JP3604359B2 - サイドトリマーの幅変え機構およびその幅変え方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、各種帯状鋼板を処理ラインに走行させて両側部を切断して所定の製品幅にするものについて、その処理ラインに設けられる両側部を切断する回転刃を設けたサイドトリマー装置に関するものであり、特に幅の異なる帯状鋼板の切断線間の幅の変更点（幅変え箇所）における所定幅寸法位置への回転刃の移動を行わせる幅変え機構とその幅変え方法に適用するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コイル状に巻かれた帯状の圧延鋼板は、鋼板処理ラインに沿って走行させて、酸洗いやメッキなどの表面処理を行うと共に、所定幅寸法に両側部をサイドトリマーで切断して製品化するようにしている。
従来は、上記処理ラインに沿って走行する帯状鋼板の切断線間の幅（製品幅）を変更するのに、一旦ラインを停止させてサイドトリマーに設けられた回転刃を直接幅変更スクリュー装置によって所定の切断位置に移動して行うもの、また、上記処理ラインを停止させずに回転刃を所定の切断位置に移動させて行うものとがある。
処理ラインを停止させた後に所定の切断位置へ回転刃を移動させるものとしては、実公昭４３−２６８６８号公報に記載にされたものがある。このものは、回転刃を所定の切断位置に移動させるのに処理ラインを停止させ、回転刃を軸承したハウジングを幅変更スクリュー装置で所定の切断位置に移動させ、その後に処理ラインを再び起動させて切断作業を開始させるようにしたものである。このような機構のものにおいては、幅変更スクリュー装置で上記ハウジングを１００ｍｍ移動させるのにその所要時間は略１０秒間かかるので、この切断線間の幅を変更するためのハウジングの位置変更に要する時間が長くなる。したがって、切断線間の幅変更のためのサイドトリマーの停止時間が長いので、処理ラインに設けられているルーパー（鉄鋼鋼板の滞留装置）などの貯蔵容量を大きくする必要があり、設備費のコストアップの原因にもなっている。また、ラインが長時間停止することによる生産性の低下も避けられない。
また、後者のラインを停止せずに切断線間の幅を変更するものとしては、図５および図６に示すもののように、幅変更スクリュー装置によって帯状鋼板の幅方向に移動されるキャリヤに回転刃を備えたハウジングを設け、このハウジングの回転刃の垂直延長線上の位置にヒンジピンを設けて、このヒンジピンを中心に回転刃と共にハウジングを水平方向に旋回できるようにして、キャリアによる回転刃の幅方向への移動と、ハウジングの水平面内での旋回による切断刃の向きの制御とを併せて行うようにして、切断線間の幅を変更するようにしたものである。このものは、処理ラインを走行する帯状鋼板の幅の狭いものから広いものあるいは幅の広いものから狭いものへの変化に対して切断線間の幅変えを処理ラインを停止することなく連続して行うについて、ハウジングの幅方向への移動をボールスクリューにより行い、また、切断刃の向きを制御するためのハウジングの水平面内での旋回駆動を旋回モータによって行うものである。このハウジングの幅方向への移動と切断刃の向きを制御することによって、回転刃により曲線状に切断しながら、上記幅方向の変更がなされる。
しかし、この曲線状の切断線に沿って回転刃が通過する際に、回転刃が切断面から力を受けて刃こぼれが生じたり、また、切断刃を幅方向へ移動しながら曲線に対し接線方向に沿うようにさせるための制御が困難であったり、この二つの動作を連動させる機構が複雑になるのは避けられないと言う問題がある。このような構成にしたものとしては、特公昭５４−１５１５１号公報に記載されたものがある。
【０００３】
【解決しようとする課題】
この発明は、上記従来技術の問題を解消することを目的とし、帯状鋼板の両側を切断して製品幅に仕上げるサイドトリマーに設けられた回転刃を幅変更スクリュー装置によって幅方向に移動して、切断線間を変更させるについて、回転刃の切断線間の幅の調整のための幅方向移動速度が迅速にして、その幅方向への移動に要する時間を大幅に短縮できるように、サイドトリマーの幅変え機構、及びその幅変え方法を工夫することをその課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するために講じた手段その１】
上記課題を解決するために講じた手段１は、幅の異なる帯状鋼板を接合して処理ラインに走行させ、当該帯状鋼板の両側を切断処理するサイドトリマーについて、処理ラインを走行する帯状鋼板の切断幅変更点での回転刃の位置を処理ラインを停止して変更する幅変え機構を前提として、次の（イ）〜（ニ）によって構成されるものである。
（イ）上記回転刃を回転自在に軸承したハウジングを、帯状鋼板の幅方向に設けたガイドレールに固定する固定手段を備えた基台に設けると共にその基台と幅変更スクリュー装置との間に油圧シリンダーを介在させて連結したこと、
（ロ）その連結は上記油圧シリンダーのシリンダー側を基台に接続し、ピストンロッド側を幅変更スクリュー装置のナットに接続したこと、
（ハ）上記油圧シリンダーによって幅変更スクリュー装置のナットと基台とを各々独立して動作可能にしたこと、
（ニ）上記固定手段で基台をガイドレールに固定した状態で、上記ナットの位置を調整し、上記固定手段による固定を解除した状態でシリンダーを動作させて、当該基台を所定幅寸法位置に移動させることにより回転刃による切断線間の幅変えを行うことである。
【０００５】
【作用】
回転刃を回転自在に軸承したハウジングを、ガイドレールに沿って移動可能、固定可能にした基台に設け、その基台を帯状鋼板の幅方向に移動する幅変更スクリュー装置に連結させるのに、油圧シリンダーを介して行うようにしたことで、幅変更スクリュー装置を構成するナットのみを処理ラインに沿って帯状鋼板が走行中（トリミング中）であっても移動させることができ、したがって、この移動によりナットを幅変えするための所定幅寸法位置に予め移動させ、帯状鋼板の幅変更点がサイドトリマーの回転刃の位置に到達したときに、処理ラインを停止してシリンダーを動作させることで、回転刃が所定幅寸法位置に高速で移動するので、幅変えのために処理ラインの停止時間は、上記のシリンダーによる移動時間となるから、上記の処理ラインの停止時間は極めて短く、したがって、サイドトリマーの幅変えに要する時間は大幅に短縮される。
【０００６】
【実施態様１】
実施態様１は、上記基台の固定手段を断面が凹型の上部内面部を固定面にしたアリ溝形状のガイドレールと、当該アリ溝の固定面に昇降ロッドの先端に設けた固定部材が係合して基台を固定する基台上に設けた油圧駆動装置とで構成して、
上記油圧駆動装置の作動により昇降ロッドの先端に設けた固定部材をアリ溝内で上下動することにより基台をガイドレールに固定あるいは固定解除可能にしたことである。
【０００７】
【作用】
上記基台をガイドレールに固定と解除するのに、ガイドレールの形状を凹型のアリ溝に形成して、このアリ溝内に昇降ロッドの先端に設けた固定部材を上下動できるようにしたので、固定とその固定解除が簡単にでき、また、この固定手段をシンプルな構造にしたことで損傷などの故障が少なくなり、メンテナンス回数も大幅に減少されるものである。
【０００８】
【課題を解決するために講じた手段その２】
上記課題を解決するために講じた手段２は、帯状鋼板の両側を切断するサイドトリマーに設けられる回転刃を幅変更スクリュー装置によって帯状鋼板の幅方向に移動して切断線間の幅を変更するについて、回転刃の切断幅変更点での移動時間を大幅に短縮することのできる幅変え方法を前提として、次の（イ）〜（ハ）によって構成されるものである。
（イ）上記基台と幅変更スクリュー装置との間に油圧シリンダーを介在させて連結するのに、当該油圧シリンダーのシリンダー側を基台に接続し、ピストンロッド側を幅変更スクリュー装置に接続して基台と幅変更スクリュー装置とを連結させたこと、
（ロ）帯状鋼板の切断線間の幅を変更する幅変え箇所がサイドトリマーに到達する前に、幅変更スクリュー装置を動作して所定幅寸法位置にナットのみを位置決めすること、
（ハ）上記油圧シリンダーのシリンダーにピストンがストロークした分の変更量を保持させて、切断線間の幅変えをする箇所がサイドトリマーに到達したときに、直ちに上記油圧シリンダーのシリンダーを動作させて回転刃を予めナットで位置決めしておいた所定幅寸法位置に移動して位置決めすること。
【０００９】
【作用】
時間を要する幅変更スクリュー装置で幅を変更するについて、帯状鋼板が処理ラインを走行中に幅変更スクリュー装置のネジ棒に螺合するナットを、油圧シリンダーのピストンを動作させて所定幅寸法位置に移動して位置決めし、処理ラインを停止して油圧シリンダーのシリンダーを動作させて基台と共に回転刃を、所定幅寸法位置に予め設定しておいたナットまで移動させるものであるので、所定幅寸法位置までの移動時間が油圧シリンダーを介在させない幅変更スクリュー装置だけの移動に比べ大幅に短縮され、そのことによりラインの停止時間が短縮されて稼動効率が向上する。
【００１０】
【実施の形態】
この発明の実施例について図１乃至図４を参照しながら説明する。図１は、この発明の幅変え機構を備えた帯状鋼板の表面を処理する処理ラインに設置されるサイドトリマー全体を概念的に示す正面図である。このサイドトリマー１は、帯状鋼板２の両側を切断して所定の製品幅にするための回転刃３とそれを回転駆動する駆動装置４とを設けた一対のハウジング５と、その各々のハウジング５が設置されていて、ガイドレール６に沿って走行する基台７と、上記基台７を走行させる幅変更スクリュー装置８とで、構成されている。そして、上記基台７と幅変更スクリュー装置８とは油圧シリンダー９を介して連結されている。
上記幅変更スクリュー装置８は、帯状鋼板を処理する処理ラインで普通に使われているもので、支持軸受１０に回転駆動可能に軸支されたネジ棒１１とそのネジ棒１１を駆動する駆動モータ１２とネジ棒１１に螺合してネジ棒１１の回転によって帯状鋼板２の幅方向に移動するナット１３とで構成されているものである。
また、油圧シリンダー９は特別な機構によるものではなく、一般に使われているシリンダー９ａとピストン１４とピストンロッド１５とで構成されたものである。また、上記幅変更スクリュー装置８のナット１３には油圧シリンダー９のピストンロッド１５を接続し、基台７にはシリンダー９ａを接続させて、基台７をガイドレール６に固定したままでナット１３のみを予め移動できるようにしたものである。
そして、切断線間の幅変えをするに際しては、まず、基台７をガイドレール６に固定したままで幅変更スクリュー装置８を駆動してナット１３を所定幅寸法分だけ予め移動させ、次いで、基台７の上記固定を解除してシリンダー９ａを動作させて基台７を、予め移動しておいたナット１３の位置まで移動させる。これによって、基台７は、上記ナット１３の移動幅分だけ移動したことになる。このシリンダー９ａによる移動時間は、例えば１００ｍｍ移動させるのに僅か２秒間程度で済み、従来の幅変更スクリュー装置のナットによる１００ｍｍ移動させるのに掛かっていた１０秒間の所要時間に対して大幅に短縮される。
【００１１】
次に、帯状鋼板２が処理ラインを走行して、切断線間の幅変更点がサイドトリマーの位置に到達して、切断線間の幅変えを行うについてのサイドトリマーの幅変え機構の動作手順を図２（ａ），（ｂ），（ｃ）乃至図３（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照して説明する。なお、上記図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、サイドトリマーを構成する一対の回転刃を設けたハウジングの片側のみを使って、上記幅変えの動作手順、即ち回転刃３を設けたハウジング５を帯状鋼板の幅方向（図２の右方向）への所定幅寸法分だけ移動させる幅変え機構の動作手順を示したものである。図２（ａ）は、処理ラインに走行する帯状鋼板の上面の所定位置に設定されている切断線上（図示省略）に、回転刃３が位置している状態を示したもので、図２（ｂ）は、切断線間の幅が狭くなった位置（切断線間の幅変更点）がサイドトリマー１に到達する前に、予め幅変更スクリュー装置８を駆動させてナット１３のみを所定幅寸法分だけ移動させた状態を示したものである。この時、油圧シリンダーの油は自由に出入り可能な回路状態にしておく。このナット１３の移動に際しては、後述する図４に示す固定手段によって基台７をガイドレール６に固定したままで、幅変更スクリュー装置８を駆動してナット１３のみを移動させる。このとき、上記ナットの移動に伴ってピストン１４がナット１３の移動相当分だけシリンダ９ａ内を移動してピストンロッド１５を伸張させる。
図２（ｃ）は、処理ラインを走行する帯状鋼板の切断線間の幅変更点がサイドトリマー１の位置に到達したときに、処理ラインを停止すると共にガイドレール６に基台７を固定していた固定手段（図４参照）を解除し、基台７を油圧シリンダー９で駆動し、ピストンがシリンダヘッドに到達するまでシリンダー９ａを移動させてピストンロッド１５を収縮させた状態を示している。このシリンダー９ａによる基台７の移動、つまり、予め移動されたナット１３の位置によって規定された所定位置へ回転刃３の移動が、シリンダー９ａの上記移動によって行われるので、例えば１００ｍｍ移動が、所要時間２秒程の迅速さでなされる。
【００１２】
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図２のときとは逆に帯状鋼板２の切断線間の幅を広げる場合の幅変え機構の動作手順、即ち回転刃３を設けたハウジング５を帯状鋼板２の幅方向（図３の左方向）への所定幅寸法分だけ移動させる幅変え機構の動作手順を示したものである。
図３（ａ）は、図２（ａ）と同様に処理ラインを走行する帯状鋼板の所定位置に設定されている切断線上に、回転刃３が位置している状態を示している。
図３（ｂ）は、処理ラインを走行する切断線間の幅変更点がサイドトリマー１の位置に到達する前に、駆動モータ１２の駆動により幅変更スクリュー装置８を動作させ、ナット１３のみを予め所定量だけ移動させる。この場合のナット１３の所定の移動量ｘは、シリンダー９ａの全ストロークＬから変更量ｙを差し引いた値、すなわちＬ−ｙである。このときナット１３の動きに伴ってピストン１４が移動量ｘだけ移動した状態を示している。
図３（ｃ）は、処理ラインを走行する切断線間の幅の変更点がサイドトリマー１の位置に到達したときに、処理ラインを停止すると共にガイドレール６に固定していた基台７の固定手段を解除し、油圧シリンダー９を駆動して、シリンダー９ａのロッド側端部が予め移動されたピストンに当接するまでシリンダー９ａを移動させ、これによって所定位置に基台７を移動させて位置決めした状態を示している。
【００１３】
図４は、基台７をガイドレール６に対して選択的に固定する固定手段の概略図である。この固定手段は、基台７に設けた油圧駆動装置１６とガイドレール６とで構成されたものである。この油圧駆動装置１６の昇降ロッド１７には、先端部に固定部材１８が設けられている。また、ガイドレール６は断面が凹型のアリ溝形状になったもので、これに上記固定部材が摺動可能に嵌め込まれている。そして、油圧駆動装置１６を駆動させて昇降ロッド１７を上下動させ、当該油圧駆動装置１６の昇降ロッド１７先端に設けた固定部材１８を凹型のアリ溝内で上下動させて、固定面部１９をガイドレール６のアリ溝の内側上面に選択的に係合させることで、基台７がガイドレール６に選択的に固定される。
【００１４】
【発明の効果】
この発明は、サイドトリマーのハウジングに設けた回転刃の切断位置を変えて切断線間の幅変えをする際に、当該回転刃を所定幅寸法位置に移動する幅変え機構を、ハウジングを設けた基台とこの基台をガイドレールに沿って移動させる幅変更スクリュー装置とこの両者を連結する油圧シリンダーとで構成するようにしたものである。そして、この幅変え機構による切断線間の幅変えは、切断作業を継続した状態で、上記幅変更スクリュー装置を駆動して予めナットのみを所定位置に移動させると共に油圧シリンダーのピストンをシリンダー内でナットの移動距離分だけ移動させ、切断線間の幅変更点がサイドトリマーの位置に到達したとき、処理ラインの走行を停止して油圧シリンダーを駆動してシリンダーだけピストンによる停止位置まで移動させ、これによって、シリンダーと共に基台を所定量だけ幅方向に移動させる。このときの、基台上の回転刃の所定位置への移動速度はシリンダーの動作速度と同じであるから、その移動は幅変更スクリュー装置によるものに比べて遙かに迅速である。そして、寸法幅位置調整は幅変更スクリュー装置で行うため、精度が確保される。したがって、処理ラインの停止時間が大幅に短縮され、停止時間が短縮される分だけ、処理ラインを走行する帯状鋼板のルーパーなどの貯蔵容量を小さくすることができ、それだけ設備コストを低減することができる。
また、上記幅変え機構は、従来用いられている基台と幅変更スクリュー装置とに、油圧シリンダーを組合わせたものであるので、その製造コストは安価で、しかも、その制御は単純であるので、故障などのトラブル発生を大幅に減少させることができ、生産性を大幅に向上させることができる。
さらに、切断線間の幅変えは、処理ラインを停止して行うものなので、切断線間の幅変えを処理ラインを停止せずに行っていた従来のものに比べて、切断線間の幅変え時の回転刃が受けていた切断面からの力が作用することがないので、回転刃の刃こぼれがなくなり、回転刃の耐久性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、サイドトリマーの全体を概念的に示す正面図である。
【図２】は、切断線間の幅を狭める場合の幅変え動作手順を示す幅変え機構の概略図で、（ａ）は、帯状鋼板の所定幅寸法位置に回転刃が位置されているときの基台と幅変更スクリュー装置に螺合したナットと油圧シリンダーに装備されるピストンとの位置関係を示す概略図、（ｂ）は、（ａ）の状態から幅変更スクリュー装置を動作してナットを油圧シリンダーのピストンと共に切断線間の幅の狭い位置の所定幅寸法位置に移動させた状態を示す概略図である。（ｃ）は、（ｂ）の状態から油圧シリンダーを駆動してシリンダーを動作させて基台と共に回転刃を幅の狭い位置の所定幅寸法位置に移動させた状態を示す概略図である。
【図３】は、切断線間の幅を広げる場合の幅変え動作手順を示した幅変え機構の概略図で、（ａ）は、帯状鋼板の切断線位置に回転刃が位置されているときの基台と幅変更スクリュー装置に螺合するナットと油圧シリンダーとピストンとの位置関係を示す概略図である。（ｂ）は、（ａ）の状態から幅変更スクリュー装置を動作してナットを油圧シリンダーのピストンと共に切断線間の幅の広い位置の所定幅寸法位置に移動させた状態を示す概略図である。（ｃ）は、（ｂ）の状態から油圧シリンダーを駆動してシリンダーを動作させて基台と共に回転刃を幅の広い位置の所定幅寸法位置に移動させた状態を示す概略図である。
【図４】は、基台をガイドレールに固定する固定手段の概略図である。
【図５】は、従来のサイドトリマーの全体の概略を示す正面図である。
【図６】は、図５の概略平面図である。
【符号の説明】
１：サイドトリマー
２：帯状鋼板
３：回転刃
４：駆動装置
５：ハウジング
６：ガイドレール
７：基台
８：幅変更スクリュー装置
９：油圧シリンダー
１０：支持軸受
１１：ネジ棒
１２：駆動モータ
１３：ナット
１４：ピストン
１５：ピストンロッド
１６：油圧駆動装置
１７：昇降ロッド
１８：固定部材
１９：固定面部

Claims (3)

1. 幅の異なる帯状鋼板を接合して処理ラインに沿って走行させ、当該鋼板の両側をサイドトリマーの回転刃によって切断し、上記鋼板の移動を停止させておいて上記回転刃による切断線間の幅を変更するものであって、当該切断線間の幅変更箇所で上記回転刃の帯状鋼板幅方向への移動を幅変更スクリュー装置で行うサイドトリマーの幅変え機構において、
   上記回転刃を回転自在に軸承したハウジングを基台に設け、上記基台を、その状鋼板の幅方向位置を変更自在にガイドレールによって支持させ、
   基台をガイドレールに固定する固定手段を設け、
   上記基台と上記幅変更スクリュー装置との間に油圧シリンダーを介在させてあり、
   上記油圧シリンダーのシリンダー側を基台に連結し、ピストンロッド側を幅変更スクリュー装置のナットに連結し、上記油圧シリンダーによって幅変更スクリュー装置のナットと基台とを各々独立して動作可能にしてあり、
   上記固定手段で基台をガイドレールに固定した状態で、上記ナットの位置を調整し、上記固定手段による固定を解除した状態でシリンダーを動作させて、当該基台を所定幅寸法位置に移動させることにより回転刃による切断線間の幅変えを行うことを特徴とするサイドトリマーの幅変え機構。
2. 上記固定手段をアリ溝を有するガイドレールと基台に昇降自在に設けた昇降ロッドの先端に設けた固定部材とで構成し、上記昇降ロッドを昇降駆動する駆動装置を上記基台に設けたことを特徴とする請求項１のサイドトリマーの幅変え機構。
3. 上記ハウジングを設けたサイドトリマーの基台を幅変更スクリュー装置によって幅方向に移動して、上記回転刃による切断線間の幅を変更するサイドトリマーの幅変え方法であり、
   上記基台と幅変更スクリュー装置との間に油圧シリンダーを介在させてあり、当該油圧シリンダーのシリンダー側を基台に連結し、ピストンロッド側を幅変更スクリュー装置に連結したサイドトリマーの幅変え機構による幅変え方法において、
   帯状鋼板の切断幅変更点がサイドトリマーの回転刃の位置に到達する前に、固定手段によって基台をガイドレールに固定した後、幅変更スクリュー装置を動作してナットを所定幅寸法位置に移動させ、帯状鋼板の切断幅変更点がサイドトリマーの回転刃の位置に到達したときに、処理ラインを停止させ、次いで、上記固定手段による固定を解除した後、上記油圧シリンダーを動作させて基台と共に上記ハウジングを所定幅寸法位置に移動させることを特徴とするサイドトリマーの幅変え方法。

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