JPH04109807U - 長尺材の切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 長尺材の切断位置の位置決め精度を向上さ
せ、その切断精度を高くする。 【構成】 搬送ローラ２，２，…によって搬送される長
尺材１の切断位置の位置決めを行うストッパ32を、ブレ
ード９から所望の切断長だけ離隔して配する。長尺材１
の搬送方向端とストッパ32との間の距離を検出するCCD
カメラ33及び端部位置検出器６を設ける。長尺材１の搬
送方向端とストッパ32との間の距離の検出結果に基づい
て長尺材１の搬送速度を制御する切断位置制御器20及び
速度制御器21を設け、距離が短くなるに従って長尺材１
の搬送速度を減速するように制御する。また、長尺材１
の搬送方向端とストッパ32との間の距離の検出結果に基
づいて長尺材の切断長の実績値を算出する切断長測定器
８を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鋼材等の長尺材を切断する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

鋼片の精整ラインにおいては、ブレード（切断刃）を備えた切断装置を用いて 、被切断材である鋼材等の長尺材を所望の長さに切断していた。このような切断 装置では、前記ブレードから長尺材の移送方向の下流側へ所望の切断長だけ離隔 した位置にストッパを配設し、長尺材を移送することにより前記ストッパにその 長尺材の先端を当接させて切断箇所の位置決めを行い、前記ブレードを動作させ て長尺材を切断していた。このような切断を行う装置としては、種々の提案がな されている（例えば特開昭61-219515 号公報，特開昭59-81013号公報，実開昭61 -134819 号公報）。

【０００３】 前述の如く、長尺材をストッパに当接させる場合、長尺材の移送速度が高速で あると、長尺材とストッパとの衝突時の衝撃によって長尺材がストッパから跳ね 返ると共にストッパが押されて後退し、これによって適正な切断位置よりもずれ た状態で長尺材の切断が行われるので、切断箇所の位置決め精度が低くて切断精 度が低く、また長尺材とストッパとの衝突によってストッパの損耗が激しいとい う問題があった。このような長尺材のストッパからの跳ね返りを抑制するために 、従来では、長尺材の移送速度を例えば３段階（高速，中速，低速）に分けて切 替え可能にし、作業者が長尺材の送り出し量を目視で観察し、その送り出し量が 大きくなるに従って、作業者が長尺材の移送速度を順次、低速側に切り替え、即 ち、長尺材の移送速度を減少させ、最終的に長尺材がストッパに軽く接触するよ うに長尺材を停止させる移送速度の手動制御を行っていた。

【０００４】 また、従来では、このような切断装置には、切断長の実績値を測定する測定器 が備えられておらず、切断長の実績値は、切断後に所定の測定装置にて測定して いた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、前述の如く作業者が長尺材の移送速度を切り替える方法では、その 作業に熟練した作業者が必要であるという問題があり、また、このような移送速 度の制御を自動で行うようにしても、長尺材の切断長は、長尺材毎に異なる場合 が多いため移送速度の切り替え点を設定することが難しいという問題があって、 長尺材の切断精度を向上させることが困難であった。また、従来では切断長の実 績値を、切断後に所定の測定装置にて測定していたため、この測定のために切断 以外に測定装置が必要であるという問題があった。

【０００６】 本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、切断箇所の位置決め精度を 向上させることにより、その切断精度が高く、さらに、切断時に切断長の実績値 を測定することを可能とする長尺材の切断装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る第１の長尺材の切断装置は、搬送手段によって搬送される長尺材 の搬送方向端を、切断手段より搬送方向へ所要の切断長だけ離隔したストッパに 当接させて前記長尺材の切断の位置決めを行うようにしてある長尺材の切断装置 において、前記長尺材の搬送方向端とストッパとの間の距離を検出する手段と、 該手段の検出結果に基づいて前記長尺材の搬送速度を制御する手段とを具備する ことを特徴とする。

【０００８】 本考案に係る第２の長尺材の切断装置は、搬送手段によって搬送される長尺材 の搬送方向端を、切断手段より搬送方向へ所要の切断長だけ離隔したストッパに 当接させて前記長尺材の切断の位置決めを行うようにしてある長尺材の切断装置 において、前記長尺材の搬送方向端とストッパとの間の距離が短くなるに従って 前記長尺材の搬送速度を指数関数的に減少させる関数を記憶する手段と、前記長 尺材の搬送方向端とストッパとの間の距離を検出する手段と、該手段の検出結果 に基づき前記関数を用いて前記長尺材の搬送速度を制御する手段とを具備するこ とを特徴とする。

【０００９】 本考案に係る第３の長尺材の切断装置は、搬送手段によって搬送される長尺材 の搬送方向端を、切断手段より搬送方向へ所要の切断長だけ離隔したストッパに 当接させて前記長尺材の切断の位置決めを行うようにしてある長尺材の切断装置 において、前記長尺材の搬送方向端とストッパとの間の距離を検出する手段と、 該手段の検出結果に基づいて長尺材の切断長を算出する手段とを具備することを 特徴とする。

【００１０】

【作用】

本考案に係る第１の長尺材の切断装置にあっては、長尺材の搬送方向端とスト ッパとの間の距離の検出結果に基づいて前記長尺材の搬送速度を制御するように なっているので、長尺材の搬送方向端とストッパとの間の距離が短くなるに従っ て長尺材の搬送速度を減速させるように制御することにより、長尺材の搬送方向 端を、微小な速度でストッパに当接させられる。

【００１１】 また、本考案に係る第２の長尺材の切断装置にあっては、長尺材の搬送方向端 とストッパとの間の距離の検出結果に基づいて前記長尺材の搬送速度を制御する が、この制御は、長尺材の搬送方向端とストッパとの間の距離が短くなるに従っ て前記長尺材の搬送速度を指数関数的に減少させる関数を用いて行われるので、 長尺材の搬送速度はストッパへ近づくに従って指数関数的に減少し、長尺材の搬 送方向端がストッパへ当接する際には、極めて微小な速度で当接させられる。

【００１２】 また、本考案に係る第３の長尺材の切断装置にあっては、長尺材の搬送方向端 とストッパとの間の距離の検出結果を、予め定められた切断長から減算する方法 により、前記長尺材の搬送方向端とストッパとの間の距離の検出結果に基づいて 長尺材の切断長を算出するようになっているため、長尺材の切断時にその切断長 の実績値を求めることができる。

【００１３】

【実施例】

以下本考案をその実施例を示す図面に基づいて具体的に説明する。図１は本考 案に係る長尺材の切断装置の構成を示す模式的ブロック図である。

【００１４】 図中１は被切断材である鋼材等の長尺材であり、該長尺材１は搬送ローラ２， ２，…によって搬送されるようになっている。搬送ローラ２，２，…は夫々搬送 ローラ駆動モータ22によって駆動されるようになっている。この搬送ローラ２， ２，…の搬送方向の最上流側には長尺材１を切断するブレード９が配設されてい る。また、搬送ローラ２，２，…の上方には、その搬送方向が搬送ローラ２，２ ，…の搬送方向と同方向であるベルトコンベア４が配設されている。このベルト コンベア４は、ベルトコンベア駆動モータ42によってその駆動ローラ44を駆動し 、ベルト45を動作させるようになっている。

【００１５】 ベルトコンベア駆動モータ42のベルト45上には、該ベルト45の動作に従ってベ ルトコンベア４上を移動する箱型の台車３が配設されており、該台車３は搬送ロ ーラ２，２，…の上方をその搬送方向と平行に移動するようになっている。この 台車３の位置は、駆動ローラ44に備えられ、その回転数を検出するパルスジェネ レータ43の、出力するパルス数に基づいて検出できるようになっている。前記台 車３の下部には、前記長尺材１の先端を係止するストッパ32が備えられており、 また台車３における搬送ローラ２，２，…の搬送方向上流側の端面には、その下 方における搬送ローラ２，２，…の搬送方向の所定範囲を撮像する所定ビットの 解像度を有する１次元イメージセンサであるCCD カメラ33が備えられている。前 記CCD カメラ33は、搬送ローラ２，２，…の搬送方向の視野の中心点が、ストッ パ32における長尺材１との接触端面320 の位置に一致するようになっている。ま た、ブレード９とベルトコンベア４との間には、長尺材１の温度を検出する温度 検出器７が搬送ローラ２，２，…に臨ませて配されている。

【００１６】 長尺材１の切断長は切断長設定器５によって設定できるようになっており、該 切断長設定器５で設定された切断長のデータは、ストッパ位置制御器40へ与えら れるようになっている。このストッパ位置制御器40には、前記切断長のデータの 他にパルスジェネレータ43の出力が与えられるようになっている。ストッパ位置 制御器40では、パルスジェネレータ43の出力に基づいて台車３の位置（ストッパ 32の接触端面320 の位置）を把握し、ブレード９からストッパ32の接触端面320 までの距離ｘ₀ を切断長のデータに一致させるような駆動制御信号を速度制御器 41を介してベルトコンベア駆動モータ42へ与える。これによって台車３が移動し 、ストッパ32が、ブレード９から接触端面320 までの距離が切断長のデータに一 致するような位置に停止するようになっている。

【００１７】 CCD カメラ33の撮像データは、端部位置検出器６に与えられるようになってお り、端部位置検出器６では、この撮像データに基づいて長尺材１の先端とストッ パ32の接触端面320 との距離を検出し、その検出データを切断位置制御器20へ与 えられるようになっている。切断位置制御器20では、長尺材１の先端とストッパ 32の接触端面320 との距離Δｘと、搬送ローラ２，２，…の駆動速度ｖとの関係 を表してなる後述する如き搬送ローラ速度制御関数が予め記憶されており、端部 位置検出器６から与えられる検出データに基づき前記搬送ローラ速度制御関数を 用いて駆動速度ｖを求め、求めた駆動速度ｖのデータを速度制御器21へ与える。 速度制御器21では、与えられた駆動速度ｖを実現すべく搬送ローラ駆動モータ22 の速度制御を行うようになっている。

【００１８】 前記温度検出器７で検出された長尺材１の温度Ｔ，端部位置検出器６で検出さ れた距離Δｘ及びストッパ位置制御器40で得られた距離ｘ₀ は夫々長尺材１の切 断長を測定する切断長測定器８に与えられるようになっている。切断長測定器８ では、長尺材１の線膨張係数αが予め記憶されており、この線膨張係数αと、与 えられた温度Ｔ, 距離Δｘ及び距離ｘ₀ とに基づき下記(1) 式に示す如き演算式 を用いて長尺材１の切断長Ｌを求めるようになっている。

【００１９】 Ｌ＝（ｘ₀ −Δｘ）・（１−αＴ） …(1)

【００２０】 前記(1) 式では、実際の検出データより得られる切断長を長尺材１の熱膨張分 だけ補正するようになっている。従って、長尺材１がストッパ32端面に完全接触 の状態( 即ち距離ｘ₀ ＝０）でなくても切断長実績値を正しく計測できる。また 、ブレード９はブレード制御器によってブレードの切断動作の実行及びブレード の送り速度を制御できるようになっている。

【００２１】 次に、CCD カメラ33及び端部位置検出器６による、長尺材１の先端とストッパ 32の接触端面320 との距離Δｘの検出方法について説明する。図２は長尺材１の 先端とストッパ32の接触端面320 との距離Δｘの検出方法を示す模式図である。 前述した如くCCD カメラ33の視野の中心点Ａはストッパ32の接触端面320 の位置 と一致しており、前記距離Δｘは、撮像データにおける中心点Ａから長尺材１の 先端の存在位置までのビット数を求め、このビット数を実際の距離に変換するこ とによって求める。

【００２２】 次に、切断位置制御器20において記憶された、長尺材１の先端とストッパ32の 接触端面320 との距離Δｘと、搬送ローラ２，２，…の駆動速度ｖとの関係を表 す搬送ローラ速度制御関数について説明する。図３は搬送ローラ速度制御関数を 示すグラフであり、縦軸に搬送ローラ２，２，…の駆動速度ｖ、横軸に長尺材１ の先端とストッパ32の接触端面320 との距離Δｘを夫々とり、これらの関係を表 す関数を示してある。この搬送ローラ速度制御関数は、図３より明らかな如く、 距離Δｘが減少するに従って指数関数的に駆動速度ｖを遅くなるようになってお り、距離Δｘが０になると、駆動速度ｖが０となる。なお、図３に示す搬送ロー ラ速度制御関数は、指数関数に限らず、同様な効果を奏するＳ字状の曲線等でも 良い。

【００２３】 次に、以上の如く構成された切断制御装置の動作について説明する。長尺材１ の切断を行う場合、まず、ストッパ位置制御器40の制御によって、前記距離ｘ₀ が、切断長設定器５にて設定された切断長のデータに一致するように台車３を移 動させる。その後で、搬送ローラ２，２，…によって長尺材１をストッパ32へ向 けて最大搬送速度で搬送して行く。この場合の搬送ローラ２，２，…の駆動速度 ｖは切断位置制御器20によって制御され、駆動速度ｖは、前述の如き搬送ローラ 速度制御関数に従い、長尺材１の先端とストッパ32の接触端面320 との距離Δｘ の値が小さくなるに従って遅くなり、距離Δｘが０になると、駆動速度ｖは０と なり、長尺材１は停止する。このような搬送ローラ２，２，…の駆動速度ｖの制 御が行われると、長尺材１は微小な速度でストッパ32の接触端面320 に接触して 停止する。長尺材１が停止すると、ブレード９を動作させて長尺材１を切断し、 作業を終了する。このとき、同様に切断長を測定する。

【００２４】 前述の如き搬送ローラ２，２，…の駆動速度ｖの制御を行うと、長尺材１がス トッパ32への衝突によって該ストッパ32から跳ね返る現象及びストッパ32が後退 する現象は、生じなくなる。

【００２５】 なお、本実施例においては、長尺材１の先端とストッパ32の接触端面320 との 距離Δｘに基づいて搬送ローラ２，２，…の駆動速度ｖの制御を行ったが、これ に限らず、距離Δｘに関連して得られる長尺材１の切断長Ｌに基づいて搬送ロー ラ２，２，…の駆動速度ｖの制御を行っても良い。

【００２６】

【考案の効果】

以上詳述した如く本考案に係る長尺材の切断装置にあっては、長尺材の搬送方 向端とストッパとの間の距離が短くなるに従って長尺材の搬送速度を減速させる ように制御するため、長尺材の搬送方向端を、微小な速度でストッパに当接させ ることができ、さらに、長尺材の搬送速度はストッパへ近づくに従って指数関数 的に減少させられるようになっているので、極めて微小な速度で長尺材の搬送方 向端をストッパに当接させることができるので、長尺材とストッパとの当接時の 衝撃によって長尺材がストッパから跳ね返る現象及びストッパが後退する現象は 生じなくなって長尺材の切断位置の位置決め精度が向上し、その切断精度が高く なり、また、切断時に切断長の測定ができるので、次工程に切断材の測長装置を 設ける必要がなくなる等、本考案は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る長尺材の切断装置の構成を示す模
式的ブロック図である。

【図２】長尺材の先端とストッパの接触端面との距離の
検出方法を示す模式図である。

【図３】搬送ローラ速度制御関数を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 長尺材 ２ 搬送ローラ ６ 端部位置検出器 ８ 切断長測定器 ９ ブレード 20 切断位置制御器 21 速度制御器 32 ストッパ 33 CCD カメラ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送手段によって搬送される長尺材の搬
   送方向端を、切断手段より搬送方向へ所要の切断長だけ
   離隔したストッパに当接させて前記長尺材の切断の位置
   決めを行うようにしてある長尺材の切断装置において、
   前記長尺材の搬送方向端とストッパとの間の距離を検出
   する手段と、該手段の検出結果に基づいて前記長尺材の
   搬送速度を制御する手段とを具備することを特徴とする
   長尺材の切断装置。
2. 【請求項２】 搬送手段によって搬送される長尺材の搬
   送方向端を、切断手段より搬送方向へ所要の切断長だけ
   離隔したストッパに当接させて前記長尺材の切断の位置
   決めを行うようにしてある長尺材の切断装置において、
   前記長尺材の搬送方向端とストッパとの間の距離が短く
   なるに従って前記長尺材の搬送速度を指数関数的に減少
   させる関数を記憶する手段と、前記長尺材の搬送方向端
   とストッパとの間の距離を検出する手段と、該手段の検
   出結果に基づき前記関数を用いて前記長尺材の搬送速度
   を制御する手段とを具備することを特徴とする長尺材の
   切断装置。
3. 【請求項３】 搬送手段によって搬送される長尺材の搬
   送方向端を、切断手段より搬送方向へ所要の切断長だけ
   離隔したストッパに当接させて前記長尺材の切断の位置
   決めを行うようにしてある長尺材の切断装置において、
   前記長尺材の搬送方向端とストッパとの間の距離を検出
   する手段と、該手段の検出結果に基づいて長尺材の切断
   長を算出する手段とを具備することを特徴とする長尺材
   の切断装置。