JPS6117324A - ホツトストリツプミル巻取設備のテレスコ−プ防止装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、巻取機を備えた帯鋼圧延機、特にホットス
トリップミルにおける巻取機（コイラ）の巻取り中のコ
イル端面形状（平行度）、いわゆるテレスコープを防止
する制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置として第４図に示すホットストリッ
プミルの巻取機、第５図に示す制御ブロックのようなも
のがあった。第４図において、（１）はコイラーのマン
ドレル、（２ａ）〜（２ｃ）は／ｉ６１〜／１６５ラッ
パーロール、（３ａ）　〜（３ｃ）はラッパーロールを
マンドレル側へ押付けるためのエアシリンタ、（４Ｍ）
〜（４Ｃ）はスイングフレーム、（５）はスイング動作
の中心軸、（６）は緩衝バネ、（力は上下のローラで、
スｈ　ＩＪツブを加圧しその走行を導くピンチロール、
、’　ｔ８）はテーブルローラ、Ｓはストリップを示す
。

第５図において、αυは７スタンド式仕上圧延機の圧延
ロール、ａのは各圧延ロールを駆動する電動機、（１３
）は各電動機ｆ１２の速度制御装置、（１４）はピンチ
ロール、ｕ！ｉｌはピンチロール０４）の駆動電動機、
ａｅは電動機０句の速度制御装置で、最終スタンドを担
当する電動機０２の速度に対応した電圧信号を出力する
速度検出器（２０からの信号を、゛ロール径補正装置（
２１）、先進率補正、演算器（η）を介して入力してい
る。面はコイラ、−１ＵＳはコイラーαηの駆動電動機
、Ｑ９は電動機−の電流制御装置で、巻取張力制御器（
５）からの信号を入力している。

次に動作について説明する。仕上圧延機Ｉを出たストリ
ップＳは、ピンチロールα４（または（力）を経てコイ
ラーマンドレル（１７）　（または（１））に巻取られ
るが、圧延されたストリップＳはランアウトテーブル（
８）上を、１０００ｆｉ／”ｌに近い速度で通過し１ピ
ンチロール（力を通過後エアシリンダ（３ａ）〜（６Ｃ
）で押付けられたラッパーロール（２ａ）〜（２Ｃ）ト
マンドレル（１）の間に誘導され、巻取りが開始される
。ストリップＳがマンドレル（１）に巻付くト、ラッパ
ーロール（２ａ）〜（２Ｃ）はエアシリンダ（３ａ）〜
（６Ｃ）により開放され、コイルの表面傷を防止するよ
うに動作する。

また、巻取張力制御器（２６）は、コイル外径、ストリ
ップ断面寸法等のパラメータに応じて、所定の巻取り張
力を発生するためのコイラー電動機ａＱの必要トルク又
は電流値を演算し、これを電流制御装置０［有］に与え
てコイラーの巻取張力制御を行っている。一方、ピンチ
ロール０４）の速度は、ス）　ＩＪツブＳが仕上圧延機
αυと」ピンチロール（１４＋にまたがって存在する間
（スｌ−ＩＪツブＳの全長は５００〜１０００ｍに達す
るのに対し、最終スタンドとピンチロール間の距離は１
００ｍ以下である）、仕上圧延機速度と同期する必要が
ある。さらに正確には、仕上圧延機Ｕ］）゛の最終スタ
ンド（Ｆ７）の出側ストリップ速度と、ピンチロールＱ
４のロー）Ｖ周速が１極カ一致するように偏部すること
が要求される。

それ故に、第５図に示す装置においては、０式に示すよ
うにピンチロールＩの回転速度Ｎ□を演算して、定めて
いる。

従来のホットストリップミルの巻取機およびその制御装
置は以上のように構成されているが、問題点としては、
ストリップ表面傷、ネッキング、トップヘッドマーク等
の発生や２、巻き形状の不良（テレスコープ）等がある
。その対策としては、近年になって油圧式コイラーの導
入等がなされているが、巻き形状不良については、有効
な対策が為されていないのが現状である。

巻き形状の不良とは、コイルの端面が不平行となるもの
で、製品のストリップ先端に近い部分、時には中央部な
どでコイル層の端部が第６図に示すように不揃になり、
テレスコープとも呼ばれる現象が発生する。

この様な端部位置の不揃いは、ランアウトテーブルから
飛び込んでくるス）　ＩＪツブＳの幅方向位置のガイド
が不良の場合、あるいは上・下ピンチロール間のギャッ
プもしくは加圧力の幅方向の不均一、更にまたマンドレ
ル軸とラッパーロール軸またはピンチロール軸との平行
度の不良により生じるものであり、従来の装置において
は、この“巻き形状不良に対しては積極的な対策はなさ
れておらず、実操業の経験と勘に基づいて処理されてい
た。このため、機械摩耗や操業条件変化に伴なうテレス
コープの発生に迅速に対応することは困難であり、フィ
ル品質の低下及びエツジトリミングの増大による歩留り
の低下等を招いていたものである。

〔発明の概要〕

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、１本のス）　ＩＪツブをコイル
として巻取る間、時々刻々と変、化するコイル端面位置
をオンラインで監視し、その偏差信号に応じてピンチロ
ール回転軸を軸方向または軸に垂直方向に移動させ、ス
）　ＩＪツブのコイラマンドレルへの進入角度を制御す
ることにより、ホラトスｌ−ＩＪツブミル巻取設備にお
けるテレスコープの発生を防止する装置を提供するもの
である。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を用いて説明する。第
１図に示すテレスコープ防止装置において、（５１）は
コイラーマンドレル、（５２）は巻取り中のコイル、（
５３）はピンチロール、（５４）はテーブルローラ、（
５５Ａ）　、　（５５Ｂ）はストリップＳの存在を検出
するセンサである。（５６）は巻取り中のコイル端面位
置を検出するセンサ、（５７）はデータ記憶装置、（５
８）は閉ループコントローラ、（５９）はピンチロール
軸の軸方向シフト位置の高速位置決め制御装置、（６０
）はサーボ弁、（６１）はピンチロール軸を軸方向に移
動操作するための油圧シリンダ、（６２）はピンチロー
ル軸のシフト位置検出装置、（７１）はメモリ（５７）
の記憶タイミングを制御する接点Ｃ，（７２：）は加減
算器、（７６）は閉ループ制御を活かす期間閉となる接
点り、　（７４）はタイミング制御回路である。

従来の巻取機に残された課題である巻き形状不良を改善
するためには、従来からの経験的な方法に加えて、巻き
形状を積極的に改善するための制御機能を付加する事が
必須である。これは、巻き形状不良の発生要因が、機械
的精度、摩耗、ストリップ自体の要因に基づくもの等々
で多岐にわたっており、しかもその発生の事前予測が困
難であり、この様なランダムに発生する゛外乱を吸収し
て巻き形状を良好に維持するためには、閉ループ（フィ
ードバック）制御が有効・である。この閉ループ制御を
行うためには、まず検出装置（５６）で、巻取り中のコ
イル端面位置を時々刻々、時間遅れなく検出することが
必要であり、その方法、については、非接触レーザ距離
計等を用いた［コイル端面位置検出装置（昭５９．６月
特許出ａ）Ｊを使′用する。

コイル端面位置検出装置は、基準点からのコイル端面位
置をオンタイムでその最外周ターンについて検出するも
ので、この発明の装置では、コイルのテレスコープ量と
して、下記式で演算する。

Δ１＝ｌｌｏ・・・・・・・・・・・・・・・・・■Δ
ｌ：テレスコープ量 ｌ：最外周の（現在巻取り中の）コイル端面位置 ノ、ｌ：巻付き直後のコイル端面位置 そして、Δｌが求められると、適当な閉ループコントロ
ーラを介してコイル端面の巻付位置、またはコイラーへ
のストリップ進入角度を変更させるように操作する必要
がある。このコイル巻付き位置を操作する一方法として
、この発明による嚢施例では、ピンチロール対をその回
転軸方向に移動させる構成を採用している。ピンチロー
ル軸の軸方向への移動は、テレスコープ量の高速修正の
ために、油圧サーボ弁と油圧シリンダで構成される高速
位置決め制御装置を使用し′Ｃいる。

第３図に、ピンチロール軸の軸方向への移動（シフト）
によるテレスコープ修正動作の模式図を示す。図におい
て、（５１）はマンドレル軸、（５３）はピンチロール
、（Ｓ）はストリップ、（Ｓ）は巻取り中のコイル、Δ
σはコイラーへのストリップ進入角度、Δ×はピンチロ
ール（５３）側でのストリップ蛇行量Δ×Ｉはピンチロ
ール軸のシフト量であり、ｓ’ｉ’ｇｐ■は初期状態、
８ＴＥＰＩ［はストリップＳのピンチロール側での蛇行
によりテレスコープが発生開始する状嬢、５Ｔｉｐ　１
１はピンチロール軸の修正シフトでテレスコープを防止
した状態を示す。

このように、巻取り中に時々刻々とテレス“コープの発
生を監視し、フィードバック制御により、ピンチロール
軸をテレスコープ量を打消す方向に・高速にシフトさせ
て、テレスコープ量の発生を抑制するように制御するこ
とが可能となる。

次に、この発明による一実施例の動作について、第１図
〜第３図により詳述する。なお、ピンチロールやコイラ
ー等の駆動制御装置は図示されてないが、これ等は従来
の制御装置（第５図）と同等である。ストリップＳがテ
ーブルローラにより搬送され、ピンチロール（５６）を
経てマン、ドレル（５１）に巻付くと、端面センサ（５
６）によりコイル端面初期位置が検出される。ストリッ
プＳのマンドレル巻付信号は、センサ（５５Ｂ）の信号
とタイマにより、第２図に示すようにタイミング制御回
路（７４）により信号Ｃとして模擬され、この信号Ｃで
接照（７１〕が閉成されると、端面初期位置信号１０が
メモリ（５７）に記憶され、その格納と同時にテレスコ
ープ量△ｊｌ−１１１ｏ’の演算が開始される。この演
算開始と同時に、接点Ｄ　（７３）が閉成されて端面形
状制御がスタートし、テレスコープ量△ｌはコントロー
ラ（５Ｂ）を介し゛てピンチロールシフト位置決め装置
（５９）の指令値として、テレスコープ量Δノを打消す
極性に出力される。この指令によりピンチも ロールシフト位置決め装置（５９）は、油圧サーボ弁（
６０）を操作してピンチロール、シフトシリンダ。

（６１）を駆動し、最外周ターンにおけるテレスコープ
量△ｌが常に零七なるように制御する。なお、上記制御
は、ストリップＳがピンチロール（５３）　（！：マン
ドレル（５１）の両者にまたがって存在するときのみ効
果があるため、ストリップＳの尾端がピンチロール（５
６）直前に設けられたセンサ（５５Ａ）を通過すると同
時に、接点（７３）は開放されて制御は終了となる。

上記実施例においては、ピンチロール軸を軸方向に可動
としたが、要はストリップＳのコイラーへの進入角を変
更するためになされたもので、ピンチロール軸の片側を
ピボットで枢支して水平または垂直等の回動移動を与え
るように操作しても、同様にテレスコープ量Δｌを零と
するように制御することができる。

また、本実施例においては、端面センサをコイルの片方
向にのみ配置したが、ストリップ幅の変動が大きいミル
においては、このセンサをコイルの両側に配置し、それ
等のコイル端面位置信号を平均値処理してテレスコープ
量を演算することにより、ス）　ＩＪツブ幅変動による
影響をさけることも可能となる。

さらに、本実施例に８いては、ピンチロール軸のシフト
を油圧シリンダで行っているが、応答性が良好であれば
操作手段は特に油圧式に限るものでなく、他の手段によ
っても上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、コイル巻取り中のほ
ぼ全期間にわたりコイル端面の巻き形状を監視し、テレ
スコープ量に応じてピンチロールを軸方向に移動、また
は軸方向と垂直方向に傾動させてコイル端面形状を制御
するように構成したので、コイル品質を改善し、エツジ
トリミング量を減少して歩留りを向上でき、次工程（冷
延工場等）における作業性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるコイル端面形状制御のテレスコ
ープ防止装置の構成図、第２図はタイミング制御回路の
タイミング関係を示すタイムチャート図、第６図はこの
発明によるテレスコープ修正動作の模式図、第４図は従
来のホットストリップミル巻取機の構成図、第５図はそ
の制御ブロック図、第６図（ａ）　、　（ｂ）はテレス
コープを示す斜視図及び断面図である。 （１）、　　（５１）・・・・・・・コイラーマンドレ
ル、（５２）・・・・・・巻取り中のコイル、（７）、
　　（１４）、（５３）・・・・・・ピンチロール、＋
ｓ）、　　（５４）・・・・・・テーブルローラ、（５
５Ａ）　、　（５５Ｂ）・・・・・・センサ、（５６）
・・・・・・端面センサ、（５７）・・・・・・記憶装
置、（５８）・・・・・・コントローラ、（５９）・・
・・・・高速位置決め装置、（６０）・・・・・・サー
ボ弁、（６１）・・・・・・油圧シリンダ、（６２）・
・・・・・シフト位置検出装置、（７１）、’（７３）
・・・・・−！、＜７２）・・・加減算器、（７４）・
・・・・・タイミング制御回路。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示すものとす
る。 代理人　弁理士　木　村　三　朗 第６図 （ｂ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピンチロールと巻取機とからなるホットストリッ
   プミル巻取設備において、コイル巻取り中にそのコイル
   端面位置を検出する検出装置と、上記ピンチロールの回
   転軸を軸方向に移動または軸に垂直方向に傾動可能とす
   る装置と、コイル端面位置信号の変化量に応じて上記ピ
   ンチロール回転軸を移動させる制御装置とを備えたこと
   を特徴とするホットストリップミル巻取設備のテレスコ
   ープ防止装置。
2. （２）上記ピンチロール回転軸を、その巻取り回転動作
   とは独立して回転軸方向に移動可能とするピンチロール
   軸位置決め装置を備えたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のホットストリップミル巻取設備のテレス
   コープ防止装置。
3. （３）上記ピンチロール回転軸を、その巻取り回転動作
   とは独立して回転軸方向に対して垂直に傾動させること
   を可能とするピンチロール軸傾動角位置決め装置を備え
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のホット
   ストリップミル巻取設備のテレスコープ防止装置。