JP2007185732A - 金属板の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スリッタにより複数に分割された鋼板を切断機で各製品長さに切断する方法および装置を提供する。
【解決手段】搬送ロール上に、搬送方向に並列して載荷した二枚の分割鋼板を、同時に切断して、長さの異なる製品に切断する際、切断機の前方において、前記分割鋼板の先端部と切断機の切断位置とからの距離を二枚で同じとした後、前記二枚の分割鋼板を切断機の前方から後方に向けて搬送し、製品長さが短いものをストッパで停止させ、二枚の分割鋼板の切断線が一致するまで搬送した後ストッパを開放し、さらに二枚の分割鋼板の切断線が切断機の切断位置と一致するまで搬送させ二枚の分割鋼板の切断線と切断機の切断位置を一致させた後、同時に切断する。
【選択図】図１

Description

本発明は切断機で各製品長さに切断して金属板を製造する方法および装置に関し、特に搬送装置で搬送する複数の金属板を切断機で同時に切断して異なる長さの製品を製造するのに好適な方法および装置に関する。

厚板製品は仕上げ圧延された１枚の鋼板を、クロップシャ、サイドシャにより矩形にした後、スリッタ、エンドシャを順次通過させて所定の寸法に剪断される。

スリッタで所定製品幅に分割、通常２分割された鋼板（以下、分割鋼板）は、搬送ローラ上を並列搬送され、所定の製品長さにエンドシャーにより剪断されるが、製品長さが等しい場合は二つの分割鋼板を同時に剪断することができるが、製品長さが異なる場合は次のような方法で剪断される。

１．エンドシャーの前まで並列に搬送されてきた分割鋼板のいずれかをクレーンなどで吊り上げ、一方の分割鋼板を所定長さに剪断後、クレーンで吊り上げていた他方の分割鋼板を搬送テーブルに降ろして、所定の長さとなるように搬送して剪断する方法（以下、方法１）、２．剪断機出側に設置したシャーゲージを所定の製品長さになるように移動させて処理する方法（以下、方法２）、３．搬送テーブルのローラを幅方向に２分割し、分割鋼板を個別に搬送する方法（以下、方法３、例えば、特許文献１）、４．剪断機入側で、分割鋼板の先端の位置を合わせて剪断し、材料試験のため、試験片を採取する場合は当該試験片の長さだけずらして剪断線を合わせる方法（以下、方法４、例えば、特許文献）、５．搬送テーブルの下方に幅方向に分割された複数のリフトブロックを設け、エンドシャの入り側テーブルで片方の鋼板をリフトブロックでリフティングして剪断線を合わせる方法（以下、方法５、例えば、特許文献３）などが提案されている。
特公昭６０−２０１３０号公報 特公昭６０−２０１２８号公報 特開平１１−９０７２８号公報

上述した方法のうち、方法１は設備的負荷は生じないものの、処理時間が増加して生産性が低下する。方法２は、例えば、長さ１５ｍの鋼板を剪断後、長さ５ｍの鋼板を剪断する場合、シャーゲージを１０ｍ移動させることが必要となるなど、シャーゲージの設定に時間を要し、生産性が低下する。

方法３、５は、リフティング装置やリフトアップ装置を使用するのでいずれも生産性が低い。

また、方法３、４および５は搬送装置として、分割された搬送ロール（方法３）や、搬送ロールの間で下方から突出する複数のストッパー（方法４）や、リフトアップ装置（方法５）を、大掛かりな改造工事と高額な設備投資で設けることが必要で、これらを駆動する制御システムも構築しなければならない。

そこで、本発明は、搬送設備上を並列搬送される複数の金属板を同時に切断して、長さの異なる製品を効率的に製造する方法および装置を提供することを目的とする。

本発明の課題は以下の手段により達成可能である。
１．金属板の搬送手段上に、搬送方向に並列して載荷した複数枚の金属板を、同時に切断して長さの異なる金属板を製造する方法であって、
切断機の前方において、前記複数枚の金属板の各先端部と切断機の切断位置とからの距離を全て同じとした後、
前記複数枚の金属板を切断機の前方から後方に向けて搬送し、前記複数枚の金属板のうち切断長さが最も長いもの以外の金属板の移動をストッパーで停止させ、切断長さが最も長い金属板の搬送を継続して、２番目に切断長さが長いものとの切断長さの差の距離だけ移動させ、両者の切断線が一致したら２番目に切断長さが長いもののストッパーを開放して金属板の搬送を継続して、１番目と２番目と３番目に切断長さが長いものの切断線が一致したら３番目に切断長さが長いもののストッパーを開放するといったように切断線が一致するたびにストッパーを開放することを、全ての金属板の切断線が一致するまで繰り返し、
全ての金属板の切断線が切断機の切断位置に一致するまで搬送させた後、全ての金属板を同時に切断することを特徴とする金属板の製造方法。
２．金属板の搬送手段上に、搬送方向に並列して載荷した複数枚の金属板を、同時に切断して長さの異なる金属板を製造する方法であって、
前記複数枚の金属板を切断機の前方から後方に向けて搬送し、前記複数枚の金属板のうち切断長さが最も長いもの以外の金属板の移動をストッパーで停止させ、切断長さが最も長い金属板の搬送を継続して、２番目に切断長さが長いものとの切断長さの差の距離だけ移動させ、両者の切断線が一致したら２番目に切断長さが長いもののストッパーを開放して金属板の搬送を継続して、１番目と２番目と３番目に切断長さが長いものの切断線が一致したら３番目に切断長さが長いもののストッパーを開放するといったように切断線が一致するたびにストッパーを開放することを、全ての金属板の切断線が一致するまで繰り返し、
全ての金属板の切断線が切断機の切断位置に一致するまで搬送させた後、全ての金属板を同時に切断することを特徴とする金属板の製造方法。
３．前記搬送手段が搬送ロールであることを特徴とする１または２に記載の金属板の製造方法。
４．前記ストッパーが、固定配置してなることを特徴とする1から３のいずれかに記載の金属板の製造方法。
５．１または２において複数枚の金属板が２枚の場合であって、前記ストッパーを切断機の後方に固定配置して、金属板の先端に接触させて金属板の移動を停止させること特徴とする金属板の製造方法。
６．切断機が剪断機で、切断が剪断であることを特徴とする１乃至５のいずれか一つに記載の金属板の製造方法。
７．切断機と、切断機の前方と後方に配置され、金属板を並列に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段上の金属板の搬送距離を測定する手段と、
前記搬送手段によって移動する金属板のいずれかを停止させるストッパーを備え、
前記金属板の搬送距離から切断位置を認識して搬送手段およびストッパーの動作を制御する手段を有することを特徴とする金属板の製造装置。
８．前記搬送手段が搬送ロールであることを特徴とする７に記載の金属板の製造装置。
９．前記ストッパーが、切断機の後方に固定配置され金属板の先端に接触して金属板の移動を停止させる機構を有していることを特徴とする７または８に記載の金属板の製造装置。
１０．切断機が剪断機で、切断が剪断であることを特徴とする７乃至９のいずれか一つに記載の金属板の製造装置。

本発明によれば、製品長さの異なる金属板を、１台の切断機で同時に切断して、異なる長さの金属板製品を効率よく製造することができるので産業上極めて有用である。

以下、本発明を、切断を剪断機による剪断とし、二枚の鋼板を剪断する場合、次に三枚の鋼板を剪断する場合について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の二枚の鋼板を剪断する場合の一実施例に係る剪断設備を説明する模式図で、図において、１は鋼板の剪断設備、２はストッパー、３は剪断機、４は搬送装置、５は測長計、６は測長計演算器、７は制御装置、８、９は圧延後の板から所定の幅に剪断された分割鋼板で、２１ａ〜ｆはストッパーブロック、３１は剪断機上刃、３２は剪断機下刃を示す。

剪断機３は、スリッタで２分割された分割鋼板８、９を剪断線（所定の剪断位置のことを指す）で剪断するエンドシャーで、８１は分割鋼板８の製品１、８２は分割鋼板８の製品２、９１は分割鋼板９の製品１、９２は分割鋼板９の製品２、ａは製品１（８１）の剪断線、ｂは製品２（８２）の剪断線、ｃは製品１（９１）の剪断線、ｄは製品２（９２）の剪断線を示す。

図示した鋼板の剪断設備１は、剪断機上刃３１と剪断機下刃３２を有する剪断機３と、搬送ロールで鋼板を搬送する搬送装置４を備え、搬送装置４は剪断機３の前方（搬送方向の上流側）と後方（搬送方向の下流側）に配置される。

剪断機３の後方側の搬送装置４は、搬送ロールの回転を止めることなく、鋼板を静止させることが可能なストッパー２を有する。ストッパー２は、搬送ロールの上方に配置され、軸方向に沿う、複数のストッパーブロック２１ａ〜ｆを有し、各ストッパーブロック２１ａ〜ｆは、静止させる鋼板の幅に応じて、図示しない機構により独立的に上下方向の位置が調整可能とする。

剪断機３の前方側の搬送装置４により、分割鋼板８、９を同時に搬送しても、剪断機３の後方側において、分割鋼板８，９のそれぞれの幅に応じたストッパーブロック２１ａ〜ｆを下降させることにより、分割鋼板８，９を独立的に静止させることが可能である。

この場合、搬送ローラは先に静止した分割鋼板に対しては空転し、ストッパーブロック２１ａ〜ｆが上方にある側の分割鋼板は更に搬送されるので、剪断機の剪断位置に、並列して搬送される分割鋼板の剪断線を揃えることが可能となる。

制御装置７には、分割鋼板８，９の製品８１，８２、９１，９２の製品長さｌ₁〜ｌ₄と分割鋼板８，９の幅を予め、入力しておき、剪断機３の剪断位置に分割鋼板８，９の剪断線ａ〜ｄがくるように、測長計５からの信号に基づいて測長計演算器６で搬送距離を求めながら搬送ロールを制御するとともに、分割鋼板の幅に対応するようにストッパーブロック２１ａ〜ｆの昇降を制御する。

以上のように本発明に係る、金属板の剪断装置は、剪断機と、剪断機の前方と後方に配置され、搬送ロールにより鋼板を搬送する搬送装置と、前記搬送装置上の鋼板の搬送距離を測定する測定器と、制御装置を備える。

そして、剪断装置において剪断機の後方側には、搬送ロールが回転しても鋼板を静止させるストッパーを備え、前記ストッパーは二枚の鋼板のうち、所望のものを停止させられるように搬送ロール軸方向に分割されたストッパーブロックを有し、前記制御装置は、前記測定器による鋼板の移動量が所望する値となるように前記搬送ロールと前記ストッパーを制御する構成を有する。

ここで、ストッパーは、上記のように、剪断機の後方に固定配置して金属板の先端に接触させて金属板の移動を停止する機構にするのが、設備的および制御的に簡易で好ましい。また、鋼板であれば下方にマグネットを配置して鋼板の移動を停止する機構であってもよい。

以下、本発明により、並列して搬送する分割鋼板８，９を剪断機３で同時に剪断して、長さの異なる製品とする手順について図２（ａ）〜（ｃ）を用いて具体的に説明する。

分割鋼板８から剪断線ａで剪断し、長さｌ₁の製品８１と、剪断線ｂで剪断し、長さｌ₂の製品８２を採取し、分割鋼板９から剪断線ｃで剪断し、長さｌ₃の製品９１と剪断線ｄで剪断し、長さｌ₄の製品９２を採取する際、剪断線ａ（ｂ）と剪断線ｃ（ｄ）を同時に剪断機３で剪断する。尚、図２において図１と同じ符号は同じものを指すものとし、製品長さｌ₁＜製品長さｌ₃とする。

尚、説明を容易とするため、剪断の際の配置における構成要素間の距離名称は図３で金属板８を代表して示すものとする。図１，２と同じ符号のものは同じものを指すものとする。ｅは剪断機３の剪断位置、ｄ１は剪断機３の剪断位置ｅと金属板８の剪断線ａとの距離で剪断長さと呼び、ｄ２は金属板８の先端から剪断機３の剪断位置ｅとの距離とする。手順１．剪断機３の前方において、分割鋼板８，９の先端部と剪断機３の剪断位置ｅとからの距離ｄ２を二枚で同じとする。例えば、分割鋼板８，９を並列して剪断機３の前方の搬送装置４に載荷したのち、分割鋼板８，９の両方の先端部を剪断位置ｅの少し下流まで搬送し、剪断機上刃３１と剪断機下刃３２で、分割鋼板８，９の両方の先端部を同時に剪断する。

手順２．分割鋼板８，９を同時に搬送開始して測長計５で搬送距離を測定する。

手順３．剪断機３の後方のストッパー２における分割鋼板８の幅に該当するストッパーブロック２１ｆ、２１ｅを分割鋼板８に接触する位置まで下降させる。

手順４．搬送装置４の搬送ロールを回転させ、分割鋼板８をストッパーブロック２１ｆ、２１ｅに接触させて静止させる（図２（ａ））。搬送ロールの回転は止めずに、製品長さｌ₃と製品長さｌ₁との差の距離だけ分割鋼板９を搬送して停止させる（図２（ｂ））。

手順５．ここで、分割鋼板８の剪断線ａと分割鋼板９の剪断線ｃは、剪断機３の剪断位置ｅに対して揃っているので、ストッパーブロック２１ｆ、２１ｅを上方に退避させた後、低速で搬送ロールを回転させ、分割鋼板８、９を一緒に距離ｄ１だけ搬送し、剪断線ａ，ｃを剪断機３の剪断位置ｅと一致させる（図２（ｃ））。

手順６．剪断機３の剪断機上刃３１と剪断機下刃３２で、剪断線ａ，ｃを同時に剪断し、製品８１と製品９１の鋼板を得る。

手順７．手順２以降を準用し、分割鋼板９をストッパーブロックで静止させ、分割鋼板８の搬送を継続することで剪断線ｂ，ｄを揃えて同時に剪断する。

上述した手順において、分割鋼板８，９の搬送制御に必要な移動距離は、測長計５により測定するものとし、更に、当該測定値を用いて、分割鋼板８または９の先端をストッパーブロックに接触させる時は搬送速度を減速させてから接触させることが望ましい。

上記手順１において、剪断機３の前方で、分割鋼板８，９の先端部と剪断機３の剪断位置とからの距離を等しくしない場合は、分割鋼板８，９の剪断線と剪断機の剪断位置ｅとの距離（分割鋼板８，９の先端部と剪断機３の剪断位置ｅとのそれぞれの距離に製品長さｌ₃またはｌ₁を加算した距離）を指す剪断長さが短い方を最初にストッパーで停止させ、その距離の差を上記手順４での分割鋼板９の移動距離に反映させることで本発明の目的を達成できる。

次に、本発明により、並列して搬送する分割鋼板１０，１１、１２を剪断機３で同時に剪断して、長さの異なる製品とする手順について図４（ａ）〜（ｈ）を用いて具体的に説明する。

図４において、１０、１１、１２は分割鋼板、１０ｃ、１１ｃ、１２ｃは剪断線、ｌ₁は分割鋼板１０の製品長さ、ｌ₂は分割鋼板１１の製品長さ、ｌ₃は分割鋼板１２の製品長さで、点線ｅは剪断機３（図では省略）の剪断位置、点線ｆはストッパーの停止位置、２１ａ，２１ｂはストッパーブロックを示す。尚、製品長さはｌ1＜ｌ3＜ｌ2とする剪断線１１ｃで剪断し、長さｌ₂の製品を採取し、分割鋼板１２から剪断線１２ｃで剪断し、長さｌ₃の製品を採取する際、剪断線１０ｃ、剪断線１１ｃ及び剪断線１２ｃを同時に剪断機３（図では省略）の剪断位置ｅで剪断する場合について説明する。

手順１．分割鋼板１０，１１，１２の先端部を剪断位置ｅに揃える（図４（ａ））。

手順２．剪断機の剪断機上刃と剪断機下刃の間を開放して、分割鋼板１０，１１，１２の先端部が揃った状態で、ストッパー停止位置ｆまで搬送する。この際、ストッパーで停止させても、測長計５で搬送距離を測定しても良い（図４（ｂ））。

手順３．製品長さｌ₂が最も長い分割鋼板１１を除いた、分割鋼板１０、１２の先端にストッパーブロック２１ａ，２１ｂを置き、分割鋼板１１が搬送された際、先端位置が動かないようにする（図４（ｃ））。

手順４．製品長さｌ₂が最も長い分割鋼板１１の剪断線１１ｃと、製品長さｌ₃が次に長い分割鋼板１２の剪断線１２ｃが一致するように、分割鋼板１１を搬送する（図４（ｄ））。

手順５．次に、分割鋼板１２の先端に置かれたストッパーブロック２１ｂを開放する。分割鋼板１０の先端に置かれたストッパーブロック２１ａは、開放しない（図４（ｅ））。

手順６．この状態で、搬送装置の搬送ロール（図示しない）を回転させて、分割鋼板１０、１１、１２の剪断線１０ｃ，１１ｃ，１２ｃが一致するまで、分割鋼板１１、１２を搬送する。

分割鋼板１０はその先端がストッパーブロック２１ａで抑えられているので、分割鋼板１０に対しては搬送ロールは空転し、分割鋼板の剪断線１０ｃの位置は変わらず、剪断線１１ｃ，１２ｃが揃った状態で、剪断線１０ｃの位置まで移動する（図４（ｆ））。

手順７．製品長さｌ₁が最も短い分割鋼板１０の先端に置かれたストッパーブロック２１ａを開放する（図４（ｇ））。

手順８．手順１〜７により、分割鋼板１０、１１、１２の剪断線１０ｃ、１１ｃ、１２ｃと剪断位置ｅと間隔が全て同じ距離となったので、搬送装置の搬送ロールを回転させて、剪断線１０ｃ、１１ｃ、１２ｃが剪断位置ｅと一致するまで全ての分割鋼板を搬送する（図４（ｈ））。

上述した手順において、分割鋼板の搬送制御に必要な移動距離は、測長計５により測定するものとし、更に、当該測定値を用いて、分割鋼板の先端をストッパーブロックに接触させる時は搬送速度を減速させてから接触させることが望ましい。

上述した二つの実施例は鋼板を剪断機で剪断する場合に係わるものであるが、鋼板に限らず他の金属板であっても、また、剪断機以外のレーザー切断機など他の切断機を用いる場合であっても、切断機の前方において、切断する複数枚の金属板の各先端部と切断機の切断位置とからの距離を全て同じとする設備的工夫をすれば、本発明を適用できることは言うまでもない。

本発明例。 本発明例で（ａ）〜（ｃ）は二枚の分割鋼板を剪断する手順の一部を説明する図。 剪断設備における剪断機と鋼板の位置関係を説明する図。 本発明例で（ａ）〜（ｈ）は三枚の分割鋼板を剪断する手順の一部を説明する図。

符号の説明

１ 剪断装置
２ ストッパー
３ 剪断機
４ 搬送装置
５ 測長器
６ 測長計演算器
７ 制御装置
８、９，１０，１１ 分割鋼板
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ ストッパーブロック
３１ 剪断機上刃
３２ 剪断機下刃
８１、８２，９１、９２ 分割鋼板の製品
ａ、ｂ、ｃ、ｄ 剪断線
１０ｃ、１１ｃ、１２ｃ 剪断線
ｌ₁、ｌ₂、ｌ₃、ｌ₄ 製品長さ
ｅ 剪断機の剪断位置
ｆ ストッパー位置

Claims (10)

1. 金属板の搬送手段上に、搬送方向に並列して載荷した複数枚の金属板を、同時に切断して長さの異なる金属板を製造する方法であって、
   切断機の前方において、前記複数枚の金属板の各先端部と切断機の切断位置とからの距離を全て同じとした後、
   前記複数枚の金属板を切断機の前方から後方に向けて搬送し、前記複数枚の金属板のうち切断長さが最も長いもの以外の金属板の移動をストッパーで停止させ、切断長さが最も長い金属板の搬送を継続して、２番目に切断長さが長いものとの切断長さの差の距離だけ移動させ、両者の切断線が一致したら２番目に切断長さが長いもののストッパーを開放して金属板の搬送を継続して、１番目と２番目と３番目に切断長さが長いものの切断線が一致したら３番目に切断長さが長いもののストッパーを開放するといったように切断線が一致するたびにストッパーを開放することを、全ての金属板の切断線が一致するまで繰り返し、
   全ての金属板の切断線が切断機の切断位置に一致するまで搬送させた後、全ての金属板を同時に切断することを特徴とする金属板の製造方法。
2. 金属板の搬送手段上に、搬送方向に並列して載荷した複数枚の金属板を、同時に切断して長さの異なる金属板を製造する方法であって、
   前記複数枚の金属板を切断機の前方から後方に向けて搬送し、前記複数枚の金属板のうち切断長さが最も長いもの以外の金属板の移動をストッパーで停止させ、切断長さが最も長い金属板の搬送を継続して、２番目に切断長さが長いものとの切断長さの差の距離だけ移動させ、両者の切断線が一致したら２番目に切断長さが長いもののストッパーを開放して金属板の搬送を継続して、１番目と２番目と３番目に切断長さが長いものの切断線が一致したら３番目に切断長さが長いもののストッパーを開放するといったように切断線が一致するたびにストッパーを開放することを、全ての金属板の切断線が一致するまで繰り返し、
   全ての金属板の切断線が切断機の切断位置に一致するまで搬送させた後、全ての金属板を同時に切断することを特徴とする金属板の製造方法。
3. 前記搬送手段が搬送ロールであることを特徴とする請求項１または２に記載の金属板の製造方法。
4. 前記ストッパーが、固定配置してなることを特徴とする請求項1から３のいずれかに記載の金属板の製造方法。
5. 請求項１または２において複数枚の金属板が２枚の場合であって、前記ストッパーを切断機の後方に固定配置して、金属板の先端に接触させて金属板の移動を停止させること特徴とする金属板の製造方法。
6. 切断機が剪断機で、切断が剪断であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の金属板の製造方法。
7. 切断機と、切断機の前方と後方に配置され、金属板を並列に搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段上の金属板の搬送距離を測定する手段と、
   前記搬送手段によって移動する金属板のいずれかを停止させるストッパーを備え、
   前記金属板の搬送距離から切断位置を認識して搬送手段およびストッパーの動作を制御する手段を有することを特徴とする金属板の製造装置。
8. 前記搬送手段が搬送ロールであることを特徴とする請求項７に記載の金属板の製造装置。
9. 前記ストッパーが、切断機の後方に固定配置され金属板の先端に接触して金属板の移動を停止させる機構を有していることを特徴とする請求項７または８に記載の金属板の製造装置。
10. 切断機が剪断機で、切断が剪断であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一つに記載の金属板の製造装置。

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