JPH04280763A - 連続処理ラインのストリップ張力制御装置 - 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】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明はループカー，ループタワ
ー等のルーパーを備えた帯状金属（以下ストリップと称
す）の連続処理ラインにおけるストリップ張力を制御す
る装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般にストリップの酸洗、或いは熱処理
等を行う連続処理ラインにおいては、一のストリップの
後端に次のストリップの先端を溶接等にて連結し、順次
複数のストリップを連結した状態で処理が施されるよう
になっている。ところでこのような連続処理ラインにお
ける酸洗，或いは熱処理を施す処理装置においては、例
えば熱伸び，幅減少等の変形を均一とするため、ストリ
ップ張力を一定に維持する必要がある反面、処理装置の
入側ではストリップを順次溶接して連結するために、ま
た処理装置の出側ではストリップを定寸切断するために
夫々ストリップを一時的に停止せねばならない。このた
め、これら連結，切断に要する時間に搬送されるストリ
ップ長さに相当するストリップ長を貯め込んでおくバッ
ファとしてのループカー、ループタワー等のルーパーが
設置される。ルーパーはその上流側、又は下流側の事情
に応じてストリップの貯込量を増大する方向又は貯込量
を減少する方向に移動させるが、このようなルーパーが
移動している間も処理装置の張力を一定に維持する必要
上、従来にあってはテンションメーターを用いてルーパ
ー駆動トルク、或いは駆動電流を制御する構成が一般に
採用され、又処理装置の入側又は出側での溶接，切断作
業が終了後は、ルーパーを元の位置迄戻す必要があるた
め入側又は出側のブライドルロール速度を調節してルー
パーを所定の位置に戻すべくルーパー位置制御装置が設
置されている。 【０００３】図５（ａ）　は従来装置におけるルーパー
による張力制御系を示すブロック線図、図５（ｂ）　は
同じく位置制御系を示すブロック線図である。図５（ａ
）　に示す張力制御系ではストリップの張力基準とテン
ションメータ等による張力フィードバック値との張力偏
差を比例積分要素１３に入力し、また張力基準は張力・
電流変換回路１２にて電流に変換し、これと比例積分要
素１３の出力及びメカロス，　慣性等の補償回路１５の
出力とを加え合わせて、電流基準としてルーパー駆動電
動機の電流制御装置１４に入力し、ルーパー駆動電動機
６を制御する。 【０００４】一方図５（ａ）　においてはルーパーの位
置基準と、位置フィードバック値との位置偏差は位置制
御装置２１及び切替制御部３０へ入力される。位置制御
装置２１の出力はリレー接点２２を介して入側ブライド
ルロールの速度制御装置２３に入力され、入側ブライド
ルロールの駆動電動機７を制御する。なお、リレー接点
２２は切替制御部３０の出力に基づきルーパーの位置偏
差が所定範囲外のときにオンし、所定範囲内のときにオ
フとなるようにしてある。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところでルーパーにお
けるストリップ貯込量を多くとり、入側又は出側での作
業時間分を確保しようとすると、ルーパーの機長を長く
するか、又はストランド数を多くする必要があり、スペ
ース上の制約からストランド数を多くする場合が多い。 この場合、ルーパー設備は大きく、重量も大きくなり、
その慣性や摩擦が大きくなることは避けられない。この
ような場合、ルーパーが一旦停止するとその慣性及び静
止摩擦抵抗のために動き始める際にはルーパー駆動電動
機６に大きなトルクが必要とされる。 【０００６】従ってルーパー駆動電動機のトルクを多少
変える程度ではルーパーは停止したまま動かず、ストリ
ップ張力が変化しないという状態が生じ、結果として比
例積分出力が飽和し、その後ルーパーが動き出した時に
は逆に大きな慣性のためにストリップに過大（若しくは
過小）張力が発生するという虞れがあった。この対策と
して従来にあってはルーパー起動時における静止摩擦抵
抗と動摩擦抵抗との差異によって生じる過渡的な張力変
動を防止すべく、ルーパー駆動電動機に対する電流制御
系のマイナーループとして速度制御ループを設け、入側
，出側のストリップ速度差を速度制御ループにおいて補
正する技術が提案されている（特開昭５５−７７９１９
号公報）　。 【０００７】しかしこの装置ではルーパー起動時の張力
変動を抑制出来る反面、■　　ルーパー静止時における
張力制御はルーパー駆動電動機による電流制御のみであ
るため、静止摩擦抵抗の影響により正確な張力制御が出
来ない。■　　ルーパーに微小移動が生じている場合、
張力制御と位置制御とが干渉し、ルーパー位置、ストリ
ップ張力に周期変動が生じる。という問題があった。 【０００８】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、ルーパーの移動中は
勿論、ルーパーが停止している状態にあっても、ストリ
ップ張力を安定、かつ基準通りに制御し得る連続処理ラ
インのストリップ張力制御装置を提供するにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明に係る連続処理ラ
インのストリップ張力制御装置は、ストリップの貯込量
を増加する方向及び減少する方向へ移動可能としたルー
パーを備える連続処理ラインのストリップ張力制御装置
において、ルーパーの速度，位置を検出する検出器と、
ストリップ張力基準と張力検出値との張力偏差に応じて
ルーパー駆動電動機のトルクを制御する制御系と、張力
基準と張力検出値との張力偏差に応じてルーパーの入側
又は出側におけるストリップ搬送ロール駆動電動機の速
度を制御する制御系と、ルーパー位置基準と位置検出値
との位置偏差に応じて前記ストリップ搬送ロール駆動電
動機の速度を制御する制御系と、前記検出器の検出値及
び前記位置偏差に基づいて前記各制御系を切替えて動作
させる手段とを具備することを特徴とする。 【００１０】 【作用】本発明装置にあっては、これによってルーパー
が停止している状態においては勿論のこと停止状態から
移動状態に移る過渡状態にあっても精度よく張力を制御
することが可能となる。 【００１１】 【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づき
具体的に説明する。図１は本発明に係る連続処理ライン
のストリップ張力制御装置を示す模式図であり、図中Ｓ
はストリップ、１は酸洗槽、或いは焼鈍炉等の処理装置
、２は入側ブライドルロール、３は出側ブライドルロー
ル、４はルーパー、１０はストリップ張力制御装置を示
している。ストリップＳは矢符で示す如く、上流側から
入側ブライドルロール２、ルーパー４、ブライドルロー
ル５を経て処理装置１に供給され、所定の処理を施され
た後、出側ブライドルロール３を経、その後は図示しな
いルーパーを経てシャー等に送出されていくようになっ
ている。 【００１２】ルーパー４は複数の固定ロール４ａと、複
数のロール４ｂを備えたループカー４ｃ等にて構成され
ており、入側ブライドルロール２を経たストリップはル
ープカー４ｃのロール４ｂと固定ロール４ａとの間に巻
き掛られ、ループさせた後ブライドルロール５に入るよ
うにしてある。ループカー４ｃと、ドラム４ｄとの間に
はワイヤ４ｅが張り渡され、またドラム４ｄにはルーパ
ー駆動電動機６が連結されている。 【００１３】７は入側ブライドルロール２の駆動電動機
、８はストリップの張力検出器、９はルーパー駆動電動
機６に付設されたパルスジェネレータ等で構成されるル
ーパー４（具体的にはループカー４ｃ）　の速度，　位
置検出器である。 【００１４】ストリップ張力制御装置１０は前記張力検
出器８、速度，位置検出器９の検出信号を取り込み、こ
れらと、別途入力されたルーパー張力基準（張力検出器
８設置位置における張力基準）及びルーパー位置基準等
に基づきルーパー駆動電動機６、入側ブライドルロール
駆動電動機７を制御するようになっている。 【００１５】図２はストリップ張力制御装置１０に設け
られている張力，位置の制御系を示すブロック線図であ
る。ルーパー張力基準と張力検出器８にて検出された張
力フィードバック値との張力偏差は接点１１及び１７を
通して比例積分要素１３及び比例要素１８に入力される
。また前記張力基準は張力・電流変換回路１２に入力さ
れて電流値に変換され、この電流値，　前記比例積分要
素１３の出力、並びにメカロス，　慣性等の補償回路１
５の出力が加算され、電流基準として電流制御装置１４
に入力し、ルーパー駆動電動機６を駆動制御する。１６
は積分量リセット回路であって、比例積分要素１３の積
分量を漸次零に近づけるようになっている。 【００１６】一方、ルーパー位置基準と速度，　位置検
出器９で検出された位置フィードバック値との位置偏差
は位置制御装置２１及び切替制御部３０に入力される。 前記位置制御装置２１の出力は接点２２を経て前記比例
要素１８の出力と加算され、速度制御装置２３に入力さ
れ、入側ブライドルロール２の駆動電動機７を制御する
ようになっている。 【００１７】切替制御部３０には前記位置基準と位置フ
ィードバック値との位置偏差及び速度，　位置検出器９
にて検出したルーパー速度フィードバック値が入力され
、これらに基づいて前記接点１１，１７　及び２２を開
閉制御し、制御モードの切替を行うようになっている。 制御モードの切替パターンは表１に示す通りである。 【００１８】 　　　　　　【００１９】表１から明らかな如く、位置
基準と位置フィードバック値との位置偏差が一定値を越
えたときは接点１１，２２　が閉じ、接点１７が開くた
め、従来と同様にルーパー４が停止しているか、移動し
ているかの如何にかかわらず張力制御及び位置制御が動
作し、ルーパー駆動電動機６に対し張力基準と張力フィ
ードバック値との張力偏差に応じたトルク制御が行われ
、また入側ブライドルロール２の駆動電動機７に対しル
ーパー位置基準と位置フィードバック値との位置偏差に
応じた速度制御が行われる。なお位置偏差が一定値内に
あるときは接点２２が開き、ルーパーの位置制御は行わ
れない。 【００２０】一方、位置偏差が一定値内であって、しか
もルーパーが停止している場合には、接点１１，２２　
が開き、接点１７が閉じるため比例要素１８の出力のみ
が速度制御装置２３に入力され、入側ブライドルロール
２の駆動電動機７に対し、張力基準と張力フィードバッ
ク値との張力偏差に応じた速度制御が行われ、ストリッ
プ張力が制御される。上記以外の場合、接点１１が閉じ
、接点１７が開くためルーパー駆動電動機７に対するト
ルク制御が行われストリップ張力が制御される。なお、
接点１７が閉じ、接点１１が開く際には微分量リセット
回路１６が動作し、比例積分要素１３の積分量は徐々に
０に漸近され、接点１１が閉じたとき、即ちルーパーが
再度動作し始めた時にストリップ張力が急変しないよう
に配慮してある。 【００２１】上述の如く、本発明にあってはルーパーが
停止している状態にあってもルーパーの位置偏差が一定
値内にあるときは接点１７が閉じることにより、入側ブ
ライドルロール２の駆動電動機７に対する速度制御によ
って、またルーパーの位置偏差が一定値内になく、接点
２２が閉じて位置制御系が動作しているときも接点１１
が閉じ、ルーパー駆動電動機６に対するトルク制御によ
りストリップ張力が制御され、ストリップ張力を安定に
維持出来ることとなる。 【００２２】次に本発明装置と従来装置とについての比
較試験結果を示す。図３は図１，図２に示す本発明装置
についての、また図４は図５に示す従来装置についての
結果を示している。図３，図４において（ａ）　はルー
パー位置、（ｂ）　はルーパー速度、（ｃ）　は入側ブ
ライドルロール速度、（ｄ）　はルーパー電流基準　（
又は電流値）　、（ｅ）　はストリップ張力の変化を示
している。図３，図４の比較により、ルーパー停止時及
びルーパーの起動直後のｇ，ｈ点付近においては従来装
置では張力不足（ｊ点）或いは過大張力（ｋ点）が発生
しているのに対し、本発明装置では張力変動が大幅に低
減されていることが解る。 【００２３】なお上述の実施例では処理装置１の入側に
配設したルーパー４による張力制御について説明したが
、処理装置１の出側に配設したルーパー４の駆動電動機
とその出側に配設したブライドルロールの駆動電動機と
についても適用し得ることは言うまでもない。また上述
の実施例はルーパー駆動電動機６と入側ブライドルロー
ル駆動電動機７とに適用する構成を説明したが、何らこ
れに限らず、ルーパー駆動電動機６と連続処理ラインに
おけるストリップ搬送ロール駆動電動機とについて適用
してもよい。 【００２４】 【発明の効果】以上の如く本発明装置にあってはルーパ
ー停止時はストリップ搬送ロール駆動電動機の速度調節
によって、またルーパーがストリップ貯込量を増加又は
減少中はルーパー駆動電動機のトルク調節によって夫々
ストリップ張力が可能となり、ストリップ張力をより精
細に制御することが出来る優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の模式図である。

【図２】本発明装置における制御系のブロック線図であ
る。

【図３】本発明装置の試験結果を示すグラフである。

【図４】従来装置の試験結果を示すグラフである。

【図５】従来装置の制御系を示すブロック線図である。

【符号の説明】

１　　　　　　処理装置 ２　　　　　　入側ブライドルロール ３　　　　　　出側ブライドルロール ４　　　　　　ルーパー ５　　　　　　ブライドルロール ６　　　　　　ルーパー駆動電動機 ７　　　　　　入側ブライドルロール駆動電動機８　　
　　　　張力検出器 ９　　　　　　速度，位置検出器 １２　　　　　　張力・電流変換回路 １３　　　　　　比例積分要素 １４　　　　　　電流制御装置 ２１　　　　　　位置制御装置 ２２　　　　　　リレー接点 ２３　　　　　　速度制御装置 ３０　　　　　　切替制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ストリップの貯込量を増加する方向及
   び減少する方向へ移動可能としたルーパーを備える連続
   処理ラインのストリップ張力制御装置において、ルーパ
   ーの速度，位置を検出する検出器と、ストリップ張力基
   準と張力検出値との張力偏差に応じてルーパー駆動電動
   機のトルクを制御する制御系と、張力基準と張力検出値
   との張力偏差に応じてルーパーの入側又は出側における
   ストリップ搬送ロール駆動電動機の速度を制御する制御
   系と、ルーパー位置基準と位置検出値との位置偏差に応
   じて前記ストリップ搬送ロール駆動電動機の速度を制御
   する制御系と、前記検出器の検出値及び前記位置偏差に
   基づいて前記各制御系を切替えて動作させる手段とを具
   備することを特徴とする連続処理ラインのストリップ張
   力制御装置。