JP4220717B2 - エレベータ用ガイドレールの加工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エレベータ用ガイドレールの加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５はエレベータ用ガイドレールの斜視図である。エレベータ用ガイドレール３０は、エレベータの昇降路内に乗かごの昇降方向に全長にわたって設置される。そして、昇降路の長さに従い通常は所定本数が継ぎ足されて設置される。ガイドレール３０は、平板状の基部３１と基部３１の中心線上に垂直に立設された平板状の垂直部３２からなる断面逆Ｔ字型をなし長手方向に長尺である。図１５に示されるガイドレール３０は、一般的なガイドレールを示し、基部３１の幅は８０〜１４０ｍｍ、垂直部３２の高さは５５〜１１０ｍｍ、及び長手方向の長さは５０００ｍｍである。
【０００３】
ガイドレール３０は、昇降路内で乗かごをガイドするために、案内面として垂直部３２の両側面３２ａ，３２ｂ及び頂面３２ｃは精度良く形成されている必要がある。そのため、これらの面は、工作機械で研削されて形成される。
【０００４】
図１６は従来のエレベータ用ガイドレールの加工機の要部を示す斜視図である。ガイドレール３０は、加工機の送り台であるテーブル４１上に、基部３１の両縁部をチャック装置４２で締め付けられて固定されている。チャック装置４２は、ガイドレール３０の長手方向に複数個設けられている。
【０００５】
ガイドレール３０は、刃物台４３と刃物台４３に取り付けられた刃物４４によって研削される。刃物台４３は、垂直部３２の両側面３２ａ，３２ｂを挟むように位置する断面コ字型をなし、両側面３２ａ，３２ｂと対向する対向面の所定の位置に刃物４４が固定されている。刃物台４３は、テーブル４１から独立して図示しない支持体によって（地上に対して不動の）基台から支持されている。テーブル４１は、ガイドレール３０の長手方向に矢印Ｊに示されるように往復運動をする。
【０００６】
図１７は従来のエレベータ用ガイドレールが加工される様子を示す説明図である。まず、（１）テーブル４１上にガイドレール３０が固定されて加工が開始される。次に、（２）テーブル４１が矢印Ｋ方向に概略ガイドレール３０の長さだけ水平に移動してガイドレール３０の両側面が高さ方向に所定の幅（切削幅）だけ切削される。次に、（３）テーブル４１が矢印Ｌ方向に移動して元の位置に戻る。次に、（４）刃物台４３が垂直方向である矢印Ｍ方向に切削幅だけ下がる。そして、（５）上記の（２）〜（４）が繰りかえされ、順次下方へ加工してゆく。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の従来のエレベータ用ガイドレールの加工機及びそれを用いた加工方法においては、テーブル４１にガイドレール３０を複数本平行に固定し、これらを同時に加工することで生産性を高めている。しかしながら、刃物４４の切削幅が小さく、またガイドレール３０は長手方向に長いので、テーブル４１が多数回往復運動するのに多くの時間がかかり生産性が低かった。
【０００８】
また、従来の加工方法においては、ガイドレール３０をテーブル４１に複数のチャック装置４２を用いて固定するが、切削荷重が大きいと、チャック装置４２から遠い部分、すなわち図１８の点線４５の部分等でビビリが発生し加工精度が悪くなり、一方、チャック装置４２で締め付けられている部分の近傍は、荷重が集中して加工材料が変形して加工精度が悪くなるので問題であった。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、加工時間が短縮されて生産性を向上することができ、また、加工精度を向上させることができるエレベータ用ガイドレールの加工方法を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明のエレベータ用ガイドレールの加工方法においては、平板状の基部及び基部の略中心線上に垂直に立設された平板状の垂直部からなる断面逆Ｔ字型をなし長手方向に長尺のエレベータ用ガイドレールの垂直部の両側面及び頂面を切削するエレベータ用ガイドレールの加工方法であって、ガイドレールの基部が固定されガイドレールの長手方向に水平移動しガイドレールの長手方向に沿って複数配置された電磁吸着式固定具を有する送り台と、ガイドレールの垂直部の両側面及び頂面を同時に切削する回転式切削具とを備えた加工機を用い、複数の電磁吸着式固定具を位置に応じてオンとオフに切り換えながら行う。
【００１１】
また、ガイドレールを送り台に固定する際、ガイドレールの長手方向の中央部近傍の電磁吸着式固定具のみをオンとし、その後、他の部分の電磁吸着式固定具をオンとする。
また、電磁吸着式固定具の単位長さあたりの吸引力を、下記算式においてθ＝０．００５として算出したＷの値以上とする
Ｗ＝θ×２４Ｅ・Ｉ／（Ｌ×Ｌ×Ｌ）
但し
Ｅ：ガイドレール素材の縦弾性係数
Ｉ：ガイドレール素材の断面二次モーメント
Ｌ：ガイドレール素材の長さ
θ：ガイドレール素材の曲がり率
ここでθ＝δ／（Ｌ／２）
δ：ガイドレールの曲がり偏位
【００１２】
また、加工機は、回転式切削具の近傍に切粉回収装置をさらに備え、ガイドレールを切削する際、送り台の移動と同期させて切粉回収装置の回収部近傍の電磁吸着式固定具のみを順次オフにする。
【００１３】
また、ガイドレールの加工後に、まず所定の位置の電磁吸着式固定具のみをオンにし、次にこれに隣接する位置の電磁吸着式固定具のみをオンにし、オンする位置を順次移動させて切粉を集める。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明のエレベータ用ガイドレールの加工機を示す斜視図である。また、図２は回転式切削具の部分を拡大して示す正面図である。図３は複数のガイドレールが同時に加工される様子を示す模式図である。図４はガイドレールの固定された様子を示す送り台を上方から見た図である。
図１において、この発明のエレベータ用ガイドレールの加工機は、ガイドレール３０の基部３１が固定されガイドレール３０の長手方向に水平移動する送り台１と、ガイドレール３０の垂直部３２の両側面３２ａ，３２ｂ及び頂面３２ｃを同時に切削する回転式切削具２を有している。
【００１５】
回転式切削具２は、図２に良く示されるように、まず垂直部３２を挟むようにして設けられた第１の円盤状工具としてのフライスカッター３と第２の円盤状工具としてのフライスカッター４を有している。フライスカッター３は、支持部３ｃから水平に突出する回転軸３ａに接続されて矢印Ｂ方向に回転する。一方、フライスカッター４は、図示しない支持部から水平に突出する回転軸４ｃに接続されて矢印Ｂ方向に回転する。
【００１６】
第１の円盤状工具としてのフライスカッター３は、垂直部３２の側面３２ａに対向する対向面３ｂの外周部に全周にわたって等間隔に刃物５を有している。同じく、第２の円盤状工具としてのフライスカッター４は、垂直部３２の側面３２ｂに対向する対向面４ｂの外周部に全周にわたって等間隔に刃物５を有している。フライスカッター３の対向面３ｂの中心には、円筒状切削具としてのエンドミル６が回転軸を一致させて水平方向に接続されている。エンドミル６は、外周面に螺旋状の刃を有する。
【００１７】
ガイドレール３０は、図３に示されるように送り台１上にと複数本が並べて固定され、この複数本が同時に加工される。同時に加工される本数が多ければ多いほど生産性は向上するが、あまり多くなると加工機のフレーム２０の幅が大きくなり所定の強度が得られなくなるため、実際には６本〜１２本程度の同時加工が行われている。
【００１８】
送り台１は、図４に示されるように、ガイドレール３０の長手方向に沿って整列して設けられた電磁吸着式固定具としてのマグネット７を複数有している。マグネット７は、送り台１の内部に埋め込まれて配設されている。マグネット７は、固定される各ガイドレール３０に対応して複数列が整列して設けられている。各列の隣り合うマグネット７間の間隔は、各列間の間隔より狭い間隔とされている。また、マグネット７の幅ａは、ガイドレール３０の幅ｂよりも狭い幅とされている。このような関係は、各列の磁束が実線７ａのように形成されるためであり、もし各列間の間隔が狭いと、磁束がとなりの列の磁束と連結し一点鎖線７ａのように形成されてしまい、ガイドレール３０を良好に固定できなくなるからである。
【００１９】
図５はエレベータ用ガイドレールが加工される様子を示す説明図である。まず、（１）テーブル１上にガイドレール３０がマグネット７によって吸着固定されて加工が開始される。次に、（２）回転式切削具２が回転している状態で、テーブル１が矢印Ｃ方向にゆっくり移動を始める。（３）テーブル１がそのままゆっくり進み概略ガイドレール３０の長さだけ移動してガイドレール３０の垂直部３２の両側面３２ａ，３２ｂ及び頂面３２ｃの加工が完了する。
【００２０】
図６は送り台１にガイドレール３０を載置する様子を示す説明図である。ガイドレール３０の鋼材は通称「大曲がり」と呼ばれるように基部３１を内側にして円弧状に大きく反り返って形成されている。この「大曲がり」のガイドレール３０を送り台１に矢印Ｄ方向のように載置することとなる。
【００２１】
図７は本実施の形態の送り台１にガイドレール３０を固定する様子を示す説明図である。まず、（１）ガイドレール３０の長手方向の中央部近傍（図中矢印Ｅの部分）のマグネットのみをオンとし、その後、（２）他の部分のマグネットをオンとする。すなわち、全面のマグネットをオンとする。
【００２２】
これに対して、図８は単純に始めから全面のマグネットをオンとした場合を示す図である。ガイドレール３０の端部がまず送り台１に密着する。そして、その後、図中点線で示す浮き上がった中央部を送り台１に密着するためには、摩擦力に逆らって端部を矢印Ｇ方向に滑らせる力が必要となる。そのため、中央部で大きな吸着力が必要となってしまう。
【００２３】
図９は本実施の形態の固定に必要な吸着力の一例を試算した例を説明する図である。
Ｗ：単位長さあたりの吸着力
Ｅ：ガイドレール素材の縦弾性係数
Ｉ：ガイドレール素材の断面二次モーメント
Ｌ：ガイドレール素材の長さ
θ：ガイドレール素材の曲がり率
δ：ガイドレールの曲がり偏位、但し、θ＝δ／（Ｌ／２）
とし、実際に考えられる吸着力の値を見積もると、
Ｗ＝１５４０Ｎ／ｍｍとなる。
【００２４】
すなわち、図９のような状況で、中央をθ＝０となるまで押し込むのに必要な一様分布荷重Ｗは、
【００２５】
【数１】
【００２６】
３０Ｋレールの場合、Ｅ＝２１０００Ｋｇ／ｍｍ２、Ｉ＝４００ｃｍ４とすると、Ｗ＝１５４０Ｎ／ｍｍ、ここで、
θ＝δ／（Ｌ／２）＝１／（４００／２）＝０．００５
である。
【００２７】
図１０は本実施の形態の切粉回収の方法を示す説明図である。加工機は、回転式切削具２の近傍に切粉回収装置８を有している。切粉回収装置８の回収部８ａは回転式切削具２を追従し、切削直後の切粉９を吸引する。そして、加工中に送り台１を移動する際、送り台１の移動と同期させて切粉回収装置８の回収部８ａ近傍のマグネット７ａのみを順次オフにする。そのため、切粉９が散乱することがなく加工中に切粉９を効率良く回収することができ作業性が向上する。そして、加工中に回収できない切粉９ａもマグネット７に引きつけられて飛散することがない。
【００２８】
図１１は加工中に回収できなかった切粉の回収方法を示す図である。ガイドレール３０の加工後に、まず所定の位置のマグネット７ａのみをオンにし、次にこれに隣接する位置のマグネット７のみをオンにし、オンする位置を矢印Ｉ方向に順次移動させて切粉を集める。このように、１つだけオンにするマグネット７を順次切り換えて移動させることにより切粉を一箇所に集めることができる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、ガイドレール３０を送り台１に載せる、あるいは送り台１から降ろす際に、人手ではなく自動搬送機を用いる。図１２は自動搬送機のワーク搬送ハンド１０がガイドレール３０を送り台１に載置する様子を示す側面図である。図１２において、ガイドレール３０を置く際のワーク搬送ハンド１０の近傍位置には、マグネット７が配置されていない。これは、ワーク搬送ハンド１０に切粉が付着しないようにするためである。
【００３０】
実施の形態２．
図１３はこの発明のエレベータ用ガイドレールの加工機の他の例を示す回転式切削具の部分を拡大して示す正面図である。図１４は回転式切削具の部分を拡大して示す側面図である。本実施の形態においては、実施の形態１で用いられた円筒状切削具としてのエンドミル６がない。その代わりに、頂面３２ｃを切削する工具として、第３の円盤状工具としてのフライスカッター１１を有している。フライスカッター１１は、図示しない支持部から垂直方向に延びる回転軸１１ａに接続され矢印Ｎ方向に回転する。フライスカッター１１は、頂面３２ｃに対向する対向面１１ｂの外周部に全周にわたって等間隔に刃物５を有している。
【００３１】
このような構成の回転式切削具においても、実施の形態１と概略同様の効果を得ることができる。そしてさらには、３個の切削具が各々独立に設けられているので刃物の補正等が容易にでき管理が楽である。また、一般的なフライスカッターを用いることができるので、コストダウンを図ることができる。
【００３２】
【発明の効果】
この発明に係るエレベータ用ガイドレールの加工機は、平板状の基部及び基部の略中心線上に垂直に立設された平板状の垂直部からなる断面逆Ｔ字型をなし長手方向に長尺のエレベータ用ガイドレールの垂直部の両側面及び頂面を切削するエレベータ用ガイドレールの加工機であって、ガイドレールの基部が固定されガイドレールの長手方向に水平移動する送り台と、ガイドレールの垂直部の両側面及び頂面を同時に切削する回転式切削具とを備えている。そのため、長尺のエレベータ用ガイドレールを送り台の一回の移動で加工することができ、加工時間が短縮されて生産性が向上する。
【００３３】
また、回転式切削具は、垂直部を挟むようにして垂直部の両側面に対向して設けられ対向面の所定の位置に刃を有する第１，第２の円盤状工具と、第１あるいは第２の円盤状工具の回転軸に接続して設けられ円筒状をなし垂直部の頂面に接触する外周面に刃を有する円筒状切削具とを有する。そのため、ガイドレールの垂直部の両側面及び頂面を精度良く加工することができる。
【００３４】
また、回転式切削具は、垂直部を挟むようにして垂直部の両側面に対向して設けられ対向面の所定の位置に刃を有する第１，第２の円盤状工具と、前記垂直部の頂面に対向して設けられ対向面の所定の位置に刃を有する第３の円盤状工具とを有する。そのため、ガイドレールの垂直部の両側面及び頂面を精度良く加工することができるとともに、工具の取り扱いが容易である。
【００３５】
また、送り台は、ガイドレールを固定する電磁吸着式固定具を備えている。そのため、ガイドレールを強力に固定することができ、精度良く加工することができる。
【００３６】
また、電磁吸着式固定具は、送り台にガイドレールの長手方向に沿って複数配置されている。そのため、ガイドレールを全長にわたり強力に固定することができ、ビビリが生じることがないので精度良く加工することができる。
【００３７】
また、複数の電磁吸着式固定具は、個別にオンとオフとを切り替え可能である。そのため、切粉の処理を効率良く行うことができる。
【００３８】
また、回転式切削具の近傍に切粉回収装置をさらに備えている。そのため、切粉が散乱することがなく加工中に切粉を効率良く回収することができ作業性が向上する。
【００３９】
また、ガイドレールを送り台の固定位置に搬送して載置する搬送装置をさらに備え、ガイドレールを送り台の固定位置に置く際の搬送装置のワーク搬送ハンドの近傍を避けた位置に電磁吸着式固定具が配置されている。そのため、ワーク搬送ハンドに切粉が付着することがなく作業性が向上する。
【００４０】
また、この発明のエレベータ用ガイドレールの加工方法においては、平板状の基部及び基部の略中心線上に垂直に立設された平板状の垂直部からなる断面逆Ｔ字型をなし長手方向に長尺のエレベータ用ガイドレールの垂直部の両側面及び頂面を切削するエレベータ用ガイドレールの加工方法であって、ガイドレールの基部が固定されガイドレールの長手方向に水平移動しガイドレールの長手方向に沿って複数配置された電磁吸着式固定具を有する送り台と、ガイドレールの垂直部の両側面及び頂面を同時に切削する回転式切削具とを備えた加工機を用い、複数の電磁吸着式固定具を位置に応じてオンとオフに切り換えながら行う。そのため、加工中の切粉の回収を効率よく行うことができ作業性が向上する。
【００４１】
また、ガイドレールを送り台に固定する際、ガイドレールの長手方向の中央部近傍の電磁吸着式固定具のみをオンとし、その後、他の部分の電磁吸着式固定具をオンとする。そのため、比較的小さな吸着力の電磁吸着式固定具で、「大曲がり」のガイドレールを中央部が浮き上がることなく固定することができる。
【００４２】
また、加工機は、回転式切削具の近傍に切粉回収装置をさらに備え、ガイドレールを切削する際、送り台の移動と同期させて切粉回収装置の回収部近傍の電磁吸着式固定具のみを順次オフにする。そのため、電磁吸着式固定具に切粉が付着することなく、加工中の切粉の回収を効率よく行うことができ作業性が向上する。
【００４３】
また、ガイドレールの加工後に、まず所定の位置の電磁吸着式固定具のみをオンにし、次にこれに隣接する位置の電磁吸着式固定具のみをオンにし、オンする位置を順次移動させて切粉を集める。そのため、加工後に残った切粉を自動的に効率よく集めることができる。
【００４４】
また、電磁吸着式固定具の単位長さあたりの吸引力を、下記算式においてθ＝０．００５として算出したＷの値以上とする
Ｗ＝θ×２４Ｅ・Ｉ／（Ｌ×Ｌ×Ｌ）
但し
Ｅ：ガイドレール素材の縦弾性係数
Ｉ：ガイドレール素材の断面二次モーメント
Ｌ：ガイドレール素材の長さ
θ：ガイドレール素材の曲がり率
ここでθ＝δ／（Ｌ／２）
δ：ガイドレールの曲がり偏位
そのため、比較的小さな吸着力の電磁吸着式固定具で、「大曲がり」のガイドレールを中央部が浮き上がることなく固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明のエレベータ用ガイドレールの加工機を示す斜視図である。
【図２】 回転式切削具の部分を拡大して示す正面図である。
【図３】 複数のガイドレールが同時に加工される様子を示す模式図である。
【図４】 ガイドレールの固定された様子を示す送り台を上方から見た図である。
【図５】 エレベータ用ガイドレールが加工される様子を示す説明図である。
【図６】 送り台にガイドレールを載置する様子を示す説明図である。
【図７】 本実施の形態の送り台にガイドレールを固定する様子を示す説明図である。
【図８】 単純に始めから全面のマグネットをオンとしてガイドレールを固定する様子を示す説明図である。
【図９】 固定に必要な吸着力の一例を試算した例を説明する図である。
【図１０】 切粉回収の方法を示す説明図である。
【図１１】 加工中に回収できなかった切粉の回収方法を示す図である。
【図１２】 自動搬送機のワーク搬送ハンドがガイドレールを送り台に載置する様子を示す側面図である。
【図１３】 この発明のエレベータ用ガイドレールの加工機の他の例を示す回転式切削具の部分を拡大して示す正面図である。
【図１４】 回転式切削具の部分を拡大して示す側面図である。
【図１５】 エレベータ用ガイドレールの斜視図である。
【図１６】 従来のエレベータ用ガイドレールの加工機の要部を示す斜視図である。
【図１７】 従来のエレベータ用ガイドレールが加工される様子を示す説明図である。
【図１８】 ガイドレールの中央部でビビリが発生する様子を説明する図である。
【符号の説明】
１ 送り台、２ 回転式切削具、３ フライスカッター（第１の円盤状工具）、４ フライスカッター（第１の円盤状工具）、５ 刃物、６ エンドミル（円筒状切削具）、７ マグネット（電磁吸着式固定具）、８ 切粉回収装置、１０ ワーク搬送ハンド、１１ フライスカッター（第１の円盤状工具）、３０ ガイドレール、３１ 基部、３２ 垂直部、３２ａ，３２ｂ 側面、３２ｃ 頂面。

Claims (4)

1. 平板状の基部及び該基部の略中心線上に垂直に立設された平板状の垂直部からなる断面逆Ｔ字型をなし長手方向に長尺のエレベータ用ガイドレールの前記垂直部の両側面及び頂面を切削するエレベータ用ガイドレールの加工方法であって、
   前記ガイドレールの前記基部が固定され該ガイドレールの長手方向に水平移動し前記ガイドレールの長手方向に沿って複数配置された電磁吸着式固定具を有する送り台と、
   前記ガイドレールの前記垂直部の両側面及び頂面を同時に切削する回転式切削具とを備えた加工機を用い、
   前記複数の電磁吸着式固定具を位置に応じてオンとオフに切り換えながら行うエレベータ用ガイドレールの加工方法であり、
   前記ガイドレールを前記送り台に固定する際、前記ガイドレールの長手方向の中央部近傍の前記電磁吸着式固定具のみをオンとし、その後、他の部分の前記電磁吸着式固定具をオンとする
   ことを特徴とするエレベータ用ガイドレールの加工方法。
2. 前記電磁吸着式固定具の単位長さあたりの吸引力を、下記算式においてθ＝０．００５として算出したＷの値以上とする
   Ｗ＝θ×２４Ｅ・Ｉ／（Ｌ×Ｌ×Ｌ）
   但し
   Ｅ：ガイドレール素材の縦弾性係数
   Ｉ：ガイドレール素材の断面二次モーメント
   Ｌ：ガイドレール素材の長さ
   θ：ガイドレール素材の曲がり率
   ここでθ＝δ／（Ｌ／２）
   δ：ガイドレールの曲がり偏位
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ用ガイドレールの加工方法。
3. 平板状の基部及び該基部の略中心線上に垂直に立設された平板状の垂直部からなる断面逆Ｔ字型をなし長手方向に長尺のエレベータ用ガイドレールの前記垂直部の両側面及び頂面を切削するエレベータ用ガイドレールの加工方法であって、
   前記ガイドレールの前記基部が固定され該ガイドレールの長手方向に水平移動し前記ガイドレールの長手方向に沿って複数配置された電磁吸着式固定具を有する送り台と、
   前記ガイドレールの前記垂直部の両側面及び頂面を同時に切削する回転式切削具とを備えた加工機を用い、
   前記複数の電磁吸着式固定具を位置に応じてオンとオフに切り換えながら行うエレベータ用ガイドレールの加工方法であり、
   前記加工機は、前記回転式切削具の近傍に切粉回収装置をさらに備え、
   前記ガイドレールを切削する際、前記送り台の移動と同期させて前記切粉回収装置の回収部近傍の前記電磁吸着式固定具のみを順次オフにする
   ことを特徴とするエレベータ用ガイドレールの加工方法。
4. 平板状の基部及び該基部の略中心線上に垂直に立設された平板状の垂直部からなる断面逆Ｔ字型をなし長手方向に長尺のエレベータ用ガイドレールの前記垂直部の両側面及び頂面を切削するエレベータ用ガイドレールの加工方法であって、
   前記ガイドレールの前記基部が固定され該ガイドレールの長手方向に水平移動し前記ガイドレールの長手方向に沿って複数配置された電磁吸着式固定具を有する送り台と、
   前記ガイドレールの前記垂直部の両側面及び頂面を同時に切削する回転式切削具とを備えた加工機を用い、
   前記複数の電磁吸着式固定具を位置に応じてオンとオフに切り換えながら行うエレベータ用ガイドレールの加工方法であり、
   前記ガイドレールの加工後に、まず所定の位置の前記電磁吸着式固定具のみをオンにし 、次にこれに隣接する位置の前記電磁吸着式固定具のみをオンにし、オンする位置を順次移動させて切粉を集める
   ことを特徴とするエレベータ用ガイドレールの加工方法。

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