JP6028496B2 - Winding device and control method of steel plate tail end stop position - Google Patents
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Description
本発明は、鋼板を巻き取ることによってコイルを形成する巻取装置及び鋼板尾端停止位置の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a winding device that forms a coil by winding a steel plate and a method for controlling a steel plate tail end stop position.
一般に、熱延工場で圧延された鋼板をマンドレルで巻き取ってコイルを形成する際には、設備の破損を抑制し、コイルの搬送条件や次工程の要望を満足するために、鋼板の尾端位置が所定位置で停止するようにマンドレルの回転を停止させる必要がある。具体的には、コイルの結束や搬送等の取り扱いを容易にするために、鋼板の尾端位置がコイル下方の所定位置で停止するようにマンドレルの回転を停止させる必要がある。このため、従来より、ピンチロールとマンドレルとの間に配設された在荷センサを利用して鋼板の尾端位置を検出し、検出結果に基づいて鋼板の尾端停止位置を制御する技術が提案されている。また、特許文献1には、コイルの外周側から鋼板を押さえつけるラッパーロールの位置の変化に基づいて鋼板の尾端位置を検出し、検出結果に基づいて鋼板の尾端停止位置を制御する技術が提案されている。
Generally, when a coil is formed by winding a steel sheet rolled in a hot rolling factory with a mandrel, the tail end of the steel sheet is used to suppress damage to the equipment and satisfy the coil transport conditions and the requirements of the next process. It is necessary to stop the rotation of the mandrel so that the position stops at a predetermined position. Specifically, in order to facilitate handling of coil binding and conveyance, it is necessary to stop the rotation of the mandrel so that the tail end position of the steel plate stops at a predetermined position below the coil. For this reason, conventionally, there is a technique for detecting the tail end position of a steel plate using a load sensor disposed between the pinch roll and the mandrel, and controlling the tail end stop position of the steel plate based on the detection result. Proposed.
しかしながら、在荷センサを利用する技術では、在荷センサの仕様や台数、尾端の形状によっては鋼板の尾端位置を精度高く検出できないことがある。具体的には、在荷センサが鋼板の幅方向の中心位置を検出するものである場合、図6に示すように幅方向両端部が幅方向中心部より大きく伸びているフィッシュテール形状を鋼板Sが有している際、在荷センサは、本来は幅方向両端部付近の位置P1が尾端位置であるのにも係わらず、幅方向中心部付近の位置P2を尾端位置と認識してしまう。なお、このような問題点を解決するために、フィッシュテール形状を事前に切断する方法が考えられるが、フィッシュテール形状を切断した場合には歩留まりが低下してしまう。一方、特許文献1記載の技術では、鋼板の板厚が薄い場合、ラッパーロールの位置変化が小さくなり、ラッパーロールの位置変化に占める設備の振動等のノイズの割合が大きくなるために、鋼板の尾端位置を精度高く検出できない。このため、従来の技術によれば、尾端停止位置が目標とする停止位置からずれてしまうことがある。このような背景から、鋼板の尾端停止位置を目標位置に精度高く制御可能な技術の提供が期待されていた。
However, in the technology using the stock sensor, the tail end position of the steel sheet may not be detected with high accuracy depending on the specification and number of stock sensors and the shape of the tail end. Specifically, when the in-stock sensor detects the center position in the width direction of the steel plate, as shown in FIG. The in-stock sensor recognizes the position P2 near the center in the width direction as the tail end position, even though the position P1 near both ends in the width direction is originally the tail end position. End up. In order to solve such a problem, a method of cutting the fishtail shape in advance is conceivable. However, when the fishtail shape is cut, the yield decreases. On the other hand, in the technique described in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、鋼板の尾端停止位置を目標位置に精度高く制御可能な巻取装置及び鋼板尾端停止位置の制御方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said subject, The objective provides the winding device which can control the tail end stop position of a steel plate to a target position with high precision, and the control method of a steel plate tail end stop position. There is.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る巻取装置は、鋼板の先端部を巻き付け回転することによって鋼板をコイル状に巻き取るマンドレルと、前記マンドレルに巻き付けられたコイル状の鋼板の外周面に押力を付与するラッパーロールと、前記ラッパーロールが前記コイル状の鋼板の外周面に付与している押力を検出する押力検出部と、前記押力検出部によって検出された押力が変動したか否かを判別し、該押力が変動した場合、前記鋼板の尾端部が前記ラッパーロールを通過したと判断し、前記マンドレルの回転を停止することによって前記鋼板の尾端部を所定位置に停止させる尾端停止位置制御部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a winding device according to the present invention includes a mandrel that winds and rotates a steel plate in a coil shape by winding and rotating a tip portion of the steel plate, and a coil shape wound around the mandrel. Detected by the wrapper roll for applying a pressing force to the outer peripheral surface of the steel plate, a pressing force detecting unit for detecting the pressing force applied by the wrapper roll to the outer peripheral surface of the coiled steel plate, and the pressing force detecting unit It is determined whether or not the applied pressing force has changed, and when the pressing force has changed, it is determined that the tail end portion of the steel sheet has passed through the wrapper roll, and the rotation of the mandrel is stopped to stop the mandrel. And a tail end stop position control part for stopping the tail end part at a predetermined position.
また、本発明に係る巻取装置は、上記発明において、前記尾端停止位置制御部は、前記押力検出部によって検出された押力が所定値以下であるか否かを判別し、該押力が該所定値以下である場合、該押力が変動したと判断することを特徴とする。 In the winding device according to the present invention as set forth in the invention described above, the tail end stop position control unit determines whether or not the pressing force detected by the pressing force detection unit is equal to or less than a predetermined value. When the force is less than or equal to the predetermined value, it is determined that the pressing force has changed.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼板尾端停止位置の制御方法は、鋼板の先端部を巻き付け回転することによって鋼板をコイル状に巻き取るマンドレルと、前記マンドレルに巻き付けられたコイル状の鋼板の外周面に押力を付与するラッパーロールと、を備える巻取装置における鋼板尾端停止位置の制御方法であって、前記ラッパーロールが前記コイル状の鋼板の外周面に付与している押力を検出する押力検出ステップと、前記押力検出ステップにおいて検出された押力が変動したか否かを判別し、該押力が変動した場合、前記鋼板の尾端部が前記ラッパーロールを通過したと判断し、前記マンドレルの回転を停止することによって前記鋼板の尾端部を所定位置に停止させる尾端停止位置制御ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a method for controlling the steel plate tail end stop position according to the present invention includes a mandrel that winds and rotates the tip of the steel plate to wind the steel plate in a coil shape, and the mandrel. A wrapper roll for applying a pressing force to the outer circumferential surface of a coiled coiled steel sheet, and a method for controlling a steel sheet tail end stop position in a winding device, wherein the wrapper roll is an outer circumferential surface of the coiled steel sheet. And determining whether or not the pressing force detected in the pressing force detection step has changed, and when the pressing force has changed, the tail end of the steel plate A tail end stop position control step that stops the tail end portion of the steel sheet at a predetermined position by stopping the rotation of the mandrel by determining that the portion has passed the wrapper roll. And features.
本発明に係る巻取装置及び鋼板尾端停止位置の制御方法によれば、ラッパーロールがコイル状の鋼板の外周面に付与している押力の変動を用いて鋼板の尾端位置を検出するので、鋼板の尾端停止位置を目標位置に精度高く制御することができる。 According to the winding device and the control method of the steel plate tail end stop position according to the present invention, the tail end position of the steel plate is detected using the fluctuation of the pressing force applied to the outer peripheral surface of the coiled steel plate by the wrapper roll. Therefore, the tail end stop position of the steel plate can be accurately controlled to the target position.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である鋼板尾端停止位置の制御装置及び制御方法について説明する。 Hereinafter, a control device and a control method for a steel plate tail end stop position, which is an embodiment of the present invention, will be described with reference to the drawings.
〔巻取装置の構成〕
始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態である鋼板尾端停止位置の制御装置が適用される巻取装置の構成について説明する。
[Configuration of winding device]
First, a configuration of a winding device to which a steel plate tail end stop position control device according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG.
図1は、本発明の一実施形態である鋼板尾端停止位置の制御装置が適用される巻取装置の構成を示す模式図である。図1に示すように、巻取装置1は、一対のピンチロール2a,2b、マンドレル3、及びラッパーロール4a,4b,4c,4dを備えている。一対のピンチロール2a,2bは、鋼板Sの上下面を挟持しつつ回転することによって、鋼板Sに適正な張力を作用させながら鋼板Sのばたつきを抑制し、鋼板Sをマンドレル3に送り込むものである。マンドレル3は、一対のピンチロール2a,2bから送り込まれた鋼板Sの先端部を巻き付け回転することによって、鋼板Sをコイル状に巻き取るものである。ラッパーロール4a〜4dは、鋼板Sの先端部をマンドレル3の外周面に沿って案内すると共に、鋼板Sをマンドレル3に押し付けて摩擦力を発生させて鋼板Sをマンドレル3に巻き付けるものである。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a winding device to which a steel plate tail end stop position control device according to an embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the
〔本発明の概念〕
次に、図2,図3を参照して、本発明の概念について説明する。
[Concept of the present invention]
Next, the concept of the present invention will be described with reference to FIGS.
図2は、鋼板の尾端部が通過する前後のラッパーロールの動きを示す模式図である。図3は、鋼板の尾端部が通過する前後のラッパーロールの押力を示す図である。上記の巻取装置1では、ラッパーロール4a〜4dによってコイル状の鋼板Sの外周面に押力を付与しながらマンドレル3を回転させることによって鋼板Sをコイル状に巻き取っていく。このため、図2(a),図2(b)に示すように、鋼板Sの尾端部SBがラッパーロール4aを通過するまでは、ラッパーロール4aの押力は一定値Fを維持する(図3に示す時間T=0〜T1の間)。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the movement of the wrapper roll before and after the tail end of the steel plate passes. FIG. 3 is a diagram showing the pressing force of the wrapper roll before and after the tail end portion of the steel plate passes. In the
しかしながら、図2(c)に示すように、鋼板Sの尾端部SBがラッパーロール4aを通過した直後には、鋼板Sの厚さ分の段差が生じ、ラッパーロール4aと鋼板SのロールSRとが非接触状態になるために、ラッパーロール4aの押力は急激に減少する(図3に示す時間T=T1)。その後、ラッパーロール4aは押力を保つためにロールSRに接触するように移動するため、ラッパーロール4aの押力は一定値Fに戻る(図3に示す時間T=T1以後)。なお、上記の説明ではラッパーロール4aの押力の変化について説明したが、鋼板Sの尾端部SBの通過に伴う押力の変化は他のラッパーロール4b〜4dにおいても同様に発生する。
However, as shown in FIG. 2 (c), immediately after the tail end portion SB of the steel sheet S passes through the
以上のように、上記の巻取装置1では、鋼板Sの尾端部SBがラッパーロール4a〜4dを通過する際、ラッパーロール4a〜4dの押力が急激に減少する。そこで、本発明の一実施形態である鋼板尾端停止位置の制御装置は、ラッパーロール4aの押力を測定し、ラッパーロール4aの押力の減少を検出することによって、鋼板Sの尾端部SBを精度高く検出し、鋼板Sの尾端停止位置を目標位置に精度高く制御することとした。なお、本実施形態では、ラッパーロール4aの押力の変化を測定することとしたが、押力の変化を測定するラッパーロールはラッパーロール4aに限定されることはない。
As described above, in the
〔制御装置の構成〕
次に、図1を参照して、本発明の一実施形態である鋼板尾端停止位置の制御装置の構成について説明する。
[Configuration of control device]
Next, with reference to FIG. 1, the structure of the control apparatus of the steel plate tail end stop position which is one Embodiment of this invention is demonstrated.
図1に示すように、本発明の一実施形態である鋼板尾端停止位置の制御装置は、在荷センサ11、押力検出部12、及び尾端停止位置制御部13を備えている。在荷センサ11は、レーザ光やガンマ線等を利用して鋼板Sの有無を検出する。押力検出部12は、例えばロードセルによって構成されている。押力検出部12は、ラッパーロール4aの押力を検出し、検出された押力を示す電気信号を尾端停止位置制御部13に出力する。尾端停止位置制御部13は、マイクロコンピュータ等の情報処理装置によって構成され、後述する尾端停止位置制御処理を実行することによって、鋼板Sの尾端停止位置を目標位置に制御する。
As shown in FIG. 1, the steel plate tail end stop position control device according to an embodiment of the present invention includes a load sensor 11, a pressing
〔尾端停止位置制御処理〕
次に、図4を参照して、上記制御装置による鋼板Sの尾端停止位置制御処理の流れについて説明する。
[Tail end stop position control process]
Next, with reference to FIG. 4, the flow of the tail end stop position control process for the steel sheet S by the control device will be described.
図4は、本発明の一実施形態である尾端停止位置制御処理の流れを示すフローチャートである。図4に示すフローチャートは、在荷センサ11によって鋼板Sの先端部が検出されたタイミングで開始となり、尾端停止位置制御処理はステップS1の処理に進む。 FIG. 4 is a flowchart showing the flow of tail end stop position control processing according to an embodiment of the present invention. The flowchart shown in FIG. 4 starts at the timing when the leading edge of the steel sheet S is detected by the stock sensor 11, and the tail end stop position control process proceeds to the process of step S1.
ステップS1の処理では、押力検出部12が、ラッパーロール4aの押力を測定し、測定された押力を示す電気信号を尾端停止位置制御部13に出力する。これにより、ステップS1の処理は完了し、尾端停止位置制御処理はステップS2の処理に進む。
In the process of step S <b> 1, the pressing
ステップS2の処理では、尾端停止位置制御部13が、押力検出部12から出力された電気信号に基づいて、ラッパーロール4aの押力が所定値以下に低下したか否かを判別する。判別の結果、ラッパーロール4aの押力が所定値以下に低下していない場合、尾端停止位置制御部13は尾端停止位置制御処理をステップ1の処理に戻す。一方、ラッパーロール4aの押力が所定値以下に低下した場合、尾端停止位置制御部13は尾端停止位置制御処理をステップ3の処理に進める。
In the process of step S2, the tail end stop
ステップS3の処理では、尾端停止位置制御部13が、ラッパーロール4aの押力が所定値以下に低下した時間とマンドレル3の回転速度とに基づいて鋼板Sの尾端位置を検出、トラッキングする。これにより、ステップS3の処理は完了し、尾端停止位置制御処理はステップS4の処理に進む。
In the process of step S3, the tail end stop
ステップS4の処理では、尾端停止位置制御部13が、ステップS3の処理によって検出された鋼板Sの尾端位置に基づいて鋼板Sの尾端位置が所定の目標位置で停止するようにマンドレル3の回転を停止する。これにより、ステップS4の処理は完了し、一連の尾端停止位置制御処理は終了する。
In the process of step S4, the tail end stop
〔実施例〕
上記の尾端停止位置制御処理により板厚が異なる複数の鋼板の尾端位置を検出した結果を図5に示す。図5に示すように、上記の尾端停止位置制御処理によれば、鋼板の板厚が薄くなっても、尾端検出率は98.6%以上を維持し、鋼板の尾端位置を精度高く検出できた。これにより、上記の尾端停止位置制御処理によって鋼板Sの尾端停止位置を目標位置に精度高く制御できることが確認できた。
〔Example〕
FIG. 5 shows the result of detecting the tail end positions of a plurality of steel plates having different plate thicknesses by the tail end stop position control process. As shown in FIG. 5, according to the tail end stop position control process described above, the tail end detection rate is maintained at 98.6% or more even when the thickness of the steel sheet is reduced, and the tail end position of the steel sheet is accurately determined. Highly detected. Thereby, it was confirmed that the tail end stop position of the steel sheet S can be controlled to the target position with high accuracy by the tail end stop position control process.
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である尾端停止位置制御処理によれば、押力検出部12が、ラッパーロール4aがコイル状の鋼板Sの外周面に付与している押力を検出し、尾端停止位置制御部13が、押力検出部12によって検出された押力が変動したか否かを判別し、押力が変動した場合、鋼板Sの尾端部がラッパーロール4aを通過したと判断し、マンドレル3の回転を停止することによって鋼板Sの尾端部を所定位置に停止させる。これにより、鋼板の尾端停止位置を目標位置に精度高く制御することができる。また、新たな設備を設置することなくソフトウェア処理によって鋼板の尾端位置を精度高く検出できることから、設備投資やメンテナンスの費用を掛けることなく鋼板の尾端停止位置を目標位置に精度高く制御できる。
As is clear from the above description, according to the tail end stop position control process which is an embodiment of the present invention, the pressing
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。 Although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described above, the present invention is not limited by the description and the drawings that form a part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.
1 巻取装置
2a,2b ピンチロール
3 マンドレル
4a,4b,4c,4d ラッパーロール
11 在荷センサ
12 押力検出部
13 尾端停止位置制御部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記鋼板を前記マンドレルに送り込む一対のピンチロールと、
前記一対のピンチロールと前記マンドレルとの間に設けられた、前記鋼板の先端部を検出する在荷センサと、
前記マンドレルに巻き付けられたコイル状の鋼板の外周面に押力を付与するラッパーロールと、
前記在荷センサによって前記鋼板の先端部が検出されたタイミングで、前記ラッパーロールが前記コイル状の鋼板の外周面に付与している押力を検出する処理を開始する押力検出部と、
前記押力検出部によって検出された押力が変動したか否かを判別し、該押力が変動した場合、前記鋼板の尾端部が前記ラッパーロールを通過したと判断し、前記マンドレルの回転を停止することによって前記鋼板の尾端部を所定位置に停止させる尾端停止位置制御部と、
を備えることを特徴とする巻取装置。 A mandrel that winds and rotates the steel sheet into a coil by winding and rotating the tip of the steel sheet;
A pair of pinch rolls that feed the steel sheet into the mandrel;
A load sensor that is provided between the pair of pinch rolls and the mandrel, and detects a tip portion of the steel plate,
A wrapper roll for applying a pressing force to the outer peripheral surface of a coiled steel sheet wound around the mandrel;
At the timing when the tip of the steel plate is detected by the load sensor, a pressing force detection unit that starts a process of detecting the pressing force that the wrapper roll is applying to the outer peripheral surface of the coiled steel plate,
It is determined whether or not the pressing force detected by the pressing force detector has changed, and when the pressing force has changed, it is determined that the tail end portion of the steel sheet has passed the wrapper roll, and the mandrel is rotated. A tail end stop position control unit that stops the tail end of the steel sheet at a predetermined position by stopping
A winding device comprising:
前記鋼板を前記マンドレルに送り込む一対のピンチロールと前記マンドレルとの間に設けられた、前記鋼板の先端部を検出する在荷センサによって前記鋼板の先端部が検出されたタイミングで、前記ラッパーロールが前記コイル状の鋼板の外周面に付与している押力を検出する処理を開始する押力検出ステップと、
前記押力検出ステップにおいて検出された押力が変動したか否かを判別し、該押力が変動した場合、前記鋼板の尾端部が前記ラッパーロールを通過したと判断し、前記マンドレルの回転を停止することによって前記鋼板の尾端部を所定位置に停止させる尾端停止位置制御ステップと、
を含むことを特徴とする鋼板尾端停止位置の制御方法。 A steel plate in a winding device comprising: a mandrel that winds and rotates the tip of the steel plate in a coil shape; and a wrapper roll that applies a pressing force to the outer peripheral surface of the coiled steel plate wound around the mandrel. A control method of the tail end stop position,
At the timing when the leading edge of the steel sheet is detected by a load sensor that detects the leading edge of the steel sheet provided between the mandrel and a pair of pinch rolls that feeds the steel sheet to the mandrel, the wrapper roll A pressing force detection step for starting a process of detecting a pressing force applied to the outer peripheral surface of the coiled steel sheet;
It is determined whether or not the pressing force detected in the pressing force detection step has fluctuated. If the pressing force fluctuates, it is determined that the tail end portion of the steel sheet has passed through the wrapper roll, and the mandrel is rotated. A tail end stop position control step for stopping the tail end of the steel sheet at a predetermined position by stopping
A control method of a steel plate tail end stop position characterized by including.
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