JPS597422A - 線材位置制御装置 - Google Patents

線材位置制御装置

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JPS597422A
JPS597422A JP11520582A JP11520582A JPS597422A JP S597422 A JPS597422 A JP S597422A JP 11520582 A JP11520582 A JP 11520582A JP 11520582 A JP11520582 A JP 11520582A JP S597422 A JPS597422 A JP S597422A
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JP
Japan
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control
wire
head
wire rod
laying head
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JP11520582A
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JPH0256970B2 (ja
Inventor
Mineyuki Isaki
伊崎 峰之
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS597422A publication Critical patent/JPS597422A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/02Winding-up or coiling
    • B21C47/10Winding-up or coiling by means of a moving guide
    • B21C47/14Winding-up or coiling by means of a moving guide by means of a rotating guide, e.g. laying the material around a stationary reel or drum
    • B21C47/143Winding-up or coiling by means of a moving guide by means of a rotating guide, e.g. laying the material around a stationary reel or drum the guide being a tube

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は線材位置制御装置に係り、特に線材圧延設備の
仕上圧延機から出た線材をレイングヘッドによってコイ
ル状に巻回したのち、このコイル状線材をコンベヤ上に
載置するに当ってレイングヘッドから吐出される線材の
位置が定位置に存在するように制御するに好適な線材位
置制御装置に関する。
〔発明の技術的背景及びその問題点〕
この種の線材圧延設備に於ける仕上圧延機とレイングヘ
ッドとベルトコンベヤとを含む圧延ラインの概要は第1
図の系統図に示す通りである。即ち、線材Xは仕上圧延
機FMを通ったのち矢印Y方向に駆動されてレイングヘ
ッドLHに供給される。このレイングヘッドLHを通過
中に線材Xはコイル状に巻かれ、このコイルCLは矢印
の方向に駆動されるコンベヤBL上に連続的に載置され
る。このコイル状線材はコンベヤBLの図示されていな
い終端で集束されて製品となる。
レイングヘッドLHの構造を第2図の側面図に示す。円
錐形のレイングヘッドLH(7)線材Xの入口端にはウ
オームホイールWHが固定されており、このウオームホ
イールWHはレイフグヘッド駆動用電動機M2.に結合
されたウオームWとがみあっている。即ち、M2によっ
てレイングヘッドLHは回転駆動される。レイングヘッ
ドLHの内部にはコイル状のペイプP1が点線で示すよ
うに固定されており、線材XはレイングヘッドLHの回
転によってリング状の連続したコイル状に巻かれながら
レイングヘッドLHの吐出口Eから吐出され、ベルトコ
ンベヤBL上に載置されることとなる。
第3図は第2図に示すレイングヘッドLHを矢印2B方
向からみた正面図である。
第4図、第5図はそれぞれ線材XがレイングヘッドLH
を通過中に成形されたコイルCLがベルトコンベヤBL
上に載置された状態を示している。
第4図に示すように、コイルの先端AがコイルCLの外
側に飛び出した位置でコンベヤBLに載置されると、図
示していないコイル集束装置の所でコイルの先端がもつ
れ易いのでしばしば圧延ラインを停止させるという事故
が生ずる。さらにコイルの先端AがコンベヤB’L上に
載置される位置の如何によっては、リング状のコイルが
ベルトコンベヤBLの進行方向に対して左または右に偏
り、図示していない周辺機器にコイルが接触して圧延ラ
インを停止せざるを得ない状態となることもある。
このため、コイルの先端Aは第5図に示すようにライン
中央の定位置に存在するようにしてコンベヤBL上にコ
イルを載置することが望ましい。このために、従来はコ
ンベヤBL上に載置されて走行中のコイルCLの先端部
を人手によって切断し、コイルの先端が第5図に示され
る点Aに位置するようにしなければならなかった。
一方、線材Xの任意の位置がレイングヘッドLHから吐
出されるまえにレイングヘッドLHの回転角度または線
材Xの速度を制御することにより、吐出された線拐Xの
任意の位置を制御する装置も考えられている。しかし、
最近の線材圧延設備の圧延速度は非常に高速になってお
り、仕上圧延機の出側で100m/seeを超えるもの
も出来ており、このため仕上圧延機の出側に線材Xの任
意の位置があるときに制御を開始しても、その任意の位
置がレイングヘッドLHの吐出口Eに達するまでに?1
ilJ御を終了するだけの充分な時間が得られなくなっ
てき”Cいる。
従って、相対位置制御が完了するに必要な時間を得る為
、仕上圧延機入側に線材先端が到達した時から相対位置
制御を行う必要があり、このため仕上圧延機の入側距離
を仕上圧延機の出側等価距離に換算する必要がある。
この相対位置制御を正確にしかも安定に制御させる為に
は、仕上圧延機の上流と下流に設置された線材検出器間
の距離を仕上圧延機の出側等価距離として正しく演算す
る必要があるが、しかし実際には、線材検出器動作の変
動、又は拐料径の違い、又は材料と仕上圧延機のカリバ
ーとの接触位置のずれ等により、材料毎に約1%程度、
レイングヘッドLH角度にして約20〜30”の誤差が
生じる0 従って、仕上圧延機の上流と下流の線材検出器間で位置
制御を行い、その予備制御に於ける補正出力と仕上圧延
機下流の線材検)出側より相対位置制御の本制御を開始
した時、予備制御における補正出力の極性と本制御開始
にて出力する補正出力の極性が異ることがある。この場
合、相対位置制御の予備制御にてレイングヘッドLH吐
出口を一致させる為に減速または加速方向に補正出力を
していたものが、本制御開始に伴って加速才たは減速方
向に補正出力をすると、レイングヘッドLHは減速また
は加速途中から加速才たは減速し、ライン同期速度に復
帰する迄の時間が余分に必要となり、本制御にて位置修
正をすることが不可能となる。
以下、従来のlfM拐位置制御装置に於ける緑拐先端の
レイングヘッドLHからの吐出位置の相対位置制御につ
いて第6図のブロック図並びに第7図のレイングヘッド
LHの回転位置の説明図に従って説明する。
第6図に於いて、仕上圧延機FMは仕上圧延機駆動用の
電動機M1で駆動されるが、この屯動機Mlにはパルス
発イ5器PGI  が取り付けられ、でいる。また、1
/イング・\ラドL J、(はレイング駆動用のj・乱
勤磯M2で駆動され、このIjt BU)磯M2にはノ
ぐルス発信器PG2 が取付けられ、更にこのパルス発
信器13G2 にはリミットスイッチLSが取付けられ
ている。ちなみに、リミットスイッチLSの取例位(直
は第7図の説明図に示す通りである。このパルス発信器
PG2 に数句けられたリミットスイッチLSは、レイ
ンクヘッドL 1+が1回転する毎にカウンタ8のパル
スカウントii&をリセットし、レイングヘッドL I
−1の回転角!亀をカウンタ8て計数されるパルス数に
より検出可能としている。
今、)敲材検出器HD、からHDtまでの仕上出側等価
距離をり0、線材検出器HD2からレイングヘッドLH
の吐出日進の距離をL2、レインクヘッドLHの直径を
DL%線材検出器HD、又はHD2から線材光端迄の移
動針を!1線材に対するレイングヘッドLHのリード率
をαf とすると、レイングヘッドLHの目標吐出位置
、つまり第7図の位ftBを設定する目標吐出位置設定
器1の設定値no  に対する偏差は、線材先端が現在
位置からレイングヘッドLHの吐出口に到達する迄のレ
イングヘッドLHの残回転数n1  とレイングヘッド
LHの現在位置n、とを加算器9にて加算し、これと目
標吐出位置設定器1との差を減算器10により減算する
ことにより求められる。
尚、レイングヘッドLHの残回転数ni  は仕上圧延
機駆動用の電動機M1に直結されたパルス発信器PCI
  のパルスをカウンタ3によりカウントし、これによ
りレイングヘッド残回転数演算回路2にて次式を演算す
ることにより求められる。
−1 n、=□・(1+αf)・・・・・ (1)πDL 但し、予備制御中のLは、開閉器4が動作し距離設定器
5によりり、 + t、、が設定され、本制御中の場合
、開閉器4がオフし距離設定器6によりLm  −が再
設定される。
一方、レイングヘッドLHの現在位置n、はカウンタ8
のパルスをP L ルイングヘッド1回転当りのパルス
数をPLsとすると1.レイングヘッド回転数演算回路
7により nt=Pt、/P’t、t    +**++w+++
  (2)なる演算を行うことによって求められる。
このようにして求められた目標吐出位置設定器1の設定
値n0  に対する偏差に対し、偏差演算回路11にて
整数を除去し、この出力信号を比例と積分要素を具備し
た位置制御回路12に入力し、この出力n、をレイング
ヘッドLHの補正信号として与えレイングヘッドLHの
加速または減速制御を行うことによって相対位置制御を
行っている。
今、線材検出器HDtにて線材が検出されると、開閉器
4が動作して距離設定器5によりLがり、+L、にて設
定されるが、線材検出器HDtからHD。
までの間の仕上出側等価距離に△L、の誤差があるとす
ると、レイングヘッドLHの残回転数Δn8はΔnl=
”Δ11/πDL  ・・・・・・・・・・ (3)な
る誤差となる。従って、線材検出器HD、にて線材先端
を検出し、予備制御を開始した時、レイングヘッドLH
の制御回転数n3、つまりnm=n6  (11+nl
 )−整数・・・・(4)が第7図に於けるPIMIの
位置にあるとすると、整定時間を速くする為減速を開始
し、レイングヘッドLHのパイプ吐出口Eを目標位置B
となるべく相対位置の予備制御が開始される。
次に、線材先端が線材検出器HD、にて検出されると、
開閉器4がオフし距離設定器6によりHDtからレイン
グヘッドLHの吐出口E迄の正確な距離L2  が設定
され本制御に入るが、この正確な距離設定にてレイング
ヘッドLHの制御回転数n1は正しい値となる。この制
御の結果の位置が第7図のPAMIであるとすると、予
備制御にてレイングヘッドLHを減速していたのに対し
て、本制御に入ると加速方向の速度補正信号を出力して
レイングヘッドLHを加速することとなる。このため、
減速速度からライン同期速度迄戻す為の時間が無駄時間
となり、もしレイングヘッドLHの位置が減速から加速
途中リミットスイッチLSを越えて左半分の領域に入る
と再び減速が行なわれることとなり、本制御にてレイン
グヘッドLHの位置修正に要する時間が不足となり、相
対位置制御が不能になるという問題がある。
〔発明の目的〕
従って、本発明の目的は、この様な事情に鑑みて、線材
圧延設備等に於ける線材の相対的な位置制御を円滑に実
施する事を可能とし、圧延ラインの効率的な運用の上で
効果的な線材位置制御を提供するにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成する為に、本発明は長手方向に搬送され
る線材先端の位置を検出する位置検出手段と、瑯材の搬
送速度を検出する速度検出手段と、位置検出手段の下流
側に設置され、回転しながら線材をコイル状に成形して
吐出するヘッドと、ヘッドの回転位置を検出する手段と
、線材先端の位置及び線材の速度とヘッドの回転位置か
ら線材の目標吐出位置に対するヘッドの回転位置の偏差
を算出する演算手段と、演算手段出力に基づいてヘッド
の回転を加速または減速する制御手段と、線材先端の吐
出終了後のヘッドの回転位置の制御に当って加速または
減速の極性が変化しない様な補正信号を制御手段に与え
る手段と力)ら成る事を特徴とする線材位置制御装置を
提供するものである。
〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第8図は本発明の一実施例に係る線材位1醍制御装置の
ブロック図である。同図構成が第6図の構成と異る点は
、予備制御から本制御に切換えた時点でレイングヘ゛ノ
ドLHに対する補正信号の極性が減速力)ら加速に変化
する様な場合、開閉器16が閉となり偏差補正設定器1
4がら加n器13を通じて偏差演算回路11の偏差出力
に補正信号″−1″を加算し、又反対に予備制御から本
制御に切換えた時点でレイング・\ツドLHに対する補
正信号の極性が加速から減速に変化する様な場合、開閉
器17が閉となり偏差補正設定器15から加算器13を
通じて偏差演算回路11の偏差出力に補正信号1+1″
を加算する様に構成されることである。尚、開閉器16
゜17は偏差演算回路11のレイングヘッド制御回転数
ns  が予glI制御から本制御に切換ねる直前の補
正極性と一致することにより開となる。
かかる構成に於いて、次にその動作を第9図の特性図に
従って説明する。ちなみに、第9図は偏差波計1回路1
】の入出力特性図である。
今、線材検出器HD、にて線材先端が検出され、予備制
御か開始されると、この時のレインクヘッドLHの制御
回転数n、が例えば第9図のPIMIの位置にあるとす
るならばレイングヘッドLHの減速が行なわれ、レイン
グヘッドLHのパイプ吐出口Eが目標位ftBとなるへ
く相対位置の予備制御が省なわれる。これに対しで、予
備制御から本制御に切換える直前のレイングヘッドLH
の制御回転数n3  が例えばPIM2の位置にあると
すると、線材検出器HD、により本制御が開始される場
合に、距離設定!a5によりLが絶対距離Lt  に再
設定される。ところが、かかる再設定の結果レイングヘ
ッドLHの制御回転数n、が例えはPAM2の位置とな
ったとすると、レイングヘッドLHの速度補正出力は加
速方向に制御されようとする。しかし、この場合は、開
閉器16が閉となるため、′″−1″−1″回転れてい
る偏差補正設定器14の設定置が加算器13を介して偏
差演算回路11の偏差出力に加算され、従って第7図か
らも明らかな如く、レイングヘッドLHに対しては減速
方向の速度補正信号となる。また、レイングヘッドLH
がさらに減速し偏差演算回路IJのレイングヘッド制御
回転数n3  が本制御に切換わる直前の極性と一致す
ると、開閉器16が開となり、レイングヘッドLHは偏
差演算回路1】のレイングヘッド制御回転数n3  で
のみ制御されることとなり、さらに減速しレイングヘッ
ドLHのパイプ吐出口Eを目標位置Bに近づける。
同様に、予備制御から本制御に切換えた時にレイングヘ
ッドLHの速度補正信号の極性が加速から減速に変化す
る場合、開閉器17が閉となり1+1#回転を設定され
ている偏差補正設定器15の設定値が加算器13を介し
て加算される。このため、線材検出器HD、からHD7
間の仕上出側等価距離設定値り、  の設定誤差△LN
に対しても、相対位置制御の予備制御から本制御に切換
えた場合のレイングヘラドLHの速度補正は号の極性が
変化することなく相対位置制御が円、(Iに行オつれる
こととなる。
〔発明の効果〕
以上述べた如く、不発明によれは、線材圧延設備等に用
いられるレイングヘッドにより曜材先端の位置制御を行
うに当って、相対位置制御jの予備制御と本制御の切換
わり点でのレインクヘッドの制量極性を一致させるこさ
により、レイングヘッドの位置修正時間を短縮し、円/
itな制御jをniJ′能にした線材位置制御装置を得
るこさが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は周知の線材圧延設備の系統図、第2図、第3図
はそれぞれレイングヘッドの構造を示す側面図及び正面
図、 第4図、第5図は線材コイルのコンベヤ上の状態を示す
説明図、 第6図は従来の線材位置制御装置のブロック図、第7図
はレイングヘッドの回転位置の説明図、第8図は本発明
の一実施例に係る線材位置制御装置のブロック図、 第9図は偏差演算回路の入出力特性図である。 LH・・・レイングヘッド、HD+、HDt・・線材検
出器、 1・・・目標吐出位置設定器、2・・・レイングヘッド
残回転数演算回路、3・・・カウンタ、4・・・開閉器
、7・・・レインクヘッド回転数演算回路、8・・・カ
ウンタ、11・・・偏差演算回路、12・・・位置制御
回路、14゜15・・・偏差補正設定器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 長手方向に搬送される線材先端の位置を検出する位置検
    出手段と、線材の搬送速度を検出する速度検出手段と、
    位置検出手段の下流側に設置され、回転しながら線材を
    コイル状に成形して吐出するヘッドと、ヘッドの回転位
    置を検出する手段と、線材先端の位置及び線材の速度と
    ヘッドの回転位置から線材の目標吐出位置に対するヘッ
    ドの回転位置の偏差を算出する演算手段と、演算手段出
    力ζこ基づいてヘッドの回転を加速または減速する制御
    手段と、線材先端の吐出終了後のヘッドの回転位置の制
    御に当って、加速または減速の極性が変化しない様な補
    正信号を制御手段に与える手段とから成る事を特徴とす
    る線材位置制御装置。
JP11520582A 1982-07-02 1982-07-02 線材位置制御装置 Granted JPS597422A (ja)

Priority Applications (1)

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JP11520582A JPS597422A (ja) 1982-07-02 1982-07-02 線材位置制御装置

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JP11520582A JPS597422A (ja) 1982-07-02 1982-07-02 線材位置制御装置

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JPS597422A true JPS597422A (ja) 1984-01-14
JPH0256970B2 JPH0256970B2 (ja) 1990-12-03

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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