JP2010247292A - 反り抑制装置及び該反り抑制装置を用いた金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属板の生産性を向上させることが可能な反り抑制装置、及び、生産性を向上させることが可能な金属板の製造方法を提供する。
【解決手段】金属板の剪断ライン１００における側面切断機１０にて切断された金属板側面の耳部３０を、側面切断機よりも金属板搬送方向の下流側で押さえる押さえ部１ａと、該押さえ部を支持する支持部１ｂとを有する反り抑制装置１、及び、金属板を剪断ラインの側面切断機で切断する工程を有する金属板の製造方法であって、側面切断機１０にて切断された金属板の側面の耳部３０が、剪断ラインを搬送される金属板の上方に配置された反り抑制装置１によって押さえられ、側面切断機１０によって最初に切断された耳部の先端３０ａが、反り抑制装置の直下を通過した後に、押さえ部１ａを耳部３０に接触させる、金属板の製造方法とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属板を製造する際の剪断ラインにおいて、金属板を所定の幅に切断する際に生じる金属板の耳部の反りを解消して金属板を滞りなく製造するための金属板側面の耳部の反り抑制装置、及び、その反り抑制装置を用いた金属板の製造方法に関する。

金属板の製造では、剪断工程を経て必要な大きさに切断され最終製品としての金属板となる。例えば、厚鋼板は、一般に、スラブを製造する連続鋳造工程、加熱工程、圧延工程、剪断工程、熱処理工程（必要な場合のみ）、及び、精整工程等を経て製造される。このうち、剪断工程では、剪断ラインに配置されたそれぞれの切断機、すなわち、厚鋼板の先端部／後端部を切断するクロップシャー、幅方向が所定の寸法になるように厚鋼板の側面を長手方向に切断するサイドシャー（側面切断機）、及び、長さ方向に所定の寸法に切断するエンドシャー、により、厚鋼板が最終製品の寸法へと切断される。

ところで、上述のように、サイドシャーは、厚鋼板の側面を長手方向に切断する切断機である。厚鋼板の側面に存在する切断部は、耳部とも呼ばれ、スクラップにされる。厚鋼板の長手方向の長さは、サイドシャーの刃長さよりも長いため、側面の切断は、厚鋼板の先端側（ライン下流側）から数回に分けて行われる。このため、サイドシャーにより切断された耳部は、一時的に、厚鋼板の後尾側（ライン上流側）の一部とつながった状態になる。この耳部は、サイドシャーの下流側に配置された、上下の刃を有するスクラップシャーによって幅方向に切断され、厚鋼板から切り落とされる。

このようなサイドシャーに関する技術として、例えば特許文献１には、鋼板剪断設備における鋼板搬送方法が開示されている。
また、薄鋼板の製造でも、上述の厚鋼板の製造と同様に、剪断工程において薄鋼板の側面を長手方向に切断するサイドトリマ（側面切断機）で耳部を切断し、スクラップとして切り落とすことが行われる。

特開平６−１７０６３７号公報

金属板は、通常、剪断ラインにおいて搬送されながら、側面切断機（サイドシャー、サイドトリマ）により耳部が切断される。側面切断機による切断では、上述のように一部の耳部が切断されるため、耳部に不可避的な力が作用し、耳部が上方に反ることがある。そのため、この反りが大きいと、スクラップとして耳部を切り落とす際、搬送されている金属板の耳部の先端がスクラップシャーの上下刃間に噛み込まなくなり、スクラップシャーの上刃側面に衝突する場合があるという問題があった（図３参照）。

このような問題は、金属板が鋼板である場合、特に鋼板の厚みが２５ｍｍ以下のいわゆる薄肉材、又は、切断される耳部の幅が片側７５ｍｍ以上である場合に起こりやすかった。このため、薄肉材、又は、耳部幅が大きい金属板を側面切断機で切断する場合には、金属板の搬送速度を低下させたり、切断サイクルを制限したりすることにより、衝突を回避していた。しかし、このような操業は、生産性の低下に直結しやすく、特許文献１に開示されている技術によっても、生産性を十分に向上させることは困難であった。

そこで、本発明は、金属板の生産性を向上させることが可能な反り抑制装置、及び、生産性を向上させることが可能な金属板の製造方法を提供することを課題とする。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするため、添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明の第１の態様は、金属板の剪断ライン（１００）における側面切断機（１０）にて切断された金属板側面の耳部（３０）を、側面切断機よりも金属板搬送方向の下流側で押さえる押さえ部（１ａ）と、該押さえ部を支持する支持部（１ｂ）とを有する、反り抑制装置（１）である。

また、上記本発明の第１の態様において、押さえ部（１ａ）が、回動可能な円形部材によって構成されていることが好ましい。

また、上記本発明の第１の態様において、支持部（１ｂ）に、弾性体が備えられていることが好ましい。

ここに、支持部（１ｂ）に備えられ得る「弾性体」としては、ゴム材、バネ材、及び、シリンダー等、公知の弾性体を例示することができる。また、「支持部（１ｂ）に弾性体が備えられている」とは、耳部（３０）から押さえ部（１ａ）へ加えられる衝撃（負荷）を吸収可能な形態で支持部に弾性体が備えられていれば、その形態は特に限定されるものではなく、例えば、支持部（１ｂ）が弾性体によって構成される形態とすることができる。

本発明の第２の態様は、金属板を剪断ライン（１００）の側面切断機（１０）で切断する工程を有する、金属板の製造方法であって、側面切断機にて切断された金属板の側面の耳部（３０）が、剪断ラインを搬送される金属板の上方に配置された上記本発明の第１の態様にかかる反り抑制装置（１）によって押さえられ、側面切断機によって最初に切断された耳部の先端（３０ａ）が、反り抑制装置の直下を通過した後に、押さえ部（１ａ）を耳部に接触させることを特徴とする、金属板の製造方法である。

本発明の第１の態様によれば、押さえ部（１ａ）を用いて、側面切断機（１０）を通過した耳部（３０）が許容範囲を超えて反り返らないように力を加えること（押さえること）ができるので、耳部（３０）がスクラップシャー（２０）の上刃（２１）の側面に衝突する事態を回避することが可能になる。特に、上述のような特定の金属板（薄肉材、又は、耳部幅が大きい金属板）の切断では、金属板の搬送速度の低下等の一時的な措置を採らずに操業することが可能になる。したがって、本発明の第１の態様によれば、金属板の生産性を向上させることが可能な、反り抑制装置（１）を提供することができる。

また、本発明の第１の態様において、押さえ部（１ａ）が回動可能な円形部材によって構成されていることにより、押さえ部（１ａ）と耳部（３０）との摩擦抵抗を低減することができるので、金属板の搬送速度の低下を抑制することが可能になる。また、押さえ部（１ａ）は、摩擦抵抗による損傷だけでなく摩擦熱による損傷も受ける虞があるが、押さえ部（１ａ）を回動可能な円形部材によって構成することにより、押さえ部（１ａ）から熱を放出させることが容易になる。そのため、押さえ部（１ａ）の損傷を小さくでき、反り抑制装置（１）のメインテナンスを容易にすることができる。

また、本発明の第１の態様において、支持部（１ｂ）に、弾性体が備えられていることにより、耳部（３０）からの力を受けた押さえ部（１ａ）を上下に移動させることができる。上下に可動な構成を採ることによって、押さえ部（１ａ）へ加えられる反りによる負荷が大きくなっても、その負荷を吸収することが可能になるので、反り抑制装置（１）の損傷を抑制することができる。

本発明の第２の態様では、反り抑制装置（１）を予め金属板の上方に退避させた状態で、剪断工程を開始し、耳部の先端（３０ａ）を側面切断機（１０）で切断した後、耳部（３０）と押さえ部（１ａ）とを接触させるように、反り抑制装置（１）を上方から下方に移動させる。かかる形態とすることにより、耳部（３０）と反り抑制装置（１）との衝突を回避すること、及び、耳部（３０）とスクラップシャー（２０）の上刃（２１）との衝突を回避することが可能になる。したがって、本発明の第２の態様によれば、金属板の生産性を向上させることが可能な、金属板の製造方法を提供することができる。

本発明の反り抑制装置１が設置された厚鋼板の剪断ライン１００の一部を示す図である。 本発明の反り抑制装置の形態例を示す図である。 厚鋼板の耳部の先端がスクラップシャーの上刃に衝突する様子を示す図である。

以下、厚鋼板の製造を例に取り、本発明の反り抑制装置、及び、これを用いた金属板の製造方法について説明する。

図１は、本発明の反り抑制装置１が設置された厚鋼板の剪断ライン１００、すなわち、本発明の金属板の製造方法が適用される厚鋼板の剪断ライン１００の一部を示す図である。図１の直線矢印は、厚鋼板の搬送方向である。図１に示すように、反り抑制装置１は、厚鋼板の耳部３０を押さえる押さえ部１ａと、該押さえ部１ａを支持する支持部１ｂとを有し、支持部１ｂは、上下に移動可能な移動部材（不図示）に保持されている。反り抑制装置１は、上刃１１及び下刃１２を有する側面切断機１０（サイドシャー１０）と、上刃２１及び下刃２２を有するスクラップシャー２０との間に配置され、剪断ライン１００を搬送される厚鋼板の上方から、厚鋼板の耳部３０を押すことにより、厚鋼板の耳部３０の反りを抑制する。耳部３０は、スクラップにされるため、反り抑制装置１は、耳部３０の反りを矯正するほどの力で耳部３０を押さえる必要はない。耳部３０には多少の反りが生じていても問題がない。そのため、反り抑制装置１が耳部３０を押さえる力は反りにより耳部３０がスクラップシャー２０の上刃２１側に衝突しない程度のもので十分である。このような反り抑制装置１を用いることにより、大きな反りが生じ得る厚鋼板であっても、操業能率を下げることなく厚鋼板を製造することが可能になる。

本発明の反り抑制装置１において、押さえ部１ａは、耳部３０を押さえて、耳部３０がスクラップシャー２０の上刃２１に衝突しない程度に耳部３０の反りを抑えることができれば、その形態は特に限定されるものではない。

図２に、本発明の反り抑制装置の形態例を示す。本発明の反り抑制装置の押さえ部は、図２（ａ）に示すような板状形状の押さえ部１ｃであっても良く、図２（ｂ）に示すような半円形状の押さえ部１ｄであっても良い。このほか、押さえ部は、図１及び図２（ｃ）に示すような回動可能な円形状（例えば、車輪状）の押さえ部１ａとすることも可能である。例えば、回動可能な円形状の押さえ部１ａにすると、他の形状と比較して、押さえ部１ａと耳部３０との摩擦抵抗を低減することが可能になるので、金属板の搬送速度の低下を抑制することが容易になる。さらに、回動可能な円形状の押さえ部１ａにすると、他の形状と比較して、摩擦熱の発生も低減することが可能になり、回転による放熱で耳部３０との接触面に留まる熱を低減することが可能になる。したがって、金属板の搬送速度の低下を抑制し、且つ、反り抑制装置１のメインテナンスを容易にする等の観点からは、回動可能な円形部材（例えば、車輪等）で構成された押さえ部１ａが備えられていることが好ましい。

本発明の反り抑制装置１において、支持部１ｂは、押さえ部１ａを支持可能であれば、その形態は特に限定されるものではないが、弾性体を備えていることが好ましい。支持部１ｂに弾性体が備えられる形態（支持部１ｂが弾性体によって構成される形態も含む）とすることにより、耳部３０から押さえ部１ａに加えられる衝撃を吸収する効果（緩衝効果）を発揮することが可能になる。弾性体による緩衝効果により、押さえ部１ａに加えられる衝撃（負荷）を吸収できるので、反り抑制装置１の損傷を抑制することが可能になる。弾性体の具体例としては、シリンダー、ゴム、バネなどが挙げられる。

本発明の反り抑制装置１において、支持部１ｂに接続されている移動部材が上下に移動すると、それとともに、支持部１ｂ及び押さえ部１ａが上下に移動する。移動部材は、上下に移動可能に構成されていれば、その形態は特に限定されるものではない。本発明の反り抑制装置１において、移動部材は、例えば、移動部材の上下位置を制御する制御装置によって動作を制御される金属部材等によって構成することができる。

本発明の反り抑制装置１が、側面切断機１０とスクラップシャー２０の間であって、側面切断機１０に切断され耳部をスクラップシャー２０の刃間に導入される位置に載置されれば、耳部に一定の反りがあってもスクラップシャー２０の上刃２１側に衝突せず耳部の切り落としが可能である。しかし、本発明の反り抑制装置１に移動部材が備えられる形態とすることにより、確実にスクラップシャー２０の上刃２１側への衝突を避け、金属板の生産性を向上させることができる反り抑制装置１を提供することが可能になる。以下、反り抑制装置１を用いた本発明の金属板の製造方法について説明する。

本発明の金属板の製造方法は、金属板を、剪断ライン１００の側面切断機１０で切断する工程を有する。本発明の金属板の製造方法において、側面切断機１０による金属板の切断開始時には、反り抑制装置１は金属板の上方へと退避させておく。そして、側面切断機１０によって切断された金属板の耳部の先端３０ａが、反り抑制装置１の直下を通過したら、反り抑制装置１の移動部材を下方へと移動させ、押さえ部１ａと耳部３０とを接触させる。反り抑制装置１をこのように用いることにより、耳部３０と反り抑制装置１との衝突を防止しつつ、耳部３０を押さえることができる。そして、反り抑制装置１と、従来の剪断ラインにおいても用いられている部材４０（耳部３０の落下を防止する部材４０）とを用いて、耳部の先端３０ａをスクラップシャー２０の上刃２１と下刃２２との間へと導くことができる。上刃２１と下刃２２との間へと導かれた耳部３０は、一定の長さになると、スクラップシャー２０の上刃２１及び下刃２２によって切断される。本発明の金属板の製造方法では、このようにして耳部の先端３０ａがスクラップシャー２０によって切断されても、反り抑制装置１の押さえ部１ａは、上刃２１と下刃２２との間に達していない耳部３０を押さえ続ける。このため、スクラップシャー２０で切り落とされていない残りの耳部３０の先端は、その後、金属板が剪断ライン１００の下流側へと搬送されることにより、上刃２１と下刃２２との間に導かれる。以後、本発明の金属板の製造方法では、反り抑制装置１によって、耳部３０とスクラップシャー２０（特に、上刃２１）との衝突が回避される状態が維持され、金属板の全長に亘って耳部３０が側面切断機１０及びスクラップシャー２０によって切断され、所定の幅を有する金属板が製造される。このように、本発明の金属板の製造方法によれば、反り抑制装置１と金属板との衝突、及び、耳部３０とスクラップシャー２０との衝突を回避することができるので、金属板の生産性を向上させることができる。

本発明の反り抑制装置は、生産性の向上が求められる金属板の剪断ライン等で好適に用いることができる。本発明の反り抑制装置は様々な金属板に適用できる。例えば厚鋼板に適用した場合、本発明の反り抑制装置を用いて製造した厚鋼板、すなわち、本発明の金属板の製造方法により製造した厚鋼板は、例えば、造船用や建築用など様々な用途に用いることができる。

１…反り抑制装置
１ａ…押さえ部
１ｂ…支持部
１ｃ…押さえ部
１ｄ…押さえ部
１０…側面切断機（サイドシャー、サイドトリマ）
１１…上刃
１２…下刃
２０…スクラップシャー
２１…上刃
２２…下刃
３０…耳部
３０ａ…耳部の先端
４０…部材
１００…厚鋼板の剪断ライン

Claims (4)

1. 金属板の剪断ラインにおける側面切断機にて切断された金属板側面の耳部を、前記側面切断機よりも金属板搬送方向の下流側で押さえる押さえ部と、該押さえ部を支持する支持部とを有する、反り抑制装置。
2. 前記押さえ部が、回動可能な円形部材によって構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の反り抑制装置。
3. 前記支持部に、弾性体が備えられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の反り抑制装置。
4. 金属板を剪断ラインの側面切断機で切断する工程を有する、金属板の製造方法であって、
   前記側面切断機にて切断された前記金属板の側面の耳部が、前記剪断ラインを搬送される前記金属板の上方に配置された請求項１〜３のいずれか１項に記載の反り抑制装置によって押さえられ、
   前記側面切断機によって最初に切断された前記耳部の先端が、前記反り抑制装置の直下を通過した後に、前記押さえ部を前記耳部に接触させることを特徴とする、金属板の製造方法。

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