JPS5813302B2 - 鋼片研削機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） 本発明は、バランス用にエヤーシリンダーを、加圧用に
油シリンダーを併用して、鋼片の曲りに沿って研削する
ための追従性能をエヤーの圧縮性を利用する場合に大型
の砥石駆動用モーターでは重量が太き《ヘッドの動きが
鈍くなるのを防止するため重心を後方へもっていき、又
砥石の加圧は油圧の優れた応答性を利用することで精度
の高い制御をし、かつ特殊の構造をもった変角機構およ
び揺動機構を備えた鋼片研削機に関するものである。

（従来技術） 従来、砥石の加圧は油圧方式かエヤ一方式の何れかが用
いられていたが、エヤ一方式は追従性能は良好であるが
、加圧力を精度よく敏速に制御することが難かしく、又
油圧方式は制御の精度と応答性に優れているが、追従性
能では不十分であった。

研削機の能力が大きく、従って砥石ヘッド部分の重量の
大きい装置では特に上述の欠点である追従性の鈍化が顕
著であった。

さらに又、従来の鋼片研削機の研削機本体は、前後移動
、変角および揺動等の機構はその全部又は一部の機構が
研削機本体の基本設計に組込まれており、使用目的によ
り、必ずしも全機能を必要としない場合でも、全機能を
有する研削ユニットを備えた研削機を設置せざるを得す
、極めて不経済であった。

又上記の機構の中、一部を省略した機能をもった研削機
を一旦は設置し、その後、機能を増加する必要が生じた
場合にはその機能を有する別の研削機を購入せねばなら
ず、これまた無駄な出費であった。

（発明の構成） 本発明は上述の不具合に鑑み、機台上に出入自在に載架
した機粋に、後端を軸着して俯仰自在とした俯仰枠をエ
ヤーシリンダーを介してこの機粋に吊設し、重量の大き
い砥石駆動モーターを後方へもってきて重量バランスを
良好とし、この砥石駆動モーターと研削砥石軸とを傘歯
車を介して連結し、ヘッド部分が回転することにより変
角を生じ、変角時に砥石の位置がずれないための横およ
び縦方向の補正機構を有し、砥石駆動モーターを含んだ
全体フレームが揺動できる構造をもった鋼片研削機で、
本発明を実施例の図によって説明すると、第１図乃至第
３図において疵取研削機Ｇは床下に敷設したレールＲ上
を被研削材Ｗを載設した研削テーブルＴがテーブル駆動
装置Ｄにより往復走行自在とした被研削材移送装置Ｍの
ほぼ中央の一側に第１次集塵装置Ｓを備えた鋼片研削機
１を配設し、この鋼片研削機１のレールＲの反対側に操
作室Ｃを配設し、この操作室Ｃの左右（第１図で左右）
に油圧発生装置Ｈおよび電気制御盤Ｐをそれぞれ設け、
前記鋼片研削機１の附近に潤滑装置Ｌを設置する。

又レールＲ，Ｒに沿って電源供給ケーブルＥを収容する
側溝Ｋを設ける。

第４図乃至第８図において、鋼片研削機１は床Ｆ上に設
置した機台２の上端に水平に固定した横桁３，３′上に
レール４，４を敷設し、このレール４，４上を転動する
車輪５，５，・・・・・・・・・・・・・・・を有する
機枠６の側板７の下部に軸着したサイドローラー８，８
，・・・・・・・・・・・・・・・を前記レール４，４
の側面を圧接転動自在とし、前記横桁３の後端部に取付
けたブラケット９に後述の背向油圧シリンダー１０の通
常シリンダー１１のロツド１２の先端を軸着するととも
に、この通常シリンダー１１と背向した補正シリンダー
１３０ロツド１４の先端を前記機枠６の側板７下縁前部
側面に取付けたブラケット１５に軸着し、背向油圧シリ
ンダー１０の通常シリンダー１１の後端に取付けた案内
筒１６と背向油圧シリンダー１０の通常シリンダー１１
と補正シリンダー１３との接合部１７に取付けた案内筒
１８とを、側板７に背向油圧シリンダー１０に平行に設
けた案内ロツド１９および同２０にそれぞれ摺動自在に
嵌合させる。

一方、機枠６の内部の上方に取付けたブラケツト２１，
２１に基端を軸着した重量バランス用エヤーシリンダー
２２ ，２２のロツド２３，２３の下端を、機枠６の内
部の後端下部に基端を、回動軸２４によって軸着した俯
仰枠２５の側桁２６，２６の中間に取付けたブラケツト
２７ ，２７にそれぞれ挿通した軸２８，２８に軸着し
て俯仰枠２５を吊上げるようにし、機枠６の側板７，７
の上部前方の突出部２９，２９０先端面に取付けた渡し
材３０の中央に軸受３１ ，３１を設け、この軸受３１
，３１間に取付けた自在軸３２により砥石圧着用油圧
シリンダー３３を前後方向回動自在に縦方向に支承し、
この油圧シリンダー３３のロツド３４の下端を後述の研
削ユニット３５における研削ヘッド３ ５’の回転砥石
３６のハウジング３７の上部に設けた軸受３８ ．３８
に自在軸３９により軸着する。

前記研削ユニット３５は第８図乃至第１１図において、
俯仰枠２５の側枠２６，２６のほぼ中間に渡し桁４０を
架設し、この渡し桁４０上に軸受４１を取付け、この軸
受４１に嵌装したペアリング４２に後端（第１０図で右
端）の軸４３を嵌挿した回転桁４４の前端の軸４５を、
俯仰枠２５の前端（第１０図で左端の）前桁４６上に取
付けた軸受４７のペアリング４８に嵌入させた回転桁４
４を横転自在とし、回転桁４４の前後に平行に設けた摺
動プッシュ４９，５０にそれぞれスライドパー５１，５
２を挿通して矢印ｚ ， ｚ’方向に往復摺動自在とし
、スライドパー５１ ，５２のそれそれの両端に固定し
た側環５３，５４間の各側に支持板５５．５６をほぼ水
平に固定し、支持板５５．５６Ｈにフレーム５７を取付
け、回転桁４４の側板５８の側面に取付けた軸受５９に
ロッド６０の先端を軸着した横方向補正用油圧シリンダ
ー６１を前記支持板５５に取付け、俯仰枠２５の側枠２
６に取付けたブラケット６２にロツド６３の先端を軸着
した揺動シリンダー６４を前部フレーム５７の端部に補
強板６５を介して設けた支腕６６の支軸６７により回動
自在に支持する。

一方、前記支持板５５，５６０後方への延長部６８．６
９に上面に、据付ボード７０上に回転砥石３６の駆動モ
ーター７１を設置し、駆動モーター７１のモーター軸７
２と前記俯仰枠２５の前方に固定した傘歯車機構７３、
ケーシング７４に水平に内装した傘歯車７５の回転軸７
６とをカップリング７７で連結する。

（第８図、第１２図参照第１２図において前記傘歯車機
構７３は、前記ケーシング７４の先端にほぼ直角に下向
けに固定したケーシング７８内に回転自在に内装した回
転筒７９に内装した垂直の回転軸８０の上端に前記傘歯
車７５と噛合う傘歯車８１を取付け、第１３図および第
１４図において前記回転筒７９の上部外周に固定した環
体８２の一側に刻設した外歯車８３にラツク８４を噛合
わせ、ラック８４０両端に設けたピストン８ ５ ，
８ ５’をケーシング７８の側面に対向して設けたラツ
ク８４往復用油圧シリンダー８６，８６’に嵌入させ、
この環体８２の外歯車８３を刻設してない部分の外周に
、外方に向けてテーバー而をもった異形溝８７，８７お
よび８ ７’ ， ８ ７’をそれぞれ環体８２の対称
位置に設けケーシング７８の外側に対向して取付けた変
角固定用油圧シリンダー８８，８８のロツド８９，８９
の先端に、前記異形溝８７，８７に嵌合するテーパー面
をもった係止爪９０，９０をそれぞれ取付け、前記回転
筒７９の下端に前記回転砥石３６のハウジング３７を取
付け、このハウジング３７内に回転自在に支承した砥石
軸９１に取付けた傘歯車９２と垂直の前記回転軸８０の
下端に取付けた傘歯車９３とを噛合わせて前記研削ヘッ
ド３５′を形成する。

（第１２図参照）図中９４は桃油ポンプ（潤滑油の）、
９５は同モーター、９６は俯仰枠２５上に設けた桃油ポ
ンプ取付台、９７はモーター７１の冷却用ファン９９の
モーター、９８はエヤーフィルター、１００，１０１は
横位置補正完了を示すリミットスイッチ、１０２は同、
ドッグを示す。

尚、第１５図は、本発明の空気圧および油圧系統図で、
ＰＧは圧力計、ＰＲは圧力調節弁、ＲＶはＩＪ ＩＪ−
フ弁、ＡＣは蓄圧器、ＳＶは切換弁、ＲＤは減圧弁、Ａ
Ｈはエヤーホース、ＯＰはオイルパイプ、ＯＳはオイル
供給源、ＡＳは空気供給源、ＯＴはオイルタンク、ＳＴ
は桃水器付ストレーナー、ＡＦはエヤーフィルター、Ｂ
は回転砥石３６、圧着用油圧シリンダー３３およびバラ
ンス用エヤーシリンダー２２を連結する回動構造体、Ｇ
は回動支点を示す。

（発明の作用） 本発明の作用を実施例の図によって説明すると、第１図
乃至第３図において疵取り研削機ＧのレールＲ上を転動
する研削テーブルＴ上に被研削材Ｗを疵面（図示略）を
上面にして載設し、テーブル駆動装置Ｄを作動させると
、研削テーブルは被研削材Ｗを載置したまま矢印Ｘ方向
にレールＲ上を走行し、疵面が鋼片研削機１０回転砥石
３６のほぼ直下にきたら停止し、鋼片研削機１が作動し
て研削が開始される。

研削作用を詳述すると、第４図乃至第７図において鋼片
研削機１の機枠６の側板７に設けた背向油圧シリンダー
１０の通常シリンダー１１が作動してロツド１２が突出
すると、ロツド１２の先端は機台２の横桁３の後端に固
設されたブラケット９に軸着されており、機枠６は横桁
３，３′上に敷設されたレール４，４をサイドローラー
８，８，・・・・・・・・・・・・・・・に保持されな
がら車輪５，５，・・・・・・・・・・・・・・・によ
って矢印Ｙ方向に移動し、研削ユニット３５０回転砥石
３６の中心位置が前記被研削材Ｗの疵面の直上で停止す
る。

次に駆動モーター７１を作動させると第８図および第１
２図においてモーター軸７２、カップリング７７を介し
て、傘歯車機構７３の水平のケーシング７４に内装した
回転軸を回転させる。

回転軸７６の先端の傘歯車７５と、ケーシング７４に垂
下させて連設した垂直のケーシング７８内の回転筒７９
に内装した垂直の回転軸８０の上端の傘歯車８１と噛合
っているので、垂直の回転軸８０は回転し、下端の傘歯
車９３は砥石軸９１の後端の傘歯車９２と噛合っている
ため、砥石軸９１は先端の回転砥石３６と共に回転する
。

次に第１３図および第１４図において垂直のケーシング
７８の上部に設けたラツク８４往復用の油圧シリンダー
８ ６ ， ８ ６’を作動させてラツク８４を矢印Ｚ
方向又はＺ′方向に移動させると、前記回転筒７９の上
部側方に固定した環体８２の外歯車８３とラツク８４と
は噛合っているので環体８２は回転筒７９と共に矢印Ｑ
又はｑ方向に回転し、環体８２の外周に設げた異形溝８
７ ， ８ ７’の位置が回転移動し、ケーシング７
８の上部に対向して取付けた変角固定用の油圧シリンダ
ー８８，８８のロツド８９，８９の先端の係止爪９０，
９０の位置と異形溝８７，８７又は８ ７’ ， ８
７’の位置と合致する。

異形溝８７と８７′とは変角ｄと同角度の位置に設けて
あるのでラツク８４がＺ方向に移動して環体８２が矢印
Ｑ方向に回転移動し係止爪９０，９０と異形溝８７，８
７とが一致すると、回転筒７９の下端に固定したハウジ
ング３７（第１２図）は水平のケーシング７４と直角に
なり、ハウジング３７に内装した砥石軸９１の先端の回
転砥石３６の回転軸は被研削材Ｗの移送方向と一致した
通常の研削姿勢となり、油圧シリンダー８８，８８が作
動して係止爪９０，９０を内方へ突出させると係止爪９
０，９０は異形溝８７，８７内に突入してテーパー面で
密着し、環体８２を介して回転筒７９は強固に垂直のケ
ーシング７８に固定され、従って砥石軸９１のハウジン
グ３７も強固に固定される。

ラツク８４を矢印２／方向に移動させ環体８２を矢印ｑ
方向に回転させて異形溝８７’，８７’と係止爪９０，
９０を一致させて、前述と同様に油圧シリンダー８８，
８８を作動させると、異形溝８ ７’ ， ８ ７’は
異形溝８７８７と変角αと同角度の位置に設けてあるの
で、環体８２に固定された回転筒７９ぱ、変角αと同角
度に回転した位置で固定され、従って回転砥石３６に変
角ｃｔ（第７図、第９図参照）を与えて固定される。

次に第８図、第１０図、第１１図において、俯仰枠２５
の側枠２６のブラケット６２にロツド６３の先端を軸着
した揺動シリンダー６４を作動させると、揺動シリンダ
ー６４の基端は、俯仰枠２５の前桁４６と渡し桁４０と
の間で、軸受４１および４７により回転自在に支承され
た回転桁４４に固定したフレーム５７の側部に取付けら
れているので、このフレーム５７は矢印Ｒ ， Ｒ’方
向（第６図、第１１図参照）に揺動し、従ってフレーム
５７上に設置された研削ユニット３５全体が矢印Ｒ，Ｒ
’方向に交互に揺動する。

機枠６の上部に基端を軸着した重量バランス用エヤーシ
リンダー２２，２２のロツド２３，２３の下端に吊設さ
れた俯仰枠２５は、後端両側を回動軸２４，２４により
軸着して俯仰自在としており、又、重量の大きい回転砥
石用１駆動モーター７１は俯仰枠２５上に横転自在に取
付けたフレーム５７の側板５８，５８の後方への延長部
６８，６９に掛け渡した据付ボード７０上に設置されて
いるので重心が後方へ移動しており、重量バランスがと
ってあるためエヤーシリンダー２２ ，２２による俯仰
枠２５およびこの俯仰枠２５上に設置された研削ユニッ
ト３５、揺動シリンダー６４を含む揺動機構および後述
の横方向補正用油圧シリンダー６１を含む横方向補正機
構等が載設されていてもエヤーシリンダーのバランスカ
は小さくてよい。

次に回転砥石３６が被研削材Ｗの疵面に接触すると砥石
圧着用油圧シリンダー３３が作動して所要の研削圧力を
もって研削が行われる。

しかし、重量の大きい，駆動モーター７１が重量バラン
スの関係上後方に設置してあるので、回転砥石３６まで
を傘歯車機構７３で連結し、しかも、変角αを与える場
合は垂直のケーシング７８に内装した回転筒７９の下端
に基端を固定したハウジング７３に内装した砥石軸９１
に変角αを与えるため先端の回転砥石３６は大きく振り
廻わされることになり、従って、疵位置と回転砥石３６
の下端の研削位置とに横方向および縦方向の大きなずれ
を生ずるので、これを自動的に補正しなげればならない
。

そこでこの自動補正作用を詳述すると、横方向のずれを
補正するには、第１０図および第１１図において俯仰枠
２５の前桁４６と渡し桁４０との間に横転自在に取付け
た回転桁４４にスライドパー５１および５２に嵌装した
側環５３，５３および５４，５４によって矢印ｚ ，
ｚ’方向に摺動自在に取付けた取付台５７を、回転桁４
４と取付台５７の支持板５５との間に架設した横方向補
正用油圧シリンダー６１が予じめ補正量をセットした補
正量だけ矢印２又はＺ′方向に横移動して横方向のずれ
を補正する横方向ずれの補正の完了は、第９図において
俯仰枠２５の上面に設けたリミットスイッチ１０１およ
び１０１が、フレーム５７の上面に設けたドッグ１０２
を蹴ることによって油圧シリンダー６１の作動が停止し
て横方向のずれの補正が完了する。

次に縦方向のずれの補正作用を詳述すると、前述のよう
に回転砥石３６に変角αを与えることにより縦方向にず
れが生ずるときは、第４図および第５図において背向油
圧シリンダー１０の補正シリンダー１３に予じめ所要の
補正値を与えておけば、背向油圧シリンダー１０の通常
シリンダー１１が作動すると同時に補正シリンダー１３
が作動してレール４，４上を転動する機枠６を矢印Ｙ又
はＹ方向に補正量だけ移動して研削ユニット３５の先端
の回転砥石３６の最下点が被研削材Ｗの疵面のほぼ直」
二において研削を行うことができる。

砥石圧着用油圧シリンダー３３の基部は機枠６の先端上
部に架設した渡し材３０に取付けたブラケット２７に自
在軸８２を介して軸着してあるので、変角αを与えた場
合および揺動を与えた場合も無理がなく連結されていて
破損するおそれはない。

尚、第１５図における油圧および空気圧系統図は、各符
号又は記号の前記の説明によって公知の作用をするもの
であるから、作用の詳述は略すが、重量の大きい回転砥
石３６の１駆動モーター７１が支点Ｑに近い後方に設け
たため、重量バランスをよくし、バランスエヤーシリン
ダー２２の追従性の鈍さをカバーし、又回転砥石３６の
附近に設けた砥石圧着用油圧シリンダー３３を油圧にし
たため、圧着力の精密な制御が行えることを示している
。

（発明の効果） 本発明は、回転砥石の駆動モーターを俯仰枠の後部に設
置して重心を後へもってきて、傘歯車機構によって１駆
動モーターと回転砥石との間を連結したので重量バラン
スが良好となり、特に大型研削機において研削ヘッドの
重量が大となることによる研削ヘッドの動きを鈍化させ
ることなく、大型の鋼片研削機の研削精度を著しく向上
させた効果は極めて大きい。

又本発明は傘歯車機構の垂直ケーシングに回転筒を内装
し、この回転筒に砥石軸を内装したハウジングを取付け
、回転筒の上端に冠設した環体なラック機構で所望の変
角に回転させ、環体に設けたテーパー面をもった異形溝
に変角固定用の油圧シリンダーのロンド先端のテーパー
面をもった係止爪を圧入することにより回転砥石を通常
位置又は、変角位置を強固に固定でき、高精能の研削を
可能にした効果もまた本発明特有のものである。

さらに又、傘歯車機構を介在させた研削ユニットのため
変角を与えた場合に生じる横方向および縦方向のずれに
対する自動補正機構をそれぞれ設けたので、高精度の研
削が保証された効果もまた本発明独特のものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した疵取り研削機の正面図、第２
図は第１図におけるＡ−Ａ線矢視図、第３図は同、一部
断面、側面図、第４図は同、鋼片研削機の側面図、第５
図は同、主要部の略線側面図、第６図は同、正面図、第
７図は同、平面図、第８図は同、俯仰枠部の拡大正面図
、第９図は同、平面図、第１０図は同、揺動機構の拡大
平面図、第１１図は同、拡大側面図、第１２図は同、傘
歯車機構の拡大断面図、第１３図は同、変角固定機構の
拡大平面図、第１４図は同、締付け部の拡大断面図、第
１５図は同、油圧および空気圧系統図である。 （主要部分の符号の説明）、１・・・・・・鋼片研削機
、２・・・・・・機台、３，３′・・・・・・横桁、６
・・・・・・機枠、７・・・・・・側板（機枠の）、１
０・・・・・・背向油圧シリンダー、１１・・・・・・
通常シリンダー、１２・・・・・・ロツド（同−七の）
、１３・・・・・・補正シリンダー（縦方向の）、１４
・・・・・・ロツド（同上の）、２２・・・・・・重量
バランス用エヤーシリンダー、２５・・・・・・俯仰枠
、２６・・・・・・側枠（同上の）、３２・・・・・山
在軸（圧着シリンダー基端の）、３３・・・・・・砥石
圧着用油圧シリンダー、３５・・・・・・研削ユニット
、３５′゛゜゛゜゜゛研削ヘッド、３６・・・・・・回
転砥石、４４・・・・・・回転桁、４６・・・・・・前
桁（俯仰枠の）、５１・・・・・・スライドバー（前）
、５２・・・・・・スライドバー（後）、５５，５６・
・・・・・支持板（フレームの）、５７・・・・・・フ
レーム、６１・・・・・・横方向補正用油圧シリンダー
、６４・・・・・・揺動シリンダー、７１・・・・・・
駆動モーター（回転砥石の）、７３・・・・・・傘歯車
機構、７８・・・・・・（垂直の）ケーシング、７９・
・・・・・回転筒、８２・・・・・・環体、８３・一・
・・・外歯車、８４・・・・・・ラック、８ ５ ，
８ ５’・・・・・・ビストン（ラック両端の）、８
６ ， ８ ６’・・・・・・ラック往復用油圧シリン
ダー、８７，８７’・・・・・・異形溝、８８・・・・
・・変角固定用油圧シリンダー、８９・・・ロンド（同
上の）、９０・・・・・・係止爪、１ｏｏ，ｉｏｉ・・
・・・・リミットスイッチ（横方向補正用）、１０２・
・・・・・ドッグ、Ｗ・・・・・・被研削材、α曲・・
変角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機台上を背向油圧シリンダーにより前後に転動する
   機枠内に設けた俯仰枠を、機枠の上部より垂設した重量
   バランス用エヤーシリンダーにより前方に向けて俯仰自
   在に吊設し、この俯仰枠上に横方向摺動自在かつ横転自
   在のフレームを取付け俯仰枠の側枠とフレームとの間に
   揺動シリンダーを架設し、フレームの回転桁と支持板と
   の間に横方向補正シリンダーを架設し、フレーム上の後
   部に設けた砥石駆動モーターと水平方向に回動自在の研
   削ヘッドをフレーム上に取付けた傘歯車機構を介して連
   結し、機枠の前方上部に自在軸により基端を軸着した砥
   石圧着用油圧シリンダーのロンドの下端を前記研削ヘッ
   ドに軸着したことを特徴とする鋼片研削機。 ２ 傘歯車機構の垂直ケーシングに内装した回転筒の下
   端に研削ヘッドの基部を取付け、この回転筒の上部に嵌
   設した環体の一部に外歯車を刻設し他部にテーパー内面
   を有する複数対の異形溝を所望の変角と同角度に環体の
   外周に穿設し、垂直ケーシングの外側に取付けた変角固
   定用油圧シリンダーのロンドの先端にテーパー面を有す
   る係止爪を取付け、前記外歯車に噛合うラックの両端を
   ラック往復用油圧シリンダーのピストンに形成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鋼片研削機。 ３ 縦方向補正シリンダーと通常のシリンダーとを背向
   させて一体に形成した背向シリンダーを機枠の側板に水
   平に取付け、通常のシリンダーのロンドの後端を機台の
   横桁の後端に軸着し、縦方向補正シリンダーのロッドの
   先端を前記側板の一部に軸着し、この縦方向補正シリン
   ダーに縦方向のずれ補正量を指令する補正機構と連結し
   、俯仰枠の前桁と渡し桁との間に横転自在の回転桁を支
   承し、この回転桁の前・後部に回転桁と直交して摺動自
   在に設けたスライドバーの片側の支持板に設置した横方
   向補正シリンダーのロンドの先端を前記回転桁に軸着し
   、この支持板上に取付けたフレーム上に設けたドッグが
   俯仰枠上に取付けたＩＪ ミットスイッチを蹴ることに
   より横方向補正完了を感知するようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の鋼片研削機。