JP2007021515A - 線材コイル製造装置及びそれを用いた線材コイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切断装置を設ける必要がなく線材リングの落下高さを低くすることができるため線材集束装置内で落下する線材リングの分布と落下速度を一定にできるので、コイル荷姿の外形が平坦で凹凸やもつれがなく、密度が高く線材リング間が緊密に集束されコイル荷姿が美麗で品質に優れるとともに、顧客が望む長さで精度よく分割切断された線材コイルを生産性良く製造できる線材コイル製造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】圧延機で圧延された線材１１を一連のリング状の線材リング１３に形成する成形装置１２と、線材リング１３を搬送するコンベア１４と、コンベア１４の下流に配置され線材リング１３を落下させてコイル状に集束させる線材集束装置１５と、を備えた線材コイル製造装置１であって、圧延機の出口から線材収束装置１５の線材リング１３の落下位置までの間に配設され、線材１１の分割切断位置にマークを付けるマーキング装置２を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧延された線材をリング状に形成しコイル状に集束させる線材コイル製造装置及びそれを用いた線材コイルの製造方法に関するものである。

従来より、線材の圧延工程では、圧延機の出口から出た線材はレーイング式等の成形装置に送られ、連続する一連のリング状の線材リングに形成される。この線材リングは、重なりを有するようにコンベア上に順に載置され、搬送中に自然冷却又は強制冷却されることにより所定の冶金特性を発現する。コンベアで搬送された線材リングは、線材集束装置に導入されてコイル状に集束された線材コイルに製造され、顧客に出荷される。
顧客は、線材コイルをその姿のままで酸洗をしたり巻き戻して使用したりするため、顧客が取り扱うのに最適な長さに切断して、最適な大きさの線材コイルを納入するよう要求する。
このような線材コイル製造装置は、例えば、（特許文献１）に記載されたものが知られている。
特開平８−２５２６３２号公報

以下、図面を参照しながら、従来の線材コイル製造装置を用い、線材を分割切断して線材コイルを製造する方法について説明する。
図２は、従来の線材コイル製造装置の一部断面模式図である。
図中、１０は従来の線材コイル製造装置、１１は図示しない圧延機で圧延された線材、１２は線材１１が導入され線材１１を一連のリング状（螺旋状）に形成するレーイング式の成形装置、１３は成形装置１２で線材１１がリング状に形成された線材リング、１４は線材リング１３を重なりを有するように水平に載置し一定の速度で搬送するコンベア、１５はコンベア１４の下流に配置された線材集束装置、１６は線材リング１３が導入される線材集束装置１５の集束タブ、１７は集束タブ１６の中央に配設されたノーズコーン、１８はノーズコーン１７の下部に配設され昇降自在に形成されたインナーマンドレル、１９はインナーマンドレル１８が内嵌されたアウターマンドレル、１９ａはアウターマンドレル１９と平行に立設された支柱、１９ｂは一端側が支柱１９ａに上下動可能に支持され他端側がアウターマンドレル１９の外周に沿って上下動可能に配設されたコイルプレート、２０はアウターマンドレル１９，２２が立設されたマンドレル支持部材、２１はマンドレル支持部材２０を１８０°旋回可能に支持する傾斜軸、２２はアウターマンドレル１９と９０°の角度を隔ててマンドレル支持部材２０に立設された他のアウターマンドレル、２３はノーズコーン１７の下部の外周外側に配設され開閉自在に形成されたリング阻止部、２４はリング阻止部２３の下方に配設されノーズコーン１７からアウターマンドレル１９に落下する線材リング１３を剪断して切断する油圧式シャーリング装置等の切断装置である。

以上のように構成された従来の線材コイル製造装置１０を用い、線材リング１３を製造し分割切断した線材コイルを製造する場合は、始めに、コンベア１４で線材集束装置１５まで搬送された線材リング１３を、線材集束装置１５のインナーマンドレル１８をノーズコーン１７まで伸長させた状態で、ノーズコーン１７からアウターマンドレル１９に自由落下させ、コイルプレート１９ｂの上に滞留させる。コイルプレート１９ｂは、滞留した線材リング１３の量に応じて、アウターマンドレル１９に沿ってアウターマンドレル１９の最下部まで少しずつ下降する。線材リング１３の分割切断する箇所が切断装置２４に到達したらリング阻止部２３を閉じ、それ以上の線材リング１３がアウターマンドレル１９に落下しないようにする。次に、インナーマンドレル１８をアウターマンドレル１９内に後退させた後、切断装置２４で線材リング１３を切断する。これにより、線材リング１３は切断されて分割され、切断された線材リング１３がアウターマンドレル１９に集束され、分割された線材コイルが製造される。なお、リング阻止部２３には、コンベア１４からノーズコーン１７に搬送された線材リングが次々と滞留していく。
次に、アウターマンドレル１９の最下部まで下降したコイルプレート１９ｂをアウターマンドレル１９から一旦退避させた後、傾斜軸２１を旋回中心としてマンドレル支持部材２０を１８０°旋回させ、アウターマンドレル１９と他のアウターマンドレル２２とを入れ替え、ノーズコーン１７の下方に線材コイルが集束されていない空の状態のアウターマンドレル２２を配置し、アウターマンドレル２２に内嵌されている図示しないインナーマンドレルを、ノーズコーン１７まで伸長させる。
次いで、退避させていたコイルプレート１９ｂをアウターマンドレル２２に沿わせて上昇させた後、リング阻止部２３を開くことにより、リング阻止部２３で落下が阻止されてノーズコーン１７で滞留していた線材リング１３を、アウターマンドレル２２に向かって落下させて集束させ、分割された線材コイルを製造する。
この結果、一連の線材リング１３を切断して、アウターマンドレル１９に先行の線材コイルを、アウターマンドレル２２に後続の線材コイルを集束させることができ、アウターマンドレル１９，２２の各々に分割された線材コイルを製造することができる。

以上のようにバッチ単位の線材が分割切断されて製造された線材コイルには、（１）密度が高く線材リング間が緊密に集束されていること、（２）コイル荷姿の外形に凹凸がなく平坦であること、（３）線材リングにもつれがないこと、（４）顧客が望む長さで線材が精度よく分割切断されていること等の要求特性がある。
これらの要求特性を満たすためには、線材リングが落下する線材集束装置内で、線材リングをできるだけ一様に分布させて落下させる必要がある。そのためには、線材リングの落下高さをできる限り低くすることが有効であることがわかってきた。
しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）線材集束装置１５内で自由落下しており落下速度が制御されていない線材リング１３を、リング阻止部２３で捉えて拘束し切断装置２４で切断するので、リング阻止部２３による線材リング１３の拘束位置がずれ易く、このため分割切断位置もずれ易く分割切断精度が低いという課題を有していた。
（２）リング阻止部２３で落下している線材リング１３を拘束すると、既にアウターマンドレル１９に集束している線材リングと、リング阻止部２３の上に滞留する線材リングに分かれ、その間の線材リングは、リング阻止部２３からアウターマンドレル１９に向かって垂れ下がって伸びた状態になる。このため、分割切断された線材コイルの末端はリングが伸びたような状態になり易く、コイルの外形に凹凸が形成されたりコイルの端部が伸びたような状態になったりするという課題を有していた。
（３）分割切断された線材リングの末端は、アウターマンドレル１９に集束している線材リングに向かって落下していくため、線材コイルの端部の形状が乱れたり線材リングがもつれたりすることがあるという課題を有していた。
（４）線材集束装置１５内で線材リング１３を切断して分割する場合、切断装置２４で線材リング１３を切断しアウターマンドレル１９と他のアウターマンドレル２２とを入れ替えるため、リング阻止部２３で線材リング１３の落下を阻止する時間、アウターマンドレル１９，２２の各々に集束された線材コイルを各々搬出する時間が必要になり、単位時間当たりの処理量が減ぜられ、線材コイル製造装置１０の全体の生産量が低いという課題を有していた。
（５）線材集束装置１５のノーズコーン１７とアウターマンドレル１９，２２との間に大型の油圧式シャーリング装置等の切断装置２４が配置されているので、切断装置２４の厚さ分だけ線材リング１３の落下高さが高くなるため、落下する線材リング１３の線材集束装置１５内の分布に斑が生じ易く、この結果、緊密に集束していない線材コイルが形成され易く、コイル荷姿が悪化するという課題を有していた。
（６）大型の油圧式シャーリング装置等の切断装置２４を駆動するための大型油圧装置の製造コスト、及び大型油圧装置を運転するための電気エネルギーを要し省エネルギー性に欠けるという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、線材集束装置内に大型の油圧式シャーリング装置等の切断装置を設ける必要がなく省エネルギー性に優れ、また切断装置の厚さ分だけ線材リングの落下高さを低くすることができるため線材集束装置内で落下する線材リングの分布を一様にすることができ、また線材集束装置内を常に一定の速度で線材リングを落下させることができるので、コイル荷姿の外形が平坦で凹凸やもつれがなく、密度が高く線材リング間が緊密に集束されコイル荷姿が美麗で品質に優れるとともに、顧客が望む長さで精度よく分割切断された線材コイルを生産性良く製造できる線材コイル製造装置を提供することを目的とする。
また本発明は、線材の全長と分割数に応じた任意の分割切断位置にマークが付けられた線材コイルを製造することができ、下工程において、分割切断位置で線材を切断する作業を行うことができるため生産性と作業性に優れ、さらに密度が高く線材リング間が緊密に集束され、コイル荷姿の外形が平坦で凹凸やもつれのない美麗で品質の優れた線材コイルを製造することができる線材コイルの製造方法を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために本発明の線材コイル製造装置及びそれを用いた線材コイルの製造方法は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の線材コイル製造装置は、圧延機で圧延された線材を一連のリング状の線材リングに形成する成形装置と、前記線材リングを搬送するコンベアと、前記コンベアの下流に配置され前記線材リングを落下させてコイル状に集束させる線材集束装置と、を備えた線材コイル製造装置であって、前記圧延機の出口から前記線材収束装置の前記線材リングの落下位置までの間に配設され、前記線材の分割切断位置にマークを付けるマーキング装置を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）線材の分割切断位置にマークを付けるマーキング装置を備えているので、線材の分割切断位置にマークを付けておくことができ、線材集束装置内で線材コイルを成形した後、任意の工程でマークが付けられた位置で切断することができる。このため、線材集束装置内に大型の油圧式シャーリング装置等の切断装置を設ける必要がなく、運転に必要な電気エネルギーを削減でき省エネルギー性に優れ、さらに切断装置の厚さ分だけ線材リングの落下高さを低くすることができるので、線材集束装置内で落下する線材リングの分布を一様にすることができ、この結果、密度が高く線材リング間が緊密に集束されコイル荷姿が美麗な線材コイルを製造できる。
（２）線材集束装置内で線材を切断しなくてもよいので、線材リングの落下をリング阻止部で阻止する必要がなく、常に一定の速度で線材リングを落下させることができるため、コイル荷姿の外形が平坦で凹凸がなく、もつれのない線材コイルを製造でき、さらにリング阻止部で線材リングの落下を阻止する時間、アウターマンドレルの各々に集束された線材コイルを各々搬出する時間が不要になり、単位時間当たりの処理量を高め、生産性を飛躍的に高めることができる。
（３）マーキング装置が、圧延機の出口から線材収束装置の線材リングの落下位置までの間に配設されているので、制御された速度で略水平方向に搬送される線材の表面にマークを付けることができ、マークを付けた後の工程で線材を切断することにより、顧客が望む長さで精度よく分割切断された線材コイルを製造することができる。

ここで、マーキング装置としては、線材の表面に塗料や粉末等を付着させてマークを付けるものであれば特に制限無く用いることができ、例えば、塗料をノズルから噴射するもの、塗料が付着したローラや刷毛等の媒体を線材に接触させて塗布するもの、無機粉末等を固形化させたものを線材の表面に擦りつけてマークを付けるもの等が用いられる。なかでも、塗料をノズルから噴射するマーキング装置が好適に用いられる。線材と非接触の状態で塗料を付着させることができるため耐久性に優れ、さらに応答性に優れるからである。

線材の表面に付着させる塗料としては、ポリオレフィン製，塩化ビニル製，ポリアミド製やエポキシ製，ポリエステル製，アクリル製等の粉体塗料、塩基性リン酸塩等を含有する液体塗料を用いることができる。なかでも、高温用マーキング液（商品名：ペイントマーカー）が好適に用いられる。速乾性に優れるとともに、分割切断した後に容易に拭き取って除去することができるからである。

マーキング装置は、圧延機の出口から線材収束装置の線材リングの落下位置（ノーズコーンの上端）までの間に配設することができる。制御された速度で略水平方向に搬送される線材の表面にマークを付けることができるからである。なかでも、線材リングを搬送するコンベアから線材集束装置の落下位置（ノーズコーンの上端）までの間に配設するのが好ましい。コンベアから線材集束装置の落下位置までの間は、線材リングが重なりを有するように水平に搬送されるので、搬送速度が比較的遅く、線材の表面にマークを確実に付けられるからである。

本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の線材コイル製造装置であって、前記線材の全長と分割数から前記線材の先端から前記分割切断位置までの長さを算出し、前記線材の先端が前記マーキング装置を通過してから前記分割切断位置が前記マーキング装置を通過する時間を算出するとともに、前記分割切断位置が前記マーキング装置を通過する時間がきたことを前記マーキング装置に通知するマーク位置判断部を備え、前記マーキング装置が、前記マーク位置判断部からの通知を受けて前記分割切断位置にマークを付ける構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）線材の全長と分割数から線材の先端から分割切断位置までの長さを算出し、線材の先端がマーキング装置を通過してから分割切断位置がマーキング装置を通過する時間を算出するとともに、分割切断位置がマーキング装置を通過する時間がきたことをマーキング装置に通知するマーク位置判断部を備えているので、線材の全長と分割数に応じた任意の位置にマークを付けることができ自在性に優れる。

ここで、マーク位置判断部は、分割される前の線材リングの１バッチ当たりの総重量（Ｔｏｎ）、線材の圧延速度（Ｔｏｎ／ｈ）、線材リングを搬送するコンベアの搬送速度（ｍ／ｈ）、圧延される単位長さ当たりの線材の重量（Ｔｏｎ／ｍ）又は搬送される単位長さ当たりの線材リングの重量（Ｔｏｎ／ｍ）を基にして、〔線材リングの総重量〕÷〔単位長さ当たりの線材の重量〕を計算することによって分割される前の１バッチ当たりの〔線材の全長〕を求め、又は、〔線材リングの総重量〕÷〔単位長さ当たりの線材リングの重量〕を計算することによって分割される前の１バッチ当たりの〔線材リングの全長〕を求め、これを分割予定数で除して〔分割後の線材の長さ〕又は〔分割後の線材リングの長さ〕を求める。線材又は線材リングの先端から線材又は線材リングの分割切断位置までの長さが、〔分割後の線材リングの長さ〕である。これを〔線材の圧延速度〕又は〔コンベアの搬送速度〕で除することによって、線材の先端がマーキング装置に到達してから分割切断位置がマーキング装置に到達するまでの時間を算出することができる。
なお、圧延機の出口から線材収束装置の線材リングの落下位置までの間に、搬送されてきた線材が到達したことを検知する線材検知センサを配置しておくことで、マーク位置判断部は、線材検知センサが線材の到達を検知してからの時間を計測し、その時間とマーク位置判断部が算出した時間とが一致したことをマーキング装置に通知し、この通知に基づいてマーキング装置は線材にマークを付けることができる。

本発明の請求項３に記載の線材コイルの製造方法は、請求項１に記載の線材コイル製造装置を用いた線材コイルの製造方法であって、前記線材の全長と分割数から前記線材の先端から前記分割切断位置までの長さを算出し前記線材の先端が前記マーキング装置を通過してから前記分割切断位置が前記マーキング装置を通過するまでの時間を算出するマーク位置算出工程と、前記マーク位置算出工程で算出された時間が経過したときに前記マーキング装置が前記線材にマークを付けるマーキング工程と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）線材の先端がマーキング装置を通過してから分割切断位置がマーキング装置を通過するまでの時間を算出するマーク位置算出工程と、マーク位置算出工程で算出された時間が経過したときにマーキング装置が線材にマークを付けるマーキング工程と、を備えているので、線材集束装置内で線材リングを滞留させることなく、線材の全長と分割数に応じた任意の分割切断位置にマークが付けられた線材コイルを製造することができ、下工程のトリミング工程（変形が大きく、また冷却速度の早い線材コイルの両端部を切り落として除去する工程）において、トリミング作業と同時に線材を分割切断位置で切断する作業を行うことができるため、生産性と作業性に優れる。さらに、密度が高く線材リング間が緊密に集束され、コイル荷姿の外形が平坦で凹凸がなく、線材リングのもつれのない美麗で品質の優れた線材コイルを製造することができる。

ここで、マーク位置算出工程としては、請求項２のマーク位置判断部で説明したのと同様の方法でマーク位置を算出する工程なので、説明を省略する。

マーキング工程としては、圧延機の出口から線材収束装置の線材リングの落下位置までの間に、搬送されてきた線材が到達したことを検知する線材検知センサを配置しておき、線材がマーキング装置の位置に搬送されたことを線材検知センサが検知したときから、マーク位置算出工程で算出された時間が経過したときに、マーキング装置が線材にマークを付ける工程が用いられる。

以上のように、本発明の線材コイル製造装置及びそれを用いた線材コイルの製造方法によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、
（１）線材集束装置内で線材コイルを成形した後、任意の工程でマークが付けられた位置で切断することができるので、線材集束装置内に大型の油圧式シャーリング装置等の切断装置を設ける必要がなく、運転に必要な電気エネルギーを削減でき省エネルギー性に優れ、さらに切断装置の厚さ分だけ線材リングの落下高さを低くすることができ、線材集束装置内で落下する線材リングの分布を一様にすることができ、この結果、密度が高く線材リング間が緊密に集束されコイル荷姿が美麗な線材コイルを製造できる線材コイル製造装置を提供することができる。
（２）線材集束装置内を常に一定の速度で線材リングを落下させることができるため、コイル荷姿の外形が平坦で凹凸がなく、もつれのない線材コイルを製造できるとともに、単位時間当たりの処理量を高め、生産性を飛躍的に高めることができる線材コイル製造装置を提供することができる。
（３）制御された速度で略水平方向に搬送される線材の表面に分割切断位置のマークを付けることができ、マークを付けた後の工程で線材を切断することにより、顧客が望む長さで精度よく分割切断された線材コイルを製造できる線材コイル製造装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）線材の全長と分割数に応じた任意の切断分割位置にマークを付けることができ、下工程において任意の箇所で分割切断できる自在性に優れた線材コイル製造装置を提供することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）線材の全長と分割数に応じた任意の分割切断位置にマークが付けられた線材コイルを製造することができ、下工程において、分割切断位置で線材を切断する作業を行うことができるため生産性と作業性に優れ、さらに、密度が高く線材リング間が緊密に集束され、コイル荷姿の外形が平坦で凹凸がなく、線材リングのもつれのない美麗で品質の優れた線材コイルを製造することができる線材コイルの製造方法を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１における線材コイル製造装置の一部断面模式図である。なお、図２で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、１は実施の形態１における線材コイル製造装置、２はコンベア１４と線材集束装置１５の間に配設され線材リング１３の分割切断位置に塗料を噴射してマークを付けるマーキング装置、３はマーキング装置２に接続され線材１１（線材リング１３を含む）の全長を分割予定数で除して線材リング１３の先端から分割切断位置までの長さを算出し、線材リング１３の先端がマーキング装置２を通過してから分割切断位置がマーキング装置２を通過する時間を算出するとともに、線材リング１３の分割切断位置がマーキング装置２を通過する時間がきたことをマーキング装置２に通知するマーク位置判断部、４はマーキング装置２の近傍に配設され搬送されてきた線材リング１３の先端がマーキング装置２に到達したことを検知してマーク位置判断部３に通知する反射式等の線材検知センサである。

以上のように構成された実施の形態１における線材コイル製造装置を用いた線材コイルの製造方法を、図面を参照しながら説明する。
始めに、マーク位置算出工程において、線材コイル製造装置１のマーク位置判断部３は、分割される前の線材リング１３の１バッチ当たりの総重量（Ｔｏｎ）、コンベア１４上を搬送される線材リング１３の単位長さ当たりの重量（Ｔｏｎ／ｍ）を基にして、〔線材リング１３の総重量〕÷〔線材リング１３の単位長さ当たりの重量〕を計算することによって、分割される前の１バッチ当たりの〔線材リング１３の全長〕を求める。これを分割予定数（本実施の形態では２分割）で除して、〔分割後の線材リング１３の長さ〕を求める。線材リング１３の先端から線材リング１３の分割切断位置までの長さが、〔分割後の線材リング１３の長さ〕である。これを〔コンベア１４の搬送速度〕で除することによって、線材リング１３の先端がマーキング装置２に到達してから分割切断位置がマーキング装置２に到達するまでの時間（Ａ）を算出する。
次に、線材コイル製造装置１は、圧延された１バッチの線材１１を成形装置１２でリング状の線材リング１３に形成し、コンベア１４で線材集束装置１５の方向に搬送する。
次に、マーキング工程において、マーク位置判断部３は、線材検知センサ４が線材リング１３の先端がマーキング装置２の位置に到達したことを検知してからの時間（Ｂ）を計測し、その時間（Ｂ）とマーク位置判断部３が算出した時間（Ａ）とが一致したことをマーキング装置２に通知し、この通知に基づいてマーキング装置２は線材リング１３に塗料を噴射して、線材リング１３の分割切断位置にマークを付ける。
線材リング１３は、線材集束装置１５のインナーマンドレル１８をノーズコーン１７まで伸長させた状態で、ノーズコーン１７からアウターマンドレル１９に自由落下させられ、アウターマンドレル１９に集束され、分割切断位置にマークが付けられた線材コイルが製造される。
１バッチの線材リング１３が全てアウターマンドレル１９に集束されたら、次に、インナーマンドレル１８をアウターマンドレル１９に後退させた後、傾斜軸２１を旋回中心としてマンドレル支持部材２０を１８０°旋回させ、アウターマンドレル１９と他のアウターマンドレル２２とを入れ替え、アウターマンドレル１９に集束された線材コイルを冷却する。
冷却された線材コイルは、図示しないフックコンベアに係止されアウターマンドレル１９から取り外され、次工程に搬送される。
フックコンベアに係止された線材コイルは、フックコンベアに係止したままの状態で分割切断される。なお、それ以降の工程で分割切断することもできる。また、マークが付けられた位置を、画像分析等を用いて検出させロボット等を用いて自動的に切断することもできる。

以上のように、本発明の実施の形態１における線材コイル製造装置は構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）線材リング１３の分割切断位置にマークを付けるマーキング装置２を備えているので、線材リング１３の分割切断位置にマークを付けることができ、線材集束装置１５内で線材コイルを成形した後、任意の下工程でマークが付けられた位置で切断することができる。このため、従来の線材コイル製造装置では必須であった大型の油圧式シャーリング装置等の切断装置２４を線材集束装置１５内に設ける必要がなく、切断装置２４の運転のためのエネルギーが不要で省エネルギー性に優れ、さらに切断装置２４の厚さ分だけ線材リング１３の落下高さを低くすることができるので、線材集束装置１５内で落下する線材リング１３の分布を一様にすることができ、この結果、密度が高く線材リング間が緊密に集束されコイル荷姿が美麗な線材コイルを製造できる。
（２）線材集束装置１５内で線材を切断しなくてもよいので、線材リング１３の落下をリング阻止部２３で阻止する必要がなく、常に一定の速度で線材リング１３を落下させることができるため、コイル荷姿の外形が平坦で凹凸がなく、もつれのない線材コイルを製造できるとともに、単位時間当たりの処理量を高め、生産性を飛躍的に高めることができる。
（３）マーキング装置２が、コンベア１４と線材収束装置１５の間に配設されているので、制御された速度で略水平方向に搬送される線材リング１３の表面にマークを付けることができ、マークを付けた後の下工程で線材リング１３を切断することにより、顧客が望む長さで精度よく分割切断された線材コイルを製造することができる。
（４）線材リング１３の全長と分割数から線材リング１３の先端から分割切断位置までの長さを算出し、線材リング１３の先端がマーキング装置２を通過してから分割切断位置がマーキング装置２を通過する時間（Ａ）を算出するとともに、分割切断位置がマーキング装置２を通過する時間がきたことをマーキング装置２に通知するマーク位置判断部３を備えているので、線材リング１３の全長と分割数に応じた任意の位置にマークを付けることができ自在性に優れる。
（５）搬送されてきた線材リング１３の先端がマーキング装置２に到達したことを検知しマーク位置判断部３に通知する線材検知センサ４を備えているので、マーク位置判断部３は、線材検知センサ４が線材リング１３の先端がマーキング装置２の位置に到達したことを検知してからの時間（Ｂ）を計測し、この時間（Ｂ）とマーク位置判断部３が算出した時間（Ａ）とが一致したことをマーキング装置２に通知することができ、この通知に基づいてマーキング装置２は線材リング１３の分割切断位置にマークを付けることができる。
（６）マーキング装置２が、コンベア１４と線材集束装置１５の間に配設されているので、線材リング１３が略水平の一定速度で搬送されるため、線材リング１３の分割切断位置に正確にマークを付けることができ分割精度を高めることができる。

なお、実施の形態１においては、マーキング装置２が、コンベア１４と線材集束装置１５の間に配設された場合について説明したが、この位置に限定するものではなく、コンベア１４の上方や側方に配設する場合もある。線材リング１３が略水平に載置され一定速度で搬送されるため、線材リング１３の分割切断位置に正確にマークを付けることができるからである。
また、マーキング装置２を、コンベア１４から線材集束装置１５の落下位置（ノーズコーン１７の上端）までの間に配設する場合もある。この場合も、線材リング１３が略水平に搬送されるため、マークを分割切断位置に正確に付け易く好適に用いられる。
また、マーキング装置２を、圧延機の出口から成形装置１２の間に配設する場合もある。線材１１が略水平方向に一定速度で搬送されるため、マークを付け易いからである。但し、線材１１の搬送速度は、線材１１がリング状に形成された線材リング１３の搬送速度より速く、さらに線材１１は線材リング１３よりも高温のため、マークを付ける位置精度が低下することがあり、また成形装置１２のガイドパイプ等に接触して、線材リング１３に付されたマークが剥れ易くなることに配慮する必要がある。なお、この場合は、線材の圧延速度（Ｔｏｎ／ｈ）、圧延される単位長さ当たりの線材の重量（Ｔｏｎ／ｍ）を基にして、〔線材リングの総重量〕÷〔単位長さ当たりの線材の重量〕を計算することによって分割される前の１バッチ当たりの〔線材の全長〕を求める。これを分割予定数で除して〔分割後の線材の長さ〕を求める。線材の先端から線材の分割切断位置までの長さが、〔分割後の線材の長さ〕である。これを〔線材の圧延速度〕で除することによって、線材の先端がマーキング装置に到達してから分割切断位置がマーキング装置に到達するまでの時間を算出することができる。

また、線材検知センサ４がマーキング装置２の近傍に配設され、線材リング１３がマーキング装置２に到達したことを検知する場合について説明したが、線材検知センサ４をマーキング装置２とは別の箇所に配設する場合もある。この場合は、線材が線材検知センサ４を通過する時刻とマーキング装置を通過する時刻とに時間差があるので、マーク位置判断部３は、マーキング装置２と線材検知センサ４の距離と、線材リング１３の搬送速度と、を基にその時間差を算出し計算結果を補正して、線材リング１３の分割切断位置がマーキング装置２の位置に到達したことを計算して通知する。
また、本実施の形態においては、圧延された１バッチの線材を２分割する場合について説明したが、３分割以上に分割する場合もある。この場合は、マーク位置判断部３は、トリミングされる線材コイルの両端の長さを考慮しながら、複数の分割切断位置にマーキング装置２でマークを付けることができる。

また、本発明の実施の形態１における線材コイル製造装置を用いた線材コイルの製造方法によれば、以下のような作用が得られる。
（１）線材リング１３の先端がマーキング装置２を通過してから分割切断位置がマーキング装置２を通過するまでの時間（Ａ）を算出するマーク位置算出工程と、マーク位置算出工程で算出された時間（Ａ）が経過したときにマーキング装置２が線材リング１３にマークを付けるマーキング工程と、を備えているので、線材リング１３の全長と分割数に応じた任意の分割切断位置にマークが付けられた線材コイルを製造することができ、線材リング１３を線材集束装置１５内で滞留させず、下工程のトリミング工程において、両端部を切り落とす作業と同時に分割切断位置で線材リング１３を切断する作業を行うことができるため、生産性と作業性に優れ、さらに密度が高く線材リング間が緊密に集束され、コイル荷姿の外形が平坦で凹凸がなく、線材リングのもつれのない美麗で品質の優れた線材コイルを製造することができる。

圧延された線材をリング状に形成しコイル状に集束させる線材コイル製造装置及びそれを用いた線材コイルの製造方法に関するものである。線材集束装置内に大型の油圧式シャーリング装置等の切断装置を設ける必要がなく省エネルギー性に優れ、また切断装置の厚さ分だけ線材リングの落下高さを低くすることができるため、線材集束装置内で落下する線材リングの分布を一様にすることができ、また線材集束装置内を常に一定の速度で線材リングを落下させることができるので、コイル荷姿の外形が平坦で凹凸やもつれがなく、密度が高く線材リング間が緊密に集束されコイル荷姿が美麗で品質に優れるとともに、顧客が望む長さで精度よく分割切断された線材コイルを生産性良く製造できる線材コイル製造装置を提供することができる。また、線材の全長と分割数に応じた任意の分割切断位置にマークが付けられた線材コイルを製造することができ、下工程において、分割切断位置で線材を切断する作業を行うことができるため生産性と作業性に優れ、さらに密度が高く線材リング間が緊密に集束され、コイル荷姿の外形が平坦で凹凸やもつれのない美麗で品質の優れた線材コイルを製造することができる線材コイルの製造方法を提供することができる。

実施の形態１における線材コイル製造装置の一部断面模式図 従来の線材コイル製造装置の一部断面模式図

符号の説明

１ 線材コイル製造装置
２ マーキング装置
３ マーク位置判断部
４ 線材検知センサ
１０ 線材コイル製造装置
１１ 線材
１２ 成形装置
１３ 線材リング
１４ コンベア
１５ 線材集束装置
１６ 集束タブ
１７ ノーズコーン
１８ インナーマンドレル
１９ アウターマンドレル
１９ａ 支柱
１９ｂ コイルプレート
２０ マンドレル支持部材
２１ 傾斜軸
２２ アウターマンドレル
２３ リング阻止部
２４ 切断装置

Claims (3)

1. 圧延機で圧延された線材を一連のリング状の線材リングに形成する成形装置と、前記線材リングを搬送するコンベアと、前記コンベアの下流に配置され前記線材リングを落下させてコイル状に集束させる線材集束装置と、を備えた線材コイル製造装置であって、
   前記圧延機の出口から前記線材収束装置の前記線材リングの落下位置までの間に配設され、前記線材の分割切断位置にマークを付けるマーキング装置を備えていることを特徴とする線材コイル製造装置。
2. 前記線材の全長と分割数から前記線材の先端から前記分割切断位置までの長さを算出し、前記線材の先端が前記マーキング装置を通過してから前記分割切断位置が前記マーキング装置を通過する時間を算出するとともに、前記分割切断位置が前記マーキング装置を通過する時間がきたことを前記マーキング装置に通知するマーク位置判断部を備え、前記マーキング装置が、前記マーク位置判断部からの通知を受けて前記分割切断位置にマークを付けることを特徴とする請求項１に記載の線材コイル製造装置。
3. 請求項１に記載の線材コイル製造装置を用いた線材コイルの製造方法であって、
   前記線材の全長と分割数から前記線材の先端から前記分割切断位置までの長さを算出し前記線材の先端が前記マーキング装置を通過してから前記分割切断位置が前記マーキング装置を通過するまでの時間を算出するマーク位置算出工程と、
   前記マーク位置算出工程で算出された時間が経過したときに前記マーキング装置が前記線材にマークを付けるマーキング工程と、
   を備えていることを特徴とする線材コイルの製造方法。

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