JP2018130816A - キズ取り機構 - Google Patents

Abstract

【課題】製造設備上において板材に付いたキズを取り除く。【解決手段】板材（２００）の製造設備（Ｌ）において、製造設備（Ｌ）における板材（２００）の流れ方向（Ｆ）に沿った板材（２００）の端部におけるキズ（２１１，２２１）を取るキズ取り機構（１）であって、端部におけるキズ（２１１，２１１）を取るキズ取り部（１０，２０）を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、板材を製造する製造設備に設けられるキズ取り機構に関する。

従来、走行中の車両や歩行者を保護するため支柱にレールビーム（板材）を取り付けて道路の側部に設置されるガードレールが知られている。ガードレールのレールビームは、製造設備（製造ライン）において鋼板をロールフォーミングすることにより波状断面を有するように加工成形される（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−０８５０５２号公報

ところで、図６に示すように、ロールフォーミング中に、レールビーム２００の長手方向に延びる縁２１０にはバリやカエリに類似した付着物２１１が発生したり、レールビーム２００の表面２２０ａ及び背面２２０ｂには擦過痕２２１が付いたりすることがある。レールビーム２００に付着物２１１や擦過痕２２１等のキズを発見した場合、作業員が製造設備上を流れるレールビーム２００に接近してキズ２１１，２２１を取り除くことは、作業員の安全の観点から実施することはできない。そのため、製造設備から搬出されて積み重ねられたレールビーム２００の積層群から、レールビーム２００を抜き出してキズ２１１，２２１を取り除かなければならず作業効率が悪い。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、製造設備上において板材に付いたキズを取り除くことを可能にするキズ取り機構を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、板材の製造設備において、該製造設備における前記板材の流れ方向に沿った当該板材の端部におけるキズを取るキズ取り機構であって、前記端部におけるキズを取るキズ取り部を備えることを特徴とする。

また、前記端部における縁のキズを取る縁キズ取り部と、前記端部における面のキズを取る面キズ取り部とを備えることが好ましい。

また、前記縁キズ取り部は、前記製造設備に固定される固定部と、前記縁に当接する縁当接部と、前記固定部と前記縁当接部とを連結する腕部とを備え、前記面キズ取り部は、前記製造設備に固定される固定部と、前記面に当接する面当接部と、前記固定部と前記面当接部とを連結する腕部とを備えることが好ましい。

また、前記縁キズ取り部は、前記板材をその厚さ方向に挟むようにして、上側から前記縁に当接する上縁当接部と、下側から前記縁に当接する下縁当接部とを有し、前記面キズ取り部は、前記板材をその厚さ方向に挟むようにして、上側から前記面に当接する表面当接部と、下側から前記面に当接する背面当接部とを有することが好ましい。

また、前記縁キズ取り部は、前記流れ方向において前記面キズ取り部の上流側に配置されていることが好ましい。

本発明によれば、製造設備上において板材に付いたキズを取り除くことができる。

実施の形態に係るキズ取り機構を備えた製造設備を部分的に示す図である。 縁キズ取り部材セットの構成を説明する図である。 縁キズ取り部材における縁当接部の構成を説明する図である。 面キズ取り部材セットの構成を説明する図である。 面キズ取り部材における縁当接部の構成を説明する図である。 レールビームの一部を示す概略的な斜視図である。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、本発明の範囲において、種々の実施の形態をとりうる。
＜キズ取り機構＞
図１は、本実施の形態に係るキズ取り機構を備えた製造設備を部分的に示す図である。図２は、縁キズ取り部材セットの構成を説明する図であり、図２（ａ）は、上縁キズ取り部材の斜視図であり、図２（ｂ）は、下縁キズ取り部材の斜視図である。図３は、縁キズ取り部材の縁当接部の構成を説明する図であり、図３（ａ）は、縁当接部の斜視図であり、図３（ｂ）は、除去部材を備えた縁当接部の断面図である。図４は、面キズ取り部材セットの構成を説明する図であり、図４（ａ）は、表面キズ取り部材の斜視図であり、図４（ｂ）は、背面キズ取り部材の斜視図である。図５は、面キズ取り部材の当接部の構成を説明する図であり、図５（ａ）は、除去部材を備えた面当接部の斜視図であり、図５（ｂ）は、除去部材を備えた面当接部の側面図である。

キズ取り機構１は、例えば、ガードレールに備え付けられるレールビームといった鋼製の帯状板材に、例えばロールフォーミングにより波状断面を付与した板材（以下、鋼板ともいう。）２００を製造する製造設備Ｌに設けられる。キズ取り機構１は、製造設備Ｌ上を搬送される鋼板２００の流れ方向Ｆにおいて、例えばロールフォーミングを行うロール成形機（図示せず。）の下流側に設けられている。キズ取り機構１は、流れ方向Ｆに沿った鋼板２００の側端部におけるキズ２１１，２２１を擦り取る。

図１に示すように、キズ取り機構１は、鋼板２００の側端部の縁（エッジ）２１０に存在する鋼板２００のバリやカエリに類似した付着物２１１を取る縁キズ取り部材セット（縁キズ取り部）１０、及び側端部の面２２０（表面２２０ａ，背面２２０ｂ）に付いた擦過痕２２１を取る面キズ取り部材セット（面キズ取り部）２０を備える。縁キズ取り部材セット１０は、流れ方向Ｆにおいて面キズ取り部材セット２０の上流側に設けられている。
ここで、「側端部の縁２１０」とは、表面２２０ａ側の上縁２１０ａ及び背面２２０ｂ側の下縁２１０ｂのことである。なお、付着物２１１及び擦過痕２２１は、製造設備Ｌにおいて鋼板２００の製造中にロール成形機において発生するキズであり、以下、それぞれを、単に「キズ２１１」、「キズ２２１」ともいう。

［縁キズ取り部材セット］
縁キズ取り部材セット１０は、上縁キズ取り部材１１と、下縁キズ取り部材１６とを備える。なお、縁キズ取り部材セット１０において、上縁キズ取り部材１１は、製造設備Ｌにおける鋼板２００の流れ方向Ｆにおいて、下縁キズ取り部材１６に対して下流側に配置されている。

（上縁キズ取り部材）
上縁キズ取り部材１１は、鋼板２００の厚さ方向において上側（表面２２０ａ側）から鋼板２００の上縁２１０ａに接触してキズ（付着物）２１１を剥ぎ取る。図２（ａ）に示すように、上縁キズ取り部材１１は、鋼板２００の上縁２１０ａに当接する上縁当接部１２と、製造設備Ｌに固定される固定部１３と、上縁当接部１２と固定部１３とを連結する腕部１４とを備える。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、上縁当接部１２は、互いに離間自在に連結された平面視略矩形の一対の金属板材１２ａ，１２ｂと、当該一対の金属板材１２ａ，１２ｂの間に挟まれた、例えば金属製のたわし等の除去部材１２ｃとを備える。

一対の金属板材１２ａ，１２ｂのうち一方の金属板材１２ａは、その周縁部が他方の金属板材１２ｂに向かって折り曲げて形成された折曲げ部１２ａａを有する。折曲げ部１２ａａは、金属板材１２ａの周縁部のうち平行に延びる一対の部分に形成されている。折曲げ部１２ａａの先端は、縁部の延在方向に沿って波状に形成された歯部１２ａｂを有する。
金属板材１２ａは、折曲げ部１２ａａを有していない一の周縁部の中央部に、腕部１４が入り込む切欠き部１２ａｃを有する。金属板材１２ａは、腕部１４と切欠き部１２ａｃにおいて溶接されている。また、金属板材１２ａは、その中央部に厚さ方向に貫通した貫通孔（図示せず。）を有する。
他方の金属板材１２ｂは、一方の金属板材１２ａを臨む内面の中央部に、周面にネジ山が形成された棒状部１２ｂａを有する。図示の実施の形態において金属板材１２ｂは、金属板材１２ａよりも外方に大きく形成されているが同じであってもよい。

一対の金属板材１２ａ，１２ｂは、腕部１４が互いに溶接されることで連結されている。また、一対の金属板材１２ａ，１２ｂにおいては、他方の金属板材１２ｂの棒状部１２ｂａを金属板材１２ａの貫通孔に挿通して、挿通側とは反対側で、例えば蝶ナットＮを棒状部１２ｂａに締結することで互いの間隔が調節される。

除去部材１２ｃは、他方の金属板材１２ｂの一方の金属板材１２ａとは反対側の外面を覆い、端部が一方の金属板材１２ａの歯部１２ａｂと、一方の金属板材１２ａを臨む他方の金属板材１２ｂの内面との間で挟持されている。除去部材１２ｃは、製造設備Ｌに設置された状態において下方（鋼板２００の表面２２０ａ）を臨むようになっている。
一対の金属板材１２ａ，１２ｂは、蝶ナットＮを回すことで互いの間隔を調節することができ、間隔を狭める方向に蝶ナットＮを回すことで一方の金属板材１２ａの歯部１２ａｂと他方の金属板材１２ｂとの間で除去部材１２ｃが確実に挟持される。

図２（ａ）に示すように、固定部１３は、平面視略矩形状の金属製の板材により形成されている。固定部１３は、互いに平行に延在する一対の切込み部１３ａを有する。切込み部１３ａは、長手方向に延びる一対の辺のうち一方の辺から他方の辺に向かって延在している。
腕部１４は、一端が固定部１３に溶接により連結されており、他端が一方の金属板材１２ａに溶接により連結されている。
腕部１４は、固定部１３に対して垂直に延びる垂直部位１４ａと、固定部１３とは反対側で垂直部位１４ａに対して略直角に曲がって延びる直角部位１４ｂと、当該直角部位１４ｂに対して固定部１３側に向かって斜めに延びる傾斜部位１４ｃとを有する。図示の実施の形態における傾斜部位１４ｃは、上縁キズ取り部材１１が製造設備Ｌに取り付けられた場合、波状断面を有する鋼板２００の側端部に向かい合うようになっている。傾斜部位１４ｃは、一方の金属板材１２ａの切欠き部１２ａｃに進入した状態で一方の金属板材１２ａの切欠き部１２ａｃ、及び他方の金属板材１２ｂの内面に溶接により連結されている。上縁当接部１２は、鋼板２００の上縁２１０ａに表面２２０ａ側から当接する。

（下縁キズ取り部材）
図２（ｂ）に示すように、下縁キズ取り部材１６は、鋼板２００の厚さ方向において下側（背面２２０ｂ側）から鋼板２００の下縁２１０ｂにおけるキズ２１１を取る。下縁キズ取り部材１６は、鋼板２００の下縁２１０ｂに当接する下縁当接部１７と、製造設備Ｌに固定される固定部１８と、下縁当接部１７と固定部１８とを連結する腕部１９とを備える。下縁当接部１７の除去部材１２ｃは、製造設備Ｌに設置された状態において上方（鋼板２００の背面２２０ｂ）を臨むようになっている。
なお、下縁当接部１７は、一対の金属板材１７ａ，１７ｂと、除去部材１７ｃとを備え、固定部１８は、切込み部１８ａを備える。下縁当接部１７及び固定部１８は、上縁キズ取り部材１１の上縁当接部１２及び固定部１３と同じ構成を有するため、下縁当接部１７及び固定部１８の具体的な説明は省略する。
腕部１９は、固定部１８に対して垂直に延びる垂直部位１９ａを有する。垂直部位１９ａは、その一端が下縁当接部１７に溶接により連結されており、他端が固定部１８に溶接により連結されている。垂直部位１９ａは、一方の金属板材１７ａに溶接により連結されており、具体的には、一方の金属板材１７ａと垂直部位１９ａとは、互いに所定の角度をなしている。この角度は、下縁当接部１７が、鋼板２００の下縁２１０ｂに背面２２０ｂ側から当接するように設定された角度である。

［面キズ取り部材セット］
図１に示すように、面キズ取り部材セット２０は、表面キズ取り部材２１と、背面キズ取り部材２６とを備える。なお、面キズ取り部材セット２０において、表面キズ取り部材２１は、製造設備Ｌの鋼板２００の流れ方向Ｆにおいて、背面キズ取り部材２６に対して下流側に配置されている。

（表面キズ取り部材）
図４（ａ）に示すように、表面キズ取り部材２１は、鋼板２００の厚さ方向において上側（表面２２０ａ側）から鋼板２００の表面２２０ａにおけるキズ２２１ａを磨き取る。表面キズ取り部材２１は、鋼板２００の表面２２０ａに当接する表面当接部２２と、製造設備Ｌに固定される固定部２３と、表面当接部２２と固定部２３とを連結する腕部２４とを備える。

図５に示すように、表面当接部２２は、互いに離間自在に連結された平面視略矩形の一対の金属板材２２ａ，２２ｂと、当該一対の金属板材２２ａ，２２ｂのうち金属板材２２ｂに取り付けられて擦過痕２２１を除去する、例えば不織布等の除去部材２２ｃとを備える。

一対の金属板材２２ａのうち一方の金属板材２２ａは、その中央部に厚さ方向に貫通した貫通孔（図示せず。）を有する。金属板材２２ａは、その周縁部が他方の金属板材２２ｂに向かって折り曲げられて形成された折曲げ部２２ａａを有する。図示の実施の形態において折曲げ部２２ａａは、金属板材２２ａの周縁部のうち平行に延びる一対の部分に形成されているが、全周に亘って形成されていてもよい。
他方の金属板材２２ｂは、一方の金属板材２２ａを臨む内面においてその中央部に厚さ方向に貫通した貫通孔（図示せず。）を有する。
除去部材２２ｃは、他方の金属板材２２ｂの一方の金属板材２２ａとは反対側の外面に取り付けられている。具体的には、除去部材２２ｃは、ボルトＢを当該除去部材２２ｃに差し込んで、他方の金属板材２２ｂ及び一方の金属板材２２ａの貫通孔に挿通することで金属板材２２ｂに取り付けられている。除去部材２２ｃは、製造設備Ｌに設置された状態において下方（鋼板２００の表面２２０ａ）を臨むようになっている。除去部材２２ｃの表面粗さは、例えば、♯１２０〜２４０である。

一対の金属板材２２ａ，２２ｂは、他方の金属板材２２ｂを一方の金属板材２２ａの折曲げ部２２ａａの間に収容している。ボルトＢは、除去部材２２ｃ側から金属板材２２ｂの貫通孔及び金属板材２２ａの貫通孔に挿通されて、一方の金属板材２２ａから突出したボルトＢの先端に蝶ナットＮを締結して、他方の金属板材２２ｂは、金属板材２２ａに連結される。

なお、固定部２３は、切込み部２３ａを備え、腕部２４は、垂直部位２４ａ、直角部位２４ｂ及び傾斜部位２４ｃを備える。固定部２３及び腕部２４は、縁キズ取り部材セット１０の固定部１３及び腕部１４と同じ構成を有するので、固定部２３及び腕部２４の具体的な構成の説明は省略する。

（背面キズ取り部材）
背面キズ取り部材２６は、鋼板２００の厚さ方向において下側（裏側）から鋼板２００の背面２２０ｂにおけるキズ２２１を取る。背面キズ取り部材２６は、鋼板２００の背面２２０ｂに当接する背面当接部２７と、製造設備Ｌに固定される固定部２８と、背面当接部２７と固定部２８とを連結する腕部２９とを備える。背面当接部２７の除去部材２２ｃは、製造設備Ｌに設置された状態において上方（鋼板２００の背面２２０ｂ）を臨むようになっている。
なお、背面当接部２７は、一対の金属板材２７ａ，２７ｂと、除去部材２７ｃとを備え、固定部２８は、切込み部２８ａを備える。背面当接部２７及び固定部２８は、表面キズ取り部材２１の表面当接部２２及び固定部２３と同じ構成を有するため、背面当接部２７及び固定部２８の具体的な説明は省略する。

腕部２９は、固定部２８に対して垂直に延びる垂直部位２９ａを有する。垂直部位２９ａは、一方の金属板材２７ａに溶接により連結されており、具体的には、一方の金属板材２７ａと垂直部位２９ａとは、互いに所定の角度をなしている。この角度は、背面当接部２７が、鋼板２００の背面２２０ｂに当接するように設定された角度である。

＜キズ取り機構の適用例＞
製造設備Ｌにおいてロール成形機のロールフォーミングにより波状断面が付与された鋼板２００には、図６に示すように、縁２１０に付着物２１１、表面２２０ａ及び背面２２０ｂに擦過痕２２１が存在していることがある。
そこで、２つのキズ取り機構１，１が、鋼板２００の製造設備Ｌにおいて、例えばロール成形機の下流側に設置される。図１に示すように、製造設備Ｌには、鋼板２００の流れ方向Ｆに対して直交するようにＨ鋼３が設けられている。Ｈ鋼３は、流れ方向Ｆに沿って４本設けられている。各キズ取り機構１，１は、Ｈ鋼３の長手方向において所定の間隔をあけてＨ鋼３上に対向するようにして固定されている。

キズ取り機構１は、製造設備Ｌにおける鋼板２００の流れ方向Ｆに沿って、縁キズ取り部材セット１０、面キズ取り部材セット２０の順に配置されている。具体的には、流れ方向Ｆの上流側から、下縁キズ取り部材１６、上縁キズ取り部材１１、背面キズ取り部材２６及び表面キズ取り部材２１の順に各Ｈ鋼３上に固定されている。
キズ取り機構１が固定される各Ｈ鋼３の位置には、周面にネジ山が形成された２本の棒状部材３１が流れ方向Ｆに沿って並んで設けられている。この棒状部材３１に、上縁キズ取り部材１１、下縁キズ取り部材１６、表面キズ取り部材２１及び背面キズ取り部材２６を、それぞれの固定部１３，１８，２３，２８を切込み部１３ａ，１８ａ，２３ａ，２８ａにおいて押し込む。

各切込み部１３ａ，１８ａ，２３ａ，２８ａの終端部が棒状部材３１に当接した位置において、棒状部材３１に蝶ナットＮを締結させて各固定部１３，１８，２３，２８をＨ鋼３に固定する。この固定状態において、上縁キズ取り部材１１の上縁当接部１２及び下縁キズ取り部材１６の下縁当接部１７はそれぞれ、鋼板２００の上縁２１０ａ及び下縁２１０ｂに当接するようになり、表面キズ取り部材２１の表面当接部２２は、鋼板２００の表面２２０ａに当接するようになり、背面キズ取り部材２６の背面当接部２７は、鋼板２００の背面２２０ｂに当接するようになる。つまり、この状態において、キズ取り機構１は、製造設備Ｌにおいて所望の位置に位置決めされている。

キズ取り機構１により、流れ方向Ｆに搬送される鋼板２００のキズ２１１，２２１に対してオンラインにおいて処置を施すことができるので、オフラインにおける作業員による処置に比べて作業負担を軽減することができる。さらに、キズ取り機構１により、作業員によるキズ除去に比べてキズ除去の程度が一定になり鋼板２００の品質が向上する。

流れ方向Ｆにおいて、縁キズ取り部材セット１０、面キズ取り部材セット２０を直列に配置することにより、鋼板２００の縁２１０及び面２２０に発生する異なるキズ２１１，２２１に対して適切な処置を施すことができる。また、縁キズ取り部材セット１０において剥ぎ取られずに残ってしまった縁２１０におけるキズ２１１を、面キズ取り部材セット２０において除去することもできる。

縁及び面キズ取り部材セット１０，２０においては、鋼板２００をその厚さ方向において挟むようにして縁及び面キズ取り部材セット１０，２０の上縁当接部１２及び下縁当接部１７、表面当接部２２及び背面当接部２７が鋼板２００に上下（表面２２０ａ及び背面２２０ｂ側）から当接している。かくして、鋼板２００は、縁及び面キズ取り部材セット１０，２０により異なる方向（上下方向）から押圧されているので、上縁当接部１２、下縁当接部１７、表面当接部２２及び背面当接部２７は、それぞれ鋼板２００の縁２１０及び面２２０に適切な力によって確実に当接することができる。

上縁キズ取り部材１１における腕部１４の傾斜部位１４ｃ及び表面キズ取り部材２１における腕部２４の傾斜部位２４ｃは、当接する鋼板２００の断面形状に合わせた角度を有している。したがって、キズ取り機構１を製造設備Ｌに設置した状態において、上縁キズ取り部材１１の上縁当接部１２及び表面キズ取り部材２１の表面当接部２２は、それぞれ鋼板２００の上縁２１０ａ及び表面２２０ａに確実に当接することができる。
また、下縁キズ取り部材１６における下縁当接部１７及び背面キズ取り部材２６はそれぞれ、当接する鋼板２００の断面形状に合わせた角度で腕部２４，２９に連結されているので、それぞれ鋼板２００の下縁２１０ｂ及び背面２２０ｂに確実に当接することができる。

キズ取り機構１は、固定部１３，１８，２３，２８を製造設備Ｌの棒状部材３１に押し込んで蝶ナットＮを締結するだけで簡単に製造設備Ｌに設置することができる。棒状部材３１は、規格化された鋼板２００に合わせてＨ鋼３に設けられているので、縁及び面キズ取り部材セット１０，２０は、それぞれ鋼板２００の所望の縁２１０及び面２２０に確実に当接するようになっている。さらに、固定部１３，１８，２３，２８における切込み部１３ａ，１８ａ，２３ａ，２８ａの存在により、製造設備Ｌにおける固定位置を鋼板２００の幅に応じて自由に変更することもできる。

＜その他＞
なお、縁キズ取り部材セット１０により、鋼板２００の上縁２１０ａと下縁２１０ｂとの間の領域におけるキズも除去することができる。
また、上縁キズ取り部材１１の腕部１４及び表面キズ取り部材２１の腕部２４における傾斜部位１４ｃ，２４ｃはそれぞれ、直角部位１４ｂ，２４ｂに対して、例えばヒンジを介して連結されていてもよく、下縁キズ取り部材１６の腕部１９及び背面キズ取り部材２６の腕部２９はそれぞれ、上縁当接部１２及び下縁当接部１７に対して、例えばヒンジを介して連結されていてもよい。かくして、鋼板２００にその断面形状に合わせて各当接部１２，１７，２２，２７を正確に対向させることができる。
また、上縁キズ取り部材１１と表面キズ取り部材２１とを一体に構成し、下縁キズ取り部材１６と背面キズ取り部材２６とを一体に構成してもよい。

１ キズ取り機構
１０ 縁キズ取り部材セット（縁キズ取り部）
１１ 上縁キズ取り部材
１２ 上縁当接部
１３ 固定部
１４ 腕部
１６ 下縁キズ取り部材
１７ 下縁当接部
１８ 固定部
１９ 腕部
２０ 面キズ取り部材セット（面キズ取り部）
２１ 表面キズ取り部材
２２ 表面当接部
２３ 固定部
２４ 腕部
２６ 背面キズ取り部材
２７ 背面当接部
２８ 固定部
２９ 腕部
２００ 鋼板（板材）
２１０ 縁
２１０ａ 上縁
２１０ｂ 下縁
２２０ 面
２２０ａ 表面
２２０ｂ 背面
Ｌ 製造設備

Claims (5)

1. 板材の製造設備において、該製造設備における前記板材の流れ方向に沿った当該板材の端部におけるキズを取るキズ取り機構であって、
   前記端部におけるキズを取るキズ取り部
   を備えることを特徴とするキズ取り機構。
2. 前記端部における縁のキズを取る縁キズ取り部と、前記端部における面のキズを取る面キズ取り部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のキズ取り機構。
3. 前記縁キズ取り部は、前記製造設備に固定される固定部と、前記縁に当接する縁当接部と、前記固定部と前記縁当接部とを連結する腕部とを備え、
   前記面キズ取り部は、前記製造設備に固定される固定部と、前記面に当接する面当接部と、前記固定部と前記面当接部とを連結する腕部とを備えることを特徴とする請求項２に記載のキズ取り機構。
4. 前記縁キズ取り部は、前記板材をその厚さ方向に挟むようにして、上側から前記縁に当接する上縁当接部と、下側から前記縁に当接する下縁当接部とを有し、
   前記面キズ取り部は、前記板材をその厚さ方向に挟むようにして、上側から前記面に当接する表面当接部と、下側から前記面に当接する背面当接部とを有することを特徴とする請求項２又は３に記載のキズ取り機構。
5. 前記縁キズ取り部は、前記流れ方向において前記面キズ取り部の上流側に配置されていることを特徴とする請求項２から４までのいずれか一項に記載のキズ取り機構。

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