JP2003251524A - 条鋼の切断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動運転での鋸断ピッチを可及的に短縮しか
つストッパ当接時の実材速度を確実に安全当接速度に到
達させうる条鋼の切断方法を提供する。 【解決手段】 条鋼の圧延成品１を鋸２の下流に配備し
たストッパ3cまでテーブル搬送し、該ストッパに成品先
端を当接させた状態で鋸断する条鋼の切断方法におい
て、前記ストッパまでの搬送距離Ｌに応じて所定の時間
ｔ持続可能なトップ速度V1を決定し、テーブル速度を、
最初は前記トップ速度とし、次に所定の第１タイミング
t1でゼロ速度V0に切り替え、さらに所定の第２タイミン
グt2で所定の安全当接速度V2に切り替える

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、条鋼の切断方法に
関し、詳しくはＨ形鋼や鋼矢板などの条鋼の圧延成品を
鋸の下流に配備したストッパまでテーブル搬送し、該ス
トッパに成品先端を当接させた状態で成品を鋸断する条
鋼の切断方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】Ｈ形鋼、鋼矢板、ビレット等の条鋼の圧
延成品（以下単に成品ともいう）は、通常、例えば図２
に示すような、鋸２とゲージストッパ設備３とを組み合
わせた採寸鋸断設備を用いて種々の製品長さに鋸断され
る。鋸２とゲージストッパ設備３とは、成品（この例で
はＨ形鋼）１をテーブル搬送する搬送テーブル４沿いに
設けられ、ゲージストッパ設備３は、鋸２の下流側で鋸
２からの距離が種々の製品長さ（切断長さ）に整合する
複数の位置に、テーブル搬送されてきた成品１の先端を
当接させて成品１を停止させるストッパ（ゲージストッ
パ）3a,3b,3c,3dを昇降10可能に配備して構成される。 【０００３】成品１は搬送テーブル４のテーブルロール
4a上に載置されており、テーブルロール4aの駆動回転に
よりテーブル搬送される。テーブルロール4a間には成品
１の先端突っ込み阻止やメンテナンス時の足場などに用
いるエプロン4bが設けてある。なお、図２において、５
は成品１のトラッキングに用いるメジャーリングロール
である。メジャーリングロール５は、成品１に当接して
従動回転するタッチロール5aとタッチロール5aの回転数
をパルス信号に変換するパルス発振器（ＰＬＧ）5bを有
する。また、８は搬送テーブル４に鋸２の横断位置を指
定する基準金敷、９は切断により成品の製品部から分離
したスクラップを下方に逃がすために昇降10するチルテ
ィングテーブル、11は鋸断屑（切粉）の逃がし溝として
のチップシュートである。 【０００４】切断するにあたっては、指定された切断長
さに対応するストッパ（例えば3c）をエプロン4b上に降
ろし、成品１をテーブル搬送してその先端をストッパ3c
に当接させる。そして、成品１の被切断部の両側の部分
を固定サイドガイド６とサイドクランプ７とで挟持して
固定したうえで被切断部に鋸２を回転させながら押しつ
ける。 【０００５】ところで、Ｈ形鋼や鋼矢板やビレット等の
条鋼圧延成品では、単重差が40〜1200kg/mと大きいうえ
断面形状の種類が非常に多く、そのためテーブルロール
と成品の接触状態が大きく変化する。また、成品をテー
ブル搬送してストッパに当接(衝突）させるため、当接
するときの速度が大きすぎるとストッパが破損しあるい
は成品に疵が付く。そこで、手動運転方式では、オペレ
ータが成品の送られ具合を見ながら搬送テーブルの操作
スイッチをインチング操作することにより、成品をスト
ッパ破損あるいは成品疵付が起こる衝突速度の下限（こ
の衝突速度の下限は実績により決定される）未満の安全
当接速度に減速してストッパに当接させていくという操
作を行っている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】一方、自動運転方式で
は、最初はテーブル速度（搬送テーブルの設定速度）を
一定のトップ速度にして、例えば図２に示したようなメ
ジャーリングロール５により成品先端の搬送位置を追跡
（トラッキング）しながら搬送し、その位置情報に基づ
き安全当接速度への減速タイミングを決定する。しか
し、そのようにして決定した減速タイミングでテーブル
速度を低下させても、成品形状により搬送テーブルと成
品との接触面積や成品の慣性が異なることなどから、図
３(a) に示すように、トップ速度（V1）からの減速開始
後、実材速度（実際の成品速度）とテーブル速度との開
きが大きくなりすぎて、成品が安全当接速度（V2）まで
減速しないうちにストッパに衝突することがある。その
ため、テーブル速度に対して実材速度が減速するに要す
る時間をあらかじめ考慮してこの時間だけ減速タイミン
グを早めるという方法がとられてきた。 【０００７】しかし、このような減速タイミングを早め
るという方法では、とくに指定切断長さが比較的長い成
品（長尺材）において図３(b) に示すように、実材速度
が減速して安全当接速度に到達した時点において成品先
端がまだストッパに当接していないという状態が生じや
すく、実材速度の安全当接速度（V2）到達時点から成品
先端のストッパ当接時点までの時間（τ）が徒に鋸断ピ
ッチを延長し、鋸断工程の処理量を低下させる問題があ
った。また、とくに指定切断長さが比較的短い成品（短
尺材）では鋸に近い側のストッパを使用するため、テー
ブル速度がトップ速度に到達した直後あるいは到達する
前にこれを減速させないと、減速時間が短すぎて実材速
度が安全当接速度へと低下する前に成品がストッパに衝
突する場合がある。そのためこの場合は、図３(c) に示
すように、加速に引き続いて減速を行う速度パターンを
とる必要がある。しかるにそのような速度パターンの下
では、テーブル速度を減速に切り替えてからしばらくの
間は実材速度はまだ加速段階にあるといった状況が生
じ、テーブル速度に対する実材速度の追従性がさらに悪
化して、ストッパ当接時点での実材速度が安全当接速度
（V2）を超えている事態が発生し、ストッパ破損や成品
疵付が起こりやすいという問題があった。 【０００８】そこで、本発明は、上記従来技術の問題を
解決し、自動運転での鋸断ピッチを可及的に短縮しかつ
ストッパ当接時の実材速度を確実に安全当接速度に到達
させうる条鋼の切断方法を提供することを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成した本発
明は、条鋼の圧延成品を鋸の下流に配備したストッパま
でテーブル搬送し、該ストッパに成品先端を当接させた
状態で鋸断する条鋼の切断方法において、前記ストッパ
までの搬送距離に応じて所定の時間持続可能なトップ速
度を決定し、テーブル速度を、最初は前記トップ速度と
し、次に所定の第１タイミングでゼロ速度に切り替え、
さらに所定の第２タイミングで所定の安全当接速度に切
り替えることを特徴とする条鋼の切断方法である。 【００１０】 【発明の実施の形態】従来技術では前述のように搬送テ
ーブルのトップ速度は切断指定長さによらず一定と定め
られていた。これに対し本発明では、トップ速度をスト
ッパまでの搬送距離（成品の指定切断長さにより異な
る）に応じて決定する。決定の条件としては、該決定さ
れるトップ速度での搬送が所定の時間持続可能であるこ
ととする。これにより、比較的短尺切断指定の成品であ
っても加速後に必ずその切断長さに応じたトップ速度で
の定速搬送時間が確保されるので、加速に引き続いて減
速を行うという速度パターン（連続加減速パターン）は
禁止される。したがって、テーブル速度に対する実材速
度の追従性が改善される。 【００１１】また、従来技術では前述のように比較的長
尺切断指定の成品に対しては、最初はテーブル速度をト
ップ速度に設定し、成品が加速してこのトップ速度に達
してからしばらく定速搬送した後、１回の減速タイミン
グでテーブル速度を安全当接速度に切り替えていた。こ
れに対し、本発明では、テーブル速度を最初はトップ速
度に設定し、成品が加速してこのトップ速度に達してか
らしばらく定速搬送するが、その後、第１タイミングで
テーブル速度をゼロ速度に切り替え、さらに第２タイミ
ングで安全当接速度に切り替えるものとする。このよう
に、テーブル速度をトップ速度から一旦ゼロ速度とした
後に安全当接速度へと切り替えることにより、成品をよ
り早くしかもより確実に安全当接速度まで減速させるこ
とができ、鋸断ピッチを可及的に短縮することができる
ようになる。ここで、ゼロ速度とは、テーブルロールが
回転を停止した状態に対応する。 【００１２】 【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳し
く説明する。この実施例は、本発明を形鋼工場における
熱間圧延成品の鋸断工程に適用した例である。この形鋼
工場では図２に示した類の搬送テーブルおよび採寸鋸断
設備を用いて成品を切断する。 【００１３】テーブル搬送および採寸・鋸断は自動運転
で行われる。この自動運転制御系は、図４に示すよう
に、上位計算機からの指令情報およびメジャーリングロ
ールのＰＬＧからのトラッキング情報が、ストッパ昇
降、サイドクランプ開閉、鋸断等の駆動に与る採寸鋸断
駆動装置および搬送テーブルの駆動に与るテーブル駆動
装置を一括制御するプラントコントローラ（ＰＬＣ）に
送信され、ＰＬＣはこれらの情報を用いて各種の制御指
令を生成し、該制御指令に従って採寸鋸断駆動装置およ
びテーブル駆動装置を運転（これら装置の動作を制御）
するように構成されている。これらの制御指令には、本
発明に係るトップ速度、第１タイミング、ゼロ速度、第
２タイミング、安全当接速度が含まれる。 【００１４】この自動運転制御は次のように実行され
る。まず、成品の進入タイミングで当該成品の指定切断
長さ情報が上位計算機からＰＬＣに送られる。ＰＬＣ
は、送られた指定切断長さ情報に対応するストッパを選
定して該ストッパを搬送テーブル上に降ろすとともに、
所定の搬送開始位置（例えば鋸断位置あるいはその上流
側に設けた基準位置）からこのストッパまでの搬送距離
を算出し、該算出した搬送距離を、予め設定しておいた
搬送距離対トップ速度関係式に適用して、トップ速度を
算出し、テーブル速度をこのトップ速度に設定して搬送
を開始する。上記搬送距離対トップ速度関係式として
は、特に限定されないが、次の式(1) をV1について解い
た式(2) を用いている。 【００１５】 Ｌ−Lc＝V1² ／（２・α）＋（V1・ｔ） (1) V1＝−α・ｔ＋√｛（α・ｔ）² ＋２・α・（Ｌ−Lc）｝ (2) Ｌ：所定の搬送開始位置から次に使用するストッパまで
の搬送距離、Lc：安全当接速度で走行するための必要距
離（クリープ必要距離という）、α：搬送テーブルの加
減速率（設備能力により定まる）、V1：トップ速度、
ｔ：トップ速度での搬送時間（本実施例ではｔ＝２秒に
設定） これにより、ストッパまでの搬送距離Ｌに応じて所定の
時間（例：２秒）以上持続させうるトップ速度が決定さ
れる。式(2) で算出したトップ速度V1が、搬送テーブル
の設備能力から定まる最大速度を超える場合は当該最大
速度をトップ速度とする。この場合でも無論トップ速度
は所定の時間（例：２秒）以上持続する。なお、クリー
プ必要距離Lcは、あらかじめ実験または実績データ解析
により取得された、成品の属性（単重等）との関係情報
を用いて決定される。 【００１６】また、ＰＬＣは、上記トップ速度での搬送
中にＰＬＧから時々刻々送られてくるトラッキング情報
（成品先端の位置追跡データ）を第１変速位置、第２変
速位置と比較し、トラッキング情報が第１変速位置に一
致した第１タイミングでテーブル速度の設定をゼロ速度
に切り替え、さらにトラッキング情報が第２変速位置に
一致した第２タイミングでテーブル速度の設定を安全当
接速度に切り替える。第１変速位置、第２変速位置、安
全当接速度は、クリープ必要距離と同様、それぞれあら
かじめ実験または実績データ解析により取得された、成
品の属性（単重等）との関係情報を用いて設定される。 【００１７】さらに、ＰＬＣは、成品が安全当接速度で
走行後ストッパに当接したタイミングをストッパに設け
た振動計で検出し、このタイミングで成品をクランプし
て鋸断を開始する。この結果、図１に示すように、指定
切断長さに適応したトップ速度での搬送時間を確保しな
がらストッパ当接時の実材速度を確実に安全当接速度に
到達させることができるようになり、鋸断ピッチが短縮
して鋸断工程の毎月の処理量が従来より１〜２割増加す
るとともに、毎月の成品−ストッパ当接トラブル（スト
ッパ破損と成品疵付の合計）発生件数が０件となった。 【００１８】なお、ここでは形鋼工場における熱間圧延
成品の鋸断工程への適用事例を述べたが、本発明はこれ
に限らず、例えば鋼片工場のビレット鋸断工程などに対
しても同様にして適用可能である。 【００１９】 【発明の効果】本発明によれば、ゲージストッパ設備を
用いた条鋼圧延成品の自動鋸断工程において、鋸断ピッ
チを可及的に短縮しかつストッパ当接時の実材速度を確
実に安全当接速度に到達させうるから、鋸断工程の処理
量が増大するとともにストッパ破損や成品疵付トラブル
がほとんど発生しなくなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明によるテーブル速度設定方法とそれに応
じた実材の挙動を示す搬送速度パターン図である。 【図２】条鋼の切断に用いられる採寸鋸断設備の一例を
示す模式図である。 【図３】従来技術の問題点を示す搬送速度パターン図で
ある。 【図４】本発明の実施に適した自動運転制御系の例を示
すブロック図である。 【符号の説明】 １ 条鋼圧延成品 (成品） ２ 鋸 ３ ゲージストッパ設備 3a,3b,3c,3d ストッパ（ゲージストッパ） ４ 搬送テーブル 4a テーブルロール 4b エプロン ５ メジャーリングロール 5a タッチロール 5b パルス発振器（ＰＬＧ） ６ 固定サイドガイド ７ サイドクランプ ８ 基準金敷 ９ チルティングテーブル 10 昇降 11 チップシュート V0 ゼロ速度 V1 トップ速度 V2 安全当接速度 t1 第１タイミング t2 第２タイミング 下付添字_L 長尺材 下付添字_S 短尺材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 条鋼の圧延成品を鋸の下流に配備したス
   トッパまでテーブル搬送し、該ストッパに成品先端を当
   接させた状態で鋸断する条鋼の切断方法において、前記
   ストッパまでの搬送距離に応じて所定の時間持続可能な
   トップ速度を決定し、テーブル速度を、最初は前記トッ
   プ速度とし、次に所定の第１タイミングでゼロ速度に切
   り替え、さらに所定の第２タイミングで所定の安全当接
   速度に切り替えることを特徴とする条鋼の切断方法。