(57)【要約】【課題】ポーリング式巻取機に巻き取ったバーインコイルの尾端が外周側に垂れることを防止するバーインコイルの尾端処理装置を提供する。【解決手段】線材をポーリング式巻取機に巻き取ったバーインコイルの尾端を処理するバーインコイルの尾端処理装置であって、前記ポーリング式巻取機の周囲に配置された巻き取ったバーインコイルの尾端を内側に折り曲げる尾端折り曲げ機構を備えている。【選択図】図４
2014200814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材をポーリング式巻取機に巻き取ったバーインコイルの尾端を処理するバーインコイルの尾端処理装置であって、
前記ポーリング式巻取機の周囲に配置されて巻き取ったバーインコイルの尾端を内側に折り曲げる尾端折り曲げ機構を備えたことを特徴とするバーインコイルの尾端処理装置。
【請求項２】
前記尾端折り曲げ機構は、前記ポーリング式巻取機の周囲に複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバーインコイルの尾端処理装置。
【請求項３】
前記尾端折り曲げ機構は、前記ポーリング式巻取機の外周壁の外側に回転可能の支持された押さえ板と、該押さえ板を前記ポーリング式巻取機の外周壁とは反対側に位置する待機位置と当該外周壁に当接してバーインコイルの尾端を内側に折り曲げる尾端折り曲げ位置との間で回転駆動する回転駆動機構とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバーインコイルの尾端処理装置。
【請求項４】
前記回転駆動機構は、前記押さえ板の枢軸に一体に形成された回動腕と、固定部に回動可能に支持され、前記回動腕の自由端に回動可能に連結されたピストンロッドを有するシリンダとで構成されていることを特徴とする請求項３に記載のバーインコイルの尾端処理装置。
【請求項５】
前記回転駆動機構は、前記ピストンロッドの最大収縮位置で前記回動腕と前記ピストンロッドとの連結点が前記押さえ板の回動中心と前記シリンダの回動中心とを結ぶ連結線に対して上方側で且つ前記押さえ板の回動中心より前記シリンダの回動中心側に位置して当該押さえ板が前記待機位置となり、この待機位置からピストンロッドを伸長させて前記押さえ板を前記折り曲げ位置に回動させたときに、前記連結点が前記連結線に対して下方側で且つ押さえ板の回動中心より前記シリンダの回動中心側とは反対側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項４に記載のバーインコイルの尾端処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーインコイルをポーリングリールに巻き取る際の尾端処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーインコイルは、線材をポーリング式巻取機でコイル状に巻き取って形成するが、圧延ラインの仕上ミルから水冷帯を通り、ピンチロール及びキャノンによって一定速度で回転されているポーリング式巻取機に巻き取られるので、バーインコイルの尾端には拘束力が作用せず、尾端がバーインコイルの外周から外側に垂れる垂れ部が発生することがある。
【０００３】
このようにバーインコイルの外周から突出する垂れ部が発生すると、垂れ部にはすり疵があるため検査ラインで垂れ部のカットを実施している。このカット作業は安全面にリスクがあり作業負荷が大きい。
このため、バーインコイルの尾端形状を制御するために、圧延径ごとに圧延材吐き出し前のピンチロール及びポーリング式巻取機の速度比変化で調整するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−４２４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の従来例にあっては、圧延材の鋼種及び巻取り温度の変化によってコイル尾端の形状も変化し、尾端垂れ部の発生を防止することはできないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、バーインコイルの尾端垂れ部の発生を確実に防止するようにしたバーインコイルの尾端処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るバーインコイルの尾端処理装置の一態様は、
線材をポーリング式巻取機に巻き取ったバーインコイルの尾端を処理するバーインコイルの尾端処理装置であって、前記ポーリング式巻取機の周囲に配置されて巻き取ったバーインコイルの尾端を内側に折り曲げる尾端折り曲げ機構を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、バーインコイルの尾端を内側に折り曲げる尾端折り曲げ機構をポーリング式巻取機の周囲に配置したので、バーインコイルの尾端を機械的に内側に折り曲げることができ、尾端垂れ部の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るバーインコイルの尾端処理装置を適用し得るバーインコイル製造装置を示す概略構成図であり、（ａ）はバーインコイルの巻取り状態を示す図、（ｂ）はバーインコイルの取出し状態を示す図である。
【図２】バーインコイルの尾端処理装置を備えたボーリング巻取機の平面図である。
【図３】本発明に係るバーインコイルの尾端処理装置の平面図である。
【図４】バーインコイルの尾端処理装置の具体的構成を示す側面図であって、（ａ）は押さえ板が待機位置から折り曲げ位置に回動する状態を示す側面図、（ｂ）は押さえ板が折り曲げ位置でバーインコイルの尾端を折り曲げるべく回動する状態を示す側面図、（ｃ）は押さえ板が上昇するバーインコイルにより持ち上げられながら回動する状態を示す側面図、（ｄ）は押さえ板が待機位置まで回動する状態を示す側面図である。
【図５】バーインコイルの尾端処理工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を伴って説明する。
図１は本発明を適用し得るバーインコイルの製造装置１を示す概略構成図である。
バーインコイルの製造装置１は、仕上ミル２で所定形状に熱間仕上圧延された線材３が水冷帯４で冷却された後、ピンチロール５で誘導されてキャノン６から吐き出されることによってポーリング式巻取機７に巻取られてバーインコイル８が形成される。
【００１０】
ポーリング式巻取装置７は、平面からみて時計方向に一定速度で回転駆動されるリール１１と、このリール１１の内側でバーインコイル８を支持する上下方向に昇降可能な昇降テーブル１２とを備えている。
リール１１は、外周側の回転ドラム１１ａとこの回転ドラム１１ａの内周側に等間隔で配置された所定数例えば６本の案内ポール１１ｂとを備えており、回転ドラム１１ａの内周面及び案内ポール１１ｂ間に線材３を巻き取ってバーインコイル８を形成する。
【００１１】
昇降テーブル１２は、リング状に形成されて回転ドラム１１ａの内周面と案内ポール１１ｂとの間に配置されて昇降される。
このバーインコイルの製造装置１で、バーインコイル８を形成するには、図１（ａ）に示すように、ポーリング式巻取装器７の昇降テーブル１２を最下端に降下させた状態で、回転ドラム１１ａ及び案内ポール１１ｂを平面から見て時計方向に一定速度で回転駆動し、この状態で、仕上ミル２で所定形状に熱間仕上圧延された線材３を水冷帯４で所定の巻取り温度まで冷却してからピンチロール５でキャノン６に送り出す。キャノン６から吐き出された線材３は、ポーリング式巻取機７の回転ドラム１１ａ及び案内ポール１１ｂ間の昇降テーブル１２上に巻き取られてバーインコイル８が形成される。
【００１２】
そして、ポーリング式巻取機７で線材３が全て巻き取られてバーインコイル８の形成が終了すると、図１（ｂ）に示すように、回転ドラム１１ａ及び案内ポール１１ｂの回転を停止させるとともに、キャノン６を所定位置まで後退させる。その後、昇降テーブル１２が回転ドラム１１ａの上端まで上昇され、昇降テーブル１２上に巻回されたバーインコイル８がコイル取出し台車（図示せず）によって外部に取り出される。
本実施形態では、図２に示すように、ポーリング式巻取機７の上端側の周囲にバーインコイル８の尾端垂れを処理するバーインコイルの尾端処理装置２０か配置されている。
【００１３】
この尾端処理装置２０は、ポーリング式巻取機７の上端側の周囲に等間隔で複数例えば６台のバーインコイル８の尾端曲げ機構２１を備えている。
尾端曲げ機構２１は、図３及び図４で特に明らかなように、回転ドラム１１ａの外周面に対して所定距離離間して回転ドラム１１ａの接線方向（水平方向）に延長し、両端を軸受２２ａ，２２ｂで回転自在に支持された枢軸２３を有する。この枢軸２３には、支持台座２４が外嵌され、この支持台座２４に押さえ板２５が固定支持されている。
【００１４】
この押さえ板２５は、後述する押さえ板２５の待機位置において支持台座２４の側面から回転ドラム１１の反対側へ向けて突出する平板部２５ａと、この平板部２５ａの自由端から斜め下方に延長する比較的短い折り曲げ板部２５ｂと、この折り曲げ板部２５ｂの自由端から折り曲げ板部２５ｂの折り曲げ角度より小さい折り曲げ角度で斜め下方に延長してバーインコイル８の尾端を回転ドラム１１ａの内側へ折り曲げ処理する折り曲げ処理板部２５ｃとを備えている。
【００１５】
ここで、平板部２５ａは、図３に示すように、方形に形成され、折り曲げ部２５ｂ及び折り曲げ処理板部２５ｃは先端に行くに従い幅が短くなる平面から見てテーパー形状に形成されて、隣接する折り曲げ機構２１の押さえ板２５との干渉を防止している。
したがって、押さえ板２５は枢軸２３の回転中心軸を中心として回転可能に支持されている。
【００１６】
また、尾端曲げ機構２１は、枢軸２３を回動させて押さえ板２５を待機位置及び尾端折り曲げ位置との間で回転させるに回転駆動機構２６を有する。この回転駆動機構２６は、枢軸２３の軸受２２ａから突出する端部に固定された比較的長さが短い回動腕２７と、この回動腕２７を回動させるエアーシリンダ２８とで構成されている。
エアーシリンダ２８は、シリンダチューブ２８ａの後端側に形成されたトラニオン２８ｂが固定部に固定された支持ブラケット２９に回動自在に支持されている。そして、エアーシリンダ２８のピストンロッド２８ｃには、ジョイント３０を介して延長部材３１が接続され、この延長部材３１の自由端が回動腕２７の自由端が例えば回動ピン３２によって回動可能に連結されている。
【００１７】
そして、回動腕２７の長さ、延長部材３１の長さ及びピストンロッド２８ｃのストロークが押さえ板２５が図４（ａ）に示す待機位置と図４（ｂ）に示す折り曲げ位置との間で回動するように設定されている。
すなわち、ピストンロッド２８ｃが最大収縮位置で、図４（ａ）に示すように、回動腕２７と延長部材３１との連結点Ｐ１が、枢軸２３の回転中心Ｐ２とエアーシリンダ２８のトラニオン２８ｂの回転中心Ｐ３とを結ぶ連結線Ｌ１に対して上方側で且つ枢軸２３の回転中心Ｐ２よりトラニオン２８ｂの回転中心Ｐ３側となり、押さえ板２５が図４（ａ）に示すように、連結線Ｌ１の下側で且つエアーシリンダ２８側に延長する待機位置となる。
【００１８】
この待機位置からエアーシリンダ２８を作動させてピストンロッド２８ｃを最大伸長位置まで伸長させると、回動腕２７、枢軸２３、支持台座２４及び押さえ板２５が反時計方向に回動して、図４(ｂ)に示すように、回動腕２７と延長部材３１との連結点Ｐ１が連結線Ｌ１と一致する状態となる。ピストンロッド２８ｃでは回動腕２７の回動は最大伸長位置まででそれ以上に回動腕２７を回動させることはできない。
【００１９】
このため、ピストンロッド２８ｃが最大伸長位置に達した状態で、エアーシリンダ２８に供給する加圧気体を抜いて、ピストンロッド２８ｃがフリーに動ける状態とすることにより、押さえ板２５がその自重によって図４（ｂ）で一点鎖線図示のようにバーインコイル８に尾端８ａが立ち上がっている場合には尾端の先端に当接するまで反時計方向に回動する。このように、押さえ板２５が自重によって反時計方向に回動することにより、回動腕２７と延長部材３１との連結点Ｐ１が連結線Ｌ１より下側に移動する。
【００２０】
この状態で、エアーシリンダ２８を収縮させると、図４（ｃ）に示すように、回動腕２７、枢軸２３、支持台座２４及び押さえ板２５がさらに反時計方向に回動し、立ち上がっているバーインコイル８の尾端８ａを回転ドラム１１ａの半径方向内側に折り曲げながら押さえ板２５が回転ドラム１１ａの上端に当接するまで反時計方向に回動する。
押さえ板２５が回転ドラム１１ａの上端に当接すると、エアーシリンダ２８によるそれ以上の反時計方向の回動が阻止される。
【００２１】
その後、バーインコイル８を取り出すために、ポーリング式巻取機７の昇降テーブル１２を、図４（ｃ）で一点鎖線図示のように、上昇させると、尾端が内側に折り曲げられたバーインコイル８が上昇し、このバーインコイル８の上昇に伴って押さえ板２５がエアーシリンダ２８の収縮力に抗して時計方向に回動される。
その後、押さえ板２５がさらに時計方向に回動して、回動腕２７と延長部材３１との連結点Ｐ１が連結線Ｌ１を超えて上方に移動すると、エアーシリンダ２８の収縮力によって回動腕２７、枢軸２３、支持台座２４及び押さえ板２５が図４（ｄ）で実線図示のように、時計方向に回動され、ピストンロッド２８ｃが最大収縮位置に達した時点で一点鎖線図示のように待機位置に復帰する。
【００２２】
したがって、各折り曲げ機構２１は、エアーシリンダ２８の収縮及び伸長を所定のタイミングで制御するだけで、他にセンサを設けることなく、押さえ板２５をトグル動作によって待機位置から折り曲げ位置に回動させ、折り曲げ位置から待機位置に復帰させることができる。
本実施形態では、エアーシリンダ２８の伸縮のタイミングを、例えば図５（ａ）に示すように、キャノン６の後退位置に設けたリミットスイッチ４０のスイッチ信号を使用して後述するように切り換える。ここで、リミットスイッチ４０としては、プランジャー型が適用され、ストライカ４０ａが時計方向に回動したときのみオン状態となり、ストライカ４０ａが反時計方向に回動されたときにはオフ状態を維持する。
【００２３】
次に、上記実施形態の動作について図５を伴って説明する。
今、図５（ａ）に示すように、各折り曲げ機構２１のエアーシリンダ２８が最大収縮位置にあって、押さえ板２５がポーリング式巻取機７の回転ドラム１１ａに対して外側で押さえ板２５の回転中心Ｐ２とエアーシリンダ２８の回転中心Ｐ３とを結ぶ連結線Ｌ１より下側の待機位置にあるものとする。
【００２４】
この状態で、ポーリング式巻取機７へのキャノン６を通じた線材３の巻取が終了し、バーインコイル８の尾端８ａが、図５（ａ）に示すように、立ち上がっているものとする。このとき、回転ドラム１１ａは回転を継続している。
このように、ポーリング式巻取機７への線材３の巻取りが終了すると、キャノン６が図５（ｂ）に示すように、回転ドラム１１ａから半径方向外側に後退する。
【００２５】
そして、キャノン６が所定の後退位置に到達する前に、キャノン６の上部がリミットスイッチ４０のストライカ４０ａに当接してストライカ４０ａを時計方向に回動させることによりリミットスイッチ４０がオン状態となる。すると、各折り曲げ機構２１のエアーシリンダ２８にピストンロッド２８ｃを伸長させるように後方側のシリンダ室に加圧気体が供給される。これにより、エアーシリンダ２８のピストンロッド２８ｃが伸長して図５（ｃ）に示すように、押さえ板２５が待機位置から反時計方向に回動する。
【００２６】
そして、押さえ板２５の回動が、前述した図４（ｂ）に示すように回動腕２７と延長部材３１との連結点Ｐ１が回動腕２７の回転中心Ｐ２とエアーシリンダ２８の回転中心Ｐ３を結ぶ連結線Ｌ１上に達したときにピストンロッド２８ｃのこれ以上の伸長ができなくなることにより停止する。
その後、キャノン６がさらに後退してリミットスイッチ４０がオフ状態に復帰すると、エアーシリンダ２８の後方側のシリンダ室への加圧気体の供給が停止されるとともに加圧気体が排気される。そして、所定の切り換え時間経過後に、エアーシリンダ２８の前方側のシリンダ室への加圧気体の供給が開始される。
【００２７】
この所定の切り換え時間の間は、エアーシリンダ２８のピストンを挟む両シリンダ室に加圧気体が存在しない状態となり、ピストンロッド２８ｃが自由に伸縮可能な状態となる。この状態となると、押さえ板２５の自重によって押さえ板２５が反時計方向に回動し、前述した図４（ｂ）に示すように押さえ板２５がバーインコイル８の尾端８ａに当接した状態で回動が停止する。このとき、回動腕２７と延長部材３１との連結点Ｐ１が押さえ板２５の回動中心とエアーシリンダ２８の回動中心とを結ぶ連結線Ｌ１より下側に位置することになる。
【００２８】
その後、切り換え時間が経過すると、エアーシリンダ２８の前方側シリンダ室に加圧気体が供給されることにより、図５（ｄ）に示すように、ピストンロッド２８ｃが収縮を開始し、押さえ板２５がさらに反時計方向に回動してバーインコイル８の立ち上がっている尾端８ａを回転ドラム１１ａの半径方向内側に折り曲げる。その後、押さえ板２５が、図５（ｅ）に示すように、回転ドラム１１ａの上端に当接することにより、それ以上の回動が阻止される。この間に回転ドラム１１ａの回転を減速しながら停止させる。
【００２９】
その後、図５（ｆ）に示すように、昇降テーブル１２を上昇させて尾端８ａが内側に折り曲げられたバーインコイル８を上方に移動させる。これにより、押さえ板２５がエアーシリンダ２８の押圧力に抗して時計方向に回動され、回動腕２７と延長部材３１との連結点Ｐ１が押さえ板２５の回動中心とエアーシリンダ２８の回動中心とを結ぶ連結線Ｌ１を超えて上方の位置になると、図５（ｇ）に示すように、エアーシリンダ２８のピストンロッド２８ｃが収縮を開始する。
【００３０】
その後、エアーシリンダ２８のピストンロッド２８ｃが最大収縮位置に達すると、図５（ｈ）に示すように、押さえ板２５が待機位置に復帰し、この間にバーインコイル８がコイル取り出し台車によって外部は取り出され、その後にキャノン６が前進して所定の吐き出し位置に復帰する。このとき、キャノン６の状態がリミットスイッチ４０のストライカ４０ａに当接してストライカ４０ａが反時計方向に回動されるが、このストライカ４０ａの反時計方向の回動時にはリミットスイッチ４０はオフ状態を維持する。
そして、キャノン６が所定の吐き出し位置に復帰すると次材のポーリング式巻取機７への巻取りが開始される。
【００３１】
このように、本実施形態では、ポーリング式巻取機７への線材３の供給が終了してバーインコイル８が形成された時点でキャノン６が後退し、回転ドラム１１ａが回転を継続している状態で、ポーリング式巻取機７の回転ドラム１１ａの周囲に配置された複数６個の折り曲げ機構２１が同時に作動されるので、バーインコイル８の尾端８ａが図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように立ち上がっている場合でも何れかの折り曲げ機構２１の押さえ板２５によって立ち上がっている尾端８ａが半径方向内側に折り曲げられる。このため、立ち上がっている尾端８ａが外側に垂れてバーインコイル８の外周から突出することを確実に防止することができる。
【００３２】
しかも、バーインコイル８の尾端８ａを折り曲げ機構２１によって機械的に内側に折り曲げるので、尾端８ａの内側への折り曲げを確実に行うことができる。
また、折り曲げ機構２１が回動腕２７とエアーシリンダ２８とによる回転駆動機構２６によって押さえ板２５をトグル動作を利用して回動させるので、エアーシリンダ２８のピストンロッド２８ｃの位置検出を行う必要がなく、エアーシリンダ２８を制御するために複雑な制御回路を設ける必要がなく、単にリミットスイッチ４０によってエアーシリンダへの加圧気体の給排を制御するだけで、押さえ板２５の待機位置から折り曲げ位置への回動及び折り曲げ位置から待機位置への回動を確実に行うことができる。
【００３３】
なお、上記実施形態においては、押さえ板２５がバーインコイル８の尾端８ａに自重によって当接した後に、エアーシリンダ２８のピストンロッド２８ｃを収縮させることにより、尾端８ａを内側に折り曲げる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、押さえ板２５の重量を尾端８ａを折り曲げ可能な重量に設定しておくことにより、押さえ板２５の自重によって尾端８ａを内側に折り曲げることができる。
【００３４】
また、上記実施形態においては、キャノン６の後退位置をリミットスイッチ４０によって検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、光電スイッチや磁気検出スイッチ等の非接触スイッチでキャノン６の後退を検出するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、エアーシリンダ２８への加圧気体の給排制御のタイミングをキャノン６の後退に同期させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、キャノン６を後退開始させるタイミングから所定の遅延時間経過後に折り曲げ機構２１を動作させるようにしてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態においては、ポーリング式巻取機７の周囲に等間隔で６個の折り曲げ機構２１を配置した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、折り曲げ機構２１の個数は任意に設定することができる。さらに、押さえ板２５の形状を変更して、回転してくる尾端８ａが押さえ板２５の幅方向に潜り込むに従って尾端８ａの先端が内側に傾斜するように案内面を形成することにより、１つ又は複数の折り曲げ機構２１を、互いに間隔を開けて配置することが可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１…バーインコイルの製造装置、２…仕上ミル、３…線材、４…冷却帯、５…ピンチロール、６…キャノン、７…ポーリング式巻取機、８…バーインコイル、８ａ…尾端、１１…リール、１１ａ…回転ドラム、１１ｂ…案内ポール、１２…昇降テーブル、２０…バーインコイルの尾端処理装置、２１…折り曲げ機構、２２ａ，２２ｂ…軸受、２３…枢軸、２４…支持台座、２５…押さえ板、２６…回転駆動機構、２７…回動腕、２８…エアーシリンダ、２８ａ…シリンダチューブ、２８ｂ…トラニオン、２８ｃ…ピストンロッド、２９…支持ブラケット、３１…延長部材、４０…リミットスイッチ、４０ａ…ストライカ
【図１】
2014200814.tif 000003
【図２】
2014200814.tif 000004
【図３】
2014200814.tif 000005
【図４】
2014200814.tif 000006
【図５】
2014200814.tif 000007