JP3590525B2 - 連続圧延設備の接合装置のクランプパッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粗圧延されたシートバーを接合して連続して仕上げ圧延する連続圧延設備の接合装置のクランプパッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鋼板の熱間圧延ラインでは、スラブを加熱炉で加熱し、粗圧延機で圧延し、得られたシートバーを仕上圧延機で圧延して所望の板厚になるように圧延処理していた。この熱間圧延ラインでは、シートバーをひとつづつ分けて圧延処理するので、作業効率が良くなかった。
【０００３】
そこで、最近、特開平８−１９２２０６号公報に記載されているように、粗圧延機を出たシートバーの先端部と先行するシートバーの後端部とを接合装置で接合し、これを仕上圧延機に連続的に供給して仕上げ圧延を行うようにした連続圧延ラインが開発されている。前記連続圧延ラインの接合装置においては、先行するシートバーの後端部と後行のシートバー先端部とが接合される。即ち、先行するシートバーの後端部は、接合装置の出側フレームのクランプ板によって挟持されるとともに、後行するシートバーの先端部は入側フレームのクランプ板によって挟持される。そして、両シートバーは、油圧シリンダによって接触部分が加圧され、この状態で誘導加熱装置に誘導電流を通電すると、その接触部分に渦電流が周回して半溶融状態となり、一体に接合される。その後、シートバーは、仕上圧延機によって仕上圧延が行われる。
【０００４】
従来のクランプ板では、シートバーへの各クランプ板の接触により、このシートバーにおけるクランプ板の接触部分が冷却され、他の部分と温度差を生じ、この温度差は、その後に行う仕上圧延の際の変形抵抗の変動の原因となり、圧下力制御の圧延機においては、板厚変動と張力変動を生じさせ、製品厚の歩留り不良、高張力による破断となるおそれがあったので、シートバーに温度差を生じさせないようにするため、前記公報記載のクランプ板は、クランプ面に凹凸部が形成し、さらに、凹凸部に断熱材を装着したり、クランプ面を予熱する予熱手段が設けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クランプパッドが１枚ものであり、多くの機器が装着されている接合装置では場所が狭くその取り扱いが難しく、作業に時間と手間がかかり、また、高荷重によるシートバー把持により、摩耗や損傷を受けやすく消耗部品でもある。
【０００６】
本発明は、クランプパッドを均温化するとともに、クランプパッドを容易に取り外しできる連続圧延設備の接合装置のクランプパッドを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の連続圧延設備の接合装置のクランプパッドは、先行するシートバーの後端部と後行するシートバー先端部とをクランプパッドによって挟持し、ＣＯ_２レーザー溶接する、連続圧延設備の接合装置のクランプパッドであって、クランプ装置は、複数に分割されたクランプパッドがシートバーのライン進行方向に２列に配置され、シートバーを挟んで上クランプと下クランプとで構成され、クランプパッドの列の間にＣＯ_２レーザートーチが配置され、クランプパッド内にクランプパッドの長手方向の全長にわたる長さを有する複数のヒーターをクランプパッドの幅方向に並べて内蔵させたことを特徴とする。
【０００８】
クランプパッドを均温化するため、高温パイプヒーターは、高温パイプヒーターの長手方向のヒータ電力量配分を中央部の電力量より、その両側の電力量を大きくした抵抗加熱式高温パイプヒーターを用いてもよい。
【０００９】
クランプパッドは、パッドＬアームと断熱ブロックのＬ溝とを係合させ、パッド支持ピンで断熱ブロックに固定支持することができる。
【００１０】
また、クランプパッドの断熱ブロックと、クランプパッド及びクランプフレームとの間に、それぞれ断熱耐熱シートを介在させてもよい。断熱耐熱シートには、多数の孔を開けた金属板を前記孔が重ならないように重ねたエアー断熱効果を有する断熱耐熱シートがよい。さらに、クランプパッドの長手方向側面に断熱材を設けることもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のクランプパッドを備えた接合装置の全体図である。
【００１２】
接合装置は、先行シートバー２及び後行シートバー３のライン方向に沿って前後進する台車にクランプパッド１を有する入側クランプ４及び出側クランプ５と、ＣＯ_２レーザートーチ１５とを装備している。
【００１３】
前記構成において、搬送テーブルをクランプ一定間隔で走行してきた先行、後行シートバー２，３を同速度で走行している接合装置内で入側クランプ４のクランプパッド１で後行シートバー３をクランプし、その間に後行シートバー３の先端部と、出側クランプ５のクランプパッド１でクランプしている先行シートバー２の後端部をＣＯ_２レーザートーチ１５で溶接する。
【００１４】
図２は本発明のクランプ装置の側面図、図３は図１の矢視Ａ−Ａのクランプパッド幅方向の平面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。図５は図３のＣ−Ｃ断面図、図６は図３のＤ−Ｄ断面図である。
【００１５】
クランプ装置は、複数に分割されたクランプパッド１がシートバー２，３のライン進行方向に２列に配置され、シートバー２，３を挟んで上クランプと下クランプとで構成される。クランプパッド１の列の間にＣＯ_２レーザートーチ１５が配置される。クランプパッド１は、パッドＬアーム１３とパッド支持ピン９とにより、クランプフレーム７に固定された、例えば、耐熱鋼からなる断熱ブロック１０に支持固定されている。パッド支持ピン９とストッパー１６ａによりクランプパッド１をシートバー２，３の長手方向の移動を規制し、各クランプパッド１の間には、ストッパー１６ｂを配置しクランプパッド１の長手方向の位置決めをして、固定する。
【００１６】
クランプパッド１は、パッド支持ピン９及びストッパー１６ｂを取り外し、パッドＬアーム１３を断熱ブロック１０のＬ溝内で横方向に移動させることにより、断熱ブロック１０から取り外すことができる。クランプパッド１には、コバルト合金等の耐熱材を使用する。
【００１７】
クランプパッド１内には、クランプパッド１の長手方向の全長にわたる長さを有する複数本の抵抗加熱式の高温パイプヒーター１２を、ランプパッド１の幅方向に並べて内蔵させ、表面温度が６００〜１０００℃となるようにする。
【００１８】
高温パイプヒーター１２には、例えば、約３ｋｗ／本のものを使用し、クランプパッド１の長手方向の表面温度を均一にするため、クランプパッド１の長手方向にヒーター電力量を変化させた抵抗加熱式の高温パイプヒーター１２を使用する。例えば、図２あるいは図４において、クランプパッド１の長手方向の斜線で示す中央部の電力量を１としたときに、網目で示す両側の電力量をそれぞれ約１．３とすることにより、冷却されやすいクランプパッド１の両側を中央部より高く加熱して、表面温度差が約±５０℃内に抑えられ、均温化する。高温パイプヒーター１２は、ヒーター押え８及びヒータークランプ１４でクランプパッド１に支持し、ヒーター配線ボックス６から給電する。
【００１９】
クランプパッド１を均温化するため、断熱ブロック１０と、クランプパッド１及びクランプフレーム７との間には、それぞれ断熱耐熱シートを介在させて、エアー断熱効果を有する積層断熱構造とする。クランプパッド１には高荷重の圧力がかかるので、断熱耐熱シートは、パンチングにより多数の孔を開けた３〜５ｍｍ程度の金属板、例えば、ステンレス鋼板を重ねて使用する。その際、各板の孔が重ならないようにずらして重ね、エアー断熱効果を向上させる。
【００２０】
さらに、クランプパッド１を保温するため、図５及び図６に示すように、クランプパッド１の長手方向側面に石綿等の断熱材を設ける。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、高温パイプヒーターの長手方向のヒータ電力量配分を変え、また、クランプパッドが断熱耐熱シート−断熱ブロック−断熱耐熱シートの積層断熱構造となっているため、シートバーのクランプされた部分の温度が下がることがないので、精密圧延が可能となる。
【００２２】
本発明によればクランプパッドが複数に分割され、パッドＬアームと断熱ブロックのＬ溝と係合させ、パッド支持ピンで断熱ブロックに固定支持しているので、交換等の際の取扱が簡単となり、メンテナンス時間を短縮することができ、工費の節約、ライン休止時間の短縮、生産性障害を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクランプパッドを備えた接合装置の全体図である。
【図２】本発明のクランプ装置の側面図である。
【図３】図１の矢視Ａ−Ａのクランプパッド幅方向の平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図３のＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
１ クランプパッド
２ 先行シートバー
３ 後行シートバー
４ 入側クランプ装置
５ 出側クランプ装置
６ ヒーター配線ボックス
７ クランプフレーム
８ ヒーター押え
９ パット支持ピン
１０ 断熱ブロック
１１ 断熱耐熱シート
１２ 高温パイプヒータ−
１３ パッドＬアーム
１４ ヒータークランプ
１５ トーチユニット
１６ａ，１６ｂ ストッパ−
１７ 遮熱カバー

Claims (6)

1. 先行するシートバーの後端部と後行するシートバー先端部とをクランプパッドによって挟持し、ＣＯ_２レーザー溶接する、連続圧延設備の接合装置のクランプパッドであって、クランプ装置は、複数に分割されたクランプパッドがシートバーのライン進行方向に２列に配置され、シートバーを挟んで上クランプと下クランプとで構成され、クランプパッドの列の間にＣＯ_２レーザートーチが配置され、クランプパッド内にクランプパッドの長手方向の全長にわたる長さを有する複数のヒーターをクランプパッドの幅方向に並べて内蔵させたことを特徴とする連続圧延設備の接合装置のクランプパッド。
2. 高温パイプヒーターが、高温パイプヒーターの長手方向のヒータ電力量配分を中央部の電力量より、その両側の電力量を大きくした抵抗加熱式高温パイプヒーターであることを特徴とする請求項１記載の連続圧延設備の接合装置のクランプパッド。
3. クランプパッドの断熱ブロックと、クランプパッド及びクランプフレームとの間に、それぞれ断熱耐熱シートを介在させた積層断熱構造であることを特徴とする請求項１又は２記載の連続圧延設備の接合装置のクランプパッド。
4. クランプパッドがパッドＬアームと断熱ブロックのＬ溝と係合し、パッド支持ピンで断熱ブロックに固定支持されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の連続圧延設備の接合装置のクランプパッド。
5. 断熱耐熱シートが多数の孔を開けた金属板を前記孔が重ならないように重ねたエアー断熱効果を有する断熱耐熱シートであることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の連続圧延設備の接合装置のクランプパッド。
6. クランプパッドの長手方向側面に断熱材を設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の連続圧延設備の接合装置のクランプパッド。

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