JPH03186550A - ラッパーロール駆動系のクリアランス監視装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、圧延鋼帯を巻き取るダウンコイラのラッパー
ロールに関し、ラッパーロールの鋼帯外周への追従制御
が良好に行えるよう、常に駆動系のクリアランスを監視
する装置に関するものである。

（ロ）従来技術 鋼帯をコイル状に巻き収るダウンコイラーには、鋼帯の
巻き付きを良くするために鋼帯外周を接触支持するラッ
パーロールが設けられている。そして、該ラッパーロー
ルは鋼帯先端がダウンコイラーに侵入直後に鋼帯を押さ
え込み、完全に巻き締まるまでの間、鋼帯外周をマンド
レルに向けて押し付けている。

しかし、鋼帯先端の位置する部分の２層目以降には、そ
の部分が段差状のためラッパーロールにより押し付ける
と段状の疵（トップマーク）が発生する。

従来このトップマーク部は次工程にて切断除去されてい
たが、歩留まり向上のため該段差部のみラッパーロール
押し付は力を緩める方法が特開昭５９−１６９６１９号
に提案された。これは、マンドレル回転に合わせ前記段
差部でラッパーロールを退避させる際に、鋼帯巻き太り
に伴いラッパロール押え位置及び鋼帯外周長が変化し、
適切な段差部での退避動作が合わなくなるのを補正する
制御手段に関するもので、トップマークによる歩留まり
低下の改善に効果を上げている。しかし、段差部での退
避か大き過ぎると鋼帯巻き緩みとなりコイル内での擦り
傷やハンドリング中でのトラブルの原因となることより
、より適切な段差部でのラッパーロール押し付は退避量
とすべく、先に特開昭６３−１８８４２４号に、より高
精度な制御手段を提案した。これは、鋼帯板厚分たけ段
差部でラッパーロール押し付は位置を退避させようとす
るものであるか、ラッパーロール駆動系はその設置環境
か苛酷なことよりクリアランスの変化が大きく、このよ
うな極めて精度良くラッパーロールし付は位置を調整す
る制御により効果を発揮するには、駆動系のクリアラン
ス管理精度を高める必要があった。

（ハ）発明か解決しようとする課題 本発明は上記従来の問題であった、ラッパーロル駆動系
のクリアランス管理精度に関し、最良の状態より時間経
過に伴う各部の損摩耗の進行程度を常時監視し、機械系
のクリアランスが制御上問題となる以前に機械系の補修
取り替えを指示する監視装置を設けることにある。言い
換えると、機械系の損摩耗を常時監視又は測定し最適補
修取り換え時期を知らせる、設備保護監視装置の提供に
ある。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明のラッパーロール駆動系のクリアランス監視装置
は、先端部に鋼帯外周を接触支持するラッパーロールを
設け、他端部を支点軸により回動自在に軸支されたフレ
ームと、該フレームに一端を軸着し鋼帯に対してラッパ
ーロールを接離駆動するシリンダーとよりなるラッパー
ロール駆動系において、前記シリンダーにピストン位置
検出器と加速度計とを設け、該シリンダーへの流体供給
系に積算流量計を設け、フレーム端の支点軸に回転角度
計を設けると共に、前記各検出器の出力より駆動系のク
リアランス量を算出する演算器を設けたことにより、上
記課題を解決している。

（ホ）作用 ラッパーロールは、最良の状態より時間経過に伴い各部
が損摩耗する。特に、高温多湿環境下でありながら設置
スペース及び高速動作を要求されるため充分な保護カバ
ー等の設置が難しく、支点軸等に摩耗が進行する。この
ような摩耗が大きくなると、トップマーク防止制御動作
に対して応答が遅れ、効果的にトップマークの発生、鋼
帯コイルの巻き緩み等の問題と共に、ラッパーロール駆
動系全体に対しても振動の増加によりｆｊｌ械系の損傷
等が発生する。このため、本発明の装置では下記の機構
により、各部分の異常やクリアランス量を検出する。

■　流体シリンダー内部の流体漏れ検出シリンダーへの
流体供給系に設けた積算流量計により、シリンダーへの
流体供給量を求め、一方前記シリンダーに設けたピスト
ン位置検出器によりシリンダー内のピストンの移動量を
求め、流体供給量をピストン有効径で除した値とピスト
ン移動量とを比較する。シリンダー内部に漏れがあれは
、両者は一致せず、内部漏れを検出できる。

■　クレビス部のクリアランス検出 前記ピストン位置検出器によるピストンの移動量と、フ
レーム端の支点軸に設けた回転角度計によりフレームの
動き角度を求め、支点軸とシリンダー取り付は位置まで
のアーム長ｒより該部分の動き量とし、両者を比較する
。シリンダー取り付はクレビス部等に、過大なりリアラ
ンスがあると、両者は一致せず、異常摩耗を検出できる
。

■　トラニオン部のクリアランス検出 シリンダーのピストン移動方向に対して直角方向のクリ
アランスは前項クレビス部のクリアランス検出手段では
検出は困難である。しかし、シリンダー作動時にはシリ
ンダー位置変位として現れ、制御上大きな誤差となり、
さらに設備的にも異常振動の元となる為シリンター本体
に取り付けた加速度計により、シリンダー本体の取り付
は部回りのクリアランスを監視する。つまり、流体圧供
給時のシリンダー本体の加速度計出力値を測定し異常に
大きな加速度が掛かる場合は、シリンダー取り付は部の
クリアランス増加と判断する。

（へ）実施例 本発明のラッパーロール駆動系のクリアランス監視装置
の実施例について、図を参照しながら、より詳しく説明
する。

本発明の監視装置は、第１図に最もよく示すように、圧
延材３を巻き取るダウンコイラ４におけるラッパーロー
ル５の位置及び圧力を制御する流体圧シリンダー１０に
より、マンドレル１４上に巻き取られた圧延材３の段差
＃７を回避させるラッパーロール駆動系３０に適用され
る。

本発明の監視装置においては、シリンダー１０に位置検
出器１６を設けてシリンダー１０のピストンロッド１７
の変位量を検出し、シリンダー加速度計１８を設けてシ
リンダー１０の作動時の変位量を検出し、シリンダー１
０への流体供給系にＶｔ算流量計１９を設けてピストン
ロッド１７の設定変位量を求める。なお、１３は流体供
給を制御するサーボ弁または、切換弁である。ラッパー
ロル・フレーム８の支点軸９に角度計１１を設けてフレ
ーム８の角変位量を検出し、前記各検出値にもとづいて
前記ラッパーロール駆動系３０の機械各部のクリアラン
スを、演算器４０にて検出する。

次に、第２図から第４図までを参照して、駆動系３０の
機械各部のクリアランス検出ロジックについて説明する
。

第２図は、流体シリンダー内部の流体漏れ検出ロジック
を示す、この流体漏れ検出においては、シリンダー１０
のボトム測の流量を積算流量計１９で求め、ピストン有
効断面積で除して求められるピストンロッド設定変位量
と、ロッド位置検出器１６により求められるピストンロ
ッド変位量とを比較する。流体シリンダー内部に漏れ２
１があれば、両者は一致せず異常を検知できる。

第３図は、クレビス１５の異常クリアランス検出ロジッ
クを示す、この異常クリアランス検出においては、ピス
トンロッド１７の変位をクレビス１５の収り付は部のフ
レーム８のアーム長ｒで除して求められるラッパーロー
ル・フレーム８の角度設定変位量と、角度計１１により
求められる角度変位とを比較する。クレビス１５のクリ
アランスか大きくなると、両者は一致せず、クレビス１
５の異常クリアランスを検出できる。

第４図は、トラニオン１２の異常クリアランス検出ロジ
ックを示ずにの異常クリアランス検出においては、流体
シリンダー１０に油等の圧力流体を供給して、ピストン
ロッド１７を動作させる際、シリンター１０の本体には
ピストンロッド１７に対して加わる推力と等しい力が反
作用としてピストンロッド１７の移動方向とは反対の方
向に加わる。このとき、トラニオン１２に過大のクリア
ランスかあると、シリンダー１０の本体は上記反作用に
よる力により同方向に動き、加速度計１８に信号が現れ
る。この現象を利用して、トラニオン１２の異常クリア
ランスを検出できる。ただし、ラッパーロールの性格上
、ロールを介して鋼帯巻き収り時の振動かシリンダーに
伝わることより、シリンダーの作動状況に合わせた振動
のみを取り出し、管理値とする必要がある。

（ト）効　果 本発明によれば、タウンコイラ用ラッパー０−小駆動系
に過大のクリアランスが発生した場合、これを初期段階
で検出できるので、ラッパーロール駆動系の本来の機能
を大きく損なうことがなく、巻き取り材の疵増加による
歩留の低下を最小限に抑えることができる。

また、本発明は、ダウンコイラ用ラッパーロールに限ら
ず、油圧サーボ系により位置制御を行っている装置等に
おいて、アクチュエータか何らかの機械部分を介して接
続されている場合も適用することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のクリアランス監視装置を備えた、ラ
ッパーロール駆動系の説明図、第２図は、本発明による
流体シリンダー内部の流体漏れ検出ロジックの説明図、
第３図は、クレビス部の異常クリアランス検出ロジック
の説明図。第４図は、トラニオン部の異常クリアランス
検出ロジックの説明図。 １：ホットランテーブル　２：ピンチロール３：圧延材
　　　　　　　４：ダウンコイラ５＝ラッパーロール　
　　７：段差部 ８ニラツバーロール・フレーム ９：支点軸　　　　　　ｌＯ二流体シリンタ１１：角度
計　　　　　　１２：トラニオン１３：サー；ｌ弁　　
　　　１４：マンドレル１５：クレビス　　　　　１６
：位置検出器１７：ピストンロッド　　１８：加速度計
１９：積算流量計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ダウンコイラー巻き取り鋼帯外周を接触支持するラッパ
   ーロールであって、先端部にラッパーロールを設け他端
   部を支点軸により回動自在に軸支されたフレームと、該
   フレームに一端を軸着し鋼帯に対して接離駆動するシリ
   ンダーとよりなるラッパーロール駆動系において、前記
   シリンダーにピストン位置検出器と加速度計とを設け、
   該シリンダーへの流体供給系に積算流量計を設け、フレ
   ーム端の支点軸に回転角度計を設け、前記各検出器の出
   力より駆動系のクリアランス量を算出す演算器を設けた
   ことを特徴とするラッパーロール駆動系のクリアランス
   監視装置。