(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延工程の粗圧延機と仕上圧延機との間に配置され、搬送ローラーでシートバーを搬送する搬送装置と、
前記搬送ローラーの上端面よりも高い位置に配置され、少なくとも１つが前記搬送ローラーの上の前記シートバーの高さより低い位置に配置され、前記搬送装置による前記シートバーの搬送方向と交差する水平方向に投光器から投光し、その光を受光器で受光する投受光装置と、
前記シートバーの尾部が前記投受光装置を通過するときに前記シートバーの高さより低い位置に配置された前記受光器が非受光状態から受光状態に移行し、次いで非受光状態となったとき前記シートバーの尾部が下反り状態にあると判定する下反り判定部を備えたことを特徴とするシートバー尾部下反り検出装置。
【請求項２】
少なくとも前記受光器を高さ方向に複数有する場合、前記非受光状態から受光状態となった受光器のうち最も高い位置の受光器の高さと前記搬送ローラーの上端面の高さから前記シートバーの尾部の下反り量を検出する下反り量検出部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のシートバー尾部下反り検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延工程でシートバー（厚板鋼板）を圧延する場合に、そのシートバーの尾部が下反りしていること或いはその下反り量を検出するシートバー尾部下反り検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧延工程などで搬送されるシートバーの尾部が下方向きに曲がって（反って）いる状態を下反りという。熱間圧延工程で粗圧延機から仕上圧延機にシートバーを搬送する搬送装置では、搬送ローラーの間で且つ搬送ローラーの上端部より下方に、シートバーのエッジ（幅方向端部）を加熱するためのエッジヒーター（エッジヒーター下インダクター）が配置されている。そのため、シートバーの尾端が下反りすると、その下反り尾端がエッジヒーターに衝突する。このような問題を回避するため、シートバー尾部の下反りを検出し、下反りが検出されたらエッジヒーターを下方に退避する必要がある。下記特許文献１では、搬送装置の搬送ローラー間で、搬送ローラーの上端面より下方にレーザ光下反りセンサを配置し、例えば発光部で発光されて受光部に受光されるべきレーザ光が受光されない場合、シートバー尾部が下反りしていると判定する。また、下記特許文献２では、搬送装置の搬送ローラー間に配置されているエプロンにロードセルを取付け、下反りしたシートバーの尾端がエプロンに衝突したことをロードセルで検出し、ロードセルでエプロンへの尾端衝突を検出した場合に当該シートバーの尾部が下反りしていると判定する。また、下記特許文献３では、画像検出装置によってシートバー尾部の下反り量を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３７７３７号公報
【特許文献２】特開２００１−２５２７１２号公報
【特許文献３】特開２００９−２５０７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に記載されるように、搬送装置の搬送ローラー間で、搬送ローラーの上端面より下方にレーザ光下反りセンサを配置する場合、搬送ローラー間に配置されたエプロンの上側にスケールなどの異物が堆積すると、発光部からの発光を受光部で受光できなくなるという問題がある。また、前記特許文献２に記載されるように、搬送ローラー間のエプロンにロードセルを取付ける場合、構造が複雑であると共に、高温のシートバー直下に配置されるロードセルの耐久性に問題がある。また、前記特許文献３に記載されるように、画像検出装置を用いてシートバー尾部の下反り量を検出する場合、装置が非常に高価であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、簡潔な構造にして安価であり、耐久性と信頼性に優れ、シートバー尾部の下反りを適正に検出することが可能なシートバー尾部下反り検出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様に係るシートバー尾部下反り検出装置は、熱間圧延工程の粗圧延機と仕上圧延機との間に配置され、搬送ローラーでシートバーを搬送する搬送装置と、前記搬送ローラーの上端面よりも高い位置に配置され、少なくとも１つが前記搬送ローラーの上の前記シートバーの高さより低い位置に配置され、前記搬送装置による前記シートバーの搬送方向と交差する水平方向に投光器から投光し、その光を受光器で受光する投受光装置と、前記シートバーの尾部が前記投受光装置を通過するときに前記シートバーの高さより低い位置に配置された前記受光器が非受光状態から受光状態に移行し、次いで非受光状態となったとき前記シートバーの尾部が下反り状態にあると判定する下反り判定部を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、このシートバー尾部下反り検出装置において、少なくとも前記受光器を高さ方向に複数有する場合、前記非受光状態から受光状態となった受光器のうち最も高い位置の受光器の高さと前記搬送ローラーの上端面の高さから前記シートバーの尾部の下反り量を検出する下反り量検出部を備えることが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
而して、本発明のシートバー尾部下反り検出装置によれば、搬送ローラーでシートバーを搬送する搬送装置を熱間圧延工程の粗圧延機と仕上圧延機との間に配置する。また、搬送装置によるシートバーの搬送方向と交差する水平方向に投光器から投光し、その光を受光器で受光する投受光装置を、搬送ローラーの上端面よりも高い位置で且つ少なくとも１つは搬送ローラー上のシートバーの高さより低い位置に配置する。そして、下反り判定部は、シートバーの尾部が投受光装置を通過するときにシートバーの高さより低い位置に配置された受光器が非受光状態から受光状態に移行し、次いで非受光状態となったとき、シートバーの尾部が下反り状態にあると判定する。そのため、安価且つ簡潔な構造にして、スケールなどの異物堆積によって遮光されることも、高温のシートバーの熱に晒されることもなく、優れた耐久性と信頼性でシートバー尾部の下反りを適正に検出することができる。
【０００９】
また、受光器を高さ方向に複数有する場合、下反り量検出部は、非受光状態から受光状態となった受光器のうちの最も高い位置の受光器の高さと搬送ローラーの上端面の高さからシートバー尾部の下反り量を検出する。シートバーの尾端が搬送ローラーの上端面の上にあるとき、シートバー尾部の下反り量は、同じくシートバー尾部の搬送ローラー上端面からの浮き上がり量と同等である。そのため、非受光状態から受光状態となった受光器のうちの最も高い位置の受光器の高さと搬送ローラーの上端面の高さとの差から求めたシートバー尾部の浮き上がり量はシートバー尾部の下反り量と同等であり、その結果、シートバー尾部の下反り量を適正に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のシートバー尾部下反り検出装置の一実施形態を示す熱間圧延設備の概略構成図である。
【図２】図１のプロセスコンピュータで行われるシートバー尾部下反り検出の演算処理を示すフローチャートである。
【図３】図１のシートバー尾部下反り検出装置の作用の説明図である。
【図４】図３の詳細説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明のシートバー尾部下反り検出装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のシートバー尾部下反り検出装置が適用された熱間圧延設備の概略構成図である。図に示す熱間圧延設備の中央部には、仕上圧延機１が配置されている。この仕上圧延機１は、従来と同様に、図示しない粗圧延機で粗圧延されたシートバーＳが送給されて仕上圧延を行うものであり、仕上圧延機１の入側及び出側には、シートバーＳを搭載して搬送するための搬送装置２、３が配置されている。この搬送装置２、３は、一般的な搬送ローラー４にシートバーＳを搭載し、各搬送ローラー４を回転させることでシートバーＳを搬送するものである。なお、搬送装置２、３の搬送方向と直交する水平方向の両側には、シートバーＳの幅方向両側を案内するサイドガイド５、６が設けられている。
【００１２】
粗圧延機は、図１の図示手前側に配置されている。つまり、仕上圧延機１の図示手前側の搬送装置２が粗圧延機との間の搬送装置に相当する。つまり、粗圧延機と仕上圧延機１の間には搬送ローラー４でシートバーＳの搬送を行う搬送装置２が配置されている。この粗圧延機と仕上圧延機１の間の搬送装置２のうち、サイドガイド５より粗圧延機側の搬送ローラー４の間には、エッジヒーター（エッジヒーター下インダクター）７が設けられている。また、これ以外の搬送ローラー４の間にも、エプロンと呼ばれるシートバー案内板が設けられているが、それらは図示を省略している。そして、本実施形態では、前記エッジヒーター７よりも更に粗圧延機側において、搬送ローラー４の上端面より高い位置に投受光装置８が配置されている。
【００１３】
この投受光装置８は、シートバーＳの搬送方向と交差する水平方向に光を投光する投光器９と、投光器９から投光された光を受光する受光器１０の組合せからなり、本実施形態では、搬送ローラー４の位置で、高さ方向、つまり上下方向に投光器９と受光器１０の組を５組並べて均等間隔に配置されている。本実施形態では、投受光する光にレーザー光を用いている。周知のように、レーザー光は、指向性や収束性に優れており、熱間圧延工程の環境下でも安定した透過性を示す。なお、投受光装置８を構成する投光器９と受光器１０の組合せのうち、最も低い位置に配置されている投光器９及び受光器１０の高さは、本実施形態の熱間圧延工程で粗圧延機から仕上圧延機１に送給される厚さの最も小さいシートバーＳが搬送ローラー４を通過するときのシートバーＳの上面の高さより低い位置に設定してあり、それより高い位置に配置されている投光器９と受光器１０の組合せは、夫々、予め設定された一定の距離で高さ方向に配列されている。
【００１４】
熱間圧延工程の仕上圧延機１や粗圧延機、搬送装置２、３は、他の圧延工程と同様に、プロセスコンピュータ１１によって制御されている。このプロセスコンピュータ１１は、各圧延機での圧下量を始めとする圧下状態、搬送装置によるシートバーの搬送状態などを制御する。シートバーの搬送状態は、例えば周知のトラッキング方法を用いて、シートバーがどの位置にあるかをトラッキングする。また、このプロセスコンピュータ１１では、シートバーＳの尾部が下反りしているかどうかを判定し、その下反り量が予め設定された規定値以上である場合には、エッジヒーター７を下方に退避させる制御を行う。そのため、プロセスコンピュータ１１内には、下反り判定部１２及び下反り量検出部１３が形成されている。
【００１５】
プロセスコンピュータ１１内の下反り判定部１２や下反り量検出部１３は、プログラミングによる演算処理で構成されている。図２には、下反り判定部１２や下反り量検出部１３を構成する演算処理のフローチャートを示す。この演算処理では、まずステップＳ１で、例えばシートバーＳのトラッキング情報から、当該シートバーＳの尾部が投受光装置８を通過しているか否かを判定し、シートバーＳの尾部が投受光装置８を通過している場合にはステップＳ２に移行し、そうでない場合には待機する。ここで、シートバーＳの尾部が通過しているか否かの判定は、シートバーＳの尾部が、投受光装置８の位置から上下流側に予め設定した所定距離の範囲内にある時を、通過している状態と判定する。
前記ステップＳ２では、投受光装置８の各受光器１０の受光状態を読込み、それを記憶する。
【００１６】
次にステップＳ３に移行して、前述したように搬送装置２で搬送されるシートバーＳの高さより低い位置の受光器１０の受光状態が、非受光状態から受光状態となり、次いで非受光状態となり、且つシートバーＳの尾端が投受光装置８を通過したか否かを判定し、受光器１０が非受光状態から受光状態を経て非受光状態となり且つシートバーＳの尾端が通過した場合にはシートバーＳの尾部が下反りしていると判定してステップＳ４に移行し、そうでない場合には復帰する。
【００１７】
ステップＳ４では、シートバーＳの尾部が通過中に非受光状態から受光状態となった受光器１０のうち、最も高い位置にある受光器１０を選出する。
次にステップＳ５に移行して、前記ステップＳ４で選出された受光器１０の高さから搬送ローラー４の上端面の高さを減じてシートバーＳの尾部の浮き上がり量を算出し、それをシートバーＳの尾部の下反り量として算出してから復帰する。
【００１８】
図３は、本実施形態のシートバー尾部下反り検出装置の作用の説明図、図４は、図３の詳細説明図である。図では、投受光装置８として受光器１０を代表して表示している。例えば図３の右方から左方にシートバーＳが搬送され、その尾部において下反り量ｈの下反りが生じ、図３の右から３つ目の搬送ローラー４の上方に受光器１０（投受光装置８）が配置されている場合について考える。例えば、シートバーＳの尾端が搬送ローラー４の上端面に接触しているときの搬送ローラー４からシートバーＳの最大浮き上がり量をＨとする。シートバーＳの尾端が図の一番右側の搬送ローラー４の上端面に接触しているとき、シートバーＳの尾部の最大浮き上がり部位は図の右から２番目の搬送ローラー４の上方に位置し、投受光装置８では最も低い位置の受光器１０が受光状態、下から２番目及び３番目の受光器１０が非受光状態、下から４番目及び５番目の受光器１０が受光状態となる（図３ａ）。
【００１９】
その後、シートバーＳが図の左方に搬送されて当該シートバーＳの尾端が図の一番右側の搬送ローラー４を通過すると、図３ｂに示すように、当該シートバーＳの尾端は搬送ローラー４の上端面から下方に落ち、シートバーＳの尾部より搬送方向先方側の部分が搬送ローラー４の上端面に接触するため、図の右から３番目の搬送ローラー４の上方に配置された最も低い位置及び下から２番目の投受光装置８の受光器１０は一旦非受光状態となる。更に、シートバーＳが図の左方に搬送されて当該シートバーＳの尾端が図の右から２番目の搬送ローラー４の上端面に接触すると、図３ｃに示すように、図の右から３番目の搬送ローラー４の上方、つまり投受光装置８の正面にシートバーＳの尾部の最大浮き上がり部位が位置する。このとき、図の最も低い位置の受光器１０と２番目に低い位置の受光器１０が受光状態となる。
【００２０】
その後、図の右から２番目の搬送ローラー４をシートバーＳの尾端が通過すると、当該シートバーＳの尾端は搬送ローラー４の上端面から下方に落ち、最も低い位置及び下から２番目の位置の投受光装置８の受光器１０は再び非受光状態となる。更に、図の右から３番目の搬送ローラー４をシートバーＳの尾端が通過してしまうと、全ての投受光装置８の受光器１０が連続した受光状態となる。このように、シートバーＳの尾部に下反りが生じていると、搬送ローラー４の上端面より上方に配置された投受光装置８では受光器１０が受光状態と非受光状態を繰り返すので、それによりシートバーＳの尾部に下反りの生じていることが判定される。また、シートバーＳの尾部が投受光装置８を通過しているとき、非受光状態から受光状態となった受光器１０のうちの最も高い位置の受光器１０、即ち２番目に低い受光器１０の高さから搬送ローラー４の高さを減じてシートバーＳの尾部の最大浮き上がり量Ｈを算出することができる。そして、本実施形態では、このシートバーＳの尾部の最大浮き上がり量ＨをシートバーＳの尾部の下反り量として算出する。
【００２１】
シートバーＳの尾部が下反りする原因は、粗圧延機での尾端抜け時の圧延条件による下反りと、粗圧延機出側の搬送装置２での搬送ローラー４による搬送時の下反りである。しかしながら、粗圧延機出側の搬送装置２の後半部まで搬送されたシートバーＳは、搬送ローラー４上を搬送中に、当該シートバーＳの尾部が搬送ローラー４への落下衝突を繰り返し、その結果、尾部の下反り量ｈと搬送ローラー４上端面からの尾部の最大浮き上がり量Ｈとがほぼ等量になることを本発明者等は見出した。従って、本実施形態のように搬送ローラー４の上端面よりも上方に配置された投受光装置８でシートバーＳの尾部の最大浮き上がり量Ｈを算出し、それを当該シートバーＳの尾部の下反り量ｈとして検出することは適正である。そして、プロセスコンピュータ１１では、このようにして検出されたシートバーＳの尾部の下反り量ｈが予め設定された規定値以上である場合に、エッジヒーター７を下方に退避させる制御を行う。
【００２２】
このように本実施形態のシートバー尾部下反り検出装置では、搬送ローラー４でシートバーＳを搬送する搬送装置２を熱間圧延工程の粗圧延機と仕上圧延機１との間に配置する。また、搬送装置２によるシートバーＳの搬送方向と交差する水平方向に投光器９から投光し、その光を受光器１０で受光する投受光装置８を、搬送ローラー４の上端面よりも高い位置で且つ少なくとも１つは搬送ローラー４上のシートバーＳの高さより低い位置に配置する。そして、下反り判定部１２は、シートバーＳの尾部が投受光装置８を通過するときにシートバーＳの高さより低い位置に配置された受光器１０が非受光状態から受光状態に移行し、次いで非受光状態となったとき、シートバーＳの尾部が下反り状態にあると判定する。そのため、安価且つ簡潔な構造にして、スケールなどの異物堆積によって遮光されることも、高温のシートバーＳの熱に晒されることもなく、優れた耐久性と信頼性でシートバー尾部の下反りを適正に検出することができる。
【００２３】
また、受光器１０を高さ方向に複数有する場合、下反り量検出部１３は、非受光状態から受光状態となった受光器１０のうちの最も高い位置の受光器１０の高さと搬送ローラー４の上端面の高さからシートバー尾部の下反り量を検出する。シートバーＳの尾端が搬送ローラー４の上端面の上にあるとき、シートバー尾部の下反り量ｈは、同じくシートバー尾部の搬送ローラー上端面からの浮き上がり量Ｈと同等である。そのため、非受光状態から受光状態となった受光器１０のうちの最も高い位置の受光器１０の高さと搬送ローラー４の上端面の高さとの差から求めたシートバー尾部の浮き上がり量Ｈはシートバー尾部の下反り量ｈと同等であり、その結果、シートバー尾部の下反り量を適正に検出することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  仕上圧延機
２、３  搬送装置
４  搬送ローラー
５、６  サイドガイド
７  エッジヒーター
８  投受光装置
９  投光器
１０  受光器
１１  プロセスコンピュータ
１２  下反り判定部
１３  下反り量検出部
Ｓ  シートバー
【図１】
0005983646.tif 000002
【図２】
0005983646.tif 000003
【図３】
0005983646.tif 000004
【図４】
0005983646.tif 000005