JPH0532300B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主として鋼帯等の帯状物をその幅方向
のエツジを同一平面上に揃えた状態で巻取り、又
これから巻き戻すための巻取機の位置制御装置に
関する。

〔従来の技術〕

一般に帯状物を巻取る場合には、その幅方向の
エツジ部位置が巻取機において同一平面上に揃う
よう巻取ることが、良好な巻姿を得、またその後
の取扱い過程において製品品質を損なわないため
に巻取過程における重要な管理項目となつてい
る。

帯状物を巻取機に巻きとつたときその幅方向の
エツジ部が位置ずれする理由は帯状物自体の曲
り、及び搬送過程での蛇行にあることは従来より
知られている。

このため従来にあつては巻取機による巻取位置
よりも所要距離前方において帯状物の幅方向変位
量、即ち蛇行量を検出し、これに対応させて巻取
機の位置を蛇行方向に移動制御する方法及び装置
が提案されている（特開昭56−82754号、実開昭
55−92644号）。

第５図は従来装置の模式図であり、図中１は鋼
帯等の帯状物、２は巻取機、３はアクチユエー
タ、４は巻取機２の前方に所定の距離を隔てて配
設された搬送ロールを示している。帯状物１は搬
送ロール４を経て所定の張力を付与されつつ帯状
物１に巻取られるようになつている。

巻取機２の巻取位置直前には帯状物１における
幅方向のエツジ部位置を検出する位置検出器５が
設置されており、その検出値は調節器７に入力さ
れ、該調節器７からは巻取機２に対する位置制御
信号がアクチユエータ３に出力され、帯状物１の
エツジ部変位量に対応して巻取機２に対する位置
制御が行われるようになつている。

ところでこのような従来装置にあつては、位置
検出器５と巻取機２との中間での帯状物の位置変
位を可及的に小さくするために位置検出器５は巻
取機２に接近して設置されており、蛇行量が少な
いときは巻取機２を追従させ得るが、蛇行量が大
きくなると巻取機２の位置制御が遅れて帯状物の
エツジ部が不揃いになることが避けられないとい
う問題があつた。

大きな蛇行にも追従させるべく制御ゲインを高
めることも考えられるが、この場合には制御系が
不安定となり、逆に定常状態でハンチングが生じ
帯状物のエツジ部を揃えるのは困難である。

第６図は帯状物の蛇行状態及びこれに対応する
巻取機の制御状態を示す波形図であり、第６図イ
は帯状物の蛇行量Ｓの時間的推移を、第６図ロは
帯状物の蛇行速度V_Sの変化を、第６図ハは制御
出力の推移を、第６図ニは巻取機の位置S_Rの変化
量を、第６図ホは帯状物の蛇行量と巻取機の位置
との位置偏差ΔSの推移を、夫々縦軸にとつて示
してある。なお、横軸はいずれも時間である。

第６図イ，ロから明らかなように、帯状物が正
常位置から所定速度で幅方向にＳだけ移動し、そ
の位置で所定時間留まつた後、再び所定速度で旧
位置に戻る如くに蛇行したとする。これに対して
巻取機に対する制御出力は第６図ハに示す如くに
その応答が遅延するため、巻取機は第６図ニに破
線で示す帯状物の蛇行量に対し実線で示す如くに
位置変位を行うこととなるから、帯状物の蛇行量
と巻取機の位置変位とに第６図ホに示す如き差が
生じることとなる。

この対策として従来第７図に示す如き装置が提
案されている（特開昭56−82754号）。第７図は他
の従来装置を示す模式図であり、この従来装置に
あつては搬送ロール４に速度検出器１２を設ける
と共に、搬送ロール４の直後にいま一つの帯状物
１におけるエツジ部位置を検知する位置検出器６
を設けてある。そして位置検出器６の検出値を前
記速度検出器１２の検出値と共にタイムデイレー
１３を介して調節器９に入力すると共に、速度検
出器１２の検出値を調節器７にも入力するように
してある。

タイムデイレー１３は位置検出器６を通過した
帯状物の位置が位置検出器５に達するに要する時
間（ｌ／ｖ、ｖ：帯状物の搬送速度）と等しい時
間だけ時間を遅らせて調節器９に出力するように
なつている。

両調節器７，９の出力値は夫々加算器１０に入
力されて加算され、その和に相当する出力がアク
チユエータ３に出力され、巻取機２を帯状物１の
幅方向位置ずれ量に相当させて同方向に略同量だ
け移動制御するようになつている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしこのような方法にあつては、制御の安定
性、応答性の問題は解消し得るものの、タイムデ
イレー１３の時間遅れ補償ソフトが複雑となる
外、トラツキング演算に高速応答性が必要とされ
る結果、設備コストが高くなるという難点があつ
た。

本発明者は安価な設備コストで、しかも応答性
に優れた巻取機の位置制御を行うべく実験、研究
を行つた結果、帯状物の蛇行は搬送ロールの出側
を起点として発生していることに着目し、搬送ロ
ールの出側直近の位置で蛇行速度を検出し、これ
に巻取機の位置変化速度を同期せしめることによ
り高応答の巻取機位置制御が可能となることを知
見した。

本発明はかかる知見に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところは安価な設備で優れた
巻姿が得られる巻取機の位置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位置制御装置は、帯状物
の幅方向変位位置を検出する手段と、該変位速度
に基づいて帯状物の幅方向に対する巻取機の移動
速度を制御する手段とを具備する。

〔作 用〕

本発明にあつてはこれによつて巻取機を帯状物
の蛇行に対応して応答性よく位置制御することが
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き具
体的に説明する。

第１図は本発明に係る巻取機の位置制御装置
（以下本発明装置という）の制御系を示すブロツ
ク図であり、図中１は鋼板等の帯状物、２は巻取
機、３はアクチユエータ、４は搬送ロールを示し
ている。

なお、ここに巻取機とは帯状物を巻取る巻取機
及び既に巻き取つた状態の帯状物を巻戻す巻戻し
機のいずれの意味をも含むものとする。実施例は
帯状物を巻取る巻取機として使用した場合であ
る。帯状物１は図示しない冷延設備で圧延されて
矢符方向から搬送され、搬送ロール４を通過した
後、搬送ロール４による適正な張力を付与されつ
つ巻取機２に巻取られるようになつている。巻取
機２の巻取位置直前と、搬送ロール４の直後とに
は夫々帯状物１の幅方向の一端部のエツジ部位置
を検出する位置検出器５，６が設置されている。
位置検出器５の出力は調節器７に入力されて、エ
ツジ部の変位量に対応するアクチユエータ３の操
作量に変換されて加算器１０に入力される。一方
位置検出器６の出力は微分器８に入力されて、エ
ツジ部の位置変化速度に変換された後、調節器９
に入力され、エツジ部の位置変化速度に対応する
アクチユエータ３の操作量に変換されて同じく加
算器１０に入力されるようになつている。

第２図は本発明の他の実施例を示す制御系のブ
ロツク図であり、この実施例においては加算器１
０からアクチユエータ３への出力を巻取機２の位
置変化速度検出器１１にて巻取機２の位置変化速
度に変換して、これを調節器９に入力するように
なつている。

調節器９は微分器８の帯状物１におけるエツジ
部の位置変化速度と巻取機位置変化速度検出器１
１から入力される巻取機位置変化速度とに基づき
巻取機２の位置変化速度に対するフイードバツク
制御を行うようになつている。

他の構成は第１図に示す実施例と実質的に同じ
であり、対応する部分に同じ番号を付して説明を
省略する。

このような実施例にあつては巻取機２の位置変
化速度がフイードバツク制御される結果、一層高
い精度の巻取機の速度制御が行い得ることとな
る。

第３図は第１図に示す実施例における帯状物の
蛇行及びこれに対する各部の制御信号を示す波形
図であり、第３図イは蛇行量Ｓの時間推移を、第
３図ロは蛇行速度V_Sの推移を、第３図ハは制御
出力の経時的変化を、第３図ニは巻取機位置S_Rの
変化を、第３図ホは帯状物の蛇行量と巻取機位置
との偏差ΔSを夫々縦軸にとり、また横軸には時
間をとつて示してある。

第３図イ，ロから明らかなように、帯状物が所
定の速度で所定量幅方向に変位し、その位置で所
定時間経過した後、再び所定の速度で旧位置に復
帰する如く蛇行したとすると、巻取機には第３図
ハに示す如く第３図ロに示す蛇行速度V_Sに対応
した遅れのない制御信号が出力される結果、第３
図ニに示す如く破線で示す帯状物の変位に対応し
て実線で示す如くにその位置が変化し、破線で示
す帯状物の蛇行量との偏差は第３図ホに明らかな
如く僅かに存在するもののその差は極めて小さく
なつていることが解る。

第４，８図は第１図に示す本発明装置と第５図
に示す従来装置とを用いて冷延薄鋼板を巻取つた
ときの比較試験結果を示すグラフであり、縦軸に
鋼板のエツジ部の位置ずれ発生度数を、また横軸
にエツジ部の位置ずれ量（mm）をとつて示してあ
る。

なお試験条件は次のとおりである。

冷延鋼板寸法：厚さ0.5mm、幅1000mm 巻取つた後のコイル直径：1500mm 巻取りスピード：800rpm このグラフから明らかな如くエツジ部の位置ず
れ量は、従来装置に依つた場合には2.0mm前後の
位置ずれ度数が最も多く発生しており、しかも最
大位置ずれ量は5.0mmに達しているのに対し、本
発明装置にあつては位置ずれ量は1.0mm以下の位
置ずれ度数が最も多く、しかも最大位置ずれ量は
2.0mm以下となつており、巻姿が大幅に向上して
いることが解る。

なお、上述の実施例は本発明を帯状物の巻取機
として使用した場合につき説明したが、何らこれ
に限るものではなく、既に巻取つた状態の帯状物
を巻戻す巻戻し機として使用する場合にも適用し
得ることは勿論である。

〔効 果〕

以上の如く本発明装置にあつては設備コストが
安価であり、しかも巻取機を応答性よく移動して
その位置制御を行い得るなど本発明は優れた効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の制御系を示すブロツク
図、第２図は本発明の他の実施例を示すブロツク
図、第３図は本発明装置における帯状物の蛇行量
とこれに対する制御内容を示すグラフ、第４図は
第１図に示す本発明装置の巻取り試験結果を示す
グラフ、第５，６図は従来装置のブロツク図、第
７図は第５図に示す従来装置における帯状物の蛇
行量とこれに対する制御内容を示すグラフ、第８
図は第５図に示す従来装置の巻取り試験結果を示
すグラフである。 １…帯状物、２…巻取機、３…アクチユエー
タ、４…搬送ロール、５，６…位置検出器、７…
調節器、８…微分器、９…調節器、１０…加算
器、１１…巻取機の位置変化速度検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻取機に巻き取られ、又はこれから巻き戻さ
   れてゆく帯状物の幅方向における変位量を検出
   し、これに対応して巻取機を同方向に移動制御す
   る装置において、 前記帯状物の幅方向変位速度を検出する手段
   と、該変位速度に基づいて帯状物の幅方向に対す
   る巻取機の移動速度を制御する手段とを具備する
   ことを特徴とする巻取機の位置制御装置。 ２ 巻取機に巻き取られ、又はこれから巻き戻さ
   れてゆく帯状物の幅方向における変位量を検出
   し、これに対応して巻取機を同方向に移動制御す
   る装置において、 前記帯状物の幅方向変位速度を検出する手段
   と、該変位速度に基づいて帯状物の幅方向に対す
   る巻取機の移動速度を制御する手段と、帯状物の
   幅方向に対する前記巻取機の移動速度を検出し、
   前記帯状物の幅方向変位速度と巻取機の同方向に
   対する移動速度とに基づき帯状物の幅方向に対す
   る巻取機の移動速度を制御する手段とを具備する
   ことを特徴とする巻取機の位置制御装置。