JPH08252605A - 圧延材接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延材の切削時に発生する切粉の飛散を防止
し、切粉を回収することができる圧延材接合装置を提供
する。 【構成】 圧延材接合装置１０の加工装置１８が、圧延
材１、２の幅方向の軸心Ｚを中心に回転する円筒形カッ
タ１９ａと、カッタを斜め方向に揺動させる揺動装置１
９ｂと、カッタ１９ａを圧延方向に前後進させる復動装
置１９ｃと、からなる。更に、カッタから後方に飛散す
る切粉を受ける後方切粉装置３２と、カッタから前方に
飛散する切粉を受ける前方切粉装置３４とからなる切粉
処理装置３０を備える。後方切粉装置は、カッタの後方
に固定されカッタと共に移動する後方カバー３２ａと、
その下方に設けられ切粉を横移動させる後方回収装置３
３とからなり、前方切粉装置は、カッタの前方に上下動
可能に設けられた前方カバー３４ａと、その下方に設け
られ切粉を横移動させる前方回収装置３５とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延設備において
圧延材とともに走行しながら、先行する圧延材の後端と
後続する圧延材の先端とを接合する圧延材の接合装置に
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、圧延材の端部（前端部と後端部）に欠
陥が生じやすく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する圧延材の後
端と次の圧延材の前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５−１３
９号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭６２−
２５２６０３号の「板接合方法」は、接合すべき板の端
部相互間に、継手を打込んで接合するものであるが、圧
延材の幅全体にわたり十分な接合強度を確保するには多
数の継手を短時間で打込む必要があり、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問
題点があった。

【０００５】また、特開昭６３−９３４０８号の「バー
接合設備」は、圧延材にループを形成して、後端と先端
を圧接するものであるが、比較的厚いバー材をループに
形成するため、バー材に曲げ癖が付きやすくかつ十分な
接合時間を確保できず、また後端と先端を単に圧接して
も圧延材の幅全体にわたり十分な接合強度を確保できな
い問題点があった。

【０００６】更に、特公平５−１３９号の「帯板の走間
溶接装置」は、圧延材とともに走行しながら後端と先端
を溶接接合する装置であるが、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く、かつ
接合部に凸凹が生じやすく、接合部を均一に圧延するこ
とが困難である問題点があった。

【０００７】本発明は上述した種々の問題点を解決する
ために創案されたものである。すなわち、本発明の第１
の目的は、先行する圧延材の後端と後続する圧延材の先
端とを圧延材とともに走行しながら接合することがで
き、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、接合部の凸凹が少なく接合部をほ
ぼ均一に加工でき、これにより、圧延材を連続的に仕上
圧延機に供給することができる圧延材接合装置を提供す
ることにある。

【０００８】また、従来の手段では、接合の際に発生す
る切粉や溶融物（以下、切粉等）が飛散し、次工程等に
悪影響を及ぼす問題点があった。すなわち、飛散して
圧延材の上に乗った切粉等は、容易には除去できず、そ
のままプレス、接合、或いは圧延されて接合強度を低下
させたり、圧延材の表面に傷を付け、飛散して駆動装
置の摺動部に付着した切粉等により、摺動部に傷が付
き、メンテナンスを頻繁に必要とし、飛散して堆積し
た切粉等により装置環境が悪化する、等の問題点があっ
た。

【０００９】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち本発明の第２の目的は、
圧延材の切削時に発生する切粉等の飛散を防止し、切粉
を回収することができる圧延材接合装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧延方
向に走行する台車と、該台車上に取付られ先行する圧延
材の後端部を水平に挟持して上下動可能な後端クランプ
装置と、前記台車上に取付られ後続する圧延材の先端部
を水平に挟持する先端クランプ装置と、先行圧延材の後
端部下面と後続圧延材の先端部上面を切削加工する加工
装置と、該加工面を還元状態に保持する還元保持装置
と、先行圧延材と後続圧延材の加工面を重ね合わせて圧
延材とほぼ同一厚さまで圧縮して接合する圧接装置と、
を備え、前記加工装置は、圧延材の幅方向の軸心を中心
に回転する円筒形カッタと、該カッタを斜め方向に揺動
させる揺動装置と、カッタを圧延方向に前後進させる復
動装置と、からなり、更に前記カッタから飛散する切粉
を受ける切粉処理装置を備える、ことを特徴とする圧延
材接合装置が提供される。

【００１１】本発明の好ましい実施例によれば、前記切
粉処理装置は、カッタから後方に飛散する切粉を受ける
後方切粉装置と、カッタから前方に飛散する切粉を受け
る前方切粉装置とからなり、後方切粉装置は、カッタの
後方に固定されカッタと共に移動する後方カバーと、該
後方カバーの下方に設けられ切粉を横移動させる後方回
収装置とからなり、前方切粉装置は、カッタの前方に上
下動可能に設けられた前方カバーと、該前方カバーの下
方に設けられ切粉を横移動させる前方回収装置とからな
る。また、前記後方回収装置及び前方回収装置は、水平
スクリューコンベア又は水平押出しシリンダであること
が好ましい。

【００１２】

【作用】上記本発明の装置によれば、後端クランプ装置
と先端クランプ装置により、先行圧延材と後続圧延材を
挟持したままで台車が圧延方向に走行するので、圧延材
を連続的に仕上圧延機に供給することができる。また、
加工装置による切削加工と圧接装置による圧接の２工程
で圧延材の幅全体を接合できるため、接合時間を大幅に
短縮することができ、圧延設備全長を短くすることがで
きる。

【００１３】更に、還元保持装置により加工面を還元状
態に保持したまま、加工装置により後端部下面と先端部
上面を切削加工しかつ圧接装置により加工面を圧延材と
ほぼ同一厚さまで圧縮するので、加工面の酸化がほとん
どなくかつ加工面を隙間なく密着させて圧接することが
でき、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。また、圧接装置により加工面を重ね合
わせて圧延材とほぼ同一厚さまで圧縮して接合するの
で、接合部の凸凹がほとんどなく接合部をほぼ均一に圧
延することができる。

【００１４】更に本発明の構成によれば、カッタから飛
散する切粉を受ける切粉処理装置を備えているので、切
粉の飛散防止及び回収ができ、プレス、接合或いは圧
延による接合強度の低下や圧延材の傷の発生がなく、
駆動装置の摺動部の傷を防止してメンテナンスを低減で
き、装置環境の改善にも寄与することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
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
発明による圧延材接合装置の全体構成図であり、図２は
その主要部構成図である。図１及び図２において、本発
明の圧延材接合装置１０は、圧延方向に走行する台車１
２と、台車１２上に取付られ先行する圧延材１の後端部
を水平に挟持して上下動可能な後端クランプ装置１４
と、台車１２上に取付られ後続する圧延材２の先端部を
水平に挟持する先端クランプ装置１６と、先行圧延材１
の後端部下面と後続圧延材２の先端部上面を切削加工す
る加工装置１８と、加工面１ａ、２ａ（図２）を還元状
態に保持する還元保持装置２０と、先行圧延材１と後続
圧延材２の加工面１ａ、２ａを重ね合わせて圧延材１、
２とほぼ同一厚さまで圧縮して接合する圧接装置２２
と、を備えている。

【００１６】図２において、加工装置１８は、圧延材
１、２の幅方向の軸心Ｚを中心に回転する円筒形カッタ
１９ａと、カッタ１９ａを斜め方向に揺動させる揺動装
置１９ｂと、カッタ１９ａを圧延方向（図で左右）に前
後進させる復動装置１９ｃと、からなる。カッタ１９ａ
は、揺動アーム１９ｄの先端部に軸心Ｚを中心に回転可
能に取付られ図示しない駆動装置により回転するように
なっている。カッタ１９ａは、圧延材１、２の全幅より
長く、その外周部には複数の刃が同径に設けられ、圧延
材１、２の全幅にわたり単一のカッタ１９ａにより同時
に切削加工するようになっている。揺動装置１９ｂは、
揺動アーム１９ｄと揺動シリンダ（図示せず）からな
り、揺動アーム１９ｄの末端部が復動装置１９ｃの復動
台１９ｅに枢着され、揺動アーム１９ｄを揺動させて、
カッタ１９ａを円弧状に斜め方向に揺動させ、カッタ１
９ａの高さを調整できるようになっている。復動装置１
９ｃは、復動台１９ｅと復動シリンダ１９ｇからなり、
復動台１９ｅを水平に往復動させてカッタ１９ａを圧延
方向（図で左右）に前後進させるようになっている。か
かる構成により、カッタ１９ａの高さを調整しかつカッ
タ１９ａを前後進させることにより、先行圧延材１の後
端部下面と後続圧延材２の先端部上面の両方を切削加工
することができる。

【００１７】後端クランプ装置１４は、先行圧延材１の
後端部を水平に支持する複数のローラ１５ａと、上下動
してローラ１５ａとの間に先行圧延材１の後端部を挟持
するクランプ１５ｂと、先行圧延材１の後端部下面をカ
ッタ１９ａの上面に接触させる加工高さＨと先行圧延材
１の後端部を後続圧延材２の先端部とほぼ同一高さに保
持する圧接高さＬとの間をローラ１５ａ及びクランプ１
５ｂを上下動させる昇降シリンダ１５ｃとからなる。か
かる構成により、ローラ１５ａにより先行圧延材１の後
端部を水平に支持したまま、クランプ１５ｂにより先行
圧延材１の後端部を挟持することができる。また、昇降
シリンダ１５ｃによりローラ１５ａ及びクランプ１５ｂ
を加工高さＨに保持して、単一のカッタ１９ａにより先
行圧延材１の後端部下面と後続圧延材２の先端部上面を
切削加工することができ、かつ圧接高さＬに保持して先
行圧延材１と後続圧延材２の加工面１ａ、２ａを重ね合
わせ、圧接装置２２により圧縮して接合することができ
る。

【００１８】先端クランプ装置１６は、後続圧延材１の
先端部を水平に支持する複数のローラ１７ａと、上下動
してローラ１７ａとの間に後続圧延材２の先端部を挟持
するクランプ１７ｂと、からなる。この構成は、昇降機
構がない点を除き、後端クランプ装置１４と同様であ
る。かかる構成により、ローラ１７ａにより後続圧延材
２の先端部を水平に支持したまま、クランプ１７ｂによ
り後続圧延材２の先端部を挟持することができる。

【００１９】圧接装置２２は、先行圧延材１の後端部上
面に接する下面を有する上型２３ａと、後続圧延材２の
先端部下面に接する上面を有する下型２３ｂと、上型２
３ａ及び下型２３ｂを挟持して圧縮するプレス装置２３
ｃと、からなる。下型２３ｂは、台車１２に固定されて
いる。また、上型２３ａはプレス装置２３ｃのラム２３
ｅの下面に取付られ、ラム２３ｅとともに昇降するよう
になっている。かかる構成により、加工装置１８による
加工中に、先行圧延材１の後端部と後続圧延材２の先端
部を、上型２３ａ及び下型２３ｂで支持することがで
き、かつプレス装置２３ｃによりラム２３ｅを下降させ
ることにより、先行圧延材１と後続圧延材２の加工面１
ａ、２ａを加工完了後すぐさま重ね合わせて圧縮するこ
とができる。また、この圧縮により重ね合わせ部分を圧
延材１、２とほぼ同一の厚さまで圧縮することにより、
接合部の凸凹がほとんどなく接合部をほぼ均一に圧延す
ることができる。

【００２０】還元保持装置２０は、ＣＯＧ（コークス炉
ガス）、ＬＰＧ、ＬＮＧ等の可燃性ガスを完全燃焼させ
る量よりも少ない酸素で燃焼させて、水素ラジカル、Ｃ
Ｈ₂Ｏラジカル等還元性ラジカルを含有する還元炎にて
還元状態を形成する還元炎バーナ２０ａ、２０ｂであ
り、図２に示すように還元炎バーナ２０ａは、ローラ１
５ａのフレームに、還元炎バーナ２０ｂは、固定スタン
ド２１を介して台車１２に取付られ、先行圧延材１と後
続圧延材２の加工面１ａ、２ａに向けて還元炎ガスを吹
きつけ、切削面を常に還元状態に保持するようになって
いる。かかる構成により、加工装置１８による切削加工
工程、及び圧接装置２２による圧接工程の間、加工面１
ａ、２ａを還元状態に保持し、その酸化を防止し、高い
接合強度を確保することができる。

【００２１】図３は、図２の一部を省略して示す図１の
部分拡大図である。この図に示すように、本発明の圧延
材接合装置１０は、更にカッタ１９ａから飛散する切粉
を受ける切粉処理装置３０を備えている。図３に示すよ
うに切粉処理装置３０は、カッタ１９ａから後方に飛散
する切粉を受ける後方切粉装置３２と、カッタ１９ａか
ら前方に飛散する切粉を受ける前方切粉装置３４とから
なる。

【００２２】後方切粉装置３２は、カッタ１９ａの後方
の揺動アーム１９ｄに固定されカッタ１９ａと共に移動
する後方カバー３２ａと、後方カバー３２ａの下方に設
けられ切粉を横移動させる後方回収装置３３とからな
る。また、前方切粉装置３４は、カッタ１９ａの前方に
上下動可能に設けられた前方カバー３４ａと、前方カバ
ー３４ａの下方に設けられ切粉を横移動させる前方回収
装置３５とからなる。

【００２３】後方回収装置３３及び前方回収装置３５
は、例えば水平スクリューコンベア又は水平押出しシリ
ンダであり、カバー３２ａ、３４ａの下部に溜まった切
粉を横移動させて端部から切粉回収容器３７に直接、或
いはシュート３６を通して、収容するようになってい
る。また、前方回収装置３５は、図３に示すように後端
クランプ装置１４の上下動部分に固定してもよく、或い
は独立した別の昇降シリンダ（図示せず）で上下動させ
てもよい。

【００２４】上述した構成により、カッタから飛散する
切粉を切粉処理装置３０の後方カバー３２ａと前方カバ
ー３４ａで受け、その下方に溜まった切粉を後方回収装
置３３と前方回収装置３５により横移動させて切粉回収
容器３７に収容できるので、切粉の飛散防止と回収がで
き、プレス、接合或いは圧延による接合強度の低下や
圧延材の傷の発生がなく、駆動装置の摺動部の傷を防
止してメンテナンスを低減でき、装置環境の改善にも
寄与することができる。

【００２５】図４は、本発明による圧延材接合装置の作
動説明図である。図４（Ａ）において、台車１２は圧延
速度と同期して圧延方向に走行しており、後端クランプ
装置１４により先行圧延材１の後端部が水平に挟持さ
れ、先端クランプ装置１６により後続圧延材２の先端部
も水平に挟持されている。先行圧延材１の後端部と後続
圧延材２の先端部は接合部分が上下に重複した位置にあ
り、先行圧延材１の後端部は後端クランプ装置１４によ
り加工高さＨにある。加工装置１８と圧接装置２２は待
機状態にあり、上型２３ａの下面が先行圧延材１の後端
部上面に接し、下型２３ｂの下面が後続圧延材２の先端
部下面に接している。この状態において、後方切粉装置
３２と前方切粉装置３４は待機状態にある。

【００２６】次いで、図４（Ｂ）に示すように、加工装
置１８によりカッタ１９ａを揺動させて加工高さに調整
し、カッタ１９ａを圧延方向（図で左右）に前後進させ
て先行圧延材１の後端部下面と後続圧延材２の先端部上
面を切削加工する。加工中、還元保持装置２０により加
工面は還元状態に保持される。この状態で、後方回収装
置３３及び前方回収装置３５は停止したまま、カッタ１
９ａから後方に飛散する切粉は後方カバー３２ａに収容
され、カッタ１９ａから前方に飛散する切粉は前方カバ
ー３４ａに収容される。

【００２７】次いで、図４（Ｃ）に示すように、カッタ
１９ａを待機位置に戻し、後端クランプ装置１４により
先行圧延材１の後端部を圧接高さＬまで下降させ、同時
に圧接装置２２により、先行圧延材１と後続圧延材２の
加工面を重ね合わせて圧延材とほぼ同一厚さまで圧縮し
て接合を完了する。圧接中も、還元保持装置２０により
加工面は還元状態に保持される。この際、後方回収装置
３３と前方回収装置３５が作動し、カバー３２ａ、３４
ａ内の切粉を切粉回収容器３７に回収する。

【００２８】次いで、後端クランプ装置１４、先端クラ
ンプ装置１６、及び圧接装置２２を開放し、台車１２が
後退して待機位置に復帰する。この際、後方回収装置３
３と前方回収装置３４も停止し、待機状態になる。

【００２９】かかる接合工程により、圧延材を連続的に
仕上圧延機に供給したままで、先行圧延材と後続圧延材
を接合でき、また、加工装置による切削加工と圧接装置
による圧接の２工程で圧延材の幅全体を接合できるた
め、接合時間を大幅に短縮することができ、圧延設備全
長を短くすることができる。また、切粉の飛散防止と回
収ができ、プレス、接合或いは圧延による接合強度の
低下や圧延材の傷の発生がなく、駆動装置の摺動部の
傷を防止してメンテナンスを低減でき、装置環境の改
善にも寄与することができる。

【００３０】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、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。

【００３１】

【発明の効果】上述したように、本発明の圧延材接合装
置は、先行する圧延材の後端と後続する圧延材の先端と
を圧延材とともに走行しながら接合することができ、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、接合部の凸凹が少なく接合部をほぼ均一
に圧延でき、これにより、圧延材を連続的に仕上圧延機
に供給することができる。更に、本発明の圧延材接合装
置は、圧延材の切削時に発生する切粉の飛散を防止し、
切粉を回収することができる、優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による圧延材接合装置の全体構成図であ
る。

【図２】図１の主要部構成図である。

【図３】図２の一部を省略して示す図１の主要部構成図
である。

【図４】本発明による圧延材接合工程の作動説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 先行圧延材 １ａ 切削加工面 ２ 後続圧延材 ２ａ 加工面 ３ レール ４ ローラ １０ 圧延材接合装置 １２ 台車 １４ 後端クランプ装置 １５ａ ローラ １５ｂ クランプ １５ｃ 昇降シリンダ １６ 先端クランプ装置 １７ａ ローラ １７ｂ クランプ １８ 加工装置 １９ａ カッタ １９ｂ 揺動装置 １９ｃ 復動装置 １９ｄ 揺動アーム １９ｅ 復動台 １９ｆ 揺動シリンダ １９ｇ 復動シリンダ ２０ 還元保持装置 ２２ 圧接装置 ２３ａ 上型 ２３ｂ 下型 ２３ｃ プレス装置 ２３ｅ ラム ３０ 切粉処理装置 ３２ 後方切粉装置 ３２ａ 後方カバー ３３ 後方回収装置 ３４ 前方切粉装置 ３４ａ 前方カバー ３５ 前方回収装置 ３６ シュート ３７ 切粉回収容器 Ｈ 加工高さ Ｌ 圧接高さ Ｂ 圧延高さ

フロントページの続き (72)発明者 岩波 紀夫 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 (72)発明者 沖 正海 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 坂本 浩一 茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延方向に走行する台車と、該台車上に
   取付られ先行する圧延材の後端部を水平に挟持して上下
   動可能な後端クランプ装置と、前記台車上に取付られ後
   続する圧延材の先端部を水平に挟持する先端クランプ装
   置と、先行圧延材の後端部下面と後続圧延材の先端部上
   面を切削加工する加工装置と、該加工面を還元状態に保
   持する還元保持装置と、先行圧延材と後続圧延材の加工
   面を重ね合わせて圧延材とほぼ同一厚さまで圧縮して接
   合する圧接装置と、を備え、 前記加工装置は、圧延材の幅方向の軸心を中心に回転す
   る円筒形カッタと、該カッタを斜め方向に揺動させる揺
   動装置と、カッタを圧延方向に前後進させる復動装置
   と、からなり、 更に前記カッタから飛散する切粉を受ける切粉処理装置
   を備える、ことを特徴とする圧延材接合装置。
2. 【請求項２】 前記切粉処理装置は、カッタから後方に
   飛散する切粉を受ける後方切粉装置と、カッタから前方
   に飛散する切粉を受ける前方切粉装置とからなり、 後方切粉装置は、カッタの後方に固定されカッタと共に
   移動する後方カバーと、該後方カバーの下方に設けられ
   切粉を横移動させる後方回収装置とからなり、前方切粉
   装置は、カッタの前方に上下動可能に設けられた前方カ
   バーと、該前方カバーの下方に設けられ切粉を横移動さ
   せる前方回収装置とからなる、ことを特徴とする請求項
   １に記載の圧延材接合装置。
3. 【請求項３】 前記後方回収装置及び前方回収装置は、
   水平スクリューコンベア又は水平押出しシリンダであ
   る、ことを特徴とする請求項２に記載の圧延材接合装
   置。