JPH08332537A - 棒鋼剪断機の給材装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 棒鋼の製造工程の圧延ラインと剪断ラインの
間に位置する集材スキッドにバッファー機能を保有し、
両ライン間の生産能率差に起因する圧延停止を防止す
る。 【構成】 棒鋼の剪断装置に加え、集材スキッドは同時
に剪断する単位を複数個編成可能とし、トランスファー
が次の同時に剪断する単位を最短で集材スキッドからす
くい取り可能な取込溝位置を、すくい取るまでに冷却床
から新たに長尺棒鋼が移送されることにより変化する集
材スキッド上の状態を予測しながら演算する演算装置７
と、その取込溝位置へトランスファーを移動する位置制
御装置８と、集材スキッド上の長尺棒鋼が演算結果と一
致した時にトランスファーを上昇し次の同時に剪断する
単位をすくい取り、剪断機入側テーブルに搬出する搬出
制御装置９からなる集材スキッドにバッファー機能を備
えてなる棒鋼の剪断装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は棒鋼剪断機の給材装置、
特に、圧延ラインと剪断ラインの間に位置する集材スキ
ッドにバッファー機能を備えたことを特徴とする給材装
置に関するものであり、これにより圧延ラインと剪断ラ
イン間の生産能率差を緩衝し、圧延停止を防止すること
を可能とするものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は棒鋼の加熱から剪断までの製造工
程を説明するものである。加熱炉１３から抽出された熱
間鋼片１０は複数の圧延機１４で圧延された後、冷却床
２に取り込まれる。被圧延材１１は小径の場合１km以上
にも延びるので、圧延機１４出側で１００ｍ位の長尺棒
鋼１に分割された後、冷却床２に取り込まれる。集材ス
キッド３は冷却床２から移送された約３００℃以下に冷
却された長尺棒鋼１を、同時に剪断する複数長尺棒鋼の
単位に編成する。トランスファー４（図３に図示）はそ
の同時に剪断する単位をすくい取り剪断機入側テーブル
５に搬出する。剪断機６は溝付き刃が用いられる場合が
多く、複数本の長尺棒鋼１を同時に５〜６ｍの注文長の
棒鋼１２に剪断する。

【０００３】以下、集材スキッド３とトランスファー４
の制御方法の従来技術を図６を用い説明する。集材スキ
ッド３は同時に剪断する単位毎に、ピッチと空送りによ
るパターン編成を行う。図６は同時に剪断する単位（集
材本数）が３本でピッチ２、空送りが２の例である。剪
断機６による剪断力を許容値内におさめるために、太径
程長尺棒鋼１の間に多くの空溝を設け、同時に剪断する
本数を減少させる。図６の例ではピッチが２なので長尺
棒鋼１間に１溝の空溝が発生する。空送りは同時に剪断
する単位の後ろに設ける空溝数であり、図６の例では２
である。これは剪断機６の溝付き刃が集材スキッド３の
３溝目に対応する位置から刃が掘られているため必要と
なる。以上のパターン編成は本発明においても同様であ
る。

【０００４】従来技術でトランスファー４が集材スキッ
ド３上の長尺棒鋼１をすくい取るタイミングは、集材ス
キッド３内の上流側に次の同時に剪断する単位が編成さ
れた１チャンスに限定していた。これはトランスファー
４の制御が１溝目を集材スキッド３の１溝目に一致させ
てすくい取るという単純な方式のためであった。そのた
め集材スキッド３には次の同時に剪断する１単位分の長
尺棒鋼１しか取り込まないことを原則に操業が行われて
いた。

【０００５】但し、集材スキッド３には同時に剪断する
本数以上の溝数が設けられていたが、これは剪断機以降
が停止した時に、圧延ラインの長尺棒鋼１を冷却床２に
緊急避難的に取り込むことを可能とするためであった。
この時集材スキッド３上には１単位分を超える長尺棒鋼
１が存在するので、その後のトランスファー４の運転は
手動になってしまっていた。集材スキッド３が動作中は
すくい取りはできないので、圧延を停止し圧延ラインの
長尺棒鋼１が全て冷却床２に取り込まれてから手動運転
するので、大きな圧延停止を発生させていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】剪断ラインの生産能率
は圧延ロットが大きい場合は高く、圧延ロットが小さい
場合は低い。例えば１本の鋼片から４本の長尺棒鋼が発
生するサイズで、剪断機の同時に剪断する本数が最大１
６本の場合、圧延ロットが４本鋼片の大きい場合でも２
本鋼片の小さい場合でも、同時に剪断する単位はどちら
も１なので剪断ラインの生産能率は２対１となる。これ
に対し圧延ラインの生産能率は圧延ロットの影響はほと
んど無く一定である。

【０００７】加熱炉から抽出された熱間鋼片は冷却床ま
での途中では一時停止できない。そのため前述の従来の
制御方法では、集材スキッドが小さい圧延ロットを集材
中は鋼片の加熱炉からの抽出を一時中止し、圧延ライン
の生産能率を剪断ラインの生産能率に合わせて低下させ
なければならなかった。もし加熱炉からの抽出を中止し
なければ、前述のように同時に剪断する１単位を超えた
長尺棒鋼を緊急避難的に集材しなければならなくなり、
これによって生じる圧延停止は、前述の剪断ラインの生
産能率に合わせるための圧延停止にくらべ、はるかに大
きなものとなってしまっていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の棒鋼剪断
機の給材装置に加え、集材スキッドは同時に剪断する単
位を複数個編成可能とし、トランスファーが次の同時に
剪断する単位を最短で集材スキッドからすくい取り可能
な取込溝位置を、すくい取るまでに冷却床から新たに長
尺棒鋼が移送されることにより変化する集材スキッド上
の状態を予測しながら演算する演算装置と、その取込溝
位置へトランスファーを移動する位置制御装置と、集材
スキッド上の長尺棒鋼が演算結果と一致した時にトラン
スファーを上昇し次の同時に剪断する単位をすくい取
り、剪断機入側テーブルに搬出する搬出制御装置からな
る集材スキッドにバッファー機能を備えたことを特徴と
する棒鋼剪断機の給材装置である。これにより、圧延ラ
インと剪断ラインの間に位置する集材スキッドにバッフ
ァー機能を保有し、圧延ラインと剪断ライン間の生産能
率差に起因する圧延停止を防止することを可能とした。

【０００９】

【作用】前述の圧延ロットが２本鋼片と４本鋼片で、圧
延ラインの生産能率が圧延ロットが３本鋼片の場合の剪
断ラインの生産能率に相当するとした場合の例で説明す
る。この時２ロット間で抽出を中止せず連続したとする
と、集材スキッドが２本鋼片の圧延ロットに加え次の４
本鋼片の圧延ロットの１本目も集材スキッドに取り込ん
だ頃がトランスファーの動作時期となる。この時本発明
では、トランスファーは２つの圧延ロットが混在する集
材スキッドから自動的に２本鋼片の圧延ロットのみすく
い取り、剪断機入側テーブルに搬出する。その結果、集
材スキッドには鋼片１本分の長尺棒鋼が一時的に残存し
てしまうものの、４本鋼片の圧延ロットが全て集材スキ
ッドに取り込んだ頃にちょうど次のトランスファーの動
作時期がくるので、この時点で集材スキッド上の長尺棒
鋼の残存は解消する。

【００１０】剪断ラインの生産能率は圧延ロットの大き
さにより変動するものの、平均生産能率が圧延ラインの
生産能率にくらべ同等以上であれば、以上説明した本発
明のバッファー機能の効果によりほとんど圧延停止なく
操業することが可能となる。すなわち、集材スキッドに
は一時的に長尺棒鋼が滞留するものの、それが累積する
ことはなくいずれ解消する。

【００１１】

【実施例】以下図面を用い、本発明の特徴である演算装
置、位置制御装置、搬出制御装置について詳細に説明す
る。集材本数３本、ピッチ２、空送り１の例において、
図１はこの３つの装置間の情報授受を、図２及び表１は
演算装置７の演算方法を、図３はトランスファー４の動
作を示すものである。なお、この例ではトランスファー
４、剪断機入側テーブル５の溝数は１６、集材スキッド
３の溝数は３２で、剪断機は溝付き刃で最大１６本の長
尺棒鋼１を剪断することができる。

【００１２】取込溝位置演算の特徴は、トランスファー
４が次の単位をすくい取るための移動中に、冷却床２か
ら新たに長尺棒鋼１が移送されることによって変化する
集材スキッド３上の状態を予測する点にある。下流から
上流に向かって移動するトランスファー４の１溝目と、
上流から下流に向かう集材スキッド３上の次の同時に剪
断する単位の最終溝とが同一時点で交差する溝位置を予
測演算し、そこを取込溝位置とする。図３に示すよう
に、本例ではトランスファー４が一つ前の単位（集材本
数６本、ピッチ２、空送り１）を剪断機入側テーブル５
へ搬出した時に、次の単位の取込溝位置を演算する。

【００１３】図２はその集材スキッド３の状態の予測方
法を説明するものである。図２の最上段はその時点の冷
却床２及び集材スキッド３上の長尺棒鋼１の配置を示
し、次に剪断する単位の２本目の集材を完了した状態を
示す。ちなみに集材スキッド３のピッチと空送りによる
パターン編成は、本例では図１に示すように搬出制御装
置９が演算装置７から集材本数３本、ピッチ２、空送り
１の情報を入力し実施している。この図２の最上段の配
置は演算装置７が把握しているトラッキング情報であ
る。集材スキッド３は１溝目に３本目の長尺棒鋼１が搬
入されるまでは動作しないが、冷却床２は現在移動中で
ある可能性があり、それはトラッキング情報からは読み
取れないので、安全のため冷却床２のトラッキング情報
を１溝分進める。もし集材スキッド３の１溝目に長尺棒
鋼１がある場合には、集材スキッド３のトラッキング情
報を１溝分進める。これら処理を仮想パターン作成と呼
ぶ。この状態を現状として置き換え、ここからその後の
冷却床２と集材スキッド３の動作を予測してゆく。

【００１４】図２のＮｏ．１の現状のあとは、冷却床２
が１回正転すると次の同時に剪断する単位の３本目が集
材スキッド３の１溝目に移送される。その後集材スキッ
ド３は直ちに２回正転し、空送り１を形成してＮｏ．４
の状態で停止する。集材スキッド３は次の長尺棒鋼１が
１溝目に移送されるまでは一時停止するので、Ｎｏ．４
はトランスファー４が次の同時に剪断する単位をすくい
取ることが可能なタイミングとなる。この時の取込可能
溝位置は２溝目である。現状からＮｏ．４の状態までの
経過時間は、冷却床２の正転１回と集材スキッドの正転
２回で１０．３秒となる。次に、冷却床２が圧延ライン
から長尺棒鋼１を取り込み２回正転すると、ピッチ２の
ため集材スキッド３が２回正転してＮｏ．８の状態で一
時停止する。これもトランスファー４が次の同時に剪断
する単位をすくい取ることが可能なタイミングであり、
この時の取込可能溝位置は４溝目、経過時間は２４．１
秒となる。このようにして引き続き冷却床２と集材スキ
ッド３の動作を予測してゆく。

【００１５】表１は、以上説明した集材スキッドの予測
方法を用い、次の同時に剪断する単位の最終溝と移動す
るトランスファーの１溝目とが同一時点で交差する集材
スキッド上の溝位置の演算方法を示す。トランスファー
が次の同時に剪断する単位をすくい取ることが可能なタ
イミングは、図２に説明したように取込可能溝位置が２
溝目、４溝目、６溝目、８溝目等であり、その時の経過
時間は１０．３秒、２４．１秒、３７．９秒、５１．７
秒である。これに対し、トランスファーの上記取込可能
溝位置までの到達時間は演算により１３．５秒、１１．
７秒、９．９秒、８．１秒となる。トランスファー到達
時間は集材の経過時間より早めでなければならないの
で、交差する溝位置は４溝目、６溝目、８溝目となり、
その内の最短のタイミングである４溝目を取込溝位置に
決定する。

【００１６】

【表１】

【００１７】以上のように演算された取込溝位置の情報
を、図１に示すように演算装置７は位置制御装置８に伝
送する。すると位置制御装置８は、図３に示すように直
ちにトランスファー４をトランスファー４ａ位置に移動
し、その１溝目を取込溝位置の４溝目に一致させる。こ
れに要する時間は約１２秒である。約２４秒後には集材
スキッド３上の長尺棒鋼１が演算結果と一致した状態と
なるので、演算装置７はそれをトラッキング情報から知
り、図１に示すように搬出制御装置９にトランスファー
上昇指令を伝送する。すると搬出制御装置９は直ちに図
３のトランスファー４ａを上昇し次の同時に剪断する単
位をすくい取り、剪断機入側テーブル５に長尺棒鋼１が
なければトランスファー４ｂの位置まで前進し、下降す
る。もし剪断機入側テーブル５に長尺棒鋼１があれば、
剪断機入側テーブル５の手前で一時停止し待機する。図
４は位置制御装置と搬出制御装置の制御範囲を示したも
のである。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は従来の棒
鋼の剪断装置に加えて演算装置と位置制御装置と搬出制
御装置からなる集材スキッドのバッファー機能を設け、
圧延ラインと剪断ライン間の生産能率差に起因する圧延
停止の防止を可能とした。また、本発明により集材スキ
ッドの積載可能本数が、従来技術の同時剪断１単位分か
ら複数単位分に増加したことは、小径棒鋼の生産能率の
向上にも寄与している。すなわち、圧延ラインの生産能
率で生産すると、圧延ライン上には常時２〜３本の熱間
鋼片が存在する。小径棒鋼では１本の熱間鋼片から１０
数本の長尺棒鋼が発生するので、これは約３０本の長尺
棒鋼になる。もし、その状態で剪断ラインが停止する
と、従来技術では約３０本の長尺棒鋼を集材スキッドに
取り込むことができなかったが、本発明ではそれが可能
となった。そのため従来技術では集材スキッドネックで
圧延ラインの生産能率が実現できず、生産能率を低下さ
せていたが、本発明により圧延ラインの生産能率が実現
可能となり、生産能率を向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】演算装置と位置制御装置、搬出制御装置間の情
報授受の本発明実施例を示す説明図。

【図２】本発明における演算装置の演算方法の実施例を
示す説明図。

【図３】本発明におけるトランスファーの動作を示す説
明図。

【図４】位置制御装置と搬出制御装置の制御範囲を示す
説明図。

【図５】棒鋼の加熱から剪断までの一般的な製造工程の
説明図。

【図６】従来技術の集材スキッドとトランスファーの制
御方法の説明図。

【符号の説明】

１ 長尺棒鋼 ２ 冷却床 ３ 集材スキッド ４，４ａ，４ｂ トランスファー ５ 剪断機入側テーブル ６ 剪断機 ７ 演算装置 ８ 位置制御装置 ９ 搬出制御装置 １０ 熱間鋼片 １１ 被圧延材 １２ 棒鋼 １３ 加熱炉 １４ 圧延機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却床から移送される長尺棒鋼を集材
   し、同時に剪断する複数長尺棒鋼の単位に編成する集材
   スキッドと、該集材スキッドから同時に剪断する複数長
   尺棒鋼の単位をすくい取り剪断機入側テーブルに搬出す
   るトランスファーと、該剪断機入側テーブルとからな
   る、複数の長尺棒鋼を同時に注文長に剪断する棒鋼剪断
   機の給材装置において、集材スキッドは同時に剪断する
   単位を複数個編成可能とし、トランスファーが次に同時
   に剪断する単位を最短で集材スキッドからすくい取り可
   能な取込溝位置を、すくい取るまでに冷却床から新たに
   長尺棒鋼が移送されることにより変化する集材スキッド
   上の状態を予測しながら演算する演算装置と、その取込
   溝位置へトランスファーを移動する位置制御装置と、集
   材スキッド上長尺棒鋼が演算結果と一致した時にトラン
   スファーを上昇し次の同時に剪断する単位をすくい取
   り、剪断機入側テーブルに搬出する搬出制御装置からな
   る集材スキッドにバッファー機能を備えたことを特徴と
   する棒鋼剪断機の給材装置。