(57)【要約】【課題】トリム屑の巻き取りを安定的に継続して行うことができるトリム屑巻き取り装置を提供すること。【解決手段】鋼板２５のトリム屑２２ａ，２２ｂが導入されるシュート４０と、シュート４０とシュート４０内のトリム屑２２ａ，２２ｂとの合計重量を測定する重量測定部３０と、シュート４０の下流側でトリム屑２２ａ，２２ｂを巻き取る巻き取り軸１０と、重量測定部３０の測定値Ｗ０に基づいて巻き取り軸１０の回転数を調整する制御部５０と、を備えるトリム屑巻き取り装置１００を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板のトリム屑が導入されるシュートと、
前記シュートと前記シュート内の前記トリム屑との合計重量を測定する重量測定部と、
前記シュートの下流側で前記トリム屑を巻き取る巻き取り軸と、
前記重量測定部の測定値Ｗ０に基づいて前記巻き取り軸の回転数を調整する制御部と、を備えるトリム屑巻き取り装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記測定値Ｗ０が上限値を超えたときに前記回転数を増加し、前記測定値Ｗ０が下限値を下回ったときに前記回転数を低減する、請求項１に記載のトリム屑巻き取り装置。
【請求項３】
前記制御部は、単位時間あたりの前記測定値Ｗ０の変化率Ａが上限値を超えたときに前記回転数を増加し、前記変化率Ａが下限値を下回ったときに前記回転数を低減する、請求項１又は２に記載のトリム屑巻き取り装置。
【請求項４】
前記シュートは複数の部分シュートに分断されており、
前記重量測定部は、前記複数の部分シュートのうち、最も下方に配置される部分シュートと当該部分シュート内に滞留している前記トリム屑との合計重量を測定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のトリム屑巻き取り装置。
【請求項５】
前記制御部は、サイドトリマーを通過する鋼板のライン速度に基づいて前記回転数を調整する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のトリム屑巻き取り装置。
【請求項６】
鋼板のトリム屑が導入されるシュートと前記シュート内の前記トリム屑との合計重量を測定する工程と、
前記シュートの下流側に配置された巻き取り軸で前記トリム屑を巻き取る工程と、
前記合計重量の測定値Ｗ０に基づいて前記巻き取り軸の回転数を調整する工程と、を有する、トリム屑の巻き取り方法。
【請求項７】
前記巻き取り軸の回転数を調整する前記工程では、前記測定値Ｗ０が上限値を超えたときに前記回転数を増加し、前記測定値Ｗ０が下限値を下回ったときに前記回転数を低減する、請求項６に記載のトリム屑の巻き取り方法。
【請求項８】
前記巻き取り軸の回転数を調整する前記工程では、単位時間あたりの前記測定値Ｗ０の変化率Ａが上限値を超えたときに前記回転数を増加し、前記変化率Ａが下限値を下回ったときに前記回転数を低減する、請求項６又は７に記載のトリム屑の巻き取り方法。
【請求項９】
前記巻き取り軸の回転数を調整する前記工程では、サイドトリマーを通過する鋼板のライン速度に基づいて前記回転数を調整する、請求項８に記載のトリム屑の巻き取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、トリム屑巻き取り装置、及び、トリム屑の巻き取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の製造設備では、圧延された鋼板の幅方向における両端部をサイドトリマーで切断し、鋼板の幅寸法を調整する。サイドトリマーによる切断で生じたトリム屑は、サイドトリマーの下方に設置されたシュート内に落下し、シュートの下流側に設置されたボーラーによってボール状に巻き取られて回収される。
【０００３】
特許文献１では、シュートの下面側にトリム屑引き落とし装置を設置し、トリム屑をシュートの下端部に引き落として回収する技術が提案されている。特許文献２では、シュートの底に溜まったトリム屑を、プッシャーでシュートの出口側からボール形成部に押し出し、ボールが形成された後、プッシャーでボールを押し出してトリム屑巻き取り装置の外部に搬出する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７７８２号公報
【特許文献２】特開２００７−２２２９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、種々の要請に応えるために、強度及び厚みなどの多様な仕様の鋼板が製造されている。これに伴って、トリム屑の強度等の性状が大きく変動し、トリム屑同士が絡まり易くなっている。このため、シュート内の滞留量が変化し、滞留量が少なくなり過ぎてトリム屑が引っ張られ、トリマー設備の刃が破損したり、大量のトリム屑が一気に巻き取られてボールが偏心したりしてしまう場合がある。そこで、トリム屑の巻き取りを安定的に継続して行うために、作業員がシュート内をカメラで監視しながら操業を行っており、作業員の負荷が大きくなっているのが現状である。
【０００６】
そこで、本発明では、トリム屑の巻き取りを安定的に継続して行うことができるトリム屑巻き取り装置、及び、トリム屑の巻き取り方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一つの側面において、鋼板のトリム屑が導入されるシュートと、シュートとシュート内のトリム屑との合計重量を測定する重量測定部と、シュートの下流側でトリム屑を巻き取る巻き取り軸と、重量測定部の測定値Ｗ０に基づいて巻き取り軸の回転数を調整する制御部と、を備えるトリム屑巻き取り装置を提供する。
【０００８】
上記巻き取り装置では、重量測定部において、シュートとシュート内のトリム屑の合計重量を測定していることから、シュート内におけるトリム屑の重量の変動を迅速に把握することができる。そして、重量測定部の測定値Ｗ０に基づいて巻き取り速度を調整する制御部を有していることから、シュート内に滞留するトリム屑の重量を適切な範囲に調整することができる。これによって、トリム屑が巻き取り軸に引っ張られてトリマー設備の刃物が破損したり、大量のトリム屑が一気に巻き取られてボールが偏心したりすることを抑制することができる。したがって、作業員が巻き取り状況をカメラ等で監視しなくても、トリム屑の巻き取りを安定的に継続して行うことができる。なお、「重量測定部の測定値Ｗ０に基づいて巻き取り軸の回転数を調整する」とは、例えば、測定値Ｗ０又は測定値Ｗ０から算出される値に応じて、回転数を増減することを意味する。
【０００９】
上記制御部は、測定値Ｗ０が上限値を超えたときに回転数を増加し、測定値Ｗ０が下限値を下回った時に回転数を低減するように構成されていてもよい。これによって、シュート内におけるトリム屑の重量のばらつきを低減することができる。したがって、サイドトリマーの破損及びボールの偏心が一層抑制されることとなり、トリム屑の巻き取りを一層安定的に継続して行うことができる。
【００１０】
上記制御部は、単位時間あたりの測定値Ｗ０の変化率Ａが上限値を超えたときに回転数を増加し、変化率Ａが下限値を下回ったときに回転数を減少するように構成されていてもよい。これによって、トリム屑が絡まって、シュート内のトリム屑の滞留量が変動しても、回転数を変更して巻き取り速度を迅速に調整することが可能となり、トリム屑の巻き取りを安定的に継続して行うことができる。例えば、変化率Ａが上限値を超えたときに巻き取り速度を大きくし、変化率Ａが下限値を下回った場合に巻き取り速度を小さくするように構成されていてもよい。
【００１１】
上記シュートは複数の部分シュートに分断されており、重量測定部は、複数の部分シュートのうち、最も下方に配置される部分シュートと当該部分シュート内に滞留しているトリム屑との合計重量を測定するように構成されていてもよい。これによって、重量測定部で測定する重量が小さくなり、測定値Ｗ０を高い精度で測定することができる。したがって、シュート内におけるトリム屑の重量のばらつき一層小さくすることができる。また、重量測定部を小型化することができる。
【００１２】
上記制御部は、サイドトリマーを通過する鋼板のライン速度に基づいて回転数を調整してもよい。これによって、ライン速度が変動する場合にも、回転数を調整することによって巻き取り速度が迅速に調整されることとなり、トリム屑の巻き取りを安定的に継続して行うことができる。
【００１３】
本発明は、別の側面において、鋼板のトリム屑が導入されるシュートとシュート内のトリム屑との合計重量を測定する工程と、シュートの下流側に配置された巻き取り軸でトリム屑を巻き取る工程と、合計重量の測定値Ｗ０に基づいて巻き取り軸の回転数を調整する工程と、を有する、トリム屑の巻き取り方法を提供する。
【００１４】
上記巻き取り方法では、シュートとシュート内のトリム屑との合計重量を測定していることから、シュート内におけるトリム屑の重量の変動を迅速に把握することができる。そして、合計重量の測定値Ｗ０に基づいて巻き取り軸の回転数を調整していることから、シュート内に滞留するトリム屑の重量を適切な範囲に調整することができる。これによって、トリム屑が引っ張られてトリマー設備の刃物が破損したり、大量のトリム屑が一気に巻き取られてボールが偏心したりすることを抑制することができる。したがって、作業員がカメラ等で監視をしなくても、トリム屑の巻き取りを安定的に継続して行うことができる。
【００１５】
巻き取り軸の回転数を調整する上記工程では、測定値Ｗ０が上限値を超えたときに回転数を大きくし、測定値Ｗ０が下限値を下回ったときに前記回転数を小さくしてもよい。これによって、シュート内におけるトリム屑の重量のばらつきを低減することができる。したがって、トリマー設備の破損及びボールの偏心が一層抑制されることとなり、トリム屑の巻き取りを一層安定的に継続して行うことができる。
【００１６】
巻き取り軸の回転数を調整する上記工程では、単位時間あたりの測定値Ｗ０の変化率Ａが上限値を超えたときに回転数を増加し、変化率Ａが下限値を下回ったときに回転数を低減してもよい。これによって、トリム屑が絡まって、シュート内のトリム屑の滞留量が変動しても、回転数を増減して巻き取り速度を迅速に調整することが可能となり、トリム屑の巻き取りを安定的に継続して行うことができる。
【００１７】
巻き取り軸の回転数を調整する上記工程では、サイドトリマーを通過する鋼板のライン速度に基づいて前記巻き取り速度を調整してもよい。これによって、ライン速度が変動する場合にも、回転数を調整することによって巻き取り速度が迅速に調整されることとなり、トリム屑の巻き取りを安定的に継続して行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、トリム屑の巻き取りを安定的に継続して行うことができるトリム屑巻き取り装置、及び、トリム屑の巻き取り方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態に係るトリム屑巻き取り装置の一部の構造を示す断面図である。
【図２】一実施形態に係るトリム屑巻き散り装置の概要図である。
【図３】一実施形態に係るトリム屑巻き取り装置の機能を示す機能ブロック図である。
【図４】一実施形態に係るトリム屑の巻き取り方法のフローチャートである。
【図５】別の実施形態に係るトリム屑巻き取り装置の機能を示す機能ブロック図である。
【図６】別の実施形態に係るトリム屑の巻き取り方法のフローチャートである。
【図７】図４及び図６に示す制御を行って、トリム屑を巻き取るときのライン速度ＶＬ、巻き取り速度Ｖｂ及び合計重量の測定値Ｗ０の推移の一例（実施例）を示すグラフである。
【図８】一実施形態に係るトリム屑の巻き取り方法の一工程を説明するための図である。
【図９】一実施形態に係るトリム屑の巻き取り方法の一工程を説明するための図である。
【図１０】一実施形態に係るトリム屑の巻き取り方法の一工程を説明するための図である。
【図１１】トリム屑を巻き取るときのライン速度ＶＬ、巻き取り速度Ｖｂ及び合計重量の測定値Ｗ０の経時変化の一例（比較例）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、場合により図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、場合により重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２１】
図１は、一実施形態に係るトリム屑巻き取り装置の巻き取り軸及びその周囲の構造を示す断面図である。マンドレル軸ともいわれる巻き取り軸１０は、回転してトリム屑を巻き取り、円筒形状を有するトリム屑のボールを形成する。巻き取り軸１０は、先端に、トリム屑の巻き取りを開始する際に、トリム屑を引っ掛けるためのフォーク１０ａが形成されている。巻き取り軸１０は、フォーク１０ａでトリム屑を引っ掛けて巻き取りを開始した後、ボール２０が所定のサイズになるまでトリム屑の巻き取りを継続して行う。
【００２２】
巻き取り軸１０の後端には、巻き取り軸１０を回転するためのベルト３８が巻かれている。ベルト３８は、連結部３７を介して回転モータ３５に接続されている。回転モータ３５によって、巻き取り軸１０は回転駆動される。巻き取り軸１０の単位時間あたりの回転数ｒは、回転モータ３５の出力を変更することによって調整することができる。
【００２３】
巻き取り軸１０の中央部には、巻き取り軸１０を回転可能に支持する支持部１２が設けられている。この支持部１２は、水平方向に移動可能に構成されている。巻き取り軸１０の先端部に形成されたボール２０が所定のサイズになったら、巻き取り軸１０は回転を停止して、トリム屑の巻き取りを一旦停止する。巻き取り軸１０は、支持部１２とともに水平方向に沿って後退し、ボール２０から巻き取り軸１０の先端部が抜き出される。その後、ボール２０がトリム屑巻き取り装置の外部に搬出される。
【００２４】
ボール２０がトリム屑巻き取り装置の外部に搬出された後、巻き取り軸１０は、支持部１２の移動によって水平方向に沿って前進し、再びトリム屑の巻き取りを開始する。このように、巻き取り軸１０は、トリム屑の巻き取りとボール２０の取り外しを繰り返し行って、複数のボール２０を形成する。
【００２５】
図２は、トリム屑巻き取り装置１００の概要図である。鋼板２５の幅方向における両端部は、サイドトリマー２６で切断される。サイドトリマー２６で生じた二条のトリム屑２２ａ，２２ｂは、サイドトリマー２６の下方に配置されるシュート４０内に落下する。シュート４０は、複数の部分シュートに分断されている。具体的には、シュート４０は、上方から上部シュート４２と、下部シュート４４の２つに分断されている。下部シュート４４の側部には、下部シュート４４から巻き取り軸１０に向かってトリム屑２２ａ，２２ｂを流通させる通路４５が設けられている。
【００２６】
トリム屑２２ａ，２２ｂは、上部シュート４２内を通過した後、下部シュート４４内に導入される。トリム屑２２ａ，２２ｂの一部は、底部に到達して、底部付近で滞留してもよい。トリム屑２２ａ，２２ｂの他部は、底部に到達した後、速やかに通路４５を通過して巻き取り軸１０によって巻き取られてもよい。巻き取り軸１０は、トリム屑２２ａ，２２ｂを巻き取ることによって円筒形状を有するボール２０を形成する。
【００２７】
巻き取り軸１０の上方には、ボール２０の周面と対向する周面を有する押えロール１５が設けられている。押えロール１５は、図示しない支持部によって回転可能に支持されており、ボール２０の回転に伴ってボール２０の回転方向とは反対回りに回転しながら、ボール２０の周面を所定の圧力で押圧するように構成される。これによって、巻き取り軸１０によって巻き取られたトリム屑２２ａ，２２ｂを押し潰してボール状に成形する。巻き取り軸１０からボール２０を取り外す際には、押えロール１５は、図示しないシリンダによって上昇する。
【００２８】
巻き取り軸１０の下方には、テーブルゲート４８が設置されている。巻き取り軸１０から取り外されたボール２０は、テーブルゲート４８上を転動して搬出されてもよい。ボール２０が搬出された後、巻き取り軸１０は再びトリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取りを開始する。その際、押えロール１５は元の位置に下降し、再び、巻き取り軸１０に巻き取られたトリム屑２２ａ，２２ｂの押し潰しを行ってボール２０を成形する。
【００２９】
下部シュート４４の下方には、重量測定部３０が設置されている。重量測定部３０は、例えば秤量器である。本実施形態では、重量測定部３０を２つ設置しているが、その数は特に限定されない。本実施形態では、シュート４０を２つに分割していることから、シュート４０が一体である場合に比べて、重量測定部３０で測定する重量を小さくすることができる。このため、高い精度で合計重量を測定することができる。また、設置する重量測定部３０のサイズを小さくすること、及び、重量測定部３０の数を少なくすることができる。
【００３０】
下部シュート４４は、重量測定部３０の上に載置されているため、重量測定部３０によって、シュート４０内にあるトリム屑２２ａ，２２ｂと、下部シュート４４の合計重量が測定される。重量測定部３０で測定された合計重量の測定値Ｗ０は、制御部５０に入力される。
【００３１】
制御部５０は、合計重量の測定値Ｗ０又は、測定値Ｗ０及びライン速度ＶＬに基づいて回転数ｒを調整するように構成される。
【００３２】
図３は、トリム屑巻き取り装置１００の機能を示す機能ブロック図である。制御部５０は、巻き取り軸１０の回転数ｒを、測定値Ｗ０及びライン速度ＶＬに基づいて調整する。以下、より具体的に説明する。
【００３３】
制御部５０では、判定部５４において、合計重量の上下限値と重量測定部３０で測定された測定値Ｗ０とを比較し、測定値Ｗ０が上限値を超えていると判定された場合、回転数計算部５６において回転数ｒの目標値（＞現在値）を算出し、巻き取り軸１０の回転数ｒを目標値に上げるための制御信号を回転モータ３５に発信する。この制御信号に基づいて回転モータ３５の出力が上昇して回転数ｒが増加する。これによって、巻き取り軸１０によるトリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂが増加する。その結果、シュート４０内のトリム屑２２ａ，２２ｂの重量が減少する方向に制御される。
【００３４】
一方、判定部５４において、測定値Ｗ０が下限値を下回っていると判定された場合、回転数計算部５６において回転数ｒの目標値（＜現在値）を算出し、巻き取り軸１０の回転数ｒを目標値まで下げるための制御信号を回転モータ３５に発信する。この制御信号に基づいて回転モータ３５の出力が低減され、回転数ｒが低下する。これによって、巻き取り軸１０によるトリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂが低下する。その結果、シュート４０内のトリム屑２２ａ，２２ｂの重量が増加する方向に制御される。
【００３５】
このようにして、下部シュート４４とシュート４０の内部にあるトリム屑２２ａ，２２ｂの合計重量の変動が低減され、当該合計重量を所定の範囲内に制御することが可能となる。これによって、トリム屑２２ａ，２２ｂが巻き取り軸１０によって引っ張られてトリマー設備の刃物が破損したり、大量のトリム屑２２ａ，２２ｂが一気に巻き取られてボール２０が偏心したりすることを抑制することができる。
【００３６】
サイドトリマー２６で切断される鋼板２５のライン速度ＶＬが変更される場合、制御部５０は、ライン速度ＶＬに応じて巻き取り軸１０の回転数ｒを調整するように構成されることが好ましい。そこで、トリム屑巻き取り装置１００は、ライン速度ＶＬを出力する速度出力部２８を有する。ライン速度ＶＬは、速度計によって測定された値であってもよいし、鋼板２５を搬送するローラー２７の回転数に基づいて算出された値であってもよい。
【００３７】
図２及び図３に示すように速度出力部２８から出力されたライン速度ＶＬは、制御部５０に入力される。制御部５０では、回転数計算部５６において、ライン速度ＶＬに基づいて巻き取り軸１０の回転数ｒの目標値を算出し、回転数ｒを目標値に調整するための制御信号を回転モータ３５に発信する。この制御信号に基づいて回転モータ３５の出力が変更され、回転数ｒが目標値に調整される。これによって、ライン速度ＶＬの変更による、下部シュート４４とシュート４０の内部にあるトリム屑２２ａ，２２ｂの合計重量の変動を十分に低減することができる。
【００３８】
制御部５０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及び入出力インターフェイスなどを備えていてもよい。
【００３９】
制御部５０は、例えばハードディスクに、ライン速度ＶＬと回転数ｒの相関関係を示す関数又はデータテーブルが記憶されていてもよい。関数又はデータテーブルとしては、ライン速度ＶＬと回転数ｒとの間に正の比例関係があることを示すものが挙げられる。このような相関関係に基づいて、ライン速度ＶＬから回転数ｒの目標値を求め、これを制御信号として回転モータ３５に発信するように構成されていてもよい。このようにして、巻き取り軸１０によるトリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂが調整される。
【００４０】
制御部５０（判定部５４）によって、測定値Ｗ０が目標値と一致していること、又は上下限値（境界値含む）の間に入っていると判定された場合には、制御部５０（回転数計算部５６）は、回転数ｒを調整するための制御信号を発信しなくてもよい。この場合、巻き取り軸１０の回転数ｒは変更されることなく、一定値で巻き取りが継続される。
【００４１】
図４は、本実施形態におけるトリム屑の巻き取り方法のフローチャートである。工程Ｓ１では、サイドトリマー２６を通過する鋼板２５のライン速度ＶＬが変更される。図３に示すとおり、変更後のライン速度ＶＬに関する信号が速度出力部２８から制御部５０に送信される。制御部５０には、ライン速度ＶＬと巻き取り軸１０の回転数ｒの相関関係を示すデータが記憶されている。データとしては、ライン速度ＶＬと回転数ｒとの間に正の比例関係があることを示すものが挙げられる。このようなデータに基づいて、ライン速度ＶＬに対応する巻き取り軸の回転数ｒの目標値を算出する。データは、関数であってもよいし、データテーブルであってもよい。
【００４２】
図４の工程Ｓ２では、制御部５０（回転数計算部５６）の算出結果に基づいて、回転モータ３５の出力を変更し、巻き取り軸１０の回転数ｒを調整する。工程Ｓ３では、重量測定部３０によって、下部シュート４４及びシュート４０の内部にあるトリム屑２２ａ，２２ｂの合計重量を測定して、測定値Ｗ０を取得する。
【００４３】
工程Ｓ４において、制御部５０は測定値Ｗ０が上限値以下か否かを判定する。測定値Ｗ０が上限値を超えると判定された場合（ＮＯの場合）、工程５において、回転モータ３５の出力を上げて、巻き取り軸１０の回転数ｒを上げる。これによって、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂが増加し、合計重量が低減する方向に調整される。一方、工程Ｓ４において、測定値Ｗ０が上限値以下であると判定された場合（ＹＥＳの場合）、工程Ｓ６において、測定値Ｗ０が下限値以上か否かを判定する。なお、工程Ｓ４と工程Ｓ６の順序は逆であってもよい。
【００４４】
工程Ｓ６において測定値Ｗ０が下限値を下回ると判定された場合（ＮＯの場合）、工程Ｓ７において、回転モータ３５の出力を下げて、巻き取り軸１０の回転数ｒを下げる。これによって、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂが低下し、合計重量が増加する方向に調整される。工程Ｓ５及び工程Ｓ７の後、再び、工程Ｓ３以降の工程を行う。このように工程Ｓ３〜工程Ｓ７の一連の工程は、繰り返し行われてもよい。
【００４５】
工程Ｓ６において、測定値Ｗ０が下限値以上と判定された場合（ＹＥＳの場合）、測定値Ｗ０が上限値以下且つ下限値以上の範囲内にあることから、一連の工程は終了する。図４に示す各工程は、ライン速度ＶＬが変更される度に行ってもよいし、ライン速度ＶＬが一定の場合であっても、工程Ｓ３以降を任意のタイミングで行ってもよい。また、工程Ｓ１及びＳ２を行うことは必須ではない。さらに、工程Ｓ１後に工程Ｓ２を行うことは必須ではなく、工程Ｓ１でライン速度ＶＬが変更された場合に、工程Ｓ３以降を行って、測定値Ｗ０が目標範囲内になるよう回転数ｒを調整してもよい。
【００４６】
本実施形態では、測定値Ｗ０が上限値以下且つ下限値以上となるように回転数ｒを調整したが、このような制御方法に限定されない。また、測定値Ｗ０の目標値は一定値（上限値＝下限値）であってもよい。
【００４７】
次に、トリム屑巻き取り装置及びトリム屑の巻き取り方法の別の実施形態を説明する。本実施形態のトリム屑巻き取り装置１０１は、図２に示すように、制御部５０に代えて制御部５１を有する点で、上述の実施形態と異なる。その他の構成は上述の実施形態と同じであるため、重複する説明は場合により省略する。
【００４８】
図５は、トリム屑巻き取り装置１０１の機能を示す機能ブロック図である。重量測定部３０で測定された合計重量の測定値Ｗ０は、制御部５１に入力される。制御部５１は、合計重量の測定値Ｗ０の単位時間あたりの変化率Ａを計算する変化率計算部５２を有している。例えば、基準時における合計重量の測定値がＷ０であり、基準時から単位時間（例えば１０秒間）経過後の測定値をＷａとした場合、Ａ＝Ｗａ／Ｗ０の数式で算出される。
【００４９】
制御部５１の判定部５４では、算出された変化率Ａとその上下限値とを比較し、算出された変化率Ａが上限値を超えているようであれば、巻き取り軸１０の回転数ｒを増加する制御信号を回転モータ３５に発信する。この制御信号に基づいて回転モータ３５の出力が上昇して回転数ｒが増加する。これによって、巻き取り軸１０によるトリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂが増加する。
【００５０】
一方、判定部５４において、算出された変化率Ａが下限値を下回っていると判定された場合には、巻き取り軸１０の回転数ｒを低減する制御信号を回転モータ３５に発信する。この制御信号に基づいて回転モータ３５の出力が低減され、回転数が低下する。これによって、巻き取り軸１０によるトリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂが低下する。このようにして、下部シュート４４とシュート４０内にあるトリム屑２２ａ，２２ｂの合計重量の変動が低減され、所定の範囲内に制御することが可能となる。これによって、トリム屑２２ａ，２２ｂが巻き取り軸１０によって引っ張られてトリマー設備の刃物が破損したり、大量のトリム屑２２ａ，２２ｂが一気に巻き取られてボール２０が偏心したりすることを抑制することができる。
【００５１】
巻き取り速度Ｖｂは、例えば、以下の式（Ｉ）に基づいて調整されてもよい。
Ｖｂ＝ＶＬ×β×Ａ      （Ｉ）
式（Ｉ）中、βは速度係数であり、巻き取り軸１０で巻き取られるトリム屑の条数等に応じて適宜設定される値である。この値は、例えば０．６〜０．９である。制御部５１は、式（Ｉ）を用いてＶｂの目標値を算出し、この目標値に基づいて回転数ｒを調整してもよい。
【００５２】
制御部５１（判定部５４）によって、変化率Ａが目標値と一致していること、又は上下限値（境界値含む）の間に入っていると判定された場合には、制御部５１（回転数計算部５６）は、回転数ｒを調整するための制御信号を発信しなくてもよい。この場合、巻き取り軸１０の回転数ｒは変更されることなく、一定値で巻き取りが継続される。
【００５３】
本実施形態においても、巻き取り軸１０の回転数ｒを、変化率Ａ及びライン速度ＶＬに基づいて調整することによって、下部シュート４４とシュート４０内にあるトリム屑２２ａ，２２ｂの合計重量の変動を一層低減することができる。
【００５４】
図６は、本実施形態におけるトリム屑の巻き取り方法のフローチャートである。工程Ｓ１〜Ｓ３は、図４のフローチャートと同じなので、工程Ｓ８以降を説明する。
【００５５】
工程Ｓ８では、工程Ｓ３における合計重量を測定して所定時間（例えば１０秒間）が経過した後、重量測定部３０によって、下部シュート４４及びシュート４０内にあるトリム屑２２ａ，２２ｂの合計重量を測定して、単位時間経過後の合計重量である測定値Ｗａを測定する。
【００５６】
工程Ｓ９では、測定値Ｗ０とＷａから、変化率Ａ＝Ｗ０／Ｗａを算出する。工程Ｓ１０では、変化率Ａが１であるか否かを判定する。変化率Ａが１ではない場合（ｎｏの場合）、工程Ｓ１１において、変化率Ａが１を超えるか否かを判定する。変化率Ａが１を超えると判定された場合（ＹＥＳの場合）、工程Ｓ１２において、回転モータ３５の出力を上げて、巻き取り軸１０の回転数ｒを増加する。これによって、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂが増加し、変化率Ａが低減する方向に調整される。
【００５７】
一方、工程Ｓ１１において、変化率Ａが１未満と判定された場合（ＮＯの場合）は、工程Ｓ１３において、回転モータ３５の出力を下げて、巻き取り軸１０の回転数ｒを低減する。これによって、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂが低下し、変化率Ａが増加する方向に調整される。工程Ｓ１２又は工程Ｓ１３の後、再び、工程Ｓ３以降の工程を行う。このように工程Ｓ３〜工程Ｓ１２又は工程Ｓ１３の一連の工程は、繰り返し行われてもよい。
【００５８】
工程Ｓ１０において、変化率Ａ＝１と判定された場合（ＹＥＳの場合）、シュート４０内のトリム屑２２ａ，２２ｂの重量の変化率が一定であることから、一連の工程は終了する。図６に示す各工程は、ライン速度ＶＬが変更される度に行ってもよいし、ライン速度ＶＬが一定の場合であっても、工程Ｓ３以降を任意のタイミングで行ってもよい。また、工程Ｓ２を行うことは必須ではなく、ライン速度ＶＬが変更された場合に、工程Ｓ３以降を行って、合計重量の変化率Ａが１又は目標範囲内になるよう回転数ｒを調整してもよい。
【００５９】
本実施形態では、変化率Ａ＝１となるように回転数ｒを調整したが、このような制御方法に限定されない。また、変化率Ａの目標は一定値ではなく、変化率Ａに上限値と下限値を設定し、図４の工程Ｓ４〜Ｓ７と同様の工程を行って、変化率Ａが、上限値と下限値の間の目標範囲内になるように回転数ｒを調整していてもよい。変化率Ａの上限値は例えば１．１、下限値は例えば０．９としてもよい。また、測定値Ｗ０と変化率の目標値又は目標範囲を夫々設定し、図４（図３）と図６（図５）の制御を併せて行ってもよい。この場合、制御部５０，５１は、一つのハードウェアで構成されていてもよいし、別々のハードウェアで構成されていてもよい。
【００６０】
図１１は、比較例のトリム屑巻き取り装置を用いて、トリム屑２２ａ，２２ｂを巻き取るときのライン速度ＶＬ、巻き取り速度Ｖｂ及び合計重量の測定値Ｗ０の経時変化の一例を示すグラフである。図１１では、時間ｔ１〜ｔ２にかけて、ライン速度ＶＬが上がっている。これに伴って、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂが上げられている。一方、時間ｔ１〜ｔ２以外の時間帯は、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂは一定となっている。
【００６１】
このとき、シュート４０内にあるトリム屑２２ａ，２２ｂの合計重量の測定値Ｗ０は、大きく変動している。領域ａでは、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取りが円滑に行われず、シュート４０内のトリム屑２２ａ，２２ｂの増加に伴って、合計重量の測定値Ｗ０が増加している。領域ｂでは、シュート４０内でトリム屑２２ａ，２２ｂが絡まり、トリム屑２２ａ，２２ｂの塊が一気に巻き取られた結果、合計重量の測定値Ｗ０が大きく減少している。
【００６２】
領域ａ’では、領域ａよりもライン速度ＶＬが大きくなっているため、領域ａよりも合計重量の測定値Ｗ０が急増する。図１１に示すように、合計重量の測定値Ｗ０が大きく変動するため、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取りを安定的に継続して行うことが難しい。また、ボール２０の密度が小さくなるとともに偏心し易くなる傾向にあるため、ボール２０の搬出頻度、及び搬出時の転がり不良等が多くなり、作業員の負荷が増える傾向にある。
【００６３】
図７は、図４及び図６に示すような制御を行って、トリム屑２２ａ，２２ｂを巻き取るときのライン速度ＶＬ、巻き取り速度Ｖｂ及び合計重量の測定値Ｗ０の推移の一例（実施例）を示すグラフである。図７の横軸は時間を示し、縦軸は、速度又は重量を示している。
【００６４】
図７でも、図１１と同様に時間ｔ１〜ｔ２にかけて、ライン速度ＶＬが上がっている。これに伴って、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂも上がっている。図７に示されるように時間ｔ１〜ｔ２以外の時間帯も、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り速度Ｖｂが調整されている。これによって、下部シュート４４とシュート４０内にあるトリム屑２２ａ，２２ｂの合計重量の測定値Ｗ０の変動幅は、図１１の例に比べて大幅に低減されている。
【００６５】
図７の領域ａでは、シュート４０内のトリム屑２２ａ，２２ｂがわずかに増加傾向にあるため、合計重量の測定値Ｗ０が微増している。領域ｂでは、シュート４０内において絡まったトリム屑２２ａ，２２ｂが巻き取られてシュート４０内のトリム屑２２ａ，２２ｂの重量が急減したため、巻き取り軸１０の回転数ｒを低減して、巻き取り速度Ｖｂを小さくしている。これによって、測定値Ｗ０の急減現象は早期に解消され、領域ｂの半ば以降は、測定値Ｗ０は増加傾向に転じている。
【００６６】
その後、測定値Ｗ０の変化率Ａが上限値を超えたことから、領域ｃでは、回転数ｒを増加して、巻き取り速度Ｖｂを大きくしている。これによって、下部シュート４４内におけるトリム屑２２ａ，２２ｂの重量の変動が低減されている。ライン速度ＶＬが上がった後、領域ａでトリム屑２２ａ，２２ｂの重量が徐々に増加して測定値Ｗ０が上限値を超えたことに伴い、領域ｄでは巻き取り軸１０の回転数ｒを増加して巻き取り速度Ｖｂが上がっている。これによって、下部シュート４４内におけるトリム屑２２ａ，２２ｂの量が低減されている。このようにして、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取りを安定的に継続することができる。また、ボール２０の密度を大きくできるため、ボール２０の搬出頻度及び転がり不良を低減し、作業員の負荷を減らすことができる。
【００６７】
次に、図８〜図１０を参照して、トリム屑巻き取り装置１００又は１０１における、ボール２０の搬出工程、及びトリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り開始工程の一例を説明する。
【００６８】
図８は、ボール２０の搬出工程を説明するための図である。巻き取り軸１０によって、ボール２０が所定のサイズに達したら、下部シュート４４と通路４５との境界に配置されているシャー２４によって、トリム屑２２ａ，２２ｂを切断する。巻き取り軸１０によって、切断されたトリム屑２２ａ，２２ｂの後端まで巻き取ったのち、巻き取り軸１０の回転を停止する。押えロール１５を上昇し、ボール２０から巻き取り軸１０を抜いた後、テーブルゲート４８を開放してボール２０を搬出する。ボール２０は、例えば移動用容器９０内に搬出される。その後、下流側の工程に引き渡される。
【００６９】
図９は、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り開始工程を説明するための図である。ボール２０が搬出された後、シャー２４及び巻き取り軸１０を元の位置に戻し、巻き取り軸１０の回転を開始する。そして、下部シュート４４の側部の通路４５側とは反対側に設けられたシリンダ４７からプッシャー４６を巻き取り軸１０に向かって繰り出し、下部シュート４４内に滞留していたトリム屑２２ａ，２２ｂを巻き取り軸１０に押し付ける。巻き取り軸１０の先端に設けられたフォーク１０ａ（図１）にトリム屑２２ａ，２２ｂが引っ掛かり、巻き取り軸１０によるトリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取りが開始される。
【００７０】
図１０は、トリム屑２２ａ，２２ｂの巻き取り開始後の状態を示す図である。図１０に示すように、巻き取り軸１０にトリム屑２２ａ，２２ｂが巻き取られ始めたら、押えロール１５を下降して、ボール２０の周面を押圧する。これによって、巻き取り軸１０によって巻き取られたトリム屑２２ａ，２２ｂを押し潰してボール状に成形する。巻き取り開始直後、又は巻き取りを開始して所定時間経過後に、図２〜図６に示すような、重量測定部の測定値Ｗ０に基づく巻き取り軸１０の回転数ｒの調整を開始する。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、上述の各実施形態では、制御部５０（５１）にライン速度ＶＬ及び合計重量の測定値Ｗ０の両方が入力され、制御部５０（５１）から回転数ｒの目標値が出力されるようになっていたが、これに限定されない。例えば、ライン速度ＶＬ及び合計重量の測定値Ｗ０がそれぞれ個別の制御部に入力され、それぞれの制御部から、回転数ｒの目標値が出力されるように構成されていてもよい。また、ライン速度ＶＬに基づく回転数ｒの自動制御は必須ではなく、ライン速度ＶＬが変更された場合に、オペレーターがマニュアルで回転数ｒを調整してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
トリム屑の巻き取りを安定的に継続して行うことができるトリム屑巻き取り装置、及び、トリム屑の巻き取り方法が提供される。
【符号の説明】
【００７３】
１０…巻き取り軸、１０ａ…フォーク、１２…支持部、１５…押えロール、２０…ボール、２２ａ，２２ｂ…トリム屑、２４…シャー、２５…鋼板、２６…サイドトリマー、２７…ローラー、２８…速度出力部、３０…重量測定部、３５…回転モータ、３７…連結部、３８…ベルト、４０…シュート、４２…上部シュート、４４…下部シュート、４５…通路、４６…プッシャー、４７…シリンダ、４８…テーブルゲート、５０，５１…制御部、５２…変化率計算部、５４…判定部、５６…回転数計算部、９０…移動用容器、１００，１０１…トリム屑巻き取り装置、Ｖｂ…巻き取り速度、ＶＬ…ライン速度、Ｗ０，Ｗａ…測定値。
【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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【図１０】
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【図１１】
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