JP2813528B2

JP2813528B2 - 鋼板矯正装置

Info

Publication number: JP2813528B2
Application number: JP20243093A
Authority: JP
Inventors: 清大石; 義信永井; 忍桑原; 茂博畑
Original assignee: YOSHIKAWAKOGYO CO.,LTD.; Nippon Steel Corp
Current assignee: YOSHIKAWAKOGYO CO.,LTD.; Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-08-16
Filing date: 1993-08-16
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: JPH0751748A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば圧延後の鋼板
に発生した反りや耳波及び歪み等による変形を取り除く
鋼板矯正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板の製造において、その厚みが４．５
ミリ以上であれば、反りや耳波等の不良形状の矯正には
かなりの時間がかかる。このため、従来、厚板鋼板の矯
正作業はオフラインで処理されることが多い。

【０００３】矯正作業の基本は、鋼板の歪みや変形の大
きさを予め知り、これに応じて矯正ラムによる圧下位置
や圧下力を調整するというものである。このような作業
において、従来はラムに送り込まれる前に作業者が鋼板
の上に載り、金尺及びテーパーゲージを使って鋼板の歪
み高さを測定していた。そして、その測定結果によっ
て、歪み変形部分がラムの作業域に来るように送り、そ
の後変形の状況に応じて鋼板の上面とラムとの間に上敷
棒及び鋼板の下面と定盤との間に下敷棒を置き、ラムに
よる圧下によって矯正し、この矯正の後、作業者が矯正
処理した部分の形状を測定し、公差内であれば鋼板を送
って搬出し、公差よりも大きければ矯正をやり直す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように厚板鋼板の
矯正作業では、鋼板の歪みや波等の変形を中腰姿勢の作
業者が手作業で調べることになるので、作業者の負担が
かなり大きく、またラムの近くの鋼板の上に載ってでの
作業なので、危険性も高い。また、作業者の技量によっ
て、歪み等の変形の大きさの認識も違うので、一様な品
質の製品の供給の障害となるほか、生産性の向上に対し
てもネックとなっている。

【０００５】一方、鋼板の表面形状を測定して圧延機の
制御を行うことが特開昭６１−４９１３号公報に開示さ
れているように、鋼板の製造ラインでも広く利用されて
いる。このような測定方法としては、たとえば様々な光
学的な検出系を利用したものがある。しかしながら、こ
のような検出系は一般に高い精度が必要とされる帯状薄
鋼板の製造ライン用のものが多く、特に厚板鋼板の矯正
の分野には未だに適用されていない。

【０００６】その主な理由は、設備上の制約が大きい
外、厚板鋼板の矯正では、ラムによる圧下の際に、変形
の状況によって敷棒をセットすることが必要なためであ
る。この敷棒は、鋼板の変形個所に対して適正な位置に
置くことが重要であり、変形個所の確認や計測は作業者
の目視によって行い敷棒のセットも作業者の手作業に頼
っている。このため、適正な変形位置を捉えきれないま
ま誤った位置に敷棒をセットしたりすることも少なくな
く、矯正誤差を生じやすい結果となる。

【０００７】このように、特に厚板鋼板のプレスラム式
の矯正装置では、鋼板の形状の測定から適正な矯正まで
を自動的に処理できない。また、矯正処理後の鋼板の表
面形状も作業者の計測に頼るだけなので、高品質が要求
される製品の供給にも障害がある。

【０００８】本発明において解決すべき課題は、プレス
ラム方式の鋼板矯正装置において、鋼板の表面形状の測
定から矯正を経て次工程に払い出すまでの一連の処理を
自動化し作業の安全性を向上させると共に、高い品質の
鋼板が得られしかも生産性を向上させることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するためになされたものであり、その特徴とする手段
は、鋼板を搬送すると共に対向端側を上下揺動自在な一
対のローラーコンベアと、このローラーコンベアの対向
間に設けられ前記鋼板の被矯正部分を加圧ラムの上部敷
棒と定盤の下部敷棒との間に挟んで矯正する矯正機と、
前記一方のローラーコンベア又はその入り側のローラー
コンベアで搬送中の鋼板の表面形状を連続的に計測する
一次形状計測手段と、前記加圧ラムに設けられ加圧ラム
による鋼板表面圧下部の形状を計測する二次形状計測手
段と、これらの形状計測手段による形状計測結果に基い
て前記上部敷棒と下部敷棒の位置を調節する手段と、前
記他方のローラーコンベア又はその出側のローラーコン
ベアを跨いでローラーコンベアの長手方向に走行可能に
設置したマグネット式鋼板吊上払出し用の橋型クレーン
とからなることを特徴とする鋼板矯正装置である。

【００１０】

【作用】前記一次形状計測手段による形状計測結果に基
いて前記上部棒敷棒と下部敷棒の位置を調節して、鋼板
の被矯正部分である変形部分に対応させると共に、これ
により加圧ラムで鋼板の該被矯正部分を実験に矯正する
際の加圧時には、該一対のローラーコンベアの対向端部
を下降揺動させて定盤の表面レベルより下方レベルに位
置させて、前記加圧ラムによる加圧力を有効に鋼板に働
かせることができる。そして、この加圧矯正直後、加圧
ラムに設けた前記二次形状計測手段によって、その加圧
ラム圧下部の鋼板の形状を測定し、矯正の良否判定を迅
速化し、再矯正する等の処置を直ちに行わしめる。鋼板
の矯正が終了するとローラーコンベア上に移動させ、前
記マグネット式鋼板吊上払出し用の橋型クレーンによっ
て、鋼板の長さ方向全域にのみ所定間隔でマグネットを
確実に載置励磁して鋼板を吸着吊上げ、走行架台で次工
程に迅速に搬送するものである。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の矯正装置の概要を示す正面
図、図２及び図３はそれぞれ要部の概略平面図及び概略
斜視図である。

【００１２】矯正装置は、鋼板Ｓを搬送するローラ列１
と矯正機２とによって構成され、矯正機２の上流側に矯
正前の鋼板の形状検出及び位置検出のための一次計測ヘ
ッド３，パルスジェネレータ３０１及び始・終端検出装
置３０２を設け、矯正機２には鋼板の特定面の形状を検
出する二次計測ヘッド４を備える。

【００１３】前記ローラ列１は、鋼板Ｓを厚板圧延ライ
ンから矯正機２へ送る入り側ローラーコンベア１ａ及び
矯正後の鋼板Ｓを排出する出側ローラーコンベア１ｂと
同コンベア１ｂ上の鋼板を次工程に払出すマグネット式
鋼板吊上払出用の橋型クレーンＭＣとを備え、それらと
後述する矯正機２への鋼板Ｓの装入及び払出しのための
一対の搬送ローラーコンベア１ｃ，１ｄ及び矯正機２の
定盤６に出没自在に設けた複数の駆動ローラ１４ととも
に鋼板Ｓを双方向に搬送可能としている。これにより、
矯正後の鋼板Ｓを再度一次計測ヘッド３により形状検出
することによって、鋼板Ｓ全面の矯正状況を確認するこ
とができる外、矯正前又は矯正後の鋼板Ｓを入り側ロー
ラーコンベア１ａ又は出側ローラーコンベア１ｂ上に仮
置きすることができ、鋼板Ｓの矯正機２への装入と鋼板
Ｓの矯正時間との調整が可能となり、矯正作業を円滑化
できる。

【００１４】一方、一次計測ヘッド３及び二次計測ヘッ
ド４はいずれも光学系を利用したものであり、図４にそ
の概要を示す。これは、三角測量法を利用したもので、
投光手段を構成する一対の半導体レーザ４３ａ，４３
ｂ，透過率と反射率が１：１の比率を有する半透明鏡
（以下、「ハーフミラー」と記す）４３ｃ及び受光手段
を構成する小型テレビカメラ４３ｄの組合せを持つ。こ
の系では、一方の半導体レーザ４３ａから鋼板Ｓに照射
された光束（以下、「レーザビーム」と記す）はハーフ
ミラー４３ｃを介して小型テレビカメラ４３ｄの検出デ
バイス４３ｅ上に結像される。また、他方の半導体レー
ザ４３ｂから照射されたレーザビームは、ハーフミラー
４３ｃを直進して同様に小型テレビカメラ４３ｄの検出
デバイス４３ｅ上に結像される。ここで、鋼板Ｓの表面
に変形部分があって照射点が変位すれば、ビームスポッ
トが動いて検出デバイス４３ｅ上を移動する。そして、
検出デバイス４３ｅを二次元素子にして、二つの半導体
レーザ４３ａ，４３ｂからのスポット像が画面上で重な
らないようにしておく。このような結像系のものを鋼板
Ｓの幅方向に多数配列することによって、多点変位計測
を行い、レーザスポット像の水平方向位置を求めれば鋼
板Ｓ′の変位を求めることができる。

【００１５】ここで、一次計測ヘッド３は図１に示すよ
うに鋼板Ｓのパスラインの下側に組み込まれ、図４で示
した要素をパスラインと直交する方向に検出面を上向き
として複数組み配置したものとして構成される。そし
て、各組みの検出要素によって、鋼板Ｓの全幅の表面形
状が光学系によって計測される。また、鋼板Ｓの特定面
の形状を計測する二次計測ヘッド４は、後述するように
矯正機２の加圧ラム５の下面に検出面を下向きとして組
み込まれるもので、その形状計測のための光学系は図４
に示したものと同様である。

【００１６】このような一次及び二次計測ヘッド３，４
をそれぞれ備えた鋼板Ｓの矯正ラインにおいて、一次計
測ヘッド３による形状測定結果は、図３に示すように信
号処理ユニット４３１やデータ処理ユニット４３２等に
よって画像化し、ＣＲＴに三次元的に表示させる。そし
て、この画像表示を解析することによって、圧下を加え
るべき鋼板Ｓの位置を設定すると同時に、一次計測ヘッ
ド３で検出した形状変位部分が矯正機２の矯正域に設定
されるように鋼板Ｓの始・終端検出装置３０２及びパル
スジェネレータ３０１をローラ列１に設けることによっ
て、一次計測ヘッド３による鋼板Ｓの形状検出位置とと
もに送り量の設定及び停止を制御する。なお、始・終端
検出装置３０２には光学式，超音波式等の任意の無接触
式検出器を用いることができる。

【００１７】また、一次計測ヘッド３による鋼板Ｓの計
測によって得られた鋼板Ｓの変形の状況に応じて、矯正
機２による圧下矯正部分に対応させて鋼板Ｓの上面及び
下面にそれぞれ上部敷棒及び下部敷棒がセットされる。
これらの上部及び下部敷棒のセットは、一次計測ヘッド
３または二次計測ヘッド４による形状計測に基いて行う
と共に、矯正直後に二次計測ヘッド４によって計測した
表面形状が不良であれば再度フィードバックしてセット
をやり直す。そして、このセットの際には、上部敷棒は
加圧ラムの軸線周りの回転を利用して方向が決められる
と同時に上部敷棒の間隔も設定される。また、下部敷棒
は前記上部敷棒の方向と平行にその上部敷棒との組合せ
に応じて位置決めを行う。

【００１８】このように、矯正機２に鋼板Ｓが入り込む
前に一次計測ヘッド３によって、また加圧ラム５圧下部
の鋼板Ｓを二次計測ヘッド４によって、鋼板Ｓの表面形
状を測定し、その形状測定結果に基いて矯正機２によっ
て矯正することができ、従来のように作業者による手作
業を必要としない。更に、矯正機２に備えた二次計測ヘ
ッド４によって矯正後の鋼板Ｓの形状を測定できるの
で、矯正後の鋼板Ｓの形状を計測し、公差範囲内であれ
ば鋼板Ｓを搬送し、公差範囲よりも大きければもう一度
フィードバックして矯正をやり直す。したがって、一次
計測ヘッド３及び二次計測ヘッド４による鋼板Ｓの形状
計測に基づいて鋼板Ｓの変形部分を適正に矯正機２によ
って矯正でき、高い精度の製品が得られる。

【００１９】図１，図２の矯正設備において、ローラ列
１は鋼板Ｓを矯正機２に送る入り側ローラーコンベア１
ａ及び矯正後の鋼板Ｓを排出する出側ローラーコンベア
１ｂを備え、これらのローラーコンベア１ａ，１ｂの間
に矯正機２を組み込む。矯正機２を挟む部分には、矯正
機２への鋼板Ｓの装入及び払出しのための一対の搬送ロ
ーラーコンベア１ｃ，１ｄを設ける。これらの搬送ロー
ラーコンベア１ｃ，１ｄは、入り側及び出側ローラーコ
ンベア１ａ，１ｂ側を上下に揺動自在に枢着され、それ
ぞれチルトシリンダ１ｅ，１ｆによって矯正機２側の部
分を支持されている。この構造により、搬送ローラーコ
ンベア１ｃ，１ｄはそれぞれ矯正機２側の端部が下に斜
めに傾く姿勢を取らせることができ、矯正時の圧下力が
搬送ラインに掛かることがなくなる。

【００２０】入り側ローラーコンベア１ａと搬送コンベ
ア１ｃとの間には、先に説明した一次計測ヘッド３，パ
ルスジェネレータ３０１及び始・終端検出装置３０２を
設ける。図５に一次計測ヘッド３の組み込みを示す平面
図及び図６にライン方向に見た図をそれぞれ示す。

【００２１】一次計測ヘッド３は、ラインと直交する方
向に配列した複数（図示の例では１８台）のセンサユニ
ット３ｅから構成されたものである。各センサユニット
３ｅは図４で説明した光学系を備え、図７の（ａ）の正
面図に示すように、１台のセンサユニット３ｅに一対の
大光量の半導体レーザ３ａ，３ｂ，ハーフミラー３ｃ及
び小型テレビカメラ３ｄを平行に２組内蔵したものであ
る。なお、大光量（投射光束断面が大きいものをいう）
の半導体レーザ３ａ，３ｂにより、黒皮等による乱反射
分は信号処理ユニット４３１によって雑信号として処理
される。

【００２２】ここで、一次計測ヘッド３による鋼板Ｓの
表面形状の検出について説明する。計測方法を説明する
図７の（ｂ）において、半導体レーザ３ａから照射され
たレーザビームは鋼板Ｓの表面のＡ点で反射し、半導体
レーザ３ｂから照射されたレーザビームは鋼板Ｓの表面
Ｂ点で反射して、それぞれテレビカメラ３ｃに受光させ
る。

【００２３】それぞれの計測ポイントであるＡ点とＢ点
の間隔（ΔＬ）での変位量（ΔＨ）を鋼板Ｓの所要走行
距離（Ｌ）毎に連続的に計測し、変位量（ΔＨ）と走行
距離（Ｌ）から演算処理され、鋼板Ｓの形状が求められ
る。

【００２４】前記のように、計測ポイントＡ点とＢ点と
を同時に計測するので、鋼板Ｓの振動は無視できる。ま
た、ローラの偏心等による不平衡振動については、Ｂ点
がＡ点に到達した時に半導体レーザ３ａによる変位デー
タとの照合により補正され、この補正量により幅方向の
変位データを補正し、所要走行距離（Ｌ）はパルスジェ
ネレータ３０１による鋼板Ｓの位置データにより求めら
れ、位置検出基点である鋼板Ｓの始端は始・終端検出装
置３０２の信号により求められる。

【００２５】この一次計測ヘッド３を搬送ローラーコン
ベア１ｃの手前に組み込むことによって、矯正機２に送
り込まれる鋼板Ｓの下面側の全幅の形状を測定でき、反
りや耳波等の変形部分の大きさやその位置を知ることが
できる。そして、一次計測ヘッド３による形状計測の結
果を制御系に入力して演算し、矯正機２の作動や敷棒の
位置設定等を矯正部分の矯正機２への到達に合わせて制
御してゆく。

【００２６】図８は矯正機２をパスライン方向に見た
図、図９はその平面図である。

【００２７】矯正機２はパスラインを跨ぐ門型のフレー
ム２ａを備え、このフレーム２ａに加圧ラム５を組み込
むと共にその下方に定盤６を設けたものである。フレー
ム２ａの上面には、走行台車２ｂをパスラインと直交す
る方向にモータ２ｄの駆動によって走行可能に設ける。
そして、この走行台車２ｂの位置を検出するための適切
な検出手段を利用した走行位置検出装置２ａ−１をフレ
ーム２ａに走行台車２ｂの走行方向と平行に設け、一方
走行台車２ｂには、加圧ラム５を連結する。加圧ラム５
はその下部分を直方体状としたものであり、その軸線周
りに９０度毎に姿勢を変えることができるように回転可
能に走行台車２ｂに連接する。そして、この連接構造の
ために、走行台車２ｂには加圧ラム５を回転駆動させる
ための駆動モータ２ｅを設けている。

【００２８】このような構成により、加圧ラム５はパス
ラインを横切る方向に自在に位置を変えることができ、
鋼板Ｓの矯正位置の真上に設定できる。また、駆動モー
タ２ｅによって加圧ラム５をその軸線周りに９０度毎に
回転させると、後述する上部敷棒の鋼板Ｓのパス方向に
対する姿勢も変えることができる。

【００２９】加圧ラム５は鋼板Ｓの形状矯正だけでな
く、先に説明したように二次計測ヘッド４を設けたこと
によって、鋼板Ｓの被矯正部である特定面の鋼板Ｓの状
況を直ぐに計測できる手段を組み込む。この二次計測ヘ
ッド４は、図１０に示すように加圧ラム５の下面を利用
して組み込まれる複数のセンサユニット４ａによって構
成される。センサユニット４ａは、図に示すように、加
圧ラム５の下面に刻んだ溝５ａの中に埋没するように組
み込まれ、その下端を加圧ラム５の下面よりも少し高く
して鋼板Ｓに接触しないようにする。また、図１１はセ
ンサユニット４ａの内部構造を示すものであり、このセ
ンサユニット４ａの光学系は図４に示したものと同様
に、一対の半導体レーザ４ｂ，４ｃ，ハーフミラー４ｄ
及びテレビカメラ４ｅを備えている。そして、図示の例
では、１列に合計４台のセンサユニット４ａを組み合わ
せることによって、鋼板Ｓの幅方向に合計８点の形状検
出ポイントを設定しこれを鋼板Ｓの走行方向に合計６列
配置することによって、総計で４８ポイントの平面的な
形状検出点を展開させている。なお、図１２はこの形状
検出点の様相を示す概略図であり、４台のセンサユニッ
ト４ａが合計８個の検出点ＣＨ１〜ＣＨ８を担当し、６
列のセンサユニット４ａ群の配置によってＣＨ１〜ＣＨ
４８の平面マトリックスの検出点としている。

【００３０】ここで、一次計測ヘッド３及び二次計測ヘ
ッド４による鋼板Ｓの表面形状の検出及びその後の演算
処理について説明する。なお、この検出や演算処理等
は、一次計測ヘッド３及び二次計測ヘッドのいずれの場
合でも同様なので、ここでは図１０及び図１１に示した
二次計測ヘッド４について説明する。

【００３１】図１１において、センサユニット４ａのテ
レビカメラ４ｅは、半導体レーザー４ｂ，４ｃから照射
されたレーザビームの鋼板Ｓの表面からの反射光を受け
て、図４で説明した測定原理に従って鋼板Ｓの形状を計
測する。そして、このテレビカメラ４ｅからの出力信号
は演算回路に入力され、鋼板Ｓの表面形状の状況をこの
演算回路から出力させる。

【００３２】図１３は演算回路の概略を示すものであ
り、これには、センサユニット４ａからの信号を受けて
鋼板Ｓの変位を演算する変位演算手段２０を備える。こ
の変位演算手段２０は、２つの半導体レーザー４ｂ，４
ｃからのレーザビームをハーフミラー４ｄを通して受光
するテレビカメラ４ｅで受け、その受光デバイスと鋼板
Ｓまでの距離データとして演算する。このとき、センサ
ユニット４ａと鋼板Ｓの平行度が確保されていないと、
変位演算手段２０の出力は鋼板Ｓの形状を正しく反映し
ないことになる。そこで、演算回路には傾斜補正手段２
１を設け、これにより不平行分（傾斜）を補正して、鋼
板Ｓの形状を高精度で求める。そして、この傾斜補正手
段２１からの信号は鋼板Ｓの形状演算手段２２によって
最終的に演算され、その出力信号が各制御部に入力され
る。

【００３３】ここで、傾斜補正手段２１の動作について
説明する。

【００３４】図１４は圧延後の鋼板Ｓの特定面の変形状
況を模式的に見た図であり、センサユニット４ａ群によ
る計測位置がＣＨ１，ＣＨ２，・・・ＣＨ４８の点に設
定されている。そして、空間座標軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をと
り、Ｘ軸方向へＣＨ１〜ＣＨ８・・・ＣＨ４１〜ＣＨ４
８が配置され、Ｙ軸方向にはＣＨ１〜ＣＨ４１・・・Ｃ
Ｈ８〜ＣＨ４８が配置されている。このような検出点の
分布配置は、図１２に示したものと同様である。

【００３５】いま、検出点ＣＨ１〜ＣＨ８の中で最小距
離の４チャンネルを基準に残りの４チャンネルの距離偏
差分を求め、それを図１５のようにグラフ化する。次
に、第２列目（ＣＨ９〜ＣＨ１６）も同様にして第２列
目内での最小距離データを基準に各チャンネルの偏差を
求めて同様に図１５にグラフ化する。これを第６列目ま
で行い、そのグラフから最小２乗法により、Ｚ＝ａＸ＋
ｂの一次回帰式を求める。この一次式の傾きが鋼板Ｓの
Ｘ軸方向における傾斜量となる。

【００３６】次に、検出点ＣＨ１〜ＣＨ４１のＹ軸方向
について図１６のようにグラフ化を行う。更に、検出点
ＣＨ２〜ＣＨ４２についても同様に行い、検出点ＣＨ８
〜ＣＨ４８まで順次グラフ化を行って最小２乗法による
一次回帰式を求める。求めた一次式は、鋼板ＳのＹ軸方
向の傾斜量となる。

【００３７】以上で求めた２つの一次式からＣＨ１〜Ｃ
Ｈ４８の各変位データの傾斜補正を、傾斜補正手段２１
によって二次元的に行う。そして、この傾斜補正を行っ
た後、形状演算手段２２によって鋼板Ｓの三次元的な形
状を求める。

【００３８】なお、このような形状計測の方法は、二次
計測ヘッド４が静止状態の鋼板Ｓの特定面の計測を行う
のに対し、走行状態の鋼板Ｓの計測を行う一次計測ヘッ
ド３でも同様である。

【００３９】このような計測方法及び演算によって、一
次計測ヘッド３では矯正前の鋼板Ｓの表面形状を連続的
に計測し、矯正機２で矯正すべき鋼板Ｓの部分やその変
形の大きさ等を予め知ることができる。このため、この
一次計測ヘッド３によって得られた鋼板Ｓの状況に応じ
て、後述する敷棒の設置位置，間隔及び方向を正確に決
定することができる。また、加圧ラム５の下面に二次計
測ヘッド４を備えたことによって、加圧ラム５による矯
正の直後に鋼板Ｓの形状を直接計測できる。このため、
矯正後の鋼板Ｓが排出側に送られるのに先立って形状計
測できるので、公差よりも大きければそのまま再度加圧
ラム５による矯正を行うことができる。したがって、矯
正前の鋼板Ｓの形状測定による矯正が不十分であって
も、これを補償した矯正が可能となり、高い品質の鋼板
Ｓが得られるようになる。

【００４０】更に、加圧ラム５には鋼板Ｓの変形の状況
に応じて圧下位置を変えるための上部敷棒を設ける。図
１７はこの上部敷棒の組み込みを示す概略斜視図、図１
８はその底面図である。

【００４１】加圧ラム５の底面から少し離れた高さとな
るように一対の上部敷棒７ａ，７ｂを互いに平行となる
ように配置する。これらの上部敷棒７ａ，７ｂは加圧ラ
ム５の側面に設けたモータ７ｃを駆動源として互いに離
れる方向及び互いに近づく方向に移動可能とする。この
駆動のため、加圧ラム５の両側の側面に設けたブラケッ
ト７ｄに左右を逆ネジとしたスクリュウネジ７ｅを回転
自在に設け、これらのスクリュウネジ７ｅを駆動ベルト
７ｆ及び伝達ベルト７ｇによって回転させる。上部敷棒
７ａ，７ｂはそれぞれ鉛直方向の軸線を持つ移動子７
ｈ，７ｉによってそれぞれスクリュウネジ７ｅに連接さ
れる。また、これらの上部敷棒７ａ，７ｂのセットは一
次計測ヘッド３による演算結果に基づいて、モータ７ｃ
の出力軸の回転方向及び後述する下部敷棒との組合せに
より決まる相互の設定間隔（零から加圧ラム５の有効幅
まで）毎に移動子７ｈ，７ｉを検出する近接スイッチ群
７ｊによって回転量を設定して自動的に行わせる。

【００４２】なお、移動子７ｈ，７ｉのロッドと上部敷
棒７ａ，７ｂとの連接構造は上部敷棒７ａ，７ｂの両端
部が上下に自由に移動できるようにする。これにより、
加圧ラム５が宙に浮いているときは上部敷棒７ａ，７ｂ
は加圧ラム５の下面よりも少し下に位置し、このときに
スクリュウネジ７ｅの回転による上部敷棒７ａ，７ｂの
位置変更を行う。そして、矯正時には、まず上部敷棒７
ａ，７ｂが鋼板Ｓの上面に載りこの後に加圧ラム５の底
面が上部敷棒７ａ，７ｂの上に載るように動くので、最
終的には加圧ラム５の圧下力が上部敷棒７ａ，７ｂを介
して鋼板Ｓの上面に伝わることになる。

【００４３】このような上部敷棒７ａ，７ｂの駆動系に
よってモータ７ｃを作動させれば、スクリュウネジ７ｅ
が回転する。そして、２本の上部敷棒７ａ，７ｂは互い
にネジの向きが違うスクリュウネジ７ｅに螺合している
ので、これらのスクリュウネジ７ｅの回転方向に従って
２本の上部敷棒は図１８に示すように互いに離れる方向
に移動したり、または互いに近づく方向に移動する。こ
のため、上部敷棒７ａ，７ｂの位置を自由に変えること
ができ、鋼板Ｓの変形部分の位置に対応させて上部敷棒
７ａ，７ｂの位置を設定できる。

【００４４】また、ブラケット７ｄは図に示すように加
圧ラム５の側面よりも外側に突き出しており、スクリュ
ウネジ７ｅの長さを加圧ラム５の幅よりも大きくしてい
るので、二次計測ヘッド４による鋼板Ｓの形状測定時に
は、上部敷棒７ａ，７ｂを加圧ラム５の底面の領域の外
に位置させることで、上部敷棒７ａ，７ｂに影響される
ことなく測定できる。

【００４５】一方、定盤６には鋼板Ｓの下面を受ける下
部敷棒を設ける。図１９は下部敷棒の配置を示す定盤６
部分の平面図、図２０はパスライン方向に見た図であ
り、図２１は図１９のＡ−Ａ線矢視による断面図であ
る。

【００４６】下部敷棒は、その長さ方向がパスラインと
平行する姿勢の２本の第１下部敷棒８ａ，８ｂ及びパス
ラインと直交する姿勢の３本の第２下部敷棒９ａ，９
ｂ，９ｃの組合せによって構成されている。第１下部敷
棒８ａ，８ｂはそれぞれ定盤６の上をパスラインと直交
する方向に摺動するスライダ８ｃ，８ｄの上に固定さ
れ、これらのスライダ８ｃ，８ｄをシフトモータ８ｅ，
８ｆによってそれぞれ別個に移動させる。一方の第１下
部敷棒８ａを移動させるシフトモータ８ｅは駆動軸８ｇ
にその出力軸を連接し、この駆動軸８ｇの両端にはプー
リ８ｌを連結する。このプーリ８ｌに掛け回したワイヤ
ー８ｈはスライダ８ｃのみに結合され他方のスライダ８
ｄにはこれに開けた孔に挿し通して自由に移動可能とす
る。また、他方の第１下部敷棒８ｂを移動させるシフト
モータ８ｆも同様にその出力軸を駆動軸８ｉに連接し、
この駆動軸８ｉにプーリ８ｍを連結する。このプーリ８
ｍに掛け回したワイヤー８ｊはスライダ８ｄのみに結合
され、他方のスライダ８ｃには挿し通すだけであって自
由に移動可能とする。また、シフトモータ８ｅ，８ｆと
反対側の定盤６にはワイヤー８ｈ，８ｊのそれぞれのプ
ーリ列８ｋを設ける。

【００４７】このような第１下部敷棒８ａ，８ｂの駆動
系によって、シフトモータ８ｅ，８ｆを作動させればワ
イヤー８ｈ，８ｊを介してスライダ８ｃ，８ｄを任意の
位置に任意の量だけ移動する。このため、２本の第１下
部敷棒８ａ，８ｂは定盤６の上でパスラインと平行する
方向に位置を変えたり、互いの間の距離を変更したりで
き、鋼板Ｓの変形部分の位置や大きさに対応した設定が
可能となる。また、図１９の一点鎖線で示すように、２
本の第１下部敷棒８ａ，８ｂをパスしていく鋼板Ｓの外
側に退避させることもできる。

【００４８】第２下部敷棒９ａ，９ｂ，９ｃは互いに平
行に配列され鋼板Ｓのパスラインと直交する方向に進退
動作可能に定盤６に組み込む。定盤６には図２１に示す
ように３本の溝６ａ，６ｂ，６ｃを刻み込み、これらの
溝６ａ，６ｂ，６ｃにそれぞれ第２下部敷棒９ａ，９
ｂ，９ｃを固定したスライダ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを
摺動自在に嵌め込む。定盤６の一端には、スライダ１０
ａ，１０ｃを同時に駆動するための第１シフトモータ１
１及び残りのスライダ１０ｂを駆動するための第２シフ
トモータ１２を設ける。第１シフトモータ１１はその出
力軸に連結した駆動軸１１ａ及びこれに巻き付けた２本
のワイヤー１１ｂ，１１ｃによって第２下部敷棒９ａ，
９ｃのスライダ１０ａ，１０ｃを連接する。また、第２
シフトモータ１２も同様に、その駆動軸１２ａ及びワイ
ヤー１２ｂによって残りの第２下部敷棒９ｂのスライダ
１０ｂを連接する。これらのワイヤー１１ｂ，１１ｃ，
１２ｂは第１，第２シフトモータ１１，１２と反対側に
設けたプーリ列１３に掛け回して閉じたループを形成す
る。そして、図２３に示すように、スライダ１０ａ，１
０ｂ，１０ｃを貫通する部分を利用して各ワイヤー１１
ｂ，１１ｃ，１２ｂをそれぞれのスライダ１０ａ，１０
ｂ，１０ｃに一体化し、プーリ列１３から駆動軸１１
ａ，１２ａに戻るパスのワイヤー１１ｂ，１１ｃ，１２
ｂはそれぞれスライダ１０ａ，１０ｂ，１０ｃと溝６
ａ，６ｂ，６ｃとの間の隙間を通る配線とする。

【００４９】このような第２下部敷棒９ａ，９ｂ，９ｃ
の駆動系により、第１シフトモータ１１を作動させる
と、両端の第２下部敷棒９ａ，９ｃのみが同時に同じ方
向へ同じ量だけ移動する。また、第２シフトモータ１２
を作動させると、中央の第２下部敷棒９ｂだけが移動す
る。したがって、２本の第２下部敷棒９ａ，９ｃのみを
用いたり、１本の第２下部敷棒９ｂを用いたり、またこ
れらの全ての第２下部敷棒９ａ，９ｂ，９ｃを用いる作
業が可能となる。

【００５０】更に、図２０に示すように、定盤６にはそ
の上面よりも下及び表面から突き出る位置まで昇降可能
な複数の駆動ローラ１４を設ける。これらの駆動ローラ
１４はそれぞれ昇降シリンダ１４ａに支持され、互いに
連動又は独立して自由に昇降可能である。そして、鋼板
Ｓの通板時にはローラ列１と同一高さに上昇させて搬送
を円滑に行い、下部敷棒８ａ〜９ｃをセットする際には
更に上昇させて鋼板Ｓを持ち上げて定盤６の上面と鋼板
Ｓの下面との間に充分な隙間ができるようにする。そし
て、下部敷棒８ａ〜９ｃのセットが完了すると、昇降シ
リンダ１４ａによって定盤６の下面へ下降させて鋼板Ｓ
が下部敷棒８ａ〜９ｃの上に載るようにする。

【００５１】以上の構成において、入り側ローラーコン
ベア１ａから矯正機２方向へ搬送される鋼板Ｓは、搬送
ローラーコンベア１ｃの手前にある光学系を利用した一
次計測ヘッド３によって形状計測される。そして、この
形状計測の結果は演算ユニット４３１，４３２や各種の
コントローラ等によって処理され、形状を矯正する部分
の位置をコントローラに入力する。この後、矯正する部
分が矯正機２の中で停止するように、たとえばローラの
回転をパルスジェネレータ３０１によって計測し、鋼板
Ｓの矯正部分を矯正機２の中に正しく位置決めして停止
させる。

【００５２】この間、矯正機２側では、形状を矯正する
のに必要な上部敷棒７ａ，７ｂ，第１下部敷棒８ａ，８
ｂ及び第２下部敷棒９ａ〜９ｃの位置をそれぞれのモー
タ７ｃ及びシフトモータ８ｅ，８ｆ，１１，１２によっ
てセットする。このセットは、一次計測ヘッド３による
計測結果の演算に基いてモータ７ｃ及びシフトモータ８
ｅ，８ｆ，１１，１２の出力軸の回転方向及び回転量を
設定して行うものとする。更に、このような第１，第２
下部敷棒８ａ，８ｂ，９ａ〜９ｃの設定だけでなく、走
行台車２ｂによる加圧ラム５の位置設定及び駆動モータ
２ｅによる加圧ラム５の回転を制御する。すなわち、加
圧ラム５の底面の大きさに比べて鋼板Ｓの幅が大きい場
合に矯正部分に加圧ラム５の位置を合わせるために走行
台車２ｂを移動させる。また、矯正部分の変形の状況に
応じて、上部敷棒７ａ，７ｂがパスラインと直交する方
向がよいか又はパスラインと平行とする方向がよいかに
従って駆動モータ２ｅによって加圧ラム５を回転させる
ことで設定するとともに、その上部敷棒７ａ，７ｂと並
行配置となる側の第１下部敷棒８ａ，８ｂもしくは第２
下部敷棒９ａ〜９ｃとを組み合わせる。

【００５３】このような設定の後に、オペレータが操作
盤によって加圧ラム５を下降させて鋼板Ｓの矯正部分を
加圧して矯正する。図２２に、上部敷棒７ａ，７ｂをパ
スラインと直交する方向に設定し、同方向の第２下部敷
棒９ｂとによって加圧矯正している状態を示す。

【００５４】加圧ラム５による矯正の後、加圧ラム５を
計測位置まで上昇させて、二次計測ヘッド４によって矯
正部分の形状計測を行う。この計測結果は演算ユニット
や各種のコントローラによって演算され、変形度が公差
内であることが確認されると、加圧ラム５を待機位置ま
で上昇させ、鋼板Ｓを出側ローラーコンベア１ｂ側に送
り、次の矯正部分の到来に対して待機する。また、変形
度が公差よりも大きければ、形状計測結果に基いて再度
上部敷棒７ａ，７ｂ及び第１，第２下部敷棒８ａ，８
ｂ，９ａ〜９ｃの位置設定をやり直し、加圧ラム５によ
って矯正をやり直す。このような手順によって、送られ
てくる鋼板Ｓを一次計測ヘッド３によって予め計測して
矯正機２の態勢を整え、矯正後には二次計測ヘッド４に
よって矯正状況の確認を行う。

【００５５】このように、搬送されて来る鋼板Ｓの形状
測定から加圧ラム５による矯正後の形状確認を自動的に
行うことができる。このため、従来のように人手に頼る
作業に比べると、安全性が確保されると同時に作業効率
も向上する。また、形状計測も光学系等の計測手段によ
って行うので、高い精度に製品を維持でき、作業者によ
る技量の違いによる品質のばらつき等もなくなる。

【００５６】次にマグネット式鋼板吊上払出し用の橋型
クレーンは、図１と図２３，図２４，図２５，図２６に
詳細に示す如く、ローラーコンベアｌｂを跨いでローラ
ーコンベア長手方向に走行可能に設けた走行架台３１
と、走行架台３１の上部に設けた昇降装置（巻上機）３
２，３２より昇降自在に吊支持されてローラーコンベア
ｌｂの鋼板搬送方向に沿って位置せしめた吊りビーム３
３と、吊りビーム３３の長手方向に所定間隔で且つ吊り
ビーム３３の幅方向中央部と両側部に鎖で吊り支持した
鋼板吸着搬送用マグネット３４と、各マグネット３４毎
に設けられマグネットが鋼板の表面に載ったことを検出
する吊下げ金垂式の載置検出装置３５〔図２５〕と、こ
の載置検出装置３５からの検出信号を受けて検出対象の
マグネットにのみ励磁電流を供給する給電制御装置３６
とから構成してある。

【００５７】走行架台３１の鋼板を吸着するための停止
位置では、各マグネット３４は、ロ−ラーコンベアｌｂ
の各ロール間の直上に位置して且つロール間を上下挿通
可能にして鋼板が無いとき載置検出装置３５が働かない
ようになっており又鋼板があっても鋼板吸着時にロール
をも吸着しないようにしてある。又各マグネット３４は
鋼板の幅方向の中央部吸着用と両側部吸着用と交互に配
置してあり、少ないマグネット数で鋼板を安定且つ確実
に吸着支持搬送できるようになっている。

【００５８】そこで、マグネット式鋼板吊上払出し用の
橋型クレーンの自動鋼板吊上払出し動作サイクルは次の
通りである。

【００５９】ローラーコンベアｌｂ上方にマグネット待
機→鋼板到来停止→巻き下げ→鋼板上へのマグネット載
置検出→巻き下げ停止→所定時間停止保持し励磁電流を
鋼板上載置検出対象のマグネットのみに供給して鋼板を
磁力吸引→巻き上げ→所定高さで巻き上げ停止→走行台
車払い出し搬送走行（往路走行）→払い出し位置で走行
台車停止→巻き下げ→鋼板置場高さ位置で巻き下げ停止
→マグネットの励磁電流の供給を停止→巻き上げ→所定
高さで巻き上げ停止→走行台車戻り走行（復路走）→元
の待機位置に停止

【００６０】

【発明の効果】前記一次形状計測手段による形状計測結
果に基づいて前記上部敷棒と下部敷棒の位置を調節し
て、鋼板の被矯正部分である変形部分に対応させると共
に、これにより加圧ラムで鋼板の該被矯正部分を実際に
矯正する際の加圧時には、該一対のローラーコンベアの
対向端部を下降揺動させて定盤の表面レベルより下方レ
ベルに位置させて、前記加圧ラムによる加圧力を有効に
鋼板に働かせることができる。そして、この加圧矯正直
後、加圧ラムに設けた前記二次形状計測手段によって、
その加圧ラム圧下部の鋼板の形状を計測し、矯正の良否
判定を迅速化し、再矯正する等の処置を直ちに行わしめ
る。鋼板の矯正が終了するとローラーコンベア上に移動
させ、前記マグネット式鋼板吊上払出し用の橋型クレー
ンによって、鋼板の長さ方向全域にのみ所定間隔でマグ
ネットを確実に載置励磁して鋼板を吸着吊上げ、走行架
台で次工程に迅速に搬送するものである。

【００６１】このように本発明は、プレスラム方式の鋼
板矯正装置において、鋼板の表面形状の測定から矯正を
経て次工程に払い出すまでの一連の処理を自動化し作業
の安全性を向上させると共に、高い品質の鋼板が得られ
しかも生産性を有利に向上させることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の矯正装置における鋼板の形状測定部分
及び矯正機部分の概要を示す正面図である。

【図２】図１の概略平面図である。

【図３】本発明の矯正装置の概要を示す斜視図である。

【図４】計測ヘッドによる形状計測原理を示す図であ
る。

【図５】一次計測ヘッドのセンサユニットの配列を示す
概略平面図である。

【図６】一次計測ヘッドのセンサユニットをパスライン
方向に見た概略図である。

【図７】同図の（ａ）は一次計測ヘッドのセンサユニッ
トの内部構造を示す正面断面図、同図の（ｂ）は一次計
測ヘッドによる計測方法の説明図である。

【図８】矯正機の加圧ラム及び走行台車部分をパスライ
ン方向に見た図である。

【図９】図８の平面図である。

【図１０】加圧ラムへの二次計測ヘッドの組み込みを示
す概略図である。

【図１１】二次計測ヘッドのセンサユニットの内部構造
及び鋼板形状の検出のための光学系を示す図である。

【図１２】計測ヘッドによる検出点の分布を示すための
図である。

【図１３】計測ヘッドからの信号を受けて鋼板の形状を
演算する演算回路のブロック図である。

【図１４】鋼板に対する検出点の分布及び検出のための
空間座標を示す図である。

【図１５】図１４の空間座標におけるＸ軸方向の鋼板の
高さ変位を示すグラフである。

【図１６】図１４の空間座標におけるＹ軸方向の鋼板の
高さ変位を示すグラフである。

【図１７】加圧ラムに設ける上部敷棒の配置を示す概略
斜視図である。

【図１８】図１７の底面図である。

【図１９】定盤に設ける下部敷棒の配置を示す平面図で
ある。

【図２０】下部敷棒の配置をパスライン方向に見た図で
ある。

【図２１】図１９のＡ−Ａ線矢視図である。

【図２２】上部敷棒と下部敷棒とによる鋼板の矯正状況
を示す図である。

【図２３】マグネット式鋼板吊上払出し用の橋型クレー
ンＭＣを示す側面図である。

【図２４】マグネット式鋼板吊上払出し用の橋型クレー
ンＭＣを示す正面図である。

【図２５】載置検出装置３５の要部拡大図である。

【図２６】載置検出装置３５の平面図である。

【符号の説明】

１ローラ列２矯正機３一次計測ヘッド４二次計測ヘッド５加圧ラム６定盤７ａ，７ｂ上部敷棒８ａ，８ｂ第１下部敷棒９ａ，９ｂ，９ｃ第２下部敷棒Ｓ鋼板Ｓ′鋼板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０１Ｂ 11/24 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｇ (72)発明者桑原忍大分県大分市明野東３丁目18−４ (72)発明者畑茂博大分県大分市光吉台43 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21D 1/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼板を搬送すると共に対向端側を上下揺
動自在な一対のローラーコンベアと、このローラーコン
ベアの対向間に設けられ前記鋼板の被矯正部分を加圧ラ
ムの上部敷棒と定盤の下部敷棒との間に挟んで矯正する
矯正機と、前記一方のローラーコンベア又はその入り側
のローラーコンベアで搬送中の鋼板の表面形状を連続的
に計測する一次形状計測手段と、前記加圧ラムに設けら
れ加圧ラムによる鋼板表面圧下部の形状を計測する二次
形状計測手段と、これらの形状計測手段による形状計測
結果に基いて前記上部敷棒と下部敷棒の位置を調節する
手段と、前記他方のローラーコンベア又はその出側のロ
ーラーコンベアを跨いでローラーコンベアの長手方向に
走行可能に設置したマグネット式鋼板吊上払出し用の橋
型クレーンとからなることを特徴とする鋼板矯正装置。
【請求項２】マグネット式鋼板吊上払出し用の橋型ク
レーンは、ローラーコンベアを跨いでローラーコンベア
の長手方向に、走行可能に設けた走行架台と、走行架台
の上部に設けた昇降装置により昇降自在に吊支持されて
ローラーコンベアの鋼板搬送方向に沿って位置せしめた
吊りビームと、吊りビームの長手方向に所定間隔で且つ
吊りビームの幅方向中央部または両側部に吊り支持した
鋼板吸着搬送用のマグネットと、各マグネット毎に設け
られマグネットが鋼板の表面に載ったことを検出する載
置検出装置と、この載置検出装置からの検出信号を受け
て検出対象のマグネットにのみ励磁電流を供給する給電
制御装置とからなることを特徴とする請求項１に記載の
鋼板矯正装置。