JP4459595B2 - スリッターの自動刃替装置 - Google Patents

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Description

本発明は、圧延鋼鈑等の帯板材を長手方向に所定幅にて条数切りするためのスリッターの自動刃替装置に関するものである。
帯板材を幅方向に複数条分断する場合、円板状のスリッター刃物が所定間隔で取付けられた一対のアーバーを上下に平行配置し、通過する帯板材を上下のスリッター刃物で切断するスリッターが使用されている。そして、切断する帯板材の条数、幅を変更する場合には、アーバー軸に外嵌されるスリッター刃物の間隔および個数を調整している。このスリッター刃物の間隔を保持するために、各種の環状スペーサーを適宜交換して調整するが、扱う数量が多く、また交換頻度も多い上、組込精度が厳しい。そのため、オンラインで交換・調整を行なうとラインの停止時間が長くなるので、通常オフラインで予めスリッター刃物を取付けたダミーアーバーを準備しておき、使用後のスリッター刃物とアーバー毎交換している。
スリッターのスリッター刃物交換方式には、交換台車方式、片スタンド方式、およびターレット方式がある。交換台車方式においては、スリッターの主要部を予め準備する主要部と交換するため、設備費が嵩み、設置スペースが大きくなるという問題がある。片スタンド方式においては、片持ち状態のアーバー軸は、アーバー軸やスリッター刃物等の自重によって撓むため、この撓み量を予め考慮してスリッター刃物の間隔等を調整する必要がある。しかし、この作業は極めて煩雑で熟練を要し、おのずと限界があった。また、ターレット方式においては、オフライン時のアーバーは、アーバー軸から刃物等の脱着作業が容易なように上下のアーバー軸の間隔は大きく設定されている。この状態では、上下のスリッター刃物の距離は離れており、実際の正確なクリアランスに調整することは困難で、一旦オフラインで調整したスリッター刃物の間隔を、オンライン上で確認し再調整していた。
こうした問題を改善し、オフラインでのスリッター刃物の間隔設定、およびクリアランス調整を精度良く行ない、オンラインでの確認作業を簡略化してラインの稼動率を向上させ、作業の簡易化を図ったたものとして、図10に示すスリッターの自動刃替装置が知られている。
このスリッターの自動刃替装置において、刃物を交換する場合には、昇降手段52、53を作動させてオンライン上にあるアーバー軸50を最上部に配置しておく。そして、シリンダ54を伸長させて移動スタンド55を横に移動させ、アーバー軸50、51とハーフクラッチ56、57とを分離する。この状態で旋回スタンド59を180度旋回させ、アーバー軸50、51をオフラインに配置させる。
オンラインでは、シリンダ54を縮めてアーバー軸60、61の端部を移動スタンド55に装着すると共に、連結軸67のハーフクラッチ56、57を連結してスリッター58を稼動させる。一方、オフラインにあるアーバー軸50、51は、台車62を待機位置(図中二点鎖線にて示す)に配置した状態で、端部のナットを外して装着されているスリッター刃物および環状スペーサ等を交換する。そして、台車62を所定位置に配置した後、シリンダ63を作動させて、所定位置にある調整スタンド64にアーバー軸50、51を装着し、ハーフクラッチ57と連結軸68のハーフクラッチ65とを連結させる。
次に、昇降手段66、53を作動させて、上側のアーバー軸50を下降させて上下のスリッター刃物をラップさせ、そのクリアランスを調整する。この時、必要に応じて調整スタンド64を後退させてアーバー軸50、51を調整スタンド64から引き抜き、端部のナットを緩めてシム調整し、スリッター刃物の幅やクリアランスを調整する。この場合、アーバー軸50、51の他方側がオンライン状態と同じ条件で支持されているので、スリッター刃物の正確な調整ができる。以上の調整が完了した後、調整スタンド64を後退させ、旋回スタンド59が180度旋回できるように待機しておく。なお、必要に応じて試し回し用の駆動モータ69を作動させて、帯板材の試し切りを行なうこともできる。
特開平8−112715号公報
しかしながら、従来のスリッター自動刃替装置においては、オンライン状態と同じ条件で支持されたアーバー軸50、51で、スリッター刃物の幅やクリアランスを調整することができるので正確な調整ができるが、オンラインで使用するアーバー軸50、51以外に同じアーバー軸60、61が必要で、スリッター刃物や環状スペーサ等を脱着する作業に時間がかかる。これでは、交換作業が煩雑となり多大なる時間を要することになる。ひいては、このオフラインの作業によってラインの稼動率が制限される恐れがあった。
こうした背景で、装置の省スペース化と共に、オフラインでのスリッター刃物等の交換・調整作業の簡易化が図れ、ラインの稼動率を向上できるスリッターの自動刃替装置が望まれていた。
本発明は、こうした従来の問題を解決し、装置の省スペース化と共に、オフラインでのスリッター刃物等の交換・調整作業の簡易化が図れ、ラインの稼動率を向上できるスリッターの自動刃替装置を提供することを目的とする。
係る目的を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の発明は、複数のスリッター刃物と、これらスリッター刃物を所定間隔に保持する環状のスペーサと、これらエレメントを外嵌保持するアーバー軸とを備えたアーバーを上下一対回転自在に支持し、これらアーバーを回転させながら帯板材をその間に通し、この帯板材を前記スリッター刃物の間隔に切断するスリッターの自動刃替装置において、前記アーバー軸を回転自在に支持する一対の調整部のうち一方の調整部を前記アーバー軸と直交する方向にスライド自在に立設し、前記スリッターの一側に、前記エレメントの内径の一部に接触する円弧面からなる竿部を有する複数のダミーアーバー軸が水平方向に突設されると共に、回転機構が、主軸の周りを中間歯車を介して前記ダミーアーバー軸が公転するように構成された遊星歯車機構からなり、当該回転機構によって前記アーバー軸に対峙した位相から位相変化可能なダミーアーバー軸を前記アーバー軸の軸線上に配設し、前記スリッター上で前記ダミーアーバー軸とアーバー軸とを連結させ、前記エレメントをプッシャーを介して移載させるようにした。
このように、アーバー軸を回転自在に支持する一対の調整部のうち一方の調整部をアーバー軸と直交する方向にスライド自在に立設し、スリッターの一側に、エレメントの内径の一部に接触する円弧面からなる竿部を有する複数のダミーアーバー軸が水平方向に突設されると共に、回転機構が、主軸の周りを中間歯車を介してダミーアーバー軸が公転するように構成された遊星歯車機構からなり、当該回転機構によって前記アーバー軸に対峙した位相から位相変化可能なダミーアーバー軸をアーバー軸の軸線上に配設し、スリッター上で前記ダミーアーバー軸とアーバー軸とを連結させ、エレメントをプッシャーを介して移載させるようにしたので、設備の省スペース化が図れると共に、エレメントを容易に脱着することができ、刃替作業時間を短縮することができる。
本発明のスリッターの自動刃替装置は、複数のスリッター刃物と、これらスリッター刃物を所定間隔に保持する環状のスペーサと、これらエレメントを外嵌保持するアーバー軸とを備えたアーバーを上下一対回転自在に支持し、これらアーバーを回転させながら帯板材をその間に通し、この帯板材を前記スリッター刃物の間隔に切断するスリッターの自動刃替装置において、前記アーバー軸を回転自在に支持する一対の調整部のうち一方の調整部を前記アーバー軸と直交する方向にスライド自在に立設し、前記スリッターの一側に、前記エレメントの内径の一部に接触する円弧面からなる竿部を有する複数のダミーアーバー軸が水平方向に突設されると共に、回転機構が、主軸の周りを中間歯車を介して前記ダミーアーバー軸が公転するように構成された遊星歯車機構からなり、当該回転機構によって前記アーバー軸に対峙した位相から位相変化可能なダミーアーバー軸を前記アーバー軸の軸線上に配設し、前記スリッター上で前記ダミーアーバー軸とアーバー軸とを連結させ、前記エレメントをプッシャーを介して移載させるようにしたので、設備の省スペース化が図れると共に、エレメントを容易に脱着することができ、刃替作業時間を短縮することができる。
複数のスリッター刃物と、これらスリッター刃物を所定間隔に保持する環状のスペーサと、これらエレメントを外嵌保持するアーバー軸とを備えたアーバーを上下一対回転自在に支持し、これらアーバーを回転させながら帯板材をその間に通し、この帯板材を前記スリッター刃物の間隔に切断するスリッターの自動刃替装置において、前記アーバー軸を回転自在に支持する一対の調整部のうち一方の調整部を前記アーバー軸と直交する方向にスライド自在に立設すると共に、前記スリッターの一側に、複数のダミーアーバー軸が水平方向に突設され、これらのダミーアーバー軸を揺動させて前記スリッターとエレメントラック間を往来させる揺動スタンドを配設し、さらに遊星歯車機構からなり、主軸の周りを中間歯車を介して前記ダミーアーバー軸が公転するように構成された回転機構によって当該ダミーアーバー軸の位相を変化させ、このダミーアーバー軸と前記アーバー軸とを連結させ、プッシャーを介して前記エレメントを移載させるようにした。
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図1は、本発明に係るスリッターの実施形態を示す斜視図、図2は、このスリッターの自動刃替装置の実施形態を示す平面図、図3は、図2の正面図である。
スリッター1は、上下一対回転自在に支持されたアーバー2、3と、帯板材の板厚に応じてこれらのアーバー2、3の軸間距離を調整すると共に、両アーバー2、3を回転自在に支承する調整部4と、アーバー2、3を回転駆動する駆動部5とを備えている。アーバー2、3は、帯板材を複数の所定幅にせん断するスリッター刃物2a、3aと、これらスリッター刃物2a、3aを所定間隔に保持する環状のスペーサ2c、3cと、これらエレメントを外嵌保持するアーバー軸2b、3bとを備えている。そして、アーバー2、3は、それぞれアーバー軸2b、3bに連結された減速装置6により、帯板材の通過速度に同期するように速度が制御されている。
本実施形態に係るスリッターの自動刃替装置は、図2および図3に示すように、スリッター1の一側には揺動スタンド7が配設され、オフラインで予め所望のスリッター刃物2a、3aを取付けたダミーアーバー2’、3’と使用後のアーバー2、3とが交換される。揺動スタンド7に並設されたエレメントラック8から所望のスリッター刃物2a、3aおよび環状のスペーサ2c、3cが選択され、リフタ台車9上でダミーアーバー2’、3’が組み立てられる。リフタ台車9には一対の樋状の凹所を有する載置台9aが設けられ、スリッター刃物2a、3aおよび環状のスペーサ2c、3c(以下エレメントと呼ぶ)が安定して載置される。このリフタ台車9は、エレメントラック8および揺動スタンド7間を自在に往行することができる。
揺動スタンド7には4本のダミーアーバー軸DA1、DA2、DA3、DA4が水平方向に突設され、後述する回転機構10によってその位相を随時変化させることができる。エレメントを載置したリフタ台車9は、4本のダミーアーバー軸DA1〜4の高さと一致するように昇降しながら揺動スタンド7に接近することにより、4本のダミーアーバー軸DA1〜4のうち、2本のダミーアーバー軸DA1、2にエレメントを移載する。
ダミーアーバー軸DA1〜4は、図4(a)に示すように、従来のように、エレメントの内径に嵌合するアーバー軸2b、3bと同形状をなすダミーアーバー軸とは異なり、エレメントの内径の一部に接触する円弧面からなる竿部11を有している。この竿部11にエレメントを挿通させ、吊り下げた状態でエレメントを保持して所定の位置に移送する。なお、竿部形状はこれに限らず、図4(b)に示すような一対の軸状の竿部12であっても、また、図4(c)に示すように、それらを組み合わせた竿部11、12であっても良い。こうした竿部11、12をダミーアーバー軸DA1〜4が有しているので、従来に比べ、アーバー軸2b、3bからエレメントを容易に脱着することができ、オフラインでの刃替作業時間を短縮することができる。
また、こうした竿部11、12を有しているダミーアーバー軸DA1〜4であれば、中空のアーバー軸2b、3b内に挿入し、例えば、先端のエレメントに、アーバー軸2b、3bに並設した爪(図示せず)を係止させてアーバー軸2b、3bを後退させるだけでエレメントをプッシャーなしで脱着させることも可能になる。
次に、揺動スタンド7の回転機構10について、図5および図6を用いて詳細に説明する。図5は、揺動スタンド7の平面図で、図6は、図5のVI−VI線に沿った横断面図である。4本のダミーアーバー軸DA1、DA2、DA3、DA4は、それらの一端部で揺動スタンド7に片持ち状態で支持され、それらの中心に主軸(固定軸)14が挿通されている。また、ダミーアーバー軸DA1〜4の一端部には平歯車13、主軸14の一端部には歯車15がそれぞれが嵌着され、中間歯車16を介して噛合している。そして、これらの歯車13、15、16を収容するケースHをスプロケット(図示せず)を介して回転させることにより、歯車15に噛合する中間歯車16を介し、ケースHの回転が4本のダミーアーバー軸DA1〜4に伝達される。すなわち、主軸14の歯車15の周りを中間歯車16が遊星運動し、この遊星運動に伴い、回転不可に一体支持されている4本のダミーアーバー軸DA1〜4は主軸14の周りを公転する。こうした回転機構10により、ダミーアーバー軸DA1〜4は、ケースHの回転に伴ってその位相が変更され、所望のエレメントを自在に受け渡しすることができる。したがって、設備の省スペース化が図れると共に、刃替作業時間を短縮することができる。
なお、ここでは、遊星歯車機構からなる回転機構10を例示したが、これ以外にも、例えば、チェーンとスプロケット、あるいはタイミングベルトとタイミングプーリを介してダミーアーバー軸DA1〜4を駆動させるようにしても良い。
次に、図2および図3を用いて、刃替作業の手順を詳細に説明する。
1.予め入力された情報に基き、スリッター稼動中に、エレメントラック8から所望のエレメントを選択し、リフタ台車9の載置台9a上で組み合わせる。
2.ダミーアーバー2’、3’のエレメントを載置したリフタ台車9が、所定の高さに昇降されて揺動スタンド7に接近し、エレメントをこの揺動スタンド7のダミーアーバー軸DA1〜4のうち、2つのDA1、2に移載する。
3.スリッター加工が終了し稼動が停止されると、アーバー軸2b、3bを支持する一対の調整部4、4のうち一方の調整部(図中左側)4がアーバー軸2b、3bと直交する方向にスライドしてアーバー軸2b、3bの一端が開放される。
4.その後、揺動スタンド7は90度方向転換(図中A方向に揺動)し、ダミーアーバー2’、3’が、今まで稼動していたアーバー2、3と対峙する。
5.エレメントが吊り下げられていない空のダミーアーバー軸DA3、4とアーバー2、3のアーバー軸2b、3bとが連結され、スリッター1の抜き取りプッシャー17によってエレメントがダミーアーバー軸DA3、4に移載される。
6.エレメントが受け渡されたダミーアーバー軸DA3、4が回転機構10によって180度位相が変更され、今度はダミーアーバーDA1、2がアーバー軸2b、3bに対峙し、ダミーアーバーDA1、2に吊り下げられた新しいエレメントが挿入プッシャー18によってアーバー軸2、3に移載される。
7.その後、揺動スタンド7を90度方向転換させると共に、リフタ台車9をこの揺動スタンド7に接近させ、ダミーアーバー軸DA3、4から使用済みのエレメントを受け取る。
8.リフタ台車9をエレメントラック8に移動させて載置台9aからエレメントを戻すと共に、次のエレメントを選択して組み合わせ、現在のスリッター加工が終了するまで待機する。これで一連の刃替作業を完了する。
このように、本実施形態では、設備の設置スペースを格段に小さくすることができ、刃替作業時間を短縮することができる。また、オフラインでのスリッター刃物等の交換・調整作業の簡易化が図れ、ラインの稼動率が向上する。
図7は、本発明に係るスリッターの自動刃替装置の他の実施形態を示す平面図、図8は図7の正面図、図9は図7の側面図である。なお、前述した実施形態と同一装置や部品には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
スリッター1の一側(図中左側)にエレメントストレージ19が並設され、オフラインで予め所望のスリッター刃物2a、3aを取付けたダミーアーバー2’、3’を保管している。このエレメントストレージ19の中央で、スリッター1のアーバー2、3の長手方向延長線上には、交換用のダミーアーバー2’、3’を載置する挿入スタンド20が配設され、使用済みのアーバー2、3と交換用のダミーアーバー2’、3’との受け渡しを行う。エレメントストレージ19には、樋状の凹所を有する載置台21が設けられたエレメントラック22と、ダミーアーバー2’、3’を把持するクランプハンド23と、このクランプハンド23を、挿入スタンド20とエレメントラック22との間を自在に往復移動させる移送機構24と、ダミーアーバー2’、3’を仮置きする待機スタンド25、26と、この待機スタンド25、26にダミーアーバー2’、3’を載置するリフター27と、ダミーアーバー2’、3’を挿入する挿入装置28とが設けられている。
クランプハンド23は、開閉自在な一対の把持爪23aを有し、エレメントを一体に把持することができる。このクランプハンド23を所望の位置に移動させる移送機構24は、格子状に組まれたガイドレール24a、24bから構成されている。挿入装置28は昇降自在に、かつ進退自在に構成され、上下4段のうち上2段はダミーアーバー2’、3’を載置する載置台21、21が、下2段はダミーアーバー軸DA1、DA2がそれぞれ片持ち状に支持されている。このダミーアーバー軸DA1、DA2は前述した実施形態と同様、エレメントの内径の一部に接触する円弧面からなる竿部11と挿入プッシャー18を備えている。
次に、スリッターの刃替作業の手順を詳細に説明する。
1.予め入力された情報に基き、スリッター稼動中に、クランプハンド23で所望のエレメントが組み合わされたエレメントを待機スタンド25、26に仮置きする。
2.スリッター加工が終了し稼動が停止されると、アーバー2、3を支持する一対の調整部4、4のうち一方の調整部(図中左側)4がアーバー2、3と直交する方向にスライドしてアーバー2、3の一端が開放される。
3.その後、挿入装置28がスリッター1側に進入し、下2段のダミーアーバー軸DA1、DA2が、今まで稼動していたアーバー2、3に対峙する。
4. ダミーアーバー軸DA1、2とアーバー2、3のアーバー軸(図示せず)とが連結され、スリッター1の抜き取りプッシャー17によって使用済みのエレメントがダミーアーバー軸DA1、2に移載される。
5.リフター27がダミーアーバー2’、3’を一旦保持し、そして挿入装置28が後退することにより、ダミーアーバー軸DA1、DA2をダミーアーバー2’、3’から抜き出す。
6.その後、挿入装置28を下降させると共に、再度スリッター1側に進入させ、エレメントをリフター27から載置台21に移載する。
7.挿入装置28を後退させると共に、クランプハンド23により、載置台21からエレメントラック22の空いている載置台21にエレメントを移載する。
8.リフター27により待機スタンド25、26に仮置きされていたエレメントを挿入スタンド21に移載すると共に、再び挿入装置28を進入させてエレメントの内径にダミーアーバー軸DA1、DA2を挿入する。
9.挿入プッシャー18により、エレメントをスリッター1のアーバー軸に挿入する。これで一連の刃替作業を完了する。
このように、本実施形態では、挿入装置28の昇降および進退だけで刃替作業を自動で行うことができるので、刃替作業が簡便化でき、作業時間を短縮することができる。また、オフラインでのスリッター刃物等の交換・調整作業の簡易化が図れ、ラインの稼動率が向上する。なお、本実施形態における挿入装置28を前述した揺動スタンド7に変更し、ダミーアーバー2’、3’を把持するクランプハンド23を、この揺動スタンド7とエレメントラック22間を往復移動させるようにしても良い。
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
スリッター刃物や環状のスペーサ等からなるエレメントの組み合わせが手動あるいは自動で行われるものに関わらず、また、あらゆるレイアウトのスリッターに適用できる。
本発明に係るスリッターの実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るスリッターの自動刃替装置の一実施形態を示す平面図である。 同上、正面図である。 (a)は、本発明に係るダミーアーバー軸の竿部の一実施形態を示す正面図である。 (b)、(c)は、同上、他の実施形態を示す正面図である。 本発明に係る揺動スタンドの平面図である。 図5のVI−VI線に沿った横断面図である。 本発明に係るスリッターの自動刃替装置の他の実施形態を示す平面図である。 同上、正面図である。 同上、側面図である。 (a)は、従来のスリッターの自動刃替装置を示す平面図である。 (b)は、同上正面図である。
符号の説明
1・・・・・・・・・・・・スリッター
2、3・・・・・・・・・・アーバー
2’、3’・・・・・・・・・ダミーアーバー
2a、3a・・・・・・・・スリッター刃物
2b、3b・・・・・・・・アーバー軸
2c、3c・・・・・・・・環状のスペーサ
4・・・・・・・・・・・・調整部
5・・・・・・・・・・・・駆動部
6・・・・・・・・・・・・減速装置
7・・・・・・・・・・・・揺動スタンド
8、22・・・・・・・・・エレメントラック
9・・・・・・・・・・・・リフタ台車
9a・・・・・・・・・・・載置台
10・・・・・・・・・・・回転機構
11、12・・・・・・・・竿部
13・・・・・・・・・・・平歯車
14・・・・・・・・・・・主軸
15・・・・・・・・・・・歯車
16・・・・・・・・・・・中間歯車
17・・・・・・・・・・・抜き取りプッシャー
18・・・・・・・・・・・挿入プッシャー
19・・・・・・・・・・・エレメントストレージ
20・・・・・・・・・・・挿入スタンド
21・・・・・・・・・・・載置台
23・・・・・・・・・・・クランプハンド
23a・・・・・・・・・・把持爪
24・・・・・・・・・・・移送機構
24a、24b・・・・・・ガイドレール
25、26・・・・・・・・待機スタンド
27・・・・・・・・・・・リフター
28・・・・・・・・・・・挿入装置
50、51、60、61・・アーバー軸
52、53、66・・・・・昇降手段
54、63・・・・・・・・シリンダ
55・・・・・・・・・・・移動スタンド
56、57、65・・・・・ハーフクラッチ
58・・・・・・・・・・・スリッター
59・・・・・・・・・・・旋回スタンド
62・・・・・・・・・・・台車
64・・・・・・・・・・・調整スタンド
67、68・・・・・・・・連結軸
69・・・・・・・・・・・駆動モータ
DA1〜4・・・・・・・・ダミーアーバー軸
H・・・・・・・・・・・・ケース

Claims (1)

  1. 複数のスリッター刃物と、これらスリッター刃物を所定間隔に保持する環状のスペーサと、これらエレメントを外嵌保持するアーバー軸とを備えたアーバーを上下一対回転自在に支持し、これらアーバーを回転させながら帯板材をその間に通し、この帯板材を前記スリッター刃物の間隔に切断するスリッターの自動刃替装置において、
    前記アーバー軸を回転自在に支持する一対の調整部のうち、一方の調整部を前記アーバー軸と直交する方向にスライド自在に立設し、前記スリッターの一側に、前記エレメントの内径の一部に接触する円弧面からなる竿部を有する複数のダミーアーバー軸が水平方向に突設されると共に、回転機構が、主軸の周りを中間歯車を介して前記ダミーアーバー軸が公転するように構成された遊星歯車機構からなり、当該回転機構によって前記アーバー軸に対峙した位相から位相変化可能なダミーアーバー軸を前記アーバー軸の軸線上に配設し、前記スリッター上で前記ダミーアーバー軸とアーバー軸とを連結させ、前記エレメントをプッシャーを介して移載させるようにしたことを特徴とするスリッターの自動刃替装置。
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