スリーブの挿入装置及びその方法
【課題】スリーブの軸方向中心位置と金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置を一致させるスリーブの挿入装置及びその方法を提供する。
【解決手段】スリーブの挿入装置１０は、走行台車１８の位置検出器１９と、走行台車１８に載置されたスリーブ１７の先端、後端を検出するスリーブ通過検出器２０と、スリーブ１７の後端を検出してからスリーブ１７の軸方向中心Ｏが搬送ラインの幅方向中心位置Ｔに一致して停止するまでの目標停止距離を演算する目標位置演算部２２と、走行台車１８の目標停止距離からの停止位置ずれ量Ｂ及びスリーブ１７がマンドレル１５に挿入された際のスリーブ１７のサドル１６に対するずれ量Ａから軸方向中心位置Ｏと幅方向中心位置Ｔとの中心位置ずれ量Ａ−Ｂを求めるずれ量調節部２４と、マンドレル１５を中心位置ずれ量Ａ−Ｂだけ移動させて軸方向中心位置Ｏと幅方向中心位置Ｔとを一致させる操作部６０とを有する。
【解決手段】スリーブの挿入装置１０は、走行台車１８の位置検出器１９と、走行台車１８に載置されたスリーブ１７の先端、後端を検出するスリーブ通過検出器２０と、スリーブ１７の後端を検出してからスリーブ１７の軸方向中心Ｏが搬送ラインの幅方向中心位置Ｔに一致して停止するまでの目標停止距離を演算する目標位置演算部２２と、走行台車１８の目標停止距離からの停止位置ずれ量Ｂ及びスリーブ１７がマンドレル１５に挿入された際のスリーブ１７のサドル１６に対するずれ量Ａから軸方向中心位置Ｏと幅方向中心位置Ｔとの中心位置ずれ量Ａ−Ｂを求めるずれ量調節部２４と、マンドレル１５を中心位置ずれ量Ａ−Ｂだけ移動させて軸方向中心位置Ｏと幅方向中心位置Ｔとを一致させる操作部６０とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取る際に、鋼板巻取り装置のマンドレルに予め挿入するスリーブの挿入装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取って形成したコイルの搬送を容易にすると共に、コイル内側部分及びコイル端部の当て疵を防止するために、鋼製のスリーブを鋼板巻取り装置のマンドレルに予め装着しておき、このスリーブの周面に金属ストリップを巻き付けてコイル状に巻き取ることが行われている。このとき、スリーブの軸方向長さを金属ストリップの幅方向長さより長くして、スリーブの両端をコイルの端部から外側に突出させる必要がある。そこで、金属ストリップの鋼鈑巻取り装置において、鋼鈑巻取り装置のマンドレルに装着したスリーブの軸方向中心位置を算出し、このスリーブの軸方向中心位置を金属ストリップの幅方向中心位置と一致させて、スリーブに金属ストリップを巻き付ける方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９８２３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属ストリップをコイル状に巻き取る際に使用するスリーブは、繰返し使用するため変形して、断面形状は真円ではない。また、スリーブの外径のバラツキ等により、スリーブの内周面とマンドレルの外周面との隙間の距離が、想定されている距離より小さくなることがある。このため、鋼板巻取り装置のマンドレルに向けて、スリーブを載置した走行台車を移動する際に、スリーブ通過検出器と台車位置検出器によりスリーブの軸方向位置と、金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置（金属ストリップの幅方向中心位置ともなる）を一致させる特許文献１の方法では、スリーブの挿入途中でスリーブの内周面とマンドレルの外周面が接触した場合、スリーブが走行台車上でずれてしまい、スリーブのマンドレルへの挿入が完了した時点でスリーブの軸方向中心位置と搬送ラインの幅方向中心位置を一致させることができないという問題が生じる。更に、走行台車上でスリーブが大幅にずれると、スリーブが走行台車から落下する恐れもある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、スリーブが走行台車上でずれてもスリーブの軸方向中心位置と金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置を一致させることができ、スリーブが大幅にずれた場合は走行台車を停止させて落下を防止することが可能なスリーブの挿入装置及びその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】
【０００６】
前記目的に沿う第１の発明に係るスリーブの挿入装置は、鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取る際に、前記金属ストリップの搬送ラインに平面視して直交させて設けた走行経路上の待機位置から、前記鋼板巻取り装置のマンドレルに向けて該走行経路上を走行し、サドルを介してその軸方向を前記走行経路に沿わせて載置した鉄製のスリーブを前記マンドレルに挿入する走行台車を備えたスリーブの挿入装置において、
前記走行台車に設けられ、前記待機位置に対する該走行台車の位置を測定する位置検出器と、
前記走行経路に対向させて設置され、前記スリーブの先端及び後端が前記搬送ラインの幅方向中心位置から前記待機位置側に一定距離Ｌ離れた前記走行経路上の基準位置をそれぞれ通過したことを検出するスリーブ通過検出器と、
前記スリーブの先端及び後端がそれぞれ前記基準位置を通過するときの前記位置検出器の出力に基づいて、前記スリーブの後端が前記基準位置を通過してから、前記スリーブの軸方向中心が前記搬送ラインの幅方向中心位置に一致して停止する際の前記走行台車の目標停止距離を演算する目標位置演算部と、
前記走行台車が停止した際の前記位置検出器の出力から該走行台車の前記待機位置に対する位置を算出して前記目標停止距離に対する該走行台車の停止位置ずれを求めると共に、前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了するまでに生じた該スリーブの前記サドルに対するずれ量を該サドルに内蔵したスリーブずれ検出手段により測定し、前記マンドレルに挿入された前記スリーブの軸方向中心位置と前記搬送ラインの幅方向中心位置との中心位置ずれ量を算出するずれ量調節部と、
前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了した後に前記サドルを前記スリーブから離脱させ、前記マンドレルを前記中心位置ずれ量に相当する距離だけ前記鋼板巻取り装置の巻取り軸方向に移動させて前記スリーブの軸方向中心位置と前記金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置とを一致させる操作部とを有している。
【０００７】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置において、前記スリーブずれ検出手段は、前記サドルに載置された前記スリーブの側部に磁着する磁石と、前記磁石を保持するホルダと、前記ホルダを支持して前記スリーブの軸方向に沿って移動可能なハウジングと、前記ハウジングの前記待機位置側の端部に設けられた第１のワイヤと、前記第１のワイヤの巻取り長さの測定が可能なずれ量検出器と、前記ハウジングの前記マンドレル側の端部に設けられた第２のワイヤと、前記第２のワイヤの先部に接続され、前記ハウジングを前記サドル内で前記マンドレル側に付勢するカウンターウエイトと、前記サドルに取付けられ、付勢された前記ハウジングに当接して該サドル内での該ハウジングの位置決めを行うストッパー部材とを有することが好ましい。
【０００８】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置において、前記ハウジングは、前記走行経路の方向に沿って前記サドル内に設けられたスライドレール上を走行するスライドブロックに載置されていることが好ましい。
【０００９】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置において、前記スリーブを前記マンドレルに挿入中に、前記サドルに対する該スリーブのずれ量が予め設定された許容量を超えた際に前記走行台車を停止する台車停止部を有することが好ましい。
【００１０】
前記目的に沿う第２の発明に係るスリーブの挿入方法は、鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取る際に、前記金属ストリップの搬送ラインに平面視して直交させて設けた走行経路上の待機位置にあって、サドルを介して鉄製のスリーブを該スリーブの軸方向を前記走行経路に沿わせて載置している走行台車を前記鋼板巻取り装置のマンドレルに向けて該走行経路上を走行させて、前記スリーブを該マンドレルに挿入するスリーブの挿入方法において、
前記走行経路に対向させて設置したスリーブ通過検出器で、前記スリーブの先端及び後端が前記搬送ラインの幅方向中心位置から前記待機位置側に一定距離Ｌ離れた前記走行経路上の基準位置をそれぞれ通過したことを検出して、前記スリーブの先端及び後端がそれぞれ該基準位置を通過するときの前記走行台車の前記待機位置に対する位置を求める第１の工程と、
前記スリーブの後端が前記基準位置を通過してから、前記スリーブの軸方向中心が前記搬送ラインの幅方向中心位置に一致するまでに移動する距離を求めて、前記走行台車の目標停止距離とする第２の工程と、
前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了して前記走行台車が停止したときの位置を測定して前記目標停止距離に対する該走行台車の停止位置ずれを求めると共に、前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了するまでに生じた前記サドルに対する該スリーブのずれ量を該サドルに内蔵したスリーブずれ検出手段により測定し、前記マンドレルに挿入された前記スリーブの軸方向中心位置と前記搬送ラインの幅方向中心位置との中心位置ずれ量を算出する第３の工程と、
前記サドルを前記スリーブから離脱させ、前記中心位置ずれ量に相当する距離だけ前記マンドレルを前記鋼板巻取り装置の巻取り軸方向に移動させて前記スリーブの軸方向中心位置と前記金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置とを一致させる第４の工程とを有する。
【００１１】
第２の発明に係るスリーブの挿入方法において、前記第３の工程で、前記スリーブを前記マンドレルに挿入中に、前記サドルに対する該スリーブのずれ量が予め設定された許容量を超えた際に前記走行台車を停止することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置及び第２の発明に係るスリーブの挿入方法においては、走行台車のサドル上に載置したスリーブをマンドレルに挿入する際に、スリーブが走行台車（サドル）上でずれた状態でマンドレルに挿入されても、スリーブが挿入されたマンドレルをずらせてスリーブの軸方向中心位置と金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置とを一致させるので、スリーブの軸方向長さを金属ストリップの幅方向長さより長くしておくと、鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取ってコイルを形成した場合、スリーブの両端をコイルの端部から外側に突出させることができる。これにより、コイルの搬送が容易になると共に、コイル内側部分及びコイル端部に発生する当て疵を防止することができる。
【００１３】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置において、スリーブずれ検出手段が、サドルに載置されたスリーブの側部に磁着する磁石と、磁石を保持するホルダと、ホルダを支持してスリーブの軸方向に沿って移動可能なハウジングと、ハウジングの待機位置側の端部に設けられた第１のワイヤと、第１のワイヤの巻取り長さの測定が可能なずれ量検出器と、ハウジングのマンドレル側の端部に設けられた第２のワイヤと、第２のワイヤの先部に接続され、ハウジングをサドル内でマンドレル側に付勢するカウンターウエイトと、サドルに取付けられ、付勢されたハウジングに当接してサドル内でのハウジングの位置決めを行うストッパー部材とを有する場合、スリーブをサドルに載置する際のサドル内でのハウジングの初期位置を常に一定位置にすることができると共に、サドル上でのスリーブのずれ（移動）を妨げないでそのずれ量を容易に測定することができる。
【００１４】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置において、ハウジングが、走行経路の方向に沿ってサドル内に設けられたスライドレール上を走行するスライドブロックに取付けられている場合、ハウジングをスリーブと共に容易に移動させることができる。
【００１５】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置において、スリーブをマンドレルに挿入中に、サドルに対するスリーブのずれ量が予め設定された許容量を超えた際に走行台車を停止する台車停止部が設けられている場合、第２の発明に係るスリーブの挿入方法において、第３の工程で、スリーブをマンドレルに挿入中に、サドルに対するスリーブのずれ量が予め設定された許容量を超えた際に走行台車を停止する場合、スリーブがサドルから落下することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係るスリーブの挿入装置の説明図である。
【図２】同スリーブの挿入装置の制御ブロック図である。
【図３】スリーブずれ検出手段の説明図である。
【図４】スリーブずれ検出手段の要部の平面図である。
【図５】スリーブずれ検出手段の要部の側面図である。
【図６】スリーブずれ検出手段の要部の正面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の一実施の形態に係るスリーブの挿入方法を示す平面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は同スリーブの挿入方法を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係るスリーブの挿入装置（以下、スリーブ挿入装置ともいう）１０は、鋼板巻取り装置１１を用いて金属ストリップ（図示せず）をコイル状に巻き取る際に、金属ストリップの搬送ラインに平面視して直交させて設けた対となる走行レール１２、１３を備えた走行経路１４上の待機位置から、鋼板巻取り装置１１のマンドレル１５に向けて走行経路１４上を走行し、サドル１６を介してその軸方向を走行経路１４に沿わせて載置した鉄製のスリーブ１７をマンドレル１５に挿入する走行台車１８を備えている。
【００１８】
そして、スリーブ挿入装置１０は、走行台車１８に設けられ、走行中の走行台車１８の待機位置に対する位置を測定する位置検出器１９を有している。また、スリーブ挿入装置１０は、走行経路１４に対向させて設置され、スリーブ１７の先端及び後端が搬送ラインの幅方向中心位置Ｔから待機位置側に一定距離Ｌ離れた走行経路１４上の基準位置Ｒをそれぞれ通過したことを検出するスリーブ通過検出器２０と、位置検出器１９からの出力に基づいて、すなわち、スリーブ１７の先端及び後端がそれぞれ基準位置Ｒを通過するときの走行台車１８の待機位置に対する位置から、待機位置に対するスリーブ１７の軸方向中心位置Ｏを求め、スリーブ１７の後端が基準位置Ｒを通過してから、スリーブ１７の軸方向中心位置Ｏが搬送ラインの幅方向中心位置Ｔに一致して停止する際の走行台車１８の目標停止距離Ｓ（図７（Ｃ）参照）を演算する目標位置演算部２２とを有している。
【００１９】
更に、スリーブ挿入装置１０は、走行台車１８が停止した際の位置検出器１９の出力から走行台車１８の待機位置に対する位置を算出して目標停止距離Ｓに対する走行台車１８の停止位置ずれＢ（図８（Ａ）参照）を求めると共に、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入が完了するまでに生じたスリーブ１７のサドル１６に対するずれ量Ａ（図８（Ａ）参照）をサドル１６に内蔵したスリーブずれ検出手段２３により測定し、マンドレル１５に挿入されたスリーブ１７の軸方向中心位置Ｏと搬送ラインの幅方向中心位置Ｔとの中心位置ずれ量Ａ−Ｂを算出するずれ量調節部２４と、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入が完了した後にサドル１６をスリーブ１７から離脱させ、中心位置ずれ量Ａ−Ｂに相当する距離だけマンドレル１５を鋼板巻取り装置１１の巻取り軸方向に移動させてスリーブ１７の軸方向中心位置Ｏと金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置Ｔとを一致させる操作部２６とを有している。以下、詳細に説明する。
【００２０】
図１に示すように、走行台車１８は、台車フレーム２７と、台車フレーム２７の前部（マンドレル側に進む方向を前方向とする）の両側に対となって設けられ、走行レール１２、１３上を回転しながら走行する車輪２８、２９と、台車フレーム２７の後部の両側に対となって設けられ、走行レール１２、１３上を回転しながら走行する車輪３０、３１とを有している。そして、位置検出器１９は、車輪２８、２９、３０、３１のいずれか一方の回転軸（図１では車輪３０、３１の回転軸）に取付けられた回転輪３２と、回転輪３２の回転数を回転伝達部材３３（例えばベルト）を介して測定する回転数計測器３４（例えば、エンコーダ）と、回転数計測器３４からの出力値に基づいて走行台車１８の待機位置に対する位置を求めるスリーブ位置演算部３５とを有している。
【００２１】
また、サドル１６は、台車フレーム２７に取付けられたシリンダ３６を介して、台車フレーム２７に昇降可能に設けられている。なお、符号３７はシリンダロッド、符号３８、３９はシリンダロッド３７の両側に台車フレーム２７を貫通して設けられて、サドル１６の昇降をガイドする対となるガイドロッドである。
【００２２】
スリーブ通過検出器２０は、例えば、搬送ラインの幅方向中心位置Ｔから待機位置側に一定距離Ｌだけ離れた走行経路１４上の基準位置Ｒを、走行経路１４の幅方向の外側から挟むように対向して配置された送光器４０及び受光器４１と、受光器４１の出力変化を検知する検知器（図示せず）とを有している。このような構成とすることにより、受光器４１の出力変化が生じることで（送光器４０から受光器４１に入射していた光が遮られたことで）、スリーブ１７の先端が基準位置Ｒを通過することが分かり、受光器４１の出力変化が再度生じることで（送光器４０から受光器４１に入射する光が遮られていた状態から再び入射する状態に復帰したことで）、スリーブ１７の後端が基準位置Ｒを通過することが分かる。
【００２３】
目標位置演算部２２は、先ず、スリーブ１７の先端が基準位置Ｒを通過するときに位置検出器１９のスリーブ位置演算部３５から出力される出力値Ｄ２と、スリーブ１７の後端が基準位置Ｒを通過するときに位置検出器１９のスリーブ位置演算部３５から出力される出力値Ｄ３とを用いて、スリーブ１７の軸方向長さＤ３−Ｄ２を求める第１の機能を有している。更に、目標位置演算部２２は、スリーブ１７の後端が基準位置Ｒを通過した際に、スリーブ１７の軸方向中心位置Ｏは、基準位置Ｒよりマンドレル１５側に（Ｄ３−Ｄ２）／２だけ進んでいることを用いて、スリーブ１７の軸方向中心位置Ｏが搬送ラインの幅方向中心位置Ｔに一致して停止する際の走行台車１７の目標停止距離Ｓを、Ｌ−（Ｄ３−Ｄ２）／２と演算する第２の機能を有している。なお、目標位置演算部２２は、第１、第２の機能を発現するプログラムをマイクロコンピュータに搭載することにより形成できる。
【００２４】
ずれ量調節部２４は、走行台車１８が停止した際の位置検出器１９の出力から走行台車１８の待機位置に対する位置Ｄ４を算出し、スリーブ１７の後端が基準位置Ｒを通過したときから走行台車１８が停止するまでの距離Ｄ４−Ｄ３と、目標停止距離Ｓとの差（Ｄ４−Ｄ３）−Ｓから、走行台車１８の停止位置ずれＢをＤ４−（Ｄ３＋Ｓ）として求める機能と、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入が完了するまでに生じたスリーブ１７のサドル１６に対するずれ量Ａをサドル１６に内蔵したスリーブずれ検出手段２３により測定し、マンドレル１５に挿入完了となったスリーブ１７の軸方向中心位置Ｏと搬送ラインの幅方向中心位置Ｔとの中心位置ずれ量Ａ−Ｂとして算出する機能を有している。なお、ずれ量調節部２４は、上記の各機能を発現するプログラムをマイクロコンピュータに搭載することにより形成できる。
【００２５】
ここで、図３に示すように、スリーブずれ検出手段２３は、サドル１６に載置されたスリーブ１７の側部に磁着する磁石４２と、磁石４２を保持するホルダ４３と、ホルダ４３を支持してスリーブ１７の軸方向に沿って移動可能なハウジング４４と、ハウジング４４の待機位置側の端部に設けられた第１のワイヤ４５と、第１のワイヤ４５の巻取り長さの測定が可能なずれ量検出器４６と、ハウジング４４のマンドレル１５側の端部に設けられた第２のワイヤ４７と、第２のワイヤ４７の先部に接続され、ハウジング４４をサドル１６内でマンドレル１５側に付勢するカウンターウエイト４８と、サドル１６に取付けられ、付勢されたハウジング４４に当接してサドル１６内でのハウジング４４の初期位置の位置決めを行うストッパー部材４９とを有している。なお、符号５０、５１は、サドル１６の待機位置側及びマンドレル側にそれぞれ設けられて、第１、第２のワイヤ４５、４７の方向を変える滑車である。また、ハウジング４４は、走行経路１４の方向に沿ってサドル１６内に設けられたスライドレール（例えばＬＭレール）５２上を走行するスライドブロック５３（例えばＬＭガイド）に取付けられている
【００２６】
図４〜図６に示すように、磁石４２はホルダ４３の中央部に形成された凹部に先側を突出させた状態で挿入されている。そして、磁石４２を貫通させてボルト５４をホルダ４３の一方側から他方側に向けて挿通させ、他方側から突出したボルト５４の先部にナット５５を締め込むことにより、磁石４２をホルダ４３に固定している。また、サドル１６の上部は断面視してＶ字形となって、その底部（スライドレール５２と対向する領域）には、スライドレール５２に沿って、ホルダ４３の幅よりも大きい幅を有する長孔５６が形成されている。これによって、スライドブロック５３に取付けられたハウジング４４に支持されたホルダ４３を長孔５６内に挿入させて、スライドブロック５３をスライドレール５２上で走行させることで、ホルダ４３を長孔５６の長手方向に沿って移動させることができる。
【００２７】
ここで、ホルダ４３の下部には、断面積が縮小してハウジング４４の中央部に形成された空間部５７に挿入される挿入部５８が設けられている。そして、空間部５７内に挿入された挿入部５８の先端部は、空間部５７内に配置されたスプリング５９と当接している。これにより、ホルダ４３をハウジング４４に対して上方に付勢することができ、長孔５６からホルダ４３に取付けた磁石４２の先部を突出させることができる。その結果、図５に示すように、サドル１６にスリーブ１７を載置した際に、スリーブ１７によってホルダ４３から上方に突出している磁石４２を押し下げて、スリーブ１７の側部に磁石４２を確実に磁着（吸着）させることができる。
【００２８】
ストッパー部材４９は、サドル１６のマンドレル１５側の側板６１を外側から内側に向けて貫通し、先部をそれぞれハウジング４４のマンドレル１５側の端面の両側に当接させた対となるロッド６２、６３を有している。また、ロッド６２、６３の外周部には外ねじがそれぞれ形成され、側板６１を貫通した際に、側板６１を厚み方向の両側から挟んで押圧できるように、ロッド６２、６３にはそれぞれ対となるナット６４、６５が取付けられている。これによって、ロッド６２、６３をサドル１６の内側に突出させた際に、それぞれ対となるナット６４、６５の位置をロッド６２、６３に沿って移動させることで、サドル１６内のロッド６２、６３の突出長さを調整することができ、サドル１６内でのハウジング４４の初期位置を調整できる。
【００２９】
操作部２６は、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入が完了した後に、マンドレル１５をずれ量調節部２４から出力される中心位置ずれ量Ａ−Ｂに相当する距離だけ鋼板巻取り装置１１の巻取り軸方向（マンドレル１５の軸方向）に沿って移動させるもの（例えば、油圧シリンダ）である。
【００３０】
更に、スリーブ挿入装置１０は、スリーブ１７をマンドレル１５に挿入中に、サドル１６に対するスリーブ１７のずれ量Ａが予め設定された許容量（例えば、１００ｍｍ）を超えたことがずれ量検出器４６で検知された場合に、走行台車１８の図示しない運転制御器に走行台車１８を停止させる指令信号を出力する走行台車停止機能を備えた台車停止部を有する。なお、台車停止部は、スリーブ位置演算部３５に走行台車停止機能を発現するプログラムを組込むことにより形成できる。これによって、スリーブ１７が大幅にずれた場合、スリーブ１７がサドル１６から落下することを防止できる。
【００３１】
続いて、本発明の一実施の形態に係るスリーブの挿入方法（以下、スリーブ挿入方法ともいう）について説明する。
図７、図８に示すように、鋼板巻取り装置１１を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取る際に、金属ストリップの搬送ラインに平面視して直交させて設けた走行経路１４上の待機位置にあって、サドル１６を介して鉄製のスリーブ１７をスリーブ１７の軸方向を走行経路１４に沿わせて載置している走行台車１８を鋼板巻取り装置１１のマンドレル１５に向けて走行経路１４上を走行させて、スリーブ１７をマンドレル１５に挿入する方法である。以下、詳細に説明する。
【００３２】
スリーブ挿入方法は、図７（Ａ）に示すように、走行台車１８を走行経路１４で走行させて待機位置に対する走行台車１８の位置を位置検出器１９で測定しながら、走行経路１４に対向させて設置したスリーブ通過検出器２０で、図７（Ｂ）、（Ｃ）にそれぞれ示すように、スリーブ１７の先端及び後端が搬送ラインの幅方向中心位置Ｔから待機位置側に一定距離Ｌ離れた走行経路１４上の基準位置Ｒをそれぞれ通過したことを検出して、スリーブの先端及び後端がそれぞれ基準位置Ｒを通過するときの走行台車１８の待機位置に対する位置Ｄ２、Ｄ３を求める第１の工程を有している。また、スリーブ挿入方法は、図７（Ｃ）に示すように、スリーブ１７の後端が基準位置Ｒを通過してから、スリーブ１７の軸方向中心Ｏが搬送ラインの幅方向中心位置Ｔに一致するまでに移動する距離Ｌ−（Ｄ３−Ｄ２）／２を求めて、走行台車１８の目標停止距離Ｓとする第２の工程を有している。
【００３３】
更に、スリーブ挿入方法は、図７（Ｄ）、図８（Ａ）に示すように、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入が完了して走行台車１８が停止したときの位置Ｄ４を測定して、目標停止距離Ｓに対する走行台車１８の停止位置ずれＢをＤ４−（Ｄ３＋Ｓ）から求めると共に、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入が完了するまでに生じたサドル１６に対するスリーブ１７のずれ量Ａをサドル１６に内蔵したスリーブずれ検出手段２３により測定し、マンドレル１５に挿入されたスリーブ１７の軸方向中心位置Ｏと搬送ラインの幅方向中心位置Ｔとの中心位置ずれ量Ａ−Ｂを算出する第３の工程と、図８（Ｂ）に示すように、サドル１６をスリーブ１７から離脱させ、中心位置ずれ量Ａ−Ｂに相当する距離だけマンドレル１５を鋼板巻取り装置１１の巻取り軸方向に移動させてスリーブ１７の軸方向中心位置Ｏと金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置Ｔとを一致させる第４の工程とを有している。
【００３４】
以上の工程により、走行台車１８のサドル１６上に載置したスリーブ１７をマンドレル１５に挿入する際に、スリーブ１７がサドル１６上でずれた状態でマンドレル１５に挿入されても、スリーブ１７が挿入されたマンドレル１５をずらせることで、スリーブ１７の軸方向中心位置Ｏと金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置Ｔとを一致させるので、スリーブ１７の軸方向長さを金属ストリップの幅方向長さより長くしておくと、鋼板巻取り装置１１を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取ってコイルを形成した場合、スリーブ１７の両端をコイルの端部から外側に突出させることができる。そして、コイルの両端部からそれぞれ外側にスリーブ１７の両側が突出しているので、コイルの搬送が容易になると共に、コイル内側部分及びコイル端部に当て疵が生じることを防止できる。
【００３５】
そして、第３の工程で、スリーブ１７をマンドレル１５に挿入中に、サドル１６に対するスリーブ１７のずれ量が予め設定された許容量（例えば、１００ｍｍ）を超えた場合、走行台車１８を停止させて、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入を停止する。このため、スリーブ１７がサドル１６上で更にずれることを防止して、スリーブ１７がサドル１６から脱落することを防止できる。なお、サドル１６上で大きくずれたスリーブ１７を別のスリーブに交換することでマンドレル１５への挿入作業を再開することができる。
【００３６】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
【符号の説明】
【００３７】
１０：スリーブの挿入装置、１１：鋼板巻取り装置、１２、１３：走行レール、１４：走行経路、１５：マンドレル、１６：サドル、１７：スリーブ、１８：走行台車、１９：位置検出器、２０：スリーブ通過検出器、２２：目標位置演算部、２３：スリーブずれ検出手段、２４：ずれ量調節部、２６：操作部、２７：台車フレーム、２８、２９、３０、３１：車輪、３２：回転輪、３３：回転伝達部材、３４：回転数計測器、３５：スリーブ位置演算部、３６：シリンダ、３７：シリンダロッド、３８、３９：ガイドロッド、４０：送光器、４１：受光器、４２：磁石、４３：ホルダ、４４：ハウジング、４５：第１のワイヤ、４６：ずれ量検出器、４７：第２のワイヤ、４８：カウンターウエイト、４９：ストッパー部材、５０、５１：滑車、５２：スライドレール、５３：スライドブロック、５４：ボルト、５５：ナット、５６：長孔、５７：空間部、５８：挿入部、５９：スプリング、６１：側板、６２、６３：ロッド、６４、６５：ナット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取る際に、鋼板巻取り装置のマンドレルに予め挿入するスリーブの挿入装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取って形成したコイルの搬送を容易にすると共に、コイル内側部分及びコイル端部の当て疵を防止するために、鋼製のスリーブを鋼板巻取り装置のマンドレルに予め装着しておき、このスリーブの周面に金属ストリップを巻き付けてコイル状に巻き取ることが行われている。このとき、スリーブの軸方向長さを金属ストリップの幅方向長さより長くして、スリーブの両端をコイルの端部から外側に突出させる必要がある。そこで、金属ストリップの鋼鈑巻取り装置において、鋼鈑巻取り装置のマンドレルに装着したスリーブの軸方向中心位置を算出し、このスリーブの軸方向中心位置を金属ストリップの幅方向中心位置と一致させて、スリーブに金属ストリップを巻き付ける方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９８２３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属ストリップをコイル状に巻き取る際に使用するスリーブは、繰返し使用するため変形して、断面形状は真円ではない。また、スリーブの外径のバラツキ等により、スリーブの内周面とマンドレルの外周面との隙間の距離が、想定されている距離より小さくなることがある。このため、鋼板巻取り装置のマンドレルに向けて、スリーブを載置した走行台車を移動する際に、スリーブ通過検出器と台車位置検出器によりスリーブの軸方向位置と、金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置（金属ストリップの幅方向中心位置ともなる）を一致させる特許文献１の方法では、スリーブの挿入途中でスリーブの内周面とマンドレルの外周面が接触した場合、スリーブが走行台車上でずれてしまい、スリーブのマンドレルへの挿入が完了した時点でスリーブの軸方向中心位置と搬送ラインの幅方向中心位置を一致させることができないという問題が生じる。更に、走行台車上でスリーブが大幅にずれると、スリーブが走行台車から落下する恐れもある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、スリーブが走行台車上でずれてもスリーブの軸方向中心位置と金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置を一致させることができ、スリーブが大幅にずれた場合は走行台車を停止させて落下を防止することが可能なスリーブの挿入装置及びその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】
【０００６】
前記目的に沿う第１の発明に係るスリーブの挿入装置は、鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取る際に、前記金属ストリップの搬送ラインに平面視して直交させて設けた走行経路上の待機位置から、前記鋼板巻取り装置のマンドレルに向けて該走行経路上を走行し、サドルを介してその軸方向を前記走行経路に沿わせて載置した鉄製のスリーブを前記マンドレルに挿入する走行台車を備えたスリーブの挿入装置において、
前記走行台車に設けられ、前記待機位置に対する該走行台車の位置を測定する位置検出器と、
前記走行経路に対向させて設置され、前記スリーブの先端及び後端が前記搬送ラインの幅方向中心位置から前記待機位置側に一定距離Ｌ離れた前記走行経路上の基準位置をそれぞれ通過したことを検出するスリーブ通過検出器と、
前記スリーブの先端及び後端がそれぞれ前記基準位置を通過するときの前記位置検出器の出力に基づいて、前記スリーブの後端が前記基準位置を通過してから、前記スリーブの軸方向中心が前記搬送ラインの幅方向中心位置に一致して停止する際の前記走行台車の目標停止距離を演算する目標位置演算部と、
前記走行台車が停止した際の前記位置検出器の出力から該走行台車の前記待機位置に対する位置を算出して前記目標停止距離に対する該走行台車の停止位置ずれを求めると共に、前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了するまでに生じた該スリーブの前記サドルに対するずれ量を該サドルに内蔵したスリーブずれ検出手段により測定し、前記マンドレルに挿入された前記スリーブの軸方向中心位置と前記搬送ラインの幅方向中心位置との中心位置ずれ量を算出するずれ量調節部と、
前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了した後に前記サドルを前記スリーブから離脱させ、前記マンドレルを前記中心位置ずれ量に相当する距離だけ前記鋼板巻取り装置の巻取り軸方向に移動させて前記スリーブの軸方向中心位置と前記金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置とを一致させる操作部とを有している。
【０００７】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置において、前記スリーブずれ検出手段は、前記サドルに載置された前記スリーブの側部に磁着する磁石と、前記磁石を保持するホルダと、前記ホルダを支持して前記スリーブの軸方向に沿って移動可能なハウジングと、前記ハウジングの前記待機位置側の端部に設けられた第１のワイヤと、前記第１のワイヤの巻取り長さの測定が可能なずれ量検出器と、前記ハウジングの前記マンドレル側の端部に設けられた第２のワイヤと、前記第２のワイヤの先部に接続され、前記ハウジングを前記サドル内で前記マンドレル側に付勢するカウンターウエイトと、前記サドルに取付けられ、付勢された前記ハウジングに当接して該サドル内での該ハウジングの位置決めを行うストッパー部材とを有することが好ましい。
【０００８】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置において、前記ハウジングは、前記走行経路の方向に沿って前記サドル内に設けられたスライドレール上を走行するスライドブロックに載置されていることが好ましい。
【０００９】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置において、前記スリーブを前記マンドレルに挿入中に、前記サドルに対する該スリーブのずれ量が予め設定された許容量を超えた際に前記走行台車を停止する台車停止部を有することが好ましい。
【００１０】
前記目的に沿う第２の発明に係るスリーブの挿入方法は、鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取る際に、前記金属ストリップの搬送ラインに平面視して直交させて設けた走行経路上の待機位置にあって、サドルを介して鉄製のスリーブを該スリーブの軸方向を前記走行経路に沿わせて載置している走行台車を前記鋼板巻取り装置のマンドレルに向けて該走行経路上を走行させて、前記スリーブを該マンドレルに挿入するスリーブの挿入方法において、
前記走行経路に対向させて設置したスリーブ通過検出器で、前記スリーブの先端及び後端が前記搬送ラインの幅方向中心位置から前記待機位置側に一定距離Ｌ離れた前記走行経路上の基準位置をそれぞれ通過したことを検出して、前記スリーブの先端及び後端がそれぞれ該基準位置を通過するときの前記走行台車の前記待機位置に対する位置を求める第１の工程と、
前記スリーブの後端が前記基準位置を通過してから、前記スリーブの軸方向中心が前記搬送ラインの幅方向中心位置に一致するまでに移動する距離を求めて、前記走行台車の目標停止距離とする第２の工程と、
前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了して前記走行台車が停止したときの位置を測定して前記目標停止距離に対する該走行台車の停止位置ずれを求めると共に、前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了するまでに生じた前記サドルに対する該スリーブのずれ量を該サドルに内蔵したスリーブずれ検出手段により測定し、前記マンドレルに挿入された前記スリーブの軸方向中心位置と前記搬送ラインの幅方向中心位置との中心位置ずれ量を算出する第３の工程と、
前記サドルを前記スリーブから離脱させ、前記中心位置ずれ量に相当する距離だけ前記マンドレルを前記鋼板巻取り装置の巻取り軸方向に移動させて前記スリーブの軸方向中心位置と前記金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置とを一致させる第４の工程とを有する。
【００１１】
第２の発明に係るスリーブの挿入方法において、前記第３の工程で、前記スリーブを前記マンドレルに挿入中に、前記サドルに対する該スリーブのずれ量が予め設定された許容量を超えた際に前記走行台車を停止することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置及び第２の発明に係るスリーブの挿入方法においては、走行台車のサドル上に載置したスリーブをマンドレルに挿入する際に、スリーブが走行台車（サドル）上でずれた状態でマンドレルに挿入されても、スリーブが挿入されたマンドレルをずらせてスリーブの軸方向中心位置と金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置とを一致させるので、スリーブの軸方向長さを金属ストリップの幅方向長さより長くしておくと、鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取ってコイルを形成した場合、スリーブの両端をコイルの端部から外側に突出させることができる。これにより、コイルの搬送が容易になると共に、コイル内側部分及びコイル端部に発生する当て疵を防止することができる。
【００１３】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置において、スリーブずれ検出手段が、サドルに載置されたスリーブの側部に磁着する磁石と、磁石を保持するホルダと、ホルダを支持してスリーブの軸方向に沿って移動可能なハウジングと、ハウジングの待機位置側の端部に設けられた第１のワイヤと、第１のワイヤの巻取り長さの測定が可能なずれ量検出器と、ハウジングのマンドレル側の端部に設けられた第２のワイヤと、第２のワイヤの先部に接続され、ハウジングをサドル内でマンドレル側に付勢するカウンターウエイトと、サドルに取付けられ、付勢されたハウジングに当接してサドル内でのハウジングの位置決めを行うストッパー部材とを有する場合、スリーブをサドルに載置する際のサドル内でのハウジングの初期位置を常に一定位置にすることができると共に、サドル上でのスリーブのずれ（移動）を妨げないでそのずれ量を容易に測定することができる。
【００１４】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置において、ハウジングが、走行経路の方向に沿ってサドル内に設けられたスライドレール上を走行するスライドブロックに取付けられている場合、ハウジングをスリーブと共に容易に移動させることができる。
【００１５】
第１の発明に係るスリーブの挿入装置において、スリーブをマンドレルに挿入中に、サドルに対するスリーブのずれ量が予め設定された許容量を超えた際に走行台車を停止する台車停止部が設けられている場合、第２の発明に係るスリーブの挿入方法において、第３の工程で、スリーブをマンドレルに挿入中に、サドルに対するスリーブのずれ量が予め設定された許容量を超えた際に走行台車を停止する場合、スリーブがサドルから落下することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係るスリーブの挿入装置の説明図である。
【図２】同スリーブの挿入装置の制御ブロック図である。
【図３】スリーブずれ検出手段の説明図である。
【図４】スリーブずれ検出手段の要部の平面図である。
【図５】スリーブずれ検出手段の要部の側面図である。
【図６】スリーブずれ検出手段の要部の正面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の一実施の形態に係るスリーブの挿入方法を示す平面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は同スリーブの挿入方法を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係るスリーブの挿入装置（以下、スリーブ挿入装置ともいう）１０は、鋼板巻取り装置１１を用いて金属ストリップ（図示せず）をコイル状に巻き取る際に、金属ストリップの搬送ラインに平面視して直交させて設けた対となる走行レール１２、１３を備えた走行経路１４上の待機位置から、鋼板巻取り装置１１のマンドレル１５に向けて走行経路１４上を走行し、サドル１６を介してその軸方向を走行経路１４に沿わせて載置した鉄製のスリーブ１７をマンドレル１５に挿入する走行台車１８を備えている。
【００１８】
そして、スリーブ挿入装置１０は、走行台車１８に設けられ、走行中の走行台車１８の待機位置に対する位置を測定する位置検出器１９を有している。また、スリーブ挿入装置１０は、走行経路１４に対向させて設置され、スリーブ１７の先端及び後端が搬送ラインの幅方向中心位置Ｔから待機位置側に一定距離Ｌ離れた走行経路１４上の基準位置Ｒをそれぞれ通過したことを検出するスリーブ通過検出器２０と、位置検出器１９からの出力に基づいて、すなわち、スリーブ１７の先端及び後端がそれぞれ基準位置Ｒを通過するときの走行台車１８の待機位置に対する位置から、待機位置に対するスリーブ１７の軸方向中心位置Ｏを求め、スリーブ１７の後端が基準位置Ｒを通過してから、スリーブ１７の軸方向中心位置Ｏが搬送ラインの幅方向中心位置Ｔに一致して停止する際の走行台車１８の目標停止距離Ｓ（図７（Ｃ）参照）を演算する目標位置演算部２２とを有している。
【００１９】
更に、スリーブ挿入装置１０は、走行台車１８が停止した際の位置検出器１９の出力から走行台車１８の待機位置に対する位置を算出して目標停止距離Ｓに対する走行台車１８の停止位置ずれＢ（図８（Ａ）参照）を求めると共に、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入が完了するまでに生じたスリーブ１７のサドル１６に対するずれ量Ａ（図８（Ａ）参照）をサドル１６に内蔵したスリーブずれ検出手段２３により測定し、マンドレル１５に挿入されたスリーブ１７の軸方向中心位置Ｏと搬送ラインの幅方向中心位置Ｔとの中心位置ずれ量Ａ−Ｂを算出するずれ量調節部２４と、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入が完了した後にサドル１６をスリーブ１７から離脱させ、中心位置ずれ量Ａ−Ｂに相当する距離だけマンドレル１５を鋼板巻取り装置１１の巻取り軸方向に移動させてスリーブ１７の軸方向中心位置Ｏと金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置Ｔとを一致させる操作部２６とを有している。以下、詳細に説明する。
【００２０】
図１に示すように、走行台車１８は、台車フレーム２７と、台車フレーム２７の前部（マンドレル側に進む方向を前方向とする）の両側に対となって設けられ、走行レール１２、１３上を回転しながら走行する車輪２８、２９と、台車フレーム２７の後部の両側に対となって設けられ、走行レール１２、１３上を回転しながら走行する車輪３０、３１とを有している。そして、位置検出器１９は、車輪２８、２９、３０、３１のいずれか一方の回転軸（図１では車輪３０、３１の回転軸）に取付けられた回転輪３２と、回転輪３２の回転数を回転伝達部材３３（例えばベルト）を介して測定する回転数計測器３４（例えば、エンコーダ）と、回転数計測器３４からの出力値に基づいて走行台車１８の待機位置に対する位置を求めるスリーブ位置演算部３５とを有している。
【００２１】
また、サドル１６は、台車フレーム２７に取付けられたシリンダ３６を介して、台車フレーム２７に昇降可能に設けられている。なお、符号３７はシリンダロッド、符号３８、３９はシリンダロッド３７の両側に台車フレーム２７を貫通して設けられて、サドル１６の昇降をガイドする対となるガイドロッドである。
【００２２】
スリーブ通過検出器２０は、例えば、搬送ラインの幅方向中心位置Ｔから待機位置側に一定距離Ｌだけ離れた走行経路１４上の基準位置Ｒを、走行経路１４の幅方向の外側から挟むように対向して配置された送光器４０及び受光器４１と、受光器４１の出力変化を検知する検知器（図示せず）とを有している。このような構成とすることにより、受光器４１の出力変化が生じることで（送光器４０から受光器４１に入射していた光が遮られたことで）、スリーブ１７の先端が基準位置Ｒを通過することが分かり、受光器４１の出力変化が再度生じることで（送光器４０から受光器４１に入射する光が遮られていた状態から再び入射する状態に復帰したことで）、スリーブ１７の後端が基準位置Ｒを通過することが分かる。
【００２３】
目標位置演算部２２は、先ず、スリーブ１７の先端が基準位置Ｒを通過するときに位置検出器１９のスリーブ位置演算部３５から出力される出力値Ｄ２と、スリーブ１７の後端が基準位置Ｒを通過するときに位置検出器１９のスリーブ位置演算部３５から出力される出力値Ｄ３とを用いて、スリーブ１７の軸方向長さＤ３−Ｄ２を求める第１の機能を有している。更に、目標位置演算部２２は、スリーブ１７の後端が基準位置Ｒを通過した際に、スリーブ１７の軸方向中心位置Ｏは、基準位置Ｒよりマンドレル１５側に（Ｄ３−Ｄ２）／２だけ進んでいることを用いて、スリーブ１７の軸方向中心位置Ｏが搬送ラインの幅方向中心位置Ｔに一致して停止する際の走行台車１７の目標停止距離Ｓを、Ｌ−（Ｄ３−Ｄ２）／２と演算する第２の機能を有している。なお、目標位置演算部２２は、第１、第２の機能を発現するプログラムをマイクロコンピュータに搭載することにより形成できる。
【００２４】
ずれ量調節部２４は、走行台車１８が停止した際の位置検出器１９の出力から走行台車１８の待機位置に対する位置Ｄ４を算出し、スリーブ１７の後端が基準位置Ｒを通過したときから走行台車１８が停止するまでの距離Ｄ４−Ｄ３と、目標停止距離Ｓとの差（Ｄ４−Ｄ３）−Ｓから、走行台車１８の停止位置ずれＢをＤ４−（Ｄ３＋Ｓ）として求める機能と、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入が完了するまでに生じたスリーブ１７のサドル１６に対するずれ量Ａをサドル１６に内蔵したスリーブずれ検出手段２３により測定し、マンドレル１５に挿入完了となったスリーブ１７の軸方向中心位置Ｏと搬送ラインの幅方向中心位置Ｔとの中心位置ずれ量Ａ−Ｂとして算出する機能を有している。なお、ずれ量調節部２４は、上記の各機能を発現するプログラムをマイクロコンピュータに搭載することにより形成できる。
【００２５】
ここで、図３に示すように、スリーブずれ検出手段２３は、サドル１６に載置されたスリーブ１７の側部に磁着する磁石４２と、磁石４２を保持するホルダ４３と、ホルダ４３を支持してスリーブ１７の軸方向に沿って移動可能なハウジング４４と、ハウジング４４の待機位置側の端部に設けられた第１のワイヤ４５と、第１のワイヤ４５の巻取り長さの測定が可能なずれ量検出器４６と、ハウジング４４のマンドレル１５側の端部に設けられた第２のワイヤ４７と、第２のワイヤ４７の先部に接続され、ハウジング４４をサドル１６内でマンドレル１５側に付勢するカウンターウエイト４８と、サドル１６に取付けられ、付勢されたハウジング４４に当接してサドル１６内でのハウジング４４の初期位置の位置決めを行うストッパー部材４９とを有している。なお、符号５０、５１は、サドル１６の待機位置側及びマンドレル側にそれぞれ設けられて、第１、第２のワイヤ４５、４７の方向を変える滑車である。また、ハウジング４４は、走行経路１４の方向に沿ってサドル１６内に設けられたスライドレール（例えばＬＭレール）５２上を走行するスライドブロック５３（例えばＬＭガイド）に取付けられている
【００２６】
図４〜図６に示すように、磁石４２はホルダ４３の中央部に形成された凹部に先側を突出させた状態で挿入されている。そして、磁石４２を貫通させてボルト５４をホルダ４３の一方側から他方側に向けて挿通させ、他方側から突出したボルト５４の先部にナット５５を締め込むことにより、磁石４２をホルダ４３に固定している。また、サドル１６の上部は断面視してＶ字形となって、その底部（スライドレール５２と対向する領域）には、スライドレール５２に沿って、ホルダ４３の幅よりも大きい幅を有する長孔５６が形成されている。これによって、スライドブロック５３に取付けられたハウジング４４に支持されたホルダ４３を長孔５６内に挿入させて、スライドブロック５３をスライドレール５２上で走行させることで、ホルダ４３を長孔５６の長手方向に沿って移動させることができる。
【００２７】
ここで、ホルダ４３の下部には、断面積が縮小してハウジング４４の中央部に形成された空間部５７に挿入される挿入部５８が設けられている。そして、空間部５７内に挿入された挿入部５８の先端部は、空間部５７内に配置されたスプリング５９と当接している。これにより、ホルダ４３をハウジング４４に対して上方に付勢することができ、長孔５６からホルダ４３に取付けた磁石４２の先部を突出させることができる。その結果、図５に示すように、サドル１６にスリーブ１７を載置した際に、スリーブ１７によってホルダ４３から上方に突出している磁石４２を押し下げて、スリーブ１７の側部に磁石４２を確実に磁着（吸着）させることができる。
【００２８】
ストッパー部材４９は、サドル１６のマンドレル１５側の側板６１を外側から内側に向けて貫通し、先部をそれぞれハウジング４４のマンドレル１５側の端面の両側に当接させた対となるロッド６２、６３を有している。また、ロッド６２、６３の外周部には外ねじがそれぞれ形成され、側板６１を貫通した際に、側板６１を厚み方向の両側から挟んで押圧できるように、ロッド６２、６３にはそれぞれ対となるナット６４、６５が取付けられている。これによって、ロッド６２、６３をサドル１６の内側に突出させた際に、それぞれ対となるナット６４、６５の位置をロッド６２、６３に沿って移動させることで、サドル１６内のロッド６２、６３の突出長さを調整することができ、サドル１６内でのハウジング４４の初期位置を調整できる。
【００２９】
操作部２６は、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入が完了した後に、マンドレル１５をずれ量調節部２４から出力される中心位置ずれ量Ａ−Ｂに相当する距離だけ鋼板巻取り装置１１の巻取り軸方向（マンドレル１５の軸方向）に沿って移動させるもの（例えば、油圧シリンダ）である。
【００３０】
更に、スリーブ挿入装置１０は、スリーブ１７をマンドレル１５に挿入中に、サドル１６に対するスリーブ１７のずれ量Ａが予め設定された許容量（例えば、１００ｍｍ）を超えたことがずれ量検出器４６で検知された場合に、走行台車１８の図示しない運転制御器に走行台車１８を停止させる指令信号を出力する走行台車停止機能を備えた台車停止部を有する。なお、台車停止部は、スリーブ位置演算部３５に走行台車停止機能を発現するプログラムを組込むことにより形成できる。これによって、スリーブ１７が大幅にずれた場合、スリーブ１７がサドル１６から落下することを防止できる。
【００３１】
続いて、本発明の一実施の形態に係るスリーブの挿入方法（以下、スリーブ挿入方法ともいう）について説明する。
図７、図８に示すように、鋼板巻取り装置１１を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取る際に、金属ストリップの搬送ラインに平面視して直交させて設けた走行経路１４上の待機位置にあって、サドル１６を介して鉄製のスリーブ１７をスリーブ１７の軸方向を走行経路１４に沿わせて載置している走行台車１８を鋼板巻取り装置１１のマンドレル１５に向けて走行経路１４上を走行させて、スリーブ１７をマンドレル１５に挿入する方法である。以下、詳細に説明する。
【００３２】
スリーブ挿入方法は、図７（Ａ）に示すように、走行台車１８を走行経路１４で走行させて待機位置に対する走行台車１８の位置を位置検出器１９で測定しながら、走行経路１４に対向させて設置したスリーブ通過検出器２０で、図７（Ｂ）、（Ｃ）にそれぞれ示すように、スリーブ１７の先端及び後端が搬送ラインの幅方向中心位置Ｔから待機位置側に一定距離Ｌ離れた走行経路１４上の基準位置Ｒをそれぞれ通過したことを検出して、スリーブの先端及び後端がそれぞれ基準位置Ｒを通過するときの走行台車１８の待機位置に対する位置Ｄ２、Ｄ３を求める第１の工程を有している。また、スリーブ挿入方法は、図７（Ｃ）に示すように、スリーブ１７の後端が基準位置Ｒを通過してから、スリーブ１７の軸方向中心Ｏが搬送ラインの幅方向中心位置Ｔに一致するまでに移動する距離Ｌ−（Ｄ３−Ｄ２）／２を求めて、走行台車１８の目標停止距離Ｓとする第２の工程を有している。
【００３３】
更に、スリーブ挿入方法は、図７（Ｄ）、図８（Ａ）に示すように、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入が完了して走行台車１８が停止したときの位置Ｄ４を測定して、目標停止距離Ｓに対する走行台車１８の停止位置ずれＢをＤ４−（Ｄ３＋Ｓ）から求めると共に、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入が完了するまでに生じたサドル１６に対するスリーブ１７のずれ量Ａをサドル１６に内蔵したスリーブずれ検出手段２３により測定し、マンドレル１５に挿入されたスリーブ１７の軸方向中心位置Ｏと搬送ラインの幅方向中心位置Ｔとの中心位置ずれ量Ａ−Ｂを算出する第３の工程と、図８（Ｂ）に示すように、サドル１６をスリーブ１７から離脱させ、中心位置ずれ量Ａ−Ｂに相当する距離だけマンドレル１５を鋼板巻取り装置１１の巻取り軸方向に移動させてスリーブ１７の軸方向中心位置Ｏと金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置Ｔとを一致させる第４の工程とを有している。
【００３４】
以上の工程により、走行台車１８のサドル１６上に載置したスリーブ１７をマンドレル１５に挿入する際に、スリーブ１７がサドル１６上でずれた状態でマンドレル１５に挿入されても、スリーブ１７が挿入されたマンドレル１５をずらせることで、スリーブ１７の軸方向中心位置Ｏと金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置Ｔとを一致させるので、スリーブ１７の軸方向長さを金属ストリップの幅方向長さより長くしておくと、鋼板巻取り装置１１を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取ってコイルを形成した場合、スリーブ１７の両端をコイルの端部から外側に突出させることができる。そして、コイルの両端部からそれぞれ外側にスリーブ１７の両側が突出しているので、コイルの搬送が容易になると共に、コイル内側部分及びコイル端部に当て疵が生じることを防止できる。
【００３５】
そして、第３の工程で、スリーブ１７をマンドレル１５に挿入中に、サドル１６に対するスリーブ１７のずれ量が予め設定された許容量（例えば、１００ｍｍ）を超えた場合、走行台車１８を停止させて、スリーブ１７のマンドレル１５への挿入を停止する。このため、スリーブ１７がサドル１６上で更にずれることを防止して、スリーブ１７がサドル１６から脱落することを防止できる。なお、サドル１６上で大きくずれたスリーブ１７を別のスリーブに交換することでマンドレル１５への挿入作業を再開することができる。
【００３６】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
【符号の説明】
【００３７】
１０：スリーブの挿入装置、１１：鋼板巻取り装置、１２、１３：走行レール、１４：走行経路、１５：マンドレル、１６：サドル、１７：スリーブ、１８：走行台車、１９：位置検出器、２０：スリーブ通過検出器、２２：目標位置演算部、２３：スリーブずれ検出手段、２４：ずれ量調節部、２６：操作部、２７：台車フレーム、２８、２９、３０、３１：車輪、３２：回転輪、３３：回転伝達部材、３４：回転数計測器、３５：スリーブ位置演算部、３６：シリンダ、３７：シリンダロッド、３８、３９：ガイドロッド、４０：送光器、４１：受光器、４２：磁石、４３：ホルダ、４４：ハウジング、４５：第１のワイヤ、４６：ずれ量検出器、４７：第２のワイヤ、４８：カウンターウエイト、４９：ストッパー部材、５０、５１：滑車、５２：スライドレール、５３：スライドブロック、５４：ボルト、５５：ナット、５６：長孔、５７：空間部、５８：挿入部、５９：スプリング、６１：側板、６２、６３：ロッド、６４、６５：ナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取る際に、前記金属ストリップの搬送ラインに平面視して直交させて設けた走行経路上の待機位置から、前記鋼板巻取り装置のマンドレルに向けて該走行経路上を走行し、サドルを介してその軸方向を前記走行経路に沿わせて載置した鉄製のスリーブを前記マンドレルに挿入する走行台車を備えたスリーブの挿入装置において、
前記走行台車に設けられ、前記待機位置に対する該走行台車の位置を測定する位置検出器と、
前記走行経路に対向させて設置され、前記スリーブの先端及び後端が前記搬送ラインの幅方向中心位置から前記待機位置側に一定距離Ｌ離れた前記走行経路上の基準位置をそれぞれ通過したことを検出するスリーブ通過検出器と、
前記スリーブの先端及び後端がそれぞれ前記基準位置を通過するときの前記位置検出器の出力に基づいて、前記スリーブの後端が前記基準位置を通過してから、前記スリーブの軸方向中心が前記搬送ラインの幅方向中心位置に一致して停止する際の前記走行台車の目標停止距離を演算する目標位置演算部と、
前記走行台車が停止した際の前記位置検出器の出力から該走行台車の前記待機位置に対する位置を算出して前記目標停止距離に対する該走行台車の停止位置ずれを求めると共に、前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了するまでに生じた該スリーブの前記サドルに対するずれ量を該サドルに内蔵したスリーブずれ検出手段により測定し、前記マンドレルに挿入された前記スリーブの軸方向中心位置と前記搬送ラインの幅方向中心位置との中心位置ずれ量を算出するずれ量調節部と、
前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了した後に前記サドルを前記スリーブから離脱させ、前記マンドレルを前記中心位置ずれ量に相当する距離だけ前記鋼板巻取り装置の巻取り軸方向に移動させて前記スリーブの軸方向中心位置と前記金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置とを一致させる操作部とを有することを特徴とするスリーブの挿入装置。
【請求項２】
請求項１記載のスリーブの挿入装置において、前記スリーブずれ検出手段は、前記サドルに載置された前記スリーブの側部に磁着する磁石と、前記磁石を保持するホルダと、前記ホルダを支持して前記スリーブの軸方向に沿って移動可能なハウジングと、前記ハウジングの前記待機位置側の端部に設けられた第１のワイヤと、前記第１のワイヤの巻取り長さの測定が可能なずれ量検出器と、前記ハウジングの前記マンドレル側の端部に設けられた第２のワイヤと、前記第２のワイヤの先部に接続され、前記ハウジングを前記サドル内で前記マンドレル側に付勢するカウンターウエイトと、前記サドルに取付けられ、付勢された前記ハウジングに当接して該サドル内での該ハウジングの位置決めを行うストッパー部材とを有することを特徴とするスリーブの挿入装置。
【請求項３】
請求項２記載のスリーブの挿入装置において、前記ハウジングは、前記走行経路の方向に沿って前記サドル内に設けられたスライドレール上を走行するスライドブロックに載置されていることを特徴とするスリーブの挿入装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスリーブの挿入装置において、前記スリーブを前記マンドレルに挿入中に、前記サドルに対する該スリーブのずれ量が予め設定された許容量を超えた際に前記走行台車を停止する台車停止部を有することを特徴とするスリーブの挿入装置。
【請求項５】
鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取る際に、前記金属ストリップの搬送ラインに平面視して直交させて設けた走行経路上の待機位置にあって、サドルを介して鉄製のスリーブを該スリーブの軸方向を前記走行経路に沿わせて載置している走行台車を前記鋼板巻取り装置のマンドレルに向けて該走行経路上を走行させて、前記スリーブを該マンドレルに挿入するスリーブの挿入方法において、
前記走行経路に対向させて設置したスリーブ通過検出器で、前記スリーブの先端及び後端が前記搬送ラインの幅方向中心位置から前記待機位置側に一定距離Ｌ離れた前記走行経路上の基準位置をそれぞれ通過したことを検出して、前記スリーブの先端及び後端がそれぞれ該基準位置を通過するときの前記走行台車の前記待機位置に対する位置を求める第１の工程と、
前記スリーブの後端が前記基準位置を通過してから、前記スリーブの軸方向中心が前記搬送ラインの幅方向中心位置に一致するまでに移動する距離を求めて、前記走行台車の目標停止距離とする第２の工程と、
前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了して前記走行台車が停止したときの位置を測定して前記目標停止距離に対する該走行台車の停止位置ずれを求めると共に、前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了するまでに生じた前記サドルに対する該スリーブのずれ量を該サドルに内蔵したスリーブずれ検出手段により測定し、前記マンドレルに挿入された前記スリーブの軸方向中心位置と前記搬送ラインの幅方向中心位置との中心位置ずれ量を算出する第３の工程と、
前記サドルを前記スリーブから離脱させ、前記中心位置ずれ量に相当する距離だけ前記マンドレルを前記鋼板巻取り装置の巻取り軸方向に移動させて前記スリーブの軸方向中心位置と前記金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置とを一致させる第４の工程とを有することを特徴とするスリーブの挿入方法。
【請求項６】
請求項５記載のスリーブの挿入方法において、前記第３の工程で、前記スリーブを前記マンドレルに挿入中に、前記サドルに対する該スリーブのずれ量が予め設定された許容量を超えた際に前記走行台車を停止することを特徴とするスリーブの挿入方法。
【請求項１】
鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取る際に、前記金属ストリップの搬送ラインに平面視して直交させて設けた走行経路上の待機位置から、前記鋼板巻取り装置のマンドレルに向けて該走行経路上を走行し、サドルを介してその軸方向を前記走行経路に沿わせて載置した鉄製のスリーブを前記マンドレルに挿入する走行台車を備えたスリーブの挿入装置において、
前記走行台車に設けられ、前記待機位置に対する該走行台車の位置を測定する位置検出器と、
前記走行経路に対向させて設置され、前記スリーブの先端及び後端が前記搬送ラインの幅方向中心位置から前記待機位置側に一定距離Ｌ離れた前記走行経路上の基準位置をそれぞれ通過したことを検出するスリーブ通過検出器と、
前記スリーブの先端及び後端がそれぞれ前記基準位置を通過するときの前記位置検出器の出力に基づいて、前記スリーブの後端が前記基準位置を通過してから、前記スリーブの軸方向中心が前記搬送ラインの幅方向中心位置に一致して停止する際の前記走行台車の目標停止距離を演算する目標位置演算部と、
前記走行台車が停止した際の前記位置検出器の出力から該走行台車の前記待機位置に対する位置を算出して前記目標停止距離に対する該走行台車の停止位置ずれを求めると共に、前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了するまでに生じた該スリーブの前記サドルに対するずれ量を該サドルに内蔵したスリーブずれ検出手段により測定し、前記マンドレルに挿入された前記スリーブの軸方向中心位置と前記搬送ラインの幅方向中心位置との中心位置ずれ量を算出するずれ量調節部と、
前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了した後に前記サドルを前記スリーブから離脱させ、前記マンドレルを前記中心位置ずれ量に相当する距離だけ前記鋼板巻取り装置の巻取り軸方向に移動させて前記スリーブの軸方向中心位置と前記金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置とを一致させる操作部とを有することを特徴とするスリーブの挿入装置。
【請求項２】
請求項１記載のスリーブの挿入装置において、前記スリーブずれ検出手段は、前記サドルに載置された前記スリーブの側部に磁着する磁石と、前記磁石を保持するホルダと、前記ホルダを支持して前記スリーブの軸方向に沿って移動可能なハウジングと、前記ハウジングの前記待機位置側の端部に設けられた第１のワイヤと、前記第１のワイヤの巻取り長さの測定が可能なずれ量検出器と、前記ハウジングの前記マンドレル側の端部に設けられた第２のワイヤと、前記第２のワイヤの先部に接続され、前記ハウジングを前記サドル内で前記マンドレル側に付勢するカウンターウエイトと、前記サドルに取付けられ、付勢された前記ハウジングに当接して該サドル内での該ハウジングの位置決めを行うストッパー部材とを有することを特徴とするスリーブの挿入装置。
【請求項３】
請求項２記載のスリーブの挿入装置において、前記ハウジングは、前記走行経路の方向に沿って前記サドル内に設けられたスライドレール上を走行するスライドブロックに載置されていることを特徴とするスリーブの挿入装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスリーブの挿入装置において、前記スリーブを前記マンドレルに挿入中に、前記サドルに対する該スリーブのずれ量が予め設定された許容量を超えた際に前記走行台車を停止する台車停止部を有することを特徴とするスリーブの挿入装置。
【請求項５】
鋼板巻取り装置を用いて金属ストリップをコイル状に巻き取る際に、前記金属ストリップの搬送ラインに平面視して直交させて設けた走行経路上の待機位置にあって、サドルを介して鉄製のスリーブを該スリーブの軸方向を前記走行経路に沿わせて載置している走行台車を前記鋼板巻取り装置のマンドレルに向けて該走行経路上を走行させて、前記スリーブを該マンドレルに挿入するスリーブの挿入方法において、
前記走行経路に対向させて設置したスリーブ通過検出器で、前記スリーブの先端及び後端が前記搬送ラインの幅方向中心位置から前記待機位置側に一定距離Ｌ離れた前記走行経路上の基準位置をそれぞれ通過したことを検出して、前記スリーブの先端及び後端がそれぞれ該基準位置を通過するときの前記走行台車の前記待機位置に対する位置を求める第１の工程と、
前記スリーブの後端が前記基準位置を通過してから、前記スリーブの軸方向中心が前記搬送ラインの幅方向中心位置に一致するまでに移動する距離を求めて、前記走行台車の目標停止距離とする第２の工程と、
前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了して前記走行台車が停止したときの位置を測定して前記目標停止距離に対する該走行台車の停止位置ずれを求めると共に、前記スリーブの前記マンドレルへの挿入が完了するまでに生じた前記サドルに対する該スリーブのずれ量を該サドルに内蔵したスリーブずれ検出手段により測定し、前記マンドレルに挿入された前記スリーブの軸方向中心位置と前記搬送ラインの幅方向中心位置との中心位置ずれ量を算出する第３の工程と、
前記サドルを前記スリーブから離脱させ、前記中心位置ずれ量に相当する距離だけ前記マンドレルを前記鋼板巻取り装置の巻取り軸方向に移動させて前記スリーブの軸方向中心位置と前記金属ストリップの搬送ラインの幅方向中心位置とを一致させる第４の工程とを有することを特徴とするスリーブの挿入方法。
【請求項６】
請求項５記載のスリーブの挿入方法において、前記第３の工程で、前記スリーブを前記マンドレルに挿入中に、前記サドルに対する該スリーブのずれ量が予め設定された許容量を超えた際に前記走行台車を停止することを特徴とするスリーブの挿入方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２２４５９６（Ｐ２０１１−２２４５９６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９５２９６（Ｐ２０１０−９５２９６）
【出願日】平成２２年４月１６日（２０１０．４．１６）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（３９００２２８７３）日鐵プラント設計株式会社 (275)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１６日（２０１０．４．１６）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（３９００２２８７３）日鐵プラント設計株式会社 (275)
【Ｆターム（参考）】
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