JP2005030900A - 金属帯の端部検出装置およびそれを備えるブラッシング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作動不良の発生が防止され、検出精度の再現性に優れる金属帯の端部検出装置を提供する。
【解決手段】金属帯の端部検出装置２０は、流体Ｗを射出する射出手段２２と、射出手段から射出される流体を受容する受容手段２３であって、流体が入射する入射孔２４を有するケーシング２５と、ケーシングに収容され入射孔から入射される流体の作用によって移動可能なように設けられる検出片２７とを備える受容手段と、受容手段に装着され、金属帯２１の端部位置２１ｃをケーシングの内部空間２６において移動する検出片の位置に基づいて検出して出力するスイッチ２８とを含み、ケーシングの内寸法ｄｉと検出片の外寸法ｄｏとの差Δｄが、１．５〜３．０ｍｍになるように構成され、またスイッチは、受容手段とは別体の装着板４０を介して受容手段に装着される。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属帯の端部検出装置およびそれを備えるブラッシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属帯の１種であるたとえば鋼帯の製造に係る工程には、たとえば圧延、熱処理、酸洗、研磨、幅裁断など種々の加工工程がある。鋼帯を加工するに際しては、加工装置いわゆる加工ラインにおける鋼帯の走行方向に対する直交方向、すなわち鋼帯の幅方向において、鋼帯が所定の位置を走行するように鋼帯自体の幅方向の位置制御、または鋼帯の幅方向位置の変動に対して鋼帯を加工する加工手段を追随させるように位置制御が行なわれている。このような位置制御には、一般的に、鋼帯の端部の位置を検出する端部検出装置が用いられ、端部検出装置による検出出力を制御手段にフィードバックする制御が行なわれている。
【０００３】
たとえば、鋼帯の表面をブラッシングするブラッシング装置にも、鋼帯の端部検出装置が用いられている。ブラッシング装置では、鋼帯の幅寸法よりも大きいロール長さを有するブラシロールが使用されるので、位置制御を全く実行しない場合、鋼帯の幅方向の端部を超える部分に位置するブラシロールの領域では、鋼帯との摩擦がないので磨耗せず、鋼帯の幅寸法内の部分に位置するブラシロールの領域のみ鋼帯との摩擦によって磨耗するという偏磨耗状態が生じる。このように偏磨耗の生じたブラッシングロールを用いて、次第に幅寸法の大きい鋼帯のブラッシングを行なうと、鋼帯の表面にブラッシングされる領域と、ブラッシングされない領域とが発生するので、位置制御を全く実行しない場合には、ブラッシング可能な鋼帯の幅寸法を順次小さくなるような工程計画しか組むことができず生産効率が低下するという問題がある。
【０００４】
したがって、ブラッシング装置にも前述のように鋼帯の端部検出装置が設けられ、端部位置の検出出力に応答してブラシロールを、鋼帯の端部位置に対応して往復移動させることによって、その偏磨耗の防止が図られている。ブラッシング装置に設けられる金属帯の端部検出装置の従来技術として、本願出願人らは、ブラッシング処理時における金属粉と洗浄水との影響を受け難く、金属帯との接触による損傷を受けることのない装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００５】
図８は、従来技術の金属帯の端部検出装置１の構成を簡略化して示す部分断面側面図である。端部検出装置１は、大略、射出部２および受容部３を備えて構成される。射出部２には、図示しない送水ポンプによって加圧されパイプを介して水が送られる。射出部２に送られた水は、受容部３に向けて、すなわち図８では下から上に向けて線状流として射出される。図８（ａ）は、射出部２から射出されるの射出水Ｗが、金属帯４に遮られることなく受容部３に入射している状態を示す。図８（ｂ）は、射出水Ｗが、金属帯４の端部に遮られて受容部３に入射していない状態を示す。
【０００６】
受容部３は、高周波誘導式の近接スイッチ５と、下端部６ａが開放され上端部６ｂに逃し孔７が形成された筒体６と、樹脂などの非導電物質からなる保持体８および保持体８の内部に設けられ金属などの導電物質９を備える検出片１０と、逃し孔７に接続されるＵ字管１１とを含む構成である。なお検出片１０は、筒体６の内部空間に移動可能に収容され、筒体６内での上下動を滑らかにするために、上下部分にフランジ部１０ａ，１０ｂが形成される。
【０００７】
近接スイッチ５には、高周波誘導式のものが用いられる。近接スイッチ５は、該スイッチ内部の発振器（図示せず）によって近傍に高周波磁場を生成し、近傍に導電物質があれば高周波磁場が導電物質の表面に渦電流を発生させる。この渦電流に起因するエネルギ損失に応じた発振器の発振レベルの変化によって、導電物質の有無を検出することができる。
【０００８】
近接スイッチ５は、円柱状の形状を有し、その外周面には、雄ねじが刻設される。筒体６の周壁には貫通孔が形成され、さらに貫通孔の直径と同寸法の内径を有する円筒状の補強部材１２が筒体６の貫通孔が形成される部位に連なるように固設される。筒体６の周壁に形成される貫通孔と補強部材１２の内周とによって構成される装着孔１３には、その装着孔１３に臨む内面に雌ねじが刻設され、この雌ねじ部に近接スイッチ５の雄ねじ部を螺合させることによって、近接スイッチ５が装着される。装着された近接スイッチ外周面の雄ねじ部に、筒体６の外方側からロックナット１４を螺合させ締付けることによって、近接スイッチ５の固定が行なわれる。
【０００９】
図８（ａ）に示すように、射出部２からの射出水Ｗが、金属帯４の端部によって遮られることなく受容部３に入射されているとき、射出水Ｗによって検出片１０が筒体６の上部に押上げられ、導電物質９は近接スイッチ５から離れて位置している。一方、図８（ｂ）に示すように、射出水Ｗが、金属帯４の端部によって遮られて受容部３に入射されないとき、検出片１０が筒体６の最下部に位置し、導電物質９は近接スイッチ５の近傍に位置する。したがって、図８に示すように、近接スイッチ５が、検出片１０内部に備えられる導電物質９の位置を検出することによって、受容部３に射出部２から射出された水Ｗが到達しているか否か、すなわち金属帯４の端部が端部検出装置１の射出部２と受容部３との間に位置しているか否かを判断することができる。
【００１０】
なお筒体６の上端部６ｂに形成される逃し孔７は、射出水Ｗによって押上げられて筒体６の上部に密着した検出片１０が、射出水Ｗが入射しなくなった場合に、すみやかに落下できるようにするためのものである。また逃し孔７に連なって設けられるＵ字管１１は、ブラッシング時に散水される洗浄水が筒体６の内部に入らないようにする機能も有する。
【００１１】
前述のような従来技術の金属帯の端部検出装置１には、以下のような種々の問題がある。従来技術では、筒体６の内寸法と検出片１０のフランジ部１０ａ，１０ｂとによって形成される間隙の大きさに関する適正値が明らかにされていないので、間隙が小さい場合、筒体６の内壁とフランジ部１０ａ，１０ｂとが引掛りを起こして作動不良を発生したり、ブラッシングによって発生する金属粉や射出部２から射出される水Ｗに含まれるごみなどが間隙に集積されて検出片１０の作動不良を発生する問題がある。間隙が大きい場合、筒体６内における検出片１０の傾きが生じて作動不良を発生する問題がある。
【００１２】
また近接スイッチ５を装着孔１３に形成される雌ねじ部に単に螺合させることによって装着するので、作業者が螺合による近接スイッチ５の進退方向の好適な装着位置を認識することが難しく、近接スイッチ５の脱着毎に装着位置にばらつきが発生する。この装着位置が不適な場合には、検出片１０の作動不良または検出不良が発生するという問題がある。すなわち近接スイッチ５と検出片１０との距離が近過ぎて両者が接触すると、検出片１０が移動できず作動不良を発生する。一方、図９は、近接スイッチ５と検出片１０との距離Ｇが離れ過ぎた場合を示す部分断面側面図である。近接スイッチ５には、所定の検出能を発現するための検出対象物との好適な距離が機種毎に仕様で定められている。この好適な距離は、たとえば８ｍｍ以下程度の範囲であり、近接スイッチ５と検出片１０との距離Ｇが、仕様にある最大距離を超えると検出不良が発生し、精度よく金属帯の端部を検出することができなくなる。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００３−１３６３９１号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、作動不良の発生が防止され、検出精度の再現性に優れる金属帯の端部検出装置およびそれを備えるブラッシング装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金属帯の幅方向の端部の位置を検出し、該検出信号を出力する金属帯の端部検出装置において、
金属帯の一方の表面から他方の表面に向う方向に流体を射出する射出手段と、
射出手段に対向するように設けられ射出手段から射出される流体を受容する受容手段であって、金属帯の一方の表面から他方の表面に向う方向に延びるように設けられ流体が入射する入射孔を有するケーシングと、ケーシングの内部空間に収容され入射孔から入射される流体の作用によって移動可能なように設けられる検出片とを備える受容手段と、
受容手段に装着されるスイッチであって、流体が金属帯の端部によって遮られて受容手段に入射されない場合と、流体が金属帯の端部によって遮られることなく受容手段に入射される場合とのいずれであるかを、ケーシングの内部空間において移動する検出片の位置に基づいて検出し、該検出信号を出力するスイッチとを含み、
前記流体が前記射出手段から射出される方向に対して直交する方向における前記ケーシングの内寸法ｄｉと前記検出片の外寸法ｄｏとの差Δｄ（＝ｄｉ−ｄｏ）が、１．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下になるように構成されることを特徴とする金属帯の端部検出装置である。
【００１６】
本発明に従えば、ケーシングの内寸法ｄｉと検出片の外寸法ｄｏとの差Δｄが好適範囲に設定されるので、流体の作用によって検出片がケーシング内を移動するに際し、検出片が、ケーシング内を円滑に移動することができるとともに、金属粉などの塵埃がケーシングと検出片とで形成される間隙に集積しにくくなり、作動不良および検出精度不良の発生が防止される。
【００１７】
また本発明は、前記スイッチは、前記受容手段とは別体に構成される装着板に予め装着され、装着板を介して受容手段に装着されることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、装着板に予め装着されるスイッチが装着板の受容手段を臨む表面から突出する距離が、一定の所望の値になるように設定し、次に装着板を受容手段に装着した際における装着板の受容手段を臨む表面と受容手段との距離、すなわち装着板の受容手段を臨む表面と受容手段のケーシング内に収容される検出片との距離が一定の所望の値になるように設定しておくことができる。このように、装着板に予め位置決めして固設されるスイッチを、受容手段に装着された状態で検出片との距離が一定の所望の値になるように設定される装着板を介して受容手段に装着することによって、スイッチの検出片を臨む先端と検出片との間隔を常に一定の所望の値になるようにすることができる。したがって、受容手段とスイッチとをメンテナンスするべく、スイッチを受容手段から繰返し脱着した場合においても、スイッチと検出片との距離が常に一定の値に保持されるので、スイッチによる検出片の検出精度の再現性を著しく高めることが可能になる。
【００１９】
また本発明は、前記受容手段のケーシングには、前記検出片の移動方向に平行な方向に延びる長孔またはスリットが複数形成されることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記複数形成される長孔またはスリットのうち少なくとも１つが、幅４ｍｍ以上になるように形成されることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、受容手段のケーシング内に侵入した金属粉などの塵埃が、長孔またはスリットから容易に排出されるので、ケーシングと検出片とで形成される間隙に集積しにくくなり、一層作動不良および検出精度不良の発生が防止される。また長孔またはスリットのうち少なくとも１つを幅４ｍｍ以上に形成しておくことによって、比較的大きな塵埃がケーシング内に侵入した場合であっても、容易に排出することができる。
【００２２】
また本発明は、前記のいずれかの金属帯の端部検出装置と、金属帯をブラッシングするブラシロールと、ブラシロールが回転自在に支持されるブラシロールスタンドと、ブラシロールスタンドを金属帯の幅方向に移動させる移動手段と、金属帯の端部検出装置による金属帯の幅方向端部の検出出力に応答し、ブラシロールスタンドの移動方向を反転させるように移動手段の動作を制御する制御手段とを含むことを特徴とするブラッシング装置である。
【００２３】
本発明に従えば、ブラッシング装置は、前述の金属帯の端部検出装置を備えるので、金属帯の端部位置検出に際し、作動不良および検出精度不良を生じることがなく、生産効率を向上し、優れたメンテナンス性を発現することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である金属帯の端部検出装置２０の構成を簡略化して示す正面図であり、図２は図１に示す金属帯の端部検出装置２０の側部断面図であり、図３は図１に示す金属帯の端部検出装置２０の部分分解側面図である。
【００２５】
金属帯の端部検出装置２０（以後、単に端部検出装置２０と略称する）は、金属帯２１の一方の表面２１ａ（以後、便宜上裏面２１ａと呼ぶことがある）から他方の表面２１ｂ（以後、便宜上単に表面２１ｂと呼ぶことがある）に向う方向に流体Ｗを射出する射出手段２２と、射出手段２２に対向するように設けられ射出手段２２から射出される流体Ｗを受容する受容手段２３であって、金属帯２１の裏面２１ａから表面２１ｂに向う方向に延びるように設けられ流体Ｗが入射する入射孔２４を有するケーシング２５と、ケーシング２５の内部空間２６に収容され入射孔２４から入射される流体Ｗの作用によって移動可能なように設けられる検出片２７とを備える受容手段２３と、受容手段２３に装着されるスイッチ２８であって、流体Ｗが金属帯２１の端部２１ｃによって遮られて受容手段２３に入射されない場合と、流体Ｗが金属帯２１の端部２１ｃによって遮られることなく受容手段２３に入射される場合とのいずれであるかを、ケーシング２５の内部空間２６において移動する検出片２７の位置に基づいて検出し、該検出信号を出力するスイッチ２８とを含んで構成される。
【００２６】
本実施の形態では、金属帯２１は鋼帯２１について例示する。端部検出装置２０は、たとえば加工ライン内を走行する鋼帯２１の幅方向の端部の位置を検出し、その検出信号を出力する。
【００２７】
射出手段２２は、図示を省くけれども、流体Ｗの供給源である貯留槽と、貯留槽に収容される流体Ｗを加圧送給するポンプと、流体Ｗの搬送路を成す管路と、流体Ｗを線状流として噴射するノズルとを含む。本実施の形態では、流体Ｗとして水が用いられる。したがって、射出手段は、前述の構成に限定されるものではなく、上水道の管路に噴射ノズルが直結される構成などであってもよい。また流体Ｗは、水に限定されることなく、検出片２７に対して力を作用させてケーシング２５内で移動させることのできるものであればよく、たとえば空気などの気体であってもよい。
【００２８】
受容手段２３のケーシング２５は、たとえば合成樹脂などからなる管によって構成される。合成樹脂には、たとえばポリ塩化ビニル（略称ＰＶＣ）が好適に用いられる。このケーシング２５を構成する管の内寸法、すなわち流体Ｗが射出手段２２から射出される方向に対して直交する方向における内径はｄｉに、管の壁厚はｔ１に設定される。ケーシング２５の一方の端面には、前述の入射孔２４が形成され、他方の開口端面は、流体Ｗの逃し孔２９が形成される蓋体３０によって覆われ、蓋体３０の逃し孔２９には流体Ｗの排出管として機能するＵ字管３１が連結される。
【００２９】
またケーシング２５には、管の軸線方向すなわち後述する検出片２７の移動方向に延びる長孔３２が複数形成される。図４は、ケーシング２５に形成される長孔３２の斜視図である。本実施の形態では、ケーシング２５の円周方向に約１２０度ピッチで３つの長孔３２ａ，３２ｂ，３２ｃが形成される。形成される長孔の数は、特に限定されることはないけれども、ケーシング２５内に侵入する塵埃の排出能とケーシング２５の強度低下とを勘案して適宜定められる。
【００３０】
３つ形成される長孔３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれの幅ｗ１，ｗ２，ｗ３のうち少なくとも１つが、幅４ｍｍ以上になるように形成される。長孔３２の幅は、すべてが４ｍｍ未満であってもよいけれども、少なくとも１つの幅を４ｍｍ以上になるように形成することによって、寸法の大きな塵埃や集積して寸法の大きくなった塵埃を、ケーシング２５外へ速やかに排出することが可能になる。さらにケーシング２５の軸線方向における長孔３２の長さＬ１は、検出片２７のケーシング２５内における移動可能距離、すなわちストローク以上になるように形成されることが好ましい。
【００３１】
再び図１〜図３に戻って、ケーシング２５の円周壁には、スイッチ２８を挿入するための第１貫通孔３３が形成される。ケーシング２５の第１貫通孔３３が形成される部位には、第１貫通孔３３の直径と同一寸法の第２貫通孔３４が形成された補強部材３５が第２貫通孔３４と第１貫通孔３３とを連通させるように設けられる。この第１貫通孔３３と第２貫通孔３４とがスイッチ２８の装着孔３６を構成する。
【００３２】
さらに補強部材３５のケーシング軸線方向外方には、補強部材３５に関して対称位置に２つの支持部材３７ａ，３７ｂが設けられる。スイッチ２８の後述する装着板４０からの突出距離Ｌ２と、支持部材３７ａ，３７ｂのケーシング半径方向の厚みｔ２とケーシング２５の壁厚ｔ１との和ｓｔ（＝ｔ１＋ｔ２）との差ΔＬ（＝Ｌ２−ｓｔ）が所望の好適な距離、すなわちスイッチ２８の設計仕様で好適とされる高い検出精度を発現できる距離になるように設定される。
【００３３】
検出片２７は、ケーシング２５の軸線方向に延び、ケーシング２５の内径ｄｉよりも小さい径を有する円筒状の検出片本体２７ａと、その両端付近に形成されるフランジ部２７ｂ，２７ｃとを備える移動部材である。この検出片本体２７ａとフランジ部２７ｂ，２７ｃとは、たとえば合成樹脂などの非導電性素材によって構成される。フランジ部２７ｂ，２７ｃの外径はｄｏに設定され、前述のケーシング２５の内径ｄｉと、この外径ｄｏとの差Δｄ（＝ｄｉ−ｄｏ）は、１．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下になるように形成される。
【００３４】
差Δｄが、１．５ｍｍ未満では、検出片２７がケーシング２５の内壁に引掛る作動不良が発生し易くなる。差Δｄが３．０ｍｍを超えると、検出片２７がケーシング２５の内部において傾斜するので、やはり検出片２７がケーシング２５の内壁に引掛る作動不良が発生し易くなる。したがって、差Δｄを１．５〜３．０ｍｍとした。
【００３５】
また検出片本体２７ａには、ケーシング２５の軸線方向に延びる長さのうち、ケーシング２５の入射孔２４寄りの約１／３の長さにわたって導電部材３９が設けられる。
【００３６】
また検出片本体２７ａの逃し孔２９を臨む端部であって、フランジ部２７ｃの形成される端部は封止され、検出片本体２７ａの入射孔２４を臨む端部は、フランジ部２７ｂが設けられて封止される。射出手段２２から射出され、鋼帯２１に遮られることなく受容手段２３の入射孔２４から入射した流体Ｗは、フランジ部２７ｂに衝突して検出片２７に押圧力を作用させるので、検出片２７は、重力に抗して鋼帯２１の裏面２１ａから表面２１ｂに向う方向に、すなわち図２では上方に向ってケーシング２５内で移動することができる。
【００３７】
入射孔２４からケーシング２５の内部空間２６へ入射された流体Ｗは、逃し孔２９を介してＵ字管３１を通って排出されるとともに、ケーシング２５に形成される長孔３２を通って排出される。したがって、流体Ｗがケーシング２５内に入射されなくなった場合、ケーシング２５内の流体Ｗが速やかに排出されるので、検出片２７が、速やかにケーシング２５の入射孔２４寄りの位置へ復帰することができる。
【００３８】
本実施の形態では、スイッチ２８には前述と同様の高周波誘導式の近接スイッチが用いられる。したがって、スイッチ２８は、スイッチ２８近傍における導電物質の有無を検出することができる。スイッチ２８は、略円柱状の形状を有し、その外周面には、雄ねじが刻設されて雄ねじ部が形成される。スイッチ２８は、装着板４０に形成される貫通孔に刻設される雌ねじ部に螺合され、装着板４０の受容手段２３を臨む側の表面４０ａから突出する距離Ｌ２が、一定の所望の値になるように設定した後、前記表面４０ａの反対側からロックナット４１をスイッチ２８の雄ねじ部に螺合させ、さらに締付けることによって、装着板４０に予め装着されるとともに固設される。スイッチ２８の固設された装着板４０は、装着板４０を挿通する安全ボルト４２を、支持部材３７ａ，３７ｂに形成される雌ねじ部へ螺合させることによって、受容手段２３に装着される。
【００３９】
このように装着板４０を介してスイッチ２８を受容手段２３へ装着することによって、前述したスイッチ２８の装着板４０からの突出距離Ｌ２と、支持部材３７ａ，３７ｂのケーシング半径方向の厚みｔ２とケーシング２５の壁厚ｔ１との和ｓｔとの差ΔＬ、すなわちケーシング２５の内部空間２６に対するスイッチ２８の挿入距離ΔＬを、常に一定になるように設定することができる。したがって、受容手段２３とスイッチ２８とをメンテナンスするべく、受容手段２３に対してスイッチ２８を繰返し脱着した場合においても、スイッチ２８と検出片２７との距離が常に一定の値に保持されるので、スイッチ２８による検出片２７の検出精度の再現性を著しく高めることが可能になる。
【００４０】
なおスイッチ２８は、ケーブル４３によって後述する制御手段５４に接続され、ケーブル４３を通して制御手段５４へ信号を送ることができる。
【００４１】
以下に端部検出装置２０の動作について説明する。鋼帯２１の端部２１ｃが、射出手段２２と受容手段２３との間に存在しないとき、射出手段２２から射出される流体Ｗは、鋼帯２１によって遮られることなく受容手段２３へ入射する。入射孔２４から受容手段２３のケーシング２５内へ入射した流体Ｗは、検出片２７に対して押圧力を作用させることによって、検出片２７を重力に抗して逃し孔２９寄りの位置まで移動させる。このとき検出片２７に設けられる導電部材３９がスイッチ２８の近傍に位置するので、スイッチ２８は、導電部材３９の検出信号を出力する。
【００４２】
一方、鋼帯２１の端部２１ｃが、射出手段２２と受容手段２３との間に存在するとき、射出手段２２から射出される流体Ｗは、鋼帯２１によって遮られて受容手段２３へ入射しない。受容手段２３のケーシング２５内へ流体Ｗが入射しないとき、検出片２７に対して流体Ｗの押圧力が作用しないので、検出片２７が入射孔２４寄りの位置に復帰した状態にある。このとき検出片２７に設けられる導電部材３９がスイッチ２８の近傍に位置しないので、スイッチ２８は、導電部材３９の検出信号を出力しない。
【００４３】
このように、スイッチ２８が導電部材３９の存在の有無を検出する出力に基づいて、鋼帯２１の端部２１ｃが、端部検出装置２０を構成する射出手段２２と受容手段２３との間に存在するか否かを検出することが可能になる。
【００４４】
図５は本発明の他の実施の形態であるブラッシング装置５０の構成を簡略化して示す正面図であり、図６は図５に示すブラッシング装置５０に備わる端部検出装置２０装着部付近の拡大正面図である。
【００４５】
鋼帯２１のブラッシング装置５０は、大略、端部検出装置２０と、鋼帯２１をブラッシングする一対のブラシロール５１ａ，５１ｂ（総称するときは５１と表記する）と、ブラシロール５１が回転自在に支持されるブラシロールスタンド５２と、ブラシロールスタンド５２を鋼帯２１の幅方向に移動させる移動手段５３と、端部検出装置２０による鋼帯２１の幅方向端部の検出出力に応答し、ブラシロールスタンド５２の移動方向を反転させるように移動手段５３の動作を制御する制御手段５４とを含む。
【００４６】
ブラシロール５１ａ，５１ｂは、それぞれブラシロール軸５５ａ，５５ｂの外周面にたとえばステンレスワイヤなどを植毛したものである。ブラシロール軸５５ａ，５５ｂには、それぞれ電動機５６が連結され、電動機５６によってブラシロール５１が回転駆動される。
【００４７】
鋼帯幅方向におけるブラシロール５１の両端部に、端部検出装置２０がそれぞれ設けられる。ブラシロールスタンド５２に、ブラシロール５１に対して平行に支持梁５９が設けられる。支持梁５９には、装着位置調整部材６０を介して支持アーム６１が装着される。装着位置調整部材６０は、支持アーム６１の支持梁５９に対する装着位置を、ブラシロール５１に対して平行な方向に関して調整することができる。支持アーム６１に端部検出装置２０が装着されるので、端部検出装置２０の装着位置をブラシロール５１に対して平行な方向に関して調整することができる。端部検出装置２０の装着位置は、通常前述のように鋼帯幅方向におけるブラシロール５１の両端部である。
【００４８】
ブラシロールスタンド５２の基底部５７には、リニアベアリング５８が設けられる。ブラシロールスタンド５２は、リニアベアリング５８を介して、ブラシロール５１や端部検出装置２０などとともに一体的に基台６２のブラシロールスタンド５２を臨む面に敷設されるガイドレール６３上に載置される。
【００４９】
移動手段５３は、変速可能なサーボモータ６４と駆動機構部６５とを含む。駆動機構部６５は、リニアベアリング５８を備え、リニアベアリング５８を介して基台６２に敷設されるガイドレール６６上に載置される。駆動機構部６５は、送りねじ機構を備え、送りねじ機構がサーボモータ６４に連結されるので、サーボモータ６４の回転駆動力が駆動機構部６５に伝達される。このことによって、駆動機構部６５が、ガイドレール６６に案内されて鋼帯２１の幅方向に移動することができる。さらにブラシロールスタンド５２は、ロッド６７を介して駆動機構部６５に連結されるので、駆動機構部６５の移動に従って鋼帯２１の幅方向に移動可能に構成される。
【００５０】
制御手段５４は、駆動機構部６５に設けられる処理回路である。制御手段５４は、ブラシロール５１の端部に設けられる端部検出装置２０に接続され、端部検出装置２０による鋼帯２１の幅方向端部の検出出力に応答し、ブラシロールスタンド５２の移動方向を反転させるように移動手段５３の動作を制御する。
【００５１】
以下ブラッシング装置５０の動作について説明する。図７は、ブラシロール５１の往復動作を説明する図である。なお図７では、煩雑化を避けるために、鋼帯２１と、１つのブラシロール５１ｂと、簡略化した端部検出装置２０のみを図示する。
【００５２】
図７（ａ）では、鋼帯２１のブラッシング処理を開始する前の初期状態を示す。端部検出装置２０がブラシロール５１ｂの両端部にそれぞれ配置され、鋼帯２１とブラシロール５１ｂとの相対的な位置関係は、鋼帯２１がブラシロール５１ｂのほぼ中央に位置する状態である。ここで、便宜上図７の紙面に向って左方に配置される端部検出装置を参照符２０ａで表し、紙面に向って右方に配置される端部検出装置を参照符２０ｂで表す。ブラッシング装置５０の運転が開始されると、ブラシロールスタンド５２、すなわちブラシロールスタンド５２に支持されるブラシロール５１ｂが鋼帯２１の幅方向に移動しながらブラッシング処理が行なわれる。
【００５３】
ブラッシング装置５０の運転が開始されると同時に、端部検出装置２０ａ，２０ｂの受容手段２３に向けて射出手段２２から流体Ｗの射出が開始される。図７（ａ）に示すように鋼帯２１がブラシロール５１ｂのほぼ中央に位置する場合、射出手段２２から射出される流体Ｗは、鋼帯２１によって遮られることなく受容手段２３の入射孔２４からケーシング２５内に入射して検出片２７を押上げる。したがって、２つの端部検出装置２０ａ，２０ｂのスイッチ２８は導電部材３９の存在を検出、すなわち２つの端部検出装置２０ａ，２０ｂは、鋼帯２１の端部２１ｃ，２１ｄが端部検出装置２０の射出手段２２と受容手段２３との間に存在しないという検出信号を制御手段５４へ出力する。２つの端部検出装置２０ａ，２０ｂから制御手段５４へ出力される検出信号が、ともに鋼帯２１の端部が射出手段２２と受容手段２３との間に存在しないものであるとき、制御手段５４は、ブラシロール５１ｂの現状の移動方向を維持するように移動手段５３の動作を制御する。
【００５４】
図７（ｂ）に示すように、ブラシロール５１ｂが図７（ｂ）中の矢符７１に示す方向に移動し、鋼帯２１の紙面に向って左方の端部２１ｃがブラシロール５１ｂの端部に位置する場合、端部検出装置２０ｂは、前述の図７（ａ）の場合と同様に動作し、端部検出装置２０ａでは、射出手段２２から射出される流体Ｗが鋼帯２１に遮られて受容手段２３に入射しなくなるので、検出片２７がケーシング２５の入射孔２４寄りの位置に復帰する。したがって、端部検出装置２０ａでは、スイッチ２８は導電部材３９の存在を検出せず、鋼帯２１が端部検出装置２０ａの射出手段２２と受容手段２３との間に存在するという検出信号を制御手段５４へ出力する。
【００５５】
このように２つの端部検出装置２０ａ，２０ｂから制御手段５４へ出力される検出信号のうち、一方の端部検出装置２０ａが鋼帯２１の端部２１ｃの存在を検出する信号であり、他方の端部位置検出装置２０ｂが鋼帯２１の端部２１ｄの存在を検出しない信号であるとき、制御手段５４は、ブラシロール５１ｂの移動方向を図７（ｂ）中の矢符７１で示す方向と反対方向へ反転させるように移動手段５３の動作を制御する。
【００５６】
ブラシロール５１ｂの移動方向を反転させた結果、図７（ｃ）に示すようにブラシロール５１ｂが、図７（ｃ）中の矢符７２に示す方向に移動し、鋼帯２１の紙面に向って右方の端部２１ｄがブラシロール５１ｂの端部に位置する場合、２つの端部検出装置２０ａ，２０ｂは、前述の図７（ｂ）の場合とそれぞれ逆の動作をする。すなわち端部検出装置２０ａは、鋼帯２１の端部２１ｃを不検出の信号を制御手段５４へ出力し、端部検出装置２０ｂは、鋼帯２１の端部２１ｄの検出信号を制御手段５４へ出力する。このように２つの端部検出装置２０ａ，２０ｂから制御手段５４へ出力される検出信号のうち、他方の端部検出装置２０ｂが鋼帯２１の端部２１ｄの存在を検出する信号であり、一方の端部検出装置２０ａが鋼帯２１の端部２１ｃの存在を検出しない信号であるとき、制御手段５４は、ブラシロール５１ｂの移動方向を図７（ｃ）中の矢符７２で示す方向と反対方向へ反転させるように移動手段５３の動作を制御する。
【００５７】
以降、鋼帯２１のいずれかの端部が端部検出装置２０によって検出される毎に、ブラシロール５１の移動方向の反転動作が繰返されることによって、ブラシロール５１が往復運動し、鋼帯２１のブラッシング処理におけるブラシロール５１の偏磨耗が防止される。この端部検出装置２０を備えるブラッシング装置５０では、鋼帯２１の蛇行による幅方向の位置変動および鋼帯２１の幅寸法変化にも対応することができる。
【００５８】
（実施例）
以下本発明の実施例について説明する。本発明の端部検出装置２０を備えるブラッシング装置５０を実施例の装置として準備した。比較例として図８に示す端部検出装置１を備えるブラッシング装置を準備した。実施例の端部検出装置２０と比較例の端部検出装置１との諸寸法を合わせて表１に示す。実施例および比較例のいずれの端部検出装置１，２０においても、流体Ｗには上水を使用し、射出手段から射出される水圧を０．１５ＭＰａとした。
【００５９】
【表１】

【００６０】
実施例のブラッシング装置５０と比較例のブラッシング装置とに、ステンレス鋼帯を通板させてブラッシング処理する操業を３ケ月間行なった。それぞれの装置における３ケ月間の累積ブラッシング処理量は、ほぼ６０，０００トンであった。３ケ月の操業期間中における端部検出装置１，２０の作動不良発生回数を計数し、性能評価を行なった。
【００６１】
評価結果は、次のようであった。実施例の端部検出装置２０では、３ケ月の操業期間中、作動不良が全く発生しなかったけれども、比較例の端部検出装置１では、３ケ月の操業期間中、２〜３回／月の頻度で作動不良が発生した。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、金属帯の幅方向の端部の位置を検出し、該検出信号を出力する金属帯の端部検出装置において、流体が射出手段から射出される方向に対して直交する方向における受容手段のケーシングの内寸法ｄｉと、ケーシングの内部空間に収容される検出片の外寸法ｄｏとの差Δｄが、１．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下になるように構成される。このようにケーシングの内寸法ｄｉと検出片の外寸法ｄｏとの差Δｄが好適範囲に設定されるので、流体の作用によって検出片がケーシング内を移動するに際し、検出片が、ケーシング内を円滑に移動することができるとともに、金属粉などの塵埃がケーシングと検出片とで形成される間隙に集積しにくくなり、作動不良および検出精度不良の発生が防止される。
【００６３】
また本発明によれば、スイッチは、受容手段とは別体に構成される装着板に予め装着され、装着板を介して受容手段に装着される。このことによって、装着板に予め装着されるスイッチが装着板の受容手段を臨む表面から突出する距離が、一定の所望の値になるように設定し、次に装着板を受容手段に装着した際における装着板の受容手段を臨む表面と受容手段との距離、すなわち装着板の受容手段を臨む表面と受容手段のケーシング内に収容される検出片との距離が一定の所望の値になるように設定しておくことができる。このように、装着板に予め位置決めして固設されるスイッチを、受容手段に装着された状態で検出片との距離が一定の所望の値になるように設定される装着板を介して受容手段に装着することによって、スイッチの検出片を臨む先端と検出片との間隔を常に一定の所望の値になるようにすることができる。したがって、受容手段とスイッチとをメンテナンスするべく、スイッチを受容手段から繰返し脱着した場合においても、スイッチと検出片との距離が常に一定の値に保持されるので、スイッチによる検出片の検出精度の再現性を著しく高めることが可能になる。
【００６４】
また本発明によれば、受容手段のケーシングには、検出片の移動方向に平行な方向に延びる長孔またはスリットが複数形成され、好ましくは複数形成される長孔またはスリットのうち少なくとも１つが、幅４ｍｍ以上になるように形成される。このことによって、受容手段のケーシング内に侵入した金属粉などの塵埃が、長孔またはスリットから容易に排出されるので、ケーシングと検出片とで形成される間隙に集積しにくくなり、一層作動不良および検出精度不良の発生が防止される。また長孔またはスリットのうち少なくとも１つを幅４ｍｍ以上に形成しておくことによって、比較的大きな塵埃がケーシング内に侵入した場合であっても、容易に排出することができる。
【００６５】
また本発明によれば、金属帯のブラッシング装置は、金属帯の端部検出装置と、金属帯をブラッシングするブラシロールと、ブラシロールが回転自在に支持されるブラシロールスタンドと、ブラシロールスタンドを金属帯の幅方向に移動させる移動手段と、金属帯の端部検出装置による金属帯の幅方向端部の検出出力に応答し、ブラシロールスタンドの移動方向を反転させるように移動手段の動作を制御する制御手段とを含んで構成される。このようにブラッシング装置は、前述の金属帯の端部検出装置を備えるので、金属帯の端部位置検出に際し、作動不良および検出精度不良を生じることがなく、生産効率を向上し、優れたメンテナンス性を発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である金属帯の端部検出装置２０の構成を簡略化して示す正面図である。
【図２】図１に示す金属帯の端部検出装置２０の側部断面図である。
【図３】図１に示す金属帯の端部検出装置２０の部分分解側面図である。
【図４】ケーシング２５に形成される長孔３２の斜視図である。
【図５】本発明の他の実施の形態であるブラッシング装置５０の構成を簡略化して示す正面図である。
【図６】図５に示すブラッシング装置５０に備わる端部検出装置２０装着部付近の拡大正面図である。
【図７】ブラシロール５１の往復動作を説明する図である。
【図８】従来技術の金属帯の端部検出装置１の構成を簡略化して示す部分断面側面図である。
【図９】近接スイッチ５と検出片１０との距離Ｇが離れ過ぎた場合を示す部分断面側面図である。
【符号の説明】
２０ 端部検出装置
２１ 鋼帯
２２ 射出手段
２３ 受容手段
２４ 入射孔
２５ ケーシング
２７ 検出片
２８ スイッチ
２９ 逃し孔
３１ Ｕ字管
３２ 長孔
３６ 支持部材
３９ 導電部材
４０ 装着板
４１ ロックナット
５０ ブラッシング装置
５１ ブラシロール
５２ ブラシロールスタンド
５３ 移動手段
５４ 制御手段
５６ 電動機
６４ サーボモータ
６５ 駆動機構部

Claims (5)

1. 金属帯の幅方向の端部の位置を検出し、該検出信号を出力する金属帯の端部検出装置において、
   金属帯の一方の表面から他方の表面に向う方向に流体を射出する射出手段と、
   射出手段に対向するように設けられ射出手段から射出される流体を受容する受容手段であって、金属帯の一方の表面から他方の表面に向う方向に延びるように設けられ流体が入射する入射孔を有するケーシングと、ケーシングの内部空間に収容され入射孔から入射される流体の作用によって移動可能なように設けられる検出片とを備える受容手段と、
   受容手段に装着されるスイッチであって、流体が金属帯の端部によって遮られて受容手段に入射されない場合と、流体が金属帯の端部によって遮られることなく受容手段に入射される場合とのいずれであるかを、ケーシングの内部空間において移動する検出片の位置に基づいて検出し、該検出信号を出力するスイッチとを含み、
   前記流体が前記射出手段から射出される方向に対して直交する方向における前記ケーシングの内寸法ｄｉと前記検出片の外寸法ｄｏとの差Δｄ（＝ｄｉ−ｄｏ）が、１．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下になるように構成されることを特徴とする金属帯の端部検出装置。
2. 前記スイッチは、
   前記受容手段とは別体に構成される装着板に予め装着され、装着板を介して受容手段に装着されることを特徴とする請求項１記載の金属帯の端部検出装置。
3. 前記受容手段のケーシングには、
   前記検出片の移動方向に平行な方向に延びる長孔またはスリットが複数形成されることを特徴とする請求項１または２記載の金属帯の端部検出装置。
4. 前記複数形成される長孔またはスリットのうち少なくとも１つが、幅４ｍｍ以上になるように形成されることを特徴とする請求項３記載の金属帯の端部検出装置。
5. 前記請求項１〜４のいずれかに記載の金属帯の端部検出装置と、
   金属帯をブラッシングするブラシロールと、
   ブラシロールが回転自在に支持されるブラシロールスタンドと、
   ブラシロールスタンドを金属帯の幅方向に移動させる移動手段と、
   金属帯の端部検出装置による金属帯の幅方向端部の検出出力に応答し、ブラシロールスタンドの移動方向を反転させるように移動手段の動作を制御する制御手段とを含むことを特徴とするブラッシング装置。

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