JP5767097B2 - Steel plate reversing device - Google Patents
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本発明は、鋼板反転装置に関し、具体的には、鋼板寸法に拘わらず、鋼板に疵を発生させることなくかつ自動で反転することができる鋼板反転装置に関するものである。 The present invention relates to a steel plate reversing device, and more particularly to a steel plate reversing device capable of automatically reversing without generating wrinkles in a steel plate regardless of the size of the steel plate.
厚鋼板の圧延機で圧延された鋼板は、その後、プレス矯正や表面研磨、サンドブラスト等の仕上作業や、疵手入れ、板面検査を行うため、鋼板の表裏を反転することが頻繁に行われている。斯かる反転作業は、従来、リフティングマグネットを用いて行っていた。しかし、この方法は、反転時に鋼板が落下して表面疵が発生し、また、クレーン作業を伴うため人手が必要であり、作業効率上および安全上も問題あった。 Steel plates rolled with thick steel plate mills are then frequently turned upside down in order to perform finishing operations such as press straightening, surface polishing, sandblasting, ironing, and plate surface inspection. Yes. Such reversal work has been conventionally performed using a lifting magnet. However, this method has a problem in terms of work efficiency and safety because the steel plate falls and surface flaws occur during reversal, and also involves crane work.
一方、近年では、生産能率の向上や鋼構造物の大型化により、圧延する鋼板寸法の大型化が進行しており、例えば、鋼板幅が5m超え、長さが15m超え、厚さが200mm超え、重量が80tを超えるような厚鋼板が製造されるようになってきている。その結果、従来、リフティングマグネットを用いて行っていた鋼板の反転作業を安全かつ効率的に行うことがより難しくなってきている。また、近年では、原子力材料を中心として、鋼板の表面品質への要求が一段と厳しくなってきており、反転作業による鋼板疵の発生を防止することが極めて重要な課題となっている。さらに、近年における省力化への要求から、反転作業は自動化できることが望ましい。 On the other hand, in recent years, due to the improvement of production efficiency and the enlargement of steel structures, the size of steel sheets to be rolled has been increased. For example, the steel sheet width exceeds 5 m, the length exceeds 15 m, and the thickness exceeds 200 mm. Steel plates with a weight exceeding 80 t have been manufactured. As a result, it has become more difficult to safely and efficiently perform the reversing operation of the steel sheet, which has been conventionally performed using a lifting magnet. In recent years, the demand for the surface quality of steel sheets has become more severe, especially for nuclear materials, and it has become an extremely important issue to prevent the occurrence of steel sheet defects due to reversing work. Furthermore, it is desirable that the reversing operation can be automated due to the recent demand for labor saving.
従来、鋼板の反転作業は、スラブの反転と同様、鋼板を2つの対向するアーム間に挟み込む状態にしてアームを回転させることで反転を行う方法が多く採用されていた(例えば、特許文献1、2参照。)。しかし、この方法は、鋼板を反転する際に、鋼板が一方のアームから他方のアームに移動する際の衝撃が大きく、表面疵が発生したり、騒音が大きかったりするという問題があった。
Conventionally, inversion work of a steel plate, as in the case of inversion of a slab, many methods have been adopted in which the steel plate is sandwiched between two opposing arms and rotated by rotating the arm (for example,
そこで、この問題を解決する技術が幾つか提案されている。例えば、特許文献3には、反転用台盤にバキューム式あるいはマグネット式吸着機を設置して鋼板を固定し、反転用台盤の一端を水平方向に移動し、他端を上下方向に移動させることにより反転用台盤ごと反転する技術が開示されている。しかし、この技術は、昨今のように大型化した鋼板に適用することは難しいという問題がある。 Thus, several techniques for solving this problem have been proposed. For example, in Patent Document 3, a vacuum-type or magnet-type adsorption machine is installed on a reversing base and a steel plate is fixed, one end of the reversing base is moved in the horizontal direction, and the other end is moved in the vertical direction. Thus, a technique for reversing the entire reversing base is disclosed. However, this technique has a problem that it is difficult to apply to a steel plate that has been enlarged as in recent years.
また、特許文献4には、水平方向の回転軸に、その径方向のアームを複数本同一平面で前記回転軸の軸方向に沿って所定間隔で突設し、その各アームをスパンにより連続して一体化した大板載置用フレームの一対を駆動機によりほぼ鉛直方向から相反対方向に回転可能に取り付けた大板反転装置において、前記大板の回転中心部に、その大板側縁の回転軌跡に沿う周面の回転輪を、前記回転軸の軸方向に所定間隔で複数設けることにより大板のスムーズなアーム間の移転を可能とした反転装置が、特許文献5には、水平の金属板をその両側縁で把持し板面で保持しながら該側縁に平行な軸の周りに回転させて起立させる複数の渡し側アームと、上記起立した金属板を該渡し側アームから受け入れ両側縁で把持し板面で保持しながら該側縁に平行な軸の周りに上記回転と同じ向きに回転させて水平にする複数の受け側アームと、上記金属板を起立させた状態での上記渡し側アームと上記受け側アームの間隔が上記金属板の厚さと等しくなる位置とそれよりも大きくなる位置との間で上記渡し側アームと上記受け側アームを水平方向に相対移動させるシフト機構とを備えることによって、表面疵を発生させることなく複数枚の金属板を反転させる装置が開示されている。
Further, in Patent Document 4, a plurality of radial arms are provided on a horizontal rotating shaft on the same plane so as to project at predetermined intervals along the axial direction of the rotating shaft, and each arm is continuously connected by a span. In the large plate reversing device in which a pair of large plate mounting frames integrated with each other is attached by a drive unit so as to be rotatable in a substantially opposite direction from the vertical direction, the large plate side edge of the large plate is disposed at the center of rotation of the large plate. A reversing device that enables smooth transfer between large arms by providing a plurality of rotating wheels on the circumferential surface along the rotation locus at predetermined intervals in the axial direction of the rotating shaft is disclosed in
しかしながら、特許文献4の技術は、鋼板の移動は回転輪上に沿ってスムーズに行われるものの、鋼板を支持するアームがバネで上下動可能に支持されるため、特に鋼板寸法が大型化した昨今では、バネの耐久性やメンテナンス性の観点から改善が求められている。
また、特許文献5の技術は、金属板を起立させた状態での送り側アームと受け側アームとの間隔を金属板の板厚に応じて調整する目的で、送り側アームと受け側アームを水平方向に相対移動させるシフト機構を有するため、設備が大掛かりとなるほか、金属板が傾斜したときに自重で動くことがないよう可動式および固定式クランプを備えた上で固定する必要があるため、設備コストおよび作業能率などの面で不利な面があった。
特に、近年のように鋼板寸法が大型化し、板厚が10mmから200mm程度まで大きく変化する場合には、1つの反転装置で全ての板厚に表面疵を発生させることなく反転することは極めて難しいという問題がある。
However, in the technique of Patent Document 4, although the movement of the steel plate is smoothly performed on the rotating wheel, the arm supporting the steel plate is supported by the spring so as to be movable up and down. Therefore, improvement is demanded from the viewpoint of durability and maintainability of the spring.
Moreover, the technique of
In particular, when the size of a steel plate becomes large and the plate thickness changes greatly from about 10 mm to about 200 mm as in recent years, it is extremely difficult to reverse all the plate thicknesses without causing surface flaws with one reversing device. There is a problem.
本発明は、従来技術が抱える上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、鋼板寸法にかかわらず、表面疵を発生させることなく、鋼板の反転作業を自動的かつ効率的に行うことができる鋼板反転装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and its purpose is to automatically and efficiently perform the reversing operation of the steel sheet without generating surface defects regardless of the steel sheet dimensions. An object of the present invention is to provide a steel plate reversing device capable of performing the above.
発明者らは、上記課題の解決に向けて鋭意検討を重ねた。その結果、渡し側フレームと受取側フレーム(従来技術の「渡し側アーム」と「受け側アーム」に相当)を有する鋼板反転機において、それぞれのアームを主フレーム内とサブフレームとで構成し、そのサブフレームを駆動させて鋼板の受け渡しを行うことで、鋼板寸法にかかわらず、表面疵を発生させることなく、鋼板の反転作業を行うことができることに想到し、本発明を完成させた。 The inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, in a steel plate reversing machine having a delivery side frame and a reception side frame (equivalent to the “delivery side arm” and “reception side arm” of the prior art), each arm is constituted by a main frame and a subframe, The inventor has completed the present invention by conceiving that the steel sheet can be transferred without causing surface defects regardless of the dimensions of the steel sheet by driving the subframe to deliver the steel sheet.
すなわち、本発明は、フレーム上に水平状態に載置された鋼板を、固定回転軸を中心にほぼ垂直まで回転駆動して前記鋼板を起立させる渡し側フレームと、前記渡し側フレームとは異なる固定回転軸を中心にほぼ垂直に回転駆動した状態において前記渡し側フレームで起立された鋼板を受け取った後、回転駆動して水平状態に戻す受け側フレームを有する鋼板反転装置において、前記渡し側フレームと受け側フレームはそれぞれ主フレームとストッパー付きサブフレームから構成され、かつ、前記渡し側フレームのストッパー付きサブフレームは垂直状態における主フレーム下端部にある水平方向の回転軸を中心に回転駆動し、前記受け側フレームのストッパー付きサブフレームは垂直状態における主フレーム上端部にある水平方向の回転軸を中心に回転駆動し、前記鋼板を渡し側フレームから受け側フレームに受け渡して反転する鋼板反転装置である。 That is, according to the present invention, a delivery-side frame in which a steel plate placed horizontally on a frame is rotationally driven to a substantially vertical position around a fixed rotation axis to stand the steel plate is different from the delivery-side frame. In the steel sheet reversing apparatus having a receiving side frame that receives the steel plate raised by the passing side frame in a state of being driven to rotate substantially vertically around the rotation axis, and then returns to a horizontal state by being driven to rotate, the passing side frame and Each of the receiving side frames is composed of a main frame and a sub-frame with a stopper , and the sub-frame with a stopper of the passing side frame is driven to rotate around a horizontal rotation axis at the lower end of the main frame in the vertical state, horizontal axis of rotation stoppered subframe of the receiving-side frame in the main frame upper portion in the vertical state Rotatably driving the center is a steel sheet reversing apparatus for reversing passes received in the receiving side frame the steel sheet from the transfer side frame.
本発明の上記反転装置における渡し側フレーム、受け側フレームおよびそれらのストッパー付きサブフレームは、シリンダで駆動されるものであることを特徴とする。 In the above reversing device of the present invention, the delivery side frame, the receiving side frame, and the sub-frames with stoppers thereof are driven by a cylinder.
本発明によれば、鋼板の反転作業を、鋼板寸法(板厚、板幅、板長さ)にかかわらず、鋼板表面に疵を発生させることなく、かつ自動で行うことができるので、鋼板品質の向上のみならず、作業効率の向上、安全性の向上にも大きく寄与することができる。 According to the present invention, since the reversing operation of the steel sheet can be automatically performed without generating wrinkles on the steel sheet surface regardless of the steel sheet dimensions (plate thickness, sheet width, sheet length), the steel sheet quality As well as improving the efficiency, it can greatly contribute to the improvement of work efficiency and safety.
本発明の鋼板反転装置は、従来の鋼板反転装置と同様、フレーム(従来の反転装置の「アーム」に相当)上に水平状態に載置された鋼板を、シリンダ等によって水平方向の固定した回転軸を中心にほぼ垂直状態まで回転駆動して前記鋼板を起立させる渡し側フレームと、シリンダ等によって水平方向の固定した回転軸を中心にほぼ垂直状態に回転駆動された状態において前記渡し側フレームで起立された鋼板を受け取った後、回転駆動して水平状態に戻す受け側フレームを有するものである。しかし、従来の鋼板反転装置では、上記2つのアームで鋼板の反転を行う場合、渡し側フレームから受け側フレームへと鋼板を移動させる際に、鋼板の下端以外の部分が渡し側フレームにも受け側フレームにも接しない時間が少なからず発生し、この間は鋼板がその自重によって傾斜して移動する。しかし、この傾斜・移動速度は、それまでの渡し側フレームの移動経緯などに依存するため、往々にして自重による移動は急激なものとなりがちであり、斯かる場合には、鋼板が受け側フレームに受け取られる際の衝撃により、鋼板表面に疵が発生することがある、という問題があった。 The steel plate reversing device of the present invention is a rotation in which a steel plate placed in a horizontal state on a frame (corresponding to an “arm” of the conventional reversing device) is fixed in a horizontal direction by a cylinder or the like, similarly to the conventional steel plate reversing device. A transfer side frame in which the steel plate is erected by rotating to a substantially vertical state around an axis, and the transfer side frame in a state of being driven to rotate in a substantially vertical state around a rotation axis fixed in a horizontal direction by a cylinder or the like. After receiving the standing steel plate, it has a receiving side frame that is rotationally driven to return to a horizontal state. However, in the conventional steel plate reversing device, when the steel plate is reversed with the two arms, when the steel plate is moved from the delivery side frame to the receiving side frame, the portion other than the lower end of the steel plate is also received by the delivery side frame. There is a considerable amount of time that it does not contact the side frame, and during this time, the steel plate moves while being inclined by its own weight. However, since this inclination / movement speed depends on the movement history of the passing side frame so far, the movement due to its own weight tends to be abrupt, and in such a case, the steel plate is attached to the receiving side frame. There was a problem that wrinkles might occur on the surface of the steel sheet due to the impact received by the steel plate.
そこで、本発明の鋼板反転装置は、渡し側フレームと受け側フレームのそれぞれを、主フレームとサブフレームとで構成し、前記渡し側フレームのサブフレームは垂直状態における主フレーム下端部にある水平方向の回転軸を中心にシリンダ等により回転駆動するようにし、一方、前記受け側フレームのサブフレームは垂直状態における主フレーム上端部にある水平方向の回転軸を中心にシリンダ等により回転駆動するようにしたことによって、渡し側フレームから受け側フレームへの鋼板移動に伴う疵の発生を防止したところに特徴がある。
以下、本発明の実施の形態について、図をもとに具体的に説明する。
Therefore, in the steel plate reversing device of the present invention, each of the passing side frame and the receiving side frame is constituted by a main frame and a sub frame, and the sub frame of the passing side frame is in the horizontal direction at the lower end of the main frame in the vertical state. The sub-frame of the receiving side frame is driven to rotate about the horizontal axis of rotation at the upper end of the main frame in the vertical state by a cylinder or the like. As a result, the occurrence of wrinkles due to the movement of the steel plate from the delivery side frame to the reception side frame is prevented.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は、鋼板1がマグネットリフティング19等によって、水平状態にある渡し側フレーム2の上に、ストッパー3に当接して載置された状態を示している。ここで、渡し側フレーム2は、主フレーム4とその内部に内蔵されたサブフレーム5とから構成され、シリンダ6により、水平方向の固定回転軸7を中心に垂直状態まで回転可能となっている。また、サブフレーム5は、主フレーム4の回転軸7側に設けられた回転軸8を中心に、シリンダ9によって回転可能となっている。ここで、10aは、水平状態における渡し側フレーム2を支持する受台である。
FIG. 1 shows a state in which the
一方、受け側フレーム11は、渡し側フレーム2と同様、主フレーム12とその内部に内蔵されたサブフレーム13とから構成され、シリンダ14により、水平方向の固定回転軸15を中心にほぼ垂直状態まで回転可能なっている。また、サブフレーム13は、主フレーム12の回転軸15と反対側に設けられた回転軸16を中心に、シリンダ17によって回転可能となっている。ここで、10bは、水平状態における受け側フレーム11を支持する受台である。
On the other hand, the
図2は、渡し側フレーム2を、シリンダ6により回転軸7を中心に垂直直前の状態まで回転させて鋼板を起立させると同時に、受け側フレーム11を、渡し側フレーム2から起立した状態の鋼板1を受け取るべく、シリンダ14により回転軸15を中心に垂直超えまで回転させた状態を示している。なお、上記渡し側フレーム2の角度を垂直直前、受け側フレーム11の角度を垂直超えまで回転させる理由は、後述するように、両フレーム間が大きく開いているため、鋼板1が受け側フレーム側に倒れるのを防止するためである。なお、渡し側フレーム2および受け側フレーム11の回転角度は、鋼板の転倒が確実に防止できる場合、あるいは、そのための装置を別途設置している場合には、垂直状態としても構わない。
FIG. 2 shows a steel plate in a state where the
上述した渡し側フレーム2と受け側フレーム11の間は、厚い鋼板を処理可能とするため、200mm以上に設定されている。したがって、その間隔より薄い鋼板を反転処理する場合には、鋼板1と受け側フレーム11の間に大きな間隙が生じることになる。そして、この状態のまま鋼板1を受け側フレーム11に倒して受け渡しを行った場合には、鋼板1の下端部は、渡し側フレーム2側にまだあるため、受け側フレーム11を水平状態に戻す際、鋼板1が受け側フレーム上11側に落下あるいは急激に移動し、その衝撃によって鋼板表面に疵が発生したり、大きな騒音を発生し、さらには反転装置の故障の原因となったりする。
Between the above-mentioned
そこで、本発明では、渡し側フレーム2から受け側フレーム11への鋼板1の受け渡しをスムーズに行うため、先ず、図3に示したように、受け側フレーム11に設置されたシリンダ17等によりサブフレーム13を主フレーム上端部12の上端側にある水平方向の回転軸16を中心に回転駆動させて、サブフレーム13を起立した鋼板1の下端部に押し当てて鋼板1と受け側フレーム11との間のギャップを無くしてやると同時に、サブフレームに設置されているストッパー18を鋼板1の下端に当接してやる。これにより、上述した受け側フレーム11を水平状態に戻す際の鋼板1の落下を解消することができる。なお、渡し側フレーム2におけるストッパー3と、受け側フレーム11におけるストッパー18とは、回転軸7などの軸長方向において位置をずらして設けられているので、ストッパー3とストッパー18とが同時に鋼板1に当接することが可能である。
Therefore, in the present invention, in order to smoothly transfer the
その上で、渡し側フレーム2と受け側フレーム11を、図4に示したように垂直状態にした後、図5に示したように、シリンダ9等により渡し側フレーム2に内蔵されたサブフレーム5を、回転軸8を中心にして回転駆動させて鋼板1を受け側フレーム11側に押し倒すことで、鋼板1の受け渡しを行う。受け渡し完了後は、シリンダ14等により受け側フレーム11を回転駆動して水平状態に戻すことにより、一連の鋼板反転作業は終了する(図6参照。)。なお、上記シリンダ17により鋼板1に押し当てられたサブフレーム13は、受け側フレーム11への鋼板の受け渡しが済んだ時点でシリンダを駆動して、主フレーム12内に納めてもよいし、受け側フレーム11を水平状態に戻した後、上記シリンダ17を駆動して主フレーム内12に納めるようにしてもよい。
In addition, after the
なお、本発明の鋼板反転機では、渡し側フレーム2を、主フレーム3とサブフレーム4とで構成し、サブフレーム4を回転駆動することで、渡し側フレーム2側から受け側フレーム11側へ鋼板1を押し倒すことで鋼板の受け渡しを行っているが、図4における渡し側フレーム2の回転角度を垂直超え、すなわち、受け側フレーム側まで回転駆動させて鋼板を押し倒してもよい。この場合には、渡し側フレームのサブフレームは省略することができる。
In the steel plate reversing machine according to the present invention, the
上記のように、本発明の鋼板反転機によれば、鋼板の厚さの変動にかかわらず、鋼板をスムーズかつ自動的に反転することができる。なお、上記説明では、駆動系としてシリンダを用いた例で説明したが、シリンダの駆動には、例えば、油圧、空気圧などを用いることができる。また、シリンダ以外の方法を用いてよいことは勿論である。 As described above, according to the steel plate reversing machine of the present invention, the steel plate can be smoothly and automatically reversed regardless of fluctuations in the thickness of the steel plate. In the above description, the example in which the cylinder is used as the drive system has been described. However, for example, hydraulic pressure, air pressure, or the like can be used for driving the cylinder. Of course, methods other than cylinders may be used.
本発明の技術は、鋼板の反転装置に限定されるものではなく、反転装置の全てに適用することができる。 The technique of the present invention is not limited to a steel plate reversing device, and can be applied to all reversing devices.
1:鋼板
2:渡し側フレーム
3:渡し側フレームのストッパー
4:渡し側フレームの主フレーム
5:渡し側フレームのサブフレーム
6:渡し側フレーム駆動用シリンダ
7:渡し側フレームの回転軸
8:渡し側サブフレームの回転軸
9:渡し側サブフレーム駆動用シリンダ
10a、10b:フレーム支持台
11:受け側フレーム
12:受け側フレームの主フレーム
13:受け側フレームのサブフレーム
14:受け側フレーム駆動用シリンダ
15:受け側フレームの回転軸
16:受け側サブフレームの回転軸
17:受け側サブフレーム駆動用シリンダ
18:受け側フレームのストッパー
19:リフティングマグネット
1: Steel plate 2: Delivery side frame 3: Delivery side frame stopper 4: Main frame of delivery side frame 5: Subframe of delivery side frame 6: Delivery side frame driving cylinder 7: Rotating shaft of delivery side frame 8: Delivery Rotating shaft of side subframe 9: Cylinder for driving
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