JPS5847514A - 巻取機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）　　技術分野の説明 本発明は、ホットストリップ建ル等の圧延機で圧延し九
圧延材をマンドレル等の巻取機で巻取る際の巻取機制御
装置に係プ、特に正弧終了時の巻取張力に大きな変動が
発生しない様に制御した巻取機制御装置に関する。

―）　従来技術の説明 第１図は一般的表ホットストリップミルの機械配置を示
すもので、圧延機１で圧延された圧延材２はホット２ン
テーブル３とピンチロール４、を介してマンドレル６に
巻取られる。

巻取中は棗好な前取特性を得るために張力制御が行なわ
れる。すなわち、圧延中（圧延材２０尾端が圧電機ＩＫ
噛込壕れている期間）°は圧延機１とピンチー−ル４と
マンドレル６との間で圧延材２の張力が設定張力になる
ように制御され、ｔた圧延材２０尾端が圧延機１を抜け
た後はピンチロール４とマンドレル６との間で圧延材２
の張力が設定張力Ｋｆｉるように制御される。

従来、上記の張力制御を行なう場合、マンドレル６駆動
用の電動機を電流制御し、圧延機１駆動用の電動機又は
ビンチロール４駆動用の電動機を速度制御するととＫよ
って、圧延材２ｋかかる張力が設定張力になるようにし
ていた。

すなわち、圧延材２の巻取速度は圧延機１又はピンチロ
ール４を速度制御することＫよって決め、圧延材２Ｋか
かる張力はマントル６を電流制御するごとによ、つて制
御してい専。

従来の制御装装置を第２図（ａ）　、　（ｂ）に示す。

第２図（ａ）は″、ピンチロール４の制御装置、同図（
ｂ）はマントル６の制御装置である。

第２図（１）はピンチロールの制御装置ブロック図を示
し％　１０はピンチロール駆動用電動機、１１はピンチ
ロール駆動用直流電動機１０と機械的に結合し九速度発
電機である。速度基準発生器１２の出力と速度発電機１
１の出力との速度偏差信号が速度制御増幅器１３１Ｃ入
力される。

速度制御増幅器１３の出力である電流基準信号と、電流
検出器１４の出力である電流検出信号との電流偏差信号
が電流制御増幅器１５に入力される。位相制御器１６は
電流制御増幅器１５の出力である電流偏差増幅信号に基
いてゲート制御パルスを出力し、逆並列サイリスタ電源
１７０出力電圧を変化させてビンチロール駆動用電動機
１０を速度制御する。

第２図（ｂ）はマンドレルの制御装置ブロック図を示し
、２０はマンドレル駆動用電動機、２１はマンドレル駆
動用電動機２０と機械的に結合した速度発電機である。

速度基準発、生器２２の出力と速度発電機２１の出力と
の速度偏差信号が速度制御増幅器２３に入力され、速度
制御増幅器２３の出力、又は電流基準発生器２４の出力
が電流基準信号とな抄、この電流基準信号と電流検出器
２５の出力である電流検出信号との電流偏差信号が電流
制御増幅器２６に入力される。位相制御器２７は電流制
御増幅器２６の出力である電流偏差増幅信号に基いてゲ
ート制御パルスを出力し、逆並列サイリスタ電源２８の
出力電圧を変化させてマンドレル駆動用電動機２０を速
度制御、又は電流制御する。２９はマンドレル駆動用電
動機２０の界磁巻線で、界磁制御回路３０によりコイル
径と界磁々束とが比例するように制御される− 上記の構成で圧延機１またはピンチロール４とマンード
レル６どの間で張力制御を行なう、この場合、圧延材２
がマント・レル６に巻付く以前には、マンドレル６は速
度制御で運転し、圧延材２の圧延速度よりわずかにマン
ト 速度を高めの速度に設定される。圧延材２諮五マンドレ
ル６に巻付くと、・所定のタイミングでマンドレル６は
電流制御に切替えられ張力制御に移行する。電流制御中
は、コイル径りと界・磁々束Φが比例関係を保つ様に界
磁制御回路３０によって界磁電流制御を行っている。従
ってマンドレル６の゛巻取張力Ｆは電動機２０の電機子
電流ｉｎと比例関係になり、電機子電流Ｉｎを制御する
ことｋよって張力制御を行っている。即ちモータートル
クＴはに１を比例定数とすると、Ｔ　＝に、Φ１１　　
　・・・・・・　（１）の関係があり、巻取張力Ｆとモ
ータートルクＴとの関係は、 Ｔ＝Ｆ・−・・・・・・　（２） となる、従って界磁々束Φをコイル径りに比例関係を保
つ様に制御すれば、　　　　　　　　　・Ｆ＝に１　Ｉ
ａ　　　　・・・・・・・（３）　　　　　　＝となり
、巻取張力Ｆは電機子電流ＩａＫ比例関係となるのが証
明できる。但しに３は比例定数とすゐ。また界磁制御回
路３０はマンドレル６で巻取中のコイル径ＤＫ比例した
信号（図示せず）を入力とし、界磁々束Φがコイル径Ｄ
Ｋ比例するように界磁電流を制御している。

次に館２図（ｂ）のマントル制御装置が速度制御から電
流制御への切替え動作を説明する。

圧単材２がマンドレル６に、巻付く以前は、スイッチ龜
１．３２が閉、スイッチ３３を開とし速度基準発生１）
２１！の出力を速度基準として速変制御を行表う。また
、圧延材２がマンドレル６に巻付くと所定のタイミング
でスイッチ３１゜３２を開、スイッチ３３を閉に切替え
、電流基準発生器２４の出力を電流基準とした電流制御
に切替える゛、　　　゛ 圧延材′２が圧延機ｌで圧延されている量線圧延機１の
圧延圧力が強いため圧延材２とピンチロール４＆′の間
でスリップす石ことはないが、圧延材２が圧延機１を抜
けた後はピンチロール４とマンドレル６との間に巻取張
力がかかるととｋなる。このとき、マンドレル６の張力
が急激にピンチロール４の張力として作用するため圧延
材２がピンチロール４でスリップ讐ることがある。一度
スリップが生じると、マンドレル６は電流制御で駆動さ
れているために加速されピンチロール４とマンドレル６
間の張力は減少し巻取°を良好に打力うことができなく
なる。？−れはピンチロール４と圧延材２０間の動摩擦
暉数が静止摩擦係数よ如減少するために発生する現象ア
あり、圧延材２に−を付けたり、巻取機制御装置の欠点
である。

（Ｃ）　　発明の目的　　　　　。

本発明は上記従来の巻取機制御装置の欠点を鱗決すべく
なされたもＱで、ピンチロールの速度制御を巻取終了直
前で一旦、電流制御に切替え、圧延材の尾端が圧延機を
抜ける時点での張力変動をなくすとともＫそＱ後、マン
ドレルの電流制御を゛速度制御に切替え１巻取終了まで
の張力制御を良好に行な埴得る巻取機制御装置を提供す
ることを目的とする。

−）　発明の！成及び作用 以下本発明を第３図（ａ）　、　（ｂ）　［、示す一実
施例に基づいて説明する。

同図で一点一一で囲んだ部分が従来装置に対して本発明
で付加した回路であシ、第２図（１）　。

−）と同一符号のものはその内容も同一のものであるこ
とを意味している。

本発明では巻取中の張力制御を以下のように行なってい
る。

まず、圧延材２がマンドレル６に巻付くまでは、第３図
偵）のスイッチ４３が開でピンチロール４は速度制御で
運転する。同様に第３図（ｂ）のスイッチ３１．３２を
閉、スイッチ３３．４８を開としてマンドレル６も速度
制御で運転すゐ。

マンドレク６に圧延材２が巻付くと同時に所定？タイミ
ングでスイッチ３１．３２を開、スイン、チ３３を閉と
しマンドレル６を電流制御べ切替えゐ。

巻取制御では圧延材２、−修正延機１を抜ける以前に巻
取張力を下けるいわゆるテンションダウン制御が行なわ
れる。圧延材２の尾端が圧延機１を抜ける以前に、所定
のタイミングでテンションダウン制−を一開始してスイ
ッチ、４３を閉とし、電流基準発生器４１の電流基準信
号と電流検出器１４の電流検出信号と比較しその電流偏
差信号を速度補正量演算器４２に入力し、速度補正信号
としてスイッチ４３を通して速度基準発生器１２の信号
に加える。すなわち、ピンチロール４は速度制御から電
流制御に切替える。

その後圧延材２が圧延機１を抜けるタイ２ングにてテン
シランダウン制御を終了して哀イツチ３１．３２を閉、
スイッチ３３を開としマンドレル６は電流制御から速度
制御へと切替え゛る。

尚、テンションダウン終了から圧延材２が圧延機１を抜
ける壕で゛の期間にマンドレル６が速度制御に切替、え
た場合を考慮してマン′ドレル６の駆動電動機２０に過
大な電流が流孔ないように電流制限−御を行う□様にし
ている。

す愈わち、電流制限値設定器４３の電流制限信号と電流
検出器２５の電流積ｉ信号とを比較器４４で比較し一電
流検出信号が電流制限信号を越え為とスイッチ４５を閉
とし、速度補正レート設定値４６゛の出力をスイッチ４
５を通して積分器４７Ｖｃ入力し一分を開始する。積分
器４丁の出力はスイッチ４８を通して速度補正信号とし
て速度基準発生器２２０傭号に加えられ速度基準を修正
するととＫよりマンドレル６１／ｃ過大渣電流が流れる
のを防ぐ、′ＪＰ−の後、圧延材２が圧蒐機１．を抜け
ると、゛比較器４４は比較な中止し、スイッチ４５を開
として積分器４７の出力はホールドされる。そして、巻
取終了まではビンチロール４は電流制御で、マンドレル
ｉは速度制御で運転される。

上記の制御を行ったときの巻取終了直前のマンドレル６
とピンチ四−ル４の張力変化の様子を第４図に示す。

同図に於てｓ　ＦＭＤはマンドレル張力ｓ　’Ｉ’ｍは
ピンチロール張力管示しており１時刻ｔＩＫでテンショ
ンダウン制御を開始し、時刻１．で設定“テンシヨンま
で張力が減少し、丁度この時刻ｔｌＫ圧延圧延材２熾 曹ンダクン制御を行つ九場合を示す。

ピンチルール張力ｈ！Ｌの実線が本発明を適用したとき
の張力変化であり、一点鎖線で示したのれ従来の巻取機
制御装置０ｍ力変化を示す。

圧延機１とビンチロール４間の張力はＦＭＤとＦＦｌ０
和となゐ。従って本発明を適用した場合。

テンシ璽ンダクン制御終了時点で圧延機１とビンチロー
ル４間の張力ははソ零とな抄従来装置時の急激な張力変
動を除去することができ，この張力変動に起因するビ ２０間にスリップが生じて正弧材２に傷を付けたシ１巻
取形状が悪化したりすることを防止することができる。

従って歩留りが向上し主意性の向上した巻取機制御装置
を提供することがでｉｋ！。

（ｅ）　　変形例 以上の説明ではビンチロ ３閣（旬に示すように速度制御系を介して行なったが、
第５図に示すようＫｉ［接電法制御系に切替え矛ようｋ
して４同様の効果が得られる．第５図で５１は電流基準
発生器を示す。速度制御時はスイッチ５２，５３は閉、
スイッチ５４は開をしてビンチロールは速度基準発生器
１２Ｃ）出力に従がって、速度制御を行い，また電流制
御時はスイッチ５２　、５３は開、スイッチＳ４は閉と
してビンチロールは電流基準発生器５１の出力に従がっ
て電流制御を行い、電流基準発゛１器５１の電流基準信
号は、第４図のビンチロール張力ＦＰ１に対応した信号
を与える様にすれば同様の効果が得られゐ。

【図面の簡単な説明】

乳 櫨 マ 寸 畠） マンドレルの制御装置プルツク図、第４図は本発明によ
る圧電材巻取“中の張力変化を示す図、第５図は本発明
による巻取機制御装置の他の実施例でピンチｑール制御
装置ブｉツク図である。 符号の説明 １・・・・・−ｔ．に機　　　　　２・曲圧延材３・・
・・・ホットランテーブル ４−・ｅｅ・　ビンチロール　　６−・・・・マンドレ
ル１０、２０・・・電動機　　　　１１．２１・・・速
度発電機１２、２２・・・速度基準発生器１３．２３・
・・速度制御増幅器１４、！Ｓ・・・・電流検出器 １５、２６・・・・電流制御増幅器 １６、２７・・・・位相制御器 １７、意８・・・・・逆並列サイリスタ電源２４、４１
．５１・・・電流基準発生器２ｓ・・・界磁巻線　　　
　　３ｏ・・・・界磁制御回路３１、３！，３３，４３
，４５，４６，５２，３３．３４・・・・・スイッチ４
Ｆ・・速度補正量演算器　４３・・・・電麺制肥値設定
器４４・・・比較− ４６・・・速度補正レート設定器 ４丁・・・積分器 （７＄１７）代理人　弁理士　側近　憲　佑　（はか１
名）第３図 （α） 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧延機の出側にピンチロールと巻取装置を具備し、前記
   圧延機で圧延された圧延材を前記ピンチロールを介して
   前記巻取装置に巻取る巻取機制御装置に於て、前記ビー
   ンチロールの制御装置を速度制御回路と電流制御回路と
   、該速度制御回路と該電流制御回路の切替回路とで構成
   し、前記巻取装置の制御装置を電流制御回路と速度制御
   回路と、腋電流制御回路と該速度制御回路の切替回路と
   で構成し、前記巻取装置の前記速度制御回路に電流側−
   膳制御回路を具備し、前記圧延材の尾端が前記ｒ延機を
   抜ける時刻より所定の時間だけ前に前記ピンチロールの
   制御装置を骸速度制御回路から皺電流制御回路に切替え
   、前記圧延材の尾端が前記圧延機を抜ける直前の時刻に
   前記圧延機と前記ビンチロール間の張力が零となる様Ｋ
   ｍ電流制御回路の電流基準信号を制御し、所定のタイ建
   ングで前記巻取装置の制御装置を該電流制御回路から鋏
   速度制御回路に切替える様に構成した巻取機制御装置。