(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の連続処理設備の縦型ルーパーにおいて、ルーパーキャリッジの鋼板幅方向の一方の端部側の二つのコーナー部にそれぞれ設けられ、前記ルーパーキャリッジを牽引するチェーン又はワイヤロープに取付金具を介して連結されたジャッキ機構と、ルーパー内の鋼板の蛇行量を検出する蛇行検出器と、前記ルーパーキャリッジ高さを検出するレベル計と、前記蛇行検出器および前記レベル計からの検出信号を受信するとともに、前記ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を演算して求め、求めた昇降量を前記ジャッキ機構に指令し、前記ジャッキ機構による前記ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を制御する手段と、を備えることを特徴とする竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置。
【請求項２】
請求項１記載の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置を用いて鋼板の蛇行を防止するに際して、鋼板の蛇行量及びルーパーキャリッジ高さに基づいて、前記ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を決定することを特徴とする竪型ルーパーの鋼板の蛇行防止方法。
【請求項３】
鋼板の蛇行量、ルーパーキャリッジ高さと前記ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量の関係を求め、前記で求めた関係を用いて、前記ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を決定することを特徴とする請求項２記載の竪型ルーパーの鋼板の蛇行防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板の連続処理設備で使用される竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置および鋼板の蛇行防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、連続焼鈍ライン、連続めっきライン等の鋼板の連続処理設備では、操業中、焼鈍、めっき処理等を行う処理セクションで鋼板の搬送速度が変動したり、停止したりすることは品質上好ましくない。操業中、入側はコイル替え等で停止し、出側はコイル払い出し等で停止する。入側セクションと処理セクション、処理セクションと出側セクションの間に縦型ルーパーを配置し、入側セクションが停止したときは入側ルーパーに所定量貯留した鋼板を処理セクションに供給し、出側セクションが停止したときは処理セクションから搬出される鋼板を出側ルーパーに所定量貯留するようにすることで、入側セクション、出側セクションが停止しても、処理セクションの鋼板の搬送速度が変動しないようにしている。
【０００３】
竪型ルーパーは、図５のように、多数対の上下ロ−ル（上ルーパーロール３３、下ルーパーロール３４）が配設され、これら上下ロ−ルを鋼板３０が交互に往復するようになっている。上ルーパーロ−ル３３は、ルーパーキャリッジ３２上に所定間隔をもって配置され、キャリッジごと水平に吊り下げられている。このルーパーキャリッジ３２は、四つのコーナー部において４本のチェ−ンまたはワイヤロープ３６によりスプロケットまたはシーブ３５を介して、駆動スプロケットまたはドラム３８に連結されており、キャリッジ駆動機構３７により必要に応じてチェ−ンまたはワイヤロープ３６を巻取りまたは払出すことにより、ルーパーキャリッジ３２ごと上ルーパーロ−ル３３が一斉に昇降するようになっている。
【０００４】
従来の竪型ルーパーにおいては、稼働中における各チェ−ンまたはワイヤの伸び量が異なり、キャリッジが傾斜することや鋼板の形状が不均一であることにより、ルーパー内で鋼板の蛇行が発生し、運転不能に陥ることがある。このため、設備面の対策として、チェ−ンの交換又は切り詰めを行ない、キャリッジの水平度を調整する。また、操業面の対策として、蛇行発生の少ない範囲の運転条件、例えばルーパーストロ−ク（ルーパーキャリッジの昇降範囲）を制限する。このため、設備稼働率の低下、補修費用の増大となっていた。前記対策以外に、ルーパー内に蛇行矯正ロールを設置する対策もあるが、設置スペースの制約上、設置数に限りがあり、矯正能力に限界がある。
【０００５】
このような竪型ルーパーにおける鋼板の蛇行を防止する技術として、特許文献１に開示された装置がある。この技術に基づく竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置は、図６のように、ルーパーの入側および出側の少なくとも一方で、エッジ位置検出器４２で鋼板エッジを検出し、変位計４３で鋼板３０の蛇行量を演算し、この演算結果に基づき、制御手段４４によりジャッキ機構駆動源４６を駆動しジャッキ機構４１によりルーパーキャリッジ３２を牽引するチェーンまたはワイヤロープ３６の長さを個々に調整して、ルーパーキャリッジ３２を鋼板幅方向に傾動することで、ルーパー内での鋼板の蛇行を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２６７１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示される鋼板蛇行防止装置は、設備が複雑になるという問題点があった。すなわち、チェーンおよびワイヤロープには伸びがあり、その伸び量は、長さと荷重に影響されるため、鋼板の蛇行量の検出結果に基づき、ルーパーキャリッジを傾動させて蛇行を防止するには、個々のチェーンおよびワイヤロープ調整長さを、その時点でのチェーンおよびワイヤロープ全長（キャリッジ高さ）と荷重（張力）による伸び量を考慮して決定せねばならず、これらの検出装置、制御装置が必要となり、設備が複雑かつ高価になるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、前記課題を解決し、簡易な設備で鋼板の蛇行を防止できる竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置を提供することを目的とする。また、本発明は、前記竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置を用いた鋼板の蛇行防止方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の手段は、下記のとおりである。
【００１０】
（１）鋼板の連続処理設備の縦型ルーパーにおいて、ルーパーキャリッジの鋼板幅方向の一方の端部側の二つのコーナー部にそれぞれ設けられ、前記ルーパーキャリッジを牽引するチェーン又はワイヤロープに取付金具を介して連結されたジャッキ機構と、ルーパー内の鋼板の蛇行量を検出する蛇行検出器と、前記ルーパーキャリッジ高さを検出するレベル計と、前記蛇行検出器および前記レベル計からの検出信号を受信するとともに、前記ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を演算して求め、求めた昇降量を前記ジャッキ機構に指令し、前記ジャッキ機構による前記ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を制御する手段と、を備えることを特徴とする竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置。
【００１１】
（２）  （１）記載の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置を用いて鋼板の蛇行を防止するに際して、鋼板の蛇行量及びルーパーキャリッジ高さに基づいて、前記ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を決定することを特徴とする竪型ルーパーの鋼板の蛇行防止方法。
【００１２】
（３）  鋼板の蛇行量、ルーパーキャリッジ高さ位置と前記ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量の関係を求め、前記で求めた関係を用いて、前記ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を決定することを特徴とする（２）記載の竪型ルーパーの鋼板の蛇行防止方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置は、蛇行検出器によりルーパー内の鋼板の蛇行量を検出し、また、レベル計によりルーパーキャリッジ高さを検出し、これらの検出信号に基づき前記ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を演算して求め、演算結果に基づいて、蛇行量が許容範囲内となるように、ジャッキ機構により前記ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を制御するので、チェーンやワイヤロープの長さを変えることなく、ルーパーキャリッジを鋼板幅方向に傾動させることができ、簡易な設備でルーパー内での鋼板の蛇行を防止することができるようになる。
【００１４】
また、上記のようにルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を制御することで、ルーパーキャリッジが傾斜した状態を最小限とし、ガイドロールなどにかかる負荷を最小とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のワイヤロープ方式の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置を示す斜視図である。
【図２】蛇行量とルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量の関係を示す図である。
【図３】ルーパーキャリッジに傾斜がない状態での鋼板の蛇行状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置により、鋼板の蛇行を修正した状態を示す縦断面図である。
【図５】従来のワイヤロープ方式の竪型ルーパーを示す斜視図である。
【図６】従来のワイヤロープ方式の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明では、ルーパーキャリッジの鋼板幅方向の一方の端部側の二つのコーナー部に、それぞれルーパーキャリッジを牽引するチェーン又はワイヤロープに、取付金具を介して連結されたジャッキ機構を設ける。そして、蛇行検出器によりルーパー内の鋼板の蛇行量を検出し、検出信号を制御手段に送る。これに基づき制御手段は、蛇行量とルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量の関係から、蛇行量が許容範囲内となるルーパーキャリッジの各コーナー部のジャッキ機構の昇降量を算出する。このとき、前記蛇行量とルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量の関係は、ルーパーキャリッジ高さにより異なるため、予めルーパーキャリッジ高さに対応させて、蛇行量とルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量の関係を求める。そして、蛇行検出器によりルーパー内の鋼板の蛇行量を検出し、レベル計によりルーパーキャリッジ高さを検出し、これらの検出信号及び前記した蛇行量とルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量の関係から、蛇行量が許容範囲内となるルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量Ｂ（ジャッキ機構の昇降量）を算出する。この昇降量を指令信号として送り、ジャッキ機構が制御手段からの指令信号を受けとると、ジャッキ機構の駆動源は水平軸ウォームを回転させ、水平軸ウォームはウォーム歯車を垂直軸まわりに回転させ、ウォーム歯車とともに回転する垂直軸ジャッキは、取付金具に対して昇降し、その結果、ルーパーキャリッジの鋼板幅方向の傾きが容易に修正され、蛇行を防止することができるようになる。
【００１７】
以下、本発明について具体的に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るワイヤロープ方式の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置を示す斜視図である。
【００１８】
図１において、３０は鋼板、３２はルーパーキャリッジ、３３は上ルーパーロール、３４は下ルーパーロール、３５はシーブ、３６はワイヤロープ、３７はキャリッジ駆動機構、３８はドラム、４０は取付金具、４１はジャッキ機構、４６はジャッキ機構駆動源である。１は蛇行検出器、２は制御手段（制御装置）、３はレベル計である。
【００１９】
本装置では、ルーパーキャリッジ３２の鋼板幅方向の一方の端部側の二つのコーナー部に、ルーパーキャリッジ３２を牽引するワイヤロープ３６に、取付金具４０を介してジャッキ機構４１が連結されている。
【００２０】
蛇行量とルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量の関係は、ルーパーキャリッジ高さにより異なるため、実設備での試験や操業条件の解析から、蛇行量とルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量の関係を、ルーパーキャリッジ高さに対応させて求める。図２は、鋼板の連続処理設備の入側ルーパーで、板厚０．７ｍｍ、板幅１８８０ｍｍの鋼板をルーパーキャリッジに傾斜がない状態で通板し、蛇行が発生しているときにルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を変えたときの蛇行量Ａとルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量Ｂの関係をルーパーキャリッジ高さＺに対応させて求めた一例を示す。キャリッジ高さＺは、設備仕様の最大高さに対する割合（％）である。図２において、蛇行量は図１のＸ軸右方向への蛇行量、ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量は、キャリッジコーナー部の上方への移動量である。
【００２１】
図２から、例えば、Ｚ＝９０％のときに、約２２５ｍｍの蛇行は、キャリッジコーナー部を上方へ約２０ｍｍ移動することで蛇行量を１００ｍｍ程度に低下でき、さらに上方へ約１５ｍｍ（合計で３５ｍｍ）移動すると蛇行をゼロに低下でき、またＺ＝６０％のときに、１５０ｍｍの蛇行は、キャリッジコーナー部を上方へ約１２ｍｍ移動することで蛇行量を１００ｍｍ程度に低下でき、さらに上方へ約２３ｍｍ（合計で３５ｍｍ）移動すると蛇行をゼロに低下できることが分かる。
【００２２】
制御手段２には、サイズ毎に、種々のルーパーキャリッジ高さＺに対応させて、蛇行量Ａとルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量Ｂの関係が記憶されている。また、蛇行量の許容範囲が入力、記憶されている。
【００２３】
通常、ルーパーでは、鋼板のロールアウトを防止するため、ロールアウト検出センサーが設置されている。ルーパーの蛇行量の許容範囲は、ロールアウト防止のために設けられているロールアウト検出センサー位置で決まる。例えば、ロール幅Ｗ＝２２００ｍｍ、板幅ｂ＝１８８０ｍｍ、センサー位置（ロール端からの距離）ｘ＝６０ｍｍの場合、許容範囲は、（Ｗ−ｂ）／２−ｘ＝１００ｍｍに設定される。
【００２４】
本装置では、蛇行検出器１によりルーパー内の鋼板３０の蛇行量Ａを検出し、検出信号を制御手段２に送る。また、レベル計３によりルーパーキャリッジ高さＺを検出し、検出信号を制御手段２に送る。
【００２５】
制御手段２は、送られた蛇行量の検出信号、ルーパーキャリッジ高さの検出信号に基づき、記憶されている蛇行量Ａ、ルーパーキャリッジ高さＺとルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量Ｂの関係を用いて、蛇行量Ａが許容範囲内となるルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量Ｂ、すなわちジャッキ機構４１の昇降量を算出する。
【００２６】
制御手段２は、この昇降量を指令信号としてジャッキ機構４１に送る。ジャッキ機構４１が制御手段２からの指令信号を受けとると、ジャッキ機構４１の駆動源は水平軸ウォームを回転させ、水平軸ウォームはウォーム歯車を垂直軸まわりに回転させ、ウォーム歯車とともに回転する垂直軸ジャッキは、取付金具４０に対して昇降することで、ルーパーキャリッジを鋼板幅方向に傾動させ、蛇行を防止することができるようになり、また、元々ルーパーキャリッジ３２に傾斜がない状態で発生する鋼板自体の形状に起因する蛇行も防止することができるようになる。チェーンやワイヤロープの長さを変えることなく、ルーパーキャリッジを鋼板幅方向に傾動させることができるので、簡易な設備にできる。
【００２７】
また、ルーパーキャリッジ３２は、通常は水平状態で昇降するものであるため、ガイドロール５０とガイドレール５１には、一定量の隙間Ｃ（図３参照）が設けられている。ガイドロール５０には、キャリッジ３２に傾斜がない状態では定常的な負荷はかからないが、傾斜がある状態では隙間Ｃはなくなるため、ガイドロール５０に定常的に負荷がかかり、かつ傾斜が大きくなると負荷も大きくなり、ガイドロール５０を短寿命にしてしまう。
【００２８】
本発明では、蛇行検出器１からの検出信号（蛇行量）とレベル計３からの検出信号に基づいて、蛇行量が許容範囲内となるようにルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量を制御するので、図４のように、ルーパーキャリッジ３２が傾斜した状態を最小限とし、ガイドロール５０にかかる負荷を最小とすることができる。これによって、ガイドロールを長寿命化でき、またロール磨耗粉が落下して鋼板に付着する問題を防止できる。
【００２９】
なお、前記実施形態では、ワイヤロープ方式の竪型ルーパーの鋼板蛇行防止装置について説明したが、本発明はチェーン方式の竪型ルーパーについても適用できるのはもちろんである。チェーン方式では、シーブに代えてスプロケット、ドラムに代えて駆動スプロケットが用いられる。
【実施例】
【００３０】
本実施形態で説明した竪型ルーパーは、蛇行量の許容範囲は１００ｍｍ以下である。この竪型ルーパーではルーパーキャリッジに傾斜がない状態（図３）で、キャリッジ高さＺ＝６０％のとき、板端の形状が不均一な鋼板は、蛇行量Ａ＝１５０ｍｍ発生していた。
【００３１】
従来の装置（図５）では、この蛇行量を減らすことができなかったため、上ルーパーロール３３からロールアウトしないように、キャリッジ高さＺを制限して使用せざるを得なかった。
【００３２】
一方、本発明の装置では、キャリッジ高さＺ＝９０％では、ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量Ｂ＝２０ｍｍ、キャリッジ高さＺ＝６０％では、ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量Ｂ＝１２ｍｍで、蛇行量を１００ｍｍ以下にできる。キャリッジ高さＺ＝３０％では、ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量の調整不要となる。
【００３３】
また、本発明の装置では、ルーパーキャリッジのコーナー部の昇降量Ｂを３５ｍｍとすることにより、キャリッジ高さＺ＝９０％のときでも、蛇行量が０ｍｍとなり、良好な蛇行防止効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によれば、竪型ルーパーにおける鋼板の蛇行を簡易な設備で防止することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１    蛇行検出器
２    制御手段
３    レベル計
３０    鋼板
３２    ルーパーキャリッジ
３３    上ルーパーロール
３４    下ルーパーロール
３５    スプロケット又はシーブ
３６    チェーン又はワイヤロープ
３７    キャリッジ駆動機構
３８    駆動スプロケット又はドラム
４０    取付金具
４１    ジャッキ機構
４２    エッジ位置検出器
４３    変位計
４４    制御手段
４６    ジャッキ機構駆動源
５０    ガイドロール
５１    ガイドレール
Ｚ    キャリッジ高さ
Ａ    蛇行量
Ｂ    チェーン又はワイヤロープ長さ修正量
Ｃ    隙間
【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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