JPH11147110A - 接合材クランプ不良検出器を有する圧延材接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランプが確実に圧延材を把持していること
を検出する装置を備えた圧延材接合装置を提供する。 【解決手段】 圧延方向に走行する台車１２と、台車上
に取付けられ先行する圧延材１の後端部を水平に把持す
る後端クランプ１８と、台車上に取付けられ後行する圧
延材２の先端部を水平に把持する先端クランプ２０と、
先行圧延材１の後端部と後行圧延材２の先端部を切削加
工する加工装置２２と、先行圧延材１と後行圧延材２の
加工面を重合わせ、先行圧延材１と後行圧延材２を圧延
材１，２とほぼ同一厚さまで圧縮して接合する圧接装置
２６とを備えた圧延材接合装置１０であって、後端クラ
ンプ１８と先端クランプ２０は、圧延材１，２を挟んで
下部受け台１０１と上部押し台１０２とこの上部押し台
１０２を押圧する押圧装置１０３を備え、下部受け台１
０１、上部押し台１０２、押圧装置１０３のいずれかに
押圧力を計測する荷重センサ１０４，１０５を設け、こ
の荷重センサ１０４，１０５の計測値により接合作業を
制御する。

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、先行する圧延材の後
端と後行する圧延材の先端とを接合する圧延材接合装置
に設けられたクランプの把持不良を検出する検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱間圧延設備では加熱炉から供給
されるスラブをスラブ単位ごとに粗圧延機及び仕上圧延
機で圧延し、所望の板厚のストリップ材を得ている。し
かしかかる方法ではスラブ単位ごとに圧延作業が行われ
るため圧延生産効率が劣ることになるので、連続して圧
延作業を行うことが要望されていた。またこのようにス
ラブ単位で圧延する場合、圧延材の端部（先端部と後端
部）に欠陥を生じ易く圧延材の歩留まりを低下させ、か
つ噛込みや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。このため粗圧延機で圧延された先行の圧
延材の後端部と後行の圧延材の先端部とを接合して仕上
圧延機に供給する圧延材接合装置が開発されている。

【０００３】このような圧延材接合装置には、圧延材と
同速度で走行する台車上で先行圧延材の後端と後行圧延
材の先端とを重ね合せて圧接する方法と、先行圧延材の
後端と後行圧延材の先端とを突き合わせて圧接する方法
の２通りがあり、いずれの場合も先行圧延材の後端と後
行圧延材の先端とをクランプで挟んで、接合位置を合わ
せたり押圧したりしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしこのクランプの
把持力が不足すると圧延材の後端または先端を確実に把
持できず、接合部の正確な合わせ作業ができなくなり、
また突き合わせ圧接の場合は圧接力が十分加わらなくな
り、十分な圧接強度が得られない。

【０００５】本発明は上述した問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち本発明は、クランプが
確実に圧延材を把持していることを検出する装置を備え
た圧延材接合装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、圧延方向に走行する台車と、該
台車上に取付けられ先行する圧延材の後端部を水平に把
持する後端クランプと、前記台車上に取付けられ後行す
る圧延材の先端部を水平に把持する先端クランプと、先
行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部を切削加工する
加工装置と、先行圧延材と後行圧延材の加工面を重合わ
せ、先行圧延材と後行圧延材を圧延材とほぼ同一厚さま
で圧縮して接合する圧接装置とを備えた圧延材接合装置
であって、前記後端クランプと前記先端クランプは、圧
延材を挟んで下部受け台と上部押し台とこの上部押し台
を押圧する押圧装置を備え、下部受け台、上部押し台、
押圧装置のいずれかに押圧力を計測する荷重センサを設
け、この荷重センサの計測値により接合作業を制御す
る。

【０００７】かかる構成により後端クランプと先端クラ
ンプの締付け力を荷重センサにより監視しながら接合作
業を行い、所定の締付け力に達していないときは次工程
への移行を中止し修正作業などの制御を行なうので、ク
ランプの締付け力不足による先行圧延材と後行圧延材の
加工面重ね合わせのずれなどの接合不良を防止すること
ができる。

【０００８】請求項２の発明では、圧延方向に走行する
台車と、該台車上に取付けられ先行する圧延材の後端部
を水平に把持する後端クランプと、前記台車上に取付け
られ後行する圧延材の先端部を水平に把持する先端クラ
ンプと、先行圧延材の後端と後行圧延材の先端を切削加
工する加工装置と、前記後端クランプに対して前記先端
クランプを圧延方向に押圧し先行圧延材後端と後行圧延
材先端とを圧接するクランプ押圧装置とを備えた圧延材
接合装置であって、前記クランプ押圧装置に荷重センサ
を設け、この荷重センサの計測値により接合作業を制御
する。

【０００９】かかる構成により後端クランプと先端クラ
ンプの締付け力が不足していると、クランプ押圧装置で
押圧した場合クランプと圧延材がずれてしまい荷重セン
サには適切な押圧力が検出されない。またクランプ押圧
装置自身が不良な場合も荷重センサには適切な押圧力が
検出されない。このように荷重センサによりクランプと
クランプ押圧装置の両方の不良を検出することができる
ので、この検出値により接合不良を防止することができ
る。

【００１０】請求項３の発明では、前記押圧装置または
前記クランプ押圧装置を液圧シリンダで構成し、前記荷
重センサとしてこの液圧により荷重を計測する。

【００１１】液圧シリンダの液圧は液圧シリンダの押圧
力に対応しているのでこの液圧を計測することにより押
圧力を得ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。なお各図において同一の符号
は同一の意味を表す。図１は第１実施形態の構成を示す
圧延材接合装置の側面図である。図１において、本圧延
材接合装置１０は、矢印で示す圧延方向に走行する台車
１２と、台車１２上に取付けられ先行する圧延材１の後
端部を水平に挟持して昇降可能な後端ピンチロール１４
と、台車１２上に取付けられ後行する圧延材２の先端部
を水平に挟持する先端ピンチロール１６と、先行圧延材
１の後端部を水平に把持して昇降可能な後端クランプ１
８と、後行する圧延材２の先端部を水平に把持する先端
クランプ２０と、先行圧延材１の後端部下面と後行圧延
材２の先端部上面を切削加工する加工装置２２と、加工
面を還元状態に保持する還元炎バーナ２４ａ，２４ｂ
と、先行圧延材１と後行圧延材２の加工面を重合わせて
圧延材１、２とほぼ同じ厚さまで圧縮して接合する圧接
装置２６とを備えている。

【００１３】後端ピンチロール１４の前部にはサイドガ
イドローラ２８ａが設けられており、先端ピンチロール
１６の後部にはサイドガイドローラ２８ｂが設けられ、
それぞれ先行圧延材１、後行圧延材２の幅方向の移動を
ガイドする。

【００１４】後端ピンチロール１４の前方には複数の案
内ローラ３８を傾斜状に備え、先行圧延材１がなだらか
な曲線となって降下するようする出側傾斜テーブル３０
が設けられており、先端ピンチロール１６の後方には複
数の案内ローラ３８を傾斜状に備え、後行圧延材２がな
だらかな曲線となって上昇するようにする入側傾斜テー
ブル３２が設けられている。出側傾斜テーブル３０、入
側傾斜テーブル３２は台車１２に設けられたヒンジ４０
を中心に回動する。出側傾斜テーブル３０はテーブル用
シリンダ３４ａにより回動され、入側傾斜テーブル３２
はテーブル用シリンダ３４ｂにより回動する。

【００１５】圧接装置２６の支柱をガイドとして昇降ユ
ニット３６が設けられ、昇降ユニット用シリンダ３７に
より昇降する。昇降ユニット３６には後端ピンチロール
１４、後端クランプ１８、サイドガイドローラ２８ａお
よびテーブル用シリンダ３４ａが搭載されている。昇降
ユニット３６は後端ピンチロール１４と後端クランプ１
８に把持された先行圧延材１の後端部下面を後述するカ
ッター２３の上面に接触させる加工高さＨと、先行圧延
材１の後端部を後行圧延材２の先端部とほぼ同一高さに
保持する圧接高さＬとの間で昇降する。後端ピンチロー
ル１４は上下２段のロールからなり、駆動装置により上
段ロールは昇降する。上段ロールは降下したとき先行圧
延材１の後端部を水平に挟持し、上昇した時、下段ロー
ルが圧延材の案内ロールとなる。後端クランプ１８は先
行圧延材１の後端面が圧延方向で圧接するのに必要な位
置にきたとき先行圧延材１を把持し位置決めを行う。か
かる構成により、後端クランプ１８により先行圧延材１
の後端部を水平に支持したまま、昇降ユニットシリンダ
３７により先行圧延材１を加工高さＨに保持して、カッ
ター２３で先行圧延材１の後端部下面と後行圧延材２の
先端部上面を切削加工することができ、次に先行圧延材
１の後端部を水平に保持したまま、昇降ユニット３６を
降下して先行圧延材１と後行圧延材２の加工面を重合わ
せ、圧接装置２６により圧縮して接合することができ
る。

【００１６】先端ピンチロール１６は、上段ロールと下
段ロールよりなり、上段ロールが降下して後行圧延材２
の先端部を水平に挟持し、上昇したとき下段ロールが圧
延材の案内ロールとなる。先端クランプ２０は後行圧延
材２の前端面が圧延方向で圧接するのに必要な位置にき
たとき後行圧延材２を把持し位置決めを行う。後端クラ
ンプ１８と先端クランプ２０との位置決めにより先行圧
延材１の後端と後行圧延材２先端の重なり代が確保され
る。

【００１７】加工装置２２には、斜めの軸心を有する回
転式のカッター２３が設けられ、斜め方向に移動して上
下方向に間隔を開いて設定された圧延材１，２間に入り
先行圧延材１の後端下面と後行圧延材２の先端上面を切
削する。カッター２３は回転切削しながら圧延材１，２
の板幅方向に移動し全板幅を切削する。切削が終わると
軸に沿って上方に移動し加工装置２２内に収納される。

【００１８】還元炎バーナ２４ａ、２４ｂは、コークス
炉ガス、ＬＰＧ、ＬＮＧ等の可燃性ガスを完全燃焼させ
る量よりも少ない酸素で燃焼させて還元炎を生成し加工
面に吹き付けて酸化を防ぐ。還元炎バーナ２４ａは昇降
ユニット３６に取付けられて昇降し、還元炎バーナ２４
ｂは図示しない支持材を介して台車１２に取付けられ、
先行圧延材１の後端部下面と後行圧延材２の先端部上面
の加工面に向けて還元ガスを吹きつけ、還元状態に保持
し切削面の酸化を防ぐ。

【００１９】圧接装置２６には、複数（本件の場合は、
３本）の油圧シリンダ２６ａが板幅方向に配置されてい
る。油圧シリンダ２６ａはフレーム２６ｂに支持され、
フレーム２６ｂは支柱２６ｃに支持されている。この支
柱２６ｃの下方は台車１２に固定されている。油圧シリ
ンダ２６ａのロッド先端は上金型装置２６ｄに固定さ
れ、上金型装置２６ｄの下方には油圧シリンダ２６ａか
らの圧縮荷重を支える下金型装置２６ｅが台車１２に固
定されている。油圧シリンダ２６ａにより上金型装置２
６ｄを圧下することにより先行圧延材１の上面と後行圧
延材２の下面を押圧し、圧延材１、２とほぼ同一厚さに
圧接する。

【００２０】台車１２は、複数の車輪１３を有し、圧延
方向に延びたレール３上を走行する。Ｂは圧延装置の圧
延高さであり、圧延材１または２は複数のローラ４上で
支持され圧延方向に移動する。レール３はローラ４を跨
ぐ位置に配置され、圧接高さＬを圧延高さＢより高くし
て、レール３より高い位置で台車１２が走行できるよう
にしている。入側傾斜テーブル３２は圧延材１を圧延装
置の圧延高さＢから先端ピンチロール１６に案内し、出
側傾斜テーブル３０は後端ピンチロール１４から圧延高
さＢに案内する。出側傾斜テーブル３０および入側傾斜
テーブル３２を破線で示す位置に回動することにより既
存の圧延装置をそのまま稼働させることができる。

【００２１】図２は第１実施形態のクランプの構成図で
ある。後端クランプ１８および先端クランプ２０は同じ
構造で、圧延材１，２を受ける下部受け台１０１と、圧
延材１，２を挟んで押圧する上部押し台１０２と、上部
押し台１０２を押圧する押圧シリンダ１０３からなる。
上部押し台１０２には荷重センサ１０４が取付けられて
おり圧延材１，２を把持する押圧力を検出する。荷重セ
ンサ１０４としてはロードセルを用いる。なお荷重セン
サ１０４は下部受け台１０１に取付けてもよい。押圧シ
リンダ１０３には圧力計１０５が取付けられ押圧シリン
ダ１０３に供給される圧液の液圧を検出する。

【００２２】先行圧延材１は圧延設備により所定の速度
で図１に示す圧延方向に走行している。圧延材接合装置
１０はこの先行圧延材１と同速度になるよう加速し、後
端ピンチロール１４により先行圧延材後端が上金型装置
２６ｄの所定位置となるよう制御し、その位置になった
時に後端クランプ１８で先行圧延材後端部を把持する。
後行圧延材２も圧延設備により前記所定の速度で送り出
され、先端ピンチロール１６により後行圧延材先端が下
金型装置２６ｅの所定位置となるよう制御し、その位置
になった時に先端クランプ２０で後行圧延材先端部を把
持する。これにより接合に必要な先行圧延材１後端と後
行圧延材２先端の重ね代Ｌを確保する。このような制御
は制御装置１００により行われる。

【００２３】後端クランプ１８，先端クランプ２０の把
持力が不足すると、先行圧延材１と後行圧延材２の位置
決めと重ね代Ｌの確保が困難となる。このため後端クラ
ンプ１８と先端クランプ２０の荷重センサ１０４の計測
値が所定値より低下したとき、制御装置１００は接合作
業の次工程への継続の可否を判定する。なお荷重センサ
１０４に代えて圧力計１０５の検出値を用いても良い。

【００２４】次に第２実施形態を説明する。図３は第２
実施形態の構成を示す圧延材接合装置の側面図である。
第２実施形態は突き合わせ圧接接合装置に関する。図１
に示す重ね合わせ圧接接合装置との相違点を説明する。
後端ピンチロール１４，後端クランプ１８，サイドガイ
ドローラ２８ａ，テーブル用シリンダ３４ａは台車１２
に固定された支持台５０に取付けられている。後端クラ
ンプ１８には矢印で示す圧延方向へのずれを防ぐための
クランプ押え５５が設けられている。先端クランプ２０
には圧延方向に押圧するクランプ押圧シリンダ５４が設
けられ、両クランプ１８，２０で把持した圧延材１，２
を押圧して突き合わせ圧接を行なう。

【００２５】加工装置５６は支持台５０に取付けられ、
モータにより回転駆動するカッター５６ａと、このカッ
ター５６ａを昇降する昇降機５６ｂと、このカッター５
６ａと昇降機５６ｂとを圧延材１，２の板幅方向に支持
台５０上を移動して全幅にわたり切削する幅方向移動装
置５６ｃより構成される。このカッター５６ａの圧延方
向前後には還元炎バーナ５２ａ，５２ｂが設けられ先行
圧延材後端面と後行圧延材先端面の切削加工面の酸化を
防止する。台車１２には接合台５８が設けられ、この接
合台５８上で先行圧延材後端面と後行圧延材先端とを所
定間隔離して両クランプ１８，２０で把持しカッター５
６ａで両端面を切削加工した後、クランプ押圧シリンダ
５４で押圧して突き合せ圧接を行なう。

【００２６】図４は第２実施形態のクランプの構成図で
ある。後端クランプ１８および先端クランプ２０は、圧
延材１，２を受ける下部受け台１１１と、圧延材１，２
を挟んで押圧する上部押し台１１２と、上部押し台１１
２を押圧する押圧シリンダ１１３からなる。後端クラン
プ１８の下部受け台１１１と上部押し台１１２の圧延方
向側にはクランプ押え５５が設けられている。先端クラ
ンプ２０の下部受け台１１１と上部押し台１１２の圧延
方向と反対側には荷重センサ１１４を挟んでクランプ押
圧シリンダ５４が設けられている。荷重センサ１１４と
してはロードセルが用いられるい。クランプ押圧シリン
ダ５４には圧力計１１５が取付けられ、クランプ押圧シ
リンダ５４に供給される圧液の液圧を検出する。

【００２７】後端クランプ１８，先端クランプ２０の把
持力が不足することおよびクランプ押圧シリンダ５４の
押圧力が不足すると適切な圧接が不可能になる。このた
め荷重センサ１１４の計測値が所定値より低下したと
き、制御装置１１０は接合作業の継続の可否を判定す
る。なお荷重センサ１１４に代えて圧力計１１５の検出
値を用いても良い。第２実施形態の場合、クランプ押圧
シリンダ５４に荷重センサ１１４または圧力計１１５を
設けることにより両クランプ１８，２０の把持力不足も
検出される。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、圧延材を把持するクランプの把持力の不足を検出
し、不足している場合以降の接合工程の続行の可否の判
定を行なう。これによりクランプの把持力不足による接
合不良を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態の構成を示す側面図で
ある。

【図２】第１実施形態のクランプの詳細図である。

【図３】本発明の第２実施の形態の構成を示す側面図で
ある。

【図４】第２実施形態のクランプの詳細図である。

【符号の説明】

１、２ 圧延材 ３ レール ４ ローラ １０ 圧延材接合装置 １２ 台車 １３ 車輪 １４ 後端ピンチロール １６ 先端ピンチロール １８ 後端クランプ ２０ 先端クランプ ２２ 加工装置 ２３ カッター ２４ａ、２４ｂ 還元炎バーナ ２６ 圧接装置 ２６ａ 油圧シリンダ ２６ｂ フレーム ２６ｃ 支柱 ２６ｄ 上金型装置 ２６ｅ 下金型装置 ２８ａ，２８ｂ サイドガイドローラ ３０ 出側傾斜テーブル ３２ 入側傾斜テーブル ３４ａ，３４ｂ テーブル用シリンダ ３６ 昇降ユニット ３７ 昇降ユニット用シリンダ ３８ 案内ローラ ４０ ヒンジ ５０ 支持台 ５２ａ、５２ｂ 還元炎バーナ ５４ クランプ押えシリンダ ５６ 加工装置 ５６ａ カッター ５６ｂ 昇降機 ５６ｃ 幅方向移動装置 ５８ 接合台 １００ 制御装置 １０１，１１１ 下部受け台 １０２，１１２ 上部押し台 １０３，１１３ 押圧シリンダ １０４，１１４ 荷重センサ １０５，１１５ 圧力計 Ｈ 加工高さ Ｌ 圧接高さ Ｂ 圧延高さ

───────────────────────────────────────────────────── 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 長田 史郎 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 八木沢 繁 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】 圧延方向に走行する台車と、該台車上に
   取付けられ先行する圧延材の後端部を水平に把持する後
   端クランプと、前記台車上に取付けられ後行する圧延材
   の先端部を水平に把持する先端クランプと、先行圧延材
   の後端部と後行圧延材の先端部を切削加工する加工装置
   と、先行圧延材と後行圧延材の加工面を重合わせ、先行
   圧延材と後行圧延材を圧延材とほぼ同一厚さまで圧縮し
   て接合する圧接装置とを備えた圧延材接合装置であっ
   て、前記後端クランプと前記先端クランプは、圧延材を
   挟んで下部受け台と上部押し台とこの上部押し台を押圧
   する押圧装置を備え、下部受け台、上部押し台、押圧装
   置のいずれかに押圧力を計測する荷重センサを設け、こ
   の荷重センサの計測値により接合作業を制御することを
   特徴とする接合材クランプ不良検出器を有する圧延材接
   合装置。
2. 【請求項２】 圧延方向に走行する台車と、該台車上に
   取付けられ先行する圧延材の後端部を水平に把持する後
   端クランプと、前記台車上に取付けられ後行する圧延材
   の先端部を水平に把持する先端クランプと、先行圧延材
   の後端と後行圧延材の先端を切削加工する加工装置と、
   前記後端クランプに対して前記先端クランプを圧延方向
   に押圧し先行圧延材後端と後行圧延材先端とを圧接する
   クランプ押圧装置とを備えた圧延材接合装置であって、
   前記クランプ押圧装置に荷重センサを設け、この荷重セ
   ンサの計測値により接合作業を制御することを特徴とす
   る接合材クランプ不良検出器を有する圧延材接合装置。
3. 【請求項３】 前記押圧装置または前記クランプ押圧装
   置を液圧シリンダで構成し、前記荷重センサとしてこの
   液圧により荷重を計測するようにしたことを特徴とする
   請求項１または２記載の接合材クランプ不良検出器を有
   する圧延材接合装置。