JP2010208001A - 鋸断システム及びそれを用いた鋼材の切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】走行台車の走行時におけるガタを抑え、鋼材切断面にバリや欠損が発生することのない鋸断システム及びそれを用いた鋼材の切断方法を提供する。
【解決手段】鋸断システム１０は、鋼材Ｓを切断する鋸断装置１１と、切断時に鋼材Ｓをクランプするクランプ装置１２とを備えている。鋸断装置１１は、鋼材Ｓを切断する回転鋸刃１４が前部に設けられた走行台車１３と、走行台車１３を前後進及び昇降可能に支持する可動ベース１８と、可動ベース１８を支持する固定ベース１７とを備えている。クランプ装置１２は、回転鋸刃１４の走行路を挟んで並設された第一のクランプ部２６と第二のクランプ部２７とを備え、第一のクランプ部２６の上側挟持部材２６ａの上面には、走行台車１３を走行方向Ｈにガイドするガイドレール２８が走行方向Ｈに敷設されている。一方、走行台車１３の底面には、ガイドレール２８上をスライドするスライド部２９が装着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転鋸刃によって鋼材を切断する鋸断システム及び当該鋸断システムを用いた鋼材の切断方法に関する。

形鋼や平鋼等の鋼材を所定の長さに切断する手段として、図７に示すような鋸断装置５０が使用されている（例えば、特許文献１参照）。鋸断装置５０は、図示しないベース上に設置された車輪５４にガイドされ、油圧シリンダー５２により前後進する走行台車５３の前部に、円盤状の回転鋸刃５１が取り付けられた構成とされている。鋼材Ｓを切断する際は、回転鋸刃５１を高速回転させながら走行台車５３を前進させ、図示しない載置台上に固定された鋼材Ｓを切断する。

特開平５−１８５３１７号公報

しかしながら、従来の鋸断装置５０の場合、鋼材Ｓを切断するために走行台車５３を油圧シリンダ５２により前進させた際、ベース上に設置された車輪５４によって走行台車５３の後部のみがガイドされた状態となる。そのため、走行台車５３の前後進時にガタが生じ、回転鋸刃５１が面外方向に振れる現象が起きる。その結果、鋼材Ｓの切断面にバリが発生すると共に、回転鋸刃５１の切り抜け時に切断面の端部が欠損していた。特にフリクションソーの場合、回転鋸刃と被鋸断材（鋼材）との摩擦作用による発熱により被鋸断材を昇温、軟化させ、回転鋸刃で削ぎ落としていくため、他の冷間切断に比べてバリが多くなる。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、走行台車の走行時におけるガタを抑え、鋼材切断面にバリや欠損が発生することのない鋸断システム及びそれを用いた鋼材の切断方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る鋸断システムは、前後進及び昇降が可能な走行台車に鋼材を切断する回転鋸刃を設けた鋸断装置と、前記鋼材をクランプするクランプ装置とを備え、前記クランプ装置は、前記走行台車を走行方向にガイドするガイド部を有し、さらに前記ガイド部が昇降可能とされていることを特徴としている。

また、本発明に係る鋼材の切断方法は、上記鋸断システムを用いた鋼材の切断方法であって、前記走行台車を前進させ、前記クランプ装置によってクランプされた鋼材の上部を前記回転鋸刃により切断する工程と、前記走行台車を下降させると共に、該走行台車の下降に伴って前記ガイド部を下降させる工程と、前記走行台車を後進させ、前記クランプ装置によってクランプされた前記鋼材の下部を前記回転鋸刃により切断する工程とを備えることを特徴としている。
なお、本明細書では、走行台車から見て回転鋸刃が設けられている側を「前」方向、反対側を「後」方向とする。

本発明では、走行台車を走行方向にガイドするガイド部をクランプ装置に設けているので、走行台車の走行時において、走行台車の前部がガイド部によって支持される。このため、走行台車の走行時にガタが発生せず、回転鋸刃が面外方向に振れることがない。その結果、鋼材切断面のバリ及び切断面端部の欠損が防止される。加えて、本発明では、走行台車及びガイド部を昇降可能として、前進時に鋼材の上部を切断し、後進時に当該鋼材の下部を切断することにより、鋼材切断面のバリを防止する。

また、本発明に係る鋸断システムでは、前記クランプ装置は、前記鋼材をクランプする第一のクランプ部と第二のクランプ部が前記回転鋸刃の走行路を挟んで配置され、前記第一のクランプ部に前記ガイド部が設置されていてもよい。
当該構成では、回転鋸刃の走行路を挟んで第一のクランプ部と第二のクランプ部が配置されているので、切り離された鋼材が跳ねることがなく、綺麗な切断面となる。

また、本発明に係る鋸断システムでは、前記第一のクランプ部は、前記鋼材を挟持する上側挟持部材と下側挟持部材とを有し、昇降可能とされた前記上側挟持部材に前記ガイド部が設置されていてもよい。
当該構成では、昇降可能な上側挟持部材にガイド部を設置することにより、ガイド部用の新たな昇降装置を設置する必要がない。

本発明では、走行台車を走行方向にガイドするガイド部をクランプ装置に設けているので、走行台車の走行時にガタが発生せず、回転鋸刃が面外方向に振れることがないだけでなく、走行台車及びガイド部を昇降可能として、前進時に鋼材の上部を切断し、後進時に当該鋼材の下部を切断するようにしているので、鋼材切断面のバリ及び切断面端部の欠損を防止することができる。

本発明の一実施の形態に係る鋸断システムを示し、（Ａ）はその側面図、（Ｂ）はその正面図である。 同鋸断システムを示し、（Ａ）はその側面図、（Ｂ）はその正面図である。 同鋸断システムを示し、（Ａ）はその側面図、（Ｂ）はその正面図である。 同鋸断システムを示し、（Ａ）はその側面図、（Ｂ）はその正面図である。 （Ａ）は鋼材の上部を切断する状況を示した側断面図、（Ｂ）はその正断面図である。 （Ａ）は鋼材の下部を切断する状況を示した側断面図、（Ｂ）及び（Ｃ）はその正断面図である。 従来の鋸断装置の模式図である。

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。

図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る鋸断システム１０は、鋼材Ｓを切断する鋸断装置１１と、切断時に鋼材Ｓをクランプするクランプ装置１２とを備えている。鋸断装置１１は、鋼材Ｓの搬送方向Ｒと直交する方向に配置され、クランプ装置１２は、鋸断装置１１の前方且つ搬送路を横断する位置に設置される。

鋸断装置１１は、鋼材Ｓを切断する回転鋸刃１４が前部の一方の側方がわに設けられ、鋼材Ｓの搬送方向Ｒと直交する方向を走行方向Ｈとする走行台車１３と、走行台車１３を前後進及び昇降可能に支持する可動ベース１８と、可動ベース１８を支持する固定ベース１７とから概略構成されている。

回転鋸刃１４は円盤状（例えば、外径：２０００〜２２００ｍｍ、厚さ：１０〜１５ｍｍ）とされ、走行台車１３上に設置されたモーター２０に連結され、鉛直面内で高速回転（例えば、フリクションソーの場合、周速：１２０ｍ／秒）する。
走行台車１３は、可動ベース１８上に設置されたガイドローラー１９により走行方向Ｈに走行可能に支持されると共に、ロッドが走行方向Ｈに伸縮する油圧シリンダー１５を介して固定ベース１７に連結されている。油圧シリンダー１５のロッドを伸縮させることにより、走行台車１３は走行方向Ｈに前後進する。
可動ベース１８は、固定ベース１７上に設けられた支持台１７ａの上に載置され、可動ベース１８の後端部は、ロッドが走行方向Ｈを含む鉛直面内で伸縮する油圧シリンダー１６を介して固定ベース１７に連結されている。また、可動ベース１８の下部１８ａは、前方が下方に傾斜する楔形とされると共に、支持台１７ａの上部も、前方が下方に傾斜する傾斜部とされている。油圧シリンダー１６のロッドを伸縮させることにより、可動ベース１８は走行方向Ｈを含む鉛直面内でスライドする。

クランプ装置１２は、回転鋸刃１４の走行路を挟んで並設された第一のクランプ部２６と第二のクランプ部２７とを備えている。第一のクランプ部２６と第二のクランプ部２７は、鋼材Ｓを挟持する上側挟持部材２６ａ、２７ａと下側挟持部材２６ｂ、２７ｂをそれぞれ有している。下側挟持部材２６ｂ、２７ｂは、固定ベース２１上に設置された油圧ジャッキ２２、２３に支持され、上側挟持部材２６ａ、２７ａは、固定ベース２１上に設置された油圧シリンダー２４、２５に支持されて昇降可能とされている。

回転鋸刃１４を挟んで走行台車１３がわに設置された第一のクランプ部２６の上側挟持部材２６ａの上面には、走行台車１３を走行方向Ｈにガイドするガイドレール２８（ガイド部）が走行方向Ｈに敷設されている。一方、走行台車１３の底面の回転鋸刃１４がわ側部には、ガイドレール２８を挟んだ状態でガイドレール２８上をスライドする断面コ字状のスライド部２９が装着されている。

次に、上記構成を有する鋸断システム１０を用いた鋼材の切断方法について説明する。
（１）図示しない搬送装置によりクランプ装置１２まで搬送された鋼材Ｓを、第二のクランプ部２７の上側挟持部材２７ａと下側挟持部材２７ｂで挟んでクランプする（図１参照）。また、鋼材Ｓの高さに合わせて、油圧シリンダー１６のロッドを伸縮させて可動ベース１８を昇降させ、回転鋸刃１４の最下端の高さが鋼材Ｓの中央部に位置するように調整する。一方、クランプ装置１２に備えられた油圧シリンダー２４のロッドを伸張させ、ガイドレール２８上を走行台車１３がスライドできる位置まで第一のクランプ部２６の上側挟持部材２６ａを上昇させる。
（２）モーター２０を駆動させて、鋼材Ｓを切り下げる方向（図５（Ａ）参照）に回転鋸刃１４を回転させ、油圧シリンダー１５のロッドを伸張させて走行台車１３を前進（前進速度：３００〜５００ｍｍ／秒）させる（図２（Ａ）、（Ｂ）参照）。走行台車１３はガイドレール２８及びガイドローラー１９にガイドされて前進し、鋼材Ｓの上部が切断される。

（３）鋼材Ｓの上部切断が完了した後、油圧シリンダー１６のロッドを伸張させて可動ベース１８を下降させ、回転鋸刃１４の最下端の高さが鋼材Ｓの下面より下方になるようにする（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）。それと同時に、油圧シリンダー２４のロッドを収縮させて第一のクランプ部２６の上側挟持部材２６ａを下降させ、上側挟持部材２６ａと下側挟持部材２６ｂで鋼材Ｓを挟んでクランプする。
（４）鋼材Ｓを切り上げる方向（図６（Ａ）参照）に回転鋸刃１４を回転させ、油圧シリンダー１５のロッドを収縮させて走行台車１３を後進（後進速度：１００〜３００ｍｍ／秒）させる（図４（Ａ）、（Ｂ）参照）。走行台車１３はガイドレール２８及びガイドローラー１９にガイドされて後進し、鋼材Ｓの下部が切断される。

図５（Ｂ）は、回転鋸刃１４を前進させて鋼材Ｓの上部を切断したときの鋼材Ｓの断面を示したものである。この状態から回転鋸刃１４を後進させて鋼材Ｓの下部を切断した場合、切断直前に、切れ目にブリッジＶが形成されるが（図６（Ｂ）参照）、回転鋸刃１４の貫通時に、ブリッジＶは切断片として離脱し（図６（Ｃ）参照）、バリは形成されない。

本実施の形態では、鋼材Ｓの上部を切断する際は、鋼材Ｓの一端のみクランプすればよいため、上側挟持部材２６ａは、走行台車１３をガイドするためのみに使用する。また、鋼材Ｓの下部を切断する際は、切り離された鋼材Ｓが跳ねないように回転鋸刃１４を挟んだ両側をクランプする必要があるので、上側挟持部材２６ａは、走行台車１３のガイドと鋼材Ｓのクランプの両機能を果たしている。

以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、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。例えば、上記実施の形態では、可動ベースをウェッジ式としているが、可動ベースを油圧シリンダーで支持するようにしてもよい。

１０：鋸断システム、１１：鋸断装置、１２：クランプ装置、１３：走行台車、１４：回転鋸刃、１５、１６：油圧シリンダー、１７：固定ベース、１７ａ：支持台、１８：可動ベース、１８ａ：下部、１９：ガイドローラー、２０：モーター、２１：固定ベース、２２、２３：油圧ジャッキ、２４、２５：油圧シリンダー、２６：第一のクランプ部、２７：第二のクランプ部、２６ａ、２７ａ：上側挟持部材、２６ｂ、２７ｂ：下側挟持部材、
２８：ガイドレール（ガイド部）、２９：スライド部、Ｓ：鋼材、Ｒ：鋼材Ｓの搬送方向、Ｈ：走行台車１３の走行方向、Ｖ：ブリッジ

Claims (4)

1. 前後進及び昇降が可能な走行台車に鋼材を切断する回転鋸刃を設けた鋸断装置と、前記鋼材をクランプするクランプ装置とを備え、
   前記クランプ装置は、前記走行台車を走行方向にガイドするガイド部を有し、さらに前記ガイド部が昇降可能とされていることを特徴とする鋸断システム。
2. 請求項１記載の鋸断システムにおいて、前記クランプ装置は、前記鋼材をクランプする第一のクランプ部と第二のクランプ部が前記回転鋸刃の走行路を挟んで配置され、前記第一のクランプ部に前記ガイド部が設置されていることを特徴とする鋸断システム。
3. 請求項２記載の鋸断システムにおいて、前記第一のクランプ部は、前記鋼材を挟持する上側挟持部材と下側挟持部材とを有し、昇降可能とされた前記上側挟持部材に前記ガイド部が設置されていることを特徴とする鋸断システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋸断システムを用いた鋼材の切断方法であって、
   前記走行台車を前進させ、前記クランプ装置によってクランプされた鋼材の上部を前記回転鋸刃により切断する工程と、前記走行台車を下降させると共に、該走行台車の下降に伴って前記ガイド部を下降させる工程と、前記走行台車を後進させ、前記クランプ装置によってクランプされた前記鋼材の下部を前記回転鋸刃により切断する工程とを備えることを特徴とする鋼材の切断方法。

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