WO2001021335A1 - Procede et dispositif d'enroulement de rubans de metal - Google Patents

Description

明 細 書 金属帯の卷取方法及び装置

技術分野

本発明 は、 熱間圧延の よ う に高速で圧延 さ れた金属帯を 高速でマ ン ド レルに卷き 取る 際の金属帯の卷取方法及び装 置に関 し、 特に卷取終了前に コ イ ルの外卷面にラ ッパ一 口 —ルを押 し付けて前記コイ ルの回転を制動 し、これに よ り 、 卷取終了時に該コ イ ルの回転を短時間で停止 させる よ う に した金属帯の卷取方法及び装置に関する。

背景技術

熱間圧延 ライ ンでは、 熱間圧延 さ れた金属帯を仕上圧延 機の下流側に配置 した卷取機に よ り 卷き 取っ て コ イ ル と し てい る。 従来は、 一本の被圧延材を仕上圧延する と 、 圧延 した被圧延材を一つ の コ イ ルに前記卷取機に よ り 卷き 取つ ていた。 前記被圧延材の先端部や尾端部 と いっ た非定常部 は、 被圧延材の形状制御や蛇行制御が 困難であ る 、 ま た、 近年、熱間圧延 さ れる金属帯の薄物化が求め られてい る が、 圧延 される金属帯の厚 さ が薄 く な る と 前記形状制御や前記 蛇行制御はますます困難にな る。 こ の た め、 一本の被圧延 材の重量を大き く した り 、 前記仕上圧延機の入側で先行す る被圧延材 と 後行する被圧延材 と を接合 した り して、 1 回 の仕上圧延にて圧延 さ れる 重量を大き く して、 前記非定常 部の 占め る割合を小 さ く する こ と が行われてい る。 こ の場合、 卷取機が 1 回 に卷き 取る こ と ができ る重量に は限度が あ る た め、前記卷取機を複数台配置する と と も に、 仕上圧延機 と 卷取機 と の間 にス ト リ ッ プシヤ ーを設けて、 熱間仕上圧延機か ら送 り 出 さ れた金属帯を該ス ト リ ッ プシ ヤ ーで所定長 さ に切断 した後、 複数台の卷取装置に よ っ て 交互に コ イ ル状に卷き 取る。 こ の時、 次の卷取装置に よ る 金属帯の巻き 取 り を開始する ま での時間を短縮すべ く 、 現 在の卷取装置に よ る金属帯の卷き 取 り が終了 した ら でき る だけ短時間で コ イ ルの回転を停止 さ せる必要があ る。

かかる 要請に応え る金属帯の卷取装置 と しては、例 え ば、 特開平 5 — 1 5 4 5 5 0 号公報に記載の も の が開示 さ れて い る。 こ の金属帯の卷取装置は、 図 6 に示すよ う に、 複数 の ラ ッパー ロ ール 6 を コ イ ル 5 の外卷面に対 して接近離間 移動可能に配設 し、 卷取終了前に該ラ ッパ一ロ ール 6 を コ ィ ル 5 の外卷面に向けて接近移動 させて該外卷面に所定の 押 し付け力 を付与 し、 これに よ り 、 巻取終了時に、 コ イ ル 5 の尾端のばたつき を防止する と と も に、 コ イ ル 5 の回転 を制動 して短時間で停止 させ る よ う に した も のであ る 。 ま た、 ラ ッパ一ロ ール 6 は卷取開始時に卷取装置 1 のマ ン ド レル 2 に接近配置 されて金属帯の先端を該マ ン ド レル 2 と の間で挟み込み、 これに よ り 、 卷取開始動作を確実に行 う 機能 も併せ持つ てい る。 なお、 卷取が開始 さ れた後は ラ ッ パー ロ ール 6 は卷取が終了す る所定時間前ま でコ イ ル 5 の 外卷面か ら離間配置 さ れる よ う に なっ てい る。

と こ ろで、 例えば前述の仕上圧延機入側で先行被圧延材 と 後行被圧延材 と を接合する熟間圧延方法では、 数本か ら 数十本の圧延素材を繋ぎ合わせた も の を連続 して圧延する こ と に よ っ て、 全長にわた り 安定 した張力 を付与 して、 薄 物圧延を高速で行 う こ と を可能に してい る 。

しか しなが ら、 上記従来の金属帯の卷取装置を用いて板 厚の薄い金属帯を高速で卷き 取る 場合においては、 図 7 に 示すよ う に、 ラ ッパ一 口一ノレ 6 にて コ イ ル 5 の外卷面を押 しっけ る 際に、 コ イ ル 5 の外卷面におけ る コ イ ル 5 の内卷 き 最先端部 （金属帯先端） 5 aと マ ン ド レル 2 の表面 と の段 差に位置する部分 （以下、 段差部 1 6 と レヽ う 。 ） に該ラ ッ パー ロ ール 6 力 S当 た る と 、 コ イ ル 5 は高速で回転 してい る た め、 該段差部 1 6 が高い圧力で圧延 されて しま う 。 こ の 結果、 卷き 取 られてい る金属帯の段差部 1 6 に位置する 部 分が形状不良を引 き 起こ し、 歩留 り が悪 く な る と い う 不都 合が あ る。 そ して、 こ の形状不良は特に板厚が 2 . 3 m m 以下で、 卷取速度が 7 0 O m p m以上の場合に顕著にな る こ と が確認 さ れた。 なお、 ラ ッパ一 口 一ル 6 には凸ク ラ ウ ンが設け られる こ と が多 く 、 そ の た め 、 前記形状不良は腹 伸びが主であ る。 ま た、 特開昭 5 6 - 1 2 6 0 2 1 号公報及び特開昭 5 9 — 9 2 1 1 8 号公報に記載の も の は、 金属帯の卷き 取 り 機 において、金属帯をマ ン ド レルに卷き付け る初期の段階で、 金属帯先端部で生 じた コ イ ル段差部をア ッ パ ー ロ ール が通 過する前に上昇 させて衝突を回避 させ、 通過後に下降 させ る動作を させる こ と に よ り 段差部で生 じ る衝撃力 を緩和す る方法が開示 さ れて レヽ る。 しか し、 前述 した よ う な一本の 被圧延材の重量が大き い場合や数本か ら数十本の圧延素材 を繋ぎ合わせた も のを連続 して圧延 して、 高速で卷き 取る こ と は想定 していないので、 卷き 取 り 終了時に複数の ラ ッ パ ー ロ ール で コ イ ル の周 り を制動 して短時間で停止 させる こ と は開示 さ れていない。 したがっ て、 連続仕上げ圧延 さ れた場合や大単重 コ イ ルを圧延する場合に は、 高速で卷き 取 られる の で 、 コ イ ル外卷部に段差が あ る 場合に高い圧力 でこ の段差部が圧延 さ れて しま い、 こ の部分が形状不良を 引 き起 こす不都合が あ る。 本発明 はかかる 不都合を解消する た めに な された も の で あ り 、 板厚の薄い金属帯を高速で卷き 取る 際に形状不良が 発生 しない よ う に して歩留 り の向上を図 る こ と ができ る金 属帯の卷取方法及び装置を提供する こ と を 目 的 と する。

発明の開示

かかる 目 的を達成する た めに、 本発明 1 に係る金属帯の 卷き 取 り 方法は、 熱間仕上圧延後の金属帯をマ ン ド レルに 卷き 終わる 前に コ イ ル の外卷面に複数の ラ ッ パー ロ ールを 押 し付けて前記 コ イ ル の回転を制動 し、 該 コ イ ルの回転を 停止 させる よ う に した金属帯の卷取方法において、 前記 コ ィ ルの内卷最先端部 と マ ン ド レル表面 と の段差に起因 して 前記コ イ ル の外卷面に現出する段差部の位置を検出 し、 前 記段差部が前記 ラ ッパ一 口 ール の位置を通過する 前後の所 定時間だけ、 該 ラ ッパ一 ロ ール の コ イ ル幅 1 m当 た り の押 し付け力を 2 0 k N Z m以下にする こ と を特徴 と する。 本発明 2 に係 る金属帯の卷き 取 り 方法は、 本発明 1 にお いて、

前記段差部が前記ラ ッパー ロ ールの位置を通過する 前後の 所定時間だけ、 前記ラ ッパ一ロ ールを前記コ イ ルの外卷面 力 ら離間 さ せる こ と を特徴 と する。

本発明 3 に係 る金属帯の卷き 取 り 方法は、 本発明 1 にお いて、 前記段差部 と 前記段差部以外の部分におけ る 前記ラ ッパ一 ロ ー ノレ の コ ィ ノレ幅 1 m 当 た り の押 し付け力 を 1 0 〜 2 0 k N Z m と した こ と を特徴 と する。

本発明 4 に係 る金属帯の卷き 取 り 方法は、 本発明 1 〜 3 において、 前記マ ン ド レルに金属帯を卷き 終わる 前に、 前 記ラ ッ ノ《一 口 一ルを開限よ り も マ ン ド レルに よ り 近い待機 位置か ら 前記コ イ ルの外卷面に向 けて接近移動 させて前記 外卷面の押 し付け を開始する こ と を特徴と する。

本発明 5 に係 る金属帯の卷き 取 り 装置は、 金属帯を コ ィ ル状に巻 き 取 る マ ン ド レル と 、 前記マ ン ド レルに卷き 取 ら れた コイ ルの外卷面を押 し付け る複数個の ラ ッパ一ロ ール と 、 前記ラ ッパ一ロ ールを支持 して前記コ イ ルの外卷面に 対 して接近離間移動可能に設け られた支持フ レー ム と 、 前 記支持フ レーム を前記 コ イ ルの外卷面に対 して接近離間移 動 さ せる駆動手段 と を備え る金属帯の卷取装置において、 熱間仕上圧延後に前記金属帯を切断する ス ト リ ッ プシヤ ー お よび前記ラ ッパ一 ロ ールを前記コ イ ルの外卷面に押 し付 け る駆動手段に卷取 り 終了信号を送信する ス ト リ ッ プシャ 一制御装置 と 、 前記 コ イ ルの 内卷最先端部 と 前記マ ン ド レ ル表面 と の段差に起因 して前記 コ イ ルの外卷面に現出する 段差部の位置を検出する段差部位置検出手段 と 、 前記段差 部位置検出手段に よ る検出位置に基づいて、 前記ラ ッパ一 ロ ール と 前記外卷面 と の間隙又は前記ラ ッパ一ロ ールに よ る 前記外卷面の押 し付け力 を変化 させる よ う に前記駆動手 段を制御する ラ ッパ一ロ ール制御手段 と を備 えた こ と を特 徴 と す る 。

本発明 6 に係る金属帯の巻き 取 り 装置は、 本癸明 5 にお いて、 前記段差部位置検出手段が、 前記金属帯の巻き 初め 時に前記マ ン ド レルに卷き 取 られた金属帯の先端の位置を 検出する 手段 と 、 前記先端位置を前記マ ン ド レル の所定位 置に対する 回転角度 0 と して演算する手段 と 、 前記 0 を記 憶する 手段 と 、 前記金属帯を巻き 終わ る前に前記 0 を前記 コ イ ル の外卷面に現出する段差部の位置 と する こ と を特徴 と する。

本発明 7 に係 る金属帯の卷き 取 り 装置は、 本発明 6 にお いて、 前記 0 が、 前記金属帯先端が通過 した こ と を検出す る セ ンサー と 、 前記 コ イ ルの回転速度を検出する 回転速度 計、 お よび板速度検出セ ンサ一 に よ り 求め られた こ と を特 徴 と する。

本発明 8に係る 金属帯の卷き 取 り 方法は、 本発明 1 におい て、 コ イ ルの回転速度が、 所定の回転速度以下に減速 さ れ た場合は、 ラ ッパ一 ロ ール の押 し付け力 を 2 0 k N Z m超 えに設定する こ と を特徴 と する。

図面の簡単な説明

図 1 本発明 の第 1 の実施の形態の一例であ る金属帯の卷 取装置を説明する た めの概略図であ る。 図 2 卷取終了段階にお け る コ イ ル外卷面に対する ラ ッパ 一ロ ールの相対的動作を説明する本発明の第 1 の実施の形 態の説明図であ る。

図 3 押 し付け開始時におけ る コ イ ル外卷面に対する ラ ッ パー ロ ール の相対的動作を説明する た めの本発明 の第 1 の 実施の形態の説明図であ る。

図 4 卷取終了段階におけ る コ イ ル外卷面に対する ラ ッパ 一ロ ールの相対的動作を説明する本発明の第 2 の実施の形 態の説明図であ る。

図 5 卷取終了段階におけ る コ イ ル外卷面に対する ラ ッパ 一 ロ ール の相対的動作を説明する本発明の第 3 の実施 の形態の説明図であ る。

図 6 従来の金属帯の卷取装置を説明する ための概略図で あ る。

図 7 コ イ ル の内卷最先端部 と マ ン ド レル表面 と の段差に 起因 して該コ イ ル の外卷面に現出する段差部を説明する た めの説明図であ る。

発明 を実施する た め の最良の形態

以下、 本発明の実施の形態を図 1一図 5 を参照 して説明 する。 まず、図 1 〜図 3 を参照 して本発明 の第 1 の実施の形態か ら説明する と 、 図 1 において符号 2 は熱間仕上圧延機 （図 6 の符号 2 1 ) を通過 した後、 ス ト リ ッ プ シ ヤ ー （図 6 の 符号 2 2 ) に よ っ て所定長 さ に切断さ れた金属帯 3 を ピ ン チ ロ ール 4 を介 して コ イ ル状に卷き 取る マ ン ド レル 2 であ り 、 こ の マ ン ド レ ル 2 に卷き 取 られた コ イ ル 5 の外卷面側 には複数 （図 1 では 4 か所） の ラ ッパ一 ロ ール 6 が周方向 に所定の間隔で配設 されてい る。

各ラ ッパ一 ロ ール 6 はそれぞれコ イ ル 5 の外卷面に対 し て接近離間する方向 に回動支点 7 a を介 して回動 自 在に設 け られた支持フ レ ー ム （図 1 では一箇所のみ図示） 7 に よ つ て支持 さ れてお り 、 こ の支持フ レ ー ム 7 には油圧シ リ ン ダ （駆動手段） 8 の ビ ス ト ン ロ ッ ド 8 a が連結されてい る。 ビ ス ト ン ロ ッ ド 8 a を伸長 させる こ と に よ り 支持フ レーム 7 が コイ ル 5 の外卷面に接近する方向 に回動 して ラ ッパー ロ ール 6 が該外卷面に接触 し、 収縮 させる こ と に よ り 支持 フ レ ー ム 7 が コ イ ル 5 の外卷面か ら離間す る方向 に回動 し て ラ ッパー ロ 一ル 6 が該外卷面か ら離間す る よ う になっ て い る。

ま た、 コ イ ル 5 と ピンチ ロ ール 4 と の間 に は金属帯 3 の 先端が通過 した こ と を検知する レーザセ ンサ 9 が配設 さ れ マ ン ド レル 2 には コ イ ル 5 の回転速度お よ び回転角度を検 出する検出セ ン サ 1 0 が取 り 付け られ、 ピ ン チロ ール 4 に は金属帯 3 の搬送速度 （板速） を検出する 板速検出セ ンサ 1 1 が取 り 付け られ、 支持フ レ ー ム 7 には回動角度を検出 する 回動角検出セ ン サ 1 2 が取 り 付け られ、 油圧シ リ ンダ 8 には作動圧を検出する圧力検出セ ンサ 1 3 a ， 1 3 わ が 取 り 付け られてい る。 そ して、 各セ ンサか ら の信号に基づ いて コ ン ト ロ ーラ 1 4 が駆動回路 1 5 を介 して油圧シ リ ン ダ 8 を制御する よ う になつ て レ、 る。 コ ン ト ロ ー ラ 1 4 は、 レーザセ ンサ 9 、 回転速度検出セ ンサ 1 0 及び板速度検出セ ンサ 1 1 か ら の信号に基づいて コ イ ル 5 の内卷最先端部 5 a を前記マ ン ド レルの所定位置 か ら の回転角度 0 と して演算す る演算部 1 7 と 、 前記 Θ を 記憶する 先端段差部記憶部 1 9 と 、 前記金属帯を巻き 終わ る 前にス ト リ ッ プシヤ ー制御装置 2 0 か ら の信号に も と づ いて、 前記 0 をマ ン ド レル 2 表面 と の段差に起因 して該コ ィ ル 5 の外卷面に現出する段差部 1 6 の位置 と して演算す る 演算部 1 7 と 、 駆動回路 1 5 を介 して油圧シ リ ンダ 8 を 制御する こ と 〖こ よ り ラ ッパ一ロ ール 6 の コ イ ル 5 の外卷面 に対する位置制御及び押 し付け力制御を行 う 制御部 （制御 手段） 1 8 と を備え る。 こ こ で、 こ の実施の形態では、 レ 一ザセ ンサ 9 、 回転速度検出セ ンサ 1 0 、 板速度検出セ ン サ 1 1 、 演算部 1 7 、 先端段差部記憶部 1 9 及びス ト リ ッ プシヤ ー制御装置 2 0 に よ っ て本発明の段差部位置検出手 段を構成する が、 他の公知の検出手段ま た は、 ト ラ ツ キ ン グ手段等に よ っ て段差部 1 6 の位置を検出する よ う に して も よ い。

制御部 1 8 は卷取開始段階及ぴ卷取終了段階で油圧シ リ ンダ 8 を制御する よ う にな っ てお り 、 卷取開始段階におい ては卷取開始動作を確実に行 う べ く 、 レーザセ ンサ 9 か ら の信号に基づいて得 られた金属帯 3 先端の卷取開始タ イ ミ ングに同期 させて油圧シ リ ンダ 8 の ビス ト ンロ ッ ド 8 a を 伸長 させ、 これに よ り 、 支持フ レーム 7 をマ ン ド レル 2 の 外面に接近する方向に所定角度回動 さ せて金属帯 3 の先端 を ラ ッ ノ 一ロ ール 6 と マ ン ド レル 2 と の間で挟み込み、 ま た、 卷取開始か ら所定時間経過後 に ピ ス ト ン ロ ッ ド 8 a を 収縮 さ せて支持フ レ ー ム 7 を コ イ ル 5 の外卷面か ら離間す る方向 に所定角度回動 させ、 これに よ り 、 卷取が終了する 所定時間前ま でラ ッパーロ一ル 6 を コ イ ル 5 の外卷面か ら 退避 させて所定位置に待機 さ せる。

なお、 こ の 場合 の油圧 シ リ ン ダ 8 の ビ ス ト ン ロ ッ ド 8 a の伸長 · 収縮量は回動角検出セ ンサ 1 2 に よ っ て得 られた 検出角度が予め ラ ツバ一 ロ ール 6 にお け る金属帯 3 先端の 挟み込み位置及び退避位置に応 じて設定さ れた支持フ レ ー ム 7 の回動角度 （制御部 1 8 内の記憶領域に記憶 さ れてい る。 ） に一致する よ う に制御 さ れる。 ま た、 卷取開始時に ラ ッパ一ロ ール 6 と マ ン ド レル 2 と の間に金属帯 3 の最先 端部 （金属帯先端） 5 a と マ ン ド レル 2 の表面 と の段差に 対応 して コ イ ル 5 外卷面に上述 した段差部 1 6 が現出する 一方、 卷取終了段階においては、 ス ト リ ッ プシヤ ー制御 装置 2 0 か ら の尾端ラ ッパ一ロ ール押 さ え開始信号に基づ いて、 まず、 ラ ッパ一 ロ ール 6 に よ る コ イ ル 5 外卷面の押 し付け開始時に、 レーザセ ンサ 9 、 回転速度検出セ ンサ 1 0 及び板速度検出セ ンサ 1 1 か ら の信号に基づいて演算部 1 7 で演算 された金属帯先端部の位置 0 が記憶部 1 9 に記 憶 された コ イ ル 5 外卷面 へ の ラ ッ パ 一 ロ ール 6 の接触位置 に一致する か否かを判断 し、 一致 しない場合には、 コ イ ル 5 の回転を制動 して短時間で停止 させるベ く 、 予め設定 さ れた押 し付け開始タ イ ミ ングに 同期 さ せて油圧シ リ ンダ 8 の ピ ス ト ン ロ ッ ド 8 a を伸長 さ せ、 こ れに よ り 、 支持フ レ ー ム 7 を コ イ ル 5 の外卷面に接近する方向 に所定角度回動 させラ ッパー ロ ール 6 を コ イ ル 5 外卷面に接触 させ る。 段差部 1 6 の位置 と ラ ッパ一 ロ ール 6 の接触開始位置 と がー致する 場合には、 該接触を回避すべ く 、 図 3 に示すよ う に、 段差部 1 6 が ラ ッパ一 ロ ール 6 の接触開始位置に到 達する所定時間前に油圧シ リ ンダ 8 の ビ ス ト ンロ ッ ド 8 a を収縮 さ せ、 これに よ り 、 支持フ レーム 7 を コ イ ル 5 の外 卷面か ら離間する方向 に所定角度回動 させラ ッパー ロ ール 6 を コ イ ル 5 外卷面か ら退避 さ せる と と も に、 段差部 1 6 の位置が ラ ッパ ー ロ ール 6 の接触位置を通過 して所定時間 経過 した後に油圧シ リ ンダ 8 の ビ ス ト ン 口 ッ ド 8 a を伸長 させ、 これに よ り 、 支持フ レ ー ム 7 を コ イ ル 5 の外卷面に 接近する方向 に所定角度回動 させラ ッパー ロ ール 6 を コ ィ ル 5 外卷面に接触 させる。

なお、 こ の場合の油圧シ リ ンダ 8 の ピ ス ト ンロ ッ ド 8 a の伸長 · 収縮量は回動角検出セ ン サ 1 2 に よ っ て得 られた 検出角度が予め ラ ッ ノ、。 一 口 一ル 6 におけ る コ イ ル 5 の外卷 面に対する接触位置及び退避位置に応 じて設定された支持 フ レ ー ム 7 の回動角度 （制御部 1 8 内 の記憶領域に記憶 さ れてい る。 ） に一致する よ う に制御 さ れる。

ラ ッ ノ — ロ ール 6 が コ イ ル 5 の外卷面に接触 した後にお いては、 圧力検出セ ンサ 1 3 a , 1 3 b カゝ ら得 られる検出 圧が予め設定 さ れた コ イ ル 5 の外卷面に対 して所定の押 し 付け力 を付与する た め の作動圧に一致する よ う に油圧シ リ ンダ 8 を制御する。 こ こ で 、 コ イ ル 5 の外卷面に対する ラ ッパー ロ ール 6 の コ イ ル幅 1 m 当 た り の押 し付け力は 1 0 〜 2 0 k Nノ mの範囲 と する。 押 し付け力が 2 0 k N / m 未満では コ イ ルの回転に対 して必要な制動力 を得 られず、 ま た、 高速回転時の遠心力 に よ る コ イ ル外周部の膨 ら みを 押 さ れる こ と が出来ない。 一方、 Z O k N Z mを越え る と 高速で回転する コ イ ル 5 の段差部 1 6 に ラ ッパー ロ ール 6 が衝突 した際に高い圧力が発生 して コ イル 5 に腹伸びが発 生 して しま う 。

次に、 制御部 1 8 の作動につ い て説明する。

まず、 卷取開始段階においては、 レーザセ ンサ 9 か ら の 信号に基づいて得 られた金属帯 3 先端の卷取開始タ イ ミ ン グに同期 して油圧シ リ ンダ 8 の ビ ス ト ンロ ッ ド 8 a を回動 角検出セ ンサ 1 2 に よ っ て得 られた検出角度が予め ラ ッパ 一 ロ ール 6 におけ る 金属帯 3 先端の挟み込み位置に応 じて 設定された支持フ レ ー ム 7 の回動角度一致する よ う に伸長 させて支持フ レ ー ム 7 をマ ン ド レル 2 の外面に接近する方 向 に回動 させ、 これに よ り 、 金属帯 3 の先端をラ ッパ一 口 ール 6 と マ ン ド レル 2 と の間で挟み込んで卷取開始動作を 確実に行 う 。

ま た、 巻取開始か ら所定時間経過後に ピ ス ト ン ロ ッ ド 8 a を回動角検出セ ンサ 1 2 に よ っ て得 られた検出角度が予 め ラ ッパー ロ ール 6 の退避位置に応 じて設定された支持フ レ ー ム 7 の回動角度に一致する よ う に収縮 させて支持フ レ ーム 7 を コ イ ル 5 の外卷面か ら離間する方向 に回動 させ、 これに よ り 、 卷取が終了する所定時間前ま でラ ッパ一 口 一 ル 6 を コ イ ル 5 の外卷面か ら退避さ せて所定位置に待機 さ せる。 なお、 こ の待機位置は、 ラ ッパ一 ロ ールの開限よ り も 出来る だけマ ン ド レル寄 り に位置す る こ と で、 卷き 取 り 終了時の ラ ッ パー ロ ール押 さ えの動作を迅速に行 う こ と が 出来有利であ る。

卷取終了段階においては、 まず、 ラ ッパ一 ロ ール 6 に よ る コ イ ル 5 外卷面 の押 し付け開始時に、 段差部 1 6 の位置 が ラ ッパー ロ ール 6 の接触位置に一致する か否かを判断 し —致 しない場合は、 コ イ ル 5 の回転を制動 して短時間で停 止 さ せる べ く 、 予め設定さ れた押 し付け開始タ イ ミ ングに 同期 させて油圧シ リ ンダ 8 の ビ ス ト ン ロ ッ ド 8 a を回動角 検出セ ンサ 1 2 に よ っ て得 られた検出角度が予め ラ ッパ一 ロ ール 6 におけ る コ イ ル 5 の外卷面に対する接触位置に応 じて設定 さ れた支持フ レ ー ム 7 の回動角度に一致する よ う に伸長 さ せ 、 こ れ に よ り 、 支持フ レ ー ム 7 を コ イ ル 5 の外 卷面に接近する方向 に回動 させラ ッ パーロ ール 6 を コ イ ル 5 外卷面に接触 させる。

段差部 1 6 の位置 と ラ ッパ一ロ ール 6 の接触位置 と が一 致する場合は、 該接触を回避すべ く 、 図 3 に示すよ う に、 段差部 1 6 の位置が ラ ッパ一 ロ ー ル 6 の接触位置に到達す る所定時間前に油圧シ リ ンダ 8 の ビス ト ン 口 ッ ド 8 a を回 動角検出セ ンサ 1 2 に よ っ て得 られた検出角度が予め ラ ッ ノ ー ロ ール 6 の コ イ ル 5 外卷面に対する退避位置に応 じて 設定 された支持フ レ ー ム 7 の回動角度に一致する よ う に収 縮 させ、 こ れに よ り 、 支持フ レーム 7 を コ イ ル 5 の外卷面 力 ら離間する方向 に回動 さ せラ ッパ一 ロ ール 6 を コ イ ル 5 外卷面カゝ ら退避 させ る と と も に、 段差部 1 6 の位置が ラ ッ パ ー ロ ール 6 の接触位置を通過 して所定時間経過 した後 に 油圧シ リ ンダ 8 の ビス ト ン 口 ッ ド 8 a を回動角検出セ ンサ 1 2 に よ っ て得 られた検出角度が予め ラ ッ パ ー ロ ール 6 の コ イ ル 5 外卷面に対する 接触位置に応 じて設定 さ れた支持 フ レ ー ム 7 の回動角度に一致す る よ う に伸長 させ、 これに よ り 、 支持フ レ ー ム 7 を コ イ ル 5 の外卷面に接近す る方向 に回動 さ せラ ッパ一ロ ール 6 を コ イ ル 5 の外卷面に接触 さ せる。

ラ ッ ノ 一ロ ール 6 が コ イ ル 5 の外卷面に接触 した後にお いては、 圧力検出セ ンサ 1 3 a , 1 3 b 力 > ら得 られる検出 圧が、 予め設定 された コ イ ル 5 の回転に対 して必要な制動 力 を得 られ、 且つ、 高速で回転する コ イ ル 5 の段差部 1 6 に ラ ッパー ロ ール 6 が衝突 して も段差部 1 6 に形状不良が 生 じ る こ と がない コ イ ル 5 の外卷面に対する コ イ ル幅 1 m 当 た り の押 し付け力 1 0 〜 2 0 k N Z niを付与す る た めの 作動圧に一致する よ う に油圧シ リ ンダ 8 を制御 し、 コ イ ル 5 が所定の回転速度 （回転する コ イ ル 5 の段差部 1 6 に 2 0 k N Z m超の押 し付け力で押 し付けたラ ッパー ロ ール 6 が衝突 して も段差部 1 6 に形状不良が生 じない速度 ： 7 0 O m p m未満） に減速する ま で こ の押 し付け力 で コ イ ル 5 の外卷面を押 し続け、 所定の回転速度に減速 さ れた後は押 し付け力 を 2 0 k N / m超に増大 させて、 コ イ ル 5 の回転 制動力 を大き く する。 上記の説明か ら 明 ら か よ う に、 こ の実施の形態では、 卷 取終了段階において、 コ イ ル 5 の回転に対 して必要な制動 力 を得 られ、 且つ、 高速で回転する コ イ ル 5 の段差部 1 6 に ラ ッパ一ロ ール 6 が衝突 して も段差部 1 6 に形状不良が 生 じ る こ と がない押 し付け力で コ イ ル 5 の外卷面を押 し付 け る よ う に してレヽ る ので、 板厚の薄い （ 2 . 3 m m以下） 金属帯を高速 （ 7 0 0 m p m以上） でコイ ルに卷き 取っ た 後、 段差部 1 6 位置に あ る金属帯に形状不良が発生 しない よ う にする こ と ができ 、 こ の結果、 歩留 り の 向上を図 る こ と 力 Sでき る。

ま た、 ラ ッパ一 ロ ー ル 6 に よ る コ イ ル 5 外卷面の押 し付 け開始時に該ラ ッパ一口一ル 6 が段差部 1 6 に接触 しない よ う に してい る ので、 押 し付け開始時にラ ッパ一ロ ール 6 と 高速で回転する コ イ ル 5 の段差部 1 6 と の衝突が回避 さ れて形状不良の発生を確実に防止す る こ と ができ る。

なお、 上記実施の形態では、 本発明 をス ト リ ッ プシヤ ー に よ っ て所定長 さ に切断さ れた金属帯 3 を コ イ ル状に卷き 取る 際に適用 した場合を例 に採っ たが、 通常のパ ッチ圧延 に も本発明 を適用 して も よ いのは勿論であ る。 ま た、 図 2 に示すよ う に コ イ ル 5 の外卷面に対する押 し付け力 1 0 〜 2 0 k N Z mを付与する た めの作動圧に一 致する よ う に油圧シ リ ンダ 8 を制御 し、 段差部 1 6 の有無 に関わ ら ず常に一定の圧力でラ ッパー ロ ールを押 しつけて も 良い。 前述 した よ う に コ イ ル 5 が所定の回転速度に減速 する ま で こ の押 し付け力で コ イ ル 5 の外卷面を押 し続け、 所定の回転速度 （ 7 0 0 m p m未満） に減速 された後は押 し付け力 を増大 させて コ イ ル 5 の回転制動力 を大き く する こ と も でき る。 次に、 図 1 及ぴ図 4 を参照 して、 本発明 の第 2 の態様の 実施の形態であ る 金属帯の卷取方法について説明する。 な お、 こ の卷取方法は上述 した卷取装置 1 に対 して卷取終了 段階でラ ッパ一ロ ール 6 が コ イ ル 5 の外卷面に接触 した後 におけ る コ ン ト ロ ーラ 1 4 の制御部 1 8 に よ る 油圧シ リ ン ダ 8 の制御方法が相違する のみであ る。

制御部 1 8 は、 卷取終了段階でラ ッパ一ロ ール 6 が コ ィ ル 5 の外卷面に接触 した後においては、 レーザセ ンサ 9 、 回転速度検出セ ンサ 1 0 及び板速度検出セ ンサ 1 1 か ら の 信号に基づいて演算部 1 7 で演算 さ れた段差部 1 6 の位置 が予め図示 しない記憶領域に記憶 さ れた コ イ ル 5 外卷面へ の ラ ッパー ロ ール 6 の接触位置に到達する所定時間前ま で は圧力検出セ ンサ 1 3 a , 1 3 b カゝ ら得 られる検出圧が、 予め設定 さ れた コ イ ル 5 の外卷面に対 して強制的に コ イ ル 5 の回転を制動する押 し付け力 を付与する た めの作動圧に 一致する よ う に油圧シ リ ンダ 8 を制御する。 こ の時の押 し 付け力は、 ラ ッパー ロ ール 6 に よ る コ イ ル 5 の回転の制動 力が得 られる よ う 〖こ 、 大き い値 （ Z O k N / m超） であ る と よ い。

ま た、 段差部 1 6 が ラ ッパ一 ロ ール 6 の接触位置に到達 する所定時間前か ら段差部 1 6 が ラ ッパ一 ロ ール 6 の接触 位置を通過 してか ら所定時間が経過する ま での間は圧力検 出セ ンサ 1 3 a , 1 3 b カゝ ら得 られる検出圧が、 高速で回 転する コ イ ル 5 の段差部 1 6 に ラ ッパ一口一ル 6 が衝突 し て も該段差部 1 6 に形状不良が生 じ る こ と がない よ う に予 め設定された弱い押 し付け力 2 0 k N Z ni以下を付与する よ う に油圧シ リ ンダ 8 を制御する。

なお、 ラ ッパ一ロ ール 6 に よ る 押 し付け力 を弱 く する 制 御は、 コ イ ル 5 が所定の回転速度 （回転する コ イ ル 5 の段 差部 1 6 に強い押 し付け力 （ 2 0 k N / m超） で押 し付け て レ、 る ラ ッパ一ロ ール 6 が衝突 して も段差部 1 6 に形状不 良が生 じ ない速度 ： 7 0 0 m p m未満） に減速す る ま で行 われ、 所定の回転速度に減速 された後は押 し付け力を増大 さ せて コ イ ル 5 の回転制動力 を大き く する 。

上記の説明か ら 明 ら かな よ う に、 こ の実施の形態では、 卷取終了段階において、 コ イ ル 5 の回転に対 して十分な制 動力が得 られ、 且つ、 段差部 1 6 が ラ ッパ一ロ ール 6 の接 触位置を通過する 前後の間は高速で回転する コ イ ル 5 の段 差部 1 6 〖こ ラ ッ ノ 一ロ ール 6 が衝突 して も段差部 1 6 に位 置する金属帯に形状不良が生 じ る こ と がない弱い押 し付け 力でコ イ ル 5 の外卷面を押 し付け る よ う に してい る ので、 板厚の薄い （ 2 . 3 m m以下） 金属帯の コ イ ル 5 を高速 （ 7 O O m p m以上） で卷き 取っ た後、 該金属帯に形状不良を 発生させない よ う にする こ と ができ 、 こ の結果、 歩留 り の 向上を図 る こ と ができ る。 なお、 その他の作用効果につい ては上述 した第 1 の態様の実施の形態 と 同一であ る のでそ の説明 を省略する。

次に、 図 1 及び図 5 を参照 して、 本発明 の第 3 の態様の 実施の形態であ る金属帯の卷取方法について説明する。 な お、 こ の卷取方法について も上述 した卷取装置 1 に対 して 卷取終了段階でラ ッパー ロ ール 6 が コ イ ル 5 の外卷面に接 触 した後におけ る コ ン ト ロ ー ラ 1 4 の制御部に よ る 油圧シ リ ンダ 8 の制御方法が相違する のみであ る 。

制御部 1 8 は、 卷取終了段階でラ ッパ一ロ ール 6 が コ ィ ル 5 の外卷面に接触 した後 においては、 レーザセ ンサ 9 、 回転速度検出セ ンサ 1 0 及び板速度検出セ ンサ 1 1 か ら の 信号に基づいて演算部 1 7 で演算 さ れた段差部 1 6 の位置 が予め図示 しない記憶領域に記憶 さ れた コ イ ル 5 外卷面へ の ラ ッパー ロ ール 6 の接触位置に到達する 所定時間前ま で は圧力検出セ ンサ 1 3 a ， 1 3 b か ら得 られる検出圧が予 め設定 された コ イ ル 5 の外卷面に対 して強制的に コ イ ル 5 の回転を制動する押 し付け力 を付与する た め の作動圧に一 致する よ う に油圧シ リ ンダ 8 を制御する。

ま た、 段差部 1 6 が ラ ッ パ 一 ロ ール 6 の接触位置に到達 する所定時間前か ら段差部 1 6 が ラ ッパ一ロ ール 6 の接触 位置を通過 してか ら所定時間が経過する ま での間は油圧シ リ ンダ 8 の ピ ス ト ン ロ ッ ド 8 a を回動角検出セ ンサ 1 2 に よ っ て得 られた検出角度が予め ラ ッパ一 口 一ル 6 の コ イ ル 5 外卷面に対する退避位置に応 じて設定さ れた支持フ レ ー ム 7 の回動角度に一致す る よ う に収縮 させ、 これに よ り 、 支持フ レ ー ム 7 を コ イ ル 5 の外卷面か ら離間する方向 に回 動 させラ ッパー ロ ール 6 を コ イ ル 5 外卷面カゝ ら退避 さ せる よ う に制御する。

ま た、 段差部 1 6 の位置が前記接触位置を通過 して所定 時間経過 した後 において は 、 油圧シ リ ンダ 8 の ビ ス ト ン 口 ッ ド 8 a を回動角検出セ ンサ 1 2 に よ っ て得 られた検出角 度が予め ラ ッパー ロ ール 6 の コ イ ル 5 外卷面に対する接触 位置に応 じて設定 さ れた支持フ レ ー ム 7 の回動角度に一致 する よ う に伸長 させ、 これに よ り 、 支持フ レーム 7 を コ ィ ル 5 の外卷面に接近する方向 に回動 させラ ッパー ロ ー ル 6 を コ イ ル 5 外卷面に接触 さ せ、 その後、 速やかに圧力検出 セ ンサ 1 3 a ， 1 3 b か ら得 られる検出圧が予め設定 され た コ イ ル 5 の外卷面に対 して強制的に コ イ ル 5 の回転を制 動する押 し付け力 を付与する た めの作動圧に一致する よ う に油圧シ リ ンダ 8 を制御す る。

なお、 ラ ッパ一ロ ール 6 を段差部 1 6 カゝ ら退避 させる制 御は、 コ イ ル 5 が所定の回転速度 （回転する コ イ ル 5 の段 差部 1 6 〖こ ラ ッ ノ 一ロ ール 6 が衝突 して も コ イ ル 5 に腹伸 びが生 じない速度） に減速する ま で行われ、 所定の回転速 度 （ 7 0 0 m p m未満） に減速 さ れた後は押 し付け力 を増 大 さ せて コ イ ル 5 の回転制動力 を大き く する。

上記の説明 か ら 明 ら かな よ う に、 こ の実施の形態では、 卷取終了段階において、 コ イ ル 5 の回転に対 して十分な制 動力が得 られ、 且つ、 段差部 1 6 が ラ ッパ一口一ル 6 の接 触位置を通過する前後の間は高速で回転する コ イ ル 5 の段 差部 1 6 に ラ ッパ一ロ ール 6 が衝突 しない よ う に してい る の で、 板厚の薄い （ 2 . 3 m m以下） 金属帯を高速 （ 7 0 O m p m以上） で コ ィ ノレ 5 に卷き 取っ た後、 金属帯に形状 不良を発生 させない よ う にする こ と ができ 、 こ の結果、 歩 留 り の向上を図 る こ と ができ る。 なお、 その他の作用効果 については上述 した第 1 の態様の実施の形態 と 同一であ る の でその説明 を省略する。

産業上の利用可能性

上記の説明か ら 明 ら かな よ う に、 本発明 に よれば、 板厚 の薄い金属帯を高速でコ イ ルに巻き 取っ た後、 巻き 取っ た 金属帯に形状不良を発生 さ せない よ う にす る こ と ができ る ので、 歩留 り の向上を図 る こ と ができ る と い う 効果が得 ら れる 。

ま た、 ラ ッパ一 ロ ールに よ る コ イ ル外卷面の押 し付け開 始時に、 該ラ ッパ一 ロ ールが段差部に接触 しない よ う に制 御する こ と に よ り 、 押 し付け開始時に ラ ッ ノ 一ロ ール と 高 速で回転する コ イ ルの段差部 と の衝突を回避する こ と がで き る ので、 形状不良の発生を確実に防止す る こ と ができ る と い う 効果が得 られる。

Claims

請求の範囲

1 . 熱間仕上圧延後の金属帯をマ ン ド レルに卷き 終わ る 前 に コ ィ ノレ の外卷面に複数の ラ ッ ノ 一 ロ ールを押 し付けて前 記コ イ ルの回転を制動 し、 該コ イ ルの回転を停止 させる よ う に した金属帯の卷取方法において、

前記 コ イ ルの内卷最先端部 と マ ン ド レル表面 と の段差に 起因 して前記 コ イ ルの外卷面に現出する段差部の位置を検 出 し、 前記段差部が前記ラ ッパ一ロ ール の位置を通過する 前後の所定時間だけ、 該ラ ッパ一ロ ールの押 し付け力 を 2 0 k N Z m以下にする こ と を特徴 と する金属帯の卷取方法

2 . 請求項 1 において、

前記段差部が前記ラ ッパ ー ロ ール の位置を通過する 前後 の所定時間だけ、 前記ラ ッ パ ー ロ ールを前記 コ イ ル の外卷 面か ら離間 させる こ と を特徴 と す る金属帯の卷取方法。

3 . 請求項 1 において、 前記段差部 と 前記段差部以外の部分におけ る前記ラ ツバ 一ロ ール の押 し付け力 を 1 0 〜 2 0 k N / ni と した こ と を 特徴 と する 金属帯の卷取方法。

4 . 請求項 1 〜 3 のいずれか一項において、 前記マ ン ド レル に金属帯を卷き 終わ る前に、 前記ラ ッ パ — ロ ールを開限よ り も マ ン ド レ ルに よ り 近い待機位置か ら 前記 コ イ ル の外卷面に向 けて接近移動 させて前記外卷面 の 押 し付け を開始する こ と を特徴 と する金属帯の卷取方法。

5 . 金属帯を コ イ ル状に卷き 取る マ ン ド レル と 、 前記マ ン ド レルに卷き 取 られた コ イ ルの外卷面を押 し付け る複数個 の ラ ッ ノ 一 口一ノレ と 、 目 ij記ラ ッ パ ー ロ ー ノレを支持 して前言己 コ イ ルの外卷面に対 して接近離間移動可能に設け られた支 持フ レ ー ム と 、 前記支持フ レ ー ム を前記コ イ ルの外卷面に 対 して接近離間移動 させる 駆動手段 と を備える金属帯の卷 取装置において、

熱間仕上圧延後 に前記金属帯を切断する ス ト リ ッ プ シ ャ —お よび前記ラ ッパ一 ロ ールを前記コ イ ル の外卷面に押 し 付け る駆動手段に卷取 り 終了信号を送信する ス ト リ ッ プシ ヤ ー制御装置 と 、 前記コ イ ル の内卷最先端部 と 前記マ ン ド レル表面 と の段 差に起因 して前記コ イ ルの外卷面に現出する段差部の位置 を検出する段差部位置検出手段 と 、 前記段差部位置検出手段に よ る検出位置に基づいて、 前 記ラ ッパー ロ ール と 前記外卷面 と の間隙又は前記ラ ッパー ロ ールに よ る 前記外卷面の押 し付け力 を変化 させ る よ う に 前記駆動手段を制御する ラ ッ パ一ロ ール制御手段 と を備 え た こ と を特徴 と する金属帯の卷取装置。

6 . 請求項 5 において、 前記段差部位置検出手段が、 前記金属帯の卷き 初め時に前記マ ン ド レルに卷き 取 られ た金属帯の先端の位置を検出する手段 と 、 前記先端位置を前記マ ン ド レルの所定位置に対する 回転 角度 Θ と して演算する 手段 と 、 前記 Θ を記憶する 手段 と 、 前記金属帯を卷き 終わ る 前に前記 0 を前記 コ イ ル の外卷 面に現出する段差部の位置 と する こ と を特徴 と する金属帯 の卷取装置。

7 . 請求項 6 において、 前記 0 が、 前記金属帯先端が通過 した こ と を検出するセ ンサ一 と 、 前記コ イ ル の回転速度を検出する 回転速度計、 お よび板速度検出セ ンサーに よ り 求め られた こ と を特徴 と す る金属帯の卷取装置。

8 . 請求項 1 において、 コ イ ル の回転速度が、 所定の回転 速度以下に減速 さ れた場合は、 ラ ッパー ロ ールの押 し付け 力 を 2 0 k N Z m超え に設定する こ と を特徴 と する金属帯 の卷取方法。