JP2010013194A

JP2010013194A - スリッターラインの制御方法及びその装置

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Publication number: JP2010013194A
Application number: JP2008171841A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Hiyama; 正明檜山; 旭雄 ▲くわ▼田; Akio Kuwata
Original assignee: JFE Denki Corp
Current assignee: JFE Denki Corp
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2028-06-30
Also published as: JP5144400B2

Abstract

【課題】ダンサロールにて条材の張力制御をしつつも、各トラバースワインダに取り込まれる各条材同士が干渉してしまうのを防止する。
【解決手段】スリッターラインの制御装置は、薄板材を複数の条材にせん断するスリッタ６の下流側に配置されて、スリッタ６でせん断した条材１００ａを巻取ボビン２２に巻き取る複数のトラバースワインダ２０_ｉ，２０_ｉ＋１と、巻取ボビン２２に巻き取られる条材１００ａの張力制御をするダンサロール３３と、ダンサロール３３の位置制御のために、巻取ボビン２２の回転速度を制御するワインダ速度制御部２３とを備える。ワインダ速度制御部２３は、トラバースワインダ２０_ｉにおけるダンサロール３３の位置制御のための巻取ボビン２２の回転速度を基に、隣接するトラバースワインダ２０_ｉにおけるダンサロール３３の位置制御のための巻取ボビン２２の回転速度を補正する。
【選択図】図４

Description

本発明は、薄板材から複数の条材を切り出すスリッターラインの制御方法及びその装置に関する。

特許文献１には、スリッターラインのループ伸び吸収装置が開示されている。この特許文献１には、ループを吸収するためにピットを形成することが開示されている。また、特許文献２には、被巻取り材が線条材である定張力巻取制御方法が開示されている。この定張力巻取制御方法では、ダンサロールにより線条材に定張力を付与している。そして、この定張力巻取制御方法では、ダンサロールの位置制御のため、巻取ボビンの回転を制御している。
特開２０００−３０１２３９号公報特開平６−２７８９４４号公報

ところで、薄板材からスリッタにより各条材を切り出し、切り出した各条材を複数のトラバースワインダにて巻取ボビンに巻き取る方法が提案されている。このように、被巻取り材を条材とする場合でも、各トラバースワインダにて、ダンサロールにより条材に定張力を付与することは有効的である。
ここで、スリッタで切り出した各条材を取り込むために、スリッタに対して複数のトラバースワインダを並行に配置すると、スリッタに対する距離が各トラバースワインダで異なるため、ループが形成される場合がある。例えば、配列中で端に位置されるトラバースワインダにてループが形成される。このようなループ形成の対処方法として、特許文献１に開示されているようにピットを形成することも考えらえるが、設備が大きくなるなどの課題が生じる。

このような課題に対し、ダンサロールを備えることで、ループ発生を防止するができる。しかし、各トラバースワインダにてダンサロールの位置制御のために巻取ボビンの回転を制御することに関して、各トラバースワインダ間での協調制御が問題となる。例えば、各トラバースワインダにてダンサロールの位置制御のために巻取ボビンの回転を独立して制御すると、スリッタから各トラバースワインダに各条材が取り込まれる過程で、それら条材同士が干渉してしまう場合がある。これでは、条材の品質上の課題が生じる。
本発明の課題は、ダンサロールにて条材の張力制御をしつつも、各トラバースワインダに取り込まれる各条材同士が干渉してしまうのを防止することである。

前記課題を解決するために、本発明に係る請求項１に記載のスリッターラインの制御方法は、薄板材をスリッタにて複数の条材にせん断し、各条材を、前記スリッタの下流側に設けた各トラバースワインダにて、該条材の張力制御をするダンサロールを介して巻取ボビンに巻き取るスリッターラインの制御方法であって、前記各トラバースワインダにて、前記ダンサロールの位置制御のために、前記巻取ボビンの回転速度を制御するとともに、一のトラバースワインダにおける前記ダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を基に、該一のトラバースワインダに隣接する他のトラバースワインダにおける前記ダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を補正することを特徴とする。

また、本発明に係る請求項２に記載のスリッターラインの制御方法は、請求項１に記載のスリッターラインの制御方法において、前記一のトラバースワインダにおける前記巻取ボビンの回転速度を基に、前記他のトラバースワインダにおける前記巻取ボビンの回転速度の変動を抑制し、前記一のトラバースワインダにおける前記巻取ボビンの回転速度の変化が大きくなるほど、前記他のトラバースワインダにおける前記巻取ボビンの回転速度の変化の抑制度合いを大きくすることを特徴とする。

また、本発明に係る請求項３に記載のスリッターラインの制御装置は、薄板材を複数の条材にせん断するスリッタと、前記スリッタの下流側に配置されて、前記スリッタでせん断した条材を巻取ボビンに巻き取る複数のトラバースワインダと、前記巻取ボビンに巻き取られる条材の張力制御をするダンサロールと、前記ダンサロールの位置制御のために、前記巻取ボビンの回転速度を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段が、一のトラバースワインダにおける前記ダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を基に、該一のトラバースワインダに隣接する他のトラバースワインダにおける前記ダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を補正することを特徴とする。

本発明によれば、一のトラバースワインダにおけるダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を基に、それに隣接する他のトラバースワインダにおけるダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を補正することで、ダンサロールにて条材の張力制御を実現しつつも、各トラバースワインダに取り込まれる各条材同士が干渉してしまうのを防止できる。

本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
先ず第１の実施形態を説明する。
（構成）
第１の実施形態は、本発明を適用したスリッターラインの巻き取り装置である。巻き取り装置は、コイルに巻かれている母材をスリットして、短冊状の各条材をワインダで巻き取るような構成となる。

図１は、巻き取り装置の構成例を示す。同図に示すように、巻き取り装置は、アンコイラ１、デフレクタロール２、ウエルダ３、ロードセルロール４、ブライドルロール５、スリッタ６、ピンチロール７、デフレクタロール８及び各トラバースワインダ２０_１、２０_２、・・・、２０_ｎ（ｎは整数）を備える。なお、巻き取り装置は、本発明を逸脱しない限り、ロールの数や種類等、このような構成に限られるものではない。

アンコイラ１には母材となる帯板材（通板材料、薄板材）１００が巻回されている。例えば、帯板材１００は、厚さが数ｍｍ以下の銅及びメッキ銅合金からなる。なお、帯板材１００はこれに限定されないことは言うまでもない。アンコイラ１から取り出された帯板材１００は、デフレクタロール２を介してウエルダ３に供給される。例えば、図示しないピンチロールでアンコイラ１から板材１００を取り出す。

ウエルダ３では、先行材と後行材とを繋げるための溶接を行う。ウエルダ３を通過した帯板材１００は、ロードセルロール４及びブライドルロール５をさらに通過して、スリッタ６に供給される。なお、ブライドルロール５とスリッタ６との間には、図示しないステアリング装置を備えている。ステアリング装置では、帯板材１００の幅方向の位置決め（中央位置決め）を行う。帯板材１００は、ステアリング装置で位置決めされて、スリッタ６に供給される。スリッタ６は、供給される帯板材１００を短冊状に切り、複数の条材１００ａを切り出す。

図２は、スリッタ６の構成例を示す。同図に示すように、スリッタ６は、外周面にスリッター刃を備えた２つのロール状部材６ａ，６ｂが対向配置されて構成されている。スリッタ６は、帯板材１００がロール状部材６ａ，６ｂの間を通過されることで、複数の条材１００ａを切り出している。
スリッタ６で切り出された各条材１００ａは、ピンチロール７にて後段のデフレクタロール８に供給される。デフレクタロール８では、供給された各条材１００ａを、重ならないように分離して、後段の各トラバースワインダ２０_１〜２０_ｎに供給する。

各トラバースワインダ２０_１〜２０_ｎは、それぞれが同様な構成となる。以下の説明では、特定のトラバースワインダに言及しない場合には、単にトラバースワインダ２０と称する。ダンサロールユニット３０、デフレクタロール２１及び巻取ボビン２２を備える。トラバースワインダ２０では、条材１００ａが先ずダンサロールユニット３０を通過する。

ダンサロールユニット３０は、条材１００ａに一定の張力を付与するように構成されている。ダンサロールユニット３０の構成については、後で詳述する。ダンサロールユニット３０を通過した条材１００ａは、デフレクタロール２１を介して巻取ボビン２２に供給される。巻取ボビン２２では、胴部に条材１００ａが螺旋状に巻かれる。すなわち、図３に示すように、所望の回転数で巻取ボビン２２を回転駆動させつつ、デフレクタロール９から供給される条材１００ａに対して幅方向（同図に示す矢印Ａの方向）に該巻取ボビン２２を振ることで、巻取ボビン２２の胴部２２ａに条材１００ａを螺旋状に巻いていく。これにより、巻取ボビン２２の胴部２２ａで中央寄りに偏ったつつみ状にならないよう、平坦になるように、巻取ボビン２２に条材１００ａが巻かれる。

図４は、トラバースワインダ２０の構成を示す。図５は、そのトラバースワインダ２０内のダンサロールユニット３０の構成を示す。図４に示すように、トラバースワインダ２０では、ワインダ速度御部（例えばモータ制御部）２３により巻取ボビン２２を制御し、ダンサ制御部２４によりダンサロールユニット３０（具体的にはダンサロール３３）を制御している。

図５に示すように、ダンサロールユニット３０は、ガイドロール３１，３２、ダンサロール３３、カウンタウェイト３４、連結部材３５、ベロフラムシリンダ３６、電空変換器３７及びポテンショメータ３８を備える。ダンサロール３３は、２つのガイドロール３１，３２の間に、該ガイドロール３１，３２に対してオフセット配置されている。ダンサロール３３は、連結部材３５でカウンタウェイト３４と連結されており、連結部材３５には、ベロフラムシリンダ３６が取り付けてある。連結部材３５は、支点３５ａにより回動自在に支持されている。支点３５ａには、連結部材３５の回動している角度、すなわち、ダンサロール３３の位置の検出するためのポテンショメータ３８が取り付けられている。ポテンショメータ３８の出力は、ダンサ制御部２４を介してワインダ速度御部２３に入力される。なお、ポテンショメータ３８の出力を直接ワインダ速度御部２３に入力させることもできる。ベロフラムシリンダ３６は、電空変換器３７からの出力空気圧により制御される。電空変換器３７は、ダンサ制御部２４からの指令信号に応じた出力空気圧によりベロフラムシリンダ３６を制御している。

このようなダンサロールユニット３０は、ワインダ速度制御部２３がポテンショメータ３８の出力（回動角度）を基にワインダ速度制御（ボビン回転速度制御）を行うことで、ダンサロール３３を位置制御している。具体的には、ダンサロール３３を所定位置（基準位置（例えば中央位置））に維持する基準位置維持制御を行っている。
また、ダンサロールユニット３０では、ダンサ制御部２４がダンサロール３３を積極的に変位させ、条材１００ａの張力を制御としている。具体的には、ダンサ制御部２４は、電空変換器３７を介してベロフラムシリンダ３６を制御し、ダンサロール３３を積極的に変位させている。これにより、ダンサロールユニット３０では、ダンサロール３３の変位により、ガイドロール３１，３２を通過する条材１００ａに所望の張力Ｔを付与している。

ワインダ速度制御部２３は、前述のように、ポテンショメータ３８の出力を基にワインダ速度制御部２３がワインダ速度制御（巻取ボビン回転速度制御）を行っている。ワインダ速度制御部２３の処理内容は具体的には次のようになる。
図４に示すように、巻き取り装置では、隣り合うトラバースワインダ２０_ｉ（以下、元トラバースワインダ２０_ｉという。）とトラバースワインダ２０_ｉ＋１（以下、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１という。）との間で、ワインダ速度制部２３が信号を授受している。具体的には、元トラバースワインダ２０_ｉのワインダ速度制部２３は、該元トラバースワインダ２０_ｉ内のポテンショメータ３８の出力値を基に、ワインダ速度制御をし、ダンサロール３３を基準位置維持制御している。すなわち、元トラバースワインダ２０_ｉのワインダ速度制部２３は、ポテンショメータ３８の出力値を基に、ダンサロール３３が基準位置に維持されるように、該元トラバースワインダ２０_ｉ内の巻取ボビン２２の回転速度を制御している。そして、元トラバースワインダ２０_ｉのワインダ速度制部２３は、該ポテンショメータ３８の出力値を、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１のワインダ速度制部２３に出力している。

隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１のワインダ速度制部２３は、該隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１内のポテンショメータ３８の出力値及び元トラバースワインダ２０_ｉからのポテンショメータ３８の出力値を基に、ワインダ速度制御を行う。具体的には、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１のワインダ速度制部２３は、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１内のポテンショメータ３８の出力値を基に得られる巻取ボビン２２の回転速度を、元トラバースワインダ２０_ｉ内のポテンショメータ３８の出力値により補正している。より詳しくは、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１のワインダ速度制部２３は、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１内のポテンショメータ３８の出力値を基に、ダンサロール３３が基準位置に維持されるように、該隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１内の巻取ボビン２２の回転速度を変化させている。そして、このとき、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１のワインダ速度制部２３は、元トラバースワインダ２０_ｉ内のポテンショメータ３８の出力値を基に、該巻取ボビン２２の回転速度の変化（増減割合）を抑制している。すなわち、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１のワインダ速度制部２３は、該隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１内のポテンショメータ３８の出力値のみに基づく場合よりも巻取ボビン２２の回転速度の変化を鈍らせて、該隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１内のダンサロール３３を基準位置に維持する制御を行っている。

そして、巻き取り装置では、全てのトラバースワインダ２０_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）について、以上のような処理と同様な処理を行っている。すなわち例えば、最終段となるトラバースワインダ２０_ｎのワインダ速度制部２３は、該トラバースワインダ２０_ｎ内のポテンショメータ３８の出力値を基に、ダンサロール３３が基準位置に維持されるように、該トラバースワインダ２０_ｎ内の巻取ボビン２２の回転速度を変化させつつも、その前段のトラバースワインダ２０_ｎ−１内のポテンショメータ３８の出力値を基に、該巻取ボビン２２の回転速度の変化を抑制している。

以上のようにすることで、隣接するトラバースワインダ２０_ｉ，２０_ｉ＋１間で巻き取られる条材１００ａとの間に相対速度が発生してしまうのを抑制できる。例えば、元トラバースワインダ２０_ｉで、ダンサロール３３を基準位置に維持するために、巻取ボビン２２の回転速度を変化させると、該巻取ボビン２２に巻き取られる条材１００ａの速度が変動する。一方、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１でも、単独で、ダンサロール３３を基準位置に維持するために、巻取ボビン２２の回転速度を変化させたとすると、該巻取ボビン２２に巻き取られる条材１００ａの速度が変動する。

この結果、元トラバースワインダ２０_ｉで巻き取られる条材１００ａの速度変動と、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１で巻き取られる条材１００ａの速度変動とが相俟って、それらトラバースワインダ２０_ｉ，２０_ｉ＋１間で巻き取られる条材１００ａに相対速度が発生してしまう。このように相対速度が発生してしまうと、各トラバースワインダ２０_ｉ，２０_ｉ＋１で巻き取られる条材１００ａ同士が擦れ合って、条材１００ａの品質が低下してしまう。また、同一の母材１００からの切り出し部位、すなわち、スリッタ６付近で、何れかの条材１００ａが切断されてしまうこともある。このように、各トラバースワインダにてダンサロールの位置制御のために巻取ボビンの回転を制御することに関して、各トラバースワインダ間での協調制御が問題となる。

これに対して、本実施形態では、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１側で、ダンサロール３３を基準位置に維持する場合でも、巻取ボビン２２の回転速度の変化を鈍らせることで、その上流側での条材１００ａの速度変化を鈍らせている。これにより、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１で巻き取る条材１００ａと、それに隣接するトラバースワインダ（元トラバースワインダ）２０_ｉで巻き取られる条材１００ａとの間に相対速度が発生してしまうのを抑制している。このようにすることで、前述のように、条材１００ａ同士が擦れ合ったり、母材１００から条材１００ａが切断されたりしてしまうのを防止できる。

図６は、互いに隣接するトラバースワインダ２０_ｉ，２０_ｉ＋１間でのダンサロール３３の位置に基づく制御結果を示す。同図（ａ）は、元トラバースワインダ２０_ｉの制御結果であり、同図（ｂ）は、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１の制御結果である。
同図（ａ）に示すように、元トラバースワインダ２０_ｉでは、ダンサロール３３の位置が基準位置からずれると、そのずれに応じて、巻取ボビン２２の回転速度が変化するようになる。これに対して、同図（ｂ）に示すように、隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１では、元トラバースワインダ２０_ｉのポテンショメータ３８の出力値を基に補正していることで（従来から本発明への変化として示すように）、巻取ボビン２２の回転速度の変化が鈍くなる（変化が遅れる）。この結果、同図において、（ａ）と（ｂ）とを比較してもわかるように、補正後の隣接トラバースワインダ２０_ｉ＋１の巻取ボビン２２の回転速度は、元トラバースワインダ２０_ｉの巻取ボビン２２の回転速度と略等しくなる。この結果として、互いに隣接するトラバースワインダ２０_ｉ，２０_ｉ＋１間で巻き取られる条材１００ａ間で相対速度が発生するのを抑制できる。これにより、条材１００ａ同士が擦れ合ったり、母材１００から条材１００ａが切断されたりしてしまうのを防止できる。

さらに、ダンサロール３３により積極的に条材１００ａの張力を制御することで、ループの発生を防止し、ピットを設けなければならないことで設備が大きくなってしまうのを防止できる。
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を説明する。
（構成）
第２の実施形態も、本発明を適用したスリッターラインの巻き取り装置である。第２の実施形態では、巻き取り装置について、さらに詳細な構成例を示す。

図７及び図８は、第２の実施形態の巻き取り装置の構成例を示す。図７及び図８に示すように、巻き取り装置は、第１〜第ｎトラバースワインダ２０_１〜２０_ｎを備えている。例えば、４つの第１〜第４トラバースワインダ２０_１〜２０_４を備えている。各トラバースワインダ２０_１〜２０_ｎは、それぞれが同様な構成をなしている。図７は、第１トラバースワインダ２０_１の詳細な構成を主に示し、図８は、第２トラバースワインダ２０_２の詳細な構成を主に示す。

以下の説明では、第１トラバースワインダ２０_１を代表して構成等を説明するものとし、特に言及がない限りは、他のトラバースワインダ２０_２〜２０_ｎについても、同様な構成等であるとする。以下に、処理の流れに沿って各構成部の処理内容を説明する。
図７に示すように、トラバースワインダ２０_１では、ポテンショメータ３８が検出したダンサロール３３の位置（ダンサ位置）が、Ａ／Ｄ変換部５１でアナログ／デジタル変換されて、ダンサ制御部（ＡＰＣ、ダンサ位置制御部）５２に入力される。ダンサ制御部５２では、入力情報を基に、ダンサ位置を基準位置に維持するための速度制御信号Ｐ１，Ｐ１２を出力する。ここで、速度制御信号Ｐ１，Ｐ１２は、同トラバースワインダ２０_１内の巻取ボビン２２の回転速度を制御する信号となる。この速度制御信号Ｐ１，Ｐ１２のうち、速度制御信号Ｐ１は、同トラバースワインだ２０_１の除算器５３に入力され、速度制御信号Ｐ１２は、隣接の第２トラバースワインダ２０_２に入力される。以下、後者の速度制御信号Ｐ１２を参照速度制御信号Ｐ１２という。

また、トラバースワインダ２０_１では、該トラバースワインダ２０_１に取り込まれる条材１００ａの実張力値がセンサ６１を介してテンションメータ６２に入力される。テンションメータ６２で検出された実張力値は、Ａ／Ｄ変換部６３で、アナログ／デジタル変換されて、自動トルク制御部（ＡＴＲ）６４に入力される。自動トルク制御部６４には、第１トラバースワインダ２０_１のための張力設定値が入力されている。張力設定値は、第１トラバースワインダ２０_１において条材１００ａに所望の張力を付与するための値である。各トラバースワインダ２０_１〜２０_ｎにも、同様に、対応する張力設定値が入力される。

自動トルク制御部６４は、実張力値及び張力設定値を基に、条材１００ａの張力を一定に保つように、コイル径（後述の巻取ボビン２２の径ＤＩＡ）に応じた必要なトルク（張力トルク、以下、張力トルク指令信号という。）を演算する。自動トルク制御部（ＡＴＲ）６４が算出した張力トルク指令信号は、加算器６５に入力されて、加算器６５で第１トラバースワインダ２０_１の張力設定値に加算される。その加算値（張力設定値の補正値）は、乗算器６６に入力される。

また、トラバースワインダ２０_１では、巻取ボビン２２の回転速度（回転軸速度、ワインダー速度ＦＢ）がメカロス補正部（メカロス補償部）７１及び径演算部７２に入力されている。径演算部７２には、さらに条材１００ａの速度（通板速度）ｖが入力されている。径演算部７２は、条材１００ａの速度Ｖ及び巻取ボビン２２の回転速度を基に、巻取ボビン２２の径（巻き取った条材１００ａを含めた外周径）ＤＩＡを算出する。径演算部７２で算出された巻取ボビン２２の径ＤＩＡは、乗算器６６及び除算器５３に入力される。

除算器５３では、ダンサ制御部５２からの速度制御信号Ｐ１が入力されており、この速度制御信号Ｐ１及び巻取ボビン２２の径ＤＩＡを基に、巻取ボビン２２の回転数（モータ軸回転数）Ｎを算出する。ここで、巻取ボビン２２の回転数Ｎは、ダンサ位置を基準位置に維持するための巻取ボビン２２の回転数になる。除算器５３で算出された巻取ボビン２２の回転数Ｎは、加算器７３でバイアスがかけられて、速度指令信号としてＤ−Ｉ／Ｆ（モータ制御部）７４に入力される。
また、乗算器６６では、加算器６５からの前記加算値（張力設定値の補正値）が入力されており、この加算値に巻取ボビン２２の径ＤＩＡを乗算して、その乗算値を加算器７５に出力する。

また、メカロス補正部７１では、入力された巻取ボビン２２の回転速度をメカロストルク補償する。具体的には、メカロス補正部７１は、機械（例えば巻取ボビンを回転駆動するモータ）をある一定速度で運転するのに必要なトルク（以下、速度補償トルク値という。）を演算する。メカロス補正部７１が演算した速度補償トルク値は、加算器７５に入力される。一方、微分演算器７６では、条材１００ａの速度Ｖの微分値をＧＤ^２補償部７７に出力する。ＧＤ^２補償部７７では、巻取ボビン２２の回転の加速に必要なトルク（以下、加速補償トルク値という。）を演算する。ＧＤ^２補償部７７が演算した加速補償トルク値は、加算器７５に入力される。加算器７５には、乗算器６６からの乗算値が入力されており、速度補償トルク値、加速補償トルク値及び乗算値を基に得たトルク指令信号をＤ−Ｉ／Ｆ７４に出力する。

Ｄ−Ｉ／Ｆ７４は、入力される速度指令信号及びトルク指令信号を基に、インバータ８１を介して、巻取ボビン２２を回転させるモータ８２を駆動制御する。これにより、巻取ボビン２２は、所望の回転速度及び回転トルクをもって回転駆動されるようになる。例えば、このＤ−Ｉ／Ｆ７４が、前記第１の実施形態のワインダ速度制御部２３を実現している。

また、トラバースワインダ２０_１では、張力設定値が圧力演算部９１に入力されており、圧力演算部９１は、張力設定値を元に圧力指令値に演算している。圧力演算部９１で演算された圧力指令値は、Ｄ／Ａ変換部９１でデジタル／アナログ変換されて、電空変換器３７に入力される。電空変換器３７は、圧力指令値に応じた出力空気圧により、ベロフラムシリンダ３６を制御する。これにより、ダンサロール３３を変位させ、ガイドロール３１，３２を通過する条材１００ａに所望の張力Ｔを付与している。例えば、この圧力演算部９１が、前記第１の実施形態のダンサ制御部２４を実現している。

そして、トラバースワインダ２０_１では、第１〜第４スイッチ１０１〜１０４により、巻取ボビン２２の回転駆動とダンサロール３３の駆動とを適宜切り換えている。すなわち、圧力演算部９１への張力設定値の入力をオン及びオフするように第１スイッチ１０１が配置されている。また、自動トルク制御部６４からの張力トルク指令信号の、加算器６５への入力をオン及びオフするように第２スイッチ１０２が配置されている。また、除算器５３が出力する巻取ボビン２２の回転数Ｎへのバイアスのオン及びオフするように第３スイッチ１０３が配置されている。また、乗算器６６から加算器７５への出力をオン及びオフするように第４スイッチ１０４が配置されている。これにより、トラバースワインダ２０_１では、巻取ボビン２２の回転駆動時には、第２〜第４スイッチ１０２〜１０４をオンにし、第１のスイッチ１０１をオフにする。一方、トラバースワインダ２０_１では、ダンサロール３３の駆動時には、第１スイッチ１０１をオンにし、それ以外のスイッチ１０２〜１０４をオフにする。

なお、スイッチを用いることなく、他の構成により、巻取ボビン２２の回転駆動とダンサロール３３の駆動とを適宜切り換えることもできる。例えば、巻取ボビン２２の駆動制御部となるＤ−Ｉ／Ｆ７４と、ダンサロール３３の駆動制御部となる圧力演算部９１とを、直接的にオン及びオフ制御する。
また、以上のような構成中、第１〜第ｎトラバースワインダ２０_１〜２０_ｎの各Ｄ−Ｉ／Ｆ７４等の構成を、一のコントローラ１１０の機能として実現することもできる。

以上のように、トラバースワインダ２０_１が構成され、所定の動作をする。そして、このような構成、動作において、隣接トラバースワインダ２０のＤ−Ｉ／Ｆ７４には、元トラバースワインダ２０からの速度制御信号が入力されている。例えば、第１及び第２トラバースワインダ２０_１を例に挙げた場合、隣接トラバースワインダとなる第２トラバースワインダ２０_２には、Ｄ−Ｉ／Ｆ７４に元トラバースワインダとなる第１トラバースワインダ２０_１からの参照速度制御信号Ｐ１２が入力されている。参照速度制御信号Ｐ１２は、第１トラバースワインダ２０_１で巻取ボビン２２の回転速度制御に用いる速度制御信号Ｐ１と同値である。

図８に示すように、第２トラバースワインダ２０_２のＤ−Ｉ／Ｆ７４は、巻取ボビン２２の回転駆動時に（第２〜第４スイッチ１０２〜１０４がオンの場合）、入力された参照速度制御信号Ｐ１２を基に、該第２トラバースワインダ２０_２のモータ８２の駆動制御を補正する。すなわち、Ｄ−Ｉ／Ｆ７４は、速度指令信号及びトルク指令信号に基づく制御により巻取ボビン２２の回転速度が変化するのを抑制するように、モータ８２を駆動制御する。例えば、Ｄ−Ｉ／Ｆ７４のフィルタ時定数を、参照速度制御信号Ｐ１２を基に変更し、すなわち例えば、参照速度制御信号Ｐ１２の変化が大きくなるほど、フィルタ時定数を大きくして、モータ８２を駆動制御する。

これにより、第２トラバースワインダ２０_２側では、ダンサロール３３を基準位置に維持する場合でも、巻取ボビン２２の回転速度の変化が鈍るため、それに隣接する第１トラバースワインダ２０_１で巻き取られる条材１００ａとの間に相対速度が発生してしまうのを抑制できる。これにより、前述のように、条材１００ａ同士が擦れ合ったり、母材１００から条材１００ａが切断されたりしてしまうのを防止できる。

なお、この実施形態では、薄板材をスリッタにて複数の条材にせん断し、各条材を前記スリッタの下流側に設けた各トラバースワインダにて、該条材の張力制御をするダンサロールを介して巻取ボビンに巻き取るスリッターラインの制御方法であって、前記各トラバースワインダにて、前記ダンサロールの位置制御のために、前記巻取ボビンの回転速度を制御するとともに、一のトラバースワインダにおける前記ダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を基に、該一のトラバースワインダに隣接する他のトラバースワインダにおける前記ダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を補正することを特徴とするスリッターラインの制御方法を実現している。

また、この実施形態では、スリッタ６は、薄板材を複数の条材にせん断するスリッタを実現しており、トラバースワインダ２０_１〜２０_ｎは、前記スリッタの下流側に配置されて、前記スリッタでせん断した条材を巻取ボビンに巻き取る複数のトラバースワインダを実現しており、ダンサロール３３は、前記巻取ボビンに巻き取られる条材の張力制御をするダンサロールを実現しており、ワインダ速度制御部２３は、前記ダンサロールの位置制御のために、前記巻取ボビンの回転速度を制御する制御手段を実現している。そして、前記制御手段が、一のトラバースワインダにおける前記ダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を基に、該一のトラバースワインダに隣接する他のトラバースワインダにおける前記ダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を補正することを実現している。

第１の実施形態のスリッターラインの巻き取り装置の構成を示す図である。スリッタの構成例を示す斜視図である。巻取ボビンへの条材の巻取り動作の説明に使用した図である。トラバースワインダの構成を示す図である。ダンサロールユニットの構成を示す図である。隣接するトラバースワインダ間でのダンサロールの位置に基づく制御結果を示す特性図である。第２の実施形態のスリッターラインの巻き取り装置の構成（主に第１トラバースワインダ２０_１の構成）を示す図である。第２の実施形態のスリッターラインの巻き取り装置の構成（主に第２トラバースワインダ２０_２の構成）を示す図である。

符号の説明

６スリッタ、２０トラバースワインダ、２０_１第１トラバースワインダ（元トラバースワインダ）、２０_２第２トラバースワインダ（隣接トラバースワインダ）、２２巻取ボビン、２３ワインダ速度制御部、２４ダンサ制御部、３０ダンサロールユニット、３３ダンサロール、１００ａ条材

Claims

薄板材をスリッタにて複数の条材にせん断し、各条材を、前記スリッタの下流側に設けた各トラバースワインダにて、該条材の張力制御をするダンサロールを介して巻取ボビンに巻き取るスリッターラインの制御方法であって、
前記各トラバースワインダにて、前記ダンサロールの位置制御のために、前記巻取ボビンの回転速度を制御するとともに、一のトラバースワインダにおける前記ダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を基に、該一のトラバースワインダに隣接する他のトラバースワインダにおける前記ダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を補正することを特徴とするスリッターラインの制御方法。
前記一のトラバースワインダにおける前記巻取ボビンの回転速度を基に、前記他のトラバースワインダにおける前記巻取ボビンの回転速度の変化を抑制しており、前記一のトラバースワインダにおける前記巻取ボビンの回転速度の変化が大きくなるほど、前記他のトラバースワインダにおける前記巻取ボビンの回転速度の変化の抑制度合いを大きくすることを特徴とする請求項１に記載のスリッターラインの制御方法。
薄板材を複数の条材にせん断するスリッタと、
前記スリッタの下流側に配置されて、前記スリッタでせん断した条材を巻取ボビンに巻き取る複数のトラバースワインダと、
前記巻取ボビンに巻き取られる条材の張力制御をするダンサロールと、
前記ダンサロールの位置制御のために、前記巻取ボビンの回転速度を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、一のトラバースワインダにおける前記ダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を基に、該一のトラバースワインダに隣接する他のトラバースワインダにおける前記ダンサロールの位置制御のための巻取ボビンの回転速度を補正することを特徴とするスリッターラインの制御装置。