(57)【要約】【課題】鋼板の尾端停止位置を目標位置に精度高く制御すること。【解決手段】押力検出部１２が、ラッパーロール４ａがコイル状の鋼板Ｓの外周面に付与している押力を検出する。尾端停止位置制御部１３が、押力検出部１２によって検出された押力が変動したか否かを判別し、押力が変動した場合、鋼板Ｓの尾端部がラッパーロール４ａを通過したと判断し、マンドレル３の回転を停止することによって鋼板Ｓの尾端部を所定位置に停止させる。これにより、鋼板の尾端停止位置を目標位置に精度高く制御することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の先端部を巻き付け回転することによって鋼板をコイル状に巻き取るマンドレルと、
前記マンドレルに巻き付けられたコイル状の鋼板の外周面に押力を付与するラッパーロールと、
前記ラッパーロールが前記コイル状の鋼板の外周面に付与している押力を検出する押力検出部と、
前記押力検出部によって検出された押力が変動したか否かを判別し、該押力が変動した場合、前記鋼板の尾端部が前記ラッパーロールを通過したと判断し、前記マンドレルの回転を停止することによって前記鋼板の尾端部を所定位置に停止させる尾端停止位置制御部と、
を備えることを特徴とする巻取装置。
【請求項２】
前記尾端停止位置制御部は、前記押力検出部によって検出された押力が所定値以下であるか否かを判別し、該押力が該所定値以下である場合、該押力が変動したと判断することを特徴とする請求項１に記載の巻取装置。
【請求項３】
鋼板の先端部を巻き付け回転することによって鋼板をコイル状に巻き取るマンドレルと、前記マンドレルに巻き付けられたコイル状の鋼板の外周面に押力を付与するラッパーロールと、を備える巻取装置における鋼板尾端停止位置の制御方法であって、
前記ラッパーロールが前記コイル状の鋼板の外周面に付与している押力を検出する押力検出ステップと、
前記押力検出ステップにおいて検出された押力が変動したか否かを判別し、該押力が変動した場合、前記鋼板の尾端部が前記ラッパーロールを通過したと判断し、前記マンドレルの回転を停止することによって前記鋼板の尾端部を所定位置に停止させる尾端停止位置制御ステップと、
を含むことを特徴とする鋼板尾端停止位置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板を巻き取ることによってコイルを形成する巻取装置及び鋼板尾端停止位置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、熱延工場で圧延された鋼板をマンドレルで巻き取ってコイルを形成する際には、設備の破損を抑制し、コイルの搬送条件や次工程の要望を満足するために、鋼板の尾端位置が所定位置で停止するようにマンドレルの回転を停止させる必要がある。具体的には、コイルの結束や搬送等の取り扱いを容易にするために、鋼板の尾端位置がコイル下方の所定位置で停止するようにマンドレルの回転を停止させる必要がある。このため、従来より、ピンチロールとマンドレルとの間に配設された在荷センサを利用して鋼板の尾端位置を検出し、検出結果に基づいて鋼板の尾端停止位置を制御する技術が提案されている。また、特許文献１には、コイルの外周側から鋼板を押さえつけるラッパーロールの位置の変化に基づいて鋼板の尾端位置を検出し、検出結果に基づいて鋼板の尾端停止位置を制御する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７９３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、在荷センサを利用する技術では、在荷センサの仕様や台数、尾端の形状によっては鋼板の尾端位置を精度高く検出できないことがある。具体的には、在荷センサが鋼板の幅方向の中心位置を検出するものである場合、図６に示すように幅方向両端部が幅方向中心部より大きく伸びているフィッシュテール形状を鋼板Ｓが有している際、在荷センサは、本来は幅方向両端部付近の位置Ｐ１が尾端位置であるのにも係わらず、幅方向中心部付近の位置Ｐ２を尾端位置と認識してしまう。なお、このような問題点を解決するために、フィッシュテール形状を事前に切断する方法が考えられるが、フィッシュテール形状を切断した場合には歩留まりが低下してしまう。一方、特許文献１記載の技術では、鋼板の板厚が薄い場合、ラッパーロールの位置変化が小さくなり、ラッパーロールの位置変化に占める設備の振動等のノイズの割合が大きくなるために、鋼板の尾端位置を精度高く検出できない。このため、従来の技術によれば、尾端停止位置が目標とする停止位置からずれてしまうことがある。このような背景から、鋼板の尾端停止位置を目標位置に精度高く制御可能な技術の提供が期待されていた。
【０００５】
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、鋼板の尾端停止位置を目標位置に精度高く制御可能な巻取装置及び鋼板尾端停止位置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る巻取装置は、鋼板の先端部を巻き付け回転することによって鋼板をコイル状に巻き取るマンドレルと、前記マンドレルに巻き付けられたコイル状の鋼板の外周面に押力を付与するラッパーロールと、前記ラッパーロールが前記コイル状の鋼板の外周面に付与している押力を検出する押力検出部と、前記押力検出部によって検出された押力が変動したか否かを判別し、該押力が変動した場合、前記鋼板の尾端部が前記ラッパーロールを通過したと判断し、前記マンドレルの回転を停止することによって前記鋼板の尾端部を所定位置に停止させる尾端停止位置制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る巻取装置は、上記発明において、前記尾端停止位置制御部は、前記押力検出部によって検出された押力が所定値以下であるか否かを判別し、該押力が該所定値以下である場合、該押力が変動したと判断することを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼板尾端停止位置の制御方法は、鋼板の先端部を巻き付け回転することによって鋼板をコイル状に巻き取るマンドレルと、前記マンドレルに巻き付けられたコイル状の鋼板の外周面に押力を付与するラッパーロールと、を備える巻取装置における鋼板尾端停止位置の制御方法であって、前記ラッパーロールが前記コイル状の鋼板の外周面に付与している押力を検出する押力検出ステップと、前記押力検出ステップにおいて検出された押力が変動したか否かを判別し、該押力が変動した場合、前記鋼板の尾端部が前記ラッパーロールを通過したと判断し、前記マンドレルの回転を停止することによって前記鋼板の尾端部を所定位置に停止させる尾端停止位置制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る巻取装置及び鋼板尾端停止位置の制御方法によれば、ラッパーロールがコイル状の鋼板の外周面に付与している押力の変動を用いて鋼板の尾端位置を検出するので、鋼板の尾端停止位置を目標位置に精度高く制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である鋼板尾端停止位置の制御装置が適用される巻取装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、鋼板の尾端部が通過する前後のラッパーロールの動きを示す模式図である。
【図３】図３は、鋼板の尾端部が通過する前後のラッパーロールの押力を示す図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態である尾端停止位置制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５は、鋼板の板厚の変化に伴う尾端検出率の変化を示す図である。
【図６】図６は、鋼板のフィッシュテール形状を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である鋼板尾端停止位置の制御装置及び制御方法について説明する。
【００１２】
〔巻取装置の構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態である鋼板尾端停止位置の制御装置が適用される巻取装置の構成について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態である鋼板尾端停止位置の制御装置が適用される巻取装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、巻取装置１は、一対のピンチロール２ａ，２ｂ、マンドレル３、及びラッパーロール４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを備えている。一対のピンチロール２ａ，２ｂは、鋼板Ｓの上下面を挟持しつつ回転することによって、鋼板Ｓに適正な張力を作用させながら鋼板Ｓのばたつきを抑制し、鋼板Ｓをマンドレル３に送り込むものである。マンドレル３は、一対のピンチロール２ａ，２ｂから送り込まれた鋼板Ｓの先端部を巻き付け回転することによって、鋼板Ｓをコイル状に巻き取るものである。ラッパーロール４ａ〜４ｄは、鋼板Ｓの先端部をマンドレル３の外周面に沿って案内すると共に、鋼板Ｓをマンドレル３に押し付けて摩擦力を発生させて鋼板Ｓをマンドレル３に巻き付けるものである。
【００１４】
〔本発明の概念〕
次に、図２，図３を参照して、本発明の概念について説明する。
【００１５】
図２は、鋼板の尾端部が通過する前後のラッパーロールの動きを示す模式図である。図３は、鋼板の尾端部が通過する前後のラッパーロールの押力を示す図である。上記の巻取装置１では、ラッパーロール４ａ〜４ｄによってコイル状の鋼板Ｓの外周面に押力を付与しながらマンドレル３を回転させることによって鋼板Ｓをコイル状に巻き取っていく。このため、図２（ａ），図２（ｂ）に示すように、鋼板Ｓの尾端部ＳＢがラッパーロール４ａを通過するまでは、ラッパーロール４ａの押力は一定値Ｆを維持する（図３に示す時間Ｔ＝０〜Ｔ１の間）。
【００１６】
しかしながら、図２（ｃ）に示すように、鋼板Ｓの尾端部ＳＢがラッパーロール４ａを通過した直後には、鋼板Ｓの厚さ分の段差が生じ、ラッパーロール４ａと鋼板ＳのロールＳＲとが非接触状態になるために、ラッパーロール４ａの押力は急激に減少する（図３に示す時間Ｔ＝Ｔ１）。その後、ラッパーロール４ａは押力を保つためにロールＳＲに接触するように移動するため、ラッパーロール４ａの押力は一定値Ｆに戻る（図３に示す時間Ｔ＝Ｔ１以後）。なお、上記の説明ではラッパーロール４ａの押力の変化について説明したが、鋼板Ｓの尾端部ＳＢの通過に伴う押力の変化は他のラッパーロール４ｂ〜４ｄにおいても同様に発生する。
【００１７】
以上のように、上記の巻取装置１では、鋼板Ｓの尾端部ＳＢがラッパーロール４ａ〜４ｄを通過する際、ラッパーロール４ａ〜４ｄの押力が急激に減少する。そこで、本発明の一実施形態である鋼板尾端停止位置の制御装置は、ラッパーロール４ａの押力を測定し、ラッパーロール４ａの押力の減少を検出することによって、鋼板Ｓの尾端部ＳＢを精度高く検出し、鋼板Ｓの尾端停止位置を目標位置に精度高く制御することとした。なお、本実施形態では、ラッパーロール４ａの押力の変化を測定することとしたが、押力の変化を測定するラッパーロールはラッパーロール４ａに限定されることはない。
【００１８】
〔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板尾端停止位置の制御装置の構成について説明する。
【００１９】
図１に示すように、本発明の一実施形態である鋼板尾端停止位置の制御装置は、在荷センサ１１、押力検出部１２、及び尾端停止位置制御部１３を備えている。在荷センサ１１は、レーザ光やガンマ線等を利用して鋼板Ｓの有無を検出する。押力検出部１２は、例えばロードセルによって構成されている。押力検出部１２は、ラッパーロール４ａの押力を検出し、検出された押力を示す電気信号を尾端停止位置制御部１３に出力する。尾端停止位置制御部１３は、マイクロコンピュータ等の情報処理装置によって構成され、後述する尾端停止位置制御処理を実行することによって、鋼板Ｓの尾端停止位置を目標位置に制御する。
【００２０】
〔尾端停止位置制御処理〕
次に、図４を参照して、上記制御装置による鋼板Ｓの尾端停止位置制御処理の流れについて説明する。
【００２１】
図４は、本発明の一実施形態である尾端停止位置制御処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、在荷センサ１１によって鋼板Ｓの先端部が検出されたタイミングで開始となり、尾端停止位置制御処理はステップＳ１の処理に進む。
【００２２】
ステップＳ１の処理では、押力検出部１２が、ラッパーロール４ａの押力を測定し、測定された押力を示す電気信号を尾端停止位置制御部１３に出力する。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、尾端停止位置制御処理はステップＳ２の処理に進む。
【００２３】
ステップＳ２の処理では、尾端停止位置制御部１３が、押力検出部１２から出力された電気信号に基づいて、ラッパーロール４ａの押力が所定値以下に低下したか否かを判別する。判別の結果、ラッパーロール４ａの押力が所定値以下に低下していない場合、尾端停止位置制御部１３は尾端停止位置制御処理をステップ１の処理に戻す。一方、ラッパーロール４ａの押力が所定値以下に低下した場合、尾端停止位置制御部１３は尾端停止位置制御処理をステップ３の処理に進める。
【００２４】
ステップＳ３の処理では、尾端停止位置制御部１３が、ラッパーロール４ａの押力が所定値以下に低下した時間とマンドレル３の回転速度とに基づいて鋼板Ｓの尾端位置を検出、トラッキングする。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、尾端停止位置制御処理はステップＳ４の処理に進む。
【００２５】
ステップＳ４の処理では、尾端停止位置制御部１３が、ステップＳ３の処理によって検出された鋼板Ｓの尾端位置に基づいて鋼板Ｓの尾端位置が所定の目標位置で停止するようにマンドレル３の回転を停止する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、一連の尾端停止位置制御処理は終了する。
【００２６】
〔実施例〕
上記の尾端停止位置制御処理により板厚が異なる複数の鋼板の尾端位置を検出した結果を図５に示す。図５に示すように、上記の尾端停止位置制御処理によれば、鋼板の板厚が薄くなっても、尾端検出率は９８．６％以上を維持し、鋼板の尾端位置を精度高く検出できた。これにより、上記の尾端停止位置制御処理によって鋼板Ｓの尾端停止位置を目標位置に精度高く制御できることが確認できた。
【００２７】
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尾端停止位置制御処理によれば、押力検出部１２が、ラッパーロール４ａがコイル状の鋼板Ｓの外周面に付与している押力を検出し、尾端停止位置制御部１３が、押力検出部１２によって検出された押力が変動したか否かを判別し、押力が変動した場合、鋼板Ｓの尾端部がラッパーロール４ａを通過したと判断し、マンドレル３の回転を停止することによって鋼板Ｓの尾端部を所定位置に停止させる。これにより、鋼板の尾端停止位置を目標位置に精度高く制御することができる。また、新たな設備を設置することなくソフトウェア処理によって鋼板の尾端位置を精度高く検出できることから、設備投資やメンテナンスの費用を掛けることなく鋼板の尾端停止位置を目標位置に精度高く制御できる。
【００２８】
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等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００２９】
１  巻取装置
２ａ，２ｂ  ピンチロール
３  マンドレル
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  ラッパーロール
１１  在荷センサ
１２  押力検出部
１３  尾端停止位置制御部
【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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