JP2833480B2 - 鋼帯の張力測定装置 - Google Patents
鋼帯の張力測定装置Info
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- JP2833480B2 JP2833480B2 JP6160220A JP16022094A JP2833480B2 JP 2833480 B2 JP2833480 B2 JP 2833480B2 JP 6160220 A JP6160220 A JP 6160220A JP 16022094 A JP16022094 A JP 16022094A JP 2833480 B2 JP2833480 B2 JP 2833480B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、搬送される鋼帯の張力
測定装置に関し、特に、鋼帯の曲げによる反力及び重量
の影響を受けずに高精度で鋼帯の張力を測定することが
できる張力測定装置に関する。
測定装置に関し、特に、鋼帯の曲げによる反力及び重量
の影響を受けずに高精度で鋼帯の張力を測定することが
できる張力測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼帯の張力を正確に管理および制御する
ことによって、連続焼鈍炉などで鋼帯を加工処理する連
続プロセスにおいて操業の安定化を達成することができ
ることは従来から知られている。連続プロセスラインで
用いられる張力測定方法としては、たとえば、図６に示
すように、鋼帯１を搬送するラインロール２、３の間に
設けられたセンシングロール４の軸受５の下部にロード
セル６を取り付けて、センシングロール４にかかる下向
きの力をロードセル６で検出する方式が一般的である。
その原理を説明すると、図７に示されるように、鋼帯１
に加えられる張力をＴ1、その垂直成分をＴ3、鋼帯１が
センシングロール４に接触する巻付角（センシングロー
ルに接触している部分の角度）をθとすれば、これらの
間には次の関係式（１）が成立する。そして、張力Ｔ1
の垂直成分Ｔ3は、ロードセル６によって検出されるセ
ンシングロール４にかかる垂直方向の荷重成分（垂直荷
重）Ｑにほぼ等しいものとしており、したがって、式
（１）は式（２）に変形することができる。
ことによって、連続焼鈍炉などで鋼帯を加工処理する連
続プロセスにおいて操業の安定化を達成することができ
ることは従来から知られている。連続プロセスラインで
用いられる張力測定方法としては、たとえば、図６に示
すように、鋼帯１を搬送するラインロール２、３の間に
設けられたセンシングロール４の軸受５の下部にロード
セル６を取り付けて、センシングロール４にかかる下向
きの力をロードセル６で検出する方式が一般的である。
その原理を説明すると、図７に示されるように、鋼帯１
に加えられる張力をＴ1、その垂直成分をＴ3、鋼帯１が
センシングロール４に接触する巻付角（センシングロー
ルに接触している部分の角度）をθとすれば、これらの
間には次の関係式（１）が成立する。そして、張力Ｔ1
の垂直成分Ｔ3は、ロードセル６によって検出されるセ
ンシングロール４にかかる垂直方向の荷重成分（垂直荷
重）Ｑにほぼ等しいものとしており、したがって、式
（１）は式（２）に変形することができる。
【数３】 Ｔ1＝Ｔ３／ｓｉｎθ （１） Ｔ1＝Ｑ／ｓｉｎθ （２） 巻付角θは、センシングロール４及びラインロール２、
３の相互の位置関係と各ロールの径とによって決定さ
れ、通常は一定の値を有するから、該一定のθ値及びロ
ードセル６からの垂直荷重Ｑの値を式（２）に代入する
ことにより、鋼帯１の張力Ｔ1が計算される。
３の相互の位置関係と各ロールの径とによって決定さ
れ、通常は一定の値を有するから、該一定のθ値及びロ
ードセル６からの垂直荷重Ｑの値を式（２）に代入する
ことにより、鋼帯１の張力Ｔ1が計算される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来型の張
力測定装置においては、上記したように、垂直荷重Ｑが
すべて張力Ｔ1によって生じるものとし、センシングロ
ール４の垂直荷重Ｑのみを測定して式（２）を計算する
ことにより張力Ｔ1を求めているので、該張力測定装置
を用いて測定した張力と実際の張力とは正確に一致せ
ず、誤差を含んでいた。すなわち、ロードセル６によっ
て検出されたセンシングロール４の垂直荷重Ｑは、張力
Ｔ１の垂直成分Ｔ３だけではなく、それ以外にも、鋼帯
１の重量Ｗと鋼帯の曲げによる反力（曲げ力）Ｐとを含
んでいる。なお、鋼帯の曲げ力とは、鋼帯を曲げた時に
生じる復元力であって、鋼帯１の板厚ｔおよび曲げ剛性
Ｋｂ等の関数であることが知られている。
力測定装置においては、上記したように、垂直荷重Ｑが
すべて張力Ｔ1によって生じるものとし、センシングロ
ール４の垂直荷重Ｑのみを測定して式（２）を計算する
ことにより張力Ｔ1を求めているので、該張力測定装置
を用いて測定した張力と実際の張力とは正確に一致せ
ず、誤差を含んでいた。すなわち、ロードセル６によっ
て検出されたセンシングロール４の垂直荷重Ｑは、張力
Ｔ１の垂直成分Ｔ３だけではなく、それ以外にも、鋼帯
１の重量Ｗと鋼帯の曲げによる反力（曲げ力）Ｐとを含
んでいる。なお、鋼帯の曲げ力とは、鋼帯を曲げた時に
生じる復元力であって、鋼帯１の板厚ｔおよび曲げ剛性
Ｋｂ等の関数であることが知られている。
【０００４】上記したように、センシングロール４に加
わる曲げ力Ｐも、ロードセル６において検出される垂直
荷重Ｑに含まれるので、例えば、鋼帯１の張力Ｔ１が一
定であっても鋼帯材料の板厚ｔ及び曲げ剛性Ｋbの少な
くとも一方が変化した場合は、センシングロール４に加
わる曲げ力Ｐは変化し、したがってロードセル６によっ
て検出される垂直荷重Ｑが変化する。また、垂直荷重Ｑ
には鋼帯１の重量Ｗも関連しているので、鋼帯１の重量
が変化すると垂直荷重Ｑが変化する。したがって、ロー
ドセル６で検出されるセンシングロール４の垂直荷重Ｑ
はＱ≠Ｔ3であるから、式（２）に基づいて張力Ｔ1を計
算しても、正確な張力が求められないものである。以上
に鑑み、本発明の目的は、センシングロールに作用する
力をすべて考慮することにより、鋼帯の張力を正確に測
定できる張力測定装置を提供することである。
わる曲げ力Ｐも、ロードセル６において検出される垂直
荷重Ｑに含まれるので、例えば、鋼帯１の張力Ｔ１が一
定であっても鋼帯材料の板厚ｔ及び曲げ剛性Ｋbの少な
くとも一方が変化した場合は、センシングロール４に加
わる曲げ力Ｐは変化し、したがってロードセル６によっ
て検出される垂直荷重Ｑが変化する。また、垂直荷重Ｑ
には鋼帯１の重量Ｗも関連しているので、鋼帯１の重量
が変化すると垂直荷重Ｑが変化する。したがって、ロー
ドセル６で検出されるセンシングロール４の垂直荷重Ｑ
はＱ≠Ｔ3であるから、式（２）に基づいて張力Ｔ1を計
算しても、正確な張力が求められないものである。以上
に鑑み、本発明の目的は、センシングロールに作用する
力をすべて考慮することにより、鋼帯の張力を正確に測
定できる張力測定装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る張力測定装置では、（ａ）第１及び第
２のラインロールがそれぞれ鋼帯から受ける垂直上方向
の荷重を第１及び第２の垂直荷重として出力するライン
ロール垂直荷重決定手段と、（ｂ）第１及び第２のライ
ンロールの間に配置され、鋼帯から垂直下方向の荷重を
受けるセンシングロールと、（ｃ）センシングロールが
鋼帯から受ける垂直下方向の荷重を第３の垂直荷重とし
て検出するロードセルと、（ｄ）ラインロール垂直荷重
決定手段からの第１及び第２の垂直荷重、及びロードセ
ルで検出された第３の垂直荷重が入力され、これらの垂
直荷重と鋼帯の重量とを用いて、鋼帯の張力を算出する
張力演算手段とを備えていることを特徴としている。
め、本発明に係る張力測定装置では、（ａ）第１及び第
２のラインロールがそれぞれ鋼帯から受ける垂直上方向
の荷重を第１及び第２の垂直荷重として出力するライン
ロール垂直荷重決定手段と、（ｂ）第１及び第２のライ
ンロールの間に配置され、鋼帯から垂直下方向の荷重を
受けるセンシングロールと、（ｃ）センシングロールが
鋼帯から受ける垂直下方向の荷重を第３の垂直荷重とし
て検出するロードセルと、（ｄ）ラインロール垂直荷重
決定手段からの第１及び第２の垂直荷重、及びロードセ
ルで検出された第３の垂直荷重が入力され、これらの垂
直荷重と鋼帯の重量とを用いて、鋼帯の張力を算出する
張力演算手段とを備えていることを特徴としている。
【０００６】本発明に具備されるラインロール垂直荷重
決定手段は、第１及び第２のラインロールの上部に設け
られて垂直荷重を検出する第１及び第２のロードセル、
又は垂直荷重演算手段で構成されており、該垂直荷重演
算手段は、第１及び第２の垂直荷重をＰ1、Ｐ2、鋼帯の
目標とする設定張力をＴ、板厚をｔ、曲げ剛性をＫb、
第１及び第２のラインロールのロール径をＤ1、Ｄ2、セ
ンシングロールのロール径をＤ、センシングロールと第
１及び第２のラインロールとの間の水平距離をＬ1、Ｌ2
とした場合に、
決定手段は、第１及び第２のラインロールの上部に設け
られて垂直荷重を検出する第１及び第２のロードセル、
又は垂直荷重演算手段で構成されており、該垂直荷重演
算手段は、第１及び第２の垂直荷重をＰ1、Ｐ2、鋼帯の
目標とする設定張力をＴ、板厚をｔ、曲げ剛性をＫb、
第１及び第２のラインロールのロール径をＤ1、Ｄ2、セ
ンシングロールのロール径をＤ、センシングロールと第
１及び第２のラインロールとの間の水平距離をＬ1、Ｌ2
とした場合に、
【数４】 Ｐ1＝Ｔ｛（Ｄ1＋Ｄ）／２−Ｈ1＋ｔ｝Ｌ1 -1［１−２ｓｉｎｈ（ｋＬ1） ・｛２ｓｉｎｈ（ｋＬ1）−ｋＬ1（１＋ｃｏｓｈ（ｋＬ1））｝-1］ ただし、ｋ＝（Ｔ／Ｋｂ）1/2 Ｐ2＝Ｔ｛（Ｄ＋Ｄ2）／２−Ｈ2＋ｔ｝Ｌ2 -1［１−２ｓｉｎｈ（ｋＬ2） ・｛２ｓｉｎｈ（ｋＬ2）−ｋＬ2（１＋ｃｏｓｈ（ｋＬ2））｝-1］ ただし、ｋ＝（Ｔ／Ｋｂ）1/2 の演算を実行することにより、第１及び第２の垂直荷重
を算出する。
を算出する。
【０００７】また、本発明に具備される張力演算手段
は、鋼帯の検出張力をＴ1、第１、第２及び第３の垂直
荷重をそれぞれＰ1、Ｐ2及びＱ、鋼帯の重量をＷ、セン
シングロールから第１及び第２のラインロールとの間に
張架された鋼帯の水平方向からみた角度をθ1及びθ2と
した場合に、
は、鋼帯の検出張力をＴ1、第１、第２及び第３の垂直
荷重をそれぞれＰ1、Ｐ2及びＱ、鋼帯の重量をＷ、セン
シングロールから第１及び第２のラインロールとの間に
張架された鋼帯の水平方向からみた角度をθ1及びθ2と
した場合に、
【数５】 Ｔ1＝｛Ｑ−（Ｐ1＋Ｐ2）／２−Ｗ｝／（ｓｉｎθ1＋ｓｉｎθ2） の演算を実行することにより、鋼帯の張力を算出する。
すなわち本発明においては、センシングロールの前後の
２つのラインロールに加わる垂直方向の曲げ力が、これ
らのセンシングロールに加わる上向きの垂直荷重Ｐ1、
Ｐ2に等しいことに着目し、これらの垂直荷重Ｐ1、Ｐ2
を検出又は演算により求めてセンシングロールに加わる
垂直方向の曲げ力Ｐを計算し、かつ該得られた曲げ力Ｐ
と鋼帯の重量Ｗと、センシングロールに加わる垂直荷重
Ｑとから、センシングロールに加わる張力Ｔ1による垂
直成分Ｔ3を得ることを特徴としている。
すなわち本発明においては、センシングロールの前後の
２つのラインロールに加わる垂直方向の曲げ力が、これ
らのセンシングロールに加わる上向きの垂直荷重Ｐ1、
Ｐ2に等しいことに着目し、これらの垂直荷重Ｐ1、Ｐ2
を検出又は演算により求めてセンシングロールに加わる
垂直方向の曲げ力Ｐを計算し、かつ該得られた曲げ力Ｐ
と鋼帯の重量Ｗと、センシングロールに加わる垂直荷重
Ｑとから、センシングロールに加わる張力Ｔ1による垂
直成分Ｔ3を得ることを特徴としている。
【０００８】
【実施例】図１には本発明の一実施例の張力測定装置の
概略が示されており、従来例と同一の構成要素には、同
一の参照番号が付されている。本実施例においては、図
１に示されるように、ラインロール２、３の上部に設け
られている固定部材１０に、垂直荷重決定手段を構成す
るロードセル１１、１２が取り付けられ、それぞれライ
ンロール２、３に加わる上向きの垂直荷重Ｐ1、Ｐ2を検
出する。なお、ラインロール２、３の上方向に作用する
力は、該ラインロールに加わる鋼帯１の曲げ力だけであ
るから、測定されたこれらの垂直荷重Ｐ1、Ｐ2が、ライ
ンロール２、３に加わる曲げ力に等しいことは明らかで
ある。これらの垂直荷重Ｐ1、Ｐ2は、センシングロール
４に設けられたロードセル６からの垂直荷重Ｑと共に、
張力演算処理装置１３に供給される。
概略が示されており、従来例と同一の構成要素には、同
一の参照番号が付されている。本実施例においては、図
１に示されるように、ラインロール２、３の上部に設け
られている固定部材１０に、垂直荷重決定手段を構成す
るロードセル１１、１２が取り付けられ、それぞれライ
ンロール２、３に加わる上向きの垂直荷重Ｐ1、Ｐ2を検
出する。なお、ラインロール２、３の上方向に作用する
力は、該ラインロールに加わる鋼帯１の曲げ力だけであ
るから、測定されたこれらの垂直荷重Ｐ1、Ｐ2が、ライ
ンロール２、３に加わる曲げ力に等しいことは明らかで
ある。これらの垂直荷重Ｐ1、Ｐ2は、センシングロール
４に設けられたロードセル６からの垂直荷重Ｑと共に、
張力演算処理装置１３に供給される。
【０００９】演算処理装置１３では、以下のような式に
基づいて演算を実行する。図２に示される、センシング
ロール４に加わる垂直（下）方向の曲げ力Ｐと、ライン
ロール２及び３に加わる垂直（上）方向の曲げ力Ｐ1及
びＰ2とは、次の式（３）に示される関係がある。
基づいて演算を実行する。図２に示される、センシング
ロール４に加わる垂直（下）方向の曲げ力Ｐと、ライン
ロール２及び３に加わる垂直（上）方向の曲げ力Ｐ1及
びＰ2とは、次の式（３）に示される関係がある。
【数６】 Ｐ＝（Ｐ1＋Ｐ2）／２ （３） そして、センシングロール４に作用する張力Ｔ1によっ
て生じる垂直荷重Ｔ3は、図３に示すように、センシン
グロール４とラインロール２及び３に張架された鋼帯１
の水平軸からの角度をそれぞれθ1及びθ2（固定値）と
すると、以下の式（４）で表される。
て生じる垂直荷重Ｔ3は、図３に示すように、センシン
グロール４とラインロール２及び３に張架された鋼帯１
の水平軸からの角度をそれぞれθ1及びθ2（固定値）と
すると、以下の式（４）で表される。
【数７】 Ｔ3＝Ｔ1（ｓｉｎθ1＋ｓｉｎθ2） （４） ロードセル６からの垂直荷重Ｑは、曲げ力Ｐ、張力の垂
直成分Ｔ3、及び鋼帯の重量Ｗの和として表されるか
ら、垂直成分Ｔ3は、以下のように表される。
直成分Ｔ3、及び鋼帯の重量Ｗの和として表されるか
ら、垂直成分Ｔ3は、以下のように表される。
【数８】 Ｔ3＝Ｑ−Ｐ−Ｗ （５） したがって、式（３）、（４）及び（５）から、張力Ｔ
1は次の式（６）によって表される。
1は次の式（６）によって表される。
【数９】 Ｔ1＝Ｔ3／（ｓｉｎθ1+ｓｉｎθ2） ＝（Ｑ−Ｐ−Ｗ）／（ｓｉｎθ1＋ｓｉｎθ2） ＝｛Ｑ−（Ｐ1＋Ｐ2）／２−Ｗ｝／（ｓｉｎθ1＋ｓｉｎθ2） （６）
【００１０】なお、式（６）で用いられる角度θ1及び
θ2は、以下の式（７）及び（８）で表され、あらかじ
め計算されて張力演算処理装置１３に記憶されている。
ただし、式（７）及び（８）において、図３に示すよう
に、Ｄ1、Ｄ2及びＤはラインロール２、３及びセンシン
グロール４の直径を、Ｌ1、Ｌ2はセンシングロール４と
ラインロール２、３との水平距離を、Ｈ1、Ｈ2はこれら
の垂直距離を、ｔは鋼帯１の板厚をそれぞれ表すものと
する。
θ2は、以下の式（７）及び（８）で表され、あらかじ
め計算されて張力演算処理装置１３に記憶されている。
ただし、式（７）及び（８）において、図３に示すよう
に、Ｄ1、Ｄ2及びＤはラインロール２、３及びセンシン
グロール４の直径を、Ｌ1、Ｌ2はセンシングロール４と
ラインロール２、３との水平距離を、Ｈ1、Ｈ2はこれら
の垂直距離を、ｔは鋼帯１の板厚をそれぞれ表すものと
する。
【数１０】 θ1＝ｓｉｎ-1［（Ｄ1／２＋Ｄ／２＋ｔ）／ ｛Ｌ1 2＋（Ｄ1／２＋Ｄ／２−Ｈ1）2｝1/2］ −ｔａｎ-1［Ｄ1／２＋Ｄ／２−Ｈ1）／Ｌ1］ （７） θ2＝ｓｉｎ-1［（Ｄ／２＋Ｄ2／２＋ｔ）／ ｛Ｌ2 2＋（Ｄ／２＋Ｄ2／２−Ｈ2）2｝1/2］ −ｔａｎ-1［Ｄ／２＋Ｄ2／２−Ｈ2）／Ｌ2］ （８）
【００１１】また、センシングロール４に作用する鋼帯
１の重量Ｗは、鋼帯の長さ（一定値）をＬ、鋼帯の幅
（一定値）をＢとし、鋼帯の板厚ｔが一定値とすると、
次の式（９）により求められ、これもあらかじめ計算さ
れて、張力演算処理装置１３に記憶されている。
１の重量Ｗは、鋼帯の長さ（一定値）をＬ、鋼帯の幅
（一定値）をＢとし、鋼帯の板厚ｔが一定値とすると、
次の式（９）により求められ、これもあらかじめ計算さ
れて、張力演算処理装置１３に記憶されている。
【数１１】 Ｗ＝Ｌ×Ｂ×ｔ×７８５０×１０-9 ［ｋｇ］ （９） 上記説明においては、センシングロール４とラインロー
ル２及び３に張架された鋼帯１の水平軸からの角度を用
いているが、垂直軸からの角度を用いた場合は、「ｓｉ
ｎ」の代わりに「ｃｏｓ」を用いればよいことは、いう
までもない。以上説明したように、張力演算処理装置１
３により、鋼帯の重量Ｗ及び曲げ力Ｐ［＝（Ｐ1＋Ｐ2）
／２］を含んでいる式（６）を計算することにより、正
確な張力Ｔ1を求めることができる。
ル２及び３に張架された鋼帯１の水平軸からの角度を用
いているが、垂直軸からの角度を用いた場合は、「ｓｉ
ｎ」の代わりに「ｃｏｓ」を用いればよいことは、いう
までもない。以上説明したように、張力演算処理装置１
３により、鋼帯の重量Ｗ及び曲げ力Ｐ［＝（Ｐ1＋Ｐ2）
／２］を含んでいる式（６）を計算することにより、正
確な張力Ｔ1を求めることができる。
【００１２】以上の実施例においては、ラインロール
２、３の垂直荷重Ｐ1、Ｐ2を決定するための垂直荷重決
定手段としてのロードセル１１、１２を設けているの
で、該ロードセルを固定する固定部材１０を必要として
いる。しかしながら、設備制約等によりこのような固定
部材が得られない場合があり、このような場合にも適用
できる張力測定装置の実施例を以下に説明する。図３に
示すように、センシングロール４及びラインロール２、
３のロール径をＤ、Ｄ1、Ｄ2とし、目標とする設定張力
をＴとすると、ラインロール２、３に加わる曲げ力
Ｐ1、Ｐ2は、以下の式（１０）及び（１１）で表され
る。
２、３の垂直荷重Ｐ1、Ｐ2を決定するための垂直荷重決
定手段としてのロードセル１１、１２を設けているの
で、該ロードセルを固定する固定部材１０を必要として
いる。しかしながら、設備制約等によりこのような固定
部材が得られない場合があり、このような場合にも適用
できる張力測定装置の実施例を以下に説明する。図３に
示すように、センシングロール４及びラインロール２、
３のロール径をＤ、Ｄ1、Ｄ2とし、目標とする設定張力
をＴとすると、ラインロール２、３に加わる曲げ力
Ｐ1、Ｐ2は、以下の式（１０）及び（１１）で表され
る。
【数１２】 Ｐ1＝Ｔ｛（Ｄ1＋Ｄ）／２−Ｈ1＋ｔ｝Ｌ1 -1［１−２ｓｉｎｈ（ｋＬ1） ・｛２ｓｉｎｈ（ｋＬ1）−ｋＬ1（１＋ｃｏｓｈ（ｋＬ1））｝-1］ ただし、ｋ＝（Ｔ／Ｋｂ）1/2 （１０） Ｐ2＝Ｔ｛（Ｄ＋Ｄ2）／２−Ｈ2＋ｔ｝Ｌ2 -1［１−２ｓｉｎｈ（ｋＬ2） ・｛２ｓｉｎｈ（ｋＬ2）−ｋＬ2（１＋ｃｏｓｈ（ｋＬ2））｝-1］ ただし、ｋ＝（Ｔ／Ｋｂ）1/2 （１１） なお、Ｋbは、鋼帯の曲げ鋼性を表している。したがっ
て、図４に示すように、垂直荷重決定手段として垂直荷
重演算処理装置１４を設け、該演算処理装置により上記
式（１０）及び式（１１）に基づいてラインロール２及
び３の垂直荷重Ｐ1及びＰ2を演算し、得られた値を張力
演算処理装置１３に供給することもできる。なおこの場
合、垂直荷重演算処理装置１４を別に設けることなく、
張力演算処理装置１３によって垂直荷重Ｐ1、Ｐ2を演算
するようにすることもできる。この図４に示した実施例
によっても、図１に示された実施例と同様に高精度の張
力測定が可能となることは明らかである。
て、図４に示すように、垂直荷重決定手段として垂直荷
重演算処理装置１４を設け、該演算処理装置により上記
式（１０）及び式（１１）に基づいてラインロール２及
び３の垂直荷重Ｐ1及びＰ2を演算し、得られた値を張力
演算処理装置１３に供給することもできる。なおこの場
合、垂直荷重演算処理装置１４を別に設けることなく、
張力演算処理装置１３によって垂直荷重Ｐ1、Ｐ2を演算
するようにすることもできる。この図４に示した実施例
によっても、図１に示された実施例と同様に高精度の張
力測定が可能となることは明らかである。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、鋼帯の張力測定におい
て、張力の垂直成分以外の荷重成分（鋼帯の曲げ力、鋼
帯の重量）に関して補正がなされるので、それらの影響
による張力検出誤差が補償され、鋼帯の真の張力を精度
よく測定することが可能になる。この高精度の張力測定
により、連続プロセスでの製品品質の安定化に大きく寄
与することができる。そして図４に関連して説明したよ
うに、センシングロール４の両側に位置するラインロー
ル２、３に加わる垂直荷重Ｐ1、Ｐ2を、式（１０）及び
（１１）に基づいて計算により求めることにより、これ
らラインロールに垂直荷重検出用のロードセルを取り付
ける必要がないので、ロードセル取り付けスペース等に
おける設備上の制約があっても、鋼帯の張力を正確に測
定することができる。図５のグラフは、巻き取り用のテ
ンションリール（不図示）に加えた校正張力Ｔ0（横
軸）と、張力測定装置によって検出した検出張力Ｔ
1（縦軸）との関係を表しており、実線が従来技術によ
る張力測定を示し、破線が本発明による張力測定を示し
ている。従来技術においては、鋼帯の曲げによる反力と
鋼帯重量の影響により、校正用張力Ｔ0に対し検出張力
Ｔ1が高めに指示されている（例えば、Ｔ0＝１０トンに
対して、Ｔ1≒２０トン）が、本発明では、それらの影
響は本発明の新規な構成によって的確に補正され（Ｔ0
＝１０トンに対して、Ｔ1≒１０トン）、本発明により
鋼帯の張力が精度よく測定されることがわかる。
て、張力の垂直成分以外の荷重成分（鋼帯の曲げ力、鋼
帯の重量）に関して補正がなされるので、それらの影響
による張力検出誤差が補償され、鋼帯の真の張力を精度
よく測定することが可能になる。この高精度の張力測定
により、連続プロセスでの製品品質の安定化に大きく寄
与することができる。そして図４に関連して説明したよ
うに、センシングロール４の両側に位置するラインロー
ル２、３に加わる垂直荷重Ｐ1、Ｐ2を、式（１０）及び
（１１）に基づいて計算により求めることにより、これ
らラインロールに垂直荷重検出用のロードセルを取り付
ける必要がないので、ロードセル取り付けスペース等に
おける設備上の制約があっても、鋼帯の張力を正確に測
定することができる。図５のグラフは、巻き取り用のテ
ンションリール（不図示）に加えた校正張力Ｔ0（横
軸）と、張力測定装置によって検出した検出張力Ｔ
1（縦軸）との関係を表しており、実線が従来技術によ
る張力測定を示し、破線が本発明による張力測定を示し
ている。従来技術においては、鋼帯の曲げによる反力と
鋼帯重量の影響により、校正用張力Ｔ0に対し検出張力
Ｔ1が高めに指示されている（例えば、Ｔ0＝１０トンに
対して、Ｔ1≒２０トン）が、本発明では、それらの影
響は本発明の新規な構成によって的確に補正され（Ｔ0
＝１０トンに対して、Ｔ1≒１０トン）、本発明により
鋼帯の張力が精度よく測定されることがわかる。
【図１】本発明の一実施例の鋼帯の張力測定装置の概略
図である。
図である。
【図２】板材の曲げ力を説明するための説明図である。
【図３】本発明の原理を説明するための説明図である。
【図４】本発明の他の実施例の張力測定装置の概略図で
ある。
ある。
【図５】従来技術の張力測定装置及び本願発明の張力測
定装置それぞれによって張力を測定した結果を比較して
示したグラフである。
定装置それぞれによって張力を測定した結果を比較して
示したグラフである。
【図６】従来技術による張力測定装置の概略図である。
【図７】従来技術における張力測定の原理の説明図であ
る。
る。
１ ：鋼帯 ２、３ ：ラインロール ４ ：センシングロール ５ ：軸受 ６ ：ロードセル １０ ：固定部材 １１、１２：ロードセル
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のラインロールによって搬送される
鋼帯の張力を測定するための張力測定装置において、 第１及び第２のラインロールがそれぞれ鋼帯から受ける
垂直上方向の荷重を第１及び第２の垂直荷重として出力
するラインロール垂直荷重決定手段と、 第１及び第２のラインロールの間に配置され、鋼帯から
垂直下方向の荷重を受けるセンシングロールと、 センシングロールが鋼帯から受ける垂直下方向の荷重を
第３の垂直荷重として検出するロードセルと、 ラインロール垂直荷重決定手段からの第１及び第２の垂
直荷重、及びロードセルで検出された第３の垂直荷重が
入力され、これらの垂直荷重と鋼帯の重量とを用いて、
鋼帯の張力を算出する張力演算手段とを備えていること
を特徴とする張力測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の張力測定装置において、
ラインロール垂直荷重決定手段は、第１及び第２のライ
ンロールの上部に設けられた第１及び第２のロードセル
で構成されており、第１及び第２の垂直荷重が、該第１
及び第２のロードセルによって測定されて張力演算手段
に供給されることを特徴とする張力測定装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の張力検出装置において、
ラインロール垂直荷重決定手段は、垂直荷重演算手段で
構成されており、該垂直荷重演算手段は、第１及び第２
の垂直荷重をＰ1、Ｐ2、鋼帯の目標とする設定張力を
Ｔ、板厚をｔ、曲げ剛性をＫb、第１及び第２のライン
ロールのロール径をＤ1、Ｄ2、センシングロールのロー
ル径をＤ、センシングロールと第１及び第２のラインロ
ールとの間の水平距離をＬ1、Ｌ2とした場合に、 【数１】 Ｐ1＝Ｔ｛（Ｄ1＋Ｄ）／２−Ｈ1＋ｔ｝Ｌ1 -1［１−２ｓｉｎｈ（ｋＬ1） ・｛２ｓｉｎｈ（ｋＬ1）−ｋＬ1（１＋ｃｏｓｈ（ｋＬ1））｝-1］ ただし、ｋ＝（Ｔ／Ｋｂ）1/2 Ｐ2＝Ｔ｛（Ｄ＋Ｄ2）／２−Ｈ2＋ｔ｝Ｌ2 -1［１−２ｓｉｎｈ（ｋＬ2） ・｛２ｓｉｎｈ（ｋＬ2）−ｋＬ2（１＋ｃｏｓｈ（ｋＬ2））｝-1］ ただし、ｋ＝（Ｔ／Ｋｂ）1/2 の演算を実行することにより、第１及び第２の垂直荷重
を算出することを特徴とする張力測定装置。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の張力測定装置
において、張力演算手段は、鋼帯の検出張力をＴ1、第
１、第２及び第３の垂直荷重をそれぞれＰ1、Ｐ2及び
Ｑ、鋼帯の重量をＷ、センシングロールから第１及び第
２のラインロールとの間に張架された鋼帯の水平方向か
らみた角度をθ1及びθ2とした場合に、 【数２】 Ｔ1＝｛Ｑ−（Ｐ1＋Ｐ2）／２−Ｗ｝／（ｓｉｎθ1＋ｓｉｎθ2） の演算を実行することにより、鋼帯の張力を算出するこ
とを特徴とする張力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6160220A JP2833480B2 (ja) | 1993-09-07 | 1994-07-12 | 鋼帯の張力測定装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-222435 | 1993-09-07 | ||
| JP22243593 | 1993-09-07 | ||
| JP6160220A JP2833480B2 (ja) | 1993-09-07 | 1994-07-12 | 鋼帯の張力測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128164A JPH07128164A (ja) | 1995-05-19 |
| JP2833480B2 true JP2833480B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=26486780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6160220A Expired - Fee Related JP2833480B2 (ja) | 1993-09-07 | 1994-07-12 | 鋼帯の張力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2833480B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104165724B (zh) * | 2013-05-16 | 2016-07-06 | 中国计量科学研究院 | 一种砝码悬挂机构 |
| CN109238414A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-01-18 | 常州宏大智能装备产业发展研究院有限公司 | 织物克重在线检测方法及装置 |
| DE102019004034A1 (de) * | 2019-06-07 | 2020-12-10 | Texmag Gmbh Vertriebsgesellschaft | Verfahren zum Erfassen einer Zugspannung eines umlaufenden Bandes |
-
1994
- 1994-07-12 JP JP6160220A patent/JP2833480B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07128164A (ja) | 1995-05-19 |
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