JP3355109B2 - レイングヘッドの位置制御装置及び位置制御方法 - Google Patents

レイングヘッドの位置制御装置及び位置制御方法

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JP3355109B2
JP3355109B2 JP13554497A JP13554497A JP3355109B2 JP 3355109 B2 JP3355109 B2 JP 3355109B2 JP 13554497 A JP13554497 A JP 13554497A JP 13554497 A JP13554497 A JP 13554497A JP 3355109 B2 JP3355109 B2 JP 3355109B2
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健 岡本
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  • Coiling Of Filamentary Materials In General (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、線材圧延機に使
用される線材をコイル状に巻き取れるレイングヘッドの
位置制御装置及び位置制御方法に関し、特に、レイング
ヘッドから線材の先端が吐出される時のレイングヘッド
の角度を一定に制御するレイングヘッドの位置制御装置
及び位置制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は例えば特公昭54−34113号
公報に開示された線材の先端の位置を制御するための従
来のレイングヘッドの位置制御装置を示す構成図であ
り、図において、1は矢印Y方向に移送される線材、N
Tは線材1が通過する仕上圧延機、LHは仕上圧延機N
Tを通った線材1をコイル状に巻回するレイングヘッ
ド、2はレイングヘッドLHにより巻回された線材1の
コイル、BLはコイル2が載置されるベルトコンベア、
M1は仕上圧延機NTを駆動するモータ、PLG1はモ
ータM1の回転を検出するパルス発信機、M2はレイン
グヘッドLHを駆動するモータ、PLG2はモータM2
の回転を検出するパルス発信機、LSはモータM2、即
ちレイングヘッドLHの所定の回転位置を検出するリミ
ットスイッチである。また、HD1,HD2は仕上圧延
機NTの入口側と出口側に設けられた線材検出器であ
る。
【0003】図6は上記レイングヘッドの位置制御装置
の制御回路を示すブロック図である。尚、図5と対応す
る部分には同一符号を付している。図において、GTは
パルス発信機PLG1から出力されるパルスを所定の期
間に通過させるゲート、CTR1はゲート1を通過した
パルスをカウントするカウンタ、DA1はカウンタCT
R1のカウント値をアナログ値V1 に変換するD/A変
換器、CTR2及びCTR3はパルス発信機PLG2か
ら出力されるパルスをカウントするカウンタで、カウン
タCTR3はリミットスイッチLSによりリセットさ
れ、またカウント値がカウンタCTR3にプリセットさ
れるように構成されている。DA2はカウンタCTR2
のカウント値をアナログ値V2 に変換するD/A変換
器、R1 〜R9 は抵抗、RH1〜RH4は調整用の抵
抗、OA1〜OA3は上記アナログ値V1 ,V2 を加算
した信号が通過する演算増幅器である。
【0004】図7はレイングヘッドの詳細を示す構成図
であり、図において、3は内部が空洞の円錐体からなる
本体、Dは本体3の頂部に設けられた線材1の入口、P
は本体3の内面に設けられ一端が入口Dに連通されたら
せん状をなすパイプ、EはパイプPの他端に設けられた
線材1の吐出口である。
【0005】次に動作について説明する。図5におい
て、線材1は仕上圧延機NTを通った後、レイングヘッ
ドLHにより巻回されてコイル2となり、このコイル2
はベルトコンベアBL上に載置される。レイングヘッド
LHはモータM2により回転されることにより、入口D
から送り込まれた線材1をパイプP内を通過させた後、
吐出口Eから吐出することにより、コイル2を形成す
る。その場合、図8に示すように、ベルトコンベアBL
上に吐出されたコイル2の先端TがベルトコンベアBL
の外側にはみ出して、付近のものに接触したり、あるい
はベルトコンベアBLに引っかかってもつれたりし、こ
のためラインを停止せざるを得ないことがある。このよ
うなことを防止するために、コイル2の先端Tが吐出口
Eから吐出されるときに、ベルトコンベアBL上の所定
の位置に置かれるように、即ち、吐出口Eが所定の回転
位置となるように、レイングヘッドLHの回転を制御す
ることが行われる。
【0006】レイングヘッドの回転の制御は、図6に示
される制御回路により行われる。そして、その制御は、
線材1の先端が線材検出器HD1を通過してから線材検
出器HD2に到達するまでの制御と、線材検出器HD2
を通過してから後の制御との2段階に分けて同様な制御
を行うようにしている。
【0007】まず、線材1の先端が線材検出器HD2を
通過してからの制御について説明すると、線材1の先端
が線材検出器HD2にて検出されると、パルス発信機P
LG1からのパルスがゲートGTを通じてカウンタCT
R1でカウントされる。このカウント値を、可変抵抗器
RH2により係数が決定されるD/A変換器DA1で変
換したアナログ値V1 が、線材検出器HD2から線材1
の先端までの距離Sに相当する。即ち、線材1がS
(m)走行する間のモータM1の回転数をn1 とし、モ
ータM2が1回転する時のパルス発信機PLG1のパル
ス数をPM とすれば、パルス数n1 ・PM が距離S
(m)に相当する。
【0008】一方、レイングヘッドLH側のパルス発信
機レイングヘッドLH側のパルス発信機PLG2の出力
パルスはカウンタCTR2及びCTR3でカウントされ
る。線材1の先端が線材検出器HD2に達するまではレ
イングヘッドLHが1回転するごとに、カウンタCTR
3はリミットスイッチLSでリセットされ再びゼロから
カウントする。線材1の先端が線材検出器HD2に達す
ると、カウンタCTR3のカウント値がカウンタCTR
2にプリセットされる。カウンタCTR2はそれ以後は
パルス発信機PLG2の出力パルスを連続的にカウント
する。
【0009】線材1の先端が線材検出器HD2に達した
時のカウンタCTR3のカウント値をP0 、線材1の線
材検出器HD2からレイングヘッドLHの吐出口Eまで
の距離S(m)を走行する間に発生するパルス発信機P
LG2のパルス数をP2 、レイングヘッドLHが1回転
する間に発生するパルス発信機PLG2のパルス数をP
L 、レイングヘッドLHの吐出口Eが吐出目標点に到達
した時のカウンタCTR3のカウント数を1/2PL
した場合、 P0 +P3 =(K+1/2)PL ………(1) 但し、K=1,2,3…の整数 が成立するようにレイングヘッドLHの速度を上昇また
は下降させるように制御すれば、ベルトコンベアBL上
の望ましい位置に線材1の先端を載置することができる
はずである。このためにD/A変換器DA1,DA2か
ら得られるアナログ値V1 ,V2 を加算し、この加算値
を演算増幅器OA1を通じて可変抵抗器RH4でゲイン
調整し、さらに演算増幅器OA2に通じた後、速度基準
値V3 と加算されて演算増幅器OA3から制御信号V4
として出力される。この制御信号V4 によりモータV2
が制御され、その速度が上記(1)式を満足するように
上昇または下降される。
【0010】また線材1の先端が仕上圧延機NT入口側
の線材検出器HD1から仕上圧延機NT出口側の線材検
出器HD2に達するまでの制御も同様にして行うことが
できる。以上が、従来のレイングヘッドLHの位置制御
装置による、線材1の先端Tに関するレイングヘッドL
Hの角度制御である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従来のレイングヘッド
の位置制御装置は以上のように構成されているので、最
近の設置例のように圧延機を1台追加した場合には、こ
の追加した圧延機を考慮した制御装置がないため有効な
制御ができないという課題があった。また、材料(線材
1)の位置とレイングヘッドLHの角度を常にパルス発
振器PLG1,PLG2で監視して制御しているため、
制御途中で制御信号V4 が変動することになるが、レイ
ングヘッドLHの必要な角度修正量が小さい時は、制御
信号V4 が小さくなり制御完了までの時間が長くなると
いう課題があった。特に、この種の線材ミルでは、圧延
速度が最大100MPSを越えるというような高速ミル
であり、制御完了までの時間が長いと修正しきれないま
まレイングヘッドLHの吐出口Eに材料先端が到着する
という事態を招くことがある。
【0012】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、第2の圧延機が追加されたことに
対応した修正制御回路を持ち、また途中で修正制御信号
が変化せず短時間で制御完了することを考慮したレイン
グヘッドの位置制御装置及び位置制御方法を得ることを
目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
るレイングヘッドの位置制御装置は、一または複数の圧
延機の前後に設置され、線材の先端が所定位置を通過し
たことを検出する一または複数の線材検出手段と、この
線材検出手段の検出に応じてレイングヘッドの回転角を
検出する回転角検出手段と、線材検出手段間またはこの
線材検出手段からレイングヘッドの吐出口間の距離に基
づいて、線材が線材検出手段間またはこの線材検出手段
からレイングヘッドの吐出口まで進む時間、及び上記線
材の先端が所定位置を通過したことを検出する線材検出
手段から上記レイングヘッドの吐出口まで進む時間にお
けるレイングヘッドの回転角を計算するとともに、これ
らの計算値、回転角検出手段の検出値、及び上記レイン
グヘッドの目標角の値に基づいて、レイングヘッドを回
転駆動する駆動手段を制御してレイングヘッドの回転角
を修正する位置制御信号を算出する演算手段とを備える
ように構成したものである。
【0014】請求項2記載の発明に係るレイングヘッド
の位置制御装置は、ルーパのループ高さを検出してこの
ループ高さより線材検出手段間または該線材検出手段か
らレイングヘッドの吐出口間の距離の変動を補正する距
離補正手段を設けたものである。
【0015】請求項3記載の発明に係るレイングヘッド
の位置制御装置は、位置制御信号と駆動手段の応答速度
の差を検出しこの差を補正する回転角修正量補正手段を
設けたものである。
【0016】請求項4記載の発明に係るレイングヘッド
の位置制御方法は、一または複数の圧延機の前後の所定
位置間またはこの圧延機の前後の所定位置からレイング
ヘッドの吐出口間の距離に基づいて、線材が圧延機の前
後間またはこの圧延機の前後からレイングヘッドの吐出
口まで進む時間、及び上記線材がその先端位置が検出さ
れる上記所定位置からレイングヘッドの吐出口まで進む
時間におけるレイングヘッドの回転角を計算し、これら
の計算値、圧延機の前後の所定位置を上記線材の先端が
通過したときのレイングヘッドの回転角、及びこのレイ
ングヘッドの目標角の値に基づいて、レイングヘッドの
回転角の修正量を算出してレイングヘッドの回転駆動を
制御するものである。
【0017】請求項5記載の発明に係るレイングヘッド
の位置制御方法は、請求項4記載のレイングヘッドの位
置制御を複数回に分けて行うものである。
【0018】請求項6記載の発明に係るレイングヘッド
の位置制御方法は、請求項4記載のレイングヘッドの位
置制御において、さらに、ルーパのループ高さを検出
し、このループ高さより圧延機の前後の所定位置間また
はこの圧延機の前後の所定位置からレイングヘッドの吐
出口間の距離の変動を補正してこのレイングヘッドの回
転角の修正量を算出するものである。
【0019】請求項7記載の発明に係るレイングヘッド
の位置制御方法は、請求項4記載のレイングヘッドの位
置制御において、さらに、位置制御信号とレイングヘッ
ドの応答速度の差を検出しこの差を補正するものであ
る。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるレ
イングヘッドの位置制御装置を示す構成図であり、図に
おいて、1は矢印Y方向に移送される線材、NTは線材
1が通過する仕上圧延機(圧延機)、CMは追加された
(図5と比較して追加された)線材1が通過する仕上圧
延機(圧延機)、LHは仕上圧延機CMを通った線材1
をコイル状に巻回するレイングヘッド、2はレイングヘ
ッドLHにより巻回された線材1のコイル、BLはコイ
ル2が載置されるベルトコンベアである。M1は仕上圧
延機NTを駆動するモータ、M2はレイングヘッドLH
を駆動するモータ(駆動手段)、M3は仕上圧延機CM
を駆動するモータである。PLG2はモータM2の回転
を検出するパルス発信機(回転角検出手段)、LSはモ
ータM2、即ちレイングヘッドLHの所定の回転位置を
検出するリミットスイッチ(回転角検出手段)である。
HD1は仕上圧延機NTの入口側に設けられた線材検出
器(線材検出手段)、HD2は仕上圧延機NTの出口側
(仕上圧延機CMの入口側)に設けられた線材検出器
(線材検出手段)、HD3は仕上圧延機CMの出口側に
設けられた線材検出器(線材検出手段)である。
【0021】CRT4はパルス発振機PLG2の出力パ
ルスをカウントするとともにリミットスイッチLSでリ
セットされるカウンタ(回転角検出手段)、HLDはカ
ウンタCTR4のカウント値を保持するホールド回路
(回転角検出手段)である。4A〜4Cは線材検出器H
D1〜HD3及びレイングヘッドLHの吐出口Eの間の
出側換算距離L0,L2+L3,L3を出力するL設定
器(演算手段)、G1〜G3はL設定器4A〜4Cから
の信号を選択し制御に応じていずれか1つを出力する接
点(演算手段)、6は定数Kを設定するK設定器(演算
手段)、7は接点G1〜G3からの信号と定数Kとを乗
算する乗算器(演算手段)、8は接点G1〜G3からの
信号と線材1の速度Vとを除算する除算器(演算手
段)、9はレイングヘッドLHの目標角度θ0 を設定す
るθ0 設定器(演算手段)、10はホールド回路HL
D、乗算器7、除算器8及びθ0 設定器9の各出力θ,
θR ,T0,T,θ0 に基づいて所定の演算を行い、レ
イングヘッドLHの位置制御信号V5 を求める主演算回
路(演算手段)である。
【0022】次に動作について説明する。図2は制御動
作を説明するための位置制御信号V5 のタイムチャート
である。図において、Aは線材1の先端が線材検出器H
D1にて検出された時点、Bは線材1の先端が線材検出
器HD2にて検出された時点、Cは線材1の先端が線材
検出器HD3にて検出された時点、Dは線材1の先端が
レイングヘッドLHの吐出口を通過した時点を示す。こ
の実施の形態1におけるレイングヘッドLHの先端位置
制御は、線材1の先端が線材検出器HD1から線材検出
器HD2に到達するまでの間に行われる予備制御1と、
線材1の先端が線材検出器HD2から線材検出器HD3
に到達するまでの間に行われる予備制御2と、線材1の
先端が線材検出器HD3からレイングヘッドLHの吐出
口Eに到達するまでの間に行われる本制御との3段階に
分けて略同様にして行われる。
【0023】図1において、パルス発信機PLG2の出
力パルスは、カウンタCTR4によりカウントされる。
このカウンタCTR4はレイングヘッドLHが1回転す
る毎にリミットスイッチLSによりリセットされ、再び
ゼロからカウントする。従って、レイングヘッドLHの
1回転当たりのパルス発信機PLG2の出力パルス数を
L とすれば、任意の時点でのレイングヘッドLHの吐
出口Eの回転角θは、その時のカウント値をP1 とする
と、 θ=P1 /PL ×360° ………(2) として求められる。尚、このθを示すカウント値P1
は、線材検出器HD1〜HD3の検出に応じてホールド
回路HLDに保持される。
【0024】先ず、予備制御1の動作について説明す
る。線材1が距離(出側換算距離)L0 (L1 +L2
3 )を進むときのレイングヘッドLHの回転角θR
は、レイングヘッドLHが線材1に対してあるリード率
αを持っているとすれば、 θR ={(1+α)・L0 /πD}×360° =K・L0 ………(3) として求められる。但し、Dは吐出口Eの回転直径であ
り、またKは、K=((1+α)/πD)×360°で
ある。上記(3)式は、接点G1が閉、接点G2及び接
点G3が開となって、L設定器4AからのL0 信号とK
とが乗算されることにより実行される。
【0025】また、線材1の先端が線材検出器HD1で
検出された時のカウンタCTR4のカウント値がP0
あったとすると、このカウント値P0 を線材検出器HD
1の検出に応じてホールド回路HLDで保持することに
より、このときのレイングヘッドLHの回転角θは、 θ=P0 /PL ×360° ………(4) として求められる。従って、そのまま何も制御しなけれ
ば、線材1の先端が吐出口Eを出るときのこの吐出口E
の回転角θLHは、 θLH=θ+θR ={P0 /PL +(1+α)・L0 /πD}×360°………(5) として求められる。
【0026】よって、レイングヘッドLHの目標値(目
標位置)をθ0 とすれば、χ=θLH−θ0 の差分だけレ
イングヘッドLHの角度を修正すればよいことになる。
即ち、 θLH−θ0 ={P0 /PL +(1+α)・L0 /πD}×360°−θ0 =N×360°+χ ………(6) 但し、−180°≦χ<180°、N=0,1,2,
3,……正の整数 である。このχを線材検出器HD1から線材検出器HD
2に到達するまでに修正するものとする。
【0027】線材1の先端が線材検出器HD1より線材
検出器HD2まで進む時間T1 は、線材1の速度をVと
すると、 T1 =L1 /V ………(7) として求められる。この(7)式は、除算器8で実行さ
れる。従って、この予備制御1では、T1 の時間以内に
レイングヘッドLHの回転角度をχだけ修正すればよい
ことになる。主演算回路10は上記の修正を行うための
位置制御信号ΔV5 (rps)を次式により計算する。 ΔV5 =χ/360°×1/T1 ×GR ………(8) 但し、GR はレイングヘッドLHのモータM2とのギア
比である。
【0028】この位置制御信号ΔV5 は、図2に示すよ
うに、T1 時間一定にモータM2に供給され、これによ
って、線材1の先端が線材検出器HD1を通過してから
角度修正され、線材1の先端が吐出口Eから所定の角度
で吐出されることになる。しかしながら、上記制御だけ
では、時間不足、誤差等のため、今度は線材1の先端が
線材検出器HD2から線材検出器HD3に到達する間
に、もう一度上記と同様の制御(予備制御2)を行う。
【0029】予備制御2では、接点G2が閉となり、予
備制御1の出側換算距離L0の変わりに出側換算距離
(L2+L3)に対し、上記(3)式から(6)式まで
と同様の計算を行う。これによって求めたχに対し線材
1の先端が線材検出器HD2より線材検出器HD3まで
進む時間T2 は、 T2 =L2 /V ………(7A) であり、同様にして、 ΔV5 =χ/360°×1/T2 ×GR ………(8A) として求め、これを再びモータM2に供給され、これに
よって、線材1の先端が線材検出器HD2を通過してか
ら再び角度修正され、線材1の先端が吐出口Eから所定
の角度で吐出される。
【0030】次に本制御の動作について説明する。本制
御は、線材1の先端が線材検出器HD2で検出された時
に開始される。このとき接点G3が閉となる。これによ
って、上記(3)式から(6)式において、L0 の代わ
りにL3 が適用されて、レイングヘッドLHの修正角χ
が求められる。さらに、線材1の先端が線材検出器HD
2を通過してからレイングヘッドLHの吐出口Eまで進
む時間Tも、上記(7)式でL0 に代えてL3 が適用さ
れることにより求められる。そして、これらの計算結果
に基づいて主演算回路10は次式の演算を行うことによ
り、位置制御信号ΔV5 を求める。 ΔV5 =(χ/360°+N)+1/T×GR ………(9)
【0031】この本制御の期間では、線材1の先端は仕
上圧延機(NT,CM)を通過しないので、計算には仕
上圧延機で圧延された断面積を出側に換算する出側換算
距離ではなく、実際の通過距離が使用できるので、換算
誤差分だけ本制御は精度がよくなる。
【0032】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、線材1の先端が所定の位置を通過したときのレイン
グヘッドLHの回転角θを検出し、その後、線材1がレ
イングヘッドLHの吐出口Eに到達するまでの時間とこ
の時間での回転角θR とを算出し、この算出結果と上記
検出された回転角θR 及び目標角θ0 とに基づいて、レ
イングヘッドLHの位置を修正するように構成したの
で、仕上圧延機CMが追加された場合でも容易に制御量
(修正量)を算出し、線材1の先端をベルトコンベアB
L上の所定の位置に吐出するように制御することができ
るとともに、予備制御1,2及び本制御のそれぞれの制
御時には、与えられた制御時間内に制御できるように位
置制御信号ΔV5 (一定値)を計算するため、確実なレ
イングヘッドLHの位置制御が可能となるという効果を
奏する。さらに、この実施の形態1におけるレイングヘ
ッドの位置制御装置では、従来のレイングヘッドの位置
制御装置で用いられていた、レイングヘッドLHの回転
位置(モータの回転)を検出するためのパルス発信機を
省略することができるという効果も奏する。
【0033】尚、上記説明した実施の形態では、予備制
御1,2と本制御の3段階に分けているが、本制御のみ
で十分制御が満足される場合は予備制御を省略してもよ
い。また、位置制御信号ΔV5 の計算では、実際のレイ
ングヘッドLHの応答速度が(7)および(8)式の通
りになるものとして値を求めているが、実際の応答時間
が問題となるほど遅れる場合は、その遅れに応じて修正
のための制御信号をかさあげしてやればよい。
【0034】実施の形態2.圧延中に生じる線材1のた
るみ(ループ)を制御するためにルーパが設けられる。
ルーパとは、機械的に線材1をたわませて、過渡的に第
1の仕上圧延機NTの速度が変動しても、その変動をル
ーパのたわみ量(ループ高さ)で吸収することにより、
その上流に変動を及ぼさないようにするものである。こ
の実施の形態2は、第1の圧延機NTの前にルーパが設
置され、このルーパのループ高さにより線材検出器HD
1から線材検出器HD2までの線材1の距離L1が変動
する場合の補正を考慮したものである。
【0035】図3はこの発明の実施の形態2によるレイ
ングヘッドの位置制御装置を示す構成図である。尚、図
3において図1と同一または相当する部分には同一符号
を付して、その重複する説明を省略する。図において、
11は機械的に線材1をたわませて、第1の仕上圧延機
NTの速度の変動をたわみ量(ループ高さ)により吸収
する、第1の仕上圧延機NTの前に設置されたルーパ、
HMPDはルーパ11のたわみ量を検出して出力するル
ープ高さ検出器(距離補正手段)、12はループ高さ検
出器HMPDから出力されたルーパ11のたわみ量より
補正量(lχ)を算出するループ高さ補正回路(距離補
正手段)である。
【0036】次に動作について説明する。この実施の形
態2における基本的な動作は上記実施の形態1と同様で
あるので、重複する動作の詳細な説明は省略する。この
実施の形態2では、ルーパ11が第1の仕上圧延機NT
の前に設置され、このルーパ11によって線材1がたわ
んでいるため、線材の距離L1はこのルーパ11のたわ
み量により変動する。この線材1の距離L1の変動分は
位置制御信号ΔV5 を計算する上で誤差となる。このル
ーパ11のたわみ量(ループ高さ)による線材1の距離
L1の変動分を補正するため、たわみ量をループ高さ検
出器HMPDにより検出し、この検出したたわみ量から
高さ補正回路12により線材1の距離L1の変動分とし
て補正量(lχ)を算出し、この算出した補正量(l
χ)をL設定器4Aの出側換算距離L0に加算して出側
換算距離を(L0+lχ)とする。
【0037】従って、予備制御1において、(3)式で
求めた、線材1が出側換算距離L0を進むときのレイン
グヘッドLHの回転角θR は、 θR ={(1+α)・(L0 +lχ)/πD}×360° =K・(L0 +lχ) ………(3a) となり、また、(5)式で求めた、線材1の先端が吐出
口Eを出るときのこの吐出口Eの回転角θLHは、θLH
θ+θR ={P0 /PL +(1+α)・(L0 +lχ)/πD}×360° ………(5a) となる。
【0038】また、(6)式で求めた、差分χ=θLH
θ0 は、 θLH−θ0 ={P0 /PL +(1+α)・(L0 +lχ)/πD}×360° −θ0 =N×360°+χ ………(6a) 但し、−180°≦χ<180°、N=0,1,2,
3,……正の整数 となる。
【0039】また、(7)式で求めた、線材1の先端が
線材検出器HD1より線材検出器HD2まで進む時間T
1 は、線材1の速度をVとすると、 T1 =(L1 +lχ)/V ………(7a) となる。上記(3a),(5a),(6a),(7a)
式以外は、上記実施の形態1と同様であり、従って、上
記実施の形態1と同様に位置制御信号ΔV5 を求め、こ
の求めた位置制御信号ΔV5 をT1 時間一定にモータM
2に供給し、これによって、線材1の先端が線材検出器
HD1を通過してから角度修正され、線材1の先端が吐
出口Eから所定の角度で吐出されるように制御される。
【0040】尚、予備制御2及び本制御の動作について
は、上記実施の形態1と同様であるため、その重複する
動作説明は省略する。
【0041】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、仕上圧延機NTの前にルーパ11を設けたので、第
1の仕上圧延機NTの速度変動をそのたわみ量(ループ
高さ)で吸収することができるとともに、ループ高さ検
出器HMPDで検出したたわみ量を、ループ高さ補正回
路12により線材1の変動分lχとして補正するように
構成したので、ルーパ11を設けた場合でもより正確な
線材1の先端位置制御を行うことができるという効果を
奏する。
【0042】実施の形態3.上記実施の形態1では、位
置制御信号ΔV5 を計算し、一定期間この位置制御信号
ΔV5 だけレイングヘッドLHの速度を修正することに
より、レイングヘッドLHの角度制御を行うものである
が、実際には位置制御信号ΔV5 に対しレイングヘッド
LHを回転駆動するモータM2の応答が十分でない場合
がある。そこで、この実施の形態3では、位置制御信号
ΔV5 とモータM2の速度応答の差を検出し、この差を
補正して実際の(正確な)位置修正量ΔV5 ×T1 分だ
けレイングヘッドLHの角度修正を行うようにしたもの
である。
【0043】図4はこの発明の実施の形態3によるレイ
ングヘッドの位置制御装置を示す構成図である。尚、図
3において図1と同一または相当する部分には同一符号
を付して、その重複する説明を省略する。図において、
13はレイングヘッドLHを駆動するモータM2の回転
を検出するパルス発信機PLG2が発生したパルス数を
カウントして、実際のレイングヘッドLHの速度FBK
を検出する検出器(回転角修正量補正手段)、14はレ
イングヘッドLHの基準速度Vs、位置制御信号ΔV5
(REF)及びレイングヘッドLHの実際の速度FBK
を入力し、位置制御信号ΔV5 に対応する実際の速度F
BKの偏差ΔV5 ×を求め、この偏差ΔV5 ×をPI
(比例積分)制御等を行うことによりゼロにする補正回
路(回転角修正量補正手段)である。
【0044】次に動作について説明する。この実施の形
態3における基本的な動作は上記実施の形態1と同様で
あるので、重複する動作の詳細な説明は省略する。予備
制御1において、上記実施の形態1と同様にして主演算
回路10が位置制御信号ΔV5 を求める。そして、主演
算回路10はこの位置制御信号ΔV5 を補正回路14に
出力する。また、レイングヘッドLHを駆動するモータ
M2の回転を検出するパルス発信機PLG2が発生した
パルス数を検出器13がカウントして、レイングヘッド
LHの実際の速度FBKを検出し、この検出した実際の
速度FBKを補正回路14に出力する。
【0045】一方、補正回路14は、主演算回路10か
らの位置制御信号ΔV5 、検出器13からのレイングヘ
ッドLHの実際の速度FBK、及びレイングヘッドLH
の基準速度Vsを入力し、これらの値から、位置制御信
号ΔV5 とモータM2の速度応答の差、即ち、位置制御
信号ΔV5 に対応するレイングヘッドLHの実際の偏差
ΔV5×を求める。そして、この求めた偏差ΔV5 ×を
PI制御等を行うことによりゼロにするように補正制御
を行い、実際の(正確な)位置修正量V5 (=ΔV5 ×
1 )分だけレイングヘッドLHの角度修正を行う。
【0046】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、補正回路14により、位置制御信号ΔV5 とモータ
M2の速度応答の差を補正して実際の修正量V5 分だけ
レイングヘッドLHの角度修正を行うようにしたので、
レイングヘッドLHの角度位置修正を実際の角度位置修
正量により近づけることができ、より精度のよい位置修
正を行うことができる。
【0047】尚、この実施の形態3では、位置制御信号
ΔV5 に対するモータM2の実際の速度について誤差を
修正するものであるが、このモータM2の速度を角度に
換算して同様の制御を行っても良い。
【0048】また、上記実施の形態2及び実施の形態3
を組み合わせてレイングヘッドLHの位置制御を行って
もよく、この場合、一層レイングヘッドLHの位置制御
の精度が向上する。
【0049】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、一または複数の圧延機の前後に設置され、線材の
先端が所定位置を通過したことを検出する一または複数
の線材検出手段と、この線材検出手段の検出に応じてレ
イングヘッドの回転角を検出する回転角検出手段と、線
材検出手段間またはこの線材検出手段からレイングヘッ
ドの吐出口間の距離に基づいて、線材が線材検出手段間
またはこの線材検出手段からレイングヘッドの吐出口ま
で進む時間、及び上記線材の先端が所定位置を通過した
ことを検出する線材検出手段から上記レイングヘッドの
吐出口まで進む時間におけるレイングヘッドの回転角を
計算するとともに、これらの計算値、回転角検出手段の
検出値、及び上記レイングヘッドの目標角の値に基づい
て、レイングヘッドを回転駆動する駆動手段を制御して
レイングヘッドの回転角を修正する位置制御信号を算出
する演算手段とを備えるように構成したので、圧延機が
追加された場合でも容易に制御量(修正量)を算出し、
線材の先端をベルトコンベア上の所定の位置に吐出する
ように制御することができるとともに、制御時には、与
えられた制御時間内に制御できるように位置制御信号を
計算するため、確実なレイングヘッドの位置制御が可能
となる効果がある。
【0050】また、従来のレイングヘッドの位置制御装
置で用いられていた、レイングヘッド回転位置を検出す
るための装置(パルス発信機)を省略することができる
効果がある。
【0051】請求項2記載の発明によれば、ルーパのル
ープ高さを検出してこのループ高さより線材検出手段間
または該線材検出手段からレイングヘッドの吐出口間の
距離の変動を補正する距離補正手段を設けるように構成
したので、ルーパにより圧延機の速度変動をそのループ
高さで吸収することができるとともに、ルーパを設けた
場合でもより正確な線材の先端位置制御を行うことがで
きる効果がある。
【0052】請求項3記載の発明によれば、位置制御信
号と駆動手段の応答速度の差を検出しこの差を補正する
回転角修正量補正手段を設けるように構成したので、レ
イングヘッドの角度位置修正を実際の角度位置修正量に
より近づけることができ、より精度のよい位置修正を行
うことができる効果がある。
【0053】請求項4記載の発明によれば、一または複
数の圧延機の前後の所定位置間またはこの圧延機の前後
の所定位置からレイングヘッドの吐出口間の距離に基づ
いて、線材が圧延機の前後間またはこの圧延機の前後か
らレイングヘッドの吐出口まで進む時間、及び上記線材
がその先端位置が検出される上記所定位置からレイング
ヘッドの吐出口まで進む時間におけるレイングヘッドの
回転角を計算し、これらの計算値、圧延機の前後の所定
位置を上記線材の先端が通過したときのレイングヘッド
の回転角、及びこのレイングヘッドの目標角の値に基づ
いて、レイングヘッドの回転角の修正量を算出してレイ
ングヘッドの回転駆動を制御するように構成したので、
上記請求項1記載の発明と同様、圧延機が追加された場
合でも容易に制御量(修正量)を算出し、線材の先端を
ベルトコンベア上の所定の位置に吐出するように制御す
ることができるとともに、制御時には、与えられた制御
時間内に制御できるように位置制御信号を計算するた
め、確実なレイングヘッドの位置制御が可能となる効果
がある。
【0054】請求項5記載の発明によれば、請求項4記
載のレイングヘッドの位置制御を複数回に分けて行うよ
うに構成したので、1回の位置制御だけでは、時間不足
であったり、誤差等が生じる場合でも、複数回同じ位置
制御を行うことにより時間不足、誤差等を補うことがで
き、より精度よくレイングヘッドの位置制御を行うこと
ができる効果がある。
【0055】請求項6記載の発明によれば、請求項4記
載のレイングヘッドの位置制御において、さらに、ルー
パのループ高さを検出し、このループ高さより圧延機の
前後の所定位置間またはこの圧延機の前後の所定位置か
らレイングヘッドの吐出口間の距離の変動を補正してこ
のレイングヘッドの回転角の修正量を算出するように構
成したので、上記請求項2記載の発明と同様、ルーパに
より圧延機の速度変動をそのループ高さで吸収すること
ができるとともに、ルーパを設けた場合でもより正確な
線材の先端位置制御を行うことができる効果がある。
【0056】請求項7記載の発明によれば、請求項4記
載のレイングヘッドの位置制御において、さらに、位置
制御信号とレイングヘッドの応答速度の差を検出しこの
差を補正するように構成したので、上記請求項3記載の
発明と同様、レイングヘッドの角度位置修正を実際の角
度位置修正量により近づけることができ、より精度のよ
い位置修正を行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるレイングヘッ
ドの位置制御装置を示す構成図である。
【図2】 制御動作を説明するための位置制御信号V5
のタイムチャートである。
【図3】 この発明の実施の形態2によるレイングヘッ
ドの位置制御装置を示す構成図である。
【図4】 この発明の実施の形態3によるレイングヘッ
ドの位置制御装置を示す構成図である。
【図5】 従来のレイングヘッドの位置制御装置を示す
構成図である。
【図6】 レイングヘッドの位置制御装置の制御回路を
示すブロック図である。
【図7】 レイングヘッドの詳細を示す構成図である。
【図8】 レイングヘッドからベルトコンベア上に吐出
されたコイルを示す図である。
【符号の説明】
1 線材、4A〜4C L設定器(演算手段)、6 K
設定器(演算手段)、7 乗算器(演算手段)、8 除
算器(演算手段)、9 θ0 設定器(演算手段)、10
主演算回路(演算手段)、11 ルーパ、12 ルー
プ高さ補正回路(距離補正手段)、13 検出器(回転
角修正量補正手段)、14 補正回路(回転角修正量補
正手段)、CRT4 カウンタ(回転角検出手段)、E
レイングヘッドの吐出口、G1〜G3 接点(演算手
段)、HD1〜HD3 線材検出器(線材検出手段)、
HLD ホールド回路(回転角検出手段)、HMPD
ループ高さ検出器(距離補正手段)、LH レイングヘ
ッド、LS リミットスイッチ(回転角検出手段)、N
T,CM 仕上圧延機(圧延機)、PLG2 パルス発
信機(回転角検出手段)、ΔV5 位置制御信号。

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一または複数の圧延機の前後に設置さ
    れ、線材の先端が所定位置を通過したことを検出する一
    または複数の線材検出手段と、この線材検出手段の検出
    に応じてレイングヘッドの回転角を検出する回転角検出
    手段と、上記線材検出手段間または該線材検出手段から
    上記レイングヘッドの吐出口間の距離に基づいて、上記
    線材が上記線材検出手段間または該線材検出手段から上
    記レイングヘッドの吐出口まで進む時間、及び上記線材
    の先端が所定位置を通過したことを検出する線材検出手
    段から上記レイングヘッドの吐出口まで進む時間におけ
    る上記レイングヘッドの回転角を計算するとともに、こ
    れらの計算値、上記回転角検出手段の検出値、及び上記
    レイングヘッドの目標角の値に基づいて、上記レイング
    ヘッドを回転駆動する駆動手段を制御して上記レイング
    ヘッドの回転角を修正する位置制御信号を算出する演算
    手段とを備えたレイングヘッドの位置制御装置。
  2. 【請求項2】 ルーパのループ高さを検出してこのルー
    プ高さより線材検出手段間または該線材検出手段からレ
    イングヘッドの吐出口間の距離の変動を補正する距離補
    正手段を設けたことを特徴とする請求項1記載のレイン
    グヘッドの位置制御装置。
  3. 【請求項3】 位置制御信号と駆動手段の応答速度の差
    を検出しこの差を補正する回転角修正量補正手段を設け
    たことを特徴とする請求項1記載のレイングヘッドの位
    置制御装置。
  4. 【請求項4】 一または複数の圧延機の前後の所定位置
    間または該圧延機の前後の所定位置からレイングヘッド
    の吐出口間の距離に基づいて、線材が上記圧延機の前後
    間または該圧延機の前後から上記レイングヘッドの吐出
    口まで進む時間、及び上記線材がその先端位置が検出さ
    れる上記所定位置からレイングヘッドの吐出口まで進む
    時間における上記レイングヘッドの回転角を計算し、こ
    れらの計算値、上記圧延機の前後の所定位置を上記線材
    の先端が通過したときの上記レイングヘッドの回転角、
    及び該レイングヘッドの目標角の値に基づいて、上記レ
    イングヘッドの回転角の修正量を算出して上記レイング
    ヘッドの回転駆動を制御するレイングヘッドの位置制御
    方法。
  5. 【請求項5】 制御を複数回に分けて行うことを特徴と
    する請求項4記載のレイングヘッドの位置制御方法。
  6. 【請求項6】 ルーパのループ高さを検出し、このルー
    プ高さより圧延機の前後の所定位置間または該圧延機の
    前後の所定位置からレイングヘッドの吐出口間の距離の
    変動を補正して該レイングヘッドの回転角の修正量を算
    出することを特徴とする請求項4記載のレイングヘッド
    の位置制御方法。
  7. 【請求項7】 位置制御信号とレイングヘッドの応答速
    度の差を検出しこの差を補正することを特徴とする請求
    項4記載のレイングヘッドの位置制御方法。
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