(57)【要約】【課題】鋼板巻取開始直後に発生するスリップによる鋼板の破断を抑制することができる鋼板の巻取設備および巻取方法を提供すること。【解決手段】鋼板の巻取設備１０は、テンションリール２と、テンションリール２を回転させる回転機構４と、テンションリール２の回転速度を制御する制御部６とを有する。制御部６は、予めテンションリール２の回転速度の上限リミットが設定されており、鋼板１の先端巻付け後、鋼板１の張力が安定するまでの間に、鋼板１とマンドレル３との間にスリップが生じた際に、上限リミットを有効にして、テンションリール２の回転速度を上限リミットまでに抑制させ、鋼板１のグリップが回復し、鋼板１の張力が安定するまでの間、テンションリール２の回転速度を上限リミットに維持する。上限リミットは、鋼板１のグリップが回復した際に鋼板１に付与される張力が鋼板１を破断させない大きさになるような値とする。【選択図】  図５
2014217869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を巻取る設備であって、
鋼板が巻付けられるマンドレルを有し、鋼板に張力を付与した状態で鋼板を巻取るテンションリールと、
前記テンションリールを回転させる回転機構と、
前記テンションリールの回転速度を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、予め前記テンションリールの回転速度の上限リミットが設定されており、鋼板の先端巻付け後、鋼板の張力が安定するまでの間に、鋼板と前記マンドレルとの間にスリップが生じた際に、前記上限リミットを有効にして、前記テンションリールの回転速度を前記上限リミットまでに抑制させ、前記マンドレルによって鋼板のグリップが回復され、鋼板の張力が安定するまでの間、前記テンションリールの回転速度を前記上限リミットに維持するとともに、
前記上限リミットは、鋼板のグリップが回復した際に鋼板に付与される張力が鋼板を破断させない大きさになるような値とすることを特徴とする鋼板の巻取設備。
【請求項２】
鋼板に張力を付与した状態で鋼板をテンションリールに巻取る鋼板の巻取方法であって、
鋼板の先端巻付け後、鋼板の張力が安定するまでの間に、鋼板と前記テンションリールのマンドレルとの間にスリップが生じた際に、予め設定された前記テンションリールの回転速度の上限リミットを有効にして、前記テンションリールの回転速度を前記上限リミットまでに抑制させ、前記マンドレルによって鋼板のグリップが回復され、鋼板の張力が安定するまでの間、前記テンションリールの回転速度を前記上限リミットに維持するとともに、
前記上限リミットは、鋼板のグリップが回復した際に鋼板に付与される張力が鋼板を破断させない大きさになるような値とすることを特徴とする鋼板の巻取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板をテンションリールで巻取る鋼板の巻取設備および巻取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板処理ラインでは、一般にテンションリールにより張力を付与した状態で鋼板の巻取りを行っている。この際、鋼板とテンションリールとの間のスリップを防止する鋼板の巻取技術として、テンションリールのマンドレルと鋼板内面との隙間を縮小する方法が用いられている（例えば、特許文献１、２）。特許文献１、２に開示された技術では、テンションリールのマンドレルの径を拡大することによりその隙間を縮小している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３７８１９号公報
【特許文献２】特開２００３−８０３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、テンションリールのマンドレルと鋼板内面との隙間を縮小する方法では、鋼板表面の形状、塗油状況、またはリール加減速状況などによっては、スリップを抑制しきれないという問題がある。特に、鋼板巻取開始直後は、テンションリールのマンドレルと鋼板内面の圧力が安定し難く、スリップが発生しやすい。その結果、スリップ後に発生する鋼板の再グリップ時に鋼板表面に付与される張力が急激に変化するため、鋼板が破断する問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、鋼板巻取開始直後に発生するスリップによる鋼板の破断を抑制することができる鋼板の巻取設備および巻取方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、鋼板を巻取る設備であって、鋼板が巻付けられるマンドレルを有し、鋼板に張力を付与した状態で鋼板を巻取るテンションリールと、前記テンションリールを回転させる回転機構と、前記テンションリールの回転速度を制御する制御部とを有し、前記制御部は、予め前記テンションリールの回転速度の上限リミットが設定されており、鋼板の先端巻付け後、鋼板の張力が安定するまでの間に、鋼板と前記マンドレルとの間にスリップが生じた際に、前記上限リミットを有効にして、前記テンションリールの回転速度を前記上限リミットまでに抑制させ、前記マンドレルによって鋼板のグリップが回復され、鋼板の張力が安定するまでの間、前記テンションリールの回転速度を前記上限リミットに維持するとともに、前記上限リミットは、鋼板のグリップが回復した際に鋼板に付与される張力が鋼板を破断させない大きさになるような値とすることを特徴とする鋼板の巻取設備を提供する。
【０００７】
また、本発明は、鋼板に張力を付与した状態で鋼板をテンションリールに巻取る鋼板の巻取方法であって、鋼板の先端巻付け後、鋼板の張力が安定するまでの間に、鋼板と前記テンションリールのマンドレルとの間にスリップが生じた際に、予め設定された前記テンションリールの回転速度の上限リミットを有効にして、前記テンションリールの回転速度を前記上限リミットまでに抑制させ、前記マンドレルによって鋼板のグリップが回復され、鋼板の張力が安定するまでの間、前記テンションリールの回転速度を前記上限リミットに維持するとともに、前記上限リミットは、鋼板のグリップが回復した際に鋼板に付与される張力が鋼板を破断させない大きさになるような値とすることを特徴とする鋼板の巻取方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、鋼板の先端巻付け後、鋼板の張力が安定するまでの間に、鋼板とテンションリールのマンドレルとの間にスリップが生じた際に、予め設定されたテンションリールの回転速度の上限リミットを有効にして、テンションリールの回転速度を上限リミットまでに抑制させ、マンドレルによって鋼板のグリップが回復され、鋼板の張力が安定するまでの間、テンションリールの回転速度をその上限リミットに維持するとともに、上限リミットを、鋼板のグリップが回復した際に鋼板に付与される張力が鋼板を破断させない大きさになるような値とする。このため、スリップが生じた後、鋼板のグリップが回復した際に、鋼板に対して破断に至るような過大な張力は及ぼされない。したがって、鋼板の巻取開始直後に発生するスリップによる鋼板の破断を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る鋼板の巻取設備を示す概略構成部である。
【図２】従来の巻取設備の鋼板巻付時におけるテンションリールの回転速度の概要を示す図である。
【図３】従来の巻取設備における巻取開始後の鋼板送り速度、テンションリール回転速度、および鋼板の張力の推移を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る巻取設備の鋼板巻付時におけるテンションリールの回転速度の概要を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る巻取設備における巻取開始後の鋼板送り速度、テンションリール回転速度、および鋼板の張力の推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る鋼板の巻取設備を示す概略構成図である。本実施形態の鋼板の巻取設備１０は、ペイオフリール（図示せず）から繰り出された鋼板１を巻取るマンドレル３を有するテンションリール２と、マンドレル３を回転させるモータ４と、鋼板１の送り速度を検出する速度計５と、モータ４によるテンションリール２（マンドレル３）の回転速度を制御する制御部６とを有している。
【００１１】
制御部６は、鋼板１の先端がマンドレル３に巻付いた後に所定速度で搬送される鋼板１に所定の張力が付与された状態で鋼板１が巻き取られるように、テンションリール２の回転速度を制御する。また、制御部６は、予めテンションリール２の回転速度の上限リミットが設定されており、鋼板１の先端巻付け後、張力が安定するまでの間に、速度計５の速度変化から鋼板１とマンドレル３との間にスリップが発生したことを判断した際に、回転速度の上限リミットを有効にし、テンションリール２の回転速度を上限リミットまでに抑制させるように制御する。この際のテンションリール２の回転速度の上限リミットは、マンドレル３によって鋼板１のグリップが回復した際に鋼板１に付与される張力が鋼板１を破断させない大きさになるように予め設定される。
【００１２】
このような鋼板の巻取設備１０においては、鋼板１の先端をテンションリール２のマンドレル３に巻付ける際に、当初はテンションリール２のマンドレル３に鋼板１が巻き付いていないため、テンションリール２に張力付与のための回転トルクを与える目的で、制御部６により、テンションリール２の回転速度を鋼板１の送り速度より高い速度とする。その後、マンドレル３に鋼板１が巻付くと鋼板１に張力が発生し、テンションリール２の回転速度と鋼板１の送り速度が同期する。そして、鋼板１に付与される張力が安定した後はその張力が維持されるようにテンションリール２の回転速度が制御される。
【００１３】
鋼板１とマンドレル３との間にスリップが発生した際には、制御部６は、速度計５の速度変化から鋼板１がスリップしたと判断し、鋼板１のグリップが回復した際に鋼板１に付与される張力が鋼板１を破断させない大きさになるように予め設定されているテンションリール２の回転速度の上限リミットを有効にし、テンションリール２の回転速度を上限リミットまでに抑制させる。そして、この上限リミットを、鋼板１のグリップが回復した後、鋼板１の張力が安定するまで所定時間維持し、その後、テンションリール２の回転速度を通常の制御速度に戻す。
【００１４】
従来は、図２の（ａ）に示すように、ペイオフリールから繰出された鋼板１のテンションリールへの巻付開始の際に、当初はテンションリールのマンドレルに鋼板１が巻き付いていないため、テンションリールに張力付与のための回転トルクを与える目的で、テンションリールの回転速度を鋼板１の送り速度より高い速度（例えば４３ｍｐｍ）とし、その値はスリップ発生の有無によらず一定（例えば４３ｍｐｍ）であり、（ｂ）に示すように、鋼板１の張力が安定するまでその速度が維持され、その後、（ｃ）に示すように、その張力が維持されるように巻付速度（テンションリールの回転速度）を制御部で制御して鋼板１の巻取を行っていた。したがって、巻付開始後にスリップが生じて鋼板１が一時停止した後、鋼板１のグリップが回復して再度巻付を開始した際に、巻付速度すなわちテンションリールの回転速度の上限リミットは存在せず、巻付速度は４３ｍｐｍと高いままであった。
【００１５】
このときの鋼板送り速度、テンションリール回転速度、鋼板の張力の関係は図３に示すようになる。まず、鋼板１の先端巻付（Ｉ）が完了後、鋼板１に張力が加わり、テンションリール回転速度と鋼板送り速度が同期する（II）。しかし、巻付開始直後は張力が定常状態ではなく絶えず変動を生じているため、テンションリールのマンドレルと鋼板１との間でスリップが生じることがあり、一度スリップが発生すると、鋼板は一時停止する（III）が、制御部はテンションリール回転速度を、鋼板が巻付いていない状態の回転速度（４３ｍｐｍ）まで上昇させるように動作する。このため、スリップ後に再度鋼板のグリップが回復した際（IV）には、停止していた鋼板に過大な張力が発生し、場合によっては図示するように鋼板に破断が発生してしまう（Ｖ）。
【００１６】
これに対して、本実施形態では、図４の（ａ）に示すように、ペイオフリールから繰出された鋼板１のテンションリールへの巻付開始の際の先端巻付速度は、従来と同様の値（例えば４３ｍｐｍ）に維持されるが、（ｂ）に示すように、巻付開始後、張力が安定するまでの間にスリップが生じて鋼板１が一時停止した際に、テンションリールの回転速度を、上限リミット（例えば１０ｍｐｍ）までに抑制させ、この上限リミットが、スリップ後に鋼板１のグリップが回復した後、鋼板１の張力が安定するまで維持され、その後、（ｃ）に示すように、所定の張力が維持されるように巻付速度（テンションリールの回転速度）を制御部で制御して鋼板１の巻取を行う。
【００１７】
このときの鋼板送り速度、テンションリール回転速度、鋼板の張力の関係は図５に示すようになる。まず、鋼板１の先端巻付が完了後（VI）、鋼板１に張力が加わり（VII）、テンションリール回転速度と鋼板送り速度が同期する。その状態でスリップが発生すると、予め設定されたテンションリール回転速度の上限リミット（例えば１０ｍｐｍ）を有効にし、テンションリール回転速度をその上限リミットまでに抑制させる（VIII）。この上限リミットは、鋼板１のグリップが回復した際に鋼板１に付与される張力が鋼板１を破断させない大きさになるような値であるため、鋼板１がスリップにより一時停止した後、鋼板１のグリップが回復した際に、鋼板１に対して破断に至るような過大な張力は及ぼされない（IX）。このため、鋼板１の巻取開始直後に発生するスリップによる鋼板の破断を抑制することができる。
【符号の説明】
【００１８】
１  鋼板
２  テンションリール
３  マンドレル
４  モータ
５  速度計
６  制御部
１０  鋼板の巻取設備
【図１】
2014217869.tif 000003
【図２】
2014217869.tif 000004
【図３】
2014217869.tif 000005
【図４】
2014217869.tif 000006
【図５】
2014217869.tif 000007