专利名称：板宽调节装置和板宽调节方法
技术领域：
本发明涉及用于带材的板宽调节装置和板宽调节方法，该板宽调节装置和板宽调节方法在带材生产线等上使用。
迄今为止，已经将一种使用剪边机的方法称之为用于调节带材生产线，如酸洗作业线和退火作业线上带材板宽的方法。例如，如图8所示，在带材生产线50上，在纵向方向上连续传送的带材53的右边和左边部分处，分别设置有剪边机51，51。剪边机51具有一对圆盘踞52，52，并如此加工成形，以使圆盘锯52可以在带材53的板宽方向(与传送方向垂直的方向)上移动。剪边机51修剪超过在圆盘锯52，52之间通过的带材53已知规定宽度的边缘部分。
上述板宽调节方法存在一个问题是带材53的两个边缘部分作为切边废屑处理，因此产生材料方面的损耗，同时导致产品生产量降低。
本发明已经解决了上述问题，并因而其目的是提供一种能增加产品生产率的板宽调节装置和板宽调节方法。
按照本发明，提供有一种板宽调节装置，用于将带材调节到一预定的板宽，该板宽调节装置安装在带材生产线上，它包括用于使生产线上正被传送的带材在其传送方向上延伸的延伸装置，其特征在于通过用延伸装置在传送方向上延伸带材，使带材在宽度方向上收缩，因而调节板宽。
在优选实施例中，延伸装置包括产生张力的装置和弯曲装置，该产生张力的装置用于使正在传送的带材在传送方向上具有张力，而弯曲装置用于使已具有张力的带材具有弯曲力。
在优选实施例中，板宽调节装置还包括用于检测带材板宽的检测装置，该检测装置在带材传送方向上安装在延伸装置安装位置的下游侧上，并将检测装置的检测值与预先规定的值进行比较，用这种方法调节板宽，以使带材的板宽达到一规定值。
在优选实施例中，板宽调节装置还包括切割装置和切割控制装置，该切割装置用于切割带材各边缘，它在传送方向上安装在检测装置安装位置的下游侧上，而切割控制装置用于使切割装置根据检测装置的检测值完成切割操作，以使带材具有一预定的规定宽度。
在优选实施例中，板宽调节装置还包括校正装置，用于通过使带材具有垂直压力来校正带材中的翘曲。
在本发明的另一方面，提供有一种板宽调节方法，用于在带材生产线上将带材调到一预定的板宽，该板宽调节方法包括以下步骤在带材传送方向上，使生产线上正在传送的带材延伸；和利用带材的延伸使该带材在宽度方向上收缩，因而调节了板宽。
在优选实施例中，通过使正在传送的带材具有张力，及通过使已具有张力的带材具有弯曲力来使带材延伸。
在优选实施例中，带材中的翘曲通过使已经延伸的带材具有垂直压力进行校正。
按照本发明，带材在传送方向上延伸和在其宽度方向上收缩，用这种方法可以调节带材的板宽。因此，在带材进行板宽调节时，通过切割带材的两个边缘部分而不产生窄的切边废屑(trim scrap)，结果可以消除带材料的损耗，因而可以增加产品生产率。
另外，使带材在传送方向上具有张力和使带材具有弯曲力来延伸带材，用这种方法可以方便而充分地使带材延伸。因此，可以可靠地形成所希望的板宽调节。
图1是按照本发明第一实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法的示意图；图2是图1所示板宽调节装置中平整机的说明性图；图3是按照本发明第二实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法的示意图；图4是按照本发明第三实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法的示意图；图5是按照本发明第三实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法的示意图；图6是按照本发明第三实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法的示意图；图7是按照本发明第四实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法的示意图；图8是现有技术的示意图。
现在将参照
本发明的各种实施例。在各图中，相同的标号应用于相同的元件，并将重复的说明省去。另外，图中的尺寸比例不一定与说明图中的尺寸比例相符。
图1是按照本发明第一实施例所述的板宽调节装置示意构造图。按照这个实施例所述的板宽调节装置1，是安装在带材生产线，如酸洗作业线和退火作业线上的张力平整机，它包括第一活套张紧辊2、第二活套张紧辊3、平整机4和控制单元5。
第一活套张紧辊2由数个辊子21形成，并调整依次绕各辊子21连续传送的带材53，该活套张紧辊2构成张力产生装置的其中一部分，该张力产生装置用于使带材53具有张力。第一活套张紧辊2由例如4个辊子21a-21d组成，每个辊子都具有一个轴线，该轴线在垂直于带材53传送方向的方向上延伸。
辊子21a安装在邻近带材53传送络线的位置处。辊子21b安装在比辊子21a安装位置距带材53传送路线更远的位置处，并安装在带材53的传送机上游侧(以后简单地称之为“上游侧”)上。辊子21c安装在带材53的传送机相对于辊子21b安装位置的下游侧(以后简单地称之为“下游侧”)上一个位置处。辊子21d安装在比辊子21c安装位置更接近带材53传送路线的一个位置处。
通过依次围绕辊子21a、21b、21c和21d调整带材53，防止带材53在辊子21a—21d的圆周面上滑动，因此带材53可以在被辊子21a—21d的圆周面牢固地夹持住时传送。
第二活套张紧辊3设置在第一活套张紧辊2的下游侧上，它构成用于使带材53和第一活套张紧辊一起具有张力的张力产生装置。第二活套张紧辊3用与第一活套张紧辊2相同的方式加工成形。例如，它由4个辊子31a-31d形成，每个辊子都具有一个轴线，该轴线在与带材53传送方向垂直的方向上延伸。
这些辊子31a-31d用与辊子21a-21d相同的方法安装，并依次围绕这些辊子31a-31d调整。通过依次围绕辊子31a-31d调整，防止带材53在辊子31a-31d的圆周面上滑动。
另外，如此控制第二活套张紧辊3的旋转，以便可以在第一活套张紧辊2和第二活套张紧辊3之间的带材53上产生很高的张力。例如，将第二活套张紧辊3的辊子31a-31d的旋转速度调整到比第一活套张紧辊2的辊子21a-21d的旋转速度更高，以便在第一活套张紧辊2和第二活套张紧辊3之间的带材53上产生所希望的张力。
尽管在这个实施例中已经说明了第一活套张紧辊2和第二活套张紧辊3二者每个都具有4个辊子，但如果第一活套张紧辊2和第二活套张紧辊3能使带材53具有预定的张力，则它们也可以具有任何数目的辊子。
平整机4是用于使传送的带材53具有弯曲力的弯曲装置，它构成延伸装置，用于与第一活套张紧辊2和第二活套张紧辊3一起延伸带材53。平整机4安装在第一活套张紧辊2和第二活套张紧辊3之间带材53传送路线的中点处。后面将说明平整机4的详细情况。
控制单元5是用于控制第一活套张紧辊2，第二活套张紧辊3，和平整机4的控制装置，它将控制信号传送到第一活套张紧辊2，第二活套张紧辊3，和平整机4，以便利用控制信号来控制由第一活套张紧辊2和第二活套张紧辊3在带材上产生的张力及平整机4的弯曲力。控制单元5的控制项目按照有关材料性质，板厚的信息，及在生产线上传送的带材53类似信息适当地调整。
图2是平整机的示意图。
如图2所示，平整机4包括延伸单元6，翘曲校正单元8，和底部扳直辊(deflector roll)7。延伸单元6、翘曲校正单元8、和底部扳直辊7从上游侧按照延伸单元6、底部工作辊7、和翘曲校正单元8的顺序安装。
延伸单元6具有两套弯曲辊组11和12。弯曲辊组11和12二者每组都包括一对顶部和底部工作辊9及两个支承辊10，支承辊10设置成与每个工作辊9接触。顶部工作辊9设置在从底部工作辊9移动到下游侧的位置处。
按照延伸单元6，在弯曲辊组11和12中，底部工作辊9，9或顶部工作辊9，9与相邻的支承辊10一起升降，通过该延伸单元6可以使在顶部工作辊9和底部工作辊9之间通过的带材53具有弯曲力。
翘曲校正单元8具有上游顶部扳直辊13，下游顶部扳直辊14，和弯曲辊组17。上游顶部扳直辊13，下游顶部扳直辊14，和弯曲辊组17从上游侧按上游顶部扳直辊13，弯曲辊组17，和下游扳直辊14的顺序安装。顶部扳直辊13和14设置在传送路线的上侧上，而弯曲辊组17设置在其下侧上。
弯曲辊组17包括一个底部工作辊15和两个支承辊16、16，这两个支承辊16、16设置成与底部工作辊15接触。
按照翘曲校正单元8，正被传送的带材53被设置在顶部扳直辊13和顶部扳直辊14之间的弯曲辊组17从下侧挤压成处于顶部和底部扳直辊13和14从上侧推的状态。通过这种挤压操作，校正了带材53中的翘曲。
下面，将说明按照这个实施例所述的板宽调节装置1的操作和板宽调节方法。
如图1所示，由开卷机(未示出)或类似装置发送的带材53在其纵向方向上连续地被传送，并导入第一活套张紧辊2。在第一活套张紧辊2中，带材53在依次绕辊子21a、21b、21c和21d通过时被传送。因此，防止带材53在辊子21a-21d的圆周面上滑动，结果是带材53在被辊子21a-21d的圆周面牢牢夹持住时传送。
另一方面，在生产线的下游侧上，带材53导入第二活套张紧辊3。在第二活套张紧辊3中，带材在依次绕辊子31a、31b、31c和31d通过时被传送。因此，防止带材53在辊子31a-31d的圆周面上滑动。
另外，适当地控制第二活套张紧辊辊子31的旋转，用这种方法将第二活套张紧辊3上游侧上的带材53用强力拉向下游侧。这时，因为带材53的上游侧被第一活套张紧辊2夹持住，所以带材53不容易被第二活套张紧辊3的拉力移动到下游侧。因此，在第一活套张紧辊2和第二活套张紧辊3之间，于传送方向上产生很高的张力。
在第一活套张紧辊2和第二活套张紧辊3之间，将带材53导入平整机4。如图2所示，在平整机4中，首先将带材53导入延伸装置6。
在延伸装置6中，带材在弯曲辊组11和12中的顶部和底部工作辊9，9之间通过。这时，底部工作辊9或顶部工作辊9与相邻的支承辊一起升降。通过工作辊的这种垂直运动，使在顶部工作辊9和底部工作辊9之间通过的带材53具有弯曲力。
通过在带材53于传送方向上经受拉力的状态下使带材53具有弯曲力，使带材53在传送方向上延伸和在宽度方向上收缩。通过适当地控制使带材53具有张力和弯曲力，可以调节在带材53宽度方向上的收缩。
然后，带材53穿过底部扳直辊7，并导入翘曲校正单元8中。在翘曲校正单元8中，带材53被设置在顶部扳直辊13和底部扳直辊14之间的弯曲辊组17从下侧挤压，成处于被顶部和底部扳直辊13和14从上侧推的状态。通过这种挤压操作，使带材53中的翘曲得以校正。
如上所述，按照这个实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法，带材53在传送方向上延伸和在其宽度方向上收缩，用这种方法可以将带材53的板宽调到一预定的板宽。因此，在对带材53进行板宽调节时，不会由于切割带材53的两边部分而产生窄的剪切废屑，结果是消除了带状材料的损耗，同时导致产品生产率增加。
另外，使带材53在传送方向上具有张力和使带材53具有弯曲力来延伸带材53，用这种方法可以方便而充分地延伸带材。因此，可以严格地进行所希望的板宽调节。
下面，将说明按照第二实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法。
图3是按照这个实施例所述的板宽调节装置的示意构造图。如图3所示，按照这个实施例所述的板宽调节装置1a设置在带材生产线，如酸洗作业线和退火作业线上，它和按照第一实施例所述的板宽调节装置1一样，也包括第一活套张紧辊2、第二活套张紧辊3、平整机4、和控制单元5。另外，板宽调节装置1a装备有板宽检测器18，该板宽检测器设置在第二活套张紧辊3的下游侧上。
板宽检测器18是用于检测正在传送的带材53板宽的板宽检测装置。作为板宽检测器18，任何类型的检测器，如机械式、声频(acoustic)式、和光学式检测器，如果能检测带材53的板宽，则都可以用。将板宽检测器18的检测信号发送到控制单元5。控制单元5将板宽检测器18的检测值与预先规定的值进行比较，并控制第一活套张紧辊2和第二活套张紧辊3之间的张力，及平整机4的弯曲力，以便带材53的板宽达到规定的值。
下面，将说明按照这个实施例所述的板宽调节装置1a的操作和板宽调节方法。
如图3所示，如第一实施例中所述，由开卷机(未示出)或类似装置所发送的带材53在其纵向方向上连续被传送，并依次导入第一活套张紧辊2、平整机4和第二活套张紧辊3，用这种方法使带材53在纵向方向上延伸。
带材53的板宽用板宽检测器18检测，并将检测信号传送到控制单元5。控制单元5将板宽检测器18的检测值与预先规定的值进行比较，并适当调整第一活套张紧辊2和第二活套张紧辊3之间的张力，及平整机4的弯曲力，以使带材53的板宽达到规定的值，因而进行板宽调节，以使板宽的检测值与规定的之间的差值变为零。可以进行更准确的板宽调节。
如上所述，按照这个实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法，检测带材53的板宽并进行反馈控制，用这种方法可以进行更准确的板宽调节。
下面，将说明按照第三实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法。
图4是按照这个实施例所述的板宽调节装置示意构造图。如图4所示，按照这个实施例所述的板宽调节装置1b。安装在带材生产线，如酸洗作业线和退火作业线上，该装置1b和按照第一实施例所述的板宽调节装置一样，也包括第一活套张紧辊2、第二活套张紧辊3、和平整机4。
另外，板宽调节装置1b装备有两套夹送辊(pinch roll)19和20，它们设置在第二活套张紧辊3的下游侧上。夹送辊19和20将带材53夹持在它们之间，以使它保持水平。
在夹送辊19的上游侧上，设置一个板宽检测器26。板宽检测器26是用于检测正被传送的带材53板宽的板宽检测装置。在夹送辊19和20之间，设置板边检测器21和剪边机23。板边检测器21是用于检测正被传送的带材53边缘的板边缘检测装置。剪边机23是用于切割正被传送的带材53边缘部分的切割装置。板宽检测器26和板边检测器21的检测信号传送到控制单元22上。控制单元22是用于控制剪边机23切割操作的切割控制装置，它根据板宽检测器26和板边检测器21的检测信号，控制剪边机23的操作。
另外，在夹送辊20的下游侧上，设置一个第三活套张紧辊24。第三活套张紧辊24使带材53具有张力，该带材53在第二活套张紧辊3和第三活套张紧辊24之间的位置处，被剪边机23切割，第三活套张紧辊24用与第一和第二活套张紧辊2和3相同的方式加工成形。
图5是板边检测器和剪边机的透视图。
如图5所示，板边检测器21测量带材53每个边的位置以便检测板边，它安装在带材53的两侧边处。作为板边检测器21，例如，采用一种光学式检测器，该光学式检测器21装备有发光单元21a和接收光的单元21b，它们如此设置，以使带材53位于它们之间。因而，板边检测器21可以不与带材53接触而检测板宽。作为板边检测器21，在某些情况下也可以采用光学式之外的检测器。另外，尽管在图5中未示出，但作为板宽检测器26，同样也采用一种与板边检测器21相同的检测器，如光学传感器。
剪边机23包括一个圆筒形转子23a，该转子23a在外周边处有许多切割齿23b，切割齿23b相对于转子23a的轴向方向倾斜，上述剪边机23安装在带材53的每个侧边处。剪边机23设置成处于其轴向方向相对于带材53倾斜的状态，并且如此设置以便能朝向和离开带材53的边缘53a。通过在剪边机23旋转时使剪边机23与带材53的边缘53a接触，可以减少带材53的板宽，因此板宽可以调节。
下面，将说明按照这个实施例所述的板宽调节装置1b的操作和板宽调节方法。
如图4所示，如第一实施例中所述，由开卷机(未示出)或类似装置所发送的带材53在其纵向方向上连续传送，并依次导入第一活套张紧辊2，平整机4，和第二活套张紧辊3，用这种方法使带材53在纵向方向上延伸和在宽度方向上收缩，用这种方法调节板宽。
然后，如图6所示，带材53的板宽是在带材53导引到夹送辊19之间之前，用板宽检测器26检测，并将检测信号传送到控制单元22。控制单元22一接收到检测信号就检测带材53板宽上的差异，并按照板宽上的差异朝带材53方向移动剪边机23，以便起动剪边机23的旋转。
在带材53导引到夹送辊19之间后，用板边检测器21检测带材53的边缘位置，并将检测信号传送到控制单元22。控制单元22一接收到检测信号，就确定用于右边和左边剪边机的切割容许量，并在宽度方向上精确地改变剪边机位置，以便右边和左边剪边机的切割容许量基本上相等，并且切割宽度固定不变。因而，切割操作可以通过跟踪带材53的翘曲(Camber)完成，以便可以将板宽不可调部分切割到一正确的板宽。
例如，当带材53具有如图6所示的接合部分25时，不能将高的张力加到这个接合部分25上。因此，张力和弯曲力不通过第一活套张紧辊2，平整机4，和第二活套张紧辊3加到其中存在接合部分25的一部分上。结果，产生一个不可调部分A，在这部分A中不调节板宽。
由于不可调部分A具有大于预定规定值的板宽，所以必须将那部分的板宽制成与任何其它部分的板宽相同。它是调节不可调部分A板宽的剪边机23。具体地说，带材53的不可调部分A用板宽检测器26和板边检测器21检测，并将控制信号从控制单元22传送到剪边机23。一接收到这个控制信号，剪边机23就同带材53的边缘接触，同时旋转到按照规定的值适当地切割不可调部分A的边缘部分。因而，可以在不可调部分A中进行带材53的板宽调节。
如上所述，按照这个实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法，即使带材53具有其中不能加高张力的部分，如接合部分25，也可以连续地调节带材53的板宽。因此，可以有效地进行带材53的板宽调节。
另外，带材53通过第二活套张紧辊3和第三活套张紧辊24拉紧，并用夹送辊19和20水平式支承，用这种方法可以用板宽检测器26精确地检测不可调部分A。因此，带材53的不可调部分A可以可靠地切割。
下面，将说明按照第四实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法。
图7是按照这个实施例所述的板宽调节装置的示意构造图。如图7所示，按照这个实施例所述的板宽调节装置1c安装在带材生产线，如酸洗作业线和退火作业线上，它用几乎与按照第三实施例所述的板宽调节装置1b相同的方式制造。它与按照第三实施例所述的板宽调节装置1b不同之处在于设置了板宽检测器18和控制单元5。
按照板宽调节装置1c和采用板宽调节装置1c的板宽调节方法，除了得到与按照第三实施例所述的板宽调节装置和板宽调节方法相同的那些效果之外，还可以达到一个效果，即可以用第一活套张紧辊2，第二活套张紧辊3，和平整机4高精度地进行板宽调节。
尽管已经参照各附图中所示的实施例说明了本发明，但它不限于这些实施例。该技术的技术人员很容易做到的所有修改、改变、和添加部分，都包括在本发明的技术范围内。
在2000年6月8日提交的日本专利申请2000-172448的公开内容包括说明书、权利要求书、附图和摘要，这些内容都包含于此，以供作为整体参考。
权利要求
1.用于将带材调节到预定板宽的板宽调节装置，安装在上述带材的生产线上，该板宽调节装置包括延伸装置，它用于延伸上述带材，该带材正在上述生产线上朝上述带材的传送方向上传送；和由于通过用上述延伸装置朝传送方向上延伸上述带材，所以上述带材在宽度方向上收缩，因而调节上述板宽。
2.按照权利要求1所述的板宽调节装置，其特征在于上述延伸装置包括产生张力的装置和弯曲装置，上述产生张力的装置用于使上述正在被传送的带材在传送方向上具有张力，而上述弯曲装置用于使上述已具有张力的带材具有弯曲力。
3.按照权利要求1所述的板宽调节装置，还包括用于检测上述带材板宽的检测装置，该检测装置安装在上述带材传送方向上上述延伸装置安装位置的下游侧上，并且将上述检测装置的检测值与一预定的规定值进行比较，用这种方法调节上述板宽，以便上述带材的板宽达到上述规定的值。
4.按照权利要求2所述的板宽调节装置，还包括用于检测上述带材板宽的检测装置，该检测装置安装在上述带材传送方向上上述延伸装置安装位置的下游侧处，并且将上述检测装置的检测值与一预定的规定值进行比较，用这种方法调节上述板宽，以便上述带材的板宽达到上述规定的值。
5.按照权利要求3所述的板宽调节装置，还包括用于切割上述带材边缘的切割装置，该切割装置安装在传送方向上上述检测装置安装位置的下游侧上，和切割控制装置，它用于使上述切割装置根据上述检测装置的检测值完成切割操作，以便上述带材具有预定的规定宽度。
6.按照权利要求1—5其中之一所述的板宽调节装置，还包括校正装置，该校正装置用于通过使上述带材具有垂直压力来校正上述带材中的翘曲。
7.一种板宽调节方法，用于在上述带材生产线上将带材调节到一预定的板宽，该方法包括以下步骤在上述生产线上于上述带材的传送方向上延伸正在传送的上述带材；和通过延伸上述带材，使上述带材在宽度方向上收缩，因而调节上述板宽。
8.按照权利要求7所述的板宽调节方法，其特征在于通过使上述正被传送的带材在传送方向上具有张力和通过使已具有上述张力的上述带材具有弯曲力，来使上述带材延伸。
9.按照权利要求7或8所述的板宽调节方法，其特征在于通过使上述已经延伸的带材具有垂直压力，来校正上述带材中的翘曲。
全文摘要
一种板宽调节装置1,用于将带材53调节到一预定的板宽,该板宽调节装置1安装在带材53的生产线上,它装备有活套张紧辊2和3。活套张紧辊2和3使生产线上正被传送的带材53在传送方向上具有张力,以便在传送方向上延伸带材53,用这种方法调节带材53的板宽。
文档编号B21B1/22GK1328885SQ01120859
公开日2002年1月2日 申请日期2001年6月8日 优先权日2000年6月8日
发明者新开哲哉, 藤村健介, 杉本治久 申请人:三菱重工业株式会社