JP3719320B2 - 走間接合装置の圧延材バランス支持装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延設備において先行圧延材と後行圧延材とを走行しながら接合する走間接合装置に係わり、更に詳しくは、走間接合装置の圧延材支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱間圧延設備（ホットストリップミル）では、粗圧延機で圧延されたバー材を、それぞれ別々に仕上圧延機に供給し、所望の板厚のストリップ材を得ていた。しかし、かかる手段では、圧延材全体を均一に圧延できず、圧延材の端部（前端部と後端部）に欠陥が生じやすく圧延材の歩留りを低下させ、かつ噛込み／尻抜け等のため圧延速度を高速化しにくい問題点があった。
【０００３】
かかる問題点を解決するため、本願発明の発明者等は、図３に例示するように、圧延方向に走行する台車１２と、該台車上に取付られ先行する圧延材１の後端部を水平に挟持して上下動可能な後端クランプ装置１４と、前記台車上に取付られ後行する圧延材２の先端部を水平に挟持する先端クランプ装置１６と、先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を切削加工する加工装置１８と、該加工面を還元状態に保持する還元保持装置２０と、先行圧延材１と後行圧延材２の加工面を重ね合わせて圧延材とほぼ同一厚さまで圧縮して接合する圧接装置２２と、を備えた圧延材接合装置１０を創案し、既に出願した（例えば、特開平７−３２３３０６号、特開平８−２５２６０９号等）。
【０００４】
この接合装置により、先行圧延材の後端と後行圧延材の先端とを圧延材とともに走行しながら接合することができ、短時間に圧延材の幅全体にわたり十分な接合強度で接合することができ、接合部の凸凹が少なく接合部をほぼ均一に加工でき、これにより、圧延材を連続的に仕上圧延機に供給することができるようになった。なお、以下、かかる圧延材を走行しながら接合する接合装置を「走間接合装置」と呼ぶ。
【０００５】
しかし、上述した走間接合装置１０は、圧延材１，２の下方に位置する台車１２、クランプ装置１４，１６、加工装置１８、圧接装置２２等を備えているため、図３に示す傾斜ガイド２４，２５により圧延高さＢから加工高さＨ及び圧接高さＬまで先行圧延材１及び後行圧延材２を持ち上げる必要があり、そのため、▲１▼接合完了後も接合箇所以外の圧延材を少なくとも圧接高さＬまで一旦持ち上げ、接合装置通過後に下ろす無駄な動きが必要になり、▲２▼接合台車の後退時に圧延材をしごくことになり、▲３▼圧延高さＢに位置するテーブルローラとの干渉を避けるため接合台車の位置が高くなり、全体として装置高さが高くなり、大型化する、等の問題点があった。
【０００６】
上述した問題点を解決するため、圧延材を支持するテーブルローラの高さを接合装置による接合高さに一致させ、圧延材を支持するテーブルローラを走間接合装置の走行に連動して退避可能とした装置が提案されている（例えば特開平４−３６７３０３号公報、特開平７−１００７号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特開平４−３６７３０３号の装置は、図４に模式的に示すように、先行圧延材１と後行圧延材２とをそれぞれが進行している状態で接合する接合機４と、その走行範囲に設けられた複数の可動式テーブルローラ５とを備え、制御ユニット（図示せず）により走行する接合機４の位置を検知し、各々の電磁弁を介して駆動シリンダ６をそれぞれ作動させ、各々の可動式テーブルローラ５を順次昇降させて接合機４との衝突を回避するものである。しかし、この装置では、可動式テーブルローラ５の昇降タイミングの制御が必要であり、この制御及びテーブルローラを昇降させる電磁弁の精度と信頼性に問題があり、接合機４と可動式テーブルローラ５とが衝突し、ガイドローラや接合機自体の損傷を招くことがある問題点があった。
【０００８】
一方、特開平７−１００７号の装置は、図５に模式的に示すように、接合機４の移動範囲内で昇降して板材を支持する複数のテーブルローラ５と、テーブルローラを支承する支持部材に設けたガイドローラ７と、各テーブルローラを上方にそれぞれ付勢するバランスシリンダ８とを備え、各々のバランスシリンダのヘッド側を配管８ａにより連結して封止したものであり、接合機４の走行と共に接合機に設けられたガイドレール９により、これと当接する各々のガイドローラ７を介して自走する接合機の下方のテーブルローラ５を順次下降させ、接合機との衝突を確実に回避するようになっている。なお、８ｂはアキュムレータである。
【０００９】
しかし、この装置では、ガイドレール９とガイドローラ７が直接接触して機械的にテーブルローラ５を下降させるため、接合機４とテーブルローラ５との衝突自体は回避できるが、接合機４を高速にできない問題点があった。すなわち接合機４が高速で移動すると、ガイドローラ７やバランスシリンダ８に大きな横荷重が作用し、ガイドローラの損傷やシリンダの油漏れが発生しやすくなる問題点があった。
【００１０】
更に、上述した従来の走間接合装置の圧延材支持装置では、多数の油圧機器や油圧配管を用いるため油圧装置が大型となり、コスト高となると共に、頻繁にメンテナンスを必要とする問題点があった。
【００１１】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、大型の油圧装置やポンプを用いずに、ガイドローラや接合機自体の損傷を招くことなく、接合機を高速に移動することができる走間接合装置の圧延材支持装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、先行圧延材と後行圧延材とを走行しながら接合する走間接合装置の圧延材支持装置において、圧延材を圧延高さで支持する「上昇位置」と走間接合装置と干渉しない「下降位置」との間を昇降可能な複数のテーブルローラと、テーブルローラを昇降可能に案内するガイド装置と、テーブルローラをバランス力で支持するバランス装置と、テーブルローラの幅方向両端部を同期して上下動させる電動駆動装置と、を備え、前記バランス装置は、前記テーブルローラを上下方向に支持し該テーブルローラの昇降に伴い上下方向に伸縮する液圧シリンダと、外力により前記テーブルローラが上昇又は下降させられようとすると、外力を低減するように、外力と同じ向きに前記液圧シリンダに対して圧油を供給又は排出する動作を行う液圧回路とを有することを特徴とする走間接合装置の圧延材バランス支持装置が提供される。
【００１３】
上記本発明の構成によれば、バランス装置でテーブルローラをバランス力で支持した状態で、電動駆動装置によりテーブルローラの幅方向両端部を同期して上下動させるので、小型の駆動モータにより、複雑な同期制御を行うことなくテーブルローラの幅方向両端部を同期させて高速に上下動させることができる。従って、制御ユニットにより走行する接合機の位置を検知し、各々の電動駆動装置をそれぞれ電気的に作動させ、各々のテーブルローラを順次昇降させて衝突を回避することができ、大型の油圧装置やポンプを用いずに、ガイドローラや接合機自体の損傷を招くことなく、接合機を高速に移動することができる。また、前記液圧回路は、外力でテーブルローラを上昇／下降させようとすると、同じ向きに圧油を供給し、必要な外力を低減できる。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記電動駆動装置は、テーブルローラの幅方向両端部に設けられた２つの垂直ラックと、該垂直ラックのそれぞれと噛合する２つのピニオンと、該２つのピニオンを同軸に備えた単一のドライブシャフトとを備えている。
この構成により、単一のドライブシャフトを介して２つの垂直ラックを同期させ、テーブルローラの幅方向両端部を同期して上下動させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、本発明による圧延材バランス支持装置を備えた圧延材接合装置（走間接合装置）の全体構成図である。この図において、走間接合装置１０は、圧延方向にレール３（図３参照）上を走行する台車１２と、台車１２上に取付られ先行する圧延材１の後端部を水平に挟持して上下動可能な後端クランプ装置１４と、台車１２上に取付られ後行する圧延材２の先端部を水平に挟持する先端クランプ装置１６と、先行圧延材１の後端部下面と後行圧延材２の先端部上面を切削加工する加工装置１８と、加工面を還元状態に保持する還元保持装置２０と、先行圧延材１と後行圧延材２の加工面を重ね合わせて圧延材１、２とほぼ同一厚さまで圧縮して接合する圧接装置２２とを備え、先行圧延材１と後行圧延材２とを走行しながら接合するようになっている。なお、図１は、圧延材１の後端部を圧延高さＢより加工高さＨまで上昇させて圧延材１、２の端部を切削加工している状態を示している。
【００１６】
図２は、本発明による圧延材バランス支持装置の全体構成図である。この図に示すように、本発明の圧延材バランス支持装置３０は、圧延材を圧延高さで支持する「上昇位置」と走間接合装置と干渉しない「下降位置」との間を昇降可能な複数のテーブルローラ３２と、テーブルローラ３２を昇降可能に案内するガイド装置３４と、テーブルローラ３２をバランス力で支持するバランス装置３６と、テーブルローラの幅方向両端部を同期して上下動させる電動駆動装置３８と、を備えている。
【００１７】
テーブルローラ３２は、図４及び図５に示した従来のテーブルローラ５と同一であり、水平な軸心を中心に回転可能なローラ３２ａを有し、回転駆動装置３２ｂ（例えば、電動機）によりローラ３２ａを回転駆動するようになっている。
ガイド装置３４は、図２に示すように、上端がテーブルローラ３２に固定され下方に延びた案内板３４ａと、これを案内するベアリングガイド３４ｂとからなりる。ベアリングガイド３４ｂは、固定部分に取り付けられ、かつその内部にベアリングが内蔵されており、案内板３４ａの上下直線移動を案内するようになっている。この構成により、案内板３４ａの傾きを防止しながら案内板３４ａの昇降を案内し、テーブルローラ３２の中心軸を常に水平に保持することができる。
【００１８】
バランス装置３６は、ロッド側が案内板３４ａに連結され、シリンダ側が固定部分に固定された液圧シリンダ３６ａと、液圧シリンダ３６ａのロッド側とシリンダ側の圧力差ΔＰをほぼ一定に制御する液圧回路（図示せず）とからなる。液圧回路は、テーブルローラ３２及びこれに取り付けられた案内板３４ａ等の総重量と圧力差ΔＰとを常にバランスするようになっており、外力でテーブルローラ３２を上昇／下降させようとすると、同じ向きに圧油を供給し、必要な外力を低減するようになっている。
【００１９】
更に、電動駆動装置３８は、テーブルローラ３２の幅方向両端部に設けられた２つの垂直ラック３８ａと、垂直ラック３８ａのそれぞれと噛合する２つのピニオン３８ｂと、２つのピニオン３８ｂを同軸に備えた単一のドライブシャフト３７とを備えている。この構成によれば、単一のドライブシャフト３７を介して２つの垂直ラック３８ａを同期させ、テーブルローラ３２の幅方向両端部を同期して上下動させることができる。
【００２０】
上述した本発明の構成によれば、バランス装置３６でテーブルローラ３２をバランス力で支持した状態で、電動駆動装置３８によりテーブルローラ３２の幅方向両端部を同期して上下動させるので、小型の駆動モータにより、複雑な同期制御を行うことなくテーブルローラ３２の幅方向両端部を同期させて高速に上下動させることができる。従って、制御ユニットにより走行する接合機の位置を検知し、各々の電動駆動装置をそれぞれ電気的に作動させ、各々のテーブルローラを順次昇降させて衝突を回避することができ、大型の油圧装置やポンプを用いずに、ガイドローラや接合機自体の損傷を招くことなく、接合機を高速に移動することができる。
【００２１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
上述したように、本発明の走間接合装置の圧延材バランス支持装置は、大型の油圧装置やポンプを用いることなくガイドローラや接合機自体の損傷を招くことなく、接合機を高速に移動することができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧延材バランス支持装置を備えた走間接合装置の全体構成図である。
【図２】図１の圧延材バランス支持装置の全体構成図である。
【図３】従来の走間接合装置の構成図である。
【図４】従来の圧延材支持装置の模式図である。
【図５】従来の圧延材支持装置の別の模式図である。
【符号の説明】
１ 先行圧延材
２ 後行圧延材
４ 接合機
５ テーブルローラ
６ 駆動シリンダ
７ ガイドローラ
８ バランスシリンダ
９ ガイドレール
１０ 圧延材接合装置
１２ 台車
１４ 後端クランプ装置
１６ 先端クランプ装置
１８ 加工装置
２０ 還元保持装置
２２ 圧接装置
３０ 圧延材バランス支持装置
３２ テーブルローラ
３４ ガイド装置
３６ バランス装置
３７ ドライブシャフト
３８ 電動駆動装置
Ｈ 加工高さ
Ｌ 圧接高さ
Ｂ 圧延高さ

Claims (2)

1. 先行圧延材と後行圧延材とを走行しながら接合する走間接合装置の圧延材支持装置において、圧延材を圧延高さで支持する「上昇位置」と走間接合装置と干渉しない「下降位置」との間を昇降可能な複数のテーブルローラと、テーブルローラを昇降可能に案内するガイド装置と、テーブルローラをバランス力で支持するバランス装置と、テーブルローラの幅方向両端部を同期して上下動させる電動駆動装置と、を備え、
   前記バランス装置は、
   前記テーブルローラを上下方向に支持し該テーブルローラの昇降に伴い上下方向に伸縮する液圧シリンダと、
   外力により前記テーブルローラが上昇又は下降させられようとすると、外力を低減するように、外力と同じ向きに前記液圧シリンダに対して圧油を供給又は排出する動作を行う液圧回路とを有することを特徴とする走間接合装置の圧延材バランス支持装置。
2. 前記電動駆動装置は、テーブルローラの幅方向両端部に設けられた２つの垂直ラックと、該垂直ラックのそれぞれと噛合する２つのピニオンと、該２つのピニオンを同軸に備えた単一のドライブシャフトとを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の走間接合装置の圧延材バランス支持装置。

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