動されると、タイミングベルト１８が長い距離
でラック８に噛み合いながら進行するようになってい
る。なお、図示されている例では、駆動歯付ホイール１
７は減速電動機１６からの動力がベルトを介して伝達さ
れて駆動されるように構成されているが、この駆動歯付
ホイール１７に減速電動機１６を直結して駆動する方式
とすることもできる。

【００２２】研削ホイール３０の駆動機構２０は、前記
走行フレーム１１に組み込まれた枢支軸２１を基準にし
て上下に回動変位可能な支持台２２に搭載される駆動モ
ータ２３と、この駆動モータ２３の出力軸に平行して軸
受２４’にて支持される研削ホイール３０の支持軸２４
と、この支持軸２４に前記出力軸から動力を伝達する巻
き掛け伝導体（例えばベルト、Ｖベルト、チェーンな
ど）とによって構成される。そして、研削ホイール３０
は前記支持軸２４の機台２側部に適宜寸法突き出した先
端部にて固着されている。

【００２３】また、前記研削ホイール３０の駆動機構２
０を支持する支持台２２は、前記走行フレーム１１の研
削ホイール３０配置側の側部に併設される支持機構２５
によって前記枢支軸２１を支点として適宜回転角の範囲
で上下に回動変位できるように支持されている。また、
研削ホイール３０の被加工面（研削する部分）に対する
接触状態を定常に維持する倣い機構２８がその研削ホイ
ール３０の被加工面に対する接触部近隣位置に配設され
る。この倣い機構２８は前記支持機構２５と関連して動
作するようにされている。

【００２４】前記支持台２２の支持機構２５は、走行フ
レーム１１の側部にて基端部が軸２６”に支持されるス
テッピングモータ２６と、前記研削ホイール３０の支持
軸２４に近接する位置にて支持台２２に基部がピン２
７’で支持される雌ねじ片２７とを、前記ステッピング
モータ２６によって回転駆動されるスクリュー軸２６’
で螺合連結してなる構成で、そのステッピングモータ２
６の回転によりスクリュー軸２６’が所要回転されるこ
とによって前記雌ねじ片２７が進退され、支持台２２が
枢支軸２１を支点として上下に回動され、これによって
研削ホイール３０に付勢する加圧力の加減並びに上下位
置の調整を行うようにされている。

【００２５】また、前記倣い機構２８は、前記研削ホイ
ール３０の被加工面に接触する位置の走行フレーム１１
側に寄った位置に設けられ、研削される部分にもっとも
近い被加工物の面に接触して転動するローラ２８ａを備
えるポテンショメータ２８ｂで、このポテンショメータ
２８ｂが捉える信号の変化を電気的制御部が受けて被加
工面の形状変化に応じて研削ホイール３０を追従させる
ようにされる。この制御は、研削ホイール３０を被加工
面に当初接触したときのポテンショメータ２８ｂからの
信号を基準信号として、研削を開始して後被加工面の形
状の変化をそのポテンショメータ２８ｂが捉えて、被加
工面が膨らんでいれば基準信号と比較して両者の差がゼ
ロになるように研削ホイール３０の支持軸２４を上昇さ
せ、その逆に被加工面が下がっていればポテンショメー
タ２８ｂからの信号で基準信号と比較して両者の差がゼ
ロになるように研削ホイール３０の支持軸２４を降下さ
せる。

【００２６】このような倣い機構２８による研削ホイー
ル３０の上下動操作は、制御部からの信号が前記支持機
構２５のステッピングモータ２６に与えられ、その指示
信号によってスクリュー軸２６’を所要回転数回転させ
ることにより雌ねじ片２７を引き込むように回転させる
と、研削ホイール３０の支持軸２４が下降する方向に操
作され、逆にステッピングモータ２６によってスクリュ
ー軸２６’を介し雌ねじ片２７を押し出す方向に操作さ
れると、研削ホイール３０が持ち上げられるように操作
される。

【００２７】さらに、前記研削ホイール３０の駆動部を
支持する支持台２２には、走行フレーム１１に対して幅
方向に移動可能なように操作される横行調整機構４０が
組み込まれている。この横行調整機構４０は、前記支持
台２２を上下動可能に支持している枢支軸２１（両端部
を走行フレーム１１に固定されている）を利用して、こ
の枢支軸２１にラック（図示省略）が設けられ、この枢
支軸２１のラックに噛み合うピニオン（図示せず）を出
力軸に備える減速機付モータが組み付けられて一体的に
形成されるリニア駆動機４１が前記支持台２２の裏面側
に付設されて、このリニア駆動機４１の作動によって枢
支軸２１に沿い支持台２２が幅方向に左右へ移動できる
ようにされている。この支持台２２の移動については、
オペレータの目視によって定置されている機台２をその
ままにして前記研削ホイール３０を被加工部の横方向の
変位状態に合わせ、前記リニア駆動機４１を作動させる
ことによってピニオンとラックとの噛み合い駆動でその
リニア駆動機４１が取り付く支持台２２を左右に所要量
移動させて研削ホイール３０が被加工部に沿って研削操
作できるようにされている。

【００２８】この研削装置１において使用される研削ホ
イール３０の一具体例は、図６及び図７にて示されるよ
うに、リング状に形成される研削輪３１と、この研削輪
３１を装着して回転駆動する支持軸２４の端部に固着の
回転ホルダー３７と、この回転ホルダー３７に前記研削
輪３１を固定するための取付盤３８とで構成されてい
る。

【００２９】研削輪３１は、所要寸法のリング状基台３
２の外周面に、その幅方向の両側に狭い縁を残して比較
的浅い広幅の溝部３３が全周に形成され、この溝部３３
に沿って全周に研摩素片３４を密植してなる研削層３５
が一体に取り付けられた構成になっている。この研削層
３５は、布もしくは強靱な紙など繊維質のウエブの表面
にアランダム，ジルコニアなど周知の砥粒を接着材で付
着されてなる研摩シートを所要寸法の短冊片にした研摩
素片３４が多数枚使用されて形成されている。これら研
摩素片３４は適宜角度（具体例では３３°、ただしこの
数値に限定されるものではなく２０〜３５°程度の範囲
であればよい）傾けて順次密接させて基端を前記リング
状基台３２の溝部３３に填め込んで耐熱性接着剤によっ
てリング状基台３２に付着させ、各研摩素片３４の先端
部が前に位置する研摩素片３４に対して後ろに位置する
研摩素片３４の自由端が僅かに覗いて砥粒付着面を露出
させるように重ね合わせて密植された構成とされる。し
たがって、前述の研摩素片３４の傾斜角度は、小さくな
ると各研摩素片３４の前後のずれによる砥粒付着面の露
出の程度が少なくて研削機能が低下する。また、前述の
研摩素片３４の傾斜角度が大きくなると、全体に各研摩
素片３４の砥粒付着面の露出程度が多くなって密植度合
いが粗くなるので耐久性が低下する。それ故に、研削層
３５の構成については前記の範囲にて構成するのが好ま
しい。

【００３０】このような構成の研削輪３１を保持する回
転ホルダー３７は、前述のように支持軸２４に中央ボス
部３７’を固着されて、前記研削輪３１のリング状基台
３２の内径が嵌合する段部３７”を内面に備え、この段
部３７”に係止用キー３９が１または２個軸線に平行し
て取り付けてある。また、取付盤３８は、前記回転ホル
ダー３７に相対するフリーのもので、研削輪３１のリン
グ状基台３２の内径に嵌合する段部３８”もしくは複数
の突起を備え、中央に設けた取付穴３８’を前記支持軸
２４の先端に被嵌してその支持軸２４の端に設けられた
ネジ部２４’にナット２４ａを填めて締め込むことによ
り、この取付盤３８と回転ホルダー３７とで研削輪３１
を挟み付けて支持軸２４に装着できるようにされてい
る。なお、前記研削輪３１のリング状基台３２の内周面
には、片面側から適宜長さでキー溝３２’が設けられ、
回転駆動時前述の研削層３５を形成する研摩素片３４が
被研削部Ａ（被加工部）に対して撫でつけるような方向
にのみ回転するように方向規制を兼ねる構造とされ、装
着時に向きを間違えないように配慮されている。この係
止用のキー３９とキー溝３２’との関係については、必
要に応じて回転ホルダー３７と取付盤３８とに前記と逆
に設けることも可能である。

【００３１】また、前述の研削ホイール３０の駆動機構
２０や支持機構２５，研削ホイールの倣い機構２８及び
横行調整機構４０などを制御する研削制御機構は、周知
の制御手段を用い前述のように倣い機構２８におけるポ
テンショメータ２８ｂの信号で支持機構２０のステッピ
ングモータ２６を操作して研削ホイール３０の被研削部
Ａに対する接触状態（研削圧の加減など）を調整した
り、また、研削ホイール３０の駆動モータ２３の負荷を
検出する回路を組み込んで、研削の負荷を検出して走行
駆動機構１５に速度データを与えてインバータ制御によ
り研削ホイール３０の周速を研削効率が最良の一定周速
になるように走行速度を調整するような制御構成を備え
る。なお、研削装置１の起動停止の操作については遠隔
操作で運転者の手動によったり、必要に応じて自動操作
させるようにすることができる。当然、機台２の両端部
には図示省略するがリミットスイッチを設けて研削ヘッ
ド１０の移動限界を設定してある。また、横行調整機構
４０の作動は手動によっているが、必要に応じ、被研削
部Ａへの移動側にセンサーを設けるとともにコンピュー
タによって横行調整機構４０を制御できるようにすれ
ば、自動によって研削ホイール３０を横行させることも
できる。

【００３２】この実施例の使用の一態様を説明すれば、
例えば構築されたコンクリート橋梁などの橋脚柱を補強
するために巻き付けられた鋼板の溶接部のような立面に
生じる溶接ビード部の研削を行う場合、本実施例の研削
装置１を縦にして吊り環部５で玉掛けしてチェーンブロ
ックやワイヤなどにより吊り下げ、その橋脚柱の補強鋼
板に対して沿わせるようにする。そして、研削ホイール
３０が目的とする被加工部、すなわち溶接ビード部上に
位置するように位置を定めて電磁石６に通電することに
より、補強鋼板面に吸着固定させる。

【００３３】研削ホイール３０は、その駆動機構２０の
駆動モータ２３を起動して、運転者が遠隔操作によって
溶接ビード部に接触するように支持機構２５のステッピ
ングモータ２６を所要量回転させて研削ホイール３０に
よる被研削部Ａへの加圧条件を設定する。この加圧条件
の設定に際しての動作については、前述のようにステッ
ピングモータ２６の回転方向と回転量によってスクリュ
ー軸２６’に螺合する雌ねじ片２７を進退させることに
より、研削ホイール３０の駆動機構２０における支持台
２２を枢支軸２１を支点として上下させて調整できる。

【００３４】また、研削ホイール３０は、前述のように
研削層３５を構成する密植された研摩素片３４がその先
端部を撫でつけるようにして高速回転することにより、
付着している砥粒によって溶接ビード部を徐々に研削す
る。なお、研摩素片３４は被研削部Ａ（溶接ビード部）
を研削するにつれて次第に付着する砥粒が剥離しても、
同時にベースとなっているシート部分も磨り減って新し
い部分が露出することによって研削機能は維持される。
したがって、予め設定されている送り速度で走行駆動機
構１５を駆動すれば、機台２に付設されるラック８とタ
イミングベルト１８との噛み合いによって走行フレーム
１１が進行し、研削ヘッド１０が所定の速度で移動して
橋脚柱に沿い研削作業が行えるのである。

【００３５】そして、研削を続けるうちに、その研削面
を有する補強鋼板に膨らみもしくは凹み部分があって
も、研削ホイール３０による研削部分に近隣する位置に
は、前述のように倣い機構２８が設けられているので、
当該倣い機構２８のポテンショメータ２８ｂが常時研削
位置の高低状況を検知して、その検知信号を付属する制
御機構に入力され、研削ホイール３０をその被研削部Ａ
の状態に追従して研削することになる。また、溶接ビー
ド部が左右いずれかにずれている場合、運転者の操作に
よって横行調整機構４０のリニア駆動機４１を正逆いず
れかに起動操作することで、そのリニア駆動機４１の出
力軸上のピニオンが回転して噛み合っている枢支軸２１
のラックに沿って左右いずれかに支持台２２が移動さ
れ、その結果、研削ホイール３０が変位する溶接ビード
部に沿って研削を続行する。

【００３６】また、この実施例の研削装置１にあって
は、研削ホイール３０によって研削される際に発生する
研削屑は一方向（真下）のみに排出されるので機台２上
のラック８や走行駆動機構１５におけるタイミングベル
ト１８に付着することが少ない。なお、これらラック８
やタイミングベルト１８に付着したとしても、このタイ
ミングベルト１８は可撓性を有し、また機台側のラック
８にも可撓性を有するものを用いておけば、研削屑が付
着していても問題なく駆動させることができる。しか
も、ラック８と走行駆動機構１５のタイミングベルト１
８は噛み合い区間を長くしてあるので、確実な走行駆動
ができ研削部分における研削反力によって走行を妨げる
ことはなく、また駆動部での騒音の発生を低減させる。

【００３７】この研削装置１は、その機台２の所要長さ
区間研削ヘッド１０を走行させて研削が終われば、研削
ホイール１０を研削ポジションから持ち上げて、研削ヘ
ッド１０を開始位置に戻し、作業の状況に応じて電磁石
６による吸着固定を解き、機台を固定位置から外してさ
らに継続する作業位置まで吊り上げて、再び前述のよう
に電磁石６を作動させて固定すれば、前記要領で研削を
行うことができる。

【００３８】このように本発明に係る研削装置１は、被
研削物の表面に吸着手段（この例では電磁石）によって
吸着固定することによって機台を取り付け、目的の被研
削部Ａ（溶接ビード部）に沿って研削ホイールを移動さ
せ、かつその被研削部Ａに対する研削ホイールの接触状
態（研削圧や高低）に応じて上下変位させて無理のない
研削を実施できるのである。そして、機台を吊り下げる
などして移設容易にされているので、前述のような直立
面の研削作業であっても無理がない。したがって、研削
しようとする箇所が傾斜面であっても何ら問題なく使用
できるのである。

【００３９】なお、本発明の研削装置は、前述のような
屋外での研削作業はもちろん、屋内での鋼構造物におけ
る溶接ビード部の研削、その他細くて長い部分を連続し
て研削するような作業について、人手による作業に代え
て効率よく研削を行うことができる。

【００４０】本実施例では、直線研削を例にとって説明
したが、本発明は、曲線研削に対しても適用することが
できる。

【００４１】本発明における吸着固定手段は実施例の電
磁石に、本発明の検知手段は実施例のポテンショメータ
に、歯付ベルトは実施例のタイミングベルトに、研削ホ
イールのリング状基台における切り込み溝は実施例のキ
ー溝に、係止片は実施例のキーに、それぞれ対応する。

【００４２】

【発明の効果】前述のように、本発明の研削装置によれ
ば、目的被研削物の表面に吸着固定して位置を設定すれ
ば、研削部が長い距離であってもその研削部の状態に倣
わせて研削ホイールを回転させながら研削ヘッドを走行
させることにより、設定した条件で連続して研削するこ
とができ、均等な研削仕上げが能率よく実施できる。

【００４３】また、立面であっても機台を取り付けて操
作できるので従来人手では作業性がきわめて低い条件の
ものであっても何ら支障なく、効率よく研削加工が実施
できる利点を有する。

【００４４】さらに、研削ホイールに研摩素片を傾斜密
植させてなる研削輪を備えるものを使用することによ
り、継続的に新しい研摩砥粒が研削部に供給される機能
を有して長時間の研削に耐えるものであるから、作業中
に研削ホイールを交換することなく研削作業が続けら
れ、作業の中断がないので能率よく行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る研削装置の一実施例の全
体平面図である。

【図２】図２は、本発明に係る研削装置の要部を表す斜
視図である。

【図３】図３は、研削ヘッドの走行駆動機構を表す側面
図である。

【図４】図４は、研削ホイールの支持機構を表す図であ
る。

【図５】図５は、研削ホイールの横行調整機構を示す平
面図である。

【図６】図６は、研削ホイールの要部を示す一部拡大側
面図である。

【図７】図７は、研削ホイールの縦断面図である。

【符号の説明】

１研削装置２機台３ガイドレール５吊り環６電磁石８機台に取り付くラック１０研削ヘッド１１走行フレーム１５走行駆動機構１６減速電動機１７駆動歯付ホイール１７’ 従動歯付ホイール１８タイミングベルト２０研削ホイールの駆動機構２１枢支軸２２支持台２３駆動モータ２４研削ホイールの支持軸２５支持機構２６ステッピングモータ２６’ スクリュー軸２７雌ねじ片２８倣い機構２８ａポテンショメータ３０研削ホイール３１研削輪３２リング状基台３４研摩素片３５研削層３７回転ホルダー３８取付盤３９係止用キー４０横行調整機構４１リニア駆動機Ａ被研削部（溶接ビード）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物の表面に着脱可能に固定できる
吸着固定手段を備える所要長さの機台と、この機台上で
長さ方向に平行して設けられるガイドレールにより案内
走行される研削ヘッドと、この研削ヘッドに搭載の駆動
機により所要の速度で回転駆動される研削ホイールと、
前記研削ヘッドを前記ガイドレールに沿って所定の速度
で移動させる走行駆動機構と、その研削ヘッドの移動と
研削ホイールの動作を制御する制御機構とを含み、前記
研削ホイールには外周部に可撓性の積層研削体を備える
回転体が用いられることを特徴とする研削装置。
【請求項２】前記研削ヘッドは、前記機台に設けられ
るガイドレールに案内支持されて走行する走行フレーム
と、この走行フレームに搭載される走行用駆動機により
前記機台上に設けられるラックと噛み合ってその走行フ
レームを所要の速度で移動させる走行駆動機構と、前記
研削ホイールを駆動する駆動機構とを備え、前記研削ホ
イールは前記機台の側方位置で被研削面に対して上下に
変位可能にして被研削面に対し所要の接触状態を保つよ
うに操作される支持機構によって回転軸が保持されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の研削装置。
【請求項３】前記研削ヘッドの走行駆動機構として
は、機台上に配設されるラックと噛み合う駆動輪として
無端状の歯付ベルトを用い、この歯付ベルトを適宜区間
で前記機台側のラックと噛み合わせて駆動させる構成で
ある請求項１または２に記載の研削装置。
【請求項４】前記歯付ベルトは、内外周に歯を形成さ
れた合成樹脂，ゴムなど弾性体で形成されたものである
請求項３に記載の研削装置。
【請求項５】前記研削ホイールは、被研削面と接触す
る近隣位置に付設される倣い機構によって、この倣い機
構に組み込まれた検知手段からの信号を受けて被研削面
の変位に応じて上下動できるように操作されて周速が常
に一定になるように制御される請求項１〜３のうちのい
ずれかに記載の研削装置。
【請求項６】前記研削ホイールを支持する支持構造部
は、研削ヘッドの走行フレーム上において幅方向に配設
される軸上に支持されて、リニア駆動する駆動機によっ
て外部からの操作で幅方向に移動できる構成である請求
項１〜５のうちのいずれかに記載の研削装置。
【請求項７】前記研削ホイールは、支持軸に取り付く
回転ホルダーと、この回転ホルダーに填め合わせて支持
されるリング状の研削輪と、この研削輪を前記回転ホル
ダーに固定する取付盤とで構成され、前記研削輪はリン
グ状基台の外周面に、布もしくは紙にてなるウエブ表面
にアランダム，ジルコニアなどの砥粒を接着剤で付着さ
せてなる研摩シートで所要寸法の短冊片にした多数の研
摩素片を、適宜角度に傾けて順次密接させて基端で耐熱
性接着剤により付着させ、前記各研摩素片の自由端が僅
かずつ傾斜側に後のものが砥粒付着面を露出するように
重ね合わせて密植させてなる可撓性を備える研削層が形
成されたものであることを特徴とする請求項１〜６のう
ちのいずれかに記載の研削装置。
【請求項８】前記研削ホイールは、そのリング状基台
の内周面に一方の側部から貫通しない切り込み溝が軸方
向に刻設され、このリング状基台を支持する回転ホルダ
ーもしくは取付盤に前記リング状基台の切り込み溝と契
合して保持する係止片を設けて、研削輪の前記研摩素片
が回転時被研削面に対して撫でつける方向に回転する方
向規制を兼ねる構造とされることを特徴とする請求項７
に記載の研削装置。