JPH0270672A - 線材の整列巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、連続的に送り出される線材を停止すること
なく整列かつタイト状態で巻き取ることができる線材の
整列巻取装置に関し、高張力鋼等の線材の巻き取りに好
適なものである。

［従来の技術］ 圧延加工等によって製造される線材は、連続的に送り出
されるものをそのライン速度にあわせて巻き取ることが
行われており、通常、巻取装置が使用されている。

従来から使用されている巻取装置には、色々な形式のも
のがあるが、線材の巻き取り方により、隙間なく巻き取
るタイト巻きのものと、整列させずに巻き取るルーズ巻
きのものとがあり、最終製品とする線材では、整列状態
で隙間なくタイト巻きにするのが一般的である。

例えば、高張力鋼の熱処理ラインの場合、ルーズ巻きさ
れた熱延コイルを巻き戻しながら加熱炉に送り、これを
冷却装置に送って連続的に熱処理した後、所定の張力を
与えながら整列状態でしかもタイト状態となるように巻
取装置・で巻き取るようにしている。

このような整列状態でしかも隙間なく（タイト状態）巻
き取るようにするためには、巻取装置による巻取り開始
と同時に、線材に所定の張力を与えながら巻き取るよう
にしなければならない。

ところが、線材の製造速度に合わせて停止することなく
線材の先端部をチャッキングして連続的に巻き取ること
ができる巻取装置がないため、巻取装置の巻取ドラムに
線材の先端部が届く状態まで送り出されたところで、製
造ラインを一旦停止し、人手によって線材の先端部を巻
取ドラムにチャッキングしたのち、さらに、これを所定
の張力で巻き取ることができるように巻取ドラムに相当
数ダミー巻するようにしてから、線材の正規の巻取を再
開するようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ このような線材の巻取装置では１、人手によるチャッキ
ング作業やダミー巻きの作業を必要とするため、多大な
労力を必要とするという問題がある。

また、巻取ドラムにダミー巻きする線材や連続熱処理ラ
インの場合は停止状態から所定のライン速度になるまで
の間に巻き取られる線材が熱処理不良のため製品となら
ず、歩留りが悪いという問題もある。

この発明は、かかる従来技術の課題に鑑みてなされたも
ので、線材の製造ラインを停止することなく、線材を整
列状態で、しかも、タイト状態で巻き取ることができる
線材の整列巻取装置を提供しようとするものであり、さ
らに、巻取り後の線材の取出しを簡単に出来るようにす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためこの発明の線材の整列巻取装置
は、連続的に送り出される線材を整列状態で隙間なくド
ラムの巻取部に巻き取る装置において、線材の送出し速
度に同期して回転駆動可能なドラムの巻取部に線材の先
端部が挿入される線材挿入用スリットをドラムの回転軸
方向と平行にドラム端まで形成し、このドラムの線材挿
入用スリットの内周側に線材をドラムの巻取部の巻取り
開始位置に案内する線材ガイドを設け、この線材ガイド
で巻取り開始位置に案内された連続送り出し状態の線材
をドラムの回転速度と線材の送出し速度が同期した後挾
圧固定するチャッキング機構をドラム内周部に設け、線
材挿入用スリットに挿入直前の線材の先端部を検出し停
止状態のドラムの回転駆動を開始させ得る線材先端検出
器を設けたことを特徴とするものである。

また、前記ドラムの一側部のつばを巻取り後の線材のア
ンローディング可能に円周方向複数に分割して拡・縮径
可能に構成したことを特徴とするものである。

［作用］ このような線材の整列巻取装置によれば、連続的に送り
出される線材を線材挿入用スリット内にいれると同時に
、これを線材先端検出器で検出してドラムの回転駆動を
開始し、この線材挿入用スリットの内側に設けた線材ガ
イドによって線材をドラムの巻取り開始位置に案内し、
ドラムの回転速度が線材の送り速度と同期した後、ドラ
ム内に設けたチャッキング機構で線材のフライングチャ
ッキングを行なって巻取りを行なうようにしており、停
止状態のドラムが正規の回転速度となるまでの間に送ら
れる線材をドラムの内側部分で吸収するようにするとと
もに、フライングチャッキングされ線材の巻取りが開始
されるときには、線材挿入用スリット及び線材ガイドに
より必ずドラムの端に線材が位置するようにして整列巻
きを可能としている。

また、ドラムの一方のつばを円周方向に複数に分割して
これらを径方向に移動できるようにしており、つばを退
避させることで巻き取られた後の線材の取外しくアンロ
ーディング）が簡単に出来るようにしている。

［実施例〕 以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図〜第３図はこの発明の線材の整列巻取装置の一実
施例にかかり、第１図は縦断面図、第２図は第１図の■
−■矢視断面図、第３図は第２図の■−■矢視図であり
、第４図は第１図の線材の整列巻取装置にかかる概略構
成を示す斜視図、第５図はチャッキング機構の説明図で
ある。

この線材の整列巻取装置１０は、線材１１を巻き取るた
めの巻取部１２が形成されたドラム１３を備えており、
このドラム１３の巻取部１２に整列状態で線材１１を巻
き取るようになっている。

このドラム１３は、中空円筒状の巻取部１２の両側につ
ば１３ａ、１３ｂが配置され、巻取部１２の外周のつば
１３ａ、１３ｂの間に線材を巻き取るようになっており
、そのうち一方のっば１３ａは巻取部１２と一体の固定
っば１３ａとされ、他方のっば１３ｂは巻取り後の線材
１１の取外しくアンローディング）ができるように径方
向に移動できる移動っば１３ｂとしである。

そこで、ドラム１３の固定っば１３ａの中心部に中空軸
１４が連結され、基台１５に取り付けられた軸受１６を
介して回転可能に支持されているやそして、この中空軸
１４の外周にリングギヤ１７が嵌着され、このリングギ
ヤ１７と噛み合うピニオンギヤ１８がモータ１９で駆動
され、ドラム１３を構成する巻取部１２及び固定っば１
３ａを回転駆動することができるようになっている。

また、モータ１９によってドラム１３を所定の位置に割
出して固定でき、モータ１９の他端部には、パルスジェ
ネレータ２ｏが連結してあり、ドラム１３の回転速度や
停止位置を検出でき、回転速度から線材１１の送り速度
と同期しているか否かも分かるようになっている。

一方、移動っば１３ｂは円周方向に４つに分割されてそ
れぞれが扇形に形成されている。

これら分割された移動っば１３ｂを径方向に移動するた
め、固定つば１３ａの巻取部１２の内側部分に９０度ご
とに半径方向の２本１組のレール２１が固定され、それ
ぞれのレール２１にボールを介して移動するローラガイ
ド２２が設けられ、これらローラガイド２２に移動っば
１３ｂが取り付けられており、移動っば１３ｂは拡・縮
径可能になっている。

これら分割された移動っば１３ｂを連動させて拡・縮径
させるため、中空軸１４の中空部にキーを介して軸方向
にスライド可能で、しかも、回転力を伝達可能な操作軸
２３が設けられ、この操作軸２３の先端部に４本の連結
リンク２４の基端部が連結されるとともに、それぞれの
連結リンク２４の先端部がそれぞれ移動っば１３ｂに連
結しである。

また、操作軸２３の基端部には、回転すべり機構２５を
介して操作用の油圧シリンダ２６が連結され、ロッドを
伸縮させることで軸方向に駆動できるようになっており
、分割された移動っば１３ｂを一体に駆動することがで
きるようになっている。

したがって、拡径状態で外周部が固定っば１３ａと同一
の外径となるように形成された移動っば１３ｂは、隣接
する移動っば１３ｂの間に十字状の隙間が形成される一
方、縮径状態では真円とならない。

このようなドラム１３の巻取部１２には、軸方向と平行
な線材挿入用スリット２７が形成され、一端部の移動っ
ば１３ｂｆｆ！！Ｊ（左端部）が開口し、他端部（右端
部）が固定っば１３ａの直ぐそばまで続いている。

この線材挿入用スリット２７の巻取部１２の内側には、
線材挿入用スリット２７内に挿入される線材１１を巻き
取り開始位置である線材挿入用スリット２７の開口端側
に案内するため線材ガイド２８が取り付けられ、この線
材ガイド２８を構成するドラム１３の円周方向とほぼ平
行なガイド板及び軸方向とほぼ垂直なガイド板に沿わせ
ることで、線材１１の挿入位置にかかわらず、挿入直後
に線材１１を巻取部１２の巻き取り開始位置に導くこと
ができるようにしである。

さらに、巻き取り開始位置には、こうして巻取り開始位
置に案内された線材１１をドラム１３が線材１１の送り
速度と同期状態となった後、線材１１をドラム１３にチ
ャッキングするためのチャッキング機構２９が設けられ
る。

このチャッキング機構２９は、線材挿入用スリット２７
の下流側に設けられた２つの油圧シリンダ３０のロッド
にチャッキング部材３１が取り付けられて構成されてお
り、ロッドを伸長して巻取部１２の内周部とチャッキン
グ部材３１との間に案内されてくる線材１１を挾むよう
にして挟圧固定する。

これらチャッキング機構２９の油圧シリンダ３０には、
中空軸１４の端部に設けられた油圧ロータリージヨイン
ト３２を介して中空軸１４及び巻取部１２の内側に配管
された油管３３によって圧油が供給されるようになって
いる。

また、巻取部１２のそばには、連続的に送り出される線
材１１をドラム１３の巻取部１２、あるいはその線材挿
入用スリット２７に導くため水平軸回りに回転するロー
ラと垂直軸回りに回転するローラで構成された線材ガイ
ドローラ３４が設けられ、例えばこの線材ガイドローラ
３４を揺動させることで巻取部１２に線材１１を整列状
態で巻き取ることができるようにしたり、ドラム１３自
体を往復動できるようにする。

この線材ガイドローラ３３の先端部分には、線材１１の
先端を検出してドラム１３の回転開始信号を出力するた
め、先端検出器３５が設けである。

また、この線材の整列巻取装置１０では、ドラム１３に
巻き取られた線材１１を図示しないバンディング装置で
バンディングした後、ドラム１３の巻取部１２からコイ
ル状の線材１１を取り外すためのアンローディング機構
３６が設けられており、第１図及び第２図に示すように
、拡径状態の移動つば１３ｂの隣接する部分に形成され
る隙間の°対角位置で線材１１と対抗してアンローディ
ングシリンダ３７が設けられ、ロッド３７ａをこれらの
隙間から挿脱することでコイル状の線材１１をドラム１
３の巻取部１２から押出すことができるようになってい
る。

尚、この線材の巻取装置１０では、図示省略したが、コ
イル状に巻かれた線材１１を縛って巻き戻りが生じない
ようにするため、例えば２つの互いに直交する油圧シリ
ンダによって移動できるストラッピングヘッド及びスト
ラップシュートを備えたバンディング機構が設置されミ
拡径状態の移動つば１３ｂの隣接する部分に形成される
隙間を利用してバンディングするようになっている。

そして、バンディングにあたっては、ストラッピングヘ
ッドを線材１１の環状の部分を取り囲むように移動した
のち、ストラップシュートから送り出されるバンドを巻
き付け、これを締めあげたのち、固定することでバンデ
ィングする。

このように構成された線材の整列巻取装置１０による線
材の巻取作業を、第６図に示すフローチャートを参照し
ながら説明する。

巻取り前の準備として、線材挿入用スリット２７が所定
の位置となるようにドラム１３駆動用のモータ１９によ
りセットし、ドラム１３の巻取部１２を停止した状態と
しておく。

この状態で、線材ガイドローラ３４がら線材１１が送り
出されると、先端検出器３５で先端が検出され、線材挿
入用スリット２１に線材１１が送り込まれると同時にド
ラム１３の回転が開始され、線材ガイドローラ３４の揺
動も開始される。

すると、線材挿入用スリット２１がら送り込まれた線材
１１は線材ガイド２８によって巻取部１２の巻き取り開
始位置に案内されて行く一方、ドラム１３はモータ１９
によって極短時間に線材１１の送り速度と同期した回転
速度に達する。

例えば、線材１１の送り速度を１００　ｍ／ｎ＋ｉｎと
し、ドラム１３の径を２ｍとすれば、ドラム１３の同期
回転数が約１６ｒｐｎとなり、このドラム１３の加速に
Ｉ　Ｓｅｃ要するとしても、ドラム１３の回転角で約９
５度回転すれば同期した状態になり、この間に送り出さ
れる線材１１の長さは約１．６７ｍである。

したがって、ドラム１３を停止した状態から加速しても
約１．６７ｍの線材を吸収するようにすれば、支障なく
巻取りができ、このチャッキングまでの間に送り出され
る線材１１を、巻取部１２の内周部分に入れることで吸
収するようにしている。

こうしてドラム１３が同期速度に達したことがパルスジ
ェネレータ２０で検出されると、チャッキング機構２９
にチャッキング指令が出力され、油圧シリンダ３０のロ
ッドが伸長されてチャッキング部材３１で線材１１を巻
取部１２の内側に押し付けてチャッキングが完了し、巻
き取りが開始される。　そして、巻き取りが開始される
と、所定の張力が与えられるとともに、線材ガイドロー
ラ３４を揺動させることで線材１１が案内されて整列状
態で巻き取られる。

こうして線材１１の巻き取りが所定量行われると、図示
しない切断装置で線材１１が切断され、連続的に送出さ
れる線材は、もう−台の巻取装置に送られる。

巻き取りが終わった方の巻取装置１０では、線材ガイド
ローラ３４で線材１１の終端部を押さえた状態で図示し
ないバンディング装置により線材１１の円周４か所がバ
ンディングされ、線材１１がスプリングバックで戻るの
を防止する。

こうしてバンディングが終わったところで、油圧シリン
ダ２６によってドラム１３の移動つば１３ｂを縮径方向
に移動して移動つば１３ｂを巻取部１２より引っ込めた
状態とし、アンローディング機構３６のアンローディン
グシリンダ３７のロッド３７ａを突き出してコイル状の
線材１１をドラム１３の巻取部１２から取り外して一連
の作業が完了する。

こうして巻き取りを行うことで、いわゆる線材１１のフ
ライングチャッキングができ、線材１１を整列状態で、
しかもタイト状態で巻き取ることができるとともに、２
台の整列巻取装置１０を用いるようにすれば、線材の製
造ラインを止めることなく、連続的に巻き取ることがで
きる。

したがって、線材の製品にできない部分の長さがドラム
１３内に入り込んだ極短い部分だけどなって大巾に減少
し、歩留りを向上することができるとともに、作業者を
大巾に減らすことができるとともに、巻取作業の全自動
化も可能と、なるため作業者を大巾に減らすことができ
る。

また、連続巻き取りにより、熱処理炉内通過速度が一定
となるため熱処理不良部分などをなくすこともできる。

さらに、巻き取り開始状態で゛は、ドラム１３を停止状
態にしておくことができ、線材挿入用スリット２７の位
置合わせなどを簡単に行なうことができる。

また、ドラム１３の一方のつばを移動つば１３ｂとして
移動させるようにして線材のアンローディングを行なう
ようにしているので、ドラム部分の構造が簡単となる。

尚、上記実施例では、移動つばを４分割構造としたが、
３分割以上であれば、縮径及び拡径ができるので、その
分割数は任意に選択すれば良い。

また、整列巻きのため線材ガイドローラを揺動するよう
にしたが、ドラムを軸方向に往復動するようにしても良
く、メンテナス上はガイドローラの摩耗を少なくできる
ドラムを動かす方が有利である。

さらに、移動つばめ移動機構、チャッキング機構やアン
ローディング機構などの駆動方式については、油圧シリ
ンダ式に限らず、他の機構を用いても良い。

また、制御装置を設けて自動制御するようにして完全な
巻き取りの自動化を行うようにしても良い。

［発明の効果］ 以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの発
明の線材の整列巻取装置によれば、連続的に送り出され
る線材を線材挿入用スリット内にいれると同時に、これ
を線材先端検出器で検出してドラムの回転駆動を開始し
、この線材挿入用スリットの内側に設けた線材ガイドに
よって線材をドラムの巻取り開始位置に案内し、ドラム
の回転速度が線材の送り速度と同期した後、ドラム内に
設けたチャッキング機構で線材のフライングチャッキン
グを行なって巻取りを行なうので、フライングチャッキ
ングされた線材は、巻取りが開始されるときには、線材
挿入用スリット及び線材ガイドによって必ずドラムの巻
き取り開始位置に位置させることができ、整列巻きが可
能である。

そして、停止状態のドラムが正規の回転速度となるまで
の間に送られる線材をドラムの内側部分で吸収すること
ができ、何等支障さく同期速度での巻取りができる。

また、ドラムの一方のつばを円周方向に複数に分割して
これらを径方向に移動できるようにしたので、つばを退
避させることで巻き取られた後の線材の取外しくアンロ
ーディング）が簡単に出来る。

したがって、線材の製造ラインを停止する必要がないの
で、ダミー巻きや停止に伴う不良部分がなく、歩留りが
大巾に向上する。

また、チャッキング及び巻き取りが自動的に行われるの
で、労力を軽減できるとともに、作業者の人数を減らす
ことができ、生産性の向上となる。

さらに、ドラムのつばを固定つばと移動っばとで構成し
ているので、移動部分が少なく、構造を簡単に出来ると
ともに、小形軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の線材の整列巻取装置の一実
施例にかかり、第１図は縦断面図、第２図は第１図の■
−■矢視断面図、第３図は第２図の■−■矢視図であり
、第４図は第１図の線材の整列巻取装置にかかる概略構
成を示す斜視図、第５図はチャッキング機構の説明図、
第６図は巻取工程を示すフローチャートである。 １０：線材の整列巻取装置、１１：線材、１２：巻取部
、１３ニドラム、１３ａ：固定っば、１３ｂ＝移動つば
、１４：中空軸、１９：モータ、２０：パルスジェネレ
ータ、２１：レール、２３：操作軸、２４：連結リンク
、２６：油圧シリンダ、２７：線材挿入用スリット、２
８：線材ガイド、２９：チャッキング機構、３ｏ：油圧
シリンダ、３１：チャッキング部材、３４：線材ガイド
ローラ、３５：巻取材先端検出器、３６：アンローディ
ング機構。 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続的に送り出される線材を整列状態で隙間なく
   ドラムの巻取部に巻き取る装置において、線材の送出し
   速度に同期して回転駆動可能なドラムの巻取部に線材の
   先端部が挿入される線材挿入用スリットをドラムの回転
   軸方向と平行にドラム端まで形成し、このドラムの線材
   挿入用スリットの内周側に線材をドラムの巻取部の巻取
   り開始位置に案内する線材ガイドを設け、この線材ガイ
   ドで巻取り開始位置に案内された連続送り出し状態の線
   材をドラムの回転速度と線材の送出し速度が同期した後
   挾圧固定するチャッキング機構をドラム内周部に設け、
   線材挿入用スリットに挿入直前の線材の先端部を検出し
   停止状態のドラムの回転駆動を開始させ得る線材先端検
   出器を設けたことを特徴とする線材の整列巻取装置。
2. （２）前記ドラムの一側部のつばを巻取り後の線材のア
   ンローディング可能に円周方向複数に分割して拡・縮径
   可能に構成したことを特徴とする請求項１記載の線材の
   整列巻取装置。