JPH0288721A - ルーパロールの速度制御方法 - 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、ルーパロールの速度制御方法に係り、特に、
ルーパ内の張力変動を適切に抑制することが可能な、ル
ーパロールの速度制御方法に関する。

【従来の技術】

金属ストリップにプロセス部で焼鈍、めっきなどの処理
を施す連続プロセスラインにおいては、通常、プロセス
部の前後に、ストリップを通板しながら貯蔵・送出する
装置としてルーパが設けられている。 このようなルーパの一例を第３図に示す。第３図のルー
パにおいては、上、下に複数のロール１．２が配置され
ていて、これらの各ロール１．２間に交互にストリップ
Ｓが巻き掛けられて通板されるようになっている。これ
ら各ロール１．２は、通常、非駆動のものであり、下側
のロール２は、その中心位置が固定されていて（以下固
定ロール２という）、上側のロール１は、キャリッジ３
に固定されている。このキャリッジ３は、ワイヤロー１
４を介してドラム５で吊り下げられており、このドラム
５がキャリッジモータ６で駆動されて、前記キャリッジ
３ひいては上ロール１が昇降する。 従って、前記のルーパにおいては、キャリツジ３が昇降
することにより上、下ロール１．２間の距離が変わり、
ストリップＳの貯蔵量が変わるため、キャリッジ３を昇
降させてストリップの貯蔵量・送出量を制御するように
なっている。なお、ストリップＳは、第３図中矢印方向
に搬送されている。 しかるに、キャリッジ３が昇降する際には、同等対策を
講じておかなければ、ルーパ内のストリップＳに張力変
動が生じる。このような張力変動が生じた場合、この張
力変動がプロセス部内のストリップＳに波及し、例えば
プロセス部が焼鈍炉であれば炉内張力が変動してしまい
、ストリップＳに蛇行やヒートバックルが発生して生産
を阻害する恐れがある。 このようなキャリッジ３の昇降によるルーパ内ストリッ
プＳの張力変動を防止する技術について、従来から特開
昭５２−２６３０９号公報などにおいて種々提案されて
いる。又、出願人も、この技術に関して、先に特願昭６
３−１２９９９８号を提案している。 即ち、これら技術においては、前記第３図中に破線で記
載しであるように、固定ロール２のうちの何本かに、駆
動モータ７を設け（第３図においては、１本置きに設け
ている）、この駆動モータ７により固定ロールを回転駆
動させて前記張力変動を防止するようにしている。以下
、各固定ロール２中の、駆動モータ７により駆動される
ロールをヘルパロールつという。 前記技術においては、まず、各ヘルパロール９の適切な
速度を求めるべく、ルーパの入側、出側におけるストリ
ップＳの速度ｖＥ、ＶＤの差を、ルーパにおけるストリ
ップＳのストランド数Ｎで等分しく（Ｖｏ　　ＶＥ）／
Ｎ）、次式（１）のようにヘルパロールの速度指令値Ｖ
ｉを算出している。 Ｖｉ　＝ＶＥ＋（ＶＤ　　ＶＥ）　・ｉ　／Ｎ−（１）
ここで、ｉは、固定ロール２、可動ロール１を含めた入
側ロールから制御しようとするヘルパロール９までのロ
ール本数であり、Ｖｉは該ヘルパロールの速度指令値を
示すものである。 次いで、（１）式で算出された各速度指令値■を目標速
度として駆動モータ７ひいては各ヘルパロール９の速度
を制御していた。 しかしながら、キャリッジ３が昇降する際には、キャリ
ッジ３等の質量による慣性や機械的損失が影響するため
、ルーパ内のストリップが張力のバランスを崩しなり、
あるいは、キャリッジ３の始動が遅れるなどの不具合が
生じてストリップの速度が変動し、ひいては張力変動が
生じる場合があるという問題点があった。 又、最近においては、ラインの高速化が進んでいるため
、このようなラインに用いられるルーパは、第３図のよ
うに単体のものではなく、第４図に示されるような、単
体のルーパ８Ａ、８Ｂを複数連続させた多連式のルーパ
となりつつある（第４図のものは、２連式ルーバという
）。なお、第４図において、符号３Ａ、３Ｂは、各ルー
パ８Ａ、８Ｂのキャリッジ、６Ａ、６Ｂは、同じくキャ
リッジモータ、７Ａ、７Ｂは、同じく駆動モータ、９Ａ
、９Ｂは同じくヘルパロールである。 このような多連式ルーパにおいては、各キャリッジ３Ａ
、３Ｂの上下方向位置を制御するべく一方のキャリッジ
３Ａを基準にし、他方のキャリッジ３Ｂの上下方向位置
を電気的に追従・同調させるようにした同調位置制御を
行なっている。 従って、前記多連式ルーパにおいては、各ルーパ８Ａ、
８Ｂにおけるキャリッジ３Ａ、３Ｂの昇降速度は完全に
は一致せず、たとえ、前記（１）式で求められた速度指
令値Ｖｉでヘルパロール９Ａ、９Ｂの速度を制御しても
、張力変動が消滅しないばかりか、キャリッジの昇降速
度による影響と干渉し合うため、ストリップＳに更に大
きな張力変動が発生する場合があるという問題点があっ
た。

【発明が達成しようとする課題】

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、キャリッジ移動時にルーパ内のストリップに張力
変動が発生するのを抑制・防止して、ラインにおけるス
トリップの安定した通板を確保し得るルーパロールの速
度制御方法を提供することを課題とする。

【課題を達成するための手段】

本発明は、ロールにストリップを巻き掛け、キャリッジ
の昇降によりストリップを貯蔵・送出するルーパ内で、
ロールの速度を制御する方法であって、前記キャリッジ
の移動速度を検出し、前記ロールの駆動モータへの速度
指令を、検出されたキャリッジの移動速度とルーパ入側
及び出側のうちの少なくとも一方のストリップの通板速
度とに基づき求め、求められた速度指令となるように前
記ロールの速度を制御して、前記キャリッジ移動時にル
ーパ内のストリップに張力変動が発生するのを防止する
ことにより、前記課題を達成したものである。

【発明の作用及び効果】

以下、本発明の原理について説明する。 従来、ヘルパロールの速度指令値Ｖｉは、前出（１）式
で算出された。これと同様に、キャリッジの速度指令値
Ｖｌｐは、次式（２）のように算出される。 Ｖｌｐ−（Ｖｏ−ＶＥ）／Ｎ　　　　−（２）（１）、
（２）式から明らかなように、キャリッジの速度指令値
Ｖｌｐは、ヘルパロールの速度指令値Ｖｉの一部となっ
ている。 一方、キャリッジはその質量や機械的損失等により、（
２）式で算出される速度指令値Ｖｌｐ通りの移動速度で
常時に移動するものではない。そこで、前記（１）式に
、このキャリッジの実際の移動速度を取込んで、次式（
３）のようにヘルパロールの速度指令値Ｖｉを算出し、
その速度指令値Ｖｉでヘルパロールの速度を制御すれば
、張力変動が生じることのない、非常に良好な速度制御
を行なうことが可能となる。 即ち、ヘルバロールの速度指令値■１を、キャリッジ移
動速度の実測値Ｖ　１ｐｆｂをフィードバックして、次
式（３）のように算出する。 Ｖｉ　＝ｖＥ＋ｖ＋ｐｒｂ−ｉ　　　・・・（３）次に
、多連式のヘルパロールの速度制御について前出第４図
に示したような２連式ルーバを例にとり説明する。この
場合、第１のルーパ８Ａと第２ルーパ８Ｂのキャリッジ
３Ａ、３Ｂの移動速度が異なるので、ヘルパロール９Ａ
、９Ｂに対する速度指令も各キャリッジ３Ａ、３Ｂ毎に
独立して求める必要がある６例えば第１のルーパ８Ａを
基準にすれば、そのヘルパロール９Ａへの速度指令値Ｖ
ｉ（１）は次式（４）のように算出される。 Ｖ　１（１）＝Ｖ　Ｅ　＋Ｖ　Ｉｐ（１）ｆｂ　Ｈｉ　
−（４）ここで、Ｖｌｐ（１）ｆｂは、フィードバック
する、キャリッジ３Ａの実際の移動速度である。 第２のルーパ８Ｂについても第１のルーパ８Ａと同様に
してヘルパロールを速度制御することが考えられる。し
かしながら、そのような速度制御では第１、第２のルー
パ８Ａ、８Ｂ間で、速度指令値に不一致が生じることが
考えられるから、次のようにして第２のルーパ８Ｂのへ
ルパロール９Ｂに対する速度指令値Ｖｉ（２）を算出す
る。 即ち、第２のルーパ８Ｂの入側におけるストリップの速
度ｖＭは、第１のルーパ８Ａ最後のＮ（１）番目のロー
ル速度に等しいから、次式（５）のように表わされる。 ＶＭ＝ＶＥ＋Ｖｌｐ（１）ｆｂ　　、Ｎ（１）−（５）
従って、第２のルーパ８Ｂのへルパロール９Ｂへの速度
指令値Ｖｉ（２）は次式（６）から算出される。 Ｖｉ（２）＝Ｖ＋＋（（Ｖｏ　　　ＶＭ）／Ｎ［２））
ｘ　　（ｉ　　−Ｎ（１）　　） Ｖ　Ｅ　＋Ｖ　１ｐ（１）ｆｂ　　−Ｎ　（１）＋（（
Ｖ　ｏ　−Ｖ　Ｅ−Ｖ　１ｐ（１）ｆｂｘＮ（１））／
Ｎ（２）　　） ｘ　　（ｉ　　−Ｎ（１）　　）　　　　・・・　（６
）よって、〈４）式により第１のルーパ８Ａの各ヘルパ
ロール９Ａの速度指令値Ｖｉ（１）を算出し、（６）式
により第２のルーパ８Ｂの各ヘルバロール９Ｂの速度指
令値Ｖｉ（２）を算出し、これら各速度指令値Ｖｉ（１
）、Ｖｉ（２）に基づき各ヘルパロール９Ａ、９Ｂを速
度制御すれば、２連式ルーパの場合でもルーパ内の張力
変動を良好に防止し得る速度設定をなすことができる。 なお、（４）〜（６）式においては、２連式ルーパにお
いて第１のルーパ８Ａを基準にした速度設定値を算出し
ていたか、第２のルーパ８Ｂを基準にして速度設定値を
算出するようにしてもよい。 この場合には、第１、第２のルーパ８Ａ、８Ｂのへルパ
ロール９Ａ、９Ｂへの速度指令値Ｖｉ（１）、Ｖ＋（２
）は、次式（７）、（８）のように算出される。 Ｖ　１（１）＝　Ｖ　Ｄ　−Ｖ　１ｐ（２）ｆｂ　　−
Ｎ　（２）十（（Ｖｏ−ＶＥ−Ｖｌｐ（２）ｆｂ ｘＮ（２））／Ｎ（１）ｌ　　・ｉ・・・（７）Ｖ　１
（２）＝　Ｖ　ｏ　−Ｖ　ｌｐ［２）ｆｂｘ　（Ｎ（１
）　十Ｎ（２）　−ｉ　）・・・（８）但し、Ｖ　Ｉｐ
（２）ｆｂは、フィードバックする第２のルーパにおけ
るキャリッジ３Ｂの実際の移動速度である。 以上のような原理に基づき本発明はなされたものである
。本発明によれば、キャリッジ移動時にルーパ内のスト
リップに張力変動が発生するのを確実に抑制・防止でき
る。従って、ラインの安定した通板を確保でき、又、プ
ロセス部内に張力変動が波及してストリップに不具合が
生ずることがないため、歩留り向上に寄与できる。又、
プロセス部の高速運転や、極低炭素材などのストリップ
の低張力通板が可能になる。

【実施例】

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 この実施例は、第１図に示されるように、プロセス部の
焼鈍炉１０で処理されるストリップＳを該焼鈍炉１０の
入側、出側で貯蔵・送出するルーパである。 入側、出側のルーパはいずれも２連式のものである。入
側ルーパとしては、第１、第２のルーパＬＰＢＩ、ＬＰ
Ｅ２が設けられ、出側ルーパとしては、第１、第２のル
ーパＬＰＤＩ、ＬＰＤ２が設けられている。 入側において、第１のルーパＬＰＥＩにおける各可動ロ
ールＩ　Ｅ　（１１及び固定ロール２　Ｂ　（１）間の
ストランド数は１８、第２のルーパＬＰＥ２における各
可動ロールＩ　Ｂ　（２）及び固定ロール２Ｅ（２）間
のストランド数は１４である。又、出側において、第１
のルーパＬＰＤＩにおける各可動ロールＬ　Ｄ　（１）
及び固定ロール２　Ｄ　（１）間、及び第２のルーパＬ
ＰＤ２における各可動ロールＩＤ（２）及び固定ロール
２　Ｄ　（２）間のストランド数は、各々１６である。 又、入側ルーパにおいては、焼鈍？１０に近い第２のル
ーパＬＰＥ２を基準ルーパとし、出側ルーパにおいては
、焼鈍炉１０に近い第１のルーパを基準ルーパとしてい
る。これは、前出（４）、（６）〜（８）式がら理解さ
れるように、基準となるルーパにおいては、そのキャリ
ッジの杯動速度をフィードバックして用いているが、も
う一方の前記同調位置制御されているルーパ（以下、従
動ルーパという）では、そのキャリッジの速度をフィー
ドバックしてルーパの速度を制御していないため、基準
ルーパの方が制御精度が高くなり、従って、基準ルーパ
を焼鈍炉１０側としたほうが焼鈍炉１０への張力変動波
及の面で有利に作用するからである。 なお、入側ルーパＬＰＥＩ、ＬＰＥ２には、固定ロール
の一段置きにヘルバロール用の駆動モータ７Ａ２〜７Ａ
２８が設けられ、出側ルーパＬＰＤＩ、Ｌ　Ｐ　Ｄ　２
　ニは、同！６＝７　Ｂ２〜７　Ｂ３０が設けられてい
る。 又、各ルーパＬＰＥ１、ＬＰＥ２、ＬＰＤｌ、ＬＰＤ２
のキャリッジ３ＥＡ、３ＥＢ、３ＤＡ、３ＤＢには、ワ
イヤ４、ドラム５を介した昇降用のキャリッジモータ６
ＥＡ、６ＥＢ、６ＤＡ、６ＤＢが設けられている。 ここで、ｉ番目のヘルパロール９Ｅｉ、９Ｄｉに用いる
駆動モータ７Ａｉ（７Ａ２〜７Ａ２８）、７Ｂｉ　（７
Ｂ２〜７Ｂ３０）のＭ両系を第２図に示す、該駆動モー
タ７Ａｉ、７Ｂｉには、第２図に示されるように、それ
の回転速度を検出するためのパルスジェネレータ（ＰＬ
Ｇ）などの速度検出器１４が設けられている。又、第２
図において符号１６は、前出（４）、（６）〜（８）式
の演算を行なう演算器１６である。この演算器１６の演
算結果は、加算点１８を介して速度検出器１４からのフ
ィードバック信号と共に、速度制御器（Ａ５Ｒ）２０に
入力される。 以上のような構成において、演算器１６には、基準ルー
パのキャリッジ昇降速度の実測値Ｖ　Ｉｐｆｂ及び焼鈍
炉１０における速度実績値■ｐが入力される。該演算器
１６は、これら入力信号に基づき前記（４）、（６）〜
（８）式の演算を行ない各駆動モータ７Ａ２〜７Ａ２８
．７Ｂ２〜７Ｂ３０の速度指令値Ｖｉ（１）、Ｖｉ（２
）を算出し、これら算出結果に当該駆動モータ７Ａ２〜
７Ａ２８．７Ｂ２〜７Ｂ３０の速度フィードバックを加
算点１８で施し、速度制御器２０を介してモータ７Ａ２
〜７Ａ２８．７Ｂ２〜７Ｂ３０を速度制御する。 次に、第１図に示した各ルーパにおける駆動モータ７Ａ
２〜７Ａ２８．７Ｂ２〜７Ｂ３０の速度指令値の算出例
を説明する。 まず、入側ルーパにおいて、従動ルーパである第１のル
ーパＬＰＥＩの速度指令値Ｖｉｅ（１）は、前出（７）
式から次式（９）の如く算出され、基準ルーパである第
２のルーパＬＰＥ２の速度指令値Ｖｉｅ（２）は、前出
（８）式から次式（１０）の如く算出される。 Ｖ　＋ｅ（１）　−Ｖｐ　−１４−Ｖ　１ｌｌｅ（２）
ｆｂ＋（（Ｖｐ　−Ｖ　Ｅ　　１４　・Ｖ　１ｐｅ（２
）ｆｂ）／１８）・ｉ　　　　　　・・・（９）Ｖｉｅ
（２）　＝ｖｐ−ｖｌｐｅ（２）ｆｂ・（３２−ｉ　）
・・・（１０） 但し、Ｖｌｐｅ（２ンｆｂは、入側第２のルーパＬＰＥ
２におけるキャリッジ３ＥＢの昇降速度の実測値である
。 又、出側ルーパ１２Ｂの第１、第２のルーパＬＰＤＩ、
ＬＰＤ２の速度指令値Ｖ　１ｄ（１）　、Ｖ　１ｄ（２
）は、前出（４）、（６）式に基づき次式（１１）、（
１２）のように算出される。 Ｖｉｄ（１）　＝Ｖｐ　十Ｖｌｐｄ（１）ｆｂ　　−ｉ
−（１１）Ｖｉｄ（２）　＝Ｖｐ　＋　１６・Ｖ　１ｐ
ｄ（１）ｆｂ＋　（（Ｖｐ　−Ｖｏ−Ｖｌｐｄ（１）ｆ
ｂ）／１６）（ｉ−１６）・・・（１２） 但し、Ｖ　１ｐｄ（１）ｆｂは、出側第１のルーパＬＰ
Ｄ１におけるキャリッジ３０Ａの昇降速度の実測値であ
る。 従って、（９）、（１０）式から入側ルーパの各速度指
令値Ｖ２ｅ（１）　〜Ｖ２８ｅ（２）は、次式（１３）
％式％ 又、出側ルーパの各速度指令値ｖ２ｄ（１）〜Ｖ３０ｄ
（２）は、次式（２０）〜（２７）の如く求められる。 ｖ２ｄ（１）　＝Ｖｐ　＋２−１ｐｄ（１）ｆｂ　　　
−（２０）Ｖ６ｄ（１）　＝Ｖｐ−１−５・１ｌｌｄ（
１）ｆｂ　　　　・・・（２１）ｖｌｏｄ（１）　　＝
Ｖｐ　＋　１０・１ｐｄ（１）ｆｂ　　・・・（２２）
Ｖ１４ｄ（１）　　＝Ｖｌ］　＋　１４・１ｐｄ（１）
ｆｂ　　・・・（２３）Ｖ１８ｄ（２）　　＝Ｖｐ　＋
　１６・Ｖ　１ｐｄ（１）ｆｂ＋　Ｉ　（Ｖ　ｏ　−ｖ
ｐ　　Ｖ　１ｐｄ（１）ｆｂ）／１６）・２　　　　　
・・・（２４）Ｖｐ　＋　１６　Ｖ　ｌ０ｄ（Ｉｆｂ ＋　（（Ｖ　ｏ　−Ｖｐ　−Ｖ　１ｐｄ（１）ｆｂ）／
１６）・６　　　　　・・・（２５）Ｖ２Ｏ６（２）　
　＝Ｖｐ＋１６Ｖｌｐｄ（１）ｆｂ＋　（（Ｖ　ｏ　−
Ｖｐ　−Ｖ　１ｐｄ（１）ｆｂ）／１６）・１０　　　
　・・・（２６）Ｖｐ　＋　１６　Ｖ　Ｉｐｄ（１）ｆ
ｂ＋　（（Ｖｏ　−ｖｐ　−Ｖｌｐｄ（１）ｆｂ）／１
６）・１４　　　　・・・（２７）以上のようにして算
出された速度指令値Ｖ２ｅ（１）〜ｖ２８ｅ（２）、Ｖ
２ｄ（１）　〜Ｖ３０ｄ（２）に従って各駆動モータ７
Ａ２〜７Ａ２８．７Ｂ２〜７Ｂ３０を速度ｖ２２ｄ（２
） Ｖ３０ｄ（２） 制御することにより、入側の第１、第２のルーパＬＰＥ
１、ＬＰＥ２、出側の第１、第２のルーパＬＰＤＩ、Ｌ
ＰＤ２共に、キャリッジ３ＥＡ、３ＥＢ、３ＤＡ、３Ｄ
Ｂの移動時にこれら各キャリッジの昇降速度に応じて各
ヘルパロールの速度を過不足なく制御できるため、ルー
パ内のストリップＳに張力変動が発生するのを確実に防
止することができる。 なお、前記実施例においては、第１図に示されるような
、焼鈍炉１０の入側、出側にそれぞれ２連式ルーバを設
け、これらルーパのへルバモータを本発明方法により速
度制御するようにしていたが、本発明方法を実施するル
ーパはこのような構成のものに限定されるものではない
。本発明は、要は、複数の可動ロールがキャリッジによ
り昇降されるルーパであればいずれのルーパにも実施可
能なものである。従って、本発明を実施するルーパはル
ーパ内のロール本数、及びルーパが単独あるいは、多連
式のものであるか否かを問わないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る焼鈍炉の入側、出側に
設けられたルーパの全体的な構成を示す配置図、 第２図は、前記実施例に係るルーパの駆動モータｉ＃［
ｌ系を示すブロック線図、 第３図は、ルーパの構成例を示す、一部ブロック図を含
む配置図、 第４図は、多連式ルーパの構成例を示す、一部ブロック
図を含む配置図である。 １、　ＩＥ（１）＋　　ＩＥ（２）＋　　ＩＤｍ　　＋
　　ＩＤ（２）・・・可動ロール、 ２．２Ｂ（１）　、２Ｅ（２）　、２［１）　、２Ｄ（
２）・・・固定ロール、 Ｓ・・・ストリップ、 ３．３Ａ、３Ｂ、３ＢＡ、 ３ＥＢ、３ＤＡ、３ＤＢ・・・キャリッジ、４・・・ワ
イヤロープ、 ５・・・ドラム、 ６．６ＥＡ、６ＥＢ、６ＤＡ、６ＤＢ ・・・キャリッジモータ、 ７．７Ａ２〜７Ａ２８．７Ｂ２〜７Ｂ３０・・・ヘルパ
ロールの駆動モータ、 ８Ａ、８Ｂ・・・第１、第２のルーパ、９．９Ａ、９Ｂ
・・・ヘルパロール、 １０・・・焼鈍炉、 １４・・・速度検出器、 １６・・・演算器、 １８・・・加算点、 ２０・・・速度制御器（ＡＳＲ）、 ＬＰＥＩ、ＬＰＥ２・・・入側の第１、第２のルーパ、
ＬＰＤＩ、ＬＰＤ２・・・出側の第１、第２のルーパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロールにストリップを巻き掛け、キャリッジの移
   動によりストリップを貯蔵・送出するルーパ内で、ロー
   ルの速度を制御する方法であつて、前記キャリッジの移
   動速度を検出し、 前記ロールの駆動モータへの速度指令を、検出されたキ
   ャリッジの移動速度とルーパの入側及び出側のうちの少
   なくとも一方のストリップの通板速度とに基づき求め、 求められた速度指令となるように前記ロールの速度を制
   御して、前記キャリッジ移動時にルーパ内のストリップ
   に張力変動が発生するのを防止するようにしたルーパロ
   ールの速度制御方法。