JP2564758B2 - 切断材の面取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼板を帯状に切断して
なる切断材の切断面と非切断面との稜線部分に円弧状ま
たは傾斜状の面取りを行うための面取り装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、鉄構構造物、橋梁、船舶構造物
等においては、その構成部材として鋼板を所定形状に切
断してなる切断材が多用される。そして、かかる切断材
を使用した構造物においては、防蝕、美観向上の目的で
塗装が施される。

【０００３】この場合、図９に示すように、切断材Ｐに
おいては、その切断面Ｐaとこれに連続する上面Ｐbと下
面Ｐcとで形成される稜線部Ｐdは、どのような切断方法
を採用したとしても角張ったエッジ状となることから、
このような切断材Ｐをそのまま使用し且つこれに塗装を
施した場合には、この稜線部Ｐdから塗装の剥離が生じ
易くなる。このため、切断材を使用した構造物にあって
は、該切断材の使用に先立って、その切断面の稜線部に
面取り加工を施してエッジ部分を無くすることが必要で
ある。この場合、従来は稜線部Ｐdを平面状にカットす
るいわゆる糸面取りを採用するのが一般的であったが、
最近は塗装面の保護強化の観点から、図１０に示すよう
に、切断材Ｐの稜線部Ｐdに円弧状の面取り(例えば、２
Ｒ程度)を行うことが要求されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
円弧状の面取りを行う方法として、従来よりグラインダ
ーによる研削加工、カッターによる切削加工等が採用さ
れていたが、これら従来の面取り方法においては共に、
粉塵、騒音の発生により作業環境が悪化し、また砥石、
カッター等の消耗が激しく運転経費が嵩むという問題が
あった。さらに、面取り加工を自動化する場合には砥
石、グラインダーの消耗程度を考慮する必要があること
からその制御システムが複雑になるという問題もあっ
た。

【０００５】そこで本発明は、消耗品を不要として運転
経費の低減、良好な作業環境の維持が図れるとともに装
置の自動化が容易な切断材の面取り装置を提供せんとし
てなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明ではかかる課題を
解決するための具体的手段として、金属板材を帯状に切
断してなる矩形断面をもつ切断材をその帯状方向へ順次
送給する送給手段と、外周部に円弧状または斜面状の断
面形状をもつ成形部を備え且つ上記切断材の各稜線部に
該成形部をそれぞれ対応させた状態で該切断材に対して
その送給方向へ相対転動可能に配置された四個の圧延成
形ローラと、該四個の圧延成形ローラ相互間における上
記切断材の板厚方向及び板幅方向の相対間隔をそれぞれ
増減調整可能とした間隔調整手段と、上記各圧延成形ロ
ーラの成形部を上記切断材の稜線部に対してそれぞれ押
圧付勢する押圧手段とを備えたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明においては、送給手段により順次送給さ
れる切断材の各稜線部に対してその成形部をそれぞれ対
応させた状態で各圧延成形ローラを配置し且つ間隔調整
手段により該各圧延成形ローラ相互間における上記切断
材の板厚方向及び板幅方向の相対間隔をそれぞれ調整
し、かかる状態において押圧手段により上記各圧延成形
ローラの成形部を上記切断材の各稜線部に押圧すること
で、該各稜線部は上記各圧延成形ローラの成形部によっ
てそれぞれ順次円弧状または斜面状に圧延成形され、こ
れにより該各稜線部の面取りが連続的に行なわれる。

【０００８】

【発明の効果】従って、本発明の切断材の面取り装置に
よれば次のような効果が得られる。

【０００９】 圧延成形ローラによる圧延成形作用に
より切断材の各稜線部に円弧状または斜面状の面取りを
行うものであることから、例えば、グラインダーによる
研削加工あるいはカッターによる切削加工によりかかる
面取りを行う場合のような粉塵あるいは騒音の発生がな
く、それだけ作業環境が良好に維持される。

【００１０】 各圧延成形ローラ相互間の上記切断材
の板厚方向及び板幅方向の間隔が調整可能とされている
ので、該板厚方向に対向する圧延成形ローラ相互間の間
隔を該切断材の板厚に合致させ、また板幅方向に対向す
る圧延成形ローラ相互間の間隔を該切断材の板幅に合致
させることで、該切断材の板厚寸法及び板幅寸法を変化
させることなくその稜線部の面取りのみを確実に行うこ
とができ、製品としての上記切断材の寸法精度が良好に
維持されることとなり、特に上記切断材が構造物の強度
メンバーとして利用されるものにあっては高い強度上の
信頼性が確保されるものである。

【００１１】 圧延成形ローラの摩滅は極めて少ない
ことから、例えば砥石、カッター等の消耗品を必要とす
る場合に比して運転経費の低減が図れるとともに、面取
り作業の自動化に際しては圧延成形ローラの摩滅をほと
んど考慮する必要がないので制御システムが簡略化さ
れ、その自動化が容易である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の切断材の面取り装置を添付図
面に示す実施例に基づいて具体的に説明する。

【００１３】図１及び図２には、本発明の実施例にかか
る面取り装置Ｚが示されており、同図において符号１は
支持フレームである。この支持フレーム１は、ベース材
１aの一端側に立設された第１支柱１bと他端側に立設さ
れた第２支柱１cと上端連結材１dとを備えている。ま
た、上記第２支柱１c側には、該第２支柱１cを水平方向
に貫通して摺動する上下一対のガイドシャフト３,３の
先端に支持されるとともに該第２支柱１cに固定された
エアシリンダ４（特許請求の範囲中の「押圧手段」に該
当する）によって水平方向に移動せしめられる可動ベー
ス２が取付けられている。

【００１４】そして、上記第１支柱１bには後述の第１
面取りユニット５が、また上記可動ベース２には後述の
第２面取りユニット６が、それぞれ取り付けられてい
る。尚、第１面取りユニット５と第２面取りユニット６
とは、該第１面取りユニット５が第１支柱１bに固定さ
れて水平方向に移動できないのに対して、第２面取りユ
ニット６は可動ベース２に固定され該可動ベース２と一
体的に水平方向へ移動可能である点において異なるもの
の、それ自体の構成は全く同一である。従って、ここで
は第１面取りユニット５についてのみその構成を説明
し、第２面取りユニット６については第１面取りユニッ
ト５の説明を援用する。

【００１５】第１面取りユニット５は、上下方向におい
て同軸状に対向配置された第１圧延成形ローラ１１と第
２圧延成形ローラ１２とからなるローラユニット１０を
備えている。上記第１圧延成形ローラ１１は、図２及び
図３に示すように、上記第１支柱１dに固定された支持
部材１５により上下方向に向けて回転自在に支承された
ローラ軸１３の上端に固着されている。また、このロー
ラ軸１３の下端にはモータ１６が連結されており、上記
第１圧延成形ローラ１１は該モータ１６により所定速度
で回転駆動されるようになっている。尚、この第１面取
りユニット５の第１圧延成形ローラ１１と第２面取りユ
ニット６の第１圧延成形ローラ１１は、逆方向に回転駆
動される。

【００１６】上記第２圧延成形ローラ１２は、図２〜図
４に示すように、支持部材１８により上下方向に向けて
回転自在に支承されたローラ軸１４の下端に固着されて
いる。また、この支持部材１８は、上記第１支柱１bに
固定された左右一対のガイド部材１７,１７により上下
方向に移動可能に支持されている。

【００１７】上記第１圧延成形ローラ１１と第２圧延成
形ローラ１２は、図５に示すように、相対向する側の外
周コーナ部分にそれぞれ断面Ｌ状の環状凹部３１,３２
を形成している。そして、この各圧延成形ローラ１１,
１２の各環状凹部３１,３２は、それぞれその軸心に直
交方向へ延びる横壁面３１a,３２aと、該軸心に平行方
向へ延びる縦壁面３１b,３２bと、該横壁面３１a,３２a
と縦壁面３１b,３２bとが連続するコーナ部３１c,３２c
とを有するとともに、特に上記コーナ部３１c,３２cは
所定の曲率半径(例えば、２mm)をもつ円弧状断面に形成
されている。尚、このコーナ部３１c,３２cは、上記切
断材Ｐの稜線部Ｐdに圧接してこれを円弧状に圧延成形
するものであって、特許請求の範囲中の「成形部」に該
当する。従って、以下においては、このコーナ部３１c,
３２cをそれぞれ成形部３１c,３２cという。

【００１８】さらに、上記支持部材１８の上記ローラ軸
１４の両側方には、一対のスクリューロッド２２,２２
が上下方向に貫通状態で配置されている。そして、この
スクリューロッド２２,２２の上端にはそれぞれ従動ギ
ヤ２６,２６が固着されるとともに、該一対の従動ギヤ
２６,２６はモータ１９により回転駆動される駆動ギヤ
２５に噛合せしめられている。一方、上記各スクリュー
ロッド２２,２２の下端は、それぞれ上記支持部材１５
に螺合せしめられている。

【００１９】従って、上記モータ１９により駆動ギヤ２
５を回転させることで、上記スクリューロッド２２,２
２が同期回転して上記支持部材１８は上下方向に移動
し、上記第１圧延成形ローラ１１と第２圧延成形ローラ
１２との対向間隔が増減調整されることから、板厚の異
なる切断材Ｐにも対応可能とされている（即ち、上記モ
ータ１９とスクリューロッド２２，２２により、特許請
求の範囲中の「間隔調整手段」の位置部が構成されてい
る）。尚、第１圧延成形ローラ１１と第２圧延成形ロー
ラ１２との対向間隔は、一方のスクリューロッド２２の
回転位置を位置センサ２０により検出することで検知さ
れる。

【００２０】叙上の如き構成をもつ第１面取りユニット
５と第２面取りユニット６は、第１支柱１bと可動ベー
ス２にそれぞれ取り付けられるが、その場合、第１面取
りユニット５の第１圧延成形ローラ１１と第２面取りユ
ニット６の第１圧延成形ローラ１１とが同一高さに位置
するように両者の上下方向における取付位置が設定され
ている。また、第１面取りユニット５と第２面取りユニ
ット６の中間位置には、その上面高さが上記各第１圧延
成形ローラ１１,１１の環状凹部３１の横壁面３１a,３
２aと一致するようにして支承ローラ７,７,・・が配置
されるとともに、図１に示すように該支承ローラ７,７,
・・の前後両側には繰り込みコンベアＸと繰り出しコン
ベアＹとが配置されている。

【００２１】さらに、上記可動ベース２(即ち、第２面
取りユニット６)を駆動するエアシリンダ４のエア供給
経路中にはアキュームレータ(図示省略)が接続されてお
り、従って上記第２面取りユニット６はその水平方向位
置の如何にかかわらず常時一定押圧力で第１面取りユニ
ット５側に押圧付勢されることとなる。このように上記
第２面取りユニット６が常時一定押圧力で第１面取りユ
ニット５側に押圧されることで上記切断材Ｐをその板幅
方向に挟んで対向する上記第１面取りユニット５と第２
面取りユニット６との板幅方向の間隔が常時上記切断材
Ｐの板幅寸法に対応せしめられることになる。即ち、上
記エアシリンダ４は、上述の如く特許請求の範囲中の
「押圧手段」に該当するとともに、同時に特許請求の範
囲中の「間隔調整手段」の一部にも該当するものであ
る。尚、このエアシリンダ４と上記第１面取りユニット
５側の上記モータ１９とスクリューロッド２２，２２と
によって特許請求の範囲中の「間隔調整手段」が構成さ
れている。

【００２２】続いて、この面取り装置Ｚを使用して図７
に示す如き切断材Ｐの各稜線部Ｐd,Ｐd,・・に円弧状の
面取りを行う場合における作動等を説明すると、先ず、
最初に準備作業として面取りを行う切断材Ｐの寸法に対
応した初期設定を行う。即ち、各面取りユニット５,６
においては、モータ１９を作動させて第１圧延成形ロー
ラ１１と第２圧延成形ローラ１２の対向間隔の調整を行
い、該各圧延成形ローラ１１,１２の横壁面３１a,３２a
の間隔寸法を切断材Ｐの板厚に略一致させる。また、エ
アシリンダ４を作動させて第２面取りユニット６の水平
方向における位置調整を行い、第１面取りユニット５の
各圧延成形ローラ１１,１２の縦壁面３１b,３２bと第２
面取りユニット６の各圧延成形ローラ１１,１２の各縦
壁面３１b,３２bとの対向間隔を切断材Ｐの両切断面Ｐ
a,Ｐa間の寸法(即ち、切断材Ｐの幅寸法)よりも所定量
だけ大きな寸法に設定する。以上で準備作業が完了す
る。

【００２３】次に、上記各面取りユニット５,６のモー
タ１６,１６の運転を開始し、それぞれ第１圧延成形ロ
ーラ１１,１１を駆動させる(尚、この状態では各第２圧
延成形ローラ１２,１２は停止状態にある)。かかる状態
において、繰り込みコンベアＸ側から切断材Ｐを面取り
装置Ｚに送り込み、その先端部分を各面取りユニット
５,６の圧延成形ローラ１１,１２の環状凹部３１,３１
に当てがう。すると、切断材Ｐは、回転している左右の
第２圧延成形ローラ１２,１２によって第２面取りユニ
ット６を後退方向へ移動させながら(換言すれば、第１
面取りユニット５と第２面取りユニット６の間隔を拡大
させながら)前方に引き込まれ、図６に示すように、一
方の側端部は第１面取りユニット５側の各圧延成形ロー
ラ１１,１２の環状凹部３１,３１の横壁面３１aと縦壁
面３１bにより、他方の側端部は第２面取りユニット６
側の各圧延成形ローラ１１,１２の環状凹部３１,３１の
横壁面３１aと縦壁面３１bにより、それぞれ挟持される
とともに、両切断面Ｐa,Ｐa間に上記エアシリンダ４に
よって所定の押圧力が負荷された状態で順次前方へ送給
される(即ち、この実施例においては、各圧延成形ロー
ラ１１,１２とモータ１６で特許請求の範囲中の送給手
段が構成される)。

【００２４】このように切断材Ｐが挟持状態で送給され
る場合、切断材Ｐの四つの稜線部Ｐd,Ｐd,・・は同時に
対応する圧延成形ローラ１１,１２の成形部３１c,３２c
によって円弧状に圧延成形され、該成形部３１c,３２c
の形状に合致した丸みが付けられる(即ち、円弧状の面
取りが行なわれる)。面取りが完了した切断材Ｐは繰り
出しコンベアＹにより次工程に送給される。

【００２５】このように、この実施例の面取り装置Ｚに
おいては圧延成形という静的加工により面取りを行うも
のであるため、従来のように研削あるいは切削により面
取りを行う場合のように粉塵が飛散したり大きな騒音を
発するというようなことがなく、それだけ作業環境が良
好に維持されるものである。

【００２６】また、従来のように砥石とかカッターとい
う消耗品を使用しないことから、運転経費の低減が図れ
るものである。さらに、消耗品がないため、面取り装置
Ｚを自動運転する場合において制御システムに消耗品の
消耗度合を加味する必要がないことから、システムその
ものが簡略化され、その自動化がより一層容易となるも
のである。

【００２７】さらに、この実施例のものにおいては、第
２面取りユニット６を水平方向に移動可能とするととも
に該第２面取りユニット６を付勢するエアシリンダ４の
エア供給系にアキュームレータを備えて常時所定の押圧
力を切断材Ｐにかけるようにしていることから、例えば
切断作業の不良により切断面Ｐaがその一部において湾
曲している場合とか、両切断面Ｐa,Ｐaの平行度が悪い
場合等においても、各圧延成形ローラ１１,１２は各切
断面Ｐa,Ｐaの変化に追従し、該各切断面Ｐa,Ｐaに対し
て所定の押圧力で確実に当接して面取りを行う。従っ
て、面取りの過大・過少あるいは取り残しということが
なく、作業の信頼性が高められる。

【００２８】また、この実施例のものにおいては、各圧
延成形ローラ１１，１２相互間の上記切断材Ｐの板厚方
向及び板幅方向の間隔を調整可能とし、上記モータ１９
を作動させて第１圧延成形ローラ１１と第２圧延成形ロ
ーラ１２の対向間隔の調整を行って該各圧延成形ローラ
１１,１２の横壁面３１a,３２aの間隔寸法を切断材Ｐの
板厚に略一致させるとともに、上記エアシリンダ４を作
動させて第２面取りユニット６の水平方向における位置
調整を行って第１面取りユニット５の各圧延成形ローラ
１１,１２の縦壁面３１b,３２bと第２面取りユニット６
の各圧延成形ローラ１１,１２の各縦壁面３１b,３２bと
の対向間隔を切断材Ｐの両切断面Ｐa,Ｐa間の寸法より
も所定量だけ大きな寸法に設定するようにしているの
で、上記切断材Ｐの板厚寸法及び板幅寸法を変化させる
ことなくその稜線部Ｐｄ，Ｐｄ，・・の面取りのみを確
実に行うことができ、製品としての上記切断材Ｐの寸法
精度が良好に維持されることとなり、特に上記切断材Ｐ
が構造物の強度メンバーとして利用されるものにあって
は高い強度上の信頼性が確保されるものである。

【００２９】その他 尚、この実施例においては、上記第１面取りユニット５
と第２面取りユニット６の各第１圧延成形ローラ１１,
１１をそれぞれモータ１６によって回転駆動させるよう
にしているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば、上記各第１圧延成形ローラ１１,１１を各
第２圧延成形ローラ１２,１２と同様にフリー回転可能
とし、切断材Ｐを適宜の駆動機構により送給するように
することもできるものである。

【００３０】さらに、上記実施例においては圧延成形ロ
ーラ１１,１２の各成形部３１c,３２cをそれぞれ円弧状
断面を有する如く形成して切断材Ｐの稜線部Ｐdに円弧
状の面取りを施すようにしていたが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば、上記各成形部３１c,３
２cを所定の傾斜角(例えば、４５°)をもつ傾斜状断面
を有する如く形成し、切断材Ｐの稜線部Ｐdに対して傾
斜状の面取りを施すこともできるものである。

【００３１】また、上記実施例においてはローラユニッ
ト１０を構成する各圧延成形ローラ１１,１２を切断材
Ｐの切断面Ｐaに平行な軸回りに回転させるようにして
いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば、図７に示すように各圧延成形ローラ１１,１２を切
断面Ｐaに直交する軸回りで回転可能としたり、あるい
は図８に示すように切断面Ｐaに対して所定の傾斜角を
もつ軸回りに回転可能とする等、種々の態様を採用し得
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる面取り装置の平面図で
ある。

【図２】図１のII-II拡大矢視図である。

【図３】図２のIII-III矢視図である。

【図４】図３のIV-IV矢視図である。

【図５】図２のV部の拡大図である。

【図６】本発明の切断材の面取り装置を使用しての面取
り作業説明図である。

【図７】本発明の他の実施例にかかる切断材の面取り装
置における圧延成形ローラの配置構造説明図である。

【図８】本発明の他の実施例にかかる切断材の面取り装
置における圧延成形ローラの配置構造説明図である。

【図９】面取り加工前の切断材を示す斜視図である。

【図１０】面取り加工後の切断材を示す斜視図である。

【符号の説明】

１は支持フレーム、２は可動ベース、３はガイドシャフ
ト、４はエアシリンダ、５は第１面取りユニット、６は
第２面取りユニット、７は支承ローラ、１０はローラユ
ニット、１１は第１圧延成形ローラ、１２は第２圧延成
形ローラ、１３はローラ軸、１４はローラ軸、１５は支
持部材、１６はモータ、１７はガイド部材、１８は支持
部材、１９はモータ、２０は位置センサ、２２はスクリ
ューロッド、２５は駆動ギヤ、２６は従動ギヤ、３１及
び３２は環状凹部、Ｐは切断材、Ｘ及びＹはコンベア、
Ｚは面取り装置である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上原 国雄 香川県高松市仏生山町甲1350番地 株式 会社上原製作所内 (56)参考文献 特開 平５−23772（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−113548（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−146731（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板材を帯状に切断してなる矩形断面
   をもつ切断材をその帯状方向へ順次送給する送給手段
   と、外周部に円弧状または斜面状の断面形状をもつ成形部を
   備え且つ上記切断材の各稜線部に該成形部をそれぞれ対
   応させた状態で該切断材に対してその送給方向へ相対転
   動可能に配置された四個の圧延成形ローラと、 該四個の圧延成形ローラ相互間における上記切断材の板
   厚方向及び板幅方向の相対間隔をそれぞれ増減調整可能
   とした間隔調整手段と、 上記各圧延成形ローラの成形部を上記切断材の稜線部に
   対してそれぞれ押圧付勢する押圧手段とを備えたことを
   特徴とする切断材の面取り装置。