製鋼所においてカットトゥレングス棒鋼を生産する方法及び装置
【課題】連続する圧延作業のライン内で、任意の特定長さの棒鋼の束を生産するための方法及び装置を提供する。
【解決手段】顧客オーダに応じた長さに切断される棒鋼を生産する方法であって、圧延装置１１によって連続した長さの棒鋼１２を生産し、前記圧延装置１１によって前記連続した長さの棒鋼１２を生産しつつ、前記顧客オーダの棒鋼長さに等しい長さに前記連続した長さの棒鋼１２を切断し、そして切断された棒鋼１４を受けかつ結束するべく配置された２つのバンドリング・ステーション２４ａ，２４ｂの内の１つを使用し、前記圧延装置１１から排出される、前記顧客オーダの長さの棒鋼１４を結束する。
【解決手段】顧客オーダに応じた長さに切断される棒鋼を生産する方法であって、圧延装置１１によって連続した長さの棒鋼１２を生産し、前記圧延装置１１によって前記連続した長さの棒鋼１２を生産しつつ、前記顧客オーダの棒鋼長さに等しい長さに前記連続した長さの棒鋼１２を切断し、そして切断された棒鋼１４を受けかつ結束するべく配置された２つのバンドリング・ステーション２４ａ，２４ｂの内の１つを使用し、前記圧延装置１１から排出される、前記顧客オーダの長さの棒鋼１４を結束する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に連続した作動において“カットトゥレングス”となる棒鋼の束を生産する方法及び装置に関する。
【０００２】
より詳しくは、本発明は顧客オーダでありかつ特定長さを有するような束を生産することに関する。
【背景技術】
【０００３】
鉄筋コンクリート用鋼であるにせよ特殊鋼であるにせよ、全ての棒鋼はビジネスモデルにおいて基本的な欠点を有する。即ち、それらは全て一次産品ではあるが、それらを生産するための鉄鋼圧延装置の設置には相当額の設備投資を要することになる。本発明は、そのビジネスの“一次産品”としての本来の性質を“マス・カスタマイゼーション”ビジネスに転換し、そのプロセスの多くの価値を獲得することになる。本発明により、インラインで圧延装置に“カットトゥレングス”棒鋼を生産させることになり、同時に、エンドロスを実質上削減することになる。それは、最小限の追加出資をもって如何なる既存の圧延機にも組み入れることが可能である。
【０００４】
棒鋼は、１２ｍ、１５ｍ或いは１８ｍの“標準の長さ”、及び同じサイズの棒鋼に対しては通常、２トンの束となる“標準束重量”で供給される。鉄筋コンクリート用棒鋼の場合、特定のカラム、ビーム又は床スラブ用建造物の設計に従い、棒鋼は更に短い長さに切断されなければならない。これらの短い特定長さは通常、どんな標準長さの倍数となるようにとは設計されないため、結果としては切断に伴ってエンドロスを生じる。このような“カットトゥレングス”作業は通常、工事現場或いは工事現場から離れた“カットアンドベンド”ヤードで実行される。この“カットアンドベンド”作業では、最適化プログラムによる最良のコンピュータでさえ、棒鋼端部において５％のロスを想定することが通常である。この５％という値は建築プロジェクトにおいては多大なものであり、特に昨今の棒鋼高値の状況ではなおさらである。
【０００５】
船舶やトラックの貨物倉のサイズを最大限活用するために、１２ｍ、１５ｍ及び１８ｍの標準長さが選択される一方で、標準的な束重量も又、船舶やトラックのリフティング装置の能力を最適化するのに役立っている。
【０００６】
鋼片が再熱炉から出た際に、インラインで、１つの鋼片のテールエンドが次の鋼片のフロントエンドに溶接されるといったような、熱間鋼片の“フラッシュ溶接”と呼ばれる既存の技術がある。そのような作業では、いかなる端部を生じない棒鋼の連続圧延が可能になるであろうし、これは連続鋳造機における“連々鋳”に類似するものである。このエンドレス圧延処理の主たる目的は、圧延装置における先頭部とテール部の切断部分と冷却床における短い端部のロスを最小限に抑えることにある。冷却床に入る前にかなり高精度の最新フライングシャーを用いてこのフラッシュ溶接処理をすると、冷却床上では１２０ｍの長い棒鋼に対し一貫して＋５０／−００ｍｍの精度を達成することができる。これは、２．５％の工業基準に対し約０．０５％のエンドロスである。
【０００７】
フラッシュ溶接処理は鋼片の溶接接合部の各々において温度上昇を生む。圧化／幅広がり特性の温度依存性により、鋼片の他の部分よりも高温の接合部は、幅広がりよりも多くの延びを持つことになり、結果として完成品としての基準面積よりも小さい断面の“ネッキング”を生じてしまう。このことは、接合部の面積がスチール標準で規定される最小面積よりも下回る可能性があることを意味している。特許文献１は、そのようなネッキングのかかる影響を取り除く方法を教示している。実際の作業では、棒鋼の寸法をモニタリングするために圧延ラインにゲージはセットされたが、結果は、この方法によりフラッシュ溶接接合部を含む棒鋼の全長に亘って均等な断面積を維持できたことを示している。
【０００８】
フラッシュ溶接と溶接接合部における均一断面に伴い、“インライン・カットトゥレングス”棒鋼がロスなく圧延装置によって生産される。棒鋼は通常、１２ｍ（４０フィート）長の１５０ｍｍ（６インチ）正方形の鋼片から圧延される。これらの鋼片は、５０ｍｍ（２インチ）から１０ｍｍ（[３／８]インチ）まで様々な直径を持った仕上げ鋼棒へと圧延されることになる。鋼片の開始重量には限界があるために、それは、各径につき様々な仕上げ長さを持った棒鋼で終わることになる。鋼片の各ピースから作られる棒鋼の全長は、厳密には１２ｍ（４０フィート）の公称仕上げ棒鋼長の倍数とはならず、エンドロスを生じることになる。これは通常２．５％である。上述したようなエンドレス圧延によって、鋼片は端部同士を接続した状態で溶接されて連続した無限のピースを成し、そこにはエンドロスが生じなくなる。
【０００９】
棒鋼標準規格ＢＳ４４４９又はＡＳＴＭ ６１５の仕様書では、それが棒鋼強度を低下させないという条件付きで寸法公差が許容されている。典型例としては、ＢＳ４４４９（２００５）の許容寸法公差はプラス・マイナス４．５％である。目標は、棒鋼強度に影響を与えることなく公称直径でマイナス３％の棒鋼、即ち軽量な棒鋼をターゲットとすることにある。単一鋼片圧延によって、仕上げ棒鋼直径をマイナス３％にすることは同じ３％分だけより長い末端部を成すことになる。これは結果としては無駄になる。鋼片を溶接することのエンドレス圧延では、より長い末端部は次に来る鋼片の一部となり、よってこのマイナス３％は使用可能な鋼として完全復帰し無駄にはならない。
【００１０】
船舶輸送又はトラック輸送のため、このような仕上げ鋼棒は通常、１２ｍ（４０フィート）、１５ｍ（５０フィート）或いは１８ｍ（６０フィート）の長さに切断される。異なる長さのカラム、ビーム或いはスラブにより、建築現場での実際の長さ要件は必ずしも１２ｍ、１５ｍ或いは１８ｍとはならない。これらの棒鋼は別個の作業で切断されなければならない。特定の棒鋼長さに対する切断の典型的なエンドロスは５％である。
【００１１】
“カットトゥレングス”棒鋼製造工程及び装置の例は特許文献２において知られている。この文献では、連続して圧延された長さの棒鋼を連続したセグメントであって、それぞれが顧客オーダの棒鋼長さの倍数の長さを有するセグメントに切断し、次いで前記セグメントを最初に顧客オーダの棒鋼長さの２倍の長さに切断し、次いで顧客オーダの棒鋼長さに等しい長さへと等分する処理工程が記述されている。そして“カットトゥレングス”棒鋼は圧延装置から排出するべく束ねられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第６，９２９，１６７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１１／０３６１３７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、連続する圧延作業のライン内で、任意の特定長さの棒鋼の束を生産するための方法及び装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の更なる目的は、そのような方法と装置により、通常ならば連続する作業操作を中断してしまうような短い長さの棒鋼からなる束を連続して生産可能にすることにある。
【００１５】
本発明の特定の目的としては、インラインでかつ圧延速度に影響を与えることなく、顧客オーダに従って“カットトゥレングス”の短いピースを生産することができる方法と装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
１つの特徴として、本発明は、顧客オーダに応じた長さに切断される棒鋼を生産する方法であって、圧延装置によって連続した長さの棒鋼を生産する段階と、前記圧延装置によって前記連続した長さの棒鋼を生産しつつ、前記顧客オーダの棒鋼長さに等しい長さに前記連続した長さの棒鋼を切断する段階と、切断された棒鋼を受けかつ結束するべく配置された２つのバンドリング・ステーションの内の１つを使用し、前記圧延装置から排出される、前記顧客オーダの長さの棒鋼を結束する段階とを有することを特徴とする方法を提供する。
【００１７】
本願発明者は、連続して圧延される棒鋼を切断する長さが短くなるため、結束されることになる個々の棒鋼の生産率が増加することに認識した。しかしながら、このことは、特に所望の長さが標準的長さよりも短い場合には、この個々の棒鋼生産における増加によって障害が生じることにもなる。その結果、生産率を更に増加することはできず、連続圧延“カットトゥレングス”棒鋼生産法は、連続した長さの棒鋼の生産率（圧延機の生産性を低めることになる）を減じることなしに短い棒鋼の生産には使用できない。しかしながら本発明においては、棒鋼を束ねて圧延装置から排出することで“カットトゥレングス”棒鋼を処理するにあたって多重の経路を提供することで、棒鋼の生産性や生産効率を増加することができ、更に連続圧延工程において短い棒鋼、特に標準長さよりも短かくなるような短い“カットトゥレングス”棒鋼を迅速に生産することが可能となる。
【００１８】
もう１つの特徴として、本発明は顧客オーダに応じた長さに切断される棒鋼を生産するための装置であって、連続した長さの棒鋼を生産する圧延装置と、せん断手段であって該せん断手段を作動するように構成されたＣＰＵに結合されて、前記連続した長さの棒鋼の生産に合せて、前記顧客オーダ長さに切断された棒鋼を生産する前記せん断手段と、前記冷間シャーからの切断棒鋼を受けるべく配置され、顧客オーダ長さの棒鋼束を生産する、少なくとも２つのバンドリング・ステーションと、を有することを特徴とする装置を提供する。
【００１９】
本願の請求項は、本発明の上記特徴による好ましい実施形態を規定する従属請求項を含む。
【００２０】
以下の詳細な記述は、添付図面を参照し、発明の模範的な実施形態を詳しく説明するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】圧延された棒鋼が特定長さの束へと切断され、２つのバンドリング・ステーションで結束されるような製鋼所の部分的概略図である。
【図２】“カットトゥレングス”の束を形成する作業を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１には、圧延棒鋼１２が一定の高い速度で連続して排出される圧延装置１１の出口端１０が示されている。この圧延棒鋼１２は、前後に結合した連続の鋼片から転造されかつ圧延装置によって熱間圧延されたものである。その圧延装置の端部１０の下流側にあるのがフライングシャー１３であり、同フライングシャーは中央処理装置（ＣＰＵ）によって作動されてその上で棒鋼１２を切断し、ローラーテーブル１６のローラ１５上に載せ置かれる所定長さの切断棒鋼１４を成すものである。
【００２３】
先に説明したように、現在の圧延機構造では高い圧延速度で実現可能な最適な長さというものがあるため、現在の操業は約１２０ｍの長さの圧延機の端部で棒鋼を生産することに限られている。
【００２４】
本発明は、生産率を減じることなく特定任意の短い長さをつくることを可能にすると共に、特に、現場で必要とされる長さに対応した顧客オーダに対し、棒鋼の長さを切断することを可能にすることで、現場で生産切断することの必要性ばかりか、現場で生じる端部切りくずを完全に排除するものである。これに関しては、後でより十分に説明する。その後、切断棒鋼１４は、側方に変位して冷却床１６にある切欠き内へと移動され、冷却される。棒鋼１４は、切欠きから切欠きへと最後の切欠きに到るまで段階的に進行し、最後の切欠きにおいて冷却され、シャッフル装置ＳＤに向けていつでも側方に変位される状態に置かれ、シャッフル装置では所定数（例えば、１０本程度）の棒鋼が収集されると共に、１バッチの棒鋼１４の層として形成される。
【００２５】
冷却床及びシャッフル装置の構造及び作動は従来同様であるため、ここでは詳細に記述されない。
【００２６】
次いで、シャッフル装置上の棒鋼１４のバッチは、シャッフル装置ＳＤに隣接配置されるローラーテーブル１７上に向けて側方移動される。ローラーテーブル１７は、バッチがローラーテーブル１７上で前進された方向とは逆に棒鋼１４のバッチを進めるように駆動されるローラ１８を有している。
【００２７】
生産率を保持すると共に短い“カットトゥレングス”切断品を作るために、２つの冷間シャー１９、２０と夫々の可動ゲージ２１、２２がローラーテーブル１７に沿って順に置かれ、棒鋼１４を所望長さに切断する。冷間シャーはサイズが大きく１０００トン以上の力を発生し、それらは頑丈な基礎に固定した状態で据え付けられる。２つの冷間シャーは最大の計画“カットトゥレングス”サイズのものを取り扱うために２０ｍの間隔を隔てて固定される。具体的には、棒鋼１４はゲージ２１によって制御されて停止位置へと移動され、停止位置では冷間シャー１９は、所望された“カットトゥレングス”ピースの長さの２倍に等しい量の距離をもって棒鋼の端部から隔てられる。切断されたピースはゲージ２２に向かって前進し、その位置において冷間シャー２０がピースを等分し、最終的な所望長さへと切断する。冷間シャー１９、２０の双方が棒鋼を切断することで所望切断長さに等しいピース２３が得られる。可動ゲージ２１、２２を設けたことにより、切断対象となるピースの長さを変更するべく、冷間シャーによる棒鋼１４の切断位置の調整が可能となる。この棒鋼のダブル切断により、生産率を維持することができる。また、その後のバッチのため切断ピースの長さを変更する際には、可動ゲージが所望の新規長さに対応して調整される。
【００２８】
“カットトゥレングス”ピースは次いで、２つの圧延コンベアの１つを経由して側方に移動され、２つのバンドリング・ステーション２４ａ、２４ｂの内の一方に送られ、そこでピース２３は束ねられ、出荷の準備が行われる。冷間シャー２０の第１の側から切断された棒鋼はバンドリング・ステーション２４ａに送られる一方で、冷間シャー２０の第２の側から切断された棒鋼はバンドリング・ステーション２４ｂに送られる。
【００２９】
バンドリング・ステーション２４ａ、２４ｂの夫々は、その上に切断されたピース２３を載せ置くローラーテーブル２５ａ、２５ｂを備える。ピース２３は従来のコレクタ２６ａ、２６ｂ内に進み、そこにはローラが、円形の束へと各ピースを集めるために主に円形の配列で配置されている。
【００３０】
切断されたピースの束を括るため、それらが短い長さ、即ち実質的に１２ｍ以下であって、例えば８ｍ以下の長さを有する場合、隔置された３つの「括り」が必要となる。また、短いピースの長さが新たな顧客オーダに従って変わる場合には、それに応じて括り同士の隔たりやピッチも変わらなければならない。更に、発明によれば、その結束作業は圧延速度に追随して１回の停止で実行される。通常、２つの端部括りは束の端部から所定距離をおいてなされ、中央の括りはそれらの中間でなされる。収集されたピースは夫々隔てられた３つの従来結束機２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂ内へと送り込まれ、結束機は、適当に隔てられた位置の括り３０、３１、３２でピースの束を括る。括り３０、３１、３２は同時に作られ、次いで束はバンドリング・ステーション２４ａ、２４ｂから各ローラーコンベア２５ａ、２５ｂを経て進行し、圧延機から排出される。
【００３１】
本発明によれば、切断ピースの長さが変わった際に、間隔を調整するべく即座に結束機が調整されるように第２、第３の結束機２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂは可動支持される。これにより、切断された棒鋼がバンドリング・ステーションに沿って移動するにあたって必要とされる切断棒鋼の搬送時間を削減することができる。可動なる結束機２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂは、結束機の位置を制御するためＣＰＵに接続された各油圧シリンダ３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂに駆動連結される。
【００３２】
バンドリング・ステーション２４ａ、２４ｂは、同時に“カットトゥレングス”棒鋼２３からなる別個の束を束ねる。
【００３３】
本発明は、建築現場に必要な特定の短い長さに切断を供給することができ、既存の技術に関連する損失の全てを回復するのを可能ならしめ、同時に、圧延機の生産性をスローダウンさせない。
【００３４】
本発明においてキーとなる要素は、鋼片の投入に加え、以下の要素を制御するＣＰＵである。
ａ）フライングシャー１３
ｂ）レーキ・シャッフル棒
ｃ）ローラーテーブル１７
ｄ）ローラーテーブル２５
ｅ）冷間シャー１９、２０
ｆ）ゲージストッパ２１、２２
ｇ）結束機２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂ
ｈ）油圧シリンダ３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ
【００３５】
例
以下の例をもって、“カットトゥレングス”棒鋼を得るための圧延機の作動を詳細に説明する。
【００３６】
各鋼片の重量は再加熱炉投入時、記録される。これらの投入重量は最終製品重量と比較され、そのシフトに対する材料損失を獲得することになり、それは主として酸化ロスとなる。前述したように、フラッシュ溶接工程を採用したためフロントエンドでのクロップロスは最小となり、かつ後処理でのクロップロスは皆無となる。
【００３７】
フライングシャー１３のコマンドとして、オペレータにより、圧延される特定サイズの棒鋼のオーダに従い、正確な数と正確な特定長さが入力される。
【００３８】
従来法の場合、仮に６．４ｍの棒鋼オーダに対して標準的長さ１２ｍの材料を切断する場合、結果としては６．４ｍの棒鋼と５．６ｍのショートピースが生じることになる。
【００３９】
もし仮に６．４ｍの棒鋼オーダに対して標準的長さ１５ｍの材料を切断する場合、６．４ｍの棒鋼が２本、２．２ｍのショートピースが生じることになる。
【００４０】
仮に標準的長さ１８ｍの材料を切断する場合、５．２ｍのショートピースを伴って２本の６．４ｍ棒鋼ができることになる。
【００４１】
これらの長さ不足品は通常、建築プロジェクトの別の場所の側に保管されるが、その部分はこれら切れ端の長さより短い切れ端を要求するもしれないし、さもなければスクラップとして廃棄されることになる。ともかくも、これら選択肢の全ては好ましいものとはいえない。
【００４２】
本発明の場合、最終製品の特定の長さの倍数としての“カットトゥレングス”を生産するべく、オペレータはフライングシャー１３に対し、ＣＰＵシーケンスのプログラマブル論理をセットすることになる。典型的な冷却床が１２０ｍ長の棒鋼を受けることができるとすると、ＣＰＵでのプログラマブル論理により、オペレータはフライングシャーに対し、６．４ｍの１８倍となる１１５．２ｍの長さに切断するようセットすることになる。仮にオーダが６．４ｍ×５００本であれば、セッティングは、８９．６ｍの最終切断を伴い、２７回の１１５．２ｍ切断となり、全長として３，２００ｍ、又は６．４ｍ×５００本を製造することになる。
【００４３】
冷却床へのコマンド信号は、このバッチを次のバッチから分離するための８９．６ｍの最終切断後、２段で動くことになる。
【００４４】
次のオーダが５．２ｍであれば、オペレータは１０９．２ｍと入力することになり、それは、先の６．４ｍのバッチに続いて２１本の５．２ｍを製造することになる。例えば４００本×５．２ｍのオーダならば、１０９．２ｍの切断回数は１８となり、１１４．４ｍの最終切断を伴うことになる。このオーダの全長は、最終長さ５．２ｍ×４００本で２，０８０ｍである。又、冷却床の２段運動によって、この新規のバッチを次のバッチからを分けることになる。他のどの特定長さに対しても、いかなる量の同一サイズ棒鋼に対しても同じプロセスが繰り返されることになる。
【００４５】
棒鋼の各バッチがレーキ動作とシャッフル棒によって冷却床１６を去る際には、棒鋼バッチは、従来からの方法によりローラーテーブル１７に向けて側方シャッフルされることになる。各バッチは別個に冷間シャー１９、２０へと搬送され、オーダ長さへと最終切断されることになる。この場合、最初のバッチは６．４ｍの最終切断長さに対し、８９．６ｍの最終ピースを伴った１１５．２ｍとなり、２番目のバッチは５．２ｍの最終切断長さに対し、１１４．４ｍの最終ピースを伴った１０９．２ｍとなる。冷間シャーの切断能力により、同じバッチ長さからどのくらいの数の棒鋼が切断毎に提供されるかが決定されることになる。冷却床へ走る各棒鋼の末端が冷間シャーとは反対方向に走行しているため、フライングシャー１３によって手際よく切断されたこれら末端には、冷間シャーによる上部トリミングが要らなくなるということは注目に価することである。このことは付加的な材料節約に貢献する。
【００４６】
そのような短い棒鋼の切断に対し圧延機の圧延能力を維持するために２つの固定型インライン冷間シャー１９、２０が利用される。各冷間シャーは夫々可動ゲージストッパ２１、２２を有することになる。本例では、１番目のゲージストッパ２１は、２×６．４ ｍの１２．８ｍでセットされ、切断された棒鋼は６．４ｍにセットされた次のゲージストッパ２４へと移動され、第２冷間シャーによって６．４ｍに切断される。特定長さの各バッチが完成した後は、ゲージストッパ２１、２２はＣＰＵからの信号によって、次に要求された長さへと自動的に移動され、そこでロックされることになる。本例では、最初のゲージストッパ２１は、２×５．２ｍの１０．４ｍの位置へと移動され、片や第２のゲージストッパ２２は５．２ｍの位置へと移動されることになる。
【００４７】
夫々の特定長さを持つ棒鋼は別々に集められ、２つのバンドリング・ステーション２４ａ、２４ｂの内の一方を使用し、取り扱いに便利な束重量の束へと結束されることになる。ＣＰＵのプログラマブル論理での追加のコマンドがインラインの結束機２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂに送られ、結果として、短い棒鋼長さに沿って適当に距離を隔てた位置に「括り」が作られることになる。「括り」に対し適当なピッチを設定し、全ての「括り」を同時に作ることができ、そして従来からあるバンドリング・ステーションに沿って移動を余儀なくされる短い棒鋼に必要な搬送時間を減じるように、第２、第３結束機２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂは移動可能であり、かつ第１結束機２７ａ、２７ｂは固定される。括られた束は各ローラーコンベア２５ａ、２５ｂを経由して各バンドリング・ステーション２４ａ、２４ｂを去る。結束された夫々の束は計量され、更に契約番号、サイズ、長さ、ピース数、及びベンディング・スケジュールを特定する適切なバーコード・ラベルが付けられる。
【００４８】
個別の作業では、特定長さのこれらの束は圧延機の近くのベンディング・ヤードへと搬送される。このベンディング・ヤードは、ベンディング棒鋼スケジュールに対し各棒鋼に必要とされる曲げを成すことになる。そして、これら切断かつ曲げられた棒鋼は、様々なビーム、カラム、スラブに装着するべく建設現場に配達される準備がなされることになる。
【００４９】
全体としては、本発明の圧延作業によって、従来の製造ロスの１０％もが節約でき、顧客に対しては追加コストなしで特定数の“カットトゥレングス”棒鋼を提供できるはずである。
【００５０】
以上、開示された実施形態を参照して本発明を説明してきたが、請求項に規定されたように、当業者には本発明の範囲内で様々な改良や変更が可能であることが明らかになるであろう。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 圧延装置１１の出口端
１１ 圧延装置
１２ 圧延棒鋼
１３ フライングシャー
１４ 切断棒鋼
１５ ローラーテーブル１６のローラ
１６ 冷却床、ローラーテーブル
１７ ローラーテーブル
１８ ローラ
１９ 冷間シャー
２０ 冷間シャー
２１ 可動ゲージ、ゲージストッパ
２２ 可動ゲージ、ゲージストッパ
２３ ピース
２４ ゲージストッパ
２４ａ バンドリング・ステーション
２４ｂ バンドリング・ステーション
２５ａ ローラーテーブル、ローラーコンベア
２５ｂ ローラーテーブル、ローラーコンベア
２６ａ コレクタ
２６ｂ コレクタ
２７ａ 結束機
２７ｂ 結束機
２８ａ 結束機
２８ｂ 結束機
２９ａ 結束機
２９ｂ 結束機
３０ 位置の括り
３１ 位置の括り
３２ 位置の括り
３３ａ 油圧シリンダ
３３ｂ 油圧シリンダ
３４ａ 油圧シリンダ
３４ｂ 油圧シリンダ
ＳＤ シャッフル装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に連続した作動において“カットトゥレングス”となる棒鋼の束を生産する方法及び装置に関する。
【０００２】
より詳しくは、本発明は顧客オーダでありかつ特定長さを有するような束を生産することに関する。
【背景技術】
【０００３】
鉄筋コンクリート用鋼であるにせよ特殊鋼であるにせよ、全ての棒鋼はビジネスモデルにおいて基本的な欠点を有する。即ち、それらは全て一次産品ではあるが、それらを生産するための鉄鋼圧延装置の設置には相当額の設備投資を要することになる。本発明は、そのビジネスの“一次産品”としての本来の性質を“マス・カスタマイゼーション”ビジネスに転換し、そのプロセスの多くの価値を獲得することになる。本発明により、インラインで圧延装置に“カットトゥレングス”棒鋼を生産させることになり、同時に、エンドロスを実質上削減することになる。それは、最小限の追加出資をもって如何なる既存の圧延機にも組み入れることが可能である。
【０００４】
棒鋼は、１２ｍ、１５ｍ或いは１８ｍの“標準の長さ”、及び同じサイズの棒鋼に対しては通常、２トンの束となる“標準束重量”で供給される。鉄筋コンクリート用棒鋼の場合、特定のカラム、ビーム又は床スラブ用建造物の設計に従い、棒鋼は更に短い長さに切断されなければならない。これらの短い特定長さは通常、どんな標準長さの倍数となるようにとは設計されないため、結果としては切断に伴ってエンドロスを生じる。このような“カットトゥレングス”作業は通常、工事現場或いは工事現場から離れた“カットアンドベンド”ヤードで実行される。この“カットアンドベンド”作業では、最適化プログラムによる最良のコンピュータでさえ、棒鋼端部において５％のロスを想定することが通常である。この５％という値は建築プロジェクトにおいては多大なものであり、特に昨今の棒鋼高値の状況ではなおさらである。
【０００５】
船舶やトラックの貨物倉のサイズを最大限活用するために、１２ｍ、１５ｍ及び１８ｍの標準長さが選択される一方で、標準的な束重量も又、船舶やトラックのリフティング装置の能力を最適化するのに役立っている。
【０００６】
鋼片が再熱炉から出た際に、インラインで、１つの鋼片のテールエンドが次の鋼片のフロントエンドに溶接されるといったような、熱間鋼片の“フラッシュ溶接”と呼ばれる既存の技術がある。そのような作業では、いかなる端部を生じない棒鋼の連続圧延が可能になるであろうし、これは連続鋳造機における“連々鋳”に類似するものである。このエンドレス圧延処理の主たる目的は、圧延装置における先頭部とテール部の切断部分と冷却床における短い端部のロスを最小限に抑えることにある。冷却床に入る前にかなり高精度の最新フライングシャーを用いてこのフラッシュ溶接処理をすると、冷却床上では１２０ｍの長い棒鋼に対し一貫して＋５０／−００ｍｍの精度を達成することができる。これは、２．５％の工業基準に対し約０．０５％のエンドロスである。
【０００７】
フラッシュ溶接処理は鋼片の溶接接合部の各々において温度上昇を生む。圧化／幅広がり特性の温度依存性により、鋼片の他の部分よりも高温の接合部は、幅広がりよりも多くの延びを持つことになり、結果として完成品としての基準面積よりも小さい断面の“ネッキング”を生じてしまう。このことは、接合部の面積がスチール標準で規定される最小面積よりも下回る可能性があることを意味している。特許文献１は、そのようなネッキングのかかる影響を取り除く方法を教示している。実際の作業では、棒鋼の寸法をモニタリングするために圧延ラインにゲージはセットされたが、結果は、この方法によりフラッシュ溶接接合部を含む棒鋼の全長に亘って均等な断面積を維持できたことを示している。
【０００８】
フラッシュ溶接と溶接接合部における均一断面に伴い、“インライン・カットトゥレングス”棒鋼がロスなく圧延装置によって生産される。棒鋼は通常、１２ｍ（４０フィート）長の１５０ｍｍ（６インチ）正方形の鋼片から圧延される。これらの鋼片は、５０ｍｍ（２インチ）から１０ｍｍ（[３／８]インチ）まで様々な直径を持った仕上げ鋼棒へと圧延されることになる。鋼片の開始重量には限界があるために、それは、各径につき様々な仕上げ長さを持った棒鋼で終わることになる。鋼片の各ピースから作られる棒鋼の全長は、厳密には１２ｍ（４０フィート）の公称仕上げ棒鋼長の倍数とはならず、エンドロスを生じることになる。これは通常２．５％である。上述したようなエンドレス圧延によって、鋼片は端部同士を接続した状態で溶接されて連続した無限のピースを成し、そこにはエンドロスが生じなくなる。
【０００９】
棒鋼標準規格ＢＳ４４４９又はＡＳＴＭ ６１５の仕様書では、それが棒鋼強度を低下させないという条件付きで寸法公差が許容されている。典型例としては、ＢＳ４４４９（２００５）の許容寸法公差はプラス・マイナス４．５％である。目標は、棒鋼強度に影響を与えることなく公称直径でマイナス３％の棒鋼、即ち軽量な棒鋼をターゲットとすることにある。単一鋼片圧延によって、仕上げ棒鋼直径をマイナス３％にすることは同じ３％分だけより長い末端部を成すことになる。これは結果としては無駄になる。鋼片を溶接することのエンドレス圧延では、より長い末端部は次に来る鋼片の一部となり、よってこのマイナス３％は使用可能な鋼として完全復帰し無駄にはならない。
【００１０】
船舶輸送又はトラック輸送のため、このような仕上げ鋼棒は通常、１２ｍ（４０フィート）、１５ｍ（５０フィート）或いは１８ｍ（６０フィート）の長さに切断される。異なる長さのカラム、ビーム或いはスラブにより、建築現場での実際の長さ要件は必ずしも１２ｍ、１５ｍ或いは１８ｍとはならない。これらの棒鋼は別個の作業で切断されなければならない。特定の棒鋼長さに対する切断の典型的なエンドロスは５％である。
【００１１】
“カットトゥレングス”棒鋼製造工程及び装置の例は特許文献２において知られている。この文献では、連続して圧延された長さの棒鋼を連続したセグメントであって、それぞれが顧客オーダの棒鋼長さの倍数の長さを有するセグメントに切断し、次いで前記セグメントを最初に顧客オーダの棒鋼長さの２倍の長さに切断し、次いで顧客オーダの棒鋼長さに等しい長さへと等分する処理工程が記述されている。そして“カットトゥレングス”棒鋼は圧延装置から排出するべく束ねられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第６，９２９，１６７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１１／０３６１３７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、連続する圧延作業のライン内で、任意の特定長さの棒鋼の束を生産するための方法及び装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の更なる目的は、そのような方法と装置により、通常ならば連続する作業操作を中断してしまうような短い長さの棒鋼からなる束を連続して生産可能にすることにある。
【００１５】
本発明の特定の目的としては、インラインでかつ圧延速度に影響を与えることなく、顧客オーダに従って“カットトゥレングス”の短いピースを生産することができる方法と装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
１つの特徴として、本発明は、顧客オーダに応じた長さに切断される棒鋼を生産する方法であって、圧延装置によって連続した長さの棒鋼を生産する段階と、前記圧延装置によって前記連続した長さの棒鋼を生産しつつ、前記顧客オーダの棒鋼長さに等しい長さに前記連続した長さの棒鋼を切断する段階と、切断された棒鋼を受けかつ結束するべく配置された２つのバンドリング・ステーションの内の１つを使用し、前記圧延装置から排出される、前記顧客オーダの長さの棒鋼を結束する段階とを有することを特徴とする方法を提供する。
【００１７】
本願発明者は、連続して圧延される棒鋼を切断する長さが短くなるため、結束されることになる個々の棒鋼の生産率が増加することに認識した。しかしながら、このことは、特に所望の長さが標準的長さよりも短い場合には、この個々の棒鋼生産における増加によって障害が生じることにもなる。その結果、生産率を更に増加することはできず、連続圧延“カットトゥレングス”棒鋼生産法は、連続した長さの棒鋼の生産率（圧延機の生産性を低めることになる）を減じることなしに短い棒鋼の生産には使用できない。しかしながら本発明においては、棒鋼を束ねて圧延装置から排出することで“カットトゥレングス”棒鋼を処理するにあたって多重の経路を提供することで、棒鋼の生産性や生産効率を増加することができ、更に連続圧延工程において短い棒鋼、特に標準長さよりも短かくなるような短い“カットトゥレングス”棒鋼を迅速に生産することが可能となる。
【００１８】
もう１つの特徴として、本発明は顧客オーダに応じた長さに切断される棒鋼を生産するための装置であって、連続した長さの棒鋼を生産する圧延装置と、せん断手段であって該せん断手段を作動するように構成されたＣＰＵに結合されて、前記連続した長さの棒鋼の生産に合せて、前記顧客オーダ長さに切断された棒鋼を生産する前記せん断手段と、前記冷間シャーからの切断棒鋼を受けるべく配置され、顧客オーダ長さの棒鋼束を生産する、少なくとも２つのバンドリング・ステーションと、を有することを特徴とする装置を提供する。
【００１９】
本願の請求項は、本発明の上記特徴による好ましい実施形態を規定する従属請求項を含む。
【００２０】
以下の詳細な記述は、添付図面を参照し、発明の模範的な実施形態を詳しく説明するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】圧延された棒鋼が特定長さの束へと切断され、２つのバンドリング・ステーションで結束されるような製鋼所の部分的概略図である。
【図２】“カットトゥレングス”の束を形成する作業を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１には、圧延棒鋼１２が一定の高い速度で連続して排出される圧延装置１１の出口端１０が示されている。この圧延棒鋼１２は、前後に結合した連続の鋼片から転造されかつ圧延装置によって熱間圧延されたものである。その圧延装置の端部１０の下流側にあるのがフライングシャー１３であり、同フライングシャーは中央処理装置（ＣＰＵ）によって作動されてその上で棒鋼１２を切断し、ローラーテーブル１６のローラ１５上に載せ置かれる所定長さの切断棒鋼１４を成すものである。
【００２３】
先に説明したように、現在の圧延機構造では高い圧延速度で実現可能な最適な長さというものがあるため、現在の操業は約１２０ｍの長さの圧延機の端部で棒鋼を生産することに限られている。
【００２４】
本発明は、生産率を減じることなく特定任意の短い長さをつくることを可能にすると共に、特に、現場で必要とされる長さに対応した顧客オーダに対し、棒鋼の長さを切断することを可能にすることで、現場で生産切断することの必要性ばかりか、現場で生じる端部切りくずを完全に排除するものである。これに関しては、後でより十分に説明する。その後、切断棒鋼１４は、側方に変位して冷却床１６にある切欠き内へと移動され、冷却される。棒鋼１４は、切欠きから切欠きへと最後の切欠きに到るまで段階的に進行し、最後の切欠きにおいて冷却され、シャッフル装置ＳＤに向けていつでも側方に変位される状態に置かれ、シャッフル装置では所定数（例えば、１０本程度）の棒鋼が収集されると共に、１バッチの棒鋼１４の層として形成される。
【００２５】
冷却床及びシャッフル装置の構造及び作動は従来同様であるため、ここでは詳細に記述されない。
【００２６】
次いで、シャッフル装置上の棒鋼１４のバッチは、シャッフル装置ＳＤに隣接配置されるローラーテーブル１７上に向けて側方移動される。ローラーテーブル１７は、バッチがローラーテーブル１７上で前進された方向とは逆に棒鋼１４のバッチを進めるように駆動されるローラ１８を有している。
【００２７】
生産率を保持すると共に短い“カットトゥレングス”切断品を作るために、２つの冷間シャー１９、２０と夫々の可動ゲージ２１、２２がローラーテーブル１７に沿って順に置かれ、棒鋼１４を所望長さに切断する。冷間シャーはサイズが大きく１０００トン以上の力を発生し、それらは頑丈な基礎に固定した状態で据え付けられる。２つの冷間シャーは最大の計画“カットトゥレングス”サイズのものを取り扱うために２０ｍの間隔を隔てて固定される。具体的には、棒鋼１４はゲージ２１によって制御されて停止位置へと移動され、停止位置では冷間シャー１９は、所望された“カットトゥレングス”ピースの長さの２倍に等しい量の距離をもって棒鋼の端部から隔てられる。切断されたピースはゲージ２２に向かって前進し、その位置において冷間シャー２０がピースを等分し、最終的な所望長さへと切断する。冷間シャー１９、２０の双方が棒鋼を切断することで所望切断長さに等しいピース２３が得られる。可動ゲージ２１、２２を設けたことにより、切断対象となるピースの長さを変更するべく、冷間シャーによる棒鋼１４の切断位置の調整が可能となる。この棒鋼のダブル切断により、生産率を維持することができる。また、その後のバッチのため切断ピースの長さを変更する際には、可動ゲージが所望の新規長さに対応して調整される。
【００２８】
“カットトゥレングス”ピースは次いで、２つの圧延コンベアの１つを経由して側方に移動され、２つのバンドリング・ステーション２４ａ、２４ｂの内の一方に送られ、そこでピース２３は束ねられ、出荷の準備が行われる。冷間シャー２０の第１の側から切断された棒鋼はバンドリング・ステーション２４ａに送られる一方で、冷間シャー２０の第２の側から切断された棒鋼はバンドリング・ステーション２４ｂに送られる。
【００２９】
バンドリング・ステーション２４ａ、２４ｂの夫々は、その上に切断されたピース２３を載せ置くローラーテーブル２５ａ、２５ｂを備える。ピース２３は従来のコレクタ２６ａ、２６ｂ内に進み、そこにはローラが、円形の束へと各ピースを集めるために主に円形の配列で配置されている。
【００３０】
切断されたピースの束を括るため、それらが短い長さ、即ち実質的に１２ｍ以下であって、例えば８ｍ以下の長さを有する場合、隔置された３つの「括り」が必要となる。また、短いピースの長さが新たな顧客オーダに従って変わる場合には、それに応じて括り同士の隔たりやピッチも変わらなければならない。更に、発明によれば、その結束作業は圧延速度に追随して１回の停止で実行される。通常、２つの端部括りは束の端部から所定距離をおいてなされ、中央の括りはそれらの中間でなされる。収集されたピースは夫々隔てられた３つの従来結束機２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂ内へと送り込まれ、結束機は、適当に隔てられた位置の括り３０、３１、３２でピースの束を括る。括り３０、３１、３２は同時に作られ、次いで束はバンドリング・ステーション２４ａ、２４ｂから各ローラーコンベア２５ａ、２５ｂを経て進行し、圧延機から排出される。
【００３１】
本発明によれば、切断ピースの長さが変わった際に、間隔を調整するべく即座に結束機が調整されるように第２、第３の結束機２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂは可動支持される。これにより、切断された棒鋼がバンドリング・ステーションに沿って移動するにあたって必要とされる切断棒鋼の搬送時間を削減することができる。可動なる結束機２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂは、結束機の位置を制御するためＣＰＵに接続された各油圧シリンダ３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂに駆動連結される。
【００３２】
バンドリング・ステーション２４ａ、２４ｂは、同時に“カットトゥレングス”棒鋼２３からなる別個の束を束ねる。
【００３３】
本発明は、建築現場に必要な特定の短い長さに切断を供給することができ、既存の技術に関連する損失の全てを回復するのを可能ならしめ、同時に、圧延機の生産性をスローダウンさせない。
【００３４】
本発明においてキーとなる要素は、鋼片の投入に加え、以下の要素を制御するＣＰＵである。
ａ）フライングシャー１３
ｂ）レーキ・シャッフル棒
ｃ）ローラーテーブル１７
ｄ）ローラーテーブル２５
ｅ）冷間シャー１９、２０
ｆ）ゲージストッパ２１、２２
ｇ）結束機２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂ
ｈ）油圧シリンダ３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ
【００３５】
例
以下の例をもって、“カットトゥレングス”棒鋼を得るための圧延機の作動を詳細に説明する。
【００３６】
各鋼片の重量は再加熱炉投入時、記録される。これらの投入重量は最終製品重量と比較され、そのシフトに対する材料損失を獲得することになり、それは主として酸化ロスとなる。前述したように、フラッシュ溶接工程を採用したためフロントエンドでのクロップロスは最小となり、かつ後処理でのクロップロスは皆無となる。
【００３７】
フライングシャー１３のコマンドとして、オペレータにより、圧延される特定サイズの棒鋼のオーダに従い、正確な数と正確な特定長さが入力される。
【００３８】
従来法の場合、仮に６．４ｍの棒鋼オーダに対して標準的長さ１２ｍの材料を切断する場合、結果としては６．４ｍの棒鋼と５．６ｍのショートピースが生じることになる。
【００３９】
もし仮に６．４ｍの棒鋼オーダに対して標準的長さ１５ｍの材料を切断する場合、６．４ｍの棒鋼が２本、２．２ｍのショートピースが生じることになる。
【００４０】
仮に標準的長さ１８ｍの材料を切断する場合、５．２ｍのショートピースを伴って２本の６．４ｍ棒鋼ができることになる。
【００４１】
これらの長さ不足品は通常、建築プロジェクトの別の場所の側に保管されるが、その部分はこれら切れ端の長さより短い切れ端を要求するもしれないし、さもなければスクラップとして廃棄されることになる。ともかくも、これら選択肢の全ては好ましいものとはいえない。
【００４２】
本発明の場合、最終製品の特定の長さの倍数としての“カットトゥレングス”を生産するべく、オペレータはフライングシャー１３に対し、ＣＰＵシーケンスのプログラマブル論理をセットすることになる。典型的な冷却床が１２０ｍ長の棒鋼を受けることができるとすると、ＣＰＵでのプログラマブル論理により、オペレータはフライングシャーに対し、６．４ｍの１８倍となる１１５．２ｍの長さに切断するようセットすることになる。仮にオーダが６．４ｍ×５００本であれば、セッティングは、８９．６ｍの最終切断を伴い、２７回の１１５．２ｍ切断となり、全長として３，２００ｍ、又は６．４ｍ×５００本を製造することになる。
【００４３】
冷却床へのコマンド信号は、このバッチを次のバッチから分離するための８９．６ｍの最終切断後、２段で動くことになる。
【００４４】
次のオーダが５．２ｍであれば、オペレータは１０９．２ｍと入力することになり、それは、先の６．４ｍのバッチに続いて２１本の５．２ｍを製造することになる。例えば４００本×５．２ｍのオーダならば、１０９．２ｍの切断回数は１８となり、１１４．４ｍの最終切断を伴うことになる。このオーダの全長は、最終長さ５．２ｍ×４００本で２，０８０ｍである。又、冷却床の２段運動によって、この新規のバッチを次のバッチからを分けることになる。他のどの特定長さに対しても、いかなる量の同一サイズ棒鋼に対しても同じプロセスが繰り返されることになる。
【００４５】
棒鋼の各バッチがレーキ動作とシャッフル棒によって冷却床１６を去る際には、棒鋼バッチは、従来からの方法によりローラーテーブル１７に向けて側方シャッフルされることになる。各バッチは別個に冷間シャー１９、２０へと搬送され、オーダ長さへと最終切断されることになる。この場合、最初のバッチは６．４ｍの最終切断長さに対し、８９．６ｍの最終ピースを伴った１１５．２ｍとなり、２番目のバッチは５．２ｍの最終切断長さに対し、１１４．４ｍの最終ピースを伴った１０９．２ｍとなる。冷間シャーの切断能力により、同じバッチ長さからどのくらいの数の棒鋼が切断毎に提供されるかが決定されることになる。冷却床へ走る各棒鋼の末端が冷間シャーとは反対方向に走行しているため、フライングシャー１３によって手際よく切断されたこれら末端には、冷間シャーによる上部トリミングが要らなくなるということは注目に価することである。このことは付加的な材料節約に貢献する。
【００４６】
そのような短い棒鋼の切断に対し圧延機の圧延能力を維持するために２つの固定型インライン冷間シャー１９、２０が利用される。各冷間シャーは夫々可動ゲージストッパ２１、２２を有することになる。本例では、１番目のゲージストッパ２１は、２×６．４ ｍの１２．８ｍでセットされ、切断された棒鋼は６．４ｍにセットされた次のゲージストッパ２４へと移動され、第２冷間シャーによって６．４ｍに切断される。特定長さの各バッチが完成した後は、ゲージストッパ２１、２２はＣＰＵからの信号によって、次に要求された長さへと自動的に移動され、そこでロックされることになる。本例では、最初のゲージストッパ２１は、２×５．２ｍの１０．４ｍの位置へと移動され、片や第２のゲージストッパ２２は５．２ｍの位置へと移動されることになる。
【００４７】
夫々の特定長さを持つ棒鋼は別々に集められ、２つのバンドリング・ステーション２４ａ、２４ｂの内の一方を使用し、取り扱いに便利な束重量の束へと結束されることになる。ＣＰＵのプログラマブル論理での追加のコマンドがインラインの結束機２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂに送られ、結果として、短い棒鋼長さに沿って適当に距離を隔てた位置に「括り」が作られることになる。「括り」に対し適当なピッチを設定し、全ての「括り」を同時に作ることができ、そして従来からあるバンドリング・ステーションに沿って移動を余儀なくされる短い棒鋼に必要な搬送時間を減じるように、第２、第３結束機２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂは移動可能であり、かつ第１結束機２７ａ、２７ｂは固定される。括られた束は各ローラーコンベア２５ａ、２５ｂを経由して各バンドリング・ステーション２４ａ、２４ｂを去る。結束された夫々の束は計量され、更に契約番号、サイズ、長さ、ピース数、及びベンディング・スケジュールを特定する適切なバーコード・ラベルが付けられる。
【００４８】
個別の作業では、特定長さのこれらの束は圧延機の近くのベンディング・ヤードへと搬送される。このベンディング・ヤードは、ベンディング棒鋼スケジュールに対し各棒鋼に必要とされる曲げを成すことになる。そして、これら切断かつ曲げられた棒鋼は、様々なビーム、カラム、スラブに装着するべく建設現場に配達される準備がなされることになる。
【００４９】
全体としては、本発明の圧延作業によって、従来の製造ロスの１０％もが節約でき、顧客に対しては追加コストなしで特定数の“カットトゥレングス”棒鋼を提供できるはずである。
【００５０】
以上、開示された実施形態を参照して本発明を説明してきたが、請求項に規定されたように、当業者には本発明の範囲内で様々な改良や変更が可能であることが明らかになるであろう。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 圧延装置１１の出口端
１１ 圧延装置
１２ 圧延棒鋼
１３ フライングシャー
１４ 切断棒鋼
１５ ローラーテーブル１６のローラ
１６ 冷却床、ローラーテーブル
１７ ローラーテーブル
１８ ローラ
１９ 冷間シャー
２０ 冷間シャー
２１ 可動ゲージ、ゲージストッパ
２２ 可動ゲージ、ゲージストッパ
２３ ピース
２４ ゲージストッパ
２４ａ バンドリング・ステーション
２４ｂ バンドリング・ステーション
２５ａ ローラーテーブル、ローラーコンベア
２５ｂ ローラーテーブル、ローラーコンベア
２６ａ コレクタ
２６ｂ コレクタ
２７ａ 結束機
２７ｂ 結束機
２８ａ 結束機
２８ｂ 結束機
２９ａ 結束機
２９ｂ 結束機
３０ 位置の括り
３１ 位置の括り
３２ 位置の括り
３３ａ 油圧シリンダ
３３ｂ 油圧シリンダ
３４ａ 油圧シリンダ
３４ｂ 油圧シリンダ
ＳＤ シャッフル装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顧客オーダに応じ、カットトゥレングスである棒鋼を生産する方法において、
圧延装置によって連続した長さの棒鋼を生産する段階と、
前記圧延装置によって前記連続した長さの棒鋼を生産しつつ、前記顧客オーダの棒鋼長さに等しい長さに前記連続した長さの棒鋼を切断する段階と、
切断された棒鋼を受けかつ結束するべく配置された２つのバンドリング・ステーションの内の１つを使用し、前記圧延装置から排出される、前記顧客オーダの長さの棒鋼を結束する段階とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
更に、前記顧客オーダ長さの棒鋼を結束するのと同時に２つのバンドリング・ステーションを運転し、前記圧延装置から排出する段階を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記バンドリング・ステーションの少なくとも一方は複数のバンドリング機を有すると共に、前記顧客オーダ長さの棒鋼が入力されて結束される前記バンドリング・ステーションの端部に最も近いバンドリング機は、顧客オーダの棒鋼長さに関係なく軸方向に静止した状態であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記バンドリング・ステーションにあるその他のバンドリング機の少なくとも１つは軸方向に可動であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
更に、前記顧客オーダの棒鋼長さの変化に応じて、前記可動バンドリング機の軸方向位置を動かす段階を有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記顧客オーダ長さの棒鋼は、第１及び第２の搬送手段により第１及び第２のバンドリング・ステーションに送られるか、或いは第１及び第２の搬送手段により第１及び第２のバンドリング・ステーションから除去されるか、或いはその双方が行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記圧延装置によって前記連続した長さの棒鋼を生産しつつ、前記顧客オーダの棒鋼長さに等しい長さに前記連続した長さの棒鋼を切断する段階は、
前記連続した長さの棒鋼を、夫々が顧客オーダの棒鋼長さの倍数となるような連続したセグメントに切断する段階と、
インライン冷間シャーにおいて前記セグメントを、最初、顧客オーダの棒鋼長さの２倍の長さに切断し、次いで顧客オーダの棒鋼長さに等しい長さに二等分する段階とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
最終切断後、前記インライン冷間シャーの第１の側にある顧客オーダ長さの棒鋼は第１のバンドリング・ステーションに搬送されると共に、最終切断後、前記インライン冷間シャーの前記第１の側と反対側に位置するインライン冷間シャーの第２の側にある顧客オーダ長さの棒鋼は第２のバンドリング・ステーションに搬送されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記圧延装置から排出されるため前記顧客オーダ長さの結束棒鋼は、切断された棒鋼を受けかつ結束するために配置された２つ以上のバンドリング・ステーションの内の１つを使用することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
顧客オーダに応じ、カットトゥレングスである棒鋼を生産するための装置であって、
連続した長さの棒鋼を生産する圧延装置と、
せん断手段であって、該せん断手段を作動するように構成されたＣＰＵに結合されて、前記連続した長さの棒鋼の生産に合せて、前記顧客オーダ長さに切断された棒鋼を生産する前記せん断手段と、
前記せん断手段ーからの切断棒鋼を受けるべく配置され、顧客オーダ長さの棒鋼の束を生産する、少なくとも２つのバンドリング・ステーションと、を有することを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記バンドリング・ステーションの少なくとも１つは複数のバンドリング機を有すると共に、前記顧客オーダ長さの棒鋼が入力されて結束される前記バンドリング・ステーションの端部に最も近いバンドリング機は、使用時、顧客オーダの棒鋼長さに関係なく軸方向に静止した状態であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記バンドリング・ステーションにあるその他のバンドリング機の少なくとも１つは軸方向に可動であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記可動なバンドリング機はＣＰＵに接続されて、前記顧客オーダの棒鋼長さの変化に応じて移動することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
更に、前記顧客オーダ長さの棒鋼を第１及び第２のバンドリング・ステーションに送るべく配置された第１及び第２の搬送手段を有するか、或いは棒鋼を第１及び第２のバンドリング・ステーションから除去するべく配置された第１及び第２の搬送手段を有するか、或いはそれら双方を有することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記冷間シャーからの切断棒鋼を受けるべく配置され、顧客オーダ長さの棒鋼の束を生産する、少なくとも２つのバンドリング・ステーションを有することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記せん断手段は、
前記圧延装置の出口端に設けられたフライングシャーと、
前記フライングシャーに接続され、夫々が顧客オーダ長さの棒鋼の長さの倍数となるような長さに前記連続した長さの棒鋼を切断する前記ＣＰＵと、
前記長さの棒鋼が連続して送られる２つのインライン冷間シャーとを有し、
前記冷間シャーは夫々、調整可能なゲージストッパを有し、
前記冷間シャーと前記ゲージストッパは、一方の冷間シャーが前記長さの棒鋼を顧客オーダの棒鋼長さの２倍に等しいピースに切断し、他方の冷間シャーが切断された前記ピースを等分に切断し、顧客オーダ長さに切断された棒鋼を生産するように、前記冷間シャーを位置決め及び作動させる前記ＣＰＵに接続されることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置は、最終切断後、前記インライン冷間シャーの第１の側にある顧客オーダ長さの棒鋼が第１のバンドリング・ステーションに搬送されると共に、最終切断後、前記第１の側と反対側に位置するインライン冷間シャーの第２の側にある顧客オーダ長さの棒鋼が第２のバンドリング・ステーションに搬送されるように構成されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１】
顧客オーダに応じ、カットトゥレングスである棒鋼を生産する方法において、
圧延装置によって連続した長さの棒鋼を生産する段階と、
前記圧延装置によって前記連続した長さの棒鋼を生産しつつ、前記顧客オーダの棒鋼長さに等しい長さに前記連続した長さの棒鋼を切断する段階と、
切断された棒鋼を受けかつ結束するべく配置された２つのバンドリング・ステーションの内の１つを使用し、前記圧延装置から排出される、前記顧客オーダの長さの棒鋼を結束する段階とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
更に、前記顧客オーダ長さの棒鋼を結束するのと同時に２つのバンドリング・ステーションを運転し、前記圧延装置から排出する段階を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記バンドリング・ステーションの少なくとも一方は複数のバンドリング機を有すると共に、前記顧客オーダ長さの棒鋼が入力されて結束される前記バンドリング・ステーションの端部に最も近いバンドリング機は、顧客オーダの棒鋼長さに関係なく軸方向に静止した状態であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記バンドリング・ステーションにあるその他のバンドリング機の少なくとも１つは軸方向に可動であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
更に、前記顧客オーダの棒鋼長さの変化に応じて、前記可動バンドリング機の軸方向位置を動かす段階を有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記顧客オーダ長さの棒鋼は、第１及び第２の搬送手段により第１及び第２のバンドリング・ステーションに送られるか、或いは第１及び第２の搬送手段により第１及び第２のバンドリング・ステーションから除去されるか、或いはその双方が行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記圧延装置によって前記連続した長さの棒鋼を生産しつつ、前記顧客オーダの棒鋼長さに等しい長さに前記連続した長さの棒鋼を切断する段階は、
前記連続した長さの棒鋼を、夫々が顧客オーダの棒鋼長さの倍数となるような連続したセグメントに切断する段階と、
インライン冷間シャーにおいて前記セグメントを、最初、顧客オーダの棒鋼長さの２倍の長さに切断し、次いで顧客オーダの棒鋼長さに等しい長さに二等分する段階とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
最終切断後、前記インライン冷間シャーの第１の側にある顧客オーダ長さの棒鋼は第１のバンドリング・ステーションに搬送されると共に、最終切断後、前記インライン冷間シャーの前記第１の側と反対側に位置するインライン冷間シャーの第２の側にある顧客オーダ長さの棒鋼は第２のバンドリング・ステーションに搬送されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記圧延装置から排出されるため前記顧客オーダ長さの結束棒鋼は、切断された棒鋼を受けかつ結束するために配置された２つ以上のバンドリング・ステーションの内の１つを使用することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
顧客オーダに応じ、カットトゥレングスである棒鋼を生産するための装置であって、
連続した長さの棒鋼を生産する圧延装置と、
せん断手段であって、該せん断手段を作動するように構成されたＣＰＵに結合されて、前記連続した長さの棒鋼の生産に合せて、前記顧客オーダ長さに切断された棒鋼を生産する前記せん断手段と、
前記せん断手段ーからの切断棒鋼を受けるべく配置され、顧客オーダ長さの棒鋼の束を生産する、少なくとも２つのバンドリング・ステーションと、を有することを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記バンドリング・ステーションの少なくとも１つは複数のバンドリング機を有すると共に、前記顧客オーダ長さの棒鋼が入力されて結束される前記バンドリング・ステーションの端部に最も近いバンドリング機は、使用時、顧客オーダの棒鋼長さに関係なく軸方向に静止した状態であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記バンドリング・ステーションにあるその他のバンドリング機の少なくとも１つは軸方向に可動であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記可動なバンドリング機はＣＰＵに接続されて、前記顧客オーダの棒鋼長さの変化に応じて移動することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
更に、前記顧客オーダ長さの棒鋼を第１及び第２のバンドリング・ステーションに送るべく配置された第１及び第２の搬送手段を有するか、或いは棒鋼を第１及び第２のバンドリング・ステーションから除去するべく配置された第１及び第２の搬送手段を有するか、或いはそれら双方を有することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記冷間シャーからの切断棒鋼を受けるべく配置され、顧客オーダ長さの棒鋼の束を生産する、少なくとも２つのバンドリング・ステーションを有することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記せん断手段は、
前記圧延装置の出口端に設けられたフライングシャーと、
前記フライングシャーに接続され、夫々が顧客オーダ長さの棒鋼の長さの倍数となるような長さに前記連続した長さの棒鋼を切断する前記ＣＰＵと、
前記長さの棒鋼が連続して送られる２つのインライン冷間シャーとを有し、
前記冷間シャーは夫々、調整可能なゲージストッパを有し、
前記冷間シャーと前記ゲージストッパは、一方の冷間シャーが前記長さの棒鋼を顧客オーダの棒鋼長さの２倍に等しいピースに切断し、他方の冷間シャーが切断された前記ピースを等分に切断し、顧客オーダ長さに切断された棒鋼を生産するように、前記冷間シャーを位置決め及び作動させる前記ＣＰＵに接続されることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置は、最終切断後、前記インライン冷間シャーの第１の側にある顧客オーダ長さの棒鋼が第１のバンドリング・ステーションに搬送されると共に、最終切断後、前記第１の側と反対側に位置するインライン冷間シャーの第２の側にある顧客オーダ長さの棒鋼が第２のバンドリング・ステーションに搬送されるように構成されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−８２００２（Ｐ２０１３−８２００２Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１０７７５８（Ｐ２０１２−１０７７５８）
【出願日】平成２４年５月９日（２０１２．５．９）
【出願人】（５１２１２０７８６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月９日（２０１２．５．９）
【出願人】（５１２１２０７８６）
【Ｆターム（参考）】
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