JP3765139B2 - カッタ保守装置を有する圧延材接合装置 - Google Patents

カッタ保守装置を有する圧延材接合装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延材の端部を接合する圧延材接合装置に係わり、特に接合面を切削するカッタを保守するカッタ保守装置を有する圧延材接合装置に関する。
【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、前端部と後端部に欠陥が生じやすくこれにより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、圧延材を連続的に仕上圧延機に供給するために先行圧延材の後端と後行圧延材の先端とを接合する接合装置が従来から提案されていた(例えば、特開昭62−252603号公報、特開昭63−93408号公報、特公平5−139号公報)。
【0004】
しかし、上述した従来の圧延材接合装置では、▲1▼自動化(機械化)が困難であり、かつ継手部を均一に圧延できない、▲2▼幅広の圧延材を溶接するには時間がかかるため設備全体が長くなりやすい、▲3▼圧延材の幅全体にわたり十分な接合強度を確保するのが難しい等の問題点があった。
【0005】
そこで、本発明の発明者等は、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る圧延材接合装置を創案し出願した(例えば、特開平8−10809号公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
特開平8−10809号の圧延材接合装置は、図5に示すように、装置を搭載し走行する台車12と、先行圧延材1の後端部を水平に挟持して昇降装置15により加工高さHと圧延高さLとの間を上下動可能な後端クランプ装置14と、後行圧延材2の先端部を挟持して圧接高さLに保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の先端部上面を同時に切削加工する切削加工装置18と、加工面を還元状態に保持する還元保持装置20と、この重合せ部を圧接する圧接装置22とを備える。
【0007】
切削加工装置18は、水平に対して傾斜した軸心Xを中心に回転する円錐カッタ24と、圧延材を外れた位置から圧延材の全幅にわたり円錐カッタ24を幅方向に水平に移動させる横移動装置26と、から構成されている。また円錐カッタ24は、頂点が外方に向いた一対の切頭円錐面24a,24bを有し、切頭円錐面の最上部と最下部が共にほぼ水平であり、これにより切頭円錐面の最上部と最下部がそれぞれ同時に後端部下面と先端部上面に接触するようになっている。なお、切頭円錐面24a,24bには、カッタチップ24cが埋め込まれている。
【0008】
接合面の切削は短時間に行うことが要求される。これは切削時間が長くなれば接合時間が長くなり接合装置の走行距離が長くなる。このため圧延ラインが長くなるためである。また切削中切削面は酸化を防止するため還元炎で覆われているので高温となっており切削中の潤滑剤の使用はできない。このためカッタチップの摩耗が激しく寿命が短く頻繁にカッタを交換しなければならい。また、切削中にカッタが破損したときはこの交換に長時間を要し、この間接合作業および圧延作業を停止しなければならなかった。接合は一定の間隔で行われるが、カッタは熱容量が大きく次の接合までにカッタチップが冷えないことが多く、このため切削中のカッタチップが高温になり寿命が短くなっていた。
【0009】
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、待機中のカッタを迅速に冷却することを目的とする。また、待機中のカッタに摩耗防止剤を塗布することを目的とする。さらに、カッタの交換を迅速に可能とすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明では、先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を幅方向に走行しながら切削加工し該切削加工面を重ね合わせて接合する圧延材接合装置において、後端部下面と先端部上面を切削するカッタを有する切削加工装置と、該切削加工装置を板幅方向に走行させ板幅外の待機位置まで移動させる横行装置と、該待機位置に設けられ前記カッタを冷却するカッタ冷却装置と、を備える。
【0011】
圧延材の接合は間隔をおいて行われる。接合面の切削が終わると切削加工装置は板幅外の待機位置で次の接合まで待機する。この待機中にカッタ冷却装置でカッタを冷却しておくことにより、切削中の温度上昇を低減し、カッタチップの寿命を長くすることができる。
【0012】
請求項2の発明では、先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を幅方向に走行しながら切削加工し該切削加工面を重ね合わせて接合する圧延材接合装置において、後端部下面と先端部上面を切削するカッタを有する切削加工装置と、該切削加工装置を板幅方向に走行させ板幅外の待機位置まで移動させる横行装置と、該待機位置に設けられ前記カッタに摩耗防止剤を塗布する塗布装置と、を備える。
【0013】
圧延材の接合は間隔をおいて行われる。接合面の切削が終わると切削加工装置は板幅外の待機位置で次の接合まで待機する。この待機中にカッタチップに摩耗防止剤を塗布することにより切削中のカッタチップの摩耗を低減できる。
【0014】
請求項3の発明では、先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を幅方向に走行しながら切削加工し該切削加工面を重ね合わせて接合する圧延材接合装置において、後端部下面と先端部上面を切削するカッタを有する切削加工装置と、該切削加工装置を板幅方向に走行させ板幅外の待機位置まで移動させる横行装置と、該待機位置に設けられ前記カッタを交換する交換装置と、を備え、前記待機位置には少なくとも2台の切削加工装置が待機している。
【0015】
接合面を切削加工中カッタが破損した場合、この切削加工装置を待機位置に移動し、待機位置に待機中の切削加工装置と交代することにより、接合作業を迅速に再開することができる。また待機位置で交換装置を用いて、破損したりカッタチップが摩耗したカッタを交換することができる。
【0016】
【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、本発明の実施形態の圧延材接合装置の部分構成図で切削加工装置とその近傍の装置を示す。図2は図1のX−X矢視図で待機位置における切削加工装置を示す。図3は図2のY−Y矢視図で横行装置を示す。図4は図3のZ−Z矢視図で、カッタの交換装置を示す。
【0017】
切削加工装置18は、カッタ24と、カッタ24を先端に着脱可能に取付けたカッタ軸18aと、カッタ軸18aを回転自在に軸支する軸支持部18bと、カッタ軸18aを回転する軸駆動装置18cとからなる。板幅の両外側には切削加工装置18が待機する待機位置30が設けられている。この待機位置30まで伸びた平行な2本のガイドロッド32が設けられ、このガイドロッド32と摺動自在に嵌合し軸支持部18bに固定されたガイドブロック33と、このガイドブロック33をガイドロッド32に沿って横行させる横行シリンダ34が設けられている。
【0018】
さらに、待機位置30にはカッタ24に冷却剤を吐出する冷却剤ノズル36と摩耗防止剤を塗布する摩耗防止剤ノズル37が設けられている。冷却剤ノズル36は図示しない空気源または液体窒素タンクに接続され空気または気化した低温の窒素をカッタ24に吹きつけ冷却する。摩耗防止剤ノズル37は図示しない摩耗防止剤供給装置に接続され、カッタ24のカッタチップ24cに摩耗防止剤を塗布する。摩耗防止剤としては、2硫化モリブデンMoS2 ,黒鉛C,酸化鉛PbOなどの潤滑剤を用い、バインダーとして水ガラス、デンプン等でペースト状にして塗布する。冷却剤ノズル36と摩耗防止剤ノズル37はカッタチップ24cに対して冷却や塗布を行うので2つのノズル36、37を一体にした図を示したが、別々に設けてもよい。
【0019】
また、待機位置30では、カッタ24が待機する位置の上方にカッタ24交換用の交換装置38が設けられている。交換装置38としてカッタ24の吊り上げ、吊り下ろしを行う揚重機を備えている。
【0020】
以上のように構成された切削加工装置とその周囲の装置についてその動作を説明する。
圧延材1、2の接合は同ロッド内ではほぼ一定の間隔で行われ、接合時間は数十秒以内(概ね20秒以内)である。接合時には、先行圧延材1の後端下面と後行圧延材2の先端上面との間を、切削加工装置18が、板幅の一方の端から他方の端までカッタ24を軸駆動装置18cで回転して切削しながら、横行シリンダ34により横行する。両切削面は還元保持装置20からの還元炎に覆われていることおよび切削による発熱により切削中のカッタ24はかなりの高温となる。切削が終了すれば待機位置30で次の接合に備えて待機する。切削中にカッタ24が破損した場合は、切削加工装置18は直ちに待機位置30へ移動し、別の待機位置30で待機中の切削加工装置18を切削位置に移動し切削を再開する。
【0021】
待機位置30では冷却剤ノズル36から空気または気化した低温の窒素ガスを吐出してカッタ24を冷却する。冷却中はカッタ24を緩やかに回転して均一に冷却されるようにする。カッタ24を所定温度まで冷却したら冷却を中止し、摩耗防止剤ノズル37より2硫化モリブデンなどの摩耗防止剤をカッタチップ24cに塗布する。また、カッタチップ24cが破損したり、摩耗限度に達している場合は、冷却後交換装置38を用いて新しいカッタ24と交換する。
【0022】
本実施の形態では、板幅の両側の待機位置30に切削加工装置18をそれぞれ1台づつ設けたが、一方の待機位置30に2台置く用にしてもよい。また切削加工装置18を3台とし、一方の待機位置30に1台、他方の待機位置30に2台置くようにしてもよい。このように、実施の形態に限定されることなく、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。
【0023】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、待機位置にカッタを冷却する冷却装置を設けることにより、カッタを冷却して切削するのでカッタの寿命が長くなる。また待機位置で摩耗防止剤をカッタチップに塗布することができるのでカッタの寿命が長くなる。さらに待機位置にカッタ交換装置を設けたのでカッタ交換が容易になる。また、待機位置に少なくても2台の切削加工装置を設けることにより一方が破損しても直ちに交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態による圧延材接合装置の部分構成図である。
【図2】図1のX−X矢視図である。
【図3】図2のY−Y矢視図である。
【図4】図3のZ−Z矢視図である。
【図5】従来の圧延材接合装置の部分構成図である。
【符号の説明】
1 先行圧延材
2 後行圧延材
12 台車
14 後端クランプ装置
15 昇降装置
16 先端クランプ装置
18 切削加工装置
18a カッタ軸
18b 軸支持部
18c 軸駆動装置
20 還元保持装置
22 圧接装置
24 円錐カッタ
24a、24b 切頭円錐面
24c カッタチップ
26 横移動装置
30 待機位置
32 ガイドロッド
33 ガイドブロック
34 横行シリンダ(横行装置)
36 冷却剤ノズル(カッタ冷却装置)
37 摩耗防止剤ノズル(塗布装置)
38 交換装置

Claims (3)

  1. 先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を幅方向に走行しながら切削加工し該切削加工面を重ね合わせて接合する圧延材接合装置において、
    後端部下面と先端部上面を切削するカッタを有する切削加工装置と、該切削加工装置を板幅方向に走行させ板幅外の待機位置まで移動させる横行装置と、該待機位置に設けられ前記カッタを冷却するカッタ冷却装置と、を備えたことを特徴とするカッタ保守装置を有する圧延材接合装置。
  2. 先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を幅方向に走行しながら切削加工し該切削加工面を重ね合わせて接合する圧延材接合装置において、
    後端部下面と先端部上面を切削するカッタを有する切削加工装置と、該切削加工装置を板幅方向に走行させ板幅外の待機位置まで移動させる横行装置と、該待機位置に設けられ前記カッタに摩耗防止剤を塗布する塗布装置と、を備えたことを特徴とするカッタ保守装置を有する圧延材接合装置。
  3. 先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を幅方向に走行しながら切削加工し該切削加工面を重ね合わせて接合する圧延材接合装置において、
    後端部下面と先端部上面を切削するカッタを有する切削加工装置と、該切削加工装置を板幅方向に走行させ板幅外の待機位置まで移動させる横行装置と、該待機位置に設けられ前記カッタを交換する交換装置と、を備え、前記待機位置には少なくとも2台の切削加工装置が待機しているを特徴とするカッタ保守装置を有する圧延材接合装置。
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