JPH08217221A - ローラ搬送装置及びその駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 インバータ装置に予備機を設けることなく、
常時運転台数のみでバックアップ機能が得られるように
したローラ搬送装置の駆動制御装置を提供する。 【構成】 複数のローラ１を２個のブロック１８、１９
に分類し、ブロック１８内のローラ１については、交互
に隣接するローラをＡ群とＢ群の２群に分け、Ａ群のロ
ーラ１の電動機４は、第１のインバータ装置９から給電
し、Ｂ群のローラ１の電動機４については、第２のイン
バータ装置１０から給電させるように構成してあり、次
にブロック１９内のローラ１については、交互に隣接す
るローラをＣ群とＤ群の２群に分け、Ｃ群のローラ１の
電動機４は、第３のインバータ装置１１から給電し、Ｄ
群のローラ１の電動機４については、第４のインバータ
装置１２から給電させるようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のローラを並列に
並べ、夫々のローラを独立に回転駆動することにより物
体を搬送するようにしたローラ搬送装置に係り、特に、
製鋼圧延工程での鋼材搬送用に好適なローラ搬送装置の
駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ローラ搬送装置は、高温でしかも重量物
の搬送に適しているので、鋼板加工における分塊圧延工
程や熱間粗圧延工程などでの鋼塊や厚板など鋼材の搬送
に広く用いられているものであるが、その従来技術にお
ける一般的な構成を、図７に示す。

【０００３】この図７において、搬送用のローラ１は、
基礎、又はフレーム２の上に据付けられ、矢印で示す鋼
材１４の搬送方向に多数本、平行に並んで直線的に配置
されている。

【０００４】各ローラ１には、夫々独立に電動機４が設
けてあり、減速機３を介して相互に結合されている。な
お、電動機４としては誘導電動機が用いられ、減速機付
電動機を用いた場合には、ローラ１はそれに直結され
る。

【０００５】次に、これらのローラ１は、この例では、
ＡからＤまでの４個のブロックに分類されており、各ブ
ロック毎に、可変周波数電力変換装置の一種であるイン
バータ装置９、１０、１１、１２が設けてある。夫々の
ブロックに属するローラ１の電動機４は、そのブロック
毎の電動機群として、夫々のインバータ装置(ＩＮＶ)
９、１０、１１、１２に、夫々並列に接続されている。

【０００６】そして、各インバータ装置９〜１２は、夫
々商用電源１５に接続され、可変電圧可変周波数の交流
電力を発生し、それを電動機１に供給してローラ１を回
転駆動し、鋼材１４を搬送する。

【０００７】また、各インバータ装置９〜１２は、プロ
グラマブルロジックコントローラなどの上位制御装置１
３からの制御信号１６により制御され、鋼材１４の進行
状態や行先に応じて、各電動機１の運転・停止、正転・
逆転、変速などを制御するようになっている。

【０００８】ところで、このようなローラ搬送装置で
は、何らかの理由により、例えば、インバータ装置９〜
が故障して電動機４に対する電力供給が絶たれると、当
然のことではあるが、搬送動作が停止して不都合を生じ
てしまう。特に、上記した鋼材１４の搬送に適用され、
赤熱した鋼材を搬送している場合には、その搬送が停止
されると、鋼材の冷却により、圧延などの次の作業が不
可能になる。また、高温の鋼材からの輻射熱による障害
が発生するので、停滞は許されない。

【０００９】また、このような異常に際しては、上位制
御装置１３は、次の鋼材が上流から送られないように信
号を出し、この結果、プロセス全体が運転停止してしま
うことになる。

【００１０】そこで、従来は、インバータ装置に予備装
置を設けて二重化することによりバックアップ機能が得
られるようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、イン
バータ装置の二重化に伴う設備の増加について配慮がさ
れておらず、コストアップが免れないという問題があっ
た。すなわち、インバータ装置に予備機を設けて二重化
すれば、バックアップは万全であるが、経済的には許さ
れなくなってしまうのである。

【００１２】本発明の目的は、インバータ装置に予備機
を設けることなく、常時運転台数のみでバックアップ機
能が得られるようにしたローラ搬送装置の駆動制御装置
を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決する手段】上記目的は、各々が独立した電
動機により回転駆動される複数の搬送用ローラを、同一
ブロック内には少なくとも２個有するようにして複数の
ブロックに分類し、複数の独立した可変周波数電力変換
装置を用いて上記電動機に対する電力供給を行なうよう
にしたローラ搬送装置において、同一ブロック内の各電
動機に対する電力供給が、少なくとも２台の可変周波数
電力変換装置から夫々別個に行なわれるようにして達成
される。

【００１４】

【作用】同一ブロック内の各電動機に対する電力供給
が、少なくとも２台の可変周波数電力変換装置から夫々
別個に行なうことにより、同一ブロック内にあるローラ
であっても、異なった可変周波数変換装置からの電力で
回転駆動されるローラが混在するようになる。

【００１５】一方、搬送すべき鋼材などの物体は搬送方
向の寸法がゼロではないから、唯１個のローラの回転に
よって搬送されるのではなくて、搬送方向に並んだ複数
のローラの回転により搬送されている状態にある。

【００１６】この結果、複数の可変周波数変換装置の中
の或るものがダウンしたとしても、同一ブロック内に
は、他の可変周波数変換装置の電力により駆動されてい
るローラが必ず存在するため、ローラ間の間隔が搬送す
べき鋼材などの搬送方向の寸法よりも小さい限りは、ダ
ウンしてない可変周波数変換装置により駆動されている
ローラによる搬送が得られるため、搬送の続行が可能に
なり、バックアップ機能を得ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明によるおけるローラ搬送装置の
駆動制御装置について、図示の実施例により詳細に説明
する。まず、図１は、本発明の一実施例で、複数の搬送
用ローラ１、減速機３、誘導電動機４、可変周波数電力
変換装置の一種であるインバータ装置９〜１２、上位制
御装置１３、そして商用電源１５で構成されている点
は、図７で説明した従来技術と同じである。

【００１８】しかして、この図１の実施例では、図７の
従来例とは異なり、複数のローラ１が２個のブロック１
８、１９に分類されている。そして、その上で、まずブ
ロック１８内のローラ１については、交互に隣接するロ
ーラをＡ群とＢ群の２群に分け、Ａ群のローラ１の電動
機４は、第１のインバータ装置９から給電し、Ｂ群のロ
ーラ１の電動機４については、第２のインバータ装置１
０から給電させるように構成してあり、次にブロック１
９内のローラ１については、交互に隣接するローラをＣ
群とＤ群の２群に分け、Ｃ群のローラ１の電動機４は、
第３のインバータ装置１１から給電し、Ｄ群のローラ１
の電動機４については、第４のインバータ装置１２から
給電させるようにしてある。

【００１９】この結果、この実施例では、各ブロック内
で、異なるインバータ装置から給電され、駆動されるロ
ーラ１が交互に存在するように構成されていることにな
る。そこで、いま、第１のインバータ装置９がダウン
(故障)したとする。

【００２０】そうすると、このインバータ装置９から給
電されているブロック１８内のＡ群のローラ１の電動機
４に対する電力の供給が停止してしまうので、このブロ
ック１８内では、Ａ群のローラ１の回転が停止されてし
まうが、１本おきにあるＢ群のローラ１はそのまま回転
しているので、これらＢ群のローラ１に掛る負荷が増加
してしまうものの、これらＢ群のローラ１により鋼材１
４の搬送はそのまま継続され、搬送が停止されてしまう
ことはない。

【００２１】次に、今度は第２のインバータ装置１０が
ダウンしたとすると、このときはブロック１８内のＢ群
のローラ１が停止するが、それだけで、今度はＡ群のロ
ーラ１は回転を継続しているので、やはり鋼材１４の搬
送が停止されることはない。

【００２２】そして、このことは、ブロック１９につい
ても同じで、第３のインバータ装置１１がダウンしたと
きには、Ｃ群のローラ１は停止されてしまうが、Ｄ群の
ローラ１は回転しており、第４のインバータ装置１２が
ダウンしたときには、今度はＤ群のローラ１が停止する
だけで、Ｃ群のローラ１は回転したままとなり、何れに
しても鋼材１４の搬送が停止されてしまうことはない。

【００２３】ところで、このようなローラ搬送装置で
は、各ローラ１の駆動に必要とするトルクとしては、こ
のローラ１の加速に必要とするトルクの方が支配的であ
るのが通例であり、従って、これら電動機４の定格トル
クは、定速駆動時のトルクに対しては充分に余裕があ
る。

【００２４】従って、この実施例によれば、インバータ
装置にダウンが生じたブロックで、鋼材１４の搬送速度
変化についての応答性が多少低下するだけで、そのまま
鋼材１４の搬送を継続することができ、確実にバックア
ップ機能を与えることができる。そして、この結果、イ
ンバータ装置の故障によるプロセス全体の運転停止の虞
れも、確実に無くすことができる。

【００２５】次に、本発明の他の実施例について、説明
する。まず図２は、本発明の第２の実施例で、この実施
例は、複数のローラ１をＮ本づつ４個のブロック２０−
１、２０−２、２０−３、２０−４に分類し、Ｎ台のイ
ンバータ装置９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、……９Ｎで駆動するよ
うにしたものであり、その他の構成は、図１の実施例と
同じである。

【００２６】従って、この図２の実施例は、図１の実施
例が、ローラ１が１本づづ交互に異なったインバータ装
置により駆動されるようになっているのに対して、ロー
ラの本数をＮ本と一般化し、１本のローラ毎に異なった
インバータ装置９Ａ〜９Ｎにより駆動され、Ｎ本のロー
ラを周期として、同じインバータ装置に戻って駆動され
るようにしたものである。

【００２７】この実施例によれば、インバータ装置の１
台がダウンしたとしても、各ブロック内では、Ｎ本のロ
ーラの内の１本が停止するだけとなり、残りの(Ｎ−１)
ローラは回転を継続するので、ダウン発生時での鋼材１
４の搬送動作に対する影響が少なくて済むことになり、
より完全なバックアップ機能を得ることができる。

【００２８】次に、図３は、本発明の第３の実施例で、
この実施例は、複数本のローラ１を２個のブロック２
１、２２に分類させ、各ブロック２１、２２内では、２
本のローラ１毎に交互に異なったインバータ装置９、１
０とインバータ装置１１、１２により駆動させるように
したものである。

【００２９】従って、この図３の実施例は、隣接して同
一のインバータ装置により駆動されるローラ１の本数、
すなわち、順次、飛び越しさせる本数を、２にしたもの
であるが、一方、図１の実施例では、上記したように、
この本数は１であるから、結局、この図３の実施例は、
図１の実施例の変形例に相当するものと考えて良い。な
お、この飛び越しさせるローラの本数は、何も２に限ら
ない。すなわち、鋼材１４など、搬送すべき物体の長さ
や、ローラ１の負荷分担を考え、ローラが隣合って連続
して停止した場合でも支障が無いと判断される本数を定
め、その本数以下で飛び越しさせるようにしてやればよ
い。従って、この図３の実施例によっても、インバータ
装置のダウンに際して鋼材１４の搬送が停止されること
はなく、バックアップ機能を確実に与えることができ
る。

【００３０】次に、図４は本発明の第４の実施例で、こ
の実施例は、ローラ１の飛び越し本数を、各ブロック２
３、２４内でランダムにしたものである。この図４の実
施例は、鋼材１４など、搬送すべき物体は、搬送中は或
る程度惰性で動くので、ローラ１について必ずしも整然
とした配置は要しない点を利用したものである。

【００３１】従って、この図４の実施例によっても、イ
ンバータ装置のダウンに際して鋼材１４の搬送が停止さ
れることはなく、バックアップ機能を確実に与えること
ができる。

【００３２】なお、この実施例でも、ローラ１の飛び越
し本数の最大値については、図３の実施例と同様、搬送
すべき物体の長さや、ローラ１の負荷分担を考え、ロー
ラが隣合って連続して停止した場合でも支障が無いと判
断される本数を定め、その本数以下になるように設定し
てやればよい。

【００３３】また、図５は本発明の第５の実施例で、こ
の実施例は、複数のローラ１を２個のブロック１８、１
９に分類した上で、２台のインバータ装置９、１０を用
い、これらインバータ装置９、１０と、各電動機４の間
に切換スイッチ２７を設け、この切換スイッチ２７を上
位制御装置１３からの切換信号２６により制御し、各単
位スイッチＳ１〜Ｓ１８を、インバータ装置９(ＩＮＶ
ａ)、１０(ＩＮＶｂ)の状態に応じて、表１に示す態様
で開閉制御するようにしたものである。

【００３４】

【表１】

【００３５】そこで、この実施例では、インバータ装置
９、１０が何れも健全なときには、インバータ装置９に
よりブロック１８内の全てのローラ１(Ａ)が駆動され、
ブロック１９内の全てのローラ１(Ｂ)はインバータ装置
１０によって駆動されるようになっているが、インバー
タ装置９、１０の一方がダウンしたときには、健全な方
のインバータ装置によって、双方のブロック１８、１９
内のローラ１が１本飛び越しにより回転駆動されるよう
に切換わることになる。

【００３６】従って、この図５の実施例によっても、イ
ンバータ装置のダウンに際して鋼材１４の搬送が停止さ
れることはなく、バックアップ機能を確実に与えること
ができる。

【００３７】なお、この実施例では、上位制御装置１３
が各インバータ装置９、１０の状態監視し、切換信号２
６を発生して切換スイッチ２７を制御するように構成さ
れているが、勿論、手動で切換えるように構成しても良
い。

【００３８】ところで、上記した実施例のように、商用
電源１５から交流電力を受電する、インバータ装置で代
表される可変周波数電力変換装置は、通常、コンバータ
と呼ばれる順変換器(Ｃon)と、インバータと呼ばれる逆
変換器(Ｉnv)とで構成されている。

【００３９】そこで、図６の実施例は、電動機４を駆動
するためのインバータ装置を、順変換器と逆変換器とに
分け、複数台、例えば４台の順変換器２８〜３１と、複
数個の逆変換器３６とに分けて構成した上で、これらの
逆変換器３６を、順変換器２８〜３１と同数の群に分類
し、これらの逆変換部３６に対して、順変換器２８〜３
１の各々を、夫々の群毎に共通に設けたものである。

【００４０】そして、この実施例では、各逆変換器３６
は、それぞれローラ駆動用の電動機４と同数台設けてあ
り、各ローラ１は、それぞれ独立した逆変換器３６によ
り駆動されるようになっており、この結果、この実施例
では、順変換器２８〜３１と各ブロック１８、１９内の
ローラ１との関係は、図１の実施例におけるインバータ
装置９〜１２と各ブロック１８、１９内のローラ１との
関係と同じになっている。

【００４１】従って、この実施例によれば、逆変換器３
６がダウンしたときには、そのダウンした逆変換器に接
続された電動機４のローラ１が回転を停止するだけとな
る。この結果、逆変換器３６が１台ダウンしたとして
も、複数本、この実施例の場合は、２４本のローラの内
の１本が停止するだけなので、鋼材１４の搬送動作には
殆ど影響が生じないことになり、特にバックアップを必
要とせず、充分に信頼性を得ることができる。そして、
この場合、ローラ１と同数設けてあるのは、インバータ
装置の中の逆変換器部分だけなので、インバータ装置を
ローラ１と同数設けた場合に比して、コストアップをか
なり抑えることができる。

【００４２】次に、順変換器２８〜３１の何れかにダウ
ンを生じた場合には、ブロック１８とブロック１９の内
の、このときダウンした順変換器が属するブロック内で
は、ローラ１が１本飛び越しによる回転駆動になり、従
って、このときにも、鋼材１４の搬送が停止される虞れ
は無く、充分にバックアップ機能を与えることができ
る。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、複数台の可変周波数電
力変換装置がグループになって、お互いをバックアップ
するようにし、複数台ある可変周波数電力変換装置のう
ちの１台がダウンしても、ローラテーブルによる搬送が
停止されてしまうことなく、そのまま続行することがで
きるようになり、この結果、例えば赤熱した鋼材の搬送
停止による危険な事態の発生を抑えることができる。

【００４４】また、この結果、搬送中の赤熱された鋼材
を冷やすことなく、常に確実に次の圧延等の処理に送り
込めることになり、鋼材搬送ラインとしての信頼性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるローラ搬送装置の駆動制御装置の
第１の実施例を示す構成図である。

【図２】本発明によるローラ搬送装置の駆動制御装置の
第２の実施例を示す構成図である。

【図３】本発明によるローラ搬送装置の駆動制御装置の
第３の実施例を示す構成図である。

【図４】本発明によるローラ搬送装置の駆動制御装置の
第４の実施例を示す構成図である。

【図５】本発明によるローラ搬送装置の駆動制御装置の
第５の実施例を示す構成図である。

【図６】本発明によるローラ搬送装置の駆動制御装置の
第６の実施例を示す構成図である。

【図７】ローラ搬送装置の従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ ローラ ２ 基礎、又はテーブルフレーム ３ 減速機 ４ 電動機(誘導電動機) １８、１９、２０、２１、２２、２３、２４ ブロック ９〜１２インバータ装置(可変周波数電力変換装置) １３ 上位制御装置 １４ 鋼材 １５ 商用電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 一敬 千葉県習志野市東習志野七丁目１番１号 日立京葉エンジニアリング株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々が独立した電動機により回転駆動さ
   れる複数の搬送用ローラが連続配列され、複数の独立し
   た可変周波数電力変換装置に各々上記電動機が接続さ
   れ、該可変周波数電力変換装置の少なくとも１台には、
   上記電動機の少なくとも２台が接続されたローラ搬送装
   置において、 同一可変周波数電力変換装置に接続された電動機によっ
   て回転駆動される搬送ローラの間に他の可変周波数電力
   変換装置によって回転駆動される搬送用ローラが配置さ
   れたローラ搬送装置を制御することを特徴とする駆動制
   御装置。
2. 【請求項２】 請求項１の発明において、上記可変周波
   数電力変換装置から上記電動機に至る電路に接続切換手
   段を設け、上記少なくとも２台の可変周波数電力変換装
   置と、ブロック内の各電動機との接続組合せが切換られ
   るように構成したことを特徴とするローラ搬送装置の駆
   動制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１の発明において、上記可変周波
   数電力変換装置が、商用電源から給電される順変換装置
   と、この順変換装置から給電される少なくとも２台の逆
   変換装置で構成されていることを特徴とするローラ搬送
   装置の駆動制御装置。
4. 【請求項４】 各々が独立した電動機により回転駆動さ
   れる複数の搬送用ローラが連続配列され、複数の独立し
   た可変周波数電力変換装置に各々上記電動機が接続さ
   れ、該可変周波数電力変換装置の少なくとも１台には、
   上記電動機の少なくとも２台が接続されたローラ搬送装
   置において、 同一可変周波数電力変換装置に接続された電動機によっ
   て回転駆動される搬送ローラの間に他の可変周波数電力
   変換装置によって回転駆動される搬送用ローラが配置さ
   れたローラ搬送装置。