JPH1158131A - 鋼材自動切断装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 型鋼やパイプ等の切断を自動化する場合、押
し当て側、受け止め側のモ−タに過負荷をかけることな
く、切断精度を向上させることのできる切断装置とその
制御方法を提供する。 【解決手段】 切断機Ｃの入、出側に設けた鋼材Ｗの搬
入コンベア１を搬出コンベア３上に夫々鋼材の推進用押
し当てキャリッジ２と先端部受け止め用ストッパキャリ
ッジ４を夫々のコンベア上を摺動固定可能に配備し、両
キャリッジをサ−ボモ−タ等の駆動源により駆動するよ
うにした。なお、押し当てキャリッジの推進側には緩衝
用ダンパ２３を介して押し当材２１を設け、ストッパキ
ャリッジの受け止め側に緩衝用ダンパ４１を介してスト
ッパ４１を設け、夫々のキャリッジ又は押し当て材又は
ストッパに夫々押し当て検出手段２２及び受け止め検出
手段を設けてキャリッジの位置決めを行なう構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、型鋼を切断するバ
ンドソ−等の通常の切断機は勿論、プレスにより型鋼を
切断する切断装置において、切断精度を向上させるため
の鋼材自動切断装置及びその制御方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、切断機によりＨ鋼や角パイプ等
の型鋼を切断する場合、鋼材を所望の切断位置で切断機
にセットして、切断機を起動するのが通常である。そし
て、従来は上記の作業を人手により行っていたが、鋼材
の素材寸法は大きいもので、12ｍを超えるものがあり、
このように大型のものになると、重量も大きいので、搬
入，搬出は勿論、切断位置の位置決めのための操作も困
難であった。

【０００３】また、かつては、定寸の製品を切り置きし
て倉庫等に保管しておき、必要に応じ庫出しする方式が
採られていたが、近年は、生産方式が在庫レス方式、い
わゆるカンバン方式となったため、１本の素材から様々
な寸法の切断を行わなければならず、これに対応するた
めには、鋼材の切断を自動化する必要がある。

【０００４】一般に、鋼材の切断を自動化する場合、鋼
材の搬入→位置決め→切断→製品搬出→残材搬出を自動
的に行うのであるが、同一鋼材から連続的に製品を得よ
うとする場合には、前記の製品搬出工程を終了した鋼材
を位置決めし直した後、切断→製品搬出工程を行い、必
要な切断作業が終わったら、残材を搬出するようにして
いるのが通常である。

【０００５】而して、上記の方法においては、鋼材の切
断長を任意に設定できるようにするため、位置決めには
サ−ボモ−タにより駆動されるストッパを使用してい
る。即ち、鋼材をストッパに押し当てることにより切断
精度を得ようとしているのである。

【０００６】また、加工時間を速くしようとする場合に
は、鋼材を押し当てる側にもサ−ボモ−タ等の駆動力を
使用し、鋼材を挾み込んで押し当て制御を行いながら、
切断するようにしているが、この場合、押し当てる側，
押しを受ける側のいずれか一方においてのみ、押し当て
検知手段を設けて押し当て、即ち、位置決めを検出して
いる。

【０００７】然し乍ら、上記の加工時間を速くする場合
の方法には、次のような問題点がある。なお、説明を明
確にするために、以下、押し当てる側をプッシャ、押し
当てられる側をストッパという。 加工時間を重視し、プッシャの押し当て速度を速く
した場合、押し当て不良が起こることがあり、製品の精
度が悪くなる。 鋼材がストッパに突き当たったとき、その慣性によ
り、ストッパ側のモ−タに過負荷がかかり、モ−タを焼
損するなどの事故を起こすおそれがある。 と同時に、プレッシャ側モ−タにも過負荷がかか
り、モ−タを焼損するなどの事故を起こすおそれがあ
る。 などの問題点があるのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来技術に鑑み、型鋼やパイプ等の鋼材を切断する通
常の切断機は勿論、プレスにより鋼材を切断する切断装
置において、切断を自動化する場合、押し当て側，受け
止め側のモ−タに過負荷をかけることなく、切断精度を
向上させることのできる鋼材自動切断装置及びその制御
方法を提供することを、その課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明鋼材自動切断装置の構成
は、切断機の一側に切断すべき鋼材を搬入する搬入コン
ベアを、同じく他側に切断された鋼材製品を搬出する搬
出コンベアをそれぞれ配置し、前記搬入コンベア上に、
そのコンベアに載置される鋼材を切断機に向けて推進す
る押し当てキャリッジを、その推進側に緩衝用ダンパを
介在させて押し当て材を設け、かつ、該押し当てキャリ
ッジ又は押し当て材に押し当て検出手段を設けて、当該
搬送コンベア上を摺動固定可能に配備する一方、前記搬
出コンベア上に、前記押し当てキャリッジにより推進さ
れる鋼材の先端部を受け止めるストッパキャリッジを、
その受け止め側に緩衝用ダンパを介在させてストッパを
設け、かつ、該ストッパキャリッジ又はストッパに受け
止め検出手段を設けて、当該搬出コンベア上を摺動固定
可能に配備して成り、前記押し当てキャリッジ及びスト
ッパキャリッジをサ−ボモ−タ等の駆動源により駆動す
るようにしたことを特徴とするものである。

【００１０】また、上記切断装置を制御する方法の発明
の構成は、搬入コンベア上に切断すべき鋼材を位置決め
可能な押し当てキャリッジにより推進されるようにして
載置する一方、搬出コンベア上の所定の位置にストッパ
キャリッジを位置決め可能に配置し、押し当てキャリッ
ジが前記鋼材を推進して、その鋼材が所定の目標位置に
達するか、又は、その鋼材の先端部が位置決めしたスト
ッパキャリッジのストッパに押し当てられ、受け止め検
出手段がそれを検出したら、押し当てキャリッジの推進
を停止させ、鋼材をクランプして切断機を起動するよう
にすることを主な特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態例を図
により説明する。図１は本発明装置の押し当てキャリッ
ジ及びストッパキャリッジを基準位置に配置させ切断す
べき鋼材をセットした状態の平面図、図２は図１の状態
から押し当てキャリッジが鋼材を切断前にストッパキャ
リッジに押し当てるまで推進した初期セット状態の平面
図、図３は鋼材を切断位置へ移動させている状態の平面
図、図４は鋼材の先端部をストッパキャリッジに押し当
てた状態の平面図、図５は図４の状態から鋼材を切断位
置に固定し切断加工に入る状態の平面図、図６は鋼材の
切断中に押し当てキャリッジ及びストッパキャリッジを
退避させた状態の平面図、図７は切断された鋼材を搬出
基準位置に移動させた状態の平面図、図８は図７の状態
の鋼材を搬出している状態の平面図、図９は次切断を準
備している状態の平面図である。

【００１２】次に、本発明切断装置により鋼材を切断す
る工程について説明するが、説明を簡略化するため、搬
入コンベア側をＡ軸、搬出コンベア側をＢ軸と呼び、押
し当てキャリッジをＡ軸キャリッジ、ストッパキャリッ
ジをＢ軸キャリッジと呼ぶ。

【００１３】図において、１はコロタイプの搬入コンベ
ア、２は搬入コンベア１に沿って進退自在かつ位置決め
可能にそのコンベア１に架装されたＡ軸キャリッジ、Ｗ
は切断すべき鋼材、Ｃは搬入コンベア１の終端側に隣接
して配置されたバンドソー等による切断機、３は前記切
断機Ｃの側端に、その始端側を隣接して配置した搬出コ
ンベア、４は搬出コンベア４に沿って進退自在かつ位置
決め可能に当該コンベア４に架装されたＢ軸キャリッジ
で、Ａ軸キャリッジ２には、プッシャ端検出スイッチ22
を具備し、鋼材Ｗをその後端部から推進するプッシャ21
が、間にエアシリンダによるダンパ23を介在させて取付
けられており、また、Ｂ軸キャリッジ４には、受け止め
検出スイッチ42を取付けると共に、前記鋼材Ｗの先端部
を受けるストッパ41が、間にエアシリンダによるダンパ
43を介在させて取付けられている。なお、2a，3aは、
Ａ，Ｂ軸のキャリッジ２，４の摺動ガイドである。ま
た、Ｂ軸キャリッジ４は、搬出コンベア３上から退去さ
せることが出きるように、ここでは昇降式又はスイング
式のア−ム（図示せず）に支持されているものとする。

【００１４】上記構成において、Ｂ軸キャリッジ４のダ
ンパ43の弾性力は、Ａ軸キャリッジ２のダンパ23より小
さく設定するが、鋼材Ｗの慣性力より大きくするものと
し、また、前述のように、前記ダンパ23の弾性力は、ダ
ンパ43のそれより大きいが、駆動するサ−ボモ−タのト
ルクより小さく設定するものとする。更に、Ｂ軸キャリ
ッジ３のダンパ42が縮みきったとき、Ａ軸キャリッジ２
のプッシャ41が引き続きサ−ボモ−タのトルクで押され
ると、Ａ軸キャリッジ２のダンパ23が縮み始め、プッシ
ャ21端の検出スイッチ22がオフとなるようにする。

【００１５】図１は鋼材Ｗを切断するため搬入コンベア
１の上に搬入した状態を示すもので、搬入コンベア１上
に鋼材Ｗをその先端部が切断機Ｃの切断原点から搬入基
準距離をおいた位置に置かれ、Ａ軸キャリッジ２は鋼材
Ｗの後方に位置させてあり、また、Ｂ軸キャリッジ４
は、ダンパ43が伸びた状態でストッパ41の前面が前記切
断機Ｃの切断原点から搬出基準距離をおいた位置に位置
決め配置されている。ここで、鋼材Ｗの寸法，切断寸
法，端材寸法，残材寸法等、上記位置決めに必要なデー
タは予め制御装置（図示せず）に教示して記憶されてい
るものとする。

【００１６】図２は、上記図１の状態から、Ａ軸キャリ
ッジ２を図の右方へ移動させて、プッシャ21を鋼材Ｗの
後端部に押し当てて該鋼材Ｗを図の右方へ移動させ、該
鋼材Ｗの先端部が目標位置に達するか、又は、鋼材Ｗの
先端部がストッパ41に当たってダンパ43が縮み、該ダン
パ43が押し当て検出スイッチ42に当たってそのセンサが
オンし、Ａ軸キャリッジ２が停止された状態を示してい
る。この状態が初期セット状態である。

【００１７】図３は、図２の初期セット状態から、鋼材
Ｗを切断位置に移動させるため、Ｂ軸キャリッジ４を後
退させて所定の位置（切断位置）に位置決め固定する一
方、Ａ軸キャリッジ２を、前記Ｂ軸キャリッジ４の受け
止め検出スイッチ42のセンサを監視しながら、鋼材Ｗを
図の右方へ移動させている状態である。

【００１８】図４は、図３の状態から、推進される鋼材
Ｗの先端部がＢ軸キャリッジ４の受け止め検出スイッチ
42に押し当たって、前記スイッチ42がオンし、これによ
ってＡ軸キャリッジ２が減速した状態を示す。

【００１９】図５は、図４の状態から、Ａ軸キャリッジ
２が減速しつつ更に移動すると、ダンパ23が縮み始め、
その端部の押し当て検出スイッチ22がオフになるので、
それまで移動して、前記スイッチ22がオフを検知した瞬
間に停止させる。この停止と同時に切断機Ｃのクランプ
Ｋが鋼材Ｗをクランプし、切断機Ｃに切断開始指令を出
して、切断作業が行われている状態である。

【００２０】図６は、図５のクランプ状態で切断開始指
令が出された後、切断作業中にＡ軸キャリッジ２の検出
スイッチ22がオンに復帰するまで、また、Ｂ軸キャリッ
ジ４の検出スイッチ42がオフに復帰するまで、両キャリ
ッジＡ，Ｂが共に退避している状態を示す。

【００２１】図７は、図６において切断された製品W1
を、その後端部（左端面）が図６の位置から搬出基準位
置に達するまで移動させ、前記左端面を搬出基準位置に
合わせて、搬出コンベア３に乗り移らせた状態である。

【００２２】図８は、搬出コンベア３により製品W1を搬
出している状態を示しているが、このとき、Ｂ軸キャリ
ッジＢは搬出に邪魔になるため、前記昇降式ア−ムを上
昇させて、搬出コンベア３上に製品Ｗ１が通過できるス
ペースを作り、搬出コンベア３を駆動させて製品W1を搬
出する。

【００２３】図９は、上記に説明した第１回の切断作業
を終えた鋼材Ｗに第２回の切断加工を施す状態を示して
いるが、図８の工程において昇降式ア−ムの上昇により
搬出コンベア３から退去させたＢ軸キャリッジ４を、上
昇させたまま搬出基準位置から適宜距離をおいたところ
まで移動した後、前記ア−ムを下降させた状態であっ
て、この状態からＢ軸キャリッジ４をそのストッパ41が
図１の状態になるまで移動させ、次切断作業に入るので
ある。なお、次の切断に入らない場合は、鋼材Ｗを搬出
コンベア３に乗り移させて搬出する。

【００２４】以上の説明は、サーボモータを両キャリッ
ジ２，４の駆動源に使用した例についてのものである
が、本発明における両キャリッジ２，４の駆動力は、サ
ーボモータ以外の、例えば油圧シリンダによって得るよ
うにしてもよい。また、切断対象は、例示した鋼材以外
の金属材，合成樹脂材，木材等であってもよいこと勿論
である。

【００２５】

【発明の効果】本発明の鋼材自動切断装置は、上述のと
おりであって、切断すべき鋼材を推進させる側に緩衝用
ダンパを介在させて押し当て材を設けると共にその本体
又は押し当て材に押し当て検出手段を設けた押し当てキ
ャリッジにより前記鋼材をその後方から推進して位置決
めするように、この押し当てキャリッジを形成する一
方、前記鋼材の先端部を、その受け止め側に緩衝用ダン
パを介在させてストッパを設けると共にその本体又はス
トッパに受け止め検出手段を設けたストッパキャリッジ
により推進位置決めされる前記鋼材を受け止めるよう
に、このストッパキャリッジを形成し、前記両キャリッ
ジをサ−ボモ−タ等の駆動源により駆動するようにし
て、駆動源の適切な制御により鋼材を両キャリッジ間に
挾んで所期の切断位置に位置決めしてクランプした状態
で切断できるようにすることにより、従来の切断装置に
おける問題点を払拭することができるようにしたもので
あって、実施の形態例に示したように制御すれば、極め
て精度の高い製品鋼材を得ることができる。

【００２６】また、本発明においては、上述のように、
鋼材の切断に際し、押し当てキャリッジとストップキャ
リッジにより、押し当て速度を速くしても押し当て精度
を高くすることができ、また、押し当てキャリッジはそ
の本体と押し当て材との間に、一方、ストッパキャリッ
ジはその本体とストッパとの間に、それぞれ緩衝用ダン
パを介在させたから、鋼材がストッパに突き当たったと
きにその慣性により駆動源に過負荷がかかったり、押し
当て側の駆動源に過負荷がかかったりするおそれはな
く、従って、駆動源に用いられているモ−タを焼損する
ようなことはおよそ皆無となり、鋼材の切断作業を自動
的に高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の押し当てキャリッジ及びストッパ
キャリッジを基準位置に配置させ切断すべき鋼材をセッ
トした状態の平面図。

【図２】図１の状態から押し当てキャリッジが鋼材を切
断前にストッパキャリッジに押し当てるまで推進した初
期セット状態の平面図。

【図３】鋼材を切断位置へ移動させている状態の平面
図。

【図４】鋼材の先端部をストッパキャリッジに押し当て
た状態の平面図。

【図５】図４の状態から鋼材を切断位置に固定し切断加
工に入る状態の平面図。

【図６】鋼材の切断中に押し当てキャリッジ及びストッ
パキャリッジを退避させた状態の平面図。

【図７】切断された鋼材を搬出基準位置に移動させた状
態の平面図。

【図８】図７の状態の鋼材を搬出している状態の平面
図。

【図９】次切断を準備している状態の平面図。

【符号の説明】 Ｗ 切断すべき鋼材 W1 製品鋼材 Ｃ 切断機 Ｋ クランプ １ 搬入コンベア ２ Ａ軸キャリッジ 21 プッシャ（押し当て材） 22 プッシャ端検出スイッチ 23 緩衝用ダンパ ３ 搬出コンベア ４ Ｂ軸キャリッジ 41 ストッパ（受け止め材） 42 押し受け検出スイッチ 43 緩衝用ダンパ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断機の一側に切断すべき鋼材を搬入す
   る搬入コンベアを、同じく他側に切断された鋼材製品を
   搬出する搬出コンベアをそれぞれ配置し、前記搬入コン
   ベア上に、そのコンベアに載置される鋼材を切断機に向
   けて推進する押し当てキャリッジを、その推進側に緩衝
   用ダンパを介在させて押し当て材を設け、かつ、該押し
   当てキャリッジ又は押し当て材に押し当て検出手段を設
   けて、当該搬送コンベア上を摺動固定可能に配備する一
   方、前記搬出コンベア上に、前記押し当てキャリッジに
   より推進される鋼材の先端部を受け止めるストッパキャ
   リッジを、その受け止め側に緩衝用ダンパを介在させて
   ストッパを設け、かつ、該ストッパキャリッジ又はスト
   ッパに受け止め検出手段を設けて、当該搬出コンベア上
   を摺動固定可能に配備して成り、前記押し当てキャリッ
   ジ及びストッパキャリッジをサ−ボモ−タ等の駆動源に
   より駆動するようにしたことを特徴とする鋼材自動切断
   装置。
2. 【請求項２】 搬入コンベア上に切断すべき鋼材を位置
   決め可能な押し当てキャリッジにより推進されるように
   して載置する一方、搬出コンベア上の所定の位置にスト
   ッパキャリッジを位置決め可能に配置し、押し当てキャ
   リッジが前記鋼材を推進して、その鋼材が所定の目標位
   置に達するか、又は、その鋼材の先端部が位置決めした
   ストッパキャリッジのストッパに押し当てられ、受け止
   め検出手段がそれを検出したら、押し当てキャリッジの
   推進を停止させ、鋼材をクランプして切断機を起動する
   ようにすることを特徴とする鋼材自動切断装置の制御方
   法。
3. 【請求項３】 搬入コンベア上に切断すべき鋼材を位置
   決め可能な押し当てキャリッジにより推進されるように
   して載置する一方、搬出コンベア上の所定の位置にスト
   ッパキャリッジを位置決め可能に配置すると共に、スト
   ッパキャリッジを鋼材の切断位置に対応する位置に移動
   させて固定し、前記押し当てキャリッジにより前記鋼材
   を推進させて、ストッパキャリッジのストッパに当該鋼
   材の先端部を受け止めさせ、検出手段がその受け止めを
   検出したら、押し当てキャリッジが減速しながら更に鋼
   材を推進させ、その押し当て検出手段により鋼材が前記
   ストッパに圧接されたことが検出されたら、押し当てキ
   ャリッジを停止させると共に切断機のクランプに鋼材を
   クランプさせて切断機により鋼材を切断することを特徴
   とする鋼材自動切断装置の制御方法。
4. 【請求項４】 請求項３の制御において、鋼材の切断が
   完了したら、ストッパキャリッジを鋼材を搬出するため
   の所定位置に移動固定させると共に押し当てキャリッジ
   により鋼材を推進させて製品鋼材を搬出コンベア上に移
   動させた後、ストッパキャリッジを製品鋼材と干渉しな
   いように搬出コンベアから退避させて搬出コンベアを駆
   動し、製品鋼材を搬出するようにすることを特徴とする
   鋼材自動切断装置の制御方法。