(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を幅方向に走行しながら同時に切削加工する切削加工装置を備え、該切削加工面を重ね合わせて接合する圧延材接合装置において、
切削加工装置は、後端部下面と先端部上面をそれぞれ切削する上下のカッタと、該上下のカッタを回転させる回転駆動装置と、カッタによる切削面間隔を変化させる切削面調整装置と、からなり、
前記切削面調整装置は、上下のカッタを回転可能に支持し一方のカッタ軸心を中心に揺動可能なカッタ支持部材と、該カッタ支持部材を揺動させる揺動駆動装置と、からなる、ことを特徴とする圧延材接合装置。
【請求項２】
先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を幅方向に走行しながら同時に切削加工する切削加工装置を備え、該切削加工面を重ね合わせて接合する圧延材接合装置において、
切削加工装置は、後端部下面と先端部上面をそれぞれ切削する上下のカッタと、該上下のカッタを回転させる回転駆動装置と、カッタによる切削面間隔を変化させる切削面調整装置と、からなり、
前記回転駆動装置は、上下のカッタの一方を回転駆動する回転駆動装置と、該回転を他方のカッタに伝達する動力伝達機構と、からなることを特徴とする圧延材接合装置。
【請求項３】
前記動力伝達機構は、歯車列からなる、ことを特徴とする請求項２に記載の圧延材接合装置。
【請求項４】
前記動力伝達機構は、タイミングベルトとプーリからなる、ことを特徴とする請求項２に記載の圧延材接合装置。
【請求項５】
先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を幅方向に走行しながら同時に切削加工する切削加工装置を備え、該切削加工面を重ね合わせて接合する圧延材接合装置において、
切削加工装置は、後端部下面と先端部上面をそれぞれ切削する上下のカッタと、該上下のカッタを回転させる回転駆動装置と、カッタによる切削面間隔を変化させる切削面調整装置と、からなり、
前記切削面調整装置は、上下のカッタを回転可能に支持し上下のカッタの中間に位置するピンを中心に揺動可能なカッタ支持部材と、該カッタ支持部材を揺動させる揺動駆動装置と、からなる、ことを特徴とする圧延材接合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延材の端部を相互に接合する圧延材接合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱間圧延設備（ホットストリップミル）では、粗圧延機で圧延されたバー材を、それぞれ別々に仕上圧延機に供給し、所望の板厚のストリップ材を得ていた。しかし、かかる手段では、圧延材全体を均一に圧延できず、前端部と後端部に欠陥が生じやすくこれにより圧延材の歩留りを低下させ、かつ噛込み／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。
【０００３】
かかる問題点を解決するため、圧延材を連続的に仕上圧延機に供給するために先行圧延材の後端と後行圧延材の前端とを接合する接合装置が従来から提案されていた（例えば、特開昭６２−２５２６０３号公報、特開昭６３−９３４０８号公報、特公平５−１３９号公報）。
【０００４】
しかし、上述した従来の圧延材接合装置では、▲１▼自動化（機械化）が困難であり、かつ継手部を均一に圧延できない、▲２▼幅広の圧延材を溶接するには時間がかかるため設備全体が長くなりやすい、▲３▼圧延材の幅全体にわたり十分な接合強度を確保するのが難しい等の問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明の発明者等は、短時間に圧延材の幅全体にわたり十分な接合強度で接合することができる圧延材接合装置を創案し出願した（例えば、特開平８−１０８０９号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開平８−１０８０９号の圧延材接合装置は、図５に示すように、先行圧延材１の後端部または後行圧延材２の先端部を上下動可能な昇降装置１５と、先行圧延材１の後端部下面と後行圧延材２の先端部上面を同時に切削加工する切削加工装置１８と、を備え、切削加工装置１８は、水平に対して傾斜した軸心Ｘを中心に回転する円錐カッタ２４と、圧延材を外れた位置から圧延材の全幅にわたり円錐カッタを幅方向に水平に移動させる横移動装置２６と、から構成されている。また円錐カッタ２４は、頂点が外方に向いた一対の切頭円錐面２４ａ，２４ｂを有し、切頭円錐面の最上部と最下部が共にほぼ水平であり、これにより切頭円錐面の最上部と最下部がそれぞれ同時に後端部下面と先端部上面に接触するようになっている。
【０００７】
なお、この図において、１２は台座、１４，１６は、先行圧延材１の後端部と後行圧延材２の先端部を重ね合わせて水平に挟持するクランプ装置、２０は、加工面を還元状態に保持する還元保持装置、２２は、この重合せ部を圧接する圧接装置であり、Ｈは加工高さ、Ｌは圧接高さである。
【０００８】
しかし、上述した従来の圧延材接合装置では、単一の円錐カッタ２４で先行圧延材１と後行圧延材２を同時に切削加工するため、上下の２枚の圧延材の間隔を正確に保持しても上下の板を均等に加工することが困難である問題点があった。また、板の切削面に変形があったり、圧延材の厚さが変化するとカッタに過負荷が作用する問題点があった。更に、上下の板に対する切削方向が逆となるため、切削抵抗や横移動抵抗が上下でアンバランスとなり、切削面粗さが相違したりカッタの走行抵抗が大きくなる問題点があった。
【０００９】
本発明は上述した種々の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、本発明の主目的は、上下の圧延材にカッタを均等に接触させながら先行圧延材と後行圧延材を同時に切削加工することができる圧延材接合装置を提供することにある。また、本発明の別の目的は、切削面の変形や厚さが変化してもカッタに過負荷を作用させることなく２枚の圧延材を同時に切削加工できる圧延材接合装置を提供することにある。更に、本発明の別の目的は、上下の板に対する切削方向を同一にでき、これにより、切削抵抗や横移動抵抗を上下で均等にし、均一な切削面粗さが得やすく、かつカッタの走行抵抗を小さくできる圧延材接合装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を幅方向に走行しながら同時に切削加工する切削加工装置を備え、該切削加工面を重ね合わせて接合する圧延材接合装置において、切削加工装置は、後端部下面と先端部上面をそれぞれ切削する上下のカッタと、該上下のカッタを回転させる回転駆動装置と、カッタによる切削面間隔を変化させる切削面調整装置と、からなり、前記切削面調整装置は、上下のカッタを回転可能に支持し一方のカッタ軸心を中心に揺動可能なカッタ支持部材と、該カッタ支持部材を揺動させる揺動駆動装置と、からなる、ことを特徴とする圧延材接合装置が提供される。
【００１２】
上記本発明の構成によれば、切削面調整装置により、一方のカッタ軸心を中心にカッタ支持部材を揺動させて他方のカッタを切削面に接触させることができる。従って、一方のカッタ軸心を位置制御し、同時に揺動駆動装置を位置制御又は圧力制御することにより、両方のカッタを最適位置に制御でき、これにより、上下の圧延材にカッタを均等に接触させながら、先行圧延材と後行圧延材を同時に切削加工することができる。
【００１３】
また、切削面調整装置によりカッタの切削面間隔を変化（調整）できるので、切削面の変形や厚さが変化してもカッタに過負荷を作用させることなく２枚の圧延材を同時に切削加工できる。
【００１４】
また、本発明によれば、先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を幅方向に走行しながら同時に切削加工する切削加工装置を備え、該切削加工面を重ね合わせて接合する圧延材接合装置において、切削加工装置は、後端部下面と先端部上面をそれぞれ切削する上下のカッタと、該上下のカッタを回転させる回転駆動装置と、カッタによる切削面間隔を変化させる切削面調整装置と、からなり、前記回転駆動装置は、上下のカッタの一方を回転駆動する回転駆動装置と、該回転を他方のカッタに伝達する動力伝達機構と、からなることを特徴とする圧延材接合装置が提供される。また、前記動力伝達機構は、歯車列からなることが好ましい。この構成により、上下のカッタを互いに反対方向に同速に回転させることができ、これにより、上下の板に対する切削方向を同一にでき、切削抵抗や横移動抵抗を均等化でき、均一な切削面粗さが得やすくなり、かつカッタの走行抵抗を小さくすることができる。
【００１５】
また、前記動力伝達機構は、タイミングベルトとプーリで構成することもできる。この構成では、上下のカッタの回転方向は同一となるが、構成をシンプルにでき、小型軽量化することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、本発明による圧延材接合装置の部分構成図である。この図に示すように、本発明の圧延材接合装置は、先行圧延材１の後端部下面１ａと後行圧延材２の先端部上面２ａを幅方向（この図で紙面に直交する方向）に走行しながら同時に切削加工する切削加工装置１８を備え、切削加工面１ａ，２ａを重ね合わせて接合する装置である。かかる構成は、図５に示した従来の圧延材接合装置と同様である。
【００１７】
本発明の切削加工装置１８は、後端部下面１ａと先端部上面２ａをそれぞれ切削する直径が等しい上下のカッタ３０ａ，３０ｂと、上下のカッタ３０ａ，３０ｂを同速に回転させる回転駆動装置３２と、カッタ３０ａ，３０ｂによる切削面間隔ｈを変化させる切削面調整装置３４と、を備えている。カッタ３０ａ，３０ｂは、この実施形態では、切頭円錐形の外周面を有し、この外周面に図示しないカッタチップが取り付けられ、後端部下面１ａと先端部上面２ａを切削するようになっている。なお、本発明はかかる形状のカッタに限定されず、円筒形カッタでもよく、或いは図５に例示したような円錐カッタであってもよい。
【００１８】
図１において、上下のカッタ３０ａ，３０ｂは、水平な２本の回転軸３１ａ，３１ｂの先端部（この図で左端部）に取り付けられている。また、各回転軸３１ａ，３１ｂは、軸受３３により、切削加工装置１８の本体１８ａと、後述するカッタ支持部材３５に軸心を中心に回転可能に取り付けられている。更に本体１８ａは、横移動装置の横行台２６ａ（図５参照）に取り付けられ、幅方向（この図で紙面に直交する方向）に水平移動するようになっている。なお、この図で２３ａ，２３ｂは金型であり、切削加工中は、各圧延材１，２の端部を支持するようになっている。
【００１９】
図２（Ａ）は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。この図に示すように、切削面調整装置３４は、上下のカッタ３０ａ，３０ｂを回転可能に支持し一方のカッタ軸心（この図では回転軸３１ａ）を中心に揺動可能なカッタ支持部材３５と、カッタ支持部材３５を揺動させる揺動駆動装置３６とからなる。カッタ支持部材３５は、図１に示したように、回転軸３１ａを介して切削加工装置１８の本体１８ａに回転可能に取り付けられている。また、揺動駆動装置３６は、この例では直動シリンダであり、シリンダ側が本体１８ａに取り付けられ、ロッド先端部がカッタ支持部材３５に連結されており、ロッドの伸縮により、カッタ支持部材３５を回転軸３１ａを中心に揺動させるようになっている。
【００２０】
上述した構成により、切削面調整装置３４により、一方のカッタ軸心（回転軸３１ａ）を中心にカッタ支持部材３５を揺動させて他方のカッタ３０ｂを切削面２ａに接触させることができる。従って、一方のカッタ軸心３１ａを位置制御し、同時に揺動駆動装置３６を位置制御又は圧力制御することにより、両方のカッタ３０ａ，３０ｂを最適位置に制御でき、これにより、上下の圧延材１，２にカッタ３０ａ，３０ｂを均等に接触させながら、先行圧延材１と後行圧延材２を同時に切削加工することができる。
【００２１】
また、切削面調整装置３４によりカッタの切削面間隔ｈを変化（調整）できるので、切削面の変形や厚さが変化してもカッタに過負荷を作用させることなく２枚の圧延材を同時に切削加工できる。
更に、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の他の実施例であり、上下のカッタ３０ａ，３０ｂの中間に位置するピンを中心にカッタ支持部材３５が揺動可能になっている。その他の構成は、図２（Ａ）と同様である。この構成により、本体１８ａを位置決めし、揺動駆動装置３６により両方のカッタ３０ａ，３０ｂを上下に同時に移動させることができる。
【００２２】
図３は、図２の駆動機構図である。図１及び図３に示すように、回転駆動装置３２は、上下のカッタの一方（この図ではカッタ３０ａ）を回転駆動する回転駆動装置３７（図１）と、この回転を他方のカッタ３０ｂに伝達する動力伝達機構３８と、からなる。回転駆動装置３７は、図１に示すように、この例では、液圧モータ又は減速機付き電動機であり、カッタ３０ａの回転軸３１ａに直結され、直接回転駆動するようになっている。また、動力伝達機構３８は、図３に示すように歯車列であり、駆動歯車３８ａ、従動歯車３８ｂ、及びその間の２つの中間歯車３８ｃからなる。
【００２３】
この構成により、上下のカッタ３０ａ，３０ｂを互いに反対方向に同速に回転させることができ、これにより、上下の板１，２に対する切削方向を同一にでき、切削抵抗や横移動抵抗を均等化でき、均一な切削面粗さが得やすくなり、かつカッタの走行抵抗を小さくすることができる。
【００２４】
なお、本発明はかかる構成に限定されず、例えば動力伝達機構を、タイミングベルトとプーリから構成することもできる。この構成では、上下のカッタの回転方向は同一となるが、構成をシンプルにでき、小型軽量化することができる。また、回転駆動装置３７を２つの軸３１ａ，３１ｂにそれぞれ独立に設け、同期して駆動するようにしてもよい。
【００２５】
図４は、図３の別の実施形態を示す図である。この図において、カッタ支持部材３５は、上下のカッタ３０ａ，３０ｂの中間位置に設けられた中間軸３９を中心に揺動するようになっている。この構成により、切削面調整装置３４により、中間軸３９を中心にカッタ支持部材３５を揺動させて上下のカッタ３０ａ，３０ｂの両方を互いに反対方向に移動させ、それぞれの切削面１ａ，１ｂに均等に接触させることができる。なお、その他の構成は図３と同様である。
【００２６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
上述したように、本発明の圧延材接合装置は、上下の圧延材にカッタを均等に接触させながら、先行圧延材と後行圧延材を同時に切削加工することができ、切削面の変形や厚さが変化してもカッタに過負荷を作用させることなく２枚の圧延材を同時に切削加工でき、上下の板に対する切削方向を同一にでき、これにより、切削抵抗や横移動抵抗を上下で均等にし、均一な切削面粗さが得やすく、かつカッタの走行抵抗を小さくできる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧延材接合装置の部分構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】図２の駆動機構図である。
【図４】図３の別の実施形態を示す図である。
【図５】従来の圧延材接合装置の全体構成図である。
【符号の説明】
１  先行圧延材
１ａ  後端部下面
２  後行圧延材
２ａ  先端部上面
１２  台座
１４  後端クランプ装置
１５  昇降装置
１６  先端クランプ装置
１８  切削加工装置
１８ａ  本体
２０  還元保持装置（還元炎バーナ）
２２  圧接装置
２３ａ，２３ｂ  金型
２４  円錐カッタ
２４ａ、２４ｂ  切頭円錐面
２６  横移動装置
３０ａ，３０ｂ  カッタ
３１ａ，３１ｂ  回転軸
３２  回転駆動装置
３４  切削面調整装置
３５  カッタ支持部材
３６  揺動駆動装置
３８  動力伝達機構
３８ａ  駆動歯車
３８ｂ  従動歯車
３８ｃ  中間歯車
３９  中間軸
Ｘ  傾斜軸心
Ｈ  加工高さ
Ｌ  圧接高さ
【図１】
0003726109.tif 000002
【図２】
0003726109.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003726109.tif 000005
【図５】
0003726109.tif 000006