JP5929830B2 - ルーパ装置の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、ルーパ装置の制御装置に関するものである。

従来におけるルーパ装置の制御装置においては、複数の昇降可能なキャリッジと、キャリッジに設けられこのキャリッジとともに昇降する可動ヘルパーロールと、中心位置が固定された固定ヘルパーロールと、を備え、可動ヘルパーロールと固定ヘルパーロールとの間にストリップ材を巻き掛け、キャリッジを昇降させることで、ストリップ材にかかる張力を制御するものが知られている。

そして、このようなルーパ装置の制御装置において、固定ヘルパーロールの一部をモータにより回転駆動される駆動へルパーロールとし、へルパーロールにおけるベンディングロス補償、機械ロス補償及び慣性補償を、駆動へルパーロールの回転駆動を制御することにより行い、かつ、この際のベンディングロス補償量を、複数のキャリッジの位置の偏差に基づいて演算するものが従来知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２８４５８６号公報

しかしながら、特許文献１に示された従来におけるルーパ装置の制御装置においては、ベンディングロス補償量をキャリッジの位置偏差に基づいて演算するフィードバック型の制御であるため、実際にベンディングロスの値の変化がキャリッジの位置偏差にまで反映された後でないと、このベンディングロスの値の変化に対応した補償がなされない。

このため、特に、属性（板厚、板幅、鋼種）が異なるストリップ材が新たにルーパ装置内に入ってきたときにおけるベンディングロス補償の応答が遅くなってしまう。そして、ベンディングロス補償の応答性がよくないために、キャリッジの位置制御補正の応答が遅くなり、位置制御が安定しない場合がある。

この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ストリップ材の属性（板厚、板幅、鋼種）変化に対するベンディングロス補償の応答性を向上することができるルーパ装置の制御装置を得るものである。

この発明に係るルーパ装置の制御装置においては、上下移動可能に設けられキャリッジモータにより上下移動が駆動されるキャリッジと、前記キャリッジに設けられ当該キャリッジとともに昇降する可動ヘルパーロールと、回転軸が固定され前記可動ヘルパーロールとの間に処理材料を巻き掛ける複数の固定ヘルパーロールと、前記複数の固定ヘルパーロールの一部又は全部を回転駆動する駆動モータと、をそれぞれに有する第１のルーパ装置及び第２のルーパ装置と、前記キャリッジの上下位置を検出する位置検出器と、前記第１のルーパ装置の前記キャリッジモータへの第１の張力基準を出力する張力基準設定部と、前記第２のルーパ装置の前記キャリッジモータへの第２の張力基準を出力する上位装置と、前記第１のルーパ装置で生じるベンディングロスを学習するベンディングロス学習部と、を備え、前記張力基準設定部は、前記ベンディングロス学習部により学習されたベンディングロスに基づいて、前記第１のルーパ装置及び前記第２のルーパ装置の両者の前記キャリッジの上下位置を同期させるエレタイ制御の基準となるエレタイ張力基準値を算出し、少なくとも前記エレタイ張力基準値と前記位置検出器により検出された前記両者の前記キャリッジの上下位置の偏差とを用いて前記第１の張力基準を演算する構成とする。

この発明に係るルーパ装置の制御装置においては、ストリップ材の属性（板厚、板幅、鋼種）変化に対するベンディングロス補償の応答性を向上することができるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係るルーパ装置の構成図である。 この発明の実施の形態１に係るルーパ装置のエレタイ制御を模式的に説明する図である。 この発明の実施の形態１に係るルーパ装置のキャリッジモータ制御系の構成の一例を模式的に示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る張力基準設定部の詳細な構成を示す図である。 この発明の実施の形態１に係るルーパ装置のキャリッジモータ制御系の構成の他の例を模式的に示すブロック図である。

この発明を添付の図面に従い説明する。各図を通じて同符号は同一部分又は相当部分を示しており、その重複説明は適宜に簡略化又は省略する。

実施の形態１．
図１から図４は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１はルーパ装置の構成図、図２はルーパ装置のエレタイ制御を模式的に説明する図、図３はキャリッジモータ制御系の構成の一例を模式的に示すブロック図、図４は張力基準設定部の詳細な構成を示す図、図５はキャリッジモータ制御系の構成の他の例を模式的に示すブロック図である。

この実施の形態１において、ルーパ装置は、マスターとスレーブの２つのルーパ装置を備えた２連式ルーパ装置である。図１において、処理材料であるストリップ材１は、スレーブ側ルーパ装置２ａとマスター側ルーパ装置２ｂの２つのルーパ装置に通板されている。スレーブ側ルーパ装置２ａは、ストリップ材１の入側に配置される。マスター側ルーパ装置２ｂは、ストリップ材１の出側（プロセス側：具体的に例えば炉側）に配置される。

スレーブ側ルーパ装置２ａは、スレーブ側可動ヘルパーロール３ａ、スレーブ側非駆動ヘルパーロール４ａ及びスレーブ側駆動ヘルパーロール５ａを備えている。ストリップ材１は、これらのヘルパーロールに巻き掛けられることにより、スレーブ側ルーパ装置２ａに通板される。

スレーブ側非駆動ヘルパーロール４ａ及びスレーブ側駆動ヘルパーロール５ａは、その回転軸の位置が動かないように固定されている。以後、これらのスレーブ側非駆動ヘルパーロール４ａ及びスレーブ側駆動ヘルパーロール５ａを総称して「スレーブ側固定ヘルパーロール」と呼ぶ。

スレーブ側固定ヘルパーロールのうち、スレーブ側非駆動ヘルパーロール４ａは、回転軸に対して回転可能であるが、自らその軸に対して回転する駆動力は加えられないロールである。したがって、スレーブ側非駆動ヘルパーロール４ａは、スレーブ側非駆動ヘルパーロール４ａに巻き掛けられたストリップ材１の移動に伴って受動的に回転する。

これに対し、スレーブ側固定ヘルパーロールのうち、スレーブ側駆動ヘルパーロール５ａは、能動的に回転駆動する。このため、スレーブ側駆動ヘルパーロール５ａのそれぞれには、スレーブ側ヘルパーロール駆動モータ６ａが設けられている。そして、各スレーブ側駆動ヘルパーロール５ａは、スレーブ側ヘルパーロール駆動モータ６ａにより加えられた駆動力により回転することができる。

なお、ここでは、スレーブ側固定ヘルパーロールのうちの一部をスレーブ側駆動ヘルパーロール５ａとしたが、スレーブ側固定ヘルパーロールの全てに駆動モータを設けてスレーブ側駆動ヘルパーロール５ａとしてもよい。

スレーブ側可動ヘルパーロール３ａは、スレーブ側キャリッジ７ａに取り付けられる。スレーブ側キャリッジ７ａは、上下方向に移動可能に設けられている。したがって、スレーブ側可動ヘルパーロール３ａの回転軸の位置は、スレーブ側キャリッジ７ａの移動に伴って、移動することができるようになっている。

スレーブ側可動ヘルパーロール３ａは、スレーブ側キャリッジ７ａに、ストリップ材１の通板方向に沿って並べられている。スレーブ側固定ヘルパーロール（スレーブ側非駆動ヘルパーロール４ａ、スレーブ側駆動ヘルパーロール５ａ）は、スレーブ側可動ヘルパーロール３ａに対して、相対的に下側においてストリップ材１の通板方向に沿って並べられている。

スレーブ側キャリッジ７ａを上下させてスレーブ側可動ヘルパーロール３ａの位置を移動させることにより、スレーブ側可動ヘルパーロール３ａとスレーブ側固定ヘルパーロールとの間の距離を変化させることができる。

スレーブ側キャリッジ７ａには、スレーブ側ワイヤ８ａの一端が接続されている。スレーブ側ワイヤ８ａの中間部は、スレーブ側ドラム９ａに巻き掛けられる。スレーブ側ワイヤ８ａの他端には、スレーブ側カウンターウエイト１０ａが接続されている。こうして、スレーブ側キャリッジ７ａ及びスレーブ側カウンターウエイト１０ａは、スレーブ側ワイヤ８ａにより互いに相反する方向へと上下動可能につるべ状に吊持されている。

スレーブ側ドラム９ａは、スレーブ側キャリッジモータ１１ａにより回転駆動される。スレーブ側カウンターウエイト１０ａは、主に、この際にスレーブ側ドラム９ａにかかるスレーブ側キャリッジ７ａの重量を補償するために設けられている。なお、スレーブ側ワイヤ８ａとしては、ワイヤロープの他のチェーン等の条体を適宜に用いることができる。

ストリップ材１は、スレーブ側可動ヘルパーロール３ａとスレーブ側固定ヘルパーロールとに交互に巻き掛けられることにより、スレーブ側ルーパ装置２ａにつづら折り状に通板される。

マスター側ルーパ装置２ｂも、上述したスレーブ側ルーパ装置２ａと同様の構成を備える。すなわち、マスター側ルーパ装置２ｂは、マスター側可動ヘルパーロール３ｂ、マスター側固定ヘルパーロール（マスター側非駆動ヘルパーロール４ｂ、マスター側駆動ヘルパーロール５ｂ）を備える。マスター側駆動ヘルパーロール５ｂのそれぞれは、マスター側ヘルパーロール駆動モータ６ｂにより回転駆動される。

各マスター側可動ヘルパーロール３ｂは、ストリップ材１の通板方向に沿ってマスター側キャリッジ７ｂに取り付けられる。マスター側キャリッジ７ｂは、マスター側ドラム９ｂに巻き掛けられたマスター側ワイヤ８ｂにより、マスター側カウンターウエイト１０ｂとともに、つるべ状に吊持される。マスター側キャリッジモータ１１ｂにより、マスター側ドラム９ｂを回転させることで、マスター側キャリッジ７ｂ及びマスター側カウンターウエイト１０ｂは、互いに相反する方向に上下動する。

そして、ストリップ材１は、マスター側可動ヘルパーロール３ｂとマスター側固定ヘルパーロールとに交互に巻き掛けられることにより、マスター側ルーパ装置２ｂにつづら折り状に通板される。

このように構成されたスレーブ側ルーパ装置２ａとマスター側ルーパ装置２ｂとからなる２連式ルーパ装置においては、スレーブ側キャリッジモータ１１ａ及びマスター側キャリッジモータ１１ｂによりスレーブ側キャリッジ７ａ及びマスター側キャリッジ７ｂのそれぞれを上下移動させることで、スレーブ側可動ヘルパーロール３ａとスレーブ側固定ヘルパーロールとの間の距離、及び、マスター側可動ヘルパーロール３ｂとマスター側固定ヘルパーロールとの間の距離のそれぞれを変化させることができる。

そして、このように可動ヘルパーロールと固定ヘルパーロールとの間の距離（ルーパ高さ）を変化させることで、各ルーパ装置に貯蔵されるストリップ材１の量を変化させることができる（図２）。そこで、ルーパ装置のキャリッジを上下させることで、ルーパ装置におけるストリップ材１の貯蔵量及びルーパ装置からプロセス側へと送出されるストリップ材１の送出差を調節している。

なお、可動ヘルパーロールと固定ヘルパーロールとに交互に通板されたストリップ材１により、可動ヘルパーロールと固定ヘルパーロールとの間の距離を狭めようとする力が働く。このため、キャリッジを移動させない場合であっても、キャリッジの位置を保つためには、この力に釣り合うように、キャリッジモータによりキャリッジを持ち上げる方向に力を加えておくことが必要である。

スレーブ側ルーパ装置２ａには、スレーブ側速度検出器１２ａ、スレーブ側位置検出器１３ａ及びスレーブ側張力計１４ａが備えられている。スレーブ側速度検出器１２ａは、スレーブ側キャリッジモータ１１ａの回転速度を検出し、その結果を検出信号として出力する。スレーブ側位置検出器１３ａは、スレーブ側キャリッジ７ａの上下方向の位置を検出し、その結果を検出信号として出力する。スレーブ側張力計１４ａは、スレーブ側ルーパ装置２ａへと入るストリップ材１の張力を検出し、その結果を検出信号として出力する。

また、同様に、マスター側ルーパ装置２ｂには、マスター側速度検出器１２ｂ、マスター側位置検出器１３ｂ及びマスター側張力計１４ｂが備えられている。マスター側速度検出器１２ｂは、マスター側キャリッジモータ１１ｂの回転速度を検出し、その結果を検出信号として出力する。マスター側位置検出器１３ｂは、マスター側キャリッジ７ｂの上下方向の位置を検出し、その結果を検出信号として出力する。マスター側張力計１４ｂは、マスター側ルーパ装置２ｂから出るストリップ材１の張力を検出し、その結果を検出信号として出力する。なお、ストリップ材１の移動方向は、図１中の矢印Ａで示す方向である。

さて、以上のように構成されたルーパ装置においては、以下に挙げるような各補償項目及び各制御項目を考慮しつつ、スレーブ側キャリッジモータ１１ａ及びスレーブ側キャリッジモータ１１ａ、並びに、スレーブ側ヘルパーロール駆動モータ６ａ及びマスター側ヘルパーロール駆動モータ６ｂのそれぞれを制御している。すなわち、その項目とは、ベンディングロス（ベンドロス）補償、慣性（ＧＤ２）補償、機械ロス（メカロス）補償、張力制御、及び、エレタイ制御である。

ベンディングロス（ベンドロス）補償とは、各ヘルパーロールにおいてストリップ材１を曲げることで生じる損失を補償するものである。慣性（ＧＤ２）補償とは、ルーパ装置を構成する各要素、具体的に主なものを挙げるとキャリッジ、各ヘルパーロール等、の慣性に抗してこれらの運転状態を変化させるために必要となる力を補償するものである。機械ロス（メカロス）補償とは、ルーパ装置を構成する各要素において例えば摩擦等により失われるエネルギーを補償するものである。

また、張力制御とは、ルーパ装置に通板されたストリップ材１の張力を所望のものとするために行う制御である。そして、エレタイ制御とは、スレーブ側キャリッジ７ａ及びマスター側キャリッジ７ｂの両者を物理的・機械的に接続するのではなく、両者の位置を検出する位置検出器の検出信号に基づく電気的な制御により、両者の位置を一致させるものである（図２）。

以下においては、これまで述べてきたように構成されたルーパ装置において、これらの各補償項目及び各制御項目を考慮したスレーブ側キャリッジモータ１１ａ及びマスター側キャリッジモータ１１ｂの制御を実現する構成について説明する。

図３は、ルーパ装置のキャリッジモータ制御系の構成の一例を模式的に示すものである。この図３において、例えばＨＭＩ等の上位装置２０からは、マスター側キャリッジモータ１１ｂの駆動制御における張力の基準となる張力基準が出力される。

上位装置２０から出力された張力基準は、マスター側キャリッジモータ１１ｂへと入力される。一方、スレーブ側キャリッジモータ１１ａについては、張力基準設定部４０により設定されたスレーブ張力基準が入力される。また、張力基準設定部４０からは、マスター側及びスレーブ側のそれぞれについて速度基準が出力される。

マスター側キャリッジモータ１１ｂは、上位装置２０から出力される張力基準と、張力基準設定部４０から出力されるマスター側の速度基準とに従ってその回転駆動が２自由度制御される。これに対し、スレーブ側キャリッジモータ１１ａは、張力基準設定部４０から出力されるスレーブ張力基準と、張力基準設定部４０から出力されるスレーブ側の速度基準とに従ってその回転駆動が２自由度制御される。

ベンディングロス学習部３０は、スレーブ側ルーパ装置２ａで生じるベンディングロスの値を学習する手段である。ベンディングロス学習部３０は、学習計算部３１、記憶部３２、ベンディングロス設定部３３及び手動設定入力部３４を備えている。

学習計算部３１は、スレーブ側ルーパ装置２ａを運転させた際に、スレーブ側ルーパ装置２ａで生じるベンディングロスを計算する。このベンディングロスの計算は、ストリップ材１の鋼種、板厚及び幅、スレーブ側位置検出器１３ａにより検出されたスレーブ側キャリッジ７ａの位置、並びに、スレーブ側張力計１４ａにより検出されたストリップ材１の張力に基づいて行われる。なお、この際に用いられるストリップ材１の鋼種、板厚及び幅の情報については、上位装置２０から取得することができる。

学習計算部３１によるベンディングロスの計算を行うために、スレーブ側ルーパ装置２ａにおいて専用の運転（ベンディングロス学習運転）を実施するようにしてもよいし、スレーブ側ルーパ装置２ａにおける通常運転時に、学習計算部３１によるベンディングロスの計算を並行して行うようにしてもよい。

学習計算部３１によるベンディングロスの計算結果は、記憶部３２に記憶される。記憶部３２においては、ストリップ材１の種類（鋼種、板厚及び幅）毎に関連付けた状態でベンディングロスの値が記憶される。

ベンディングロス設定部３３は、スレーブ側ルーパ装置２ａの通常運転時において、現在通板されているストリップ材１の種類（鋼種、板厚及び幅）についての情報を上位装置２０から取得する。次に、ベンディングロス設定部３３は、現在通板されているストリップ材１の種類に関連付けられたベンディングロスの値を記憶部３２から取得する。そして、この取得した値を現在スレーブ側ルーパ装置２ａにて生じているベンディングロスとして設定する。

張力基準設定部４０は、このベンディングロス学習部３０のベンディングロス設定部３３により設定されたベンディングロスの値を用いて、スレーブ側キャリッジモータ１１ａに対するスレーブ張力基準を演算する。

なお、ベンディングロス学習部３０には、張力基準設定部４０でのスレーブ張力基準の演算に用いるベンディングロスの値を手動で設定するための手動設定入力部３４が備えられている。例えば、何らかの事情でベンディングロス設定部３３により自動的に設定されたベンディングロスの値が適切ではなかった場合等に、操作者が所望する値を入力してベンディングロスの値を手動で設定することができるようになっている。

また、ベンディングロス学習部３０は、記憶部３２に記憶されているベンディングロスの値をリセットすることにより、これまでの学習計算部３１による学習結果をリセットすることができるようにもなっている。

ここで、ベンディングロスをストリップ材１が有する属性（鋼種、板厚及び幅）に対する関数で予め表現しておき、学習計算部３１において関数中のパラメータを最適化するようにしてベンディングロスの学習計算を実施するようにしてもよい。すなわち、この場合、学習計算部３１は、ストリップ材１の属性（鋼種、板厚及び幅）、スレーブ側キャリッジ７ａの位置及びストリップ材１の張力に基づいて算出したベンディングロスの値と、当該ストリップ材１の属性とから、前記関数に含まれる各パラメータを既存の手法（例えば最小二乗法等）を用いて最適化していく。

そして、記憶部３２は学習計算部３１により最適化された前記関数の各パラメータの値を記憶する。このような関数のパラメータを学習する方法によれば、スレーブ側ルーパ装置２ａで処理されるストリップ材１の種類が多くなっても関数のパラメータのみを記憶部３２に記憶すればよいため、必要な記憶部３２の容量を小さくすることができる。

これに対し、前述した記憶部３２に学習したベンディングロスの値を直接記憶部３２に記憶する方法は、特にスレーブ側ルーパ装置２ａで処理されるストリップ材１の種類が少ない場合に好適である。

図４に、張力基準設定部４０の内部詳細を示す。学習制御張力設定計算部４１は、ベンディングロス学習部３０から入力されたベンディングロスの値に基づいて、エレタイ張力基準値４２を算出する。このエレタイ張力基準値４２は、スレーブ側キャリッジ７ａのエレタイ制御の基準となる張力値である。また、総張力計算部４３は、エレタイ張力基準値４２に基づいて、スレーブ側ルーパ装置２ａにおけるストリップ材１の総張力を算出する。

キャリッジ位置偏差４４は、スレーブ側位置検出器１３ａにより検出されたスレーブ側キャリッジ７ａの位置と、マスター側位置検出器１３ｂにより検出されたマスター側キャリッジ７ｂの位置との偏差である。張力計検出値４５は、スレーブ側張力計１４ａ及びマスター側張力計１４ｂの２つの張力計による検出値である。

ストリップ材重量４６は、ルーパ装置に通板されるストリップ材１の重量である。このストリップ材重量４６は、ストリップ材１の厚さｔ、組性（鋼種）ｎ及び幅ｗから算出される。キャリッジ重量とカウンターウエイト重量の差４７は、スレーブ側キャリッジ７ａの重量とスレーブ側カウンターウエイト１０ａの重量との差であって、設計仕様に基づいて予め算出しておくことができる。

ストリップ材入側速度４８は、スレーブ側ルーパ装置２ａに入っていくストリップ材１の速度である。また、ストリップ材出側速度４９は、マスター側ルーパ装置２ｂから出てくるストリップ材１の速度である。

キャリッジ速度フィードバック５０は、スレーブ側速度検出器１２ａにより検出されたスレーブ側キャリッジモータ１１ａの回転速度、及び、マスター側速度検出器１２ｂにより検出されたマスター側キャリッジモータ１１ｂの回転速度である。

メカロス補償５１は、スレーブ側キャリッジ７ａに係る機械ロスを補償するためのものである。慣性補償５２は、スレーブ側キャリッジ７ａの運転状態を変化させるために必要な力を補償するためのものである。これらのメカロス補償５１及び慣性補償５２は、いずれもルーパ装置の設計仕様に基づいて予め算出しておくことができる。

キャリッジ速度偏差５３は、スレーブ側速度検出器１２ａにより検出されたスレーブ側キャリッジモータ１１ａの回転速度と、マスター側速度検出器１２ｂにより検出されたマスター側キャリッジモータ１１ｂの回転速度との偏差である。

張力基準設定部４０においては、エレタイ張力基準値４２とキャリッジ位置偏差４４が加算され、この加算された結果から張力計検出値４５が減算される。そして、この減算された結果と総張力計算部４３により算出されたストリップ材１の総張力とが加算される。

また、張力基準設定部４０においては、ストリップ材入側速度４８からストリップ材出側速度４９が減算され、ストリップ材１の速度の変化分が算出される。次に、キャリッジ速度フィードバック５０から、このストリップ材１の速度の変化分が減算される。続いて、この減算結果に、メカロス補償５１及び慣性補償５２が加算される。そして、この加算結果に対して、ストリップ材重量４６とキャリッジ重量とカウンターウエイト重量の差４７との加算結果が、さらに加算される。

この加算結果に対して、前述したようにしてエレタイ張力基準値４２に、総張力計算部４３による計算結果、キャリッジ位置偏差４４、張力計検出値４５を加算あるいは減算して得られた演算結果がさらに加算されたものが、張力基準設定部４０の備える換算部５４へと入力される。そして、この換算部５４において必要な換算が施された結果が、スレーブ張力基準として張力基準設定部４０から出力される。

また、張力基準設定部４０においては、ストリップ材１の速度の変化分に対してキャリッジ速度偏差５３を加算した結果に基づいて、スレーブ側及びマスター側それぞれの速度基準が算出される。これらの速度基準についても、張力基準設定部から出力される。なお、これらの速度基準の算出においては、さらにメカロス補償５１を考慮するようにしてもよい。

なお、以上で説明した図３のキャリッジモータ制御系では、張力基準設定部４０は、スレーブ側キャリッジモータ１１ａへのスレーブ張力基準を設定する際に、上位装置２０から出力される張力基準は用いていなかった。

これに対し、図５に示すキャリッジモータ制御系の構成の他の例は、張力基準設定部４０において、上位装置２０から出力される張力基準をもとにして、スレーブ側キャリッジモータ１１ａへのスレーブ張力基準を設定するようにしたものである。

すなわち、図５においては、張力基準設定部４０は、ベンディングロス学習部３０のベンディングロス設定部３３により設定されたベンディングロスの値を用いて、上位装置２０から出力された張力基準の値を補正することにより、スレーブ側キャリッジモータ１１ａに対するスレーブ張力基準を演算する。

そして、張力基準設定部４０が備える学習制御張力設定計算部４１は、上位装置２０から入力された張力基準と、ベンディングロス学習部３０から入力されたベンディングロスとに基づいて、エレタイ張力基準値４２を算出する。なお、その他の構成は既に説明した図１〜図４の構成と同様であるため、その説明は省略する。

以上のように構成されたルーパ装置の制御装置は、上下移動可能に設けられキャリッジモータにより上下移動が駆動されるキャリッジと、前記キャリッジに設けられ当該キャリッジとともに昇降する可動ヘルパーロールと、回転軸が固定され前記可動ヘルパーロールとの間に処理材料を巻き掛ける複数の固定ヘルパーロールと、前記複数の固定ヘルパーロールの一部又は全部を回転駆動する駆動モータと、をそれぞれに有する第１のルーパ装置（スレーブ側ルーパ装置）及び第２のルーパ装置（マスター側ルーパ装置）を制御するものである。

加えて、第１のルーパ装置のキャリッジモータへの第１の張力基準を出力する張力基準設定部と、第２のルーパ装置のキャリッジモータへの第２の張力基準を出力する上位装置と、第１のルーパ装置で生じるベンディングロスを学習するベンディングロス学習部と、さらに設けている。

そして、張力基準設定部は、ベンディングロス学習部により学習されたベンディングロスに基づいて、第１のルーパ装置及び第２のルーパ装置の両者のキャリッジの上下位置を同期させるエレタイ制御の基準となるエレタイ張力基準値を算出し、少なくともこのエレタイ張力基準値と位置検出器により検出された前記両者のキャリッジの上下位置の偏差とを用いて第１の張力基準を演算する。

このようにして、ストリップ材の属性（板厚、板幅、鋼種）のフィードバックに基づいて、当該ストリップ材ベンディングロスを予め学習し、この学習したベンディングロスを用いてスレーブ側ルーパ装置に対する張力基準を演算することで、ストリップ材の属性（板厚、板幅、鋼種）変化に対するベンディングロス補償の応答性を向上させることができる。

そして、ベンディングロス補償の応答性を向上させることで、キャリッジの位置制御補正の応答性を改善して位置制御を安定させることができ、ルーパ装置内での張力変動を抑制して安定操業に寄与し、ひいては製品の品質を向上させることができる。

また、さらに、ベンディングロス学習部は、第１のルーパ装置で生じるベンディングロスを学習計算する学習計算部と、学習計算部で学習計算されたベンディングロスを、処理材料（ストリップ材）の属性（板厚、板幅、鋼種）に関連付けて記憶する記憶部と、上位装置から得られる処理材料の属性に関連付けられたベンディングロスを記憶部から取得し、この取得したベンディングロスを張力基準設定部での第１の張力基準の演算に用いられるベンディングロスとして設定するベンディングロス設定部と、を備えている。

このため、次にルーパ装置内に入ってくるストリップ材の属性を上位装置から取得し、ルーパ装置内に入ってくるストリップ材の属性の変化に対して即座に当該ストリップ材の属性に合わせたベンディングロスを用いてキャリッジ位置制御を実施することができる。すなわち、ルーパ装置内に入ってくるストリップ材の属性に合わせてキャリッジ位置をフィードフォワード制御することができ、キャリッジの位置制御補正の応答性をさらに向上させることができる。

また、ストリップ材の属性変化に対するキャリッジの位置制御を、プロセス部に近いマスター側ルーパ装置ではなくプロセス部から遠いスレーブ側のルーパ装置で行うようにすることで、キャリッジの位置制御実施時にルーパ装置内で発生する張力変動がプロセス部まで伝播することを防止し、より安定した操業に寄与することができる。

１ ストリップ材
２ａ スレーブ側ルーパ装置
３ａ スレーブ側可動ヘルパーロール
４ａ スレーブ側非駆動ヘルパーロール
５ａ スレーブ側駆動ヘルパーロール
６ａ スレーブ側ヘルパーロール駆動モータ
７ａ スレーブ側キャリッジ
８ａ スレーブ側ワイヤ
９ａ スレーブ側ドラム
１０ａ スレーブ側カウンターウエイト
１１ａ スレーブ側キャリッジモータ
１２ａ スレーブ側速度検出器
１３ａ スレーブ側位置検出器
１４ａ スレーブ側張力計
２ｂ マスター側ルーパ装置
３ｂ マスター側可動ヘルパーロール
４ｂ マスター側非駆動ヘルパーロール
５ｂ マスター側駆動ヘルパーロール
６ｂ マスター側ヘルパーロール駆動モータ
７ｂ マスター側キャリッジ
８ｂ マスター側ワイヤ
９ｂ マスター側ドラム
１０ｂ マスター側カウンターウエイト
１１ｂ マスター側キャリッジモータ
１２ｂ マスター側速度検出器
１３ｂ マスター側位置検出器
１４ｂ マスター側張力計
２０ 上位装置
３０ ベンディングロス学習部
３１ 学習計算部
３２ 記憶部
３３ ベンディングロス設定部
３４ 手動設定入力部
４０ 張力基準設定部
４１ 学習制御張力設定計算部
４２ エレタイ張力基準値
４３ 総張力計算部
４４ キャリッジ位置偏差
４５ 張力計検出値
４６ ストリップ材重量
４７ キャリッジ重量とカウンターウエイト重量の差
４８ ストリップ材入側速度
４９ ストリップ材出側速度
５０ キャリッジ速度フィードバック
５１ メカロス補償
５２ 慣性補償
５３ キャリッジ速度偏差
５４ 換算部

Claims (4)

1. 上下移動可能に設けられキャリッジモータにより上下移動が駆動されるキャリッジと、前記キャリッジに設けられ当該キャリッジとともに昇降する可動ヘルパーロールと、回転軸が固定され前記可動ヘルパーロールとの間に処理材料を巻き掛ける複数の固定ヘルパーロールと、前記複数の固定ヘルパーロールの一部又は全部を回転駆動する駆動モータと、をそれぞれに有する第１のルーパ装置及び第２のルーパ装置と、
   前記キャリッジの上下位置を検出する位置検出器と、
   前記第１のルーパ装置の前記キャリッジモータへの第１の張力基準を出力する張力基準設定部と、
   前記第２のルーパ装置の前記キャリッジモータへの第２の張力基準を出力する上位装置と、
   前記第１のルーパ装置で生じるベンディングロスを学習するベンディングロス学習部と、を備え、
   前記張力基準設定部は、
   前記ベンディングロス学習部により学習されたベンディングロスに基づいて、前記第１のルーパ装置及び前記第２のルーパ装置の両者の前記キャリッジの上下位置を同期させるエレタイ制御の基準となるエレタイ張力基準値を算出し、
   少なくとも前記エレタイ張力基準値と前記位置検出器により検出された前記両者の前記キャリッジの上下位置の偏差とを用いて前記第１の張力基準を演算することを特徴とするルーパ装置の制御装置。
2. 前記ベンディングロス学習部は、
   前記第１のルーパ装置で生じるベンディングロスを学習計算する学習計算部と、
   前記学習計算部で学習計算されたベンディングロスを、前記処理材料の属性に関連付けて記憶する記憶部と、
   前記上位装置から前記処理材料の属性を取得し、この取得した前記処理材料の属性に関連付けられたベンディングロスを前記記憶部から取得し、この取得したベンディングロスを前記張力基準設定部での前記第１の張力基準の演算に用いられるベンディングロスとして設定するベンディングロス設定部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のルーパ装置の制御装置。
   
3. 前記張力基準設定部は、前記第２の張力基準と前記ベンディングロス学習部により学習されたベンディングロスとに基づいて、前記エレタイ張力基準値を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のルーパ装置の制御装置。
4. 前記第２のルーパ装置は、前記第１のルーパ装置よりもプロセス部側に配設されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のルーパ装置の制御装置。

Images