KR102455359B1

KR102455359B1 - 띠 형상 기재의 비접촉 반송 장치에 있어서의 사행 교정 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR102455359B1
Application number: KR1020207013045A
Authority: KR
Inventors: 히로카즈 고바야시; 유헤이 이와미; 슈헤이 나리타; 마사노리 호시노
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2017-11-16
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2022-10-14
Also published as: RU2739082C1; JP6700629B2; EP3712096A4; EP3712096A1; JPWO2019098127A1; KR20200058553A; CN111328319B; WO2019098127A1; US11414288B2; CN111328319A; BR112020009450A2; US20200361735A1

Abstract

직렬로 배열한 1 이상의 플로터군으로 연속하여 주행하는 띠 형상 기재를 부상시켜 비접촉으로 반송하는 반송 장치에 있어서의 띠 형상 기재의 사행 교정 방법에 있어서, 상기 플로터군 중의 최상류의 플로터와 당해 플로터의 직상류의 반송 롤의 사이, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 사이 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 사이의 어느 1 이상의 구간에서, 띠 형상 기재의 폭방향의 높이를 강제적으로 바꾸어 경사시켜, 플로터 상에 있어서의 띠 형상 기재의 폭방향 높이를 변화시킴으로써, 플로터 상에서 띠 형상 기재에 작용하는 정압을 변화시켜, 사행을 교정하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법 및 그 장치.

Description

띠 형상 기재의 비접촉 반송 장치에 있어서의 사행 교정 방법 및 그 장치{METHOD AND DEVICE FOR CORRECTING MEANDERING IN NON-CONTACT CONVEYING APPARATUS FOR STRIP MATERIAL}

본 발명은, 연속하여 주행하는 띠 형상 기재를 1 이상의 플로터군(floater group)으로 부상시켜 반송 롤과 비접촉 상태로 반송하는 띠 형상 기재의 비접촉 반송 장치에 있어서의 사행(蛇行) 교정 방법과 그 방법을 이용하는 사행 교정 장치에 관한 것이다.

철강 제품의 제조 공정에는, 냉연 강대와 같은 띠 형상 기재를 연속하여 주행시키면서 열 처리나 도금 처리, 도장 처리 등, 각종의 처리를 실시하는 공정이 존재한다. 이러한 공정에 있어서는, 띠 형상 기재를 반송하는 수단으로서, 일반적으로 띠 형상 기재를 롤과 접촉시켜 지지하면서 반송하는 「롤 반송」이 이용되고 있다.

그러나, 예를 들면, 냉연 강대와 같은 띠 형상 기재의 표면에 각종 피막을 도포한 후, 건조하여, 소부(燒付)하거나 하는 공정이나, 띠 형상 기재를 연속하여 주행하면서 고온으로 열 처리를 실시하거나 하는 공정에 있어서는, 종래의 롤 반송 방법으로는, 띠 형상 기재와 반송 롤의 접촉에 의해, 기재 표면이나 피복한 도장막에 찰상이나 박리 등의 결함이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 그래서, 이 문제를 해결하는 방법의 하나로서, 기체의 압력 등으로 띠 형상 기재를 부상시키는 플로터를 이용하여, 띠 형상 기재를 반송 롤과는 비접촉의 상태로 하여 반송하는 비접촉 반송 장치가 개발되어 있다.

이 플로터를 이용한 비접촉 반송 장치에서는, 띠 형상 기재가 부상하고 있기 때문에, 지지체와의 접촉에 의한 마찰력이 작용하지 않기 때문에, 띠 형상 기재가 가로로 슬라이딩하여 사행이 발생하거나, 띠 형상 기재를 부상시키기 위해 분사한 기류 등에 의해 띠 형상 기재가 덜걱거리거나 하는 등, 통판 안정성에 문제가 있는 것이 지적되고 있다. 그래서, 부상시킨 띠 형상 기재의 사행이나 덜걱거림을 방지하여, 안정적으로 띠 형상 기재를 반송하기 위한 검토가 수많이 이루어져 왔다.

예를 들면, 사행 교정 방법으로서, 특허문헌 1에는, 기체의 분출에 의해 띠 형상 기재를 비접촉하에서 캐터너리(catenary) 지지하는 플로터에 의한 띠 형상 기재의 반송 방법에 있어서, 플로터의 띠 형상 기재의 양 폭단부의 외측에 통상의 띠 형상 기재의 반송 레벨보다 높이가 높은 사이드 플레이트를 설치함으로써, 사행하는 띠 형상 기재의 양 폭단부가 사이드 플레이트에 접촉하는 일 없이 반송하는 것을 가능하게 한 띠 형상 기재의 반송 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이 특허문헌 1의 플로터는, 기재 폭방향의 가장 외측의 사이드 플레이트만의 높이를 높게 하고 있기 때문에, 띠 형상 기재가 큰 사행을 일으키지 않는 한, 기재를 중심으로 되돌리기 위한 구동력이 작용하지 않는다. 그 때문에, 기재의 사행량이 비교적 작은 경우에는, 띠 형상 기재를 정밀도 좋게 폭방향 중앙에서 반송하는 것은 어렵다는 결점이 있다.

그래서, 작은 사행량에서도, 사행을 교정하는 방법으로서, 특허문헌 2에는, 주행하는 띠 형상 기재를 부상시키는 수평 플로터의 출측(出側)에, 스티어링 롤을 배치하고, 띠 형상 기재를 감은 스티어링 롤을 스윙함으로써 띠 형상 기재의 사행을 강제적으로 수정하는 사행 방지 장치가 개시되어 있다.

일본공개특허공보 평06-107360호 일본공개특허공보 평11－116114호

그러나, 상기 특허문헌 2에 개시된 방법에서는, 스티어링 롤과 띠 형상 기재의 사이에 강한 접촉력(마찰력)이 작용하기 때문에, 충분한 사행 수정력을 얻을 수 있기는 하지만, 비접촉으로 반송하고 싶은 띠 형상 기재의 표면에 악영향을 미치게 되어, 바람직하지 않다.

본 발명은, 종래 기술이 안고 있는 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 기체 등의 분사에 의해 띠 형상 기재를 부상시켜 반송하는 비접촉 반송 장치에 있어서, 비록, 띠 형상 기재에 발생한 사행이 작은 양이라도, 띠 형상 기재의 표면에 악영향을 미치는 일 없이, 띠 형상 기재의 사행을 수정하여, 안정되게 반송할 수 있는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법을 제안함과 함께, 그 사행 교정 장치를 제공하는 것에 있다.

발명자들은, 상기 과제의 해결을 위해서 예의 검토를 거듭했다. 그 결과, 연속하여 주행하는 띠 형상 기재를 1 이상의 플로터군으로 부상시켜 반송할 때, 상기 플로터군 중의 최상류의 플로터와 당해 플로터의 직상류의 반송 롤의 사이, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 사이 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 사이의 어느 1 이상의 구간에 있어서 띠 형상 기재의 폭방향의 높이를 강제적으로 바꾸어 경사시킴으로써, 작은 사행량이라도 정밀도 좋게 제어할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 개발하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은, 직렬로 배열한 1 이상의 플로터군으로 연속하여 주행하는 띠 형상 기재를 부상시켜 비접촉으로 반송하는 반송 장치에 있어서의 띠 형상 기재의 사행 교정 방법에 있어서, 상기 플로터군 중의 최상류의 플로터와 당해 플로터의 직상류의 반송 롤의 사이, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 사이 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 사이의 어느 1 이상의 구간에서, 띠 형상 기재의 폭방향의 높이를 강제적으로 바꾸어 경사시키고, 플로터 상에 있어서의 띠 형상 기재의 폭방향 높이를 변화시킴으로써, 플로터 상에서 띠 형상 기재에 작용하는 정압(靜壓)을 변화시켜, 사행을 교정하는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법을 제안한다.

본 발명의 상기 띠 형상 기재의 사행 교정 방법은, 상기 띠 형상 기재를 경사시키는 구간에 있어서, 주행하는 띠 형상 기재의 하면에 맞닿아, 띠 형상 기재를 밀어올리도록 하여 설치한 캔트롤을 수평면에 대하여 경사시키고, 당해 캔트롤의 띠 형상 기재 폭방향의 높이를 바꿈으로써 띠 형상 기재를 경사시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 띠 형상 기재의 사행 교정 방법은, 상기 플로터군 중의 최상류의 플로터와 당해 플로터의 최상류의 반송 롤의 중심간 거리, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 중심간 거리 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 중심간 거리를 S로 했을 때, 상기 캔트롤의 설치 거리를, 플로터 중심으로부터 S/2 이내로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 띠 형상 기재의 사행 교정 방법은, 상기 캔트롤의 밀어올림량 L을, 플로터 상에 있어서의 띠 형상 기재의 평균 부상량을 H로 했을 때, 캔트롤 설치 전의 띠 형상 기재의 패스 라인에 대하여 H/3∼6H의 범위로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 띠 형상 기재의 사행 교정 방법은, 상기 캔트롤의 경사각을, 수평면에 대하여 ±0.3∼5°의 범위 내로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 띠 형상 기재의 사행 교정 방법은, 상기 캔트롤의 경사각을, 띠 형상 기재의 사행량의 측정 결과에 기초하여, 피드백 제어 및/또는 피드 포워드 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 띠 형상 기재의 사행 교정 방법은, 상기 캔트롤의 주속(周速)을, 띠 형상 기재의 반송 속도에 대하여 ±4m/min 이내로 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 직렬로 배열한 1 이상의 플로터군으로 연속하여 주행하는 띠 형상 기재를 부상시켜 비접촉으로 반송하는 반송 장치에 있어서의 띠 형상 기재의 사행 교정 장치에 있어서, 상기 플로터군 중의 최상류의 플로터와 당해 플로터의 직상류의 반송 롤의 사이, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 사이 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 사이의 어느 1 이상의 구간에, 띠 형상 기재의 폭방향의 높이를 강제적으로 바꾸어 경사시키고, 플로터 상에 있어서의 띠 형상 기재의 폭 방향 높이를 변화시킴으로써, 플로터 상에서 띠 형상 기재에 작용하는 정압을 변화시켜, 띠 형상 기재의 사행을 교정하는 띠 형상 기재 경사 수단을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 장치이다.

본 발명의 상기 띠 형상 기재의 사행 교정 장치에 있어서의 상기 띠 형상 기재 경사 수단은, 상기 띠 형상 기재를 경사시키는 구간에 있어서, 주행하는 띠 형상 기재의 하면에 맞닿아, 띠 형상 기재를 밀어올리도록 하여 설치하여 이루어지는 캔트롤을 수평면에 대하여 경사시키고, 당해 캔트롤의 띠 형상 기재 폭 방향의 높이를 바꿈으로써 띠 형상 기재를 경사시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 띠 형상 기재의 사행 교정 장치에 있어서의 상기 캔트롤은, 상기 플로터군 중의 최상류의 플로터와 당해 플로터의 직상류의 반송 롤의 중심간 거리, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 중심간 거리 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 중심간 거리를 S로 했을 때, 플로터 중심으로부터 S/2 이내의 위치에 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 띠 형상 기재의 사행 교정 장치에 있어서의 상기 캔트롤은, 플로터 상에 있어서의 띠 형상 기재의 평균 부상량을 H로 했을 때, 캔트롤 설치 전의 띠 형상 기재의 패스 라인에 대하여 H/3∼6H의 범위로 밀어올림 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 띠 형상 기재의 사행 교정 장치에 있어서의 상기 캔트롤의 경사각은, 수평면에 대하여 ±0.3∼5°의 범위에서 제어 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 띠 형상 기재의 사행 교정 장치에 있어서의 상기 캔트롤의 경사각은, 띠 형상 기재의 사행량의 측정 결과에 기초하여, 피드백 제어 및/또는 피드 포워드 제어되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 연속하여 주행하는 띠 형상 기재를 플로터로 부상시키고, 반송 롤과 비접촉의 상태로 반송하는 반송 장치에 있어서, 띠 형상 기재가 부상하고 있는 플로터 이외의 개소에서 띠 형상 기재를 강제적으로 경사시킴으로써 띠 형상 기재의 사행을 교정하도록 했기 때문에, 미소한 양의 사행에서도 띠 형상 기재를 폭 방향 중심 위치로 되돌릴 수 있어, 띠 형상 기재를 안정되게 반송하는 것이 가능해진다.

도 1은 띠 형상 기재의 비접촉 반송에 이용하는 플로터의 측면도이다.
도 2는 띠 형상 기재의 비접촉 반송에 이용하는 플로터의 단면도이다.
도 3은 종래 기술의 플로터에 있어서의 사행 수정 원리를 설명하는 도면이다.
도 4는 캔트롤을 이용한 사행 교정 방법 및 장치를 설명하는 도면이다.
도 5는 캔트롤의 설치 거리 D 및 밀어올림량 L 및 띠 형상 기재의 평균 부상량 H를 설명하는 도면이다.

도 1은, 일 예로서, 본 발명에 이용할 수 있는, 연속하여 주행하는 띠 형상 기재를 부상시켜 반송하는 플로터의 측면도를 나타낸 것이다. 이 플로터는, 띠 형상 기재의 하방으로부터 띠 형상 기재의 하면을 향하여 기체를 분사함으로써, 띠 형상 기재를 부상시켜 반송하고자 하는 것이다. 구체적으로는, 주행하는 띠 형상 기재(1)의 하방에, 플로터(2)가 설치되어 있고, 당해 플로터(2)의 내부는, 도시되어 있지 않은 팬, 블로어 등으로부터 기체가 공급됨으로써, 대기압보다 높은 압력으로 되어 있다. 상기 플로터(2)의 내부의 고압 기체는, 플로터(2)의 상부에, 띠 형상 기재의 폭 방향으로 형성된 슬릿 형상의 기체 분출구(슬릿 노즐)(5)로부터 띠 형상 기재의 하면을 향하여 분출된다. 상기 슬릿 노즐(5)은, 띠 형상 기재 진행 방향의 2개소에 설치되고, 각각의 기체 분출 방향은 서로 대향하고 있다. 그 때문에, 슬릿 노즐(5)로부터 분출한 기체는, 상기 띠 형상 기재(1)와 플로터 상부의 천판(6)의 사이에 갇혀 정압이 발생하고, 이 정압에 의해 띠 형상 기재(1)는 부상한 상태로 지지된다.

도 2는, 상기 도 1에 나타낸 플로터의 A-A 단면을 나타낸 것이다. 플로터 상부의 천판(6)의 위에는, 띠 형상 기재 폭방향으로, 간격을 두고 복수의 리브판(4)이 세워 설치되어 있고, 이 리브판(4)에 의해, 슬릿 노즐(5)로부터 분사된 기체가 폭 방향으로 유출하는 것이 억제되어, 띠 형상 기재(1)와 천판(6)의 사이에 정압이 안정적으로 발생하기 때문에, 띠 형상 기재(1)를 안정적으로 부상시킬 수 있다. 또한, 슬릿 노즐(5)로부터 분사된 기체의 띠 형상 기재의 진행 방향으로의 유출을 억제하는 관점에서, 상기 리브판(4)에 더하여, 띠 형상 기재의 진행 방향으로 복수의 리브판을 세워 설치해도 좋다. 또한, 상기 리브판(4)의 양 외측, 즉, 천판(6)의 띠 형상 기재 폭방향의 양 폭단부에는, 띠 형상 기재의 사행을 방지하기 위한, 상기 리브판(4)보다도 높이가 높은 사이드 플레이트(3)가 세워 설치되어 있다.

여기에서, 도 3을 이용하여, 상기 도 1 및 도 2에 나타낸 플로트가 갖는 띠 형상 기재의 사행 수정 능력에 대해서 설명한다. 띠 형상 기재(1)가 편측으로 사행한 경우(도 3에서는 좌측), 사행한 측의 사이드 플레이트(3)와 띠 형상 기재(1)의 사이의 기체 유로가 좁아지기 때문에, 띠 형상 기재(1)의 하면에 발생하는 정압이 높아 진다. 그 때문에, 사행한 측의 띠 형상 기재(1)의 부상량은 커지고, 도 3과 같이 띠 형상 기재(1)는 기울어진 상태가 된다. 띠 형상 기재(1)의 하면에 작용하는 정압은, 기재면에 수직인 방향의 힘으로서 작용한다. 이 힘은, 연직 방향과 수평 방향의 힘의 벡터로 나눌 수 있고, 연직 방향의 힘은 띠 형상 기재(1)의 자중을 지지하는 부상력이 되고, 수평 방향의 힘은 띠 형상 기재(1)의 사행을 교정하는 수정력으로서 작용한다. 즉, 플로터 상의 띠 형상 기재(1)가 기울어짐으로써, 하면에 걸리는 정압의 수평 방향의 분력이 발생하여, 사행을 교정하는 수정력이 된다. 그 때문에, 상기 플로터 상에서는, 띠 형상 기재(1)는, 계속 사행하는 일 없이 반송할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 사행 수정력이 작용하기 위해서는, 띠 형상 기재(1)의 단부가 사이드 플레이트(3)에 충분히 가까워질 필요가 있고, 그를 위해서는 어느 정도의 양의 사행이 발생할 필요가 있다. 바꾸어 말하면, 상기의 종래의 플로터는, 큰 사행에 대해서는 유효하지만, 작은 사행에 대해서는, 사행 수정력을 거의 기대할 수 없다.

그래서, 발명자들은, 작은 사행에 대해서도 유효한 사행 수정 방법에 대해서 검토했다. 그 결과, 상기 플로터의 사행 수정 능력을 힌트로, 띠 형상 기재의 폭 방향의 높이를 강제적으로 바꾸어 경사시켜, 플로터 상에 있어서의 띠 형상 기재의 폭방향 높이를 변화시킴으로써, 플로터 상에서 띠 형상 기재에 작용하는 정압을 변화시킴으로써, 작은 사행량의 경우에도, 사행 수정력을 발생시킬 수 있는 것에 이으러, 본 발명을 개발하기에 이르렀다.

여기에서, 띠 형상 기재를 강제적으로 경사시키는 방법으로서는, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 플로터 근방의 주행하고 있는 띠 형상 기재의 하면에 맞닿고, 띠 형상 기재를 밀어올린 상태로 하는 롤(7)을 배설(配設)하고, 이 롤(7)을, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 수평면에 대하여 경사시킴으로써, 롤(7)에 접촉하고 있는 띠 형상 기재(1)를 경사시키는 방법이 있다. 또한, 상기 롤(7)은, 기재 폭방향으로 기울기를 부여하는 기능을 갖기 때문에, 이후, 「캔트롤」이라고도 칭한다.

여기에서, 상기 캔트롤을 배설하는 위치로서는, 직렬로 배열한 1 이상의 플로터군을 갖는 반송 장치의 경우, 상기 플로터군 중의 최상류의 플로터와 당해 플로터의 직상류의 반송 롤의 사이, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 사이 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 사이의 어느 1 이상의 구간이면 좋다.

단, 상기 캔트롤의 사행 수정력을 보다 효과적으로 발현시키기 위해서는, 상기 플로터군 중의 최상류의 플로터와 당해 플로터의 직상류의 반송 롤의 중심간 거리, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 중심간 거리 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 중심간 거리를 S로 했을 때, 상기 캔트롤의 설치 위치(캔트롤의 플로터 중심으로부터의 설치 거리 D)를 S/2 이내로 하는, 즉, 최상류의 플로터와 당해 플로터의 직상류의 반송 롤의 사이, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 사이 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 사이에서 띠 형상 기재가 이루는 현수 곡선(캐터너리)의 최하점보다도 플로터측에 설치하는 것이 바람직하다. 상기 위치보다 멀어지면, 플로터 상의 띠 형상 기재를 경사시키는 효과가 작아, 사행 수정력이나 응답성이 불충분하게 된다. 한편, 상기 캔트롤은, 적어도 플로터로부터 이간하여 설치하는 것이 필요하고, 100㎜ 이상 떨어져 있는 것이 바람직하다. 캔트롤이 플로터에 지나치게 가까워지면, 캔트롤에 의해 플로터의 기체 분출구로부터 분출한 가스의 흐름이 흐트러져, 정압을 안정되게 확보할 수 없게 되기 때문에, 띠 형상 기재를 안정되게 부상하는 것이 어려워지기 때문이다. 또한, 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 중심간 거리를 S로 했을 때의 예를 도 5에 나타냈다.

또한, 상기 캔트롤의 설치에 의해, 띠 형상 기재와의 접촉이 발생하고, 띠 형상 기재와의 사이에서 마찰력이 발생하기 때문에, 띠 형상 기재의 표면에 악영향을 미칠 가능성도 나온다. 그러나, 이러한 가능성이 있는 경우에는, 플로터군 중의 최하류의 플로터와 그 직하류의 반송 롤의 사이, 즉, 열 처리나 도장 처리 등이 거의 완료한 위치에 캔트롤을 설치함으로써, 상기 악영향을 최소한으로 막을 수 있다. 또한, 캔트롤과 띠 형상 기재는, 접촉하지만, 띠 형상 기재의 자중의 대부분은 플로터나 그의 직상류 및 직하류의 반송 롤에 의해 지지되어 있기 때문에, 접촉에 의해 발생하는 마찰력은, 통상의 롤 반송과 비교하여 충분히 작아, 제품 품질을 현저하게 해치는 바와 같은 일은 없다.

또한, 캔트롤을 띠 형상 기재의 하면에 맞닿게 하여 밀어올리는 양(밀어올림량 L)은, 플로터 상에 있어서의 띠 형상 기재의 평균 부상량을 H로 했을 때, 캔트롤 설치 전의 띠 형상 기재의 패스 라인에 대하여 H/3∼6H의 범위로 하는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 밀어올림량 L이란, 도 5에 나타낸 바와 같이, 캔트롤 설치 전의 띠 형상 기재의 패스 라인, 즉, 캔트롤 설치 전의 띠 형상 기재가 이루는 캐터너리의 패스 라인 위치와, 캔트롤로 밀어올림 후 또한 캔트롤 경사 전의 띠 형상 기재가 이루는 캐터너리의 패스 라인 위치까지의 거리로 정의한다. 또한, 상기 평균 부상량 H란, 리브판이 존재하는 경우는, 마찬가지로 도 5에 나타낸 바와 같이, 띠 형상 기재 전체폭의 리브판 정부(頂部)로부터의 거리의 평균값으로 하고, 리브판이 존재하지 않는 경우는, 띠 형상 기재 전체폭의 플로터의 천판으로부터의 거리의 평균값으로 정의한다. 상기 밀어올림량 L이 H/3보다 작으면, 플로터 상의 띠 형상 기재를 경사시키는 효과가 저하하여, 사행 수정력이 작아진다. 한편, 밀어올림량 L이 6H보다 크면, 띠 형상 기재의 자중의 대부분을 캔트롤로 지지하게 되는 외에, 플로터의 천판과 띠 형상 기재간의 정압이 작아지기 때문에, 띠 형상 기재를 경사시켜도 사행 수정력이 충분히 얻어지지 않는다. 보다 바람직한 밀어올림량 L은 H≤L≤4H의 범위이다.

또한, 캔트롤의 밀어올림 기구로서는, 밀어올림량을 자유롭게 조정 가능한 것이면 좋고, 예를 들면 전동식이나 유압식 등의 실린더 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 밀어올림 기구는, 캔트롤을 사용하고 있지 않을 때에, 띠 형상 기재와 접촉하지 않도록 하는 퇴피 기능을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 캔트롤의 사행 수정시의 경사각 α(도 4(b) 참조)는, 수평면에 대하여 ±0.3∼5°의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 경사각 α의 절댓값이 0.3° 미만에서는, 띠 형상 기재의 경사량이 지나치게 작아, 충분한 사행 수정력을 발생시킬 수 없다. 한편, 경사각 α의 절대값이 5°를 초과하면, 띠 형상 기재의 경사량이 지나치게 커져, 띠 형상 기재의 부상이 안정되지 않아, 가로 흔들림이 커져, 사이드 플레이트와 접촉하거나 하게 된다. 보다 바람직하게는, ±1∼4°의 범위이다.

또한, 플로터 등으로 띠 형상 기재를 부상시키는 반송 장치에 있어서의 사행 속도는, 띠 형상 기재에 마찰력(폭방향의 구속력)이 작용하지 않기 때문에, 매우 빨라, 발생한 사행에 대해서는, 응답성 좋게 제어할 필요가 있다. 그 때문에, 반송 장치(플로터군)의 출측에서 사행량을 측정하여, 그 측정값을 상류측에 설치된 사행 교정 장치에 피드백하여 캔트롤의 경사각 α를 제어하거나, 혹은, 반송 장치(플로터군)의 입측(入側)에서 사행량을 측정하여, 그 측정값을 하류 측에 설치된 사행 교정 장치에 피드 포워드하여 캔트롤의 경사각 α를 제어하거나 하는 것이 바람직하다. 또한, 띠 형상 기재의 형상을 반송 장치보다 전의 단계에서 측정하고, 그 결과로부터 사행 경향을 예측하여, 그 결과를 반송 장치 내에 설치된 사행 교정 장치에 피드 포워드하여 캔트롤의 경사각 α를 제어하거나 하는 것도 유효하다.

여기에서, 본 발명의 비접촉 반송 방법 및 장치에 이용하는 캔트롤은, 띠 형상 기재와 접촉하기 때문에, 띠 형상 기재의 통판 속도(반송 속도)와 캔트롤의 회전 속도(주속)가 일치하고 있지 않은 경우에는, 띠 형상 기재의 표면에 찰상 등의 표면 결함을 발생시킬 우려가 있다. 상기 찰상을 발생시키지 않기 위해서는, 띠 형상 기재의 반송 속도에 대한 캔트롤의 주속의 차를, 반송 속도의 대소에 상관없이 ±4m/min 이내로 제어하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 ±2m/min 이내이다.

또한, 본 발명에 이용하는 캔트롤은, 어닐링로나 건조로 내의 고온이나 부식 환경에 견딜 수 있는 재질인 것이 바람직하고, 예를 들면, 세라믹스 롤이나 금속 용사 롤, 내열강 롤 등이 적합하게 이용된다. 또한, 롤 표면은, 띠 형상 기재와 접촉했을 때의 마찰 계수가 낮고, 슬라이딩하기 쉬운 것의 쪽이, 띠 형상 기재의 손상이나 사행 교정에 대하여 유리하다. 따라서, 표면 거칠기가 산술 평균 거칠기(Ra)로 6㎛ 이하 정도로 연마한 것이 바람직하다.

또한, 상기 캔트롤은, 어닐링로나 건조로 내의 로(furnace) 내의 고온이나 부식 환경으로부터, 롤 베어링이나 로 내 가스를 차단하는 시일 부재를 보호하기 위해, 고온부로부터 거리를 충분히 확보하는 것이나, 롤 베어링이나 시일 부재에는 단열재나 가스 냉각 장치, 수냉 장치 등을 형성하는 것이 바람직하다.

실시예

판두께 0.3㎜×판폭 1200㎜의 냉연 강판을, 도 1 및 도 2에 나타낸 플로터를, 중심간 거리로 하여 10m 간격으로 5대 직렬로 배설한 비접촉 반송 장치를 구비한 도장 라인에, 도 4에 나타낸 캔트롤을 이용한 사행 교정 장치를, 최하류의 플로터와 그의 직하류의 반송 롤 사이에 설치하고, 표 1에 기재한 조건으로 반송하여, 도장 후의 강판을 비접촉으로 가열하여, 건조하는 실험을 행했다.

또한, 상기 반송 장치에 있어서의, 최상류의 플로터와 그의 직상류의 반송 롤의 중심간 거리 및 최하류의 플로터와 그의 직하류의 반송 롤의 중심간 거리는, 모두 10m였다.

또한, 상기 플로터는, 강판 진행 방향의 길이가 1500㎜, 강판 폭방향의 길이가 1500㎜이고, 그의 상부에는, 개구폭이 20㎜이고 강판 폭방향의 길이가 1500㎜의 슬릿 노즐이 강판 진행 방향으로 1100㎜의 간격을 두고 2개소에 형성되어 있고, 또한, 상부의 천판 상에는, 양 폭단부에 높이 50㎜의 사이드 플레이트가 세워 설치되고, 또한, 그 사이에, 높이가 25㎜의 리브판이 판폭 방향으로 100㎜의 간격을 두고 14열 세워 설치되어 있는 것이다.

또한, 상기 실험에 이용한 상기 냉연 강판은, 폭방향에 있어서의 신장차율이 0.005％ 미만의 형상이 좋은 것을 이용했다. 또한, 반송 조건은, 플로터의 내압을 약 0.6㎪, 강판 평균 부상 높이 H를 평균 25㎜ 및 강판 장력을 0.6kgf/㎟로 설정했다.

상기 실험에 있어서는, 사행이 없는 상태(사행량: 0㎜)에서, 캔트롤을 경사시켜 20㎜의 사행을 발생시킨 후, 상기 캔트롤을 역전시켜, 표 1에 나타낸 경사각 α로 하고, 사행량이 0㎜로 되돌아올 때까지의 소요 시간(사행 수정 시간)을 측정하여, 사행 수정 능력을 평가함과 함께, 강판 표면의 찰상 발생 유무와 그 정도를 평가했다.

이 때, 상기 캔트롤의 경사각 α 외에, 캔트롤의 설치 거리 D(최하류의 플로터 중심에서 캔트롤 정점까지의 거리), 캔트롤의 밀어올림량 L, 냉연 강판의 통판 속도 캔트롤의 주속을, 동일하게 표 1에 나타낸 바와 같이 여러 가지로 변화시킴과 함께, 라인 출측에서 표면 검사를 행하여, 강판 표면의 찰상 발생 유무와 그의 정도를 평가했다.

또한, 상기 사행량은, 최하류의 플로터의 직하류(1개째)의 반송 롤 근방에 있어서, 2차원 레이저 센서로 강판 엣지 위치를 검출함으로써 측정했다. 또한, 찰상의 검사는, 도장 라인 출측에 있어서, 충분히 밝은 형광등의 아래에서 육안에 의해 행했다.

상기 반송 실험의 결과를 표 1에 병기했다. 이 결과로부터, 이하의 것을 알 수 있다.

우선, 본 발명의 사행 교정 장치를 사용하지 않는 경우(실험 No.1)에는, 사행 자체를 발생시킬 수 없었다. 따라서, 사행 수정 능력이 없다.

한편, 본 발명의 사행 교정 장치를 사용한 경우(실험 No.2∼29)에는, 어느 조건에서나, 캔트롤을 경사함으로써, 강제적으로 발생시킨 사행을 수정하여, 사행량을 0㎜로 되돌리는 것이 가능했다.

단, 캔트롤의 설치 위치, 캔트롤의 밀어올림량 L, 캔트롤의 경사각 α가 본 발명의 적합 범위로부터 벗어나는 경우에는, 사행량을 0㎜로 되돌릴 때까지의 사행 수정 시간이 길어지는 경향이 있었다.

또한, 롤의 주속(회전 속도)과 강판의 반송 속도(통판 속도)의 차가, 4m/min 이하이면, 찰상의 발생은 확인되지 않지만, 4m/min 초과의 속도차에서는, 미소한 찰상이 확인되었다. 또한, 캔트롤의 경사각 α가 적합 범위보다 과대하게 되면, 강판의 부상이 안정되지 않고 일부의 강판 단부(엣지부)에 찰상이 확인되었다. 단, 상기 확인된 찰상은 모두 경미하여, 제품으로서 허용 범위 내의 레벨이었다.

본 발명의 기술은, 상기 실시예에 있어서 설명한 냉연 강판에 한정시키는 것이 아니라, 알루미늄판이나 동판 등의 띠 형상 금속판, 플라스틱이나 종이 등의 띠 형상 기재에도 적용할 수 있다.

1 : 띠 형상 기재
1a : 캔트롤 설치 전의 띠 형상 기재의 패스 라인
1b : 캔트롤 설치 후의 띠 형상 기재의 패스 라인
2 : 플로터
3 : 사이드 플레이트
4 : 리브판
5 : 기체 분출구(슬릿 노즐)
6 : 플로터 천판
7 : 캔트롤
8 : 반송 롤

Claims

직렬로 배열한 1 이상의 플로터군으로 연속하여 주행하는 띠 형상 기재를 부상시켜 비접촉으로 반송하는 반송 장치에 있어서의 띠 형상 기재의 사행 교정 방법에 있어서,
상기 플로터군 중의 최상류의 플로터와 당해 플로터의 직상류의 반송 롤의 사이, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 사이 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 사이의 어느 1 이상의 구간에서, 띠 형상 기재의 폭방향의 높이를 강제적으로 바꾸어 경사시켜, 플로터 상에 있어서의 띠 형상 기재의 폭방향 높이를 변화시킴으로써, 플로터 상에서 띠 형상 기재에 작용하는 정압을 변화시켜, 사행을 교정하는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법.
제1항에 있어서,
상기 띠 형상 기재를 경사시키는 구간에 있어서, 주행하는 띠 형상 기재의 하면에 맞닿아, 띠 형상 기재를 밀어올리도록 하여 설치한 캔트롤을 수평면에 대하여 경사시켜, 당해 캔트롤의 띠 형상 기재 폭방향의 높이를 바꿈으로써 띠 형상 기재를 경사시키는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법.
제2항에 있어서,
상기 플로터군 중의 최상류의 플로터와 당해 플로터의 직상류의 반송 롤의 중심간 거리, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 중심간 거리 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 중심간 거리를 S로 했을 때, 상기 캔트롤의 설치 거리를, 플로터 중심으로부터 S/2 이내로 하는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법.
제2항에 있어서,
상기 캔트롤의 밀어올림량을, 플로터 상에 있어서의 띠 형상 기재의 평균 부상량을 H로 했을 때, 캔트롤 설치 전의 띠 형상 기재의 패스 라인에 대하여 H/3∼6H의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법.
제3항에 있어서,
상기 캔트롤의 밀어올림량을, 플로터 상에 있어서의 띠 형상 기재의 평균 부상량을 H로 했을 때, 캔트롤 설치 전의 띠 형상 기재의 패스 라인에 대하여 H/3∼6H의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캔트롤의 경사각을, 수평면에 대하여 ±0.3∼5°의 범위 내로 하는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캔트롤의 경사각을, 띠 형상 기재의 사행량의 측정 결과에 기초하여, 피드백 제어, 또는 피드 포워드 제어, 또는 피드백 제어 및 피드 포워드 제어하는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법.
제6항에 있어서,
상기 캔트롤의 경사각을, 띠 형상 기재의 사행량의 측정 결과에 기초하여, 피드백 제어, 또는 피드 포워드 제어, 또는 피드백 제어 및 피드 포워드 제어하는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캔트롤의 주속을, 띠 형상 기재의 반송 속도에 대하여 ±4m/min 이내로 제어하는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법.
제6항에 있어서,
상기 캔트롤의 주속을, 띠 형상 기재의 반송 속도에 대하여 ±4m/min 이내로 제어하는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법.
제7항에 있어서,
상기 캔트롤의 주속을, 띠 형상 기재의 반송 속도에 대하여 ±4m/min 이내로 제어하는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법.
제8항에 있어서,
상기 캔트롤의 주속을, 띠 형상 기재의 반송 속도에 대하여 ±4m/min 이내로 제어하는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 방법.
직렬로 배열한 1 이상의 플로터군으로 연속하여 주행하는 띠 형상 기재를 부상시켜 비접촉으로 반송하는 반송 장치에 있어서의 띠 형상 기재의 사행 교정 장치에 있어서,
상기 플로터군 중의 최상류의 플로터와 당해 플로터의 직상류의 반송 롤의 사이, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 사이 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 사이의 어느 1 이상의 구간에, 띠 형상 기재의 폭방향의 높이를 강제적으로 바꾸어 경사시켜, 플로터 상에 있어서의 띠 형상 기재의 폭 방향 높이를 변화시킴으로써, 플로터 상에서 띠 형상 기재에 작용하는 정압을 변화시켜, 띠 형상 기재의 사행을 교정하는 띠 형상 기재 경사 수단을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 장치.
제13항에 있어서,
상기 띠 형상 기재 경사 수단은, 상기 띠 형상 기재를 경사시키는 구간에 있어서, 주행하는 띠 형상 기재의 하면에 맞닿아, 띠 형상 기재를 밀어올리도록 하여 설치하여 이루어지는 캔트롤을 수평면에 대하여 경사시키고, 당해 캔트롤의 띠 형상 기재 폭 방향의 높이를 바꿈으로써 띠 형상 기재를 경사시키는 것인 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 장치.
제14항에 있어서,
상기 캔트롤은, 상기 플로터군 중의 최상류의 플로터와 당해 플로터의 직상류의 반송 롤의 중심간 거리, 서로 이웃하는 2개의 플로터의 중심간 거리 및 상기 플로터군 중의 최하류의 플로터와 당해 플로터의 직하류의 반송 롤의 중심간 거리를 S로 했을 때, 플로터 중심으로부터 S/2 이내의 위치에 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 장치.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 캔트롤은, 플로터 상에 있어서의 띠 형상 기재의 평균 부상량을 H로 했을 때, 캔트롤 설치 전의 띠 형상 기재의 패스 라인에 대하여 H/3∼6H의 범위로 밀어올림 가능한 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 장치.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 캔트롤의 경사각은, 수평면에 대하여 ±0.3∼5°의 범위에서 제어 가능한 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 장치.
제16항에 있어서,
상기 캔트롤의 경사각은, 수평면에 대하여 ±0.3∼5°의 범위에서 제어 가능한 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 장치.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 캔트롤의 경사각은, 띠 형상 기재의 사행량의 측정 결과에 기초하여, 피드백 제어, 또는 피드 포워드 제어, 또는 피드백 제어 및 피드 포워드 제어되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 장치.
제16항에 있어서,
상기 캔트롤의 경사각은, 띠 형상 기재의 사행량의 측정 결과에 기초하여, 피드백 제어, 또는 피드 포워드 제어, 또는 피드백 제어 및 피드 포워드 제어되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 장치.
제17항에 있어서,
상기 캔트롤의 경사각은, 띠 형상 기재의 사행량의 측정 결과에 기초하여, 피드백 제어, 또는 피드 포워드 제어, 또는 피드백 제어 및 피드 포워드 제어되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 장치.
제18항에 있어서,
상기 캔트롤의 경사각은, 띠 형상 기재의 사행량의 측정 결과에 기초하여, 피드백 제어, 또는 피드 포워드 제어, 또는 피드백 제어 및 피드 포워드 제어되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 띠 형상 기재의 사행 교정 장치.