(57)【要約】【課題】アップエンド状態の鋼板コイル外巻部に発生した不良部の除去方法を提案するとともに、上記方法に用いる不良部除去装置を提供する。【解決手段】アップエンド状態に載置した鋼板コイル外巻部を、鋼板コイルの外周部に隣接して設置され、鋼板コイルの中心軸に平行な軸を中心にして回転する不良部巻取機を鋼板コイルの外周に沿って旋回させて鋼板を巻き戻しながら、上記不良部巻取機を回転させて上記巻き戻した鋼板を巻き取ることにより、あるいは、上記鋼板コイルをコイル中心軸を中心にして回転させながら鋼板を巻き戻すとともに、上記不良部巻取機を回転させて上記巻き戻した鋼板を巻き取ることにより、鋼板コイル外巻部の不良部を除去する不良部除去方法および装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アップエンド状態に載置した鋼板コイル外巻部の不良部除去方法であって、鋼板コイルの外周部に隣接して設置され、鋼板コイルの中心軸に平行な軸を中心にして回転する不良部巻取機で鋼板コイル外巻部の不良部を巻き取り、除去する鋼板コイル外巻部の不良部除去方法。
【請求項２】
上記不良部巻取機を鋼板コイルの外周に沿って旋回させて鋼板を巻き戻しながら、上記不良部巻取機を回転させて上記巻き戻した鋼板を巻き取ることにより鋼板コイル外巻部の不良部を除去することを特徴とする請求項１に記載の不良部除去方法。
【請求項３】
上記鋼板コイルをコイル中心軸を中心にして回転させながら鋼板を巻き戻すとともに、上記不良部巻取機を回転させて上記巻き戻した鋼板を巻き取ることにより鋼板コイル外巻部の不良部を除去することを特徴とする請求項１に記載の不良部除去方法。
【請求項４】
上記不良部巻取機と鋼板コイル間の鋼板張力が正の値となるようにして、巻き戻した鋼板を巻き取ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の不良部除去方法。
【請求項５】
上記不良部巻取機と鋼板コイル間の鋼板に、ルーパロールを接触させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の不良部除去方法。
【請求項６】
上記鋼板コイルは、仕上焼鈍を施した後の方向性電磁鋼板のコイルであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の不良部除去方法。
【請求項７】
アップエンド状態に載置した鋼板コイル外巻部の不良部を、鋼板コイルの外周部に隣接して設置され、鋼板コイルの中心軸に平行な軸を中心にして回転する不良部巻取機で巻き取り、除去する鋼板コイル外巻部の不良部除去装置。
【請求項８】
上記不良部巻取機が回転しながら、鋼板コイルの外周に沿って旋回して鋼板を巻き戻し、該巻き戻した鋼板を巻き取るものであることを特徴とする請求項７に記載の不良部除去装置。
【請求項９】
上記鋼板コイルをコイルの中心軸を中心にして回転させながら鋼板を巻き戻すコイル回転装置を有してなり、該コイル回転装置で巻き戻した鋼板を、上記不良部巻取機を回転させて巻き取るものであることを特徴とする請求項７に記載の不良部除去装置。
【請求項１０】
上記不良部巻取機と鋼板コイル間の鋼板張力を測定する手段と、該測定した鋼板張力が正の値となるよう、不良部巻取機の回転速度と旋回速度を制御する、あるいは、不良部巻取機と鋼板コイルの回転速度を制御する回転速度制御装置とを有することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の不良部除去装置。
【請求項１１】
上記不良部巻取機と鋼板コイルとの間に鋼板に接触するルーパロールを配設してなることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の不良部除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アップエンドの状態に載置した鋼板コイルの外巻部に存在する、形状不良や板厚不良等の不良部を除去する方法と、その方法に用いる除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
主として大型の変圧器や回転機の鉄心材料に使用される方向性電磁鋼板は、製品板厚に冷間圧延した鋼板に、脱炭焼鈍を兼ねた一次再結晶焼鈍を施した後、さらに、仕上焼鈍を施して製造するのが一般的である。上記仕上焼鈍では、二次再結晶を起こさせるため、また、該二次再結晶のために使用したインヒビタ成分を除去するため、さらには、フォルステライトと称されるガラス質の被膜を鋼板表面に形成させるため、１２００℃近い高温に長時間保持することが必要である。
【０００３】
そのため、上記仕上焼鈍は、連続焼鈍化することは難しく、現在でも、鋼板コイルをアップエンド（コイル中心軸（巻取軸）が、地面に対して垂直になった状態）に載置した状態で焼鈍を施すバッチ焼鈍（箱焼鈍）で行なわれている。しかし、鋼板コイルを、アップエンド状態にして高温に長時間保持すると、鋼板コイルの外周部や内周部は過加熱されるため、コイル置台と接する下部、特に外周部の下部は、熱歪や自重による座屈等により変形し、形状不良を引き起こすことがある。また、鋼板コイルの外周部は、コイル端部に該当するため、表面外観不良や板厚不良が発生し易い箇所でもある。
【０００４】
上記形状不良等の不良部の長さが短い場合には、次工程、例えば、形状矯正を目的とした平坦化焼鈍ライン等の入側で除去することができる（例えば、特許文献１参照）。しかし、上記仕上焼鈍に起因したコイル外巻部の形状不良部は、長さが数十ｍ以上にも及ぶ場合があり、斯かる場合には、不良部を除去するために焼鈍ラインの通板速度を下げるか、最悪、ラインを停止しなければならず、生産性の低下のみならず製品品質にも悪影響を及ぼすことになる。そこで、このような場合には、オフラインとし、別途、リコイリングライン等の精整ラインに通板して不良部を除去することが行われており（例えば、特許文献２参照）、物流の混乱や生産性の低下を招いていた。また、上記オフラインでの処理は、そのための専用ラインが必要となるため、多大な設備投資が必要となるという問題もある。なお、鋼板コイル外巻部の不良部を除去する技術としては、例えば、特許文献３に開示の技術があるが、この技術は、熱延鋼板コイル最外巻部に発生した長さが数ｍのフィッシュテールを除去するもので、本発明が対象とする数十ｍ以上にも及ぶ長さの不良部の除去には適用することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０１５１５１９号公報
【特許文献２】特開平１１−００１０２２６号公報
【特許文献３】特開平２００３−２１３３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、従来技術では、仕上焼鈍後のアップエンド状態に載置した鋼板コイル外巻部に発生した長さが数十ｍ以上にも及ぶ不良部を除去する有効な技術は存在していない。
【０００７】
本願発明は、従来技術が抱える上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、仕上焼鈍後のアップエンド状態の鋼板コイル外巻部に発生した長さが数十ｍ以上にも及ぶ形状不良等の不良部を、簡単な装置で効率よく除去することができる鋼板コイル外巻部の不良部除去方法を提案するとともに、上記方法に用いる不良部除去装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らは、上記課題の解決に向け、アップエンド状態の鋼板コイル外巻部の不良部除去方法について鋭意検討した。その結果、アップエンド状態の鋼板コイル外周部の近傍に、別途、不良部巻取機を設置し、この不良部巻取機を鋼板コイルの外周に沿って旋回（公転）させて鋼板を巻き戻しながら、上記巻き戻した鋼板を上記不良部巻取機を回転（自転）させて巻き取る、あるいは、上記鋼板コイルを回転（自転）させて鋼板を巻き戻すと同時に、上記巻き戻した鋼板を上記不良部巻取機を回転（自転）させて巻き取ることで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を開発するに至った。
【０００９】
上記知見に基く本発明は、アップエンド状態に載置した鋼板コイル外巻部の不良部除去方法であって、鋼板コイルの外周部に隣接して設置され、鋼板コイルの中心軸に平行な軸を中心にして回転する不良部巻取機で鋼板コイル外巻部の不良部を巻き取り、除去する鋼板コイル外巻部の不良部除去方法を提案する。
【００１０】
本発明の上記不良部除去方法は、上記不良部巻取機を鋼板コイルの外周に沿って旋回させて鋼板を巻き戻しながら、上記不良部巻取機を回転させて上記巻き戻した鋼板を巻き取ることにより鋼板コイル外巻部の不良部を除去することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の上記不良部除去方法は、上記鋼板コイルをコイル中心軸を中心にして回転させながら鋼板を巻き戻すとともに、上記不良部巻取機を回転させて上記巻き戻した鋼板を巻き取ることにより鋼板コイル外巻部の不良部を除去することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の上記不良部除去方法は、上記不良部巻取機と鋼板コイル間の鋼板張力が正の値となるようにして、巻き戻した鋼板を巻き取ることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の上記不良部除去方法は、上記不良部巻取機と鋼板コイル間の鋼板に、ルーパロールを接触させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の上記不良部除去方法における上記鋼板コイルは、仕上焼鈍を施した後の方向性電磁鋼板のコイルであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、アップエンド状態に載置した鋼板コイル外巻部の不良部を、鋼板コイルの外周部に隣接して設置され、鋼板コイルの中心軸に平行な軸を中心にして回転する不良部巻取機で巻き取り、除去する鋼板コイル外巻部の不良部除去装置を提供する。
【００１６】
本発明の上記不良部除去装置は、上記不良部巻取機が回転しながら、鋼板コイルの外周に沿って旋回して鋼板を巻き戻し、該巻き戻した鋼板を巻き取るものであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の上記不良部除去装置は、上記鋼板コイルをコイルの中心軸を中心にして回転させながら鋼板を巻き戻すコイル回転装置を有してなり、該コイル回転装置で巻き戻した鋼板を、上記不良部巻取機を回転させて巻き取るものであることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の上記不良部除去装置は、上記不良部巻取機と鋼板コイル間の鋼板張力を測定する手段と、該測定した鋼板張力が正の値となるよう、不良部巻取機の回転速度と旋回速度を制御する、あるいは、不良部巻取機と鋼板コイルの回転速度を制御する回転速度制御装置とを有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の上記不良部除去装置は、上記不良部巻取機と鋼板コイルとの間に鋼板に接触するルーパロールを配設してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、仕上焼鈍後の鋼板コイル外巻部の発生した形状不良部を、アップエンド状態のまま、簡便な設備で効率よく除去することが可能となり、次工程の連続焼鈍ライン等や、リコイリングライン等のオフラインで除去する必要がなくなるので、生産性の向上や品質の向上、物流の向上などに大いに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】不良部巻取機が鋼板コイルの外周に沿って旋回して鋼板を巻き戻しながら回転して上記巻き戻した鋼板を巻き取ることにより、鋼板コイル外巻部の不良部を除去するタイプの不良部除去方法および装置を説明する図である。
【図２】鋼板コイルが回転して鋼板を巻き戻すとともに、該巻き戻した鋼板を不良部巻取機が回転して巻き取ることにより、鋼板コイル外巻部の不良部を除去するタイプの不良部除去方法および装置を説明する図である。
【図３】マンドレルタイプの不良部巻取機について説明する図である。
【図４】図２の不良部除去装置に、ルーパロールを配設した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて具体的に説明する。
本発明の鋼板コイル外巻部の不良部を除去する方法および装置は、鋼板コイルの外周部に隣接して設置され、鋼板コイルの中心軸（巻取軸）に平行な軸を中心にして回転（自転）する不良部巻取機で鋼板コイル外巻部の不良部を巻き取り、除去することを特徴とするものである。ここで、上記鋼板コイル外巻部の不良部を除去する方法および装置は、上記不良部巻取機と鋼板コイルの動きから、以下の２つの実施形態がある。
【００２３】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態は、図１に示したように、鋼板コイル２の最外巻の鋼板１の不良部端部を不良部巻取機３に巻き付けた後、上記不良部巻取機３を鋼板コイル２の外周に沿って旋回（公転）させて鋼板１を巻き戻すとともに、該巻き戻した鋼板１を上記不良部巻取機３を回転（自転）させて巻き取ることにより、鋼板コイル外巻部の不良部を除去する方法および装置である。なお、図１に示した不良部巻取機３は上から見て左回転して鋼板コイルを巻き取っているが、図１（ｂ）中に破線で示したように、右回転して巻き取るようにしてもよい。
【００２４】
したがって、この方法を実施する装置には、上記不良部巻取機を回転（自転）させる図示されていない駆動部の他に、上記不良部巻取機を鋼板コイルの外周に沿って旋回（公転）させるための図示されていない駆動部の２つが必要となる。
【００２５】
＜第２の実施の形態＞
また、本発明の第２の実施の形態は、図２に示したように、鋼板コイル２の最外巻の鋼板１の不良部端部を不良部巻取機３に巻き付けた後、上記鋼板コイル２をコイルの中心軸（巻取軸）２ａを中心にして回転（自転）させて鋼板１を巻き戻すとともに、該巻き戻した鋼板１を上記不良部巻取機３を回転（自転）させて巻き取ることにより鋼板コイル外巻部の不良部を除去する方法および装置である。なお、図２に示した不良部巻取機３は上から見て左回転して鋼板コイルを巻き取っているが、図２（ｂ）中に破線で示したように、右回転して巻き取るようにしてもよい。
【００２６】
したがって、この方法を実施する装置には、上記不良部巻取機を回転（自転）させる図示されていない駆動部の他に、上記鋼板コイルを回転（自転）させて鋼板を巻き戻す図示されていないコイル回転装置が必要となる。なお、上記コイル回転装置は、鋼板コイル２自体を回転させるものであってもよいし、鋼板コイル２を載置したコイル置台（図２の４）とともに回転させるものであってもよい。
【００２７】
ここで、上記不良部巻取機は、鋼板を巻き取ることができる構造であれば、特に制限はなく、例えば、リコイリングライン等のテンションリール（巻取）に一般的に使用されている、図３に示したような円柱状の心軸（マンドレル）５に鋼板を巻き取っていくマンドレルタイプのものが好適である。なお、マンドレルタイプの場合、鋼板を巻き付けるために、マンドレル表面に鋼板先端部を挟み込むグリッパや溝５ａを設けたり、ベルトラッパを配設したりしてもよい。
【００２８】
また、本発明の上記不良部除去装置は、上記不良部巻取機で鋼板を巻き取る際に、不良部巻取機と鋼板コイル間の張力の急変動による板破断や、不良部巻取機と鋼板コイル間の弛みによる鋼板の巻き取り不良を防止するため、不良部巻取機で巻き取った不良部の鋼板外径と、残された鋼板コイルの外径から、鋼板張力が正となるよう、不良部巻取機の回転速度（自転速度と公転速度）を制御する、あるいは、不良部巻取機と鋼板コイルのそれぞれの回転（自転）速度を制御する回転速度制御装置を有することが好ましい。また、不良部巻取機と鋼板コイル間の張力は、０．１ＭＰａ以上とするのが好ましい。
【００２９】
また、上記と同様の目的から、本発明の不良部除去装置は、上記不良部巻取機と鋼板コイルの間に鋼板張力を測定する張力測定装置が設置され、該張力測定器で測定した鋼板張力が所定の範囲内に入るよう、不良部巻取機の回転速度（自転速度と公転速度）を制御する、あるいは、不良部巻取機と鋼板コイルのそれぞれの回転（自転）速度を制御する回転速度制御を有することが好ましい。
【００３０】
また、上記と同様の目的から、本発明の不良部除去装置は、上記不良部巻取機と鋼板コイル間に鋼板張力によって位置が変動するルーパロール（ダンサーロール）を設置し、該ルーパロール（ダンサーロール）の位置が所定の範囲内に収まるよう、不良部巻取機の回転速度（自転速度と公転速度）を制御する、あるいは、不良部巻取機と鋼板コイルのそれぞれの回転（自転）速度を制御する回転速度制御装置を有することが好ましい。一例として、図２の不良部除去装置の平面図に、ルーパロールを配設した例を図４に示した。なお、図４では、ルーパロールを不良部巻取機と鋼板コイル間の鋼板に対して鋼板コイル側に配設しているが、反対側に配設してもよい。
【００３１】
また、上記と同様の目的から、本発明の不良部除去装置は、上記不良部巻取機を駆動するモータの消費電力から不良部巻取機と鋼板コイル間の鋼板張力を推定し、該鋼板張力が所定の範囲内に入るよう不良部巻取機の電力を制御するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の上記説明では、仕上焼鈍後の方向性電磁鋼板のコイル外巻部に発生した不良部の除去に着目した不良部除去方法および装置について説明しているが、本発明の技術は、方向性電磁鋼板に限定されるものではなく、アップエンドエンドの状態に載置した状態で焼鈍される鋼板コイルであれば、いずれにも適用することができる。また、上記コイルは鋼板コイルに限定されるものでもないことも勿論である。
【符号の説明】
【００３３】
１：（巻き戻された）鋼板
２：鋼板コイル
２ａ：コイル中心軸
３：不良部巻取機
４：コイル置台
５：マンドレル
５ａ：グリッパ（溝）
６：ルーパロール（ダンシングロール）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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