(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固定ロール及び移動式ロールで搬送方向を変更しつつ金属帯を搬送すると共に、複数の移動式ロールの位置を、電動機を駆動することで移動可能とし、上記電動機を駆動制御するルーパー設備において、
上記複数の移動式ロールを、複数の組に区分すると共に、各組の移動式ロール群の移動を個別の電動機で実施可能とし、
複数組のうちの一つの組の移動式ロール群を駆動制御する電動機をマスター電動機とし、その他の各組の移動式ロール群を駆動制御する電動機をスレーブ電動機とし、
マスター電動機を設定張力に対応したトルクにトルク制御し、
各スレーブ電動機を、当該スレーブ電動機で移動させる移動式ロール群の位置がマスター電動機に対応する移動式ロール群の位置に追従するように、速度制御し、  
少なくとも１つの固定ロールを回転駆動する固定ロール用の電動機を備え、
固定ロールの前後での金属帯の張力差が小さくなるように、当該固定ロール用の電動機を駆動制御することを特徴とするルーパー設備。
【請求項２】
固定ロール通過時における金属帯搬送速度と固定ロールの周速と差が小さくなるように固定ロールを回転駆動することで、固定ロールの前後での金属帯の張力差が小さくすることを特徴とする請求項１に記載したルーパー設備。
【請求項３】
金属帯の搬送方向における一番出側に位置する移動式ロールを含む組の移動式ロール群を移動させる電動機を、マスター電動機とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したルーパー設備。
【請求項４】
スレーブ電動機が移動させる移動式ロールと他のロールとの間の金属帯の張力を検出する張力検出手段と、
張力検出手段が検出した張力と設定張力との偏差に応じて、対応するスレーブ電動機の速度制御の制御量を補正する張力偏差補正手段と、を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したルーパー設備。
【請求項５】
移動式ロールの移動可能な最大幅を有効ストローク長と定義したときに、
マスター電動機に対応する移動式ロール群の有効ストローク長とは異なる有効ストローク長の移動式ロール群に対応したスレーブ電動機に対する速度制御は、マスター電動機に対応する有効ストローク長に対する、当該対応するスレーブ電動機に対応する有効ストローク長の比率に応じて、上記追従させる位置を補正することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載したルーパー設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状鋼板などの帯状の金属帯を搬送しつつ処理するプロセスラインに設けられて、複数の固定ロール及び移動式ロールを備えた多ストランド式のルーパー設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のルーパー設備としては、例えば特許文献１に記載した技術がある。この特許文献１に記載のような設備８０は、模式図である図９のように、多段に配置した固定ロール８１と移動式ロール８２とで、順次、金属帯８５を搬送するように構成されている。上記移動式ロール８２は、ルーパー台車８３によって移動可能な構成となっており、電動機８４を駆動することで、ルーパー台車８３の位置、つまり各移動式ロール８２の固定ロールに対する位置を調整する。なお、図９では、一つのルーパー台車に複数の移動式ロール８２を連結している場合を例示しているが、各移動式ロール８２毎にルーパー台車を設けた場合も同様である。
【０００３】
なお、本発明が対象とする、このようなルーパーは多ストランド式ルーパーと呼ばれる。
特許文献１に記載のルーパー設備では、全ての移動式ロール８２を、１台の電動機８４で駆動して移動させる構成とし、当該１台の電動機８４を、金属帯８５の張力が設定張力に対応したトルクとなるように、駆動制御している。
ここで、上記ルーパー設備８０内の金属帯について、金属帯８５を通板させるロール８１，８２間で区画される各金属帯部分をストランドと呼び、その条数をストランド数と定義する。例えば、図９に示すルーパー設備８０では、ストランド数が６条となる。
また、特許文献２に記載のルーパー設備では、移動式ロール毎に個別の電動機を対応付けて、各移動式ロールを個別に進退可能としている。
【０００４】
この特許文献２に記載の技術は、ルーパー設備入側のルーパー台車をマスター側とし、ルーパー設備出側のルーパー台車をスレーブ側としている。そして、マスター側の電動機を、設定張力となるように速度制御する。一方、スレーブ側の電動機を、入側のルーパー台車の位置と出側のルーパー台車の位置との位置偏差信号に基づき、入側のルーパー台車の位置に出側のルーパー台車が追従するように、速度制御する。
なお、特許文献２の技術では、金属帯の張力を測定していない。
【特許文献１】特開平９−８４３９０号公報
【特許文献２】特開昭５９−１５７７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のルーパー設備では、１台の電動機で各移動式ロールを、同じストロークで移動させながら、設定張力となるように制御している。このため、各ストランド間での張力偏差が大きくなる傾向となる。
すなわち、図９のように、１台の電動機で全ての移動式ロールを一緒に移動させる構成にあっては、電動機８４で制御できる張力は、下記式のような６条のストランドの張力ＴＬｉ（ｉ＝１〜６）を合算した和張力Ｔtotalとなる。
Ｔtotal  ＝  ΣＴＬｉ（ｉ＝１〜６）
【０００６】
例えば、各ロールを挟んだストランド間の張力減少量を△Ｔとすれば、各ストランドでの張力は、図１０に示す模式図のような分布となり、（６×ΔＴ）の張力偏差が、ルーパー設備の入側と出側との間で発生する。なお、図１０中の破線は、１ストランド当たりの設定張力値を示す。
このような、張力偏差が発生すると、低張力部では、金属帯の弛み発生による蛇行や、固定部との干渉によるスリ疵などが発生する原因となる。また、高張力部では、ロールスリップによるロール疵や金属帯の腹伸びなどが発生する原因となる。
これに対し、特許文献１では、サポートロールを駆動して、さらには加減速補償を行っている。しかし、サポートロール自体は鋼板と線接触であって拘束しているものではなく、鋼板張力には何ら影響を与えない。
【０００７】
また、特許文献１の技術では、全ての移動式ロールの有効ストローク量を同じにする必要がある。このため、ルーパー設備を設ける建屋において、一部の移動式ロールを、その他の移動ロールよりも大きくストロークすることが可能となっていても、それに対応出来ない。すなわち、建屋の有効スペースを無駄にしているケースもあり、この場合には、ルーパーが本来もつことが出来る有効貯蔵量にロスを生じる。
【０００８】
一方、特許文献２に記載したルーパー設備では、各移動式ロール毎に個別の電動機を配置しているが、各電動機を全て速度制御している分、張力変動は発生し易いという課題がある。特に、ルーパー設備の入側をマスターとしているため、ルーパー設備の出側での張力変動を抑えにくい。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、張力変動を抑えつつ各ストランド間の張力偏差を小さく抑えることが可能なルーパー設備を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、複数の固定ロール及び移動式ロールで搬送方向を変更しつつ金属帯を搬送すると共に、複数の移動式ロールの位置を、電動機を駆動することで移動可能とし、上記電動機を駆動制御するルーパー設備において、
上記複数の移動式ロールを、複数の組に区分すると共に、各組の移動式ロール群の移動を個別の電動機で実施可能とし、
複数組のうちの一つの組の移動式ロール群を駆動制御する電動機をマスター電動機とし、その他の各組の移動式ロール群を駆動制御する電動機をスレーブ電動機とし、
マスター電動機を設定張力に対応したトルクにトルク制御し、
各スレーブ電動機を、当該スレーブ電動機で移動させる移動式ロール群の位置がマスター電動機に対応する移動式ロール群の位置に追従するように、速度制御し、  
少なくとも１つの固定ロールを回転駆動する固定ロール用の電動機を備え、
固定ロールの前後での金属帯の張力差が小さくなるように、当該固定ロール用の電動機を駆動制御することを特徴とするものである。
【００１０】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、固定ロール通過時における金属帯搬送速度と固定ロールの周速と差が小さくなるように固定ロールを回転駆動することで、固定ロールの前後での金属帯の張力差が小さくすることを特徴とするものである。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、金属帯の搬送方向における一番出側に位置する移動式ロールを含む組の移動式ロール群を移動させる電動機を、マスター電動機とすることを特徴とするものである。
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成に対し、スレーブ電動機が移動させる移動式ロールと他のロールとの間の金属帯の張力を検出する張力検出手段と、張力検出手段が検出した張力と設定張力との偏差に応じて、対応するスレーブ電動機の速度制御の制御量を補正する張力偏差補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した構成に対し、移動式ロールの移動可能な最大幅を有効ストローク長と定義したときに、
マスター電動機に対応する移動式ロール群の有効ストローク長とは異なる有効ストローク長の移動式ロール群に対応したスレーブ電動機に対する速度制御は、マスター電動機に対応する有効ストローク長に対する、当該対応するスレーブ電動機に対応する有効ストローク長の比率に応じて、追従させる位置を補正することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、マスター側をトルク制御して設定張力に制御することで張力変動を抑え、さらに、スレーブ側の位置をマスター側に追従させることで、各ストランド間の張力分布を均一化に近づけることが可能となる。
特に、請求項３に記載の発明によれば、特に、ルーパー設備出側での張力変動を抑えることが可能となる。
また、請求項４に係る発明によれば、スレーブ側を速度制御しても設定張力分だけ補正することで、より各ストランド間の張力分布を均一化に近づけることが可能となる。
【００１４】
また、請求項５に係る発明によれば、各電動機に対応する移動式ロールの有効ストローク長を、建屋のスペースを有効活用できる機械設計が可能となる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係るルーパー設備７を説明するための模式的構成図である。
なお、本実施形態では、金属帯として帯状鋼板６を例に挙げて説明する。もっとも、アルミ板など他の金属帯のルーパー設備に本願発明を適用しても構わない。
【００１６】
（構成）
図１に示す設備の構成例は、連続鋼板処理設備であって、上流側から、ペイオフリール１、シャー２、ウエルダー３、及び入側ブライドルロール４が配置され、入側ブライドルロール４から、鋼板６が連続的にルーパー設備７内に送り込まれる。また、ルーパー設備７の出側には、中央ブライドルロール８、及び中央処理部９が配置され、ルーパー設備７から排出された鋼板６は、連続的に中央処理部９に搬送される。上記中央処理部９は、酸洗、めっき、圧延、洗浄、加熱などのライン心臓部である。なお、中央ブライドルロール８は、中央セクション側の速度を決定するためのロールである。
【００１７】
このルーパー設備７は、横型６ストランド式のルーパー設備であって、３台の電動機１０ａ〜１０ｃでルーパーを制御する場合の設備例である。ただし、本願発明の適用は、縦型ルーパー設備であっても良いし、ストランド数も５条以下若しくは７条以上であっても良い。また、１台の電動機が分担するストランド数なども異なっていても良い。例えば１台の電動機で２台のルーパー台車（４条のストランド）を移動可能に構成しても良い。図１中では、符号６ａ〜６ｆが、それぞれストランドを指す。
【００１８】
すなわち、図１に示す実施形態のルーパー設備７は、３台の移動式ロール１１ａ〜１１ｃと、各移動式ロール１１ａ〜１１ｃ間で通板方向を変更する２台の固定ロール１２ａ、１２ｂとを備える、６ストランド式のルーパー設備である。
また、各移動式ロール１１ａ〜１１ｃ毎に個別のルーパー台車１３ａ〜１３ｃが設けられている。そして、各ルーパー台車１３ａ〜１３ｃを移動させることで、各移動式ロール１１ａ〜１１ｃは、それぞれ固定ロール１２ａ、１２ｂに対し接近離隔するように、個別に移動可能となっている。
【００１９】
各ルーパー台車１３ａ〜１３ｃは、個別のワイヤー１４ａ〜１４ｃで個別のドラム１５ａ〜１５ｃと連結している。そして、各ドラム１５ａ〜１５ｃを上記個別の電動機１０ａ〜１０ｃで駆動可能となっている。各電動機１０ａ〜１０ｃは、コントローラ２０からの指令に応じて駆動制御される。この構成によって、各ルーパー台車１３ａ〜１３ｃは、個別の電動機１０ａ〜１０ｃを駆動することで、固定ロール１２ａ、１２ｂに対し独立して進退、つまり移動可能となっている。
【００２０】
また、各ドラム１５ａ〜１５ｃには回転数センサ１６ａ〜１６ｃ（パルスジェネレータ）が設けられている。この回転数センサ１６ａ〜１６ｃで各ドラム１５ａ〜１５ｃの回転数を検出することで、各ルーパー台車１３ａ〜１３ｃ、つまり対応する移動式ロール１１ａ〜１１ｃの各移動量を検出することが可能となっている。上記回転数センサ１６ａ〜１６ｃは、ルーパー台車１３ａ〜１３ｃの位置検出器を構成する。
【００２１】
また、各固定ロール１２ａ、１２ｂには、張力検出器１７ａ、１７ｂが設けられている。各張力検出器１７ａ、１７ｂは、鋼板６から対応する固定ロール１２ａ、１２ｂに負荷される荷重状態から、鋼板６の張力を測定するものである。
また、本実施形態では、各固定ロール１２ａ、１２ｂを駆動可能な固定側電動機１９ａ、１９ｂを備え、固定側電動機１９ａ、１９ｂは、コントローラ２０からの指令に応じて固定ロール１２ａ、１２ｂをそれぞれ回転駆動する。
【００２２】
コントローラ２０は、図２に示すように、移動式ロール制御部２０Ａ、固定ロール制御部２０Ｂ、及びロール位置演算部２０Ｃを備える。
ロール位置演算部２０Ｃは、各ドラム１５ａ〜１５ｃに設けた回転数センサ１６ａ〜１６ｃからの信号を積分処理等することで、各移動式ロール１１ａ〜１１ｃの位置実績を求める。もちろん、ルーパー台車１３ａ自体の位置を直接、検出しても構わない。
【００２３】
次に、移動式ロール制御部２０Ａを、図３に示す制御ブロックを参照しつつ説明する。
ここで、本実施形態では、ルーパー出側に一番近い移動式ロール１１ｃを移動させる電動機１０ｃをマスター電動機とし、他の２台の電動機１０ａ、１０ｂをスレーブ電動機とする。
移動式ロール制御部２０Ａは、マスター制御部２０Ａａ、第１スレーブ制御部２０Ａｂ、及び第２スレーブ制御部２０Ａｃを備える。
【００２４】
まず、マスター制御部２０Ａａについて説明する。
マスター制御部２０Ａａは、入側セクション速度基準Ｖｉ（入側ブライドルロール４位置での目標鋼板速度）と中央セクション速度基準Ｖｏ（中央ブライドルロール８位置での目標鋼板速度）を入力し、減算器２３で、入側セクション速度基準Ｖｉと中央セクション速度基準Ｖｏとの速度偏差を求め、乗算器２４に出力する。乗算器２４では、ストランド数の逆数（１／６）を乗算して、各移動式ロール１１ａ〜１１ｃで吸収する速度偏差、つまり電動機１０ａ〜１０ｃの速度基準ｍｐｍを作成して、加算器２５に出力する。
【００２５】
加算器２５では、速度基準ｍｐｍに対し、異常時の補償のために、適当な大きさの速度バイアス２６を加算して変換処理部２７に出力する。
変換処理部２７は、ドラム１５ｃの径や減速比に基づき、入力した速度基準ｍｐｍについて、ライン速度からモータ回転数に変換処理する。続いて、減算器２８で、対象とするドラム１５ｃに設けた回転数センサ１６ｃからの速度帰還値を減算して偏差をとり、速度調節器２９に出力する。速度調節器２９は、比例・積分調節器であって、マスター電動機１０ｃへのトルク指令に変換して、トルク制限器３０に出力する。
【００２６】
一方、ルーパー張力設定値ＴＬＳを入力し、乗算器３１でストランド定数３２（分担比：この実施形態では２／６＝１／３）を乗算して、負担すべき張力を求め、変換処理部３３に出力する。
変換処理部３３では、ドラム１５ｃの径や減速比に基づいて、張力をトルクに変換処理して加算器３４に出力する。
加算器３４では、加減速補償演算部３５が演算した加減速補償の補正値を加算し、続いて加算器３６では、機械損演算部３７が演算した機械損失分の補正値を加算して、トルク指令値を求め、そのトルク指令値をトルク制限器３０に出力する。
加減速補償演算部３５は、ドラム１５ｃやルーパー台車１３ｃその他の慣性分に応じた加減速補償分のトルク補正値を算出する。
【００２７】
機械損演算部３７は、ドラム１５ｃやルーパー台車１３ｃでの機械損失分に応じたトルク補正値を算出する。
トルク制限器３０は、速度調節器２９からの卜ルク指令を、トルク指令値により制限して、電流調節器３８に出力する。
ここで、上述のように、速度基準ｍｐｍに対し、適当な大きさの速度バイアス２６を加算することで、入側ブライドルロール４および中央ブライドルロール８に拘束されてルーパー台車１３ｃは動くために、速度帰還値が速度指令値に対して追従しなくなり、速度調節器２９は出力飽和してしまう。ただし、上記トルク制限器３０によりトルク指令値の制限を受けるため、通常状態では、張力設定値ＴＬＳに基づくトルク指令値が電流調節器３８に出力されることになる。
【００２８】
ここで、上記のように、速度バイアス２６を与えることで速度調節器２９を出力飽和させているのは、板破断やワイヤー切れなどにより電動機１０ｃに対する拘束が無くなった場合に、電動機１０ｃの暴走を防止するためである。仮に、トルク制御中に何らかの異常が発生して、電動機１０ｃに対する拘束がなくなった場合には、電動機１０ｃは、速度基準ｍｐｍと速度バイアス２６とを加算した値で、速度制御されることになる。
【００２９】
電流調節器３８に入力したトルク指令値は、インバータ３９を介してマスター電動機１０ｃに与えられる。これによって、マスター電動機１０ｃは、第５及び第６ストランド６ｅ、６ｆが設定張力となるように、トルク制御される。
ここで、本実施形態では、マスター電動機１０ｃの制御として、トルク制御を採用している。このとき、マスター電動機１０ｃの制御を速度制御として、実張力と設定張力値ＴＬＳとの偏差を張力調節器を介して速度調節器の入側で加算して補償する手法もある。ただし、入側ルーパーの場合、中央ブライドルロール８があるとはいえ、ルーパーの速度、張力変動などが擾乱として中央セクションに伝播するケースがある。したがって、速度制御より応答の早いトルク制御を採用することが好ましい。
【００３０】
次に、第１及び第２スレーブ制御部２０Ａｂ、２０Ａｃの処理を、図３に基づき説明する。ただし、第１スレーブ制御部２０Ａｂと、第２マスター制御部２０Ａｃとは処理が同じである。したがって、第１スレーブ制御部２０Ａｂの処理を代表させて説明する。なお、符号は、第２マスター制御部２０Ａｃの符号も併せて付す。
第１スレーブ制御部２０Ａｂは、移動式ロール１１ａ、１１ｂの位置が、マスター側の移動式ロール１１ｃに追従するように速度制御を行う。
【００３１】
まず、マスター側のルーパー台車１３ｃの位置実績ＬＬｃと、スレーブ側のルーパー台車１３ａ、１３ｂの位置実績ＬＬａ、ＬＬｂとを取得する。位置実績ＬＬｃ、ＬＬａ、ＬＬｂは、ロール位置演算部２０Ｃから取得する。そして、減算器４０ａ、４０ｂで、マスター側のルーパー台車位置実績ＬＬｃと、スレーブ側のルーパー台車位置実績ＬＬａ、ＬＬｂとの位置偏差を算出して、速度調節器４１ａ、４１ｂに出力する。
【００３２】
速度調節器４１ａ、４１ｂは、比例・積分調節器であって、上記位置偏差を速度偏差に換算して加算器４２ａ、４２ｂに出力する。加算器４２ａ、４２ｂは、上記位置偏差を解消すべく、上記位置偏差に応じた速度偏差を、速度基準ｍｐｍ値に加算する。これによって、スレーブ側のルーパー台車１３ａ、１３ｂが、マスター側のルーパー台車１３ｃに追従して移動するようになる。
【００３３】
一方、ルーパー張力設定値ＴＬＳを入力し、乗算器４３ａ、４３ｂでストランド定数４４ａ、４４ｂ（分担比：この実施形態では１／３）を乗算して、負担すべき張力を求め、減算器４５ａ、４５ｂに出力する。減算器４５ａ、４５ｂでは、負担すべき張力から張力測定値ＴＬａ、ＴＬｂを減算して張力偏差を求め、張力調節器４６ａ、４６ｂに出力する。張力調節器４６ａ、４６ｂは、比例・積分調節器であって、張力偏差に応じた速度偏差を求め、加算器４２ａ、４２ｂに出力する。加算器４２ａ、４２ｂは、張力偏差を解消すべく、張力偏差に応じた速度偏差を、速度基準ｍｐｍ値に加算する。これによって、張力偏差分の補償が行われる。
【００３４】
上記加算器４２ａ、４２ｂでの加算によって位置偏差及び張力偏差分だけ補償された速度基準は、変換処理部４７ａ、４７ｂに出力される。変換処理部４７ａ、４７ｂでは、ドラム１５ａ、１５ｂの径や減速比に基づき、入力した速度基準を、ライン速度からモータ回転数に変換処理する。続いて、減算器４８ａ、４８ｂで、対象とするドラム１５ａ、１５ｂに設けた回転数センサ１６ａ、１６ｂからの速度帰還値を減算して偏差をとり、速度調節器４９ａ、４９ｂに出力する。速度調節器４９ａ、４９ｂは、比例・積分調節器であって、電動機１０ａ、１０ｂへのトルク指令に変換し、電流調節器５０ａ、５０ｂ及びインバータ５１ａ、５１ｂを介してスレーブ電動機１０ａ、１０ｂに与えられる。
【００３５】
次に、固定ロール制御部２０Ｂの処理について説明する。固定ロール制御部２０Ｂは、図４に示すように、上段側固定ロール制御部２０Ｂａ、及び下段側固定ロール制御部２０Ｂｂを備える。
上段側固定ロール制御部２０Ｂａは、図４に示すような処理で行われる。
すなわち、中央セクション速度基準Ｖｏと、上段ルーパー台車１３ｃ（マスター側のルーパー台車）の速度Ｖ１３ｃを入力して、減算器６０ｂで、当該中央セクション速度基準Ｖｏと上段ルーパー台車１３ｃの速度Ｖ１３ｃとの偏差を算出して、変換処理部６１ｂに出力する。変換処理部６１ｂでは、固定ロール１２ｂの径などに基づき、ライン速度をモータ回転数に変換処理する。続いて、減算器６２ｂで、対象とする固定ロール１２ｂに設けた回転数センサ６７ｂからの速度帰還値を減算して偏差をとり、速度調節器６３ｂに出力する。速度調節器６３ｂは、比例・積分調節器であって、固定側電動機１９ｂへのトルク指令に変換し、電流調節器６４ｂ及びインバータ６５ｂを介して上段側固定ロール１２ｂ用の電動機１９ｂに与えられる。これによって、中央セクション速度基準Ｖｏから上段ルーパー台車１３ｃの速度Ｖ１３ｃを差分した速度を目標とする速度制御が行われる。
【００３６】
下段側固定ロール制御部２０Ｂｂは、図４に示すような処理で行われる。
すなわち、入側セクション速度基準Ｖｉと下段ルーパー台車１３ａの速度Ｖ１３ａとを入力し、減算器６０ａで、中央セクション速度基準Ｖｏと上段ルーパー台車１３ａの速度Ｖ１３ａとの偏差を算出して、変換処理部６１ａに出力する。変換処理部６１ａでは、固定ロール１２ａの径などに基づき、ライン速度をモータ回転数に変換処理する。続いて、減算器で６２ａ、対象とする固定ロール１２ａに設けた回転数センサ６７ａからの速度帰還値を減算して偏差をとり、速度調節器６３ａに出力する。速度調節器６３ａは、比例・積分調節器であって、固定側電動機１９ａへのトルク指令に変換し、電流調節器６４ａ及びインバータ６５ａを介して下段側固定ロール１２ａ用の固定側電動機１９ａに与えられる。これによって、入側セクション速度基準Ｖｉから下段ルーパー台車１３ａの速度Ｖ１３ａを差分した速度を目標とする速度制御が行われる。
【００３７】
（作用・効果）
図１のように、ペイオフリール１から払い出された帯状の鋼板６は、シャー２で、先端不良質部を切り落とされた後、ウエルダー３で、先行板の鋼板尾端部と溶接される。
溶接後、入側ブライドルロール４によって、ルーパー設備７内に連続して鋼板６が送り込まれる。
中央処理部９は、酸洗、めっき、圧延、洗浄、加熱などのライン心臓部であり、速度変動、張力変動などは極力与えないことが望ましい。また、ウエルダー３での溶接時は、入側セクションは停止する。それを補償して定常時と同様、中央セクション側に連続的に鋼板６を供給するために、あらかじめ鋼板６を貯蔵しておくのがルーパーの目的である。
【００３８】
定常時は、入側溶接などのイベントに備えるため鋼板６を可能な限り貯蔵、すなわちルーパー台車１３ａ〜１３ｃを長端限付近までもっていくように、中央セクションと入側セクションを同期させておく。そして、ルーパー設備７入側での減速や停止などの際は、貯蔵した鋼板６を中央セクションに供給することで、中央セクションの速度などの状態を定常化する。入側の減速、停止などのイベントが終了したら、ルーパー設備７入側を中央セクションよりも増速することで、ルーパー台車１３ａを長端限付近までもっていき、入側と中央セクション速度を同期させる。上記の繰り返しにより鋼板６の連続処理が行われる。
【００３９】
このとき、ルーパー設備７の出側で設定張力値ＴＬＳとなるように、マスター電動機１０ｃをトルク制御することで、第５，第６ストランド６ｅ、６ｆ位置の鋼板６の張力を、できるだけ設定張力に制御する。また、マスター側移動式ロール１１ｃの位置に追従するようにスレーブ側移動式ロール１１ａ、１１ｂを速度制御する。
これによって、ルーパー設備７の出側での張力変動を抑えつつ、ルーパー内の張力分布が改善される。この結果、ロール疵、擦り傷、蛇行などの設備トラブルを低減若しくは解消可能となる。本実施形態による張力分布の例を図５（ａ）に示す。
【００４０】
更に、スレーブ側について、速度制御に対して実張力補正を行うことで、スレーブ側を速度制御しても、張力変動を小さく抑えることが可能となる。
また、帯状の鋼板６がロールを通過する際、ロールの機械損失、鋼板６の曲げ損失、さらに加減速時であればロールの慣性力により、鋼板搬送方向から見て、ロール入側張力より出側張力が減少する。これらによっても、鋼帯に張力変動が発生する。
【００４１】
これに対し、本実施形態では、張力偏差が無くなるように、すなわち、固定ロール通過時における鋼帯搬送速度と固定ロールの周速とが一致するように、固定ロール１２ａ、１２ｂをそれぞれ回転駆動することで、上記ロールの機械損失、鋼板６の曲げ損失などによる張力変動が抑えられる。この結果、図５（ｂ）に示すように、さらに張力変動が低減して、固定ロール通過前後の張力偏差ΔＴが解消され、ルーパー内の張力分布がより均一化する。
【００４２】
ここで、ロールによる機械損失は、転がり抵抗であり、図６に示すように回転数が上昇するにつれて大きくなる。
また、鋼板６の曲げ損失は一般的に（１）式で表される。
曲げ損失  ＝  Ｅ・Ｗ・ｔ2／｛１２・（Ｒ＋１／（２ｔ））2｝  ・・・（１）
ここで、
Ｅ：ヤング率［ｋｇ／ｍｍ2］
Ｗ：板幅［ｍｍ］
ｔ：板厚［ｍｍ］
Ｒ：ロール径［ｍｍ］
を指す。
【００４３】
（変形例）
ここで、上記実施形態では、各電動機１０ａ〜１０ｃで一つの各ルーパー台車１３ａ〜１３ｃ（一つの移動式台車）を駆動する場合を例示している。移動式ロールが多い場合などにあっては、各電動機でそれぞれ複数のルーパー台車（複数の移動式ロール群）を駆動制御する構成としても良い。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様である。但し、図７に示すように、各ルーパー台車１３ａ〜１３ｃの有効ストローク量が異なる場合の例である。
（構成）
本実施形態では、図７に示すように、第１ルーパー台車１３ａの有効ストローク量をＬ−ａとし、第２ルーパー台車１３ａの有効ストローク量をＬ−ｂとし、第３ルーパー台車１３ａ（マスター）の有効ストローク量をＬ−ｃとする。
【００４５】
本実施形態の移動式ロール制御部２０Ａの制御ブロックを、図８に示す。上記第１実施形態と同様に、移動式ロール制御部２０Ａは、マスター制御部２０Ａａと、第１及び第２スレーブ制御部２０Ａｂ、２０Ａｃと、を備える。マスター制御部２０Ａａは、上記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
第１及び第２スレーブ制御部２０Ａｂ、２０Ａｃについても、基本的に上記第１実施形態と同様である。入力したマスター側のルーパー台車１３ｃの位置実績ＬＬｃと、スレーブ側のルーパー台車１３ａ、１３ｂの位置実績ＬＬａ、ＬＬｂを、それぞれ比率換算部７１、７２ａ、７２ｂで、各ルーパー台車１３ａ〜１３ｃの有効ストローク量に対する比に換算したのち減算器に出力する。
【００４６】
マスター側の台車用の比率換算部７１は、下記式によって、換算する。
Ｒｍ  ＝  （位置実績ＬＬｃ／Ｌ−ｃ）
第１スレーブ側の台車用の比率換算部は、下記式によって、換算する。
Ｒｓ１  ＝  （位置実績ＬＬｂ／Ｌ−ａ）
第２スレーブ側の台車用の比率換算部は、下記式によって、換算する。
Ｒｓ２  ＝  （位置実績ＬＬａ／Ｌ−ｂ）
【００４７】
また、上記各減算器４０ａ、４０ｂで減算することで算出した、位置の比での偏差は、それぞれ速度調節器４１ａ、４１ｂに出力される。
速度調節器４１ａ、４１ｂでは、入力した比の偏差に対し、対応する有効ストローク量Ｌ−ａ若しくはＬ−ｂを乗算して、有効ストロークＬ−ａ若しくはＬ−ｂに対応する位置偏差に変換した後に、その位置偏差に応じた速度に換算して加算器４２ａ、４２ｂに出力する。なお、必ずしも、いったん位置偏差に変換しなくても良い。
その他の処理や構成については、上記第１実施形態と同様である。
【００４８】
（作用効果）
各ルーパー台車１３ａ〜１３ｃの現在位置を、各ルーパー台車１３ａの有効ストロークに対する比として０〜１００％で表すように信号変換することにより、各ルーパー台車１３ａ〜１３ｃの有効ストロークを余すことなく活用することができるようになる。すなわち、各ルーパー台車１３ａ〜１３ｃの有効ストロークが異なる場合でも、比率制御できるようになるので、狭い建屋の中であってもスペースを有効活用できる機械設計が可能となり、ライン生産能力の向上に寄与できる。
その他の作用効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００４９】
（変形例）
上記実施形態では、各台車の位置実績を、それぞれ一旦各台車での有効ストロークに対する比に換算しているが、これに限定しない。例えば、マスター側のルーパー台車１３ｃの位置実績だけを、下記式などによって、スレーブ側の有効ストローク位置に換算した換算値ＬＬｄとするようにしても良い。
ＬＬｄ  ＝  ＬＬｃ・｛（Ｌ−ａ）／（Ｌ−ｃ）｝
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係るルーパー設備を含むラインを示す模式的構成図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係るコントローラの構成を示す図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係る移動式ロール制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る固定ロール制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】本第１実施形態による張力分布の例を示す図である。
【図６】ロールによる機械損失を説明する図である。
【図７】本発明に基づく第２実施形態に係るルーパー設備を含むラインを示す模式的構成図である。
【図８】本発明に基づく第２実施形態に係る移動式ロール制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】従来技術を説明する図である。
【図１０】従来での張力分布の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    ペイオフリール
２    シャー
３    ウエルダー
４    入側ブライドルロール
６    鋼板（金属帯）
７    ルーパー設備
８    中央ブライドルロール
９    中央処理部
１０ａ、１０ｂ    スレーブ電動機
１０ｃ      マスター電動機
１１ａ、１１ｂ    スレーブ側移動式ロール
１１ｃ      マスター側移動式ロール
１２ａ、１２ｂ    固定ロール
１３ａ、１３ｂ    スレーブ側ルーパー台車
１３ｃ      マスター側ルーパー台車
１５ａ〜１５ｃ    ドラム
１６ａ〜１６ｃ    回転数センサ
１７ａ、１７ｂ    張力検出器
１９ａ、１９ｂ    固定側電動機
２０  コントローラ
２０Ａ      移動式ロール制御部
２０Ａａ    マスター制御部
２０Ａｂ    第１スレーブ制御部
２０Ａｃ    第２スレーブ制御部
２０Ｂ      固定ロール制御部
２０Ｂａ    上段側固定ロール制御部
２０Ｂｂ    下段側固定ロール制御部
２０Ｃ      ロール位置演算部
７１、７２ａ、７２ｂ    比率換算部
ＴＬＳ  ルーパー張力設定値
Ｖｉ  入側セクション速度基準
Ｖｏ  中央セクション速度基準
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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