JPS5831848A - 巻戻機の定張力制御装置 - 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】 この発明は、巻取機と巻戻機があり、巻戻機の帯状材が
巻取機によって巻取られていくシステム、たとえばスリ
ッタ・ラインや小型の圧延ラインなどにおいて、帯状材
の張力を常に一定に保つ制御装置に関する。

この種のシステムにおいて、帯状材の張力を一定に保持
することは非常に重要である。たとえば、圧延ラインに
おいて圧延作業中に張力がわが寄る、などの支障がある
。そこで従来は、帯状材の巻戻機がわに巻戻し張力の検
出器を設け、この検出張力によって巻戻機の制動力を制
御していた。張力検出器は、巻戻される帯状材を蛇行さ
せる３本のロールと、これらのロールのうちの中央のロ
ールに加わる力を検出する圧力検出器とからなろうこの
張力検出器はその設置に費用が嵩むとともに、ロールが
直接に帯状材に接触するから、ロールに帯状材のかすな
どが付きこれによって帯状材に傷がつくおそれがす ある。これを防止ｆｉ４−るためには、定期的にロール
の傷やロールへのかすの付着などを点検しなければなら
ない。

また、巻戻機に巻回されている帯状材にタッチ・ロール
を接触させておき、このタッチ・ロールの変位量によっ
て巻戻量を検出して、この検出にもとづいて巻戻機の制
動力を制御するものもある。この方式のものは、比較的
安価であるという利点はあるが、帯状材の種類によって
はタッチ・ロールを使用できないものがあるという欠点
をもつとともに、タッチ・ロールが帯状、材に直接接触
するので上記同様の問題がある。

この発明は１構成が簡単で安価に提供でき、しかもあら
ゆる帯状材に適用することができるとともに、帯状材を
傷つけるおそれがなく定期的な保守点検も不要な、巻戻
機の定張力制御装置を提供することを目的とする。

以下、図面を参照してこの発明を圧延ラインに適用した
実施例について詳述する。

第１図において、巻戻＠　（１１、圧延機（３）および
巻取機（２）が−直線状に配置されている。巻戻機（１
）および巻取機（２）はいずｎも、回転するドラムを備
え、巻戻機（１）のドラムに巻回されている帯状材（ｓ
）カ、圧延ｍ　（３１ヲ通して巻取Ｉ７！Ａ（２）に送
られそのドラムの回転によって巻取られる。巻取機（２
）のドラムは、静止レオナード方式によって制御される
直流分巻電動ＩＩ（５１によって回転駆動され、巻取速
度および張力（Ｔ２）が一定となるように制御される。

巻戻機（１）には制動機としてエヤ・ブレーキ（４）が
装備さｎており、このブレーキ（４）によって巻戻機（
１）のドラムに制動力が加えられる。エヤ・ブレーキ（
４）の制動力は制御器（８）によって制御される。制御
器（８）には、電動機［５１の界磁巻線（５ａ）に流れ
る界磁電流（Ｉｆ）を検出する界磁電流検出器（７）の
検出信号、および張力設定器（９）の設定出力が入力し
ている。制御器（８）の出力は電空変換器（６）に送ら
れ、エヤ・ブレーキ（４）はこの変換器（６）から出力
される圧縮空気によって作動する。電空変換器（６）は
、たとえば制御器（８）の出力信号によって制御される
電磁弁を内臓しており、この変換器（６）に送り込まわ
る圧縮空気の量または圧力がこの電磁弁によって調整さ
れる。

−さて、巻戻ｍ　（１１において、巻戻４１　（１１の
ドラムに巻回さｎている帯状材の半径（これを巻戻径と
いう〕を（Ｒ１）とする。巻戻さｎる帯状材（Ｓ）に張
力（Ｔ１）を働かせるためには、巻戻機（１）に次式で
与えられる制動トルク（Ｔ１）を与える必要がある。

τ１＝Ｔ１・Ｒ１・・・（１） 、張力（Ｔ１）を一定に保つためには、制動トルク（Ｔ
１）を巻戻径（Ｒ１）に比例して増減させればよし）。

巻取機（２）において、静止レオナード方式により巻取
速度および帯状材（Ｓ）に加わる張力（Ｔ２）が一定と
なるように電動機（５）を制御した場合に、電動機（５
）の界磁電流（Ｉｆ）は、巻取機（２）の、ドラムに巻
回さｎている帯状材の半径（Ｒ２）（これを巻取径とい
う）に比例する。

ＩｆωＲ２・・・（２） 巻取機（１）による帯状材（Ｓ）の巻取りの進行にとも
及 なって巻取径（Ｒ２〕は増大し、巻取径（Ｒ１）は減少
するから、巻取径〔Ｒ２〕と巻戻径（Ｒ１）とは反比例
に似た関係にある。

そこで、（ＴＯ）を所要の張力設定値、（６）を定数と
して、 ｒｌ　　ａ：　ＴＯ（１−ＫｅＩｆ）　　　−−−＋３
１の関係を満足するように、巻戻機（１）の制動トルク
（τ１〕を制御することにより、巻戻ｍ　＋１１がわの
張力（Ｔ１）は常にほぼ一定に保たれる。

制御器（８）は、第（３）式の演算を行なうものである
。界磁電流検出器（７）によって検出さｎた界磁電流（
Ｉｆ）は、増巾器αＤで増巾され、Ｋ１・Ｉｆとなる。

張力設定器（９）によって所要の張力（ＴＯ〕が設定さ
れており、この張力（Ｔｏ）は増巾器Ｏ２で増巾され、
Ｋ２・Ｔｏとなる。乗算器０３１は、両増巾器α１）１
２の出力を乗算するもので、その出力はに１・に２・Ｔ
Ｏ・Ｉｆ　　となる。減算器型は、増巾器α２の出力か
ら乗算器０３の出力を減算するもので、その減算結果は
に２・Ｔｏ（１−Ｋｌ会Ｉｆ　）となり、第（３）式の
右辺に相当する。この減算器αａの出力は電空変換器（
６）に送らｎ１圧縮空気圧が制御されるので、エヤ・ブ
レーキ（４）の制動トルクは、第（３）式を満たす値（
Ｔ１）となるよう制御される。

帯状材（Ｓ）の巻取り、巻戻しにともなって、界磁電流
（Ｉｆ）、巻戻径（Ｒ１）、巻取径（Ｒ２〕および制動
トルク（Ｔ１）は、第３図に示すように変化する。

この実施例では、検出器として界磁電流検出器（７）の
みを設ければ足り、従来のように高価でかつ大がかりな
設備を必要とするものではないので、安価に提供できか
つコンパクトにすることができる。また張力設定器（９
）としては、たとえば可変抵抗器を使用することができ
、この点からも構成は簡素となる。そして、張力（Ｔｏ
）をつまみ操作のみで任意に設定できるから、操作と調
整が容易である。

上記実施例ではご制動トルク（Ｔ１）の制御のために第
（３）式が採用されているが、たとえば、次式によって
もこれを行なうことは可能である。

ｆｌ　ＣＣＫ、ＴＯ／Ｉｆ　　　−−−＋４）このよう
に、制動トルク制御のための演算式は、種々考えられる
。また、巻取径（Ｒ２）に関係する量の検出器としては
界磁電流検出器に限られない。たとえば、巻取機（２）
のドラムの回転量の積算値も巻取径（Ｒ２）にほぼ比例
するので、この積算値を採用することもできる。また、
巻取機（２）に巻回されている帯状材にタッチ・ロール
を常時接触させておき、このタッチ・ロールの変位量−
によって巻取径（Ｒ２）を検出することも可能である。

以上のように、この発明による定張力制御装置は、巻取
機における帯状材の巻取径に関する量を検出する検出器
、この検出器の出力にもとづいて巻戻機がわの張力が一
定となるよう張力制御値を算出する演算装置、および算
出された制御値にもとづいて制動力が制御される巻戻機
の制動製雪からなるから、巻戻機がわの帯状材の張力を
常に一定に保つことができる。そして、構成も簡単で安
価に提供できるとともに、あらゆる種類の帯状材に適用
することができる。また、帯状材を傷つけるおそれがな
く、定１期的な保守、点検も不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、圧延ラインに適用された定張力制押装置の全
体を示す構成およびブロック図、第２図は制御器の構成
を示すブロック図、第３図は帯状材の巻取りにともなう
各種変数の変化を示すグラフである。 （１）・・−巻戻機、（２）・・・巻取機、（４）・■
エヤ・ブレーキ、（５）・■直流分巻電動機、（５ａ）
・・・界磁巻線、（６）・・・電空変換器、（７）・・
・界磁電流検出器、（８）・・・制御器、（９１−−−
張力設定器、■拳―・・乗算器、ＯａＯ・減算器、（Ｓ
）・−・帯状材。 以　　上 特許出願人　　昭和アルミニウム株式会社第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 巻取機と巻戻機があり、巻戻機の帯状材が巻取機によっ
   て巻取られていくシステムにおいて、帯状材の張力を一
   定に保つよう巻戻機を制御する装置であって、 巻取機における帯状材の巻取径に関する量を検出する検
   出器、 この検出器の出力にもとづいて巻戻機がわの張力が一定
   となるような張力制御値を算出する演算装置、および 算出された制御値にもとづいて制動力が制御される巻戻
   機の制動装置、 からなる巻戻機の定張力制御装置。