JPS59225816A - 巻取装置の実張力制御方法 - Google Patents
巻取装置の実張力制御方法Info
- Publication number
- JPS59225816A JPS59225816A JP58102272A JP10227283A JPS59225816A JP S59225816 A JPS59225816 A JP S59225816A JP 58102272 A JP58102272 A JP 58102272A JP 10227283 A JP10227283 A JP 10227283A JP S59225816 A JPS59225816 A JP S59225816A
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- JP
- Japan
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- tension
- winding
- signal
- motor
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
- B21C47/003—Regulation of tension or speed; Braking
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は各種巻取装置、薄鋼板等の製造工程における巻
取装置の実張力制御方法に関する。
取装置の実張力制御方法に関する。
圧延工程を終えた金属板は、一旦コイル状に巻き取られ
た後、所定の装置に移されてコイル状のまま、あるいは
再度板状として爾後の処理が加えられるが、このコイル
状に巻き取る場合には巻取形状を均質化し、腰折、巻取
底等を防止するために巻取張力を一定に制御することが
望ましい。このため従来は以下に述べる如き制御方法が
採られていた。
た後、所定の装置に移されてコイル状のまま、あるいは
再度板状として爾後の処理が加えられるが、このコイル
状に巻き取る場合には巻取形状を均質化し、腰折、巻取
底等を防止するために巻取張力を一定に制御することが
望ましい。このため従来は以下に述べる如き制御方法が
採られていた。
即ちストリップ張力（金属板に加わる張力）Ｆは下記（
１）式、モータトルクは下記（２）式で表わされるので
、結局ストリップ張力Ｆは下記（３）式で表されること
となる。
１）式、モータトルクは下記（２）式で表わされるので
、結局ストリップ張力Ｆは下記（３）式で表されること
となる。
ＴＭ二に１・０Ｍ１３ 、 （２）１〕
ΦＩＡ
＝に１′・−・（ａ−ｆ３＋
たたしに、’ ＝ ２・に・１／ｉ
（以 下 余 白 ）
たたし、Ｆニストリップ張力
ＴＭ ：モータｉ・ルク
ｉ：減速比（一定）
Ｄ：コイル径
ΦＭ ：モータ界磁磁束
■ａ ：モータ電機子電流
ＫＴ、ＫＶ：定数
従って張力Ｆを一定とするには、（３）式よりモータ電
機子電流１ａ （速度制御）及びΦＭ／Ｄを一定（界磁
制御）とすればよい。
機子電流１ａ （速度制御）及びΦＭ／Ｄを一定（界磁
制御）とすればよい。
ΦＭ／Ｄを一定とするには、下記（４）式に示すライン
速度（金Ｂ板の移動速度）■と下記（５）式に示ずモー
タ内部逆起電圧Ｅｍとの比を一定とすればよい。
速度（金Ｂ板の移動速度）■と下記（５）式に示ずモー
タ内部逆起電圧Ｅｍとの比を一定とすればよい。
ｖ＝ＮＩＩ−ｉ −ｔｔ ・Ｄ ・１４１Ｅｍ
＝Ｋ・ΦＭ −ＮＭ ・＋５まただし、Ｖ
ニライン速度 ＮＭ ：モータ回転数 Ｅｍ ：モータ内逆起電圧 に：定数 以上から■とＥｍとの比は下記（６）式となる。
＝Ｋ・ΦＭ −ＮＭ ・＋５まただし、Ｖ
ニライン速度 ＮＭ ：モータ回転数 Ｅｍ ：モータ内逆起電圧 に：定数 以上から■とＥｍとの比は下記（６）式となる。
Ｎ７．、・１・π・■）
従ってコイル径りは巻取りが進行するに伴って順次増大
するので、ΦＭ／Ｄを一定とするにはＤの増大に伴って
Φ門を増大させねばならない。
するので、ΦＭ／Ｄを一定とするにはＤの増大に伴って
Φ門を増大させねばならない。
しかし、このような従来の方法では機械系の摩擦抵抗、
潤滑状態、回転部分の震動等の外部要因により実際の張
力は一定とはならないのが実情であり、またライン速度
を変更する場合の加減にはその補償制御を行っても実張
力の変動が相当程度発生ずる。
潤滑状態、回転部分の震動等の外部要因により実際の張
力は一定とはならないのが実情であり、またライン速度
を変更する場合の加減にはその補償制御を行っても実張
力の変動が相当程度発生ずる。
第１図は後述する実張力測定装置による巻取機の実張力
の測定結果と、前記（３）式によりテンションリール駆
動モータの電流値から求めた計算上の張力の関係を示す
グラフであるが、実際の張力は±３００Ｋｇ程度の範囲
のハラつきが認められる。
の測定結果と、前記（３）式によりテンションリール駆
動モータの電流値から求めた計算上の張力の関係を示す
グラフであるが、実際の張力は±３００Ｋｇ程度の範囲
のハラつきが認められる。
また第２図はライン速度を変更した際の加減速時の実張
力の測定結果を横軸に時間、縦軸に張力をとって示した
グラフであるが、ライン速度の加減速時には相当程度実
張力の変動が生じる。
力の測定結果を横軸に時間、縦軸に張力をとって示した
グラフであるが、ライン速度の加減速時には相当程度実
張力の変動が生じる。
このような実張力のバラつき、あるいは加減速時の変動
等は巻取状態の不均質化、腰折れ及び巻取圧の発生の原
因となっていた。
等は巻取状態の不均質化、腰折れ及び巻取圧の発生の原
因となっていた。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり
、巻取装置の実張力を一定に維持可能として、前述した
ような問題点を解消した巻取装置の実張力制御方法を提
案するものである。
、巻取装置の実張力を一定に維持可能として、前述した
ような問題点を解消した巻取装置の実張力制御方法を提
案するものである。
本発明は、巻取られる金属板に加わる実張力を検出し、
この検出された実張力に関する信号をモータの電流値に
関する制御信号に変換し、前記信号と設定張力に関する
制御信号とに基づいて実張力を設定張力と等しくなすこ
とを特徴とする。
この検出された実張力に関する信号をモータの電流値に
関する制御信号に変換し、前記信号と設定張力に関する
制御信号とに基づいて実張力を設定張力と等しくなすこ
とを特徴とする。
以下本発明を図面に基づき詳述する。
第３図は本発明方法を実施するための実張力測定装置（
テンションノー。夕）の模式的側面図である。この実張
力測定装置は、水平方向に並設した２つのロールＡ、Ｃ
間の略中央にロールＢをその最上端の高さ位置がロール
Ａ、Ｃの最下端よりやや上側に突出するように設置し、
張力の測定対象である薄鋼板Ｓをロールへの下側、ロー
ルＢの−Ｈ側、ロールＣの下側を通過させることにより
ロールＢに加わる圧力Ｐをその軸受部に設けた圧力検出
器（ロードセル）Ｔ、により検出し、下記（７）式より
薄鋼板Ｓに加わる実張力Ｆを測定するものである。
テンションノー。夕）の模式的側面図である。この実張
力測定装置は、水平方向に並設した２つのロールＡ、Ｃ
間の略中央にロールＢをその最上端の高さ位置がロール
Ａ、Ｃの最下端よりやや上側に突出するように設置し、
張力の測定対象である薄鋼板Ｓをロールへの下側、ロー
ルＢの−Ｈ側、ロールＣの下側を通過させることにより
ロールＢに加わる圧力Ｐをその軸受部に設けた圧力検出
器（ロードセル）Ｔ、により検出し、下記（７）式より
薄鋼板Ｓに加わる実張力Ｆを測定するものである。
丁）
ただし、θ１ ：ロールＡ、Ｂによる薄鋼板Ｓの水平方
向に対する変位角 θ２ ：ロールＢ、Ｃによる薄鋼板Ｓ の水平方向に対する変位角 この実張力測定装置により測定される実張力Ｆは前記（
３）式から下記（３′）式として電流値のディメンジョ
ンのデータＩに変換することができる。
向に対する変位角 θ２ ：ロールＢ、Ｃによる薄鋼板Ｓ の水平方向に対する変位角 この実張力測定装置により測定される実張力Ｆは前記（
３）式から下記（３′）式として電流値のディメンジョ
ンのデータＩに変換することができる。
従ってこのデータＩを巻取機の駆動モータヘフイードハ
ソクすることにより巻取機の実張力Ｆを一定に保持する
ことが可能となる。
ソクすることにより巻取機の実張力Ｆを一定に保持する
ことが可能となる。
第４図は本発明方法の具体的実施状態を示すブロック図
である。薄鋼板Ｓば実張力測定装置２、ガイドロール４
を経てモータ３により駆動される巻取Ｎμのテンション
リール１に巻き取られる。実張力測定装置２により測定
された実張力Ｆば張力／電流変換器１３に与えられ、前
記（３′）式に従って電流値のデータＩＦに変換されて
電流制御装置１２に与えられる。
である。薄鋼板Ｓば実張力測定装置２、ガイドロール４
を経てモータ３により駆動される巻取Ｎμのテンション
リール１に巻き取られる。実張力測定装置２により測定
された実張力Ｆば張力／電流変換器１３に与えられ、前
記（３′）式に従って電流値のデータＩＦに変換されて
電流制御装置１２に与えられる。
−ＩＪ イトロール４の回転速度ＲＧ及びテンションリ
ール１の回転速度ＲＴはそれぞれ回転エンコーダ等を利
用した回転速度検出器５及び６によりそれぞれ検出され
てコイル直径検出装置７に与えられ、両者を比較するこ
とによりコイル直径りが検出されて界磁電流制御装置８
に与えられ、これによりコイル直径りの値に対応するΦ
門がテンションリール駆動モータ３に与えられるように
界磁電流を調整する。
ール１の回転速度ＲＴはそれぞれ回転エンコーダ等を利
用した回転速度検出器５及び６によりそれぞれ検出され
てコイル直径検出装置７に与えられ、両者を比較するこ
とによりコイル直径りが検出されて界磁電流制御装置８
に与えられ、これによりコイル直径りの値に対応するΦ
門がテンションリール駆動モータ３に与えられるように
界磁電流を調整する。
また張力基準装置９ばラインの基準となる張力Ｆｏを設
定するものであり、その出力信号はテンションリール１
の回転速度を制御する基本的な信号として加算器１１に
あたえられる。加算器１１には、ライン速度を変更する
際の張力変動を補償するために速度変更に対応する所定
の信号を出力する加減速補償装置１０の出力信号も与え
られており、これらは加算器１１にて加Ｗされ電流制御
信号として電流制御装置１２に与えられる。
定するものであり、その出力信号はテンションリール１
の回転速度を制御する基本的な信号として加算器１１に
あたえられる。加算器１１には、ライン速度を変更する
際の張力変動を補償するために速度変更に対応する所定
の信号を出力する加減速補償装置１０の出力信号も与え
られており、これらは加算器１１にて加Ｗされ電流制御
信号として電流制御装置１２に与えられる。
電流制御装置１２は、加算器１１から与えられる張力基
準装置９及び加減速補償装置１ｏがらの信号の加算信号
を基本的な制御信号とし、これと張力／電流変換器１３
からの実張力Ｆを電流値のデータＩＰに変換した信号と
比較し、張力／電流変換器１３がらの信号が加算器１１
からの信号と同じ値となるよ・うにモータ３を制御する
。
準装置９及び加減速補償装置１ｏがらの信号の加算信号
を基本的な制御信号とし、これと張力／電流変換器１３
からの実張力Ｆを電流値のデータＩＰに変換した信号と
比較し、張力／電流変換器１３がらの信号が加算器１１
からの信号と同じ値となるよ・うにモータ３を制御する
。
従って基準の設定張力Ｆｏは張力基準装置９により、ま
たライン速度変換時の加減速に起因する張力変動は加減
速補償装置１ｏにより、更に設定張力Ｆｏと実張力Ｆと
の差は張力／電流変換器１３によりそれぞれ電流値に変
換されて電流制御装置１２に与えられて実張力Ｆが設定
張力Ｆｏと等しくなるようにモータ３に対する速度制御
として行なわれ、更に巻取られたコイルの直径りの変化
による張力変動は界磁電流制御装置８による界磁制御に
より補償される。
たライン速度変換時の加減速に起因する張力変動は加減
速補償装置１ｏにより、更に設定張力Ｆｏと実張力Ｆと
の差は張力／電流変換器１３によりそれぞれ電流値に変
換されて電流制御装置１２に与えられて実張力Ｆが設定
張力Ｆｏと等しくなるようにモータ３に対する速度制御
として行なわれ、更に巻取られたコイルの直径りの変化
による張力変動は界磁電流制御装置８による界磁制御に
より補償される。
次にライン速度加減速時に本発明方法の実張力制御方法
により張力変動の補正を行った場合の実張力の測定結果
を横軸に時間、縦軸に張力をとって第５図に示す。第２
図に示した補正を行なわない場合の測定結果のグラフと
比較して明らかなように、加減速時の実張力変動はほと
んど見られなくなっている。
により張力変動の補正を行った場合の実張力の測定結果
を横軸に時間、縦軸に張力をとって第５図に示す。第２
図に示した補正を行なわない場合の測定結果のグラフと
比較して明らかなように、加減速時の実張力変動はほと
んど見られなくなっている。
以上詳述した如く本発明に係る巻取り装置の実張力制御
方法は、設定張力に応じた電流値にて駆動されるモータ
にて金属板を巻取る巻取装置において、巻取られる金属
板に加わる実張力を検出し、これをモータの電流値に関
する制御信号に換算し、これと設定電流値との比較を行
うことにより実張力と設定張力とを等しくするものであ
るから、機械系の摩耗、ロールの震動等の外部要因によ
る実張力のバラつき、あるいはライン速度変更に伴う加
減速時の実張力変動による金属板の巻取り状態の不均質
化、腰折れ、巻取底の発生等の防止が可能となり、金属
板の品質向上に多大の効果を奏する。
方法は、設定張力に応じた電流値にて駆動されるモータ
にて金属板を巻取る巻取装置において、巻取られる金属
板に加わる実張力を検出し、これをモータの電流値に関
する制御信号に換算し、これと設定電流値との比較を行
うことにより実張力と設定張力とを等しくするものであ
るから、機械系の摩耗、ロールの震動等の外部要因によ
る実張力のバラつき、あるいはライン速度変更に伴う加
減速時の実張力変動による金属板の巻取り状態の不均質
化、腰折れ、巻取底の発生等の防止が可能となり、金属
板の品質向上に多大の効果を奏する。
第１図は従来の制御方法による場合の計算張力と実測張
力の関係を示すグラフ、第２図は同じく０ ライン速度変更に伴う加減速時の実張力変動を示すグラ
フ、第３図は本発明方法に用いられる実張力測定装置の
模式図、第４図は本発明方法を具体的に実施する場合の
ブロック図、第５図は本発明方法による場合のライン速
度変更に伴う加減速時の実張力変動を示すグラフである
。 ２・・・実張力測定装置 ３・・・駆動モータ ９・・
・張力基準装置 １２・・・電流制御装置 １３・・・
張力／電流変換器 特 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁
理士 河 野 登 夫１ 計算５ｋか も １ 口 第３ 図 ８６−
力の関係を示すグラフ、第２図は同じく０ ライン速度変更に伴う加減速時の実張力変動を示すグラ
フ、第３図は本発明方法に用いられる実張力測定装置の
模式図、第４図は本発明方法を具体的に実施する場合の
ブロック図、第５図は本発明方法による場合のライン速
度変更に伴う加減速時の実張力変動を示すグラフである
。 ２・・・実張力測定装置 ３・・・駆動モータ ９・・
・張力基準装置 １２・・・電流制御装置 １３・・・
張力／電流変換器 特 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁
理士 河 野 登 夫１ 計算５ｋか も １ 口 第３ 図 ８６−
Claims (1)
- １、設定張力に応じた電流値にて駆動されるモータによ
り金属板を巻取る巻取り装置において、巻取られる金属
板に加わる実張力を検出し、この検出された実張力に関
する信号をモータの電流値に関する制御信号に変換し、
前記信号と設定張力に関する制御信号とに基づいて実張
力を設定張力と等しくなすことを特徴とする巻取装置の
実張力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102272A JPS59225816A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 巻取装置の実張力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102272A JPS59225816A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 巻取装置の実張力制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59225816A true JPS59225816A (ja) | 1984-12-18 |
Family
ID=14322960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58102272A Pending JPS59225816A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 巻取装置の実張力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59225816A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5950955A (en) * | 1997-04-24 | 1999-09-14 | Orizio Paolo S.P.A. | Tensioning unit with automatic tension control for yarn-formed fabrics |
-
1983
- 1983-06-07 JP JP58102272A patent/JPS59225816A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5950955A (en) * | 1997-04-24 | 1999-09-14 | Orizio Paolo S.P.A. | Tensioning unit with automatic tension control for yarn-formed fabrics |
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