特許 6984627 鋼帯の切断設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6984627

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】鋼帯の切断設備

(51)【国際特許分類】

   B23D 33/00 20060101AFI20211213BHJP

   B23D 15/04 20060101ALI20211213BHJP

   B23D 15/02 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   B23D33/00 H

   B23D15/04

   B23D15/02

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2019-33590(P2019-33590)

(22)【出願日】2019年2月27日

(65)【公開番号】特開2020-138248(P2020-138248A)

(43)【公開日】2020年9月3日

【審査請求日】2020年9月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100184859

【弁理士】

【氏名又は名称】磯村 哲朗

(74)【代理人】

【識別番号】100123386

【弁理士】

【氏名又は名称】熊坂 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100196667

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100130834

【弁理士】

【氏名又は名称】森 和弘

(72)【発明者】

【氏名】松浦 寿幸

【審査官】 小川 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５７−０１５６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−０６９２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１１００２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｄ ３３／００

Ｂ２３Ｄ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被切断材が挿入される挿入口を有するフレームと、
前記挿入口の入口側に配置され、前記挿入口から挿入された前記被切断材を切断するシャーと、
前記挿入口の出口側から前記被切断材の挿入方向に向かって下方に傾斜しており、前記シャーにより前記被切断材を切断したときに生じる切断屑の落下をガイドするスクラップガイドと、
前記スクラップガイド上の一部の領域に設けられ、水平方向に対する傾斜角度が前記スクラップガイドの傾斜角度より小さくなるように下方に傾斜した下ガイド部と、
前記スクラップガイド上であって前記下ガイド部の下側に設置され、前記下ガイド部の下端に隣接する回転ロールを備えた回転ロールユニットと、
を有し、
前記回転ロールユニットは、前記回転ロールを上下動可能に保持していることを特徴とする鋼帯の切断設備。

【請求項2】

前記下ガイド部は、前記スクラップガイドの幅方向の中央に設けられている請求項１に記載の鋼帯の切断設備。

【請求項3】

前記下ガイド部は、傾斜角度が調整可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼帯の切断設備。

【請求項4】

前記フレームにおける前記スクラップガイドに対向する位置に配置され、上方に向かって傾斜した上ガイド部をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の鋼帯の切断設備。

【請求項5】

前記上ガイド部は、前記フレームに対し着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の切断設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼帯を切断した際に生じる切断屑をスクラップバックに収容する鋼帯の切断設備に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般的に、鋼帯の酸洗を連続して行う連続式酸洗ライン等において、先行材の後端部と後行材の先端部とが溶接機により溶接される。鋼帯の端部同士を接続するときには、端部の形状不良を除去するために、切断設備を用いて鋼帯の端部がシャーにより切断される。この切断設備の一例として、例えば特許文献１〜３のような切断設備が用いられる。特許文献１〜３の切断設備は、圧延ラインに組み込まれたアップカットシャー設備であって、下刃を固定させ上刃を上下動させて鋼帯を切断する。

【0003】

上述した切断設備において、鋼帯を切断することによって切断屑が発生する。通常、切断屑は、ベルトコンベア上に落下して排出される他、スクラップバック内へ落下して排出されるようになっている。スクラップバックを用いる場合、切断屑は、スクラップガイドを滑り落ちてスクラップバック内へ落下し、スクラップバック内において積み重ねて溜め込まれる。

【0004】

ここで、切断屑がスクラップガイド上から滑り落ちずにシャーの近傍に滞留すると、鋼帯を連続的に処理することができない。そこで、切断屑をスムーズにスクラップバックへ導くために、切断屑が滑り落ちる面に複数のロールを設けることが提案されている（例えば特許文献４参照）。特許文献４には、切断屑をスクラップバックへ滑り落とすための昇降テーブルの表面に複数のロールを設けたアップカットシャー設備が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特公昭４８−２００７４号公報

【特許文献2】実開昭６０−４３１８号公報

【特許文献3】実開平６−３５２２号公報

【特許文献4】特開２０１６−６４４６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、切断屑の形状は一様ではなく種々の形状を有する。例えば切断屑の尾端部は各鋼板コイル毎に不規則な曲線形状を有している。また、鋼板コイルから引き出した鋼帯が平坦形状を有するものもあれば、上側もしくは下側に反った形状を有する場合もある。このような種々の形状を有する切断屑の切断に対し、特許文献４のようなスクラップガイドを用いた場合、切断屑の形状によっては、切断屑がロールに引っ掛かってしまい、切断屑がスクラップバックまで滑り落ちず、切断屑詰まりが発生してしまう場合がある。

【0007】

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、切断屑の形状がどのような形状であっても切断屑詰まりの発生を抑制することができる鋼帯の切断設備を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、これら課題を解決するために以下の構成を有する。
［１］ 被切断材が挿入される挿入口を有するフレームと、
前記挿入口の入口側に配置され、前記挿入口から挿入された前記被切断材を切断するシャーと、
前記挿入口の出口側から前記被切断材の挿入方向に向かって下方に傾斜しており、前記シャーにより前記被切断材を切断したときに生じる切断屑の落下をガイドするスクラップガイドと、
前記スクラップガイド上の一部の領域に設けられ、水平方向に対する傾斜角度が前記スクラップガイドの傾斜角度より小さくなるように下方に傾斜した下ガイド部と、
前記スクラップガイド上であって前記下ガイド部の下側に設置され、前記下ガイド部の下端に隣接する回転ロールを備えた回転ロールユニットと、
を有することを特徴とする鋼帯の切断設備。
［２］前記回転ロールユニットは、前記回転ロールを上下動可能に保持していることを特徴とする［１］に記載の鋼帯の切断設備。
［３］ 前記下ガイド部は、前記スクラップガイドの幅方向の中央に設けられている［１］または［２］に記載の鋼帯の切断設備。
［４］ 前記下ガイド部は、傾斜角度が調整可能に取り付けられていることを特徴とする［１］から［３］のいずれかに記載の鋼帯の切断設備。
［５］ 前記フレームにおける前記スクラップガイドに対向する位置に配置され、上方に向かって傾斜した上ガイド部をさらに備えたことを特徴とする［１］から［４］のいずれかに記載の鋼帯の切断設備。
［６］ 前記上ガイド部は、前記フレームに対し着脱可能に取り付けられていることを特徴とする［５］に記載の切断設備。

【発明の効果】

【0009】

本発明の鋼帯の切断設備によれば、スクラップガイド上に下ガイド部及び回転ロールユニットが設けられていることにより、切断屑の尾端部が不規則な形状であっても反り形状を有していても、スクラップガイドに切断屑詰まりが発生するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の切断設備の好ましい実施形態を示す斜視図である。

【図2】本発明の切断設備の好ましい実施形態を示す模式図である。

【図3】図１の切断装置における下ガイド部及び回転ロールユニットの一例を示す模式図である。

【図4】図１の切断装置における下ガイド部及び回転ロールユニットの一例を示す模式図である。

【図5】図１の切断装置における下ガイド部及び回転ロールユニットの一例を示す模式図である。

【図6】熱間圧延後の鋼板をコイル状に巻いた鋼板コイルの尾端部（コイルエンド）の形状を示す模式図である。

【図7】従来の切断設備において、上反り形状もしくは下反り形状の切断屑が発生した様子を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の切断設備の好ましい実施形態を示す斜視図であり、図２は本発明の切断設備の好ましい実施形態を示す模式図である。図１及び図２の切断設備１は、例えば連続式酸洗ラインもしくは圧延ライン等において、鋼板コイルＣの端部を切断するものであって、フレーム２、シャーの上刃１０ａ、シャーの下刃１０ｂ、スクラップガイド２０、下ガイド部３０、回転ロールユニット４０等を備える。

【0012】

フレーム２は、被切断材Ｋが挿入される挿入口２ａを有し、鋼板コイルＣから延びる被切断材Ｋが挿入口２ａに挿入される。シャー１０ａ、１０ｂは、挿入口２ａの入口側に配置されており、挿入口２ａから所定の長さだけ挿入された被切断材Ｋを切断する。シャー１０ａ、１０ｂにより切断された被切断材Ｋは切断屑となる。なお、シャー１０ａ、１０ｂの構造は、被切断材Ｋを切断するものであればどのような構造でもよく、例えばシャーの下刃１０ｂが固定されシャーの上刃１０ａが上下動するアップカットシャーでもよいし、シャーの下刃１０ｂ及びシャーの上刃１０ａの双方が上下動するアップアンドダウンカットシャーであってもよい。

【0013】

スクラップガイド２０は、例えば上面が平坦状に形成されており、挿入口２ａと同じ幅を有する板状の部材からなっている。スクラップガイド２０は、挿入口２ａから被切断材Ｋの挿入方向（矢印Ｘ１方向）に向かって下方に傾斜している。つまり、スクラップガイド２０において、上端２０Ｘ側が挿入口２ａ側に位置しており、下端２０Ｙ側が挿入口２ａよりも低い位置に位置している。スクラップガイド２０は、シャー１０ａ、１０ｂにより被切断材Ｋを切断したときに生じる切断屑の移動をガイドする。スクラップガイド２０の下側には、切断屑を収容するためのスクラップバックＳＢが配置されており、スクラップガイド２０によりガイドされた切断屑がスクラップバックＳＢ内に収容される。

【0014】

図３〜図５は、図１の切断装置における下ガイド部及び回転ロールユニットの一例を示す模式図である。なお、図３はＸ−Ｚ平面から見た図を示し、図４はＹ−Ｚ平面から見た図を示し、図５はＸ−Ｙ平面から見た図をそれぞれ示している。図１〜図５の下ガイド部３０は、例えば板状の部材からなり、スクラップガイド上の一部の領域に設けられている。

【0015】

なお、被切断材Ｋの中央が挿入口２ａ及びスクラップガイド２０の中央と一致するように、被切断材Ｋが挿入口２ａから挿入される。そこで、図１〜図５においては、下ガイド部３０は、例えばスクラップガイド２０及び挿入口２ａの幅方向（矢印Ｙ方向）の中央部分に設けられている。これにより、下ガイド部３０も中央部分に位置していると、滑り落ちる切断屑が幅方向（矢印Ｙ方向）に傾いても、スクラップガイド２０の両端に引っ掛かるのを最小限に抑えることができる。

【0016】

この下ガイド部３０において、上端３０Ｘはスクラップガイド２０と接触しており、下端３０Ｙはスクラップガイド２０から浮くように、被切断材Ｋの挿入方向（矢印Ｘ１方向）に向かって下方に傾斜している。このため、下ガイド部３０の水平方向（矢印Ｘ方向）に対する傾斜角度θ１は、スクラップガイド２０の傾斜角度θ２よりも小さくなっている。下ガイド部３０は、ガイド保持部３１により傾斜角度が調整可能に支持されており、傾斜角度θ１及び下端３０Ｙの高さ位置を調整できるようになっている。なお、下ガイド部３０は、スクラップガイド２０に固定されていてもよい。

【0017】

回転ロールユニット４０は、例えばスクラップガイド２０の下端２０Ｙ側であって、下ガイド部３０の下側に例えば２つ設置されている。回転ロールユニット４０は、下ガイド部３０の下端に隣接する回転ロール４３を上部に備えている。具体的には、回転ロールユニット４０は、スクラップガイド２０上に固定されたユニット本体４１と、ユニット本体４１に対し上下動可能に取り付けられたロール支持部４２と、ロール支持部４２に回転可能に保持された回転ロール４３と、ユニット本体４１とロール支持部４２とを固定する固定部材４４とを備える。

【0018】

ユニット本体４１は、スクラップガイド２０の下端２０Ｙ側に固定された中空部を有する部材であって、スクラップガイド２０から上方（矢印α方向）へ延びている。ロール支持部４２は、下部がユニット本体４１の中空部内に収容されており、ボルト等の固定部材４４によって上下動可能に接続される。このように、ユニット本体４１とロール支持部４２とが上下動に移動可能に設置されていることにより、回転ロール４３のスクラップガイド２０からの高さ位置を調整することができる。

【0019】

ロール支持部４２は、上部において回転ロール４３を回転可能に支持しており、回転ロール４３は下ガイド部３０の下端３０Ｙに隣接した位置に位置決めされる。そして、切断屑が下ガイド部３０上をスライドして移動してきたとき、回転ロール４３は被切断材Ｋの挿入方向（矢印Ｘ１方向）に沿って回転する。なお、回転ロール４３は、下ガイド部３０の下端３０Ｙの高さ位置から突出するように、ユニット本体４１及びロール支持部４２に支持されることが好ましい。これにより、切断屑が下ガイド部３０の下端３０Ｙと接触して引っ掛かるのを確実に防止することができる。

【0020】

さらに、鋼帯の切断設備１は、スクラップガイド２０に対向する位置に配置され、上方に向かって傾斜した上ガイド部５０を備える。上ガイド部５０は、被切断材が上反り形状であるときに、被切断材Ｋがフレーム２に接触するのを防止するものである。上ガイド部５０は、鋼帯の切断設備１のメンテナンス性を損なわない為に、ワンタッチで取り外せる構造が望ましい。

【0021】

次に、図１〜図５を参照して切断設備１の動作例について説明する。まず、鋼板コイルＣの端部（コイルエンド）が挿入口２ａから挿入され、所定の長さまで挿入された後にシャー１０ａ、１０ｂが作動して切断される。すると、切断屑がスクラップガイド２０及び下ガイド部３０上に落下し、スクラップガイド２０及び下ガイド部３０にガイドされながら下方に滑り落ちていく。この際、下ガイド部３０がスクラップガイド２０上から突出していることにより、切断屑の尾端部はスクラップガイド２０から浮いた状態で滑り落ちていく。よって、鋼板コイル毎に尾端部の形状が不規則になる場合でも、切断屑は、異なる尾端部の形状毎に異なる挙動をすることなく、スクラップガイド２０の途中で止まらずに、スムーズに滑り落ちていくことになる。

【0022】

その後、切断屑が下ガイド部３０の下端まで来たとき、切断屑は回転ロール４３の回転によってスムーズにスクラップバックＳＢ内へ落下していき、スクラップバックＳＢ内において横倒しの状態で収容される。言い換えれば、回転ロール４３によって、切断屑が下ガイド部３０の下端を支点にして倒れ込むように落ちていくのを防止し、切断屑がスクラップバックＳＢ内において立った状態で収容させるのを抑制することができる。特に、切断屑が下反り形状になっている場合、切断屑が下端３０Ｙにおいて巻き込むように鉛直下向き（矢印Ｚ方向）に落ちていくのを防止し、挿入方向（矢印Ｘ１方向）に向かって滑り落とすことができる。

【0023】

上記実施の形態によれば、下ガイド部３０の下端３０Ｙ側に、回転ロールユニット４０が設置されている。すると、種々の不規則な尾端形状の被切断材をカットした際にも、切断屑が詰まることなく、切断作業のトラブルの発生を抑制することができる。

【0024】

図６は、熱間圧延後の鋼板をコイル状に巻いた鋼板コイルの尾端部（コイルエンド）の形状を示す模式図である。図７は、従来の切断設備において、上反り形状もしくは下反り形状の切断屑が発生した様子を示す模式図である。図６において、各鋼板コイルＣ１〜Ｃ３は、それぞれ異なる形状の尾端部Ｅ１〜Ｅ３になっている。例えば、鋼板コイルＣ２の尾端部Ｅ２の場合、従来のような、スクラップガイド２０のみを設けた構造でも、スクラップガイド２０の表面に複数のロールを設けた構造でも、切断屑をスクラップバックＳＢへうまく落下させることができる。

【0025】

しかしながら、被切断材Ｋの形状は、鋼板コイルＣ１の尾端部Ｅ１もしくは鋼板コイルＣ３の尾端部Ｅ３のように不規則な尾端形状である場合が少なくない。この尾端部Ｅ２、Ｅ３の場合、スクラップガイド２０の表面のロールに引っ掛り、切断屑がスクラップガイド２０上に停滞してしまう場合がある。特に、下反り形状の切断屑の場合（図７のＫ２０参照）、スクラップガイド２０の表面に鋼板コイルの尾端が押し付けられながら落下していくため、特に停滞しやすい傾向がある。

【0026】

ここで、回転ロールユニット４０を取り付けずに下ガイド部３０のみを設けることも考えられる。この場合、不規則な尾端形状の被切断材のスクラップガイド２０上の停滞を低減することができる。しかしながら、図７の下反り形状の切断屑Ｋ２０のように、スクラップバックＳＢ内において切断屑が立ち、うまくスクラップバックＳＢに収まらないケースが発生する。

【0027】

そこで、下ガイド部３０のみならず、下ガイド部３０の下端３０Ｙ側に回転ロールユニット４０が設けられている。すると、不規則な尾端部の形状の被切断材Ｋが切断された際にも、スクラップバックＳＢ内において切断屑が鉛直方向（矢印Ｚ方向）に立つことがなく、水平方向に寝かせた状態で収容させることができる。その結果、切断屑が途中で詰まることなく、切断作業のトラブルの発生を抑制することができる。

【0028】

さらに、下ガイド部３０及び回転ロールユニット４０は高さ方向（矢印α方向）の調整が可能になっている。これにより、切断屑のスクラップバックＳＢへの落下角度を容易に調整することができる。すなわち、高さ調整機能によらず落下角度の調整を行う場合、スクラップガイド２０を取り外し、取り付け器具等の改造を行い、再設置が必要である。一方、下ガイド部３０及び回転ロールユニット４０において簡単な機構を用いて高さ方向（矢印α方向）の調整することで、落下角度の調整を行うことができる。

【0029】

さらに、切断設備１が、挿入口２ａから上方に向かって傾斜した上ガイド部５０を備えるとき、被切断材Ｋの形状が上反り形状である場合（図７の切断屑Ｋ１０参照）、切断設備１の上部に被切断材Ｋが接触するのを防止することができる。

【0030】

本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されず、種々の変更を加えることができる。例えば下ガイド部３０は、スクラップガイド２０の幅方向の略中央部分に１つ設けられた場合について例示しているが、例えば所定のピッチで複数設けられていても良い。この場合、各下ガイド部３０の下端３０Ｙにそれぞれ回転ロールユニット４０が配置されることになる。このとき、下ガイド部３０の幅は、適宜変更させることができる。また、上記実施の形態において、回転ロールユニット４０が２つ設置されている場合について例示しているが、幅の広い１つの回転ロールユニット４０が設けられていてもよい。

【符号の説明】

【0031】

１ 鋼帯の切断設備
２ フレーム
２ａ 挿入口
１０ａ シャーの上刃
１０ｂ シャーの下刃
２０ スクラップガイド
２０Ｘ スクラップガイドの上端
２０Ｙ スクラップガイドの下端
３０ 下ガイド部
３０Ｘ 下ガイド部の上端
３０Ｙ 下ガイド部の下端
３１ ガイド保持部
４０ 回転ロールユニット
４１ ユニット本体
４２ ロール支持部
４３ 回転ロール
４４ 固定部材
５０ 上ガイド部
Ｃ、Ｃ１〜Ｃ３ 鋼板コイル
Ｅ１〜Ｅ３ 尾端部
Ｋ 被切断材
ＳＢ スクラップバック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】