(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行鋼帯の後端と後行鋼帯の先端を接合して鋼帯を連続処理するラインで、鋼帯の位置を検出するための孔を、ダイスとポンチからなる孔あけ装置を用いてあける方法において、鋼帯の孔あけ位置が前記ポンチ下に位置したとき、通板レベルを下げて鋼帯をダイス上に載せ、かつ上方から鋼帯をダイスへ押え、ポンチを下降して孔をあけたのち、ポンチを上昇復帰し、前記鋼帯のダイスへの押えを解除し、鋼帯を通常の通板レベルに戻すことを特徴とする鋼帯の位置検出用孔の孔あけ方法。
【請求項２】
先行鋼帯の後端と後行鋼帯の先端を接合して鋼帯を連続処理するラインで、鋼帯の位置を検出するための孔を、ダイスとポンチからなる孔あけ装置によりあける装置において、前記孔あけ装置前後に配置したパスラインロールを昇降する昇降機構と、パスライン上方の前記ポンチの前後に配置した鋼帯押圧部材と、該鋼帯押圧部材の昇降機構と、前記パスラインロールの昇降機構と鋼帯押圧部材の昇降機構を前記ポンチが上昇復帰した後に鋼帯押圧を解除するように制御する孔あけ制御部とを備えたことを特徴とする鋼帯の位置検出用孔の孔あけ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行鋼帯の後端と後行鋼帯の先端とを接合して鋼帯を連続的に処理または加工する際に、鋼帯の位置を精度よく検出するための孔、例えば、鋼帯の接合部、出側で切断する位置にあける孔の孔あけ方法および孔あけ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄業界においては、先行鋼帯の後端と後行鋼帯の先端とを溶接により接合し、連続して処理または加工（以下これを連続処理という）すること、例えば、熱処理、洗浄、切断、酸洗、平坦矯正、圧延、表面処理等を行うことが、広く行われている。この鋼帯の連続処理においては、鋼帯の接合位置をトラッキングし、鋼帯の接合部が通過するごとにプリセットを変更する必要がある。また、出側で溶接接合部分のカットや、切断位置で切断するために、鋼帯の接合部や切断する位置を正確に認識することが重要である。このため、鋼帯の接合部や切断する位置の検出を精度良く行うため、鋼帯の接合部近傍、切断する位置に孔を設け、光電管方式等により前記孔を検出して鋼帯の接合部や切断する位置を正確に検知することが行われている。
【０００３】
通常のクランクプレス、複動クランクプレス等のプレス機械にセットする孔あけ装置は、図５に示すように、プレスのスライダに取付ける上型５１は、ポンチプレート５２の下面から筒状のポンチホルダ５３を突出させ、このポンチホルダ５３の軸心孔を貫通するポンチ５４を組込んでいる。複動クランクプレスに適応するものは、ポンチ５４がポンチホルダ５３の軸心孔内を上下運動可能なように、プレスのスライダに取付けている。ポンチホルダ５３の下面には、ポンチ５４を中心とする下方が開口した凹部５５を設け、凹部５５の底部分に複数の座ぐり穴５６を設け、該座ぐり穴５６のそれぞれにコイルばね５７を挿入したのち、例えばウレタンゴム等の弾性体からなる押圧部材５８を、ポンチホルダ５３の下面よりも僅かに突出させて凹部５５に嵌入している。
【０００４】
一方、図５に示すように、プレスのボルスターに取付ける下型６１は、ダイホルダ６２の中央部に設けた孔にダイス６３を組込んでいる。このダイス６３の上面は、ダイホルダ６２の上面より突出させている。また、ダイス６３の中心部に設けたダイス孔６４の内径寸法は、ポンチ５４の外径寸法よりも大きくして、被加工部材６５の板厚に対応した所定量のクリアランスになるようにしている。
【０００５】
この孔あけ装置による被加工部材６５への孔あけは、ダイス６３の上面に被加工部材６５を載せ、プレスを駆動して上型５１を下降し、押圧部材５８およびコイルばね５７のばね力で被加工部材６５を押えて、被加工部材６５のはね上がりを防止し、引続きポンチ５４を叩打して被加工部材６５に孔を打ち抜くのが一般的である。孔の打ち抜きが終わると、押圧部材５８が被加工部材６５の上面を押さえた状態で、先ずポンチ５４が上昇し、ポンチ５４先端が打ち抜いた孔から引き抜かれ、その後ポンチホルダ５３が上昇して孔あけ作業が終了する。
【０００６】
また、他の孔あけ方法および装置としては、図６に示すように、ダイス７１上に被加工部材７２を載せ、弾性ある押圧部材７３で被加工部材７２を押圧しながら、ポンチ７４で該被加工部材７２に孔をあける孔あけ方法において、該押圧部材７３の該被加工部材７２を押圧する接触面が、該ダイス７１と該被加工部材７２とが接する接触面上を含み、該被加工部材７２と該ダイス７１との接触面上の周囲外側を該押圧部材７３で押圧しながら、該ポンチ７４を叩打して該被加工部材７２に孔をあける方法、ダイス孔周囲に被加工部材７２に接触する接触面を有するダイス７１と、該ダイス孔周囲の接触面上を含み、該被加工部材７２と該ダイス７１との接触面上の周囲外側を、調整ねじ７５によりコイルばね７６の弾力を調整するか、あるいはアクチュエータ７７により作動流体７８の圧力を調整して押圧する弾性部材からなる押圧部材７３と、先端が該ダイス孔側に進行するように頭部が叩打されることで、該ダイス７１上に載置された被加工部材７２に孔をあけるポンチ７４とを備えた孔あけ装置（特開平９−１４１３４３号公報）が提案されている。
【０００７】
一方、鋼帯の連続処理における位置検出用の孔を設ける孔あけ設備は、鋼帯の接合装置、すなわち、溶接機の直後に設置されている。孔あけ装置は、図７に示すように、鋼帯８１の下部に固定したダイス８２と、鋼帯８１の上方に配置したポンチ８３とからなる。この場合、鋼帯８１の下部に固定したダイス８２は、通板時に鋼帯８１と接触して下面に疵が付くのを防ぐため、パスラインロール８４により決定する鋼帯８１の通板レベルから十分に離れた位置に設定するのが一般的である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
鋼帯を連続処理する設備においては、前記したとおり、通常、鋼帯の通板レベルがダイス上面から十分に離れた位置に設定されており、かつ、鋼帯に張力を付与している。このため、前記特開平９−１４１３４３号公報に開示の孔あけ方法および装置では、鋼帯の接合部分に孔を明けるときに、図８（ａ）に示すように、上部から大きな力で押圧部材９１を押圧しないと、鋼帯９２がダイス９３上に載らない。また、押圧部材９１を上部から大きな力で押圧して鋼帯９２をダイス９３上に載せ、ポンチ９４を叩打して鋼帯９２に孔を打ち抜いたのち、ポンチ９４を上昇させると、鋼帯９２に張力が付与されているため、図８（ｂ）に示すように、ポンチ９４を鋼帯９２に打ち抜いた孔が締めつけ、ポンチ９４が鋼帯９２から離れにくくなったり、抜けなくなることがある。
【０００９】
鋼帯を接合して連続処理する設備においては、鋼帯に張力を付与して搬送するため、ポンチが鋼帯から抜けなくなった場合、横方向の力がポンチに作用し、ポンチが損傷するという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、鋼帯の位置検出用孔を孔あけ時に発生するポンチの曲損や折損等の損傷を防止できる鋼帯の位置検出用孔の孔あけ方法および装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の鋼帯の位置検出用孔の孔あけ方法は、鋼帯の孔あけ位置がポンチ下に位置したとき、通板レベルを下げて鋼帯をダイス上に載せ、かつ上方から鋼帯をダイスに押え、ポンチを下降して鋼帯に孔を打ち抜いたのち、ポンチを上昇復帰し、前記鋼帯のダイスへの押えを解除し、次いで鋼帯を通常の通板レベルに戻すことを特徴としている。
【００１２】
このように、通板レベルを下げて鋼帯をダイス上に載せることによって、鋼帯を大きな力で押圧することなく、ダイス上に載せることができる。また、上方から鋼帯をダイスに押え、ポンチを下降して鋼帯に孔を打ち抜いたのち、ポンチを上昇復帰し、前記鋼帯のダイスへの押えを解除し、次いで鋼帯を通常の通板レベルに戻すことによって、ポンチが鋼帯から抜けずに上昇するということがなくなり、ポンチに横方向への力が加わらず、ポンチの曲損や折損等の損傷を防止することができる。
【００１３】
また、本発明の鋼帯の位置検出用孔の孔あけ装置は、孔あけ装置前後に配置したパスラインロールを昇降する昇降機構と、パスライン上方の前記ポンチの前後に配置した鋼帯押圧部材と、該鋼帯押圧部材の昇降機構と、前記パスラインロールの昇降機構と鋼帯押圧部材の昇降機構を前記ポンチが上昇復帰した後に鋼帯押圧を解除するように制御する孔あけ制御部とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
このように、孔あけ装置前後に配置したパスラインロールを昇降する昇降機構を備えたことによって、孔あけ制御部により昇降機構を制御し、パスラインロールを昇降させることにより、鋼帯の通板レベルを下げて鋼帯をダイス上に載せたり、ダイス上から鋼帯を通常の通板レベルに戻すことができる。また、パスライン上方の前記ポンチの前後に配置した鋼帯押圧部材と、該鋼帯押圧部材の昇降機構を備えたことによって、孔あけ制御部により昇降機構を制御し、ポンチによる孔あけとは無関係に、ダイス上に載った鋼帯を鋼帯押圧部材により上部からダイスに押えることができる。さらに、ポンチを下降して鋼帯に孔を打ち抜いたのち、ポンチを上昇復帰した後に、鋼帯押圧部材による鋼帯の押えを解除し、次いで鋼帯を通常の通板レベルに戻すことができる。このため、ポンチが鋼帯から抜けずに上昇するということがなくなり、ポンチに横方向への力が加わらず、曲損や折損等の損傷を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明において鋼帯を支持するパスラインロールの昇降機構としては、パスラインロールを支持部材と共に、通板レベルと鋼帯下部に固定したダイス上面レベルとの間を昇降できればよく、特に限定されないが、油圧シリンダ、空気圧シリンダ、電動シリンダ等を用いることができる。
【００１６】
本発明において鋼帯の下部に固定するダイスは、鋼帯の下部に固定したダイホルダの中央部に設けた孔に組込むが、通板レベルで搬送する鋼帯と接触してスリ疵を発生しないよう十分な距離、例えば、通板レベルから５０ｍｍ程度下方に上面を位置させる。
【００１７】
本発明における鋼帯押圧部材は、ポンチによる孔あけ動作とは無関係に、孔あけ制御部により昇降機構を制御し、ダイス上に載った鋼帯を動かないようダイスに押え可能とする。また、鋼帯押圧部材の押圧解除は、孔を打ち抜き後、ポンチを上昇復帰したのちとすることによって、ポンチが鋼帯から抜けずに上昇するということがなくなり、ポンチに横方向への力が加わらず、ポンチの曲損や折損等の損傷を防止することができる。
【００１８】
本発明における鋼帯押圧部材としては、押圧中に鋼帯が動かなければよく、特に限定されないが、ロール、ソリッドブロック、環状部材等を挙げることができる。ロール、ソリッドブロック、環状部材等の昇降機構は、これらを支持する支持部材と共に昇降できればよく、特に限定されないが、油圧シリンダ、空気圧シリンダ、電動シリンダ等を用いることができる。
【００１９】
本発明において鋼帯押圧部材の押圧解除は、ポンチを上昇復帰したのちに行う。鋼帯押圧部材の押圧解除をポンチが上昇復帰したのちとするには、例えば、リミットスイッチ、マグネスケール、レーザー等の光学式位置検出器、超音波等による位置検出器等によりポンチの上昇復帰を検知後、あるいは、タイマーによりポンチの上昇復帰後一定時間後、鋼帯押圧部材の押圧を解除すればよい。
【００２０】
本発明における孔あけ方法では、先ず鋼帯の位置を検出したい部分、すなわち孔あけ位置がポンチ下に位置したとき、通板レベルを下げて鋼帯をダイス上に載せる。そして上方から鋼帯押圧部材を下降して鋼帯をダイスに押える。次いで、プレスを駆動してポンチを下降すれば、鋼帯の接合部分にポンチと同形状の孔が打ち抜かれる。しかるのち、プレスを駆動してポンチを上昇復帰させ、鋼帯押圧部材を上昇復帰して鋼帯の押えを解除し、鋼帯を通常の通板レベルに戻し、通板時の鋼帯とダイス上面との接触を防止する。
【００２１】
【実施例】
実施例１
本発明の鋼帯の位置検出用孔の孔あけ装置は、図１〜図３に示すように、図示しないプレスのスライダに取付ける上型１は、鋼帯２の接続部分にあける孔の寸法に等しい断面形状のポンチ３と、ポンチプレート４と、ポンチホルダ５とからなる。ポンチホルダ５は、断面形状がポンチ３の外径寸法に相似で、それよりも僅かに大きい軸心孔を有し、ポンチプレート４の下面から下方に突出して固定する。
【００２２】
一方、下型１１は、鋼帯２の通板レベルから離れた位置に固定したダイホルダの中央部に設けた孔にダイス１２を組込んでいる。ダイス１２の中心部には、ポンチ３の断面寸法よりも大きく、鋼帯２の板厚に対応した所定量のクリアランスとなる内径寸法のダイス孔１３を設けている。
【００２３】
鋼帯２を支持するパスラインロール１５は、孔あけ制御部１６により操作される油圧シリンダからなる駆動機構１７によって、通常の通板レベルと前記ダイス１２の上面レベルとの間を昇降する。また、鋼帯２の上方には、孔あけ制御部１６により操作される油圧シリンダからなる駆動機構１８によって昇降し、前記ダイス１２上に載った鋼帯２を押える鋼帯押圧用ロール１９を設けている。孔あけ制御部１６は、前記ポンチ３の叩打ちとは無関係に、駆動機構１８を操作して鋼帯押圧用ロール１９を下降し、鋼帯２をダイス１２上に押える。
【００２４】
孔あけ制御部１６は、別途設けた検出器から鋼帯２の接合部分がポンチ３の下に位置したとの信号が入力されると、駆動機構１７を操作して鋼帯２を支持するパスラインロール１５を、図２に示すように、通常の通板レベルから前記ダイス１２の上面レベルまで下げる。これによって、鋼帯２は、レベルが下がって位置検出必要部分がダイス１２上に載る。そして、孔あけ制御部１６は、駆動機構１８を操作して鋼帯押圧用ロール１９を下げ、前記ダイス１２上に載った鋼帯２を鋼帯押圧用ロール１９でダイス１２に押える。
【００２５】
しかるのち、孔あけ制御部１６は、図示しないプレスを操作し、スライダを下降させて上型１をダイス１２上に押えた鋼帯２に接触させ、ポンチホルダ５で鋼帯２を押えたのち、ポンチ３を下降して鋼帯２に孔を打ち抜く。鋼帯２への孔の打ち抜きが完了すると、図３に示すように、図示しないプレスを操作してポンチホルダ５で鋼帯２を押えた状態でポンチ３を上昇させ、打ち抜いた孔から引き抜いたのち、上型１を定位置に戻す。しかるのち、孔あけ制御部１６は、駆動機構１８を操作し、鋼帯押圧用ロール１９を上昇させて鋼帯２の押えを解除する。さらに、駆動機構１７を操作してパスラインロール１５を上昇させ、鋼帯２を通常の通板レベルに戻したのち、鋼帯２の搬送を開始するよう構成されている。
【００２６】
上記のように構成したことによって、例えば、鋼帯２の接合部分に孔を明ける場合、孔あけ制御部１６は、別途設けた検出器から鋼帯２の接合部分がポンチ３の下に位置したとの信号が入力されると、駆動機構１７を操作してパスラインロール１５をダイス１２の上面レベルまで下げ、鋼帯２を通常の通板レベルから下げてダイス１２上に載せる。次いで、駆動機構１８を操作して鋼帯押圧用ロール１９を下降させ、鋼帯押圧用ロール１９により鋼帯２をダイス１２上面に押える。しかるのち、図示しないプレスを操作し、スライダを下降させて上型１をダイス１２上面に押えた鋼帯２に接触させ、ポンチホルダ５で鋼帯２を押えたのち、ポンチ３を下降して鋼帯２の接合部分に孔を打ち抜く。
【００２７】
鋼帯２に孔の打ち抜き完了後、孔あけ制御部１６は、図示しないプレスを操作してポンチホルダ５で鋼帯２を押えた状態でポンチ３を上昇させ、打ち抜いた孔から引き抜いたのち、上型１を定位置に戻す。ついで、孔あけ制御部１６は、駆動機構１８を操作し、鋼帯押圧用ロール１９を上昇させて鋼帯２の押えを解除する。しかるのち、駆動機構１７を操作してパスラインロール１５を上昇させ、鋼帯２を通常の通板レベルに戻したのち、鋼帯２の搬送を開始する。
【００２８】
したがって、孔あけ制御部１６は、ポンチ３を下降して鋼帯２に孔を打ち抜いたのち、ポンチ３を上昇復帰するまでの間、鋼帯押圧用ロール１９による鋼帯２の押えを継続することとなる。このため、ポンチ３が鋼帯２から抜けずに上昇するということがなくなり、ポンチ３に横方向への力が加わらず、曲損や折損等の損傷を防止することができる。
【００２９】
実施例２
高炭素鋼、低炭素鋼、極低炭素鋼、ステンレス鋼、チタン等の板厚１．２〜７．０ｍｍ、板幅６００〜１９５０ｍｍのコイル平均単重１６トンの各鋼帯を、酸洗装置で酸洗するに際し、鋼帯の接合部分にポンチ径１０〜１８ｍｍの孔をあけるに際し、実施例１に記載の鋼帯の位置検出用孔の孔あけ装置を使用した本発明法の場合と、パスラインロールを昇降しないと共に、鋼帯押圧用ロールで鋼帯をダイス１２の上面に押えない従来法の場合のそれぞれについて、ポンチ１本当たりの鋼帯処理量を調査した。その結果を図４に示す。
【００３０】
図４に示すように、従来法では、ポンチ１本当たりの鋼帯処理量が１１００トンであった。これに対し、本発明法では、ポンチ１本当たりの鋼帯処理量が９９００トンと、従来法の９倍となっている。これは、本発明法では、孔あけ時にポンチで鋼帯を押圧する力が小さくて済み、鋼帯に打ち抜いた孔とポンチ叩打ち方向が、ポンチを打ち抜いた孔から抜き終わるまで平行であり、鋼帯からポンチを抜き易くなったためである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の鋼帯の位置検出用孔の孔あけ方法は、鋼帯の通板レベルを下げて鋼帯をダイス上に載せることによって、鋼帯を大きな力で押圧することなく、ダイス上に載せることができる。また、鋼帯押圧部材を下降して鋼帯をダイスに押え、ポンチを下降して鋼帯に孔を打ち抜いたのち、ポンチを上昇復帰し、鋼帯押圧部材による鋼帯の押えを解除し、次いで鋼帯を通常の通板レベルに戻すことによって、ポンチが打ち抜いた孔から抜けなくなるということがなくなり、ポンチに横方向への力が加わらず、ポンチの曲損や折損等の損傷を防止することができる。
【0032】
本発明の鋼帯の位置検出用孔の孔あけ装置は、孔あけ装置前後に配置したパスラインロールを昇降する昇降機構を備えたことによって、孔あけ制御部により昇降機構を制御し、パスラインロールを昇降させることにより、鋼帯の通板レベルを下げて鋼帯をダイス上に載せたり、ダイス上から通常の通板レベルに戻すことができる。また、パスライン上方のポンチの前後に配置した鋼帯押圧部材と、該鋼帯押圧部材の昇降機構を備えたことによって、孔あけ制御部により昇降機構を制御し、ポンチの孔あけとは無関係に、ダイス上に載った鋼帯を鋼帯押圧部材により上部からダイスに押えることができる。さらに、ポンチを下降して鋼帯に孔を打ち抜いたのち、ポンチを上昇復帰した後に、前記鋼帯押圧部材による鋼帯の押えを解除し、次いで鋼帯を通常の通板レベルに戻すことができる。このため、ポンチが打ち抜いた孔から抜けなくなるということがなくなり、ポンチに横方向への力が加わらず、曲損や折損等の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鋼帯の位置検出用孔の孔あけ装置の全体概略説明図である。
【図２】本発明の鋼帯の位置検出用孔の孔あけ装置のポンチで、鋼帯をダイス上に押圧しながら、孔を打ち抜いた状態の説明図である。
【図３】本発明の鋼帯の位置検出用孔の孔あけ装置のポンチで、鋼帯をダイス上に押えながら、孔を打ち抜いた後、ポンチを上昇させて打ち抜いた孔から離脱させた状態の説明図である。
【図４】実施例２における本発明法と従来法のポンチ１本当たりの鋼帯処理量を示すグラフである。
【図５】従来のプレスに取付ける孔あけ装置の説明図である。
【図６】特開平９−１４１３４３号公報に開示の孔あけ装置を示すもので、（ａ）図は第１の実施の形態図、（ｂ）図は第２の実施の形態図である。
【図７】鋼帯の連続処理ラインに従来の孔あけ装置を用いる場合の説明図である。
【図８】鋼帯の連続処理ラインに従来の孔あけ装置を用いる場合を示すもので、（ａ）図はポンチで鋼帯を打ち抜いた状態の説明図、（ｂ）図はポンチが打ち抜いた孔から抜けなかった状態の説明図である。
【符号の説明】
１、５１  上型
２、８１、９２  鋼帯
３、５４、７４、８３、９４  ポンチ
４、５２  ポンチプレート
５、５３  ポンチホルダ
１１、６１  下型
１２、６３、７１、８２、９３  ダイス
１３、６４  ダイス孔
１５、８４  パスラインロール
１６  孔あけ制御部
１７、１８  駆動機構
１９  鋼帯押圧用ロール
５５  凹部
５６  座ぐり穴
５７、７６  コイルばね
５８、７３、９１  押圧部材
６２  ダイホルダ
６５、７２  被加工部材
７５  調整ねじ
７７  アクチュエータ
７８  作動流体
【図１】
0003575585.tif 000002
【図２】
0003575585.tif 000003
【図３】
0003575585.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003575585.tif 000008
【図８】
0003575585.tif 000009