特開 2022-148923 線材コイル集積装置及び線材コイル集積方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022148923

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】線材コイル集積装置及び線材コイル集積方法

(51)【国際特許分類】

   B21C 47/04 20060101AFI20220929BHJP

   B21C 47/24 20060101ALI20220929BHJP

   B21C 47/28 20060101ALI20220929BHJP

   B65H 54/78 20060101ALI20220929BHJP

   B65H 54/80 20060101ALI20220929BHJP

   B65H 67/04 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

B21C47/04

B21C47/24 B

B21C47/28 A

B65H54/78

B65H54/80 A

B65H67/04 C

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021050794

(22)【出願日】2021-03-24

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-07-20

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100116012

【弁理士】

【氏名又は名称】宮坂 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100066980

【弁理士】

【氏名又は名称】森 哲也

(72)【発明者】

【氏名】後藤 健吾

【テーマコード（参考）】

3F057

3F112

4E026

【Ｆターム（参考）】

3F057BA01

3F057BD03

3F057BD07

3F112AA01

3F112BB01

3F112EB02

3F112ED02

3F112ED03

3F112FA02

4E026AA01

4E026BA09

4E026DA02

4E026DA08

4E026DA17

4E026FA08

(57)【要約】

【課題】セイルリフトの修復コストの低減化を図ることができるとともに、コイル内径部に疵などが発生しない高品質の線材コイルを集積することができる線材コイル集積装置を提供する。
【解決手段】リング状に搬送されてきた線材コイルＣが上部から導入されるチャンバー３と、チャンバー内の上部に配置され、導入された線材コイルを上部から通すノーズコーン６と、チャンバー内に昇降自在に配置され、ノーズコーンから落下してきた線材コイルを集積するコイルプレート８と、ノーズコーンの下部及びコイルプレートの間の上下方向に延在して配置され、ノーズコーンから落下してくる線材コイルのコイル内径部をリフト表面に接触させて線材コイルがコイルプレートの中央に落下するように誘導するセイルリフト５と、を備えている。セイルリフトは、芯材１０と、芯材に着脱自在に固定された表面材１１と、を備えている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

リング状に搬送されてきた線材コイルが上部から導入されるチャンバーと、
前記チャンバー内の上部に配置され、導入された前記線材コイルを上部から通すノーズコーンと、
前記チャンバー内に昇降自在に配置され、前記ノーズコーンから落下してきた前記線材コイルを集積するコイルプレートと、
前記ノーズコーンの下部及び前記コイルプレートの間の上下方向に延在して配置され、前記ノーズコーンから落下してくる前記線材コイルのコイル内径部を誘導するセイルリフトと、を備えており、
前記セイルリフトは、芯材と、前記芯材に着脱自在に固定された表面材と、を備えていることを特徴とする線材コイル集積装置。

【請求項2】

前記表面材は、前記芯材の周方向を分割して覆っている複数の周方向分割プレートで構成されていることを特徴とする請求項１記載の線材コイル集積装置。

【請求項3】

前記複数の周方向分割プレートは、前記芯材の長尺方向を分割して覆っている複数の長尺方向分割プレートで構成されていることを特徴とする請求項２記載の線材コイル集積装置。

【請求項4】

請求項１から３の何れか１項に記載の線材コイル集積装置を使用した線材コイル集積方法において、
落下してくる前記線材コイルのコイル内径部との接触により前記表面材の前記リフト表面に損傷が発生したときに、少なくとも前記損傷が発生した前記表面材を前記芯材から取り外し、新たな表面材を前記芯材に取付けることを特徴とする線材コイル集積方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、線材コイル集積装置及び線材コイル集積方法に関する。

【背景技術】

【0002】

線材コイル製造ラインでは、線材圧延機で圧延された線材が、レイングヘッドで連続したリング状の線材コイルに成形され、コンベア上で展開されながら搬送されていき、コイル集積装置に集積されていく。
従来のコイル集積装置として、導入した線材コイルのコイル内径部に疵を発生させずに集積する装置が知られている（例えば特許文献１、２）。

【0003】

特許文献１のコイル集積装置は、筒状体の内部に、ステム底体と、ステム底体から複数の棒状体を立設して形成されたステムと、ステム底体から昇降してステムの棒状体の間から突出する昇降セイルと、を備えている。そして、コンベアから落下してきた線材コイルの内径部がステムに挿入され、ステム底体から昇降する昇降セイルが、線材コイルに疵や曲がりを発生させずにステム底体上に集積するようにしている。

【0004】

また、特許文献２のコイル集積装置は、上部ガイドセグメント及び中間ガイドセグメントを設けた入側ガイドと、上端にノーズコーンが装着されており、入側ガイドの中心位置にノーズコーンが位置するように移動自在に配置された芯部材と、芯部材の周囲に径方向に移動可能なコイル外径ガイド棒と、芯部材を遊挿して上下動するコイルプレートと、を備えている。そして、コンベアから落下してきた線材コイルは、ノーズコーンでコイル内径側が規制され、入側カイドの上部ガイドセグメント及び中間ガイドセグメントでコイル外径側が規制され、芯部材とコイル外径ガイド棒との間に入ってコイルプレート上に集積させることで、線材コイルに疵を発生させず安定した荷姿でコイルプレート上に集積するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１－１０７６７号公報

【特許文献2】実開平０３－１２６２１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、特許文献１のコイル集積装置は、コンベアから落下する線材コイルのコイル内径部がステムに連続して接触することで摩耗箇所が生じ、その摩耗箇所が変形してバリが発生する場合がある。ステムにバリが発生した状態で線材コイルの集積作業を行うと、落下する線材コイルがバリに接触し、コイル内径部に疵が発生するおそれがある。また、集積した線材コイルをステムから抜き取る際にも、線材コイルのコイル内径部がステムのバリに引っ掛かり、線材コイルをステムから正常に抜き取ることができない。

【0007】

また、特許文献２のコイル集積装置も、コンベアから落下する線材コイルの一部が芯部材に連続して接触することで摩耗箇所が生じ、その摩耗箇所が変形してバリが発生する場合がある。このように、芯部材にバリが発生した状態で線材コイルの集積作業を行うと、落下する線材コイルが芯部材のバリに接触し、コイル内径部に疵が発生する。また、集積した線材コイルを芯部材から抜き取る際にも、線材コイルのコイル内径部が芯部材のバリに引っ掛かり、線材コイルを芯部材から正常に抜き取ることができない。

【0008】

そこで、特許文献１ではステムに摩耗箇所が発生した時点でステム全体を新品部材に交換、特許文献２では芯部材に摩耗箇所が発生した時点で芯部材全体を新品部材に交換することで、線材コイルの内面疵の防止、或いは、線材コイルから正常な抜き取りを行うことができる。
しかし、特許文献１のステム全体の交換、特許文献２の芯部材全体の交換は、部材交換のコストが大幅に増大する。また、部材交換のための作業時間が長時間となるので、メンテナンスコストも増大する。

【0009】

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、セイルリフトの修復コストの低減化を図りながら、コイル内径部に疵などが発生しない高品質の線材コイルを集積することができる線材コイル集積装置及び線材コイル集積方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る線材コイル集積装置は、リング状に搬送されてきた線材コイルが上部から導入されるチャンバーと、チャンバー内の上部に配置され、導入された線材コイルを上部から通すノーズコーンと、チャンバー内に昇降自在に配置され、ノーズコーンから落下してきた線材コイルを集積するコイルプレートと、ノーズコーンの下部及びコイルプレートの間の上下方向に延在して配置され、ノーズコーンから落下してくる線材コイルのコイル内径部を誘導するセイルリフトと、を備えており、セイルリフトは、芯材と、芯材に着脱自在に固定された表面材とを備えている。

【0011】

また、本発明の一態様に係る線材コイル集積方法は、上記の線材コイル集積装置を使用した線材コイル集積方法において、落下してくる線材コイルのコイル内径部との接触により表面材のリフト表面に損傷が発生したときに、少なくとも損傷が発生した表面材を芯材から取り外し、新たな表面材を芯材に取付ける方法である。ここで、損傷とは、線材コイルのコイル内径部が連続的に接触することにより発生する摩耗などである。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る線材コイル集積装置及び線材コイル集積方法によると、セイルリフトの修復コストの低減化を図ることができるとともに、コイル内径部に疵などが発生しない高品質の線材コイルを集積することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る線材コイル集積装置を示す概略構成図である。

【図2】線材コイル集積装置を構成するセイルリフトの構造を示す斜視図である。

【図3】セイルリフトを構成する表面材が複数の周面プレートで構成され、各周面プレートが複数の分割プレートで構成され、各分割プレートが着脱自在に固定されている状態を示す図である。

【図4】チャンバーの開口部から落下した線材コイルが、ノーズコーン及びセイルリフトに接触しながらコイルプレート上に集積されている状態を示す図である。

【図5】コイルプレートに集積された線材コイルがバケットに移送される状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

【0015】

図１は、本発明に係る１実施形態の線材コイルＣを集積する線材コイル集積装置１と、線材コイル集積装置１に隣接配置され、集積した線材コイルＣを他の場所に搬送するバケット２と、を示すものである。
線材コイル集積装置１は、上部に開口部３ａを設けた円筒形状のチャンバー３と、チャンバー３内の開口部３ａ近くの上部に配置したブレード４と、チャンバー３内を昇降自在に立設されているとともに、チャンバー３の外に配置されているバケット２まで移動可能なセイルリフト５と、チャンバー３内を上昇したセイルリフト５の最上部が同軸に連結するノーズコーン６と、チャンバー３内に向けて前進・後退するアイリス７と、チャンバー３内を昇降するコイルプレート８と、を備えている。また、チャンバー３の開口部３ａ近くには、線材コイル製造ラインの上流でリング状に成形された線材コイルＣを、水平に倒した状態でチャンバー３に導入するコンベア９が配置されている。

【0016】

セイルリフト５は、図２に示すように、一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を素材として形成されており、横断面長方形状とされて長尺方向を上下方向に延在している芯材１０と、芯材１０の長尺方向の周囲を囲みながら芯材１０に固定されている表面材１１と、で構成されている。
表面材１１は、四角筒形状をなして芯材１０の長尺方向の周囲を囲む第１～第４周面プレート１２，１３，１４，１５で構成されている。
第１周面プレート１２は、同一の直方体形状の分割プレート１２ａ～１２ｆが、芯材１０の長手方向に沿って連続して配置されることで構成されている。他の第２～第４プレート１３～１５も、長尺方向の寸法を等分に分割した複数の直方体形状の分割プレート１３ａ～１３ｆ，１４ａ～１４ｆ，１５ａ～１５ｆが芯材１０の長手方向に沿って連続して配置されることで構成されている（図２において分割プレート１３ｂ～１３ｆは図示していない）。

【0017】

次に、芯材１０と第１～第４周面プレート１２，１３，１４，１５との具体的な固定構造について図２及び図３を参照して説明する。
図３は、芯材１０の周囲を四角筒形状で囲んでいる第１周面プレート１２を構成する分割プレート１２ａ、第２周面プレート１３を構成する分割プレート１３ａ、第３周面プレート１４を構成する分割プレート１３ａ及び第４周面プレート１５を構成する分割プレート１５ａである。

【0018】

分割プレート１２ａ及び分割プレート１４ａは、芯材１０の短尺側面１０ａ，１０ｂに当接した状態でＨ型に配置される。また、分割プレート１２ａ，１４ａの表面中央部にザグリ穴１６が形成され、ザグリ穴１６の底にねじ穴１７が形成され、芯材１０のねじ穴１７に対応する位置にねじ穴１８が形成されている。そして、ザグリ穴１６から挿入した固定ボルト１９のねじ部をねじ穴１７，１８にねじ込むことで、分割プレート１２ａ，１４ａが芯材１０に固定される。なお、分割プレート１２ａのザグリ穴１６は上下に２箇所形成されており（図２参照）、図示しないが、これらザグリ穴１６に対応するねじ穴１７，１８も形成されており、２本の固定ボルト１９で分割プレート１２ａが芯材１０に着脱自在に固定されている。また、図示しないいが、分割プレート１４ａも、２本の固定ボルト１９で芯材１０に着脱自在に固定されている。

【0019】

そして、分割プレート１２ａ以外の第１周面プレート１２を構成する分割プレート１２ｂ～１２ｆも、芯材１０の長手方向に沿って連続して着脱自在に固定されているとともに、分割プレート１４ａ以外の第３周面プレート１４を構成する分割プレート１４ｂ～１４ｆも、芯材１０の長手方向に沿って連続して着脱自在に固定されている。ここで、固定ボルト１９のボルト頭部は、分割プレート１２ａ～１２ｆ，１４ａ～１４ｆの表面から突出せず、ザグリ穴１６の内部に位置した状態となる。

【0020】

一方、図３の分割プレート１３ａ及び分割プレート１５ａは、芯材１０に固定された分割プレート１２ａ，１４ａとともに四角筒状に配置される。そして、分割プレート１２ａ，１４ａの長手方向両端部の表面にザグリ穴２０が形成され、ザグリ穴２０の底にねじ穴２１が形成され、分割プレート１３ａ、１５ａのねじ穴２１に対応する位置にねじ穴２２が形成されている。そして、ザグリ穴２０から挿入した固定ボルト２３のねじ部をねじ穴２１，２２にねじ込むことで、分割プレート１３ａ，１５ａが、分割プレート１２ａ，１４ａに固定される。なお、分割プレート１２ａの長手方向両端部に形成したザグリ穴２０は、上下に２箇所形成されており（図２参照）、図示しないが、これらザグリ穴２０に対応するねじ穴２１，２２も形成されており、各々２本の固定ボルト２３をねじ込むことで、分割プレート１３ａ，１５ａは分割プレート１２ａ，１４ａに固定されている。

【0021】

そして、分割プレート１３ａ以外の第２周面プレート１３を構成する分割プレート１３ｂ～１３ｆも、芯材１０の長手方向に沿って連続して着脱自在に分割プレート１２ａ，１４ａに固定されているとともに、分割プレート１５ａ以外の第４周面プレート１５を構成する分割プレート１５ｂ～１５ｆも、芯材１０の長手方向に沿って連続して着脱自在に分割プレート１２ａ，１４ａに固定されている。ここで、固定ボルト２３のボルト頭部は、分割プレート１２ａ～１２ｆ，１４ａ～１４ｆの表面から突出せず、ザグリ穴２０の内部に位置した状態となる。

【0022】

次に、本実施形態の線材コイル集積装置１を使用した線材コイルの集積作業について、図１、図４及び図５を参照して説明する。なお、図１で示す線材コイルＣの集積作業の初期では、アイリス７をチャンバー３内に前進させておく。
図１に示すように、線材コイル製造ラインの上流でリング状に成形された線材コイルＣは、コンベア９上で水平に倒された状態でチャンバー３の開口部３ａに落下されていく。線材コイルＣは、回転するブレード４に案内されてチャンバー３内にばら捲かれ、ノーズコーン６に接触しながら落下していく。これにより、線材コイルＣは、ノーズコーン６で位置決めしながらアイリス７上に一時的に集積されていく。また、コイルプレート８は、アイリス７上に集積されている線材コイルＣを受け入れるために所定高さまで上昇していく。

【0023】

図４に示すように、アイリス７上に一時的に集積された線材コイルＣは、アイリス７がチャンバー３内から後退することで、コイルプレート８上に落下していく。コイルプレート８上に落下する直前の線材コイルＣは、セイルリフト５の表面材１１に接触することで、コイルプレート８の中央に落下するように誘導される。コイルプレート８は、線材コイルＣの集積量の増大とともに徐々に下降していき、一定量の線材コイルＣが積載されたときに、コイルプレート８の下降動作が停止する。

【0024】

次いで、図５に示すように、セイルリフト５がチャンバー３の外に配置されているバケット２側に移動することで、コイルプレート８に積載されていた線材コイルＣが、バケット２上に移送される。さらに、セイルリフト５を下降させて線材コイルＣの内径部から抜き取ることで、繊細コイルＣを載置したバケット２は、線材コイル保管場所などの他の場所に移動する。

【0025】

ここで、線材コイル集積装置１を使用した線材コイルの集積作業において、線材コイルＣのコイル内径部がセイルリフト５の表面材１１の一部に連続的に接触することで、その連続的に接触する部位に摩耗が発生した場合のセイルリフト５の修復作業について以下に説明する。なお、本実施形態のセイルリフト５では、図２の第１周面プレート１２の分割プレート１２ｄと、第４周面プレート１５を構成する分割プレート１５ｄに摩耗箇所が発生しているものとする。

【0026】

摩耗が発生している分割プレート１２ｄは、芯材１０にねじ込まれている固定ボルト１９と、分割プレート１３ｄ、１５ｄにねじ込まれている固定ボルト２３を緩めることで、芯材１０、分割プレート１３ｄ、１５ｄから取り外す。
また、摩耗が発生している分割プレート１５ｄは、分割プレート１４ｄにねじ込まれている固定ボルト２３を緩めることで、分割プレート１４ｄから取り外す。
そして、摩耗が発生している分割プレート１２ｄ、１４ｄの替わりに、新品の分割プレート１２ｄ，１４ｄを、固定ボルト１９，２３を使用して固定することで、セイルリフト５の修復作業が完了する。

【0027】

次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態の線材コイル集積装置１を使用した線材コイルＣの集積作業において、落下して集積されている線材コイルＣのコイル内径部が連続的に接触することでセイルリフト５の表面材１１の一部に摩耗が発生した場合、表面材１１を構成する第１周面プレート１２（分割プレート１２ａ～１２ｆ），第２周面プレート１３（分割プレート１３ａ～１３ｆ），第３周面プレート１４（分割プレート１４ａ～１４ｆ），第４周面プレート１５（分割プレート１５ａ～１５ｆ）のうち少なくとも１つの分割プレートを交換するだけで、セイルリフト５の修復作業を簡単に行うことができる。

【0028】

したがって、本実施形態では、摩耗が発生したセイルリフト５の全体を新品部材に交換せず、摩耗が発生している分割プレートの交換だけで短時間でセイルリフト５の修復が完了するので、セイルリフト５の修復コストを大幅に低減することができる。
また、摩耗が発生している表面材１１の一部（所定の分割プレート）は新品の分割プレートに交換してセイルリフト５を修復することができ、このセイルリフト５の表面材１１に、コイルプレート８上に落下する直前の線材コイルＣのコイル内径部が接触してもコイル内径部に疵が発生せず、高品質の線材コイルを集積することができる。
そして、バケット２上に移送した線材コイルＣからセイルリフトを抜き取る際にも、修復したセイルリフト５の表面材１１には、線材コイルのコイル内径部に、バリなどの引っ掛かる部位が存在しないので、セイルリフト５を線材コイルＣから正常に抜き取ることができる。

【0029】

なお、本実施形態のセイルリフト５は、芯材１０の長尺方向の周囲を囲む四角筒形状の第１～第４周面プレート１２，１３，１４，１５で構成したが、本発明の要旨がこれに限定されるものでなく、芯材１０の長尺方向の周囲を囲む複数の円弧形状、多角形状のプレートであってもよい。また、第１～第４周面プレート１２，１３，１４，１５を、同一形状の複数の直方体形状の分割プレート１２ａ～１２ｆ，１３ａ～１３ｆ，１４ａ～１４ｆ，１５ａ～１５ｆで形成したが、形状が異なる分割プレートが芯材１０の長尺方向に連続しているものであってもよい。また、本実施形態のセイルリフト５は、図３に示すように芯材１０を、長尺方向に平行な、一対の短尺側面１０ａ，１０ｂおよび長尺側面を有するプレート状の構成としているが、本発明の要旨がこれに限定されるものでなく、例えば、円筒形状ものや、長尺方向に直交する断面がＨ型形状のもの等、種々の形状のものが適用できる。

【符号の説明】

【0030】

１ 線材コイル集積装置
２ バケット
３ チャンバー
３ａ 開口部
４ ブレード
５ セイルリフト
６ ノーズコーン
７ アイリス
８ コイルプレート
９ コンベア
１０ 芯材
１１ 表面材
１２ 第１周面プレート（周方向分割プレート）
１２ａ～１２ｆ 分割プレート（長尺方向分割プレート）
１３ 第２周面プレート（周方向分割プレート）
１３ａ～１３ｆ 分割プレート（長尺方向分割プレート）
１４ 第３周面プレート（周方向分割プレート）
１４ａ～１４ｆ 分割プレート（長尺方向分割プレート）
１５ 第４周面プレート（周方向分割プレート）
１５ａ～１５ｆ 分割プレート（長尺方向分割プレート）
１６，２０ ザグリ穴
１７，１８，２１，２２ ねじ穴
１９，２３ 固定ボルト
Ｃ 線材コイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】