JPH07265909A - 熱間圧延における圧延材の接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属板の熱間圧延において、先行圧延材の後
端部と後行圧延材の先端部とを粗圧延後半あるいは粗圧
延終了後に接合するための安価かつ確実な接合装置を提
供する。 【構成】 熱間圧延される先行圧延材後端と後続して圧
延される圧延材先端とを接合する装置であって、水平ロ
ール圧延機と、その上流側に配置され、上下面ガイド板
間の間隙が調整可能で、かつ入口側の前記間隙を上方に
開閉可能な上下面ガイドと、さらにその上流側に配備さ
れたクロップシャー設備とから構成される熱間圧延にお
ける圧延材の接合装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属板の熱間圧延の分
野において、先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部
とを粗圧延後半あるいは粗圧延終了後に接合して、仕上
圧延を連続化する圧延材の接合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属板の熱間圧延における先行材と後行
材の接合方法あるいは接合装置として、特公平５−２６
５６４号公報には、先行材後端部と後行材先端部とを切
り欠き状にせん断して該切り欠き部を互いにはめ込んで
機械強度を持たせた上で圧延する方法、また、特公平５
−６２０３５号公報には、後行材後端部と先行材先端部
とを重ね合わせ、せん断刃により強制的にせん断変形を
繰り返すことにより接合する方法、あるいは、特開平４
−２８８９１３号公報には、先行材後端部と後行材先端
部とを幅方向の両端部で接触せしめ、この接触領域に交
番磁界による誘導電流を発生させて加熱し両材を押圧し
て接合する方法、さらには、特開平４−２８８９０６号
公報には、先行材後端部と後行材先端部とを幅方向両端
部を接触させ加熱・押圧して接合した後に、クラウン比
率を減少させるような圧延を行って接合する方法等が開
示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来法
は、すべて仕上圧延機の前に、特殊なせん断加工を行う
装置や特殊な誘導加熱装置、および先行材と後行材を重
ね合わせたり突き合わせたりする装置等を必要としてお
り、非常に高価な設備を使用しなければならない点が問
題である。

【０００４】上記したような従来技術の問題点を解決す
ることを目的として、本発明では、非常に安価かつ確実
な接合が可能な圧延材の接合装置を開示する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。本発明の第一は、熱間圧延される先行圧延材後
端と後続して圧延される圧延材先端とを接合する装置で
あって、水平ロール圧延機と、該水平ロール圧延機の上
流側に配備され、上下ガイド板間の間隙が調整可能で、
かつ入口側が上方に開閉可能な上下面ガイドと、さらに
該上下面ガイドの上流側に配備されたクロップシャー設
備とから構成される熱間圧延における圧延材の接合装置
であり、第二は、熱間圧延される先行圧延材後端と後続
して圧延される圧延材先端とを接合する装置であって、
水平ロール圧延機と、該水平ロール圧延機の上流側に近
接して設けられた垂直ロール圧延機と、前記水平ロール
圧延機の作業ロールから前記垂直ロール圧延機のロール
間隙を経由し、さらに該垂直ロール圧延機の上流側にわ
たって配備され、上下ガイド板間の間隙が調整可能で、
かつ入口側が上方に開閉可能な上下面ガイドと、該上下
面ガイドより上流側に配備されたクロップシャー設備と
から構成される熱間圧延における圧延材の接合装置であ
り、第三は、熱間圧延される先行圧延材後端と後続して
圧延される圧延材先端とを接合する装置であって、水平
ロール圧延機と、該水平ロール圧延機の上流側に近接し
て設けられた垂直ロール圧延機と、前記水平ロール圧延
機の作業ロールから前記垂直ロール圧延機のロール間隙
を経由し、さらに前記垂直ロール圧延機の上流側にわた
って配備され、上下ガイド板間の間隙が調整可能で、か
つ入口側が上方に開閉可能な上下面ガイドと、該上下面
ガイドより上流側に配備されたクロップシャー設備と、
前記水平ロール圧延機の下流側に位置し、圧延接合され
た先行材と後行材の接合部の板幅方向端部近傍を切断加
工する切断装置から構成される熱間圧延における圧延材
の接合装置であり、第四は、熱間圧延される先行圧延材
後端と後続して圧延される圧延材先端とを接合する装置
であって、水平ロール圧延機と、水平ロール圧延機の上
流側に近接して設置され、それぞれ独立に荷重測定装置
が装備された左右２本の垂直ロールを有する垂直ロール
圧延機と、前記水平ロール圧延機の作業ロールから前記
垂直ロール圧延機のロール間隙を経由し、さらに前記垂
直ロール圧延機の上流側にわたって配備され、上下ガイ
ド板間の間隙が調整可能で、かつ入口側が上方に開閉可
能な上下面ガイドと、該上下面ガイドより上流側に配備
されたクロップシャー設備と、前記上下面ガイドより上
流側に配備された圧延材のキャンバー形状測定装置と、
該キャンバー形状測定装置によって検出された圧延材の
キャンバー形状と圧延材の圧延ライン方向の進行速度の
測定値または推定値とから、前記圧延材が前記垂直ロー
ル圧延機を通過する時点での前記圧延材の板幅中心の板
幅方向位置を推定する演算装置と、前記圧延材板幅中心
の板幅方向位置の演算結果にしたがって、前記垂直ロー
ル圧延機の左右２本の垂直ロールを一体として、前記圧
延材の入側キャンバー形状に倣うように、板幅方向に連
続的に移動せしめる前記垂直ロール圧延機の圧下制御装
置と、前記垂直ロール圧延機の前記左右２本の垂直ロー
ルの荷重測定装置の出力の差を算出する演算装置と、前
記荷重測定装置の出力差に対応して、前記水平ロール圧
延機の圧下レベリング操作量を算出する演算装置と、前
記圧下レベリング操作量に基づいて前記水平ロ−ル圧延
機の圧下レベリングを操作する前記水平ロール圧延機の
圧下位置制御装置とから構成される熱間圧延における圧
延材の接合装置にある。

【０００６】

【作用】従来技術は、何れも圧延前に先行材と後行材を
部分的にあるいは全面的に接合する方式であるが、特に
圧延前に部分的に接合する方法は、その後の圧延によっ
て接合をより完全にすることを前提としている。すなわ
ち、圧延前に部分的に、特に板幅方向の両端部を接合し
ておくと、その後の圧延によって幅方向の中央部が接合
されるのである。これは、先行材後端部と後行材先端部
との間に若干の隙間がある状態でロールに咬み込んだ場
合でも、先行材先端部は圧延による後進でロール速度よ
りも遅くなり、後行材先端部は圧延による先進でロール
速度よりも速くなり、圧延途中すなわちロールバイト内
で後行材先端部が先行材後端部に追いつき、塑性変形に
よってできた圧延材端面の新生面同士が圧着・接合され
るからである。本発明者らは、この圧延接合の特性を実
験的に研究する過程で、先行材後端と後行材先端とを数
mm以下の隙間で連続的に圧延機に供給することができれ
ば、圧延前に接合されていなくても圧延のみによって接
合できることを見いだした。本発明では、このように予
接合なしで圧延のみによって先行材と後行材を接合する
圧延接合装置を開示する。

【０００７】以下添付図面を用いて本発明の作用を詳細
に説明する。図１（ａ），（ｂ）は、第一の本発明の実
施例となる圧延材の接合装置の構成を示す側面図であ
る。水平ロール圧延機３の上流側に圧延材を導くための
上下ガイド板間の間隙が調整可能な上下面ガイド４が設
けられ、さらにその上流にはクロップシャー５が設けら
れている。上下面ガイド４は、水平ロール圧延機の上作
業ロール３−１直前にあり上作業ロール３−１に対して
相対的に位置固定となっている固定上板４−３と、これ
とヒンジ４−４で結合され、ヒンジ４−４の回りに回動
可能な回動上板４−１とから構成される上板と、下作業
ロール３−２に対して相対的に位置固定され上板との間
に圧延材が通過するための間隙を形成する下板４−２と
からなる。上板４−１の上流側の端部にはさらにヒンジ
４−６が設けられ、このヒンジ４−６を介して上板４−
１上下動させるためのアクチュエータ４−５が結合され
ている。図１（ｃ）は、本接合装置の平面図であるが、
この図の例では、上下面ガイド４は水平ロール圧延機の
水平ロール３−１の胴長と同等の幅を有している。上下
面ガイドの下板４−２は図１（ｃ）では上板に隠れてい
るが、上板４−１および４−３の外形線に一致した大き
さで、図示しないテーブルローラのフレームに固定され
ている。なお、固定上板４−３と下板４−２との間隙は
圧延材の板厚の２倍未満に設定されている。クロップシ
ャー５は、先行材１の後端部のクロップを切断した後、
後行材２の先端部のクロップを切断する。

【０００８】後行材２の先端部が上下面ガイド４に進入
するまでは、後行材２の先端部がガイド４に衝突するこ
とを避けるため、図１（ａ）に示すように、上下面ガイ
ド４の上板４−１は上に上がった状態となっている。次
に、図１（ｂ）に示すように、後行材２の先端部が上下
面ガイド４に進入した後にアクチュエータ４−５が作動
して上下面ガイド４の上板４−１と下板４−２の間隙は
圧延材の板厚の２倍未満にまで狭められる。後行材２の
進行速度は先行材１後端部の進行速度より速く設定さ
れ、後行材２の先端は上下面ガイド４の中で先行材１の
後端に追いつき接触する。このとき上板４−１と下板４
−２の間隙すなわち上下面ガイドの間隙が圧延材板厚の
２倍未満に設定されているので、後行材２の先端部が先
行材１の上部に乗り上げたり、先行材１の下部に潜り込
んだりする事故を避けることができる。

【０００９】なお、後行材２の速度制御は、例えば、図
１に示すような、水平ロール圧延機３の上流側でクロッ
プシャー前後に配備されたピンチロール１７あるいは１
８によって実施すればよい。後行材２の先端が先行材１
の後端に接触した時点で後行材２の速度を先行材１の後
端部の速度に合わせなければならないが、ピンチロール
を使用する場合、先行材１の後端に接触した時に発生す
るピンチロール駆動トルクの変化を検出してピンチロー
ル１７あるいは１８の速度を変更すればよい。例えば、
ピンチロール１８のロール周速度をトルク制御に切り換
えて、常に先行材１と後行材２との間に若干の押し付け
力を与えるように制御するのが好ましい。

【００１０】以上説明したように、図１の装置を使用す
ることにより、水平ロール圧延機３に先行材と後行材を
その後端部と先端部とを間隙のない状態で送り込むこと
が可能となり、その結果、水平ロール圧延機３による圧
延のみによって予接合なしに先行材１と後行材２が接合
される。

【００１１】なお、上下面ガイド４の圧延方向の長さ
は、上下面ガイド４中で先行材１と後行材２との接触が
必ず起こるようにするために必要にして十分な長さとす
ればよい。すなわち、先行材の圧延速度の推定あるいは
計測の誤差、先行材後端部のクロップシャー５による切
断後、後行材先端がクロップシャーに進入してくるまで
の時間間隔の誤差、および後行材の進行速度制御の誤差
等から、先行材１と後行材２との接触タイミングおよび
位置の誤差を生じるが、この接触位置のばらつきをすべ
てカバーする位置に上下面ガイドは存在しなければなら
ない。通常の連続熱延設備においては、長さ３ｍ〜８ｍ
程度が目安となる。

【００１２】図２には、第二の本発明の実施例となる圧
延材の接合装置の構成を示す。水平ロール圧延機３の上
流側に圧延材を導くための上下ガイド板間の間隙が調整
可能な上下面ガイド４が設けられ、さらにその上流には
クロップシャー５が設けられている。上下面ガイド４
は、水平ロール圧延機の上作業ロール３−１近傍にあり
上作業ロール３−１に対して相対的に位置固定となって
いる固定上板４−３と、これとヒンジ４−４で結合さ
れ、ヒンジ４−４の回りに回動可能な回動上板４−１と
から構成される上板と、下作業ロール３−２に対して相
対的に位置固定され上板との間に圧延材が通過するため
の間隙を形成する下板４−２とからなる。上板４−１の
上流側の端部にはさらにヒンジ４−６が設けられ、この
ヒンジ４−６を介して上板４−１を上下動させるための
アクチュエータ４−５が結合されている。クロップシャ
ー５は、先行材１の後端部のクロップを切断した後、後
行材２の先端部のクロップを切断する。水平ロール圧延
機３の上流側の圧延材の速度は、クロップシャー前後に
配備されたピンチロール１７および１８によって制御さ
れる。図２では、これらに加えて、水平ロール圧延機３
の上流側に近傍して垂直ロール圧延機６が配備されてお
り、垂直ロール圧延機６の垂直ロールが圧延材の幅方向
の両端部を拘束している。垂直ロールが存在する位置
で、上下面ガイド４が垂直ロールと干渉することを避け
るため、例えば、図６（ｂ）に示すように上下面ガイド
４の両端部が一部切り欠かれ、ガイドは垂直ロール圧延
機のロール間を経由してさらに上流側まで設けられてい
る。

【００１３】このように垂直ロール圧延機６を水平ロー
ル圧延機３の上流側に配備するのは、水平ロール圧延機
３の圧下率が入側板厚分布と圧延機のロールギャップの
不整合により板幅方向に不均一、特に作業側と駆動側と
に差（左右差）を生じた場合、後進率にも左右差を生
じ、先行材１の後端部はクロップシャーによってクロッ
プが切断された後も進行に伴って圧延板面内で作業側あ
るいは駆動側に次第に傾いて行くことになり、この結
果、後行材２が先行材１に追いついても先行材１の後端
と後行材２の先端との間には幅方向に不均一なギャップ
を生じてしまし、水平ロール圧延機３の圧延によっても
十分な接合強度が得られなくなることを防止するためで
ある。すなわち、垂直ロール圧延機６が水平ロール圧延
機３の上流側に近傍して配備されることによって、先行
材１の後端部の圧延板面内における傾きの発生を垂直ロ
ールによって拘束・防止することができるので、常に安
定した圧延接合を実現できる。

【００１４】なお、垂直ロール圧延機を先行材１の後端
が通過した後は、先行材１への拘束力はなくなり先行材
１の後端部は水平ロール圧延機３に至るまでにある程度
水平面内で傾く可能性はあるが、垂直ロール圧延機６か
ら水平ロール圧延機３までの距離を十分短くしておくこ
とによって、先行材１の後端と後行材２の先端との間隙
を圧延接合に十分な程度に小さくすることが可能であ
る。

【００１５】また、後行材先端部が垂直ロール圧延機に
進入してくる時、先行材と後行材の板幅が同じでも圧延
材のキャンバーやセンタリング不良等によって先行材後
端部と後行材先端部との間に板端位置の段差を生じるこ
とがあるが、この場合、後行材先端部が垂直ロール圧延
機に咬み込む時に、垂直ロール圧延機の左右のロールに
後行材が片当たりして後行材を強制的に傾けてしまい、
これによって先行材後端部と後行材先端部との間に幅方
向不均一なギャップを生じる危険性があるが、この問題
は、例えば、予め垂直ロール圧延機による圧下率を可能
な限り小さくしておき、後行材先端部咬み込み直前に垂
直ロール圧延機のロールギャップを後行材に接触しない
程度に一旦開放してしまうことにより回避できる。さら
に、先行材よりも後行材の板幅が大きい場合には、後行
材の先端が垂直ロールに衝突して滑らかに咬み込まなく
なる可能性があるが、この場合も、後行材先端部が垂直
ロール圧延機に到達する直前に垂直ロール圧延機のロー
ルギャップを後行材に接触しない程度に一旦開放してし
まうことで対処できる。

【００１６】以上のような方法で、後行材先端部通過時
に一旦開放した垂直ロール圧延機のロールギャップは、
後行材先端部が水平ロール圧延機３に咬み込んだ後に、
垂直ロール圧延機の左右のロール各々の荷重測定装置を
モニターしながら、後行材の両端に同じ荷重が負荷され
るように圧下することによって、再び後行材の板幅位置
のガイドの役割を果たすことが可能となる。

【００１７】さらに、上下面ガイド４内で先行材１と後
行材２との突き合わせを実施する際、先行材後端部の進
行速度を知る必要があるが、垂直ロール圧延機を配備す
ることによって、これを精度よく計測することも可能と
なる。すなわち、一般に水平ロール圧延機３の圧下率は
３０〜５０％と高いため、水平ロール圧延機のロール回
転数から入側の圧延材の進行速度を推定するとき、後進
率の推定精度によっては十分な精度が得られない場合が
あるが、垂直ロール圧延機の圧下率を、例えば１％以下
の非常に軽圧下とし、水平ロール圧延機３の速度を基準
として垂直ロール圧延機６のロール周速度を圧延材に作
用する張力を零にすることを目標として制御する構成と
すれば、垂直ロール圧延機６のロール周速度が先行材１
の進行速度にほぼ等しくなり、垂直ロール圧延機６のロ
ール周速をセンサーとして先行材１の進行速度を高精度
に知ることが可能となる。

【００１８】図３には、第三の本発明の実施例となる圧
延材の接合装置の構成を示す。水平ロール圧延機３の上
流側に近接して垂直ロール圧延機６が配備され、垂直ロ
ール圧延機６の垂直ロールが圧延材の幅方向の両端部を
拘束している。前記水平ロール圧延機３の作業ロール近
傍から前記垂直ロール圧延機６のロール間隙を経由し、
さらにその上流にわたって、圧延材を導くための上下ガ
イド板間の間隙が調整可能な上下面ガイド４が設けら
れ、さらにその上流にはクロップシャー５が設けられて
いる。上下面ガイド４は、水平ロール圧延機の上作業ロ
ール３−１近傍にあり上作業ロール３−１に対して相対
的に位置固定となっている固定上板４−３と、これとヒ
ンジ４−４で結合され、ヒンジ４−４の回りに回動可能
な回動上板４−１とから構成される上板と、下作業ロー
ル３−２に対して相対的に位置固定され上板との間に圧
延材が通過するための間隙を形成する下板４−２とから
なる。上板４−１の上流側の端部にはさらにヒンジ４−
６が設けられ、このヒンジ４−６を介して上板４−１の
上下動させるためのアクチュエータ４−５が結合されて
いる。クロップシャー５は、先行材１の後端部のクロッ
プを切断した後、後行材２の先端部のクロップを切断す
る。水平ロール圧延機３の上流側の圧延材の速度は、ク
ロップシャー前後に配備されたピンチロール１７および
１８によって制御される。

【００１９】図３の実施例では、これらの装置に加え
て、水平ロール圧延機の下流側に接合部の板端部近傍を
滑らかな形状に切断加工する接合部板端切断用シャー７
が配備されている。なお、この接合部板端の切断加工に
用いる切断装置としては、図３に示すような機械的せん
断装置の他、レーザ方式切断装置を用いることも有効で
ある。レーザ方式切断装置は、機械的せん断装置に比べ
ても、接合部に余分な衝撃荷重を負荷することなく接合
部板端を切断除去できるので、仕上圧延中に接合部近傍
の板破断事故を起こす可能性の非常に小さい好ましい例
である。

【００２０】接合部板端切断加工の効果を図４および図
５に模式的に示す。図４（ａ）には、先行材１と後行材
２とが水平ロール圧延機での圧延のみによって接合され
た状態を示しているが、接合部の板幅方向端部近傍は局
部的な幅広がりがあるため図に示すように未接合部が存
在することがある。これをそのまま仕上圧延機に供給し
た場合、仕上圧延機のスタンド間では張力が作用するた
め、未接合部が切り欠き効果となって板破断を起こす危
険性が高くなる。図４（ｂ）には、このような未接合部
の存在する接合部の板幅方向端部近傍を接合部板端切断
用シャー７によって切断した後の形状を示す。図に示す
ように接合部の板幅方向端部近傍を滑らかな形状に、例
えば円弧状などに、切断加工することによって、未接合
部による切り欠き効果を大幅に低減して破断事故を未然
に防ぐことができる。さらに図５（ａ）には、先行材１
と後行材２の板幅が異なる場合、特に、先行材１の板幅
が後行材２の板幅より大きい場合の接合状態を示してい
る。この場合も、図５（ａ）に示すように後行材２の接
合部の板幅方向端部近傍には未接合部が発生することが
あり、図４の場合と同様に切り欠き効果が発生するが、
この場合、特に接合部において板幅が急激に変化するた
め、先行材１の板幅近傍が接合部において異常変形をし
てロール疵等を誘発する危険も生じる。このような場合
でも、圧延接合後に接合部板端切断用シャー７によって
図５（ｂ）に示すような滑らかな形状、例えば円弧状と
なるように接合部板幅方向端部を切断加工すれば、上記
圧延上の問題点をすべて解決することが可能となる。

【００２１】図６には、第四の本発明の実施例となる圧
延材の接合装置の構成を示す。水平ロール圧延機３の上
流側に近接して垂直ロール圧延機６が配備され、垂直ロ
ール圧延機６の垂直ロールが圧延材の幅方向の両端部を
拘束している。前記水平ロール圧延機３の作業ロールか
ら前記垂直ロール圧延機６のロール間隙を経由し、さら
にその上流にわたって、圧延材を導くための上下ガイド
板間の間隙が調整可能な上下面ガイド４が設けられ、さ
らにその上流にはクロップシャー５が設けられている。
上下面ガイド４は、水平ロール圧延機の上作業ロール３
−１近傍にあり上作業ロール３−１に対して相対的に位
置固定となっている固定上板４−３と、これとヒンジ４
−４で結合され、ヒンジ４−４の回りに回動可能な回動
上板４−１とから構成される上板と、下作業ロール３−
２に対して相対的に位置固定され上板との間に圧延材が
通過するための間隙を形成する下板４−２とからなる。
上板４−１の上流側の端部にはさらにヒンジ４−６が設
けられ、このヒンジ４−６を介して上板４−１を上下動
させるためのアクチュエータ４−５が結合されている。
クロップシャー５は、先行材１の後端部のクロップを切
断した後、後行材２の先端部のクロップを切断する。水
平ロール圧延機３の上流側の圧延材の速度は、クロップ
シャー前後に配備されたピンチロール１７および１８に
よって制御される。

【００２２】図６の実施例では、これらの装置に加え
て、クロップシャー５の下流側に接合する圧延材のキャ
ンバー形状を測定するキャンバー形状測定装置８が配備
され、さらに演算・制御装置として以下の装置が配備さ
れている。キャンバー形状測定装置の検出器８−１、８
−２によって測定された圧延材板端の板幅方向位置と圧
延材の圧延ライン方向の進行速度の測定値または測定値
とから、前記圧延材のキャンバー量を算出する演算装置
１４と、前記キャンバー量と前記圧延材の圧延ライン方
向の進行速度の測定値または測定値と前記キャンバー測
定装置の検出器８−１、８−２から垂直ロール圧延機６
までの距離とから、垂直ロール圧延機入側の圧延材がそ
のまま圧延ラインに真直に進行するという前提条件で、
前記圧延材が前記垂直ロール圧延機を通過する時点での
前記圧延材の板幅中心の板幅方向位置を計算する演算装
置１５と、前記圧延材板幅方向位置の推定値にしたがっ
て、前記垂直ロール圧延機６のロールを圧延材の入側キ
ャンバー形状に倣うように板幅方向に連続的に移動せし
める前記垂直ロール圧延機６の圧下制御装置１３が配備
されている。

【００２３】このような構成とすることによって、水平
ロール圧延機入側の先行材後端部がキャンバーを有して
いる場合でも、先行材後端部が圧延板面内で傾くことな
く圧延ライン方向に真直に進行せしめることが可能とな
る。

【００２４】ところで、通常、圧延材のキャンバー量を
直接検出するには、圧延材の板幅方向の端部位置を検出
する装置を圧延方向に複数台設置する必要があるが、こ
こでは、入側圧延材が圧延ライン方向に真直に進行する
ことを前提として制御するので、圧延材の板幅方向端部
位置を長手方向に一箇所で検出する方式として効率的な
装置とすることも可能である。

【００２５】以上のような垂直ロール圧延機６の垂直ロ
ール６−１、６−２の位置制御に加えて、第四の本発明
では、前記垂直ロールの荷重測定装置９−１、９−２の
出力の左右差を算出する演算装置１１と、前記垂直ロー
ルの荷重測定装置の出力の左右差に対応して、前記水平
ロール圧延機の作業側圧下位置と駆動側圧下位置との差
すなわち圧下レベリングの操作量を算出する演算装置１
２と、前記圧下レベリング操作量に基づいて前記水平ロ
ール圧延機３の圧下レベリングを操作する前記水平ロー
ル圧延機の圧下位置制御装置１３が配備されている。

【００２６】これらは、垂直ロール圧延機による機械的
な拘束力のみに頼るのではなく、極言すれば垂直ロール
圧延機で拘束しなくても先行材後端部が圧延ライン方向
に真直に進行するように水平ロール圧延機３の圧下レベ
リングを最適化するための装置である。すなわち、垂直
ロールに負荷される荷重の左右差を測定し、これが零に
なることを目標として水平ロール圧延機の圧下レベリン
グ操作を実施することによって、垂直ロールによる拘束
がなくなった場合でも圧延材が圧延ラインに真直に進行
するような水平ロール圧延機の最適レベリングを見い出
すことが可能となる。このように水平ロール圧延機の圧
下レベリングを最適な状態にしておくことによって、先
行材後端部が垂直ロール圧延機６を通過し垂直ロール圧
延機６による機械的拘束力が消失した後でも、先行材後
端部を圧延ライン方向にほぼ真直に進行させることがで
き、後行材先端部との間に幅方向不均一なギャップを生
じて水平ロール圧延機３による圧延接合が不完全になる
ことを防止できる。

【００２７】

【実施例】板幅６００mm〜２１００mm、板厚２５０mmの
スラブを粗圧延において板厚２５〜５０mmの粗バーに
し、さらに７基の仕上げ圧延機により板厚０．８mm〜２
５mmの熱延コイルに圧延加工するホットストリップミル
において、クロップシャーから仕上げ圧延機までの設備
列を図３のように構成し、仕上げ圧延機の第１号スタン
ドにおいて圧延接合して連続圧延するため次のような操
業を行う。まず図示しない粗圧延機によって粗バーにま
で圧延された先行材１の後端をクロップシャー５によっ
て切断し、続いて同様に粗バーとなった後行材２の先端
をクロップシャー５によって切断する。後行材先端が進
入するまでは上下面ガイド４の回動上板４−１はアクチ
ュエータ４−５によって図１（ａ）に示すように上昇さ
せられており、後行材先端が進入した後に下降して図３
のように上下面ガイド４の間隙が粗バー板厚の２倍未満
にまで狭められる。

【００２８】上下面ガイド４内に存在する先行材１の進
行速度は水平ロール圧延機３あるいは垂直ロール圧延機
６のロール周速度と圧延の後進率によって決まるので、
この先行材進行速度を推算するかまたは速度計によって
計測する。上下面ガイド４中の先行材の進行速度を知る
最も簡単かつ実用的な方法は、垂直ロール圧延機の圧下
率を例えば１％以下の非常に軽圧下とし、水平ロール圧
延機３の速度を基準として垂直ロール圧延機６のロール
周速度を圧延材に作用する張力を零にすることを目標と
して制御する構成とすれば、垂直ロール圧延機６のロー
ル周速度が先行材１の進行速度にほぼ等しくなり、垂直
ロール圧延機６のロール周速をセンサーとして先行材の
速度を知ることができる。

【００２９】次に、後行材の速度は、例えばクロップシ
ャーの下流に配備されたピンチロール１８の周速度によ
って制御されるので、ピンチロール１８の周速度を上下
面ガイド４内で後行材が先行材に追いつくように設定す
る。上下面ガイド４内で後行材が先行材に追い付き後行
材先端が先行材後端に接触しても、上下面ガイド４の間
隙は粗バー板厚の２倍未満に設定されているので、後行
材が後行材の上に乗り上げたり、先行材の下に潜り込ん
だりするトラブルは発生しない。後行材先端が先行材後
端に接触した時点で、ピンチロール１８の所用トルクは
急激に大きくなるから、ピンチロール１８のトルクを観
測することにより接触のタイミングを知ることができ
る。そして先行材と後行材が接触した後、ピンチロール
１８の速度は垂直ロール圧延機のロール周速に同期させ
るか、または、先行材と後行材との間に間隙を生じない
ように、ピンチロール１８の周速度制御をトルク制御に
切り換えて、常に後行材と先行材との間に若干の押し付
け力を与えるように制御するのが好ましい。

【００３０】水平ロール圧延機３は仕上圧延機の第１号
スタンドであり、圧下率５０％程度の大圧下をとること
ができ、この圧延によって先行材と後行材は、例えば、
同一幅の場合、図４（ａ）のように、あるいは異幅の場
合、図５（ａ）のように、顕著な幅広がりを示す板端部
を除いて圧延接合される。水平ロール圧延機３の下流側
に配備されている接合部板端切断用シャー７は、接合部
近傍の板端部を、例えば図４（ｂ）あるいは図５（ｂ）
のように走行状態で切断・除去し、仕上圧延機の第２号
スタンド以降の圧延において、切り欠き効果による接合
部の破断や接合近傍の異常変形による圧延トラブルの発
生を防止することができる。

【００３１】水平ロール圧延機３の圧下レベリングが最
適な状態でない時、圧下率の板幅方向分布が不均一とな
り、これに伴って後進率が不均一となって、先行材の後
端部近傍には、水平ロール圧延機３に近づくにつれて圧
延板面内で傾くような回転運動成分が発生することにな
る。垂直ロール圧延機６はこのような回転運動成分を拘
束して緩和する作用を果たすが、図６に示すような演算
・制御装置を併せて配備することによって、前記したよ
うに水平ロール圧延機３のレべリングそのものを最適化
して、上記したような先行材後端部の回転運動成分の発
生を防止することができる。この結果、先行材後端部と
後行材後端部との間に幅方向不均一な間隙が発生するこ
ともなくなり、水平ロール圧延機３によて常に安定した
圧延接合が実行できる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の熱間圧延における圧延材の接合
装置を用いることによって、安価な設備によって、先行
材と後行材を安定して接合することが可能となり、接合
後の圧延作業が連続圧延作業となり、圧延トラブルが激
減する上、製品の寸法精度も大幅に改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の本発明の実施例となる圧延材の接合装置
の構成を示す図であり、それぞれ（ａ）は上下面ガイド
が上方に開いている状態の側面図。（ｂ）は上下面ガイ
ドが閉じている状態の側面図。（ｃ）は平面図である。

【図２】第二の本発明の実施例となる圧延材の接合装置
の構成を示す図。

【図３】第三の本発明の実施例となる圧延材の接合装置
の構成を示す図。

【図４】第三の本発明の効果を説明する図であり、
（ａ）は切断前、（ｂ）は切断後の状態を示す図であ
る。

【図５】異なる板幅の圧延材を接合する場合の第三の本
発明の効果を説明する図であり（ａ）は切断前、（ｂ）
は切断後の状態を示す図である。

【図６】第四の本発明の実施例となる圧延材の接合装置
の構成を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面
図である。

【符号の説明】

１ 先行圧延材 ２ 後行圧延材 ３ 水平ロール圧延機 ３−１ 水平ロール圧延機の上側作業ロール ３−２ 水平ロール圧延機の下側作業ロール ４ 後行材の先行材上への乗り上げおよび先行材下
への潜り込み防止のための上下面ガイド装置 ４−１ 上下可動の上下面ガイド４の上板 ４−２ 上下面ガイド４の下板 ４−３ 水平ロール圧延機の上作業ロール３−１に相対
的に位置固定となる上下面ガイド４の上板 ４−４ 上下面ガイド４の上板４−１をガイド４の上板
４−３に回転可能に結合しているヒンジ ４−５ 上下面ガイド４の上板４−１を上下動させるた
めのアクチュエータ ４−６ 上下面ガイド４の上板４−１とその上下動用ア
クチュエータ４−５とを互いに回転可能に結合している
ヒンジ ５ クロップシャー ５−１ クロップシャーの上刃 ５−２ クロップシャーの下刃 ６ 垂直ロール圧延機 ６−１ 垂直ロール圧延機の作業側ロール ６−２ 垂直ロール圧延機の駆動側ロール ７ 接合部板端切断用シャー ７−１ 接合部板端切断用シャーの上刃 ７−２ 接合部板端切断用シャーの下刃 ８ 圧延材のキャンバー形状測定装置 ８−１ 圧延材のキャンバー形状測定装置の作業側検出
器 ８−２ 圧延材のキャンバー形状測定装置の駆動側検出
器 ９−１ 垂直ロール圧延機６の作業側ロール６−１の荷
重測定装置 ９−２ 垂直ロール圧延機６の駆動側ロール６−２の荷
重測定装置 １０−１ 垂直ロール圧延機６の作業側ロール６−１の
圧下位置制御装置 １０−２ 垂直ロール圧延機６の駆動側ロール６−２の
圧下位置制御装置 １１ 垂直ロール圧延機６の作業側荷重測定装置９
−１と駆動側荷重測定装置９−２との出力差を算出する
差荷重演算装置 １２ 差荷重演算装置１１の出力に基づいて、圧延
材を圧延ライン方向に垂直に通板させるための水平ロー
ル圧延機３の圧下レベリング操作量を算出する演算装置 １３ 水平ロール圧延機３の圧下位置制御装置 １３−１ 水平ロール圧延機３の作業側の圧下位置制御
装置 １３−２ 水平ロール圧延機３の駆動側の圧下位置制御
装置 １４ 圧延材のキャンバー形状測定装置のキャンバ
ー量演算装置 １５ 垂直ロール圧延機を圧延材が通過する時点で
の圧延材の板幅中心位置変化量の演算装置 １６ テーブルローラー １７ クロップシャー入側ピンチロール １７−１ クロップシャー入側ピンチロールの上ロール １７−２ クロップシャー入側ピンチロールの下ロール １８ クロップシャー出側ピンチロール １８−１ クロップシャー出側ピンチロールの上ロール １８−２ クロップシャー出側ピンチロールの下ロール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延される先行圧延材後端と後続し
   て圧延される圧延材先端とを接合する装置であって、水
   平ロール圧延機と、該水平ロール圧延機の上流側に配備
   され、上下ガイド板間の間隙が調整可能で、かつ入口側
   が上方に開閉可能な上下面ガイドと、さらにその上流側
   に配備されたクロップシャー設備とから構成される熱間
   圧延における圧延材の接合装置。
2. 【請求項２】 熱間圧延される先行圧延材後端と後続し
   て圧延される圧延材先端とを接合する装置であって、水
   平ロール圧延機と、該水平ロール圧延機の上流側に近接
   して設けられた垂直ロール圧延機と、前記水平ロール圧
   延機の作業ロール近傍から前記垂直ロール圧延機のロー
   ル間を経由し、さらに前記垂直ロール圧延機の上流側に
   わたって配備され、上下ガイド板間の間隙が調整可能
   で、かつ入口側が上方に開閉可能な上下面ガイドと、該
   上下面ガイドより上流側に配備されたクロップシャー設
   備とから構成される熱間圧延における圧延材の接合装
   置。
3. 【請求項３】 熱間圧延される先行圧延材後端と後続し
   て圧延される圧延材先端とを接合する装置であって、水
   平ロール圧延機と、該水平ロール圧延機の上流側に近接
   して設けられた垂直ロール圧延機と、前記水平ロール圧
   延機の作業ロール近傍から前記垂直ロール圧延機のロー
   ル間を経由し、さらに前記垂直ロール圧延機の上流側に
   わたって配備され、上下ガイド板間の間隙が調整可能
   で、かつ入口側が上方に開閉可能な上下面ガイドと、該
   上下面ガイドより上流側に配備されたクロップシャー設
   備と、前記水平ロール圧延機の下流側に位置し、圧延接
   合された先行材と後行材の接合部の板幅方向端部近傍を
   切断加工する切断装置から構成される熱間圧延における
   圧延材の接合装置。
4. 【請求項４】 熱間圧延される先行圧延材後端と後続し
   て圧延される圧延材先端とを接合する装置であって、水
   平ロール圧延機と、該水平ロール圧延機の上流側に近接
   して設置され、それぞれ独立に荷重測定装置が装備され
   た左右２本の垂直ロールを有する垂直ロール圧延機と、
   前記水平ロール圧延機の作業ロール近傍から前記垂直ロ
   ール圧延機のロール間を経由し、さらに前記垂直ロール
   圧延機の上流側にわたって配備され、上下ガイド板間の
   間隙が調整可能で、かつ入口側が上方に開閉可能な上下
   面ガイドと、該上下面ガイドより上流側に配備されたク
   ロップシャー設備と、前記上下面ガイドより上流側に配
   備された圧延材のキャンバー形状測定装置と、該キャン
   バー形状測定装置によって検出された圧延材のキャンバ
   ー形状と圧延材の圧延ライン方向の進行速度の測定値ま
   たは推定値とから、前記圧延材が前記垂直ロール圧延機
   を通過する時点での前記圧延材の板幅中心の板幅方向位
   置を推定する演算装置と、前記圧延材板幅中心の板幅方
   向位置の演算結果にしたがって、前記垂直ロール圧延機
   の左右２本の垂直ロールを一体として、前記圧延材の入
   側キャンバー形状に倣うように、板幅方向に連続的に移
   動せしめる前記垂直ロール圧延機の圧下制御装置と、前
   記垂直ロール圧延機の前記左右２本の垂直ロールの荷重
   測定装置の出力の差を算出する演算装置と、前記荷重測
   定装置の出力差に対応して、前記水平ロール圧延機の圧
   下レベリング操作量を算出する演算装置と、前記圧下レ
   ベリング操作量に基づいて前記水平ロ−ル圧延機の圧下
   レベリングを操作する前記水平ロール圧延機の圧下位置
   制御装置とから構成される熱間圧延における圧延材の接
   合装置。