CN113924174B - 线材盘卷的卷绕方法 - Google Patents

Abstract

提供一种能够降低盘卷高度的线材盘卷的卷绕方法。在线材盘卷的卷绕方法中，使在铅垂方向上延伸的绕线管旋转，一边使线材从所述绕线管的下侧向上侧层叠，一边对所述线材进行卷绕来制造盘卷，使所述绕线管的旋转速度以一定的周期增减，在使所述旋转速度变化的一个周期期间，以包含最低的最低旋转速度V_min在内的由(3)式所示的第一旋转速度V₁，利用所述绕线管至少卷绕所述线材一圈，在使所述旋转速度变化的一个周期期间，以包含最高的最高旋转速度V_max在内的由(4)式所示的第二旋转速度V₂，利用所述绕线管至少卷绕所述线材一圈，V_min≤V₁≤V_min+0.1×V_w…(3)；V_max－0.1×V_w≤V₂≤V_max…(4)。

Description

线材盘卷的卷绕方法

技术领域

本发明涉及一种线材盘卷的卷绕方法。

背景技术

将轧制的钢线材卷绕成线圈状而成的线材盘卷通过将线材以一定速度送入旋转的绕线管而将线材卷绕成线圈状的方式而被制造。在这样的卷绕方法中，通过线材在绕线管的卷筒中的堆积，卷绕后的线材盘卷盘卷具有一定程度的高度(也称为“盘卷高度”)。绕线管的旋转控制一般来说在一定速度的卷绕速度下进行，该卷绕速度一般来说基于盘卷径、线供给速度计算。

另外，可知在线材盘卷的卷绕后的盘卷高度高的情况下，由于在线材盘卷的捆扎中，线材的移动距离增加，因而存在发生捆扎缺陷等对品质造成恶劣影响的情况。作为降低盘卷高度的方法，已知在卷绕线材时，进行改变绕线管的旋转速度的控制，从而使卷绕后的盘卷的径变化而相对于卷绕的径向使线材叠置的方法。例如，在专利文献1中，作为改变绕线管的旋转速度的方法，公开了一种利用了使绕线管的圆周速度为与线材的供给速度前后相差几个百分比程度的三角波控制的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开昭61－42423号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1所记载的方法中，相对于盘卷的径向将线材不产生不均地叠置是困难的。尤其在使用线径为φ30mm以上的粗径的线材的情况下，由于无法充分地降低盘卷高度，因而存在出现捆扎缺陷、包装外形不良的问题。

于是，本发明是着眼于上述技术问题而做出的，其目的在于提供一种能够降低盘卷高度的线材盘卷的卷绕方法。

用于解决技术问题的技术方案

根据本发明的一个实施方式，提供一种线材盘卷的卷绕方法，使在铅垂方向上延伸的绕线管旋转，一边使线材从所述绕线管的下侧向上侧层叠，一边对所述线材进行卷绕来制造线材盘卷，其特征在于，使所述绕线管的旋转速度以一定的周期增减，在使所述旋转速度变化的一个周期期间，以包含最低的最低旋转速度V_min在内的由(3)式所示的第一旋转速度V₁，利用所述绕线管至少卷绕所述线材一圈，在使所述旋转速度变化的一个周期期间，以包含最高的最高旋转速度V_max在内的由(4)式所示的第二旋转速度V₂，利用所述绕线管至少卷绕所述线材一圈，

V_min≤V₁≤V_min+0.1×V_w···(3)；

V_max－0.1×V_w≤V₂≤V_max···(4)；

V₁：第一旋转速度(旋转数/s)，

V₂：第二旋转速度(旋转数/s)，

V_min：最低旋转速度(旋转数/s)，

V_max：最高旋转速度(旋转数/s)，

V_W：旋转速度的增减幅度(旋转数/s)。

发明的效果

根据本发明的一个实施方式，提供一种能够降低盘卷高度的线材盘卷的卷绕方法。

附图说明

图1是表示本发明一个实施方式的卷绕装置的说明图，其中(A)是平面图，(B)是侧面图。

图2是表示本发明一个实施方式的旋转速度的控制方法的曲线图。

图3是表示卷绕后的线材盘卷的状态的侧面图，其中(A)是使用现有的卷绕方法的线材盘卷的侧面图，(B)是使用本发明一个实施方式的卷绕方法的线材盘卷的侧面图。

图4是表示变形例中的旋转速度的控制方法的曲线图。

图5是表示使用现有的三角波控制的旋转速度的控制方法的曲线图。

图6是表示实施例和比较例中的线径与盘卷高度的关系的曲线图。

图7是表示实施例中的在与线材盘卷的高度方向平行的一个截面中的、粗线径的线材的状态的说明图，其中(A)是表示卷绕时线材S通过截面的时间的图表，(B)是截面的示意图，表示捆扎后的线材盘卷的状态。

图8是表示比较例中的在与线材盘卷高度方向平行的一个截面中的、粗线径的线材的状态的说明图，其中(A)是表示卷绕时线材S通过截面的时间的曲线图，(B)是截面的示意图，表示捆扎后的线材盘卷的状态。

图9是比较例中的截面的示意图，表示捆扎后的线材盘卷的状态。

图10是实施例中的截面的示意图，表示捆扎后的线材盘卷的状态。

具体实施方式

在以下的详细说明中，为了提供对本发明的一个完整的理解，对本发明的实施方式进行举例说明，并就多处特定的细节进行说明。但是，即使没有相关的特定的细节的说明，显然也可以通过一个以上的实施方式实施。另外为了使附图简洁，以简图表示公知的构造和装置。

＜线材盘卷的卷绕方法＞

对本发明一个实施方式的线材盘卷的卷绕方法进行说明。在本实施方式中，利用图1所示的卷绕装置1，对轧机组2所轧制的线材(钢线材)进行卷绕，从而制造线圈状的线材盘卷。轧机组2由对线材进行轧制的多个轧机组成。

卷绕装置1具备夹送辊3和绕线管4。

夹送辊3被驱动而旋转，以一定的速度将轧机组2所轧制的线材向绕线管4送入的辊。

绕线管4具有有底圆筒状的滚筒41和在滚筒41内部配置的圆柱状的卷筒42。滚筒41和卷筒42被配置为两者的高度方向在铅垂方向上延展。卷筒42被设置为其下端与滚筒41的底部连接，在图1(A)的俯视中，被配置为与滚筒41呈同心圆状。绕线管4构成为可以以下述任意的旋转速度旋转。通过绕线管4的旋转，通过卷筒42卷绕从夹送辊3送入的线材S。此时，如图1(B)所示，线材S从绕线管4的上方被供给。因此，使线材S从绕线管4的下侧向上侧层叠，从而形成线材盘卷。其中，绕线管4的旋转速度的控制由未图示的控制部所执行，该控制部根据下述旋转速度的控制模式来控制绕线管4的旋转速度。

在本实施方式中，使绕线管4的旋转速度以一定周期增减。具体而言，进行图2所示的旋转速度的控制。在图2中，横轴代表时间，纵轴代表绕线管4的旋转速度V(旋转数/s)。其中，如图2所示，在本实施方式中，使旋转速度V从最低的旋转速度即最低旋转速度V_min(旋转数/s)向最高的旋转速度即最高旋转速度V_max(旋转数/s)周期性变化。在卷绕装置1中，在使来自夹送辊3的线材S的输送速度恒定的状态下，通过使旋转速度V变化而使盘卷径R(mm)变化。这是由于通过旋转速度V的变化，使从夹送辊3送出的线材S的向绕线管4的径向的送入位置变化。例如，如图1所示，在低旋转速度V的情况下(图1的线材S₁)，由于在俯视中投入位置相对于滚筒41处于径向外方，因而所卷绕的线材S₁的盘卷径R变大。与之相对，在高旋转速度V的情况下(图1的线材S₂),由于在俯视中投入位置相对于滚筒41处于径向内方，因而所卷绕的线材S₁的盘卷径R变小。

最低旋转速度V_min和最高旋转速度V_max根据绕线管4的尺寸设定。例如，与绕线管4能够卷绕的线材盘卷的最大的盘卷径即最大盘卷径R_max(mm)和最小的盘卷径即最小盘卷径R_min(mm)对应，分别设定最低旋转速度V_min和最高旋转速度V_max。在一般的线材盘卷的情况下，相对于基准的旋转速度V(与平均的盘卷径R对应的旋转速度V)，可以以几个百分比～九个百分比程度的增减幅度(振幅)使旋转速度V变化。

另外，在本实施方式中，在使旋转速度变化的一个周期之内，分别以最低旋转速度V_min卷绕至少一圈的线材，以最高旋转速度V_max卷绕至少一圈的线材。也就是说，在使旋转速度V变化的一个周期之内，使最低旋转速度V_min持续的时间(T₂－T₁)(s)通过为了使线材S被至少卷绕一圈的、最低旋转速度V_min下的盘卷径与输送速度求得；使最高旋转速度V_max持续的时间(T₄－T₃)(s)通过为了使线材S被至少卷绕一圈的、最高旋转速度V_max下的盘卷径与输送速度求得。具体而言，以满足下述(1)式和(2)式的方式分别设定时间(T₂－T₁)和时间(T₄－T₃)。

V_min·(T₂－T₁)≥1···(1)

V_max·(T₄－T₃)≥1···(2)

在使旋转速度V恒定的现有的线材盘卷的卷绕方法的情况下，如图3(A)所示，以一定的盘卷径R卷绕线材，由于线材S在上下方向(图3的上下方向)上层叠，因而盘卷高度H变高。另一方面，如在本实施方式的那样使旋转速度V增减而进行卷绕的情况下，如图3(B)所示，通过根据旋转速度V的增减使盘卷径R变化，线材S不仅在上下方向，也在线材盘卷的径向上层叠。因此，能够降低盘卷高度H(mm)。

另外，在本实施方式的线材盘卷的卷绕方法中，在使旋转速度V增减的一个周期中，以最低旋转速度V_min和最高旋转速度V_max对线材S进行至少一圈的卷绕。由此，由于线材S分别以最大盘卷径R_max和最小盘卷径R_min确实地被卷绕一圈以上，因而能够不产生盘卷径R不均地卷绕线材S，能够进一步降低盘卷高度H。

＜变形例＞

以上参考特定的实施方式对本发明进行了说明，但并不是打算通过这些说明来对发明进行限定。对于本领域技术人员来说，通过参考本发明的说明，与所披露的实施方式同样，包括各种变形例在内的本发明的其他实施方式也是显而易见的。因此，权利要求所记载的发明的实施方式应解释为网罗了本说明书所记载的单独或组合包括这些变形例的实施方式。

例如，在上述实施方式中，如图2所示，分别以最低旋转速度V_min和最高旋转速度V_max的旋转速度V连续进行一定时间的卷绕，但是本发明并不限定于前述例子。例如，如图4所示，可以使旋转速度V相对于经过时间以波型变化。在此情况下，分别以包括最低旋转速度V_min在内的第一旋转速度V₁、包括最高旋转速度V_max在内的第二旋转速度V₂，利用绕线管4至少卷绕线材S一圈。第一旋转速度V₁和第二旋转速度V₂分别是(3)式和(4)式所示的速度。其中，在(3)式和(4)式中，V_W是旋转速度V的增减幅度(mm/s)，是最高旋转速度V_max减去最低旋转速度V_min后的值。也就是说，在该情况下，优选满足(5)式和(6)式。在(5)式和(6)式中，T₁和T₂分别是以第一旋转速度V₁开始和终止卷绕的时刻，T₃和T₄分别是以第二旋转速度V₂开始和终止卷绕的时刻。也就是说，以第一旋转速度V₁卷绕的时间以(T₂－T₁)表示，以第二旋转速度V₂卷绕的时间以(T₄－T₃)表示。另外，也可以为了满足(7)式和(8)式对旋转速度V进行控制。

V_min≤V₁≤V_min+0.1×V_w···(3)；

V_max－0.1×V_w≤V₂≤V_max···(4)；

V_min·(T₂－T₁)≥1···(7)

(V_max－0.1×V_w)·(T₄－T₃)≥1···(8)

＜实施方式的效果＞

(1)本发明的一个实施方式的线材盘卷的卷绕方法，使在铅垂方向上延伸的绕线管4旋转，一边使线材S从绕线管4的下侧向上侧层叠，一般对线材S进行卷绕来制造线材盘卷，使绕线管4的旋转速度以一定周期增减，在使旋转速度变化的一个周期期间，以包含最低的最低旋转速度V_min在内的由(3)式所示的第一旋转速度V₁，利用绕线管4至少卷绕线材S一圈，在使旋转速度变化的一个周期期间，以包含最高的最高旋转速度V_max在内的由(4)式所示的第二旋转速度V₂，利用绕线管4至少卷绕线材S一圈。

根据上述(1)的方案，不仅可以在上下方向，也可以在线材盘卷的径向上层叠线材S。另外，根据上述(1)的方案，通过分别以第一旋转速度V₁和第二旋转速度V₂卷绕至少一圈的线材S，能够不产生盘卷径R不均地卷绕线材S。因此，与使旋转速度V恒定的卷绕方法或者使用三角波控制作为旋转速度V的控制的卷绕方法相比，能够降低线材盘卷的盘卷高度H。尤其在线径为φ30mm以上的粗线材S的情况下，在使用三角波控制的卷绕方法中，由于以第一旋转速度V₁和第二旋转速度V₂卷绕的时间为一瞬间，所以不能在线材盘卷的径向上不产生不均地层叠线材S。也就是说，根据上述(1)的方案，在使用粗线径的线材S的情况下，能够尤为有效地降低盘卷高度H。

另外，根据上述(1)的方案，分别以使盘卷径R为最大程度的第一旋转速度V₁至少卷绕线材S一圈，以使盘卷径R为最小程度的第二旋转速度V₂至少卷绕线材S一圈。因此，可以以最大盘卷径R_max和最小盘卷径R_min的程度层叠线材S。在卷绕径存在不均的情况下，在卷绕后或者捆扎时，线材盘卷相对于上下方向产生倾斜，存在包装外形恶化的可能性。尤其是在线径为φ30mm以下的细线材S的情况下，该倾向变得显著。但是，根据上述(1)的构成，由于是以最小盘卷径R_min和最大盘卷径R_max的程度不产生不均地进行卷绕，因而在卷绕后或捆扎时，难以相对于上下方向产生倾斜。

(2)在上述(1)的方案中，以第一旋转速度V₁为最低旋转速度V_min，以第二旋转速度V₂为最高旋转速度V_max。

根据上述(2)的方案，在旋转速度V增减的一个周期内，分别以最大盘卷径R_max和最小盘卷径R_min卷绕至少一圈的线材S。由此，与上述(1)的方案相比，能够进一步地降低盘卷高度H。

实施例

接下来对本发明的发明人实行的实施例进行说明。在实施例中，关于线材S，与上述实施方式同样地卷绕线材S从而制造线材盘卷。如图2的那样使线材S的旋转速度V变化。旋转速度V的振幅即增减幅度V_W设为相对于基准的旋转速度的8％～9％。另外，在使旋转速度V变化的一个周期中，使以最低旋转速度V_min卷绕的时间(T₂－T₁)为1s以上且3s以下，使以最高旋转速度V_max的卷绕时间(T₄－T₃)为大于0s但在2s以下。并且，在实施例中，以线材S的线径不同的多个条件进行线材盘卷的卷绕。另外，在实施例中，以最低旋转速度V_min卷绕的时间(T₂－T₁)和以最高旋转速度V_max卷绕的时间(T₄－T₃)满足(1)式和(2)式。

另外，作为比较例，利用图5所示的三角波控制使旋转速度V变化，从而进行线材S的卷绕。比较例中的最低旋转速度V_min和最高旋转速度V_max与实施例相同。

作为实施例和比较例的结果，线材S的线径和所卷绕的线材盘卷的盘卷高度H如图6所示。其中，图6中的盘卷高度H表示在卷绕后且捆扎之后的线材盘卷的高度。线材盘卷的捆扎通过以利用捆扎带在高度方向上压缩线材盘卷的方式进行捆扎而进行。并且，在图6所示的结果中，实施例1和比较例1是同一钢种(SCM435)，实施例2和比较例2是同一钢种(SWRCH10)。如图6所示，尽管由于钢种而存在差异，但确认到相对于比较例1、2，在实施例1、2中盘卷高度H降低。并且，还确认到，线径越大，盘卷高度H的降低效果越大，当线径超过时盘卷高度H更加显著地降低。

另外，在实施例中，对线径为φ16mm的线材S的线材盘卷进行卷绕，并对捆扎之后的线材盘卷的高度方向的倾斜度进行测量。在测量中，将捆扎后的线材盘卷放置在水平的地面上，测量侧面相对于地面的倾斜度。经过测量的结果为，在比较例中倾斜度为80度，在实施例中倾斜度为90度，能够得到良好的包装外形。并且，在使旋转速度如图4所示的波型那样变化的情况下，使用同样的线材S制造线材盘卷并测量倾斜度。对倾斜度进行了测定，其结果是87度，与比较例相比包装外形更为良好。

使用图7和图8对粗线径的情况下的实施例的结果进行说明。图7和图8是表示关于粗线径的线材S的卷绕，实施例以及比较例中的与线材盘卷的高度方向平行的一个截面上的、卷绕时线材S通过的时间(图7(A)和图8(A))以及线材S被卷绕之后的捆扎的状态(图7(B)和图8(B))的概念图。在图7(B)和图8(B)中，左右方向的左侧为线材盘卷的径向外方，右侧为径向内方。需要说明的是，为使说明简化，图7(B)表示图7(A)的条件下的示意性的状态，图7(A)和图7(B)并未表示相同的卷绕的状态。同样，图8(B)表示图8(A)的条件下的示意性的状态，图8(A)和图8(B)并未表示相同的卷绕的状态。

如图8(A)所示，在比较例中，为了对旋转速度V进行三角波控制，成为最高旋转速度V_max和最低旋转速度V_min的时间为一瞬间。因此，取决于截面，不一定进行在最高旋转速度V_max或最低旋转速度V_min下的卷绕，如图8(B)所示，在卷绕的一个周期中，盘卷径R不一定为最大盘卷径R_max或最小盘卷径R_min而进行上下方向上的层叠，因而填充率变低，盘卷高度H变高。

与此相对，在实施例中，如图7(A)所示，在卷绕的一个周期中，无论在哪个截面均存在成为最高旋转速度V_max和最低旋转速度V_min的时间。因此，如图7(B)所示，在卷绕的一个周期中，盘卷径R一定会变为最大盘卷径R_max和最小盘卷径R_min，因而填充率变高，盘卷高度H变低。

接着，使用图9和图10对细线径的情况下的实施例的结果进行说明。图9和图10是表示针对细线径线材S的卷绕，实施例和比较例中的与线材盘卷的高度方向平行的一个截面中的、线材S在卷绕后被捆扎的状态的概念图。图9表示进行与图7(A)同样的旋转速度控制的情况，图10表示进行与图7(B)同样的利用三角波控制的旋转控制的情况。在图9和图10中，左右方向的左侧为线材盘卷的径向外方，右侧为径向内方。

在如图10的比较例中，即使对旋转速度V进行三角波控制，由于线径细，因而在捆扎后盘卷高度H变低。但是，盘卷径R不一定根据截面而成为与最高旋转速度V_max和最低旋转速度V_min对应的径，因而线材盘卷会由于捆扎时施加的力或卷绕时的自重而相对于高度方向产生倾斜。另外，尽管捆扎后在结果上盘卷高度H变低，但由于捆扎时的线材S的移动量变大，因而存在发生捆扎缺陷的隐患。

与此相对，在实施例中，如图9所示，与粗线径的情况相同，盘卷高度H变低。另外，在卷绕的一个周期中，盘卷径R一定会变为最大盘卷径R_max和最小盘卷径R_min，因而该盘卷径的线材S起到了壁的作用，所以在卷绕时或捆扎时，线材盘卷难以倾斜。因此，能够得到良好的包装外形。并且，与比较例相比，由于捆扎时的线材S的移动量变小，因而能够降低捆扎缺陷的发生。

附图标记说明

1 卷绕装置；

2 轧机组；

3 夹送辊；

4 绕线管；

41 滚筒；

42 卷筒；

S 线材。

Claims (2)

1.一种线材盘卷的卷绕方法，使在铅垂方向上延伸的绕线管旋转，一边使线材从所述绕线管的下侧向上侧层叠，一边对所述线材进行卷绕来制造线材盘卷，其特征在于，

使所述绕线管的旋转速度以一定的周期呈弦波型增减，

在使所述旋转速度变化的一个周期期间，以包含最低的最低旋转速度V_min在内的由(3)式所示的第一旋转速度V₁，利用所述绕线管至少卷绕所述线材一圈，

在使所述旋转速度变化的一个周期期间，以包含最高的最高旋转速度V_max在内的由(4)式所示的第二旋转速度V₂，利用所述绕线管至少卷绕所述线材一圈，

V_min≤V₁≤V_min+0.1×V_w · · · (3)；

V_max－0.1×V_w≤V₂≤V_max · · · (4)；

V₁：第一旋转速度(旋转数/s)，

V₂：第二旋转速度(旋转数/s)，

V_min：最低旋转速度(旋转数/s)，

V_max：最高旋转速度(旋转数/s)，

V_W：旋转速度的增减幅度(旋转数/s)。

2.根据权利要求1所述的线材盘卷的卷绕方法，其特征在于，

以所述第一旋转速度V₁为所述最低旋转速度V_min，

以所述第二旋转速度V₂为所述最高旋转速度V_max。