JP2001276924A - コイル巻き取り方法 - Google Patents

コイル巻き取り方法

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JP2001276924A
JP2001276924A JP2000095610A JP2000095610A JP2001276924A JP 2001276924 A JP2001276924 A JP 2001276924A JP 2000095610 A JP2000095610 A JP 2000095610A JP 2000095610 A JP2000095610 A JP 2000095610A JP 2001276924 A JP2001276924 A JP 2001276924A
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JP
Japan
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strip
pinch roll
pressing force
torque
pinch
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JP2000095610A
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English (en)
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Futoshi Goto
太 後藤
Kiyoshi Ueda
潔 植田
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オペレータによる微調整を必要とせず、スト
リップを絞り疵を生じることなく安定して巻き取ること
ができるコイル巻き取り方法を提供する。 【解決手段】 仕上げ圧延機1で圧延されたストリップ
2をピンチロール4で挟持しながらコイラ5で巻き取る
にあたり、ストリップ2の尾端が仕上げ圧延機1を抜け
た後の所定のタイミングにおけるピンチロール4のトル
クを検出し、その検出したトルクに基づいて当該ストリ
ップ2に対するピンチロール4の押し力を演算し、その
演算した押し力と当該ストリップ2に対する設定押し力
との差に基づいて次のストリップに対する押し力を補正
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、仕上げ圧延機で圧
延されたストリップをピンチロールで挟持しながらコイ
ラで巻き取るコイル巻き取り方法、より詳しくはピンチ
ロールの押し力設定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、熱間圧延におけるコイル巻き取
り装置では、図4に示すように、仕上げ圧延機1で圧延
されたストリップ2を1個または複数個のピンチロー
ル、ここでは2個のピンチロール3,4により後方張力
を与えながら、図示しないモータで駆動されるコイラ5
で巻き取るようにしている。なお、ピンチロール3,4
は、それぞれ上ロール3U,4Uおよび下ロール3L,
4Lからなり、図示しないモータで駆動されるようにな
っている。また、ピンチロール3,4間には、図示しな
いが、ストリップ2の搬送をガイドするサイドガイドが
設けられている。
【0003】かかるコイル巻き取り装置では、各ピンチ
ロール3,4のストリップ2に対する摩擦係数が、スト
リップ2の処理数が多くなると低下するため、ストリッ
プ2を所定本数巻き取った後に、ピンチロール3,4を
取り替えるようにしている。このため、ピンチロール
3,4のストリップ2に対する実押し力がピンチロール
取り替え等によるストリップ2との摩擦係数の変化や摺
動抵抗変化によって変動して、ピンチロール3,4が負
担するストリップ2に対する張力バランスが崩れ、スト
リップ2の尾端巻き取り時に蛇行やダブり込み、あるい
はマンドレルの暴走といった不安定挙動が生じてストリ
ップ2を安定して巻き取ることができない場合があると
共に、ピンチロールにて後方張力が付与できないと、ス
トリップ2が折れ込んだままピンチロール4や巻取り後
のストリップを巻き緩まないように押さえつけるラッパ
ーロール(図示せず)で圧下されて絞り疵が発生する場
合がある。
【0004】そこで、従来は、ストリップを安定して巻
き取るようにするために、板厚によって一旦設定したピ
ンチロールの押し力を、オペレータによってピンチロー
ルのモータトルクを見ながら微調整したり、ピンチロー
ルにロードセルを設置して押し力を計測し、その計測値
を押し力制御装置にフィードバックして所定の押し力と
なるように制御するようにしている。
【0005】また、絞り疵の防止対策として、例えばス
トリップ尾端が仕上げ圧延機を抜けたいわゆる仕上げ抜
け後に、ピンチロールにほぼ一定の押し力を加える(特
開平2−187210号公報参照)等の方法が提案され
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オペレ
ータによってピンチロールの押し力を微調整する場合に
は、コイル単位で行う必要があるため、手間がかかると
共に、個人差によって巻き姿にバラツキが生じるという
問題がある。また、ピンチロールの押し力を計測してフ
ィードバック制御する場合には、上記のようにピンチロ
ールのストリップに対する摩擦係数が経時的に変化する
ため、目標となる押し力の設定が一義的に決定できず、
巻き姿を安定にすることが困難である。さらに、絞り疵
の防止対策として、仕上げ抜け後にピンチロールの押し
力を制御する方法では、十分な制御応答性や制御範囲が
得られないため、絞り疵の発生を十分に防止しきれない
場合がある。
【0007】したがって、かかる点に鑑みてなされた本
発明の目的は、オペレータによる微調整を必要とせず、
ストリップを絞り疵を生じることなく安定して巻き取る
ことができるコイル巻き取り方法を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係るコイル巻き取り方法は、仕上げ圧延機で圧延さ
れたストリップをピンチロールで挟持しながらコイラで
巻き取るにあたり、ストリップの尾端が仕上げ圧延機を
抜けた後の所定のタイミングにおけるピンチロールのト
ルクを検出し、その検出したトルクに基づいて次のスト
リップに対する押し力を補正することを特徴とするもの
である。
【0009】例えば、図4に示したコイル巻き取り装置
において、図1に示すように、コイラ5のマンドレル張
力TMに対するピンチロール3,4の負担張力をそれぞれ
To,Tnとすると、 To=Qo/Ro Tn=TM−To が成立する。ただし、Qoはピンチロール3のモータトル
ク実績値を、Roはロール半径をそれぞれ表し、マンドレ
ル張力TMはコイラ5のモータトルク実績値から求める。
【0010】また、ピンチロール3,4の実押し力Po,
Pnは、摩擦係数をμとすると、 Po=To/μ Pn=Tn/μ により求めることができる。そこで、摩擦係数μを、例
えば当該ストリップ2に対して各ピンチロールの押し力
を設定した際の摩擦係数と同じ値、例えばμ=0.3 とし
て、次のストリップに対する各ピンチロールの押し力
を、摩擦係数の変動による負担張力の変化も含めて学習
する。
【0011】ここで、例えばピンチロール3、4の当該
ストリップ2に対する目標押し力をそれぞれPoaim 、Pn
aim とすると、ピンチロール3、4の今回の学習値G
o′、Gn′はそれぞれ、 Go′=Poaim −Po Gn′=Pnaim −Pn により得ることができる。したがって、この学習値G
o′、Gn′のみを用いて次のストリップに対するピンチ
ロール4の押し力を補正することができるが、好ましく
は前回のストリップでの学習値Gop-1 、Gnp-1 をも用い
て、 Gop =αGo′+(1−α)Gop-1 ・・・(1) Gnp =βGn′+(1−β)Gnp-1 ・・・(2) により学習値を平滑化する。ただし、α、βは、はそれ
ぞれ0超え1未満の定数、例えば0.8 とする。
【0012】このようにして、平滑化した学習値Gop 、
Gnp を用いて、次のストリップに対するピンチロール
3、4の押し力を補正する。すなわち、プロセスコンピ
ュータからの次のストリップに対するピンチロール3、
4の押し力設定値をそれぞれPop/c 、Pnp/c とすると
き、次のストリップにおけるピンチロール3、4の目標
押し力Poaim 、Pnaim をそれぞれ、 Poaim =Pop/c +Gop ・・・(3) Pnaim =Pnp/c +Gnp ・・・(4) を演算して求める。
【0013】上記の学習のタイミング、すなわち今回の
学習値を求めるために、ピンチロール3あるいはコイラ
5のモータトルク実績値をサンプリングするタイミング
は、当該ストリップ2に対して、少なくとも仕上げ抜け
後、ピンチロール3抜け前である必要があるが、ピンチ
ロール3,4の張力負担が完了していること、押し力バ
ランスが悪い場合でも、マンドレル暴走等の破綻が発生
する以前であることが特に好ましく、実機による実験に
よると、仕上げ抜け後2秒以上経ってからが好ましい。
【0014】なお、以上の説明では、ピンチロール3の
ロール半径Roとモータトルク実績値Qoとからピンチロー
ル3の負担張力Toを求め、その負担張力Toとマンドレル
張力TMとからピンチロール4の負担張力Tnを求めたが、
逆に、ピンチロール4のロール半径とモータトルク実績
値とからピンチロール4の負担張力Tnを求め、その負担
張力Tnとマンドレル張力TMとからピンチロール3の負担
張力Toを求めても良い。また、マンドレル張力TM実績を
用いずに、ピンチロール3のロール半径Roとモータトル
ク実績値Qo、ピンチロール4のロール半径Rnとモータト
ルク実績値Qnより、直接それぞれのピンチロールの負担
張力To、Tnを求めてもよい。さらに、ピンチロール3あ
るいは4の負担張力は、上下のモータトルクの和実績を
用いて、上下ロール負担張力として求めることもでき
る。この場合、各ピンチロールの実押し力は、上下ロー
ル負担張力を2倍の摩擦係数μで除することで求めるこ
とができる。さらに、ピンチロールは、3個以上の場合
でも、同様にして各ピンチロール毎に学習値を求めて次
のストリップの押し力設定に反映させることができると
共に、1個の場合でも、仕上げ抜けた後の所定のタイミ
ングにおけるモータトルクに基づいて、同様にして実押
し力を演算して学習値を求め、次のストリップの押し力
設定に反映させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。図2は、本発明に係るコ
イル巻き取り方法を実施するコイル巻き取り装置の一例
の構成を示すものである。このコイル巻き取り装置は、
仕上げ圧延機1で圧延されたストリップ2を2個のピン
チロール3、4により後方張力を与えながらコイラ5で
巻き取るものである。ピンチロール3、4は、それぞれ
上ロール3U、4Uおよび下ロール3L、4Lからな
り、上ロール3U、4Uはそれぞれモータ11により回
転駆動すると共に、油圧ポンプ12によりサーボ弁13
および油圧シリンダ14を介してストリップ2に押圧
し、その押し力をロードセル等の押し力検出器15で検
出する。
【0016】モータ11には、トルク検出器16を設け
てピンチロール3、4それぞれのモータトルクQo、Qnを
検出し、その検出トルクQo、Qnをそれぞれのトルク制御
装置17に供給して、ピンチロールトルクQo、Qnが所定
の値となるように、モータ11をフィードバック制御す
る。また、押し力検出器15の出力は、ピンチロール押
し力制御装置18に供給される。
【0017】また、コイラ5はモータ21で回転駆動し
て、そのモータトルクすなわちマンドレルトルクQMをト
ルク検出器22で検出し、その検出トルクQMをトルク制
御装置23に供給して、マンドレルトルクQMを制御し
て、巻き取っているストリップ2にTMの引張張力を付与
するようにモータ21をフィードバック制御する。
【0018】本実施の形態では、トルク検出器16で検
出されるピンチロールトルクQo、およびトルク検出器2
2で検出されるマンドレルトルクTMを押し力演算器25
に供給する。押し力演算器25には、図示しないプロセ
スコンピュータからのストリップに対するピンチロール
3、4の押し力設定値Pop/c 、Pnp/c が供給される。こ
こで当該ストリップ2が仕上げ抜けした後の所定のタイ
ミング(例えば2秒後)でピンチロールトルクQoおよび
マンドレルトルクQMをサンプリングして、上記(1)式
および(2)式により学習値を演算すると共に、その学
習値に基づいて上記(3)式および(4)式により次の
ストリップにおけるピンチロール3、4の目標押し力を
演算し、その目標押し力の演算結果Poaim 、Pnaim をピ
ンチロール3、4それぞれの押し力制御装置18に供給
する。
【0019】これにより、ピンチロール押し力制御装置
18において、次のストリップでピンチロール3、4の
押し力が押し力演算器25で演算された目標押し力Poai
m 、Pnaim となるように、押し力検出器15の出力をフ
ィードバックしながらサーボ弁13の駆動を制御する。
【0020】図3は、本実施の形態における学習値の推
移の一例を示すものである。この学習値は、厚さ2.0
mm〜2.3mmの普通鋼の場合で、図2に示した例に
おいて、プロセスコンピュータからのピンチロール3の
押し力設定値Pop/c をストッリップ2を所定の力Toで後
方に引っ張ることが可能となる5kNとして6本の被圧
延材を巻取り、ピンチロール3により安定して張力を付
与できることを確認した後、コイル本数が6本目と7本
目との間で、押し力設定値Pop/c を2kN減じる補正を
実施して、7本目以降の押し力設定値Pop/c を3kNと
した場合を示している。図3から明らかなように、1〜
6本目では学習値が−1〜−0.5(kN)で推移して
おり、すなわち押し力演算結果が4〜4.5(kN)の
範囲で変化している。9本目以降では学習値が、+1〜
+1.5(kN)で推移しており、すなわち押し力演算
結果が4〜4.5(kN)の範囲で変化して、2kNの
押し力補正前の状態に復帰できていることがわかる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ストリ
ップが仕上げ抜けした後の所定のタイミングにおけるピ
ンチロールのトルクを検出してピンチロールの押し力を
演算し、その演算した押し力と当該ストリップに対する
設定押し力との差に基づいて次のストリップに対する押
し力を補正するようにしたので、オペレータによる微調
整を要することなく、ストリップを絞り疵を生じること
なく安定して巻き取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるコイル巻き取り方法を説明するた
めの図である。
【図2】本発明に係るコイル巻き取り方法を実施するコ
イル巻き取り装置の一例の構成を示す図である。
【図3】図2に示すコイル巻き取り装置による学習値の
推移の一例を示す図である。
【図4】従来の技術を説明するための図である。
【符号の説明】
1 仕上げ圧延機 2 ストリップ 3,4 ピンチロール 3U,4U 上ロール 3L,4L 下ロール 5 コイラ 11 モータ 12 油圧ポンプ 13 サーボ弁 14 油圧シリンダ 15 押し力検出器 16 トルク検出器 17 トルク制御装置 18 ピンチロール押し力制御装置 21 モータ 22 トルク検出器 23 トルク制御装置 25 押し力演算器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 仕上げ圧延機で圧延されたストリップを
    ピンチロールで挟持しながらコイラで巻き取るにあた
    り、 ストリップの尾端が仕上げ圧延機を抜けた後の所定のタ
    イミングにおけるピンチロールのトルクを検出し、その
    検出したトルクに基づいて次のストリップに対する押し
    力を補正することを特徴とするコイル巻き取り方法。
JP2000095610A 2000-03-30 2000-03-30 コイル巻き取り方法 Pending JP2001276924A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013240829A (ja) * 2012-04-27 2013-12-05 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 熱間圧延ラインの通板ガイド装置

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