JP2023149986A - 板押え装置、サイドトリマー及び金属板のトリミング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設置スペースが狭い場合でも設置することができ、鋼帯のエッジが変形している場合でもトリミング不良を防止することができる、板押え装置、サイドトリマー及び金属板のトリミング方法。【解決手段】上下一対に設けられる円盤状の上刃４及び下刃５を有し、金属板１の幅方向端部を剪断するサイドトリマー２の板押え装置３であって、下刃５の金属板１の幅方向中央側に設けられる下刃押えリング３１と、上刃４の金属板１の幅方向中央側に設けられ、下刃押えリング３１と幅方向の位置が重畳し、下刃押えリング３１に当接可能に設けられる上板押えリング３２と、上板押えリング３２を幅方向へ移動させる横行手段３３と、上板押えリング３２を昇降させる旋回手段３４と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、板押え装置、サイドトリマー及び金属板のトリミング方法に関する。

酸洗ライン等の鋼板の製造ラインにおいては、鋼板の板幅を揃えるために、鋼板の両幅端部をサイドトリマーによって剪断加工（トリミング）する処理が行われる。一般的に用いられているサイドトリミング装置は、例えば特許文献１に記載されているように、幅方向中央とトリミング位置近傍において、上下の板押えロールで鋼板をパスラインの高さ位置（鋼板の下面が通過する予定の高さ位置）に押え込んでいる。これにより、鋼板の幅方向の反りやバタツキによる幅不良や切断面不良といったトリミング不良（トリミングの失敗）を防止するようにしている。
また、特許文献２に記載されているように、上板押えロールを配置しロールと鋼板との距離を一定範囲に保つようにしてトリミング不良を防止している例もある。

特開平３－１７８７１６号公報 特開２０１１－１６１５６９号公報

ところで、特許文献１のように上下に板押えロールを設置する方法ではサイドトリマー前後に板押え装置を設置する必要があるが、設置スペースを確保できない場合がある。特にサイドトリマーの後ろにはトリミングスクラップ処理の設備や、トリミング後の鋼板エッジのかえりを潰すマッシャーロール等の設備が配されている事が多いため、特許文献１のような設備を設置することが困難となる。

また、特許文献２のように上板押えロールのみを配置した場合には、鋼帯のエッジが波状に変形している場合、特に下方向に変形している場合には押えロールの役割を果たせずにトリミング不良を防止できない場合がある。

そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、設置スペースが狭い場合でも設置することができ、鋼帯のエッジが変形している場合でもトリミング不良を防止することができる、板押え装置、サイドトリマー及び金属板のトリミング方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様によれば、上下一対に設けられる円盤状の上刃及び下刃を有し、金属板の幅方向端部を剪断するサイドトリマーの板押え装置であって、上記下刃の上記金属板の幅方向中央側に設けられる下刃押えリングと、上記上刃の上記金属板の幅方向中央側に設けられ、上記下刃押えリングと上記幅方向の位置が重畳し、上記下刃押えリングに当接可能に設けられる上板押えリングと、上記上板押えリングを上記幅方向へ移動させる横行手段と、上記上板押えリングを昇降させる旋回手段と、を備える、板押え装置が提供される。

本発明の一態様によれば、金属板の幅方向端部を剪断するサイドトリマーであって、上下一対に設けられる円盤状の上刃及び下刃と、上記下刃の上記金属板の幅方向中央側に設けられる下刃押えリングと、上記上刃の上記金属板の幅方向中央側に設けられ、上記下刃押えリングと上記幅方向の位置が重畳し、上記下刃押えリングに当接可能に設けられる上板押えリングと、上記上板押えリングを上記幅方向へ移動させる横行手段と、上記上板押えリングを昇降させる旋回手段と、を備える、サイドトリマーが提供される。

本発明の一態様によれば、金属板の幅方向端部を剪断するトリミング方法であって、上記サイドトリマーを用い、上記下刃押えリングと上記上板押えリングとで上記金属板を挟持しながら、上記上刃と上記下刃とで上記金属板を剪断する、トリミング方法が提供される。

本発明の一態様によれば、設置スペースが狭い場合でも設置することができ、鋼帯のエッジが変形している場合でもトリミング不良を防止することができる、板押え装置、サイドトリマー及び金属板のトリミング方法が提供される。

本発明の一実施形態に係るサイドトリマーを示す模式図である。 図１のＩ－Ｉ線矢視を示す断面図である。 トリミング時の状態を示す模式図である。 下刃押えリングに対する上板押えリングの位置例を示す模式図である。 下刃押えリングが横方向に分割された変形例を示す模式図である。

以下の詳細な説明では、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる場合が含まれる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。

＜サイドトリマー＞
図１～図３を参照して、本発明の一実施形態に係るサイドトリマー２について説明する。サイドトリマー２は、金属板１の両幅端部を連続的に剪断加工（トリミング）する装置である。金属板１は、例えば、鋼帯などの鋼板である。なお、本実施形態において、金属板１の幅方向（例えば、図１及び図３における左右方向並びに図２における前後方向）を横方向といい、金属板１の厚み方向であり上下方向（鉛直方向）に平行な方向（例えば、図１～図３における上下方向）を縦方向といい、金属板１の搬送方向であり金属板１の長手方向（例えば、図１及び図３における前後方向並びに図２における左右方向）を奥行き方向という。サイドトリマー２は、図１及び図２に示すように、一対の板押え装置３と、一対の上刃４と、一対の下刃５と、一対の上刃押えリング６とを備える。一対の板押え装置３、一対の上刃４、一対の下刃５及び一対の上刃押えリング６は、金属板１の幅方向の両端部側にそれぞれ設けられる。

上刃４及び下刃５は、金属板１を剪断する円盤状の刃であり、金属板１を挟んで上下一対に設けられる。上刃４及び下刃５は、横方向に延在する回転軸（不図示）が接続され、この回転軸を中心に回転することで、周方向に回転するようにそれぞれ構成される。また、上刃４及び下刃５は、横方向に移動可能に構成される。上刃４及び下刃５は、図３に示すように、上刃４の金属板１の幅方向中央側の端面と、下刃５の金属板１の幅方向端側の端面とが、回転しながらすりあわされることで、間に挟まれた金属板１の幅方向端部が連続的に剪断される。

上刃押えリング６は、金属板１の幅方向中央側となる上刃４の横方向端面に密着して設けられる円盤状の部材である。上刃押えリング６は、上刃４に設けられる回転軸に接続し、この回転軸の回転によって上刃４と同時に周方向に回転する。円盤状の上刃押えリング６の直径（外径）は、上刃４の直径（外径）よりも小さく設定される。また、上刃押えリング６は、周側面がゴム等で形成される。

板押え装置３は、下刃押えリング３１と、上板押えリング３２と、横行手段３３と、旋回手段３４とを有する。
下刃押えリング３１は、金属板１の幅方向中央側となる下刃５の横方向端面に密着して設けられるロールである。下刃押えリング３１は、下刃５に設けられる回転軸に接続し、回転軸の回転によって下刃５と同時に周方向に回転する。下刃押えリング３１は、周側面がゴム等で形成される。ロール状の下刃押えリング３１と円盤状の下刃５とは同じ直径（外径）である。また、下刃押えリング３１は、上刃押えリング６よりも横方向の長さが大きく、上刃押えリング６よりも金属板１の幅方向中央側に張り出して設けられる。

上板押えリング３２は、金属板１の上方且つ上刃押えリング６よりも金属板１の幅方向中央側に設けられ、周側面が金属板１の幅方向端部の下面に接触するロールである。上板押えリング３２は、周側面がゴム等で形成され、後述する旋回手段３４のブラケット３４２に回転可能に支持される。また、上板押えリング３２は、下刃押えリング３１の直上、つまり横方向の位置が重畳し、下刃押えリング３１に当接可能に設けられる。

横行手段３３は、上板押えリング３２を横方向へ移動させる機構であり、スクリューシャフト３３１と、電動機３３２と、カップリング３３３と、横行アーム３３４とを有する。スクリューシャフト３３１は電動機３３２にカップリング３３３を介して接続されており、スクリューナットが内蔵された横行アーム３３４がスクリューシャフト３３１に挿通されている。横行手段３３は、電動機３３２が回転することで横行アーム３３４を横方向に移動させることができる。

旋回手段３４は、上板押えリング３２を縦方向に昇降させ、上板押えリング３２を下刃押えリング３１へと押し付ける機構であり、旋回アーム３４１と、ブラケット３４２と、スプラインシャフト３４３と、旋回レバー３４４と、シリンダ３４５とを有する。スプライン軸受が内蔵された旋回アーム３４１には、ブラケット３４２を介して上板押えリング３２が取り付けられる。また、旋回アーム３４１は、横方向にかけ渡されたスプラインシャフト３４３が挿通し、横方向に自由に移動可能に設けられる。スプラインシャフト３４３は、旋回レバー３４４を介してシリンダ３４５に接続される。さらに、旋回アーム３４１は、スクリューナットが内蔵された横行アーム３３４に回転可能に取り付けられる。旋回手段３４は、シリンダ３４５が伸縮することで、スプライン軸受けが内蔵された旋回アーム３４１が回転することで、上板押えリング３２が昇降するように構成される。
なお、上刃４、下刃５、上刃押えリング６及び下刃押えリング３２は、不図示の横行機構によって、横方向に移動可能に構成される。

＜トリミング方法＞
サイドトリマー２を用いた金属板１のトリミング方法について説明する。本実施形態では、奥行方向へと搬送される金属板１の幅方向両端を剪断し、金属板１を所望の幅（切断幅）にトリミングする。
トリミング方法では、金属板１の切断幅に応じて、上刃４及び下刃５の横方向位置を調整する（位置調整工程）。

また、位置調整工程では、横行手段３３を用いて上板押えリング３２の横方向位置の調整も行われる。この際、上板押えリング３２と下刃押えリング３１との横方向位置が重畳するように、上板押えリング３２の横方向位置の調整が行われる。ここで、図３に示すように、平面視でみた場合における、下刃押えリング３１との横方向の重畳する長さをラップ代Ｄという。このラップ代Ｄは、上板押えリング３２の幅以上となるように調整されることが好ましい。ラップ代Ｄが上板押えリング３２の幅未満である場合、下刃押えリング３２のエッジ部で疵が生じる事がある。図３に示す一例では、上板押えリング３２は、下刃押えリング３１と他端の横方向の位置が揃うように設けられる。下刃押えリング３１に対する上板押えリング３２の位置は、この例に限定されるものではなく、例えば、図４に示すものであってもよい。図４（Ａ）には、上板押えリング３２の他端の位置が、下刃押えリング３１の他端よりも金属板１の幅方向外側に配する場合、図４（Ｂ）には、上板押えリング３２の他端の位置が、下刃押えリング３１の他端よりも金属板１の幅方向内側に配する場合をそれぞれ示す。

位置調整工程の後、図３に示すように、金属板１がサイドトリマー２へと送られ、上刃４及び下刃５によって幅方向両端のトリミングが行われる（剪断工程）。剪断工程では、板押え装置３で金属板１の幅方向両端を挟持し、押さえながらトリミングが行われる。この際、旋回手段３４によって、上板押えリング３２は、金属板１を介して下刃押えリング３１へと押し付けられる。上板押えリング３２の自重を含む押し付け力は、２０００Ｎ以上３５００Ｎ以下であることが好ましい。押し付け力が２０００Ｎ未満である場合、鋼板を押し付けるのに十分な力ではなく、押えロールの効果を得られない。一方、押し付け力が３５００Ｎ超である場合、上板押えリングのエッジ部で鋼板に疵が生じる。

本実施形態に係るサイドトリマー２、板押え装置３及びトリミング方法によれば、金属板１のトリミングを行う際に、板押え装置３にて金属板１の幅方向両端部が押さえることで、金属板１のエッジが変形している場合、例えば下方向に変形している場合でもトリミング不良を防止することができる。

また、本実施形態では、特許文献１のように、サイドトリマーの前後に板押え装置を設ける必要がないため、設置スペースが狭い場合でも適用することができる。さらに、特許文献１の方法では、上下の板押えロールが板幅方向に移動できない為、金属板の幅の変化に追従できないという問題があったが、本実施形態では横行手段３３によって上板押えリング３２が横方向に移動可能に構成されるため、金属板１の幅の変化にも追従することができる。さらに、金属板１の押さえつけは、上板押えリング３２を昇降させる旋回手段４１にのみによって行われるため、金属板１の上下方向の両側から押し付ける機構に比べて設備費を低廉化することができる。

さらに、上刃４や下刃５といった刃物取替の際には、上板押えリング３２を上刃４から離す事が出来、刃物取替を阻害する事が無いことから、設備の稼働時間を確保することができる。さらに、シリンダ３４５を用いて押し付け力の調整を行うことができるため、押し付け力の調整を簡易に行うことができる。押し付け力を調整する旋回手段３４は、上刃４や下刃５とは一体ではなく別に設けられているため、操業を停止することなく押し付け力を調整することができる。

＜変形例＞
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態とともに種々の変形例を含む本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲に記載された発明の実施形態には、本明細書に記載したこれらの変形例を単独または組み合わせて含む実施形態も網羅すると解すべきである。

例えば、上記実施形態では、板押え装置３を図３に示す構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、図５に示すように、下刃押えリング３１が横方向に分割された態様であってもよい。図５（Ａ）には、下刃押えリング３１が横方向に２つに分割された変形例、図５（Ｂ）には、下刃押えリング３１が横方向に３つに分割された変形例をそれぞれ示す。なお、図５（Ｂ）に示す例におけるラップ代Ｄは、Ｄ_１とＤ_２とを足し合わせた値となる。

また、上記実施形態では、上板押えリング３２及び下刃押えリング３１の周側面はゴムで形成されるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。上板押えリング３２及び下刃押えリング３１の周側面は、金属板１に疵を付けないものであれば、ゴム以外の材質で形成されてもよい。
さらに、横行手段３３及び旋回手段３４は、上記実施形態の態様に限定されるものではなく、上板押えリング３２の横方向への移動や昇降動作（押し付け動作）ができるものであれば他の態様であってもよい。

さらに、上記実施形態では、上刃押えリング６が設けられるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。上刃４及び下刃５による剪断に問題がなければ、上刃押えリング６を設けなくてもよい。なお、上記実施形態のように上刃押えリング６を設けることで、剪断時における上刃４の挙動が安定するため、より安定して剪断を行うことができる。

さらに、上記実施形態では、下刃押えリング３１が下刃５に密着して設けられるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。上刃４及び下刃５による剪断に問題がなければ、下刃押えリング３１を下刃５から離して設けてもよい。この例えば、図５に示す変形例において、分割された下刃押えリング３１のうち、下刃５に密着するものを設けなくてもよい。なお、上記実施形態のように下刃押えリング３１を下刃５に密着させることで、剪断時における下刃５の挙動が安定するため、より安定して剪断を行うことができる。

本発明者らが行った実施例について説明する。実施例では、図１～図３に示すサイドトリマー２を用いて金属板１である鋼板のトリミングを行った。サイドトリマー２は、トリム対象の板厚が３ｍｍまで対応可能な装置である。上板押えリング３２は、直径１６０ｍｍ、幅１１０ｍｍであり、材質はＳ４５Ｃ相当の鋼製とした。また、旋回手段３４は、上板押えリング３２の自重を含む押し付け力が１５００Ｎから４０００Ｎまで調整可能な装置構成とした。

実施例でのトリミングの結果、板厚が３ｍｍまでの鋼板であれば、２０００Ｎの押し付け力で鋼板の上下動を充分に抑えることができることを確認した。なお、実施例は本発明の一形態におけるものであり、さらに板厚が大きくなる設備では、押し付け力をさらに大きくする装置構成としてもよい。また、実施例では、疵の発生はなかったが、金属板１が疵の入り易い材質である場合には、上板押えリング３２のロール径やロール幅を大きくし、面圧を下げる構成としてもよい。さらに、上板押えリング３２の周側面にゴム系の材料を設けることで、さらに疵の発生を抑制することもできる。

１ 金属板
２ サイドトリマー
３ 板押え装置
３１ 下刃押えリング
３２ 上板押えリング
３３ 横行手段
３３１ スクリューシャフト
３３２ 電動機
３３３ カップリング
３３４ 横行アーム
３４ 旋回手段
３４１ 旋回アーム
３４２ ブラケット
３４３ スプラインシャフト
３４４ 旋回レバー
３４５ シリンダ
４ 上刃
５ 下刃
６ 上刃押えリング

Claims (5)

1. 上下一対に設けられる円盤状の上刃及び下刃を有し、金属板の幅方向端部を剪断するサイドトリマーの板押え装置であって、
   前記下刃の前記金属板の幅方向中央側に設けられる下刃押えリングと、
   前記上刃の前記金属板の幅方向中央側に設けられ、前記下刃押えリングと前記幅方向の位置が重畳し、前記下刃押えリングに当接可能に設けられる上板押えリングと、
   前記上板押えリングを前記幅方向へ移動させる横行手段と、
   前記上板押えリングを昇降させる旋回手段と、
   を備える、板押え装置。
2. 前記下刃押えリングは、前記下刃に密着して設けられる、請求項１に記載の板押え装置。
3. 前記金属板は、鋼板である、請求項１又は２に記載の板押え装置。
4. 金属板の幅方向端部を剪断するサイドトリマーであって、
   上下一対に設けられる円盤状の上刃及び下刃と、
   前記下刃の前記金属板の幅方向中央側に設けられる下刃押えリングと、
   前記上刃の前記金属板の幅方向中央側に設けられ、前記下刃押えリングと前記幅方向の位置が重畳し、前記下刃押えリングに当接可能に設けられる上板押えリングと、
   前記上板押えリングを前記幅方向へ移動させる横行手段と、
   前記上板押えリングを昇降させる旋回手段と、
   を備える、サイドトリマー。
5. 金属板の幅方向端部を剪断するトリミング方法であって、
   請求項４に記載のサイドトリマーを用い、
   前記下刃押えリングと前記上板押えリングとで前記金属板を挟持しながら、前記上刃と前記下刃とで前記金属板を剪断する、トリミング方法。

Images