JPH089044B2 - 金属ストリップの接合装置 - Google Patents

金属ストリップの接合装置

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JPH089044B2
JPH089044B2 JP2330620A JP33062090A JPH089044B2 JP H089044 B2 JPH089044 B2 JP H089044B2 JP 2330620 A JP2330620 A JP 2330620A JP 33062090 A JP33062090 A JP 33062090A JP H089044 B2 JPH089044 B2 JP H089044B2
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清 若林
智睦 小野
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川崎製鉄株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B15/00Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B15/0085Joining ends of material to continuous strip, bar or sheet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B39/00Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B39/006Pinch roll sets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B31/00Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/02Rolling stand frames or housings; Roll mountings ; Roll chocks
    • B21B2031/026Transverse shifting the stand
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2273/00Path parameters
    • B21B2273/04Lateral deviation, meandering, camber of product

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、金属ストリップ(以下単にストリップと
示す)の連続処理ライン、例えば鋼帯の冷間圧延、連続
酸洗、連続焼鈍及び連続めっき等のストリップを連続通
板下に処理するラインにおいて、先行するストリップ
(以下先行ストリップと示す)と後行するストリップ
(以下後行ストリップと示す)とを接合してストリップ
を切れ目なく通板処理する際に用いるストリップの接合
装置に関する。
(従来の技術) この種の接合装置は、溶接機の入、出側にストリップ
の搬送手段、例えば搬送ロール及びガイド等をそなえ、
さらに搬送手段は、ストリップ同士の溶接に先立つ突き
合わせの際に、ストリップの蛇行を抑制するためのセン
タリング機能をそなえる構造が通例である。
例えば特開昭59-118281号や実開平1-100677号公報等
には、ガイド、クランプ及びシリンダ等を組合わせてな
るセンタリング機構について開示されている。
(発明が解決しようとする課題) 上記のセンタリング機構において、ストリップの損
傷、すなわちストリップエッジとガイドとの接触による
耳折れや耳割れあるいはクランプとの接触による板表面
でのすり疵の発生等を回避するには、先行ストリップの
尾端停止に伴う減速中あるいは先行ストリップ停止後の
後行ストリップの送り中、等のライン通板中にセンタリ
ングを行わないこと、すなわち各ストリップ停止後にセ
ンタリングする必要があり、溶接作業時間を短縮する上
での障害となっている。
一方ストリップ停止後にセンタリングをする場合は特
に薄物材でストリップのガイドに押さえられた部分にし
わが発生し易く、しわが寄るとガイドでのセンタリング
が不十分になって、溶接継手部でストリップの平面形状
が折れ曲がる、いわゆる“くの字溶接”を余儀なくさ
れ、さらにしわの発生部をクランプするとしわは溶接完
了後にも復元しないためその後の通板を阻害する上、欠
陥として残る。
また鋼板を連続して通板するラインでは、処理ライン
の緩衝機構としてルーパを、溶接機の出側に配置し、溶
接機側及びルーパ内のライン張力はブライドルロールを
介して分けられているのが通例であるが、処理する鋼板
の板厚範囲が広いラインでは、溶接機とルーパとの間の
ブライドルロールの保持力を確保しておかないと、溶接
の初期段階にストリップがルーパ内に引き込まれる。こ
のストリップの引き込まれは、ストリップの板厚が薄く
なるほど顕著である。この問題はブライドルロールの補
助機構として、溶接機の入側又は出側に押さえロールを
設置することで解消するが、鋼板形状(片伸び、キャン
バー及びウェッジ等)によっては押さえロールがストリ
ップの横行を誘発し、“くの字溶接”の原因となる。
そこでこの発明は、通板中のストリップのセンタリン
グを形状不良や表面欠陥をまねかずに行うことのできる
ストリップの接合装置を提供しようとするものである。
(課題を解決するための手段) この発明は、ストリップの連続処理ラインにおいて、
先行ストリップの尾端と後行ストリップの先端との突き
合わせ部を接合する溶接機の入側及び出側の少なくとも
いずれか一方に、センタリング機能付ピンチロールを配
置してなることを特徴とするストリップの接合装置。
またセンタリング機能付ピンチロールは、ロール胴の
周囲に表層部を設けた2層構造のロールを配置し、該表
層部は、ロール軸と直交する面に対しロール軸側へ傾斜
させた複数の弾性体の集合になり、各弾性体は加わる外
力に応じた弾性的変形能をそなえるものが、実施に当た
り有利に適合する。
(作用) この発明に従う接合装置は、第1図に示すように、溶
接機1の入側及び出側にセンタリング機能付ピンチロー
ル2をそれぞれ配置し、通板中でのセンタリングを達成
するものである。なお3は、ストリップ端部の位置検出
器である。
この接合装置は溶接機1の入側及び/又は出側にセン
タリング機能付ピンチロールを配置してあるため、第2
図(a)に示す、先行ストリップ4の尾端が巻出機(図
示せず)を抜けて自由端となった状態での通板中及び、
同図(b)に示す、後行ストリップ5の先端が溶接機入
側から先行ストリップ4の尾端との突き合わせ位置にま
で送られる通板中等、ストリップの一端が自由端になっ
ている状態でのセンタリングが可能になる。すなわち突
き合わせ位置に到るまでの過程で、しわを寄せることな
くセンタリングを行えるため、同図(c)に示すよう
に、先行ストリップ4と後行ストリップ5と間にずれの
ない、端面が均一に接触する突き合わせが達成できる。
従って通板中にストリップにしわや疵のない状態で、先
行ストリップ4と後行ストリップ5とを直線状に溶接接
合し得る。
(実施例) 第1図に示した接合装置におけるセンタリング機能付
ピンチロール2の好適実施例を、第3図に示す。該セン
タリング機能付ピンチロールはストリップの搬送路の幅
方向に並列した2対のピンチロール6,7を配置してな
り、各ピンチロールの上側の押さえロール6a,7aは圧下
シリンダ8によって押圧力の調節がなされる。これらピ
ンチロール6,7を軸受け9を介してフレーム10で支持
し、このフレーム10を基台11で支持し、さらにこの基台
11にセンタリング用シリンダ12を設置してなる。
上記のピンチロールによるストリップのセンタリング
は、下記の如く行われる。
ピンチロールを含む溶接機の近くに設置された蛇行検
出器(図示せず)でストリップの偏心量をモニタする。
この偏心量を小さくする方向に、センタリング用シリン
ダ12を操作して基台11を移動させることによりストリッ
プを搬送路の中央に戻す。
またセンタリングに伴ってピンチロールからストリッ
プに作用する力を、ストリップを幅方向に引き拡げる様
に働かせることによってストリップにしわが生じること
がない。このステアリングはたとえば第3図(b)に示
す様に左右のピンチロール対を夫々進行方向から側縁側
へθだけ振り、外向きの分力βを生じさせることによっ
て実現される。
さらに押さえロール6a,7aでストリップを押さえるの
で、溶接機からルーパの間のブライドルロールの保持力
がロールの摩耗等により低下しても、ストリップがルー
パ内に引き込まれることはなく、設備のメンテナンス性
が高まる。
次に第1図に示した接合装置におけるセンタリング機
能付ピンチロール2の別の好適例を、第4図に示す。図
示例は、ストリップが無張力下でかつ低速度で移動して
いる場合でもセンタリングが容易で、しかもストリップ
が停止状態であってもセンタリングを可能とするピンチ
ロールであり、さらにセンタリングに必要なステアリン
グ力はストリップの幅方向に均一に働く利点を有する。
すなわち図示のピンチロールの各ロールは、ロール軸
13に同軸的に固定した薄肉円筒状のロール胴14の外周に
沿って表層部15を設けてなる。この表層部15は、内径が
ロール胴14の外周部にロール軸13と直交する面に対して
ロール軸13側へ傾けた姿勢で固着した弾性体16を構成要
素とし、複数の弾性体16を、その傾斜方向がストリップ
4の搬送路中心L(ロール胴長中央)に対して対称とな
る向きで、ロール軸13方向へほぼ等間隔に配列してな
る。弾性体16は、例えば不織布などの弾性材料を用い、
ロールの表層部15に半径方向の圧力が加わると圧力が加
えられた弾性体16の傾斜度が増大し、圧力が除かれたと
きに復元する構造とする。
ここにロール表層部を構成する弾性体は上記のよう
に、それ自体が弾性を有するものの他、弾性体を固定す
るロール胴を弾性材とする一方弾性体には高剛性材を用
いることによって、弾性体全体の傾斜度が変化し復元す
る構造としても良い。また弾性体は図示例のような連続
したものに限らず、花びらのように不連続であったり、
線条体の集合いわゆるブラシであってもよく、要は外力
に応じて弾性的変形がなされるものであれば材質及び形
状は規制されない。
上記した表層部を弾性体にてひだ状に覆ってなるロー
ル(以下傾斜ひだ付ロールと称す)をストリップに押付
けた際にストリップのセンタリングを可能とする機構に
ついて、第5図を参照して詳しく述べる。
同図は上記傾斜ひだ付ロールをストリップ4表面に押
付けた状態を模式で示すもので、このロールに関し、同
図(a)は側面に同図(b)は正面にそれぞれ当たり、
また図中の記号の定義は次の通りである。
D :ロール胴の半径 x :表層部厚さ l :弾性体の長さ θ1:ロールがストリップ表面(A)に接してから下死
点(B)までの移動角度 θ2:弾性体の傾斜角度 S :弾性体先端部の移動量 h :弾性体の沈み込み量 同図から、 を導くことができ、ここで ▲▼=lsinθ2 から となる。
上式は弾性体先端とストリップ表面との間に滑りがな
い場合に、ストリップは上記のS量の移動が可能である
ことを示している。
従ってストリップが静止していたり張力付与がなされ
ていない状態であっても、傾斜ひだ付ロールに圧下を付
与することでストリップをロール軸方向に移動すること
が可能である。
さらに傾斜ひだ付ロールが回転している場合はストリ
ップに押しつけられる弾性体が更新移動することになる
ため、弾性体の傾斜度の増大が順次に行われ、ストリッ
プはその都度上記のS量の移動を強制されることにな
る。
この傾斜ひだ付ロールは、弾性体の傾斜が強いほど、
そしてロールの押付け力が大きいほど、ストリップの移
動量は長くなり、ストリップの移動量の調節が容易であ
る。なおこのロールの押付け力に対するストリップの移
動量は、弾性体の材質、傾斜、放射方向長さ、密度及び
ロール胴への植えつけ構造等によって任意に設定するこ
とができる。またロールが回転している場合はその回転
数に比例してストリップの横送り移動量が増加する。
さて図示例では、上記の働きを担う弾性体16の傾斜方
向を搬送路中心Lに対して対称とした傾斜ひだ付ロール
を上下に配置して使用し、ストリップ4をピンチする例
である。ロールの弾性体の傾斜方向Y1とステアリング力
の働く方向Y2とは一致しているので、ストリップ4は、
常にセンタリング力を受けることになる。なお同図
(b)及び(c)は、傾斜ひだ付ロールで生じるステア
リング力(単位軸長当たり)の軸長方向の分布を模式的
に示す。図において縦軸と横軸との積がステアリング力
を表す。
すなわちストリップ4が搬送路からずれると、同図
(c)に示すように、傾斜ひだ付ロールとストリップと
の接触長が搬送路中心Lを境として、長い側(Y4)でス
テアリング力が大きくなってこの逆側へストリップ4が
移動する。その結果ストリップ4は、同図(b)に示
す、接触長が搬送路中心Lの両側で等しくなるところま
で進み、このストリップ幅中心と搬送路中心Lとが一致
するところで搬送路中心Lの両側のステアリング力は拮
抗するため、ストリップの位置は固定される。
従って第4図に示した傾斜ひだ付ロールを用いれば、
第6図(a)(b)に示すように1組の傾斜ひだ付ロー
ル対でセンタリングが可能となり、また板端の位置検出
器3を配置してストリップ4の偏心量を検知し、その量
に応じて作業側あるいは駆動側の圧下シリンダ8を操作
することにより、適切なセンタリングを得ることができ
る。
さらに第7図(a)に示すように、ピンチロールのど
ちらか一方に第4図に従う傾斜ひだ付ロールを配し、他
方は通常のステアリング能のないロールとする態様も可
能である。この場合のセンタリング機能は第4図にて説
明した通りである。
また第7図(a)の例では図示のように、傾斜ひだ付
ロールを傾けつまりロール間隙を不均一にし、所望の位
置でストリップの通板を強制することも可能である。す
なわちロールを傾けた場合には、傾斜ひだ付ロール単位
軸長当たりのステアリング力が圧下の大きい側で最大と
なる分布を示す。そして搬送路中心Lの両側でのステア
リング力が逆向きで等しくなるようにセンタリング力が
働くため、同図(b)に示すようにロールを傾けること
によって搬送路中心Lからストリップの幅中心を距離S
だけ故意にずらすことができる。この操作は、特にスト
リップ自体に曲がりがあって、この曲がりに起因して生
じる偏心を矯正する場合等に有利である。
(発明の効果) この発明の接合装置によれば、ガイドやクランプを用
いることなしに、つまりしわの発生なしに、通板中のス
トリップをセンタリングすることが可能で、従ってスト
リップを走行させながらの溶接接合ができるため溶接作
業時間の大幅な短縮をはかれる。またセンタリングによ
ってストリップを正確に突き合わせることができ、くの
字溶接とならない正常な溶接を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に従う接合装置を示す模式図、 第2図(a)〜(c)はロールによるセンタリングの機
能を説明する模式図、 第3図は接合装置に用いるセンタリング機能付ピンチロ
ールを示す模式図、 第4及び7図(a)はこの発明に従う傾斜ひだ付ロール
を用いたセンタリング機能付ピンチロールを示す側断面
図、第4図(b),(c)及び第7図(b)はセンタリ
ング力の大きさを示す模式図、 第5図(a)及び(b)は傾斜ひだ付ロールによるステ
アリングの機構を説明する模式図、 第6図(a)は傾斜ひだ付ロールの適用例を示す上面図
及び同図(b)はその側面図、 である。 1…溶接機 2…センタリング機能付ピンチロール 3…位置検出器、4…先行ストリップ 5…後行ストリップ、6,7…ピンチロール 6a,7a…押さえロール、8…圧下シリンダ 9…軸受け、10…フレーム 11…基台 12…センタリング用シリンダ 13…ロール軸、14…ロール胴 15…表層部、16…弾性体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属ストリップの連続処理ラインにおい
    て、先行する金属ストリップの尾端と後行する金属スト
    リップの先端との突き合わせ部を接合する溶接機の入側
    及び出側の少なくともいずれか一方に、センタリング機
    能付ピンチロールを配置してなることを特徴とする金属
    ストリップの接合装置。
  2. 【請求項2】センタリング機能付ピンチロールは、ロー
    ル胴の周囲に表層部を設けた2層構造のロールを配置
    し、該表層部は、ロール軸と直交する面に対しロール軸
    側へ傾斜させた複数の弾性体の集合になり、各弾性体は
    加わる外力に応じた弾性的変形能をそなえるものである
    請求項1に記載の装置。
JP2330620A 1990-11-30 1990-11-30 金属ストリップの接合装置 Expired - Fee Related JPH089044B2 (ja)

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