JPH0230322A - 巻取機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱間圧延ライン等におけるストリップ用巻取機
の制御装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に熱間圧延ライン等におけるストリップの巻取機に
おいては、ストリップをピンチロールを通して緩みなく
適正な張力でマンドレルに巻取るために、ピンチロール
ではストリップをこれに適正な張力を付与しつつ引込み
、これを曲げてマンドレル側に誘導するために、またマ
ンドレルでは同じくストリップに適正な張力を付与しつ
つストリップを曲げ、コイルとして巻取ってゆくために
、夫々ピンチロール７マンドレルには所要のトルクが必
要とされる。

そこで、通常ストリップがマンドレルに噛み込むまでの
間はピンチロール、マンドレルはストリップ速度に前記
した所要のトルクを得るに必要な分の速度を上乗せ（こ
の上乗せ分の速度をリード速度という）した値に相当す
る周速度をもつようピンチロールモータ、マンドレルモ
ータに対する駆動制御を行っている。

ところでこのリード速度はこれが過大設定されるとスト
リップに対する過大張力の発生を招き、圧延機出側で板
幅、板厚が変動する、所謂ネッキングが生じ、逆にリー
ド速度が過小設定されるとストリップに対する引込み力
、曲げ力が不足し、噛み込み不良による突掛け、或いは
ストリップに緩みが生じてループが発生し、更にはコイ
ルの巻き緩みによるトラブル等の原因となるから、リー
ド速度の適正な設定は巻取機運転上重要な管理項目の一
つとなっている。

第３図は従来における巻取機の制御装置を示すブロック
図であり、図中１は熱間圧延ラインにおける最終スタン
ドの圧延機、２はピンチロール、３はマンドレル、Ｓは
ストリップを示している。

ストリップＳは圧延機１の出側でピンチロール２に引込
まれ、若干下側にその進行方向を曲げられてマンドレル
３側に誘導され、マンドレル３に適正な張ノ］で緩みな
く巻取られてゆくようになっている。

ピンチロール２．マンドレル３の駆動制御は夫々ピンチ
ロール駆動制御系Ａ、マンドレル駆動制御系Ｂによって
行なわれる。

ピンチロール２の駆動制御系Ａは速度設定器２６から出
力された速度基準値Ｖ（ストリップ速度に略等しい）に
リード速度設定器２７の出力であるリード速度ｖ３を加
え合せ、この加え合せた値をピンチロール２の駆動用モ
ータＭ２に付設した速度検出器としてのパルスジェネレ
ータＰＧ、からのモータＭ２の回転数検出値と比較し、
その偏差に相当する信号を速度制御装置２４に入力し、
その偏差を解消するようモータＭ２の回転数を制御する
ようになっている。

一方、マンドレル駆動制御系Ｂは切替器３０による接点
ＳＷｚ、　ＳＷａの開閉操作によってストリップＳがマ
ンドレル３に噛み込まれるまでの間は速度設定器２６か
ら出力される速度基準値■に基づく制御が、またストリ
ップＳがマンドレルに噛み込まれた後は電流設定器３１
から出力される電流値Ｉに基づく制御が夫々行なわれる
。

即ちストリップＳがマンドレル３に噛み込まれる前は速
度設定器２６から出力される速度基準値Ｖにリード速度
設定器２８の出力であるリード速度ν４を加え合せ、こ
の加え合せた値とモータｈ、に付設したパルスジェネレ
ータＰＧ３にて検出したモータ阿、の回転数検出値とを
比較し、その偏差に相応した信号を速度制御装置２９に
入力し、速度制御装置２９から偏差を解消するに必要な
制御信号を接点ＳＷ。

を通じて電流制御袋Ｗ２５へ出力し、モータＭ２の速度
制御をする。

一方、ストリップＳがマンドレル３に噛み込まれ始めた
後は、切替器３０の操作によって接点Ｓ６が開放される
と共に接点ＳＷ３が閉成され、速度制御装置２９からの
信号に代わって電流設定器３１からの電流値工が電流制
御装置２５へ出力され、モータＭ３に対する電流制御が
行なわれる。

なお、各リード速度設定器２７．２８のリード速度はオ
ペレータによって手動で設定される外、ストリップＳの
板厚、板幅、材質等の関数として所定値が与えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで上述した如き従来の装置にあってはリード速度
の値をストリップの張力と無関係に設定するため、張力
変動が生ずると結果的にリード速度が過大、又は過小設
定された場合と同様の状態となり、ネッキング、コイル
緩み等を生ずるという問題があった。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは、ストリップの張力変化の如何にか
かわらず適正なリード速度の調節が可能な巻取機の制御
装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る巻取機の制御装置は、前記圧延機の先進率
、特にストリップ張力の変化による先進率の変化を考慮
して夫々ピンチロール、マンドレルに対するリード速度
を求めるリード速度演算手段を具備する。

〔作用〕

本発明にあっては、これによってストリップの張力変動
に何ら影響されないリード速度の設定調節が可能となる
。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的に
説明する。第１図は本発明に係る巻取機の制御装置（以
下本発明装置という）を示すブロック図であり、図中１
は圧延機、２はピンチロール、３はマンドレル、Ｓはス
トリップを示している。

ストリップＳは圧延機１の出側でピンチロール２を経て
マンドレル３に巻取られるが、圧延機１からピンチロー
ル２との間、及びピンチロール２とマンドレル３との間
を適正な張力を付与されて移動し、マンドレル３に対し
緩むことなく巻取られるようになっている。

ピンチロール２、マンドレル３に対する駆動制御は夫々
ピンチロール駆動制御系Ａ１マンドレル駆動制御系Ｂ夫
々によって行なわれる。ピンチロール２の駆動制御系Ａ
においては、ストリップＳがマンドレル３に噛み込まれ
る前は切替器１０にて接点ＳＷ、が閉成され、またスト
リップＳがマント７レル３に噛み込まれた後は接点ＳＷ
ｌが開放されるようになっている。この駆動制御系Ａに
おいてはストリップＳがマンドレル３に噛み込まれる前
は速度設定器６から出力されたストリップ速度に略等し
い速度基準値Ｖとリード速度演算器９から出力されたリ
ード速度Ｖｔとを加え合せ、この加え合せた値Ｖ＋ｖ、
とモータｈに付設したパルスジェネレータＰＧ、による
モータＮ２の速度検出値との偏差を求め、その偏差に相
応する信号を速度制御装置４へ入力する。速度制御装置
４は入力された偏差信号を解消するようモータＭ２を駆
動すべくこれに制御信号を出力する。

ストリップＳの先端がピンチロール２を経てマンドレル
３に噛み込まれた後は切替器１０にて接点ＳＷ、が開放
されるから、その後はピンチロール２に対しリード速度
Ｖｔが上乗せされない状態、換言すれば速度基準値Ｖに
のみ基づいた制御が行なわれる。

一方マンドレル３のモータＭ３に対する駆動制御系Ｂに
おいてはストリップＳがマンドレル３に噛み込まれる前
は切替器１３にて接点Ｓ６が閉成され、接点Ｓ６が開放
状態に維持され、速度設定器６の出力である速度基準値
Ｖに基づく制御が行われ、ストリップＳがマンドレル３
に噛み込まれた後は切替器１３により接点ＳＷＺが開放
され、接点ＳＷ３が閉成されて張力電流設定器１４に基
づく制御が行われる。ストリップＳがマンドレル３に噛
み込まれる前は速度設定器６から出力された速度基準値
Ｖと、リード速度演算器１１から出力されたリード速度
Ｖｇとを加え合せ、この加え合せた値とモータｈに付設
したパルスジェネレータＰＧ３によるモータＨ１の速度
検出値との偏差を求め、この偏差に相応する信号を速度
制御装置１２へ入力する。速度制御装置１２は偏差を解
消するに必要な信号を求め、接点籏２を通じて電流制御
装置５へ入力し、該電流制御装置５からモータＭ３に所
定の速度制御信号が出力される。ストリップＳがマンド
レル３に噛み込まれた後は切替器１３にて接点ＳＷ！が
開放されると共に接点ＳＷ、が閉成され、張力電流設定
器１４からストリップＳに付与すべき張力に相応した電
流が接点Ｓ６を通じて電流制御装置５へ出力され、該電
流制御装置５からモータ６に電流制御信号が出力される
。

各リード速度演算器９，１１は張力電流設定器８゜１４
の出力と先進率演算器７の出力である先進率とに基づき
リード速度を演算し、これを出力するようになっている
。

このリード速度の適正値は、ピンチロール２゜マンドレ
ル３の速度制御において、電流による速度変動特性、所
謂ドウルーピング（％）と張力電流適正値（％）との積
である下記（１）式によって与えられる。

適正リード速度（％）＝ドウルーピング（％）×張力電
流適正値（％）・・・（１） なお、各張力電流設定器８．１４は夫々ピンチロール２
、マンドレル３におけるストリップＳの張力設定に必要
な電流、即ち張力分電流及びストリップＳを曲げるのに
要する曲げ分電流、メカロス補償分、慣性補償分の電流
の総合値を出力するようになっている。先進率演算器７
は両張力電流設定器８．１４の出力及び材料特性設定器
１５から入力される材料諸元等の圧延条件に基づき圧延
機１の先進率を演算し、リード速度演算器９．１１へ出
力するようになっている。

なお先進率を考慮するのは圧延設備においては張力変動
により先進率が変化するから、この変化特性を考慮して
リード速度を設定するのが効果的であるからである。

具体的には例えば張力σによる先進率ｆの変化特性をθ
ｆ／ａσとすると先進率の変化量Δｆは下記（２）式で
与えられる。

但し、 Ｆニストリップ張力（ｋｇ　） Ｗ：板幅（顛） ｔ：板厚（１ｍ） 先進率変化量Δｆがストリップ速度に与える影響量Δ■
、は下記（３）式で与えられる。

これをリード速度として考慮すればよいこととなる。

これによってより適正なリード速度の設定が可能となる
。

第２図は本発明装置を用いた場合、また第４゜５図は従
来装置を用いた場合の比較試験結果を示すグラフである
。試験条件は、板幅：　１０２０ｍｍ、板厚：　　１．
６ｍのストリップをライン速度：　　５００ｒｐｍ　。

ピンチロール設定張カニ１．６１−ン、リード速度＝２
．５％（ドウルーピング５％）、マンドレル張カニｔ、
ｅトン、リード速度：２．５％（ドウルーピング５％）
に設定して行ったストリップＳの巻取り時におけるピン
チロール速度、マンドレル速度、ストリップ速度、ピン
チロールモータ電流、マンドレルモータ電流の時間的変
化を示すグラフであり、横軸に時間をとって示しである
。

なおグラフ中横軸のＡ点はピンチロールのストリップ噛
み込み時点、Ｂはマンドレルへのストリップ噛み込み開
始時点、０点はマンドレルに対する速度制御から電流制
御への切換え時点を示している。

このグラフから明らかな如く本発明装置に依った場合に
はリード速度はストリップＳがマンドレルに噛み込まれ
るのと同時的に直線的に増大し、その後は略一定の値に
保持されており第３図（ホ）にハツチングを施して示す
如くリード速度の過小領域は極めて小さくなっているこ
とが解る。

これに対して第４．５図に示す従来装置を用いた場合に
は第４図（ホ）、第５図（ホ）に夫々ハツチングを付し
て示すリード速度過大領域（略５％）、リード速度過小
領域（略５％）が太き（ストリップの噛み込み開始まで
の過程が不安定な運転状態にあることが解る。

〔効果〕

以上の如く本発明装置にあっては巻取機に対するストリ
ップの巻取り時に対する速度が安定し、ネッキング、或
いは突掛かり等トラブルの解消に優れた効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置のブロック図、第２図は本発明装置
の制御特性を示すグラフ、第３図は従来装置のブロック
図、第４．５図は従来装置の制御特性を示すグラフであ
る。 １・・・圧延機　２・・・ピンチロール　３・・・マン
ドレル　４・・・速度制御装置　５・・・電流制御装置
６・・・速度設定器　７・・・先進率演算器　９．１１
・・・リード速度演算器　１２・・・速度制御装置　Ｓ
・・・スｌ−ＩＪツブ　ＳＷ、〜Ｓ６・・・接点

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ストリップの移動速度に夫々リード速度を加えた速
   度で駆動されるピンチロール及びマンドレルを備え、圧
   延機出側でストリップを前記ピンチロールを通してマン
   ドレルに巻取るようにした巻取機の制御装置において、 前記圧延機の先進率を考慮して夫々ピンチロール、マン
   ドレルに対するリード速度を求めるリード速度演算手段
   を具備することを特徴とする巻取機の制御装置。