JP2020157318A - Winder tail edge stop position control method, winder tail edge stop position control device and winder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱間圧延鋼板を巻き取る際に、マンドレルに巻き取られたコイルの尾端を目標停止位置に停止させる巻取装置の尾端停止位置制御方法、尾端停止位置制御装置及び巻取装置に関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to a tail end stop position control method, a tail end stop position control device, and a winding device for a winding device that stops the tail end of a coil wound around a mandrel at a target stop position when winding a hot-rolled steel sheet. Regarding the taking device.
熱間圧延鋼板を巻取装置のマンドレルに巻き取ってコイルを形成する際には、設備の破損を防止してコイルの搬送条件や次工程の要望を満足するために、コイルの尾端が所定位置で停止するように、マンドレルの回転を停止させる必要がある。具体的には、コイルの結束や搬送等の取り扱いを容易にするために、コイルの尾端部がコイル下方の所定位置で停止するように、マンドレルの回転を停止させる尾端停止位置制御が行われている。
従来の尾端停止位置制御(以下、第1の従来技術と称する)として、マンドレルに送り込まれたコイルの尾端位置を位置センサーで検出し、この尾端位置の検出値と、熱間圧延鋼板の未巻取長、コイル径に基づき尾端停止目標位置を決定し、この尾端停止目標位置でコイルの尾端位置が停止するようにマンドレルの回転速度を制御する方法がある。この第1の従来技術は、尾端停止目標位置から尾端位置までの残差が0になるとマンドレルの回転速度をゼロとし、制御終了とする。
When the hot-rolled steel sheet is wound around the mandrel of the take-up device to form a coil, the tail end of the coil is specified in order to prevent damage to the equipment and satisfy the coil transfer conditions and the requirements of the next process. It is necessary to stop the rotation of the mandrel so that it stops at the position. Specifically, in order to facilitate handling such as binding and transporting the coil, the tail end stop position control for stopping the rotation of the mandrel is performed so that the tail end portion of the coil stops at a predetermined position below the coil. It has been
As the conventional tail end stop position control (hereinafter referred to as the first conventional technique), the tail end position of the coil sent to the mandrel is detected by a position sensor, and the detected value of the tail end position and the hot rolled steel sheet are used. There is a method of determining the tail end stop target position based on the unrolled length and the coil diameter of the coil, and controlling the rotation speed of the mandrel so that the tail end position of the coil stops at this tail end stop target position. In this first conventional technique, when the residual from the tail end stop target position to the tail end position becomes 0, the rotation speed of the mandrel is set to zero, and the control is terminated.
また、他の尾端停止位置制御(以下、第2の従来技術と称する)として、マンドレルの回転速度の制御に関してコイルの押付を行うラッパーロールの回転数、押付力を用いて速度基準通りにマンドレルの回転速度制御を可能とすることで、コイルの尾端を所望の位置に精度よく停止させる制御がある(例えば、特許文献1)。 Further, as another tail end stop position control (hereinafter referred to as a second conventional technique), the mandrel is used according to the speed reference by using the rotation speed and the pressing force of the wrapper roll that presses the coil for controlling the rotation speed of the mandrel. There is a control for accurately stopping the tail end of the coil at a desired position by enabling the rotation speed control of the above (for example, Patent Document 1).
しかし、第1の従来技術は、尾端停止目標位置と尾端位置の残差がゼロになるとマンドレルの回転速度をゼロにして制御を終了するが、マンドレルは速度基準がゼロになっても急停止することはできず、コイルの尾端が、マンドレルの目標停止位置からずれてしまう。この時のずれ量は慣性モーメントよって大きくばらつきがあり、単純な一律補正項だけでは対策が難しい。
また、第2の従来技術のように、ラッパーロールを用いてマンドレルの速度制御する方法の場合、電動機のスペックを大幅に超える大型コイルの巻取時では、押付力を強くする必要があり、コイル表面に疵などの欠陥が生じやすい。
However, in the first prior art, when the residual between the tail end stop target position and the tail end position becomes zero, the rotation speed of the mandrel is set to zero and the control is terminated, but the mandrel suddenly ends even when the speed reference becomes zero. It cannot be stopped, and the tail end of the coil shifts from the target stop position of the mandrel. The amount of deviation at this time varies greatly depending on the moment of inertia, and it is difficult to take countermeasures with a simple uniform correction term.
Further, in the case of the method of controlling the speed of the mandrel using a wrapper roll as in the second conventional technique, it is necessary to increase the pressing force when winding a large coil that greatly exceeds the specifications of the electric motor. Defects such as scratches are likely to occur on the surface.
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、コイル表面に欠陥などを生じさせずに、コイルの尾端位置を高精度に停止させることができる巻取装置の尾端停止位置制御方法、尾端停止位置制御装置及び巻取装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made by paying attention to the unsolved problems of the above-mentioned conventional example, and the winding can stop the tail end position of the coil with high accuracy without causing defects on the coil surface. It is an object of the present invention to provide a tail end stop position control method for a take-up device, a tail end stop position control device, and a take-up device.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る巻取装置の尾端停止位置制御方法は、鋼帯をマンドレルに巻き取ってコイルを形成する際に、コイルの尾端がマンドレルの外周の目標停止位置に位置するようにマンドレルの回転を停止させる巻取装置の尾端停止位置制御方法である。この方法は、マンドレルに送り込まれたコイルの尾端を尾端検出センサーで検出する尾端検出ステップと、尾端検出ステップで検出した尾端から目標停止位置までのマンドレル回転角度を演算するマンドレル回転角度演算ステップと、マンドレルの回転駆動を停止した後にコイルの慣性モーメントでマンドレルが回転して目標停止位置に対して尾端がずれるずれ角度を予測演算するずれ角度予測演算ステップと、目標停止位置までの残りのマンドレル回転角度を演算する残りのマンドレル回転角度演算ステップと、残りのマンドレル回転角度及びずれ角度を比較し、残りのマンドレル回転角度がずれ角度以下の値になったときに、マンドレルの回転を停止させるマンドレル回転停止ステップと、を備えている。 In order to achieve the above object, in the method of controlling the tail end stop position of the winding device according to one aspect of the present invention, when the steel strip is wound around the mandrel to form a coil, the tail end of the coil is the outer circumference of the mandrel. This is a method of controlling the tail end stop position of the take-up device that stops the rotation of the mandrel so that it is located at the target stop position of. In this method, the tail end detection step in which the tail end of the coil sent to the mandrel is detected by the tail end detection sensor, and the mandrel rotation in which the mandrel rotation angle from the tail end detected in the tail end detection step to the target stop position is calculated. The angle calculation step, the deviation angle prediction calculation step for predicting the deviation angle at which the tail end shifts with respect to the target stop position due to the inertial moment of the coil after stopping the rotation drive of the mandrel, and the target stop position Comparing the remaining mandrel rotation angle calculation steps with the remaining mandrel rotation angle and deviation angle, and when the remaining mandrel rotation angle is less than or equal to the deviation angle, the rotation of the mandrel It is equipped with a mandrel rotation stop step to stop.
また、本発明の一態様に係る巻取装置の尾端停止位置制御装置は、鋼帯をマンドレルに巻き取ってコイルを形成する際に、コイルの尾端がマンドレルの外周の目標停止位置に位置するようにマンドレルの回転を停止させる巻取装置の尾端停止位置制御装置である。この装置は、マンドレルに送り込まれたコイルの尾端を尾端検出センサーで検出する尾端検出部と、尾端検出部で検出した尾端から目標停止位置までのマンドレル回転角度を演算するマンドレル回転角度演算部と、マンドレルの回転駆動を停止した後にコイルの慣性モーメントでマンドレルが回転して目標停止位置に対して尾端がずれるずれ角度を予測演算するずれ角度予測演算部と、目標停止位置までの残りのマンドレル回転角度を演算する残りのマンドレル回転角度演算部と、残りのマンドレル回転角度及びずれ角度を比較し、残りのマンドレル回転角度が前記ずれ角度以下の値になったときに、マンドレルの回転を停止させるマンドレル回転停止部と、を備えている。 Further, in the tail end stop position control device of the winding device according to one aspect of the present invention, when the steel strip is wound around the mandrel to form a coil, the tail end of the coil is positioned at the target stop position on the outer periphery of the mandrel. It is a tail end stop position control device of the winding device that stops the rotation of the mandrel so as to do so. This device has a tail end detection unit that detects the tail end of the coil sent to the mandrel with a tail end detection sensor, and a mandrel rotation that calculates the mandrel rotation angle from the tail end detected by the tail end detection unit to the target stop position. To the angle calculation unit, the deviation angle prediction calculation unit that predicts and calculates the deviation angle at which the tail end shifts from the target stop position due to the rotation of the mandrel due to the inertial moment of the coil after stopping the rotation drive of the mandrel, and the target stop position. The remaining mandrel rotation angle calculation unit that calculates the remaining mandrel rotation angle is compared with the remaining mandrel rotation angle and deviation angle, and when the remaining mandrel rotation angle becomes a value equal to or less than the deviation angle, the mandrel It is provided with a mandrel rotation stop portion for stopping rotation.
さらに、本発明の一態様に係る巻取装置は、上述した尾端停止位置制御装置を備えている。 Further, the winding device according to one aspect of the present invention includes the above-mentioned tail end stop position control device.
本発明に係る巻取装置の尾端停止位置制御方法、尾端停止位置制御装置及び巻取装置によると、コイル表面に欠陥などを生じさせずに、コイルの尾端位置を高精度に停止させることができる。 According to the tail end stop position control method, the tail end stop position control device, and the winding device of the winding device according to the present invention, the tail end position of the coil is stopped with high accuracy without causing defects on the coil surface. be able to.
次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率、圧延機のスタンド数等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings below, the same or similar parts are designated by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the plane dimension, the thickness ratio of each layer, the number of stands of the rolling mill, etc. are different from the actual ones. Therefore, the specific thickness and dimensions should be determined in consideration of the following explanation. In addition, it goes without saying that the drawings include parts having different dimensional relationships and ratios from each other.
In addition, the embodiments shown below exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention describes the material, shape, structure, and arrangement of components. Etc. are not specified as the following. The technical idea of the present invention may be modified in various ways within the technical scope specified by the claims stated in the claims.
[熱間圧延ライン]
図1は、本発明の一実施形態である巻取装置が適用される熱間圧延ラインの構成を示す模式図である。図1に示すように、熱間圧延ライン1は、加熱された鋼板2を数十mmの厚さまで圧延する粗圧延機3と、粗圧延機3によって圧延された鋼板2の先端部及び尾端部を切断する鋼板切断機4と、尾端が切断された鋼板2を数mmの厚さまで圧延する仕上圧延機5と、仕上圧延機5によって圧延された鋼板2をコイル状に巻き取る巻取装置6と、を備えている。
[Hot rolling line]
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a hot rolling line to which the winding device according to the embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the hot
[巻取装置の構成]
巻取装置6は、図1に示すように、一対のピンチロール10a,10b、マンドレル11、マンドレル駆動モーター12及び第1〜第4ブロッカーロールBR1〜BR4を備えている。一対のピンチロール10a,10bは、鋼板2の上下面を挟持しつつ回転することによって、鋼板2に適正な張力を作用させながら鋼板2のばたつきを抑制し、鋼板2をマンドレル11に送り込むものである。マンドレル11は、マンドレル駆動モーター12の駆動によって回転し、一対のピンチロール10a,10bから送り込まれた鋼板2をコイルCLとして巻き取るものである。第1〜第4ブロッカーロールBR1〜BR4は、鋼板2の先端部をマンドレル11の外周面に沿って案内すると共に、鋼板2をマンドレル11側に押し付けて摩擦力を発生させてコイルCLをマンドレル11に巻き付けるものである。なお、第1〜第4ブロッカーロールBR1〜BR4の材質は、SCM435,SCM440等が用いられる。
[Structure of winding device]
As shown in FIG. 1, the
〔制御系の構成〕
次に、本発明の一実施形態である巻取装置6の制御系の構成について説明する。
図1に示すように、巻取装置6の制御系は、鋼板通過センサー14、押し付け力検出センサー15、パルス発信器16及び尾端停止位置制御部17を備えている。
鋼板通過センサー14は、レーザ光やガンマ線等を利用したセンサーであり、鋼板2の尾端を検出する。この鋼板通過センサー14は、後述するが、鋼板2の幅方向の中央寄りの位置に、幅方向に離間して複数台設置されている。
[Control system configuration]
Next, the configuration of the control system of the
As shown in FIG. 1, the control system of the
The steel
押し付け力検出センサー15は、鋼板2の尾端が通過したときの押し付け力変化を検出する。また、パルス発信器16は、マンドレル駆動モーター12の回転数をパルスで検出する。
尾端停止位置制御部17は、パーソナルコンピューターやワークステーション等の汎用の情報処理装置によって実現されるものであり、例えばCPU,ROM,PAMなどを主要構成部品とし、鋼板通過センサー14、押し付け力検出センサー15及びパルス発信器16の検出値が入力するとともに、上位コンピュータ18から巻取装置6の装置仕様、マンドレル11の回転制御情報、鋼板2の尾端停止位置を制御するための情報が入力される。
The pressing
The tail end stop
〔巻取装置の尾端停止位置制御部〕
次に、尾端停止位置制御部17について、図2から図4を参照して説明する。
図2のフローチャートは、尾端停止位置制御部17が行う尾端停止位置制御処理であり、スイッチSWは、初期値が「0」(ゼロ)に設定されている。
先ず、ステップST1では、スイッチSWが「1」であるか否かを判定し、スイッチSWが「0」(SW≠1)である場合にはステップST2に移行する。一方、スイッチSWが「1」である場合には、ステップST6の現在のマンドレル角度演算処理に移行する。
[Tail end stop position control unit of winding device]
Next, the tail end stop
The flowchart of FIG. 2 is a tail end stop position control process performed by the tail end stop
First, in step ST1, it is determined whether or not the switch SW is "1", and if the switch SW is "0" (SW ≠ 1), the process proceeds to step ST2. On the other hand, when the switch SW is "1", the process proceeds to the current mandrel angle calculation process in step ST6.
ステップST2では、鋼板通過センサー14により鋼板2の尾端TEを検出したか否かを判定し、鋼板2の尾端TEを検出した場合にはステップST3に移行し、鋼板2の尾端TEを検出していない場合には、尾端停止位置制御処理を終了する。
ステップST3では、マンドレル減速回転制御処理を行う。
次に、ステップST3の後に移行するステップST4では、目標停止位置までのマンドレル回転角度演算処理を行う。
次に、ステップST4の後に移行するステップST5では、スイッチSWを「1」に設定する。
In step ST2, it is determined whether or not the tail end TE of the
In step ST3, the mandrel deceleration rotation control process is performed.
Next, in step ST4, which shifts after step ST3, the mandrel rotation angle calculation process to the target stop position is performed.
Next, in step ST5, which shifts after step ST4, the switch SW is set to "1".
次に、ステップST5の後は、前述したステップST6の現在のマンドレル角度演算処理に移行する。
次に、ステップST6の後に移行するステップST7では、ずれ角度予測演算処理を行う。
次に、ステップST7の後に移行するステップST8では、BR押力変動によるマンドレル回転角度再演算処理を行う。
次に、ステップST8の後に移行するステップST9では、目標停止位置までの残りのマンドレル回転角度演算処理を行う。
Next, after step ST5, the process proceeds to the current mandrel angle calculation process of step ST6 described above.
Next, in step ST7, which shifts after step ST6, the deviation angle prediction calculation process is performed.
Next, in step ST8, which shifts after step ST7, the mandrel rotation angle recalculation process due to the BR pressing force fluctuation is performed.
Next, in step ST9, which shifts after step ST8, the remaining mandrel rotation angle calculation process up to the target stop position is performed.
次に、ステップST10では、ステップST9で演算した残りのマンドレル角度θzと、ステップST5で演算したずれ角度θSとを比較し、残りのマンドレル角度θzがずれ角度θSより大きい場合には、尾端停止位置制御処理を終了し、残りのマンドレル角度θzがずれ角度θS以下である場合には、ステップST11に移行する。
ステップST11では、マンドレル駆動モーター12に対して回転駆動を停止する信号を出力するマンドレル回転停止処理を行う。
Next, in step ST10, the remaining mandrel angle θz calculated in step ST9 is compared with the deviation angle θ S calculated in step ST5, and if the remaining mandrel angle θz is larger than the deviation angle θ S , the tail When the end stop position control process is completed and the remaining mandrel angle θz is equal to or less than the deviation angle θ S , the process proceeds to step ST11.
In step ST11, a mandrel rotation stop process for outputting a signal for stopping the rotation drive to the
次に、図2のフローチャートで示したステップST3,4,ステップST6〜9の演算処理について詳細に説明する。
ステップST3のマンドレル減速回転制御処理は、上位コンピュータ18から入力されたマンドレル11の回転制御情報に基づいてマンドレル11の減速回転制御を開始する。
ステップST4の目標停止位置までのマンドレル回転角度演算処理について、図3を参照して説明する。図3のコイルCLの下方側の外周において符号θXで示す位置が、鋼板2の尾端TEを停止させる目標停止位置である。この目標停止位置θXに鋼板2の尾端TEを停止させることで、コイルを搬送する際の設備の破損や尾端TEの破損を防止することができる。
Next, the arithmetic processing of steps ST3, 4 and steps ST6 to 9 shown in the flowchart of FIG. 2 will be described in detail.
The mandrel deceleration / rotation control process in step ST3 starts the deceleration / rotation control of the
The mandrel rotation angle calculation process to the target stop position in step ST4 will be described with reference to FIG. The position indicated by the symbol θ X on the lower outer circumference of the coil CL in FIG. 3 is the target stop position for stopping the tail end TE of the
本処理では、上位コンピュータ18から以下の式(1)〜(4)の巻取装置6の装置仕様の情報が入力される。ここで、式(1)のLTOTALは、マンドレル11に巻き取られていない鋼板通過センサー14からコイルCLまでの長さである。
そして、式(1)〜(4)の情報に基づいて、以下の式(5)により、鋼板2の尾端TEが目標停止位置θXに移動するまでのマンドレル回転角度θTOTALを演算する。
In this process, information on the device specifications of the winding
Then, based on the information in the equations (1) to (4), the mandrel rotation angle θ TOTAL until the tail end TE of the
なお、マンドレル回転角度θTOTALの演算式で使用する「n」は、マンドレル11の回転数(マンドレル11が1回転すればn=1、マンドレル11が2回転すればn=2)である。
次に、ステップST6の現在のマンドレル角度演算処理は、パルス発信器16から入力した出力パルスを係数してマンドレルの角度に換算し、尾端停止位置制御処理の開始から現在まで回転したマンドレル角度(現在のマンドレル回転角度)θYを演算する。
The "n" used in the calculation formula of the mandrel rotation angle θ TOTAL is the number of rotations of the mandrel 11 (n = 1 if the
Next, in the current mandrel angle calculation process of step ST6, the output pulse input from the
次に、ステップST7のずれ角度予測演算処理について説明する。本願発明者等は、巻取装置6のマンドレル11に巻き取られるコイルの過去のデータを利用して、コイルCLの回転にともなう慣性モーメント及びコイルCLの回転速度と、鋼板2の尾端TEが目標停止位置θXに対してずれる角度θS(以下、ずれ角度θSと称する)との相関を調査した。図6は、慣性モーメント(GDC 2)及びコイルCLの回転速度(N)と、ずれ角度θSとの相関を示す散布図である。図6に示すように、相関係数0.91と非常に強い相関があり、直線近似可能な結果を得た。このような慣性モーメント(GDC 2)及びコイルCLの回転速度(N)と、ずれ角度θSとの相関を示すデータ群を回帰分析することによって、以下の式(6)に示すように、慣性モーメント及びコイルCLの回転速度を用いてずれ角度θSを予測演算する回帰式が導出された。
θS = 3.27GDC 2 × N2 …… (6)
Next, the deviation angle prediction calculation process in step ST7 will be described. The inventors of the present application have used the past data of the coil wound around the
θ S = 3.27GD C 2 x N 2 …… (6)
なお、(6)式において、コイルCLの慣性モーメントGDC 2のGはコイルCLの重量、DCはコイルCLの直径である。
このステップST7のずれ角度予測演算処理では、コイルCLの重量G及びコイルCLの直径DCが、上位コンピュータ18から入力され、マンドレル11の現在の回転速度Nが、パルス発信器16から入力した出力パルスに基づいて演算される。そして、コイルCLの重量G、コイルCLの直径DC及び現在の回転速度Nを使用して式(6)を演算することで、ずれ角度Sが予測演算される。
Note that in (6), G moment of inertia GD C 2 coil CL is the weight of the coil CL, D C is the diameter of coil CL.
Output deviation angle prediction calculation process in step ST7, the diameter D C of the weight G and the coil CL of the coil CL is input from the
次に、ステップST8のBR押力変動によるマンドレル回転角度再演算処理について、図4(a)〜(d)を参照して説明する。
図4(a)は、鋼板2の尾端部がフィッシュテール形状であるものを示しており、この鋼板2の尾端TEは、幅方向の一方で長手方向に延在している部分である。そして、図4(a)のθY1で示す位置は、図4(b)に示すように、第1ブロッカーロールBR1が尾端TEより手前の鋼板3の外周をマンドレル11側に押し付けているマンドレル回転角度である。また、図4(a)のθY2で示す位置は、図4(c)に示すように、鋼板2の尾端TEが第1ブロッカーロールBR1に到達したマンドレル回転角度である。なお、図4(a)で示す符号14a〜14cは、鋼板2の尾端位置を検出する3台の鋼板通過センサーであり、鋼板2の幅方向の中央寄りに配置されて鋼板2の尾端TEを検知するようにしている。
Next, the mandrel rotation angle recalculation process due to the BR pressing force fluctuation in step ST8 will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (d).
FIG. 4A shows that the tail end portion of the
そして、図4(d)は、第1ブロッカーロールBR1が、尾端TEより手前の鋼板3の外周から尾端TEを通過したときの押し付け力検出センサー15が検出する押力Fの変化を示したグラフである。このグラフに示すように、鋼板2の尾端TEが第1ブロッカーロールBR1に到達した現在のマンドレル回転角度がθY2のときに、押力が急激に下がる。
そこで、このステップST8のBR押力変動によるマンドレル回転角度補正演算処理では、鋼板2の尾端TEが第1ブロッカーロールBR1に到達した時点で押力が下がる所定の値を尾端検出閾値λF(例えばλF=1ton)とし、押し付け力検出センサー15が検出した押力Fが、尾端検出閾値λFを下回る値となったときに、鋼板2の尾端TEを検出したと判断する。
Then, FIG. 4D shows a change in the pressing force F detected by the pressing
Therefore, in the mandrel rotation angle correction calculation process due to the BR pressing force fluctuation in step ST8, the tail end detection threshold value λ F is set to a predetermined value at which the pressing force decreases when the tail end TE of the
そして、このステップST8のBR押力変動によるマンドレル回転角度再演算処理では、上位コンピュータ18から入力した第1ブロッカーロールBR1の位置を鋼板2の尾端TEの位置とし、この尾端TEから目標停止位置θXに移動するまでのマンドレル回転角度θTOTALを再度演算する。
次に、ステップST9の目標停止位置までの残りのマンドレル回転角度演算処理は、以下の式(7)により、目標停止位置θXまでマンドレル11を回転させる角度θZ(残りのマンドレル回転角度θZと称する)を演算する。
θZ = θTOTAL − θY ……(7)
Then, in the mandrel rotation angle recalculation process due to the BR pressing force fluctuation in step ST8, the position of the first blocker roll BR1 input from the
Next, in the remaining mandrel rotation angle calculation process up to the target stop position in step ST9, the angle θ Z (remaining mandrel rotation angle θ Z ) for rotating the
θ Z = θ TOTAL − θ Y …… (7)
ここで、本願発明に記載されている尾端検出ステップは図2のステップST2に対応し、本願発明に記載されているマンドレル回転角度演算ステップは図2のステップST4に対応し、本願発明に記載されているずれ角度予測演算ステップは図2のステップST7に対応し、本願発明に記載されている残りのマンドレル回転角度演算ステップは図2のステップST9に対応し、本願発明に記載されているマンドレル回転停止ステップは図2のステップST11に対応している。
また、本願発明に記載されている尾端検出部は図2のステップST2に対応し、本願発明に記載されているマンドレル回転角度演算部は図2のステップST4に対応し、本願発明に記載されているずれ角度予測演算部は図2のステップST7に対応し、本願発明に記載されている残りのマンドレル回転角度演算部は図2のステップST9に対応し、本願発明に記載されているマンドレル回転停止部は図2のステップST11に対応している。
Here, the tail end detection step described in the present invention corresponds to step ST2 of FIG. 2, and the mandrel rotation angle calculation step described in the present invention corresponds to step ST4 of FIG. 2, and is described in the present invention. The deviation angle prediction calculation step corresponds to step ST7 of FIG. 2, and the remaining mandrel rotation angle calculation step described in the present invention corresponds to step ST9 of FIG. 2, and the mandrel described in the present invention. The rotation stop step corresponds to step ST11 in FIG.
Further, the tail end detection unit described in the present invention corresponds to step ST2 of FIG. 2, and the mandrel rotation angle calculation unit described in the present invention corresponds to step ST4 of FIG. 2, and is described in the present invention. The deviation angle prediction calculation unit corresponds to step ST7 of FIG. 2, and the remaining mandrel rotation angle calculation unit described in the present invention corresponds to step ST9 of FIG. 2, and the mandrel rotation described in the present invention. The stop portion corresponds to step ST11 in FIG.
〔巻取装置の尾端停止位置制御の動作〕
次に、尾端停止位置制御部17が尾端停止位置制御を行うことによって、マンドレル11に巻き取られたコイルCLの尾端TEが目標停止位置θXで停止する動作について、図1から図5を参照して説明する。なお、図5は、鋼板2をコイルCLとして巻き付けるマンドレル11が減速状態から停止するまでの回転速度(N)と、現在のマンドレル回転角度(θY)との関係を示したグラフであり、図5の実線は、マンドレル駆動モーター12に対する速度指令値であり、図5の破線は、マンドレル11の速度実績値である。
[Operation of tail end stop position control of winding device]
Next, the operation in which the tail end TE of the coil CL wound around the
仕上圧延機5から送り込まれた鋼板2は、ピンチロール10a,10bを通過してマンドレル11の回転によりコイルCLとして巻き付けられていく。そして、コイル2の尾端TEが鋼板通過センサー14で検知されると(図2のステップST2)、尾端停止位置制御部17は、マンドレル11の減速回転制御を開始し(図2のステップST4、図5の現在のマンドレル回転角度θY1の位置)、図5に示すように、マンドレル駆動モーター12への速度指令値の出力を徐々に低く設定していく。これにより、マンドレル11の速度実績値も徐々に低くなっていく。
The
次いで、尾端停止位置制御部17は、鋼板通過センサー14の検出位置から目標停止位置θXまでのマンドレル回転角度θTOTALを演算する(図2のステップST4)。
次いで、処理開始から現在まで回転した現在のマンドレル回転角度θYを累積して演算する(図2のステップST6)。
次いで、尾端停止位置制御部17は、慣性モーメントGDC 2及びコイルCLの回転速度N2の相関から導出した回帰式(前述した式(6)に基づいてずれ角度θSを予測演算する(図2のステップST7)。
ここで、鋼板2の尾端部が、図4(a)に示すフィッシュテール形状である場合には、鋼板通過センサー14a、14cがフィッシュテール形状の凹部近傍を尾端と誤検知してしまい、鋼板通過センサー14a、14cの検出位置から目標停止位置θXまでのマンドレル回転角度θTOTALを正確に演算することができない。
Next, the tail end stop
Next, the current mandrel rotation angle θ Y rotated from the start of processing to the present is accumulated and calculated (step ST6 in FIG. 2).
Then, the tail end stop
Here, when the tail end portion of the
そこで、本実施形態の尾端停止位置制御部17は、鋼板2の尾端TEが第1ブロッカーロールBR1に到達した時点で、押し付け力検出センサー15が検出した押力Fが、尾端検出閾値λFを下回る値となったときに、鋼板2の尾端TEを検出したと判断する。そして、第1ブロッカーロールBR1に到達した尾端TEから目標停止位置θXまでのマンドレル回転角度θTOTALを再度演算する(図2のステップST8、図5の現在のマンドレル回転角度θY2の位置)。このように、第1ブロッカーロールBR1の押し付け力検出センサー15が検出した尾端TEから目標停止位置θXまでのマンドレル回転角度θTOTALを得ることで、マンドレル回転角度θTOTALが高精度に演算される。
Therefore, in the tail end stop
次いで、尾端停止位置制御部17は、マンドレル回転角度θTOTALから現在のマンドレル回転角度θYを減算して残りのマンドレル回転角度θZを演算し(図2のステップST9)、残りのマンドレル回転角度θZとずれ角度θSとを比較する(図2のステップST10)。
そして、残りのマンドレル回転角度θZとずれ角度θSとが一致すると(θZ=θS)、マンドレル駆動モーター12への速度指令値を「0]に設定してマンドレル11の駆動を停止させる(図2のステップST11、図5の現在のマンドレル回転角度θY3の位置)。
マンドレル駆動モーター12の駆動が停止したマンドレル11は、慣性モーメントにより徐々に減速していきながら回転していくが、コイルCLの尾端TEが目標停止位置θXに位置したときに停止する。
Next, the tail end stop
Then, when the remaining mandrel rotation angle θ Z and the deviation angle θ S match (θ Z = θ S ), the speed command value to the
The
〔巻取装置の尾端停止位置制御部の効果〕
本実施形態の尾端停止位置制御部17によると、慣性モーメントGDC 2及びコイルCLの回転速度N2の相関から導出した回帰式(前述した(6)式)に基づいてずれ角度θSを予測して演算し、残りのマンドレル回転角度θZとずれ角度θSとを比較し、残りのマンドレル回転角度θZとずれ角度θSとが一致したときに(θZ=θS)、マンドレル11の駆動を停止させる制御を行っており、マンドレル駆動モーター12の駆動が停止したマンドレル11は、慣性モーメントにより徐々に減速していきながらずれ角度θSの角度まで回転していき、コイルCLの尾端TEが目標停止位置θXに位置したときに停止するので、コイルCLの尾端TEを高精度に目標停止位置θXに停止させることができる。
[Effect of tail end stop position control unit of winding device]
According to the tail end stop
ここで、図7(a)は、ずれ角度を予測せず、目標停止位置θXにコイルCLの尾端TEを停止させる従来制御方法を行ったときの目標停止位置θXに対する停止角度誤差の発生度合い及び頻度を示す。また、図7(b)は、本実施形態の尾端停止位置制御部17の制御による目標停止位置θXに対する停止角度誤差の発生度合い及び頻度を示している。これら図7(a)、(b)から明らかなように、本実施形態の尾端停止位置制御部17が制御を行うことで、目標停止位置θXにコイルCLの尾端TEを停止させる際の停止角度誤差を小さくすることができるとともに、ばらつきを大幅に減少させることができる。
Here, FIG. 7A shows the stop angle error with respect to the target stop position θ X when the conventional control method of stopping the tail end TE of the coil CL at the target stop position θ X without predicting the deviation angle. Indicates the degree and frequency of occurrence. Further, FIG. 7B shows the degree and frequency of occurrence of a stop angle error with respect to the target stop position θ X under the control of the tail end stop
また、本実施形態の尾端停止位置制御部17は、従来技術のようにコイルCLの外周面に接触した状態で強制的な減速制御を行っていないので、コイルCLの表面に欠陥などを生じさせず、高品質のコイルCLを形成することができる。
また、本実施形態の尾端停止位置制御部17は、尾端TEが第1ブロッカーロールBR1に到達した時点で、押し付け力検出センサー15が検出した押力Fが尾端検出閾値λFを下回る値となったときに、尾端TEを検出したと判断し、第1ブロッカーロールBR1に到達した尾端TEから目標停止位置θXまでのマンドレル回転角度θTOTALを再度演算しているので、鋼板2の尾端部がフィッシュテール形状のように特殊な形状であっても、高精度にマンドレル回転角度θTOTALを演算することができ、コイルCLの尾端TEを目標停止位置θXに停止させる技術をさらに高精度に行うことができる。
Further, since the tail end stop
Further, in the tail end stop
なお、本実施形態の尾端停止位置制御部17では、図2のステップST8のBR押力変動によるマンドレル回転角度再演算処理において、押し付け力検出センサー15が検出した押力Fが尾端検出閾値λF(例えばλF=1ton)を下回る値となったときに、鋼板2の尾端TEを検出したと判断したが(以下、第1の尾端検出閾値設定と称する)、本発明の要旨がこれに限定するものではない。
すなわち、押し付け力検出センサー15が検出した押力Fの時間経過による微分値が例えば「−1」を下回り、且つ、0.3sec以内に押力が例えば2tonを下回るときに鋼板2の尾端TEを検出したと判断する第2の尾端検出閾値設定を使用してもよい。
さらには、第1の尾端検出閾値設定及び第2の尾端検出閾値設定のどちらか一方が成立したときに、鋼板2の尾端TEを検出したと判断するようにしても、同様の効果を奏することができる。
In the tail end stop
That is, when the differential value of the pressing force F detected by the pressing
Further, the same effect can be obtained even if it is determined that the tail end TE of the
1 熱間圧延ライン
2 鋼板
3 粗圧延機
4 鋼板切断機
5 仕上圧延機
6 巻取装置
10a,10b ピンチロール
11 マンドレル
12 マンドレル駆動モーター
14 鋼板通過センサー
15 押し付け力検出センサー
16 パルス発信器
17 尾端停止位置制御部
18 上位コンピュータ
BR1〜BR4 第1〜第4ブロッカーロール
CL コイル
DC コイルの直径
N マンドレルの現在の回転速度
F 押力
GDC 2 コイルの慣性モーメント
G コイルの重量
TE 尾端
θS ずれ角度
θY 現在のマンドレル回転角度
θX 目標停止位置
θTOTAL マンドレル回転角度
θZ 残りのマンドレル回転角度
λF 尾端検出閾値
1
Claims (7)
前記マンドレルに送り込まれた前記コイルの前記尾端を尾端検出センサーで検出する尾端検出ステップと、
前記尾端検出ステップで検出した前記尾端から前記目標停止位置までのマンドレル回転角度を演算するマンドレル回転角度演算ステップと、
前記マンドレルの回転駆動を停止した後に前記コイルの慣性モーメントで前記マンドレルが回転して前記目標停止位置に対して前記尾端がずれるずれ角度を予測演算するずれ角度予測演算ステップと、
前記目標停止位置までの残りのマンドレル回転角度を演算する残りのマンドレル回転角度演算ステップと、
前記残りのマンドレル回転角度及び前記ずれ角度を比較し、前記残りのマンドレル回転角度が前記ずれ角度以下の値になったときに、前記マンドレルの回転を停止させるマンドレル回転停止ステップと、
を備えていることを特徴とする巻取装置の尾端停止位置制御方法。 A method for controlling the tail end stop position of a winding device that stops the rotation of the mandrel so that the tail end of the coil is located at the target stop position on the outer circumference of the mandrel when the steel strip is wound around the mandrel to form a coil. And
A tail end detection step of detecting the tail end of the coil sent to the mandrel with a tail end detection sensor, and a tail end detection step.
A mandrel rotation angle calculation step for calculating the mandrel rotation angle from the tail end to the target stop position detected in the tail end detection step, and
A deviation angle prediction calculation step for predicting and calculating a deviation angle at which the tail end shifts with respect to the target stop position by rotating the mandrel by the moment of inertia of the coil after stopping the rotational drive of the mandrel.
The remaining mandrel rotation angle calculation step for calculating the remaining mandrel rotation angle to the target stop position, and
A mandrel rotation stop step for comparing the remaining mandrel rotation angle and the deviation angle and stopping the rotation of the mandrel when the remaining mandrel rotation angle becomes a value equal to or less than the deviation angle.
A method for controlling the tail end stop position of a take-up device, which comprises.
θS = 3.27GDC 2 × N2
なお、GDC 2はコイルの慣性モーメント、GはコイルCLの重量、DCはコイルの直径、Nはマンドレルの現在の回転速度である。 In the deviation angle prediction calculation step, the deviation angle θ S is calculated by the following regression equation derived by regression analysis of a data group showing the correlation between the moment of inertia of the coil and the rotation speed of the coil and the deviation angle. The method for controlling a tail end stop position of a take-up device according to claim 1, wherein a predictive calculation is performed.
θ S = 3.27GD C 2 x N 2
Incidentally, GD C 2 is the moment of inertia of the coil, G is the weight of the coil CL, the D C of the coil diameter, N represents the current rotational speed of the mandrel.
前記尾端検出ステップは、前記押し付け力検出センサーが、前記ブロッカーロールで発生する押し付け力が所定の閾値を下回ることを検知したときに、前記コイルの前記尾端を検出したと判断することを特徴とする請求項1又は2に記載の巻取装置の尾端停止位置制御方法。 The tail end detection sensor that detects the tail end of the tail end detection step is a pressing force detection sensor connected to a blocker roll that presses the coil wound around the mandrel toward the mandrel side.
The tail end detection step is characterized in that when the pressing force detection sensor detects that the pressing force generated by the blocker roll falls below a predetermined threshold value, it determines that the tail end of the coil has been detected. The method for controlling the tail end stop position of the winding device according to claim 1 or 2.
前記マンドレルに送り込まれた前記コイルの前記尾端を尾端検出センサーで検出する尾端検出部と、
前記尾端検出部で検出した前記尾端から前記目標停止位置までのマンドレル回転角度を演算するマンドレル回転角度演算部と、
前記マンドレルの回転駆動を停止した後に前記コイルの慣性モーメントで前記マンドレルが回転して前記目標停止位置に対して前記尾端がずれるずれ角度を予測演算するずれ角度予測演算部と、
前記目標停止位置までの残りのマンドレル回転角度を演算する残りのマンドレル回転角度演算部と、
前記残りのマンドレル回転角度及び前記ずれ角度を比較し、前記残りのマンドレル回転角度が前記ずれ角度以下の値になったときに、前記マンドレルの回転を停止させるマンドレル回転停止部と、
を備えていることを特徴とする巻取装置の尾端停止位置制御装置。 A tail end stop position control device for a winding device that stops the rotation of the mandrel so that the tail end of the coil is located at the target stop position on the outer circumference of the mandrel when the steel strip is wound around the mandrel to form a coil. And
A tail end detection unit that detects the tail end of the coil sent to the mandrel with a tail end detection sensor,
A mandrel rotation angle calculation unit that calculates a mandrel rotation angle from the tail end to the target stop position detected by the tail end detection unit,
A deviation angle prediction calculation unit that predicts and calculates a deviation angle at which the tail end shifts with respect to the target stop position by rotating the mandrel by the moment of inertia of the coil after stopping the rotational drive of the mandrel.
The remaining mandrel rotation angle calculation unit that calculates the remaining mandrel rotation angle to the target stop position, and
A mandrel rotation stop portion that stops the rotation of the mandrel when the remaining mandrel rotation angle and the deviation angle are compared and the remaining mandrel rotation angle becomes a value equal to or less than the deviation angle.
A tail end stop position control device for a take-up device, which comprises.
θS = 3.27GDC 2 × N2
なお、GDC 2はコイルの慣性モーメント、GはコイルCLの重量、DCはコイルの直径、Nはマンドレルの現在の回転速度である。 The deviation angle prediction calculation unit calculates the deviation angle θ S by the following regression equation derived by regression analysis of a data group showing the correlation between the moment of inertia of the coil and the rotation speed of the coil and the deviation angle. The tail end stop position control device for the take-up device according to claim 4, wherein the prediction calculation is performed.
θ S = 3.27GD C 2 x N 2
Incidentally, GD C 2 is the moment of inertia of the coil, G is the weight of the coil CL, the D C of the coil diameter, N represents the current rotational speed of the mandrel.
前記尾端検出部は、前記押し付け力検出センサーが前記ブロッカーロールで発生する押し付け力が所定の閾値を下回ることを検知したときに、前記コイルの前記尾端を検出したと判断することを特徴とする請求項4又は5に記載の巻取装置の尾端停止位置制御装置。 The tail end detection sensor that detects the tail end is a pressing force detection sensor connected to a blocker roll that presses the coil wound around the mandrel toward the mandrel side.
The tail end detecting unit is characterized in that when the pressing force detecting sensor detects that the pressing force generated by the blocker roll falls below a predetermined threshold value, it determines that the tail end of the coil has been detected. The tail end stop position control device for the winding device according to claim 4 or 5.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6089997U (en) * | 1983-11-24 | 1985-06-20 | 福井機械株式会社 | Variable speed press slide fixed position stop device |
JPH05324088A (en) * | 1992-05-26 | 1993-12-07 | Toshiba Corp | Controller for stopping end at fixed position |
JP2014069195A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Jfe Steel Corp | Take-up device, and method for controlling stop position of tail end of steel plate |
-
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- 2019-03-25 JP JP2019056660A patent/JP7020445B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6089997U (en) * | 1983-11-24 | 1985-06-20 | 福井機械株式会社 | Variable speed press slide fixed position stop device |
JPH05324088A (en) * | 1992-05-26 | 1993-12-07 | Toshiba Corp | Controller for stopping end at fixed position |
JP2014069195A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Jfe Steel Corp | Take-up device, and method for controlling stop position of tail end of steel plate |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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