JP3650434B2 - Steel conveying equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送ライン上を送られる鋼材の前,後のものを、溶接により接合する装置に関し、特に、これに限定する意図ではないが、圧延機に複数の鋼材を一体連続にして供給するために前後搬送鋼材を溶接する接合台車の速度制御に関する。
【0002】
【従来技術】
複数の鋼材を圧延機に向けて搬送する途中で溶接により連続体として圧延機に供給する連続圧延では、搬送ライン上に接合台車が配設され、接合台車の手前(搬送方向で上流側)で、先行して送られている鋼材(先行鋼材)の尾端とその後を追うように送られる後行鋼材の先端が、カットシャーにより切断(整形)される。接合台車上には、先行鋼材(以下単に先行鋼材と称す)の尾端部をクランプする尾端クランプ装置,後行鋼材(以下単に後行材と称す)の先端部をクランプする先端クランプ装置、および、これらでクランプされた先行鋼材の尾端と後行材の先端とを接合する溶接装置が備わっている。
【0003】
先行鋼材の尾端がカットシャ−で切断されると、接合台車は圧延機に近づく方向(搬送方向:順方向)に走行を開始して加速し、尾端が溶接ト−チの直下になるところで台車速度が先行鋼材の搬送速度と略同一となるように、カットシャ−による尾端切断(の時刻)に対する台車の走行開始タイミング(時刻)ならびに台車の加速特性が定められ、先行鋼材の尾端が溶接ト−チ直下になると先行鋼材を接合台車にクランプする。この尾端クランプ時およびそれ以降は、台車の走行速度は、下流の圧延機の通板速度(圧延材の入側速度)を目標値とする定速制御で、該通板速度に合致するように制御される。カットシャ−により先端が切断された後行材は、送リ出しロール駆動系と搬送テ−ブルで加速されて台車に追いつき、そして台車に対する後行材の相対速度差を小さくするように減速され、後行材の先端が先行鋼材の尾端より所定距離内になると先端クランプ装置で後行材の先端がクランプされて、溶接装置により、先行鋼材の尾端と後行材の先端が接合される。このように搬送ライン上で前,後の鋼材を、走りながらクランプしかつ溶接するので、圧延機では連続通板圧延を行なうことができ、圧延能率が向上する。
【0004】
しかし、複数の圧延スタンドを連ねたタンデム圧延機、例えば仕上圧延機では、各スタンドごとにマスフロー一定則に従った板厚制御を実施する為に、圧延機入側速度が変動すると、圧延板厚が変動する。したがって、圧延材の尾端をクランプした台車は、圧延機入側の圧延材目標速度(入側目標速度)と実質上同一の速度で走行しなければならない。ところが入側目標速度は、板厚制御のために変更される又は板厚制御のために変動することがある。したがって従来は、圧延材に対して台車が搬送負荷(メカロス)とならないように、台車の駆動電動機で該負荷に相当するトルクを発生して圧延材の速度に台車速度を追従する台車駆動制御が採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、圧延機(の入側スタンド)のワ−クロ−ル駆動系,圧延材およびその尾端をクランプした接合台車は、近似的に2質点と1バネの系を構成し、接合台車が圧延材に追従したとしても、共振動作を発生する可能性がある。共振動作は、圧延機入側張力に変動をもたらし、圧延板厚変動を生ずるかも知れないし、場合によっては溶接完了に伴ないクランプを解除したときに溶接部に高張力が加わって溶接部が破断する可能性も考えられる。溶接装置にレ−ザ溶接装置を用いる場合には、溶接面の温度が800〜1200°Cと高温になる。溶接する時には圧延材はクランプ装置により接合台車に固定されているが、溶接が終了した時点は溶接面の温度低下が充分でなく、そこで溶接終了と同時にクランプを解除すると圧延機の溶接面に溶接を引き離す方向に例えば0.4kg重以上の張力がかかると、溶接部が破断する不具合が考えられる。溶接中では更に低い張力でも破断を生ずる可能性がある。したがって、溶接部に張力がかからないように、圧延材(先行鋼材,後行材)を強固にクランプし、張力変動が大であってもそれに耐え得る大型のクランプ装置が必要であり、接合台車上のシステムが大型となり台車を移動するエネルギー消費量も大となるので圧延製品の生産コストが上昇する。また、大型のクランパを備える台車は高重量となり、共振動作を生じた場合の過大張力を大きくする原因ともなる。
【0006】
本発明は、鋼材搬送における接合台車による搬送負荷変動を抑制することを第1の目的とし、接合台車により搬送鋼材に過大張力が加わのを防止することを第2の目的とし、接合台車上で溶接された先行鋼材と後行鋼材の間の溶接部の破断の可能性を低減することを第3の目的とし、接合台車上のクランプ装置の小型化を可能とすることを第4の目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1態様の搬送鋼材の接合装置は、鋼材の搬送ライン上にあって、搬送ラインの鋼材送り方向すなわち順方向ならびにそれと逆方向に、往,復移動自在の台車(1);
台車(1)を往,復駆動する台車駆動手段(M,MD);
台車(1)に、前記順方向および逆方向に移動可能に搭載された先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a);
台車(1)の、先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a)よりも前記逆方向に離れた位置に装備された後行材先端クランプ装置(Cb,5b,6b);
台車(1)に搭載され、先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a)でクランプされた先行鋼材(Wa)の尾端に後行材先端クランプ装置(Cb,5b,6b)でクランプされた後行鋼材(Wb)の先端を溶接する溶接装置(3,50,40);
先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a)と台車(1)の間で先行材(Wa)の張力(xRa)を検出する前方張力検出手段(Ra);および、
搬送ラインに沿って順方向で台車(1)に送り込まれた先行鋼材(Wa)の尾端を、前記台車駆動手段(M,MD)を介して台車(1)を前記順方向に駆動しつつ前記先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a)でクランプし、前方張力検出手段(Ra)が検出する張力(xRa)に対応して、それが設定値(ry)に合致する方向に台車(1)を加,減速し、搬送ラインに沿って順方向で台車(1)に送り込まれた後行鋼材(Wb)の先端を前記後行材先端クランプ装置(Cb,5b,6b)でクランプし前記溶接装置(3,50,40)を介して、先行鋼材尾端に後行鋼材先端を溶接する、制御手段(31,32);
を備える。
【0008】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の記号を、参考までに付記した(以下同様)。
【0009】
これによれば、先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a)で先行鋼材(Wa)の尾端をクランプすると、制御手段(31,32)が、前方張力検出手段(Ra)が検出する張力(xRa)に対応して、それが設定値(ry)に合致する方向に台車(1)を加,減速するので、先行鋼材(Wa)と台車(1)の間の張力が実質上設定値(ry)となる。この設定値(ry)を低値(最も代表的には0)に定めることにより、先行鋼材(Wa)の搬送負荷(台車による負荷)が軽く(設定値ryが0であると搬送負荷は0、設定値ryが負であると搬送負荷はマイナス値)、接合台車(1)が先行鋼材(Wa)の尾端をクランプすることによる、先行鋼材の走行負荷の変動が少ない。従来の、外乱により、あるいは搬送ラインの搬送速度変動により生ずる先行鋼材(Wa)/台車(1)間の張力変動は、制御手段(31,32)の上述の張力制御により吸収され、接合台車(1)のクランプ以外の外乱による先行鋼材の走行負荷変動も抑制される。
【0010】
したがって、例えば搬送ラインの前方に圧延機があって、接合台車(1)によって連接された鋼材を連続圧延する場合、該圧延機入側での鋼材の張力変動あるいは速度変動が小さく、該圧延機での板厚制御が安定したものとなる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の第2態様の搬送鋼材の接合装置では、前記第1態様の後行材先端クランプ装置(Cb,5b,6b)も、台車(1)上で順方向および逆方向に移動可能である。これに伴なって、後行材先端クランプ装置(Cb,5b,6b)/台車(1)間で後行材(Wb)の張力(xRb)を検出する後方張力検出手段(Rb)が備わっている。この第2態様で制御手段(31,32)は、後行材(Wb)の先端をクランプした後に、前方張力検出手段(Ra)および後方張力検出手段(Rb)が検出する張力(xRa,xRb)に対応して、それらの和(xRa+xRb)が設定値(ry)に合致する方向に台車(1)を加,減速する。
【0012】
これによれば、前記第1態様の上述の作用および効果が同様に得られる。加えて、後行材(Wb)の先端をクランプした後に、制御手段(31,32)が前方張力検出手段(Ra)および後方張力検出手段(Rb)が検出する張力(xRa,xRb)の和(xRa+xRb)が設定値(ry)に合致する方向に台車(1)を加,減速するので、先行鋼材(Wa)/台車(1)間の張力(xRa)および後行材(Wb)/台車(1)間の張力(xRb)の和(xRa+xRb)すなわち先行鋼材(Wa)/後行材(Wb)間の張力(xRa+xRb)が実質上設定値(ry)となる。つまり、先行鋼材(Wa)および後行材(Wb)を共にクランプした溶接時ならびに、溶接を終了して両クランプを解除するとき、先行鋼材(Wa)と後行材(Wb)の間に作用する張力(xRa+xRb)が実質上設定値(ry)となっている。
【0013】
この設定値(ry)を低値(代表的には0)に定めることにより、先行鋼材(Wa)と後行材(Wb)の間の張力が低く(設定値ryが0であると該張力は0、設定値ryが負であると両材Wa,Wb間の溶接部には圧縮力が作用する)、溶接時ならびに溶接を終了し両クランプを解除する時に、先行鋼材/後行材間に高張力が加わることによる、溶接部の破断を生じない。従来の、搬送ライン上の鋼材(先行鋼材,後行材)又は台車に外乱が加わることによる先行鋼材/後行材間の張力変動は、制御手段(31,32)の上述の張力制御により吸収され、外乱により溶接部が破断する可能性が低減する。
【0014】
本発明の第3態様の搬送鋼材の接合装置は、前記第2態様の制御手段(31,32)を、溶接完了後設定時間(Tx)経過後に先行鋼材(Wa)の後端と後行材(Wb)の先端のクランプを共に解除するものとした、ものである。
【0015】
これによれば、上述の第2態様の作用および効果が同様に得られる。加えて、制御手段(31,32)が、溶接完了後設定時間(Tx)経過後に両クランプを解除するので、また、この設定時間(Tx)の間に溶接部の温度が低下して耐張力強度が上昇しているので、両クランプ解除時に溶接部が破断する可能性が更に低減する。
【0016】
本発明の第4態様の搬送鋼材の接合装置は、鋼材の搬送ライン上にあって、搬送ラインの鋼材送り方向すなわち順方向ならびにそれと逆方向に、往,復移動自在の台車(1);
台車を往,復駆動する台車駆動手段(M,MD);
前記搬送ライン上の台車(1)の走行速度を検出する台車速度検出手段(Em,31);
前記搬送ライン上の先行鋼材(Wa)の搬送速度(rxy)情報を生成する手段(仕上圧延機);
台車(1)に、前記順方向および逆方向に移動可能に搭載された先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a);
台車(1)の、先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a)よりも前記逆方向に離れた位置に、前記順方向および逆方向に移動可能に搭載された後行材先端クランプ装置(Cb,5b,6b);
台車(1)に搭載され、先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a)でクランプされた先行鋼材(Wa)の尾端に後行材先端クランプ装置(Cb,5b,6b)でクランプされた後行鋼材(Wb)の先端を溶接する溶接装置(3,50,40);
先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a)と台車(1)の間で先行材(Wa)の張力(xRa)を検出する前方張力検出手段(Ra);
後行材先端クランプ装置(Cb,5b,6b)と台車(1)の間で後行材(Wb)の張力(xRb)を検出する後方張力検出手段(Rb);
走行指令(先行鋼材先端切断信号)に応答して台車駆動手段(M,MD)を介して台車(1)を順方向駆動して加速し、台車速度検出手段(Em,31)が検出する台車走行速度が搬送速度(rxy)情報が示す速度に実質上合致すると搬送速度(rxy)情報が示す速度となるよう台車(1)の走行速度を制御する第1速度制御手段(31);
搬送ラインに沿って順方向で台車(1)に送り込まれた先行鋼材(Wa)の尾端を先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a)でクランプし、搬送ラインに沿って順方向で台車(1)に送り込まれた後行鋼材(Wb)の先端を後行材先端クランプ装置(Cb,5b,6b)でクランプし溶接装置(3,50,40)を介して、先行鋼材尾端に後行鋼材先端を溶接する、接合制御手段(31);
前方張力検出手段(Ra)および後方張力検出手段(Rb)が検出する張力(xRa,xRb)に対応して、それが張力基準値に合致する方向に、台車駆動手段(M,MD)を介して台車(1)を加,減速する第2速度制御手段(32);および、
先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a)が先行鋼材の尾端をクランプするまでは第1速度制御手段(31)による台車(1)の速度制御を、該クランプの後は第2速度制御手段(32)による台車(1)の速度制御を選択する速度指令切換え手段(31,Sm);
を備える。
【0017】
これによれば、速度指令切換え手段(31,Sm)が、先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a)が先行鋼材の尾端をクランプするまでは第1速度制御手段(31)による台車(1)の速度制御を選択し、第1速度制御手段(31)が、走行指令(先行鋼材先端切断信号)に応答して台車駆動手段(M,MD)を介して台車(1)を順方向駆動して加速し、台車速度を搬送速度(rxy)とする制御を実行する。接合制御手段(31)が、先行鋼材(Wa)の尾端を先行材尾端クランプ装置(Ca,5a,6a)でクランプする。
【0018】
しかして、速度指令切換え手段(31,Sm)が、該クランプの後第2速度制御手段(32)による台車(1)の速度制御を選択し、第2速度制御手段(32)が、前方張力検出手段(Ra)および後方張力検出手段(Rb)が検出する張力(xRa,xRb)に対応して、それが張力基準値に合致する方向に、台車駆動手段(M,MD)を介して台車(1)を加,減速する。接合制御手段(31)が、搬送ラインを順方向で台車(1)に送り込まれた後行鋼材(Wb)の先端を後行材先端クランプ装置(Cb,5b,6b)でクランプし溶接装置(3,50,40)を介して、先行鋼材尾端に後行鋼材先端を溶接する。
【0019】
したがって、先行鋼材(Wa)の尾端をクランプした後は、先行鋼材(Wa)と台車(1)の間の張力(xRa)および台車(1)と後行材(Wb)の間の張力(xRb)が、設定値(ry)以下となる。
【0020】
この設定値(ry)を低値(最も代表的には0)に定めることにより、先行鋼材(Wa)の搬送負荷(台車による負荷)が軽く(設定値ryが0であると搬送負荷は0、設定値ryが負であると搬送負荷はマイナス値)、接合台車(1)が先行鋼材(Wa)の尾端をクランプすることによる、先行鋼材の走行負荷の変動が少ない。従来の、外乱あるいは搬送ラインの搬送速度変動により生ずる先行鋼材(Wa)と台車(1)の間の張力変動は、制御手段(31,32)の上述の張力制御により吸収され、接合台車(1)のクランプ以外の外乱による先行鋼材の負荷変動も抑制される。したがって、例えば搬送ラインの前方に圧延機があって、接合台車(1)によって連接された鋼材を連続圧延する場合、該圧延機入側での鋼材の張力変動あるいは速度変動が小さく、該圧延機での板厚制御が安定したものとなる。
【0021】
更には、後行鋼材(Wb)の先端をクランプした後、先行鋼材(Wa)と後行鋼材(Wb)の間の張力(xRa+xRb)が実質上設定値(ry)以下となる。この設定値(ry)を低値(最も代表的には0)に定めることにより、先行鋼材(Wa)の後端のクランプと後行鋼材(Wb)の先端のクランプを共に解除したとき、先行鋼材(Wa)と後行鋼材(Wb)の間に作用する張力(xRa+xRb)が実質上設定値(ry)以下となっている。これにより、溶接時ならびに両クランプ解除時に高張力により溶接部が破断する可能性が低減する。従来の、鋼材(先行鋼材,後行鋼材)あるいは台車(1)に外乱が加わることによる先行鋼材(Wa)/後行鋼材(Wb)間の張力変動は、接合制御手段(31,32)の上述の張力制御により吸収され、外乱により溶接部が破断する可能性が低減する。
【0022】
第4態様の一実施例の第2速度制御手段(32)は、後行材先端クランプ装置(Cb,5b,6b)が後行鋼材の先端をクランプするまでは、前方張力検出手段(Ra)が検出する張力(xRa)に対応して、それが張力基準値に合致する方向に、台車駆動手段(M,MD)を介して台車(1)を加,減速する前方張力制御手段、ならびに、後行材先端クランプ装置(Cb,5b,6b)が後行鋼材の先端をクランプした後は、前方張力検出手段(Ra)が検出する張力(xRa)および後方張力検出手段(Rb)が検出する張力(xRb)の和に対応してそれが張力基準値に合致する方向に、台車駆動手段(M,MD)を介して台車(1)を加,減速する前後張力制御手段、を含む。
【0023】
これによれば、先行鋼材(Wa)をクランプしてから後行鋼材(Wb)の先端をクランプするまでは、先行鋼材(Wa)と台車(1)の間の張力(xRa)および台車(1)と後行鋼材(Wb)の間の張力(xRb)が、設定値(ry)以下となる。この設定値(ry)を低値(最も代表的には0)に定めることにより、先行鋼材(Wa)の搬送負荷(台車による負荷)が軽く(設定値ryが0であると搬送負荷は0、設定値ryが負であると搬送負荷はマイナス値)、接合台車(1)が先行鋼材(Wa)の尾端をクランプすることによる、先行鋼材の走行負荷の変動が少ない。従来の、外乱により、あるいは搬送ラインの搬送速度変動により生ずる先行鋼材(Wa)と台車(1)の間の張力変動は、制御手段(31,32)の上述の張力制御により吸収され、接合台車(1)のクランプ以外の外乱による先行鋼材の負荷変動も抑制される。したがって、例えば搬送ラインの前方に圧延機があって、接合台車(1)によって連接された鋼材を連続圧延する場合、該圧延機入側での鋼材の張力変動あるいは速度変動が小さく、該圧延機での板厚制御が安定したものとなる。更に、溶接中ならびに溶接終了後両クランプを共に解除したとき、先行鋼材(Wa)/後行鋼材(Wb)間の張力(xRa+xRb)が低く溶接部が破断する可能性が低減する。
【0024】
本発明の他の目的および特徴は図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【0025】
【実施例】
図1に本発明の一実施例を示す。図示しない粗圧延機により圧延された帯板(ストリップ)は、図1において白抜き矢印方向(これを順方向と言い、その逆方向を逆方向と言う)に搬送され、図示しない、6スタンドでなる仕上圧延機に送り込まれる。すなわち、図1に示す接合台車1は、上流の粗圧延機と下流の仕上圧延機の間の帯板搬送ライン上に存在する。以下、すでに台車1を通過してさらに下流(順方向)に流れる帯板(先々行材)の尾端にすでに先端が接合されて台車1上に尾端がある帯板を先行材Waと称し、この先行材Waの次に先端が台車1に送り込まれて該先行材Waの尾端と接合される帯板を後行材Wbと称す。図1上には、先行材Waの尾端と後行材Wbの先端を突合せて各端をクランプシュ−5a,5bで受け台6a,6bに圧接固定(クランプ)した状態を示す。先行材Waおよび後行材Wbを総称してワ−クと称する。
【0026】
図1において上下方向zの上方を上とし、下方を下とすると、搬送状態にあるワークの下方の床上には、x方向(ワークの搬送方向と平行方向)にレールが敷設され(図示せず)、台車1がそのレール上に車輪9を介して前進(順方向)/後退(逆方向)自在に乗せられている。
【0027】
車輪9の回転軸には、図示しない減速機構を介して電気モ−タMの回転軸が連結されており、モータドライバMDがモータMに通電する。モータドライバMDの通電によりモータMが正転/逆転すると、台車1がワークの搬送ライン(図1のz軸上においてワークの通過点を結んだ線)に対して平行に、順方向/逆方向に移動する。モータMには、ロータリーエンコーダEmが連結されており、モータMが所定角度回転するごとに1パルスの電気信号(モ−タ速度同期パルス)を発生する。このモ−タ速度同期パルスは、制御回路30及びモータドライバMDに与えられる。
【0028】
モータドライバMDは、制御回路30が与える通電指令nMD(方向指令および速度指令)に応答して、指示された方向に指示された速度でモ−タMを回転駆動するための電流をモータMに通電する。これにおいて、モータドライバMDは、ロータリーエンコーダEmが与えるモ−タ速度同期パルスをF/V変換してアナログモ−タ速度信号を得て、これが指令速度(目標速度)に合致するようにモ−タ通電電流値を増減する。したがって、台車1の走行起動のとき、制御回路30が所定パタ−ンで指令速度を高くして行くことにより、台車1が走行を始めて次第に加速する。指令速度の変更を停止すると台車1は定速度となる。
【0029】
一方、制御回路30は、モ−タMの回転駆動開始点から、ロータリーエンコーダEmが発生する速度同期パルスをカウントする。すなわち、モ−タMが正転しているときにはカウントアップし、逆転しているときにはカウントダウンする。カウント値(モ−タ速度同期パルスカウント値)は、台車1のホ−ムポジション(形状検出センサt1に近い、上流側待機位置)からの、順方向(図1上で左方へ)の台車位置(x方向)を表わす。なお、制御回路30は、形状検出センサt1が鋼材の端部(先行材Waの尾端,後行材Wbの先端)を検出したときに、テ−ブルロ−ラraに連結されたロ−タリーエンコ−ダEnが発生するパルス(搬送同期パルス)のカウントアップを開始する。先行材Waの尾端検出でカウントをスタ−トした場合のカウント値は、形状検出センサt1の位置からの、順方向(図1上で左方へ)の、先行材Waの尾端位置を表わし、後行材Wbの先端検出でカウントをスタ−トした場合のカウント値は、形状検出センサt1の位置からの、順方向(図1上で左方へ)の、後行材Wbの先端位置を表わす。制御回路30は、上述の台車位置(モ−タ速度同期パルスカウント値)と、先行材Waの尾端位置(搬送同期パルスカウント値)および後行材Wbの先端位置(搬送同期パルスカウント値)に基づいて、台車1に対する先行材Wa尾端位置および後行材Wb先端位置を算出し、台車1上のどこに先行材Wa尾端位置および後行材Wb先端位置があるかを監視する。
【0030】
車輪9に支持された台車1のフレーム10は、長手方向がx軸に平行である長方形の平板と、該平板の順方向端面(左端面)近くの上面に、左端面側縁に沿って垂設された前壁及び、該前壁と対向して逆方向端面(右端面)近くの上面に、やはり右端面側縁に沿って垂設された後壁よりなる。フレーム10の上面には、左方から、先行材クランプ装置2a,溶接トーチ3および後行材クランプ装置2bが搭載されている。
【0031】
先行材クランプ装置2aは、台車7aとそれに支持されているクランプ受け台6a及びシリンダ支持枠8a,シリンダ支持枠8aに支持されたクランプシリンダCa、および、クランプシリンダCaにより上下駆動され、クランプ受け台6aの上方向に配置されてクランプ受け台6aの上面と対向するクランプシュ−5aにより構成される。クランプ装置2aの台車7aはx軸方向に回動自在である車輪に支持されており、曲がり矯正シリンダSa及びロードセルRaを介して台車フレーム10の前壁に連結されている。シリンダ支持枠8aはy方向に幅広でx方向端面に沿って台車7aの上面に垂設された板状の支持板に、それと連続した上板が支持されたものでy方向側面より見ると逆U字型である。支持枠8aのzy平面に平行な面には、開口が開けられており、該開口を先行材Wa,後行材Wbが通過する。クランプシリンダCaに、制御回路30より後述する通電指令nCaが到来していない状態においては、クランプシリンダCaはクランプシュ−5aを上方向に退避させているので、先行材Waまたは後行材Wbは、実質上台車1ならびにそれに搭載された物のいずれにも接触することなく、台車1を通過する。
【0032】
しかし、先行材Waの尾端が溶接トーチ3の下方に到着したことを制御回路30が判定すると、制御回路30が通電指令nCaをクランプシリンダCa(正確には、該シリンダに高圧を与える電磁弁に通電するソレノイドドライバ:図2のインタ−フェ−ス35内)に出力し、クランプシリンダCaはクランプシュ−5aを下方向に下降駆動する。これにより先行材Waがクランプシュ−5aとクランプ受台7a間にクランプされる。
【0033】
後行材クランプ装置2bも、先行材クランプ装置2aに準じる構成であるが、台車7bは曲がり矯正シリンダSb及びロードセルRbを介して後壁に連結されている。そして、制御回路30は、先端部がまだ先行材Waに接合されていない後行材Wbの先端が、溶接トーチ3の下方に到着して先行材Waの尾端と所定短距離内に入ったと判定したときに、通電指令nCbをクランプシリンダCb(正確には、該シリンダに高圧を与える電磁弁に通電するソレノイドドライバ:図2のインタ−フェ−ス35内)に出力し、クランプシリンダCbが、後行材Wbの先端部をクランプする。
【0034】
クランプ装置2aおよび2bは、それぞれ曲がり矯正シリンダSa,Sbにより、z軸に平行な軸を中心に回動駆動される。制御回路30は、切断形状検出回路70が与える切断線の傾斜(形状検出センサt1の位置における、先行材Waの尾端および後行材Wbの切断線の、y軸となす角度)に対応して、それを零(y軸と平行)にするための矯正指令nSa,nSbを矯正シリンダSa,Sbのそれぞれ(正確には、それらのシリンダに高圧を与える電磁弁に通電するソレノイドドライバ:図2のインタ−フェ−ス35内)に与えて、先行材クランプ装置2aで押えられた先行材の後端部切断線と後行材クランプ装置2bで押えられた後行材の先端部切断線が、共にy軸に対して実質上平行となる方向に回動駆動する。
【0035】
台車1の上面中央部には、さらに先行材クランプ装置2aと後行材クランプ装置2bの間に溶接トーチ3を支持する支持台4が支持されている。支持台4は、y方向に幅広でフレーム10の前壁と後壁に平行に垂設された2枚の支持板と、それに連続で支持された上フレ−ムよりなる。図示を省略したが、上フレ−ムにはy方向走行キャリッジが搭載され、このキャリッジに溶接トーチ3を支持する昇降機構が支持されている。支持台4の支持板には、シリンダ支持枠8a,8bと同様に先行材Wa,後行材Wbの通過する開口があり、そこを先行材Waおよび後行材Wbが通る。両材を溶接するときには、制御回路30が駆動回路40に溶接指令,ト−チ高さ指令,鋼材幅(y方向溶接開始と終了位置)および鋼材厚を与える。駆動回路40は、y方向走行キャリッジを、それが支持するトーチ3が溶接開始位置となるように位置決めし、トーチ3を指令高さに位置決めしそして溶接電源50より溶接ト−チ3に、鋼材厚対応の溶接電力を供給し、y方向走行キャリッジを溶接終了位置まで駆動する。これが終わると駆動回路40は、溶接ト−チ3への電力投入を遮断して制御回路30に溶接終了を報知し、ト−チを上待機位置まで上駆動し、y方向走行キャリッジをy方向待避位置まで駆動する。
【0036】
上流の粗圧延機より搬出されたストリップ(先行材,後行材)の先,後端は、カットシャー20によりy軸に平行に切断される。これは端部形状(フイッシュテ−ル)を矩形端とするためである。切断制御装置60はカットシャー20の切断制御をするとともに、実際に切断を行ったことを示す切断情報x60(先端切断完了,尾端切断完了:尾端切断完了情報は、台車1の順方向走行開始指令と同義)を制御回路30に与える。
【0037】
カットシャー20の下流には形状検出センサt1がある。すでに言及したが、形状検出センサt1のわずか上流側の搬送ロ−ラraにロータリーエンコーダEnが連結されており、搬送ロ−ラraが所定角度回転する毎に、すなわちストリップが所定距離進行する毎に1パルスの搬送同期パルスを発生する。形状検出センサt1は、ストリップ(先行材Wa,後行材Wb)の先端および後端のカットシャー20による切断線の、y軸に対する傾斜角(ずれ角)の検出を行なう。具体的には、形状検出センサt1は、複数組の光電型のエッジセンサをy軸に平行に配列したものであり、切断形状検出回路70が、その中の1組が切断エッジを検出してから搬送同期パルスのカウントを開始して、他の各組が切断エッジを検出したときのカウント値それぞれをセ−ブ(読込み)して、各組のy方向位置(固定)とカウントデ−タに基づいて切断線を推定算出し、算出した切断線の、y軸となす角度(ずれ角)を算出し、算出した角度情報を、尾端/先端識別情報と共に、制御回路30に与える。
【0038】
操作盤80は、制御タイミング値および基準値、ならびに各種情報値を制御回路30および駆動回路40に設定するための入力ボ−ドであり、また、状態表示および異常報知を行なう表示(報知)ボ−ドでもある。台車1の走行速度制御のために、オペレ−タは操作盤80を介して、張力基準値ry,メカニカル補償項my,接合台車基準速度vy及び仕上ミル入り側速度基準値xyを制御回路30に与える。
【0039】
この実施例では、後述の、速度指令回路2 32が実行する検出張力対応の速度制御により、張力基準値ryは、先行材クランプ装置2aが先行材Waをクランプしているが後行材クランプ装置2bは後行材Wbをクランプしていない状態で、台車1により先行材Waに加わる張力の目標値となり、しかも、両クランプ装置2a,2bが共に先行材Wa,後行材Wbをクランプしている状態で、両材Wa,Wb間に加わる張力(ロ−ドセルRaの検出張力xRa+ロ−ドセルRbの検出張力xRb)の目標値となる。
【0040】
メカニカル補償項myは、台車1の走行駆動に要するモ−タMの所要トルク(例えば最低トルク)に略該当し、オペレ−タの、台車速度制御特性調整用の調整代でもある。台車1の製造時の寸法誤差などにより台車個々の走行負荷のばらつき、台車が走行するレ−ル(設置個々)による台車走行負荷のばらつき、あるいは、台車およびレ−ルもしくはモ−タドライバの経年変化による台車走行負荷の変化又はモ−タ通電特性の変化に対応して、オペレ−タは、台車の走行特性が所望のものになるように、このメカニカル補償項myを調整する。
【0041】
接合台車基準速度vyは、ストリップ搬送基準速度(仕上圧延機の基準入側速度≒粗圧延機の基準出側速度)に対応して定まるものであり、通常は、ストリップ搬送基準速度に定められる。
【0042】
仕上ミル入り側速度基準値xyは、台車1の下流において、台車1により連接されたストリップを圧延する仕上圧延機の入側基準速度である。
【0043】
図2に、制御回路30の構成を示す。制御回路30は、速度指令回路1 31,速度指令回路2 32,信号処理回路36a〜39a,36b〜39b,インターフェース34,35,36及びスイッチSmにより構成される。速度指令回路1 31および速度指令回路2 32はそれぞれ、CPU(マイクロプロセッサ)を主体とする、その内部に格納したプログラムの実行により、デ−タ入力,入力デ−タに基づいたデ−タ処理および制御信号の出力を行なうものである。
【0044】
図3に、速度指令回路2 32の機能構成を示す。上述の張力基準値ryは、速度指令回路2 32の張力基準格納レジスタ(ラッチ)rmyに格納され、メカニカル補償項myは、メカニカル補償項格納レジスタ(ラッチ)rmyに格納され、接合台車基準速度vyは、接合台車基準速度格納レジスタ(ラッチ)rvyに格納され、仕上ミル入り側速度基準値xyは、ミル入側速度変動補正器Δrxyの内部レジスタ(ラッチ)に格納される。これら4個のレジスタは各値を示すデ−タをラッチして常時出力するものである。ミル入側速度変動補正器Δrxyは、ラッチしている仕上ミル入り側速度基準値xyに対する、下流の仕上圧延機が与える圧延材入側速度rxy(≒先行材Wbの搬送速度)の偏差、Δrxy=仕上圧延機入側の圧延材速度rxy−仕上圧延機入速速度基準値xy、を算出し、出力する。これらの入力デ−タに対する速度指令回路2 32の処理機能は、再度図3を参照して後述する。
【0045】
再度図2を参照すると、ロードセルRaが検出した先行材Waと台車1の間の張力xRaは、信号処理回路36a及びインターフェース35を介して速度指令回路1 31及び速度指令回路2 32に与えられる。同様に、ロードセルRbが検出した台車1と後行材Wbの間の張力xRbは、信号処理回路36b及びインターフェース35を介して速度指令回路1 31及び速度指令回路2 32に与えられる。また、ロータリーエンコーダEmが発生するモ−タ速度同期パルスは、パルスカウンタ38aでカウントされて、カウントデ−タxEmがインターフェース35を介して速度指令回路1 31に与えられる。このデ−タxEmは台車1の位置(x方向)を表わす。
【0046】
ロータリーエンコーダEnが発生する搬送同期パルスは、パルスカウンタ39aでカウントされて、該パルスとカウントデ−タxEnがインターフェース35を介して速度指令回路1 31に与えられる。そして、切断制御装置60より出力された切断情報x60はインターフェース34を介して速度指令回路1 31に与えられる。切断形状検出回路70より出力される切断形状デ−タx70は、インターフェース34を介して速度指令回路1 31に与えられる。
【0047】
制御回路30内のスイッチSmは、外部のモータドライバMDと接続されている接続接片と、速度指令回路1 31の出力端子に接続された選択接点(常閉接点)および速度指令回路2 32の出力端子に接続された選択接点を有する切換スイッチ(図にはリレ−形式で示すが、実際はスイッチング回路)であり、速度指令回路1 31と速度指令回路2 32が出力する速度指令のいずれか一方を選択的にモ−タドライバMDに与えるものであり、この選択指定を速度指令回路1 31が行なう。なお、速度指令回路1 31は、先行材Waの尾端をクランプしてから、その後後行材Wbの先端をクランプし、そして両材の溶接を行なって両クランプを解除するまでの時間区間では、速度指令回路2 32が出力する速度指令をモータドライバMDに与えるようにスイッチSmを切換えているが、他の時間区間では、図2に示すように、速度指令回路1 31が出力する速度指令をモ−タドライバMDに与えるようにスイッチSmの接続を戻す。
【0048】
図3を再度参照する。操作盤80より速度指令回路2 32に与えられた張力基準値ryはレジスタrryに格納され、その値よりインターフェース35より出力されてくる、ロ−ドセルRaが検出した前方張力xRaが減算される。このとき、速度指令回路1 31よりxRb取り込み信号xsが到来して開閉スイッチSrが閉じている場合(両クランプ装置2a,2bが共に先,後行材をクランプしている間)は、さらにインターフェース34より出力されてくる、ロ−ドセルRbが検出した後方張力XRbが減算される。このように減算した値が、張力偏差ry*である。そして、ry*に係数Kpを乗算した比例項(P)値とry*を積分して係数1/Kpを乗算した積分項(I)値とを加算した値ry**を算出する。これが張力を一定値(基準値ry)に維持するための、台車速度補正量である。
【0049】
一方、メカニカル補償項my,接合台車基準速度vy及び仕上圧延機入り側速度変動補正値Δrxy=rxy−xyが、算出値ry**に加算され、モータドライバMDに速度指令として与えられる(ただし、切換スイッチSmが速度指令回路2 32側に接続の場合)。ここで、速度指令回路2 32より出力される速度指令は、全て正転指示であり、速度指令回路2 32が出力する速度指令でモータドライバMDを介してモータMの回転駆動を制御している間は、モータMは正転駆動され、台車1は速度制御をされつつ前進(順方向)する。
【0050】
図4に、図2に示す速度指令回路1 31の制御動作を示す。電源が投入されると速度指令回路1 31(のCPU、以下同様)は、各レジスタ(CPU内のレジスタ)及びタイマ(プログラムタイマ)をクリアする(ステップ1)。以下、カッコ内には、「ステップ」という言葉を省略してステップ番号のみを記す。
【0051】
初期化が終了すると速度指令回路1 31は、切断制御回路60より先行材Waの尾端切断を表す切断情報x60が到来するまで待機する(2)。そして切断情報x60が到来すると、モータドライバMDに正転指令および目標速度指令を与えて、目標速度指令を、接合台車速度基準値rvyに対応する速度で順次に高値に変更する(3)。このとき、スイッチSmは図2に示す状態であり、速度指令回路1 31の指令がモ−タドライバMDに与えられ、台車1がホ−ムポジションから起動して順方向(図1で左方)に移動を開始し、台車1の走行速度が次第に上昇する。そして台車1に対する先行材Waの尾端の位置を追跡して、先行材Waの尾端に溶接トーチ3が追いつくまで上述の加速(目標速度指令の高値への変更)を継続する(3a,4)。
【0052】
先行材Waの尾端に溶接トーチ3が追いつくと、モ−タドライバMDへの目標速度指令を、仕上圧延機が与える圧延材入側速度rxy(これが得られないときには、接合台車速度基準値rvy)に切換える(4,5)。そして、クランプシリンダCaにクランプ指令nCaを出力する(6)。これにより先行材クランプ装置2aが先行材Waの尾端部を、先行材Waと実質上同じ速度で走行する台車1の溶接トーチ3の直下においた状態でクランプすることになる。
【0053】
ここで速度指令回路1 31は、モータドライバMDに速度指令回路2 32が出力する速度指令を与えるように、スイッチSmを切換える。これは選択信号xSmにより行なう(7)。このように切換えている間の、速度指令回路2 32による台車速度制御を、図3を再度参照して説明すると、スイッチSmを上述のように切換えたとき、スイッチSrは開であり、速度指令回路2 32は、張力基準値rryに対するロ−ドセルRaが検出する張力xRaの偏差ry*=rry−xRaを算出し、この偏差ry*に比例ゲインKpを乗算した値(比例項)と、偏差ry*の積分値(積分項)を算出して、両者の和(比例項+積分項)ry**を、メカニカル補償項の値rmy+接合台車基準速度rvy+仕上圧延機入側速度変動補正値Δrxyより減算した値を算出し、このように算出した値を速度指令値としてモ−タドライバMDに与える。この処理を所定短周期で繰返す。なお、ミル入側速度変動補正値Δrxy=仕上圧延機入側の圧延材速度rxy−仕上圧延機入側速度基準値xyであり、仕上圧延機入側の圧延材速度rxyは仕上圧延機から与えられ、仕上圧延機入速速度基準値xyは先にミル入側速度変動補正器Δrxyにラッチしているものである。ここで表記したデ−タrry,rmy,rvyおよびxyは、ラッチに保持している値(変動しない値)であり、変動値はxRaおよびrxyである。
【0054】
上述のように速度指令回路2 32がモ−タドライバMDに速度指令を与えることにより、ロ−ドセルRaが検出する張力xRaが張力基準値rryより大きいと、その偏差の比例,積分値ry**が負値となって絶対値が大きく、該絶対値が、rry,rmy,Δrvyと加算されてモ−タドライバMDに目標速度として与えられ、モ−タドライバMDがモ−タMを加速し台車1が加速する。これによりロ−ドセルRaが検出する張力xRaが低下する。すると該目標速度が低下し、モ−タドライバMDがモ−タMを減速し台車1が減速する。このように、台車1の走行速度が、ロ−ドセルRaが検出する張力xRaが実質上張力基準値rryに合致するように加,減速され、張力xRaが実質上張力基準値rryに維持される。
【0055】
台車1の下流で、台車1を通過したストリップを圧延する仕上圧延機入側の圧延材速度rxyが変動すると、例えば上昇すると、仕上圧延機入側速度変動補正値Δrxyが上昇し、モ−タドライバMDへの速度指令値が上昇し台車1が加速される。このようにして、仕上圧延機入側の圧延材速度rxyの変動に対応してそれに追従するように、台車速度が制御される。なお、仕上圧延機入側の圧延材速度rxyの変動は張力xRaに変動をもたらし、上述のようにこの張力xRaが基準値rryとなるように台車1が加,減速されるので、仕上圧延機入側の圧延材速度rxyの変動対応の台車速度制御は不要と思われるかも知れないが、台車1とその下流の仕上圧延機との間で外乱によりストリップに速度変動が加わった場合には、仕上圧延機入側の圧延材速度rxy対応の台車速度制御が、先行材Wa/台車1間の張力変動を未然に抑制する効果をもたらし、外乱により台車1に負荷変動が加わった場合には、上述の検出張力xRa対応の台車速度制御が、先行材Wa/台車1間の張力変動を抑制する効果をもたらす。
【0056】
さて、上述のようにモ−タドライバMDへの速度指令を、速度指令回路1 31が出力するものから速度指令回路2 32が出力するものに切換えた(7)後、速度指令回路1 31は、先に切断形状検出回路70が転送して来た先行材Waの尾端切断形状(y軸に対する角度)を表わすデ−タx70を参照して、それが所定値を越えていると、曲がり矯正シリンダSaに、それが尾端切断形状に対応する旋回を先行材クランプ装置2aにもたらすストロ−クを指定する矯正指令nSaを出力する(8)。これにより矯正シリンダSaが先行材Waの蛇行(y軸に対する尾端切断線の傾斜角)を矯正する方向に先行材クランプ装置2aを回動駆動し、先行材Waの蛇行が矯正(傾斜角零、すなわちy軸に平行に)される。ここで、尾端切断形状(y軸に対する角度)を表わすデ−タが所定値以下のときには、この矯正駆動は実施しないで次のステップ9に進む。
【0057】
そして、切断制御回路60より後行材Wbの切断(先端切断)を表す切断情報x60が到来するまで待機する(9)。そしてこの切断情報x60が到来すると次に、切断形状検出回路70より後行材Wbの先端切断形状を表わすデ−タx70が与えられるまで待機し、切断形状検出回路70より該デ−タx70が与えられるとそれを内部レジスタにセ−ブ(格納)するとともに、パルスカウンタ39aにクリア信号を与えて、カウント値をクリアする。これにより、以降はカウンタ39aのカウントデ−タは、後行材Wbの先端のx位置を表わすものとなる。さらに、カウンタ38aによりカウントされている台車1のx位置と、後行材Wbの先端のx位置の対比を繰返し行なって、後行材Wbの先端が台車1の溶接トーチ3の直下に追いつき、先行材Waの尾端と所定短距離内に入った(先行材Waに後行材Wbが実質上接触した)かを監視する(10,11)。
【0058】
このようになったことを判定すると、クランプシリンダCbにクランプ指令nCbを出力する(12)。これにより後行材クランプ装置2bが後行材Wbの先端部をクランプする。この状態で、両材の間の継目は溶接トーチ3の直下にある。
【0059】
ここで速度指令回路1 31は、速度指令回路2 32に、スイッチSr(図3)のオンを指示する信号(xRb取込み指示信号)を出力し、速度指令回路2 32がこれに応答してスイッチSrを閉とする(13)。これにより速度指令回路2 32から、切換スイッチSm(図2)を介してモ−タドライバMDに与えられる速度指令nMDは、台車1と後行材Wbの間の張力xRbを算入したものに変わる。すなわち、上述の張力偏差ry*=rry−xRaが、ry*=rry−(xRa+xRb)に変わり、したがってその偏差の比例,積分値ry**が、偏差値ry*=rry−(xRa+xRb)のものに変わる。これにより、台車1の走行速度が、ロ−ドセルRaおよびRbが検出する張力xRa,xRbの和(xRa+xRb)が実質上張力基準値rryに合致するように加,減速され、張力(xRa+xRb)が実質上張力基準値rryに維持される。ここで、張力(xRa+xRb)は、先端材Waの尾端と後行材Wbの先端との間に加わる張力であり、両者間が溶接中又は溶接直後である場合、溶接部(溶接済部)に加わる張力である。これが張力基準値rryに合致するように台車1が加,減速されるので、溶接部に過大な(張力基準値rryを大きく越える)張力が加わることがない。
【0060】
このように、張力対応の台車速度制御を、前方張力(xRa)対応のものから、前方張力+後方張力(xRa+xRb)対応のものに切換えると、速度指令回路1 31は、先にセ−ブした後行材Wbの先端切断形状デ−タx70を参照して、それが所定値を越えていると、曲がり矯正シリンダSbに、それが先端切断形状に対応する旋回をクランプ装置2bにもたらすストロ−クを指定する矯正指令nSbを出力する(14)。これにより矯正シリンダSbが後行材Wbの蛇行(y軸に対する先端切断線の傾斜角)を矯正する方向に後行材クランプ装置2bを回動駆動し、後行材Wbの蛇行が矯正(傾斜角零、すなわちy軸に平行に)される。ここで、先端切断形状(y軸に対する角度)を表わすデ−タが所定値以下のときには、この矯正駆動は実施しないで次のステップ15に進む。
【0061】
速度指令回路1 31は次に、シーケンス制御回路である駆動回路40に、接合溶接を指示する(15)。この「溶接」の内容は、すでに言及し、しかもこの「溶接」は公知のものであるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【0062】
接合溶接を終了すると駆動回路40が溶接終了を速度指令回路1 31に報知する。この溶接終了に応答して速度指令回路1 31は、操作盤80を介してオペレ−タがすでに入力している時限値Txをタイマ(プログラムタイマ)に設定して計時を開始し、計時値が設定時限値以上となるのを待つ。そして、計時値が設定時限値Txに達すると、すなわちタイマがタイムオ−バすると、クランプシリンダCa及びCbに、先行材Waと後行材Wb(次回の接合溶接工程においては先行材Waとなる)のクランプ解除を指示する(16)。先行材Waと後行材Wbの両者を共にクランプした状態から、ここで両者のクランプを解除するまで、すなわち両者の接合溶接を開始する直前から接合溶接を終了しかつこの終了から時限値Toが経過するまで、台車1の走行速度が、ロ−ドセルRaおよびRbが検出する張力xRa,xRbの和(xRa+xRb)が実質上張力基準値rryに合致するように加,減速され、張力(xRa+xRb)が実質上張力基準値rryに維持される。張力(xRa+xRb)は、先行材Waの尾端と後行材Wbの先端との間に加わる張力であり、溶接中および溶接直後の溶接部(溶接済部)に加わる張力が実質上張力基準値rryと同等値に維持され、溶接済部に過大な(張力基準値rryを大きく越える)張力が加わることがなく、溶接部に破断を生じない。時限値Txは、溶接部が高強度温度に低下するのを待つ時間である。
【0063】
両クランプを解除すると速度指令回路1 31は、切換スイッチSmを、速度指令回路1 31が出力する速度指令をモータドライバMDへ供給する状態(図2)に戻し(17)、そして速度指令を比較的に高い減速度で速度低下するパタ−ンで順次低速を表わすものに変更し、そして零とする。次に台車1の順方向走行が実質上停止する遅れ時間分の時間経過を待った後、速度指令を、逆転指令として所定のリタ−ン起動パタ−ンで速度値指令を上げて、この間台車1の位置(モ−タ速度同期パルスのカウント値:ここではカウントダウンをしている)対応で、台車1のホ−ムポジションの手前から速度指令値を順次下げて、台車1がホ−ムポジションに戻ると速度指令を0とする(18)。なお、台車1上にはホ−ムポジション到達検知用のリミットスイッチが備わっており、モ−タドライバMDにおいては、該リミットスイッチがモ−タMの逆転通電回路に介挿されているので、リミットスイッチが、ホ−ムポジションで地上のストライカに当って閉から開になると、自動的にモ−タMへの逆転通電は停止する。
【0064】
このホ−ムポジション復帰を完了すると、速度指令回路1 31は、切断制御装置60から、先行材(これまでは後行材と称していた)の尾端切断完了を示す切断情報が到来するのを待つ(2)。そしてそれが到来すると、図4に示すステップ2以下の、上述の制御を再開する。
【0065】
以上に説明した、図4のステップ2〜18までの制御動作の全体の流れ、ならびに繰返しは速度指制回路1 31が制御し、各ステップ内の処理は、速度指令回路1 31又は速度指制回路2 32が実行する。
【0066】
図5に、上述の、図4のステップ2〜18の処理によって表われる台車1の速度等を示す。上述の図4のステップ2〜18の処理の繰返しにより、図5に示す各機構の動作が同様に繰返えされ、上流の粗圧延機から次々に搬出される帯板が接合台車1で順次に接合されて連続体となって下流の仕上圧延機に搬送される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の構成を表すブロック図である。
【図2】 図1に示す制御回路30の構成を示すブロック図である。
【図3】 図2に示す速度指令回路2 32の制御動作によって現われる処理機能をブロック区分で示すブロック図である。
【図4】 図2に示す速度指令回路1 31の制御動作を示すフローチャートである。
【図5】 図1に示す機構要素の、制御回路30による制御によって現われる動作のタイミングの概要を示すタイムチャ−トである。
【符号の説明】
1:台車 2a:先行材クランプ装置
2b:後行材クランプ装置 3:溶接トーチ
4:支持台 5a,5b:クランプシュ−
20:カットシャ− 30:制御回路
M:モータ MD:モータドライバ
Em,En:ロータリーエンコーダ r,ra:搬送ロ−ラ
Ra,Rb:ロ−ドセル
t1:形状検出センサ
Wa:先行材 Wb:後行材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for joining before and after steel materials sent on a conveying line by welding, and in particular, although not intended to be limited to this, a plurality of steel materials are supplied to a rolling mill as a single unit. Therefore, the present invention relates to speed control of a joining carriage for welding front and rear conveying steel materials.
[0002]
[Prior art]
In continuous rolling, where a plurality of steel materials are conveyed to the rolling mill and supplied to the rolling mill as a continuous body by welding, a joining carriage is arranged on the conveying line, before the joining carriage (upstream in the conveying direction). The tail end of the steel material (preceding steel material) sent in advance and the tip of the succeeding steel material sent so as to follow it are cut (shaped) by a cut shear. On the joining carriage, a tail end clamping device that clamps the tail end portion of the preceding steel material (hereinafter simply referred to as the preceding steel material), a tip clamping device that clamps the tip end portion of the following steel material (hereinafter simply referred to as the following material), And the welding apparatus which joins the tail end of the preceding steel materials clamped by these and the front-end | tip of a succeeding material is provided.
[0003]
When the tail end of the preceding steel material is cut by the cut shear, the joining carriage starts to accelerate in the direction approaching the rolling mill (conveying direction: forward direction), and the tail end is just below the welding torch. The carriage start timing (time) and the acceleration characteristics of the carriage relative to the tail end cutting (time) by the cutter are determined so that the carriage speed is substantially the same as the transport speed of the preceding steel material. When it is directly under the welding torch, the preceding steel material is clamped to the joining cart. At the time of the tail end clamping and thereafter, the traveling speed of the carriage is matched with the sheet feeding speed by constant speed control with the sheet feeding speed of the downstream rolling mill (rolling material entry side speed) as a target value. Controlled. The trailing material whose tip is cut by the cut shear is accelerated by the feed roll drive system and the conveyance table to catch up with the carriage, and decelerated so as to reduce the relative speed difference of the trailing material with respect to the carriage, When the leading edge of the succeeding material is within a predetermined distance from the tail end of the preceding steel material, the leading edge of the trailing material is clamped by the tip clamping device, and the tail end of the preceding steel material and the leading edge of the following material are joined by the welding device. . Thus, since the steel materials before and after are clamped and welded while running on the transport line, continuous rolling can be performed in the rolling mill, and the rolling efficiency is improved.
[0004]
However, in a tandem rolling mill with a plurality of rolling stands, for example, a finishing rolling mill, if the rolling mill entry side speed fluctuates in order to perform plate thickness control according to the constant mass flow for each stand, the rolling plate thickness Fluctuates. Therefore, the cart with the clamped end of the rolled material must travel at substantially the same speed as the rolling material target speed on the rolling mill entry side (entry side target speed). However, the entry side target speed may be changed for the plate thickness control or may vary for the plate thickness control. Therefore, conventionally, the cart drive control for generating the torque corresponding to the load by the drive motor of the cart and following the cart speed to the rolling material so that the cart does not become a conveyance load (mechanical loss) with respect to the rolled material. It has been adopted.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the work drive system of the rolling mill (the entry side stand), the rolling material and the joining carriage clamped at its tail end approximately constitute a system of two mass points and one spring, and the joining carriage is rolled. Even if it follows the material, there is a possibility of generating a resonance operation. Resonant operation may cause fluctuations in the rolling mill entry-side tension, resulting in fluctuations in the rolled sheet thickness. In some cases, when the clamp is released upon completion of welding, high tension is applied to the weld and the weld breaks. There is a possibility of doing this. When a laser welding apparatus is used as the welding apparatus, the temperature of the welding surface is as high as 800 to 1200 ° C. When welding is performed, the rolled material is fixed to the joining carriage by a clamping device, but when the welding is completed, the temperature of the welded surface is not sufficiently lowered. For example, if a tension of 0.4 kg or more is applied in the direction in which the welds are separated, there may be a problem that the welded portion breaks. During welding, fracture may occur even at a lower tension. Therefore, there is a need for a large clamping device that firmly clamps the rolled material (preceding steel material, following material) so that no tension is applied to the welded part, and can withstand even a large fluctuation in tension. As the system becomes larger and the energy consumption for moving the carriage increases, the production cost of the rolled product increases. In addition, a cart equipped with a large clamper is heavy, and causes excessive tension when a resonance operation occurs.
[0006]
The first object of the present invention is to suppress the transfer load fluctuation caused by the joining cart in the steel material transportation, and the second object is to prevent the excessive tension applied to the conveying steel material by the joining cart. The third object is to reduce the possibility of breakage of the welded portion between the welded preceding steel material and the succeeding steel material, and the fourth object is to make it possible to reduce the size of the clamping device on the joining carriage. To do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The conveying steel material joining apparatus according to the first aspect of the present invention is a carriage (1) that is on a steel material conveying line and can move forward and backward in the steel material feeding direction of the conveying line, that is, in the forward direction and in the opposite direction.
Carriage drive means (M, MD) for driving the cart (1) back and forth;
A preceding material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a) mounted on the carriage (1) so as to be movable in the forward and reverse directions;
The trailing material tip clamping device (Cb, 5b, 6b) mounted on the carriage (1) at a position away from the preceding material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a) in the reverse direction;
It is clamped by the trailing material tip clamping device (Cb, 5b, 6b) on the tail end of the preceding steel material (Wa) mounted on the carriage (1) and clamped by the leading material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a). Welding equipment (3, 50, 40) for welding the tip of the following steel material (Wb);
Forward tension detecting means (Ra) for detecting the tension (xRa) of the preceding material (Wa) between the preceding material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a) and the carriage (1); and
While driving the carriage (1) in the forward direction via the carriage drive means (M, MD), the tail end of the preceding steel material (Wa) fed into the carriage (1) in the forward direction along the transfer line Corresponding to the tension (xRa) detected by the forward tension detecting means (Ra), the carriage is clamped by the preceding material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a) in the direction in which it matches the set value (ry) (1) is added and decelerated, and the trailing steel (Wb) tip fed to the carriage (1) in the forward direction along the transfer line is the trailing material. tip Control means (31, 32) for clamping with a clamping device (Cb, 5b, 6b) and welding a trailing steel tip to a leading steel tail via the welding device (3, 50, 40);
Is provided.
[0008]
In addition, in order to facilitate understanding, symbols of corresponding elements or corresponding matters in the examples shown in the drawings and described later are added for reference (the same applies hereinafter).
[0009]
According to this, when the tail end of the preceding steel material (Wa) is clamped by the preceding material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a), the control means (31, 32) is detected by the front tension detecting means (Ra). Corresponding to the tension (xRa), the carriage (1) is accelerated and decelerated in the direction that matches the set value (ry), so the tension between the preceding steel (Wa) and the carriage (1) is set substantially. Value (ry). By setting this set value (ry) to a low value (most typically 0), the transport load (load due to the carriage) of the preceding steel material (Wa) is light (the transport load is 0 when the set value ry is 0). When the set value ry is negative, the conveyance load is a negative value), and the traveling load of the preceding steel material is small due to the joining cart (1) clamping the tail end of the preceding steel material (Wa). Conventional tension fluctuations between the preceding steel material (Wa) and the carriage (1) due to disturbance or due to fluctuations in the conveyance speed of the conveyance line are absorbed by the above-described tension control of the control means (31, 32), and the joining carriage ( The running load fluctuation of the preceding steel material due to disturbances other than the clamp of 1) is also suppressed.
[0010]
Therefore, for example, when there is a rolling mill in front of the conveyance line and continuously rolling the steel materials connected by the joining carriage (1), the fluctuation in the tension or speed of the steel material on the inlet side of the rolling mill is small, and the rolling mill The plate thickness control is stable.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the conveying steel material joining device according to the second aspect of the present invention, the trailing material tip clamping device (Cb, 5b, 6b) of the first aspect is also movable in the forward and reverse directions on the carriage (1). . Along with this, there is a rear tension detection means (Rb) that detects the tension (xRb) of the trailing material (Wb) between the trailing material tip clamping device (Cb, 5b, 6b) / cart (1). Yes. In this second mode, the control means (31, 32) is configured so that the tension (xRa, xRb) detected by the front tension detection means (Ra) and the rear tension detection means (Rb) after clamping the tip of the trailing material (Wb). ), The vehicle (1) is accelerated and decelerated in the direction in which the sum (xRa + xRb) matches the set value (ry).
[0012]
According to this, the above-mentioned operation and effect of the first aspect can be obtained similarly. In addition, after clamping the leading edge of the trailing material (Wb), the control means (31, 32) is the sum of the tensions (xRa, xRb) detected by the front tension detecting means (Ra) and the rear tension detecting means (Rb). Since the carriage (1) is added and decelerated in the direction in which (xRa + xRb) matches the set value (ry), the tension (xRa) between the preceding steel material (Wa) and the carriage (1) and the following material (Wb) / carriage The sum (xRa + xRb) of the tension (xRb) between (1), that is, the tension (xRa + xRb) between the preceding steel material (Wa) / following material (Wb) is substantially the set value (ry). In other words, it acts between the preceding steel material (Wa) and the succeeding material (Wb) when welding with both the preceding steel material (Wa) and the following material (Wb) clamped and when the welding is finished and both clamps are released. The tension (xRa + xRb) is substantially the set value (ry).
[0013]
By setting the set value (ry) to a low value (typically 0), the tension between the preceding steel material (Wa) and the following material (Wb) is low (if the set value ry is 0, the tension is Is 0, and if the set value ry is negative, a compressive force is applied to the welded part between the two materials Wa and Wb), and between the preceding steel material and the following material during welding and when the welding is finished and both clamps are released. There is no breakage of the weld due to high tension applied to the weld. Conventional tension fluctuations between the preceding steel material and the following material due to the disturbance on the steel material (preceding steel material, following material) or the carriage on the transfer line are absorbed by the above-described tension control of the control means (31, 32). Therefore, the possibility that the welded portion breaks due to disturbance is reduced.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a joining apparatus for conveying steel materials, wherein the control means (31, 32) of the second aspect is configured such that a set time (Tx) after the completion of welding elapses and a trailing end of a preceding steel material (Wa) and a trailing material. The clamp at the tip of (Wb) is to be released together.
[0015]
According to this, the effect | action and effect of the above-mentioned 2nd aspect are obtained similarly. In addition, since the control means (31, 32) releases both clamps after the set time (Tx) after welding is completed, the temperature of the weld decreases during this set time (Tx) and the tensile strength Since the strength is increased, the possibility that the weld will break when both clamps are released is further reduced.
[0016]
A transport steel material joining apparatus according to a fourth aspect of the present invention is a carriage (1) that is on a steel material transport line and is movable forward and backward in the steel material feed direction of the transport line, that is, in the forward direction and in the opposite direction.
Carriage drive means (M, MD) for driving the carriage back and forth
Trolley speed detecting means (Em, 31) for detecting the traveling speed of the trolley (1) on the transfer line;
Means (finishing mill) for generating conveyance speed (rxy) information of the preceding steel material (Wa) on the conveyance line;
A preceding material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a) mounted on the carriage (1) so as to be movable in the forward and reverse directions;
The trailing material front end clamping device mounted on the carriage (1) so as to be movable in the forward and reverse directions at a position away from the preceding material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a) in the reverse direction. Cb, 5b, 6b);
It is clamped by the trailing material tip clamping device (Cb, 5b, 6b) on the tail end of the preceding steel material (Wa) mounted on the carriage (1) and clamped by the leading material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a). Welding equipment (3, 50, 40) for welding the tip of the following steel material (Wb);
Forward tension detecting means (Ra) for detecting the tension (xRa) of the preceding material (Wa) between the preceding material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a) and the carriage (1);
Following material tip A rear tension detecting means (Rb) for detecting the tension (xRb) of the trailing material (Wb) between the clamping device (Cb, 5b, 6b) and the carriage (1);
A trolley that detects the trolley speed detection means (Em, 31) by accelerating the trolley (1) by driving it forward through the trolley drive means (M, MD) in response to a travel command (leading steel cutting signal). First speed control means (31) for controlling the traveling speed of the carriage (1) so that the traveling speed (rxy) information becomes the speed indicated by the conveying speed (rxy) information when the traveling speed substantially matches the speed indicated by the conveying speed (rxy) information;
Clamp the tail end of the preceding steel material (Wa) fed to the carriage (1) in the forward direction along the transfer line with the preceding material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a), and in the forward direction along the transfer line The tip of the trailing steel (Wb) sent to the cart (1) is the trailing material. tip A joining control means (31) for clamping with a clamping device (Cb, 5b, 6b) and welding a trailing steel tip to a leading steel tail via a welding device (3, 50, 40);
Corresponding to the tension (xRa, xRb) detected by the front tension detection means (Ra) and the rear tension detection means (Rb), it passes through the carriage drive means (M, MD) in the direction that matches the tension reference value. Second speed control means (32) for accelerating and decelerating the carriage (1); and
The speed control of the carriage (1) by the first speed control means (31) is performed until the leading material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a) clamps the tail end of the preceding steel material, and the second speed after the clamping. Speed command switching means (31, Sm) for selecting speed control of the carriage (1) by the control means (32);
Is provided.
[0017]
According to this, the speed command switching means (31, Sm) is a carriage by the first speed control means (31) until the preceding material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a) clamps the tail end of the preceding steel material. The speed control of (1) is selected, and the first speed control means (31) forwards the carriage (1) via the carriage drive means (M, MD) in response to the travel command (leading steel tip cutting signal). Accelerates by driving in the direction, and executes control to set the carriage speed to the conveyance speed (rxy). The joining control means (31) clamps the tail end of the preceding steel material (Wa) with the preceding material tail end clamping device (Ca, 5a, 6a).
[0018]
Thus, the speed command switching means (31, Sm) selects the speed control of the carriage (1) by the second speed control means (32) after the clamping, and the second speed control means (32) Corresponding to the tension (xRa, xRb) detected by the detection means (Ra) and the rear tension detection means (Rb), the carriage is passed through the carriage drive means (M, MD) in the direction that matches the tension reference value. Add (1) and decelerate. The joining control means (31) uses the trailing edge of the trailing steel (Wb) fed to the carriage (1) in the forward direction on the transport line as the trailing material tip Clamping is performed with the clamping device (Cb, 5b, 6b), and the trailing steel material tip is welded to the tail end of the preceding steel material via the welding device (3, 50, 40).
[0019]
Therefore, after clamping the tail end of the preceding steel material (Wa), the tension between the preceding steel material (Wa) and the carriage (1) (xRa) and the tension between the carriage (1) and the following material (Wb) ( xRb) is equal to or less than the set value (ry).
[0020]
By setting this set value (ry) to a low value (most typically 0), the transport load (load due to the carriage) of the preceding steel material (Wa) is light (the transport load is 0 when the set value ry is 0). When the set value ry is negative, the conveyance load is a negative value), and the traveling load of the preceding steel material is small due to the joining cart (1) clamping the tail end of the preceding steel material (Wa). Conventional tension fluctuations between the preceding steel material (Wa) and the carriage (1) caused by disturbance or the conveyance speed fluctuation of the conveyance line are absorbed by the above-described tension control of the control means (31, 32), and the joining carriage (1 The load fluctuation of the preceding steel material due to disturbances other than the clamp of) is also suppressed. Therefore, for example, when there is a rolling mill in front of the conveyance line and continuously rolling the steel materials connected by the joining carriage (1), the fluctuation in the tension or speed of the steel material on the inlet side of the rolling mill is small, and the rolling mill The plate thickness control is stable.
[0021]
Furthermore, after clamping the tip of the succeeding steel material (Wb), the tension (xRa + xRb) between the preceding steel material (Wa) and the succeeding steel material (Wb) is substantially equal to or less than the set value (ry). By setting this setting value (ry) to a low value (most typically 0), when the clamp at the rear end of the preceding steel (Wa) and the clamp at the front end of the subsequent steel (Wb) are both released, The tension (xRa + xRb) acting between the steel material (Wa) and the succeeding steel material (Wb) is substantially below the set value (ry). This reduces the possibility that the weld will break due to high tension during welding and when both clamps are released. Conventional tension fluctuations between the preceding steel material (Wa) and the following steel material (Wb) due to the disturbance applied to the steel material (preceding steel material, following steel material) or the carriage (1) are caused by the joining control means (31, 32). Absorbed by the tension control described above, the possibility that the weld will break due to disturbance is reduced.
[0022]
The second speed control means (32) of one embodiment of the fourth aspect is a trailing material. tip Until the clamping device (Cb, 5b, 6b) clamps the tip of the following steel material, it corresponds to the tension (xRa) detected by the front tension detection means (Ra), in the direction that matches the tension reference value. , Forward tension control means for accelerating and decelerating the carriage (1) via the carriage driving means (M, MD), and the trailing material tip After the clamp device (Cb, 5b, 6b) clamps the tip of the subsequent steel material, the tension (xRa) detected by the front tension detection means (Ra) and the tension (xRb) detected by the rear tension detection means (Rb) And a longitudinal tension control means for accelerating and decelerating the carriage (1) via the carriage driving means (M, MD) in a direction corresponding to the tension reference value.
[0023]
According to this, the tension (xRa) between the preceding steel material (Wa) and the bogie (1) and the bogie (1) from the time when the leading steel material (Wa) is clamped to the end of the trailing steel material (Wb) is clamped. ) And the following steel material (Wb) (xRb) is equal to or less than the set value (ry). By setting this set value (ry) to a low value (most typically 0), the transport load (load due to the carriage) of the preceding steel material (Wa) is light (the transport load is 0 when the set value ry is 0). When the set value ry is negative, the conveyance load is a negative value), and the traveling load of the preceding steel material is small due to the joining cart (1) clamping the tail end of the preceding steel material (Wa). Conventional tension fluctuations between the preceding steel material (Wa) and the carriage (1) caused by disturbance or due to fluctuations in the conveyance speed of the conveyance line are absorbed by the above-described tension control of the control means (31, 32), and are joined to the carriage. The load fluctuation of the preceding steel material due to disturbances other than the clamp in (1) is also suppressed. Therefore, for example, when there is a rolling mill in front of the conveyance line and continuously rolling the steel materials connected by the joining carriage (1), the fluctuation in the tension or speed of the steel material on the inlet side of the rolling mill is small, and the rolling mill The plate thickness control is stable. Further, when both the clamps are released during welding and after the end of welding, the tension (xRa + xRb) between the preceding steel material (Wa) / following steel material (Wb) is low, and the possibility that the weld will break is reduced.
[0024]
Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
[0025]
【Example】
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. A strip (strip) rolled by a roughing mill (not shown) is conveyed in the direction of the white arrow in FIG. 1 (this is referred to as the forward direction, and the opposite direction is referred to as the reverse direction). It will be sent to the finishing mill. That is, the joining cart 1 shown in FIG. 1 exists on the strip conveying line between the upstream rough rolling mill and the downstream finishing mill. Hereinafter, the band plate that has already been joined to the tail end of the band plate (previous material) that has already passed through the carriage 1 and flows further downstream (forward direction) and has the tail end on the carriage 1 is referred to as the preceding material Wa, A band plate whose leading end is fed into the carriage 1 next to the preceding material Wa and joined to the tail end of the preceding material Wa is referred to as a trailing material Wb. FIG. 1 shows a state in which the tail end of the leading material Wa and the tip of the following material Wb are brought into contact with each other and clamped to the receiving bases 6a and 6b by the clamps 5a and 5b. The preceding material Wa and the following material Wb are collectively referred to as a work.
[0026]
In FIG. 1, when the upper side in the vertical direction z is set to the upper side and the lower side is set to the lower side, rails are laid in the x direction (parallel to the transfer direction of the workpiece) on the floor below the workpiece in the transfer state (not shown). ), The carriage 1 is placed on the rail through the wheels 9 so as to be able to move forward (forward direction) / backward (reverse direction) freely.
[0027]
The rotating shaft of the electric motor M is connected to the rotating shaft of the wheel 9 via a speed reduction mechanism (not shown), and the motor driver MD energizes the motor M. When the motor M is rotated forward / reversely by energization of the motor driver MD, the carriage 1 is in a forward / reverse direction parallel to the workpiece conveyance line (a line connecting the workpiece passing points on the z-axis in FIG. 1). Move to. A rotary encoder Em is connected to the motor M, and an electric signal (motor speed synchronization pulse) of one pulse is generated every time the motor M rotates by a predetermined angle. The motor speed synchronization pulse is given to the control circuit 30 and the motor driver MD.
[0028]
In response to the energization command nMD (direction command and speed command) given by the control circuit 30, the motor driver MD supplies a current to the motor M for rotationally driving the motor M at the designated speed in the designated direction. Energize. In this case, the motor driver MD F / V converts the motor speed synchronization pulse given by the rotary encoder Em to obtain an analog motor speed signal, and the motor driver MD so as to match the command speed (target speed). Increase or decrease the current value. Therefore, when the carriage 1 starts running, the control circuit 30 increases the command speed with a predetermined pattern, so that the carriage 1 starts to run and gradually accelerates. When the change of the command speed is stopped, the carriage 1 becomes a constant speed.
[0029]
On the other hand, the control circuit 30 counts the speed synchronization pulses generated by the rotary encoder Em from the rotation driving start point of the motor M. That is, it counts up when the motor M is rotating in the forward direction and counts down when it is rotating in the reverse direction. The count value (motor speed synchronization pulse count value) is a cart in the forward direction (to the left in FIG. 1) from the home position of the cart 1 (upstream standby position close to the shape detection sensor t1). Represents the position (x direction). The control circuit 30 detects the rotary encoder connected to the table roller ra when the shape detection sensor t1 detects the end of the steel material (the tail end of the preceding material Wa and the tip of the following material Wb). -Start counting up the pulses (carrier synchronization pulse) generated by da En. When the count is started by detecting the tail end of the preceding material Wa, the count value is the position of the tail end of the preceding material Wa in the forward direction (to the left in FIG. 1) from the position of the shape detection sensor t1. The count value when the count is started by detecting the leading edge of the following material Wb is the forward value (to the left in FIG. 1) of the following material Wb from the position of the shape detection sensor t1. tip Represents a position. The control circuit 30 includes the above-described carriage position (motor speed synchronization pulse count value), the tail position of the preceding material Wa (conveyance synchronization pulse count value), and the tip position of the following material Wb (conveyance synchronization pulse count value). Based on the above, the leading material Wa tail end position and the trailing material Wb tip position with respect to the carriage 1 are calculated, and where on the carriage 1 the leading material Wa tail edge position and the trailing material Wb tip position are monitored.
[0030]
The frame 10 of the carriage 1 supported by the wheels 9 hangs along the left end face side edge on a rectangular flat plate whose longitudinal direction is parallel to the x axis and an upper surface near the forward end face (left end face) of the flat plate. A front wall is provided, and a rear wall is provided on the upper surface near the opposite end face (right end face) opposite to the front wall, and is also suspended along the right end face side edge. On the upper surface of the frame 10, a leading material clamping device 2a, a welding torch 3 and a trailing material clamping device 2b are mounted from the left.
[0031]
The preceding material clamping device 2a is driven up and down by a carriage 7a, a clamp cradle 6a supported by the carriage 7a, a cylinder support frame 8a, a clamp cylinder Ca supported by the cylinder support frame 8a, and a clamp cylinder Ca. The clamp shoe 5a is disposed above the clamp 6a and faces the upper surface of the clamp cradle 6a. The carriage 7a of the clamping device 2a is supported by a wheel that is rotatable in the x-axis direction, and is connected to the front wall of the carriage frame 10 via a bending correction cylinder Sa and a load cell Ra. The cylinder support frame 8a is a plate-like support plate that is wide in the y direction and is suspended from the top surface of the carriage 7a along the end surface in the x direction. It is U-shaped. An opening is opened in a surface parallel to the zy plane of the support frame 8a, and the preceding material Wa and the following material Wb pass through the opening. In a state where an energization command nCa, which will be described later, does not arrive at the clamp cylinder Ca from the control circuit 30, the clamp cylinder Ca retracts the clamp shoe 5a upward, so that the preceding material Wa or the following material Wb is The vehicle 1 passes through the carriage 1 substantially without contacting any of the carriage 1 and the object mounted thereon.
[0032]
However, when the control circuit 30 determines that the tail end of the leading material Wa has arrived below the welding torch 3, the control circuit 30 sends the energization command nCa to the clamp cylinder Ca (more precisely, a solenoid valve that applies high pressure to the cylinder). Is output to the solenoid driver (in the interface 35 in FIG. 2), and the clamp cylinder Ca drives the clamp shoe 5a downward. As a result, the preceding material Wa is clamped between the clamp shoe 5a and the clamp cradle 7a.
[0033]
The trailing material clamping device 2b is also configured in accordance with the preceding material clamping device 2a, but the carriage 7b is connected to the rear wall via the bending correction cylinder Sb and the load cell Rb. Then, the control circuit 30 determines that the leading end of the succeeding material Wb whose tip portion has not yet been joined to the preceding material Wa arrives below the welding torch 3 and enters the tail end of the preceding material Wa within a predetermined short distance. When the determination is made, the energization command nCb is output to the clamp cylinder Cb (more precisely, the solenoid driver energizing the solenoid valve that applies high pressure to the cylinder: in the interface 35 of FIG. 2), and the clamp cylinder Cb Then, the tip of the trailing material Wb is clamped.
[0034]
The clamp devices 2a and 2b are rotationally driven around an axis parallel to the z axis by the bending correction cylinders Sa and Sb, respectively. The control circuit 30 corresponds to the inclination of the cutting line given by the cutting shape detection circuit 70 (the angle between the tail end of the preceding material Wa and the cutting line of the succeeding material Wb and the y axis at the position of the shape detection sensor t1). Then, correction commands nSa and nSb for making them zero (parallel to the y-axis) are respectively supplied to the correction cylinders Sa and Sb (to be precise, solenoid drivers for energizing the solenoid valves that apply high pressure to the cylinders: FIG. The leading edge cutting line of the preceding material pressed by the preceding material clamping device 2a and the leading edge cutting line of the following material pressed by the following material clamping device 2b. Both are driven to rotate in a direction substantially parallel to the y-axis.
[0035]
Further, a support base 4 that supports the welding torch 3 is supported between the preceding material clamping device 2a and the following material clamping device 2b at the center of the upper surface of the carriage 1. The support base 4 is composed of two support plates that are wide in the y direction and are suspended in parallel to the front wall and the rear wall of the frame 10 and an upper frame that is continuously supported by the support plates. Although not shown, a y-direction traveling carriage is mounted on the upper frame, and an elevating mechanism that supports the welding torch 3 is supported on the carriage. Similar to the cylinder support frames 8a and 8b, the support plate of the support base 4 has openings through which the preceding material Wa and the following material Wb pass, and the preceding material Wa and the following material Wb pass therethrough. When welding both materials, the control circuit 30 gives the drive circuit 40 a welding command, a torch height command, a steel material width (y-direction welding start and end position), and a steel material thickness. The drive circuit 40 positions the y-direction traveling carriage so that the torch 3 supported by the y-direction traveling carriage becomes the welding start position, positions the torch 3 at the command height, and supplies the steel material to the welding torch 3 from the welding power source 50. The welding power corresponding to the thickness is supplied, and the y-direction traveling carriage is driven to the welding end position. When this is finished, the drive circuit 40 cuts off the power supply to the welding torch 3 and notifies the control circuit 30 of the completion of welding, drives the torch up to the upper standby position, and moves the y-direction traveling carriage in the y-direction. Drive to the parking position.
[0036]
The front and rear ends of the strip (leading material, trailing material) carried out from the upstream rough rolling mill are cut in parallel with the y-axis by the cut shear 20. This is because the end shape (fish tail) is a rectangular end. The cutting control device 60 controls cutting of the cut shear 20 and also includes cutting information x60 indicating that cutting has actually been performed (tip cutting completion, tail end cutting completion: tail end cutting completion information indicates that the carriage 1 travels in the forward direction. (Synonymous with start command) is given to the control circuit 30.
[0037]
A shape detection sensor t1 is downstream of the cut shear 20. As already mentioned, the rotary encoder En is connected to the transport roller ra slightly upstream of the shape detection sensor t1, and every time the transport roller ra rotates by a predetermined angle, that is, every time the strip travels a predetermined distance. 1 pulse of carrier synchronization pulse is generated. The shape detection sensor t1 detects an inclination angle (shift angle) of the cutting line by the front and rear cut shears 20 of the strip (the preceding material Wa and the following material Wb) with respect to the y axis. Specifically, the shape detection sensor t1 includes a plurality of sets of photoelectric edge sensors arranged in parallel to the y-axis, and the cut shape detection circuit 70 detects a cut edge. Starts counting carrier synchronization pulses, saves (reads) each count value when each of the other groups detects a cutting edge, and stores each group in the y-direction position (fixed) and count data. The cutting line is estimated and calculated based on this, the angle (deviation angle) between the calculated cutting line and the y-axis is calculated, and the calculated angle information is supplied to the control circuit 30 together with the tail end / tip identification information.
[0038]
The operation panel 80 is an input board for setting the control timing value, the reference value, and various information values in the control circuit 30 and the drive circuit 40, and a display (notification) button for performing status display and abnormality notification. -It is also a de. For controlling the traveling speed of the carriage 1, the operator sends the tension reference value ry, the mechanical compensation term my, the joining carriage reference speed vy, and the finishing mill entry side speed reference value xy to the control circuit 30 via the operation panel 80. give.
[0039]
In this embodiment, the tension reference value ry is controlled by the speed control corresponding to the detected tension executed by the speed command circuit 232, which will be described later. The preceding material clamping device 2a clamps the preceding material Wa, but the following material clamping device. 2b is a state in which the trailing material Wb is not clamped, and becomes a target value of the tension applied to the preceding material Wa by the carriage 1, and both the clamping devices 2a and 2b both clamp the preceding material Wa and the following material Wb. In this state, the target value is the tension applied between the two materials Wa and Wb (the detected tension xRa of the load cell Ra + the detected tension xRb of the load cell Rb).
[0040]
The mechanical compensation term my substantially corresponds to the required torque (for example, the minimum torque) of the motor M required to drive the carriage 1 and is also an adjustment allowance for adjusting the carriage speed control characteristic of the operator. Variations in travel load of individual carts due to dimensional errors at the time of manufacture of the cart 1, variations in cart travel load due to the rail (installation individual) on which the cart travels, or aging of the cart and rail or motor driver The operator adjusts the mechanical compensation term my so that the traveling characteristic of the carriage becomes a desired one in response to the change in the truck running load or the change in the motor energization characteristic.
[0041]
The joining carriage reference speed vy is determined in correspondence with the strip conveyance reference speed (the reference entry side speed of the finishing mill≈the reference exit side speed of the roughing mill), and is usually set to the strip conveyance reference speed.
[0042]
The finishing mill entry side speed reference value xy is the entry side reference speed of the finishing mill that rolls the strips connected by the carriage 1 downstream of the carriage 1.
[0043]
FIG. 2 shows the configuration of the control circuit 30. The control circuit 30 includes a speed command circuit 1 31, a speed command circuit 2 32, signal processing circuits 36 a to 39 a and 36 b to 39 b, interfaces 34, 35 and 36, and a switch Sm. Each of the speed command circuit 1 31 and the speed command circuit 2 32 includes a CPU (microprocessor) as a main body, and executes data stored in the CPU to execute data processing based on data input and input data. The control signal is output.
[0044]
FIG. 3 shows a functional configuration of the speed command circuit 232. The tension reference value ry is stored in the tension reference storage register (latch) rmy of the speed command circuit 232, the mechanical compensation term my is stored in the mechanical compensation term storage register (latch) rmy, and the joint carriage reference speed vy is stored. Is stored in the joining carriage reference speed storage register (latch) rvy, and the finishing mill entry side speed reference value xy is stored in an internal register (latch) of the mill entry side speed fluctuation corrector Δrxy. These four registers latch the data indicating each value and always output it. The mill entry side speed fluctuation corrector Δrxy is a deviation of the rolling material entry side speed rxy (≈conveying speed of the preceding material Wb) given by the downstream finishing mill from the latched finish mill entry side speed reference value xy, Δrxy. = Calculation material speed rxy on the entry side of the finishing rolling mill-finish rolling mill entry speed reference value xy is calculated and output. The processing function of the speed command circuit 232 for these input data will be described later with reference to FIG.
[0045]
Referring to FIG. 2 again, the tension xRa between the preceding material Wa and the carriage 1 detected by the load cell Ra is applied to the speed command circuit 131 and the speed command circuit 2 32 via the signal processing circuit 36a and the interface 35. Similarly, the tension xRb between the carriage 1 and the following material Wb detected by the load cell Rb is given to the speed command circuit 131 and the speed command circuit 2 32 via the signal processing circuit 36b and the interface 35. The motor speed synchronization pulse generated by the rotary encoder Em is counted by the pulse counter 38a, and the count data xEm is given to the speed command circuit 131 through the interface 35. This data xEm represents the position (x direction) of the carriage 1.
[0046]
The carrier synchronization pulse generated by the rotary encoder En is counted by the pulse counter 39a, and the pulse and count data xEn are given to the speed command circuit 131 via the interface 35. The cutting information x60 output from the cutting control device 60 is provided to the speed command circuit 131 via the interface 34. The cutting shape data x 70 output from the cutting shape detection circuit 70 is given to the speed command circuit 131 via the interface 34.
[0047]
The switch Sm in the control circuit 30 includes a connection piece connected to the external motor driver MD, a selection contact (normally closed contact) connected to the output terminal of the speed command circuit 131, and the speed command circuit 232. A changeover switch having a selection contact connected to an output terminal (shown in the form of a relay in the figure, but actually a switching circuit), which is one of the speed commands output from the speed command circuit 1 31 and the speed command circuit 2 32 Is selectively given to the motor driver MD, and the speed command circuit 131 performs this selection designation. In addition, the speed command circuit 133 is clamped at the tail end of the preceding material Wa, clamps the tip of the subsequent material Wb, and then welds both materials to release both clamps. The switch Sm is switched so that the speed command output from the speed command circuit 2 32 is given to the motor driver MD. However, in other time intervals, the speed command output from the speed command circuit 1 31 as shown in FIG. Is returned to the motor driver MD.
[0048]
Please refer to FIG. 3 again. The tension reference value ry given to the speed command circuit 232 from the operation panel 80 is stored in the register ry, and the forward tension xRa detected by the load cell Ra outputted from the interface 35 is subtracted from the value. At this time, when the xRb take-in signal xs arrives from the speed command circuit 131 and the open / close switch Sr is closed (while both the clamping devices 2a and 2b are clamping the leading material and the trailing material), the interface further 34, the rear tension XRb detected by the load cell Rb is subtracted. The value thus subtracted is the tension deviation ry *. Then, a value ry ** obtained by adding the proportional term (P) value obtained by multiplying ry * by the coefficient Kp and the integral term (I) value obtained by integrating ry * and multiplying by the coefficient 1 / Kp is calculated. This is the cart speed correction amount for maintaining the tension at a constant value (reference value ry).
[0049]
On the other hand, the mechanical compensation term my, the joining cart reference speed vy and the finishing mill entering side speed fluctuation correction value Δrxy = rxy−xy are added to the calculated value ry ** and given to the motor driver MD as a speed command (however, When the changeover switch Sm is connected to the speed command circuit 232 side). Here, all the speed commands output from the speed command circuit 232 are forward rotation instructions, and the rotational drive of the motor M is controlled via the motor driver MD by the speed command output from the speed command circuit 232. In the meantime, the motor M is driven forward, and the carriage 1 moves forward (forward direction) while being speed controlled.
[0050]
FIG. 4 shows the control operation of the speed command circuit 131 shown in FIG. When the power is turned on, the speed command circuit 131 (CPU thereof, the same applies hereinafter) clears each register (register in the CPU) and timer (program timer) (step 1). Hereinafter, the step number is omitted and only the step number is written in parentheses.
[0051]
When the initialization is completed, the speed command circuit 131 waits until the cutting information x60 indicating the tail end cutting of the preceding material Wa comes from the cutting control circuit 60 (2). When the cutting information x60 arrives, a normal rotation command and a target speed command are given to the motor driver MD, and the target speed command is sequentially changed to a high value at a speed corresponding to the joining cart speed reference value rvy (3). At this time, the switch Sm is in the state shown in FIG. 2, the command of the speed command circuit 131 is given to the motor driver MD, and the carriage 1 starts from the home position and moves forward (leftward in FIG. 1). The travel speed of the carriage 1 gradually increases. Then, the position of the tail end of the preceding material Wa with respect to the carriage 1 is tracked, and the above acceleration (change to the target speed command high value) is continued until the welding torch 3 catches up with the tail end of the preceding material Wa (3a, 4). ).
[0052]
When the welding torch 3 catches up with the tail end of the preceding material Wa, the rolling material entry side speed rxy given by the finishing mill gives a target speed command to the motor driver MD (when this cannot be obtained, the joining carriage speed reference value rvy). (4, 5). Then, a clamp command nCa is output to the clamp cylinder Ca (6). As a result, the preceding material clamping device 2a clamps the tail end portion of the preceding material Wa in a state where it is directly under the welding torch 3 of the carriage 1 that travels at substantially the same speed as the preceding material Wa.
[0053]
Here, the speed command circuit 1 31 switches the switch Sm so as to give the motor driver MD the speed command output by the speed command circuit 2 32. This is performed by the selection signal xSm (7). The cart speed control by the speed command circuit 232 while switching in this way will be described with reference to FIG. 3 again. When the switch Sm is switched as described above, the switch Sr is open, and the speed command The circuit 232 calculates a deviation ry * = rry−xRa of the tension xRa detected by the load cell Ra with respect to the tension reference value ry, a value (proportional term) obtained by multiplying the deviation ry * by the proportional gain Kp, and the deviation The integral value (integral term) of ry * is calculated, and the sum (proportional term + integral term) ry ** of both is calculated as the mechanical compensation term value rmy + joining carriage reference speed rvy + finishing mill entry side speed fluctuation correction value Δrxy. A value obtained by further subtraction is calculated, and the value calculated in this way is given to the motor driver MD as a speed command value. This process is repeated at a predetermined short cycle. The mill entry side speed fluctuation correction value Δrxy = rolling material speed rxy on the finishing mill entry side−finishing mill entry side speed reference value xy, and the rolling material speed rxy on the finishing mill entry side is given from the finishing mill. The finishing rolling mill input speed reference value xy is previously latched in the mill entrance speed fluctuation corrector Δrxy. The data rry, rmy, rvy, and xy described here are values (values that do not vary) held in the latch, and the variation values are xRa and rxy.
[0054]
As described above, when the speed command circuit 232 gives a speed command to the motor driver MD and the tension xRa detected by the load cell Ra is larger than the tension reference value rry, the deviation is proportional to the integral value ry **. Becomes a negative value and has a large absolute value. The absolute value is added to rry, rmy, and Δrvy to be given to the motor driver MD as a target speed, and the motor driver MD accelerates the motor M and the carriage 1 Will accelerate. As a result, the tension xRa detected by the load cell Ra decreases. Then, the target speed decreases, the motor driver MD decelerates the motor M, and the carriage 1 decelerates. As described above, the traveling speed of the carriage 1 is increased or decreased so that the tension xRa detected by the load cell Ra substantially matches the tension reference value rry, and the tension xRa is substantially maintained at the tension reference value rry. .
[0055]
When the rolling material speed rxy on the finishing mill entry side for rolling the strip that has passed through the carriage 1 fluctuates downstream of the carriage 1, for example, when it rises, the finishing mill entry side speed fluctuation correction value Δrxy rises, and the motor driver The speed command value to MD rises and the carriage 1 is accelerated. In this way, the bogie speed is controlled so as to follow the fluctuation of the rolling material speed rxy on the entry side of the finishing mill. Note that the fluctuation of the rolling material speed rxy on the finishing rolling mill entry side causes the tension xRa to fluctuate, and the carriage 1 is accelerated and decelerated so that the tension xRa becomes the reference value rry as described above. Although it may seem unnecessary to control the carriage speed corresponding to the fluctuation of the rolling material speed rxy on the entry side, if a speed fluctuation is applied to the strip due to a disturbance between the carriage 1 and the finishing mill downstream thereof, When the bogie speed control corresponding to the rolling material speed rxy on the finishing rolling mill entry side brings about the effect of suppressing the tension fluctuation between the preceding material Wa / the car 1 in advance, and when the load fluctuation is added to the car 1 due to the disturbance, The above-described cart speed control corresponding to the detected tension xRa has an effect of suppressing the tension fluctuation between the preceding material Wa / the cart 1.
[0056]
As described above, after the speed command to the motor driver MD is switched from that output by the speed command circuit 1 31 to that output by the speed command circuit 2 32 (7), the speed command circuit 1 31 Refer to the data x70 representing the tail end cutting shape (angle with respect to the y-axis) of the preceding material Wa transferred by the cutting shape detection circuit 70 in advance, and if it exceeds a predetermined value, the bending is corrected. A correction command nSa is output to the cylinder Sa for designating a stroke which causes the preceding material clamping device 2a to turn corresponding to the tail end cutting shape (8). As a result, the correction cylinder Sa rotationally drives the preceding material clamping device 2a in a direction to correct the meandering of the preceding material Wa (inclination angle of the tail end cutting line with respect to the y axis), and the meandering of the preceding material Wa is corrected (inclination angle zero). I.e. parallel to the y-axis). Here, when the data representing the tail end cutting shape (angle with respect to the y-axis) is equal to or smaller than a predetermined value, the correction drive is not performed and the process proceeds to the next step 9.
[0057]
And it waits until the cutting | disconnection information x60 showing the cutting | disconnection (tip cutting | disconnection) of the succeeding material Wb comes from the cutting | disconnection control circuit 60 (9). Then, when this cutting information x60 arrives, it waits until the cutting shape detection circuit 70 gives data x70 indicating the leading edge cutting shape of the succeeding material Wb, and the cutting shape detection circuit 70 receives the data x70. When given, it is saved (stored) in the internal register and a clear signal is given to the pulse counter 39a to clear the count value. Thus, thereafter, the count data of the counter 39a represents the x position of the tip of the trailing material Wb. Further, the x position of the carriage 1 counted by the counter 38a is repeatedly compared with the x position of the tip of the trailing material Wb, and the leading edge of the trailing material Wb catches up directly below the welding torch 3 of the carriage 1, It is monitored whether or not the tail end of the preceding material Wa is within a predetermined short distance (the succeeding material Wb is substantially in contact with the preceding material Wa) (10, 11).
[0058]
When it is determined that this is the case, a clamp command nCb is output to the clamp cylinder Cb (12). As a result, the trailing material clamping device 2b clamps the leading end of the trailing material Wb. In this state, the joint between the two materials is directly under the welding torch 3.
[0059]
Here, the speed command circuit 1 31 outputs a signal (xRb take-in instruction signal) instructing the switch Sr (FIG. 3) to be turned on to the speed command circuit 2 32, and the speed command circuit 2 32 responds to the switch. Sr is closed (13). As a result, the speed command nMD given from the speed command circuit 232 to the motor driver MD via the changeover switch Sm (FIG. 2) is changed to the value including the tension xRb between the carriage 1 and the trailing material Wb. That is, the above-described tension deviation ry * = rry−xRa is changed to ry * = rry− (xRa + xRb), and therefore, the proportionality and integral value ry ** of the deviation are those of the deviation value ry * = rry− (xRa + xRb). Changes to. As a result, the traveling speed of the carriage 1 is increased or decreased so that the sum (xRa + xRb) of the tensions xRa and xRb detected by the load cells Ra and Rb substantially matches the tension reference value rry, and the tension (xRa + xRb) is increased. The tension reference value rry is substantially maintained. Here, the tension (xRa + xRb) is a tension applied between the tail end of the front end material Wa and the front end of the succeeding material Wb, and when the two are during welding or just after welding, a welded portion (welded portion). This is the tension applied to. Since the carriage 1 is added and decelerated so as to match the tension reference value rry, excessive tension (which greatly exceeds the tension reference value rry) is not applied to the welded portion.
[0060]
In this way, when the speed control of the cart corresponding to the tension is switched from the one corresponding to the front tension (xRa) to the one corresponding to the front tension + the rear tension (xRa + xRb), the speed command circuit 131 is saved first. Referring to the tip cutting shape data x70 of the trailing material Wb, if it exceeds a predetermined value, the stroke that causes the bending correction cylinder Sb to turn to the clamp device 2b corresponding to the tip cutting shape. The correction command nSb for designating the mark is output (14). As a result, the correction cylinder Sb rotationally drives the trailing material clamping device 2b in a direction to correct the meandering of the trailing material Wb (inclination angle of the tip cutting line with respect to the y axis), and the meandering of the trailing material Wb is corrected (inclined). Angle zero, ie parallel to the y-axis). Here, when the data representing the tip cutting shape (angle with respect to the y-axis) is equal to or smaller than a predetermined value, the correction drive is not performed and the process proceeds to the next step 15.
[0061]
Next, the speed command circuit 131 instructs the welding circuit to the drive circuit 40 which is a sequence control circuit (15). The contents of this “welding” have already been mentioned, and since this “welding” is a known one, detailed description thereof is omitted here.
[0062]
When joining welding is finished, the drive circuit 40 notifies the speed command circuit 131 that welding is finished. In response to the end of the welding, the speed command circuit 131 sets the time limit value Tx already input by the operator via the operation panel 80 to the timer (program timer) and starts the time measurement. Wait until the set time limit is exceeded. When the timed value reaches the set time limit value Tx, that is, when the timer has timed out, the preceding material Wa and the succeeding material Wb (becoming the preceding material Wa in the next joining welding process) are applied to the clamp cylinders Ca and Cb. (16). From the state in which both the preceding material Wa and the following material Wb are clamped together, until the both clamps are released, that is, immediately before the start of the joint welding of both, the joint welding is finished and from this end the time limit value To is Until the time elapses, the traveling speed of the carriage 1 is increased or decreased so that the sum (xRa + xRb) of the tensions xRa and xRb detected by the load cells Ra and Rb substantially matches the tension reference value rry, and the tension (xRa + xRb) Is substantially maintained at the tension reference value rry. The tension (xRa + xRb) is a tension applied between the tail end of the preceding material Wa and the tip of the succeeding material Wb, and the tension applied to the welded portion (welded portion) during and immediately after welding is substantially the tension reference value. It is maintained at the same value as rry, and an excessive tension (significantly exceeding the tension reference value rry) is not applied to the welded portion, and the welded portion does not break. The time limit value Tx is the time to wait for the weld to drop to a high strength temperature.
[0063]
When both clamps are released, the speed command circuit 131 returns the changeover switch Sm to the state in which the speed command output from the speed command circuit 131 is supplied to the motor driver MD (FIG. 2) (17), and compares the speed commands. Then, the pattern which decreases at a high deceleration rate is changed to one representing a low speed sequentially, and is set to zero. Next, after waiting for the lapse of a delay time for which the forward traveling of the carriage 1 substantially stops, the speed command is raised as a reverse rotation command with a predetermined return activation pattern, and during this time the carriage 1 In response to this position (the count value of the motor speed synchronization pulse: here the countdown is performed), the speed command value is sequentially lowered from the position before the home position of the carriage 1 so that the carriage 1 changes to the home position. When returning, the speed command is set to 0 (18). A limit switch for detecting the arrival of the home position is provided on the carriage 1, and in the motor driver MD, the limit switch is inserted in the reverse energization circuit of the motor M. When the switch hits the striker on the ground at the home position and is opened from the closed state, the reverse energization to the motor M is automatically stopped.
[0064]
When the home position return is completed, the speed command circuit 131 receives cutting information indicating completion of the tail end cutting of the preceding material (previously referred to as the following material) from the cutting control device 60. Wait (2). And when it arrives, the above-mentioned control after step 2 shown in FIG. 4 is resumed.
[0065]
The overall flow of the control operation from step 2 to step 18 in FIG. 4 and the repetition described above are controlled by the speed control circuit 131, and the processing in each step is performed by the speed command circuit 131 or the speed control circuit. Circuit 2 32 executes.
[0066]
FIG. 5 shows the speed and the like of the carriage 1 expressed by the processing in steps 2 to 18 in FIG. 4 described above. By repeating the processing of steps 2 to 18 in FIG. 4 described above, the operation of each mechanism shown in FIG. 5 is repeated in the same manner, and the strips successively carried out from the upstream roughing mill are sequentially transferred by the joining cart 1. To form a continuous body and conveyed to a downstream finishing mill.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control circuit 30 shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing processing functions appearing by control operations of a speed command circuit 232 shown in FIG. 2 in block sections.
4 is a flowchart showing a control operation of a speed command circuit 131 shown in FIG.
FIG. 5 is a time chart showing an outline of the timing of the operation appearing by the control by the control circuit 30 of the mechanism element shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1: Cart 2a: Preceding material clamping device
2b: trailing material clamping device 3: welding torch
4: Support base 5a, 5b: Clamp shoe
20: Cut shear 30: Control circuit
M: Motor MD: Motor driver
Em, En: Rotary encoder r, ra: Transport roller
Ra, Rb: load cell
t1: Shape detection sensor
Wa: preceding material Wb: following material

Claims (5)

鋼材の搬送ライン上にあって、搬送ラインの鋼材送り方向すなわち順方向ならびにそれと逆方向に、往,復移動自在の台車;
台車を往,復駆動する台車駆動手段;台車に、前記順方向および逆方向に移動可能に搭載された先行材尾端クランプ装置;
台車の、先行材尾端クランプ装置よりも前記逆方向に離れた位置に装備された後行材先端クランプ装置;台車に搭載され、先行材尾端クランプ装置でクランプされた先行鋼材の尾端に後行材先端クランプ装置でクランプされた後行鋼材の先端を溶接する溶接装置;
先行材尾端クランプ装置と台車の間で先行材の張力を検出する前方張力検出手段;および、
搬送ラインに沿って順方向で台車に送り込まれた先行鋼材の尾端を、前記台車駆動手段を介して台車を前記順方向に駆動しつつ前記先行材尾端クランプ装置でクランプし、前方張力検出手段が検出する張力に対応して、それが設定値に合致する方向に台車を加,減速し、搬送ラインに沿って順方向で台車に送り込まれた後行鋼材の先端を前記後行材先端クランプ装置でクランプし前記溶接装置を介して、先行鋼材尾端に後行鋼材先端を溶接する、制御手段;
を備える、搬送鋼材の接合装置。
A carriage that is on the steel material transfer line and can move forward and backward in the steel material feed direction of the transfer line, that is, in the forward direction and in the opposite direction;
A carriage driving means for driving the carriage forward and backward; a leading material tail end clamping device mounted on the carriage so as to be movable in the forward and reverse directions;
Trailing material tip clamping device mounted on the carriage at a position away from the preceding material tail end clamping device in the opposite direction; on the tail end of the preceding steel material mounted on the carriage and clamped by the leading material tail end clamping device A welding device for welding the tip of the succeeding steel material clamped by the trailing material tip clamping device;
Forward tension detecting means for detecting the tension of the preceding material between the preceding material tail end clamping device and the carriage; and
Clamping the tail end of the preceding steel material fed to the carriage in the forward direction along the transfer line with the preceding material tail end clamping device while driving the carriage in the forward direction via the carriage driving means, and detecting the front tension means in response to the tension detected by the, it dolly pressure, decelerated in the direction that matches the set value, the trailing member distal tip of line steel after sent into the truck in the forward direction along the transport line Control means for clamping with a clamping device and welding a trailing steel tip to a leading steel tail via the welding device;
An apparatus for joining a conveying steel material.
鋼材の搬送ライン上にあって、搬送ラインの鋼材送り方向すなわち順方向ならびにそれと逆方向に、往,復移動自在の台車;
台車を往,復駆動する台車駆動手段;
台車に、前記順方向および逆方向に移動可能に搭載された先行材尾端クランプ装置;
台車の、先行材尾端クランプ装置よりも前記逆方向に離れた位置に、前記順方向および逆方向に移動可能に搭載された後行材先端クランプ装置;
台車に搭載され、先行材尾端クランプ装置でクランプされた先行鋼材の尾端に後行材先端クランプ装置でクランプされた後行鋼材の先端を溶接する溶接装置;
先行材尾端クランプ装置と台車の間で先行材の張力を検出する前方張力検出手段;
後行材先端クランプ装置と台車の間で後行材の張力を検出する後方張力検出手段;および、
搬送ラインに沿って順方向で台車に送り込まれた先行鋼材の尾端を、前記台車駆動手段を介して台車を前記順方向に駆動しつつ前記先行材尾端クランプ装置でクランプし、前方張力検出手段が検出する張力に対応して、それが設定値に合致する方向に台車を加,減速し、搬送ラインに沿って順方向で台車に送り込まれた後行鋼材の先端を前記後行材先端クランプ装置でクランプし前方張力検出手段が検出する張力と後方張力検出手段が検出する張力に対応して、それらの和が設定値に合致する方向に台車を加,減速し、前記溶接装置を介して、先行鋼材尾端に後行鋼材先端を溶接する、制御手段;
を備える、搬送鋼材の接合装置。
A carriage that is on the steel material transfer line and can move forward and backward in the steel material feed direction of the transfer line, that is, in the forward direction and in the opposite direction;
Carriage drive means to drive the carriage back and forth;
A leading material tail end clamping device mounted on a carriage so as to be movable in the forward and reverse directions;
A trailing material front end clamping device mounted on the carriage so as to be movable in the forward direction and the reverse direction at a position away from the preceding material tail end clamping device in the reverse direction;
A welding device for welding the tip of the subsequent steel clamped by the trailing material tip clamping device to the tail end of the preceding steel material mounted on the carriage and clamped by the leading material tail end clamping device;
Forward tension detecting means for detecting the tension of the preceding material between the preceding material tail end clamping device and the carriage;
A rear tension detecting means for detecting the tension of the trailing material between the trailing material tip clamping device and the carriage; and
Clamping the tail end of the preceding steel material fed to the carriage in the forward direction along the transfer line with the preceding material tail end clamping device while driving the carriage in the forward direction via the carriage driving means, and detecting the front tension means in response to the tension detected by the, it dolly pressure, decelerated in the direction that matches the set value, the trailing member distal tip of line steel after sent into the truck in the forward direction along the transport line Corresponding to the tension detected by the front tension detecting means and the tension detected by the rear tension detecting means clamped by the clamping device, the carriage is accelerated and decelerated in a direction in which the sum of the two matches the set value. Control means for welding the trailing steel tip to the leading steel tail;
An apparatus for joining a conveying steel material.
鋼材の搬送ライン上にあって、搬送ラインの鋼材送り方向すなわち順方向ならびにそれと逆方向に、往,復移動自在の台車;
台車を往,復駆動する台車駆動手段;台車に、前記順方向および逆方向に移動可能に搭載された先行材尾端クランプ装置;
台車の、先行材尾端クランプ装置よりも前記逆方向に離れた位置に、前記順方向および逆方向に移動可能に搭載された後行材先端クランプ装置;
台車に搭載され、先行材尾端クランプ装置でクランプされた先行鋼材の尾端に後行材先端クランプ装置でクランプされた後行鋼材の先端を溶接する溶接装置;
先行材尾端クランプ装置と台車の間で先行材の張力を検出する前方張力検出手段;
後行材先端クランプ装置と台車の間で後行材の張力を検出する後方張力検出手段;および、
搬送ラインに沿って順方向で台車に送り込まれた先行鋼材の尾端を、前記台車駆動手段を介して台車を前記順方向に駆動しつつ前記先行材尾端クランプ装置でクランプし、前方張力検出手段が検出する張力に対応して、それが設定値に合致する方向に台車を加,減速し、搬送ラインに沿って順方向で台車に送り込まれた後行鋼材の先端を前記後行材先端クランプ装置でクランプし前方張力検出手段が検出する張力と後方張力検出手段が検出する張力に対応して、それらの和が設定値に合致する方向に台車を加,減速し、前記溶接装置を介して、先行鋼材尾端に後行鋼材先端を溶接し、溶接完了後設定時間経過後に先行鋼材の後端と後行鋼材の先端のクランプを解除する、制御手段;
を備える、搬送鋼材の接合装置。
A carriage that is on the steel material transfer line and can move forward and backward in the steel material feed direction of the transfer line, that is, in the forward direction and in the opposite direction;
A carriage driving means for driving the carriage forward and backward; a leading material tail end clamping device mounted on the carriage so as to be movable in the forward and reverse directions;
A trailing material front end clamping device mounted on the carriage so as to be movable in the forward direction and the reverse direction at a position away from the preceding material tail end clamping device in the reverse direction;
A welding device for welding the tip of the subsequent steel clamped by the trailing material tip clamping device to the tail end of the preceding steel material mounted on the carriage and clamped by the leading material tail end clamping device;
Forward tension detecting means for detecting the tension of the preceding material between the preceding material tail end clamping device and the carriage;
A rear tension detecting means for detecting the tension of the trailing material between the trailing material tip clamping device and the carriage; and
Clamping the tail end of the preceding steel material fed to the carriage in the forward direction along the transfer line with the preceding material tail end clamping device while driving the carriage in the forward direction via the carriage driving means, and detecting the front tension means in response to the tension detected by the, it dolly pressure, decelerated in the direction that matches the set value, the trailing member distal tip of line steel after sent into the truck in the forward direction along the transport line Corresponding to the tension detected by the front tension detecting means and the tension detected by the rear tension detecting means clamped by the clamping device, the carriage is accelerated and decelerated in a direction in which the sum of the two matches the set value. Control means for welding the leading end of the succeeding steel to the tail end of the preceding steel, and releasing the clamping of the trailing end of the preceding steel and the leading end of the following steel after a set time has elapsed after completion of welding;
An apparatus for joining a conveying steel material.
鋼材の搬送ライン上にあって、搬送ラインの鋼材送り方向すなわち順方向ならびにそれと逆方向に、往,復移動自在の台車;
台車を往,復駆動する台車駆動手段;
前記搬送ライン上の台車の走行速度を検出する台車速度検出手段;
前記搬送ライン上の先行鋼材の搬送速度情報を生成する手段;
台車に、前記順方向および逆方向に移動可能に搭載された先行材尾端クランプ装置;
台車の、先行材尾端クランプ装置よりも前記逆方向に離れた位置に、前記順方向および逆方向に移動可能に搭載された後行材先端クランプ装置;
台車に搭載され、先行材尾端クランプ装置でクランプされた先行鋼材の尾端に後行材先端クランプ装置でクランプされた後行鋼材の先端を溶接する溶接装置;
先行材尾端クランプ装置と台車の間で先行材の張力を検出する前方張力検出手段;
後行材先端クランプ装置と台車の間で後行材の張力を検出する後方張力検出手段;
搬送ラインに沿って順方向で台車に送り込まれた先行鋼材の尾端を先行材尾端クランプ装置でクランプし、搬送ラインに沿って順方向で台車に送り込まれた後行鋼材の先端を後行材先端クランプ装置でクランプし溶接装置を介して、先行鋼材尾端に後行鋼材先端を溶接する、接合制御手段;
走行指令に応答して台車駆動手段を介して台車を順方向駆動して加速し、台車速度検出手段が検出する台車走行速度が前記搬送速度情報が示す速度に実質上合致すると搬送速度情報が示す速度となるよう台車の走行速度を制御する第1速度制御手段;
前方張力検出手段および後方張力検出手段が検出する張力に対応して、それらが低くなる方向に、台車駆動手段を介して台車を加,減速する第2速度制御手段;および、
先行材尾端クランプ装置が先行鋼材の尾端をクランプするまでは第1速度制御手段による台車の速度制御を、該クランプの後は第2速度制御手段による台車の速度制御を選択する速度指令切換え手段;
を備える、搬送鋼材の接合装置。
A carriage that is on the steel material transfer line and can move forward and backward in the steel material feed direction of the transfer line, that is, in the forward direction and in the opposite direction;
Carriage drive means to drive the carriage back and forth;
Cart speed detecting means for detecting the running speed of the cart on the transfer line;
Means for generating transport speed information of a preceding steel material on the transport line;
A leading material tail end clamping device mounted on a carriage so as to be movable in the forward and reverse directions;
A trailing material front end clamping device mounted on the carriage so as to be movable in the forward direction and the reverse direction at a position away from the preceding material tail end clamping device in the reverse direction;
A welding device for welding the tip of the subsequent steel clamped by the trailing material tip clamping device to the tail end of the preceding steel material mounted on the carriage and clamped by the leading material tail end clamping device;
Forward tension detecting means for detecting the tension of the preceding material between the preceding material tail end clamping device and the carriage;
Back tension detecting means for detecting the tension of the trailing material between the trailing material tip clamping device and the carriage;
The leading end of the preceding steel material fed to the carriage in the forward direction along the conveyance line is clamped by the leading material tail end clamping device, and the leading edge of the following steel material fed to the carriage in the forward direction along the conveyance line is followed. A joining control means for clamping with a material tip clamping device and welding a trailing steel tip to a tail end of a preceding steel material via a welding device;
The carriage speed information indicates that the carriage traveling speed detected by the carriage speed detecting means substantially coincides with the speed indicated by the carriage speed information by accelerating the carriage by driving forward through the carriage driving means in response to the running command. First speed control means for controlling the traveling speed of the carriage so as to be the speed;
Second speed control means for accelerating and decelerating the carriage via the carriage drive means in a direction in which they are lowered in accordance with the tension detected by the front tension detection means and the rear tension detection means; and
Speed command switching for selecting the speed control of the carriage by the first speed control means until the tail end clamping apparatus of the preceding material clamps the tail end of the preceding steel material, and selecting the speed control of the carriage by the second speed control means after the clamping. means;
An apparatus for joining a conveying steel material.
第2速度制御手段は、後行材先端クランプ装置が後行鋼材の先端をクランプするまでは、前方張力検出手段が検出する張力に対応して、それが張力基準値に合致する方向に、台車駆動手段を介して台車を加,減速する前方張力制御手段、ならびに、後行材先端クランプ装置が後行鋼材の先端をクランプした後は、前方張力検出手段が検出する張力および後方張力検出手段が検出する張力の和に対応してそれが張力基準値に合致する方向に、台車駆動手段を介して台車を加,減速する前後張力制御手段、を含む請求項4記載の、搬送鋼材の接合装置。Second speed control means, until the next strip tip clamping device clamps the leading end of the trailing steel, in a direction corresponding to the tension detected by the front tension detecting means, it meets the tension reference value, the bogie The front tension control means for applying and decelerating the carriage via the drive means, and the tension and the rear tension detection means detected by the front tension detection means after the trailing material tip clamp device clamps the tip of the trailing steel material. 5. A conveying steel material joining apparatus according to claim 4, further comprising front and rear tension control means for applying and decelerating the carriage through the carriage driving means in a direction corresponding to a tension reference value corresponding to the sum of the detected tensions. .
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