金属帯のエッジ処理方法

【課題】スリット時に形成された角やバリを除去すると同時に、スリット時に発生した曲がりをも矯正して形状精度の優れた狭幅金属帯を簡便に製造する。
【解決手段】スリッターによりスリットした金属帯を、一対のロールを３段以上、一直線上に配置したエッジ処理装置を通して金属帯の長手方向全域の板両側エッジ部を板幅方向に圧下することにより、スリット時および板幅方向圧下時に発生した圧下方向の曲がりを低減しつつスリット時に形成された角やバリを押圧除去する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板その他の金属板の切断およびせん断により発生した角およびバリを、ロールを用いて角およびバリのない端面にするための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、冷延鋼板等、冷間圧延された幅広の金属帯１は、スリッター２により所定幅にスリットされ、また不用な端部が取り除かれて（図１参照）、各種用途に供されている。
金属帯をスリッターによりせん断した場合、長手方向全域の両側端エッジ部に鋭利な角３やバリ４が発生する（図２参照）。この角やバリ（以下、角も含めて「バリ」と称する。）は素手で触れる可能性がある場合には危険である。また、ゴムや樹脂などの軟質な材料と接しているような使用形態の製品では、上記バリがゴムや樹脂を傷付けたり破断させたりして、当該製品の機能低下や破壊を招いている。さらに、例えば電磁鋼板では、バリは積層鉄心を電気的に短絡させ、磁気的特性を低下させる原因にもなっている。
【０００３】
このため、バリそのものの発生を抑制したせん断方法の開発や、スリット後の側端部にグラインダー等による研削やロール成形等の後処理を施すことによりバリを除去する作業が行われている。
例えば、特許文献１では、バリを出さないせん断方法として、せん断を行おうとする鋼帯を一段のせん断変形で切り離してしまわず、互いに逆方向の二段のせん断変形で切り離す方法を提案している。
また、特許文献２では、溝を設けたロールを幅方向から押し当ててエッジ部を加工し角やバリを無くす方法が提案されている。
【特許文献１】特許第２８５７２８７号公報
【特許文献２】特開平７−２５１２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１で提案された手段でせん断しても、素材の材料特性や板厚によってはせん断端面には角が発生してしまい、ゴムや樹脂などと接しているような形態の製品に用いると、前記したようなゴムや樹脂に疵を付けるといった問題点は解消できない。また特許文献２で提案された方法も、硬質の板材端部を加工しようとするとサイドロールの付勢力を強くせざるを得ない。サイドロールの付勢力を強くしすぎると、金属帯の両側端部に曲がりが生じやすいだけでなく、ばねの力にバラツキが生じて材料が蛇行させられながら加工されてしまい新たに曲がりを生じる可能性がある。
【０００５】
また一方で、スリットされた金属帯は曲げる目的がない限り真直であることが望ましいが、スリット方法や条件によっては、図３に示すように、スリットによって金属帯にスリットと直角方向に曲がりが発生することがある。そのため、１段の一対のロールでの圧下でバリ除去を行おうとすると圧下方向の曲がりが発生してしまう。（図４参照）。一対のロールで端部形状を整えた後に、レベラーによる曲がりの矯正を行う必要があって、コスト高となっている。しかも、バリが大きい場合、若しくは硬い場合、１段のロール成形ではバリを低減できない、若しくは無くならない可能性がある。
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、スリット時に形成された角やバリを除去すると同時に、スリット時やエッジ処理時に発生した曲がりをも矯正して形状精度の優れた狭幅金属帯を簡便に製造する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】
【０００６】
本発明の金属帯のエッジ処理方法は、その目的を達成するため、スリッターによりスリットした金属帯を、一対のロールを３段以上、一直線上に配置したエッジ処理装置を通して金属帯の長手方向全域の板両側エッジ部を板幅方向に圧下することにより、スリット時および板幅方向圧下時に発生した圧下方向の曲がりを低減しつつスリット時に形成された角やバリを押圧除去することを特徴とする。
この際、１段目のロールに加える圧下力を２段目に加える圧下力よりも小さく、かつ最終段のロールに加える圧下力を最終１段手前の段に加える圧下力よりも小さくすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スリットされた金属帯の両端エッジ部に形成されている角やバリを一対のロール間を通して潰すことにより無くしている。しかも一対のロールを３段以上、一直線上に設置することにより、スリット時に発生した圧下方向の曲がりおよび板幅方向への軽圧下時に生成する圧下方向の曲がりが小さくされる。
したがって、簡便な方法により、スリットされた金属帯を長手方向全域にわたって角やバリのないエッジ端面形状が容易に得られると同時に、曲がりや反りのない金属帯が効率的に製造される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明者等は、金属板をスリットするときに形成され、或いは導入される角やバリ、或いは曲がりを、同時に無くす方策について種々検討を重ねてきた。
スリッターによりスリットした金属帯を、一対のロール間を通して金属帯の長手方向全域の帯両側エッジ部を板幅方向に軽圧下して突出部を押し潰すことにより角やバリを除去することはできる。しかし、突出部の押し潰しにより不均一な歪みが板材に加わると、板材の曲がりはさらに大きくなってしまう。また、一対のロール間を通すのみでは、潰しによる角やバリの除去は完全ではない。
【０００９】
そこで、図５に示すように一対のロールを少なくとも３段以上、一直線上に配置したラインに張力を掛けながら通すこととした。ただし、ロールにより強い圧下をそのまま行うと最終ロールの圧下により曲がりが発生してしまう。そこで、できるだけロールの圧下により板材の端面に伸びが生じない範囲の圧下で加工を行うこととした。また、張力を掛けながら一直線上に設置されたロール間を通すことにより、１段目の圧下で発生する曲がりは２段目、２段目の圧下で発生する曲がりは１段目と３段目に拘束されるため曲がりは発生しない。しかし最終ロールでの圧下によって発生する曲がりは拘束されないため、最終ロールの圧下は前段と比べ特に板材の端面部が伸びない程度の軽圧下になるように設定する。
【００１０】
また、金属帯の長手方向全域に一定の加工を行うには、圧延ロール間に通板している金属帯の長手方向の張力が一定になるようにすることが望ましい。その方法として、ロールやアンコイラー、或いはテンションパット等を付設し、金属帯に一定のテンションが付与されるようにすることが望ましい。
【００１１】
以下に、本発明のより好ましい態様について説明する。
前記図１で示したように、例えば、幅広の冷延金属板は、スリッターにより所定幅にスリットされ、多条の金属帯が同時に排出される。そこで、スリットされた金属帯のエッジ端面の角、バリを効率よく、また低コストで低減若しくは無くすためには、複数条にスリットされた金属条を１条ずつではなく、スリットされた条数分だけ同時にロールで圧下することが良いと考えられる。
【００１２】
本発明者らも、特開２００６−２８１２２７号公報で、金属帯を複数条の狭幅金属帯にスリットする工程に引続いて、それぞれの端面が隣り合うように並んだ複数の狭幅金属帯のそれぞれを長手方向に平行な軸を中心に９０度の角度でねじることによって、前記複数条の狭幅金属帯をそれらの一端が同一平面上に揃うように並べた後、一対のラウンド加工装置で複数条の狭幅金属帯の両端面に同時にラウンド加工を施すことを提案している。この方法においても、ロールにはスリットされた条数分の溝が設けられており、溝の底形状は目的とする端面の形状に適した形状とされていることが望ましい。
【００１３】
本発明も、基本的に上記方法を用いることが好ましい。ただし、金属帯の長手方向に張力を作用させつつ、金属帯両側端部の角やバリを確実に無くすためには、一対のロールを少なくとも３段、好ましくは４段以上設置することが必要である。
図６に示すように、３段の場合、１段目の圧下で発生する曲がりを拘束するのは２段目であるが、１段目の圧下で発生した曲がりが大きいと２段目で矯正しきれない可能性が考えられる。そこで、１段目の圧下力は２段目の圧下力よりも小さくし、1段目で大きな曲がりが発生しないようにする必要がある。また、２段目の圧下で発生する曲りは１段目と３段目で拘束するため矯正能力が高いが、３段目の圧下で発生した曲りについては矯正するロールが後方にないため、３段目で圧下力を大きくすると横曲がりが発生してしまう。そこで、３段目の圧下力は２段目の圧下力よりも小さくする必要がある。
金属帯両側端部の角やバリが大きい場合、３段では十分なエッジ処理が行えない可能性がある。このような場合は、状況に応じて段数を４段以上に増やせばよい。
【００１４】
４段の場合、１段目は圧下で曲がりが発生しない程度にしておき、実質に圧下する２段目の圧下で発生する曲がりは１段目と３段目、３段目の圧下で発生する曲がりは２段目と４段目で拘束することができる。それにより曲がりの発生を拘束しながら、２段目と３段目で確実に端面を加工することができる。また、４段目の圧下力は曲がりが発生しない程度とし、３段目の圧下力よりも小さくする。
ただし、３段もしくは４段でも端面の加工量が小さい時は、３段の場合は２段目で、４段の場合は２段目および３段目で曲がりの矯正ができるため、各ロールの圧下力に差を付ける必要はない。
【００１５】
上記したように、一対のロールが３段もしくは４段以上配置されている場合、１段目と最終段はその上流および下流に拘束するものが無いため、１段目と最終段での圧下で曲がりが生じた場合に十分な矯正がおこなえない。したがって、３段以上の一対のロールにて、１段目と最終段では板材の端面部が伸びない程度の軽圧下とし、２段目〜最終手前の段にて実質に圧下することで、バリを押圧除去しながら、曲がりが生じた段の前後の段にて曲がりの矯正がおこなえることになる。このような意味合いでは、１段目と最終段はガイド的な役割を果たしていることになる。
なお、段数が増える程、角やバリの除去能力は向上することとなる。
そして、複数段のロールは、ロール高さが一定になるように設置することが好ましい。ロールに溝が設けられている場合、溝底の高さが一定になるように設置することが好ましい。
【００１６】
また、金属帯の長手方向全域に一定の加工を行う際には、ロール間を通板している金属帯の長手方向の張力が一定になるように調整することが好ましい。
調整の手段としては、ロールやアンコイラー、或いはテンションパット等によって金属帯にバックテンションをかけることが好ましい。しかしながら、各帯条の形状不均一に起因して、各帯条に均等なバックテンションをかけることができない場合もある。この際には、図７に示すように、帯条毎にかけるバックテンションを調整できるように、分割型のテンションパット５によるバックテンションの付加が好ましい。なお、図中６は調整用ボルト、７は一体型のテンションパットである。
【００１７】
以上の通り、スリットされた金属帯が一直線上に一定の高さで配置された３段以上の複数段のロールを通板されるとき、間のロールで端面の歪みを均一に整えながら圧下を加えてエッジ端面を加工することによって、エッジ端面の角、バリを低減若しくは無くしながら、スリット若しくはロールによる圧下での曲がりを低減させた金属帯を得ることができる。
【実施例】
【００１８】
幅１２０ｍｍ、板厚１．０ｍのＳＵＳ３０４材を１０条にスリットするスリッターラインのアンコイラーにセットした。
アンコイラーにセットされた上記ＳＵＳ３０４のコイルを、図１に示すような装置で幅１０ｍｍの１０条にスリットし、鋼板をスリッターの出側にあるテンションパットと分割型テンションパットで押さえて張力を付与した。張力は１０条の合計が４ｋＮ程度で安定するように調整し、各条の張力のバランスは分割型を通板後の鋼板の張り具合で調整を行った。
【００１９】
この１０条の鋼帯を９０度捻って、ロールに通板し、コイラーに取り付けた。テンションパットからコイラーの中間にある端面を加工するためのロールは１０条を同時に圧下する目的から１０本の溝を設けたロールで上下から圧下するのを一対として４段で加工した。その際、ロールの上下方向に掛かる力を１段目と４段目とで２５０ｋｇ、３段目と４段目とで５００ｋｇとした。ロールの溝形状は鋼帯の端面に目的となる半円の断面形状を付与するため、溝底の断面形状はＲ０．５ｍｍの半円とした。ライン速度は毎分３０ｍで走行し、鋼板の端面を加工するため５００ｍ程度連続走行を行った。
その結果、１０条とも、バリが無くなり、圧下方向の曲がりが１ｍｍ当たり０．５ｍｍ以下のスリット鋼帯が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】金属板をスリットする態様を説明する断面図
【図２】スリットされた金属帯の断面形状を説明する図
【図３】スリットされた金属帯の態様を説明する図
【図４】一対のロールによる幅圧下の態様を説明する図
【図５】複数段ロールによる幅圧下の態様を説明する図
【図６】複数段ロールによる曲がりの矯正態様を説明する図
【図７】分割型テンションパットを概略的に説明する図

【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリッターによりスリットした金属帯を、一対のロールを３段以上、一直線上に配置したエッジ処理装置を通して金属帯の長手方向全域の板両側エッジ部を板幅方向に圧下することにより、スリット時および板幅方向圧下時に発生した圧下方向の曲がりを低減しつつスリット時に形成された角やバリを押圧除去することを特徴とする金属帯のエッジ処理方法。
【請求項２】
エッジ処理装置を通す際、１段目のロールに加える圧下力を２段目に加える圧下力よりも小さく、かつ最終段のロールに加える圧下力を最終１段手前の段に加える圧下力よりも小さくする請求項１に記載の金属帯のエッジ処理方法。

【図１】