(57)【要約】【課題】連続処理ラインに供される先行材の尾端および後行材の先端それぞれに大きな幅狭部分が存在する場合であっても、先行材と後行材との溶接部の走間幅変更トリミングを安定して実現する。【解決手段】先行材Ｓ１の尾端と後行材Ｓ２の先端とを突き合わせて溶接し、溶接鋼帯を得る溶接機７と、走行する溶接鋼帯の板幅端部を切断するトリミング装置８と、溶接機７の上流に配置される、先行材Ｓ１および後行材Ｓ２それぞれの板幅を連続的に測定する板幅計５と、板幅計５の入側または板幅計５と溶接機７との間に配置される、先行材Ｓ１の尾端を含む部分および後行材Ｓ２の先端を含む部分を切断する切断装置６とを備える鋼帯の連続処理設備１０である。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行する鋼帯の尾端と後行する鋼帯の先端とを突き合わせて溶接して溶接鋼帯を得る溶接機と、走行する該溶接鋼帯の板幅端部を切断するトリミング装置とを備える鋼帯の連続処理設備であって、
前記溶接機の上流に配置される、前記先行する鋼帯および前記後行する鋼帯それぞれの板幅を連続的に測定する板幅計を備え、かつ、該板幅計の入側または該板幅計と前記溶接機との間に配置される、前記先行する鋼帯の尾端を含む部分および／または前記後行する鋼帯の先端を含む部分を切断する切断装置を備えること
を特徴とする鋼帯の連続処理設備。
【請求項２】
前記板幅計により測定された先行鋼帯の尾端を含む部分および後行鋼帯の先端を含む部分それぞれの板幅測定値に基づき、前記切断装置による、前記尾端を含む部分と前記先端を含む部分の切断要否を判断する機能と、前記トリミング装置におけるトリム軌跡を設定する機能とを有する制御装置を備える請求項１に記載の鋼帯の連続処理設備。
【請求項３】
請求項１に記載の鋼帯の連続処理設備を用い、前記板幅計で前記先行する鋼帯の板幅および前記後行する鋼帯の板幅をそれぞれ測定し、該先行する鋼帯の尾端を含む所定長さの範囲内、および／または該後行する鋼帯の先端を含む所定長さの範囲内における板幅測定値が予め設定した切断基準値未満となる部分を前記切断装置により切断除去することを特徴とする鋼帯の連続処理方法。
【請求項４】
請求項１に記載の鋼帯の連続処理設備を用い、前記板幅計で前記先行する鋼帯の板幅および前記後行する鋼帯の板幅をそれぞれ測定し、該先行する鋼帯の尾端を含む所定長さの範囲内、および該後行する鋼帯の先端を含む所定長さの範囲内における板幅測定値と、予め設定したトリム幅変更基準値とに基づいて、前記トリミング装置におけるトリム幅の変更を行うことを特徴とする鋼帯の連続処理方法。
【請求項５】
前記トリム幅の変更は、前記先行する鋼帯の前記板幅測定値がトリム幅変更基準値未満となる部分のトリム幅を当該部分以外の他の部分のトリム幅よりも小さくなるように、前記後行する鋼帯の前記板幅計測定値がトリム幅変更基準値未満となる部分のトリム幅を当該部分以外の他の部分のトリム幅よりも小さくなるように、行う請求項４に記載の鋼帯の連続処理方法。
【請求項６】
鋼帯の連続処理工程において、先行する鋼帯の尾端と後行する鋼帯の先端とを突き合わせて溶接することにより溶接鋼帯とした後に、走行する該溶接鋼帯の溶接部を含む部分の板幅端部をトリミング装置により切り揃える際に、
前記先行する鋼帯の尾端を含む所定長さの範囲内、および／または、前記後行する鋼帯の先端を含む所定長さの範囲内に存在する、板幅が、前記溶接鋼帯のトリム後の目標の幅であるトリム幅よりも大きな値として設定される切断基準値未満となる部分を、前記溶接を行う前に切断して除去すること
を特徴とする鋼帯の連続処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼帯の連続処理設備および連続処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所で製造される鋼帯の処理工程の一つとして、熱間圧延工程で得られた不揃いな鋼帯の幅方向端部（エッジ）を、トリマもしくはサイドトリマと呼ばれる、対向して配置されて回転する２対の円盤状のナイフを有する設備で所定の幅に切り揃えるトリミング工程がある。トリム後の鋼帯の幅（以下「トリム幅」という）は、最終製品である鋼帯の幅と、トリミング工程後に付随する工程での幅変化とを考慮して事前に決定される。
【０００３】
鋼帯の連続処理ラインでは、先行する鋼帯のトリム幅と、後行する鋼帯のトリム幅とが異なる場合、従来、両者の溶接点の両端部に円弧状のノッチを設け、その溶接点がトリマに移動した段階でラインを一旦停止してナイフを移動することによりトリム幅の変更を行っていた。しかし、この方法では、トリム幅が変わる度にラインを一旦停止する必要があり、生産能率の低下は免れない。また、トリム幅の変更の度にトリム屑が途切れるため、一旦途切れた後の新たに切り出されるトリム屑がトリム屑処理設備に適切に投入されずにトリムトラブルを生じることも多い。
【０００４】
そこで、特許文献１には、サイドトリマの二対のカッタナイフの対称中心を旋回中心軸としてカッタナイフおよびナイフ軸を旋回軸線の廻りに水平旋回させるとともに、板幅方向へ水平移動させながら走間幅替えを行いながら連続切断するように構成したサイドトリマに係る発明が開示されている。この発明によれば、ラインを停止せずに、かつトリム屑を途切れさせることなくトリム幅を変更できるので、トリム幅の変更時のライン停止による生産能率の低下および新たに切り出されるトリム屑によるトリムトラブルの発生を大幅に低減できる。
【０００５】
一方、トリミング作業の安定化のためには、鋼帯を正確にラインの幅方向に対してセンタリングする必要がある。鋼帯の幅センターがラインの幅センターに対してオフセットしていると、オフセットした側とは反対側のトリム屑の幅（以下、「トリム代」という）が狭くなり、トリムトラブルを招く。そこで、特許文献２、３には、サイドトリマの入側に鋼帯の供給ずれを修正するためのステアリングロールを備えるサイドトリマに係る発明が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、サイドトリマの上流側に板幅計を設置し、トリミングを開始する前にその鋼帯に対するトリミングの可否を判定し、トリム代が不足する場合にはその鋼帯のトリミングを中止するサイドトリミングの可否判定方法に係る発明が開示されている。また、特許文献５には、連続焼鈍設備においてトリマの前に設置した板幅計により鋼帯の板幅を計測し、トリム代が不足する部分はトリミングを中断する金属体のサイドトリミング方法に係る発明が開示されている。これらの発明は、特に鋼帯の長手方向の中央部における高速でトリミングする部分でのトリムトラブルに対しては有効なものである。
【０００７】
しかし、これらのいずれの発明によっても、先行する鋼帯と後行する鋼帯との溶接部の前後におけるトリムトラブルの発生を防止することはできない。
特許文献６には、トリマの上流に設置された板幅計によって溶接部でのセンターずれ量を計測し、このずれ量に応じて溶接点の通過時のトリム幅を変更することにより、溶接部でのトリムトラブルを軽減する方法に係る発明が開示されている。
【特許文献１】特開昭６０−９６１３号公報
【特許文献２】特開２０００−１９０１２３号公報
【特許文献３】特開２０００−２２５５１２号公報
【特許文献４】特開平１０−１５６６１８号公報
【特許文献５】特許２０００−１５８２２７号公報
【特許文献６】特開２０００−２５４８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献６により開示された発明に基づいても、溶接部の前後のトリムトラブルを十分に抑制することは難しく、このトリムトラブルをさらに抑制するための技術の確立が求められる。
【０００９】
本発明は、従来の技術が有するこのような課題に鑑みてなされたものであり、連続処理ラインに供される先行する鋼帯の尾端および後行する鋼帯の先端それぞれに大きな幅狭部分が存在する場合であっても、先行する鋼帯と後行する鋼帯との溶接部の走間幅変更トリミングを安定して実現できる鋼帯の連続処理設備および連続処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、先行する鋼帯の尾端と後行する鋼帯の先端とを突き合わせて溶接して溶接鋼帯を得る溶接機と、走行するこの溶接鋼帯の板幅端部を切断するトリミング装置とを備える鋼帯の連続処理設備であって、溶接機の上流に配置される、先行する鋼帯および後行する鋼帯それぞれの板幅を連続的に測定する板幅計を備え、かつ、板幅計の入側または板幅計と溶接機との間に配置される、先行する鋼帯の尾端を含む部分および／または後行する鋼帯の先端を含む部分を切断する切断装置を備えることを特徴とする鋼帯の連続処理設備である。切断装置は板幅計の下流に備えることが望ましい。
【００１１】
この本発明に係る鋼帯の連続処理設備は、板幅計により測定された先行鋼帯の尾端を含む部分および後行鋼帯の先端を含む部分それぞれの板幅測定値に基づき、切断装置による、尾端を含む部分と先端を含む部分の切断要否を判断する機能と、トリミング装置におけるトリム軌跡を設定する機能とを有する制御装置を備えることが望ましい。
【００１２】
別の観点からは、本発明は、上述した本発明に係る鋼帯の連続処理設備を用い、板幅計で先行する鋼帯の板幅および後行する鋼帯の板幅をそれぞれ測定し、この先行する鋼帯の尾端を含む所定長さの範囲内、および後行する鋼帯の先端を含む所定長さの範囲内における板幅測定値が予め設定した切断基準値未満となる部分を切断装置により切断除去することを特徴とする鋼帯の連続処理方法である。
【００１３】
また、本発明は、上述した本発明に係る鋼帯の連続処理設備を用い、板幅計で先行する鋼帯の板幅および後行する鋼帯の板幅をそれぞれ測定し、先行する鋼帯の尾端を含む所定長さの範囲内、および後行する鋼帯の先端を含む所定長さの範囲内における板幅測定値と、予め設定したトリム幅変更基準値とに基づいて、トリミング装置におけるトリム幅の変更を行うことを特徴とする鋼帯の連続処理方法である。
【００１４】
この場合に、トリム幅の変更は、先行する鋼帯の板幅測定値がトリム幅変更基準値未満となる部分のトリム幅をこの部分以外の他の部分のトリム幅よりも小さくなるように、後行する鋼帯の板幅計測定値がトリム幅変更基準値未満となる部分のトリム幅をこの部分以外の他の部分のトリム幅よりも小さくなるように、行うことが、望ましい。
【００１５】
さらに、本発明は、鋼帯の連続処理工程において、先行する鋼帯の尾端と後行する鋼帯の先端とを突き合わせて溶接することにより溶接鋼帯とした後に、走行する溶接鋼帯の溶接部を含む部分の板幅端部をトリミング装置により切り揃える際に、先行する鋼帯の尾端を含む所定長さの範囲内、および／または、後行する鋼帯の先端を含む所定長さの範囲内に存在する、板幅が、溶接鋼帯のトリム後の目標の幅であるトリム幅よりも大きな値として設定される切断基準値未満となる部分を、溶接を行う前に切断して除去することを特徴とする鋼帯の連続処理方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、連続処理ラインに供される先行する鋼帯の尾端および後行する鋼帯の先端それぞれに大きな幅狭部分が存在する場合であっても、先行する鋼帯と後行する鋼帯との溶接部の走間幅変更トリミングを安定して実現できる。
【００１７】
このため、本発明によれば、トリムトラブルによる生産能率の低下を大幅に抑制できるとともに、鋼帯の熱間圧延工程後連続処理工程前に、先行する鋼帯の尾端を含む部分や後行する鋼帯の先端を含む部分における幅狭部分を切下げる切下げ工程を追加することなく、鋼帯を連続処理工程に直接通板することができるようになり、切下げ工程の増加によるリードタイム延長を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る鋼帯の連続処理設備および連続処理方法を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
はじめに、本発明の原理を説明する。
【００１９】
本発明者らは、走間幅変更時において溶接部の前後においてトリムトラブルが多い原因を突き止めるべく、熱間圧延後の鋼帯の幅調査を行った。
図１は、熱間圧延工程後の熱延鋼帯の長手方向の板幅チャートの一例を示すグラフである。
【００２０】
図１にグラフで例示するように、鋼帯の先端を含むある長さの部分、および尾端を含むある長さの部分（破線丸印で囲まれた部分）には、大きな板幅変動が存在し易い。これは、熱間圧延工程では一般的に被圧延材１本毎に熱間圧延機に通すため、長手方向の先端を含むある長さの部分、および長手方向の尾端を含むある長さの部分は、被圧延材の張力が非定常になるとともに長手方向の中央部とは前後の拘束条件が異なることにより、長手方向の中央部とは異なる幅変化挙動を示すためである。
【００２１】
熱間圧延の仕上圧延機のスタンド間距離は、一般的に５〜６ｍ程度であるので、長手方向の先端を含む部分および尾端を含む部分に発生する幅狭部分は、熱間圧延された熱延鋼帯の先端、尾端からそれぞれ５〜１０ｍ程度の長さの部分となることが多い。
【００２２】
図１にグラフで例示するように、熱延鋼帯が公差外れとなる幅狭部分を有することが予め判明している場合は、熱延鋼帯を連続処理ラインに供給する前にこの幅狭部分を切断除去する切下げ工程を追加すればよい。
【００２３】
しかし、通常、このような先端、尾端からそれぞれ５〜１０ｍ程度の長さの範囲において発生する幅公差外れは、熱間圧延時の板幅測定では、計測精度不良のためあえて自動判定は行わないオフゲージ領域、もしくは不感帯領域に含まれてしまうため、自動では判定できないことが多い。
【００２４】
このため、熱間圧延工程に続く連続処理ラインにおいて、幅狭部分を有する先端を含む部分、および幅狭部分を有する尾端を含む部分を有する熱延鋼板を溶接した溶接鋼板をトリマでトリミングしようとすると、先行する鋼帯および後行する鋼帯の溶接部の近傍でトリム屑の幅が急激に狭くなり、トリムトラブルが発生し易くなる。
【００２５】
本発明では、トリミング装置を含む連続処理ラインの溶接機の上流側に板幅計を新たに設け、この板幅計により、先行する鋼帯の尾端を含む部分と、後行する鋼帯の先端を含む部分とを測定することによりこれらの部分における幅狭部の有無およびその程度を判定し、この判定結果に基づいて溶接部の前後でのトリム幅を変更すること、および幅狭の程度が著しい場合には、先行鋼帯と後行鋼帯とを溶接する前に事前にこの狭幅部を切断して除去することにより、トリムトラブルの発生を大幅に改善できる。
【００２６】
なお、トリミング装置を含む連続処理ラインの溶接機の下流側、すなわち溶接機とトリミング装置との間に板幅計を設け、先行する鋼帯と後行する鋼帯とが溶接された溶接鋼帯の幅狭部を検出する方法は張力が付与された状態であるため板幅の測定制度が高いものの、この方法では幅狭部分を切断除去することは不可能である。
【００２７】
これに対し、本発明のように溶接機の上流側に板幅計を設ける場合、鋼帯の尾端を含む部分、および先端を含む部分には張力は付与されないので、板幅の測定精度は若干低下するものの、溶接前に幅狭部分を切断除去することができるため、トリムトラブルの発生を確実に防止することができる。なお、先行する鋼帯と後行する鋼帯との溶接が完了した後には、張力が付与された状態となるので、高精度で板幅を計測することができる。
【００２８】
本発明者らは、さらに、溶接機の上流側に新たに設ける板幅計による板幅測定値に基づいて溶接部の前後でのトリム幅を変更する手段を検討した。
図２は、先行する鋼帯（以下「先行材」という）Ｓ１の尾端を含む部分、および後行する鋼帯（以下「後行材」という）Ｓ２の先端を含む部分に、幅狭部分が存在しない場合の一般的なトリミング状態を模式的に示す説明図であって、図２（ａ）は後行材Ｓ２に比べて先行材Ｓ１の板幅が狭い場合を示し、図２（ｂ）は後行材Ｓ２に比べて先行材Ｓ１の板幅が広い場合を示す。走間幅変更は通常広幅側の鋼帯で行われる。図２（ａ）および図２（ｂ）における符号１は走間幅変更開始点を、符号２は走間幅変更終了点をそれぞれ示し、さらに、破線はトリム軌跡を示す。
【００２９】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、先行材Ｓ１の尾端を含む部分、後行材Ｓ２の先端を含む部分に幅狭部分が存在しない場合には、一般的な走間幅変更によりトリム屑が途切れることなく、かつラインを停止することなくサイドトリマによるトリミングを継続することができる。なお、走間幅変更に要する距離は、幅変更量と、ライン速度と、トリマハウジングの移動速度とによって決定される。
【００３０】
図３は、先行材Ｓ１の尾端を含む部分（図３において楕円状の破線で囲まれた部分）に幅狭部分が存在する場合のトリミング状態を模式的に示す説明図である。図３における符号１は走間幅変更開始点を、符号２は走間幅変更終了点をそれぞれ示し、さらに破線はトリム軌跡を示す。
【００３１】
図３に示すように、楕円状の破線で囲まれた部分は幅狭部分であるため、トリム代を十分に確保できず、トリム屑が途切れやすく、トリムトラブルが発生し易い状態である。
図４は、図３に示す場合に、トリム幅変更によりトリム代を確保する方法を模式的に示す説明図である。図４における符号１は走間幅変更開始点を、符号２は走間幅変更終了点をそれぞれ示し、破線はトリム軌跡を示し、さらに、符号３は先行材Ｓ１におけるトリム幅変更完了点を示し、この時のトリム幅を溶接点トリム幅と称する。
【００３２】
図４に示すように、先行材Ｓ１の尾端を含む部分の幅狭部の程度に併せてトリム幅を狭く変更することにより、トリム代を確保することができる。
図５は、先行材Ｓ１の尾端を含む部分に幅狭部分が存在する場合に、トリム幅変更および走間幅変更開始点変更によりトリム代を確保する方法を模式的に示す説明図である。図５における符号１は走間幅変更開始点を、符号２は走間幅変更終了点をそれぞれ示し、破線はトリム軌跡を示し、さらに、符号３は先行材Ｓ１におけるトリム幅変更完了点を示す。
【００３３】
図５に示す場合は、先行材Ｓ１に幅狭部分が存在することでは図３に示す場合と同様であるが、先行材Ｓ１における幅最小部ｗｍｉｎが先行材Ｓ１の尾端から離れて存在するため、図４に示すトリム幅変更を行ったとしてもこの幅最小部ｗｍｉｎでトリムトラブルが発生する可能性がある。そこで、図５に示すように、幅最小部ｗｍｉｎよりも手前に走間幅変更開始点１を設定してトリム幅変更を開始することによってトリム代を確保することができる。この場合、先行材Ｓ１における走間幅変更は、溶接点以前に完了することとなるので、幅最小部ｗｍｉｎから溶接点までの間は、変更後のトリム幅をそのまま維持すればよい。
【００３４】
図６は、先行材Ｓ１の尾端を含む部分、および後行材Ｓ２の先端を含む部分のいずれにも幅狭部分が存在する場合に、トリム幅変更および走間幅変更開始点変更を行うことによりトリム代を確保する方法を模式的に示す説明図である。図６における符号１は走間幅変更開始点を、符号２は走間幅変更終了点をそれぞれ示し、破線はトリム軌跡を示し、符号３は先行材Ｓ１におけるトリム幅変更完了点を示し、さらに、符号４は、後行材Ｓ２の正規のトリム幅（溶接部近傍以外の定常部のトリム幅）への走間幅変更開始点を示す。
【００３５】
図６に示すように、先行材Ｓ１の尾端の近傍に幅最小部ｗｍｉｎ１が存在するのみならず、後行材Ｓ２の先端の近傍にも幅最小部ｗｍｉｎ２が存在する場合は、溶接点がサイドトリマを通過しても変更後のトリム幅を保持し続け、後行材Ｓ２の幅最小部ｗｍｉｎ２を過ぎてから後行材Ｓ２での走間幅変更を開始することにより、後行材Ｓ２の幅最小部ｗｍｉｎ２でのトリム代をも確保することができる。
【００３６】
図７は、本発明の鋼帯の連続処理設備１０の構成を模式的に示す説明図である。
この連続処理設備１０は、溶接機７と、板幅計５と、トリミング装置８と、切断装置６と、ライン制御装置（ラインＰＬＣ）１２とを備えるので、これらの構成要素をはじめに説明する。
【００３７】
［溶接機７］
溶接機７は、この連続処理設備１０において先行材Ｓ１の尾端と後行材Ｓ２の先端とを突き合わせて溶接することにより溶接鋼帯を得るためのものである。溶接機７としては、この種の溶接機として周知慣用のものを用いればよいので、溶接機７に関するこれ以上の説明は省略する。
【００３８】
［板幅計５］
板幅計５は、この溶接機７の入側（上流側）に設置されて、先行材Ｓ１および後行材Ｓ２それぞれの板幅を連続的に測定するためのものである。板幅計５としては、この種の板幅計として周知慣用のものを用いればよいので、板幅計５に関するこれ以上の説明は省略する。
【００３９】
［トリミング装置８］
トリミング装置８は、対向して配置されて回転する２対の円盤状のナイフ８ａ、８ｂを有し、この２対のナイフ８ａ、８ｂによって、走行する溶接鋼帯の板幅端部を所定の幅に切り揃えるためのものであり、図４〜６を参照しながら説明したようにして、走行する溶接鋼帯の板幅端部を所定の幅に切り揃えてトリミングする。トリミング装置８としては、この種のトリミング装置として周知慣用のものを用いればよいでの、トリミング装置８に関するこれ以上の説明は省略する。
【００４０】
［切断装置６］
切断装置６は、板幅計５の入側、若しくは板幅計５と溶接機７との間に配置されて、先行材Ｓ１の尾端における幅狭部分、および／または、後行材Ｓ２の先端における幅狭部分を切断して除去するためのものである。切断装置６としては、この種の切断装置として周知慣用のものを用いればよい。
【００４１】
この切断装置６の設置位置は、特に限定するものではないが、幅狭部分を検出してこの幅狭部分を切断して除去するためには、板幅計５の出側（下流側）に設置することが望ましい。ただし、板幅計５の入側に設置する場合でも、板幅計５からの距離がさほど離れていない位置に設置されるのであれば、問題ない。
【００４２】
なお、この連続処理設備１０は、溶接機７とトリミング装置８との間に例えば酸洗設備といった処理設備１１を備える。
［ライン制御装置１２］
ライン制御装置（ラインＰＬＣ）１２は、図８のグラフを参照しながら後述するように、板幅計５により測定された、先行材Ｓ１の尾端を含む部分および後行材Ｓ２の先端を含む部分それぞれの板幅測定値に基づいて、切断装置６による、先行材Ｓ１の尾端を含む部分および後行材Ｓ２の先端を含む部分の切断の要否を判断する機能を有する。
【００４３】
この機能を有することにより、先行材Ｓ１の尾端と後行材Ｓ２の先端とが突き合わされて溶接された溶接鋼帯の溶接部を含む部分の板幅端部をトリミング装置８により切り揃える際に、先行材Ｓ１の尾端を含む所定長さの範囲内、および／または、後行材Ｓ２の先端を含む所定長さの範囲内に、溶接鋼帯のトリム後の目標の幅であるトリム幅よりも大きな値として予め設定される切断基準値未満となる部分が存在する場合には、先行材Ｓ１と後行材Ｓ２との溶接を行う前にこの部分を切断除去することができる。
【００４４】
また、ライン制御装置１２は、先行材Ｓ１の尾端を含む部分および／または後行材Ｓ２の先端を含む部分を切断されてから溶接された溶接鋼帯、およびこの切断を行われずに溶接された溶接鋼帯のいずれに対しても、トリミング装置８におけるトリム軌跡を設定する機能を有する。
【００４５】
すなわち、図７において、板幅計５による、先行材Ｓ１の尾端、および後行材Ｓ２の先端それぞれの板幅の実測値ｍＳ１、ｍＳ２は、ライン制御装置（ラインＰＬＣ）１２を経由して上位プロセスコンピュータ１３へ送られる。
【００４６】
上位プロセスコンピュータ１３は、伝送された板幅の実測値ｍＳ１、ｍＳ２に基づいて、上述した図４〜６に示すトリム軌跡、すなわち先行材Ｓ１および後行材Ｓ２の溶接部の前後における適正なトリム軌跡を計算し、再びライン制御装置１２を経由してトリマ制御装置（トリマＰＬＣ）１４へ、計算されたトリム軌跡を伝送する。
【００４７】
トリマ制御装置１４は、この溶接部がトリミング装置８を通過する際に伝送されたこのトリム軌跡が描かれるように、トリミング装置８を制御する。これにより、トリミング装置８は、図４〜６を参照しながら説明したようにして、走行する溶接鋼帯の板幅端部を所定の幅に切り揃えてトリミングすることができる。
【００４８】
本実施の形態の鋼帯の連続処理設備１０は以上のように構成される。次に、板幅計５により計測された板幅の実測値ｍＳ１、ｍＳ２から適正なトリム軌跡を求める方法を、より具体的に説明する。
【００４９】
図８は、板幅計５により連続的に計測された先行材Ｓ１の尾端を含む部分における板幅の実測値ｍＳ１の一例を示すグラフである。図８にグラフで示すように、この先行材Ｓ１の尾端を含む部分は、熱間圧延機の仕上スタンド間の張力により局部的に幅ネッキングが生じ、局部ネッキング発生部で板幅が公称幅を下回っている。
【００５０】
この場合、図２に示すトリム軌跡で通常のトリム幅変更を行っても局部ネッキング発生部で必要なトリム代を確保することができず、トリムトラブルが発生する可能性が高い。
そこで、本実施の形態では、ライン制御装置１２により、公称幅とトリム幅との間に２水準の判定閾値、すなわち、トリム可否判定閾値（トリム幅変更基準値）と、幅狭部切断判定閾値（切断基準値）とを、トリム幅＜幅狭部切断判定閾値＜トリム可否判定閾値＜公称幅となるように、設定する。
【００５１】
トリム可否判定閾値は、公称幅よりも小さく、通常、トリム代が片側４ｍｍ程度となるように、全幅換算でトリム幅＋８ｍｍ前後となるように、設定する。図８のグラフにおけるＡ点は、板幅計５による板幅測定値がこのトリム可否判定閾値を初めて下回った点である。一方、幅狭部切断判定閾値は、このトリム可否判定閾値とトリム幅との間に、設定する。図８のグラフにおけるＢ点は、板幅計５による板幅計測値が初めてこの幅狭部切断判定閾値を下回った点である。
【００５２】
ライン制御装置１２は、Ｂ点をトラッキングし、このＢ点が切断装置６に到達した時点で、この先行材Ｓ１の走行を停止し、切断装置６により先行材Ｓ１をＢ点で切断することによって、先行材１におけるＢ点〜尾端間の幅狭部分を除去する。除去されたＢ点〜尾端間の幅狭部分は、スクラップとして細断してライン外へ排出する。
【００５３】
なお、図７に示す例とは異なり切断装置６が板幅計５よりも上流側に設置されている場合には、ライン制御装置１２によるＢ点のトラッキングを行わずに直ちにラインを停止して、切断装置６により先行材Ｓ１をＢ点の近傍で切断すればよい。
【００５４】
図９は、本実施の形態におけるトリム軌跡の決定方法を模式的に示す説明図である。
図９に示すように、後行材Ｓ２の場合は、後行材Ｓ２の先端が板幅計５を通過した時点から板幅計５による板幅計測を開始し、板幅計５による板幅計測値が図９におけるＣ点まで図８のグラフにおける狭幅部切断判定閾値を下回っている場合には、後行材Ｓ２をＣ点で切断することにより、後行材Ｓ２における先端〜Ｃ点間の幅狭部分を除去する。除去された先端〜Ｃ点間の幅狭部分は、スクラップとして裁断してライン外へ排出する。
【００５５】
その後も板幅計５による板幅計測を継続し、板幅がトリム可否判定閾値になった点である図９のＤ点をトラッキングする。
次いで、図７に示す連続処理設備１０では、先行材Ｓ１と後行材Ｓ２とを突合せて溶接機７で溶接し、溶接した溶接鋼帯を、処理設備１１を介して、トリミング装置８へ供給する。
【００５６】
この際、ライン制御装置１２は、図９におけるＡ点およびＤ点をトラッキングし、Ａ点がトリミング装置８に到達した時点で、上述した図４に示すように正規のトリム幅よりも狭いトリム幅に走間幅変更することにより、図８に示すＡ点とＢ点（溶接点）との間における幅狭部分でのトリムトラブルを防止する。
【００５７】
Ａ点を通過した後のトリム幅の設定の仕方は、特に限定しないが、例えば、Ａ点とＢ点との間の板幅の最小値と公称幅の偏差分だけトリム幅を狭く設定すればよい。なお、後行材Ｓ２が先行材Ｓ１よりも狭幅である場合には、後行材Ｓ２のトリム幅をそのまま先行材Ｓ１の変更後のトリム幅として設定してもよい。
【００５８】
図９に示すように、後行材Ｓ２が先行材Ｓ１よりも狭幅で、かつ後行材Ｓ２にも幅狭部分が存在する場合は、先行材Ｓ１と同様の方法で後行材Ｓ２のトリム幅の変更値を求めておき、求めた変更値を先行材Ｓ１のトリム幅の変更値として設定すればよい。
【００５９】
換言すると、先行材Ｓ１および後行材Ｓ２についてそれぞれの幅狭部分を考慮して各々必要なトリム幅の変更値を求め、求めた両者のトリム幅の変更値のうちの小さいほうの値を、先行材Ｓ１のトリム幅の変更値として設定すればよい。溶接点がサイドトリマ８を通過した後は、図９に示すＤ点において走間幅変更が完了するように、図９における符号４で示す位置において後行材Ｓ２のトリム幅の変更を開始する。
【００６０】
図１０は、先行材Ｓ１における板幅計測と、先行材Ｓ１の尾端における幅狭部分の切断の手順との一例を示すフロー図である。図１１は、後行材Ｓ２における板幅計測と、後行材Ｓ２の先端における切断の手順との一例を示すフロー図である。さらに、図１２は、サイドトリマ８でのトリム幅変更パターン計算の手順の一例を示すフロー図である。
【００６１】
なお、図１０に示す手順で行われる尾端処理、および図１１に示す手順で行われる先端処理は、いずれも、鋼帯の幅が定常部とは異なる挙動を示す範囲内に限定して行うことが望ましく、通常は、先端および尾端からそれぞれ１０ｍないし２０ｍの範囲に限定して行えばよい。図１０、図１１中では、尾端処理を開始する点の尾端からの距離を尾端処理開始長さ、先端処理を終了する点の、先端からの距離を先端処理終了長さと表記する。
【００６２】
図１０において、ステップ（図１０〜図１２に関する以降の説明では「ＳＴ」は「ステップ」を意味する）１において、先行材Ｓ１の尾端の処理を開始する。そして、ＳＴ２へ移行する。
【００６３】
ＳＴ２において、板幅計５による先行材Ｓ１の測定位置から先行材Ｓ１の尾端までの長さ（以下、「残長」という）が予め定めた尾端処理開始長さ以下になった時点で、ＳＴ３へ移行する。
【００６４】
ＳＴ３において、板幅計５による先行材Ｓ１の板幅の実測値がトリム可否判定閾値（図８のグラフにおけるＡ点の板幅値）以下であるか否かを判定する。この板幅の実測値がトリム可否判定閾値以下である場合にはＳＴ４へ移行し、この板幅の実測値がトリム可否判定閾値以下でない場合にはＳＴ８へ移行する。ＳＴ８では、残長が、先行材１のフィッシュテール、タングによるオフゲージ部分として切り下げられる長さ（以下、「定常切り下げ長さ」という）以上であるか否かを判定し、定常切下げ長さ以上である場合にはＳＴ３へ移行し、定常切下げ長さ以上でない場合にはＳＴ９へ移行する。
【００６５】
Ｓ４において、板幅計５による先行材Ｓ１の板幅の実測値が尾端切断判定閾値（図８のグラフにおけるＢ点の板幅値）以下であるか否かを判定する。この板幅の実測値が尾端切断判定閾値以下である場合にはＳＴ５へ移行し、この板幅の実測値が尾端切断判定閾値以下でない場合にはＳＴ１０へ移行する。ＳＴ１０では、残長が定常切下げ長さ以上であるか否かを判定し、定常切下げ長さ以上である場合にはＳＴ４へ移行し、定常切下げ長さ以上でない場合にはＳＴ９へ移行する。
【００６６】
ＳＴ５において、図８のグラフにおけるＢ点をトラッキングしてこのＢ点が切断装置６に到達した時点で先行材Ｓ１のＢ点〜尾端間の幅狭部分を切断する。そして、ＳＴ６へ移行する。また、ＳＴ９では尾端を定常切り下げ長さで切断してＳＴ６へ移行する。
【００６７】
ＳＴ６において、先行材Ｓ１の尾端を溶接機７へ送る。そして、ＳＴ７へ移行する。
ＳＴ７において、図８のグラフにおけるＡ点と切断装置６による切断位置との間の距離ＬＡと、Ａ点と切断装置６による切断位置との間の最小の板幅実測値（Ｗｍｉｎ  ｔａｉｌ）とを算出し、トリマ制御装置１４へ伝送する。そして、ＳＴ１２へ移行して、先行材Ｓ１の後端処理を終了する。なお、ＳＴ１１へ移行して、距離ＬＡと、板幅実測値（Ｗｍｉｎ  ｔａｉｌ）とを用いて、後述する図１２に示すように走間幅変更トリム軌跡を計算する。
【００６８】
一方、図１１において、ＳＴ２１で後行材Ｓ２の先端の処理を開始する。そして、ＳＴ２２へ移行する。
ＳＴ２２において、後行材Ｓ２の先端が板幅計５を通過した時に、板幅計５による後行材Ｓ２の板幅計測を開始する。そして、ＳＴ２３へ移行する。
【００６９】
ＳＴ２３において、板幅計５による後行材Ｓ２の板幅の実測値が先端切断判定閾値以下であるか否かを判定する。この板幅の実測値が先端切断判定閾値以下である場合にはＳＴ２４へ移行し、この板幅の実測値が先端切断判定閾値以下でない場合にはＳＴ２８へ移行する。
【００７０】
ＳＴ２４において、後行材Ｓ２の先端に対する、切断装置６による定常切り下げ長さでの切断が完了しているか否かを判定する。完了していない場合はＳＴ２５へ移行し、完了している場合には切断装置６による切り下げを再度行うことはできないのでＳＴ３１へ移行する。
【００７１】
ＳＴ２５において、後行材Ｓ２の先端の切断の途中であるか、若しくは、この先端が切断装置６の切断位置に到達していないため、後行材Ｓ２の先端の切下げ長さを、定常切り下げ長さよりも延長してＳＴ２６へ移行する。
【００７２】
ＳＴ２６において、板幅計５からの後行材Ｓ２の先端の送り出し長さが、本実施の形態における「先端処理」を行う長さとして予め定めた長さ（以下、「先端処理終了長さ」という）以下であるか否かを判定する。先端処理終了長さ以下である場合にはＳＴ２７へ移行し、先端処理終了長さ以下でない場合にはＳＴ２９へ移行する。ＳＴ２９において、先端処理終了長さで切断装置６により切断し、ＳＴ３１へ移行する。
【００７３】
ＳＴ２７において、板幅計５による後行材Ｓ２の板幅の実測値が先端切断判定閾値以上であるか否かを判定する。先端切断判定閾値以上である場合にはＳＴ３０へ移行し、先端切断判定閾値以上でない場合にはＳＴ２６へ移行する。
【００７４】
ＳＴ３０において、図８におけるＣ点まで切断装置６により切断し、ＳＴ３１へ移行する。
ＳＴ３１において、先端を溶接機７へ通板し、ＳＴ３２へ移行する。
【００７５】
ＳＴ３２において、切断装置６による切断位置から先端処理終了長さまでの間の板幅の実測データを収集し、その範囲内で、（ａ）実測幅＜トリム可否判定閾値を満たす最も先端から遠い点Ｄと、切断装置６による切断位置間の距離ＬＤと、（ｂ）最小の板幅実測値（Ｗｍｉｎ  ｈｅａｄ）とを算出し、トリマ制御装置１４へ伝送する。そして、ＳＴ３４へ移行して、先端処理を終了する。なお、ＳＴ３３へ移行して、距離ＬＤと最小の板幅実測値（Ｗｍｉｎ  ｈｅａｄ）と用いて、後述する図１２に示すように走間幅変更トリム軌跡を計算する。
【００７６】
さらに、図１２のＳＴ４１において、図１０のＳＴ７において送信された距離ＬＡ、板幅実測値（Ｗｍｉｎ  ｔａｉｌ）と、図１１のＳＴ３２において送信された距離ＬＤ、板幅実測値（Ｗｍｉｎ  ｈｅａｄ）とを用いて、走間幅変更トリム軌跡計算を開始する。そして、ＳＴ４２へ移行する。
【００７７】
ＳＴ４２において、ＬＡ＞０であるか否かを判定する。ＬＡ＞０でない場合にはＳＴ４３へ移行し、ＬＡ＞０である場合にはＳＴ４４へ移行する。
ＳＴ４３において、先行材Ｓ１のトリム幅の変更は行わないことを確認し、ＳＴ４５へ移行する。また、ＳＴ４４では、先行材Ｓ１のトリム幅の変更値を、｛先行材Ｓ１の公称幅−（先行材Ｓ１のトリム可否判定閾値−Ｗｍｉｎ  ｔａｉｌ）｝として算出し、ＳＴ４５へ移行する。
【００７８】
ＳＴ４５において、ＬＤ＞０であるか否かを判定する。ＬＤ＞０でない場合にはＳＴ４６へ移行し、ＬＤ＞０である場合にはＳＴ４７へ移行する。
ＳＴ４６において、後行材Ｓ２のトリム幅の変更は行わないことを確認し、ＳＴ４８へ移行する。また、ＳＴ４７では、後行材Ｓ２のトリム幅の変更値を、｛後行材Ｓ２の公称幅−（後行材Ｓ２のトリム可否判定閾値−Ｗｍｉｎ  ｈｅａｄ）｝として算出し、ＳＴ４８へ移行する。
【００７９】
ＳＴ４８において、ＳＴ４３またはＳＴ４４で求めた先行材Ｓ１のトリム幅と、ＳＴ４６またはＳＴ４７で求めた後行材Ｓ２のトリム幅とのうちの小さいほうを、溶接点トリム幅とする。そして、ＳＴ４９へ移行する。
【００８０】
ＳＴ４９において、後行材Ｓ２の走間幅変更開始点ＬＥを、ＬＥ＝ＬＤ−後行材Ｓ２の走間幅変更（ＳＴ４６またはＳＴ４７で求めた後行材Ｓ２のトリム幅⇒後行材Ｓ２のトリム幅）に必要な走行距離（ライン速度、トリマハウジング移動速度等に依存）として、算出する。そしてＳＴ５０へ移行して、走間幅変更トリム軌跡計算を完了する。
【００８１】
このようにして、本実施の形態によれば、連続処理ラインに供される先行材Ｓ１の尾端および後行材Ｓ２の先端それぞれに大きな幅狭部分が存在する場合であっても、先行材Ｓ１と後行材Ｓ２との溶接部の走間幅変更トリミングを安定して実現でき、これにより、トリムトラブルによる生産能率の低下を大幅に抑制できるとともに、鋼帯の熱間圧延工程後連続処理工程前に先行材Ｓ１の尾端を含む部分や後行材Ｓ２の先端を含む部分における幅狭部分を切下げる切下げ工程を追加することなく、鋼帯を連続処理工程に直接通板することができるようになるため、切下げ工程の増加によるリードタイム延長を防止することができる。
【実施例】
【００８２】
さらに、本発明を、実施例を参照しながらより具体的に説明する。
図１３に示す、鋼帯の酸洗処理を行う連続処理設備１０−１に本発明に係る方法を適用した。
【００８３】
この連続処理設備１０−１は、鋼帯を払い出すペイオフロール９の下流に向かって、板幅計５、切断装置６、溶接装置７、酸先槽１１、サイドトリミング装置８を順に備える。
板幅計５で計測された板幅は、ライン制御装置１２へ伝送され、予め設定された狭幅切断判定閾値に基づき切断要否が判断される。ライン制御装置１２は、必要に応じて切断機６を制御し、先行材Ｓ１の尾端および後行材Ｓ２の先端における幅狭部分の切下げを行う。
【００８４】
また、ライン制御装置１２は、先行材Ｓ１の尾端および後行材Ｓ２の先端の幅偏差の最小値、および板幅がトリム可否判定閾値よりも狭くなる点の位置情報を、上位プロセスコンピュータ１３へ伝送する。上位プロセスコンピュータ１３は、ライン制御装置１２から送信されたデータに基づいて、この溶接部のサイドトリミング装置８でのトリム幅変更軌跡を計算し、計算されたトリム幅変更軌跡を、ライン制御装置１２を経由してトリマ制御装置１４へ伝送する。トリマ制御装置１４は、この溶接部がサイドトリミング装置８を通過する際に伝送されたトリム幅変更軌跡を描くようにサイドトリミング装置８を制御する。
【００８５】
なお、図１３における符号１５はブライドルロールを示し、符号１６はセンタリングロールを示し、さらに、符号１７はトリマ前ルーパを示す。
表１には、本実施例におけるトリムトラブル比率を、対象鋼帯の種類、サイズおよび判定閾値とともに示す。
【００８６】
【表１】
2010099681.tif 000003
【００８７】
表１における本発明例１は、低炭素鋼に本発明を適用した例である。幅狭部切断判定閾値をトリム幅＋６ｍｍに設定し、それ以下になる部分は入側での切下げを実施した。また、トリム可否判定閾値をトリム幅＋８ｍｍに設定し、それ以下になる部分は、トリム幅を狭くなる方向に変更した。変更量は下記式に基づいて決定した。
【００８８】
変更後トリム幅＝変更前トリム幅−（公称幅−幅最小値※）
※幅最小値：板幅＜トリム可否判定閾値の範囲中の最小板幅
ただし、いずれの判定もコイルの先端および尾端それぞれ１０ｍ以内の範囲のみで有効とし、それ以上の範囲では判定は行わないこととした。その結果、トリム工程での溶接部の前後におけるトラブル発生率は、０．５％未満となった。
【００８９】
本発明例２は、トリム可否判定閾値をトリム幅とした以外の条件は本発明例１と同じであるが、トリム幅変更を行わないため、鋼帯幅が公称幅を下回る部分でトリムトラブルが発生することもあり、トラブル発生率は、本発明例１と比べると若干上昇したものの、１．０％未満であった。
【００９０】
本発明例３は、極低炭素鋼を対象とし、幅狭部切断判定閾値をトリム幅とした以外の条件は本発明例１と同様であり、幅狭部の切下げを実施せず、板幅測定値に基づいたトリム幅変更処理は実施しているが、急峻な幅ネッキング部が残存しており、その部分でトリムトラブルが発生することもあり、トラブル発生率は、本発明例１と比べると若干上昇したものの、１．０％未満であった。
【００９１】
本発明例４は、対象を高張力鋼とした以外は、本発明例１の条件と同じである。鋼種による影響はあまり認められず、トラブル発生率は、本発明例１と同程度であった。
比較例１および比較例２は、トリム可否判定閾値、幅狭部切断判定閾値をいずれもトリム幅＋０ｍｍに設定することで、実質的に本発明を実施しない条件としたものである。トラブル発生率は、比較例１の低炭素鋼材では３％以上であり、比較例２の高張力鋼では４％以上であった。
【００９２】
以上の実施例により、本発明例によれば、連続処理ラインに供される先行する鋼帯の尾端および後行する鋼帯の先端それぞれに大きな幅狭部分が存在する場合であっても、先行する鋼帯と後行する鋼帯との溶接部の走間幅変更トリミングを安定して実現できるようになることが、明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】図１は、熱間圧延工程後の熱延鋼板の長手方向の板幅チャートの一例を示すグラフである。
【図２】図２は、先行材Ｓ１の最尾端の近傍、後行材Ｓ２の最先端の近傍に幅狭部の発生がない場合の一般的なトリミング状態を模式的に示す説明図であって、図２（ａ）は後行材Ｓ２に比べて先行材Ｓ１の板幅が狭い場合を示し、図２（ｂ）は後行材Ｓ２に比べて先行材Ｓ１の板幅が広い場合を示す。
【図３】図３は、先行材Ｓ１の尾端を含む部分に幅狭部分が存在する場合のトリミング状態を模式的に示す説明図である。
【図４】図４は、先行材Ｓ１の最尾端の近傍に幅狭部分が存在する場合に、トリム幅変更によりトリム代を確保する方法を模式的に示す説明図である。
【図５】図５は、先行材Ｓ１の最尾端の近傍に幅狭部分が存在する場合に、トリム幅変更および走間幅変更開始点変更によりトリム代を確保する方法を模式的に示す説明図である。
【図６】図６は、先行材Ｓ１の最尾端の近傍、および後行材Ｓ２の最先端の近傍の両方に、幅狭部分が存在する場合に、トリム幅変更および走間幅変更開始点変更によりトリム代を確保する方法を模式的に示す説明図である。
【図７】図７は、本発明の鋼帯の連続処理設備の構成を模式的に示す説明図である。
【図８】図８は、板幅計により連続的に計測された先行材の尾端を含む部分における板幅の実測値の一例を示すグラフである。
【図９】図９は、実施の形態におけるトリム軌跡の決定方法を模式的に示す説明図である。
【図１０】図１０は、先行材における板幅計測と、先行材の尾端における幅狭部分の切断の手順との一例を示すフロー図である。
【図１１】図１１は、後行材における板幅計測と、後行材の先端における切断の手順との一例を示すフロー図である。
【図１２】図１２は、走間幅変更トリム軌跡の計算方法の一例を示したフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明のトリミング方法を酸洗ラインに適用した実施例の装置構成を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  先行材尾端での走間幅変更開始点
２  後行材先端での走間幅変更終了点
３  先行材尾端での走間幅変更終了点
４  後行材先端での走間幅変更開始点
５  板幅計測装置
６  切断装置
７  溶接機
８  トリミング装置
９  ペイオフリール
１０、１０−１  鋼帯の連続処理設備
１１  処理設備、酸洗槽
１２  ライン制御装置
１３  上位プロセスコンピュータ
１４  トリマ制御装置
１５  ブライドルロール
１６  センタリングロール
１７  トリマ前ルーパ
【図１】
2010099681.tif 000004
【図２】
2010099681.tif 000005
【図３】
2010099681.tif 000006
【図４】
2010099681.tif 000007
【図５】
2010099681.tif 000008
【図６】
2010099681.tif 000009
【図７】
2010099681.tif 000010
【図８】
2010099681.tif 000011
【図９】
2010099681.tif 000012
【図１０】
2010099681.tif 000013
【図１１】
2010099681.tif 000014
【図１２】
2010099681.tif 000015
【図１３】
2010099681.tif 000016