JP2712709B2 - プロセスラインにおけるルーパ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鋼板の連続メッキライン等のプロセスラ
インにおけるルーパ装置、特にルーパのエレタイ制御に
関するものである。

〔従来の技術〕

プロセスライン、例えばストリップの連続メッキライ
ンはストリップの入側セクション、メッキを行う中央セ
クション及び出側セクションにて構成され（いずれも図
示せず）、レーパ装置は入側セクションと中央セクショ
ンとの間及び中央セクションと出側セクションとの間、
即ち中央セクションの入側と出側とにそれぞれ１組設け
られる。入側のルーパ装置は、入側セクションのコイル
接続時入側セクションを停止させても、その間中央セク
ションのストリップの送りを停止させずに一定の速度を
保つために、入側のルーパ装置内に蓄積しているストリ
ップを送出するために設けられている。出側のルーパ装
置は、メッキ処理されたストリップを所定の大きさのコ
イルに巻き取り後、出側セクションを一時停止させてス
トリップの切断を行うので、この間中央セクションから
送られてくるストリップを一時的に貯えるために設けら
れる。

第２図、第３図は従来の入側のルーパ装置を示すもの
であり、第２図はルーパ装置の構成を示す構成図、第３
図は制御装置を示すブロック図である。これらの図にお
いて、（１）はスレーブ側ルーパ、（２）はマスタ側ル
ーパであり、これらと後述の制御装置（３）（第３図）
とにより入側のルーパ装置は構成されている。（４）は
可撓性の材料であるストリップである。スレーブ側ルー
パ（１）は次のように構成されている。（11）は入口ロ
ーラ、（12）は固定ローラ、（13）は移動ローラ（14）
を支持するスレーブ側キャリッジ、（15）は出口ローラ
であり、ストリップ（４）は入口ローラ（11）、移動ロ
ーラ（14）、固定ローラ（12）、出口ローラ（15）の間
に第２図のように湾曲されて保持されている。（16）は
滑車、（17）はドラム、（18）はドラム（17）を駆動る
スレーブ側モータであり、スレーブ側キャリッジ（13）
はチェーン（19）により滑車（16）を介してドラム（1
7）により巻き上げ、巻き下げられ、図の矢印方向に上
下駆動される。（21）は入口ローラ（11）に結合され、
ストリップ（４）の入口における速度を検出する入口指
速発電機、（22）はスレーブ側キャリッジ（13）の位置
を検出するスレーブ側位置検出器である。以上によりス
レーブ側ルーパ（１）が構成されている。なお、説明の
便宜上入口指速発電機（21）、スレーブ側位置検出器
（22）をスレーブ側制御装置（５）（後述）に含めず、
スレーブ側ルーパ（１）と一緒に説明した。

マスタ側ルーパ（２）についても同様であり、入口ロ
ーラ（31）、固定ローラ（32）、マスタ側キャリッジ
（33）、マスタ側キャリッジ（33）に支持された移動ロ
ーラ（34）、出口ローラ（35）、滑車（36）、ドラム
（37）、ドラム（37）を駆動するマスタ側モータ（3
8）、チェーン（39）、出口ローラ（35）に結合されス
トリップ（４）の出口における速度（即ち中央セクショ
ンのストリップ速度）を指示する出口指速発電機（41）
及びマスタ側キャリッジ（33）の位置を指示するマスタ
側位置検出器（42）で構成され、スレーブ側ルーパ
（１）を出たストリップ（４）がスレーブ側ルーパ
（１）と同様に図のように各ローラによりその内部に支
持され、蓄積される。

制御装置（３）は第３図に示されるようにスレーブ側
制御装置（５）とマスタ側制御装置（６）とで構成され
る。スレーブ側制御装置（５）は移動するマスタ側キャ
リッジ（33）の位置に追随するようにスレーブ側キャリ
ッジ（13）の位置を制御する。スレーブ側制御装置
（５）は次のように構成されている。（51）はスレーブ
側モータ（18）へ電力を供給する電源装置、（52）は電
流制御アンプである。（53）は張力設定器であり、スレ
ーブ側電流制御アンプ（52）を介してスレーブ側モータ
（18）に供給する電流を設定することにより、チェーン
（19）の張力を制御する。

（54）は位置差検出器であり、スレーブ側位置検出器
（22）とマスタ側位置検出器（42）との位置の差を電流
制御アンプ（52）に対して補正することによりマスタ側
キャリッジ（33）の位置にスレーブ側キャリッジ（13）
の位置を追随させる。（55）は速度差補正手段であり、
入側セクションのストリップの速度と中央セクションの
ストリップの速度との差、即ちスレーブ側の入口指速発
電機（21）とマスタ側の出口指速発電機（41）との出力
電圧の差を検出して速度差をなくすように電流制御アン
プ（52）の入力に補正を加える。以上によりスレーブ側
制御装置（５）が構成されている。

マスタ側制御装置（６）は、マスタ側モータ（38）へ
電力を供給する電源装置（61）及び電流制御アンプ（6
2）で構成され、張力設定器（53）及び速度差検出器（5
5）からの信号に基づきマスタ側モータ（38）の電流を
制御する。

次に動作について説明する。現在、入側セクションと
中央セクションのストリップの速度が同じで、各ルーパ
装置（１），（２）の各キャリッジ（13），（33）がと
もに同期位置（上限位置）にあるとする。この状態にお
いて、入側セクションにて新しいコイルを供給して、既
存のストリップと接続するために、入側セクションのス
トリップの動きを一時停止するために減速すると、中央
セクションのストリップの速度を一定にすべくストリッ
プを貯えているマスタ側ルーパ（２）はマスタ側キャリ
ッジ（33）を同期位置から下降させ、ストリップ（４）
を一定速度で中央セクションに供給する。このとき、ス
レーブ側キャリッジ（13）は位置差検出器（54）の位置
の差の信号に基づき制御されマスタ側キャリッジ（33）
に追随して下降する。なお、各キャリッジ（33）、（1
3）の下降動作中、各ルーパ（２）、（１）の各ローラ
間に保持されているストリップ（４）の張力を一定に保
つために、速度差補正手段（55）により入口及び出口に
おけるストリップの速度の差を検出してこの値により電
流制御アンプ（52）の入力を調整する。

新しいコイルとの接続が終了して入側セクションのス
トリップの速度を元の速度に復帰する場合は、ストリッ
プの加速とともにマスタ側キャリッジ（33）を上昇させ
て元の同期位置に復帰させる。スレーブ側キャリッジ
（13）はマスタ側キャリッジ（33）の位置に追随して上
昇し、上限位置に復帰する。

中央セクションの入側に設けられた入側のルーパ装置
は以上のように動作する。即ち、マスタ側キャリッジ
（33）とスレーブ側キャリッジ（13）とを機械的に連結
して一体となって動くように構成する代りに、マスタ側
キャリッジ（33）の動きに追随してスレーブ側キャリッ
ジ（13）が動くように電気的に制御するものであり、い
わゆるエレタイ制御と呼ばれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のルーパ装置は以上のように構成され、入側セク
ションのストリップの加、減速により、入側セクション
に近い方に位置するスレーブ側キャリッジ（13）にまず
大きな張力変化（減速の場合、張力の増加、加速の場合
張力の減少）が発生し、マスタ側キャリッジ（33）への
追随制御をしているにもかかわらず中央セクションに近
い側に位置するマスタキャリッジ（33）よりも早く動こ
うとする。このため、スレーブ側キャリッジ（13）が過
速度となり、すなわち、スレーブ側キャリッジ（13）を
駆動するスレーブ側モータ（18）が過速度となり保護装
置が働いて停止してしまうおそれがあった。なお、スレ
ーブ側モータ（18）が停止するとルーパ装置はその機能
を失うので、プロセスラインの停止につながることにな
る。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、入側あるいは出側セクションのストリップ
の加速あるいは減速時に発生する張力変化の影響を補償
して、安定な運転ができるルーパ装置を得ることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るプロセスラインにおけるルーパ装置
は、マスタ側ルーパの蓄積量に追随してスレーブ側ルー
パの蓄積量を制御するスレーブ側制御装置を、ルーパ装
置の入口における材料の速度と出口における材料の速度
との差の変化率に応じた信号を発する速度変化率検出手
段を設けて、この信号に応じて動作させるようにしたも
のである。

〔作用〕

この発明においては、速度変化率検出手段によりルー
パ装置の入口における材料の速度と出口における材料の
速度との差の変化率に応じた信号を得る。この信号はル
ーパ装置内における材料の加速あるいは減速時に発生す
るスレーブ側ルーパの張力変化に対応した値となるの
で、この信号に応じてスレーブ側制御装置を動作させる
ことにより上記張力変化による影響を無くすことができ
る。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図は制御装置を示すブロック図であり、図において、
（71）は速度変化率検出手段であり、入口指定速発電機
（21）の出力と出口指速発電機（41）の出力との差、す
なわち、ルーパ装置の入口及び出口におけるストリップ
（４）の速度の差の変化率に応じた信号を発し、この信
号がスレーブ側制御装置（５）の電流制御アンプ（52）
の入力に加算されるように構成されている。

次に動作について説明する。この発明は、入側セクシ
ョンのストリップの加減速により発生するスレーブ側キ
ャリッジ（13）の張力変化ΔＴが近似的に次式で表わさ
れることに着目してなされたものである。すなわち、 ΔＴ≒ｋ・∂（VC−Ｖ（ｔ））／∂ｔ ここに、 k :比例定数 VC:ルーパ装置の出口におけるストリップの速度
（＝中央セクションのストリップの速度） Ｖ（ｔ）：ルーパ装置の入口におけるストリップ
の速度 これを、例えば入側セクション（入口における速度）
の減速中に発生する張力変化の算出に適用すると、出口
における速度VCは同期速度VCOのまま変化せず、入口に
おける速度Ｖ（ｔ）が同期速度VEから一定の割合αで減
速するので、Ｖ（ｔ）＝VE−αｔで表わされ ΔＴ≒ｋ・∂（VCO−VE＋α）／∂ｔ ∴ΔＴ≒ｋα（∵VCO＝VE） となる。

すなわち、入口指速度発電機（21）により入口におけ
るストリップ（４）の速度Ｖ（ｔ）＝VE−αｔを、出口
指速発電機（41）により出口におけるストリップ（４）
の速度VEを検出して、両者の差を速度変化率検出手段
（71）により時間ｔについて微分する。そして、得られ
た速度の差の変化率αに応じた値をスレーブ側モータ
（18）の電流を制御する電流制御アンプ（52）の入力に
加算することにより、スレーブ側モータ（18）に供給す
る電流を増加し、つまり、スレーブ側モータ（18）のト
ルクを増加させて、張力変化（増加）の影響を相殺しス
レーブ側モータ（18）の過速度を防止する。

また、入側セクションを停止状態から元の同期速度に
復帰させる場合はスレーブ側キャリッジ（13）の張力変
化は負となるので、減少する張力分だけスレーブ側モー
タ（18）の電流を減少させてスレーブ側モータ（18）の
過速度を防止する。

なお、上記一実施例は入側セクションと中央セクショ
ンとの間に設けられた入側のルーパ装置について示した
が、中央セクションと出側セクションとの間に設けられ
る出側のルーパ装置についても同様にして行なうことが
できる。

また、上記一実施例においては可撓性の材料は鋼板で
ある場合について述べたが、アルミその他の材料であっ
ても良く、材料の形状は板状材料に限られず線材等の可
撓性の材料であっても同様の効果を奏する。

さらに、上記実施例では鉄鋼プロセスラインのルーパ
装置について説明したが、これに限られるものではな
く、マスタ側ルーパ及びスレーブ側ルーパを運転状況に
応じて上述と同様の制御を行うものについては同様の効
果を奏する。又、ループカーの場合についても同様であ
る。

〔発明の効果〕 以上のようにこの発明によれば、ルーパ装置の入口に
おける材料の速度と出口における材料の速度との差の変
化率に応じた信号を発する速度変化率検出手段を設け
て、この信号に応じてスレーブ側制御装置を動作させる
ようにしたので、材料の張力の変化による影響を補償し
て安定な運転ができるルーパ装置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を示す制御回路のブロック
図、第２図、第３図は従来のルーパ装置を示すもので、
第２図はルーパ装置の構成図、第３図は制御回路のブロ
ック図である。 図において、（１）はスレーブ側ルーパ、（２）はマス
タ側ルーパ、（４）はストリップ、（５）、（６）はス
レーブ側及びマスタ側制御装置、（13）、（23）はスレ
ーブ側及びマスタ側キャリッジ、（18）、（38）はスレ
ーブ側及びマスタ側モータ、（21）、（41）は入口及び
出口指速発電機、（71）は速度変化率検出手段である。 なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可撓性の材料の入口と出口との中間をルー
   プ状又は湾曲状に保持することにより上記材料を蓄積す
   るスレーブ側及びマスタ側ルーパ、上記マスタ側ルーパ
   の蓄積量を制御するマスタ側制御装置及び上記スレーブ
   側ルーパの蓄積量を上記マスタ側ルーパの蓄積量に追随
   してい制御するスレーブ側制御装置を備え、上記各ルー
   パの蓄積量を制御することによりプロセスラインにおけ
   る上記材料の速度の一時的な差を吸収するプロセスライ
   ンにおけるルーパ装置において、上記入口における上記
   材料の速度と上記出口における上記材料の速度との差の
   変化率に応じた信号を発する速度変化率検出手段を設け
   この信号に応じて上記スレーブ側制御装置を動作させる
   ことを特徴とするプロセスラインにおけるルーパ装置。