JP2014205173A - 鋼帯の蛇行制御装置及び蛇行制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不良を発生させることなく鋼帯の蛇行を確実に抑制すること。【解決手段】鋼帯１９の巻取開始時、鋼帯１９の幅方向中央部におけるラッパロール１３ａ，１３ｂの接触面圧が幅方向端部における接触面圧よりも大きくなるように、偏心機構を利用してラッパロール１３ａ，１３ｂの中心軸の角度を逆ハの字形状に配置する。より具体的には、偏心機構を利用してラッパロール１３ａ，１３ｂの幅方向中央部側の端部と鋼帯１９との間の距離を幅方向端部側の端部と鋼帯１９との間の距離より短くする。このような状態においてマンドレル１５の作業側から駆動側又は駆動側から作業側に向かって鋼帯１９の蛇行力が発生した場合であっても、力Ｆ２２又は力Ｆ２１が蛇行力の向きに対して反対の力として作用するので、内巻の巻きずれが発生することを抑制できる。【選択図】図３

Description

本発明は、鋼帯の巻き取り時に鋼帯が蛇行することを抑制する鋼帯の蛇行制御装置及び蛇行制御方法に関するものである。

巻取設備を利用して鋼帯をコイル状に巻き取る際に鋼帯が幅方向に蛇行した場合、コイルにテレスコープ状の巻きずれ（テレスコ）が発生し、コイル移送時に巻きずれ部分が折れ曲がる等の損傷が生じることがある。このため、鋼帯の巻き取り時に鋼帯が幅方向に蛇行することを抑制する技術が提案されている。具体的には、特許文献１には、鋼帯の幅方向両端部の外側に設けられた一対のサイドガイドを利用して鋼帯の幅方向の動きを機械的に拘束することによって、鋼帯が幅方向に蛇行することを抑制する技術が記載されている。また、特許文献２には、鋼帯の蛇行量に応じて巻取設備の位置を制御することによって、鋼帯の蛇行量を最小にする技術が記載されている。

特開２００７−１２５５８０号公報 特開平８−７１６４６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の蛇行制御方法によれば、鋼帯の幅方向への蛇行力が強い場合、鋼帯の幅方向端部がサイドガイドに強く接触することによって折れ込み、不良が発生することがある。また、特許文献２記載の蛇行制御方法によれば、鋼帯の蛇行量に対して最適な量だけ巻取設備の位置を移動しなければならず、巻取設備の移動量が最適な量でない場合には、鋼帯の蛇行を逆に促進させてしまうことがある。このような背景から、不良を発生させることなく鋼帯の蛇行を確実に抑制可能な技術の提供が期待されていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、不良を発生させることなく鋼帯の蛇行を確実に抑制可能な鋼帯の蛇行制御装置及び蛇行制御方法を提供することにある。

本発明に係る鋼帯の蛇行制御装置は、鋼帯が巻き付けられる巻取ロールと、前記巻取ロールの周面に対向配置されたガイドロールと、を備え、前記巻取ロールとガイドロールとの間に鋼帯を通板することによって鋼帯を前記巻取ロールに巻き付ける巻取設備に用いられる鋼帯の蛇行制御装置であって、前記鋼帯の幅方向中心部に対する前記ガイドロールの接触面圧が前記鋼帯の幅方向端部に対する前記ガイドロールの接触面圧より大きくなるように前記ガイドロールを制御する制御手段を備えることを特徴とする。

本発明に係る鋼帯の蛇行制御装置は、上記発明において、前記ガイドロールは、鋼帯の幅方向に複数配置され、前記制御手段は、前記巻取ロールの中心軸に対する各ガイドロールの中心軸の角度を調整することによって、前記鋼帯の幅方向中心部に対する前記ガイドロールの接触面圧が前記鋼帯の幅方向端部に対する前記ガイドロールの接触面圧より大きくすることを特徴とする。

本発明に係る鋼帯の蛇行制御装置は、上記発明において、前記巻取設備は、ダブルベルト式ベルトラッパを備えた巻取設備であることを特徴とする。

本発明に係る鋼帯の蛇行制御方法は、鋼帯が巻き付けられる巻取ロールと、前記巻取ロールの周面に対向配置されたガイドロールと、を備え、前記巻取ロールとガイドロールとの間に鋼帯を通板することによって鋼帯を前記巻取ロールに巻き付ける巻取設備に用いられる鋼帯の蛇行制御方法であって、前記鋼帯の幅方向中心部に対する前記ガイドロールの接触面圧が前記鋼帯の幅方向端部に対する前記ガイドロールの接触面圧より大きくなるように前記ガイドロールを制御するステップを含むことを特徴とする。

本発明に係る鋼帯の蛇行制御装置及び蛇行制御方法によれば、不良を発生させることなく鋼帯の蛇行を確実に抑制することができる。

図１Ａは、本発明の一実施形態である鋼帯の蛇行制御装置及び蛇行制御方法が適用される巻取設備の構成を示す側面図である。 図１Ｂは、本発明の一実施形態である鋼帯の蛇行制御装置及び蛇行制御方法が適用される巻取設備の構成を示す正面図である。 図２は、従来の巻取設備における鋼帯の蛇行現象を説明するための模式図である。 図３は、本発明の一実施形態である鋼帯の蛇行制御方法を説明するための模式図である。 図４は、従来及び本発明の巻取設備におけるラッパロールの配置位置を示す模式図である。 図５は、図４に示すラッパロールの配置位置での巻き形状不良の発生率を示す図である。 図６は、巻取設備の変形例を示す模式図である。 図７は、巻取設備の他の変形例を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である鋼帯の蛇行制御装置及び蛇行制御方法について説明する。

〔巻取設備の構成〕
始めに、図１Ａ，１Ｂを参照して、本発明の一実施形態である鋼帯の蛇行制御装置及び蛇行制御方法が適用される巻取設備の構成について説明する。図１Ａは、本発明の一実施形態である鋼帯の蛇行制御装置及び蛇行制御方法が適用される巻取設備の構成を示す側面図である。図１Ｂは、本発明の一実施形態である鋼帯の蛇行制御装置及び蛇行制御方法が適用される巻取設備の構成を示す正面図である。

図１Ａに示すように、本発明の一実施形態である鋼帯の蛇行制御装置及び蛇行制御方法が適用される巻取設備１は、ダブルベルト式ベルトラッパを備えた巻取設備であり、例えば薄板鋼板のリコイルライン等に設けられる。この巻取設備１は、ベルトラッパフレーム１０と、ベルトラッパフレーム１０に設けられた回動軸１０ａを中心に回動可能に軸支されたスイングアーム１１と、ベルトラッパフレーム１０に設けられ回動軸１０ｂを中心に回動可能に軸支されたテイクアップアーム１２と、ベルトラッパフレーム１０、スイングアーム１１、及びテイクアップアーム１２に設けられたラッパロール１３群と、ラッパロール１３群に巻きかけられたガイドベルト１４と、回動軸１０ａを中心軸としてスイングアーム１１を回動させることによって、ガイドベルト１４でマンドレル１５を包んだり、マンドレル１５からガイドベルト１４を離隔させたりするスイングアーム回動用シリンダ１６と、回動軸１０ｂを中心軸としてテイクアップアーム１２を回動させることによって、ガイドベルト１４に張力を付与するテイクアップアーム回動用シリンダ１７と、を備えている。

図１Ｂに示すように、ラッパロール１３群のうちの一つ以上のラッパロール１３は、軸方向においてラッパロール１３ａとラッパロール１３ｂとの２つのロールに分割された構成を有し、ガイドベルト１４はラッパロール１３ａ，１３ｂにそれぞれ巻きかけられている。また、本実施形態では、ラッパロール１３ａ，１３ｂにはそれぞれ偏心機構２０ａ，２０ｂが設けられている。偏心機構２０ａ，２０ｂを利用してマンドレル１５の中心軸に対するラッパロール１３ａ，１３ｂの中心軸の角度を変化させることにより、鋼帯１９の表面に対するラッパロール１３ａ，１３ｂの接触面圧を互いに独立に制御することができる。

この巻取設備１では、マンドレル１５を回転させてガイドベルト１４を従動させた上、鋼帯１９をマンドレル１５とガイドベルト１４との間に挿入することによって、マンドレル１５の回転によって鋼帯１９が巻き取られる。また、この際、鋼帯１９は、浮き上がった状態でマンドレル１５に被せたゴムスリーブ１８に巻き付くので、鋼帯１９にスリ疵が入ることを抑制できる。マンドレル１５及びラッパロール１３ａ，１３ｂはそれぞれ、本発明に係る巻取ロール及びガイドロールとして機能する。

〔鋼帯の蛇行制御方法〕
次に、上記巻取設備１における鋼帯の蛇行制御方法について説明する。図２は、従来の巻取設備における鋼帯の蛇行現象を説明するための模式図である。図３は、本発明の一実施形態である鋼帯の蛇行制御方法を説明するための模式図である。

図２に示すように、従来の巻取設備においては、ラッパロール１３ａ，１３ｂは、ラッパロール１３ａの中心軸とマンドレル１５の中心軸とがなす角度とラッパロール１３ｂの中心軸とマンドレル１５の中心軸とがなす角度とが同じになるように配置されている。このため、従来の巻取設備では、鋼帯１９の巻取開始時、ラッパロール１３ａ，１３ｂそれぞれに対して鋼帯１９が元の状態に巻き戻ろうとするバックリング力Ｆ１１，Ｆ１２が同一方向に作用する。特に板厚が厚い鋼帯、板幅が広い鋼帯、高張力鋼帯等では、バックリング力が大きくなるために、鋼帯１９はラッパロール１３ａ，１３ｂに沿って通板され、ラッパロール１３ａ，１３ｂに作用するバックリング力は大きくなる。この結果、図２に示す例では、鋼帯１９の巻取開始時、鋼帯１９にはマンドレル１５の作業（ＯＰ）側から駆動（ＤＲ）側に向かって同一方向の力Ｆ２１，Ｆ２２が作用する。そして、このような状態においてマンドレル１５の作業側から駆動側に向かって鋼帯１９の蛇行力が発生した場合、鋼帯１９は作業側から駆動側に蛇行し、内巻の巻きずれが発生する。

そこで、本発明の一実施形態である鋼帯の蛇行制御方法では、図３に示すように、鋼帯１９の巻取開始時、鋼帯１９の幅方向中央部におけるラッパロール１３ａ，１３ｂの接触面圧が幅方向端部における接触面圧よりも大きくなるように、偏心機構２０ａ，２０ｂを利用してラッパロール１３ａ，１３ｂの中心軸を逆ハの字形状に配置する。より具体的には、偏心機構２０ａ，２０ｂを利用してラッパロール１３ａ，１３ｂの幅方向中央部側の端部とマンドレル１５との間の距離を幅方向端部側の端部とマンドレル１５との間の距離より短くする。このようなラッパロール１３ａ，１３ｂの配置位置によれば、鋼帯１９の巻取開始時、鋼帯１９にはマンドレル１５の作業側から駆動側に向かう力Ｆ２１とマンドレル１５の駆動側から作業側に向かう力Ｆ２２とが作用する。このため、このような状態においてマンドレル１５の作業側から駆動側又は駆動側から作業側に向かって鋼帯１９の蛇行力が発生した場合であっても、力Ｆ２２又は力Ｆ２１が蛇行力の向きに対して反対の力として作用するので、内巻の巻きずれが発生することを抑制できる。

〔実施例〕
本実施例では、図４（ａ）に示すようにラッパロール１３ａ，１３ｂの接触面圧が幅方向で均等になるようにラッパロール１３ａ，１３ｂを配置した場合と、図４（ｂ）に示すようにラッパロール１３ａ，１３ｂの接触面圧が幅方向中心部において大きくなるようにラッパロール１３ａ，１３ｂを配置した場合とについて、コイルの巻き形状不良（外巻巻きずれ、コイル全体にわたる巻きずれ、内巻巻きずれ）の発生率を評価した。評価結果を図５に示す。図５に示すように、図４（ａ）に示すようにラッパロール１３ａ，１３ｂを配置した場合（調整前）、内巻の巻きずれが多く発生したのに対して、図４（ｂ）に示すようにラッパロール１３ａ，１３ｂを配置した場合（調整後）には、内巻の巻きずれの発生率が大幅に減少した。このことから、鋼帯１９の幅方向中央部におけるラッパロール１３ａ，１３ｂの接触面圧が幅方向端部における接触面圧よりも大きくなるようにラッパロール１３ａ，１３ｂを配置することによって、内巻の巻きずれが発生することを抑制できることを確認できた。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、本実施形態では、ラッパロール１３ａ，１３ｂを偏心させることによってラッパロール１３ａ，１３ｂの接触面圧が幅方向中心部で大きくなるようにしたが、図６に示すように幅方向端部から幅方向中心部に向かってロール径が大きくなるクラウン形状のラッパロール１３を用いて接触面圧が幅方向中心部に向かって大きくなるようにしてもよい。また、図７に示すように、ラッパロール１３ａ，１３ｂをそれぞれさらに複数のラッパロール１３ａ〜１３ｄに分割し、複数のラッパロールを偏心させることによって接触面圧が幅方向中心部に向かって大きくなるようにしてもよい。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１ 巻取設備
１０ ベルトラッパフレーム
１０ａ，１０ｂ 回動軸
１１ スイングアーム
１２ テイクアップアーム
１３，１３ａ，１３ｂ ラッパロール
１４ ガイドベルト
１５ マンドレル
１６ スイングアーム回動用シリンダ
１７ テイクアップアーム回動用シリンダ
１８ ゴムスリーブ
１９ 鋼帯
２０ａ，２０ｂ 偏心機構

Claims (4)

1. 鋼帯が巻き付けられる巻取ロールと、前記巻取ロールの周面に対向配置されたガイドロールと、を備え、前記巻取ロールとガイドロールとの間に鋼帯を通板することによって鋼帯を前記巻取ロールに巻き付ける巻取設備に用いられる鋼帯の蛇行制御装置であって、
   前記鋼帯の幅方向中心部に対する前記ガイドロールの接触面圧が前記鋼帯の幅方向端部に対する前記ガイドロールの接触面圧より大きくなるように前記ガイドロールを制御する制御手段を備えることを特徴とする鋼帯の蛇行制御装置。
2. 前記ガイドロールは、鋼帯の幅方向に複数配置され、前記制御手段は、前記巻取ロールの中心軸に対する各ガイドロールの中心軸の角度を調整することによって、前記鋼帯の幅方向中心部に対する前記ガイドロールの接触面圧が前記鋼帯の幅方向端部に対する前記ガイドロールの接触面圧より大きくすることを特徴とする請求項１に記載の鋼帯の蛇行制御装置。
3. 前記巻取設備は、ダブルベルト式ベルトラッパを備えた巻取設備であることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼帯の蛇行制御装置。
4. 鋼帯が巻き付けられる巻取ロールと、前記巻取ロールの周面に対向配置されたガイドロールと、を備え、前記巻取ロールとガイドロールとの間に鋼帯を通板することによって鋼帯を前記巻取ロールに巻き付ける巻取設備に用いられる鋼帯の蛇行制御方法であって、
   前記鋼帯の幅方向中心部に対する前記ガイドロールの接触面圧が前記鋼帯の幅方向端部に対する前記ガイドロールの接触面圧より大きくなるように前記ガイドロールを制御するステップを含むことを特徴とする鋼帯の蛇行制御方法。

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