JP2021023993A - 金属帯コイルの装着方法および金属帯コイルの装着設備 - Google Patents

Abstract

【課題】金属帯コイルをアンコイラーに装着する際に発生する、金属帯コイルの変形、スリ疵を抑制できる金属帯コイルの装着方法および金属帯コイルの装着設備を提供すること。【解決手段】金属帯コイルをコイルカーの載置面に載置して搬送し、前記金属帯コイルの内径部にアンコイラーのリールを装入して、前記金属帯コイルを前記アンコイラーに装着する金属帯コイルの装着方法であって、前記金属帯コイルの内径部に前記アンコイラーのリールを装入する際に、前記金属帯コイルの内径部の巻き形状に応じて、前記コイルカーの搬送速度と載置面の高さを調整する、金属帯コイルの装着方法。【選択図】図３

Description

本発明は、金属帯コイルの装着方法および金属帯コイルの装着設備に関する。

例えば、金属帯の製造ラインにおいて、熱間圧延が施された金属帯は、コイル状に巻き取られて回収される。このコイル状に巻き取られた金属帯（金属帯コイル）に、圧延、酸洗等の次の処理を施す際には、金属帯コイルをアンコイラーに装着し、アンコイラーから金属帯を払い出して、当該処理を施す。

特許文献１には、熱延鋼帯のコイルをアンコイラーから払い出すに際し、２本で一対の押さえロールを、所定の式で算出される押付け力でコイルの外周部から押し付けながら払い出すことで、鋼帯に発生するスリ疵を防止する技術が開示されている。

特開２０１７−１５９３２９号公報

特許文献１の技術は、コイルをアンコイラーから払い出す際に、押さえロールで押えながら払い出すことで、スリ疵を防止するものである。特許文献１では、コイルをアンコイラーに装着する際に発生するスリ疵の防止については着目されていない。

本発明は、金属帯コイルをアンコイラーに装着する際に発生する、金属帯コイルのスリ疵、変形を抑制できる金属帯コイルの装着方法および金属帯コイルの装着設備を提供することを目的とする。

上述のように、例えば、金属帯の製造ラインにおいて、熱間圧延が施された後の金属帯は、コイル状に巻き取られて回収される。そして、このコイル状に巻き取られた金属帯（金属帯コイル、以下、単に、コイルともいう）に、圧延、酸洗等の次の処理を施す際には、コイルをアンコイラー（払い出し装置）に装着し、アンコイラーから金属帯を払い出して、当該処理を施す。

金属帯をコイル状に巻き取る際、コイルの内径部には、ダレと呼ばれる巻き取りはじめの金属帯端部の垂れが生じる場合がある。このようなコイル内径部のダレは、主に、金属帯の製造ラインの上工程の影響（成分偏析等）を受けて発生する。また、１．６ｍｍ以下の鋼帯をコイル状に巻き取った際に生じやすい。

図１は、コイル内径部の巻き形状を説明する模式図（正面図）であり、図１（ａ）は通常に巻き取りが行われた通常材、図１（ｂ）は内径部にダレが生じた内径部ダレ材を示している。

かかるコイルをアンコイラーに装着する際には、コイルをコイルカーと呼ばれる搬送装置の載置面に載置してアンコイラーの方向に搬送し、コイルの内径部にアンコイラーのリールを装入して装着する。

この際、図１（ｂ）のように、コイル内径部にダレが生じていると、当該コイル内径部にアンコイラーのリールを装入したときに、図２に示すようなコイル内径部のコイル幅方向への突出（テレスコ）が発生し、コイルにスリ疵、変形が生じる。

さらに、アンコイラーにより、このような変形が生じたコイルから金属帯を払い出すと、蛇行等の通板トラブルが発生しやすくなり通板が不安定化する。そして、通板が不安定化することで、設備破損や蛇行絞り等の要因となり、操業性の低下に繋がる。

本発明は、コイルの内径部にアンコイラーのリールを装入する際に、コイル内径部の巻き形状に応じて、コイルカーの搬送速度と載置面の高さを調整することで、金属帯コイルに発生するスリ疵、変形を抑制でき、操業性を向上できることを見出しなされたものであり、以下の構成を有する。

［１］金属帯コイルをコイルカーの載置面に載置して搬送し、前記金属帯コイルの内径部にアンコイラーのリールを装入して、前記金属帯コイルを前記アンコイラーに装着する金属帯コイルの装着方法であって、
前記金属帯コイルの内径部に前記アンコイラーのリールを装入する際に、前記金属帯コイルの内径部の巻き形状に応じて、前記コイルカーの搬送速度と載置面の高さを調整する、金属帯コイルの装着方法。
［２］金属帯コイルの内径部にアンコイラーのリールを装入する際に、
金属帯コイルの内径部の巻き弛みを検知し、前記巻き弛みの大きさが閾値を超えた場合に、コイルカーの搬送速度を下げるとともに、コイルカーの載置面の高さを、前記金属帯コイルの内径部の中心と前記リールの回転軸の高さが一致するように調整する、［１］に記載の金属帯コイルの装着方法。
［３］コイルカーの載置面の高さを調整した後、コイルカーの搬送速度を上げる、［２］に記載の金属帯コイルの装着方法。
［４］金属帯コイルの内径部の巻き弛みの検知を、アンコイラーのリール側に設置したレーザーセンサーにより行う、［２］または［３］に記載の金属帯コイルの装着方法。
［５］金属帯コイルの内径部の巻き弛みの検知を、金属帯コイルを挟んでリールと対向する位置に設置したレーザーセンサーにより行う、［２］〜［４］のいずれかに記載の金属帯コイルの装着方法。
［６］前記［１］〜［５］のいずれかに記載の金属帯コイルの装着方法に用いる金属帯コイルの装着設備であって、
金属帯コイルを載置面に載置して搬送するコイルカーと、
前記コイルカーで搬送されてきた金属帯コイルの内径部にリールを装入して装着するアンコイラーを備え、
前記金属帯コイルの内径部の巻き形状に応じて、前記コイルカーの搬送速度と載置面の高さが調整可能とされた、金属帯コイルの装着設備。
［７］さらに、金属帯コイルの内径部の巻き弛みを検知する測定装置と、
前記測定装置で検知した巻き弛みの大きさが閾値を超えた場合に、コイルカーの搬送速度を下げるとともに、コイルカーの載置面の高さを、前記金属帯コイルの内径部の中心とアンコイラーのリールの回転軸の高さが一致するように調整する制御装置を備える、［６］に記載の金属帯コイルの装着設備。
［８］前記制御装置は、コイルカーの載置面の高さを調整した後、コイルカーの搬送速度を上げる、［７］に記載の金属帯コイルの装着設備。
［９］前記測定装置が、アンコイラーのリール側に設置したレーザーセンサーである、［７］または［８］に記載の金属帯コイルの装着設備。
［１０］前記測定装置が、金属帯コイルを挟んでリールと対向する位置に設置したレーザーセンサーである、［７］〜［９］のいずれかに記載の金属帯コイルの装着設備。

本発明によれば、金属帯コイルをアンコイラーに装着する際に生じる金属帯コイルのスリ疵、変形を抑制できる金属帯コイルの装着方法および金属帯コイルの装着設備を提供することができる。

本発明によれば、金属帯コイルをアンコイラーに装着する際に生じる金属帯コイルの変形を防止することで、金属帯コイルから金属帯を払い出して次の処理を施す際の通板を安定化でき、通板時の急な巻き締まりによる低速操業や、すべりによって発生するスリ疵等による歩留ロスを削減でき、生産性高く操業することが可能となる。

図１は、コイル内径部の巻き形状を説明する模式図であり、（ａ）は通常に巻き取りが行われた通常材、（ｂ）は内径部にダレが生じた内径部ダレ材を説明する模式図である。 図２は、内径部ダレ材にリールを装入した際に発生するコイルの変形（テレスコの発生）を説明する模式図である。 図３は、本発明の一実施形態にかかる金属帯の装着方法を説明する説明図である。 図４は、本発明の一実施形態にかかる金属帯の装着方法における処理手順を示すフロー図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

図３は、本発明の一実施形態にかかる金属帯コイルの装着方法を説明する説明図である。本実施形態では、熱間圧延ラインにおいて、熱間圧延を施した鋼帯をコイル状に巻き取った鋼帯コイル（コイル１）を、アンコイラー（払い出し装置）に装着するコイルの装着方法について説明する。

図３に記載されるように、コイル１をアンコイラーに装着する際には、まず、コイル１を、コイルカー２の載置面３に載置して装入待機位置に待機させる（図３（ａ））。そして、コイルカー２をアンコイラーの方向に走行させ、コイル内径部にアンコイラーのリール４の先端部を装入（図３（ｂ））したのち、リール４の装着位置（ラインセンター）までコイル１を装入してコイル１の装着を完了する（図３（ｃ））。

ここで、図１（ｂ）に示すような内径部ダレ材の内径部にリール４を装入すると、コイルカー２が図３の（ｂ）の位置から（ｃ）の位置まで走行するに従いテレスコが発生し、コイル内径部にスリ疵が発生するとともに、コイル１が変形する。

そこで、本発明では、コイル内径部にリールを装入する際に、コイル内径部の巻き形状に応じて、コイルカーの搬送速度と載置面の高さを調整し、コイルに発生するスリ疵、変形を抑制する。

図３に示す下側の図は、コイルカーの搬送速度とコイルカーの走行位置との関係を示している。また、図４は、本実施形態におけるコイルの装着方法の処理手順を示すフロー図である。以下、これらの図を用いて、本実施形態におけるコイルの装着方法を説明する。

本実施形態では、まず、図３（ａ）の装入待機位置から図３（ｂ）のリール４の先端部の装入位置まで、コイルカー２を高速の搬送速度（高速モード）で走行させる（ステップＳ１）。

そして、コイルカー２が図３（ｂ）の位置に達した際、すなわちコイル内径部にリール４を装入する際に、コイル１内径部の巻き弛みを検知する（ステップＳ２）。なお、本実施形態では、この検知を、光学式センサー（本実施形態ではレーザーセンサー）により自動で行っている。また、この検知は、図３（ｂ）の位置で行ってもよいし、図３（ａ）の位置から図３（ｂ）の位置まで継続して行ってもよい。なお、この検知は、リール４側においてリール４側からコイル１の内径部を見るように設置した光学式センサーで行ってもよいし、コイル１を挟んでリール４と対向する位置に設置した光学式センサー（より好ましくは、レーザーセンサー）で行ってもよい。より具体的には、本実施形態では、コイル１を挟んでリール４と対向する位置にレーザーセンサーを設置し、該レーザーセンサーからリール４方向にレーザーを照射してコイル１の内径部の巻き弛みを検知している。このようにレーザーセンサーを設置することにより、コイル１内径部の巻き弛みをより高精度に検出することができる。さらに、光学式センサーは、リール４側の位置と、コイル１を挟んでリール４と対向する位置の両方に設置してもよい。

ステップＳ２でコイル１内径部の巻き弛みが検知されない場合には、そのまま高速モードでの走行（高速装入）を継続し（ステップＳ３）、コイル装着を完了させる。一方、ステップＳ２でコイル１内径部の巻き弛みを検知した場合には、前記巻き弛みの大きさが閾値超えか否かを判定する（ステップＳ４）。

前記判定は、特に限定されないが、例えば、上記レーザーセンサーによりコイル１内径部において最も内側に突出している箇所（最も巻き弛みが大きい箇所）を検知し、その突出量が閾値を超えたか否かで実施できる。また、後述するように、当該箇所（最も巻き弛みが大きい箇所）を考慮に入れてコイル内径部の中心を算出し、算出した前記中心の高さとリール回転軸の高さの差を求めて、この差が閾値を超えたか否かで実施してもよい。なお、これらの閾値は、過去の操業実績等に基づき適宜に設定することができる。

ステップＳ４で、巻き弛みの大きさが閾値以内と判定された場合には、そのまま高速装入を継続し（ステップＳ５）、コイル装着を完了させる。一方、ステップＳ４で、巻き弛みの大きさが閾値超と判定された場合には、コイルカー２の搬送速度を下げて低速モードに切り替える（ステップＳ６）とともに、載置面３の高さを変更する（ステップＳ７）。

この際の載置面３の高さの変更は、コイル１の内径部の中心を算出し、算出した前記中心の高さとアンコイラーのリール回転軸の高さが一致するように行われる。コイル内径部の中心の算出は、特に限定されないが、例えば図１（ｂ）の内径部ダレ材を例にとると、レーザーセンサーで検知した最も巻き弛みが大きい箇所Ｐと、当該箇所Ｐと向かい合うコイル内周の位置Ｐ’を直径とする仮想円を想定し、その円の中心をコイル内径部の中心Ｏとすることができる。そして、算出したコイル内径部の中心Ｏの高さと、リール４の回転軸Ｑの高さ（図３の上側の図を参照）が一致するように、載置面３の高さを調整する。

すなわち、本発明では、コイルの内径部にアンコイラーのリールを装入する際に、コイルの内径部の巻き形状に応じて、コイルカーの搬送速度と載置面の高さを調整する。これにより、コイルカー２が図３の（ｂ）の位置から（ｃ）の位置まで走行する間に発生するコイルのスリ疵、変形を抑制できる。なお、ステップＳ６（低速装入への切替）と、ステップＳ７（コイル高さ変更）は、この順に実施してもよいし、同時に実施してもよい。

本実施形態では、さらに、ステップＳ７（コイル高さ変更）の後、高速装入が可能か否かの判定を行う（ステップＳ８）。この判定は、特に限定されないが、例えば上記仮想円の大きさとリール４断面の大きさを比較し、リール４がコイル１の内周に接触することなく、或いは、接触の程度が軽微と判断できる場合には、高速搬送が可能と判定し、一方、接触の程度が大きいと判断された場合には、高速搬送が不可と判定することができる。

ステップＳ８で、高速搬送が可能と判定された場合には、高速装入に切り替えて（ステップＳ９）、コイル装着を完了させる。一方、ステップＳ８で、高速搬送が不可と判定された場合には、低速装入を継続するか、または、装入操作を停止してコイル内径部の手入れ等を行う（ステップＳ１０）。なお、図３の下側の図は、ステップＳ７（コイル高さ変更）の後、ステップＳ８で高速装入が可能と判定され、ステップＳ９で高速装入に切り替えが行われたときのコイルカーの搬送速度とコイルカーの走行位置との関係を示している。また、ステップＳ１０にて装入停止となったコイルは、別のラインに回し処理を行う。

以上の処理手順により、装着するコイルの内径部の巻き形状に応じて最適な操業が実施される。例えば、内径部ダレ材の場合には、テレスコの発生に影響を及ぼさないリール先端部までは高速装入し、内径部の巻き弛みの大きさによってテレスコの発生が予想される場合には、その後の装入速度を低速装入に切り替えるとともにコイル高さを調整して、テレスコの発生を抑制する。さらに、コイル高さを調整した結果、テレスコ発生の危険がない或いは軽微と判定できる場合には、再び、高速装入に切り替えることで操業性がさらに高められる。

なお、コイルの内径部の巻き弛みの検知を、コイル１を挟んでリール４と対向する位置に設置したレーザーセンサーにより行うことで、例えば２次元のＣＣＤカメラを用いる場合より検出精度がより高められることから、より高精度で、より応答性に優れる検知が可能となる。そのため、上記の高速装入から低速装入への切り替えや、低速装入から高速装入への切り替えを、より正確に、より適切なタイミングでより迅速に実施でき、操業性がより高められ、より生産性高く操業することができる。

本発明の金属帯コイルの装着設備は、金属帯コイルを載置面に載置して搬送するコイルカーと、前記コイルカーで搬送されてきた金属帯コイルの内径部にリールを装入して装着するアンコイラーを備える。前記コイルカーは、金属帯コイルの内径部の巻き形状に応じて、搬送速度と載置面の高さが調整可能とされている。

上述の実施形態では、コイルカーは、高速の搬送速度（高速モード）と、低速の搬送速度（低速モード）の二水準の搬送速度を有しており、高速モードと低速モードが随時切り替え可能とされている。前記高速モードの搬送速度は、特に限定されないが、例えば通常材を装入するときの搬送速度とすることができ、一例として６〜１０ｍｐｍ（ｍｅｔｅｒ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）とすることができ、好ましくは８ｍｐｍとすることができる。また、前記低速モードの搬送速度も、特に限定されないが、一例として１〜４ｍｐｍとすることができ、好ましくは２．５ｍｐｍとすることができる。上述の実施形態では、低速モードでコイル内径部にアンコイラーのリール先端部を装入する際に、コイル内径部に発生するスリ疵、変形を抑制でき、かつリール先端部より後方のリール中間部で高速モードに切り替えることで、生産性を向上させることができる。さらに本実施形態では、前述したレーザーセンサーを活用することで、コイル内径部の巻き弛みの検知を高精度に短時間でできるようになるため、相対的に高速モードでの搬送をより多く行うことができるためコイルの処理の生産性をさらに向上することができる。

なお、本発明において、コイルカーの搬送モードは、高速モードと低速モードの二水準に限定されず、三水準以上の速度モードを有してよいし、速度を連続的に調整するものであってもよい。また、コイルカーの載置面の高さは、任意の昇降手段、例えば油圧シリンダー等により昇降可能とされている。

さらに、本発明の金属帯コイルの装着設備は、金属帯コイルの内径部の巻き弛みを検知する測定装置（上述の実施形態ではレーザーセンサー）と、上述の処理手順を実行するための制御装置を備えることが好ましい。かかる構成とすることで、内径部にダレが生じているコイルであっても自動でアンコイラーへの装着を実施でき、操業性がさらに高められる。

本発明は、特に、内径部にダレが生じやすい１．６ｍｍ以下の板厚の鋼帯のコイルの装着に好適に適用できる。

１ 金属帯（鋼帯）コイル
２ コイルカー
３ 載置面
４ リール

Claims (10)

1. 金属帯コイルをコイルカーの載置面に載置して搬送し、前記金属帯コイルの内径部にアンコイラーのリールを装入して、前記金属帯コイルを前記アンコイラーに装着する金属帯コイルの装着方法であって、
   前記金属帯コイルの内径部に前記アンコイラーのリールを装入する際に、前記金属帯コイルの内径部の巻き形状に応じて、前記コイルカーの搬送速度と載置面の高さを調整する、金属帯コイルの装着方法。
2. 金属帯コイルの内径部にアンコイラーのリールを装入する際に、
   金属帯コイルの内径部の巻き弛みを検知し、前記巻き弛みの大きさが閾値を超えた場合に、コイルカーの搬送速度を下げるとともに、コイルカーの載置面の高さを、前記金属帯コイルの内径部の中心と前記リールの回転軸の高さが一致するように調整する、請求項１に記載の金属帯コイルの装着方法。
3. コイルカーの載置面の高さを調整した後、コイルカーの搬送速度を上げる、請求項２に記載の金属帯コイルの装着方法。
4. 金属帯コイルの内径部の巻き弛みの検知を、アンコイラーのリール側に設置したレーザーセンサーにより行う、請求項２または３に記載の金属帯コイルの装着方法。
5. 金属帯コイルの内径部の巻き弛みの検知を、金属帯コイルを挟んでリールと対向する位置に設置したレーザーセンサーにより行う、請求項２〜４のいずれかに記載の金属帯コイルの装着方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の金属帯コイルの装着方法に用いる金属帯コイルの装着設備であって、
   金属帯コイルを載置面に載置して搬送するコイルカーと、
   前記コイルカーで搬送されてきた金属帯コイルの内径部にリールを装入して装着するアンコイラーを備え、
   前記金属帯コイルの内径部の巻き形状に応じて、前記コイルカーの搬送速度と載置面の高さが調整可能とされた、金属帯コイルの装着設備。
7. さらに、金属帯コイルの内径部の巻き弛みを検知する測定装置と、
   前記測定装置で検知した巻き弛みの大きさが閾値を超えた場合に、コイルカーの搬送速度を下げるとともに、コイルカーの載置面の高さを、前記金属帯コイルの内径部の中心とアンコイラーのリールの回転軸の高さが一致するように調整する制御装置を備える、請求項６に記載の金属帯コイルの装着設備。
8. 前記制御装置は、コイルカーの載置面の高さを調整した後、コイルカーの搬送速度を上げる、請求項７に記載の金属帯コイルの装着設備。
9. 前記測定装置が、アンコイラーのリール側に設置したレーザーセンサーである、請求項７または８に記載の金属帯コイルの装着設備。
10. 前記測定装置が、金属帯コイルを挟んでリールと対向する位置に設置したレーザーセンサーである、請求項７〜９のいずれかに記載の金属帯コイルの装着設備。

Images