JP5196659B2

JP5196659B2 - 研削台車

Info

Publication number: JP5196659B2
Application number: JP2009027106A
Authority: JP
Inventors: 章夫鈴木; 裕司藤田; 勇次藤原
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2029-02-09
Also published as: JP2010179434A

Description

この発明は、鋼片を圧延に先立ってキズ取り研削する際に、断面が四角形の鋼片を中心軸線のまわりに転回させ保持する研削台車に関する。

分塊圧延後の鋼片は、たとえば線材や板材などの製品に圧延するのに先立って、製品品質を確保するために鋼片の表面をキズ（疵）取り研削する必要がある。そこでそのための装置として、逆三角形に配置された３個のギヤの外側をめぐる無端チェーンに鋼片をクランプするクランプ機構を加えた一対の受台と、鋼片の端をハサミ形のチャックで把持して転回させるチャック・転回手段とからなる鋼片転回保持装置が、特許文献１に記載されている。

特開平７−８８５２６号公報

ところが上記特許文献１に記載の装置においては、先ずチャック・転回手段により鋼片の一端部を把持して転回させるものであるところ、一般に分塊圧延後の鋼片はシヤだれや端曲りによりその端部の変形が大きいため、この不安定な形状の端部を把持して転回させても正確な転回角度で所定の研削部が上側に来るように位置決めすることは困難であり、さらに鋼片を支持する無端チェーンへの研削粉の堆積により鋼片の転回のために過大な回転力が必要となり、特に鋼片の研削済みの面を把持して他の面の研削のために転回させるときには、研削済みの凹凸面とチャックの爪部の間での滑りが発生しやすいので、鋼片の転回位置ずれが更に大きくなり、鋼片の研削部の転回角度ずれによりキズ取り研削が不充分となり、後工程における製品の品質にも悪影響を与えるという問題点を有するものであった。

また上記チャック・転回手段は、鋼片の中心軸線上に配置される構造のため、研削粉が同装置内部に侵入して装置寿命を低下させるという問題点をも有するものであった。なお上記特許文献１に記載の装置を、研削装置に対して往復駆動される台車上に載置して自動研削をおこなう場合でも、上記と同じ各問題点を有するものであり、特に上記のように鋼片の転回位置ずれが大きくなると、自動研削が継続不能となるという大きな問題点を有するものであった。

この発明は上記の点にかんがみてなされたもので、鋼片をその中心軸線のまわりに、少ない角度ずれで転回位置決めして研削に供することができ、研削粉による装置の寿命低下も防止できる研削台車を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためにこの発明の研削台車は、研削装置に対して長手方向に往復駆動される台車であって、鋼片の下面を支持する支持台を長手方向に間隔をおいて複数個固設してなる台車と、前記台車の上側に配置されて該台車と平行な長手方向に延び、鋼片の下面を支持する支持体と該支持体上の鋼片の両側面を挟持する開閉自在なクランプ具とをそなえたクランプ台を、長手方向に間隔をおいて複数個固設してなる揺動台と、前記揺動台の長手方向に直交する垂直面内に配置され前記揺動台と前記台車に両端部を枢着された３本の伸縮自在なアクチュエーターを、前記揺動台の長手方向両端位置に互いに対向して２組配設して、前記長手方向を除く並進２自由度及び該長手方向のまわりの回転１自由度を有するパラレルリンク機構を形成する揺動台駆動装置と、前記台車と前記揺動台の長手方向の相対移動を規制するガイドとを、具備したことを特徴とする。

上記構成の研削台車によれば、揺動台と一体のクランプ台の支持体上に、クランプ具により鋼片をその端部以外の長手方向複数個所でクランプした状態で、パラレルリンク形式の揺動台駆動装置により移動台、従ってこれと一体の鋼片を、水平状態を維持したまま中心軸線のまわりに転回させることができ、鋼片をその端部の曲りや研削済みの凹凸面の影響を受けることなく、正確な転回角度（たとえば４５度）で転回・位置決めすることができる。また鋼片の上面を水平面状として位置決めするときは、鋼片を支持台及びクランプ台の支持体上に載置した状態でクランプ具によりクランプすればよく、これによって鋼片の転回角９０度，１８０度，２７０度の位置決めは正確におこなわれる。なお揺動台の駆動及びクランプ具の開閉による鋼片の具体的な転回及び支持操作については後述する。

また揺動台駆動装置は、鋼片の中心軸線上ではなく支持する鋼片の下側に配置することができるので、揺動台駆動装置を適宜のカバーで覆うことにより、研削時における研削粉の装置内部への侵入を容易に防止することができる。

以上説明したようにこの発明によれば、鋼片をその中心軸線のまわりに、少ない角度ずれで転回位置決めして研削に供することができ、研削粉による装置の寿命低下も防止できる。

この発明の実施の形態の一例を示す研削台車の平面図である。図１の研削台車の側面図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。図２のＢ−Ｂ線断面図である。図４のクランプ台部分の矢視Ｃ−Ｃ平面図である。図２のＤ−Ｄ線断面図である。図１の研削台車による鋼片の転回・支持操作の工程を示す装置要部縦断面図である。図７（ｄ）に示す鋼片４５度転回保持における図２相当図である。

以下図１〜図８に示す一例により、この発明の実施の形態を説明する。図１及び図２は研削台車１の全体を示し、レール２上に走行自在に載置され図示しない研削装置に対して長手方向に往復駆動される台車３上に、台車３と平行な長手方向に延びる揺動台４を、その両端部を揺動台駆動装置５，５を介して支持してなり、６は台車３に固定され揺動台４の長手方向両端部に僅少量のすきまをもって対向して揺動台４の長手方向への移動を規制するガイドである。

台車３上には、キズ取り研削の対象物である鋼片Ｗの下面を支持する支持台１０を、長手方向に間隔をおいて複数個固設してあり、この支持台１０は図３に示すように、後述する揺動台４の一方向への回動の支障とならないように屈曲した支柱１１の下端部を台車３上に固着し、支柱１１の上端部に鋼片Ｗを支持する支持板１２を、その上面を水平にして固着してある。そして台車３の下部には、研削装置に対して台車３を長手方向に往復駆動する周知の台車駆動装置（図示しない）が接続されている。

また揺動台４上には、鋼片Ｗをクランプするためのクランプ台２０を、長手方向に間隔をおいて（かつ上記支持台１０と位置をずらせて）複数個固設してあり、その構成を図４及び図５により説明する。すなわち、長手方向に延びる揺動台４上に基部を固着したフレーム２１の上板２１ａ上に、鋼片Ｗの下面を支持する支持体２２と、この支持体２２上の鋼片Ｗの一方の（図４における左側の）側面に対向する固定爪片２３を固設するとともに、鋼片Ｗの他方の側面に対向する可動爪片２４を上部にそなえたレバー２５の中間部をフレーム２１に軸２６により回動自在に支持し、フレーム２１の下板２１ｂ上に取付けたブラケット２７に中間部を回動可能に支持したエアシリンダ２８のピストンロッドを、レバー２５の下端部にピン連結して、上記固定爪片２３と可動爪片２４により鋼片の両側面を挟持する開閉自在なクランプ具２９を形成してある。

次に揺動台駆動装置５は、図１及び図２に示す揺動台４の長手方向に直交する垂直面３１Ａ内に配置され揺動台４と台車３に両端部を枢着された２本の伸縮自在なアクチュエーター３２，３３と、上記垂直面３１Ａより小距離外側の位置において上記長手方向に直交する垂直面３１Ｂ内に配置され揺動台４と台車３に両端部を枢着された伸縮自在なアクチュエーター３４とを、揺動台４を挟んで互いに対向して２組配設してなり、その詳細を図６に示す。

図６において、４ｂは、揺動台４の長手方向端部に固着した端板４ａの上端に一体に連設した支板で、垂直面３１Ａ内に配置した油圧シリンダからなる２本のアクチュエーター３２，３３の上端部（ピストンロッド先端部）は、支板４ｂの下面に取付けたブラケットに軸３５，３６により、下端部（シリンダ下端部）は、台車３に固設した支台３ａに取付けたブラケットに軸３７，３８により、それぞれ回転自在に連結されている。また垂直面３１Ｂ内に配置した油圧シリンダからなる傾斜状配置のアクチュエーター３４の上端部（ピストンロッド先端部）は、支板４ｂの下面に取付けたブラケットに、下端部（シリンダ下端部）は、台車３の側方に突設固着した張出アーム３ｂに取付けたブラケットに、それぞれ軸３９，４０により回転自在に連結されている。

そして上記の配置及び取付構造の３本のアクチュエーター３２，３３，３４を、揺動台４の長手方向両端位置に互いに対向して、詳しくは揺動台４の長手方向中央垂直面４ｃに対して対称位置に、２組配設してあり、これによってこれら６本のアクチュエーターにより、（揺動台の）長手方向を除く並進２自由度及び長手方向のまわりの回転１自由度を介するパラレルリンク機構が形成されている。

このように揺動台駆動装置５はパラレルリンク機構を形成しているので、上記２組の各３本のアクチュエーターを同期駆動して伸縮させることにより、揺動台４及びこの揺動台４と一体のクランプ台２０上にクランプされた鋼片Ｗを、各長手方向を台車２の長手方向に対して平行状態に維持しつつ上下左右駆動及び長手方向に延びる軸線のまわりに転回駆動することができる。

すなわち図６においては各アクチュエーターは短縮状態にあり、この状態で揺動台４に固設した各クランプ台２０の支持体２２の上面は、台車３に固設した各支持台１０の支持板１２の上面と同一水平面上にあり、この揺動台４が最下位置にある状態を、以下基準状態という。この基準状態でクランプ台２０の支持体２２上に置いた鋼片Ｗをクランプ具２９によりクランプした状態とすれば、上記のパラレルリンク機構を形成する揺動台駆動装置５によって、揺動台４を鋼片転回の支障とならないように所定量上昇駆動したのち、鋼片Ｗを水平状態を維持したままその中心軸線のまわりに所定角度転回させることができるのである。そしてこの揺動台４の移動及び転回時に、ガイド６が揺動台４の長手方向端面に摺接して、揺動台４が長手方向に移動するのを阻止し、各アクチュエーターの円滑な伸縮と揺動台４の長手方向以外への正確な移動及び正確な転回を可能としている。

以下、この揺動台４の駆動とクランプ具２９の開閉操作による鋼片Ｗの具体的な転回及び支持操作を、図７により説明する。先ずキズ取り研削対象である鋼片Ｗは、図示しないウオーキングビーム式等の搬送手段により、図７（ａ）に示すように、上記基準状態にある揺動台４のクランプ具２９開放状態にある各クランプ台２０の支持体２２上と、台車３の支持台１０の支持板１２上とにわたって載置され、これに対してクランプ具２９の可動爪片２４をエアシリンダ２８により矢印Ｒで示すように閉方向に駆動することにより、鋼片Ｗは図７（ｂ）に示すクランプ状態となる。そこで台車３を図示しない研削装置へ往復駆動して鋼片Ｗの上面のキズ取り研削をおこなう。

この上面の研削を終えた鋼片Ｗに対しては、クランプ具２９によるクランプ状態のまま図７（ｃ）に示すように揺動台駆動装置５により揺動台４、従って鋼片Ｗを所定距離Ｈだけ上昇させた（このときの鋼片Ｗを鎖線で示す）のち、この鋼片Ｗの中心軸線５０のまわりに揺動台４、従って鋼片Ｗを実線図示のように４５度回転させ、次に図７（ｄ）に示すように揺動台４を鋼片Ｗの下隅角部が支持台１０の支持板１２の上面に接触する迄降下させ保持する。この位置決め状態で台車３を往復駆動して鋼片Ｗの上隅角部の研削をおこなう。このときの各アクチュエーターの伸縮及び傾動状態は、図８に示す通りである。なお図８においては、図２におけるガイド６の図示は省略し、図２において省略した支持台１０及びクランプ台２０のクランプ具２９は図示してある。

次に揺動台４を図７（ｄ）の状態から図７（ｅ）に示すようにさらに４５度以下の所定の角度（たとえば１０度）回転させ、クランプ具２９の可動爪片２４を開方向に駆動すれば、この開放動作に従って鋼片Ｗは自重で矢印Ｓ方向に回動して、一方の側面５１が下側になった状態で支持台１０の支持板１２上に載るので、図７（ｆ）に示すように揺動台４を基準状態に戻してクランプ具２９の可動爪片２４を閉じれば、鋼片Ｗは新たな被研削面が上面に位置する状態で上記図７（ｂ）と同じクランプ状態となる。そこでこの位置決め状態で台車３の往復駆動により鋼片Ｗの上面のキズ取り研削をおこなう。

以下、上記の図７（ｂ）〜（ｆ）に示す工程を繰返して、四隅及び四面の研削を終えた鋼片Ｗは、基準状態にある揺動台４のクランプ具開放状態のクランプ台２０上及び台車３の支持台１０上から、図示しないウオーキングビーム式等の集積手段により側方へ搬出し、次に新たな鋼片Ｗに対して上記の工程に従って鋼片Ｗの転回及び研削がおこなわれる。

上記のように鋼片Ｗの転回・位置決め工程においては、先ず鋼片Ｗはその端部以外の長手方向複数個所でクランプ具２９によりクランプされた状態で揺動台４ごと中心軸線５０のまわりに転回駆動させることができるので、鋼片Ｗの端部に曲りや研削済みの凹凸面があってもそれらによる影響を受けることなく、正確な転回角度（たとえば４５度）で鋼片Ｗを転回させ位置決めすることができる。また鋼片Ｗの上面を水平面状に位置決めするときは、鋼片Ｗを支持台１０及び基準状態の揺動台４のクランプ台２０の支持体２２上に載置した状態でクランプ具２９によりクランプするので、鋼片Ｗの転回角９０度，１８０度，２７０度の位置決めも、正確におこなうことができる。これによって、鋼片Ｗは少ない角度ずれで転回位置決めして研削に供され、自動研削を支障なく円滑におこなうことができるのである。

また揺動台駆動装置５は、鋼片Ｗの下側に配置することができるので、たとえば支板４ｂ部より側方へ突出しているアクチュエーター３４などを、図示しない適宜のカバーで覆うことにより、研削時における研削粉の揺動台駆動装置５内部への侵入を容易に防止することができる。

この発明は上記の例に限定されるものではなく、たとえば揺動台駆動装置５を構成する３本のアクチュエーター３２〜３４は、揺動台の長手方向に直交するひとつの垂直面内に配置してもよく、また上記の油圧シリンダの他、電動式の直動アクチュエーターなど、他形式の伸縮自在なアクチュエーターを用いてもよい。また鋼片の転回・位置決め時には、揺動台駆動装置は揺動台（従って鋼片）を、上下動だけでなく左右方向（揺動台の長手方向に直交する水平方向）へも移動させるようにしてもよい。また上記の固定爪片２３と可動爪片２４をそなえたクランプ具２９のかわりに、鋼片の両側面を一対の可動爪片で挟持するハサミ型のクランプ具を用いたり、上記のクランプ台２０においてフレーム２１の上板２１ａ部自体を、その位置や形状を変えて支持体２２として用いるなど、各部の具体的構成は上記の例以外のものとしてもよい。

１…研削台車、３…台車、４…揺動台、５…揺動台駆動装置、６…ガイド、１０…支持台、２０…クランプ台、２２…支持体、２９…クランプ具、３１Ａ…垂直面、３１Ｂ…垂直面、３２…アクチュエーター、３３…アクチュエーター、３４…アクチュエーター。

Claims

研削装置に対して長手方向に往復駆動される台車であって、鋼片の下面を支持する支持台を長手方向に間隔をおいて複数個固設してなる台車と、
前記台車の上側に配置されて該台車と平行な長手方向に延び、鋼片の下面を支持する支持体と該支持体上の鋼片の両側面を挟持する開閉自在なクランプ具とをそなえたクランプ台を、長手方向に間隔をおいて複数個固設してなる揺動台と、
前記揺動台の長手方向に直交する垂直面内に配置され前記揺動台と前記台車に両端部を枢着された３本の伸縮自在なアクチュエーターを、前記揺動台の長手方向両端位置に互いに対向して２組配設して、前記長手方向を除く並進２自由度及び該長手方向のまわりの回転１自由度を有するパラレルリンク機構を形成する揺動台駆動装置と、
前記台車と前記揺動台の長手方向の相対移動を規制するガイドとを、
具備したことを特徴とする研削台車。