JPH07148518A - 張力制御装置 - Google Patents
張力制御装置Info
- Publication number
- JPH07148518A JPH07148518A JP29962393A JP29962393A JPH07148518A JP H07148518 A JPH07148518 A JP H07148518A JP 29962393 A JP29962393 A JP 29962393A JP 29962393 A JP29962393 A JP 29962393A JP H07148518 A JPH07148518 A JP H07148518A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- value
- inertia moment
- tension
- torque
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
- Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 巻取機または巻戻機の張力制御装置を提供す
る。 【構成】 巻取機４の駆動電動機８のトルク基準をコイ
ル外径検出器７で検出されたコイル外半径値と張力基準
設定器10で設定された張力設定値を用いて張力用トルク
を演算する張力用トルク演算器28と、加減速補償演算装
置11Ａの加減速補償信号によって得られるトルク補正量
を用いて駆動電動機８のトルクを制御するトルク制御装
置13とからなる張力制御装置において、加減速補償演算
装置11Ａを、ライン速度基準器20、微分器21、機械慣性
モーメント設定器16、密度・板厚・断面積設定器30、コ
イル内径設定器31、充実時コイル慣性モーメント演算器
32、不充実時コイル慣性モーメント演算器33、加減速補
償量演算器34、慣性モーメント変動補償量演算器35で構
成し、さらに第１の加算器36、第２の加算器37を備える
ことにより、段差があっても正確な張力制御の実施を可
能とする。
る。 【構成】 巻取機４の駆動電動機８のトルク基準をコイ
ル外径検出器７で検出されたコイル外半径値と張力基準
設定器10で設定された張力設定値を用いて張力用トルク
を演算する張力用トルク演算器28と、加減速補償演算装
置11Ａの加減速補償信号によって得られるトルク補正量
を用いて駆動電動機８のトルクを制御するトルク制御装
置13とからなる張力制御装置において、加減速補償演算
装置11Ａを、ライン速度基準器20、微分器21、機械慣性
モーメント設定器16、密度・板厚・断面積設定器30、コ
イル内径設定器31、充実時コイル慣性モーメント演算器
32、不充実時コイル慣性モーメント演算器33、加減速補
償量演算器34、慣性モーメント変動補償量演算器35で構
成し、さらに第１の加算器36、第２の加算器37を備える
ことにより、段差があっても正確な張力制御の実施を可
能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、巻取機または巻戻機と
直近の駆動ロールとの間の材料張力を所定の設定値に制
御する張力制御装置に関する。
直近の駆動ロールとの間の材料張力を所定の設定値に制
御する張力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、圧延ラインまたはプロセスラ
インでの材料に必要な張力は材料自体の形状や材質、あ
るいはラインの構造などから略決定され、設定張力に対
して変動のないことが望まれている。図２は従来のたと
えばコールドストリップミルの構成の概要を示すもので
あり、圧延機２で圧延されたストリップ１はデフレクタ
ロール３を介して巻取機４にコイルとして巻き取られ
る。そして、巻き取り中は、良好な巻き取り特性を得る
ために張力制御が行われる。すなわち、ストリップ１の
尾端が圧延機２に噛み込まれている圧延期間は圧延機２
と巻取機４との間でストリップ１の張力が設定張力にな
るように制御される。
インでの材料に必要な張力は材料自体の形状や材質、あ
るいはラインの構造などから略決定され、設定張力に対
して変動のないことが望まれている。図２は従来のたと
えばコールドストリップミルの構成の概要を示すもので
あり、圧延機２で圧延されたストリップ１はデフレクタ
ロール３を介して巻取機４にコイルとして巻き取られ
る。そして、巻き取り中は、良好な巻き取り特性を得る
ために張力制御が行われる。すなわち、ストリップ１の
尾端が圧延機２に噛み込まれている圧延期間は圧延機２
と巻取機４との間でストリップ１の張力が設定張力にな
るように制御される。
【０００３】従来、このような張力制御を行う場合は、
ストリップ１の張力を所定の設定値に制御するために、
巻取機４の駆動電動機に対して、巻取機４のコイル半径
ｒと張力設定値Ｔとによって求められる電動機のトルク
Ｔ・ｒと、加減速補償と称するそのときのコイルと機械
の慣性モーメントＩM とコイルの慣性モーメントＩ
Cと、時間当たりの速度変動量 dｖ／dt によるトルク
補償を用いることによって、下記(1) 式で表される。な
お、巻戻機の場合は(2) 式による。
ストリップ１の張力を所定の設定値に制御するために、
巻取機４の駆動電動機に対して、巻取機４のコイル半径
ｒと張力設定値Ｔとによって求められる電動機のトルク
Ｔ・ｒと、加減速補償と称するそのときのコイルと機械
の慣性モーメントＩM とコイルの慣性モーメントＩ
Cと、時間当たりの速度変動量 dｖ／dt によるトルク
補償を用いることによって、下記(1) 式で表される。な
お、巻戻機の場合は(2) 式による。
【０００４】
【数１】
【０００５】図３は、上記した関係に基づく従来の張力
制御装置の構成を示すブロック図であるが、巻取機４で
巻き取られるストリップ１のライン速度ｖは、デフレク
タロール３に結合されたライン速度検出器５で検出さ
れ、巻取機４の回転速度Ｒは回転速度検出器６で検出さ
れて、これら両検出信号がコイル外径検出器７に入力さ
れ、デフレクタロール３の直径をｄとすると、下記(3)
式でコイル半径ｒが求められる。
制御装置の構成を示すブロック図であるが、巻取機４で
巻き取られるストリップ１のライン速度ｖは、デフレク
タロール３に結合されたライン速度検出器５で検出さ
れ、巻取機４の回転速度Ｒは回転速度検出器６で検出さ
れて、これら両検出信号がコイル外径検出器７に入力さ
れ、デフレクタロール３の直径をｄとすると、下記(3)
式でコイル半径ｒが求められる。
【０００６】
【数２】
【０００７】一方、コイル径信号ｒは、張力基準Ｔを設
定する張力設定基準設定器10と加減速補償を行うのに必
要な演算をする加減速補償演算装置11とにそれぞれ入力
されて演算され、それらの出力信号は加算器12によって
加算されてトルク制御装置13に入力される。このトルク
制御装置13は入力信号に比例した値になるように駆動電
動機８の駆動電流を制御する。
定する張力設定基準設定器10と加減速補償を行うのに必
要な演算をする加減速補償演算装置11とにそれぞれ入力
されて演算され、それらの出力信号は加算器12によって
加算されてトルク制御装置13に入力される。このトルク
制御装置13は入力信号に比例した値になるように駆動電
動機８の駆動電流を制御する。
【０００８】図４は、加減速補償演算装置11の詳細な構
成を示すブロック図である。この加減速補償演算装置11
は、コイル幅設定器14の設定信号と前記したコイル外径
検出器６のコイル径信号とに基づいて、コイル慣性検出
器15がコイルの慣性モーメントＩC を検出する一方、巻
取機自体の機械慣性モーメントＩM を機械慣性設定器16
で設定し、両出力信号すなわち（ＩM ＋ＩC ）に対応す
る信号が加算器17で加え合わされる。また、この加算器
17の出力は割算器18によってコイル径信号で割算され
る。
成を示すブロック図である。この加減速補償演算装置11
は、コイル幅設定器14の設定信号と前記したコイル外径
検出器６のコイル径信号とに基づいて、コイル慣性検出
器15がコイルの慣性モーメントＩC を検出する一方、巻
取機自体の機械慣性モーメントＩM を機械慣性設定器16
で設定し、両出力信号すなわち（ＩM ＋ＩC ）に対応す
る信号が加算器17で加え合わされる。また、この加算器
17の出力は割算器18によってコイル径信号で割算され
る。
【０００９】一方、ライン速度を決めるライン速度基準
器20の出力信号がライン速度の変化量 dｖ／dt を検出
する微分器21によって微分され、ついでこの微分器21の
出力と上記割算器18の出力とが乗算器19によって掛け合
わされて加減速トルク量に対応する加減速補償信号Ｓ22
が出力される。この加減速補償信号Ｓ22は、張力基準信
号ＦS が加え合わされて前記したトルク制御装置13に入
力されるが、たとえばライン速度Ｖの時間変化がなけれ
ば微分器21の出力は零になる。この結果、加減速補償信
号Ｓ22も当然零になる。
器20の出力信号がライン速度の変化量 dｖ／dt を検出
する微分器21によって微分され、ついでこの微分器21の
出力と上記割算器18の出力とが乗算器19によって掛け合
わされて加減速トルク量に対応する加減速補償信号Ｓ22
が出力される。この加減速補償信号Ｓ22は、張力基準信
号ＦS が加え合わされて前記したトルク制御装置13に入
力されるが、たとえばライン速度Ｖの時間変化がなけれ
ば微分器21の出力は零になる。この結果、加減速補償信
号Ｓ22も当然零になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、巻取機のコ
イル外径が巻き太ったときは巻取機の角速度を遅くしな
ければならないのであるが、かかる構成ではこの減速分
を補償することができず、巻取張力に対してトルクを供
給し張力が過大になることがあった。このような問題を
解消する手段として、たとえば特開昭60−199524号公報
には加減速時ばかりではなく一定速度で巻き取りあるい
は巻き戻し時においても、トルク補償をする必要がある
ことを開示している。その関係式は下記の通りであり、
(4) 式は巻取機の場合、(5) 式は巻戻機の場合を示して
いる。
イル外径が巻き太ったときは巻取機の角速度を遅くしな
ければならないのであるが、かかる構成ではこの減速分
を補償することができず、巻取張力に対してトルクを供
給し張力が過大になることがあった。このような問題を
解消する手段として、たとえば特開昭60−199524号公報
には加減速時ばかりではなく一定速度で巻き取りあるい
は巻き戻し時においても、トルク補償をする必要がある
ことを開示している。その関係式は下記の通りであり、
(4) 式は巻取機の場合、(5) 式は巻戻機の場合を示して
いる。
【００１１】
【数３】
【００１２】図５は、この関係式のうち巻取機において
実施する制御回路を例示したものである。すなわち、加
減速補償演算装置11はライン速度基準器20と微分器21と
の間に巻取機回転速度基準検出器23を接続して構成し、
この巻取機回転速度基準検出器23にライン速度ｖとコイ
ル外径Ｄとを入力して巻取機回転速度の目標値を求めて
微分器21に加えることにより、実際に必要な巻取機の回
転速度変化量を求め、ついで乗算器19に入力して加減速
トルク量に対応する加速補償信号Ｓ24を求めることによ
り、コイル巻き太りによる巻取機の回転速度変化に対し
て正しい加減速補償量が得られるとともに、ライン速度
の加減速およびコイル径の変化に関係なく張力を目標値
に一致させることができるとしている。
実施する制御回路を例示したものである。すなわち、加
減速補償演算装置11はライン速度基準器20と微分器21と
の間に巻取機回転速度基準検出器23を接続して構成し、
この巻取機回転速度基準検出器23にライン速度ｖとコイ
ル外径Ｄとを入力して巻取機回転速度の目標値を求めて
微分器21に加えることにより、実際に必要な巻取機の回
転速度変化量を求め、ついで乗算器19に入力して加減速
トルク量に対応する加速補償信号Ｓ24を求めることによ
り、コイル巻き太りによる巻取機の回転速度変化に対し
て正しい加減速補償量が得られるとともに、ライン速度
の加減速およびコイル径の変化に関係なく張力を目標値
に一致させることができるとしている。
【００１３】しかしながら、この方法に巻き取りあるい
は巻き戻し時の角速度の時間変化、つまり巻き取りある
いは巻き戻しの角加速度による必要トルクを計算するも
のの、巻き取りあるいは巻き戻しに伴うコイルの慣性モ
ーメントの時間的変化による必要トルクを考慮していな
い点が欠点である。そこで、この特開昭60−199524号の
欠点を改善すべく、本出願人は特開平５−92217号公報
によって慣性モーメントの時間的変化を考慮した、張力
制御装置を提案した。その関係式は下記の通りで、(6)
式は巻取機の場合、(7) 式は巻戻機の場合である。
は巻き戻し時の角速度の時間変化、つまり巻き取りある
いは巻き戻しの角加速度による必要トルクを計算するも
のの、巻き取りあるいは巻き戻しに伴うコイルの慣性モ
ーメントの時間的変化による必要トルクを考慮していな
い点が欠点である。そこで、この特開昭60−199524号の
欠点を改善すべく、本出願人は特開平５−92217号公報
によって慣性モーメントの時間的変化を考慮した、張力
制御装置を提案した。その関係式は下記の通りで、(6)
式は巻取機の場合、(7) 式は巻戻機の場合である。
【００１４】
【数４】
【００１５】すなわち、図６に示すように、加減速補償
演算装置11を、ストリップ１の巻き取り（または巻き戻
し）速度基準値を設定するライン速度基準器20と、ライ
ン速度基準器20に設定された速度基準値とコイル外径検
出装置７で求められたコイル外径値とから巻取機（また
は巻戻機）４の角速度基準を検出する角速度基準検出器
25と、巻き取り（または巻き戻し）されるコイルの幅を
設定するコイル幅設定器14と、コイル幅設定器14のコイ
ル幅値とコイル外径値とからコイル巻装部材を含めたコ
イルの慣性モーメントを求めるコイル慣性検出装置15
と、巻取機（または巻戻機）の機械的慣性モーメントを
設定する機械慣性設定器16と、角速度基準値およびコイ
ル慣性モーメント値，機械慣性モーメント設定値とから
角運動量を演算する角運動量演算器26と、角運動量演算
器26で求められた角運動量を微分してストリップ１の巻
き取り（または巻き戻し）中のトルク補正量を演算する
角運動量時間変化演算器27とで構成して、角運動量Ｌc
の時間的変化量を求め、一方張力用トルク演算器28にお
いて張力基準設定器10で設定された張力基準設定値とコ
イル外径値ｒに用いて張力用トルクを求めて、加算器12
で加算演算して信号Ｓ28としてトルク制御装置13に出力
するようにしたものである。
演算装置11を、ストリップ１の巻き取り（または巻き戻
し）速度基準値を設定するライン速度基準器20と、ライ
ン速度基準器20に設定された速度基準値とコイル外径検
出装置７で求められたコイル外径値とから巻取機（また
は巻戻機）４の角速度基準を検出する角速度基準検出器
25と、巻き取り（または巻き戻し）されるコイルの幅を
設定するコイル幅設定器14と、コイル幅設定器14のコイ
ル幅値とコイル外径値とからコイル巻装部材を含めたコ
イルの慣性モーメントを求めるコイル慣性検出装置15
と、巻取機（または巻戻機）の機械的慣性モーメントを
設定する機械慣性設定器16と、角速度基準値およびコイ
ル慣性モーメント値，機械慣性モーメント設定値とから
角運動量を演算する角運動量演算器26と、角運動量演算
器26で求められた角運動量を微分してストリップ１の巻
き取り（または巻き戻し）中のトルク補正量を演算する
角運動量時間変化演算器27とで構成して、角運動量Ｌc
の時間的変化量を求め、一方張力用トルク演算器28にお
いて張力基準設定器10で設定された張力基準設定値とコ
イル外径値ｒに用いて張力用トルクを求めて、加算器12
で加算演算して信号Ｓ28としてトルク制御装置13に出力
するようにしたものである。
【００１６】しかしながら、この張力制御装置の場合に
は、確かに慣性モーメントの時間的変化を考慮すること
は可能ではあるが、図７に示すように、巻き取りあるい
は巻き戻し中のコイルにストリップ１の先端部１ａによ
って段差が生じると、その部位での径が異なることから
慣性モーメントが異なることになり、正確な張力制御を
実施するのは困難になるという欠点がある。
は、確かに慣性モーメントの時間的変化を考慮すること
は可能ではあるが、図７に示すように、巻き取りあるい
は巻き戻し中のコイルにストリップ１の先端部１ａによ
って段差が生じると、その部位での径が異なることから
慣性モーメントが異なることになり、正確な張力制御を
実施するのは困難になるという欠点がある。
【００１７】本発明は、上記したような従来例の有する
課題を解決すべくしてなされた巻取機あるいは巻戻機の
張力制御装置を提供することを目的とする。
課題を解決すべくしてなされた巻取機あるいは巻戻機の
張力制御装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、材料をコイル
に巻き取りまたはコイルを巻き戻しする際の材料張力を
加減速補償して巻取機または巻戻機と直近の駆動ロール
との間の材料張力を所定の設定値に制御すべく、前記巻
取機または巻戻機の駆動電動機のトルク基準をコイル外
径検出器で検出されたコイル外半径値と前記張力設定値
を用いて張力用トルクを演算する張力用トルク演算器
と、加減速補償演算装置の加減速補償信号によって得ら
れるトルク補正量を用いて前記駆動電動機のトルクを制
御するトルク制御装置とからなる張力制御装置におい
て、前記加減速補償演算装置を、材料の巻き取りまたは
巻き戻し速度基準値を設定するライン速度基準器と、該
ライン速度基準器に設定された速度基準値を微分する微
分器と、前記巻取機または巻戻機の機械的慣性モーメン
ト値を設定する機械慣性モーメント設定器と、材料の密
度および板厚、断面積を設定する密度・板厚・断面積設
定器と、コイル内半径を設定するコイル内径設定器と、
コイル外半径値および材料の密度・板厚・断面積の各値
から充実時のコイル慣性モーメントを演算する充実時コ
イル慣性モーメント演算器と、材料の密度・板厚・断面
積の各値およびコイル内半径値を用いて不充実時のコイ
ル慣性モーメントを演算する不充実時コイル慣性モーメ
ント演算器と、コイル外半径値と基準速度の微分値と充
実時コイル慣性モーメント値と不充実時コイル慣性モー
メント値および機械慣性モーメント値とを用いて加減速
補償量を演算する加減速補償量演算器と、基準速度値と
充実時コイル慣性モーメント値と不充実時コイル慣性モ
ーメント値と機械慣性モーメント値を用いて慣性モーメ
ント変動補償量を演算する慣性モーメント変動補償量演
算器とで構成するとともに、前記張力用トルク演算器か
らの張力用トルク値と前記加減速補償量演算器からの加
減速補償量とを加算処理する第１の加算器と、この第１
の加算器の出力値と前記慣性モーメント変動補償量演算
器からの慣性モーメント変動補償量とを加算処理する第
２の加算器とを備えたことを特徴とする張力制御装置で
ある。
に巻き取りまたはコイルを巻き戻しする際の材料張力を
加減速補償して巻取機または巻戻機と直近の駆動ロール
との間の材料張力を所定の設定値に制御すべく、前記巻
取機または巻戻機の駆動電動機のトルク基準をコイル外
径検出器で検出されたコイル外半径値と前記張力設定値
を用いて張力用トルクを演算する張力用トルク演算器
と、加減速補償演算装置の加減速補償信号によって得ら
れるトルク補正量を用いて前記駆動電動機のトルクを制
御するトルク制御装置とからなる張力制御装置におい
て、前記加減速補償演算装置を、材料の巻き取りまたは
巻き戻し速度基準値を設定するライン速度基準器と、該
ライン速度基準器に設定された速度基準値を微分する微
分器と、前記巻取機または巻戻機の機械的慣性モーメン
ト値を設定する機械慣性モーメント設定器と、材料の密
度および板厚、断面積を設定する密度・板厚・断面積設
定器と、コイル内半径を設定するコイル内径設定器と、
コイル外半径値および材料の密度・板厚・断面積の各値
から充実時のコイル慣性モーメントを演算する充実時コ
イル慣性モーメント演算器と、材料の密度・板厚・断面
積の各値およびコイル内半径値を用いて不充実時のコイ
ル慣性モーメントを演算する不充実時コイル慣性モーメ
ント演算器と、コイル外半径値と基準速度の微分値と充
実時コイル慣性モーメント値と不充実時コイル慣性モー
メント値および機械慣性モーメント値とを用いて加減速
補償量を演算する加減速補償量演算器と、基準速度値と
充実時コイル慣性モーメント値と不充実時コイル慣性モ
ーメント値と機械慣性モーメント値を用いて慣性モーメ
ント変動補償量を演算する慣性モーメント変動補償量演
算器とで構成するとともに、前記張力用トルク演算器か
らの張力用トルク値と前記加減速補償量演算器からの加
減速補償量とを加算処理する第１の加算器と、この第１
の加算器の出力値と前記慣性モーメント変動補償量演算
器からの慣性モーメント変動補償量とを加算処理する第
２の加算器とを備えたことを特徴とする張力制御装置で
ある。
【００１９】
【作 用】以下に、本発明の原理について説明する。い
ま、図８に示すように、板厚Ｄなるストリップ１を巻き
取る（または巻き戻す）ときに、その先端部１ａによっ
て生じる段差１ｂの回転角をφとする。そして、この回
転角φ（rad.) は図９に示すように巻き取り（または巻
き戻し）の半径ｒに比例して変化するモデルとして考え
ると、巻取機および巻戻機についてそれぞれ下記(8) ，
(9) 式で表すことができる。
ま、図８に示すように、板厚Ｄなるストリップ１を巻き
取る（または巻き戻す）ときに、その先端部１ａによっ
て生じる段差１ｂの回転角をφとする。そして、この回
転角φ（rad.) は図９に示すように巻き取り（または巻
き戻し）の半径ｒに比例して変化するモデルとして考え
ると、巻取機および巻戻機についてそれぞれ下記(8) ，
(9) 式で表すことができる。
【００２０】
【数５】
【００２１】ここで、ｒ0 は巻取機または巻戻機のマン
ドレルの半径、Ｄはストリップ１の板厚である。以下、
巻取機の場合を対象にして説明を続けると、まず、巻取
機での巻き取り量Ｌは下記(10)式、また基準速度ｖは(1
1)式、コイル慣性モーメントは(12)式でそれぞれ表され
る。
ドレルの半径、Ｄはストリップ１の板厚である。以下、
巻取機の場合を対象にして説明を続けると、まず、巻取
機での巻き取り量Ｌは下記(10)式、また基準速度ｖは(1
1)式、コイル慣性モーメントは(12)式でそれぞれ表され
る。
【００２２】
【数６】
【００２３】角運動量Ｉωはコイル半径ｒが板厚Ｄに対
して十分大きいとすると、下記(13)式で表され、その微
分値は(14)式で表される。
して十分大きいとすると、下記(13)式で表され、その微
分値は(14)式で表される。
【００２４】
【数７】
【００２５】ここで、コイルの慣性モーメントＩC をコ
イルがすべて充実されたときの慣性モーメントＩout と
実際にはないコイル分の慣性モーメントＩinの成分に分
けると、下記(15)式で表される。 ＩC ＝Ｉout ＋Ｉin ……………(15) なお、Ｉout ，Ｉinはそれぞれ(16)，(17)式によって演
算される。
イルがすべて充実されたときの慣性モーメントＩout と
実際にはないコイル分の慣性モーメントＩinの成分に分
けると、下記(15)式で表される。 ＩC ＝Ｉout ＋Ｉin ……………(15) なお、Ｉout ，Ｉinはそれぞれ(16)，(17)式によって演
算される。
【００２６】
【数８】
【００２７】ここで、ρ；ストリップの密度、Ｓ；スト
リップの断面積、ｒTH；コイル外半径、ｒmin ；コイル
内半径である。そこで、上記(14)式は下記(18)式として
表されるから、これによって、巻取機の必要トルクＮTR
は下記(19)式で求めることができる。なお、巻戻機の必
要トルクＮPOR の場合は同様の手順で下記(20)式で求め
られる。
リップの断面積、ｒTH；コイル外半径、ｒmin ；コイル
内半径である。そこで、上記(14)式は下記(18)式として
表されるから、これによって、巻取機の必要トルクＮTR
は下記(19)式で求めることができる。なお、巻戻機の必
要トルクＮPOR の場合は同様の手順で下記(20)式で求め
られる。
【００２８】
【数９】
【００２９】上記(19)式および(20)式の右辺の第１項お
よび第２項は、それぞれ前出(1) 式および(2) 式と等し
いことは明らかである。したがって、本発明法は従来例
の必要トルクの補正式に第３項を新たな補正量として付
加したものであることがわかる。
よび第２項は、それぞれ前出(1) 式および(2) 式と等し
いことは明らかである。したがって、本発明法は従来例
の必要トルクの補正式に第３項を新たな補正量として付
加したものであることがわかる。
【００３０】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図１を参照
して説明する。図中、従来例と同一の符号を付したもの
はそれぞれ同一の要素を示している。図に示すように、
本発明の加減速補償演算装置11Ａは従来の機械慣性モー
メント設定器16、ライン速度基準器20、微分器21に加え
て、密度・板厚・断面積設定器30、コイル内径設定器3
1、充実時コイル慣性モーメント演算器32、不充実時コ
イル慣性モーメント演算器33、加減速補償量演算器34、
慣性モーメント変動補償量演算器35とで構成される。
して説明する。図中、従来例と同一の符号を付したもの
はそれぞれ同一の要素を示している。図に示すように、
本発明の加減速補償演算装置11Ａは従来の機械慣性モー
メント設定器16、ライン速度基準器20、微分器21に加え
て、密度・板厚・断面積設定器30、コイル内径設定器3
1、充実時コイル慣性モーメント演算器32、不充実時コ
イル慣性モーメント演算器33、加減速補償量演算器34、
慣性モーメント変動補償量演算器35とで構成される。
【００３１】そこで、まず、密度・板厚・断面積設定器
30においてストリップ密度ρ，ストリップ板厚Ｄ，スト
リップ断面積Ｓを、コイル内径設定器31でコイル内半径
ｒmi n をそれぞれ設定する。一方、ライン速度基準器20
からライン基準速度ｖを、また張力基準設定器10から基
準張力値Ｔをそれぞれ設定する。ついで、充実時コイル
慣性モーメント演算器32において、コイル外径検出器７
からのコイル外半径ｒTH、密度・板厚・断面積設定器30
からのストリップ密度ρ，ストリップ板厚Ｄ，ストリッ
プ断面積Ｓを入力し、前出(16)式に基づいて充実時コイ
ル慣性モーメントＩout を演算する。同時に、不充実時
コイル慣性モーメント演算器33において、密度・板厚・
断面積設定器30からのストリップ密度ρ，ストリップ板
厚Ｄ，ストリップ断面積Ｓおよびコイル内径設定器31か
らのコイル内半径ｒmin を入力して、前出(17)式に基づ
いて不充実時コイル慣性モーメントＩinを演算する。
30においてストリップ密度ρ，ストリップ板厚Ｄ，スト
リップ断面積Ｓを、コイル内径設定器31でコイル内半径
ｒmi n をそれぞれ設定する。一方、ライン速度基準器20
からライン基準速度ｖを、また張力基準設定器10から基
準張力値Ｔをそれぞれ設定する。ついで、充実時コイル
慣性モーメント演算器32において、コイル外径検出器７
からのコイル外半径ｒTH、密度・板厚・断面積設定器30
からのストリップ密度ρ，ストリップ板厚Ｄ，ストリッ
プ断面積Ｓを入力し、前出(16)式に基づいて充実時コイ
ル慣性モーメントＩout を演算する。同時に、不充実時
コイル慣性モーメント演算器33において、密度・板厚・
断面積設定器30からのストリップ密度ρ，ストリップ板
厚Ｄ，ストリップ断面積Ｓおよびコイル内径設定器31か
らのコイル内半径ｒmin を入力して、前出(17)式に基づ
いて不充実時コイル慣性モーメントＩinを演算する。
【００３２】さらに、加減速補償量演算器34において、
コイル外径検出器７からのコイル外半径ｒTH、微分器21
からの速度微分値 dｖ/dt 、充実時コイル慣性モーメン
ト演算器32からの充実時コイル慣性モーメントＩout 、
不充実時コイル慣性モーメント演算器33からの不充実時
コイル慣性モーメントＩinおよび機械慣性モーメント設
定器16からの機械慣性モーメントＩM を入力して、前出
(18) 式の右辺の第１項を演算し、第１の加算器36に出
力する。そして、この第１の加算器36において張力用ト
ルク演算器28からの出力信号Ｔ・ｒとを加算処理する。
これにより、前出 (19) 式の右辺の第１項と第２項の演
算がなされる。
コイル外径検出器７からのコイル外半径ｒTH、微分器21
からの速度微分値 dｖ/dt 、充実時コイル慣性モーメン
ト演算器32からの充実時コイル慣性モーメントＩout 、
不充実時コイル慣性モーメント演算器33からの不充実時
コイル慣性モーメントＩinおよび機械慣性モーメント設
定器16からの機械慣性モーメントＩM を入力して、前出
(18) 式の右辺の第１項を演算し、第１の加算器36に出
力する。そして、この第１の加算器36において張力用ト
ルク演算器28からの出力信号Ｔ・ｒとを加算処理する。
これにより、前出 (19) 式の右辺の第１項と第２項の演
算がなされる。
【００３３】さらにつづけて、慣性モーメント変動補償
量演算器35において、ライン速度基準器20からのライン
基準速度ｖ、充実時コイル慣性モーメント演算器32から
の充実時コイル慣性モーメントＩout 、不充実時コイル
慣性モーメント演算器33からの不充実時コイル慣性モー
メントＩinおよび機械慣性モーメント設定器16からの機
械慣性モーメントＩM を入力して、前出 (18) 式の右辺
の第２項を演算し、第２の加算器37に出力する。そし
て、この第２の加算器37において第１の加算器36からの
出力信号との加算処理を行う。これによって、前出 (1
9) 式の右辺の第１項と第２項および第３項の演算を行
い、加減速補償信号Ｓ38をトルク制御装置13に出力す
る。
量演算器35において、ライン速度基準器20からのライン
基準速度ｖ、充実時コイル慣性モーメント演算器32から
の充実時コイル慣性モーメントＩout 、不充実時コイル
慣性モーメント演算器33からの不充実時コイル慣性モー
メントＩinおよび機械慣性モーメント設定器16からの機
械慣性モーメントＩM を入力して、前出 (18) 式の右辺
の第２項を演算し、第２の加算器37に出力する。そし
て、この第２の加算器37において第１の加算器36からの
出力信号との加算処理を行う。これによって、前出 (1
9) 式の右辺の第１項と第２項および第３項の演算を行
い、加減速補償信号Ｓ38をトルク制御装置13に出力す
る。
【００３４】このように本発明の張力制御装置に用いる
加減速補償演算装置11Ａを、主として加減速補償量演算
器34と慣性モーメント変動補償量演算器35とで構成し
て、それらの出力信号を第１および第２の加算器36, 37
によって張力用トルク信号と段階的に演算処理をするよ
うにしたので、巻き取り中のコイルに段差が生じても、
正確に張力制御を実施するのが可能である。
加減速補償演算装置11Ａを、主として加減速補償量演算
器34と慣性モーメント変動補償量演算器35とで構成し
て、それらの出力信号を第１および第２の加算器36, 37
によって張力用トルク信号と段階的に演算処理をするよ
うにしたので、巻き取り中のコイルに段差が生じても、
正確に張力制御を実施するのが可能である。
【００３５】なお、上記実施例は巻取機によるストリッ
プ１の巻き取りの場合について説明したが、本発明はこ
れに限るものではなく、前出(20)式に示したように、巻
戻機による巻き戻しを行う場合にも適用することができ
る。
プ１の巻き取りの場合について説明したが、本発明はこ
れに限るものではなく、前出(20)式に示したように、巻
戻機による巻き戻しを行う場合にも適用することができ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
巻取機あるいは巻戻機の張力制御の際に、巻き取りある
いは巻き戻し中のコイルの段差においても回転角を利用
することによって正確に張力制御を実施することができ
るので、製品の品質や歩留りの向上に大いに寄与する。
巻取機あるいは巻戻機の張力制御の際に、巻き取りある
いは巻き戻し中のコイルの段差においても回転角を利用
することによって正確に張力制御を実施することができ
るので、製品の品質や歩留りの向上に大いに寄与する。
【図１】本発明の実施例の張力制御装置の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】従来のコールドストリップミルの構成を示す概
要図である。
要図である。
【図３】従来の張力制御装置の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図４】従来の張力制御装置に用いられる加減速補償演
算装置の構成を示すブロック図である。
算装置の構成を示すブロック図である。
【図５】特開昭60−199524号に開示されている加減速補
償演算装置の構成を示すブロック図である。
償演算装置の構成を示すブロック図である。
【図６】特開平５− 92217号に開示されている加減速補
償演算装置の構成を示すブロック図である。
償演算装置の構成を示すブロック図である。
【図７】コイルの巻き取り形状を示す側面図である。
【図８】本発明の原理を示す側面図である。
【図９】回転角と巻き取り半径との関係を示す特性図で
ある。
ある。
１ ストリップ（材料） ３ デフレクタロール ４ 巻取機 ５ ライン速度検出器 ６ 回転速度検出器 ７ コイル外径検出器 ８ 駆動電動機 10 張力設定基準設定器 11Ａ 加減速補償演算装置 13 トルク制御装置 16 機械慣性モーメント設定器 20 ライン速度基準器 21 微分器 28 張力用トルク演算器 30 密度・板厚・断面積設定器 31 コイル内径設定器 32 充実時のコイル慣性モーメント演算器 33 不充実時のコイル慣性モーメント演算器 34 加減速補償量演算器 35 慣性モーメント変動補償量演算器 36 第１の加算器 37 第２の加算器
Claims (1)
- 【請求項１】 材料をコイルに巻き取りまたはコイル
を巻き戻しする際の材料張力を加減速補償して巻取機ま
たは巻戻機と直近の駆動ロールとの間の材料張力を所定
の設定値に制御すべく、前記巻取機または巻戻機の駆動
電動機のトルク基準をコイル外径検出器で検出されたコ
イル外半径値と前記張力設定値を用いて張力用トルクを
演算する張力用トルク演算器と、加減速補償演算装置の
加減速補償信号によって得られるトルク補正量を用いて
前記駆動電動機のトルクを制御するトルク制御装置とか
らなる張力制御装置において、前記加減速補償演算装置
を、材料の巻き取りまたは巻き戻し速度基準値を設定す
るライン速度基準器と、該ライン速度基準器に設定され
た速度基準値を微分する微分器と、前記巻取機または巻
戻機の機械的慣性モーメント値を設定する機械慣性モー
メント設定器と、材料の密度および板厚、断面積を設定
する密度・板厚・断面積設定器と、コイル内半径を設定
するコイル内径設定器と、コイル外半径値および材料の
密度・板厚・断面積の各値から充実時のコイル慣性モー
メントを演算する充実時コイル慣性モーメント演算器
と、材料の密度・板厚・断面積の各値およびコイル内半
径値を用いて不充実時のコイル慣性モーメントを演算す
る不充実時コイル慣性モーメント演算器と、コイル外半
径値と基準速度の微分値と充実時コイル慣性モーメント
値と不充実時コイル慣性モーメント値および機械慣性モ
ーメント値とを用いて加減速補償量を演算する加減速補
償量演算器と、基準速度値と充実時コイル慣性モーメン
ト値と不充実時コイル慣性モーメント値と機械慣性モー
メント値を用いて慣性モーメント変動補償量を演算する
慣性モーメント変動補償量演算器とで構成するととも
に、前記張力用トルク演算器からの張力用トルク値と前
記加減速補償量演算器からの加減速補償量とを加算処理
する第１の加算器と、この第１の加算器の出力値と前記
慣性モーメント変動補償量演算器からの慣性モーメント
変動補償量とを加算処理する第２の加算器とを備えたこ
とを特徴とする張力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29962393A JPH07148518A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 張力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29962393A JPH07148518A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 張力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07148518A true JPH07148518A (ja) | 1995-06-13 |
Family
ID=17875008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29962393A Pending JPH07148518A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 張力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07148518A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002249946A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Tsudakoma Corp | 経糸準備機械の巻取り装置におけるビームの慣性算出方法と、その装置 |
| DE102009040781A1 (de) * | 2009-09-09 | 2011-03-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von Zugspannungs-Störungen in einem Band eines beschleunigungsgeführten Haspelantriebs |
| JP2012046266A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Kataoka Mach Co Ltd | 帯状シート巻取装置の案内ローラ群駆動装置 |
| CN102556720A (zh) * | 2010-11-18 | 2012-07-11 | Abb公司 | 与卷绕机驱动器相关的方法和设备 |
| CN102847746A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-02 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种卷取机自适应偏心补偿方法及系统 |
| JP2013129518A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Canon Inc | ロールシート搬送装置及びこれを備えた印刷装置 |
| JP2013129519A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Canon Inc | シート搬送装置 |
| EP2891619A1 (de) * | 2013-12-19 | 2015-07-08 | Dietze&Schell Maschinenfabrik GmbH&Co. Kg | Spulvorrichtung zum Aufspulen zumindest eines Wickelguts auf zumindest eine wechselbare Hülse |
| JP2016079021A (ja) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 張力制御装置 |
| JP2017013977A (ja) * | 2015-07-02 | 2017-01-19 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 学習型張力制御装置 |
| JP2017159969A (ja) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | カシオ計算機株式会社 | 給紙ロール保持装置、被印刷媒体巻取装置、画像形成装置、及び負荷張力制御方法 |
| CN114433633A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-06 | 天津市新宇彩板有限公司 | 薄板卷取机组张力转矩控制方法、系统及电子设备 |
| CN115335304A (zh) * | 2020-08-12 | 2022-11-11 | 三菱电机株式会社 | 张力控制装置、张力控制程序及存储介质 |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP29962393A patent/JPH07148518A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002249946A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Tsudakoma Corp | 経糸準備機械の巻取り装置におけるビームの慣性算出方法と、その装置 |
| CN102740988A (zh) * | 2009-09-09 | 2012-10-17 | 西门子公司 | 补偿加速度引导的卷取机驱动装置的带材中拉应力干扰的方法和装置 |
| DE102009040781A1 (de) * | 2009-09-09 | 2011-03-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von Zugspannungs-Störungen in einem Band eines beschleunigungsgeführten Haspelantriebs |
| JP2012046266A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Kataoka Mach Co Ltd | 帯状シート巻取装置の案内ローラ群駆動装置 |
| KR101328065B1 (ko) * | 2010-11-18 | 2013-11-13 | 에이비비 오와이 | 권취기 드라이브에 관한 방법 및 장치 |
| CN102556720A (zh) * | 2010-11-18 | 2012-07-11 | Abb公司 | 与卷绕机驱动器相关的方法和设备 |
| JP2013129518A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Canon Inc | ロールシート搬送装置及びこれを備えた印刷装置 |
| JP2013129519A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Canon Inc | シート搬送装置 |
| CN102847746A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-02 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种卷取机自适应偏心补偿方法及系统 |
| EP2891619A1 (de) * | 2013-12-19 | 2015-07-08 | Dietze&Schell Maschinenfabrik GmbH&Co. Kg | Spulvorrichtung zum Aufspulen zumindest eines Wickelguts auf zumindest eine wechselbare Hülse |
| JP2016079021A (ja) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 張力制御装置 |
| JP2017013977A (ja) * | 2015-07-02 | 2017-01-19 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 学習型張力制御装置 |
| JP2017159969A (ja) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | カシオ計算機株式会社 | 給紙ロール保持装置、被印刷媒体巻取装置、画像形成装置、及び負荷張力制御方法 |
| CN115335304A (zh) * | 2020-08-12 | 2022-11-11 | 三菱电机株式会社 | 张力控制装置、张力控制程序及存储介质 |
| CN115335304B (zh) * | 2020-08-12 | 2023-10-27 | 三菱电机株式会社 | 张力控制装置及存储介质 |
| CN114433633A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-06 | 天津市新宇彩板有限公司 | 薄板卷取机组张力转矩控制方法、系统及电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07148518A (ja) | 張力制御装置 | |
| JPS6016850B2 (ja) | コ−ルドタンデムミルの圧延速度揃速方法 | |
| EP0487056B1 (en) | Method and apparatus for detecting a sheet thickness in a continuous casting machine | |
| JPH0592217A (ja) | 張力制御装置 | |
| JP3430664B2 (ja) | 鋼帯コイルの自動減速方法およびその制御装置 | |
| JP2541311B2 (ja) | 絞り圧延機の管端制御開始点学習方法 | |
| JPH061533A (ja) | 巻取・巻出機の張力制御装置 | |
| JP2006095594A (ja) | リール張力変動抑制装置 | |
| JPS5851770B2 (ja) | 張力制御方法および装置 | |
| JPH0952119A (ja) | 熱延巻取機の制御方法 | |
| JPH072401A (ja) | シートの張力補正制御装置 | |
| JP2542698B2 (ja) | 圧延機の制御装置 | |
| JPS6340256Y2 (ja) | ||
| JP3014624B2 (ja) | 圧延装置のロール回転制御方法 | |
| JP2554147B2 (ja) | 巻取機の張力制御方法 | |
| JP3700899B2 (ja) | リール制御方法 | |
| EP0705151B1 (en) | Control of single stand/reversing mills | |
| JPH05337531A (ja) | 圧延機の加減速時の自動板厚制御方法 | |
| JPH0565419B2 (ja) | ||
| JPH0543098A (ja) | 設定トルク調整装置 | |
| JP2583695B2 (ja) | 圧延機 | |
| JPH0639418A (ja) | 自動板厚制御装置を有する圧延機の張力制御方法 | |
| JPH08238513A (ja) | タンデム圧延機の張力演算方法及び制御装置 | |
| JPH09276929A (ja) | 熱延巻取機の制御方法 | |
| JPH01150411A (ja) | 可逆式圧延機の板厚制御方法 |