JPS6146245B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は走行体の尾端検出装置及び尾端剪断装
置に係り、特に走行しているシートバー等の鋼片
の尾端を正確に検出する走行体の尾端検出装置及
びこの尾端検出装置を利用した尾端剪断装置に関
する。

一般に、自動化が進む熱延ラインにおいては、
シートバーおよびホツトストリツプ等の走行体の
尾端位置を正確に検出することが各機械の自動制
御の精度を向上させる上で重要となつてくる。

以下剪断機を用いたシートバーの尾端部の走間
剪断制御を例にとり説明する。第１図に示すよう
に、シートバー２の表面に接触するようにメジヤ
リングロール４を配置し、このメジヤリングロー
ル４にパルスジエネレータ６を接続する。このメ
ジヤリングロール４とパルスジエネレータ６は、
シートバーの単位時間あたりの移動量を検出する
移動量検出器として作用する。パルスジエネレー
タ６は、剪断機制御回路８に接続されている。

メジヤリングロール４の上流側であつてシート
バー２の直上には、剪断機１０から一定距離隔て
てシートバー２から輻射される輻射線を検出する
熱間鋼検出器１２が配置されている。この熱間鋼
検出器１２は、シートバー２からの所定輻射能以
上の輻射線が入射されたときにオン信号を出力
し、所定輻射能未満の輻射線が入射されたときに
オフ信号を出力して、シートバー２の尾端を検出
するものである。すなわち、熱間鋼検出器１２直
下にシートバーが存在するときにオン信号が出力
され、熱間鋼検出器１２直下にシートバーが存在
しないときにオフ信号が出力されるため、シート
バーの尾端が検出されるのである。

剪断機制御回路８には、シートバーの尾端を基
準とする剪断長を設定するための剪断長設定器
１４が接続されている。また、剪断機制御回路８
は、剪断機１０を駆動する駆動モータ３に接続さ
れている。

なお、剪断機１０には、剪断機１０の剪断刃の
位置を検出するパルスジエネレータまたはリミツ
トスイツチ等の剪断刃位置検出器１６が接続され
ている。

以上のように構成されたシートバー尾端の走間
剪断装置の動作について説明する。まず、剪断長
設定器１４に目標とする剪断長を設定する。剪
断機制御回路８には、剪断長設定器１４からの剪
断長信号、パルスジエネレータ６からの移動量信
号、熱間鋼検出器１２からのオンオフ信号および
剪断刃位置検出器１６からの剪断刃位位置信号が
入力されている。この状態でシートバー２が走行
してシートバー尾端が第２図ａに示すように熱間
鋼検出器１２の直下に到達すると熱間鋼検出器１
２から出力される信号がオンからオフに変化し、
この変化からシートバー尾端が熱間鋼検出器１２
直下に位置することが検出される。シートバー尾
端が熱間鋼検出器１２直下に位置している状態
で、剪断機１０と熱間鋼検出器１２との間の距離
から剪断長を減算することにより目標剪断点Ｓ
の位置が求められる。熱間鋼検出器１２直下を通
過したシートバーは、第２図ｂに示すように剪断
機１０方向に走行するが、シートバー尾端が検出
された時点、すなわち目標剪断点Ｓの位置が求め
られた時点（第２図ａ）から、移動量信号を用い
ることにより走行中の目標剪断機点Ｓの位置が求
められ、第２図ｃに示すように目標剪断点Ｓが所
定位置に到達した時点で剪断機１０を動作させる
ことにより、第２図ｄに示すようにシートバーが
目標剪断点Ｓで剪断される。

ところで、上記熱間鋼検出器は、シートバー等
から輻射される赤外線等の輻射線に対して感応す
る素子を持つた検出器で、600℃〜1400℃程度の
黒体に対して充分な検出信頼性を有している。一
方、シートバーは、中心部で800℃以上で輻射線
も黒体に近いが、実際の圧延ラインにおいて検出
されるシートバーの表面は、空気および圧延ロー
ルや搬送ロールの冷却水等によつて酸化され、第
３図ｃに示すように、鉄の酸化物であるスケール
１８が浮き出てくる。このスケールの浮き出し
は、シートバーの尾端部の表面において特に著し
い。このスケールの輻射能、すなわち温度は、第
３図ｂに示すように、スケールの周囲のシートバ
ーの表面温度と比較して低く、熱間鋼検出器でス
ケールが浮き出したシートバーを検出すると、ス
ケールの部分で熱間鋼検出器の検出限界を越えて
しまい、第３図ａに示すように、熱間鋼検出器出
力がオンオフを繰返すチヤタリング現象が生じ
る。

従つて、スケールが浮き出したシートバーの尾
端を熱間鋼検出器を用いて検出して剪断する場
合、第４図ａに示すように、熱間鋼検出器出力が
オンからオフに変化する、熱間鋼検出器直下にス
ケールが到達した時点で、シートバー尾端が到達
したと誤検出してしまい、、尾端から距離scの
点S′を目標剪断点と誤検出してしまう。この結
果、第４図ｂ〜ｄと動作が進み、点S′でシートバ
ーが剪断されてしまう。

上記スケールは、シートバー表面の任意位置に
発生するので、スケールの位置が真の尾端から例
えば1mの位置にある場合には、シートバーの尾
端部を1m以上も余分に剪断してしまい、生産歩
留りが低下する。

本発明は上記問題点を解消すべく成されたもの
で、検出器のチヤタリング現象が生ずる場合にお
いても正確に走行体の尾端を検出することができ
る走行体の尾端検出装置およびこの尾端検出装置
を利用した尾端剪断装置を提供することを目的と
する。

上記目的を達成するために第１の発明の構成
は、スケールが浮き出した鋼片等の、表面に周囲
と輻射能の異る複数の輻射部を有する走行体から
輻射される輻射線を検出して輻射部およびその周
囲に対応したオンオフ信号を出力する検出器を用
いて、走行体の尾端を検出する尾端検出装置に、
前記輻射部の走行方向の幅の最大値以上の所定値
を設定するための設定器と、前記オンオフ信号の
オン部およびオフ部の信号幅のいずれか一方と前
記所定値とを比較し、信号幅が所定値を越えたと
きに走行体の尾端検出信号を出力する、尾端検出
回路とを設けたものである。この結果、チヤタリ
ング現象により検出器からオンオフ信号が出力さ
れる場合においても、オンオフ信号のオン部およ
びオフ部のいずれか一方の信号幅が設定器に設定
された所定値以上となつたときに尾端検出信号が
出力され、走行体の尾端が検出器の位置から設定
器に設定された所定値だけ走行した点に位置して
いることが検出される。

また第２の発明の構成は、走行体を剪断する剪
断機、走行体の移動量を検出する移動量検出器お
よび剪断機を制御する制御回路を含む従来の走行
体の尾端剪断装置に、上記第１の発明の構成を付
加したものである。この結果、走行体の尾端が正
確に、検出されるため、目標剪断点で正確に剪断
できる。

ここで、チヤタリング現象による誤検出を防止
するという観点から、熱間鋼検出器の検出応答性
を悪くすることが考えられる。すなわち、シート
バーの走行速度ｖが、60m／minでスケールの幅
が50mm程度とすると、スケールによるオフ信号が
50msec程度継続するため、熱間鋼検出器の応答
性を50msec以上とすれば、、チヤタリング現象は
生じない。

上記のことを第５図を参照して説明する。熱間
鋼検出器１２の応答性を50msec、すなわち、熱
間鋼検出器から出力される信号がオンからオフに
変化する際50msecの遅延時間が生じるとする。
第５図ａに示すように、熱間鋼検出器１２がシー
トバー２の尾端を検出した状態では１２から出力
される信号が50msec遅延するため、シートバー
２の尾端はシートバーの走行速度をｖとすると、
Edelay＝50vだけ熱間鋼検出器１２直下から剪断
機１０方向に移動している。従つて、目標剪断点
Ｓは距離Edelay離れた点S′の位置として誤認識
され、第５図ｂ〜ｄとシートバー２が走行されて
剪断される。すなわち、熱間鋼検出器１２の応答
性を悪くする場合には、チヤタリングによる誤検
出の場合と異り、剪断長をdelayと短く認識し
てしまい、尾端部の短剪断または剪断空ぶりのた
め、尾端部形状が圧延中に不定形になり、圧延ロ
ールを損傷させたり、この不定形部をコイラー巻
取後切断除去する必要が発生して生産性が悪くな
る、という問題点が生ずる。

上記本発明の構成によれば、上記変形例にみら
れる問題点が生じることなく、走行体の尾端を正
確に検出することができる、という特有の効果が
得られる。

以下図面を参照して本発明の一実施例を詳細に
説明する。本実施例は第６図に示すように、剪断
機による鋼片の尾端走間剪断の制御に適用したも
のである。なお、第６図において、第１図と対応
する部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。

図に示すように、熱間鋼検出器１２は、尾端検
出回路２０に接続されている。尾端検出回路２０
には、スケール１８の走行方向の幅の最大値
Smaxを設定するための設定器２２が接続されて
いる。そして、尾端検出回路２０は、剪断機１０
を駆動制御する剪断機制御回路８に接続されてい
る。上記の尾端検出回路２０には、熱間鋼検出器
１２からオフ信号が入力されているときにメジヤ
リングロール４に接続されたパルスジエネレータ
６からのパルス信号を常時カウントし、所定カウ
ント値になつたときにカウントアツプして信号を
出力するカウンタ（図示せず）が設けられてい
る。なお、上記の所定カウント値は、設定器に設
定された最大値Smaxの距離シートバーが走行す
る間に、パルスジエネレータ６から出力されるパ
ルス信号のパルス数に対応し、カウンタから出力
される信号は、尾端検出信号に対応する。

以下、第７図および第８図を参照して本実施例
の動作を説明する。スケールの大きさの最大値
Smaxは、熱間鋼検出器のチヤタリングデータを
解析することにより容易に求められる。すなわ
ち、熱間鋼検出器から出力されるオンオフ信号を
チヤートに出したり、シンクロスコープで観察
し、オンオフ信号のオフ部の時間の最大値を求
め、この最大値にシートバーの走行速度を乗ずる
ことにより求められる。このように実測されたス
ケール幅の最大値に余裕量を加えてSmaxとす
る。

上述のSmaxは手動により設定器２２に設定さ
れる。一方、熱間鋼検出器１２からは、出力信号
が尾端検出回路２０に入力されている。この尾端
検出回路２０では、第７図に示すようにステツプ
３０で熱間鋼検出器１２からの出力信号がオンか
否かを判断する。出力信号がオンである場合、す
なわち、熱間鋼検出器がシートバーから輻射され
る輻射線を検出し始めた場合には、ステツプ３２
でカウンタをリセツトする。。そして、常時熱間
鋼検出器からの出力信号を入力し、ステツプ３４
において出力信号がオンからオフに変化したか否
か、すなわち、熱間鋼検出器がスケールを検出し
始めたか否かを判断する。出力信号がオンからオ
フに変化した場合には、ステツプ３３６でカウン
タをスタートさせパルスジエネレータ６から出力
されるパルス信号のパルス数をカウントする。

ステツプ３８では、予め設定された最大値
Smaxに対応する所定カウント値とカウンタのカ
ウント値を比較し、所定カウント値とカウンタの
カウント値が等しくなつたか否かを判断する。所
定カウント値とカウンタのカウント値が等しくな
い場合には、ステツプ４０において、熱間鋼検出
器からの出力信号がオフからオンに変化したか否
か、すなわち、熱間鋼検出器がスケールの検出を
終了したか否かを判断する。出力信号がオフから
オンに変化しない場合、すなわち、出力信号がオ
フ状態を継続している場合には、ステツプ３８に
戻り、所定カウント値とカウンタのカウント値と
が等しくなるまでカウントを継続する。一方、出
力信号がオフからオンに変化した場合には、ステ
ツプ３２においてカウンタをリセツトし、ステツ
プ３４に戻る。

ステツプ３８において所定カウント値とカウン
タのカウント値とが等しくなつたと判断された場
合には、ステツプ４２において、シートバーの尾
端が熱間鋼検出器直下から剪断機方向にSmaxの
距離離れた位置にあることを示す尾端検出信号を
制御回路８に出力する。制御回路８では、従来と
同様にして、尾端検出信号および移動量信号に基
いて剪断機駆動時点を求めて剪断機を制御し、目
標剪断点でシートバーを剪断する。

上記動作に対応する、尾端検出回路出力、カウ
ンタのカウント値および熱間鋼検出器出力の各波
形を第８図ａ〜ｃに示す。

上記実施例によれば、熱間鋼検出の応答遅れ時
間をチヤタリング誤動作防止のために100msecに
した場合に、熱延ラインスピードが60m／min〜
100m／minまで変化することにより生ずる剪断
誤差約±70mmが、ほとんど生じなくなつた。

なお、上記では剪断機を制御する場合について
説明したが本発明はこれに限定されるものではな
く、一般の工業ラインの機器の自動制御におい
て、材料検出器のチヤタリング現象が生ずる場合
に適用できる。また、検出する走行体もスケール
が浮き出したシートバーに限らず、冷間鋼端をシ
ートバー下部に光源を設けて検出する場合に表面
に輻射能の高い輻射部を有する材料であつても適
用できる。この場合には、検出器から出力される
信号はオンオフ逆になり、尾端検出回路の動作も
逆になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のシートバー尾端の走間剪断装
置を示すブロツク図、第２図ａ〜ｄは、従来のシ
ートバー尾端の走間剪断装置を用いてシートバー
の尾端部を剪断する理想的な場合を示す説明図、
第３図ａ〜ｃは、チヤタリング現象を説明するた
めの説明図、第４図ａ〜ｄは、チヤタリング現象
が生じた場合のシートバー尾端剪断制御を示す説
明図、第５図ａ〜ｄは、熱間鋼検出器に応答遅れ
時間を持たせた場合ののシートバー尾端剪断制御
を示す説明図、第６図は、本発明の一実施例を示
すブロツク図、第７図は、前記実施例の動作を示
す流れ図、第８図ａ〜ｃは、前記実施例の各部波
形を示す線図である。 ２…シートバー、４…メジヤリングロール、８
…剪断機制御回路、１０…剪断機、１２…熱間鋼
検出器、２０…尾端検出回路、２２…設定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面に周囲と輻射能の異る複数の輻射部を有
   する走行体から輻射される輻射線を検出して該輻
   射部およびその周囲に対応したオンオフ信号を出
   力する検出器と、前記輻射部の走行方向の幅の最
   大値以上の所定値を設定するための設定器と、前
   記オンオフ信号のオン部およびオフ部の信号幅の
   いずれか一方と前記所定値とを比較して該信号幅
   が該所定値を越えたとき前記走行体の尾端検出信
   号を出力する尾端検出回路とを含む走行体の尾端
   検出装置。 ２ 表面に周囲と輻射能の異る複数の輻射部を有
   する走行体を剪断する剪断機と、前記走行体の移
   動量を検出して移動量信号を出力する移動量検出
   器と、前記走行体から輻射される輻射線を検出し
   て前記輻射部およびその周囲に対応したオンオフ
   信号を出力する検出器と、前記輻射部の走行方向
   の幅の最大値以上の所定値を設定するための設定
   器と、前記オンオフ信号のオン部およびオフ部の
   信号幅のいずれか一方と前記所定値とを比較して
   該信号幅が該所定値をを越えたとき前記走行体の
   尾端検出信号を出力する尾端検出回路と、前記尾
   端検出信号が入力されたときから前記移動量信号
   に基づいて前記走行体の移動量を求め予め設定さ
   れた尾端からの位置で該走行体を剪断する剪断信
   号を前記剪断機に出力する制御回路とを含む走行
   体の尾端検出装置。