JP4690579B2 - 鋼板の搬送転回制御装置 - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、厚板圧延機による鋼板の圧延において、鋼板を搬送転回する装置に関するものであり、特に、厚板圧延機の前面に位置する搬送テーブル及び転回テーブルを制御して、鋼板を搬送転回する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
厚板圧延機により厚板を圧延する場合、板幅出し圧延をするため、圧延開始前及び/又は中間パスにおいて、鋼板を90°転回する必要がある。この鋼板の転回は、通常、図1に示す転回テーブルを用いて行なう。
図1に示すように、転回テーブル3は、転回テーブルロール1と転回テーブルロール2から構成されている。転回テーブルロール1は、操作側Wの直径が、駆動側Dの直径より大きいロールである。転回テーブルロール2は、駆動側Dの直径が、操作側Wの直径より大きいロールである。
【0003】
転回テーブル3は、この2種の転回テーブルロールを交互に並べたロール群からなり、この両転回テーブルロール1、2を、同一方向に、例えば、矢印方向に異なる速度で回転することにより、鋼板4を矢印方向に転回させることができる。
この転回テーブルローラによる転回作業を自動化する方法として、特開昭61−273214号公報には、転回テーブルの減速、停止転回角により、転回テーブルの速度を制御する方法が開示されている。また、特開昭61−152311号公報には、昇降可能な転回テーブル上に、互いに直交させてローラ群を配置し、該直交する一方のローラ群を昇降するようにした転回装置が開示されている。
【0004】
しかしながら、これら従来の転回方法及び装置においては、鋼板を転回テーブル上に搬送した後、鋼板が転回テーブル上で停止したことを確認してから、鋼板の転回動作を行なっている。このような停止後転回する動作においては、鋼板を厚板圧延機に供するまでに、所要の時間及びエネルギーを要することは明らかであり、このことが、厚板圧延機の生産能率を阻害する要因となっている。
【0005】
近年、消費エネルギーの低減や、生産能率の向上が求められている厚板圧延において、圧延を完了するまでに要する時間を短縮することは大きな技術課題であり、なかでも、鋼板の転回動作に要する時間を短縮する制御技術の開発が求められている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記要請に鑑み、厚板圧延の生産能率を向上させる、鋼板の搬送転回制御方法及び装置を提供することを課題(目的)とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋼板の転回動作に要する時間を短縮する手法、手段について鋭意検討した。その結果、鋼板の搬送と同時に転回動作を行なえば、鋼板を、転回前に停止する動作を省くことができ、消費エネルギーの低減や、生産能率の向上を図ることができるとの発想に至った。
【0008】
本発明は、上記発想に基づきなされたもので、その要旨とするところは、以下のとおりである。
(1)前記転回テーブルの入側に設けられ、鋼板の位置を、鋼板位置情報として検出する鋼板位置検出手段、
(2)鋼板の寸法、重量、鋼板を停止する目標位置までの距離に基づいて、前記搬送速度制御テーブルの出側ロール速度を求め、該搬送速度制御テーブルの出側ロール速度に基づき、前記転回テーブルの入側から前記鋼板を停止する目標位置までの鋼板の搬送速度を求め、求めた鋼板の搬送速度に基づき搬送速度制御テーブルロールの速度及び転回テーブルロールの前記2種類のロールのうち高速側のロール速度と低速側のロール速度を決定するテーブルロール速度演算手段、
(3)前記鋼板位置情報に基づいて、搬送速度制御テーブルロール及び転回テーブルロールのロール速度を出力して、鋼板の搬送転回を制御する搬送転回制御手段、
を備え、鋼板の搬送と転回を同時に行うことを特徴とする鋼板の搬送転回制御装置。
【0009】
(2)前記搬送転回制御手段は、前記鋼板位置情報に基づいて、鋼板が転回テーブル付近に到達したと判断した時、前記搬送テーブルロール及び転回テーブルロールの速度を出力することを特徴とする前記(1)に記載の鋼板の搬送転回制御装置。
【0010】
【発明の実施の形態】
まず、図2に基づいて、本発明に係る厚板圧延の全体構成を説明する。図に示すように、加熱炉5から抽出された鋼板は、搬送テーブル9a及び搬送速度制御テーブル7上にて、鋼板搬送方向dに搬送され、必要に応じて、転回テーブル3にて転回された後、圧延機8に供されて圧延され、圧延終了後は、搬送テーブル9bで冷却床へ搬送され冷却される。そして、搬送テーブル9aには、搬送速度制御テーブル7の入側近くに、搬送されてくる鋼板の先端位置を検出する鋼板位置検出器6が配置されている。
【0011】
ここで、図3に、本発明の制御システムの構成例を示す。図に示すように、上位計算機100、速度演算用計算機101、及び、速度制御用計算機102が、この順序で接続されている。
上位計算機100は、圧延前の鋼板の寸法、重量、該鋼板を停止する目標位置までの距離等に係る情報(以下「鋼板情報」ということがある。)を、速度演算用計算機101に入力する。
【0012】
速度演算用計算機101は、上位計算機100から入力される鋼板情報に基づいて、鋼板転回後の停止位置が適正で、かつ、転回角度が90°により近くなるよう、搬送速度制御テーブル7のロールの速度、高速側の転回テーブルロール1の速度、及び、低速側の転回テーブルロール2の速度を予め演算しておく。
そして、速度演算用計算機101には、鋼板位置検出器6で検出された鋼板位置情報Sが入力され、該鋼板位置情報に基づいて、鋼板が転回テーブル近傍に到達したと判断された時点で、速度演算用計算機101が、速度制御用計算機102に、搬送速度制御テーブル7のロールの速度、高速側転回テーブルロール1の速度、及び、低速側転回テーブルロール2の速度を制御することを指令する信号、Zr、Zu、及び、Zlを出力し、これらロールの速度の制御、即ち、鋼板の搬送回転制御を行なう。この搬送回転制御の一態様を図4に示す。
【0013】
この図を参照して、前記搬送速度制御テーブル7と転回テーブル3の速度の決定方法を説明する。
先ず、搬送速度制御テーブル7で搬送されて転回テーブル3の入側にきた鋼板が転回テーブル3の所定位置で回転を終了して停止するように、搬送速度制御テーブル7の出側における鋼板の速度、即ち、搬送速度制御テーブル7の出側ロール速度Vroを求める。
【0014】
次に、これを基準として、搬送速度制御テーブル7全長の各テーブルロールの速度を決定する。これは、搬送速度制御テーブル7の入側に搬送テーブル9aより搬送されてきた鋼板の搬送速度Vx(通常は鋼板の寸法、重量に関係なく一定であるが、搬送速度が変化する場合には速度計でその速度を測定する。)から前記搬送速度制御テーブル7の出側での鋼板速度がVroに順次減速されるように、テーブルロールの経時的速度Vyを決定する(この搬送速度制御テーブル7の経時的速度Vyは、テーブルの入側で最も高速で、鋼板が出側に搬送されて行くに従って、低速となる。)。
【0015】
さらに、転回テーブル3の入側に鋼板が位置する時のテーブル速度を、前記搬送速度制御テーブル7の出側での速度Vroとして、この速度Vroを持った鋼板が、転回テーブル3上の予め設定した位置で停止するように、転回テーブル3の入側から停止位置まで搬送される鋼板の経時的速度Vrを推定する。そして、この推定した鋼板の経時的速度Vrから、高速側ロール1の経時的速度Vu、及び、低速側ロール2の経時的速度Vlを決定する。
【0016】
具体的には、搬送速度制御テーブル7の出側、つまり、転回テーブル3の入側に鋼板が位置する時の鋼板速度Vroは、下式(1)により決定される。
Vro=R×(Q+W)×(Xc+L)/(D+W) … (1)
但し、R、Q、D:調整係数、W:鋼板重量、L:鋼板長、Xc:転回テーブル3の入側から停止位置までの距離。
【0017】
また、高速側ロール1の経時的速度Vuは下式(2)、低速側ロール2の経時的速度Vlは下式(3)で決定する。
Vu=Vr+K … (2)
Vl=Vr−K … (3)
但し、Kは定数であり、設備条件等により異なるため、実機試験によりその最適値を求める。
【0018】
このようにして、本発明は、鋼板が転回テーブル3の所定位置に搬送されるまでの間に、搬送しつつ転回させるものである。
以下に、実施例について説明するが、実施例で採用した条件は一例であり、本発明は実施例で採用した条件に限定されるものではない。
【0019】
【実施例】
(実施例1)
図2に示す構成の圧延設備を用いて本発明を実施した。搬送速度制御テーブル7の機長は20m、転回テーブル3の機長は10mである。転回テーブル3内での鋼板の停止位置は、転回テーブル入側から5mのところ(転回テーブル3の中央部)に定めた。
【0020】
幅1600mm、長さ3500mm、重量11tonの鋼板Aを、搬送テーブル9aでは、410m/minで搬送し、搬送速度制御テーブル7では、該速度(入側速度)410m/minを、出側(転回テーブル3の入側)で、250m/min(Vro)となるように順次減速し、転回テーブル3へ搬送した。
転回テーブル3においては、入側の高速側ロール速度Vuを、250(1+0.2)=300m/minとし、該速度が、中央部(入側から5mの位置)で0m/minとなるように順次減速し、同時に、入側の低速側ロール速度Vlを、250(1−0.2)=200m/minとし、該速度が、中央部(入側から5mの位置)で0m/minとなるように順次減速し、鋼板Aを搬送しつつ転回して、転回テーブル3の中央部に停止せしめた。
【0021】
この結果、鋼板Aの圧延において、アイドルタイムを、従来の16秒から11秒に短縮することができた。
(実施例2)
実施例1で用いた圧延設備を用いて、幅1800mm、長さ5000mm、重量6tonの鋼板Bを搬送した。転回テーブル3内での鋼板の停止位置は、実施例1と同じく、転回テーブル入側から5mのところ(転回テーブル3の中央部)に定めた。
【0022】
鋼板Bを、搬送テーブル9aでは、410m/minで搬送し、搬送速度制御テーブル7では、該速度(入側速度)410m/minを、出側(転回テーブル3の入側)で、275m/min(Vro)となるように順次減速し、転回テーブル3へ搬送した。
転回テーブル3においては、入側の高速側ロール速度Vuを、275(1+0.2)=330m/minとし、該速度が、中央部(入側から5mの位置)で0m/minとなるように順次減速し、同時に、入側の低速側ロール速度Vlを、275(1−0.2)=220m/minとし、該速度が、中央部(入側から5mの位置)で0m/minとなるように順次減速し、鋼板Bを搬送しつつ転回して、転回テーブル3の中央部に停止せしめた。
【0023】
この結果、鋼板Bの圧延において、アイドルタイムを、従来の18秒から13秒に短縮することができた。
【0024】
【発明の効果】
本発明によれば、従来、鋼板を転回テーブル上に搬送後、停止したことを確認した後に行なっていた転回動作を、鋼板の搬送と同時に行ない、鋼板の圧延終了から次の鋼板の圧延開始までのアイドル時間を短縮することができるので、厚板圧延ラインの生産能率を、数ton/hr向上させることができる。
【0025】
このように、本発明は、厚板の生産能率の向上に寄与するところが大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】転回テーブルの態様を示す図である。(a)は側面図で、(b)は平面図である。
【図2】本発明に係る厚板圧延の全体構成を示す図である。
【図3】本発明の制御システムの構成例を示す図である。
【図4】搬送転回制御の一態様(搬送速度制御テーブル及び転回テーブルのロール速度パターン)を示す図である。
【符号の説明】
1、2…転回テーブルロール
3…転回テーブル
4…鋼板
5…加熱炉
6…鋼板位置検出器
7…搬送速度制御テーブル
8…圧延機
9a、9b…搬送テーブル
100…上位計算機
101…速度演算用計算機
102…速度制御用計算機
d…鋼板搬送方向
D…駆動側
W…操作側
S…鋼板位置情報
Zr…搬送テーブルロールの速度を制御することを指令する信号
Zu…高速側ロールの速度を制御することを指令する信号
Zl…低速側ロールの速度を制御することを指令する信号

Claims (2)

  1. 厚板圧延機の前面に位置する搬送テーブル、搬送速度制御テーブル及び回転速度の異なる2種類のロールを有する転回テーブルがこの順で配置され、鋼板の搬送転回を制御する装置において、
    (1) 前記転回テーブルの入側に設けられ、鋼板の位置を、鋼板位置情報として検出する鋼板位置検出手段、
    (2)鋼板の寸法、重量、鋼板を停止する目標位置までの距離に基づいて、前記搬送速度制御テーブルの出側ロール速度を求め、該搬送速度制御テーブルの出側ロール速度に基づき、前記転回テーブルの入側から前記鋼板を停止する目標位置までの鋼板の搬送速度を求め、求めた鋼板の搬送速度に基づき搬送速度制御テーブルロールの速度及び転回テーブルロールの前記2種類のロールのうち高速側のロール速度と低速側のロール速度を決定するテーブルロール速度演算手段、
    (3)前記鋼板位置情報に基づいて、搬送速度制御テーブルロール及び転回テーブルロールのロール速度を出力して、鋼板の搬送転回を制御する搬送転回制御手段、
    を備え、鋼板の搬送と転回を同時に行うことを特徴とする鋼板の搬送転回制御装置。
  2. 前記搬送転回制御手段は、鋼板位置情報に基づき、鋼板が転回テーブル付近に到達したと判断した時、搬送テーブルロール及び転回テーブルロールの速度を出力することを特徴とする請求項1に記載の鋼板の搬送転回制御装置。
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