JP4964715B2 - トリム屑飛出し検出装置及びその検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、搬送ライン上を搬送される薄鋼板のトリミング作業時に発生するトリム屑の飛出し検出装置及びその検出方法に関する。

例えば、鋼板の製造ライン等では、鋼板のエッジ位置を揃えるため、鋼板を搬送ラインに沿って連続的に搬送しながら、トリマーにより鋼板の幅方向両側をせん断除去するトリミング作業が行われている。
このトリミング作業において、トリマーから順次送り出されるトリム屑は、処理ラインへと送られ、例えば、チョッパのような連続せん断機によって一定長さに切断され、又はボーラのような巻取機によって巻取られる。このように処理することで、トリム屑のハンドリング性を良好な状態にした後、これをコンベア等によって系外に搬出している。

このようなトリミング作業において、トリマーにより連続的に排出される帯状のトリム屑は、何らかの異常による緩み等のため、前記した正規の処理ラインから外れ、例えば搬送ラインの上方又は下方に撓み、処理ラインから飛び出してくる場合が生ずる。
このように、トリム屑が処理ラインから外れた場合には、直ちに鋼板の製造ラインを停止し、トリマー付近で発生した撓んだトリム屑を除去することが必要である。このとき、鋼板の製造ラインを停止してトリム屑を除去する作業を行わなければ、上流側から流れてくる鋼板のトリミング作業に支障が生じ、また、トリマー付近に存在するトリム屑のために、製品となる鋼板に疵が発生する等の問題が生じる。

このため、従来は作業員が、例えば、直接又はテレビモニター等で、常時トリマーの周辺を監視し、トリミングされた帯状のトリム屑の状況を確認しており、トリム屑に撓み等の異常が発見されたときには、鋼板の製造ラインを停止してトリム屑を搬送ラインから除去していた。
しかし、このような作業員による監視は、多くの手間を要し、必ずしも確実な監視が行われているとは限らず、異常を発見してから製造ラインの停止操作を行うまでに時間を要するため、製造ラインの復旧作業を迅速に行うことができない等の問題があった。
そこで、トリミング作業の異常発生を自動的に検出する手段について、これまで種々の工夫が試みられ、以下に示す提案がなされていた。

例えば、特許文献１には、鋼帯の移送速度とトリマーの回転刃の回転を検出し、鋼帯の移送速度の検出値と、回転刃の検出値から算出される周速演算値とを比較して、これらが一致するか否かにより、トリミング作業の適否を判定する装置が開示されている。
また、特許文献２には、トリミング作業の際に異常が発生した場合に、トリム屑の巻取機又はせん断機の駆動系の運転状態が変化することを利用して、駆動系の負荷の変化を電気信号として取出し、トリム屑の異常の有無を判定する方法が開示されている。
そして、特許文献３、４には、回転刃の出側近傍における鋼板の搬送ラインの上方及び下方、あるいはトリム屑の処理ピット内に光学センサーを設置し、各光学センサーからの反射光を遮る異物（トリム屑）が検出された場合に、トリミング作業に異常が発生したと判定する装置と方法が開示されている。

特開昭６２−１７３１１２号公報 特開平６−３４４２１８号公報 特開平１１−１５６６３１号公報 特開２００６−３０５６３８号公報

しかしながら、前記従来の技術には、未だ解決すべき以下のような問題があった。
特許文献１の装置では、信号の検出及び処理に複雑な回路構成を必要とし、また鋼帯の移送速度の検出値と回転刃の周速演算値との一致又は不一致の判定基準が明確でなく、トリミング作業の判定結果の信頼性に問題がある。
また、特許文献２の方法では、検出される電気信号にノイズが発生し易いため、異常信号を検出しても、それがトリミング作業による異常かノイズによる異常かの判別が困難な場合が多く、信頼性に問題がある。
そして、特許文献３、４の装置と方法では、光学センサーを使用しているため、光学センサーの受光素子の汚損による検出感度の劣化は避けられず、定期的なメンテナンスを要する。また、光学センサーの検出範囲により、設置箇所の制約を受け易い問題もある。特に、特許文献３の方法を、トリム屑を処理ピット内に落とす方式に適用した場合、トリム屑の落下の軌道が必ずしも一つに決まらないため、トリム屑の異常検出が困難な場合がある。
更に、特許文献１〜４においては、いずれも、トリム屑の異常発生を検出するだけのものであるため、トリム屑に異常が発生した後に、これが原因となる二次トラブルの発生を防止する対策についての検討がなされていない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、所定の廃棄箇所とは異なる方向へ移動しようとするトリム屑を自動的に検出することで、トリム屑の異常発生に伴って停止した製造ラインの迅速な復旧を可能にし、更にはトリム屑の異常発生に伴う二次トラブルを未然に防止できるトリム屑飛出し検出装置及びその検出方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係るトリム屑飛出し検出装置は、搬送ライン上を連続的に搬送される薄鋼板の幅方向両側部を、トリマーにより搬送方向に渡ってせん断除去する際に、所定の廃棄箇所とは異なる方向へ移動しようとするトリム屑を検知するトリム屑飛出し検出装置であって、
前記トリマーの直後から下流側へ１ｍの範囲内で、しかも前記薄鋼板の厚み方向両側に該薄鋼板とは間隔を有して配置された金属検出器を有し、
前記金属検出器は常時電流を流す金属製の棒部材であり、該棒部材に前記トリム屑が接触した場合に該トリム屑を検知する。

第１の発明に係るトリム屑飛出し検出装置において、前記薄鋼板の厚み方向両側に配置される前記金属検出器は、前記搬送ラインを中心として±２００ｍｍの範囲内の所定位置に設置されていることが好ましい。
第１の発明に係るトリム屑飛出し検出装置において、更に、前記金属検出器が前記トリム屑を検知した場合に警報が鳴る警報出力手段が設けられていることが好ましい。

第１の発明に係るトリム屑飛出し検出装置において、前記金属検出器の下流側の前記搬送ラインには、前記薄鋼板に張力を付与するブライドルロールと、該ブライドルロールの表面に接触して平滑処理を行うドクターブレードが設けられ、前記金属検出器が前記トリム屑を検知した場合に、前記ブライドルロールの表面に接触した前記ドクターブレードを該ブライドルロールの表面から離す操作と、前記トリマーの下流側に配置され前記ブライドルロールを含む前記薄鋼板の処理装置及び前記搬送ラインを停止する操作とを行う制御手段が設けられていることが好ましい。

前記目的に沿う第２の発明に係るトリム屑飛出し検出方法は、第１の発明に係るトリム屑飛出し検出装置を使用し、前記廃棄箇所とは異なる方向へ移動しようとするトリム屑を検知する。

請求項１〜４記載のトリム屑飛出し検出装置、及び請求項５記載のトリム屑飛出し検出方法は、所定の廃棄箇所とは異なる方向へ移動しようとするトリム屑を、金属検出器により検知できるので、比較的構造が単純であり、メンテナンスの際の作業性が良好である。
また、金属検出器の配置位置を、トリマーの直後から下流側へ１ｍの範囲内とするので、トリム屑に異常が発生した際に、その異常を確実に検知でき、しかもその後の作業を迅速に実施できる領域に、金属検出器を配置できる。これにより、トリム屑の異常を瞬時に確認でき、これに伴う製造ラインの復旧を従来よりも早期かつ容易にできる。
そして、金属検出器の配置位置を、薄鋼板の厚み方向両側とすることで、トリム屑の移動方向に影響されることなく、トリム屑の異常を容易に検知できる。これにより、トリム屑の異常発生に伴う二次トラブルについても、未然に防止できる。
また、このトリム屑飛出し検出装置は、トリム屑を直接接触させて検知する金属製の棒部材を金属検出器として使用するので、従来の光学式のような間接的な方法とは異なり、トリム屑の飛出しを直接検知でき、その検知精度を高めることができる。なお、従来の光学式の検出方法では、検出器の汚損により検出感度の劣化が発生するが、直接接触式の金属検出器を使用することにより、日常のメンテナンスも不要であり、作業性が良好である。

特に、請求項２記載のトリム屑飛出し検出装置は、金属検出器の配置位置を、搬送ラインに対して所定範囲内に設定することで、トリム屑の異常の検知精度を更に高めることができる。

請求項３記載のトリム屑飛出し検出装置は、トリム屑の異常を警報出力手段の警報で知らせるので、検知が容易である。
請求項４記載のトリム屑飛出し検出装置は、トリム屑の異常を検知する金属検出器と、トリマー周辺の各種処理装置及び搬送ラインとを連動させることにより、トリム屑の異常発生時の二次トラブルと、復旧のための手間を最小限に抑えることができる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係るトリム屑飛出し検出装置の説明図、図２は同トリム屑飛出し検出装置の回路構成の説明図である。

図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係るトリム屑飛出し検出装置（以下、単に検出装置ともいう）１０は、搬送ライン１１上を連続的に搬送される薄鋼板１２の幅方向両側部を、トリマー１３により搬送方向に渡ってせん断除去する際に、所定の廃棄箇所に設けられたシューター１４の方向とは異なる方向へ移動しようとするトリム屑を検知する装置であり、トリマー１３の下流側に配置された複数（ここでは３台）の金属検出器１５〜１７を有するものである。以下、詳しく説明する。

薄鋼板１２は、厚みが、例えば０．３〜２．３ｍｍの範囲内のものである。
この薄鋼板１２は、多数のローラ（図示しない）を備える搬送ライン１１に沿って搬送されながら、各種処理装置により、所定の処理が施された後、ロール状に巻かれ製品として出荷される。
この各種処理装置とは、従来公知のものであり、例えば、シャー、溶接機、ルーパー、加熱炉、均熱炉、過時効室（以上、図示しない）、トリマー１３、ブライドルロール１８、及びコイルカー（図示しない）である。これらの各種処理装置が、薄鋼板１２の通板方向に渡って、搬送ライン１１の上流側から下流側へかけて順次配置されている。

このブライドルロール１８は、薄鋼板１２に張力を付与する複数のロール１９〜２３（ロール群）で構成されており、このロール１９の表面側には、ロール表面に接触して平滑処理を行うドクターブレード２４が設けられている。
また、トリマー１３が配置された搬送ライン１１の下方には、発生したトリム屑を回収するシューター１４が配置され、自重で下方へ垂れ下がろうとするトリム屑を、シューター１４内に回収している。更に、シューター１４に回収されたトリム屑は、その下端部に配置されたプレス機（スクラップベーラーともいう）２５により、例えば、直方体形状に押し潰されている。これにより、トリム屑のかさばりをなくし、その後に行う搬送の際の作業性を良好にできる。

トリマー１３とブライドルロール１８との間には、断面円形となった金属製（例えば、ステンレス製）の棒部材で構成された金属検出器１５〜１７が配置されている。この金属検出器１５〜１７は、薄鋼板１２の幅以上の長さを有し、搬送ライン１１の幅方向に渡って配置されている。なお、金属検出器は筒状（パイプ）でもよい。
これら金属検出器１５〜１７のうち、トリマー１３に最も近い位置に配置された金属検出器１５は、シューター１４に落ち込まなかったトリム屑を検知するものである。
また、ブライドルロール１８側に設けられ、薄鋼板１２の厚み方向両側に配置された他の金属検出器１６、１７は、薄鋼板１２の上方又は下方へ移動しようとするトリム屑を検知するものである。これにより、トリム屑がブライドルロール１８を構成する隣り合うロール１９〜２３間に噛み込まれること、及びトリム屑がロール１９とドクターブレード２４との間に噛み込まれドクターブレード２４が破損することを、防止できる。

ここで、金属検出器１５（金属検出器１６、１７も同様）を使用したトリム屑飛出し検出装置１０の回路構成について、図２を参照しながら説明する。
直流電源（低電圧）２６には、リセットスイッチ２７と、リレー２８と、自己保持用の接点２９とが、直列に接続されている。このリセットスイッチ２７とリレー２８には、警報を鳴らす警報器（警報出力手段の一例）３０が並列に接続されている。
また、接点２９には、金属検出器１５と薄鋼板１２を搬送する搬送ライン１１（金属製）とが並列に接続されており、通常は、金属検出器１５と搬送ライン１１上の薄鋼板１２のトリム屑とが接触しないため、開状態となっている。

このように構成することで、直流電源２６により流れる電流は、常時は接点２９が開状態であるため、警報器３０は鳴らない。ここで、異なる方向へ移動しようとするトリム屑が金属検出器１５に直接接触した場合（トリム屑に異常が発生した場合）には、電流が回路を流れてリレー２８が働き、接点２９が閉状態となって警報器３０が（接点２９が閉状態にある間）鳴り響く。なお、警報器３０を停止する場合は、リセットスイッチ２７を働かせ、接点２９を開状態とすればよい。
これにより、トリム屑の異常を容易に検知できる。

なお、リセットスイッチ２７とリレー２８を有する装置には、ブライドルロール１８のロール１９の表面に接触したドクターブレード２４をロール１９の表面から離す操作と、トリマー１３の下流側に配置される前記各種処理装置（具体的には、ブライドルロール１８及びコイルカー）及び搬送ライン１１を停止する操作とを行う制御手段（図示しない）を設けることが好ましい。このとき、トリマー１３側へ搬送されようとする薄鋼板を、ルーパー（図示しない）に溜めていくことで、トリマー１３より上流側の各種処理装置を停止する必要はない。
これにより、各種処理装置の破損を防止でき、しかも異常を解消した後は、即座に薄鋼板１２の処理を引き続き実施できる。

これらの金属検出器１５〜１７は、トリマー１３の直後から下流側へ１ｍの範囲内の所定位置に配置されている。なお、トリマー１３の直後とは、トリマー１３の下流端位置、即ちトリマー１３を構成する隙間を有して対向配置された一対のロール３１、３２に共通する下流側の接線位置Ｐ１を意味する。
ここで、金属検出器を、１ｍを超える範囲に配置する場合、トリマーと金属検出器との間隔が広くなり過ぎ、トリム屑の挙動によっては検知できなくなり、また検知できたとしても、検知までに時間を要し、その後に行うトリム屑の除去作業に手間取ったり、作業が複雑になる問題がある。

一方、金属検出器は、トリマーの直後に配置するとよいが、金属検出器がトリマーに近づき過ぎれば、その設置箇所が制限されると共に、トリム屑の異常を過剰に検知する恐れがある。これにより、例えば、僅かな時間でトリム屑の異常が解消できるような場合、即ちシューターへ入らなかったトリム屑が上流側から流れてくるトリム屑と共にシューターへ入る場合であっても、異常と検知する恐れがある。
このため、金属検出器の配置位置を、トリマーの直後から下流側へ１ｍの範囲内の所定位置としたが、下限をトリマーの直後を基準として下流側へ２０ｃｍの位置とし、上限を下流側へ８０ｃｍの位置とすることが好ましい。

また、金属検出器１５〜１７の搬送ライン１１を基準として、薄鋼板１２の厚み方向の位置を示すＰ２〜Ｐ４は、搬送ライン１１を中心として±２００ｍｍの範囲内にある。
ここで、金属検出器の配置位置が搬送ラインから２００ｍｍを超える場合、搬送ラインから離れ過ぎ、例えば、発生する撓みが小さなトリム屑については、検知できなくなる恐れがある。
このため、金属検出器を、搬送ライン１１を中心として±２００ｍｍの範囲内の所定位置に配置したが、±１７０ｍｍの範囲内の所定位置とすることが好ましく、更には±１５０ｍｍの範囲内の所定位置とすることが好ましい。

なお、薄鋼板１２の表面及び裏面と、各金属検出器１５〜１７との最小間隔については規定していないが、少なくと薄鋼板１２に接触しない位置、例えば、薄鋼板１２の表面又は裏面と、各金属検出器１５〜１７の位置Ｐ２〜Ｐ４との間隔を、少なくとも３０ｍｍ、更には５０ｍｍあけることが好ましい。
また、薄鋼板の表面と金属検出器との間隔、及び薄鋼板の裏面と金属検出器との間隔は、同一でもよく、また異なってもよい。
更に、金属検出器を薄鋼板の厚み方向同一側に複数配置する場合は、各金属検出器と薄鋼板との間隔を全て同一としてもよいが、異なる間隔としてもよい。

続いて、本発明の一実施の形態に係るトリム屑飛出し検出方法について、図１、図２を参照しながら説明する。
搬送ライン１１を流れる薄鋼板１２は、搬送ライン１１に設けられたトリマー１３を含む各種処理装置によって所定の処理が施されながら、最終的に製品として出荷される。
このトリマー１３では、薄鋼板１２の幅方向両側が連続的にせん断（切断）除去され、発生したトリム屑は自重によりシューター１４内へ落ち込み、またトリム屑が除去された薄鋼板１２は、トリマー１３の下流側へ搬送ライン１１に沿って搬送されていく。

このとき、トリマー１３でせん断除去されたトリム屑が、シューター１４へ入らないトラブル、即ちトリム屑に異常が発生する場合がある。
この場合、トリム屑がシューター１４の上方で溜まり、金属検出器１５に直接接触すれば、リレー２８が働き、開状態であった接点２９が閉状態となって、警報器３０の警報が鳴り響く。また、トリマー１３の下流側のブライドルロール１８を含む処理装置の停止、搬送ライン１１の停止、及びドクターブレード２４がロール１９から離れることも、制御手段によって行われる。
これにより、作業者が、トリム屑を取り除き、リセットスイッチ２７により接点２９を開状態として、再び搬送ライン１１等を稼働させる。

また、例えトリム屑が金属検出器１５に接触しなかったとしても、その下流側に配置された金属検出器１６、１７に接触することで、警報器３０の警報が鳴り響き、更に、トリマー１３の下流側のブライドルロール１８を含む処理装置の停止、搬送ライン１１の停止、及びドクターブレード２４がロール１９から離れることも行われる。なお、金属検出器は、薄鋼板の厚み方向両側に、上流側から下流側へかけてそれぞれ複数（２台）配置することが好ましい。
これにより、トリマー１３の下流側に配置される例えばブライドルロール１８の損傷を防止できる。
以上のことから、本発明を適用することで、トリム屑の異常発生に伴って停止した搬送ラインの迅速な復旧が可能になり、更にはトリム屑の異常発生に伴う二次トラブルも未然に防止できる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のトリム屑飛出し検出装置及びその検出方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、金属検出器として、棒部材がトリム屑に直接接触する方式のものについて示したが、例えば、誘導電流に検知できる非接触の方式のものを使用することもできる。この場合、金属検出器の感度を調整することで、トリマーによる処理がなされた薄鋼板については、検知されないようにする必要がある。

前記実施の形態においては、金属検出器を３台使用した場合について説明したが、２台でもよく、また４台以上でもよい。このとき、金属検出器は、薄鋼板の厚み方向両側に、少なくとも１台ずつ配置する。
そして、前記実施の形態においては、薄鋼板の幅以上の長さを有する金属検出器を、搬送ラインの幅方向全体に渡って配置した場合について説明したが、搬送ラインの幅方向全体に配置することなく、部分的に分断されたものを配置してもよい。
更に、前記実施の形態においては、金属検出器が断面円形の棒部材を使用した場合について説明したが、この形状に限定されるものではなく、他の形状、例えば、断面楕円形、断面卵形、又は断面角形でもよい。

本発明の一実施の形態に係るトリム屑飛出し検出装置の説明図である。 同トリム屑飛出し検出装置の回路構成の説明図である。

符号の説明

１０：トリム屑飛出し検出装置、１１：搬送ライン、１２：薄鋼板、１３：トリマー、１４：シューター、１５〜１７：金属検出器、１８：ブライドルロール、１９〜２３：ロール、２４：ドクターブレード、２５：プレス機、２６：直流電源、２７：リセットスイッチ、２８：リレー、２９：接点、３０：警報器（警報出力手段）、３１、３２：ロール

Claims (5)

1. 搬送ライン上を連続的に搬送される薄鋼板の幅方向両側部を、トリマーにより搬送方向に渡ってせん断除去する際に、所定の廃棄箇所とは異なる方向へ移動しようとするトリム屑を検知するトリム屑飛出し検出装置であって、
   前記トリマーの直後から下流側へ１ｍの範囲内で、しかも前記薄鋼板の厚み方向両側に該薄鋼板とは間隔を有して配置された金属検出器を有し、
   前記金属検出器は常時電流を流す金属製の棒部材であり、該棒部材に前記トリム屑が接触した場合に該トリム屑を検知することを特徴とするトリム屑飛出し検出装置。
2. 請求項１記載のトリム屑飛出し検出装置において、前記薄鋼板の厚み方向両側に配置される前記金属検出器は、前記搬送ラインを中心として±２００ｍｍの範囲内の所定位置に設置されていることを特徴とするトリム屑飛出し検出装置。
3. 請求項１又は２記載のトリム屑飛出し検出装置において、更に、前記金属検出器が前記トリム屑を検知した場合に警報が鳴る警報出力手段が設けられていることを特徴とするトリム屑飛出し検出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のトリム屑飛出し検出装置において、前記金属検出器の下流側の前記搬送ラインには、前記薄鋼板に張力を付与するブライドルロールと、該ブライドルロールの表面に接触して平滑処理を行うドクターブレードが設けられ、前記金属検出器が前記トリム屑を検知した場合に、前記ブライドルロールの表面に接触した前記ドクターブレードを該ブライドルロールの表面から離す操作と、前記トリマーの下流側に配置され前記ブライドルロールを含む前記薄鋼板の処理装置及び前記搬送ラインを停止する操作とを行う制御手段が設けられていることを特徴とするトリム屑飛出し検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のトリム屑飛出し検出装置を使用し、前記廃棄箇所とは異なる方向へ移動しようとするトリム屑を検知することを特徴とするトリム屑飛出し検出方法。

Images