JPH10137811A - 走間接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 累積誤差の影響を排除し、走行距離が長い場
合でも、先行圧延材と後行圧延材の重ね代と、この重合
せ部に対する金型位置とを正確に位置決めすることがで
きる走間接合装置を提供する。 【解決手段】 圧延方向に走行可能な前部台車１２及び
後部台車１４と、台車間に連結され両台車間の間隔を伸
縮させる伸縮装置１６とを備える。前部台車には、先行
圧延材１の後端部を挟持する後端クランプ装置１８と、
先行圧延材の後端を検出する後端検出器１９とが取り付
けられ、後部台車には、後行圧延材２の先端部を挟持す
る先端クランプ装置２１と、後行圧延材の先端を検出す
る先端検出器２２と、が取り付けられ、更に、台車１２
又は１４のいずれかに、接合装置２０が取り付けられて
いる。これにより、先行圧延材の後端部と後行圧延材の
先端部を挟持した後、両台車間の間隔を伸縮させて圧延
材を位置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、先行圧延材の後端と
後行圧延材の先端とを接合する走間接合装置に係わり、
更に詳しくは、走間接合装置の位置決め装置に関する。

【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、本願発明の
発明者等は、先行圧延材と後行圧延材を挟持したまま台
車が走行し、先行圧延材と後行圧延材の端部を還元状態
に保持したまま、接合面を切削加工し、加工面を重ね合
わせて圧接する走間接合装置を創案し出願した（特開平
７−３２３３０６号、特願平７−５５４８８号，未公
開、等）。

【０００４】上述した走間接合装置では、圧延材の重ね
代と、圧延材に対する台車の位置とを正確に位置決めす
る必要がある。すなわち、先行圧延材の後端部と後行圧
延材の先端部を重ね合わせて圧接するため、圧延材の重
ね代の大小は重要であり、大きすぎると圧接装置の必要
圧縮力が過大になり、小さすぎると接合強度が不十分に
なるおそれがある。従って、圧延材の重ね代を最適範囲
（例えば２０ｍｍ±５ｍｍ程度）に位置決めする必要が
ある。

【０００５】また、圧延材の重ね代を正確に位置決めし
ても、圧接装置の圧接部（上下の金型）をこの重ね合わ
部に正確に位置決めできなければ、十分な接合強度は得
られない。従って、圧延材に対する金型位置も正確に位
置決め（例えば±５ｍｍ程度）する必要がある。そこ
で、本願発明の発明者等は、先行圧延材、後行圧延材、
台車、それぞれを別々の駆動装置で移動（走行）しなが
ら先行圧延材と後行圧延材の重ね代と、この重合せ部に
対する金型位置とを位置決めすることができる走間接合
装置の位置決め方法及び装置を創案し既に出願した（特
願平７−２６１５７９号，未公開）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した走間
接合装置の位置決め方法及び装置では、先行圧延材，後
行圧延材，及び走間接合装置（台車）の位置をそれぞれ
所定の基準位置を通過後の時間ｔと速度ｖの積、或いは
距離から算出しているため、接合部の位置合わせ精度は
それぞれの制御精度で決まり、特に走行距離が長くなる
とその累積誤差が大きくなり、高精度の位置決めが困難
になる問題点があった。

【０００７】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、本発明の目的は、上述
した特願平７−２６１５７９号の方法及び装置を更に改
善し、累積誤差の影響を排除し、走行距離が長い場合で
も、先行圧延材と後行圧延材の接合位置と、接合装置に
対する接合位置を正確に位置決めすることができる走間
接合装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧延方
向に走行可能な前部台車及び後部台車と、該台車間に連
結され両台車間の間隔を伸縮させる伸縮装置と、を備
え、前部台車には、先行圧延材の後端部を挟持する後端
クランプ装置と、先行圧延材の後端を検出する後端検出
器と、が取り付けられ、後部台車には、後行圧延材の先
端部を挟持する先端クランプ装置と、後行圧延材の先端
を検出する先端検出器と、が取り付けられ、更に、前部
台車或いは後部台車のいずれかに、先行圧延材と後行圧
延材を接合する接合装置が取り付けられ、これにより、
先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部を挟持した
後、両台車間の間隔を伸縮させて圧延材を位置決めす
る、ことを特徴とする走間接合装置が提供される。

【０００９】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
後端検出器及び先端検出器は、非接触式センサーであ
る。また、前記伸縮装置は、直動シリンダと変位検出器
からなる、ことが好ましい。

【００１０】上記本発明の構成によれば、前部台車に、
先行圧延材の後端部を挟持する後端クランプ装置と、先
行圧延材の後端を検出する後端検出器（例えば非接触式
の光センサー）とが取り付けられているので、後端検出
器により先行圧延材の後端を検出し、この後端が所定の
接合位置に位置するときに後端クランプ装置により先行
圧延材の後端部を挟持（クランプ）することにより、走
行距離が長い場合でも、累積誤差の影響を排除して先行
圧延材の後端を接合装置（例えば圧接装置の金型）に対
して正確に位置決めすることができる。

【００１１】また、後部台車に、後行圧延材の先端部を
挟持する先端クランプ装置と、後行圧延材の先端を検出
する先端検出器と、が取り付けられているので、先端検
出器により後行圧延材の先端を検出し、この先端が所定
の位置に位置するときに先端クランプ装置により後行圧
延材の先端部を挟持することにより、後行圧延材の先端
も累積誤差の影響を排除して正確に位置決めすることが
できる。

【００１２】更に、先行圧延材の後端部と後行圧延材の
先端部を挟持した際に、後端と先端の位置がそれぞれの
台車上で正確に検出されているので、伸縮装置（例え
ば、直動シリンダと変位検出器）により、両台車間の間
隔を必要量伸縮させることにより両圧延材の重ね代を正
確に位置決めすることができ、前部台車或いは後部台車
のいずれかに取り付けられた接合装置により正確に重ね
代部分を接合することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
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、本発明による走間接合装置の全体構成図で
ある。この図において、走間接合装置１０は、圧延方向
に走行可能な前部台車１２及び後部台車１４と、この台
車１２，１４の間に連結され両台車間の間隔を伸縮させ
る伸縮装置１６と、を備えている。前部台車１２及び後
部台車１４は、それぞれ複数の車輪を有し、この車輪は
圧延方向に延びたレール３上を図示しない駆動装置によ
り走行するようになっている。

【００１４】前部台車１２には、先行圧延材１の後端部
を挟持する後端クランプ装置１８と、先行圧延材１の後
端を検出する後端検出器１９と、先行圧延材と後行圧延
材を接合する接合装置２０とが取り付けられ、後部台車
１４には、後行圧延材２の先端部を挟持する先端クラン
プ装置２１と、後行圧延材２の先端を検出する先端検出
器２２と、が取り付けられている。接合装置２０は、こ
の実施形態では、先行圧延材１と後行圧延材２を圧接す
る圧接装置であるが、本発明はかかる重ね圧接形式に限
定されず、突き合わせ接合等の形式にも適用することが
できる。

【００１５】後端検出器１９と先端検出器２２は、この
実施形態では、非接触式の光センサー（例えばレーザー
センサー）である。また、図に示すように、後端検出器
１９は、先行圧延材１の後端部側面に設置され、水平な
レーザーにより後端位置を検出するようになっており、
先端検出器２２は、後行圧延材２の先端部上部に設置さ
れ垂直なレーザーにより先端位置を検出するようになっ
ている。なお、本発明はかかる構成に限定されず、別の
配置であってもよく、或いは別の形式の非接触式センサ
ー、例えば磁気センサー、ＣＣＤカメラ、等を用いても
よい。更には、接触式センサーでもよい。例えばテコ方
式のリミットスイッチ等であってもよい。

【００１６】また、前部台車１２には、図示しない加工
装置，還元保持装置，等を更に備え、加工装置により接
合面を加工し、還元保持装置により加工面を還元状態に
保持できるようにする。この構成により、加工面を還元
状態に保持しながら、圧接装置２０の金型２０ａ，２０
ｂにより、先行圧延材１と後行圧延材２を圧接して接合
することができる。

【００１７】伸縮装置１６は、図１の実施形態では、直
動シリンダ１６ａと変位検出器１６ｂからなり、直動シ
リンダ１６ａの伸縮量を変位検出器１６ｂで検出して前
部台車１２と後部台車１４の相対位置を正確に位置決め
できるようになっている。直動シリンダ１６ａは、例え
ば液圧シリンダであり、変位検出器１６ｂには、例えば
マグネスケール等を適用することができる。なお、本発
明はこの構成に限定されず、例えばパルスモータ，サー
ボモータ等により回転駆動されるラックとピニオンの組
み合わせであってもよい。

【００１８】図２は、本発明による走間接合装置を用い
た圧延ラインの全体構成図である。この図に示すよう
に、図１に示した走間接合装置１０は、粗ミル５（粗圧
延機）と仕上ミル６（仕上圧延機）の間に設置され、圧
延方向に走行できるようになっている。また、粗ミル５
と走間接合装置１０との間には、粗ミル５側から、巻取
り巻戻し装置７、切断機９、等が設置されている。な
お、本発明はかかる配置に限定されず、例えば、巻取り
巻戻し装置７、切断機９、等がない場合にも適用でき
る。

【００１９】以下、図２に基づき本発明を説明する。走
間接合装置の位置決め装置として、走間接合装置１０の
位置を検出する位置検出装置３２と、基準位置Ｏに設置
され圧延材の端面を検出する端面検出器３４と、先行圧
延材１の速度を検出する先行速度検出器３６と、後行圧
延材２の速度を検出する後行速度検出器３８と、走間接
合装置１０の走行速度と後行圧延材の送り速度を制御す
る制御装置４０とが設けられている。

【００２０】また、図２において、圧延材１，２は右か
ら左に送られ、走間接合装置１０は、待機状態におい
て、基準位置Ｏより左側に位置している。以下、基準位
置Ｏからの距離をＬとし、待機位置における走間接合装
置１０の位置をΔＬとする。また、後行圧延材２は、切
断機９による先端切断後に下流側に送られるため、先行
圧延材１の後端が基準位置Ｏを通過する時点において、
先行圧延材の後端と後行圧延材の先端との間には、必ず
隙間ができている。従って、後行圧延材２の先端が基準
位置Ｏを通過する時点までには、時間遅れがあり、この
時間遅れをΔｔとする。

【００２１】図３は、位置決め方法の説明図であり、図
４はこれに対応した作動説明図である。制御装置４０に
より、（ａ）端面検出器３４による先行圧延材１の後端
検出時からの経過時間を基準時間ｔとし、（ｂ）先行速
度検出器３６による先行圧延材１の速度と基準時間ｔか
ら先行圧延材１の後端位置を演算し、（ｃ）走間接合装
置１０の速度を調整して、走間接合装置１０を先行圧延
材１に対して位置決めし、（ｄ）端面検出器３４による
後行圧延材２の先端検出時からの経過時間を参照時間
ｔ′とし、（ｅ）後行速度検出器３８による後行圧延材
２の速度と参照時間ｔ′から後行圧延材２の先端位置を
演算し、同時に後行圧延材２の速度を調整して、先行圧
延材１と走間接合装置１０に対して後行圧延材２を位置
決めする、ようになっている。

【００２２】図３における横軸は基準時間ｔ及び参照時
間ｔ′を示しており、縦軸は基準位置Ｏからの距離Ｌを
示している。上記（ａ）（ｂ）において、先行圧延材１
の速度は、下流側の仕上ミル６によって通常一定に保持
されるため、先行圧延材１の後端位置は、図に１で示す
原点を通る直線で表示される。また、図４（Ａ）は、基
準時間ｔがゼロにおける位置関係を示している。

【００２３】次いで、上記（ｃ）において、図３に破線
で示すように、走間接合装置１０を高速で走行させて、
先行圧延材１に追いつき（ａ点）、速度を微調整して走
間接合装置１０の金型位置と先行圧延材１の後端部とを
正確に位置決めする。

【００２４】図１に示した本発明の構成によれば、走間
接合装置１０の前部台車１２に、後端クランプ装置１
８、後端検出器１９、及び圧接装置２０が取り付けられ
ているので、後端検出器１９により先行圧延材１の後端
を検出し、この後端が所定の圧接位置に位置するときに
後端クランプ装置１８により先行圧延材１の後端部を挟
持（クランプ）することにより、走行距離Ｌが長い場合
でも、累積誤差の影響を排除して先行圧延材１の後端を
圧接装置（特に金型２０ａ，２０ｂ）に対して正確に位
置決めすることができる。図４（Ｃ）はこの状態におけ
る位置関係を示している。

【００２５】一方、上記（ｄ）において、図３に実線で
示すように、端面検出器３４により後行圧延材２の先端
を検出し（図４（Ｂ）に相当する）、次いで、（ｅ）に
おいて、後行圧延材２を高速で移動させて、先行圧延材
１に追いつき（ｂ点）、速度を微調整して走間接合装置
１０の金型位置と後行圧延材２の先端部とを正確に位置
決めする。

【００２６】図１に示した本発明の構成によれば、走間
接合装置１０の後部台車１４に、先端クランプ装置２１
及び先端検出器２２が取り付けられているので、先端検
出器２２により後行圧延材２の先端を検出し、この先端
が所定の位置に位置するときに先端クランプ装置２１に
より後行圧延材２の先端部を挟持することにより、後行
圧延材２の先端も走行距離Ｌによる累積誤差の影響を排
除して正確に位置決めすることができる。図４（Ｄ）は
この状態における位置関係を示している。

【００２７】更に図１に示した本発明の構成によれば、
図４（Ｄ）の状態において、先行圧延材１の後端部と後
行圧延材２の先端部を挟持した際に、後端と先端の位置
がそれぞれの台車上で正確に検出されているので、伸縮
装置１６により、両台車間の間隔を必要量伸縮させるこ
とにより両圧延材の重ね代を正確に位置決めすることが
できる。

【００２８】その後、走間接合装置１０（前部台車１２
及び後部台車１４）により走行しながら先行圧延材１の
後端と後行圧延材２の先端とを接合し、次いで、後端ク
ランプ装置１８、先端クランプ装置２１、及び圧接装置
２０を開放し、前部台車１２及び後部台車１４が後退し
て待機位置に復帰する。なお、本発明は上述した実施形
態に限定されず、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。

【００２９】

【発明の効果】上述したように、本発明の走間接合装置
は、累積誤差の影響を排除し、走行距離が長い場合で
も、先行圧延材と後行圧延材の接合位置と、接合装置に
対する接合位置を正確に位置決めすることができる、等
の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による走間接合装置の全体構成図であ
る。

【図２】本発明による走間接合装置を用いた圧延ライン
の全体構成図である。

【図３】本発明の走間接合装置による位置決め方法の説
明図である。

【図４】本発明による装置の作動説明図である。

【符号の説明】

１ 先行圧延材 ２ 後行圧延材 ３ レール ５ 粗ミル ６ 仕上ミル ７ 巻取り巻戻し装置 ９ 切断機 １０ 走間接合装置 １２ 前部台車 １４ 後部台車 １６ 伸縮装置 １８ 後端クランプ装置 １９ 後端検出器 ２０ 接合装置（圧接装置） ２１ 先端クランプ装置 ２２ 先端検出器 ３２ 位置検出装置 ３４ 端面検出器 ３６ 先行速度検出器 ３８ 後行速度検出器 ４０ 制御装置 Ｏ 基準位置 Ｌ 基準位置からの距離 ｔ 基準時間 ｔ′参照時間

フロントページの続き (72)発明者 田添 信広 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 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 岡田 誠司 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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延方向に走行可能な前部台車及び後部
   台車と、該台車間に連結され両台車間の間隔を伸縮させ
   る伸縮装置と、を備え、 前部台車には、先行圧延材の後端部を挟持する後端クラ
   ンプ装置と、先行圧延材の後端を検出する後端検出器
   と、が取り付けられ、 後部台車には、後行圧延材の先端部を挟持する先端クラ
   ンプ装置と、後行圧延材の先端を検出する先端検出器
   と、が取り付けられ、 更に、前部台車或いは後部台車のいずれかに、先行圧延
   材と後行圧延材を接合する接合装置が取り付けられ、こ
   れにより、先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部を
   挟持した後、両台車間の間隔を伸縮させて圧延材を位置
   決めする、ことを特徴とする走間接合装置。
2. 【請求項２】 前記後端検出器及び先端検出器は、非接
   触式センサーである、ことを特徴とする請求項１に記載
   の走間接合装置。
3. 【請求項３】 前記伸縮装置は、直動シリンダと変位検
   出器からなる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載
   の走間接合装置。