JP2000263312A - 平鋼の自動開先加工機 - Google Patents

平鋼の自動開先加工機

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JP2000263312A
JP2000263312A JP11068007A JP6800799A JP2000263312A JP 2000263312 A JP2000263312 A JP 2000263312A JP 11068007 A JP11068007 A JP 11068007A JP 6800799 A JP6800799 A JP 6800799A JP 2000263312 A JP2000263312 A JP 2000263312A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ワーク1である平鋼の縁部を斜めに切削する開
先加工を自動的に行う加工機3を提供する。 【解決手段】平鋼は傾斜ローラコンベア13の上を搬送
され、受けローラ17に受けられて、幅方向の位置決め
が行われる。そしてクランパー33によりクランプさ
れ、受けローラ17は出没装置19により没する。そし
て開先加工機7の進退台79が前進し、あらかじめ所定
の角度に設定されていた回動ベース101のバイトアー
ム109の先端に設けられたバイト113がワーク1に
接触する状態で、往復動台53が往復動し、同時にパイ
トアーム109が略水平面内で首振りし、往復動の2つ
の方向でそれぞれ切削が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、平鋼の縁部を斜
めに切削する、いわゆる開先加工を行う加工機の構造に
関する。
【0002】
【従来の技術】複数枚の平鋼を溶接して製品や構造物を
生産することは、種々の産業分野で行われる。この溶接
の際には、予め、溶接ビードが形成される部分をあらか
じめ切削する開先加工を行う。従来の開先加工作業は、
ワークである平鋼を1枚ずつ作業員が手作業でロータリ
カッターへ装入して、行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作業員
が平鋼を1枚ずつ装入するために、この開先加工の作業
は重筋労働となっていた。また、ロータリカッターによ
る単独加工であるため、例えば製品全体を生産する生産
ラインとの連続性がなく、生産ラインの中に開先加工ラ
インとして組み込む事ができなかった。このため単独加
工したワークをラインへ持ち込むためなどのハンドリン
グに手間がかかり、効率が悪かった。
【0004】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、平鋼を溶接して製品を生産する生産ラ
インへ、容易に組み込むことができる連続性があり、自
動的に加工が行える平鋼の自動開先加工機を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、第一の発明は、ワークである平鋼の縁部を斜めに
切削する開先加工を行う加工機であって、ワークを搬送
しクランプするワーク搬送クランプ装置と、このクラン
プされたワークの縁部を切削する開先加工機と、から成
り、前記開先加工機は、前記ワーク搬送クランプ装置に
平行に設けられたガイドの上を往復動する往復動台と、
往復動台の上に設けられて前記クランプされたワークに
向かって前進後退する進退台と、この進退台の上に前記
往復動方向に2台設けられ前記ワークに対する垂直面内
での角度を変更できる回動部と、各回動部に設けられた
バイトと、この二つのバイトをワークに対し交互に微小
量前進後退させるバイト前進後退装置と、を有すること
を特徴とする平鋼の自動開先加工機である。
【0006】第二の発明は、さらに、前記バイト前進後
退装置は、前記バイトを先端に設け略水平面内で首振り
可能に設けられたバイトアームと、このバイトアームの
後端と前記回動部の間に設けられた油圧シリンダと、を
有してなることを特徴とする平鋼の自動開先加工機であ
る。
【0007】第三の発明は、さらに、前記ワーク搬送ク
ランプ装置は、幅方向に傾斜した傾斜ローラコンベア
と、この傾斜により傾斜ローラコンベアの上を幅方向に
移動するワークを受ける受けローラと、この受けローラ
を出没させる出没駆動装置と、前記受けローラに受けら
れたワークを傾斜ローラコンベアとの間でクランプする
クランパーと、を有することを特徴とする平鋼の自動開
先加工機である。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を、図1乃
至図13において説明する。この実施形態において、ワ
ーク1である平鋼は、製品であるスチールセグメント
(図示せず)を構成する継手板となるものである。この
ワーク1の縁部を斜めに切削する開先加工を行うこと
で、溶接の準備ができ、スチールセグメントを構成する
スキンプレートなどに対する溶接が容易に行われる。
【0009】この自動開先加工機3は全体(図1乃至図
3)としては、互いに対峙して(図1、図2参照)配置
されるワーク搬送クランプ装置5と、開先加工機7とに
よって構成される。
【0010】[ワーク搬送クランプ装置] (傾斜ローラコンベア)ワーク搬送クランプ装置5は、
スチールセグメントを生産する生産ラインを構成するワ
ーク搬送装置であるローラコンベア9(図2、図3参
照)に接続される。この接続部において、接続用ローラ
コンベア11が設けられる。この接続用ローラコンベア
11は、幅方向の傾斜角度を変更でき、通常の水平なロ
ーラコンベア9からワーク1を受け取った後に、立ち上
がって傾斜角度を、ワーク搬送クランプ装置5を構成す
る傾斜ローラコンベア13の傾斜角度に合わせて、ワー
ク1の受け渡しを行う。傾斜ローラコンベア13を構成
する各ローラ15はそれぞれが共通のチェーンによって
駆動し自転する。
【0011】(受けローラと出没駆動装置)図1、図
3、または図13に示すように、傾斜ローラコンベア1
3の幅方向には、受けローラ17が設けられる。この受
けローラ17は、前記傾斜によって移動してきたワーク
1を受けるものであり、ワーク1の縁部に接触して回転
するように、回転軸が前記傾斜ローラコンベア13のロ
ーラ15の回転軸と直交する。
【0012】この受けローラ17は、回動アーム19の
先端に回動自在に取り付けられる。回動アーム19は図
13に示すように、搬送方向から見た形状が略L字状を
しており、L字の一方の先端に受けローラ17が設けら
れ、他方の先端は傾斜ローラコンベア13の下側で回動
軸21に取り付けられる。L字状の中央付近には油圧シ
リンダ23のピストンロッド25の先端がピン27結合
される。この油圧シリンダ23は回動ピン29回りに回
動自在に備えられる。これら回動アーム19および油圧
シリンダ23によって、受けローラ17を出没させる出
没駆動装置31が構成される。
【0013】すなわち、油圧シリンダ23がピストンロ
ッド25を縮めると、回動アーム19は図中時計回り方
向に回動し、よって受けローラ17は下方に退避し没入
した状態となる。この退避により、開先加工機7による
加工作業が可能となる。
【0014】(クランパー)図1乃至図3、または図1
3に示すように、傾斜ローラコンベア13の上方にクラ
ンパー33が設けられる。このクランパー33は、ワー
ク1を傾斜ローラコンベア13の間でクランプするクラ
ンプヘッド35が、揺動ベース37の先端下側に設けら
れる。揺動ベース37は中央部分に設けられた回動軸3
9回りに回動可能に配置される。揺動ベース37の後端
側には油圧シリンダ41が設けられ、この油圧シリンダ
41のピストン43の先端にピン結合されたリンク部材
45により、揺動ベース37の後端がピン結合される。
【0015】[開先加工機] (往復動台)開先加工機7は、ワーク搬送クランプ装置
5に対し平行に設けられたスライドガイド49(図1)
の上を、スライド装置51に支えられて往復動する往復
動台53を有する。この往復動を行う往復駆動装置55
(図4、図5)には、ボールネジ57が用いられる。す
なわち、開先加工機7の装置ベース59に設けられた駆
動モータのモータ軸61にはピニオンギア63が設けら
れ、このピニオンギア63と噛み合う第二のピニオンギ
ア65が、ジョイント67を介して、ネジ棒69の一端
に固定される。ネジ棒69は、両端が軸受71、73に
より回転自在に支持される。このネジ棒69に対して螺
合するナット75は、往復動台53に固定される。
【0016】往復動台53の往復動方向(ネジ棒69の
軸方向)、すなわち二方向にスライド可能なスライドカ
バー77(図1乃至図3、または図5)が取り付けら
れ、ボールネジ69が露出して切削屑などにより支障を
きたすのを防止している。開先加工機7の往復動台53
には、装置ベース59との間にケーブルユニット78
(図3)が接続され、電源や油圧が供給される。
【0017】(進退台)図1または図6に示すように、
往復動台53の上には進退台79が設けられる。この進
退台79は、ワーク搬送クランプ装置5の上にクランプ
されたワーク1に向かって前進後退するものであり、往
復動台53に対しスライド面81で接触し、スライドし
て前進後退を行う。前進後退駆動装置83には、ボール
ネジ85が用いられる。すなわち、駆動モータ87のモ
ータ軸89にジョイント91を介して接続されるネジ棒
93は軸受け95によって回転自在に支持される。この
ネジ棒93に螺合するナット97は進退台79に固定さ
れる。図1に示すように進退台79は、往復動台53と
の間に設けられた引っ張りスプリング98によって、後
退方向に付勢されている。
【0018】(回動部)図1、または図7乃至図11に
示すように、進退台79は中央に略立方体状のベース9
9が設けられ、このベース99の両側面に合計2台の回
動部101が設けられる。この回動部101は、回動し
てワーク1に対する角度を変更できるように、円弧状の
スライド機構103により支持されている。
【0019】すなわち、ベース99の両側面には、ワー
ク1を中心にして円弧状に複数条のスライド溝105が
形成される。このスライド溝105の断面は、図8また
は図11に示すように奥側が深くなったT字状の断面形
状を有する。このスライド溝105に、同様の断面形状
のスライダー107が嵌合している。このスライダー1
07に対し回動部101が支持されている。
【0020】そして、図10に示すようにベース99の
背面には、回動部101の角度を変更するためのハンド
ル108が設けられ、ハンドルシャフト108Aはベー
ス99の内部で、両端が軸受け108Bに回動自在に支
持され、先端側にラックギア108Cが取り付けられて
いる。このラックギア108Cに噛み合うピニオンギア
99Aは、更に回動部101側の円弧状のギア101A
と噛み合っている。これにより、ハンドル108を作業
員が回動すると、その回動力がラックギア108C、ピ
ニオンギア99A、および円弧状のギア101Aへ伝え
られ、回動部101が回動する。
【0021】(バイトの出没駆動装置)図8または図1
1に示すように、それぞれの回動部101の外側面に
は、バイトアーム109が首振り可能に設けられてい
る。この首振りは、略水平面内で行われるように、首振
り軸111が回動部101に設けられる。バイトアーム
109の先端にはバイト113が設けられる。バイトア
ーム109の後端と回動部101との間には、油圧シリ
ンダ115が設けられ、この油圧シリンダ115は一端
がバイトアーム109にピン117結合され、後端が回
動部にピン119結合されている。
【0022】各バイトアーム109の内側面109A
は、油圧シリンダ115が縮むと回動部101の外側面
101Aに接し、油圧シリンダ115が伸びると回動部
101の外側面101Aから外側へ離れる。この接した
状態で、バイトアーム109はワーク1に対し微小量近
づき前進位置になり、離れた状態で、バイトアーム10
9はワーク1から微小量離れ後退位置になる。このよう
にしてバイト前進後退装置121が構成される。
【0023】図11に示すように、各バイトアーム10
9の内側面109Aは、回動部101の外側面101A
にぴったりと接触し、切削の際にバイトアーム109に
加わる大きな力に耐えられる構成となっている。
【0024】(作用)生産ラインのローラコンベア9に
よって、図2または図3の右方向から搬送されてきたワ
ーク1である平鋼は、接続用ローラコンベア11に受け
られ、この接続用ローラコンベア11が立上がり斜めに
なることで、ワーク搬送クランプ装置5の傾斜ローラコ
ンベア13へ渡される。この傾斜ローラコンベア13の
上で、ワーク1である平鋼は、幅方向に移動し受けロー
ラ17に受けられ、更に搬送が行われ、やがて図示しな
いストッパーによりワーク1の先端部が接触し位置決め
が行われる。
【0025】この位置決めされた状態でクランパー33
(図1または図13参照)が働き、クランプヘッド35
と傾斜ローラコンベア13との間でワーク1がクランプ
される。クランプが完了すると、出没駆動装置31の油
圧シリンダ23が働いて、回動アーム19が回動し受け
ローラ17は没入して退避する。
【0026】次ぎに、開先加工機7の進退台79が前進
し、あらかじめ所定の回動角度に調整された回動部10
1に設けられたバイトアーム109の先端のバイト11
3が、ワーク1である平鋼の縁部に接触する位置まで前
進が行われる。そして、往復動台53が往復動を開始
し、同時に、2つのバイトアーム109は交互に首振り
運動し、バイト113は微小量前進後退する。
【0027】すなわち、図8において、ワーク1である
平鋼に向かって往復動台53が右方向へ移動する場合に
は、右側のバイトアーム109の先端のバイト113が
図中実線の位置にあり、平鋼の縁部を研削する。左側の
バイトアーム109はバイト前進後退装置121(図1
1)により外側、すなわち左方向へ回動して図中鎖線の
位置になり、これにらより平鋼から微小量後退する。
【0028】逆に、往復動台53が左方向へ移動すると
きは、左側のバイトアーム109のバイト113が切削
を行い、右側のバイトアーム113は微小量後退する。
このようにして往復動の2方向でそれぞれ切削が行わ
れ、加工作業の作業効率が向上する。切削加工が進むに
つれて、進退台79は更に微少量だけ前進し、更に深く
切削を行う。そのようにして所定の寸法にまで切削が行
われ、開先加工が終了すると、進退台79は完全に後退
する。そして、受けローラ17が再び出現し、開先加工
が終わった平鋼の縁部を受け、傾斜ローラコンベア13
が働いて搬出方向へ平鋼を搬出する。
【0029】そして、図12に示すようにワーク1であ
る平鋼の縁部の開先面1Aが深い角度を有する場合(同
図(B)(C))には、回動部101の角度も深く変更
される(同図(A))。この変更はハンドル108によ
って人手によって行われる。切削量が少ない開先の場合
(同図(C))には、開先加工機の進退台79の前進量
を小さくする。また、開先面1Aの角度が浅い場合に
は、回動部101の角度も浅く変更され、開先面1Aの
角度がもっとも浅い場合(同図(E))には、回動部1
01の角度はマイナスとなる(同図(D))。
【0030】(実施形態の効果)以上の実施形態によれ
ば、ワーク搬送クランプ装置7の傾斜ローラコンベア1
3を、生産ラインのローラコンベア11に接続すること
で、生産ラインとの連続性を容易に確保でき、生産ライ
ン中に簡単に組み込める。さらに、往復動台53の2方
向の動きの各々でバイト113が切削を行うので、効率
良く開先加工が行われる。また、バイト113の微小量
の前進後退は、油圧シリンダ23によってバイトアーム
109を首振りさせるバイト前進後退装置121によ
り、簡単な構造で容易に実現できる。
【0031】さらに、傾斜ローラコンベア13によりワ
ーク1は、傾斜ローラコンベア13の幅方向へ移動し、
受けローラ17により受けられることで、容易に幅方向
の位置決めが行われ、幅方向の位置決めのためのプッシ
ャーなどを別途に備える必要がなく、装置全体の構造を
簡単なものにできる。
【0032】また、傾斜ローラコンベア13上のワーク
1をクランパー33でクランプするだけで、ワーク1は
斜めに保持されるので、このワーク1に対して前進後退
を行う進退台79の前進後退方向を水平方向に近い角度
にすることができ、この前進後退を無理なく行え、開先
加工機7の構造を簡単なものにできる。
【0033】すなわち、仮にワーク1を平坦なローラコ
ンベアの上にクランプするものとすれば、本来、バイト
113は、ワーク1の開先面1Aに対し概略直角方向に
前進後退することが望ましいので、この前進後退方向を
深い角度に設定せねばならず、したがって傾斜面で進退
台79を前進後退させなければならず、そのための構造
が特殊な複雑なものになってしまう。この実施形態は、
これを避け、構造を簡単にできる。
【0034】(その他の実施形態)以上の実施形態にお
いては、通常の搬送装置たとえば平坦なローラコンベア
11と傾斜ローラコンベア13との間の受け渡しを、立
ち上がって傾斜角度を変えることができる特別の接続用
ローラコンベア9を設けるものとして説明したが、他の
実施形態においては、傾斜ローラコンベア13自体が傾
斜角度を変更して平坦な状態になり、ワーク1を受けと
るものとすることが可能である。
【0035】また、以上の実施形態においては、バイト
113のワーク1に対する微小量前進後退は、バイトア
ーム109の首振り運動で行うものとして説明しました
が、他の実施形態においては、バイトアーム109が直
線的に長手方向に前進後退を行うものとすることも可能
である。この場合には、前進した状態で、切削の際に加
わる力によって後退させられないようにするためのロッ
ク機構を設けることが望ましい。
【0036】また、以上の実施形態においては、ワーク
搬送クランプ装置5は、ワーク1を傾斜した状態でクラ
ンプするために傾斜ローラコンベア13を備えるもので
あったが、他の実施形態においては、ワーク1を斜めで
はなく水平な状態でクランプすることも可能である。こ
の場合には、開先加工機7の回動部101はより深い角
度に回動することができる構造とする必要がある。ま
た、進退台79の前進後退方向が水平ではなく、水平面
に対して角度を有する斜め方向となるので、斜めになっ
た状態で進退台79を支えるための構造が必要となる。
【0037】また、以上の実施形態においては、受けロ
ーラ17の出没は、回動アーム19が回動することで行
われていたが、他の実施形態においては、回動ではなく
直線的な出没を行わせることも可能である。すなわち、
受けローラを支持する支持部材を上下方向に直線的にス
ライド移動させることが可能である。
【0038】また、以上の実施形態においては、バイト
113を後退させるためにバイトアーム109は外側に
首振りを行うものとしたが、他の実施形態においては内
側に首振りを行うものとしても良い。この場合には、バ
イトアームは進退台のベース99の内側に形成された凹
部内に設けられ、バイトアームの外側の面と、この凹部
の内側の面とが接触することで、切削の際の大きな力に
耐える構造とすることが望ましい。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、第1、2、または
3の発明によれば、ワーク搬送クランプ装置により搬送
されクランプされたワークに対し、開先加工機の進退台
が前進し、さらに往復動台が往復動し、同時に、2つの
バイトアームがワークに対し交互に前進後退すること
で、自動的に開先加工が行われる。ワーク搬送クランプ
装置を生産ラインのワーク搬送装置に接続することで、
生産ラインとの連続性を容易に確保でき、生産ライン中
に簡単に組み込める。さらに、往復動の2方向の動き各
々でバイトが切削を行うので、効率良く開先加工が行わ
れる。
【0040】また、第2の発明によれば、バイトの微小
量の前進後退は、油圧シリンダによってバイトアームを
首振りさせるバイト前進後退装置により、簡単な構造で
容易に実現できる。
【0041】第3の発明によれば、さらに、ワーク搬送
クランブ装置が有する傾斜ローラコンベアによりワーク
は傾斜ローラコンベアの幅方向へ移動し、受けローラに
より受けられることで、容易に幅方向の位置決めが行わ
れ、幅方向の位置決めのためのプッシャーなどを備える
必要がなく、装置全体の構造を簡単なものにできる。ま
た、傾斜ローラコンベア上のワークをクランパーでクラ
ンプするだけで、ワークは斜めにクランプされるので、
このワークに対して前進後退を行う進退台の前進後退方
向を水平方向に近い角度にすることができ、この前進後
退を無理なく行え、開先加工機の構造を簡単なものにで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係る自動開先加工機の
側面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図1の正面図である。
【図4】図3の一部を構成する開先加工機の往復動台の
駆動構造を示す断面図である。
【図5】図4の要部を拡大する図である。
【図6】(A)は図1の開先加工機を構成する進退台の
駆動装置を示す縦断面図 (B)は(A)の右側面図である。
【図7】図1の開先加工機の進退台の上に設けられた装
置を示す拡大図である。
【図8】図7の水平断面平面図である。
【図9】図7の右方向から見た図である。
【図10】図7の内部を示す縦断面図である。
【図11】図8の要部を示す水平断面拡大図である。
【図12】図7の動作を説明するものであり (A)は回動部の回動角度を深くした状態を示す図 (B)は(A)の進退台の前進量を多くした状態を示す
部分拡大図 (C)は(A)の進退台の前進量を小さくした状態を示
す部分拡大図 (D)は回動部の回動角度をマイナスにした図 (E)は(D)の要部拡大図である。
【図13】図1のワーク搬送クランプ装置を一部を断面
にして示す拡大図である。
【符号の説明】
1 ワーク 3 自動開先加工
機 5 ワーク搬送クランプ装置 7 開先加工機 9 ローラコンベア 11 接続用ロー
ラコンベア 13 傾斜ローラコンベア 15 ローラ 17 受けローラ 19 回動アーム 21 回動軸 23 油圧シリン
ダ 25 ピストンロッド 27 ピン 29 回動ピン 31 出没駆動装
置 33 クランパー 35 クランプヘ
ッド 37 揺動ベース 39 回動軸 41 油圧シリンダ 43 ピストン 45 リンク部材 49 スライドガ
イド 51 スライド装置 53 往復動台 55 往復駆動装置 57 ボールネジ 59 装置ベース 61 モータ軸 63 ピニオンギア 65 第二のピニ
オンギア 67 ジョイント 69 ネジ棒 71、73 軸受 75 ナット 77 スライドカバー 78 ケーブルユ
ニット 79 進退台 81 スライド面 83 前進後退駆動装置 85 ボールネジ 87 駆動モータ 89 モータ軸 91 ジョイント 93 ネジ棒 95 軸受け 97 ナット 98 引っ張りスプリング 99 ベース 101 回動部 103 スライド
機構 105 スライド溝 107 スライダ
ー 108 ハンドル 108A ハンド
ルシャフト 108B 軸受け 108C ラック
ギア 109 バイトアーム 111 首振り軸 113 バイト 115 油圧シリン
ダ 117 ピン 119 ピン 121 バイト前進後退装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークである平鋼の縁部を斜めに切削す
    る開先加工を行う加工機であって、ワークを搬送しクラ
    ンプするワーク搬送クランプ装置と、このクランプされ
    たワークの縁部を切削する開先加工機と、を備え、 前記開先加工機は、前記ワーク搬送クランプ装置に平行
    に設けられたガイドの上を往復動する往復動台と、往復
    動台の上に設けられて前記クランプされたワークに向か
    って前進後退する進退台と、この進退台の上に前記往復
    動方向に2台設けられ前記ワークに対する垂直面内での
    角度を変更できる回動部と、各回動部に設けられたバイ
    トと、この二つのバイトをワークに対し交互に微小量前
    進後退させるバイト前進後退装置と、を備えたことを特
    徴とする平鋼の自動開先加工機。
  2. 【請求項2】 前記バイト前進後退装置は、前記バイト
    を先端に設け略水平面内で首振り可能に設けられたバイ
    トアームと、このバイトアームの後端と前記回動部の間
    に設けられた油圧シリンダと、を有してなることを特徴
    とする請求項1に記載の平鋼の自動開先加工機。
  3. 【請求項3】 前記ワーク搬送クランプ装置は、幅方向
    に傾斜した傾斜ローラコンベアと、この傾斜により傾斜
    ローラコンベアの上を幅方向に移動するワークを受ける
    受けローラと、この受けローラを出没させる出没駆動装
    置と、前記受けローラに受けられたワークを傾斜ローラ
    コンベアとの間でクランプするクランパーと、を備えた
    ことを特徴とする請求項1、または2に記載の平鋼の自
    動開先加工機。
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