(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延方向に走行する走行台車と、走行台車上で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、走行台車上で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、先行圧延材と後行圧延材とを走行しながら接合する圧延材接合装置において、
前記圧接装置は、圧延材を圧接する下金型及び上金型と、下面に上金型を取り付けて昇降する昇降スライドとを有し、
前記加工装置は、圧延材の幅方向の軸心Ｚを中心に回転する円筒形カッタと、該円筒形カッタを下金型及び上金型と干渉しない待機位置から圧延材を切削加工する加工位置まで移動する移動装置とを備え、該移動装置は前記昇降スライドに取り付けられている、ことを特徴とする圧延材接合装置。
【請求項２】
前記移動装置は、円筒形カッタを下端で回転自在に支持し上端を中心に揺動するアームと、該アームを上端中心軸を中心に揺動させる揺動装置と、アーム及び揺動装置を昇降させる昇降装置と、アーム，揺動装置及び昇降装置を圧延方向に前後進させる往復動装置と、からなる、ことを特徴とする請求項１に記載の圧延材接合装置。
【請求項３】
前記往復動装置は、アーム，揺動装置及び昇降装置を備えた往復動フレームと、該往復動フレームを圧延方向に下方傾斜した傾斜面で支持しかつ昇降スライド上面に固定された斜行レールと、昇降スライド上で往復動フレームを傾斜面に沿って斜めに往復動させる複動シリンダと、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】
前記揺動装置は、往復動フレーム上で上下動可能に支持され、かつアームの上端中心軸を回転駆動する駆動装置を内蔵する、ことを特徴とする請求項２に記載の圧延材接合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延設備において走行しながら先行圧延材と後行圧延材とを接合する走間接合装置に関する。
【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、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、図４に例示するように、圧延方向に走行する台車３と、該台車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４と、前記台車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５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６と、該加工面を還元状態に保持する還元保持装置７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とほぼ同一厚さまで圧縮して接合する圧接装置８と、を備えた圧延材接合装置１０を創案し、既に出願した（例えば、特開平７−３２３３０６号、特願平７−５５４８８号／未公開等）。
【０００４】
この接合装置により、先行圧延材の後端と後行圧延材の先端とを圧延材とともに走行しながら接合することができ、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、接合部の凸凹が少なく接合部をほぼ均一に加工でき、これにより、圧延材を連続的に仕上圧延機に供給することができる。なお、以下、かかる圧延材を走行しながら接合する接合装置を「走間接合装置」と呼ぶ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した走間接合装置１０は、圧延材１，２の下方に位置する台車３、クランプ装置４，５、加工装置６等を備えているため、図４に示す傾斜ガイド９ａ，９ｂにより圧延高さＢから加工高さＨ及び圧接高さＬまで先行圧延材１及び後行圧延材２を持ち上げる必要があり、そのため、▲１▼接合完了後も接合箇所以外の圧延材を少なくとも圧接高さＬまで一旦持ち上げ、接合装置通過後に下ろす動きが必要になり、▲２▼接合台車の後退時に圧延材をしごくことになり、▲３▼圧延高さＢに位置するテーブルローラとの干渉を避けるため接合台車の位置が高くなり、全体として装置高さが高くなり、大型化する、等の問題点があった。なお、上述したように、圧接高さＬが圧延高さＢより高い通板方式をオーバーパスと呼ぶ。
【０００６】
かかるオーバーパスの問題点を低減するために、圧接高さＬと圧延高さＢを同一にした通板方式（以下、ストレートパス）を採用した走間接合装置、すなわち圧延材を支持するテーブルローラの高さを接合装置による接合高さに一致させ、テーブルローラを走間接合装置の走行に連動して退避可能とした装置が提案されている（例えば、特開平４−３６７３０３号、特開平７−１００７号等）。
【０００７】
しかし、かかるストレートパスの場合でも、走行台車の下面からの接合高さ（以下、下部高さＸ）が高いため、▲１▼テーブルローラを退避させる傾斜部（走行台車の前後に設けられる）が長くなり、▲２▼これを短くするために傾斜を急にすると、テーブルローラの昇降を高速にする必要があるばかりでなく、油圧設備が大型となる、等の問題点があった。
【０００８】
また、走間接合装置の稼働中（例えば、切削、通板中）に圧延材１，２からスケールが飛散するが、このスケールが圧延材１，２の下側に位置するガイドや駆動装置の摺動部等に堆積して損傷を与えるおそれがあり、かつ圧延材１，２の下側に機器が多く清掃除去に手間がかかる問題点があった。
【０００９】
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、走行台車の下部高さを低くでき、これにより昇降テーブルのストロークを小さくでき、かつスケールによる損傷を低減し、スケール除去が容易であ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、圧延方向に走行する走行台車と、走行台車上で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、走行台車上で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、先行圧延材と後行圧延材とを走行しながら接合する圧延材接合装置において、前記圧接装置は、圧延材を圧接する下金型及び上金型と、下面に上金型を取り付けて昇降する昇降スライドとを有し、前記加工装置は、圧延材の幅方向の軸心Ｚを中心に回転する円筒形カッタと、該円筒形カッタを下金型及び上金型と干渉しない待機位置から圧延材を切削加工する加工位置まで移動する移動装置とを備え、該移動装置は前記昇降スライドに取り付けられている、ことを特徴とする圧延材接合装置が提供される。
【００１１】
上記本発明の構成によれば、加工装置の円筒形カッタを待機位置Ｒから加工位置Ｗまで移動する移動装置を備え、この移動装置が圧接装置の昇降スライドに取り付けられているので、圧延材の下側に位置する下部構造が簡素化され、走行台車の下部高さを低くでき、これにより昇降テーブルのストロークを小さくできる。また、走行台車上の圧延材下側には、下金型を除きスケールで損傷を受ける機器がほとんどなくなるので、スケールによる損傷が大幅に低減し、かつ下部構造が簡素になるので、容易にスケール除去ができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記移動装置は、円筒形カッタを下端で回転自在に支持し上端を中心に揺動するアームと、該アームを上端中心軸を中心に揺動させる揺動装置と、アーム及び揺動装置を昇降させる昇降装置と、アーム，揺動装置及び昇降装置を圧延方向に前後進させる往復動装置とからなる。
この構成により、円筒形カッタを待機位置から加工位置まで揺動させ、加工位置で前後進及び昇降ができ、上下の圧延材を個別に切削する上下個別切削、或いは同時に切削する上下同時切削のいずれの加工も自由にできる。
【００１３】
また、前記往復動装置は、アーム，揺動装置及び昇降装置を備えた往復動フレームと、該往復動フレームを圧延方向に下方傾斜した傾斜面で支持しかつ昇降スライド上面に固定された斜行レールと、昇降スライド上で往復動フレームを傾斜面に沿って斜めに往復動させる複動シリンダとからなる。
この構成により、加工位置から離れた昇降スライド上に設けられた往復動フレーム，斜行レール及び複動シリンダにより、加工位置付近に位置する機器を小型化でき、圧延材やその他の機器（例えば、還元保持装置，クランプ装置等）との干渉のおそれを大幅に低減することができる。
【００１４】
更にまた、前記揺動装置は、往復動フレーム上で上下動可能に支持され、かつアームの上端中心軸を回転駆動する駆動装置を内蔵することが好ましい。例えば油圧シリンダとラック・ピニオンの組み合わせからなる油圧駆動装置を用いることにより、揺動装置を小型化でき、昇降スライドの下方に位置する機器を小型化することができる。
【００１５】
【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全体構成図であり、図２は、図１のＡ−Ａ矢視図、図３（Ａ）は、図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【００１６】
図１乃至図３（Ａ）において、本発明の圧延材接合装置２０は、圧延方向に走行する走行台車１３と、走行台車１３上で先行圧延材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１６と、走行台車１３上で先行圧延材１と後行圧延材２の加工面を重ね合わせて圧接する圧接装置１８とを備え、先行圧延材１と後行圧延材２とを走行しながら接合するようになっている。かかる構成は、図４に示した従来の圧延材接合装置と同様である。
【００１７】
図１に示すように、本発明の圧延材接合装置２０は、圧接高さＬと圧延高さＢを同一にした通板方式（ストレートパス）を採用した走間接合装置であり、テーブルローラ１１は、図示しない昇降機構により走間接合装置２０の走行に連動して退避するようになっている。
【００１８】
図１乃至図３（Ａ）において、圧接装置１８は、圧延材１，２を圧接する下金型２１ａ及び上金型２１ｂ（図３参照）と、下面に上金型２１ｂを取り付けて昇降する昇降スライド２２とを有する。また、加工装置１６は、圧延材１，２の幅方向の軸心Ｚを中心に回転する円筒形カッタ２３と、円筒形カッタ２３を下金型２１ａ及び上金型２１ｂと干渉しない待機位置Ｒから圧延材１，２を切削加工する加工位置Ｗまで移動する移動装置２４とを備える。この移動装置２４は昇降スライド２２に取り付けられている。なお、１８ａはタイロッドである。
【００１９】
移動装置２４は、アーム２５、揺動装置２６、昇降装置２７及び往復動装置２８とからなる。アーム２５は、円筒形カッタ２３を下端で回転自在に支持し、かつ上端部の中心軸２５ａを回転させることにより中心軸２５ａ（図３参照）を中心に揺動するようになっている。
【００２０】
揺動装置２６は、後述する往復動フレーム２８ａ内に上下動可能に支持され、かつアーム２５の上端中心軸２５ａを回転駆動する駆動装置２９を内蔵している。この駆動装置２９は、図３（Ｂ）に模式的に示すように、例えば油圧シリンダとラック・ピニオンの組み合わせからなる油圧駆動装置であり、アーム２５を上端中心軸２５ａを中心に揺動させるようになっている。かかる油圧駆動装置を用いることにより、揺動装置２６を小型化でき、昇降スライド２２の下方に位置する機器を小型化することができる。
【００２１】
図１に示すように、昇降装置２７は、往復動フレーム２８ａに取り付けられた複動シリンダであり、ロッド先端に揺動装置２６が取り付けられ、ロッドの伸縮により揺動装置２６を昇降させるようになっている。
【００２２】
図１乃至図３（Ａ）に示すように、往復動装置２８は、往復動フレーム２８ａ、斜行レール２８ｂ（傾斜台）及び複動シリンダ２８ｃからなる。往復動フレーム２８ａには、アーム２５，揺動装置２６及び昇降装置２７が取り付けられている。斜行レール２８ｂは、昇降スライド２２の上面に固定されており、往復動フレーム２８ａを圧延方向に下方傾斜した傾斜面で支持している。複動シリンダ２８ｃは、ピストン側が昇降スライド２２の上面に揺動可能に取り付けられ、ロッド先端部が往復動フレーム２８ａに取り付けられ、昇降スライド２２上で往復動フレーム２８ａを傾斜面に沿って圧延方向に斜めに往復動させるようになっている。
【００２３】
上述した構成により、揺動装置２６により、円筒形カッタ２３を待機位置Ｒから加工位置Ｗまで揺動させ、加工位置で往復動装置２８及び昇降装置２７により、前後進及び昇降が自由にでき、上下の圧延材１，２を個別に切削する上下個別切削、或いは同時に切削する上下同時切削のいずれの加工も自由にできる。
また、この移動装置２４（揺動装置２６，昇降装置２７及び往復動装置２８を含む）が圧接装置１８の昇降スライド２２に取り付けられているので、圧延材１，２の下側に位置する下部構造が簡素化され、走行台車１３の下部高さＸを低くでき、これにより昇降テーブル１１のストロークを小さくできる。更に、走行台車１３上の圧延材下側には、下金型２１ａを除きスケールで損傷を受ける機器がほとんどなくなるので、スケールによる損傷が大幅に低減し、かつ下部構造が簡素になるので、容易にスケール除去ができる。
【００２４】
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。
【００２５】
【発明の効果】
上述したように、本発明の圧延材接合装置は、走行台車の下部高さを低くでき、これにより昇降テーブルのストロークを小さくでき、かつスケールによる損傷を低減し、スケール除去が容易である、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全体構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図と駆動装置２９の模式図である。
【図４】従来の走間接合装置の構成図である。
【符号の説明】
１  先行圧延材
２  後行圧延材
３  台車
４  後端クランプ装置
５  先端クランプ装置
６  加工装置
７  還元保持装置
８  圧接装置
９ａ，９ｂ  傾斜ガイド
１０  圧延材接合装置
１１  昇降テーブル
１３  走行台車
１６  加工装置
１８  圧接装置
１８ａ  タイロッド
２０  圧延材接合装置
２１ａ  下金型
２１ｂ  上金型
２２  昇降スライド
２３  円筒形カッタ
２４  移動装置
２５  アーム
２５ａ  中心軸
２６  揺動装置
２７  昇降装置
２８  往復動装置
２８ａ  往復動フレーム
２８ｂ  斜行レール
２８ｃ  複動シリンダ
２９  駆動装置
Ｈ  加工高さ
Ｌ  圧接高さ
Ｂ  圧延高さ
Ｘ  下部高さ
Ｒ  待機位置
Ｗ  加工位置
Ｚ  円筒形カッタの軸心
【図１】
0003705556.tif 000002
【図２】
0003705556.tif 000003
【図３】
0003705556.tif 000004
【図４】
0003705556.tif 000005