JPH08252607A - 圧延材接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 先行圧延材と後続圧延材を走行しながら短時
間に十分な接合強度で接合でき、かつ、部品交換や装置
各部の保守点検作業を、アクセスしやすい作業性環境で
行うことのできる圧延材接合装置を提供する。 【構成】 走行台車上１２に取付られ先行圧延材１を挟
持する後端クランプ装置１４と、後続圧延材２を挟持す
る先端クランプ装置１６と、先行圧延材と後続圧延材を
切削加工する加工装置１８と、加工面を還元状態に保持
する還元保持装置２０と、加工面を圧接する圧接装置２
２とを備える。加工装置は、幅方向軸心を中心に回転す
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１９ｂと、圧延方向に前後進させる復動装置
１９ｃとからなる。更に、台車上に横移動可能に設けら
れた横スライド台２６と、台車の停止位置に並設された
サイドシフト装置２８とを備える。

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、装置全体が圧延ラ
イン上にあるため、部品の交換や、保守点検作業を圧延
ライン上で行う必要があり、装置の各部分にアクセスし
にくく作業性が悪く、かつ作業に長時間を要する問題点
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、
部品交換や装置各部の保守点検作業を、アクセスしやす
い作業性のよい状態で行うことの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、前記台車上に横移動可能に
設けられ、その上に前記加工装置及び先端クランプ装置
が取り付けられた横スライド台と、前記台車の所定の停
止位置に並設され、その上に前記横スライド台を横移動
させるようになったサイドシフト装置と、を備えたこと
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、前記台
車とサイドシフト装置は、所定の停止位置で横方向に整
合するスライドガイドを有し、かつサイドシフト装置
は、その停止位置で横スライド台を横方向に移動可能に
係合する係合金具と、該係合金具を横方向に移動させる
直動シリンダとを有する。

【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、横スライド
台が、台車上に横移動可能に設けられ、その上に前記加
工装置及び先端クランプ装置が取り付けられており、か
つサイドシフト装置が、台車の所定の停止位置に並設さ
れ、その上に横スライド台を横移動させるようになって
いるので、所定の停止位置（例えば待機位置）でサイド
シフト装置により横スライド台を横移動させてサイドシ
フト装置の上に移動し、圧延ラインから離れた位置で作
業することができる。従って、各部分にアクセスしやす
く作業性がよく、カッタチップの交換やカッタ部の保守
点検作業を、短時間に確実に行うことができ、生産性の
向上や作業の省力化を図ることができる。

【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の
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を僅かに斜めに往復動させてカッタ１９ａ
を圧延方向（図で左右）に斜め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Ａ−Ａ線における部分平面図
である。この図に示すように、本発明の圧延材接合装置
は更に、台車１２上に横移動可能（図３では上下方向）
に設けられ、その上に加工装置１８及び先端クランプ装
置１６が取り付けられた横スライド台２６と、台車１２
の所定の停止位置（例えば待機位置）に並設され、その
上に横スライド台２６を横移動させるようになったサイ
ドシフト装置２８と、を備えている。

【００２２】台車１２とサイドシフト装置２８は、停止
位置で横方向に整合するスライドガイド２９を有する。
スライドガイド２９は、例えばレール２９ａとガイド２
９ｂ（図２）からなる。また、サイドシフト装置２８
は、その停止位置で横スライド台２６を横方向に移動可
能に係合する係合金具２８ａと、係合金具２８ａを横方
向に移動させる直動シリンダ２８ｂとを有する。なお、
２８ｃは、サイドシフト装置の固定台である。

【００２３】上述した構成により、所定の停止位置でサ
イドシフト装置２８により横スライド台２６を横移動さ
せてサイドシフト装置（固定台２８ｃ）の上に移動し、
圧延ラインから離れた位置で作業することができる。従
って、装置の各部分にアクセスしやすく作業性がよく、
カッタチップの交換やカッタ部の保守点検作業を、短時
間に確実に行うことができ、生産性の向上や作業の省力
化を図ることができる。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。台車の復帰位置には、前
述したサイドシフト装置２８が並設されており、この位
置でサイドシフト装置２８により横スライド台２６を横
移動させてサイドシフト装置の上に移動し、圧延ライン
から離れた位置で作業することにより、生産性の向上や
作業の省力化を図ることができる。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】

【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、部品交換や装置各部の保守点検作業を、アクセス
しやすい作業性のよい状態で行うことのできる、等の優
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Ａ−Ａ線における部分平面図である。

【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 ２６ 横スライド台 ２８ サイドシフト装置 ２８ａ 係合金具 ２８ｂ 直動シリンダ ２９ スライドガイド ２９ａ レール ２９ｂ ガイド 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 (2)

【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、前記台車上に横移動可能に設けられ、その上に前
   記加工装置及び先端クランプ装置が取り付けられた横ス
   ライド台と、 前記台車の所定の停止位置に並設され、その上に前記横
   スライド台を横移動させるようになったサイドシフト装
   置と、を備えたことを特徴とする圧延材接合装置。
2. 【請求項２】 前記台車とサイドシフト装置は、所定の
   停止位置で横方向に整合するスライドガイドを有し、か
   つサイドシフト装置は、その停止位置で横スライド台を
   横方向に移動可能に係合する係合金具と、該係合金具を
   横方向に移動させる直動シリンダとを有する、ことを特
   徴とする請求項１に記載の圧延材接合装置。