(57)【要約】      （修正有）【課題】溶接部分等のような局所的に周囲と形状が異なる部分（特異形状部）を有する金属板を用いる場合であっても、通板される金属板の蛇行を有効に抑制できる縦型ルーパー設備及び金属板蛇行抑制方法を提供する。【解決手段】金属板の特異形状部がロール上を移動するときに、特異形状部の形状情報と、特異形状部がロール１０，１１上を移動したときに発生する金属板２の蛇行を抑えるための傾斜度との関係に基づいて、ロール１１の傾斜度を調整することができる縦型ルーパー設備を用いる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上段と下段に配置された複数のロール間に、特異形状部を有する金属板を掛け渡す縦型ルーパー設備であって、
複数の前記ロールのうち、少なくとも一つのロールの傾斜度を調整して、通板される前記金属板の蛇行を制御する蛇行制御部と、
前記特異形状部の形状情報と、前記特異形状部がロール上を移動したときの金属板の蛇行を抑えるための前記傾斜度との関係を記憶した記憶部と、を備え、
前記蛇行制御部は、前記関係に基づいて、前記特異形状部がロール上を移動するときに作動する縦型ルーパー設備。
【請求項２】
上段と下段に配置された複数のロール間に金属板を掛け渡す縦型ルーパー設備に通板される金属板の蛇行を、複数の前記ロールのうち、少なくとも一つのロールの傾斜度を調整して抑える金属板蛇行抑制方法であって、
前記特異形状部の形状情報と、前記特異形状部が前記ロール上を移動したときの金属板の蛇行を抑えるための傾斜度との関係に基づいて、
前記特異形状部が前記ロール上を移動しているときに、前記ロールの傾斜度を調整する金属板蛇行抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦型ルーパー設備及び金属板蛇行抑制方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の連続焼鈍設備や、溶融亜鉛めっき設備、電気亜鉛めっき設備などの連続処理ラインなどでは、溶接により先行板と後行板が接続されており、溶接中に製造ラインを止めないために、鋼板等の金属板を連続処理するラインでは縦型ルーパー設備が好ましく使用されている。
【０００３】
近年、連続処理ラインにおいて、搬送中の金属板が蛇行する問題が生じている。縦型ルーパー設備での、上記金属板の蛇行を防止する技術として、特許文献１には、ルーパーの前面入側及び後面出側の中央にそれぞれ鉛直な案内柱を立設し、各案内柱に沿って上下方向に移動する稼動体を設け、水平横向き上ロールを列置したルーパーキャリッジの前後中央に設けたところのブランケットと水平横向き天秤棒の中央とを、前後各移動体の各前後方向水平枢軸にそれぞれ軸支し、四隅の支柱に沿って設けたキャリッジ上下用チェーンと天秤棒の左右両端に連結することが提案されている。
【０００４】
特許文献２に記載の技術では、先ず、ルーパーキャリッジが傾くと、その傾き角度を傾斜計が計測する。次いで、計測された傾き角度信号がルーパーキャリッジ傾き修正指令手段に入力される。このルーパーキャリッジ傾き修正指令手段には、あらかじめルーパーキャリッジの許容傾斜角が設定されており、計測された傾き角と許容傾斜角との差が一定値を超えた場合には、ルーパーキャリッジ傾き修正指令手段から、ルーパーキャリッジ傾き修正手段に指令が送られ、ルーパーキャリッジ傾き修正手段により、ルーパーキャリッジの左右の駆動用チェーンの張力が調整される。また、駆動用チェーンの張力を調整した結果、計測された傾き角と許容傾斜角との差が一定値未満となったら、駆動用チェーンの張力をその状態に保つことが提案されている。
【０００５】
さらに、特許文献３においては、縦型ルーパー設備の入側、出側のうち少なくとも一方に鋼帯の蛇行量検出装置を設けるとともに、ルーパーキャリッジを吊り下げる４本のワイヤロープを別個の巻き上げドラムおよびモータに接続して長さを個々に調整可能にして構成することにより蛇行を修正する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−２６３２９７号公報
【特許文献２】特開平０８−１６８８１９号公報
【特許文献３】特開平０８−２６７１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
連続処理設備に金属板を通板する場合は、先行する金属板の後端部と後行の金属板の先端部が溶接により接続されている。この溶接部分のような周囲と形状の異なる部分があると大きな蛇行が発生し、生産性を阻害する。また、先行する金属板と後行の金属板の前工程、サイズ、鋼種成分、強度レベルなどが異なる場合、条件によっては、非常に大きな蛇行が発生する。上記特許文献１〜３等に記載される金属板の蛇行抑制方法では、先行する金属板と後行の金属板を繋いでいる溶接部分が原因となる蛇行を有効に抑制できない。
【０００８】
また、金属板の先端部および後端部は形状が悪い場合が多い。金属板の形状が悪い場合にも、金属板のロールへの接触状態が幅方向で異なり、蛇行が発生しやすい。
【０００９】
溶接部分等が原因となって蛇行が発生した場合、蛇行量が多くなりロールアウトになると連続処理ラインが停止し、生産性が大きく阻害される。ライン速度を遅くしてロールアウトを抑えることも可能であるが、この方法ではライン速度を遅くすることにより生産性が阻害される。また、後行の金属板の先端部の形状不良部を切落とすことで蛇行を抑えることも可能であるが、歩留低下となる。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、溶接部分等のような局所的に周囲と形状が異なる部分（以下、特異形状部という場合がある）を有する金属板を用いる場合であっても、通板される金属板の蛇行を有効に抑制できる縦型ルーパー設備及び金属板蛇行抑制方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、特異形状部の形状情報と、特異形状部がロール上を移動したときの金属板の蛇行を抑えるための傾斜度との関係に基づいて、上記特異形状部がロール上を移動するときに、上記関係に基づいてロールの傾斜度を調整する方法を採用すれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には本発明は以下のものを提供する。
【００１２】
（１）上段と下段に配置された複数のロール間に、特異形状部を有する金属板を掛け渡す縦型ルーパー設備であって、複数の前記ロールのうち、少なくとも一つのロールの傾斜度を調整して、通板される前記金属板の蛇行を制御する蛇行制御部と、前記特異形状部の形状情報と、前記特異形状部がロール上を移動したときの金属板の蛇行を抑えるための前記傾斜度との関係を記憶した記憶部と、を備え、前記蛇行制御部は、前記関係に基づいて、前記特異形状部がロール上を移動するときに作動する縦型ルーパー設備。
【００１３】
（２）上段と下段に配置された複数のロール間に金属板を掛け渡す縦型ルーパー設備に通板される金属板の蛇行を、複数の前記ロールのうち、少なくとも一つのロールの傾斜度を調整して抑える金属板蛇行抑制方法であって、前記特異形状部の形状情報と、前記特異形状部が前記ロール上を移動したときの金属板の蛇行を抑えるための傾斜度との関係に基づいて、前記特異形状部が前記ロール上を移動しているときに、前記関係に基づいて前記ロールの傾斜度を調整する金属板蛇行抑制方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、溶接部分等の特異形状部を有する金属板を用いる場合であっても、通板される金属板の蛇行を有効に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】特異形状部の一例を示す模式図である。
【図２】特異形状部を有さない金属板がクラウンロール上を移動する様子を示す模式図である。
【図３】特異形状部を有する金属板がクラウンロール上を移動する様子を示す模式図である。
【図４】本実施形態の縦型ルーパー設備を模式的に示す正面図である。
【図５】本実施形態の縦型ルーパー設備を模式的に示す側面図である。
【図６】金属板の急峻度を模式的に示す図である。
【図７】実施例及び比較例で用いた鋼板を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００１７】
本発明の縦型ルーパー設備、金属板蛇行抑制方法は、溶接部分等のような特異形状部を有する金属板であっても、通板される金属板の蛇行を有効に抑制できる点が特徴の一つである。
【００１８】
特異形状部を有する金属板とは、溶接部分、形状不良部等の周囲より膨らんだ凸部やへこんだ凹部を有する金属板である。ここで、形状不良部とは耳伸び、腹伸び、クォータ伸びのような部分を意味する。代表的な溶接部分としては、図１に示すような、先行コイルの金属板の後端部と後行コイルの先端部との溶接部分が挙げられる。また、図１に示すような形状不良部もしばしば発生する。したがって、金属板が特異形状部を有さないように予め調整しておくことは困難である。そして、このような凸部や凹部が金属板上に存在すると、ロールと金属板の接触状態が均一ではなくなる結果、移動する金属板が大きく蛇行するという問題が生じる。
【００１９】
図２、３を用いて、この問題をさらに具体的に説明する。図２、３はロール上を移動する金属板を模式的に示す図であり、図２に示す金属板は、特異形状部を有する金属板ではなく、図３に示す金属板は、特異形状部を有する金属板である。また、連続処理設備の縦型ルーパー設備には、蛇行抑制のため、図２及び３に示すような表面に傾斜をつけたクラウンロールをロールとして使用する場合が多い。クラウンロールは金属板が蛇行した場合、金属板を中央部に寄せる力（図中の矢印）が働くことで、蛇行を防止している（図２）。しかし、金属板の形状が悪い場合、各ロールへの接触面積が幅方向で異なり、上記力のバランスが崩れ、蛇行が発生する（図３）。そして、場合によっては金属板のロールアウト等の大きな問題が生じる。
【００２０】
以下の本発明の縦型ルーパー設備、金属板蛇行抑制方法によれば、上記のような特異形状部を有する金属板を通板する場合であっても、金属板の蛇行を抑えられる。
【００２１】
本実施形態の縦型ルーパー設備について説明する。図４は本実施形態の縦型ルーパー設備を模式的に示す側面図である。図５は本実施形態の縦型ルーパー設備を模式的に示す正面図である。
【００２２】
本実施形態の縦型ルーパー設備１は、固定ロール１０と、ルーパーロール１１と、ルーパーキャリッジ１２と、ワイヤロープ１３と、キャリッジ傾斜装置１４と、記憶部１５と、と、形状検出装置１６を備える。本実施形態の縦型ルーパー設備１では、鋼板２は固定ロール１０とルーパーロール１１との間に交互にかけ渡されている。なお、本実施形態においては鋼板２が、本発明の金属板にあたる。
【００２３】
固定ロール１０は、ルーパーロール１１とともに、鋼板２を所望の経路に沿って移動させるためのロールであり、固定されたものを指す。本実施形態においては、複数の固定ロール１０は水平に並ぶように配置される。固定ロール１０は、例えばルーパー設備１を囲う直方体状の基枠（図示せず）に取り付ける等すればよい。なお、本実施形態において、固定ロール１０は、本発明の下段に配置されたロールに当たる。
【００２４】
ルーパーロール１１は、固定ロール１０とともに鋼板２を所望の経路に沿って移動させるためのロールであり、ルーパーキャリッジ１２に取り付けられている。本実施形態においては、複数のルーパーロール１１が水平に並ぶように配置される。ルーパーロール１１は、ルーパーキャリッジ１２に取り付けられているため、後述する通り、傾斜度を調整可能である。なお、ルーパーロール１１は、本発明の上段に配置されたロールに当たる。
【００２５】
ルーパーキャリッジ１２は、平板状であり、片面に複数のルーパーロール１１が配置される。また、ルーパーキャリッジ１２において、ルーパーロール１１が配置される側の面の四隅には、ワイヤロープ１３が取り付けられている。ルーパーキャリッジ１２は、このワイヤロープ１３を介してキャリッジ傾斜装置１４と連結されている。
【００２６】
ワイヤロープ１３は、キャリッジ傾斜装置１４の四隅に４本設けられ、ルーパーキャリッジ１２とキャリッジ傾斜装置１４とを連結する。本実施形態において、４本のワイヤロープ１３は、一部をキャリッジ傾斜装置１４に収容することが可能であり、その収容量を調整することで、ルーパーキャリッジ１２とキャリッジ傾斜装置１４の間の距離が調整可能である。
【００２７】
キャリッジ傾斜装置１４は、ルーパーキャリッジ１２の四隅の直上に４箇所設けられ、４本のワイヤロープ１３の長さを変えて、ルーパーキャリッジ１２を変位させる。例えば、キャリッジ傾斜装置１４が、ワイヤロープ１３を巻き上げる巻上げドラムと、巻き上げドラムを駆動するモータと、モータを制御してワイヤロール１３の巻き上げ量を調整する制御部を有するものであればよい。また、下記の通り、キャリッジ傾斜装置１４は、形状検出装置１６から得た特異形状部の形状情報をもとに、記憶部１５に記憶された関係から適切な傾斜度を選び、特異形状部がロール上を移動するときに、ロールの傾斜度を調整できる。なお、上記の通り、キャリッジ傾斜装置１４がワイヤロープ１３を巻き上げ、ロールの傾斜度を調整することから、キャリッジ傾斜装置１４が本発明の蛇行制御部に当たる。
【００２８】
記憶部１５は、鋼板２の特異形状部の形状情報と、特異形状部がロール上を移動したときの鋼板２の蛇行を抑えるための傾斜度との関係を記憶したものを指す。記憶部１５はキャリッジ傾斜装置１４と接続されており、記憶部１５に記憶されたデータは、キャリッジ傾斜装置１４がロールの傾斜度を調整する際に使用される。
【００２９】
「特異形状部の形状情報」は、あらゆる種類の形状について同じ基準で表すことが好ましい。例えば、好ましい基準としては急峻度が挙げられる。急峻度とは、金属板の形状を表す指標であり、ここでは鋼板２の幅方向で鋼板２に発生している波の状態を観察したものをさす。具体的には、図６に示す通り、急峻度＝Ｈ／Ｌ×１００で表すことができる。
【００３０】
本実施形態では、例えば、急峻度と、所定の急峻度を持つ場合の金属板の蛇行量を低減するための傾斜度との関係を求めて、この関係を記憶部１５が有する。ここで、急峻度と傾斜度の関係は実測して導出してもよいし、計算やシミュレーションで導出してもよい。また、急峻度と傾斜度を一対一で対応させてもよいが、急峻度の範囲と所定の傾斜度を対応させてもよい。このようにすることで、関係を容易に導出でき、記憶部が記憶するデータ量も少なくできる。
【００３１】
形状検出装置１６は、鋼板２上に存在する、特異形状部の形状情報を、通板される鋼板２から検出する。形状検出装置１６はキャリッジ傾斜装置１４に接続されており、形状検出装置１６が検出した形状情報は、キャリッジ傾斜装置１４が記憶部１５に記憶されたデータの中から使用するデータを決めるために使用される。
【００３２】
次いで、本発明の効果について説明する。
【００３３】
本実施形態においては、通板される鋼板２上の形状情報を、形状検出装置１６で検出し、検出された情報がキャリッジ傾斜装置１４に送られる。次いで、キャリッジ傾斜装置１４は、この形状情報に基づいて、記憶部１５から適切なデータを選択する。次いで、キャリッジ傾斜装置１４は、特異形状部がルーパーロール１１上を移動するときに、このルーパーロール１２の傾斜度を調整する。このように、本実施形態では、鋼板２の特異形状部が、ルーパーロール１１を移動しているときに、ルーパーロール１１の傾斜度を調整するため、特異形状部がルーパーロール１１を移動して蛇行が生じること自体を抑える。上記のように、本実施形態によれば、蛇行前に蛇行を防ぐ手段を講じるため、鋼板２の蛇行がほとんど生じない。
【００３４】
また、溶接部分等のような、特に大きな蛇行を生じさせる可能性がある特異形状部の場合、従来の方法では蛇行が発生した直後にロールアウトになる可能性がある。しかし、本実施形態によれば、蛇行前に蛇行を防ぐ手段を講じて、大きな蛇行の発生自体を防ぐことができるため、ロールアウト等の深刻な問題を効果的に抑制できる。
【００３５】
また、特異形状部が小さな蛇行を生じさせる場合であったとしても、小さな蛇行が連続して何度も起こる等して、大きな蛇行になることを未然に防ぐことができる。
【００３６】
上記の通り、本実施形態のルーパー設備について説明したが、本発明は、下側ロールの傾斜度を調整する設備や方法であってもよい。
【実施例】
【００３７】
図４に示す縦型ルーパー設備を用いて、以下の通り、本発明を実施及び評価した。
【００３８】
図７には、実施例１及び２、比較例１で使用した、ルーパーロール１１に入る前の前工程の鋼板を示した。この鋼板の後端部に溶接部分が存在する。実施例１及び比較例１で使用した鋼板の溶接部分と、実施例２で使用した鋼板の溶接部分は形状が異なる。
【００３９】
鋼板を搬送する前に、先ず、鋼板上の特異形状部の形状情報と、この特異形状部がロール上を移動するときに発生する蛇行を抑えるための傾斜度との関係を比例関係で推定した。本実施例において、形状情報とは、急峻度の差を指す。各鋼板について、急峻度の測定位置は、幅方向の中心から±幅方向に幅×１／４の位置（図７参照）である（図７に示すように、溶接部分のある後端部から先端部に向けて１００ｍまでの形状情報を取得した）。図７に示す通り、幅方向の各位置について、二箇所の形状情報を取得するので、この二箇所の急峻度から急峻度の差を算出した。表１に急峻度の差を記載した。溶接部分を有する鋼板については、溶接部分での急峻度の差が大きくなった。本実施例を実施した設備では、急峻度の差が分かれば、傾斜度は次式より求められることが事前の調査により判明している。
傾斜度（ｍｍ）＝急峻度の差（％）×１００／３
これらの鋼板について、鋼板を搬送しながら、幅方向の中心から±幅方向に幅×１／４の位置（図７参照）での形状情報を連続的に取得した。
【００４０】
実施例については、予め導出した上記関係に基づいて傾斜度を決定し、その傾斜度を表１に示した。実施例については、溶接部分がルーパーロール上を移動するときに、ルーパーキャリッジを傾斜させて鋼板の蛇行を抑制した。比較例１についてはルーパーキャリッジを傾斜させなかった。実施例及び比較例について蛇行量を蛇行量測定装置で測定した。結果を表１に示した。また、溶接部分を有さない鋼板の場合、急峻度の差は０％であり、ルーパーキャリッジを傾斜させなくても蛇行量は１０ｍｍであった。
【００４１】
【表１】
2014172059.tif 000003
【００４２】
本発明では、幅方向急峻度差が０．６％の形状が悪い鋼板の場合であっても溶接部分がルーパーロール通過時にキャリッジ傾斜量を２０ｍｍとすることにより蛇行量が９ｍｍとなり、溶接部分がない場合の蛇行量以下に抑える効果を得られた。また、幅方向急峻度差が０．３％の場合でもキャリッジ傾斜量を１０ｍｍとすることで蛇行量を７ｍｍに抑える効果が得られた。
【符号の説明】
【００４３】
１        縦型ルーパー設備
１０    固定ロール
１１    ルーパーロール
１２    ルーパーキャリッジ
１３    ワイヤロープ
１４    キャリッジ傾斜装置
１５    記憶部
１６    形状検出装置
２        鋼板
【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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