(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造装置において鋳込まれた鋳片を案内する対のガイドロール間の間隔をダミーバーに装着して測定する連続鋳造装置のガイドロール間隔測定装置において、前記ダミーバーの幅方向両側面に前記下側のガイドロールに少なくとも接触する固定アームと可動自在に配設された前記上側のガイドロールに少なくとも接触する可動アームとを備えたガイドロール間隔測定装置本体を配設し、当該ガイドロール間隔測定装置本体を、一対の平行リンクで前記ダミーバーと連結すると共に、前記ガイドロール間隔測定装置本体の前後端部に設けた支持片と前記ダミーバーに突出形成された支持片との間に前記ガイドロール間隔測定装置本体の固定アームが前記下側のガイドロールに接触する方向に付勢する第１の弾性体を介挿して可動自在に支持すると共に、前記可動アームを前記上側のガイドロール側に付勢する第２の弾性体を設け、前記第１の弾性体のバネ定数を前記第２の弾性体のバネ定数より大きな値にしたことを特徴とする連続鋳造装置のガイドロール間隔測定装置。
【請求項２】
前記ダミーバーが連続鋳造装置の挿入位置の手前で前記可動アームを下側として待機している状態で、前記ガイドロール間隔測定装置本体を前記第１の弾性体の伸びを抑制するように支持する支持台が設けられていることを特徴とする請求項１記載の連続鋳造装置のガイドロール間隔測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造装置において鋳込まれた鋳片を案内する対のガイドロールの間隔を測定する連続鋳造装置のガイドロール間隔測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造装置においては、モールドの下側における２次冷却帯以降で鋳片を案内する鋳片通路を形成する対のガイドロールの間隔は、凝固シェルに加わる荷重を最適にし、異常凝固（バルジング）や鋳片の割れを防止するために重要な管理項目となっている。
【０００３】
このガイドロール間の間隔を測定する方法としては、鋳込み開始時に挿入するダミーバーにガイドロール間隔測定装置を装着し、ダミーバーがガイドロール間を通過する際にガイドロール間隔測定装置によってロール間間隔を測定する方法が一般に行われている。
このガイドロール間隔測定装置としては、ガイドロール間をレーザ距離計や渦流式距離計を使用して非接触で測定する非接触測定方式と、機械式のアーム等をガイドロールに接触させて計測する接触測定方式とが知られているが、コスト及び耐久性の観点から接触測定方式が多く採用されている。
【０００４】
このような接触測定方式のガイドロール間隔測定装置としては、図５に示すように、ダミーバーに対して図示しない平行リンクを介してダミーバーの幅方向に可動可能に取付けられたガイドロール間隔測定装置本体Ｔを有し、このガイドロール間隔測定装置本体Ｔに、水平状態に設置されている上下対のガイドロールＲU及びＲL間のロール間隔を測定する際に、下側のガイドロールＲLと接触する固定アームＳＡと上側のガイドロールＲUと接触する可動アームＭＡとが設けられ、可動アームＭＡの回動角をセンサで検出することにより、ロール間隔を測定するようにした構成を有するものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記接触測定方式のガイドロール間隔測定装置にあっては、図５に示すように水平状態に設置されている上下対のガイドロールＲU 及びＲL 間のロール間隔を測定する場合には、ガイドロール間隔測定装置本体Ｔがその自重による押し付け力と、押圧バネＳＰの付勢力が作用された可動アームＭＡが上側のガイドロールＲU に接触することによる反力との双方が固定アームＳＡに作用することから、固定アームＳＡと下側のガイドロールＲL との接触を確実に確保し、可動アームＭＡの回動角からロール間隔を正確に測定することができる。
【０００６】
ところが、図６に示すように、ガイドロールが垂直状態に設置されている場合には、固定アームＳＡ側にガイドロール間隔測定装置本体Ｔの自重が全てかかることはないため、可動アームが左側のガイドロールに接触した際に受ける反力のみによってガイドロール間隔測定装置本体Ｔが右側に移動し、固定アームを右側のガイドロールに接触させて、ガイドロール間隔を測定することになり、さらに鋳片通路の湾曲部で斜め方向に設置されたガイドロールの間隔を測定する場合には固定アームのガイドロールに対する押し付け力はガイドロール間隔測定装置本体２の傾きに応じてかかる装置本体２の自重による分力と可動アームＭＡのガイドロールに対する反力との双方が作用することになる。
【０００７】
このように、従来例にあっては、固定アームをガイドロールに押し付ける押圧力が可動アームがガイドロールに接触することによる反力と、ガイドロール間隔測定装置本体Ｔの自重による分力とによって決まるため、ダミーバーの姿勢によって押圧力が変化することになり、安定した押圧力を得ることができず、ダミーバーが垂直状態や傾斜状態であるときの測定精度が水平状態であるときの測定精度より劣るという未解決の課題がある。
【０００８】
この未解決の課題を解決するため、可動アームをガイドローラ側に付勢する付勢力を大きくするために、バネ定数を大きくすることが考えられるが、この場合には、可動アームによる反力が大きくなることにより、固定アームをガイドロールに押圧する押圧力におけるガイドロール間隔測定装置本体Ｔの自重分の影響を小さくすることができるが、可動アームをガイドローラに強く押し付けることになるため、可動アームのロール接触部の摩耗を促進し、ギャップ精度の劣化につながると共に、可動アームと接触するガイドロールやモールドに対しても悪影響を及ぼすという新たな課題があり、バネ定数を十分に大きくすることには問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、可動アームの押し付け力を増加させることなく、固定アームとガイドロールに対する押圧力を増加させて、安定した測定精度を確保することができる連続鋳造装置のガイドロール間隔測定装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る連続鋳造装置のガイドロール間隔測定装置は、連続鋳造装置において鋳込まれた鋳片を案内する対のガイドロール間の間隔をダミーバーに装着して測定する連続鋳造装置のガイドロール間隔測定装置において、前記ダミーバーの幅方向両側面に前記下側のガイドロールに少なくとも接触する固定アームと可動自在に配設された前記上側のガイドロールに少なくとも接触する可動アームとを備えたガイドロール間隔測定装置本体を配設し、当該ガイドロール間隔測定装置本体を、一対の平行リンクで前記ダミーバーと連結すると共に、前記ガイドロール間隔測定装置本体の前後端部に設けた支持片と前記ダミーバーに突出形成された支持片との間に前記ガイドロール間隔測定装置本体の固定アームが前記下側のガイドロールに接触する方向に付勢する第１の弾性体を介挿して可動自在に支持すると共に、前記可動アームを前記上側のガイドロール側に付勢する第２の弾性体を設け、前記第１の弾性体のバネ定数を前記第２の弾性体のバネ定数より大きな値にしたことを特徴としている。
【００１１】
この請求項１に係る発明においては、ロール間隔測定装置本体自体を、第１の弾性体によって、ダミーバーが水平状態にあるときに、固定アームが下側のガイドロールに接触する方向に付勢することにより、固定アームとガイドローラとの接触圧を確保し、ダミーバーの姿勢にかかわらずガイドロール間隔の測定を、押圧力を安定させた状態で行うことができる。
また、ロール間隔測定装置本体がダミーバーの幅方向両側面に配設されているので、測定対象となるガイドロールが幅方向に分割されている場合でも、両分割ロールのロール間隔を正確に測定することができる。
【００１２】
また、請求項２に係る連続鋳造装置のガイドロール間隔測定装置は、請求項１に係る発明において、前記ダミーバーが連続鋳造装置の挿入位置の手前で前記可動アームを下側として待機している状態で、前記ロール間隔測定装置本体を前記第１の弾性体の伸びを抑制するように支持する支持台が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
この請求項２に係る発明においては、ダミーバーが待機状態にあるときには、ガイドロール間隔測定装置本体の自重が第１の弾性体が伸びる方向に作用することになるため、支持台でロール間隔測定装置本体を支持することにより、第１の弾性体の伸びを防止して、安定した弾性力を維持することができる。
さらに、請求項３に係る連続鋳造装置のガイドロール間隔測定装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記ロール間隔測定装置本体は、ダミーバーの幅方向両側面に配設されていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
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、本発明の一実施形態を示す概略構成図であって、図中、２はタンディッシュ（図示せず）からの溶鋼が流下されるモールドであって、このモールド２で一次冷却されることにより連続的な鋳片３が形成され、これが左右一対で配設された非駆動の多数のガイドロール４，５で形成される鋳片通路内を円弧状に案内されて下流側の水平部に配設された電動モータ６によって回転駆動されるピンチロール７が鋳片３の表面に転接することにより、鋳片３が連続的に移動される。
【００１６】
そして、鋳込み開始時にモールド２の上面側から鋳片通路内に多関節のダミーバー１１が挿通される。このダミーバー１１には、その途中の関節の幅方向の両側面に夫々図２で拡大図示するようにダミーバー１１の側面に一対の平行リンク１２ａ，１２ｂが回動可能に連結され、これら平行リンク１２ａ，１２ｂの他端が直方体状に形成されたガイドロール間隔測定装置本体１３の対向面に回動可能に連結され、これによってガイドロール間隔測定装置本体１３がダミーバー１１に対してその長手方向と直交する方向に平行移動可能に支持されている。
【００１７】
ガイドロール間隔測定装置本体１３は、その下面側に下側のガイドロール５に接触する固定アーム１４が形成されていると共に、外側面側に内蔵された回転角度センサの回転軸１５に一体に取付けられて上側のガイドロール４に接触する逆への字状の可動アーム１６が回動自在に保持されている。
一方、ガイドロール間隔測定装置本体１３の前後端部に支持片１７ａ，１７ｂが突出形成され、これら支持片１７ａ，１７ｂとダミーバー１１の下面寄り位置に対向して突出形成された支持片１８ａ，１８ｂとの間にガイドロール間隔測定装置本体１３をその固定アーム１４が下側のガイドロール５に接触する方向に付勢する第１の弾性体としての引張バネ１９ａ，１９ｂが介挿されている。
【００１８】
また、ガイドロール間隔測定装置本体１３の可動アーム１６には、回転軸１５に固定された支持片２１とガイドロール間隔測定装置本体１３の側面に形成された支持片２２との間に第２の弾性体としての圧縮バネ２３が介挿されて、この圧縮バネ２３によって可動アーム１６が上側のガイドロール４側に付勢され、その最大回動位置が図示しないストッパで規制されている。
【００１９】
ここで、引張バネ１９ａ及び１９ｂのバネ定数と圧縮バネ２３のバネ定数とは、引張バネ１９ａ及び１９ｂのバネ定数のほうが大きい値に設定されている。
また、上方装入方式のダミーバー１１は、鋳込みを開始時に、モールド２に挿通された後、鋳片挿通路から引き抜かれて、モールド２の近傍の待機位置でその延長方向を略水平状態として待機することになるが、この状態では、ダミーバー１１の姿勢が鋳片挿通路内における水平状態とは天地が逆転しているため、この待機状態でガイドロール間隔測定装置本体１３の可動アーム１６側の底面が支持台２５に支持されている。
【００２０】
この支持台２５は、図３に示すように、天地が逆転しているガイドロール間隔測定装置本体１３の下面に接触して、その自重を受ける水平板部２６ａと、この水平板部２６ａの前後に夫々前下がりに形成された傾斜板部２６ｂ，２６ｃとを有する載置台部２６と、この載置台部２６を支柱２７を介して支持する固定台部２８とから構成され、ダミーバー１１が待機状態にあるときに、ダミーバー１１の側面とガイドロール間隔測定装置本体１３との間に介挿された引張バネ１９ａ，１９ｂが伸びないようガイドロール間隔則装置本体１３を支持している。
【００２１】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、鋳込み開始時に図１に示すようにダミーバー１１をモールド２の上面側からガイドロール４，５で形成される鋳片通路に挿通すると、図１で拡大図示するように、ダミーバー１１とガイドロール間隔測定装置本体１３との間に介挿された引張バネ１９ａ，１９ｂのバネ定数が大きく設定されているので、ガイドロール間隔測定装置本体１３に対して固定アーム１４が右側のガイドロール５に接触する方向の付勢力が付与され、これによってガイドロール間隔測定装置本体１３が平行リンク１２ａ，１２ｂで案内されながら平行移動して固定アーム１４がガイドロール５に確実に接触する。
【００２２】
この状態で、可動アーム１６は、圧縮バネ２３によって反時計方向の付勢力が付与されているので、これによって回動アーム１６が左側のガイドロール４に確実に接触するように回動される。
したがって、可動アーム１６の回動角を回動角センサで検出することにより、一対のガイドロール４，５間のロール間隔を正確に測定することができる。
【００２３】
しかも、ダミーバー１１の幅方向両端にガイドロール間隔測定装置本体１３が設けられているので、ガイドロール４，５が２分割された分割ロールで構成されている場合でも、両分割ロールのロール間隔を同時に正確に測定することができる。
このように、ガイドロール間隔測定装置本体１３が引張バネ１９ａ，１９ｂで固定アーム１４がガイドロール５に接触するように付勢されているので、ダミーバー１１がガイドロール間隔測定装置本体１３の自重による押圧力が少ない垂直状態或いは傾斜状態であっても、固定アーム１４をガイドロール５に対して所定以上の押圧力で接触させることができ、安定してロール間隔を測定することができると共に、可動アーム１６については大きな反力を必要としないので、圧縮バネ２３のバネ定数を小さいものとすることができ、ガイドロール４との接触部の摩耗を低減することができる。
【００２４】
その後、ダミーバー１１が徐々に引き抜かれて、水平状態となると、引張バネ１９ａ，１９ｂの押圧力にガイドロール間隔測定装置本体１３の自重が加わることになり、さらに大きな押圧力で固定アーム１４がガイドロール５に接触することになるため、安定したロール間隔の測定を維持することができる。
その後、ダミーバー１１を鋳片通路から引き抜き次の鋳込み開始のために上方の待機位置に移動されると、この状態で、図３に示すように、支持台２５の載置台部２６にガイドロール間隔測定装置本体１３が支持されることになり、ガイドロール間隔装置本体１３の自重が支持台２５で受けられ、引張バネ１９ａ，１９ｂには作用しなくなるので、長時間の待機時間であっても、引張バネ１９ａ，１９ｂが伸びることを確実に防止することができ、引張バネ１９ａ，１９ｂを長寿命化させることができる。
【００２５】
上記構成を有するガイドロール間隔測定装置を使用して、鋳片通路の各部におけるロール間隔を測定したところ、図４で●点で示すように、引張バネ１９ａ，１９ｂを設けない場合の○点で示す比較例に比較してロール間隔測定値の標準偏差が垂直部及び湾曲部で大幅に改善され、水平部でも改善されていることが実証された。
【００２６】
なお、上記実施形態においては、ダミーバー１１に対してガイドロール間隔装置本体１３を引張バネ１９ａ，１９ｂで固定アーム１４がガイドロール５に接触する方向に付勢する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、引張バネ１９ａ，１９ｂとは反対側に圧縮バネを設けるようにしてもよく、さらには平行リンク１２ａ，１２ｂの何れか一方におけるダミーバー１１側又はガイドロール間隔測定装置本体１３側の支持軸の周りに渦巻きバネを介挿し、この渦巻きバネによって付勢力を発生するようにしてもよい。
【００２７】
また、弾性体としては、引張バネ、圧縮バネ等のバネ部材に限らずゴムその他の弾性体を適用することもできる。
さらに、上記実施形態においては、ガイドロール間隔装置本体１３を平行リンク１２ａ，１２ｂで平行移動可能に支持した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ガイドバー等の案内部材で直動案内するようにしてもよい。
【００２８】
さらにまた、上記実施形態においては、可動アーム１６が回動する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ダミーバー１１の延長方向と直交する方向に進退自在に配設するようにしてもよく、この場合にはポテンショメータ等でその変位を検出するようにすればよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、ロール間隔測定装置本体自体を、第１の弾性体によって、ダミーバーが水平状態にあるときに、固定アームが下側のガイドロールに接触する方向に付勢することにより、固定アームとガイドローラとの接触圧を確保し、ダミーバーの姿勢にかかわらずガイドロール間隔の測定を押圧力を安定させた状態で行うことができ、測定精度を向上させることができると共に、可動アームに対する付勢力を小さくすることが可能であるので、可動アームの摩耗を少なくして、長寿命化を図ることができるという効果が得られる。
また、ロール間隔測定装置本体がダミーバーの幅方向両側面に配設されているので、測定対象となるガイドロールが幅方向に分割されている場合でも、両分割ロールのロール間隔を正確に測定することができるという効果が得られる。
【００３０】
また、請求項２に係る発明によれば、ダミーバーが待機状態にあるときには、ガイドロール間隔測定装置本体の自重が第１の弾性体が伸びる方向に作用することになるため、支持台でロール間隔測定装置本体を支持することにより、第１の弾性体の伸びを防止して、安定した弾性力を維持することができ、第１の弾性体の長寿命化を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す要部を拡大した概略構成図である。
【図２】ガイドロール間隔測定装置本体の拡大側面図である。
【図３】ダミーバーが待機位置にある状態を示す側面図である。
【図４】本発明によるロール間隔測定結果を示す説明図である。
【図５】従来例のダミーバーが水平であるときの測定状態を示す説明図である。
【図６】従来例のダミーバーが垂直であるときの測定状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  タンディッシュ
２  モールド
３  鋳片
４  ガイドロール
５  ガイドロール
７  ピンチロール
１３  ガイドロール間隔測定装置本体
１４  固定アーム
１６  可動アーム
１９ａ，１９ｂ  引張バネ（第１の弾性体）
２３  圧縮バネ（第２の弾性体）
２５  支持台
【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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