(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペイオフリールによって払い出される鋼帯コイルの払い出し速度を制御する鋼帯コイルの払い出し制御方法であって、
前記ペイオフリールから払い出された鋼帯を次処理ラインに供給するブライドルロールの外径と、前記ペイオフリール及び前記ブライドルロールの１制御周期の間の回転角度とを用いて、前記ペイオフリールのｎ回転目における前記鋼帯コイルの外径Ｄｐｎを算出する算出ステップと、
前記算出ステップによって算出された前記鋼帯コイルの外径Ｄｐｎが前記ペイオフリールのｎ−１回転目における前記鋼帯のコイルの外径Ｄｐｎ−１以上であるか否かを判別する第１判別ステップと、
前記第１判別ステップにおいて前記外径Ｄｐｎが前記外径Ｄｐｎ−１以上であると連続的に判別された回数が所定のしきい値以上であるか否かを判別する第２判別ステップと、
前記外径Ｄｐｎが前記外径Ｄｐｎ−１以上であると連続的に判別された回数が所定のしきい値以上である場合、前記鋼帯コイルの払い出し速度を減速する減速ステップと、
を含むことを特徴とする鋼帯コイルの払い出し制御方法。
【請求項２】
前記減速ステップは、前記外径Ｄｐｎが前記外径Ｄｐｎ−１以上であると連続的に判別された回数が所定のしきい値以上である場合、警告情報を出力するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の鋼帯コイルの払い出し制御方法。
【請求項３】
前記しきい値は、前記減速ステップによって前記鋼帯コイルの払い出しを停止した際に許容できる該鋼帯コイルの残りの肉厚に応じて決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼帯コイルの払い出し制御方法。
【請求項４】
ペイオフリールによって払い出される鋼帯コイルの払い出し速度を制御する鋼帯コイルの払い出し制御装置であって、
前記ペイオフリールから払い出された鋼帯を次処理ラインに供給するブライドルロールの外径と、前記ペイオフリール及び前記ブライドルロールの１制御周期の間の回転角度とを用いて、前記ペイオフリールのｎ回転目における前記鋼帯コイルの外径Ｄｐｎを算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された前記鋼帯コイルの外径Ｄｐｎが前記ペイオフリールのｎ−１回転目における前記鋼帯のコイルの外径Ｄｐｎ−１以上であるか否かを判別する第１判別手段と、
前記第１判別手段によって前記外径Ｄｐｎが前記外径Ｄｐｎ−１以上であると連続的に判別された回数が所定のしきい値以上であるか否かを判別する第２判別手段と、
前記第２判別手段によって前記外径Ｄｐｎが前記外径Ｄｐｎ−１以上であると連続的に判別された回数が所定のしきい値以上であると判別された場合、前記鋼帯コイルの払い出し速度を減速する減速手段と、
を備えることを特徴とする鋼帯コイルの払い出し制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼帯コイルをペイオフリールで払い出す設備に適用して好適な、鋼帯コイルの払い出し制御方法及び払い出し制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コイル状に巻き取られた鋼帯（以下、鋼帯コイルと表記）を処理ライン入側に設けられたペイオフリールによって払い出す際、鋼帯コイルの尾端がペイオフリールから抜け出すという問題が発生することがある。このとき、鋼帯コイルの尾端がペイオフリールから高速で抜け出した場合、鋼帯コイルの尾端が処理ライン内で波打ち、周辺設備に接触することによって周辺設備が破損するおそれがある。また、先行材と後行材とを溶接する溶接機を有する連続ラインでは、先行材の鋼帯コイルの尾端が溶接機の溶接位置に停止しないために、後行材の鋼帯コイルの先端部との溶接ができず、ラインの停止及びそれに伴う品質異常を引き起こすおそれもある。
【０００３】
このような背景から、ペイオフリール及び入側ブライドルロールの回転を検出するセンサの検出値に基づいてペイオフリールに挿入されている鋼帯コイルの残長を算出し、算出結果に基づいて鋼帯コイルの払い出し速度を制御する技術が提案されている。この技術によれば、鋼帯コイルの残長が所定値以下になった場合に鋼帯コイルの払い出し速度を減速することによって、鋼帯コイルの尾端がペイオフリールから高速で抜け出すことを抑制できる。ところが、この技術では、鋼帯コイルのスリップ，センサの異常，オフゲージ（鋼帯の板厚変化）などが発生した場合、鋼帯コイルの残長を正確に算出することができなくなり、その結果、鋼帯コイルの尾端がペイオフリールから高速で抜け出してしまう可能性がある。
【０００４】
このため、特許文献１には、センサの異常を検出し、センサの異常が検出された場合に警報を出力する技術が開示されている。具体的には、この技術は、ペイオフリールが１回転した際の入側ブライドルロールによる鋼帯コイルの送り量をＬｎ，ペイオフリールの前１回転の入側ブライドルロールによる鋼帯コイルの送り量をＬｎ−１、補正値をαとしたとき、数式：Ｌｎ−１＋α＞Ｌｎが成立する場合にセンサが異常状態にあると判定し、警報を出力する。すなわち、この技術は、鋼帯コイルの送り量が前回の送り量よりも補正値α以上小さくなった場合に、センサが異常状態にあると判定し、警報を出力するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８８４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に開示されている技術によれば、補正値αが小さすぎる場合、鋼帯の送り量Ｌｎの検出誤差によって上述の数式が成立したのにも関わらず、センサが異常状態にあると判定され、警報が頻繁に出力されてしまうことになる。一方、補正値αが大きすぎる場合には、センサの異常状態が検出されにくくなる。しかしながら、特許文献１には、適切な補正値αの設定方法が開示されていない。また、特許文献１に開示されている技術は、センサの異常状態が検出されたときに警報を出力するのみであるために、オペレータは警報が出力された段階で鋼帯コイルの払い出し速度を手動で減速させる必要がある。このため、特許文献１に開示されている技術によれば、鋼帯コイルの尾端がペイオフリールから高速で抜け出してしまうことを確実に抑制することはできない。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、鋼帯コイルの尾端がペイオフリールから高速で抜け出してしまうことをより確実に抑制可能な鋼帯コイルの払い出し制御方法及び払い出し制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼帯コイルの払い出し制御方法は、ペイオフリールによって払い出される鋼帯コイルの払い出し速度を制御する鋼帯コイルの払い出し制御方法であって、前記ペイオフリールのｎ回転目における前記鋼帯コイルの外径Ｄｐｎを算出する算出ステップと、前記算出ステップによって算出された前記鋼帯コイルの外径Ｄｐｎが前記ペイオフリールのｎ−１回転目における前記鋼帯のコイルの外径Ｄｐｎ−１以上であるか否かを判別する第１判別ステップと、前記第１判別ステップにおいて前記外径Ｄｐｎが前記外径Ｄｐｎ−１以上であると連続的に判別された回数が所定のしきい値以上であるか否かを判別する第２判別ステップと、前記外径Ｄｐｎが前記外径Ｄｐｎ−１以上であると連続的に判別された回数が所定のしきい値以上である場合、前記鋼帯コイルの払い出し速度を減速する減速ステップと、を含む。
【０００９】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼帯コイルの払い出し制御装置は、ペイオフリールによって払い出される鋼帯コイルの払い出し速度を制御する鋼帯コイルの払い出し制御装置であって、前記ペイオフリールのｎ回転目における前記鋼帯コイルの外径Ｄｐｎを算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された前記鋼帯コイルの外径Ｄｐｎが前記ペイオフリールのｎ−１回転目における前記鋼帯のコイルの外径Ｄｐｎ−１以上であるか否かを判別する第１判別手段と、前記第１判別手段によって前記外径Ｄｐｎが前記外径Ｄｐｎ−１以上であると連続的に判別された回数が所定のしきい値以上であるか否かを判別する第２判別手段と、前記第２判別手段によって前記外径Ｄｐｎが前記外径Ｄｐｎ−１以上であると連続的に判別された回数が所定のしきい値以上であると判別された場合、前記鋼帯コイルの払い出し速度を減速する減速手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る鋼帯コイルの払い出し制御方法及び払い出し制御装置によれば、鋼帯コイルの尾端がペイオフリールから高速で抜け出してしまうことをより確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である鋼帯コイルの払い出し制御装置が適用される処理ラインの一構成例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態である自動減速処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】図３は、図２に示す自動減速処理の流れを示す説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である鋼帯コイルの払い出し制御装置の構成について説明する。
【００１３】
〔処理ラインの構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態である鋼帯コイルの払い出し制御装置が適用される処理ラインの一構成例について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態である鋼帯コイルの払い出し制御装置が適用される処理ラインの一構成例を示す図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である鋼帯コイルの払い出し制御装置が適用される処理ライン１は、鋼帯コイル２と、鋼帯コイル２を払い出すペイオフリール３と、ペイオフリール３から払い出された鋼帯を次処理ラインに供給するブライドルロール４とを備える。なお、このような処理ライン１としては、酸洗ライン，圧延ライン，焼鈍ライン，電解洗浄ライン，表面処理ライン，めっきラインなどを例示することができる。
【００１５】
〔払い出し制御装置の構成〕
次に、図１を参照して、本発明の一実施形態である鋼帯コイルの払い出し制御装置の構成について説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態である鋼帯コイルの払い出し制御装置は、パルス発信器１１，板厚計１２，パルス発信器１３，条件設定装置１４，残長演算処理装置１５，警報装置１６，及び入側減速制御装置１７を備える。パルス発信器１１は、ペイオフリール３の近傍位置に配置され、ペイオフリール３が所定角度回転する度毎にパルス信号を残長演算処理装置１５に入力する。
【００１６】
板厚計１２は、ペイオフリール３とブライドルロール４との間に配設され、ペイオフリール３から払い出された鋼帯の板厚を検出する。板厚計１２は、検出された板厚を示す電気信号を残長演算処理装置１５に入力する。パルス発信器１３は、ブライドルロール４の近傍位置に配置され、ブライドルロール４が所定角度回転する度毎にパルス信号を残長演算処理装置１５に入力する。条件設定装置１４は、タッチパネルやキーボードなどの入力装置によって構成されている。条件設定装置１４は、自動減速処理によって鋼帯の払い出しを停止した際に許容できる鋼帯ロール２の残りの肉厚（残肉厚）や自動減速処理の実行／停止などの条件設定データをオペレータが残長演算処理装置１５に入力する際に操作される。
【００１７】
残長演算処理装置１５は、マイクロコンピュータなどの演算処理装置によって構成されている。残長演算処理装置１５は、内部のＣＰＵなどの演算処理装置がＲＯＭなどの記憶部に記憶されている制御プログラムを実行することによって、後述する自動減速処理を実行する。残長演算処理装置１５は、本発明に係る算出手段，第１判別手段，及び第２判別手段として機能する。警報装置１６は、表示出力装置や音声出力装置などの出力装置によって構成されている。警報装置１６は、残長演算処理装置１５からの制御信号に従って警告情報を出力する。入側減速制御装置１７は、残長演算処理装置１５からの制御信号に従って鋼帯の払い出し速度を制御するものである。入側減速制御装置１７は、本発明に係る減速手段として機能する。
【００１８】
〔自動減速処理〕
このような構成を有する鋼帯コイルの払い出し制御装置は、以下に示す自動減速処理を実行することによって、鋼帯コイル２の尾端がペイオフリール３から高速で抜け出すことを抑制する。以下、図２に示すフローチャートを参照して、この自動減速処理を実行する際の鋼帯コイルの払い出し制御装置の動作について説明する。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態である自動減速処理の流れを示すフローチャートである。図２に示すフローチャートは、オペレータが条件設定装置１４を操作することによって自動減速処理の実行を設定した状態において、鋼帯コイル２の払い出し処理が開始されたタイミングで開始となり、自動減速処理はステップＳ１の処理に進む。なお、この自動減速処理は、自動減速処理の実行が設定されている状態では、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとする。
【００２０】
ステップＳ１の処理では、残長演算処理装置１５が、パルス発信器１１，１３から入力されるパルス信号に基づいて、以下に示す数式１を利用してペイオフリール３に挿入されている鋼帯コイル２の外径Ｄｐを外径Ｄｐｎ（ｎ＞０）として算出する。なお、数式１中、パラメータＰｐ，ΔＰｐ，ＤＢ，ＰＢ，ΔＰＢはそれぞれ、１制御周期の間にパルス発信器１１から発信されたパルス信号の数、ペイオフリール３が１回転する間にパルス発信器１１から発信されるパルス信号の数、ブライドルロール４の外径、１制御周期の間にパルス発信器１３から発信されたパルス信号の数、及びブライドルロール４が１回転する間にパルス発信器１１から発信されるパルス信号の数を示す。ブライドルロール４の外径ＤＢは、オペレータが条件設定装置１４を操作することによって予め残長演算処理装置１５に入力されている。
【００２１】
【数１】
0005644457.tif 000002
【００２２】
また、残長演算処理装置１５は、算出された鋼帯コイル２の外径Ｄｐに基づいて、以下に示す数式２を利用してペイオフリール３に挿入されている鋼帯コイル２の残肉厚を算出する。なお、数式２中、パラメータＤ０，ｈはそれぞれ、鋼帯コイル２の内径及び板厚を示し、オペレータが条件設定装置１４を操作することによって予め残長演算処理装置１５に入力されているものとする。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、自動減速処理はステップＳ２の処理に進む。
【００２３】
【数２】
0005644457.tif 000003
【００２４】
ステップＳ２の処理では、残長演算処理装置１５が、前回の自動減速処理によって算出された鋼帯コイル２の外径Ｄｐｎ−１とステップＳ１の処理によって算出された鋼帯コイル２の外径Ｄｐｎとを比較し、外径Ｄｐｎが外径Ｄｐｎ−１以上であるか否かを判別する。判別の結果、外径Ｄｐｎが外径Ｄｐｎ−１以上である場合、残長演算処理装置１５は自動減速処理をステップＳ３の処理に進める。一方、外径Ｄｐｎが外径Ｄｐｎ−１未満である場合には、残長演算処理装置１５は自動減速処理をステップＳ４の処理に進める。
【００２５】
ステップＳ３の処理では、残長演算処理装置１５は、鋼帯コイル２のスリップ，パルス発信器１１，１３の異常，オフゲージなどの原因によって鋼帯コイル２の外径Ｄｐｎが正確に算出されていないと判断し、鋼帯コイル２の外径Ｄｐｎが正確に算出されなかった回数を計数するためのプログラムカウンタ（異常判定回数）αの値を１増数する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、自動減速処理はステップＳ５の処理に進む。
【００２６】
ステップＳ４の処理では、残長演算処理装置１５は、鋼帯コイル２の外径Ｄｐｎが正確に算出されていると判断し、鋼帯コイル２の外径Ｄｐｎが正確に算出されなかった回数を計数するためのプログラムカウンタ（異常判定回数）αの値を０にリセットする。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、自動減速処理はステップＳ５の処理に進む。
【００２７】
ステップＳ５の処理では、残長演算処理装置１５は、プログラムカウンタ（異常判定回数）αの値がしきい値Ｘになっているか否かを判別する。判別の結果、プログラムカウンタαの値がしきい値Ｘになっている場合、残長演算処理装置１５は、自動減速処理をステップＳ６の処理に進める。一方、プログラムカウンタαの値がしきい値Ｘになっていない場合には、残長演算処理装置１５は一連の自動減速処理を終了する。
【００２８】
ここで、しきい値Ｘの値は、自動減速処理によって鋼帯の払い出しを停止した際に許容できる鋼帯コイル２の残肉厚に応じて決定される。すなわち、自動減速処理を開始した際の鋼帯ロール２の残肉厚をＨ、鋼帯の板厚をｔとしたとき、Ｈ／ｔ回転分の払い出し量のずれまで許容できるとすると、しきい値Ｘは、自動減速処理の停止精度やオフゲージ量によって決まる払い出し量の余裕代をＹ（≧０）を考慮して、以下に示す数式３のように与えられる。例えば、残肉厚Ｈ＝２［ｍｍ］、板厚ｔ＝０．３［ｍｍ］、余裕代Ｙ＝１［回転］とした場合、Ｈ／ｔ≒６であることから、しきい値Ｘは５［回転］となる。
【００２９】
【数３】
0005644457.tif 000004
【００３０】
ステップＳ６の処理では、残長演算処理装置１５は、警報装置１６を制御することによって鋼帯コイル２の外径Ｄｐｎが正確に算出されていない旨の警告情報を出力すると共に、入側減速制御装置１７を制御することによって鋼帯の払い出しが停止するまで払い出し速度を減速する。なお、残長演算処理装置１５は、ステップＳ１の処理によって算出された鋼帯コイル２の残肉厚が所定値以下になった場合も同様に、入側減速制御装置１７を制御することによって鋼帯の払い出しが停止するまで払い出し速度を減速する。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、一連の自動減速処理は終了する。
【００３１】
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である自動減速処理では、残長演算処理装置１５が、外径Ｄｐｎが外径Ｄｐｎ−１未満である場合、たとえば図３（ａ），（ｂ）に示す時間Ｔ＝Ｔ１のときのように、プログラムカウンタ（異常判定回数）αの値を０にリセットする。一方、外径Ｄｐｎが外径Ｄｐｎ−１以上である場合には、残長演算処理装置１５は、プログラムカウンタ（異常判定回数）αの値を１増数する。そして、残長演算処理装置１５は、プログラムカウンタα（異常判定回数）の値がしきい値Ｘ以上になった場合、警報装置１６を制御することによって鋼帯コイル２の外径Ｄｐｎが正確に算出されていない旨の警告情報を出力すると共に、入側減速制御装置１７を制御することによって鋼帯の払い出しが停止するまで払い出し速度を減速する。例えば、図３（ａ），（ｂ）に示す例では、しきい値Ｘは５に設定されているので、残長演算処理装置１５は、図３（ａ），（ｂ）に示す時間Ｔ＝Ｔ２のときに警告情報を出力すると共に払い出し速度の減速処理を開始する。このような自動減速処理によれば、鋼帯コイル２の尾端がペイオフリール３から高速で抜け出してしまうことをより確実に抑制することができる。
【００３２】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者などによりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術などは全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００３３】
１  処理ライン
２  鋼帯コイル
３  ペイオフリール
４  ブライドルロール
１１，１３  パルス発信器
１２  板厚計
１４  条件設定装置
１５  残長演算処理装置
１６  警報装置
１７  入側減速制御装置
【図１】
0005644457.tif 000005
【図２】
0005644457.tif 000006
【図３】
0005644457.tif 000007