JPS5818165B2 - ソウカンセンダンキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続的に送られてくる厚手材料を走間において
例えば毎分５０カツトできる高速高荷重用の走間剪断機
に関する。

圧延工場の仕上設備における剪断ラインに設置される走
間剪断機として例えば第１図に示す如きものがある。

このものは、剪断ライン１に段設したハウジング２、ハ
ウジング２内にあって上刃物２０を植設した上刃物台３
を昇降自在に配設し上刃物２０と対向する下刃物２１を
植設した下刃物台４を固着した走行刃物台５、ハウジン
グ２の下部フレーム６に複数組配設され且走行刃物台５
を材料７の走行方向と平行に往復動可能に支持する支持
具８、ハウジング２の上部ビーム９に配設され且偏心カ
ム軸１０に嵌挿せる一対の連結杆１１を介して上刃物台
３を往復動させるようにした単式クランク機構よりなる
剪断駆動装置１２および走行刃物台５の後方にあって一
方向回転のモータにより出力軸１３に設ける内外両偏心
カム１４゜１５を互に逆の方向に同一回転数で駆動し、
その合成運動を連結杆１６、揺動レバー１７、連結杆１
８を介して走行刃物台５に伝達し内外両偏心カム１４．
１５の１回転に付き走行刃物台５を１往復させ、その往
行程と復行程にそれぞれ等速区間を生ぜしめるようにし
た走行駆動装置１９で構成され、走行駆動装置１９の連
続運転および断続運転のいずれの場合においても走行刃
物台５の往行程時の走行速度が材料７の走行速度と同調
している間に、上刃物２０の材料７への接近、上下両刃
物２０，２１による材料７の剪断、上刃物２０の材料７
からの離間を行うものである。

ところで、前記するような構成の走間剪断機においては
、走行駆動装置１９の内外両偏心カム１４．１５の回転
角５−ｙ−ｐ−ｑ−ｓ （第２図参照）に対応して剪断
駆動装置１２の偏心カム軸１０も５ｙ−ｐ−ｑ−ｓ（第
３図参照）と同一時期同一回転数で駆動させていたから
、上刃物２０は第３図の下図に示す如＜５−ｙ−ｐ−ｑ
−３と長円形の軌跡を画き、また有効剪断ストローク（
材料を剪断するのに正味必要な刃物の上下方向のストロ
ーク）を実現するための偏心カム軸１０の回転角度αは
４５°前後と、なるものであった。

この〃め、例えば第４図に示す如く、材料７の最大板厚
を１６ｍｍ、最大板幅を２２００ｍｍ、刃物長さを２４
００ｍ−刃物の傾斜を１／２４のダフルレーキとして余
裕代９ｍｍを見込むと、有効前側ストロークは１６＋２
４’００／２４ Ｘ’２＋９＝７Ｅ６Ｉｔ！１で、偏心
カム軸１０の偏心量ｅは、有効剪断ストローク ７
５ ｅ ””” ＝−−キ２５６（ｐｎ
）１−ｃｏｓα ｌ−０，７０７ 上刃物台３の垂直方向の合計ストロークは約５００ｍｍ
となり、上刃物台３の案内部が長くなって走行刃物台５
およびハウジング２の高さが高くなり、機械全体が大型
化すると共に、上刃物台３の垂直および水平の両方向の
運動に関与する部材の慣性質量、いわゆる走行質量が増
大する難点がある。

そこで、剪断駆動装置１２と走行駆動装置１９を個別に
駆動し且剪断駆動装置１２のモータを断続的にしかも偏
心カム軸１０を走行駆動装置１９の出力軸１３より高速
で駆動して有効剪断ストロークを得るための偏心カム軸
１０の回転角度を増大させもって偏心カム軸１０の偏心
量を小さくしたもの（特願昭４８−３９８８号）が提案
されたとのものは例えば第５図および第６図に示す如く
走行駆動装置１９の内外両偏心カム１４．１５の回転速
度を３ｏｒ−ｐ−ｍ加速時間を１秒にとり、剪断駆動装
置１２の偏心カム軸１０の回転速度を６Ｏｒ−ｐ−ｍと
して走行駆動装置１９の定速駆動開始点ｙで起動し偏心
カム軸１０の回転角度９０で有効剪断ストローク７５ｍ
ｍを実現している。

このため偏心カム軸１０の偏心量ｅは、 有効剪断ストローク 。

ｅ＝ 、 ＝７５（ｍｍ）１−ｃｏ
ｓα と比較的小さな偏心量ですみ、上刃物２０はｙｙｙ−ｐ
−ｚ−ｑ −ｙ ｙ ｙと三日月形の軌跡を画き上刃物
台３の垂直方向の合計ストロークは約２５０ｍｍと前述
の公知例に比して約１／２ となる。

ところが、このものは走行駆動装置１９の内外両偏心カ
ム１４．１５の回転速度を例えば３０ｒ・ｐ”ｍから５
Ｏｒ−ｐ−ｍにアップすると、走行駆動装置１９の加速
時間は０．６秒、偏心カム軸１０の回転数は２倍の１０
ｏｒ−ｐ−ｍとなって加速時間は０．３秒しかとれない
ため、剪断駆動装置１２のモータに非常に大きな加速力
を得るための動力を要し不経済であるという高速化に伴
う欠点がある。

よって本発明は、高速化に伴う前記の欠点をハウジング
および走行刃物台の大型化を伴うことなしに改善し小型
で経済的な高速高荷重用の走間剪断機を提供することを
目的とするものであり、以下本発明の実施例を図面につ
いて説明する。

第７図および第８図において、２は剪断ライン１に配設
されたハウジング、５はハウジング２内にあって上刃物
２０を植設した上刃物台３を昇降自在に配設し上刃物２
０と対向する下刃物２１を植設した下刃物台４を固着し
た走行刃物台、８はハウジング２の下部ビーム６に複数
組配設され且走行刃物台５を材料７の走行方向と平行に
往復動可能に支持する支持孔 １９は走行駆動装置で、
一方向回転のモータ２２により出力軸１３に設ける内外
両偏心カム１４，１５を互に逆の方向に同一回転数で駆
動し、その合成運動を連結杆１６、揺動レバー１７、連
結杆１８を介して走行刃物台５に伝達し内外両偏心カム
１４．１５の１回転に付き走行刃物台５を１往復させ、
その往行程と復行程にそれぞれ等速区間を与えるように
したものである。

以上の構成は従来装置の一例として第１図に示したもの
と同じであるが本発明においては、剪断駆動装置、本実
施例ではハウジング２の上部ビーム９に配設する剪断駆
動装置２３を第８図に示す如き構成とするものである。

即ち、モータ２４にギヤー２６、ピニオン２５を介して
連結する出力軸２７にギヤー３１と円形の内側偏心カム
２８を各軸止し、この内側偏心カム２８の外周に円形の
外側偏心カム２９を、この外側偏心カム２９の外周に一
端を上刃物台３に揺動自在に枢支された連結杆３０の基
端部を順次嵌挿すると共に、出力軸２７に一側面に半径
方向の案内溝３２を形成せるギヤー３３を遊嵌してこの
ギヤー３３とギヤー３１とを出力軸２７と平行に配設せ
る第２軸３４に軸止したギヤー３５．３６に各噛合させ
、案内溝３２ｔ、こは滑子３７を嵌挿しこの滑子３７と
外側偏心カム２９とをピン３８で連結せしめ、ギヤー３
１．３３，３５．３６は内側偏心カム２８と外側偏心カ
ム２９とを同一回転方向ではあるが異なる回転速度、例
えば回転速度比が１：２とか１：３となるようにその歯
数を定め、且低速側の偏心カムを走行駆動装置１９の出
力軸１３と同一時期同一回転数で駆動せしめる構成とす
る。

本発明は前記するような構成であるから、走行駆動装置
１９のモータ２２を駆動すれば、内外両偏心カム１４．
１５の合成運動により走行刃物台５は材料７と平行に往
復動しその往行程と復行程にそれぞれ図示走行速度線図
に示す如き等速区間ｐ−ｚ−ｑ（復行程においてはｙ−
ｓ）が得られ１その等速度ｖ８を材料７の走行速度■ｆ
と同調させ、剪断駆動装置２３の外側偏心カム２９を、
図示走行速度線図に示す出力軸１３の回転角ｓ −ｙ−
ｏ −ｐ −ｚ −ｑ −ｒ −ｓに対応して図示剪断
作動線図に示す回転角ｓ −ｙ ＝ ｏ −ｐ ｚ
ｑ−ｒ−ｓと同一時期同一回転数で駆動すれば、上刃
物２０はｓ −ｙ −ｏ −ｐ −ｚ −ｑ −ｒ
ｓの軌跡を画き、走行刃物台５の往行程時の走行速度が
材料７の走行速度と同調している間に上下両刃物２０２
１による材料７の剪断がなされる。

ここで、内側偏心カム２８の偏心点つまり外側偏心カム
２９の回転中心を０１、その偏心量をｅｌ、外側偏心カ
ム２９の偏心点を０２、その偏心量をｅ２、外側偏心カ
ム２９の回転中心ｏ１ と外側偏心カム２９のビン３８
連結点ｆ間の距離をｋとすると、ｅｌ ′＝Ｆ−５３＋
ｍｍ、 ｅ２中７５．ｍｍ、内外両偏心カム２８，２
９の合計変位量ｅ： １２８ ｍｍにとって内側偏心カ
ム２８を外側偏心カム２９の２倍の回転数で駆動すれば
、０１．０２ ｙ ｆは第９図に示す如き軌跡を、上刃
物２０は走行刃物台５の往復動との関連において第１１
図に示す如き軌跡を画く。

また、ｅｌ ＝＝ ３３ ｍｒｎ、 ｅ２：： ６
６ ｍｍ、内外両偏心カム２８，２９は合計偏位量ｅ”
”９９ｍｍにとって内側偏心カム２８を外側偏心カム２
９の３倍の回転数で駆動すれば、０１ ｐ ０２ ｔ
ｆは第１０図に示す如き軌跡を、上刃物２０は走行刃物
台５の往復動との関連において第１２図に示す如き軌跡
を画く。

しかして、外側偏心カム２９が剪断区間ｐ −ｚ −ｑ
と９０°回転するに従い内外両偏心カム２８．２９の合
成運動として外側偏心カム２９の偏心点ｏ２は、第９図
および第１０図に示す如く約７５ｍｍの有効剪断ストロ
ークを生じ、この有効剪断ストロークを得るための上刃
物２０の合計ストロークは第１１図に示すものでは約２
５０ ｍｍ。

第１２図に示すものでは約２００ｍｍとなる。

従って本実施例においては、第１図〜第３図に示すもの
が同じ７５ｍｍの有効剪断ストロークを得るのに偏心カ
ム軸９の偏心量（クランク半径）は２５６ｍｍ、合計ス
トロークは約５００ｍｍを必要とするのに比し半分以下
となる。

また、剪断開始時期Ｐ点におけるトルクアームは、第１
１図に示すものは約９５ｍｍ、第１２図に示すものは約
６５ｍｍで、第１図〜第３図に示すものが約１８０ｍｍ
となるのに比しほぼ半分または半分以下ですむ。

一方、第５図に示すものは、７５ｍｍの有効剪断ストロ
ークを得るのに合計ストロークは約２５０ｍｍ、剪断開
始時期のトルクアームは７５ｍｍであるから、第１１図
に示すものではトルクアームにおいて若干大であるが合
計ストロークは同じであり、第１２図に示すものはトル
クアーム、合計ストロークともに第５図に示すものより
下回る。

しかも本実施例では剪断駆動装置２３の外側偏心カム２
９の加速時間は、外側偏心カム２９と走行駆動装置１９
の出力軸１３とは同じ回転数ゆえ、３０ｒ−ｐ−ｍにお
いて１秒、５０ｒ−ｐ−ｍにおいて０．６秒であるが、
第５図示の剪断駆動装置の偏心カム軸の加速時間は３０
ｒ−ｐ−ｍにおいて０．５秒、５０ｒ−ｐ・ｍにおいて
０．３秒であるから、同じ９０°加速において加速時間
は倍加する。

従って、本発明によれば、ハウジング２や走行刃物台５
を第５図に示すものと同程度に小型化できると共に、剪
断駆動装置のモータ容量は小さくてすむ。

加えて本発明においては、剪断駆動装置と走行駆動装置
とを同時に駆動するようにしているので、両駆動装置を
１台のモータで駆動し得て運転制御が第５図に示すもの
より容易となる。

なお、本実施例では、剪断駆動装置２３の外側偏心カム
２９を内側偏心カム２８より低速にとって走行駆動装置
１９の出力軸１３と同じ回転数で駆動するようにしてい
るが、逆に内側偏心カム２８を低速側にとって出力軸１
３と同じ回転数で駆動するようにしても、第９図および
第１０図に示す線図とほぼ同一の線図が得られる。

以上説明した如く本発明は、剪断駆動装置は同一回転方
向で連動する内外両偏心カムを有するクランク機構で、
この内外両偏心カムのいずれか一方の偏心カムを他方の
偏心カムより低速でしかも走行駆動装置の出力軸と同一
回転数同一時期で駆動するようにして有効剪断ストロー
クを実現するための可動型刃物台の合計ストロークおよ
び剪断時期におけるトルクアームを第５図に示すものと
ほぼ同等かまたはそれ以下に押さえると共に、剪断駆動
装置のモータ加速時間を走行駆動装置のモータ加速時間
にまで高めたものであるから、走行刃物台およびハウジ
ングの大型化を伴うことなしに剪断駆動装置のモータ容
量を第５図に示すものより小さく′押さえることができ
、小型で経済的な高速高荷重用の走間剪断機を実現する
ことができる。

なお、前記実症例においては、剪断、駆動装置としてハ
ウジングの上部ビームに配設したものを例示したが、本
発明はこの実施例に限定するものでなく、走行刃物台の
下方のフレームに配設するものにも適用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の側面図、第２図は同装置の走行駆動
装置の出力軸回転角度線図、第３図は同装置の剪断駆動
装置の偏心カム軸回転角度線図および偏心カム軸を走行
１駆動装置の出力軸と同一時期同一回転数で駆動したと
きの上刃物の軌跡を示す図、第４図は本発明の実施例に
おける上刃物の有効剪断ストロークを示す図、第５図は
第１図示の走間剪断機によるいま一つの剪断１駆動方法
説明図、第６図は第５図示の剪断駆動方法による剪断駆
動装置の偏心カム軸回転角度線図および上刃物の軌跡を
示す図、第７図は本発明の一実施例を示す側面図、第８
図は同、駆動系統図および作動線図、第９図および第１
０図はそれぞれ本発明装置の剪断駆動装置を駆動したと
きの内外両偏心カムの軌跡の例示で、第９図は内側偏心
カムを外側偏心カムの２倍の回転数にとった場合、第１
０図は３倍にとった場合をそれぞれ示す。 第１１図は第９図示の内外両偏心カムの合成運動と走行
刃物台の往復動との関連において生じる上刃物の軌跡を
示す図、第１２図は第１０図示の内外両偏心カムの合成
運動と走行刃物台の往復動との関連において生じる上刃
物の軌跡を示す図である。 １・・・・・・剪断ライン、２・・・・・・ハウジング
、３・・・・・・上刃物台、４・・・・・・下刃物台、
５・・・・・・走行刃物台、７・・・・・・材料、８・
・・・・・支持具、１０・・・・・・偏心カム軸、１１
・・・・・・連結杆、１２・・・・・・剪断駆動装置、
１３・・・・・・出力軸、１４・・・・・・内側偏心カ
ム、１５・・・・・・外側偏心カム、１９・・・・・・
走行駆動装置、２０・・・・・・上刃物、２１・・・・
・・下刃物、２２．２４・・・・・・モータ、２３・−
・・・・剪断駆動装置、２７・・・・・・出力軸、２８
・・・・・・内側偏心カム、２９・・・・・・外側偏心
カム、３０・・・・・・連結杆、３２・・・・・・案内
溝、３４・・・・・・第２軸。 ３７・・・・・・滑子、３８・・・・・・ピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 対向する上下両刃物台の一方を固定他方を昇降自在
   に配設して走行刃物台支持装置により材料の走行方向に
   往復動可能に支持された走行刃物台前記可動型刃物台を
   連結杆を介して往復動させる剪断駆動装置および前記走
   行刃物台を出力軸−回転に付き一往復させ且材料剪断時
   期において材料の走行速度と同調した速度で走行させる
   走行駆動装置を含む走間剪断機において１．前記剪断駆
   動装量は、出力軸に内側偏心カムを軸止しこの内側偏心
   カムの外周に外側偏心カムをこの外側偏心カムの外周に
   前記連結杆の基端部を順次嵌挿し且外側偏心カムと内側
   偏心カムとを同一回転方向に連動せしめる構成とすると
   共に、前記内外両偏心カムのいずれか一方の偏心カムを
   他方の偏心カムより低速でしかも前記走行駆動装置の出
   力軸と同一回転数同一時期で駆動するように構成したこ
   とを特徴とする走間剪断機。