钢坯的两端面磨削装置的制作方法

本发明涉及对切断后的圆形棒钢等钢坯的两端部进行磨削的磨削装置。更详细而言，涉及在钢坯的搬运工序的过程中同时进行多个钢坯的两端面的平面部的加工与圆周缘部的倒角加工双方的钢坯的两端面磨削装置。

背景技术：

被称为钢坯的圆形棒钢的短尺寸材料是通过对较长的棒材进行利用锯片而实现的切断加工、或者进行利用被称为剪切切断的冲压而实现的切断加工等来制成的。在之后的处理工序中，利用加热炉对钢坯进行加热，或者不对钢坯进行加热而在常温状态下将钢坯投入冲压金属模具，将其塑性加工成近似目标形状。如此地经过锻造工序后再经过机械加工工序等而完成零件的工序是一般的锻造品的制造工序。

在利用上述的各切断加工进行的坯料获取工序中得到的钢坯的品质的优劣会给成品的品质带来较大的影响，品质低劣的钢坯会保持原样地成为品质低劣的锻造品亦即对最终成品的品质带来影响。通常，对于钢坯而言，与其切断方法无关，缺陷的产生部位都大致确定，即是两端面的平面部与其圆周缘部双方。即，因剪切切断，在切断过程中，在钢坯端面的平面部、圆周缘部产生作为向端面外突出的形态的突起的飞边、飞翅等。

在钢坯具有飞边、飞翅等缺陷的情况下，若在热压或者冷压工序中保持原样地对含有该缺陷的钢坯进行制造，则所得到的锻造品会成为产生破裂、剥离的缺陷锻造品。另外，若在热压或者冷压工序中保持原样地对在钢坯附着有飞边、飞翅的坯件进行制造，则对于所得到的锻造品而言，有时因作为突起物的飞边、飞翅熔融而该突起物的附着更加稳固。在该情况下，在冲压成型后的产品中，在锻造品表层部存在成为剥离现象、裂纹的起因的缺陷等不良部分。

本申请人提出的专利文献1的装置是钢坯的两端面的平面部磨削装置，其以如下目的来完成：对钢坯进行自动搬运，并且全自动地除去在钢坯的端面的平面部产生的飞边、飞翅等缺陷部位，从而提高锻造品质。另外，本申请人提出的专利文献2的装置是钢坯的两端面的圆周缘部的倒角加工装置，其对钢坯进行自动搬运，进行钢坯端面的圆周缘部的飞边、飞翅等的除去处理，从而实现锻造金属模具的长寿命化。

在坯料获取工序中得到的钢坯在两端面的平面部与其圆周缘部双方产生缺陷，因此需要进行平面部的加工与圆周缘部的倒角加工双方。但是，专利文献1、专利文献2的装置各自利用单独的磨削装置进行钢坯的平面部的加工与圆周缘部的倒角加工。因此，用于设置两台磨削装置的面积变大，两台磨削装置的用于使钢坯自动搬运运行的运行能量也变大。

专利文献1：日本特开2010－179404号公报

专利文献2：日本特开2014－210312号公报

技术实现要素：

本发明是在上述那样的背景下发明的，其实现如下的目的。本发明的目的在于，提供一种同时进行钢坯的两端面的平面部的加工与圆周缘部的倒角加工双方、省空间且节能的钢坯的两端面磨削装置。

本发明为了解决上述课题而采用如下方案。

即，本发明1的一种钢坯的两端面磨削装置的特征在于，具备：机座；钢坯搬运装置，其设置于上述机座，将载置有切断后的钢坯的多个托盘从供给侧向排出侧搬运；第一平面部加工用磨削装置，其设置于上述机座，利用转动的第一平面部加工用环形磨削带来进行上述钢坯的一侧的端面的平面部的加工；第二平面部加工用磨削装置，其设置于上述机座，利用转动的第二平面部加工用环形磨削带来进行上述钢坯的另一侧的端面的平面部的加工；第一倒角用磨削装置，其设置于上述机座，利用转动的第一倒角用环形磨削带来进行上述钢坯的一侧的端面的圆周缘部的倒角加工；第一升降装置，其设置于上述第一倒角用磨削装置，使上述第一倒角用环形磨削带以能够相对于上述钢坯接触分离的方式进行升降动作；第二倒角用磨削装置，其设置于上述机座，利用转动的第二倒角用环形磨削带来进行上述钢坯的另一侧的端面的圆周缘部的倒角加工；以及第二升降装置，其设置于上述第二倒角用磨削装置，使上述第二倒角用环形磨削带以能够相对于上述钢坯接触分离的方式进行升降动作。

在本发明1的基础上，本发明2的钢坯的两端面磨削装置的特征在于，上述第一倒角用磨削装置配置于与上述第一平面部加工用磨削装置邻接的排出侧，上述第二平面部加工用磨削装置配置于与上述第一倒角用磨削装置邻接的排出侧，上述第二倒角用磨削装置配置于与上述第二平面部加工用磨削装置邻接的排出侧。

在本发明1或2的基础上，本发明3的钢坯的两端面磨削装置的特征在于，上述钢坯搬运装置将载置有钢坯的多个托盘从供给侧水平地向排出侧搬运，上述第一平面部加工用环形磨削带以及上述第二平面部加工用环形磨削带是以上述排出侧比上述供给侧更高的方式倾斜的结构。

在本发明1或2的基础上，本发明4的钢坯的两端面磨削装置的特征在于，上述钢坯搬运装置的移动方向、与上述第一平面部加工用环形磨削带以及上述第二平面部加工用环形磨削带的磨削面的移动方向呈锐角交叉。

在本发明1或2的基础上，本发明5的钢坯的两端面磨削装置的特征在于，上述钢坯搬运装置具备位置检测单元，该位置检测单元对上述托盘的上述搬运位置进行检测，用于使上述第一升降装置以及第二升降装置进行上述第一倒角用环形磨削带以及上述第二倒角用环形磨削带的升降动作。

在本发明1或2的基础上，本发明6的钢坯的两端面磨削装置的特征在于，具备：第一靠边装置，其设置于上述钢坯搬运装置，以使上述托盘上的上述钢坯靠近上述钢坯搬运装置的搬运路的一侧的方式对上述钢坯进行搬运；以及第二靠边装置，其设置于上述钢坯搬运装置，以使上述托盘上的上述钢坯靠近上述钢坯搬运装置的搬运路的另一侧的方式对上述钢坯进行搬运。

在本发明的钢坯的两端面磨削装置中，沿搬运钢坯的钢坯搬运装置设置有进行钢坯的端面的平面部的加工的平面部加工用磨削装置、以及进行钢坯的端面的圆周缘部的倒角加工的倒角用磨削装置双方。因此，利用一台磨削装置进行钢坯的两端面的平面部的加工与圆周缘部的倒角加工双方，由此得到省空间且节能的钢坯的两端面磨削装置。

附图说明

图1是示出本发明的钢坯的两端面磨削装置的整体结构的主视图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的第一平面部加工用磨削装置的主视图。

图4是图3的p向视图。

图5示出图1的托盘，图5(a)是托盘的主视图，图5(b)是图5(a)的a－a剖视图。

图6示出图1的靠边装置，图6(a)是靠边装置的主视图，图6(b)是图6(a)的俯视图，图6(c)是图6(a)的b－b剖视图。

图7是图1的第一倒角用磨削装置的主视图。

图8示出图7的第一倒角用环形磨削带装置，图8(a)是第一倒角用环形磨削带装置的主视图，图8(b)是图8(a)的左视图。

图9是图7的c－c剖视图。

图10是示出磨削动作的说明图，图10(a)是示出平面部加工用磨削装置的磨削动作的说明图，图10(b)是示出倒角用磨削装置的磨削动作的说明图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示出本发明的钢坯的两端面磨削装置1的整体结构的主视图，图2是图1的俯视图。此外，在图1以及图2中，用双点划线示出了作为钢坯的两端面磨削装置1的主要部分之一的机座11、机框12。如图1至图2所示，机座11是设置于地面的固定部分，机框12是设置在机座11上的框状的固定部分。机座11、机框12的基本结构是钢板的框架结构，且构成为能够根据部位来分割。

在该机座11上载置有钢坯搬运装置2。如图1、图2所示，该钢坯搬运装置2沿左右方向呈直线状地延伸配置，并且可动的链式输送机21支承于输送机机体22。钢坯3支承于该链式输送机21的托盘23，并随着链式输送机21的移动而一同沿箭头e方向移动。托盘23在链式输送机21上安装。该链式输送机21在两端部具有链轮25、26，链式输送机21与该链轮25(图1、图2的左侧)、链轮26(图1、图2的右侧)啮合并循环转动。在一个链轮25连接有输送机驱动用的驱动装置27(参照图2)。从钢坯搬运装置2的供给侧(图1、图2的右侧)的钢坯搬入装置28供给钢坯3，并从排出侧(图1、图2的左侧)的钢坯搬出装置29排出钢坯3。

从钢坯搬运装置2的供给侧(图1、图2的右侧)供给钢坯3，并在对钢坯3的两端面进行规定的磨削加工后，从排出侧(图1、图2的左侧)排出钢坯3。在该钢坯搬运装置2的上部，沿钢坯搬运装置2从钢坯搬运装置2的供给侧起依次在机座11上设置有第一平面部加工用磨削装置4a、第一倒角用磨削装置5a、第二平面部加工用磨削装置4b以及第二倒角用磨削装置5b。第一平面部加工用磨削装置4a、第二平面部加工用磨削装置4b是进行钢坯3的端面的平面部的加工的装置。第一倒角用磨削装置5a、第二倒角用磨削装置5b是进行钢坯3的端面的圆周缘部的倒角加工的装置。

第一平面部加工用磨削装置4a、第一倒角用磨削装置5a的磨削带46、57配置于钢坯3的一侧的端面侧(在图2中观察时为上侧)。第二平面部加工用磨削装置4b、第二倒角用磨削装置5b的磨削带46、57配置于钢坯3的另一侧的端面侧(在图2中观察时为下侧)。第一平面部加工用磨削装置4a、第二平面部加工用磨削装置4b结构相同，但相互对称(勝手違い)。同样，第一倒角用磨削装置5a、第二倒角用磨削装置5b也结构相同，但相互对称。本发明的主要部分由以上说明的装置构成，接下来对各个装置的详细构造进行说明。

[钢坯搬运装置]

钢坯搬运装置2利用循环转动的链式输送机21的移动，对钢坯3进行搬运。驱动装置27与链式输送机21的左端部的链轮25连接。另外，虽未图示，但在驱动装置27连接有位置检测单元(旋转检测器)，该位置检测单元对链轮25的转速进行计数来检测托盘23的搬运位置。作为该位置检测单元，例如使用旋转编码器。

如图1、图5、图6所示，输送机机体22是沿钢坯3的搬运方向在两边侧形成有侧壁的框体，链式输送机21配置于输送机机体22的上表面，并向钢坯3的搬运方向转动。如图5所示，每隔一个环形的链式输送机21地在链式输送机21配置有托盘23，上述托盘23沿输送机机体22的上表面转动，并在输送机机体22的下部穿过而回到原来的位置。在托盘23的下部的两侧面，在单侧分别各设置有两个导向辊24、24。由输送机机体22对导向辊24、24进行引导，从而使托盘23沿搬运方向移动。

在托盘23的上部，在单侧以旋转自如的方式分别各设置有两个辊231、231，以横跨该两个辊231、231的方式载置钢坯3。钢坯3一边被后述的靠边装置6限制长度方向的位置一边被强制搬运，从而在辊231、231上以能够旋转的方式被载置地移动。

[靠边装置]

接下来，对搬运中的钢坯3的排列机构进行说明。如图1、图2、图6所示，在输送机机体22的侧壁固定有四个靠边装置6。该靠边装置6是相互对称的结构且分别固定于输送机机体22的侧壁。该靠边装置6以使所被搬运的钢坯3靠近最佳的磨削位置的方式对其进行引导。四个相互对称的结构的靠边装置6与钢坯3的磨削的端面对应地固定于输送机机体22的侧壁。图6示出图1、图2的一侧(图1、图2的右端)的靠边装置6，图6(a)是靠边装置6的主视图，图6(b)是图6(a)的俯视图，图6(c)是图6(a)的b－b剖视图。图中的位置示出在靠边装置6的动作中，经由推出部件61对靠边导向件62进行推压，从而使托盘23上的钢坯3靠近第一平面部加工用磨削装置4a侧的状态。

推出部件61以能够在横贯输送机机体22的方向(图6(c)的左右方向)上移动的方式被载置。在靠边导向件62形成有钢坯3的搬运引导部622，上述搬运引导部622沿搬运方向构成长条部件。若靠边导向件62前进，则钢坯3被靠边导向件62的搬运引导部622按压，从而使该钢坯3靠近钢坯搬运装置2的一侧(图6(c)的右侧)。若利用第一平面部加工用磨削装置4a、第一倒角用磨削装置5a，钢坯3的一侧的端面的平面部的加工与圆周缘部的倒角加工结束，则钢坯3到达钢坯搬运装置2的中间位置。这样，第三个靠边装置6将钢坯3向钢坯搬运装置2的另一侧(图6(c)的左侧)推压。利用第二平面部加工用磨削装4b、第二倒角用磨削装置5b对钢坯3实施钢坯3的另一侧的端面的平面部的加工与圆周缘部的倒角加工。在靠边导向件62形成有钢坯3的升降限制部621，上述升降限制部621对钢坯3的上部进行按压，将钢坯3限制为不会从辊231、231浮起。

在靠边装置6安装有调整手柄63、64。通过调整手柄63的操作，与钢坯3的轴线方向(长度方向)的长度对应地对推出部件61进行调整，从而改变靠边导向件62的导向宽度。另外，通过调整手柄64的操作，与钢坯3的直径尺寸对应地使升降台65上下移动。推出部件61在升降台65上安装。靠边装置6设置于第一平面部加工用磨削装置4a、第一倒角用磨削装置5a、第二平面部加工用磨削装置4b、以及第二倒角用磨削装置5b各自的磨削位置。

[第一平面部加工用磨削装置、第二平面部加工用磨削装置]

第一平面部加工用磨削装置4a与第二平面部加工用磨削装置4b对钢坯3的两端面进行磨削。第一平面部加工用磨削装置4a与第二平面部加工用磨削装置4b结构相同，且相互对称。因此，对第一平面部加工用磨削装置4a进行说明，省略第二平面部加工用磨削装置4b的说明。如图1～图4所示，第一平面部加工用磨削装置4a配置于钢坯3的一侧的端面侧(在图2中观察时为上侧)。在机座11的上表面设置有棱柱状的支柱41。在该支柱41上安装有第一平面部加工用环形磨削带装置42。在第一平面部加工用环形磨削带装置42，旋转自如地设置有大带轮43与小带轮44。大带轮43设置于钢坯搬运装置2的供给侧，并经由传动机构(未图示)而与驱动马达45的输出轴连结。小带轮44设置于钢坯搬运装置2的排出侧，并形成为能够相对于大带轮43相对地进行位置调整的构造。位置调整装置使用螺纹机构，其具体的机构是公知的，由此省略详细的说明。

以横跨大带轮43与小带轮44的方式转动自如地卷绕有环形带状的磨削带46。因此，该磨削带46利用驱动马达45的驱动而在大带轮43与小带轮44的周围转动。该磨削带46的转动是以排出侧比供给侧更高的方式倾斜的结构，如图10(a)所示，磨削带46的转动方向f是与钢坯3的搬运方向(箭头e方向)相反的方向。即，如图10(a)所示，在转动的磨削带46的上下的宽度g内，多个钢坯3相连而以斜着横贯转动方向f的形态被搬运。即，磨削带46的移动方向与钢坯3的移动方向是呈锐角交叉那样的配置。换言之，钢坯3在矩形状的磨削带46的磨削面的对角线方向上移动。通过在该对角线方向上移动，能够均衡地使用磨削带46的上下的宽度g的整个面。若钢坯3通过磨削长度h，则对多个钢坯3的一侧的端面的平面部进行磨削加工。另外，该钢坯3本身在从供给侧被搬运至搬出侧的过程中，因磨削带46的磨削阻力而沿箭头j所示的方向旋转(自转)。

为了使磨削带46适当地抵靠于钢坯3的端面，在第一平面部加工用环形磨削带装置42配置有抵靠装置47。如图4所示，该抵靠装置47是以与所被搬运的钢坯3的端面对置的形态沿磨削带46的长度方向遍及磨削带46的整个面地进行抵靠的装置。该抵靠装置47由与钢坯3的端面对置且直接按压于磨削带46的板状的板状部件471、以及用于使该板状部件471均匀地抵靠于钢坯3的三根调整螺栓472构成。第一平面部加工用磨削装置4a如此地构成。同样，相同结构的第二平面部加工用磨削装置4b相互对称地设置于钢坯3的另一侧的端面侧。

[第一倒角用磨削装置、第二倒角用磨削装置]

第一倒角用磨削装置5a与第二倒角用磨削装置5b是用于对钢坯3的两端部的角进行倒角的磨削装置。第一倒角用磨削装置5a与第二倒角用磨削装置5b结构相同，且相互对称。因此，对第一倒角用磨削装置5a进行说明，省略第二倒角用磨削装置5b的说明。如图1～图2、图7～图9所示，第一倒角用磨削装置5a的磨削带57配置于钢坯3的一侧的端面侧(在图2中观察时为上侧)。支柱51竖立设置于在图2中观察时位于下侧的机座11。支承体52以能够沿上下方向移动的方式安装于支柱51。在该支承体52固定有第一倒角用环形磨削带装置53。

该第一倒角用环形磨削带装置53具有循环转动的磨削带57。磨削带57对应于钢坯3的端面的圆周缘部的加工，固定为能够进行倒角磨削的配置。即，磨削带57的磨削面安装为，相对于钢坯3的端面以大致45度的角度倾斜，并且与钢坯3的搬运方向平行。支承体52的上下方向移动机构在图7与图9中示出。即，在支柱51的前表面511固定有两个导套58、58，导向杆581、581的下侧以能够在上下方向上滑动的方式嵌合于导套58、58。在支承体52的后表面固定有板状的连接板521，在该连接板521固定有导向杆581、581的上端。另外，在支柱51的前表面511固定有液压缸582，液压缸582的活塞杆583的上端固定于连接板521。因此，利用未图示的电磁阀使液压缸582工作，从而使支承体52相对于支柱51在上下方向上移动。

图8示出第一倒角用环形磨削带装置53，图8(a)是第一倒角用环形磨削带装置53的主视图，图8(b)是图8(a)的左视图。在第一倒角用环形磨削带装置53，以旋转自如的方式设置有大带轮54与小带轮55。大带轮55设置于支承体52侧，并经由传动机构(未图示)而与驱动马达56的输出轴连结。小带轮55设置于远离支承体52的一侧，并形成为能够相对于大带轮54相对地进行位置调整的构造。位置调整装置使用螺纹机构，其具体的机构是公知的，由此省略详细的说明。

以横跨大带轮54与小带轮55的方式转动自如地卷绕有环形带状的磨削带57。因此，该磨削带57利用驱动马达56的驱动而在大带轮54与小带轮55的周围转动。将该磨削带57的磨削面配置为相对于钢坯3的端面的圆周缘部倾斜。

[第一平面部加工用磨削装置4a的加工动作]

利用钢坯的两端面磨削装置1的右端的钢坯搬入装置28将由未图示的切断装置切断后的钢坯3搬入钢坯搬运装置2。使图2的右端的靠边装置6工作，经由推出部件61对靠边导向件62进行推压，使托盘23上的钢坯3靠近第一平面部加工用磨削装置4a侧。驱动第一平面部加工用磨削装置4a的驱动马达45，利用磨削带46如图10(a)所示地对钢坯3的一侧的端面的平面部进行磨削加工。

[第一倒角用磨削装置5a的加工动作]

利用钢坯搬运装置2将一侧的端面的平面部的磨削加工结束后的钢坯3搬运至第一倒角用磨削装置5a的加工位置。使从图2的右端起第二个靠边装置6工作，经由推出部件61对靠边导向件62进行推压，使托盘23上的钢坯3靠近第一倒角用磨削装置5a侧。磨削带57如上述那样地相对于钢坯3倾斜设置。图10(b)是将磨削带57以大致45度(以铅直方向为基准)设置的情况的说明图。沿箭头e方向搬运钢坯3，且磨削带57沿箭头k方向转动。即，在本例中，磨削带57的磨削面的移动方向与钢坯3的移动方向以大致45度交叉。钢坯3与磨削带57的接触位置是钢坯3的圆周缘部的上端l。即，磨削带57一边使能够旋转地支承于一对辊231、231的钢坯3旋转，一边进行倒角。因此，钢坯3的磨削位置处于圆周缘部的上端l，由此磨削带57的位置构成为磨削面与钢坯3的圆周缘部的上端l抵接。

使液压缸582工作，而使支承体52相对于支柱51朝下方向移动。钢坯3与磨削带57的磨削面仅在沿着钢坯3的搬运方向e的中间的宽度部m的范围内接触，并被实施磨削。即，在所被搬运的钢坯3的上端l到达磨削带57的缘部的宽度部n位置后，利用未图示的位置检测单元(旋转检测器)对该位置进行检测，并使液压缸582工作。并且不使钢坯3的上端l与磨削带57缘部的宽度部n接触。钢坯3一边旋转，一边一侧的端面的圆周缘部的上端l在上述的宽度部m的范围内被实施磨削。即，由于不使钢坯3与磨削带57缘部的宽度部n接触，从而避免磨削带57的缘部的急剧磨损，由此提高磨削带57的耐久性。

这样，利用钢坯搬运装置2将一侧的端面的平面部的磨削加工与圆周缘部的倒角加工结束后的钢坯3依次搬运至第二平面部加工用磨削装置4b、第二倒角用磨削装置5b。进行钢坯3的另一侧的端面的平面部的磨削加工与圆周缘部的倒角加工，然后钢坯3的两端面的磨削加工结束。之后，从排出侧(图1、图2的左侧)的钢坯搬出装置29排出钢坯3。对于本发明的实施方式的钢坯的两端面磨削装置1而言，由于利用一台磨削装置进行钢坯3的两端面的平面部的加工与圆周缘部的倒角加工双方，所以得到省空间且节能的钢坯的两端面磨削装置。

钢坯3的两端面分别被实施一次的平面部的磨削加工与圆周缘部的倒角加工后被排出，但无需限定为一次。即，根据切断后的钢坯3的端面的状态(即，切断装置的性能等)，来决定平面部的磨削加工与圆周缘部的倒角加工的次数即可。此外，对于上述的图10(a)所示的装置而言，在斜着横贯磨削带46的转动方向f的方向的形态下搬运钢坯3。另外，图10(b)所示的将磨削带57以大致45度设置的装置也是相同的。在有效且均匀地使用磨削带的磨削面积的意义上，使钢坯在矩形状的磨削面的对角线上移动比较好。

以上，对本发明的实施例进行了说明，但本发明并不限定于该实施例。例如，在上述的实施例中，在平面部的磨削加工结束后进行圆周缘部的倒角加工，但也可以在圆周缘部的倒角加工结束后进行平面部的磨削加工。另外，在钢坯3的一侧的端面的平面部的磨削加工与圆周缘部的倒角加工后，进行钢坯3的另一侧的端面的平面部的磨削加工与圆周缘部的倒角加工，但也可以在钢坯3的一侧与另一侧的端面的平面部的磨削加工结束后，进行钢坯3的一侧与另一侧的端面的圆周缘部的倒角加工。

附图标记的说明

1...钢坯的两端面磨削装置；11...机座；12...机框；2...钢坯搬运装置；21...链式输送机；22...输送机机体；23...托盘；231...辊；24...导向辊；25...链轮；26...链轮；27...驱动装置；28...钢坯搬入装置；29...钢坯搬出装置；3...钢坯；4a...第一平面部加工用磨削装置；4b...第二平面部加工用磨削装置；41...支柱；42...第一平面部加工用环形磨削带装置；43...大带轮；44...小带轮；45...驱动马达；46...磨削带；47...抵靠装置；471...板状部件；472...调整螺栓；5a...第一倒角用磨削装置；5b...第二倒角用磨削装置；51...支柱；511...前表面；52...支承体；521...连接板；53...第一倒角用环形磨削带装置；54...大带轮；55...小带轮；56...驱动马达；57...磨削带；58...导套；581...导向杆；582...液压缸；583...活塞杆；6...靠边装置；61...推出部件；62...靠边导向件；621...升降限制部；622...搬运引导部；63、64...调整手柄；65...升降台。