JPH026015A - 連続処理ラインの張力制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、鉄鋼圧延設備やプロセス処理ライン等の連続
処理ラインで処理するストリップ等の被処理材の張力を
制御する張力制御装置に係わり、特に巻取機に巻き付（
時の被処理材の張力変動をトリミング処理に影響させな
いようにした連続処理ラインの張力制御装置の改良に関
する。

（従来の技術） 従来、この種の連続処理ラインのライン出側セクション
には第４図に示すような処理ライン設置および張力制御
装置が設けられている。この処理ライン設備は、上流側
から送られて来る被処理材マあるストリップ１を蛇行状
化し上流側と下流側処理工程でのタイムサイクルの緩衝
動作を行うループカー２、このループカー２からのスト
リツブ１をトリミング処理のために取込んで出力する入
側ブライドルロール３、ストリップ１を所定幅にトリミ
ング処理するサイドトリマ装置４、このサイドトリマ装
置４によるトリミング処理を円滑に行うためにストリッ
プ１を所定の張力とする出側ブライドルロール５、デフ
レフクロール６および巻取機７等の順序で配列され、前
記サイドトリマ装置４でトリミング処理したストリップ
１を巻取機７に巻き取る構成である。

一方、張力制御装置は、ループカー制御系１０゜入側ブ
ライドルロール制御系２０．出側ブライドルロール制御
系３ｏおよび巻取機制御系４０等で構成されている。こ
のループカー制御系１ｏはストリップ１に所定の張力を
与えるためにループ力２を図示左右方向に移動１＋＋７
御するループカードラム巻取機１１をトルク制御で運転
するもので、具体的にはループカードラム巻取機１１の
ほかに、このループカードラム巻取機１１を駆動するル
ープカー駆動電動機１２、ストリップ１に所定の張力を
与えるための張力基準に相当する基準電流を設定する基
準電流設定器１３、ループカー駆動電動機１２からの帰
還電流１４と基準電流との偏差信号に基いてループカー
駆動電動機１２を所望の電流で制御する電流制御器１５
等から成っている。

前記入側ブライドルロール制御系２０はループカー移動
時のストリップ１の弛みをサイドトリマ装置４に与えな
い様に絶縁するために入側ブライドルロール３を速度制
御で運転するもので、具体的には入側ブライドルロール
３を駆動制御するブライドルロール駆動電動機２１、こ
のブライドルロール駆動電動機２１の回転速度を検出す
る速度検出器２２、ライン運転速度を設定する基準速度
設定器２３、前記速度検出’ａ　２２による駆動電動機
２１からの帰還速度２４と基準速度設定器２３からの基
準速度との偏差信号に応じて所望とする速度に制御する
ための電流信号を出力する速度制御器２５、前記駆動電
動機２１からの帰還電流２６と速度制御器２５の出力電
流との偏差信号に基づいてブライドルロール駆動電動機
２１を所望の電流で制御する電流制御器２７等で構成さ
れている。

また、出側ブライドルロール制御系３ｏは、サイドトリ
マ装置４によるトリミング処理を円滑に行うためにスト
リップ１に所定の張力を与えるために出側ブライドルロ
ール５をトルク制御で運転するものであり、出側ブライ
ドルロール５を駆動制御するブライドルロール駆動電動
機３１、ストリップ１の張力を所定の張力とするために
張力基準に相当する基準電流を設定する基準電流設定器
３２、前記ブライドルロール駆動電動機３１からの帰還
電流３３と基準電流設定器３２の基準電流との偏差信号
に基づいて駆動電動機３１を所望とする電流で駆動制御
する電流制御器３４等で構成されている。

次に、巻取機制御系４０は、巻取機７によるストリップ
１の巻取り中にコイル重量分を考慮しつつストリップ１
に所定の張力を与えるためにトルク制御で運転するもの
であり、これは巻取機駆動電動機４１、この駆動電動機
４１の基準電流を設定する基準電流設定器４２、前記駆
動電動機４１からの帰還電流４３と基準電流設定器４２
の基準電流との偏差信号に基いて前記駆動電動機４１を
所望とする電流で制御する電流制御器４４等によって構
成されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、以上のような張力制御装置では、ストリップ
１が巻取機７に巻付く時および巻付いてからしばらくの
間張力変動が生じるが、この張力変動は出側ブライドル
ロール５がトルク制御で運転されていることから下式に
示すトルクバランスから両ブライドルロール３，５間に
跨がるストリップ１の張力に大きな影響を与える問題が
ある。

Ｔ２　＋Ｔ３＋Ｑ２　＝０　　　　　　・・・・・・（
１）上式においてＴ２は両ブライドルロール３．５間の
張力、Ｔ、は出側ブライドルロール５と巻取機７間の張
力、Ｑ２は出側ブライドルロールトルクである。

従って、以上述べたようにストリップ１が巻取機７に巻
き付く際、ストリップ１に過度的な大きな張力変動が生
じるが、この張力変動がプライド小ロール３．４間に跨
がるストリップｌに大きな影響を与え、サイドトリマ装
置４による精密なトリミング処理を適正に行うことが難
しく、しかも巻取機７による巻き取り後のストリップ１
が不良製品と取り扱われる場合があり、さらに精密機械
であるサイドトリマ装置４自体を損傷する問題がある。

本発明は以上のような不具合を除去するためになされた
もので、被処理材が巻取機に巻き付く直前および巻き付
き後安定になるまでの量大側および出側ブライドルロー
ルの運転制御を変えることにより、巻取開始′時に被処
理材に発生する張力変動を処理装置に位置する被処理材
に影響を与えないようにし、よって被処理材のトリミン
グ処理を円滑、かつ、適正に行う連続処理ラインの張力
制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を達成するための手段） 本発明による連続処理ラインの張力制御装置は上記目的
を達成するために、被処理材が前記巻取機に巻き付く直
前から巻取機に巻き付き後所定の期間前記入側ブライド
ルロールをトルク制御で駆動すると共に前記所定の期間
経過後に速度制御で駆動する入側ブライドルロール制御
系と、前記被処理材が前記巻取機に巻き付く直前から巻
取機に巻き付き後所定の期間前記出側ブライドルロール
を速度制御で駆動すると共に前記所定の期間経過後にト
ルク制御で駆動する出側ブライドルロール制御系とを備
え、前記巻取機に巻き付く時の被処理材の張力変動を前
記出側ブライドルロールで遮断するものである。

（作用） 従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより
、被処理材が巻取機に巻き付く直前から巻き付き後その
被処理材の張力が安定するまでの間、入側ブライドルロ
ール制御系を用いて入側ブライドルロールをトルク制御
で運転することにより被処理材の張力を一定に保持する
一方、出側ブライドルロール制御系で出側ブライドルロ
ールを速度制御で運転することにより、巻取機に巻き付
く時に被処理材に生じる張力変動を出側ブライドルロー
ルで遮断するので、両ブライドルロール間の被処理材の
張力を一定に保持してトリミング処理を行うことができ
る。

（実施例） 以下、本発明装置の一実施例について第１図を参照して
説明する。この装置は、従来装置と比較して特に入側ブ
ライドルロール制御系２０および出側ブライドルロール
制御系３０の構成を改良したものであり、従って、その
他の制御系１０゜４０は従来装置と同一であるので同一
符号を付して詳しい説明は省略する。

すなわち、入側ブライドルロール制御系２０は、従来と
同様にブライドルロール駆動電動機２１゜速度検出器２
２．基準速度設定器２３．速度制御器２５および電流制
御器２７等のほか、ストリップ１が巻取機７に巻き付く
直前から巻き付き後ストリップ１の張力が安定になる迄
の間トルク制御で運転するために所定のトルクを付与す
るに相当する基準電流を設定する基準電流設定器５１、
この基準電流設定器５１の出力側に接続され速度制御か
らトルク制御に切換えたときに安定に移行させるレート
信号を発生する電流レート信号発生部５２、前記基準速
度設定器２３の出力側に接続されトルク制御から速度制
御に切換えたときに安定に移行させるレート信号を発生
する速度レート信号発生部５３、運転制御切換時にタイ
ミング信号を各レート信号発生部５２．５３に与えるタ
イミング切換スイッチ５４、前記電流レート信号発生部
５２および速度制御器２５と電流制御器２７との間に設
けられ運転制御切換時に排他的にオン・オフ動作する駆
動制御用切換スイッチ５５ａ。

５５ｂ等が設けられている。

一方、出側ブライドルロール制御系３ｏは、従来と同様
に駆動電動機３１．基準電流設定器３２゜電流制御器３
４等のほか、ストリップ１が巻取機７に巻き付く直前か
ら巻き付き後ストリップ１の張力が安定になる迄の間ト
ルク制御で運転するために、前記駆動電動機３１の回転
速度を検出する速度検出器６１、ストリップ１のライン
速度を定める基準速度を設定する基や速度設定器６２、
前記基準電流設定器３２および基準速度設定器６２の出
力側にそれぞれ接続された電流レート信号発生部６３お
よび速度レート信号発生部６４、速度検出器６１からの
帰還速度６５と基準速度設定器６２からの基準速度との
偏差に応じた所望とする速度ｆｉ号を出力する速度制御
器６６、運転制御切換時にタイミング信号を各レート信
号発生部６３゜６４に与えるタイミング切換スイッチ６
７、前記電流レート信号発生部６３および速度制御器６
５と電流制御器３５との間に設けられ運転制御切換時に
排他的にオン−オフ動作する駆動制御用切換スイッチ６
８ａ、　　６８ｂ等が設けられている。

その他、出側ブライダルロール５に速度検出器７１が設
けられ、また駆動制御の切換えを行うためのコントロー
ラ７２が設けられている。

次に、以上のように構成された装置の動作について第２
図を参照して説明する。なお、同図（ａ）および（ｂ）
は入側ブライドルロール制御系２０の駆動電動機２１出
力軸の速度特性および駆動電動機の出力電流特性、同図
（ｃ）および（ｄ）は出側ブライドルロール制御系３０
の駆動電動機３１の出力軸の速度特性および駆動電動機
３１の出力電流特性を示す。

先ず、初期動作時、張力制御装置においては、ループカ
ー制御系１０がトルク制御、入側ブライドルロール制御
系２０が速度制御、出側ブライドルロール制御系３０が
トルク制御９春取機制御系４０がトルク制御でそれぞれ
運転されている。

この運転状態においてストリップ１の巻取り開始時、ス
トリップ１がループカー２を経て入側ブライドルロール
３および出側ブライドルロール５を通過するが、このと
き出側ブライドルロール５てストリップ１を噛み込むと
、速度検出器７１からストリップ１噛み込み以降の回転
検出信号がコントローラ７２に送出される。このコント
ローラ７２は速度検出器７１からの回転検出信号からス
トリップ１が巻取機７に巻き付く直前のタイミングを判
断すると、駆動制御用切換スイッチ５５ａ５５ｂおよび
タイミング切換スイッチ５４へ切換信号を送出する。こ
こで、切換スイッチ５５ａはオン、５５ｂはオフ、５４
はオンとなる。その結果、第２図（ａ）に示す如く入側
プライドルロル制御系２０のライン基準速度が零となっ
てトルク制御に移行するが、このとき第２図（ｂ）に示
すように駆動電動機２１から切換時の帰還電流５６が電
流制御器２７に人力されるが、この帰還電流５６から直
ちに基準電流に上昇した場合にはストリップ１に大きな
ショックを与える。そこで、駆動制御切換時、切換スイ
ッチ５４からオンタイミング信号を受けて電流レート発
生部５２は帰還電流５６から徐々に基準電流設定器５１
の基準電流に近づくようなレートで上昇するので、スト
リップ１には特にショックを与えることなくスムーズに
トルク制御に移行できる。

一方、出側プライドルロフル制御系３０においては、コ
ントローラ７２が前記制御系２０と同様に巻取機７への
ストリップ巻き付き直前に駆動制御用切換スイッチ６８
ａ、６８ｂおよびタイミング切換スイッチ６７に切換信
号を送出する。ここで、スイッチ６８ａはオフ、６８ｂ
はオン、６７はオフとなる。その結果、出側ブライドル
ロール制御系３０の基準電流は零となってトルク制御に
移行するが、このとき駆動電動機３１出力軸の速度は第
２図（Ｃ）に示す如く変化する。すなわち。

切換時、一般に帰還速度６５が基準速度よりも高いが、
スイッチ６７のオフタイミング信号を受けて速度レート
発生部６４が帰還速度６５から基■速度に徐々に近づく
ような傾斜でド降させるので、ストリップ１にショック
を与えることなくスムーズに速度制御に移行できる。

以上のようにしてストリップ１への巻き付き時または巻
取機７に巻き付いた後しばら（の間ストリップ１に張力
変動が生ずるが、このとき入側ブライドルロール３がト
ルク制御で運転され、出側ブライドルロール５が速度制
御で運転されるので、張力変動は出側ブライドルロール
５で遮断され、両ブライドルロール３．５間のストリッ
プ１は所定の張力で安定に制御される。

しかる後、ストリップ１が巻取機７に巻き付き後安定な
張力となるタイミングでコントローラ７２から切換信号
を送出し、各制御系２０．３０の切換スイッチ５５ａ、
５５ｂ、５４，６８ａ。

６８ｂ、６７を切換える。これによって入側ブライドル
ロール３はトルク制御から速度制御に、また出側ブライ
ドルロール５は速度制御からトルク制御にそれぞれ移行
し本来の駆動制御状態に戻る。

なお、ストリップ１が巻取機７に巻き付き後張力変動か
安定となる期間は過去の経験または巻取機７側の負（＋
：ｊ電流等に基いて決定する。また、この駆動制御切換
後の動作は第２図（ａ）〜（ｄ）の特性から明らかなよ
うに前記とは全く逆の動作となる。

従って、以上のような実施例の構成によれば、ストリッ
プ１が巻取機７に巻き付き後ある一定期間、第３図（ｂ
）に示す如く入側ブライドルロール３をトルク制御、出
側ブライドルロール５を速度制御にそれぞれ切換えて駆
動するので、同図（ａ）に示すＴ２１　’ｒ３１　Ｑ２
のトルクバランスを通してサイドトリマ装置４の設置位
置のストリップ１の張力変動を容易に防止できる。また
、出側ブライドルロール５と巻取機７との間の張力Ｔ３
の変動は出側ブライドルロール５が一定の速度で速度制
御されている限り、両ブライドルロール３．５間の張力
変動に影響を与えることがない。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

上記実施例では各レート信号発生部５２゜５３．６３．
６４に入力するタイミング信号としてスイッチ５４．６
７の切換タイミング信号を用いたが、コントローラ７２
から直接入力するようにしてもよい。また、本発明装置
はサイドトリマ装置４のみに有効なものではなく、テン
シュンレベラ、スキンバスミル等の設備にも同様に適用
できるものである。その他１本発明はその要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施できる。

［発明の効果Ｊ 以上詳記したように本発明によれば、被処理材が巻取機
に巻き付く直前から巻き付き後張力変動が安定となるま
での間、入側ブライドルロールをトルク制御とし、出側
ブライドルロールをトルク制御としたので、出側ブライ
ドルロールと巻取機間の被処理材に張力変動が生じても
、両ブライドルロール間の被処理材に影響を与えること
なく、被処理材の処理を円滑に行える連続処理ラインの
張力制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係わる連続処理ラインの
張力制御装置の一実施例を説明するために示したもので
、第１図は本発明装置の構成図、第２図は駆動制御切換
時の速度特性および出力電流特性を示す図、第３図は駆
動制御切換後のトルクバランスを説明する図、第４図は
従来装置の構成図である。 １・・・被処理材（ストリップ）、２・・・ループカー
３・・・入側ブライドルロール、４・・・サイドトリマ
装置、５・・・出側ブライドルロール、７・・・巻取機
、１０・・・ループカー制御系、２０・・・入側ブライ
ドルロール制御系、３０・・・出側ブ、ライドルロール
制御系、４０・・・巻取機制御系、２１．３１・・・駆
動電動機、２２・・・速度検出器、２３．６２・・・基
準速度設定器、３２．５１・・・基串電流設定器、５２
．６３・・・電流レート（Ｍ号発生部、５３．　ｂ４・
・・速度レート信号発生部、５４．６７・・・タイミン
グ切換スイッチ、５５ａ、５５ｂ、６８ａ、６８ｂ−・
・駆動制御用切換スイッチ、７１・・・速度検出器、７
２・・・コントローラ・。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入側ブライドルロールと出側ブライドルロールとの間に
   処理装置が設置され、前記両ブライドルロール間の被処
   理材を所定の張力に制御しながら必要とする処理を行い
   、かつ、その処理後出側ブライドルロールから出力され
   る被処理材を巻取機で巻き取る連続処理ラインの張力制
   御装置において、 前記被処理材が前記巻取機に巻き付く直前から巻取機へ
   巻き付ついた後所定の期間前記入側ブライドルロールを
   トルク制御で駆動すると共に前記所定の期間経過後に速
   度制御で駆動する入側ブライドルロール制御系と、前記
   被処理材が前記巻取機に巻き付く直前から巻取機に巻き
   付いた後所定の期間前記出側ブライドルロールを速度制
   御で駆動すると共に前記所定の期間経過後にトルク制御
   で駆動する出側ブライドルロール制御系とを備え、前記
   巻取機に巻き付く時の被処理材の張力変動を前記出側ブ
   ライドルロールで遮断することを特徴とする連続処理ラ
   インの張力制御装置。