JPS61140322A - 熱間帯鋼巻取機の制御装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は熱間帯鋼巻取機の制御装置に係る。

〈従来の技術〉 従来の熱間帯鋼巻取装置の概略構成図を第４図に示す。

第４因において、熱間帯鋼１はピンチロール２，２′と
ガイド３，３′によって案内されて進入し、マンドレル
４の周囲に配置された複数個のユニットローラ５，５′
、５′によってマンドレル４の外周に沿って押付けられ
てマンドレル４に巻き取られる。ユニットローラ５の回
転軸はローラフレーム６に支持されており、このローラ
フレーム６は１］［ｒばね７とピン８とによりユニット
フレーム９に取付けられている。さらにユニットフレー
ム９はビン１０によって、コイラハウジング１５に取付
けられており、液圧シリンダ１１のピストン１２に接続
したロッド１３に連結されている。このロッド１３は液
圧シリンダ１１の液圧を調整するサーボバルブ１４によ
って、巻取られる熱間帯鋼１をマンドレル４の上に巻付
けるのに必要な値となるようにユニットローラ５の押付
力を調整する。第４図において、二ニットローラ　の支
持及び動作機構は１個のユニットローラ５のもののみが
示されているが、他のユニットローラ５′および５ｓも
図示したものと同様な機構を備えている。第４図に示す
巻取装置において、熱間帯ｒ！！１がマンドレル４に巻
付けられる際に、熱間帯鋼１の先端位置は第４図中人に
示すように段差状となり、この段差部Ａがマンドレル４
の周囲を回転してユニットローラ５　（但し５′。

５′も同様なので５について説明する。）の位置にくる
と、段差部Ａによってユニットローラ５が急激に押上げ
られるため、ユニットローラ５の押付力と慣性反力が熱
間帯Ｗｉ１の段差部Ａに打傷（いわゆるトップマーク）
を生じる欠点があった。このような打傷を低減する方法
として、熱間帯鋼の段差部Ａをユニットローラ５が回避
する様にユニットローラ５の位置をステップ状に制御す
る方法が、例えばドイツ特許申請文書記号Ｐ１４９９１
２３，２．１９６６年等で公知である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、ユニットローラ５の位置を進行する熱間帯鋼１
の段差部Ａの移動に合わせて、正確に位置制御すること
が難かしく、ユニットローラ５を早目に熱間帯鋼１から
離さざるを得なかった。従い熱間帯鋼１がマンドレル４
の周囲を１回転する間に二ニットローラ５が熱間帯鋼１
を押付けている時間の割合が小さくなり、従つ″　　て
熱間帯鋼１のマンドレル４への巻付性が悪くなるという
欠点があった。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みてなされたもので
、熱間帯鋼巻取機のマンドレル上に熱間帯鋼を巻き取る
に際し、二ニットローラを帯鋼先端部の段差部に衝突し
ないように正確でかつ急速に位置制御できる熱間帯鋼巻
取機の制御装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 かかる目的を達成した本発明による熱間帯鋼巻取機の制
御装置の構成は、熱間帯鋼を巻き取るマンドレルと、該
マンドレルの周囲に配置されていて、巻取中の熱間帯鋼
を上記マントし・ル上に押圧するユニットローラと、該
ユニット四−ラを支持すると共に回動自社ｌ；設置され
たユニットフレームと、該ユニットフレームを介して上
記ユニットローラを回動駆動する液圧シリンダと、該液
圧シリンダの液圧を制御する制御装置を備えた熱間帯鋼
巻取機において、上記熱間帯鋼巻取機は、熱間帯鋼の先
端位置の通過を検出する熱間帯鋼先端検出器と、上記ユ
ニットローラヲ支持する二ニットフレームの回動角を検
出する回動角検出器と、上記液圧シリンダの液圧を検出
する圧力検出器とを備え、上記制御装置は、上記熱間帯
鋼先端検出器からの熱間帯鋼先端位置信号、上記熱間帯
鋼の厚みの情報の信号、巻取速度信号及び上記ユニット
ローラの目標押付力信号に基づいて、上記ユニットロー
ラが巻取られた熱間帯鋼の先端位置の巻重ね部に衝突し
ないように、上記二ニットローラを回動駆動する目標位
置設定値信号を漸近函数値として演算して出力する目標
位置設定値信号発生器を備え、該目標位置設定値信号発
生器からの目標位置設定値信号と、ユニットローラの目
標押付力信号と、上記回動角検出器からの回動角信号と
、上記圧力検出器からの圧力信号とによって、上記液圧
シリンダの液圧を制御することを特徴とするものである
。

〈発明の実施例〉 以下本発明による熱間帯鋼巻取機の制御装置の一実施例
を、図面を参照しながら詳細に説明する。第１図は本発
明の一実施例の概略構成図を示す。第１図において先き
に説明した第４図と同一参照番号は同一部分を示し、重
度する説明は省略する。第１図に示す本発明の実施例に
おいて、熱間帯鋼１をマンドレル４へ送り込むピンチロ
ール２，２′の一方のピンチロール２′及びマンドレル
４にはそれぞれ回転角度及び回転角速度を検出し、それ
ぞれの検出信号ａ、ｂを出力するためのパルス発振器（
ＰＬＧ）１ｇ。

１９が設置きれている。またユニットローラ５を支持す
るローラフレーム６には、ユニットローラ５の加速度を
検出し、検出信号ｄを出力する加速度検出器２１が設置
され、更にローラフレーム６を支持スるユニットフレー
ム９のガイド部には検出信号Ｃを出力する赤外［１１度
検出器２０が設置されている。以上の検出器１８゜１９
．２０，２１により、熱間帯鋼先端検出系が構成され、
これら検出器からの信号（，１、（ｂｌ、ｔｅｌ及び（
ｄｌにもとづいて、演算器１７が熱間帯鋼１の先端が各
二ニットローラ５．５’、５’の位置に到達するタイミ
ングを演算する。演算Ｎ１７は、前述の熱間帯鋼１の巻
重なり部分Ａの先端位置の到達タイミングの演算結果を
熱間帯鋼先端信号ｅとしてユニットローラ位置制御装置
１６に出力する。

ユニットローラ位置制御装置１６の内部構成を第２図に
おいて説明する。ユニットローラ位置制御装置１６は目
標位置設定値信号発生器（漸近置数値発生器）２５と制
御演算器２６およびサーボアンプ２７とによって構成さ
れる。

目標位置設定値信号発生器２５は演算Ｎ１７よりの熱間
帯鋼先端信号ｅと、図示されていない、主計算機よりの
熱間帯鋼板厚信号Ｘ及び巻取速度信号ｙ及びユニットロ
ーラ目標押付力信号２にもとづいて、熱間帯ｗ４１の段
差部Ａをユニットローラ５が最適タイミング時に回避す
ると共に、回避後は急速に熱間帯鋼１を押付けるように
ユニットローラ５の目標位置設定値信号】を漸近函数値
として制御演算器２６に出力する。

制＠演算器２６は目標位置設定値信号Ｊと共に定められ
たユニットローラ５の目標押付力信号Ｚと、ユニットフ
レーム９の回動軸１０＋と直結された回動角検出器２２
より検出された回動角信号りと、液圧シリンダ１１に設
置された圧力検出器２３及び２４より検出される圧力信
号ｆ及びｇとを入力信号として、サーボ制御信号ｋをサ
ーボアンプ２７を介して、サーボ信号ｌとしてサーボバ
ルブ１４に出力する。サーボバルブ１４は、ユニットロ
ーラ５の位置を、演算機１７とユニットローラ位置制御
装置１６とによってそれぞれ設定されたタイミングと目
標設定位置とに液圧シリンダ１１を介して設定する。

第３図ｆａｔは、熱間帯鋼の先端位置信号Ｓと、従来の
回避方法におけるステップ信号での場合と、本発明によ
る目標位置設定値信号発生器２５からの漸近函数値信号
ｍの場合との信号波形の時間関係をｋＦ　９２して示し
た図である。なお、第３図ｔａｌ中、ｎは熱間帯鋼定常
部（第１図におし）て段差部Ａ以外の部分）である。第
３図ｆａｔにおいて、縦軸はユニットローラ５の回避量
（ｍｍｌ、横軸は経過時間（ｓｅｃｌ　を示す。第・′
３図（ｂｌは制御応答を示し、縦軸と横軸との定義は同
図（ａｌにおけるものと同一である。第３図［ｂｌにお
いて、ユニットローラ５の位置制御応答は、ステップ信
号ＩによるものをＰで示し、また漸近函数値信号ｍによ
るものをｑで示す。第３図（ａｌ　　において、漸近函
数値信号ｍの初期レベルＵを熱間帯鋼１の板厚設定値ｎ
の数倍（２〜４倍）のレベルとすることにより、ユニッ
トローラ５の急速回避が可能となり、ユニットローラ５
の目標位置設定値信号Ｊがｍの場合に対する応答は、第
３図ｆｂｌのｑで示される。目標位置設定値信号】は初
期レベルＵから板厚設定値ｎに漸近する漸近函数（例え
ば指数函数）とすることによって熱間帯鋼１の段差部Ａ
がユニットローラ５の位置を通過した直後にユニットロ
ーラ５を熱間帯鋼１の方向に押付けることが可能となる
。第３図（ｂｌに示す如く、漸近函数値信号ｍに対する
ユニットローラ５の応答ｑの応答時間ｔは、通常のステ
ップ信号ｌに対する応答ｐの応答時間ｒより半減してお
り、ユニットローラ５の応答性が向上する結果、熱間帯
鋼１のマンドレル４への巻付性が向上する。尚、以上は
二ニットローラ５に対する説明を行ったが、他のユニッ
トローラ５　Ｌ　、　　５　＃も同一の構造を備えてお
り、同様な制御内容で段差部Ａを回避するように制御さ
れるものである。

〈発明の効果〉 本発明による熱間帯ｍ巻取機の制御装置によれば、熱間
帯鋼巻取機のマンドレル上に熱間帯鋼を巻き取るに際し
、ユニットローラを帯鋼先端部の段差部に衝突しないよ
うに、ユニットローラの位置制御をする目標位置設定値
信号を、ビンチロール及びマンドレルに装備された回転
角速度検出器、熱間帯鋼先端の通過位置を検出する赤外
線温度検出器、及びユニットローラフレームに装置され
た加速度検出器の検出信号並びに板厚等の情報　から正
確に演算して求めた漸近函数値信号によって、サーボバ
ルブを制御し、液圧シリンダを駆動し、ユニットローラ
を最適に正確にかつ迅速に駆動するため、ユニットロー
ラの熱間帯鋼の押付時間をより長く収ることができ、熱
間帯鋼のマンドレルへの巻付性を著しく向上することが
できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は第１図に
示すユニットローラ位置制御装置の詳細な構成図、第３
図ｆａ）は二ニットローラの目標位置設定値信号発生器
の二種類の出力信号を比較する図、第３図ｆｂｌは第３
図ｔａ＋に示す二種類の出力信号に対する二ニットロー
ラの応答性を示した図、第４図は従来の熱間帯鋼巻取機
の構成図である。 図面中、 １は熱間帯鋼、 ２．２′はピンチローラ、 ３．３′　はガイド、 ４はマンドレル、 ５・　５／、５＃はユニットローラ、 ６はローラフレーム、 ７は緩衝ばね、 ８はビン、 ９はユニットフレーム、 １０はビン、 １１は液圧シリンダ、 １２はピストン、 １３はロッド１ １４はサーボバルブ、 １６はユニットローラ位置制御装置、 １７ば演算器、 １８．１９はパルス発振器、 ２０は赤外線検知型、 ２１は加速度計、 ２２は回転角検出器、 ２３．２４は圧力検出器、 ２５は目標位置設定値信号発生器、 ２６は制御演算器、 ２７はサーボアンプである◇ 第１図 Ａ・・・・・・・・・　役、１．軒 １　・・・・・・・・・　熟ｎ葦頌 ２゜２−・・・・・・　ぴンテローＩし４　・・・・・
・・・・・　　マンＶしｌしｓ、ｓ’；ｓ′−・・・　
　ユニーノドローラ６・・・・・・・・・・　ロー１７
７レーへ９・・・・・・・・・・・・　　、：Ｌシ・・
ｌトフし−ヘ１１・・・・・・・・・・・・　　リ１．
瓜シリン７゛２１・・・・・・・・・・　　　カロ遼Ｌ
Ｓ十２２・・・−・・・・・　ｌ１ｉｉｌ　１ｆＪｉ！
ｌ隷負思ゐ、２４・・・・・　圧、六梗畝器 八に〜４そεＤ六鱒−７武ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱間帯鋼を巻き取るマンドレルと、該マンドレルの周囲
   に配置されていて、巻取中の熱間帯鋼を上記マンドレル
   上に押圧するユニットローラと、該ユニットローラを支
   持すると共に回動自在に設置されたユニットフレームと
   、該ユニットフレームを介して上記ユニットローラを回
   動駆動する液圧シリンダと、該液圧シリンダの液圧を制
   御する制御装置とからなる熱間帯鋼巻取機において、上
   記熱間帯鋼巻取機は、熱間帯鋼の先端位置の通過を検出
   する熱間帯鋼先端検出器と、上記ユニットローラを支持
   するユニットフレームの回動角を検出する回動角検出器
   と、上記液圧シリンダの液圧を検出する圧力検出器とを
   備え、上記制御装置は、上記熱間帯鋼帯先端検出器から
   の熱間帯鋼先端位置信号、上記熱間帯鋼の厚みの情報の
   信号、巻取り速度信号及びユニットローラ押付力信号に
   基づいて、上記ユニットローラが巻取られた熱間帯鋼の
   先端位置の巻重ね部に衝突しないように、上記ユニット
   ローラを回動駆動する目標位置設定値信号を漸近函数値
   として出力する目標位置設定値信号発生器を備え、該目
   標位置設定値信号発生器からの目標位置設定値信号と、
   ユニットローラの目標押付力信号と、上記回動角検出器
   からの回動角信号と、上記圧力検出器らの圧力信号とに
   よって、上記液圧シリンダの液圧を駆動することを特徴
   とする熱間帯鋼巻取機の制御装置。