JPH07227760A - 断面円形工作物の研摩装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロールなど断面円形工作物の研摩作業を自動
化し、高精度化する。 【構成】 芯出しされて回転可能に支持されるロール１
は、ロール着脱装置３からロール搬送装置４によって搬
送される。ロール着脱装置３では、焼付防止剤塗布装置
８によってロールの両端の軸芯部に焼付防止剤が塗布さ
れ、ケレー脱着装置７によって主軸１２ａ側にケレー６
が装着される。ロール１の回転駆動は、ケレー６を介し
て行われ、複数の振止装置２６によって撓まないように
支持される。加工テーブル１１をロール１の軸線方向に
摺動変位させながら、砥石１９でロール１の外周面を研
削する。研削に先立って、偏芯量測定装置３０の先端を
ロール１に当接させ、ロール１を回転駆動しながら偏芯
量を測定し、砥石台１８の送り量および振止装置２６の
押込み量から当接状態を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延用ロールなど、外
形の軸直角断面が円形である断面円形工作物、特に細長
い断面円形工作物を精度よく自動的に研摩することがで
きる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、断面円形工作物、特に細長い
各種圧延ロールやコンベア用ロール、あるいは各種軸や
シリンダロッドなどの研摩は、たとえば特公昭６２−５
７５１号公報や特開平３−９２２６７号公報に開示され
ている円筒研削盤を用いて行われている。断面円形工作
物の中でも、圧延用ロールは研摩の頻度が大きい。圧延
用ロールの中でも、ゼンジミア型圧延機（ＺＭ）や、超
薄ミル（ＵＴＭ）などのワークロールや第１段目ロール
は、直径が約４０ｍｍ〜１５０ｍｍであって比較的小径
であり、高精度の研摩加工が必要とされている。

【０００３】特公昭６２−５７５１号公報では、研摩用
の砥石と対向する側から工作物を支えるレスト装置、す
なわち振止装置の押込み量すなわち当接量を調整して研
摩を行うことに関する先行技術が開示されている。特開
平３−９２２６７号公報には、円筒工作物の直径を自動
測定しながら、直径の誤差が許容値以内となるように砥
石自体の送り量や振止装置の当接力を調整する先行技術
が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の各先行技術に従
えば、円筒研削盤に圧延ロールなどを一旦セットした状
態での自動化は可能であるけれども、工作物を円筒研削
盤に着脱する過程で作業者の介入を必要とし、円筒研削
盤１台につき少なくとも１名の作業者がついて研摩作業
を行う必要がある。一般には、次のような作業が作業者
によって人手で成されている。

【０００５】ロール・センタ焼付防止剤の塗布 円筒研削盤は、細長い円筒工作物を高精度に加工するた
め、円筒工作物の両端面の軸芯にはセンタ穴を設け、主
軸台および芯押台から突出する軸とそれぞれ係合させ
る。円筒工作物のセンタ穴も主軸や芯押軸のセンタも金
属製であるので、直接接触すると焼付けを起こす。その
ため潤滑して焼付けを防止するため、二硫化モリブデン
や光明丹等を塗布する必要がある。

【０００６】ケレー脱着 円筒研削盤では、細長い円筒工作物を高精度に加工する
ため、円筒工作物を研削用砥石の回転方向と逆方向に回
転させる。円筒工作物を直接チャックなどで掴んで回転
させると、偏芯が避けられず、ヒビリ振動の原因とな
り、高精度な加工が不可能となる。円筒工作物の両端を
芯出しして回転可能に支持したうえで、円筒工作物の一
端の外周にケレーと呼ばれる治具を取付け、回転力を伝
達する方法が現状で最適である。円筒研削盤自身に、ケ
レーの自動的な脱着のための機構を組込むのはスペース
の点で困難である。

【０００７】振止装置の調整 円筒研削盤は細長い円筒工作物を高精度に加工するた
め、円筒工作物の両端を回転可能に支持する主軸台と芯
押台とを結ぶ軸線と、砥石または円筒工作物の移動軸線
との平行度を調整する必要がある。また、円筒工作物の
中間部分に撓みが生じると、研削中にビビリ振動が生じ
たり、研削の精度が低下したりするので、円筒工作物に
対して砥石と相対向する側から当接する爪部を備えた振
止装置を配設している。振止装置の爪部が確実に円筒工
作物に接触していないと、研削中に研削ビビリ振動が起
こり、研削面の表面が荒れたりする悪影響が生じる。ま
た爪部の押付け力が大きくなりすぎると、細長い円筒工
作物が撓み、円筒工作物の軸線と砥石または円筒工作物
の移動軸線方向とが平行でなくなる。このような場合、
撓みが生じた部分の研削後の直径が小さくなってしまっ
たり、両端部の直径差が大きくなったりして、円筒工作
物の軸線方向の直径の差の最大値である研削円筒度が許
容値内に入らず、加工精度が低下する。

【０００８】ロール疵 円筒工作物を研削する目的には、表面疵の除去も含まれ
る。表面のみの疵であれば、通常の研削条件で除去可能
であるけれども、深い疵の場合には研削量を特別に設定
する必要がある。この設定のためには、円筒工作物の表
面検査が必要となる。

【０００９】偏芯量測定 円筒研削盤で細長い円筒工作物を高精度に加工するため
には、円筒工作物の寸法や状態を把握する必要がある。
特に、円筒工作物のセンタ穴を中心とした軸線と円筒研
削盤の軸線とのずれ量である偏芯量を正確に把握する必
要がある。前述の、特開平３−９２２６７号公報の先行
技術では、円筒工作物の直径を自動的に測定しながら研
削を行うけれども、円筒工作物に撓みが生じたり、主軸
および芯押軸の各センタ間を結ぶ軸線と、砥石または円
筒工作物の移動軸線とが平行でない場合などには、加工
精度が低下する。

【００１０】本発明の目的は、従来は人手で行われてい
る作業を自動化して高精度の加工が可能な断面円形工作
物の研摩装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、断面円形工作
物を軸線方向の両端で芯出しして回転可能に支持し、断
面円形工作物を回転駆動しながらその外周面に研摩手段
を当接させる研摩装置において、断面円形工作物の支持
位置に近接して配置され、研摩すべき断面円形工作物を
保持する保持手段と、保持手段に保持された研摩すべき
断面円形工作物の端面の軸芯部に、焼付防止剤を塗布す
る塗布手段と、保持手段に保持された研摩すべき断面円
形工作物を、保持手段と研摩位置との間で搬送する搬送
手段とを含むことを特徴とする断面円形工作物の研摩装
置である。

【００１２】また本発明の前記断面円形工作物に対する
回転駆動は、断面円形工作物の一端に取付けられる駆動
力伝達部材を介して行われ、前記保持手段に近接して、
保持されている断面円形工作物に駆動力伝達部材を着脱
する着脱手段が配置されることを特徴とする。

【００１３】また本発明は、回転駆動されている断面円
形工作物の偏芯量を軸線方向の複数位置で測定する偏芯
量測定手段と、偏芯量測定手段によって測定された各位
置の偏芯量に従って、各位置の偏芯量が予め定める許容
値以内となるように、断面円形工作物の外周面に対する
研摩手段の当接状態を制御する制御手段とを含むことを
特徴とする。

【００１４】また本発明は、回転駆動されている断面円
形工作物の偏芯量を軸線方向の複数位置で測定する偏芯
量測定手段と、断面円形工作物に研摩手段と相対向する
側から当接する振止手段と、偏芯量測定手段によって測
定された各位置の偏芯量に従って、各位置の偏芯量が予
め定める許容値以内となるように、振止手段の当接状態
を制御する制御手段とを含むことを特徴とする。

【００１５】また本発明は、断面円形工作物の表面疵を
検出する疵検出手段をさらに含み、前記制御手段は、疵
検出手段によって検出された表面疵が予め定める範囲内
となるまで、断面円形工作物の研摩を行うように制御す
ることを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明に従えば、断面円形工作物の支持位置に
近接して配置される保持手段で研摩すべき断面円形工作
物を保持しながら、断面円形工作物の端面の軸芯部に塗
布手段によって焼付防止剤を塗布することができる。焼
付防止剤が塗布された断面円形工作物は、搬送手段によ
って保持手段から研摩位置まで搬送され、断面円形工作
物の軸線方向の両端で芯出しして回転可能に支持され
る。断面円形工作物の端面の軸芯部には焼付防止剤が塗
布されているので、断面円形工作物を回転駆動しながら
外周面に研摩手段を当接させて研摩を行っても、軸芯部
が焼付くことはなく、高精度の研摩加工を自動的に行う
ことができる。

【００１７】また本発明に従えば、断面円形工作物に対
する回転駆動は、その一端に取付けられる駆動力伝達部
材を介して行われる。断面円形工作物を直接掴むチャッ
クなどによる回転駆動力の伝達には偏芯が避けられず、
ビビリ振動等が発生しやすいけれども、芯出しして回転
可能に支持したうえで駆動力伝達部材を介して回転駆動
力を伝達するので、偏芯が少ない回転駆動が可能であ
る。駆動力伝達部材は、保持手段に隣接して設けられる
着脱手段によって、保持手段に断面円形工作物が保持さ
れている状態で自動的に着脱される。

【００１８】また本発明に従えば、断面円形工作物を回
転駆動しながら、軸線方向の複数位置で偏芯量を測定
し、測定された各位置での偏芯量に従って、各位置の偏
芯量が予め定める許容値以内となるように断面円形工作
物の外周面に対する研摩手段の当接状態を制御する。偏
芯量を自動的に測定しながら研摩手段の断面円形工作物
の外周面への当接状態を自動的に制御することができる
ので、偏芯が生じていても高精度の研摩加工を行うこと
ができる。

【００１９】また本発明に従えば、断面円形工作物に研
摩手段と相対向する側から振止手段を当接させ、その当
接状態を軸線方向の偏芯量に従って制御して、高精度の
研摩加工を自動的に行うことができる。

【００２０】また本発明に従えば、断面円形工作物の表
面疵を検出しながら、検出される表面疵が予め定める範
囲内となるまで断面円形工作物の検出を行うように制御
するので、表面疵を自動的に除去することができる。

【００２１】

【実施例】図１および図２は、本発明の一実施例による
断面円形工作物の研摩装置の平面図を示す。図３および
図４は、偏芯量測定のための構成を示す。図５は振止装
置の構成を示し、図６は電気的構成を示す。図７は、保
持状態の断面円形工作物に対して焼付防止剤の塗布と駆
動力伝達部材の着脱とを行うための構成を示す。図８〜
図１２は、駆動力伝達部材に関連する構成を示す。図１
３および図１４は、断面円形工作物への駆動力伝達に関
する他の実施例を示す。図１５〜図１７は、断面円形工
作物の表面疵を検出するための構成を示す。図１８は、
図１および図２の実施例の動作を示す。

【００２２】なお、本実施例では、断面円形工作物の一
実施例として圧延用ロール、特にゼンジミア型圧延機や
極薄ミルなどのワークロールやファーストロールとして
使用される小口径の圧延ロールを研摩する場合について
説明する。圧延ロールは全体が一様な太さの場合もある
けれども、両端に径が細い軸部を有し、中央に径が太い
胴部を有する場合もある。このような場合は、胴部も軸
部もともに研摩の対象となる。なお、「研摩」は、断面
円形工作物の径をある程度変化させる「研削」と、断面
円形工作物の表面のみを磨く「研磨」をともに含む概念
であるものとする。断面円形工作物としては、他にコン
ベアなどに使用される搬送用のロールや、船舶のプロペ
ラシャフトなどの各種回転軸、特にラジアル軸受によっ
て軸支される部分や、あるいはシリンダ内に挿入される
ロッドなどが含まれる。

【００２３】図１および図２において、断面円形工作物
であるロール１は、研摩装置であるロール研削盤２に装
着されて研摩される。図１は、ロール１が保持手段であ
るロール着脱装置３からロール研削盤２まで搬送手段で
あるロール搬送装置４によって搬送され、研摩可能に装
着されている状態を示す。制御装置５は、各部の動作を
制御する。ロール１の一端には、駆動力伝達部材である
ケレー６が装着され、回転駆動力が伝達される。ケレー
６は、ロール着脱装置３に隣接して設けられるケレー脱
着装置７によってロール１の一端側に着脱される。ロー
ル着脱装置３には塗布手段である焼付防止剤塗布装置８
も設けられ、ロール１の両端の軸芯部に焼付防止剤を塗
布する。ロール１は、たとえば胴部の径が２０ｍｍ〜１
６０ｍｍ、長さが最大４ｍ程度で、ダイス鋼（ＳＫＤ）
や高速度鋼（ＳＫＨ）で製造されている。

【００２４】焼付防止剤が塗布されているロール１は、
基準位置にある加工テーブル１１上に設けられる主軸台
１２の主軸１２ａと、芯押台１３の芯押軸１３ａとの間
で、芯出しされて回転可能に支持される。加工テーブル
１１は、ワークベッド１４上を主軸１２ａおよび芯押軸
１３ａの軸線方向に摺動変位可能である。加工テーブル
１１の摺動変位は、ボールねじ１５を加工テーブルモー
タ１６によって回転駆動し、ボールねじ１５と螺合し、
加工テーブル１１に固定されるナット部材１７によって
直線運動に変換して行われる。１μｍ単位で微調整も可
能である。ロール１の研削は、砥石台１８上に設けられ
る研摩手段である砥石１９によって行われる。

【００２５】図２は、加工テーブル１１を移動させなが
ら砥石１９によるロール１の外周面の研摩を行っている
状態を示す。砥石台１８は、砥石ベッド２１上を主軸１
２ａおよび芯押軸１３ａの軸線と垂直な方向に摺動変位
可能である。この摺動変位は、ボールねじ２２を砥石台
モータ２３によって回転駆動し、砥石台１８に固定さ
れ、ボールねじ２２に螺合するナット部材２４によって
直線運動に変換して行われる。０．０５μｍ単位で微調
整も可能である。

【００２６】ロール１は比較的小口径で細長く、自重や
砥石１９の押圧力で撓みやすい。ロール１が撓むと、主
軸１２ａおよび芯押軸１３ａとの芯出し精度が良くて
も、ロール１の中間部分が偏芯し、精度のよい研摩を行
うことができない。このため、振止装置２６がロール１
の軸線方向に間隔をあけて複数個設けられる。振止装置
２６は、レスト装置などとも呼ばれ、砥石１９に相対向
する側および下側からロール１の外周面に当接して支持
する。振止装置２６の当接力や砥石台モータ２３の回転
駆動による砥石１９の送り量は、偏芯量測定装置３０に
よる偏芯量の測定結果によって調整される。

【００２７】図３に示すように、偏芯量測定装置３０
は、ロール１側にセンサ駆動装置３１を備える。センサ
駆動装置３１は、ロール１の軸線を含む水平面内で、ロ
ール１の軸線に垂直な方向に接触センサ３２を出入りさ
せる。センサ駆動装置３１は、支持フレーム３４によっ
て支持される。支持フレーム３４は、砥石台１８に隣接
して配設される支持台３５上で、ロール１の軸に垂直な
方向に摺動可能に搭載されている。支持フレーム３４の
摺動変位は、油圧シリンダ３６によって駆動される。仮
想線で示す状態では、油圧シリンダ３６のロッドを伸長
させて、接触センサ３２の先端がロール１の外周面に当
接している。

【００２８】図４に示すように、接触センサ３２の先端
がロール１の外周面に当接しているときの位置は、油圧
シリンダ３６から突出するロッド３７の先端に設けられ
る位置検出装置３８によって検出される。一方、ロール
１の軸線の位置は、主軸１２ａおよび芯押軸１３ａの軸
線の位置であるので、ロール研削盤２に固有のデータと
して確定している。したがって、接触センサ３２の先端
がロール１の外周面に当接しているときの位置が検出さ
れれば、ロール１の軸線の位置との差から、当接してい
る部分の半径が算出される。接触センサ３２は、ばねに
よってロール１の外周面に押圧されており、ロール１を
回転駆動したときの半径の変化に追従して当接状態を継
続する。このときの当接位置変化から、半径としての測
定値の最大値と最小値との差として偏芯量を求めること
ができる。測定は、たとえば円周方向ではＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの４位置で行う。

【００２９】図５に示すように、振止装置２６には、ロ
ール１の外周面に当接する木製の水平爪部４０および垂
直爪部４１を備えている。このような振止装置は、特開
平３−９２２６７号公報の第３頁右下欄第１６行目〜第
４頁右上欄第９行目および第３図に開示されている。水
平爪部４０は、砥石１９に相対向する側から水平方向に
当接する。垂直爪部４１は、ロール１の下方から上方向
に当接する。水平爪部４０は、摺動ブロック４２の先端
に取付けられており、支持ブラケット４３上で水平方向
に摺動可能に支持されている。摺動ブロック４２の内部
にはねじ穴４４が形成され、ねじ軸４５が螺合してい
る。ねじ軸４５が回転駆動されると、ねじ穴４４によっ
て摺動ブロック４２の摺動変位に変換される。

【００３０】垂直爪部４１は、支持ブラケット４３に対
し鉛直面内で揺動可能に取付けられた揺動レバー４６の
一端部に取付けられている。揺動レバー４６の他端部に
は、ねじ軸４７の先端部が垂直に当接し、ねじ軸４７の
上下運動によって揺動レバー４６の一端部も上下方向に
揺動し得るようになっている。ねじ軸４７の上端部が螺
合するねじ穴４８は、回転ブロック４９の内部に形成さ
れている。回転ブロック４９は、支持ブラケット４３に
よって回転可能に支持されている。

【００３１】水平爪部４０を水平方向に変位させるため
のねじ軸４５は、水平パルスモータ５０の回転軸に連結
されている。垂直爪部４１を上下方向に変位させるため
のねじ軸４７は、垂直パルスモータ５１の回転軸に連結
されている。このようにして、水平爪部４０および垂直
爪部４１が独立に変位可能な振止装置２６は、砥石１９
とともに、３点でロール１を安定に支持し、ロール１の
軸方向の長さに応じて、適切な間隔で複数個配設され
る。

【００３２】図６に示すように、前述の水平パルスモー
タ５０および垂直パルスモータ５１を含む振止装置２６
は、制御装置５によって制御される。制御装置５は、さ
らに、ケレー脱着装置７、焼付防止剤塗布装置８、加工
テーブルモータ１６、砥石台モータ２３、偏芯量測定装
置３０、ロール駆動モータ５３、ロール搬送装置４、芯
押装置５４およびロール表面検査装置５５に接続され
る。加工テーブルモータ１６、砥石台モータ２３、振止
装置２６およびロール駆動モータ５３に対しては、それ
ぞれのモータを駆動制御するとともに、モータの負荷電
流などから駆動トルクを検出して入力信号とする。偏芯
量測定装置３０およびロール表面検査装置５５からは、
測定結果および検査結果をそれぞれ表すデータが入力信
号として与えられる。ケレー脱着装置７、焼付防止剤塗
布装置８およびロール搬送装置４は、制御装置５からの
出力によって制御される。

【００３３】制御装置５内には、偏芯量測定装置３０か
らの入力信号を受信する測定値入力部６１、加工テーブ
ルモータ１６を制御し、加工テーブルの現在位置を表す
信号を発生する加工テーブルモータ制御部６２、測定値
をストアするメモリ６３、予め設定されるプログラムに
従って各部分を制御する中央処理装置（以下、「ＣＰ
Ｕ」と略称する）６４、補正値演算部６５、砥石台モー
タ制御部６６、振止制御部６７、塗布制御部６８、脱着
制御部６９、搬送制御部７０、ロール駆動モータ制御部
７１、芯押制御部７２および測定値入力部７３が含まれ
る。

【００３４】ＣＰＵ６４は、加工テーブルモータ制御部
６２およびロール駆動モータ制御部７１を介して加工テ
ーブルモータ１６およびロール駆動モータ５３をそれぞ
れ駆動して、ロール１を軸線方向に移動させながら、ロ
ール１の周方向に間隔をあけて、たとえば図４に示す前
述の４つの位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおけるロール位置の偏
芯量を偏芯量測定装置３０によって測定する。測定値は
測定値入力部６１を介して、加工テーブルモータ制御部
６２からの軸線方向についての位置を表すデータととも
にメモリ６３にストアされる。ＣＰＵ６４は、メモリ６
３にストアされた各位置Ａ〜Ｄにおける測定値から算出
される偏芯量を許容値と比較し、許容値以内であるか否
かを判断する。補正値演算部６５は、偏芯量が許容値以
内にないとき、ロール１の軸方向の各位置での補正研削
量を演算し、砥石台モータ制御部６６を介して砥石台モ
ータ２３を制御し、補正研削動作を行わせる。さらに偏
芯量の補正のためには、振止制御部６７を介して振止装
置２６の水平パルスモータ５０および垂直パルスモータ
５１を制御し、水平爪部４０および垂直爪部４１のロー
ル１の外周面に対する押込み量から当接力を調整する。
またＣＰＵ６４は、塗布制御部６８を介して焼付防止剤
塗布装置８の作動のタイミングと、焼付防止剤の塗布量
とを制御している。またＣＰＵ６４は、脱着制御部６９
および搬送制御部７０を介し、ケレー脱着装置７および
ロール搬送装置４の作動タイミングをそれぞれ制御す
る。ロール表面検査装置５５からの検査データは、測定
値入力部７３を介してメモリ６３にストアされる。この
検査データは、ロール駆動モータ制御部７１からのロー
ル１の回転角度と、加工テーブルモータ制御部６２から
の軸線方向の位置を表すデータとに従って、ロール１の
外周面上の点について特定される。

【００３５】図７に示すように、ロール脱着装置３には
フレーム８０上に、たとえば２本のロール８１，８２を
載置して保持するためのロール載置台９０，９１がそれ
ぞれ設けられている。このようなロール脱着装置３なら
びにロール搬送装置４については、実開平５−３１８４
２号公報の図１〜図４およびその出願明細書の考案の詳
細な説明の欄、特に第１１段落〜第３３段落に詳細に説
明されている。第１のロール載置台９０上には、圧延機
などから取外した研摩素材となるロール８１が、圧延機
が備えられる圧延工場の天井走行クレーンなどによって
搬入されて載置され保持される。保持状態のロール８１
の軸線方向の両端には、焼付防止剤塗布装置８の塗布ヘ
ッド９２ａ，９２ｂがそれぞれ設けられる。塗布ヘッド
９２ａ，９２ｂには、焼付防止剤管路９３ａ，９３ｂを
介して二硫化モリブデンや光明丹などが、粘度の高い液
体またはグリース状の半流動体としてそれぞれ供給され
る。また圧縮ガス管路９４ａ，９４ｂからは、焼付防止
剤をスプレーするための圧縮ガスが供給される。塗布ヘ
ッド９２ａ，９２ｂからスプレーされる焼付防止剤は、
ロール８１の軸線を含む両端面の軸芯部９５ａ，９５ｂ
に塗布される。

【００３６】焼付防止剤を塗布されたロール８１は、図
１のロール搬送装置４によって第２のロール載置台９１
上に移動される。ロール載置台９１上に保持されるロー
ル８２は、その軸線にほぼ垂直な方向に搬送することに
よって図１の主軸台１２および芯押台１３間に移動し得
る状態である。移動したときに主軸台１２が配置される
側のフレーム８０の側方には、ケレー脱着装置７が設け
られる。ケレー脱着装置７は、ロール８２の一端側にケ
レー６を制御装置５からの制御に従って着脱する。エア
ーモータ１０１は脱着フレーム１０２に取付けられてお
り、ケレー６を挟持する２つのサポート１０３の間隔
を、それぞれに形成されるねじ穴に螺合し、ロール８２
の軸線に垂直な方向に延びてエアーモータ１０１の出力
軸に連結されるねじ軸１０４の回転方向に応じて開いた
り閉じたりする。脱着フレーム１０２は、油圧シリンダ
１０５によってロール８２の軸線方向に伸縮するロッド
１０６の先端に取付けられている。

【００３７】図８に示すように、２つのサポート１０３
間に挟持されて、ケレー６は、ロール８２の一端側に挿
入される。ケレー６に設けられる開口部６ａ内で、ロー
ル８２は、エアーシリンダ１０７によってロール８２の
軸線に垂直な方向に伸縮するロッド１０８の先端に設け
られる固定部材１０９によって押圧される。

【００３８】図９および図１０に示すように、エアーシ
リンダ１０７のロッド１０８を縮めた状態では、ロール
８２はケレー６の開口部６ａ内に挿入され、その外周と
開口部６ａの内周との間には多少の間隙がある。エアー
シリンダ１０７には、２つの空気供給用のポート１１
０，１１１が設けられており、たとえばポート１１０か
ら空気を供給すればロッド１０８が縮み、ポート１１１
から空気を供給すればロッド１０９が延びる。ロッド１
０９が延びた状態では、固定部材１０９がロール８２を
押圧し、ロール８２を開口部６ａの内周部との間で挟持
する。

【００３９】図１０に示すようにして、ケレー６が固定
されたロール８２は、図１のロール搬送装置４によって
図１に示すような主軸台１２と芯押台１３との間の研摩
のための基準位置に搬送される。ロール１は、ロール搬
送装置４によって、ケレー６が取付けられている一端側
が主軸１２ａの先端から間隔をあけた状態となるように
搬送され、次に主軸１２ａが軸芯部９５ａに嵌合するよ
うに、軸線方向に移動される。主軸１２ａの先端と、軸
芯部９５ａの中心とには、対応する形状のテーパが設け
られており、嵌合状態で軸線が一致するような芯出しが
行われる。次にロールの他端側の芯押台１３を軸線方向
に移動させるため、図６の芯押装置５４が作動され、芯
押軸１３ａの先端のテーパと軸芯部９５ｂの中心のテー
パとが嵌合して、芯押台１３側における芯出しが行われ
る。芯押装置５４は、たとえば油圧式アクチュエータに
よって実現される。ロール搬送装置４は、芯出しが終了
した後で、ロール１から離れる。

【００４０】図１１および図１２は、ロール１が主軸１
２ａと芯押軸１３ａとの間に芯出しされて回転可能に支
持されている状態を示す。図１２に示すように、主軸台
１２には、ケレー６を介してロール１を回転駆動するた
めの面板１１２および駆動ピン１１３，１１４が設けら
れる。ロール１の回転速度は１０ｒｐｍ〜２００ｒｐｍ
程度である。

【００４１】なお、図１３および図１４に示すように、
断面円形工作物であるロール１１７の一端側の外周面上
に凹所１１８を形成し、面板１１２に取付けられるアク
チュエータ１１９から出没変位するストッパピン１２０
によって回転駆動力を伝達するようにしてもよい。この
ような機構を用いるときには、ケレー脱着装置７は不要
となるけれども、ロール１１７の表面に凹所１１８を形
成する必要がある。図１４に示すように、アクチュエー
タ１１９は、たとえばストッパピン１２０をロール１１
７の半径方向内方にばね１２１によって付勢し、ソレノ
イド１２２を励磁することによってストッパピン１２０
をばね１２１のばね力に抗して引上げるように構成す
る。

【００４２】図１５に示すように、ロール表面検査装置
５５は、ガイドロール１３０と渦流探傷センサ１３１と
を備える取付台１３２が揺動アーム１３３の先端に取付
けられている。揺動アーム１３３は、揺動軸１３４を中
心として揺動変位し、取付台１３２が設けられていない
側の先端にはピン１３５を介してロッド１３６が結合さ
れ、シリンダ１３７によって揺動変位される。ピン１３
５と揺動軸１３４との長さは、揺動軸１３４と取付台１
３２との間の長さよりも短いので、シリンダ１３７によ
る揺動変位は取付台１３２の揺動変位として拡大され
る。シリンダ１３７および揺動軸１３４は、たとえば砥
石台１８に固定される。

【００４３】図１６および図１７に示すように、取付台
１３２において、渦流探傷センサ１３１は、４つのガイ
ドロール１３０の中心に配置される。ガイドロール１３
０は、ロール１の外周面に接触し、渦流探傷センサ１３
１の先端をロール１の表面上で案内する。さらに、図１
６に示すように、渦流探傷センサ１３１の先端には探傷
ロール１３９が設けられ、探傷すべき表面と渦流探傷セ
ンサ１３１の先端との間隔を一定に保っている。取付台
１３２と揺動アーム１３３の先端との間は、ピン１４０
によって角変位可能に結合されている。図１７に示すよ
うに、底面から見ると、探傷ロール１３９の前後には４
つのガイドロール１３０が設けられる。渦流探傷センサ
１３１は、軸線方向に変位可能である。

【００４４】図１５に示すように、シリンダ１３７のロ
ッド１３６を伸長させてガイドロール１３０がロール１
の外周面に当接するようにすると、探傷ロール１３９と
ロール１の外周面とが当接する位置はその両側のガイド
ロール１３０が当接する位置を結ぶ平面よりも半径方向
外方にあるので、渦流探傷センサ１３１はロール１の外
周面から離反する方向に変位する。このようにして、渦
流探傷センサ１３１の先端とロール１の外周面との間隔
は、探傷ロール１３９と渦流探傷センサ１３１の先端と
の間隔に保たれる。

【００４５】渦流探傷法による表面疵の検査は、ロール
１の外周面の全体について行うことが望ましいけれど
も、かなり時間がかかる。このため、各ロール１毎の履
歴管理を行い、圧延時に異常があり、表面疵が発生して
いるおそれが多いロール１のみ表面疵の検査を行うよう
にしてもよい。

【００４６】図１８は、図１の実施例の全体的な動作を
示す。ステップａ１で、ロール着脱装置３のロール載置
台９０に研削すべきロール８２を搬入させて動作を開始
すると、ステップａ２では焼付防止剤の軸芯部９５ａ，
９５ｂのロール・センタへの塗布を行う。次にステップ
ａ３では、両端の軸芯部９５ａ，９５ｂに焼付防止剤が
塗布されたロール８０を、ロール搬送装置４を用いて第
２のロール載置台９１上に移動させて、ケレー６を取付
ける。

【００４７】次にステップａ４では、すでに主軸１２ａ
と芯押軸１３ａとの間に研削が終了したロール１が支持
されているか否かを判断する。研削が終了していないロ
ール１が支持されているときには、研削加工を続け、研
削を終了させる。そのようなロール１があるときには、
ステップａ５で、先に取外しを行う。ロール１を取外す
ためには、まずロール搬送装置４でロール１を把持し、
芯押台１３をロール１の端面側から後退させ、次にロー
ル１を軸線方向の芯押台１３側に引出し、芯押軸１３ａ
を主軸１２ａから引抜く。ロール１は振止装置２６上で
支えられているので、ロール搬送装置４を用いて吊上
げ、第１のロール載置台９０上に移動させて取外しを終
了する。

【００４８】ステップａ４で研削終了後のロール１がな
いとき、あるいはステップａ５の取外しが終了した後で
は、ステップａ６でロールを芯出ししてロール・センタ
での固定を行う。まずロール搬送装置４は、ロール載置
台９１上に保持されているケレー６が装着されたロール
８１を持上げ、振止装置２６上に移動させる。振止装置
２６上でロール１を支えながら、軸線方向に移動させ、
端面の軸芯部９５ａを主軸１２ａに嵌合させる。さらに
他方の端面の軸芯部９５ｂに、芯押台１３を接近させて
芯押軸１３ａを嵌合させる。このようにしてロール・セ
ンタにてロール１の固定が終了する。

【００４９】次にステップａ７では、偏芯量測定装置３
０の油圧シリンダ３６を作動させて、ロール偏芯量が測
定可能な状態にセットする。ステップａ８では、振止装
置２６を作動させて、水平爪部４０および垂直爪部４１
を円筒工作物であるロール１の外周面に押付ける。ステ
ップａ９では、ロール表面検査装置５５のシリンダ１３
７を作動させ、取付け台１３２をロール１の表面に接触
させてロール表面疵の検出が可能な状態にセットする。

【００５０】ステップａ１０では、ロール１をたとえば
１０ｒｐｍ〜２００ｒｐｍで回転駆動し、加工テーブル
１１を図２に示す方向に摺動変位させながら、偏芯量
と、表面疵についての渦流探傷結果とのロール情報を取
込む。ステップａ１１では、取込んだ情報に従って、ロ
ール研削パターンを選定し、ロール研削量を設定し、振
止装置の当接状態を設定する。ロール研削パターンは、
ロール研削に伴う砥石台１８のロール１の軸線方向に垂
直な方向の送り量を定めるために、予め複数のパターン
が設定されている。たとえばロール１を直円筒に研削す
るためのパターンや、クラウンを持たせて研削するため
のパターンなどが、砥石１９の摩耗を考慮して設定され
ている。ロール研削量は、予め実験して得られる一定量
が設定されるけれども、表面疵が深いときには表面疵を
除去可能な値に変更される。振止装置２６は、検出され
た偏芯量に応じて定める当接力を生じうる押込み量に設
定される。

【００５１】ステップａ１２では、砥石１９をロール１
の回転方向と反対方向に回転駆動しながらロール１の外
周面に当接させ、研削を開始する。砥石１９は、たとえ
ば４００ｒｐｍ〜１２００ｒｐｍで回転する。ステップ
ａ１３では、加工テーブルモータ１６を駆動して加工テ
ーブル１１をロール１の軸線方向に摺動変位させ、ロー
ル１の外周面と砥石１９とを相対的に移動させながら研
削を行う。この研削位置に対応する偏芯量は、研削開始
前に測定した複数の位置での偏芯量を補間演算して算出
する。また研削による直径の減少分を考慮して、振止装
置２６の押込み量を設定し直す。加工テーブル１１を１
回〜複数回、軸線方向に移動させると、ステップａ１４
で研削が終了する。ステップａ１５では砥石台モータ２
３を送りと逆方向に回転駆動して砥石１９を後退させ、
ステップａ１６で偏芯量測定装置３０を用いるロール偏
芯量および直径測定と、ロール表面検査装置５５を用い
るロール表面検査とを行う。この結果、ステップａ１７
で、ロール偏芯量および直径が許容値以内であるか否か
を判断する。許容値以内でないと判断されるときには、
ステップａ１８で再研削を行う。許容値以内と判断され
るときには、ステップａ１９に移り、ロール表面疵があ
るか否かを判断する。疵があったときには、ステップａ
２０で再研削を行う。ステップａ１８およびステップａ
２０の再研削が開始されると、ステップａ１３に戻る。
ステップａ１９でロール表面疵がないと判断されるとき
には、ステップａ２１で研削を完了する。

【００５２】以上説明した実施例において、ロール研削
盤２では、加工テーブル１１が断面円形工作物であるロ
ール１の軸線方向に摺動変位し、研削手段である砥石１
９は相対的に静止しているけれども、砥石１９が軸線方
向に摺動変位してもよい。また砥石１９による研削部分
に冷却のための研削剤を流すようにしてもよい。この場
合は、ロール１の表面にワイパを接触させ、余分な研削
剤を掃取るようにすることが好ましい。また研削が完了
したら、表面に仕上げ用の油を、たとえばロール着脱装
置３上で、ロールの表面に塗布するようにすることもで
きる。さらに、焼付防止剤は、芯押軸１３ａ側にのみ塗
布するようにしてもよい。芯押軸１３ａは、ロール１と
ともに回転しないので、相対的な速度差が大きく、焼付
きのおそれが大きいからである。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、断面円形
工作物の軸線方向の端面の軸芯部に焼付防止剤を自動的
に塗布するので、外周面の研摩を人手を要さず、しかも
高精度に行うことができる。

【００５４】また本発明によれば、断面円形工作物の一
端に駆動力伝達部材を自動的に装着し、偏芯量が少なく
なるように両端で芯出しして回転支持した状態で回転駆
動力を伝達することができ、高精度の研摩加工を行うこ
とができる。

【００５５】また本発明によれば、回転駆動されている
断面円形工作物の偏芯量を軸線方向の複数位置で測定し
て、各位置の偏芯量が予め定める許容値以内となるよう
に断面円形工作物の外周面に対する研摩手段の当接状態
を制御する。これによって、偏芯量を自動的に測定しな
がら高精度の研摩を行うことができる。

【００５６】また本発明によれば、断面円形工作物の軸
線方向の偏芯量を自動的に測定し、振止手段の当接状態
を制御して高精度の研摩加工を行うことができる。

【００５７】また本発明によれば、偏芯量測定時に断面
円形工作物の表面疵も検出し、検出された表面疵が予め
定める範囲内となるまで研摩を行うので、表面疵を自動
的に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す簡略化した平面
図である。

【図２】図１の加工テーブル１１を摺動変位した状態を
示す平面図である。

【図３】偏芯量測定装置３０に関連する構成を示す簡略
化した側面図である。

【図４】図３の一部を拡大して示す側面図である。

【図５】図１の振止装置２６の構成を示す側断面図であ
る。

【図６】図１の実施例の電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図７】図１の実施例のロール着脱装置に関連する構成
を示す簡略化した平面図である。

【図８】図７のケレー脱着装置７に関連する構成を示す
部分的な斜視図である。

【図９】固定部材１０９によるロール８２の押圧を行わ
ない状態を部分的に切欠いて示すケレー６の正面図であ
る。

【図１０】ロール８２を固定部材１０９で押圧する状態
を部分的に切欠いて示すケレー６の正面図である。

【図１１】ケレー６を取付けたロール１を芯出しして回
転可能に支持する状態を示す簡略化した正面図である。

【図１２】ロール１にケレー６を介して回転駆動力を伝
達する状態を示す斜視図である。

【図１３】本発明の他の実施例によるロール１１７への
回転力伝達状態を示す部分的な斜視図である。

【図１４】図１３のアクチュエータ１１９の一部を切欠
いて示す斜視図である。

【図１５】ロール表面検査装置５５の構成を示す簡略化
した側面図である。

【図１６】図１５の渦流探傷センサ１３１に関連する構
成を拡大して示す側面図である。

【図１７】図１５の渦流探傷センサ１３１に関連する構
成を拡大して示す底面図である。

【図１８】図１の実施例の全体的な動作を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１，８１，８２，１１７ ロール ２ ロール研削盤 ３ ロール着脱装置 ４ ロール搬送装置 ５ 制御装置 ６ ケレー ７ ケレー脱着装置 ８ 焼付防止剤塗布装置 １１ 加工テーブル １２ａ 主軸 １３ａ 芯押軸 １６ 加工テーブルモータ １８ 砥石台 １９ 砥石 ２３ 砥石台モータ ２６ 振止装置 ３０ 偏芯量測定装置 ３２ 接触センサ ４０ 水平爪部 ４１ 垂直爪部 ５０ 水平パルスモータ ５１ 垂直パルスモータ ５５ ロール表面検査装置 ６３ メモリ ６４ ＣＰＵ ６５ 補正値演算部 ９２ａ，９２ｂ 塗布ヘッド ９５ａ，９５ｂ 軸芯部 １０９ 固定部材 １１２ 面板 １１３，１１４ 駆動ピン １１８ 凹所 １２０ ストッパピン １３０ ガイドロール １３１ 渦流探傷センサ １３３ 揺動アーム １３７ シリンダ １３９ 探傷ロール

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面円形工作物を軸線方向の両端で芯出
   しして回転可能に支持し、断面円形工作物を回転駆動し
   ながらその外周面に研摩手段を当接させる研摩装置にお
   いて、 断面円形工作物の支持位置に近接して配置され、研摩す
   べき断面円形工作物を保持する保持手段と、 保持手段に保持された研摩すべき断面円形工作物の端面
   の軸芯部に、焼付防止剤を塗布する塗布手段と、 保持手段に保持された研摩すべき断面円形工作物を、保
   持手段と研摩位置との間で搬送する搬送手段とを含むこ
   とを特徴とする断面円形工作物の研摩装置。
2. 【請求項２】 前記断面円形工作物に対する回転駆動
   は、断面円形工作物の一端に取付けられる駆動力伝達部
   材を介して行われ、 前記保持手段に近接して、保持されている断面円形工作
   物に駆動力伝達部材を着脱する着脱手段が配置されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の断面円形工作物の研摩装
   置。
3. 【請求項３】 回転駆動されている断面円形工作物の偏
   芯量を軸線方向の複数位置で測定する偏芯量測定手段
   と、 偏芯量測定手段によって測定された各位置の偏芯量に従
   って、各位置の偏芯量が予め定める許容値以内となるよ
   うに、断面円形工作物の外周面に対する研摩手段の当接
   状態を制御する制御手段とを含むことを特徴とする請求
   項１または２記載の断面円形工作物の研摩装置。
4. 【請求項４】 回転駆動されている断面円形工作物の偏
   芯量を軸線方向の複数位置で測定する偏芯量測定手段
   と、 断面円形工作物に研摩手段と相対向する側から当接する
   振止手段と、 偏芯量測定手段によって測定された各位置の偏芯量に従
   って、各位置の偏芯量が予め定める許容値以内となるよ
   うに、振止手段の当接状態を制御する制御手段とを含む
   ことを特徴とする請求項１または２記載の断面円形工作
   物の研摩装置。
5. 【請求項５】 断面円形工作物の表面疵を検出する疵検
   出手段をさらに含み、 前記制御手段は、疵検出手段によって検出された表面疵
   が予め定める範囲内となるまで、断面円形工作物の研摩
   を行うように制御することを特徴とする請求項１〜４の
   いずれかに記載の断面円形工作物の研摩装置。