JP2928136B2

JP2928136B2 - 鋼帯尾端の蛇行防止方法及びその装置

Info

Publication number: JP2928136B2
Application number: JP15784795A
Authority: JP
Inventors: 俊一嶋田
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-06-23
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 1999-08-03
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: JPH0910836A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼帯の焼鈍、メッキ、
洗浄処理等を行う鋼帯処理ラインの入側設備に係り、特
に、ペイオフリールから払い出されたコイル尾端の蛇行
を防止する方法、及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼帯処理ラインの入側設備では、ペイオ
フリールから鋼帯コイルを巻き戻しつつ払出し、払い出
した鋼帯を順次，所定の処理設備に送っている。そし
て、上記コイルの払い出しが完了すると、次のコイルの
先端部を巻き戻して、上記先行コイルの尾端と後行コイ
ルの先端とをウエルダーで溶接し、コイルの払い出しを
続ける。

【０００３】上記ウエルダーの出側にはピンチロールが
設置されていて、先行のコイル尾端がペイオフリールか
ら尻抜けしてからウエルダーまで通板する間、このピン
チロールで鋼帯を挟み込むことにより、ピンチロールよ
り下流側の鋼帯に所要張力を付与するようになってい
る。そして、上記のように先行コイルの尾端に後行コイ
ルの先端を溶接された後は、ピンチロールを開放し、ペ
イオフリールのブレーキングトルクにより、入側部及び
ピンチロールより下流側の処理工程に位置する鋼帯に同
一張力が付与され、その状態で、鋼帯は搬送される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ペイオ
フリールから先行コイルの尾端が尻抜けしてウエルダー
まで通板する間、鋼帯は、ウエルダー出側のピンチロー
ルにて挟み込まれながら搬送されるが、このとき、ピン
チロールよりも上流側の鋼帯尾端部は、張力がかからな
いフリー状態となっている。このような無張力状態で通
板を続行すると、鋼帯の尾端が幅方向に自由に動けるこ
ととなり、鋼帯は、ピンチロールのロール中心線に対し
て直角に進入しなくなり、所謂蛇行現象が発生する。

【０００５】そして、この蛇行がひどくなると、鋼帯耳
部が損傷したり、上記コイルの尾端が、ウエルダーに到
着するまでにロールアウトして、通板を停止しなければ
ならなくなるという問題がある。ここで、上記通板の停
止は、ライン全体の停止に繋がる。本発明は、上記のよ
うな問題点に着目してなされたもので、上記コイル尾端
の蛇行を抑制して、ライン停止等に繋がるトラブル発生
を防止することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の鋼帯尾端の蛇行防止方法は、鋼帯コイルを
払い出すペイオフリールと、払い出した先行コイルの尾
端と後行コイルの先端とを溶接するウエルダーと、その
ウエルダーの出側に配置されて鋼帯を挟み込むピンチロ
ールと、を備えた鋼帯処理ラインの入側設備での鋼帯尾
端の処理方法において、上記ピンチロールを、当該ピン
チロールよりもパスライン上流側又は下流側の所定の位
置を支点として鋼帯幅方向に回動可能とすると共に、そ
の回動可能なピンチロールを、上記鋼帯の蛇行に応じて
回動させることを特徴としている。

【０００７】また、請求項２に記載した発明は、請求項
１に記載された構成に対し、上記支点から上記ピンチロ
ールまでの距離を通板速度で除した値が、０．２５秒以
上２．５秒以下の範囲内に納まるようにしたことを特徴
とする。また、請求項３に記載した発明である鋼帯尾端
の蛇行防止装置は、鋼帯コイルを払い出すペイオフリー
ルと、払い出した先行コイルの尾端と後行コイルの先端
とを溶接するウエルダーと、そのウエルダーの出側に配
置されて鋼帯を挟み込むピンチロールと、を備えた鋼帯
処理ラインの入側設備において、ピンチロールを軸支す
るハウジングを、当該ピンチロールよりもパスライン上
流側又は下流側の所定位置を支点として鋼帯幅方向へ回
動可能に構成し、且つ、上記ハウジングを回動させるア
クチュエータと、ピンチロールの入側又は出側に配置さ
れて鋼帯の蛇行量を検出する蛇行検出手段と、上記蛇行
検出手段による検出信号に基づき上記アクチュエータに
駆動信号を供給するコントローラと、を備えたことを特
徴としている。

【０００８】

【作用】請求項１に記載した発明の作用について説明す
る。ペイオフリールより尻抜けしたコイル尾端は、無張
力状態となって、鋼帯幅方向に蛇行するが、その蛇行状
態に応じてピンチロールを回動変位させることで、ロー
ル中心軸がパスラインに直交する面から傾く。このよう
に、通板方向に対するピンチロールの回転方向に直交す
る方向が傾くことで上記鋼帯の蛇行が抑制されて、当該
蛇行量が低減される。

【０００９】次に、請求項２に記載した発明の作用につ
いて説明する。ピンチロールのロール中心軸を、パスラ
インに直交する面に対して回動角θだけ傾け、且つ、通
板速度をＶとすると、Ｖ_C＝Ｋ・Ｖ・tan θの大きさの
パスライン直角方向の分速度で、鋼帯に発生している蛇
行は修正されていく。ここに、Ｋは、鋼帯の板幅、張
力、前後のロール配置等で決まる定数である。

【００１０】この蛇行を抑制する際に問題となるのは、
蛇行修正の速さである。今、上記回転角θを１〜２°程
度に設定すると、θは十分に小さいから、上記tan θは
θと見なされて、上記分速度Ｖ_Cは、下記（１）式で表
される。Ｖ_C＝Ｋ・Ｖ・θ・・・（１）この（１）式の両辺を時間ｔで割って、修正加速度α_C
を求めると、次のような式となる。

【００１１】 α_C＝Ｖ_C／ｔ＝Ｋ・Ｖ・（θ／ｔ）・・・（２）そして、上記α_Cの値が大き過ぎると、鋼帯は急速に修
正がなされオーバーランを生じて制御が不安定となり、
所謂ハンチング現象が生じる。逆に、上記α_Cの値が小
さすぎると、十分な修正効果が得られない。即ち、上記
α_Cを適切な範囲の値に収めることが、効果的な蛇行修
正を得るために必要であり、上記（２）式から、通板速
度Ｖが大きいときには、（θ／ｔ）を小さくし、逆に、
通板速度Ｖが小さいときには、（θ／ｔ）が大きくなる
ようにする必要がある。

【００１２】そして、上記ピンチロールは、所定の支点
を中心として回動するので、時間ｔを一定とした場合、
通板速度Ｖが小、即ち、θを大きくするには、回動半
径、即ち、支点（回動中心）からピンチロールまでの距
離を短くし、逆に、通板速度Ｖが大、即ち、θを小さく
するには、回動半径、即ち、支点（回動中心）からピン
チロールまでの距離を長くすれば、適切な蛇行修正の効
果を得ることがが分かる。

【００１３】本請求項２に記載した発明は、上記のよう
なことに鑑みてなされたもので、支点からピンチロール
までの距離Ｌと通板速度Ｖとの関係を適切な範囲の値に
収めることにより、効果的な蛇行修正の効果を得る。つ
まり、上記（Ｌ／Ｖ）はロールの回動角を与える時定数
とみなせ、所定の下限値よりも小さければ、蛇行修正は
不安定となりハンチング現象を起こし、また、上記（Ｌ
／Ｖ）が所定の上限値よりも大きければ、修正速度が緩
慢となり修正不能の恐れがあるから、上記（Ｌ／Ｖ）を
所定の範囲内に収めることで、効果的な蛇行修正の効果
を得ることが分かる。

【００１４】ここで、上記（Ｌ／Ｖ）の値に所定の幅が
あるのは、上記（２）式における定数Ｋが、鋼帯の板幅
等によって変化するためである。上記（Ｌ／Ｖ）の適切
な範囲は、０．２５秒〜２．５秒の範囲に収まる範囲に
するとよく、そのような値となるように、通板速度に応
じて、上記支点からピンチロールまでの距離を設定する
ことで、効果的な蛇行修正が行われる。

【００１５】ここで、上記（Ｌ／Ｖ）の下限値を０．２
５秒とし且つ上限値を２・５秒としたのは、対象とする
鋼帯の幅や設備等を考慮して実験等によって確認したと
ころ、上記下限値よりも小さいと、蛇行修正が不安定と
なりハンチングが発生し、また、上記上限値よりも大き
いと、修正速度が緩慢となり修正不能となることを確認
したからである。

【００１６】次に、請求項３の発明の作用について説明
する。蛇行検出手段によって、ピンチロール入側又は出
側での鋼帯の蛇行量が検出され、その検出値に基づい
て、アクチュエータを介してピンチロールを回動変位す
ることで、上記作用を有する。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例について図面に基づいて説明
する。図１は、鋼帯処理ラインの入側部の構成図であ
る。本実施例では、図１に示すように、２つのペイオフ
リール７ａ，７ｂを備え、上記各ペイオフリール７ａ，
７ｂに装着されたコイル１ａ，１ｂを交互に払出し可能
となっている。その各ペイオフリール７ａ，７ｂから払
いだされる鋼帯１は、所定のパスラインに沿って搬送さ
れて、洗浄処理槽等の処理部９に送られる。

【００１８】上記パスラインの途中には、ウエルダー８
が設置されている。このウエルダー８は、先行コイル１
ａの尾端と後行コイル１ｂの先端とを溶接して接続する
装置である。このウエルダー８の出側には、ピンチロー
ル２が設置されている。このピンチロール２のハウジン
グ２ａは、図２及び図３に示すように、ピンチロール２
よりも上流側に所定距離Ｌだけ離れ且つパスライン中心
位置を支点３として鋼帯１の幅方向へ回動可能に構成さ
れている。

【００１９】また、上記ハウジング２ａには、アクチュ
エータを構成する油圧シリンダ６のピストンロッド６ａ
が連結されている。この油圧シリンダ６は、ピストンロ
ッド６ａの軸がパスラインと平行な方向に向くように設
置されていて、このピストンロッド６ａを進退させるこ
とで、上記ハウジング２ａ、即ちピンチロール２は、上
記支点３を中心として板幅方向に所定回動角度θだけ回
動するようになっている。

【００２０】上記油圧シリンダ６は、コントローラ５か
ら供給される油圧を駆動信号として駆動されるようにな
っている。また、上記ピンチロール２の出側には、蛇行
検出手段を構成する板幅計４が配置されている。この板
幅計４は、鋼帯１の幅方向の変位を検出し、その検出し
た信号をコントローラ５に供給可能となっている。

【００２１】また、コントローラ５は、板幅計４が検出
した鋼帯１の幅方向の変位に基づいてピンチロール２の
回動角θを求め、その回動角θに相当する油圧を駆動信
号として上記油圧シリンダ６に供給可能となっている。
次に、上記構成の動作等について説明する。一方のペイ
オフリール７ａからコイル１ａが巻き戻されつつ払い出
され、その鋼帯は、所定のパスラインに沿って搬送され
処理部９に送られる。このとき、上記ペイオフリール７
ａのコイル１ａの残長が少なくなるまでは、上記ピンチ
ロール２は開放されている。

【００２２】そして、上記コイル１ａの残量が少なくな
ってきたら、ピンチロール２による鋼帯１の挟み込みが
開始される。これによって、ペイオフリール７ａからの
ブレーキトルクが鋼帯１に負荷されない状態となって
も、ピンチロール２よりも下流側の鋼帯１に対して所定
の張力が付与可能となる。

【００２３】続いて、鋼帯１の尾端がペイオフリール７
ａから尻抜けすると、当該尾端部は、無張力状態となっ
て鋼帯１の幅方向に蛇行する。すると、ピンチロール２
後側にある板幅計４によって鋼帯１の幅方向変位、つま
りピンチロール２出側での蛇行量が検出され、その蛇行
量に応じた信号がコントローラ５に供給される。

【００２４】コントローラ５では、上記蛇行量であるパ
スライン中心からの鋼帯のズレに応じた分だけ、油圧シ
リンダ６を介してピンチロール２を回動変位させて、上
記蛇行を修正する。例えば、鋼帯１が進行方向右側（図
４中上側）に変位している場合には、図４に示すよう
に、ピンチロール２を進行方向左側に所定回動角度だけ
回動させることで、上記鋼帯１の右側への変位、即ち蛇
行が抑制されて、ピンチロール２から鋼帯１がロールア
ウトする等の蛇行によるトラブル発生が回避される。

【００２５】上記のように蛇行を修正されながら搬送さ
れてきた鋼帯１の尾端が、ウエルダー８まで通板される
と、他方のペイオフリール７ｂから別のコイル１ｂの先
端部を払いだす。その後行のコイル１ｂの先端部がウエ
ルダー８まで通板されると、当該ウエルダー８によっ
て、上記先行コイル１ａの尾端と後行コイル１ｂの先端
部の溶接が行われる。この溶接が終了すると、ピンチロ
ール２による挟み込みは開放されて、鋼帯１の払い出し
が続行される。

【００２６】上記のように、本実施例では、鋼帯１の尾
端の蛇行を抑制するようにピンチロール２を回動変位さ
せるようにしたため、鋼帯１の尾端の蛇行量が小さくな
り、鋼帯耳端部の損傷等の蛇行によるトラブルを大幅に
減少させることができる。実際に、板幅が９００〜１３
００mm、板厚が０．２〜２．０mmの鋼帯１を通板速度３
０ｍ／分＝０．５ｍ／秒で通板するように設定し、ピン
チロール２の外径を２００mm、ロール中心から支点３
（回動中心）までの距離Ｌを５００mmと設定すること
で、（Ｌ／Ｖ）＝１秒として、実施したところ、鋼帯１
のペイオフリール７ａ，７ｂからの尻抜け後の通板時
に、蛇行によるトラブルが生じていないことを確認し
た。

【００２７】また、上記（Ｌ／Ｖ）を、０．２５秒より
も小さい値となるように、上記ロール中心から支点３
（回動中心）までの距離Ｌを設定して行ったところ、蛇
行修正が不安定となり、所謂ハンチング現象が生じたこ
とを確認した。逆に、上記（Ｌ／Ｖ）を、２．５秒より
も大きな値となるように、上記ロール中心から支点３
（回動中心）までの距離Ｌを設定して行ったところ、蛇
行の修正速度が緩慢となり、十分な修正効果を得ること
ができないことを確認した。

【００２８】ここで、上記実施例では、上記（Ｌ／Ｖ）
が１秒となるように、上記ロール中心から支点３（回動
中心）までの距離Ｌを設定しているが、対象とする鋼帯
１の板幅や設備のロール配置状態等に合わせて、上記
（Ｌ／Ｖ）が０，２５秒〜２．５秒の範囲内の適当な値
となるように上記Ｌを設定してもよい。なお、図１に示
す本実施例の処理ラインは、コイル前後端にスクラップ
シートを５〜７ｍ接続しており、これを払出す処理を行
うために入側部が長くなっている。上記スクラップシー
トは、リーダスリップとも称し、リバース圧延機での未
圧延部を最小とする目的を持つものである。

【００２９】また、上記実施例では、ピンチロール２の
出口側で蛇行量を検出してフィードバック制御を行って
いるが、当該ピンチロール２の入口側に蛇行検出手段を
配設して、上記ピンチロール２の回動制御を行うように
してもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の鋼帯
尾端の蛇行防止方法及びその装置では、鋼帯処理ライン
の入側部でのペイオフリールから尻抜け後における、鋼
帯尾端部の通板を、蛇行によるトラブルを抑えて行うこ
とが可能となり、鋼帯耳端部の損傷などの製品不良の発
生等や、ライン停止等の問題が大幅に解消されるという
効果がある。

【００３１】特に、請求項２に記載した鋼帯尾端の蛇行
防止方法を適用することで、効果的に鋼帯尾端部の蛇行
を抑えることができる。また、上記鋼帯尾端の蛇行防止
方法は、例えば、請求項３に記載されている装置を採用
することで実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例の鋼帯処理ライン入側を示
す構成図である。

【図２】本発明に係る実施例の蛇行防止の装置を示す平
面図である。

【図３】本発明に係る実施例のピンチロールを示す側面
図である。

【図４】ピントロールを回動させた状態を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１鋼帯１ａ先行コイル１ｂ後行コイル２ピンチロール２ａハウジング３支点４板幅計（蛇行検出手段）５コントローラ６油圧シリンダ（アクチュエータ）７ａ，７ｂペイオフリール８ウエルダー９処理部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼帯コイルを払い出すペイオフリール
と、払い出した先行コイルの尾端と後行コイルの先端と
を溶接するウエルダーと、そのウエルダーの出側に配置
されて鋼帯を挟み込むピンチロールと、を備えた鋼帯処
理ラインの入側設備での鋼帯尾端の処理方法において、
上記ピンチロールを、当該ピンチロールよりもパスライ
ン上流側又は下流側の所定の位置を支点として鋼帯幅方
向に回動可能とすると共に、その回動可能なピンチロー
ルを、上記鋼帯の蛇行に応じて回動させることを特徴と
する鋼帯尾端の蛇行防止方法。
【請求項２】上記支点から上記ピンチロールまでの距
離を通板速度で除した値が、０．２５秒以上２．５秒以
下の範囲内に納まるようにしたことを特徴とする請求項
１に記載されている鋼帯尾端の蛇行防止方法。
【請求項３】鋼帯コイルを払い出すペイオフリール
と、払い出した先行コイルの尾端と後行コイルの先端と
を溶接するウエルダーと、そのウエルダーの出側に配置
されて鋼帯を挟み込むピンチロールと、を備えた鋼帯処
理ラインの入側設備において、ピンチロールを軸支する
ハウジングを、当該ピンチロールよりもパスライン上流
側又は下流側の所定位置を支点として鋼帯幅方向へ回動
可能に構成し、且つ、上記ハウジングを回動させるアク
チュエータと、ピンチロールの入側又は出側に配置され
て鋼帯の蛇行量を検出する蛇行検出手段と、上記蛇行検
出手段による検出信号に基づき上記アクチュエータに駆
動信号を供給するコントローラと、を備えたことを特徴
とする鋼帯尾端の蛇行防止装置。