JP5298711B2 - Method and apparatus for detecting decrease in winding tension of metal band - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属帯を巻取るテンションリールの駆動を調節して、金属帯を払出すペイオフリールとの間の金属帯に付与する張力を制御するラインを対象に、前記テンションリールでの金属帯巻取り張力の低下を検出する、金属帯巻取り張力の低下検出方法および装置に関するものである。 The present invention is directed to a line for controlling a tension applied to a metal band between a pay-off reel and a pay-off reel that adjusts the driving of a tension reel that winds the metal band. The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a decrease in winding tension of a metal band, which detects a decrease in winding tension.
張力をかけて連続的に搬送される金属帯とロールとの間にスリップが発生すると、金属帯に疵が入り、歩留りの低下や生産効率の低下を招くことになる。 When slip occurs between the metal strip and the roll that are continuously conveyed under tension, wrinkles enter the metal strip, leading to a decrease in yield and a decrease in production efficiency.
このため、ロールと金属帯とのスリップによる金属帯の張力低下を検知する方法として、例えば、特許文献1に開示された技術がある。この技術は、帯状材を巻き付けて拘束するためのブライドルロールとの間に発生するスリップを検出する、ブライドルロールのスリップ検出方法に関するものである。監視対象であるブライドルロールの駆動モータートルクを監視し、発生すべきモータートルクと比較することによってブライドルロール自身のスリップを検出する。
張力測定器(テンションメーターロールなど)を有するラインでは、特許文献1に開示の技術を適用して、測定している張力実績から、張力低下を検出することが可能である。 In a line having a tension measuring instrument (such as a tension meter roll), it is possible to detect a decrease in tension from the actual tension measured by applying the technique disclosed in Patent Document 1.
しかしながら、張力測定器を持たないラインでは、テンションリールのトルクから張力実績値を算出しているため、テンションリール自身の内径スリップ時には、金属帯とテンションリール間の摩擦係数という不明量をもった状態にあるテンションリールのトルク値から張力実績を算出していることとなり、正確な張力低下判定ができないという問題がある。 However, in the line that does not have a tension measuring instrument, the actual tension value is calculated from the tension reel torque, so when the tension reel itself slips, it has an unknown amount of friction coefficient between the metal strip and the tension reel. In other words, the actual tension is calculated from the torque value of the tension reel, and there is a problem in that an accurate determination of the tension drop cannot be made.
スリップが生じ張力低下してるにもかかわらず、誤判定によりライン停止が遅れると、金属帯が蛇行してライン設備に接触する、いわゆる、せりこみや、金属帯が張力の弛みからループを作り重なって折れ込む、いわゆる、ダブり込みによりライン設備での金属帯の絞り、破断などが発生するという事態にも至る。これにより、製品の品質が不適合となるばかりでなく、不適合部分の分割処理や破断板の処理等により、稼働率が低下してしまう。 If the line stoppage is delayed due to a misjudgment despite slipping and the tension being lowered, the metal band meanders and comes into contact with the line equipment. In other words, the so-called double-folding may cause the metal band to be squeezed or broken in the line equipment. As a result, not only the quality of the product becomes nonconforming, but also the operation rate decreases due to the division processing of the nonconforming portion, the processing of the broken plate, and the like.
本発明は、これら従来技術の問題点に鑑み、スリップ発生に伴う正確な張力低下判定を行なうことができる、金属帯巻取り張力の低下検出方法および装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a metal belt winding tension decrease detection method and apparatus that can accurately determine a tension decrease associated with the occurrence of a slip, in view of these problems of the prior art.
上記課題は、以下の手段により解決できる。
[1]金属帯を巻取るテンションリールの速度を制御して、金属帯を払出すペイオフリールとの間の金属帯に張力を付与するラインを対象に、前記テンションリールでの金属帯巻取り張力の低下を検出する、金属帯巻取り張力の低下検出方法であって、ライン速度を一定に保つように制御された前記ペイオフリールのトルク値から加減速トルク値および無負荷トルク値を減算した、減算後トルク値の正負の変化により前記金属帯巻取り張力の低下を検出することを特徴とする金属帯巻取り張力の低下検出方法。
The above problem can be solved by the following means.
[1] winding the metal strip by controlling the speed of the tension reel, the metal strip intended for Lula in to apply tension to the metal strip between the paying out payoff reel, the metal strip wound in the tension reel taken to detect the lowering of tension, a drop detection process of the metal strip winding tension, the acceleration and deceleration torque value and no-load torque value from a controlled torque value of the pay-off reel to maintain the line speed constant subtracting, reduction detecting how the metal strip winding tension and detecting the decrease of the metal strip winding tension by positive and negative changes in the subtraction after the torque value.
[2]金属帯を巻取るテンションリールの速度を制御して、金属帯を払出すペイオフリールとの間の金属帯に張力を付与するラインを対象に、前記テンションリールでの金属帯巻取り張力の低下を検出する、金属帯巻取り張力の低下検出装置であって、
前記ペイオフリールの無負荷運転時の無負荷トルク値を演算する無負荷トルク演算部と、
前記ペイオフリールの加減速運転時の加減速トルク値を演算する加減速トルク演算部と、ライン速度を一定に保つように制御された前記ペイオフリールのトルク値から前記加減速トルク値および前記無負荷トルク値を減算した、減算後トルク値の正負の変化により張力低下の判定を行なう張力低下判定部とを備えることを特徴とする金属帯巻取り張力の低下検出装置。
[2] winding the metal strip by controlling the speed of the tension reel, the metal strip intended for Lula in to apply tension to the metal strip between the paying out payoff reel, the metal strip wound in the tension reel A metal belt winding tension lowering detection device for detecting a lowering of the winding tension,
A no-load torque calculator for calculating a no-load torque value during no-load operation of the payoff reel;
A deceleration torque calculation section for calculating the acceleration and deceleration deceleration torque values during operation of the payoff reel, the acceleration and deceleration torque value from a controlled torque value of the pay-off reel to maintain the line speed constant and obtained by subtracting the previous SL unloaded torque, drop detecting equipment of the metal strip winding tension, characterized in that it comprises a tension reducing judging unit for judging tension reducing by positive and negative changes in the subtraction after the torque value.
本発明は、金属帯を巻取るテンションリールの駆動を調節して、金属帯を払出すペイオフリールとの間の金属帯に付与する張力を制御するラインを対象に、テンションリールでのスリップによる金属帯巻取り張力の低下を正確に検出するようにしたので、ライン設備でのせりこみ、ダブり込みによる絞り、破断といったトラブルの未然防止、および製品の品質維持、さらに不適合部分の分割処理や破断板の処理等による稼働率低下の防止が実現できる。 The present invention is directed to a line for controlling tension applied to a metal strip between a pay-off reel and a pay-off reel for adjusting the drive of a tension reel that winds up the metal strip, and a metal caused by slip on the tension reel. Since the decrease in belt winding tension is accurately detected, troubles such as squeezing in line equipment, squeezing due to doubling, and breakage can be prevented, product quality can be maintained, and non-conforming parts can be divided and broken plate It is possible to prevent the operating rate from being lowered due to the above process.
本発明は、鋼帯などの金属帯を巻取るテンションリールの駆動を調節して、金属帯を払出すペイオフリールとの間の金属帯に付与する張力を制御するラインを対象に、張力制御を行なっているテンションリールでのスリップ検知を、ライン張力の張力制御を行っているテンションリールではなく、金属帯の張力で引き合っているペイオフリールのトルクを監視することによって行うものである。 The present invention adjusts the drive of a tension reel that winds up a metal strip such as a steel strip, and controls tension for a line that controls the tension applied to the metal strip between the payoff reel that pays out the metal strip. Slip detection with the tension reel being performed is performed by monitoring the torque of the payoff reel that is attracted by the tension of the metal band, not the tension reel that is controlling the tension of the line tension.
テンションリールでのスリップによる金属帯巻取り張力の低下を正確に検出することにより、ライン停止を確実に行い、ライン設備でのせりこみ、ダブり込みによる絞り、破断といったトラブルを未然に防止し、後処理によるライン稼働率の低下を防止する。 By accurately detecting a decrease in the winding tension of the metal strip due to the slip on the tension reel, the line is surely stopped, and troubles such as entrainment in the line equipment, squeezing due to doubling, and breakage are prevented in advance. Prevents decline in line operation rate due to processing.
図1は、本発明に係る金属帯巻取り張力の低下検出装置の構成例を示す図である。図中、1は金属帯、2はペイオフリール(POR)、3はテンションリール(TR)、4は速度検出ロール、5は速度計、6はモータ、7はドライブ装置、8は無負荷トルク演算部、9は加減速トルク演算部、10はデータベース(DB)、および11は張力低下判定部をそれぞれ表す。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a metal strip winding tension drop detecting device according to the present invention. In the figure, 1 is a metal band, 2 is a payoff reel (POR), 3 is a tension reel (TR), 4 is a speed detection roll, 5 is a speedometer, 6 is a motor, 7 is a drive device, and 8 is a no-load torque calculation. , 9 represents an acceleration / deceleration torque calculation unit, 10 represents a database (DB), and 11 represents a tension drop determination unit.
ペイオフリール(POR)2から払出された金属帯1は、テンションリール(TR)3で巻き取られる。途中に設置の速度検出ロール4には、PLGなどの速度計1が設置されてライン速度が計測されている。図示した、ペイオフリール(POR)2の+方向の回転による払出しをPOR上出し時と称し、反対に−方向の回転による払出しをPOR下出し時と称する。 The metal strip 1 paid out from the payoff reel (POR) 2 is taken up by a tension reel (TR) 3. A speedometer 1 such as a PLG is installed on the installed speed detection roll 4 to measure the line speed. The payout due to the rotation of the payoff reel (POR) 2 in the + direction shown in the figure is referred to as “POR upper payout”, and conversely, the payout due to the rotation in the −direction is referred to as “POR lowering”.
通常は、テンションリール(TR)3をライン目標速度よりも速い目標速度で制御し、張力を金属帯1にかけている。このため、ペイオフリール(POR)2は速度をライン目標速度に制御するために、ペイオフリール(POR)2を駆動するモータ6は逆向き回転方向のトルクを発生させ、テンションリール張力とつりあって運転している。 Normally, it controls the tension reel (TR) 3 at the target speed that is faster than the line the target speed, and tension in the metal strip 1. Therefore, in order to control the speed of the payoff reel (POR) 2 to the line target speed, the motor 6 that drives the payoff reel (POR) 2 generates torque in the reverse direction of rotation, and balances with the tension reel tension. doing.
テンションリールの内径がスリップすることにより、金属帯の張力が無くなり、ペイオフリールを正方向に回転させる力が無くなるため、ペイオフリールはライン速度を保つために、回転方向と同じ方向のトルクを発生させる。このペイオフリールの発生トルクの変化を検出し、テンションリールの張力低下を検出する。 As the inner diameter of the tension reel slips, there is no tension in the metal band, and there is no force to rotate the payoff reel in the forward direction. . A change in the torque generated on the payoff reel is detected, and a decrease in tension on the tension reel is detected.
具体的には、ドライブ装置7から得られるトルクフィードバック値から、加減速トルク演算部9で演算される加減速トルク値と無負荷トルク演算部8で演算される無負荷トルク値を減算して得られる、減算後トルク値に基いて張力低下判定部11で張力低下が生じているかどうかを判定する。 Specifically, it is obtained by subtracting the acceleration / deceleration torque value calculated by the acceleration / deceleration torque calculation unit 9 and the no-load torque value calculated by the no-load torque calculation unit 8 from the torque feedback value obtained from the drive device 7. Based on the post-subtraction torque value, the tension drop determination unit 11 determines whether a tension drop has occurred.
すなわち、減算後トルク値が、前述のPOR上出し時には、負の値から正の値になったことによって、POR下出し時には、逆に正の値から負の値になったことによって、それぞれ張力低下が生じたと判定するものである。張力低下が生じたと判定した場合には、張力低下検知信号を出力し、ライン停止など必要な処理に迅速につなげる。 That is, the torque value after subtraction changed from a negative value to a positive value when the POR was raised, and when the POR was lowered, the torque value changed from a positive value to a negative value. It is determined that a decrease has occurred. If it is determined that a tension drop has occurred, a tension drop detection signal is output to quickly connect to necessary processing such as line stoppage.
加減速トルクの演算には、DB10から加減速トルク演算部9に、加減速レート、板幅、POR内・外径、モータGD2などのデータが送られ演算される。また、無負荷運転時の発生トルクを表す無負荷トルクの演算は、モータメーカなどの試験データに基き、モータ速度フィードバック値の関数または表から無負荷トルク演算部8で行なわれる。 The calculation of the acceleration and deceleration torque, the acceleration and deceleration torque calculation unit 9 from the DB 10, acceleration and deceleration rate, plate width, POR within, outside diameter, data such as a motor GD 2 is transmitted is calculated. Further, the calculation of the no-load torque representing the generated torque during the no-load operation is performed by the no-load torque calculation unit 8 from the function or table of the motor speed feedback value based on the test data of the motor manufacturer or the like.
本発明の一実施例を以下に説明する。図2は、本発明を適用したリコイリングライン概要を示す図である。図3は、実施例における適用結果例を示す図である。図中の符合は、図1と同じであり、本発明に係る金属帯巻取り張力の低下検出装置の構成は、図1下部に示す構成と同じである。 One embodiment of the present invention will be described below. FIG. 2 is a diagram showing an outline of a recoiling line to which the present invention is applied. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an application result in the embodiment. The reference numerals in the figure are the same as those in FIG. 1, and the configuration of the metal belt winding tension drop detecting device according to the present invention is the same as the configuration shown in the lower part of FIG.
図3の時系列データは、ペイオフリール(POR) からPOR上出し状態で払出された金属帯1を、テンションリール(TR)3で−方向の回転により反転巻き取りおこなっている時に、テンションリール(TR)3でスリップが発生し、本発明によりスリップを検知し、オペレーターがライン停止の操作(検知後約2.5秒後に)を行なった一連のラインデータを示すものである。ここで、MRHとは、マスターレオスタットの略で、ライン全体の速度指令値である主幹速度指令値のことである。この例では、MRHは150mpm一定という速度指令値で運転されている。通常、テンションリールとペイオフリールは、この主幹速度指令値MRHになるように制御されている。 The time-series data in FIG. 3 shows that when the metal strip 1 paid out from the payoff reel (POR) in the POR extended state is reversed and wound by the tension reel (TR) 3 in the negative direction, the tension reel ( 3 shows a series of line data in which a slip occurs at TR) 3, the slip is detected according to the present invention, and the operator performs a line stop operation (about 2.5 seconds after detection). Here, MRH is an abbreviation for master rheostat, and is a master speed command value that is a speed command value for the entire line. In this example, MRH is operated at a speed command value of 150 mpm constant. Usually, the tension reel and the payoff reel are controlled so as to become the master speed command value MRH.
TRスリップにより、TRの速度が速度指令150mpmに速度バイアス5mpmを加えた155mpmとなり、TRのトルクは、ゼロ付近で不安定な値となっている。PORは、回転方向と逆向きの負のトルクを発生したものが、TRスリップにより金属帯の張力が低下したため、速度制御により、PORは払い出し方向に正のトルクを発生する。 Due to the TR slip, the TR speed becomes 155 mpm by adding the speed bias of 5 mpm to the speed command 150 mpm, and the TR torque is an unstable value near zero. POR generates negative torque in the direction opposite to the rotation direction, but because the tension of the metal band is reduced by TR slip, POR generates positive torque in the payout direction by speed control.
このように、本発明はPORトルクの値の符号反転により、TRのスリップを検知することにより、この例の様にすばやくライン停止の処置をとることができる。これにより、ライン設備でのせりこみ、ダブり込みによる絞り、破断といったトラブルの未然防止、および製品の品質維持、さらに不適合部分の分割処理や破断板の処理等による稼働率低下の防止が実現できる。 Thus, according to the present invention, by detecting the slip of TR by reversing the sign of the value of the POR torque, it is possible to quickly take a line stop treatment as in this example. As a result, it is possible to prevent troubles such as squeezing in line equipment, squeezing due to doubling, and breakage, maintenance of product quality, and prevention of reduction in operating rate due to division processing of nonconforming parts and processing of broken plates.
1 金属帯
2 ペイオフリール(POR)
3 テンションリール(TR)
4 速度検出ロール
5 速度計
6 モータ
7 ドライブ装置
8 無負荷トルク演算部
9 加減速トルク演算部
10 データベース(DB)
11 張力低下判定部
1 Metal band 2 Payoff reel (POR)
3 Tension reel (TR)
4 Speed detection roll 5 Speedometer 6 Motor 7 Drive device 8 No-load torque calculator 9 Acceleration / deceleration torque calculator 10 Database (DB)
11 Tension drop judgment part
Claims (2)
ライン速度を一定に保つように制御された前記ペイオフリールのトルク値から加減速トルク値および無負荷トルク値を減算した、減算後トルク値の正負の変化により前記金属帯巻取り張力の低下を検出することを特徴とする金属帯巻取り張力の低下検出方法。 By controlling the speed of the tension reel winding the metal strip, the metal strip to target the Lula-in to apply tension to the metal strip between the payout to payoff reel, of the metal strip winding tension in the tension reel A method for detecting a decrease in a metal belt winding tension that detects a decrease,
The deceleration torque value and no-load torque value from a controlled torque value of the pay-off reel to maintain the line speed constant by subtracting the reduction of the metal strip winding tension by positive and negative changes in the subtraction after the torque value A method for detecting a decrease in winding tension of a metal band, characterized by detecting.
前記ペイオフリールの無負荷運転時の無負荷トルク値を演算する無負荷トルク演算部と、
前記ペイオフリールの加減速運転時の加減速トルク値を演算する加減速トルク演算部と、ライン速度を一定に保つように制御された前記ペイオフリールのトルク値から前記加減速トルク値および前記無負荷トルク値を減算した、減算後トルク値の正負の変化により張力低下の判定を行なう張力低下判定部とを備えることを特徴とする金属帯巻取り張力の低下検出装置。 By controlling the speed of the tension reel winding the metal strip, the metal strip to target the Lula-in to apply tension to the metal strip between the payout to payoff reel, of the metal strip winding tension in the tension reel A device for detecting a decrease in a metal belt winding tension that detects a decrease,
A no-load torque calculator for calculating a no-load torque value during no-load operation of the payoff reel;
A deceleration torque calculation section for calculating the acceleration and deceleration deceleration torque values during operation of the payoff reel, the acceleration and deceleration torque value from a controlled torque value of the pay-off reel to maintain the line speed constant and before SL by subtracting the no-load torque value, drop detecting device for a metallic strip winding tension, characterized in that and a tension reducing judging unit for judging tension reducing by positive and negative changes in the subtraction after the torque value.
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