JP3199192B2 - ブライドル設備のライン速度制御方法および装置 - Google Patents
ブライドル設備のライン速度制御方法および装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼板の表面処理設備に
おけるブライドル設備のライン速度制御方法および装置
に関し、とくに、ブライドル用減速機のバックラッシ抑
制制御に関する。
おけるブライドル設備のライン速度制御方法および装置
に関し、とくに、ブライドル用減速機のバックラッシ抑
制制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼板の表面処理設備におけるブラ
イドル設備は、一般に図３に示すように、プロセスライ
ンのブライドル２の上流側と下流側に鋼板９の張力を制
御する入り側張力設備１および出側張力設備３を備え、
ブライドル２を通る鋼板はこの入り側張力設備１および
出側張力設備３によって設定された張力で引っ張られて
いる。上流側の入り側張力設備１により張力Ｆ11にて引
っ張られた鋼板９は、ブライドル２の入り側ロール２ａ
にロールの１／３〜２／３周ほど巻付けられた後、更に
ブライ２の出側ロール２ｂにロールの１／３〜２／３周
ほど巻付けられている。出側ロール２ｂにより送り出さ
れた鋼板９は、更に下流側の出側張力設備３に送られ、
出側張力設備３により張力Ｆ21で引っ張られる。駆動軸
４ａ，４ｂにそれぞれ固定された入り側ロール２ａと出
側ロール２ｂは、各々独立した電動機６ａ、６ｂによっ
て減速機５ａ、５ｂを介して駆動される。電動機６ａ，
６ｂはブライドル速度制御装置８によって制御され、電
動機６ａ，６ｂにそれぞれ取りつけられた速度検出器７
ａ，７ｂによって検出した回転速度をブライドル速度制
御装置８にフィードバックして、二つの電動機６ａ，６
ｂに共通して設定されたライン速度に従って各々独立に
電動機の回転速度を制御するようにしてある。
イドル設備は、一般に図３に示すように、プロセスライ
ンのブライドル２の上流側と下流側に鋼板９の張力を制
御する入り側張力設備１および出側張力設備３を備え、
ブライドル２を通る鋼板はこの入り側張力設備１および
出側張力設備３によって設定された張力で引っ張られて
いる。上流側の入り側張力設備１により張力Ｆ11にて引
っ張られた鋼板９は、ブライドル２の入り側ロール２ａ
にロールの１／３〜２／３周ほど巻付けられた後、更に
ブライ２の出側ロール２ｂにロールの１／３〜２／３周
ほど巻付けられている。出側ロール２ｂにより送り出さ
れた鋼板９は、更に下流側の出側張力設備３に送られ、
出側張力設備３により張力Ｆ21で引っ張られる。駆動軸
４ａ，４ｂにそれぞれ固定された入り側ロール２ａと出
側ロール２ｂは、各々独立した電動機６ａ、６ｂによっ
て減速機５ａ、５ｂを介して駆動される。電動機６ａ，
６ｂはブライドル速度制御装置８によって制御され、電
動機６ａ，６ｂにそれぞれ取りつけられた速度検出器７
ａ，７ｂによって検出した回転速度をブライドル速度制
御装置８にフィードバックして、二つの電動機６ａ，６
ｂに共通して設定されたライン速度に従って各々独立に
電動機の回転速度を制御するようにしてある。
【０００３】図４はブライドル速度制御装置８のブロッ
ク図で、ライン速度指令器３０の速度指令信号を直線指
令器３１に入力し、そこで得られたランプ状の速度指令
信号ＮRFがブライドル２の入り側ロール２ａの速度制御
器１１および出側ロール２ｂの速度制御器２１に共通に
与えられる。入り側ロール２ａを駆動する電動機６ａに
取り付けられた速度検出器７ａによって検出した速度信
号を１次遅れ要素を持つフィルタ１４に入力して速度信
号ＮFB11を生成する。その速度信号ＮFB11を、速度制御
器１１、２１に共通に与えた速度指令ＮRFに対して帰還
し、その偏差信号比例ゲインＡ11と積分時定数τI11 を
持つ速度制御器１１に入力する。その偏差信号は速度制
御器１１によって増幅され、トルク指令信号ＴRF11とし
てトルク制御器１２に入力される。トルク制御器１２は
トルク指令ＴRF11の指令に従って１次遅れ要素時定数τ
T11 にて電動機トルクＴM11 を制御する。このトルク電
動機ＴM11 から、減速機５ａによって伝達される負荷ト
ルクＴL11 を差し引いたトルクを電動機６ａの加速トル
クとして電動機の機械的時定数τM11 を示すブロック１
３に入力し、電動機速度ＮM11 を出力する。電動機トル
クＴM11 と負荷トルクＴL11 が等しい場合は、電動機６
ａには加速トルクが発生せず、電動機６ａの速度は共通
に与えられた速度指令ＮRFに従って一定値に保たれる。
積分器１５には電動機速度ＮM11 （ｐ．ｕ）とロール回
転速度ＮL11 （ｐ．ｕ）との差の速度（ｐ．ｕ）が入力
され、それが積算されると、電動機６ａの回転軸と入り
側ロール２ａの駆動軸４ａとのねじれ角θとなる。ブロ
ック１６は減速機５ａのバックラッシを示しており、入
力は減速機５ａの入力軸の回転角θ11（ｐ．ｕ）であ
り、出力は減速機５ａの出力軸の回転角θ12（ｐ．ｕ）
である。減速機５ａの入力軸の回転角θ11（ｐ．ｕ）と
出力軸の回転角θ12（ｐ．ｕ）との差の絶対値が一定値
（バックラッシ角度）以上に達すると、減速機５ａの入
力軸のトルクが減速機５ａの出力軸に伝達される。入力
軸の回転角θ11（ｐ．ｕ）と出力軸の回転角θ12（ｐ．
ｕ）との差が一定値（バックラッシ角度）以下の場合
は、減速機５ａの入力軸トルクは出力軸に伝達されず、
減速機５ａの出力軸は入力軸とは独立した回転状態とな
る。
ク図で、ライン速度指令器３０の速度指令信号を直線指
令器３１に入力し、そこで得られたランプ状の速度指令
信号ＮRFがブライドル２の入り側ロール２ａの速度制御
器１１および出側ロール２ｂの速度制御器２１に共通に
与えられる。入り側ロール２ａを駆動する電動機６ａに
取り付けられた速度検出器７ａによって検出した速度信
号を１次遅れ要素を持つフィルタ１４に入力して速度信
号ＮFB11を生成する。その速度信号ＮFB11を、速度制御
器１１、２１に共通に与えた速度指令ＮRFに対して帰還
し、その偏差信号比例ゲインＡ11と積分時定数τI11 を
持つ速度制御器１１に入力する。その偏差信号は速度制
御器１１によって増幅され、トルク指令信号ＴRF11とし
てトルク制御器１２に入力される。トルク制御器１２は
トルク指令ＴRF11の指令に従って１次遅れ要素時定数τ
T11 にて電動機トルクＴM11 を制御する。このトルク電
動機ＴM11 から、減速機５ａによって伝達される負荷ト
ルクＴL11 を差し引いたトルクを電動機６ａの加速トル
クとして電動機の機械的時定数τM11 を示すブロック１
３に入力し、電動機速度ＮM11 を出力する。電動機トル
クＴM11 と負荷トルクＴL11 が等しい場合は、電動機６
ａには加速トルクが発生せず、電動機６ａの速度は共通
に与えられた速度指令ＮRFに従って一定値に保たれる。
積分器１５には電動機速度ＮM11 （ｐ．ｕ）とロール回
転速度ＮL11 （ｐ．ｕ）との差の速度（ｐ．ｕ）が入力
され、それが積算されると、電動機６ａの回転軸と入り
側ロール２ａの駆動軸４ａとのねじれ角θとなる。ブロ
ック１６は減速機５ａのバックラッシを示しており、入
力は減速機５ａの入力軸の回転角θ11（ｐ．ｕ）であ
り、出力は減速機５ａの出力軸の回転角θ12（ｐ．ｕ）
である。減速機５ａの入力軸の回転角θ11（ｐ．ｕ）と
出力軸の回転角θ12（ｐ．ｕ）との差の絶対値が一定値
（バックラッシ角度）以上に達すると、減速機５ａの入
力軸のトルクが減速機５ａの出力軸に伝達される。入力
軸の回転角θ11（ｐ．ｕ）と出力軸の回転角θ12（ｐ．
ｕ）との差が一定値（バックラッシ角度）以下の場合
は、減速機５ａの入力軸トルクは出力軸に伝達されず、
減速機５ａの出力軸は入力軸とは独立した回転状態とな
る。
【０００４】ブロック１７は、入り側ロール２ａの駆動
軸４ａのねじり時定数τV11 を示しており、減速機５ａ
の出力軸の回転角θ12（ｐ．ｕ）をねじり時定数τV11
で積分すると駆動軸４ａのトルクＴL11 となることを示
している。ブライドル２の入り側ロール２ａと出側ロー
ル２ｂとの間の鋼板の張力をＦ31とすると、ブライドル
２の入り側の張力設備１により鋼板９を引っ張る張力Ｆ
11から張力Ｆ31を差し引いた力に相当する負荷トルクＴ
L12 が入り側ロール２ａの駆動軸４ａに作用する。減速
機５ａの出力トルクＴL11 （ｐ．ｕ）と負荷トルクＴ
L12 （ｐ．ｕ）との差のトルクが入り側ロール２ａの加
速トルクとなる。ブロック１８は、入り側ロール２ａの
機械的時定数τL11 を示しており、減速機５ａの出力ト
ルクＴL11 （ｐ．ｕ）と負荷トルクＴL12 （ｐ．ｕ）が
ブロック１８に入力されると、機械的時定数τL11 にて
積分され、その出力が入り側ロール２ａのロール速度と
なることを示している。ブライドル２の出側ロール２ｂ
の速度制御および出側ロール２ｂへのトルクの伝達は、
出側ロール２ｂの速度制御器２１が比例ゲインＡ21によ
り構成されている点を除いて、入り側ロール２ａと同様
であり、説明を省略する。ブロック３１は入り側ロール
２ａと出側ロール２ｂの間の鋼板９の張力時定数τV31
を示している。ブロック１８とブロック２８から入り側
ロール２ａと出側ロール２ｂの周速の差がブロック３１
に入力されると、張力時定数τV31 にて積分されて得ら
れる張力が、入り側ロール２ａと出側ロール２ｂとの間
の鋼板９の張力Ｆ31となることを示している。図５は、
ライン速度指令ＮRF、入り側ロール２ａの駆動軸トルク
である減速機５ａの出力トルクＴL11 と回転速度ＮL11
（ｐ．ｕ）、出側ロール２ｂの駆動軸トルクである減速
機５ｂの出力トルクＴL21 （ｐ．ｕ）と回転速度ＮL21
（ｐ．ｕ）および出側の張力設備３の張力変動ΔＦ21の
関係を示したものである。ここで、入り側ロール２ａの
回転速度ＮL11 と出側ロール２ｂの回転速度ＮL21 が、
ラインの加減速中にライン速度指令ＮRFとの速度差が生
じており、その結果、出側の張力設備３に大きな張力変
動が発生していることを示している。
軸４ａのねじり時定数τV11 を示しており、減速機５ａ
の出力軸の回転角θ12（ｐ．ｕ）をねじり時定数τV11
で積分すると駆動軸４ａのトルクＴL11 となることを示
している。ブライドル２の入り側ロール２ａと出側ロー
ル２ｂとの間の鋼板の張力をＦ31とすると、ブライドル
２の入り側の張力設備１により鋼板９を引っ張る張力Ｆ
11から張力Ｆ31を差し引いた力に相当する負荷トルクＴ
L12 が入り側ロール２ａの駆動軸４ａに作用する。減速
機５ａの出力トルクＴL11 （ｐ．ｕ）と負荷トルクＴ
L12 （ｐ．ｕ）との差のトルクが入り側ロール２ａの加
速トルクとなる。ブロック１８は、入り側ロール２ａの
機械的時定数τL11 を示しており、減速機５ａの出力ト
ルクＴL11 （ｐ．ｕ）と負荷トルクＴL12 （ｐ．ｕ）が
ブロック１８に入力されると、機械的時定数τL11 にて
積分され、その出力が入り側ロール２ａのロール速度と
なることを示している。ブライドル２の出側ロール２ｂ
の速度制御および出側ロール２ｂへのトルクの伝達は、
出側ロール２ｂの速度制御器２１が比例ゲインＡ21によ
り構成されている点を除いて、入り側ロール２ａと同様
であり、説明を省略する。ブロック３１は入り側ロール
２ａと出側ロール２ｂの間の鋼板９の張力時定数τV31
を示している。ブロック１８とブロック２８から入り側
ロール２ａと出側ロール２ｂの周速の差がブロック３１
に入力されると、張力時定数τV31 にて積分されて得ら
れる張力が、入り側ロール２ａと出側ロール２ｂとの間
の鋼板９の張力Ｆ31となることを示している。図５は、
ライン速度指令ＮRF、入り側ロール２ａの駆動軸トルク
である減速機５ａの出力トルクＴL11 と回転速度ＮL11
（ｐ．ｕ）、出側ロール２ｂの駆動軸トルクである減速
機５ｂの出力トルクＴL21 （ｐ．ｕ）と回転速度ＮL21
（ｐ．ｕ）および出側の張力設備３の張力変動ΔＦ21の
関係を示したものである。ここで、入り側ロール２ａの
回転速度ＮL11 と出側ロール２ｂの回転速度ＮL21 が、
ラインの加減速中にライン速度指令ＮRFとの速度差が生
じており、その結果、出側の張力設備３に大きな張力変
動が発生していることを示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成で
は、入り側張力設備１による鋼板９の張力Ｆ11と出側張
力設備３による鋼板９の張力Ｆ21の差が大きい場合は、
入り側ロール２ａの駆動軸トルクＴL11 と出側ロール２
ｂの駆動軸トルクＴL21 が十分大きな正または負の値を
示している場合は、減速機のバックラッシの影響は発生
することはない。しかし、入り側張力設備１による張力
Ｆ11と出側張力設備３による張力Ｆ21が近接した値とな
るとき、入り側ロール２ａの駆動軸トルクＴL11 および
出側ロール２ｂの駆動軸トルクＴL21 は小さな値（０付
近の値）となる。この状態では、減速機２ａおよび２ｂ
によって駆動トルクはまったく伝達されなくなるため、
入り側ロール２ａと出側ロール２ｂは電動機速度とは独
立して回転することになり、出側張力設備３が制御する
張力は大きく変動する。したがって、この張力変動が持
続的に発生すると、鋼板の品質に悪影響を与えるという
課題があった。本発明は、減速機のバックラッシが発生
しないように入り側ロールおよび出側ロールの電動機を
制御することにより、鋼板の張力の変動を防ぐことを目
的とするものである。
は、入り側張力設備１による鋼板９の張力Ｆ11と出側張
力設備３による鋼板９の張力Ｆ21の差が大きい場合は、
入り側ロール２ａの駆動軸トルクＴL11 と出側ロール２
ｂの駆動軸トルクＴL21 が十分大きな正または負の値を
示している場合は、減速機のバックラッシの影響は発生
することはない。しかし、入り側張力設備１による張力
Ｆ11と出側張力設備３による張力Ｆ21が近接した値とな
るとき、入り側ロール２ａの駆動軸トルクＴL11 および
出側ロール２ｂの駆動軸トルクＴL21 は小さな値（０付
近の値）となる。この状態では、減速機２ａおよび２ｂ
によって駆動トルクはまったく伝達されなくなるため、
入り側ロール２ａと出側ロール２ｂは電動機速度とは独
立して回転することになり、出側張力設備３が制御する
張力は大きく変動する。したがって、この張力変動が持
続的に発生すると、鋼板の品質に悪影響を与えるという
課題があった。本発明は、減速機のバックラッシが発生
しないように入り側ロールおよび出側ロールの電動機を
制御することにより、鋼板の張力の変動を防ぐことを目
的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】減速機を介して電動機に
より駆動される入り側ロールと出側ロールとからなるブ
ライドルと、前記電動機の速度を制御するブライドル速
度制御装置と、前記入り側ロールとの間の鋼板に張力を
加える入り側張力設備と、前記出側ロールとの間の鋼板
に張力を加える出側張力設備とを備えたブライドル設備
のライン速度制御において、前記入り側ロールと前記出
側ロールとの間の鋼板の張力値を入り側張力設備の張力
値と出側張力設備の張力値の平均値より小さくなるよう
にブライドルの入り側ロールと出側ロールの電動機の負
荷分担を制御するものである。
より駆動される入り側ロールと出側ロールとからなるブ
ライドルと、前記電動機の速度を制御するブライドル速
度制御装置と、前記入り側ロールとの間の鋼板に張力を
加える入り側張力設備と、前記出側ロールとの間の鋼板
に張力を加える出側張力設備とを備えたブライドル設備
のライン速度制御において、前記入り側ロールと前記出
側ロールとの間の鋼板の張力値を入り側張力設備の張力
値と出側張力設備の張力値の平均値より小さくなるよう
にブライドルの入り側ロールと出側ロールの電動機の負
荷分担を制御するものである。
【０００７】
【作用】図１に基づき本発明の作用について説明する。
張力設備の運転が定常状態、すなわち、ライン速度指令
ＮRFが一定であり、ブライドルの入り側張力設備による
張力Ｆ11と出側張力設備による張力Ｆ21が変化しない状
態の入り側ロールの駆動軸トルクＴL11 と出側ロールの
駆動軸トルクＴL21 について考えてみる。このような定
常状態では、入り側ローラ、出側ローラおよびこれらの
ローラを駆動する電動機には加減速トルクは与えられな
いので、以下の関係式が成り立つ。なお、以下に使用す
るトルク、トルク指令、張力、張力指令等はすべて
（ｐ．ｕ）単位とする。ブライドルの入り側ロールの駆
動系において、ロール駆動軸トルクＴL11 、ロール負荷
トルクＴL12 、電動機トルクＴM11 およびトルク指令Ｔ
RF11はすべて等しくなる。 ＴL11 ＝ＴL12 ＝ＴM11 ＝ＴRF11 …（１） ブライドルの出側ロールの駆動系において、ロール駆動
軸トルクＴL21 、ロール負荷トルクＴL22 、電動機トル
クＴM21 およびトルク指令ＴRF22はすべて等しくなる。 ＴL21 ＝ＴL22 ＝ＴM21 ＝ＴRF22 …（２） 入り側ロールの電動機の出力トルク指令ＴRF11から負荷
分担バイアス設定値ＴRF31を差し引いた値と出側ロール
の電動機の出力トルク指令ＴRF22との偏差を負荷分担制
御器に入力する。負荷分担制御器は比例ゲインと積分器
を有しており、その入力信号を合わせた信号が０となる
ように補正信号ＴRF32を出力し、ブライドルの出側ロー
ルの比例ゲインのみを有する速度制御器の出力信号Ｔ
RF21に加算するように作動するので、次の（３）式が成
立する。 ＴRF11−ＴRF31−ＴRF22＝０ …（３） 入り側ロールの負荷トルクＴL12 と入り側張力Ｆ11とロ
ール間張力Ｆ31との間には次の（４）式が成り立つ。 ＴL12 ＝Ｆ11−Ｆ31 …（４） 出側ロールの負荷トルクＴL22 と出側張力Ｆ21とロール
間張力Ｆ31との間には次の（５）式が成り立つ。 ＴL22 ＝Ｆ31−Ｆ21 …（５） （１）式と（４）式の関係から（３）式のＴRF11に（Ｆ
11−Ｆ31）を代入し、（２）式と（５）式の関係から
（３）式のＴRF22に（Ｆ31−Ｆ21）を代入して整理する
と、次の（６）式が得られる。 Ｆ31＝（Ｆ11＋Ｆ21）／２−ＴRF31 …（６） （１）式の関係から（４）式のＴL12 にＴL11 を代入
し、更に（６）式のＦ31を代入してＴL11 を求めると次
の（７）式で表される。 ＴL11 ＝ＴRF31／２＋（Ｆ11−Ｆ21）／２ …（７） （２）式の関係から（５）式のＴL22 にＴL21 を代入
し、更に（６）式のＦ31を代入してＴL21 を求めると次
の（８）式で表される。 ＴL21 ＝−ＴRF31／２＋（Ｆ11−Ｆ21）／２ …（８） （７）式と（８）式はブライドルの負荷分担バイアス設
定器の設定値ＴRF31が０に設定され、ブライドルの入り
側張力Ｆ11と出側張力Ｆ21が、等しい値となればロール
駆動軸トルクＴL11 とＴL21 は０となり、減速機のバッ
クラッシが発生し易い状態となることを示している。と
ころが、負荷分担バイアス設定値ＴRF31を、例えば０．
６（ｐ．ｕ）に設定すると、入り側ロールの駆動トルク
ＴL11 は、０．３（ｐ．ｕ）出側ロールの駆動トルクＴ
L21 は−０．３（ｐ．ｕ）となって、バックラッシが発
生しない負荷状態となることを示している。
張力設備の運転が定常状態、すなわち、ライン速度指令
ＮRFが一定であり、ブライドルの入り側張力設備による
張力Ｆ11と出側張力設備による張力Ｆ21が変化しない状
態の入り側ロールの駆動軸トルクＴL11 と出側ロールの
駆動軸トルクＴL21 について考えてみる。このような定
常状態では、入り側ローラ、出側ローラおよびこれらの
ローラを駆動する電動機には加減速トルクは与えられな
いので、以下の関係式が成り立つ。なお、以下に使用す
るトルク、トルク指令、張力、張力指令等はすべて
（ｐ．ｕ）単位とする。ブライドルの入り側ロールの駆
動系において、ロール駆動軸トルクＴL11 、ロール負荷
トルクＴL12 、電動機トルクＴM11 およびトルク指令Ｔ
RF11はすべて等しくなる。 ＴL11 ＝ＴL12 ＝ＴM11 ＝ＴRF11 …（１） ブライドルの出側ロールの駆動系において、ロール駆動
軸トルクＴL21 、ロール負荷トルクＴL22 、電動機トル
クＴM21 およびトルク指令ＴRF22はすべて等しくなる。 ＴL21 ＝ＴL22 ＝ＴM21 ＝ＴRF22 …（２） 入り側ロールの電動機の出力トルク指令ＴRF11から負荷
分担バイアス設定値ＴRF31を差し引いた値と出側ロール
の電動機の出力トルク指令ＴRF22との偏差を負荷分担制
御器に入力する。負荷分担制御器は比例ゲインと積分器
を有しており、その入力信号を合わせた信号が０となる
ように補正信号ＴRF32を出力し、ブライドルの出側ロー
ルの比例ゲインのみを有する速度制御器の出力信号Ｔ
RF21に加算するように作動するので、次の（３）式が成
立する。 ＴRF11−ＴRF31−ＴRF22＝０ …（３） 入り側ロールの負荷トルクＴL12 と入り側張力Ｆ11とロ
ール間張力Ｆ31との間には次の（４）式が成り立つ。 ＴL12 ＝Ｆ11−Ｆ31 …（４） 出側ロールの負荷トルクＴL22 と出側張力Ｆ21とロール
間張力Ｆ31との間には次の（５）式が成り立つ。 ＴL22 ＝Ｆ31−Ｆ21 …（５） （１）式と（４）式の関係から（３）式のＴRF11に（Ｆ
11−Ｆ31）を代入し、（２）式と（５）式の関係から
（３）式のＴRF22に（Ｆ31−Ｆ21）を代入して整理する
と、次の（６）式が得られる。 Ｆ31＝（Ｆ11＋Ｆ21）／２−ＴRF31 …（６） （１）式の関係から（４）式のＴL12 にＴL11 を代入
し、更に（６）式のＦ31を代入してＴL11 を求めると次
の（７）式で表される。 ＴL11 ＝ＴRF31／２＋（Ｆ11−Ｆ21）／２ …（７） （２）式の関係から（５）式のＴL22 にＴL21 を代入
し、更に（６）式のＦ31を代入してＴL21 を求めると次
の（８）式で表される。 ＴL21 ＝−ＴRF31／２＋（Ｆ11−Ｆ21）／２ …（８） （７）式と（８）式はブライドルの負荷分担バイアス設
定器の設定値ＴRF31が０に設定され、ブライドルの入り
側張力Ｆ11と出側張力Ｆ21が、等しい値となればロール
駆動軸トルクＴL11 とＴL21 は０となり、減速機のバッ
クラッシが発生し易い状態となることを示している。と
ころが、負荷分担バイアス設定値ＴRF31を、例えば０．
６（ｐ．ｕ）に設定すると、入り側ロールの駆動トルク
ＴL11 は、０．３（ｐ．ｕ）出側ロールの駆動トルクＴ
L21 は−０．３（ｐ．ｕ）となって、バックラッシが発
生しない負荷状態となることを示している。
【０００８】
【実施例】本発明を図に示す実施例について説明する。
図１は本発明の実施例の速度制御器を有するブライドル
速度制御装置８を示すブロック図である。なお、従来例
の説明で示した図３および図４と同じ構成要素について
は、同じ名称、同じ符号を用いて説明を省略する。ブラ
イドルの駆動系に共通に与えられたライン速度指令に誤
差が小さい状態で追従する基準速度ローラは任意に選べ
るが、このブライドルの入り側ロールを基準速度ロール
とした場合について説明する。また、非基準速度ロール
は一般的に１〜３本となるが、出側ロール１本の場合を
例として説明する。基準ロールを入り側ロール２ａと
し、入り側ロール２ａを駆動する電動機６ａの速度は、
電動機６ａに取り付けた速度検出器７ａによって検出
し、その速度信号をブロック１４に示す１次遅れ要素を
有するフィルタを介して速度信号ＮFB11を生成する。こ
の速度信号ＮFB11を、ブライドルの各電動機の速度制御
装置に共通に与えられたライン速度指令ＮRFに対して帰
還し、その偏差信号を比例ゲインＡ11と時定数τI11 の
積分時定数を有する速度制御器１１に入力する。速度制
御器１１の出力信号をトルク指令ＴRF11とし、トルク指
令ＴRF11に従ってトルク制御器１２により電動機のトル
クを制御することによって、ライン速度指令ＮRFに対し
て誤差が小さく追従するように制御される。非基準ロー
ルは出側ロール２ｂであり、このロールの電動機６ｂに
取り付けられた速度検出器７ｂによって検出した速度信
号をブロック２４に示す１次遅れ要素を有するフィルタ
を介して速度信号ＮFB21を生成する。この速度信号Ｎ
FB21を共通のライン速度指令ＮRFに対して帰還し、その
偏差を比例ゲインＡ21のみを有する速度制御器２１に入
力して得られるトルク指令信号ＴRF21を演算する。
図１は本発明の実施例の速度制御器を有するブライドル
速度制御装置８を示すブロック図である。なお、従来例
の説明で示した図３および図４と同じ構成要素について
は、同じ名称、同じ符号を用いて説明を省略する。ブラ
イドルの駆動系に共通に与えられたライン速度指令に誤
差が小さい状態で追従する基準速度ローラは任意に選べ
るが、このブライドルの入り側ロールを基準速度ロール
とした場合について説明する。また、非基準速度ロール
は一般的に１〜３本となるが、出側ロール１本の場合を
例として説明する。基準ロールを入り側ロール２ａと
し、入り側ロール２ａを駆動する電動機６ａの速度は、
電動機６ａに取り付けた速度検出器７ａによって検出
し、その速度信号をブロック１４に示す１次遅れ要素を
有するフィルタを介して速度信号ＮFB11を生成する。こ
の速度信号ＮFB11を、ブライドルの各電動機の速度制御
装置に共通に与えられたライン速度指令ＮRFに対して帰
還し、その偏差信号を比例ゲインＡ11と時定数τI11 の
積分時定数を有する速度制御器１１に入力する。速度制
御器１１の出力信号をトルク指令ＴRF11とし、トルク指
令ＴRF11に従ってトルク制御器１２により電動機のトル
クを制御することによって、ライン速度指令ＮRFに対し
て誤差が小さく追従するように制御される。非基準ロー
ルは出側ロール２ｂであり、このロールの電動機６ｂに
取り付けられた速度検出器７ｂによって検出した速度信
号をブロック２４に示す１次遅れ要素を有するフィルタ
を介して速度信号ＮFB21を生成する。この速度信号Ｎ
FB21を共通のライン速度指令ＮRFに対して帰還し、その
偏差を比例ゲインＡ21のみを有する速度制御器２１に入
力して得られるトルク指令信号ＴRF21を演算する。
【０００９】以上は従来例とほぼ同じであるが、従来例
と異なる点は次の点である。すなわち、ブライドル２の
ロールの負荷分担バイアス設定器３２を設けてバイアス
設定値ＴRF31を設定できるようにしてあるとともに、比
例ゲインＡ31と時定数τI31の積分器を有するブライド
ルの電動機の負荷分担制御器３３を設けて前記非基準速
度ロール電動機の負荷分担を制御するように構成してあ
る。この構成により、基準速度ロールである入り側ロー
ル２ａの速度制御器１１の出力トルク指令信号ＴRF11よ
り、負荷分担バイアス設定器３２のバイアス設定値Ｔ
RF31を差し引く。その差し引いたトルク指令信号と、非
基準ロールである出側ロール２ｂの電動機トルク制御器
２２の入力のトルク指令ＴRF22との偏差をとり、その偏
差信号を負荷分担制御器３３に入力して、トルク補正信
号ＴRF32を出力する。そのトルク補正信号ＴRF32を出側
ロール２ｂの速度制御器２１の出力トルク指令ＴRF21に
加えた信号を電動機６ｂのトルク指令ＴRF22としてトル
ク制御器２２に入力して電動機６ｂのトルクを制御す
る。これにより、入り側張力設備１によって与えられる
鋼板９の張力Ｆ11と、出側張力設備３によって与えられ
る張力Ｆ21とが接近し、ほぼ等しくなった場合は、入り
側ロール２ａの電動機６ａのトルクＴM11 （ｐ．ｕ）
は、ブライドル２の負荷分担バイアス設定器３２によっ
て設定される設定値ＴRF31（ｐ．ｕ）の１／２にほぼ等
しい正方向のトルクとなる。一方、出側ロール２ｂの電
動機６ｂのトルクＴM21 （ｐ．ｕ）は、負荷分担バイア
ス設定器３２によって設定される設定値ＴRF31（ｐ．
ｕ）の絶対値とほぼ等しい負方向のトルクとなる。この
ように、入り側ロール２ａ、出側ロール２ｂの負荷分担
を制御することにより、減速機５ａ、５ｂのバックラッ
シの発生を抑制している。図２はライン速度指令Ｎ
RF（ｐ．ｕ）、入り側ロール２ａの駆動軸トルクＴL1 1
（ｐ．ｕ）と回転速度ＮL11 （ｐ．ｕ）、出側ロールの
駆動軸トルクＴL21 （ｐ．ｕ）と回転速度ＮL21 および
出側張力設備３による鋼板９の張力変動ΔＦ21の関係を
示したものである。これにより、入り側張力設備１によ
る鋼板９の張力Ｆ11と出側張力設備３による張力Ｆ21が
ほぼ等しくなっているにもかかわらず、入り側ロール２
ａの電動機６ａのトルクは正方向に十分大きな値とな
り、出側ロール２ｂの電動機６ｂのトルクは負方向に十
分大きな値となっており、出側ロール２ｂの速度ＮL21
はラインの加減速中においてもライン速度指令に安定に
追従し、制御されている。したがって、出側張力設備３
によって行っている張力制御において、張力変動が小さ
くなり、良好に制御されていることを示している。な
お、以上は、ブライドルの入り側ロールを基準速度ロー
ルとした場合について説明したが、上記とは逆に出側ロ
ールを基準速度ロールとしても良いことは明らかであ
る。
と異なる点は次の点である。すなわち、ブライドル２の
ロールの負荷分担バイアス設定器３２を設けてバイアス
設定値ＴRF31を設定できるようにしてあるとともに、比
例ゲインＡ31と時定数τI31の積分器を有するブライド
ルの電動機の負荷分担制御器３３を設けて前記非基準速
度ロール電動機の負荷分担を制御するように構成してあ
る。この構成により、基準速度ロールである入り側ロー
ル２ａの速度制御器１１の出力トルク指令信号ＴRF11よ
り、負荷分担バイアス設定器３２のバイアス設定値Ｔ
RF31を差し引く。その差し引いたトルク指令信号と、非
基準ロールである出側ロール２ｂの電動機トルク制御器
２２の入力のトルク指令ＴRF22との偏差をとり、その偏
差信号を負荷分担制御器３３に入力して、トルク補正信
号ＴRF32を出力する。そのトルク補正信号ＴRF32を出側
ロール２ｂの速度制御器２１の出力トルク指令ＴRF21に
加えた信号を電動機６ｂのトルク指令ＴRF22としてトル
ク制御器２２に入力して電動機６ｂのトルクを制御す
る。これにより、入り側張力設備１によって与えられる
鋼板９の張力Ｆ11と、出側張力設備３によって与えられ
る張力Ｆ21とが接近し、ほぼ等しくなった場合は、入り
側ロール２ａの電動機６ａのトルクＴM11 （ｐ．ｕ）
は、ブライドル２の負荷分担バイアス設定器３２によっ
て設定される設定値ＴRF31（ｐ．ｕ）の１／２にほぼ等
しい正方向のトルクとなる。一方、出側ロール２ｂの電
動機６ｂのトルクＴM21 （ｐ．ｕ）は、負荷分担バイア
ス設定器３２によって設定される設定値ＴRF31（ｐ．
ｕ）の絶対値とほぼ等しい負方向のトルクとなる。この
ように、入り側ロール２ａ、出側ロール２ｂの負荷分担
を制御することにより、減速機５ａ、５ｂのバックラッ
シの発生を抑制している。図２はライン速度指令Ｎ
RF（ｐ．ｕ）、入り側ロール２ａの駆動軸トルクＴL1 1
（ｐ．ｕ）と回転速度ＮL11 （ｐ．ｕ）、出側ロールの
駆動軸トルクＴL21 （ｐ．ｕ）と回転速度ＮL21 および
出側張力設備３による鋼板９の張力変動ΔＦ21の関係を
示したものである。これにより、入り側張力設備１によ
る鋼板９の張力Ｆ11と出側張力設備３による張力Ｆ21が
ほぼ等しくなっているにもかかわらず、入り側ロール２
ａの電動機６ａのトルクは正方向に十分大きな値とな
り、出側ロール２ｂの電動機６ｂのトルクは負方向に十
分大きな値となっており、出側ロール２ｂの速度ＮL21
はラインの加減速中においてもライン速度指令に安定に
追従し、制御されている。したがって、出側張力設備３
によって行っている張力制御において、張力変動が小さ
くなり、良好に制御されていることを示している。な
お、以上は、ブライドルの入り側ロールを基準速度ロー
ルとした場合について説明したが、上記とは逆に出側ロ
ールを基準速度ロールとしても良いことは明らかであ
る。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、入
り側ロールと出側ロールの電動機のトルクを制御するこ
とによって、ブライドルの入り側の張力と出側の張力が
接近した場合に減速機を介して伝達されるトルクが小さ
くなり過ぎることによって発生する減速機のバックラッ
シが抑制されるので、ブライドルの入り側張力設備の張
力変動と出側張力設備の張力変動を低減し、鋼板の品質
に好ましい影響を与える制御特性を得ることができる効
果がある。
り側ロールと出側ロールの電動機のトルクを制御するこ
とによって、ブライドルの入り側の張力と出側の張力が
接近した場合に減速機を介して伝達されるトルクが小さ
くなり過ぎることによって発生する減速機のバックラッ
シが抑制されるので、ブライドルの入り側張力設備の張
力変動と出側張力設備の張力変動を低減し、鋼板の品質
に好ましい影響を与える制御特性を得ることができる効
果がある。
【図１】本発明の実施例のブライドル速度制御装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】本発明の実施例のブライドル速度制御装置の加
減速特性図である。
減速特性図である。
【図３】鋼板プロセスラインのブライドルの構成図であ
る。
る。
【図４】従来例のブライドル速度制御装置を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】従来例のブライドル速度制御装置の加減速特性
図である。
図である。
１ 入り側張力設備 ２ ブライドル ２ａ 入り側ロール ２ｂ 出側ロール ３ 出側張力設備 ４ａ，４ｂ 駆動軸 ５ａ，５ｂ 減速機 ６ａ，６ｂ 電動機 ７ａ，７ｂ 速度検出器 ８ ブライドル速度制御装置 ９ 鋼板 １１、２１ 速度制御器 １２、２２ トルク制御器 ３０ ライン速度設定器 ３１ 直線指令器 ３２ 負荷分担バイアス設定器 ３３ 負荷分担制御器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 39/00 B21B 39/08 C21D 11/00 105
Claims (4)
- 【請求項１】 減速機を介して電動機により駆動される
入り側ロールと出側ロールとからなるブライドルと、入
り側張力設備と前記入り側ロールとの間の鋼板に張力を
加える前記入り側張力設備と、出側張力設備と前記出側
ロールとの間の鋼板に張力を加える前記出側張力設備
と、前記入り側ロール用電動機の速度検出器の検出信号
をライン速度指令に対して帰還し、その偏差信号を比例
ゲインと積分器を有する速度制御器に入力することによ
って得られる出力信号をトルク指令信号としてトルク制
御器に与えることによって前記入り側ロール用電動機の
トルクを制御する速度制御装置と、前記出側ロール用電
動機の速度検出器の検出信号を前記ライン速度指令に対
して帰還し、その偏差信号を比例ゲインのみを有する速
度制御器に入力して得られる出力信号をトルク指令信号
としてトルク制御器に与えることによって、前記出側ロ
ール用電動機のトルクを制御する速度制御装置を備えた
ブライドル設備のライン速度制御方法において、前記入
り側ロールの速度制御器の出力側のトルク指令信号から
ブライドルの負荷分担バイアス設定器の設定値を差し引
いた信号と前記出側ロールの速度制御器の出力側のトル
ク指令信号との偏差をとり、その偏差信号を比例ゲイン
と積分器とを有する負荷分担制御器に入力し、前記負荷
分担制御器の出力信号を前記出側ロール用電動機のトル
ク指令に加えてトルク指令信号としてトルク制御器に与
えることによって前記出側ロール用電動機のトルクを制
御することを特徴とするブライドル設備のライン速度制
御方法。 - 【請求項２】 減速機を介して電動機により駆動される
入り側ロールと出側ロールとからなるブライドルと、入
り側張力設備と前記入り側ロールとの間の鋼板に張力を
加える前記入り側張力設備と、出側張力設備と前記出側
ロールとの間の鋼板に張力を加える前記出側張力設備
と、前記出側ロール用電動機の速度検出器の検出信号を
ライン速度指令に対して帰還し、その偏差信号を比例ゲ
インと積分器を有する速度制御器に入力することによっ
て得られる出力信号をトルク指令信号としてトルク制御
器に与えることによって前記出側ロール用電動機のトル
クを制御する速度制御装置と、前記入り側ロール用電動
機の速度検出器の検出信号を前記ライン速度指令に対し
て帰還し、その偏差信号を比例ゲインのみを有する速度
制御器に入力して得られる出力信号をトルク指令信号と
してトルク制御器に与えることによって、前記入り側ロ
ール用電動機のトルクを制御する速度制御装置を備えた
ブライドル設備のライン速度制御方法において、前記出
側ロールの速度制御器の出力側のトルク指令信号からブ
ライドルの負荷分担バイアス設定器の設定値を差し引い
た信号と前記入り側ロールの速度制御器の出力側のトル
ク指令信号との偏差をとり、その偏差信号を比例ゲイン
と積分器とを有する負荷分担制御器に入力し、前記負荷
分担制御器の出力信号を前記入り側ロール用電動機のト
ルク指令に加えてトルク指令信号としてトルク制御器に
与えることによって前記入り側ロール用電動機のトルク
を制御することを特徴とするブライドル設備のライン速
度制御方法。 - 【請求項３】 減速機を介して電動機により駆動される
入り側ロールと出側ロールとからなるブライドルと、入
り側張力設備と前記入り側ロールとの間の鋼板に張力を
加える前記入り側張力設備と、出側張力設備と前記出側
ロールとの間の鋼板に張力を加える前記出側張力設備
と、前記入り側ロール用電動機の速度検出器の検出信号
をライン速度指令に対して帰還し、その偏差信号を比例
ゲインと積分器を有する速度制御器に入力することによ
って得られる出力信号をトルク指令信号としてトルク制
御器に与えることによって前記入り側ロール用電動機の
トルクを制御する速度制御装置と、前記出側ロール用電
動機の速度検出器の検出信号を前記ライン速度指令に対
して帰還し、その偏差信号を比例ゲインのみを有する速
度制御器に入力して得られる出力信号をトルク指令信号
としてトルク制御器に与えることによって、前記出側ロ
ール用電動機のトルクを制御する速度制御装置を備えた
ブライドル設備のライン速度制御装置おいて、前記入り
側ロールの速度制御器の出力側のトルク指令信号からブ
ライドルの負荷分担バイアス設定器の設定値を差し引い
た信号と前記出側ロールの速度制御器の出力側のトルク
指令信号との偏差をとり、その偏差信号を比例ゲインと
積分器とを有する負荷分担制御器に入力し、前記負荷分
担制御器の出力信号を前記出側ロール用電動機のトルク
指令に加えてトルク指令信号としトルク制御器に与える
ことにより出側ロール用電動機の負荷分担を制御するこ
とを特徴とするブライドル設備のライン速度制御装置。 - 【請求項４】 減速機を介して電動機により駆動される
入り側ロールと出側ロールとからなるブライドルと、入
り側張力設備と前記入り側ロールとの間の鋼板に張力を
加える前記入り側張力設備と、出側張力設備と前記出側
ロールとの間の鋼板に張力を加える前記出側張力設備
と、前記出側ロール用電動機の速度検出器の検出信号を
ライン速度指令に対して帰還し、その偏差信号を比例ゲ
インと積分器を有する速度制御器に入力することによっ
て得られる出力信号をトルク指令信号としてトルク制御
器に与えることによって前記出側ロール用電動機のトル
クを制御する速度制御装置と、前記入り側ロール用電動
機の速度検出器の検出信号を前記ライン速度指令に対し
て帰還し、その偏差信号を比例ゲインのみを有する速度
制御器に入力して得られる出力信号をトルク指令信号と
してトルク制御器に与えることによって、前記入り側ロ
ール用電動機のトルクを制御する速度制御装置を備えた
ブライドル設備のライン速度制御装置おいて、前記出側
ロールの速度制御器の出力側のトルク指令信号からブラ
イドルの負荷分担バイアス設定器の設定値を差し引いた
信号と前記入り側ロールの速度制御器の出力側のトルク
指令信号との偏差をとり、その偏差信号を比例ゲインと
積分器とを有する負荷分担制御器に入力し、前記負荷分
担制御器の出力信号を前記入り側ロール用電動機のトル
ク指令に加えてトルク指令信号としトルク制御器に与え
ることにより入り側ロール用電動機の負荷分担を制御す
ることを特徴とするブライドル設備のライン速度制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30495292A JP3199192B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | ブライドル設備のライン速度制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30495292A JP3199192B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | ブライドル設備のライン速度制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126315A JPH06126315A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3199192B2 true JP3199192B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=17939293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30495292A Expired - Fee Related JP3199192B2 (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | ブライドル設備のライン速度制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3199192B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006042483A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Ricoh Co Ltd | 駆動制御装置、及び該駆動制御装置を有する画像形成装置 |
-
1992
- 1992-10-15 JP JP30495292A patent/JP3199192B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006042483A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Ricoh Co Ltd | 駆動制御装置、及び該駆動制御装置を有する画像形成装置 |
| JP4594667B2 (ja) * | 2004-07-26 | 2010-12-08 | 株式会社リコー | 駆動制御装置、及び該駆動制御装置を有する画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06126315A (ja) | 1994-05-10 |
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Legal Events
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