JPH0724527A - コイル巻戻機自動減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイルのボトム部のオフゲージ部分の厚さお
よび長さを反映させ、減速後の停止精度を正確にしてス
トリップの尻抜けを生じさせないコイル巻戻機自動減速
装置を提供すること。 【構成】 コイル残長演算部１２がコイル面積演算部１
１が演算したコイル面積ＡD とコイル板厚演算部１０が
演算したコイル板厚ｈとにより理論コイル残長ＬＤ´を
演算し、コイルゲージ出力手段１６から出力された前工
程で実測したコイルのボトム部のオフゲージ部分のオフ
ゲージ長Ｌｏ及びオフゲージ厚ｈｏに基づき理論コイル
残長ＬＤ´から実際のコイル残長ＬＤを補正演算し、比
較器１５ではコイル残長演算部１２が補正演算したコイ
ル残長ＬＤと、コイル残長設定器１３が設定した設定コ
イル残長Ｌαと、コイル減速払い出し量演算部１４が演
算したコイル払い出し量ＬX とに基づき減速開始時刻を
求め、その減速開始時刻に巻戻機１及びブライドルロー
ル３の駆動源である第１及び第２モータ５、６に所定の
減速レートの減速指令を出力するするようにしているか
ら、設定通りの残長で正確に停止させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコイル巻戻機自動減速装
置、特にコイル巻戻機から巻き戻されたコイルの減速後
の停止精度を正確にし得るようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の一般的なコイル巻戻機自動
減速装置のブロック図、図５は同装置の自動減速パター
ンを示す説明図である。図において、１は巻回された鉄
板からなるコイル２が装入される巻戻機、３は巻戻機１
に装入したコイル２を引っ張りながらストリップ４とし
て払い出していくブライドルロール、５は巻戻機１を回
転駆動する第１のモータ、６はブライドルロール３を回
転駆動する第２のモータ、７は巻戻機１が１回転する毎
にパルスを出力する第１パルス発信器、８はブライドル
ロール３が１回転する毎にパルスを出力する第２パルス
発信器である。

【０００３】９は第１パルス発信器７が出力するパルス
数と第２パルス発信器８が出力するパルス数とに基づい
て巻戻機１に装入したコイル２のコイル径Ｄ0 を演算す
るコイル径演算部である。コイル２のコイル径Ｄ0 は次
式を用いて演算される。

【０００４】

【数１】

【０００５】上記式において、Ｋはブライドルロール３
の１回転当たりのストリップ４が移動する長さ(mm)を示
すインクリメント、ΔＮは巻戻機１が１回転する間のブ
ライドルロール３の回転数（即ち、第２パルス発信器８
のパルス数）、πは円周率である。

【０００６】１０は巻戻機１の１回転毎におけるコイル
径演算部９が演算した前回コイル径Ｄ01から逐次減少し
ていく今回コイル径Ｄ02を差し引いてコイル板厚ｈを演
算するコイル板厚演算部である。１１はコイル径演算部
９が演算したコイル径Ｄ0 と予め設定されたコイル内径
ＤI とからコイル面積ＡD を演算するコイル面積演算部
である。コイル面積ＡDは次式を用いて演算される。

【０００７】

【数２】

【０００８】１２はコイル面積演算部１１が演算したコ
イル面積ＡD をコイル板厚演算部１０が演算したコイル
板厚ｈで割ってコイル残長ＬＤを演算するコイル残長演
算部、１３は巻き戻されたコイル２の残長を設定するコ
イル残長設定器、１４は第２パルス発信器８のパルス数
からブラドルロール３の回転速度Ｖx を求め、その回転
速度ＶX と予め設定された緩速回転速度ＶA と予め設定
された減速時間ｔx とから減速時のコイル払い出し量Ｌ
X を演算するコイル減速払い出し量演算部である。コイ
ル払い出し量ＬX は次式を用いて演算される。

【０００９】

【数３】

【００１０】１５はコイル残長演算部１２が演算したコ
イル残長ＬＤと、コイル残長設定器１３が設定した設定
コイル残長Ｌαと、コイル減速払い出し量演算部１２が
演算したコイル払い出し量ＬX とに基づき所定の減速レ
ートの減速指令を出力すべき減速開始時を求め、その減
速開始時に巻戻機１及びブライドルロール３の駆動源で
ある第１および第２のモータ５、６に減速指令を出力す
る比較器である。その比較器１５の所定の減速レートの
減速指令を出力すべき減速開始時を求める条件は次式で
示される。

【００１１】

【数４】

【００１２】従来のコイル巻戻機自動減速装置は上記の
ように構成されており、例えば巻戻機１にコイル２を装
入し、第１及び第２のモータ５、６を駆動して巻戻機１
及びブライドルロール３を回転させ、ストリップ４をブ
ライドルロール３で引っ張りながら払い出していく過程
で巻戻機１の回転をパルス発信器５で測定し、両者のパ
ルス数をコイル径演算部９に入力する。コイル径演算部
９では両者のパルス数から上記式１により巻戻機１に装
入されたコイル径Ｄ0 を演算する。逐次減少していくコ
イル径Ｄ0 の測定結果からコイル板厚演算部１０でコイ
ル板厚ｈを演算し、コイル面積演算部１１においてコイ
ル径演算部９が演算したコイル径Ｄ0 と予め設定された
コイル内径ＤI とから上記式２によりコイル面積ＡD を
演算し、コイル残長演算部１２ではコイル面積演算部１
１のコイル面積ＡD をコイル板厚演算部１０のコイル板
厚ｈで割ってコイル残長ＬＤを演算して比較器１５に出
力する。

【００１３】一方、コイル減速払い出し量演算部１４で
は第２パルス発信器８のパルス数からブラドルロール３
の回転速度Ｖx を求め、その回転速度ＶX と予め設定さ
れた緩速回転速度ＶA と予め設定された減速時間ｔx と
から上記式３によりコイル払い出し量ＬX を演算して比
較器１５に出力する。また、比較器１５にはコイル残長
設定器１３の設定コイル残長Ｌαが入力されており、コ
イル減速払い出し量演算部１４から入力されたＬX とコ
イル残長演算部１２から入力されたコイル残長ＬＤとコ
イル残長設定器１３から入力されたＬαをもとに（ＬＸ
＋Ｌα）≧ＬＤになった時、所定の減速レートの減速指
令を第１及び第２のモータ５、６に出力する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のコ
イル巻戻機自動減速装置では、コイル残長演算部１２の
コイル残長ＬＤの演算は現在巻戻機１に残っているコイ
ル面積ＡD を現在通板中の板厚ｈで除して導き出してい
るから、残りコイル２の内周内に現在板厚ｈより厚いオ
フゲージ部分が介在すると実際のコイル残長ＬＤは短い
ことになり、反対に薄いオフゲージ部分が介在すると実
際のコイル残長ＬＤは長いことになる。このことは一般
には圧延機を通った後のコイル２はミドル部分は目標板
厚どうりであるが、トップ部及びボトム部は厚めのオフ
ゲージがどうしても発生することに起因する。特に、薄
物は次工程の通板性を良くするため、意図的に厚め引き
にするケースがある（これをフオイルゲージ圧延とい
う）。従って、計算上と実際のコイル残長ＬＤが相違す
るために巻戻機１からのストリップの尻抜けが発生する
とオペレータは例えば次のコイルとの接続の溶接作業等
の次作業段取りに手間取り、更に設備破壊の場合は復旧
に長時間を要するために安全係数を考慮し、コイルの残
長設定を図５に示すように長く設定することになり、そ
うすると無駄時間が発生し、作業能率を著しく阻害する
という問題があった。

【００１５】そこで、コイル厚さ情報を用いた解決手段
として、巻戻機の後流に厚さ計を設置し、実測厚さを常
時観測しながら正確なコイル残長を求めようとする提案
もなされている（特開昭６０−１１１７２１号公報）。
このコイル厚さ情報を用いた解決手段では減速時間に比
べて板厚さが極ゆっくりと変化する場合には、より正確
な減速制御が可能だが、コイル減速を設備最大トルクで
行い、その途中に板厚が厚い方へ急変した場合にはより
早く減速することが不可能なので、減速されないままス
トリップの尻抜けが生じ、設備、材料に疵がつくという
問題があった。

【００１６】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、従来例だとコイルのボトム部
に介在するオフゲージ部が考慮されず、コイルの残長設
定を必要以上に長くし、作業能率を悪化させる問題に鑑
み、上述の問題を解決するため、コイルのボトム部のオ
フゲージ部分の厚さおよび長さを反映させ、減速後の停
止精度を正確にしてストリップの尻抜けを生じさせない
コイル巻戻機自動減速装置を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るコイル巻戻
機自動減速装置は、巻戻機が１回転する毎にパルスを出
力する第１パルス発信器器と、ブラドルロールが１回転
する毎にパルスを出力する第２パルス発信器と、第１パ
ルス発信器のパルス数と第２パルス発信器のパルス数と
に基づいて巻戻機に装入したコイルのコイル径を演算す
るコイル径演算部と、コイル径演算部が演算した逐次減
少していくコイル径からコイル板厚を演算するコイル板
厚演算部と、コイル径演算部が演算したコイル径と予め
設定されたコイル内径とからコイル面積を演算するコイ
ル面積演算部と、予め実測して求めておいたコイルのボ
トム部に介在するオフゲージ部分のオフゲージ長及びオ
フゲージ厚を出力するコイルゲージ出力手段と、コイル
面積演算部が演算したコイル面積とコイル板厚演算部が
演算したコイル板厚とから理論コイル残長を演算し、コ
イルゲージ出力手段から出力されたオフゲージ長及びオ
フゲージ厚に基づき理論コイル残長から実際のコイル残
長を補正演算するコイル残長演算部と、巻き戻されたコ
イルの残長を設定するコイル残長設定器と、第１パルス
発信器のパルス数からブラドルロールの回転速度を求
め、その回転速度と予め設定された減速回転速度と予め
設定された減速時間とから減速時のコイル払い出し量を
演算するコイル減速払い出し量演算部と、コイル残長演
算部が補正演算したコイル残長と、コイル残長設定器が
設定した設定コイル残長と、コイル減速払い出し量演算
部が演算したコイル払い出し量とに基づき減速開始時刻
を求め、その減速開始時刻に巻戻機及びブライドルロー
ルの駆動源に減速指令を出力する比較器とを備えて構成
されている。

【００１８】

【作用】本発明においては、コイル残長演算部がコイル
面積演算部が演算したコイル面積とコイル板厚演算部が
演算したコイル板厚とから理論コイル残長を演算し、コ
イルゲージ出力手段から出力された前工程で実測したコ
イルボトム部のオフゲージ部分のオフゲージ長及びオフ
ゲージ厚に基づき理論コイル残長から実際のコイル残長
を補正演算し、比較器ではコイル残長演算部が補正演算
したコイル残長と、コイル残長設定器が設定した設定コ
イル残長と、コイル減速払い出し量演算部が演算したコ
イル払い出し量とに基づき減速開始時刻を求め、その減
速開始時刻に巻戻機及びブライドルロールの駆動源に減
速指令を出力するするようにしているから、設定通りの
残長で正確に停止させることができる。

【００１９】

【実施例】図１は本発明のコイル巻戻機自動減速装置の
一実施例を示すブロック図、図２は同実施例のゲージク
ラシファイヤのブロック図、図３は同実施例のゲージク
ラシファイヤの処理を示す概念図である。図１において
従来例と同様の構成は従来例と同一符号を付して重複し
た構成の説明を省略する。１６は予め実測して求めてお
いたコイル２のコイルボトム部に介在するオフゲージ部
分のオフゲージ長及びオフゲージ厚を記憶して出力する
コイルゲージ出力手段であるコイルゲージメモリであ
る。このコイルゲージメモリ１６に記憶されているオフ
ゲージ部分のオフゲージ長Ｌｏ及びオフゲージ厚ｈｏは
図２に示すゲージクラッシファイヤーによって求められ
る。即ち、図２に示すように、圧延機２１を通過したス
トリップ２２を厚さ計２３で板厚を測定し、ゲージクラ
ッシファイヤー２６へ出力する。一方、圧延機２１を駆
動するモータ２４に直結されたパルスジェネレータ２５
で長さを測定し、ゲージクラッシファイヤー６で図３に
示すようにデータ処理してオフゲージ長Ｌｏ，オフゲー
ジ厚ｈｏを求める。このオフゲージ長Ｌｏ，オフゲージ
厚ｈｏがコイルゲージメモリ１６に記憶させられている
のである。なお、この実施例ではコイル残長演算部１２
にコイルゲージメモリ１６に記憶させられているオフゲ
ージ長Ｌｏ，オフゲージ厚ｈｏが入力されるため、コイ
ル残長演算部１２におけるコイル残長の演算方法が従来
例と異なる。

【００２０】次に、上記実施例の動作を説明する。この
実施例では、コイル残長演算部１２はコイル面積演算部
１１から得られたコイル面積ＡD と板厚演算部１０で得
られた板厚ｈより、まず従来例どおりの残長演算即ち、
ＬＤ´＝ＡＤ／ｈを行う。次に、コイル残長演算部１２
にはコイルゲージメモリ１６に記憶させられているオフ
ゲージ長Ｌｏ，オフゲージ厚ｈｏが入力されているか
ら、次式に従ってＬＤ´を補正演算してオフゲージを考
慮した正しい残長を求め、最終的に正しい残長ＬＤを比
較器１３に出力する。

【００２１】

【数５】

【００２２】上記式は次のようにして求められた。既値
のオフゲージ長をＬｏ，オフゲージ厚をｈｏとし、現在
通板中の板厚をｈとし、オフゲージを通板中の板厚を延
ばしたと仮定すると、その長さＬは ｈｏ・Ｌｏ＝ｈ・Ｌ であるから、 Ｌ＝ｈｏ／ｈ・Ｌｏ となる。 従って、従来例の残長演算で得られる残長をＬＤ´と
し、オフゲージを考慮した正しい残長である実際の残長
をＬＤとすると、 ＬＤ＝ＬＤ´−Ｌ＋Ｌｏ となり、 ＬＤ＝ＬＤ´（１−ｈｏ／ｈ）Ｌｏ となる。

【００２３】このようにしてコイル残長演算部１２がコ
イル面積演算部１１が演算したコイル面積ＡD とコイル
板厚演算部１０が演算したコイル板厚ｈとから理論コイ
ル残長ＬＤ´を演算し、コイルゲージメモリ１６に記憶
されているオフゲージ長Ｌｏ及びオフゲージ厚ｈｏに基
づき理論コイル残長ＬＤ´から実際のコイル残長ＬＤを
補正演算し、比較器１５ではコイル残長演算部１２が補
正演算したコイル残長ＬＤと、コイル残長設定器１３が
設定した設定コイル残長Ｌαと、コイル減速払い出し量
演算部１４が演算したコイル払い出し量Ｌx とに基づき
減速開始時刻を求め、その減速開始時刻に巻戻機１及び
ブライドルロール３の駆動源である第１及び第２のモー
タ５、６に所定の減速レートの減速指令を出力するする
ようにしているから、設定通りの残長で正確に停止させ
ることができる。その停止精度は従来例では±３０ｍで
あったが、この実施例では±１０ｍとなり、停止精度の
向上に伴う無駄時間もコイル一本当たり、全処理数１０
０秒に対して従来例より平均１５秒短縮され、作業能率
が一割アップした。

【００２４】上記実施例ではオフゲージ長Ｌｏ及びオフ
ゲージ厚ｈｏをコイルゲージ出力手段としてコイルゲー
ジメモリ１６を用いてコイル残長演算部１２に出力する
ようにしているが、コイル巻き戻しの前工程でゲージク
ラシファイヤ２６が求めたオフゲージ長Ｌｏ及びオフゲ
ージ厚ｈｏをオンライン伝送でコイル残長演算部１２に
入力するようにしてもよいことは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、コイル残
長演算部がコイル面積演算部が演算したコイル面積とコ
イル板厚演算部が演算したコイル板厚とから理論コイル
残長を演算し、コイルゲージ出力手段から出力された前
工程で実測したコイルのボトム部のオフゲージ部分のオ
フゲージ長及びオフゲージ厚に基づき理論コイル残長か
ら実際のコイル残長を補正演算し、比較器ではコイル残
長演算部が補正演算したコイル残長と、コイル残長設定
器が設定した設定コイル残長と、コイル減速払い出し量
演算部が演算したコイル払い出し量とに基づき減速開始
時刻を求め、その減速開始時刻に巻戻機及びブライドル
ロールの駆動源に減速指令を出力するするようにしてい
るので、コイルのボトム部に介在するオフゲージ部の長
さ補正が加えられて設定通りの残長で正確に停止させる
ことができ、自動減速停止の精度が向上し、大幅な無駄
時間の削減が可能となり、作業能率が一割向上し、産業
上絶大な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のコイル巻戻機自動減速装置の一
実施例を示すブロック図である。

【図２】同実施例のゲージクラシファイヤのブロック図
である。

【図３】同実施例のゲージクラシファイヤの処理を示す
概念図である。

【図４】従来のコイル巻戻機自動減速装置のブロック図
である。

【図５】同装置の自動減速パターンを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 巻戻機 ２ コイル２ ３ ブライドルロール ４ ストリップ ５ 第１のモータ ６ 第２のモータ ７ 第１パルス発信器 ８ 第２パルス発信器 ９ コイル径演算部 １０ コイル板厚演算部 １１ コイル面積演算部 １２ コイル残長演算部 １３ コイル残長設定器 １４ コイル減速払い出し量演算部 １５ 比較器 １６ コイルゲージ出力手段（コイルゲージメモリ）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１０月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【数２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】

【数５】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】上記式は次のようにして求められた。既値
のオフゲージ長をＬｏ，オフゲージ厚をｈｏとし、現在
通板中の板厚をｈとし、オフゲージを通板中の板厚を延
ばしたと仮定すると、その長さＬは ｈｏ・Ｌｏ＝ｈ・Ｌ であるから、 Ｌ＝ｈｏ／ｈ・Ｌｏ となる。 従って、従来例の残長演算で得られる残長をＬＤ´と
し、オフゲージを考慮した正しい残長である実際の残長
をＬＤとすると、 ＬＤ＝ＬＤ´−Ｌ＋Ｌｏ となり、 ＬＤ＝ＬＤ´＋（１−ｈｏ／ｈ）Ｌｏ となる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻戻機に装入したコイルをブライドルロ
   ールで引っ張りながら払い出していくときにコイルの巻
   取速度を自動的に減速制御する巻戻機自動減速装置にお
   いて、 巻戻機が１回転する毎にパルスを出力する第１パルス発
   信器器と、 ブラドルロールが１回転する毎にパルスを出力する第２
   パルス発信器と、 第１パルス発信器のパルス数と第２パルス発信器のパル
   ス数とに基づいて巻戻機に装入したコイルのコイル径を
   演算するコイル径演算部と、 コイル径演算部が演算した逐次減少していくコイル径か
   らコイル板厚を演算するコイル板厚演算部と、 コイル径演算部が演算したコイル径と予め設定されたコ
   イル内径とからコイル面積を演算するコイル面積演算部
   と、 予め実測して求めておいたコイルのボトム部に介在する
   オフゲージ部分のオフゲージ長及びオフゲージ厚を出力
   するコイルゲージ出力手段と、 コイル面積演算部が演算したコイル面積とコイル板厚演
   算部が演算したコイル板厚とから理論コイル残長を演算
   し、コイルゲージ出力手段から出力されたオフゲージ長
   及びオフゲージ厚に基づき理論コイル残長から実際のコ
   イル残長を補正演算するコイル残長演算部と、 巻き戻されたコイルの残長を設定するコイル残長設定器
   と、 第１パルス発信器のパルス数からブラドルロールの回転
   速度を求め、その回転速度と予め設定された減速回転速
   度と予め設定された減速時間とから減速時のコイル払い
   出し量を演算するコイル減速払い出し量演算部と、 コイル残長演算部が演算したコイル残長と、コイル残長
   設定器が設定した設定コイル残長と、コイル減速払い出
   し量演算部が演算したコイル払い出し量とに基づき減速
   開始時刻を求め、その減速開始時刻に巻戻機及びブライ
   ドルロールの駆動源に減速指令を出力する比較器と、 を備えたことを特徴とするコイル巻戻機自動減速装置。