(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の両サイドエッジ部の剪断機内において、該剪断設備の上・下流部のピンチロールによって挟持できない短尺鋼板の処理に際し、上・下流部のピンチロール上方に横行可能に設置した横行ガーダー間に走行ガーダーを走行可能に設け、該走行ガーダー上を移動できるようになした架台にマグネットを懸下し、該マグネットによって搬送すべき鋼板を磁着担持して鋼板の両サイドエッジ部の剪断および搬送を行うことを特徴とする鋼板短尺材の自動剪断方法。
【請求項２】
前記マグネットによる鋼板の搬送を行うに際し、走行ガーダーに走行推進機構を配設し、該走行推進機構によって前記架台を走行可能にしたことを特徴とする請求項１記載の鋼板短尺材の自動剪断方法。
【請求項３】
前記マグネットにより鋼板を磁着する際に、該マグネットを鋼板幅方向の中央位置に設定せしめるに当たって、移動側剪断本体と同時に可動する横行ガーダーにラック、走行ガーダーにピニオン装置を各々配備し、剪断機本体が鋼板の切断幅に応じて開閉移動するのに追従し、走行ガーダーを横行できるようなしたことを特徴とする請求項１または２記載の鋼板短尺材の自動剪断方法。
【請求項４】
前記鋼板を磁着したマグネットを消磁するに際して、該マグネットから鋼板を離脱させるためにマグネットを囲繞する枠体を設け、該枠体をマグネット磁着面より下方に降下させ、鋼板とマグネットの離脱を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の鋼板短尺材の自動剪断方法。
【請求項５】
前記マグネットの鋼板への磁着に際し、該マグネットに励磁する磁力を数段階に区分せしめ、鋼板の条件に応じて適宜選択できるようにしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の鋼板短尺材の自動剪断方法。
【請求項６】
前記マグネットの鋼板への磁着に際し、該マグネットとそれを懸下している支柱との接合部に自在継手を用いることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の鋼板短尺材の自動剪断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、短尺材の鋼板において両サイドエッジ部の剪断を行い、かつ搬送を行うことのできる鋼板短尺材の自動剪断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧延された鋼板（厚板）を注文成品に切断する場合、予め板取り寸法に応じて長手方向で所定の寸法に粗分割切断し、各々の成品幅に応じて幅の切断（耳切りや中割り）が行われ、その後成品長に応じた長さに切断し成品採りが行われる。
このような鋼板の切断方法が採られている現状での両サイド耳部（エッジ部）剪断装置（ダブルサイドシャー）においては、鋼板の長手方向両端を上・下ロールで挟持するピンチロールの間にダブルサイドシャーが設置されているため、鋼板長手方向においては現有設備の能力（配置）に応じたスペースを有する装置が配設されている状態にあった。
【０００３】
このような現有設備においては、上記鋼板のダブルサイドシャー部の搬送ラインの上・下流部に位置するピンチロールの間隔は、通常６ｍ前後（設備能力（配置）によって異なる）であり、この寸法以下に分割切断された鋼板は、下流側へ搬送され上流側のピンチロールでの挟持力から開放された場合、鋼板の長さが短いため下流側のピンチロールへ届くまでには至らず、鋼板は駆動される手段を失い、ダブルサイドシャー内部に鋼板が居座り、生産ラインを停止しなければならないという大きなトラブルの発生原因となる。
【０００４】
したがって、鋼板の注文サイズ（主に３ｍ以上）が前述のような短尺寸法である場合は、止むを得ず設備能力に応じて上・下流どちらかのピンチロールにて挟持できる範囲の寸法とするために、剪断すべき短尺寸法の鋼板を前・後の他の鋼板と組み合わせて長尺寸法として分割切断して、ダブルサイドシャー内を通板後、オフラインにおいて長尺鋼板をガス切断装置によって個々の寸法に合うように切断することで所定寸法の板取りを行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように鋼板のダブルサイドシャーにおいては、短尺材の剪断を単独で行うことは不可能であり、通常、オフラインでのガス切断で組み合わせ材の成品切断作業を行っているため、その処理に多くの時間を要し、一連の工程上生産性の阻害、およびコストアップの大きな要因となり問題視されていた。
【０００６】
このような状況下において、オンラインで短尺寸法の鋼板を処理する技術の開発が強く望まれていた。本発明はこのような要望に対処するための技術を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来方法における問題点を解決するためになされたものであって、その要旨とするところは、下記手段にある。
（１）  鋼板の両サイドエッジ部の剪断機内において、該剪断設備の上・下流部のピンチロールによって挟持できない短尺鋼板の処理に際し、上・下流部のピンチロール上方に横行可能に設置した横行ガーダー間に走行ガーダーを走行可能に設け、該走行ガーダー上を移動できるようになした架台にマグネットを懸下し、該マグネットによって搬送すべき鋼板を磁着担持して鋼板の両サイドエッジ部の剪断および搬送を行う鋼板短尺材の自動剪断方法。
（２）  前記マグネットによる鋼板の搬送を行うに際し、走行ガーダーに走行推進機構を配設し、該走行推進機構によって前記架台を走行可能にした（１）記載の鋼板短尺材の自動剪断方法。
【０００８】
（３）  前記マグネットにより鋼板を磁着する際に、該マグネットを鋼板幅方向の中央位置に設定せしめるに当たって、移動側剪断本体と同時に可動する横行ガーダーにラック、走行ガーダーにピニオン装置を各々配備し、剪断機本体が鋼板の切断幅に応じて開閉移動するのに追従し、走行ガーダーを横行できるようなした（１）または（２）記載の鋼板短尺材の自動剪断方法。
（４）  前記鋼板を磁着したマグネットを消磁するに際して、該マグネットから鋼板を離脱させるためにマグネットを囲繞する枠体を設け、該枠体をマグネット磁着面より下方に降下させ、鋼板とマグネットの離脱を行う（１）ないし（３）のいずれかに記載の鋼板短尺材の自動剪断方法。
【０００９】
（５）  前記マグネットの鋼板への磁着に際し、該マグネットに励磁する磁力を数段階に区分せしめ、鋼板の条件に応じて適宜選択できるようにした（１）ないし（４）のいずれかに記載の鋼板短尺材の自動剪断方法。
（６）  前記マグネットの鋼板への磁着に際し、該マグネットとそれを懸下している支柱との接合部に自在継手を用いる（１）ないし（５）のいずれかに記載の鋼板短尺材の自動剪断方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、現有設備の能力（スペースの問題）、生産性の問題から複雑な専用駆動装置の設置や、それに付随する制御機構を導入することは困難であるとの見地から、いかにして短尺鋼板の移動手段を確保するかについて鋭意検討を重ねた結果、設備上の大きな制約条件（スペースの確保）の中で鋼板を固定する手段（鋼板の斜行防止を含む）および、搬送する手段（ピンチロール間で鋼板がフリーな状態への対応）として、マグネットを用いることにより鋼板の一時的な固定（磁着担持）その後の搬送（磁着移送）を思い付くに至った。
【００１１】
なお、本発明でのマグネットによる鋼板の磁着担持とは、マグネットにて鋼板を吊り揚げることなく、磁着状態のまま保持することを意味し、磁着移送とはマグネットで鋼板を磁着担持した状態で、鋼板幅方向の中央部に位置するセンターローラ上を滑らせながら移動することを意味する。
【００１２】
さらに、本発明者らは、鋼板のエッヂ部剪断および鋼板移送のためには、上・下流ピンチロール間を自由に鋼板を移動させなければならず、そのためにはマグネットの移動をどのような設備で、どのような形で行うのが最も適しているか、その装置・方法についてさらなる検討を行った。
【００１３】
鋼板の幅方向の移動については、現有装置のダブルサイドシャー本体の稼働側の移動を活用し、また鋼板の長さ方向の移動については、上・下流ピンチロールハウジングの上方部に設置した横行ガーダー間に、新たなガーダー（走行用）を設置し、両ガーダーを利用してマグネットを所望方向へ移動させるならば、大きなスペースを占有することなく、また必要最小限の駆動機構の付加のみで済むため、少ない設備コストで前記問題点の解決を容易に図ることができるであろうとの結論に到達したものである。
【００１４】
以下、本発明に用いる設備について簡略に示した側面図１，正面図２および主要部についての全般を示した斜視図３に基づいて本発明の内容を説明する。
上・下流部のピンチロール１０ａ，ｂ上方に設置した既設の横行ガーダー１３ａおよび１３ｂ間に鋼板１の幅方向（矢印方向）に移動可能に走行用ガーダー３を設置し、該ガーダー３上にマグネット２を懸下内蔵したマグネット架台４を配設する。該架台４はマグネット２およびその付属装置、例えば昇降用シリンダー４ａを具備する。
【００１５】
しかして、該架台４の走行推進機構としては、スクリュー推進方式（ポールネジ機構）、チェン推進方式等が有るが本例ではスクリュー推進方式を用いた。
すなわち、スクリュー軸５を走行ガーダー３上に設置し該スクリュー軸５のネジに螺合する雌ネジ体５ａと架台４とを結合せしめて置き、前記スクリュー軸５の片端部に設けたモーター６の回転力によって該スクリュー軸５を回転することによって雌ネジ体５ａを推進させることにより、架台４を下流ピンチロール１０ｂ方向に走行ガーダー３上を移動できるような構造を採用した。
【００１６】
剪断機内での鋼板エッジ部の剪断に当たっては、搬送されてくる鋼板１の幅寸法に合わせて両サイドを剪断しなければならないため、ダブルサイドシャーは固定側剪断刃１１を支持するダブルサイドシャー本体７ｂと、鋼板幅方向に移動可能となした移動側剪断刃１２を支持するダブルサイドシャー本体７ａとに分離しており、鋼板幅寸法にマッチして適正にエッジ部の剪断を行うことができるよう構成されている。
【００１７】
しかして、通常鋼板幅は１〜５．５ｍ程度まで変動するので、マグネット２で鋼板１を磁着して担持および搬送するに際しては、できるだけ鋼板１の中心部においてマグネット２を吸着させる必要がある。この操作を疎かにすると鋼板１に斜行が生じ、鋼板１を斜行した状態のまま剪断する可能性があり、エッヂ部の剪断を所望通り行うことができない事態が発生するばかりではなく、設備破損へ繋がる惧れがある。
【００１８】
このため、マグネット２の横行に関しては、ダブルサイドシャー本体の可動側７ａの上・下流にそれぞれ固定された横行ガーダー１３とラック９ａ、ダブルサイドシャー本体の固定側７ｂに固定されたラック９ｂと、走行ガーダー３の長手方向に移動可能に設置された横行同調ピニオン８の動きにより、対象となる短尺鋼板１の幅設定によるダブルサイドシャー本体の可動側７ａの移動に伴い、走行ガーダー３もその動きに追従する。
【００１９】
このように走行ガーダー３の走行推進機構にラックピニオン方式を用いたので、前記走行ガーダー３に懸下したマグネット２が必ず鋼板１の幅方向の中央に位置するような機能を有する。
このように独自の駆動装置は必要とせず、ダブルサイドシャー幅設定動作にてマグネット２の所定の位置決めを行うため、省スペースで対応することができるので、動作ロスのないシンプルな機構である特長を有している。
【００２０】
さらに、上記作動と連動してセンターローラ１５も同時に移動させ、鋼板幅方向の中央部に位置せしめて置き、マグネット２で鋼板１を磁着担持した状態での移送時に、該センターローラ１５上を滑らせながら移動できるようになした。また、上・下流部のピンチロール１０ａ，ｂにおいても、移動側においては同様の動きを採るので、鋼板１を挟持するのに不具合なことにはならない。
【００２１】
また、マグネット２が鋼板１の中央部に位置すると昇降用シリンダー４ａを縮小して、該マグネット２を降下して鋼板１上に載せて磁着した後、スクリュー軸５を駆動して鋼板１を搬送するものであるが、前記マグネット２を鋼板１上に載せて磁着すると、該マグネット２の荷重が鋼板１に掛かる。
この状態で鋼板１を搬送するとセンターローラ１５との間で走行抵抗が変化して、斜行の発生原因となると共にその荷重分の推進力が必要となる。これを防止するためには、マグネット２で鋼板１を磁着後、昇降用シリンダー４ａを伸長してマグネット２が鋼板１上に軽く接しているような状態で担持することが好ましい。
【００２２】
次に、マグネット２による鋼板磁着後の問題として、一旦マグネット２によって磁着した鋼板１を消磁によってマグネット２から離脱させる場合、マグネット２の消磁を行っても鋼板１に磁気が残留しているため、マグネット２を上昇した時に鋼板１を一時吊り上げる状態となるが、磁着力が弱いため直ちに落下して鋼板１の斜行の原因となったり、またマグネット２の消磁が完全に行われないままの状態で、鋼板１を下流ピンチロール１０ｂにて搬送した場合は、鋼板１がマグネット２を引き摺って移動するような状態となるので、設備破損の原因になりかねない。
【００２３】
そこで、本発明においては、マグネット２には固着させずに該マグネット２を囲繞する枠体１４を設け（図３参照）、マグネット２を消磁して上昇せしめる時に該枠体１４を上方よりシリンダー等（図示せず）によって鋼板１への押し付け力を作用せしめることにより、鋼板１を強制的にマグネット２から分離させ両者間の離脱を容易に行える構成（蹴落とし装置の具備）となした。
【００２４】
さらに、鋼板１へのマグネット２の励磁力については、励磁力が大き過ぎると鋼板１への磁力残留が多大になり、余分な剪断屑等を吸着するという不都合な事態が発生する惧れがある。
逆に励磁力が小さ過ぎると鋼板１への吸着力が弱過ぎるため、鋼板１とマグネット２との吸着力の低下により鋼板１が斜行する惧れが生じるので、これらの事態を回避するためには適切な励磁力を付与することは、マグネット２の使用時において大きな選択要因となる。
【００２５】
そこで、マグネット２の励磁力を数段階（例えば４段階）に切替え可能として置けば、鋼板１の板厚の変動、長さおよび幅の変動によってもそれに応じた励磁力を適宜選択できるので、鋼板１のマグネット２への磁着力を最適状態に保つことができ、鋼板１の担持および搬送をスムーズに行うことができる。
【００２６】
さらにまた、アズロールでの鋼板１の表面形状は、必ずしも平滑な形状を保有しているとは限らないので、鋼板１と接触する時のマグネット２の表面が水平面で固定されていると、マグネット２を鋼板１に接着させた時、マグネット２のどちらか片側の面は鋼板１との接着がスムーズに行われたとしても、他の残りの面側には両者間にギャップが発生して接着されない事態が生じる。
【００２７】
このような状態になると、マグネット２での鋼板１の吸着が不確実となり、例え鋼板１の担持が一時的にできたとしても、搬送中に何らかの切っ掛けで鋼板１の吸着状態が解放されて他の装置と接触し、その衝撃によって鋼板１のエッジ部を損傷するという事態が生ずる惧れがあり、鋼板１の磁着担持を確実な状態で行うことができない。
さらに、マグネット２による鋼板１の移送中において斜行発生の原因となり、適切な剪断処理ができない惧れがあり、特に形状の不良な材料は斜行の発生が顕著である。
【００２８】
そこで本発明においては、マグネット２とそれを懸下している支柱との接合部に簡易な自在継手（またはピン止め）を用いることで、前記した不都合な事態の発生を防止することとしたので、マグネット２の表面は可能な限り鋼板１の表面に倣って接着するので、両者間のギャップの発生は極力少なくすることができるようになり、確実な磁着が可能となった。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
処理対象となる鋼板の長さが６ｍ以上については、本発明を用いることなく通常の従来法で実施可能（本例の場合ピンチロール間隔が５．８ｍ以下）であるので、実施例では鋼板長さ３ｍ（最小注文長さ）のものについて、本発明関連装置と鋼板の動きを示した。
理解を容易にするため図４ａにダブルサイドシャーゾーンの平面概略図を示し、図４ｂに鋼板の移送状態に応じたマグネット、ピンチロールの動きを示した。
【００３０】
例えば、成品Ａ（幅３５００ｍｍ，長さ３０００ｍｍ）、成品Ｂ（幅３８００ｍｍ，長さ３０００ｍｍ）が組み合わされたアズロール材を剪断ラインにて処理する場合、従来は６０００ｍｍ以下の短尺剪断（通板を含む）は不可能であったため、成品Ａ，Ｂを組み合わせアズロールのまま通板し、オフラインにてガス切断処理していた。
本発明では短尺鋼板の剪断が可能であるため、上流の分割剪断機にて短尺鋼板Ａ，Ｂに分割し、それぞれの成品幅にして耳切断を実施する。
【００３１】
▲１▼まず、成品Ａ，Ｂの組み合わされたアズロール材は、ダブルサイドシャーの上流に位置する分割剪断機にて短尺分割片（６ｍ以下）に長さを分割され、鋼板１Ａ，１Ｂは独立で短尺分割片となり、本発明の自動短尺剪断機能を有したダブルサイドシャーへ搬送される。
搬送されてきた鋼板１Ａ（幅３８００ｍｍ）の切断狙い幅（成品幅３５００ｍｍ）設定のため、ダブルサイドシャー本体可動側７ａが移動する。この移動に追従して、マグネット走行ガーダー３がラックピニオン機構８，９ａ，９ｂによりダブルサイドシャー本体７の中央に位置する。つまり、マグネット２が鋼板１Ａの幅方向中央にセットされる。
鋼板１Ａが所定の位置に位置決めせられた後、ダブルサイドシャー上流側のピンチロール１０ａにて挟み込み、ダブルサイドシャー内へ搬送する。それと同時にマグネット２は事前の情報として持ち得る鋼板１Ａの分割長より、鋼板１の長さ方向の中央位置を算出し、その位置に走行移動して待機状態にして置く。
【００３２】
▲２▼トラッキングにより移送鋼板１Ａの尾端部を上流側ピンチロール１０ａの１００ｍｍ程度手前で停止し、予め待機していたマグネット２を降下せしめ、鋼板１Ａを磁着して担持後、上流側ピンチロール１０ａを開放し、走行ガーダー３のスクリュー推進機構にてマグネット２を懸下している架台４を該走行ガーダー３上を走行させ、鋼板１Ａを移送方向に搬送する。
【００３３】
▲３▼ダブルサイドシャーの刃元停止位置で鋼板１Ａを停止し、ダブルサイドシャーで鋼板１Ａの両エッヂ部を剪断する。
▲４▼，▲５▼鋼板１Ａを磁着担持状態で引き続き所定の距離を搬送し、切断（基本的には約１２５０ｍｍカット）を繰り返す。
【００３４】
▲６▼，▲７▼鋼板１Ａ全長の剪断を完了したならば、鋼板１Ａ先端部が下流側ピンチロール１０ｂで挟持できる位置まで搬送し、上ピンチロールを降下して下ピンチロールとの間で挟持する。その後マグネット２を消磁せしめて上昇させると同時に、枠体１４（蹴落とし装置）を稼働させマグネット２から鋼板１Ａを完全に切り離した後、マグネット２を前記所定の待機位置まで後退せしめる。
エッジ部を成品サイズに切断された鋼板１Ａは、下流側ピンチロール１０ｂの移送力にてさらに次工程へ搬送される。
【００３５】
上記一連の操作を順次行うことによって短尺鋼板の両エッヂ部の剪断および搬送を完了する。なお、この一連のマグネットによる搬送動作は、鋼板長により、複数パターンを持っており、より生産性の高い方法を採ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
従前、短尺材の処理は不可能視され、短尺材の処理に当たっては他の材料と組み合わせによって長尺として通板し、オフラインでガス切断にて各々成品取りをしていたため、作業工程において不都合な頻雑なる工程を経ることを余儀なくされていたが、本発明によって、オンラインでの処理が可能となり、無駄な処理が不必要となったため、生産性の向上に大きく寄与することができると共に、コストの低減を図ることができる。さらに、生産工程の合理化に多大な効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる鋼板のダブルサイドシャーゾーンの概略を示す側面図
【図２】本発明に用いる鋼板のダブルサイドシャーゾーンの概略を示す正面図
【図３】本発明でのマグネットの動きを表すために示した各設備の概略斜視図
【図４】ダブルサイドシャーゾーンの平面概略図および鋼板の移送状態に応じたマグネット、ピンチロールの動きを示した概略側面図
【符号の説明】
１  鋼板
２  マグネット
２ａ  支柱
３  走行用ガーダー
４  マグネット架台
４ａ  昇降用シリンダー
５  スクリュー軸
５ａ  雌ネジ体
６  モーター
７  ダブルサイドシャー本体
８  ピニオン
９  ラック
１０  ピンチロール
１１  固定側剪断刃
１２  移動側剪断刃
１３  横行用ガーダー
１４  枠体
１５  センターローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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