JPH06194241A - Device and method for measuring tension - Google Patents
Device and method for measuring tensionInfo
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- JPH06194241A JPH06194241A JP34604792A JP34604792A JPH06194241A JP H06194241 A JPH06194241 A JP H06194241A JP 34604792 A JP34604792 A JP 34604792A JP 34604792 A JP34604792 A JP 34604792A JP H06194241 A JPH06194241 A JP H06194241A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ストリップの張力測定
方法及び装置に係り、特に、連続焼鈍炉等の各種処理ラ
インや圧延ラインに用いるのに好適な、ストリップの搬
送路を曲げるように挿入された張力測定ロールに加わる
荷重に基づいて、ストリップの張力を測定する方法及び
装置の改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a strip tension measuring method and apparatus, and more particularly, it is suitable for use in various processing lines such as continuous annealing furnaces and rolling lines, and is inserted so as to bend the strip conveying path. The present invention relates to an improved method and apparatus for measuring the tension of a strip based on the load applied to a tension measuring roll.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鋼帯等のストリップを処理する各種処理
ライン、特に連続焼鈍炉等の処理ラインや、冷間圧延
機、調質圧延機等の圧延ラインにおいて、ストリップの
張力を高精度に制御することが要求されている。2. Description of the Related Art Strip tension is controlled with high accuracy in various processing lines for processing strips such as steel strips, particularly in continuous annealing furnaces and rolling lines such as cold rolling mills and temper rolling mills. Required to do so.
【０００３】このような張力制御に際しては、例えば、
ストリップの搬送路を曲げるように挿入された張力測定
ロールに加わる荷重に基づいて、ストリップの張力を測
定する方法が行われている。In such tension control, for example,
There is a method of measuring the tension of the strip based on the load applied to the tension measuring roll inserted so as to bend the conveying path of the strip.
【０００４】即ち、張力測定ロールを用いて張力を測定
するに際しては、図１に示す如く、搬送ロール１２で搬
送されているストリップ１０の搬送路に、該ストリップ
１０を曲げるように張力測定ロール２０を挿入し、この
張力測定ロール２０に加わる荷重をロードセル２２を用
いて検出し、該ロードセル２２の出力Ｐに対して、乗算
器２４で、搬送ロール１２と張力測定ロール２０の位置
関係に対応する係数 ２b ／√（ a2 ＋ b2 ） ここで、a は、張力測定ロール２０と搬送ロール１２の
水平方向距離 b は、搬送ロール１２に対する張力測定ロール２０の高
さ を乗ずることによって、張力信号を得ていた。That is, when measuring the tension using the tension measuring roll, as shown in FIG. 1, the tension measuring roll 20 bends the strip 10 in the conveying path of the strip 10 conveyed by the conveying roll 12. The load applied to the tension measuring roll 20 is detected by using the load cell 22, and the output P of the load cell 22 is multiplied by the multiplier 24 to correspond to the positional relationship between the transport roll 12 and the tension measuring roll 20. Coefficient 2b / √ (a 2 + b 2 ) where a is the horizontal distance b between the tension measuring roll 20 and the transport roll 12, and b is the tension signal obtained by multiplying the height of the tension measuring roll 20 with respect to the transport roll 12. Was getting
【０００５】又、その際の張力測定誤差を補正する方法
としては、例えば特開平２−１７９３１８や特開平２−
１７８１７９に、板厚、板幅、ヤング率等のストリップ
の材料定数を使って、張力制御の設定値、あるいは測定
値に補正を加えて、張力制御のループを構成する方法が
提案されている。Further, as a method of correcting the tension measurement error at that time, for example, JP-A-2-179318 and JP-A-2-179318 are available.
178179, there is proposed a method of forming a tension control loop by using a material constant of a strip such as a sheet thickness, a sheet width, and a Young's modulus to correct a tension control set value or a measured value.
【０００６】即ち、特開平２−１７８１７９では、スト
リップの走行方向を変更するロールの回転支持部にかか
るモーメントの大きさを検出し、ストリップのベンドロ
ス、ロール軸摩擦ロス、ストリップの自重によるロス、
板厚の大小による走行方向変更角の差によるロス分を差
し引き、真の張力でストリップの張力を制御するように
している。That is, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-178179, the magnitude of the moment applied to the rotation supporting portion of the roll which changes the traveling direction of the strip is detected, and the strip bend loss, the roll shaft friction loss, the loss due to the strip's own weight,
The strip tension is controlled by the true tension by subtracting the loss caused by the difference in the traveling direction change angle depending on the plate thickness.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法で、ストリップの曲げに原因する測定誤差を補正す
るには、ストリップの正確な定数項（基本的には曲げ剛
性Ｅ・Ｉ（Ｅはヤング率、Ｉは断面係数）を事前に制御
装置又は補正装置に入力する必要がある。However, in the conventional method, in order to correct the measurement error caused by the bending of the strip, an accurate constant term of the strip (basically, bending stiffness E · I (E is Young's modulus) is used. It is necessary to input the ratio, I is the section modulus) to the control device or the correction device in advance.
【０００８】一方、測定対象のストリップの種類が、一
般には多種、多様のため、材料定数を定めるために多数
の実験が必要であったり、それらのデータを対象物に応
じて切換える仕組みが必要となる。On the other hand, since the types of strips to be measured are generally various and diverse, a large number of experiments are required to determine the material constants, and a mechanism for switching those data according to the object is required. Become.
【０００９】又、製造プロセスの予期しない変化により
材料定数Ｅ・Ｉが変化すると、定数をこの変化に対応さ
せることができない等の問題点を有していた。Further, if the material constants E and I change due to an unexpected change in the manufacturing process, there is a problem that the constants cannot be adapted to this change.
【００１０】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
く成されたもので、ストリップの材料定数を事前に準備
したり、切換える機構を設けたりすることなく、ストリ
ップの張力を高精度で測定することが可能な張力測定方
法及び装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and measures the tension of the strip with high precision without preparing the material constant of the strip in advance or providing a mechanism for switching. It is an object of the present invention to provide a tension measuring method and device capable of performing the above.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、ストリップの
搬送路を曲げるように挿入された張力測定ロールに加わ
る荷重に基づいて、ストリップの張力を測定するに際し
て、前記張力測定ロールと、これに隣接するロール間に
おける、ストリップの曲げ曲線の違いに基づく板面変位
を検出し、これによって、ストリップ曲げ剛性による補
正を行うことにより、前記目的を達成したものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a tension measuring roll and a tension measuring roll for measuring the tension of the strip based on the load applied to the tension measuring roll inserted so as to bend the strip conveying path. The above-mentioned object is achieved by detecting the plate surface displacement based on the difference in the bending curve of the strip between the adjacent rolls, and by performing the correction by the strip bending rigidity accordingly.
【００１２】又、本発明は、張力測定装置において、ス
トリップの搬送路を曲げるように挿入された張力測定ロ
ールと、該張力測定ロールに加わる荷重を検出するロー
ドセルと、前記張力測定ロールと、これに隣接するロー
ル間における、ストリップの曲げ曲線の違いに基づく板
面変位を検出する非接触変位計と、前記ロードセルによ
る荷重検出値を、ストリップの曲げ剛性に対応する前記
板面変位により補正して、張力を演算する演算器とを備
えることにより、前記目的を達成したものである。Further, the present invention is, in a tension measuring device, a tension measuring roll inserted so as to bend a strip conveying path, a load cell for detecting a load applied to the tension measuring roll, the tension measuring roll, and the tension measuring roll. Between the rolls adjacent to each other, a non-contact displacement meter for detecting the plate surface displacement based on the difference in the bending curve of the strip, and the load detection value by the load cell, are corrected by the plate surface displacement corresponding to the bending rigidity of the strip. The above-mentioned object is achieved by including a calculator for calculating the tension.
【００１３】[0013]
【作用】図２に示される如く、張力測定ロール２０の前
後でストリップ１０が曲げられるとき、このストリップ
の撓み曲線は、一般に、次式のように表わされる。As shown in FIG. 2, when the strip 10 is bent before and after the tension-measuring roll 20, the deflection curve of the strip is generally expressed by the following equation.
【００１４】 w ＝f （Ｔ，Ｐ，x ，ＥＩ） …（１） ここで、w は、水平方向の位置x での撓み量、Ｔは、ス
トリップの張力、Ｐは、ロードセル２２にかかる力（ロ
ードセル出力） x は、水平方向の位置 ＥＩは、ストリップの曲げ剛性である。W = f (T, P, x, EI) (1) where w is the amount of deflection at the horizontal position x, T is the tension of the strip, and P is the force applied to the load cell 22. (Load cell output) x is the horizontal position EI is the flexural rigidity of the strip.
【００１５】この（１）式において、Ｔ及びＥＩは未知
数、w とＰとx は既知数にできるので、w とＰとx に関
して、データが２個あれば、（１）式より、ストリップ
の張力Ｔが演算により求められる。In this equation (1), T and EI can be unknown numbers and w, P and x can be known numbers. Therefore, if there are two pieces of data for w, P and x, from the equation (1), The tension T is calculated.
【００１６】本発明では、（１）式より張力Ｔを求める
ためのデータとして、次の２個のデータを使用し、ＥＩ
は未知のまま、Ｔを演算する。In the present invention, the following two data are used as the data for obtaining the tension T from the equation (1), and the EI
Is unknown, and T is calculated.
【００１７】データ１…張力測定ロール１０の前又は後
のロール位置の条件（図２ではw＝b 、Ｐ＝ロードセル
出力、x ＝a ） データ２…距離計等の非接触変位計３０により測定し
た、ストリップの曲げ曲線の違いに基づく板面変位に関
するデータ（図２ではw ＝非接触変位計３０の出力（ w
1 ）、Ｐ＝ロードセル出力、x ＝板面変位を測っている
場所の水平方向の位置（ x1 ））Data 1 ... Condition of roll position before or after the tension measuring roll 10 (w = b, P = load cell output, x = a in FIG. 2) Data 2 ... Measured by a non-contact displacement meter 30 such as a distance meter The data on the plate surface displacement based on the difference in the bending curve of the strip (in FIG. 2, w = output of the non-contact displacement meter 30 (w
1 ), P = load cell output, x = horizontal position (x 1 ) of the place where plate surface displacement is measured)
【００１８】又、測定値に含まれる誤差を取除いて精度
を高めるために、距離計を２台以上、異なる位置に設置
して、（１）式を最小自乗法で解くこともできる。Further, in order to remove the error contained in the measured value and improve the accuracy, it is possible to install two or more rangefinders at different positions and solve the equation (1) by the least squares method.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００２０】本実施例は、図３に示す如く、搬送ロール
１２の間に、ストリップ１０の搬送路を曲げるように挿
入された張力測定ロール２０と、該張力測定ロール２０
に加わる荷重Ｐを検出するロードセル２２と、前記張力
測定ロール２０と、これに隣接する搬送ロール１２間に
おける、ストリップの曲げ曲線の違いに基づく板面変位
w1 を検出する距離計４０と、前記ロードセル２２によ
る荷重検出値Ｐを、ストリップ１０の曲げ剛性に対応す
る前記板面変位 w1 により、例えば後出（２）式の関係
を用いて補正して、張力Ｔを演算する演算器４２と、に
より構成されている。In this embodiment, as shown in FIG. 3, the tension measuring roll 20 is inserted between the conveying rolls 12 so as to bend the conveying path of the strip 10, and the tension measuring roll 20.
Of the plate surface based on the difference in the bending curve of the strip between the load cell 22 for detecting the load P applied to the tension measuring roll 20, the tension measuring roll 20 and the conveying roll 12 adjacent thereto.
The load detection value P by the distance meter 40 for detecting w 1 and the load cell 22 is corrected by the plate surface displacement w 1 corresponding to the bending rigidity of the strip 10, for example, using the relationship of the expression (2) described later. And a calculator 42 that calculates the tension T.
【００２１】前記距離計４０による板面変位測定点は、
図４に示す如く、ストリップ１０の変曲点を外して、変
曲点と張力測定ロール２０の中間付近Ａ又はＢになるよ
うに設定されている。この距離計としては、光学式の距
離計が一般的であるが、その他の方式の非接触変位計を
用いることもできる。この距離計４０による出力は、例
えばストリツプ１０の曲げ剛性が大である場合には、図
４に実線で示す如く、w1 の値が小となり、一方、スト
リップ１０の曲げ剛性が小である場合には、破線で示す
如く、 w1 の値が大となる。The plate surface displacement measurement point by the distance meter 40 is
As shown in FIG. 4, the inflection point of the strip 10 is removed, and the strip is set so as to be in the vicinity A or B between the inflection point and the tension measuring roll 20. As this range finder, an optical range finder is generally used, but other types of non-contact displacement meters can also be used. If the output of this distance meter 40, for example, when the bending rigidity of the strips 10 is large, as shown by the solid line in FIG. 4, next to the value of w 1 is small, whereas, the flexural rigidity of the strip 10 is smaller , The value of w 1 becomes large as shown by the broken line.
【００２２】なお、変極点の位置は、前後のストリップ
の拘束状態で変化する。The position of the inflection point changes depending on the restrained state of the front and rear strips.
【００２３】以下実施例の作用を説明する。The operation of the embodiment will be described below.
【００２４】前記ロードセル２２によって検出される荷
重Ｐは、演算器４２に入力される。又、張力測定ロール
２０より水平方向 x1 の距離に設けた距離計４０によ
り、パスラインの撓み量 w1 を測定し、前記演算器４２
に入力する。The load P detected by the load cell 22 is input to the calculator 42. Also, the deflection amount w 1 of the pass line is measured by a distance meter 40 provided at a distance x 1 in the horizontal direction from the tension measuring roll 20, and the calculator 42
To enter.
【００２５】前記演算器４２には、例えば次式の撓み曲
線が記憶されている。The computing unit 42 stores, for example, a bending curve of the following equation.
【００２６】 w ＝（Ｔ／Ｐ）｛x ／２−（sin h a α／αsin h ２a α）sin h αx ｝ …（２）W = (T / P) {x / 2− (sin ha α / α sin h 2a α) sin h αx} (2)
【００２７】そこで、この（２）式に距離計位置、前後
ロール位置の条件を入れ、曲げ剛性に対応するパラメー
タα及び張力Ｔを未知数とする連立方程式を、数値演算
により解いて、張力Ｔを求める。Therefore, the conditions of the distance meter position and the front and rear roll positions are added to the equation (2), and the simultaneous equations in which the parameter α corresponding to the bending rigidity and the tension T are unknowns are solved by numerical calculation to calculate the tension T. Ask.
【００２８】ちなみに、板厚２．３mm、板幅１２５０mm
の軟鋼ストリップに軽圧下圧延を施す例では、操業張力
４．６トンに対して、標準的な測定ロール配置におい
て、曲げ剛性による張力補正値は１．４トンにも達す
る。これほどの補正値になると、従来法によると、被加
工材料の特性値や寸法などの実績値を最大に蓄積して
も、誤差が大きく、操業張力の制御精度には限界があっ
たが、本発明法では直接測定できるので、格段に制御精
度が高くなった。By the way, the plate thickness is 2.3 mm and the plate width is 1250 mm.
In the example in which the mild steel strip is subjected to light reduction rolling, the operating tension is 4.6 tons, but in the standard measurement roll arrangement, the tension correction value due to bending rigidity reaches 1.4 tons. With such a correction value, according to the conventional method, even if the actual values such as the characteristic values and dimensions of the material to be processed are accumulated to the maximum, the error is large and the control accuracy of the operating tension is limited. Since the method of the present invention allows direct measurement, the control accuracy is remarkably improved.
【００２９】なお、距離計４０を配設する位置は、張力
測定ロール２０の入側、出側のいずれであってもよい。The position of the distance meter 40 may be either the entrance side or the exit side of the tension measuring roll 20.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、張
力測定ロールを用いた張力測定に含まれる曲げ誤差を、
ストリップの寸法やヤング率等の材料定数を必要とせず
に取り除くことができる。又、逆に材料定数をオンライ
ンで測定することも可能となる。As described above, according to the present invention, the bending error included in the tension measurement using the tension measurement roll can be reduced.
It can be removed without the need for material constants such as strip size and Young's modulus. On the contrary, it is also possible to measure the material constant online.
【図１】張力測定ロールを用いた従来の張力測定方法を
示す線図FIG. 1 is a diagram showing a conventional tension measuring method using a tension measuring roll.
【図２】本発明による張力測定の原理を説明するための
線図FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of tension measurement according to the present invention.
【図３】本発明の実施例の構成を示す線図FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図４】前記実施例における、好適な板面変位測定点を
示す線図FIG. 4 is a diagram showing a suitable plate surface displacement measurement point in the embodiment.
１０…ストリップ １２…搬送ロール ２０…張力測定ロール ２２…ロードセル Ｐ…荷重 ３０…非接触変位計 ４０…距離計 ４２…演算器 Ｔ…張力 10 ... Strip 12 ... Conveying roll 20 ... Tension measuring roll 22 ... Load cell P ... Load 30 ... Non-contact displacement meter 40 ... Distance meter 42 ... Calculator T ... Tension
Claims (2)
れた張力測定ロールに加わる荷重に基づいて、ストリッ
プの張力を測定するに際して、 前記張力測定ロールと、これに隣接するロール間におけ
る、ストリップの曲げ曲線の違いに基づく板面変位を検
出し、 これによって、ストリップ曲げ剛性による補正を行うこ
とを特徴とする張力測定方法。1. When measuring the tension of a strip based on the load applied to the tension measuring roll inserted so as to bend the strip conveying path, the strip between the tension measuring roll and the rolls adjacent thereto is measured. A tension measuring method characterized by detecting a plate surface displacement based on a difference in a bending curve, and thereby performing a correction based on a strip bending rigidity.
れた張力測定ロールと、 該張力測定ロールに加わる荷重を検出するロードセル
と、 前記張力測定ロールと、これに隣接するロール間におけ
る、ストリップの曲げ曲線の違いに基づく板面変位を検
出する非接触変位計と、 前記ロードセルによる荷重検出値を、ストリップの曲げ
剛性に対応する前記板面変位により補正して、張力を演
算する演算器と、 を備えたことを特徴とする張力測定装置。2. A tension measuring roll inserted so as to bend a strip conveying path, a load cell for detecting a load applied to the tension measuring roll, the tension measuring roll and a strip between the rolls adjacent thereto. A non-contact displacement meter that detects plate surface displacement based on a difference in bending curve, a load detection value by the load cell, is corrected by the plate surface displacement corresponding to the bending rigidity of the strip, and a calculator that calculates the tension, A tension measuring device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34604792A JPH06194241A (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Device and method for measuring tension |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34604792A JPH06194241A (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Device and method for measuring tension |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06194241A true JPH06194241A (en) | 1994-07-15 |
Family
ID=18380781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34604792A Pending JPH06194241A (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Device and method for measuring tension |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06194241A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6134974A (en) * | 1998-06-23 | 2000-10-24 | Montech Systems, Inc. | Incremental filament tension measurement device and method |
| EP1046895A3 (en) * | 1999-04-22 | 2002-01-16 | Cae Machinery Ltd. | Panel testing apparatus and method |
| JP2014172280A (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Ricoh Co Ltd | Image formation device |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP34604792A patent/JPH06194241A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6134974A (en) * | 1998-06-23 | 2000-10-24 | Montech Systems, Inc. | Incremental filament tension measurement device and method |
| EP1046895A3 (en) * | 1999-04-22 | 2002-01-16 | Cae Machinery Ltd. | Panel testing apparatus and method |
| JP2014172280A (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Ricoh Co Ltd | Image formation device |
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