JPH07178613A - フライングシャーの切断制御方法 - Google Patents

フライングシャーの切断制御方法

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JPH07178613A
JPH07178613A JP32799893A JP32799893A JPH07178613A JP H07178613 A JPH07178613 A JP H07178613A JP 32799893 A JP32799893 A JP 32799893A JP 32799893 A JP32799893 A JP 32799893A JP H07178613 A JPH07178613 A JP H07178613A
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JP
Japan
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shear
cut
blade
shear blade
cutting
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Withdrawn
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JP32799893A
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Inventor
Kazunori Okada
和憲 岡田
Hiroyuki Katayama
裕之 片山
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャー駆動用電動機によりシャー刃をシャー
刃待機位置から起動し円軌道に沿って移動させ、走行移
動している被切断材をシャー刃にて切断するフライング
シャーにおいて、被切断材を寸法精度良く設定切断長に
切断すること。 【構成】 前記電動機13の電流値変化に基づいてシャ
ー刃11が棒鋼材Wに接触したことを検知し、その検知
信号と、電動機13のパルスジェネレータ15からの出
力パルスの計数値とに基づいて棒鋼材Wへのシャー刃の
刃噛込み角度を求める。求めた刃噛込み角度を用いて、
シャー刃が前記待機位置HPから起動し棒鋼材Wに接触
してこれと直角をなす位置に達するまでに棒鋼材Wが移
動する距離を求め、この被切断材移動距離と設定切断長
とから次回切断時における前記シャー刃待機位置HPか
らのシャー刃の起動タイミングを定める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】フライングシャー(走間切断機、
あるいは走間剪断機)は、製鉄所の棒鋼工場の圧延ライ
ンに設置されて走行移動中の棒鋼材のクロップ切断、分
割などを行うものである。この発明は、被切断材を寸法
精度良く設定切断長に切断することができるようにし
た、フライングシャーの切断制御方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】周知のように、代表的なフライングシャ
ーとして、圧延ラインを挟んで上下に配された各ドラム
の外周面にシャー刃をそれぞれ取り付け、切断の都度、
直流型のシャー駆動用電動機により前記ドラムを同期回
転させてシャー刃をそのシャー刃待機位置から起動し円
軌道に沿って移動させ、走行移動している被切断材であ
る棒鋼材を設定された一定長さにシャー刃にて切断する
ようにしたものが知られている。このような電動機のス
タート・ストップ方式によるフライングシャーにおいて
は、従来、以下に説明する切断制御方法がとられてい
た。
【0003】図2は、従来技術を説明するための、フラ
イングシャーにおける切断パターンを示す図、図3は図
2に示す切断パターンにより棒鋼材が切断される様子を
説明するための図、図4はシャー刃の刃噛込み角度を説
明するための図である。なお、図3では圧延ラインを挟
んで下側に位置されるシャー刃については図示省略して
いる。
【0004】図2及び図3に示すように、棒鋼材Wの切
断点が、フライングシャー本体(シャー刃付きドラム)
10の中心から距離L1 だけ離れた位置に達した時(t
=t 0 )に、シャー刃11を図2のHP(ホームポジシ
ョン)で示されるシャー刃待機位置から起動する。そし
て、図2のように各諸元を定めると、シャー刃11を角
度(α−45°)だけ移動させる間に速度C・V0 まで
加速して、最下点より45°手前の時点(t=t1 )で
速度C・V0 になるようにする。次いでシャー刃11を
速度C・V0 にて定速移動させて時刻t1 からt2 の間
に切断完了し、時刻t2 からt3 の間は切断点とシャー
刃11が離れるように、シャー刃11を速度K・C・V
0 にて加速する。そして、t=t3 から定位置制御に移
行し、t=t4 でシャー刃11を前記シャー刃待機位置
HPに停止させるようにしている。
【0005】このような切断パターンにおける被切断材
移動距離L1 (mm)、つまり、シャー刃11がシャー
刃待機位置HPから起動し棒鋼材Wに接触してこれと直
角をなす位置(円軌道における最下点)に達するまでに
棒鋼材Wが移動する距離は、以下のようにして求めてい
る。加速中にシャー刃11が移動する長さ(mm)をS
3 とすると、前述した加速時間tA (s)は(1)式で
求められる。 tA =2・S3 /C・V0 =2・π・D・(α−45)/C・V0 ・360 …(1) 定速時間中にシャー刃11が移動する長さ〔定速域に入
ってからシャー刃11が棒鋼材Wに接触するまでの長
さ〕(mm)をS2 とすると、定速時間tC (s)は
(2)式で求められる。 tC =S2 /C・V0 =π・D・(45−β)/C・V0 ・360 …(2) L1 =V0 ・(tA +tC )+(D/2)・sinβ …(3) (1)〜(3)式より、 L1 =〔π・D・(2α−β−45)/C・360〕 +(D/2)・sinβ …(4)
【0006】(4)式よりわかるように、被切断材移動
距離L1 は、シャー刃のシャー刃待機位置HPに係る角
度α、リード率C(被切断材である棒鋼材の速度V0
対する一定の速度上乗せ率)、及びシャー刃の刃噛込み
角度βで決定されるものであり、これらの値は、パスス
ケジュールにて予め設定された固定値として(4)式に
代入されて被切断材移動距離L1 の算出に用いられるよ
うになっていた。
【0007】そして、このようにして(4)式より被切
断材移動距離L1 を求め、図3に示すように、切断すべ
き設定切断長Lと前記求めた被切断材移動距離L1 とか
ら、棒鋼材Wの先端がL2 =L−L1 の距離だけフライ
ングシャー本体1の中心を通過した時点で、シャー刃1
aをその待機位置HPから起動させることにより、棒鋼
材を設定切断長Lに切断するようになされていた。な
お、図3中、12は棒鋼材の通過を検知するための通過
検知器であるHMD(Hot Metal Detec
tor)であり、このHMD12と図示しない測長ロー
ラとにより、前記距離L2 を検出するようになされてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の切断制
御方法では、設定切断長に切断することを目的としてシ
ャー刃待機位置からのシャー刃の起動タイミングを定め
るために、シャー刃がそのシャー刃待機位置から起動し
被切断材である棒鋼材に接触してこれと直角をなす位置
に達するまでに棒鋼材が移動する距離を求めるに際し、
切断すべき棒鋼材の実際の厚みを測定することなく、パ
ススケジュールにて設定された棒鋼材厚みに基づくシャ
ー刃の刃噛込み角度値を用いるようにしたものであるか
ら、設定された刃噛込み角度の値と実際のそれとが異な
ることがあって、棒鋼材が寸法精度良く設定切断長に切
断されないことがあるという問題があった。
【0009】この発明は、前記問題点を解消するために
なされたものであって、被切断材を寸法精度良く設定切
断長に切断することができる、フライングシャーの切断
制御方法の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明によるフライングシャーの切断制御方法
は、シャー駆動用電動機によりシャー刃をそのシャー刃
待機位置から起動し円軌道に沿って移動させ、走行移動
している被切断材を設定された一定長さにシャー刃で切
断するようにしたフライングシャーにおいて、前記シャ
ー駆動用電動機の電流値変化に基づいてシャー刃が被切
断材に接触したことを検知し、この接触を検知した時点
のシャー刃の回転角度に基づいて被切断材へのシャー刃
の刃噛込み角度を求め、この求めた刃噛込み角度を用い
て、シャー刃が前記シャー刃待機位置から起動し被切断
材に接触してこれと直角をなす位置に達するまでに被切
断材が移動する距離を求め、この被切断材移動距離と切
断すべき設定切断長とから次回切断時における前記シャ
ー刃待機位置からのシャー刃の起動タイミングを定める
ことを特徴とするものである。
【0011】
【作用】シャー刃をそのシャー刃待機位置から起動して
円軌道に沿って移動させるためのシャー駆動用電動機の
電流値が上昇することにより、シャー刃が被切断材に接
触したことが検知される。この接触を検知した時点のシ
ャー刃の回転角度に基づいて、被切断材へのシャー刃の
刃噛込み角度が求められる。刃噛込み角度として前記検
出した刃噛込み角度の値を用いて、被切断材移動距離、
すなわちシャー刃がシャー刃待機位置から起動し被切断
材に接触してこれと直角をなす位置に達するまでに被切
断材が移動する距離を求めることにより、正確な被切断
材移動距離が得られることになる。このようにして求め
た被切断材移動距離と切断すべき設定切断長とから次回
切断時における前記シャー刃待機位置からのシャー刃の
起動タイミングが決定される。これによって被切断材が
寸法精度良く設定切断長に切断されることになる。
【0012】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
して説明する。図1はこの発明による切断制御方法を実
施するフライングシャーの構成説明図である。
【0013】図1において、10は圧延ラインを挟んで
上下に配された各ドラムの外周面にシャー刃11をそれ
ぞれ取り付けてなるフライングシャー本体であって、前
述したものと同構成であり、シャー刃11のシャー刃待
機位置HPも前記図2に示す位置と同じである。13は
直流のシャー駆動用電動機である。シャー駆動用電動機
13は、その回転軸がギヤ装置16を介して前記各ドラ
ムの回転軸に連結されており、速度V0 で走行移動して
いる被切断材である棒鋼材Wを設定された一定長さLに
切断するために、切断の都度、前記各ドラムを同期回転
させてシャー刃11をそのシャー刃待機位置HPから起
動し円軌道に沿って移動させるためのものである。この
シャー駆動用電動機13の回転軸には、速度検出器であ
るタコジェネレータ14と、位置検出器であるパルスジ
ェネレータ15とが取り付けられている。
【0014】17はデジタルサーボ制御装置である。デ
ジタルサーボ制御装置17は、前記シャー駆動用電動機
13を駆動制御するものであって、後述する指令出力演
算制御装置18から指令パルスを受けて、その指令パル
スのパルス周波数に比例した速度でシャー駆動用電動機
13を回転させる速度制御を行うとともに、与えられた
指令パルスの数に比例した回転角度にシャー駆動用電動
機13を停止させる位置制御を行うものである。前記速
度制御のための速度フィードバック信号を前記タコジェ
ネレータ14により得、前記位置制御のための位置フィ
ードバックパルスを前記パルスジェネレータ15により
得るようにしている。
【0015】前記指令出力演算制御装置18は、棒鋼材
Wを設定切断長Lに切断するための指令パルスを前記デ
ジタルサーボ制御装置17に与えるものであって、シャ
ー刃待機位置HPからシャー刃11を起動し、そのシャ
ー刃11を前記図2に示す切断パターン(速度パター
ン)にて移動させ、再びそのシャー刃待機位置HPに位
置決めするための指令パルスを前記制御装置17に与え
るものである。
【0016】前記指令出力演算制御装置18には、設定
入力として、設定切断長L及びシャー刃の刃噛込み角度
としてその初期設定値β0 が入力されるようになってい
る。なお前述した、角度α、リード率C、及び加速係数
Kは、予め内部設定されている。また、この演算制御装
置18には、棒鋼材Wへのシャー刃11の実際の刃噛込
み角度β′を検出するために、シャー刃11が棒鋼材W
に接触した時に比較器19から出力される刃接触検知信
号と、シャー刃待機位置HPにてリセットされ、シャー
刃11が起動されてからの前記パルスジェネレータ5の
出力パルスを計数するカウンタ20の計数出力とが入力
されるように構成されている。
【0017】さらに前記指令出力演算制御装置18に
は、棒鋼材Wの速度V0 、棒鋼材Wの先端がフライング
シャー本体1の中心を通過した距離を知るために、前述
したHMD12の出力と測長ローラ22の出力とが入力
されるようなっている。なお、前記比較器19は、シャ
ー駆動用電動機3に流れる電流を検出する電動機電流検
出器21の出力と、設定値IM とを比較し、シャー刃1
1が棒鋼材Wに接触することで電動機電流検出器21の
出力が設定値IM より大きくなった時に前記刃接触検知
信号を出力するものである。
【0018】次に、このように構成されるフライングシ
ャーにて行われるこの発明による切断制御方法につい
て、図1、また図2及び図3をも参照しながら、説明す
る。シャー刃待機位置HPから起動されたシャー刃11
が切断すべき棒鋼材Wに接触すると、シャー駆動用電動
機13を流れる電流が上昇し電動機電流検出器21の出
力が設定値IM を超え、これによって比較器19からの
刃接触検知信号が指令出力演算制御装置18に与えられ
る。指令出力演算制御装置18は、この刃接触検知信号
を受けた時に、シャー刃待機位置HPからのシャー刃1
1の回転角度に比例した値を示すカウンタ20の計数値
(位置HPから刃接触位置までの回転角度を示す)を読
み込み、予め設定されたシャー刃半回転あたりの計数値
(回転角180°)からカウンタ20の前記計数値を減
算することで、今回の切断での棒鋼材Wへのシャー刃1
1の実際の刃噛込み角度β′を算出し求める。
【0019】指令出力演算制御装置18は、この検出し
た刃噛込み角度β′をその初期設定値β0 に代えて刃噛
込み角度βとして前記(4)式により、今回の切断にお
ける被切断材移動距離L1 、すなわち、シャー刃1aが
シャー刃待機位置HPから起動し切断すべき棒鋼材Wに
接触してこれと直角をなす位置に達するまでに棒鋼材W
が移動した距離を演算して求める。そして、演算制御装
置18は、このようにして求めた被切断材移動距離L1
と切断すべき設定切断長Lとから、L2 =L−L1 の値
を求め、次回切断時においては、棒鋼材Wの先端が前記
2 の距離だけフライングシャー本体10の中心を通過
した時点で、シャー刃11をその待機位置HPから起動
させるように指令パルスをデジタルサーボ制御装置17
に与える。これによって棒鋼材Wを寸法精度良く設定切
断長に切断することができる。なおシャー刃11の回転
角度を検出するに際しては、この実施例ではパルスジェ
ネレータからの出力パルスを計数する方法を用いるよう
にしたが、時間を計測して求める方法等の他の方法を採
用してもよいことはいうまでもない。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によるフラ
イングシャーの切断制御方法によると、被切断材へのシ
ャー刃の実際の刃噛込み角度を求め、この求めた刃噛込
み角度の値を用いて、シャー刃がそのシャー刃待機位置
から起動し被切断材に接触してこれと直角をなす位置に
達するまでに被切断材が移動する距離を求め、この被切
断材移動距離と切断すべき設定切断長とから次回切断時
における前記シャー刃待機位置からのシャー刃の起動タ
イミングを定めるようにしたものであるから、被切断材
を寸法精度良く設定切断長に切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による切断制御方法を実施するフライ
ングシャーの構成説明図である。
【図2】従来技術を説明するための、フライングシャー
における切断パターンを示す図である。
【図3】図2に示す切断パターンにより棒鋼材が切断さ
れる様子を説明するための図である。
【図4】シャー刃の刃噛込み角度を説明するための図で
ある。
【符号の説明】
10 フライングシャー本体 11 シャー刃 12 HMD 13 シャー駆動用電動機 15 パルスジェネレータ 17 デジタルサーボ制御装置 18 指令出力演算制御装置 19 比較器 20 カウンタ 21 電動機電流検出器 22 測長ローラ W 棒鋼材 HP シャー刃待機位置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シャー駆動用電動機によりシャー刃をそ
    のシャー刃待機位置から起動し円軌道に沿って移動さ
    せ、走行移動している被切断材を設定された一定長さに
    シャー刃で切断するようにしたフライングシャーにおい
    て、前記シャー駆動用電動機の電流値変化に基づいてシ
    ャー刃が被切断材に接触したことを検知し、この接触を
    検知した時点のシャー刃の回転角度に基づいて被切断材
    へのシャー刃の刃噛込み角度を求め、この求めた刃噛込
    み角度を用いて、シャー刃が前記シャー刃待機位置から
    起動し被切断材に接触してこれと直角をなす位置に達す
    るまでに被切断材が移動する距離を求め、この被切断材
    移動距離と切断すべき設定切断長とから次回切断時にお
    ける前記シャー刃待機位置からのシャー刃の起動タイミ
    ングを定めることを特徴とするフライングシャーの切断
    制御方法。
JP32799893A 1993-12-24 1993-12-24 フライングシャーの切断制御方法 Withdrawn JPH07178613A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
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Effective date: 20010306