(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取り済みの線材コイルを任意の位置で分割する方法において、前記コイルを軸線が水平となるように吊架または載置した状態で、コイルの一方の端面下部を位置固定せしめながら当該端面から所定幅の部分コイルを下部から持ち上げてコイルの分離部位を露出せしめると共に、部分コイルを下部から持ち上げるに際し、該部分コイルの重量を測定し、所定の重量になるように該部分コイルのリング数を増減微調整を行なった後、該部位にて線材を切断して分割することを特徴とする線材コイルの分割方法。
【請求項２】
巻取り済みの線材コイルを任意の位置で分割する方法において、前記コイルを軸線が水平となるように吊架または載置した状態で、コイルの全重量を測定し、コイルの一方の端面下部を位置固定せしめながら、前記測定したコイルの全重量及び予め入力しておいたコイル全幅と分割すべき重量とに基づいて分割する部分コイル幅を求め、得られた部分コイル幅に対応する前記端面側の部分コイルを下部から持ち上げてコイルの分離部位を露出せしめ、該部位にて線材を切断して分割することを特徴とする線材コイルの分割方法。
【請求項３】
部分コイルを下部から持ち上げるに際し、該部分コイルの重量を測定し、所定の重量になるように該部分コイルのリング数を増減微調整を行った後、分離部位にて切断することを特徴とする請求項２記載の線材コイルの分割方法。
【請求項４】
巻取り済みの線材コイルを任意の位置で分割する装置において、前記コイルを軸線が水平な状態で吊架または載置して昇降する上部リフターと、該上部リフターの下方にて分離する側のコイルの一方の端面下部を位置固定して昇降する下部リフターと、分離する側のコイルの一方の端面を保持する回動自在かつ進退自在なプッシャー手段と、を具備し、さらに、コイルの全体重量或いはコイルの部分重量を測定する手段を、上部リフター及び下部リフターを搭載する移動台車自体に設けるか、もしくは上部リフター及び下部リフターに独立して設けたことを特徴とする線材コイルの分割装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば熱間圧延後の無結束線材コイルを所望重量比率に正確に分割する方法及びこの方法を実施するための分割装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼線材の製造を例にした場合、熱間圧延後に所要の処理工程を経て巻き取られた線材コイルは、一定の重量単位で結束されて成品として搬出されるが、二次加工業者の要望や生産効率の面から、一旦大きめの重量単位で製造を開始し、熱間圧延後に無結束の線材コイルを二分割等の任意の重量比率に分割・切断することがある。このコイルの分割・切断に際しては、できるだけ正確な重量比率でコイルを分割し得ると共にその分割・切断作業を自動的にかつ効率的に行うことが求められる。
【０００３】
従来のこの種の線材コイル分割・切断手段としては、特開平７−１０８３３６号公報及び特開平９−１２２８０６号公報を挙げることができる。これらの従来技術においては、いずれもほぼ中央の切換え点を境にネジの方向を逆にしたダブルスクリューに線材コイルを載置して、スクリューを回転させてネジ山により線材コイルを切換え点から外側に分かれて移動させて分割し、切断する方法を開示している。特に、後者の方法では段階的なコイル重量測定により正確にコイルの分離位置を求めて自動的に線材を切断し得る手段を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術では、線材コイルはある程度のコイル厚さをもちかつ整列巻きでもないため、コイル内面からスクリューを回転させるだけでは、切断対象となる中間の１リングが正確には出てこない。また、線材コイルの線径が大きくなるとそれだけ線材コイルの剛性が高くなり、一層分割しにくくなる。さらに、コイル分離時にネジが切ってあるダブルスクリューとコイル内面が直接接触して回転することから、コイルに疵が発生し品質面でも好ましくないという種々の問題点がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、高精度の重量比率で任意の数のコイル分割・切断が行え、またコイル形状や線径に左右されることなくコイルを確実に分離することができ、しかも線材コイルに疵を付けることもない線材コイル分割方法とそのための分割装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の要旨は次の通りである。
（１）巻取り済みの線材コイルを任意の位置で分割する方法において、前記コイルを軸線が水平となるように吊架または載置した状態で、コイルの一方の端面下部を位置固定せしめながら当該端面から所定幅の部分コイルを下部から持ち上げてコイルの分離部位を露出せしめると共に、部分コイルを下部から持ち上げるに際し、該部分コイルの重量を測定し、所定の重量になるように該部分コイルのリング数を増減微調整を行なった後、該部位にて線材を切断して分割することを特徴とする線材コイルの分割方法。
（２）巻取り済みの線材コイルを任意の位置で分割する方法において、前記コイルを軸線が水平となるように吊架または載置した状態で、コイルの全重量を測定し、コイルの一方の端面下部を位置固定せしめながら、前記測定したコイルの全重量及び予め入力しておいたコイル全幅と分割すべき重量とに基づいて分割する部分コイル幅を求め、得られた部分コイル幅に対応する前記端面側の部分コイルを下部から持ち上げてコイルの分離部位を露出せしめ、該部位にて線材を切断して分割することを特徴とする線材コイルの分割方法。
（３）部分コイルを下部から持ち上げるに際し、該部分コイルの重量を測定し、所定の重量になるように該部分コイルのリング数を増減微調整を行った後、分離部位にて切断することを特徴とする（２）記載の線材コイルの分割方法。
（４）巻取り済みの線材コイルを任意の位置で分割する装置において、前記コイルを軸線が水平な状態で吊架または載置して昇降する上部リフターと、該上部リフターの下方にて分離する側のコイルの一方の端面下部を位置固定して昇降する下部リフターと、分離する側のコイルの一方の端面を保持する回動自在かつ進退自在なプッシャー手段と、を具備し、さらに、コイルの全体重量或いはコイルの部分重量を測定する手段を、上部リフター及び下部リフターを搭載する移動台車自体に設けるか、もしくは上部リフター及び下部リフターに独立して設けたことを特徴とする線材コイルの分割装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態例に基づいて説明する。
図１は本発明に係るコイル分割装置の実施例を示すもので、図２は図１の平面図、図３は図１の右側面図であるが、この分割装置は熱間圧延後に集束された一定量の線材コイルをそのコイル軸線をほぼ水平の姿勢にて吊り下げて搬送するＣフックの移送ライン上の適宜の位置に配置される。
【０００８】
図示のコイル分割装置は、所定長さのレール上をＣフック１に吊り下げた線材コイル２の軸線方向に移動自在にした自走台車３と、該自走台車３上の後端側（以下図示の例では、コイルに臨む側を先端側、その反対側を後端側という）に立設される保持フレーム４と、該保持フレーム４の上部側に昇降自在に片持ち状に保持される水平の上部リフター５と、前記保持フレーム５の下部側に昇降自在に片持ち状に保持される先端側に傾斜部をもつ下部リフター６と、該下部リフター６内にて一定距離コイル軸線方向に前後進するプッシャー台車７と、該プッシャー台車７上に搭載される一定角度範囲にわたって回動自在なプッシャー８と、プッシャー台車７の上面に固設されたコイル受け部２１とから構成される。
【０００９】
自走台車３は、図１及び図２に示すように、モータ９により２本のレール１０に沿って走行する車輪を有する矩形状の台車基台１１と、該基台上に適宜の秤量機構（例えば、ロードセルなど）を介して搭載される矩形状の台車本体１２とからなり、この秤量機構は後述するように、上部リフター５或いは下部リフター６上に載置されるコイル２の全重量もしくは部分重量を測定するものである。また、保持フレーム４は、図３に示すように、台車本体１２に立脚された２本の縦フレーム１３とその頂部に固設した張出しフレーム１４とからなる。この張出しフレーム１４には図３に示す如く、中間に１個の上部リフター昇降用シリンダ１５と、両側に２個の下部リフター昇降用シリンダ１６とが懸架されており、それぞれのシリンダロッド先端は各リフターの基部に接続されている。また、縦フレーム１３は、例えばリニアカイド等のガイド機構１７ａ、１７ｂを介して上部リフター５及び下部リフター６を保持しており、前記シリンダ１５、１６の駆動により安定して各リフターを案内昇降する。
尚、図示の例では秤量機構は台車本体１２と台車基台１１との間に設けているが、本発明ではこれに限ることなく、上部リフター５或いは下部リフター６に独立して秤量機構を設けても良い。
【００１０】
次に、上部リフター、下部リフター、プッシャー台車及びプッシャーについて、図４〜図６の拡大図に基づいて説明する。
図４〜図６に示す如く、上部リフター５はその基部をリニアカイド１７ａを介して縦フレーム１３に昇降自在に取り付けられ、該基部から同一レベルで水平方向に延びる一対の間隔をおいたリフトアーム１８を有している。図６に示すように、２本のリフトアーム１８の間隔は、その各アーム間にＣフック１の下部が入るとともにコイル２の内径中に差し込まれる程度の距離であり、また、リフトアーム１８の長さは、少なくとも線材コイル２の軸長より長くすることが必要である。
【００１１】
下部リフター６は、上部リフター５の下部位置において上部リフター５と同様にその基部をリニアカイド１７ｂを介して縦フレーム１３に昇降自在に取り付けられ、図５に示すように、基部の両端から水平に張り出した一対の外フレーム１９と、該外フレーム内に収納されかつ先端側に向って上向きに傾斜（大体５°前後の角度とするが、適宜調整可能）した一対の傾斜フレーム２０とから形成される。この傾斜フレーム２０は、外フレーム１９の先端よりある程度前方に張り出す長さとするが、該傾斜フレーム２０の長さは前記上部リフター５のリフトアーム１８より短くしている。
【００１２】
また、プッシャー台車７は、図４及び図５に示す如く、前記傾斜フレーム２０に沿って移動自在に収納されており、外フレーム１９の底部に軸支された台車移動用シリンダ２２によって移動可能となっている。該プッシャー台車７には該台車に固定した回動支点２３を中心にして一定角度にわたって旋回回動するプッシャー８が搭載されており、また、プッシャー台車７にはプッシャー回動用シリンダ２４も設置されている。即ち、図４に示すように、プッシャー台車７の後部に架台２５を介してプッシャー回動用シリンダ２４が軸支され、そのシリンダロッド先端はプッシャー８の中間部に軸着されている。
【００１３】
さらに、プッシャー台車７上には１本のコイル受け部２１が固設されており、該コイル受け部２１は、コイルの一方の端面下部を位置固定するもので、コイルを分離する際に事前に最適な位置に調整して、コイル端面下部を押さえることにより（プッシャー台車７の移動により）、下部リフター６の上昇により分離側のコイルを持ち上げた時に、分離コイル上部が分離側に確実に倒れるように作用するものである。このコイル受け部２１は、図６に示すように、コイル軸方向からみて一対のプッシャー８の間にあって、コイル２の端面下部中央部に位置する。
【００１４】
プッシャー８は、図６にも示す如く、一対の旋回アーム形式に形成され、その長さはコイル２の径を超える程度であり、またその２本の間隔は上部リフター５の一対のリフトアーム１８の外側に位置すると共にコイル径以内の間隔で配置されている。このプッシャー８は、後述するように、コイル分離に際し下部リフター６の傾斜フレーム２０により持ち上げられたコイルの一部が元のコイルより離れて倒れてきたときに、これを受持するものであり（図４の実線位置）、また、分割・切断を終えた後にコイルを反対方向に倒すために、一定角度回動する（図４の破線位置）。
【００１５】
なお、本発明においては上述した図示の部材、装置及び駆動機構に限定されるものではない。例えば、線材コイルを保持する上部リフターは、コイルを軸線が水平な状態で吊架または載置し得るものであればアーム形式でなくともよく、また、下部リフターについても、コイルの端面下部を位置固定して昇降するものであればその構造は図示のものに限るものではない。さらに、プッシャー、プッシャー台車についても同一の機能を果たすものであれば、適宜のものを採用することが可能である。加えて、駆動機構についても、図示の例ではシリンダ（油圧シリンダ）を例示したが、モータや歯車機構の組み合わせ等、他の公知の機械的な手段を用いることもできる。
【００１６】
次に、図示した装置を用いて線材コイルを２分割・切断する操作を図７及び図８に基づいて説明する。なお、図７及び図８における３本の水平な二点鎖線は、上からＣフックのコイル載置レベル、下部リフターの下限レベル、台車走行レベルをそれぞれ表わす。
Ｃフック１に吊架された線材コイル２が搬入され所定位置にて停止すると（図１の位置）、上部リフター５及び下部リフター６共に下方位置にある状態で、待機していた自走台車３が走行して上部リフター５の２本のリフトアームをコイル内径の内部に差し込んで停止する（図７（ａ））。このとき下部リフター６の先端、即ち、傾斜フレーム２０の先端がコイル軸長の半分の位置に来るように、事前に入力されているコイル幅情報により位置決めされる。そして、図７（ｂ）に示すように、上部リフター５を昇降シリンダ１５の駆動により上昇させ、コイル２をＣフック下部より２本のリフトアームに移し替えて、コイル全体の秤量を行う。この秤量は台車３に設けた秤量機構により行い、この重量値は後述する所望の重量比率で正確に分割する場合の目標値となる。この状態で自走台車３を、Ｃフック寄りのハーフコイル（図の右側の半分のコイル）のセンターがＣフック１の中央になる位置まで後退させる（図７（ｃ））。
【００１７】
次いで、プッシャー台車７を台車移動シリンダ２２の駆動により前進させて、図７（ｄ）に示すように、コイル受け部２１によりコイルの左下端を若干押し込んでから、下部リフター６を昇降シリンダ１６の駆動により上昇させ、傾斜フレーム２０をコイル下面に当接させ、若干コイルを持ち上げる。このとき傾斜フレーム２０の先端は丁度コイル２のほぼ中央に位置するため、コイルの左半分が分離するように持ち上げられるが、この左半分のコイル上部は傾斜フレーム２０の傾斜により右半分のコイルから分離し始め、プッシャー８にもたれかかる状態となる。便宜上この分離した左半分のコイルを２ａ、残った右半分コイルを２ｂとする。その後、上部リフター５を下降させると、左半分コイル２ａは完全にその一端面をプッシャー８に、下面を傾斜フレーム２０に保持された形となり、右半分コイル２ｂはＣフック１の下部に懸架される（図７（ｅ））。
【００１８】
このような状態でさらに図７（ｆ）に示すように自走台車３を後退させて、コイルを間隔をあけて２つに分離し境目の１リングを適宜の切断機等にて切断し、完全に両者を切り離し分割してからまた後退させる。このリング切断の際には、切断前に左半分のコイル２ａの秤量を台車に設けた秤量機構により行い、前記した目標値と比較してその差が許容値を超えているときは、リングの移動（増減調整）を行って重量調整してから切断作業に入ることが必要である。これによって分割作業は正確に行われることになる。
【００１９】
切断後の左半分コイル２ａを載置した上部リフター５を保持した自走台車３を完全に後退させた状態を図８（ａ）に示す。その後右半分コイル２ｂを載置したＣフック１を退去させてから、上部リフター５を元の位置まで上昇させ、図８  （ｂ）に示す如くプッシャー８を回動用シリンダを駆動させて右方に旋回回動させ、コイル２ａを今度は反対の右方に傾いた姿勢に反転して上部リフター５のリフトアームにかけ、プッシャー８を戻す（図８（ｃ））。この状態で図８（ｄ）の如く分割したコイル２ａをリフトアームに懸架した状態で、自走台車３を前進させ、待機していた空のＣフック１内に進入させてコイルセンターとＣフックとをセンタリングさせて停止させ、図８（ｅ）に示すように上部リフター５を下降させてコイル２ａをＣフック１に移載し、搬出させる（図８（ｆ））。
コイル２ａを反転させるのは、Ｃフックへの載せ替えに際し前進する自走台車３の移動距離を小さくして一連のタイムサイクルを短くする狙いがあるが、場合によっては反転せずにそのままＣフックに載置させてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明した本発明に係る分割方法によれば、コイル形状或いは線径に左右されることなく、所望の重量比率で精度良く分割することができ、しかも線材コイルに疵を付けることなく分割できる利点もある。また、線材コイル分割・切断作業の全体を自動化することも可能で、生産性の向上を図る上での利益も大きい。
一方、本発明の分割装置によれば、上記方法を効率よく実施せしめることができると共に、設備的にも作業の効率化や自動化を図りやすいという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコイル分割装置の実施例を示す全体図である。
【図２】図１の平面図で、台車部分、フレーム及びアーム部分以外を省略して示したものである。
【図３】図１の右側面図である。
【図４】図１に示す分割装置の要部拡大図である。
【図５】図４の下部リフター位置から下の部分を示す平面図である。
【図６】図４の右側面図であり、主にプッシャーを中心に示したものである。
【図７】（ａ）〜（ｆ）は図示した装置を用いて線材コイルの二分割を行う動作を順次示す模式図である。
【図８】（ａ）〜（ｆ）は図７に続いて分割終了までを順次示す模式図である。
【符号の説明】
１    Ｃフック                    ２    線材コイル
３    自走台車                    ４    保持フレーム
５    上部リフター                ６    下部リフター
７    プッシャー台車              ８    プッシャー
９    台車走行モータ            １０    台車走行レール
１１    台車基台                  １２    台車本体
１３    縦フレーム                １４    張出しフレーム
１５    上部リフター昇降シリンダ  １６    下部リフター昇降シリンダ
１７ａ、１７ｂ    ガイド機構      １８    リフトアーム
１９    外フレーム                ２０    傾斜フレーム
２１    コイル受け部
２２    プッシャー台車前後進用シリンダ
２３    回動支点                  ２４    プッシャー回動用シリンダ
２５    架台
【図１】
0004551021.tif 000002
【図２】
0004551021.tif 000003
【図３】
0004551021.tif 000004
【図４】
0004551021.tif 000005
【図５】
0004551021.tif 000006
【図６】
0004551021.tif 000007
【図７】
0004551021.tif 000008
【図８】
0004551021.tif 000009