JP3666118B2 - 帯状材の搬送装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒体の周面から噴出する流体により、帯状材を前記周面に沿って筒体の軸方向と交差する方向に浮上状態で案内する非接触案内装置を備えた帯状材の搬送装置に関し、特に、搬送中に帯状材が破断した場合に前記非接触案内装置による二次破断を防止することのできるものに関する。
【0002】
【従来の技術】
連続溶融メッキラインや連続焼鈍ライン等のプロセスラインで鋼帯を支持しながら所定方向に案内する案内装置として、筒体の周面から噴出する流体により浮上状態で案内する非接触案内装置が提案されており、このような非接触案内装置としては、例えば、円筒体の周面に沿って軸方向と直交する方向に鋼帯を案内するベンドフロータ(特開平2−166236号公報参照)や、円筒体の周面に沿って螺旋状に鋼帯を案内するヘリカルターナ(特開平4−55254号公報参照)などがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、プロセスラインで鋼帯が破断すると、先ず、プロセスラインを停止して、破断により生じた先行材の尾端部および後行材の先端部(使用不能部分)を切断し、次に、後行材を先行材のある位置まで通板して両者を接続する必要があり、その間プロセスラインを稼働できないため、生産能率が低下する。
【0004】
これに加えて、プロセスラインに前述のような非接触案内装置を備えていると、鋼帯の破断が非接触案内装置上でないところで生じた場合でも、破断によって鋼帯の張力が極端に小さくなっているため、噴出流体によって鋼帯が煽られて二次破断が生じる恐れがある。具体的には、非接触案内装置の鋼帯案内面に対向配置されている保護装置や、鋼帯案内面の両サイドから突出するサイドガイドなどに鋼帯が接触して二次破断が生じることが多い。
【0005】
このような二次破断が生じると、前述のような復旧作業を二次破断部分についても行うため、プロセスラインの停止時間が長くなる。特に、二次破断が非接触案内装置上で発生すると、破断した後行材を非接触案内装置の鋼帯案内面に巻き付ける作業が困難であるため、長い時間プロセスラインが稼働できなくなり、生産能率が著しく低下することになる。
【0006】
したがって、非接触案内装置を備えたプロセスラインで鋼帯に破断が生じた場合には、直ちに非接触案内装置への流体の供給を停止して、二次破断を防止することが重要となるが、従来技術では、鋼帯の破断を的確に検出することが困難であり、破断の発生を見逃して二次破断を誘発することが多かった。
【0007】
本発明は、このような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、非接触案内装置を備えたプロセスラインにおいて、鋼帯の破断を的確に検出して、二次破断を確実に防止できるようにすることを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1にかかる発明は、筒体の周面から噴出する流体により、帯状材を前記周面に沿って筒体の軸方向と交差する方向に浮上状態で案内する非接触案内装置を備えた帯状材の搬送装置において、搬送中の帯状材の張力を所定時間毎に検出する張力検出手段と、前記非接触案内装置への流体の供給を制御信号に応じて制御する流体供給制御装置と、前記張力検出手段からの張力検出値Tが、所定時間以上続けて下記の(1)式を満たす状態となったとき、前記流体供給制御装置に流体の供給を停止させる制御信号を出力する流体供給停止手段と、を備え、
(T1 −T)/T1 >0.5‥‥(1)
(ただし、前記(1)式でT1 は設定張力である。)
さらに、前記非接触案内装置の入側および出側の少なくともいずれか一方に、制御信号に応じて進行中の帯状材を挟持してこれより下流に帯状材を進行させない帯状材進行停止部材を配置するとともに、前記張力検出手段からの張力検出値Tが、所定時間以上続けて前記(1)式を満たす状態となったとき、前記帯状材進行停止部材に、帯状材を挟持する制御信号を出力する帯状材進行停止手段を備えたことを特徴とする帯状材の搬送装置を提供する。
【0010】
請求項2にかかる発明は、請求項1記載の帯状材の搬送装置において、前記非接触案内装置の入側および出側の少なくともいずれか一方に、制御信号に応じて停止可能な帯状材搬送用駆動ロールを配置するとともに、前記張力検出手段からの張力検出値Tが、所定時間以上続けて前記(1)式を満たす状態となったとき、前記駆動ロールに駆動を停止させる制御信号を出力することを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図1は、非接触案内装置としてヘリカルターナを備えたプロセスラインの一例を示す概略平面図であり、図2は、本発明の一実施形態が図1のプロセスラインに適用された場合の、ヘリカルターナ近傍の装置構成を示す平面図であり、図3は、図2をA方向から見た側面図であり、図4は、図2のB−B線断面概略図である。
【0012】
図1のプロセスラインでは、ライン芯のずれている連続焼鈍設備11とスキンパスミル12とが、二つのヘリカルターナ1で連結されており、上流側のヘリカルターナ1と連続焼鈍設備11との間にはルーパ13が、スキンパスミル12の出側には精整設備14が配置されている。
【0013】
このヘリカルターナ1は、図2および3に示すように、円筒体2の半周面に螺旋帯状の案内面21を有し、この案内面21から気体を噴出させて、鋼帯(帯状材)Sを案内面21に沿って浮上状態で案内し、進行方向を平面視で90°変更するものである。この円筒体2の一端面には、円筒体2内に気体を導入するブロワ3が配管31によって接続され、この配管31には、後述の制御装置4からの制御信号Bに応じて開閉する自動開閉弁32が設置されている。
【0014】
また、このヘリカルターナ1は、図4に示すように、円筒体2の案内面21の内側に、案内面21の全面に形成された気体噴出口を案内面21の幅方向両側から鋼帯Sの幅に応じて覆うカバー22が設けてある。また、円筒体2の案内面21の外側には、案内面21に沿って半円周面状に曲げられた板材からなる保護装置23が対向配置されている。
【0015】
鋼帯Sのヘリカルターナ1の入側および出側には、それぞれ鋼帯Sの搬送用の駆動ロール51,52が設置され、各駆動ロール51,52を駆動させるモータ51a,52aは制御装置4に接続され、制御装置4からの制御信号M1 ,M2 によって各モータ51a,52aの作動が制御されるようになっている。また、入側の駆動モータ51の下流側近傍には、搬送中の鋼帯Sの張力を検出するテンションメータロール6が設置され、このテンションメータロール6による張力検出値Tは前記制御装置4に出力されるようになっている。
【0016】
テンションメータロール6より下流でヘリカルターナ1の入側となる位置に、ピンチロール(帯状材進行停止部材)7が設置され、このピンチロール7の開閉装置71は、制御装置4からの制御信号Pによって開閉するようになっている。また、下流側の駆動ロール52より上流でヘリカルターナ1の出側となる位置には、サポートロール8が設置されている。
【0017】
制御装置4は、例えばマイクロコンピュータで構成され、所定時間Δt(例えば、0.1秒)毎に入力されたテンションメータロール6からの張力検出値Tを用い、図5に示す演算処理を行うことによって、自動開閉弁32、モータ51a,52a、開閉装置71へ各制御信号B,M1 ,M2 ,Pを出力するものである。
【0018】
すなわち、この演算処理では、ステップS1で読込まれた張力検出値Tから、ステップS2で、設定張力T1 と検出張力Tとの差(T1 −T)を算出する。この変化率Xが設定張力T1 の50%より大きいか否かをステップS3で判定し、X>0.5T1 であればステップS4で継続時間(Δt×n、nはカウンタ)が設定時間t1 (例えば、1秒)以上であるか否かを判定し、これを満たす場合には、前記(1)式を満たす状態が所定時間t1 以上継続したため搬送中の鋼帯Sに破断が生じたと判断して、ステップS5で、制御信号Bとして自動開閉弁32を閉じる信号“0”を、制御信号M1 としてモータ51aの作動を停止する信号“0”を、制御信号M2 としてモータ52aの作動を停止する信号“0”を、制御信号Pとして、開閉装置71にピンチロール7が鋼帯Sを進行停止させる閉じ力を与える信号“0”を出力する。
【0019】
ステップS3でX≦0.5T1 と判定されればステップS6でカウンタnを“0”にリセットし、ステップS4で(Δt×n<t1 )と判定されればステップS7に移行してカウンタnに“1”を加えて、それぞれメインプログラムに復帰する。
【0020】
なお、この演算処理でステップS5が実行される前は、制御信号Bとして自動開閉弁32を開く信号“1”が、制御信号M1 としてモータ51aを作動させる信号“1”が、制御信号M2 としてモータ52aを作動させる信号“1”が、制御信号Pとして、開閉装置71にピンチロール7を開く信号“1”が出力されるようになっている。また、ステップS5が実行された後には、リセットボタン等によって、各制御信号は初期状態に復帰するようになっている。
【0021】
この制御装置4の図5に示す演算処理全体が、本発明の流体供給停止手段、帯状材進行停止手段、および帯状材搬送停止手段に相当する。
すなわち、この実施形態では、プロセスラインを搬送される鋼帯Sに破断が生じたことを、前記(1)式を満たす状態(すなわち、設定張力T1 と検出張力Tとの差(T1 −T)が、設定張力T1 の50%より大きい状態)が所定時間t1 以上継続することによって判断している。
【0022】
ここで、鋼帯Sの板厚・板幅、形状、ラインスピードなどの変更によって、搬送中の鋼帯Sの張力を変化させる場合があること、また、搬送中の鋼帯Sの張力は、平常時であっても全く変動しないものではないことから、これらに起因する張力の変動と破断に起因する張力の変動とを区別する必要があるが、この実施形態の判断方法によれば、張力の変動値から鋼帯の破断を的確に検出することができる。なお、所定時間Δt,t1 については、搬送する鋼帯Sの鋼種、板厚・板幅、ラインスピードなどによって適宜選定される。
【0023】
そして、この実施形態では、この判断方法によってプロセスラインを搬送されている鋼帯Sに破断が生じたことが検出されると、直ちに、自動開閉弁32が閉じてブロワ3からヘリカルターナー1への気体供給が停止されて案内面21からの気体の噴出が停止する。これと同時に、駆動ロール51,52の駆動が停止されて鋼帯Sの搬送が停止し、ピンチロール7が鋼帯Sを強く挟んで鋼帯Sの進行が停止する。
【0024】
したがって、鋼帯Sに破断が生じても、従来のように、ヘリカルターナー1の案内面21からの噴出気体によって鋼帯Sが煽られて二次破断が生じることが防止される。特に、この実施形態では、鋼帯Sの破断と同時にヘリカルターナー1への気体供給を停止するだけでなく、鋼帯Sの搬送および進行をも停止しているため、気体供給を停止してから鋼帯Sへの気体噴出が停止するまでの間に、鋼帯Sが保護装置23などに巻きついたりすることを防止することもできる。これにより、鋼帯Sの破断と同時にヘリカルターナ1への気体供給を停止するだけの構成の場合と比較して、より確実に二次破断を防止することができる。
【0025】
しかしながら、鋼帯Sの破断と同時にヘリカルターナ1への気体供給を停止するだけの構成であっても、また、これに加えて鋼帯Sの搬送または進行のいずれかのみを停止する構成であっても、破断が的確に検出されるため、従来との比較において二次破断を防止できる効果がある。
【0026】
なお、前記実施形態では、鋼帯Sを浮上させる流体として気体を用いているが、液体を用いてもよく、その場合には、ブロワ3に代えて所定の液体の入ったタンクなどを設置すればよい。
【0027】
ここで、図1に示すプロセスラインで、二つのヘリカルターナ1近傍の装置構成を図2に示す装置構成とし、実際に以下の条件で1か月操業を行って、通常の破断(一次破断)および二次破断によるプロセスラインの不稼働時間を調べた。その結果を本発明の実施前との比較で図6にグラフで示す。
<操業条件>
使用鋼種:ぶりき原板
(板厚0.15〜0.60mm、板幅650〜1250mm)
ライン速度:0〜720mpm
ヘリカルターナ付近での設定張力(T1 ):1.0〜2.0kg/mm2
(ユニット張力)
図6で、「a」は一次破断による不稼働時間を、「b」は二次破断による不稼働時間を示す。このグラフから、本発明の実施によって、二次破断による不稼働時間が著しく減少し、生産能率が大きく向上することが分かる。
【0028】
なお、前記実施形態では、帯状材進行停止部材としてピンチロール7を用いているが、本発明の帯状材進行停止部材は、制御信号に応じて進行中の帯状材を挟持してこれより下流に帯状材を進行させないものであればピンチロール7に限定されず、例えば図7に示すような、板押さえ装置70でもよい。
【0029】
この板押さえ装置70は、鋼帯Sを挟んだ上下に、油圧シリンダ72aのロッド部先端に押さえ板72bが固定された板押さえ部材72が配置され、両板押さえ部材72の油圧シリンダ72aが制御信号に応じて進退して、進行中の鋼帯Sを押さえ板72bで挟持してこれより下流に帯状材を進行させないようにできるものである。また、この場合には、板押さえ装置70より下流で且つヘリカルターナ1の入側となる位置にサポートロール81を設置することが好ましい。なお、この板押さえ装置70を図2のピンチロール7に代えて使用して前記と同じ実機試験を行った場合にも、同様の高い二次破断防止効果が得られた。
【0030】
また、前記実施形態では、非接触案内装置としてヘリカルターナ1を用いた場合について述べているが、ベンドフロータの場合にも同様の効果が得られる。また、帯状材進行停止部材および駆動ロールは、非接触案内装置の入側および出側のいずれか一方のみにあっても、両方にあってもよい。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の帯状材の搬送装置によれば、非接触案内装置を備えたプロセスラインにおいて、鋼帯の破断を的確に検出して、二次破断を確実に防止することができる。
【0032】
特に、請求項2の装置によれば、前記効果がより高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】非接触案内装置としてヘリカルターナを備えたプロセスラインの一例を示す概略平面図である。
【図2】本発明の一実施形態が図1のプロセスラインに適用された場合の、ヘリカルターナ近傍の装置構成を示す平面図である。
【図3】図2をA方向から見た側面図である。
【図4】図2のB−B線断面概略図である。
【図5】図2の制御装置で実行される演算処理を示すフローチャートである。
【図6】プロセスラインの不稼働時間を調べた結果を示すグラフである。
【図7】帯状材進行停止部材として板押さえ装置を使用した例を示す側面図である。
【符号の説明】
1 ヘリカルターナ(非接触案内装置)
2 円筒体
3 ブロワ(流体供給装置)
4 制御装置
6 テンションメータロール(張力検出手段)
7 ピンチロール(帯状材進行停止部材)
21 案内面
32 自動開閉弁(流体供給装置)
51 駆動ロール
52 駆動ロール
S 鋼帯(帯状材)
Claims (2)
- 筒体の周面から噴出する流体により、帯状材を前記周面に沿って筒体の軸方向と交差する方向に浮上状態で案内する非接触案内装置を備えた帯状材の搬送装置において、
搬送中の帯状材の張力を所定時間毎に検出する張力検出手段と、前記非接触案内装置への流体の供給を制御信号に応じて制御する流体供給制御装置と、前記張力検出手段からの張力検出値Tが、所定時間以上続けて下記の(1)式を満たす状態となったとき、前記流体供給制御装置に流体の供給を停止させる制御信号を出力する流体供給停止手段と、を備え、
(T1 −T)/T1 >0.5‥‥(1)
(ただし、前記(1)式でT1 は設定張力である。)
さらに、前記非接触案内装置の入側および出側の少なくともいずれか一方に、制御信号に応じて進行中の帯状材を挟持してこれより下流に帯状材を進行させない帯状材進行停止部材を配置するとともに、前記張力検出手段からの張力検出値Tが、所定時間以上続けて前記(1)式を満たす状態となったとき、前記帯状材進行停止部材に、帯状材を挟持する制御信号を出力する帯状材進行停止手段を備えたことを特徴とする帯状材の搬送装置。 - 前記非接触案内装置の入側および出側の少なくともいずれか一方に、制御信号に応じて停止可能な帯状材搬送用駆動ロールを配置するとともに、前記張力検出手段からの張力検出値Tが、所定時間以上続けて前記(1)式を満たす状態となったとき、前記駆動ロールに駆動を停止させる制御信号を出力する帯状材搬送停止手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の帯状材の搬送装置。
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