JPH0574082B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術水準 本発明は、ローラを介して走行し、操作部によ
つて案内されるベルト状の材料帯のエツジまたは
中心を正しく案内する自動制御装置であつて、制
御偏差を検出するために当該材料帯の位置を測定
し、材料帯速度を制御に利用する自動制御装置に
関する。

帯状材料を製造および加工する際に、材料帯を
エツジまたは中心がずれないように案内する自動
制御装置を用いることは公知である。調節のため
に、油圧または電気で駆動される操作部を有する
調節装置が設けられ、その際操作部としてリール
および／または制御ローラが用いられる。制御過
渡振動のない制御のために材料帯の位置を検出す
る測定装置を相応の操作部の近傍に設ける必要が
ある。しかしこれは多くの場合不可能である。な
ぜなら材料帯は例えば高温の炉の中や湿気の多い
領域を通過するからである。このような場合、材
料帯の位置検出は操作部から離れた場所で行なわ
ざるをえず、その結果、材料帯の望ましくない振
動が生ずるのが常である。この過渡振動過程は、
米国特許第3568904号明細書によれば、操作部を
クロツク制御しつつ、ないし歩進的に調節するこ
とにより回避できる。

同様な状況が、製造ないし加工装置の事情によ
り操作部を組込むことができない場合または技術
的理由から自動制御装置をその前の領域に設けな
ければならない場合に生ずる。このような場合、
第２の測定装置を所望の正確な案内の行なわれる
場所に設け、操作部の直後に設けられた測定装置
が、製造ないし加工装置の速度によりクロツク制
御さられて歩進的に調整される（米国特許第
3568904号明細書）。

この公知のクロツク制御される自動制御装置で
は、操作信号が材料帯の経過に比例せず、従つて
この経過を制御偏差を零に安定制御することが正
確には行なえない。

発明の目的・効果 本発明の目的は、冒頭に述べた形式の自動制御
装置を、連続的で制御過渡振動のない制御ができ
且つ材料帯の経過を制御偏差零に安定に制御する
装置に改良することにある。

この目的は本発明により、第１の制御回路に
て、制御偏差がＰ−動作制御部を介して乗算器の
第１の入力側に供給され、材料帯速度が該乗算器
の第２の入力側に供給され、該乗算器には積分器
が後置接続されており、該積分器の出力信号が操
作部の制御に用いられ、積分器と操作部との間
に、該操作部用の位置制御部を備えた第２の制御
回路が設けられており、前記位置制御部には、目
標値としての前記積分器の出力信号と、操作部の
位置実際値または該操作部の直後に配置された測
定装置により測定された材料帯経過の実際値とか
ら形成された制御偏差が供給されるように構成し
て解決される。

本発明の自動制御回路は、従来不可欠だつた制
御ローラを省いても連続的に調節を行なえるとい
う利点を有する。さらに有利な点は、制御偏差を
操作部から離れた場所で検出する場合でも、連続
的調節を行うことができる。

本発明の自動制御装置では、制御偏差と材料帯
速度とが第１の制御回路の乗算器で乗算され、第
２の制御回路に対する目標値として安定化制御の
ために使用される。これは、材料帯の制御区間の
特性はその移動速度に依存して変化するという認
識に基づくものである。走行する材料帯はローラ
軸線に対して垂直の方向を維持する傾向を常に有
する。しかしローラ軸線に対して垂直方向に直線
案内されている材料帯がその横方向のずれにより
障害を受けると、材料帯は直線案内方向に対して
角度を取り、横方向の移動速度を有するようにな
る。

材料帯の移動速度が高い場合横方向の移動速度
も相応に高く、横方向のずれは短時間で所望の材
料帯経過位置からの大きな偏差を引き起こす。材
料帯の横方向の移動速度は、材料帯の直線方向の
移動速度と制御偏差との積の関数である。従い本
発明では、実際の調整が行われる操作個所と位置
検出の行われる測定個所が離れており材料帯移動
速度の高い場合は、材料帯の移動速度に依存して
操作量（目標値）を変化するのである。

材料帯移動速度と制御偏差を乗算して第２の制
御回路に対する目標値を形成することにより、材
料帯移動速度の高い場合でも制御偏差が大きい場
合と同様に、迅速に作用する追従制御を行うこと
ができるのである。

実施例の説明 次に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明
する。

第１図において材料帯１は炉３中を矢印２の方
向に走行している。材料帯の駆動は駆動ローラ４
を介して行なわれる。右側の炉の前に設けられて
いるはずのリールは、この実施例では調節に関与
していないので図示していない。材料帯１は操作
部として構成された制御ローラ５を介して貯水槽
６に導びかれており、この貯水槽は、炉の貯水槽
側で炉中の保護ガスを密閉するためにある。材料
帯は転向ローラ７を介して両駆動ローラ４に案内
されている。駆動ローラ４には材料帯走行速度を
測定するタコメータ８が接続されている。駆動ロ
ーラの後方には材料帯の位置を測定する測定装置
９が設けられている。ここで位置の実際値が制御
偏差の検出のために測定される。操作部として
は、既述のように制御ローラ５が用いられる。こ
の実施例では制御ローラ５は支持部１０を介して
軸線１１を中心にして旋回可能に支承されてい
る。旋回過程は操作シリンダ１２でもつて油圧式
に行なわれる。旋回アームの位置つまりは制御ロ
ーラの位置は行程検出器１３を用いて測定され
る。

第２図には第１の制御回路１４と、これに付加
的に設けられている第２の制御回路１５とが示さ
れている。１６は、制御ローラ５と駆動ローラと
の間の制御区間を表わし、この区間においてずれ
た材料帯の経過を修正制御するようになつてい
る。区間１６に続いて実際値を検出するための測
定装置９が設けられている。この材料帯の実際値
は所定の目標値といつしよに加算段１７に加えら
れ、この加算段の出力側はＰ−動作制御部１８の
入力側に接続されている。本発明は、区間１６に
沿つての材料帯の横方向移動速度を、材料帯の走
行速度と操作量との積として得ることができると
いう認識に基いている。従つてＰ−動作制御部１
８の出力信号が乗算器１９の第１の入力側に供給
される。さらに乗算器１９の第２の入力側を介し
て制御回路に材料帯の走行速度が供給される。こ
の目的のためにタコメータ８の出力側が乗算器１
９の第２の入力側に供給される。乗算器１９には
積分器２０が後置接続されており、積分器の出力
信号から制御ローラ５の操作量として用いられる
信号が導出される。

付加的制御回路１５を構成するために、行程検
出器１３が操作部５と加算段２１との間に接続さ
れている。さらにこの加算段には積分器の出力信
号が供給される。積分器２０の出力信号は第２の
制御回路１５に対する目標値を表わしている。実
際値として制御ローラないし操作部５の位置が与
えられる。操作部の位置は行程検出器１３を用い
て検出ないし測定される。制御偏差は操作部位置
制御部２２に供給され、操作部位置制御部の出力
信号が後続のサーボ弁２３を制御し、サーボ弁は
油圧式に操作シリンダ１２に作用し、これにより
操作部がやはり油圧式に位置決めされる。両制御
回路１４，１５の作用は以下のように要約するこ
とができる。即ち、乗算器１９と積分器２０とが
制御回路１４用の安定化装置を成しており、操作
部位置制御部２２はＰ−動作制御部の特性を有し
ており、この操作部位置制御部２２にＩ−動作制
御装置としてのサーボ弁２３と操作シリンダ１２
とが後置接続されている。

第３図には本発明の自動制御装置の別の実施例
を示す。材料帯１は矢印２の方向にリール２５か
ら引出される。ベルト走行は駆動ローラ４を介し
て行なわれる。３つの転向ローラ７，７′，７″を
介して材料帯はリールから加工位置２４へと案内
される。材料帯経過の調節のために、材料帯２５
は操作部として構成された引出しブロツク２６に
連結されており、このブロツクに操作シリンダ１
２のピストンが作用する。材料帯経過の実際値は
先ず１度リール２５の直後で測定装置２７でもつ
て検出され、次に加工位置２４の前で測定装置９
でもつて検出される。タコメータ８は材料帯走行
速度の測定のために駆動ローラ４に接続されてい
る。リールの位置調整は材料帯走行方向に対して
直角方向に行なわれる。制御区間を１６で示す。
この制御は第２図の自動制御装置を用いて行な
う。付加的制御回路１５を構成するために、操作
部２５の直後に設けられた測定装置２７の出力信
号を加算段に加える。従つて測定装置２７は第２
図における行程検出器１３に相応する。さらにこ
の加算段には、積分器２０の出力信号が加えられ
る。積分器２０の出力信号は制御回路１５の目標
値を表わしている。実際値として操作部２５の後
方の材料帯１の位置が入力されている。制御偏差
が操作部位置制御部２２に供給され、操作部位置
制御部の出力信号がサーボ弁２３を制御し、サー
ボ弁は操作シリンダ１２に油圧式に作用し、これ
により操作部がやはり油圧式に位置決めされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動制御装置を用いた制御系
の実施例の略図、第２図は本発明の自動制御装置
の実施例のブロツク回路図、第３図は本発明の自
動制御装置を用いた制御系の別の実施例の略図で
ある。 ５，２５……操作部、９，２７……測定装置、
１４……第１の制御回路、１５……第２の制御回
路、１８……Ｐ−動作制御部、２２……操作部位
置制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ローラを介して走行し、操作部によつて案内
   されるベルト状の材料帯のエツジまたは中心を正
   しく案内する自動制御装置であつて、制御偏差を
   検出するために当該材料帯の位置を測定し、材料
   帯速度を制御に利用する自動制御装置において、 第１の制御回路１４にて、制御偏差がＰ−動作
   制御部１８を介して乗算器１９の第１の入力側に
   供給され、材料帯速度が該乗算器１９の第２の入
   力側に供給され、 該乗算器１９には積分器２０が後置接続されて
   おり、該積分器の出力信号が操作部５，２５の制
   御に用いられ、 積分器２０と操作部との間に、該操作部用の位
   置制御部１２を備えた第２の制御回路１５が設け
   られており、 前記位置制御部には、目標値としての前記積分
   器２０の出力信号と、操作部の位置実際値または
   該操作部の直後に配置された測定装置２７により
   測定された材料帯経過の実際値とから形成された
   制御偏差が供給されることを特徴とする自動制御
   装置。 ２ 第１の制御回路１４に対する材料帯経過の実
   際値は、操作部５，２５から離れた場所に設けら
   れた第２の測定装置９により測定される特許請求
   の範囲第１項記載の自動制御装置。 ３ 前記操作部５の位置実際値が行程検出器１３
   により測定され、該行程検出器の出力が、位置制
   御部２２に前置接続された加算段２１に供給され
   る特許請求の範囲第１項記載の自動制御装置。 ４ 前記位置制御部１２はＰ−動作制御部である
   特許請求の範囲第１項記載の自動制御装置。