JP2019206021A - 鋼板の搬送方法および鋼板の搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送中の鋼板に斜行が発生した際に、ピンチロールの周速調整を短時間かつ容易に行うことができる鋼板の搬送方法および鋼板の搬送装置を提供すること。【解決手段】鋼板Ｓの搬送方法は、鋼板Ｓの上下に配置された複数のピンチロール１１，１２，１３，１４によって、鋼板Ｓの幅方向の両端部を拘束しながら搬送する方法であり、鋼板Ｓの搬送中に斜行が発生した場合、複数のピンチロール１１，１２，１３，１４において、主に速度制御を行うマスターのピンチロール１１の周速と、その他のスレーブのピンチロール１２，１３，１４の周速とが一致するように、スレーブのピンチロール１２，１３，１４の回転数を変更する周速調整ステップを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、鋼板の搬送方法および鋼板の搬送装置に関する。

鋼板の搬送方法の一つとして、鋼板の上下に配置されたピンチロールによって、鋼板の幅方向の両端部を拘束し、これらのピンチロールを回転させて鋼板を搬送する方法が知られている（例えば特許文献１）。このような鋼板の搬送方法では、一般的には、主幹側（例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等）からの共通の速度指令によって、各ピンチロールを駆動するモータが同期して制御され、かつ各モータが直流モータである場合には、界磁を一定とした電機子電圧制御により直流モータの回転速度および鋼板の搬送速度が制御される。

特開平９−２２５５３１号公報

従来の鋼板の搬送方法では、例えばロール摩耗等によって一部のピンチロールの径が変化すると、それぞれのピンチロールに周速差が発生し、搬送中の鋼板に斜行が発生する場合がある。この場合、ピンチロールの周速調整が必要となるが、例えば上下両端の合計四台のピンチロールを駆動する直流モータを、共通の速度指令によって速度制御しているような設備構成においては、単に一つの直流モータに対する速度指令を変更するだけでは、鋼板の斜行を抑制することができない。

また、例えば直流モータの界磁ユニットに対する開示電流を調整することにより、固定子の磁束を変化させ、直流モータごとの速度を調整することはできるが、可変抵抗等のボリューム調整を手作業で行う必要があるため、狙った調整を行うことが難しく、また調整にも時間を要する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、搬送中の鋼板に斜行が発生した際に、ピンチロールの周速調整を短時間かつ容易に行うことができる鋼板の搬送方法および鋼板の搬送装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼板の搬送方法は、鋼板の上下に配置された複数のピンチロールによって、前記鋼板の幅方向の両端部を拘束しながら搬送する鋼板の搬送方法において、前記鋼板の搬送中に斜行が発生した場合、前記複数のピンチロールにおいて、主に速度制御を行うマスターのピンチロールの周速と、その他のスレーブのピンチロールの周速とが一致するように、前記スレーブのピンチロールの回転数を変更する周速調整ステップを含むことを特徴とする。なお、本発明において、「鋼板の幅方向の両端部を拘束しながら搬送する」とは、必ずしも鋼板の幅方向の最端部を拘束していなくても、その近傍を拘束することにより鋼板を搬送する場合も含むものとする。

また、本発明に係る鋼板の搬送方法は、上記発明において、前記周速調整ステップの前に、前記複数のピンチロールの径および回転数に基づいて、前記複数のピンチロールの周速を算出する周速算出ステップを備え、前記周速調整ステップは、前記複数のピンチロールの間の周速差が所定の閾値を超えた場合、前記複数のピンチロールにおいて、前記マスターのピンチロールの周速と前記スレーブのピンチロールの周速とが一致するように、前記スレーブのピンチロールの回転数を変更することを特徴とする。

また、本発明に係る鋼板の搬送方法は、上記発明において、前記周速調整ステップは、前記マスターのピンチロールの周速に合わせて、前記スレーブのピンチロールを回転駆動するモータの界磁設定を変更することにより、前記スレーブのピンチロールの回転数を変更することを特徴とする。

また、本発明に係る鋼板の搬送方法は、上記発明において、前記周速調整ステップは、オペレータの入力に基づいて前記モータの界磁設定を変更することを特徴とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼板の搬送装置は、鋼板の上下に配置された複数のピンチロールによって、前記鋼板の幅方向の両端部を拘束しながら搬送する鋼板の搬送装置において、前記鋼板の搬送中に斜行が発生した場合、前記複数のピンチロールにおいて、主に速度制御を行うマスターのピンチロールの周速と、その他のスレーブのピンチロールの周速とが一致するように、前記スレーブのピンチロールの回転数を変更する周速調整手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、搬送中の鋼板に斜行が発生した際に、短時間かつ容易にピンチロールの周速調整を行うことができるため、例えば鋼板の飛び出しによる設備破壊や、鋼板の剪断時における品質不良を削減することができる。加えて、ピンチロールの周速調整による設備停止時間を削減することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る鋼板の搬送装置の要部の構成を示す図である。 図２は、本発明の実施形態に係る鋼板の搬送装置の制御ブロック図である。 図３は、従来技術に係る鋼板の搬送装置の制御ブロック図である。

以下、本発明の実施形態に係る鋼板の搬送方法および鋼板の搬送装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

［鋼板の搬送装置］
本実施形態に係る鋼板の搬送装置は、鋼板の上下に配置された複数のピンチロールによって、鋼板の幅方向の両端部を拘束しながら搬送する装置である。この搬送装置では、板幅の異なる鋼板を搬送できるように、ピンチロールが鋼板の幅方向に移動可能に構成されている。鋼板の幅方向の両側に配置されたピンチロールのうち、どちらか一方が移動可能であれば板幅の異なる鋼板を搬送できるため、以下では、鋼板の幅方向に移動可能なピンチロールが配置された側のことを「移動側」と称し、移動側の反対側のことを「固定側」と称する。但し、鋼板の幅方向の両側に配置されたピンチロールのそれぞれが鋼板の幅方向に移動可能であってもよく、あるいは、一定サイズの鋼板のみを搬送するのであれば、両側とも固定式であってもよい。

搬送装置１は、図１および図２に示すように、複数のピンチロール１１，１２，１３，１４と、複数の減速機２１，２２，２３，２４と、複数のモータ３１，３２，３３，３４と、複数の速度センサ４１，４２，４３，４４と、複数の界磁ユニット５１，５２，５３，５４と、主回路電源６１と、ＰＬＣ６２と、複数のドライブ装置６３，６４と、固定側サイリスタ装置６５と、移動側サイリスタ装置６６と、を備えている。

ピンチロール１１およびピンチロール１２は、搬送装置１の固定側において、鋼板Ｓを挟んでそれぞれ対向して配置されている。また、ピンチロール１３およびピンチロール１４は、搬送装置１の移動側において、鋼板Ｓを挟んでそれぞれ対向して配置されている。また、ピンチロール１１は、後記するように、主な速度制御が行われるマスターのピンチロールであり、その他のピンチロール１２，１３，１４は、スレーブのピンチロールである。

鋼板Ｓの固定側かつ上側に配置されたピンチロール１１には、減速機２１を介してモータ３１が接続されている。また、鋼板Ｓの固定側かつ下側に配置されたピンチロール１２には、減速機２２を介してモータ３２が接続されている。また、鋼板Ｓの移動側かつ上側に配置されたピンチロール１３には、減速機２３を介してモータ３３が接続されている。また、鋼板Ｓの移動側かつ下側に配置されたピンチロール１４には、減速機２４を介してモータ３４が接続されている。

モータ３１，３２，３３，３４は、直流モータである。また、モータ３１は、後記するように、マスターのモータであり、その他のモータ３２，３３，３４は、スレーブのモータである。

モータ３１は、ピンチロール１１を駆動するための固定側上モータとして機能し、速度センサ（Speed Sensor：ＳＳ）４１が接続されている。また、モータ３２は、ピンチロール１２を駆動するための固定側下モータとして機能し、速度センサ（ＳＳ）４２が接続されている。モータ３３は、ピンチロール１３を駆動するための移動側上モータとして機能し、速度センサ（ＳＳ）４３が接続されている。また、モータ３４は、ピンチロール１４を駆動するための移動側下モータとして機能し、速度センサ（ＳＳ）４４が接続されている。速度センサ４１，４２，４３，４４は、例えばタコジェネレータやパルスジェネレータ等の回転速度検出用センサである。

ドライブ装置６３は、ＡＣＲ（Automatic Current Regulator：自動電流制御装置）６３１と、ＡＳＲ（Automatic Speed Regulator：自動回転速度制御装置）６３２と、を備えている。また、ドライブ装置６４は、ＡＣＲ６４１を備えている。

搬送装置１では、ＰＬＣ６２から出力される共通の速度指令に基づいて、マスターのモータ３１をＡＳＲ６３２によって速度制御し、それ他のスレーブのモータ３２，３３，３４は、ＡＣＲ６３１，６４１によるエレタイ制御を行う。すなわち、搬送装置１では、マスターのモータ３１は、速度センサ４１のフィードバックをもとに速度制御を行う。そして、スレーブのモータ３２，３３，３４は、マスターのモータ３１と同等の速度指令によって制御する。また、モータ３１，３２，３３，３４は、それぞれ電流制御のマイナーループを持って電流制御を行う。

ここで、図３は、従来の搬送装置の一般的な制御ブロック図である。従来の搬送装置では、マスターのモータ３１のみを速度制御し、その他のモータ３２，３３，３４はスレーブとして制御する。そのため、例えばロール摩耗等によって一部のピンチロールの径が変化し、搬送中の鋼板Ｓに斜行が発生した場合であっても、各モータ３１，３２，３３，３４に対して個別に速度（電圧）指令を行わないため、各モータ３１，３２，３３，３４の回転数を変更することが困難であった。また、各モータ３１，３２，３３，３４への速度指令が共通の場合、各モータ３１，３２，３３，３４の磁束を変化させることにより回転数を個別に変更することは可能であるが、界磁ユニット５１，５２，５３，５４において可変抵抗値の微調整等を手作業で行う必要があるため、調整が難しく、調整に時間を要していた。

そこで、本実施形態に係る搬送装置１では、鋼板Ｓの搬送中に斜行が発生した場合、複数のピンチロール１１，１２，１３，１４において、マスターのピンチロール１１の周速と、その他のスレーブのピンチロール１２，１３，１４の周速とが一致するように、スレーブのピンチロール１２，１３，１４の回転数を変更する周速調整手段を備えることとした。この周速調整手段は、前記したＰＬＣ６２の機能によって実現される。

［鋼板の搬送方法］
以下、搬送装置１を利用した鋼板Ｓの搬送方法について説明する。鋼板Ｓの搬送方法では、周速算出ステップと、周速調整ステップと、をこの順で行う。

まず、周速算出ステップでは、ＰＬＣ６２によって、複数のピンチロール１１，１２，１３，１４の径および回転数に基づいて、当該複数のピンチロール１１，１２，１３，１４の周速を算出する。ピンチロール１１，１２，１３，１４の径（正値）は、例えばロール交換等の際に、ＰＬＣ６２に予め入力しておく。なお、ピンチロール１１，１２，１３，１４の径の入力は、例えばＰＬＣ６２の操作端末（図示省略）等を通じてオペレータが手動で行う。また、ピンチロール１１，１２，１３，１４の回転数は、速度センサ４１，４２，４３，４４によってそれぞれ検出され、ＰＬＣ６２に入力される。

ここで、例えばピンチロール１１，１２，１３，１４の周速［ｍｍ／ｍｉｎ］をＶ、直径［ｍｍ］をＤ、回転数［ｒｐｍ］をＮとした場合、ピンチロール１１，１２，１３，１４の周速Ｖは、「Ｖ＝Ｎ・Ｄ・π」によって求めることができる。

続いて、周速調整ステップでは、鋼板Ｓの搬送中に斜行が発生した場合、ＰＬＣ６２によって、マスターのピンチロール１１の周速と、その他のスレーブのピンチロール１２，１３，１４の周速とが一致するように、スレーブのピンチロール１２，１３，１４の回転数を変更する。

周速調整ステップにおいて、ＰＬＣ６２は、例えば複数のピンチロール１１，１２，１３，１４の間の周速差が所定の閾値を超えた場合に鋼板Ｓに斜行が発生していると判定し、マスターのピンチロール１１の周速とスレーブのピンチロール１２，１３，１４の周速とが一致するように、スレーブのピンチロール１２，１３，１４の回転数を変更する。

周速調整ステップでは、具体的にはＰＬＣ６２によって、マスターのピンチロール１１の周速に合わせて、スレーブのピンチロール１２，１３，１４を回転駆動するモータ３２，３３，３４の界磁設定を変更することにより、スレーブのピンチロール１２，１３，１４の回転数を変更する。

なお、周速調整ステップでは、オペレータの入力に基づいてモータ３２，３３，３４の界磁設定を手動で変更してもよい。例えば鋼板Ｓの斜行が発生する傾向が見られる場合において、移動上側のスレーブのモータ３３によって駆動されるピンチロール１３の周速を変更したい場合、オペレータがＰＬＣ６２の操作端末から界磁設定の補正入力を行うことにより、スレーブのモータ３３によって駆動されるピンチロール１３の周速を、マスターのモータ３１によって駆動されるピンチロール１１の周速に合わせ込む。このとき、ＰＬＣ６２によって、移動上側の界磁ユニット５３に対して、対応する界磁設定電圧（例えばアナログ電圧０Ｖ〜１０Ｖ）を印加することにより、ピンチロール１３の回転数を個別に変更することができる。

オペレータによる補正入力、界磁設定電圧およびスレーブのピンチロール１２，１３，１４の回転数変化の関係は、予め調整およびデータ取りをしておき、所望の回転数変化を得たい場合にどの程度の補正入力を行えばよいかを予め把握しておくことが望ましい。

以上説明したような本実施形態に係る鋼板Ｓの搬送方法および鋼板Ｓの搬送装置１によれば、搬送中の鋼板Ｓに斜行が発生した際に、短時間かつ容易にピンチロール１１，１２，１３，１４の周速調整を行うことができるため、例えば鋼板Ｓの飛び出しによる設備破壊や、鋼板Ｓの剪断時における品質不良を削減することができる。加えて、ピンチロール１１，１２，１３，１４の周速調整による設備停止時間を削減することができる。

以上、本発明に係る鋼板の搬送方法および鋼板の搬送装置について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

１ 搬送装置
１１，１２，１３，１４ ピンチロール
２１，２２，２３，２４ 減速機
３１，３２，３３，３４ モータ
４１，４２，４３，４４ 速度センサ
５１，５２，５３，５４ 界磁ユニット
６１ 主回路電源
６２ ＰＬＣ
６３，６４ ドライブ装置
６３１，６４１ ＡＣＲ
６３２ ＡＳＲ
６５ 固定側サイリスタ装置
６６ 移動側サイリスタ装置
Ｓ 鋼板

Claims (5)

1. 鋼板の上下に配置された複数のピンチロールによって、前記鋼板の幅方向の両端部を拘束しながら搬送する鋼板の搬送方法において、
   前記鋼板の搬送中に斜行が発生した場合、前記複数のピンチロールにおいて、主に速度制御を行うマスターのピンチロールの周速と、その他のスレーブのピンチロールの周速とが一致するように、前記スレーブのピンチロールの回転数を変更する周速調整ステップを含むことを特徴とする鋼板の搬送方法。
2. 前記周速調整ステップの前に、前記複数のピンチロールの径および回転数に基づいて、前記複数のピンチロールの周速を算出する周速算出ステップを備え、
   前記周速調整ステップは、前記複数のピンチロールの間の周速差が所定の閾値を超えた場合、前記複数のピンチロールにおいて、前記マスターのピンチロールの周速と前記スレーブのピンチロールの周速とが一致するように、前記スレーブのピンチロールの回転数を変更することを特徴とする請求項１に記載の鋼板の搬送方法。
3. 前記周速調整ステップは、前記マスターのピンチロールの周速に合わせて、前記スレーブのピンチロールを回転駆動するモータの界磁設定を変更することにより、前記スレーブのピンチロールの回転数を変更することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鋼板の搬送方法。
4. 前記周速調整ステップは、オペレータの入力に基づいて前記モータの界磁設定を変更することを特徴とする請求項３に記載の鋼板の搬送方法。
5. 鋼板の上下に配置された複数のピンチロールによって、前記鋼板の幅方向の両端部を拘束しながら搬送する鋼板の搬送装置において、
   前記鋼板の搬送中に斜行が発生した場合、前記複数のピンチロールにおいて、主に速度制御を行うマスターのピンチロールの周速と、その他のスレーブのピンチロールの周速とが一致するように、前記スレーブのピンチロールの回転数を変更する周速調整手段を備えることを特徴とする鋼板の搬送装置。

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