圧延機のガイド組替システム及びそれを用いたガイド組替方法

【課題】クレーンを使用せずにガイドの組替作業を行うことを可能とすることにより、ガイド組替時間ひいてはロール組替時間を短縮することができる圧延機のガイド組替システム及びそれを用いたガイド組替方法を提供する。
【解決手段】ガイド組替システム１０は、下流側ガイドホルダー１６をユニバーサル圧延機１１に着脱するスイングアーム２３、及び上流側ガイドホルダー１７をエッジャー圧延機１２に着脱するスイングアーム２４と、下流側ガイドホルダー１６、上流側ガイドホルダー１７、及び中間ガイドホルダーが載置されるパレット２２と、スイングアーム２３、２４とパレット２２との間で下流側ガイドホルダー１６及び上流側ガイドホルダー１７の受渡しを行う受渡し装置２５とを備えている。受渡し装置２５は、下流側ガイドホルダー１６及び上流側ガイドホルダー１７に設けられた走行部２０、２１を支持し、昇降する一対のビーム２７を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機間に設置され、被圧延材を案内するガイドの組替に使用されるガイド組替システム及びそれを用いたガイド組替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、形鋼の圧延は、圧延ラインに沿って間隔をあけて設置されたユニバーサル圧延機とエッジャー圧延機との間で被圧延材を往復させながら行われる。その際、ユニバーサル圧延機の上流側及び下流側とエッジャー圧延機の上流側及び下流側には、被圧延材を案内するガイドがそれぞれ設置され、さらにユニバーサル圧延機とエッジャー圧延機の間には、中間ガイドが設置される。
【０００３】
サイズの異なる形鋼を圧延する場合は、当該サイズに対応するロール及びガイドと供用中のロール及びガイドとの組替作業が行われる。例えば特許文献１に開示されているユニバーサル圧延機のガイド装置では、中間ガイドをクレーンで搬出した後、ユニバーサル圧延機に設けられているスイングアームを用いて、ユニバーサル圧延機の上流側及び下流側に設置されているガイドをガイドホルダーごと引き出した後、クレーンでガイドホルダーを搬出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２９３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のロール及びガイドの組替作業では、天井クレーンを用いてガイドの組替やロールの搬送が行われている。しかし、複数の圧延機が並設され圧延機間の距離も比較的短いような場合、複数の圧延機について同時にガイドの組替作業を行おうとすると、天井クレーン同士が干渉したり、天井クレーンの台数が不足したりする事態が生じる。このため、ガイド組替作業に使用できる天井クレーンの台数が制限され、ガイドの組替時間が長くなり、ロール組替時間短縮の障害となっていた。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、クレーンを使用せずにガイドの組替作業を行うことを可能とすることにより、ガイド組替時間ひいてはロール組替時間を短縮することができる圧延機のガイド組替システム及びそれを用いたガイド組替方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る圧延機のガイド組替システムは、被圧延材を圧延機に案内するガイドが組み込まれたガイドホルダーを該圧延機に着脱する着脱装置と、前記ガイドホルダーが載置され、圧延ライン上に配置された前記圧延機間を該圧延ラインと直交する方向に移動するパレットと、前記圧延機間に設置され、前記着脱装置と前記パレットとの間で前記ガイドホルダーの受渡しを行う受渡し装置とを備えることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る圧延機のガイド組替システムでは、前記受渡し装置は、前記ガイドホルダーに設けられた走行部を支持する、前記圧延ラインに沿って配設されたビームと、前記ビームに支持された前記走行部を該ビームに沿って走行させる駆動部とを有し、前記ビームが昇降可能とされていてもよい。
【０００９】
また、本発明に係る圧延機のガイド組替システムでは、前記着脱装置は、基端部が前記圧延機に軸支され、先端部で前記ガイドホルダーを保持して回動するスイングアームであってもよい。
【００１０】
また、本発明に係る圧延機のガイド組替システムでは、前記圧延ラインと直交する方向に前記パレットを移動させるアクチュエータの先端部が接続される係合部が前記パレットに設けられていてもよい。
【００１１】
また、本発明は、上記圧延機のガイド組替システムを用いた圧延機のガイド組替方法であって、前記圧延機に装着されている既設ガイドホルダーを前記着脱装置により取り外す工程と、前記着脱装置により取り外された前記既設ガイドホルダーを前記受渡し装置により前記パレット上に載置する工程と、前記既設ガイドホルダーが載置された前記パレットを前記圧延機間から搬出する工程と、新設ガイドホルダーが載置された前記パレットを前記圧延機間に搬入する工程と、前記パレットに載置されている前記新設ガイドホルダーを前記受渡し装置により前記着脱装置に渡す工程と、前記着脱装置により前記新設ガイドホルダーを前記圧延機に装着する工程とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、クレーンを使用せずにガイドの組替作業を行うため、圧延ライン上に配置された圧延機間を該圧延ラインと直交する方向に移動するパレットを用いて、ガイドが組み込まれたガイドホルダーを圧延機間に搬出入すると共に、圧延機間に設置された受渡し装置を用いて、ガイドホルダーを圧延機に着脱する着脱装置とパレットとの間でガイドホルダーの受渡しを行うようにしている。これにより、ガイドの組替作業にクレーンが不要となり、複数の圧延機について同時にガイドの組替作業を行うことが可能となる。その結果、クレーンの待ち時間が無くなり、ガイド組替時間ひいてはロール組替時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る圧延機のガイド組替システムの正面図である。
【図２】同ガイド組替システムの正面図である。
【図３】同ガイド組替システムの正面図である。
【図４】同ガイド組替システムの正面図である。
【図５】同ガイド組替システムの正面図である。
【図６】受渡し装置の正断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図８】軌道上に配置されたパレットの平面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下では、「圧延機のガイド組替システム」を単に「ガイド組替システム」と呼ぶ。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態に係るガイド組替システム１０を、圧延ラインＰと直交する方向から見たものである。本実施の形態では、圧延ラインＰの上流側にユニバーサル圧延機１１、下流側にエッジャー圧延機１２が配置されている。
【００１６】
ユニバーサル圧延機１１が有する上下一対の水平ロール１１ｕ、１１ｄの下流側出口には、被圧延材を圧延ラインＰに沿って案内する上下一対のガイド１３ｕ、１３ｄからなる下流側ガイド１３が設置されている。同様に、エッジャー圧延機１２が有する上下一対の水平ロール１２ｕ、１２ｄの上流側入口には、被圧延材を圧延ラインＰに沿って案内する上下一対のガイド１４ｕ、１４ｄからなる上流側ガイド１４が設置されている。また、ユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の間には、被圧延材をユニバーサル圧延機１１からエッジャー圧延機１２に案内する上下一対のガイド１５ｕ、１５ｄからなる中間ガイド１５が設置されている。
【００１７】
上下一対のガイド１３ｕ、１３ｄは、基端部がそれぞれ下流側ガイドホルダー１６に軸支され、先端部が鉛直面内で回動可能とされている。図９に示すように、下流側ガイドホルダー１６は、ガイド１３ｕ、１３ｄの基端部を軸支する一対の柱部材１６ａと、一対の柱部材１６ａ間に架設された梁部材１６ｂとを有する門形フレームから概略構成されている。梁部材１６ｂの中央部上には、梁部材１６ｂと直交する方向に突出する側面視してＬ字形（Ｌ字を倒立した形）の掛止部１８が形成され、さらに掛止部１８の上には二対の車輪２０ａを有する走行部２０が設けられている（図１、図６参照）。
また、上下一対のガイド１４ｕ、１４ｄも、下流側ガイドホルダー１６と同じ構成を有する上流側ガイドホルダー１７に基端部がそれぞれ軸支され（図９参照）、先端部が鉛直面内で回動可能とされている。
なお、図９に示すように、中間ガイド１５も、ロ形フレームからなる中間ガイドホルダー４１内に保持されている。
【００１８】
ユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の間には、上記下流側ガイドホルダー１６、上流側ガイドホルダー１７、及び中間ガイドホルダー４１を介して、下流側ガイド１３、上流側ガイド１４、及び中間ガイド１５の組替を行うガイド組替システム１０が設けられている。ガイド組替システム１０は、下流側ガイドホルダー１６をユニバーサル圧延機１１に着脱するスイングアーム（着脱装置の一例）２３、及び上流側ガイドホルダー１７をエッジャー圧延機１２に着脱するスイングアーム（着脱装置の一例）２４と、下流側ガイドホルダー１６、上流側ガイドホルダー１７、及び中間ガイドホルダー４１が載置されるパレット２２と、スイングアーム２３、２４とパレット２２との間で下流側ガイドホルダー１６及び上流側ガイドホルダー１７の受渡しを行う受渡し装置２５とを備えている。
【００１９】
パレット２２は、図８に示すように、ユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の間に敷設された軌道３６上をスライド可能とされている。軌道３６は、圧延ラインＰと直交する方向に延在し、軌道３６内には、軌道３６に沿ってパレット２２をスライドさせるための油圧シリンダ３９、４０（アクチュエータ）が設置されている（図９参照）。
パレット２２は、中間ガイドホルダー４１が載置される第一のパレット２２ａと、上流側ガイドホルダー１７が載置される第二のパレット２２ｂと、下流側ガイドホルダー１６が載置される第三のパレット２２ｃとから構成されている。各パレット２２は矩形板からなり、軌道３６に沿って第一のパレット２２ａ、第二のパレット２２ｂ、第三のパレット２２ｃの順に連結されている。また、中間ガイドホルダー４１が載置される第一のパレット２２ａの一端には、油圧シリンダ３９の先端部が掛止する係合部３４と、油圧シリンダ４０の先端部が当接する係合部３５が形成されている（図９参照）。
【００２０】
スイングアーム２３は、基端部２３ｂがユニバーサル圧延機１１の上部に軸支され、先端部２３ａが圧延ラインＰと平行な鉛直面内で回動する。スイングアーム２３の先端部２３ａで下流側ガイドホルダー１６の掛止部１８を下方から保持して回動することにより、下流側ガイドホルダー１６の着脱及び移動を行うことができる。
一方、スイングアーム２４は、基端部２４ｂがエッジャー圧延機１２の上部に軸支され、先端部２４ａが圧延ラインＰと平行な鉛直面内で回動する。スイングアーム２４の先端部２４ａで上流側ガイドホルダー１７の掛止部１９を下方から保持して回動することにより、上流側ガイドホルダー１７の着脱及び移動を行うことができる。
【００２１】
受渡し装置２５は、下流側ガイドホルダー１６及び上流側ガイドホルダー１７の上端部に設けられた走行部２０、２１を支持する、圧延ラインＰに沿って対向する一対のビーム２７を備えている（図７参照）。一対のビーム２７の基端部は、圧延ラインＰ方向に延在する枠体２８にそれぞれ軸支され、枠体２８上に設置された一対の油圧シリンダ３８により枠体２８の中心軸を通る鉛直面Ｃに関して対称に回動する。また、各ビーム２７の先端部には、鉛直面Ｃに向けて突出する突条部２７ａが形成され、突条部２７ａの上面は、走行部２０、２１に設けられた車輪２０ａ、２１ａの走行路とされている（図６参照）。
【００２２】
走行部２０、２１は、枠体２８に設置された駆動部２９に連結されることで突条部２７ａ上を走行する。駆動部２９は、圧延ラインＰ方向に延在し外周面に雄ねじ部が形成された回転軸３１と、回転軸３１が螺挿される雌ねじ部が内部に形成され、回転軸３１の回転に伴って回転軸３１上を圧延ラインＰ方向に移動する可動部３０と、伝達部３２を介して回転軸３１を回転させるモータ３３とを備えている（図６参照）。
可動部３０には、走行部２０、２１に設けられた突起部２０ｂ、２１ｂが嵌入する下方に開口する凹部３０ａが形成されている。可動部３０が回転軸３１上を移動すると、突起部２０ｂ、２１ｂを介して可動部３０に連結された走行部２０、２１が突条部２７ａ上を圧延ラインＰ方向に走行する。即ち、可動部３０を移動させることにより、下流側ガイドホルダー１６及び上流側ガイドホルダー１７を圧延ラインＰ方向に移動させることができる。
【００２３】
一対のビーム２７を軸支する枠体２８は、ユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の間に架設されたフレーム２６上に設置された一対の油圧シリンダ３７により懸吊され、鉛直方向に移動可能とされている（図１参照）。
【００２４】
次に、上記構成を有するガイド組替システム１０を用いた圧延機のガイド組替方法について説明する。なお、以下の説明では、ユニバーサル圧延機１１及びエッジャー圧延機１２に既に設置されているガイドホルダー等を「既設」ガイドホルダー等と呼び、新たに設置されるガイドホルダー等を「新設」ガイドホルダー等と呼ぶことにする。
【００２５】
（１）新たに設置される新設中間ガイドホルダー４１、新設上流側ガイドホルダー１７、及び新設下流側ガイドホルダー１６を新設パレット２２に載置し、圧延作業中のユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の一方の側（図８では、圧延ラインＰの右側）に準備しておく。
（２）圧延作業を停止し、既設中間ガイドホルダー４１が載置されている既設パレット２２を、ユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の他方の側（図８では、圧延ラインＰの左側）に移動させ、既設第二のパレット２２ｂをユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の間に位置させる。
なお、圧延作業時には、パレット２２がスライドしないようにロック手段４２でパレット２２をロックし、中間ガイドホルダー４１はパレット２２に載置された状態で使用に供される。
【００２６】
（３）受渡し装置２５の可動部３０をエッジャー圧延機１２側に移動させると共に、一対のビーム２７の先端部を開方向（図７の仮想線の状態）に回動させる。エッジャー圧延機１２に装着されている既設上流側ガイドホルダー１７の掛止部１９をスイングアーム２４の先端部２４ａで支持し上方に回動させる（図２参照）。そして、既設上流側ガイドホルダー１７の走行部２１を一対のビーム２７間に挿入させ、走行部２１の突起部２１ｂを可動部３０の凹部３０ａに嵌入させる。そして、一対のビーム２７の先端部を閉方向（図７の実線の状態）に回動させ、走行部２１に設けられた車輪２１ａを突条部２７ａの上面に載置させる。
（４）可動部３０を既設第二のパレット２２ｂの直上まで移動させることにより、走行部２１を介して可動部３０に連結された既設上流側ガイドホルダー１７を既設第二のパレット２２ｂの直上まで移動させる（図３参照）。その後、油圧シリンダ３７のロッドを伸張させて枠体２８と共に一対のビーム２７を下降させ、既設上流側ガイドホルダー１７を既設第二のパレット２２ｂ上に載置する。
【００２７】
（５）一対のビーム２７の先端部を開方向に回動させ、油圧シリンダ３７のロッドを収縮させて枠体２８と共に一対のビーム２７を上昇させる。そして、既設パレット２２をユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の他方の側に移動させ、既設第三のパレット２２ｃをユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の間に位置させる。
（６）受渡し装置２５の可動部３０をユニバーサル圧延機１１側に移動させた後、ユニバーサル圧延機１１に装着されている既設下流側ガイドホルダー１６の掛止部１８をスイングアーム２３の先端部２３ａで支持し上方に回動させる。そして、既設下流側ガイドホルダー１６の走行部２０を一対のビーム２７間に挿入させ、走行部２０の突起部２０ｂを可動部３０の凹部３０ａに嵌入させる。そして、一対のビーム２７の先端部を閉方向に回動させ、走行部２０に設けられた車輪２０ａを突条部２７ａの上面に載置させる（図４参照）。
（７）可動部３０をエッジャー圧延機１２側に移動させることにより、走行部２０を介して可動部３０に連結された既設下流側ガイドホルダー１６を既設第三のパレット２２ｃの直上まで移動させる。その後、油圧シリンダ３７のロッドを伸張させて枠体２８と共に一対のビーム２７を下降させ、既設下流側ガイドホルダー１６を既設第三のパレット２２ｃ上に載置する（図５参照）。
【００２８】
（８）一対のビーム２７の先端部を開方向に回動させ、油圧シリンダ３７のロッドを収縮させて枠体２８と共に一対のビーム２７を上昇させる。そして、既設パレット２２をユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の他方の側に移動させ、既設中間ガイドホルダー４１、既設上流側ガイドホルダー１７、及び既設下流側ガイドホルダー１６を退避させる。
（９）ユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２に取り付けられている水平ロールを新しい水平ロールと交換する。
【００２９】
（１０）新設中間ガイドホルダー４１、新設上流側ガイドホルダー１７、及び新設下流側ガイドホルダー１６が載置されている新設パレット２２を、ユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の他方の側に移動させ、新設下流側ガイドホルダー１６が載置されている新設第三のパレット２２ｃをユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の間に位置させる。
（１１）油圧シリンダ３７のロッドを伸張させて枠体２８と共に一対のビーム２７を下降させ、新設下流側ガイドホルダー１６の走行部２０を一対のビーム２７で挟持する。油圧シリンダ３７のロッドを収縮させて枠体２８と共に一対のビーム２７を上昇させた後、可動部３０をユニバーサル圧延機１１側に移動させることにより、走行部２０を介して可動部３０に連結された新設下流側ガイドホルダー１６をユニバーサル圧延機１１の近傍まで移動させる。
（１２）新設下流側ガイドホルダー１６の掛止部１８をスイングアーム２３の先端部２３ａで支持させた後、一対のビーム２７の先端部を開方向に回動させ、スイングアーム２３の先端部２３ａを下方に回動させる。そして、新設下流側ガイドホルダー１６をユニバーサル圧延機１１に装着する。
【００３０】
（１３）新設パレット２２をユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の一方の側に移動させ、新設上流側ガイドホルダー１７が載置されている新設第二のパレット２２ｂをユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の間に位置させる。そして、（１１）、（１２）とほぼ同様の手順により、新設上流側ガイドホルダー１７を一対のビーム２７からスイングアーム２４に受渡した後、スイングアーム２４を下方に回動させて新設上流側ガイドホルダー１７をエッジャー圧延機１２に装着する。
（１４）新設パレット２２をユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の一方の側にさらに移動させ、新設中間ガイドホルダー４１が載置されている新設第一のパレット２２ａをユニバーサル圧延機１１とエッジャー圧延機１２の間にセットする。
【００３１】
以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、上流側ガイドホルダー、下流側ガイドホルダーの順に取り外し、下流側ガイドホルダー、上流側ガイドホルダーの順に装着しているが、順番を逆にしてもよい。また、上記実施の形態では、上流側にユニバーサル圧延機、下流側にエッジャー圧延機が設置されている例について説明したが、上流側にエッジャー圧延機、下流側にユニバーサル圧延機が設置されていてもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３２】
１０：ガイド組替システム、１１：ユニバーサル圧延機（圧延機）、１２：エッジャー圧延機（圧延機）、１１ｕ、１１ｄ、１２ｕ、１２ｄ：水平ロール、１３：下流側ガイド、１４：上流側ガイド、１５：中間ガイド、１３ｕ、１３ｄ、１４ｕ、１４ｄ、１５ｕ、１５ｄ：ガイド、１６：下流側ガイドホルダー（ガイドホルダー）、１６ａ：柱部材、１６ｂ：梁部材、１７：上流側ガイドホルダー（ガイドホルダー）、１８、１９：掛止部、２０、２１：走行部、２０ａ、２１ａ：車輪、２０ｂ、２１ｂ：突起部、２２：パレット、２２ａ：第一のパレット、２２ｂ：第二のパレット、２２ｃ：第三のパレット、２３、２４：スイングアーム、２３ａ、２４ａ：先端部、２３ｂ、２４ｂ：基端部、２５：受渡し装置、２６：フレーム、２７：ビーム、２７ａ：突条部、２８：枠体、２９：駆動部、３０：可動部、３０ａ：凹部、３１：回転軸、３２：伝達部、３３：モータ、３４、３５：係合部、３６：軌道、３７〜４０：油圧シリンダ（アクチュエータ）、４１：中間ガイドホルダー、４２：ロック手段、Ｐ：圧延ライン

【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧延材を圧延機に案内するガイドが組み込まれたガイドホルダーを該圧延機に着脱する着脱装置と、前記ガイドホルダーが載置され、圧延ライン上に配置された前記圧延機間を該圧延ラインと直交する方向に移動するパレットと、前記圧延機間に設置され、前記着脱装置と前記パレットとの間で前記ガイドホルダーの受渡しを行う受渡し装置とを備えることを特徴とする圧延機のガイド組替システム。
【請求項２】
請求項１記載の圧延機のガイド組替システムにおいて、前記受渡し装置は、前記ガイドホルダーに設けられた走行部を支持する、前記圧延ラインに沿って配設されたビームと、前記ビームに支持された前記走行部を該ビームに沿って走行させる駆動部とを有し、前記ビームが昇降可能とされていることを特徴とする圧延機のガイド組替システム。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の圧延機のガイド組替システムにおいて、前記着脱装置は、基端部が前記圧延機に軸支され、先端部で前記ガイドホルダーを保持して回動するスイングアームであることを特徴とする圧延機のガイド組替システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧延機のガイド組替システムにおいて、前記圧延ラインと直交する方向に前記パレットを移動させるアクチュエータの先端部が接続される係合部が前記パレットに設けられていることを特徴とする圧延機のガイド組替システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧延機のガイド組替システムを用いた圧延機のガイド組替方法であって、
前記圧延機に装着されている既設ガイドホルダーを前記着脱装置により取り外す工程と、前記着脱装置により取り外された前記既設ガイドホルダーを前記受渡し装置により前記パレット上に載置する工程と、前記既設ガイドホルダーが載置された前記パレットを前記圧延機間から搬出する工程と、
新設ガイドホルダーが載置された前記パレットを前記圧延機間に搬入する工程と、前記パレットに載置されている前記新設ガイドホルダーを前記受渡し装置により前記着脱装置に渡す工程と、前記着脱装置により前記新設ガイドホルダーを前記圧延機に装着する工程とを備えることを特徴とする圧延機のガイド組替方法。

【図１】