JP2016172310A - Workpiece lower surface support mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄鋼やアルミニウムのスラブ等を機械加工する際に、被加工材(ワーク)の下面を支持するワーク下面支持機構に関するものである。 The present invention relates to a work lower surface support mechanism that supports the lower surface of a workpiece (work) when machining steel or aluminum slabs.
鉄鋼やアルミニウムのスラブを圧延する前に、当該スラブを機械加工することが行われている。例えば、スラブの表面を研削加工することが行われている(例えば、特許文献1)。 Before rolling a steel or aluminum slab, the slab is machined. For example, the surface of a slab is ground (for example, Patent Document 1).
このように、スラブを機械加工する際、加工により発生する反力によってスラブが振動することを防ぐために、加工を行わない個所をクランプ装置等で固定することが一般的である。 As described above, when machining the slab, in order to prevent the slab from vibrating due to a reaction force generated by the machining, it is common to fix a portion where the machining is not performed with a clamp device or the like.
例えば、スラブの上面を機械加工する場合、図9に示すように、スラブ30を支持テーブル11上に直接載置し、スラブ30の幅方向端面もしくは長手方向端面をクランプ装置(図示せず)で固定することがほとんどである。
For example, when machining the upper surface of the slab, as shown in FIG. 9, the
しかし、その際に、図10(a)に示すように、スラブ30が変形していなくて、スラブ30の下面と支持テーブル11の上面の間に隙間がない状態であれば問題ないが、鋳造したばかりのスラブ30は、反りや部分的な凹凸を有していて変形していることがあり、例えば、図10(b)にスラブ30が上反りをしている場合を示すように、スラブ30の下面と支持テーブル11の上面の間に隙間が生じてしまうという問題がある。
However, at that time, as shown in FIG. 10A, there is no problem if the
このような状態で、スラブ30の上面を加工工具15によって機械加工を行うと、隙間のある個所でスラブ30が振動してしまうことがあり、加工工具15の寿命や機械加工の精度に悪影響を及ぼす。
If the upper surface of the
なお、図10では、スラブ30の上面を幅方向に加工する場合を示しているが、スラブ30の上面を長手方向に加工する場合も同様である。
10 shows the case where the upper surface of the
そこで、スラブと支持テーブルとの間に油圧ジャッキを設置し、油圧ジャッキとスラブの下面とを接触させることにより、支持点を増やして、スラブの振動を抑止することが行なわれている(例えば、特許文献2)。 Therefore, by installing a hydraulic jack between the slab and the support table and bringing the hydraulic jack into contact with the lower surface of the slab, it is possible to increase the support points and suppress the vibration of the slab (for example, Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献2のような、油圧ジャッキによる支持機構は、油圧配管や圧力制御機構などが必要であり、複雑で大掛かりであるとともに、定期的な設備休止や圧力制御機構チェック等が必要であり、メンテナンスにも手間が掛かる。
However, the support mechanism using the hydraulic jack as in the above-mentioned
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、鉄鋼やアルミニウムのスラブ等を機械加工する際に、被加工材(ワーク)の下面を支持するワーク下面支持機構として、簡易かつメンテナンスも容易な構造で、反りや凹凸等の変形があるワークでも安定的に支持することができるワーク下面支持機構を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and as a workpiece lower surface support mechanism that supports the lower surface of a workpiece (work) when machining steel or aluminum slabs, the present invention is simple and simple. An object of the present invention is to provide a workpiece lower surface support mechanism that can easily support a workpiece having deformation such as warpage and unevenness with a structure that is easy to maintain.
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
[1]ワークの下面を支持するワーク下面支持機構であって、支持テーブル上に、ワーク下面から受ける荷重によって上下方向に弾性変形する構造を備えた弾性支持ブロックが複数設置されていることを特徴とするワーク下面支持機構。 [1] A work lower surface support mechanism for supporting the lower surface of a work, wherein a plurality of elastic support blocks having a structure that elastically deforms in a vertical direction by a load received from the lower surface of the work are installed on a support table. Work bottom support mechanism.
[2]前記支持テーブル上に、ワーク下面を支持する支持レールが設置されていることを特徴とする前記[1]に記載のワーク下面支持機構。 [2] The work lower surface support mechanism according to [1], wherein a support rail for supporting the work lower surface is installed on the support table.
[3]前記支持レールの上部にも前記弾性支持ブロックが設置されていることを特徴とする前記[2]に記載のワーク下面支持機構。 [3] The work lower surface support mechanism according to [2], wherein the elastic support block is also installed on the upper portion of the support rail.
[4]ワークの下面を支持するワーク下面支持機構であって、支持テーブル上に、ワーク下面を支持する支持レールが設置されているとともに、その支持レールの上部に、ワーク下面から受ける荷重によって上下方向に弾性変形する構造を備えた弾性支持ブロックが設置されていることを特徴とするワーク下面支持機構。 [4] A workpiece lower surface support mechanism for supporting the workpiece lower surface, wherein a support rail for supporting the workpiece lower surface is installed on the support table, and the upper portion of the support rail is vertically moved by a load received from the workpiece lower surface. A work lower surface support mechanism, wherein an elastic support block having a structure that elastically deforms in a direction is installed.
[5]前記弾性支持ブロックの上端の上下方向の移動可能範囲は、上限が前記支持レールの上端の高さ位置より高く、下限が前記支持レールの上端の高さ位置より低いことを特徴とする前記[2]〜[4]のいずれかに記載のワーク下面支持機構。 [5] The vertically movable range of the upper end of the elastic support block is characterized in that the upper limit is higher than the height position of the upper end of the support rail and the lower limit is lower than the height position of the upper end of the support rail. The work lower surface support mechanism according to any one of [2] to [4].
[6]ワークがスラブであることを特徴とする前記[1]〜[5]のいずれかに記載のワーク下面支持機構。 [6] The work lower surface support mechanism according to any one of [1] to [5], wherein the work is a slab.
本発明においては、鉄鋼やアルミニウムのスラブ等を機械加工する際に、被加工材(ワーク)の下面を支持するワーク下面支持機構として、簡易かつメンテナンスも容易な構造で、反りや凹凸等の変形があるワークでも安定的に支持することができる。その結果、メンテナンス作業が短時間で済むようになり、機械加工設備の稼働率を向上させることができる。 In the present invention, when machining a steel or aluminum slab, etc., as a workpiece lower surface support mechanism for supporting the lower surface of a workpiece (work), it has a simple and easy-to-maintain structure, and deformation such as warpage and unevenness Even a certain workpiece can be supported stably. As a result, the maintenance work can be completed in a short time, and the operating rate of the machining facility can be improved.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは、ワークがスラブである場合を例にして述べる。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case where the workpiece is a slab will be described as an example.
[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態1におけるワーク下面支持機構(スラブ下面支持機構)1を示す斜視図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a perspective view showing a workpiece lower surface support mechanism (slab lower surface support mechanism) 1 in
図1に示すように、この実施形態1におけるスラブ下面支持機構1は、機械加工装置(図示せず)に付帯されている支持テーブル11上に、複数の弾性支持ブロック20が設置されたものである。
As shown in FIG. 1, the slab lower
そして、図2は、それぞれの弾性支持ブロック20の構造を示すものであり、スラブ下面からの荷重によって上下方向に弾性変形する構造となっている。図2(a)は、弾性支持ブロック20にスラブ下面からの荷重が掛かっていない時の状態(無負荷状態)を示し、図2(b)は、弾性支持ブロック20にスラブ下面からの荷重が掛かっている時の状態(負荷状態)を示している。
FIG. 2 shows the structure of each
図2に示すように、弾性支持ブロック20は、上部に位置する可動部21と、下部に位置する固定部25と、可動部21と固定部25の間に設置された弾性体(例えば、バネ(コイルバネ、板バネ、皿バネ等)、ゴム)28を備えている。
As shown in FIG. 2, the
そして、可動部21は、スラブ下面からの荷重が直接作用する主可動部材22と、主可動部材22の上部に取り付けられたフランジ23と、フランジ23の下面に取り付けられた副可動部材24を備えている。
The
また、固定部25は、主可動部材22の上下方向の移動を案内する案内溝26と、副可動部材24の上下方向の移動を案内する案内溝27を備えている。
The fixed
そして、案内溝27の底部に弾性体28が配置されていて、副可動部材24の下端と案内溝27の底面の間で弾性変形するようになっている。
An
これによって、図2(a)に示す無負荷状態の弾性支持ブロック20に対して、図2(b)に示すように、主可動部材22の上端にスラブ下面からの荷重Wが作用すると、その荷重Wに応じて弾性体28が収縮し、それに伴って可動部21が下降する。
As a result, when the load W from the lower surface of the slab acts on the upper end of the main
これにより、スラブ下面の高さ位置に主可動部材22の上端の高さ位置が追従するようになる。
As a result, the height position of the upper end of the main
ここで、図2(a)に示す、弾性支持ブロック20が無負荷状態の時が、可動部21の上限の高さ位置である。一方、弾性体28が収縮してフランジ23の下面と固定部25の上面が接触した状態の時が、可動部21の下限の高さ位置となる。
Here, when the
したがって、図2(a)に示す弾性支持プロック20が無負荷状態の時の、フランジ23の下面と固定部25の上面の距離Smaxが、可動部21の最大移動量ということになる。
Therefore, the distance Smax between the lower surface of the
そして、図2(b)に示すように、荷重Wが作用した負荷状態において、フランジ23の下面と固定部25の上面の距離がSとなったとすると、可動部21の下降量をΔS、弾性体28の弾性係数をk(1個の弾性体と見なす)とすれば、下記の(1)式、(2)式が成立することになる。
As shown in FIG. 2B, if the distance between the lower surface of the
ΔS=Smax−S ・・・(1)
ΔS=k×W ・・・(2)
ΔS = Smax−S (1)
ΔS = k × W (2)
したがって、可動部21の最大移動量Smaxや弾性体28の弾性係数kについては、予測されるスラブの変形量(反り量、凹凸量)やスラブの重量等に基づいて調整すればよい。
Therefore, the maximum movement amount Smax of the
図3は、上記のようなスラブ下面支持機構1によってスラブ30が支持された状態を示す斜視図であり、図4は、その断面図である。なお、図4(a)は、スラブ30が上反りを有している場合であり、図4(b)は、スラブ30が下反りを有している場合である。
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the
図4に示すように、上反りまたは下反りのあるスラブ30に対して、複数(ここでは3個)の弾性支持プロック20の可動部がそれぞれ、スラブ30下面からの荷重を受けて、スラブ30の下面の高さ位置に合わせて下降し、スラブ30の下面を支持している。
As shown in FIG. 4, with respect to the
これによって、スラブ30に上反りや下反りがある場合でも、複数の弾性支持プロック20で支持されることにより、安定的に支持されることになる。
As a result, even when the
なお、図4では、スラブ30の幅方向について示しているが、スラブ30の長手方向についても同様である。
In FIG. 4, the width direction of the
このようにして、この実施形態1におけるスラブ下面支持機構1は、油圧配管や圧力制御機構などが不要であり、簡易かつメンテナンスも容易な構造である上に、反りや凹凸のあるスラブでも安定的に支持することができる。
As described above, the slab lower
[実施形態2]
図5は、本発明の実施形態2におけるワーク下面支持機構(スラブ下面支持機構)2を示す斜視図である。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a perspective view showing a workpiece lower surface support mechanism (slab lower surface support mechanism) 2 in
図5に示すように、この実施形態2におけるスラブ下面支持機構2は、上記の実施形態1におけるスラブ下面支持機構1と同様に、支持テーブル11上に複数の弾性支持ブロック20が設置されているとともに、それに加えて、支持テーブル11上に複数本(ここでは3本)の支持レール12が設置されている。
As shown in FIG. 5, in the slab lower
これによって、このスラブ下面支持機構2においては、支持レール12と弾性支持ブロック20によってスラブ30の下面が支持されるようになっている。
Thus, in the slab lower
その際に、図6に示すように、支持テーブル11の上面を基準にして、支持レール12の上端の高さ位置をH、弾性支持ブロック20の可動部21が下限に位置した時の主可動部材22の上端の高さ位置をhmin、弾性支持ブロック20の可動部21が上限に位置した時の主可動部材22の上端の高さ位置をhmaxとすると、下記の(3)式が成立するようにしている。
At that time, as shown in FIG. 6, the main movable when the height position of the upper end of the
hmin<H<hmax ・・・(3) hmin <H <hmax (3)
すなわち、弾性支持ブロック20の上端(主可動部材22の上端)の上下方向の移動可能範囲は、上限が支持レール12の上端の高さ位置よりも高く、下限が支持レール12の上端の高さ位置よりも低いということになる。
That is, the upper end of the elastic support block 20 (the upper end of the main movable member 22) can move in the vertical direction with the upper limit being higher than the height position of the upper end of the
これによって、支持レール12の上端の高さ位置を基準面にして、スラブ30のさまざまな変形状態(反り、凹凸)に対応することができる。
Thereby, it is possible to deal with various deformation states (warping, unevenness) of the
ちなみに、図6に示すように、支持レール12に合わせて高さ位置を調整するために、弾性支持ブロック20には架台29が設けられている。
Incidentally, as shown in FIG. 6, a
なお、図5では、支持レール12をスラブ30の幅方向に延設しているが、支持レール12をスラブ30の長手方向に延設してもよい。
In FIG. 5, the
このようにして、この実施形態2におけるスラブ下面支持機構2は、油圧配管や圧力制御機構などが不要であり、簡易かつメンテナンスも容易な構造である上に、反りや凹凸のあるスラブでも安定的に支持することができる。
As described above, the slab lower
[実施形態3]
本発明の実施形態3におけるワーク下面支持機構(スラブ下面支持機構)3は、基本的な構成は上記の実施形態2におけるスラブ下面支持機構2と同じであるが、それに加えて、図7に断面図を示すように、支持レール12の上部に延設方向(ここでは、スラブ30の幅方向)に沿って複数の凹部を設け、それぞれの凹部に弾性支持ブロック20を設置している。
[Embodiment 3]
The workpiece lower surface support mechanism (slab lower surface support mechanism) 3 according to the third embodiment of the present invention has the same basic configuration as the slab lower
これによって、このスラブ下面支持機構3においては、支持レール12と、支持レール12上の弾性支持ブロック20と、支持テーブル11上の弾性支持ブロック20によってスラブ30の下面が支持されるようになっている。
Thus, in the slab lower
その際に、支持レール12上の弾性支持ブロック20についても、支持テーブル11上の弾性支持ブロック20と同様に、前記の(3)式を満足するようにしている。
At that time, the
これによって、支持レール12の真上におけるスラブ30の変形(反り、凹凸)に対応することが可能になる。
As a result, it is possible to cope with deformation (warping, unevenness) of the
このようにして、この実施形態3におけるスラブ下面支持機構3は、油圧配管や圧力制御機構などが不要であり、簡易かつメンテナンスも容易な構造である上に、反りや凹凸のあるスラブでも安定的に支持することができる。
As described above, the slab lower
なお、場合によっては、支持テーブル11上には弾性支持ブロック20を設置せずに、支持レール12上にのみ弾性支持ブロック20を設置するようにしてもよい。
In some cases, the
以上、上記の実施形態1〜3においては、ワークがスラブである場合を例にして述べたが、本発明はワークが金属板の場合等にも適用することができる。 As described above, in the first to third embodiments, the case where the workpiece is a slab has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a case where the workpiece is a metal plate.
本発明の実施例として、スラブ上面の研削加工を行った。 As an example of the present invention, grinding of the upper surface of the slab was performed.
その際に、本発明例として、上記の本発明の実施形態1におけるスラブ下面支持機構1を用いた。一方、従来例として、図9に示した従来のスラブ下面支持状態にした。
At that time, the slab lower
表1に、使用したスラブの情報を示し、表2に、研削加工条件を示す。なお、研削はスラブの幅方向に行い、順次スラブの長手方向に移動していった。 Table 1 shows information on the slab used, and Table 2 shows grinding conditions. In addition, grinding was performed in the width direction of the slab, and moved sequentially in the longitudinal direction of the slab.
図8は、本発明例と従来例におけるスラブの振動レベルを比較したものである。 FIG. 8 compares the vibration levels of the slab in the present invention example and the conventional example.
図8(a)に示した本発明例では、図8(b)に示した従来例に比べて、大幅に振動レデルが低下している。 In the example of the present invention shown in FIG. 8 (a), the vibration level is greatly reduced as compared with the conventional example shown in FIG. 8 (b).
これによって、本発明の有効性が確認された。 This confirmed the effectiveness of the present invention.
1 スラブ下面支持機構
2 スラブ下面支持機構
3 スラブ下面支持機構
11 支持テーブル
12 支持レール
15 加工工具
20 弾性支持ブロック
21 可動部
22 主可動部材
23 フランジ
24 副可動部材
25 固定部
26 案内溝
27 案内溝
28 弾性体
29 架台
30 スラブ
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