JP4026927B2 - 形鋼の走間切断機及びその刃物台の駆動方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼、アングル、チャンネル、鋼矢板等の形鋼等の熱間圧延ラインの精整設備のうち、形鋼を冷却し若しくは冷却・矯正後に、走間で定尺に切断する形鋼の走間切断機及びその刃物台の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記した目的に供される形鋼の走間切断機として、特開平６−１５５１４６号公報に記載されている形鋼の走間切断機がある。
この走間切断機は、製品の断面形状に合わせた孔型を有する固定刃と可動刃からなるスライド式切断刃を備え、製品と同期して走行しながら切断する切断機の入口に製品案内ガイドを設けている。このガイドは、内部に複数個のスライド式ガイドローラを備え、スプリング等の弾性体にて切断機が弾性的に支持されている。スライド式ガイドローラは、製品が切断刃の孔型を非接触で通過できるようにストローク調整できるように取付けられている。
上記した構成によって、形鋼の切断面が切断刃に突っ掛かることがなく、切断刃と製品との接触がなくなり、切断刃の摩耗や欠損がなくなることが期待されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した形鋼の走間切断機は、未だ、以下の解決すべき課題を有していた。
即ち、形鋼の先端若しくは全体の曲がりが少量であれば、上記したスプリング付勢のガイドローラによっても形鋼をガイドすることができるが、現実には、この形鋼の走間切断機の直前に設置されるローラ矯正機でローラ矯正された形鋼は完全には曲げが矯正されず、時として、上下左右方向に大きく曲がっており、従って、上記した形鋼の走間切断機では、このような大きな曲がりを有する形鋼を完全にスライド式切断刃の孔型に挿入することはできない。
また、形鋼サイズが大きくなると、切断反力が２００〜５００トンにもなり、この形鋼の走間切断機のように、切断機本体が走行するような走間切断機では対応できなくなる。
【０００４】
そこで、近年、このような大サイズの形鋼に対処する走間切断機として、プレス本体は地上に固定し、被切断材である形鋼の移動に追従して、形鋼を切断する切断金型を具備する刃物台のみを走行駆動装置によりライン方向に移動する走間切断機が提示されている。
しかし、このような走間切断機は、ガイドロールと刃物台中心までの１０００ｍｍを越える物理的寸法となるため、形鋼の曲がりが大きいと、形鋼の先端が切断金型に衝突してライン停止等の事故を起こすことになる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、大・小サイズの形鋼であってもその先端を確実に切断金型内に案内することができ、走間切断を円滑に行うことができる形鋼の走間切断機及びその刃物台の駆動方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う請求項１記載の形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法は、走行レールに沿って移動自在な刃物台を具備する走間切断機の上流側にローラガイドを配置した形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法において、
前記走行レールの上流側端部を前記ローラガイドに向けて伸延してレール延長部が形成され、前記刃物台を前記レール延長部に沿って前記走間切断機より上流側に移動して前記刃物台に装着された前記形鋼と同一孔型を有する固定刃と移動刃からなる切断金型を前記ローラガイドに接近させ、上、下、左、右の４方向からセンタリングする前記ローラガイドの上、下ローラ及び左、右ローラは全て後退位置として、走行する前記形鋼の先端を前記ローラガイドを通過させた後、それぞれのローラ進退シリンダを作動させて、前記ローラガイドの上、下ローラ及び左、右ローラで押圧し、上下方向及び左右方向に曲がりを矯正しつつセンタリングし、該形鋼の先端はセンタリング状態で前記切断金型の近接位置にあるようにして、該形鋼の先端を前記切断金型に通過させた後、前記刃物台を前記形鋼の先端に同期して下流側に移動し、切断セクションに移動した時点で、前記移動刃を前記固定刃に対して上下動させて前記形鋼を走間切断するようにした。
【０００７】
請求項２記載の形鋼の走間切断機は、形鋼と同一孔型を有する固定刃と移動刃からなる切断金型を内蔵すると共に走行レールに沿って移動自在な刃物台と、該切断金型を駆動して前記形鋼を切断する押圧プレスとを具備する形鋼の走間切断機の上流側にローラガイドを配置した形鋼の走間切断機において、前記ローラガイドは前記形鋼を上、下、左、右の４方向からセンタリングすると共に該形鋼の曲がりを矯正する上、下、左、右ローラ進退シリンダを具備し、前記走行レールの上流側を前記ローラガイドに向けて伸延してレール延長部が形成され、前記刃物台を前記レール延長部に沿って前記ローラガイドの近接位置まで移動し、該形鋼の先端はセンタリング状態で前記切断金型の近接位置にあるように構成している。
【０００８】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、本実施の形態は、切断される形鋼がＨ形鋼２８（図１５等参照）と前提して説明する。
【０００９】
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る形鋼の走間切断機１４の熱間形鋼圧延ラインの精整設備における位置関係をブロック図で示す。
図示するように、熱間形鋼圧延ラインの精整設備は、上流側から下流側に向けて、熱間圧延機で圧延された高温のＨ形鋼２８を常温まで冷却する冷却床１０と、冷却後のＨ形鋼２８を搬送する矯正機入口ガイド１１と、Ｈ形鋼２８の曲がりを除去するローラ矯正機１２と、Ｈ形鋼２８を後述する切断金型の孔型内に挿入するためＨ形鋼２８をセンタリングするローラガイド１３と、Ｈ形鋼２８を走間切断する走間切断機１４とから構成されている。なお、熱間形鋼圧延ラインによっては、矯正機入口ガイド１１やローラ矯正機１２を具備しないものもある。
【００１０】
次に、図２及び図３を参照して、ローラ矯正機１２、ローラガイド１３、及び、走間切断機１４の構成について説明する。
まず、ローラ矯正機１２の構成について説明すると、上、下それぞれ４個と５個の上、下矯正ローラ１５、１６が交互に配列され、上下いずれか一方が駆動され、他方はアイドルになっている。
【００１１】
走間切断機１４について説明すると、床面に固定設置されている走間切断機ベース１７の上方には電動クランク式の押圧プレス１８が配設されており、走間切断機ベース１７の上面と押圧プレス１８の下面には、それぞれ、走行レール１９が取付けられている。
【００１２】
走間切断機ベース１７とクランプ式の押圧プレス１８の間には、刃物台２１が、刃物台走行機構２２によって、走行レール１９に沿って前後方向に移動自在に配設されている。刃物台２１には、Ｈ形鋼２８の断面形状に合わせた孔型を有する固定刃と可動刃からなる切断金型（スライド式切断刃）が組み込まれている。本実施の形態では、刃物台走行機構２２は、一端が刃物台２１に連結されると共に下面にラックが形成されているラック杆２２ａと、出力軸に上記したラックと噛合するピニオン２２ｂを固着した回動モータから構成されている。
なお、図３において、押圧プレス１８の背部には、押圧プレス１８を駆動するための切断クランク駆動モータ２４及び切断クランク減速機構２５が配設されている。
【００１３】
ローラ矯正機１２と走間切断機１４間に配設されるローラガイド１３は、ローラガイドベース２６及びローラガイドフレーム２７に、形鋼の一例であるＨ形鋼２８のパスライン２９の上下位置に配置される上、下ローラ３０、３１と、パスライン２９の左右位置に配置される左、右ローラ３２、３３を取付けることによって構成される。
本実施の形態では、左、右ローラ３２、３３は、上、下ローラ３０、３１の上流側に配置されている。
【００１４】
ローラガイド１３は、上、下ローラ３０、３１及び左、右ローラ３２、３３をパスライン２９に向けて進退する上、下、左、右ローラ進退シリンダ３４、３５、３６、３７を具備する。なお、上、下、左、右ローラ進退シリンダ３４、３５、３６、３７は電動シリンダ、油圧シリンダ、空圧シリンダのいずれを用いても形鋼サイズに合わせて位置設定できる。
図２に示すように、上ローラ進退シリンダ３４による上ローラ３０のパスライン２９への進退動作は上ローラ揺動アーム３８を介して行われるように構成されている。なお、ローラガイドベース２６の上流側には、受けロール３９が取付けられている。
【００１５】
上記した構成を有する熱間形鋼圧延ラインの精整設備において、図２及び図４〜図１３に示すように、走行レール１９の上流側端部はローラガイド１３に向けて伸延しており、レール延長部１９ａを形成している。かかる構成によって、後述するように、刃物台２１は、刃物台走行機構２２を駆動することによって、ローラガイド１３の近接位置まで移動することができ、また、刃物台２１に取付けた切断金型をローラガイド１３を通過した状態のＨ形鋼２８先端に近接させることができる。
【００１６】
次に、上記した構成を有する走間切断機１４を用いた形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法について、熱間形鋼圧延ラインの精整設備との関連において、図１〜図１７を参照して説明する。
【００１７】
図示しない熱間圧延機で圧延されたＨ形鋼２８は、図１に示すように、冷却床１０、矯正機入口ガイド１１を通してローラ矯正機１２に移送される。図２に示すローラ矯正機１２において、例えば、はじめの上、下矯正ローラ１５、１６で曲げモーメントを受け始め、引き続いて、後続の上、下矯正ローラ１５、１６で逆方向に、降伏曲げモーメントまで圧下され、以後順次圧下を減ずる。この間、Ｈ形鋼２８の上下方向の曲がりは除去される。しかし、Ｈ形鋼２８の端部の曲がりは上、下矯正ローラ１５、１６が交互配置のため矯正されにくい。一方、横方向の曲がりは、上、下矯正ローラ１５、１６に設けられたスラスト機構を強固にすることによってある程度まで矯正される。
【００１８】
このようにして曲がりが矯正されたＨ形鋼２８は、次に、ローラガイド１３を経て走間切断機１４に移送され、走間切断されることになる。
即ち、図４及び図１４において、ローラガイド１３と走間切断機１４は待機状態にあり、刃物台２１は走間切断機１４に延長された走行レール１９のレール延長部１９ａの最前方に位置しており、上、下ローラ３０、３１及び左、右ローラ３２、３３は、全て、後退位置にある。
【００１９】
図５及び図１４において、刃物台走行機構２２を駆動して、刃物台２１をレール延長部１９ａに沿って走間切断機１４より上流側に進出し、ローラガイド１３と最も接近する位置（最接近位置）まで移動する。これによって、刃物台２１内の固定刃と移動刃を具備する切断金型もローラガイド１３に最も接近する位置（最接近位置）まで移動されることになる。
【００２０】
図６及び図１５に示すように、その後、Ｈ形鋼２８を左、右ローラ３２、３３間に通過させた後、左、右ローラ進退シリンダ３６、３７を作動して、左、右ローラ３２、３３でＨ形鋼２８の両側面を押圧し、Ｈ形鋼２８の左、右曲がりを修正しながら刃物台２１の切断金型に対して、左右方向のセンタリングを行う。この状態において、Ｈ形鋼２８の下面は受けローラ３９によって支持されている。
【００２１】
左、右方向のセンタリングを行った後、次に、図７、図８及び図１６、図１７に示すように、Ｈ形鋼２８を上、下ローラ３０、３１間を通過させた後、上ローラ進退シリンダ３４と下ローラ進退シリンダ３５を作動して、上、下ローラ３０、３１によって、Ｈ形鋼２８の上、下方向の曲がりを矯正する。
このように、まず、Ｈ形鋼２８の左、右方向の曲がりを矯正しつつ、次に、上、下方向の曲がりを修正すれば、Ｈ形鋼２８は刃物台２１の切断金型に対して、左、右、上、下の４方向から確実にセンタリングされる。
この状態において、Ｈ形鋼２８の先端は切断金型に最も近接した位置にある。
【００２２】
図９及び図１７に示すように、Ｈ形鋼２８を刃物台２１の切断金型に通過させる。上述したように、Ｈ形鋼２８の先端は切断金型に最も近接した位置にあるので、Ｈ形鋼２８を切断金型に衝突させることなく、確実に切断金型に通過させることができる。
Ｈ形鋼２８をさらに下流側に向けて走行させると共に、刃物台走行機構２２を駆動して、刃物台２１をＨ形鋼２８の走行に追従して切断セクションＳの始端まで移動する。この時点では、Ｈ形鋼２８が刃物台２１の切断金型より抜けないように、刃物台２１の移動速度をＨ形鋼２８の走行速度をより遅くする。その制御は、図示していないＨ形鋼に接触して長さを測定するメジャリングロールによってなされる。
【００２３】
図１０及び図１７に示すように、切断長さを計測して切断長さになったところで、刃物台２１の走行速度をＨ形鋼２８の走行速度に同期させ、即ち、メジャリングロールのＨ形鋼測長長さと一致したところで切断位置Ｐ付近に到達した時に、押圧プレス１８を駆動して、切断金型における移動刃を固定刃に対して上下動することによってＨ形鋼２８を定尺で切断する。その後、図１１に示すように、刃物台２１を減速し、切断セクションＳの終点で停止する。
【００２４】
図１２及び図１７に示すように、刃物台走行機構２２を再度駆動して、刃物台２１を切断セクションＳの始端まで移動・停止し、その後、図１３に示すように、刃物台走行機構２２を再度駆動して、刃物台２１をＨ形鋼２８に追従して下流側に移動し、Ｈ形鋼２８と同期した際に、即ち、切断位置Ｐに到達した時に、押圧プレス１８を駆動して、切断金型によってＨ形鋼２８を定尺で切断する。なお、図１３はＨ形鋼２８を切断位置Ｐで切断後、切断セクションＳの終点で停止している状態を示す。
その後、同様な工程を繰り返すことによって、必要数の、Ｈ形鋼２８を定尺で切断する。
【００２５】
このように、本実施の形態では、Ｈ形鋼２８の先端をローラガイド１３を通過させてセンタリングし、刃物台２１をローラガイド１３に向けて移動して切断金型をＨ形鋼２８の先端に近接させ、Ｈ形鋼２８の先端を切断金型に通過させ、刃物台２１をＨ形鋼２８の先端に同期して下流側に移動し、切断セクションＳに移動した時点で切断金型を駆動してＨ形鋼を走間切断するようにしている。
【００２６】
従って、被切断材であるＨ形鋼２８の先端が切断金型に確実に挿入することができ、これらに衝突することによって起因する突っかけ事故や傷の発生を防止でき、安定した切断作業を行うことができる。
【００２７】
また、本実施の形態では、単に、走行レール１９をローラガイド１３に向けて伸延するのみで、刃物台２１の切断金型をローラガイド１３でセンタリングされたＨ形鋼２８に近接させることができ、そのための設備費用を可及的に低減することができ、経済的である。
【００２８】
以上、本発明を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１記載の形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法及び請求項２記載の走間切断機においては、刃物台をレール延長部に沿って走間切断機より上流側に移動して刃物台に装着された形鋼と同一孔型を有する固定刃と移動刃からなる切断金型をローラガイドに接近させ、上、下、左、右の４方向からセンタリングするローラガイドの上、下ローラ及び左、右ローラは全て後退位置として、走行する形鋼の先端をローラガイドを通過させた後、ローラガイドの上、下ローラ及び左、右ローラで押圧し、上下方向及び左右方向に曲がりを矯正しつつセンタリングし、形鋼の先端を切断金型に通過させることができるので、形鋼の先端を切断金型に確実に挿入することができ、これらに衝突することによって起因する突っかけ事故や傷の発生を防止でき、安定した切断作業を行うことができる。
【００３０】
請求項２記載の形鋼の走間切断機においては、走行レールをローラガイドに向けて伸延するのみで、刃物台の切断金型をローラガイドにセンタリングされた形鋼に近接させることができ、そのための設備費用を可及的に低減することができ、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る形鋼の走間切断機を具備する熱間形鋼圧延ラインの精整設備のブロック図である。
【図２】本発明に係る形鋼の走間切断機等の正面図である。
【図３】同側面図である。
【図４】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図５】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図６】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図７】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図８】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図９】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図１０】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図１１】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図１２】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図１３】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図１４】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図１５】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図１６】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【図１７】本発明に係る形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法の工程説明図である。
【符号の説明】
Ｐ 切断位置 Ｓ 切断セクション
１０ 冷却床 １１ 矯正機入口ガイド
１２ ローラ矯正機 １３ ローラガイド
１４ 走間切断機 １５ 上矯正ローラ
１６ 下矯正ローラ １７ 走間切断機ベース
１８ 押圧プレス １９ 走行レール
１９ａ レール延長部 ２１ 刃物台
２２ 刃物台走行機構 ２２ａ ラック杆
２２ｂ ピニオン ２４ 切断クランク駆動モータ
２５ 切断クランク減速機構 ２６ ローラガイドベース
２７ ローラガイドフレーム ２８ Ｈ形鋼（被切断材）
２９ パスライン ３０ 上ローラ
３１ 下ローラ ３２ 左ローラ
３３ 右ローラ ３４ 上ローラ進退シリンダ
３５ 下ローラ進退シリンダ ３６ 左ローラ進退シリンダ
３７ 右ローラ進退シリンダ ３８ 上ローラ揺動アーム
３９ 受けロール

Claims (2)

1. 走行レールに沿って移動自在な刃物台を具備する走間切断機の上流側にローラガイドを配置した形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法において、
   前記走行レールの上流側端部を前記ローラガイドに向けて伸延してレール延長部が形成され、前記刃物台を前記レール延長部に沿って前記走間切断機より上流側に移動して前記刃物台に装着された前記形鋼と同一孔型を有する固定刃と移動刃からなる切断金型を前記ローラガイドに接近させ、上、下、左、右の４方向からセンタリングする前記ローラガイドの上、下ローラ及び左、右ローラは全て後退位置として、走行する前記形鋼の先端を前記ローラガイドを通過させた後、それぞれのローラ進退シリンダを作動させて、前記ローラガイドの上、下ローラ及び左、右ローラで押圧し、上下方向及び左右方向に曲がりを矯正しつつセンタリングし、該形鋼の先端はセンタリング状態で前記切断金型の近接位置にあるようにして、該形鋼の先端を前記切断金型に通過させた後、前記刃物台を前記形鋼の先端に同期して下流側に移動し、切断セクションに移動した時点で、前記移動刃を前記固定刃に対して上下動させて前記形鋼を走間切断するようにしたことを特徴とする形鋼の走間切断機の刃物台の駆動方法。
2. 形鋼と同一孔型を有する固定刃と移動刃からなる切断金型を内蔵すると共に走行レールに沿って移動自在な刃物台と、該切断金型を駆動して前記形鋼を切断する押圧プレスとを具備する形鋼の走間切断機の上流側にローラガイドを配置した形鋼の走間切断機において、前記ローラガイドは前記形鋼を上、下、左、右の４方向からセンタリングすると共に該形鋼の曲がりを矯正する上、下、左、右ローラ進退シリンダを具備し、前記走行レールの上流側を前記ローラガイドに向けて伸延してレール延長部が形成され、前記刃物台を前記レール延長部に沿って前記ローラガイドの近接位置まで移動し、該形鋼の先端はセンタリング状態で前記切断金型の近接位置にあるように構成したことを特徴とする形鋼の走間切断機。

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