(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚鋼板の剪断により生じたスクラップを細断用のテストシャーに搬送するための搬送方法であって、
テストシャー上流側の搬送ローラテーブル上を、反りを生じたスクラップが板エッジ部を下にした起立姿勢で搬送されてきた際に、搬送ローラテーブルの駆動を停止し、静止した状態のスクラップに対して、搬送ローラテーブルを構成するローラ間の位置において下方からリフターを上昇させ、該リフターでスクラップを持ち上げて、スクラップとリフターとの接触部を支点にスクラップを転倒させ、スクラップを反りの内側となる面が下になる姿勢とすることを特徴とする厚鋼板剪断により生じたスクラップの搬送方法。
【請求項２】
スクラップ長さをＬとした場合、スクラップ長手方向において、その中心位置から両側０．１５Ｌ以内の範囲のスクラップの部位にリフターを接触させ、該リフターでスクラップを持ち上げることを特徴とする請求項１に記載の厚鋼板剪断により生じたスクラップの搬送方法。
【請求項３】
搬送ローラテーブルの長手方向の複数箇所にリフターが配置され、位置検知手段により搬送ローラテーブル上で静止したスクラップの位置を検出して、この位置検出に基づいてスクラップ長手方向中心位置を求め、該スクラップ長手方向中心位置に最も近いリフターを、スクラップに対して上昇させることを特徴とする請求項１又は２に記載の厚鋼板剪断により生じたスクラップの搬送方法。
【請求項４】
厚鋼板の剪断により生じたスクラップを細断用のテストシャーに搬送するための搬送装置であって、
テストシャー上流側の搬送ローラテーブルを構成するローラ間の位置において、上昇時に上端がパスラインを通過し、搬送ローラテーブル上で静止した状態にあるスクラップを持ち上げることができるリフターを昇降可能に設け、該リフターにより、搬送ローラテーブル上で板エッジ部を下にした起立姿勢にある反りを生じたスクラップを持ち上げることで、スクラップとリフターとの接触部を支点にスクラップを転倒させることができるようにしたことを特徴とする厚鋼板剪断により生じたスクラップの搬送装置。
【請求項５】
搬送ローラテーブルの長手方向の複数箇所にリフターを配置し、
搬送ローラテーブル上で静止したスクラップの位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段で検出されたスクラップの位置に基づいてスクラップ長手方向中心位置を演算し、該スクラップ長手方向中心位置に最も近いリフターをスクラップに対して上昇させる制御手段を有することを特徴とする請求項４に記載の厚鋼板剪断により生じたスクラップの搬送装置。
【請求項６】
リフターは、搬送ローラテーブル幅方向に沿った棒状又は板状部材で構成され、アクチュエータに保持されることで昇降可能であることを特徴とする請求項４又は５に記載の厚鋼板剪断により生じたスクラップの搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚鋼板の剪断により生じたスクラップを、細断用のテストシャーに搬送するための搬送方法及び搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に、ダウンカット式クロップシャー、スクラップ搬送装置及びダウンカット式テストシャーのレイアウトを示す。通常、クロップシャーで切り落とされたスクラップは、スクラップ搬送装置によりテストシャーまで搬送される。図６に、テストシャーの概略を示す。一般的なテストシャーは、ＤＣモータ及びクランク機構等による昇降機能を有する上ナイフ及び固定下ナイフと、油圧シリンダで構成される板押さえ用シリンダ（以下、ホールドダウンという）からなる。このテストシャーでは、上ナイフを上昇させた待機位置において、上下ナイフ間にスクラップを進入させた後、ナイフの直前に配置されたホールドダウンを下降させてスクラップを押さえ、しかる後、上ナイフを下降させてスクラップを剪断する。通常、スクラップ表面には切断位置を指定するマーキングが施されており、この切断位置のマーキング指定に従い、スクラップ搬送と上記のような一連の剪断動作を繰り返すことにより、スクラップは細断され、材料検査用サンプル等として利用される。
【０００３】
ここで、クロップシャーにおいて切り落とされたスクラップがスクラップ搬送装置のコンベア上に落下する際に上下が反転し、マーキング面が裏面となるケースが発生するため、テストシャー前のエントリーテーブル部に、特許文献１，２に示されるような反転機を設けるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実願昭４７−５８７５１号（実開昭４９−１８２７７号）のマイクロフィルム
【特許文献２】実開昭６３−３４５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クロップシャーで切り落とされたスクラップに長手方向で大きな反りが生じている場合、コンベア上に落下したスクラップが板エッジ部を下にした起立姿勢になる場合がある。このような起立姿勢のままのスクラップがテストシャーに搬送されると、スクラップ幅が大きい場合には、ホールドダウンや上ナイフに引掛り、上下ナイフ間にスクラップを進入させることができなくなる。また、上下ナイフ間に問題なく進入できたとしても、板厚が非常に厚い材料を剪断するのと同じことになるため、テストシャーの装置仕様を超えた剪断荷重が発生し、最悪の場合にはテストシャーに破損が生じる。
【０００６】
特許文献１，２に示される反転機は、理想的な矩形形状のスクラップを反転させることを想定して設計されているため、反って起立したスクラップを反転させることは困難である。
従来、上記のようなスクラップの起立状態が発生した場合、図７に示すように、オペレータがマグネット式リフター等を操作してスクラップを持ち上げ、起立したスクラップを倒すような処理が採られている。しかし、このような処理は作業性が悪く煩雑であり、また、処理が遅延するとクロップシャー等の主ラインの操業に支障が出るため、オペレータがリフターの運転室に張り付いて対応せざるを得ないのが現状である。
【０００７】
したがって本発明の目的は、クロップシャーで切り落とされたスクラップが、搬送ローラテーブル上を板エッジ部を下にした起立姿勢で搬送されてきた際に、オペレータによる煩雑な操作を行うことなく、簡単にスクラップの姿勢を適正状態に直すことができる搬送方法及び搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
［1］厚鋼板の剪断により生じたスクラップを細断用のテストシャーに搬送するための搬送方法であって、テストシャー上流側の搬送ローラテーブル上を、反りを生じたスクラップが板エッジ部を下にした起立姿勢で搬送されてきた際に、搬送ローラテーブルの駆動を停止し、静止した状態のスクラップに対して、搬送ローラテーブルを構成するローラ間の位置において下方からリフターを上昇させ、該リフターでスクラップを持ち上げて、スクラップとリフターとの接触部を支点にスクラップを転倒させ、スクラップを反りの内側となる面が下になる姿勢とすることを特徴とする厚鋼板剪断により生じたスクラップの搬送方法。
【０００９】
［2］上記［1］の搬送方法において、スクラップ長さをＬとした場合、スクラップ長手方向において、その中心位置から両側０．１５Ｌ以内の範囲のスクラップの部位にリフターを接触させ、該リフターでスクラップを持ち上げることを特徴とする厚鋼板剪断により生じたスクラップの搬送方法。
［3］上記［1］又は［2］の搬送方法において、搬送ローラテーブルの長手方向の複数箇所にリフターが配置され、位置検知手段により搬送ローラテーブル上で静止したスクラップの位置を検出して、この位置検出に基づいてスクラップ長手方向中心位置を求め、該スクラップ長手方向中心位置に最も近いリフターを、スクラップに対して上昇させることを特徴とする厚鋼板剪断により生じたスクラップの搬送方法。
［4］厚鋼板の剪断により生じたスクラップを細断用のテストシャーに搬送するための搬送装置であって、テストシャー上流側の搬送ローラテーブルを構成するローラ間の位置において、上昇時に上端がパスラインを通過し、搬送ローラテーブル上で静止した状態にあるスクラップを持ち上げることができるリフターを昇降可能に設け、該リフターにより、搬送ローラテーブル上で板エッジ部を下にした起立姿勢にある反りを生じたスクラップを持ち上げることで、スクラップとリフターとの接触部を支点にスクラップを転倒させることができるようにしたことを特徴とする厚鋼板剪断により生じたスクラップの搬送装置。
【００１０】
［5］上記［4］の搬送装置において、搬送ローラテーブルの長手方向の複数箇所にリフターを配置し、搬送ローラテーブル上で静止したスクラップの位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段で検出されたスクラップの位置に基づいてスクラップ長手方向中心位置を演算し、該スクラップ長手方向中心位置に最も近いリフターをスクラップに対して上昇させる制御手段を有することを特徴とする厚鋼板剪断により生じたスクラップの搬送装置。
［6］上記［4］又は［5］の搬送装置において、リフターは、搬送ローラテーブル幅方向に沿った棒状又は板状部材で構成され、アクチュエータに保持されることで昇降可能であることを特徴とする厚鋼板剪断により生じたスクラップの搬送装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、搬送ローラテーブル上で静止したスクラップに対して、リフターを上昇させてスクラップを持ち上げるだけで、板エッジ部を下にした起立姿勢のスクラップを転倒させ、簡単にスクラップの姿勢を適正状態に直すことができる。このため、従来のようにオペレータによる煩雑な操作を行う必要がなくなり、また、スクラップ処理が遅延することがなくなるため、シャーラインの生産性を向上させることができる。また、特にスクラップに反りが生じ易い材料の場合でも、安定したスクラップ処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施状況の一例を段階的に示す説明図
【図２】板エッジ部を下にした起立姿勢のスクラップの重心位置とリフターで持ち上げられる際の支点を示す平面図
【図３】本発明の実施状況の他の例を段階的に示す説明図
【図４】本発明法において、スクラップに対するリフターの接触位置がスクラップ端部寄りに偏りすぎた場合のスクラップの挙動を示す説明図
【図５】ダウンカット式クロップシャー、スクラップ搬送装置及びテストシャーのレイアウトを示す説明図
【図６】テストシャーの概略を示す説明図
【図７】スクラップが板エッジ部を下にした起立姿勢となった場合の従来技術による解消方法を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１（a）〜（d）は、本発明の実施状況の一例を段階的に示している。
図において、１はテストシャー上流側に配置された搬送ローラテーブルであり、クロップシャーによる厚鋼板の剪断により生じたスクラップを細断用のテストシャーに搬送するものである。この搬送ローラテーブル１を構成するローラ１０間の下方には、リフター２が昇降可能に配置されている。このリフター２は、上昇時に上端がパスライン（搬送ローラテーブル面位置）を通過し、搬送ローラテーブル１上のスクラップを持ち上げることができる。本実施形態では、リフター２は、搬送ローラテーブル幅方向に沿った棒状又は板状部材で構成され、アクチュエータ３に保持されることで昇降可能である。アクチュエータ３の種類に特別な制限はなく、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ、スクリュージャッキなどを用いればよい。リフター２は、搬送ローラテーブルの長手方向の複数箇所に設けることができる。
【００１４】
なお、リフター２は下方からスクラップＳを持ち上げ、後述するようにスクラップＳの重心位置のずれを利用して転倒させるものであるので、リフター２を棒状又は板状部材で構成する場合を含め、スクラップＳに接触（当接）するリフター上端の厚さ（スクラップ搬送方向での厚さ）は、あまり厚くない方が好ましい。
一般的な搬送ローラテーブルでは、隣り合うロール間のスペースは約４０ｍｍ程度である。本発明のようにリフターを搬送ローラテーブルの隣り合うローラ間で昇降させる場合、リフターとロールとの干渉を回避するためのクリアランスをリフター両側に１０ｍｍ以上確保することが好ましく、この場合、リフターの厚さは２０ｍｍ以下となるが、リフターの厚さが２０ｍｍ以下であれば、板エッジ部を下にした起立姿勢のスクラップを転倒させる機能が阻害されることはない。一方、搬送対象となる最大級クラスのスクラップ、例えば、板厚５０ｍｍ、幅３５０ｍｍ、長さ４５００ｍｍ、質量約６００ｋｇｆ程度のスクラップを想定した場合、スクラップとリフターの接触部の耐摩耗性を考慮して接触面圧を１００ｋｇｆ／ｃｍ２以下とするには、リフターの厚さは約１２ｍｍ以上が好ましいことになる。したがって、リフターの厚さは１２〜２０ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００１５】
以下、図１に基づいて本発明法を説明する。常態において、リフター２は下降した状態にあり、したがって、その上端はパスライン（搬送ローラテーブル面位置）の下方に位置している。
反りを生じたスクラップＳが、図１（a）に示すように搬送ローラテーブル１上を板エッジ部ｅを下にした起立姿勢で搬送されてきた際に、搬送ローラテーブル１の駆動を停止し、スクラップＳの長手方向中心位置がリフター２の直上近傍となるような位置にスクラップＳを停止させる。
【００１６】
この静止した状態のスクラップＳに対して、図１（b）に示すように下方からリフター２を上昇させ、このリフター２でスクラップＳを持ち上げる。ここで、板エッジ部ｅを下にした起立姿勢のスクラップＳは、図２に示すように、その反りによって搬送方向と直行する方向に重心位置がずれている。このためリフター２でスクラップＳを持ち上げると、図１（c）に示すように、スクラップＳはリフター２との接触部（当接部）を支点に転倒し、搬送ローラテーブル１上で反りの内側となる面が下になる姿勢となる。すなわち、スクラップＳの姿勢が適正状態に直される。しかる後、リフター２を下降させ、搬送ローラテーブル１を再駆動させ、スクラップＳの搬送を続行する。
【００１７】
静止した状態のスクラップＳに対してリフター２を上昇させ、スクラップＳを持ち上げる場合、図２に示すような重心位置のずれを利用してスクラップＳをうまく転倒させるには、なるべくスクラップ長手方向中心寄りの位置でリフター２をスクラップＳに接触させ、スクラップＳを持ち上げることが好ましい。具体的には、スクラップ長さをＬとした場合、スクラップ長手方向において、その中心位置から両側０．１５Ｌ以内、より好ましくは０．１０Ｌ以内の範囲ｒのスクラップＳの部位にリフターを接触させ、スクラップＳを持ち上げるようにすることが望ましい。図４（a）に示すように、スクラップＳに対するリフター２の接触位置が上記範囲ｒから外れると、スクラップＳとリフター２との接触部を支点としたスクラップ長手方向のバランスが崩れる場合がある。この場合、図４（b）に示すように、リフター２から遠い側のスクラップ端がリフター２からずり落ちる方向に傾き、そのスクラップ端とロール１０との接触点がスクラップＳの転倒を阻害するための支点として作用し、所望のスクラップ転倒挙動が得られない恐れがある。図４（a）に、スクラップ長さＬと、スクラップ長手方向中心位置から両側０．１５Ｌ以内の範囲ｒを示す。
【００１８】
以下、本発明法及び装置のより具体的で好ましい実施形態を説明する。
この実施形態では、搬送ローラテーブル１の長手方向の複数箇所にリフター２を配置し、位置検知手段により搬送ローラテーブル１上で静止したスクラップＳの位置を検出して、この位置検出に基づいてスクラップ長手方向中心位置を求め、このスクラップ長手方向中心位置に最も近いリフターを、スクラップＳに対して上昇させ、図１に示すようにスクラップＳを持ち上げてその姿勢を直し、適正化する。
図３（a）〜（d）は、その実施状況の一例を段階的に示している。
この実施形態では、搬送ローラテーブル１の長手方向の複数箇所にリフター２x，２y・・を配置してある。４は、搬送ローラテーブル１上で静止したスクラップＳの位置を検出する位置検出手段であり、例えば、スクラップＳを撮像するカメラ（例えば、搬送ローラテーブル幅に向かってほぼ水平方向からスクラップＳを撮像するカメラ）と画像処理装置などで構成される。
【００１９】
反りを生じたスクラップＳが、図３（a）に示すように搬送ローラテーブル１上を板エッジ部ｅを下にした起立姿勢（以下の説明では、単に「起立姿勢」という場合がある）で搬送されてきた際に、搬送ローラテーブル１の駆動を停止し、スクラップＳがリフター上方を通過する途中の任意の位置でスクラップＳを停止させる。位置検出手段４は、例えばカメラによる撮像と画像処理装置による画像処理により、停止したスクラップＳの位置を検出する。図示しない制御手段（例えば、演算機能を備えた制御装置）は、位置検出手段４で検出されたスクラップＳの位置に基づいてスクラップ長手方向中心位置を演算し、このスクラップ長手方向中心位置に最も近いリフター２yをスクラップＳに対して上昇させる。上昇したリフター２yは、図３（b）〜（d）に示すような一連の動作でスクラップＳを転倒させてその姿勢を適正化する。なお、制御手段では、スクラップＳの画像処理情報に基づいて、スクラップＳが起立姿勢にあるかどうかの判定を行ってもよい。この場合には、スクラップＳが起立姿勢にあると判定された場合にのみ、スクラップ長手方向中心位置の演算に基づくリフター２の制御を行う。
【００２０】
位置検出手段４がカメラと画像処理装置などからなる場合、位置検出手段４によるスクラップＳの位置検出と、制御手段によるスクラップＳの起立姿勢の判定、スクラップ長手中心位置の演算及びリフターの制御は、例えば、次のようにして行われる。なお、位置検出手段４を構成するカメラは、搬送ローラテーブル幅に向かってほぼ水平方向からスクラップＳを撮像するものである。図３（a）に示すようにスクラップＳをカメラで撮像し（図中、二点鎖線が撮像範囲を示す）、このカメラで得られる映像を画像処理装置に入力し、２値化処理によるスクラップの上下縁部の位置検出を行う。通常、スクラップの寸法は、厚さに対して幅が十分に大きい。例えば、厚さ５０ｍｍのスクラップの幅は１００〜３５０ｍｍ程度の範囲にあるのが一般的である。したがって、検出されたスクラップの上縁部と下縁部間の距離が、事前に判っているスクラップの厚さに対して十分に大きければ、そのスクラップは板エッジ部を下にした起立姿勢であることになる。したがって、制御手段は、検出された上下縁部間の距離を、予め与えられているスクラップの厚さと比較することで、スクラップが起立姿勢にあるかどうかを判定するとともに、スクラップ長手方向の両端位置からスクラップ長手中心位置を演算する。制御手段は、スクラップＳが起立姿勢にあると判定された場合、求められたスクラップ長手中心位置に最も近いリフター２yを、スクラップＳに対して上昇させる。
【実施例】
【００２１】
図３に示すように、搬送ローラテーブル１の長手方向の２箇所（例えば、ロール３本を隔てた２箇所）にリフター２x，２yを配置した。寸法、反り程度ともに最大と想定されるスクラップは、板厚５０ｍｍ、幅３５０ｍｍ、長さ４０００ｍｍ、上反り曲率半径１２０００ｍｍ（両側２１３ｍｍ浮き上がり）、質量６３０ｋｇであったため、リフター２x，２yを昇降させるアクチュエータ（エアシリンダ）の最大推力は約６５０ｋｇとした。リフター２x，２yは搬送ローラテーブル１のロールピッチ間に収まる巾寸法で、且つローラテーブル幅とほぼ同じ長さ寸法となる角材１本からなるシンプルな構造とし、これを上記アクチュエータ（エアシリンダ）に保持させた。リフター上端の昇降範囲は、通常のスクラップ搬送を阻害せず、且つスクラップを転倒させるのに十分な機能を有する範囲で最小のストローク範囲であることが望ましく、この観点から、リフター上端の下降・上昇位置は、搬送ローラテーブルのパスライン位置を基準として下方５０ｍｍ位置、上方１５０ｍｍ位置とした。
【００２２】
搬送ローラテーブル１上を搬送されてきたスクラップＳがリフター２x，２y上方を通過する途中の任意の位置でスクラップＳを停止させた。位置検出手段４を構成するカメラから得られる映像を画像処理装置に入力し、２値化処理によるスクラップＳの上下縁部の位置検出を行った。さきに述べたように、検出された上下縁部間の距離がスクラップ厚に対して十分に大きければ、スクラップが板エッジ部を下にした起立姿勢であることになるので、制御手段では、検出された上下縁部間の距離を、予め与えられているスクラップの厚さと比較することで、スクラップＳが起立姿勢にあるかどうかを判定するとともに、スクラップ長手方向の両端位置からスクラップ長手中心位置を演算した。制御手段で、スクラップＳが起立姿勢にあると判定されたため、スクラップ長手中心位置に近い方のリフター２yを、スクラップＳに対して上昇させ、図３（b）〜（d）に示すような一連の動作を行わせ、スクラップＳを転倒させてその姿勢を適正化した。
【符号の説明】
【００２３】
１  搬送ローラテーブル
２，２x，２y  リフター
３  アクチュエータ
４  位置検出手段
１０  ローラ
Ｓ  スクラップ
ｅ  板エッジ部
【図１】
0005807472.tif 000002
【図２】
0005807472.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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