JPH0857536A - 巻取材の張力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延材の尾端が圧延機群を抜けた後の巻取機
の後方張力不足の発生を抑え、良好な巻取形状の得られ
る巻取材の張力制御装置を提供する。 【構成】 圧延機群とその圧延材を巻取る巻取機との間
の配置されたテーブル及びピンチロールを速度制御する
に当たり、圧延材の尾端が圧延機群を抜けた以降のピン
チロールのトルク実績値が基準値を超えた時、基準値に
対するトルク実績値のトルク偏差を求めるトルク実績値
検出手段と、トルク偏差に対応するテーブルの速度基準
補正量を演算するテーブル速度補正演算手段と、演算さ
れた速度基準補正量によってテーブルの速度基準を補正
する加算手段とを備える。さらに、圧延材尾端検出手段
と、その出力に基いて速度基準補正量を、搬送に寄与す
るテーブルの台数で除算して出力するテーブル速度補正
分配手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホットストリップミル
等の圧延機で圧延された圧延材を、マンドレル、リール
等の巻取機で巻取る際、巻取機の後方張力と称される巻
取材の張力を制御する巻取材の張力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的なホットストリップミルでは、図
２に示すように、圧延機群１の出側にホットランテーブ
ル３と、一対のトップピンチロール４及びボトムピンチ
ロール５と、マンドレル６とが順に配置されている。そ
して、圧延機群１で圧延された圧延材２は、ホットラン
テーブル３に載置された状態で搬送されると共に、トッ
プピンチロール４及びボトムピンチロール５に挟まれた
状態で搬送され、最後にマンドレル６で巻取られる。

【０００３】巻取中は良好な巻取特性を得るために張力
制御が行われる。すなわち、圧延材２の尾端が圧延機群
１に噛込まれている圧延中は、圧延機群１とホットラン
テーブル３との間、ホットランテーブル３とトップ、ボ
トムピンチロール４，５との間、トップ、ボトムピンチ
ロール４，５とマンドレル６との間の各圧延材張力が設
定値になるように制御される。また、圧延材２の尾端が
圧延機群１を抜けた後は、ホットランテーブル３とトッ
プ、ボトムピンチロール４，５との間、トップ、ボトム
ピンチロール４，５とマンドレル６との間の各圧延材張
力が設定値になるように制御される。本発明ではトッ
プ、ボトムピンチロール４，５とマンドレル６との間の
圧延材張力を巻取材の張力と称し、特に、圧延材２の尾
端が圧延機群１を抜けてからホットランテーブル３を抜
けるまでの巻取材の張力を、圧延材２の尾端が圧延機群
１を抜ける直前の値に保持しようとするものである。

【０００４】図３はこれらの制御を行う従来装置として
のホットランテーブル３の制御回路と、トップ、ボトム
ピンチロール４，５の制御回路とを示すブロック図であ
る。同図において、ホットランテーブル３は複数のテー
ブルでなり、それぞれギヤーを介して、ホットランテー
ブル電動機23が結合されている。これらの電動機毎に駆
動装置が設けられるが、図面の簡単化のために、これら
を一括してホットランテーブル駆動装置19として示して
ある。ホットランテーブル駆動装置19に対応してホット
ランテーブル速度基準設定装置16、速度補正設定装置1
7、スイッチ18が設けられている。また、トップピンチ
ロール４にはギヤーを介してトップピンチロール電動機
21が結合され、このトップピンチロール電動機21をトッ
プピンチロール駆動装置15によって駆動するようになっ
ている。同様に、ボトムピンチロール５にはギヤーを介
してボトムピンチロール電動機22が結合され、このボト
ムピンチロール電動機22をボトムピンチロール駆動装置
14によって駆動するようになっている。また、ボトムピ
ンチロール駆動装置14及びトップピンチロール駆動装置
15に速度基準を与えるピンチロール速度基準設定装置13
と、各速度基準を補正するボトムピンチロール張力制御
装置11及びトップピンチロール張力制御装置12とが設け
られている。

【０００５】なお、マンドレル６にはギヤーを介してマ
ンドレル駆動装置20が結合されている。そして、マンド
レル駆動装置20の駆動電流に基いて、マンドレル６のト
ルク実績値を演算するマンドレルトルク実績値検出装置
８と、その出力をスイッチ９を介して入力し、実績巻取
材張力を演算してボトムピンチロール張力制御装置11及
びトップピンチロール張力制御装置12に加えるピンチロ
ール張力補正設定値演算装置10とが設けられている。

【０００６】以下、その動作について説明する。マンド
レル駆動装置20は巻取材に対する設定張力基準に基づ
き、マンドレル電動機７の電流を制御する一方、マンド
レル電動機７の軸換算トルク実績値をマンドレルトルク
実績値検出装置８に加える。マンドレルトルク実績値検
出装置８はこれに加えられたマンドレル電動機７の軸換
算トルク実績値を用いて、現在のコイル径よりその実績
板張力、すなわち、実績巻取材張力を演算する。そし
て、圧延材２の尾端が圧延機群１を抜ける瞬間に短時間
だけ閉成するスイッチ９を介して、実績巻取材張力をピ
ンチロール張力補正設定値演算装置10に加える。ピンチ
ロール張力補正設定値演算装置10は実績巻取材張力を記
憶すると共に、この実績巻取材張力に基づき、圧延材２
の尾端が圧延機群１を抜けた後の巻取材張力が圧延中の
それに近付くようなトップ、ボトムピンチロール４，５
の張力補正分を演算し、その結果を１／２にしてボトム
ピンチロール張力制御装置11と、トップピンチロール張
力制御装置12とに加える。

【０００７】一方、ボトムピンチロール張力制御装置11
は、圧延材２の圧延中に、何等の出力をせず、圧延材２
の尾端が圧延機群１を抜けた以降、ピンチロール張力補
正設定値演算装置10から出力される張力補正分に対応す
る速度補正量を出力する。そこで、ボトムピンチロール
駆動装置14は、ピンチロール速度基準設定装置13の速度
基準からボトムピンチロール張力制御装置11の速度補正
量を減算し、得られた速度基準と実績速度とが一致する
ようにボトムピンチロール電動機22の電流を制御する。
これと同様に、トップピンチロール張力制御装置12は、
圧延材２の圧延中に、何等の出力をせず、圧延材２の尾
端が圧延機群１を抜けた以降、ピンチロール張力補正設
定値演算装置10から出力される張力補正分に対応する速
度補正量を出力する。また、トップピンチロール駆動装
置12は、ピンチロール速度基準設定装置13の速度基準か
らトップピンチロール張力制御装置12の速度補正量を減
算し、得られた速度基準と実績速度とが一致するように
トップピンチロール電動機21の電流を制御する。

【０００８】また、圧延材２の圧延中は、ホットランテ
ーブル速度基準設定装置16から出力される材料搬送速度
基準に従ってホットランテーブル電動機23を速度制御す
る。そして、圧延材２の尾端が圧延機群１を抜けた後
は、巻取材張力が圧延中のそれに近付くようにホットラ
ンテーブル電動機23の速度を制御する。すなわち、速度
補正設定装置17には圧延材２の尾端が圧延機群１を抜け
た後に、減少補正する速度補正率（％）が設定されてい
る。圧延材２の尾端が圧延機群１を抜けてから少なくと
もホットランテーブル３を通過し終わるまでスイッチ18
が閉成せしめられる。したがって、圧延材２の尾端が圧
延機群１を抜けた後は、ホットランテーブル速度基準設
定装置16の速度基準から、この速度基準に速度補正設定
装置17の速度補正率を乗じた速度補正量が減算されて、
ホットランテーブル駆動装置19に加えられる。ホットラ
ンテーブル駆動装置19はこの補正された速度基準に従っ
て、圧延材２の尾端が圧延機群１を抜けた後のホットラ
ンテーブル電動機23の速度を制御する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の巻取材
の張力制御装置では、圧延材２の微端が圧延機群１を抜
けた後、トップ、ボトムピンチロール４，５及びホット
ランテーブル３の速度をそれぞれ修正することによっ
て、巻取材の張力を確保しようとしている。しかし、予
め設定されている速度補正設定装置17の速度補正率が、
圧延材２の搬送状態の変化等により適合しなくなると、
ホットランテーブル３とトップ、ボトムピンチロール
４，５とによって巻取材張力を確保しようとしても確保
できなくなり、すなわち、巻取材の張力が不足して巻取
形状が悪化するという問題があった。

【００１０】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、圧延材の尾端が圧延機群を抜けた後の
巻取機の後方張力不足の発生を抑え、良好な巻取形状の
得られる巻取材の張力制御装置を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の巻取材
の張力制御装置は、圧延機群とその圧延材を巻取る巻取
機との間に、速度制御可能な複数のテーブル及びピンチ
ロールを配置し、圧延材の尾端が圧延機群を抜けて以
降、テーブルの速度基準を所定の割合で減少させると共
に、圧延材の尾端が圧延機群を抜ける直前の巻取材の張
力に基いてピンチロールの速度基準を補正するに当た
り、圧延材の尾端が圧延機群を抜けた以降のピンチロー
ルのトルク実績値を検出し、このトルク実績値がピンチ
ロールの制限値より低い基準値を超えた時、基準値とト
ルク実績値の偏差を求めるトルク実績値検出手段と、ト
ルク実績値検出手段によって求められたトルク偏差に対
応するテーブルの速度基準補正量を演算するテーブル速
度補正演算手段と、テーブル速度補正演算手段の速度基
準補正量によってテーブルの速度基準を補正する加算手
段とを備える。

【００１２】請求項２に記載の巻取材の張力制御装置
は、さらに、圧延材の尾端がテーブルを順次通過したこ
とを検出する圧延材尾端検出手段と、圧延材尾端検出手
段の検出値に基づき、テーブル速度補正演算手段の速度
基準補正量を、搬送に寄与するテーブルの台数に反比例
するように増大して前記加算手段の入力とするテーブル
速度補正分配手段とを備える。

【００１３】

【作用】請求項１に記載の巻取材の張力制御装置におい
ては、圧延材の尾端が圧延機群を抜けた以降のピンチロ
ールのトルク実績値を検出し、このトルク実績値がピン
チロールの制限値より低い基準値を超えた時、基準値に
対するトルク実績値のトルク偏差を求め、この偏差に対
応するテーブルの速度基準補正量を演算してテーブルの
速度基準を補正するようにしたので、圧延材の尾端が圧
延機群を抜けた後の巻取機の後方張力不足の発生を抑
え、良好な巻取形状が得られる。

【００１４】請求項２に記載の巻取材の張力制御装置に
おいては、テーブルの速度基準を補正するとき、圧延材
の尾端がテーブルを順次通過したことを検出し、搬送に
寄与するテーブルの台数で除算して、該テーブルの制御
装置に加えるので、圧延材の搬送に寄与するテーブルの
台数が順次変化する場合においても巻取機の後方張力を
一定に保持することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。図中、図３と同一の要素には同一の符
号を付してその説明を省略する。ここでは、図３に示し
た構成に対して、新たに、ボトムピンチロールトルク実
績値検出装置24、ホットランテーブル速度補正演算装置
25、圧延機尾端検出装置26、ホットランテーブル速度補
正分配装置27、スイッチ28及び加算器29が付加されてい
る。

【００１６】このうち、ボトムピンチロールトルク実績
値検出装置24は、ボトムピンチロール駆動装置14が出力
するボトムピンチロールのトルク実績値と、予めその制
限値より低く定めた基準値とを比較して、トルク偏差を
出力するものである。ホットランテーブル速度補正演算
装置25は、このトルク偏差に対応するホットランテーブ
ル３の速度補正量、例えば、トルク偏差に比例するホッ
トランテーブル３の速度補正量を演算するものである。
圧延機尾端検出装置26は、トップ、ボトムピンチロール
４，５から圧延材２の尾端までの距離に基いて、ホット
ランテーブル３のうちの実際に駆動に寄与する台数を演
算するものである。ホットランテーブル速度補正分配装
置27は、ホットランテーブル速度補正演算装置25によっ
て演算された速度補正量を駆動に寄与する台数で除算し
て出力するものである。スイッチ28は、圧延材２の尾端
が圧延機群１を抜ける直前に閉成し、圧延材２の尾端が
ホットランテーブル３を抜けるまで閉成状態を保持する
もので、閉成中に加算器29を介して、速度補正量をホッ
トランテーブル速度基準設定装置16の速度基準に加える
ものである。

【００１７】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて、特に、図３に示した構成に対して新たに付加さ
れた要素を中心にして説明する。圧延材２の尾端が圧延
機群１を抜けた後、それまで発生せしめられていた巻取
材の張力を確保するべく、ホットランテーブル３及びト
ップ、ボトムピンチロール４，５を、図３に示す従来装
置と同様に速度制御する。この時、巻取材の張力を十分
に確保するために、ボトムピンチロール電動機22を制御
しているボトムピンチロール駆動装置14のトルク実績値
がボトムピンチロールトルク実績値検出装置24に加えら
れる。ボトムピンチロール駆動装置14は、これに加えら
れたトルク実績値が予め定められた基準値（例えば、ボ
トムピンチロール５のトルク制限値よりも若干低い値）
を超えた時、トルク実績値と基準との偏差を演算する。

【００１８】そこで、ホットランテーブル速度補正演算
装置25は演算されたトルク偏差に対応する速度補正量を
演算する。ホットランテーブル速度補正分配装置27は圧
延機尾端検出装置26の検出値に基づき、ホットランテー
ブル速度補正演算装置25の速度基準補正量を、搬送に寄
与するテーブルの台数によって除算して出力する。スイ
ッチ28は圧延材２の尾端が圧延機群１を抜ける直前から
ホットランテーブル３を抜けるまで閉成する。

【００１９】この閉成中、加算器29には、ホットランテ
ーブル速度基準設定装置16の速度基準を、速度補正設定
装置17の速度補正率を乗算した値で補正した値が一方入
力として加えられ、ホットランテーブル速度補正分配装
置27から出力される速度基準補正量が他方入力として加
えられ、加算器29の出力がホットランテーブル駆動装置
19に加えられる。

【００２０】この構成によれば、速度補正設定装置17の
速度補正率（％）が実際の圧延状態と適合しない場合で
も、トップ、ボトムピンチロール４，５の制限値を超え
ないようにしてホットランテーブル３の速度基準を補正
するので、巻取機の後方張力不足の発生を抑えることが
でき、これによって良好な巻取形状が得られる。

【００２１】また、搬送に寄与するテーブルの台数に応
じて、該テーブルの制御装置に分配するので、圧延材の
搬送に寄与するテーブルの台数が順次変化する場合にお
いても巻取機の後方張力を一定に保持することができ
る。

【００２２】なお、上記実施例ではホットストリップミ
ルに適用した場合について説明したが、本発明はこれに
適用を限定されるものではなく、冷間圧延を行う圧延設
備にも適用することができる。

【００２３】また、上記実施例ではボトムピンチロール
を駆動するボトムピンチロール電動機22のトルク実績値
に基いて速度基準補正量を演算したがこの代わりにトッ
プピンチロール電動機のトルク実績値に基いて速度基準
補正量を演算しても、上述したと同様な効果が得られ
る。

【００２４】なおまた、上記実施例ではホットランテー
ブル速度補正演算装置25の速度基準補正量を、搬送に寄
与するテーブルの台数によって除算し、得られた値によ
ってホットランテーブル速度基準設定装置16の速度基準
を補正したが、圧延機尾端検出装置26及びホットランテ
ーブル速度補正分配装置27を除去して、ホットランテー
ブル速度補正演算装置25の速度基準補正量によってホッ
トランテーブル速度基準設定装置16の速度基準を直接補
正しても、相当の効果が得られる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、請
求項１に記載の巻取材の張力制御装置によれば、圧延材
の尾端が圧延機群を抜けた以降のピンチロールのトルク
実績値が基準値を超えた時、その差に対応するテーブル
の速度基準補正量を演算してテーブルの速度基準を補正
するので、圧延材の尾端が圧延機群を抜けた後の巻取機
の後方張力不足の発生を抑えることができ、これによっ
て、良好な巻取形状が得られる。

【００２６】また、請求項２に記載の巻取材の張力制御
装置によれば、テーブルの速度基準を補正するとき、搬
送に寄与するテーブルの台数に応じて、大きさ変わるよ
うに分配するので、圧延材の搬送に寄与するテーブルの
台数が順次変化する場合にも巻取機の後方張力を一定に
保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。

【図２】本発明を適用する一般的なホットストリップミ
ルの機械配置を示した説明図。

【図３】従来の巻取材の張力制御装置の構成を示すブロ
ック図。

【符号の説明】

１ 圧延機群 ３ ホットランテーブル ４ トップピンチロール ５ ボトムピンチロール ６ マンドレル ８ マンドレルトルク実績値検出装置 １０ ピンチロール張力補正設定値演算装置 １３ ピンチロール速度基準設定装置 １６ ホットランテーブル速度基準設定装置 １７ 速度補正設定装置 ２４ ボトムピンチロールトルク実績値検出装置 ２５ ホットランテーブル速度補正演算装置 ２６ 圧延機尾端検出装置 ２７ ホットランテーブル速度補正分配装置 ２９ 加算器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧延機群とその圧延材を巻取る巻取機との
   間に、速度制御可能な複数のテーブル及びピンチロール
   を配置し、圧延材の尾端が前記圧延機群を抜けて以降、
   前記テーブルの速度基準を所定の割合で減少させると共
   に、圧延材の尾端が前記圧延機群を抜ける直前の巻取材
   の張力に基いて前記ピンチロールの速度基準を補正する
   巻取材の張力制御装置において、 圧延材の尾端が前記圧延機群を抜けた以降の前記ピンチ
   ロールのトルク実績値を検出し、このトルク実績値が前
   記ピンチロールの制限値より低い基準値を超えた時、こ
   の基準値とトルク実績値との偏差を求めるトルク実績値
   検出手段と、 前記トルク実績値検出手段によって求められたトルク偏
   差に対応する前記テーブルの速度基準補正量を演算する
   テーブル速度補正演算手段と、 前記テーブル速度補正演算手段の速度基準補正量によっ
   て前記テーブルの速度基準を補正する加算手段と、 を備えたことを特徴とする巻取材の張力制御装置。
2. 【請求項２】圧延材の尾端が前記テーブルを順次通過し
   たことを検出する圧延材尾端検出手段と、 前記圧延材尾端検出手段の検出値に基づき、前記テーブ
   ル速度補正演算手段の速度基準補正量を、搬送に寄与す
   るテーブルの台数で除算して前記加算手段の入力とする
   テーブル速度補正分配手段と、 を備えたことを特徴とする請求項２に記載の巻取材の張
   力制御装置。