(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイドテーブルを備えるテンションリールに金属帯を巻き付けるに際し、金属帯の板厚及び/または引張り強さに応じてガイドテーブルの高さを調整し、テンションリール前のブライドルロールのパルスゼネレータとテンションリールのパルスゼネレータの計測から、テンションリールまでの金属帯の送り量とテンションリール巻き付け量との差を制御して巻き付けることを特徴とする金属帯の巻き付け方法。
【請求項２】
ガイドテーブルの高さ調整に加え、テンションリールに具備された金属帯の先端を噛み込むグリッパー位置を、金属帯の板厚及び/または引張り強さに応じて決定することを特徴とする請求項１に記載の金属帯の巻き付け方法。
【請求項３】
ガイドテーブルを備えるテンションリールに金属帯を巻き付ける金属帯の巻き付け装置であって、金属帯の板厚及び/または引張り強さに応じてガイドテーブルの高さを調整するガイドテーブル高さ調整手段を設け、テンションリール前のブライドルロールとテンションリールにパルスゼネレータを設け、当該パルスゼネレータの計測からテンションリールまでの金属帯の送り量とテンションリール巻き付け量との差を制御する手段を設けたことを特徴とする金属帯の巻き付け装置。
【請求項４】
ガイドテーブルの高さ調整手段に加え、テンションリールに具備された金属帯の先端を噛み込むグリッパー位置を、金属帯の板厚及び/または引張り強さに応じて決定するグリッパー位置制御手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載の金属帯の巻き付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属帯の処理ラインにおいて、金属帯の先端部をテンションリールに巻き付ける方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属帯の処理ラインにおいて金属帯の先端部をテンションリールに巻き付ける際、金属帯の板厚が厚くてベルトラッパー等による巻き付けが容易にできない場合、例えば鋼板の酸洗ラインの出側などでは、ガイドテーブルによりテンションリールのグリッパー位置まで金属帯の先端部を誘導し、金属帯の先端部をグリッパーに噛ませ、数回転巻き付けてグリッパーから金属帯先端部が外れないことを確認した後に、所定の張力をかけて巻き取りを開始している。従来はこれら一連の作業はオペレーターの手動で実施されていたが、生産性向上、操作ミス回避等のために自動化の必要性が高まっている。そこで、これらの作業を自動化するために特許文献１〜３に示される技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、テンションリールの正転／逆転グリッパー位置にあわせてガイドテーブルの昇降高さ及びガイドテーブル長さを可変にする記載がある。特許文献２には、鋼帯のテンションリール巻き付けの際、テンションリールの回転数とその前に設置されたブライドルロールの回転数についてテンションリールの回転数を若干遅くして所定ターン数巻き付けた後、鋼帯にかかる張力を所定値まで徐々に増加させることで鋼帯のスリップやテンションリールのグリッパーから鋼帯が抜け出ることを回避する記載がある。特許文献３には、巻き取りマンドレルに鋼帯を巻取る際に、スリップ検出器にてスリップを検出すると正規の基準張より低い初期基準張力に切換えて巻き取る記載がある。
【特許文献１】特開平５−４２３２３号公報
【特許文献２】特開平７−１５５８３５号公報
【特許文献３】特開平４−２３８６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１のようなガイドテーブルをもってしても、金属帯先端がグリッパーに噛み込まない、噛み込んでも外れやすい、という巻き付けトラブルが発生し、また、特許文献２、３のような巻き付け方を実施しても、金属帯にスリップ疵が発生して歩留低下につながることがあり、結局はオペレーターの手動操作による巻き付け方法によって対処することが多く、自動化、生産性向上は達成されていない。
【０００５】
従って本発明の目的は上記のような従来の課題を解決し、金属帯先端部のテンションリールへの巻き付けを自動的に確実に行うことができる技術を提供し、生産性向上、トラブル回避を達成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は上記の課題を解決するために巻き付けトラブル発生の原因を検討した結果、金属帯の板厚や引張り強さに応じて巻き癖（長さ方向の反り量）が異なることが主要な原因であることを究明した。
【０００７】
上記の知見に基づいてなされた本発明の金属帯の巻き付け方法は、ガイドテーブルを備えるテンションリールに金属帯を巻き付けるに際し、金属帯の板厚及び/または引張り強さに応じてガイドテーブルの高さを調整し、テンションリール前のブライドルロールのパルスゼネレータとテンションリールのパルスゼネレータの計測から、テンションリールまでの金属帯の送り量とテンションリール巻き付け量との差を制御して巻き付けることを特徴とするものである。なお、ガイドテーブルの高さ調整に加え、テンションリールに具備された金属帯の先端を噛み込むグリッパー位置を、金属帯の板厚及び/または引張り強さに応じて決定することができる。
【０００８】
また本発明の金属帯の巻き付け装置は、ガイドテーブルを備えるテンションリールに金属帯を巻き付ける金属帯の巻き付け装置であって、金属帯の板厚及び/または引張り強さに応じてガイドテーブルの高さを調整するガイドテーブル高さ調整手段を設け、テンションリール前のブライドルロールとテンションリールにパルスゼネレータを設け、当該パルスゼネレータの計測からテンションリールまでの金属帯の送り量とテンションリール巻き付け量との差を制御する手段を設けたことを特徴とするものである。なお、ガイドテーブルの高さ調整手段に加え、テンションリールに具備された金属帯の先端を噛み込むグリッパー位置を、金属帯の板厚及び/または引張り強さに応じて決定するグリッパー位置制御手段を設けた構造とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１、３の発明によれば、ガイドテーブルの高さを金属帯の板厚及び/または引張り強さに応じて調整して巻き付けるので、金属帯の先端部を確実にテンションリールに巻き付けることができる。また請求項２、５の発明によれば、テンションリールまでの金属帯の送り量とテンションリール巻き付け量との差を、金属帯の板厚及び/または引張り強さに応じて制御することにより、スリップ疵の発生を防止することができる。さらに請求項２，４の発明のようにテンションリールのグリッパー位置を、金属帯の板厚及び/または引張り強さに応じて決定するようにすれば、より確実な自動巻き取りが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための最良の形態について、図を参照しながら具体的に説明する。
図１は本発明の金属帯の巻き付け装置を示す図であって、１は鋼板等の金属帯、２はブライドルロール、３はデフレクターロール、４はグリッパー５を具備したテンションリールである。テンションリール４はデフレクターロール３から送り出された金属帯１の下面を支持するガイドテーブル６を備えている。
【００１１】
ガイドテーブル６はデフレクターロール３側を支点としてテンションリール４側の端部が上下するものとなっており、ガイドテーブル６の端部の高さを調整するガイドテーブル高さ調整手段７が設けられている。ガイドテーブル高さ調整手段７には設備の運転を制御する制御計算機から板厚及び/または引張り強さの情報が入力されている。
【００１２】
またブライドルロール２にはパルスゼネレータ８が、テンションリール４にはパルスゼネレータ９がそれぞれ設けられており、テンションリール４への金属帯１の送り量と、テンションリール４による金属帯１の巻き付け量がそれぞれ計測される。これらの計測値は送り量制御手段１０に入力される。送り量制御手段１０には、設備の運転を制御する制御計算機から板厚及び/または引張り強さの情報が入力されており、テンションリール４の回転を制御して金属帯１の送り量とテンションリール巻き付け量との差を制御することができるようになっている。
【００１３】
発明者は、図１に示す装置を用いて鋼帯をテンションリール４に巻き付けるテストを実施した。テストは板厚１．５〜４．０mm×板巾８５０mm×１５tonの鋼帯コイルをテンションリール４に巻き付ける方法で行った。鋼帯の巻き付け状況をよく観察すると、図２のように板厚によって巻き付け状況が異なることが観察された。そこで図３のように鋼帯を長手方向にカットして形状を観察すると、鋼帯は前工程でコイル状に巻き取ったことによる巻き癖で長手方向（Ｌ方向）の反り、いわゆるＬ反りが発生しており、これが図４のグラフに示すように板厚毎に異なることが観察された。
【００１４】
そこで本発明では、巻き癖を考慮して板厚毎にガイドテーブル６の高さを調整し、巻き付け良否を観察した。その結果を図５に示す。図５において、○印は巻き付け良好、×印は不良であることを表している。ガイドテーブル６の高さは図６に示すようにテンションリール４の上面を基準高さとし、上方を＋下方を−として表している。このように金属帯１の巻き癖が巻き付け状況に大きく影響し、巻き癖と関係のある板厚を考慮してガイドテーブル６の高さを詳細に調整することで、金属帯１の先端部をトラブルなく自動的にテンションリール４に巻き付けることができるようになった。
【００１５】
このような金属帯１の巻き癖を考慮した板厚によるガイドテーブル６の高さ調整は、例えば設備の運転を制御する制御計算機に板厚毎のガイドテーブル高さの設定値テーブルを設けてもよいし、関数式にして板厚をインプットするとガイドテーブル高さが求められるようにしてもよい。ガイドテーブル高さを決める基準位置も図２のようにテンションリール４上部に限らず、別の基準位置、例えばガイドテーブル昇降用シリンダー待機位置などを用いてもよい。
【００１６】
このようにして金属帯１の先端がテンションリール４のグリッパー５に噛み込まれた状態から、張力を掛けても外れるおそれのない約１.５巻き分テンションリール４を回転させたうえで張力を掛けるが、その際に巻き緩みがあると金属帯１どうしが擦れ合うことによってスリップ疵が生ずる。この巻き緩みを取るためにテンションリール４を張力をかける直前まで回転させて停止するが、同じ量を巻き取っても板厚によって円周差が生じる。
【００１７】
このため、図６のように送り量とテンションリール巻き付け量の差を板厚（巻き癖）に応じて送り量制御手段１０で制御することで、スリップ疵発生なく、巻き付けることができた。金属帯１の巻き癖を考慮した金属帯１の送り量差も同様に、設備の運転を制御する制御計算機に板厚毎のガイドテーブル高さの設定値テーブルを設けてもよいし、関数式にして板厚をインプットするとガイドテーブル高さが求められるようにしてもよい。
【００１８】
さらにより好ましい形態として、金属帯１を巻き付けるテンションリール４にある金属帯先端を噛み込むグリッパー５の位置についても、金属帯１の巻き癖を考慮して、板厚により噛み込み位置を調整することが好ましい。図７は好ましいグリッパー５の位置（図８に示すように角度で設定）と板厚との関係を示すグラフである。
【００１９】
以上の説明では金属帯１の巻き癖を考慮する場合、主として板厚に着目したが、板厚に限らず金属帯１の引張り強さを考慮することも好ましい。引張り強さは即ち金属帯１の腰の強さでもあり、金属帯１の巻き癖に関係するものであり、金属帯１の引張り強さにより前記ガイドテーブル５の高さ、前記金属帯１の送り量差、前記グリッパー位置を調整することも好ましい。また、板厚と引張り強さの両方を用いることがより好ましい。引張り強さの代わりに降伏応力やその他の材質をあらわす規格を用いることもできる。
【００２０】
以上に説明したように、本発明によれば金属帯１の先端をグリッパー５により確実に噛み込み、先端部の巻き込みができる。また、スリップ疵を発生させることなく金属帯１を良好な板張り状態とすることができる。したがって、金属帯１のテンションリール４への巻き付け時にグリッパー外れやスリップ疵の発生が激減することとなり、自動化達成率が大幅に向上して生産性向上、歩留改善に大きく寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の金属帯の巻き付け装置を示す縦断面図である。
【図２】金属帯の進行経路を示す図である。
【図３】巻き癖の測定方法を示す図である。
【図４】板厚と巻き癖の関係を示すグラフである。
【図５】ガイドテーブルの高さと巻き付けの良否の関係を示すグラフである。
【図６】ガイドテーブルの高さを示す図である。
【図７】グリッパー位置と噛み込み可能範囲を示すグラフである。
【図８】グリッパー位置を示す図である。
【図９】送り量の差と板張りの良否の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２２】
１  金属帯
２  ブライドルロール
３  デフレクターロール
４  テンションリール
５  グリッパー
６  ガイドテーブル
７  ガイドテーブル高さ調整手段
８  パルスゼネレータ
９  パルスゼネレータ
１０  送り量制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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