(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延方向に走行可能な走間接合装置と、該走間接合装置の位置を検出する位置検出装置と、圧延材の端面を検出する端面検出器と、先行圧延材の速度を検出する先行速度検出器と、後行圧延材の速度を検出する後行速度検出器と、を備え、
（ａ）端面検出器により先行圧延材の後端を検出し、該検出時からの経過時間を基準時間とし、
（ｂ）先行速度検出器による先行圧延材の速度と基準時間から先行圧延材の後端位置を演算し、
（ｃ）走間接合装置の速度を調整して、位置検出装置により走間接合装置を先行圧延材に対して位置決めし、
（ｄ）端面検出器により後行圧延材の先端を検出し、該検出時からの経過時間を参照時間とし、
（ｅ）後行速度検出器による後行圧延材の速度と参照時間から後行圧延材の先端位置を演算し、同時に後行圧延材の速度を調整して、先行圧延材と走間接合装置に対して後行圧延材を位置決めする、ことを特徴とする走間接合装置の位置決め方法。
【請求項２】
前記走間装置は、圧延方向に走行する台車と、該台車上に取付られ先行圧延材の後端部を挟持する後端クランプ装置と、前記台車上に取付られ後行圧延材の先端部を挟持する先端クランプ装置と、先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を切削加工する加工装置と、該加工面を還元状態に保持する還元保持装置と、先行圧延材と後行圧延材の加工面を重ね合わせて圧接する圧接装置と、を備え、
前記先行圧延材に対する走間接合装置の位置決め後に、後端クランプ装置により先行圧延材の後端部を挟持し、
前記先行圧延材と走間接合装置に対する後行圧延材の位置決め後に、先端クランプ装置により後行圧延材の先端部を挟持する、ことを特徴とする請求項１に記載の走間接合装置の位置決め方法。
【請求項３】
圧延方向に走行可能な走間接合装置の位置を検出する位置検出装置と、基準位置に設置され圧延材の端面を検出する端面検出器と、先行圧延材の速度を検出する先行速度検出器と、後行圧延材の速度を検出する後行速度検出器と、走間接合装置の走行速度と後行圧延材の送り速度を制御する制御装置と、を備え、該制御装置により、
（ａ）端面検出器による先行圧延材の後端検出時からの経過時間を基準時間とし、
（ｂ）先行速度検出器による先行圧延材の速度と基準時間から先行圧延材の後端位置を演算し、
（ｃ）走間接合装置の速度を調整して、走間接合装置を先行圧延材に対して位置決めし、
（ｄ）端面検出器による後行圧延材の先端検出時からの経過時間を参照時間とし、
（ｅ）後行速度検出器による後行圧延材の速度と参照時間から後行圧延材の先端位置を演算し、同時に後行圧延材の速度を調整して、先行圧延材と走間接合装置に対して後行圧延材を位置決めする、ことを特徴とする走間接合装置の位置決め装置。
【請求項４】
前記端面検出器は、非接触式の光センサーであり、前記先行速度検出器及び後行速度検出器は、圧延材と接触して回転するピンチロールと該ピンチロールの回転速度を検出する速度センサーである、ことを特徴とする請求項３に記載の走間接合装置の位置決め装置。
【請求項５】
前記位置検出装置は、レールに沿って配置されたラックと噛合しかつ走間接合装置の車輪と同軸のピニオンと、該ピニオンの回転速度を検出する速度センサーと、からなることを特徴とする請求項３に記載の走間接合装置の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延設備において圧延材とともに走行しながら、先行圧延材の後端と後行圧延材の先端とを接合する走間接合装置に係わり、更に詳しくは、走間接合装置の位置決め方法及び装置に関する。
【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、圧延材の端部（前端部と後端部）に欠陥が生じやすく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、本願発明の発明者等は、先行圧延材と後行圧延材を挟持したまま台車が走行し、先行圧延材と後行圧延材の端部を還元状態に保持したまま、接合面を切削加工し、加工面を重ね合わせて圧接する走間接合装置を創案し出願した（特願平６−２５５１７６号、特願平７−５５４８８号、等、いずれも未公開）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した走間接合装置では、圧延材の重ね代と、圧延材に対する台車の位置とを正確に位置決めする必要がある。すなわち、先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部を重ね合わせて圧接するため、圧延材の重ね代の大小は重要であり、大きすぎると圧接装置の必要圧縮力が過大になり、小さすぎると接合強度が不十分になるおそれがある。従って、圧延材の重ね代を最適範囲（例えば２０ｍｍ±５ｍｍ程度）に位置決めする必要がある。
【０００５】
また、圧延材の重ね代を正確に位置決めしても、圧接装置の圧接部（上下の金型）をこの重ね合わ部に正確に位置決めできなければ、十分な接合強度は得られない。従って、圧延材に対する台車位置も正確に位置決め（例えば±５ｍｍ程度）する必要がある。
しかし、走間接合装置では、上述した位置決めを、先行圧延材、後行圧延材、台車、それぞれが別々の駆動装置で移動（走行）しながら行う必要があり、従来、かかる位置決めの方法は確立されていなかった。
【０００６】
本発明は上述した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、本発明の目的は、先行圧延材と後行圧延材の重ね代と、この重合せ部に対する走間接合装置（すなわち台車）とを正確に位置決めすることができる走間接合装置の位置決め方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、圧延方向に走行可能な走間接合装置と、該走間接合装置の位置を検出する位置検出装置と、圧延材の端面を検出する端面検出器と、先行圧延材の速度を検出する先行速度検出器と、後行圧延材の速度を検出する後行速度検出器と、を備え、（ａ）端面検出器により先行圧延材の後端を検出し、該検出時からの経過時間を基準時間とし、（ｂ）先行速度検出器による先行圧延材の速度と基準時間から先行圧延材の後端位置を演算し、（ｃ）走間接合装置の速度を調整して、位置検出装置により走間接合装置を先行圧延材に対して位置決めし、（ｄ）端面検出器により後行圧延材の先端を検出し、該検出時からの経過時間を参照時間とし、（ｅ）後行速度検出器による後行圧延材の速度と参照時間から後行圧延材の先端位置を演算し、同時に後行圧延材の速度を調整して、先行圧延材と走間接合装置に対して後行圧延材を位置決めする、ことを特徴とする走間接合装置の位置決め方法が提供される。
【０００８】
この方法によれば、端面検出器の設置された位置を基準位置とし、先行圧延材の後端が基準位置を通過した時点からの経過時間（基準時間）と、後行圧延材の先端が基準位置を通過した時点かちの経過時間（参照時間）とから、先行圧延材の後端位置と後行圧延材の先端位置を常時正確に演算することができる。従って、走間接合装置の速度を調整して、走間接合装置を先行圧延材に対して位置決めし、後行圧延材の速度を調整して、後行圧延材を先行圧延材と走間接合装置に対して位置決めすることにより、先行圧延材と後行圧延材の重ね代と、この重合せ部に対する走間接合装置（すなわち台車）とを正確に位置決めすることができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい実施形態によれば、前記走間装置は、圧延方向に走行する台車と、該台車上に取付られ先行圧延材の後端部を挟持する後端クランプ装置と、前記台車上に取付られ後行圧延材の先端部を挟持する先端クランプ装置と、先行圧延材の後端部下面と後行圧延材の先端部上面を切削加工する加工装置と、該加工面を還元状態に保持する還元保持装置と、先行圧延材と後行圧延材の加工面を重ね合わせて圧接する圧接装置と、を備え、前記先行圧延材に対する走間接合装置の位置決め後に、後端クランプ装置により先行圧延材の後端部を挟持し、前記先行圧延材と走間接合装置に対する後行圧延材の位置決め後に、先端クランプ装置により後行圧延材の先端部を挟持する。
【００１０】
この構成により、先行圧延材と後行圧延材の重ね代と、この重合せ部に対する走間接合装置（すなわち台車）の位置決め完了後に、クランプ装置で各圧延材を走間接合装置に固定することができ、その後の位置ずれを防止し、先行圧延材の後端と後行圧延材の先端とを精度よく接合することができる。
【００１１】
また、本発明によれば、圧延方向に走行可能な走間接合装置の位置を検出する位置検出装置と、基準位置に設置され圧延材の端面を検出する端面検出器と、先行圧延材の速度を検出する先行速度検出器と、後行圧延材の速度を検出する後行速度検出器と、走間接合装置の走行速度と後行圧延材の送り速度を制御する制御装置と、を備え、該制御装置により、（ａ）端面検出器による先行圧延材の後端検出時からの経過時間を基準時間とし、（ｂ）先行速度検出器による先行圧延材の速度と基準時間から先行圧延材の後端位置を演算し、（ｃ）走間接合装置の速度を調整して、走間接合装置を先行圧延材に対して位置決めし、（ｄ）端面検出器による後行圧延材の先端検出時からの経過時間を参照時間とし、（ｅ）後行速度検出器による後行圧延材の速度と参照時間から後行圧延材の先端位置を演算し、同時に後行圧延材の速度を調整して、先行圧延材と走間接合装置に対して後行圧延材を位置決めする、ことを特徴とする走間接合装置の位置決め装置が提供される。
【００１２】
この装置によれば、端面検出器の設置された位置を基準位置とし、制御装置により、基準時間と参照時間から、先行圧延材の後端位置と後行圧延材の先端位置を常に正確に演算することができ、走間接合装置の速度を調整して、走間接合装置を先行圧延材に対して位置決めし、後行圧延材の速度を調整して、後行圧延材を先行圧延材と走間接合装置に対して位置決めすることにより、先行圧延材と後行圧延材の重ね代と、この重合せ部に対する走間接合装置（すなわち台車）とを正確に位置決めすることができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい実施形態によれば、前記端面検出器は、非接触式の光センサーであり、前記先行速度検出器及び後行速度検出器は、圧延材と接触して回転するピンチロールと該ピンチロールの回転速度を検出する速度センサーである。この構成により、簡単な構成で精度よく端面検出と速度検出を行うことができる。
【００１４】
また、前記位置検出装置は、レールに沿って配置されたラックと噛合しかつ走間接合装置の車輪と同軸のピニオンと、該ピニオンの回転速度を検出する速度センサーとからなる。この構成により、走間接合装置の位置を常に正確に検出することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例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、本発明の方法及び装置を適用する走間接合装置（圧延材接合装置）の全体構成図である。この図において、走間接合装置１０は、圧延方向に走行する台車１２と、台車１２上に取付られ先行する圧延材１の後端部を水平に挟持して上下動可能な後端クランプ装置１４と、台車１２上に取付られ後行する圧延材２の先端部を水平に挟持する先端クランプ装置１６と、先行圧延材１の後端部下面と後行圧延材２の先端部上面を切削加工する加工装置１８と、加工面を還元状態に保持する還元保持装置２０と、先行圧延材１と後行圧延材２の加工面を重ね合わせて圧延材１、２とほぼ同一厚さまで圧縮して接合する圧接装置２２と、を備えている。
【００１６】
また、図１において、台車１２は、複数の車輪を有し、この車輪は圧延方向に延びたレール３上を図示しない駆動装置により走行するようになっている。更に図１の走間接合装置１０は、圧延材１、２を圧延装置の圧延高さＢから先端クランプ装置１６に案内し、かつ後端クランプ装置１４から圧延高さＢに案内する傾斜ガイド２４、２５を備えている。
【００１７】
なお、この図で、Ｂは圧延装置の圧延高さであり、複数のローラ４が圧延材を圧延高さＢで支持し圧延方向に移動させるようになっている。また、レール３はローラ４を跨ぐ位置に配置され、圧接高さを圧延高さＢより高くし、レール３より高い位置で台車１２が圧延方向に走行できるようになっている。かかる構成により、例えば既存の圧延設備を稼働した状態で、本発明の圧延材接合装置を設置することができる。なお、本発明はかかる構成に限定されず、ローラ４を昇降させてローラ４と台車１２との衝突を回避し、圧接高さを圧延高さＢと同一に保持するようにしてもよい。
【００１８】
図２は、本発明による走間接合装置の位置決め装置の全体構成図であり、図３は図２の模式図である。図２及び図３に示すように、図１に示した走間接合装置１０は、粗ミル５（粗圧延機）と仕上ミル６（仕上圧延機）の間に設置され、圧延方向に走行できるようになっている。また、粗ミル５と走間接合装置１０との間には、粗ミル５側から、巻取り巻戻し装置７、レベラー８、切断機９、等が設置されている。なお、本発明はかかる配置に限定されず、例えば、巻取り巻戻し装置７、レベラー８、切断機９、等がない場合にも適用できる。
【００１９】
以下、図３の模式図に基づき本発明を説明する。本発明の走間接合装置の位置決め装置は、圧延方向に走行可能な走間接合装置１０の位置を検出する位置検出装置３２と、基準位置Ｏに設置され圧延材の端面を検出する端面検出器３４と、先行圧延材の速度を検出する先行速度検出器３６と、後行圧延材の速度を検出する後行速度検出器３８と、走間接合装置の走行速度と後行圧延材の送り速度を制御する制御装置４０とを備えている。
【００２０】
この実施形態において、端面検出器３４は、非接触式の光センサー（例えばレーザーセンサー）であり、先行速度検出器３６は、先行圧延材１と接触して回転するピンチロール３６ａとピンチロール３６ａの回転速度を検出する速度センサー３６ｂであり、後行速度検出器３８は、後行圧延材２と接触して回転するピンチロール３８ａとピンチロール３８ａの回転速度を検出する速度センサー３８ｂである。この構成により、簡単な構成で精度よく端面検出と速度検出を行うことができる。なお、端面検出器３４は、別の形式の非接触式センサー、例えば磁気センサー、ＣＣＤカメラ、等でもよく、速度検出器３６，３８もレーザー速度計等の別の周知の速度センサーであってもよい。
【００２１】
更に、この実施形態において、位置検出装置３２は、レールに沿って配置されたラックと噛合しかつ走間接合装置の車輪と同軸のピニオンと、ピニオンの回転速度を検出する速度センサーと、からなる。この構成により、走間接合装置１０の位置を常に正確に検出することができる。なお、位置検出装置３２は、別の形式の位置検出手段であってもよい。
【００２２】
なお、図３において、圧延材１，２は右から左に送られ、走間接合装置１０は、待機状態において、基準位置Ｏより左側に位置している。以下、基準位置Ｏからの距離をＬとし、待機位置における走間接合装置１０の位置をΔＬとする。また、後行圧延材２は、切断機９による先端切断後に下流側に送られるため、先行圧延材１の後端が基準位置Ｏを通過する時点において、先行圧延材の後端と後行圧延材の先端との間には、必ず隙間ができておる。従って、後行圧延材２の先端が基準位置Ｏを通過する時点までには、時間遅れがあり、この時間遅れをΔｔとする。
【００２３】
図４は、本発明による位置決め方法の説明図であり、図５はこれに対応した作動説明図である。本発明の方法及び装置によれば、制御装置４０により、
（ａ）端面検出器３４による先行圧延材１の後端検出時からの経過時間を基準時間ｔとし、
（ｂ）先行速度検出器３６による先行圧延材１の速度と基準時間ｔから先行圧延材１の後端位置を演算し、
（ｃ）走間接合装置１０の速度を調整して、走間接合装置１０を先行圧延材１に対して位置決めし、
（ｄ）端面検出器３４による後行圧延材２の先端検出時からの経過時間を参照時間ｔ′とし、
（ｅ）後行速度検出器３８による後行圧延材２の速度と参照時間ｔ′から後行圧延材２の先端位置を演算し、同時に後行圧延材２の速度を調整して、先行圧延材１と走間接合装置１０に対して後行圧延材２を位置決めする、ようになっている。
【００２４】
図４における横軸は基準時間ｔ及び参照時間ｔ′を示しており、縦軸は基準位置Ｏからの距離Ｌを示している。上記（ａ）（ｂ）において、先行圧延材１の速度は、下流側の仕上ミル６によって通常一定に保持されるため、先行圧延材１の後端位置は、図に１で示す原点を通る直線で表示される。また、図５（Ａ）は、基準時間ｔがゼロにおける位置関係を示している。
【００２５】
次いで、上記（ｃ）において、図４に破線で示すように、走間接合装置１０を高速で走行させて、先行圧延材１に追いつき（ａ点）、速度を微調整して走間接合装置１０の金型位置と先行圧延材１の後端部とを正確に位置決めする。この直後に、先行クランプ装置１４で先行圧延材１を走間接合装置１０に固定し、その後の位置ずれを防止するのが好ましい。図５（Ｃ）はこの状態における位置関係を示している。なお、走間接合装置１０を先行圧延材１の後端検出直後から走行させ、図４よりも早期に先行圧延材１に追いつかせて走間接合装置１０を早期に位置決めしてもよい。
【００２６】
一方、上記（ｄ）において、図４に実線で示すように、端面検出器３４により後行圧延材２の先端を検出し（図５（Ｂ）に相当する）、次いで、（ｅ）において、後行圧延材２を高速で移動させて、先行圧延材１に追いつき（ｂ点）、速度を微調整して走間接合装置１０の金型位置と後行圧延材２の先端部とを正確に位置決めする。この直後に、後行クランプ装置１６で後行圧延材２を走間接合装置１０に固定し、その後の位置ずれを防止するのが好ましい。図５（Ｄ）はこの状態における位置関係を示している。なお、走間接合装置１０及び後行圧延材２の速度調整は、駆動装置の負荷が小さく、かつ短時間で所定位置に達するように、適宜速度変化させるのがよい。
【００２７】
その後、走間接合装置１０により走行しながら先行圧延材１の後端と後行圧延材２の先端とを接合し、次いで、後端クランプ装置１４、先端クランプ装置１６、及び圧接装置２２を開放し、台車１２が後退して待機位置に復帰する。
なお、本発明は上述した実施例に限定されず、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。
【００２８】
【発明の効果】
上述したように、本発明の走間接合装置の位置決め方法及び装置は、先行圧延材と後行圧延材の重ね代と、この重合せ部に対する走間接合装置（すなわち台車）とを正確に位置決めすることができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法及び装置を適用する走間接合装置の全体構成図である。
【図２】本発明による走間接合装置の位置決め装置の全体構成図である。
【図３】図２の模式図である。
【図４】本発明による位置決め方法の説明図である。
【図５】本発明による装置の作動説明図である。
【符号の説明】
１  先行圧延材
２  後行圧延材
３  レール
４  ローラ
５  粗ミル
６  仕上ミル
７  巻取り巻戻し装置
８  レベラー
９  切断機
１０  走間接合装置
１２  台車
１４  後端クランプ装置
１６  先端クランプ装置
１８  加工装置
２０  還元保持装置
２１  固定スタンド
２２  圧接装置
２４、２５  傾斜ガイド
３２  位置検出装置
３４  端面検出器
３６  先行速度検出器
３８  後行速度検出器
４０  制御装置
Ｂ  圧延高さ
Ｏ  基準位置
Ｌ  基準位置からの距離
ｔ  基準時間
ｔ′参照時間
【図１】
0003682790.tif 000002
【図２】
0003682790.tif 000003
【図３】
0003682790.tif 000004
【図４】
0003682790.tif 000005
【図５】
0003682790.tif 000006