JP2020116588A - Transport device controlling method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、搬送装置の制御方法に関する。 The present disclosure relates to a control method for a transfer device.
板材の製造ラインにおいては、板材の面外変形を防止しながら板材を円滑に搬送すべく、上下一対のピンチロールで板材を挟圧し、板材に張力を付与しつつ搬送するピンチロール装置が用いられる(例えば特許文献1参照)。 In the plate material manufacturing line, a pinch roll device is used that clamps the plate material with a pair of upper and lower pinch rolls and conveys the plate material while applying tension to the plate material in order to smoothly transport the plate material while preventing out-of-plane deformation of the plate material. (For example, refer to Patent Document 1).
上述したような板材を搬送する装置においては、板材の搬送時において、板材の板幅中心位置が搬送ラインの中心からずれる場合がある。この現象を本開示では「板材の蛇行」と称することにするが、最悪の場合、板材の一部が該ピンチロール胴部から咬み出し板材が損傷する事象が発生し得る。 In the apparatus for transporting the plate material as described above, the center position of the plate width of the plate material may deviate from the center of the transport line when the plate material is transported. Although this phenomenon will be referred to as “plate meandering” in the present disclosure, in the worst case, a phenomenon may occur in which a part of the plate material bites out of the pinch roll body and damages the plate material.
本開示は上記実情に鑑みてなされたものであり、特に搬送ラインに複数のピンチロール装置を直列に配した板材の搬送装置において、板材の板幅中心位置を板幅中心目標位置に良好に制御することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and particularly in a plate material conveying device in which a plurality of pinch roll devices are arranged in series in a conveying line, the plate width center position of the plate material is favorably controlled to the plate width center target position. The purpose is to do.
本発明者らは、板材の蛇行を抑制することが可能な搬送装置とその制御方法について鋭意研究を行った。本発明者らは、まず、ピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定し、荷重が大きい側に板材が蛇行しているとみなして、荷重が大きい側の圧下位置を相対的に締め込む方向の圧下位置制御を実施することにより、荷重が小さい側に板材を逃がし蛇行を改善する従来技術の構成が有効と考えた。しかしながら、上記圧下位置制御を行った場合においても、荷重が小さい側に板材を逃がすことができず、蛇行を十分に改善できない場合があった。 The inventors of the present invention have earnestly conducted research on a conveyance device capable of suppressing meandering of a plate material and a control method thereof. The present inventors first measure the load at both axial end portions of the pinch roll, consider that the plate material meanders to the side where the load is large, and relatively tighten the reduction position on the side where the load is large. It was considered that the configuration of the prior art is effective in that the plate material is allowed to escape to the side where the load is small and the meandering is improved by performing the rolling position control in the direction. However, even when the rolling position control is performed, the plate material cannot be released to the side where the load is small, and the meandering may not be sufficiently improved.
そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、ピンチロール装置が板材に対して搬送方向の制動力を与え、入側張力より出側張力が大きい状態の場合は、上記従来技術で板材の蛇行を抑制できるが、その逆、すなわちピンチロール装置が板材に対して搬送方向の駆動力を与え、入側張力が出側張力より大きい状態の場合は、上記従来技術の方法では板材の蛇行が逆に激しくなり、従来技術とは逆方向の圧下位置制御、すなわち板材が蛇行した側の圧下位置を相対的に開放方向に操作することで蛇行が抑制できること、そしてピンチロール装置が板材に対して実質的に駆動力も制動力も与えず入側張力と出側張力が実質的に等しい状態の場合は、圧下位置制御を実施しても板材の蛇行挙動を効果的に制御できないことを見いだした。本発明者らは、この発見に基づき、従来技術の問題点を解決し、板材の板幅中心位置を目標値に良好に制御しながら搬送する装置の制御方法を見いだすに至った。 Therefore, as a result of diligent studies, the inventors of the present invention, when the pinch roll device applies a braking force in the transport direction to the plate material and the exit side tension is larger than the entrance side tension, the meandering of the plate material by the above-described conventional technique. However, in the opposite case, that is, when the pinch roll device applies a driving force in the conveying direction to the plate material and the entrance side tension is larger than the exit side tension, the meandering of the plate material is reversed in the above-mentioned conventional method. In addition, it is possible to suppress the meandering by controlling the rolling position in the direction opposite to that of the conventional technique, that is, by operating the rolling position on the side where the plate material meanders relatively in the opening direction, and the pinch roll device is substantially effective for the plate material. It was found that the meandering behavior of the plate material cannot be effectively controlled even if the rolling position control is performed when the tension on the inlet side and the tension on the outlet side are substantially equal without giving a driving force or a braking force. Based on this finding, the present inventors have solved the problems of the prior art and have found a control method of an apparatus that conveys a plate material while controlling the center position of the plate width to a target value.
本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を直列に複数基有する搬送装置において、該ピンチロール装置の少なくとも1基は板材に搬送方向に向かう駆動力を与え、また少なくとも別の1基は板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与える。 In one aspect of the control method of the transport device according to the present disclosure, a pair of upper and lower pinch rolls that transport the plate material, a drive device that drives the pinch rolls, and at least both axial end portions of either the upper or lower pinch rolls. A conveying device having a plurality of pinch roll devices in series, each of which includes a pressing device for pressing down the pinch roll, and a load measuring device for measuring a load on at least one of the upper and lower ends of the pinch roll. At least one of the devices applies a driving force to the plate material in the conveying direction, and at least another device applies a braking force to the plate material in a direction opposite to the conveying direction.
また本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有し、該ピンチロール装置の少なくとも1基は板材に搬送方向に向かう駆動力を与え、また少なくとも別の1基は板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与える板材の搬送装置の制御方法であって、それぞれのピンチロール装置において挟圧されている板材の板幅中心位置現在値を検出し、該板幅中心位置現在値を板幅中心位置目標値に近づけることを目標とし、該ピンチロールが該板材に搬送方向に向かう駆動力を与えているピンチロール装置においては、該板材と該ピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、該板幅中心位置現在値を基準として該板幅中心位置目標値側の荷重を他方に比べて相対的に大きくする方向に該ピンチロール装置の作業側および駆動側の圧下装置を操作し、該ピンチロールが該板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えているピンチロール装置においては、該板材と該ピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、該板幅中心位置現在値を基準として該板幅中心位置目標値側の荷重を他方に比べて相対的に小さくする方向に該ピンチロール装置の作業側および駆動側の圧下装置を操作する。 Further, in one aspect of the control method of the conveying device according to the present disclosure, a pair of upper and lower pinch rolls that convey the plate material, a driving device that drives the pinch rolls, and at least both axial end portions of the upper and lower pinch rolls, respectively. In a rolling down device for rolling down the pinch roll, at least a plurality of pinch roll devices in series on the same line, each of which is equipped with a load measuring device for measuring the load at each axial end of either one of the upper and lower pinch rolls, At least one of the pinch roll devices applies a driving force to the plate material in the conveying direction, and at least one of the pinch roll devices is a method for controlling the plate material conveying device that applies a braking force to the plate material in a direction opposite to the conveying direction. , Detecting the plate width center position current value of the plate material that is pinched in each of the pinch roll device, the target to bring the plate width center position current value close to the plate width center position target value, the pinch roll is In the pinch roll device that applies a driving force to the plate material in the conveying direction, the plate width center position is used as a reference with respect to the plate width center position with respect to the plate width direction distribution of the load acting between the plate material and the pinch roll. The work side and drive side reduction devices of the pinch roll device are operated in a direction in which the load on the position target value side becomes relatively larger than the other, and the pinch roll controls the plate material in the direction opposite to the conveying direction. In the pinch roll device applying power, with respect to the plate width direction distribution of the load acting between the plate material and the pinch roll, the load on the plate width center position target value side with respect to the plate width center position current value is used as a reference. The work side and drive side reduction devices of the pinch roll device are operated in a direction in which they are relatively smaller than the other.
また本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有する板材の搬送装置の制御方法であって、該板材の先端部通板時において、該板材最先端が下流側に配置されたピンチロール装置に咬み込む毎に、該板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置から板材に作用させる駆動力を、隣接する上流側ピンチロール装置に該板材最先端が咬み込んだときに作用させた駆動力とは有意に異なる値になるように該板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御する。 Further, in one aspect of the control method of the transport device according to the present disclosure, a pair of upper and lower pinch rolls that transport the plate material, a drive device that drives the pinch rolls, and at least both axial end portions of the upper and lower pinch rolls, respectively. In the pressing device for pressing down the pinch roll in, at least one of the plate material having a plurality of pinch roll device in series on the same line in series on the same line, the load measuring device for measuring the load at each axial end of either one of the upper and lower pinch rolls. A method of controlling a conveying device, wherein, at the time of passing the leading end portion of the plate material, every time the leading edge of the plate material bites into a pinch roll device arranged on the downstream side, the most downstream end gripping the leading end portion of the plate material. The leading end portion of the plate material so that the driving force applied to the plate material from the side pinch roll device has a value significantly different from the driving force applied when the leading edge of the plate material bites into the adjacent upstream pinch roll device. The electric motor torque of the drive unit of the most downstream pinch roll device that grips is controlled.
また本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有する板材の搬送装置の制御方法であって、該板材の先端部通板時において、該板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置よりも上流側のピンチロール装置間に存在する板材に作用する張力を、経時的に変化させないように、該上流側ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御する。 Further, in one aspect of the control method of the conveying device according to the present disclosure, a pair of upper and lower pinch rolls that convey the plate material, a driving device that drives the pinch rolls, and at least both axial end portions of the upper and lower pinch rolls, respectively. In the pressing device for pressing down the pinch roll in, at least one of the plate material having a plurality of pinch roll device in series on the same line in series on the same line, the load measuring device for measuring the load at each axial end of either one of the upper and lower pinch rolls. A method of controlling a conveying device, wherein a plate material existing between pinch roll devices on the upstream side of the most downstream pinch roll device that grips the front end portion of the plate material when the plate material is threaded The motor torque of the drive device of the upstream pinch roll device is controlled so that the tension does not change with time.
また本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有する板材の搬送装置の制御方法であって、該板材の尾端部通板時において、該板材最尾端が上流側に配置されたピンチロール装置を抜ける毎に、その時点で該板材尾端部を把持している最上流側ピンチロール装置と隣接する下流側ピンチロール装置間に存在する板材に作用する張力を、経時的に変化させないように、該最上流側ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御する。 Further, in one aspect of the control method of the conveying device according to the present disclosure, a pair of upper and lower pinch rolls that convey the plate material, a driving device that drives the pinch rolls, and at least both axial end portions of the upper and lower pinch rolls, respectively. In the pressing device for pressing down the pinch roll in, at least one of the plate material having a plurality of pinch roll device in series on the same line in series on the same line, the load measuring device for measuring the load at each axial end of either one of the upper and lower pinch rolls. A method of controlling a conveying device, wherein when the tail end portion of the plate material is passed, the tail end portion of the plate material is gripped at each time when the tail end of the plate material passes through the pinch roll device arranged on the upstream side. The tension acting on the plate material existing between the upstreammost side pinch roll device and the adjacent downstream side pinch roll device is adjusted so that the motor torque of the drive device of the most upstream side pinch roll device is not changed over time. Control.
また本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有する板材の搬送装置の制御方法であって、該板材の先端部通板時において、該板材最先端が下流側に配置されたピンチロール装置に咬み込む毎に、該板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置より上流側に位置し板材を把持しているピンチロール装置の圧下装置を操作して圧下力を解放し、同時に、圧下力が解放された位置の板材に作用している張力を維持するように、該最下流ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御する。 Further, in one aspect of the control method of the conveying device according to the present disclosure, a pair of upper and lower pinch rolls that convey the plate material, a driving device that drives the pinch rolls, and at least both axial end portions of the upper and lower pinch rolls, respectively. In the pressing device for pressing down the pinch roll in, at least one of the plate material having a plurality of pinch roll device in series on the same line in series on the same line, the load measuring device for measuring the load at each axial end of either one of the upper and lower pinch rolls. A method for controlling a conveying device, wherein, when the leading edge of the plate material is threaded, the most downstream side grips the leading edge of the plate material every time the leading edge of the plate material bites into the pinch roll device arranged on the downstream side. The pinch roll device located upstream of the side pinch roll device and gripping the plate material operates the rolling down device to release the rolling force, and at the same time, the tension acting on the plate material at the position where the rolling force is released is released. The motor torque of the drive device of the most downstream pinch roll device is controlled so as to maintain it.
また本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有する板材の搬送装置の制御方法であって、該板材の尾端部通板時において、該板材最尾端が上流側に配置されたピンチロール装置を抜け、圧下力が解放される毎に、その時点で該板材尾端部を把持している最上流側ピンチロールより下流側に配置され、圧下力を解放状態で待機していたピンチロール装置のうち最上流側のピンチロール装置で板材を把持し所定の圧下力を付加するように該ピンチロール装置の圧下装置を操作し、同時に、当該ピンチロール装置より下流側の板材の張力を維持するように当該ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御する。 Further, in one aspect of the control method of the conveying device according to the present disclosure, a pair of upper and lower pinch rolls that convey the plate material, a driving device that drives the pinch rolls, and at least both axial end portions of the upper and lower pinch rolls, respectively. In the pressing device for pressing down the pinch roll in, at least one of the plate material having a plurality of pinch roll device in series on the same line in series on the same line, the load measuring device for measuring the load at each axial end of either one of the upper and lower pinch rolls. A method of controlling a conveying device, wherein, at the time of passing the tail end portion of the plate material, the tail end of the plate material passes through the pinch roll device arranged on the upstream side, and each time the rolling force is released, at that time, The pinch roll device arranged on the downstream side of the most upstream side pinch roll holding the tail end of the plate material and waiting in the state where the rolling force is released holds the plate material by the most upstream pinch roll device and predetermined. The pinch roll device is operated so as to apply the rolling force of the pinch roll device, and at the same time, the motor torque of the drive device of the pinch roll device is controlled so as to maintain the tension of the plate material on the downstream side of the pinch roll device. ..
本開示によれば、複数のピンチロール装置を直列に配する搬送装置を用いた板材の搬送において、板材に作用する張力を所定の範囲に制御しつつ、板材の形状を悪化させることなく、板材の板幅中心位置を目標値に良好に制御することができ、安定的な通板が実現できる。 According to the present disclosure, in transporting a plate material using a transport device that arranges a plurality of pinch roll devices in series, while controlling the tension acting on the plate material within a predetermined range, without deteriorating the shape of the plate material, The center position of the plate width can be favorably controlled to the target value, and stable plate passing can be realized.
以下、実施態様について図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素または同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same elements or elements having the same function will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
最初に、図5を参照して、本開示に係る板材のピンチロール装置100の概要を説明する。ピンチロール装置100は、板材2の製造・処理ラインにおいて、上下一対のピンチロール1a、1bで板材2を挟持しながら所定の搬送方向に板材2を搬送する装置である。板材のピンチロール装置100は、ピンチロール1a、1bと、圧下装置3a、3bと、荷重測定装置4a、4bを、備えている。またピンチロール1a、1bはスピンドル7a、7b、ピニオンスタンド8を介して電動機6によって駆動される構成となっており、本開示では、スピンドル7a、7b、ピニオンスタンド8、電動機6、および図示していない電動機6の制御装置を合わせて駆動装置と総称する。さらに図5のピンチロール装置100では、本開示の実施態様の一例として板材の作業側の板端位置を測定する板端位置測定装置5を備えている。
First, the outline of the plate pinch roll device 100 according to the present disclosure will be described with reference to FIG. 5. The pinch roll device 100 is a device that conveys the
ピンチロール1a、1bは、板材2を上下から所定の圧力で挟持し、所定の搬送方向に板材2を搬送する回転体である。上側のピンチロール1aにおける軸方向の一端側(作業側)はチョックを介して圧下装置3aに接続されており、軸方向の他端側(駆動側)はチョックを介して圧下装置3bに接続されている。下側のピンチロール1bにおける作業側はチョックを介して荷重測定装置4aに接続されており、駆動側はチョックを介して荷重測定装置4bに接続されている。
The pinch rolls 1a and 1b are rotating bodies that sandwich the
圧下装置3a、3bは、ピンチロール1aの作業側および駆動側(軸方向両端部)それぞれにおいてピンチロール1aを圧下する。圧下装置3aは、ピンチロール1aの作業側を、設定されたピンチロール圧下位置で圧下する。圧下装置3bは、ピンチロール1aの駆動側を、設定されたピンチロール圧下位置で圧下する。
The
荷重測定装置4a、4bは、ピンチロール1bの作業側および駆動側それぞれにおける荷重を測定する。荷重測定装置4aは、ピンチロール1bの作業側における荷重を測定する。荷重測定装置4bは、ピンチロール1bの駆動側における荷重を測定する。
The
電動機6はピニオンスタンド8、スピンドル7a、7bを介して所定の駆動トルクまたは制動トルクをピンチロール1a、1bに与えることによって、板材に所定の張力を付与する役割を担っている。
The
板材の板端位置測定装置5は、ピンチロール1a、1bによって搬送されている板材2の、板端位置を連続的に(常時)測定する。板端位置測定装置5は、例えばピンチロール装置100近傍の所定の位置に固定して配置されており、検出した板端位置と既知である板材2の板幅とから、搬送されている板材2の板幅中心位置を導出する。あるいは、板端位置測定装置5は、板材2の板幅が既知でない場合には、板材2の板材幅方向における両端位置を測定することにより板材2の板幅中心位置を導出してもよい。なお、板端位置測定装置5による位置測定方法は限定されるものではなく、例えば、フォトマイクロセンサ、エリアセンサ、光電センサ、近接センサ、ファイバセンサ、又はレーザセンサ等の既知のセンサを用いることができる。
The plate edge
次に、図1を参照して、本開示の搬送装置の制御方法の一態様について詳細に説明する。図1では、2基のピンチロール装置を有する搬送装置における制御方法を例示している。図1(a)では、2基のピンチロール装置のうち板材の搬送方向11に対して上流側に位置する#1ピンチロール装置の電動機トルクをα・T、下流側に位置する#2ピンチロール装置の電動機トルクを−α・Tとしている。ここで、T(>0)は板材に張力σ(>0)を与えるピンチロール装置の電動機トルクで、αは0<α<1の範囲の定数である。なお電動機トルクが正の値の場合はピンチロール装置が板材に搬送方向に向かう駆動力を与え、電動機トルクが負の値の場合はピンチロール装置が板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えることになる。図1(a)では、#1ピンチロール装置の入側張力は、ブライドルロール等の図示しない設備によって、σに制御されており、#1ピンチロール装置の電動機トルクをα・Tとしているので、#1ピンチロール装置出側張力は入側張力よりもα・σだけ小さくなり、(1−α)σとなる。さらに図1(a)では、#2ピンチロール装置の電動機トルクを−α・Tとし、制動力を与えているので、#2ピンチロール装置出側張力は、入側張力よりもα・σだけ大きくなり、σ、すなわち#1ピンチロール装置入側張力と同じ張力になる。
Next, with reference to FIG. 1, one aspect of the control method of the transfer device of the present disclosure will be described in detail. FIG. 1 exemplifies a control method in a transport device having two pinch roll devices. In FIG. 1A, the motor torque of the #1 pinch roll device located upstream of the two pinch roll devices in the sheet
図1(a)において、もし#2ピンチロール装置の電動機トルクを#1ピンチロール装置と同じα・Tの駆動力とした場合、#2ピンチロール装置出側張力は(1−2α)σとなる。この場合、#2ピンチロール装置出側張力はσに比べて大幅に小さくなり、通板が不安定になる危険性が高くなる。そして、もしαが0.5を超える値の場合、#2ピンチロール装置出側張力は負の値、すなわち圧縮力となり、この圧縮力が板材の座屈限界を超えた場合、安定的な通板は不可能となる。以上のことから、板の蛇行を抑制する有効な圧下位置制御を実施するためピンチロール装置に有意な駆動力または制動力を与えることが必要であるという前記した本発明者らの発見を踏まえ、板材の張力を安定通板が可能な一定範囲に収めるためには、図1(a)のように、ピンチロール装置の1基は板材に搬送方向に向かう駆動力を与え、別の1基は板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えるように制御することが必要となる。 In FIG. 1A, if the motor torque of the #2 pinch roll device is set to the same driving force of α·T as that of the #1 pinch roll device, the #2 pinch roll device output side tension is (1-2α)σ. Become. In this case, the tension on the exit side of the #2 pinch roll device is significantly smaller than σ, and there is a high risk of the threading becoming unstable. If α is greater than 0.5, the #2 pinch roll device exit side tension is a negative value, that is, a compressive force. If this compressive force exceeds the buckling limit of the plate material, stable tension is maintained. The board becomes impossible. From the above, based on the above-mentioned findings by the inventors of the present invention that it is necessary to give a significant driving force or braking force to the pinch roll device in order to carry out effective rolling position control for suppressing the meandering of the plate, In order to keep the tension of the plate material within a certain range in which stable plate passing is possible, as shown in FIG. 1A, one of the pinch roll devices gives a driving force to the plate material in the conveying direction and the other one of them It is necessary to control the plate material so as to apply a braking force in a direction opposite to the conveying direction.
図1(b)は、図1(a)とは逆に、#1ピンチロール装置の電動機トルクを−α・T、#2ピンチロール装置の電動機トルクをα・Tとしている。その結果、#1ピンチロール装置と#2ピンチロール装置間の張力は(1+α)σとなるが、#2ピンチロール出側張力は#1ピンチロール入側張力と同じσとなり、板材の張力の観点からは安定的な通板が可能となる。 In contrast to FIG. 1A, in FIG. 1B, the motor torque of the #1 pinch roll device is −α·T, and the motor torque of the #2 pinch roll device is α·T. As a result, the tension between the #1 pinch roll device and the #2 pinch roll device becomes (1+α)σ, but the #2 pinch roll exit side tension becomes the same σ as the #1 pinch roll entrance side tension, and From the point of view, stable striping is possible.
図1(b)において、もし#2ピンチロール装置の電動機トルクを#1ピンチロール装置と同じ−α・Tの制動力とした場合、#2ピンチロール装置出側張力は (1+2α)σとなる。この場合、αの値が比較的大きい場合、#2ピンチロール装置出側張力はσに比べて大幅に大きくなり、板材の破断の危険性が高くなる。そしてピンチロール装置において有効な蛇行制御を実施するためには、当該ピンチロール装置は十分な駆動力または制動力を付加する必要があることからαの値は大きい方が好ましいのである。 In FIG. 1B, if the motor torque of the #2 pinch roll device is set to the same braking force of -α·T as that of the #1 pinch roll device, the exit side tension of the #2 pinch roll device is (1+2α)σ. .. In this case, when the value of α is relatively large, the tension on the exit side of the #2 pinch roll device becomes significantly larger than σ, and the risk of breakage of the plate material increases. In order to perform effective meandering control in the pinch roll device, the pinch roll device needs to add a sufficient driving force or braking force, and therefore, a larger value of α is preferable.
図2(a)の実施態様では、#1ピンチロール装置の電動機トルクをα・T、#2ピンチロール装置の電動機トルクを−β・Tとしている。ここで、βはαと同様に0<β<1の範囲の定数である。この結果、図2(a)の実施態様では、#2ピンチロール装置出側張力は(1−α+β)σとなり、βの値に応じて張力レベルを一定範囲に収めつつ、その後の板材処理に好適となるように、#1ピンチロール入側張力とは異なる張力に制御することが可能となる。 In the embodiment of FIG. 2A, the motor torque of the #1 pinch roll device is α·T, and the motor torque of the #2 pinch roll device is −β·T. Here, β is a constant in the range of 0<β<1 like α. As a result, in the embodiment of FIG. 2(a), the #2 pinch roll device exit side tension is (1-α+β)σ, and while keeping the tension level within a certain range according to the value of β, the subsequent plate material processing is performed. It becomes possible to control the tension to be different from the tension on the inlet side of the #1 pinch roll so as to be suitable.
図2(b)の実施態様では、#1ピンチロール装置の電動機トルクを−α・T、#2ピンチロール装置の電動機トルクをβ・Tとしている。この結果、図2(b)の実施態様では、#2ピンチロール装置出側張力は(1+α−β)σとなり、この場合もβの値に応じて張力レベルを一定範囲に収めつつ、その後の板材処理に好適となるように、#1ピンチロール入側張力とは異なる張力に制御することが可能となる。 In the embodiment of FIG. 2B, the motor torque of the #1 pinch roll device is -α·T, and the motor torque of the #2 pinch roll device is β·T. As a result, in the embodiment of FIG. 2B, the #2 pinch roll device exit side tension is (1+α−β)σ, and in this case as well, the tension level is kept within a certain range according to the value of β, and The tension can be controlled to be different from the tension on the #1 pinch roll entrance side so as to be suitable for plate material processing.
図3には、さらに多くのピンチロール装置、すなわちn基のピンチロール装置を有する搬送装置における本開示の制御方法の実施態様を示す。図3(a)では、#1ピンチロール装置と#2ピンチロール装置は図1(a)の場合と同じ電動機トルクを与えており、#3ピンチロール装置以降はその繰り返しパターンの電動機トルクを与えるように制御している。その結果、板材の張力は、σと(1−α)σの2水準の繰り返しとなり、多くのピンチロール装置を配していても張力レベルが異常になることはなく、良好な蛇行制御機能を発揮して安定的な通板が可能となる。 FIG. 3 shows an embodiment of the control method of the present disclosure in a transport device having more pinch roll devices, that is, n pinch roll devices. In FIG. 3A, the #1 pinch roll device and the #2 pinch roll device give the same electric motor torque as in the case of FIG. 1A, and after the #3 pinch roll device, the electric motor torque of the repeating pattern is given. Are controlled. As a result, the tension of the plate material is repeated in two levels of σ and (1-α)σ, and the tension level does not become abnormal even if many pinch roll devices are arranged, and a good meandering control function is provided. It is possible to achieve stable and stable threading.
図3(b)では、#1ピンチロール装置と#2ピンチロール装置は図1(b)の場合と同じ電動機トルクを与えており、#3ピンチロール装置以降はその繰り返しパターンの電動機トルクを与えるよう制御している。その結果、板材の張力は、σと(1+α)σの2水準の繰り返しとなり、多くのピンチロール装置を配していても張力レベルが異常になることはなく、安定的な通板が可能となる。 In FIG. 3(b), the #1 pinch roll device and the #2 pinch roll device give the same electric motor torque as in the case of FIG. 1(b), and after the #3 pinch roll device, give the electric motor torque of the repeating pattern. Control. As a result, the tension of the plate material repeats two levels of σ and (1+α)σ, and even if many pinch roll devices are arranged, the tension level does not become abnormal, and stable threading is possible. Become.
図3(c)は、図3(a)とは異なり、連続した二つのピンチロール装置に同じ電動機トルクを与える実施形態を示している。つまり#1ピンチロール装置の電動機トルクはα・Tであるが、#2ピンチロール装置および#3ピンチロール装置の電動機トルクは−α・T、#4ピンチロール装置および#5ピンチロール装置の電動機トルクはα・T、以下#nピンチロールまでその繰り返しパターンで電動機トルク制御を実施する。その結果、板材の張力は、σ、(1−α)σ、σ、(1+α)σのパターンの繰り返しとなり、この場合も、多くのピンチロール装置を配していても張力レベルが異常になることはなく、安定的な通板が可能となる。 Unlike FIG. 3A, FIG. 3C shows an embodiment in which two continuous pinch roll devices are provided with the same electric motor torque. That is, the motor torque of the #1 pinch roll device is α·T, but the motor torque of the #2 pinch roll device and the #3 pinch roll device is −α·T, and the motor torque of the #4 pinch roll device and the #5 pinch roll device. The torque is α·T, and the motor torque control is performed in the repeating pattern up to #n pinch rolls. As a result, the tension of the plate material repeats the pattern of σ, (1-α)σ, σ, and (1+α)σ, and even in this case, the tension level becomes abnormal even if many pinch roll devices are arranged. Stable passing is possible without any problem.
図3(d)は、図3(c)と同様に、連続した二つのピンチロール装置に同じ電動機トルクを与える実施形態であるが、図3(c)とは電動機トルクの符号を反転させたパターンとなっている。つまり#1ピンチロール装置の電動機トルクは−α・Tであるが、#2ピンチロール装置および#3ピンチロール装置の電動機トルクはα・T、#4ピンチロール装置および#5ピンチロール装置の電動機トルクは−α・T、以下#nピンチロールまでその繰り返しパターンで電動機トルク制御を実施する。その結果、板材の張力は、σ、(1+α)σ、σ、(1−α)σのパターンの繰り返しとなり、この場合も、多くのピンチロール装置を配していても張力レベルが異常になることはなく、安定的な通板が可能となる。 Similar to FIG. 3C, FIG. 3D is an embodiment in which two continuous pinch roll devices are given the same electric motor torque, but the sign of the electric motor torque is reversed from that in FIG. 3C. It is a pattern. That is, the motor torque of the #1 pinch roll device is −α·T, but the motor torque of the #2 pinch roll device and the #3 pinch roll device is α·T, and the motor torque of the #4 pinch roll device and the #5 pinch roll device. The torque is -α·T, and the motor torque control is executed in the repeating pattern up to #n pinch rolls. As a result, the tension of the plate material repeats the pattern of σ, (1+α)σ, σ, and (1-α)σ, and even in this case, the tension level becomes abnormal even if many pinch roll devices are arranged. Stable passing is possible without any problem.
図3(e)は、電動機トルク零のピンチロール装置が混在する搬送装置の実施形態である。#1ピンチロール装置の電動機トルクは−α・Tであるが、#2ピンチロール装置および#3ピンチロール装置の電動機トルクは0、#4ピンチロール装置の電動機トルクはα・T、#5ピンチロール装置の電動機トルクは−α・T、以下#nピンチロールまでは図3(b)と同じパターンで電動機トルク制御を実施する。その結果、#1ピンチロール装置とから#4ピンチロール装置間の板材の張力は(1+α)σとなり、#4ピンチロール以降の張力はσ、(1+α)σのパターンの繰り返しとなり、この場合も、多くのピンチロール装置を配していても張力レベルが異常になることはない。また、電動機トルク0の#2ピンチロール装置と#3ピンチロール装置自体は有効な蛇行制御を実施することはできないものの、その上流側の#1ピンチロール装置と下流側の#4ピンチロール装置において有効な蛇行制御を実施できるため、搬送装置全体としては安定的な通板が可能となる。
FIG. 3(e) shows an embodiment of a conveyance device in which pinch roll devices with zero electric motor torque are mixed. The motor torque of the #1 pinch roll device is −α·T, but the motor torque of the #2 pinch roll device and the #3 pinch roll device is 0, the motor torque of the #4 pinch roll device is α·T, and the #5 pinch roll device. The electric motor torque of the roll device is −α·T, and the electric motor torque control is performed in the same pattern as in FIG. As a result, the tension of the plate material between the #1 pinch roll device and the #4 pinch roll device becomes (1+α)σ, and the tension after #4 pinch roll becomes a pattern of σ and (1+α)σ, and in this case as well. , Even if many pinch roll devices are arranged, the tension level does not become abnormal. In addition, although the #2 pinch roll device and the #3 pinch roll device with the electric motor torque of 0 cannot perform effective meandering control, in the
図4には、搬送ラインの上流側から下流側に向かって板材の張力レベルを次第に変化させることができる実施態様を示す。図4(a)の搬送装置では2n基のピンチロールを有し、1≦i≦nの任意の整数iに対して、#(2i−1)ピンチロール装置の電動機トルクをαi・T(0<αi<1)、#2iピンチロール装置の電動機トルクを−βi・T(0<βi<1)としている。その結果、#2iピンチロール装置の出側張力σ2iは次式で表される。
したがってαi=βi≡αであれば図3(a)と同じ張力状態となるが、例えば、αi<βiであれば下流側で次第に張力が大きくなる。このような張力分布は、例えば、板材の温度が、上流が高く、下流が低くなるようなプロセスに対しては、下流側の方が板材の変形抵抗が高くなるため好適となる場合が多い。逆に、αi>βiとすれば下流側で次第に張力を小さくすることもできる。なお、この実施態様では、αi、βiの値をiの値に応じて変更することによって、種々の張力パターンを得ることができ、板材の加熱、冷却、表面処理等の種々の処理装置の配置に応じて最適な張力状態を実現しつつ、有効な蛇行制御実施し、安定通板を実現することが可能となる。
FIG. 4 shows an embodiment in which the tension level of the plate material can be gradually changed from the upstream side to the downstream side of the transport line. The transport device of FIG. 4A has 2n pinch rolls, and the motor torque of the #(2i−1) pinch roll device is α i ·T( for any integer i of 1≦i≦n. 0<α i <1), the motor torque of the #2i pinch roll device is −β i ·T (0<β i <1). As a result, the exit side tension σ 2i of the #2i pinch roll device is expressed by the following equation.
Therefore, if α i =β i ≡α, the tension state is the same as in FIG. 3A, but if α i <β i , for example, the tension gradually increases on the downstream side. Such a tension distribution is often suitable, for example, for a process in which the temperature of the plate material is high in the upstream and low in the downstream because the deformation resistance of the plate material is higher on the downstream side. On the contrary, if α i >β i , the tension can be gradually reduced on the downstream side. In this embodiment, various tension patterns can be obtained by changing the values of α i and β i according to the value of i, and various processing devices such as heating, cooling, and surface treatment of the plate material can be obtained. It is possible to implement effective meandering control and realize stable threading while achieving an optimal tension state according to the arrangement of the.
図4(b)の搬送装置では2n基のピンチロールを有し、1≦i≦nの任意の整数iに対して、#(2i−1)ピンチロール装置の電動機トルクを−αi・T (0<αi<1)、#2iピンチロール装置の電動機トルクをβi・T(0<βi<1)としている。その結果、#2iピンチロール装置の出側張力σ2iは次式で表される。
したがって図4(b)の実施態様は図4(a)の実施態様に比べて、αi、βiの符号を反転したものとなっており、#(2i−1)ピンチロール装置出側張力が入側張力に比べて高く設定されることが特徴となっている。
The transport device of FIG. 4B has 2n pinch rolls, and the motor torque of the #(2i-1) pinch roll device is -α i ·T for any integer i of 1≦i≦n. (0<α i <1), the motor torque of the #2i pinch roll device is β i ·T (0<β i <1). As a result, the exit side tension σ 2i of the #2i pinch roll device is expressed by the following equation.
Therefore, in the embodiment of FIG. 4B, the signs of α i and β i are inverted as compared with the embodiment of FIG. 4A, and the tension on the exit side of the #(2i-1) pinch roll device is increased. Is characterized by being set higher than the entrance tension.
次に、図6を参照して、本開示のピンチロール装置の圧下装置の制御方法の実施態様について詳細に説明する。まず板幅中心位置現在値を検出する。図5のように板端位置を連続的に測定できる装置5が搬送装置近傍に配備されている場合、この測定値と既知の板幅から板幅中心位置現在値を算出する。例えば、図5に示すようにラインセンターを原点としピンチロール軸に沿って作業側を正とする座標zを定義して位置を示すものとし、作業側に配備された板端位置測定装置5で測定された作業側板端位置をzWとし、既知の板幅をbとするとき、駆動側の板端位置はzW−bで推定されるから板幅中心位置現在値zCはこれらの平均値として次式で計算される。
なお板幅の値が不確定な場合は駆動側にも板端位置測定装置を配し、駆動側板端位置zDを実測して、作業側板端位置zWと駆動側板端位置zDの平均値として板幅中心位置現在値zCを算出する。板幅中心位置現在値は厳密にはピンチロール直下の板幅中心位置であることが好ましいが、板端位置測定装置5が搬送装置に十分近ければ上記計算値zCを板幅中心位置現在値とみなしてよい。さらに正確さを期する場合、搬送装置の入側と出側双方に板端位置測定装置を配備し、それぞれの実測値から計算される板幅中心位置zCの平均をとって板幅中心位置現在値とすることが好ましい。本開示では以上のように実測値から演算によって板幅中心位置現在値を得ることを“板幅中心位置現在値を検出”と表現している。
Next, with reference to
When the plate width value is indeterminate, a plate end position measuring device is also arranged on the drive side, the drive side plate end position z D is measured, and the working side plate end position z W and the drive side plate end position z D are averaged. As the value, the plate width center position current value z C is calculated. Strictly speaking, the plate width center position current value is preferably the plate width center position immediately below the pinch roll, but if the plate edge
図6のフローチャートに戻り本開示に係る搬送装置の制御方法の説明を続ける。板材2の板幅中心位置現在値を検出した後、ピンチロール1a、1bが板材2に搬送方向に向かう駆動力を与えているかどうかを判定する。本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、ピンチロール1a、1bを駆動している電動機6は板材2に所定の張力を付加するためトルク制御を実施する。これは具体的には電動機に供給する電流を制御することになる。そこで電動機の電流の制御目標値を抽出するか、または電流実績値を測定することにより、ピンチロール1a、1bが板材2に搬送方向に向かう駆動力を与えているかどうかを判定する。
Returning to the flowchart of FIG. 6, the description of the control method of the transport device according to the present disclosure will be continued. After detecting the current value of the plate width center position of the
さらに図6のフローチャートにおいて、ピンチロール1a、1bが板材2に搬送方向に向かう駆動力を与えていると判定された場合、板材とピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、板幅中心位置現在値を基準として、ピンチロールの作業側と駆動側のうち、板幅中心位置目標値側の荷重が相対的に大きくなる方向にピンチロールの作業側および駆動側の圧下装置を操作する。この圧下位置操作について図7を用いて説明する。図7ではピンチロールの胴長中心となるラインセンター9に対して板幅中心位置現在値10は作業側に寄っている。ここでは説明を簡単にするため、このときの板幅中心位置目標値はラインセンター9に一致しているものとするが、目標値はその他の位置であっても差支えない。この場合、板材2を駆動側に戻すことが制御目標となるが、その時、板材とピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、板幅中心位置現在値10を基準として板幅中心位置目標値(ラインセンター9)側、すなわち駆動側の荷重が、作業側の荷重に比べて、相対的に大きくなる方向に圧下装置を操作する。具体的には作業側の圧下位置をロールギャップ開の方向、駆動側の圧下位置をロールギャップ閉の方向に操作する。このように作業側と駆動側で逆方向に同じ大きさだけ圧下位置操作を実施することを本開示では圧下レベリング操作と称するが、上記の圧下レベリング操作により、ピンチロール〜板材間の荷重合計は変化することなく荷重分布が変化し、図7における板材2はピンチロール回転に伴い駆動側に戻る。
Further, in the flowchart of FIG. 6, when it is determined that the pinch rolls 1a and 1b apply a driving force to the
一方、ピンチロール1a、1bが板材2に搬送方向とは逆方向の制動力を与えていると判定された場合、板材とピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、板幅中心位置現在値を基準として、ピンチロールの作業側と駆動側のうち、板幅中心位置目標値側の荷重が相対的に小さくなる方向にピンチロールの作業側および駆動側の圧下装置を操作する。図7の例では、板材とピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、板幅中心位置現在値10を基準として板幅中心位置目標値(ラインセンター9)側すなわち駆動側の荷重が、作業側の荷重に比べて、相対的に小さくなる方向に圧下装置を操作する。すなわち作業側ロールギャップ閉、駆動側ロールギャップ開の方向に圧下レベリング操作をすることで図7における板材2はピンチロール回転に伴い駆動側に戻る。なお、ピンチロールが板材に駆動力も制動力も与えていない場合、すなわちピンチロールがアイドル回転状態の場合は、圧下レベリング操作は、必ずしも蛇行制御に有効ではなく逆に板材の形状を乱す危険性もあるので、実施しない。
On the other hand, when it is determined that the pinch rolls 1a and 1b apply the braking force to the
次に図6のフローチャートにおいてS1、S2で示されている圧下レベリング操作の詳細について、さらに具体的な実施態様を示して説明する。 Next, details of the reduction leveling operation shown in S1 and S2 in the flowchart of FIG. 6 will be described with reference to more specific embodiments.
板材2の板幅をb、図8に示すようにラインセンター9を原点としピンチロール軸に沿って作業側を正とする座標zを定義して、板幅中心位置現在値10の座標をzc、板幅中心位置目標値の座標をzTとする。図8の例では説明を簡単にするためzT=0、すなわち板幅中心位置目標値はラインセンター9に一致しているものとする。このとき荷重作用点位置目標値zp_refを、例えば以下の式(4)により導出する。
ここで、δは制御パラメータである。式(4)は板幅中心位置現在値zCと板幅中心位置目標値zTとの差で板位置誤差を算出し、これに制御パラメータδを掛けたものを板幅中心位置現在値zCに加算して荷重作用点位置zp_refを演算している。なお荷重作用点位置とは作業側荷重測定装置による荷重測定値PWと駆動側荷重測定装置による荷重測定値PDの二つの力を、荷重およびモーメントバランスのとれる一つの集中荷重Pに置き換えた場合の荷重作用点の位置を示すものである。そして荷重PW,PDは板材からピンチロールに作用する荷重の反力であるから、当該荷重作用点位置は、板材とピンチロール間に作用する荷重分布を、荷重およびモーメントバランスの観点から集中荷重に置き換えた場合の荷重作用点位置とも一致する。
The plate width of the
Here, δ is a control parameter. Formula (4) calculates the plate position error by the difference between the plate width center position current value z C and the plate width center position target value z T, and multiplies this by the control parameter δ to obtain the plate width center position current value z T. The load action point position z p_ref is calculated by adding to C. The position of the load acting point is to replace the two forces of the load measured value P W by the work side load measuring device and the load measured value P D by the drive side load measuring device with one concentrated load P that can balance the load and the moment. In this case, the position of the load acting point is shown. Since the loads P W and P D are reaction forces of the load acting on the pinch roll from the plate material, the load action point positions concentrate the load distribution acting between the plate material and the pinch roll from the viewpoint of load and moment balance. It also coincides with the position of the load application point when replaced with a load.
まずピンチロールが板材に搬送方向に向かう駆動力を与えている場合、すなわち図6のS1の圧下レベリング操作の具体例について詳細に説明する。この場合、式(4)の制御パラメータδを負の値に設定する。例えば、δ=−0.5とすると、zT=0を考慮して、式(4)よりzp_ref=0.5zCが得られる。このようにすると、図8のようにzC>0すなわち板幅中心位置現在値10がラインセンター9より作業側にある場合は、荷重作用点位置目標値は板幅中心位置現在値10よりも駆動側に位置することになり、このことによって板材とピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布20は、図8に示したように、板幅中心位置現在値を基準として板幅中心位置目標値側の荷重、すなわち駆動側の荷重が、作業側に比べて相対的に大きくなる。
First, a case where the pinch roll applies a driving force to the plate material in the conveying direction, that is, a specific example of the reduction leveling operation of S1 in FIG. 6 will be described in detail. In this case, the control parameter δ in equation (4) is set to a negative value. For example, when δ=−0.5, z p _ref =0.5z C is obtained from the equation (4) in consideration of z T =0. In this way, as shown in FIG. 8, when z C >0, that is, when the plate width center position
上記した荷重作用点位置と板材〜ピンチロール間の荷重分布の関係を定量的に示しておく。板材〜ピンチロール間の荷重分布を直線分布で近似し、任意の位置の単位幅あたりの荷重pを次式で表現する。なお以後、単位幅あたりの荷重を線荷重と呼称する。
ここで、ζは板幅中心を原点とし作業側を正とする板幅方向座標、pCは板幅中心位置の線荷重、pdfは作業側板端の線荷重と駆動側板端の線荷重の差異である。
式(5)の荷重分布による板幅中心まわりのモーメントMを計算すると次のようになる。
したがって、板材〜ピンチロール間の荷重分布を力およびモーメントに関して等価な集中荷重で置き換えたときの力の作用点の板幅中心からの距離ζPは次式で計算される。
式(7)より、荷重作用点位置が板幅中心より駆動側にある場合、すなわちζP<0の場合、pdf<0となり、駆動側の板材〜ピンチロール間荷重が作業側の板材〜ピンチロール間荷重よりも大きくなることが理解できる。
The relationship between the position of the load acting point and the load distribution between the plate material and the pinch roll is quantitatively shown. The load distribution between the plate material and the pinch roll is approximated by a linear distribution, and the load p per unit width at an arbitrary position is expressed by the following equation. Hereinafter, the load per unit width is referred to as a line load.
Here, ζ is the plate width direction coordinate with the plate width center as the origin and the working side is positive, p C is the linear load at the plate width center position, and p df is the linear load at the working side plate end and the driving side plate end. There is a difference.
Calculation of the moment M about the plate width center by the load distribution of the equation (5) is as follows.
Therefore, when the load distribution between the plate material and the pinch roll is replaced with the concentrated load equivalent to the force and the moment, the distance ζ P from the plate width center of the action point of the force is calculated by the following formula.
From the formula (7), when the position of the load acting point is on the drive side from the plate width center, that is, when ζ P <0, p df <0, and the plate material on the drive side-the plate material on the working side is the load between the pinch rolls- It can be understood that the load is larger than the load between pinch rolls.
さて以上のように荷重作用点位置目標値zp_refが求められた後、圧下レベリング操作までの具体的手順の例について説明を続ける。まず、作業側および駆動側それぞれにおける荷重目標値PW_ref,PD_refを導出する。具体的には、式(4)で与えられた荷重作用点位置目標値zp_refに基づいて、ピンチロール荷重の左右差(作業側―駆動側)、すなわち差荷重の目標値Pdf_refを、ピンチロールのモーメントバランスから導かれる次式で計算する。
PW_ref,PD_refは、式(8)で計算されるPdf_refとトータル荷重の目標値P_ref=PW_ref+PD_refとから以下の式(9)および式(10)で計算される。
P W_ref and P D_ref are calculated by the following formulas (9) and (10) from P df_ref calculated by the formula (8) and the target value of the total load P_ref =P W_ref +P D_ref .
次に、作業側および駆動側それぞれにおける荷重目標値PW_ref,PD_refと、荷重測定装置4a、4bにより測定される作業側および駆動側それぞれにおける荷重現在値と、に基づき、作業側および駆動側それぞれにおけるピンチロール圧下位置制御量の目標値を導出する。板材2の板厚、板幅、弾性定数を考慮したピンチロール装置の剛性を片側分でK、荷重測定装置4a、4bで測定された荷重の現在値をPW,PDとすると、ピンチロール装置の圧下位置修正量の作業側目標値ΔgW_refおよび駆動側目標値ΔgD_refは以下の式(11)および式(12)で与えられる。
ここでΔgW_ref,ΔgD_refは上下ピンチロール間隙を大きくする方向を正として定義している。これらの圧下位置修正量の目標値ΔgW_ref,ΔgD_refにスケールファクターαをかけてピンチロール圧下位置制御量ΔgW,ΔgDを以下の式(13)および式(14)で演算する。
式(13)に基づいて導出した作業側ピンチロール圧下位置制御量の目標値ΔgWに基づき作業側の圧下装置3aを制御すると共に、式(14)に基づいて導出した駆動側ピンチロール圧下位置制御量の目標値ΔgDに基づき駆動側の圧下装置3bを操作して、作業側および駆動側それぞれのピンチロール圧下位置を制御する。このようにして圧下位置制御を行うことにより、制御の1サイクルが完結し、以後この一連の操作を繰り返すことで圧下レベリング操作による良好な蛇行制御が実現できる。
Here, Δg W_ref and Δg D_ref are defined as positive in the direction in which the vertical pinch roll gap is increased. The target values Δg W_ref and Δg D_ref of the rolling position correction amounts are multiplied by the scale factor α to calculate the pinch roll rolling position control amounts Δg W and Δg D by the following equations (13) and (14).
While controlling the working-side
なお上記の具体例では、圧下位置制御は作業側および駆動側で同じ方向の同時圧下成分が含まれることもあるが、この成分は作業側荷重と駆動側荷重の合計となるピンチロール荷重を制御することになる。一方、本開示の制御方法にとって本質的に重要なのは作業側と駆動側で逆方向となる圧下レベリング成分であり、この成分は作業側荷重と駆動側荷重の差異となる差荷重を制御する。そこで、同時圧下成分による荷重制御は他の制御機能に委ね、板の蛇行制御に関しては圧下レベリング操作に特化する方法も有効である。具体的には式(8)で計算される差荷重目標値Pdf_refと差荷重現在値Pdfとの差で差荷重制御量ΔPdfを算出し、これを達成するための圧下レベリング制御量目標値Δgdf_refを板材の板厚、板幅、弾性定数、そしてピンチロール装置の変形特性を考慮して求め、これにスケールファクターを考慮して圧下レベリング制御量Δgdfを求める。 In the above specific example, the rolling position control may include a simultaneous rolling component in the same direction on the working side and the driving side, but this component controls the pinch roll load, which is the sum of the working side load and the driving side load. Will be done. On the other hand, what is essentially important for the control method of the present disclosure is a reduction leveling component that is in opposite directions on the working side and the driving side, and this component controls the differential load that is the difference between the working side load and the driving side load. Therefore, it is effective to entrust the load control by the simultaneous rolling components to other control functions and to specialize the rolling leveling operation for the meandering control of the plate. Specifically, the differential load control amount ΔP df is calculated by the difference between the differential load target value P df_ref calculated by the equation (8) and the differential load current value P df, and the reduction leveling control amount target for achieving this is calculated. The value Δg df — ref is calculated in consideration of the plate thickness, plate width, elastic constant, and deformation characteristics of the pinch roll device, and the reduction leveling control amount Δg df is calculated in consideration of the scale factor.
次に図9を参照して、板幅中心位置現在値10がラインセンター9より駆動側にある場合の図1のS1の手続きについて説明する。この場合も荷重作用点位置は式(4)で計算する。δ=−0.5、zT=0を考慮すると、荷重作用点の位置は、図8の場合と同様にzp_ref=0.5zCとなる。しかしながら、図9の場合、zC<0であるから荷重作用点位置は板幅中心位置現在値10よりも作業側に位置することになる。したがって、図9の場合、図8とは逆に、作業側の板材〜ピンチロール間荷重を駆動側の板材〜ピンチロール間荷重に比べて大きくすることになる。
Next, with reference to FIG. 9, the procedure of S1 of FIG. 1 when the
次に、図10を参照して、図6のS2の圧下レベリング操作の具体例について説明する。S2の手続きはピンチロールが板材に搬送方向に向かう制動力を与えていると判定された場合に実行する。この場合の手続きも、1点を除いて前記したS1の手続きと同じである。唯一異なる点は、式(4)の制御パラメータδを正の値に設定することである。例えば、式(4)においてδ=0.5、zT=0とするとzp_ref=1.5zCが得られる。これにより、図10に示すようにzC>0すなわち板幅中心位置現在値10がラインセンター9より作業側にある場合は、荷重作用点位置目標値は板幅中心位置現在値10よりもさらに作業側に位置することになり、板材とピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布20は、図10に示したように、板幅中心位置現在値を基準として板幅中心位置目標値側の荷重、すなわち駆動側の板材〜ピンチロール間荷重が、作業側の板材〜ピンチロール間荷重に比べて相対的に小さくなる。上記のようにして荷重作用点位置目標値が得られた後の手続きはS1の手続きと全く同じである。
Next, a specific example of the reduction leveling operation of S2 of FIG. 6 will be described with reference to FIG. The procedure of S2 is executed when it is determined that the pinch roll applies a braking force to the plate material in the conveying direction. The procedure in this case is also the same as the procedure of S1 described above except for one point. The only difference is that the control parameter δ in equation (4) is set to a positive value. For example, when δ=0.5 and z T =0 in the equation (4), z p_ref =1.5z C is obtained. As a result, as shown in FIG. 10, when z C >0, that is, the plate width center position
次に図11を参照して、板幅中心位置現在値10がラインセンター9より駆動側にある場合の図6のS2の手続きについて説明する。この場合も荷重作用点位置は式(4)で計算する。図10の実施例と同様にδ=0.5、zT=0とするとzp_ref=1.5zCが得られる。しかしながら、図11の場合、zC<0であるから荷重作用点位置は板幅中心位置現在値10よりも駆動側に位置することになる。したがって、図11の場合、図10とは逆に、作業側の板材〜ピンチロール間荷重を駆動側の板材〜ピンチロール間荷重に比べて小さくすることになる。
Next, with reference to FIG. 11, the procedure of S2 in FIG. 6 when the
本開示の搬送装置の制御方法の一態様では、図5に示した板端位置測定装置5を配備することなく、ピンチロールの軸方向両端部それぞれに配備された荷重測定装置により測定される作業側および駆動側の荷重測定値から、板材の板幅中心位置現在値を検出し、この板幅中心位置現在値に基づき圧下レベリング操作を実施する。以下、図12を参照して、荷重測定値より板幅中心位置現在値を算出する方法の一例を具体的に説明する。図12では板材からピンチロールに作用する荷重Pを板材の板幅中心に作用する集中荷重で表現している。板材の板幅中心はラインセンター9よりzCの位置にあり、ピンチロールの軸方向両端部のうち作業側の荷重測定装置で測定される荷重測定値をPW、駆動側の荷重測定装置で測定される荷重測定値をPDとする。作業側荷重測定装置と駆動側荷重測定装置の距離をaとするとき、これらの荷重の間にはピンチロールのモーメントの平衡条件より次の関係式が成立する。
式(15)をzCについて解くと板幅中心位置現在値zCが次式で得られる。
式(16)によれば作業側および駆動側の荷重測定値より板材の板幅中心位置を求めることができる。ただし、式(16)は板材〜ピンチロール間荷重分布が板幅方向に左右対称となっていることを前提とした計算式であり、左右非対称となっている場合は、その非対称性が荷重測定値の左右差PW−PDにおよぼす影響を除外した上で板幅中心位置zCを計算しなければならない。例えば、板材〜ピンチロール間荷重分布が直線分布であり、作業側の線荷重と駆動側の線荷重との差異すなわち荷重分布左右差がpdfとなっている場合、この荷重分布左右差がPW−PDにおよぼす影響は、板幅をbとするとき、pdf・b2/(6a)で与えられるから式(16)の代わりに次式を用いて板幅中心位置 を計算する。
When the equation (15) is solved for z C , the plate width center position current value z C is obtained by the following equation.
According to the equation (16), the plate width center position of the plate material can be obtained from the load measurement values on the working side and the driving side. However, the formula (16) is a calculation formula on the assumption that the load distribution between the plate material and the pinch roll is bilaterally symmetric in the plate width direction. The plate width center position z C must be calculated after excluding the influence on the left-right difference P W −P D of the values. For example, when the load distribution between the plate material and the pinch roll is a linear distribution and the difference between the line load on the working side and the line load on the drive side, that is, the left-right difference in the load distribution is p df , this left-right difference in the load distribution is The influence on W- P D is given by p df ·b 2 /(6a) where the plate width is b, so the plate width center position is calculated using the following formula instead of formula (16).
ここで荷重分布左右差pdfについては、例えば、初期設定の圧下位置では零を仮定し、その後の圧下レベリング操作Δgdfに対しては、ピンチロールと板材の弾性変形を考慮して計算される板材〜ピンチロール間荷重分布左右差の変化量Δpdfを、例えば次式によって計算し、これを時系列的に積算することによって求めることができる。
ここで、mは板材を単位厚さだけピンチロール圧下したときの線荷重増分を表す板材の弾性定数であり、Dは、第二種平行剛性と呼ばれ、荷重分布左右差が単位量だけ変化したときにピンチロールを含めた搬送装置の弾性変形により生ずる板厚左右差を表わすパラメータであり、何れも設備仕様および板材の寸法と弾性係数が与えられれば公知の方法により予め計算できるものである。
Here, the load distribution left-right difference p df is assumed to be zero at the initially set rolling position, and the subsequent rolling leveling operation Δg df is calculated in consideration of elastic deformation of the pinch roll and the plate material. The change amount Δp df of the load distribution lateral difference between the plate material and the pinch roll can be calculated by, for example, the following formula and integrating the changes in a time series.
Here, m is the elastic constant of the plate material that represents the linear load increment when the plate material is pinch-rolled down by a unit thickness, and D is called second-class parallel rigidity, and the lateral difference in load distribution changes by a unit amount. It is a parameter that represents the difference in plate thickness left and right caused by elastic deformation of the conveying device including the pinch roll, and both can be calculated in advance by a known method if given equipment specifications and plate material dimensions and elastic coefficients. ..
図13には、仕上圧延機12から捲取前ピンチロール13、捲取機14に至るランアウトテーブル上にn基のピンチロール装置を配して搬送装置を構成する薄鈑熱間圧延設備において、板材の先端に張力を付加しつつ通板する本開示の制御方法の実施態様を示す。ピンチロール装置は仕上圧延機12直後の最上流側に#1ピンチロール装置、捲取前ピンチロール13直前の最下流側に#nピンチロール装置が配置されている。図13(a)では、仕上圧延機12が圧延ラインの速度ピボットとして速度制御で作業ロールを駆動して圧延を実行しており、板材の最先端が#1ピンチロール装置に把持され、#1ピンチロール装置の電動機トルクをα・Tとすることによって、仕上圧延機12〜#1ピンチロール装置間の板材に張力α・σが付加されている。
FIG. 13 shows a thin sheet hot rolling facility in which n pinch roll devices are arranged on a runout table from the
図13(b)では、図13(a)より板材が進行して、板材の最先端が#2ピンチロール装置に把持され、#2ピンチロール装置の電動機トルクをTとすることによって、#1ピンチロール装置〜#2ピンチロール装置間に張力σが付加されている。さらに#2ピンチロール装置の電動機トルクTが付加されると同時に、#1ピンチロール装置の電動機トルクをα・Tから−(1−α)Tに変更する。このようにすることで、仕上圧延機12〜#1ピンチロール装置間の板材の張力α・σをそのままの値に維持することができる。
In FIG. 13B, the plate material advances from FIG. 13A, the leading edge of the plate material is gripped by the #2 pinch roll device, and the motor torque of the #2 pinch roll device is set to T, whereby #1 A tension σ is applied between the pinch roll device and the #2 pinch roll device. Further, at the same time that the motor torque T of the #2 pinch roll device is added, the motor torque of the #1 pinch roll device is changed from α·T to −(1-α)T. By doing so, the tension α/σ of the plate material between the
図13(c)では、図13(b)より、さらに板材が進行して、板材の最先端が#3ピンチロール装置に把持され、#3ピンチロール装置の電動機トルクをα・Tとすることによって、#2ピンチロール装置〜#3ピンチロール装置間に張力α・σが付加されている。さらに#3ピンチロール装置の電動機トルクα・Tが付加されると同時に、#2ピンチロール装置の電動機トルクをTから(1−α)Tに変更する。このようにすることで、#1ピンチロール装置〜#2ピンチロール装置間の板材の張力σ、そして仕上圧延機12〜#1ピンチロール装置間の板材の張力α・σを維持することができる。
In FIG. 13(c), the plate material further advances from FIG. 13(b), the leading edge of the plate material is gripped by the #3 pinch roll device, and the motor torque of the #3 pinch roll device is set to α·T. Thus, tensions α and σ are applied between the #2 pinch roll device and the #3 pinch roll device. Further, at the same time as the motor torque α·T of the #3 pinch roll device is added, the motor torque of the #2 pinch roll device is changed from T to (1-α)T. By doing so, the tension σ of the plate material between the #1 pinch roll device and the #2 pinch roll device and the tension α/σ of the plate material between the
図13(d)では、図13(c)より、さらに板材が進行して、板材の最先端が#4ピンチロール装置に把持され、#4ピンチロール装置の電動機トルクをTとすることによって、#3ピンチロール装置〜#4ピンチロール装置間に張力σが付加されている。さらに#4ピンチロール装置の電動機トルクTが付加されると同時に、#3ピンチロール装置の電動機トルクをα・Tから−(1−α)Tに変更する。このようにすることで、#2ピンチロール装置〜#3ピンチロール装置間の板材の張力α・σ、#1ピンチロール装置〜#2ピンチロール装置間の板材の張力σ、そして仕上圧延機12〜#1ピンチロール装置間の板材の張力α・σを維持することができる。
In FIG. 13D, the plate material further advances from FIG. 13C, the leading edge of the plate material is gripped by the #4 pinch roll device, and the motor torque of the #4 pinch roll device is set to T, A tension σ is applied between the #3 pinch roll device and the #4 pinch roll device. Further, the motor torque T of the #4 pinch roll device is added, and at the same time, the motor torque of the #3 pinch roll device is changed from α·T to −(1-α)T. By doing so, the tension α·σ of the plate material between the #2 pinch roll device and the #3 pinch roll device, the tension σ of the plate material between the #1 pinch roll device and the #2 pinch roll device, and the
図13(e)では、図13(d)より、さらに板材が進行して、板材の最先端が#5ピンチロール装置に把持され、#5ピンチロール装置の電動機トルクをα・Tとすることによって、#4ピンチロール装置〜#5ピンチロール装置間に張力α・σが付加されている。さらに#5ピンチロール装置の電動機トルクα・Tが付加されると同時に、#4ピンチロール装置の電動機トルクをTから(1−α)Tに変更する。このようにすることで、#4ピンチロール装置より上流側の板材の張力を図13(d)の状態に維持することができる。 In FIG. 13(e), the plate material further advances from FIG. 13(d), the leading edge of the plate material is gripped by the #5 pinch roll device, and the motor torque of the #5 pinch roll device is set to α·T. Thus, tensions α and σ are applied between the #4 pinch roll device and the #5 pinch roll device. Further, the electric motor torque α·T of the #5 pinch roll device is added, and at the same time, the electric motor torque of the #4 pinch roll device is changed from T to (1-α)T. By doing so, the tension of the plate material on the upstream side of the #4 pinch roll device can be maintained in the state of FIG. 13(d).
図13(f)では、図13(e)より、さらに板材が進行して、板材の最先端が#6ピンチロール装置に把持され、#6ピンチロール装置の電動機トルクをTとすることによって、#5ピンチロール装置〜#6ピンチロール装置間に張力σが付加されている。さらに#6ピンチロール装置の電動機トルクTが付加されると同時に、#5ピンチロール装置の電動機トルクをα・Tから−(1−α)Tに変更する。このようにすることで、#5ピンチロール装置より上流側の板材の張力を図13(e)の状態に維持することができる。 In FIG. 13(f), the plate material further advances from FIG. 13(e), the leading edge of the plate material is gripped by the #6 pinch roll device, and the motor torque of the #6 pinch roll device is set to T, A tension σ is applied between the #5 pinch roll device and the #6 pinch roll device. Further, the electric motor torque T of the #6 pinch roll device is added, and at the same time, the electric motor torque of the #5 pinch roll device is changed from α·T to −(1-α)T. By doing so, the tension of the plate material on the upstream side of the #5 pinch roll device can be maintained in the state of FIG. 13(e).
図13において、四角で囲んだ電動機トルクまたは板材の張力の値は、例えば、図13(f)では図13(e)の状態から変更あるいは変化した値を示している。図13(a)〜図13(f)より、本実施形態では、板材先端部を把持している最下流のピンチロール装置と、これに隣接する上流側の1基のピンチロール装置の電動機トルクを変更するだけで、さらに上流側のピンチロール装置の電動機トルクを変更することなく、板材に作用する張力も維持できていることがわかる。このようなことが可能になるのは、板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置から板材に作用させる駆動力、例えば図13(b)における#2ピンチロール装置の電動機トルクT、を、隣接する上流側ピンチロール装置に板材最先端が咬み込んだときに作用させた駆動力、例えば図13(a)における#1ピンチロール装置の電動機トルクα・T、とは有意に異なる値としたことによるものである。すなわち、板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置から上流側のピンチロール装置の電動機トルクを順に列挙すると、#5ピンチロール装置に板材最先端が把持された状態すなわち図13(e)の状態では、#5:α・T、#4:(1−α)T、#3:−(1−α)T、#2:(1−α)T、#1:−(1−α)T、となっているが、#6ピンチロール装置に板材最先端が把持された状態すなわち図13(f)の状態では、#6:T、#5:−(1−α)T、#4:(1−α)T、#3:−(1−α)T、#2:(1−α)T、#1:−(1−α)T、となっており、#4ピンチロール装置より上流側のピンチロール装置の電動機トルクは変更する必要がなく、板材に作用する張力も変化がないことが確認できる。 In FIG. 13, the value of the electric motor torque or the tension of the plate material enclosed by a square in FIG. 13 shows a value changed or changed from the state of FIG. 13(e) in FIG. 13(f), for example. 13(a) to 13(f), in the present embodiment, the motor torque of the most downstream pinch roll device that grips the front end portion of the plate material and the upstream one pinch roll device adjacent thereto. It is understood that the tension acting on the plate material can be maintained without changing the electric motor torque of the pinch roll device on the upstream side simply by changing the above. This is possible because the driving force applied to the plate material from the most downstream pinch roll device gripping the plate material tip portion, for example, the motor torque T of the #2 pinch roll device in FIG. 13B, Is significantly different from the driving force applied when the leading edge of the plate material bites into the adjacent upstream pinch roll device, for example, the motor torque α·T of the #1 pinch roll device in FIG. 13(a). This is due to That is, when the electric motor torques of the pinch roll device on the upstream side to the pinch roll device on the upstream side are listed in order from the pinch roll device on the most downstream side that grips the leading end of the plate material, the state where the leading edge of the plate material is gripped by the #5 pinch roll device, that is, FIG. ), #5:α·T, #4:(1-α)T, #3:-(1-α)T, #2:(1-α)T, #1:-(1- α)T, but in the state where the leading edge of the plate material is gripped by the #6 pinch roll device, that is, in the state of FIG. 13(f), #6:T, #5:-(1-α)T, #4: (1-α)T, #3:-(1-α)T, #2: (1-α)T, #1:-(1-α)T, #4 pinch It can be confirmed that the motor torque of the pinch roll device on the upstream side of the roll device does not need to be changed, and the tension acting on the plate material does not change.
図26には、図13と同様に、ランアウトテーブル上にn基のピンチロール装置を配して搬送装置を構成する薄鈑熱間圧延設備において、板材の先端に張力を付加しつつ通板する制御方法の例を示す。図26の例では、板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置の電動機トルクを常にα・Tとしている。このため、図13の場合と同様に板材に作用する張力をσとα・σの2水準と仮定すると、ピンチロール装置の電動機トルクは、#5ピンチロール装置に板材最先端が把持された状態すなわち図26(e)の状態では、#5:α・T、#4:(1−α)T、#3:−(1−α)T、#2:(1−α)T、#1:−(1−α)T、となっているが、#6ピンチロール装置に板材最先端が把持された状態すなわち図26(f)の状態では、#6:α・T、#5:(1−α)T、#4:−(1−α)T、#3:(1−α)T、#2:−(1−α)T、#1:(1−α)T、となっており、すべてのピンチロール装置の電動機トルクを、図26(e)の状態から図26(f)の状態に移行する際に変更する必要がある。このような操業は頻繁な電動機トルクの反転を伴い、安定通板の阻害要因となる上、ピンチロール装置の設備劣化を早めることにもつながるため好ましくない。さらに図26の例では、図26(f)の状態で#5ピンチロール装置と#6ピンチロール装置の間に存在する板材の先端部分には、図26(a)〜(e)の状態においても、常に張力α・σが作用し、図26(f)の状態で#4ピンチロール装置と#5ピンチロール装置の間に存在する板材の部分には、常に張力σが作用している。このように板材の長手方向位置によって作用する張力レベルが常に異なることで、特に熱間圧延の場合、板幅の長手方向変動を引き起こす危険性が高まるので、この点でも図26の例は好ましくない。 26, in the same manner as FIG. 13, in the thin sheet hot rolling equipment in which n pinch roll devices are arranged on the run-out table to constitute the conveying device, the plate material is passed while tension is applied to the tip thereof. An example of the control method will be shown. In the example of FIG. 26, the electric motor torque of the pinch roll device on the most downstream side that grips the leading end of the plate material is always α·T. Therefore, assuming that the tension acting on the plate material is two levels of σ and α·σ, as in the case of FIG. 13, the motor torque of the pinch roll device is the state where the leading edge of the plate material is gripped by the #5 pinch roll device. That is, in the state of FIG. 26E, #5: α·T, #4: (1-α)T, #3:-(1-α)T, #2: (1-α)T, #1. :-(1-α)T, but in the state where the leading edge of the plate material is gripped by the #6 pinch roll device, that is, in the state of FIG. 26(f), #6:α·T, #5:( 1-α)T, #4:-(1-α)T, #3:(1-α)T, #2:-(1-α)T, #1:(1-α)T. Therefore, it is necessary to change the motor torques of all the pinch roll devices when shifting from the state of FIG. 26(e) to the state of FIG. 26(f). Such an operation is not preferable because it frequently causes reversal of the electric motor torque, becomes an impediment factor to the stable threading, and leads to the accelerated deterioration of the equipment of the pinch roll device. Further, in the example of FIG. 26, in the state of FIG. 26(f), the tip portion of the plate material existing between the #5 pinch roll device and the #6 pinch roll device has the state shown in FIG. 26(a) to (e). Also, the tension α/σ is always applied, and the tension σ is always applied to the portion of the plate material existing between the #4 pinch roll device and the #5 pinch roll device in the state of FIG. 26(f). Since the tension level acting depending on the longitudinal position of the plate material is always different as described above, the risk of causing the longitudinal variation of the plate width is increased particularly in the case of hot rolling, and the example of FIG. 26 is not preferable in this respect as well. ..
図14には、図13に示した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブル上にn基のピンチロール装置を配した搬送装置の制御方法のその後の手続きを示している。図14(a)では、板材最先端が#n−1ピンチロール装置の手前に達しており、図14(b)では、板材の最先端が#n−1ピンチロール装置に把持され、#n−1ピンチロール装置の電動機トルクをTとしている。その結果、#n−1ピンチロール装置入側張力はσとなっている。 FIG. 14 shows the subsequent procedure of the control method of the carrier device in which n pinch roll devices are arranged on the runout table of the thin plate hot rolling equipment shown in FIG. In FIG. 14(a), the leading edge of the plate material reaches the front of the #n-1 pinch roll device, and in FIG. 14(b), the leading edge of the plate material is gripped by the #n-1 pinch roll device, The motor torque of the -1 pinch roll device is T. As a result, the #n-1 pinch roll device entrance side tension is σ.
図14(c)では、板材の最先端が#nピンチロール装置に把持され、#nピンチロール装置の電動機トルクをα・Tとすることによって、#n−1ピンチロール装置と#nピンチロール装置の間の張力はα・σとなり、同時に#n−1ピンチロール装置の電動機トルクをTから(1−α)Tに変更することによって、#n−1ピンチロール装置より上流側の張力を維持することができている。 In FIG. 14C, the leading edge of the plate material is gripped by the #n pinch roll device, and the motor torque of the #n pinch roll device is set to α·T, whereby the #n-1 pinch roll device and the #n pinch roll device are set. The tension between the devices becomes α and σ, and at the same time, by changing the motor torque of the #n-1 pinch roll device from T to (1-α)T, the tension on the upstream side of the #n-1 pinch roll device is increased. Can be maintained.
図14(d)では、板材先端部が捲取前ピンチロール13を経て捲取機14に捲き付き、捲取前ピンチロール13および捲取機14の電動機トルクによって#nピンチロール〜捲取前ピンチロール13間に張力σが作用し、同時に#nピンチロール装置の電動機トルクを−(1−α)Tに変更することによって、#nピンチロール装置より上流側で板材に作用している張力を維持することができている。
In FIG. 14( d ), the leading end of the plate material passes through the
図15には、図14に示した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブル上にn基のピンチロール装置を配した搬送装置の制御方法のさらにその後の手続き、すなわち板材の尾端部通板時の制御方法を示している。まず板材最尾端が仕上圧延機12を抜ける前に、圧延ラインの速度ピボットを仕上圧延機12から捲取機14に移行し、捲取機14を、それまでのトルク制御から板材の速度制御へと切り替える。そして図15(a)に示すように板材最尾端が仕上圧延機12を抜けた時点で、仕上圧延機12〜#1ピンチロール装置間の張力が0になるので、#1ピンチロール装置〜#2ピンチロール装置間の張力σを維持するため、#1ピンチロール装置の電動機トルクをα・Tから−Tに変更する。この操作によって#1ピンチロール装置より下流側の板材の張力を図14の状態のまま維持することができる。
FIG. 15 shows a procedure subsequent to the procedure of the control method of the conveying device in which n pinch roll devices are arranged on the runout table of the thin plate hot rolling equipment shown in FIG. 14, that is, when the tail end of the plate material is passed. The control method is shown. First, before the trailing edge of the plate material passes through the
図15(b)では、板材最尾端が#1ピンチロール装置を抜け、#1ピンチロール装置〜#2ピンチロール装置間の板材張力が0となった時点で、#2ピンチロール装置の電動機トルクを(1−α)Tから−α・Tに変更する。この操作によって#2ピンチロール装置より下流側の板材の張力を図14の状態のまま維持することができる。 In FIG. 15B, the trailing edge of the plate material passes through the #1 pinch roll device, and when the plate material tension between the #1 pinch roll device and the #2 pinch roll device becomes 0, the motor of the #2 pinch roll device is driven. Change the torque from (1-α)T to -α·T. By this operation, the tension of the plate material on the downstream side of the #2 pinch roll device can be maintained in the state of FIG.
図15(c)〜(f)では、板材の最尾端が#2、#3、#4、#5ピンチロール装置を順次抜ける毎に、各時点において板材を把持している最上流側ピンチロール装置の電動機トルクを−Tまたは−α・Tに変更することにより、当該ピンチロール装置より下流側の板材に作用する張力を経時的に変化させないようにしている。 15C to 15F, the uppermost stream side pinch holding the plate material at each time point each time the tail end of the plate material passes through the #2, #3, #4, and #5 pinch roll devices in sequence. By changing the electric motor torque of the roll device to −T or −α·T, the tension acting on the plate material on the downstream side of the pinch roll device is not changed with time.
図13〜15ではピンチロール装置間の板材に作用する張力が2水準の実施形態を示したが、図16〜図18には、ピンチロール装置間の板材に作用する張力が3水準の実施形態を示している。この実施形態では、図16および図17に示すように、板材最先端が#1ピンチロール装置から#nピンチロール装置まで順次把持されていく際、それぞれの時点で板材最先端を把持している最下流側ピンチロール装置の電動機トルクを、α・T、2α・T、3α・T、2α・T、α・T、2α・T、・・・と周期的に変更して行き、当該最下流側ピンチロールに隣接する上流側ピンチロール装置の電動機トルクを該ピンチロール装置より上流側の板材張力が変化しないように変更している。このようにすることで最終的に、各ピンチロール装置の電動機トルクは、上流側から下流側に向かって、−α・T、−α・T、α・T、α・T、−α・T、−α・T、・・・となり、板材に作用する張力は、α・σ、2α・σ、3α・σ、2α・σ、α・σ、2α・σ、・・・と周期的に変化する。また図18には板材尾端部通板時の制御方法を示すが、図15の場合と同様に、板材の最尾端が各ピンチロール装置を順次抜ける毎に、各時点において板材を把持している最上流側ピンチロール装置の電動機トルクを、−α・T、−2α・T、−3α・Tの何れかに変更することにより、当該ピンチロール装置より下流側の板材に作用する張力を経時的に変化させないようにしている。このような制御を実施することによって、各ピンチロール装置の電動機は、常時、有意な駆動力または制動力を発揮しており、搬送装置全体として有効な蛇行制御を実施して安定な通板を実現することができる。 13 to 15 show an embodiment in which the tension acting on the plate material between the pinch roll devices is two levels, but FIGS. 16 to 18 show an embodiment in which the tension acting on the plate material between the pinch roll devices is three levels. Is shown. In this embodiment, as shown in FIGS. 16 and 17, when the leading edge of the plate material is sequentially gripped from the #1 pinch roll device to the #n pinch roll device, the leading edge of the plate material is gripped at each time point. The motor torque of the most downstream side pinch roll device is cyclically changed to α·T, 2α·T, 3α·T, 2α·T, α·T, 2α·T,... The motor torque of the upstream pinch roll device adjacent to the side pinch roll is changed so that the plate material tension on the upstream side of the pinch roll device does not change. By doing so, finally, the electric motor torque of each pinch roll device is -α·T, −α·T, α·T, α·T, −α·T from the upstream side to the downstream side. , −α·T,..., and the tension acting on the plate material changes cyclically as α·σ, 2α·σ, 3α·σ, 2α·σ, α·σ, 2α·σ, and so on. To do. Further, FIG. 18 shows a control method at the time of passing the tail end portion of the plate material. As in the case of FIG. 15, the plate material is gripped at each time point each time the tail end of the plate material passes through each pinch roll device in sequence. By changing the motor torque of the most upstream side pinch roll device to any of -αT, -2αT, -3αT, the tension acting on the plate material on the downstream side of the pinch roll device is changed. I try not to change it over time. By carrying out such control, the electric motor of each pinch roll device always exerts a significant driving force or braking force, and the meandering control effective for the entire conveying device is carried out to achieve stable threading. Can be realized.
図13〜15の実施形態、そして図16〜18の実施形態ともに、上流側のピンチロール装置から下流側のピンチロール装置まで、すべて一定のαの値を前提としてきたが、図4の実施形態に示したように、αの値を上流側から下流側に向かって変化させることで、板材に作用する張力レベルを状況に応じて変化させる実施形態も可能であることは言うまでもない。 13 to 15 and the embodiments of FIGS. 16 to 18 all assume a constant value of α from the upstream pinch roll device to the downstream pinch roll device, the embodiment of FIG. It is needless to say that an embodiment in which the tension level acting on the plate material is changed according to the situation by changing the value of α from the upstream side to the downstream side as shown in FIG.
図19〜図21には、図16〜図18に示した板材に作用する張力が3水準の実施形態の応用例として、少ないピンチロール装置を用いて板材に所要の張力を与え、安定通板を実現する実施形態を示す。図19は板材先端部通板時の制御方法を示している。板材先端部が#1〜#3ピンチロール装置に把持されている図19(a)〜(c)までは図16(a)〜(c)と全く同じ制御形態であるが、図19(d)において、板材最先端が#4ピンチロール装置に把持され#4ピンチロール装置の電動機トルクを3α・Tとすると同時に、#3ピンチロール装置の圧下装置を操作し上ピンチロールを開放し板材と非接触状態とする。また、#3ピンチロール装置の電動機はそれまでの3α・Tの駆動トルク制御から板材との同期速度による速度制御に切り替える。以後、図19(e)、(f)では、板材最先端がそれぞれ#5ピンチロール装置そして#6ピンチロール装置に達し、順次電動機トルク3α・Tを付加すると同時に#4ピンチロール装置そして#5ピンチロール装置の圧下装置を操作して上ピンチロールを開放する。 19 to 21, as an application example of the embodiment in which the tensions acting on the plate material shown in FIGS. 16 to 18 are three levels, a required pinch roll device is used to apply a required tension to the plate material to stabilize the plate. An embodiment for realizing is shown. FIG. 19 shows a control method at the time of passing the plate end portion. 19(a) to 19(c), in which the plate material tip portion is gripped by the #1 to #3 pinch roll devices, the control mode is exactly the same as in FIGS. 16(a) to 16(c), but FIG. ), the leading edge of the plate material is gripped by the #4 pinch roll device and the motor torque of the #4 pinch roll device is set to 3α·T, and at the same time, the pressing device of the #3 pinch roll device is operated to open the upper pinch roll to form the plate material. Not in contact. Further, the electric motor of the #3 pinch roll device switches the driving torque control of 3α·T up to then to speed control by the synchronous speed with the plate material. After that, in FIGS. 19E and 19F, the leading edge of the plate material reaches the #5 pinch roll device and the #6 pinch roll device, respectively, and the motor torque 3α·T is sequentially added, and at the same time, the #4 pinch roll device and the #5 pinch roll device. Operate the reduction device of the pinch roll device to open the upper pinch roll.
図20には、図19の状態からさらに板材が進行し、捲取機14に板材先端部が捲き付くまでの実施形態を示している。図20(a)では、#n−1ピンチロール装置に板材最先端が把持され駆動トルク3α・Tを付加すると同時に、図示していないが、#n−2ピンチロール装置の圧下装置を操作して上ピンチロールを開放している。図20(b)では、#nピンチロール装置に板材最先端が把持され駆動トルク3α・Tを付加すると同時に、#n−1ピンチロール装置の圧下装置を操作して上ピンチロールを開放している。そして図20(c)では、捲取機14に板材先端部が捲き付き、捲取機14および捲取前ピンチロール13によって板材に張力3α・σが付加され、#nピンチロール装置の圧下装置を操作して上ピンチロールを開放している。図20(c)の状態、すなわち非接触状態のピンチロール装置の領域では板材の張力3α・σが付加された状態で、板材の定常部の圧延が進行する。
FIG. 20 shows an embodiment in which the plate material further advances from the state of FIG. 19 and the leading end of the plate material is wound around the winding
図21には、図20(c)の定常圧延状態が終了し、板材尾端部通板時の制御方法を示している。まず板材最尾端が仕上圧延機12を抜ける前に、圧延ラインの速度ピボットを仕上圧延機12から捲取機14に移行し、捲取機14を、それまでのトルク制御から板材の速度制御へと切り替える。そして図21(a)に示すように、板材最尾端が仕上圧延機12を抜けた時点で、それまで上ピンチロール開放状態であった#3ピンチロール装置の圧下装置を操作して板材に接触させ所定の圧下力を与えた上で、電動機をトルク制御に切り替え−α・Tの制動トルクを与える。その後、図21(b)、(c)、(d)に示すように、板材最尾端が順次#1、#2、#3ピンチロール装置を抜けると同時に、それまで上ピンチロール開放状態であった#4、#5、#6ピンチロール装置の圧下装置を操作して板材に接触させ所定の圧下力を与えた上で、電動機をトルク制御に切り替え−α・Tの制動トルクを与える。このようにすることで板材尾端部近傍の張力をほとんど変化させることなく板材を捲き取ることが可能となる。そして図21(e)では、板材最尾端が、図示しない#n−2ピンチロール装置を抜けた時点で、#n−1ピンチロール装置の電動機トルクを−α・T、#nピンチロール装置の電動機トルクを−2α・Tとして、#nピンチロール装置〜捲取前ピンチロール13間の張力3α・σを維持する。なお図示していないが、図21(e)の前段階として、#n−3ピンチロール装置を板材最尾端が抜けた時点で、#n−2ピンチロール装置、#n−1ピンチロール装置、#nピンチロール装置が板材尾端部近傍を把持し、−α・Tの電動機トルクを付加している状態がある。そして図21(f)に示すように、板材最尾端が#n−1ピンチロール装置を抜けた時点で、#nピンチロール装置の電動機トルクを−3α・Tとして、#nピンチロール装置〜捲取前ピンチロール13間の張力3α・σを維持する。
FIG. 21 shows a control method when the steady rolling state of FIG. First, before the trailing edge of the plate material passes through the
図19〜21の実施形態では、板材先端部通板時は、少なくとも1基のピンチロール装置が常に板材最先端を把持しており、最上流側は2〜3基のピンチロール装置が常に板材を把持していたが、これら板材を常時把持するピンチロールの基数については、必要に応じて変更することが可能であることは言うまでもない。 In the embodiments of FIGS. 19 to 21, at the time of passing the plate material tip portion, at least one pinch roll device always grips the leading edge of the plate material, and on the most upstream side, the two or three pinch roll devices always plate the plate material. However, it is needless to say that the radix of the pinch rolls that constantly hold these plates can be changed as necessary.
[本実施形態の作用効果]
従来、板材の製造・処理ラインにおいては、板材に張力を与えつつ面外変形を防止して板材を円滑に搬送するため、上下一対のピンチロールで板材を挟圧し搬送する装置が用いられる。このような装置においては、板材の板幅中心が該板材製造・処理ラインの中心から外れ、最悪の場合、板材の一部が該ピンチロール胴部から咬み出し板材が損傷する事象が発生し得る。当該事象を回避するために、例えば特許文献1には、ピンチロールのプロフィルとベンディング力の制御に加えて、作業側および駆動側の荷重を測定して、荷重の大きい側の圧下位置を相対的に締め込む方向の圧下レベリング制御を実施する装置が開示されている。この圧下レベリング制御の考え方は圧延機の蛇行制御の考え方と同じで、板材が蛇行した側の荷重が大きくなるので、これを検知して荷重が大きくなった側の圧下位置を相対的に締め込む方向に圧下レベリング制御を実施するものである。ここで具体例として、板材が作業側に寄った場合を考える。圧延の場合、作業側を締め込む圧下レベリング操作によって、作業側の圧下率そして伸び率が大きくなり、その結果、作業側の後進率が大きくなって入側板材が余り、上流側の板材は駆動側に傾くことになる。このように傾斜した板材を圧延することによって板材は駆動側に戻ることになる。ピンチロールによる搬送装置の場合、板材は圧延のように塑性変形することはないが、ピンチロール圧下により板材は弾性的に搬送方向に伸びるので、定性的には圧延と同様の蛇行制御効果が期待できると考えられてきた。
[Operation and effect of this embodiment]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a plate material manufacturing/processing line, in order to prevent the out-of-plane deformation and smoothly transfer the plate material while applying tension to the plate material, a device for pressing and transferring the plate material with a pair of upper and lower pinch rolls is used. In such an apparatus, the plate width center of the plate material deviates from the center of the plate material manufacturing/processing line, and in the worst case, a part of the plate material may be bitten out of the pinch roll body and the plate material may be damaged. .. In order to avoid the phenomenon, for example, in
本発明者らは、以上のような考え方に基づき、特許文献1に開示されたものと同様の搬送装置と圧下レベリング制御方法を用いて実験を実施した。その結果、良好に蛇行制御できた条件もあったものの、圧下レベリング制御によって逆に蛇行が激しくなった場合も見られた。そこでピンチロール装置の蛇行特性と実験条件の関係を詳細に調査した結果、以下のようなことが明らかとなった。
Based on the above idea, the present inventors conducted an experiment using the same transporting device and rolling reduction leveling control method as those disclosed in
(A)ピンチロール装置入側において板材に負荷されている張力と出側において板材に負荷されている張力とが等しい場合は、板材が蛇行した側の圧下位置を締め込む方向の圧下レベリング操作によって板材の蛇行がやや抑制されたが、その感度は鈍く、外乱が大きい場合は、蛇行を抑制するための圧下レベリング操作が過大となり、板材が塑性変形して板形状が悪化する場合があった。 (A) When the tension applied to the plate material on the inlet side of the pinch roll device and the tension applied to the plate material on the outlet side are equal, by the reduction leveling operation in the direction of tightening the reduction position on the side where the plate material meanders. Although the meandering of the plate material was slightly suppressed, its sensitivity was low, and when the disturbance was large, the reduction leveling operation for suppressing the meandering became excessive, and the plate material sometimes plastically deformed to deteriorate the plate shape.
(B)ピンチロール装置の入側張力が出側張力より大きい場合は、板材が蛇行した側の圧下位置を締め込む方向の圧下レベリング操作によって板材の蛇行が発散傾向となり、板位置を安定させることができなかった。逆に、板材が蛇行した側の圧下位置を開放する方向の圧下レベリング操作によって板材の蛇行が抑制され、安定した通板が実現できた。 (B) When the entrance side tension of the pinch roll device is larger than the exit side tension, the meandering of the plate material tends to diverge by the reduction leveling operation in the direction to tighten the reduction position on the side where the plate material meanders, and the plate position is stabilized. I couldn't. On the contrary, the meandering of the plate material was suppressed by the reduction leveling operation in the direction of opening the pressing position on the side where the plate material meandered, and stable striping could be realized.
(C)ピンチロール装置の出側張力が入側張力より大きい場合は、板材が蛇行した側の圧下位置を締め込む方向の圧下レベリング操作によって板材の蛇行が抑制され、安定した通板が実現できた。 (C) When the tension on the outlet side of the pinch roll device is larger than the tension on the inlet side, meandering of the plate material is suppressed by the reduction leveling operation in the direction of tightening the reduction position on the side where the plate material meanders, and stable plate passing can be realized. It was
上記したように、入側張力が出側張力より大きい場合は、従来技術の圧下レベリング制御、すなわち板材が蛇行した側の圧下位置を相対的に締め込む圧下レベリング制御が機能しないばかりか、逆に蛇行を助長することが明らかとなった。そしてこの場合、従来技術とは逆方向、すなわち板材が蛇行した側の圧下位置を相対的に開放する圧下レベリング制御が有効であることが明らかとなった。 As described above, when the entrance side tension is larger than the exit side tension, not only the conventional reduction leveling control, that is, the reduction leveling control that relatively tightens the reduction position on the side where the plate material meanders does not work, but conversely It became clear that it promotes meandering. Then, in this case, it became clear that the reduction leveling control in which the reduction position on the side in which the plate material meanders is relatively opened is effective in the opposite direction to the conventional technique.
この実験結果が普遍的なものかどうかを検討するため、上記現象のメカニズムについて考察した。 In order to examine whether or not this experimental result is universal, we considered the mechanism of the above phenomenon.
従来は、板材の弾性伸びが、ピンチロールの圧下レベリング操作による蛇行制御の基本メカニズムと考えられてきた。しかしながら、このメカニズムだけでは上記した入・出側張力バランス変化による蛇行特性の反転現象を説明することはできない。そこで本発明者らは、この現象のメカニズムについて鋭意検討した結果、次のような思考過程を経て新たなピンチロール装置の蛇行メカニズムを想到するに至った。 Conventionally, elastic elongation of a plate material has been considered to be a basic mechanism of meandering control by a rolling leveling operation of a pinch roll. However, this mechanism alone cannot explain the reversal phenomenon of the meandering characteristics due to the change in the tension balance between the inlet and outlet sides. Therefore, as a result of intensive studies on the mechanism of this phenomenon, the present inventors have come up with a new meandering mechanism of the pinch roll device through the following thought process.
従来の板材の弾性伸びによる蛇行メカニズムでは、ピンチロールから板材に作用するピンチ力、すなわち板厚方向の圧下力のみを考慮してきたが、この考え方だけでは入・出側張力バランスによる蛇行特性の反転現象を説明することはできない。そこで、入・出側張力バランスが、ピンチロールから板材に作用する力におよぼす影響について考察した。図22にはピンチロール近傍で板材に負荷される搬送方向の力を模式的に示している。図22では入側張力が出側張力より大きい場合を示しているが、この場合、板材に作用する搬送方向力の平衡条件によって、ピンチロールから板材に23a、23bの矢印で示したような搬送方向に向かう駆動力が作用していなければならない。言い換えると、ピンチロールから板材に駆動力23a、23bが作用しているので入側張力が出側張力より大きくなるのである。
In the conventional meandering mechanism by elastic elongation of the plate material, only the pinch force acting on the plate material from the pinch roll, that is, the rolling force in the plate thickness direction has been taken into consideration. The phenomenon cannot be explained. Therefore, the influence of the tension balance between the inlet and outlet sides on the force acting on the plate material from the pinch roll was considered. FIG. 22 schematically shows the force in the transport direction applied to the plate material near the pinch roll. FIG. 22 shows the case where the inlet tension is larger than the outlet tension, but in this case, depending on the equilibrium condition of the conveying direction force acting on the plate material, the conveyance from the pinch roll to the plate material as indicated by the
図23には図22を上から見た平面図を示しており、この例では板材〜ピンチロール間荷重分布20は作業側が大きくなっていると想定している。この場合、ピンチロールは板材の作業側を駆動側より強く挟圧しているので、ピンチロールから板材に作用する駆動力は作業側駆動力23a−1が駆動側駆動力23b−2よりも大きくなると考えられる。その結果、ピンチロールから板材に対してモーメント25が作用し、板材の進行速度は作業側が駆動側より僅かに速くなり、板材は図23に示したように傾くことになる。このように入側上流で作業側に傾いた板材がピンチロールによって搬送方向に送られることによって板材は作業側に蛇行することになる。すなわち圧下レベリング操作によって、圧下を強くし荷重が大きくなる側に蛇行することを説明することができる。このような考察から、上記実験事実(B)が普遍的な現象であることが確認できる。なお、ピンチロールから板材に作用する駆動力は、実際には、板材とピンチロールの接触領域にわたって分布する力であるが、ここでは説明を簡単にするため、作業側と駆動側の矢印で代表させて示した。
FIG. 23 shows a plan view of FIG. 22 seen from above, and in this example, it is assumed that the
図24には、図22とは逆に、出側張力が入側張力より大きい場合の板材に負荷される搬送方向の力を示している。この場合、板材に作用する搬送方向力の平衡条件によって、ピンチロールから板材に24a、24bの矢印で示したような搬送方向とは逆方向の制動力が作用していなければならない。言い換えれば、ピンチロールから板材に制動力24a、24bが作用しているので出側張力が入側張力より大きくなるのである。
Contrary to FIG. 22, FIG. 24 shows the force in the carrying direction applied to the plate material when the outlet tension is larger than the inlet tension. In this case, depending on the equilibrium condition of the conveying direction force acting on the plate material, the braking force in the direction opposite to the conveying direction as indicated by the
図25には図24を上から見た平面図を示しており、この例では板材〜ピンチロール間荷重分布20は作業側が大きくなっていると仮定している。この場合、ピンチロールは板材の作業側を駆動側より強く挟圧しているので、ピンチロールから板材に作用する制動力は作業側制動力24a−1が駆動側制動力24b−2よりも大きくなると考えられる。その結果、ピンチロールから板材に対してモーメント25が作用し、板材の進行速度は作業側が駆動側より僅かに遅くなり、板材は図25に示したように傾くことになる。このように入側上流で駆動側に傾いた板材がピンチロールによって搬送方向に送られることによって板材は駆動側に蛇行することになる。すなわち圧下レベリング操作によって、圧下を強くし荷重が大きくなる側と反対側に蛇行することになる。この蛇行特性は板材の弾性伸びを考慮したメカニズムと定性的には同じである。このような考察から、上記実験事実(C)が普遍的な現象であることが確認できる。
FIG. 25 is a plan view of FIG. 24 seen from above, and in this example, it is assumed that the
ところで、入側張力が出側張力より有意に大きい場合、すなわちピンチロールが板材に搬送方向に向かう駆動力を与えている場合、例外なく、圧下を強くし荷重が大きくなる側に板材は蛇行した。この蛇行特性は板材の弾性伸びを考慮したメカニズムとは逆方向であることを考慮すると、蛇行特性におよぼす板材の弾性伸びの効果は、入・出側張力差すなわちピンチロールの駆動力または制動力の効果に比べて、極めて小さいと結論される。このような考察から、上記実験事実(A)が普遍的な現象であることが確認できる。したがって、ピンチロール装置の圧下レベリング操作によって有効な蛇行制御を実施するにはピンチロール装置が板材に対して有意な駆動力または制動力を与える必要があることが確認できる。 By the way, when the entrance side tension is significantly larger than the exit side tension, that is, when the pinch roll gives a driving force to the plate material in the conveying direction, the plate material meanders to the side where the reduction is increased and the load is increased without exception. .. Considering that this meandering characteristic is in the opposite direction to the mechanism considering elastic elongation of the plate material, the effect of elastic elongation of the plate material on the meandering characteristic is the difference in tension between the inlet and outlet sides, that is, the driving force or braking force of the pinch roll. It is concluded that it is extremely small compared to the effect of. From such consideration, it can be confirmed that the above-mentioned experimental fact (A) is a universal phenomenon. Therefore, it can be confirmed that the pinch roll device needs to apply a significant driving force or braking force to the plate material in order to perform effective meandering control by the rolling leveling operation of the pinch roll device.
上記のような発見と考察を経て本発明はなされたものであり、ピンチロールで板材を狭圧し搬送するピンチロール装置を直列に複数基有する搬送装置において、板材の張力を所定の許容範囲に制御しつつ、良好な蛇行制御を実施する制御方法を開示している。特に、板材の張力を所定の許容範囲に制御するため、ピンチロール装置の少なくとも1基は板材に搬送方向に向かう駆動力を与え、また少なくとも別の1基は板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与える制御を実施し、板材の蛇行制御に関しては、板材に搬送方向に向かう駆動力を与えているピンチロール装置においては、板材と該ピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、板幅中心位置現在値を基準として板幅中心位置目標値側の荷重を他方に比べて相対的に大きくする方向に該ピンチロール装置の作業側および駆動側の圧下装置を操作し、板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えているピンチロール装置においては、板材と該ピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、板幅中心位置現在値を基準として板幅中心位置目標値側の荷重を他方に比べて相対的に小さくする方向に該ピンチロール装置の作業側および駆動側の圧下装置を操作する。 The present invention has been made through the discoveries and considerations as described above, and in a conveying device having a plurality of pinch roll devices in series for narrowing and conveying a plate material with pinch rolls, the tension of the plate material is controlled within a predetermined allowable range. At the same time, a control method for implementing good meandering control is disclosed. In particular, in order to control the tension of the plate material within a predetermined allowable range, at least one of the pinch roll devices applies a driving force to the plate material in the transport direction, and at least another one of the pinch roll devices applies a drive force to the plate material in a direction opposite to the transport direction. With regard to the meandering control of the plate material, the pinch roll device that applies the driving force toward the conveying direction to the plate material performs the control to apply the braking force, and the plate width direction distribution of the load acting between the plate material and the pinch roll. , The plate width center position current value is used as a reference, and the work side and drive side reduction devices of the pinch roll device are operated in a direction in which the load on the plate width center position target value side becomes relatively larger than the other, and In the pinch roll device that applies a braking force in the direction opposite to the transport direction, the plate width center position target is used as a reference for the plate width direction distribution of the load acting between the plate material and the pinch rolls. The work side and drive side reduction devices of the pinch roll device are operated in a direction in which the load on the value side is made relatively smaller than the load on the other side.
このような制御を実施することによって、ピンチロール装置を直列に複数基有する搬送装置において、あらゆる状態に対応した板材の張力制御および蛇行制御が実現できる。 By carrying out such control, the tension control and the meandering control of the plate material corresponding to all states can be realized in the conveying device having a plurality of pinch roll devices in series.
1a、1b…ピンチロール、2…板材、3a、3b…圧下装置、4a、4b…荷重測定装置、5…板材の板端位置測定装置、6…電動機、7a、7b…スピンドル、8…ピニオンスタンド、9…ラインセンター、10…板幅中心位置現在値、11…板材の搬送方向、12…仕上圧延機、13…捲取前ピンチロール、14…捲取機、20…板材〜ピンチロール間荷重分布、21…入側張力、22…出側張力、23a、23b、23a−1、23a−2…ピンチロールから板材に作用する駆動力、24a、24b、24a−1、24a−2…ピンチロールから板材に作用する制動力、25…ピンチロールから板材に作用するモーメント、100…板材搬送装置。 1a, 1b... Pinch roll, 2... Plate material, 3a, 3b... Reduction device, 4a, 4b... Load measuring device, 5... Plate edge position measuring device of plate material, 6... Electric motor, 7a, 7b... Spindle, 8... Pinion stand , 9... Line center, 10... Current value of center position of plate width, 11... Transfer direction of plate material, 12... Finishing rolling machine, 13... Pinch roll before winding, 14... Winding machine, 20... Load between plate material and pinch roll Distribution, 21... Inlet side tension, 22... Outlet side tension, 23a, 23b, 23a-1, 23a-2... Driving force acting on the plate material from the pinch rolls, 24a, 24b, 24a-1, 24a-2... Pinch rolls A braking force acting on the plate material from 25, a moment acting on the plate material from the pinch roll, 100 a plate material conveying device.
Claims (7)
該ピンチロール装置の少なくとも1基は板材に搬送方向に向かう駆動力を与え、また少なくとも別の1基は板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えることを特徴とする搬送装置の制御方法。 A pair of upper and lower pinch rolls, a driving device for driving the pinch rolls, a rolling-down device at each axial end of at least one of the upper and lower pinch rolls, and at least axial ends of at least one of the upper and lower pinch rolls. A method of controlling a plate material conveying device having a plurality of pinch roll devices in series on the same line equipped with a load measuring device,
At least one of the pinch roll devices applies a driving force to the plate material in the conveying direction, and at least another one of the pinch roll devices applies a braking force to the plate material in a direction opposite to the conveying direction. ..
該ピンチロールが該板材に搬送方向に向かう駆動力を与えているピンチロール装置においては、該板材と該ピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、該板幅中心位置現在値を基準として該板幅中心位置目標値側の荷重を他方に比べて相対的に大きくする方向に該ピンチロール装置の作業側および駆動側の圧下装置を操作し、
該ピンチロールが該板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えているピンチロール装置においては、該板材と該ピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、該板幅中心位置現在値を基準として該板幅中心位置目標値側の荷重を他方に比べて相対的に小さくする方向に該ピンチロール装置の作業側および駆動側の圧下装置を操作、することを特徴とする請求項1記載の搬送装置の制御方法。 The plate width center position current value of the plate material being pinched in the pinch roll is detected, and the target is to bring the plate width center position current value close to the plate width center position target value.
In the pinch roll device in which the pinch roll applies a driving force to the plate material in the conveying direction, the current value of the plate width center position is used as a reference with respect to the plate width direction distribution of the load acting between the plate material and the pinch roll. As the plate width center position target value side is operated in a direction to relatively increase the load relative to the other side, the working side and the driving side reduction device of the pinch roll device,
In the pinch roll device in which the pinch roll applies a braking force to the plate material in a direction opposite to the conveying direction, in the plate width direction distribution of the load acting between the plate material and the pinch roll, the plate width center position current The work-side and drive-side reduction devices of the pinch roll device are operated in a direction in which the load on the plate width center position target value side is relatively smaller than the other on the basis of the value. 2. The control method of the transfer device according to 1.
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