JPH04111923A - 帯板の巻戻し方法およびその設備 - 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、電縫鋼管、溶接形鋼の製造設備または鋼板
の処理設備などの入側工程において、先行コイルの帯板
と後行コイルの帯板を接合するに際し、先行コイルの後
端処理を自動的に行なうことのできる帯板の巻戻し方法
およびその設備に関するものである。

〈従来技術〉 電縫鋼管などの製造設備、鋼板の連続焼鈍設備などにお
いては、１コイル毎の処理では非能率であると共にコイ
ル先端部の通仮に多大の時間と人力を必要とすることか
ら、入側工程において先行コイルの帯鋼終端と後行コイ
ルの帯鋼始端とを溶接等により接合し、帯鋼を連続化し
て処理することが行なわれている。

帯鋼の接合に際しては、先行コイルの帯鋼をその終端部
が切断位置に位置するように停止させ、帯鋼終端の不揃
部を切断機で切断した後、この帯鋼終端を接合位置へ送
って待機させ、これと同時に後行コイルを巻戻し、その
帯鋼始端の不揃部を切断した後、接合位置へ送り、先行
コイルの帯鋼終端と後行コイルの帯鋼始端とを横継ぎ機
により接合している。

一方、出側の連続処理設備においては、入側設備との間
に配設した帯鋼のルーパー設備により帯鋼が繰り出され
、入側工程の通板停止や速度変化にかかわらず、所定の
速度で連続処理が行なわれる。

このような入側工程においては、ルーパー設備の容量の
点などから、先行帯鋼と後行帯鋼の接合作業を迅速に行
なう必要がある。後行帯鋼の始端の頭出し、切断、板継
設定は自動操作が難しく迅速化は困難であるため、比較
的単純作業である先行帯鋼の終端処理の迅速化が望まれ
ている。

コイルの終端における巻戻し方法に関しては、従来、次
のような方法が提案されている。

■特開平１−１６６８１８号 これは、ペイオフリールにおけるコイル中心部の側面形
状をイメージセンサ−で検出し、このイメージセンサ−
の信号を解析してコイル側面の凹凸画像（帯鋼間の暗部
骨が凹となる）を作成し、この画像に基づいてコイル残
巻数を測定し、このコイル残巻数が予め設定した減速開
始のコイル巻数と一致した時点で入側制御装置に減速指
令を出力して自動的に減速を行なう方法である。

■特開昭５０−１０４１５５号 これは、Ｈ形鋼等の２つ以上のコイル巻戻しラインを有
する設備において、各ラインの継ぎ溶接機の後方に帯鋼
の長さを測定する板長さ測定装置を設け、この板長さ測
定装置により運転開始からの帯鋼長さを測定して必要と
される長さの位置でライン運転を停止させ、切断機で切
断することにより帯鋼長さを揃えるようにした方法であ
る。

くこの発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、■の方法では次のような問題点がある。

（ａ）　　イメージセンサ−１画像処理を必要とし、設
備費が高くなる。

（ｂ）　　凹凸画像による検出のため、コイルの巻き形
状が良い時には、解析しにくく、特に薄板では巻き数の
差が長さの差につながり、精度の信頼性低い。

（Ｃ）　　コイルの終端付近で予め減速させることが目
的であり、多少精度が悪くても使用できるが、コイルの
終端を正確に把握してコイルの終端処理を迅速に行なう
制御には、使用できない。

また、■の方法においても次のような問題点がある。

（ａ）板長さ測定装置の誤差があり、コイルの終端を把
握する上で正確さに欠ける。特に、長いコイルでは、誤
差が積算され、例えば１％の誤差でも１０００ｍのコイ
ルでは、１０ｍの誤差が出る。

（ｂ）従って、コイルの終端処理を行なおうとすると、
目視でコイルの終端を確認し、−人がコイル終端の切断
→横継ぎ機までの送り→横継ぎ準備を行ない、他の一人
が次コイルの口出し→レベリング→始端切断→横継ぎ機
送りを行ない、次いで横継ぎ等を行なうことになり、二
人の操作者が必要となる。また、−人で前述の作業を行
なう場合には、時間がかかり、その分ルーバーを長くす
る必要があり、設備費が高くなる。

この発明は、前述のような問題点を解消すべくなされた
もので、その目的は、比較的簡単で安価な装置構成によ
り、先行コイルの帯板始端を正確に把握でき、帯板終端
処理を自動的に行なうことのできる巻板の巻戻し方法お
よびその設備を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明の第一の巻戻し方法は、第１図に示すように、ア
ンコイラ−装置１から巻戻された帯板ＳＩを、切断機３
、横継ぎ機４を順に通し、送り出しピンチロール６によ
り次工程へ送るに際し、帯板ＳＩの引張力で従動回転す
るアンコイラ−装置１から帯板Ｓ１の終端が抜けたこと
を検出し、この第１終端検出信号により送り出しピンチ
ロール６の速度■を一定速度■。に切替え、次いで、切
断機３の入側において帯板Ｓの終端を検出すると共に、
帯板終端が各装置間を移動するのに要する時間ｔＩ、ｔ
２、ｔ３を予め設定しておき、前記第２終端検出信号あ
るいは各装置の作業完了信号を受けてから前記設定時間
１．．１２．１．経過後、送り出しピンチロール６を停
止させ、終端切断等の所定の作業を行なうようにしたも
のである。

本発明の第一の巻戻し設備は、第１図に示すように、ア
ンコイラ−装置１から巻戻された帯板Ｓ１を、切断機３
、横継ぎ機４を順に通し、送り出しピンチロール６によ
り次工程へ送る設備において、帯板ＳＩの引張力で従動
回転し得るアンコイラ−装置１に設けられ、アンコイラ
−装置１から帯板ＳＩの終端が抜けたことを検出し得る
第１終端検出センサー７と、切断機３の入側に設置され
帯板ＳＩの終端を検出し得る第２終端検出センサー８と
、第１終端検出センサー７からの第１終端検出信号によ
り送り出しピンチロールの速度■を一定速度Ｖ。に切替
え、かつ帯板終端が各装置間を移動するのに要する時間
１．．１２．１３を設定するタイマーを有し、第２終端
検出センサー８からの第２終端検出信号あるいは各装置
の作業完了信号を受けてから前記設定時間ｔ＋　、ｔ２
、ｊ３経過後、送り出しピンチロール６を停止させる制
御装置１０を設けたものである。

第１終端検出センサー７は、第３図ないし第６図に示す
ように、マンドレル１１からコイルＣの終端が抜けたこ
とによるマンドレル１１の停止を検出するものでもよい
し、第７図に示すようにマンドレル１１の拡大を検出す
るもの、あるいは第８図に示すように、コイルＣの終端
を直接検出するものでもよい。

本発明の第二の巻戻し方法は、第２図に示すように、ア
ンコイラ−装置１から巻戻された帯板ＳＩを、切断機３
、横継ぎ機４を順に通し、送す出しピンチロール６によ
り次工程へ送るに際し、アンコイラ−装置１と切断機３
との間で帯板Ｓ１の終端を検出すると共に、送り出しピ
ンチロール６の近傍で帯板ＳＩの移動距離を計測し、前
記終端検出信号あるいは各装置の作業完了信号を受けて
からの移動距離が各装置間の設定距離β１、！２．１３
に達すると、送り出しピンチロール６を停止させ、終端
切断等の所定の、作業を行なうようにしたものである。

本発明の第二の巻戻し設備は、第２図に示すように、ア
ンコイラ−装置１から巻戻された帯板Ｓ１を、切断機３
、横継ぎ機４を順に通し、送り出しピンチロール６によ
り次工程へ送る設備において、アンコイラ−装置１と切
断ｔａ３の間に設置され帯板Ｓ、の終端を検出し得る終
端検出センサー８と、送り出しピンチロール６の近傍に
設置され帯板Ｓ、の移動距離を計測し得る測長装置９と
、前記終端検出信号あるいは各装置の作業完了信号を受
けてからの移動距離が各装置間の設定距離ｚ、　、ｐ２
、ｐ、に達すると、送り出しピンチロール６を停止させ
る制御装置１０を設けたものである。

く作　用〉 第一発明においては、帯板Ｓ、の終端がアンコイラ−装
置１から抜けると、これを第１終端検出センサー７が検
出し、この第１終端検出信号により、次工程の速度に同
調している送り出しピンチロール６の速度■が一定速度
■。に切替えられる。送り出しピンチロール６は、横継
ぎ後のビード除去までこの一定速度■。で運転される。

送り出しピンチロール６により引き続き送り出されてい
る帯板Ｓ、の終端を、第２終端検出センサー８により切
断機３の入側で検出し、この第２終端検出信号を得てか
ら設定時間Ｌ１後に、送り出しピンチロール６が停止し
、帯板終端の切断が行なわれる。帯板Ｓ、の送り速度は
■ｏで一定であり、この一定速度Ｖ。で帯板終端が第２
終端検出センサー８から切断機３まで移動するのに要す
る時間１．をタイマーにより設定することにより、帯板
終端を切断位置に自動的に位置させ、自動的に切断する
ことができる。

同様に、切断完了信号あるいは横継ぎ完了信号を得てか
ら設定時間ｔ２、ｔ３後に、送り出しピンチロール６が
停止し、横継ぎ機４あるいは除去装置５への送りが自動
的になされる。

なお、本発明では、操作の難しい後行コイルＣ２の終端
の頭出し、切断、横継ぎ設定は作業者が行ない、この後
行コイルＣ２の始端処理に先立つ、先行コイルＣＩの終
端切断、横継ぎ送りを全て自動で行ない、さらに横継ぎ
後のビード除去、ルーパ送りを自動で行なう。

次に、第二発明においては、アンコイラ−装置１を抜け
た帯板Ｓ１の終端を終端検出センサー８で検出し、測長
装置９で帯板Ｓ１の移動距離を計測し、終端検出信号を
受けてからの移動距離が、終端検出センサー８と切断機
３の設定距離！、に達すると、送り出しピンチロール６
が停止し、帯板終端の切断が行なわれる。

同様に、切断完了信号あるいは横継ぎ完了信号を得てか
らの移動距離が設定距離ｆｌｚ、ｆ１３に達すると、送
り出しピンチロール６が停止し、横継ぎ機４あるいはビ
ード除去装置５への送りが自動的になされる。

帯板Ｓ１の移動距離を直接計測しているため、第一発明
のようなタイマーを必要とせず、また計測する距離が短
く、かつ誤差が累積しないので測長装置９の誤差を無視
できる。

く実　施　例〉 以下、この発明を図示する実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の第一実施例であり、入側設備は、上流
側から順に、アンコイラ−装置１、レベラー装置２、シ
ャー切断機３、フラッシュバラ目容接機等の横継ぎ機４
、ビード除去装置５、送り出しピンチロール６を配設し
て構成されている。

アンコイラ−装置１は、第３図に示すように、コイルＣ
が装着されるマンドレル１１と、減速機１２、摩擦ブレ
ーキ装置１３、クラッチ装置１４を介してマンドレル１
１に接続されるモータ１５と、装置架台１６をパスライ
ンに対して進退移動させる前後進用シリンダ１７などか
ら構成され、巻戻初期時にはクラッチ閉、ブレーキ開と
してマンドレル１１をモータ１５で回転駆動することに
より帯鋼Ｓを送り出し、送り出しピンチロール６による
送り出し定常時には、クラッチ装置１４を開とする共に
、摩擦ブレーキ装置１３により所定のブレーキをかけ、
入側工程における帯鋼Ｓの巻き緩みを防止するようにさ
れている。

このようなアンコイラ−装置１において、送り出し定常
時に回転する側、例えばクラッチ装置１４のコイル側に
、歯が外周に形成された歯型円板１８を取付け、この歯
型円板１８の回転・停止を第１終端検出センサー７によ
り検出する。このセンサー７は、歯に対向配置した透過
型あるいは反射型の光電スイッチから構成し、歯により
ＯＮ　−ＯＦＦ信号が得られるようにする（第４図、第
５図参照）。

センサー７からの信号は、第６図に示すように、マンド
レル１１の回転中は連続したＯＮ・ＯＦＦ信号であるが
、マンドレル１１が停止すると、一定の変化しない信号
となり、これが設定時間ｔ。たけ継続した時点でマンド
レル１１の停止と判定する。マンドレル１１から帯鋼Ｓ
がなくなると、摩擦ブレーキ装置１３のブレーキ力によ
りマンドレル１１の回転が停止するため、マンドレル１
１の停止により、帯鋼Ｓの終端がアンコイラ−装置１か
ら抜は出たことを検出できる。

さらに、第２終端検出センサー８をレベラー装置２の出
側に設置し、アンコイラ−装置１を出た帯鋼Ｓの終端を
検出する。このセンサー８も光電スイッチから構成でき
る。

第１終端検出センサー７および第２終端検出センサー８
の検出信号は制御装置１０に入力される。制御装置１０
は、送り出しピンチロール６の送り出し速度を切替可能
、タイマーにより設定時間ｊ＋　、ｆ、ｚ、Ｌ３を設定
可能とされ、センサー検出信号および各装置からの作業
終了信号を受けて各装置に指令を出力するようにされて
いる。

以上のような構成において、次のような制御を行なう。

〈先行帯鋼の終端処理〉 （ｉ）　　先行帯鋼Ｓ、は、摩擦ブレーキ装置１３によ
りブレーキをかけられつつ送り出しピンチロール６によ
り送られ、アンコイラ−装置１は先行帯鋼ＳＩの引張力
で従動回転している。

（ｉｉ）　　定常状態が終わり、アンコイラ−装置１か
ら先行帯鋼Ｓ１がなくなると、マンドレル１１が摩擦ブ
レーキ装置１３のブレーキ力により停止、これと同時に
停止した歯型円板１８を第１終端検出センサー７が検出
して停止信号を制御装置１０に出力する。これにより、
先行帯鋼ＳＩの終端がアンコイラ−装置１から抜けたこ
とが検出される。

ＯｉＤ　　制御装置１０では、停止信号すなわち第１終
端検出信号を受けて送り出しピンチロール６の送り出し
速度■を設定された一定速度■。

に切換える。この送り出し速度■は、次工程速度に同調
して変動している（ルーパー設備によループ長が一定に
保持されるように回転制御されている）が、先行帯鋼Ｓ
Ｉの終端がアンコイラ−装置１を抜けると、例えば次の
ように一定速度に切換える。

ω）先行帯鋼ＳＩは一定速度■。で引き続き送り出され
ており、このような帯鋼の後端を第２終端検出センサー
８で検出する。制御装置１０は、第２終端検出信号を受
けてタイマー設定時間ｔＩ後に、送り出しピンチロール
６を停止させ、停止した先行帯鋼Ｓ、の終端部をシャー
切断機３で切断除去する。

ここで、１．は、 ｔ＋　−（ｆｆｉ＋　　　４２’）　／”。

！Ｉ　：センサー８による検出位置から切断機３の切断
位置までの距離 ！”　：切断除去長さ とすればよい。

０　切断が完了すると、制御装置１０は切断完了信号を
受けて送り出しピンチロール６を一定速度■。で再起動
させ、別のタイマー設定時間ｔ２後に送り出しピンチロ
ール６を停止させる。ｔ２は、ｔｚ　＝４２ｚ　／ｖｏ
　（ｆｆｚ：切断機３の切断位置から横継ぎ機４の横継
ぎ位置までの距離）で設定される。先行帯鋼Ｓ。

の終端は接合位置に停止し、次の横継ぎ作業を待つ。

く後行コイル準備〉 後行コイルを公知技術により手動または自動で巻戻しす
る。アンコイラ−装Ｎ１に後行コイルを装着し、モータ
を回転駆動させて口出しを行なう。シャー切断機３で後
行帯鋼の始端部を切断除去した後、横継ぎ機４へ送る。

横継ぎ機４では、フラッシュハツト溶接等により先行帯
鋼の終端と後行帯鋼の始端とを接続する。

〈連続帯鋼の送り出し〉 （ｉ）　　横継ぎが完了すると、制御装置１ｏは横継ぎ
完了信号を受けて送り出しピンチロール６を一定速度Ｖ
。で起動し、別のタイマー設定時間ｔ３後に送り出しピ
ンチロール６を停止させる。ｔ３は、ｔ３−ｊ２：＋　
／　Ｖｏ　（ｊ２３：横継ぎ機４の接合位置からビード
除去装置５の除去位置までの距離）で設定される。

（ｉｉ）　　ビード除去装置５でビードを自動的に除去
した後、ビード除去完了信号を受けて送り出しピンチロ
ール６を起動させ、送り出し速度■での定常運転を行な
う。

以上は、歯型円板１８と光電センサー７を用いてアンコ
イラ−装置での先行帯鋼の終端検出を行なう例を示した
が、これに限らず次のような検出方法でもよい。

ａ）マンドレルの拡大を検出する方法 第７図に示すように、マンドレル１１は、セグメント１
９を例えばリンク２０、ロッド２１を介してシリンダー
２２により拡縮するように構成され、常に内部から圧力
をかけた状態でコイルＣを保持しているが、コイルがな
くなると拘束がなくなり、マンドレル１１は拡大比まで
拡径するため、これをセンサーで検出する。このセンサ
ーは、ロッド２１に取付けた作動子２３により動作する
リミットスイッチ７′等のスイッチでよく、帯鋼が抜け
た時のロッド２１の前進を検出する。

ｂ）直接検出する方法 光電スイッチ７”をアンコイラ−装置１の出側に設置し
、先行帯鋼Ｓ、の終端を直接検出する。

次に、第２図は本発明の第二実施例であり、第一実施例
では送り出しピンチロールの速度を定速に切替えてタイ
マーで距離を設定するのに対し、直接帯鋼の移動距離を
検出して距離設定で行なう。センサーは、レベラー装置
２の出側の光電スイッチからなる終端検出センサー８の
みとし、送り出しピンチロール６の出側に測長装置９を
設置する。この測長装置９はローラ、回転検出器からな
る公知の装置である。

以上のような構成において、次のような制御を行なう。

（ｉ）　　アンコイラ−装置１から外れ送り出しピンチ
ロール６により送られてくる先行帯鋼Ｓの終端を終端検
出センサー８で検出する。

（１１）終端検出信号によりカウンターをリセットする
等して先行帯鋼Ｓ１の終端の移動距離の計測を開始し、
この計測値が予め設定した距離尼、に達すると、送り出
しピンチロール６を停止させ、停止した先行帯鋼ｓ　＋
の終端部をシャー切断器３で切断除去する。なお、設定
距離！１は正確には、ｐ、１（検出位置から切断位置ま
での距離）−ｐ”　（切断除去長さ）であることはいう
までもない。

ＧｉＤ　　切断が完了すると、切断完了信号により送り
出しピンチロール６を再起動させると共に、計測を開始
し、（ｉｉ）と同様に距離１２に達すると送り出しピン
チロール６を停止させる。

Ｇｖ）　　第一実施例と同様に後行コイルの巻戻し、横
継ぎを行なう。

（Ｖ）横継ぎが完了すると、横継ぎ完了信号により送り
出しピンチロール６を再起動させると共に、計測を開始
し、距離！３で送り出しピンチロール６を停止させる。

以下、第一・実施例と同様に処理する。

なお、以上は帯鋼について説明したが、銅に限らず他の
材質、例えば、銅、アルミあるいは布、ゴム等の非金属
材料のコイル巻戻しに本発明を適用できることはいうま
でもない。

〈発明の効果〉 前述の通り、本発明は、帯板の終端がアンコイラ−装置
を抜けたことを検出して送り出し速度を一定速度に切替
え、帯板終端の移動距離をタイマーで設定して帯板を停
止させ、あるいは帯板の終端検出もしくは作業完了から
の帯板移動量を計測し、予め設定した移動距離で帯板を
停止させ、終端切断、横継ぎ送り等の終端処理を行なう
ようにしたため、次のような効果を奏する。

（１）送り出し速度の一定速度への切替とタイマー設定
とにより、あるいは誤差のない移動距離計測と設定によ
り、先行帯板の終端を正確に把握でき、先行帯板の終端
処理を完全に自動化できる。

これにより、従来、先行コイルの終端処理と後行コイル
の口出しに計２人の操作員を必要としていたのが、１人
の操作員で接合作業を行なえ、省力化を図れる。

（ｉｉ）　　接合作業の迅速化を図れ、ルーパー設備の
短縮あるいは生産能率の向上を図ることができる。

ＧｉＯ比較的安価なセンサー等を設けるだけでよく、比
較的簡単で安価な設備で正確な自動制御が可能となる。

また、既設ラインの場合には、その改造を容易かつ安価
に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示すラインの概略図、第
２図は本発明の第二実施例を示すラインの概略図、第３
図は本発明のアンコイラ−装置を示す概略側面図、第４
図、第５図はそのセンサ一部分を示す側面図、正面図、
第６図はセンサーの出力信号を示すグラフ、第７図、第
８図はそれぞれセンサーの他の例を示す断面図、ライン
概略図である。 Ｃ・・・コイル、　　　Ｓ・・・帯板（帯鋼）１・・・
アンコイラ−装置 ２・・・レベラー装置、３・・・シャー切断機４・・・
横継ぎ機、　　５・・・ビート除去装置６・・・送り出
しピンチロール ７．８・・・後端検出センサー ９・・・測長装置、　　１０・・・制？ｆｌｌ装置１１
・・・マンドレル、　１２・・・減速機１３・・・摩擦
ブレーキ装置 １４・・・クラッチ装置、１５・・・モータ１６・・・
装置架台、　　１７・・・前後進用シリンダ１日・・・
歯型円板。 第 図 Ａ 第 図 ψ 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アンコイラー装置から巻戻された帯板を、切断機
   、横継ぎ機を順に通し、送り出しピンチロールにより次
   工程へ送るに際し、 帯板の引張力で従動回転するアンコイラー 装置から帯板の終端が抜けたことを検出し、この第１終
   端検出信号により送り出しピンチロールの速度を一定速
   度に切替え、次いで、切断機の入側において帯板の終端
   を検出すると共に、帯板終端が各装置間を移動するに要
   する時間を予め設定しておき、前記第２終端検出信号あ
   るいは各装置の作業完了信号を受けてから前記設定時間
   経過後、送り出しピンチロールを停止させ、所定の作業
   を行なうことを特徴とする帯板の巻戻し方法。
2. （２）アンコイラー装置から巻戻された帯板を、切断機
   、横継ぎ機を順に通し、送り出しピンチロールにより次
   工程へ送る巻戻し設備において、 帯板の引張力で従動回転し得るアンコイラ ー装置に設けられ、アンコイラー装置から帯板の終端が
   抜けたことを検出し得る第１終端検出センサーと、 切断機の入側に設置され帯板の終端を検出 し得る第２終端検出センサーと、 前記第１終端検出センサーからの第１終端 検出信号により送り出しピンチロールの速度を一定速度
   に切替え、かつ帯板終端が各装置間を移動するのに要す
   る時間を設定するタイマーを有し、第２終端検出センサ
   ーからの第２終端検出信号あるいは各装置の作業完了信
   号を受けてから設定時間経過後、送り出しピンチロール
   を停止させる制御装置を設けたことを特徴とする帯板の
   巻戻し設備。
3. （３）アンコイラー装置から巻戻された帯板を、切断機
   、横継ぎ機を順に通し、送り出しピンチロールにより次
   工程へ送るに際し、 アンコイラー装置と切断機との間で帯板の 終端を検出すると共に、送り出しピンチロールの近傍で
   帯板の移動距離を計測し、前記終端検出信号あるいは各
   装置の作業完了信号を受けてからの移動距離が各装置間
   の設定距離に達すると、送り出しピンチロールを停止さ
   せ、所定の作業を行なうことを特徴とする帯板の巻戻し
   方法。
4. （４）アンコイラー装置から巻戻された帯板を、切断機
   、横継ぎ機を順に通し、送り出しピンチロールにより次
   工程へ送る巻戻し設備において、 アンコイラー装置と切断機の間に設置され 帯板の終端を検出し得る終端検出センサーと、送り出し
   ピンチロールの近傍に設置され帯 板の移動距離を計測し得る測長装置と、 前記終端検出信号あるいは各装置の作業完 了信号を受けてからの移動距離が各装置間の設定距離に
   達すると、送り出しピンチロールを停止させる制御装置
   を設けたことを特徴とする帯板の巻戻し設備。