(57)【要約】【課題】鉄鋼やアルミニウムのスラブ等を機械加工する際に、被加工材（ワーク）の下面を支持するワーク下面支持機構として、簡易かつメンテナンスも容易な構造で、反りや凹凸等の変形があるワークでも安定的に支持することができるワーク下面支持機構を提供する。【解決手段】ワークの下面を支持するワーク下面支持機構であって、支持テーブル上に、ワーク下面から受ける荷重によって上下方向に弾性変形する構造を備えた弾性支持ブロックが複数設置されていることを特徴とするワーク下面支持機構。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの下面を支持するワーク下面支持機構であって、支持テーブル上に、ワーク下面から受ける荷重によって上下方向に弾性変形する構造を備えた弾性支持ブロックが複数設置されていることを特徴とするワーク下面支持機構。
【請求項２】
前記支持テーブル上に、ワーク下面を支持する支持レールが設置されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク下面支持機構。
【請求項３】
前記支持レールの上部にも前記弾性支持ブロックが設置されていることを特徴とする請求項２に記載のワーク下面支持機構。
【請求項４】
ワークの下面を支持するワーク下面支持機構であって、支持テーブル上に、ワーク下面を支持する支持レールが設置されているとともに、その支持レールの上部に、ワーク下面から受ける荷重によって上下方向に弾性変形する構造を備えた弾性支持ブロックが設置されていることを特徴とするワーク下面支持機構。
【請求項５】
前記弾性支持ブロックの上端の上下方向の移動可能範囲は、上限が前記支持レールの上端の高さ位置より高く、下限が前記支持レールの上端の高さ位置より低いことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のワーク下面支持機構。
【請求項６】
ワークがスラブであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のワーク下面支持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄鋼やアルミニウムのスラブ等を機械加工する際に、被加工材（ワーク）の下面を支持するワーク下面支持機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼やアルミニウムのスラブを圧延する前に、当該スラブを機械加工することが行われている。例えば、スラブの表面を研削加工することが行われている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このように、スラブを機械加工する際、加工により発生する反力によってスラブが振動することを防ぐために、加工を行わない個所をクランプ装置等で固定することが一般的である。
【０００４】
例えば、スラブの上面を機械加工する場合、図９に示すように、スラブ３０を支持テーブル１１上に直接載置し、スラブ３０の幅方向端面もしくは長手方向端面をクランプ装置（図示せず）で固定することがほとんどである。
【０００５】
しかし、その際に、図１０（ａ）に示すように、スラブ３０が変形していなくて、スラブ３０の下面と支持テーブル１１の上面の間に隙間がない状態であれば問題ないが、鋳造したばかりのスラブ３０は、反りや部分的な凹凸を有していて変形していることがあり、例えば、図１０（ｂ）にスラブ３０が上反りをしている場合を示すように、スラブ３０の下面と支持テーブル１１の上面の間に隙間が生じてしまうという問題がある。
【０００６】
このような状態で、スラブ３０の上面を加工工具１５によって機械加工を行うと、隙間のある個所でスラブ３０が振動してしまうことがあり、加工工具１５の寿命や機械加工の精度に悪影響を及ぼす。
【０００７】
なお、図１０では、スラブ３０の上面を幅方向に加工する場合を示しているが、スラブ３０の上面を長手方向に加工する場合も同様である。
【０００８】
そこで、スラブと支持テーブルとの間に油圧ジャッキを設置し、油圧ジャッキとスラブの下面とを接触させることにより、支持点を増やして、スラブの振動を抑止することが行なわれている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５１−１８９３７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１２１７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献２のような、油圧ジャッキによる支持機構は、油圧配管や圧力制御機構などが必要であり、複雑で大掛かりであるとともに、定期的な設備休止や圧力制御機構チェック等が必要であり、メンテナンスにも手間が掛かる。
【００１１】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、鉄鋼やアルミニウムのスラブ等を機械加工する際に、被加工材（ワーク）の下面を支持するワーク下面支持機構として、簡易かつメンテナンスも容易な構造で、反りや凹凸等の変形があるワークでも安定的に支持することができるワーク下面支持機構を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。
【００１３】
［１］ワークの下面を支持するワーク下面支持機構であって、支持テーブル上に、ワーク下面から受ける荷重によって上下方向に弾性変形する構造を備えた弾性支持ブロックが複数設置されていることを特徴とするワーク下面支持機構。
【００１４】
［２］前記支持テーブル上に、ワーク下面を支持する支持レールが設置されていることを特徴とする前記［１］に記載のワーク下面支持機構。
【００１５】
［３］前記支持レールの上部にも前記弾性支持ブロックが設置されていることを特徴とする前記［２］に記載のワーク下面支持機構。
【００１６】
［４］ワークの下面を支持するワーク下面支持機構であって、支持テーブル上に、ワーク下面を支持する支持レールが設置されているとともに、その支持レールの上部に、ワーク下面から受ける荷重によって上下方向に弾性変形する構造を備えた弾性支持ブロックが設置されていることを特徴とするワーク下面支持機構。
【００１７】
［５］前記弾性支持ブロックの上端の上下方向の移動可能範囲は、上限が前記支持レールの上端の高さ位置より高く、下限が前記支持レールの上端の高さ位置より低いことを特徴とする前記［２］〜［４］のいずれかに記載のワーク下面支持機構。
【００１８】
［６］ワークがスラブであることを特徴とする前記［１］〜［５］のいずれかに記載のワーク下面支持機構。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、鉄鋼やアルミニウムのスラブ等を機械加工する際に、被加工材（ワーク）の下面を支持するワーク下面支持機構として、簡易かつメンテナンスも容易な構造で、反りや凹凸等の変形があるワークでも安定的に支持することができる。その結果、メンテナンス作業が短時間で済むようになり、機械加工設備の稼働率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１におけるスラブ下面支持機構を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１における弾性支持ブロックを示す図である。
【図３】本発明の実施形態１においてスラブを支持した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態１においてスラブを支持した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態２におけるスラブ下面支持機構を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態２における弾性支持ブロックを示す図である。
【図７】本発明の実施形態３におけるスラブ下面支持機構を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例における振動レベルの比較図である。
【図９】従来のスラブ下面支持状態を示す図である。
【図１０】従来のスラブ下面支持状態の問題点を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは、ワークがスラブである場合を例にして述べる。
【００２２】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１におけるワーク下面支持機構（スラブ下面支持機構）１を示す斜視図である。
【００２３】
図１に示すように、この実施形態１におけるスラブ下面支持機構１は、機械加工装置（図示せず）に付帯されている支持テーブル１１上に、複数の弾性支持ブロック２０が設置されたものである。
【００２４】
そして、図２は、それぞれの弾性支持ブロック２０の構造を示すものであり、スラブ下面からの荷重によって上下方向に弾性変形する構造となっている。図２（ａ）は、弾性支持ブロック２０にスラブ下面からの荷重が掛かっていない時の状態（無負荷状態）を示し、図２（ｂ）は、弾性支持ブロック２０にスラブ下面からの荷重が掛かっている時の状態（負荷状態）を示している。
【００２５】
図２に示すように、弾性支持ブロック２０は、上部に位置する可動部２１と、下部に位置する固定部２５と、可動部２１と固定部２５の間に設置された弾性体（例えば、バネ（コイルバネ、板バネ、皿バネ等）、ゴム）２８を備えている。
【００２６】
そして、可動部２１は、スラブ下面からの荷重が直接作用する主可動部材２２と、主可動部材２２の上部に取り付けられたフランジ２３と、フランジ２３の下面に取り付けられた副可動部材２４を備えている。
【００２７】
また、固定部２５は、主可動部材２２の上下方向の移動を案内する案内溝２６と、副可動部材２４の上下方向の移動を案内する案内溝２７を備えている。
【００２８】
そして、案内溝２７の底部に弾性体２８が配置されていて、副可動部材２４の下端と案内溝２７の底面の間で弾性変形するようになっている。
【００２９】
これによって、図２（ａ）に示す無負荷状態の弾性支持ブロック２０に対して、図２（ｂ）に示すように、主可動部材２２の上端にスラブ下面からの荷重Ｗが作用すると、その荷重Ｗに応じて弾性体２８が収縮し、それに伴って可動部２１が下降する。
【００３０】
これにより、スラブ下面の高さ位置に主可動部材２２の上端の高さ位置が追従するようになる。
【００３１】
ここで、図２（ａ）に示す、弾性支持ブロック２０が無負荷状態の時が、可動部２１の上限の高さ位置である。一方、弾性体２８が収縮してフランジ２３の下面と固定部２５の上面が接触した状態の時が、可動部２１の下限の高さ位置となる。
【００３２】
したがって、図２（ａ）に示す弾性支持プロック２０が無負荷状態の時の、フランジ２３の下面と固定部２５の上面の距離Ｓｍａｘが、可動部２１の最大移動量ということになる。
【００３３】
そして、図２（ｂ）に示すように、荷重Ｗが作用した負荷状態において、フランジ２３の下面と固定部２５の上面の距離がＳとなったとすると、可動部２１の下降量をΔＳ、弾性体２８の弾性係数をｋ（１個の弾性体と見なす）とすれば、下記の（１）式、（２）式が成立することになる。
【００３４】
ΔＳ＝Ｓｍａｘ−Ｓ  ・・・（１）
ΔＳ＝ｋ×Ｗ  ・・・（２）
【００３５】
したがって、可動部２１の最大移動量Ｓｍａｘや弾性体２８の弾性係数ｋについては、予測されるスラブの変形量（反り量、凹凸量）やスラブの重量等に基づいて調整すればよい。
【００３６】
図３は、上記のようなスラブ下面支持機構１によってスラブ３０が支持された状態を示す斜視図であり、図４は、その断面図である。なお、図４（ａ）は、スラブ３０が上反りを有している場合であり、図４（ｂ）は、スラブ３０が下反りを有している場合である。
【００３７】
図４に示すように、上反りまたは下反りのあるスラブ３０に対して、複数（ここでは３個）の弾性支持プロック２０の可動部がそれぞれ、スラブ３０下面からの荷重を受けて、スラブ３０の下面の高さ位置に合わせて下降し、スラブ３０の下面を支持している。
【００３８】
これによって、スラブ３０に上反りや下反りがある場合でも、複数の弾性支持プロック２０で支持されることにより、安定的に支持されることになる。
【００３９】
なお、図４では、スラブ３０の幅方向について示しているが、スラブ３０の長手方向についても同様である。
【００４０】
このようにして、この実施形態１におけるスラブ下面支持機構１は、油圧配管や圧力制御機構などが不要であり、簡易かつメンテナンスも容易な構造である上に、反りや凹凸のあるスラブでも安定的に支持することができる。
【００４１】
［実施形態２］
図５は、本発明の実施形態２におけるワーク下面支持機構（スラブ下面支持機構）２を示す斜視図である。
【００４２】
図５に示すように、この実施形態２におけるスラブ下面支持機構２は、上記の実施形態１におけるスラブ下面支持機構１と同様に、支持テーブル１１上に複数の弾性支持ブロック２０が設置されているとともに、それに加えて、支持テーブル１１上に複数本（ここでは３本）の支持レール１２が設置されている。
【００４３】
これによって、このスラブ下面支持機構２においては、支持レール１２と弾性支持ブロック２０によってスラブ３０の下面が支持されるようになっている。
【００４４】
その際に、図６に示すように、支持テーブル１１の上面を基準にして、支持レール１２の上端の高さ位置をＨ、弾性支持ブロック２０の可動部２１が下限に位置した時の主可動部材２２の上端の高さ位置をｈｍｉｎ、弾性支持ブロック２０の可動部２１が上限に位置した時の主可動部材２２の上端の高さ位置をｈｍａｘとすると、下記の（３）式が成立するようにしている。
【００４５】
ｈｍｉｎ＜Ｈ＜ｈｍａｘ  ・・・（３）
【００４６】
すなわち、弾性支持ブロック２０の上端（主可動部材２２の上端）の上下方向の移動可能範囲は、上限が支持レール１２の上端の高さ位置よりも高く、下限が支持レール１２の上端の高さ位置よりも低いということになる。
【００４７】
これによって、支持レール１２の上端の高さ位置を基準面にして、スラブ３０のさまざまな変形状態（反り、凹凸）に対応することができる。
【００４８】
ちなみに、図６に示すように、支持レール１２に合わせて高さ位置を調整するために、弾性支持ブロック２０には架台２９が設けられている。
【００４９】
なお、図５では、支持レール１２をスラブ３０の幅方向に延設しているが、支持レール１２をスラブ３０の長手方向に延設してもよい。
【００５０】
このようにして、この実施形態２におけるスラブ下面支持機構２は、油圧配管や圧力制御機構などが不要であり、簡易かつメンテナンスも容易な構造である上に、反りや凹凸のあるスラブでも安定的に支持することができる。
【００５１】
［実施形態３］
本発明の実施形態３におけるワーク下面支持機構（スラブ下面支持機構）３は、基本的な構成は上記の実施形態２におけるスラブ下面支持機構２と同じであるが、それに加えて、図７に断面図を示すように、支持レール１２の上部に延設方向（ここでは、スラブ３０の幅方向）に沿って複数の凹部を設け、それぞれの凹部に弾性支持ブロック２０を設置している。
【００５２】
これによって、このスラブ下面支持機構３においては、支持レール１２と、支持レール１２上の弾性支持ブロック２０と、支持テーブル１１上の弾性支持ブロック２０によってスラブ３０の下面が支持されるようになっている。
【００５３】
その際に、支持レール１２上の弾性支持ブロック２０についても、支持テーブル１１上の弾性支持ブロック２０と同様に、前記の（３）式を満足するようにしている。
【００５４】
これによって、支持レール１２の真上におけるスラブ３０の変形（反り、凹凸）に対応することが可能になる。
【００５５】
このようにして、この実施形態３におけるスラブ下面支持機構３は、油圧配管や圧力制御機構などが不要であり、簡易かつメンテナンスも容易な構造である上に、反りや凹凸のあるスラブでも安定的に支持することができる。
【００５６】
なお、場合によっては、支持テーブル１１上には弾性支持ブロック２０を設置せずに、支持レール１２上にのみ弾性支持ブロック２０を設置するようにしてもよい。
【００５７】
以上、上記の実施形態１〜３においては、ワークがスラブである場合を例にして述べたが、本発明はワークが金属板の場合等にも適用することができる。
【実施例１】
【００５８】
本発明の実施例として、スラブ上面の研削加工を行った。
【００５９】
その際に、本発明例として、上記の本発明の実施形態１におけるスラブ下面支持機構１を用いた。一方、従来例として、図９に示した従来のスラブ下面支持状態にした。
【００６０】
表１に、使用したスラブの情報を示し、表２に、研削加工条件を示す。なお、研削はスラブの幅方向に行い、順次スラブの長手方向に移動していった。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
【表２】
2016172310.tif 000004
【００６３】
図８は、本発明例と従来例におけるスラブの振動レベルを比較したものである。
【００６４】
図８（ａ）に示した本発明例では、図８（ｂ）に示した従来例に比べて、大幅に振動レデルが低下している。
【００６５】
これによって、本発明の有効性が確認された。
【符号の説明】
【００６６】
１  スラブ下面支持機構
２  スラブ下面支持機構
３  スラブ下面支持機構
１１  支持テーブル
１２  支持レール
１５  加工工具
２０  弾性支持ブロック
２１  可動部
２２  主可動部材
２３  フランジ
２４  副可動部材
２５  固定部
２６  案内溝
２７  案内溝
２８  弾性体
２９  架台
３０  スラブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2016172310.tif 000009
【図６】
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【図７】
2016172310.tif 000011
【図８】
2016172310.tif 000012
【図９】
2016172310.tif 000013
【図１０】
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