JP6090227B2

JP6090227B2 - 屑除去装置および屑除去方法

Info

Publication number: JP6090227B2
Application number: JP2014088395A
Authority: JP
Inventors: 浩紀河野
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2034-04-22
Also published as: JP2015205374A

Description

本発明は、厚鋼板のせん断ラインで発生する切り屑を厚鋼板から除去する屑除去装置および屑除去方法に関する。

熱間圧延および冷却された厚鋼板は、せん断ラインにて切断されることで所定の形状・大きさに成形される。せん断ラインでは、厚鋼板の長さ方向および幅方向の各両端部が切断された後、所定の形状・大きさとなるように幅方向や長さ方向に切断されることで分割される。この際、厚鋼板の長さ方向の長さが長いため、厚鋼板の長さ方向の切断は、切断装置による複数回の切断動作にて行われる。
このような厚鋼板の長さ方向の切断において、特許文献１〜３に示すローリングカット式の切断装置を用いることにより、ピンチロールによる厚鋼板の送り時間を増加させ、生産能力を上げる切断方法が知られている。

特開昭５２−９６４８０号公報特公昭５２−４８３５６号公報特開昭６２−１２０９０７号公報

特許文献１〜３に示すローリングカット式の切断方法において、切断方向となる長さ方向は、厚鋼板の搬送方向でもある。しかし、このように厚鋼板の長さ方向の切断を複数回の切断動作で実施する場合、剪断機の形式によらず、厚鋼板を切断方向に対して完全に平行に搬送させることは難しい。さらに、剪断機の刃を厚鋼板の長さ方向に平行に取り付ける場合に発生した誤差の影響が重畳する可能性もある。このため、搬送テーブルにおける搬送中の厚鋼板の幅方向位置には、多少のズレが生じる。このようなズレは、切断により生じる切り屑が厚鋼板の上面に付着する原因となる。切り屑が厚鋼板の上面に付着している場合、後の切断工程となる幅方向への切断時に、上面が切断装置のピンチロールに押さえられることにより、厚鋼板の上面に押込み疵が発生する。さらに、鋼板を積み重ねて保管する場合や、鋼板を磁力で吊り上げる場合についても、厚鋼板の上面に付着していた鋼板切り屑が厚鋼板表面に押し付けられて、押込み傷の原因となるおそれがある。

このような切り屑による押込み疵の問題に対して、せん断ラインに設けられた箒形状のブラシを用いて、厚鋼板の上面に付着した切り屑を除去する方法が行われている。ここで、ブラシを毛先の高さを固定する場合、厚鋼板の板厚が数ｍｍ〜数百ｍｍと幅広いため、板厚が最も薄いものに毛先の高さを合わせる必要がある。この際、板厚の厚い厚鋼板の切り屑を除去しようとすると、ブラシの毛先の高さと厚鋼板の上面の高さとが合わないために毛先がねてしまい、切り屑の除去率が低下する。また、ブラシを厚鋼板の板厚の違いに対応させるために、ブラシそのものを昇降させる方法や、厚鋼板の板厚に応じてブラシを交換する方法が考えられるが、設備の導入・維持に掛かるコストの増加および生産性の低下を招くことになる。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、せん断ラインにて発生する切り屑の除去率を容易に向上させることができる屑除去装置および屑除去方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る屑除去装置は、せん断ラインで切断処理される厚鋼板の切り屑を除去する屑除去装置であって、ヘッド部と、上記ヘッド部の一面に設けられ先端に傾斜部を有するワイヤーブラシと、を含むブラシ部材を備え、上記傾斜部は、上記厚鋼板の搬送方向である一方向に対して上記ワイヤーブラシの先端が徐々に長くなることで形成され、上記ワイヤーブラシの長さの最大差は、上記せん断ラインにおいて切断処理されうる複数の上記厚鋼板の板厚の最大差以上であることを特徴とする。
このように、切断処理される様々な板厚の上記厚鋼板の最大差に応じて上記傾斜部が設けられることにより、せん断ラインにて発生する切り屑の除去率を容易に向上させることができる。

また、上記の屑除去装置は、上記せん断ラインにおいて、ダブルサイドシャーよりも上記厚鋼板の搬送方向の下流側、且つ搬送される上記厚鋼板の板厚方向に対向する面のうちの上面と上記傾斜部とが接触する位置に設けられてもよい。
また、上記の屑除去装置は、上記せん断ラインにおいて、上記ダブルサイドシャーよりも下流側に配されるスリッターよりも下流側、且つ上記スリッターよりも下流側に配されるエンドシャーよりも上流側に設けられてもよい。

また、上記せん断ラインにおいて、上記ダブルサイドシャーよりも下流側に配されるスリッターよりも下流側、且つ上記スリッターよりも下流側に配されるエンドシャーよりも上流側に設けられる第１の屑除去装置と、上記スリッターよりも上流側に設けられる第２の屑除去装置とからなってもよい。
このように、上記第１の屑除去装置および上記第２の屑除去装置からなることにより、上記スリッターおよび上記エンドシャーでの押し傷を防止することができる。
また、本発明の一態様に係る屑除去方法は、上記の屑除去装置を用いて、上記せん断ラインを搬送する上記厚鋼板の上面の切り屑を除去することを特徴とする。

本発明に係る屑除去装置および屑除去方法によれば、せん断ラインにて発生する切り屑の除去率を容易に向上させることができる。

本発明の第１の実施形態のせん断ラインを示す説明図である。本実施形態に係る屑除去装置を示す正面図である。本実施形態のブラシ部材を示す正面図である。図３の側面図である。本実施形態に係る屑除去装置を示す側面図である。本発明の第２の実施形態のせん断ラインを示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜１．第１の実施形態＞
まず、図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係る屑除去装置５および屑除去方法について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る屑除去装置５は、厚鋼板Ｓを切断処理するせん断ラインに設けられる。せん断ラインには、クロップシャー１と、ダブルサイドシャー２と、スリッター３と、屑除去装置５と、エンドシャー４とが順に設けられる。

せん断ラインでは、厚鋼板Ｓが、切断装置であるクロップシャー１、ダブルサイドシャー２、スリッター３、およびエンドシャー４に順に搬送され、各切断装置にて切断処理されることで、所定の形状・大きさに切断される。切断ラインでは、まず、厚鋼板Ｓは、クロップシャー１に搬送され、厚鋼板Ｓの長さ方向の両端となる先端および尾端のクロップ部分が切断される。次いで、厚鋼板Ｓは、ダブルサイドシャー２に搬送され、幅方向の両端部のクロップ部分が切断される。さらに、厚鋼板Ｓは、スリッター３に搬送され、必要に応じて幅方向中央が長さ方向に切断されることで、複数枚の厚鋼板Ｓとなる。その後、厚鋼板Ｓは、エンドシャー４に搬送され、幅方向に切断されることで、所定の形状・大きさに切断・分割される。

本実施形態において、クロップシャー１は、ダウンカット方式の切断装置であり、ダブルサイドシャー２、スリッター３およびエンドシャー４は、ローリングカット方式の切断装置である。なお、クロップシャー１に、ローリングカット方式等の他の切断方式を用いることが可能であり、また、ダブルサイドシャー２およびエンドシャー４のうち少なくとも一方に、ダウンカット方式等の他の切断方式を用いることも可能である。
また、クロップシャー１、ダブルサイドシャー２、スリッター３、およびエンドシャー４は、搬送される厚鋼板Ｓの板厚方向に対向する上面側および下面側に設けられたピンチロールが、厚鋼板Ｓを押圧して回転することにより、厚鋼板Ｓに歪みがあっても厚鋼板Ｓをその長手方向に平行に搬送することができる。

本実施形態のせん断ラインでは、ダブルサイドシャー２の厚鋼板Ｓの搬送方向下流側に配された、スリッター３とエンドシャー４との間に屑除去装置５が設けられる。屑除去装置５は、図２に示すように、ブラシ部材５２と、門型の枠体５４とを備える。
本実施形態では、ブラシ部材５２として、１２個のブラシ部材５２ａ〜５２ｌが、搬送される厚鋼板Ｓの幅方向となるｚ方向に列接して設けられる。ブラシ部材５２ａ〜５２ｌは、ｚ方向の合計長さが、搬送される厚鋼板Ｓの最大幅よりも長くなるように形成される。例えば、搬送される厚鋼板Ｓの最大幅が４６００ｍｍである場合、ブラシ部材５２ａ〜５２ｌのｚ方向の各長さが３９０ｍｍ、ブラシ部材５２ａ〜５２ｌのｚ方向の合計長さは４６８０ｍｍとなる。

ブラシ部材５２は、図３，図４に示すように、略直方体のヘッド部５２２と、ワイヤーブラシ５２４とを有する。ワイヤーブラシ５２４は、複数の金属製のワイヤーからなり、ｘ軸方向に対して傾斜する傾斜部５２４Ａを先端であるｙ軸負方向側の一端に有する。傾斜部５２４Ａは、ワイヤーブラシ５２４の長さがｘ軸正方向側になるに従い徐々に長くなることで形成される。また、ワイヤーブラシ５２４のｙ軸正方向側の他端は、ヘッド部５２２に固定され、ヘッド部５２２のｙ軸負方向側の一面全面を覆うように設けられる。ブラシ部材５２のｙ軸方向の最大長さは、短いほど切り屑を除去する効果は高くなるが、短すぎると反りがある厚鋼板Ｓが搬送される場合に、厚鋼板Ｓがヘッド部５２２や枠体５４に衝突してしまう。このため、ブラシ部材５２のｙ軸方向の最大長さは、厚鋼板Ｓに反りがあっても厚鋼板Ｓが屑除去装置５を通過可能な長さに形成される。例えば、ブラシ部材５２のｙ軸方向の最大長さは、４００〜５００ｍｍに形成される。

傾斜部５２４Ａは、ｚ軸方向に一様に形成される。また、傾斜部５２４Ａでは、図３〜図５に示すように、傾斜部５２４Ａのｙ軸方向の長さであるワイヤーブラシ５２４の先端長さの最大差ｄが、搬送ロール７ａ，７ｂにて搬送される複数の厚鋼板Ｓの板厚ｔの最大差以上となるように設けられる。例えば、搬送される厚鋼板Ｓの板厚ｔが３ｍｍ〜５０ｍｍである場合、ワイヤーブラシ５２４の長さの最大差ｄは５０ｍｍとすることができる。
また、ブラシ部材５２は、搬送される厚鋼板Ｓよりもｙ軸正方向側、且つ傾斜部５２４Ａが搬送される厚鋼板Ｓの上面と接触する位置に設けられる。すなわち、ブラシ部材５２は、図５に示すように、ｘ軸正方向側の最も長いワイヤーブラシ５２４の一端のｙ軸方向の高さが、搬送される厚鋼板Ｓのうち板厚ｔが最も薄い厚鋼板Ｓの上面のｙ軸方向の高さ以下となるように設けられる。また、ブラシ部材５２は、ｘ軸負方向側の端部の最も短いワイヤーブラシ５２４の一端のｙ軸方向の高さが、搬送される厚鋼板Ｓのうち板厚ｔが最も厚い厚鋼板Ｓの上面のｙ軸方向の高さ以上となるように設けられる。
枠体５４は、２本の柱と中間からなり、２本の柱がせん断ラインの搬送テーブルを垂直に挟むように設けられ、中間のｙ軸の負方向側にブラシ部材５２が固定される。

本実施形態のせん断ラインでは、図５に示すように、搬送ロール７ａ，７ｂによりｘ軸正方向側に搬送される厚鋼板Ｓが屑除去装置５を通過することで、ダブルサイドシャー２およびスリッター３で発生した厚鋼板Ｓの上面の切り屑が高い除去率で除去される。
以上のように、本実施形態に係る屑除去装置５は、ヘッド部５２２と、ヘッド部５２２の一面に設けられ、一面に平行な一方向（ｘ軸正方向）に対して一端の長さが徐々に長くなる傾斜部５２４Ａをヘッド部５２２と逆側の一端に有するワイヤーブラシ５２４と、を含むブラシ部材５２を備え、傾斜部５２４Ａは、せん断ラインにおいて切断処理される厚鋼板Ｓの板厚ｔに応じて形成される。また、本実施形態に係る屑除去装置５は、せん断ラインにおいて、せん断ラインのダブルサイドシャー２よりも厚鋼板Ｓの搬送方向の下流側、且つ搬送される厚鋼板Ｓの板厚方向に対向する面のうちの上面と傾斜部５２４Ａとが接触する位置に設けられる。さらに、本実施形態に係る屑除去装置５は、ダブルサイドシャー２よりも下流側に配されるスリッター３よりも下流側、且つスリッター３よりも下流側に配されるエンドシャー４よりも上流側に設けられる。

本実施形態に係る屑除去装置５は、切断処理される様々な板厚ｔの厚鋼板Ｓに応じて傾斜部５２４Ａが設けられることにより、傾斜部２３４Ａのいずれかのワイヤー先端が搬送される厚鋼板Ｓのほぼ上面と同じｙ軸方向の高さとなる。このため、本実施形態に係る屑除去装置５は、ダブルサイドシャー２やスリッター３での切断処理時に発生する切り屑を厚鋼板Ｓの上面から高い除去率で除去することができる。これにより、エンドシャー４での切断処理時に、エンドシャー４に設けられたピンチロールで厚鋼板Ｓの上面が押圧される際に発生する切り屑に起因した押し傷を防止することができる。また、本実施形態に係る屑除去装置５は、ブラシ部材５２を搬送される厚鋼板Ｓの上面側に固定さえすればよく、厚鋼板Ｓの板厚ｔに応じてブラシ部材５２を昇降させたり、ブラシを交換したりする必要がないため、切り屑の除去率を容易に向上させることができる。

＜第２の実施形態＞
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施形態に係る屑除去装置５および屑除去方法について説明する。
図６に示すように、本実施形態に係る屑除去装置５は、第１の屑除去装置５ａと第２の屑除去装置５ｂとからなる。第１の屑除去装置５ａは、第１の実施形態の屑除去装置５と同様に、厚鋼板Ｓの搬送経路において、スリッター３の下流側且つエンドシャー４の上流側に設けられる。また、第２の屑除去装置５ｂは、厚鋼板Ｓの搬送経路において、ダブルサイドシャー２の下流側且つスリッター３の上流側に設けられる。

本実施形態に係る屑除去装置５および屑除去方法は、第１の実施形態と比べ、屑除去装置５の構成が異なるが、それ以外の構成は同様である。つまり、本実施形態のせん断ラインは、切断装置であるクロップシャー１と、ダブルサイドシャー２と、スリッター３と、エンドシャー４とを備え、搬送される厚鋼板Ｓを各切断装置で切断処理することで、厚鋼板Ｓを所定の形状・サイズに成形する。
第１の屑除去装置５ａおよび第２の屑除去装置５ｂは、第１の実施形態に係る屑除去装置５と同様の構成をそれぞれ有する。すなわち、第１の屑除去装置５ａおよび第２の屑除去装置５ｂは、図２〜５で説明した、ブラシ部材５２と、門型の枠体５４とをそれぞれ備える。

本実施形態では、厚鋼板Ｓが切断処理されるせん断ラインにおいて、ダブルサイドシャー２で切断処理された厚鋼板Ｓが第１の屑除去装置５ａを通過することにより、ダブルサイドシャー２で発生した切り屑を厚鋼板Ｓの上面から高い除去することができる。また、本実施形態では、スリッター３で切断処理された厚鋼板Ｓが第２の屑除去装置ｂａを通過することにより、スリッター３で発生した切り屑を厚鋼板Ｓの上面から高い除去することができる。これにより、スリッター３およびエンドシャー４での切断処理時に、スリッター３およびエンドシャー４にそれぞれ設けられたピンチロールで厚鋼板Ｓの上面が押圧される際に発生する切り屑に起因した押し傷を防止することができる。

以上のように、本実施形態に係る屑除去装置５は、ヘッド部５２２と、ヘッド部５２２の一面に設けられ、ヘッド部５２２と逆側の一端に一面に平行な一方向（ｘ軸正方向）に対して一端の長さが徐々に長くなる傾斜部５２４Ａを有するワイヤーブラシ５２４と、を含むブラシ部材５２を備え、傾斜部５２４Ａは、せん断ラインにおいて切断処理される厚鋼板Ｓの板厚ｔに応じて形成される。また、本実施形態に係る屑除去装置５は、せん断ラインにおいて、せん断ラインのダブルサイドシャー２よりも厚鋼板Ｓの搬送方向の下流側、且つ搬送される厚鋼板Ｓの板厚方向に対向する面のうち上面と傾斜部５２４Ａとが接触する位置に設けられる。さらに、本実施形態に係る屑除去装置５は、ダブルサイドシャー２よりも下流側に配されるスリッター３よりも下流側、且つスリッター３よりも下流側に配されるエンドシャー４よりも上流側に設けられる第１の屑除去装置５ａと、スリッター３よりも上流側に設けられる第２の屑除去装置５ｂとからなる。
本実施形態に係る屑除去装置５は、第１の屑除去装置５ａと、第２の屑除去装置５ｂとからなり、第１の屑除去装置５ａではダブルサイドシャー２で発生した切り屑を除去し、第２の屑除去装置５ｂではスリッター３で発生した切り屑を除去する。これにより、第１の実施形態における効果に加え、スリッター３での切断処理時に発生する押し傷をさらに防止することができる。

＜変形例＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、傾斜部５２４Ａは、ワイヤーブラシ５２４の最大差ｄがせん断ラインにて処理される複数の厚鋼板Ｓの板厚ｔの最大差以上となり、且つワイヤーブラシ５２４の長さがｘ軸正方向に対して徐々に長くなっていればよく、図４に示したように直線状に傾斜していなくてもよい。例えば、傾斜部５２４Ａは、ワイヤーブラシ５２４の最大差ｄが上記条件を満足するように、階段状に変化する形状や曲線状に傾斜してもよい。

また、上記実施形態では、ブラシ部材５２は、１２個のブラシ部材５２ａ〜５２ｌであるとしたが、ｚ軸方向の長さが切断処理される厚鋼板Ｓの最大幅よりも長ければ、かかる例に限定されない。例えば、ブラシ部材５２は、ｚ軸方向の長さが切断処理される厚鋼板Ｓの最大幅よりも長い、１個のブラシ部材５２であってもよい。
さらに、厚鋼板Ｓは、長さ方向に一様な板厚ｔを有する鋼板だけでなく、板厚ｔが長さ方向に連続的に変化する異厚鋼板であってもよい。

＜まとめ＞
以上のように、本発明にかかる屑除去装置５は、ヘッド部５２２と、ヘッド部５２２の一面に設けられ、ヘッド部５２２の一面に平行な一方向に対して他端の長さが徐々に長くなる傾斜部５２４Ａをヘッド部５２２と逆側の一端に有するワイヤーブラシ５２４と、を含むブラシ部材５２を備え、傾斜部５２４Ａは、せん断ラインにおいて切断処理される厚鋼板Ｓの板厚ｔに応じて形成される。
また、本発明に係る屑除去方法は、せん断ラインにおいて、ダブルサイドシャー２よりも厚鋼板Ｓの搬送方向の下流側、且つ搬送される厚鋼板Ｓの板厚方向に対向する面のうちの上面と傾斜部５２４Ａとが接触する位置に設けられ、傾斜部５２４Ａが傾斜する一方向は、厚鋼板Ｓの搬送方向である上記屑除去装置５を用いてせん断ラインを搬送する厚鋼板Ｓの上面の切り屑を除去する。
このような屑除去装置５、および屑除去方法によれば、せん断ラインにて発生する切り屑の除去率を容易に向上させることができる。

１：クロップシャー
２：ダブルサイドシャー
３：スリッター
４：エンドシャー
５：屑除去装置
５ａ：第１の屑除去装置
５ｂ：第２の屑除去装置
５２，５２ａ〜５２ｉ：ブラシ部材
５２２：ヘッド部
５２４：ワイヤーブラシ
５２４Ａ：傾斜部
５４：枠体
７ａ，７ｂ：搬送ロール
Ｓ：厚鋼板

Claims

せん断ラインで切断処理される厚鋼板の切り屑を除去する屑除去装置であって、
ヘッド部と、前記ヘッド部の一面に設けられ先端に傾斜部を有するワイヤーブラシと、
を含むブラシ部材を備え、
前記傾斜部は、前記厚鋼板の搬送方向である一方向に対して前記ワイヤーブラシの先端が徐々に長くなることで形成され、
前記ワイヤーブラシの長さの最大差は、前記せん断ラインで切断処理されうる複数の前記厚鋼板の板厚の最大差以上であることを特徴とする屑除去装置。
前記せん断ラインにおいて、ダブルサイドシャーよりも前記厚鋼板の搬送方向の下流側、且つ搬送される前記厚鋼板の板厚方向に対向する面のうちの上面と前記傾斜部とが接触する位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の屑除去装置。
前記せん断ラインにおいて、前記ダブルサイドシャーよりも下流側に配されるスリッターよりも下流側、且つ前記スリッターよりも下流側に配されるエンドシャーよりも上流側に設けられることを特徴とする請求項２に記載の屑除去装置。
前記せん断ラインにおいて、前記ダブルサイドシャーよりも下流側に配されるスリッターよりも下流側、且つ前記スリッターよりも下流側に配されるエンドシャーよりも上流側に設けられる第１の屑除去装置と、前記スリッターよりも上流側に設けられる第２の屑除去装置とからなることを特徴とする請求項２に記載の屑除去装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の屑除去装置を用いて、前記せん断ラインを搬送する前記厚鋼板の上面の切り屑を除去することを特徴とする屑除去方法。