JPH106200A - 圧延鋼板表面検査用砥石掛け方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延鋼板表面検査用に実施する、移動中の鋼
板表面の砥石掛け効率の向上。 【解決手段】 移動中の鋼板１の表面を磨出しするため
の複数の円筒状の砥石３を備える。砥石３は、鋼板１の
移動方向と直交する方向に設けられた回転軸５に、バネ
４を介して所定間隔をあけて複数軸止されている。バネ
４は一定圧で砥石３および回転軸５を押し付け、砥石３
と回転軸５との間の緩衝機構としての作用を有する。移
動中の鋼板１の表面に回転する砥石３を押し付けて磨出
しするに際し、砥石３は回転軸５に対して偏芯自在に動
作可能であり、鋼板１の形状へ追随可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、広くは圧延鋼
板、特に、冷延鋼板、表面処理鋼板およびこれらの鋼帯
（コイル等）の製造プロセスラインにおいて、鋼板表面
の欠陥の有無を検出するためにその表面を砥石掛けする
方法および装置に関するものである。詳しくは、プロセ
スライン出側において圧延鋼板を移動させたままでの砥
石掛けにより生産能率を向上する技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】鋼板表面の目に見えない微小な欠陥（キ
ズ）、例えば、ロール表面の付着物等による押しキズや
スリキズ等の微小欠陥は、通常、鋼板表面を砥石により
磨出しする（「砥石掛け」という）検査によりキズが可
視化できるため、大半の場合、プロセスライン出側にお
いてこの検査が実施されている。最近の連続ラインＣＡ
Ｌ（連続焼鈍ライン）やＥＧＬ（電気亜鉛めっきライ
ン）等では、この検査の実施のために通板を停止するた
めライン能率が低下しているのが実体である。従って、
ライン能率低下防止対策としてラインを停止しないで、
通板中の鋼板に対して連続的に砥石掛けを行う方法の開
発が望まれており、以下に示す装置が提案されている。

【０００３】従来技術１：実開平６−５８５６号公報 ワイパー方式を使用した、円弧移動方式の従来技術とし
て、実開平６−５８５６号公報が開示されている。従来
技術１には、下記の問題がある。

【０００４】長いアームの先端に砥石を取り付けてあ
るために、押付圧力がうまく制御できない。 ワイパー方式であるため、即ち、振り子構造であるこ
とにより板端部での折り返し点での遠心力により脱線現
象が発生する。

【０００５】従来技術２：実開昭６３−７４５０公報 通板中の鋼板１にベルト状の研削体（サンドペーパー）
１３を押し付ける技術として実開昭６３−７４５０公報
が開示されている。図１４は実開昭６３−７４５０公報
を示す斜視図である。

【０００６】従来技術３：実開平２−６３９５７号項公
報 通板中の鋼板１に砥石１４を押し付ける技術として実開
平２−６３９５７号公報が開示されている。図１５は、
実開平２−６３９５７号公報を示す正面図である。

【０００７】従来技術２、３は、通板中の鋼板に所定の
圧力で研削体、砥石を押し付けてコイル長手方向に連続
的に鋼板表面を砥石掛けする方式である。しかしなが
ら、従来技術２、３には、下記の問題がある。

【０００８】単一ロール方式であるため、板幅方向に
おいて砥石掛け面の均一化ができない。 板エッジにより砥石が損傷し、磨出しされない部分が
発生する。

【０００９】従来技術４：実開昭５９−１８３７４５号
公報 ロールによる砥石掛けの技術として、実開昭５９−１８
３７４５号公報が開示されている。図１６は実開昭５９
−１８３７４５号公報を示す正面図、図１７は側面図で
ある。従来技術４は、ロールの胴にサンドペーパ等を巻
き付けた単一ロール（サンドペーパロール）１５によっ
て磨出しする方式であるが、前述の従来技術と同様の問
題として下記がある。

【００１０】板幅方向において砥石掛け面の均一化が
できない。 板エッジにより砥石が損傷し、磨出しされない部分が
発生する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術は、い
ずれも移動中の鋼板、鋼帯に対して連続的に砥石掛けを
行う技術に関するものではあるが、上述した問題点を有
しており実用化および活用がなされていない。従来技術
の課題を纏めると、以下に示す通りである。

【００１２】 従来からの主流方法である鋼板を停止
して砥石掛けする技術は、ライン能率が低下しＣＡＬ等
の連続ラインでは生産のロスが発生する。 通板している板に、単純に砥石若しくはサンドペー
パ等の砥石を押し付ける従来技術では、板幅方向によっ
ては磨出しが掛からない部分が発生し、重大欠陥を見逃
す可能性が充分にある。

【００１３】 単一砥石を、所定の軌跡にて移動させ
る方法、例えば、ワイパー方式等が連続砥石掛け手段と
して提案されているが、ＣＡＬ、ＥＧＬ等の連続ライン
においては、３０〜６０ｍｐｍの通板速度では、鋼板速
度の方が砥石速度よりも速い為に、板表面すべてに砥石
が掛からなく、更に、板幅方向においても、砥石掛け精
度、特に均一性に問題点が発生していた。

【００１４】 即ち、前述した従来技術は、すべて単
一の研削体（砥石）によって連続的に鋼板表面の全面に
砥石掛けしようとするものであり、ＣＡＬ、ＥＧＬ出側
において、通板インライン砥石掛けを目的とした場合、
移動中の鋼板全面への磨出し性能の低下及び鋼板凹凸等
形状への追随性に限界があった。

【００１５】上記のように、従来のインライン砥石掛け
方法、即ち、プロセスライン通板状態での砥石掛け方法
は、国内はもとより海外においても、そのニーズが大で
あり、その開発が望まれているのであるが、満足すべき
成果が得られていない。

【００１６】従って、この発明の目的は、上述の課題を
解決し、プロセスライン上で鋼板を移動させながらその
表面に均一な砥石掛けを効率良く実施することができ
る、圧延鋼板表面検査用砥石掛け方法および装置を提供
することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
圧延鋼板表面欠陥の有無を検出するために、移動中の前
記圧延鋼板の表面を砥石掛けする方法において、前記圧
延鋼板の移動方向と直交する方向に回転軸を設け、前記
回転軸に弾性体を介して複数の円筒形の砥石を軸止し、
前記回転軸により回転させた前記砥石を前記回転軸に対
して偏芯自在に動作させて前記圧延鋼板の凹凸に倣わせ
ながら前記砥石を前記圧延鋼板の表面に接触させて磨出
しすることに特徴を有するものである。

【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の方
法において、前記弾性体は、前記回転軸と前記砥石との
間に設けられたバネからなることに特徴を有するもので
ある。

【００１９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の方
法において、前記弾性体は、前記回転軸と前記砥石との
間に設けられた気体気密体からなり、前記気体気密体内
の気体圧力を変化させることにより、前記圧延鋼板に対
する前記砥石の押付圧力を制御することに特徴を有する
ものである。

【００２０】請求項４記載の発明は、請求項１、２また
は３記載の方法において、前記回転軸をその軸方向に移
動可能として前記砥石を前記鋼板の移動方向と直交する
方向に移動可能とし、前記砥石を前記方向に移動させる
ことにより前記砥石の偏摩耗を防止することに特徴を有
するものである。

【００２１】請求項５記載の発明は、請求項１、２、３
または４記載の方法において、前記回転体に軸止された
複数の前記砥石の列を前記圧延鋼板の移動方向の上下流
に複数列設け、上流の前記列と下流の前記列とにおい
て、前記砥石を前記圧延鋼板の移動方向と直交する方向
にその位置をずらした千鳥状に配設し、かくして、前記
圧延鋼板の磨出し面の均一性を向上することに特徴を有
するものである。

【００２２】請求項６記載の発明は、圧延鋼板表面欠陥
の有無を検出するために、移動中の前記圧延鋼板の表面
を砥石掛けする装置において、前記圧延鋼板の移動方向
と直交する方向に設けられた、軸を中心に回転可能な回
転軸と、前記回転軸に弾性体を介して軸止された、複数
の円筒形の砥石とからなり、前記砥石は前記弾性体によ
って前記回転軸に対して偏芯自在に動作可能であること
に特徴を有するものである。

【００２３】請求項７記載の発明は、請求項６記載の装
置において、前記弾性体は、前記回転軸と前記砥石との
間に設けられたバネからなることに特徴を有するもので
ある。

【００２４】請求項８記載の発明は、請求項６記載の装
置において、前記弾性体は、前記回転軸と前記砥石との
間に設けられた気体気密体からなり、前記気体気密体内
の気体圧力を変化させることにより、前記圧延鋼板に対
する前記砥石の押付圧力を制御可能であることに特徴を
有するものである。

【００２５】請求項９記載の発明は、請求項６、７また
は８記載の装置において、前記回転軸をその軸方向に移
動させる機構を備え、前記機構によって前記砥石が前記
鋼板の移動方向と直交する方向に移動可能であることに
特徴を有するものである。

【００２６】請求項１０記載の発明は、請求項６、７、
８または９記載の装置において、前記回転体に軸止され
た複数の前記砥石の列が前記圧延鋼板の移動方向の上下
流に複数列設けられ、上流の前記列と下流の前記列とに
おいて、前記砥石が前記圧延鋼板の移動方向と直交する
方向にその位置をずらした千鳥状に配設されていること
に特徴を有するものである。

【００２７】〔作用〕前述の課題を解決するため、この
発明によれば、プロセスライン出側でのインライン砥石
掛け手段が提供できる。緑色炭化ケイ素若しくは褐色ア
ルミナ等の、磨出し材のうち、削度が高く研削比の良好
な研削砥石を使用した本発明によるロール状砥石と該ロ
ール状砥石の回転軸との間に弾性体、例えば、バネ、樹
脂またはエアーバック等の気体気密体からなる弾性体を
具備するホイールを板幅方向に鋼板移動方向の上下流に
２列以上に組み込むことにより均一な砥石掛け面が得ら
れる。コイル等の広幅磨出しの場合にも、一定間隔をあ
けて回転軸（シャフト）に取り付けられた回転可能な砥
石が、各個独立して弾性体の作用により凹凸に倣い、弾
性運動を行うことにより鋼板表面に均一な砥石掛けを実
施することができる。

【００２８】以上のように、本発明法により圧延プロセ
スオンライン上での均一な砥石掛けが可能となり、鋼板
の表面欠陥検出精度を向上させ製品歩留りを向上するこ
とができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を図
面を参照しながら説明する。図１はこの発明の第１実施
態様を示す平面図、図２は側面図、図３は正面図、図４
はこの発明の第１実施態様に係る砥石の鋼板形状への追
随性を説明する断面図である。また、図１１は、この発
明の装置を実ラインに設けた装置構成を示す斜視図、図
１２は図１３のＡ−Ａ線断面図、図１３は平面図であ
る。

【００３０】図１〜図４、図１１〜１３に示すように、
この発明の砥石掛け装置は、移動中の鋼板１の表面およ
び鋼板端部２の表面を磨出しするための複数の円筒状の
砥石３を有している。砥石３は、鋼板の幅方向（通板方
向と直交する方向）に設けられた中空の回転軸５に、そ
の軸部をバネ４を介して軸止されている。複数の砥石３
の各々は、回転軸５の長手方向に所定間隔をあけて配列
されている。回転軸５は両端が鋼板１の両端からはみ出
す長さを有しており、鋼板外に設けられたサーボモータ
７からなる駆動装置によって回転可能に設けられてい
る。この回転軸５の回転により、砥石３は軸を中心にし
て回転可能となっている。複数の砥石３の列は、図中に
矢印で示す鋼板移動方向の上流および下流に２列設けら
れており（それ以上の複数列でもよい）、上流の第１列
Ｘにおける複数の砥石３・３間の空間の位置に下流の第
２列Ｙの砥石３を位置させ、これにより、第１列Ｘと第
２列Ｙの砥石３を千鳥状に配設し、砥石掛け面の均一性
の向上が図られている（図１参照）。

【００３１】２列に配設された砥石３は、ベースフレー
ム１１によってその周囲を囲まれている。回転軸５はベ
ースフレーム１１に設けられた昇降シリンダ９を備える
砥石圧下装置１２に軸着されて上下動可能であり、これ
により、砥石３も上下動可能となっている。また、回転
軸５は、図示しない機構の作用によって、回転軸方向
（通板方向と直交する方向、即ち、鋼板幅方向）に移動
可能となっており（図１１の矢印ｂ参照）、これによ
り、砥石３も前記方向に移動可能である。

【００３２】図２〜図４に示すように、円筒状の砥石３
は、中空の回転軸５を中心軸として配されている。回転
軸５の周囲にはボス部６が設けられ、砥石３は回転軸５
（ボス部６）と砥石３との間に設けられた鋼製のバネ４
を介して回転軸５に軸止されている。

【００３３】砥石３は、緑色炭化ケイ素や褐色アルミナ
等の磨出し材のうち、削度が高く研削比の良好なものか
らなる砥石材料を使用して製造されている。バネ４は、
一定圧で砥石３および回転軸５（ボス部６）を押し付け
ながら自在変移可能な弾性体であり、砥石３と回転軸５
との間の緩衝機構としての作用を有する。そして、バネ
４は回転方向に、ある角度を持って傾斜して取り付けら
れており、砥石３の回転弾性運動の作動効率を上げ、砥
石３は回転軸５に対して偏芯自在に動作可能となり、鋼
板形状への追随性を向上させることができるようになっ
ている（図４参照）。砥石掛けするに当たり、砥石３を
所定の速度で回転しながら移動する鋼板１の表面を磨出
しする。鋼板１と接触する部分の砥石３の移動方向が鋼
板１の移動方向と反対となるように砥石３の回転方向を
設定すると磨出し効率がよい（図１１の矢印ａ参照） コイル等の広幅鋼板を砥石掛けする場合、通常、鋼板に
は張力が掛かっているが、鋼板の中伸び傾向等により、
鋼板は常に幅方向に撓む傾向がある。図４に示すよう
に、一定間隔をあけて砥石３を回転軸５の長手方向に複
数配列することにより、配列された砥石３が弾性運動を
行うことにより、各個独立して鋼板１の凹凸に倣い、鋼
板１の形状への追従性が向上し、板面に均一な砥石掛け
を実施することができる。

【００３４】図５はこの発明の第２実施態様を示す側面
図、図６は正面図、図７は一部詳細図、図８はこの発明
の第２実施態様に係る砥石の鋼板形状への追随性を説明
する断面図である。第２実施態様においては、弾性体と
してエアーバック等の気体気密体を用いる点が第１実施
態様と異なっている。図５〜図８に示すように、砥石３
は、中空の回転軸５に、その軸部をエアーバック８を介
して軸止されている。回転軸５の周囲にはボス部６が設
けられ、エアーバック８は砥石３とボス部６との間に設
けられている。また、回転軸５の内側には、エアーバッ
ク８の空気供給部１０が設けられており、空気供給部１
０は、回転軸５およびボス部６を貫通してエアーバック
８に連通している。エアーバック８は、一定圧で砥石３
および回転軸５（ボス部６）を押し付けながら自在変移
可能な弾性体であり、砥石３と回転軸５との間の緩衝機
構としての作用を有している。そして、エアーバック８
の気体気密体を積層することにより、この気密体内の圧
縮空気の圧力を変化可能であり、微妙な砥石掛けコント
ロールの制御が可能である。また、回転軸５は、図示し
ない機構の作用によって、回転軸方向（通板方向と直交
する方向、即ち、鋼板幅方向）に移動可能となってお
り、砥石３も前記方向に移動可能である。

【００３５】図５〜８に示すエアーバック８は、図２〜
図４に示すバネ４よりも、更に、鋼板１への追従性及び
押し付け力を細かに制御することが可能である。また、
弾性体としては、この他に樹脂等を用いてもよい。図８
に示すように、一定間隔をあけて砥石３を回転軸５の長
手方向に複数個配列することにより、配列された砥石３
が弾性運動を行うことにより、各個独立して鋼板１の凹
凸に倣い、鋼板１の形状への追従性が向上し、板面に均
一な砥石掛けを実施することができる。

【００３６】次に、特に砥石の掛かり難い鋼板端部にお
ける本発明本装置の配置を図面を参照して説明する。図
９は鋼板中央部での通常の配置を示す正面図、図１０は
鋼板端部での鋼板エッジによる砥石の偏摩耗を防止する
ための配置を示す側面図である。図１０に示すように、
鋼板端部２には、図９に示す通常の配置に加え、砥石３
よりも幅が大きい鋼板端部専用の砥石３ａが更に配設さ
れている。砥石３ａは、回転軸方向（通板方向と直交す
る方向、即ち、鋼板幅方向）に移動可能となっている。
鋼板端部２の砥石掛けにおいては、砥石３ａによって一
定時間鋼板端部２を磨出ししたら、次いで、磨出し位置
を回転軸方向に所定距離移動させることにより、砥石偏
摩耗による磨出し不良が防止される。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、圧延鋼板、特に、冷延鋼板、表面処理鋼板およびこ
れらの鋼帯（コイル等）の製造プロセスラインにおい
て、エッジも含めた鋼板の全幅および必要長さの所定範
囲にわたり鋼板表面全面の砥石掛けが可能となり、鋼
板、鋼帯の材質に応じた圧下調整並びに鋼板、鋼帯形状
（例えば、中伸び傾向等）に応じて砥石掛け制御可能で
あり、鋼板表面検出精度が向上し品質管理が強化され、
歩留りおよびラインの生産性が大幅に向上し、かくし
て、工業上有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施態様を示す平面図である。

【図２】この発明の第１実施態様を示す側面図である。

【図３】この発明の第１実施態様を示す図２のＢ−Ｂ線
断面図である。

【図４】この発明の第１実施態様に係る砥石の鋼板形状
への追随性を説明する断面図である。

【図５】この発明の第２実施態様を示す側面図である。

【図６】この発明の第２実施態様を示す図５のＣ−Ｃ線
断面図である。

【図７】この発明の第２実施態様を示す一部詳細図であ
る。

【図８】この発明の第２実施態様に係る砥石の鋼板形状
への追随性を説明する断面図である。

【図９】鋼板中央部での砥石配置を示す正面図である。

【図１０】砥石の掛かり難い鋼板端部を磨出しする場合
において鋼板端部のエッジによる砥石の偏摩耗を防止す
るための砥石配置を示す平面図である。

【図１１】この発明の装置を実ラインに設けた装置構成
を示す斜視図である。

【図１２】図１３のＡ−Ａ線断面図である。

【図１３】この発明の装置を実ラインに設けた装置構成
を示す平面図である。

【図１４】従来技術２を示す斜視図である。

【図１５】従来技術３を示す正面図である。

【図１６】従来技術４を示す正面図である。

【図１７】従来技術４を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 鋼板 ２ 鋼板端部 ３ 砥石 ３ａ 鋼板端部用の砥石 ４ バネ ５ 回転軸 ６ ボス部 ７ サーボモータ ８ エアーバック ９ 昇降シリンダ １０ エアー供給部 １１ 装置ベースフレーム １２ 砥石圧下装置 １３ ベルト状のサンドペーパー １４ 砥石 １５ サンドペーパーロール １６ 押付シリンダ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延鋼板表面欠陥の有無を検出するため
   に、移動中の前記圧延鋼板の表面を砥石掛けする方法に
   おいて、 前記圧延鋼板の移動方向と直交する方向に回転軸を設
   け、前記回転軸に弾性体を介して複数の円筒形の砥石を
   軸止し、前記回転軸により回転させた前記砥石を前記回
   転軸に対して偏芯自在に動作させて前記圧延鋼板の凹凸
   に倣わせながら前記砥石を前記圧延鋼板の表面に接触さ
   せて磨出しすることを特徴とする圧延鋼板表面検査用砥
   石掛け方法。
2. 【請求項２】 前記弾性体は、前記回転軸と前記砥石と
   の間に設けられたバネからなる請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 前記弾性体は、前記回転軸と前記砥石と
   の間に設けられた気体気密体からなり、前記気体気密体
   内の気体圧力を変化させることにより、前記圧延鋼板に
   対する前記砥石の押付圧力を制御する請求項１記載の方
   法。
4. 【請求項４】 前記回転軸をその軸方向に移動可能とし
   て前記砥石を前記鋼板の移動方向と直交する方向に移動
   可能とし、前記砥石を前記方向に移動させることにより
   前記砥石の偏摩耗を防止する請求項１、２または３記載
   の方法。
5. 【請求項５】 前記回転体に軸止された複数の前記砥石
   の列を前記圧延鋼板の移動方向の上下流に複数列設け、
   上流の前記列と下流の前記列とにおいて、前記砥石を前
   記圧延鋼板の移動方向と直交する方向にその位置をずら
   した千鳥状に配設し、かくして、前記圧延鋼板の磨出し
   面の均一性を向上する請求項１、２、３または４記載の
   方法。
6. 【請求項６】 圧延鋼板表面欠陥の有無を検出するため
   に、移動中の前記圧延鋼板の表面を砥石掛けする装置に
   おいて、 前記圧延鋼板の移動方向と直交する方向に設けられた、
   軸を中心に回転可能な回転軸と、前記回転軸に弾性体を
   介して軸止された、複数の円筒形の砥石とからなり、前
   記砥石は前記弾性体によって前記回転軸に対して偏芯自
   在に動作可能であることを特徴とする圧延鋼板表面検査
   用砥石掛け装置。
7. 【請求項７】 前記弾性体は、前記回転軸と前記砥石と
   の間に設けられたバネからなる請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】 前記弾性体は、前記回転軸と前記砥石と
   の間に設けられた気体気密体からなり、前記気体気密体
   内の気体圧力を変化させることにより、前記圧延鋼板に
   対する前記砥石の押付圧力を制御可能である請求項６記
   載の装置。
9. 【請求項９】 前記回転軸をその軸方向に移動させる機
   構を備え、前記機構によって前記砥石が前記鋼板の移動
   方向と直交する方向に移動可能である請求項６、７また
   は８記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記回転体に軸止された複数の前記砥
    石の列が前記圧延鋼板の移動方向の上下流に複数列設け
    られ、上流の前記列と下流の前記列とにおいて、前記砥
    石が前記圧延鋼板の移動方向と直交する方向にその位置
    をずらした千鳥状に配設されている請求項６、７、８ま
    たは９記載の装置。