JP2696668B2 - 連続コイルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、条材の連続コイルの製
造方法に係り、特に複数のコイルにおける条材の端部を
相互に接続し、連続的に任意の長さの金属条を取り出せ
るようにするための連続コイルの製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】金属の条は、一般に金属の鋳塊に対し圧
延加工と熱処理を繰り返し施すことにより所望の特性と
厚みを有するものに加工される。さらに各種の表面処理
などが施されることもあるが、最終的には所望の幅にス
リッターにより裁断される。そして、条の幅方向をコイ
ルの中心軸と平行に、かつスリットエッジを揃えて巻き
取られた金属条のコイルが作製される。この巻き取られ
た金属条は金属素材として、その後めっきや塗装などの
表面処理、プレスによる塑性加工などの加工設備で加工
される。そして、これらの後の加工工程では金属条を連
続的に巻きほぐし、条を取りだすことが不可欠である。
したがって、この条の取り出しは金属条の加工工程にお
ける生産性および品質に影響する重要な工程である。

【０００３】従来、金属条のアンコイラー方式として
は、 縦型アンコイラー方式 横積式アンコイラー方式 トラバース方式 が代表的に実施されていた。上記縦型アンコイラー方式
は、１コイルずつコイルをアンコイラーに映写機のリー
ルのように縦型にセットし、コイルを回転させることに
よりコイル条を取り出す方法である。この方式は、１コ
イル使用後に、１コイルずつ次のコイルをセットしなけ
ればならないため、通常パレット（架台）上に横にして
積み上げてあるコイルを作業者が一つづつ縦型に姿勢を
直してセットするのに時間がかかり、プレス機械等の加
工設備の稼働率を著しく低いものとしていた。また重量
のあるコイルを水平状態から立て、そしてセットする作
業は危険でもあった。１コイル毎に、加工設備の作業を
停止して、コイル始端部を加工設備にその作動を停止し
てセットする必要があるため、加工設備の稼働率の低下
を招き、さらには１コイルの長さしか加工設備にて処理
できず、製品長さに限界があった。

【０００４】また、横積式アンコイラー方式は、パレッ
ト（架台）上に横にして積み上げてあるコイルをパレッ
トごとアンコイラーのターンテーブル上に置き、ターン
テーブルを回転させながらコイル条を外側（或いは内
側）より上から下へと１コイルずつ取り出す方法であ
る。この方式は、上記縦型方式と異なり、パレット上に
横にして積み上げてあるコイルをパレットごとにそのま
まアンコイラーのターンテーブル上に設置すればよい点
で、作業性を大幅に改善はしたが、基本的には縦型方式
の欠点が依然として残っている。すなわち、１コイル巻
き出し終了毎に加工設備を停止して、次のコイルの始端
部を装置にセットするか、或いは１コイルの巻き出しが
終に近付いたとき、その末端部をその下の次のコイルの
始端部と溶接することが必要であった。

【０００５】また、最後のトラバース方式は、スリット
された条を溶接して長い条を作り、これを糸巻き状にリ
ールに例えば左端から右端へそして右端から左端へと繰
り返し重ねて連続的に巻いたものをリールを回転させな
がら１リール分を巻き出す方式である。この方式は連続
長の条を取扱える点で有利であるが、反面リールに条を
巻き付ける作業が面倒であり、手間がかかる。また、リ
ールへの条の巻き付け条件が悪いと、輸送中条がずれ
て、表面に傷が付いたり、条の取り出しができなくなっ
たり、条の表面にその上に巻かれた条のエッジがかなら
ず重なるため、微小な傷が発生するため表面の要求特性
が厳しい用途では使用できないという欠点があった。こ
のようにいずれの方法も作業性、生産性、金属条の品
質、条の歩留（有効利用度）等の面でそれぞれ多くの欠
点を有しており、これらの方法では、金属条のアンコイ
ラーに要求される性能を満足しているとは言えない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
上記欠点を解消するため種々研究の結果、前記から
に示す従来のコイルアンコイラー方式とは全く異なるコ
イル条取り出し方法を開発した。特公平４−３６７６６
号公報によって開示された上記コイル条取り出し方法は
図９に示した説明図のように、パレット７上に横向きに
され、１コイル毎に巻き方向を異にする複数のコイル
１，２，３，・・・を隣合うコイルの内側端同志あるい
は外側端同志を順番に接合して積み重ねた状態でアンコ
イラーのターンテーブル８に載置し、このターンテーブ
ル８を一方向に回転させながら、上部コイルから下部コ
イルへと前記接合された隣合うコイルの内側端あるいは
外側端を順次経由して連続的に条を取り出すことを特徴
としている。そしてこのコイル条取り出し方法によって
接合部の段差がなく傷や歪みが発生せずに連続したコイ
ル条の取り出しがスムーズにでき、加工作業の中断が全
く必要でなくなるなどの効果を有するものである。した
がって、最近この有用なコイル条取り出し方法に適した
連続コイル（溶接コイル）の効率的な製造方法が待望さ
れていた。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、上記上部コイルから下部コイルへと前記接合
された隣合うコイルの内側端あるいは外側端を順次経由
して連続的に条を取り出す方法に使用するのに最も好適
な連続コイルであり、かつ極めて容易にコイルの回転軸
を一致させた状態で順に積み重ねられる連続コイルの効
率的な製造方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するための、横置きにされ、１コイル毎に巻き方向を
異にする複数の金属条のコイルを隣合うコイルの内側端
同志あるいは外側端同志を接合し、かつコイルの回転軸
を一致させた状態で順に積み重ねた形態の連続コイルの
製造方法において、先のコイルの内側端と次に接続する
コイルの内側端とを接続した後、前記先のコイルを回転
軸と直角平面上で回転させて、両コイル間の条を巻き取
りながら互いに接近させ、前記先のコイルの上に新たに
接続したコイルを積み重ねることを特徴とした連続コイ
ルの製造方法であり、先のコイルの外側端と次に接続す
るコイルの外側端とを接続した後、前記先のコイルを回
転軸と直角平面上で回転させて、両コイル間の条を巻き
取りながら互いに接近させ、前記先のコイルの上に新た
に接続したコイルを積み重ねることを特徴とした連続コ
イルの製造方法である。

【０００９】また、先のコイルと積み重ねるコイルとの
間に、少なくともコイル内周より内側にはみ出したスペ
ーサーを介在させることを特徴としており、また先のコ
イルと積み重ねるコイルとの間に、少なくともコイル外
周より外側にはみ出したスペーサーを介在させることを
特徴としている。さらに先のコイル上に次に接続するコ
イル内側端同志を接続し、両コイル間の条を先のコイル
内側部に該内径より小さく絞り込むように巻き込んだ
後、接続したコイルを積み重ねる際に、先のコイルの直
前の回転方向と逆方向に該コイルを回転させ、前記絞り
込んだ条自身のばね力を利用して前記両コイルの内側に
両コイル間の条をそれぞれ巻き取ることを特徴としてい
る。

【００１０】また、先のコイルを回転させ、その内側ま
たは外側に両コイル間の接続部分の金属条を巻き取るに
際し、複数のガイドロ−ルを用いて前記金属条が先のコ
イルの内側にエッジが揃い、かつ変形しないように一定
の面圧で巻き取られることを特徴とし、そのために少な
くとも一本のガイドロ−ルが、その軸を先のコイルの回
転軸と平行に位置し、金属条を先のコイル内面または外
面に押しつけ、巻き取られる条間の面圧が一定になるよ
うにガイドすることを特徴とし、また少なくとも一本の
ガイドロ−ルが、その軸と先のコイルのコバ面とのなす
角度がプラスマイナス３０度以内に位置し、両コイルの
金属条のエッジを先のコイルのエッジと揃えるようにガ
イドすることを特徴としている。

【００１１】さらにまた、金属条を挾み、先のコイルの
回転軸と平行な軸を有する一対のガイドロ−ルを用いる
ことを特徴としており、また先のコイル上に次ぎに接続
するコイルを積み重ねる際に、両コイルの中心と軸を同
じくする円筒状ガイドを使用することを特徴とし、また
両コイルの金属条の接続部分に赤外線センサ−で検出す
ることができるマ−キング剤を塗布したことを特徴とし
ている。

【００１２】

【作用】次ぎに、本発明の作用について説明すると、１
コイル毎に巻き方向を異にした複数の金属条のコイルの
隣合うコイルの内側端同志あるいは外側端同志を接合
し、これら離れた位置に置かれた両コイルの金属条の接
続部分に赤外線センサ−で検出することができるように
マ−キング剤を塗布しておく。前記金属条のコイルの隣
合うコイルの内側端同志を接合する場合には、前記先の
コイルを回転軸と直角平面上で回転させて、その内側に
両コイル間の接続部分の金属条を巻き取るが、先のコイ
ル上に次に接続するコイル内側端同志を接続し、両コイ
ル間の条を先のコイル内側部に該内径より小さく絞り込
むように巻き込んだ後、接続したコイルを積み重ねる際
に、先のコイルの直前の回転方向と逆方向に該コイルを
回転させ、前記絞り込んだ条自身のばね力を利用して前
記両コイルの内側内に両コイル間の接続部の条を沿わせ
る。また先のコイルの外側端と次に接続するコイルの外
側端とを接続する場合には、前記先のコイルを回転軸と
直角平面上で回転させて、両コイル間の条を巻き取りな
がら互いに接近させ、前記先のコイルの上に新たに接続
したコイルを積み重ねる。

【００１３】このようにして両コイル間の条を巻き取り
ながら回転している先のコイルの上方に、次ぎに接続す
るコイルを次第に接近させ、最終的には先のコイルの上
に新たに接続したコイルを内外にはみ出したスペ−サ−
によってその金属条がたれ下がらないように支持して積
み重ねる。さらにこの最終的な積み重ね作業の際には、
金属条を挾み先のコイルの回転軸と平行な軸を有する一
対のガイドロ−ルを用いて両コイルの軸心を一致させ
る。

【００１４】上記コイルの積み重ねの際に、複数のガイ
ドロ−ルを用いて前記金属条が先のコイルの内側にエッ
ジが揃い、かつ変形しないように一定の面圧で巻き取ら
れるように、回転軸が先のコイルの回転軸と平行に位置
する少なくとも一本のガイドロ−ルによって、金属条を
先のコイル内面に押しつけて、巻き取られる条間の面圧
が一定になるようにガイドさせ、同時にその回転軸と先
のコイルのコバ面とのなす角度がプラスマイナス３０度
以内に位置する少なくとも一本の他のガイドロ−ルによ
って、両コイルの金属条のエッジを先のコイルのエッジ
と揃えるようにガイドさせる。

【００１５】

【実施例】本発明に係る連続コイルの製造方法の一実施
例について図面を参照して説明する。図１ないし図６は
一対の溶接コイルを製造する製造過程の説明図であり、
溶接コイルを製造する際には適正に重ね合わされること
がコイル形状不良、キズの発生などの防止に重要であ
る。すなわち、図１に示すように、コイル１とコイル２
の内側端同志を溶接等の公知の接続方法で接続した後、
必要に応じ塗料等による溶接部９をマーキングする。こ
のマーキングはコイル取り出し時に加工品として使用で
きない溶接部分を予め明示するためにマーキングする。
またこの溶接部分９をコイル取り出し時に加工品として
使用しないように赤外線センサーなどで溶接部分を自動
的に検知するためでもある。この前後で必要に応じて金
属あるいはプラスチックなどのリボン１０により積み重
ねるコイル２を巻きほぐれ防止のため結束する。なお、
この結束は仮の固定であり、コイルを積み重ねた後、外
しても良い。

【００１６】次に、図２に示すようにコイル１に条Ｐの
ガイド装置１１を装着する。ガイド装置１１については
後述するが、少なくとも一本のガイドロールＡは条Ｐを
コイル１の内側に押しつけ、ガイドロールＢは条Ｐのエ
ッジの高さを調整してガイドロールＡでコイル１の内面
に押しつけられる際にエッジがコイルコバ面で揃うよう
に調整される。次に図３に示すように、回転テーブル８
上のコイル１を条を巻き取る方向に回転させつつ、ガイ
ド装置１１でコイル１の内側に条Ｐを添わせて巻きと
る。同時にコイル１，２間の条Ｐが巻き取られるにした
がい、その分コイル２をコイル１に接近させる。図４の
ようにコイル２がコイル１上に位置したとき、ガイド装
置１１を外し、図５および図６に示すようにそして両コ
イル間に適当なスペーサ１２を挿入し、それから両コイ
ル１，２をスペーサ１２を介して積み重ねる。この一連
の工程を繰り返すことにより所望の数のコイルを接続し
た溶接コイルを製造することができる。

【００１７】図７に複数のガイドロールからなるガイド
装置１１を示す。このガイド装置１１は少なくとも一本
のガイドロールＡは条をコイル１の内側に押しつけ、ガ
イドロールＢは条のエッジの高さを調整して、ガイドロ
ールＡでコイル１に押しつけられる際にエッジがコイル
コバ面で揃うように調整される。ガイドロールＣは一対
のロールの組からなり、条の幅方向を立てる機能を有す
る。これによりガイドロールＡおよびＢの機能が完全に
果たせるようになる。ただしガイドロールＡ，Ｂ，Ｃは
ここでは一本あるいは一組づつ示したが、その数と設置
位置はコイル１−２間の距離、コイルのサイズ、条のサ
イズ、条の機械的特性等により適宜定める。また、コイ
ル１−２間の距離、コイルのサイズ、条のサイズ、条の
機械的特性等により、ガイドロールの駆動の有無、駆動
の制御などについて適宜行なってもよい。なお、ロール
の材質について特に制限はないが、条にキズを付けない
ことや、条とのスリップが起りにくいようにゴムのよう
なものが比較的よい。

【００１８】また、図７に示した一群のロールより形成
されるガイド装置１１は、アーム１１ａによりコイル１
の上面からコイル内側に装着される例で説明したが、ガ
イド装置はコイル１の内側、下部から装着される等の方
法を採用することは何等制限されない。またスペーサに
ついては、コイル製造時、輸送時、コイル取り出し時等
に絡み、巻きずれ等が生じないようにコイルや条のサイ
ズ等により適当な形態とサイズのものを選択できる。さ
らに、ガイドロールはコイル１にコイル２を近づけつ
つ、コイル１を回転させ、その内側に両コイル間の接続
部分の金属条を巻き取るに際し、金属条がコイルの内側
にエッジが揃い、かつ変形しないように一定の面圧で巻
き取られるように機能するが、複数のガイドロールの組
み合わせによって一層その機能は確実になる。

【００１９】具体的な作業の一例については図８ないし
図１２に示す。先ず図８のように、条を巻き取り両コイ
ル１，２を近づけ、コイル２がコイル１上に位置させた
後、ガイドロールセット１１を脱着し、続いて移載機１
３を接近させてターンテーブル８の芯と一致させコイル
２をその上に載置して、両コイルを移載機１３を用いて
２つのコイルの重ね作業を行なう。その際条がねじれた
りして、コイル内側に適正に巻き取られないことを防止
するために、円柱状のガイド１４をコイルの中心軸に設
置する。ガイド１４は円柱状でそれ自体の回転機能の有
無は制限されない。その際両コイル間の条は図９に示す
ように、固定されていないから、ターンテーブル８が巻
き取る方向に回転しながら上昇し、コイル１とコイル２
の距離をできる限り狭くする。このときコイル２の内径
より小さめに条が巻かれるようにする。

【００２０】次に、図１０のようにエアパット１５等に
よってコイル２を１０ｍｍ程度吸い上げ、その後図１１
のように移載機１３を退避させてからスペーサ１６をコ
イル１の上に置く。それからターンテーブル８を巻き取
り方向と逆転させながら図１２のようにエアパット１５
等によって吸いついているコイル２を下降させコイル１
に重ねる。この際ターンテーブル８を巻き取り方向と逆
転させることにより内径より小さく巻かれた条が弾性で
拡がり、重ねられたコイル１とコイル２との内周に完全
に沿うようになる。ただし本発明において移載機１３の
使用については必須の要件ではなく、エアパットなどの
みでコイル２をコイル１に積み重ねることもできる。

【００２１】上記のように、金属条のコイルの隣合うコ
イルの内側端同志が接合した場合には、コイルを巻取方
向（回転方向）に回転しながらコイル２が下降するか、
またはコイル１が上昇して両コイルを接近させ、両コイ
ル間の条を先のコイル内側部に該内径より小さく絞り込
むように巻き込んだ後、接続したコイルを積み重ねる際
に、先のコイルの直前の回転方向と逆方向に該コイルを
回転させ、前記絞り込んだ条自身のばね力を利用して前
記両コイルの内側に両コイル間の条をそれぞれ巻き取
る。そして最終的には先のコイルの上に新たに接続した
コイルをその内外周からはみ出したスペ−サ−によって
コイルの金属条がたれ下がらないように支持して積み重
ねることができる。

【００２２】また、コイルの外側端同志が接続した場合
では、前記先のコイルを回転軸と直角平面上で回転させ
て、両コイル間の条を巻き取りながら互いに接近させ、
前記先のコイルの上に新たに接続したコイルをスペーサ
ーを挾んで積み重ねる。そして最終的には移載機１３が
退避して両コイルが積み重ねられ、条Ｐの接続部がその
重ねられたコイル１とコイル２との外周に完全に沿うよ
うになる。

【００２３】金属条Ｐの幅は９〜４５mm、コイル単体の
外径は５００〜１１５０mm、内径が２００〜４００mm
で、連続するコイルは２〜２０段で右巻き、左巻きがあ
る。なお、上記の具体的説明例においては、コイル１が
回転テーブル８上でコバ面が水平になるようにセットさ
れ、これにコイル２を接続する例を示したが、本発明の
要旨に反しない範囲で、両コイルともにコバ面を垂直に
して実施してもよく、コイルの保持方法も特に制限され
ない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、先のコイ
ルと次に接続するコイルの内側端同志、または外側端同
志とを接続した後、両コイル間の条を巻き取りながら互
いに接近させ、前記先のコイルの上に新たに接続したコ
イルを積み重ねるから、上部コイルから下部コイルへと
前記接合された隣合うコイルの内側端あるいは外側端を
順次経由して連続的に条を取り出す方法に使用するのに
最も好適な連続コイルが効率的に製造でき、またコイル
の内外側まではみ出したスペーサーを介在させているか
ら積み重ね作業中に金属条のたれ下がりがなく、しかも
金属条が先のコイルの内側にエッジが揃い、変形しない
ように一定の面圧で巻き取られ、コイルの回転軸を一致
させた状態で積み重ねられた連続コイルを効率的に製造
できるから、製品長さに限界がなくなり、加工工程の中
断がなくなり、そのため加工設備の稼働率が向上し、し
かも加工設備における作業が安全にできるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の接続状態を示す説明図である。

【図２】本実施例のガイド装置を使用した説明図であ
る。

【図３】本実施例の巻き取り状態を示す説明図である。

【図４】本実施例のガイド装置の退避状態を示す説明図
である。

【図５】本実施例の積み重ね状態を示す説明図である。

【図６】本実施例の積み重ねた最終状態を示す説明図で
ある。

【図７】本実施例のガイド装置の作用状態を示す説明図
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部断面側面図であ
る。

【図８】本実施例のコイル積み重ね作業の一工程を示す
説明図である。

【図９】本実施例のコイル積み重ね作業の一工程を示す
説明図である。

【図１０】本実施例のコイル積み重ね作業の一工程を示
す説明図である。

【図１１】本実施例のコイル積み重ね作業の一工程を示
す説明図である。

【図１２】本実施例のコイル積み重ね作業の一工程を示
す説明図である。

【図１３】連続的に条を取り出す過程の説明図である。

【符号の説明】

１，２ コイル ７ パレット ８ ターンテーブル ９ 溶接部 １０ リボン １１ ガイド装置 １２ スペーサ １３ 移載機 １４ ガイド １５ エアパット Ａ，Ｂ，Ｃ ガイドロール Ｐ 金属条

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蓮見 伸次 神奈川県高座郡寒川町倉見三番地 日鉱 金属株式会社倉見工場内 (72)発明者 深町 一彦 神奈川県高座郡寒川町倉見三番地 日鉱 金属株式会社倉見工場内

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横置きにされ、１コイル毎に巻き方向を
   異にする複数の金属条のコイルを隣合うコイルの内側端
   同志あるいは外側端同志を接合し、かつコイルの回転軸
   を一致させた状態で順に積み重ねた形態の連続コイルの
   製造方法において、先のコイルの内側端と次に接続する
   コイルの内側端とを接続した後、前記先のコイルを回転
   軸と直角平面上で回転させて、両コイル間の条を巻き取
   りながら互いに接近させ、前記先のコイルの上に新たに
   接続したコイルを積み重ねることを特徴とした連続コイ
   ルの製造方法。
2. 【請求項２】 横置きにされ、１コイル毎に巻き方向を
   異にする複数の金属条のコイルを隣合うコイルの内側端
   同志あるいは外側端同志を接合し、かつコイルの回転軸
   を一致させた状態で順に積み重ねた形態の連続コイルの
   製造方法において、先のコイルの外側端と次に接続する
   コイルの外側端とを接続した後、前記先のコイルを回転
   軸と直角平面上で回転させて、両コイル間の条を巻き取
   りながら互いに接近させ、前記先のコイルの上に新たに
   接続したコイルを積み重ねることを特徴とした連続コイ
   ルの製造方法。
3. 【請求項３】 先のコイルと積み重ねるコイルとの間
   に、少なくともコイル内周より内側にはみ出したスペー
   サーを介在させることを特徴とした請求項１記載の連続
   コイルの製造方法。
4. 【請求項４】 先のコイルと積み重ねるコイルとの間
   に、少なくともコイル外周より外側にはみ出したスペー
   サーを介在させることを特徴とした請求項２記載の連続
   コイルの製造方法。
5. 【請求項５】 先のコイル上に次に接続するコイル内側
   端同志を接続し、両コイル間の条を先のコイル内側部に
   該内径より小さく絞り込むように巻き込んだ後、接続し
   たコイルを積み重ねる際に、先のコイルの直前の回転方
   向と逆方向に該コイルを回転させ、前記絞り込んだ条自
   身のばね力を利用して前記両コイルの内側に両コイル間
   の条をそれぞれ巻き取ることを特徴とした請求項１また
   は３のいずれか１に記載の連続コイルの製造方法。
6. 【請求項６】 先のコイルを回転させ、その内側または
   外側に両コイル間の接続部分の金属条を巻き取るに際
   し、複数のガイドロールを用いて前記金属条が先のコイ
   ルの内側または外側にエッジが揃い、かつ変形しないよ
   うに一定の面圧で巻き取られることを特徴とした請求項
   １ないし４のいずれか１に記載の連続コイルの製造方
   法。
7. 【請求項７】 少なくとも一本のガイドロ−ルが、その
   軸を先のコイルの回転軸と平行に位置し、金属条を先の
   コイル内面または外面に押しつけ、巻き取られる条間の
   面圧が一定になるようにガイドすることを特徴とした請
   求項６記載の連続コイルの製造方法。
8. 【請求項８】 少なくとも一本のガイドロ−ルが、その
   軸と先のコイルのコバ面とのなす角度がプラスマイナス
   ３０度以内に位置し、両コイルの金属条のエッジを先の
   コイルのエッジと揃えるようにガイドすることを特徴と
   した請求項５または６記載の連続コイルの製造方法。
9. 【請求項９】 金属条を挾み、先のコイルの回転軸と平
   行な軸を有する一対のガイドロ−ルを用いることを特徴
   とした請求項６ないし８のいずれか１に記載の連続コイ
   ルの製造方法。
10. 【請求項１０】 先のコイル上に次ぎに接続するコイル
    を積み重ねる際に、両コイルの中心と軸を同じくする円
    筒状ガイドを使用することを特徴とした請求項１ないし
    ９のいずれか１に記載の連続コイルの製造方法。
11. 【請求項１１】 両コイルの金属条の接続部分に赤外線
    センサ−で検出することができる、マ−キング剤を塗布
    したことを特徴とした請求項１ないし１０のいずれか１
    に記載の連続コイルの製造方法。