JP3414258B2 - 鋼材の切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、例えば形鋼、鋼管
さらには鋼板等の鋼材の切断装置に関し、特にＨ形鋼等
の形鋼の切断装置に用いるのに好適な鋼材の切断装置に
関する。 【０００２】 【従来の技術】形鋼、鋼管さらには鋼板等といった長尺
の鋼材を、所定の長さに切断するには、従来より専用の
切断装置が用いられている。例えば、熱延鋼板を所定の
幅に裁断した３つのスリットコイルをそれぞれ巻き戻し
た２枚のフランジ素材と１枚のウェブ素材とを断面Ｈ形
に組み合わせて溶接することにより製造される溶接Ｈ形
鋼の切断装置が、実開平５−9826号公報や特開平５−57
523 号公報により、提案されている。 【０００３】図７は、実開平５−9826号公報により提案
された溶接Ｈ形鋼の切断装置１を示す斜視図である。こ
の切断装置１は、搬送される形鋼が通過する形状の孔型
刃物2aを有する固定刃２と、孔型刃物2aと同一の形状の
孔型刃物3aを有するとともに溶接Ｈ形鋼の搬送方向と交
叉する方向 (図中の矢印方向) へ移動自在となるように
搬送方向に関して固定刃２に並設される移動刃３とを備
える。なお、図７では、説明の便宜上、移動刃３を取り
外した状態で示してあり、実際には二点鎖線で示す位置
に配置される。 【０００４】切断の際には、搬送される溶接Ｈ形鋼を、
孔型刃物2aおよび孔型刃物3aを貫通させておき、移動刃
３を、例えば60度の角度で斜め下方へ20mm程度移動させ
ることにより溶接Ｈ形鋼を切断し、そして、切断後に
は、移動刃３を例えばスプリング機構等により原位置に
復帰させて、溶接Ｈ形鋼に対する１サイクルの切断動作
を完了する。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この切断装置
１には、孔型刃物2aおよび孔型刃物3aをそれぞれ貫通し
て搬送される溶接Ｈ形鋼を案内する機能がない。そのた
め、溶接Ｈ形鋼のフランジおよびウェブは、孔型刃物2a
および孔型刃物3aそれぞれの端面に接触しながら搬送さ
れてしまう。したがって、孔型刃物2aおよび孔型刃物3a
は、切断には関係がない搬送時に、摩耗してしまう。 【０００６】また、この切断装置１では、一般的に、移
動刃３は下方向へ移動することにより溶接Ｈ形鋼を切断
する。そのため、切断装置１の下流側に配置される各設
備におけるパスライン (搬送される溶接Ｈ形鋼の下フラ
ンジ面) は、切断装置１におけるパスラインよりも50mm
程度下方に設定されており、切断時に移動刃３が下降し
た際に、移動刃３と切断装置１の下流側に配置される各
設備とにより切断された溶接Ｈ形鋼が挟み込まれないよ
うにされている。 【０００７】そのため、切断装置１を通過した後におけ
る溶接Ｈ形鋼は、オーバーハングした状態、いわば片持
ち状態で搬送されるため、切断装置１から溶接Ｈ形鋼の
先端までの距離が増加するにしたがって、溶接Ｈ形鋼の
自重によって溶接Ｈ形鋼の下フランジを支持する孔型刃
物2aおよび孔型刃物3aそれぞれが受ける荷重が大きくな
る。そのため、孔型刃物2aおよび孔型刃物3aの摩耗がい
っそう顕著になる。極端な場合には、溶接Ｈ形鋼と孔型
刃物2a、孔型刃物3aとの接触抵抗により孔型刃物2a、孔
型刃物3aの温度が上昇し、熱亀裂に弱い高合金鋼からな
る孔型刃物2a、孔型刃物3aの熱処理部に熱影響が作用し
てクラックが発生してしまうこともある。 【０００８】また、溶接Ｈ形鋼の表面にも孔型刃物2a、
孔型刃物3aとの接触による疵が発生し、溶接Ｈ形鋼の品
質を著しく損なってしまう。特に、溶接Ｈ形鋼のフラン
ジ素材、ウェブ素材に亜鉛めっき鋼板を用いた場合に
は、表面が柔らかいため、孔型刃物2a、孔型刃物3aによ
り亜鉛が削り取られ、疵がつくとともに削り取られた亜
鉛が刃物の間に溜まり、孔型刃物2a、孔型刃物3aの孔型
を徐々に塞いでしまい、最悪の場合には溶接Ｈ形鋼が通
過できなくなってしまう。 【０００９】ここに、本発明の目的は、前述した１サイ
クルの鋼材の切断動作に影響を与えることなく、搬送時
における溶接Ｈ形鋼等の鋼材と孔型刃物との接触をでき
るだけ抑制または解消することにより、孔型刃物の摩耗
および温度上昇を抑制し、孔型刃物の延命と鋼材表面の
疵付き抑制とを図ることができる鋼材の切断装置を提供
することである。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために検討を重ねた結果、移動刃および固定
刃の一方または双方に、鋼材と孔型刃物との接触を防止
する案内部材を設けることにより、搬送時における鋼材
と孔型刃物との接触をできるだけ抑制できることを知見
し、この知見に基づいてさらに検討を重ねて、本発明を
完成した。 【００１１】ここに、本発明の要旨とするところは、搬
送される鋼材が通過する形状の孔型刃物を有する固定刃
と、鋼材が通過する形状の孔型刃物を有するとともに鋼
材の搬送方向と交叉する方向へ移動自在であって搬送方
向に関して固定刃と並設される移動刃とを備え、移動刃
および固定刃の一方または双方には、搬送時の鋼材に当
接することにより、鋼材と移動刃の孔型刃物および固定
刃の一方または双方の孔型刃物との接触を防止しながら
鋼材を案内するとともに、前記鋼材の切断時には前記鋼
材から離間する案内部材が、設けられることを特徴とす
る鋼材の切断装置である。 【００１２】上記の本発明にかかる鋼材の切断装置で
は、案内部材が、移動刃または固定刃の刃先よりも鋼材
に接近した位置に配置されることが望ましい。また、こ
れらの本発明にかかる鋼材の切断装置において鋼材が形
鋼である場合には、移動刃が、形鋼のフランジに対して
斜め下方向へ移動することにより、形鋼を切断すること
が望ましい。また、この本発明にかかる鋼材の切断装置
では、 フランジが略水平面となる搬送姿勢で形鋼が搬送され
る場合には、案内部材が、形鋼の下フランジ外面と、切
断の際に移動刃が移動することにより移動する形鋼のウ
ェブ平面のうちで遠ざかる側のウェブ平面とにいずれも
当接するように、移動刃に複数設けられること、フラ
ンジが略水平面となる搬送姿勢で形鋼が搬送される場合
には、案内部材は、少なくとも、切断の際に移動刃が移
動することにより移動する形鋼のウェブ平面のうちで遠
ざかる側のウェブ平面に当接するように、固定刃に設け
られることが、ともに、望ましい。 【００１３】より具体的には、本発明は、フランジが水
平面となる姿勢で搬送されるＨ形鋼が通過する孔型刃物
を有する固定刃、同一形状の孔型刃物を有するとともに
Ｈ形鋼の搬送方向と交叉する斜め下方向へ移動自在であ
って固定刃と並設される移動刃、Ｈ形鋼の下フランジ外
面と、切断の際に移動刃が移動することにより移動する
Ｈ形鋼のウェブ平面のうちで遠ざかる側のウェブ平面と
にいずれも当接するように移動刃の孔型刃物の刃先より
もＨ形鋼に接近した位置に２組複数設けられる案内ロー
ラ、および、切断の際に移動するＨ形鋼のウェブ平面の
うちで遠ざかる側のウェブ平面に当接するように固定刃
の孔型刃物の刃先よりもＨ形鋼に接近した位置に設けら
れる案内ローラを備える切断装置である。これらの案内
ローラにより、Ｈ形鋼と固定刃および移動刃の孔型刃物
との接触が防止される。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる鋼材の切断
装置の実施形態を、添付図面を参照しながら、詳細に説
明する。なお、以降の実施形態は、鋼材が溶接Ｈ形鋼で
あり、この溶接Ｈ形鋼がフランジが水平面となる搬送姿
勢で搬送される場合を例にとって、説明する。 【００１５】図１は、本実施形態の切断装置10を備える
溶接Ｈ形鋼11の生産ライン12を模式的に示す説明図であ
る。同図に示すように、この切断装置10を備える生産ラ
イン12では、母材コイルをそれぞれ巻き戻すことによ
り、ウェブ材13b と２枚のフランジ材13a とを断面Ｈ形
に組み合わせ、ウェブ材13b とフランジ材13a 、13a と
の間に高周波通電機14により高周波電流を通電し、溶け
たウェブ材13b およびフランジ材13a 、13a を一対の圧
接ロール15a 、15b により圧接して溶接することにより
溶接Ｈ形鋼 (以下、単に「Ｈ形鋼」と記述する。) 11と
する。このＨ形鋼11を搬送し、切断装置10により所定の
長さに切断することにより、成品とする。 【００１６】なお、本実施形態の切断装置10における移
動刃は、後述するように、斜め下方向へ移動することに
よりＨ形鋼11を切断するため、切断装置10により切断さ
れたＨ形鋼11a が進行するパスラインは、切断装置10に
おけるパスラインよりも約50mm下方に設定される。 【００１７】図２は、本実施形態の切断装置10を分解状
態で示す斜視図である。本実施形態の切断装置10は、固
定刃16と、移動刃17と、これらを搭載する本体18とを備
える。以下、これらについて、順次説明する。 【００１８】[固定刃16]図２に示すように、固定刃16
は、外形が略矩形の工具鋼からなる平板であり、その中
央部に、搬送されるＨ形鋼11が通過することができるＨ
形の孔型刃物１６ａが穿設されている。固定刃１６は、
この固定刃16が嵌まり合う形状の凹部を有する平板状の
固定刃ホルダ19に嵌め込まれ、４隅部にボルト20を締結
されることにより固定される。 【００１９】図３(a) は、この固定刃ホルダ19を模式的
に示す正面図である。固定刃ホルダ19にも、孔型刃物16
a と一致する大きさのＨ形の貫通孔19a が穿設されてお
り、Ｈ形鋼11は、固定刃16と固定刃ホルダ19とをともに
貫通することができる。 【００２０】また、図２および図３に示すように、固定
刃ホルダ19の平面のうちで左上角部および右下角部に
は、後述する移動刃ホルダ23を斜め下方向へスライドさ
せるための三角柱型のスライドブロック19b 、19c が固
定されている。 【００２１】本実施形態では、図３(a) に示すように、
貫通孔19a の上水平孔 19a−１の上部に水平に、固定刃
ホルダ19の板厚よりも小さい直径の一対の案内ローラ
(ベアリング) 21、21が、従動回転するように軸支され
る。また、貫通孔19a の垂直孔19a−２の一方の側部に
垂直に、固定刃ホルダ19の板厚よりも小さい直径の一対
の案内ローラ (ベアリング) 22、22が、従動回転するよ
うに軸支される。 【００２２】これらの案内ローラ21、21および22、22
は、いずれも、孔型刃物16a の刃先よりもＨ形鋼11に接
近した位置に配置されており、搬送されるＨ形鋼11に当
接することにより、Ｈ形鋼11と固定刃16の孔型刃物16a
との接触を防止する案内部材である。 【００２３】本実施形態では、案内ローラ21、21および
22、22は、一対として配置してあり、それぞれのローラ
間距離をできるだけ大きく設定する。これにより、Ｈ形
鋼11を確実に案内できるとともに製作コストおよび組込
み作業性を改善できる。 【００２４】前述したように、案内ローラ21、21および
22、22は、その外周面が孔型刃物16a の刃先からわずか
に突出した位置となるように、配置される。案内ローラ
21、21および22、22の外周面と孔型刃物16a の刃先との
間の距離が小さ過ぎると、Ｈ形鋼11と孔型刃物16a の刃
先との接触を完全に防止することが難しくなり、一方、
大き過ぎると、Ｈ形鋼11と孔型刃物16a の刃先とギャッ
プが大きくなってＨ形鋼11の通材性が疎外される。例え
ば、Ｈ形鋼11と孔型刃物16a の刃先との間の距離 (余裕
隙間) が３mmから４mmである場合には、案内ローラ21、
21および22、22の外周面が孔型刃物16a の刃先から0.5
mmから１mm程度突出するように配置することが望まし
い。 【００２５】案内ローラ21、21は、搬送されるＨ形鋼11
の上フランジの外面に当接するように、固定刃ホルダ19
に設けられる。また、案内ローラ22、22は、切断の際に
移動刃17が移動することにより移動するＨ形鋼11のウェ
ブ平面のうちで刃先から遠ざかる側のウェブ平面13a に
当接するように、固定刃ホルダ19に設けられる。これに
より、切断時に移動刃17が移動することによりＨ形鋼11
が移動しても、案内ローラ21、21および22、22はいずれ
もＨ形鋼11には当接しない。そのため、案内ローラ21、
21および22、22を設置してＨ形鋼11の切断を行っても、
Ｈ形鋼11を変形させない。 【００２６】本実施形態では、固定刃ホルダ19に案内ロ
ーラ21、21および22、22を組み込むため、固定刃ホルダ
19に嵌め込まれる固定刃16と案内ローラ21、21および2
2、22との間の距離を、設定後の再調整等を必要とせず
に、常に一定に保つことができる。 【００２７】なお、案内ローラ21、21を設置しなくと
も、Ｈ形鋼11と孔型刃物16a との接触は防止される。Ｈ
形鋼11はその自重によって垂れ下がることが多く、貫通
孔19aの上水平孔 19a−１に接触することは殆どないか
らである。案内ローラ21、21を設置する主目的は、Ｈ形
鋼11の案内をより確実に行うことにある。本実施形態で
は、固定刃16は、以上のように構成される。 【００２８】(移動刃17)図２に示すように、移動刃17
は、外形が略矩形であって固定刃16と同一の形状の工具
鋼からなる平板であり、その中央部に、搬送されるＨ形
鋼11が通過することができるＨ形の孔型刃物17a が穿設
されている。移動刃17は、この移動刃17が嵌まり合う形
状の凹部を有する平板状の移動刃ホルダ23に嵌め込ま
れ、４隅部にボルト20を締結されることにより固定され
る。 【００２９】図３(b) は、この移動刃ホルダ23を模式的
に示す正面図である。移動刃ホルダ23にも、孔型刃物17
a と一致する大きさのＨ形の貫通孔23a が穿設されてお
り、Ｈ形鋼11は、移動刃17と移動刃ホルダ23とをともに
貫通することができる。 【００３０】また、移動刃ホルダ23の左上角部および右
下角部は、固定刃ホルダ19に固定されたスライドブロッ
ク19b 、19c と摺動させるために、斜めにカットされて
いる。さらに、移動刃ホルダ23の左下角部は、後述する
スライドブロック32を当接させるために、斜めにカット
されている。 【００３１】本実施形態では、貫通孔23a の下水平孔 2
3a−１の下部に水平に、移動刃ホルダ23の板厚よりも小
さい直径の一対の案内ローラ (ベアリング) 24、24が、
従動回転するように軸支される。また、貫通孔23a の垂
直孔 23a−２の一方の側部に垂直に、固定刃ホルダ23の
板厚よりも小さい直径の一対の案内ローラ25、25が、従
動回転するように軸支される。 【００３２】これらの案内ローラ24、24および25、25
は、いずれも、孔型刃物17a の刃先よりもＨ形鋼11に接
近した位置に配置されており、搬送されるＨ形鋼11に当
接することにより、Ｈ形鋼11と移動刃17の孔型刃物17a
との接触を防止する案内部材である。 【００３３】本実施形態では、案内ローラ24、24および
25、25は、一対として配置してあり、それぞれのベアリ
ングの距離ができるだけ大きく設定される。これによ
り、Ｈ形鋼11は確実に案内されるとともに製作コストお
よび組込み作業性が改善される。 【００３４】図４は、案内ローラ24と孔型刃物17a との
位置関係を示す部分垂直断面図である。同図に示すよう
に、案内ローラ24は、その外周面が孔型刃物17a の刃先
から距離ｄだけ突出した位置となるように、配置され
る。案内ローラ24、24の外周面と孔型刃物17a の刃先と
の間の距離ｄが小さ過ぎると、Ｈ形鋼11と孔型刃物17a
の刃先との接触を完全に防止することが難しくなり、一
方、大き過ぎると、Ｈ形鋼11と孔型刃物17a の刃先とギ
ャップが大きくなってＨ形鋼11の通材性が疎外される。
例えば、Ｈ形鋼11と孔型刃物17a の刃先との間の距離
(余裕隙間) が３mmから４mmである場合には、案内ロー
ラ24、24および25、25の外周面と孔型刃物17a の刃先と
の間の距離ｄは、0.5 mmから１mm程度とすることが望ま
しい。 【００３５】案内ローラ24、24は、切断の際に移動刃17
が移動することにより移動するＨ形鋼11の下フランジの
外面に当接するように、移動刃ホルダ23に設けられる。
また、案内ローラ25、25は、切断の際に移動刃17が移動
することにより移動するＨ形鋼11のウェブ平面のうちで
刃先から遠ざかる側のウェブ平面13b に当接するよう
に、移動刃ホルダ23に設けられる。これにより、切断時
に移動刃17が移動することによりＨ形鋼11が移動して
も、案内ローラ24、24および25、25はいずれもＨ形鋼11
には当接しない。そのため、案内ローラ24、24および2
5、25を設置して切断を行っても、Ｈ形鋼11を変形させ
ない。 【００３６】本実施形態では、移動刃ホルダ23に案内ロ
ーラ24、24および25、25を組み込むため、移動刃ホルダ
23に嵌め込まれる移動刃17と案内ローラ24、24および2
5、25との間の距離を、設定後の再調整を必要とせず
に、常に一定に保つことができる。本実施形態では、移
動刃17は、以上のように構成される。 【００３７】(本体18)本実施形態の固定刃16および移動
刃17は、本体18に搭載される。本体18は、底板26と、固
定ブロック27を介して底板26に垂直に固定される溝型の
枠板28と、固定刃ホルダ19を底板26に垂直に固定する固
定ブロック29と、枠板28の上部に固定される天井板30と
により、構成される。すなわち、底板26に固定された枠
板28の溝部内部に、三角柱型のスライドブロック32を装
着してから、移動刃17を締結固定された移動刃ホルダ23
を装着する。 【００３８】次に、固定刃16を締結固定された固定刃ホ
ルダ19を固定ブロック29を介して、底板26上に枠板28に
並んで設置する。このとき、枠板28、固定刃ホルダ19の
それぞれの当接面には、互いに嵌合する凹部および凸部
が設けられており、これにより、枠板28、固定刃ホルダ
19は確実かつ簡単に所定の距離だけ離間して設置され
る。また、このとき、移動刃ホルダ23の右下角部および
左上角部に設けられた傾斜面が、固定刃ホルダ19に固定
された二つのスライドブロック19b 、19c の傾斜面に当
接するとともに、移動刃ホルダ23の左下角部に設けられ
た傾斜面が、スライドブロック32の傾斜面に当接する。
これにより、移動刃ホルダ23は、固定刃ホルダ19に対し
て、図３(b) における両矢印方向へ適宜距離だけ移動自
在に配置される。 【００３９】そして、枠板28の上部に天井板30をボルト
を用いて固定することにより、本体18が組立てられる。
固定された天井板30には貫通孔が設けられており、この
貫通孔に移動刃ホルダ23の上面に当接するノッカ33が、
上下方向に移動自在に装着される。 【００４０】この本体18を構成する枠板28には貫通孔28
a が設けられており、この貫通孔28a を貫通してねじ軸
31a が固定される。このねじ軸31a とスライドブロック
32との間には、コイルスプリング31b が装着される。コ
イルスプリング31b が発生するバネ力により、移動刃ホ
ルダ23は、図３(b) における両矢印方向へ付勢され、移
動刃ホルダ23の上面が、天井板30の内面に当接する。こ
のようにして、移動刃ホルダ23は、コイルスプリング31
b により上方に付勢され、天井板30に当接した状態で支
持される。この時に、固定刃16の孔型刃物16a と移動刃
17の孔型刃物17a とは垂直面に関して一致し、Ｈ形鋼11
が通過することができる。 【００４１】図５は、このようにして組立てられた本実
施形態の切断装置10の、図２におけるＡ−Ａ線断面の端
面図である。図５において、ノッカ33を下方へ押し込む
ことにより、移動刃ホルダ23は、スライドブロック32を
介してコイルスプリング31b を押し縮める。これによ
り、移動刃ホルダ23は、スライドブロック19b 、19c に
案内されながら、固定刃ホルダ16に対して、図３(b) に
おける両矢印方向へ下向きに適宜距離だけ移動する。こ
れにより、Ｈ形鋼11の切断が行われる。ノッカ33の押し
込みを除去すると、コイルスプリング31b が発生するば
ね力によりスライドブロック32は右方向へ付勢され、移
動刃ホルダ23は天井板30に当接するまで、図３(b) にお
ける両矢印方向へ上向きに移動して、原位置に戻る。こ
のため、ノッカ33も原位置へ復帰する。 【００４２】このように、本実施形態の切断装置10で
は、移動刃17は、Ｈ形鋼11の搬送方向と交叉する方向へ
移動自在となるように搬送方向に関して固定刃16と並設
されており、Ｈ形鋼11のフランジに対して斜め下方向へ
移動することにより、Ｈ形鋼11を切断する。 【００４３】本実施形態の切断装置10は、以上のように
構成される。次に、この切断装置10の動作を説明する。
図６は、切断装置10によりＨ形鋼11が切断される状況を
示す説明図であり、図６(a) および図６(b) は切断開始
時点における正面図および側面図、図６(c) および図６
(d) は切断開始後t₁秒経過時点における正面図および側
面図、図６(e) および図６(f) は切断開始後t₂秒経過時
点における正面図および側面図、図６(g) および図６
(h) は切断開始後t₃秒経過時点における正面図および側
面図であり、図６(i) は切断開始後t₄秒経過時点におけ
る側面図、図６(j) は切断開始後t₅秒経過時点における
側面図である。 【００４４】図６(a) および図６(b) に示すように、切
断開始時、固定刃ホルダ19に固定された固定刃16の孔型
刃物16a と、移動刃ホルダ23に固定された移動刃17の孔
型刃物17a とは、一致しており、これらをＨ形鋼11が貫
通した状態で、停止する。切断開始時、すなわち搬送時
には、移動刃ホルダ23に設けられた案内ローラ24、24が
Ｈ形鋼11の下フランジ外面に当接しており、他の案内ロ
ーラ21、22および25も、孔型刃物16a および孔型刃物17
a それぞれの先端よりもＨ形鋼11に接近した位置に配置
されているため、Ｈ形鋼11の搬送時の変位に応じてＨ形
鋼11に当接し、孔型刃物16a および孔型刃物17a それぞ
れの先端とＨ形鋼11との接触が防止される。 【００４５】図６(c) および図６(d) に示すように、時
刻t₁において、移動刃ホルダ23はノッカ33で押される。
これにより、移動刃ホルダ23は固定刃ホルダ19に設けら
れたスライドブロック19b 、19c の傾斜面に沿って、斜
め下方向へ移動する。 【００４６】これにより、移動刃ホルダ23により保持さ
れた移動刃17の孔型刃物17a の先端が、Ｈ形鋼11のウェ
ブに接近するとともに、移動刃ホルダ23に固定された案
内ローラ24、24はＨ形鋼11から離れる。また、移動刃ホ
ルダ23の下降によりＨ形鋼11も下降し、これにより、固
定刃ホルダ19に固定された固定刃16の孔型刃物16a の先
端が、Ｈ形鋼11のウェブに当接する。このようにして、
Ｈ形鋼11のウェブは、図６(b) に示すように、移動刃17
の孔型刃物17a の垂直孔の端面と、固定刃16の孔型刃物
16a の垂直孔の端面とにより挟持される。この際、全て
の案内ローラ21〜24は、Ｈ形鋼11から離れており、移動
刃17の移動に伴って移動するＨ形鋼11には接触しない。 【００４７】図６(e) および図６(f) に示すように、時
刻t₂において、移動刃17がさらに斜め下方向へ移動する
ことにより、Ｈ形鋼11の切断が進行する。全ての案内ロ
ーラ21、22、24、25は、Ｈ形鋼11から離れ、移動刃17の
移動に伴って移動するＨ形鋼11には接触しない。 【００４８】図６(g) および図６(h) に示すように、時
刻t₃において、移動刃17がさらに斜め下方向へ移動する
ことにより、Ｈ形鋼11の切断が行われ、移動刃17は切断
後も、固定刃16とラップした最終ストロークまで移動す
る。全ての案内ローラ21〜24は、Ｈ形鋼11から離れ、移
動刃17の移動に伴って移動するＨ形鋼11には接触しな
い。 【００４９】図６(i) および図６(j) に示すように、移
動刃17は、ノッカ33に設けられたコイルスプリング31b
が発生するばね力により、原位置に復帰し、Ｈ形鋼11が
搬送されてくる。これにより、案内ローラ24、24のみが
Ｈ形鋼11の下フランジ外面に当接しており、他の案内ロ
ーラ21、22および25も、Ｈ形鋼11の搬送時の変位に応じ
てＨ形鋼11に当接し、孔型刃物16a および孔型刃物17a
それぞれの先端とＨ形鋼11との接触が防止される。 【００５０】このように、本実施形態の切断装置10によ
れば、移動する移動刃17の上流側の固定刃ホルダ19の垂
直孔 19a−２に、Ｈ形鋼11のウェブを案内する案内ロー
ラ22、22を設けてある。このため、Ｈ形鋼11の搬送時に
は、Ｈ形鋼11に移動刃17の孔型刃物17a が接触しないよ
うに案内できるとともに、Ｈ形鋼の切断時には、移動刃
17の斜め下方向へ移動してもＨ形鋼11が案内ローラ22、
22から離れる方向へ移動するため、Ｈ形鋼11のウェブと
案内ローラ22、22とが干渉してウエブが変形することが
防止される。 【００５１】また、本実施形態の切断装置10によれば、
移動刃ホルダ23には、切断時における移動刃ホルダ23の
移動方向に関して後方となる位置に、案内ローラ24、24
および25、25を設けてあるため、切断の際に移動刃17が
斜め下方向へ移動すると、Ｈ形鋼11を案内していた案内
ローラ24、24および25、25も移動刃17とともに斜め下方
向へ移動し、Ｈ形鋼11は固定刃16の孔型刃物16a の刃先
に当接するため、それ以上は移動しない。このように、
案内ローラ24、24および25、25は、Ｈ形鋼11から離れる
方向へ動くため、案内ローラ24、24および25、25によ
り、Ｈ形鋼11の搬送時にはＨ形鋼11と固定刃16および移
動刃17の孔型刃物16a 、17a の刃先との接触が防止さ
れ、切断時には、案内ローラ24、24および25、25はＨ形
鋼11に接触しないため、切断の障害にならない。 【００５２】本実施形態で示す、Ｈ形鋼11の生産時間の
内訳は、Ｈ形鋼11の搬送時間が殆どであり、Ｈ形鋼11の
切断時間は殆ど零に近い短時間である。例えば、Ｈ形鋼
11の製品長さが10ｍ、製造速度が40ｍ／分とすると、切
断ピッチは４本／分、すなわち15秒ピッチとなる。ここ
で、Ｈ形鋼11の切断装置には、一般的にＨ形鋼11と同期
して走行する機能が与えられていることから、固定刃16
および移動刃17の孔型刃物16a 、17a とＨ形鋼11とが接
触するのに要する時間は0.1 秒程度である。 【００５３】そのため、本実施形態の切断装置10によれ
ば、固定刃16および移動刃17の孔型刃物16a 、17a とＨ
形鋼11との搬送時における接触、すなわち、Ｈ形鋼11の
生産時間の大部分においての、固定刃16および移動刃17
の孔型刃物16a 、17a とＨ形鋼11との接触が防止される
ため、孔型刃物16a 、17a の摩耗、温度上昇、さらには
温度上昇に伴う割れ (クラック) を完全に防止できる。 【００５４】また、本実施形態の切断装置10によれば、
固定刃16および移動刃17の孔型刃物16a 、17a とＨ形鋼
11との搬送時における接触が防止されるため、Ｈ形鋼11
の表面におけるスジ疵を完全に防止できる。特に、Ｈ形
鋼11の表面に溶融亜鉛メッキが施されている場合には、
亜鉛の削り疵の発生を防止できるとともに、削った亜鉛
の詰まりによる事故も防止できる。 【００５５】さらに、既設の切断装置の多くは、固定刃
16に設けられた孔型刃物16a と移動刃17に設けられた孔
型刃物17a とが正確に一致しない場合が多い。このよう
な場合、切断後にＨ形鋼11を貫通させようとした場合
に、Ｈ形鋼11のトップ (頭の先端) は凸となって、移動
刃17に設けられた孔型刃物17a に干渉してしまう事故が
発生することがあった。しかし、本実施形態の切断装置
10によれば、Ｈ形鋼11が正確に案内されるため、このよ
うな事故も低減され、Ｈ形鋼11の生産性も向上される。 【００５６】 【実施例】図１〜図６により示した本発明の切断装置10
と、案内ローラ21、22、24および25を有さない従来の切
断装置とにより、H200×100 ×3.2 ×4.5 の寸法のＨ形
鋼を1000トン製造し、固定刃および移動刃それぞれの孔
型刃物の先端における摩耗量を測定した。 【００５７】その結果、本発明の切断装置10の摩耗量は
0.01mmであるのに対し、従来の切断装置の摩耗量は0.5m
m と、本発明の切断装置10の摩耗量の約50倍であった。
また、Ｈ形鋼のトップが移動刃17に設けられた孔型刃物
17a に干渉してしまう事故の発生率は、従来の10％から
２％へと顕著に低減された。これにより、Ｈ形鋼11の生
産性が顕著に改善された。 【００５８】 【変形形態】以上の実施形態および実施例の説明では、
鋼材が軽量な溶接Ｈ形鋼である場合を例にとったが、本
発明はかかる態様に限定されるものではなく、圧延Ｈ形
鋼、軽量Ｃ形鋼、軽量Ｌ形鋼、溝形鋼、山形鋼等の他の
形鋼や、鋼管さらには鋼板等の他の鋼材についても等し
く適用することができる。例えば、鋼管に適用した場
合、案内部材は、搬送時には鋼管に接触するとともに、
切断時には移動刃の移動により移動する鋼管の移動方向
の後側になる位置に、設置される。 【００５９】また、実施形態および実施例の説明では、
固定刃を固定刃ホルダに固定するとともに移動刃を移動
刃ホルダに固定した場合を例にとったが、本発明は、固
定刃、移動刃の固定形態には限定されない。 【００６０】また、実施形態および実施例の説明では、
案内部材が一対の案内ローラである場合を例にとった
が、本発明はかかる態様には限定されず、鋼材を案内で
きる部材であれば、一対の案内ローラ以外であっても等
しく適用できる。 【００６１】また、実施形態および実施例の説明では、
案内ローラを固定刃ホルダおよび移動刃ホルダに軸支さ
せた場合を例にとったが、本発明は、案内ローラの設置
部材には限定されない。 【００６２】また、実施形態および実施例の説明では、
移動刃が形鋼のフランジに対して斜め下方向へ移動する
ことにより形鋼を切断する場合を例にとったが、本発明
は、移動刃の移動方向や移動態様には限定されない。 【００６３】さらに、実施形態および実施例の説明で
は、溶接Ｈ形鋼がフランジが水平面となる搬送姿勢で搬
送される場合を例にとったが、本発明はかかる態様には
限定されず、フランジが水平面に対して傾斜した状態で
搬送される場合についても等しく適用される。 【００６４】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
り、１サイクルの鋼材の切断動作に影響を与えることな
く、搬送時における溶接Ｈ形鋼等の鋼材と孔型刃物との
接触をできるだけ抑制または解消することにより、孔型
刃物の摩耗および温度上昇を抑制し、孔型刃物の延命と
鋼材表面の疵付き抑制とを図ることができる鋼材の切断
装置を提供することができた。かかる効果を有する本発
明の意義は、極めて著しい。

【図面の簡単な説明】 【図１】実施形態の切断装置を備える溶接Ｈ形鋼の生産
ラインを模式的に示す説明図である。 【図２】実施形態の切断装置を分解状態で示す斜視図で
ある。 【図３】図３(a) は、固定刃ホルダを模式的に示す正面
図であり、図３(b) は、移動刃ホルダを模式的に示す正
面図である。 【図４】案内ローラと孔型刃物との位置関係を示す部分
垂直断面図である。 【図５】本実施形態の切断装置の、図２におけるＡ−Ａ
線断面の端面図である。 【図６】切断装置によりＨ形鋼が切断される状況を示す
説明図であり、図６(a) および図６(b) は切断開始時点
における正面図および側面図、図６(c) および図６(d)
は切断開始後t₁秒経過時点における正面図および側面
図、図６(e) および図６(f) は切断開始後t₂秒経過時点
における正面図および側面図、図６(g) および図６(h)
は切断開始後t₃秒経過時点における正面図および側面図
であり、図６(i) は切断開始後t₄秒経過時点における側
面図、図６(j) は切断開始後t₅秒経過時点における側面
図である。 【図７】実開平５−9826号公報により提案された溶接Ｈ
形鋼の切断装置を示す斜視図である。 【符号の説明】 10 切断装置 11 Ｈ形鋼 16 固定刃 16a 孔型刃物 17 移動刃 17a 孔型刃物 19 固定刃ホルダ 22 案内ローラ 23 移動刃ホルダ 24、25 案内ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−155146（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−318425（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−285916（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−87935（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−20216（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−94418（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23D 23/00 B23D 33/00 - 33/02 B23D 35/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 搬送される鋼材が通過する形状の孔型刃
   物を有する固定刃と、前記鋼材が通過する形状の孔型刃
   物を有するとともに前記鋼材の搬送方向と交叉する方向
   へ移動自在であって前記搬送方向に関して前記固定刃と
   並設される移動刃とを備え、前記移動刃および／または
   前記固定刃には、搬送時の前記鋼材に当接することによ
   り、当該鋼材と前記移動刃の前記孔型刃物および／また
   は前記固定刃の前記孔型刃物との接触を防止しながら前
   記鋼材を案内するとともに、前記鋼材の切断時には前記
   鋼材から離間する案内部材が、設けられることを特徴と
   する鋼材の切断装置。