JPH06234445A - 帯状物の搬送方法及び搬送ライン - Google Patents

帯状物の搬送方法及び搬送ライン

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JPH06234445A
JPH06234445A JP1996993A JP1996993A JPH06234445A JP H06234445 A JPH06234445 A JP H06234445A JP 1996993 A JP1996993 A JP 1996993A JP 1996993 A JP1996993 A JP 1996993A JP H06234445 A JPH06234445 A JP H06234445A
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JP
Japan
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displacement
magnetic field
conveying
amount
vertical
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JP1996993A
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English (en)
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Tomohide Kamiyama
山 知 英 神
Hiroyuki Uchida
田 裕 之 内
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁性材帯状物の搬送において、帯状物の搬送
垂直方向と幅方向の変位を同時に高速応答で抑制する。 【構成】 磁性を有する金属帯状物の搬送ラインにおい
て、搬送パスラインからの垂直方向変位量に応じた磁界
強度を付与する電磁石と、帯状物支持装置の中心からの
幅方変位量と該磁界強度に応じた電流を付与する通電装
置を有し、前後の通電装置間に搬送平面垂直方向の変位
計と搬送平面幅方向の変位計を有し、被搬送物の変動量
を制御する事を特徴とする搬送方法及び装置。 【効果】 磁性材帯状物の搬送時のロールアウト,炉壁
への接触による疵,メッキ付着量不均一等を防止でき、
帯状物の無疵,高速搬送が実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属薄板等の磁性を有
する帯状物を連続的に処理する設備における搬送方法及
び搬送ラインに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に金属帯状物搬送ライン、例えば熱
処理工程における鋼帯搬送ラインおいては、搬送時の鋼
帯の幅方向位置変動により鋼帯が炉壁に接触して破断し
たり、支持ロールからのロールアウトが発生する。ま
た、垂直方向位置変動に伴い、メッキなどの表面処理工
程においては亜鉛等の付着量が不均一になるといった問
題が発生する。
【0003】このような問題を解決するため搬送幅方向
の変動制御装置としては、特開平3−297753号公
報のように、鋼帯への通電及び鋼帯に流れる電流の方向
と直交する向きに鋼帯に磁界をかけこれにより発生する
電磁力で鋼帯のずれを防止する、非接触式の位置制御方
法が提案されている。
【0004】また、搬送方向に垂直な方向の変動制御装
置としては、特開昭51−62107号公報に開示され
たものがある。その概要を図4に示す。これにおいて
は、帯状物1に長手方向に配列したノズル6a,6bよ
り帯状物1にジェット気流7を吹付け、該ジェット気流
の表裏の強さを変えて帯状物1を波形に変形させながら
搬送することで、帯状物の垂直方向変動を抑制する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように帯状物を搬
送するラインにおいては、帯状物を許容範囲内で安定し
て搬送させるために、搬送方向と垂直な方向(帯状物の
表面に垂直が方向)及び幅方向の変動を制御する必要が
ある。
【0006】前記特開平3−297753号公報の変動
制御装置では、搬送方向と垂直な方向の位置制御を行っ
ていないために、被搬送物が鋼帯など磁性を有する帯状
物の場合には、それが電磁石に吸着して搬送不可能とな
る可能性がある。
【0007】また、前記特開昭51−62107号公報
の変動制御装置では、帯状物に可圧縮性流体を吹付ける
ので、帯状物の高周波数の垂直変動には追従できず、更
に変動を大きくする危険性もある。
【0008】本発明は、磁性を有する金属帯状物の、搬
送方向と垂直な方向のずれと幅方向のずれを抑制するこ
とを第1の目的とし、該金属帯状物の比較的に高速の振
動的なこれらのずれを効果的に抑制することを第2の目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(1)磁性を有する金属帯状物を搬送する方法におい
て、搬送パスラインからの垂直方向変位量に応じた磁界
強度を演算する工程と、帯状物支持装置の中心からの幅
方向変位量及び該磁界強度に応じた通電量を演算する工
程からなり、搬送垂直方向変位及び搬送幅方向変位を制
御する事を特徴とする搬送方法。
【0010】(2)磁性を有する金属帯状物を搬送する
装置において、搬送パスラインからの垂直方向変位量に
応じた磁界強度を付与する2つの通電装置を搬送パスラ
インからの距離が互い違いとなるように配置し、且つ電
磁石と前後の通電装置間に搬送平面垂直方向の変位計と
搬送平面幅方向の変位計を有する事を特徴とする搬送ラ
イン。
【0011】(3)連続した2種以上の磁性材帯状物を
搬送する方法において、搬送パスラインからの垂直方向
変位量と、該異種材料固有の透磁率に対応した係数補正
より磁界強度を演算する工程と、帯状物支持装置の中心
からの幅方向変位量及び該磁界強度に応じた通電量を演
算する工程からなり、搬送垂直方向変位及び搬送幅方向
変位を制御する事を特徴とする搬送方法。
【0012】
【作用】上記構成とした時の各装置の作用及び制御フロ
ーについて、本発明を一態様で実施する搬送ラインの概
要を示す図1,図1に示す電磁石3a,3bと磁性を有
する金属帯状物1の横断面を示す図2、及び、電磁石3
a,3bの通電電流および支持ロ−ル2a/2b間の金
属帯状物1の通電電流を制御する電流制御装置10の概
要を示す図3に基づいて説明する。
【0013】図1において、1は磁性材帯状物、2a,
2bは帯状物支持装置兼通電装置である支持ロ−ル、3
a,3bは電磁石であり、帯状物1を挟んだ構造とし、
図2の様に搬送パスラインからの距離が互い違いとなる
ように配置されている。ここで、図2中のオフセット量
aであるが、帯状物1の垂直方向の許容ずれ量<a/2
<電磁石のギャップ量/2の範囲内とする。また、この
設置位置であるが、通電用支持ロ−ル2aと2bの間で
あればよい。5は搬送垂直方向変位計、4a,4bは幅
方向変位計であり、設置位置は通電用支持ロ−ル2aと
2bの間で且つ電磁石3a,3bの近傍であればよい。
【0014】図1には、竪型搬送ラインを示すが、磁性
材帯状物を取り扱うラインであれば横型搬送ラインでも
適用可能であり、搬送ライン条件に制限はない。
【0015】尚、ずれ量を検知する変位計は、例えば幅
方向については投受光器方式、垂直方向についてはレー
ザー式といった既存方式で適用可能である。
【0016】次に動作についてであるが、例えば図2の
様に搬送中の磁性材帯状物1が搬送パスラインVLから
上方に、且つ帯状物支持装置中心ラインHLから右にず
れて走行した場合の制御方法について、図2および図3
に基づき以下に述べる。
【0017】まず、垂直方向の変位量ΔCを変位計5に
て測定し、電圧信号として補償回路11に送る。補償回
路11内では(1)式及び(2)式で表現される関数に
基づいた補償演算をシリアルに行い、その結果を更に電
圧信号として演算回路13に送る。
【0018】
【数1】
【0019】次に演算回路13内において、位相補償回
路からの出力信号e0 及び初期設定ギャップ量Cに変位
量ΔCを加算した信号とから(3)式により電磁石3a
への通電量を求める。
【0020】
【数2】
【0021】(3)式での演算にて決定した電流値iを
電磁石3aに通電し、磁界による吸引力を発生させて帯
状物の変位を抑制する。その際、発生する磁束密度と通
電量との関係を(5)式にて、また磁束密度と吸引力と
の関係を(6)式にて表現する。また、発生した吸引力
による帯状物の変位応答は(7)式にて近似表現でき
る。
【0022】
【数3】
【0023】ここで、垂直方向減衰係数cは空気の粘性
抵抗であり、ほぼゼロと見なす。バネ定数k1 は帯状物
の搬送張力により作用する変位抵抗係数である。以上が
垂直方向の帯状物変位抑制フローである。
【0024】次に搬送幅方向については、まず垂直方向
同様に変位計4a,4bにて検出したずれ量ΔLを電圧
信号として補償回路12に送る。補償回路12内では
(2)式と同様の関数に基づいた補償演算を行い、その
結果を更に電圧信号e3 として演算回路14に送る。
【0025】演算回路14内では幅方向変位量の電圧信
号e3 と(5)式で演算した磁束密度とから(8)式に
基づき幅方向発生電磁力を演算し、変位と反対方向の電
磁力を発生させて帯状物の変位を抑制する。また、発生
した電磁力による帯状物1の変位応答は(9)式にて近
似表現できる。
【0026】
【数4】
【0027】ここで、水平方向減衰係数c2 は通電用支
持ロ−ル2a,2b間の距離が短い場合にはロ−ル2
a,2bと帯状物1との摩擦係数であり、通電用支持ロ
−ル2a,2b間の距離が長い場合には空気の粘性抵抗
でありほぼゼロと見なす。バネ定数k2 は帯状物1の搬
送張力及び水平方向剛性により決まる変位抵抗係数であ
る。以上が幅方向の帯状物変位抑制フローであり、垂直
方向変位抑制フローとパラレルに実行する事で帯状物1
の垂直および幅方向の変位を同時に抑制する。
【0028】ここで図2において垂直方向で下方(図
2;図1では右方)にずれた場合には電磁石3bにより
磁界を発生し、幅方向左(図2)にずれた場合には帯状
物1への通電方向を逆向きにすればよい。すなわち帯状
物1への通電方向は、ずれ方向に対応して該ずれを矯正
する方向とする。
【0029】更に、連続した2種以上の磁性材帯状物を
連続処理する場合には、円算回路13内において(6)
式中の透磁率μ1 、(7)及び(9)式中のm,c2
1,k2 及び(8)式中のbに応じた係数補正を行
い、必要電磁力を発生する事で材料によらず挙動制御が
可能となる。
【0030】
【実施例】本発明の実施例を以下に示す。図1に示した
配列の装置を使用して、幅370mm,厚み0.1mmのSUS430薄
板を走行させて制御を行った。尚、張力は0.1kg/mm2
で走行速度は10mpmとし、電磁石として、ギャップ300m
m,鉄芯径120mm,コイルの巻数400ターンおよび電気抵
抗2Ωの電磁石3a,3bを用い、双方の電磁石のオフ
セット量aは60mmとした。
【0031】また、薄板への通電装置(2a,2b)と
して、カーボン材質のロールを使用し、ロール間の距離
は5mとした。幅方向の変位計4a,4bは投受光器
式、垂直方向の変位計5はレーザー式のものを使用し
た。
【0032】演算回路内で使用する各係数について帯状
物1の質量mは0.148kgであり、バネ定数k1 ,k2
及びc2 は事前に測定した結果それぞれ2.7,2.9,0.2
であった。
【0033】また、補償回路11,12内の各係数につ
いては(1)〜(9)式を伝達関数表現し、ステップ状
の外乱変動を与えた場合の応答性を事前に数値計算した
上で変動抑制可能な範囲に選定した。以上の方式により
帯状物1を実際に搬送させた時の制御結果例を図5およ
び6に示す。
【0034】図5は垂直方向の変位量チャートであり、
図6は幅方向の変位量チャートである。垂直および幅方
向共に、制御スタートとほぼ同時に変位を抑制すること
ができた。
【0035】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、磁
性材状搬送物に磁界をかけて搬送垂直方向の変動を制御
し、更にその状態で帯状物に通電し、該磁界との相互作
用で発生する電磁力により搬送幅方向変動も同時に制御
することができる。
【0036】従って、磁性材帯状物を安定搬送すること
ができ、搬送許容域からのはみ出しによるライン休止,
復旧のロス減少が図られ、高速搬送が実現できる等の効
果があり、磁性材帯状物の搬送方法、搬送ラインとして
好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を一態様で実施する帯状物搬送ライン
の外観を示す斜視図である。
【図2】 図1に示す電磁石3a,3bと帯状物1の横
断面を示す拡大断面図である。
【図3】 図1に示す電磁石3a,3b等に接続された
電流制御装置10の構成を示すブロック図である。
【図4】 従来の1つの帯状物位置制御装置の概要を示
す縦断面図である。
【図5】 本発明による帯状物搬送制御を実施している
とき、垂直方向位置設定値(目標位置)をステップ状に
変化させたときの、帯状物の垂直方向位置変化を示すグ
ラフである。
【図6】 本発明による帯状物搬送制御を実施している
とき、幅方向位置設定値(目標位置)をステップ状に変
化させたときの、帯状物の幅方向位置変化を示すグラフ
である。
【符号の説明】
1:磁性材帯状物 2a,2b:通
状物通電用支持ロ−ル 3a,3b:電磁石 4:幅方向変位
計 5a,5b:垂直方向変位計 6a,6b:ノ
ズル 7:ジェット気流

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁性を有する金属帯状物を搬送する方法に
    おいて、搬送パスラインからの垂直方向変位量に応じた
    磁界強度を演算する工程と、帯状物支持装置の中心から
    の幅方向変位量及び該磁界強度に応じた通電量を演算す
    る工程からなり、搬送垂直方向変位及び搬送幅方向変位
    を制御する事を特徴とする搬送方法。
  2. 【請求項2】磁性を有する金属帯状物を搬送する装置に
    おいて、搬送パスラインからの垂直方向変位量に応じた
    磁界強度を付与する2つの電磁石を搬送パスラインから
    の距離が互い違いとなるように配置し、且つ帯状物支持
    装置の中心からの幅方向変位量と該磁界強度に応じた電
    流を付与する通電装置、前後の通電装置間に搬送平面垂
    直方向の変位計と搬送平面幅方向の変位計を有する事を
    特徴とする搬送ライン。
  3. 【請求項3】連続した2種以上の磁性材帯状物を搬送す
    る方法において、搬送パスラインからの垂直方向変位置
    と、該異種材料固有の透磁率に対応した係数補正より磁
    界強度を演算する工程と、帯状物支持装置の中心からの
    幅方向変位量及び該磁界強度に応じた通電量を演算する
    工程からなり、搬送垂直方向変位及び搬送幅方向変位を
    制御する事を特徴とする搬送方法。
JP1996993A 1993-02-08 1993-02-08 帯状物の搬送方法及び搬送ライン Withdrawn JPH06234445A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10738828B2 (en) 2015-06-09 2020-08-11 Novelis Inc. Non-contact magnetic steering

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10738828B2 (en) 2015-06-09 2020-08-11 Novelis Inc. Non-contact magnetic steering
US11125271B2 (en) 2015-06-09 2021-09-21 Novelis Inc. Non-contact magnetic steering

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