JP4696309B2 - 縦型ルーパー及びその運転方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,上段と下段に配置された複数のロール間にストリップを掛け渡して貯材する縦型ルーパー(アキユムレータ)に関し,更にその運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ストリップを連続成形する場合,ノンストップで操業を続けるために,ストリップをルーパーにためておき,例えば板継ぎ作業などを行う場合は,ためておいたストリップをルーパーから放出しながら,ストリップの端部同士を溶接等によって接合する。このようにストリップをためるルーパーとして,フロアルーパー,ケージルーパー,縦型ルーパーなど,種々のルーパーが知られている。中でも,縦型ルーパーは,必要な床面積が少なくて済むため,省スペース化がはかれるといった利点がある。
【0003】
一方,この縦型ルーパーにおいて上段と下段のロール間にストリップを掛け渡して貯材する場合,ロールに巻き付けられたストリップが横ずれして,ストリップがいわゆる蛇行してしまう問題がある。そこで従来より,ルーパーのストリップ装入口とストリップ搬出口にストリップ蛇行修正装置を配置し,ストリップ蛇行修正装置においてステアリングロールを揺動させることでストリップの蛇行を修正している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このようにストリップ蛇行修正装置を設けることにより,ルーパーに装入されるストリップとルーパーから搬出されるストリップの蛇行を修正しているが,ルーパー内でも蛇行する場合がある。連続式ストリップ搬送ラインにおいてストリップ搬送の安定性は必要不可欠であり,ルーパー内で蛇行が大きく発生すると,ルーパー内の構造物にストリップが接触し,ルーパーの内部やストリップを破損する心配がある。
【0005】
このようなルーパー内でのストリップの蛇行を修正するために,ルーパー内を搬送される途中にステアリングロールを備えたストリップ蛇行修正装置を設置することも考えられる。しかしながら,そのようなストリップ蛇行修正装置を縦型ルーパー内に設置するスペース的な余裕がない場合も多い。
【0006】
本発明は,ルーパー内でのストリップの蛇行をなるべく低減できる縦型ルーパー及びその運転方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば,上段と下段に配置された複数のロール間にストリップを掛け渡す縦型ルーパーであって,平面視において互いに隣り合う関係に位置する上段のロールと下段のロールの回転軸同士の平面距離Lと,上段のロールの半径R1と下段のロールの半径R2との和R1+R2が,L<R1+R2であり,下段のロールから上段のロールまでの高さが変更できるように上段のロール及び/又は下段のロールが昇降自在であり,前記上段のロールと下段のロールに掛け渡されたストリップの蛇行を検出するセンサーを備え,このセンサーでストリップの蛇行を検出した場合に,下段のロールから上段のロールまでの高さを低くさせ,ストリップの蛇行が検出されない場合は,下段のロールから上段のロールまでの高さを高くさせる制御手段を備える,縦型ルーパーが提供される。
【0008】
この縦型ルーパーにあっては,平面視において互いに隣り合う関係に位置する上段のロールと下段のロールの回転軸同士の平面距離Lが,上段のロールの半径R1と下段のロールの半径R2との和R1+R2に対して,L<R1+R2となっているので,上段のロールと下段のロールに対するストリップの巻き付け角度は,必然的に180゜を越えることとなる。このため,各ロールに巻き付けられたストリップの接触面積(各ロール表面とストリップとの接触面積)が広くなることにより,各ロールの軸方向に対するストリップの滑りが少なくなる。これにより,各ロール間に掛け渡されながら搬送されるストリップの蛇行が低減される。
【0009】
また,この縦型ルーパーにあっては,下段のロールから上段のロールまでの高さを低くして,各ロールに巻き付けられたストリップの接触面積(各ロール表面とストリップとの接触面積)を増大させることにより,各ロールの軸方向に対するストリップの滑りをより少なくすることができる。これにより,各ロール間に掛け渡されながら搬送されるストリップの蛇行をより低減させることが可能である。
【0010】
この縦型ルーパーにあっては,上段のロールが下降し,もしくは下段のロールが上昇して,下段のロールから上段のロールまでの高さを低くさせた際に,ストリップの負荷張力が9.8N/mm以上で,上段のロールと下段のロールに対するストリップの巻き付け角度が200゜以上となることが好ましい。
【0012】
また本発明によれば,上段と下段に配置され,平面視において互いに隣り合う関係に位置する上段のロールと下段のロールの回転軸同士の平面距離Lと,上段のロールの半径R1と下段のロールの半径R2との和R1+R2が,L<R1+R2となるように構成された複数のロール間にストリップを掛け渡して貯材する縦型ルーパーの運転方法であって,前記上段のロールと下段のロールに掛け渡されたストリップの蛇行が検出されると,前記上段のロールが下降して,下段のロールから上段のロールまでの高さを低くさせ,前記上段のロールと下段のロールに掛け渡されたストリップの蛇行が検出されない場合は,前記下段のロールが上昇して,下段のロールから上段のロールまでの高さを高くさせる,縦型ルーパーの運転方法が提供される。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下,本発明の好ましい実施の形態を図面を参照にして説明する。図1に示すように,この実施の形態にかかる縦型ルーパー1は,垂直に立設した左右の支柱10,11の上下に,いずれも水平な上梁12と下梁13を取り付けてなるフレーム14を備える。フレーム14の下部には,下支持部材15が,左右の支柱10,11の間に渡って水平に固定してある。下支持部材15には,下段のロールをなす複数のロール16が所定の間隔で回転自在に取り付けてある。図示の形態では,下支持部材15には4つのロール16が等間隔L2で取り付けてある。各ロール16の回転軸16aはいずれも水平面内に配置され,かつ,下支持部材15に対していずれも直角に取り付けられている。これにより,各ロール16は互いに平行の姿勢で,回転軸16a同士を等間隔L2として,互いに同じ高さに並列に配置されている。
【0014】
フレーム14の上部には,下支持部材15の上方において昇降可能に構成された上支持部材20が,配置されている。左右の支柱10,11の内側面には上下に伸びるレール21,22が配置されており,上支持部材20の両端に取り付けられた移動ガイド23,24がこれらレール21,22に沿ってスライドすることにより,上支持部材20は,水平な姿勢を保ちながら,昇降移動するようになっている。
【0015】
上梁12の上方には昇降装置25が装着してあり,この昇降装置25から吊り下げられた図示しないワイヤー(あるいはチェーン,以下同じ)が,上支持部材20に接続してある。そして,この昇降装置25の稼働によりワイヤーを引き上げたり,ワイヤーを引き下げることにより,上支持部材20を,水平な姿勢を保ちながら上下にスライド移動させることが可能である。昇降装置25の稼働は,後述する制御手段31によって制御されている。
【0016】
上支持部材20には,上段のロールをなす複数のロール26が所定の間隔で回転自在に取り付けてある。図示の形態では,上支持部材20には5つのロール26が等間隔L1で取り付けてある。各ロール26の回転軸26aはいずれも水平面内に配置され,かつ,上支持部材20に対していずれも直角に取り付けられている。これにより,各ロール26も互いに平行の姿勢で,回転軸26a同士を等間隔L1として,互いに同じ高さに並列に配置されている。そして,前述のように昇降装置25の稼働によって上支持部材20が上下にスライド移動することに伴って,各ロール26は互いに同じ平面内で平行な姿勢を保ちつつ一体的に昇降し,これにより,下段のロール16から上段のロール26までの高さが変更できるように構成されている。
【0017】
この実施の形態にかかる縦型ルーパー1にあっては,下段のロール16の回転軸16a同士の間隔L2と,上段のロール26の回転軸26a同士の間隔L1が等しく(間隔L2=間隔L1に)設定されている。図2に示すように,上段のロール26と下段のロール16を真上から見た状態(平面視)において,上段のロール26の丁度中間の位置に下段のロール16がそれぞれ配置されており,平面視において,上段のロール26の回転軸26a同士の中間の位置に,下段のロール16の回転軸16aが位置している。このため,平面視において互いに隣り合う関係に位置する上段のロール26の回転軸26aと下段のロール16の回転軸16aとの平面距離Lは,下段のロール16の回転軸16a同士の間隔L2(上段のロール26の回転軸26a同士の間隔L1に等しい)の半分(L=L2/2,L=L1/2)に設定されている。
【0018】
一方,上段のロール26の半径R1は,前述の平面距離L(平面視において互いに隣り合う関係に位置する上段のロール26の回転軸26aと下段のロール16の回転軸16aとの平面距離L)の半分L/2よりは大きくなっており,また同様に,下段のロール16の半径R2も,平面距離Lの半分L/2よりは大きくなっている。このため,上段のロール26の半径R1と下段のロール16の半径R2の和R1+R2は,平面距離Lよりも大きくL<R1+R2の関係になっている。
【0019】
このようにL<R1+R2の関係になっていることにより,平面視においては,上段のロール26の周縁部と下段のロール16の周縁部が重複し,上段のロール26の周縁部の下方に下段のロール16の周縁部が位置している。
【0020】
図1に示すように,この実施の形態にかかる縦型ルーパー1にあっては,後述する入側蛇行修正装置40を経たストリップAが,上段のロール26と下段のロール16に交互に掛け渡されている。縦型ルーパー1にあっては,このように各ロール26,16間にストリップAを掛け渡することにより,ストリップAを貯材することが可能である。
【0021】
図3に示すように,縦型ルーパー1に供給されたストリップAは,各ロール26,16の周面に巻き付けられて各ロール26,16ごとに上下に方向転換されることにより,縦型ルーパー1内で貯材されている。先に図2を用いて説明したように,上段のロール26の半径R1と下段のロール16の半径R2の和R1+R2が平面距離Lよりも大きく,平面視において,上段のロール26の周縁部と下段のロール16の周縁部が重複する関係になっていることにより,図4に示すように,各ロール26,16の周面に巻き付けられるストリップAの巻き付け角度θは,必然的に180゜を越え,各ロール26,16の周面においてストリップAがロール26,16の半周よりも多い部分に渡ってストリップAが巻き付けている。
【0022】
また,このように縦型ルーパー1において各ロール26,16間に掛け渡されたストリップAの位置が,センサー30によって検出されている。センサー30は,各ロール26,16の回転軸26a,16a方向に対するストリップAの滑りを検出することにより,縦型ルーパー1に貯材されたストリップAの蛇行を検出するようになっている。
【0023】
こうしてセンサー30によって検出された信号が制御手段31に入力されており,センサー30によってストリップAの蛇行が検出されると,それが制御手段31に入力されるようになっている。前述のように,制御手段31は昇降装置25の稼働を制御しており,センサー30の検出に基づいて,上支持部材20を上下にスライド移動させる。
【0024】
即ち,センサー30によってストリップAの蛇行が検出されていない場合は,制御手段31はワイヤーを巻き上げるように昇降装置25を稼働させ,これにより,図1中の実線20で示される位置まで上支持部材20は上昇する。これにより,下支持部材15に取り付けられている下段のロール16から,上支持部材20に取り付けられている上段のロール26までの高さが高い状態となる。
【0025】
一方,センサー30によってストリップAの蛇行が検出された場合は,制御手段31はワイヤーを繰り出すように昇降装置25を稼働させ,これにより,図1中の一点鎖線20’で示される位置まで上支持部材20は下降する。これにより,下支持部材15に取り付けられている下段のロール16から,上支持部材20に取り付けられている上段のロール26までの高さが低い状態となる。なお,このように上下に移動する間においても,上支持部材20は常に水平な姿勢を保つ。
【0026】
図1に示すように,この実施の形態にかかる縦型ルーパー1に対して,予めストリップ接合装置35で接合されたストリップAが,テンションロール36,37を介して,入側蛇行修正装置40を経た後,供給されている。入側蛇行修正装置40は,縦型ルーパー1に供給されるストリップAの幅端を検出する検出器41と,揺動可能なステアリングロール42と,このステアリングロール42を駆動させるステアリング動力機構43を備えている。そして,入側蛇行修正装置40においては,予めストリップ接合装置35で接合されたストリップAの幅端を検出器41で検出しながら,ステアリングロール42の揺動によってストリップAの位置を適宜修正し,位置決めされたストリップAが縦型ルーパー1に供給されている。
【0027】
一方,この実施の形態にかかる縦型ルーパー1から送り出されたストリップAは,出側蛇行修正装置45を経た後,テンションロール50,51,52を介して,後工程に供給される。出側蛇行修正装置45は,縦型ルーパーから送り出されたストリップAの幅端を検出する検出器46と,揺動可能なステアリングロール47と,このステアリングロール47を駆動させるステアリング動力機構48を備えている。そして,出側蛇行修正装置45においては,縦型ルーパーから送り出されたストリップAの幅端を検出器46で検出しながら,ステアリングロール47の揺動によってストリップAの位置を適宜修正し,位置決めされたストリップAが,テンションロール50,51,52を介して後工程に供給されている。
【0028】
さて,以上のように構成された本発明の実施の形態にかかる縦型ルーパー1において,予めストリップ接合装置35で接合されたストリップAが,テンションロール36,37を通り,入側蛇行修正装置40にて位置決めされた後,連続して供給される。こうして縦型ルーパー1に供給されたストリップAは,上段のロール26と下段のロール16に交互に掛け渡されて,縦型ルーパー1内に貯材される。
【0029】
ここで,縦型ルーパー1においては,各ロール16,26に掛け渡されながら搬送されるストリップAの蛇行が生じてなく,センサー30によって各ロール26,16の回転軸26a,16a方向に対するストリップAの滑りが検出されない場合は,制御手段31はワイヤーを巻き上げるように昇降装置25を稼働させ,図1中の実線20で示される位置まで上支持部材20が上昇する。これにより,下段のロール16から上段のロール26までの高さが高い状態となる。
【0030】
一方,縦型ルーパー1内にてストリップAの蛇行が生じ,センサー30によって各ロール26,16の回転軸26a,16a方向に対するストリップAの滑りが検出された場合は,制御手段31はワイヤーを繰り出すように昇降装置25を稼働させ,図1中の一点鎖線20’で示される位置まで上支持部材20が下降する。これにより,下段のロール16から上段のロール26までの高さが低い状態となる。
【0031】
こうして上段のロール26が下降すると,図2で説明したように,上段のロール26の半径R1と下段のロール16の半径R2の和R1+R2が平面距離Lよりも大きく,平面視において,上段のロール26の周縁部と下段のロール16の周縁部が重複する関係になっていることにより,上段のロール26の下降に伴って各ロール16,26の周面に巻き付けられるストリップAの巻き付け角度θが増加していく。これにより,各ロール16,26に巻き付けられたストリップAの接触面積が広くなり,各ロール16,26の軸方向に対するストリップAの滑りが少なくなる。これにより,縦型ルーパー1内にて搬送されるストリップAの蛇行が低減され,蛇行が修正される。
【0032】
なお,このように上段のロール26が下降して下段のロール16から上段のロール26までの高さが低い状態となった際に,ストリップAの負荷張力が9.8N/mm以上で,各ロール1,26に対するストリップAの巻き付け角度が200゜以上となることが好ましい。そうすれば,上段のロール26の下降によって,縦型ルーパー1内に発生したストリップAの蛇行を有効に低減させ修正されることが可能となる。
【0033】
以上,本発明の好ましい実施の形態を例示したが,本発明は図示した形態に限定されない。例えば,下段のロール16から上段のロール26までの高さを変えるのに,下段のロール16が昇降するようにしても良いし,下段のロール16と上段のロール26の両方が昇降するようにしても良い。また,縦型ルーパー1内にて発生するストリップAの蛇行を検知するセンサー30を,縦型ルーパー1内の複数箇所に設置しても良い。
【0034】
【実施例】
図1〜4で説明した縦型ルーパーを用いてストリップを貯材し,縦型ルーパー内を搬送されるストリップの蛇行を防止した。先ず,ストリップの蛇行を検出した後,上段のロールを下降させた。その結果,従来例のストリップ不良率を1/4にすることができた。
【0035】
次に,上段のロールを常に下降させた状態とし,ストリップを縦型ルーパー内に搬送された。その結果,従来例のストリップ不良率を1/10にすることができた。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば,ルーパー内でのストリップの蛇行を低減でき,連続式ストリップ搬送ラインにおけるストリップ搬送の安定性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる縦型ルーパーの正面図である。
【図2】上段のロールと下段のロールを真上から見た平面図である。
【図3】ストリップがロールの周面に巻き付けられた状態の斜視図である。
【図4】ロールの周面に巻き付けられるストリップの巻き付け角度を示す側面図である。
【符号の説明】
A ストリップ
1 縦型ルーパー
10,11 支柱
12 上梁
13 下梁
14 フレーム
15 下支持部材
16 下段のロール
16a 回転軸
20 上支持部材
21,22 レール
23,24 移動ガイド
25 昇降装置
26 上段のロール
26a 回転軸
30 センサー
31 制御手段
35 ストリップ接合装置
40 入側蛇行修正装置
45 出側蛇行修正装置

Claims (3)

  1. 上段と下段に配置された複数のロール間にストリップを掛け渡す縦型ルーパーであって,
    平面視において互いに隣り合う関係に位置する上段のロールと下段のロールの回転軸同士の平面距離Lと,上段のロールの半径R1と下段のロールの半径R2との和R1+R2が,L<R1+R2であり,
    下段のロールから上段のロールまでの高さが変更できるように上段のロール及び/又は下段のロールが昇降自在であり,
    前記上段のロールと下段のロールに掛け渡されたストリップの蛇行を検出するセンサーを備え,このセンサーでストリップの蛇行を検出した場合に,下段のロールから上段のロールまでの高さを低くさせ,ストリップの蛇行が検出されない場合は,下段のロールから上段のロールまでの高さを高くさせる制御手段を備える,縦型ルーパー。
  2. 前記上段のロールが下降した際に,もしくは前記下段のロールが上昇した際に,ストリップの負荷張力が9.8N/mm以上で,上段のロールと下段のロールに対するストリップの巻き付け角度が200゜以上となる,請求項1の縦型ルーパー。
  3. 上段と下段に配置され,平面視において互いに隣り合う関係に位置する上段のロールと下段のロールの回転軸同士の平面距離Lと,上段のロールの半径R1と下段のロールの半径R2との和R1+R2が,L<R1+R2となるように構成された複数のロール間にストリップを掛け渡して貯材する縦型ルーパーの運転方法であって,
    前記上段のロールと下段のロールに掛け渡されたストリップの蛇行が検出されると,前記上段のロールが下降して,下段のロールから上段のロールまでの高さを低くさせ,
    前記上段のロールと下段のロールに掛け渡されたストリップの蛇行が検出されない場合は,前記下段のロールが上昇して,下段のロールから上段のロールまでの高さを高くさせる,縦型ルーパーの運転方法。
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