(57)【要約】【課題】安定的に鋼帯の先端をリールに巻き付ける方法を提供する。【解決手段】本発明に係るリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける方法は、（ａ）鋼帯を前記リールに巻き付けを開始する際に、リールの入側の前記鋼帯の搬送速度と、リールの周速度を検出し、（ｂ）リールの外周に鋼帯を第１の長さ巻き付けた時点から、第２の長さを巻き付けるまでの期間において、鋼帯の搬送速度とリールの周速度が同期しているか否かを判定し、（ｃ）同期している場合には、正常に巻き付けが行われたと判定して巻き付け作業を終了し、（ｄ）同期していない場合には、スリップが発生したと判定して、さらに第３の長さ追加の巻き付けを行う。【選択図】図３
2014188554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リバース圧延機の入側及び出側に設けられ、ペイオフイリール及びテンションリールとして機能するリールに、鋼帯を巻き付ける方法であって、
（ａ）前記鋼帯を前記リールに巻き付けを開始する際に、前記リールの入側の前記鋼帯の搬送速度と、前記リールの周速度を検出し、
（ｂ）前記リールの外周に前記鋼帯を第１の長さ巻き付けた時点から、第２の長さを巻き付けるまでの期間において、前記鋼帯の搬送速度と前記リールの周速度が同期しているか否かを判定し、
（ｃ）同期している場合には、正常に巻き付けが行われたと判定して巻き付け作業を終了し、
（ｄ）同期していない場合には、スリップが発生したと判定して、さらに第３の長さ追加の巻き付けを行うことを特徴とするリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける方法。
【請求項２】
前記第１〜３の長さの少なくとも１つは、前記巻き付け作業の終了後に、前記鋼帯に付与される張力に応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載のリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける方法。
【請求項３】
（ｂ）において、前記鋼帯の搬送速度と前記リールの周速度との差がしきい値未満である場合に、前記鋼帯の搬送速度と前記リールの周速度が同期していると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける方法。
【請求項４】
前記鋼帯の搬送速度は、前記リールの入側に設置され、前記鋼帯に接触している速度検出ロールの周速度に基づいて検出されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれかに記載のリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける方法を用いた冷延鋼帯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷延鋼帯を製造する設備においては、鋼帯に張力を付与した状態で、鋼帯をコイル状に巻き取る巻取り装置が設けられている。巻き取り装置は、通常、鋼帯の先端を巻き取るリールと、リールに鋼帯の先端を押し当てるベルトラッパーを有している。
【０００３】
鋼帯をリールに巻き付ける際には、ベルトラッパーがリールに装着された状態で、ベルトラッパーとリールを同速で回転させる。そして、鋼帯の先端を、ベルトラッパーとリールとの間に引き込むことで、鋼帯の先端をリールに巻き取る。鋼帯の先端のリールへの巻き付け動作が完了すると、鋼帯に所定の張力がかかる。
【０００４】
しかしながら、鋼帯やリールの表面性状や油の付着具合によっては、鋼帯の先端のリールへの巻き付け動作の際に、鋼帯とリールとの間の摩擦力が低下し、スリップが発生する場合がある。
【０００５】
スリップが発生した状態のまま、リールの巻き取りを継続すれば、ラインの張力制御に異常が生じ、鋼帯が破断する危険性がある。特に、リバース圧延では、鋼帯に大きな張力を掛けるため、破断の危険性が高い。
【０００６】
特許文献１乃至３には、鋼帯とリールとの間に発生するスリップを検出する方法が提案されている。
【０００７】
特許文献１には、マンドレル、ラッパーロール、ピンチロールを有するストリップ巻取設備において、ラッパーロールがストリップを押しつけるコイル初期巻き取り時に、マンドレルの回転速度と巻き取りコイル外径より算出されたコイル最外周速度と、ピンチロール回転速度より算出されたストリップ速度とを比較し、それらの値が等しくなったタイミング、あるいは、同タイミングを補正したタイミングにおいて、ストリップがマンドレルに巻き締まったと認識し、ラッパーロールを開放することが開示されている。
【０００８】
特許文献２には、ペイオフリールに装着された金属帯コイルから繰り出される金属帯をリールで巻取りながら所定の張力と速度でプロセッシングラインに通板して搬送させる方法において、ペイオフリールの回転速度変化の度合いが第１基準値を超え、且つ金属帯の搬送速度が第２基準値に達した場合に、搬送速度異常が発生したと認識することが開示されている。
【０００９】
特許文献３には、リールの前段にストリップの緩みを吸収するテンション調節装置を配設し、リールのストリップ巻付け速度を、ストリップ速度と同等か若干遅く制御し、且つストリップ先端部がベルトラッパーに挿入された時点で、テンション調節装置を作動させて、リールの入側におけるストリップの緩みを吸収させ、次いで、ストリップがリールに数回巻き付いた時点で、リールの周速度を上昇させると共に、テンション調節装置を非動作状態とすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０８−３０９４３４号公報
【特許文献２】特開平０２−２６８９１９号公報
【特許文献３】特開昭６２−０９７７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１乃至３に開示されたスリップの検出方法では、スリップの発生を検出できなかったり、また、スリップしていない場合にスリップしたと誤判断することがあった。
【００１２】
本発明は、このような問題点に対してなされたものであり、鋼帯とリール間のスリップを正確に検出することで、安定的にリールに鋼帯を巻き付けることができる、リールに鋼帯を巻き付ける方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記のような目的を達成するため、以下のような特徴を有している。
［１］リバース圧延機の入側及び出側に設けられ、ペイオフイリール及びテンションリールとして機能するリールに、鋼帯を巻き付ける方法であって、
（ａ）前記鋼帯を前記リールに巻き付けを開始する際に、前記リールの入側の前記鋼帯の搬送速度と、前記リールの周速度を検出し、
（ｂ）前記リールの外周に前記鋼帯を第１の長さ巻き付けた時点から、第２の長さを巻き付けるまでの期間において、前記鋼帯の搬送速度と前記リールの周速度が同期しているか否かを判定し、
（ｃ）同期している場合には、正常に巻き付けが行われたと判定して巻き付け作業を終了し、
（ｄ）同期していない場合には、スリップが発生したと判定して、さらに第３の長さ追加の巻き付けを行うことを特徴とするリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける方法。
［２］前記第１〜３の長さの少なくとも１つは、前記巻き付け作業の終了後に、前記鋼帯に付与される張力に応じて設定されることを特徴とする［１］に記載のリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける方法。
［３］（ｂ）において、前記鋼帯の搬送速度と前記リールの周速度との差がしきい値未満である場合に、前記鋼帯の搬送速度と前記リールの周速度が同期していると判定することを特徴とする［１］又は［２］に記載のリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける方法。
［４］前記鋼帯の搬送速度は、前記リールの入側に設置され、前記鋼帯に接触している速度検出ロールの周速度に基づいて検出されることを特徴とする［１］乃至［３］のいずれかに記載のリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける方法。
［５］［１］乃至［４］のうちいずれかに記載のリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける方法を用いた冷延鋼帯の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、鋼帯の先端をリールに巻き付ける際に、安定的にリールに鋼帯を巻き付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】冷延鋼帯の製造設備の一部の構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、スリップが生じていない場合のリールの周速度と、鋼帯の搬送速度との関係を示す図であり、（ｂ）は、スリップが生じている場合のリールの周速度と、鋼帯の搬送速度との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、冷延鋼帯の製造設備の一部の構成を示す図である。図１の処理設備は、リバース圧延機である。リバース圧延機には、鋼帯１が往復して通板される。リバース圧延機では、入側と出側に、リール３、４が設けられている。リール３、４は、鋼帯１の搬送方向に応じて、ペイオフリール又はテンションリールとして機能する。
【００１８】
具体的には、鋼帯１が、リール３からリール４に向って搬送される間は、リール３が、鋼帯１を払い出すペイオフリールとして機能し、リール４が、鋼帯１を巻き取るテンションリールとして機能する。一方、鋼帯１が、リール４からリール３に向って搬送されている間は、リール４がペイオフリールとして機能し、リール３がテンションリールとして機能する。
【００１９】
リール３、４に、鋼帯１を巻き付け始める際には、鋼帯１とリール３、４との間にスリップが発生しているか否かを検知する必要がある。スリップが発生した状態のまま、リール３、４が鋼帯１の巻き取りを継続すれば、ラインの張力制御に異常が生じ、鋼帯１が破断する危険性があるためである。特に、リバース圧延機では、鋼帯１に大きな張力をかけるため、破断の危険性が高い。そのため、本発明では、鋼帯１を、リール３、４に巻きつけ始める際に、鋼帯１とリール３、４との間にスリップが発生しているか否かを自動で検出するように構成している。
【００２０】
リール３とリール４との間には、複数の搬送ロール（図示せず）が設けられている。鋼帯１は、この搬送ロールの回転により搬送される。また、リール３とリール４との間には、鋼帯１の搬送速度を検出する１以上の速度検出ロール２が設けられている。
【００２１】
速度検出ロール２は、速度検出ロール２の回転数から鋼帯１の搬送速度を検出することができる。速度検出ロール２によって検出された鋼帯１の搬送速度に関する情報は、図示しない制御装置に出力されている。なお、速度検出ロール２以外にも、レーザーによる速度検出計や、搬送ロール（図示しない）の回転数から鋼帯１の搬送速度を検出するように構成してもよく、また、複数の検出装置を組み合わせて用いてもよい。
【００２２】
リール３、４は、ペイオフリールとして機能する場合には、搬送方向の下流に鋼帯１を繰り出す。一方、リール３、４がテンションリールとして機能する場合には、鋼帯１の先端がリールのドラムに所定の長さだけ巻き取られた後、リール３、４がさらに巻き進める方向に回転することで、鋼帯１に所定の張力を付与する。
【００２３】
以下では、リール３がペイオフリールとして機能し、リール４がテンションリールとして機能する場合に、リール４に鋼帯１が巻き付けはじめる際の巻取り作業について説明する。
【００２４】
コイル状の鋼帯１が巻きつけられたリール３から、鋼帯１が巻きつけられていないリール４側に向って、鋼帯１が繰り出されると、鋼帯１の先端がリール４に到達する。そして、鋼帯１の先端は、リール４とベルトラッパー５のベルトの間に挟み込まれる。リール４に設けられたベルトラッパー５は、リール４に送られてきた鋼帯１の先端を、リール４の外周面に押し付ける。なお、ベルトラッパー５は、リール４側のみ図示しているが、リール３側にも鋼帯１の巻き付け始めには、同様のベルトラッパー５が設置される。
【００２５】
このように構成された設備では、リール４へ一定長さの鋼帯１の巻き取り作業が完了した後に、リール４を巻き進める方向に回転させ、リール３の周速度をリール４の周速度と同程度、若しくは、同程度以下とすることで、鋼帯１に所定の張力を付与する。
【００２６】
鋼帯１に所定の張力が付与された後、リバース圧延機により所定の圧延処理を行う。圧延処理後、鋼板１は、各種の処理が施され、冷延鋼板となる。
【００２７】
図２（ａ）は、スリップが生じていない場合のリールの周速度と、鋼帯の搬送速度との関係を示す図であり、図２（ｂ）は、スリップが生じている場合のリールの周速度と、鋼帯の搬送速度との関係を示す図である。図２（ａ）及び（ｂ）において、太線が鋼帯１の搬送速度［ｍｐｍ］を示しており、細線がリール４の周速度［ｍｐｍ］を示している。なお、鋼帯１の搬送速度は、前述の通り、速度検出ロール２の周速度を計測することにより検出される。また、リールの周速度とは、リールの外径の移動速度を示すものとする。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、リールと鋼帯１との間にスリップが生じていない場合では、０［ｓｅｃ］において、リールが鋼帯１に先行して回転を開始する（期間Ａ）。次に、１［ｓｅｃ］付近において、鋼帯１の先端がベルトラッパーの基準となる位置まで進行する（期間Ｂ）。
【００２９】
そして、４〜８［ｓｅｃ］で、鋼帯１がリールの外周を１周する（期間Ｃ）。スリップが発生しない場合では、巻きつけ量の増加に伴い、鋼帯１とリールの表面摩擦が増加し、ある瞬間からリールの周速度と鋼帯１の搬送速度が一致する。
【００３０】
リールの周速度と鋼帯１の搬送速度が一致した後（８〜１３［ｓｅｃ］）は、鋼帯１がリールの外周の２周目に入り、巻き付け作業が完了する（期間Ｄ）。
【００３１】
一方、図２（ｂ）に示すように、リールと鋼帯１との間にスリップが生じている場合では、図２（ａ）の期間Ｃに相当する期間において、リールの周速度と鋼帯１の搬送速度が一致しないままとなる。
【００３２】
なお、一定の長さの鋼帯１がリールに巻きついた後であっても、その後、鋼帯１に張力を付与すれば、張力によって鋼帯１が巻き戻り、再び、リールと鋼帯１との間にスリップが生じてしまうことがある。
【００３３】
そこで、本発明に係るスリップ判定方法では、リールの外周に鋼帯を第１の長さ巻き付けた時点から、第２の長さの鋼帯を巻き付けるまでの期間、鋼帯の搬送速度とリールの周速度が同期しているか否か継続して判定するよう工夫している。ここで、スリップが生じている状態とは、リール４の周速度と鋼帯１の搬送速度が一致せず、リール４の周速度が鋼帯１の搬送速度より速い場合を示すものとする。具体的には、スリップが発生しているか否かは、鋼帯の搬送速度が、リール４の周速度よりも５％以上小さい場合に、スリップを認識することが好ましい。５％以上とすることで、スリップの発生の有無を適切に判定することができる。
【００３４】
図３は、本発明の実施の形態に係るリバース圧延機のリールに鋼帯を巻き付ける処理を示すフローチャートである。なお、図３に示す処理は、図示しないコンピュータにより制御されている。
【００３５】
はじめに、リール４に鋼帯１を巻き付ける作業を実施する（ステップＳ１）。そして、第１の長さの鋼帯１がリールに巻き付いた時点から（ステップＳ２においてＹＥＳ）、鋼帯１の搬送速度とリール４の周速度が同期しているかを判定する（ステップＳ３）。具体的には、リール４の入側の鋼帯１の搬送速度と、リール４の周速度の差がしきい値以上である場合に、鋼帯１の搬送速度と、リール４の周速度が同期していない（スリップが発生している）と判定する。
【００３６】
ステップＳ３の判定処理は、鋼帯１がリール４に第１の長さ巻き付いた時点から、さらに第２の長さの鋼帯１が巻きつくまでの間、継続して行われる（ステップＳ４）。具体的には、ステップＳ３において、鋼帯１の搬送速度とリール４の周速度が同期していると判定された場合でも（ＹＥＳ）、第２の長さの巻き付けが完了していない場合には（ステップＳ４においてＮＯ）、ステップＳ３に戻り、スリップの検出を行う。
【００３７】
テップＳ３において、鋼帯１の搬送速度とリール４の周速度が同期していると判定され（ＹＥＳ）、さらに、ステップＳ４において、第２の長さの巻き付けが完了している場合には（ＹＥＳ）、鋼帯１に張力を付与してラインの運転を開始する。
【００３８】
一方、ステップＳ３において、リール４の入側の鋼帯１の搬送速度と、リール４の周速度が同期していないと判定された場合には（ＮＯ）、第３の長さの追加の巻き付けを実施する（ステップＳ５）。そして、追加巻き付けが完了後、鋼帯１に張力を付与してラインの運転を開始する。
【００３９】
次に、図３の処理におけるステップＳ２、Ｓ４、Ｓ５の鋼帯１の第１〜第３の長さについて説明する。圧延処理では、鋼帯１の板厚及び圧下率や、圧延される鋼帯１の機械的特性、加工硬化特性、表面性状等に応じて、ステップＳ５の後に鋼帯１に付与する張力を調整する必要がある。ここで、本発明を用いて、鋼帯１の先端をリール４に巻き付けた後であっても、その後、鋼帯１に大きな張力を付与すれば、鋼帯１が巻き戻り、安定的に巻き付けを行えないおそれがある。そのため、第１〜３の長さは、巻き付け作業の完了後に、鋼帯１に付与される張力に応じて設定することが好ましい。
【００４０】
また、第１〜３の長さを、張力に応じて設定しない場合には、以下に示すように設定することが好ましい。具体的には、ステップＳ２における第１の長さは、リールの外周の３／４以上に設定することができる。これは、スリップが生じている場合といない場合とでは、鋼帯１がリール４の外周の３／４以上巻きついた期間から、鋼帯１の搬送速度とリール４の周速度が同期しているか否かが顕著となるためである。また、３／４未満でスリップ発生の有無を判断した場合では、スリップが発生しない場合を、スリップが発生すると誤判断する確立が高くなるためである。
【００４１】
また、ステップＳ４の第２の長さは、リール４の外周の１／４以上とするように設定することができる。これは、ステップＳ２の後、鋼帯１がリール４の外周の１／４未満巻き付いた時点でスリップ発生の検出を終了するよう構成した場合では、その後、鋼帯１に張力を付与すると、張力によっては、鋼帯１が巻き戻り、先端の巻き付けが十分に行えないことがあるためである。
【００４２】
また、ステップＳ５の第３の長さは、リール４の外周の１／４以上とするように設定することができる。これは、１／４未満巻き付いた時点でラインの運転を再開した場合には、張力によっては、鋼帯１が巻き戻ってしまうおそれがあるためである。
【００４３】
なお、上記の説明では、リール４に鋼帯１を巻き始める際のスリップの検出方法について説明したが、リール３に鋼帯１を巻き始める際も、同様に上記のスリップの検出方法を適用することができる。
【００４４】
本発明では、リールの入側の鋼帯１の搬送速度と、リール４の周速度を検出し、鋼帯１の搬送速度とリール４の周速度の差に基づいて、鋼帯１とリール４との間で発生するスリップを検出する。これにより、鋼帯１の巻き付けはじめににおいて発生するスリップを自動で検出することが可能となる。これにより、従来のスリップ検出方法に比べて正確にスリップを検出できるとともに、従来のスリップ検出方法で発生していた誤判断を低減することができる。これにより、冷延鋼帯の生産性を向上させることができる。
【００４５】
特に、本発明をリバース圧延機に適用した場合では、以下のような効果を奏する。鋼帯１は、リール４への巻き付けの長さが長いほど、鋼帯１とリール４との表面摩擦が大きくなり、スリップの発生率が低くなる。そのため、従来では、作業員がスリップ判定を行う際には、監視負担や鋼帯破断のリスクを低減させるために、リール４への巻き付けの長さを長めにとっていた。ここで、リール４の巻き付け部は、リバース圧延機によって圧延されない未圧延部となり、切り捨てられる部分となる。そのため、従来では、巻き付け部分の長さを長くとることで、歩留りが悪いという問題があった。
【００４６】
これに対し、本発明では、自動で巻き付け作業が完了したか否かを判定するため、巻き付け部分を必要最小限の長さに設定することで、従来よりも、未圧延部の長さを低減させることができる。これにより、歩留りを向上させることができる。
【００４７】
また、本発明では、第１の長さの鋼帯１がリール４に巻き付いた時点から、スリップ発生の検出を開始し、さらに鋼帯１が第２の長さだけ巻きつくまでの間、スリップの検出を継続して行う。これは、特定のある時点のみでスリップの発生を検出する場合では、その時点だけ鋼帯１の搬送速度とリール４の周速度が同期していたとしても、その後、再びスリップが発生してしまう可能性があるためである。そこで、本発明では、一定の期間、スリップの検出を継続して行うことで、スリップ発生の誤検出を低減させることができる。これにより、安定的に巻き付け作業を行うことができる。
【００４８】
なお、本発明は、上記の説明に限られず、種々の設計変更を行うことができる。
【００４９】
なお、上記の説明では、リバース圧延機に本発明を適用する例について説明したが、本発明は、熱処理装置、めっき処理装置といった処理設備の出側に設けられるリールに、鋼帯を巻き付ける方法として適用してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  鋼帯
２  速度検出ロール
３、４  リール
５  ベルトラッパー
【図１】
2014188554.tif 000003
【図２】
2014188554.tif 000004
【図３】
2014188554.tif 000005