(57)【要約】【課題】  本発明は、棒鋼・鋼管のブラシ面取り、またはブラシバリ取り装置およびその方法を提供する。【解決手段】  搬送ライン上を移送される棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置において、被処理材を回転しないように固定し、ブラシを該処理材長手方向と垂直、かつ平行に回転させることを可能とした棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置。また、上記ブラシ面取り装置のブラシ自体が自転することを可能としたこと。さらに、処理材が鋼管にあっては、外径、内径によってブラシの偏心量を調整可能とした棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置およびそれらの方法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ライン上を移送される棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置において、被処理材を回転しないように固定し、ブラシを該処理材長手方向と垂直、かつ平行に回転させることを可能としたことを特徴とする棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシ面取り装置のブラシ自体が自転することを可能としたことを特徴とする棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の処理材が鋼管にあっては、内外面の全周に渡って均一に面取りを行うことを特徴とする棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の処理材が鋼管にあっては、外径、内径によってブラシの偏心量を調整可能としたことを特徴とする棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置。    
【請求項５】
搬送ライン上を移送される棒鋼・鋼管のブラシ面取り方法において、ブラシを該処理材長手方向と垂直、かつ平行に回転させ、面取り機自体の前後進、または面取り時間を制御することにより面取り量を調整し、処理材端面全周に渡って均一に面取りを行うことを可能としたことを特徴とする棒鋼・鋼管のブラシ面取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒鋼・鋼管のブラシ面取り、またはブラシバリ取り装置およびその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、長尺材の端部をブラッシングする装置については、例えば特開昭５２−１２７６８号公報（特許文献１）に開示されているように、搬送ライン上を移送された異形材の端面に係合するブラッシング装置において、異形材の軸心に対して垂直をなす平面内に３個の円柱形ブラシを配設し、その円柱形ブラシの回転軸を１２０°ずつ変位させて設置したブラッシング装置が提案されている。しかし、特許文献１の場合は、複数のワイヤ−ブラシを設けて面取りを行うため、装置が複雑になり、また多くのスペースを必要とする等の問題がある。
【０００３】
また、特開平６−３１６０５号公報（特許文献２）に開示されているように、溶接工程前のオンラインに、帯鋼進行方向と平行な回転軸を持ったブラシロールによって、帯鋼エッジの清浄化と形状コントロールを連続的に行う。つまり、溶接欠陥原因となるバリの除去と溶接部内面突起の盛り上がり代を事前に除去するものである。しかし、この特許文献２は帯鋼エッジを対象とするもので、鍛接鋼管溶接部の信頼性の向上と溶接部内面突起の抑制を可能とするブラッシングによる帯鋼エッジの形状形成装置である。
【０００４】
さらに、特開平７−１６４２６８号公報（特許文献３）に開示されているように、大径部と小径ガイド部とを連続形成し、かつそれらの境界部分に面取り刃を設けた管嵌合用回転軸体と上記小径ガイド部の基端側外方に架設支持されかつ管嵌合用回転軸体と一体回転する研磨ブラシと小径ガイド部の先端側外方に架設支持されかつ同じく管嵌合用回転軸体と一体回転する研磨ブラシと、小径ガイド部の先端側外方に架設支持され、かつ同じ管嵌合用回転軸体と一体回転する切込み刃体とからなり、モーター等の回転軸に取り付けて回転させながら、断熱被覆管を手で把持して押し込み、被覆の除去、周面研磨および口縁の縁取りを行う断熱被覆管の被覆端末処理機が提案されている。しかしながら、特許文献３の場合は、被覆の除去、周面研磨および口縁の縁取りを行う断熱被覆管の被覆端末処理機に関するもので、ワイヤブラシの回転方向は１方向であるため、被処理材全周の面取りを均一に行うことは困難である。
【０００５】
さらに、図４は、従来の棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置の概略説明図である。図４（ａ）は上面断面図であり、図４（ｂ）は横断面図である。この図に示すように、被処理材２をテーブル（図示せず）上に並べ、ドックチェーン３にて研磨する被処理材２をこの被処理材２に対して垂直に搬送することによって被処理材２を転がす。被処理材２は転がりながら搬送されるが高速回転するワイヤブラシ１にアライニングローラー４にて押し付けられるため、被処理材２の端面の面取りが行われるように構成されている。符号５はワイヤブラシ回転用モーターを示す。
【０００６】
図５は、従来の他の棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置の概略説明図である。この図に示すように、被処理材２をテーブル（図示せず）上に並べ、材料固定チャック６にて被処理材２を固定し、ワイヤブラシ１を回転させながら移動させることによって面取りを行う構成をなすものである。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５２−１２７６８号公報
【特許文献２】特開平６−３１６０５号公報
【特許文献３】特開平７−１６４２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した図３に示す従来の棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置にあっては、被処理材の棒鋼または鋼管の端部が曲がりを生じた場合、端部形状不良（偏平）、または端部が斜断のような、端部の形状が悪くなる。このように、例えば端部の曲がりの場合に、曲がりを生じた上方部分はブラシにて面取りが出来るとしても、この上方曲がりと反対側の部分に当たる面取りは十分行うことができない。一方、端部形状不良（偏平）の場合には、偏平の長径側は面取りできるが短径側は面取りが十分でない。
【０００９】
さらには、端部が斜断されているような場合には、偏平の長径側は面取りできるが反対側は面取り不足を生じるという問題がある。このように被処理材の端部の形状が悪い場合には、ワイヤブラシに均一に当たらないため、全周均一な面取りを行うことができない。特に、被処理材が鋼管の場合には、内面側の面取りを均一に行うことが困難である。そのために被処理材の直径によってワイヤブラシの位置を調整する必要がある。
【００１０】
一方、図４に示す従来の他の棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置にあっては、被処理材を固定してしまうとワイヤブラシへの押し付けを行うことができないため、面取り量の調整がタイマー等でしか行えず、これもまた面取り不足、面取り過多などの問題が発生する。
なお、棒鋼は円柱状の材料であっても、少なくとも六角形以上の多角形の材料であってもよく、更には、これらに近い形状の異形棒鋼であっても良い。また、鋼管は肉厚の大小は特に問わない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述したような問題を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、ブラシヘッドを回転することによって、全周に均一にブラシを当てることが可能となり、また、被処理材の外径、内径によってブラシの偏心量を調整することにより均一な面取り量を行うことが出来、さらにはブラシ自体を自転させることにより短いタイムサイクルで面取りが可能となると共に、面取り機自体の前後進、および面取り実施時間を調整することで面取り量を調整することを可能とした棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置およびその方法を提供するものである。
【００１２】
その発明の要旨とするところは、
（１）搬送ライン上を移送される棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置において、被処理材を回転しないように固定し、ブラシを該処理材長手方向と垂直、かつ平行に回転させることを可能としたことを特徴とする棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置。
（２）前記（１）に記載のブラシ面取り装置のブラシ自体が自転することを可能としたことを特徴とする棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置。
【００１３】
（３）前記（１）または（２）に記載の処理材が鋼管にあっては、内外面の全周に渡って均一に面取りを行うことを特徴とする棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置。
（４）前記（１）または（２）に記載の処理材が鋼管にあっては、外径、内径によってブラシの偏心量を調整可能としたことを特徴とする棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置。
【００１４】
（５）搬送ライン上を移送される棒鋼・鋼管のブラシ面取り方法において、ブラシを該処理材長手方向と垂直、かつ平行に回転させ、面取り機自体の前後進、または面取り時間を制御することにより面取り量を調整し、処理材端面全周に渡って均一に面取りを行うことを可能としたことを特徴とする棒鋼・鋼管のブラシ面取り方法にある。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、本発明により丸棒鋼の端面全周および鋼管の場合の内外面の全周に渡って均一に面取りが可能となり、かつ短いタイムサイクルで面取りが出来、さらには面取り量を調整することが出来る等極めて優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係る棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置の概略説明図である。図１（ａ）は上面断面図であり、図１（ｂ）はブラシ偏心部の詳細図である。この図に示すように、被処理材２を材料固定チャック７で固定し、ブラシヘッド回転用モーター６を用いてブラシヘッド８を回転させ、さらにワイヤブラシ回転用モーター５を用いて被処理材２の軸方向と垂直な回転軸でワイヤブラシ１を回転させることにより、被処理材２の端面全周の面取りを行うことが出来る装置である。
【００１７】
さらに、図１（ｂ）に示すように、ワイヤブラシ１を偏心させることによって、被処理材２の端面の中心部に力が集中せず、均一に力を掛けることができる。この偏心量は可変とし、被処理材２の直径によって調整することを可能とし、ワイヤブラシ１の大きさを被処理材２の直径によって交換する必要がなく、サイズ替えによる休止ロスを抑制することができる。なお、符号９は被処理材のセンターを示し、符号１０はストロークを示す。この可変可能な最適なストロークは被処理材の径によって異なるが、４０〜７０ｍｍ、好ましくは５０〜６０ｍｍとする。
【００１８】
図２は、本発明に係る棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置の横断面図である。この図に示すように、装置全体をブラシヘッド前後進用シリンダー１１によって前後進させる機構によって、被処理材２をこの被処理材の軸方向に移動させる必要がないため、省スペースで面取り作業を行うことができる。
【００１９】
図３は、本発明に係るブラシに偏心量を与える基準および面取り評価基準を定めるための図である。図３（ａ）は偏心量を与える３段階での基準を定め、Ａの場合は、９ｍｍ、１０ｍｍで行い、また、Ｂの場合は、１２ｍｍ、１３ｍｍで行い、さらにＣの場合は、１３ｍｍ、１８ｍｍの偏心量を与えたときの面取り状況を調べた。図３（ｂ）は面取り評価基準を定めたもので、被処理材２が鋼管の場合にその端部面１２の長さをもって良否を判断した。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
砥石切断した鋼管の端部を本発明に係る装置で面取りを行い従来のブラシ面取り方法との面取り清浄を比較した。表１は鋼管の内外面について面取り時間（研磨時間）と面取り状況との影響を調査したもので、Ｎｏ．１〜８は軸受鋼（ＪＩＳ記号はＳＵＪ２）で、外径２６．５ｍｍ、肉厚３．００ｍｍを対象とし、鋼管の全周を８等分に分割した、その各部分の面取り状況を示したものである。また、Ｎｏ．９〜１６はステンレス鋼（ＪＩＳ記号はＳＵＳ３０４）で、外径２０．０ｍｍ、肉厚２．００ｍｍのものを対象とし、Ｎｏ．１〜８と同様に、鋼管の全周を８等分に分割した、その各部分の面取り状況を示したものである。なお、研磨条件はブラシ幅：５０ｍｍ、ブラシ径：３００ｍｍ、回転速度：１７５０ｒｐｍ、ワイヤー径：０．４ｍｍピアノ線、偏心量：１０ｍｍのものを使用した。そのときの評価基準として、面取り残りの有無を目視および触感にて確認し、その部分を測定した。その結果、×：ブラシが当たっておらず面取りされていない状態、△：０．５ｍｍ未満、○：０．５ｍｍ以上とした。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１に示すように、面取り時間が３秒と短い場合は、一部△が認められたが、５秒、１０秒間での面取りでは良好な面取りが行われていることが分かる。これに対し、図３で示した従来の方法による場合には、一部ブラシが当たっておらず面取りされていない状態のものが見られ、かつ△のものが認められた。これから分かるように、本発明のブラシ面取り装置によれば、面取り時間（研磨時間）は３秒を超える時間が必要であり、かつこの時間での面取りを行えば、従来法に比較して、極めて優れた鋼管の内外面の面取りを確実に行え得て、均一な端面をもつ鋼管を得ることができる。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
表２は、ＳＵＪ２、外径２６．５ｍｍ、肉厚３．００ｍｍを対象とし、研磨条件はブラシ幅：５０ｍｍ、ブラシ径：３００ｍｍ、回転速度：１７５０ｒｐｍ、ワイヤー径：０．４ｍｍピアノ線、研磨時間：５秒にて行った。そのときの偏心量：Ａ＝１０ｍｍ、Ｂ＝１２ｍｍ、Ｃ＝１３ｍｍと変化させ、かつ研磨時間およびブラシ押し当て量について３秒、３秒＋２ｍｍ前進、５秒、５秒＋２ｍｍ前進の４種を行った。この３秒＋２ｍｍ前進、および５秒＋２ｍｍ前進とは、３秒、５秒間の通常のブラシの押し当てにより加工に比べ、さらに２ｍｍブラシを端面側にずらして強く加工した場合である。その結果、表１と同様に、鋼管の全周を８等分に分割した、その各部分の面取り状況について、偏心量Ｃ＝１３ｍｍの場合の一部、および単に研磨時間３秒間の場合の一部に０．５ｍｍ未満の面取り不足が見られた。
【００２５】
【表３】
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【００２６】
表３は、ＳＵＳ３０４、外径３４．５ｍｍ、肉厚８．５０ｍｍを対象とし、研磨条件は、表２と同様に、ブラシ幅：５０ｍｍ、ブラシ径：３００ｍｍ、回転速度：１７５０ｒｐｍ、ワイヤー径：０．４ｍｍピアノ線、研磨時間：５秒にて行った。そのときの偏心量：Ａ＝９ｍｍ、Ｂ＝１３ｍｍ、Ｃ＝１８ｍｍと変化させ、かつ研磨時間およびブラシ押し当て量について３秒、３秒＋２ｍｍ前進、５秒、５秒＋２ｍｍ前進の４種を行った。その結果、表２と同様に、鋼管の全周を８等分に分割した、その各部分の面取り状況について、偏心量Ａ＝９ｍｍ、Ｃ＝１８ｍｍの場合の一部、および単に研磨時間３秒間、５秒間の場合の一部に０．５ｍｍ未満の面取り不足が見られた。従って、表３に示す対象の場合には、偏心量Ａ＝１３ｍｍ、研磨時間については、３秒＋２ｍｍ前進、および５秒＋２ｍｍ前進で行うと良好な面取りができることが分かる。
【００２７】
上述したように、鋼管の場合の内外面の全周に渡って均一、かつ最適な面取り量を可能とするためには、面取り実施時間を最適な条件に調節し、かつ偏心量を制御することによって、鋼管の内外面での全周に渡って均一、かつ短いタイムサイクルで面取りが可能となる工業的に極めて有利な装置およびその方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置の概略説明図である。
【図２】本発明に係る棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置の横断面図である。
【図３】本発明に係るブラシに偏心量を与える基準および面取り評価基準を定めるための図である。
【図４】従来の棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置の概略説明図である。
【図５】従来の他の棒鋼・鋼管のブラシ面取り装置の概略説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ワイヤブラシ
２  被処理材
３  ドックチェーン
４  アライニングローラー
５  ワイヤブラシ回転用モーター
６  ブラシヘッド回転用モーター
７  材料固定チャック
８  ブラシヘッド
９  被処理材のセンター
１０  ストローク
１１  ブラシヘッド前後進用シリンダー
１２  端部面
特許出願人  山陽特殊製鋼株式会社
代理人  弁理士    椎  名    彊
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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