(57)【要約】      （修正有）【課題】反転のための余分なスペースを必要とすることなく、搬送ライン上で反転できるとともに、構造上も比較的簡潔で実用的であり、しかも、スラブの反りに対しても十分対応することが可能なスラブ反転装置を提供する。【解決手段】スラブ１が軸方向に通過する旋回リング３を複数個スラブ搬送ラインに沿って配置するとともに、該旋回リング３内の対応する位置にそれぞれ独立してリング径方向に移動可能な第1クランプ５ａ及び第２クランプ５ｂを設け、これらクランプ５ａ，５ｂ間における旋回リング３内面にスラブ１の側面に当接するサイドストッパ６をリング径方向に移動可能に設け、さらに前記旋回リング３を昇降及び旋回させる昇降装置４及び旋回装置８とを旋回リング３に付設した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブが軸方向に通過する旋回リングを複数個スラブ搬送ラインに沿って配置するとともに、該旋回リング内の対向する位置にそれぞれ独立して旋回リング径方向に移動可能な第1クランプ及び第２クランプを設け、これらクランプ間における旋回リング内面にスラブの側面に当接するサイドストッパを旋回リング径方向に移動可能に設け、さらに前記旋回リングを昇降及び旋回させる昇降装置及び旋回装置を旋回リングに付設したことを特徴とするスラブ反転装置。
【請求項２】
旋回リングを摺動自在に保持する支持フレームを設け、該支持フレームを介して昇降装置及び旋回装置を設けたことを特徴とする請求項１記載のスラブ反転装置。
【請求項３】
スラブ荷重を複数個の旋回リングがそれぞれほぼ均等に受けるように搬送されてくるスラブを所定の位置で停止させる機構を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のスラブ反転装置。
【請求項４】
水平姿勢のスラブを各旋回リングの第1クランプ及び第２クランプで挟持する時に、スラブ上面側のクランプを僅かに上昇させて複数個の旋回リングに異常反力が生じないようにすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のスラブ反転装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のスラブ反転装置を、スラブ精整工程の疵検出・除去設備に連続化させてオンラインでスラブ両表面の疵検出・除去を行わせることを特徴とするスラブ精整設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラブ反転装置、特に、連続鋳造されて精整工程に搬送されてくる鋼スラブを例えば疵検査のため１８０°反転するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラブの精整工程において、一面の疵検査を終えたスラブを次に１８０°反転させて他面の疵検査を行うが、その反転の際に反転装置が使用されている。従来の反転装置としては、例えば特許文献１の如く、ローラテーブル上のスラブをスラブ幅方向の一端側より咥え部材により咥えて搬送ラインから退避させ、次いで咥え部材を起立させてから１８０°旋回させ、この状態でローラテーブル側に戻して咥え部材を倒して反転する手段が提案されている。また、ローラテーブル走行型スラブ反転機として、特許文献２には、クランプ装置を備えた２個の回転フレームを連結し、これらの回転フレームをスラブの搬送用ローラテーブル間に設置し、スラブをこれら回転フレームで反転する際には、ローラテーブルを搬送ライン外に退避させる構造のものが開示されている。
【特許文献１】実開平４−９１９２９号公報
【特許文献２】実公平７−１３８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した従来のいずれの反転装置も、咥え部材或いはローラテーブルの退避用としてスラブの搬送ラインとは別個のスペースを必須としており、設置スペース面で問題がある。また、これらの従来技術ではスラブの反りに対する対応について全く考慮はなされておらず、反りの程度によっては反転が困難となる事態も考えられた。
なお、設置スペースを解消するために、反転位置にある搬送用のローラテーブル自体をピンチロール方式とし、このピンチロールによりスラブを挟持してロール自身を搬送ラインに垂直な面内で回転させてスラブを反転させる技術も実用化されているが、５０トンもの重量のあるスラブを挟持して反転させるには、ロール自体及びその周辺装置に対して強固な構造と複雑な機構が要求され、加えてスラブの反り対策も十分とはいえず、コスト面と操業面での改善が強く望まれていた。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、反転のための余分なスペースを必要とすることなく、搬送ライン上で反転できるとともに、構造上も比較的簡潔で実用的であり、しかも、スラブの反りに対しても十分対応することが可能なスラブ反転装置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】
【０００５】
上記の課題を解決するための本発明の要旨は次の通りである。
（１）  スラブが軸方向に通過する旋回リングを複数個スラブ搬送ラインに沿って配置するとともに、該旋回リング内の対向する位置にそれぞれ独立して旋回リング径方向に移動可能な第1クランプ及び第２クランプを設け、これらクランプ間における旋回リング内面にスラブの側面に当接するサイドストッパを旋回リング径方向に移動可能に設け、さらに前記旋回リングを昇降及び旋回させる昇降装置及び旋回装置を旋回リングに付設したことを特徴とするスラブ反転装置。
（２）  旋回リングを摺動自在に保持する支持フレームを設け、該支持フレームを介して昇降装置及び旋回装置を設けたことを特徴とする（１）記載のスラブ反転装置。
（３）  スラブ荷重を複数個の旋回リングがそれぞれほぼ均等に受けるように搬送されてくるスラブを所定の位置で停止させる機構を備えていることを特徴とする（１）又は（２）記載のスラブ反転装置。
（４）  水平姿勢のスラブを各旋回リングの第1クランプ及び第２クランプで挟持する時に、スラブ上面側のクランプを僅かに上昇させて複数個の旋回リングに異常反力が生じないようにすることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項記載のスラブ反転装置。
（５）  （１）〜（４）のいずれか１項記載のスラブ反転装置を、スラブ精整工程の疵検出・除去設備に連続化させてオンラインでスラブ両表面の疵検出・除去を行わせることを特徴とするスラブ精整設備。
【発明の効果】
【０００６】
以上説明した本発明に係るスラブ反転装置によれば、いかなるサイズのスラブでも安定して確実に反転することができるとともに、スラブ搬送ライン上で反転させるため、従来の如く余分なスペースを必要とすることがない利点がある。また、スラブに多少の反りがあっても反転作業を支障なく行うことができ、加えて装置の主要部が開放度の高いリング構造であるため、スラブからの放熱を効果的に行え、反転装置自体も特別な耐熱構造とする必要もない利点も有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るスラブ反転装置の一例を示す斜視概略図であり、図２は図１に示す１個の旋回リングの具体例を示す図である。図において、１は連続鋳造され熱間溶削されて精整工程に送られてくるスラブ、２はスラブ搬送用のローラテーブルを構成する搬送ロール、３は搬送ロール２間に定間隔をおいて配置された３個の旋回リングであり、これら旋回リングは軸周り方向に回転可能であって、精整工程の疵検出・除去装置の設置位置近傍に設けられる。４は前記旋回リング３の昇降装置、５ａ及び５ｂはスラブ１を両面からクランプする第１及び第２クランプで、該クランプ５ａ及び５ｂは旋回リング３の内面において対向した位置に取り付けられており、旋回リング３とともに旋回・昇降しかつそれぞれが独立して旋回リングの径方向に移動自在となっており、スラブ上下面に当接自在となっている。６は旋回リング３の内面にて前記クランプ５ａ、５ｂ間に設けたサイドストッパであリ、該サイドストッパ６もリング径方向に移動自在となっており、スラブ１の一方の側面に当接自在にしている。
【０００８】
旋回リング３は全て同一構造であり、図示の例では３個のリングを示したが、場合によっては２個でも足り、勿論４個以上であっても良いが、少なくとも複数個は必須である。旋回リングを複数個にしたのは、スラブをリング内に挟持して旋回するときにスラブの長手方向に少なくとも２点でバランス良く荷重をほぼ均等に負担するためであり、搬送されるスラブの長さに応じてスラブの停止位置を変更し、最適な位置にスラブを停止させる。このため搬送されるスラブ長さ（予め設定しておくかもしくは測長装置で測定してもよい）に応じて、所定の位置でスラブを停止させる機構を搬送ラインに設けておくことが好ましい。停止機構としては、例えばスラブ端部の検出装置を搬送テーブルの駆動装置に連動させてスラブ長さにより決められる停止位置に停止させればよい。
なお、図１では最初の旋回リングだけについて必要な部材及び機構を示し、他のリングは便宜上省略した形としたが、他の２個のリングについても最初のリングと同様の構造となっていることは言うまでもない。
【０００９】
図２に示すように、旋回リング３はそのほぼ中心位置にて軸方向にスラブ１を通過させるが、想定される最大スラブ幅が通過及び旋回するに十分な内径を有している。第１及び第２クランプ５ａ、５ｂは、例えば旋回リング３の内面に設けた油圧シリンダなどによりリング半径方向に移動調整可能であり、また、サイドストッパ６も同様に旋回リング３に設けた油圧シリンダなどによりリング半径方向に移動調整可能としている。旋回リング３の内面には図示の通り、クランプやストッパ及びその駆動部が設けられていることから、リング内面側は剛性のある構造とする必要がある。また、旋回リング３は溝型の支持フレーム７にその全体を保持されているが、その保持形態としては支持フレーム７の両端部で旋回リング３を摺動可能に保持するとともに、支持フレーム７下部内面に設けた２個の旋回ローラ８でリングを保持している。
旋回ローラ８は、その周面に歯を有するピニオンギア形式となっており、旋回リング３周面に刻設した歯部９（図１）と噛み合って駆動モータ（図示しない）の駆動によって回転し、これによって旋回リング３を矢印方向１０に所定の角度旋回させる。
【００１０】
昇降装置４は、基礎に立設した例えば油圧シリンダ４ａと、該シリンダのシリンダロッド４ｂとから構成される。支持フレーム７の両端の反リング側は、昇降装置４を構成するシリンダのロッド４ｂに直接固定されており、シリンダ４ａの駆動により矢印方向１１に支持フレーム７を昇降させ、これによって旋回リング３を一定範囲にわたって矢印方向１２に昇降させる。搬送ラインに沿って並置した３個の旋回リング３は全て同一構造となっており、その旋回、昇降動作はすべて同期しており、また、各旋回リング内部のクランプやサイドストッパの移動調整についても同様である。
【００１１】
なお、図示の実施形態において示した旋回手段、昇降手段、クランプ及びサイドストッパの移動手段については、図示の例に限ることなく、他の公知の駆動手段を採用し得ることは勿論であるが、いずれにしろ旋回角度、昇降位置、クランプ及びサイドストッパの停止位置など、精度良く所定の角度・位置に停止することが要求される場合には、リミットスイッチや近接スイッチなど電気的なオンオフ手段との組み合わせなどが考えられる。
【００１２】
図４に本発明に係る反転装置を組み込んだスラブ精整工程における疵検出・除去ラインの概要を示す。図示するように、スラブ表面を撮像する撮像装置によって得られたスラブの画像に基づき表面疵を検出・指定する第１の疵検出装置１３と、該第１の疵検出装置により検出・指定されたスラブ一面側の疵部を研削する第１の研削装置（例えば、熱間グラインダ）１４と、該研削後のスラブを１８０°反転する反転装置１５と、反転後のスラブの他面側の疵を検出・指定して研削を行う第２疵検出装置１６と第２研削装置１７を配置し、これらを搬送テーブル１８により同一ライン上に配列している。反転装置１５をこのようにスラブ精整工程の中に組み込むことによって、オンラインでスラブ両面の疵検出・除去を実施し得るようになっている。なお、搬送テーブル１８を反対方向にも移動可能にしておき、第１の研削装置１４と反転装置１５の間に別の疵検出装置を設けておけば、短いラインでスラブ両面の疵検出・除去が可能である。
【００１３】
次に、図示の装置を用いて実際のスラブ反転操作を説明する。図３（ａ）〜（ｋ）は、このスラブ反転操作を順次示す略図であリ、以下これにそって説明する。なお、前述の如く通常の精整工程においては、スラブは反転装置に到達する前に、片面（上面）の疵検出及びその除去を終えており、反転装置で１８０°反転して未処理の面の疵検出と疵除去を行うものである。
【００１４】
（ａ）：反転の対象となるスラブ１が搬送され、所定位置で停止する。スラブには種々のサイズ（長さ）があるため、事前に得られるサイズ情報に基づき最適な位置に停止させるが、この位置は３個の旋回リング３の荷重負担を平均化させる位置でもある。この状態では旋回リング３は下限位置、第１クランプ５ａ及び第２クランプ５ｂはスラブ上下面から離れた水平の初期位置、サイドストッパ６もスラブ側面からは離れた垂直の初期位置（図では右側）にある。
（ｂ）：第２クランプ５ｂを上昇させ、その上面をスラブ下面に接触させて或いは近接させて止める。第２クランプの停止は、例えばリミットスイッチなどの手段を用いて自動的に行う。
（ｃ）：昇降装置４を駆動して旋回リング３を上昇させ、スラブ１を第２クランプ５ｂにて保持して搬送ラインから離し、所定の上限位置まで上昇させる。この上限位置はスラブが１８０°旋回したときに搬送ローラなどに接触しない高さが要求されるが、この位置はやはりリミットスイッチなどにより制御する。
（ｄ）：第１クランプ５ａをその下面がスラブ上面に当たるまで下降させて、スラブ１を上下から第１及び第２クランプ５ａ、５ｂで挟持した状態にする。
（ｅ）：待機していたサイドストッパ６をリング中心側に移動させて、スラブ１の一方の側面（図ではスラブの右側面）に接触させる。スラブは第１及び第２クランプで挟持されているため、サイドストッパ６がスラブ側面に当たったときにスラブがずれない。
（ｆ）：スラブ１は３個の旋回リング３の各第１及び第２クランプにより上下面を挟持されているが、クランプにより緊密にスラブを挟んで旋回動作を行うとすると、スラブ１に反り（通常は上反り）があった場合には、各旋回リング３の旋回中心とクランプ位置でのスラブの中心とが必ずしも一致せず、異常反力がクランプに作用し、旋回に支障を来たすことが考えられる。このためこの異常反力防止のため、図示の如く第１クランプ５ａを僅かに上昇させ、スラブ１上面と第１クランプ５ａ下面との間に間隙を形成することが好ましい。この間隙の存在によりスラブ１に反りがあっても、旋回時にこの間隙で反りが吸収され旋回を円滑に行わせる。
（ｇ）：旋回リング３を旋回装置を動作させて９０°位置（スラブ幅が垂直となる位置）まで時計周りに旋回させて停止する。この先回動作の間、スラブ１は第２クランプ５ｂとサイドストッパ６によりその荷重を保持されて旋回する。
（ｈ）：９０°の位置で第２クランプ５ｂをスラブ１から離すとともに第１クランプ５ａをスラブ１に接触させる。
（ｉ）：この状態でスラブ１をさらに旋回リング３を旋回させることにより、時計周りに９０°旋回させれば、スラブ１は第１クランプ５ａとサイドストッパ６に保持されて最初の姿勢から１８０°反転されることとなる。
（ｊ）：反転が終了したなら、サイドストッパ６をリング内面側に移動させてサイドストッパ６をスラブ１から離す。
（ｋ）：最後に第１クランプ５ａを下げながら昇降装置４により旋回リング３全体を下降させ、スラブ１を搬送ロールの搬送ラインに載せかえる。その後スラブ１は搬送され別の面の疵検出・疵除去が行われる。
【００１５】
１つのスラブの反転とその搬出が終了したなら、旋回リング３はそのままの状態で次のスラブの搬入を待ち、今度は第１クランプ５ａが下側、第２クランプ５ｂが上側、サイドストッパ６が左側の形で、次のスラブの反転を反時計周り方向で行うこととなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るスラブ反転装置の一実施例を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す反転装置の１個の旋回リングの具体例を示す正面図である。
【図３】（ａ）〜（ｋ）は本発明の反転装置の各動作を順次示す模式図である。
【図４】本発明に係る反転装置を組み込んだ疵検出・除去ラインの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１７】
１    スラブ                    ２    搬送テーブルのローラ
３    旋回リング                ４    昇降装置
４ａ  油圧シリンダ              ４ｂ  シリンダロッド
５ａ  第１クランプ              ５ｂ  第２クランプ
６    サイドストッパ            ７    支持フレーム
８    旋回ローラ                ９    リングの歯部
１０  旋回方向                  １１  支持フレームの昇降方向
１２  リングの昇降方向          １３  第１の疵検出装置
１４  第１の疵研削装置          １５  反転装置
１６  第２の疵検出装置          １７  第２の疵研削装置
１８  搬送テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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