JP2790715B2 - ストリップ連続処理ラインのストリップ張力制御方法 - Google Patents

ストリップ連続処理ラインのストリップ張力制御方法

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JP2790715B2
JP2790715B2 JP2190691A JP19069190A JP2790715B2 JP 2790715 B2 JP2790715 B2 JP 2790715B2 JP 2190691 A JP2190691 A JP 2190691A JP 19069190 A JP19069190 A JP 19069190A JP 2790715 B2 JP2790715 B2 JP 2790715B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、板面研磨装置をライン内に備えたストリッ
プ連続処理ラインの制御方法に関し、特に板面研磨装置
を有するセクションにおけるストリップ張力制御方法に
関する。
[従来の技術] 第4図は連続プロセスセクションに板面研磨装置を設
置した従来例を示す配置図である。連続プロセス設備2
から出たストリップ1は、上流側ブライドルロール4お
よびテンションメータ6を通って研磨装置3に到り、研
磨ロール311,321,331,341で研磨された後、下流側ブラ
イドロルロール5を通って出ていく。
連続プロセス設備においては、ストリップ張力の安定
性が品質に影響するため、上流側ブライドルロール4の
入側における張力T1を安定に保つ必要がある。一方、研
磨ロールでストリップを研磨する際には研磨抵抗を生
じ、その値は研磨条件によって大幅に変動する。この研
磨抵抗は研磨ロールに接するストリップの張力を変動さ
せ、その上流側張力T2、さらに張力T1を変動させる。し
たがって、張力T1を安定に保つため、テンションメータ
6によりストリップ張力T2を検出して、その張力制御を
行っている。
[発明が解決しようとする課題] 上述した従来のストリップ張力制御方法は、テンショ
ンメータを用いてストリップの張力制御を行った場合で
も研磨抵抗の変動から張力検出までには遅れがあるた
め、研磨ロールがストリップに接触した際のような急激
な研磨抵抗の変動時に、張力変動を十分に抑制できない
という欠点がある。また、テンションメータを付加する
ことにより、コストおよび設置スペースの増加をまね
く。
そこで、本発明は、張力検出手段を使用することな
く、研磨抵抗の変動による張力変動を抑制する、ストリ
ップ連続処理ラインのストリップ張力制御方法を提供す
ることを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明のストリップ張力制御方法の請求項1のもの
は、板面研磨装置の研磨ロールにより、走行中のストリ
ップを研磨中の研磨ロール駆動用電動機の入力電力測定
値と、走行中のストリップを研磨していないときの該電
動機の入力電力測定値との差より、研磨ロールに生じる
研磨抵抗を求め、板面研磨装置の下流側のストリップ張
力値を、上流側のストリップ張力の目標値に前記研磨抵
抗を加算した値に等しく保持し、または、ストリップ研
磨装置の上流側のストリップ張力値を、下流側のストリ
ップ張力の目標値より前記研磨抵抗を減算した値に等し
く保持し、かつ、いずれの場合も、前記研磨抵抗の符号
を、研磨ロールの回転方向がストリップ走行方向と逆方
向のときは正とし、同方向のときは負として演算するも
のであり、 請求項2のものは、ストリップ研磨装置の研磨ロール
駆動軸に設置されたトルク検出手段により、走行中のス
トリップを研磨中の研磨ロールの駆動トルク値を検出
し、これにより研磨ロールに生じる研磨抵抗を求め、板
面研磨装置の下流側のストリップ張力値を、上流側のス
トリップ張力の目標値に前記研磨抵抗を加算した値に等
しく保持し、または、板面研磨装置の上流側のストリッ
プ張力値を、下流側のストリップ張力の目標値より前記
研磨抵抗を減算した値に等しく保持し、かつ、いずれの
場合も、前記研磨抵抗の符号を、研磨ロールの回転方向
がストリップ走行方向と逆方向のときは正とし、同方向
のときは負として演算するものである。
[作 用] 第3図にもとづいて本発明の原理を、まず、請求項1
について説明する。
研磨ロール311は、バックアップロール312との間を速
度Vで進行するストリップ1に押付力FPで押付けられ、
駆動電動機31で駆動されて回転数Nで回転しながらスト
リップ1を研磨している。このとき、研磨ロール周上に
研磨抵抗FRが生じ、ストリップ張力をTRだけ変化させ
る。
FR=μFP …(1) TR=FR …(2) ここに、 FR :研磨抵抗[kgf] μ:研磨ロール〜ストリップ間の摩擦係数 FP :研磨ロールの押付力[kgf] TR :研磨抵抗により生じるストリップ張力[kgf] この研磨抵抗に抗して、研磨ロールをNなる回転数で
回す時には、以下の関係式が成立する。
τ=FR・r …(3) P=Pi−Pl …(5) ここに、 τ:研磨ロールトルク[kgf・m] r :研磨ロール半径[m] N :研磨ロール回転数[rpm] P :研磨動力[kW] Pi :駆動モータ入力[kW] Pl :駆動モータおよび機械系の損失[kW] 式(3)(4)(5)より 損失Plの値は、研磨ロールを回転数Nで回転させ、スト
リップに接触させる前の状態での駆動モータ入力を記憶
するものとする。
一方、研磨ロール前後の張力をT3,T2とすると、次の
関係式が成立する。
T2=T3−TR =T3−FR …(7) したがって、上流側張力T2を安定化させる場合には、
その目標値をT2rとして、下流側張力T3が T3=T2r+FR …(8) また、下流側張力T3を安定化させる場合には、その目
標値をT3rとして、上流側張力T2が T2=T3r−FR …(9) となるように、それぞれの張力指令を与えれば良い。
但し、FRおよびTRには、研磨ロールの回転方向によっ
て、次の符号を与える。
+:第3図に矢印で示す方向に回転する場合 −:矢印と逆方向に回転する場合 次に、同様に第2図を参照して、請求項について説明
する。
研磨ロール311による研磨中に、その駆動軸に設置さ
れたトルク検出手段により検出した検出値をτとする
と、駆動軸のトルクは、 τ=kτ …(10) ここに τd:トルク検出値[kgf・m] K:トルク検出手段の取付位置によって決まる定数 式(3)と(10)より を得る。これより、請求項1の場合と全く同様に式
(8)または(9)を用いて、上流側張力T2または下流
側張力T3を安定化させることができる。
[実施例] 次に本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。
第1図は、本発明のストリップ連続処理ラインのスト
リップ張力制御方法の一実施例の構成を示すブロック図
である。
本図では説明を簡略にするため、研磨ロールが1本、
下流側および上流側ブライドルロールの駆動モータをそ
れぞれ1台とし、かつ、板面研磨装置上流側のストリッ
プ張力を安定化する場合を示している。
ストリップ1は、上流側ブライドルロール4から下流
側ブライドルロール5の方向に進行し、ストリップ1の
入側張力T1および出側張力T4は外部条件により決められ
ている。両ブライドルロール4,5の間に板面研磨装置の
研磨ロール311が対向するバックアップロール312との間
に走行するストリップ1を挟んで回転し、その表面を研
磨する。駆動制御装置42,52は、それぞれトルク指令に
応じて駆動モータ41,51に電力を供給し、それぞれの出
力トルクを指令値に制御する機能を持つ。上流側ブライ
ドルロール4は駆動モータ41によって駆動される。速度
指令器44よりの速度指令値Vrを指令入力とし、速度検出
器PG41の検出値を帰還入力とする速度制御器43は、その
出力をトルク指令として駆動制御装置42に与える。この
結果、上流側ブライドルロール4はその速度を制御さ
れ、ストリップ1の速度が決定される。研磨ロール311
は、駆動モータ31によって駆動される。その入力電力Pi
と非研磨中の駆動モータ31および機械系の損失Plとは電
力検出器32によってそれぞれ検出され、研磨抵抗演算器
33により、式(6)にしたがって研磨抵抗FRが求められ
る。下流側ブライドルロール5は駆動モータ51によっ
て、駆動される。トルク指令器53は、張力指令器54より
の上流側張力目標値T2rと、張力検出器55よりの下流側
ブライドルロール5の出側張力の検出値T4および前記研
磨抵抗演算値FRより、(T2r+FR−T4)に比例したトル
ク指令を駆動制御装置52に与える。
以上の構成により、板面研磨装置を用いてストリップ
1を研磨中に、下流側ブライドルロール5の発生する張
力TBは、 TB=T2r+FR−T4 …(12) となる。一方、 T3=T4+TB …(13) 式(12),(13)より、 T3=T2r+FR …(14) となる。式(7),(14)より、 T2=T2r となり、板面研磨装置上流側のストリップ張力T2は安定
化され、目標値T2rに保たれる。
以上の説明では、研磨ロールが1本の場合を示した
が、複数本の場合には、各ロール毎に研磨抵抗を求め、
[作用]の項で定義した符号を付けて加算し、この値を
FRとして同様に下流側ブライドルロールの制御を行なえ
ば良い。また、下流側張力T3を安定化させる場合は、上
述の説明より容易に類推できるので、説明を省略する。
第2図は本発明の他の実施例の構成を示すブロック図
である。
本実施例においては、第1図の電力検出器32の代りに
トルク検出器62が研磨ロール311の駆動軸に設置され、
また、第1図の研磨抵抗演算器33の代りに、トルク検出
器62が検出した駆動軸トルクの検出値τより研磨抵抗
FRを演算する研磨抵抗演算器63が用いられている他は、
すべて第1図の実施例と同様の構成を有している。
したがって、研磨ロール311によりストリップの研磨
中にトルク検出器62により得られた駆動トルクの検出値
τが研磨抵抗演算器63に与えられ、以下、第1図の実
施例と全く同様の動作により、研磨ロール311の上流側
張力T2を目標値T2rに安定化させる。
研磨ロールが複数本の場合や、下流側張力T3を目標値
T3rに安定化させる場合も、第1図の実施例について上
述した説明と同様であるので省略する。
[発明の効果] 以上説明したように本発明は、研磨ロールの研磨抵抗
の値を予め測定して、この研磨抵抗値を安定化しようと
する下流側または上流側のストリップ張力目標値に加算
または減算した張力値に、他方の張力を等しく設定する
ことにより、研磨抵抗が変動しても目標とするストリッ
プ張力を安定に保つことができ、特に、連続プロセスセ
クションに板面研磨装置を設置する場合、連続プロセス
設備側へ与える張力変動を抑制することによりストリッ
プ品質を確保できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のストリップ連続処理ラインのストリッ
プ張力制御方法の一実施例の構成を示すブロック図、第
2図は他の実施例の構成を示すブロック図、第3図は本
発明のストリップ張力制御方法の原理説明図、第4図は
従来のストリップ張力制御方法を用いた、板面研磨装置
を有する連続プロセスセクションの配置を示す側面図で
ある。 1……ストリップ、2……連続プロセス設備、 3……板面研磨装置、 4……上流側ブライドルロール、 5……下流側ブライドルロール、 6……テンションメータ、 31……研磨ロール駆動モータ、 311,321,331,341……研磨ロール、 312,322,332,342……バックアップロール、 32……電力検出器、 33,63……研磨抵抗演算器、 41,51……駆動モータ、 42,52……駆動制御装置、 43……速度制御器、53……トルク指令器、 44……速度指令器、54……張力指令器、 55……張力検出器、62……トルク検出器、 T1,T2,T3,T4……ストリップの張力、 PG41……速度検出器、 FR……研磨抵抗、 TR……ストリップ張力変化分、 FP……押付力、N……回転数、 Pi……入力電力値、τ……駆動トルク、 r……研磨ロール半径。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特許2653540(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21B 45/00 B24B 7/12 B65H 23/192,26/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】板面研磨装置をライン内に備えたストリッ
    プ連続処理ラインのストリップ張力制御方法であって、 板面研磨装置の研磨ロールにより走行中のストリップを
    研磨中の研磨ロール駆動用電動機の入力電力測定値と、
    走行中のストリップを研磨していないときの該電動機の
    入力電力測定値との差より、研磨ロールに生じる研磨抵
    抗を求め、 板面研磨装置の下流側のストリップ張力値を、上流側の
    ストリップ張力の目標値に前記研磨抵抗を加算した値に
    等しく保持し、または、板面研磨装置の上流側のストリ
    ップ張力値を、下流側のストリップ張力の目標値より前
    記研磨抵抗を減算した値に等しく保持し、かつ、いずれ
    の場合も、前記研磨抵抗の符号を、研磨ロールの回転方
    向がストリップ走行方向と逆方向のときは正とし、同方
    向のときは負として演算する、 ストリップ連続処理ラインのストリップ張力制御方法。
  2. 【請求項2】板面研磨装置をライン内に備えたストリッ
    プ連続処理ラインのストリップ張力制御方法であって、 板面研磨装置の研磨ロール駆動軸に設置されたトルク検
    出手段により、走行中のストリップを研磨中の研磨ロー
    ルの駆動トルク値を検出し、これより研磨ロールにに生
    じる研磨抵抗を求め、 板面研磨装置の下流側のストリップ張力値を、上流側の
    ストリップ張力の目標値に前記研磨抵抗を加算した値に
    等しく保持し、または、板面研磨装置の上流側のストリ
    ップ張力値を、下流側のストリップ張力の目標値より前
    記研磨抵抗を減算した値に等しく保持し、かつ、いずれ
    の場合も、前記研磨抵抗の符号を、研磨ロールの回転方
    向がストリップ走行方向と逆方向のときは正とし、同方
    向のときは負として演算する、 ストリップ連続処理ラインのストリップ張力制御方法。
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