JP3521273B2 - ビレット溶接部のトラッキング方法 - Google Patents

ビレット溶接部のトラッキング方法

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JP3521273B2 JP19056396A JP19056396A JP3521273B2 JP 3521273 B2 JP3521273 B2 JP 3521273B2 JP 19056396 A JP19056396 A JP 19056396A JP 19056396 A JP19056396 A JP 19056396A JP 3521273 B2 JP3521273 B2 JP 3521273B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、棒鋼、線材、形鋼
等の条鋼圧延を行う連続圧延設備におけるビレット溶接
部のトラッキング方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】線材、棒鋼、形鋼等を省エネルギー・高
能率に製造することを目的とした従来の連続圧延法にお
いては、加熱炉からビレットを1本ずつ抽出し、フラッ
シュバット溶接機により先行するビレットの後端と後行
のビレットの先端とを溶接し、次いでその溶接部のバリ
をスカーフア等で除去し、この連続したビレットを誘導
加熱装置により圧延に必要な温度に昇温した後に、圧延
機列にて連続圧延するものがある(例えば、特開昭52
−43754号公報)。また、加熱炉から一旦抽出した
ビレットを溶接接続して連続化し、再度同加熱炉で昇温
する連続圧延法がある(例えば、特公昭57−1172
2号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本出願人
は、圧延設備の前工程でビレットを移送させながら次々
と溶接してビレットを連続化した後にその連続ビレット
を連続圧延設備に送り込んで連続圧延する連続圧延法を
既に提案している。この連続圧延法においてもビレット
溶接部の位置をトラッキングする必要があるが、上記の
従来の連続圧延法においては適切なビレット溶接部のト
ラッキング方法が提案されていない。更に、この種の連
続圧延法においては、トッラキングの対象が連続ビレッ
トであるため、従来の圧延法において用いられているH
MD(Hot Metal Detector)によりビレット溶接部を検
出することができない、という問題点があった。
【0004】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、連続圧延設備におけるビレット
溶接部を特殊なマーキング、センサー等を使用しないで
トラッキングすることを可能にしたビレット溶接部のト
ラッキング方法を提供することを目的とする。
【0005】
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの態様に係
るビレット溶接部のトラッキング方法は 、連続的に走間
溶接されて圧延スタンド列に送り込まれるビレットの溶
接部のトラッキング方法において、走間溶接前のビレッ
トの後端を検出する工程と、圧延スタンド列の最終スタ
ンドから送り出されるビレットの移送速度を求める工程
と、ビレットの移送速度に基づいて、ビレットの後端検
出後の前記ビレットの最終スタンドからの送り出し量を
求め、その送り出し量に基づいてビレットの溶接部をト
ラッキングする工程とを有する。
【0007】本発明の他の態様に係るビレット溶接部の
トラッキング方法は、連続的に走間溶接されて圧延スタ
ンド列に送り込まれるビレットの溶接部のトラッキング
方法において、(A)ビレットの先端が前記圧延スタン
ド列を抜け出るまでは、走間溶接前のビレットの後端を
検出する工程と、圧延スタンド列の上流側において、溶
接前及び溶接後のビレットの後端移送距離を検出する工
程と、このビレットの後端移送距離に基づいて、圧延ス
タンド列に対する、ビレットの後端検出後の前記ビレッ
トの送り出し量を求め、その送り出し量に基づいて先行
ビレットの溶接部をトラッキングする工程とを有し、
(B)ビレットの先端が圧延スタンド列を抜け出た後
は、圧延スタンド列の最終スタンドから送り出されるビ
レットの移送速度を求める工程と、ビレットの後端検出
後の前記ビレットの前記最終スタンドからの送り出し量
を求め、その送り出し量及び前記(A)のトラッキング
により求められたビレットの溶接部の位置に基づいてビ
レットの溶接部をトラッキングする工程とを有する。
【0008】本発明においては、ビレットの先端が圧延
スタンド列を抜け出るまでは、圧延スタンド列に対す
る、ビレットの後端検出後のビレットの送り出し量を求
めて、それに基づいてビレットの溶接部をトラッキング
する。そして、ビレットの先端が圧延スタンド列を抜け
出た後は、圧延スタンド列の最終スタンドから送り出さ
れるビレットの送り出し量を求め、その送り出し量に基
づいてビレットの溶接部をトラッキングする。このた
め、ビレツト接合部の特殊なマーキング、検出器を開発
しなくても位置を算出することができ、また、操業途中
でライン速度を変化させても遅れを考えることなく対応
できる。
【0009】
【発明の実施の形態】
(発明の実施の形態1.)図1は本発明の実地の形態の
一例に係るビレット溶接部のトラッキング方法が適用さ
れた制御装置及びその関連設備の構成を示したブロック
図である。この連続圧延設備においては、図示のよう
に、第1スタンド11、第2スタンド12〜第nスタン
ド1nが直線上に配置されている。これらの各スタンド
11〜1nにはそれぞれパルス発信機21〜2nが取り
付けられており、走間溶接されて連続されたビレット3
1の移送速度を検出する。第1スタンド11の上流側に
おいては、ビレット31の溶接前後の後端移送距離を検
出するためのメジャーリングロール32及びパルス発信
機33が配置され、更に、ビレット31の溶接前の後端
を検出するビレット検出器34が配置されている。
【0010】また、最終スタンド1nの下流側にはデバ
イデイングシャー35が配置され、このデバイデイング
シャー35の下流側にはビレット検出器36及び37が
配置されている。演算装置41は、パルス発信機21〜
2n、パルス発信機33、ビレット検出器34,36,
37の各出力を入力して、後述する演算処理によりビレ
ットの溶接部をトラッキングする。なお、ビレット検出
器34、スタンド列11〜1n及びビレット検出器3
6,37の配置間隔は、図示のように、l0 ,l1 ,…
n ,ls であるものとする。また、走間溶接機(フラ
ッシュバット溶接機)42はビレット検出器34と第1
スタンド11との間に走行自在に配置されているものと
する。
【0011】まず、演算装置41によるトラッキング処
理の概要を説明する。まず。1本目のビレットの後端部
をビレット検出器34により検出し、その後の2本目ビ
レットの先端部との溶接過程においても、その移動距離
をパルス発信機33のパルスを計数して算出する。1本
目のビレットと2本目のビレットとの溶接部がビレット
検出器34から進んだ距離は後述する[数1]及び[数
2]の計算式で算出する。1本目のビレットの先端部が
ビレット検出器36に到達した後、及びそれ以後の次の
溶接部がビレット検出器34によって検出されると、そ
の溶接部を含めそれ以後の溶接部トラッキングは最終製
品長(最終スタンド1nのパルス発信機2nによる測長
さ)を用いて演算する[数3]及び[数4]の計算式で
行なう。この場合には材料速度実測による各スタンド減
面率補正も行なう。
【0012】次に、溶接部のトラッキング演算を、1本
目のビレットの先端がビレット検出器37に到達する前
の段階と、1本目のビレットの先端部がビレット検出器
37に到達した後の段階とに分けて説明する。なお、こ
こでは材料の容積にのみ着目した演算処理を行ってい
る。 (A)1本目のビレットの先端がビレット検出器36に
到達する前の段階:短いビレットを使用する場合も含め
て、1本目のビレットの先端がビレット検出器36に到
達する前にビレットの後端がビレット検出器34を通過
する場合には、以下の計算で溶接部のトラッキングを行
なう。1本目のビレットの先端がビレット検出器37を
通過した時点からは、ビレット検出器34からの距離を
引継ぎ後述する次の段階の計算に移行していくものとす
る。これは管理された最終製品長さの方が精度が上がる
ためである。ここで、ビレット検出器34からから各ス
タンド11〜1nまでの材料長を第1スタンド11の上
流側における材料の断面積A0 に換算した値をL0 ´,
1 ´…Ln ´とすると、それらは次式に表される。
【0013】
【数1】
【0014】1本目のビレットの後端がビレット検出器
34を通過した後、パルス発信機33のパルスを計数し
てビレットの送り出し長さをLmoとすると、ビレット溶
接部のビレット検出部器34からの距離lは次式に表さ
れる。
【0015】
【数2】
【0016】(B)1本目のビレットの先端がビレット
検出器36に到達した後の段階:ビレット検出器34か
ら各スタンドまでの材料の長さを最終製品長L0
1,…Ln に換算すると、それらは次式に表される。
【0017】
【数3】
【0018】ビレットの後端がビレット検出器34を通
過して以降、最終スタンド1nで圧延されて送り出され
るビレットの長さをLm とすると、ビレット溶接部のビ
レット検出器34からの距離lは次式に表される。
【0019】
【数4】
【0020】次に、各スタンドの減面率を考慮した補正
について説明する。この補正は材料の移送速度の実測値
に基づいてなされる。ここで、各スタンド/メジャーロ
ールにおける材料の移送速度をそれぞれV0,V1 ,V
2 ,…Vn-1 ,Vn (m/sec)とし、各スタンド/
メジャーロールのワークダイヤをD0 ,D1 ,D2 ,…
n-1 ,Dn (mm)とする(設定値)。また、各スタ
ンドの駆動モータ回転速度をN1 ,N2 ,…Nn-1 ,N
n (rpm)とし(測定値)、各スタンドのギヤ比をi
1 ,i2 ,…in-1 ,in とする(設定値)。このよう
な条件のもとでは、各スタンドにおける材料の移送速度
は次式に表される。
【0021】
【数5】
【0022】デバイデイングシャー35による切断後、
次のビレットの先端がビレット検出器36〜ビレット検
出器37を通過する間に進んだ各スタンドのパルス発信
機のパルスをカウントし、各スタンドの駆動モータの回
転速度N1 ´,N2 ´,…Nn-1 ´,Nn ´(rpm)
を求める。次に示すように、各スタンドの速度比は各ス
タンドのビレット断面積比に一致していることから、A
n /A1 ,An /A2,An /An-1 の値に補正値をか
けことで、上記の[数1]〜[数4]における演算処理
における計算精度が向上し、その結果、トラッキングの
精度の向上を図ることができる。
【0023】
【数6】
【0024】所定の時間tの間に各ロールを通過する材
料容積は一定であるため上記二式は等しい。
【0025】
【数7】
【0026】従って、An /Ai は上式にて計算できる
ことから、An /A2 ,An /A3,…An /An-1
同様にして求められる。
【0027】また、1本目のビレットが各スタンドを通
過する時に、各スタンドのパルス発信機21〜2nのパ
ルスを計数して、各スタンドのワークダイヤを次のよう
に計算して補正することによりトラッキングの精度を上
げることができる。なお、各スタンドを通過したという
検出は、HMDのようなセンサを使用するか、或いはビ
レットがスタンドに噛み込まれたときの駆動電流の変化
を検出することにより行うものとする。
【0028】
【数8】
【0029】図2は1本目のビレットのスタンド通過を
検出するのに、圧延スタンドの駆動モータの電流変化を
検出する場合の説明図である。図示のように、iスタン
ド及びi+1スタンドにおいて、ビレットがスタンドに
噛み込まれたときに駆動電流がそれぞれ大きく変化し、
その間のパルス発信機のパルスを計数することによりス
タンド間のパルス数xi を求めるものとする。上式によ
り得られたDi は上述の面積比Ai /An を求める際の
式に代入される。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ビレット
の先端が圧延スタンド列を抜け出るまでは、圧延スタン
ド列に対する、ビレット後端検出後のビレットの送り出
し量を求めてその送り出し量に基づいて先行ビレットの
溶接部をトラッキングし、そして、ビレットの先端が圧
延スタンド列を抜け出た後は、最終スタンドから送り出
されるビレットの送り出し量を求め、その送り出し量に
基づいてビレットの溶接部をトラッキングするようにし
たので、連続圧延設備におけるビレット溶接部を特殊な
マーキング、センサー等を使用しないでトラッキングす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実地の形態の一例に係るビレット溶接
部のトラッキング方法が適用された制御装置及びその関
連設備の構成を示したブロック図である。
【図2】1本目のビレットのスタンド通過を検出するの
に、圧延スタンドの駆動モータの電流変化を検出する場
合の説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−144861(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 37/00 - 37/78

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続的に走間溶接されて圧延スタンド列
    に送り込まれるビレットの溶接部のトラッキング方法に
    おいて、 走間溶接前のビレットの後端を検出する工程と、 前記圧延スタンド列の最終スタンドから送り出されるビ
    レットの移送速度を求める工程と、 前記ビレットの移送速度に基づいて、前記ビレットの後
    端検出後の前記ビレットの前記最終スタンドからの送り
    出し量を求め、その送り出し量に基づいて前記ビレット
    の溶接部をトラッキングする工程とを有することを特徴
    とするビレット溶接部のトラッキング方法。
  2. 【請求項2】 連続的に走間溶接されて圧延スタンド列
    に送り込まれるビレットの溶接部のトラッキング方法に
    おいて、 (A)前記ビレットの先端が前記圧延スタンド列を抜け
    出るまでは、 走間溶接前のビレットの後端を検出する工程と、 前記圧延スタンド列の上流側において、溶接前及び溶接
    後の前記ビレットの後端移送距離を検出する工程と、 前記ビレットの後端移送距離に基づいて、前記圧延スタ
    ンド列に対する、前記ビレットの後端検出後の前記ビレ
    ットの送り出し量を求め、その送り出し量に基づいてビ
    レットの溶接部をトラッキングする工程とを有し、 (B)ビレットの先端が前記圧延スタンド列を抜け出た
    後は、 前記圧延スタンド列の最終スタンドから送り出されるビ
    レットの移送速度を求める工程と、 前記ビレットの後端検出後の前記ビレットの前記最終ス
    タンドからの送り出し量を求め、その送り出し量及び前
    記(A)のトラッキングにより求められたビレットの溶
    接部の位置に基づいてビレットの溶接部をトラッキング
    する工程とを有することを特徴とするビレット溶接部の
    トラッキング方法。
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