JP2007268595A

JP2007268595A - 薄鋼板の巻取り装置及び薄鋼板の巻取り方法

Info

Publication number: JP2007268595A
Application number: JP2006100375A
Authority: JP
Inventors: Masami Suetake; 真巳末竹
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】強力な磁石を用いることなく、巻取り開始時のＣＰＣ，ＥＰＣ制御をすることができ、もってゴムスリーブを装着した場合でも巻きずれの発生を防止することができる方法を提供する。
【解決手段】電磁石を内蔵した巻取りドラム5と、巻取りドラムに装着され、磁性体3を装着したゴムスリーブ1と、ベルトラッパー10とを備え、薄鋼板の巻取り開始時に、前記電磁石を励磁するとともに巻取りドラムを回転させ、かつ、ベルトラッパーが巻取りドラムを包み込むように移動してベルトラッパーのベルトを駆動させて、薄鋼板の先端を巻取りドラムに装着された前記ゴムスリーブに吸着させ、吸着したことを検出すると薄鋼板の幅方向位置制御を行なって薄鋼板を巻取りドラムに巻き取る。
【選択図】図４

Description

本発明は、巻取りドラムにより薄鋼板をコイル状に巻き取る装置及び方法に関する。

従来、巻き取った素材コイルを巻き出しつつ加工、熱処理、表面処理等をおこなうラインにおいては、巻取ったコイルを巻取りドラムから取り出すことができるような巻取り装置が採用されている。この巻取り装置では、薄鋼板の張力が確立された後には、コイルが幅方向にぶれないようにする為に、センターを揃えるＣＰＣ制御（Center Position Control），またはエッジを揃えるＥＰＣ制御（Edge Position Control）をおこなっている。

しかし、巻き始めから薄鋼板の張力が確立するまではこの制御を行うことができない。すなわち、巻き始めにベルトラッパーを使用して薄鋼板の巻取りを助けているが、それだけでは巻き始めの数巻きまでは巻取りドラムと鋼板との間に十分な摩擦が発生せず、制御に要する張力が確立していない。このため、適切なＣＰＣ制御、ＥＰＣ制御をおこなうことができない。

この問題を解消するために、巻取りドラムによって鋼板先端をセグメントに挟み込んで、鋼板を直接拘束するグリッパ巻きという方法がある。しかし、この方法は、鋼板の板厚が薄いと鋼板に折れが発生しやすく、これを修正せずに巻取りをおこなうと、リールマークと呼ばれる段差が発生して不良品となる問題がある。

また、巻き始め時に、ベルトラッパーを使用せず、強力な磁石を鋼板に吸着させて巻取る方法が提案されている（特許文献1）。しかし、この方法は、強力な磁力（吸着力が９．８×１０^４Ｐａ以上）を発生させるための設備費が高くなるという問題がある。さらに、強力な磁石を用いるため、コイルを搬送するロールも磁化されてしまい、その結果、鋼板がロールから離れにくくなるという問題がある。また、この方法は、巻取りドラムにゴムスリーブを装着してコイル内径を変更する巻き取り方法を採用した場合、ゴムスリーブを装着することに起因して吸着力が弱くなる。このため、特許文献1の方法ではゴムスリーブを適用する方法を採用することが難しい。
特開2001-252716、特許請求の範囲など

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、強力な磁石を用いることなく、巻取り開始時のＣＰＣ，ＥＰＣ制御をすることができ、もってゴムスリーブを装着して吸着力が弱い場合でも巻きずれの発生を防止することができる方法を提供するものである。

上記課題を解決するために本発明は以下の構成を備える。

（1）電磁石を内蔵した薄鋼板の巻取りドラムと、
前記巻取りドラムに装脱可能に装着される、磁性体を装着したゴムスリーブと、
ベルトを有し、巻取りドラムを包み込むように移動するベルトラッパーと、
薄鋼板の巻取り開始時に、巻取りドラムを回転させ、かつベルトラッパーを、巻取りドラムを包み込むように移動させてベルトラッパーのベルトを駆動させる手段と、前記電磁石を励磁して薄鋼板の先端を前記ゴムスリーブを介して巻取りドラムに吸着させる手段と、薄鋼板の先端が前記ドラムに吸着したことを検知する手段と、薄鋼板の先端が前記ドラムに吸着後ただちに薄鋼板の幅方向位置制御を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする、薄鋼板の巻取り装置。

（２）ゴムスリーブは、ゴム部の内部に円周方向に沿う半円以下の円弧状の中空部を円周方向に二箇所以上形成し、この中空部に磁性体を埋め込んでいる（1）に記載の装置。

（３）電磁石を内蔵した薄鋼板の巻取りドラムと、前記巻取りドラムに装脱可能に装着される、磁性体を装着したゴムスリーブと、ベルトを有し巻取りドラムを包み込むように移動するベルトラッパーとを備え、
薄鋼板の巻取り開始時に、巻取りドラムを回転させ、かつベルトラッパーが巻取りドラムを包み込むように移動してベルトラッパーのベルトを駆動させるとともに、前記電磁石を励磁して薄鋼板の先端を前記電磁石に吸着させる工程と、
薄鋼板の先端が前記電磁石に吸着したことを検出する工程と、
吸着検出後に薄鋼板の幅方向位置制御を行なう工程と、
薄鋼板が巻取りドラムに巻き取られることにより、薄鋼板先端の張力が確立されたことを検出する工程と、
張力確立検出後に電磁石の励磁を解除する工程と、
を備えたことを特徴とする薄鋼板の巻取り方法。

本発明は、巻取りドラムに電磁石を装着し、かつ、ベルトラッパーを併用することにより、吸着力が小さくても巻き始めからライン張力が確立するまでの間に十分な摩擦力を発生させて、薄鋼板先端のセンターを揃える又はエッジをそろえる制御を行なうことができる。そして、電磁石による吸着力を小さくすることができるので、ロールが磁化されてロールから薄鋼板が離れにくくなるという問題がない。さらに、巻取りドラムにゴムスリーブを選択可能に装着することにより薄鋼板のコイルを所望の内径とすることができるが、このようにゴムスリーブを装着すると電磁石の吸着力が低下する。しかし、本発明では、電磁石の吸着力が小さくても発明の目的を達成することができるので、ゴムスリーブを使用することになんら支障はない。

図３は薄鋼板（ストリップ）の巻取り装置を示す。巻取り装置は、ライン上に、シャー４、蛇行検出装置の投光器６と受光器７、板あり検出器９（好ましくは透過型検出器）、励磁検出器８、及び電磁石（図示せず）を内蔵した巻取りドラム５（テンションリール、マンドレル）を順に配置し、この巻取りドラム５に図２に示されるようなゴムスリーブ１を装着している。この電磁石に発生させる磁力はさほど強力なものである必要はなく、薄鋼板が９．８×１０^２〜１０^３Ｐａ程度の吸着力でゴムスリーブ1に吸引されるような磁力で十分である。また、この巻取りドラム５にはベルトラッパー１０が装備されている。さらに、前記蛇行検出装置の検出値に基づいて幅方向位置制御をおこなうＣＰＣ（ＥＰＣ）装置（図示せず）を備えている。

巻取りドラム５に装着される前記ゴムスリーブ1は、図２に示すように、ゴム部２の内部に円周方向に沿う半円以下の円弧状の中空部が円周方向に複数形成されており、中空部に磁性体３が埋め込まれている。ゴムスリーブ1は、巻取りドラム５の拡縮に伴ってある程度径が拡縮できるようになっている必要がある。このため、磁性体３は全周一体のものではく、円周方向半円以下の円弧状のものを用いる。なお、磁性体はゴム部の全周に埋め込む必要はなく、部分的に埋め込まれたものでもよい。このゴムスリーブは、図示しないが、外径の異なる複数のスリーブが用意されていて、所望するコイル内径に適用できるようになっている。

図１は巻取り設備のライン制御装置のシステム構成図を示す。図４はシステムロー図を示す。前コイルシャーカット、巻取りドラム５からできたコイルが抜き出されると、ベルトラッパー１０が巻取りドラム５を包み込むように移動して、ベルトが駆動する（巻取り準備完了）。そして、薄鋼板がラインに搬送され、板あり検出器９により薄鋼板の有無を検出すると、薄鋼板（巻取りコイル）の先端が進入してきたとみなし、ライン制御ＰＬＣにより電磁石の励磁を開始する。その後、薄鋼板先端（コイル先端）が巻取りドラムに装着されたゴムスリーブ1に接触すると、接触部分が磁力によりゴムスリーブ1の磁性体３を介して巻取りドラム５に拘束される。このことにより、薄鋼板の幅方向位置制御がおこなうに十分な摩擦力となる。一方、コイル先端がゴムスリーブに接触すると、板全体が励磁される。これを励磁センサー８で検出するとラインＰＬＣからＣＰＣ（ＥＰＣ）制御開始信号をＣＰＣ（ＥＰＣ）コントローラーに出力し、ＣＰＣ（ＥＰＣ）制御（薄鋼板の幅方向位置制御）を開始する。これにより、巻取り開始時からライン張力確立までの間のエッジ不ぞろいによる品質低下を防ぐことができる。

その後、数巻きの後にライン張力が確立されると、電磁石の励磁をＯＦＦ，ベルトラッパーの後退を行い、巻取り速度を加速する。この場合、電磁石による磁力がさほど強くないために、励磁をＯＦＦとするとロールの励磁もＯＦＦとなり、薄鋼板がロールに吸着することはない。

上記図１〜４に記載された薄鋼板のプロセスラインに基づいて本発明方法を実施した。また、従来方法として、電磁石を用いない従来方法を実施した。従来方法では巻取りドラムから抜き出したコイルの最内径のエッジに巻きずれが生じ、不ぞろいであったのが、この実施例では、最内径のエッジの巻きずれを1ｍｍ以内に押さえることができた。

本発明の一実施態様のシステム構成図。本発明の一実施態様のスリーブを示す断面図。巻取り装置の概略図。本発明の一実施態様のシステムフロー図。

符号の説明

１…スリーブ
２…ゴム部
３…磁性体
４…シャー
５…巻取りドラム
６…投光器
７…受光器
８…励磁センサー
９…板あり検出器
１０…ベルトラッパー

Claims

電磁石を内蔵した薄鋼板の巻取りドラムと、
前記巻取りドラムに装脱可能に装着される、磁性体を装着したゴムスリーブと、
ベルトを有し、巻取りドラムを包み込むように移動するベルトラッパーと、
薄鋼板の巻取り開始時に、巻取りドラムを回転させ、かつベルトラッパーを、巻取りドラムを包み込むように移動させてベルトラッパーのベルトを駆動させる手段と、前記電磁石を励磁して薄鋼板の先端を前記ゴムスリーブを介して巻取りドラムに吸着させる手段と、薄鋼板の先端が前記ドラムに吸着したことを検知する手段と、薄鋼板の先端が前記ドラムに吸着後ただちに薄鋼板の幅方向位置制御を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする、薄鋼板の巻取り装置。
ゴムスリーブは、ゴム部の内部に円周方向に沿う半円以下の円弧状の中空部を円周方向に二箇所以上形成し、この中空部に磁性体を埋め込んでいる請求項１に記載の装置。
電磁石を内蔵した薄鋼板の巻取りドラムと、前記巻取りドラムに装脱可能に装着される、磁性体を装着したゴムスリーブと、ベルトを有し巻取りドラムを包み込むように移動するベルトラッパーとを備え、
薄鋼板の巻取り開始時に、巻取りドラムを回転させ、かつベルトラッパーが巻取りドラムを包み込むように移動してベルトラッパーのベルトを駆動させるとともに、前記電磁石を励磁して薄鋼板の先端を前記電磁石に吸着させる工程と、
薄鋼板の先端が前記電磁石に吸着したことを検出する工程と、
吸着検出後に薄鋼板の幅方向位置制御を行なう工程と、
薄鋼板が巻取りドラムに巻き取られることにより、薄鋼板先端の張力が確立されたことを検出する工程と、
張力確立検出後に電磁石の励磁を解除する工程と、
を備えたことを特徴とする薄鋼板の巻取り方法。