JP2586948B2 - サイドガイドの位置制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は鋼板の搬送時の横移動を規制するためのサイ
ドガイドと鋼板側端との間隔を最適に保持するサイドガ
イドの位置制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 圧延ミルのペイオフリールなどにおいては、巻戻され
るコイル鋼板の中心を圧延ミルのラインの中心に合わせ
てペイオフリールなどに挿入している。ところが、ほと
んどのコイルは、コイル端縁の不揃い（巻ずれ）を生じ
ている。

そのため、ペイオフリールの巻戻し及びテンションリ
ールの巻取りの際には、コイル端縁の不揃いに伴う鋼板
の幅方向移動を規制する手段が必要になる。この規制手
段として、例えば、竪ロールを用いたサイドガイドを鋼
板通過路の両側に整列配置し、このロールを板幅に応じ
て拡張もしくは縮小して目的を達している。

しかし、鋼板は、その幅が圧延作業後では一定となら
ず、幅変動を生じている。このため、サイドガイドの設
定幅が一定の場合、つぎのような状態が生じる。

（１）サイドガイド幅＞鋼板幅 ガイドと鋼板間に隙間があり、この隙間のためセンタ
ーが一定にならない。

（２）サイドガイド幅＜鋼板幅 ガイドと鋼板間に隙間がないので鋼板が通過できず、
あるいは鋼板の端末が折れる。

（３）サイドガイド幅＝鋼板幅 鋼板は安定に通過可能。

以上より鋼板がサイドガイドを安定に通過するために
は、常に（サイドガイド幅＝鋼板幅）の条件を満たす必
要がある。

第７図及び第８図は従来のサイドガイドの位置制御装
置を示す平面図及び正面断面図である。

鋼板１の通過域の両側には、サイドガイドとしての竪
ロール２が所定間隔に設置されている。この竪ロール２
は、対向間で接近あるいは離間可能にサイドガイド装置
３にセットされている。このロール移動の駆動は、直流
電動機４によって行われる。また、サイドガイド装置３
の駆動軸には、サイドガイド幅を検出するサイドガイド
幅検出装置５が設けられている。

また、鋼板１の上部には、その直下を通過する鋼板１
の板幅を検出するための板幅検出装置６が設置されてい
る。この板幅検出装置６の検出信号とサイドガイド幅検
出装置５の検出信号とを比較して所定の演算を行う比較
演算部７が設けられている。さらに、この比較演算部７
には、その演算結果に基づいて直流電動機４を駆動する
電源回路８が設けられている。

次に、以上の構成による位置制御装置の動作について
説明する。

板幅検出装置６によって鋼板１の板幅が検出され、一
方、サイドガイド幅検出装置５によってサイドガイド幅
が検出される。比較演算部７は、２つの検出信号に基づ
いて、次式による演算を実行し、その結果を電圧の形で
出力する（例えば、DC−10V〜＋10V）。

（板幅−サイドガイド幅）／基準幅（mm） この出力信号に基づいて電源回路８は、直流電動機４
を回転駆動し、この回転によりサイドガイド装置３を開
閉し、列間の間隔が最適になる位置まで移動させる。こ
れにより、鋼板１と竪ロール２は、前記（３）の状態に
保たれ、鋼板１は安定に中心位置にセットされる。

なお、この種の装置に関するものとして、例えば、特
開昭59−179219号，実開昭59−20909号，実開昭59−628
05号，実開昭59−14351号，実開昭59−15162号，実開昭
61−63312号，特開昭61−39130号及び実公昭60−7844号
などがある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記した従来のサイドガイドの位置制御装置
では、サイドガイド装置の駆動源として直流電動機を用
いているため、汎用性に乏しく且つ設備コストが高くな
るという不都合がある。

この不都合を解消するためには、駆動源に交流電動機
を用いるのが望ましいが、従来、直流電動機の場合のサ
ーボ制御に代わる自動追従制御の技術が確立されておら
ず、用いることができなかった。

この発明の目的は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、直流電動機を用いることなくサイドガイ
ドの位置決め駆動が行えるようにしたサイドガイドの位
置制御装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明は板幅検出値
とサイドガイド幅検出値との偏差値に基づいて、鋼板の
搬送路に沿って所定位置の両側に配設されたサイドガイ
ドを退避方向あるいは接近方向に移動させるサイドガイ
ドの位置制御装置において、前記偏差値に基づいて前記
サイドガイドの駆動源となる交流電動機の内部温度が規
定値以上であるときに前記サイドガイドを退避させる
か、または移動を停止させる制御手段を設けるよう構成
したものである。

前記制御手段は、前記偏差値の正方向信号及び負方向
信号を検出する方向判定手段と、その各々の方向におけ
る信号が一定時間内に発生する頻度によって前記退避ま
たは移動停止を判定する演算手段とを備えた構成とする
ことができる。なお、交流電動機の内部温度が規定値近
傍にある時、内部温度の変動に基づく制御と、板幅とサ
イドガイド幅の比較に基づく制御との切換えが頻繁に行
われるが、シーケンサー（計算機）を用いれば同時に処
理可能で制御が混乱することはない。

［作用］ 上記のように構成することによって、高頻度に正転，
逆転を繰返す交流電動機を駆動するに際し、交流電動機
の使用限界の１つの目安となる内部温度に相当する情報
を取得し、その情報が規定状態を超えるときに交流電動
機の駆動を停止し、またはサイドガイドに悪影響を与え
ることのない退避動作の制御を実行する。これにより、
過度の正転，逆転運転に弱い交流電動機の駆動を安全圏
内で行うことが可能になり、交流電動機を用いたサイド
ガイド装置の実現が可能になる。

上記内部温度に相当する情報取得手段として、板幅検
出値とサイドガイド幅検出値との偏差値の正方向信号及
び負方向信号を判定し、その各方向における信号が一定
時間内に発生する頻度に基づいて得ることが可能であ
り、直接に温度を検出することなく必要な情報を得るこ
とができる。温度下降後、サイドガイドを退避状態から
機能状態に戻す時、一般に温度検出としては熱動型継電
器を用いて、電気学会の電気規格調査会標準規格（JEC
−6147）に基づき、耐熱クラスで、Y,A,E,B,F,H,200,22
0,250に対してそれぞれ、90℃,105℃,120℃,130℃,155
℃,180℃,200℃,220℃,250℃の温度限界値以下になった
ときに行う。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の主要構成を示す構成図
である。なお、第１図においては、第７図に示したと同
一であるものには同一符号を用いたので、以下において
は重複する説明を省略する。

第１図に示すように、この実施例は、直流電動機４に
代えて交流電動機12を用いると共に、電源回路８に代え
て交流電動機12の起動／停止にともなう温度上昇を監視
する温度上昇監視部10及び該温度上昇監視部10の出力信
号に基づいて交流電動機12を駆動する交流電動機駆動回
路11を用いる構成としたところに特徴がある。

サイドガイドの駆動に用いられる電動機は、鋼板１の
板幅に追従して第２図に示すように頻繁に断続駆動され
る。ところが、このように一定時間の間に短周期で断続
的に駆動される負荷の場合、交流電動機は負荷時間率に
制約されることになる。したがって、交流電動機12の駆
動においては、格別の配慮が必要になる。

このために、本発明は温度上昇監視部10を設けてい
る。温度上昇監視部10は、一定時間（例えば、10分間）
における駆動時間の割合を以下のように演算し、その割
合に応じた駆動信号を生成し、交流電動機駆動回路11へ
送出する。

負荷時間率＝（t/T）×100（％） ……（１） （ただし、ｔ＝Σt_i,i＝１〜N,Tは監視時間） 一定時間当たりの通電率が多くなれば、交流電動機12
の温度の上昇傾向は高くなり、最悪の場合には焼損を招
くことになる。そこで、温度上昇監視部10は、負荷時間
率が規定以上になったときには、竪ロール２を鋼板１に
接触しない位置まで退避させ、あるいは交流電動機12の
駆動を停止させる信号を交流電動機駆動回路11へ送出す
るように動作する。この温度上昇監視部10より出力され
る制御信号に基づいて、交流電動機駆動回路11は、負荷
時間率が規定以下の状態下では、交流電動機12を比較演
算部７の演算結果にしたがってサイドガイド装置３を駆
動し、負荷時間率が規定以上のときには前記したよう
に、サイドガイド装置３を退避動作させるように駆動
し、あるいは交流電動機12を停止させる駆動を行う。

以上においては、負荷時間率で電動機の定格を表した
が、このほか温度の上昇率で定格限界を表すこともでき
る。要するに交流電動機12の使用限界が把握できさえす
れば、どのような保護手段であってもよい。

第３図は温度上昇監視部10の詳細構成を示すブロック
図である。

21はデッドバンド処理部であり、比較演算部７の出力
信号の内の微小なものを除去し、あるレベル以上の信号
のみを出力する。デッドバンド処理部21には、退避方向
演算部22及び反退避方向演算部23が接続されている。退
避方向演算部22は、正／逆２方向の動作方向が存在する
場合に対応するもので、機械的な制約などにより退避方
向が存在する場合を配慮して設けられている。この実施
例では、サイドガイド“開”の方向が退避方向演算部22
の演算対象となる。この“開”方向の動作においては、
鋼板１と竪ロール２との衝突を回避するため、サイドガ
イド装置３は速やかに動作する必要がある。また、反退
避方向演算部23は、前記と逆方向（閉方向）に対する演
算を実行する。

退避方向演算部22及び反退避方向演算部23の各出力ラ
インには、動作制御接点24a及び24bが挿入され、後記す
る温度上昇判定部26の出力によってオン／オフされる。
動作制御接点24a及び24bの共通接続出力側には、温度上
昇判定出力部25が接続されている。この温度上昇判定出
力部25は、退避方向演算部22または反退避方向演算部23
の出力信号を増幅し、交流電動機駆動回路11を制御する
ための信号を出力する。また、温度上昇判定出力部25に
は、温度上昇判定部26が接続され、判定出力に基づいて
負荷時間率を演算し、その演算結果に基づいて退避方向
演算部22または反退避方向演算部23の出力のいずれかを
選択する。

第４図は温度上昇判定部26の詳細を示すブロック図で
ある。

31は温度上昇判定出力部25の出力に基づいて電動機の
正／逆から稼働状況を判定し、稼働制限出力信号を生成
する稼働監視用演算部である。稼働監視用演算部31に
は、１次遅れ回路を用いた温度上昇演算部32が接続さ
れ、時間Ｔ（10分間）にわたる温度上昇を演算する。温
度上昇演算部32には、制限開始用演算部33及び制限解除
用演算部34が並列的に接続されている。

制限開始用演算部33は、（１）式による温度上昇が規
定値（例えば30％）であった場合、この値を超えるとき
に出力部35に制限開始信号を送出する。また、負荷時間
率が30％を超える状態から下がり、規定値（例えば25
％）になったときには、制限解除信号を出力部36に送出
する。

つぎに、第３図の構成による温度上昇監視部10の動作
について、第５図の動作波形図を参照して説明する。

比較演算部７からは（イ）のような波形の信号が出力
され、この信号は温度上昇監視部10のデッドバンド処理
部21において（ロ）のように微小レベルがカットされ
る。この信号の内の正方向に同期した信号が退避方向演
算部22によって（ハ）のように生成され、また、負方向
（逆方向）に同期した信号が反退避方向演算部23によっ
て（ニ）のように生成される。温度上昇判定出力部25
は、退避方向演算部22及び反退避方向演算部23の出力信
号に基づいて、（ホ）のような交流電動機12の正転／逆
転信号を生成する。この温度上昇判定出力部25の出力信
号に基づいて、温度上昇判定部26は比較演算部７の出力
に対する正負のピーク間隔に相当する（ヘ）のような信
号を出力し、動作制限接点24a及び24bを切換える。

温度上昇判定出力部25の出力信号は、第４図に示した
稼働監視用演算部31に印加され、入力信号の正負を全て
正信号に変換した第５図（ト）のような信号を生成す
る。このパルス列信号に対し、温度上昇演算部32は入力
信号を積分した（チ）のような信号を生成し、そのレベ
ルが予め設定した値（例えば第５図（チ）の100％）を
超えたことを制限開始用演算部33で判定し、また、予め
設定した値（例えば第５図（チ）の90％）を低下したこ
とを制限解除用演算部34で判定し、制限開始信号あるい
は解除信号を出力する。

第６図は第１図に示した温度上昇監視部10の動作をソ
フトウェア的に示したフローチャートである。なお、図
中、Ｓはステップを意味する。

まず、入力信号がデッドバンド内にあるか否かが判定
され（S61）、デッドバンドであれば竪ロール２の間隔
と鋼板１の板幅とが適性であることを意味し、サイドガ
イド装置３を動作させる必要がないので、交流電動機駆
動回路11を駆動するための信号は出力しない。一方、デ
ッドバンド外であれば、竪ロール２を退避させるべき方
向にあるか否かを判定する（S63）。退避方向にある場
合には、鋼板１と竪ロール２が衝突する恐れはないので
条件無しで動作させ（S64）、接近方向にある場合には
温度上昇管理が大丈夫か否かを判定する（S65）。温度
上昇管理がなされていることが判定された場合、交流電
動機12を駆動するための制御を続行し（S67）、そうで
ないときには交流電動機12を停止させる（S68）。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づ
き具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることは言うまでもない。

［発明の効果］ 本発明は上記の通り構成されているので、次に記載す
る効果を奏する。

請求項（１）記載のサイドガイドの位置制御装置によ
れば、板幅検出値とサイドガイド幅検出値との偏差値に
基づいて、鋼板の搬送路に沿って所定位置の両側に配設
されたサイドガイドを退避方向あるいは接近方向に移動
させるサイドガイドの位置制御装置において、前記偏差
値に基づいて前記サイドガイドの駆動源となる交流電動
機の内部温度が規定値以上であるときに前記サイドガイ
ドを退避させまたは移動を停止させる制御手段を設ける
ようにしたので、過度の正転，逆転運転に弱い交流電動
機の駆動を安全圏内で行うことが可能になり、交流電動
機を用いたサイドガイド装置の実現が可能になる。

また、請求項（２）記載のサイドガイドの位置制御装
置によれば、制御手段を前記偏差値の正方向信号及び負
方向信号を検出する方向判定手段と、その各々の方向に
おける信号が一定時間内に発生する頻度によって前記退
避または移動停止を判定する演算手段とを備えた構成と
したので、直接に温度を検出することなく内部温度に相
当する情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の主要構成を示す構成図、
第２図はサイドガイドの駆動に用いられる電動機の使用
状態を示す通電波形図、第３図は温度上昇監視部の詳細
構成を示すブロック図、第４図は第３図に示した温度上
昇判定部の詳細を示すブロック図、第５図は第３図に示
した温度上昇監視部の動作を示す各部動作波形図、第６
図は第１図に示した温度上昇監視部の動作を示すフロー
チャート、第７図及び第８図は従来のサイドガイドの位
置制御装置を示す平面図及び正面断面図である。 図中． 1:鋼板 2:竪ロール 3:サイドガイド装置 6:板幅検出装置 7:比較演算部 10:温度上昇監視部 11:交流電動機駆動回路 12:交流電動機 21:デッドバンド処理部 22:退避方向演算部 23:反退避方向演算部 24a,24b:動作制限接点 25:温度上昇判定出力部 26:温度上昇判定部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板幅検出値とサイドガイド幅検出値との偏
   差値に基づいて、鋼板の搬送路に沿って所定位置の両側
   に配置されたサイドガイドを退避方向あるいは接近方向
   に移動させるサイドガイドの位置制御装置において、前
   記偏差値に基づいて前記サイドガイドの駆動源となる交
   流電動機の負荷時間率が規定値以上であるときに前記サ
   イドガイドを鋼板に接触しない位置まで退避させるか、
   あるいは交流電動機の駆動を停止させる制御手段と、前
   記制御手段は、前記偏差値の正方向信号及び負方向信号
   を検出する方向判定手段と、その各々の方向における信
   号が一定時間内に発生する負荷時間率によって前記退避
   または交流電動機の駆動を停止させることを判定する演
   算手段とを具備することを特徴とするサイドガイドの位
   置制御装置。