JPH09220617A - 金属帯の巻き取り制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属帯の巻き取り制御方法を提供する。 【解決手段】 外周に段差を設けた段付きゴムスリーブ
をリール４に外装し、ゴムスリーブの段付き部の位置お
よび回転速度と金属帯１の先端部の位置および速度をそ
れぞれトラッキングし、ゴムスリーブの段付き部と金属
帯１の先端部を一致させて巻き取る際に、ゴムスリーブ
に金属帯１を巻き取るときの巻数が、巻き取り始めてか
ら１巻未満の間はリール４を速度制御モードで制御し、
先端位置合わせ後の１巻以上２巻未満のタイミングでリ
ール４を張力制御モードで制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属帯の巻き取り
制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属帯をコイルに巻き取る際、金属帯の
先端部がコイル内径部の数巻ないし数十巻に転写し、い
わゆるトップマークという折れ状の欠陥が発生し、製品
の歩留りの低下をもたらす。そこで、金属帯をリールで
巻き取るときに発生するトップマーク不良を回避するた
めの巻き取り方法として、例えば特開昭54− 34870号公
報や特開昭54− 34871号公報、特開平２−263515号公報
などに開示されている方法がある。

【０００３】これらは、外周に段差部を設けた段付きゴ
ムスリーブをリールに外装し、ゴムスリーブの段付き部
の位置および回転速度と金属帯の先端部の位置および速
度をそれぞれトラッキングし、ゴムスリーブの段付き部
と金属帯の先端部を一致させて巻き取る方法である。し
かしながら、上記の従来法では、リールへの金属帯巻き
付け時の張力確保が十分にできず、初期内径部がルーズ
になる。初期内径部がルーズであると、コイル内径部と
ゴムスリーブ間の摩擦係数が小さいため、張力をかけて
巻き取るうちに内径部がリール軸方向へすべり出し、内
径部が飛び出したコイルとなってクレーン等のハンドリ
ング作業が困難となるという問題があった。

【０００４】そこで、例えば特開平５−169140号公報で
は、リールに金属帯を巻き付け開始する際に、金属帯の
搬送速度より速い周速度で巻き付けることにより、先端
位置合わせ時に張力を確立（目標とする巻き付け張力へ
到達）し、初期内径部のルーズを解消するという制御方
法が提案されている。しかし、この特開平５−169140号
の方法では、高精度な位置合わせと初期内径部の張力確
立を両立させる条件を見出すのは実質的に困難である。
その理由について説明すると、金属帯先端部のトラッキ
ングにはいくらかの誤差が発生する。すなわち、例えば
金属帯先端部を検出するセンサの検出誤差や検出したセ
ンサ信号を認識する制御装置の制御周期による認識遅
れ、通板テーブル上での金属帯のたるみ等に起因するも
のである。そこで、高精度な位置合わせを行うために
は、金属帯の搬送速度が遅い方が有利であり、リールの
回転速度も同様に低い方が有利であり、かつリード率も
低い方が好ましい。

【０００５】なお、ここで、金属帯の搬送速度をｖ、リ
ールの回転速度をｒとすると、リード率αは下記(1) 式
で表される。 α＝（ｒ／ｖ）×100 （％） ………………(1) また、リールの回転速度を金属帯の搬送速度よりも大き
く取ることにより、張力が発生するので、コイル内径部
の張力を確保するためには、一般的にはリード率を大き
くし、巻き付けることが好ましい。

【０００６】このようなことから、従来技術においては
コイル内径の張力を確保するためには、先端位置合わせ
の精度が低下するため、これらの条件を満足するリード
率を得るには何度も実験を繰り返して最適値を見出す必
要があり、多大の労力がかかるといった問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の有する課題を解決すべくなされたものであ
って、先端位置合わせ精度を低下させることなく、コイ
ル内径の張力確保を行える金属帯の巻き取り制御方法を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、外周に段差を
設けた段付きゴムスリーブをリールに外装し、前記ゴム
スリーブの段付き部の位置および回転速度と金属帯の先
端部の位置および速度をそれぞれトラッキングし、前記
ゴムスリーブの段付き部と金属帯の先端部を一致させて
巻き取る際に、前記ゴムスリーブに金属帯を巻き取ると
きの巻数が、巻取り始めてから１巻未満の間は前記リー
ルを速度制御モードで制御し、先端位置合わせ後の１巻
以上２巻未満のタイミングで前記リールを張力制御モー
ドで制御することを特徴とする金属帯の巻き取り制御方
法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明者が上記課題を解決すべく
鋭意研究・実験を重ねた結果、以下のような知見を得
た。すなわち、金属帯コイルの最内巻き部をゴムスリー
ブに固く巻き付けることにより、ゴムスリーブが圧縮さ
れる。このゴムスリーブが圧縮されると、ゴムスリーブ
表面からコイル内面に対して反力（内圧）が生じる。こ
の反力とコイル内面からゴムスリーブ表面間の摩擦係数
との積が摩擦力である。この摩擦力が大きければ大きい
ほど内巻き部の飛び出し等は発生せず、コイルを安定し
て巻き取ることができる。したがって、張力制御モード
への切換タイミングはコイル内径の張力を確保するため
には、できるだけ巻き付きの初期のタイミングが望まし
い。

【００１０】図２は、実験による張力制御モードへの切
換タイミングを変化させたときのゴムスリーブ圧縮力の
変化状態を示したものであり、縦軸のゴムスリーブ圧縮
力は目標圧縮力に対する百分率（％）で示している。図
２において、２巻以上になった時点で張力制御モードに
移行させると、ゴムスリーブ圧縮力は急激に低下してル
ーズなコイルとなるから、張力制御モードへの切換タイ
ミングは２巻未満でなければならないことがわかる。こ
れは、張力制御モードへの切換タイミングが遅すぎた場
合、金属帯の剛性によりコイルの最内巻き部まで巻き締
まらせることができず、初期の内径部がルーズなコイル
となるからである。

【００１１】ところが、金属帯コイルの巻き始めにおい
ては先端位置合わせを行っているので、あまり早いタイ
ミングで張力制御モードに移行してしまうと金属帯とゴ
ムスリーブ表面で滑りが発生し、せっかく合わせた先端
位置がずれてしまうことになる。図３は、張力制御モー
ドへの切換タイミングを変化させたときの先端位置合わ
せのずれ量の変化状態を示したものである。この図３に
おいて、張力制御モードへの切換タイミングが１巻より
も早すぎると、金属帯先端部に数mmから数十mmものずれ
が生じることから、金属帯を１巻以上巻き取った時点で
張力制御モードに移行させるようにすると、ずれること
がないことがわかる。

【００１２】したがって、ゴムスリーブに金属帯を巻き
取る際には、最初にリールは速度制御モードで制御し、
１巻以上２巻未満のタイミングでリールを張力制御モー
ドで制御することにより、先端位置合わせ精度を低下さ
せることなく、かつコイル内径の張力を確保して確実に
巻き取ることができる。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して詳しく説明する。図１は、本発明の実施例の構成を
示す概要図である。この図において、１は金属帯であ
る。２は金属帯１を搬送する搬送ロールで、駆動モータ
３で駆動される。４は段付きゴムスリーブが外装され
て、金属帯１をコイルに巻き取るリールで、駆動モータ
５によって駆動される。６は金属帯１に負荷された張力
を測定する張力計である。７は金属帯１の長さを測定す
るメジャリングロールである。８は例えば投受光型のフ
ォトスイッチなどの先端位置検出器、９は反射型のフォ
トスイッチなどの段差部検出器である。

【００１４】10は速度制御モードと張力制御モードとを
兼ね備えたリール制御装置で、先端位置合わせを行う演
算装置11と、巻数を設定する巻数設定装置12と、速度制
御モードからの速度指令を出力する速度指令出力回線13
と、張力制御モードからの張力指令を出力する張力指令
出力回線14と、これら速度指令出力回線13と張力指令出
力回線14とを切り換える制御切換スイッチ15と、速度指
令信号と張力指令信号を電流に変換する電流変換装置16
とで構成される。

【００１５】そこで、まず、演算装置11に巻数設定装置
12を介して予め１〜２巻の間の巻数例えば1.5 巻を設定
しておく。そして、制御切換スイッチ15を速度指令出力
回線13側にして、金属帯１の先端位置、進行速度、リー
ル４の位置、回転速度に応じて先端位置合わせを行うた
めの速度指令信号を演算し、電流変換装置16を介して駆
動モータ５に出力して、その回転速度を制御する。その
制御結果は駆動モータ５に取り付けられた回転速度検出
器17を介してフィードバックされる。

【００１６】金属帯１の先端は回転速度検出器17でトラ
ッキングされ、その巻数がカウントされる。そして、巻
数が設定値である1.5 巻に到達した時点で制御切換スイ
ッチ15を張力指令出力回線14側に切り換え、電流変換装
置16へ張力指令を出力して、所定の張力になるように駆
動モータ５の回転数を制御する。このときの制御結果は
張力計６を介してフィードバックされる。

【００１７】このようにして、リール４への金属帯１の
巻数が１巻以上２巻未満の間にリール４を速度制御モー
ドから張力制御モードに切り換えるようにしたので、先
端位置合わせ精度を低下させることなく、かつコイル内
径の張力を確保して確実に巻き取ることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リールで巻き取られる金属帯の巻数が１巻以上２巻未満
の間に速度制御モードから張力制御モードに切り換えて
リールを制御するようにしたので、製品の品質や歩留り
の向上に寄与することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示す概要図である。

【図２】張力制御モード切換タイミングを変化させたと
きのゴムスリーブ圧縮力の変化状態を示す特性図であ
る。

【図３】張力制御モード切換タイミングを変化させたと
きの先端位置合わせのずれ量の変化状態を示す特性図で
ある。

【符号の説明】

１ 金属帯 ２ 搬送ロール ３ 駆動モータ ４ リール ５ 駆動モータ ６ 張力計 ７ メジャリングロール ８ 先端位置検出器 ９ 段差部検出器 10 リール制御装置 11 演算装置 12 巻数設定装置 13 速度指令出力回線 14 張力指令出力回線 15 制御切換スイッチ 16 電流変換装置 17 回転速度検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周に段差を設けた段付きゴムスリーブ
   をリールに外装し、前記ゴムスリーブの段付き部の位置
   および回転速度と金属帯の先端部の位置および速度をそ
   れぞれトラッキングし、前記ゴムスリーブの段付き部と
   金属帯の先端部を一致させて巻き取る際に、 前記ゴムスリーブに金属帯を巻き取るときの巻数が、巻
   き取り始めてから１巻未満の間は前記リールを速度制御
   モードで制御し、先端位置合わせ後の１巻以上２巻未満
   のタイミングで前記リールを張力制御モードで制御する
   ことを特徴とする金属帯の巻き取り制御方法。