JP2010207864A - コイルオープニング装置及びコイルの巻き戻し方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属帯のコイルの巻き戻しを行い、コイルの先端部をピンチロールまで案内するコイルオープニング装置及びコイルの巻き戻し方法において、オンラインでコイル先端部の矯正処理を行うことにより、生産性や作業効率を向上させる。
【解決手段】コイルオープニング装置１０及びこれを用いたコイルの巻き戻し方法では、プレッシャーロール２０を用いて、オープナ１２により口出しされたコイル１の先端部１ａの巻き癖を矯正する。
【選択図】図４

Description

本発明は、金属帯のコイルの巻き戻しを行い、コイルの先端部をピンチロールまで案内するコイルオープニング装置及びコイルの巻き戻し方法に関する。

コイル状に巻かれた鋼帯等の金属帯には巻き癖がついている。そのため、特別な処理を行わずにコイルを巻き戻しながらその後の処理ラインに供給する所謂スレッディング作業を行うと、巻き戻されたコイルの先端部がコイルオープナの上面、ピンチロール、搬送ローラ等に送られる際に、コイルの先端部の巻き癖が抵抗となり、スレッディング作業を円滑に行うことが困難となる。

このような抵抗を取り除いて、スレッディング作業を容易にするために、従来は、オフラインに設置されたコイル先端部矯正装置（以下、「矯正装置」という。）を使用して、あるいは手動で、事前に（通常は、コイルをペイオフリールに装着する前に）コイル先端部の巻き癖を矯正する処理を行っていた（例えば、特許文献１を参照）。

特開平１０−２２７６２８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されているように、事前にコイル先端部の矯正処理を行う場合には、コイルの巻き戻し（オープニング）を行う前に別途コイルの矯正処理が必要となるため、生産性や作業効率が低下する、という問題があった。

また、コイルのオープニングを行うコイルオープニング装置に加え、別途矯正装置を設ける必要があるため、コストが増大するとともに、矯正装置を設けるスペースが必要となり、設備が巨大化する、という問題もあった。

一方、コイル先端部矯正装置を使用せずに、手動によりコイル先端部の矯正処理を行う場合には、オペレータの熟練を要し、多大な労力と時間がかかるため、生産性や作業効率が矯正装置を使用する場合よりもさらに低下する、という問題があった。

そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、金属帯のコイルの巻き戻しを行い、コイルの先端部をピンチロールまで案内するコイルオープニング装置及びコイルの巻き戻し方法において、オンラインでコイル先端部の矯正処理を行うことにより、生産性や作業効率を向上させることを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、巻き戻された金属帯の腰折れを防止するために使用されるプレッシャーロールを用いて、オープナにより口出しされたコイルの先端部の巻き癖を矯正することにより、オンラインでコイル先端部の矯正処理を行うことができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨とするところは、以下の通りである。
（１） 金属帯のコイルの巻き戻しを行い、前記コイルの先端部をピンチロールまで案内するコイルオープニング装置であって、回転可能に設けられ、外周部に前記コイルが装着されるペイオフリールと、前記ペイオフリールに対し接近及び離反可能に設けられ、前記ペイオフリールに装着された前記コイルの先端部の口出しを行うオープナと、互いに離隔して前記ペイオフリールに対し接近及び離反可能に設けられ、巻き戻し中の前記コイルの外周面を押さえる少なくとも第１及び第２のスナバロールと、前記第１及び第２のスナバロールと離隔して前記ペイオフリールに対し接近及び離反可能に設けられ、前記ペイオフリールに装着された前記コイルの外周面の鉛直方向の最高位置よりも前記ピンチロール側を押さえるプレッシャーロールと、を備え、前記プレッシャーロールを用いて、前記オープナにより口出しされた前記コイルの先端部の巻き癖を矯正することを特徴とする、コイルオープニング装置。
（２） 前記プレッシャーロールは、第１のロールと、前記第１のロールの外周部に沿って移動可能に設けられた前記第１のロールよりも小径の第２のロールとからなり、前記コイルの先端部の巻き癖を矯正する際には、前記第２のロールが前記第１のロールの外周部に沿って前記コイルに接触しない位置まで退避し、前記第１のロールにより前記コイルの先端部の巻き癖が矯正されることを特徴とする、（１）に記載のコイルオープニング装置。
（３） 前記第２のスナバロールは、前記第１のスナバロールよりも前記プレッシャーロール側に設けられており、前記プレッシャーロールによる前記巻き癖の矯正中の前記コイルの外周面を押さえることを特徴とする、（１）または（２）に記載のコイルオープニング装置。
（４） 前記第２のスナバロールは、前記ペイオフリールの回転による前記コイルの巻き戻し開始と同時に前記コイルの外周面から離反し、前記プレッシャーロールによる前記巻き癖の矯正が行われる際に、前記コイルの外周面に接近することを特徴とする、（３）に記載のコイルオープニング装置。
（５） 前記オープナは、前記コイル先端部の口出しの後、前記ペイオフリールの回転による前記コイルの送り速度に同調して、前記ペイオフリールから離反することを特徴とする、（１）〜（４）のいずれかに記載のコイルオープニング装置。
（６） 前記ピンチロールの手前に設置され、前記コイルの前記ピンチロールへの誘導をガイドする板状のガイド部材をさらに備え、前記オープナの上面部は、オープナの前記ペイオフリール側の先端部に連設された直線状の直線部と、前記直線部に連設された円弧状のＲ形状部とからなり、前記オープナが、前記コイル先端部の巻き癖が矯正される矯正位置にある場合に、前記直線部と前記ガイド部材の上面とが略一直線状に位置することを特徴とする、（１）〜（５）のいずれかに記載のコイルオープニング装置。
（７） 前記プレッシャーロールの位置を検出するプレッシャーロール位置検出部をさらに備えることを特徴とする、（１）〜（６）のいずれかに記載のコイルオープニング装置。
（８） 前記巻き癖の矯正時における前記オープナの前記ペイオフリール側の先端部から前記コイルの外周面に引いた接線からの前記プレッシャーロールの押し込み量は、前記接線の長さの１０〜２５％であることを特徴とする、（１）〜（７）のいずれかに記載のコイルオープニング装置。
（９） 金属帯のコイルの巻き戻しを行い、前記コイルの先端部をピンチロールまで案内するコイルの巻き戻し方法であって、ペイオフリールに装着された金属帯のコイルの先端部の口出しを、前記ペイオフリールに対し接近及び離反可能に設けられたオープナにより行い、前記オープナが、前記ペイオフリールの回転による前記コイルの送り速度に同調して前記ペイオフリールから離反し、前記コイル先端部の巻き癖を矯正する矯正位置まで移動して停止した後に、前記ペイオフリールに装着された前記コイルの外周面の鉛直方向の最高位置よりも前記ピンチロール側を押さえるプレッシャーロールを用いて、前記オープナにより口出しされた前記コイルの先端部の巻き癖を矯正することを特徴とする、コイルの巻き戻し方法。
（１０） 前記プレッシャーロールは、第１のロールと、前記第１のロールの外周部に沿って移動可能に設けられた前記第１のロールよりも小径の第２のロールとからなり、前記コイルの先端部の巻き癖を矯正する際、前記第２のロールが前記第１のロールの外周部に沿って前記コイルに接触しない位置まで退避し、前記第１のロールにより前記コイルの先端部の巻き癖を矯正することを特徴とする、（９）に記載のコイルの巻き戻し方法。

本発明によれば、金属帯のコイルの巻き戻しを行い、コイルの先端部をピンチロールまで案内するコイルオープニング装置及びコイルの巻き戻し方法において、巻き戻された金属帯の腰折れを防止するために使用されるプレッシャーロールを用いて、オープナにより口出しされたコイルの先端部の巻き癖を矯正することにより、オンラインでコイル先端部の矯正処理を行うことが可能となる。これにより、冷延鋼板、熱延鋼板の連続処理ライン、酸洗ライン等の生産性や作業効率を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係るコイルオープニング装置の構成を示す説明図である。 同実施形態に係るコイルの巻き戻し方法におけるコイルオープニング装置の動作を示す説明図である。 同実施形態に係るコイルの巻き戻し方法におけるコイルオープニング装置の動作を示す説明図である。 同実施形態に係るコイルの巻き戻し方法におけるコイルオープニング装置の動作を示す説明図である。 同実施形態に係るコイルの巻き戻し方法におけるコイルオープニング装置の動作を示す説明図である。 同実施形態に係るコイルの巻き戻し方法におけるコイルオープニング装置の動作を示す説明図である。 同実施形態に係るコイルの巻き戻し方法におけるコイルオープニング装置の動作を示す説明図である。 本発明に第２の実施形態に係るコイルオープニング装置による巻き癖矯正処理前の状態を示す説明図である。 同実施形態に係るワークロールの駆動機構の構成を示す説明図である。 同実施形態に係るコイルオープニング装置による巻き癖矯正処理中の状態を示す説明図である。 本発明の実施例における実験方法を示す説明図である。 本発明の実施例における実験結果を示すグラフである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

［第１の実施形態］
（コイルオープニング装置の構成について）
まず、図１を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係るコイルオープニング装置の構成について説明する。なお、図１は、本実施形態に係るコイルオープニング装置の構成を示す説明図である。

本実施形態に係るコイルオープニング装置１０は、金属帯のコイル１の巻き戻しを行い、コイル１の先端部１ａをピンチロール２まで案内する装置である。具体的には、図１に示すように、コイルオープニング装置１０は、ペイオフリール１１と、オープナ１２と、本実施形態に係る第１のスナバロールの一例としての横押さえロール１５と、本実施形態に係る第２のスナバロールの一例としての上押さえロール１８と、プレッシャーロール２０と、本実施形態に係るガイド部材の一例としてのガイドテーブル２７と、を主に備える。なお、本実施形態では、スナバロールが２つ（横押さえロール１５と上押さえロール１８）である例を示しているが、スナバロールの数は特に限定されず、３つ以上あってもよい。

ペイオフリール１１は、回転軸を中心として正逆方向に回転可能に設けられており、その外周部にコイル１が装着される。外周部にコイル１が装着された状態でペイオフリール１１を回転させると、コイル１を巻き戻し、ピンチロール２までコイル１を送ることができる。

オープナ１２は、基台５上にヒンジ部１３を中心として回動可能に設けられており、また、例えば、空圧式又は油圧式のシリンダ１４のような移動機構を有している。シリンダ１４は、シリンダ本体１４ａと、可動部１４ｂとからなり、可動部１４ｂの一端がシリンダ本体１４ａ内に位置し、可動部１４ｂの他端がヒンジ部１４ｃにより回動可能にオープナ１２に取り付けられている。また、シリンダ本体１４ａの可動部１４ｂとは反対側の端部は、ヒンジ部１４ｄにより基台５に回動可能に設置されている。このようなシリンダ１４の可動部１４ｂの伸縮動作、シリンダ本体１４ａのヒンジ部１４ｄを軸とした回動、可動部１４ｂのヒンジ部１４ｃを軸とした回動等の動作により、オープナ１２がヒンジ部１３を中心として回動し、これにより、オープナ１２（の先端部１２ａ）がペイオフリール１１に対し接近及び離反可能となっている。

このような構成を有するオープナ１２は、ペイオフリール１１に装着されたコイル１の先端部１ａの口出しを行う。また、本実施形態に係るコイルオープニング装置１０では、コイル１の先端部１ａの口出しの後、コイル１の先端部１ａの巻き癖の矯正処理が行われるのであるが、オープナ１２は、口出し後、ペイオフリール１１の回転によるコイル１の送り速度に同調して、ペイオフリール１１から離反するように、シリンダ１４によりオープナ１２を移動させてもよい。これにより、コイル１から巻き戻された金属帯とオープナ１２との間の抵抗による板送り不良を防止することができる。

また、オープナ１２の形状は特に限定はされないが、例えば、オープナ１２の上面部が、オープナ１２のペイオフリール１１側の先端部１２ａに連設された直線状の直線部１２ｂと、直線部１２ｂに連設された円弧状のＲ形状部１２ｃとからなることが好ましい。これにより、後述するように、先端部の巻き癖矯正後のコイル１を、さらに円滑にピンチロール２まで案内することができる。

横押さえロール１５及び上押さえロール１８は、互いに離隔して設けられており、ともに巻き戻し中のコイル１のばらけ防止のために、巻き戻し中のコイル１の外周面を押さえる部材である。

横押さえロール１５は、アーム１６の先端部に設置されており、アーム１６は、例えば、壁面６に設置された空圧式又は油圧式のシリンダ１７により、ヒンジ部２６を中心として回動可能となっている。シリンダ１７は、シリンダ本体１７ａと、可動部１７ｂとからなり、可動部１７ｂの一端がシリンダ本体１７ａ内に位置し、可動部１７ｂの他端がヒンジ部１７ｃにより回動可能にアーム１６に取り付けられている。また、シリンダ本体１７ａの可動部１７ｂとは反対側の端部は、ヒンジ部１７ｄにより壁面６に回動可能に設置されている。このようなシリンダ１７の可動部１７ｂの伸縮動作、シリンダ本体１７ａのヒンジ部１７ｄを軸とした回動、可動部１７ｂのヒンジ部１７ｃを軸とした回動等の動作により、アーム１６がヒンジ部２６を中心として回動し、これにより、横押さえロール１５がペイオフリール１１に対し接近及び離反可能となっている。

また、横押さえロール１５の押さえ位置は、例えば、コイル１の鉛直方向の最高位置（以下、「頂点位置」という。）を基準として時計回り方向の回転角が２００度〜３２０度程度（コイル１の頂点位置の回転角を０度とする。）とするとよい。

上押さえロール１８は、アーム２３の先端部寄りに連結されたアーム１９の先端部に設置されている。アーム１９は、図示してはいないが、例えば、壁面６に設置された空圧式又は油圧式のシリンダ（図示せず）により、アーム２３の先端部寄りに設けられたヒンジ部２５を中心として回動可能となっている。アーム１９を回動動作させるシリンダの構造は、例えば、上述したシリンダ１７と同様の構造とすることができる。このようなシリンダの動作により、アーム１９がヒンジ部２５を中心として回動し、これにより、上押さえロール１８がペイオフリール１１に対し接近及び離反可能となっている。

なお、上押さえロール１８は、プレッシャーロール２０と連動して動作するようにしてもよく、あるいは、プレッシャーロール２０とは独立した位置制御が可能なアクチュエータ等によりアーム１９を操作し、プレッシャーロール２０と独立して動作するようにしてもよい。

また、上押さえロール１８は、横押さえロール１５よりもプレッシャーロール２０側に設けられており、後述するように、コイル１の口出し時、プレッシャーロール２０によるコイル１の巻き癖の矯正時、コイル１の巻き癖矯正後におけるピンチロール２への先端部１ａの案内時等にコイル１の外周面を押さえる。このような用途に適したものとする観点から、上押さえロール１８の押さえ位置は、例えば、コイル１の頂点位置を基準として時計回り方向の回転角が２７０度〜３６０度程度（コイル１の頂点位置の回転角を０度とする。）で、横押さえロール１５と干渉しない位置とするとよい。

また、詳しくは後述するように、上押さえロール１８は、ペイオフリール１１の回転によるコイル１の巻き戻し（口出し）開始と同時にコイル１の外周面から離反し、プレッシャーロール２０によるコイル１の先端部１ａの巻き癖の矯正が行われる際に、コイル１の外周面に接近するように動作することができる。

プレッシャーロール２０は、横押さえロール１５及び上押さえロール１８と離隔してペイオフリール１１に対し接近及び離反可能に設けられ、ペイオフリール１１に装着されたコイル１の外周面を押さえる。プレッシャーロール２０の押さえ位置は、コイル１の径によっても異なるが、コイル１の頂点位置よりもピンチロール２側を押さえる。

プレッシャーロール２０は、以下の構成に限定されるわけではないが、例えば、バックアップロール２２と、バックアップロール２２の外周部に設けられてバックアップロール２２よりも小径のワークロール２１とからなり、バックアップロール２２は、アーム２３の先端部に設置されている。アーム２３は、例えば、壁面６に設置された空圧式又は油圧式のシリンダ２４により、ヒンジ部２６を中心として回動可能となっている。シリンダ２４は、シリンダ本体２４ａと、可動部２４ｂとからなり、可動部２４ｂの一端がシリンダ本体２４ａ内に位置し、可動部２４ｂの他端がヒンジ部２４ｃにより回動可能にアーム２３に取り付けられている。また、シリンダ本体２４ａの可動部２４ｂとは反対側の端部は、ヒンジ部２４ｄにより壁面６に回動可能に設置されている。このようなシリンダ２４の可動部２４ｂの伸縮動作、シリンダ本体２４ａのヒンジ部２４ｄを軸とした回動、可動部２４ｂのヒンジ部２４ｃを軸とした回動等の動作により、アーム２３がヒンジ部２６を中心として回動し、これにより、プレッシャーロール２０がペイオフリール１１に対し接近及び離反可能となっている。

ワークロール２１は、主に、コイル１から巻き戻された金属帯の腰折れを防止するために用いられている。このような腰折れ防止用途としてワークロール２１を用いる場合には、金属帯に歪を多く与えるために、ワークロール２１の径を小さくする必要がある。

本実施形態では、このような構成を有するプレッシャーロール２０を用いて、オープナ１２により口出しされたコイル１の先端部１ａの巻き癖を矯正する。具体的には、オープナ１２によりコイル１の先端部１ａが口出しされた後に、プレッシャーロール２０がコイル１から巻き戻された金属帯の表面を押圧する（押し込む）ことにより、コイル１の内周側に湾曲している金属帯がコイル１の外周側に湾曲するような力を与える。これにより、コイル１の先端部１ａの巻き癖をオンラインで矯正することができる。

このプレッシャーロール２０によるコイル１の先端部１ａの巻き癖矯正処理におけるプレッシャーロール２０の押し込み量は、少な過ぎると先端部１ａの矯正が不十分となり、多過ぎると巻き癖と逆向きへの湾曲が大きくなってしまう。また、ストリップの板厚およびコイル１の外径によって適切な押込み量は変わるため、あらかじめ試験を行いコイル１の条件毎に適正な押し込み量を決定しておき、巻き戻すコイル１の条件に応じて設定すればよい。

例えば、ストリップの板厚が４ｍｍ〜８ｍｍ、コイル１の外径が１０００ｍｍ〜２２００ｍｍ、巻き癖の矯正に使用するプレッシャーロール２０のロール径が１２０ｍｍ〜３００ｍｍの場合には、プレッシャーロール２０の押し込み量は、コイル１の先端部１ａの巻き癖矯正時におけるオープナ１２の先端部１２ａからコイル１の外周面に引いた接線の長さの１０〜２５％（通常は７５〜２５０ｍｍ程度）であることが好ましい。なお、本発明におけるプレッシャーロール２０の押し込み量とは、コイル１の先端部１ａの巻き癖矯正時におけるオープナ１２の先端部１２ａからコイル１の外周面に引いた接線からのプレッシャーロール２０の押し込み方向のロール押し込み量のことを意味している。

ここで、プレッシャーロール２０の押し込み量をオープナ先端部１２ａからコイル１の外周面に引いた接線の長さの１０〜２５％としたのは、後述する実施例に示した本発明者が行った実験の結果に基づいている。また、プレッシャーロール２０の押し込み量を上記接線の長さに対する割合で規定しているのは、プレッシャーロール２０の押し込み量の実績値は、設備構成（例えば、オープナ１２とペイオフリール１１との距離等）で変わってくるためである。

ここで、コイルオープニング装置１０は、プレッシャーロール２０の位置を検出する本実施形態に係るプレッシャーロール位置検出部の一例として、位置検出器を備えていてもよい。具体的には、本実施形態に係るプレッシャーロール２０の位置検出器は、ヒンジ部２６に取り付けられた回転位置検出器である。この位置検出器は、プレッシャーロール２０の回転角を測定することにより、主に、コイル１の先端部の巻き癖矯正時や腰折れ防止用途への使用時におけるプレッシャーロール２０の位置を検出する。さらに、コイルオープニング装置１０は、プレッシャーロール２０を任意の位置に設定可能なアクチュエータ等を備えていてもよい。このアクチュエータ等によりシリンダ２４を制御することで、コイル１の径に応じてプレシャーロール２０の位置を好適に制御できる。

なお、本実施形態では、アーム１６とアーム２３とがヒンジ部２６で連結されており、アーム１６とアーム２３のそれぞれが、独立した位置制御が可能なアクチュエータ等によりシリンダ１７やシリンダ２４の動作が制御される。これにより、横押さえロール１５及びプレッシャーロール２０は、独立してペイオフリール１１に対する接近及び離反動作、コイル１外周面の押さえ動作を行うことができる。

ガイドテーブル２７は、ピンチロール２の手前に設置され、コイル１のピンチロール２への誘導をガイドする板状の部材である。また、オープナ１２の上面部は、上述したように、直線部１２ｂと、Ｒ形状部１２ｃとからなるが、オープナ１２がコイル１の先端部１ａの巻き癖を矯正する矯正位置にある場合に、オープナ１２の直線部１２ｂとガイドテーブル２７の上面とが略一直線状に位置するように、ガイドテーブル２７を配置することが好ましい。これにより、巻き癖矯正後のコイル１の先端部１ａをより円滑にピンチロール２まで案内することが可能となる。

ピンチロール２は、コイル１から巻き戻された金属帯を一定の圧力で押さえ、後工程の装置（例えば、切断シャー）の方向へ送られるように規制したり送り込んだりするロール状の部材である。本実施形態では、ピンチロール２は、上ピンチロール２Ａと、下ピンチロール２Ｂとからなり、それぞれ、上ピンチロール昇降手段３Ａ、下ピンチロール昇降手段３Ｂにより、鉛直方向に移動可能となっている。これにより、コイル１から巻き戻された金属帯の板厚に応じて、適切な圧力で金属帯を押さえることができる。

（コイルの巻き戻し方法について）
以上、本実施形態に係るコイルオープニング装置１０の構成について詳細に説明したが、続いて、図２〜図７を参照しながら、このような構成を有するコイルオープニング装置１０を用いたコイルの巻き戻し方法（コイルオープニング装置１０の動作）について詳細に説明する。図２〜図７は、本実施形態に係るコイルの巻き戻し方法におけるコイルオープニング装置１０の動作を示す説明図である。なお、図２〜図７では、説明の便宜のため、基台５、壁面６、シリンダ１４、シリンダ１７、シリンダ２４については図示を省略してある。

本実施形態に係るコイルの巻き戻し方法は、金属帯のコイル１の巻き戻しを行い、コイル１の先端部１ａをピンチロール２まで案内するコイルの巻き戻し方法であって、主に、以下の（１）〜（３）の３つの段階を含むものである。ただし、本実施形態に係るコイルの巻き戻し方法は、以下の３つの段階に明確に分けられるものではなく、一連の動作により行われるものである。
（１）ペイオフリール１１に装着された金属帯のコイル１の先端部１ａの口出しを、ペイオフリール１１に対し接近及び離反可能に設けられたオープナ１２により行う。
（２）オープナ１２が、ペイオフリール１１の回転によるコイル１の送り速度に同調してペイオフリール１１から離反し、コイル１の先端部１ａの巻き癖を矯正する矯正位置まで移動して停止する。
（３）その後、巻き戻し中のコイル１の外周面の鉛直方向の最高位置よりもピンチロール２側を押さえるプレッシャーロール２０を用いて、オープナ１２により口出しされたコイル１の先端部１ａの巻き癖を矯正する。

以下、図２〜図７を順に参照しながら、本実施形態に係るコイルの巻き戻し方法について詳細に説明する。

まず、コイル１の口出し時には、図２に示すように、オープナ１２の先端部１２ａがペイオフリール１１に装着されたコイル１の外周面に接するように、オープナ１２がペイオフリール１１に接近するように移動する。このとき、横押さえロール１５及び上押さえロール１８は、図２に示すように、コイル１のばらけ防止のために、ペイオフリール１１に装着されたコイル１の外周面を押さえている状態である。また、このときコイル１の最先端部は、上押さえロール１８で押さえた位置とオープナ１２の先端部１２ａが接している位置との間に位置している。次いで、この状態で、コイル１の口出しが行われる。すなわち、ペイオフリール１１が図の矢印Ｐの方向（時計回り方向）に回転を始め、図の矢印Ｑに示すように、ピンチロール２の方向に向かってコイル１を送り出す。また、ペイオフリール１１の回転によるコイル１の送り出し（口出し）開始と同時に、上押さえロール１８は、図の矢印Ｒに示すように、ペイオフリール１１から離反するように上昇を始める。この上押さえロール１８の上昇は、コイル１から巻き戻されて巻き癖のついた金属帯の抵抗とならないようにし、かつ、スプリングバックによる跳ね上げを防止するため、コイル１の送り出しに同調させ、金属帯の通り道を作るようにして行われる。このような観点から、上押さえロールの上昇高さとしては、例えば、オープナ１２の先端部１２ａよりも鉛直方向に２００ｍｍ程度高い位置とする。このようにして、コイル１が口出しされる。

コイル１の口出し後、オープナ１２は、ペイオフリール１１の回転によるコイル１の送り速度に同調して、図の矢印Ｓに示すように、ペイオフリール１１から離反する（後退する）ように移動する。すなわち、コイル１の板送り速度とオープナ１２の後退速度とを同調させる。これにより、コイル１から巻き戻された金属帯とオープナ１２との間の抵抗による板送り不良を防止することができる。

次に、図３に示すように、オープナ１２が、コイル１の先端部１ａの巻き癖の矯正処理が行われる矯正位置まで移動すると、ペイオフリール１１の回転が止まり、プレッシャーロール２０が、コイル１の先端部１ａの巻き癖を矯正するために、図３の矢印Ｔに示すように下降を始める。このとき、上押さえロール１８は、プレッシャーロール２０の下降と同調して下降を始める。そして、プレッシャーロール２０によるコイル１の先端部１ａの巻き癖矯正時には、その際の板逃げを防止するために、コイル１の外周面を押さえる。

なお、コイル１から巻き戻された先端部１ａは、巻き癖矯正処理の前は、図３に示すように、コイル１の内周側に向かって湾曲した巻き癖を有している。

次に、図４に示すように、プレッシャーロール２０がコイル１の先端部１ａに接触し、それに同調して、上押さえロール１８がまだ巻き戻されていないコイル１の外周面を押さえている状態で、プレッシャーロール２０が先端部１ａを押圧することにより、コイル１の先端部１ａの巻き癖矯正処理がオンラインで実施される。これにより、コイル１の先端部１ａには、図４に示すように、コイル１の外周側に向かって湾曲するような力が加えられ、図４に２点鎖線で示したコイル１の内周側に向かって湾曲した巻き癖が矯正される。

このようにして、コイル１の先端部１ａの巻き癖の矯正処理がされた後に、プレッシャーロール２０は、図４の矢印Ｒに示すように、再び上昇を始める。

次に、横押さえロール１５及び上押さえロール１８がコイル１の解け防止のためにコイル１の外周面を押さえている状態で、ペイオフリール１１が、図５の矢印Ｐに示す方向（図５では時計回り方向）に再び回転を始め、先端部１ａの巻き癖が矯正されたコイル１の巻き戻しが再開される。コイル１は、ペイオフリール１１の回転に応じて、図の矢印Ｑの方向に向かって巻き戻され、コイル１の先端部１ａは、図の矢印Ｕに示すように、ピンチロール２に向かって案内される。

このとき、本実施形態においては、図５に１点鎖線Ｌで示したように、オープナ１２上面の直線部１２ｂとガイドテーブル２７の上面とが略一直線状に位置した状態となっている。これにより、巻き癖矯正後のコイル１の先端部１ａを、より円滑にピンチロール２まで案内することが可能となる。

次に、図６に示すように、コイル１の先端部１ａが、ピンチロール２まで案内され、ピンチロール２に噛み込まれた状態となると、ペイオフリール１１は回転を停止し、アーム２３が図６の矢印Ｒに示す方向に回動することにより、上押さえロール１８がコイル１の外周面から離反するように上昇を始める。同時に、オープナ１２も図６の矢印Ｓに示すようにペイオフリール１１から離反するように回動を始める。なお、本実施形態では、上押さえロール１８の上昇がアーム２３の回動のみにより行われているが、より確実にコイル１の外周面から退避させるために、アーム２３のみならず、アーム１９が図６の矢印Ｖに示す方向に回動するようにしてもよい。

次に、図７に示すように、上押さえアーム１８、プレッシャーロール２０及びオープナ１２が、次のコイル１の口出し、コイル１の先端部１ａの巻き癖矯正等の処理に備えて待機する待機位置まで移動すると、図示してはいないが、その後は、ペイオフリール１１が再び回転を始め、ピンチロール２によりガイドされながら、コイル１が完全に巻き戻される。

以上のようにして、本実施形態に係るコイルの巻き戻し方法によれば、プレッシャーロール２０を用いて、コイル１の先端部１ａの巻き癖の矯正処理をオンラインで行うことができる。

（第１の実施形態における巻き癖矯正の際に懸念される点）
ところで、上述したように、プレッシャーロール２０は、本来、コイル１から巻き戻された金属帯の腰折れを防止するために用いられている。このような観点から、バックアップロール２２は、上述したように、通常は、ピンチロール２とコイル１との間に張力を張った状態でワークロール２１から垂直に力を受ける方向に配置されている。

一方で、コイル１の先端部１ａの巻き癖を矯正する目的でプレッシャーロール２０を使用した場合には、コイル１の先端部１ａはピンチロール２に噛み込んでいないため、プレッシャーロール２０に受けた力の方向がバックアップロール２２方向と異なる。そのため、コイル１の先端部１ａの巻き癖矯正時には、ワークロール２１が受けた力をバックアップロール２２が吸収することができず、ワークロール２１の強度に対して過大な押し付け力がワークロール２１にかかることにより、ワークロール２１の径によっては、ワークロール２１が変形してしまうおそれがある、ということが本発明者のさらなる検討により判明した。

そこで、以下に説明する第２の実施形態に係るコイルオープニング装置及びコイルの巻き戻し方法では、プレッシャーロール２０を腰折れ防止用途で使用する場合には、ロール径の小さなワークロール２１を使用し、コイル１の先端部１ａの巻き癖矯正用途で使用する場合には、ワークロール２１をバックアップロール２２の周囲に沿って回転させて退避させることにより、ロール径の大きなバックアップロール２２を使用することとしている。

［第２の実施形態］
（コイルオープニング装置の構成について）
以下、図８〜図１０を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係るコイルオープニング装置及びコイルの巻き戻し方法について詳細に説明する。図８は、本実施形態に係るコイルオープニング装置による巻き癖矯正処理前の状態を示す説明図である。図９は、本実施形態に係るワークロールの駆動機構の構成を示す説明図である。図１０は、本実施形態に係るコイルオープニング装置による巻き癖矯正処理中の状態を示す説明図である。なお、以下の説明では、上述した第１の実施形態に係るコイルオープニング装置及びコイルの巻き戻し方法と同様の点については、詳細な説明を省略する。

上述したように、コイル１の先端部１ａの巻き癖矯正にワークロール２１を使用すると、ワークロール２１の径によっては、ワークロール２１が変形してしまうおそれがある。そこで、本実施形態に係るコイルオープニング装置１０−２においては、コイル１の先端部１ａの巻き癖矯正時には、図８の矢印Ｗに示すように、ワークロール２１をバックアップロール２２の外周部に沿って回転させ、コイル１に接触しない位置（以下、「退避位置」という。）まで退避させることにより、ロール径の大きなバックアップロール２２を使用して巻き癖矯正を行っている。

ここで、図９を参照しながら、ワークロール２１の駆動機構の構成について説明する。図９に示すように、本実施形態に係るワークロール２１の駆動機構は、ロール支持部材３１と、ロール支持部材３１に連結されたシリンダ３２と、位置決めストッパ３７と、を主に有する。

ロール支持部材３１は、バックアップロール２２に対してワークロール２１が回転移動可能となるように、ワークロール２１及びバックアップロール２２を支持する。このロール支持部材３１は、一端がヒンジ部３６によりシリンダ３２と連結され、他端が通常の状態（コイル１の先端部１ａの巻き癖矯正処理を行っていない状態）でストッパ３７と接触している。

シリンダ３２は、シリンダヘッド３３と、ピストン３４とからなり、ピストン３４は、シリンダヘッド３３に対して伸縮可能となっている。また、シリンダヘッド３３には、ヒンジ部３５が設けられており、このヒンジ部３５を中心として、シリンダ３２全体が図９の矢印Ｗ’方向及びその逆方向に回動可能となっている。このシリンダ３２のヒンジ部３５を軸とした回動動作及びピストン３４の伸縮動作等により、シリンダ３２とヒンジ部３６で回動可能に連結されたロール支持部材３１がバックアップロール２２の外周部に沿って回動する。その結果、ロール支持部材３１に支持されたワークロール２１がバックアップロール２２の外周部に沿って回動し、ワークロール２１を退避位置まで移動させることができる。また、ワークロール２１を退避位置から図の矢印Ｗ’とは逆の方向に回動させると、ワークロール２１が通常の状態における位置（以下、「通常位置」という。）まで到達した時点で、ワークロール２１を支持するロール支持部材３１がストッパ３７と接触することにより、ワークロール２１の回動が制止される。

（コイルの巻き戻し方法について）
続いて、以上のような構成を有する本実施形態に係るコイルオープニング装置１０−２を用いたコイルの巻き戻し方法（コイルオープニング装置１０−２の動作）について詳細に説明する。

本実施形態に係るコイルの巻き戻し方法では、上述した第１の実施形態の場合と異なり、コイル１の先端部１ａの巻き癖を矯正する際、ワークロール２１がバックアップロール２２の外周部に沿ってペイオフリール１１に装着されたコイル１の外周面に接触しない位置まで退避し、バックアップロール２２によりコイル１の先端部１ａの巻き癖を矯正する。

具体的には、上述した図３の状態から、プレッシャーロール２０が、コイル１の先端部１ａの巻き癖を矯正するために、図３の矢印Ｔに示すように下降を始め、図４に示すように、プレッシャーロール２０のワークロール２１がコイル１の先端部１ａに接触する前に、図８に示すように、ワークロール２１がバックアップロール２２の外周部に沿ってコイル１の外周面に接触しない位置まで退避する。さらに、図１０に示すように、バックアップロール２２をコイル１の先端部１ａの外周面に接触させ、バックアップロール２２により先端部１ａの巻き癖を矯正する。

このような本実施形態に係るコイルの巻き戻し方法によれば、小径のワークロール２１を巻き癖矯正に使用することによるワークロール２１の変形を防止するとともに、腰折れ防止とコイル先端部１ａの矯正を同一のプレッシャーロール２０を用いて行うことができる。従って、コイル１の先端部１ａの巻き癖をコイル１の巻き戻しに先立って事前に行うことが不要となり、生産性や作業効率が向上するとともに、別途矯正装置を設けることによるコストも削減することができる。

次に、図１１及び図１２を参照しながら、コイル先端部の巻き癖矯正の際のプレッシャーロールの押し込み量の好適な範囲を検討するために、本発明者が行った実験の詳細について説明する。図１１は、本発明の実施例における実験方法を示す説明図である。図１２は、本発明の実施例における実験結果を示すグラフである。

本実験は、図１１に示すようなコイルオープニング装置１００を用いて行った。また、本実験では、プレッシャーロール２０の２つのロールのうち、バックアップロール２２を用いてコイル１の先端部１ａの矯正を行った。先端矯正に用いたバックアップロール２２の径ｒ_１は２６０ｍｍであり、コイル１として巻き取られたストリップの板厚は６ｍｍであった。

以上のような条件でプレッシャーロール２０によりコイル１の先端部１ａの矯正を行い、外径の異なる４種類のコイルＡ〜Ｄに対して、矯正が不十分とならず、かつ、巻き癖と逆向きへの湾曲が大きくならないような適切なプレッシャーロール２０の押し込み量を測定した。このときのコイル１の外径（コイル径）（ｍｍ）とプレッシャーロール２０の押し込み量（ｍｍ）との関係を下記表１及び図１２に示す。なお、表１には、オープナ１２の先端部１２ａからコイル１の外周面に引いた接線の長さＬ、及び、プレッシャーロール２０の水平線に対する角度θも同時に示してある。

表１に示すように、各コイルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおけるプレッシャーロール２０の押し込み量は、それぞれ、接線の長さＬの約１０％、１７％、２１％、１２％となっていた。このことから、バックアップロール２２を用いたコイル１の先端矯正においては、通常の条件では、プレッシャーロール２０の押し込み量は接線の長さＬの１０〜２５％（実績値としては、７５〜２５０ｍｍ程度）が好適であることが示唆された。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態においては、プレッシャーロール２０が小径のワークロール２１と大径のバックアップロール２２とからなる場合について説明したが、単一のロールであってもよい。

また、上述した実施形態においては、オープナ１２、横押さえロール１５、上押さえロール１８及びプレッシャーロール２０の駆動機構として、空圧式又は油圧式のシリンダを例に挙げて説明したが、上記駆動機構としては、シリンダには限られない。

１ コイル
１ａ コイル先端部
２ ピンチロール
２Ａ 上ピンチロール
２Ｂ 下ピンチロール
５ 基台
６ 壁面
１０ コイルオープニング装置
１１ ペイオフリール
１２ オープナ
１２ａ オープナ先端部
１２ｂ 直線部
１２ｃ Ｒ形状部
１３ （位置検出器付き）ヒンジ部
１４ シリンダ
１５ 横押さえロール
１７ シリンダ
１８ 上押さえロール
２０ プレッシャーロール
２１ ワークロール
２２ バックアップロール
２４ シリンダ
２６ （位置検出器付き）ヒンジ部
２７ ガイドテーブル

Claims (10)

1. 金属帯のコイルの巻き戻しを行い、前記コイルの先端部をピンチロールまで案内するコイルオープニング装置であって、
   回転可能に設けられ、外周部に前記コイルが装着されるペイオフリールと、
   前記ペイオフリールに対し接近及び離反可能に設けられ、前記ペイオフリールに装着された前記コイルの先端部の口出しを行うオープナと、
   互いに離隔して前記ペイオフリールに対し接近及び離反可能に設けられ、巻き戻し中の前記コイルの外周面を押さえる少なくとも第１及び第２のスナバロールと、
   前記第１及び第２のスナバロールと離隔して前記ペイオフリールに対し接近及び離反可能に設けられ、前記ペイオフリールに装着された前記コイルの外周面の鉛直方向の最高位置よりも前記ピンチロール側を押さえるプレッシャーロールと、
   を備え、
   前記プレッシャーロールを用いて、前記オープナにより口出しされた前記コイルの先端部の巻き癖を矯正することを特徴とする、コイルオープニング装置。
2. 前記プレッシャーロールは、第１のロールと、前記第１のロールの外周部に沿って移動可能に設けられた前記第１のロールよりも小径の第２のロールとからなり、
   前記コイルの先端部の巻き癖を矯正する際には、前記第２のロールが前記第１のロールの外周部に沿って前記コイルに接触しない位置まで退避し、前記第１のロールにより前記コイルの先端部の巻き癖が矯正されることを特徴とする、請求項１に記載のコイルオープニング装置。
3. 前記第２のスナバロールは、前記第１のスナバロールよりも前記プレッシャーロール側に設けられており、前記プレッシャーロールによる前記巻き癖の矯正中の前記コイルの外周面を押さえることを特徴とする、請求項１または２に記載のコイルオープニング装置。
4. 前記第２のスナバロールは、前記ペイオフリールの回転による前記コイルの巻き戻し開始と同時に前記コイルの外周面から離反し、前記プレッシャーロールによる前記巻き癖の矯正が行われる際に、前記コイルの外周面に接近することを特徴とする、請求項３に記載のコイルオープニング装置。
5. 前記オープナは、前記コイル先端部の口出しの後、前記ペイオフリールの回転による前記コイルの送り速度に同調して、前記ペイオフリールから離反することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のコイルオープニング装置。
6. 前記ピンチロールの手前に設置され、前記コイルの前記ピンチロールへの誘導をガイドする板状のガイド部材をさらに備え、
   前記オープナの上面部は、オープナの前記ペイオフリール側の先端部に連設された直線状の直線部と、前記直線部に連設された円弧状のＲ形状部とからなり、
   前記オープナが、前記コイル先端部の巻き癖が矯正される矯正位置にある場合に、前記直線部と前記ガイド部材の上面とが略一直線状に位置することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のコイルオープニング装置。
7. 前記プレッシャーロールの位置を検出するプレッシャーロール位置検出部をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のコイルオープニング装置。
8. 前記巻き癖の矯正時における前記オープナの前記ペイオフリール側の先端部から前記コイルの外周面に引いた接線からの前記プレッシャーロールの押し込み量は、前記接線の長さの１０〜２５％であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のコイルオープニング装置。
9. 金属帯のコイルの巻き戻しを行い、前記コイルの先端部をピンチロールまで案内するコイルの巻き戻し方法であって、
   ペイオフリールに装着された金属帯のコイルの先端部の口出しを、前記ペイオフリールに対し接近及び離反可能に設けられたオープナにより行い、
   前記オープナが、前記ペイオフリールの回転による前記コイルの送り速度に同調して前記ペイオフリールから離反し、前記コイル先端部の巻き癖を矯正する矯正位置まで移動して停止した後に、
   前記ペイオフリールに装着された前記コイルの外周面の鉛直方向の最高位置よりも前記ピンチロール側を押さえるプレッシャーロールを用いて、前記オープナにより口出しされた前記コイルの先端部の巻き癖を矯正することを特徴とする、コイルの巻き戻し方法。
10. 前記プレッシャーロールは、第１のロールと、前記第１のロールの外周部に沿って移動可能に設けられた前記第１のロールよりも小径の第２のロールとからなり、
    前記コイルの先端部の巻き癖を矯正する際、前記第２のロールが前記第１のロールの外周部に沿って前記コイルに接触しない位置まで退避し、前記第１のロールにより前記コイルの先端部の巻き癖を矯正することを特徴とする、請求項９に記載のコイルの巻き戻し方法。
    
    

Images