JPS6334012A - 棒線材の表面疵自動切削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、線あるいは棒状材の表面疵を機械化、自動化
して除去する装置に関するものである。

（従来の技術） バネ鋼、軸受鋼、ステンレス鋼等のような特殊棒鋼や線
材製品の製造にあたっては、熱延前、素材の表面疵を充
分に除去した後、熱延処理に付してコイル化している。

このコイルの表面にはその深さ最大０．２鶴程度の疵が
部分的に点在しているのであり、その表面疵の除去が必
要である。

従来、このような疵の除去手段として、入手によるグラ
インダー手入れが特公昭５９−５０４５３号、特開昭５
６−１１４６１８号、特公昭５８−２４２０１号、特開
昭５９−１４２０５４号等の各公報にて提案されている
方法および装置がある。

（本発明が解決しようとする問題点） 人手による手入れは冷間コイルを解きほぐし、棒、線材
の４周全体を目視して探傷するので作業性がきわめて悪
く能率的にも好ましくなく、人件費が大巾にアップする
不利が生じる。

−′　　　。

そのため省力化、自動化をはかった手段として、最も有
望な手段とみられる前記の特公昭５９−５０４５３号公
報についてみれば、以下のような欠点がみ５１られる。

すなわち、 （１）通常、コイル表面の疵発生面積は少なく、製品歩
留りをよくするためには、切削バイトの組数（分割数）
を６組以上にはしないが、切削バイトを被削体の軸方向
にずらされて配置されるため、設備スペースを広く必要
とするばかりでなく、設備費も高価なものとなる。

（２）被削体の受はローラは、それぞれ被削体の送り方
向にずらされて配置されており、１点ローラ（同一円周
上では１点）で受けるため、表面疵切削時に切削方向に
対して被削体が横振れし、表面疵の取り残しあるいは切
削面形状の不具合いなどの原因となる。

また、他の公知手段によれば、切削面積の増大は避けら
れず、歩留を大巾に低下させてしまう欠点がある。

本発明は、以上の問題点を解決するためなされたもので
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は棒鋼あるいは線材等の棒線材を被削体とするも
のであって、かかる被削体を長手方向に走行させる走行
通路上に被削体の周方向及び長手方向の疵の位置を検出
する探傷器を設けるとともに、被削体の走行速度検出器
を設け、探傷器による疵の情報と、走行速度検出器によ
る速度情報により切削バイト部を作動せしめて被削体の
疵部分のみを効率的に削除しようとするものであり、被
削体の同心円周上の同一面内に複数組（通常は３組）の
切削バイトを適宜の間隔をおいて配置した切削バイト部
を被削体の走行方向に２組設けて全円周の切削を可能に
構成したものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。第１
図は本発明の全体構成を示す説明図、第２図（１）、（
２）はその要部詳細を示す正面図、第３図は１ｌｃ２図
（１ンの部分側面図、第４図は第２図（１）のＡ−Ａｍ
面図である。

第１図は本発明の全体構成を概略水しており、ｌはサプ
ライスタンドであり、これにコイル状に架装された被削
体である素線２は巻取機１００に巻取られる過程におい
て、公知の回転プローブ形渦巻探傷器等の探傷器３でそ
の表面疵が検出される。また、その素線２の走行速度は
速度計４で検出されるとともに制御装置５により切削マ
シン６．６′ノ駆動装置７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ。

７Ｄ、７Ｅ、７Ｆ）を制御可能としている。

すなわち、被削体素線２の円周方向及び長手方向の疵の
位置を探傷器３で検出し、該検出信号の疵の深さ信号に
より切削マシン６．６′の切削バイトに予じめ付与され
ている切込量とバイト進退タイミングを演算されている
走行速度にあわせてバイト駆動装置７Ａ〜７Ｆを制御す
ることにより、被削体である素線２の周りに配置した切
削バイトによって疵箇所のみ切削し除去するものである
。

ここで本発明の特徴とするところは、切削マシン６．６
′を素線２である被削体の走行方向に２組設置して、素
線の全周の切削を可能に構成した点にある。すなわち、
素線２の同心円周上の同一平面内に少なくとも３個の切
削バイトと受はローラを設け、それぞれを対応させて切
削バイトによる円周上の守備範囲を（６０度十α）×３
とした切削マシン６にあり、このような切削マシンであ
るから被削体である素線２の走行方向に２組、角度をず
らせて設置することにより、素線２の全周を切削可能と
している。

第２図以下をも参照すると、切削マシン６の詳細が示さ
れ被削体である素線２の走行ライン、即ち、走行通路上
には同心円周上に周方向等間隔をおいて３個づつ送り方
向２箇所に、線受はローラ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ及び８Ｄ、
　８Ｅ、　８Ｆの計６個がそれぞれ被削体２を囲むよう
に配置され、軸受９を介して回転自在に支持され、この
ローラ８Ａ、８Ｂ１８Ｃ及び８Ｄ、８Ｅ、８Ｆ上を通過
案内される被削体である素線２に対して切削バイト１０
Ａ１１０Ｂ、ＩＯＣ及びＩＯＤ、ＩＯＥ、ＩＯＦの計６
個が伸縮シリンダで示す駆動装置７Ａ、７Ｂ、７Ｃ及び
７Ｄ、７Ｅ、７Ｆによりそれぞれ独立して半径方向に進
退自在とされている。

切削バイトＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣは被削体の同心円周
上に設けられ、周方向に対して等間隔１２０゜毎に設げ
である。そして送り方向に間隔をおいて、切削バイトＩ
ＯＤ、ＩＯＥ、ＩＯＦは被削体の同心円周上に設けられ
、周方向に対して等間隔１２０’毎に設けである。切削
パイ）ＩＯＤ、ＩＯＥ、１０　Ｆは、切削バイトＩＯＡ
、ＩＯＢ、ＩＯＣの切削不可範囲をカバーするように配
置され【いる。

なお、実施例は切削バイトを３個づつ２箇所に設けたが
、特に大径の棒鋼を被削体とする場合等には、第９図に
示すように被削体の円周上の同一平面内の５個所に切削
バイトｌ０ＩＡ、１０１Ｂ、ｌ０ＩＣ，ｌ０ＩＤ、ｌ０
ＩＥを設け、同様なローラ８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ１８
１Ｄ　、　８１　Ｅを設けるとよく、これを２組設置す
る。また、同一平面内の切削バイト数を７箇所とするこ
ともできる。切削バイトＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ及びＩ
ＯＤ、　ＩＯＥ、　１０Ｆにそれぞれ対応して線受はロ
ーラ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ及び８Ｄ、８Ｅ、８Ｆが設けられ
、切削バイト１０Ａ、ＩＯＢ、ＩＯＣと線受はローラ８
Ａ、８Ｂ、８Ｃ及び切削バイトＩＯＤ、ＩＯＥ、ＩＯＦ
と線受はローラ８Ｄ、８Ｅ、８Ｆは互いに干渉しない構
造になっている。

また、実施例では切削バイト配置が逆Ｙ字状ＱとＹ字状
の組合せになっているが横向きの逆Ｙ字状（べ￥Ｙ字状
［）−）を組合せてもよい。

なお、素線が細い場合は、線受はローラのかわりにシュ
ー（摩耗材）で切削バイトの反力を受ける構造としても
よい。

切削バイトは第５図（１）、（２）、（３）に要部のみ
拡大して示す如く、被削体２の外周形状に沿う凹入状刃
先１１Ａ、ＩＩＢ、ＩＩＣ及びＩＩＤ、ＩＩＥｌｌｌＦ
を有する。本実施例では円弧形の凹入状とされた所謂平
バイトであり、各刃先１１　Ａ、ＩＩＢ、１１　Ｃ及び
１１Ｄ、ＩＩＥｌｌｌＦのそれぞれは第５図（３）で示
す如く切削時において被削体２の軸方向からみて周方向
に互いに重なり合う部分１１八′、１１Ｂ′、１１０′
、１１Ｄ′、１１Ｅ′、１１Ｆ′が形成されており、被
削体２の全周をかこみうるようにされている。

そして、第３図、第４図にパイ）ＩＯＡで代表して示す
如くバイトホルダー１２に抜差し自在に挿嵌されボルト
１３にて締結されている。

なお、本実施例は、バイト（以下、バイト１０Ａで代表
する）は調整ねじ１４によって一定高さＸｍに調整され
てそのホルダー１２がスライドユニット１５に嵌合され
てボルト１６にて固定され、スライドユニツ）　１５は
基台１７に放射方向として延設された支持腕１８のスラ
イダ１８　Ａに摺動自在に嵌合されるとともに左右横方
向は調整ねじ１６Ａによって調整固定自在とされている
。

支持腕１８の延設端にバイト駆動装置７Ａ、７Ｂ。

７Ｃ，７Ｄ、　７Ｅ、７Ｆが本例では伸縮油圧シリンダ
が設りてあり、そのピストンロッド１９にねじ連結棒加
を螺着せしめ該棒端面を調整ねじ１４の頭部に対応させ
て隔置させている。

ねじ連結棒美にはナツト２１、ｎが螺合されており、上
部ナツト２１は連結棒加の突出長さを調整するもので、
前述のバイト高さ調整ねじ１４との組合せによりバイト
１０Ａの切込深さ、つまり、被削体２０表面疵の切削深
さを調整するものである。

又、下部ナラ）２２は連結棒加の戻り距離即ち、パイ）
ＩＯＡと被削体２間の距離Ｈな調整するものであり、こ
のことは、制御装置５の信号を受けて駆動装ｆ７Ａが伸
長動作し、スライダ１８Ａの案内を介してスライドユニ
ット１５の降下により切削パイ）ＩＯＡが作動して被削
体２を一定深さまで切込むに要する時間を調整するもの
であリ、つまり、切削バイト１０Ａの切込角度を、バイ
ト形状、種類、被削体の材質、走行速度によって最適条
件となるように調整するものである。

（作　用） 次に、切削マシン６による被削体２に対する表面疵の自
動切削除去について説明すると、被削体２がサグライス
タンドｌから巻取機１００に巻取られてい（ラインにお
いてまず表面疵が全（ない無疵部分が巻取られている時
には探傷器３は作動しないので、６個の切削バイト１０
Ａ。

１０Ｂ、ＩＯＣ，ＩＯＤ、ＩＯＥ、ＩＯＦは定位置で停
止状態にあり、被削体２は線受はローラ８Ａ、８Ｂ、８
Ｃ１８Ｄ、８Ｅ、８Ｆによる走行通路を経て捲取機１０
０側に巻取られていくことになる。

今、被削体２に表面疵があり、これを探傷器３によって
検出することにより、該疵部分の切削指令が発信されれ
ば、この指令を受けてその疵部分と対応する切削パイ）
ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ。

１０Ｄ、ＩＯＥ、ＩＯＦが油圧シリンダで示す駆動装ｆ
ｆｆｉ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ１７Ｄ、７Ｅ、７Ｆの伸長によ
り予じめ定められた切削量だけ切削除去することになる
。

このようにして表面疵部分が切削除去されて通過した時
は、切削長りの指令によって７Ａ、７Ｂ、７Ｃ，７Ｄ、
７Ｅ、７Ｆが縮少動作して切削パイ粗 ト　１０Ａ、　　ＩＯＢ、　　ＩＯＣ，ＩＯＤ、　　Ｉ
ＯＥ、　　ＩＯＦ　　をミミ；４εＬ位置に復し、再び
次の疵発見による切削指令に待機するのである。

第６図乃至第８図を参照して前記制御装置５による制御
要領を具体的に説明すると、探傷器３によって素線２の
疵の深さを検出するプローブからの電気信号と素線の疵
が素線の円周方向のどの部分にあるかを検出するプロー
ブからの電気信号とを取り出している。

前述の切削マシン６．６′は進退自在の切削バイト６個
から構成され、各々のパイ）ＩＯＡ、１０Ｂ、ＩＯＣ及
びＩＯＤ、ＩＯＥ、ＩＯＦは被削体の同一円周上に等間
隔で３個づつ、軸方向２箇所に設けられており、疵検出
用のプローブから疵信号（深さ）が発生した時にはその
位置、つまり、探傷器３とバイト設定距離は速度計４と
同期させ、かつ角度の位置をパルス位置より判断してそ
れぞｈのパ’ｒ　）ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ，ｌ０Ｄ１
１０Ｅ、１０　Ｆが作動されるようにするのである。

プローブの動作の角度について詳述すれば、第６図及び
第７図に示す如く、固定側の近接スイツチＳ１の位置を
０度の基点Ｏとし、疵検出用プローブ３Ａが回転する時
そのプローブがどの角度の位置にあるかを解るように１
回転間を例エバ３６　パルスの信号に変換させ１〜６パ
ルスの時はパイ）ＩＯＡのリレーＲ１が作動し、１３〜
１８パルスの時にはパイ）　１０　ＢのリレーＲ２が作
動し、δ〜（９）パルスの時にはバイト１０　Ｃのリレ
ーＲ３が作動し、７〜１２パルスの時にはバイト１ｏＤ
のリレーＲ４が作動し、１９〜２４パルスの時にはバイ
トｌＯＥのりＶ−Ｒ５が作動し、３１〜３６パルスの時
＆ にはバイト１０Ｆのリレ繋が作動するようにする。

即ち、第８図に示すように疵深さ信号と疵の位置（距離
と角度）の信号の３つの信号を同期化させて各々のバイ
トの動作指令を送り、各々のバイトの動作は３つの信号
が同時に受けた時のみ動作することができるのである。

また、表面疵が隣り合う場合又はバイトの切削範囲の中
間に存在する場合は、隣り合う２個以上のバイトが作動
して表面疵を切削除去可能である。

例えば第５図に示すＰの部分に疵が存在する場合にはパ
イ）ＩＯＦと１ＯＡとが作動して切削するのであり、Ｐ
ｌの部分に存在する場合には、バイトＩＯＡ、ＩＯＤが
作動し、同様にしてＰ２の場合にはパイ）ＩＯＤ、ＩＯ
Ｂ、Ｐ３の場合にはバイトＩＯＢ、ＩＯＥ、Ｐ　４７７
）場合にはバイトＩＯＥ、１０Ｃ，Ｐ５の部分に疵が存
在する場合には、バイト１０Ｃ，ＩＯＦが作動し切削す
るのであり、各パイ）ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ，ＩＯＤ
、ＩＯＥ、ＩＯＦの作動範囲（切込深さ、切削角度）は
常に一定であることから、隣り合う２個以上のバイトが
作動した場合でも所定深さ以上切断することがないので
ある。

（発明の効果） 本発明は以上詳述したように、切削バイトは被削体の同
心円周上に適宜の間隔つまり通常は周方向に等間隔をお
いて複数個配置され、かつ被削体の軸方向に２組配置さ
れるため設備がコンパクトでありスペースが小さく設備
費も安価となる。

また、被削体の受はローラは、被削体の同心円周上に複
数個、例えば３個づつ被削体の送り方向に配置されてお
り、多点ローラ（３個の場合は同一円周上で３点）で受
けるため表面疵切削時にも被削体の振れがなく、過材が
安定しており、表面疵自動切削における品質の安定、向
上が期待できる。

また、製品歩留りの向上、大形丸鋼の表面疵自動切削な
どで切削バイトを多くしたい場合は被削体の同心円周上
に５個づつ設けられた切削バイトを２箇所配置すること
により対応できる。

また、切削バイトＩＯＡ、ｌ０Ｂ１１０ｃ、ＩＯＤ。

１０Ｅ、ＩＯＦのそれぞれの切刃１１Ａ、　１１　Ｂ、
　ＩＩＣ。

１１Ｄ、ＬＩＥ、ＩＩＦは凹入状とされ、しかも切削時
において周方向に互いに重なり合う部分１１Ａ′、１１
Ｂ′、１１Ｃ′、１１Ｄ′、１１Ｅ′、１１Ｆ′が形成
され被削体２の全周をかこみうるようにされていること
から、被削体２の周方向及び軸方向のいかなる位置に疵
があっても、これを切削除去することができる。しかも
、このように重なり合う部分１１Ａ′、１１Ｂ′、１１
Ｃ′、１１Ｄ′、１１Ｅ′、１１Ｆ′を形成しても、バ
イトＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ及びＩＯＤ、ＩＯＥ、１０
　Ｆはそれぞれ同心円周上で分割され、かつバイトＩＯ
Ａ、ＩＯＢ、ＩＯｃとＩＯＤ、ＩＯＥ、ＩＯＦは長手方
向に配置されていることから、前記部分１１Ａ′、１１
Ｂ′、１１０′、１１Ｄ′、１１Ｅ′、１１Ｆ′が互い
に干渉し合うこともない等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成を示す説明図、第２図（１）
、（２）は切削マシンの正面図、第３図は同一部の詳細
を示す牛久側面図、第４図は第２図（１）のＡ−Ａ断面
図、第５図（１）、（２）は切削前のそれぞれの切削バ
イトと線受はローラー及び被削体の対応関係を示す説明
図、第５図（３）は切削中のそれぞれの切削バイトと被
削体の対応関係を示す説明図、第６図乃至第８図は制御
装置における制御手段を示すもので、第６図は素線、バ
イト、回転プローブの相関図、第７図はバイトとパルス
信号の説明図、第８図はそのリレー図、第９図は被削体
と切削バイトの他の対応例を示す説明図である。 ２・・・被削体（素線）、３・・・探傷器、４・・・速
度計、５・・・制御装置、６．６′・・・切削マシン、
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ，７Ｄ、７Ｅ、７Ｆ・・・駆動装置、
８Ａ、８Ｂ。 ８Ｃ，８Ｄ、８Ｅ、８Ｆ・・・線受はローラ、ＩＯＡ、
ＩＯＢ。 １０Ｃ，ＩＯＤ、ＩＯＥ、ＩＯＦ・・・切削バイト。 特許出願人　新日本製鉄株式会社 尤／国 ■２４旧ｌ） 欠２図（２） ７ε ■３図 ヤ４図 左左図（ハ　　　　　　　　左左図（２）欠３図（３）
　　　　　　火Ｇ口 ヤ７図 臂８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 線あるいは棒状材の被削体を長手方向に走行させる走行
   通路上に被削体の周方向及び長手方向の疵の位置を検出
   する探傷器と、被削体の走行速度検出器と、切削バイト
   とがそれぞれ設けられ、前記探傷器による疵の情報と前
   記走行速度検出器による速度情報により前記切削バイト
   が作動されて被削体の疵を切削除去する装置において、
   前記走行通路上に被削体の受ローラが被削体の同心円周
   上に周方向に適宜の間隔をおいて複数個設けられており
   、該受けローラと対応する位置にその先端に凹入状の切
   刃を有する切削バイトが被削体に向つてそれぞれ独立し
   て進退自在に複数個設けられ、更に、該切削バイトのそ
   れぞれの切刃は切削時において被削体の軸方向から見る
   と周方向に互いに重なり合う部分が形成されて、被削体
   の全周をかこみうるようにされていることを特徴とする
   棒線材の表面疵自動切削装置。