(57)【要約】【課題】特別なセンサを設けることなく高精度に接合点を検出することを可能にする。【解決手段】仕上ミル４の上流側に先行金属バー９の後端と後行金属バー６の先端とを金属バーの走行中に接合する接合機１０を配置し、接合機１０は、接合部厚さが接合される金属バーの厚さよりも薄くなるようにしたもので、かつ、金属バーに働く荷重の変動もしくは金属バーの厚さ方向の変位により先行金属バー９と後行金属バー６の接合部を検出する接合部検出手段を接合装置の下流側に備え、既存の検出手段により接合部の検出を行う。【選択図】        図１
2005074427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕上圧延機の上流側に先行金属板の後端と後行金属板の先端とを金属板の走行中に接合する接合装置を配置し、
接合装置は、接合部厚さが接合される金属板の厚さよりも薄くなるようにしたもので、かつ、
金属板に働く荷重の変動もしくは金属板の厚さ方向の変位により先行金属板と後行金属板の接合部を検出する接合部検出手段を接合装置の下流側に備えた
ことを特徴とする連続帯鋼の熱間圧延設備。
【請求項２】
請求項１に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
接合部の厚さが金属板の厚さの８０％以下の厚さで、薄い部分の長さが金属板の厚さの２０％以上である
ことを特徴とする連続帯鋼の熱間圧延設備。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２のいずれか一項に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
仕上圧延機は複数段の圧延機で構成され、
接合部検出手段は、最前段または２列目の少なくともどちらかの圧延機における圧延荷重を検出する荷重センサである
ことを特徴とする連続帯鋼の熱間圧延設備。
【請求項４】
請求項３に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
荷重センサは荷重減少部を検出して接合部位とする
ことを特徴とする連続帯鋼の熱間圧延設備。
【請求項５】
請求項４に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
荷重減少部を噛み込み開始から圧下完了までの間にある中立点での荷重減少部として検出することを特徴とする連続帯鋼の熱間圧延設備。
【請求項６】
請求項１に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
接合装置と仕上圧延機の間にピンチロールを備え、
接合部検出手段は、ピンチロールの上下動を検出する上下検出センサである
ことを特徴とする連続帯鋼の熱間圧延設備。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の熱間圧延設備において、
先行金属板の後端と後行金属板の先端とを重ね合わせる重ね合わせ手段を備え、接合装置は、金属板の重ね合わせ部を挟んでその両側から押し込んで剪断しながら接合する一対の剪断刃を有する接合機構である
ことを特徴とする連続帯鋼の熱間圧延設備。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の熱間圧延設備において、
仕上圧延機で圧延された金属バーを所望位置で切断する切断手段を仕上圧延機の後流側に備え、
接合部検出手段の検出情報が入力され仕上圧延機におけるロール周速度と先進率を加味して圧延された金属バーの接合部で切断手段を作動させることにより金属バーの接合部位を切断させる制御手段を備えた
ことを特徴とする連続帯鋼の熱間圧延設備。
【請求項９】
仕上圧延機の上流側で先行金属板の後端と後行金属板の先端とを金属板の走行中に接合する連続帯鋼の熱間圧延方法において、
接合部の厚さが接合される金属板の厚さよりも薄くなるようにし、かつ、
金属板に働く荷重の変動もしくは金属板の厚さ方向の変位により先行金属板と後行金属板の接合部を検出することを特徴とする連続帯鋼の熱間圧延方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の連続帯鋼の熱間圧延方法において、
接合部の厚さが金属板の厚さの８０％以下の厚さで、薄い部分の長さが金属板の厚さの２０％以上である
ことを特徴とする連続帯鋼の熱間圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板の走行中に先行金属板と後行金属板との接合を行い接合部を検出することができる連続帯鋼の熱間圧延設備に関する。
【０００２】
また本発明は、金属板の走行中に先行金属板と後行金属板との接合を行い接合部を検出することができる連続帯鋼の熱間圧延方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
金属素材（スラブ）を粗圧延後に接合し、接合して連続状態となった金属板（金属バー）を仕上圧延機で仕上げ圧延する連続帯鋼の熱間圧延設備が知られている。連続帯鋼の熱間圧延設備では、所定板厚に圧延された金属バーは巻き取られて切断され、製品コイルに加工される。
【０００４】
連続して圧延することにより先端部位のばたつきなどが生じることがなくなり、薄物であっても圧延が可能とされている。また、連続帯鋼の熱間圧延では、異なる種類の鋼板や異なる厚さや幅等の鋼板を連続して圧延することが可能とされている。
【０００５】
連続帯鋼の熱間圧延では、巻き取りコイルの制約から、巻き取り後には接合部近傍を切断する必要がある。また、異なる種類の鋼板や異なる厚さや幅等の鋼板を連続して圧延する場合、接合点が通過する都度に圧延スケジュールを変更する必要がある。同じ種類の鋼板の圧延であっても接合点が通過する都度に圧延スケジュールを変更することがある。
【０００６】
このため、連続帯鋼の熱間圧延の分野では、接合点を検出することで巻き取り後の切断位置を制御したり、接合点を検出することで圧延スケジュールを変更して異種金属バーの圧延を制御することが行われている。
【０００７】
接合点を検出する技術としては、例えば、仕上圧延機の出側で金属バーの接合点を検出することが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、圧延荷重を検出して接合位置を認識することが知られている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−１６４０４８号公報
【特許文献２】
特開平９−３２３１１１号公報
【特許文献３】
特開平１０−５８０１９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の連続帯鋼の熱間圧延設備では、仕上圧延機の出側で金属バーの接合点を検出するようになっているので、接合点を検出するためのセンサが必要であり、部品点数が増加してコストが嵩む問題があった。また、センサとしては非接触で接合点を直接検出するものが考えられるが、高温環境下にセンサが晒されることになるため、検出の信頼性やセンサ自体の耐久性の問題も生じていた。
【００１０】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、特別なセンサを設けることなく高精度に接合点を検出することができるようにした連続帯鋼の熱間圧延設備及び連続帯鋼の熱間圧延方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の連続帯鋼の熱間圧延設備は、
仕上圧延機の上流側に先行金属板の後端と後行金属板の先端とを金属板の走行中に接合する接合装置を配置し、
接合装置は、接合部厚さが接合される金属板の厚さよりも薄くなるようにしたもので、かつ、
金属板に働く荷重の変動もしくは金属板の厚さ方向の変位により先行金属板と後行金属板の接合部を検出する接合部検出手段を接合装置の下流側に備えた
ことを特徴とする。
【００１２】
このため、既存の検出手段により接合部の検出が行える。
【００１３】
請求項２に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項１に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
接合部の厚さが金属板の厚さの８０％以下の厚さで、薄い部分の長さが金属板の厚さの２０％以上である
ことを特徴とする。
【００１４】
このため、積極的に圧延荷重低下部ができるように接合した接合部の検出が既存の検出手段により行える。
【００１５】
請求項３に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項１もしくは請求項２のいずれか一項に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
仕上圧延機は複数段の圧延機で構成され、
接合部検出手段は、最前段または２列目の少なくともどちらかの圧延機における圧延荷重を検出する荷重センサである
ことを特徴とする。
【００１６】
このため、既存の荷重センサにより接合部の検出が行える。
【００１７】
請求項４に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項３に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
荷重センサは荷重減少部を検出して接合部位とする
ことを特徴とする。
【００１８】
このため、板厚が減少した接合部の検出が的確に行える。
【００１９】
請求項５に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項４に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
荷重減少部を噛み込み開始から圧下完了までの間にある中立点での荷重減少部として検出することを特徴とする。
【００２０】
このため、確実に板厚が減少した接合部の検出が行える。
【００２１】
請求項６に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項１に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
接合装置と仕上圧延機の間にピンチロールを備え、
接合部検出手段は、ピンチロールの上下動を検出する上下検出センサである
ことを特徴とする。
【００２２】
このため、既存のピンチロールの上下動を検出するセンサにより接合部の検出が行える。
【００２３】
請求項７に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の熱間圧延設備において、
先行金属板の後端と後行金属板の先端とを重ね合わせる重ね合わせ手段を備え、接合装置は、金属板の重ね合わせ部を挟んでその両側から押し込んで剪断しながら接合する一対の剪断刃を有する接合機構である
ことを特徴とする。
【００２４】
このため、接合部の板厚の変動が大きく、荷重の変動もしくは厚さ方向の変位を容易に検出できる。
【００２５】
請求項８に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の熱間圧延設備において、
仕上圧延機で圧延された金属バーを所望位置で切断する切断手段を仕上圧延機の後流側に備え、
接合部検出手段の検出情報が入力され仕上圧延機におけるロール周速度と先進率を加味して圧延された金属バーの接合部で切断手段を作動させることにより金属バーの接合部位を切断させる制御手段を備えた
ことを特徴とする。
【００２６】
このため、接合部を検出して切断部を的確に切断することができる。
【００２７】
上記目的を達成するための請求項９に係る連続帯鋼の熱間圧延方法は、
仕上圧延機の上流側で先行金属板の後端と後行金属板の先端とを金属板の走行中に接合する連続帯鋼の熱間圧延方法において、
接合部の厚さが接合される金属板の厚さよりも薄くなるようにし、かつ、
金属板に働く荷重の変動もしくは金属板の厚さ方向の変位により先行金属板と後行金属板の接合部を検出することを特徴とする。
【００２８】
このため、荷重の変動もしくは厚さ方向の変位を検出する既存の検出手段により接合部の検出が行える。
【００２９】
請求項１０に係る連続帯鋼の熱間圧延方法は、
請求項９に記載の連続帯鋼の熱間圧延方法において、
接合部の厚さが金属板の厚さの８０％以下の厚さで、薄い部分の長さが金属板の厚さの２０％以上である
ことを特徴とする。
【００３０】
このため、積極的に圧延荷重低下部ができるように接合した接合部の検出が既存の検出手段により行える。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１に基づいて熱間圧延設備の全体状況を説明する。図１には本発明の一実施形態例に係る連続帯鋼の熱間圧延設備の全体構成を示してある。
【００３２】
本実施形態例の熱間圧延設備は、上流側から粗圧延機（粗ミル）１、コイルボックス２、接合装置３、複数段の圧延機により構成される仕上圧延機（仕上ミル）４及びダウンコイラー５が備えられている。
【００３３】
粗ミル１で圧延された金属板（後行金属バー）６はコイルボックス２のコイラーに巻き取られ、粗ミル１と仕上ミル４の走行速度の差が調整される。コイルボックス２のコイラーから巻き出された後行金属バー６は先端がクロップシャー７により切断された後、接合装置３の重ね装置８で先行金属バー９の後端（必要に応じてクロップシャー７により端部が切断された）に重ね合わされる。
【００３４】
後行金属バー６の先端と先行金属バー９の後端が接合装置３の接合機１０で接合され、接合部のクロップがクロップ処理装置１２で切断される。接合装置３で接合されて連続状態となった金属バー１１（連続帯鋼）は、仕上ミル４に送られる。
【００３５】
接合装置３は、先行金属バー９の後端と後行金属バー６の先端とを金属バーの走行中に接合する構成で、短時間で接合が可能な短時間接合装置となっている。そして、走行中に接合を実施するために、接合機が金属バーの走行に追従して移動する構成や、接合機が金属バーの走行に追従して揺動する構成が適用可能である。
【００３６】
例えば、詳細は後述するが、接合装置３の接合機１０は、先行金属バー９の後端と後行金属バー６の先端との重ね合わせ部を挟んでその両側から押し込んで剪断しながら接合する一対の剪断刃を有する接合機構となっている。
【００３７】
接合機１０としては、剪断しながら接合する方式以外でも短時間で走行中に金属バーを接合できる方式であれば、誘導加熱方式、レーザ加熱方式、溶削方式等、他の方式の接合機を適用することが可能である。
【００３８】
仕上ミル４に送られた金属バー１１は複数段の圧延機により所望の板厚に順次熱間圧延されて所望の板厚に圧延され、所望の板厚に圧延された金属バー１１はダウンコイラー５に巻き取られる。ダウンコイラー５の入側（仕上ミル４の後流側）には切断手段５６が設けられ、ダウンコイラー５に巻き取られた金属バー１１の後端は切断手段５６によって所定の部位（後述する接合部位）が切断されて製品コイルとされる。
【００３９】
図中の符号で、１３はコイルボックス２の出側に設けられたレベラー、１４は接合装置３の出側に設けられたレベラー、１５は仕上ミル４の入側に設けられたクロップシャー、１６はレベラー１４とクロップシャー１５の間に配置されたエッジヒータ、１７はエッジヒータ１６の後流側に配置されたバーヒータである。
【００４０】
また、５７は仕上ミル４の入側（接合装置３と仕上ミル４の間）に備えられたピンチロールである。このピンチロール５７は必要に応じて設けられるもので、省略することも可能である。また、設置位置はクロップ処理装置１２と仕上ミル４の間の任意の位置とすることができる。
【００４１】
尚、レベラー１３、１４、クロップシャー１５、エッジヒータ１６、バーヒータ１７の配置は、熱間圧延設備の状況等により適宜選択して配置されるものであり、配置位置や配置の有無等は図示例に限定されるものではない。
【００４２】
また、先行金属バー９の後端及び後行金属バー６の先端を切断するクロップシャー７は、金属バーを突合せて接合する場合は必要となるが、金属バーを重ね合わせて剪断の過程で接合する場合には必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。
【００４３】
図２乃至図６に基づいて接合装置３の接合機１０の一例を具体的に説明する。図２、図３には接合機１０の概略構成、図４には接合完了状態の概念、図５、図６には刃物駆動機構の概念を示してある。
【００４４】
図２、図３に基づいて接合機１０の概略を説明する。図２は接合開始状態であり、図３は接合完了状態である。
【００４５】
図２に示すように、先行金属バー９の後端２１の上に後行金属バー６の先端２２が重ね合わされ、後端２１と先端２２が重ねあわされた部分は突起２５を有する上刃物２６と突起２７を有する下刃物２８で挟み込まれている。即ち、突起２５、２７が後端２１と先端２２の表面に接触した状態になっている。
【００４６】
また、先行金属バー９の後端２１と後行金属バー６の先端２２が重ねあわされた部位には、上クランプ３１及び下クランプ３２が接触している。上クランプ３１は上支持装置３３により任意の油圧力で支持され、下クランプ３２は下支持装置３４により任意の油圧力で支持されている。
【００４７】
上刃物２６、上クランプ３１、上支持装置３３は、上刃物集合体３５として一体的に形成されている。また、下刃物２８、下クランプ３２、下支持装置３４は、下刃物集合体３６として一体的に形成されている。
【００４８】
上刃物集合体３５及び下刃物集合体３６はハウジング３７のポスト部に案内され、先行金属バー９及び後行金属バー６の厚さ方向に移動するように支持されている。上刃物集合体３５及び下刃物集合体３６は後述するリンク機構により接近・離反できるように構成され、先行金属バー９及び後行金属バー６を挟んで上刃物集合体３５と下刃物集合体３６が互いに接近または離反される。接合過程は接近動とされ、接合後は離反動とされる。
【００４９】
なお、上刃物２６もしくは下刃物２８の一方のみを移動させる構成とすることも可能である。
【００５０】
図３に示すように、上刃物２６と下刃物２８が先行金属バー９及び後行金属バー６を剪断する過程で、先行金属バー９及び後行金属バー６は互いの剪断面で塑性流動変形して接合されて一体の連続した金属バー１１が形成される。
【００５１】
図４に示すように、接合動作の完了位置では、連続した金属バーの接合部位に上クロップ３８及び下クロップ３９がそれぞれ上下にずれた位置に残存する。この後、上刃物２６と下刃物２８を離反させて上下刃物間が任意の量になるまでに退避させる。
【００５２】
接合時にそれぞれ上下にずれた上クロップ３８及び下クロップ３９は、クロップ処理装置１２（図１参照）により除去され、連続する金属バー１１が仕上ミル４に送られる。
【００５３】
接合機１０による先行金属バー９と後行金属バー６との接合は、金属バーの走行に同調して行われる。このため、図５、図６に示した刃物駆動機構により、接合機１０の同調移動及び上刃物２６と下刃物２８の接近・離反動が行われる。つまり、上刃物２６と下刃物２８は先行金属バー９と後行金属バー６の接合点の移動軌跡にしたがって移動されるようになっている。
【００５４】
図５、図６に基づいて刃物駆動機構を説明する。図５は接合開始以前の状態を示し、図６は接合完了時の状態を示してある。
【００５５】
上刃物２６と下刃物２８は接合開始以前の位置から接合完了位置を経由して接合開始以前の位置に戻る。このとき、接合する金属バーがライン速度で下流方向に進行しているので、上刃物２６と下刃物２８はこの進行に同調させながら点線で示す上刃物軌跡、下刃物軌跡を移動する。
【００５６】
主クランク軸４１は中心Ａに対し２つの偏心軸を有している。上偏心軸４２はリンク４３を介して上刃物２６と連結され、下偏心軸４４はリンク４５を介して下刃物２８に連結されている。主クランク軸４１の回転角に応じて、上刃物２６及び下刃物２８を上下（押し込みまたは後退）させる。
【００５７】
また、主クランク軸４１と同調関係に係合される同調軸４６が備えられ、同調軸４６は揺動レバー４７を介して上偏心軸４２のリンク４３及び下偏心軸４４のリンク４５と連系している。
【００５８】
同調軸４６との連系により、上刃物２６及び下刃物２８が金属バーに接触している間は金属バーの進行と略等しい速度で金属バーの進行方向に上刃物２６及び下刃物２８を移動させ、上刃物２６及び下刃物２８が金属バーから離れると上刃物２６及び下刃物２８を元に位置に戻す。
【００５９】
上述した接合装置３では、上刃物２６と下刃物２８が先行金属バー９と後行金属バー６の接合点の移動軌跡にしたがって上下方向に移動され、例えば、接合開始から接合終了までに要する距離が略１ｍ以下に設定されている。
【００６０】
図１に示した熱間圧延設備では、コイルボックス２を備えた設備を例に挙げて説明してある。コイルボックス２を備えていない熱間圧延設備の場合、後行金属バー６の後端が粗ミル１を抜けた後、もしくは、先行金属バー９の先端が仕上ミル４に噛み込む前に、接合装置３での接合が行われるように設定されている。
【００６１】
つまり、接合装置３での接合時には、先行金属バー９と後行金属バー６の圧延が重複しないように設定されている。
【００６２】
上述した接合装置３では、金属バーの厚み方向に対して両側から刃物を押し込んで、剪断過程で剪断面同士を塑性流動変形させて先行金属バー９と後行金属バー６を接合しているので、高い接合強度でしかも短時間で金属バーの接合が可能になる。
【００６３】
尚、接合装置としては、短時間での接合が可能な装置であれば、図７に示したように、走行ハウジング５１に固定刃５２及び昇降刃５３を備えた走行剪断装置５４を適用することも可能である。金属バーの走行に同期させて走行ハウジング５１を走行させ、走行中に昇降刃５３を下降させて固定刃５２との間で剪断を行って先行金属バー９と後行金属バー６の接合を行うことも可能である。
【００６４】
上述した連続帯鋼の熱間圧延では、金属バー１１の接合部は板厚が減少（接合装置３による接合の場合、例えば、７０％に減少）する。この接合部は、その後の圧延で前後の板厚と略同じ厚さになるが、接合部のあとが残っていること、また、巻取り重量の制約もあり、通常は接合部が接合部近傍で切断されることとなる。
【００６５】
従って、切断部位を製品コイルの最外周部及び巻き始め部とすることが好ましい。図８は接合後、接合厚さＨ２になったときの状態を示す。図９、図１０には接合部の圧延中の状況を示してある。図９は同一厚さの金属バーが接合された場合であり、図１０は接合部の厚さが小さい場合である。
【００６６】
ここで、接合部の厚さは金属バーの厚さの８０％以下の厚さで、薄い部分の長さが金属バーの厚さの２０％以上になっている。
【００６７】
入り側の金属バーの厚さをＨとし、圧下率をγとし、圧下量をΔＨとし、接触弧長をｌｓとし、接合部長さをｌｊとすると、
【数式１】
2005074427.tif 000003
となる。ここで、αは任意の値である。
【００６８】
図１０から、ｌｊの範囲ではほとんど圧延されないので、
圧延荷重は比率β＝（ｌｊ／ｌｓ）分小さくなる。
【００６９】
図９のときの圧延荷重をＰｎとし、図１０のときの圧延荷重をＰｒとすると、
【数式２】
2005074427.tif 000004
となる。
【００７０】
ここで、作業ロールの半径Ｒ＝３５０ｍｍ、γ＝０．３（３０％）、Ｈ＝３２ｍｍ、α＝０．２とすると、
Ｐｒ＝０．８９Ｐｎとなる。
【００７１】
接合部を圧延中は、約１１％圧延荷重低下があり、確実に接合部を認識できる。従って、接合部の長さを板厚Ｈの２０％以上とすることで、接合部を容易に認識できるようになる。
【００７２】
また、上述した連続帯鋼の熱間圧延では、異なる種類の金属バーや異なる厚さや幅等の金属バーを連続して圧延する場合、状況にもよるが、接合部５８が通過する都度に圧延スケジュールを変更する必要がある。
【００７３】
即ち、図１１に示すように、接合部５８を挟んで先行する側の金属バー１１の厚さＨ３に対し後行する側の金属バー１１の厚さＨ４の板厚が薄くなる連続帯鋼を圧延する場合がある。このため、接合部５８の通過を検出して圧延スケジュールを変更（仕上ミル４の各圧延機の圧下力を接合部５８の通過後に変更）する必要がある。
【００７４】
本実施形態例の熱間圧延設備には、接合部５８を検出するための接合部検出手段が接合装置３の下流側に備えられている。接合部検出手段は、仕上ミル４の第１段（最前段）圧延機における金属バー１１に働く荷重の変動（減少）もしくは（及び）金属バー１１の接合部５８におけるピンチロール５７の上下動の変位を検出する構成となっている。
【００７５】
仕上ミル４の圧延機には圧下スケジュールを管理するために荷重センサが備えられており、また、ピンチロール５７には金属バー１１を押し付ける力を管理するために圧力計が備えられている。
【００７６】
既存の荷重センサーや圧力計を用いることにより、悪環境に晒される特別なセンサを設置することなく接合部５８を検出することが可能になる。接合部５８を検出することで、切断部５８を特定したり、圧延スケジュールの変更の管理を明確に行うことができる。
【００７７】
図１２乃至図１４に基づいて接合部検出手段の具体例を説明する。図１２には接合部検出手段を具体的に説明する概略構成、図１３には接合部検出手段の制御フローチャート、図１４には荷重の経時変化を表すグラフを示してある。
【００７８】
仕上ミル４には７段の圧延機（圧延スタンド）Ｆ１〜Ｆ７が備えられ、圧延スタンドＦ１〜Ｆ７にはそれぞれ圧下駆動手段６１及び荷重計６２が設けられている。圧下駆動手段６１により圧延スタンドＦ１〜Ｆ７が圧延スケジュールに応じて所望の状態に駆動され、荷重計６２の情報に基づいて圧下駆動手段６１の駆動がフィードバック制御される。
【００７９】
接合部５８を認識するための制御手段６５が備えられ、制御手段６５には最前段の圧延スタンドＦ１に設けられた荷重計６２の情報が入力される。制御手段６５では、荷重計６２の情報に基づいて圧延スタンドＦ１での荷重の減少が検出されると、板厚の減少と判断して接合部５８を認識する。
【００８０】
制御手段６５では、圧延スタンドＦ１〜Ｆ７でのロール周速と金属バー１１の先進率が加味されて接合部５８が切断手段５６の位置に到達する時刻が演算され、接合部５８で切断手段５６が作動するように制御手段６５から切断手段５６に作動指令が出力される。
【００８１】
また、例えば、図１１に示すように、接合部５８を挟んで先行する側の金属バー１１の厚さＨ３に対し後行する側の金属バー１１の厚さＨ４の板厚が薄くなる連続帯鋼を圧延する場合、制御手段６５で接合部５８を認識すると、圧延スタンドＦ２〜Ｆ７の圧下駆動手段６１に圧延スケジュールの変更に応じた駆動指令が出力される。この場合、ロール周速と金属バー１１の先進率が加味されて接合部５８が圧延スタンドＦ２〜Ｆ７に到達する時刻が演算され、到達にあわせて圧延スケジュールが変更される。
【００８２】
尚、荷重計６２の検出情報に代えて、もしくは加えて、ピンチロール５７の上下動センサとしての圧力計５９の情報に基づいてピンチロール５７の上下動を検出し、金属バー１１の板厚の減少を認識して接合部５８を検出することも可能である。
【００８３】
図１３及び図１４に基づいて接合部検出手段による制御を具体的に説明する。
【００８４】
図１３に示すように、ステップＳ１で荷重計６２の値が読み込まれる。読み込まれた荷重Ｐｒと通常の荷重Ｐｎの９割に設定された判定荷重ＰｊとがステップＳ２で比較され、読み込まれた荷重Ｐｒが判定荷重Ｐｊ以下であるか否かが判断される。
【００８５】
読み込まれた荷重Ｐｒが判定荷重Ｐｊ以下ではない、即ち、荷重Ｐｒが判定荷重Ｐｊを越えているとステップＳ２で判断された場合、接合部５８ではない板厚の変動の範囲であるため、ステップＳ１での荷重計６２の値の読み込みとステップＳ２での荷重の比較が繰り返される。
【００８６】
読み込まれた荷重Ｐｒが判定荷重Ｐｊ以下であるとステップＳ２で判断された場合、荷重が減少したので板厚減少部位であると判断されてステップＳ３で接合部５８であると認識される。
【００８７】
即ち、図１４に示すように、通常の荷重Ｐｎの９割に相当する判定荷重Ｐｊが設定されている。板厚減少部位である接合部５８に対応すると読み込まれる荷重Ｐｒが低下して判定荷重Ｐｊ以下になる。読み込まれた荷重Ｐｒが判定荷重Ｐｊ以下になったときに金属バー１１の接合部５８であると判定される。
【００８８】
ここで、荷重の検出は、噛み込み開始から圧下完了までの間にある中立点での荷重減少部として検出することにより行われている。図１５には金属バーの噛み込み状況を示してある。
【００８９】
仕上ミル４の最前列のロールの周速をＶ１Ｒ、入側速度をＶ０、出側速度をＶ１とし、先進率をｆ１Ｓとすると、
Ｖ１＝（１＋ｆ１Ｓ）Ｖ１Ｒ
となる。
【００９０】
中立点Ｍからロール出口までは周速がＶ１Ｒから出側速度Ｖ１に変化し、また、仕上ミル４の最前列と２台目ロールの噛み込みまでは出側速度Ｖ１となる。
【００９１】
２台目ロール出口では、２台目のロールの周速をＶ２Ｒ、先進率をｆ２Ｒとすると、
Ｖ２＝（１＋ｆ２Ｓ）Ｖ２Ｒ
となる。
【００９２】
同様に各列入側及び出側の速度を求め、経過時間で積分を繰り返し、経過時間と最前列の中立点Ｍからの進行距離を算出可能となる。この場合においては、例えば、出側速度をＶ１を実測し先進率をｆ１Ｓを逆算していることと等価な方式といえる。
【００９３】
図２で示した接合装置１０による接合の場合、接合部の温度は、他の板材の部分と大差がなく、厚さが薄くなったところは熱影響を考慮することなくその分圧延荷重が下がる。
【００９４】
尚、以上の説明は仕上ミル４の最前列のロール荷重について述べたが、最前列のロールの圧下が少ない場合や接合部がかなり薄い場合、最前列での圧延後に厚さの薄い部分が２列目の入側まで残る場合がある。このときは、２列目のロールで圧延荷重を検出することも可能である。接合部の前と後で厚みを変更する等、仕上ミル４の設定を変更する場合は、ピンチローラ５７（図１２参照）等で仕上ミル４の前で接合部を認識することができ好都合である。仕上ミル４の最前列の圧下調整も可能になる。
【００９５】
図１３のフローチャートに戻り、ステップＳ３で接合部５８であると認識されると、ステップＳ４で金属バー１１が厚さの異なる鋼板（以下、異種の鋼板と称する、鋼種に関しては異なっている場合も同じ場合もある）が接合されたものか否かが判断される（例えば、予め制御手段に情報として記憶されている）。
【００９６】
異種の鋼板が接合された金属バー１１であるとステップＳ４で判断された場合、即ち、例えば、図９で示したように、接合部５８を挟んで先行する側の金属バー１１の厚さＨ３に対し後行する側の金属バー１１の厚さＨ４の板厚が薄くなるものであるとステップＳ４で判断された場合等のとき、ステップＳ５に移行する。同種の鋼板が接合された金属バー１１であるとステップＳ４で判断された場合、ステップＳ６に移行する。
【００９７】
ステップＳ５では、異種の鋼板に基づく厚さ制御が行われる。即ち、圧延スタンドＦ２〜Ｆ７の圧下駆動手段６１に圧延スケジュールの変更に応じた駆動指令が出力される。この場合、ロール周速と金属バー１１の先進率が加味されて接合部５８が圧延スタンドＦ２〜Ｆ７に到達する時刻がロール周速と金属バー１１の先進率が加味されて演算され、到達にあわせて圧延スケジュールが変更される。ステップＳ５で圧延スケジュールが変更された後ステップＳ６に移行する。
【００９８】
ステップＳ６では、圧延スタンドＦ１〜Ｆ７でのロール周速と金属バー１１の先進率が加味されて接合部５８が切断手段５６の位置に到達する時刻が演算され、接合部５８で切断手段５６が作動するように切断手段５６に作動指令が出力される。
【００９９】
上述したように、荷重計６２により荷重の低下を検出して接合部５８を判断し、接合部５８の位置を把握して圧延スケジュールの変更及び切断位置の制御を行っている。このため、既存の荷重計６２を用いて接合部５８を検出することができ、圧延スケジュールの変更や切断位置の特定が可能となる。
【０１００】
従って、接合部５８を検出するための特別なセンサ等を設置する必要がない。しかも、既存の荷重計６２であるので、厳しい設置環境に対する対処が不要で、高精度に接合部５８を検出することができる。接合部５８の検出が容易となるため、圧延スケジュールの変更や切断位置の特定を的確に行うことが可能になる。
【０１０１】
本実施形態例の連続圧延設備では、剪断により金属バーを接合する接合装置３を備え、接合部５８の厚さの減少が大きくなるので、荷重計６２による検出が特に容易に行える。
【０１０２】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明の連続帯鋼の熱間圧延設備は、
仕上圧延機の上流側に先行金属板の後端と後行金属板の先端とを金属板の走行中に接合する接合装置を配置し、
接合装置は、接合部厚さが接合される金属板の厚さよりも薄くなるようにしたもので、かつ、
金属板に働く荷重の変動もしくは金属板の厚さ方向の変位により先行金属板と後行金属板の接合部を検出する接合部検出手段を接合装置の下流側に備えた
ことを特徴とする。
【０１０３】
このため、既存の検出手段により接合部の検出が行え、特別なセンサを設けることなく高精度に接合点を検出することが可能になる。
【０１０４】
請求項２に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項１に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
接合部の厚さが金属板の厚さの８０％以下の厚さで、薄い部分の長さが金属板の厚さの２０％以上である
ことを特徴とする。
【０１０５】
このため、積極的に圧延荷重低下部ができるように接合した接合部の検出が既存の検出手段により行え、特別なセンサを設けることなく高精度に接合点を検出することが可能になる。
【０１０６】
請求項３に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項１もしくは請求項２のいずれか一項に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
仕上圧延機は複数段の圧延機で構成され、
接合部検出手段は、最前段または２列目の少なくともどちらかの圧延機における圧延荷重を検出する荷重センサである
ことを特徴とする。
【０１０７】
このため、既存の荷重センサにより接合部の検出が行え、特別なセンサを設けることなく高精度に接合点を検出することが可能になる。
【０１０８】
請求項４に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項３に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
荷重センサは荷重減少部を検出して接合部位とする
ことを特徴とする。
【０１０９】
このため、板厚が減少した接合部の検出が的確に行え、特別なセンサを設けることなく高精度に接合点を検出することが可能になる。
【０１１０】
請求項５に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項４に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
荷重減少部を噛み込み開始から圧下完了までの間にある中立点での荷重減少部として検出することを特徴とする。
【０１１１】
このため、確実に板厚が減少した接合部の検出が行え、特別なセンサを設けることなく高精度に接合点を検出することが可能になる。
【０１１２】
請求項６に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項１に記載の連続帯鋼の熱間圧延設備において、
接合装置と仕上圧延機の間にピンチロールを備え、
接合部検出手段は、ピンチロールの上下動を検出する上下検出センサである
ことを特徴とする。
【０１１３】
このため、既存のピンチロールの上下動を検出するセンサにより接合部の検出が行え、特別なセンサを設けることなく高精度に接合点を検出することが可能になる。
【０１１４】
請求項７に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の熱間圧延設備において、
先行金属板の後端と後行金属板の先端とを重ね合わせる重ね合わせ手段を備え、接合装置は、金属板の重ね合わせ部を挟んでその両側から押し込んで剪断しながら接合する一対の剪断刃を有する接合機構である
ことを特徴とする。
【０１１５】
このため、接合部の板厚の変動が大きく、荷重の変動もしくは厚さ方向の変位を容易に検出でき、特別なセンサを設けることなく高精度に接合点を検出することが可能になる。
【０１１６】
請求項８に係る連続帯鋼の熱間圧延設備は、
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の熱間圧延設備において、
仕上圧延機で圧延された金属バーを所望位置で切断する切断手段を仕上圧延機の後流側に備え、
接合部検出手段の検出情報が入力され仕上圧延機におけるロール周速度と先進率を加味して圧延された金属バーの接合部で切断手段を作動させることにより金属バーの接合部位を切断させる制御手段を備えた
ことを特徴とする。
【０１１７】
このため、特別なセンサを設けることなく高精度に接合点を検出することが可能になり、接合部を検出して切断部を的確に切断することができる。
【０１１８】
上記目的を達成するための請求項９に係る連続帯鋼の熱間圧延方法は、
仕上圧延機の上流側で先行金属板の後端と後行金属板の先端とを金属板の走行中に接合する連続帯鋼の熱間圧延方法において、
接合部の厚さが接合される金属板の厚さよりも薄くなるようにし、かつ、
金属板に働く荷重の変動もしくは金属板の厚さ方向の変位により先行金属板と後行金属板の接合部を検出することを特徴とする。
【０１１９】
このため、荷重の変動もしくは厚さ方向の変位を検出する既存の検出手段により接合部の検出が行え、特別なセンサを設けることなく高精度に接合点を検出することが可能になる。
【０１２０】
請求項１０に係る連続帯鋼の熱間圧延方法は、
請求項９に記載の連続帯鋼の熱間圧延方法において、
接合部の厚さが金属板の厚さの８０％以下の厚さで、薄い部分の長さが金属板の厚さの２０％以上である
ことを特徴とする。
【０１２１】
このため、積極的に圧延荷重低下部ができるように接合した接合部の検出が既存の検出手段により行え、特別なセンサを設けることなく高精度に接合点を検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例に係る熱間圧延設備の全体構成図。
【図２】接合機１０の概略構成図。
【図３】接合機１０の概略構成図。
【図４】接合完了状態の概念図。
【図５】刃物駆動機構の概念図。
【図６】刃物駆動機構の概念図。
【図７】他の実施形態例に係る接合装置の概念図。
【図８】接合部の詳細状況説明図。
【図９】接合部の圧延中の状況説明図。
【図１０】接合部の圧延中の状況説明図。
【図１１】接合部の詳細状況説明図。
【図１２】接合部検出手段を具体的に説明する概略構成図。
【図１３】接合部検出手段の制御フローチャート。
【図１４】荷重の経時変化を表すグラフ。
【図１５】金属バーの噛み込み状況説明図。
【符号の説明】
１  粗圧延機（粗ミル）
２  コイルボックス
３  接合装置
４  仕上圧延機（仕上ミル）
５  ダウンコイラー
６  後行金属バー
７  クロップシャー
８  重ね装置
９  先行金属バー
１０  接合機
１１  金属バー
１２  クロップ処理装置
１３，１４  レベラー
１５  クロップシャー
１６  エッジヒータ
１７  バーヒータ
２１  後端
２２  先端
２５，２７  突起
２６  上刃物
２８  下刃物
３１  上クランプ
３２  下クランプ
３３  上支持装置
３４  下支持装置
３５  上刃物集合体
３６  下刃物集合体
３７  ハウジング
３８  上クロップ
３９  下クロップ
４１  主クランク軸
４２  上偏心軸
４３，４５  リンク
４４  下偏心軸
４６  同調軸
４７  揺動レバー
５１  走行ハウジング
５２  固定刃
５３  昇降刃
５４  走行剪断装置
５６  切断手段
５７  ピンチロール
５８  接合部
５９  圧力計
６１  圧下駆動手段
６２  荷重計
６５  制御手段
【図１】
2005074427.tif 000005
【図２】
2005074427.tif 000006
【図３】
2005074427.tif 000007
【図４】
2005074427.tif 000008
【図５】
2005074427.tif 000009
【図６】
2005074427.tif 000010
【図７】
2005074427.tif 000011
【図８】
2005074427.tif 000012
【図９】
2005074427.tif 000013
【図１０】
2005074427.tif 000014
【図１１】
2005074427.tif 000015
【図１２】
2005074427.tif 000016
【図１３】
2005074427.tif 000017
【図１４】
2005074427.tif 000018
【図１５】
2005074427.tif 000019