(57)【要約】【課題】製造ラインの処理能力を向上し得る鋼材の制動装置を提供する。【解決手段】第１ガイド部材１８の上面１８ａを移動する鋼材６２に対して制動力を与える制動位置に個別に変位可能な制動ユニット３１が、鋼材６２の移動方向に離間して複数配設されて、該上面１８ａを移動する鋼材６２の切除予定部６２ａに対し、鋼材６２の移動方向上流側に位置する制動手段３１から順に接触させて制動力を与えて、当該鋼材６２を目標速度まで減速させるよう構成した。【選択図】図５
2014169780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造ラインにおいて支持面上を移動する鋼材を目標速度まで減速させる鋼材の制動装置であって、
前記支持面上を移動する鋼材に対して制動力を与える制動位置に個別に変位可能な制動手段が、鋼材の移動方向に離間して複数配設され、
前記支持面上を移動する鋼材の切除予定部に対し、鋼材の移動方向上流側に位置する制動手段から順に接触させて制動力を与えることで、当該鋼材を目標速度まで減速させるよう構成された
ことを特徴とする鋼材の制動装置。
【請求項２】
弾性部材によって予圧された前記制動手段を前記鋼材の切除予定部に押し付けて制動力を与えるよう構成された請求項１記載の鋼材の制動装置。
【請求項３】
前記支持面上を移動する鋼材の移動速度を検出する速度検出手段を備えると共に、
前記速度検出手段が検出した鋼材の移動速度に基づいて、前記支持面上を移動する鋼材の切除予定部に制動手段が接触するよう各制動手段に対応した駆動手段を駆動制御する制御手段を備えた請求項１または２記載の鋼材の制動装置。
【請求項４】
前記支持面上を移動する鋼材の移動速度を検出する速度検出手段を備えると共に、
前記制御手段は、前記速度検出手段が検出した鋼材の移動速度に基づいて、前記鋼材の減速に用いる制動手段の段数を算出すると共に、算出した各段の制動手段が鋼材に制動力を与える加圧時間を算出して、算出した加圧時間に亘って鋼材に接触するよう各段の制動手段に対応した駆動手段を駆動制御するよう構成された請求項１〜３の何れか一項に記載の鋼材の制動装置。
【請求項５】
前記制御手段は、各段の制動手段の減速目標速度を算出し、前記鋼材に制動手段が接触する状態で前記速度検出手段が検出した鋼材の移動速度と、当該鋼材に接触する制動手段に対応して算出された減速目標速度とに基づいて、当該制動手段の加圧時間を修正するよう構成された請求項４記載の鋼材の制動装置。
【請求項６】
各制動手段に対応して、前記支持面から制動手段までの離間距離を調節可能な高さ調節手段が設けられた請求項１〜５の何れか一項に記載の鋼材の制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、支持面上を移動する鋼材に対して制動力を与える制動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば鋼材の製造ラインにおいては、処理速度の異なる複数の工程間で鋼材を搬送して加工が行われる。例えば前工程としての圧延工程において所要断面寸法まで圧延された高温の圧延材は、切断機によって所要長さの鋼材に分割された後に、後工程としての冷却工程において所定の温度まで冷却された後に、更に別の工程へと搬送される。ここで、圧延工程から搬出される鋼材は、冷却床の側方まで搬送されて停止された後、冷却床に横送りされる。このような処理速度が異なった工程間で鋼材を搬送する際に、当該鋼材に制動力を付与して減速・停止させる制動装置として、例えば特許文献１のように、鋼材を載置して搬送する搬送装置の搬送面から出没する制動リフタを備え、該制動リフタによって鋼材を搬送面より上方へ押し上げて該制動リフタ上に乗り移らせることで、制動リフタと鋼材との間に生じる摩擦力により、該鋼材に制動力を付与して減速・停止させるものが提案されている。また、特許文献２のように、一対のピンチローラで鋼材を挟持することで制動力を付与して減速・停止させる装置も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２４４１２号公報
【特許文献２】特公平８−２４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１の制動装置のように、滑走する滑走面との間の摩擦力によって鋼材を減速・停止させる方法では、鋼材の自重と、該鋼材と制動リフタとの間の摩擦係数により制動力が決まるため、鋼材に制動リフタが当接してから該鋼材が停止するまでの制動距離は搬送速度の２乗に比例して長くなる。すなわち、高速化に対応するには制動装置の設置スペースが長大化する問題があり、工場の設置スペースに制約がある場合には高速化を図ることができず、圧延ラインの処理速度を低下させなければならず、処理能力が低下する問題を招く。更には、鋼材の制動距離が長くなると、僅かな摩擦係数の変化により停止位置の変動が大きくなる難点も指摘される。
【０００５】
前記特許文献２の制動装置のように、一対のピンチローラで鋼材を挟持して減速・停止させる方法では、鋼材におけるピンチローラでの挟持箇所に圧痕が付くことは避けられない。このため、一対のピンチローラにより鋼材を挟持して減速・停止させる構成では、制動距離が長くなる程、鋼材に残る圧痕も長くなり、製品の品質が低下するばかりでなく、鋼材に圧痕が残ることで製品不良率が高まり、処理能力の低下を招く問題を内在する。
【０００６】
すなわち本発明は、前記従来の技術に内在する前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、製造ラインの処理能力を向上し得る鋼材の制動装置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】
【０００７】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１の発明に係る鋼材の制動装置は、
製造ラインにおいて支持面(18a)上を移動する鋼材(62)を目標速度(VL)まで減速させる鋼材(62)の制動装置であって、
前記支持面(18a)上を移動する鋼材(62)に対して制動力を与える制動位置に個別に変位可能な制動手段(31,90)が、鋼材(62)の移動方向に離間して複数配設され、
前記支持面(18a)上を移動する鋼材(62)の切除予定部(62a)に対し、鋼材(62)の移動方向上流側に位置する制動手段(31,90)から順に接触させて制動力を与えることで、当該鋼材(62)を目標速度(VL)まで減速させるよう構成されたことを要旨とする。
【０００８】
このように、鋼材から除去される切除予定部に対して制動手段を接触させて該鋼材を減速することで、鋼材の傷つきを考慮する必要がなく、支持面上を滑走する鋼材に対して強い制動力を与えることができ、所定速度まで減速するのに必要な制動距離を短縮化して製造ラインの処理能力向上を図り得る。また、短時間で所定速度まで減速させ得るようになるから、前工程での加工速度の向上を図り得るようになり、鋼材の生産効率を高め得る。また、制動距離を短縮することで、制動装置を長大化することなく高速な処理が可能となる。ここで、鋼材の切除予定部として、前工程での加工の性質上避けられない不良部分とすることで、製品品質に影響を与えることなく制動距離の短縮化を図り、製造ラインの処理能力を向上することができる。例えば、前工程としての圧延工程で製造された圧延材から所要長さで切断された鋼材の切断端部には、割れ等の不良部分が発生してしまい、後工程としての冷却工程の後には当該不良部分を含む端部が切除されることから、このような鋼材に必然的に生ずる不良部分を切除予定部とすることが好適である。なお、切除予定部の全てが不良部分である必要はない。
【０００９】
請求項２の発明は、
弾性部材(36)によって予圧された前記制動手段(31,90)を前記鋼材(62)の切除予定部(62a)に押し付けて制動力を与えるよう構成されたことを要旨とする。
このように、弾性部材により制動手段を与圧することで、鋼材に対して所定の押圧力で接触させることができる。
【００１０】
請求項３の発明は、
前記支持面(18a)上を移動する鋼材(62)の移動速度(v)を検出する速度検出手段(54)を備えると共に、
前記速度検出手段(54)が検出した鋼材(62)の移動速度(v)に基づいて、前記支持面(18a)上を移動する鋼材(62)の切除予定部(62a)に制動手段(31,90)が接触するよう各制動手段(31,90)に対応した駆動手段(45)を駆動制御する制御手段(70)を備えたことを要旨とする。
【００１１】
請求項４の発明は、
前記制御手段(70)は、前記速度検出手段(54)が検出した鋼材(62)の移動速度(v)に基づいて、前記鋼材(62)の減速に用いる制動手段(31,90)の段数(N)を算出すると共に、算出した各段の制動手段(31,90)が鋼材(62)に制動力を与える加圧時間(Tpn)を算出して、算出した加圧時間(Tpn)に亘って鋼材(62)に接触するよう各段の制動手段(31,90)に対応した駆動手段(45)を駆動制御するよう構成されたことを要旨とする。
【００１２】
請求項５の発明は、
前記制御手段(70)は、各段の制動手段(31,90)の減速目標速度(Vn)を算出し、前記鋼材(62)に制動手段(31,90)が接触する状態で前記速度検出手段(54)が検出した鋼材(62)の移動速度(v)と、当該鋼材(62)に接触する制動手段(31,90)に対応して算出された減速目標速度(Vn)とに基づいて、当該制動手段(31,90)の加圧時間(Tpn)を修正するよう構成されたことを要旨とする。
【００１３】
請求項６の発明は、
各制動手段(31,90)に対応して、前記支持面(18a)から制動手段(31,90)までの離間距離を調節可能な高さ調節手段(110)が設けられたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、製造ラインの処理能力を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例に係る制動装置を備えた製造ラインの一部を概念的に示す説明図である。
【図２】実施例に係る制動装置を備えた製造ラインの動作を示す概念図であって、(a)は、第１横送りリフタが待機位置に位置して第１搬送装置により鋼材が搬送されると共に、第２横送りリフタが受容位置に移動して鋼材を受け入れた状態を示し、(b)は、第１横送りリフタが制動位置に変位すると共に第２横送りリフタが規制位置に変位した状態を示し、(c)は、移送位置に変位した第１横送りリフタから第１ガイド部材に移送された鋼材を制動装置で制動力を付与する状態を示す。
【図３】実施例に係る制動装置を示す概略図である。
【図４】実施例に係る制動ユニットの構造を示す概略図である。
【図５】実施例に係る制動装置の動作を示す概略図であって、(a)は、各制動ユニットが鋼材から離間した状態を示し、(b)は、上流の制動ユニットが鋼材の切除予定部に押し付けられると共に下流の制動ユニットが鋼材から離間した状態を示し、(c)は、上流の制動ユニットが鋼材から離間すると共に下流の制動ユニットが鋼材の切除予定部に押し付けられた状態を示す。
【図６】実施例に係る制御手段との接続関係を示すブロック図である。
【図７】実施例に係る制動ユニットの偏心輪の回転速度の時間変化を示す説明図である。
【図８】実施例に係る偏心輪の回転位置関係を示す説明図である。
【図９】実施例に係る制動装置により鋼材に制動力を与える状態を示す説明図である。
【図１０】実施例に係る制動装置により減速された鋼材の移動速度の時間変化を示す説明図である。
【図１１】実施例に係る制動ユニットによる加圧時間の修正に関する説明図である。
【図１２】実施例２に係る制動装置の制動ユニットを示す模式図であって、(a)は、高さ調節手段により制動部材を下方に移動した状態を示し、(b)は高さ調節手段により制動部材を上方に移動した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明に係る鋼材の制動装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【実施例１】
【００１７】
(製造ライン)
図１は、実施例に係る鋼材６２の制動装置３０が配設された製造ラインを示すものであって、所要断面寸法まで圧延した圧延材６０を製造する前工程としての圧延ライン１０から後工程としての冷却床１２へ鋼材６２を搬送する搬送装置１４,２０と、該搬送装置１４,２０で搬送される鋼材６２に対して制動力を与える制動装置３０とを備えている。前記圧延ライン１０と搬送装置１４,２０との接続位置には、当該圧延ライン１０で所要断面寸法まで圧延された長尺な圧延材６０を所定長さに切断する切断機２６が配設されており、該切断機２６によって切断された鋼材６２が搬送装置１４,２０により長手方向へ搬送されるようになっている。前記冷却床１２は、搬送装置１４,２０における下流端の側方に配置されており、圧延ライン１０から所定の搬送速度で長手方向に沿って搬送される高温の鋼材６２に対して、制動装置３０により制動力を与えて減速し、第１ガイド部材１８(後述)上で減速および停止させたもとで、当該鋼材６２を１本ずつ横送りして冷却床１２に送り込んで所定温度まで冷却するようになっている。
【００１８】
(搬送装置１４,２０)
実施例の搬送装置１４,２０は、図１に示すように、鋼材６２を長手方向に搬送する第１搬送装置１４と、当該鋼材６２を短手方向に横送りする第２搬送装置２０とから構成されている。前記第１搬送装置１４は、鋼材６２の搬送方向に所定間隔離間して配設された複数の搬送ローラ１６を備えており、各搬送ローラ１６によって形成される載置面に鋼材６２が載置された状態で下流へ搬送されるようになっている。各搬送ローラ１６は、その軸心が冷却床１２側に下方傾斜する姿勢で配置されると共に(図２参照)、図示しないモータによって回転駆動されて、鋼材６２を所定速度で長手方向に沿って搬送するよう構成される。
【００１９】
また、第１搬送装置１４における各搬送ローラ１６の傾斜下端側には、前記載置面より上方へ突出する第１ガイド部材１８が配設されており、搬送ローラ１６上に載置された鋼材６２を第１ガイド部材１８で支持して、当該第１ガイド部材１８に沿って搬送されるようになっている。また、前記第１ガイド部材１８の上面は、冷却床１２側に向けて下方傾斜するように形成されており、当該第１ガイド部材１８の上面１８ａに移動した鋼材６２が自重で冷却床１２側(より正確には第２搬送装置２０における後述する第２横送りリフタ２２側)へ誘導されるようになっている。ここで、前記第１ガイド部材１８の上面１８ａは、前記鋼材６２が摺動する滑走面(支持面)となっており、該第１ガイド部材１８の上方に配置された前記制動装置３０により、当該第１ガイド部材１８の上面１８ａを滑走する鋼材６２に対して制動力を与えるよう構成されている。
【００２０】
(第２搬送装置２０)
前記第２搬送装置２０は、図１、図２に示すように、前記第１ガイド部材１８の第１搬送装置１４側に隣接して配設される第１横送りリフタ２１と、該第１ガイド部材１８の冷却床１２側に隣接して配設される第２横送りリフタ２２とを備えており、前記第１搬送装置１４の下流側まで搬送された鋼材６２が、第１横送りリフタ２１により第１ガイド部材１８の上面１８ａへ移送されると共に、該第１ガイド部材１８から第２横送りリフタ２２へ移動した鋼材６２が、当該第２横送りリフタ２２により冷却床１２へ搬送されるようになっている。ここで、実施例の第１横送りリフタ２１および第２横送りリフタ２２は、上下に昇降移動可能なブロック状の部材として形成され、該第１横送りリフタ２１および第２横送りリフタ２２上を移動する鋼材６２に対して摩擦抵抗によって制動力を与えて減速させる制動部として機能するよう構成されている。
【００２１】
(第１横送りリフタ２１)
前記第１横送りリフタ２１は、前記第１搬送装置１４において鋼材６２の搬送方向に隣接する搬送ローラ１６の間に配設されて、図示しない流体圧シリンダ等の昇降手段が連結された第１の支持フレーム(図示せず)に取り付けられており、該昇降手段の作動によって第１横送りリフタ２１の上面が前記第１搬送装置１４の載置面より下方に位置する待機位置(図２(ａ)参照)、および当該第１横送りリフタ２１の上面が第１ガイド部材１８の上面より上方に位置する移送位置(図２(ｃ)参照)の間を昇降動するよう構成されている。すなわち、前記待機位置にある前記第１横送りリフタ２１が、前記昇降手段の作動によって、第１搬送装置１４の載置面より上方に突出した制動位置(図２(ｂ)参照)に変位することにより、当該第１搬送装置１４上を搬送される鋼材６２が第１横送りリフタ２１に移載されて当該第１横送りリフタ２１上を摺動(移動)するようになっている。
【００２２】
また、前記第１横送りリフタ２１の上面は第１ガイド部材１８に向けて下方傾斜すると共に、制動位置では当該第１横送りリフタ２１の上面の傾斜下端が第１ガイド部材１８の傾斜上端より下方に位置して、第１横送りリフタ２１上に移載された鋼材６２の冷却床１２側への横移動が第１ガイド部材１８によって規制されるようになっている。そして、第１横送りリフタ２１が移載位置まで上昇した際に、第１横送りリフタ２１上の鋼材６２が第１ガイド部材１８に受け渡され、第１ガイド部材１８に受け渡された鋼材６２が、後述する待機位置の第２横送りリフタ２２に向けて移動して該第２横送りリフタ２２に移載されるようになっている。また、前記第１横送りリフタ２１の上面には、摩擦材が設けられており、第１横送りリフタ２１を待機位置から制動位置に上昇させた際に、第１搬送装置１４(搬送ローラ１６群)に載置されている鋼材６２が第１横送りリフタ２１に受け渡されて、当該第１横送りリフタ２１の摩擦材との間に発生する摩擦力により該鋼材６２に制動力を与えるようになっている。なお、摩擦材としては、鋳鉄や焼結金属摩擦材等の従来公知の各種摩擦材を採用可能である。すなわち、前記第１搬送装置１４により搬送されて前記第１横送りリフタ２１に移載された鋼材６２に対して、該第１横送りリフタ２１上で減速されつつ下流側に移動するようになっている。
【００２３】
ここで、前記第１横送りリフタ２１は、第１搬送装置１４により搬送される鋼材６２の全長が第１横送りリフタ２１上に移載された後に移載位置へ上昇し、移載位置へ上昇して鋼材６２が第１ガイド部材１８側に移動した後に待機位置に復帰するよう制御手段７０(図６参照)により駆動制御される。すなわち、第１横送りリフタ２１から第１ガイド部材１８に移載された鋼材６２には、第１搬送装置１４で搬送された慣性力が作用して所定の搬送速度で第１ガイド部材１８上を長手方向へ移動する。また、前記第１横送りリフタ２１の上流端部は、前記第１搬送装置１４による鋼材６２の搬送方向下流側に向かうにつれて、前記第１ガイド部材１８から離間する傾斜面２１ａが形成されており(図１参照)、当該第１横送りリフタ２１が第１搬送装置１４の載置面より上方へ突出した状態で当該第１搬送装置１４により搬送される後続の鋼材６２を、当該傾斜面２１ａに沿って第１横送りリフタ２１の上方側に誘導するようになっている。なお、第１横送りリフタ２１の上方側に誘導された鋼材６２は、第１横送りリフタ２１が待機位置に復帰することで、傾斜した第１搬送装置１４の搬送ローラ１６上を滑って第１ガイド部材１８に接触し、当該第１横送りリフタ２１が制動位置に移動することで、当該第１横送りリフタ２１上で減速しつつ下流側に移動する。すなわち、第１横送りリフタ２１が待機位置および移載位置の間で往復するよう駆動されることで、連続して搬送される鋼材６２が一本ずつ第１ガイド部材１８側に順次送られる。
【００２４】
(第２横送りリフタ２２)
前記第２横送りリフタ２２は、基本的には第１横送りリフタ２１と同じ構成であって、図示しない流体圧シリンダ等の昇降手段が連結された第２の支持フレーム(図示せず)に取り付けられており、該昇降手段の作動によって第２横送りリフタ２２の上面が第１ガイド部材１８の上面１８ａより上方に位置する規制位置(図２(ｂ),(ｃ)参照)、および第２横送りリフタ２２の上面が前記第１ガイド部材１８の上面１８ａより下方に位置する受容位置(図２(ａ)参照)の間を昇降動するよう構成されている。すなわち、前記第２横送りリフタ２２が規制位置にある状態では、第１ガイド部材１８から第２横送りリフタ２２への鋼材６２の移動が規制され、該第２横送りリフタ２２が受容位置に移動することで、第１ガイド部材１８から第２横送りリフタ２２へ鋼材６２が自重で滑り移動し得るようになっている。
【００２５】
ここで、前記第２横送りリフタ２２は、前記第１横送りリフタ２１から第１ガイド部材１８に鋼材６２が移動するタイミングで規制位置に位置すると共に、当該第１ガイド部材１８上の鋼材６２が目標速度まで減速した時に受容位置に変位するよう制御手段７０により駆動制御される。なお、第１ガイド部材１８上の鋼材６２が目標速度まで減速したことは、後述する速度センサ５４から制御手段７０に入力される検出信号により識別される。また、前記第２横送りリフタ２２の上面は冷却床１２に向けて下方傾斜するよう形成されると共に、規制位置において当該第２横送りリフタ２２の上面の傾斜下端が冷却床１２の上面より上方に位置するよう構成されている。すなわち、受容位置において第１ガイド部材１８から第２横送りリフタ２２に移動した鋼材６２は、当該第２横送りリフタ２２を規制位置に移動することで自重により冷却床１２側に移動するようになっている。なお、第２横送りリフタ２２の傾斜下方には、第２ガイド部材２４が配設されており、受容位置において第２横送りリフタ２２に移動した鋼材６２の移動を規制するようになっている。
【００２６】
(制動装置３０について)
前記制動装置３０は、図１、図３に示す如く、前記第１ガイド部材１８の上方に配設されると共に、当該鋼材６２の慣性による移動方向(長手方向)に離間して配置された複数(実施例では１７基)の制動ユニット(制動手段)３１から構成される。ここで、制動ユニット３１は、鋼材６２の切除予定部６２ａに対し、鋼材６２の移動方向上流側に位置する制動ユニット３１から順に接触させて制動力を与え得るよう配置されていればよい。なお、実施例の制動装置３０では、制動ユニット３１が所定の設置間隔Ｐで並ぶよう鋼材６２の移動方向(長手方向)に離間して配置されている。制動ユニット３１は、図４に示す如く、装置フレーム３２に設けた筒部３２ａの上下方向に貫通する通孔内に移動体３５が摺動自在に配設されると共に、該移動体３５における筒部３２ａから下方に突出して第１ガイド部材１８の上面に対向する下端に制動部材３８が配設されている。筒部３２ａの通孔は、第１ガイド部材１８の傾斜する上面と直交するように延在しており、制動部材３８の下面(制動面)が第１ガイド部材１８の上面と平行な状態で筒部３２ａ内を移動体３５が進退移動するよう構成される。また、前記移動体３５には、第１ガイド部材１８に対して制動部材３８が近接および離間するよう当該移動体３５を作動させる作動手段４０が接続されており、該作動手段４０の作動に伴い、第１ガイド部材１８上を移動する鋼材６２に対して制動部材３８が接触(押圧)したり離間するよう構成されている。ここで、制動部材３８としては、鋳鉄や焼結金属摩擦材等の鋼材６２との摩擦力により所定の制動力を与える従来公知の各種摩擦材を採用可能である。なお、前記制動部材３８は、移動体３５に対して着脱交換可能に取り付けられている。なお、実施例では、制動ユニット３１が０．３［ｍ］毎に設置されている。
【００２７】
前記移動体３５は、有底筒状に形成されると共に第１ガイド部材１８に対向する外底部に前記制動部材３８が取り付けられたシリンダ３５ａと、該シリンダ３５ａの内部に摺動可能に配設された摺動体３５ｂとを備えており、シリンダ３５ａの外方に突出した摺動体３５ｂの端部に作動手段４０が軸支されて、作動手段４０の作動に伴い摺動体３５ｂが作動されるようになっている。また、前記シリンダ３５ａの内部には、該シリンダ３５ａの内底部と摺動体３５ｂとの間に加圧バネ(付勢手段)３６が介装されており、該加圧バネ３６の付勢力によって前記摺動体３５ｂの移動に伴って移動体３５の全体が一体的に移動するよう構成されている。そして、制動部材３８を鋼材６２に押付けた際に、加圧バネ３６の弾性変形を伴って移動体３５に対する摺動体３５ｂの相対移動を許容しつつ、鋼材６２に対して制動部材３８が押し付けられて制動力を与えるようになっている。ここで、付勢手段としては、複数の皿バネを重ねた加圧バネ３６を採用しているが、その他従来公知のバネやゴム等の弾性的に変形可能な部材を用いることができ、また圧縮ガスを利用した流体バネ等を採用することも可能である。
【００２８】
前記加圧バネ３６は、予圧状態でシリンダ３５ａの内部に収容されており、前記制動部材３８が押し付けられた鋼材６２に対して所定の反力(押圧力)が作用するようになっている(図４参照)。実施例では、７４００Ｎの反力が生ずるよう加圧バネ３６が予圧されている。なお、前記制動部材３８を鋼材６２に押し付けた際の加圧バネ３６の変形量を、予圧に伴う加圧バネ３６の変形量と比べて無視し得る程度に小さくすることで、加圧バネ３６の予圧に伴う反力を鋼材６２に作用する押付力とみなすことができ、鋼材６２に対して過剰な押付力が作用するのを防止することができる。
【００２９】
前記作動手段４０は、駆動手段としてのサーボモータ４５の出力軸が偏心位置に連結された偏心輪４１と、前記移動体３５(摺動体３５ｂ)に軸支されると共に偏心輪４１が嵌合したカム板４２とを備えており、サーボモータ４５を駆動して偏心輪４１を回転することで、摺動体３５ｂを介して移動体３５が筒部３２ａに沿って往復移動するよう構成される。すなわち、サーボモータ４５の出力軸が１回転することで、前記偏心輪４１が１回転して移動体３５が１往復するようになっている。ここで、前記サーボモータ４５は、後述するセンサ５０,５２,５４からの信号が入力される制御手段７０からの制御信号に基づいて駆動制御されている。
【００３０】
実施例の各制動ユニット３１の偏心輪４１は、図８に示すように、制動部材３８を上死点に変位させる位置から所定角度(実施例では待機角度θｗ＝３０°)だけ回転した位置を初期位置として設定されており、該初期位置から所定角度だけ回転することで前記制動部材３８が第１ガイド部材１８上の鋼材６２に接触すると共に、更に所定角度だけ回転することで制動部材３８が当該鋼材６２から離間するよう構成されている。なお、制動部材３８が鋼材６２に接触する偏心輪４１の回転位置を接触位置と指称し、制動部材３８が鋼材６２から離間する偏心輪４１の回転位置を分離位置と指称する場合がある。実施例では、初期位置から接触位置までの偏心輪４１の回転角度(以下、加速角度θａという)が９０°に設定され、接触位置から分離位置までの偏心輪４１の回転角度(以下、加圧角度θｐという)が１２０°に設定されている。
【００３１】
すなわち、各制動ユニット３１は、偏心輪４１が接触位置から分離位置まで回転する加圧角度θｐの間に亘って第１ガイド部材１８上の鋼材６２に対して制動力を与えて減速させるよう構成されており、該接触位置から分離位置まで偏心輪４１が回転する時間(以下、加圧時間ｔｐという)を可変することで、１つの制動ユニット３１が鋼材６２に制動力を与える時間を調節し得るようになっている。ここで、加圧時間ｔｐは、接触位置から分離位置まで回転する偏心輪４１の回転速度(以下、加圧時回転速度ωｐという)を可変することで容易に調節可能である。また、偏心輪４１を初期位置から接触位置まで回転するのに要する時間を、加速時間Ｔａとする。なお、前記待機角度θｗ、加速角度θａ、加圧角度θｐの各値は一例であって、任意に変更可能である。
【００３２】
また、図３に示す如く、実施例の制動装置３０は、最上流の制動ユニット３１より鋼材６２の搬送方向上流側に、鋼材６２の後端を検出する後端検出センサ５２が配設され、該後端検出センサ５２の検出信号が制御手段７０に入力されるよう構成される。また、最下流の制動ユニット３１より鋼材６２の搬送方向下流側に、鋼材６２の速度を実測する速度センサ５４が配設され、該速度センサ５４によって実測された速度情報(速度信号)が制御手段７０に入力されるようになっている。ここで、実施例では、後端検出センサ５２として、鋼材６２から放射される赤外線(熱線)の受光により鋼材６２を検出する輻射光検出形の光電子センサを好適に採用可能であるが、これに限られるものではなく、鋼材６２の端部を検出し得るものであれば、各種のセンサを採用可能である。また、実施例では速度センサ５４として、レーザ光のドップラ効果を利用したレーザードップラー式表面速度検出センサを好適に採用可能であるが、マイクロ波や超音波等を利用したセンサであってもよく、格子状に作られた受光素子上に結像された光学像から測定対象の光学的なムラの移動を検出して速度信号を得る空間フィルタ式の速度センサを採用することもできる。
【００３３】
(各制動ユニット３１の駆動制御について)
次に、鋼材６２を減速させる制動装置３０における各制動ユニット３１の駆動制御ついて説明する。圧延ライン１０により圧延された圧延材６０を切断機２６で切断した鋼材６２は、切断に伴って切断端部に割れや変形等の不良部分が生ずることが避けられず、冷却床１２での冷却に伴い鋼材６２に所定の剛性が得られた後に当該切断端部が除去される。本実施例では最終的に除去される鋼材６２の切除予定部６２ａに制動部材３８を押付けて制動力を与えるよう前記各制動ユニット３１が制御手段７０により駆動制御される。すなわち、第１ガイド部材１８上を所定の移動速度Ｖ０で移動する鋼材６２の切除予定部６２ａに対し、鋼材６２の移動方向上流側に位置する制動ユニット３１から順に制動部材３８を押し付けて制動力を与えることで、当該鋼材６２を最終目標速度ＶＬまで減速させるよう構成される。ここで、切除予定部６２ａは、鋼材６２の先端側および後端側の夫々に発生するが、実施例では鋼材６２の後端側の切除予定部６２ａに対して制動部材３８を順に押し付けるよう構成されている(図５参照)。前記制動装置３０は、第１ガイド部材１８上で制動力を積極的与えることなく鋼材６２が自然に停止可能な速度(以下、最終目標速度ＶＬという)まで鋼材６２を減速させるよう構成されており、実施例では最終目標速度ＶＬ＝５［ｍ／ｓ］に設定してある。また、実施例の切除予定部６２ａの長さ(以下、切除予定長さＬｃという)は、０．３［ｍ］に設定してある。すなわち、実施例では、Ｌｃ＝Ｐ(制動ユニット３１の設置間隔)となるよう設定されている。但し、切除予定長さＬｃが制動ユニット３１の設置間隔Ｐと一致している必要はない。
【００３４】
前記制御手段７０は、制動装置３０による鋼材の減速を開始する前に、搬送される鋼材６２に対して制動力を与える制動ユニット３１の使用数(以下、使用段数Ｎという)を算出すると共に、減速に使用する各制動ユニット３１が制動部材３８を鋼材６２に押し付ける加圧時間Ｔｐを算出して、当該算出した各制動ユニット３１毎の加圧時間Ｔｐで制動部材３８が順に鋼材６２押し付けられるよう各サーボモータ４５を駆動制御するよう構成されている。すなわち、Ｎ段の制動ユニット３１で減速された後の鋼材６２の移動速度が最終目標速度ＶＬとなるよう制御手段７０が各制動ユニット３１の加圧時間Ｔｐを算出するようになっている。なお、使用段数Ｎ≦制動ユニット３１の設置数(実施例では１７基)である。また、制御手段７０は、制動装置３０において上流側から連続して設置された制動ユニット３１の使用を決定するよう構成されている。また、算出された制動ユニット３１の使用段数Ｎの内で、ｎ段目(ｎ≦Ｎ)の制動ユニット３１の加圧時間をＴｐｎとして表すものとし、例えば加圧時間Ｔｐ１は１段目の制動ユニット３１における加圧時間であり、加圧時間Ｔｐ３は３段目の制動ユニット３１における加圧時間である。
【００３５】
ここで、前記制御手段７０は、後端検出センサ５２からの検出信号が入力されたタイミングで、後端検出センサ５２からの検出信号と速度センサ５４からの速度信号に基づいて前記制動ユニット３１の使用段数Ｎおよび加圧時間Ｔｐを算出するよう設定されている。具体的には、後端検出センサ５２からの検出信号と速度センサ５４からの速度信号に基づいて、制動装置３０により第１ガイド部材１８上を移動する鋼材６２を最終目標速度ＶＬまで減速させるのに必要な全制動距離Ｘｚ［ｍ］を制御手段７０が求め、求めた全制動距離Ｘｚから制動ユニット３１の使用段数Ｎおよび加圧時間Ｔｐを求めるよう設定されている。
【００３６】
全制動距離Ｘｚは、第１ガイド部材１８上を移動する鋼材６２の減速度Ｂ［ｍ／ｓ２］に基づいて、下記式(１)により求められる。ここで、鋼材６２の減速度Ｂは、質量Ｍ［ｋｇ］の鋼材６２が単位時間当りに各制動ユニット３１で減速される速度を表わしており、下記式(２)により求めることができ、当該鋼材の質量Ｍは、下記式(３)により求めることができる。なお、式(１)〜(３)において、Ｌｚ：鋼材６２の長さ［ｍ］、Ｓ：鋼材６２の断面積［ｍ２］、ρ：鋼材６２の密度［ｋｇ／ｍ３］、Ｆｐ：鋼材６２に対する制動部材３８の押付力［前述のように実施例では７４００Ｎ］、μ：制動部材３８および第１ガイド部材１８の摩擦係数である。なお、制動部材３８および第１ガイド部材１８の摩擦係数を同一の値と見なしたことにより、鋼材６２の減速度Ｂを算出する際に、μ×２としてある。また、鋼材６２の減速度Ｂは、単位時間当りに各制動ユニット３１で減速される鋼材６２の速度を表わしている。ここで、鋼材６２の断面積Ｓおよび鋼材６２の密度ρは、圧延工程での圧延データに基づいて制御手段７０に入力される値である。ここで、鋼材６２の長さＬｚは、鋼材６２が制動装置３０に搬送される前段階の切断機２６による圧延材６０の切断する過程や切断した鋼材６２を第１搬送装置１４で搬送する過程において計測されて、鋼材６２の後端が後端検出センサ５２で検出されるより前に測定データが制御段７０に入力されるようになっている。例えば、切断機２６により圧延材６０を切断する際に、切断機２６への圧延材６０の搬送速度［ｍ/ｓ］および切断機２６による圧延材６０を切断間隔［ｓ］から鋼材６２の長さＬｚを求めることができる。また、第１搬送装置１４を搬送される鋼材６２の先端を検出する検出センサおよび後端を検出する検出センサを鋼材６２の搬送方向に離間して設置して、当該センサ間距離Ｌｓ［ｍ］と、鋼材先端を検出してから鋼材後端を検出するまでの間に鋼材先端が移動した先端移動距離Ｌｔ［ｍ］とから、鋼材６２の長さＬｚ＝Ｌｓ＋Ｌｔとして求めることもできる。なお、先端移動距離Ｌｔは、鋼材６２の先端を検出してから後端を検出するまでの経過時間［ｓ］と、鋼材６２の移動速度［ｍ／ｓ］とに基づいて求めることができる。
【００３７】
【数１】
2014169780.tif 000003
【００３８】
そして、前記全制動距離Ｘｚが算出されることで、鋼材６２の切除予定長さＬｃから制動ユニット３１の必要数Ｎ’＝Ｘｚ×α／Ｌｃとして求められる。ここで、αは、制動部材３８や第１ガイド部材１８の摩擦係数の変動等に伴う制動力不足を防止するためにα≧１の範囲で任意に設定される制動余裕係数であり、α＝１とすることで鋼材６２を最終目標速度Ｖまで減速させるのに必要な制動ユニット３１の最小値が求められ、α＞１とすることで、最終目標速度Ｖまで減速させるのに余裕のある制動ユニット３１の使用段数に設定することが可能となる。制動ユニット３１の使用段数は、整数である必要があることから、制御手段７０は、前記必要数Ｎ’として求められた値の小数点以下を切り上げて、制動ユニット３１の使用段数Ｎを求めるよう設定されている。すなわち、必要数Ｎ’＝１０．３であれば、制御手段７０が制動ユニット３１の使用段数Ｎ＝１１に決定するよう構成されており、制動力不足が生じないようにしている。また、制動ユニット３１の使用段数Ｎが求められると、１段当りの制動ユニット３１が鋼材６２に押し付けられる距離(以下、加圧距離Ｘｂという)が制御手段７０により求められる。ここで、加圧距離Ｘｂ［ｍ］＝Ｘｚ／Ｎとして求められる。
【００３９】
制動力を与える制動ユニット３１の使用段数Ｎが算出されると、ｎ段目の制動ユニット３１の制動部材３８を鋼材６２に押し付ける加圧時間Ｔｐｎ［ｓ］を制御手段７０が算出する。ｎ段目の制動ユニット３１の加圧時間Ｔｐｎは、(ｎ−１)段目の制動ユニット３１により減速された後の鋼材６２の減速目標速度Ｖ（ｎ−１）［ｍ／ｓ］と、各段の制動ユニット３１での加圧距離Ｘｂ［ｍ］および鋼材６２の減速度Ｂ［ｍ／ｓ２］に基づいて、下記式(４)により制御手段７０が求める。なお、Ｖ０＝ｖである(ｖ：速度センサ５４が測定する移動速度)。また、ｎ段目の制動ユニット３１による減速前後の鋼材６２移動速度の差である減速速度ΔＶｎ［ｍ／ｓ］およびｎ段目の制動ユニット３１による減速後の鋼材６２の減速目標速度Ｖｎ［ｍ／ｓ］は、下記式(５)、(６)により夫々求められる。制御手段７０により算出された実施例の制動装置３０により鋼材６２を減速した際に、鋼材６２の移動速度の変化(予定速度変化)を図１０に示す。
【００４０】
【数２】
2014169780.tif 000004
【００４１】
また、制御手段７０は、各段の制動ユニット３１が制動部材３８を鋼材６２に押し付けて減速させる際に、当該制動部材３８を押し付ける加圧時間Ｔｐｎを修正可能な誤差修正時間Ｔｆｎ［ｓ］を各制動ユニット３１毎に算出するよう設定されている。すなわち、各段の制動ユニット３１が制動部材３８を鋼材６２に押し付けて減速させる際に、予定した各段の減速目標速度Ｖｎと、減速中に速度センサ５４が検出する実際の移動速度ｖとの誤差に応じて、制動部材３８を押し付ける加圧時間Ｔｐｎを可変し得るようになっている。これにより、各段の制動ユニット３１で減速された後に速度センサ５４が検出する鋼材６２の移動速度ｖを、各段の制動ユニット３１毎に設定した減速目標速度Ｖｎとの誤差を極力無くすことが可能となり、予定した使用段数Ｎの制動ユニット３１を用いて鋼材６２を減速した結果として、最終目標速度ＶＬまで減速させ得るようにしている。
【００４２】
実施例では、前述のように、最終目標速度ＶＬまで減速させるために必要な制動ユニット３１の必要数Ｎ’として求められた値の小数点以下を切り上げて、制動ユニット３１の使用段数Ｎを制御手段７０が決定するよう構成されていることから、各段の制動ユニット３１において、減速目標速度Ｖｎまで鋼材６２を減速させた後に、次の段の制動ユニット３１の制動部材３８を切除予定部６２ａに押し付けるのに適した位置まで鋼材６２が移動する間にタイムラグ(空走時間)が生ずる。そこで、制動ユニット３１の制動部材３８を鋼材６２に押圧した後に、下流側に隣接する制動ユニット３１の制動部材３８を鋼材６２に押し付けるまでのタイムラグ(空走時間)を、誤差修正時間Ｔｆｎ［ｓ］とするよう制御手段７０が設定されている。言い換えると、必要数Ｎ’を切り上げて制動ユニット３１の使用段数Ｎを決定することで、各制動ユニット３１において鋼材６２の切除予定部６２ａに制動部材３８を押し付けて減速可能な余剰時間を、誤差修正時間Ｔｆｎ［ｓ］とするよう制御手段７０が設定されている。
【００４３】
具体的に、実施例の制御手段７０は、下記式(７)に基づいて各段の制動ユニット３１における減速前速度(すなわち(ｎ−１)段の減速目標速度Ｖ（ｎ−１）)から当該速度ΔＶｎだけ減速させる際に、制動部材３８が押し付けられた鋼材６２が移動する加圧距離Ｘｂｎ［ｍ］を逆算すると共に、当該逆算した加圧距離Ｘｂｎ［ｍ］に基づいて、下記式(８)により空走距離Ｘｆｎ［ｍ］を算出すると共に、下記式(９)により誤差修正時間Ｔｆｎ［ｓ］を制御手段７０するよう設定されている。
【００４４】
【数３】
2014169780.tif 000005
【００４５】
(サーボモータ４５の駆動制御)
また、実施例の制御手段７０は、鋼材６２の減速に用いる各段の制動ユニット３１の加圧時間Ｔｐｎを決定すると、当該加圧時間Ｔｐｎに基づいて各制動ユニット３１の作動条件を決定するよう設定されている。具体的に、実施例では、各制動ユニット３１が制動部材３８を鋼材６２に押し付けている間の偏心輪４１を回転させる加圧時回転速度ωｐｎ［ｒａｄ／ｓ］と、初期位置から接触位置まで偏心輪４１を回転させた時点で前記加圧時回転速度ωｐｎまで当該偏心輪４１を加速させるのに必要な加速時間Ｔａｎ［ｓ］を制御手段７０が算出するようになっている(図７参照)。すなわち、実施例では、前記加圧時間Ｔｐｎの間、各制動ユニット３１の偏心輪４１を等速で回転させるよう設定されており、下記の式(１０)により制御手段７０が前記加圧時回転速度ωｐｎを算出するようになっている。ここで、実施例の制御手段７０は、初期位置から接触位置まで偏心輪４１を回転させる際に、加速時間Ｔａｎをできるだけ短くするために、当該偏心輪４１を加圧時回転速度ωｐｎより高速となる回転速度で回転させた後に加圧時回転速度ωｐｎまで減速させるようサーボモータ４５を駆動制御するよう設定されており、算出された前記加圧時回転速度ωｐｎを基準にして、下記式(１１)〜(１３)により制御手段７０が前記加速時間Ｔａｎ［ｓ］を算出するようになっている。なお、前記サーボモータ４５は、所定の角加速度Ａ［ｒａｄ／ｓ２］で加速および減速するよう設定されており、実施例ではＡ＝３５００［ｒａｄ／ｓ２］に設定されている。
【００４６】
【数４】
2014169780.tif 000006
【００４７】
そして、鋼材６２の減速に用いる各段の制動ユニット３１について加速時間Ｔａｎ［ｓ］が算出されると、当該加速時間Ｔａｎ［ｓ］に基づいて、各段の制動ユニット３１の制動部材３８が鋼材６２の切除予定部６２ａに接触するタイミングで加圧時回転速度ωｐｎまで加速するよう各段の制動ユニット３１のサーボモータ４５が制御手段７０に駆動制御されると共に、制動部材３８が鋼材６２の切除予定部６２ａに接触した後は、加圧時間Ｔｐｎの間、当該加圧時回転速度ωｐｎで駆動するよう各段の制動ユニット３１のサーボモータ４５が制御手段７０により駆動制御される。実施例の制御手段７０は、前記加速時間Ｔａｎの間に鋼材６２が移動する距離(以下、加速距離Ｘｎ［ｍ］という)を算出して、切除予定部６２ａが各段の制動ユニット３１の制動部材３８を押し付け可能となる位置まで鋼材６２が移動する距離(以下、残り距離Ｙｎ［ｍ］という)と比べて、当該加速距離Ｘｎが残り距離Ｙｎ以上となった場合(すなわちＹｎ≦Ｘｎとなった場合)に、各段の制動ユニット３１のサーボモータ４５を駆動させて偏心輪４１を初期位置から接触位置へ向けて回転させるよう設定されている(図９参照)。ここで、図９において、ＷＬは、鋼材６２の切除予定部６２ａに対して、上流側に位置する制動ユニット３１を押し付け可能な状態から下流に隣接する次の制動ユニット３１を押し付け可能な状態となるまでに、当該鋼材６２が移動する距離を示しており、ＷＬ＝Ｐ−Ｌｃにより表される。また図９において、ＷＴは、鋼材６２がＷＬの距離を移動する時間である。なおＬｃ＝Ｐに設定した場合には、ＷＴおよびＷＬは何れも「０」となる。ここで、残り移動距離Ｙｎは、後端検出センサ５２が鋼材６２の後端を検出する位置から各段の制動ユニット３１が鋼材６２の加圧を開始する位置までの距離(以下、加圧開始距離Ｌｎ［ｍ］という)とし、後端検出センサ５２が鋼材６２の後端を検出してから当該鋼材６２の後端が移動した距離(以下、後端移動距離Ｅ［ｍ］という)とした場合に、Ｙｎ＝Ｌｎ−Ｅにより求めることができる。
【００４８】
前記加速距離Ｘｎは、制動装置３０による鋼材６２の減速が開始される前は、速度センサ５４が測定する現在の鋼材６２の移動速度ｖと加速時間Ｔａｎ［ｓ］とに基づいて算出され、制動装置３０による鋼材６２の減速が開始された後は、下記数  に示す条件に基づいて算出されるよう設定されている。なお、実施例では、１段目と２段目の制動ユニット３１の加速距離Ｘｎについて制動装置３０による鋼材６２の減速が開始される前に算出され、３段目以降の制動ユニット３１の加速距離Ｘｎについて制動装置３０による鋼材６２の減速が開始された後に算出されるようになっている。
【００４９】
【数５】
2014169780.tif 000007
【００５０】
また、前記制御手段７０は、鋼材６２を減速させている段階で前記速度センサ５４が測定する鋼材６２の移動速度ｖに応じて、当該鋼材６２に制動部材３８を押し付けている制動ユニット３１の加圧時間Ｔｐｎを可変するよう構成されている(図１０参照)。前記鋼材６２に制動部材３８を押し付けた状態で前記速度センサ５４が検出した鋼材６２の移動速度ｖに基づいて、当該制動ユニット３１の加圧時間Ｔｐｎを修正することで、当該制動ユニット３１による減速が終了した時点での鋼材６２の移動速度ｖが減速目標速度Ｖｎとなるよう構成されている。実施例では、前記速度センサ５４が測定する鋼材６２の移動速度ｖに応じて、鋼材６２に制動部材３８を押し付けている制動ユニット３１の加圧時回転速度ωｐｎを可変することで、制動ユニット３１の加圧時間Ｔｐｎを修正するよう設定されている。
【００５１】
すなわち、制御手段７０は、ｎ段目の制動ユニット３１により鋼材６２を減速している際に、前記速度センサ５４が測定する鋼材６２の移動速度ｖに基づいて、当該ｎ段目の制動ユニット３１の減速目標速度Ｖｎへの減速に必要な残り加圧時間ｔｅｎを、下記式(１４)に基づいて算出する(図１１参照)。そして、この時点でｎ段目の制動ユニット３１の偏心輪４１を回転可能な残り加圧角度θｅｎに基づいて、当該ｎ段目の制動ユニット３１の偏心輪４１を回転する修正回転速度ωｅｎを、下記式(１５)に基づいて算出して、当該修正回転速度ωｅｎで偏心輪４１が回転するようサーボモータ４５を駆動する。ここで、残り加圧角度θｅｎは、当該時点までに偏心輪４１を回転した既加圧角度θｘとすると、θｅｎ＝θｐ−θｘにより求められる。
【００５２】
【数６】
2014169780.tif 000008
【００５３】
次に、前述のように構成された実施例に係る鋼材６２の制動装置３０の作用に関して説明する。
【００５４】
実施例の製造ラインでは、前工程としての圧延ライン１０から搬送された圧延材６０を切断機２６により所定長さに切断した鋼材６２の切除予定部６２ａに対して、制動装置３０を構成する複数の制動ユニット３１の制動部材３８を押し付けて制動力を与えるようにしたことで、鋼材６２の切除予定部６２ａ以外の部分に傷や圧痕等の不具合が生ずるのを防ぎ、良好な製品外観を保つことができる。また、鋼材６２の切除予定部６２ａに対して制動力を与えるようにしたことで、制動力を与えることによる鋼材の傷つきに留意する必要がなくなり、鋼材６２に対して大きな制動力を与え得るようになるから、目標速度ＶＬまで減速させるまでに鋼材６２が移動する移動距離を短縮することができ、製造ラインをコンパクトにすることが可能となる。
【００５５】
更に、鋼材６２に対して大きな制動力を作用させることで、第１搬送装置１４での鋼材６２の搬送速度を高めることが可能となり、生産効率の向上に大きく寄与する。すなわち、短時間で鋼材６２を所定の目標速度ＶＬまで減速させ得るようになるから、前工程での加工速度の向上を図り得るようになり、鋼材６２の生産効率を高め得ると共に、制動距離を短縮することで、製造設備を長大化することなく高速な処理が可能となる。
【００５６】
制動装置３０による鋼材６２の減速を開始する前に、後端検出センサ５２および速度センサ５４の検出信号に基づいて、制動ユニット３１の使用段数Ｎや、各段の制動ユニット３１の加圧時間ＴＰｎを決定するようにしたことで、第１ガイド部材１８(支持面)上を移動する鋼材６２を、所定の目標速度ＶＬまで確実に減速させることができる。また、速度センサ５４により鋼材の移動速度ｖを測定することで、時間経過に伴う鋼材の切除予定部６２ａの移動位置を追跡することができ、鋼材の切除予定部６２ａに対して各制動ユニット３１の制動部材３８を押し付けることができる。
【００５７】
更に、前記制御手段７０は、各段の制動ユニット３１による鋼材６２の減速目標速度Ｖｎを算出して、鋼材６２に制動ユニット３１の制動部材３８が接触した状態で速度センサ５４が検出した鋼材６２の移動速度ｖに基づいて、当該制動ユニット３１による加圧時間Ｔｐｎを修正するようにしたことで、当該制動ユニット３１による減速終了後の鋼材６２の移動速度ｖを、予め算出された減速目標速度Ｖｎに近づけることができ、設定された使用段数Ｎの制動ユニット３１により目標速度ＶＬまで減速させることが可能となる。
【００５８】
また、実施例の各段の制動ユニット３１では、を加圧バネ３６で予め予圧するよう構成したから、該制動ユニット３１の制動部材３８を鋼材６２に押し付けた当初から所期の押圧力を鋼材６２に与えて減速させることが可能となる。すなわち、また加圧バネ３６を介装することで、制動部材３８を鋼材６２に接触させる際に、下死点に至る前の接触位置から当該下死点を挟んで分離位置まで偏心輪４１を回転させることができるから、鋼材６２に制動部材３８を確実に押し付けて所期の押圧力を与えることができる。
【実施例２】
【００５９】
図１２は、実施例２に係る制動装置３０の制動ユニット３１を示すものであって、当該実施例２の制動ユニット３１は、実施例１の制動ユニット３１における作動手段の構成が異なると共に、制動部材３８の高さ位置を調節する高さ調節手段１１０を備えている点で異なっている。そこで、実施例２の制動ユニット３１については、実施例１の制動ユニット３１と異なる構成について主に説明すると共に、実施例１の制動ユニット３１と同一部材については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６０】
実施例２に係る制動ユニット３１は、図１２に示す如く、装置フレーム３２に対して平行リンク機構９２を介して移動体３５が昇降動自在に支持されており、該移動体３５に配設された摺動体３５ｂの移動体３５から突出する端部に第１作動杆９４が枢支されると共に、該第１作動杆９４の他端に、前記作動手段１００を構成する回動レバー１０２の長手方向の中央部に枢支されており、該回動レバー１０２を揺動することで、第１作動杆９４と共に摺動体３５ｂが上下動して移動体３５が鋼材６２に対して進退移動するよう構成されている。また、前記第１作動杆９４と回動レバー１０２との連結位置には、一端が装置フレーム３２に枢支された第２作動杆９６の端部が枢支されている。
【００６１】
ここで、前記作動手段１００は、前記回動レバー１０２と、該回動レバー１０２の長手方向の一方端部に枢支された制動用カム部材１０４と、該制動用カム１０４における回動レバー１０２との枢支部から離間した位置に回動自在に配設された制動用偏心輪１０６とを備え、制動用の駆動手段としてのサーボモータ１０８の出力軸が制動用偏心輪１０６の偏心位置に出力軸が連結されている。また、前記回動レバー１０２の他方端部には、高さ調節手段１１０が枢支されており、サーボモータ１０８を駆動して制動用偏心輪１０６を回転させることで、回動レバー１０２が高さ調節手段１１０との接続端部を支点として揺動して、これに伴い制動部材３８が鋼材６２に近接して押し付けられたり離間するよう構成されている。
【００６２】
前記高さ調節手段１１０は、図１２に示すように、前記回動レバー１０２に枢支された高さ調節用カム部材１１４と、該高さ調節用カム部材１１４における回動レバー１０２との接続部から離間する位置に配設された高さ調節用偏心輪１１６とを備え、高さ調節用の駆動手段としてのモータ１１８の出力軸が高さ調節用偏心輪１１６の偏心位置に連結されている。なお、高さ調節用の駆動手段としてのモータ１１８としては、停止位置での保持力が大きい減速機付きモータの採用が好ましい。そして、高さ調節手段１１０のモータ１１８を駆動して高さ調節用偏心輪１１６を回転することで、前記高さ調節用カム部材１１４が上下に変位し、これに伴い回動レバー１０２が制動用カム部材１０４との連結部を中心に揺動するようになっている。すなわち、回動レバー１０２が制動用カム部材１０４との連結部を中心に揺動することで、回動レバー１０２と第１作動杆９４との連結部の高さ位置が上下に可変して、第１ガイド部材１８からの制動部材３８の高さ位置を調節し得るようになっている。
【００６３】
このように、実施例２に係る制動装置３０の各制動ユニット３１は、高さ調節手段１１０により第１ガイド部材１８からの制動部材３８の高さ位置を調節し得るので、制動装置３０により減速させる鋼材６２の高さ寸法が変わった場合でも鋼材６２と制動部材３８との間隔を一定にすることができる。すなわち、各制動ユニット３１の制動部材３８が鋼材２に接触するまで(初期位置から接触位置まで)の制動用偏心輪１０６の回転角度(加速角度θａ)を、鋼材６２の高さ寸法に関わらず一定にすることができるから、実施例１と同様に各制動ユニット３１を駆動制御することで、高さ寸法が異なる鋼材６２に対しても所定の切除予定部６２ａに対して制動部材３８を押し付けて制動力を与えることができる。
【００６４】
(変更例)
本発明は、実施例の構成に限定されず、種々の変更が可能であり、例えば以下の構成を採用し得る。
(1)  実施例では、鋼材に対して上方から制動手段を接触させて(押し付けて)制動力を与えるようにしたが、これに限られるものではなく、横方向から制動手段を接触させて(押し付けて)制動力を与えることも可能である。すなわち、制動手段により鋼材を狭圧するようにすることで、鋼材の切除予定部に対して効果的に移制動力を与えることができる。
(2)  実施例では、圧延材を切断した鋼材に対して制動力を与えるようにしたが、これに限られるものではなく、支持面上を移動する鋼材を目標速度まで減速させる装置に対して好適に採用することができる。
(3)  実施例では、鋼材の切除予定部として製品性状として不良な部分が含まれるようにしたが、必ずしも製品性状として不良が含まれている必要はない。
(4)  実施例では、駆動手段としてサーボモータを示したが、これに限られるものではなく、流体圧を使用したシリンダその他従来公知の駆動手段を採用できる。
【符号の説明】
【００６５】
１８ａ  第１ガイド部材の上面(支持面)
３１,３１  制動ユニット(制動手段)
４５  サーボモータ(駆動手段)
５４  速度センサ(速度検出手段)
６２  鋼材
６２ａ  切除予定部
７０  制御手段
１１０  高さ調節手段
Ｎ  制動手段の使用段数
ＶＬ  目標速度
ｖ  速度検出手段が検出した鋼材の移動速度
Ｖｎ  各制動手段による鋼材の減速目標速度
Ｔｐｎ  制動手段が鋼材に制動力を与える加圧時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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