JP3732950B2

JP3732950B2 - 鋼帯接合装置

Info

Publication number: JP3732950B2
Application number: JP12394398A
Authority: JP
Inventors: 好和北山; 一隆益田; 理洋中川; 一則原田; 養二羽島
Original assignee: Nittetsu Plant Designing Corp; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Plant Designing Corp
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2018-04-16
Also published as: JPH11300494A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼帯の連続処理ラインにおける鋼帯相互の突き合わせ接合を行う鋼帯接合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、特開平７−２８４８１５号公報において、上記した目的に供されるストリップ接合装置Ｂを開示し、その構成を図１４（ａ）に示す。図示するように、ストリップ接合装置Ｂは、実質的に、先行ストリップ１００の切断端部付近をクランプする先行側固定クランプ手段１０２と、後行ストリップ１０１の切断端部付近をクランプする後行側可動クランプ手段１０３と、切断端部の開先加工刃１０４を有して、開先加工刃１０４をライン直交方向へ移動させる開先加工手段１０５と、開先加工手段１０５に取付けられて、開先加工刃１０４を先行ストリップ１００の開先加工位置と後行ストリップ１０１の開先加工位置との間でシフトさせる開先刃シフト手段（図示せず）と、後行側可動クランプ手段１０３により突き合わされた切断端部を接合する接合手段（図示せず）を具備する。
上記した構成によって、成形機の上流側にルーバー設備が有る無しにかかわらず、先、後行ストリップ１００、１０１を接合することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したストリップ接合装置Ｂは、未だ、以下の解決すべき課題を有していた。
▲１▼ 即ち、図１４（ｂ）〜（ｅ）において、先、後行ストリップ１００、１０１の突き合わせ接合において、先行ストリップ１００と後行ストリップ１０１の突き合わせ面（接合シーム）を平行にするため、先、後行ストリップ１００、１０１を固定した後、開先加工手段１０５によって突き合わせ面を切削し、平行度を確保して、突き合わせ作業を行っている。しかし、このような開先加工手段１０５は構造が複雑であり、ストリップ接合装置Ｂを大型化すると共に設備費を増大する。また、切削工程を必要とするため、工程時間が長くなる。
▲２▼ 先行ストリップ１００と後行ストリップ１０１の先端反りによって段差が生じ、次工程において接合破断を生じるおそれがある。
▲３▼ ストリップの初期通板時、突っ掛けによって、通板ができないなどの不具合を生じるおそれがある。
上記した問題は、ストリップが熱間材料の場合、特に顕著に現れる。
【０００４】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、開先加工を行うことなく先行鋼帯と後行鋼帯の突き合わせ面の平行度を容易にかつ短時間で確保して設備費の低減を図ることができ、かつ、突き合わせ面に段差や、反り、曲がりがある場合でも確実に接合することができる鋼帯接合装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う請求項１記載の鋼帯接合装置は、形状不良な鋼帯の後端部が切断された先行鋼帯の切断端部をクランプする先行側固定クランプ手段と、形状不良な鋼帯の前端部が切断された後行鋼帯の切断端部をクランプする移動可能な後行側可動クランプ手段と、前記後行側可動クランプ手段の移動により突き合わされた前記先行鋼帯及び後行鋼帯の切断端部同士を接合する接合手段と、前記先行鋼帯の切断端部の両側部と前記後行鋼帯の切断端部の対応する両側部との間の水平距離をそれぞれ測定する距離測定手段と、前記測定した水平距離間の偏差に基づいて、前記後行側可動クランプ手段の一側部を他側部に対して所定距離相対移動させ、前記両切断端部同士を水平面上で平行にするシフト手段とを具備し、しかも、前記先行側固定クランプ手段を昇降する昇降手段を具備する。
【０００６】
請求項２記載の鋼帯接合装置は、請求項１記載の鋼帯接合装置において、前記シフト手段は、前記後行側可動クランプ手段の両側部に沿って配設され、それぞれ、伸縮ロッドが前記後行側可動クランプ手段の両側部に連結される一対の左、右シフトシリンダから構成される。
請求項３記載の鋼帯接合装置は、請求項１及び２のいずれか１項に記載の鋼帯接合装置において、前記先行側固定クランプ手段と前記後行側可動クランプ手段間に形成される空間でパスラインより下方に配置され、通板ロールの昇降によって前記鋼帯の切断端部を容易に通板できる通板ロール昇降手段を具備する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
【０００８】
以下、図１〜図９を参照して、鋼帯接合装置Ａの構成を具体的に説明する。
鋼帯接合装置Ａの全体構成を示す図１〜図５から明らかなように、形状不良な後端部が切断された先行鋼帯１０Ａの切断端部２０（特に図５参照）をクランプする先行側固定クランプ手段の一例である先行側固定クランプ装置２１と、形状不良な前端部が切断された後行鋼帯１０Ｂの切断端部２２（特に図５参照）をクランプする移動可能な後行側可動クランプ手段の一例である後行側可動クランプ装置２３が、通板ラインの下流側と上流側に、所定の間隔を開けて配置されている。
【０００９】
図１〜図３に示すように、先行側固定クランプ装置２１と後行側可動クランプ装置２３との間に形成される空間の上部には、後行側可動クランプ装置２３の移動により突き合わされた先行鋼帯１０Ａと後行鋼帯１０Ｂの切断端部、２０、２２同士を接合する接合手段の一例である接合機２４が配設されており、この接合機２４は、待機状態では、通板ラインの外部に位置する。
【００１０】
図１〜図３に示すように、先行側固定クランプ装置２１と後行側可動クランプ装置２３との間に形成される空間の上方には、先行鋼帯１０Ａの切断端部２０の両側部２０ａ、２０ｂと後行鋼帯１０Ｂの切断端部２２の対応する両側部２２ａ、２２ｂとの間の水平距離ａ、ｂ（図５及び図１０参照）をそれぞれ測定する距離測定手段の一例であるＣＣＤカメラ２５が配置されている。
また、図１に示すように、後行側可動クランプ装置２３の両側方には、測定した水平距離ａ、ｂ間の偏差（ａ−ｂ）に基づいて、後行側可動クランプ装置２３の一側部を他側部に対して所定距離相対移動させ、両切断端部２０、２２同士を水平面上で平行にするシフト手段の一例である左、右シフトシリンダ２６、２７が配列されている。
【００１１】
以下、上記した構成を有する鋼帯接合装置Ａの各部の構成について、図１〜図９を参照して詳細に説明する。
まず、特に、図１及び図６〜図８を参照して、先行側固定クランプ装置２１の構成について説明する。
図６及び図７に示すように、先行側固定クランプ装置２１は、左、右垂直枠３０、３１と上、下水平枠３２、３３とから構成される矩形状の昇降フレーム３４を具備しており、昇降フレーム３４の左、右垂直枠３０、３１は左、右固定ガイドフレーム３５、３６に昇降自在に取付けられており、その上部には左、右側方へ伸延するブラケット３７、３８が突設されている。そして、ブラケット３７、３８の下部には、それぞれ基部が左、右固定ガイドフレーム３５、３６の上部外面に固着されている全体昇降シリンダ３９、４０の伸縮ロッド４１、４２の先部が連結されている。
【００１２】
図７に示すように、昇降フレーム３４の下水平枠３３上には下クランプビーム４３が固着されており、下クランプビーム４３の上方には、下クランプビーム４３と協働して先行鋼帯１０Ａの切断端部２０をクランプ可能な上クランプビーム４４が昇降自在に配設されている。
【００１３】
上水平枠３２には、左、右対称に、昇降手段の一例である一対の上クランプビーム昇降シリンダ４５、４６と、昇降案内ロッド４７、４８が取付けられており、その下端は、それぞれ上クランプビーム４４の上面に連結されている。
【００１４】
上記した構成によって、鋼帯の通板時には、全体昇降シリンダ３９、４０を駆動して昇降フレーム３４の全体を下降し、下クランプビーム４３によって鋼帯が傷付けられるのを防止すると共に、鋼帯の接合時には、全体昇降シリンダ３９、４０を駆動して昇降フレーム３４の全体を上昇すると共に、上クランプビーム昇降シリンダ４５、４６を駆動して、先行鋼帯１０Ａの切断端部２０を上、下クランプビーム４４、４３によってクランプすることができる。
【００１５】
昇降フレーム３４の左、右垂直枠３０、３１は左、右固定ガイドフレーム３５、３６に所定の遊びをもって昇降自在に取付けられており、かつ、図７及び図８に示すように、全体昇降シリンダ３９、４０の伸縮ロッド４１、４２の先部に球面ブッシュ４９が形成されており、球面ブッシュ４９にブラケット３７、３８の下面に形成された球面受け座５０が支承されている。
かかる構成によって、全体昇降シリンダ３９、４０を独立して駆動することによって昇降フレーム３４を左右方向に傾斜させることができ、図１３に示すように、後行鋼帯１０Ｂの切断端部２２が左右方向に傾斜している場合でも、この傾斜に合わせて、先行鋼帯１０Ａの切断端部２０を傾斜させることによって容易に合わせることができる。
【００１６】
また、図６及び図７に示すように、先行側固定クランプ装置２１と後行側可動クランプ装置２３との間に形成される空間の下部には通板ロール５１が昇降自在に取付けられており、この通板ロール５１の昇降を行う通板ロール昇降手段の一例であるロール昇降装置５２、、５３が先行側固定クランプ装置２１の両側方に配設されている。
【００１７】
図６に示すように、左、右固定ガイドフレーム３５、３６の上部外面にロール昇降シリンダ５４、５５の基部が固着されており、ロール昇降シリンダ５４、５５の伸縮ロッド５６、５７は下方に伸延している。先行側固定クランプ装置２１と後行側可動クランプ装置２３との間に形成される空間の下部に配置された軸受ボックス５８、５９に揺動軸６０、６１が枢支されており、揺動軸６０、６１の一端には第１の揺動アーム６２、６３の一端が固着されており、第１の揺動アーム６２、６３の他端はロール昇降シリンダ５４、５５の伸縮ロッド５６、５７の先端に枢支連結されている。また、揺動軸６０、６１の他端には第２の揺動アーム６４、６５の基部が固着されており、第２の揺動アーム６４、６５の先部によって、通板ロール５１の両端が回転自在に枢支されている。
【００１８】
かかる構成によって、図２、図３及び図１２等に示すように、ロール昇降シリンダ５４、５５を駆動することによって、鋼帯１０の切断端部が反っている場合であっても、通板ロール５１をパスラインまで持ち上げることによって、鋼帯１０の切断端部が下クランプフレーム４３に突っ掛かることなく容易に通板ができる。
【００１９】
次に、図１、図４、図５及び図９を参照して、後行側可動クランプ装置２３の構成について説明する。
図４、図９に示すように、後行側可動クランプ装置２３は、上、下水平枠６６、６７とこれらの両端同士を連結する左、右垂直ロッド６８、６９とから構成される矩形状の昇降フレーム７０を具備している。昇降フレーム７０の左、右垂直ロッド６８、６９は左、右昇降側板７１、７２にブッシュ６８ａ、６９ａを介して回転自在に取付けられており、左、右昇降側板７１、７２は左、右固定ガイドフレーム７３、７４に昇降自在に取付けられている。左、右昇降側板７１、７２の上部には左、右側方へ伸延するブラケット７５、７６が突設されている。そして、ブラケット７５、７６の下部には、それぞれ基部が左、右固定ガイドフレーム７３、７４の上面に固着されている全体昇降シリンダ７７、７８の伸縮ロッド７９、８０の先部が連結されている。
【００２０】
図４に示すように、昇降フレーム７０の下水平枠６７上には下クランプビーム８１が固着されており、下クランプビーム８１の上方には、下クランプビーム８１と協働して後行鋼帯１０Ｂの切断端部２２をクランプ可能な上クランプビーム８２が昇降自在に配設されている。
【００２１】
上水平枠６６には、左、右対称に、一対の上クランプビーム昇降シリンダ８３、８４と、昇降案内ロッド８５、８６が取付けられており、その下端は、それぞれ上クランプビーム８２の上面に連結されている。
【００２２】
上記した構成によって、鋼帯を通板時には、全体昇降シリンダ７７、７８を駆動して昇降フレーム７０の全体を下降し、下クランプビーム８１によって鋼帯が傷付けられるのを防止すると共に、鋼帯の接合時には、全体昇降シリンダ７７、７８を駆動して昇降フレーム７０の全体を上昇すると共に、上クランプビーム昇降シリンダ８３、８４を駆動して、後行鋼帯１０Ｂの切断端部２２を上、下クランプビーム８２、８１によってクランプすることができる。
【００２３】
また、図１及び図４に示すように、左、右固定ガイドフレーム７３、７４は、シフトガイドフレーム８７、８８に通板ラインと平行に摺動自在に取付けられているシフトフレーム８９、９０に固着されている。そして、図５に示すように、これらのシフトフレーム８９、９０の上流側端面には、後行側可動クランプ装置２３の両側方に配置された左、右シフトシリンダ２６、２７の伸縮ロッド９１、９２の先部が枢軸９３、９４によって連結されている。
【００２４】
かかる構成によって、図１０に示すように、先行鋼帯１０Ａの切断端部２０の両側部２０ａ、２０ｂと後行鋼帯１０Ｂの切断端部２２の対応する両側部２２ａ、２２ｂとの間の水平距離ａ、ｂに偏差があっても、ＣＣＤカメラ２５とその制御装置で水平距離ａ、ｂを正確に測定・演算し、その演算値に基づいて、駆動信号を左、右シフトシリンダ２６、２７に送り、後行側可動クランプ装置２３の一側部を他側部に対して所定距離相対移動させることによって、両切断端部２０、２２同士を水平面上で平行にすることができる。
【００２５】
次に、上記した構成を有する鋼帯接合装置Ａを用いた鋼帯の継ぎ合わせ方法について説明する。
図１に示すように、先行鋼帯１０Ａの切断端部２０と後行鋼帯１０Ｂの切断端部２２が鋼帯接合装置Ａに通板されてくると、先行鋼帯１０Ａの切断端部２０と後行鋼帯１０Ｂの切断端部２２は、それぞれ先行側固定クランプ装置２１と後行側可動クランプ装置２３によってクランプされることになる。
【００２６】
次に、ＣＣＤカメラ２５が、上述した要領で、先行鋼帯１０Ａの切断端部２０の両側部２０ａ、２０ｂと後行鋼帯１０Ｂの切断端部２２の対応する両側部２２ａ、２２ｂとの間の水平距離ａ、ｂを測定し、偏差（ａ−ｂ）がある場合は、その偏差をなくすように、左、右シフトシリンダ２６、２７を駆動する。具体的には、同一時間内に、左シフトシリンダ２６を水平距離ａ、右シフトシリンダ２７を水平距離ｂ移動する。これによって、先行鋼帯１０Ａの切断端部２０に後行鋼帯１０Ｂの切断端部２２が全幅にわたって隙間無く密接状態に当接することになる。
【００２７】
その後、接合機２４を通板ラインと直交する方向に移動して、先行鋼帯１０Ａと後行鋼帯１０Ｂの突き合わされた切断端部２０、２２を接合する。
このように、本実施の形態では、開先加工を行うことなく、先行鋼帯１０Ａの切断端部２０に後行鋼帯１０Ｂの切断端部２２が全幅にわたって密接状態に当接して、突き合わせ面の平行度を容易にかつ短時間に確保することができ、設備費の大幅な低減を図ることができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、図１１に示すように、先行側固定クランプ装置２１を後行側可動クランプ装置２３に対して相対的に昇降可能としたので、先行鋼帯１０Ａの切断端部２０と後行鋼帯１０Ｂの切断端部２２との間に高さ方向の段差がある場合であっても、先行側固定クランプ装置２１を昇降することによって、容易に、両切断端部２０、２１の高さを合わせて接合することができ、後工程での接合部の破断トラブルを効果的に防止することができる。
【００２９】
さらに、本実施の形態では、図１２に示すように、先行側固定クランプ装置２１と後行側可動クランプ装置２３間に形成される空間でパスラインより下方に、鋼帯１０の切断端部をパスラインまで上昇することができる通板ロール５１を具備するので、鋼帯１０の切断端部が反りや曲がりを有する場合であっても、いわゆる、突っ掛けトラブルを防止することができ、円滑な通板を行うことができる。
【００３０】
以上、本発明を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、鋼帯接合装置は、固定式の鋼帯接合装置のみならず、通板作業に同期して鋼帯同士を接合することができる走間式の鋼帯接合装置も含むものである。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１〜３記載の鋼帯接合装置においては、距離測定手段で先行鋼帯の切断端部の両側部と後行鋼帯の切断端部の対応する両側部との間の水平距離ａ、ｂを測定し、偏差（ａ−ｂ）がある場合は、その偏差をなくすように、シフト手段を駆動することによって、先行鋼帯の切断端部に後行鋼帯の切断端部を全幅にわたって隙間無く密接状態に当接することができる。このように、開先加工を行うことなく、先行鋼帯の切断端部に後行鋼帯の切断端部を全幅にわたって密接状態に当接して、突き合わせ面の平行度を容易にかつ短時間に確保することができ、設備費の大幅な低減を図ることができる。
また、先行側固定クランプ手段を後行側可動クランプ手段に対して相対的に昇降可能としたので、先行鋼帯の切断端部と後行鋼帯の切断端部との間に高さ方向の段差がある場合であっても、先行側固定クランプ手段を昇降することによって、容易に、両切断端部の高さを合わせて接合することができ、後工程での接合部の破断トラブルを効果的に防止することができる。
【００３２】
請求項２記載の鋼帯接合装置においては、シフト手段が、後行側可動クランプ手段の両側部に沿って配設され、それぞれ、伸縮ロッドが後行側可動クランプ手段の両側部に連結される一対の左、右シフトシリンダから構成されているので、シフト手段を安価に製作することができると共に、メンテナンスを容易に行うことができる。
【００３４】
請求項３記載の鋼帯接合装置においては、通板ロール昇降手段によって鋼帯の切断端部をパスラインまで上昇することができるので、鋼帯の切断端部が反りや曲がりを有する場合であっても、突っ掛けトラブルを防止することができ、円滑な通板を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る鋼帯接合装置の全体斜視図である。
【図２】同側面図である。
【図３】同側断面図である。
【図４】同正面図である。
【図５】同平面図である。
【図６】先行側固定クランプ装置の斜視図である。
【図７】先行側固定クランプ装置の正面図である。
【図８】先行側固定クランプ装置の要部斜視図である。
【図９】後行側可動クランプ装置の要部斜視図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る鋼帯接合装置の動作説明図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る鋼帯接合装置の動作説明図である。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る鋼帯接合装置の動作説明図である。
【図１３】本発明の一実施の形態に係る鋼帯接合装置の動作説明図である。
【図１４】従来の鋼帯接合装置の構成及び動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
Ａ鋼帯接合装置ａ水平距離
ｂ水平距離１０鋼帯
１０Ａ先行鋼帯１０Ｂ後行鋼帯
２０切断端部２０ａ側部
２０ｂ側部２１先行側固定クランプ装置
２２切断端部２２ａ側部
２２ｂ側部２３後行側可動クランプ装置
２４接合機２５ＣＣＤカメラ
２６左シフトシリンダ２７右シフトシリンダ
３０左垂直枠３１右垂直枠
３２上水平枠３３下水平枠
３４昇降フレーム３５左固定ガイドフレーム
３６右固定ガイドフレーム３７ブラケット
３８ブラケット３９全体昇降シリンダ
４０全体昇降シリンダ４１伸縮ロッド
４２伸縮ロッド４３下クランプビーム
４４上クランプビーム４５上クランプビーム昇降シリンダ
４６上クランプビーム昇降シリンダ４７昇降案内ロッド
４８昇降案内ロッド４９球面ブッシュ
５０球面受け座５１通板ロール
５２ロール昇降装置５３ロール昇降装置
５４ロール昇降シリンダ５５ロール昇降シリンダ
５６伸縮ロッド５７伸縮ロッド
５８軸受ボックス５９軸受ボックス
６０揺動軸６１揺動軸
６２第１の揺動アーム６３第１の揺動アーム
６４第２の揺動アーム６５第２の揺動アーム
６６上水平枠６７下水平枠
６８左垂直ロッド６８ａブッシュ
６９右垂直ロッド６９ａブッシュ
７０昇降フレーム７１左昇降側板
７２右昇降側板７３左固定ガイドフレーム
７４右固定ガイドフレーム７５ブラケット
７６ブラケット７７全体昇降シリンダ
７８全体昇降シリンダ７９伸縮ロッド
８０伸縮ロッド８１下クランプビーム
８２上クランプビーム８３上クランプビーム昇降シリンダ
８４上クランプビーム昇降シリンダ８５昇降案内ロッド
８６昇降案内ロッド８７シフトガイドフレーム
８８シフトガイドフレーム８９シフトフレーム
９０シフトフレーム９１伸縮ロッド
９２伸縮ロッド９３枢軸
９４枢軸

Claims

形状不良な鋼帯の後端部が切断された先行鋼帯の切断端部をクランプする先行側固定クランプ手段と、
形状不良な鋼帯の前端部が切断された後行鋼帯の切断端部をクランプする移動可能な後行側可動クランプ手段と、
前記後行側可動クランプ手段の移動により突き合わされた前記先行鋼帯及び後行鋼帯の切断端部同士を接合する接合手段と、
前記先行鋼帯の切断端部の両側部と前記後行鋼帯の切断端部の対応する両側部との間の水平距離をそれぞれ測定する距離測定手段と、
前記測定した水平距離間の偏差に基づいて、前記後行側可動クランプ手段の一側部を他側部に対して所定距離相対移動させ、前記両切断端部同士を水平面上で平行にするシフト手段とを具備し、
しかも、前記先行側固定クランプ手段を昇降する昇降手段を具備することを特徴とする鋼帯接合装置。
前記シフト手段は、前記後行側可動クランプ手段の両側部に沿って配設され、それぞれ、伸縮ロッドが前記後行側可動クランプ手段の両側部に連結される一対の左、右シフトシリンダから構成されることを特徴とする請求項１記載の鋼帯接合装置。
前記先行側固定クランプ手段と前記後行側可動クランプ手段間に形成される空間でパスラインより下方に配置され、通板ロールの昇降によって前記鋼帯の切断端部を前記パスラインまで上昇することができる通板ロール昇降手段を具備することを特徴とする請求項１及び２のいずれか１項に記載の鋼帯接合装置。