专利名称：切割刀刃的再生方法和再生设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用于剪切式破碎机等的切割刀刃的再生方法及其再生设备。
背景技术：
向来，已知有对塑料、木片、纸、金属、橡胶、纤维、以及皮革等固体形状的被破碎物体进行剪切破碎的剪切式破碎机。作为这种剪切式破碎机，有例如本申请人先前已经申请的剪切式破碎机(参照专利文献1)。如图18的表示剪切式破碎机的俯视图和图19的图18所示的XIX — XIX剖面图所示，在这种剪切式破碎机100中，在旋转轴101、102的轴方向上，多个旋转刀刃103夹着垫块104交替设置。垫块104将旋转刀刃103在轴方向上定位并加以固定，以能够将上述旋转刀刃103的基部在轴方向上定位的外径形成。这些旋转刀刃103具有固定于旋转轴101、102的刀刃台106和围绕该刀刃台106 周围固定的分割式的切割刀刃105，以在相对地在旋转方向R上旋转的旋转刀刃103的侧面之间设置例如0. 5mm Imm左右的轴向间隙的状态，切割刀刃105相互啮合地以重叠的状态配设。设置于该旋转刀刃103的外周的上述切割刀刃105将被破碎物体120引入，同时在与相对的旋转刀刃103之间利用剪切作用对被破碎物体120进行破碎。又，在上述切割刀刃105的安装面上设置卡合台阶107，与设置于刀刃台106的卡合突起108卡合，承受破碎反作用力。该分割式切割刀刃105具备向外突出的，刀刃前端部的向旋转方向尖出的前端刃口部109、以及沿着侧面外形的侧刃口部110 (侧缘)，具备由于剪切破碎而早期磨耗的这些刃口部109、110的切割刀刃105采用分割式，这样即使是磨耗也可以只替换切割刀刃105。在下述说明中，以这种分割式切割刀刃105为主进行说明。但是，这种剪切式破碎机的切割刀刃105用前端刃口部109将被破碎物体引入并进行破碎，用该前端刃口部109和侧刃口部110进行剪切破碎，因此在上述前端刃口部109 和侧刃口部110发生早期磨耗。作为这种早期磨耗，是前端刃口部109和侧刃口部110形成圆形的磨耗，一旦发生这种磨耗，则破碎性能下降，破碎效率降低。而且被破碎物体会造成上述前端刃口部109和侧刃口部110发生缺损等情况，即使发生这种缺损也会造成破碎性能下降，破碎效率降低。 因此在发生这样的磨耗、缺损进本说明书和权利要求书中将这些“磨耗”和“缺损”总称为 “磨损”)的情况下，通常每次都替换上新的切割刀刃105。但是这样的切割刀刃105在一台破碎机上使用多片，特别是采用如上所述的分割式切割刀刃105的破碎机的情况下，例如1台就使用数十片切割刀刃105，进行替换需要的
费用很多。而且，这样的切割刀刃105为了提高耐磨耗性，整体采用合金工具钢那样的高价材料制造，在如上所述使用大量的切割刀刃105的剪切式破碎机的情况下，如果将该切割刀刃105全部替换为新的切割刀刃，则需要大量费用，而且也不利于资源的有效利用。因此，作为这种已有技术，本申请人已经申请了例如基体部分(中心金属基体)用廉价碳素钢等形成，刀刃前端部的前端刃口部等表面部分用具有耐磨、耐冲击等性能的优异的特殊粉末合金层形成的，能够延长刀刃前端部的寿命的发明(参照专利文献2)。但是像这个发明这样用特殊粉末合金层形成切割刀刃105的一部分，有时候制造设备和加工工作需要费用较大，实现困难。专利文献1 日本特开平8 - 323232号公报； 专利文献2 日本特许第观51000号公报。
发明内容
但是，如上所述，为了将全部磨损的切割刀刃105替换为新的刀刃，需要很大的费用，因此考虑在上述磨损的切割刀刃105的刃口部堆焊硬化堆焊材料，将该堆焊的部分再生加工为刃口部109、110，对切割刀刃105本身进行再生利用。但是这样的再生利用，堆焊的质量和状态因操作者的熟练程度而不同，精度有差另IJ，难保稳定的质量。而且对许多切割刀刃105进行再生利用需要非常多的时间，所以实际上做起来非常难。另一方面，假如用自动设备使切割刀刃105的刃口部再生，则由于切割刀刃105的刃口部的形状由向外突出的刀刃前端部的向着旋转方向尖出的前端刃口部109和与该前端刃口部109连接的曲面形状的侧刃口部110形成，这样的刃口部的一部分磨损等情况下， 在该部分自动设备进行的自动堆焊会有停下来的麻烦(以下称为“稍停(^“ 3 二停)”)，为了使自动堆焊再度开始，通过再次启动等措施使其恢复现状，在此之前设备停下，生产效率降低。但是在切割刀刃105的再生利用中缺少防止这种“稍停”的有效对策。因此，本发明的目的在于提供能够高效率地以稳定的质量在对刃口部磨耗的切割刀刃进行再生利用的切割刀刃的再生方法和再生设备。为了实现上述目的，本发明的切割刀刃的再生方法中，所述切割刀刃具备从固定部向外突出的刀刃前端部，该刀刃前端部具有在旋转方向上尖出的前端刃口部，在包含该刀刃前端部的侧面外形端部具有侧刃口部，所述再生方法包括，依序进行下述工序，即对能够修复的所述切割刀刃的刃口部进行规定的倒角的倒角工序、对进行了倒角的切割刀刃在规定的温度下进行预热处理的预热工序、在对该预热处理过的切割刀刃进行倒角的刃口部连续自动堆焊硬化堆焊材料的堆焊工序、对该堆焊过的切割刀刃以规定的温度进行焊后热处理的焊后热处理工序、以及将该焊后热处理过的切割刀刃的所述堆焊部分再生加工为规定的刃口部的加工工序。借助于此，在对能够修复的切割刀刃的刃口部进行倒角后，进行预热处理，用自动堆焊方法实施硬化堆焊材料的堆焊，在焊后热处理后，将堆焊部分再生加工为规定的刃口部，能够使切割刀刃再生。而且通过执行自动堆焊，能够使切割刀刃的再生的刃口部质量稳定。又可以在所述倒角工序之前或之后实施根据切割刀刃的磨耗状态判断是否能够修复的判定工序，对在该判定工序根据切割刀刃的磨耗状态判定有必要在堆焊之前进行手工修正的切割刀刃，在所述预热工序后进行手工修正。如果这样做，在焊接之前预先确认存在不适于自动堆焊的磨耗状态的部分，如果有这样的部分，就在自动堆焊之前进行手工修正，能够谋求自动堆焊的稳定化。又可以在所述堆焊工序之后，实施对该堆焊的堆焊状态是否合适进行检查的检查工序，对在该检查工序中判定为不合适的堆焊部分实施进行合适的堆焊的修正工序。如果这样做，即使在有缺损的地方等不能够进行充分的堆焊的情况下，也能够通过检查确认堆焊量在对切割刀刃进行预热的状态下进行修正。而且又可以所述堆焊工序如下所述进行，即使调整翼片接触所述切割刀刃的向外突出的刀刃前端部的向旋转方向尖出的前端刃口部的下表面，进行该前端刃口部的堆焊之后，对所述侧刃口部进行堆焊。如果这样做，则能够用调整翼片将前端刃口部的尖出的部分的堆焊的下表面做成平面，能够利用其后的侧刃口部的焊接也将调整翼片接触的部分保持为平面，因此能够简化堆焊后的加工。而且也可以在所述预热工序、堆焊工序、焊后热处理工序之间切割刀刃的移动借助于机械手进行。如果这样做，即使是刃口部为复杂形状的切割刀刃，也能够迅速而且稳定地实现切割刀刃从自动焊接前的预热处理到自动焊接后的焊后热处理的移动。而且也可以利用所述机械手实现切割刀刃的移动，即使该切割刀刃位移，使该切割刀刃在进行所述堆焊时的焊接姿势是向下而且前高后低。如果这样做，则在对切割刀刃进行堆焊时，能够以向下而且前高后低的焊接姿势稳定地进行硬化堆焊材料的堆焊。另一方面，本发明的切割刀刃的再生设备，所述切割刀刃具备从固定部向外突出的刀刃前端部，该刀刃前端部具有在旋转方向上尖出的前端刃口部，在包含该刀刃前端部的侧面外形端部具有侧刃口部，所述再生设备包括，具有搬入搬出能够修复的所述切割刀刃的搬入搬出机、使该搬入搬出机搬入的切割刀刃移动的操作机械手、将所述切割刀刃在规定的温度下进行预热处理的预热机、支持该预热机预热过的切割刀刃，使该切割刀刃位移到规定的焊接姿势的多轴支持机、相应于用该多轴支持机位移的切割刀刃的姿势，在该切割刀刃的刃口部连续自动堆焊硬化堆焊材料的自动焊接机、对该自动焊接机堆焊过的切割刀刃以规定的温度进行焊后热处理的焊后热处理机、以及将所述切割刀刃输送到所述预热机进行预热处理，在该预热处理之后输送到所述多轴支持机由其加以支持，由该多轴支持机改变其姿势并用所述自动焊接机在刃口部进行堆焊，在实施该堆焊之后将其输送到所述焊后热处理机进行焊后热处理的控制装置。本说明书和权利要求书文件中的“连续自动堆焊”是指从刃口部一端到另一端连续进行焊接。借助于此，能够修复的切割刀刃被利用操作机械手移动到预热机，在预热处理后由多轴支持机支持，用该多轴支持机控制姿势，同时利用自动焊接机对刃口部堆焊硬化堆焊材料，然后用焊后热处理机进行焊后热处理，因此如果将经过焊后热处理的切割刀刃的堆焊部再生加工为规定的刃口部，则能够实现切割刀刃的再生。而且通过自动堆焊，能够实现质量稳定的刃口部的再生。又可以所述操作机械手具备在利用所述自动焊接机进行刃口部的堆焊时使焊剂调整翼片””” 与刃口部相反于自动焊接机的一侧接触并加以支持的功能。 如果这样做，则能够实现刃口部的与自动焊接机相反的一侧用调整翼片形成为平面的堆焊，因此能够简化堆焊后的加工。而且又可以所述多轴支持机具有在实施所述堆焊时使所述切割刀刃位移，焊接姿势向下进行焊接，而且保持前高后低的焊接姿势的功能。如果这样做，在对切割刀刃进行堆焊时，能够保持向下而且前高后低的姿势稳定地进行硬化堆焊材料的堆焊。又可以所述自动焊接机具有与所述多轴支持机实施的切割刀刃位移协同动作，使该自动焊接机具备的焊炬位移，保持向下而且前高后低的焊接姿势的功能。如果这样做，则能够更稳定地对切割刀刃进行堆焊。如果采用本发明，则能够高效率地对刃口部磨耗的切割刀刃进行再生利用，同时能够使再生利用的切割刀刃的质量稳定。又，借助于此，可以大幅度降低剪切式破碎机的切割刀刃的运行成本。
图1是表示本发明一实施形态的再生设备的俯视图。图2是表示图1所示的再生设备的操作机械手的示意图，图2 (a)是侧面图，图2 (b)是图2 (a)所示的II向视图。图3是表示图1所示的再生设备的多轴支持机的示意图，图3 (a)是俯视图，图3 (b)是侧面图。图4是表示图1表示的再生设备的自动焊接机的侧面图。图5是表示利用图1所示的再生设备实施切割刀刃的再生的方法的概略情况的流程图。图6是表示图5所示的流程图的预热处理时将切割刀刃向预热机移动的状态的立体图。图7是表示图5所示的流程图的预热处理后的切割刀刃被支持于多轴支持机上的状态的立体图。图8是表示图5所示的流程图的堆焊时对切割刀刃的前端刃口部进行焊接的状态的示意图，图8 (a)是立体图，图8 (b)是侧面图。图9 (a) 图9 (c)是表示图8所示的前端刃口部焊接时的步骤的立体图。图10是表示图5所示的流程图的堆焊时对切割刀刃的侧刃口部进行焊接的状态的立体图。图11 (a)、图11 (b)是表示图10所示的侧刃口部焊接时的步骤的立体图。图12是表示与图11所示的侧刃口部不同的侧刃口部焊接时的状态的立体图。图13是表示图12所示的侧刃口部焊接时的步骤的立体图。图14是表示图13所示的侧刃口部焊接后去除熔渣的状态的立体图。图15 (a)是表示图5所示的流程图的堆焊后的检查状态的立体图，图15 (b)是表示手工修正的状态的立体图。图16是表示图5所示的流程图的焊后热处理时将切割刀刃向焊后热处理机移动的状态的立体图。图17 (a)是表示配设图16所示的实施焊后热处理后的切割刀刃的旋转刀刃的侧面图，图17 (b)是表示另一切割刀刃的侧面图。图18是已有的剪切式破碎机的俯视图。图19是图18所示的XIX — XIX剖面图。符号说明
1 再生设备； 3 切割刀刃； 5 调整翼片(tab);10旋转刀刃；
11一体式切割刀刃；
15输入输出机；
16载置部；
17输送部；
20操作机械手；
25握持部；
26第1握持部；
27第2握持部；
30堆焊；
31前端刃口部；
32侧刃口部； 40多轴支持机；
42倾倒部；
43旋转部；
44支持部；
45固定构件； 50自动焊接机； 55焊炬；
60预热机；
70焊后热处理机；
80控制装置；
82判定部；
83手工修正焊接机；
84检查工具。
具体实施例方式下面根据附图对本发明一实施形态进行说明。图1是表示本发明一实施形态的再生设备的俯视图，其中表示出主要部分。还有，在该实施形态的附图中，下述切割刀刃3的粗加工和精加工所需要的结构省略，只对在切割刀刃3上进行堆焊的结构进行说明。如图1所示，本实施形态的再生设备1的进行堆焊的结构设置为被分隔在规定范围隔壁2内，具备将切割刀刃3搬入或搬出该隔壁2内的搬入搬出机15、在隔壁2内使切割刀刃3移动到规定位置的操作机械手20、将切割刀刃3预热到规定温度的预热机60、将预热过的切割刀刃3保持为规定的焊接姿势的多轴支持机40、对该多轴支持机40支持的切割刀刃3自动进行堆焊以焊接硬化堆焊材料的自动焊接机50 (焊接机械手)、以及对进行了堆焊的切割刀刃3实施使其缓慢冷却等焊后热处理的焊后热处理机70。上述搬入搬出机15 上设置载置切割刀刃3的载置部16，该载置部16能够借助于搬送部17向隔壁2内外移动。又，在上述操作机械手20的工作范围W20内具备使多个切割刀刃3等待于规定地点的待机部4、载置焊接时使用的调整翼片5的调整翼片台6、去除焊渣用的刷子7、以及进行上述自动焊接机50的焊炬55的清扫等的焊炬调整机56。上述切割刀刃3被配置于待机部4的规定地点，切割刀刃3的种类和预热时间等被输入下述控制装置80。这时将下述 “需要手工修正的切割刀刃”在什么地方待机等信息也输入控制装置80。又，调整翼片5也配置于调整翼片台6的规定位置。还有，在上述隔壁2的外部具备根据配置于上述规定地点的切割刀刃3的坐标、调整翼片5的配置坐标、其他各设备的配置坐标进行操作的操作机械手20、多轴支持机40、以及控制自动焊接机50等的动作的控制装置80。又，具备对上述预热机60和焊后热处理机 70的温度进行控制等的预热/焊后热处理机控制装置81、以及在形成于隔壁2的外部的搬入搬出机15上的判定部82进行切割刀刃3的修正等的手工修正焊接机83。上述操作机械手20实施使配置于待机部4的切割刀刃3向预热机60的移动、从预热机60向多轴支持机40的移动、从多轴支持机40向焊后热处理机70的移动、在预热机 60和焊后热处理机70与搬入搬出机15之间的移动等使切割刀刃3在工作范围W20内进行的移动。又支持调整翼片台6上的调整翼片5、刷子7，使其移动以便能够接触在多轴支持机40上支持着的切割刀刃3。上述预热机60具有能够将切割刀刃3预热到适于堆焊的温度的功能。上述多轴支持机40对切割刀刃3加以支持，具有能够根据堆焊的位置改变切割刀刃3的姿势的功能。上述自动焊接机50是多轴自动焊接机械手，能够在工作范围W50内改变焊距55 的位置，上述焊距调整机56具有调整该焊炬55的前端的焊丝长度、清除焊炬的溅射、清扫焊炬内部等功能。上述焊后热处理机70具有用上述操作机械手20将从开闭口 71进入的切割刀刃3 慢慢降温到规定温度的焊后热处理功能。也可以该焊后热处理机70在开闭口 71的外部将切割刀刃3放置到载置台72，经过焊后热处理的切割刀刃3向开闭口的相反侧依序移动。图2是表示图1所示的再生设备的操作机械手的示意图，图2 (a)是侧面图，图2 (b)是图2 (a)所示的II向视图。图3是表示图1所示的再生设备的多轴支持机的示意图，图3 (a)是俯视图，图3 (b)是侧面图。如图2 (a)所示，上述操作机械手20采用多关节机械手，具有固定于地板上的基台21、下臂22、上臂23、以及手腕M。下臂22其下端部可围绕铅直的第1轴Jl旋转地设置于基台21，而且是能够围绕水平的第2轴J2向前后改变角度地设置于基台21。在下臂 22的上端部，可围绕水平的第3轴J3向上下改变角度地设置上臂23的基端部。安装于上臂23的前端部的手腕M，可围绕与上臂23的轴线平行的第4轴J4可改变角度地设置，而且是可围绕与上臂23的轴线垂直的第5轴J5可改变角度地设置。安装于该手腕M的握持部25能够围绕与第5轴J5垂直的第6轴J6改变角度。而在该握持部25具备能够用可动片26a握持经过预热达到高温的切割刀刃3(图 1)的第1握持部沈、以及如图2 (b)所示，具有向与该第1握持部沈垂直的方向移动的可动片27a的第2握持部27。各构成相对于上述多关节型机械手20的各轴Jl J6的驱动分别由未图示的伺服马达进行。利用这些伺服马达进行机械手20的姿势控制，使上述握持部25在上述工作范围W20 (图1)内移动。又，握持部25的第1握持部沈和第2握持部27借助于液压缸26b、27b 开闭。如图3 (a)、图3 (b)所示，上述多轴支持机40 (定位器)具有固定于基础上的基台41、倾倒部42、旋转部43、以及支持部44。倾倒部42围绕水平的第7轴J7可倾倒地设置于基台41。旋转部43在倾倒部42上可围绕垂直于第7轴J7的第8轴J8周围旋转地设置。支持部44具有位置支持构件4 和固定构件45，以能够将切割刀刃3 (图7)支持于旋转部43上的规定位置上。固定构件45为可动构件，在与位置支持构件4 之间支持切割刀刃3，借助于此，利用旋转部43的旋转和倾倒部42的倾倒，对支持于支持部44的切割刀刃3进行姿势控制。如图4所示，上述自动焊接机50是多关节机械手，具有固定于地板上的基台51、 下臂52、上臂53、以及手腕M。下臂52其下端部设置于基台51，而能够围绕铅直的第9轴 J9旋转，而且是可围绕水平的第10轴JlO周围向前后方向改变角度地设置于基台51。在下臂52的上端部，可围绕水平的第11轴Jll上下改变角度地设置上臂53的基端部。上臂 53的前端部设置的手腕M围绕与上臂53的轴线平行的第12轴J12可旋转地设置，同时能够围绕与上臂53的轴线垂直的第13轴J13周围改变角度。安装于该手腕M的焊炬55可借助于手腕M的控制改变角度。该手腕M上设置的焊炬55通过用未图示的伺服马达驱动上述下臂52、上臂53、 以及手腕M进行姿势控制。该焊炬阳的姿势控制与利用上述多轴支持机40进行的切割刀刃3的姿势控制一起进行。该焊炬55可在上述工作范围W50内移动。图5是表示利用图1所示的再生设备实施切割刀刃的再生的方法的概略情况的流程图。下面根据该流程图和上述图1对利用上述再生设备1进行的切割刀刃3的再生方法的概略情况进行说明。〈判定〉
首先，在磨耗的切割刀刃3入库时，根据该切割刀刃3的磨耗状态，判断是否能够修复 (Si)。判定为不能修复时，不再生利用就将其处理掉(S2)。又，对判定为能够修复的切割刀刃3，也进行是否需要手工修正的判断(S3)，在需要手工修正的情况下，在控制装置80中， 输入需要手工修正的情况并加以存储(S4)。是否需要这种手工修正的判断是根据有否发生上述“稍停”那样的磨损进行的判断。〈必要的加工〉
上述判定中认为能够修复时，对下述前端刃口部31和侧刃口部32进行必要的倒角/ 切槽加工(面取D 開先加工)(S5)。该倒角/切槽加工是为了磨耗的刃口部31、32的均勻化、通过使弧长保持一定实现的焊接均勻化、使熔融金属的品质保持一定、使硬度保持一定而进行的。又，作为这种倒角/切槽加工，采用与堆焊的堆焊量、硬化堆焊材料的种类等相应的倒角/切槽加工。<预热处理>
预热处理根据切割刀刃3的材料、大小等在能够将其预热到适合堆焊的温度的预热机 60中进行规定时间的预热(S6)。<手工修正>
在通过上述预热处理预热到规定温度的切割刀刃3中，判定为需要上述手工修正的切割刀刃3 (S7)利用上述搬入搬出机15移送到判定部82由操作者M进行手工修正(S8)。这种手工修正是对刃口部31、32进行的堆焊，以使利用下述自动焊接机50进行的自动焊接不发生问题。< 堆焊 >
上述不需要手工修正的切割刀刃3和进行了手工修正的切割刀刃3利用上述自动焊接机50对刃口部31、32如下所述进行堆焊30 (S9)。这种堆焊30利用电弧焊接对进行了上述倒角的刃口部31、32进行。在进行这种堆焊时，根据被预先输入到控制装置80的切割刀刃3的焊接位置、以及多轴支持机40的坐标、自动焊接机50的焊炬55前端的坐标等，一边控制各轴Jl J13使其处于最合适的位置，一边从刃口部31、32的一端部开始到另一端部为止连续进行堆焊。< 检查 >
在进行上述堆焊30后，操作者检查在进行了该堆焊30后，堆焊的厚度是否有不足的地方(S10)。在进行这种检查时发现有堆焊厚度不足的部分时，借助于手工修正方式进行修复，堆焊起需要量的硬化堆焊材料(Sl 1)。<焊后热处理>
如上所述，对前端刃口部31和侧刃口部32进行堆焊30后的切割刀刃3，其后以规定的温度进行慢冷等焊后热处理(S12)。通过实施这种焊后热处理，在磨耗了的切割刀刃3的刃口部31、32实施硬化堆焊材料的堆焊30。〈粗加工〉
进行了上述堆焊30的切割刀刃3首先利用立式铣床等用粗加工方法去除经过堆焊的侧刃口部32和前端刃口部31背面的多余的厚度(S13)。<精加工>
接着，利用旋转研磨机等进行两侧面的研磨和前端刃口部31的研磨等，将切割刀刃3 的前端刃口部31和侧刃口部32再生加工，精加工为规定的刃口(S14)。还有，< 粗加工 >、< 精加工 > 这些机械加工也可以用例如具有能够自动替换刀具库中存储的多种切削刀具的自动刀具替换功能，按照目的根据计算机数值控制(CNC)的指令自动替换刀具，用一台机器进行不同种类的机械加工的工作母机进行。下面根据图6 图16对上述图5的流程图所示的主要工序进行详细说明。还有， 在下面说明中，也以分割式切割刀刃3为例，在上述附图中说明的结构标以相同的符号并省略其说明。图6是表示图5所示的流程图的预热处理时将切割刀刃向预热机移动的状态的立体图。图7是表示图5所示的流程图的预热处理后的切割刀刃被支持于多轴支持机上的状态的立体图。如图6所示，预热机60其载置切割刀刃3的支持台61和与该支持台61成一整体开闭的盖体62形成能够在水平方向上滑动的结构，如图6所示，如果以在支持台61上载置切割刀刃3的状态关闭盖体62，则将切割刀刃3收容于预热机60。在该预热机60的支持台61上载置该切割刀刃3是由操作机械手20握住上述待机部4的规定地点配置的切割刀刃3并将其移动来实现的。利用该预热机60根据切割刀刃3的材料和大小将其预热到适于堆焊的温度(例如150°C 500°C左右)。如图7所示，利用上述预热机60进行了预热处理的切割刀刃3，借助于上述操作机械手20将其向多轴支持机40移动，保持于多轴支持机40的支持部44。该切割刀刃3的支持，是利用操作机械手20移动切割刀刃3，使其与支持部44的位置支持构件4 接触，并用固定构件45与位置支持构件4 夹着加以支持。又，在上述图5所示的判断手工修正是否需要的判断步骤(S3)判定为需要手工修正的切割刀刃3，在被支持于该多轴支持机40之前用上述搬入搬出机15使其移动到判定部 82进行手工修正(图1)。图8是表示图5所示的流程图的堆焊时对切割刀刃前端刃口部进行焊接的状态的示意图，图8 (a)是立体图，图8 (b)是侧面图。图9 (a) 图9 (c)是表示图8所示的前端刃口部焊接时的步骤的立体图。图10是表示堆焊时对切割刀刃的侧刃口部进行焊接的状态的立体图。图11 (a)、图11 (b)是表示图10所示的侧刃口部焊接时的步骤的立体图。 图12是表示与图11所示的侧刃口部不同的侧刃口部焊接时的状态的立体图。图13是表示图12所示的侧刃口部焊接时的步骤的立体图。还有，在上述图9、图11、图13中，为了说明，假设切割刀刃3处于水平放置的状态，在切割刀刃3的各角位置(端部位置)标以(A) (F),对工作顺序标以(1) (9)进行说明。如图8 (a)所示，对支持于多轴支持机40的切割刀刃3的刃口部31、32的堆焊首先对前端刃口部31进行。该前端刃口部31向旋转方向前侧尖出，因此在利用上述操作机械手20使调整翼片5接触与焊接机相反的一侧(下表面侧)的状态下，从上侧利用自动焊接机50的焊炬55进行堆焊。也就是说，如图8 (b)所示，使调整翼片5沿着前端刃口部31 的下表面接触与焊炬相反的一侧(与焊接机相反的一侧)，利用焊炬阳从上侧进行焊接，防止堆焊的厚度在焊炬的相反侧堆积过多，使焊接后前端刃口部31的再生加工容易进行。该调整翼片5 (垫板)采用耐火陶瓷块或铜等金属块。又，利用焊炬55进行焊接的姿势，基本上采用焊炬55前端向正下方的向下焊接， 保持切割刀刃3的姿势使其便于从水平稍稍上升。这种焊接姿势利用多轴支持机40控制使切割刀刃3的姿势为最合适的姿势，利用自动焊接机50控制焊炬55的姿势。如图9 (a) 图9 (C)所示，在上述前端刃口部31进行堆焊的详细情况如图9 (a) 所示，首先对前端刃口部31的厚度方向两端(A)、(B)位置用焊炬55依序进行电弧点焊33、 34 [ (1)、(2)]。而且如图9 (b)所示，在该前端刃口部31的电弧点焊33、34之间连续进行堆焊30[ (3)]。这种堆焊30首先从进行电弧点焊33的(A)位置向(B)位置进行，利用电弧点焊33、34有效地防止焊接不均勻。又，如图9 (c)所示，在这一例子中，进行了两层堆焊30。在该前端刃口部31上的堆焊30由于最容易磨耗，所以最好是两层以上。接着如图10所示，在切割刀刃3的侧刃口部32进行堆焊。该堆焊也是利用焊炬阳进行焊接的姿势基本上采用焊炬阳前端向正下方的向下焊接，控制切割刀刃3的姿势使其便于从水平稍稍上升。这种焊接姿势也利用上述多轴支持机40控制使切割刀刃3的姿势为最合适的姿势，利用自动焊接机50控制焊炬55的姿势。如图11 (a)、图11 (b)所示，对该侧刃口部32进行的堆焊30如图11 (a)所示， 在切割刀刃3的反旋转方向端部的锐角部的厚度方向两端部(C)、(D)位置上依序进行电弧点焊35、36[ (4)、(5)]，如图11 (b)所示，从进行该电弧点焊35、36的端部(C)、(D)位置向上述前端刃口部31的(A)、(B)位置连续进行堆焊30[ (6)、(7)]。这种堆焊30也从前面进行的上述电弧点焊35的(C)位置向前端刃口部31的(A)位置进行，利用点焊35、36有效地防止焊接不均勻。接着如图12所示，对夹着前端刃口部31的另一侧刃口部32进行堆焊。该堆焊也是利用焊炬阳进行焊接的姿势基本上采用焊炬阳前端向正下方的向下焊接，控制切割刀刃3的姿势使其便于从水平稍稍上升。这种焊接姿势也利用上述多轴支持机40控制使切害IJ刀刃3的姿势为最合适的姿势，利用自动焊接机50控制焊炬55的姿势。如图13所示，在该侧刃口部32上的堆焊30从侧刃口部32的周方向端部(E)、(F) 位置向上述前端刃口部31的(A)、(B)位置连续进行堆焊30[ (8)、(9)]。该周方向端部 (E)、(F)位置由于端部的角不是锐角，不进行如上所述的电弧点焊35、36而进行堆焊30。图14是表示图13所示的侧刃口部焊接后去除熔渣的状态的立体图。如上所述， 一旦完成在切割刀刃3的前端刃口部31和侧刃口部32上的堆焊30 (图13)，为了去除该堆焊30的焊渣，操作机械手20用第1握持部沈握持刷子7，沿着侧刃口部32使刷子7移动以扫除焊渣。又，这样利用去除焊渣的时间，自动焊接机50的焊炬55在预备下次的焊接中利用图1所示的焊炬调整机56进行焊丝的调整、焊炬溅射的清除、焊炬内部的清扫、焊丝长度的
调整等。还有，对侧刃口部32进行多层堆焊30的情况下，在奇数层和偶数层将焊接的行进方向倒过来，以此使焊缝终端的凹陷分散开来即可。图15 (a)是表示图5所示的流程图的堆焊后的检查状态的立体图，图15 (b)是表示手工修正的状态的立体图。如图所示，一旦利用上述自动焊接机50进行的堆焊30完成，就利用搬入搬出机15将该切割刀刃3暂时搬出到判定部82，由操作者M进行目视检查 (图1)。该检查如图15 (a)所示，利用检查工具84检查堆焊30的堆焊量等。在该检查中， 发现堆焊量不足的情况下，如图15 (b)所示，由操作者M借助于手工修正焊接机83 (图1) 的焊炬83a通过手工操作进行堆焊修正。图16是表示图5所示的流程图的焊后热处理时将切割刀刃向焊后热处理机移动的状态的立体图。进行了如上所述检查的切割刀刃3再度由搬入搬出机15搬入到隔壁2 的内部(图1)，借助操作机械手20放置于焊后热处理机70的载置台72，从开闭口 71将其放入焊后热处理机70内。在焊后热处理机70内对该切割刀刃3进行规定时间的焊后热处理。利用该焊后热处理机70进行了焊后热处理的切割刀刃3，利用上述操作机械手20 使其返回上述待机部4的规定地点(图1)。该焊后热处理过的切割刀刃3利用未图示的加工机进行上述粗加工和精加工，成为前端刃口部31和侧刃口部32得以再生的切割刀刃3。如上所述的图8 图16所示的切割刀刃的再生方法，是对切割刀刃3需要手工修正的情况的说明，在没有必要通过手工修正防止自动焊接机50在自动焊接时发生上述“稍停”的切割刀刃3的情况下，关于上述手工修正的工序全部省去即可。图17 (a)是表示配设图16所示的切割刀刃的旋转刀刃的侧面图，图17 (b)是表示另一切割刀刃的侧面图。如图17 (a)所示，如果采用上述再生的分割式的切割刀刃3，则在安装于刀刃台 106 (与图19相同结构)周围的状态下，可以在前端刃口部31和侧刃口部32的整个一周的方向上对堆焊有硬化堆焊材料的旋转刀刃10进行再生，因此可以运用与替换为新的刀刃的情况相比，可减少费用，降低切割刀刃3所需要的运行成本的剪切式破碎设备。而且向着旋转方向R旋转的旋转刀刃10的刃口部整个一周都采用硬化堆焊材料，能够形成刃口部硬度高的旋转刀刃10。又如图17 (b)所示，在上述实施形态中以分割式切割刀刃3为例进行了说明，但是对于成一整体式切割刀刃11也可以同样再生。在这种一体形成上述切割刀刃3与刀刃台106的一体式切割刀刃11的情况下，变更为上述多轴支持机40能够支持成一整体式切割刀刃11进行姿势控制的结构，从前端刃口部31的端部到下一前端刃口部31的端部的侧刃口部32被连续自动堆焊。而且如果采用这种对前端刃口部31和侧刃口部32进行堆焊 30的成一整体式切割刀刃11，则能够对最起作用的前端刃口部31和侧刃口部32用硬度高的硬化堆焊材料构成的成一整体式切割刀刃11进行再生，因此可以运用与替换为新的刀刃的情况相比，可减少费用，降低成一整体式切割刀刃11所需要的运行成本的剪切式破碎设备。这样，本发明不限于分割式切割刀刃3，也适用于成一整体式切割刀刃11。还有，在上述实施形态的再生设备1的情况下，以对再生的切割刀刃3进行堆焊30 的结构为主进行说明，但最好是配置各种机械、构成再生设备，以包含对入库的切割刀刃3 的刃口部31、32进行倒角加工的装置、以及对实施了堆焊30的切割刀刃3，对其刃口部31、 32进行再生加工的装置(上述立式铣床、旋转研磨机等)能够连续进行工作，上述实施形态的机械配置只是一个例子，各机器的配置不限于上述实施形态。而且上述实施形态表示一个例子，在不违反本发明的要旨的范围内，可以有各种变更，本发明不限于上述各种实施形态。工业应用性
本发明的切割刀刃的再生方法可以使用于对剪切式破碎机上使用的切割刀刃进行再生利用的情况。
权利要求
1.一种切割刀刃的再生方法，所述切割刀刃具备从固定部向外突出的刀刃前端部，该刀刃前端部具有在旋转方向上尖出的前端刃口部，在包含该刀刃前端部的侧面外形端部具有侧刃口部，所述再生方法包括，依序进行下述工序，即对能够修复的所述切割刀刃的刃口部进行规定的倒角的倒角工序、 对进行了倒角的切割刀刃在规定的温度下进行预热处理的预热工序、 在对该预热处理过的切割刀刃进行倒角的刃口部连续自动堆焊硬化堆焊材料的堆焊工序、对该堆焊过的切割刀刃以规定的温度进行焊后热处理的焊后热处理工序、以及将该焊后热处理过的切割刀刃的所述堆焊部分再生加工为规定的刃口部的加工工序。
2.根据权利要求1所述的切割刀刃的再生方法，其特征在于，在所述倒角工序之前或之后实施根据切割刀刃的磨耗状态判断是否能够修复的判定工序，对在该判定工序根据切割刀刃的磨耗状态判定有必要在堆焊之前进行手工修正的切割刀刃，在所述预热工序后进行手工修正。
3.根据权利要求1或2所述的切割刀刃的再生方法，其特征在于，在所述堆焊工序之后，实施对该堆焊的堆焊状态是否合适进行检查的检查工序，对在该检查工序中判定为不合适的堆焊部分实施进行合适的堆焊的修正工序。
4.根据权利要求1所述的切割刀刃的再生方法，其特征在于，所述堆焊工序如下所述进行，即使调整翼片接触所述切割刀刃的向外突出的刀刃前端部的向旋转方向尖出的前端刃口部的下表面，进行该前端刃口部的堆焊之后，对所述侧刃口部进行堆焊。
5.根据权利要求1所述的切割刀刃的再生方法，其特征在于，在所述预热工序、堆焊工序、焊后热处理工序之间切割刀刃的移动借助于机械手进行。
6.根据权利要求5所述的切割刀刃的再生方法，其特征在于，利用所述机械手如下所述实现切割刀刃的移动，即使该切割刀刃位移，使该切割刀刃在进行所述堆焊时的焊接姿势是向下而且前高后低。
7.一种切割刀刃的再生设备，所述切割刀刃具备从固定部向外突出的刀刃前端部，该刀刃前端部具有在旋转方向上尖出的前端刃口部，在包含该刀刃前端部的侧面外形端部具有侧刃口部，所述再生设备具有搬入搬出能够修复的所述切割刀刃的搬入搬出机、 使该搬入搬出机搬入的切割刀刃移动的操作机械手、 将所述切割刀刃在规定的温度下进行预热处理的预热机、支持该预热机预热过的切割刀刃，使该切割刀刃位移到规定的焊接姿势的多轴支持机、相应于用该多轴支持机位移的切割刀刃的姿势，在该切割刀刃的刃口部连续自动堆焊硬化堆焊材料的自动焊接机、对该自动焊接机堆焊过的切割刀刃以规定的温度进行焊后热处理的焊后热处理机、以及将所述切割刀刃输送到所述预热机进行预热处理，在该预热处理之后输送到所述多轴支持机由其加以支持，由该多轴支持机改变其姿势并用所述自动焊接机在刃口部进行堆焊，在实施该堆焊之后将其输送到所述焊后热处理机进行焊后热处理的控制装置。
8.根据权利要求7所述的切割刀刃的再生设备，其特征在于，所述操作机械手具备在利用所述自动焊接机进行刃口部的堆焊时使焊剂调整翼片与刃口部相反于自动焊接机的一侧接触并加以支持的功能。
9.根据权利要求7或8所述的切割刀刃的再生设备，其特征在于，所述多轴支持机具有在实施所述堆焊时使所述切割刀刃位移，焊接姿势向下进行焊接，而且保持前高后低的焊接姿势的功能。
10.根据权利要求9所述的切割刀刃的再生设备，其特征在于，所述自动焊接机具有与所述多轴支持机实施的切割刀刃位移协同动作，使该自动焊接机具备的焊炬位移，保持向下而且前高后低的焊接姿势的功能。
全文摘要
提供能够以稳定的质量高效率实现刃口部磨耗的切割刀刃的再生利用的切割刀刃的再生方法和再生设备。该切割刀刃具备从固定部向外突出的刀刃前端部，该刀刃前端部具有在旋转方向上尖出的前端刃口部，在包含该刀刃前端部的侧面外形端部具有侧刃口部，为了实现该切割刀刃的再生，依序进行对能够修复的该切割刀刃的刃口部进行规定的倒角的倒角工序、对进行了倒角的切割刀刃在规定的温度下进行预热处理的预热工序、在对该预热处理过的切割刀刃进行倒角的刃口部连续自动堆焊硬化堆焊材料的堆焊工序、对该堆焊过的切割刀刃以规定的温度进行焊后热处理的焊后热处理工序、以及将该焊后热处理过的切割刀刃的该堆焊部分再生加工为规定的刃口部的加工工序。
文档编号B23P23/00GK102451970SQ201010525070
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者和田直哉, 安随芳展, 本田泰彦, 永井勇夫, 高见敬太 申请人:株式会社近畿