JPH0826545A - 鋼帯のセンタリング装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄い鋼帯にも適用できるセンタリング技術を
提供する。 【構成】 基礎等に固定されたベースフレーム４２と、
このベースフレームにピン及４３びアーム４４を介して
略ラインクロス方向に水平に移動可能に連結されクラン
プ機構（上下ロール３３，３４）を支持するスライドフ
レーム４５と、このスライドフレームの浮き上りを防止
するガイドプレート４６と、スライドフレームを移動す
る横引きシリンダ４７とからなるクランパ移動機構４１
を備えたセンタリング装置。 【効果】 鋼帯の上面及び下面を挟持するから、薄い鋼
帯を折り曲げること無く横移動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は先行鋼帯の後端に後行鋼
帯の先端を鋼帯溶接機にて接合するに際し、これら鋼帯
のセンタリングに好適な鋼帯のセンタリング装置及びセ
ンタリング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続焼鈍ライン、連続酸洗ライン、連続
圧延ライン等では先行鋼帯（ストリップ、薄板）に後行
鋼帯を溶接接合することで処理を連続化している。この
溶接接合の際に、前後の鋼帯のセンタを合せることは重
要である。このセンタリングが不十分であると鋼帯が蛇
行してそのエッジがガイドに摺接してまくれ（めくれ）
たり、鋼帯の破断の要因になる等トラブルが発生するか
らである。

【０００３】そこで、例えば特開昭６０−１０６７５８
号「鋼帯のセンタリング装置」が提案され、鋼帯を上下
から押圧するクランプ部材と、鋼帯を左右から押圧する
位置決め部材とからなり、例えば位置決め部材で鋼帯を
左右から押圧してセンタリングし、次にクランプ部材で
クランプするというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記センタリン
グ装置は鋼帯の左右を位置決め部材で押圧するものであ
るから、鋼帯が薄くなるとエッジが座屈しやすくなり、
一定以下の薄鋼帯には適用できない。このように、鋼帯
をサイドから押してセンタ位置を修正する方式ではエッ
ジの変形を伴うので薄い鋼帯には適してない。そこで本
発明の目的は薄い鋼帯にも適用できるセンタリング装置
及び方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本発明は、ライン中心に対する鋼帯の中心のずれ量を計
測する心ずれ計測機構と、鋼帯の上面及び下面を挟持す
るクランプ機構と、前記ずれ量を減少させる方向へ前記
クランプ機構を移動するクランパ移動機構と、前記クラ
ンパ機構が鋼帯を開放した際の鋼帯のエッジをガイドし
て一定値以上のずれを阻止するサイドガイド機構と、前
記ずれ計測機構のずれ情報に基いて前記クランプ機構，
クランパ移動機構及びサイドガイド機構を制御する制御
部とから鋼帯のセンタリング装置を構成する。

【０００６】または、ライン中心に対する鋼帯の中心の
ずれ量を計測する心ずれ計測工程と、鋼帯の上面及び下
面をクランプ機構で挟持するクランプ工程と、上記ずれ
量を減少させる方向へクランプ機構を一定ストロークだ
け移動するクランパ移動工程と、この時のクランプ機構
移動限でクランプ機構を解放するアンクランプ中にサイ
ドガイド機構にて鋼帯のエッジのずれを阻止するサイド
ガイド工程と、ライン中心に対する鋼帯の中心のずれ量
を計測する心ずれ再計測工程と、上記ずれ量を減少させ
る方向へクランプ機構を一定ストロークだけ移動するク
ランパ再移動工程と、この時のクランプ機構移動限でク
ランプ機構を解放する際に鋼帯のずれを阻止する再サイ
ドガイド工程、の如く上記ずれ量を減少するべく上記の
工程を繰返すことからなるを鋼帯のセンタリング方法で
ある。

【０００７】

【作用】鋼帯のセンタリング装置において、ライン中心
に対する鋼帯の中心のずれ量を計測し、鋼帯の上面及び
下面をクランプし、ずれ量を減少させる方向へクランプ
機構を移動し、クランプ開放時にはサイドガイド機構で
鋼帯のエッジをガイドする。

【０００８】又は、鋼帯のセンタリング方法において、
クランプとアンクランプとを交互に繰返し、且つアンク
ランプ時に鋼帯のもどりをサイドガイド機構にて阻止す
ることにより、鋼帯を徐々にセンタリングする。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を添付図面に基づいて以下に
説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明のセンタリング装置を含む鋼帯供給設備の
レイアウトであり、この鋼帯供給設備１は第１ペイオフ
リール２、第１レベラ３、第１シャー４、第１コンベア
５及び第２ペイオフリール６、第２レベラ７、第２シャ
ー８、第２コンベア９からなる２系統の鋼帯の供給部
と、これらの供給部に続くセンタリング装置２０と、鋼
帯溶接機１１と、サイドノッチャ１２とからなる。

【００１０】この鋼帯供給設備１の作用を説明すると、
先ず第１ペイオフリール２から送り出された先行鋼帯Ｗ
１は、第１レベラ３で矯正され、第１シャー４で先端の
形状不健全部分をクロップ切断され（リーダーストリッ
プが付いているときはこれも切断する）、健全部分が第
１コンベア５、センタリング装置２０、溶接機１１及び
サイドノッチャ１２を介して連続焼鈍ライン等へ送られ
る。

【００１１】一方、第２ペイオフリール６からは後行鋼
帯Ｗ２が送り出され、これが第２レベラ７で強制され、
第２シャー８で先端の形状不健全部分をクロップ切断さ
れ、健全部分の先端がセンタリング装置２０の入口に達
したら停止して、待機させる。

【００１２】先行鋼帯Ｗ１の後端が第１シャー４に達し
たらクロップ切断し、センタリング装置２０で幅方向の
センタリングをなし、先行鋼帯Ｗ１の後端が溶接機１１
の所定箇所に達したらそこに待機させる。次に、後行鋼
帯Ｗ２を前進させ、センタリング装置２０で幅方向のセ
ンタリングをなし、後行鋼帯Ｗ２先端を先行鋼帯Ｗ１の
後端に突合せて溶接する。そして溶接シームの左右端を
サイドノッチャ１２でＵ字状に切除する。溶接シーム端
を起点とした破断を防止することができるからである。
前後の鋼帯ともにセンタリングされているので、両者の
接合部分において有害な心ずれや屈曲（平面視で「く」
字形になること）が発生しないので、正常なライン走行
が維持できる。

【００１３】そのためのセンタリング装置２０を次に詳
しく説明する。図２は本発明に係るセンタリング装置の
側面図であり、センタリング装置２０はライン中心に対
する鋼帯の中心のずれ量を計測する心ずれ計測機構２１
と、鋼帯の上面及び下面を挟持するクランプ機構３１
と、上記ずれ量を減少させる方向へ前記クランプ機構を
移動するクランパ移動機構４１と、鋼帯のエッジをガイ
ドするサイドガイド機構５１と、前記ずれ計測機構のず
れ情報に基いて前記クランプ機構，クランパ移動機構及
びサイドガイド機構を制御する制御部２６（図３参照）
とからなり、詳しくは図３以降で説明する。なお、本発
明ではクランパはクランプ機構と同意であって、クラン
パ移動機構４１はクランプ機構３１を移動する機構と言
う意味とした。

【００１４】図３は本発明の心ずれ計測機構の原理図で
あり、心ずれ計測機構２１は鋼帯Ｗ１（Ｗ２）の両エッ
ジの下方に配置した投光器２２Ｌ，２２Ｒと、両エッジ
の上方に配置した受光器２３Ｌ，２３Ｒと、演算器２４
とからなり、受光器２３Ｌ，２３ＲはＣＣＤ（固体撮像
デバイス）が好適である。原理的には、左の受光器２３
Ｌにｎ個の受光素子Ｌ１，Ｌ２…Ｌｎを鋼帯Ｗ１のクロ
ス方向に直列に並べ、右の受光器２３Ｒにｎ個の受光素
子Ｒ１，Ｒ２…Ｒｎを鋼帯のクロス方向に直列に並べ、
投光器２２Ｌ，２２Ｒから鉛直上方に投光し、入光の無
い受光素子Ｌ１，Ｌ２…，Ｒ１，Ｒ２…を数え、演算器
２４にて鋼帯Ｗ１（Ｗ２）の中心Ｃｗとラインの中心Ｃ
ｌとのずれ量ｄを計算する。ＣＣＤカメラは受光素子の
数が多いので検出精度は良好である。図中、２６は制御
部、４７は横引きシリンダ、４８はロッドストローク計
測器であり、作用は後述する。

【００１５】図４は本発明のクランプ機構とクランパ移
動機構の平面図及び図５は同分解斜視図である。理解を
容易にするために構成を図５で説明するとともにクラン
パ移動機構４１を先に説明する。クランパ移動機構４１
は、基礎等に強固に固定されるベースフレーム４２と、
このベースフレーム４２の上流端に基部がピン４３，４
３で揺動自在に係止されるアーム４４，４４と、これら
アーム４４，４４の先端部にピン係止され且つ前記ベー
スフレーム４２上を水平に移動するスライドフレーム４
５と、このスライドフレーム４５の浮き上がりを防止す
るためにベースフレーム４２に立設されたガイドプレー
ト４６…（…は複数個を示す。）と、スライドフレーム
４５を水平移動するための横引き手段としての横引きシ
リンダ４７とからなる。

【００１６】そして、クランプ機構３１は、前記スライ
ドフレーム４５に起設された門型フレーム３２に軸支さ
れた上ロール３３と、このロール３３の下方に配置され
昇降可能にスライドフレーム４５側に取付けられた下ロ
ール３４と、この下ロール３４を昇降する昇降シリンダ
３５，３５とからなる。

【００１７】図４に示す通り、上ロール３３はユニバー
サルジョイント３６を介してギヤケース３７及び減速機
付きモータ３８に接続されている。下ロール３４も同様
である。

【００１８】図６は本発明のサイドガイド機構図であ
り、サイドガイド機構５１はテーブルフレーム５２に係
止されたスライドベース移動シリンダ５３と、このスラ
イドベース移動シリンダ５３にてラインクロス方向に強
制移動されるスライドベース５４と、このスライドベー
ス５４をテーブルフレーム５２に対して水平に移動可能
にする４個のコロ５５…と、前記スライドベース５４に
載置されたクロス軸５６，このクロス軸５６を正逆転す
る減速機付きモータ５７及びクロス軸５６の回転数を計
測するセルシン発信機５８と、前記クロス軸５６の一方
に形成した左ねじ部５６ａにナット５９ａを介して取付
けられた第１スライダ６１ａと、この第１スライダ６１
ａに取付けられた第１クイックシリンダ６２ａと、この
第１クイックシリンダ６２ａで押し引きされる第１ガイ
ドロールユニット６３と、同じく、前記クロス軸５６の
他方に形成した右ねじ部５６ｂにナット５９ｂを介して
取付けられた第２スライダ６１ｂと、この第２スライダ
６１ｂに取付けられた第２クイックシリンダ６２ｂと、
この第２クイックシリンダ６２ｂで押し引きされる第２
ガイドロールユニット６４とからなる。第１，第２ガイ
ドロールユニット６３，６４は各５本のフリー回転ロー
ル６５…を縦向きに且つ図面表裏方向に並べたものであ
り、図左右に移動する際に、がたつかないように、図示
せぬガイドロッドでガイドされている。

【００１９】すなわち、前記サイドガイド機構５１は、
テーブルフレーム５２に対してスライドベース５４、即
ちクロス軸５６が横移動し、クロス軸５６に対してスラ
イダ６１ａ，６１ｂが横移動し、これらスライダ６１
ａ，６１ｂに対して第１，第２ガイドロールユニット６
３，６４が個々に横移動するところのいわゆる親亀、子
亀、孫亀の関係に構成されていることを特徴とする。

【００２０】図７（ａ）〜（ｃ）は本発明のサイドガイ
ド機構の作用説明図であり、サイドガイド機構５１の作
動が複雑なため、これだけを全体の作用説明の前に説明
する。（ａ）において、スライドベース移動シリンダ５
３の作動により実線の位置にあるスライドベース５４及
び第１，第２ガイドロールユニット６３，６４は、想像
線で示す位置まで移動する。実線で示した第１，第２ガ
イドロールユニット６３，６４間の中心点Ｃ２は、中心
点Ｃ３まで移動することになる。このことから、（ａ）
はスライドベース５４の中心を鋼帯の中心に合せる作用
をなすものであることが分かる。

【００２１】（ｂ）において、クロス軸５６を回動する
ことにより、第１，第２ガイドロールユニット６３，６
４の間隔をＬ２からＬ３まで変更できることを示す。
（ｃ）において、第１クイックシリンダ６２ａを作動す
ることで第１ガイドロールユニット６３を瞬時に距離Ｗ
だけ横移動できることを示す。第２クイックシリンダ６
２ｂについても同様である。

【００２２】以上の構成からなるセンタリング機構の作
用を次に説明する。図８（ａ），（ｂ）は本発明のセン
タリング機構の前半の作用説明図である。（ａ）では、
鋼帯Ｗ１はセンタＣｗが目標センタＣ０に対してｄ１だ
けずれており、クランプ機構３１は開放されており、サ
イドガイド機構５１の第１・第２ガイドロールユニット
６３，６４も開放位置にある。この状態で、心ずれ計測
機構２１にて鋼帯Ｃｗの心ずれ量ｄ１を計測する。

【００２３】（ｂ）では、上記の心ずれｄ１の量及び方
向情報に基づいて、第１・第２ガイドロールユニット６
３，６４の中心を図７（ａ）の要領で鋼帯Ｗ１の中心に
合せ、これより前、同時若しくは後に図７（ｂ）の要領
で第１・第２ガイドロールユニット６３，６４間隔を
（鋼帯Ｗ１の幅＋２×Ｗ）に調整する。

【００２４】図９（ａ），（ｂ）は本発明のセンタリン
グ機構の後半の作用説明図であり、（ａ）で第１ガイド
ロールユニット６３のみを、第１クイックシリンダ６２
ａの進動にて鋼帯Ｗ１のエッジから小距離ｗ１まで近接
させる。この状態で、クランプ機構３１の上・下ロール
３３，３４で鋼帯をクランプする。

【００２５】（ｂ）で、第１・第２ガイドロールユニッ
ト６３，６４及び上・下ロール３３，３４を図下から上
へ移動する。この結果、鋼帯Ｗ１の心ずれをｄ２（ｄ２
＜ｄ１）へ減少させることができる。次に、上・下ロー
ル３３，３４のみを開放状態にし、上・下ロール３３，
３４を元の位置に戻す。すると、鋼帯Ｗ１は図上から下
へ戻ろうとするが、これを第１ガイドロールユニット６
３で押しとどめる。以下、クランプ機構３１（上・下ロ
ール３３，３４）で鋼帯をクランプ→第１・第２ガイド
ロールユニット６３，６４とともにクランプ機構３１を
横引く→第１ガイドロールユニット６３で付勢した状態
でクランプ機構３１を開放→クランプ機構３１を元の位
置に戻す→クランプ機構３１で鋼帯をクランプ→……の
ごとく、作動を繰返すことにより、鋼帯の中心は目標中
心に近づく。上記小距離ｗ１は数ｍｍ〜２０ｍｍのなか
から選ばれる数値である。この小距離ｗ１を設けたこと
により、少々位置精度が悪くてもガイドロールが鋼帯の
エッジに食い込むことはなく、また、アンクランプ時に
鋼帯のエッジがガイドロールに当るまでの時間が稼げる
から、エッジの傷みの発生を抑えることができる。

【００２６】尚、本発明のセンタリング方法及び装置
は、鋼帯溶接機に係る先行鋼帯と後行鋼帯のセンタリン
グに好適であるが、この他、一般のストリップラインに
適用してそこを走る鋼帯（ストリップ）の蛇行を是正す
るようにしてもよい。

【００２７】心ずれ計測機構２１は揺動ミラーを備えた
走査型センサ、鋼板の熱を検知する赤外線型センサ、γ
線による非接触センサ等、要は鋼帯の左右エッジの位置
が認識できるセンサを有するものであればよい。また、
クランプ機構３１は、上下の板または爪でクランプする
ものでもよい。ただし、この場合、鋼帯は減速した後に
停止させる必要がある。この点、上記実施例の上下ロー
ルは鋼帯の走行が可能であるので、生産性を損ねる恐れ
はない。更にまた、クランパ移動機構４１の横引きシリ
ンダ４７は、電動シリンダ、ピニオン・ラック、カム、
リンク機構であってもよく、要はクランプ機構３１をラ
イン直角方向に正確に移動する機構であればよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、上述の通り構成したので、次
に記載する効果を奏する。請求項１のセンタリング装置
は、クランプ機構にて鋼帯の上面及び下面を挟持するか
ら、薄い鋼帯を折り曲げること無く横移動することがで
きる。そして、鋼帯を持ち替えるためにクランプ機構を
一時的に開放したときに、サイドガイド機構で鋼帯の戻
りを押しとどめるので、鋼帯が元の位置に戻る心配はな
い。

【００２９】請求項２のセンタリング方法は、ライン中
心に対する鋼帯の中心のずれ量を計測する心ずれ計測工
程と、鋼帯の上面及び下面をクランプ機構で挟持するク
ランプ工程と、上記ずれ量を減少させる方向へクランプ
機構を一定ストロークだけ移動するクランパ移動工程
と、この時のクランパ移動限でクランプ機構を解放する
アンクランプ中に鋼帯の戻りを防止するサイドガイド工
程と、ライン中心に対する鋼帯の中心のずれ量を計測す
る心ずれ再計測工程と、上記ずれ量を減少させる方向へ
クランプ機構を一定ストロークだけ移動するクランパ再
移動工程と、この時のクランプ機構移動限でクランプ機
構を解放する際に鋼帯の戻りを防止する再サイドガイド
工程、の如く上記ずれ量を減少するべく上記の工程を繰
返すことを特徴とする。即ち、クランプとアンクランプ
とを繰返し、鋼帯に過大の矯正力を作用させないこと、
及びアンクランプ中に鋼帯の戻ることをサイドガイドで
阻止したことで、鋼帯の変形を伴わないで良好なセンタ
リングがなせる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセンタリング装置を含む鋼帯供給設備
のレイアウト

【図２】本発明に係るセンタリング装置の側面図

【図３】本発明の心ずれ計測機構の原理図

【図４】本発明のクランプ機構とクランパ移動機構の平
面図

【図５】本発明のクランプ機構とクランパ移動機構の分
解斜視図

【図６】本発明のサイドガイド機構図

【図７】本発明のサイドガイド機構の作用説明図

【図８】本発明のセンタリング機構の前半の作用説明図

【図９】本発明のセンタリング機構の後半の作用説明図

【符号の説明】

１１…鋼帯溶接機、２０…鋼帯のセンタリング装置、２
１…心ずれ計測機構、２２Ｌ，２２Ｒ…投光器、２３
Ｌ，２３Ｒ…受光器、２４…演算器、２６…制御部、３
１…クランプ機構、３３…上ロール、３４…下ロール、
３５…昇降シリンダ、４１…クランパ移動機構、４２…
ベースフレーム、４３…ピン、４４…アーム、４５…ス
ライドフレーム、４６…ガイドプレート、４７…横引き
手段（横引きシリンダ）、５１…サイドガイド機構、Ｃ
ｌ…ラインの中心、Ｃｗ…鋼帯の中心、ｄ，ｄ１〜ｄｎ
…ずれ量（心ずれ）、Ｗ１…先行鋼帯、Ｗ２…後行鋼
帯。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼帯のセンタを合せるために使用する鋼
   帯のセンタリング装置であって、このセンタリング装置
   は、ライン中心に対する鋼帯の中心のずれ量を計測する
   心ずれ計測機構と、鋼帯の上面及び下面を挟持するクラ
   ンプ機構と、前記ずれ量を減少させる方向へ前記クラン
   プ機構を移動するクランパ移動機構と、前記クランパ機
   構が鋼帯を開放した際の鋼帯のエッジをガイドして一定
   値以上のずれを阻止するサイドガイド機構と、前記ずれ
   計測機構のずれ情報に基いて前記クランプ機構，クラン
   パ移動機構及びサイドガイド機構を制御する制御部とか
   らなる鋼帯のセンタリング装置。
2. 【請求項２】 ライン中心に対する鋼帯の中心のずれ量
   を計測する心ずれ計測工程と、鋼帯の上面及び下面をク
   ランプ機構で挟持するクランプ工程と、上記ずれ量を減
   少させる方向へクランプ機構を一定ストロークだけ移動
   するクランパ移動工程と、この時のクランプ機構移動限
   でクランプ機構を解放するアンクランプ中にサイドガイ
   ド機構にて鋼帯のエッジのずれを阻止するサイドガイド
   工程と、ライン中心に対する鋼帯の中心のずれ量を計測
   する心ずれ再計測工程と、上記ずれ量を減少させる方向
   へクランプ機構を一定ストロークだけ移動するクランパ
   再移動工程と、この時のクランプ機構移動限でクランプ
   機構を解放する際に鋼帯のずれを阻止する再サイドガイ
   ド工程、の如く上記ずれ量を減少するべく上記の工程を
   繰返すことを特徴とした鋼帯のセンタリング方法。