JP6593239B2 - Shape correction device and shape correction method - Google Patents
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本発明は、酸洗設備、または冷間圧延設備の入側ルーパーの上流側において鋼板の形状不良を矯正するための形状矯正装置、及び当該形状矯正装置を用いた形状矯正方法に関する。 The present invention relates to a shape correcting device for correcting a shape defect of a steel sheet on the upstream side of an entrance looper of a pickling facility or a cold rolling facility, and a shape correcting method using the shape correcting device.
鋼板の酸洗を行う酸洗ラインまたは冷間圧延等の処理を行う冷間圧延ライン等の鋼板の連続ラインにおいては、ペイオフリールから巻き戻された鋼板が連続的に下流の設備へ通板する。このとき、酸洗工程や冷間圧延工程の前工程である熱間圧延工程において鋼板に耳波等の形状不良が生じた場合、連続ラインにおいて鋼板の蛇行が生じる。当該蛇行により鋼板が操業設備と衝突するおそれがあるため、安定操業が実現しにくいという問題がある。 In a continuous steel sheet line such as a pickling line that pickles steel sheets or a cold rolling line that performs processing such as cold rolling, the steel sheet rewound from the payoff reel is continuously passed to downstream equipment. . At this time, when a shape defect such as an ear wave occurs in the steel sheet in the hot rolling process which is a pre-process of the pickling process or the cold rolling process, the steel sheet meanders in the continuous line. Since the steel plate may collide with the operation equipment due to the meandering, there is a problem that it is difficult to realize stable operation.
上記のような蛇行を抑制するために、例えば酸洗ラインにおいては、酸洗槽の直前にテンションレベラが設けられる。テンションレベラは、入側と出側とに設けられたブライドルロールにより鋼板に張力を付与した状態で、上下のワークロールを鋼板に押圧させることにより、鋼板の長手方向に伸びを生じさせる装置である。鋼板に伸びを生じさせることにより鋼板に残留している耳波が伸ばされるため、鋼板の形状不良を改善することができる。したがって、テンションレベラの通過後において、鋼板による蛇行を抑制することができる。 In order to suppress the meandering as described above, for example, in a pickling line, a tension leveler is provided immediately before the pickling tank. The tension leveler is a device that causes elongation in the longitudinal direction of the steel sheet by pressing the upper and lower work rolls against the steel sheet in a state where tension is applied to the steel sheet by bridle rolls provided on the entry side and the exit side. . By causing the steel sheet to stretch, the ear waves remaining on the steel sheet are extended, so that the shape defect of the steel sheet can be improved. Therefore, meandering by the steel plate can be suppressed after passing through the tension leveler.
しかし、一般的にテンションレベラは、上述したように酸洗槽の入側に設けられる。そのため、テンションレベラよりも上流側に配置されるルーパー(入側ルーパー)においては、鋼板には形状不良が存在する。この場合、入側ルーパーにおいて発生する鋼板の蛇行を抑制することはできない。したがって、入側ルーパー内においては依然として鋼板による入側ルーパー内設備との衝突による通板障害が発生し得る。当該入側ルーパーにおける鋼板の蛇行による通板障害を回避するために、入側ルーパーにおける鋼板の通板速度は制限される。よって、鋼板の生産性をさらに向上させるためには、入側ルーパーにおける蛇行を抑制することが望まれる。また、テンションレベラが設置されない冷間圧延ラインにおける冷間圧延設備の入側ルーパーにおいても、鋼板の蛇行により上記のような問題が発生している。 However, in general, the tension leveler is provided on the entry side of the pickling tank as described above. Therefore, in the looper (entry side looper) arranged on the upstream side of the tension leveler, there is a shape defect in the steel plate. In this case, the meandering of the steel plate generated in the entry side looper cannot be suppressed. Therefore, in the entry side looper, a plate passing failure due to the collision with the equipment in the entry side looper due to the steel plate may still occur. In order to avoid a plate passing obstacle due to the meandering of the steel plate in the entry side looper, the plate passing speed of the steel plate in the entry side looper is limited. Therefore, in order to further improve the productivity of the steel sheet, it is desired to suppress meandering in the entry side looper. In addition, the above-described problem occurs due to the meandering of the steel plate even in the entrance looper of the cold rolling equipment in the cold rolling line where no tension leveler is installed.
入側ルーパーにおける蛇行を抑制するために、例えば、下記特許文献1には、入側ルーパーのさらに上流側にテンションレベラ等の矯正装置を配置する技術が開示されている。かかる構成によれば、入側ルーパーの上流側に設けられた矯正装置により鋼板の形状が矯正されるので、形状不良が改善されたあとの鋼板が入側ルーパーに導入される。したがって、入側ルーパーにおける鋼板の蛇行を抑制することができる。
In order to suppress meandering in the entry side looper, for example,
しかし、上記特許文献1に記載された技術においては、入側ルーパー前に新たにテンションレベラ等の矯正装置を配置する必要がある。テンションレベラは、複数のワークロール、およびワークロールにかかる負荷を支えるためのバックアップロール、鋼板に張力を与えるためのブライドルロールなど多数のロールを有するので、新規にロールを導入するためのコストは大きくなる。また、これらのロールが用いられるテンションレベラ等の矯正装置を既存の連続ラインに新たに組み込むことは容易ではなく、連続ラインの大規模な改修が必要となる。そのため、テンションレベラの導入にかかるコストおよび負担が大きくなる。それゆえ、既存の連続ラインを最大限生かしつつ鋼板の形状不良を現状から改善させることが望まれる。
However, in the technique described in
また、上記特許文献1に記載されたテンションレベラは、鋼板の先端と尾端とを溶接するための溶接装置の下流側に設けられている。つまり、上記のテンションレベラには、溶接装置により溶接された鋼板が導入される。そうすると、例えば、鋼板が高張力鋼や高炭素鋼などの難溶接材である場合、鋼板の溶接部分が脆いため、溶接部分がテンションレベラにより付与される張力により破断される可能性が存在する。そのため、上記のテンションレベラを用いたとしても、近年需要が高まっている難溶接材には適用できないという問題があった。
Moreover, the tension leveler described in
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、鋼板の材質に関わらず、鋼板の連続ラインにおける入側ルーパーにおける鋼板の蛇行を低コストで抑制することが可能な、新規かつ改良された形状矯正装置、及び当該形状矯正装置を用いた形状矯正方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress the meandering of the steel sheet at the entrance looper in the continuous line of the steel sheet at a low cost regardless of the material of the steel sheet. It is an object of the present invention to provide a new and improved shape correction device that can be used, and a shape correction method using the shape correction device.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ルーパーおよび溶接機より上流側に配置される形状矯正装置であって、ペイオフリールから巻き戻される鋼板を押圧するプレッシャーロールと、上記プレッシャーロールの下流側に配置され、複数の上ワークロールおよび複数の下ワークロールを有し、搬送される上記鋼板の反りを矯正するアンコイラレベラと、上記アンコイラレベラの入側に配置され、上記鋼板を挟み込んで上記アンコイラレベラに搬送する入側ピンチロールと、上記アンコイラレベラの出側に配置され、上記鋼板を挟み込んで上記溶接機に搬送する出側ピンチロールと、上記アンコイラレベラ上記上ワークロールおよび上記下ワークロール、並びに上記出側ピンチロールに動力を分配する動力伝達機構と、上記出側ピンチロールにより上記鋼板の長手方向に与えられる張力を制御する制御部と、を備え、上記動力伝達機構は、上記鋼板が上記出側ピンチロールに挟み込まれている場合、回転駆動状態にある上記上ワークロールおよび上記下ワークロールを無駆動化し、上記制御部は、上記張力を増加させる、形状矯正装置が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to a certain aspect of the present invention, a shape correction device disposed upstream of a looper and a welder, the pressure roll pressing a steel sheet to be rewound from a payoff reel, An uncoiler leveler that is arranged on the downstream side of the pressure roll, has a plurality of upper work rolls and a plurality of lower work rolls, and corrects the warp of the steel sheet being conveyed, and is arranged on the entry side of the uncoiler leveler, An entry side pinch roll that sandwiches the steel sheet and conveys it to the uncoiler leveler, an exit side pinch roll that is disposed on the exit side of the uncoiler leveler and that conveys the steel sheet to the welding machine, and the uncoiler leveler A power transmission mechanism for distributing power to the upper work roll, the lower work roll, and the outlet pinch roll; A control unit that controls the tension applied in the longitudinal direction of the steel sheet by the pinch roll, and the power transmission mechanism is in the rotationally driven state when the steel sheet is sandwiched between the outlet pinch rolls. There is provided a shape correcting device in which the work roll and the lower work roll are not driven, and the control unit increases the tension.
上記動力伝達機構は、上記アンコイラレベラの上記上ワークロールおよび上記下ワークロールに対して上記動力を伝達または遮断するクラッチを有してもよい。 The power transmission mechanism may include a clutch that transmits or blocks the power to the upper work roll and the lower work roll of the uncoiler leveler.
上記形状矯正装置は、上記アンコイラレベラの上記上ワークロールを上下方向に移動させる移動機構をさらに備え、上記移動機構は、上記鋼板が上記出側ピンチロールに挟み込まれている場合、上記上ワークロールの少なくとも一つを下方に移動させるてもよい。 The shape correction device further includes a moving mechanism for moving the upper work roll of the uncoiler leveler in the vertical direction, and the moving mechanism is configured to move the upper work roll when the steel plate is sandwiched between the outgoing pinch rolls. At least one of the rolls may be moved downward.
上記形状矯正装置は、上記入側ピンチロールを開閉させる開閉機構をさらに備え、上記開閉機構は、上記鋼板が上記出側ピンチロールに挟み込まれている場合、上記入側ピンチロールを開放してもよい。 The shape correction device further includes an opening / closing mechanism for opening and closing the entry side pinch roll, and the opening / closing mechanism opens the entry side pinch roll when the steel plate is sandwiched between the exit side pinch rolls. Good.
上記動力伝達機構は、単一の動力源から得られる動力を分配してもよい。 The power transmission mechanism may distribute power obtained from a single power source.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ルーパーおよび溶接機より上流側に配置される形状矯正装置を用いた形状矯正方法であって、上記形状矯正装置はペイオフリールから巻き戻される鋼板を押圧するプレッシャーロールと、上記プレッシャーロールの下流側に配置され、複数の上ワークロールおよび複数の下ワークロールを有し、搬送される上記鋼板の反りを矯正するアンコイラレベラと、上記アンコイラレベラの入側に配置され、上記鋼板を挟み込んで上記アンコイラレベラに搬送する入側ピンチロールと、上記アンコイラレベラの出側に配置され、上記鋼板を挟み込んで上記溶接機に搬送する出側ピンチロールと、上記アンコイラレベラの上記上ワークロールおよび上記下ワークロール、並びに上記出側ピンチロールに動力を分配する動力伝達機構と、を備え、上記鋼板が上記出側ピンチロールに挟み込まれている場合、上記動力伝達機構を用いて、回転駆動状態にある上記上ワークロールおよび上記下ワークロールを無駆動化し、上記出側ピンチロールに分配される動力を増加させ、上記増加した動力を用いて上記出側ピンチロールにより上記鋼板の長手方向に与えられる張力を増加させる、形状矯正方法が提供される。 In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, there is provided a shape correction method using a shape correction device arranged upstream of a looper and a welder, wherein the shape correction device is a payoff. A pressure roll that presses the steel sheet that is rewound from the reel, and an uncoiler that is arranged on the downstream side of the pressure roll, has a plurality of upper work rolls and a plurality of lower work rolls, and corrects the warpage of the steel sheet being conveyed. A spatula, an inlet pinch roll disposed on the inlet side of the uncoiler leveler, sandwiching the steel plate and transported to the uncoiler leveler, and disposed on an outlet side of the uncoiler leveler, sandwiching the steel plate and welding The output side pinch roll conveyed to the machine, the upper work roll and the lower work roll of the uncoiler leveler, and the output side pin A power transmission mechanism that distributes power to the roll, and when the steel plate is sandwiched between the output side pinch rolls, the upper work roll and the lower work in a rotationally driven state using the power transmission mechanism A shape correction method in which a roll is non-driven, the power distributed to the output pinch roll is increased, and the tension applied in the longitudinal direction of the steel sheet by the output pinch roll is increased using the increased power. Provided.
本発明に係る形状矯正装置は、鋼板を入側ピンチロールまたはプレッシャーロールと、出側ピンチロールとを用いて挟み込み鋼板の長手方向(通板方向)に張力を与える。そうすると、鋼板の長手方向に伸びが生じる。これにより、鋼板に生じていた耳波等の形状不良が改善されるので、鋼板の蛇行を抑制することができる。さらに、本発明に係る形状矯正装置は、鋼板の端部が出側ピンチロールを通過する時に、動力伝達機構を制御して出側ピンチロールのみに対して動力を伝達する。例えば、形状矯正装置は、動力伝達機構に設けられるクラッチの制御によって、アンコイラレベラの各ワークロールに対して伝達され得る動力を遮断し出側ピンチロールのみに対して動力を伝達する。これにより、出側ピンチロールに分配される動力を増加させることができる。よって、各ワークロール、および出側ピンチロールを回転駆動させる動力源(モータ)の出力容量を増強せずに、より高い張力を鋼板2に付与することができる。
The shape straightening device according to the present invention sandwiches a steel sheet using an entrance side pinch roll or pressure roll and an exit side pinch roll, and applies tension to the longitudinal direction (sheet passing direction) of the steel sheet. When it does so, elongation will arise in the longitudinal direction of a steel plate. Thereby, since shape defects, such as an ear wave which had arisen in the steel plate, are improved, meandering of the steel plate can be suppressed. Furthermore, the shape correction apparatus according to the present invention controls the power transmission mechanism to transmit power only to the output side pinch roll when the end portion of the steel sheet passes through the output side pinch roll. For example, the shape correction device cuts off power that can be transmitted to each work roll of the uncoiler leveler and transmits power only to the output side pinch roll by controlling a clutch provided in the power transmission mechanism. Thereby, the motive power distributed to the output side pinch roll can be increased. Therefore, higher tension can be applied to the
また、形状矯正装置は、鋼板の端部が出側ピンチロールを通過する時にアンコイラレベラの上ワークロールを下方に移動させることにより、鋼板を押し込むことができる。これにより、鋼板が曲げられるので、鋼板にさらに伸びを生じさせることができる。 Moreover, a shape correction apparatus can push in a steel plate by moving an upper work roll of an uncoiler leveler below, when the edge part of a steel plate passes an exit side pinch roll. Thereby, since a steel plate is bent, elongation can be further produced in a steel plate.
さらに、形状矯正装置は、鋼板の端部が出側ピンチロールを通過する時に入側ピンチロールを開放することにより、鋼板がプレッシャーロールと出側ピンチロールとにより引っ張られる。これにより、プレッシャーロールにより鋼板が曲げられるので、鋼板に伸びを生じさせるとともに、ペイオフリールの巻き戻しにおいて生じやすい腰折れを防止することができる。 Further, in the shape correcting device, the steel sheet is pulled by the pressure roll and the outlet pinch roll by opening the inlet pinch roll when the end of the steel sheet passes through the outlet pinch roll. Thereby, the steel plate is bent by the pressure roll, so that the steel plate can be stretched and the waist break that is likely to occur in the rewinding of the payoff reel can be prevented.
以上説明したように本発明によれば、鋼板の材質に関わらず、鋼板の連続ラインにおける入側ルーパーにおける鋼板の蛇行を低コストで抑制することが可能である。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the meandering of the steel sheet in the entrance looper in the continuous line of the steel sheet at low cost regardless of the material of the steel sheet.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
<1.連続ラインの概要>
まず、鋼板の連続ラインの構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る鋼板の連続ラインの構成を示す概要図である。図1を参照すると、本実施形態に係る連続ライン1は、ペイオフリール4、形状矯正装置10、溶接機20、およびルーパー30を備える。
<1. Outline of continuous line>
First, the structure of the continuous line of a steel plate is demonstrated. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a continuous line of steel plates according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the
(形状矯正装置)
形状矯正装置10は、ペイオフリール4の下流側に設けられ、ペイオフリール4から巻き戻された鋼板2の形状を矯正する装置である。図1に示したように、形状矯正装置10は、プレッシャーロール5、入側ピンチロール6、アンコイラレベラ7、および出側ピンチロール8を備える。ペイオフリール4によりコイル3から巻き戻された鋼板2は、図1に示したように、通板方向を示す矢印の向きに沿って、形状矯正装置10、溶接機20、およびルーパー30を順に通過する。ルーパー30を通過した鋼板2は、酸洗槽やリンス槽等を備える酸洗設備、または冷間圧延機等を備える冷間圧延設備に送られる。以下、連続ライン1に含まれる各構成要素について説明する。
(Shape correction device)
The
(ペイオフリール)
ペイオフリール4は、回転軸を中心として正逆の両方向に回転可能な装置であり、外周部にコイル3が装着される。外周部にコイル3が装着された状態でペイオフリール4を回転させると、ペイオフリール4はコイル3を巻き戻す。巻き戻されたコイル3の外周部は、コイル3から解かれて鋼板2となる。なお、本実施形態において想定される鋼板2の板厚は、1mm〜7mmである。
(Pay-off reel)
The
(プレッシャーロール)
プレッシャーロール5は、ペイオフリール4に対し接近又は離反可能に設けられ、コイル3から解かれる鋼板2の上面を押圧するロールである。なお、鋼板2は、プレッシャーロール5により押圧される位置の近傍において、コイル3から解かれる。プレッシャーロール5が鋼板2の上面を押圧することにより、コイル3をペイオフリール4から巻き戻す際に生じ得る腰折れと呼ばれる現象を防止することができる。また、詳細は後述するが、本実施形態に係るプレッシャーロール5は、後述する出側ピンチロール8により引張られる鋼板2を押さえることにより、鋼板2の長手方向に張力を与えることができる。プレッシャーロール5により押圧された鋼板2は、入側ピンチロール6へと送られる。
(Pressure roll)
The
(入側ピンチロール)
入側ピンチロール6は、入側上ピンチロール6aと入側下ピンチロール6bとにより構成される駆動ロールであり、アンコイラレベラ7の入側に設けられる。入側ピンチロール6は、ペイオフリール4から巻き戻された鋼板2を挟み込み、回転駆動することにより鋼板2をアンコイラレベラ7へ送る。なお、本実施形態に係る入側上ピンチロール6aは、開閉機構60により上下方向に移動可能であり、後述する制御装置17により入側ピンチロール6の開閉が制御される。例えば、制御装置17により入側上ピンチロール6aを上方へ移動させることにより、鋼板2を挟み込んでいる入側ピンチロール6を開放することが可能である。なお、入側下ピンチロール6bが上下動可能であってもよい。また、入側ピンチロール6は、後述する出側ピンチロール8により引張られる鋼板2を挟み込むことにより、鋼板2の長手方向に張力を与えることも可能である。
(Entrance side pinch roll)
The entry side pinch roll 6 is a drive roll constituted by an entry side
(アンコイラレベラ)
アンコイラレベラ7は、通板方向に千鳥状に配置された複数の上ワークロールおよび複数の下ワークロールにより構成されるレベラである。アンコイラレベラ7に配置される上ワークロールおよび下ワークロールの詳細な構成については後述する。アンコイラレベラ7は、入側ピンチロール6から送られた鋼板2を、上記の各ワークロールを用いて押圧して鋼板2の上下方向に曲げを与えることにより、鋼板2のペイオフリール4への巻き取りによりつけられた巻き癖を矯正する。これにより、鋼板2の巻き癖による長手方向の反りを改善することができる。アンコイラレベラ7を通過した鋼板2は、出側ピンチロール8へと送られる。
(Uncoiler leveler)
The
(出側ピンチロール)
出側ピンチロール8は、出側上ピンチロール8aと出側下ピンチロール8bとにより構成される駆動ロールであり、アンコイラレベラ7の出側に設けられる。出側ピンチロール8は、アンコイラレベラ7を通過した鋼板2を挟み込み、回転駆動することにより鋼板2を溶接機20へ送る。
(Exit side pinch roll)
The exit
また、本実施形態においては、出側ピンチロール8により鋼板2の長手方向へ付与される張力を増加することが可能である。出側ピンチロール8を用いた鋼板2への張力の付与については、後述する。なお、出側ピンチロール8の入側または出側には、鋼板2の表面に付着した薬液や汚れ等を除去するためのリンガーロールがさらに設けられてもよい。出側ピンチロール8によってより高い張力を鋼板2に付与するためには、出側ピンチロール8と鋼板2との摩擦係数が高いことが望ましい。そのため、表面の薬液等を除去するリンガーロールは、薬液による摩擦係数の低下を防ぐため、出側ピンチロール8の入側に設けられることが好ましい。
Moreover, in this embodiment, it is possible to increase the tension | tensile_strength provided to the longitudinal direction of the
(溶接機)
溶接機20は、出側ピンチロール8の出側に設けられ、連続ラインの通板方向において、鋼板2の先端と、先行する鋼板の尾端とを溶接する装置である。溶接機20を用いて2つの鋼板を溶接することにより、連続した鋼板2を形成することができる。なお、以下の説明において、溶接機20により溶接された後の鋼板についても、特に区別する場合を除いて、鋼板2と呼称する。溶接機20を通過した鋼板2は、ルーパー30へ送られる。
(Welder)
The
(ルーパー)
ルーパー30は、溶接機20の出側に設けられ、溶接機20を通過した鋼板2を一時的に貯留する装置である。これにより、溶接処理のために鋼板2の尾端を溶接機20に留めつつ、ルーパー30により貯留された鋼板2を下流側の設備(酸洗ラインにおいては酸洗設備であり、冷間圧延ラインにおいては冷間圧延設備)へ通板させることが可能である。なお、本実施形態に係るルーパー30は、酸洗設備や冷間圧延設備の入側に設けられる入側ルーパーに相当する。
(Looper)
The
ここで、ルーパー30において従来生じていた蛇行について説明する。熱間圧延処理において鋼板2に生じる耳波等の形状不良は、ルーパー30に導入された段階では、鋼板2に残留したままであった。そのため、ルーパー30の内部を鋼板2が通過する際に、鋼板2に残留した耳波によって、鋼板2が幅方向に揺動する現象が発生する。これが、鋼板2により生じる蛇行である。鋼板2の蛇行が大きい場合、鋼板2が設備等に衝突し、通板障害が発生し得る。通板障害の発生を回避するために、鋼板2の通板速度は制限される。つまり、鋼板の生産性をさらに向上させるためには、ルーパー30における鋼板2の蛇行を抑制することが望まれる。鋼板2の蛇行を抑制するためには、ルーパー30の上流側において、鋼板2に生じている形状不良を改善することが望まれる。
Here, meandering that has conventionally occurred in the
しかし、従来の連続ラインにおいて、ルーパー30の上流側において、鋼板2に生じている形状不良を改善するための装置は設けられていなかった。例えば、ルーパー30の上流側において、鋼板2の反りを矯正するためのアンコイラレベラ7が設けられている。アンコイラレベラ7は、上述したように、各ワークロールを鋼板2に互い違いに押し込むことにより、鋼板2に曲げを生じさせる。しかしながら、アンコイラレベラ7の各ワークロールは通板方向に千鳥状に配置されているため、各ワークロールの押し込みにより鋼板2が撓み、鋼板2に対して圧下力がかかりにくい。そのため、鋼板2に対して高い張力を与えることができないので、鋼板2の形状不良を改善することはできなかった。
However, in the conventional continuous line, an apparatus for improving the shape defect generated in the
ルーパー30の上流側において鋼板2の形状不良を改善するために、例えば、特開2002−210515号公報に開示されているような矯正装置を、アンコイラレベラ7とは別に設けることが考えられる。しかし、上記公報に開示された矯正装置の一例であるテンションレベラは、複数のワークロール、およびワークロールにかかる負荷を支えるためのバックアップロール、鋼板に張力を与えるためのブライドルロールなど多数のロールを有するので、新規にロールを導入するためのコストは大きくなる。また、これらのロールが用いられるテンションレベラ等の矯正装置を既存の連続ラインに新たに組み込むことは容易ではなく、連続ラインの大規模な改修が必要となる。そのため、テンションレベラの導入にかかるコストおよび負担が大きくなる。それゆえ、既存の連続ラインを最大限生かしつつ鋼板の形状不良を現状から改善させることが望まれる。
In order to improve the shape defect of the
そこで、アンコイラレベラ7の下流側に出側ピンチロール8を設け、出側ピンチロール8を鋼板2に対して圧下させることにより、鋼板2の長手方向に高い張力を与えるができると本発明者らは想到した。出側ピンチロール8は、一対のワークロールにより鋼板2を挟み込むので、高い圧下力を鋼板2に対して容易に与えることができる。そのため、鋼板2に高い張力を与えることができる。
Therefore, the present inventor can provide a high tension in the longitudinal direction of the
このような高い圧下力を出側ピンチロール8を用いて鋼板2に対して与える場合、当該圧下力を鋼板2に対して与えるための動力を確保することが求められる。出側ピンチロール8に伝達される動力は、例えば、アンコイラレベラ7の各ワークロールを回転駆動させるための動力を流用することもできる。しかし、アンコイラレベラ7の各ワークロールを回転駆動させながら出側ピンチロール8により鋼板2に高い圧下力を与えるとすると、各ワークロールおよび出側ピンチロール8に動力を伝達する動力源の出力容量を超えてしまい、当該動力源がトリップする可能性が生じる。当該動力源がトリップすると、アンコイラレベラ7の各ワークロールおよび出側ピンチロール8の駆動の停止のみならず、連続ラインが休止してしまうおそれがある。しかし、動力源のトリップを回避するために、出側ピンチロール8の動力源をアンコイラレベラ7の各ワークロールとは別に設けるとすると、新規の動力源の導入コストが生じてしまう。
When such a high rolling force is applied to the
そこで、本発明に係る形状矯正装置10は、既存のアンコイラレベラ7の各ワークロールの駆動に用いられる動力を、アンコイラレベラ7の下流側に新たに設けられる出側ピンチロール8の駆動のために分配する機構およびアンコイラレベラ7の各ワークロールの駆動状態について駆動および無駆動の両方を実現することが可能なクラッチを設け、出側ピンチロール8により鋼板2に対して圧下力を与える。鋼板2の先端が出側ピンチロール8に噛みこむまでは、通常のアンコイラレベラと同様に鋼板2の長手方向の反りを矯正しながら鋼板2を通板し、鋼板2の先端が出側ピンチロール8に噛みこんだ後、アンコイラレベラ7の駆動ロールを全て無駆動化し、アンコイラレベラ7の各ワークロールの駆動に用いられていた動力を出側ピンチロール8の駆動に集中させることで、出側ピンチロール8により鋼板2に与えられる圧下力が増加し、鋼板2の長手方向により大きな張力が付与され、鋼板2の長手方向に伸びが生じる。したがって、既存のアンコイラレベラ7によって鋼板2の反りを矯正しつつ、出側ピンチロール8により鋼板2に生じた耳波等の形状不良を改善することができる。よって、ルーパー30における鋼板2の蛇行を、低コストで抑制することができる。以下、本発明の一実施形態に係る形状矯正装置10について説明する。
In view of this, the
<2.実施形態>
[2.1.形状矯正装置の構成]
本発明の一実施形態に係る形状矯正装置10の構成について説明する。図2は、本実施形態に係る形状矯正装置10の構成を示す概要図である。図2を参照すると、形状矯正装置10は、プレッシャーロール5、入側ピンチロール6(6a、6b)、アンコイラレベラ7、および出側ピンチロール8(8a、8b)に加え、さらに、ギヤボックス12、制御装置17、および通板検出センサ18を備える。プレッシャーロール5、入側ピンチロール6、および出側ピンチロール8の構成および機能については既に説明したので省略する。
<2. Embodiment>
[2.1. Configuration of shape correction device]
The structure of the
(アンコイラレベラのワークロール)
アンコイラレベラ7は、第1の上ワークロール71、第2の上ワークロール72、第3の上ワークロール73、第1の下ワークロール74、第2の下ワークロール75、および第3の下ワークロール76を備える。これらのワークロールは、図2に示すように、鋼板2の通板方向に沿って千鳥状に配列される。また、上ワークロール71〜73は、各上ワークロールに対応する移動機構77〜79により上下方向(図2の矢印方向)に移動可能であり、後述する制御装置17により各上ワークロール71〜73の移動が制御される。なお、下ワークロール74〜76は、上下動可能に設けられてもよく、また、固定されて設けられてもよい。各ワークロール71〜76のロール径はいずれも同一である。また、上ワークロール71〜73における連続するロールの中心間の距離(ロールピッチ)と、下ワークロール74〜76におけるロールピッチは同一である。各ワークロール71〜76には、回転駆動のための動力が出力スピンドル16を介して伝達される。
(Uncoiler Leveler work roll)
The
(ギヤボックス)
ギヤボックス12は、動力源であるモータ11から伝達される動力を、アンコイラレベラ7の各ワークロール71〜76、および出側ピンチロール8へ分配する動力伝達機構の一例である。ギヤボックス12は、図2に示したように、入力ギヤ13、分配部14、クラッチ部15、および複数の出力スピンドル16を有する。なお、本実施形態に係るモータ11はギヤボックス12を介して各ワークロール71〜76、および出側ピンチロール8へ動力を伝達するが、モータ11は入側ピンチロール6に動力を伝達してもよい。この場合、入側ピンチロール6は、ギヤボックス12を介して、または他の動力伝達機構を介してモータ11から動力が分配されてもよい。また、モータ11の数および種類については特に限定されないが、本実施形態においては、単一のモータ11から各ワークロール71〜76および出側ピンチロール8へ動力が分配される。
(Gearbox)
The
(入力ギヤ)
入力ギヤ13は、モータ11の出力ギヤ11aと噛合する位置に設けられる機械要素の一例であり、分配部14に含まれる一の分配ギヤ14aと同一の駆動軸に嵌着される。入力ギヤ13は、モータ11の出力ギヤ11aの回転を減速させて、各ワークロール71〜76および出側ピンチロール8を回転駆動させるために必要なトルクを得る。入力ギヤ13に伝達された動力は、入力ギヤ13と分配ギヤ14aと共通の駆動軸13aを介して分配部14に伝達される。
(Input gear)
The
(分配部)
分配部14は、複数の分配ギヤを備え、分配ギヤどうしが互いに噛合するように設けられる機械要素の一例である。分配部14に含まれる複数の分配ギヤは、上記の各ロールに動力を出力するための出力軸に嵌着される。分配部14は、入力ギヤ13から分配ギヤ14aに伝達された動力を、アンコイラレベラ7の各ワークロール71〜76、および出側ピンチロール8(8a、8b)に分配する。分配部14に含まれる複数の分配ギヤから伝達される動力は、それぞれの出力軸を介して、クラッチ部15に伝達される。
(Distributor)
The
なお、上述した入力ギヤ13および分配部14に含まれる分配ギヤは、必ずしも歯車等の機械要素に限定されない。例えば、入力ギヤ13および分配ギヤを実現する機械要素は、ローラ、チェーン、またはプーリ等の、回転運動を伝達することが可能な機械要素であってもよい。
The distribution gears included in the
(クラッチ部)
クラッチ部15は、分配部14に含まれる各分配ギヤの出力軸と、出力スピンドル16との接続の有無を切り替える複数のクラッチを備える。クラッチ部15に含まれる各クラッチの一端は分配ギヤの出力軸の端部に固着され、上記各クラッチの他端は出力スピンドル16の端部に固着される。クラッチ部15により、各ワークロール71〜76、および出側ピンチロール8に対する動力の伝達または遮断を切り替えることができる。クラッチの切り替えは、制御装置17によって実行される。これにより、各ワークロール71〜76や出側ピンチロール8を駆動状態または無駆動状態のいずれかに切り替えることができる。なお、クラッチ部15に含まれるクラッチは、例えば摩擦クラッチや電磁クラッチなど、動力の伝達または遮断の制御を確実に実施できるクラッチであれば、特に種類は限定されない。また、本実施形態に係るクラッチ部15は、出側ピンチロール8に対応するクラッチを備えなくてもよい。さらに、クラッチ部15を実現する機構は、上述したクラッチに限られず、各ロールへの動力の伝達または遮断を機械的にまたは電磁的に切り替えることが可能な機構であれば特に限定されない。
(Clutch part)
The
(出力スピンドル)
出力スピンドル16は、各ワークロール71〜76、並びに出側ピンチロール8aおよび8bにそれぞれ嵌着される回転軸である。出力スピンドル16は、クラッチ部15を経由して分配ギヤの出力軸から伝達される動力を、各ロールに伝達する。なお、出力スピンドル16は、自在継手を有する回転軸であることが好ましい。これは、上ワークロール71〜73や、出側上ピンチロール8aが上下方向に可動であり、各ロールの移動に伴って回転軸の位置が変化するためである。自在継手を有することにより、各ロールの回転軸の位置に関わらず各ロールに伝達される動力が一定となる。
(Output spindle)
The
(制御装置)
制御装置17は、例えばコンピュータであり、CPU(Central Processing Unit)がROM(Read Only Memory)等に記憶されたプログラムに従って命令を実行することによって、形状矯正装置10の各構成要素の動作や状態を制御する装置である。例えば、制御装置17は、開閉機構60、および移動機構77〜79を用いて、入側上ピンチロール6a、および各ワークロール71〜76の上下方向における位置を調整する。また、制御装置17は、出側ピンチロール8により鋼板2の長手方向に与えられる張力を制御する。当該張力の制御は、出側ピンチロール8が鋼板2に対して与える圧下力を調整することにより行われる。さらに、制御装置17は、各ワークロール71〜76の回転駆動状態を切り替える。具体的には、制御装置17は、クラッチ部15のクラッチの接続の有無を切り替えることにより、各ワークロール71〜76の駆動状態または無駆動状態を切り替える。制御装置17の具体的な動作については後述する。なお、本実施形態に係る制御装置17は、形状矯正装置10の各構成要素の動作や状態を制御するが、他の実施形態において制御装置は、各構成要素の内部にそれぞれ設けられてもよい。この場合、各構成要素の制御は、各構成要素に設けられる制御装置においてそれぞれ実施される。本実施形態では、各構成要素は、制御装置17の制御により制御対象を制御するものとする。
(Control device)
The
(通板検出センサ)
通板検出センサ18は、鋼板2の通板を検出するセンサである。通板検出センサは、例えば、磁気センサ、超音波センサ、赤外線センサ、または画像センサなど、鋼板2の有無を検出することが可能であるセンサであってもよい。通板検出センサ18は、形状矯正装置10内において、鋼板2の先端が出側ピンチロール8を通過する時刻を推定するのに適した位置に配置され得る。例えば、本実施形態において、通板検出センサ18は、出側ピンチロール8の入側に設けられる。かかる構成により、通板検出センサ18の検出結果に基づいて鋼板2の先端の出側ピンチロール8の通過時刻を推定することが可能である。通板検出センサ18は、検出結果を制御装置17へ出力する。なお、鋼板2の先端が出側ピンチロール8を通過したことを検出できれば、通板検出センサ18以外の装置または機構等を用いて、鋼板2の先端の通過が検出されてもよい。
(Passing plate detection sensor)
The
[2.2.形状矯正装置による形状矯正方法]
以上、本実施形態に係る形状矯正装置10の構成について説明した。次に、形状矯正装置10による鋼板2の形状矯正方法について説明する。ここでは、鋼板2の先端が出側ピンチロール8を通過する前と後とに分けて説明する。なお、本実施形態において、鋼板2の先端の出側ピンチロールの通過は、通板検出センサ18による鋼板2の検出結果に基づいて判定される。
[2.2. Shape correction method using shape correction device]
The configuration of the
(出側ピンチロール通過前)
図3は、鋼板2の先端が出側ピンチロール8の上流側に位置する場合の形状矯正装置10の状態の一例を示す図である。図3を参照すると、ペイオフリール4から巻き戻された鋼板2の先端は、出側ピンチロール8の上流側に位置している。具体的には、図3に示した状態は、ペイオフリール4から巻き戻された鋼板2が入側ピンチロール6に挟み込まれてアンコイラレベラ7に送られた後、鋼板2の先端がアンコイラレベラ7内を通過している状態である。このとき、鋼板2はまだ出側ピンチロール8に到達していない。
(Before passing the exit pinch roll)
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the state of the
その後、鋼板2は各ワークロール71〜76の回転駆動により出側ピンチロール8へ送られる。このとき、クラッチ部15の各クラッチは、各ワークロール71〜76を回転駆動させるため、各ワークロール71〜76に対応する出力スピンドル16と分配部14とを接続している。
Then, the
なお、鋼板2の先端が出側ピンチロール8の上流側に位置する場合において、鋼板2の通板経路に対する上ワークロール71〜73の上下方向における位置については特に限定されない。しかし、鋼板2の長手方向の反りを矯正するために、上ワークロール71〜73(特に、第1の上ワークロール71)の下端は、鋼板2の上面よりも低い位置に設定される。これにより、上ワークロール71〜73は鋼板2を押し込むので、鋼板2の反りが矯正され得る。ただし、上ワークロール71〜73の初期位置が鋼板2よりも低い位置にある場合、鋼板2が上ワークロール71〜73の少なくともいずれかに突っかかり、通板障害を引き起こす可能性がある。そのため、上ワークロール71〜73の初期位置は、通板障害を発生させないような適正な位置に調整され得る。
In addition, when the front-end | tip of the
(出側ピンチロール通過後)
図4は、鋼板2の先端が出側ピンチロール8の下流側に位置する場合の形状矯正装置10の状態の一例を示す図である。図4を参照すると、鋼板2の先端は出側ピンチロール8を通過している。鋼板2が出側ピンチロール8へ送られると、制御装置17は、鋼板2に伸びを生じさせるために、以下の処理を実行する。
(After passing the outlet pinch roll)
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the state of the
(1)クラッチの制御と出側ピンチロールによる挟み込み
まず、本実施形態に係る制御装置17は、出側ピンチロール8が鋼板2に与える圧下力を増加させることにより、鋼板2の長手方向に与えられる張力を増加させる。これは、鋼板2に対して与える圧下力を増加させると、鋼板2と出側ピンチロール8との間に発生する摩擦力が増大し、上記増大した摩擦力によるせん断により、張力が増加するからである。この張力は、出側ピンチロール8と、プレッシャーロール5、または入側ピンチロール6との間において発生する。なお、出側ピンチロール8は、出側上ピンチロール8aおよび出側下ピンチロール8bにより鋼板2をより強く挟みこむことで、鋼板2に与える圧下力を増加させることができる。
(1) Clutch control and pinching by the output side pinch roll First, the
しかしその際、出側ピンチロール8に伝達される動力の動力源がアンコイラレベラ7の各ワークロール71〜76に伝達される動力の動力源と同一である場合、動力源の出力容量によっては、出側ピンチロール8に伝達される動力が不足し、鋼板2に張力を十分与えることができない。さらに、出側ピンチロール8により鋼板2に張力が付与されている間、各ワークロール71〜76が回転駆動状態にある場合、各ワークロール71〜76と鋼板2との接触点において鋼板2がスリップし、鋼板2の表面に傷が発生する可能性がある。
However, at that time, when the power source of power transmitted to the output
そこで、本実施形態に係る制御装置17は、鋼板2の先端が出側ピンチロール8を通過する時刻において、各ワークロール71〜76に伝達される動力を遮断するようクラッチ部15を制御する。具体的には、制御装置17は、上記の時刻において、各ワークロール71〜76に対応する各々のクラッチを切るよう制御する。この場合、図4に示したように、出側ピンチロール8に対応するクラッチ15aは接続されたままであるが、各ワークロール71〜76に対応するクラッチ15bは切断状態となる。そのため、モータ11より伝達される動力がアンコイラレベラ7の各ワークロール71〜76には分配されなくなり、各ワークロール71〜76が無駆動化される。これにより、モータ11の出力容量を全て出側ピンチロール8に分配することが可能である。よって、モータ11から出力される動力を出側ピンチロール8に集中的に伝達させることができる。また、各ワークロール71〜76を無駆動化することにより、鋼板2のスリップを回避し、鋼板2の表面に傷が発生することを防ぐことができる。
Therefore, the
本実施形態に係る制御装置17は、各ワークロール71〜76に対応するクラッチを切った後、出側ピンチロール8による鋼板2の長手方向への張力を増加するよう制御する。これにより、鋼板2の長手方向(通板方向)に伸びが付与され得る。
The
かかる構成により、アンコイラレベラ7の各ワークロール71〜76と、出側ピンチロール8とが同一の動力源を用いて駆動される場合においても、クラッチの制御により、鋼板2を通板しつつ、形状不良を改善するための伸びを鋼板2に生じさせることができる。よって、従来の動力源(モータ11)を分配する機構、および張力を与えるための一対のピンチロール(出側ピンチロール8)を設けるだけで、動力源の出力容量を超えることなく鋼板2に伸びを生じさせることが可能である。つまり、従来から用いられている動力源をそのまま利用することができるので、新たな設備投資の必要がなくなる。したがって、テンションレベラ等の大規模な装置の導入や設備改修を行うことなく、ルーパー30における鋼板2の蛇行を低コストで抑制することができる。
With this configuration, even when the work rolls 71 to 76 of the
なお、アンコイラレベラ7の各ワークロール71〜76を用いて鋼板2に張力を付与しようとすると、各ワークロール71〜76は通板方向に千鳥状に配置されているため、鋼板2が撓み、鋼板2に与えられる圧下力は小さい。そのため、鋼板2に付与する張力は小さい。アンコイラレベラ7の出側に出側ピンチロール8を設け、出側ピンチロール8により鋼板2を挟み込んで圧下力を加えることで、アンコイラレベラ7を用いて鋼板2に張力を付与するよりも、効率的に鋼板2に張力を付与することができる。
In addition, when it is going to give tension | tensile_strength to the
(2)上ワークロールの押込み
鋼板2に与えられる伸びは、単に鋼板2に張力を付与するだけではなく、アンコイラレベラ7の各ワークロール71〜76を鋼板2に押し込むことによっても生じる。例えば、「美坂佳助、益居健、“テンションレベラによる冷延鋼板の平坦度矯正”、塑性と加工、vol.17、no.191、1976」(以下、非特許文献と呼称する)によれば、鋼板に与えられる伸びは、鋼板に与えられる張力のみならず、レベラ(アンコイラレベラやテンションレベラ)による鋼板への押込みにより大きくなることが開示されている。そのため、出側ピンチロール8により張力が与えられた鋼板2をアンコイラレベラ7の各ワークロール71〜76によって圧下することにより、鋼板2に生じる伸びがさらに大きくなる。
(2) Pushing of upper work roll Elongation given to the
本実施形態に係る制御装置17は、図4に示したように、鋼板2の先端が出側ピンチロール8を通過する時刻に基づいて、上ワークロール71〜73をさらに鋼板2へ押し込むよう、移動機構77〜79を制御してもよい。上ワークロール71〜73をさらに鋼板2へ押し込むことにより、上述したように、鋼板2に伸びがさらに生じる。よって、形状不良をより効果的に改善することができる。
As shown in FIG. 4, the
なお、上述したように、上ワークロール71〜73の初期位置は、通板障害を発生させないような適正な位置に設定される。制御装置17は、鋼板2の先端が出側ピンチロール8を通過する時刻に基づいて、上ワークロール71〜73を、鋼板2に圧下させるように初期位置から下方に移動させる。これにより、鋼板2と上ワークロール71〜73との通板障害を発生させることなく、鋼板2に伸びをさらに生じさせることができる。
Note that, as described above, the initial positions of the upper work rolls 71 to 73 are set to appropriate positions so as not to cause a plate passing trouble. The
また、図4に示した例においては、制御装置17が上ワークロール71〜73の全てを鋼板2に圧下させるように下方に移動させるが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、制御装置17は、上ワークロール71〜73のうちの少なくともいずれかを鋼板2に圧下させてもよい。これにより、鋼板2の形状の矯正具合を調整することができる。
Moreover, in the example shown in FIG. 4, although the
(3)入側ピンチロールの開放
さらに、本実施形態に係る制御装置17は、鋼板2の先端が出側ピンチロール8を通過する時刻に基づいて、入側ピンチロール6を開放するよう開閉機構60を制御してもよい。具体的には、制御装置17は、入側上ピンチロール6aを開閉機構60により上方に移動させることにより、鋼板2の入側ピンチロール6による挟み込みを解除してもよい。入側ピンチロール6の開放により、鋼板2は、図4に示したように、出側ピンチロール8とプレッシャーロール5との間で張力Tが付与される。入側ピンチロール6を開放し、鋼板2を出側ピンチロール8とプレッシャーロール5を用いて引っ張ることにより、張力だけではなく、曲げを鋼板2に対して与えることが可能である。これにより、鋼板2の形状不良を改善するだけでなく、腰折れによる不良の発生を同時に防ぐこともできる。
(3) Opening of the entry side pinch roll Further, the
なお、入側ピンチロール6を開放せず、入側ピンチロール6と出側ピンチロール8とにより鋼板2に張力を与えることも可能である。しかし、この場合、鋼板2に均一に張力を与えるためには、入側ピンチロール6と出側ピンチロール8の双方の鋼板2に与える圧下力が同一となるように制御する必要がある。そのため、入側ピンチロール6を開放することにより、上述したような制御が不要となり、さらに、プレッシャーロール5の曲げによる腰折れ防止の効果も同時に付与することが可能である。以上の観点から、鋼板2に張力を与える処理において、入側ピンチロール6を開放するように開閉機構60を制御することが好ましい。
In addition, it is also possible to give tension to the
以上、本実施形態に係る形状矯正装置10による形状矯正方法について説明した。本実施形態によれば、鋼板2が出側ピンチロール8を通過した後に、プレッシャーロール5または入側ピンチロール6と出側ピンチロール8とにより鋼板2に高い張力が与えられる。この鋼板2に高い張力を与えるために、アンコイラレベラ7の各ワークロールを回転駆動させるための動力が出側ピンチロール8に分配される。これにより、鋼板2に伸びが生じ、鋼板2に生じている耳波などの熱間圧延における形状不良を、従来から用いられている装置および動力源を用いて改善することができる。したがって、ルーパー30における鋼板2の蛇行を低コストで抑制することができるので、鋼板2の通板速度を増加させることが可能となり、製造効率を高めることができる。
The shape correction method using the
なお、上述した形状矯正装置10による形状矯正方法においては、上記の(1)〜(3)の処理の順序は特に限定されない。しかし、形状矯正装置10において、アンコイラレベラ7の各ワークロール71〜76と出側ピンチロール8とに同一の動力源より動力が分配されている場合、出側ピンチロール8に動力を集中させるために、出側ピンチロール8による張力増加処理を行う前に、先にクラッチの切り替え処理を実施することが好ましい。また、出側ピンチロールによる張力増加処理が実施された後に、各ワークロール71〜76による鋼板2への押込み処理や、入側ピンチロール6の開放処理を実施することが好ましい。これにより、出側ピンチロール8が鋼板2を確実に挟み込んだ上で、鋼板2に伸びを生じさせることができる。また、上述した形状矯正方法においては、鋼板2が出側ピンチロール8を通過した時に、上記の(1)〜(3)の処理が開始されるとしたが、鋼板2が出側ピンチロール8に挟まれている状態であれば、他の時点において上記(1)〜(3)の処理が開始されてもよい。
In addition, in the shape correction method by the
また、上述した形状矯正装置10に含まれるギヤボックス12から各ロールに動力が分配されるが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、各ワークロール71〜76、または出側ピンチロール8に対応するモータがそれぞれ設けられ、各ロールに各モータから直接動力が伝達されてもよい。この場合、出側ピンチロール8を鋼板2の先端が通過した後に、各ワークロール71〜76に対応するモータから得られる動力を遮断する制御を行ってもよい。これにより、モータの設置コストが大きくなるものの、上述した実施形態と同様に、各ワークロール71〜76を無駆動化することができる。ただし、単にモータの出力を切るだけでは、各ワークロール71〜76の回転をモータが阻害してしまい、鋼板2が各ワークロール71〜76に対してスリップする現象が発生し得る。この場合、各ワークロール71〜76とのスリップにより鋼板2の表面に傷が生じる可能性がある。そのため、各ワークロール71〜76を機械的に、または電磁的に無駆動化するための装置を設けることが好ましい。例えば、各ロールと各モータの間にクラッチを設けることが好ましい。
Moreover, although motive power is distributed to each roll from the
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、形状矯正装置10を用いて同一の材質および寸法の鋼板の形状の矯正を実施し、その効果を確認した。具体的には、形状矯正が実施された鋼板を実施例として、また、形状矯正が実施されていない鋼板を比較例として、各鋼板のルーパー30内における蛇行量を比較した。
Examples of the present invention will be described below. In this example, the
なお、以下の実施例は本発明の効果を検証するために行ったものに過ぎず、本発明が以下の実施例に限定されるものではない。 In addition, the following Examples are only performed in order to verify the effect of this invention, and this invention is not limited to the following Examples.
(試験条件)
本実施例および比較例に用いられる鋼板およびアンコイラレベラ7に係る共通パラメータを表1に示す。また、実施例および比較例における各鋼板に与えられる張力T[N/mm2]、アンコイラレベラ7の各ワークロール71〜76の圧下量δ(インターメッシュ:[mm])、並びに鋼板に生じる伸率ε[%]を表2に示す。
(Test conditions)
Table 1 shows common parameters related to the steel plates and the
なお、急峻度λとは、耳波等の形状不良の程度を示す指標である。図5は、急峻度λの定義を説明するための概要図である。図5に示したとおり、急峻度λは、板波の高さhと、板波のピッチlを用いて、λ=h/lと定義される。急峻度λの値から伸率εの伸率差Δεを算出可能であることが公知技術として知られており、急峻度λと伸率差Δεは、以下の式(1)に示される関係を満たす。 The steepness λ is an index indicating the degree of shape defects such as ear waves. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the definition of the steepness λ. As shown in FIG. 5, the steepness λ is defined as λ = h / l using the plate wave height h and the plate wave pitch l. It is known as a known technique that it is possible to calculate the elongation difference Δε of the elongation ε from the value of the steepness λ. The steepness λ and the elongation difference Δε have the relationship represented by the following formula (1). Fulfill.
また、鋼板に与えられる伸率εは、上記の非特許文献に開示されている下記式(2)を用いて算出することができる。 Further, the elongation ε given to the steel sheet can be calculated using the following formula (2) disclosed in the above non-patent document.
ここで、ρmiとは、レベラにより押し込まれる鋼板の加工曲率半径[mm]であり、板厚d、降伏応力σx0、ロール径R、ロールピッチL、張力T、圧下量δにより定義される。詳細は上記の非特許文献に開示されている。 Here, ρ mi is the processing curvature radius [mm] of the steel sheet pushed by the leveler, and is defined by the sheet thickness d, the yield stress σ x0 , the roll diameter R, the roll pitch L, the tension T, and the reduction amount δ. . Details are disclosed in the above non-patent literature.
表2に示すように、実施例は比較例よりも付与する張力が大きいため、伸率εも大きい。本実施例の鋼板の伸率と比較例の鋼板の伸率との差は2.1%である。この場合、上記式(1)より、鋼板の急峻度λは0.92%減少することが推定される。すなわち、鋼板に張力を付与することにより、本実施例の鋼板の形状不良が改善される As shown in Table 2, since the tension applied in the example is larger than that in the comparative example, the elongation ε is also large. The difference between the elongation of the steel plate of this example and the elongation of the steel plate of the comparative example is 2.1%. In this case, from the above equation (1), it is estimated that the steepness λ of the steel sheet is reduced by 0.92%. That is, by applying tension to the steel sheet, the shape defect of the steel sheet of this example is improved.
本発明の効果を確認するために、実施例および比較例に用いられる鋼板を、40〜800[m/min]の速度でルーパー30内を通過させ、ルーパー30内の一の通過点における鋼板の幅方向における蛇行振幅量[mm]を比較した。
In order to confirm the effect of the present invention, the steel plates used in Examples and Comparative Examples are passed through the
(試験結果)
図6は、実施例および比較例の各鋼板の通板速度に対する蛇行振幅量の大きさの変化を示したグラフである。○は実施例における鋼板の蛇行振幅量を示すプロットであり、△は比較例における鋼板の蛇行振幅量を示すプロットである。また、グラフ内の2本の直線は、実施例および比較例のプロットの各々に対応する近似直線である。
(Test results)
FIG. 6 is a graph showing the change in the amount of meandering amplitude with respect to the sheet passing speed of each steel plate of the example and the comparative example. ○ is a plot showing the meandering amplitude amount of the steel plate in the example, and Δ is a plot showing the meandering amplitude amount of the steel plate in the comparative example. Two straight lines in the graph are approximate straight lines corresponding to the plots of the example and the comparative example.
図6に示したように、実施例に対応する近似直線の傾きは、比較例に対応する近似直線の傾きよりも小さい。つまり、実施例に用いられる鋼板は、速度の増加に対する蛇行振幅量の増加量が小さいことを示している。例えば、蛇行振幅量の許容量が60mmであるルーパーにおいては、最大通板速度を560mpm(比較例)から750mpm(実施例)に増加させることが可能である。 As shown in FIG. 6, the slope of the approximate line corresponding to the example is smaller than the slope of the approximate line corresponding to the comparative example. That is, the steel plate used in the example shows that the increase amount of the meandering amplitude amount with respect to the increase in speed is small. For example, in a looper in which the allowable amount of meandering amplitude is 60 mm, the maximum plate passing speed can be increased from 560 mpm (comparative example) to 750 mpm (example).
以上示したように、本実施形態に係る形状矯正装置10によって、ルーパー内の鋼板の蛇行現象を抑制することが可能であることを明らかにした。したがって、本発明によれば、ルーパー内の鋼板の通板速度を上げることができ、その結果、鋼板の生産効率を向上することが可能となる。
As described above, it has been clarified that the meandering phenomenon of the steel plate in the looper can be suppressed by the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
1 連続ライン
2 鋼板
3 コイル
4 ペイオフリール
5 プレッシャーロール
6 入側ピンチロール
7 アンコイラレベラ
8 出側ピンチロール
10 形状矯正装置
11 モータ
12 ギヤボックス
13 入力ギヤ
14 分配部
15 クラッチ部
16 出力スピンドル
17 制御装置
18 通板検出センサ
20 溶接機
30 ルーパー
60 開閉機構
71〜73 上ワークロール
74〜76 下ワークロール
77〜79 移動機構
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ペイオフリールから巻き戻される鋼板を押圧するプレッシャーロールと、
前記プレッシャーロールの下流側に配置され、複数の上ワークロールおよび複数の下ワークロールを有し、搬送される前記鋼板の反りを矯正するアンコイラレベラと、
前記アンコイラレベラの入側に配置され、前記鋼板を挟み込んで前記アンコイラレベラに搬送する入側ピンチロールと、
前記アンコイラレベラの出側に配置され、前記鋼板を挟み込んで前記溶接機に搬送する出側ピンチロールと、
前記アンコイラレベラの前記上ワークロールおよび前記下ワークロール、並びに前記出側ピンチロールに動力を分配する動力伝達機構と、
前記出側ピンチロールにより前記鋼板の長手方向に与えられる張力を制御する制御部と、
を備え、
前記動力伝達機構は、前記鋼板が前記出側ピンチロールに挟み込まれている場合、回転駆動状態にある前記上ワークロールおよび前記下ワークロールを無駆動化し、
前記制御部は、前記張力を増加させる、形状矯正装置。 A shape correction device disposed upstream of the looper and the welder,
A pressure roll that presses the steel sheet unwound from the payoff reel;
An uncoiler leveler that is arranged on the downstream side of the pressure roll, has a plurality of upper work rolls and a plurality of lower work rolls, and corrects the warpage of the steel sheet being conveyed,
An entry-side pinch roll that is disposed on the entry side of the uncoiler leveler and that conveys the steel plate to the uncoiler leveler,
An exit pinch roll that is disposed on the exit side of the uncoiler leveler and sandwiches the steel plate and conveys it to the welder;
A power transmission mechanism that distributes power to the upper work roll and the lower work roll of the uncoiler leveler, and the output side pinch roll;
A control unit for controlling the tension applied in the longitudinal direction of the steel sheet by the outlet pinch roll;
With
The power transmission mechanism, when the steel plate is sandwiched between the outlet pinch rolls, the upper work roll and the lower work roll in a rotationally driven state are undriven,
The said control part is a shape correction apparatus which increases the said tension | tensile_strength.
前記移動機構は、前記鋼板が前記出側ピンチロールに挟み込まれている場合、前記上ワークロールの少なくとも一つを下方へ移動させる、請求項1または2に記載の形状矯正装置。 A moving mechanism for moving the upper work roll of the uncoiler leveler vertically;
The shape correction device according to claim 1, wherein the moving mechanism moves at least one of the upper work rolls downward when the steel plate is sandwiched between the outlet pinch rolls.
前記開閉機構は、前記鋼板が前記出側ピンチロールに挟み込まれている場合、前記入側ピンチロールを開放する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の形状矯正装置。 An opening / closing mechanism for opening / closing the entry-side pinch roll;
The shape correction apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening and closing mechanism opens the entry-side pinch roll when the steel sheet is sandwiched between the exit-side pinch rolls.
前記形状矯正装置は
ペイオフリールから巻き戻される鋼板を押圧するプレッシャーロールと、
前記プレッシャーロールの下流側に配置され、複数の上ワークロールおよび複数の下ワークロールを有し、搬送される前記鋼板の反りを矯正するアンコイラレベラと、
前記アンコイラレベラの入側に配置され、前記鋼板を挟み込んで前記アンコイラレベラに搬送する入側ピンチロールと、
前記アンコイラレベラの出側に配置され、前記鋼板を挟み込んで前記溶接機に搬送する出側ピンチロールと、
前記アンコイラレベラの前記上ワークロールおよび前記下ワークロール、並びに前記出側ピンチロールに動力を分配する動力伝達機構と、
を備え、
前記鋼板が前記出側ピンチロールに挟み込まれているときに、
前記動力伝達機構を用いて回転駆動状態にある前記上ワークロールおよび前記下ワークロールを無駆動化し、前記出側ピンチロールに分配される動力を増加させ、
前記増加した動力を用いて前記出側ピンチロールにより前記鋼板の長手方向に与えられる張力を増加させる、形状矯正方法。
A shape correction method using a shape correction device arranged upstream of a looper and a welder,
The shape correction device is a pressure roll that presses a steel sheet to be rewound from a payoff reel,
An uncoiler leveler that is arranged on the downstream side of the pressure roll, has a plurality of upper work rolls and a plurality of lower work rolls, and corrects the warpage of the steel sheet being conveyed,
An entry-side pinch roll that is disposed on the entry side of the uncoiler leveler and that conveys the steel plate to the uncoiler leveler,
An exit pinch roll that is disposed on the exit side of the uncoiler leveler and sandwiches the steel plate and conveys it to the welder;
A power transmission mechanism that distributes power to the upper work roll and the lower work roll of the uncoiler leveler, and the output side pinch roll;
With
When the steel plate is sandwiched between the outlet pinch rolls,
Using the power transmission mechanism, the upper work roll and the lower work roll in a rotationally driven state are non-driven, and the power distributed to the outlet pinch roll is increased,
The shape correction method of increasing the tension applied in the longitudinal direction of the steel sheet by the outlet pinch roll using the increased power.
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