(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガストーチにより切断され、切断方向と直交する方向に搬送される鋼板の裏面に、切断面に沿って形成されたトーチバリを除去するための装置であって、
上記鋼板の裏面と平行かつ上記鋼板の搬送方向と交差する方向に延設された、自らの軸回りに回転可能な軸部材と、この軸部材の表面から、上記軸部材の周方向に沿って等間隔で突出し、かつ上記軸部材の軸方向に沿って延びる複数のホルダと、これらホルダの先端に設けられた刃体とを有する除去ユニットを備え、
上記軸部材が上記鋼板の裏面に近接離間可能とされるとともに、上記軸部材からの上記ホルダの突出量が弾性的に変更可能とされ、
更に、上記刃体が、上記ホルダの延設方向に沿って複数の小片に分割され、個々の上記小片が、隣り合う上記小片間に形成された隙間により、上記ホルダの延設方向に沿って揺動可能とされていることを特徴とするトーチバリ除去装置。
【請求項２】
上記軸部材が、上記切断面に対し、上記鋼板の搬送方向に傾斜して延設されていることを特徴とする請求項１に記載のトーチバリ除去装置。
【請求項３】
上記ホルダが、上記軸部材の軸よりも上記軸部材の回転方向後方側から、上記回転方向前方側に向け突出していることを特徴とする請求項１または２に記載のトーチバリ除去装置。
【請求項４】
上記刃体が、上記ホルダの延設方向に沿って間欠的に形成され、これら間欠的に形成された刃体の、上記ホルダの延設方向に沿った位置が、上記軸部材の回転方向に沿って前後に位置する上記ホルダ間で互いにずれていることを特徴とする請求項１，２または３に記載のトーチバリ除去装置。
【請求項５】
上記鋼板が、その搬送方向に沿って正逆方向に搬送可能とされるとともに、互いに逆方向に回転する上記軸部材を備える一対の上記除去ユニットが、上記鋼板の搬送方向に沿って離間して設けられていることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載のトーチバリ除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガストーチにより切断された鋼板の裏面に形成されたトーチバリを除去する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造により形成された鋼板を、ガストーチにより、鋼板の搬送方向と直交する方向に切断する場合、切断された鋼板の裏面に、図６に符号１ｂで示すような、鋼板１の切断面１ａに連なるトーチバリ（以下、バリと略称する。）が形成される。バリ１ｂは、製品の寸法や形状に悪影響を与えたり、鋼板搬送用のローラを傷付けたりするため、除去する必要がある。
【０００３】
バリ１ｂの除去方法としては、例えば、ガストーチにより溶削する方法、あるいは、例えば図６に符号２で示すように、軸部材２ａの周囲に設置されたブラシまたはハンマ２ｂを回転させて除去する方法がある。後者の方法では、ハンマ２ｂの先端を鋼板１の裏面に当接させ、矢印Ｒで示すように、鋼板１の搬送方向（矢印Ｍ方向）と逆方向に回転させることにより、バリ１ｂがハンマ２ｂまたはブラシ等により掻き取られて除去される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の除去方法では、特に鋼板１の裏面に反りや凹凸等があったりするとバリ１ｂが均一に除去できないという問題や、ガストーチやハンマ２ｂ等の位置決めが難かしいという問題があった。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、鋼板１の裏面に反りや凹凸等がある場合でも、バリ１ｂを均一かつ確実に、しかも効率的に除去可能な装置の提供を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガストーチにより切断され、切断方向と直交する方向に搬送される鋼板の裏面に、切断面に沿って形成されたトーチバリを除去するための装置であって、上記鋼板の裏面と平行かつ上記鋼板の搬送方向と交差する方向に延設された、自らの軸回りに回転可能な軸部材と、この軸部材の表面から、上記軸部材の周方向に沿って等間隔で突出し、かつ上記軸部材の軸方向に沿って延びる複数のホルダと、これらホルダの先端に設けられた刃体とを有する除去ユニットを備え、上記軸部材が上記鋼板の裏面に近接離間可能とされるとともに、上記軸部材からの上記ホルダの突出量が弾性的に変更可能とされていることを特徴としている。
【０００６】
ここで、トーチバリからの負荷を同時に受けることがないよう、上記軸部材が、上記切断面に対し、上記鋼板の搬送方向に傾斜して延設されていることが望ましい。
【０００７】
また、上記ホルダが、上記軸部材の軸よりも上記軸部材の回転方向後方側から、上記回転方向前方側に向け突出していることが望ましい。
【０００８】
更に、上記刃体が、上記ホルダの延設方向に沿って間欠的に形成され、かつこれら間欠的に形成された刃体の、上記ホルダの延設方向に沿った位置が、上記軸部材の回転方向に沿って前後する上記ホルダ間で互いにずれていることが望ましい。
【０００９】
また、本発明は、上記刃体が、上記ホルダの延設方向に沿って複数の小片に分割され、個々の上記小片が、隣り合う上記小片間に形成された隙間により、上記ホルダの延設方向に沿って揺動可能とされていることを更なる特徴としている。
【００１０】
更にまた、上記鋼板が、その搬送方向に沿って正逆方向に搬送可能とされるとともに、互いに逆方向に回転する軸部材を備える一対の上記除去ユニットが、上記鋼板の搬送方向に沿って離間して設けられていてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
本発明に係るトーチバリ除去装置（以下、装置と略称する。）の構造の例を図１及び図２に示す。この装置１０は、図に矢印Ｍ1で示す方向（搬送方向）に搬送される鋼板１の下方に、上記搬送方向に沿って離間して設けられた一対の除去ユニット２０，２０′と、除去ユニット２０，２０′間に設けられた、鋼板１の搬送方向前端側に位置する切断面１ａの位置を検出するレーザ検出器４０と、鋼板１の裏面１ｃに下方から当接し、鋼板１を上記搬送方向及び逆方向（矢印Ｍ2で示す方向）に搬送する搬送ローラ５０と、鋼板１の搬送方向前方側に設けられた除去ユニット２０の更に前方側に位置する位置検出器６０とを備えている。
【００１２】
除去ユニット２０，２０′の構造の例を図３ないし図５に示す。除去ユニット２０，２０′は、鋼板１の裏面１ｃと平行かつ上記搬送方向と交差する方向に延設された、自らの軸２１ａを中心として一方向（図４または図５にそれぞれ矢印Ｒ1またはＲ2で示す方向）に回転可能な軸部材２１と、軸部材２１の表面から、軸部材２１の周方向に沿って等間隔で突出する複数（図では４個。但し、図４及び図５では、１個以外は簡略化して示されている。）のホルダ２２とを備えている。また、ホルダ２２の先端には刃体２３が形成されている。
【００１３】
更に、個々の除去ユニット２０，２０′において、軸部材２１は、互いに逆方向に回転する。すなわち、鋼板１の搬送方向前方に位置する除去ユニット２０の軸部材２１は、図４に矢印Ｒ1で示すように、鋼板１の搬送方向に沿って回転する。一方、鋼板１の搬送方向後方に位置する除去ユニット２０′の軸部材２１は、図５に矢印Ｒ2で示すように、鋼板１の搬送方向と逆方向に回転する。
【００１４】
以下、軸部材２１に対するホルダ２２の取り付け構造を更に詳しく説明する。軸部材２１の、軸２１ａよりも回転方向後方側となる位置には、ホルダ２２の突出個数に応じた複数の凹部２１ｂが、軸部材２１の周方向に沿って等間隔で形成されている。個々の凹部２１ｂは、軸部材２１の側面を軸部材２１の回転方向前方側から切り欠いてなり、かつ軸部材２１の長手方向に沿って延設されている。また、個々の凹部２１ｂには、ホルダ２２が、その刃体２３を部材２１の回転方向前方側を向くよう外方に突出させた状態で、それぞれ支持されている。
【００１５】
ここで、個々のホルダ２２は、凹部２１ｂの長手方向に沿って、矩形状をなす複数枚の小片２２ａに分割されている。小片２２ａの中央部には、ホルダ２２の突出方向に沿って長穴２２ｂが形成され、個々の小片２２ａは、この長穴２２ｂを貫通して軸部材２１に螺合されたボルト２４により、凹部２１ｂに、長穴２２ｂの余長に相当する量だけ、ホルダ２２の突出方向に沿って移動可能に支持されている。
【００１６】
また、個々の小片２２ａと凹部２１ｂの底面（軸部材２１の回転方向前方側を向く面）との間には、各一対のバネ２５が介在され、個々の小片２２ａは、これらバネ２５により、軸部材２１の回転方向前方に弾性的に付勢されるとともに、ボルト２４に対する長穴２２ｂの余長に相当する量だけ、軸部材２１の回転方向後方に弾性的に移動可能とされている。すなわち、軸部材２１からのホルダ２２の突出量は、個々の小片２２ａ毎に、弾性的に変更可能となっている。更に、隣り合う小片２２ａ間には、図３に符号Ｓで示すような微小な隙間が形成され、その結果、個々の小片２２ａは、ホルダ２２の延設方向に沿って、ボルト２４を中心として、隙間Ｓの幅だけ揺動可能とされている。
【００１７】
また、個々の小片２２ａに形成された刃体２３は、図３に示すように、ホルダ２２の延設方向に沿って間欠的に形成され、かつこれら間欠的に形成された刃体２３の位置は、例えば図３に示すように、軸部材２１の回転方向に沿って前後に位置するホルダ２２間で互いにずれるよう、予め設定されている。図３の場合、小片２２ａの先端に形成された凹凸の凸部が刃体２３とされ、かつ図の上部と下部にそれぞれ示すホルダ（軸部材２１の回転方向に沿って前後に位置するホルダ）２２では、ホルダ２２の延設方向に沿ってずれた位置に刃体（凸部）２３が形成されるよう、個々の刃体２３の位置が設定されている。
【００１８】
図４及び図５中符号２６は、凹部２１ｂに支持されたホルダ２２及びバネ２５を外方から覆うカバーで、カバー２６は、カバー２６を貫通してボルト２４の頭部及び軸部材２１にそれぞれ螺合されたボルト２７，２８により、軸部材２１に支持されている。また、符号２９は、ボルト２４の頭部とカバー２６との間にてボルト２７に環装されたワッシャである。なお、刃体２３の材質には、例えば高速度工具鋼または熱間ダイス鋼等が使用される。
【００１９】
軸２１ａはその両端部にて一対の軸受３０によりそれぞれ支持されるとともに、軸２１ａの一端は軸受３０から突出し、カップリング３１を介して、モータ３２の駆動軸３２ａに連結されている。また、軸受３０及びモータ３２は、軸２１ａと平行な支持台３３により下方から支持されている。支持台３３は更に、軸受３０の下方に位置する一対の台座３４上にそれぞれ立設された油圧シリンダ３５により下方から支持され、その結果、個々の除去ユニット２０，２０′の軸部材２１は、図２に符号Ｐ1，Ｐ2で示すように、それぞれ油圧シリンダ３５の伸縮により上下に移動可能とされている。
【００２０】
更に、図１に符号θで示すように、個々の除去ユニット２０，２０′は、その軸線（すなわち軸２１ａ）が、切断面１ａ，１ａ′に対し、鋼板１の搬送方向に傾斜するよう延設されている。本実施形態の場合、切断面１ａ，１ａ′に対する除去ユニット２０，２０′の傾斜角θは、約２°に設定されている。
【００２１】
また、レーザ検出器４０は、切断面１ａ，１ａ′を挟んで対向する位置に設置され、鋼板１の搬送に際し鋼板１の切断面１ａを検出するとともに、位置検出器６０は、レーザ検出器４０からの情報に基づき、搬送される鋼板１のバリ除去位置を決定する。なお、装置１０の上記各構成は、図示しない制御手段により、自動的に制御される。
【００２２】
次いで、上記構成を有する装置１０を用いたバリ１ｂ，１ｂ′の除去について、以下に説明する。鋼板１は、例えば５０ｍｍ／秒程度の速度で、図に矢印Ｍ1で示すように装置１０上に搬送される。そして、レーザ検出器４０が切断面１ａを検出すると、その情報に基づき位置検出器６０が作動して、切断面１ａが除去ユニット２０を通過した時点で、鋼板１を一旦停止させる。次いで、除去ユニット２０の油圧シリンダ３５が作動して、除去ユニット２０の軸部材２１が、図２に符号Ｐ1で示す位置（待機位置）から、符号Ｐ2で示すように、軸部材２１に設けられたホルダ２２の刃体２３が鋼板１の裏面１ｃに当接するまで上昇するとともに、搬送ローラ５０が、鋼板１を、図に矢印Ｍ2で示すように、逆方向に若干搬送する。
【００２３】
刃体２３が裏面１ｃに当接すると、モータ３２が作動して、除去ユニット２０の軸部材２１が、逆方向に搬送される鋼板１に対し、図に矢印Ｒ1で示す方向に回転するとともに、刃体２３が裏面１ｃ上を摺動する。すると、刃体２３が切断面１ａの下方に形成されたバリ１ｂに衝突し、その結果、図４に一点鎖線で示すように、バリ１ｂが鋼板１と逆方向に移動する刃体２３により掻き取られ、除去される。
【００２４】
ここで、上記の通り、軸部材２１からのホルダ２２の突出量は、バネ２５の存在により、個々の小片２２ａ毎に、弾性的に変更可能となっている。従って、刃体２３が裏面１ｃに当接した際の衝撃は、バネ２５により吸収される。その結果、刃体２３と裏面１ｃとの当接時における刃体２３または鋼板１の破損や衝突音の発生が防止される。また、例えば図４に一点鎖線で示すように、裏面１ｃ上を摺動中の刃体２３は、軸部材２１の回転に伴う裏面１ｃとの距離の変化に応じて、凹部２１ｂの底面側に適宜後退しつつ裏面１ｃに常時当接し、しかも、ホルダ２２が軸２１ａの回転方向後方側から前方側に突出しているため、鋼板１に対する刃体２３の摺動距離が長くなる。よって、刃体２３によるバリ１ｂの効率的な除去が可能となる。
【００２５】
また、ホルダ２２（より正確には小片２２ａ）がバネ２５により裏面１ｃに弾性的に押圧されているため、裏面１ｃにその搬送方向に沿った凹凸や反り等がある場合でも、小片２２ａがその突出量を適宜変更しつつ裏面１ｃに追従する。従って、裏面１ｃにおける上記凹凸や反り等の形成の有無に係わらず、刃体２３を常時裏面１ｃに当接させつつ摺動させることが可能となり、均一なバリ１ｂの除去が可能となる。
【００２６】
更に、上記の通り、ホルダ２２の突出量が個々の小片２２ａ毎に弾性的に変更可能とされ、かつ個々の小片２２ａが、ホルダ２２の延設方向に沿って、ボルト２４を中心として、隙間Ｓの幅だけ揺動可能とされているため、裏面１ｃに切断面１ａに沿った凹凸や反り等がある場合でも、個々の小片２２ａが、その突出量を適宜変更し、かつボルト２４を中心として揺動しつつ裏面１ｃに追従する。従って、裏面１ｃにおける切断面１ａに沿った凹凸や反り等の形成の有無に係わらず、個々の小片２２ａに形成された刃体２３を常時裏面１ｃに当接させつつ摺動させることが可能となり、均一なバリ１ｂの除去が可能となる。
【００２７】
更にまた、個々の小片２２ａに形成された刃体２３が、ホルダ２２の延設方向に沿って間欠的に形成されているため、バリ１ｂとの衝突に伴い刃体２３に印加される負荷がこれら間欠的に形成された刃体２３により分散される。しかも、除去されたバリ１ｂが、これら間欠的に形成された刃体２３間に存在する隙間から横方向に逃げるため、刃体２３に印加される上記負荷が更に軽減され、その結果、バリ１ｂの除去が容易化されるとともに、刃体２３の破損が防止される。しかも、これら間欠的に形成された刃体２３の位置が、軸部材２１の回転方向に沿って前後に位置するホルダ２２間で互いにずれるよう、予め設定されているため、間欠的に形成された刃体２３間に位置し、その結果掻き取られなかったバリ１ｂは、上記回転方向後方に位置するホルダ２２に形成された刃体２３により掻き取られて除去される。従って、この装置１０によれば、ホルダ２２の延設方向に沿って間欠的に形成された刃体２３を有しているにも係わらず、バリ１ｂの掻き取り残しが生じることはない。
【００２８】
しかも、除去ユニット２０，２０′の軸線が、切断面１ａ，１ａ′に対し、鋼板１の搬送方向に傾斜するよう延設されているため、除去ユニット２０，２０′に形成された刃体２３が、切断面１ａ，１ａ′に沿って形成されたバリ１ｂに同時に衝突せず、最もバリ１ｂに接近したものから順次バリ１ｂに衝突する。従って、刃体２３に一度に負荷がかからず、その結果、バリ１ｂの除去に要する力が分散されるとともに、負荷による刃体２３の破損が防止される。
【００２９】
刃体２３が、図２に実線で示すように切断面１ａの下端に到達し、切断面１ａ側におけるバリ１ｂの除去が完了すると、搬送ローラ５０が、鋼板１を、図に矢印Ｍ1で示すように再度搬送方向に搬送するとともに、符号２０で示す除去ユニットの油圧シリンダ３５が再度作動して、除去ユニット２０の軸部材２１を、図２に符号Ｐ2で示す位置から、符号Ｐ1で示す位置に下降させる。その結果、刃体２３と鋼板１とが離間し、刃体２３と鋼板１との不要な衝突と、それに伴う刃体２３または鋼板１の破損が防止される。また、バリ１ｂの除去完了と同時に、モータ３２が停止して、除去ユニット２０の軸部材２１の回転が停止する。
【００３０】
切断面１ａ′側に位置するバリ１ｂ′を除去する場合には、鋼板１の全長が予め判明しているので、位置検出器６０を用いて、切断面１ａ′が除去ユニット２０′の近傍に搬送された時点で、鋼板１を一旦停止させる。次いで、符号２０′で示す除去ユニットの油圧シリンダ３５が作動して、除去ユニット２０′の軸部材２１が、図２に符号Ｐ1で示す位置から、符号Ｐ2で示すように、刃体２３が鋼板１の裏面１ｃに当接するまで上昇するとともに、搬送ローラ５０が、鋼板１を、図に矢印Ｍ1で示すように、再度搬送方向に搬送する。
【００３１】
刃体２３が裏面１ｃに当接したら、モータ３２が作動して、除去ユニット２０′の軸部材２１が、図に矢印Ｒ2で示すように回転し、刃体２３が裏面１ｃ上を摺動する。その結果、刃体２３が切断面１ａ′の下方に形成されたバリ１ｂ′に衝突し、図５に一点鎖線で示すように、バリ１ｂ′が刃体２３により掻き取られ、除去される。
【００３２】
刃体２３が、図２に一点鎖線で示すように切断面１ａ′の下端に到達し、切断面１ａ′側におけるバリ１ｂの除去が完了すると、除去ユニット２０′の油圧シリンダ３５が再度作動して、除去ユニット２０′の軸部材２１を、図２に符号Ｐ2で示す位置から、符号Ｐ1で示す位置に下降させる。また、バリ１ｂ′の除去完了と同時に、モータ３２が停止して、除去ユニット２０′の軸部材２１の回転が停止する。他の作用効果は、符号２０で示す除去ユニットによるバリ１ｂの除去の場合と同様である。一方、バリ１ｂ，１ｂ′除去後の鋼板１は、引き続き搬送方向に沿って移送され、次工程に送られる。
【００３３】
そして、連続して搬送される鋼板１について上記動作を順次行うことにより、鋼板１のバリ１ｂ，１ｂ′が順次除去される。また、上記動作は、上記制御手段の制御により、自動的に行われる。
【００３４】
なお、上記装置１０の具体的構成等は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明には、その趣旨を逸脱しない範囲で、様々な変形や改良等が含まれることはいうまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係るトーチバリ除去装置によれば、以下の効果が得られる。
軸部材からのホルダの突出量が弾性的に変更可能となっているため、刃体と鋼板の裏面との当接時における刃体または鋼板の破損や衝突音の発生が防止される。また、鋼板の裏面上を摺動中の刃体は、軸部材の回転に伴う裏面との距離の変化に応じて適宜後退しつつ裏面に常時当接し、しかも、ホルダが軸の回転方向後方側から前方側に突出しているため、鋼板に対する刃体の摺動距離が長くなり、バリの効率的な除去が可能となる。
【００３６】
ホルダが鋼板の裏面に弾性的に押圧されているため、鋼板の裏面にその搬送方向に沿った凹凸や反り等がある場合でも、ホルダがその突出量を適宜変更しつつ鋼板の裏面に追従する。更に、ホルダの突出量を個々の小片毎に弾性的に変更可能とし、かつ個々の小片を隣り合う小片間に形成された隙間の幅だけ揺動可能としたため、鋼板の裏面に、切断面の形成方向に沿った凹凸や反り等がある場合でも、個々の小片がその突出量を適宜変更し、かつ揺動しつつ鋼板の裏面に追従する。その結果、鋼板の裏面における凹凸や反り等の形成の有無に係わらず、刃体を常時鋼板の裏面に当接させつつ摺動させることが可能となり、均一なバリの除去が可能となる。
【００３７】
刃体が、ホルダの延設方向に沿って間欠的に形成されているため、バリとの衝突に伴い刃体に印加される負荷がこれら間欠的に形成された刃体により分散される。更に、除去されたバリが、間欠的に形成された刃体間に存在する隙間から横方向に逃げるため、刃体に印加される上記負荷が更に軽減され、その結果、バリの除去が容易化されるとともに、刃体の破損が防止される。しかも、これら間欠的に形成された刃体の位置が、軸部材の回転方向に沿って前後に位置するホルダ間で互いにずれるよう予め設定されているため、間欠的に形成された刃体間に位置し、その結果掻き取られなかったバリは、隣りあうホルダに形成された刃体により掻き取られて除去される。従って、ホルダの延設方向に沿って間欠的に形成された刃体を有しているにも係わらず、バリの掻き取り残しが生じることはない。
【００３８】
除去ユニットの軸線が、切断面に対し、鋼板の搬送方向に沿って傾斜するよう延設されているため、除去ユニットに形成された刃体が、切断面に沿って形成されたバリに同時に衝突せず、最もバリに接近したものから順次バリに衝突する。従って、刃体に一度に負荷がかからず、その結果、バリの除去に要する力が分散されるとともに、負荷による刃体の破損が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るトーチバリ除去装置の構造の例を示す上面図である。
【図２】  本発明に係るトーチバリ除去装置の構造の例を示す側面図である。
【図３】  本発明に係るトーチバリ除去装置が備える除去ユニットの構造の例を示す一部断面図である。
【図４】  本発明に係るトーチバリ除去装置が備える除去ユニットの構造の例を示す断面図である。
【図５】  本発明に係るトーチバリ除去装置が備える除去ユニットの構造の例を示す断面図である。
【図６】  従来のトーチバリ除去装置の例を示す図である。
【符号の説明】
１  鋼板
１ａ，１ａ′  切断面
１ｂ，１ｂ′  トーチバリ（バリ）
１０  トーチバリ除去装置（装置）
２０，２０′  除去ユニット
２１  軸部材
２１ａ  軸
２２  ホルダ
２２ａ  小片
２３  刃体
Ｍ1  鋼板１の搬送方向
【図１】
0003652594.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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