JP5256760B2 - スラブ研削方法 - Google Patents

Description

本発明は、スラブ研削装置およびスラブ研削方法に関する。

スラブとは、金属塊とか金属片などのことを指して用いることばであり、連続鋳造や造塊・分塊などの方法によって製造されたスラブを、続く熱間圧延やさらにそれ以降の製造工程に順次供することで、金属板や金属帯など、各種の金属製品を製造することができる。

ところが、製造されたばかりの段階では、スラブには、その表層に、ブローホール、疵、介在物の表層露出、連続鋳造の際に巻き込んだモールドパウダーの残存など、各種の欠陥が存在する場合がある。

よって、これらの欠陥を、熱間圧延するのに先立って除去するための装置として、特許文献１に紹介されているようなスラブ研削装置が従来から用いられている。

特許文献１には、図５に平面図を示すように、スラブ１を搬送ローラ２にて搬送し、研削機４によってスラブ１の表面の疵手入れを行うスラブ研削装置３であって、搬送ローラ２の間に配置されていて搬送ローラ２との間でスラブ１の受け渡しができるようにスラブ１を支持するスラブ受台３１と、図６に正面図を示すように、スラブ受台３１をスラブ平面に関して垂直方向に昇降させたり、スラブ１の幅方向に前後進させたりする受台駆動機構３２と、スラブ受台３１から独立した機枠に取り付けられていて搬送ローラ２の上にあるスラブ１の幅方向位置を調整するスラブ位置調整機構３３とからなり、図７に示すような、研削に都合の良い位置まで移動させた後に研削する、スラブ研削装置３が紹介されている。

すなわち、このスラブ研削装置３は、わかりやすくいうと、図５に示すように、搬送ローラ２にて搬送してきたスラブ１を、搬送ローラ２の間に配置された、スラブ受台３１であって、図６に示すような、受台駆動機構３２とその上に搭載されたスラブ位置調整機構３３によって、スラブ１の幅方向および垂直方向に移動可能に構成されたものにより受け取り、図７に示すような、研削に都合の良い位置まで移動させて研削するものである。

なお、特許文献１には、図８に示すように、スラブ受台３１に取り付けられていてスラブ位置調整機構３３と連動してスラブ１の幅方向移動を拘束する位置決めストッパ３４を備えたスラブ研削装置３も紹介されている。

特許文献１のスラブ研削装置の動作を、以下に説明すると、まず、図９に示すように、スラブ位置調整機構３３のうちの位置決めアーム３３２を、流体圧シリンダ３３３を押し上げることで、スラブ１を搬送ローラ２上ですべらせ、あるいはさらにスラブ１が幅狭の場合には台車３３１をスラブ１の幅方向に移動させることで、スラブ１を搬送ローラ２上ですべらせ、スラブ１の側端面Ａを、研削に都合の良い位置までスラブ１を移動させるのに好都合なある点Ｐまで移動させる。

図１０は、スラブ１の側端面Ａの点Ｐへの位置決め終了後、スラブ１をスラブ受台３１にて持ち上げた状態を示す。スラブ受台３１は流体圧シリンダ３２１、リンク３２２によって上昇させる。このとき、スラブ１の側端面Ｂの研削作業に備えて、予めスラブ１を距離Ｌだけスラブ受台３１よりはみ出させておく。距離Ｌは、通常５０〜３００ｍｍ程度が好ましく正確さを要しない。

そして、先述の図７に示したように、スラブ受台３１を流体圧シリンダ３２３にて研削に都合の良い位置まで移動させる。この状態で研削機４によって、まずスラブ１の上面の研削を行う。

図１１は、位置決めアーム３３２を流体圧シリンダ３３４によって移動させ、スラブ端面Ａに接触させた状態でスラブの側端面Ｂを研削するようすを示す。

流体圧シリンダ３３４により与えられる力を、砥石押付力の１５０〜２００％とすると、砥石押付力によって動いてしまわないようにスラブ１を支持できると同時に、流体圧シリンダ３３４により与えられる力が、スラブ１とスラブ受台３１との摩擦力に打ち勝ってスラブ１を砥石側に押し出してしまうこともない。流体圧シリンダ３３４により与えられる力の調整は、流体圧の調整により、無段階に行うことができる。
特公平０５−０３２１９０号公報

ところが、特許文献１のスラブ研削装置は、先にも図９を用いて説明したように、まず、スラブ１を搬送ローラ２上ですべらせて移動させ、しかる後に持ち上げるしくみになっている。

このため、スラブ１を搬送ローラ２上ですべらせて移動させる際に、搬送ローラ２を疵つけてしまう場合がある、という問題があった。

本発明は、かような従来技術の問題を解決するべくなされたものであり、搬送ローラにて搬送してきたスラブを、搬送ローラの間に配置された、スラブの幅方向および垂直方向に移動可能なスラブ受台にて受け取り、研削に都合の良い位置まで移動させて研削する、スラブ研削装置が、スラブを幅方向に移動させる際に、搬送ローラを疵つけてしまうのを防止できるスラブ研削装置およびスラブ研削方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）搬送ローラにて搬送してきたスラブを、研削機にて研削するスラブ研削装置であって、
前記搬送ローラの間に配置され、前記スラブを垂直方向に昇降可能な昇降機構を、前記スラブの長手方向に二つ配置し、
前記二つの昇降機構上には、前記昇降機構により前記スラブを昇降したときに、前記搬送ローラとの間での前記スラブの受け渡しが可能で、前記スラブの幅方向に移動可能な、台車を二つ配置し、
前記スラブの幅端面までの距離を測定可能なセンサを、前記スラブの長手方向に二つ配置し、
前記二つの台車で相互に独立して、
前記スラブを、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させるのに好都合な位置Ｙ、そして、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させ、しかる後、研削機にて研削する
ことを特徴とするスラブ研削装置。
（２）搬送ローラにて搬送してきたスラブを、
前記搬送ローラの間に、前記スラブの長手方向に二つ配置された、前記スラブを垂直方向に昇降可能な昇降機構により、
前記二つの昇降機構上に配置した、前記スラブの幅方向に移動可能な、二つの台車を介して持ち上げ、
前記スラブの長手方向に二つ配置したセンサから制御装置に送られる、前記スラブの側端面までの距離についての情報に基づき、
前記二つの台車で相互に独立して、
前記スラブを、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させるのに好都合な位置Ｙ、そして、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させ、しかる後、研削機にて研削する
ことを特徴とするスラブ研削方法。

本発明によれば、搬送ローラにて搬送してきたスラブを、搬送ローラの間に配置された、スラブの幅方向および垂直方向に移動可能なスラブ受台にて受け取り、研削に都合の良い位置まで移動させて研削する、スラブ研削装置が、スラブを幅方向に移動させる際に、搬送ローラを疵つけてしまうのを防止できるスラブ研削装置およびスラブ研削方法を提供できる。

以下、本発明の一つの実施の形態に係るスラブ研削装置ついて、説明する。先述の特許文献１について説明したときに用いた図５では、スラブ受台３１が、搬送ローラ２との間でスラブ１の受け渡しができるようにスラブ１を支持したが、本発明のスラブ研削装置３では、台車３３１が、直接、搬送ローラ２との間でスラブ１の受け渡しができるようにスラブ１を支持する。台車３３１は、図５に示したスラブ受台３１をなくし、これに代替するかたちで、搬送ローラ２の間に二つ配置されている。

スラブ１を搬送ローラ２にて搬送してきて、スラブ１を研削機４にて研削するのに都合の良いスラブ１の長手方向の位置にスラブ１を停止させる。

スラブ１を研削機４にて研削するのに都合の良いスラブ１の長手方向の位置といっても厳密なものではなく、オペレータによる判断と操作により位置決めして停止させるなどしてよい。詳説しないが、研削機４側に取り付けられている図示しないセンサにより、スラブ１を上方から平面的に見たときの長手方向端面や、スラブ１を上方から平面的に見たときの四角形のコーナーの位置は認識でき、それにもとづいて研削を行うことができるからである。

図１に、本発明の一つの実施の形態に係るスラブ研削装置３の正面図を示す。１はスラブ、２は搬送ローラである。３０は、搬送ローラ２の間に配置され、スラブ１を垂直方向に昇降可能な昇降機構である（図１中の点線で囲った四角の内部）。

３２１は油圧などの流体圧シリンダ、３２２はリンク機構（リンク軸３２４を含む）であり、流体圧シリンダ３２１のロッドが伸びると左右のリンク機構３２２を介して昇降機構３０が図中の左右で等しい高さだけ上昇する。

本発明のスラブ研削装置３は、そのような昇降機構３０を、スラブ１の長手方向に二つ配置している。

昇降機構３０の上には、台車３３１が配置されており、台車３３１は、昇降機構３０によりスラブ１を昇降したときに、搬送ローラ２との間でのスラブ１の受け渡しが可能なように構成されている。また、３３４も油圧などの流体圧シリンダであり、流体圧シリンダ３３４により、台車３３１は、スラブ１の幅方向に移動可能なように構成されている。

ｄ１は、台車３３１の上面と搬送ローラ２のパスラインとの間の距離を示し、一例として、本実施の形態のものの場合でいえば、６０ｍｍであるが、本発明はこれに限るものではない。

５はセンサであり、スラブ１の側端面Ａまでの距離を測定可能な、レーザ距離計などのセンサである。本発明のスラブ研削装置３は、センサ５を、スラブ１の長手方向に二つ配置している。

１０は制御装置である。センサ５により測定した距離のデータは、制御装置１０に送られる。後述するように、スラブ１の側端面Ａを、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させるのに好都合な位置Ｙまで台車３３１を移動できるようにするためである。

６は搬送ローラ２の軸受箱である。図１でいえば紙面の法線方向に搬送ローラ２とその軸受箱６が複数並ぶ。

７はサイドガイドである。図１でいえば紙面の法線方向に複数並ぶ軸受箱６の間に配置され、研削機４の側のサイドガイド７は、センサ５の視野を遮らないように配置されている。

図２は、昇降機構３０にて台車３３１を介してスラブ１を持ち上げた後、スラブ１の側端面Ａを、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させるのに好都合な位置Ｙまで、台車３３１をスラブ１の幅方向に移動させたときの状態を示す。

ｄ２は、スラブ１を持ち上げ、台車３３１にて位置Ｙまで移動させる際の、台車３３１の上面と搬送ローラ２のパスラインとの間の距離を示し、一例として、本実施の形態のものの場合でいえば、２５ｍｍであるが、本発明はこれに限るものではない。

Ｙの位置は、本実施の形態では、研削機４のある側のサイドガイド７の側端面に決めてあり、スラブ１の下部の角がＹに一致することを目標に、台車３３１を移動させて停止させる。が、Ｙの位置はあくまで一例であり、これに限るものではない。

昇降機構３０により台車３３１を介してスラブ１を持ち上げ、台車３３１を研削機４の側に一度移動させただけでは、スラブ１の側端面Ａを、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させるのに好都合な位置Ｙまで移動できない場合には、昇降機構３０により台車３３１を介してスラブ１を搬送ローラ２上に再び降ろした後、台車３３１を研削機４の側とは反対の方向に移動させて停止させ、しかる後、昇降機構３０により台車３３１を介してスラブ１を持ち上げ、台車３３１を研削機４の側に移動させる動作を、スラブ１の側端面Ａが、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させるのに好都合な位置Ｙまで移動完了するまで繰り返す。

図３は、図２の状態から、昇降機構３０により台車３３１を介してスラブ１をさらに持ち上げた後、台車３３１を移動させて、スラブ１の側端面Ａを、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させたときの状態を示す。

ｄ３は、スラブ１をさらに持ち上げ、スラブ１の側端面Ａを、研削に都合の良い位置Ｘまで、台車３３１にて移動させた際の、台車３３１の上面と搬送ローラ２のパスラインとの間の距離を示し、一例として、本実施の形態のものの場合でいえば、１１０ｍｍであるが、本発明はこれに限るものではない。

二つの台車３３１が相互に独立して、スラブ１の側端面Ａを、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させるのに好都合な位置Ｙ、そして、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させる。このため、スラブ１が図５のような平面図で見た場合に長手方向に対して斜めになって搬送されてきたり、あるいは、スラブ１の平面形状が台形（いわゆるテーパスラブ）であったりした場合でも、スラブ１の側端面Ａを、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させるのに好都合な位置Ｙ、そして、研削に都合の良い位置Ｘに位置決めして停止させることができる。

なお、台車３３１を移動させるための流体圧シリンダ３３４にも、ロッドがどれだけの長さ伸びたかを測定できるシルナックセンサが取り付けられており、ロッドがどれだけの長さ伸びたかのデータは、二つの台車３３１で相互に独立して、制御装置１０に送られる。

スラブ１の側端面Ａを、研削に都合の良い位置Ｘまで、台車３３１にて移動させたときの、流体圧シリンダ３３４のロッドの長さがどれだけであったかを、制御装置１０内に記憶しておき、研削が完了した後に、搬送ローラ２上の、スラブ１を研削のため台車３３１にて移動開始する前の、元の位置に、スラブ１を戻せるようにするためである。

研削に都合の良い位置Ｘまでスラブ端面Ａを移動完了したら、しかる後、図４に平面図を示すように、研削機４に備えられた砥石を回転させながら、スラブ１の表層を、スラブ１の上面全面にわたって研削する。

研削機４側に取り付けられている図示しないセンサにより、スラブ１を上方から平面的に見たときの長手方向端面ＣやＤ、また、スラブ１を上方から平面的に見たときの四角形のコーナーの位置は認識でき、それにもとづいて研削を行うことができる。

そして、さらに、先述の図１１に示したのと同じように、スラブ１の側端面Ａを研削する。

研削機４によりスラブ１を研削する際に、スラブ１に作用する力により、スラブ１が動いて位置がずれてしまうのではないかという懸念が生じるかもしれないが、発明者らの研究によれば、スラブ１の自重だけで、スラブ１を研削する際に、スラブ１に作用する力に十分抗することができ、そのような懸念はない。

スラブ１の上面と側端面Ａの研削が完了した後に、搬送ローラ２上の、スラブ１を研削のため台車３３１にて移動開始する前の、元の位置に、スラブ１を戻す。そして、別所にある図示しないスラブ反転装置まで搬送し、同スラブ反転装置により、スラブ１の上下を反転させ、再度、本発明のスラブ研削装置のある位置までスラブ１を搬送してきて、研削に供することで、スラブ１の下面および側端面Ｂを研削する。

以上の説明全体を通して言えることは、以上の説明に登場した、本発明の一つの実施の形態に係るスラブ研削装置３は、特許文献１にて紹介されている従来のスラブ研削装置のうちの、図８に示した位置決めストッパ３４はもとより、図６乃至図１１に示した位置決めアーム３３２とそれに付随する流体圧シリンダ３３３をも省略しており、そのように構成パーツを省略した分だけ、構造簡単で、装置費を安く抑えることができ、故障も少ない、という利点があることである。

いずれにせよ、本発明のスラブ研削装置は、スラブ１を昇降機構３０にて台車３３１を介して持ち上げた後、スラブ１の幅方向に移動させることにより、スラブ１を幅方向に移動させる際に、搬送ローラ２を疵つけてしまうのを防止できる。

なお、以上説明した本発明の一つの実施の形態に係るスラブ研削装置３は、あくまで、本発明の一つの実施の形態にすぎず、本発明のスラブ研削装置３は、以上説明した実施の形態のものに限らず、各種の変化形をとり得る。

例えば、以上の本発明の一つの実施の形態に係るスラブ研削装置３に関する説明の中では、スラブ１の側端面Ａを、位置Ｙまで移動させる際の、台車３３１の上面と搬送ローラ２のパスラインとの間の距離ｄ２と、位置Ｘまで移動させる際の、台車３３１の上面と搬送ローラ２のパスラインとの間の距離ｄ３とは、異なる値をとるようにしているが、別に同じでもよい。

また、例えば、昇降機構３０はリンク機構３２２を介するしくみのものを用いているが、昇降できさえすれば別に直動式のものを用いてもよく、昇降させるためのアクチュエータも流体圧シリンダ３２１によらず電動機などその他のものによってもよい。

さらにまた、台車３３１を移動させるためのアクチュエータとしては、流体圧シリンダ３３４を用い、しかも、シルナックセンサが取り付けられたものを用いているが、電動機などその他のものを用いてもよく、センサはレゾルバやパルスジェネレータなどその他のものを用いてもよい。

そしてまた、例えば、本発明の一つの実施の形態に係るスラブ研削装置３に関する以上の説明の中では、研削機４は、回転式の砥石を備えたものとしているが、砥石は固定式であってもよく、あるいは、回転式または固定式の刃物などであってもよい。

最後に、ここで、本発明の研削装置３の動作についてまとめておく。

図５に示すように、搬送ローラ２にて搬送してきたスラブ１を、搬送ローラ２の間に、スラブ１の長手方向に二つ配置された、図１に示すような、スラブ１を垂直方向に昇降可能な昇降機構３０により、二つの昇降機構３０上に配置した、スラブ１の幅方向に移動可能な、二つの台車３３１を介して持ち上げ、スラブ１の長手方向に二つ配置したセンサ５から制御装置１０に送られる、スラブ１の側端面までの距離についての情報に基づき、二つの台車３３１で相互に独立して、図３に示すように、スラブ１を、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させ、しかる後、研削機４にて研削する。

本発明の実施の形態の一例について説明するための線図 本発明の実施の形態の一例について説明するための線図 本発明の実施の形態の一例について説明するための線図 本発明の実施の形態の一例について説明するための線図 従来技術について説明するための線図 従来技術について説明するための線図 従来技術について説明するための線図 従来技術について説明するための線図 従来技術について説明するための線図 従来技術について説明するための線図 従来技術について説明するための線図

符号の説明

１ スラブ
２ 搬送ローラ
３ 支持装置
４ 研削機
５ センサ
１０ 制御装置
３０ 昇降機構
３１ スラブ受台
３２ 受台駆動機構
３３ スラブ位置調整機構
３４ 位置決めストッパ
３２１ 流体圧シリンダ
３２２ リンク機構
３２３ 流体圧シリンダ
３２４ リンク軸
３３１ 台車
３３２ 位置決めアーム
３３３ 流体圧シリンダ
３３４ 流体圧シリンダ
３４１ ストッパアーム
３４２ 流体圧シリンダ
Ａ スラブ１の側端面
Ｂ スラブ１の側端面
Ｃ スラブ１の長手方向端面
Ｄ スラブ１の長手方向端面
Ｘ 研削に都合の良い位置
Ｙ 研削に都合の良い位置Ｘまで移動させるのに好都合な位置
ｄ１ 台車３３１の上面と搬送ローラ２のパスラインとの間の距離
ｄ２ 台車３３１の上面と搬送ローラ２のパスラインとの間の距離（スラブ１を持ち上げ、台車３３１にて位置Ｙまで移動させる際）
ｄ３ 台車３３１の上面と搬送ローラ２のパスラインとの間の距離（スラブ１を持ち上げ、台車３３１にて位置Ｘまで移動させる際）

Claims (1)

1. 搬送ローラにて搬送してきたスラブを、
   前記搬送ローラの間に、前記スラブの長手方向に二つ配置された、前記スラブを垂直方向に昇降可能な昇降機構により、
   前記二つの昇降機構上に配置した、伸縮可能な流体シリンダにより前記スラブの幅方向に移動可能な、二つの台車を介して持ち上げ、
   前記スラブの長手方向に二つ配置したセンサから制御装置に送られる、前記スラブの側端面までの距離についての情報に基づき、
   前記二つの台車で相互に独立して、
   研削に都合の良い位置Ｘまで移動させるのに好都合な位置Ｙまで前記スラブを移動させ、
   前記位置Ｙまでの前記スラブの移動が完了するまで、前記スラブの移動、降ろし、再持ち上げおよび再移動の動作を繰り返し、
   そして、研削に都合の良い位置Ｘまで移動させ、
   前記スラブを位置Ｘまで移動させたときの前記流体圧シリンダのロッドの長さを前記制御装置に記憶しておき、
   しかる後、研削機にて研削し、
   研削が完了した後に、前記制御装置に記憶された前記流体圧シリンダのロッドの長さに基づいて、前記スラブを移動開始する前の位置に戻すことを特徴とするスラブ研削方法。

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