JPS5827051B2 - 長尺材料の連続加熱切断処理機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば、加熱された長尺な棒鋼をその長手
方向に複数個に切断することにより、複数のナツト鍛造
用の素材を生産する場合などに用いられるものであって
、棒鋼などの長尺材料を、加熱炉を通過移動させる状態
で間歇送りローラにより前記長尺材料の長手方向に間歇
的に駆動移送しながら、設定された単位寸法毎に切断処
理する処理装置と、前記加熱炉よりも移送上手側の長尺
材料移送経路中に、材料端部の通過を検出する検出器を
設けた長尺材料の連続加熱切断処理機に関する。

かかる長尺材料の連続加熱切断処理機においては、切断
箇所近くで材料の端部（端末）を検出し、この検出結果
に基づく材料の残余長さと設定切断寸法とを比較演算し
て端末切断を行なうことにより、材料の端末近くまでを
素材に利用して端材排除に伴う材料ロスを可及的に抑制
できるが、切断箇所近くで材料の端末を検出することは
、材料が非常に高温であって、検出器が熱損されたり、
或いは、光電管を利用する場合、高温加熱材料から発せ
られる赤外線によって検出妨害が生じることから、実際
問題として実施不可能である。

そのため、一般には、制御入力となる端末検出を、加熱
炉よりも材料移送方向上手側で行って熱的影響を受けな
い確実な検出を求めている。

従来のかかる長尺材料の連続加熱切断処理機は、切断箇
所に対して移送上手側に一定距離を隔てた位置に設けた
材料端末通過検出器と、間歇駆動回数を計測する装置な
らびに、制御装置とからなり、前記の一定距離を切断寸
法で徐して求めた切断箇所を予め制御装置に設定してお
くことにより、検出器による端末検出信号を起点として
計測される間歇駆動回数が設定切断筒数と一致したとき
、端材排除指令を出力するものであった。

しかし、この従来装置による場合は、作業者がアジャス
ターを操作して切断寸法誤差を修正するとき、この切断
寸法の修正都度に、前記の設定切断箇所をも変更するか
、若しくは、この切断寸法誤差を見込んで切断個数の設
定に巾をもたらせなければならず、そのため、前者の場
合は、非常に煩しい手数を要し、また、後者の場合は、
材料ロスを招く。

しかも、検出器による検出が、間歇駆動周期のどの時点
で行なわれたかを判別できないものであって故に、この
検出時期の変動をも見込んで切断個数を設定しなければ
ならず、そのため、切断個数の設定巾が非常に大なるも
のとなって、一層、大なる材料ロスを招くものであった
。

本発明は、かかる点に鑑み、材料歩留が良く、かつ、品
質的に勝れた製品に切断処理できる長尺材料の連続加熱
切断処理機を提供せんとするものである。

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第
１図は、長尺な棒鋼から多数のナツトを鍛造する際に適
用した本発明による長尺材料の連続加熱切断処理機の原
理を示し、第２図は、この処理機における制御システム
を示し、第３図は、制御入力のタイミングを示す。

図において、２は、棒鋼１を、誘導加熱炉４を通過移動
させる状態でその長手方向に間歇的に駆動移送しながら
設定された単位寸法毎に切断処理する装置であり、３は
、この切断処理装置２よりも移送方向の上手の位置で前
記棒鋼１を、間歇駆動移送による平均移送速度よりもや
や大なる定速度で連続的に移送供給する送り機構である
。

前記切断処理装置２による棒鋼１の間歇駆動移送は、間
歇作動するカッタ２人と誘導加熱炉４との間で棒鋼１を
挾持する一対の送りローラ２ａ、２ａの間歇回転により
行なわれ、送り機構３による定速移送は、棒鋼移送方向
に間隔を隔てて位置して棒鋼１を載置保持する複数の送
りローラ３ａ・・・を定速回転することにより行なわれ
る。

従って、間歇駆動移送される先行棒鋼１の後端（端末）
と、定速駆動移送される後続棒鋼１′の前端との間には
、先行棒鋼１の間歇駆動移送に伴って移送方向での長さ
が変化する隙間りが形成される。

また、第一検出器５と第二検出器６は、前記誘導加熱炉
４よりも移送上手側の移送経路部分で、互いに移送方向
に前記切断寸法の複数倍以上の、つまり、設定切断寸法
よりも十分大なる距離Ｌ１を隔てて固定設置した光電管
利用の二つの検出器であって、これらはともに、前記隙
間りを利用して棒鋼１末端の通過移動を検出するもので
あり、これらの検出結果は、パルス信号Ｐ３． Ｐ、と
して出力される。

第一検出器５は、第二検出器６よりも移送上手側に設け
られている。

７は前記切断処理装置２に付設した発信装置であり、こ
れは、前記挾持間歓送りローラ２ａ、２ａに連動して間
歇駆動移送毎に一回転する円板７Ａにスリット穴７Ｂを
形成するとともに、間歇駆動開始時におけるスリット穴
７Ｂを検出する光電管利用の検出具７Ｃを設け、もって
、間歇駆動移送開始時に作動してその一回の間歇駆動移
送に対して一つのパルス信号Ｐ７を発生すべく構成しで
ある。

８は、入力モジュール８Ａ、演算器８Ｂ、メモリー８Ｃ
，出カモジュー／Ｌ／８Ｄ１表示モジュール８Ｅを備え
た制御装置であり、９は、この制御装置８から出力され
る端末切落し指令に基づいて端末を切落すべく切断処理
装置２を操作する装置であり、１０は、前記制御装置８
による制御指令に基づいて、前記先後両棒鋼１，１情の
隙間りが挾持送りローラ２ａ、２ａを通過するとき、こ
の隙間りをゼロにすべく送り機構３を増速する状態に操
作する速度変更操作機構である。

その増速制御の具体的手法は次の通りである。

第二検出器６と送りローラ２ａ、２ａとの間の距離は判
っている。

又、棒鋼１の間歇移送の速度状態も判っている。

従って、この２つの条件から、棒鋼１の末端が第二検出
器６を通過してから送りローラ２ａ 、 ２ａに到達す
るまでに要する時間が求められる。

この時間の演算は制御装置８によって行なわれ、第二検
出器６の作動後その時間が経過した時点で、制御装置８
から速度変更操作機構１０へ増速制御指令が発信される
のである。

１１は、棒鋼１に摺接してその回転量をもって棒鋼１の
一回当りの間歇移送量を前記制御装置８に入力する移送
量検出ローラであり、１２は、棒鋼１の間歇移送量不足
に基づく制御装置８からの制御指令に基づいて作動する
警報装置であり、１３，１４は夫々、制御装置８により
、両検出器５，６による検出パルス信号Ｐ３＋Ｐ４およ
び発信装置７からのパルス信号Ｐ、Ｊこ基づいて演算さ
れた製品実切断寸法ＬＰおよび切断数をデジタル表示す
る表示器である。

また、第３図中における△ｒｌ、△ｒ２．△ｒ３）△ｒ
４は、両検出器５，６による検出パルス信号Ｐ３ 、
Ｐ４（！、この検出パルス信号Ｐ５．Ｐ６の発生直前後
に発信装置７により発生されたパルス信号Ｐ７・・・と
のずれを、パルス信号Ｐ７・・・の発生間隔に対する割
合で示したものであって、△ｒ１モ△ｒ ２ モ１３七
訂、＝＝ｌである。

前記製品実切断寸法ＬＰは、二つの検出器５゜６のうち
、移送上手側の第一検出器５による検出パルス信号Ｐ５
が発生された時点ｔ１から、複数回の間歇駆動移送後に
移送下手側の第二検出器６による検出パルス信号Ｐ６が
発生された時点ｔ２までの時間Ｔに、前記発信装置７か
ら発生されたパルス信号Ｐｔの数ｎを計測し、この計測
パルス信号数ｎと、前記両検出器５，６間距離Ｌ１とか
ら式１に基づいて演算されて求められるものである。

制御装置８はまた、次のような端末処理指令を行なう。

棒鋼１の末端が第二検出器６を通過した直後の発信装置
７からの信号と前記第二検出器６による信号とのいずれ
時間に対応する信号相当数△ｒ４と、切断箇所と第二検
出器６との間の距離Ｌ２と、前記実切断寸法ＬＰとから
、式（２） り拾てた整数） に基づいて製品実切断寸法Ｉ、Ｐに対する鋼材寸法Ｐの
割合Ｘを演算する。

そして、製品寸法ＬＰ（実切断寸法）に対する鋼材寸法
の割合の許容される設定最大値Ｍｘおよび設定最小値Ｍ
ｉと前記の割合Ｘとを比較し、下記の端末切落し指令を
出す。

即ち、この端末切落し指令によればｘ＜Ｍｉのときは、
第４図イに示すように、最後に切断される製品Ａと、末
端材ａおよび、次の棒鋼１′の始端で末端材８寸法を加
えると製品寸法ＬＰになる寸法部分すとを排材として切
落し、Ｍ ｉ ４ ｘ ＜Ｍ ｘのときは、第４図口に
示すように末端材ａと、次の棒鋼１′の始端で末端材８
寸法を加えると製品寸法ＬＰになる寸法部分すとを排材
として切落し、ｘ＞Ｍｘのときは、第４図ハに示すよう
に末端材ａと、次の棒鋼１勿始端で末端材寸法を加える
と製品寸法ＬＰになる寸法部分すおよび次の棒鋼１′か
ら最初に切断される製品Ｂとを排材として切落すのであ
る。

尚、棒鋼１に次の棒鋼１′を端部接当状態で連らならせ
るのではなく、棒鋼１のみの端末処理を行なう場合は、
前記最小値Ｍｉを基準値Ｍｉとして次のように処理すれ
ばよい。

即ち、ｘ＜Ｍｉの場合には、前記第二検出器６の検出波
前記Ｎ。

回目切断の前後２つの鋼材部分を端末処理する指令信号
を発し、Ｘ≧Ｍｉの場合には、前記Ｎ。

回目切断の後１つの鋼材部分を端末処理する指令信号を
発するものである。

以上、実施例について述べてきたが、本例による長尺材
料の連続加熱切断処理機の要旨に係る構成は、棒鋼など
の長尺材料１を、加熱炉４を通過移動させる状態で間歇
送いローラ２ａ、２ａにより前記長尺材料１の長手方向
に間歇的に駆動移送しながら、設定された単位寸法毎に
切断処理する処理装置２を設けた長尺材料の連続加熱切
断処理機において、前記加熱炉４よりも移送上手側の長
尺材料１移送経路中に、材料１端部の通過を検出するた
めの第一検出器５と第二検出器６とを、第一検出器５の
方が第二検出器６よりも移送土手側に前記設定切断寸法
の複数倍以上の距離Ｌ１を隔てて位置する状態に設ける
とともに、前記切断処理装置２には、前記の間歇駆動移
送開始時に作動してその一回の間歇駆動に対して１つの
信号を発生する発信装置７を設け、かつ、前記二つの検
出器５．６による検出期間に前記発信装置７から発生さ
れる信号数ｎと、この検出時期間での最初の信号と前記
第一検出器５による信号とのずれ時間に対応する信号相
当数△ｒ２と、この検出時期間での最後の信号と前記第
二検出器６による信号とのずれ時間に対応する信号相当
数△ｒ３と、前記雨検出器５，６間の距離Ｌ１とから、
式 に基づいて製品実切断寸法ＬＰを演算する手段、および
、前記検出時期間経過直後の発信装置７からの信号と前
記第二検出器６による信号とのずれ時間に対応する信号
相当数△ｒ４と、切断箇所と第二検出器６との間の距離
Ｌ２と、前記実切断寸法ＬＰとから、式 拾てた整数） に基づいて製品実切断寸法ＬＰに対する鋼材寸法Ｐの割
合Ｘを演算する手段、および、この割合Ｘと基準値Ｍｉ
とを比較する手段、および、その比較の結果、 ｘ＜Ｍｉの場合には、前記第二検出器６の検出後前記Ｎ
。

回目切断の前後２つの鋼材部分を端末処理する指令信号
を発し、 Ｘ≧Ｍｉの場合には、前記Ｎ。

回目切断の後１つの鋼材部分を端末処理する指令信号を
発する手段を備えた制御装置９を設けである、というも
のである。

この構成によれば次の効果がある。

即ち、加熱炉４よりも移送上手側であって、切断箇所よ
りも相当に犬なる距離を隔てた箇所で、長尺材料の端末
通過の検出を行なうものであっても、第一、第二の２つ
の検出器５，６からのデータと切断処理装置２の間歇駆
動の発信装置７からのデータとに基づいて割り出した製
品実切断寸法ＬＰを端末処理に利用するから、つまり、
予め設定された固定不変の切断単位寸法を利用するので
はなく、実稼働中不可避的に生じる長尺材料の移送誤差
を吸収したところの生のデータに基づく正確な製品実切
断寸法ＬＰを端末処理に利用するから、その端末処理が
正確に行える。

そして、その端末処理を上述のように２つの形態に分け
であるから不良品の混入を招くことなく、精度の高い端
末処理が行なえる。

即ち、末端材が余りにも短かすぎるとき（ｘ＜Ｍｉのと
き）は、最後の実切断寸法ＬＰ分の切断において、送り
ローラ２ａ、２ａの挾持が不十分であり、その切断分が
実切断寸法ＬＰをもっているにも拘わらず、切断不良が
生じて不良品となったり、末端がいびつで欠けやひびが
前記最後の実切断寸法ＬＰ分の切断物のところにまで及
んでいて、不良品となっているが、このようなものは、
最終の本来の末端材とともに、排材として処理している
。

又、末端材が比較的長いとき（Ｘ≧Ｍｉのとき）は、最
後の実切断寸法ＬＰ分の切断において送りローラ２ａ、
２ａの挾持が所定通りに行われるから、その最後の実切
断寸法ＬＰをもつ切断物は製品として処理し、最終の本
来の末端材のみを排材として処理する。

以上の相乗により、全体として、材料歩留がよく、かつ
、品質的に勝れた製品を得ることができるのである。

尚、本発明においては、二つの検出器５，６の距離Ｌ１
を可及的大にし、移送下手側の検出器６とカッタ２人と
の間隔距離Ｌ２を可及的小にすることが精度向上の上で
望ましいことはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る長尺材料の連続加熱切断処理機の実
施例を示し、第１図は原理図、第２図は制御フロー、第
３図はタイムチャート、第４図は端末切落し作用図であ
る。 １・・・長尺材料、２・・・処理装置、２ａ・・・間歇
送りローラ、３・・・送り機構、４・・・加熱炉、山谷
、７・・・発信装置、８・・・制御装置。 ６・・・検

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 棒鋼などの長尺材料１を、加熱炉４を通過移動させ
   る状態で間歇送りローラ２ａ、２ａにより前記長尺材料
   １の長手方向に間歇的に駆動移送しながら、設定された
   単位寸法毎に切断処理する処理装置２を設けた長尺材料
   の連続加熱切断処理機において、前記加熱炉４よりも移
   送上手側の長尺材料１移送経路中に、材料１端部の通過
   を検出するための第一検出器５と第二検出器６とを、第
   一検出器５の方が第二検出器６よりも移送上手側に前記
   設定切断寸法の複数倍以上の距離Ｌ１を隔てて位置する
   状態に設けるとともに、前記切断処理装置２には、前記
   の間歇駆動移送開始時に作動してその一回の間歇、駆動
   に対して１つの信号を発生する発信装置７を設け、かつ
   、前記二つの検出器５゜６による検出時期間に前記発信
   装置７から発生される信号数ｎと、この検出時期間での
   最初の信号と前記第一検出器５による信号とのずれ時間
   に対応する信号相当数△ｒ２と、この検出時期間での最
   後の信号と前記第二検出器６による信号とのずれ時間に
   対応する信号相当数△ｒ３と、前記雨検出器５．６間の
   距離Ｌ□とから、式 に基づいて製品実切断寸法ＬＰを演算する手段、および
   、前記検出時期間経過直後の発信装置７からの信号と前
   記第二検出器６による信号とのずれ時間に対応する信号
   相当数△ｒ４と、切断箇所と第二検出器６との間の距離
   Ｌ２と、前記実切断寸法ＬＰとから、式 に基づいて製品実切断寸法ＬＰに対する端材寸法Ｐの割
   合Ｘを演算する手段、および、この割合Ｘと基準値Ｍｉ
   とを比較する手段、および、その比較の結果１．ｒ＜Ｍ
   ｉの場合には、前記第二検出器６の検出後、前記Ｎ。 回目切断の前後２つの端材部分を端末処理する指令信号
   を発し、Ｘ≧Ｍｉの場合には、前記Ｎ−目切断の後１つ
   の端材部分を端末処理する指令信号を発する手段を備え
   た制御装置８を設けである長尺材料の連続加熱切断処理
   機。