JP4218518B2

JP4218518B2 - コイル巻不揃修正方法および装置

Info

Publication number: JP4218518B2
Application number: JP2003426982A
Authority: JP
Inventors: 将憲西澤; 肇永井; 誠山口; 祐治古川
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2023-12-24
Also published as: JP2005186073A

Description

本発明は、冷延鋼板等の比較的薄肉の金属帯の圧延ラインあるいは焼鈍ライン等で巻き取られたコイルの巻不揃いを修正する方法と装置に関する。

冷延鋼帯などの金属帯の圧延ラインあるいは焼鈍ライン等においては、その最終処理段階で巻取機によってコイルに巻取られる。このように、巻取機にコイル状に巻取られた金属帯の尾端部は、最終スタンドあるいは最終の張力付与手段（例えば、ピンチロールやブライドルロール）と巻取機の間で張力を与えることができないので、例えば図４に示すように、コイル１の尾端部が巻きずれしてコイルのエッジが側方に飛び出し、巻不揃い部４を形成する。このような巻不揃いのあるコイル形状をテレスコープとも言う。

なお、図５に部分断面図として示すように、巻不揃い部４の巻不揃いの巻数がコイル外側のｎ巻きに発生し、その巻不揃い量がｄであるとすると、一般の冷延鋼板においては、ｎは２〜10巻き程度、ｄは数十mm程度となることが知られている。

このようにコイル外側のエッジに巻不揃いがあると、梱包の際にコイル梱包紙がやぶれるという問題点があり、次工程の梱包ラインで作業員が手作業で修正を行ったのちに梱包を行っている。そのため、ラインのサイクルタイムや省力化の点で非常に大きな問題となっている。

そのため、従来から巻不揃いを修正する各種の技術が開発されてきている。

例えば、特許文献１には、巻不揃いのあるコイルの半径方向に放射状に配置したガイドロッドに具備する拡縮体でコイル端面を押付けることで巻不揃いを修正する装置が開示されており、また、特許文献２には、押付けるとともに振動を与えることで巻不揃いを修正する装置が開示されている。また、特許文献３には、バイブレータを巻不揃いのあるコイルの円周方向と半径方向に同時に移動させながら巻不揃いを修正する技術が開示されている。

一方、特許文献４には、クレードルロールに載上したコイルの両端部を押え板で押えて巻不揃いを修正する装置が開示されている。また、特許文献５には、クレードルロールに載上したコイルを回転させながら強制ロールで押圧して巻不揃いを修正する技術が開示されている。
特開平2-86533号公報登録実用新案第3007364号公報特開平11-123455号公報特開2003-230910号公報特開平10-99915号公報

しかしながら、上述の特許文献１、２に開示の装置は、いずれも設備が非常に大型化してしまい、既存設備に後付けするには大掛かりな改造と高いコストがかかるという問題があった。

特許文献３の装置は、金属帯表面に塗油が施された塗油材のコイルに対しては有効であるが、金属帯表面の摩擦係数の高い無塗油材の場合の修正は困難であり、また、修正板が対向で一対しかないため全周の修正に時間がかかってしまうという問題もある。

特許文献４に記載の装置では、コイルの自重が掛る事からコイル外巻部の巻不揃い修正には適さず、冷延鋼板のような板厚の薄いコイルではエッジ部の折れ等の不具合を発生させる確率が高い。また、特許文献５は、外径の巻不揃い修正には良いが、オフライン設備であるため、一度結束したコイルのバンドを取り除く必要が生じ、また、コイルを回転させることからリードタイムが長くなるデメリットが生じる。

本発明は、これらの問題点を解決し、コイルの外巻部に発生する巻不揃いの修正方法および装置を提供し、作業員の手作業を要することもなく、簡易な装置でコイルの巻不揃いを容易に修正できるようにすることを可能とするものである。

本発明は、吊持ちされたコイルの両端側に対向配置し、コイルを両側から押圧してなる１対の衝撃装置付き押圧手段を、前記コイルの巻取軸を頂角として当該角度が30°以上となる位置に２組配置し、前記衝撃装置付き押圧手段に具備してなる押圧手段でコイルを押圧するとともに、各衝撃装置付き押圧手段に具備する衝撃装置のうち、対となる衝撃装置は同時に、他の対とは位相をずらせて複数回駆動して衝撃力を与えコイルの巻不揃いを修正することを特徴とするコイル巻不揃修正方法によって上記課題を解決した。

また、本発明は、吊持ちされたコイルの巻不揃いを修正するコイル巻不揃修正装置であって、前記コイルの両端側に対向配置し、かつ、コイルの巻取軸を頂角として当該角度が30°以上となる位置に配置して、コイルを両側から押圧するとともに衝撃力を与える２組の対となる衝撃装置付き押圧手段と、前記衝撃装置付き押圧手段を制御し、衝撃装置付き押圧手段に具備する押圧手段でコイルを押圧するとともに、衝撃装置のうち、対となる衝撃装置は同時に、他の対とは位相をずらせて複数回駆動して衝撃力を与えるように制御する制御装置と、を具備してなることを特徴とするコイル巻不揃修正装置によって上記課題を解決した。

本発明によって、塗油材、無塗油材のいずれのコイルに対しても、作業員の手作業を要することもなく、簡易な装置でコイルの巻不揃いを容易に修正できるようになった。

また、本発明の装置を採用することで、設備の大型化を防止し、例えば梱包ラインの入側等の既設ラインへの後付けも可能である。

まず、本発明の巻不揃い修正方法および装置を完成するに至るベースとなった巻不揃い修正メカニズムについて説明する。

すでに説明したように、表面に塗油が施されたコイルであれば、特許文献３に記載の方法及び装置を適用し、コイル両端の各一箇所のみにバイブレータを接触させて振動を加えるだけで巻不揃いのほとんどを修正することが可能である。

しかし、例えばステンレス材のような無塗油で製品となる金属帯のコイルの場合は、金属帯表面に働いている摩擦が大きく、上記のように一箇所のみに振動を加えても修正は困難であり、また、たとえ長時間の振動を加えたとしても効果がないことがわかった。

そこで、本発明者らは、種々の実験を重ね、単純に振動を加えるのではなく、コイルの両端部を同時に押圧しながら周期的に衝撃力を与えることが巻不揃いの修正に効果的であることを見出した。

特に、コイル両端の各一箇所のみに衝撃力を与えるのでは効果が低く、コイル両端の各２箇所の計４箇所に衝撃力を与えるようにし、しかも、その衝撃力を対向する２箇所については同時に与え、他の２箇所は衝撃力を与える位相をずらせるようにすることが好適であることを本発明者らが初めて見出し、本発明をなすに至ったのである。

すなわち、図３（ａ）に示すように、巻不揃いのあるコイル１に対し、衝撃装置付き押圧手段10を対向して４箇所に配置し、その対向する一方の側の衝撃装置付き押圧手段10にて同時に衝撃力ｆを与えると、図３（ｂ）に示すようにコイル１の片側のずれが修正される。次に、対向する他方の側の衝撃装置付き押圧手段10にて同時に衝撃力ｆを与えると、図３（ｃ）に示すように、コイル１の反対側のずれが修正される。このように、繰り返し衝撃力ｆを与えることで、最終的に巻不揃い修正を行うことができる。なお、衝撃装置付き押圧手段10の詳細については後述する。

以上の知見に基づいて完成させた本発明のコイル巻不揃修正装置の最良の形態について説明する（図１並びに図2a、2b参照）。

本発明のコイル巻不揃修正装置は、図１に示すような、リフタ２等で吊持ちされたコイル１に対して適用し、衝撃装置付き押圧手段10をコイル１の両端に対向して２組、計４箇所に配置する。なお、1aはコイルが巻きほどけないようにする結束バンドである。

ここで、衝撃装置付き押圧手段10は、コイル１の巻取軸を頂角として当該角度が30°以上となる位置に２組配置する。すなわち、図2bに示すように、コイル１の巻取軸の中心と衝撃装置12の中心のなす角θが30°以上となるようにする。あまり近接して配置すると、交互に巻不揃いを修正する効果が得られないからである。なお、コイル巻取軸を中心に正反対(180゜)とすることが最も効率的であるが、コイル巻取軸に対して30°以上離れていれば十分その効果を得ることができる。また、繰り返し衝撃力を与える頻度は、修正効率を考えると１Hz以上とすることが好ましい。

衝撃装置付き押圧手段10は、図2a、図2bに示すように、地上の架台13に配設され、リフタ２で吊持ちしたコイル１の巻不揃いを修正する。なお、架台13には、コイル１の端面に対し、前後方向、上下方向、左右方向の位置調整装置14、15、16を具備しておき、コイル１の大きさに合わせて衝撃装置付き押圧手段10の位置調整を行えるようにしておく。

また、衝撃装置付き押圧手段10でコイル１の端面を押圧し、衝撃力を与えるための制御を行う制御装置５が具備される。

制御装置５は、衝撃装置付き押圧手段10に具備する押圧手段11でコイルの巻不揃い部を押圧するとともに、衝撃装置12の内、対となる衝撃装置は同時に、他の対とは位相をずらせて複数回駆動して衝撃力を与える制御を行う。

次に、４箇所に配設した衝撃装置付き押圧手段10の詳細について説明する。

衝撃装置付き押圧手段10は、エアシリンダ、油圧シリンダ等で構成する押圧手段11に衝撃力を与える衝撃装置12を具備させたものである。

押圧手段11は、コイル１の両端の対向する位置を押圧するものであるが、単に押圧するだけでは巻不揃いを修正できないのは既に説明したとおりである。

そのため、本発明では、衝撃装置12でコイル１の端面に衝撃力を与えながら押圧するようにしたことを特徴とし、しかも、対となる衝撃装置は同時に、他の対となる衝撃装置は位相をずらせて複数回駆動して衝撃力を与えることでコイル１の巻不揃いの修正を可能とした。なお、衝撃装置12は、押圧手段11の先端にコイル1端面に当接するように配置することを好適とするが、コイル端面に衝撃力を与えることが可能であれば、特にその配設する位置を限定するものではない。また。コイル１端面の広範囲に衝撃力を分散して与えるため、図2aに示すように押え板19をコイル１の端面に当接するように具備させてもよい。また、位相のずれは、１／２とすることを好適とするが、特に限定するものではない。

衝撃装置12としては、コイル１端面の巻不揃い部４を押しつぶしたりすることなく、所定の衝撃力を与えて修正可能な装置を適宜選択する。

本発明者らは、上記の衝撃装置として適用可能な市販品の調査を行い、試行を繰り返した結果、エクセン株式会社製の「リレーノッカー（製品名）」が好適に適用できることを見出した。

本製品は、粉粒体用のホッパーや配管に適用する装置であり、圧縮空気の力でピストンがベースプレートやホッパー壁面を勢いよく叩き、その衝撃によって粉粒体の付着や閉塞を取り除くことを目的とする装置である。その打撃サイクルは１〜60回／分であり、衝撃力を与えるタイミングとその衝撃力を自在に調整することが可能である。

リレーノッカーを本発明の衝撃装置として適用するに際しては、そのホッパー壁面への取付部をそのまま利用して押え板19を取付け、その押え板19をコイル１端面に当接させるようにした。

本発明のコイル巻不揃い修正装置で塗油材、無塗油剤の両方の冷延鋼板コイルの巻不揃い修正を行った結果を図6bに示す。なお、本実施例では、衝撃装置での衝撃力を、6.8〜10.5kg・ｍ／secの範囲で適宜調整した。また、衝撃力は、１Hzの周期で、かつ、位相を１／２ずらせ、およそ30秒間繰り返して発生させた。

一方、比較例としてコイル両端に対向して1対の衝撃装置付き押圧手段を配設して巻不揃い修正を実施した結果を図6aに示す。他の条件は、本発明例に同じとしている。

図6a、図6bにおいて、横軸に巻不揃いが発生していた巻数（ｎ）、縦軸に巻不揃い量（ｄ）をとり、塗油材、無塗油材のそれぞれのコイルに対して巻不揃いが解消されたかどうかを調査した。図において、「ＯＫ」は巻不揃いが解消されたことを示し、「ＮＧ」は解消されなかったことを示す。すなわち、図6aに示す比較例では、無塗油剤ＮＧ（▲）の場合があり、巻不揃いを解消することができない場合があるのに対し、本発明例では、塗油材、無塗油材のいずれのコイルに対しても巻不揃いを完全に解消することができた。

すなわち、本発明によって、冷延鋼板の塗油材と無塗油材のあらゆるコイルに対して巻不揃いを解消できるようになり、低コストの設備で有効なコイル巻不揃い解消を実現することができた。

本発明のコイル巻不揃修正装置を模式的に示す斜視図である。本発明のコイル巻不揃修正装置の正面模式図である。本発明のコイル巻不揃修正装置の側面模式図である。コイルの巻不揃いを修正する様子を示す模式図である。コイルの巻不揃いの様子を模式的に示す斜視図である。コイルの巻不揃いの様子を模式的に示す部分断面図である。コイル両端に１対の衝撃装置付き押圧手段を配置して巻不揃いの修正を行った結果（比較例）を示すグラフである。コイル両端に本発明の２対の衝撃装置付き押圧手段を配置して巻不揃いの修正を行った結果（本発明例）を示すグラフである。

符号の説明

１コイル
1a 結束バンド
２リフタ
４巻不揃い部
５制御装置
10 衝撃装置付き押圧手段
11 押圧手段
12 衝撃装置
13 架台
14、15、16 位置調整装置
19 押え板
ｄ巻不揃い量
ｎ巻不揃いの巻数
ｆ衝撃力

Claims

吊持ちされたコイルの両端側に対向配置し、コイルを両側から押圧してなる１対の衝撃装置付き押圧手段を、前記コイルの巻取軸を頂角として当該角度が30°以上となる位置に２組配置し、
前記衝撃装置付き押圧手段に具備してなる押圧手段でコイルを押圧するとともに、各衝撃装置付き押圧手段に具備する衝撃装置のうち、対となる衝撃装置は同時に、他の対とは位相をずらせて複数回駆動して衝撃力を与えコイルの巻不揃いを修正することを特徴とするコイル巻不揃修正方法。
吊持ちされたコイルの巻不揃いを修正するコイル巻不揃修正装置であって、
前記コイルの両端側に対向配置し、かつ、コイルの巻取軸を頂角として当該角度が30°以上となる位置に配置して、コイルを両側から押圧するとともに衝撃力を与える２組の対となる衝撃装置付き押圧手段と、
前記衝撃装置付き押圧手段を制御し、衝撃装置付き押圧手段に具備する押圧手段でコイルを押圧するとともに、衝撃装置のうち、対となる衝撃装置は同時に、他の対とは位相をずらせて複数回駆動して衝撃力を与えるように制御する制御装置と、
を具備してなることを特徴とするコイル巻不揃修正装置。