JP5182632B2 - Horizontal continuous casting cutting machine - Google Patents
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Description
この発明は、ワイヤー状のワークを間欠的に連続して鋳造する水平連続鋳造において該ワークを適当な長さに切断するために用いられる水平連続鋳造用切断機に関する。 The present invention relates to a horizontal continuous casting cutting machine used for cutting a workpiece into an appropriate length in horizontal continuous casting in which a wire workpiece is intermittently continuously cast.
溶接棒などに用いられるコバルト合金からなるステライト棒等のワイヤーは、水平連続鋳造装置を用いて製造されている。この水平連続鋳造装置の最初の工程に置かれた鋳造装置は、溶融金属を収容する溶湯収容部の側壁にセラミックノズルおよび銅合金製の水冷モールドが装着され、かつこの水冷モールドの外周に冷却水循環機構が設けられている。上記セラミックノズルおよび水冷モールドを通して連続鋳造されたワイヤー状のワークが、送りロールに押し込まれ、この送りロールによって間欠的に引き出されるようになっている(例えば特許文献1参照)。 A wire such as a stellite rod made of a cobalt alloy used for a welding rod or the like is manufactured using a horizontal continuous casting apparatus. The casting apparatus placed in the first step of this horizontal continuous casting apparatus is equipped with a ceramic nozzle and a copper alloy water-cooled mold on the side wall of the molten metal accommodating part for accommodating molten metal, and a cooling water circulation around the outer periphery of the water-cooled mold. A mechanism is provided. A wire-like workpiece continuously cast through the ceramic nozzle and the water-cooled mold is pushed into a feed roll and is pulled out intermittently by the feed roll (see, for example, Patent Document 1).
そして、上記のように鋳造されたワークは、一定の長さに切断されるため水平連続鋳造用切断機へと送られる。従来の水平連続鋳造用切断機でのワークを切断する方式としては、ワークに対し高温、高エネルギーのプラズマを当てて、該ワークを5〜10mmほど溶かすことによりセパレートさせる方式であるプラズマ切断や、シャーを用いて機械的に切断する剪断方式等が一般に用いられている。
ところで、上記のプラズマ切断や、シャーを用いた剪断方式でワークの切断を行った場合には、切断長さが不揃いとなり、切断面も粗くなるため、仕上げ加工として切断砥石による再切断を行う工程を経てから製品化する必要があった。一方、ワークを切断する際は、間欠的に送られるワークを一旦停止させ固定した上で切断する必要があり、ワークに拘束力をかけて固定すると、該ワークが連続的に送られてくることによりたわみが発生してしまう。かかるワークは常温での延びが数パーセント以下という延性に乏しいステライト等からなるものであるため、一定時間以上拘束すると、生じたたわみによる応力にワークが耐えることができず、ワークが折損してしまうという問題があった。 By the way, when the workpiece is cut by the above-described plasma cutting or shearing method using a shear, the cutting lengths become uneven and the cut surface becomes rough, so the step of performing recutting with a cutting grindstone as finishing processing After that, it was necessary to commercialize the product. On the other hand, when cutting a workpiece, it is necessary to temporarily stop and fix the workpiece that is sent intermittently, and when the workpiece is fixed with a restraining force, the workpiece is sent continuously. Will cause deflection. Since such a workpiece is made of stellite or the like having poor ductility with an elongation at room temperature of several percent or less, if the workpiece is constrained for a certain period of time, the workpiece cannot withstand the stress caused by the bending, and the workpiece breaks. There was a problem.
本発明はこのような課題を解決せんと発明されたものであり、その目的は、ワイヤー状のワークを切断する際に、仕上げのための再切断の工程をなくし作業の効率化を図るとともに、切断時のワークのたわみにより延性の乏しいワークが折損してしまうことを防止することができる水平連続鋳造用切断機の提供にある。 The present invention has been invented to solve such problems, and its purpose is to eliminate the re-cutting process for finishing when cutting the wire-like workpiece, and to improve the work efficiency. An object of the present invention is to provide a horizontal continuous casting cutting machine capable of preventing a work having poor ductility from being broken due to bending of the work at the time of cutting.
前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明の水平連続鋳造用切断機は、ワイヤー状のワークを連続鋳造しながら長さ方向に沿って水平方向に送るとともに、該ワークが通過するパスラインにおいて一定の長さに切断する水平連続鋳造用切断機において、前記パスラインを通過する前記ワークを上下から挟み込んで支持する固定端ロールと、前記パスラインの上方かつ前記固定端ロールの下流側に位置し、パスラインと平行な中心軸回りに回転自在な円盤であって外周に切刃が形成された切断砥石と、前記固定端ロールと前記切断砥石との間で、前記ワークを上方に向かって撓ませながら持ち上げ前記切断砥石に押圧するシリンダと、前記シリンダにより持ち上げられた前記ワークを上方から抑えるとともに、下方に向かって弾性復元力を生じる弾性体を備えたクランプ板とを、備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
That is, the horizontal continuous casting cutting machine of the present invention sends a wire-shaped workpiece in a horizontal direction along the length direction while continuously casting, and also cuts to a certain length in a pass line through which the workpiece passes. In a continuous casting cutting machine, a fixed end roll that sandwiches and supports the work passing through the pass line from above and below, a center that is positioned above the pass line and downstream of the fixed end roll and parallel to the pass line Between the cutting grindstone that is a disk that can rotate about its axis and has a cutting edge formed on the outer periphery, and the fixed end roll and the cutting grindstone, the workpiece is lifted upward while being bent to the cutting grindstone. A cylinder having a cylinder to be pressed and an elastic body that holds the workpiece lifted by the cylinder from above and generates an elastic restoring force downward. A plate, is characterized in that it comprises.
本発明によれば、ワイヤー状のワークをパスラインの下方からシリンダで押圧し、固定端ロールを支点としてワークを撓ませながら、該シリンダとそのパスラインの上方に設けられたクランプ板とで挟み込むようにしてワークを拘束して固定する。さらにその状態でシリンダがワークを押圧し続けると、クランプ板に設けられた弾性体が圧縮されるため、上下で拘束されながらワークは上方に移動され、回転する切断砥石の切刃に押し付けられて切断される。切断が終わった後にシリンダがワークの押圧を解除することによって、上下からの拘束が解かれるとともにクランプ板の弾性体の復元力によってワークが下方に速やかに移動してパスラインに戻り、再びパスライン方向への間欠移動を開始する。このように切断砥石による切断を行うことによって、ワークの拘束、切断、拘束解除という作業が瞬間的になされ、ワークを拘束し固定する期間が極短時間で済むため、ワークが折損するに至るような大きなたわみが生じることはない。 According to the present invention, a wire-like workpiece is pressed by a cylinder from below the pass line, and is clamped between the cylinder and a clamp plate provided above the pass line while bending the workpiece with a fixed end roll as a fulcrum. In this way, the work is restrained and fixed. In addition, if the cylinder continues to press the workpiece in this state, the elastic body provided on the clamp plate is compressed, so the workpiece is moved upward while being restrained up and down and pressed against the cutting blade of the rotating cutting stone. Disconnected. After the cutting is finished, the cylinder releases the pressure of the workpiece, so that the restraint from above and below is released, and the workpiece quickly moves downward by the restoring force of the elastic body of the clamp plate and returns to the pass line. Start intermittent movement in the direction. By cutting with the cutting grindstone in this way, the work of restraining, cutting, and releasing the restraint of the work is instantaneously performed, and the work is restrained and fixed in a very short time, so that the work may be broken. There will be no great deflection.
また、本発明に係る水平連続鋳造用切断機は、前記パスラインの前記固定端ロールよりも上流側に位置し、前記ワークを上下から挟み込んで支持する送りロールと、前記固定端ロールと前記送りロールの間に位置し、前記ワークを下方から支持するサポートロールとを備え、前記固定端ロールと前記サポートロールとの間の距離が、前記送りロールと前記サポートロールとの間の距離よりも短いことを特徴としている。 In addition, the horizontal continuous casting cutting machine according to the present invention is located upstream of the fixed end roll of the pass line, and supports the workpiece by sandwiching the workpiece from above and below, the fixed end roll, and the feed A support roll that is positioned between the rolls and supports the workpiece from below, and a distance between the fixed end roll and the support roll is shorter than a distance between the feed roll and the support roll. It is characterized by that.
ワークを拘束し固定した際には、ワークにたわみが生じるが、サポートロールが固定端ロールと送りロールの中間位置にある場合は、たわみは固定端ロールと送りロールを両端として上側に弓なりの形状となり、この状態で切断が終了しワークの拘束が解けると、かかるたわみの復元力によってワークがパスライン上に勢いをつけて戻り、サポートロールにワークが衝突してワークが折損するおそれがある。ところが、本発明のように、サポートロールを送りロールと固定端ロールの中間位置からずらして設置すると、固定端ロールと送りロールの間においてサポートロールによって二分されているワークのうち、長さの長いワークは重量が大きいため下に凸にたわみ、長さの短いワークは、重量が軽く、また長さの長いワークの寄与とワークの剛性のため上に凸にたわむ。即ち、たわみによりワークの形状はS字型となり、ワークの一部が常にサポートロールに接触した状態となる。従って、ワークの拘束が解かれ、たわみの復元力によりワークがパスライン上に戻る際であっても、当初からワークはサポートロールと接触しているために両者が衝突することはなく、ワークが折損することはない。 When the work is constrained and fixed, the work will bend, but if the support roll is in the middle position between the fixed end roll and the feed roll, the bend will have an arcuate shape with the fixed end roll and the feed roll at both ends. In this state, when cutting is finished and the work is released from the restraint, the work returns to the path line due to the restoring force of the deflection, and the work may collide with the support roll and break the work. However, when the support roll is shifted from the intermediate position between the feed roll and the fixed end roll as in the present invention, the length of the workpiece divided by the support roll between the fixed end roll and the feed roll is long. Since the work is heavy, the work bends downward and the work having a short length is light and the work is bent upward due to the contribution of the work having a long length and the rigidity of the work. That is, the shape of the workpiece becomes S-shaped due to the deflection, and a part of the workpiece is always in contact with the support roll. Therefore, even when the workpiece is released and the workpiece returns to the pass line due to the restoring force of the deflection, the workpiece does not collide because the workpiece is in contact with the support roll from the beginning. There is no breakage.
また、本発明によれば、固定端ロールとサポートロールの間の距離が送りロールとサポートロールの間の距離よりも短く設定されているため、ワークが拘束された際のたわみによるS字形状は、切断を行う切断機本体に近い固定端ロールとサポートロールの間が上に凸になり、送りロールとサポートロールの間が下に凸になる。これにより、固定端ロールよりも下流に位置するワークは、拘束が解けた瞬間、固定端ロールとサポートロールの間にあるワークの下向きの復元力の寄与を受けるため下方に向けて加速度が生じ、その加速度によりワークが下方に変位して切断砥石に衝突するようなことはないため、これによるワークの折損が起こることはない。 Further, according to the present invention, since the distance between the fixed end roll and the support roll is set shorter than the distance between the feed roll and the support roll, the S-shape due to the deflection when the work is restrained is The gap between the fixed end roll and the support roll close to the cutting machine main body for cutting is convex upward, and the gap between the feed roll and the support roll is convex downward. As a result, the workpiece located downstream of the fixed end roll receives acceleration contribution downward due to the downward restoring force of the work between the fixed end roll and the support roll at the moment when the restraint is released, Since the workpiece is not displaced downward by the acceleration and does not collide with the cutting grindstone, the workpiece is not broken by this.
本発明に係る水平連続鋳造用切断機によれば、ワークの切断長さを揃え、切断面を滑らかにすることができ、仕上げのための再切断をする必要がなくなるため作業効率を上昇させることができるとともに、ワークを切断する際の該ワークの拘束時間が極短時間で済むため、大きなたわみが生じることはなく、ワークの折損を防止することができ、安定かつ安全な切断を行うことが可能となる。 According to the horizontal continuous casting cutting machine according to the present invention, it is possible to align the cutting length of the workpiece, smooth the cut surface, and increase the work efficiency because it is not necessary to perform recutting for finishing. In addition, since the restraint time of the workpiece when cutting the workpiece is extremely short, large deflection does not occur, breakage of the workpiece can be prevented, and stable and safe cutting can be performed. It becomes possible.
以下、本発明の実施の形態に係る水平連続鋳造用切断機について、図面を用いて詳細に説明する。図1は本実施形態における水平連続鋳造用切断機の概略模式図である。本実施形態の水平連続鋳造用切断機1は、図示しない鋳造装置によって鋳造された鋳造用コバルト合金からなるステライト棒等のワイヤー状のワークWを、送りロール3によって間欠的に引き出し、水平に延びたパスライン4を通過する際に切断機本体2によって一定の長さに切断する際に用いられる。
Hereinafter, a horizontal continuous casting cutting machine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a horizontal continuous casting cutting machine according to this embodiment. The horizontal continuous
切断機本体2は、パスライン上のワークを上下から支持する固定端ロール5と、切断機本体2の土台となる下部ベース6と、下部ベース6の上面に設けられたシリンダ7と、切断機本体2の上部に位置する上部ベース8と、上部ベース8の下面に弾性体であるバネ10を介して取り付けられたクランプ板9と上部ベース8の側面に設けられた切断砥石12とによって概略構成される。
The
固定端ロール5は、切断機本体2のワークWの入口に設置されており、パスライン4を通過するワークWを上下から挟みこむように二つのロールで構成されている。これらの二つのロールは回転可能に設置されており、送りロール3により間欠的に送り出されてきたワークWによって回転されながらパスライン4に沿ってワークWを送る役割を有している。
The fixed
シリンダ7は二段円筒形状を有し、パスライン4を通過するワークWをパスライン4の下側から押圧するためのものであり、作動すると上方に向けて垂直に伸張するように構成されている。また、シリンダ7は、例えば送りロール3の回転数からワークWの送り量を判断し、それに応じて一定量のワークWが送られる度に作動し、作動してから一定時間経過後に伸縮しワークWの押圧を解除するように動作するよう制御されている。
The
また、クランプ板9は平板状の形状を有しており、その一端面9bは上下に伸縮自在のバネ10が取り付けられている。また、クランプ板9には、シリンダ7のワークWを押圧するための押圧面7aにパスラインを挟んで対向するようにクランプ面9aが形成されている。そして弾性体としてのバネ10は、後述するようにシリンダ7とクランプ板9とでワークWを拘束した際に、シリンダ7が下側から押圧する力に対しては容易に収縮しクランプ板9を上方に変位させる一方で、ワークWをシリンダとで確実に拘束することができる程度の弾性復元力を有している。
The
また、切断砥石12は、円盤状であってその外周に切刃13を有し、円盤の中心軸線がパスライン4と平行になるように設けられている。即ち、切刃13がパスライン4を通過するワークWに対して垂直となる向きに配設されており、上方に変位したワークWに切刃13が垂直に接触するようになっている。また、ワークWの切断時には切断砥石12は図示しない動力源によって軸線方向に回転される。
Further, the
また、パスライン4の切断機本体2の上流側には、送りロール3及びサポートロール15が設けられている。送りロール3はパスライン4の最上流に設置され、図示しない鋳造装置によって鋳造されたワイヤー状のワークWを間欠的に引き出すためのものであり、パスライン4を通過するワークWを上下から挟み込むような二つのロールで構成されている。また、送りロール3は図示しない動力源によりワークWを鋳造装置から送り出す方向に間欠的に回転されている。
Further, a feed roll 3 and a
そして、サポートロール15は、固定端ロール5と送りロール3との間に設けられ、パスライン4を通過するワークWを下方から支持する役割を有しており、パスライン4に当接するように設けられた一つのロールで構成されている。また、固定端ロール5とサポートロール15との間の距離は、送りロール3とサポートロール15との間の距離よりも短くなるようにサポートロール15が設置されている。
The
以上のような構成からなる水平連続鋳造用切断機1によるワイヤー状のワークWの切断方法について説明する。ワークWは、送りロール3から間欠的に送られ、サポートロール15に下方から支持されながら固定端ロール5を通過して切断機本体2に送られる。例えば送りロール3の回転数からワークWの送り量を判断し、一定量のワークWが送られるとシリンダ7が作動して上方に向かって伸張し、ワークWはパスライン4の下側からシリンダ7の押圧面7aによって押圧される。それによりワークWは固定端ロール5を支点としてたわみながら上方に変位し該ワークWの上側においてクランプ板9のクランプ面9aと当接し、該ワークはシリンダ7とクランプ板9に挟み込まれるようにして拘束される。
A method for cutting the wire-like workpiece W by the horizontal continuous
さらにその状態でシリンダ7がワークWをさらに押圧し続けると、図2に示すように、クランプ板9に設けられた弾性体であるバネ10が収縮するため、ワークWは上下から拘束されながら上方に移動し、回転する切断砥石12の切刃13の切断部13aに接触することで切断される。シリンダ7が伸張してワークWを押圧した瞬間から一定時間経過するとシリンダ7による押圧が解除され、ワークWがバネ10の復元力及び重力によって下方に移動して速やかにパスライン4に戻るとともに、クランプ板9とシリンダ7による上下からの拘束が解かれ、再びパスライン4方向に間欠的に移動する。
If the
以上のようにワークWを切断することにより、切断砥石12でのワークWの切断が可能となるとともに、ワークWの拘束、切断、拘束解除という作業が瞬間的になされ、ワークWを拘束し固定する期間が極短時間で済むようになる。
By cutting the workpiece W as described above, the workpiece W can be cut by the cutting
またシリンダ7は、前述したように一定量のワークWが送られる毎に作動して該ワークWを押圧し、作動してから一定時間経過後に押圧を解除するように制御されているため、自動的にワークWを定尺切断することが可能となっている。
Further, as described above, the
また、仮にサポートロール15が固定端ロール5と送りロール3の中間位置にある場合は、図3に示すように切断時のワークWのたわみは固定端ロール5と送りロール3を両端として上側に弓なりに生じる。この状態で切断が終了しワークWの拘束が解けると、たわみの復元力によってワークWがパスライン4上に勢いをつけて戻るためサポートロール15にワークが激突してワークWが折損するおそれがある。ところが、本実施形態では、図2に示すように、サポートロール15が送りロール3と固定端ロール5の中間位置からずれて設置されていると、送りロール3と固定端ロール5との間でサポートロール15によって二分されているワークWのうち、送りロール3とサポートロール15の間に位置する長さの長いワークWaは重量が大きいため下に凸にたわみ、固定端ロール5とサポートロール15の間に位置する長さの短いワークWbは重量が軽く、ワークWaのたわみの寄与とワークWの剛性により、上に凸の形状になる。
Also, if the
即ち、ワークWのたわみの形状は図2に示すようなS字型となり、ワークWの一部が常にサポートロール15に接触した状態となる。従って、ワークWの拘束が解かれたわみの復元力によりワークWがパスライン4上に戻る際であっても、たわみが生じているときからワークWはサポートロール15と接触しているために両者が激突することはなく、ワークWが折損することはない。
That is, the deflection shape of the workpiece W is S-shaped as shown in FIG. 2, and a part of the workpiece W is always in contact with the
また、本実施形態によれば、固定端ロール5とサポートロール15との間の距離が送りロール3とサポートロール15との間の距離よりも短くなるようサポートロール15の位置が定められているため、ワークWが拘束された際のたわみによるS字形状は、切断機本体2に近い固定端ロール5とサポートロール15との間のワークWbが上に凸になり、送りロール3とサポートロール15との間のワークWaが下に凸になる。これにより、固定端ロール5よりも下流に位置するワークWcは、切断が終了してシリンダ7とクランプ板9による拘束が解けた瞬間、パスライン4へと向かった下方への復元力と、固定端ロール5とサポートロール15との間にあるワークWbの下方への復元力の寄与により、下方に向けて加速度が与えられ、その加速度によりワークWcが下方に向けて勢いをつけて変位する。
Further, according to the present embodiment, the position of the
仮にサポートロール15が送りロール3寄りの位置に設けられ、ワークWbの方がワークWaよりも長いとしたら、切断機本体に近い固定端ロール5とサポートロール15との間のワークWbが下に凸となる。このような場合、固定端ロール5より下流に位置するワークWcは、切断が終了して拘束が解けると、ワークWc自体の下方への復元力よりもワークWbの上方への復元力からの寄与の方が大きいために、ワークWcは上方に向けて勢いをつけて変位し、最悪の場合にはワークWが切断砥石12へ衝突し該ワークWが折損してしまう。一方、本実施形態では、切断が終了した際は、ワークWcは必ず下方に向かって変位するため、このようなことが起こらず、安全に切断を行うことができる。
If the
以上から、本実施形態による水平連続鋳造用切断機1によれば、切断砥石12でのワークWの切断が可能となるため、切断長さを揃え、切断面を滑らかにすることができ、仕上げのための再切断をする必要がなくなり作業効率を上昇させることができる。また、ワークWを切断する際のワークWの拘束時間が極短時間で済むため、大きなたわみが生じることはなくなりワークWの折損を防止することができ、安定した切断を行うことが可能となる。さらに、ワークWの切断作業を自動的に行うことができるとともに、切断が終了した際にたわみの復元力によってのワークWの折損を防ぐことができ、安定かつ安全な切断が可能となる。
From the above, according to the cutting
以上、本発明の実施形態である水平連続鋳造用切断機1について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態ではクランプ板9に備えられた弾性体をバネ10としたが、復元力をもった弾性体である限り、他の構成要素からなる弾性体であってもよい。
As mentioned above, although the horizontal continuous
なお、切断砥石12の切刃13は使用し続けると磨耗により欠けていき、パスライン4との距離が変わってしまうため、切断条件が変動してしまい安定した切断が得られなくなる。従って、例えば切刃13の最下端を光電センサ等で監視して、磨耗により欠けた場合は、切断砥石12自体が下方に変位するように制御することによって、切刃13とパスライン4との距離を常に一定に保つことができて安定したワークWの切断を行うことができる。
If the
1 水平連続鋳造用切断機
2 切断機本体
3 送りロール
4 パスライン
5 固定端ロール
7 シリンダ
9 クランプ板
10 バネ(弾性体)
12 切断砥石
13 切刃
15 サポートロール
W ワーク
DESCRIPTION OF
12
Claims (2)
前記パスラインを通過する前記ワークを上下から挟み込んで支持する固定端ロールと、
前記パスラインの上方かつ前記固定端ロールの下流側に位置し、パスラインと平行な中心軸回りに回転自在な円盤であって外周に切刃が形成された切断砥石と、
前記固定端ロールと前記切断砥石との間で、前記ワークを上方に向かって撓ませながら持ち上げ前記切断砥石に押圧するシリンダと、
前記シリンダにより持ち上げられた前記ワークを上方から抑えるとともに、下方に向かって弾性復元力を生じる弾性体を備えたクランプ板とを、備えることを特徴とする水平連続鋳造用切断機。 In a horizontal continuous casting cutting machine that feeds a wire-like workpiece in a horizontal direction along the length direction while continuously casting, and cuts to a certain length in a pass line through which the workpiece passes,
A fixed end roll that sandwiches and supports the workpiece passing through the pass line from above and below,
A cutting grindstone that is located above the pass line and downstream of the fixed end roll and is rotatable around a central axis parallel to the pass line and has a cutting edge formed on the outer periphery thereof,
A cylinder that lifts and presses the workpiece while bending the workpiece upward between the fixed end roll and the cutting wheel;
A horizontal continuous casting cutting machine comprising: a clamp plate including an elastic body that suppresses the workpiece lifted by the cylinder from above and generates an elastic restoring force downward.
前記固定端ロールと前記送りロールの間に位置し、前記ワークを下方から支持するサポートロールとを備え、
前記固定端ロールと前記サポートロールとの間の距離が、前記送りロールと前記サポートロールとの間の距離よりも短いことを特徴とする請求項1に記載の水平連続鋳造用切断機。 A feed roll that is positioned upstream of the fixed end roll of the pass line and supports the workpiece by sandwiching it from above and below;
A support roll positioned between the fixed end roll and the feed roll and supporting the workpiece from below;
The horizontal continuous casting cutting machine according to claim 1, wherein a distance between the fixed end roll and the support roll is shorter than a distance between the feed roll and the support roll.
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