JP2005200216A - ルーパーの最適同調制御方法 - Google Patents
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Abstract
【要 約】
【課 題】 ルーパー制御の自動化を維持しつつ、ルーパーの有する溜め込み及び払い出しの能力を常に最大限に利用できるルーパーの最適同調方法を提供する。
【解決手段】 ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うに先立ち、該ルーパー内に設けたルーパーキャリッジの同調位置X1を最適化するルーパーの最適同調制御を行うに当たり、該ルーパーの入側又は出側のうち一方側の搬送速度と他方側の目標搬送速度との間の大小関係、及び目標搬送速度とその継続時間とに応じてルーパーキャリッジの同調位置を決定し、設定変更する
【選択図】 図1
【課 題】 ルーパー制御の自動化を維持しつつ、ルーパーの有する溜め込み及び払い出しの能力を常に最大限に利用できるルーパーの最適同調方法を提供する。
【解決手段】 ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うに先立ち、該ルーパー内に設けたルーパーキャリッジの同調位置X1を最適化するルーパーの最適同調制御を行うに当たり、該ルーパーの入側又は出側のうち一方側の搬送速度と他方側の目標搬送速度との間の大小関係、及び目標搬送速度とその継続時間とに応じてルーパーキャリッジの同調位置を決定し、設定変更する
【選択図】 図1
Description
本発明は、帯状材を搬送しつつ処理するプロセスラインにおいて、ルーパー内に設けたルーパーキャリッジの同調位置を最適化する方法に関する。
帯状材を搬送しつつ処理するプロセスラインの代表的な例としては、溶融亜鉛めっき鋼板を製造するプロセスラインをあげることができる。同プロセスラインに於いては、ラインを複数のセクションに分けて、各種の処理を帯状材に施す。
例えば、洗浄セクション、炉セクション、めっきセクション、スキンパスセクション、溶接セクション、巻取りセクションなどの各種処理を受け持つ設備を有するセクションは、搬送する帯状材の停止による汚れやキズを防止したり、各処理に必要な搬送速度(目標搬送速度ともいう)を確保したりする必要に応じ、セクション間にルーパーを設置する。
例えば、洗浄セクション、炉セクション、めっきセクション、スキンパスセクション、溶接セクション、巻取りセクションなどの各種処理を受け持つ設備を有するセクションは、搬送する帯状材の停止による汚れやキズを防止したり、各処理に必要な搬送速度(目標搬送速度ともいう)を確保したりする必要に応じ、セクション間にルーパーを設置する。
プロセスラインに設置したルーパーの役割は、ルーパーの入側又は出側に設置した設備により所定の処理を行う際に生じる搬送速度の差をルーパー内における帯状材量を変化させることで吸収することにある。
ここで、ルーパー内における帯状材量(単にストレージ長ともいう)は、一般にルーパー内に設けた可動式のロールを支持するルーパーキャリッジの位置により決定される。
ここで、ルーパー内における帯状材量(単にストレージ長ともいう)は、一般にルーパー内に設けた可動式のロールを支持するルーパーキャリッジの位置により決定される。
一般に、帯状材を搬送しつつ処理するプロセスラインでは、ルーパーの入側又は出側に配置された設備で所定の処理を行う際には、目標搬送速度を確保する必要により定常状態からの逸脱があるので、ルーパーは同処理に先立ち、ルーパーキャリッジの同調位置を設定し、ルーパー内における帯状材量が設定した長さとなるよう、ルーパーキャリッジの位置制御を行っている。このルーパーの動作が、普通、ルーパーの「同調制御」と呼ばれる。
例えば、帯状材の溶接部がスキンパス設備を通過する際には、スキンパスロールに疵が入ることを防止するため、溶接部通過処理を行う必要がある。そのために、ルーパーは、プロセスラインが定常状態(ルーパーの入側と出側における帯状材の搬送速度に差が無い状態)であるときの同調位置から、ある同調位置に設定変更するルーパーの「同調制御」を行っている。スキンパス設備では、溶接部通過処理を所定の目標搬送速度で、一定時間実施している。なお、ルーパー入側搬送速度とルーパー出側搬送速度に差が無い定常状態では、ルーパーキャリッジの位置は一定となる。
例えば、図1に示すような、ルーパー2の入側にスキンパス設備を有するプロセスラインでは、該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うに先立ち、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を最小ストレージ長位置X0 から中間ストレージ長位置Xm(ルーパー2内における帯状材1のストレージ長が最大ストレージ長と最小ストレージ長の差の1/2となる位置)に設定変更するルーパーの同調制御を行っていた。
またルーパーキャリッジの制御に関する特許文献1をはじめとする従来技術では、溜め込み及び払い出しの一方の動作を優先したルーパーの制御を行うに止まっていた。
特開平3-28330 号公報
しかし、従来のルーパーの「同調制御」は、ルーパー2の入側又は出側に配置された設備で所定の処理を行うその時の条件がルーパー2から帯状材1を払い出す条件であると、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を最大ストレージ長位置XSに設定変更した場合に比べてルーパー2の設備能力の活用度が半分となってしまうという問題点があり、一方、その時の条件がルーパー2に帯状材1を溜め込む条件であると、ルーパーキャリッジ3の位置を最小ストレージ長位置X0に設定変更した場合に比べてルーパー2の設備能力の利用度が半分となってしまうという問題点があった。
また特許文献1の従来技術では、プロセスラインに設置したルーパーの設備能力を最大限に発揮させるには、溜め込み及び払い出しの動作毎に異なる同調位置を手動で設定変更する必要があった。
本発明は、ルーパー制御の自動化を維持しつつ、ルーパーの有する溜め込み及び払い出しの能力を常に最大限に利用できるルーパーの最適同調方法を提供することを目的とする。
本発明は、ルーパー制御の自動化を維持しつつ、ルーパーの有する溜め込み及び払い出しの能力を常に最大限に利用できるルーパーの最適同調方法を提供することを目的とする。
本発明は、帯状材を搬送しつつ処理するプロセスラインに設置してなるルーパーにおいて、該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うに先立ち、該ルーパー内に設けたルーパーキャリッジの同調位置X1を最適化するルーパーの最適同調制御を行うに当たり、該ルーパーの入側又は出側のうち一方側の搬送速度と他方側の目標搬送速度との間の大小関係、及び前記目標搬送速度とその継続時間とに応じて前記ルーパーキャリッジの同調位置を決定し、設定変更することを特徴とするルーパーの最適同調制御方法である。
また本発明は、帯状材を搬送しつつ処理するプロセスラインに設置してなるルーパーにおいて、該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うに先立ち、該ルーパー内に設けたルーパーキャリッジの同調位置X1を最適化するルーパーの最適同調制御を行うに当たり、該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時にルーパー入側搬送速度とルーパー出側搬送速度に差がない場合には、ルーパーキャリッジの同調位置X1を、中間ストレージ長位置に設定変更し、
該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時に該ルーパーに帯状材を溜め込む必要がある場合には、ルーパーキャリッジの同調位置X1を、中間ストレージ長位置に設定したときよりも短いストレージ長となる位置に設定変更し、
一方、該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時に該ルーパーから帯状材を払い出す必要がある場合には、ルーパーキャリッジの同調位置X1を、中間ストレージ長位置に設定したときよりも長いストレージ長となる位置に設定変更することを特徴とするルーパーの最適同調制御方法である。
該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時に該ルーパーに帯状材を溜め込む必要がある場合には、ルーパーキャリッジの同調位置X1を、中間ストレージ長位置に設定したときよりも短いストレージ長となる位置に設定変更し、
一方、該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時に該ルーパーから帯状材を払い出す必要がある場合には、ルーパーキャリッジの同調位置X1を、中間ストレージ長位置に設定したときよりも長いストレージ長となる位置に設定変更することを特徴とするルーパーの最適同調制御方法である。
また本発明は、前記ルーパー出側搬送速度をa0 (単位:m/sec )、ルーパー入側目標搬送速度をb0 (単位:m/sec )とした場合において、前記ルーパーキャリッジの同調位置X1 (単位:m)を下記により決定することを特徴とする上記1.又は2.に記載のルーパーの最適同調制御方法である。
記
a0 =b0 の場合、
X1 =Xm 、
a0 >b0 の場合、
X1 =Xm +{T×(a0 −b0 )
+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}/n、
a0 <b0 の場合、
X1 =Xm −{T×(b0 −a0 )
+ 1/2(a0 −b0 )2/β+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}/n、
但し、Xm は、ルーパーキャリッジの中間ストレージ位置(単位:m)、
T は、ルーパー入側目標搬送速度b0の継続時間(単位:sec )、
α は、ルーパー入側搬送速度の減速率(単位:m/sec2)、
β は、ルーパー入側搬送速度の加速率(単位:m/sec2)、
n は、ルーパーのストランド数、
である。
記
a0 =b0 の場合、
X1 =Xm 、
a0 >b0 の場合、
X1 =Xm +{T×(a0 −b0 )
+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}/n、
a0 <b0 の場合、
X1 =Xm −{T×(b0 −a0 )
+ 1/2(a0 −b0 )2/β+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}/n、
但し、Xm は、ルーパーキャリッジの中間ストレージ位置(単位:m)、
T は、ルーパー入側目標搬送速度b0の継続時間(単位:sec )、
α は、ルーパー入側搬送速度の減速率(単位:m/sec2)、
β は、ルーパー入側搬送速度の加速率(単位:m/sec2)、
n は、ルーパーのストランド数、
である。
本発明によれば、プロセスラインに設置したルーパーの設備能力を最大限に発揮して利用することが可能である。また本発明によって、手動操作が一切不要となり、設備の自動化率を向上させることができる。
本発明の好適な実施の形態を、図1に示すようなルーパーキャリッジ3を有するルーパー2を例に説明する。このプロセスラインでは、ルーパー2の上流に配置したスキンパスセクションにおいて、スキンパスロール4により調質圧延を行っている。このルーパー2は、スキンパスセクションに設置した設備により帯状材1の溶接部通過処理を行う際、スキンパスロール4に疵が入ることを防止する目的で設けられている。
以下では簡単のために、ルーパー2の入側に設置したスキンパス設備で帯状材1の溶接部通過処理を行うことを、単に、「溶接点通過処理」ともいう。
図1中、Aはルーパー出側搬送速度、Bはルーパー入側搬送速度を示している。また、Y0は速度ロックオン点を示し、Y1は、スキンパスロール4の入側近くに位置するスキンパスロール近接点を示す。
図1中、Aはルーパー出側搬送速度、Bはルーパー入側搬送速度を示している。また、Y0は速度ロックオン点を示し、Y1は、スキンパスロール4の入側近くに位置するスキンパスロール近接点を示す。
図1のルーパー2では、ルーパー入側搬送速度Bとルーパー出側搬送速度Aが等しい定常状態(B=A)において、下流側セクションでのトラブル発生時にスキンパスセクションが停止するのを防ぐために、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1は、ルーパー2内における帯状材量が最小となる最小ストレージ長位置X0 に設定されている。
次に、図1のルーパー2により、「溶接点通過処理」を行う際に適用する本発明の実施の形態に係るルーパーの最適同調制御方法を代表例として具体的に説明する。
次に、図1のルーパー2により、「溶接点通過処理」を行う際に適用する本発明の実施の形態に係るルーパーの最適同調制御方法を代表例として具体的に説明する。
帯状材1同士を接合した溶接点がスキンパスロール4の入側に設定した速度ロックオン点Y0 を通過した時点でルーパー出側搬送速度Aをロックオンする。ロックオンしたルーパー出側搬送速度Aは、a0 としてプロセスコンピュータ内に記憶される。
そして図2〜図4に示すように、溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した以降、「溶接点通過処理」が完了し、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を元の最小ストレージ長位置X0に設定変更するまでの間、ルーパー出側搬送速度Aは、a0に維持される。
そして図2〜図4に示すように、溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した以降、「溶接点通過処理」が完了し、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を元の最小ストレージ長位置X0に設定変更するまでの間、ルーパー出側搬送速度Aは、a0に維持される。
本発明者は、最小ストレージ長位置X0 から設定変更するルーパーキャリッジ3の同調位置X1 を、溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点でのルーパー出側搬送速度Aの値a0 と、スキンパス設備で「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0の大小関係で層別することで、ルーパーの最適同調制御を行うことができることに想到し、本発明をするに至った。
すなわち、図2〜図4に示したようにルーパー2の最適同調制御を行うには、該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うに先立ち、ロックオンしたルーパー出側搬送速度a0 と、スキンパス設備で「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0の大小関係、及びルーパー入側目標搬送速度b0の継続時間Tとに応じてルーパーキャリッジ3の同調位置X1 を決定し、最小ストレージ長位置X0 から決定したX1へ設定変更する。
図2〜4には、ルーパー入側搬送速度B、ルーパー出側搬送速度A、及びルーパーキャリッジ位置Xの時間推移を示した。ルーパーキャリッジ位置Xの時間推移のカーブは、ルーパー2の最適同調制御によって実際に得られたルーパーキャリッジ3の位置変化を模式的に示したものである。
ここで、スキンパス設備で帯状材1の溶接部通過処理を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0、及びその継続時間Tは、図示しないプロセスコンピュータに上位コンピュータから伝送されて来る。またこのプロセスラインにおいては、スキンパス設備で「溶接点通過処理」を行うその時のルーパー入側目標搬送速度b0は一定値とされている。
ここで、スキンパス設備で帯状材1の溶接部通過処理を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0、及びその継続時間Tは、図示しないプロセスコンピュータに上位コンピュータから伝送されて来る。またこのプロセスラインにおいては、スキンパス設備で「溶接点通過処理」を行うその時のルーパー入側目標搬送速度b0は一定値とされている。
図2は、溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点でのルーパー出側搬送速度a0 と、「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0が等しい場合であり、図3は、溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点でのルーパー出側搬送速度a0 と「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0との関係がa0 >b0 の場合であり、図4は、溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点でのルーパー出側搬送速度a0 と「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0との関係がa0 <b0 の場合である。なお、ルーパー入側搬送速度B、ルーパー出側搬送速度Aの単位はm/secで、ルーパーキャリッジ位置Xの単位はmである。
以下、図2〜4のグラフに基づいて具体的なルーパーキャリッジ3の同調位置X1の決定方法について説明する。
ここで、中間ストレージ長位置Xmとしては、従来のルーパーの同調制御を行う場合と同様にルーパー2内における帯状材1のストレージ長が最大ストレージ長と最小ストレージ長の差の1/2となる位置とするのが好ましい。ただし、図5はa0 >>b0 の場合で、図6はa0 <<b0 の場合を示す。
(1) a0 =b0 の場合
図2に示すように、溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点でのルーパー出側搬送速度a0 と、「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0が等しい場合には、帯状材1の溜め込みを行うため、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を最小ストレージ長位置X0 から中間ストレージ長位置Xmに設定変更する。
ここで、中間ストレージ長位置Xmとしては、従来のルーパーの同調制御を行う場合と同様にルーパー2内における帯状材1のストレージ長が最大ストレージ長と最小ストレージ長の差の1/2となる位置とするのが好ましい。ただし、図5はa0 >>b0 の場合で、図6はa0 <<b0 の場合を示す。
(1) a0 =b0 の場合
図2に示すように、溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点でのルーパー出側搬送速度a0 と、「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0が等しい場合には、帯状材1の溜め込みを行うため、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を最小ストレージ長位置X0 から中間ストレージ長位置Xmに設定変更する。
この場合のルーパー2の動作は次のようである。
溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点において、溶接点Y0 通過の信号がプロセスコンピュータに入力され、プロセスコンピュータによってルーパーキャリッジ3の同調位置X1がX0 からXmに設定変更される。すると、ルーパー2内に設けたルーパーキャリッジ3の位置が制御され、図2に示すように、ルーパーキャリッジ3が最小ストレージ長位置X0から中間ストレージ長位置Xmに向かって作動(移動)を開始し、帯状材1をルーパー2内に溜め込む。
溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点において、溶接点Y0 通過の信号がプロセスコンピュータに入力され、プロセスコンピュータによってルーパーキャリッジ3の同調位置X1がX0 からXmに設定変更される。すると、ルーパー2内に設けたルーパーキャリッジ3の位置が制御され、図2に示すように、ルーパーキャリッジ3が最小ストレージ長位置X0から中間ストレージ長位置Xmに向かって作動(移動)を開始し、帯状材1をルーパー2内に溜め込む。
このルーパーキャリッジ3の移動に伴って、ルーパー入側搬送速度Bの加速が並行して行われる。そして、「溶接点通過処理」を行う前にルーパーキャリッジ位置Xが設定された中間ストレージ長位置Xmに到達し、次いで溶接点がスキンパスロール近接点Y1を通過し、スキンパス設備で「溶接点通過処理」を行う。このようにしてスキンパス設備で「溶接点通過処理」をルーパー入側目標搬送速度b0でかつ継続時間Tで実施した後、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を最小ストレージ長位置X0 に設定変更して初期状態に復帰させる。
(2)a0 >b0 の場合
図3に示すように、溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点でのルーパー出側搬送速度a0 が、「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0より大きい場合には、帯状材1の溜め込みを行うため、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を以下のようにして演算して決定し、最小ストレージ長位置X0(あるいは中間ストレージ位置Xm 、以下同様)から演算して決定した同調位置に設定変更する。
(2)a0 >b0 の場合
図3に示すように、溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点でのルーパー出側搬送速度a0 が、「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0より大きい場合には、帯状材1の溜め込みを行うため、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を以下のようにして演算して決定し、最小ストレージ長位置X0(あるいは中間ストレージ位置Xm 、以下同様)から演算して決定した同調位置に設定変更する。
この場合、「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0の方がロックオンしたルーパー出側搬送速度a0 より小さいことから、「溶接点通過処理」をルーパー2の入側目標搬送速度b0でかつ継続時間Tで行うためには、「溶接点通過処理」を行うその時にルーパー2から帯状材1を払い出す必要がある。したがって、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1 は、中間ストレージ長位置Xmよりも大きい値に設定する。
ここで、「溶接点通過処理」を行うその時にルーパー2から帯状材1を払い出す帯状材1の長さは、図3の斜線部の面積S1に等しく、S1={T×(a0 −b0 )+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}で表される。
そして、「溶接点通過処理」を行う前に設定するルーパーキャリッジ3の同調位置X1 は、中間ストレージ長位置Xmを基準とし、「溶接点通過処理」を行うその時にルーパー2から帯状材1を払い出す帯状材1の長さに相当する面積S1 をルーパーのストランド数nで除した値を加算することで決定できる。すなわち、
X1 =Xm +S1/n
=Xm +{T×(a0 −b0 )+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}/n
で演算し、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1 を決定する。
そして、「溶接点通過処理」を行う前に設定するルーパーキャリッジ3の同調位置X1 は、中間ストレージ長位置Xmを基準とし、「溶接点通過処理」を行うその時にルーパー2から帯状材1を払い出す帯状材1の長さに相当する面積S1 をルーパーのストランド数nで除した値を加算することで決定できる。すなわち、
X1 =Xm +S1/n
=Xm +{T×(a0 −b0 )+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}/n
で演算し、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1 を決定する。
この場合のルーパー2の動作は次のようである。
溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点において、溶接点Y0 通過の信号がプロセスコンピュータに入力され、プロセスコンピュータによってルーパーキャリッジ3の同調位置X1がX0 から上記のように演算して決定した同調位置に設定変更される。すると、ルーパー2内に設けたルーパーキャリッジ3の位置が制御され、図3に示すように、ルーパーキャリッジ3が最小ストレージ長位置X0から演算して決定した同調位置X1 に向かって作動(移動)を開始し、帯状材1をルーパー2内に溜め込む。このルーパーキャリッジ3の移動に伴って、ルーパー入側搬送速度Bの加速が並行して行われる。
溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点において、溶接点Y0 通過の信号がプロセスコンピュータに入力され、プロセスコンピュータによってルーパーキャリッジ3の同調位置X1がX0 から上記のように演算して決定した同調位置に設定変更される。すると、ルーパー2内に設けたルーパーキャリッジ3の位置が制御され、図3に示すように、ルーパーキャリッジ3が最小ストレージ長位置X0から演算して決定した同調位置X1 に向かって作動(移動)を開始し、帯状材1をルーパー2内に溜め込む。このルーパーキャリッジ3の移動に伴って、ルーパー入側搬送速度Bの加速が並行して行われる。
そして、「溶接点通過処理」を行う前にルーパーキャリッジ位置Xが設定されたルーパーキャリッジ3の同調位置X1 に到達し、次いで溶接点がスキンパスロール近接点Y1を通過したタイミングで、ルーパー入側搬送速度Bの減速を開始し、「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0 まで入側搬送速度Bを下げて、「溶接点通過処理」を行う。スキンパス設備での「溶接点通過処理」は、ルーパーキャリッジ位置XがX1からXm に到達するまでの間に実施される。
このようにしてスキンパス設備で「溶接点通過処理」をルーパー入側目標搬送速度b0でかつ継続時間Tで実施した後、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を最小ストレージ長位置X0 に設定変更して初期状態に復帰させる。
(3) a0 <b0 の場合
図4に示すように、「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0の方が溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点でロックオンしたルーパー出側搬送速度a0 より大きい場合には、帯状材1の溜め込みを行うため、ルーパーキャリッジの同調位置X1 を以下のようにして演算して決定し、最小ストレージ長位置X0 から演算して決定した同調位置に設定変更する。
(3) a0 <b0 の場合
図4に示すように、「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0の方が溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点でロックオンしたルーパー出側搬送速度a0 より大きい場合には、帯状材1の溜め込みを行うため、ルーパーキャリッジの同調位置X1 を以下のようにして演算して決定し、最小ストレージ長位置X0 から演算して決定した同調位置に設定変更する。
この場合、「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0の方がロックオンしたルーパー出側搬送速度a0 より大きいことから、「溶接点通過処理」を行うその時にルーパー2内に帯状材1を溜め込む必要があり、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1は、中間ストレージ長位置Xmより小さい値に設定する。
「溶接点通過処理」を行うその時にルーパー2内に帯状材1を溜め込む帯状材1の長さは、図4の斜線部の面積S2に等しく、S2={T×(b0 −a0 )+ 1/2(a0 −b0 )2 /β+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}で表される。
「溶接点通過処理」を行うその時にルーパー2内に帯状材1を溜め込む帯状材1の長さは、図4の斜線部の面積S2に等しく、S2={T×(b0 −a0 )+ 1/2(a0 −b0 )2 /β+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}で表される。
そして、「溶接点通過処理」を行う前に設定するルーパーキャリッジ3の同調位置X1 は、中間ストレージ長位置Xmを基準とし、「溶接点通過処理」を行うその時にルーパー2内に帯状材1を溜め込む帯状材1の長さに相当する面積S2 をルーパーのストランド数nで除し、その除した値を減算することで決定できる。すなわち、
X1 =Xm −S2/n
=Xm −{T×(b0 −a0 )
+ 1/2(a0 −b0 )2/β+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}/n
で演算し、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1 を決定する。
X1 =Xm −S2/n
=Xm −{T×(b0 −a0 )
+ 1/2(a0 −b0 )2/β+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}/n
で演算し、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1 を決定する。
この場合のルーパー2の動作は次のようである。
溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点において、溶接点Y0 通過の信号がプロセスコンピュータに入力され、プロセスコンピュータによってルーパーキャリッジ3の同調位置X1がX0 から上記のように演算して決定した同調位置に設定変更される。すると、ルーパー2内に設けたルーパーキャリッジ3の位置が制御され、図4に示すように、ルーパーキャリッジ3が最小ストレージ長位置X0から演算して決定した同調位置X1 に向かって作動(移動)を開始し、帯状材1をルーパー2内に溜め込む。このルーパーキャリッジ3の移動に伴って、ルーパー入側搬送速度Bの加速が並行して行われる。
溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点において、溶接点Y0 通過の信号がプロセスコンピュータに入力され、プロセスコンピュータによってルーパーキャリッジ3の同調位置X1がX0 から上記のように演算して決定した同調位置に設定変更される。すると、ルーパー2内に設けたルーパーキャリッジ3の位置が制御され、図4に示すように、ルーパーキャリッジ3が最小ストレージ長位置X0から演算して決定した同調位置X1 に向かって作動(移動)を開始し、帯状材1をルーパー2内に溜め込む。このルーパーキャリッジ3の移動に伴って、ルーパー入側搬送速度Bの加速が並行して行われる。
この場合、「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0の方が溶接点が速度ロックオン点Y0 を通過した時点でのルーパー出側搬送速度a0より大きいことから、ルーパーキャリッジの同調位置X1 は、中間ストレージ長位置Xmより小さい値に設定されている。そして、「溶接点通過処理」を行う前にルーパーキャリッジ位置Xが設定されたルーパーキャリッジ3の同調位置X1 に到達し、次いで溶接点がスキンパスロール近接点Y1 を通過したタイミングでルーパー入側搬送速度Bをa0 から「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0にまで、ルーパー入側搬送速度Bの加速率β(単位:m/sec2)で加速し、ルーパー2内に帯状材1を溜め込みつつ、「溶接点通過処理」を行う。スキンパス設備で「溶接点通過処理」を完了した後、ルーパー入側搬送速度Bをルーパー入側搬送速度の減速率α単位:m/sec2)で減速する。スキンパス設備での「溶接点通過処理」は、ルーパーキャリッジ位置XがX1からXm に到達するまでの間に実施される。このようにしてスキンパス設備で「溶接点通過処理」をルーパー入側目標搬送速度b0でかつ継続時間Tで実施した後、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を最小ストレージ長位置X0 に設定変更して初期状態に復帰させる。
この場合、上記(2)と異なるのは、「溶接点通過処理」を完了した後、最小ストレージ長位置X0 に設定変更して再度同調を開始した後も、ルーパー入側搬送速度Bがa0 に達するまでの間、ルーパー2内に溜め込んだ帯状材1が減少し続けるので、その分を補償する必要があることである。
なお、図1〜4で説明した同調方法以外にも、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1 の分類を種々変化させることができる。
なお、図1〜4で説明した同調方法以外にも、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1 の分類を種々変化させることができる。
例えば、上記(2)で演算して得た同調位置X1の値が最大ストレージ長位置XSを超える場合(a0 >>b0 の場合)には、スキンパス設備で所定の処理を行うに先立ち、設定するルーパーキャリッジ3の同調位置X1を実用上、最大ストレージ長位置XSとする。この場合のルーパー2の最適同調制御は、ルーパー2の入側に設置したスキンパス設備で所定の処理を行うに先立ち、図5に示すように、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を最小ストレージ長位置X0 から実用上、最大ストレージ長位置XSに設定変更して行う。
また上記(3)で演算して得た同調位置X1の値が最小ストレージ長位置X0よりも小さくなったり、負の値となる場合(a0 <<b0 の場合)には、スキンパス設備で所定の処理を行うに先立ち、設定するルーパーキャリッジ3の同調位置X1を実用上、最小ストレージ長位置X0とする。そして、この場合の最適同調制御は、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を最小ストレージ長位置X0 から、実用上、決定した最小ストレージ長位置X0としてルーパー2の最適同調制御を行う。その結果は、図6に示すようである。
以上の説明では、ルーパー2の入側に設置した設備で行う所定の処理を、ルーパー入側目標搬送速度b0を一定として実施するとしているが、本発明はこれに限定されず、ルーパー2の入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時の目標搬送速度を変化させる場合等にも適用することができる。
その場合、本発明は、帯状材1を搬送しつつ処理するプロセスラインに設置してなるルーパー2において、ルーパー2の入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うに先立ち、ルーパー2内に設けたルーパーキャリッジ3の同調位置X1を最適化するルーパーの最適同調制御を行うに当たり、ルーパー2の入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時にルーパー内における帯状材量に変化がない場合には、ルーパーキャリッジの同調位置X1を、中間ストレージ長位置Xmに設定変更し、ルーパー2の入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時にルーパー2に帯状材1を溜め込む必要がある場合には、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を、中間ストレージ長位置Xm に設定したときよりも短いストレージ長となる位置(X1<Xm )に設定変更し、一方、ルーパー2の入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時にルーパー2から帯状材1を払い出す必要がある場合には、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を、中間ストレージ長位置Xm に設定したときよりも長いストレージ長となる位置(X1>Xm )に設定変更する。このようなルーパーの最適同調制御方法としたことにより、ルーパー2の設備能力を最大限に発揮して利用することができるのである。
その場合、本発明は、帯状材1を搬送しつつ処理するプロセスラインに設置してなるルーパー2において、ルーパー2の入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うに先立ち、ルーパー2内に設けたルーパーキャリッジ3の同調位置X1を最適化するルーパーの最適同調制御を行うに当たり、ルーパー2の入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時にルーパー内における帯状材量に変化がない場合には、ルーパーキャリッジの同調位置X1を、中間ストレージ長位置Xmに設定変更し、ルーパー2の入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時にルーパー2に帯状材1を溜め込む必要がある場合には、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を、中間ストレージ長位置Xm に設定したときよりも短いストレージ長となる位置(X1<Xm )に設定変更し、一方、ルーパー2の入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時にルーパー2から帯状材1を払い出す必要がある場合には、ルーパーキャリッジ3の同調位置X1を、中間ストレージ長位置Xm に設定したときよりも長いストレージ長となる位置(X1>Xm )に設定変更する。このようなルーパーの最適同調制御方法としたことにより、ルーパー2の設備能力を最大限に発揮して利用することができるのである。
1 帯状材(鋼帯)
2 ルーパー
3 ルーパーキャリッジ
4 スキンパスロール
A ルーパー出側搬送速度
B ルーパー入側搬送速度
X0 最小ストレージ長位置
Xm 中間ストレージ長位置
XS 最大ストレージ長位置
Y0 速度ロックオン点
n ルーパーのストランド数
a0 ロックオンしたルーパー出側搬送速度
b0 「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度
T 「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0の継続時間
S1、S2 面積
2 ルーパー
3 ルーパーキャリッジ
4 スキンパスロール
A ルーパー出側搬送速度
B ルーパー入側搬送速度
X0 最小ストレージ長位置
Xm 中間ストレージ長位置
XS 最大ストレージ長位置
Y0 速度ロックオン点
n ルーパーのストランド数
a0 ロックオンしたルーパー出側搬送速度
b0 「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度
T 「溶接点通過処理」を行う際のルーパー入側目標搬送速度b0の継続時間
S1、S2 面積
Claims (3)
- 帯状材を搬送しつつ処理するプロセスラインに設置してなるルーパーにおいて、該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うに先立ち、該ルーパー内に設けたルーパーキャリッジの同調位置X1を最適化するルーパーの最適同調制御を行うに当たり、該ルーパーの入側又は出側のうち一方側の搬送速度と他方側の目標搬送速度との間の大小関係、及び前記目標搬送速度とその継続時間とに応じて前記ルーパーキャリッジの同調位置を決定し、設定変更することを特徴とするルーパーの最適同調制御方法。
- 帯状材を搬送しつつ処理するプロセスラインに設置してなるルーパーにおいて、該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うに先立ち、該ルーパー内に設けたルーパーキャリッジの同調位置X1を最適化するルーパーの最適同調制御を行うに当たり、該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時にルーパー内における帯状材量に変化がない場合には、ルーパーキャリッジの同調位置X1を、中間ストレージ長位置に設定変更し、
該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時に該ルーパーに帯状材を溜め込む必要がある場合には、ルーパーキャリッジの同調位置X1を、中間ストレージ長位置に設定したときよりも短いストレージ長となる位置に設定変更し、
一方、該ルーパーの入側又は出側に設置した設備で所定の処理を行うその時に該ルーパーから帯状材を払い出す必要がある場合には、ルーパーキャリッジの同調位置X1を、中間ストレージ長位置に設定したときよりも長いストレージ長となる位置に設定変更することを特徴とするルーパーの最適同調制御方法。 - 前記ルーパー出側搬送速度をa0 (単位:m/sec )、ルーパー入側目標搬送速度をb0 (単位:m/sec )とした場合において、前記ルーパーキャリッジの同調位置X1 (単位:m)を下記により決定することを特徴とする請求項1又は2に記載のルーパーの最適同調制御方法。
記
a0 =b0 の場合、
X1 =Xm 、
a0 >b0 の場合、
X1 =Xm +{T×(a0 −b0 )
+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}/n、
a0 <b0 の場合、
X1 =Xm −{T×(b0 −a0 )
+ 1/2(a0 −b0 )2/β+ 1/2(a0 −b0 )2 /α}/n、
但し、Xm は、ルーパーキャリッジの中間ストレージ長位置(単位:m)、
T は、ルーパー入側目標搬送速度b0の継続時間(単位:sec )、
α は、ルーパー入側搬送速度の減速率(単位:m/sec2)、
β は、ルーパー入側搬送速度の加速率(単位:m/sec2)、
n は、ルーパーのストランド数、
である。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004366288A JP2005200216A (ja) | 2003-12-17 | 2004-12-17 | ルーパーの最適同調制御方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003419570 | 2003-12-17 | ||
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005200216A true JP2005200216A (ja) | 2005-07-28 |
Family
ID=34829221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004366288A Pending JP2005200216A (ja) | 2003-12-17 | 2004-12-17 | ルーパーの最適同調制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005200216A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009043549A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Nissan Motor Co Ltd | 膜電極接合体の製造装置および膜電極接合体の製造方法 |
KR20170048582A (ko) | 2015-01-14 | 2017-05-08 | 가부시키가이샤 아이에이치아이 | 텐션 제어 장치 및 반송 장치 |
-
2004
- 2004-12-17 JP JP2004366288A patent/JP2005200216A/ja active Pending
Cited By (3)
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JP2009043549A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Nissan Motor Co Ltd | 膜電極接合体の製造装置および膜電極接合体の製造方法 |
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US9914610B2 (en) | 2015-01-14 | 2018-03-13 | Ihi Corporation | Tension control device and conveying device |
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