被圧延材の張力調整装置及び張力調整方法
【課題】被圧延材に張力を掛けずに被圧延材のループ形状を形成することができる張力調整装置を提供する。
【解決手段】張力調整装置１は、一対の圧延スタンドを成す上流側圧延スタンド２１と下流側圧延スタンド２２との間に設けられている。張力調整装置１は、被圧延材Ｈを支持する上流側ループ支点ローラ１１及び下流側ループ支点ローラ１２と、被圧延材Ｈに当接して被圧延材Ｈを湾曲させてループ形状Ｒを形成するループ形成部１３と、ループ形状Ｒの高さを検出するループ高さ検出センサ１４と、被圧延材Ｈの先端の到達を検出する材料検出センサ１５と、制御部１８とを備えている。被圧延材Ｈが下流側圧延スタンド２２へ送られ、材料検出センサ１５は、被圧延材Ｈの先端の到達を検出すると材料検出信号を制御部１８に送信する。制御部１８は、材料検出信号を受信するとループ形成部１３を駆動させて被圧延材Ｈに当接させ、被圧延材Ｈにループ形状Ｒを形成する。
【解決手段】張力調整装置１は、一対の圧延スタンドを成す上流側圧延スタンド２１と下流側圧延スタンド２２との間に設けられている。張力調整装置１は、被圧延材Ｈを支持する上流側ループ支点ローラ１１及び下流側ループ支点ローラ１２と、被圧延材Ｈに当接して被圧延材Ｈを湾曲させてループ形状Ｒを形成するループ形成部１３と、ループ形状Ｒの高さを検出するループ高さ検出センサ１４と、被圧延材Ｈの先端の到達を検出する材料検出センサ１５と、制御部１８とを備えている。被圧延材Ｈが下流側圧延スタンド２２へ送られ、材料検出センサ１５は、被圧延材Ｈの先端の到達を検出すると材料検出信号を制御部１８に送信する。制御部１８は、材料検出信号を受信するとループ形成部１３を駆動させて被圧延材Ｈに当接させ、被圧延材Ｈにループ形状Ｒを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被圧延材を連続的に圧延して棒線材を製造する際に用いる、複数の圧延スタンドから成る圧延設備における被圧延材の張力調整装置及び張力調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ビレットを連続的に圧延して棒線材を製造するための圧延設備では、被圧延材搬送方向（圧延方向）の上流側から順に、「粗圧延機列及び仕上げ圧延機列」あるいは「粗圧延機列、中間圧延機列及び仕上げ圧延機列」が備えられており、これら各圧延機列は複数の圧延スタンド（圧延機）を有している。
被圧延材は、圧延方向に延ばされた状態で、同時に複数の圧延スタンドに亘って圧延される。この時、被圧延材には、各圧延スタンドの圧延ロールの回転数によって圧延方向に張力や圧縮力が掛かる。そして、圧延スタンド間の被圧延材に張力が掛かると、図４（ａ）に示すように被圧延材Ｈの断面は圧延ロールＭの圧下方向に直交する方向の径が目標寸法よりも小さくなる。また、圧延ロールＭ間に形成された孔型Ｎへの被圧延材Ｈの充満度の低下により棒線材表面に割れ傷やシワ傷が発生する虞がある。反対に被圧延材に圧縮力が掛かると、図４（ｂ）に示すように被圧延材Ｈの断面は圧延ロールＭの圧下方向に直交する方向の径が目標寸法よりも大きくなる。
このために、圧延スタンド間に張力調整装置を設け、被圧延材にループ形状を形成することによって被圧延材に張力や圧縮力が掛からないようにしている。
【０００３】
図５（ａ）は、従来の張力調整装置において、上流側圧延スタンドから送られた被圧延材の先端が下流側圧延スタンドの下流側圧延ロールに噛み込まれた状態を示し、図５（ｂ）は、その後に被圧延材にループ形状が形成された状態を示す。
張力調整装置１０１は、一対の圧延スタンドを成す上流側圧延スタンド１２１と下流側圧延スタンド１２２との間に設けられている。張力調整装置１０１は、被圧延材Ｈを支持する上流側ループ支点ローラ１１１及び下流側ループ支点ローラ１１２と、上流側ループ支点ローラ１１１と下流側ループ支点ローラ１１２の間に設けられ被圧延材Ｈに当接して被圧延材Ｈを湾曲させてループ形状Ｒを形成するループ形成部１１３と、ループ形状Ｒの高さ（以下、ループ高さという）を検出するループ高さ検出センサ１１４と、ループ高さに基づいてループ高さが設定された基準高さになるように上流側圧延スタンド１２１が有する上流側圧延ロール１２１ａ及び／又は下流側圧延スタンド１２２が有する下流側圧延ロール１２２ａの回転数を制御する制御部１１５とを備えている。
【０００４】
被圧延材Ｈが上流側圧延スタンド１２１から下流側圧延スタンド１２２へ送られ、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール１２２ａに噛み込まれると制御部１１５はループ形成部１１３を駆動させて被圧延材Ｈにループ形状Ｒを形成する。続いて、制御部１１５は、ループ高さ検出センサ１１４が検出したループ高さと予め設定された基準高さを比較し、ループ高さが基準高さよりも低い場合には、上流側圧延ロール１２１ａの回転数を増加させるか下流側圧延ロール１２２ａの回転数を減少させてループ高さを高くする。反対にループ高さが基準高さよりも高い場合には、上流側圧延ロール１２１ａの回転数を減少させるか下流側圧延ロール１２２ａの回転数を増加させてループ高さを低くする。このように、被圧延材Ｈにループ形状Ｒが形成されると、ループ形状Ｒによって張力や圧縮力が吸収されるので、被圧延材Ｈに張力や圧縮力が掛からない。
【０００５】
しかしながら、このような張力調整装置１０１においても、被圧延材Ｈが上流側圧延スタンド１２１から送られて先端が下流側圧延ロール１２２ａに噛み込まれた時点では、当然にループ形状Ｒが形成されていないので、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール１２２ａに噛み込まれことによって、被圧延材Ｈに張力や圧縮力が発生する虞がある。更に、被圧延材Ｈが下流側圧延ロール１２２ａに噛み込まれた後にループ形成部１１３を駆動させてループ形状Ｒを形成しようとすると、ループ形成部１１３が被圧延材Ｈに当接するので、被圧延材Ｈに余計な張力を発生させ、圧延された棒線材の寸法精度を悪化させる虞がある。また、被圧延材Ｈが下流側圧延ロール１２２ａに噛み込んだ時点で発生する被圧延材Ｈの張力が大きい場合には、ループ形状Ｒを形成できない虞もある。
【０００６】
また、張力調整装置には、特許文献１乃至３に示されるようなものが知られている。
特許文献１に記載された張力調整装置は、検出したループ高さからループ形状の長さを算出し、ループ形状の長さが基準長さになるように上流側圧延ロールと下流側圧延ロールの少なくとも一方の回転数を制御するものである。
特許文献２に記載された張力調整装置は、被圧延材の温度を検出し、ループ高さが基準高さになるように、温度によるループ高さの変動も考慮して下流側圧延ロールの回転数を制御するものである。
特許文献３に記載された張力調整装置は、下流側圧延ロールの出側で被圧延材の仕上がりゲージを検出し、ループ高さが基準高さになるように、下流側圧延ロールのローラギャップも考慮して上流側圧延ロールの回転数を制御するものである。
しかしながら、このような特許文献１乃至３に示される張力調整装置においても、上述したように被圧延材にループ形状を形成するときに被圧延材に張力が掛かり、圧延された棒線材の寸法精度が悪化するという問題は解消されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−５８３９号公報
【特許文献２】特開平１１−２５４０１６号公報
【特許文献３】特開平１−３０９７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、被圧延材に張力を掛けずに被圧延材のループ形状を形成することができる張力調整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】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、被圧延材を連続的に圧延して棒線材を製造する複数の圧延スタンドにおける一対の圧延スタンド間に設けられ、被圧延材を前記一対の圧延スタンドにおける上流側圧延スタンドと下流側圧延スタンドとの間において支持する上流側ループ支点ローラ及び下流側ループ支点ローラと、前記上流側ループ支点ローラと下流側ループ支点ローラとの間に設けられ前記被圧延材に当接して該被圧延材を湾曲させてループ形状を形成するループ形成部と、前記ループ形状の高さを検出するループ高さ検出センサと、前記ループ形状の高さが設定された基準高さになるように、前記ループ高さ検出センサが検出したループ形状の高さに基づいて前記上流側圧延スタンドが有する上流側圧延ロール及び／又は前記下流側圧延スタンドが有する下流側圧延ロールとの回転数を制御する制御部とを備え、前記被圧延材に掛かる張力を調整する張力調整装置であって、前記下流側ループ支点ローラと下流側圧延ロールとの間に設けられ前記上流側圧延スタンドから前記下流側圧延スタンドに送られる前記被圧延材の先端の到達を検出し、材料検出信号を前記制御部に送信する材料検出センサを備え、前記制御部は、前記材料検出信号を受信すると前記ループ形成部を前記被圧延材に当接させ、該被圧延材の先端が前記下流側圧延ロールに噛み込まれる以前に該被圧延材にループ形状を形成することを特徴とする張力調整装置を提供する。
【００１０】
本発明によれば、被圧延材の先端が下流側圧延ロールに噛み込まれる前に、制御部がループ形成部を被圧延材に当接させて被圧延材にループ形状を形成するので、被圧延材に張力を掛けずにループ形状を形成することができる。従って、ループ形状が形成されるので被圧延材の先端が下流側圧延ロールに噛み込まれたときも被圧延材に張力が掛からず、圧延された棒線材の寸法精度が悪化する虞が少ない。
【００１１】
また、従来の張力調整装置においては、ループ形成部によってループ形状を形成した直後におけるループ高さが、設定されていた基準高さと一致することは少ない。通常は、ループ形状が形成されてからループ高さが基準高さになるように上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールの回転数を制御しなければならない。
この基準高さは、ループ形状が高くなりすぎて被圧延材が圧延設備のパスライン以外の箇所と接触して圧延設備が故障することや被圧延材にキズが生じること等を防ぐために定められたものであり圧延条件等によって任意に設定することができるが、ループ形状を形成した直後におけるループ高さが被圧延材の性状や圧延環境によって変動するので、基準高さとループ形状を形成した直後におけるループ高さとが一致することは少ない。
上述した本発明においても、基準高さが予め定められ、圧延状態に応じて基準高さを変えない場合には、ループ形成部によってループ形状を形成した直後におけるループ高さが、設定されていた基準高さと一致することは少なく、ループ高さが基準高さになるように上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールの回転数を制御しなければならない。
【００１２】
しかしながら、ループ高さを基準高さにまで変化させるために上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールとの回転数を制御するには、ループ高さを変化させようとしている箇所に直近する上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールだけの回転数を変えればよいのでない。例えば直近する上流側圧延ロールの回転数を変える場合には、上流側にある全ての圧延スタンドの圧延ロールの回転数を連係させながら変えなければ上流側の各圧延スタンド間の被圧延材に張力や圧縮力が掛かることになるので、圧延条件が不安定になり棒線材の寸法精度が悪化する虞がある。このために、ループ高さを変化させることは、出来るだけ少なくすることが望ましい。
【００１３】
そこで、好ましくは、前記制御部は、前記材料検出センサが前記被圧延材の先端の到達を検出してから該被圧延材の先端が前記下流側圧延スタンドの下流側圧延ロールに噛み込まれるまでの間において検出された前記ループ高さを前記基準高さとして設定する。
【００１４】
斯かる好ましい構成によれば、材料検出センサが被圧延材の先端の到達を検出してから被圧延材の先端が下流側圧延ロールに噛み込まれるまでの間において検出されたループ高さが基準高さとして設定されるので、ループ形成部によってループ形状を形成した直後のループ高さを維持すればよく、ループ高さを変化させる必要が少なくなる。このことにより、ループ高さが基準高さになるように上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールの回転数を制御する必要がなくなり、圧延条件が安定するので、棒線材の寸法精度が悪化する虞が少なくなる。
【００１５】
また、前記課題を解決するため、本発明は、被圧延材を連続的に圧延して棒線材を製造する複数の圧延スタンドにおける一対の圧延スタンド間において被圧延材を湾曲させてループ形状を形成し、前記ループ形状の高さが設定された基準高さになるように、ループ形状の高さに基づいて前記一対の圧延スタンドにおける上流側圧延スタンドが有する上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延スタンドが有する下流側圧延ロールの回転数を制御し、前記被圧延材に掛かる張力を調整する張力調整方法であって、前記被圧延材が前記上流側圧延スタンドから下流側圧延スタンドに送られてきたときに、該被圧延材の先端が前記下流側圧延ロールに噛み込まれる以前に該被圧延材にループ形状を形成することを特徴とする張力調整方法を提供する。
【００１６】
好ましくは、前記基準高さは、前記被圧延材のループ形状が形成されてから該被圧延材の先端が前記下流側圧延ロールに噛み込まれるまでの間において検出された前記ループ形状の高さである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被圧延材の先端が下流側圧延ロールに噛み込まれる以前に、制御部がループ形成部を被圧延材に当接させて被圧延材にループ形状を形成するので、被圧延材に張力を掛けずにループ形状を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施形態に係る張力調整装置において、被圧延材の先端が下流側圧延ロールに送られたときの構成図であり、図１（ｂ）は、同張力調整装置において、ループ形状が形成されたときの構成図である。
【図２】図２は、同張力調整装置がダウンルーパのときの構成図である。
【図３】図３（ａ）は、同張力調整装置におけるループ高さの推移図であり、図３（ｂ）は、第２の実施形態における張力調整装置におけるループ高さの推移図である。
【図４】図４（ａ）（ｂ）は、圧延ローラによって圧延されている被圧延材の状態図である。
【図５】図５（ａ）は、従来の張力調整装置において、被圧延材の先端が下流側圧延ロールに噛み込まれたときの構成図であり、図５（ｂ）は、同張力調整装置において、ループ形状が形成されたときの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る張力調整装置について添付図面を適宜参照しつつ説明する。図１（ａ）は、上流側圧延スタンドから送られた被圧延材の先端が下流側圧延スタンドの下流側圧延ロールに送られた状態を示し、図１（ｂ）は、その後に被圧延材にループ形状が形成された状態を示す。
張力調整装置１は、一対の圧延スタンドを成す上流側圧延スタンド２１と下流側圧延スタンド２２との間に設けられている。上流側圧延スタンド２１は上流側圧延ロール２１ａを有し、下流側圧延スタンド２２は下流側圧延ロール２２ａを有している。
張力調整装置１は、被圧延材Ｈを支持する上流側ループ支点ローラ１１及び下流側ループ支点ローラ１２と、上流側ループ支点ローラ１１と下流側ループ支点ローラ１２の間に設けられ被圧延材Ｈに当接して被圧延材Ｈを湾曲させてループ形状Ｒを形成するループ形成部１３と、ループ高さを検出するループ高さ検出センサ１４と、上流側圧延スタンド２１から下流側圧延スタンド２２へ送られてきた被圧延材Ｈの先端の到達を検出する材料検出センサ１５と、被圧延材Ｈの先端を下流側圧延ロール２２ａの方向に案内するガイドローラ１６と、被圧延材Ｈが垂れ下がらないように下から受ける溝形状のトラフ１７と、ループ高さ検出センサ１４や材料検出センサ１５からの信号を受け、上流側圧延ロール２１ａ、下流側圧延ロール２２ａ及びループ形成部１３等の動作を制御する制御部１８とを備えている。
【００２０】
上流側ループ支点ローラ１１と下流側ループ支点ローラ１２は、フリーローラであるが、被圧延材Ｈの送り速度に合わせて駆動するようにしてもよい。
ループ形成部１３は、例えばフリーローラより成っており、制御部１８からの駆動信号を受けるとバネによって被圧延材Ｈに当接するように構成されている。ループ形成部１３は、フリーローラに限られず、被圧延材Ｈに傷を付けずに当接するものならば例えば布のように何でもよい。また、被圧延材Ｈへの当接は、バネによらずに、モータやエアーシリンダ等によって行ってもよい。
ループ高さ検出センサ１４は、被圧延材Ｈのループ高さを検出し、高さのデータ信号を制御部１８に送信する。ループ高さ検出センサ１４としては、例えばＨＭＰＤ（Hot Metal Position Detector）等が用いられる。
材料検出センサ１５は、被圧延材Ｈの先端の到達を検出すると材料検出信号を制御部１８に送信する。材料検出センサ１５としては、例えばＨＭＤ（Hot Metal Detector）や、投受光器を備えた透過型や反射型の光センサ等が用いられ、また、接触式のセンサでもよい。
ガイドローラ１６は、フリーローラであるが、被圧延材Ｈの送り速度に合わせて駆動するようにしてもよい。ガイドローラ１６は、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａの方向に送られるように、必要な箇所に必要な数だけ設ければよいし、また被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａの方向に送られるならば無くてもよい。また、ガイドローラ１６は、ローラに限らずに、被圧延材Ｈの先端を下流側圧延ロール２２ａの方向に案内するものならば例えば案内板のように何でもよい。
制御部１８には、ループ高さの目標値となる基準高さが予め設定されている。
被圧延材Ｈは、例えば鋼材であるが、鋼材に限らずに塑性変形して棒線材に圧延される材料なら何でもよい。
【００２１】
被圧延材Ｈが上流側圧延スタンド２１から下流側圧延スタンド２２へ送られ、材料検出センサ１５は、被圧延材Ｈの先端の到達を検出すると材料検出信号を制御部１８に送信する。制御部１８は、材料検出信号を受信するとループ形成部１３を駆動させて被圧延材Ｈに当接させ、被圧延材Ｈにループ形状Ｒを形成する。被圧延材Ｈは、引き続いて下流側圧延スタンド２に送られており、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに噛み込まれる。このとき、被圧延材Ｈがループ形状Ｒを形成していても被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに送られるように、ガイドローラ１６が被圧延材Ｈの先端を下流側圧延ロール２２ａに案内する。
【００２２】
被圧延材Ｈの先端が噛み込まれると、制御部１８は、ループ高さ検出センサ１４が検出したループ高さと予め定められた基準高さとを比較し、ループ高さが基準高さになるように上流側圧延ロール２１ａ及び／又は下流側圧延ロール２２ａの回転数を制御する。この基準高さは、ループ高さが高くなりすぎて被圧延材Ｈが圧延設備のパスライン以外の箇所と接触して圧延設備が故障することや被圧延材Ｈにキズが生じること等を防ぐために定められたものであり圧延条件等に応じて任意に設定することができる
制御部１８は、ループ高さが基準高さよりも低い場合には上流側圧延ロール２１ａの回転数を増加させることや下流側圧延ロール２２ａの回転数を減少させることによってループ高さを高くする。反対にループ高さが基準高さよりも高い場合には、制御部１８は、上流側圧延ロール２１ａの回転数を減少させることや下流側圧延ロール２２ａの回転数を増加させることによってループ高さを低くする。
【００２３】
このように、被圧延材Ｈにループ形状Ｒが形成されると、ループ形状Ｒによって張力や圧縮力が吸収されるので、被圧延材Ｈに張力や圧縮力が掛からない。
また、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに噛み込まれる前に、制御部１８がループ形成部１３を被圧延材Ｈに当接させて被圧延材Ｈにループ形状Ｒを形成するので、被圧延材Ｈに張力を掛けずにループ形状Ｒを形成することができる。従って、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに噛み込まれたときも、被圧延材Ｈに張力が掛からないので、圧延された棒線材の寸法精度が悪化する虞が少ない。
【００２４】
本実施形態では、ループ形状を上向きに形成するアップルーパを例として説明したが、ループ形状を下向きに形成するダウンルーパでもよいし、また、圧延ロールの軸方向が鉛直方向に設けられている圧延スタンドでは、ループ形状を水平方向に形成するサイドルーパでもよい。ダウンルーパのときの構成図の例を図２に示す。図２における記号は図１（ａ）（ｂ）と同じである。上流側ループ支点ローラ１１と下流側ループ支点ローラ１２とが被圧延材Ｈを下から支持し、ループ形成部１３がループ形状Ｒを下方向に形成する。
【００２５】
（変形例）
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。第１の実施形態では、材料検出センサ１５を用い、被圧延材Ｈの先端の到達を検出するとループ形状Ｒを形成するようにした。しかしながら、本変形例では、材料検出センサ１５を用いずに、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに噛み込まれる以前にループ形状Ｒが形成する。例えば、制御部１８は、被圧延材Ｈの先端が上流側圧延ロール２１ａから送り出されてからの所定時間後にループ形状Ｒを形成するようにし、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに噛み込まれる以前にループ形状Ｒが形成されるようにしてもよい。ここで、被圧延材Ｈの先端が上流側圧延ロール２１ａから送り出されたことの検出は、例えば上流側圧延ロール２１ａに圧下力を検出するセンサを設け、圧下力の変動から検出すればよい。
【００２６】
（第２の実施形態）
本実施形態に係る張力調整装置１は、第１の実施形態に係る張力調整装置１と基準高さの設定方法が異なる。
第１の実施形態においては、基準高さが予め定められているが、本実施形態では、材料検出センサ１５が被圧延材Ｈの先端の到達を検出してから被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに噛み込まれるまでの間において、ループ高さ検出センサ１４によって検出されたループ高さが基準高さとして設定される。具体的には、制御部１８は、材料検出センサ１５からの材料検出信号を受信し、ループ形成部１３を駆動させて被圧延材Ｈに当接させた後において、ループ形成部１３を駆動させた時点から所定時間経過したときのループ高さをループ高さ検出センサ１４によって検出し、その時のループ高さを基準高さとして設定する。この基準高さを設定するための所定時間は、ループ形成部１３を駆動させた時点からループ形状Ｒの形成が完了するまでに要する時間を設定する。
【００２７】
第１の実施形態におけるループ高さの推移の例を図３（ａ）に示す。横軸は、経過時間を示し、時点Ｔ１０は制御部１８がループ形成部１３を駆動させた時刻であり、時点Ｔ１１はループ形状Ｒが形成された時刻であり、時点Ｔ１２はループ高さが基準高さに到達した時刻である。縦軸は、ループ高さを示す。
第１の実施形態においては、ループ形成部１３によってループ形状Ｒを形成した直後におけるループ高さが、予め設定されていた基準高さと一致することは少ない。通常は、ループ形状Ｒが形成されてから上流側圧延ロール２１ａ及び／又は下流側圧延ロール２２ａの回転数を制御し、ループ高さを変化させてループ高さが基準高さと一致するようにしなければならず、時間を要する。
しかしながら、ループ高さを変化させるために上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールの回転数を制御するには、ループ高さを変化させようとしている箇所に直近する上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールだけの回転数を変えればよいのでない。例えば直近する上流側圧延ロールの回転数を変える場合には、上流側にある全ての圧延スタンドの圧延ロールの回転数を連係させながら変えなければ上流側の各圧延スタンド間の被圧延材に張力や圧縮力が掛かることになるので、圧延条件が不安定になり、時間を要するほど棒線材の寸法精度が悪化する虞がある。従って、ループ高さを変化させることは、出来るだけ少なくすることが望ましい。
【００２８】
図３（ａ）の例においては、ループ形状Ｒを形成した直後の時点Ｔ１１におけるループ高さと予め定められていた基準高さとの差が約３０ｍｍあり、ループ高さが基準高さに到達する時点Ｔ１２までに約２５秒を要している。尚、ループ高さが基準高さに到達した後は、ループ高さは基準高さに維持されている。
【００２９】
本実施形態におけるループ高さの推移の例を図３（ｂ）に示す。横軸における時点Ｔ２０は制御部１８がループ形成部１３を駆動させた時刻であり、時点Ｔ２１はループ形状Ｒが形成された時刻である。本実施形態では、ループ形状Ｒを形成した直後の時点Ｔ２１におけるループ高さが基準高さとされるので、ループ形状Ｒが形成された時のループ高さが維持されている。
このように、ループ形成部１３によって形成されたループ高さが基準高さとされるので、基準高さに合わせるためにループ高さを変化させる必要がなくなり、圧延条件が安定する。これにより、寸法精度が悪化する虞が少なくなる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・張力調整装置
１１・・・上流側ループ支点ローラ
１２・・・下流側ループ支点ローラ
１３・・・ループ形成部
１４・・・ループ高さ検出センサ
１５・・・材料検出センサ
１８・・・制御部
２１・・・上流側圧延スタンド
２１ａ・・・上流側圧延ロール
２２・・・下流側圧延スタンド
２２ａ・・・下流側圧延ロール
Ｈ・・・被圧延材Ｈ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被圧延材を連続的に圧延して棒線材を製造する際に用いる、複数の圧延スタンドから成る圧延設備における被圧延材の張力調整装置及び張力調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ビレットを連続的に圧延して棒線材を製造するための圧延設備では、被圧延材搬送方向（圧延方向）の上流側から順に、「粗圧延機列及び仕上げ圧延機列」あるいは「粗圧延機列、中間圧延機列及び仕上げ圧延機列」が備えられており、これら各圧延機列は複数の圧延スタンド（圧延機）を有している。
被圧延材は、圧延方向に延ばされた状態で、同時に複数の圧延スタンドに亘って圧延される。この時、被圧延材には、各圧延スタンドの圧延ロールの回転数によって圧延方向に張力や圧縮力が掛かる。そして、圧延スタンド間の被圧延材に張力が掛かると、図４（ａ）に示すように被圧延材Ｈの断面は圧延ロールＭの圧下方向に直交する方向の径が目標寸法よりも小さくなる。また、圧延ロールＭ間に形成された孔型Ｎへの被圧延材Ｈの充満度の低下により棒線材表面に割れ傷やシワ傷が発生する虞がある。反対に被圧延材に圧縮力が掛かると、図４（ｂ）に示すように被圧延材Ｈの断面は圧延ロールＭの圧下方向に直交する方向の径が目標寸法よりも大きくなる。
このために、圧延スタンド間に張力調整装置を設け、被圧延材にループ形状を形成することによって被圧延材に張力や圧縮力が掛からないようにしている。
【０００３】
図５（ａ）は、従来の張力調整装置において、上流側圧延スタンドから送られた被圧延材の先端が下流側圧延スタンドの下流側圧延ロールに噛み込まれた状態を示し、図５（ｂ）は、その後に被圧延材にループ形状が形成された状態を示す。
張力調整装置１０１は、一対の圧延スタンドを成す上流側圧延スタンド１２１と下流側圧延スタンド１２２との間に設けられている。張力調整装置１０１は、被圧延材Ｈを支持する上流側ループ支点ローラ１１１及び下流側ループ支点ローラ１１２と、上流側ループ支点ローラ１１１と下流側ループ支点ローラ１１２の間に設けられ被圧延材Ｈに当接して被圧延材Ｈを湾曲させてループ形状Ｒを形成するループ形成部１１３と、ループ形状Ｒの高さ（以下、ループ高さという）を検出するループ高さ検出センサ１１４と、ループ高さに基づいてループ高さが設定された基準高さになるように上流側圧延スタンド１２１が有する上流側圧延ロール１２１ａ及び／又は下流側圧延スタンド１２２が有する下流側圧延ロール１２２ａの回転数を制御する制御部１１５とを備えている。
【０００４】
被圧延材Ｈが上流側圧延スタンド１２１から下流側圧延スタンド１２２へ送られ、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール１２２ａに噛み込まれると制御部１１５はループ形成部１１３を駆動させて被圧延材Ｈにループ形状Ｒを形成する。続いて、制御部１１５は、ループ高さ検出センサ１１４が検出したループ高さと予め設定された基準高さを比較し、ループ高さが基準高さよりも低い場合には、上流側圧延ロール１２１ａの回転数を増加させるか下流側圧延ロール１２２ａの回転数を減少させてループ高さを高くする。反対にループ高さが基準高さよりも高い場合には、上流側圧延ロール１２１ａの回転数を減少させるか下流側圧延ロール１２２ａの回転数を増加させてループ高さを低くする。このように、被圧延材Ｈにループ形状Ｒが形成されると、ループ形状Ｒによって張力や圧縮力が吸収されるので、被圧延材Ｈに張力や圧縮力が掛からない。
【０００５】
しかしながら、このような張力調整装置１０１においても、被圧延材Ｈが上流側圧延スタンド１２１から送られて先端が下流側圧延ロール１２２ａに噛み込まれた時点では、当然にループ形状Ｒが形成されていないので、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール１２２ａに噛み込まれことによって、被圧延材Ｈに張力や圧縮力が発生する虞がある。更に、被圧延材Ｈが下流側圧延ロール１２２ａに噛み込まれた後にループ形成部１１３を駆動させてループ形状Ｒを形成しようとすると、ループ形成部１１３が被圧延材Ｈに当接するので、被圧延材Ｈに余計な張力を発生させ、圧延された棒線材の寸法精度を悪化させる虞がある。また、被圧延材Ｈが下流側圧延ロール１２２ａに噛み込んだ時点で発生する被圧延材Ｈの張力が大きい場合には、ループ形状Ｒを形成できない虞もある。
【０００６】
また、張力調整装置には、特許文献１乃至３に示されるようなものが知られている。
特許文献１に記載された張力調整装置は、検出したループ高さからループ形状の長さを算出し、ループ形状の長さが基準長さになるように上流側圧延ロールと下流側圧延ロールの少なくとも一方の回転数を制御するものである。
特許文献２に記載された張力調整装置は、被圧延材の温度を検出し、ループ高さが基準高さになるように、温度によるループ高さの変動も考慮して下流側圧延ロールの回転数を制御するものである。
特許文献３に記載された張力調整装置は、下流側圧延ロールの出側で被圧延材の仕上がりゲージを検出し、ループ高さが基準高さになるように、下流側圧延ロールのローラギャップも考慮して上流側圧延ロールの回転数を制御するものである。
しかしながら、このような特許文献１乃至３に示される張力調整装置においても、上述したように被圧延材にループ形状を形成するときに被圧延材に張力が掛かり、圧延された棒線材の寸法精度が悪化するという問題は解消されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−５８３９号公報
【特許文献２】特開平１１−２５４０１６号公報
【特許文献３】特開平１−３０９７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、被圧延材に張力を掛けずに被圧延材のループ形状を形成することができる張力調整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】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、被圧延材を連続的に圧延して棒線材を製造する複数の圧延スタンドにおける一対の圧延スタンド間に設けられ、被圧延材を前記一対の圧延スタンドにおける上流側圧延スタンドと下流側圧延スタンドとの間において支持する上流側ループ支点ローラ及び下流側ループ支点ローラと、前記上流側ループ支点ローラと下流側ループ支点ローラとの間に設けられ前記被圧延材に当接して該被圧延材を湾曲させてループ形状を形成するループ形成部と、前記ループ形状の高さを検出するループ高さ検出センサと、前記ループ形状の高さが設定された基準高さになるように、前記ループ高さ検出センサが検出したループ形状の高さに基づいて前記上流側圧延スタンドが有する上流側圧延ロール及び／又は前記下流側圧延スタンドが有する下流側圧延ロールとの回転数を制御する制御部とを備え、前記被圧延材に掛かる張力を調整する張力調整装置であって、前記下流側ループ支点ローラと下流側圧延ロールとの間に設けられ前記上流側圧延スタンドから前記下流側圧延スタンドに送られる前記被圧延材の先端の到達を検出し、材料検出信号を前記制御部に送信する材料検出センサを備え、前記制御部は、前記材料検出信号を受信すると前記ループ形成部を前記被圧延材に当接させ、該被圧延材の先端が前記下流側圧延ロールに噛み込まれる以前に該被圧延材にループ形状を形成することを特徴とする張力調整装置を提供する。
【００１０】
本発明によれば、被圧延材の先端が下流側圧延ロールに噛み込まれる前に、制御部がループ形成部を被圧延材に当接させて被圧延材にループ形状を形成するので、被圧延材に張力を掛けずにループ形状を形成することができる。従って、ループ形状が形成されるので被圧延材の先端が下流側圧延ロールに噛み込まれたときも被圧延材に張力が掛からず、圧延された棒線材の寸法精度が悪化する虞が少ない。
【００１１】
また、従来の張力調整装置においては、ループ形成部によってループ形状を形成した直後におけるループ高さが、設定されていた基準高さと一致することは少ない。通常は、ループ形状が形成されてからループ高さが基準高さになるように上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールの回転数を制御しなければならない。
この基準高さは、ループ形状が高くなりすぎて被圧延材が圧延設備のパスライン以外の箇所と接触して圧延設備が故障することや被圧延材にキズが生じること等を防ぐために定められたものであり圧延条件等によって任意に設定することができるが、ループ形状を形成した直後におけるループ高さが被圧延材の性状や圧延環境によって変動するので、基準高さとループ形状を形成した直後におけるループ高さとが一致することは少ない。
上述した本発明においても、基準高さが予め定められ、圧延状態に応じて基準高さを変えない場合には、ループ形成部によってループ形状を形成した直後におけるループ高さが、設定されていた基準高さと一致することは少なく、ループ高さが基準高さになるように上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールの回転数を制御しなければならない。
【００１２】
しかしながら、ループ高さを基準高さにまで変化させるために上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールとの回転数を制御するには、ループ高さを変化させようとしている箇所に直近する上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールだけの回転数を変えればよいのでない。例えば直近する上流側圧延ロールの回転数を変える場合には、上流側にある全ての圧延スタンドの圧延ロールの回転数を連係させながら変えなければ上流側の各圧延スタンド間の被圧延材に張力や圧縮力が掛かることになるので、圧延条件が不安定になり棒線材の寸法精度が悪化する虞がある。このために、ループ高さを変化させることは、出来るだけ少なくすることが望ましい。
【００１３】
そこで、好ましくは、前記制御部は、前記材料検出センサが前記被圧延材の先端の到達を検出してから該被圧延材の先端が前記下流側圧延スタンドの下流側圧延ロールに噛み込まれるまでの間において検出された前記ループ高さを前記基準高さとして設定する。
【００１４】
斯かる好ましい構成によれば、材料検出センサが被圧延材の先端の到達を検出してから被圧延材の先端が下流側圧延ロールに噛み込まれるまでの間において検出されたループ高さが基準高さとして設定されるので、ループ形成部によってループ形状を形成した直後のループ高さを維持すればよく、ループ高さを変化させる必要が少なくなる。このことにより、ループ高さが基準高さになるように上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールの回転数を制御する必要がなくなり、圧延条件が安定するので、棒線材の寸法精度が悪化する虞が少なくなる。
【００１５】
また、前記課題を解決するため、本発明は、被圧延材を連続的に圧延して棒線材を製造する複数の圧延スタンドにおける一対の圧延スタンド間において被圧延材を湾曲させてループ形状を形成し、前記ループ形状の高さが設定された基準高さになるように、ループ形状の高さに基づいて前記一対の圧延スタンドにおける上流側圧延スタンドが有する上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延スタンドが有する下流側圧延ロールの回転数を制御し、前記被圧延材に掛かる張力を調整する張力調整方法であって、前記被圧延材が前記上流側圧延スタンドから下流側圧延スタンドに送られてきたときに、該被圧延材の先端が前記下流側圧延ロールに噛み込まれる以前に該被圧延材にループ形状を形成することを特徴とする張力調整方法を提供する。
【００１６】
好ましくは、前記基準高さは、前記被圧延材のループ形状が形成されてから該被圧延材の先端が前記下流側圧延ロールに噛み込まれるまでの間において検出された前記ループ形状の高さである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被圧延材の先端が下流側圧延ロールに噛み込まれる以前に、制御部がループ形成部を被圧延材に当接させて被圧延材にループ形状を形成するので、被圧延材に張力を掛けずにループ形状を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施形態に係る張力調整装置において、被圧延材の先端が下流側圧延ロールに送られたときの構成図であり、図１（ｂ）は、同張力調整装置において、ループ形状が形成されたときの構成図である。
【図２】図２は、同張力調整装置がダウンルーパのときの構成図である。
【図３】図３（ａ）は、同張力調整装置におけるループ高さの推移図であり、図３（ｂ）は、第２の実施形態における張力調整装置におけるループ高さの推移図である。
【図４】図４（ａ）（ｂ）は、圧延ローラによって圧延されている被圧延材の状態図である。
【図５】図５（ａ）は、従来の張力調整装置において、被圧延材の先端が下流側圧延ロールに噛み込まれたときの構成図であり、図５（ｂ）は、同張力調整装置において、ループ形状が形成されたときの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る張力調整装置について添付図面を適宜参照しつつ説明する。図１（ａ）は、上流側圧延スタンドから送られた被圧延材の先端が下流側圧延スタンドの下流側圧延ロールに送られた状態を示し、図１（ｂ）は、その後に被圧延材にループ形状が形成された状態を示す。
張力調整装置１は、一対の圧延スタンドを成す上流側圧延スタンド２１と下流側圧延スタンド２２との間に設けられている。上流側圧延スタンド２１は上流側圧延ロール２１ａを有し、下流側圧延スタンド２２は下流側圧延ロール２２ａを有している。
張力調整装置１は、被圧延材Ｈを支持する上流側ループ支点ローラ１１及び下流側ループ支点ローラ１２と、上流側ループ支点ローラ１１と下流側ループ支点ローラ１２の間に設けられ被圧延材Ｈに当接して被圧延材Ｈを湾曲させてループ形状Ｒを形成するループ形成部１３と、ループ高さを検出するループ高さ検出センサ１４と、上流側圧延スタンド２１から下流側圧延スタンド２２へ送られてきた被圧延材Ｈの先端の到達を検出する材料検出センサ１５と、被圧延材Ｈの先端を下流側圧延ロール２２ａの方向に案内するガイドローラ１６と、被圧延材Ｈが垂れ下がらないように下から受ける溝形状のトラフ１７と、ループ高さ検出センサ１４や材料検出センサ１５からの信号を受け、上流側圧延ロール２１ａ、下流側圧延ロール２２ａ及びループ形成部１３等の動作を制御する制御部１８とを備えている。
【００２０】
上流側ループ支点ローラ１１と下流側ループ支点ローラ１２は、フリーローラであるが、被圧延材Ｈの送り速度に合わせて駆動するようにしてもよい。
ループ形成部１３は、例えばフリーローラより成っており、制御部１８からの駆動信号を受けるとバネによって被圧延材Ｈに当接するように構成されている。ループ形成部１３は、フリーローラに限られず、被圧延材Ｈに傷を付けずに当接するものならば例えば布のように何でもよい。また、被圧延材Ｈへの当接は、バネによらずに、モータやエアーシリンダ等によって行ってもよい。
ループ高さ検出センサ１４は、被圧延材Ｈのループ高さを検出し、高さのデータ信号を制御部１８に送信する。ループ高さ検出センサ１４としては、例えばＨＭＰＤ（Hot Metal Position Detector）等が用いられる。
材料検出センサ１５は、被圧延材Ｈの先端の到達を検出すると材料検出信号を制御部１８に送信する。材料検出センサ１５としては、例えばＨＭＤ（Hot Metal Detector）や、投受光器を備えた透過型や反射型の光センサ等が用いられ、また、接触式のセンサでもよい。
ガイドローラ１６は、フリーローラであるが、被圧延材Ｈの送り速度に合わせて駆動するようにしてもよい。ガイドローラ１６は、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａの方向に送られるように、必要な箇所に必要な数だけ設ければよいし、また被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａの方向に送られるならば無くてもよい。また、ガイドローラ１６は、ローラに限らずに、被圧延材Ｈの先端を下流側圧延ロール２２ａの方向に案内するものならば例えば案内板のように何でもよい。
制御部１８には、ループ高さの目標値となる基準高さが予め設定されている。
被圧延材Ｈは、例えば鋼材であるが、鋼材に限らずに塑性変形して棒線材に圧延される材料なら何でもよい。
【００２１】
被圧延材Ｈが上流側圧延スタンド２１から下流側圧延スタンド２２へ送られ、材料検出センサ１５は、被圧延材Ｈの先端の到達を検出すると材料検出信号を制御部１８に送信する。制御部１８は、材料検出信号を受信するとループ形成部１３を駆動させて被圧延材Ｈに当接させ、被圧延材Ｈにループ形状Ｒを形成する。被圧延材Ｈは、引き続いて下流側圧延スタンド２に送られており、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに噛み込まれる。このとき、被圧延材Ｈがループ形状Ｒを形成していても被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに送られるように、ガイドローラ１６が被圧延材Ｈの先端を下流側圧延ロール２２ａに案内する。
【００２２】
被圧延材Ｈの先端が噛み込まれると、制御部１８は、ループ高さ検出センサ１４が検出したループ高さと予め定められた基準高さとを比較し、ループ高さが基準高さになるように上流側圧延ロール２１ａ及び／又は下流側圧延ロール２２ａの回転数を制御する。この基準高さは、ループ高さが高くなりすぎて被圧延材Ｈが圧延設備のパスライン以外の箇所と接触して圧延設備が故障することや被圧延材Ｈにキズが生じること等を防ぐために定められたものであり圧延条件等に応じて任意に設定することができる
制御部１８は、ループ高さが基準高さよりも低い場合には上流側圧延ロール２１ａの回転数を増加させることや下流側圧延ロール２２ａの回転数を減少させることによってループ高さを高くする。反対にループ高さが基準高さよりも高い場合には、制御部１８は、上流側圧延ロール２１ａの回転数を減少させることや下流側圧延ロール２２ａの回転数を増加させることによってループ高さを低くする。
【００２３】
このように、被圧延材Ｈにループ形状Ｒが形成されると、ループ形状Ｒによって張力や圧縮力が吸収されるので、被圧延材Ｈに張力や圧縮力が掛からない。
また、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに噛み込まれる前に、制御部１８がループ形成部１３を被圧延材Ｈに当接させて被圧延材Ｈにループ形状Ｒを形成するので、被圧延材Ｈに張力を掛けずにループ形状Ｒを形成することができる。従って、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに噛み込まれたときも、被圧延材Ｈに張力が掛からないので、圧延された棒線材の寸法精度が悪化する虞が少ない。
【００２４】
本実施形態では、ループ形状を上向きに形成するアップルーパを例として説明したが、ループ形状を下向きに形成するダウンルーパでもよいし、また、圧延ロールの軸方向が鉛直方向に設けられている圧延スタンドでは、ループ形状を水平方向に形成するサイドルーパでもよい。ダウンルーパのときの構成図の例を図２に示す。図２における記号は図１（ａ）（ｂ）と同じである。上流側ループ支点ローラ１１と下流側ループ支点ローラ１２とが被圧延材Ｈを下から支持し、ループ形成部１３がループ形状Ｒを下方向に形成する。
【００２５】
（変形例）
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。第１の実施形態では、材料検出センサ１５を用い、被圧延材Ｈの先端の到達を検出するとループ形状Ｒを形成するようにした。しかしながら、本変形例では、材料検出センサ１５を用いずに、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに噛み込まれる以前にループ形状Ｒが形成する。例えば、制御部１８は、被圧延材Ｈの先端が上流側圧延ロール２１ａから送り出されてからの所定時間後にループ形状Ｒを形成するようにし、被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに噛み込まれる以前にループ形状Ｒが形成されるようにしてもよい。ここで、被圧延材Ｈの先端が上流側圧延ロール２１ａから送り出されたことの検出は、例えば上流側圧延ロール２１ａに圧下力を検出するセンサを設け、圧下力の変動から検出すればよい。
【００２６】
（第２の実施形態）
本実施形態に係る張力調整装置１は、第１の実施形態に係る張力調整装置１と基準高さの設定方法が異なる。
第１の実施形態においては、基準高さが予め定められているが、本実施形態では、材料検出センサ１５が被圧延材Ｈの先端の到達を検出してから被圧延材Ｈの先端が下流側圧延ロール２２ａに噛み込まれるまでの間において、ループ高さ検出センサ１４によって検出されたループ高さが基準高さとして設定される。具体的には、制御部１８は、材料検出センサ１５からの材料検出信号を受信し、ループ形成部１３を駆動させて被圧延材Ｈに当接させた後において、ループ形成部１３を駆動させた時点から所定時間経過したときのループ高さをループ高さ検出センサ１４によって検出し、その時のループ高さを基準高さとして設定する。この基準高さを設定するための所定時間は、ループ形成部１３を駆動させた時点からループ形状Ｒの形成が完了するまでに要する時間を設定する。
【００２７】
第１の実施形態におけるループ高さの推移の例を図３（ａ）に示す。横軸は、経過時間を示し、時点Ｔ１０は制御部１８がループ形成部１３を駆動させた時刻であり、時点Ｔ１１はループ形状Ｒが形成された時刻であり、時点Ｔ１２はループ高さが基準高さに到達した時刻である。縦軸は、ループ高さを示す。
第１の実施形態においては、ループ形成部１３によってループ形状Ｒを形成した直後におけるループ高さが、予め設定されていた基準高さと一致することは少ない。通常は、ループ形状Ｒが形成されてから上流側圧延ロール２１ａ及び／又は下流側圧延ロール２２ａの回転数を制御し、ループ高さを変化させてループ高さが基準高さと一致するようにしなければならず、時間を要する。
しかしながら、ループ高さを変化させるために上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールの回転数を制御するには、ループ高さを変化させようとしている箇所に直近する上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延ロールだけの回転数を変えればよいのでない。例えば直近する上流側圧延ロールの回転数を変える場合には、上流側にある全ての圧延スタンドの圧延ロールの回転数を連係させながら変えなければ上流側の各圧延スタンド間の被圧延材に張力や圧縮力が掛かることになるので、圧延条件が不安定になり、時間を要するほど棒線材の寸法精度が悪化する虞がある。従って、ループ高さを変化させることは、出来るだけ少なくすることが望ましい。
【００２８】
図３（ａ）の例においては、ループ形状Ｒを形成した直後の時点Ｔ１１におけるループ高さと予め定められていた基準高さとの差が約３０ｍｍあり、ループ高さが基準高さに到達する時点Ｔ１２までに約２５秒を要している。尚、ループ高さが基準高さに到達した後は、ループ高さは基準高さに維持されている。
【００２９】
本実施形態におけるループ高さの推移の例を図３（ｂ）に示す。横軸における時点Ｔ２０は制御部１８がループ形成部１３を駆動させた時刻であり、時点Ｔ２１はループ形状Ｒが形成された時刻である。本実施形態では、ループ形状Ｒを形成した直後の時点Ｔ２１におけるループ高さが基準高さとされるので、ループ形状Ｒが形成された時のループ高さが維持されている。
このように、ループ形成部１３によって形成されたループ高さが基準高さとされるので、基準高さに合わせるためにループ高さを変化させる必要がなくなり、圧延条件が安定する。これにより、寸法精度が悪化する虞が少なくなる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・張力調整装置
１１・・・上流側ループ支点ローラ
１２・・・下流側ループ支点ローラ
１３・・・ループ形成部
１４・・・ループ高さ検出センサ
１５・・・材料検出センサ
１８・・・制御部
２１・・・上流側圧延スタンド
２１ａ・・・上流側圧延ロール
２２・・・下流側圧延スタンド
２２ａ・・・下流側圧延ロール
Ｈ・・・被圧延材Ｈ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧延材を連続的に圧延して棒線材を製造する複数の圧延スタンドにおける一対の圧延スタンド間に設けられ、被圧延材を前記一対の圧延スタンドにおける上流側圧延スタンドと下流側圧延スタンドとの間において支持する上流側ループ支点ローラ及び下流側ループ支点ローラと、前記上流側ループ支点ローラと下流側ループ支点ローラとの間に設けられ前記被圧延材に当接して該被圧延材を湾曲させてループ形状を形成するループ形成部と、前記ループ形状の高さを検出するループ高さ検出センサと、前記ループ形状の高さが設定された基準高さになるように、前記ループ高さ検出センサが検出したループ形状の高さに基づいて前記上流側圧延スタンドが有する上流側圧延ロール及び／又は前記下流側圧延スタンドが有する下流側圧延ロールの回転数を制御する制御部とを備え、前記被圧延材に掛かる張力を調整する張力調整装置であって、
前記下流側ループ支点ローラと下流側圧延ロールとの間に設けられ前記上流側圧延スタンドから前記下流側圧延スタンドに送られる前記被圧延材の先端の到達を検出し、材料検出信号を前記制御部に送信する材料検出センサを備え、
前記制御部は、前記材料検出信号を受信すると前記ループ形成部を前記被圧延材に当接させ、該被圧延材の先端が前記下流側圧延ロールに噛み込まれる以前に該被圧延材にループ形状を形成することを特徴とする張力調整装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記材料検出センサが前記被圧延材の先端の到達を検出してから該被圧延材の先端が前記下流側圧延スタンドの下流側圧延ロールに噛み込まれるまでの間において検出された前記ループ形状の高さを前記基準高さとして設定することを特徴とする請求項１に記載の張力調整装置。
【請求項３】
被圧延材を連続的に圧延して棒線材を製造する複数の圧延スタンドにおける一対の圧延スタンド間において被圧延材を湾曲させてループ形状を形成し、前記ループ形状の高さが設定された基準高さになるように、ループ形状の高さに基づいて前記一対の圧延スタンドにおける上流側圧延スタンドが有する上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延スタンドが有する下流側圧延ロールの回転数を制御し、前記被圧延材に掛かる張力を調整する張力調整方法であって、
前記被圧延材が前記上流側圧延スタンドから下流側圧延スタンドに送られてきたときに、該被圧延材の先端が前記下流側圧延ロールに噛み込まれる以前に該被圧延材にループ形状を形成することを特徴とする張力調整方法。
【請求項４】
前記基準高さは、前記被圧延材のループ形状が形成されてから該被圧延材の先端が前記下流側圧延ロールに噛み込まれるまでの間において検出された前記ループ形状の高さであることを特徴とする請求項３に記載の張力調整方法。
【請求項１】
被圧延材を連続的に圧延して棒線材を製造する複数の圧延スタンドにおける一対の圧延スタンド間に設けられ、被圧延材を前記一対の圧延スタンドにおける上流側圧延スタンドと下流側圧延スタンドとの間において支持する上流側ループ支点ローラ及び下流側ループ支点ローラと、前記上流側ループ支点ローラと下流側ループ支点ローラとの間に設けられ前記被圧延材に当接して該被圧延材を湾曲させてループ形状を形成するループ形成部と、前記ループ形状の高さを検出するループ高さ検出センサと、前記ループ形状の高さが設定された基準高さになるように、前記ループ高さ検出センサが検出したループ形状の高さに基づいて前記上流側圧延スタンドが有する上流側圧延ロール及び／又は前記下流側圧延スタンドが有する下流側圧延ロールの回転数を制御する制御部とを備え、前記被圧延材に掛かる張力を調整する張力調整装置であって、
前記下流側ループ支点ローラと下流側圧延ロールとの間に設けられ前記上流側圧延スタンドから前記下流側圧延スタンドに送られる前記被圧延材の先端の到達を検出し、材料検出信号を前記制御部に送信する材料検出センサを備え、
前記制御部は、前記材料検出信号を受信すると前記ループ形成部を前記被圧延材に当接させ、該被圧延材の先端が前記下流側圧延ロールに噛み込まれる以前に該被圧延材にループ形状を形成することを特徴とする張力調整装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記材料検出センサが前記被圧延材の先端の到達を検出してから該被圧延材の先端が前記下流側圧延スタンドの下流側圧延ロールに噛み込まれるまでの間において検出された前記ループ形状の高さを前記基準高さとして設定することを特徴とする請求項１に記載の張力調整装置。
【請求項３】
被圧延材を連続的に圧延して棒線材を製造する複数の圧延スタンドにおける一対の圧延スタンド間において被圧延材を湾曲させてループ形状を形成し、前記ループ形状の高さが設定された基準高さになるように、ループ形状の高さに基づいて前記一対の圧延スタンドにおける上流側圧延スタンドが有する上流側圧延ロール及び／又は下流側圧延スタンドが有する下流側圧延ロールの回転数を制御し、前記被圧延材に掛かる張力を調整する張力調整方法であって、
前記被圧延材が前記上流側圧延スタンドから下流側圧延スタンドに送られてきたときに、該被圧延材の先端が前記下流側圧延ロールに噛み込まれる以前に該被圧延材にループ形状を形成することを特徴とする張力調整方法。
【請求項４】
前記基準高さは、前記被圧延材のループ形状が形成されてから該被圧延材の先端が前記下流側圧延ロールに噛み込まれるまでの間において検出された前記ループ形状の高さであることを特徴とする請求項３に記載の張力調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２４５５１０（Ｐ２０１１−２４５５１０Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２１２５０（Ｐ２０１０−１２１２５０）
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【Ｆターム（参考）】
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