JP3438393B2 - 圧延材の巻取り制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延機からの圧延材を
ピンチロールを介して巻取り機へ巻き取る際に、巻き取
られた圧延材の送り速度Ｖｆに比べて前記ピンチロール
の周速Ｖｒを抑えることで、前記ピンチロールと巻取り
機との間にある圧延材を緊張させ、圧延材を前記巻取り
機に巻き付けるための張力を得るようにした圧延材の巻
取り制御方法に係り、特に、ピンチロールを作用させな
がら圧延材を巻取り機に好ましく巻き上げると共に、同
時に、ピンチロールの接触部で発生してしまう擦り疵、
又、ピンチロールの異常摩耗低減を図ることができる圧
延材の巻取り制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来から用いられる圧延材の巻
取り装置の構成を示すブロック図である。

【０００３】この図６において、圧延材１は、図中左方
から右方へと送られ、最終段の仕上圧延スタンドＳＴを
通過した後、ピンチロールＰＲを作用させながら巻取り
機ＭＤへと巻き取られる。該巻取り機ＭＤと、前記ピン
チロールＰＲとは、それぞれ、電動機Ｍ１及び速度発電
機ＴＧ１、電動機Ｍ２及び速度発電機ＴＧ２が取り付け
られている。前記電動機Ｍ１及びＭ２は、前記巻取り機
ＭＤあるいは前記ピンチロールＰＲを駆動する動力源で
ある。又、前記速度発電機ＴＧ１及びＴＧ２は、前記巻
取り機ＭＤや前記ピンチロールＰＲの回転速度を検出す
るためのセンサとして用いられる。

【０００４】このような巻取り装置に取り付けられ、制
御する巻取り制御装置は、演算装置ＯＰ１、ＯＰ３、Ｏ
Ｐ４と、リミッタ装置ＬＭＴと、速度制御装置ＡＳＲ２
及びＡＳＲ３と、電動機電流制御装置ＡＣＲと、アナロ
グ加算器Ａ１１〜Ａ１５とにより構成されている。

【０００５】又、このような巻取り制御装置に対して、
速度指令信号ＳＰと、張力指令信号Ｔと、圧延状態信号
ＭＬとが入力されている。まず、前記速度指令信号ＳＰ
は、最終的に前記巻取り機ＭＤへ巻き取られる前記圧延
材１の送り速度Ｖｆを設定する。前記張力指令信号Ｔ
は、前記ピンチロールＰＲと前記巻取り機ＭＤとの間に
ある前記圧延材１の張力であり、従って前記巻取り機Ｍ
Ｄへ巻き付けられる前記圧延材１の後方張力を設定す
る。前記圧延状態信号ＭＬは、前記圧延材１の尾端が最
終段の前記仕上圧延スタンドＳＴを通過する以前である
か以後であるかに応じた信号である。前記圧延材１の尾
端が前記仕上圧延スタンドＳＴを通過する以前には、該
圧延状態信号ＭＬは、前記アナログ加算器Ａ１５にあっ
て、前記演算装置ＯＰ３を経て入力される前記張力指令
信号Ｔを打ち消すような値であり、該圧延状態信号ＭＬ
によって前記アナログ加算器Ａ１５の出力は減小され
る。一方、前記圧延材１の尾端が前記仕上圧延スタンド
ＳＴを通過した後には、該圧延状態信号ＭＬの大きさは
調整され、これによって、通過以前に比べて前記アナロ
グ加算器Ａ１５の出力は大きくなる。

【０００６】又、このような巻取り制御装置における前
記巻取り機ＭＤ及び前記ピンチロールＰＲの速度制御
は、次のようになされる。

【０００７】即ち、まず前記巻取り機ＭＤの速度制御
は、外部から入力される前記速度指令信号ＳＰに従っ
て、前記演算装置ＯＰ１と、前記速度制御装置ＡＳＲ３
と、前記電動機電流制御装置ＡＣＲと、前記アナログ加
算器Ａ１１及びＡ１２とを用いたフィードバック制御と
なる。ここで、前記演算装置ＯＰ１は、前記圧延材１が
前記巻取り機ＭＤへ巻き取られるに連れ増加する当該巻
取り機ＭＤの直径の増加をも加味して、前記速度発電機
ＴＧ１の出力に応じた該巻取り機ＭＤの周速Ｖｍを求め
る。該周速Ｖｍは、前記圧延材１の送り速度Ｖｆと考え
ることができる。前記アナログ加算器Ａ１２は、前記速
度指令信号ＳＰと前記周速Ｖｍとの偏差を求める。前記
速度制御装置ＡＳＲ３及び前記電動機電流制御装置ＡＣ
Ｒによって、該偏差に応じて前記電動機Ｍ１が制御さ
れ、前記巻取り機ＭＤの周速が前記速度指令信号ＳＰに
一致するようフィードバック制御される。

【０００８】次に、前記ピンチロールＰＲの速度制御
は、前記速度指令信号ＳＰに従って、前記アナログ加算
器Ａ１３及びＡ１４と、前記速度制御装置ＡＳＲ２とを
用いたフィードバック制御となる。特に、前記アナログ
加算器Ａ１４は、前記アナログ加算器Ａ１３を経て入力
される前記速度指令信号ＳＰと、前記速度発電機ＴＧ２
で検出されるピンチロールＰＲａの周速Ｖｒとの偏差を
求める。又、該偏差に応じて前記速度制御装置ＡＳＲ２
は前記電動機Ｍ２を駆動するため、このようにして前記
ピンチロールＰＲａの回転速度のフィードバック制御が
なされる。

【０００９】一方、このような巻取り制御装置における
張力制御は次のようにしてなされる。

【００１０】まず、前記ピンチロールＰＲと前記巻取り
機ＭＤとの間における前記圧延材１の張力は、前記巻取
り機ＭＤへ巻き取られる前記圧延材１の送り速度Ｖｆ
（＝Ｖｍ）に比べて前記ピンチロールＰＲの周速Ｖｒを
抑えることで発生される。又、このような張力によっ
て、前記圧延材１は前記巻取り機ＭＤへと巻き付けられ
る。なお、このような張力を、以降、巻き付け張力と称
する。

【００１１】ここで、このように該張力が発生されるこ
とを前提として、外部から入力される前記張力指令信号
Ｔは、前記巻取り機ＭＤの速度制御にあって、前記アナ
ログ加算器Ａ１１によって前記周速Ｖｍが増加するよう
加味される。一方、前記ピンチロールＰＲの速度制御に
あっては、前記アナログ加算器Ａ１３によって、該張力
指令信号Ｔは前記周速Ｖｒを減小させるよう加味され
る。このように該張力指令信号Ｔを前記巻取り機ＭＤの
速度制御及び前記ピンチロールＰＲの速度制御に加味す
ることで、該張力指令信号Ｔの大きさに応じた、前記巻
き付け張力、即ち、巻き取られる前記圧延材１の後方張
力が得られる。ここで、前記リミッタ装置ＬＭＴは、前
記巻き付け張力が異常に大きな張力やあるいは不都合が
生じるほど小さな張力となってしまうことを防止するた
めに設けられている。

【００１２】ここで、このような巻取り制御装置にあっ
て、前記圧延状態信号ＭＬに応じて、前記圧延材１の尾
端が前記仕上圧延スタンドＳＴを通過する以前であるか
否かに応じて、張力の大きさが制御される。

【００１３】即ち、まず前記圧延材１が前記仕上圧延ス
タンドＳＴに噛み込まれている間には、前記アナログ加
算器Ａ１５において、比較的大きな値の前記圧延状態信
号ＭＬが、前記演算装置ＯＰ３を経て入力される前記張
力指令信号Ｔ２から減算されるため、前記演算装置ＯＰ
４以降への張力指令の大きさは抑えられる。従って、前
記ピンチロールＰＲは無張力制御（ゼロ電流制御）とな
る。この間にあっては、前記圧延材１を噛み込んでいる
前記仕上圧延スタンドＳＴと、該圧延材１を巻き取って
いる前記巻取り機ＭＤとによって、該圧延材１を該巻取
り機ＭＤへ巻き付けるための張力が得られている。

【００１４】次に前記圧延材１の尾端が前記仕上圧延ス
タンドＳＴを通過すると、該圧延材１は仕上圧延スタン
ドＳＴに噛み込まれていない状態となる。すると、該仕
上圧延スタンドＳＴにて、前記圧延材１を前記巻取り機
ＭＤへ巻き付けるための張力を得ることはできない。こ
の後にあっては、前記圧延状態信号ＭＬの大きさは小さ
くされるため、前記巻取り機ＭＤへ巻き取られる前記圧
延材１の前記送り速度Ｖｆに比べて、前記ピンチロール
ＰＲの前記周速Ｖｒが抑えられる。これによって、前記
ピンチロールＰＲと前記巻取り機ＭＤとの間にある前記
圧延材１が緊張され、該圧延材１を前記巻取り機ＭＤに
巻き付けるための張力が得られる。

【００１５】図７は、このような従来の巻取り制御装置
における電動機電流のタイムチャートである。

【００１６】この図７にあっては、前記図６に示した前
記巻取り機ＭＤを駆動する前記電動機Ｍ１の動力電流の
タイムチャートが示されている。

【００１７】該タイムチャートのまず時刻ｔ１にあっ
て、前記圧延材１の先端が前記巻取り機ＭＤに巻き付け
られる。すると、該圧延材１の巻取りが開始され、この
ための電動機電流が発生する。該時刻ｔ１直後のピーク
電流を無視すれば、該圧延材１巻き上げ開始時の電動機
電流は約１８２０アンペアとなっている。この後、前記
圧延材１が前記巻取り機ＭＤへ巻き付けられ、これに伴
って該巻取り機ＭＤの直径が増加するに連れ、前記電動
機Ｍ１の電動機電流は漸次増加する。

【００１８】ここで、時刻ｔ２にあって、前記圧延材１
の尾端が前記仕上圧延スタンドＳＴを通過する。する
と、前記巻取り機ＭＤの電動機電流は漸次減小する。特
に、前記圧延材１が完全に巻き取られてしまう時刻ｔ３
とｔ４との間では、該巻取り機ＭＤの電動機電流は非常
に低下している。

【００１９】

【発明が達成しようとする課題】ここで、前記圧延材１
の尾端が前記仕上圧延スタンドＳＴを通過した後、該圧
延材１を前記巻取り機ＭＤへ巻き付けるための張力の大
きさは、次のような要因に依存している。まず、前述し
たように、該巻き付け張力は、巻き取られる前記圧延材
１の前記送り速度Ｖｆに比べて、前記ピンチロールＰＲ
の前記周速Ｖｒが小さくなるほど増大する。又、該巻き
付け張力は、前記圧延材１を挟み込んでいる前記ピンチ
ロールＰＲａ及びＰＲｂによる押付力が大きくなるほど
増大する。

【００２０】このため、例えば、前記ピンチロールＰＲ
ａ及びＰＲｂによる押付力が増大すると、前記圧延材１
の断面形状や、前記ピンチロールＰＲａ及びＰＲｂの摩
耗クラウン形状によって、前記圧延材１の走行が蛇行し
て、前記巻取り機ＭＤに巻き取られたコイルが、例えば
筍状となってしまう。あるいは、逆に、前記ピンチロー
ルＰＲａ及びＰＲｂの押付力が小さくなると、前記巻き
付け張力が低下してしまうため、いわゆる巻き緩みが生
じてしまう。

【００２１】又、何等かの原因で前記ピンチロールＰＲ
ａ及びＰＲｂ間の押付力が低下してしまうと、前記巻き
付け張力が低下してしまう。このような張力低下に対し
て、前記図６の巻取り制御装置は、前記巻取り機ＭＤの
周速Ｖｍをより上昇させ、一方、前記ピンチロールＰＲ
の前記周速Ｖｒをより低下させる。この際、前記巻取り
機ＭＤの回転速度には上限が設けられているため、該巻
取り機ＭＤの回転速度が暴走してしまうことはない。し
かしながら、このように張力を得るために前記巻取り機
ＭＤの前記周速Ｖｍが上昇され、従って前記圧延材１の
前記送り速度Ｖｆも上昇され、一方、前記ピンチロール
ＰＲの前記周速Ｖｒがより低下されてしまうと、前記圧
延材１に対する前記ピンチロールＰＲの接触部分にて、
スリップによる擦り疵が増大してしまう。

【００２２】図７は、前述の従来の巻取り制御装置のス
リップ率のタイムチャートである。

【００２３】この図７にあっては、前記送り速度Ｖｆ及
び前記周速Ｖｒにあって、次式で定義されるスリップ率
Ｒのタイムチャートが示されている。

【００２４】Ｒ＝（Ｖｆ−Ｖｒ）／Ｖｆ …（１）

【００２５】ここで、該図７のｔ１、ｔ２及びｔ４は、
それぞれ、前記図８の同符号に対応する。該図７にあっ
て、特に時刻ｔ１〜ｔ２の間では、前記圧延材１を前記
巻取り機ＭＤに巻き付けるための張力は、前記仕上圧延
スタンドＳＴと前記巻取り機ＭＤとの回転速度差（厳密
には周速差）によって得られるため、前記ピンチロール
ＰＲはほぼ前記圧延材１の送り速度Ｖｆと同一の前記周
速Ｖｒで回転している。従って、この時刻ｔ１〜ｔ２の
間、前記スリップ率Ｒはほぼゼロとなっている。

【００２６】この後、時刻ｔ２にあって、前記圧延材１
の尾端が前記仕上圧延スタンドＳＴを通過すると、前記
巻き付け張力は前記周速Ｖｒと前記送り速度Ｖｆとの較
差によって前記ピンチロールＰＲで発生する必要があ
る。このため、該時刻ｔ２以降、前記スリップ率Ｒが発
生している。

【００２７】特に、最終的に前記圧延材１が全て前記巻
取り機ＭＤへ巻き付けられる時刻ｔ４付近では、前記ス
リップ率Ｒが３０％程度まで上昇してしまっている。こ
の結果、前記巻取り機ＭＤに巻き取られた前記圧延材１
の表面には多くの擦り疵が発生してしまい、品質や歩留
りが低下してしまう。又、このように前記スリップ率Ｒ
が上昇してしまうと、単に前記圧延材１の表面の擦り疵
の問題だけでなく、前記ピンチロールＰＲの異常摩耗を
発生させてしまい、突発的に該ピンチロールＰＲを交換
しなければならなくなり、設備操業上問題となってしま
う。

【００２８】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、ピンチロールを作用させながら圧延
材を巻取り機に好ましく巻き上げると共に、同時に、ピ
ンチロールの接触部で発生してしまう擦り疵、又、ピン
チロールの異常摩耗の低減を図ることができる圧延材の
巻取り制御方法を提供することを目的とする。

【００２９】

【課題を達成するための手段】本発明は、圧延機からの
圧延材をピンチロールを介して巻取り機へ巻き取る際
に、巻き取られる圧延材の送り速度Ｖｆに比べて前記ピ
ンチロールの周速Ｖｒを抑えることで、前記ピンチロー
ルと巻取り機との間にある圧延材を緊張させ、圧延材を
前記巻取り機に巻き付けるための張力を得るようにした
圧延材の巻取り制御方法において、圧延材に対する前記
ピンチロールの接触部での、前記送り速度Ｖｆと前記周
速Ｖｒとの較差により生じるスリップの増加に応じて、
該スリップにより生じる圧延材表面の疵発生量が非線形
に立ち上がる特性を予め把握しておき、又、前記スリッ
プの増減に応じた、前記接触部での摩擦係数の変化の特
性を予め把握しておき、これらの特性に基づいて、前記
疵発生量が非線形に立ち上がらない範囲で、且つ、要求
される強度の前記張力を得るための前記摩擦係数を保つ
ことのできる範囲で、前記スリップの大きさを制御する
ことで、前記課題を達成したものである。

【００３０】又、前記圧延材の巻取り制御方法におい
て、前記送り速度Ｖｆ及び前記周速Ｖｒを用いて、スリ
ップ率Ｒを｛Ｒ＝（Ｖｆ−Ｖｒ）／Ｖｆ｝で定義し、圧
延材がフェライト系ステンレス材の場合に、前記スリッ
プ率Ｒが３％以上６％以下となるように制御すること
で、特に擦り疵が発生し易く、又、みがき鋼板として用
いることが多く、このため発生した擦り疵がより問題と
なり易いフェライト系ステンレス材の圧延材にあって、
特に前記課題を達成したものである。

【００３１】

【作用】図１は、フェライト系ステンレス材におけるス
リップ率と擦り疵不良発生率との関係を示すグラフであ
る。

【００３２】この図１にあっては、圧延機からの圧延材
をピンチロールを介して巻取り機へ巻き取る際の、圧延
材に対する前記ピンチロールの接触部での、前記（１）
式で定義した前記スリップ率Ｒと、スリップにより生じ
る圧延材表面の擦り疵不良発生率との関係を示した、特
に圧延材がフェライト系ステンレス材の場合のグラフで
ある。該擦り疵不良発生率は、圧延材表面の疵発生量を
示すものであり、次式で定義される。

【００３３】 （擦り疵不良発生率）＝（疵発生数）／（圧延本数） …（２）

【００３４】但し、上記（２）式では、０．１５ｍｍ以
上の大きさの疵が発生しているコイルを疵発生コイルと
してカウントしている。従って、上記（２）式中の「疵
発生数」は、ある「圧延本数」（コイル数）にあって、
この様な疵発生コイルの本数である。

【００３５】ここで、前記図１のグラフから見ると、符
号Ｐ１の如く、前記スリップ率Ｒがほぼ６％までは、擦
り疵不良発生率はほぼゼロである。又、スリップ率Ｒが
この６％から更に増加すると、これに伴って擦り疵不良
発生率も増加する。特に、符号Ｐ２で示す如く、前記ス
リップ率Ｒが１０％を越えると、擦り疵不良発生率の増
加傾向はより激しくなる。

【００３６】この様な特性となるのは、圧延材の熱間性
状が柔らかいためである。この様なものを熱間にてピン
チロールを介して巻き取ると、この様な特性となる。本
発明はこのような点に着目してなされている。

【００３７】又、本発明にあっては、前記スリップ率Ｒ
の増加に応じて、スリップにより生じる圧延材表面の疵
発生量が非線形に立ち上がる特性を予め把握しておく。
例えば、前記図１の符号Ｐ１やＰ２の位置を把握してお
く。又、圧延材を巻取り機に巻き付ける際には、実際の
前記スリップ率Ｒが前述のように疵発生量が立ち上がる
範囲以下となるようにしながら、ピンチロールを作用さ
せる。このようにすれば、ピンチロールの摩擦力を効果
的に作用させながら、圧延材を巻取り機に好ましく巻き
上げると共に、同時に、ピンチロールの接触部で発生し
てしまう擦り疵、又、ピンチロールの異常摩耗の低減を
図ることができる。

【００３８】更に、本発明にあっては、図２に示すよう
な前記スリップ率Ｒと摩擦係数との関係に着目してなさ
れている。

【００３９】この図２も、フェライト系ステンレス材の
圧延材に対してピンチロールを作用させた場合の、圧延
材に対するピンチロールの接触部での前記スリップ率Ｒ
と摩擦係数との関係を示したものである。この図２に示
す如く、前記スリップ率Ｒの増加に伴って、摩擦係数は
一時的に増加するものの、符号Ｐ４の箇所を頂点とし、
これ以上スリップ率Ｒが増加すると、逆に摩擦係数は減
小してしまう。例えば符号Ｐ３ではスリップ３％であ
り、符号Ｐ５ではスリップ率が６％であり、符号Ｐ３〜
Ｐ５のこの付近でピンチロールを作用させれば、より効
果的に前記巻き付け張力を発生させることができる。

【００４０】従って、本発明にあっては、このような点
に着目し、まず、圧延材に対するピンチロールの接触部
におけるスリップの増減に応じて、該接触部での摩擦係
数の変化の特性を予め把握しておく。例えば、前記図２
のグラフのような特性プロフィールや、符号Ｐ３〜Ｐ５
のような特徴を把握しておく。又、実際にピンチロール
を用いて巻き付け張力を発生して圧延材を巻取り機に巻
き付ける場合には、予め把握されたこのような特性を考
慮し、必要な前記巻き付け張力を得ることができる摩擦
係数を保つことができる範囲で、前記スリップの大き
さ、即ち前記スリップ率Ｒを制御する。

【００４１】従って、本発明によれば、ピンチロールを
作用させながら圧延材を巻取り機に好ましく巻き上げる
と共に、同時に、ピンチロールの接触部で発生してしま
う擦り疵、又、ピンチロールの異常摩耗の低減を図るこ
とが可能である。

【００４２】なお、本発明において、スリップの大きさ
の数量的な把握方法を限定するものではなく、例えば、
前記（１）式で定義される前記スリップ率Ｒを用いるこ
とに限定されるものではない。これはあくまで表現上の
問題であり、例えば前記（１）式で定義される前記スリ
ップ率Ｒが例えば１０％とされる場合、同等のスリップ
の大きさであれば、他の定義でスリップの大きさを表わ
しても良いことは言うまでもない。

【００４３】

【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００４４】図３は、本発明が適用された圧延材の巻取
り制御方法に基づく巻取り制御装置の実施例の構成を示
すブロック図である。

【００４５】この図３にあって、仕上圧延スタンドＳＴ
を通過した圧延材１は、ピンチロールＰＲを経て巻取り
機ＭＤへ巻き付けられる。まず、前記巻取り機ＭＤは、
電動機Ｍ１で駆動され、その周速Ｖｍは後述するように
演算装置ＯＰ１を用いながら前記速度発電機ＴＧ１で検
出される。又、前記ピンチロールＰＲは、ＰＲａ及びＰ
Ｒｂで構成される。まず、前記ピンチロールＰＲａは、
電動機Ｍ２で駆動され、その周速Ｖｒａは速度発電機Ｔ
Ｇ２によって検出される。又、前記ピンチロールＰＲｂ
は、電動機Ｍ３で駆動され、その周速Ｖｒｂは速度発電
機ＴＧ３にて検出される。

【００４６】このように前記ピンチロールＰＲ及び前記
巻取り機ＭＤで構成される巻取り装置を制御する巻取り
制御装置は、演算装置ＯＰ１及びＯＰ２と、速度制御装
置ＡＳＲ１〜ＡＳＲ３と、微積分演算装置ＰＩと、アナ
ログ加算器Ａ１〜Ａ４とにより構成されている。

【００４７】又、このような巻取り制御装置に対して、
外部から、速度指令信号ＳＰと、目標スリップ率信号Ｓ
Ｌとが入力されている。前記速度指令信号ＳＰは、前記
巻取り機ＭＤへ巻き付けられる前記圧延材１の送り速度
Ｖｆを外部から設定する。又、前記目標スリップ率信号
ＳＬは、前記圧延材１に対して接触する前記ピンチロー
ルＰＲの接触部での、前記（１）式で定義されるスリッ
プ率Ｒを外部から設定する。なお、該目標スリップ率信
号ＳＬからは、前記圧延材１の尾端が前記仕上圧延スタ
ンドＳＴを通過する以前の、該圧延材１が仕上圧延スタ
ンドＳＴに噛み込まれている間、ほぼゼロの値が入力さ
れる。一方、前記圧延材１の尾端が前記仕上圧延スタン
ドＳＴを通過した後には、該目標スリップ率信号ＳＬか
らは、３〜６％程度の前記スリップ率Ｒが設定される。

【００４８】本実施例にあって前記巻取り機ＭＤの速度
制御は、前記速度指令信号ＳＰを指令値とする比較的単
純なフィードバック制御である。

【００４９】即ち、まず、前記速度発電機ＴＧ１で検出
された値に応じて、前記演算機ＯＰ１は前記巻取り機Ｍ
Ｄの周速Ｖｍを検出する。この際、該演算装置ＯＰ１
は、前記圧延材１が前記巻取り機ＭＤに巻き付けられる
に連れ増加する、該巻取り機ＭＤの直径の増加をも考慮
しながら、該巻取り機ＭＤの周速Ｖｍを検出する。又、
前記アナログ加算器Ａ１は、外部から入力される前記速
度指令信号ＳＰと、前記演算装置ＯＰ１で求められた前
記周速Ｖｍとの偏差を求める。又、前記速度制御装置Ａ
ＳＲ１は、該偏差に応じて前記電動機Ｍ１の動力電力を
制御する。このようにして、前記速度指令信号ＳＰを指
令値とし、又前記速度発電機ＴＧ１から得られる信号を
フィードバック値とする、前記周速Ｖｍのフィードバッ
ク制御がなされる。なお、該周速Ｖｍは、前記圧延材１
の送り速度Ｖｆと等しい。

【００５０】一方、前記ピンチロールＰＲでは、前記目
標スリップ率信号ＳＬを指令値とする、スリップ率Ｒの
フィードバック制御がなされる。

【００５１】まず、前記演算装置ＯＰ２は、前記演算装
置ＯＰ１で得られた前記周速Ｖｍ（＝Ｖｆ）と、前記速
度発電機ＴＧ３で検出される前記ピンチロールＰＲｂの
周速Ｖｒとに基づいて、前記（１）式を用いて実際の前
記スリップ率Ｒを求める。前記アナログ加算器Ａ４は、
前記目標スリップ率信号ＳＬと、実際の前記スリップ率
Ｒとの偏差を求める。前記微積分演算装置ＰＩは、該偏
差のフィードバック制御を行う際の、微積分演算を行
う。このような微積分演算によって、前記スリップ率Ｒ
のフィードバック制御の応答性又安定度の向上が図られ
る。該微積分演算装置ＰＩからは、実際の前記スリップ
率Ｒが前記目標スリップ率信号ＳＬに一致するような、
前記ピンチロールＰＲａ及びＰＲｂの回転速度が出力さ
れる。

【００５２】従って、前記ピンチロールＰＲａ及び前記
ピンチロールＰＲｂでは、それぞれ、このように前記微
積分演算装置ＰＩで求められた目標となる周速Ｖｒと実
際の周速が一致するよう、フィードバック制御を行う。
具体的には、まず前記ピンチロールＰＲａにあって、前
記アナログ加算器Ａ２は前記周速Ｖｒの目標値と実際の
値との偏差を求め、前記速度制御装置ＡＳＲ２は該偏差
に応じ前記電動機Ｍ２を制御する。一方、前記ピンチロ
ールＰＲｂにあっては、前記アナログ加算機Ａ３は前記
周速Ｖｒの目標値と実際の値との偏差を求め、前記速度
制御装置ＡＳＲ３は該偏差に従って前記電動機Ｍ３を制
御する。

【００５３】図４は、本実施例の巻取り機の電動機電流
のタイムチャートである。この図４又後述する図５にお
いて、時刻ｔ１〜ｔ４は、前述した前記図７又前記図８
の同符号のものに対応する。

【００５４】まず、時刻ｔ１で前記圧延材１の先端が前
記巻取り機ＭＤに巻き付けられると、該巻取り機ＭＤの
前記電動機Ｍ１の電動機電流は１８２０アンペア弱まで
上昇する。この後、前記巻取り機ＭＤへ前記圧延材１が
巻き付けられるに連れ、又これに伴なって該巻取り機Ｍ
Ｄの直径が増大するに連れ、前記電動機Ｍ１の電動機電
流は漸次増大する。

【００５５】この後、時刻ｔ２では、前記圧延材１の尾
端が前記仕上圧延スタンドＳＴを通過する。従って、該
時刻ｔ２以降、前記圧延材１は前記仕上圧延スタンドＳ
Ｔには挟み込まれていない。この時刻ｔ２以降では、前
記巻き付け張力は前記ピンチロールＰＲを作用させるこ
とで得られる。なお、該時刻ｔ２以前では、前記巻き付
け張力は前記仕上圧延スタンドＳＴと前記巻取り機ＭＤ
との間で発生されていた。又、該時刻ｔ２以降では、前
記電動機Ｍ１の電動機電流は漸次減小する。更に、時刻
ｔ４で全ての前記圧延材１が前記巻取り機ＭＤへ巻き取
られると、前記電動機Ｍ１の電動機電流はゼロとなる。

【００５６】図５は、本実施例におけるピンチロールの
接触部でのスリップ率のタイムチャートである。この図
５は前記図４に対応して、又、前記図７や前記図８に対
応して描かれている。この図５に示される如く、本実施
例にあっては時刻ｔ１からｔ２までの期間、前記ピンチ
ロールＰＲと前記圧延材１との間の、前記（１）式で定
義される前記スリップ率Ｒはほぼゼロとなっている。
又、時刻ｔ２にて前記圧延材１の尾端が前記仕上圧延ス
タンドＳＴを通過すると、本実施例では前記スリップ率
Ｒを一定値、このグラフではほぼ５％に一定に制御さ
れ、特に６％以下となるよう制御されている。又、時刻
ｔ４で前記圧延材１全てが前記巻取り機ＭＤへ巻き取ら
れると、当然ながら前記スリップ率Ｒは再びゼロとな
る。

【００５７】ここで、本実施例にあって、前述したよう
に前記図４及び前記図５のタイムチャートは、一例とし
て前記圧延材１がフェライト系ステンレス材のものであ
り、前記図１や前記図２のグラフに示す特性となってい
る。従って、このような特性に基づき、前記目標スリッ
プ率信号ＳＬの設定がなされ、前記図５のような前記ス
リップ率Ｒの制御がなされている。このため、本実施例
にあっては、ピンチロールの接触部で発生してしまう擦
り疵を低減することができる。

【００５８】例えば、前記目標スリップ率信号ＳＬを前
記スリップ率Ｒが０〜６％の範囲で設定すればほとんど
擦り疵は発生せず、又０〜１０％の範囲で設定すれば擦
り疵は実用上ほとんど問題のない程度となる。

【００５９】又、ピンチロールを作用させながら前記圧
延材１を巻取り機ＭＤに好ましく巻き上げるためには、
安定した前記巻き付け張力を得る必要がある。このため
には、前記図２の符号Ｐ３及びＰ５で示される如く、前
記スリップ率Ｒを３〜６％とすれば、より良好な摩擦係
数を得ることができ、前記ピンチロールＰＲにおける押
付力によって効果的に前記巻き付け張力を得ることがで
きる。

【００６０】又、前記図４のタイムチャートの如く、本
実施例では前記スリップ率Ｒを６％以下に抑えているも
のの、前記図５のタイムチャートに示される如く、時刻
ｔ３〜ｔ４間の前記巻取り機ＭＤの電動機電流を前記図
７の同時刻間に比べて比較的高めに維持できている。こ
れは、実際に前記巻き付け張力が確保されていることを
示す。比較して、従来では、前記図８の如く、時刻ｔ４
近傍で前記スリップ率が３０％等、非常に増大している
にも拘らず、前記図７の時刻ｔ３〜ｔ４で示される如
く、電流値が非常に落ち込んでおり、十分な前記巻き付
け張力が得られていない。

【００６１】以上説明したとおり、本実施例によれば、
ピンチロールを作用させながら圧延材を巻取り機に好ま
しく巻き上げると共に、同時に、ピンチロールの接触部
で発生してしまう擦り疵の低減を図ることができるとい
う優れた効果を得ることができる。

【００６２】又、本実施例にあっては、前述のように前
記スリップ率Ｒをより低く抑えることができるため、前
記ピンチロールＰＲの異常摩耗も低減することができ
る。従って、このような異常摩耗によって前記ピンチロ
ールＰＲの突発的交換が生じることがないため、操業上
極めて好ましい。

【００６３】フェライト系ステンレス材は、一般的特性
として熱間では非常に軟らかく、一方冷却すると硬くな
る。このため、熱間にて巻取り機により巻き取ると、こ
の際に前記巻き付け張力を得るためのピンチロールの接
触部で擦り疵が生じ易い。例えばオーステナイト系ステ
ンレス材は熱間でも硬く、このようなものに比べフェラ
イト系ステンレス材は擦り疵が発生し易い。又、ステン
レス材は一般にみがき鋼板として用いられる場合があ
り、擦り疵が問題となり易い。しかしながら、本実施例
によれば、このように擦り疵が生じ易いフェライト系ス
テンレス材についても、ピンチロールで前記巻き付け張
力を発生する際にも擦り疵発生を抑えることができ、製
品品質上好ましく、又歩留りの低下を防止することがで
きる。

【００６４】なお、前記図１及び前記図２に示した特性
は、ＳＵＳ４３０（１６％Ｃｒ含有）の材料成分のフェ
ライト系ステンレス材である。本実施例によれば、前述
したようにこのように安定した摩擦係数が得られるた
め、いかなるピンチロール押付力においても、最大の前
記巻き付け張力を得ることができる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
ピンチロールを作用させながら圧延材を巻取り機に好ま
しく巻き上げると共に、同時に、ピンチロールの接触部
で発生してしまう擦り疵、又、ピンチロールの異常摩耗
の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要旨を示すスリップ率と擦り疵不良発
生率との関係を示すグラフ

【図２】本発明の要旨を示すスリップ率と摩擦係数との
関係を示すグラフ

【図３】本発明が適用された巻取り制御装置の実施例の
構成を示すブロック図

【図４】前記実施例における巻取り機の電動機電流のタ
イムチャート

【図５】前記実施例におけるピンチロールのスリップ率
のタイムチャート

【図６】従来の巻取り制御装置の構成を示すブロック図

【図７】前記従来の巻取り制御装置における巻取り機の
電動機電流のタイムチャート

【図８】前記従来の巻取り制御装置におけるピンチロー
ルのスリップ率のタイムチャート

【符号の説明】

１…圧延材 ＳＴ…仕上圧延スタンド ＰＲ…ピンチロール ＰＲａ…下ピンチロール ＰＲｂ…上ピンチロール ＭＤ…巻取り機 Ｍ１〜Ｍ３…電動機 ＴＧ１〜ＴＧ３…速度発電機 ＡＳＲ１〜ＡＳＲ３…速度制御装置 ＡＣＲ…電動機電流制御装置 ＯＰ１〜ＯＰ４…演算装置 ＰＩ…微積分演算装置 ＬＭＴ…リミッタ装置 Ａ１〜Ａ４、Ａ１１〜Ａ１５…アナログ加算器 ＳＰ…速度指令信号 ＳＬ…目標スリップ率信号 Ｔ…張力指令信号 ＭＬ…圧延状態信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−47465（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−100916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−135859（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21C 47/02 B21C 47/00 B65H 23/198

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧延機からの圧延材をピンチロールを介し
   て巻取り機へ巻き取る際に、巻き取られる圧延材の送り
   速度Ｖｆに比べて前記ピンチロールの周速Ｖｒを抑える
   ことで、前記ピンチロールと巻取り機との間にある圧延
   材を緊張させ、圧延材を前記巻取り機に巻き付けるため
   の張力を得るようにした圧延材の巻取り制御方法におい
   て、 圧延材に対する前記ピンチロールの接触部での、前記送
   り速度Ｖｆと前記周速Ｖｒとの較差により生じるスリッ
   プの増加に応じて、該スリップにより生じる圧延材表面
   の疵発生量が非線形に立ち上がる特性を予め把握してお
   き、 又、前記スリップの増減に応じた、前記接触部での摩擦
   係数の変化の特性を予め把握しておき、 これらの特性に基づいて、前記疵発生量が非線形に立ち
   上がらない範囲で、且つ、要求される強度の前記張力を
   得るための前記摩擦係数を保つことのできる範囲で、前
   記スリップの大きさを制御するようにしたことを特徴と
   する圧延材の巻取り制御方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記送り速度Ｖｆ及び前記周速Ｖｒを用いて、スリップ
   率Ｒを｛Ｒ＝（Ｖｆ−Ｖｒ）／Ｖｆ｝で定義し、 圧延材がフェライト系ステンレス材の場合に、前記スリ
   ップ率Ｒが３％以上６％以下となるように制御すること
   を特徴とする圧延材の巻取り制御方法。