(57)【要約】【課題】本発明は、ミルモータを一定の目標速度で速度制御する圧延機において、スリップ疵の発生を低減できる圧延機の速度制御装置、該方法および圧延システムを提供する。【解決手段】本発明は、ミルモータ８を一定の目標速度で速度制御する圧延機１における圧延材ＷＫの速度をさらに制御する圧延機１の速度制御装置であって、圧延材ＷＫを巻き取るテンションリール２、３と、テンションリール２、３を駆動するテンションリールモータ６、７と、テンションリールモータ６、７の速度制御により巻取張力が目標張力となるように制御する第１リールモータ制御部９、１０、１２と、圧延材ＷＫの出側速度を測定する速度計１３、１４と、速度計１３、１４で測定された圧延材ＷＫの出側速度が所定の許容上限速度を超えた場合に、前記出側速度を減速するように、テンションリールモータ６、７を制御する第２リールモータ制御部１５〜２２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延材を圧延する一対のワークロールを駆動するミルモータを一定の目標速度で速度制御する圧延機における前記圧延材の速度をさらに制御する圧延機の速度制御装置であって、
前記ワークロールで圧延された圧延材を巻き取るテンションリールと、
前記テンションリールを駆動するテンションリールモータと、
前記テンションリールモータの速度を制御することにより巻取張力が目標張力となるように前記テンションリールモータを制御する第１リールモータ制御部と、
前記圧延材の出側速度を測定する出側速度測定部と、
前記出側速度測定部で測定された圧延材の出側速度が予め設定された所定の許容上限速度を超えた場合に、前記圧延材の出側速度を減速するように、前記テンションリールモータを制御する第２リールモータ制御部とを備える、
圧延機の速度制御装置。
【請求項２】
前記第１リールモータ制御部は、前記目標張力を設定する目標張力設定部と、前記テンションリールモータの速度を制御することにより前記巻取張力が前記目標張力設定部に設定された目標張力となるように前記テンションリールモータを制御する制御部とを備え、
前記第２リールモータ制御部は、前記出側速度測定部で測定された圧延材の出側速度が前記許容上限速度を超えた場合に、前記出側速度測定部で測定された圧延材の出側速度が、予め設定された、前記許容上限速度より遅い所定の目標出側速度以下となるまで、前記圧延材の出側速度を減速するように、前記目標張力設定部で設定された目標張力を補正する、
請求項１に記載の圧延機の速度制御装置。
【請求項３】
圧延材を圧延する一対のワークロールを駆動するミルモータを一定の目標速度で速度制御する圧延機における前記圧延材の速度をさらに制御する圧延機の速度制御方法であって、
前記ワークロールで圧延された圧延材を巻き取るテンションリールをテンションリールモータで駆動する駆動工程と、
前記テンションリールモータの速度を制御することにより巻取張力が目標張力となるように前記テンションリールモータを制御する第１リールモータ制御工程と、
前記圧延材の出側速度を測定する出側速度測定工程と、
前記出側速度測定工程で測定された圧延材の出側速度が予め設定された所定の許容上限速度を超えた場合に、前記圧延材の出側速度を減速するように、前記テンションリールモータを制御する第２リールモータ制御工程とを備える、
圧延機の速度制御方法。
【請求項４】
圧延材を圧延する一対のワークロールを駆動するミルモータを一定の目標速度で速度制御する圧延機と、前記圧延材の速度をさらに制御する圧延機の速度制御装置とを備える圧延システムであって、
前記圧延機の速度制御装置は、請求項１または請求項２に記載の圧延機の速度制御装置である、
圧延システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機によって圧延される圧延材の速度を制御する圧延機の速度制御装置および速度制御方法に関する。そして、本発明は、このような速度制御装置を備える圧延システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばフィルムや鋼板等の圧延材を、一対のワークロールを備えた圧延機で圧延することによって、所望の厚さ（板厚）を持つ製品が製造されている。この製品を製造する際に、例えば所望の品質を得る等ために、圧延機には、様々な制御が実施されており、例えば、特許文献１には、スキンパスミルの速度制御方法が提案されている。
【０００３】
この特許文献１に開示されたスキンパスミルの速度制御方法は、圧延機の両側にブライドルロールを配置してストリップの伸率を制御するところのスキンパスミルの電動機の速度制御方法であって、少なくとも圧延機の圧延荷重から圧延中に電動機が発生すべきトルクを演算し、圧延機の電動機に対して演算にて得られた前記トルクを発生するように制御することで、ワークロールとストリップの速度を同期させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４３７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に開示されたスキンパスミルの速度制御方法は、上記構成により、ワークロールとストリップ（圧延材に相当）との過大な速度差の発生を防止でき、この結果、ワークロールとストリップとの過大な速度差の発生によって生じるスリップ疵の発生を防止できる。ところで、前記特許文献１に開示されたスキンパスミルの速度制御方法は、ワークロールの電動機（いわゆるミルモータ）をトルク制御しているため、所定の品質を満たすために、ミルモータが一定の目標速度で駆動するように、ミルモータを速度制御する圧延機には、適用できない。
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、ミルモータを一定の目標速度で速度制御する圧延機において、スリップ疵の発生を低減できる圧延機の速度制御装置および速度制御方法、ならびに、前記速度制御装置を備える圧延システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる圧延機の速度制御装置は、圧延材を圧延する一対のワークロールを駆動するミルモータを一定の目標速度で速度制御する圧延機における前記圧延材の速度をさらに制御する装置であって、前記ワークロールで圧延された圧延材を巻き取るテンションリールと、前記テンションリールを駆動するテンションリールモータと、前記テンションリールモータの速度を制御することにより巻取張力が目標張力となるように前記テンションリールモータを制御する第１リールモータ制御部と、前記圧延材の出側速度を測定する出側速度測定部と、前記出側速度測定部で測定された圧延材の出側速度が予め設定された所定の許容上限速度を超えた場合に、前記圧延材の出側速度を減速するように、前記テンションリールモータを制御する第２リールモータ制御部とを備える。
【０００８】
このような圧延機の速度制御装置は、出側速度測定部で測定された圧延材の出側速度が、予め設定された所定の許容上限速度を超えた場合に、前記圧延材の出側速度を減速するように、テンションリールモータを制御するので、ミルモータを一定の目標速度で速度制御しても、前記圧延材の出側速度を許容上限速度以下に抑えることができ、スリップ疵の発生を低減できる。
【０００９】
他の一態様では、上述の圧延機の速度制御装置において、前記第１リールモータ制御部は、前記目標張力を設定する目標張力設定部と、前記テンションリールモータの速度を制御することにより前記巻取張力が前記目標張力設定部に設定された目標張力となるように前記テンションリールモータを制御する制御部とを備え、前記第２リールモータ制御部は、前記出側速度測定部で測定された圧延材の出側速度が前記許容上限速度を超えた場合に、前記出側速度測定部で測定された圧延材の出側速度が、予め設定された、前記許容上限速度より遅い所定の目標出側速度以下となるまで、前記圧延材の出側速度を減速するように、前記目標張力設定部で設定された目標張力を補正する。
【００１０】
このような圧延機の速度制御装置は、第２リールモータ制御部が、第１リールモータ制御部の目標張力設定部で設定された目標張力を補正するので、ミルモータを一定の目標速度で速度制御し、かつ、テンションリールを一定の目標張力で張力制御する装置に、後付で、スリップ疵の発生を低減するために出側速度を速度制御する第２テンションリール制御部を付加できる。
【００１１】
本発明の他の一態様にかかる圧延機の速度制御方法は、圧延材を圧延する一対のワークロールを駆動するミルモータを一定の目標速度で速度制御する圧延機における前記圧延材の速度をさらに制御する方法であって、前記ワークロールで圧延された圧延材を巻き取るテンションリールをテンションリールモータで駆動する駆動工程と、前記テンションリールモータの速度を制御することにより巻取張力が目標張力となるように前記テンションリールモータを制御する第１リールモータ制御工程と、前記圧延材の出側速度を測定する出側速度測定工程と、前記出側速度測定工程で測定された圧延材の出側速度が予め設定された所定の許容上限速度を超えた場合に、前記圧延材の出側速度を減速するように、前記テンションリールモータを制御する第２リールモータ制御工程とを備える。
【００１２】
このような圧延機の速度制御方法は、出側速度測定工程で測定された圧延材の出側速度が、予め設定された所定の許容上限速度を超えた場合に、前記圧延材の出側速度を減速するように、テンションリールモータを制御するので、ミルモータを一定の目標速度で速度制御しても、前記圧延材の出側速度を許容上限速度以下に抑えることができ、スリップ疵の発生を低減できる。
【００１３】
本発明の他の一態様にかかる圧延システムは、圧延材を圧延する一対のワークロールを駆動するミルモータを一定の目標速度で速度制御する圧延機と、前記圧延材の速度をさらに制御する圧延機の速度制御装置とを備えるシステムであって、前記圧延機の速度制御装置は、これら上述のいずれかの圧延機の速度制御装置である。
【００１４】
これによれば、これら上述のいずれかの圧延機の速度制御装置を備えた圧延システムが提供できる。この圧延システムは、これら上述のいずれかの圧延機の速度制御装置を備えるので、圧延材の出側速度を許容上限速度以下に抑えることができ、スリップ疵の発生を低減できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる圧延機の速度制御装置および速度制御方法は、ミルモータを一定の目標速度で速度制御する圧延機において、スリップ疵の発生を低減できる。本発明によれば、このような速度制御装置を備える圧延システムが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態における圧延システムの構成を示す図である。
【図２】前記圧延システムにおける圧延材の速度制御に関する動作を示すフローチャートである。
【図３】前記圧延システムにおける圧延材の速度制御に関する動作を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の１または複数の実施形態が説明される。しかしながら、発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００１８】
実施形態における圧延システムは、圧延材を圧延する一対のワークロールを駆動するミルモータを一定の目標速度で速度制御する圧延機と、前記圧延材の速度をさらに制御する圧延機の速度制御装置とを備えるシステムである。そして、本実施形態では、前記圧延機の速度制御装置は、前記ワークロールで圧延された圧延材を巻き取るテンションリールと、前記テンションリールを駆動するテンションリールモータと、前記テンションリールモータの速度を制御することにより巻取張力が目標張力となるように前記テンションリールモータを制御する第１リールモータ制御部と、前記圧延材の出側速度を測定する出側速度測定部と、前記出側速度測定部で測定された圧延材の出側速度が予め設定された所定の許容上限速度を超えた場合に、前記圧延材の出側速度を減速するように、前記テンションリールモータを制御する第２リールモータ制御部とを備える。このような圧延システムを、リバース型圧延機を用いてより具体的に説明する。
【００１９】
図１は、実施形態における圧延システムの構成を示す図である。より具体的には、例えば、図１に示すように、圧延システムＳは、圧延機１と、第１および第２テンションリール２、３と、第１および第２デフレクタロール４、５と、第１および第２テンションリールモータ６、７と、ミルモータ８と、第１および第２テンションリールモータ駆動部９、１０と、ミルモータ駆動部１１と、目標張力設定部１２と、第１および第２速度計１３、１４と、第１および第２加算部１５、１６と、切換えスイッチ１７と、補正判定部１８と、オンオフスイッチ１９と、目標出側速度設定部２０と、許容上限速度設定部２１と、速度制御補正値生成部２２とを備え、例えば第１および第２テンションリール２、３に巻回された帯状の圧延材ＷＫを、第１および第２テンションリール２、３間に配設された圧延機１によって圧延する。この圧延システムＳによって製造される圧延製品の板厚は、任意であって良いが、近年の薄物化に鑑み、好適には、例えば数百ミクロンメートル以下や１００μｍ以下等の領域である。
【００２０】
圧延機１は、一対のワークロールの間に圧延材ＷＫを通し、前記一対のワークロールから力を受けて変形することでその厚みを減じ、前記目標の厚みに成形する装置である。本実施形態では、前記一対のワークロールを１個備え、圧延材ＷＫを前記一対のワークロールの間に、正方向およびその逆方向に１または複数回通過させることによって各回（各パス）で順次にその厚みを減じ、前記目標の厚みに成形するリバース型圧延機である。より具体的には、圧延機１は、例えば、図略の圧下装置によりその間に力を加えながら圧延材ＷＫを通して圧延材ＷＫを圧延する一対の第１および第２ワークロールＷＲ−１、ＷＲ−２と、前記一対の第１および第２ワークロールＷＲ−１、ＷＲ−２それぞれを支持する一対の第１および第２バックアップロールＢＲ−１、ＢＲ−２とを備える。なお、図１に示す例では、１つのワークロールＷＲは、１つのバックアップロールＢＲによって支持されるが、複数のバックアップロールＢＲによって支持されても良い。すなわち、圧延機１は、縦型ミルやクラスタ型ミル等の複数段型圧延機であっても良い。前記圧下装置は、前記一対の第１および第２ワークロールＷＲ−１、ＷＲ−２のうちの一方を他方に対して近接移動または離間移動することによって、前記一対の第１および第２ワークロールＷＲ−１、ＷＲ−２の間における隙間の長さ（幅、ロールギャップ長）を調整しながら、前記一対の第１および第２ワークロールＷＲ−１、ＷＲ−２を圧下する装置である。
【００２１】
第１テンションリール２は、圧延機１に対し一方側に、圧延機１から所定の距離だけ離間した位置に配設され、圧延材ＷＫに張力を掛けながら、圧延材ＷＫの移動方向に応じて圧延材ＷＫを巻出しおよび巻き取りのいずれかを行う装置である。第１テンションリール２は、所定の軸回りに回転可能な円柱状の部材（リードドラム）を備えて構成される。第２テンションリール３は、圧延機１に対し他方側に、圧延機１から所定の距離だけ離間した位置に配設され、圧延材ＷＫに張力を掛けながら、圧延材ＷＫの移動方向に応じて圧延材ＷＫを巻き取りおよび巻出しのいずれかを行う装置である。第２テンションリール３は、所定の軸回りに回転可能な円柱状の部材（リードドラム）を備えて構成される。
【００２２】
第１デフレクタロール４は、第１テンションリール２と圧延機１との間に、圧延機１から所定の距離だけ離間した位置に配設された、所定の軸回りに回転可能な円柱状の部材である。第２デフレクタロール５は、圧延機１と第２テンションリール３との間に、圧延機１から所定の距離だけ離間した位置に配設された、所定の軸回りに回転可能な円柱状の部材である。
【００２３】
第１テンションリールモータ６は、第１テンションリールモータ駆動部９に接続され、第１テンションリール２を回転させるモータである。第２テンションリールモータ７は、第２テンションリールモータ駆動部１０に接続され、第２テンションリール３を回転させるモータである。
【００２４】
目標張力設定部１２は、ユーザ（オペレータ）による目標張力の入力を受け付け、前記目標張力に応じた第１および第２制御信号（第１および第２制御指令値、第１および第２２張力制御用電流値）それぞれを第１および第２加算部１５、１６それぞれに出力する装置である。
【００２５】
第１テンションリールモータ駆動部９は、第１テンションリールモータ６の速度を制御することにより、巻取張力が、目標張力設定部１２で受け付けた目標張力となるように、第１テンションリールモータ６を制御する装置である。より具体的には、本実施形態では、第１テンションリールモータ駆動部９は、スリップ疵の発生を低減するために後述のように目標張力の補正を実施しない場合において、目標張力設定部１２から第１加算部１５を介して入力された第１制御信号に応じた電力を第１テンションリールモータ６に給電する。これにより第１テンションリールモータ６が速度制御され、巻取張力が目標張力となるように張力制御されて第１テンションリールモータ６が駆動される。
【００２６】
第２テンションリールモータ駆動部１０は、第２テンションリールモータ７の速度を制御することにより、巻取張力が、目標張力設定部１２で受け付けた目標張力となるように、第２テンションリールモータ７を制御する装置である。より具体的には、本実施形態では、第２テンションリールモータ駆動部１０は、スリップ疵の発生を低減するために後述のように目標張力の補正を実施しない場合において、目標張力設定部１２から第２加算部１６を介して入力された第２制御信号に応じた電力を第２テンションリールモータ７に給電する。これにより第２テンションリールモータ７が速度制御され、巻取張力が目標張力となるように張力制御されて第２テンションリールモータ７が駆動される。
【００２７】
ここで、圧延材ＷＫが巻回された状態において、テンションリールの軸心から圧延材ＷＫの外表面までの半径（コイル半径）をＤとし、圧延材ＷＫにかかる張力をＴとし、モータのトルクをτとすると、Ｔ＝τ／Ｄと表される。コイル半径Ｄに応じてテンションリールモータのトルクを制御することにより、圧延材ＷＫにかかる張力Ｔが制御される。
【００２８】
ミルモータ８は、ミルモータ駆動部１１に接続され、前記一対の第１および第２ワークロールＷＲ−１、ＷＲ−２を回転させるモータである。ミルモータ駆動部１１は、一定の目標速度で速度制御するように所定の電力をミルモータ８に給電することによってミルモータ８を駆動する回路である。
【００２９】
スリップ疵の発生を低減するために後述のように目標張力の補正を実施しない場合において、図１に矢符（→）で示す正方向（図１では紙面の左側から右側へ向かう方向）に圧延材ＷＫが移動するパスの場合、圧延機１に対し、第１および第２テンションリール２、３、第１および第２デフレクタロール４、５、第１および第２テンションリールモータ６、７、ミルモータ８、第１および第２テンションリールモータ駆動部９、１０、ミルモータ駆動部１１、ならびに、目標張力設定部１２は、次のように機能する。すなわち、第１テンションリール２は、巻出側テンションリールとなり、第１テンションリールモータ６によって回転駆動され、巻回された圧延材ＷＫを圧延機１へ供給する。この際に、第１テンションリールモータ駆動部９は、第１テンションリールモータ６の速度を制御することにより、第２テンションリール３での巻取張力が、目標張力設定部１２で受け付けた目標張力となるように、第１制御信号に応じて第１テンションリールモータ６を制御する。第１デフレクタロール４は、第１テンションリール２から巻出された圧延材ＷＫの方向を水平方向に変更する。圧延機１は、圧延材ＷＫを圧延する。この際に、ミルモータ駆動部１１は、一定の目標速度で速度制御するように所定の電力をミルモータ８に給電することによってミルモータ８を駆動し、このミルモータによって、一対の第１および第２ワークロールＷＲ−１、ＷＲ−２は、回転駆動される。第２デフレクタロール５は、圧延機１から送られてきた水平方向の圧延材ＷＫを第２テンションリール３の方向に変更する。第２テンションリール３は、巻取側テンションリールとなり、第２テンションリールモータ７によって回転駆動され、圧延機１で圧延された圧延材ＷＫを巻き取って収容する。この際に、第２テンションリールモータ駆動部１０は、第２テンションリールモータ７の速度を制御することにより、前記巻取張力が、目標張力設定部１２で受け付けた目標張力となるように、第２制御信号に応じて第２テンションリールモータ７を制御する。
【００３０】
スリップ疵の発生を低減するために後述のように目標張力の補正を実施しない場合において、一方、図１に矢符（→）で示す前記正方向に対し逆方向（図１では紙面の右側から左側へ向かう方向）に圧延材ＷＫが移動するパスの場合、圧延機１に対し、第１および第２テンションリール２、３、第１および第２デフレクタロール４、５、第１および第２テンションリールモータ８、９、ミルモータ８、第１および第２テンションリールモータ駆動部９、１０、ミルモータ駆動部１１、ならびに、目標張力設定部１２は、次のように機能する。すなわち、第２テンションリール３は、巻出側テンションリールとなり、第２テンションリールモータ７によって回転駆動され、巻回された圧延材ＷＫを圧延機１へ供給する。この際に、第２テンションリールモータ駆動部１０は、第２テンションリールモータ７の速度を制御することにより、第１テンションリール２での巻取張力が、目標張力設定部１２で受け付けた目標張力となるように、第２制御信号に応じて第２テンションリールモータ７を制御する。第２デフレクタロール５は、第２テンションリール３から巻出された圧延材ＷＫの方向を水平方向に変更する。圧延機１は、圧延材ＷＫを圧延する。この際に、ミルモータ駆動部１１は、一定の目標速度で速度制御するように所定の電力をミルモータ８に給電することによってミルモータ８を駆動し、このミルモータによって、一対の第１および第２ワークロールＷＲ−１、ＷＲ−２は、回転駆動される。第１デフレクタロール４は、圧延機１から送られてきた水平方向の圧延材ＷＫを第１テンションリール２の方向に変更する。第１テンションリール２は、巻取側テンションリールとなり、第１テンションリールモータ６によって回転駆動され、圧延機１で圧延された圧延材ＷＫを巻き取って収容する。この際に、第１テンションリールモータ駆動部９は、第１テンションリールモータ６の速度を制御することにより、前記巻取張力が、目標張力設定部１２で受け付けた目標張力となるように、第１制御信号に応じて第１テンションリールモータ６を制御する。
【００３１】
スリップ疵の発生を低減するために後述のように目標張力の補正を実施しない場合では、ミルモータ８は、一定の目標速度で速度制御され、第１および第２テンションリールモータ８、９は、それぞれ、巻取張力が目標張力となるように、張力制御される。
【００３２】
続いて、このようなミルモータ８の速度制御および第１および第２テンションリールモータ８、９の張力制御を行う圧延システムＳにおいて、スリップ疵の発生を抑制するための構成および動作について説明する。
【００３３】
まず、スリップ疵の発生を抑制するための構成について説明する。
【００３４】
第１速度計１３は、第１デフレクタロール４の回転速度を測定することによって圧延材ＷＫの移動速度を測定する装置である。第１速度計１３は、本実施形態では、例えば、第１デフレクタロール４の回転速度を測定するパルスジェネレータである。第１速度計１３は、補正判定部１８に接続され、その測定した圧延材ＷＫの移動速度（第１デフレクタロール４の回転速度）を補正判定部１８へ出力する。第２速度計１４は、第２デフレクタロール５の回転速度を測定することによって圧延材ＷＫの移動速度を測定する装置である。第２速度計１４は、本実施形態では、例えば、第２デフレクタロール５の回転速度を測定するパルスジェネレータである。第２速度計１４は、補正判定部１８に接続され、その測定した圧延材ＷＫの移動速度（第２デフレクタロール５の回転速度）を補正判定部１８へ出力する。
【００３５】
なお、第１および第２速度計１３、１４は、それぞれ、パルスジェネレータに限定されるものではなく、他の速度計であっても良い。例えば、第１速度計１３は、圧延機１と第１デフレクタロール４と間に配設されたレーザドップラ速度計等であっても良く、第２速度計１４は、圧延機１と第２デフレクタロール５と間に配設されたレーザドップラ速度計等であっても良い。
【００３６】
目標出側速度設定部２０は、ユーザ（オペレータ）によるミルモータ８の目標出側速度Ｖｄｓｅｔの入力を受け付ける装置である。目標出側速度設定部２０は、例えば、キーボードや、テンキーや、ロータリスイッチや、ディップスイッチ等を備えて構成される。目標出側速度設定部２０は、補正判定部１８に接続され、その入力された目標出側速度Ｖｄｓｅｔを補正判定部１８へ出力する。なお、目標出側速度Ｖｄｓｅｔが予め設定された固定値である場合では、目標出側速度設定部２０が省略され、目標出側速度Ｖｄｓｅｔが予め補正判定部１８に記憶されても良い。
【００３７】
許容上限速度設定部２１は、ユーザ（オペレータ）による圧延材ＷＫの許容上限速度ＶｄＬの入力を受け付ける装置である。許容上限速度設定部２１は、例えば、キーボードや、テンキーや、ロータリスイッチや、ディップスイッチ等を備えて構成される。許容上限速度設定部２１は、補正判定部１８に接続され、その入力された許容上限速度ＶｄＬを補正判定部１８へ出力する。なお、許容上限速度ＶｄＬが予め設定された固定値である場合では、許容上限速度設定部２１が省略され、許容上限速度ＶｄＬが予め補正判定部１８に記憶されても良い。
【００３８】
前記許容上限速度ＶｄＬは、圧延材ＷＫの移動速度に対し許容される速度の上限値であり、スリップ疵を生じないように適宜な値に決定される。前記目標出側速度Ｖｄｓｅｔは、スリップ疵の発生を抑制するために実行されるテンションリールモータの速度制御を終了するために設定される値であり、許容上限速度ＶｄＬより遅い適宜な値に決定される。これら許容上限速度ＶｄＬと目標出側速度Ｖｄｓｅｔとの差は、スリップ疵を生じないように、目標出側速度Ｖｄｓｅｔに対し許容できる速度である。例えば、許容上限速度ＶｄＬおよび目標出側速度Ｖｄｓｅｔは、それぞれ、複数のサンプルを用いて調査され、ユーザ（オペレータ）に取得される。あるいは、例えば、ユーザ（オペレータ）は、その経験によって許容上限速度ＶｄＬおよび目標出側速度Ｖｄｓｅｔそれぞれを決定しても良い。
【００３９】
速度制御補正値生成部２２は、圧延材ＷＫの出側速度を減速するように、目標張力設定部１２で設定された目標張力を補正する補正信号（補正値、補正電流値）を生成する装置である。速度制御補正値生成部２２は、オンオフスイッチ１９を介して切換えスイッチ１７に接続され、その生成した補正信号をオンオフスイッチ１９を介して切換えスイッチ１７へ出力する。
【００４０】
オンオフスイッチ１９は、切換えスイッチ１７への、速度制御補正値生成部２２で生成された補正信号の出力をオンオフするスイッチである。オンオフスイッチ１９は、補正判定部１８に接続され、前記オンオフが補正判定部１８によって制御される。補正判定部１８によってオンオフスイッチ１９がオンされると、速度制御補正値生成部２２で生成された補正信号は、切換えスイッチ１７へ出力される。一方、補正判定部１８によってオンオフスイッチ１９がオフされると、速度制御補正値生成部２２で生成された補正信号は、切換えスイッチ１７へ出力されない。
【００４１】
切換えスイッチ１７は、第１ないし第３端子を備える１×２（１入力、２出力）のスイッチである。入力の第１端子には、オンオフスイッチ１９を介して速度制御補正値生成部２２が接続され、速度制御補正値生成部２２で生成された補正信号が、オンオフスイッチ１９のオンの際に、オンオフスイッチ１９を介して入力される。出力の第２端子には、第１加算部１５が接続され、第１端子と第２端子とがそのスイッチ動作によって接続された場合には、第１端子に入力された補正信号は、第２端子を介して第１加算部１５へ出力される。出力の第３端子には、第２加算部１６が接続され、第１端子と第３端子とがそのスイッチ動作によって接続された場合には、第１端子に入力された補正信号は、第３端子を介して第２加算部１６へ出力される。第１端子は、第２および第３端子のうちのいずれか一方と択一的に接続され、圧延材ＷＫが上述の正方向に移動する場合には、第１端子は、第３端子と接続され、一方、圧延材ＷＫが上述の逆方向に移動する場合には、第１端子は、第２端子と接続される。このようなスイッチ動作は、ユーザ（オペレータ）によるマニュアル操作で実行されて良く、あるいは、図略の装置によって自動的に実行されて良い。
【００４２】
第１加算部１５は、目標張力設定部１２からの入力と切換えスイッチ１７からの入力とを加算する装置である。第１加算部１５は、第１テンションリールモータ駆動部９に接続され、その加算結果を第１テンションリールモータ駆動部９へ出力する。より具体的には、本実施形態では、切換えスイッチ１７から補正信号が入力されていない場合には、第１加算部１５は、目標張力設定部１２からの第１制御信号（第１制御指令値、第１張力制御用電流値）を第１テンションリールモータ駆動部９へ出力し、切換えスイッチ１７から補正信号（補正値、補正電流値）が入力されている場合には、第１加算部１５は、目標張力設定部１２からの第１制御信号と切換えスイッチ１７からの補正信号とを加算し、加算結果（第１制御信号＋補正信号（第１制御指令値＋補正値、第１張力制御用電流値＋補正電流値））を第１テンションリールモータ駆動部９へ出力する。
【００４３】
第２加算部１６は、目標張力設定部１２からの入力と切換えスイッチ１７からの入力とを加算する装置である。第２加算部１６は、第２テンションリールモータ駆動部１０に接続され、その加算結果を第２テンションリールモータ駆動部１０へ出力する。より具体的には、本実施形態では、切換えスイッチ１７から補正信号が入力されていない場合には、第２加算部１６は、目標張力設定部１２からの第２制御信号（第２制御指令値、第２張力制御用電流値）を第２テンションリールモータ駆動部１０へ出力し、切換えスイッチ１７から補正信号（補正値、補正電流値）が入力されている場合には、第２加算部１６は、目標張力設定部１２からの第２制御信号と切換えスイッチ１７からの補正信号とを加算し、加算結果（第２制御信号＋補正信号（第２制御指令値＋補正値、第２張力制御用電流値＋補正電流値））を第２テンションリールモータ駆動部１０へ出力する。
【００４４】
補正判定部１８は、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを減速するように、巻取側テンションリールモータを制御するか否かを判定する装置である。補正判定部１８は、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄが許容上限速度ＶｄＬを超えた場合に、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄが、目標出側速度Ｖｄｓｅｔ以下となるまで、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを減速するように、巻取側テンションリールモータを制御する。本実施形態では、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄの減速は、目標張力設定部１２で受け付けた目標張力を、速度制御補正値生成部２２で生成された補正信号で補正することによって行われる。
【００４５】
より具体的には、圧延材ＷＫが上述の正方向に移動する場合には、第２速度計１４は、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを測定する出側速度測定部となり、補正判定部１８は、第２速度計１４で測定された圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄと許容上限速度ＶｄＬおよび目標出側速度Ｖｄｓｅｔそれぞれとを比較する。この比較の結果、第２速度計１４で測定された圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄが許容上限速度ＶｄＬを超えている場合に、補正判定部１８は、オンオフスイッチ１９をオンする。この結果、速度制御補正値生成部２２で生成された補正信号は、オンオフスイッチ１９および切換えスイッチ１７を介して第２加算部１６へ出力される。第２加算部１６は、目標張力設定部１２からの第２制御信号と切換えスイッチ１７からの補正信号とを加算し、加算結果（第２制御信号＋補正信号（第２制御指令値＋補正値、第２張力制御用電流値＋補正電流値））を第２テンションリールモータ駆動部１０へ出力する。これにより、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを減速するように、目標張力設定部１２で設定された目標張力が補正され、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを減速するように、第２テンションリールモータ駆動部１０によって第２テンションリールモータ７が駆動制御される。前記比較の結果、第２速度計１４で測定された圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄが目標出側速度Ｖｄｓｅｔ以下である場合に、補正判定部１８は、オンオフスイッチ１９をオフする。この結果、速度制御補正値生成部２２で生成された補正信号は、オンオフスイッチ１９および切換えスイッチ１７を介して第２加算部１６へ出力されない。第２加算部１６は、目標張力設定部１２からの第２制御信号を第２テンションリールモータ駆動部１０へ出力する。このため、目標張力設定部１２で設定された目標張力は、補正されず、上述のように第２テンションリールモータ駆動部１０によって、巻取張力が、目標張力設定部１２で受け付けた目標張力となるように、第２制御信号に応じて第２テンションリールモータ７が駆動制御される。
【００４６】
一方、圧延材ＷＫが上述の逆方向に移動する場合には、第１速度計１３は、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを測定する出側速度測定部となり、補正判定部１８は、第１速度計１３で測定された圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄと許容上限速度ＶｄＬおよび目標出側速度Ｖｄｓｅｔそれぞれとを比較する。この比較の結果、第１速度計１３で測定された圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄが許容上限速度ＶｄＬを超えている場合に、補正判定部１８は、オンオフスイッチ１９をオンする。この結果、速度制御補正値生成部２２で生成された補正信号は、オンオフスイッチ１９および切換えスイッチ１７を介して第１加算部１５へ出力される。第１加算部１５は、目標張力設定部１２からの第１制御信号と切換えスイッチ１７からの補正信号とを加算し、加算結果（第１制御信号＋補正信号（第１制御指令値＋補正値、第１張力制御用電流値＋補正電流値））を第１テンションリールモータ駆動部９へ出力する。これにより、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを減速するように、目標張力設定部１２で設定された目標張力が補正され、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを減速するように、第１テンションリールモータ駆動部９によって第１テンションリールモータ６が駆動制御される。前記比較の結果、第１速度計１３で測定された圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄが目標出側速度Ｖｄｓｅｔ以下である場合に、補正判定部１８は、オンオフスイッチ１９をオフする。この結果、速度制御補正値生成部２２で生成された補正信号は、オンオフスイッチ１９および切換えスイッチ１７を介して第１加算部１５へ出力されない。第１加算部１５は、目標張力設定部１２からの第１制御信号を第１テンションリールモータ駆動部９へ出力する。このため、目標張力設定部１２で設定された目標張力は、補正されず、上述のように第１テンションリールモータ駆動部９によって、巻取張力が、目標張力設定部１２で受け付けた目標張力となるように、第１制御信号に応じて第１テンションリールモータ６が駆動制御される。
【００４７】
これら第１および第２加算部１５、１６、切換えスイッチ１７、補正判定部１８、オンオフスイッチ１９、目標出側速度設定部２０、許容上限速度設定部２１ならびに速度制御補正値生成部２２は、例えば、個別の電気部品や電子部品で構成されて良く、あるいは、例えば、ノート型やデスクトップ型のコンピュータで構成されて良い。この場合、第１および第２加算部１５、１６、切換えスイッチ１７、補正判定部１８、オンオフスイッチ１９ならびに速度制御補正値生成部２２は、それぞれ、ソフトウェアによって機能的に構成され、目標出側速度設定部２０および許容上限速度設定部２１は、例えばキーボードやタッチパネル等によって構成される。また、第１および第２テンションリールモータ駆動部９、１０、ミルモータ駆動部１１ならびに目標張力設定部１２も、例えば、個別の電気部品や電子部品で構成されて良く、あるいは、例えば、ノート型やデスクトップ型のコンピュータで構成されて良い。
【００４８】
次に、スリップ疵の発生を抑制するための動作について説明する。図２は、前記圧延システムにおける圧延材の速度制御に関する動作を示すフローチャートである。図３は、前記圧延システムにおける圧延材の速度制御に関する動作を説明するためのタイムチャートである。図３の上段は、一例として、圧延材ＷＫの出側速度を示し、図３の下段は、オンオフスイッチ１７のオンオフ動作を示す。図３の上段および下段の横軸は、経過時間であり、図３の上段の縦軸は、圧延材ＷＫの出側速度であり、図３の下段の縦軸は、オン動作およびオフ動作である。
【００４９】
以下では、圧延材ＷＫが上述の正方向に移動する場合において、圧延システムＳにおける圧延材ＷＫの速度制御に関する動作について説明するが、圧延材ＷＫが上述の逆方向に移動する場合においても同様に説明できる。
【００５０】
圧延材ＷＫが上述の正方向に移動する場合では、上述したように、第２速度計１４が出側速度測定部となり、切換えスイッチ１７は、その第１端子と第３端子とを接続するようにスイッチ動作する。なお、圧延システムＳにおいて、図２に示す以下の動作中、ミルモータ８は、一定の目標速度で速度制御される。
【００５１】
図２において、まず、補正判定部１８は、第２速度計１４から、その測定した圧延材ＷＫの移動速度を出側速度Ｖｄとして読み込む（Ｓ１）。
【００５２】
続いて、補正判定部１８は、許容上限速度設定部２１から、その受け付けた、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄにおける許容上限速度ＶｄＬを読み込む（Ｓ２）。
【００５３】
続いて、補正判定部１８は、目標出側速度設定部２０から、その受け付けた、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄにおける目標出側速度Ｖｄｓｅｔを読み込む（Ｓ３）。
【００５４】
続いて、補正判定部１８は、処理Ｓ１で読み込んだ圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄと処理Ｓ２で読み込んだ許容上限速度ＶｄＬとを比較し、前記出側速度Ｖｄが前記許容上限速度ＶｄＬを超えているか否かを判定する（Ｓ４）。この判定の結果、前記出側速度Ｖｄが前記許容上限速度ＶｄＬを超えている場合（Ｙｅｓ）には、補正判定部１８は、次に、処理Ｓ７を実行する。一方、前記判定の結果、前記出側速度Ｖｄが前記許容上限速度ＶｄＬを超えていない場合、すなわち、前記出側速度Ｖｄが前記許容上限速度ＶｄＬ以下である場合（Ｎｏ）には、補正判定部１８は、次に、処理Ｓ５を実行する。
【００５５】
この処理Ｓ５では、補正判定部１８は、処理Ｓ１で読み込んだ圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄと処理Ｓ３で読み込んだ目標出側速度Ｖｄｓｅｔとを比較し、前記出側速度Ｖｄが前記目標出側速度Ｖｄｓｅｔを超えているか否かを判定する（Ｓ４）。この判定の結果、前記出側速度Ｖｄが前記目標出側速度Ｖｄｓｅｔを超えている場合（Ｙｅｓ）には、補正判定部１８は、次に、処理Ｓ７を実行する。一方、前記判定の結果、前記出側速度Ｖｄが前記目標出側速度Ｖｄｓｅｔを超えていない場合、すなわち、前記出側速度Ｖｄが前記目標出側速度Ｖｄｓｅｔ以下である場合（Ｎｏ）には、補正判定部１８は、次に、処理Ｓ６を実行する。
【００５６】
この処理Ｓ６では、補正判定部１８は、オンオフスイッチ１７の接点を開き、すなわち、オンオフスイッチ１７をオフし、次に、処理Ｓ８を実行する。これにより、第２テンションリールモータ駆動部１０には、目標張力設定部１２から、第２加算部１６を介して第２制御信号（第２制御指令値、第２張力制御用電流値）のみが入力される。したがって、目標張力設定部１２で設定された目標張力は、補正されず、第２テンションリールモータ駆動部１０によって、巻取張力が、目標張力設定部１２で受け付けた目標張力となるように、第２制御信号に応じて第２テンションリールモータ７が駆動制御される。
【００５７】
一方、前記処理Ｓ７では、補正判定部１８は、オンオフスイッチ１７の接点を閉じ、すなわち、オンオフスイッチ１７をオンし、次に、処理Ｓ８を実行する。これにより、第２テンションリールモータ駆動部１０には目標張力設定部１２からの第２制御信号と切換えスイッチ１７からの補正信号とを、第２加算部１６で加算した加算結果（第２制御信号＋補正信号（第２制御指令値＋補正値、第２張力制御用電流値＋補正電流値））が入力される。したがって、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを減速するように、目標張力設定部１２で設定された目標張力が補正され、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを減速するように、第２テンションリールモータ駆動部１０によって第２テンションリールモータ７が駆動制御される。
【００５８】
前記処理Ｓ８では、補正判定部１８は、処理を続行するか否かを判定する。例えば第１テンションリール２に圧延材ＷＫが巻き残されており、当該パスの終了ではなく、圧延材ＷＫの圧延処理を継続する必要がある場合には、処理の続行と判定され（Ｙｅｓ）、補正判定部１８は、処理を処理Ｓ１に戻す。一方、例えば当該パスの終了である場合には、処理の続行ではないと判定され（Ｎｏ）、補正判定部１８は、本処理を終了する。
【００５９】
圧延システムＳは、スリップ疵の発生を抑制するために、このように動作する。一例では、圧延システムＳにおいて、ミルモータ８の速度制御および第１および第２テンションリールモータ８、９の張力制御によって圧延材ＷＫを圧延している間に、図３の上段に示すように、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄが時間変化している場合、何らかの原因により、時刻ｔ１で前記出側速度Ｖｄが前記許容上限速度ＶｄＬを超えると、上述の処理Ｓ４で、補正判定部１８は、前記出側速度Ｖｄが前記許容上限速度ＶｄＬを超えていると判定し、処理Ｓ７を実行する。これにより、図３の下段に示すように、オンオフスイッチ１７の接点が閉じられ（オンオフスイッチ１７がオンされ）、第２テンションリールモータ７の速度制御が開始し、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを減速するように、目標張力設定部１２で設定された目標張力が補正され、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを減速するように、第２テンションリールモータ駆動部１０によって第２テンションリールモータ７が駆動制御される。このため、図３の上段に示すように、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄが減速される。
【００６０】
時刻ｔ２で前記出側速度Ｖｄが前記許容上限速度ＶｄＬ以下になると、上述の処理Ｓ４で、補正判定部１８は、前記出側速度Ｖｄが前記許容上限速度ＶｄＬを超えていないと判定するが、続く、上述の処理Ｓ５で、補正判定部１８は、前記出側速度Ｖｄが前記目標出側速度Ｖｄｓｅｔを超えていると判定し、処理Ｓ７を実行する。このため、図３の下段に示すように、オンオフスイッチ１７の閉（オン）が継続され、第２テンションリールモータ７の速度制御が続行し、図３の上段に示すように、圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄが減速され続ける。
【００６１】
時刻ｔ３で前記出側速度Ｖｄが前記目標出側速度Ｖｄｓｅｔ以下になると、上述の処理Ｓ４で、補正判定部１８は、前記出側速度Ｖｄが前記許容上限速度ＶｄＬを超えていないと判定し、続く、上述の処理Ｓ５で、補正判定部１８は、前記出側速度Ｖｄが前記目標出側速度Ｖｄｓｅｔを超えていないと判定し、補正判定部１８は、処理Ｓ６を実行する。これにより、図３の下段に示すように、オンオフスイッチ１７の接点が開けられ（オンオフスイッチ１７がオフされ）、第２テンションリールモータ７の速度制御が終了し、第２テンションリールモータ駆動部１０には、目標張力設定部１２から、第２加算部１６を介して第２制御信号のみが入力される。したがって、再び、ミルモータ８の速度制御および第１および第２テンションリールモータ８、９の張力制御によって圧延材ＷＫが圧延される。
【００６２】
時刻ｔ４ないし時刻ｔ５でも、時刻ｔ１ないし時刻ｔ３と同様に、圧延システムＳは、動作する。
【００６３】
なお、このような本実施形態における圧延システムＳでは、第１および第２テンションリールモータ駆動部９、１０、目標張力設定部１２、第１および第２速度計１３、１４、第１および第２加算部１５、１６、切換えスイッチ１７、補正判定部１８、オンオフスイッチ１９、目標出側速度設定部２０、許容上限速度設定部２１ならびに速度制御補正値生成部２２は、圧延機の速度制御装置の一例に相当する。第１および第２テンションリールモータ駆動部９、１０ならびに目標張力設定部１２は、前記テンションリールモータの速度を制御することにより巻取張力が目標張力となるように前記テンションリールモータを制御する第１リールモータ制御部の一例に相当する。圧延材ＷＫが正方向に移動する場合、第２加算部１６、切換えスイッチ１７、補正判定部１８、オンオフスイッチ１９、目標出側速度設定部２０、許容上限速度設定部２１および速度制御補正値生成部２２は、前記出側速度測定部で測定された圧延材の出側速度が、前記目標速度より速い許容上限速度を超えた場合に、前記圧延材の出側速度を減速するように、前記テンションリールモータを制御する第２リールモータ制御部の一例に相当し、圧延材ＷＫが逆方向に移動する場合、第１加算部１５、切換えスイッチ１７、補正判定部１８、オンオフスイッチ１９、目標出側速度設定部２０、許容上限速度設定部２１および速度制御補正値生成部２２は、前記第２リールモータ制御部の他の一例に相当する。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態における圧延システムＳ、これに組み込まれた圧延機の速度制御装置およびこれに実装された圧延機の速度制御方法は、出側速度測定部で測定された圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄが、目標出側速度Ｖｄｓｅｔより速い許容上限速度ＶｄＬを超えた場合に、前記圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを減速するように、テンションリールモータを制御するので、ミルモータ８を一定の目標速度で速度制御しても、前記圧延材ＷＫの出側速度Ｖｄを許容上限速度ＶｄＬ以下に抑えることができ、スリップ疵の発生を低減できる。
【００６５】
上記圧延システムＳ、圧延機の速度制御装置および圧延機の速度制御方法は、出側速度Ｖｄの減速を目標張力の補正によって実現するので、ミルモータを一定の目標速度で速度制御し、かつ、テンションリールを一定の目標張力で張力制御する装置に、後付で、スリップ疵の発生を低減するために出側速度を速度制御する第２テンションリール制御部を付加できる。
【００６６】
なお、上述の実施形態では、図２に示す上述の各処理の繰り返しにおける１回の処理Ｓ７の実行で１つの補正値分だけ目標張力が補正され、処理Ｓ７の繰り返しの実行により、階段状に目標張力が補正されたが、目標張力の補正は、これに限定されるものではない。例えば、目標出側速度Ｖｄｓｅｔを目標とするＰＩ制御により補正値が生成され、このＰＩ制御による補正値で目標張力が補正されても良い。
【００６７】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【００６８】
Ｓ  圧延システム
ＷＲ（ＷＲ−１、ＷＲ−２）  ワークロール
ＢＲ（ＢＲ−１、ＢＲ−２）  バックアップロール
１  圧延機
２  第１テンションリール
３  第２テンションリール
６  第１テンションリールモータ
７  第２テンションリールモータ
８  ミルモータ
９  第１テンションリールモータ駆動部
１０  第２テンションリールモータ駆動部
１１  ミルモータ駆動部
１２  目標張力設定部
１３  第１速度計
１４  第２速度計
１５  第１加算部
１６  第２加算部
１７  切換えスイッチ
１８  補正判定部
１９  オンオフスイッチ
２０  目標出側速度設定部
２１  許容尾上限速度設定部
２２  速度制御補正値生成部
【図１】
2020196034.tif 000003
【図２】
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【図３】
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