JPS5949127B2 - フライングクロツプシヤ−の切断制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、フライングクロップシャ−の切断制御装置
に関するものである。

一般に、フライングクロップシャ−は、粗圧延機群で圧
延した半製品である材料の先端又は後端の形状の悪い温
冷却部分を切除して仕上圧延機群での誘導トラブルやロ
ールきずの防止を図るために、仕−ト圧延機群の入口に
設置される。

圧延ラインとして、熱間、線材、Ｈ型など種々のものに
適用されているが、熱間圧延ラインにおける代表的ライ
ン配置例を第１図に示す。

このラインは、先ず加熱炉Ａで焼成された材料が粗圧延
機群Ｂて圧延され、フライングクロップシャ−〇で目標
部を切断された後に仕上圧延機群りでさらに圧延され、
最後にコイラ一部Ｅでコイリングされるようになってい
る。

ところで、上記フライングクロップシャ＝（以下、単に
クロップシャーと略称する）は、その機能上材料速度き
同期して材料の目標切断点で正確に切断できるように駆
動されることが必要であり、そのように駆動用の電動機
を制御しなければならない。

その制御装置として、従来第２図の構成のものがあった
。

１は、クロップシャーであり、２がメジャリングロール
を示している。

そして、その間には、材料Ｍの位置を検出するための材
料検出器３が設けられている。

粗圧延機群Ｂを経て供給される材料Ｍは、先ずメジャリ
ングロール２で供給速度が検出され、その後材料検出器
３で材料位置が検出される。

この速度および位置の検出は、メジャリングロール２に
連動する指速発電機７およびパルスジェネレータ８によ
ってなされる。

指速発電機７よりの速度検出信号１１およびパルスジェ
ネレータ８よりの位置検出信号１２は、それぞれクロッ
プシャーの速度制御装置１３に供給される。

一方、４は、クロップシャー１の１駆動電動機であり、
自動速度制御装置（ＡＳＲ）１４によって自動的に速度
制御される。

クロップシャー１の速度は、電動機４に連動した指速発
電機５により、又位置は、パルスジェネレータ６により
それぞれ検出され、その検出信号９および１０は、各々
速度制御装置１３に供給される。

速度制御装置１３は、−ト記各入力信号を基にして演算
を行ない、クロップシャーの刃が正しく材料速度と同期
して目標切断点て切断できるように自動速度制御装置１
４を通して電動機４をコントロールする。

ところが、以上の構成の場合、メジャリングロール２と
材料Ｍとの間のスリップ、位置検出器３の誤動作、搬送
テーブルと材料間のスリップ、材料搬送速度の変化等の
原因により、材料速度、位置のモニターが正確に行えな
い場合が生ずる。

その結束、先端切断の際にクロップシャーの刃と材料供
給さのタイミングが合わずに、切断動作が空振りに終る
場合がある。

このような場合、従来は、オペレータがクロップシャー
の動作をＩＴＶ等により監視していて、空振り発生の時
は、搬送テーブルを逆転させて材料を先ずクロップシャ
ーの手前に戻し、次にり〔］ツブジャーの刃をリセット
して自動又は手動により、再度材料の先端切断を行って
いた。

従って、オペレータは、クロップシャーの切断の様子を
常に監視していなければならない。

もし、オペレータが、その空振りを見落して先端形状の
悪い過冷却部がそのまま仕上圧延機群に入って行ったと
すると、什−上圧延機群での誘導トラブルやロールきず
を発生させ、さらにはコイラ一部での巻き取り失敗等を
引起す欠点があった。

この発明は、以上のような欠点を除去するためになされ
たもので、材料の先端切断時のフライングクロップシャ
−の刃の空振りを自動的に検出して、自動的に材料をセ
ットしなおして、正確に先端切断を行うようにしたフラ
イングクロップシャ−制御装置を提供することを目的と
するものである。

以下、この発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明
する。

ところで、クロップシャーを駆動する電動機には、一般
に直流電動機が使用され、自動速度制御されている。

そして、クロップシャーの剪断時の電動機の負荷トルク
、発生トルク、回転速度との関係は、第３図のようにな
る。

通常、電動機の最大発生トルクは、剪断トルクに比較し
て小さい。

従って、剪断必要エネルギーに対する電動機エネルギー
の不足分は、クロップシャーの有する回転エネルギーの
放出によって補われ、その放出分だけ回転速度は低下す
る。

そこで、直流電動機には、次の式が成立する。

ＴＭ＝ＫＴ■ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （２）ＴＬ：
電動機の負荷トルク（ｋｇ−ｍ） ＴＭ：電動機の発生トルク（ｋｇ−ｍ） ＧＤ２：電動機とクロップシャの機械系を含めた慣性モ
ーメント（ｋｇ−ｍ”） Ｎ ：電動機の回転数（ｒｐ” ） ＴＬＯ８Ｓ：機械系のフリクショントルク（ｋｇ・ｍ）
ＫＴ：電動機のトルク定数（ｋｇ・ｍ／Ａ、）■ ：
電動機の電機子電流囚 上記（１）式は、電動機の負荷トルクは電動機の発生ト
ルクから、加速トルクとフリクショントルクを減じたも
のであることを示している。

そして、上記のＧＤ２．ＴＬｏｓｓ、ＫＴは、電動機お
よび機械系に固有のものであり、既知のものであるので
、電動極の発生トルクＴＭは、電動機の電機子電流■を
測定することによって求めることができ、又測定し、時
間微分するこ吉によって求められる。

従って、電動機の電機子電流■と回転速度Ｎとを測定し
、上記（１）式および（２）式の演算を行えば、電動機
の負荷トルク、すなわちクロップシャーの剪断トルクを
得ることができる。

この負荷トルクの演算装置が第４図中の符号１７で示さ
れている。

そして、１５ａ 、 １ ｓｂは、掛算器、１６は、微
分演算器である。

先ず、掛算器１５ａには、電機子電流信号■が供給され
て、（２）式の演算が行われ、電動機の発生トルクＴＭ
が算出される。

次に、微分演算器１６には、速度倍演算が行われ、加速
トルクが算出される。

そして、この加速トルクは、フリクショントルクＴＬＯ
Ｓ Ｓとともに−の演算信号として減算部に供給され、
（１）式の演算によって負荷トルクＴＬが算出される。

負荷トルクＴＬは、次に空振り検出装置２４に供給され
る。

クロップシャーが空振りの場合、電動機の負荷トルクは
当然に零である。

従って、先端切断の信号によりクロップシャーが起動し
、先端切断のための１ザイクル動作をしたにもかかわら
ず、負荷トルク演算装置の出力が零の場合は、空振りが
発生したと判断することができる。

上記空振り検出装置２４は、供給される負荷トルクＴＬ
を成る正の値のデッドバンド１８を通し、出力がない場
合をＡＮＤ回路２５の入力１９のビットが１とする。

又、先端切断のため、クロップシャーが１サイクルの動
作を完了した時、ＡＮＤ回路２５の入力２０のビットを
１とする。

そして、以下のようにプール代数を使って、入力１９と
２０の論理積をとるこ吉によって、出力２１のビットが
１であれば、空振り判定器２２で空振りと判定する。

このように、負荷トルク演算装置１７と空振り検出装置
２４を組合わせることにより、自動的に空振りの有無を
判定することができる。

この空振り検出装置２４の判定出力２３により、第５図
に示すように空振り警報器２８を動作させてオペレータ
に報知する。

また、それと同時に上記判定出力は、ロジック２５に供
給されて材料Ｍを切断のための初期位置に戻す動作を行
い、ロジック２６でクロップシャーの切断刃をセラ１〜
し、ロジック２７で再度切断を行う。

この場合、警報器２８のアラームにより、オペレータが
搬送テーブルを逆転させて材料を戻し刃をリセットして
切断することもできる。

また、上記の場合に、負荷トルク演算器１７で負荷トル
クを演算する代りにクロップシャーと電動機間の軸に、
軸トルク測定器を設けて直接負荷トルクを得る方法も考
えられる。

以上のように、この発明によれば、クロップシャーの空
振りを電動機の電流、回転速度又は軸トルクによって自
動的に検出し、再セツ１へして自動切［析することがで
きる。

従って、従来のような欠点は、確実に解消することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、熱間圧延ラインの一般的な配置図、第２図は
、従来のフライングクロップシャ−の切断制御装置の構
成を示すブロック図、第３図は、クロップシャー切断時
の剪断トルク、電動機発生トルク、電動機回転速度の過
渡現象を示す図、第４図は、この発明の一実施例による
クロップシャー切断制御装置の空振り検出装置部のブロ
ック図、第５図は、その全体の構成を示すブロック図で
ある。 １・・・・・・クロップシャ、２・・・・・・メジャリ
ングロール、３・・・・・・材料検出器、４・・・・・
・電動機、５，７・・・・・・指速発電器、６，８・・
・・・・パルスジエネレーク、１３・・・・・・クロッ
プシャーの速度制御装置、１４・・・・・・自動速度制
御装置、１５ａ、１５ｂ・・・・・・掛算器、１６・・
・・・・微分演算器、１７・・・・・・負荷トルク演算
器、１８・・・・・・デッドバンド、２２・・・・・・
空振り判定器、２４・・・・・・空振り検出器、２８・
・・・・・空振り警報器、２５〜２７・・・・・・ロジ
ック。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 移送される材料の所定の部分を切断するためのフラ
   イングクロップシャ−と、このフライングクロップシャ
   −を駆動する駆動電動機と、Ｌ記移送中の材料の位置、
   速度を検出し、上記フライングクロラブシャーが上記材
   料の移送速度と同期して作動するように上記駆動電動機
   を制御する制御部と、上記、駆動電動機の負荷トルクを
   検出する負荷トルク検出装置と、この負荷トルク検出装
   置で得た負荷トルクの値から、上記フライングクロップ
   シャ−の切断失敗による空振りを検出する空振り検出装
   置と、この空振り検出装置の検出出力により、自動的に
   再度上記材料の先端切断を行なうロジック回路とからな
   るフライングクロップシャ−の切断制御装置。 ２ 負荷トルク検出装置を、駆動電動機の電機子電流と
   その回転数によって負荷トルクを演算する演算装置で構
   成した特許請求の範囲第１項に記載のフライングクロッ
   プシャ−の切断制御装置。 ３ 負荷トルク検出装置を、フライングクロップシャ−
   と駆動電動機間の軸トルクを測定するトルク語で構成し
   た特許請求の範囲第１項に記載のフライングクロップシ
   ャ−の切断制御装置。