特開 2023-2909 鋼板搬送設備の点検方法及び鋼板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023002909

(43)【公開日】2023-01-11

(54)【発明の名称】鋼板搬送設備の点検方法及び鋼板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21B 39/08 20060101AFI20221228BHJP

   B21B 39/14 20060101ALI20221228BHJP

   B65H 20/24 20060101ALI20221228BHJP

   B65H 27/00 20060101ALI20221228BHJP

【ＦＩ】

B21B39/08 B

B21B39/14 J

B65H20/24

B65H27/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021103754

(22)【出願日】2021-06-23

(71)【出願人】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104444

【弁理士】

【氏名又は名称】上羽 秀敏

(74)【代理人】

【識別番号】100174285

【弁理士】

【氏名又は名称】小宮山 聰

(72)【発明者】

【氏名】柴田 明道

(72)【発明者】

【氏名】河田 諒

(72)【発明者】

【氏名】長安 伸樹

【テーマコード（参考）】

3F103

3F104

【Ｆターム（参考）】

3F103AA05

3F103CA08

3F104AA05

3F104FA01

(57)【要約】

【課題】搬送される鋼板の幅方向に分割して設けられた一対のロールにおけるロール間の高さ差を簡便に検査することができる、鋼板搬送設備の点検方法を提供する。
【解決手段】鋼板搬送設備の点検方法は、鋼板の連続処理ラインに配置され、搬送される鋼板の幅方向に分割して設けられた一対のロールを備える鋼板搬送設備の点検方法であって、連続処理ラインの停止中に、鋼板搬送設備内の鋼板の張力を弱める工程（ステップＳ１）と、一対のロールの各々と張力を弱めた鋼板との間の隙間の有無を検査する検査工程（ステップＳ２）とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼板の連続処理ラインに配置され、搬送される鋼板の幅方向に分割して設けられた一対のロールを備える鋼板搬送設備の点検方法であって、
前記連続処理ラインの停止中に、前記鋼板搬送設備内の前記鋼板の張力を弱める工程と、
前記一対のロールの各々と張力を弱めた前記鋼板との間の隙間の有無を検査する検査工程とを備える、鋼板搬送設備の点検方法。

【請求項2】

請求項１に記載の鋼板搬送設備の点検方法であって、
前記一対のロールの各々は、軸方向が水平面内において前記鋼板の幅方向から傾斜している、鋼板搬送設備の点検方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の鋼板搬送設備の点検方法であって、
前記鋼板搬送設備は、ルーパーである、鋼板搬送設備の点検方法。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載の鋼板搬送設備の点検方法であって、
前記隙間の有無は、前記一対のロールの各々と張力を弱めた前記鋼板との間に光を照射し、前記鋼板からの反射光を観察することで行う、鋼板搬送設備の点検方法。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の鋼板搬送設備の点検方法であって、
前記検査工程で隙間があったとき、前記一対のロールにおけるロール間の高さ差を測定する測定工程をさらに備える、鋼板搬送設備の点検方法。

【請求項6】

請求項５に記載の鋼板搬送設備の点検方法であって、
前記測定工程で測定した高さ差が予め定めた閾値以上のとき、前記一対のロールにおけるロール間の高さ差を調整する調整工程をさらに備える、鋼板搬送設備の点検方法。

【請求項7】

請求項６に記載の鋼板搬送設備の点検方法であって、
前記閾値が４．０ｍｍである、鋼板搬送設備の点検方法。

【請求項8】

請求項６又は７に記載の鋼板搬送設備の点検方法を行う工程と、
前記鋼板搬送設備を用いて鋼板を搬送する工程とを備える、鋼板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼板搬送設備の点検方法及び鋼板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼板搬送設備のなかには、搬送される鋼板の幅方向に分割して設けられた一対のロールを備えたものがある。このようなロールの例として、鋼板の連続処理ラインのルーパーに配置されるスイングサポートロールが挙げられる。

【0003】

ルーパーは、鋼板の連続処理ライン（以下、単に「ライン」という場合がある。）内で鋼板をループ状に貯蔵する設備である。ルーパーは、ライン内の一部のセクションでラインの停止や減速が発生しても、他のセクションでの運転を継続できるようする役割を担っている。具体的には例えば、入側でラインの停止や減速が発生した場合であっても、ループカーと呼ばれる台車を移動させて予め貯蔵しておいた鋼板を払い出すことで、出側の速度を維持することができる。ルーパーに配置されるスイングサポートロールは、ループカーが通過する際にその進路から速やかに退避させることができるように、鋼板の幅方向に分割して配置される場合がある。

【0004】

また、スイングサポートロールに限らないが、鋼板の幅方向に分割して配置された一対のロールを用いて、搬送される鋼板の偏りや蛇行を抑制する技術が知られている。例えば実開昭６２－１２３３０９号公報には、走向するストリップのセンターラインの両側にストリップ面に対して平行に回動すべく配設された少なくとも１対の接触ローラーと、該ローラーの回動を司りそのスキュー角を変化させる回動機構と、ストリップの蛇行量に応じたスキュー角を算定し回動機構に指令するスキュー角制御器とからなるストリップの蛇行修正装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実開昭６２－１２３３０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

鋼板の搬送方向に分割して設けられた一対のロールでは、一方のロールと他方のロールとの間で高さ差が生じる場合がある。高さ差が生じると、低い位置にあるロールは、高い位置にあるロールと比較して鋼板との接触面積が小さくなる。

【0007】

ロールは鋼板と軽く接触するだけで回転するため、鋼板搬送設備の動作中のロールの回転状況から高さ不良のロールを特定することは困難である。そのため、鋼板搬送設備の停止中に各ロールの高さを測定して、高さ差の有無を検査する必要がある。

【0008】

一方、ロールは床面から２ｍといった比較的高い位置に配置されている場合があり、精度よく測定するのは手間がかかる。また、ルーパーには１００本以上のロールが配置されている場合があり、さらにロールの構造によっては１本のロールについて複数箇所の測定が必要な場合がある。そのため、測定箇所が数百点以上になる場合がある。

【0009】

これらの理由により、鋼板搬送設備内のすべてのロールの高さを測定して不良箇所を特定するためには長時間を必要とする。その間ラインを停止する必要があり、生産量の低下に繋がる。

【0010】

本発明の課題は、搬送される鋼板の幅方向に分割して設けられた一対のロールにおけるロール間の高さ差を簡便に検査することができる、鋼板搬送設備の点検方法を提供することである。本発明の他の目的は、生産性の高い鋼板の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一実施形態による鋼板搬送設備の点検方法は、鋼板の連続処理ラインに配置され、搬送される鋼板の幅方向に分割して設けられた一対のロールを備える鋼板搬送設備の点検方法であって、前記連続処理ラインの停止中に、前記鋼板搬送設備内の前記鋼板の張力を弱める工程と、前記一対のロールの各々と張力を弱めた前記鋼板との間の隙間の有無を検査する検査工程とを備える。

【0012】

本発明の一実施形態による鋼板の製造方法は、上記の鋼板搬送設備の点検方法を行う工程と、前記鋼板搬送設備を用いて鋼板を搬送する工程とを備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、搬送される鋼板の幅方向に分割して設けられた一対のロールにおけるロール間の高さ差の有無を簡便に検査することができる。これによって、検査のためにラインを停止する時間を短縮することができ、鋼板の生産性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明の一実施形態による鋼板搬送設備の点検方法のフロー図である。

【図2】図２は、ルーパーの一例の構成の模式的に示す側面図である。

【図3】図３は、図２のルーパーの模式的平面図である。

【図4】図４は、鋼板の張力を弱めた状態を鋼板の幅方向から見た模式図である。

【図5】図５は、鋼板の張力を弱めた状態を鋼板の搬送方向から見た模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

【0016】

図１は、本発明の一実施形態による鋼板搬送設備の点検方法のフロー図である。本実施形態による点検方法は、鋼板の連続処理ラインに配置され、搬送される鋼板の幅方向に分割して設けられた一対のロールを備える鋼板搬送設備の点検方法である。

【0017】

本実施形態による点検方法は、連続処理ラインの停止中に、鋼板搬送設備内の鋼板の張力を弱める工程（ステップＳ１）と、一対のロールの各々と張力を弱めた鋼板との間の隙間の有無を検査する検査工程（ステップＳ２）とを備えている。本実施形態による点検方法はさらに、検査工程（ステップＳ２）で隙間があったとき、一対のロールにおけるロール間の高さ差を測定する測定工程（ステップＳ３）と、測定工程（ステップＳ３）で測定した高さ差が予め定めた閾値以上のとき、一対のロールにおけるロール間の高さ差を調整する調整工程（ステップＳ４）とを備えている。

【0018】

［鋼板搬送設備］
以下では、点検の対象となる鋼板搬送設備がルーパーである場合を説明する。図２及び図３は、ルーパーの一例であるルーパー１の構成を模式的に示す図である。図２は側面図であり、図３は平面図である。ルーパー１は、複数のロール対１１と、ループカー１２とを備えている。ロール対１１の各々は、図３に示すように、鋼板Ｓの幅方向（ｙ方向）に分割して設けられた一対のロール（ロール１１Ａ及びロール１１Ｂ）からなる。換言すれば、ルーパー１は、鋼板Ｓの幅方向に分割して設けられた一対のロール（ロール１１Ａ及びロール１１Ｂ）からなるロール対１１を複数備えている。

【0019】

ルーパー１は、いわゆる横型のルーパーであり、鋼板の連続処理ラインに配置され、図２に示すように鋼板Ｓを多層のループ状に貯蔵する。ロール対１１は、鋼板Ｓが自重で撓んで下層の鋼板Ｓと接触するのを防止するため、各層の鋼板Ｓを下方から支持するために配置されている。ロール対１１は具体的には、鋼板Ｓの搬送方向（ｘ方向）に沿って所定の間隔で配置された複数の支柱１３の各々に、高さ方向（ｚ方向）の異なる複数の位置に配置されている。

【0020】

ルーパー１は例えば、溶接機（不図示）と熱処理炉（不図示）との間に配置される。ルーパー１は、ループカー１２を移動させることによって、ループの長さＬを変更できるように構成されている。これによって例えば、入側でラインの停止や減速が発生した場合であっても、ループカー１２を移動させてループの長さＬを短くし、予め貯蔵しておいた鋼板Ｓを払い出すことで、出側の速度を維持することができる。

【0021】

図３に示すように、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂは、鋼板Ｓの幅方向の中心を通る線ＣＬに対して概ね対称に配置されている。すなわち、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂはそれぞれ、鋼板Ｓの搬送方向（ｘ方向）の概ね同じ位置において、鋼板Ｓの幅方向の一端側と他端側とに配置されている。また、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂは、概ね同じ高さ（同じｚ方向の位置）に配置されている。

【0022】

ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの各々は、支柱１３側の端部を固定端として水平面内（ｘｙ面内）で回転できるように構成されている。より具体的には、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの各々は、支柱１３に取り付けられた架台１４の上に固定されており、架台１４の角度を変えることによって、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの軸方向の向きを変えられるように構成されている。この構成によれば、ループカー１２が通過する際、架台１４の角度を変えることで、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂをループカー１２の進路の外側に退避させることができる。

【0023】

また、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの各々は、鋼板Ｓを搬送する際、図３に示すように、軸方向が水平面内（ｘｙ面内）において鋼板Ｓの幅方向（ｙ方向）から角度θだけ傾斜して配置されている。より具体的には、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの軸方向は、水平面内において、幅方向の中心から外側に向かうにしたがって搬送方向（ｘ方向）の下流側（図３では左側）になるように傾斜している。角度θは、これに限定されないが、例えば０°超５°以下である。ロール１１Ａの角度θとロール１１Ｂの角度θとは、絶対値が概ね同一であることが好ましい。この構成によれば、鋼板Ｓは、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの各々から、摩擦力によって鋼板Ｓの幅方向の中心に向かうセンタリング力Ｆを受ける。これによって、鋼板Ｓの偏りや蛇行を抑制することができる。

【0024】

［鋼板Ｓの張力を弱める工程］
再び図１を参照して、本実施形態による点検方法の説明を続ける。まず、連続処理ラインの停止中に、ルーパー１内の鋼板Ｓの張力を弱める（ステップＳ１）。より具体的には、ルーパー１内に鋼板Ｓがある状態でルーパー１内の鋼板Ｓの張力を弱め、鋼板Ｓがロール１１Ａ及びロール１１Ｂにもたれかかる状態にする。ルーパー１内の鋼板Ｓの張力を弱める工程は例えば、鋼板Ｓの張力を制御しているループカー１２の電源を落とすことによって行うことができる。

【0025】

［検査工程］
鋼板Ｓの張力を弱めた状態で、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの各々と鋼板Ｓとの間の隙間の有無を検査する（ステップＳ２）。

【0026】

図４及び図５は、鋼板Ｓの張力を弱めた状態を示す模式図である。図４は鋼板Ｓの幅方向（ｙ方向）から見た図であり、図５は鋼板Ｓの搬送方向（ｘ方向）から見た図である。ロール１１Ａとロール１１Ｂとの間の高さ差Δが所定の大きさ以上になると、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂのうちの高さの低い方のロール（図５ではロール１１Ｂ）と鋼板Ｓとの間に隙間ができる。より具体的には、高さの低い方のロールの、鋼板Ｓの幅方向の中心に近い側の端部の近傍（図５において破線で囲った部分）に隙間ができる。

【0027】

このことから、ロール１１Ａ又はロール１１Ｂと鋼板Ｓとの間に隙間があれば、高さ差Δが所定の大きさ以上であると判断することができる。反対に、隙間がなければ、高さ差Δが所定の大きさ未満であると判断することができる。

【0028】

隙間の有無は、より具体的には例えば、ロール１１Ａ又はロール１１Ｂと鋼板Ｓとの間に光を照射し、鋼板Ｓからの反射光を観察することで判断することができる。

【0029】

隙間の有無はまた、ロール１１Ａ又はロール１１Ｂと鋼板Ｓとの間に光を照射し、ロール１１Ａ又はロール１１Ｂと鋼板Ｓとの隙間からの透過光を観察することで判断することもできる。この場合例えば、二人一組となって、一方がロール１１Ａ又はロール１１Ｂと鋼板Ｓとの間に光を照射し、他方がロール１１Ａ又はロール１１Ｂと鋼板Ｓとの隙間からの透過光を観察するようにしてもよい。

【0030】

例えば、光源として一般的な手持ち灯を使用し、反射光又は透過光を目視で観察して隙間の有無を判断してもよい。なお、より輝度の高い光源を用いたり、高精度なセンサを用いたりすれば、手持ち灯と目視とでは観察できないより微小な隙間を検出できる可能性がある。いずれの場合も、隙間の有無を判断する条件を一定にして検査をすれば、高さ差Δがこれに対応した所定の大きさ以上であるかどうかを判断することができる。

【0031】

隙間の有無はあるいは、隙間ゲージを用いて検査してもよい。

【0032】

［測定工程］
検査工程（ステップＳ２）で隙間があったとき、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの間の高さ差Δを測定する（ステップＳ３）。すなわち、検査工程（ステップＳ２）で隙間があったロール対１１について、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの間の高さ差Δを測定する。具体的には例えば、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの各々の高さをメジャーや直尺で測定し、高さ差Δを求める。

【0033】

この測定工程（ステップＳ３）は、鋼板Ｓの張力を弱める工程（ステップＳ１）及び検査工程（ステップＳ２）でラインを停止したのと同じタイミングで行ってもよいし、これとは異なるタイミングで行ってもよい。例えば一つの停止期間内に、検査工程（ステップＳ２）と測定工程（ステップＳ３）とを行ってもよい。あるいは、一つの停止期間では予備点検として検査工程（ステップＳ２）だけを行い、ラインを稼働させた後、別の停止期間に測定工程（ステップＳ３）を行うようにしてもよい。

【0034】

［調整工程］
測定工程で測定した高さ差Δが予め定めた閾値以上のとき、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの間の高さ差Δを調整する（ステップＳ４）。すなわち、測定工程（ステップＳ３）で測定した高さ差Δが予め定めた閾値以上であったロール対１１について、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの間の高さ差Δを調整する。具体的には例えば、任意の基準面（例えば床面）からのロール１１Ａ側の架台１４の高さ、架台１４からのロール１１Ａの高さ、上記の基準面からのロール１１Ｂ側の架台１４の高さ、及び架台１４からのロール１１Ｂの高さの一つ以上を調整し、高さ差Δが閾値未満になるようにする。閾値は、これに限定されないが、例えば４．０ｍｍとすることができる。閾値は、より好ましくは３．０ｍｍである。

【0035】

この調整工程（ステップＳ４）は、測定工程（ステップＳ３）でラインを停止したのと同じタイミングで行ってもよいし、これとは異なるタイミングで行ってもよい。

【0036】

例えば、検査工程（ステップＳ２）、測定工程（ステップＳ３）、及び調整工程（ステップＳ４）のすべてを、一つの停止期間に行ってもよい。反対に、検査工程（ステップＳ２）、測定工程（ステップＳ３）、及び調整工程（ステップＳ４）のそれぞれを別の停止期間に行ってもよい。また、検査工程（ステップＳ２）と測定工程（ステップＳ３）とを一つの停止期間に行い、調整工程（ステップＳ４）を別の停止期間に行ってもよい。あるいは、検査工程（ステップＳ２）を一つの停止期間に行い、測定工程（ステップＳ３）と調整工程（ステップＳ４）とを別の停止期間に行ってもよい。

【0037】

［鋼板の製造方法］
本発明の一実施形態による鋼板の製造方法は、上記の調整工程（ステップＳ４）で調整された鋼板搬送設備を用いて、鋼板を搬送する工程を備える。

【0038】

［本実施形態による効果］
前述のとおり、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂはもともと、概ね同じ高さに配置されている。しかし、設備の運転状況によって、ロール１１Ａとロール１１Ｂとの間で高さ差Δが生じる場合がある。

【0039】

一方、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂは床面から２ｍといった比較的高い位置に配置されている場合があり、精度よく測定するのは手間がかかる。また、ルーパー１にはロール１１Ａ及びロール１１Ｂが合計で１００本以上配置されている場合があり、さらにロールの構造によっては１本のロールについて複数箇所の測定が必要な場合がある。そのため、測定箇所が数百点以上になる場合がある。

【0040】

本実施形態による検査方法は、連続処理ラインの停止中に、鋼板Ｓの張力を弱める工程（ステップＳ１）と、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの各々と張力を弱めた鋼板Ｓとの間の隙間の有無を検査する検査工程（ステップＳ２）とを備える。本実施形態によれば、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの間の高さ差Δが所定の大きさ以上であるか否かを簡便に判断することができる。これによって、高さ不良の可能性のあるロール対１１を迅速に特定することができ、ルーパー１内の全てのロール１１Ａ及びロール１１Ｂの高さを測定する場合と比較して、点検にかかる時間を大幅に短縮することができる。

【0041】

これに加えて例えば、ルーパー１内の複数のロール対１１のうち、検査工程（ステップＳ２）で特定されたロール対１１について測定工程（ステップＳ３）、及び必要に応じて調整工程（ステップＳ４）を行うことで、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの高さの測定や調整にかかる時間を大幅に短縮することができる。また、ラインを停止する時間を大幅に短縮することができるため、鋼板の生産性を向上させることができる。

【0042】

また、図３で示した例のように、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの軸方向が水平面内において鋼板Ｓの幅方向から傾斜して配置されている場合において、ロール１１Ａ及びロール１１Ｂの間に高さ差Δが生じていると、鋼板Ｓがロール１１Ａ及びロール１１Ｂから受けるセンタリング力Ｆのバランスが崩れ、鋼板Ｓの偏りや蛇行の原因となる場合がある。ルーパー１内において鋼板Ｓの偏りや蛇行が生じていると、ループの長さＬ（図２）を長くすることができない場合がある。

【0043】

本実施形態によれば、高さ不良の生じているロール対１１を迅速に特定し、調整することで、鋼板Ｓの偏りを抑制することができる。これによって、ループの長さＬをより長くすることができ、ルーパー１の性能をより発揮することができる。

【0044】

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示にすぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。

【符号の説明】

【0045】

１ ルーパー（鋼板搬送設備）
Ｓ 鋼板
１１ ロール対
１１Ａ、１１Ｂ ロール
１２ ループカー
１３ 支柱
１４ 架台

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】