JP3502726B2 - 走間加工設備のクランプ装置 - Google Patents

走間加工設備のクランプ装置

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば製鉄業等に
おいては、搬送ローラーで搬送されてくる鋼材に対し
て、溶接、切断等の加工装置を同期的に走行させて、該
鋼材に対して溶接、切断等の加工を走間で施す走間加工
設備において、搬送される鋼材をクランプするために用
いられるクランプ装置の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、鉄鋼業においては、鋼材の連続
処理ラインで、鋼材を切断、あるいは鋼材同志を溶接す
る工程があり、この連続処理の生産性を向上させるため
に、切断、溶接等の加工を鋼材が走行中に行う、いわゆ
る走間加工を行う要請が高まっている。
【0003】従来、この走間加工を行うための走間加工
設備としては、例えば図5に示すように、加工装置1を
搭載した走行体2は、搬送ローラー3を跨いで、架台4
上に敷設した軌道5上を駆動装置(図示省略)により走
行可能に配設し、この走行体2を送される鋼材6a、6
bと同期走行させ、搬送ローラー3で搬送中の鋼材6
a、6bを、走行体に配設した一対のクランプ装置7
a、7bを協動させてクランプし、クランプした状態で
溶接装置1wによる溶接や切断機による切断加工等を走
間で行うように構成した走間加工設備が提案されてい
る。(参考技術 例えば特開平7−24504号公報に
記載)
【0004】このような、走間加工設備において用いら
れるクランプ装置7a、7bとしては、概念的には、例
えば図6に示すように、走行体2の支持フレーム8に固
設した枠体9の上枠部9oと下部枠9uにそれぞれ一対
の油圧シリンダー10a、10bと11a、11bを配
設し、上下各対の油圧シリンダーにそれぞれクランプ板
12、13を連結して、この上下のクランプ板12、1
3を搬送されてくる鋼材6(6a、6b)に対して進退
自在とし、この上下クランプ板12、13で鋼材6をク
ランプするように構成されたものがある。
【0005】このように構成されたクランプ装置におい
ては搬送されてくる鋼材をクランプした状態で、該鋼材
の高さ位置調整をする場合には、上下のクランプ板1
2、13の位置を油圧シリンダー10a、10b、11
a、11bにより調整するものである。この場合には、
上下の油圧シリンダー10a、10b、11a、11b
による力の差によって位置調整を行わなければならず、
上下、左右の油圧シリンダー10a、10b、11a、
11bを同期して調整する必要があり、位置調整精度の
確保が難しい。
【0006】さらに、高さ位置の調整をする際に、その
油圧シリンダーにはクランプ装置および鋼材の自重に加
えてクランプ力がかかり、大きな力を必要とするため、
油圧シリンダーを含む関連設備が大型化して、設備コス
トの増大を招くという問題点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの従
来のような問題を生じることなく、クランプ対象の鋼材
をクランプしたまま、その高さ位置の変更があった場合
にも、簡単にしかも設備コストの増大を招くことなく、
クランプ位置を高精度で調整することができる走間加工
設備のクランプ装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の発明は、
加工装置を搭載した走行体を被搬送材の搬送方向に沿っ
て前・後に走行自在に配設し、この走行体を被搬送材と
ともに前進走行させ被搬送材を前記加工装置で走間加工
する走間加工設備にあって、被搬送材をクランプするた
めに設けられるクランプ装置において、下部に被搬送材
のクランプ面を形成した昇降枠体を、昇降装置を介して
前記走行体に昇降自在に配設し、この昇降枠体の上部に
は、下部に被搬送材のクランプ面を形成したクランプ体
を、進退装置を介して進退自在に配設し、前記昇降枠体
下部のクランプ面とクランプ体のクランプ面間で被搬送
材をクランプ自在に構成されたことを特徴とする走間加
工設備のクランプ装置である。
【0009】第二の発明は、第一の発明において、昇降
枠体に係止孔を形成し、この係止孔に進退装置によって
進退するテーパーライナーのテーパー面を係止し、この
テーパーライナーの進退によって昇降枠体を昇降させる
ように構成した昇降装置を用いたことを特徴とする走間
加工設備のクランプ装置である。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明のクランプ装置において
は、上クランプと下クランプを一体に形成した枠体(ハ
ウジング)で支持して、流体圧シリンダーによるクラン
プ力を、同一ハウジングにおいて内力化し、このハウジ
ングの上下位置を、このハウジング外に設けた駆動装置
(昇降装置)で独立に制御できるようにしたことを主要
な特徴にしている。
【0011】このようにすることにより、クランプした
鋼材の高さ位置を調整するに際し、 クランプ板を昇降するシリンダーと無関係にハウジ
ング外に設けた駆動装置の動作により、可能となること
から、高さ位置の調整制御が簡単となる。 前記駆動装置にクランプ力がかからないので、比較
的小さな油圧によって容易にクランプ位置の調整ができ
る。
【0012】したがって、本発明を適用することによっ
て、クランプした状態で鋼材の高さ位置を高精度で調整
するとともに、油原単位を下げ、設備の大型化を防止す
ることができる。
【0013】本発明において用いる昇降枠体の昇降装
置、クランプ体の進退装置としては、油圧シリンダーや
エアシリンダーなどの流体圧シリンダー装置が一般的で
あるが、他の機械的または電気的な昇降機構を備えた昇
降装置、進退装置を用いてもよい。これらの装置は昇降
枠体またはクランプ体に直接的に連結してもよいし、例
えば、テーパーライナーなどを介して間接的に連結して
もよい。
【0014】
【実施例】以下に本発明のクランプ装置の実施例1〜図
4に基づいて説明する。この実施例は、本発明のクラン
プ装置を、鋼板の連続処理ラインにおいて、搬送ローラ
3で搬送される鋼板相互を走間で溶接するための走間溶
接設備において適用した場合のものである。
【0015】この走間溶接設備においては、前記図5に
示すように、走行体2を鋼板6a、6bとともに前進走
行させ、走行体2に搭載した本発明のクランプ装置7
a、7bで前記鋼板6aの後端部と鋼板6bの先端部を
クランプして両鋼板6a、6bの端面を突き合わせた
後、その突き合わせ部を走間で加工装置1の溶接装置1
wにより溶接し、そして、この溶接が完了すると、直ち
に走行体2を待機位置に後退走行させるように構成した
ものである。
【0016】図1において、1は本発明のクランプ装置
7a、7bと溶接装置1wを備えた加工装置で、駆動装
置Maにより走行する走行体2に搭載されている。この
走行体2は、搬送ローラー3により搬送方向に沿って架
台4に敷設された軌道5上を搬送方向に対して前・後に
走行自在に配設されている。搬送ローラー3は、退避・
復帰動作をしないものと、退避・復帰動作をするものか
らなっており、駆動装置(図示省略)により回転する。
【0017】この走間溶接設備においては、この走行体
2の走行領域でのクランプ装置7a、7bの下端部と搬
送ローラー3の干渉を回避するために、搬送ローラー3
を下方に自動的に退避させながら、クランプ装置7a、
7bで前後に連続して搬送される鋼板6a、6bをほぼ
同時的にクランプして、溶接装置1wで走間溶接後、こ
の下方に退避させた搬送ローラーを搬送位置に復帰させ
る機構(図示省略)を備えている。
【0018】ここで用いられる本発明のクランプ装置7
a、7bの構造例について説明する。図1および図2に
おいて、14は走行体2の支持フレームで、この支持フ
レームには一対のガイド部材15が固設されている。1
6は、上枠16o、両側枠16s、下枠16uからなる
昇降枠体(ハウジング)で、この昇降枠体の両側枠16
sがガイド部材15に、上下に摺動自在に係合されてい
る。
【0019】この昇降枠体16は、支持フレーム14に
配設された昇降装置としての油圧シリンダー17によっ
て昇降自在に支持されており、その上下位置を調整自在
である。また、この昇降枠体16の上枠16oの上部に
は、進退装置として一対の油圧シリンダー18が配設さ
れており、そのピストンロッド18pは該上枠を貫通し
て昇降枠体16の内方において上クランプ体19を支持
しており、この上クランプ体は油圧シリンダー18によ
って、鋼板6a、6bに対して進退自在である。
【0020】昇降枠体16の下枠16uの上面は搬送ロ
ーラー3によって搬送されてくる鋼板6a、6bのクラ
ンプ面になっており、油圧シリンダー18により上クラ
ンプ体19を下降させることにより、昇降枠体16の下
枠16uのクランプ面(下クランプ)と上クランプ体1
9のクランプ面間で鋼板6a、6bの端部をクランプす
ることができる。
【0021】図3は本発明のクランプ装置における昇降
枠体16の他の昇降構造例を概念的に示すものである。
上記の例では、昇降枠体16は昇降装置としての油圧シ
リンダー17を介して懸吊状態で昇降させているが、こ
こでは昇降枠体16を支持体20に配設した昇降装置と
しての油圧シリンダー21で下から支持する状態で昇降
させるようにしている。
【0022】また、図4は本発明のクランプ装置におけ
る昇降枠体16の他の昇降構造例を概念的に示すもので
ある。上記の例では、昇降枠体16は支持体昇降装置と
しての油圧シリンダー17または21を介して、懸吊状
態でまたは下から支持状態で昇降させているが、ここで
は支持体22に配設した油圧シリンダー23で水平方向
に進退するテーパーライナー24を、昇降枠体16に形
成した係止孔25の傾斜係止面25tと係合状態で進退
させることによって、テーパーライナー24のテーパー
面24t効果で昇降枠体16を昇降させるようにしてい
る。
【0023】このテーパーライナー介在方式の昇降装置
の場合には、例えば油圧シリンダーによる直接昇降の場
合に比較して、昇降枠体の昇降を微小単位でより円滑に
調整することができる。
【0024】本発明のクランプ装置においては、上述の
ように、(1)上クランプ面(クランプ体)と下クラン
プ面(下枠の上面)は、一体の枠昇降枠体(ハウジン
グ)に形成して、鋼板に対するクランプ力は昇降枠体内
力とする、(2)昇降枠体の上下位置の調整は、この昇
降枠体の外に別に設けた昇降装置により行う、(3)上
クランプ面の位置合わせは進退装置で行う、(4)昇降
枠体の昇降装置は、昇降枠体の自重のみを受け持てばよ
いので、小容量化、軽量化が図れる、(5)クランプ力
は、完全な昇降枠体内力として受けるため、クランプ時
の鋼板の上下移動が容易となる(先行鋼板、後行鋼板の
高さ位置合わせが容易になる)、(6)昇降枠体内力化
により、クランプ時にミル伸び等の変動があっても溶接
装置のトーチの位置に対する悪影響がなくなる、等の特
徴があり、クランプする系統とは全く異なる系統で、ク
ランプ部を有する昇降枠体を上下動させて材料の高さ位
置を調整するので、クランプの高さ位置を高精度で容易
に調整することができ、しかも高さ位置調整時にクラン
プ力がかからないので、設備コストを低減することもで
きる。
【0025】なお、上記の実施例は本発明を厚鋼板を対
象とする走間溶接設備用に適用した場合のものである
が、鋼板以外の金属材、非金属材を対象として、走間溶
接だけではなく、その他の走間加工(含む処理)設備に
おいても適用可能である。また、本発明を形成するため
の各要素の種類、構造、形状、駆動装置等については、
加工対象、形状、サイズ、加工内容、加工ライン速度等
に応じて変更されるものである。
【0026】
【発明の効果】本発明においては、クランプする系統と
は全く異なる系統で、クランプ部を有する昇降枠体を上
下動させて被搬送材の高さ位置を調整するので、クラン
プの高さ位置を高精度で容易に調整することができ、さ
らに、高さ位置調整時にクランプ力がかからないので、
設備コストを低減できる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のクランプ装置を適用した走間溶接設備
例を示す一部切欠断面正面概要説明図。
【図2】図1のAa−Ab矢視断面部分概要説明図。
【図3】本発明のクランプ装置の昇降枠体の昇降構造の
他の例を示す正面断面概念説明図。
【図4】本発明のクランプ装置の昇降枠体の昇降構造の
他の例を示す正面断面概念説明図。
【図5】従来の走間加工(溶接)設備例を示す側面概要
説明図。
【図6】図5のBa−Bb矢視一部切欠断面部分概要説
明図。
【符号の説明】
1 :加工装置 1w:溶接装置 2 :走行体 3 :搬送ローラー 4 :架台 5 :軌道 6a、6b:厚鋼材(鋼材) 7a、7b :クランプ装置 8 :支持フレーム 9 :枠体 9o:上部枠 9b:下部枠 10a、10b、11a11b :油圧シリンダー 12 :上クランプ 13 :下クランプ 14 :支持フレーム 15 :ガイド部材 16 :昇降枠体(ハウジング) 16o:上枠 16s:両側枠 16u:下枠(下クランプ体) 17、18 :油圧シリンダー 19:上クランプ体 20:支持体 21:油圧シリンダー 22:支持体 23:油圧シリンダー 24:テーパーライナー 24t:テーパー面 25:係止孔 25t:傾斜係止面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−39907(JP,A) 特開 昭60−244401(JP,A) 特開 平9−285872(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 37/04 B21B 15/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加工装置を搭載した走行体を被搬送材の
    搬送方向に沿って前・後に走行自在に配設し、この走行
    体を被搬送材とともに前進走行させ被搬送材を前記加工
    装置で走間加工する走間加工設備にあって、被搬送材を
    クランプするために設けられるクランプ装置において、
    下部に被搬送材のクランプ面を形成した昇降枠体を昇降
    装置を介して前記走行体に昇降自在に配設し、この昇降
    枠体の上部には、下部に被搬送材のクランプ面を形成し
    たクランプ体を、進退装置を介して進退自在に配設し、
    前記昇降枠体下部のクランプ面とクランプ体のクランプ
    面間で被搬送材をクランプ自在に構成したことを特徴と
    する走間加工設備のクランプ装置。
  2. 【請求項2】 前記昇降枠体に係止孔を形成し、この係
    止孔に進退装置によって進退するテーパーライナーのテ
    ーパー面を係止し、このテーパーライナーの進退によっ
    て昇降枠体を昇降させる昇降装置を用いたことを特徴と
    する請求項1に記載の走間加工設備のクランプ装置。
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