(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕上圧延機とコイラーとの間の所定位置に配置された在荷センサにより、前記仕上圧延機から前記コイラーへ搬送される鋼板の先端部分を検知する鋼板検知ステップと、
前記在荷センサにより前記鋼板の先端部分が検知されたタイミングにおける前記鋼板の搬送速度を取得する搬送速度取得ステップと、
前記鋼板の搬送速度と前記コイラーのサイドガイドの機械遅れ量とから前記サイドガイドの閉め込み作動を開始するための閉め込み命令位置を演算する閉め込み命令位置演算ステップと、
前記在荷センサにより前記鋼板の先端部分が検知されたタイミングから、前記仕上圧延機から送出される前記鋼板の送出量を監視し、前記鋼板の送出量だけ前記コイラーの方向へ移動した前記鋼板の先端部分が前記閉め込み命令位置に達した場合に前記サイドガイドへ閉め込み指令を発する指令ステップと、
を含むことを特徴とするサイドガイドの制御方法。
【請求項２】
仕上圧延機とコイラーとの間の所定位置に配置された在荷センサが鋼板の先端部分を検知したタイミングで、前記鋼板の搬送速度を前記仕上圧延機から取得する速度変換手段と、
前記在荷センサが前記鋼板の先端部分を検知したタイミングから前記仕上圧延機が前記鋼板を送出した量を前記仕上圧延機から取得する送出量変換手段と、
前記鋼板の搬送速度と前記コイラーのサイドガイドの機械遅れ量とから、前記サイドガイドが閉め込み作動を開始するための閉め込み命令位置を演算する閉め込み命令位置演算手段と、
前記鋼板の送出量だけ前記コイラーの方向へ移動した前記鋼板の先端部分が前記閉め込み命令位置に達したか否かを判定し、前記鋼板の先端部分が前記閉め込み命令位置に達した場合、前記サイドガイドへ閉め込み指令を発する判定手段と、
を備えることを特徴とするサイドガイドの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドガイドの制御方法および制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の製造ラインの工程の一つに、鋼板がコイルと呼ばれる状態に巻き取られる工程がある。この工程にて鋼板が巻き取られる際に、鋼板の中心がずれた状態で巻き取られてしまうという、いわゆる「巻きずれ」が発生することがある。巻きずれは、鋼板の需要家および製造ラインの次工程の要望により、小さく抑えるように努めなければならない。そこで、鋼板を巻き取る装置であるコイラーには、鋼板の巻きずれを抑制するための仕組みの一つとして、サイドガイドという装置が備えられている。
【０００３】
サイドガイドは、鋼板がコイラーに搬送された際に鋼板の幅方向に閉め込み作動を行うことにより、鋼板の中心位置を矯正する装置である。製造ライン上を搬送される鋼板は、鋼板の先端部が蛇行しやすいので、サイドガイドの閉め込み作動は、鋼板の先端部が特定の位置に到達したときに完了される必要がある。そこで、サイドガイドに対する閉め込み指令のタイミングとして、コイラーの手前に設けられた在荷センサにより鋼板の先端を検知したときに、サイドガイドへ閉め込み指令を行うという方法が従来より一般にとられている。さらに、サイドガイドの閉め込み作動の方法として、２段階に分けて閉め込み作動を行う方法なども知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８２９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、コイラーの手前に設けられた在荷センサが鋼板の先端部を検知したタイミングで閉め込み指令を行うという、従来のサイドガイドの制御方法では、サイドガイドの閉め込み指令から実際に作動が完了するまでの機械の作動時間が存在するので、サイドガイドが閉め込み作動を完了することが間に合わず、鋼板の巻きずれが発生するという問題があった。
【０００６】
また、製造ライン上を搬送される鋼板の搬送速度は、鋼板により異なり、かつ、搬送中に変更される。そして、従来のサイドガイドの制御方法では、鋼板の搬送速度の違いおよび変化を反映していないことにより、サイドガイドに閉め込み指令を行うタイミングが最適なものとはならず、結果として鋼板の巻きずれが発生するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、鋼板の搬送速度の違いおよび変化を反映してサイドガイドを作動することができるサイドガイドの制御方法および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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるサイドガイドの制御方法は、仕上圧延機とコイラーとの間の所定位置に配置された在荷センサにより、前記仕上圧延機から前記コイラーへ搬送される鋼板を検知する鋼板検知ステップと、前記在荷センサにより鋼板が検知されたタイミングにおける前記鋼板の搬送速度を取得する搬送速度取得ステップと、前記鋼板の搬送速度と前記コイラーのサイドガイドの機械遅れ量とから前記サイドガイドの閉め込み作動を開始するための閉め込み命令位置を演算する閉め込み命令位置演算ステップと、前記仕上圧延機から送出される鋼板の送出量を監視し、該鋼板の送出量が前記閉め込み命令位置に達した場合に前記サイドガイドへ閉め込み指令を発する指令ステップとを含むことを特徴とする。
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるサイドガイドの制御装置は、仕上圧延機とコイラーとの間の所定位置に配置された在荷センサが鋼板を検知したタイミングで、前記鋼板の搬送速度を前記仕上圧延機から取得する速度変換手段と、前記在荷センサが鋼板を検知したタイミングから前記仕上圧延機が前記鋼板を送出した量を前記仕上圧延機から取得する送出量変換手段と、前記鋼板の搬送速度と前記コイラーのサイドガイドの機械遅れ量とから、前記サイドガイドが閉め込み作動を開始するための閉め込み命令位置を演算する演算手段と、前記鋼板の送出量が前記閉め込み命令位置に達したか否かを判定し、前記サイドガイドへ閉め込み指令を発する判定手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるサイドガイドの制御方法および制御装置は、鋼板の搬送速度の違いおよび変化を反映してサイドガイドを作動することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかるサイドガイドの制御方法を適用する鋼板の圧延ラインの一部を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示された圧延ラインのコイラー部分の拡大図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態にかかるサイドガイドの制御方法の初期設定段階におけるコイラーの周辺部分の概要図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態にかかるサイドガイドの制御方法の検出段階におけるコイラーの周辺部分の概要図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態にかかるサイドガイドの制御方法の閉め込み指令段階におけるコイラーの周辺部分の概要図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態にかかるサイドガイドの制御方法の閉め込み完了段階におけるコイラーの周辺部分の概要図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態にかかるサイドガイドの制御方法を実現するためのサイドガイドの制御装置の機能ブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態にかかるサイドガイドの制御方法を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施形態にかかるサイドガイドの制御方法に従い、サイドガイドを作動するタイミングを変更した前後における巻きずれ量度数率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態にかかるサイドガイドの制御方法および制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１３】
最初に、図１および図２を参照しながら、本発明の実施形態にかかるサイドガイドの制御方法を適用する鋼板の圧延ラインについて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかるサイドガイドの制御方法を適用する鋼板の圧延ラインの一部を示す模式図であり、図２は、図１に示された圧延ラインのコイラー部分の拡大図である。
【００１４】
図１に示されるように、本発明の実施形態にかかるサイドガイドの制御方法を適用する鋼板の圧延ライン１は、粗圧延機２と仕上圧延機３とコイラー４とを備える。鋼板の圧延ライン１により圧延される鋼板Ｓは、粗圧延機２と仕上圧延機３とにより順に圧延され、コイラー４によりコイルの状態に巻き取られる。
【００１５】
図２に示されるように、圧延ライン１のコイラー４に搬送された鋼板Ｓは、ピンチロール５により噛み込まれて、その後にマンドレル６に巻き取られる。このコイラー４による鋼板Ｓの巻取り工程の際に、鋼板Ｓに巻きずれが発生しないようにサイドガイド７が備えられている。
【００１６】
サイドガイド７は、ピンチロール５の前段に配置され、ピンチロール５に噛み込まれる鋼板Ｓの中心位置を矯正する装置である。圧延ライン１上を搬送される鋼板Ｓは、鋼板Ｓの先端部が蛇行しやすいので、鋼板Ｓの先端部分がピンチロール５に噛み込まれる際におけるサイドガイド７の役割は特に重要である。そこで、鋼板Ｓの先端部分がピンチロール５に噛み込まれる直前にサイドガイド７が所定の間隔となるように、適切にタイミングを調整された閉め込み作動が行われる。
【００１７】
以下、図３〜６を参照しながら、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法の概要を時系列を追って説明する。
【００１８】
図３は、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法の初期設定段階におけるコイラー４の周辺部分の概要図である。図３に示されるように、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法の初期設定段階において、サイドガイド７は、開放状態である。このサイドガイド７の開放状態の間隔は、次にコイラー４により巻き取る鋼板Ｓの幅により定まる。すなわち、鋼板Ｓの幅をＷとした場合、サイドガイド７の開放状態の間隔はＷ＋ΔＷにプリセットされる。つまり、ΔＷは鋼板Ｓに依らず一定の正の値とし、鋼板Ｓに依らずにサイドガイド７の作動時間が一定となるように、サイドガイド７の初期値が設定される。
【００１９】
また、図３に示されるように、在荷センサ８が仕上圧延機３とコイラー４との間に配置されている。在荷センサ８が配置された位置をＰＳとし、この在荷センサ８の位置ＰＳから閉め込み完了目標位置Ｐ０までの距離をＤＳとする。在荷センサ８の位置ＰＳおよび閉め込み完了目標位置Ｐ０も初期値として設定されているものとする。
【００２０】
図４は、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法の検出段階におけるコイラー４の周辺部分の概要図である。図４に示されるように、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法の検出段階において、鋼板Ｓの先端部分が在荷センサ８により検出される。この鋼板Ｓの先端部分が在荷センサ８により検出されたタイミングにおける鋼板Ｓの搬送速度により、サイドガイド７の閉め込み命令位置Ｐ１が演算される。
【００２１】
サイドガイド７の閉め込み命令位置Ｐ１の演算方法は、以下のとおりである。上述のように、初期設定においてサイドガイド７の開放状態の間隔はＷ＋ΔＷにプリセットされるので、サイドガイド７が作動する時間は一定となっている。そこで、このサイドガイド７の作動時間を機械遅れ時間ΔＴとおき、在荷センサ８により鋼板Ｓが検出されたタイミングにおける鋼板Ｓの搬送速度をＶ１とおく。すると、機械遅れの補正距離Ｄ１は以下の計算式により計算される。
Ｄ１＝Ｖ１×ΔＴ    ・・・・（１）
そして、サイドガイド７の閉め込み命令位置Ｐ１は、閉め込み完了目標位置Ｐ０から手前に機械遅れの補正距離Ｄ１の位置となる。
【００２２】
図５は、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法の閉め込み指令段階におけるコイラー４の周辺部分の概要図である。図５に示されるように、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法の閉め込み指令段階において、鋼板Ｓの先端部分は、閉め込み命令位置Ｐ１に到達している。本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法では、鋼板Ｓの先端部分が閉め込み命令位置Ｐ１に到達したタイミングで、サイドガイド７に閉め込み命令がなされる。なお、検出段階から閉め込み指示段階までに鋼板Ｓが搬送される距離Ｄ２は、簡単な計算によりＤＳ−Ｄ１であることが解る。
【００２３】
図６は、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法の閉め込み完了段階におけるコイラー４の周辺部分の概要図である。図６に示されるように、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法の閉め込み完了段階において、鋼板Ｓの先端部分は、閉め込み完了目標位置Ｐ０に到達している。また、鋼板Ｓの先端部分が閉め込み命令位置Ｐ１から閉め込み完了目標位置Ｐ０に搬送される時間は、サイドガイド７の機械遅れ時間ΔＴと同じであるので、サイドガイド７の閉め込み作動も完了している。すなわち、鋼板Ｓの先端部分が閉め込み完了目標位置Ｐ０に到達したタイミングで、サイドガイド７の閉め込み作動が完了するという状態が実現されている。
【００２４】
以下、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法を実現するためのサイドガイドの制御装置を説明する。
【００２５】
図７は、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法を実現するためのサイドガイド７の制御装置の機能ブロック図である。図７に示されるように、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法を実現するためのサイドガイド７の制御装置１０は、速度変換部１１と、送出量変換部１２と、演算部１３と、機械遅れ入力部１４と、判定部１５とを備える。
【００２６】
速度変換部１１は、仕上圧延機３の最終ロールに設けられたエンコーダ９から回転数にかかるパルス信号を受信し、このパルス信号を鋼板Ｓの搬送速度に変換する。より具体的には、速度変換部１１は、在荷センサ８が鋼板Ｓを検出したことを知らせる検出信号を受信した際に、エンコーダ９からのパルス信号を鋼板Ｓの搬送速度に変換する。この際の鋼板Ｓの搬送速度が上述した搬送速度Ｖ１に対応する。
【００２７】
送出量変換部１２は、仕上圧延機３の最終ロールに設けられたエンコーダ９から回転数にかかるパルス信号を受信し、このパルス信号を鋼板Ｓの送出量に変換する。より具体的には、送出量変換部１２は、在荷センサ８が鋼板Ｓを検出したことを知らせる検出信号を受信した時から、エンコーダ９からのパルス信号のカウントをし、仕上圧延機３から鋼板Ｓが送出された量を算出する。この算出された送出量は、鋼板Ｓの先端部が在荷センサ８からコイラー４方向へ移動した距離に対応する。
【００２８】
なお、エンコーダ９の代わりにタコジェネレータを用いた場合、速度変換部１１は、鋼板Ｓの搬送速度をより直接的に取得することができる。一方、送出量変換部１２は、タコジェネレータの出力または速度変換部１１の出力を積分することにより、仕上圧延機３から鋼板Ｓが送出された量を算出する。いずれの場合でも、送出量変換部１２が演算する仕上圧延機３から鋼板Ｓが送出された量は、鋼板Ｓの先端が在荷センサ８の位置ＰＳを経過後に鋼板Ｓの搬送速度が変化した場合の影響も反映した値となっている。
【００２９】
演算部１３は、速度変換部１１から取得した鋼板Ｓの搬送速度Ｖ１と、機械遅れ入力部１４から取得したサイドガイド７の機械遅れ時間ΔＴとから、サイドガイド７の閉め込み作動を開始するための閉め込み命令位置Ｐ１を演算する。すなわち、演算部１３は、上述した式（１）により、鋼板Ｓの搬送速度Ｖ１とサイドガイド７の作動時間ΔＴとから閉め込み命令位置Ｐ１を演算する。さらに、演算部１３は、在荷センサ８の位置ＰＳから閉め込み完了目標位置Ｐ０までの距離であるＤＳから、閉め込み命令位置Ｐ１と閉め込み完了目標位置Ｐ０との間の距離であるＤ１を引いて、在荷センサ８の位置ＰＳから閉め込み命令位置Ｐ１までの距離であるＤ２を算出する。
【００３０】
なお、機械遅れ入力部１４は、サイドガイド７の機械遅れ時間ΔＴを入力するためのユーザーインターフェースまたは事前に取得したサイドガイド７の作動時間ΔＴを記憶する記憶装置として実現される。
【００３１】
判定部１５は、送出量変換部１２から取得した鋼板Ｓの送出量が閉め込み命令位置Ｐ１に達したか否かを判定し、サイドガイド７へ閉め込み指令を発する。すなわち、判定部１５は、送出量変換部１２から取得した鋼板Ｓの送出量と演算部１３により演算された距離Ｄ２とを比較し、送出量変換部１２から取得した鋼板Ｓの送出量が距離Ｄ２以上になった場合に、サイドガイド７へ閉め込み指令を発する。
【００３２】
判定部１５から閉め込み指令を受けたサイドガイド７は、閉め込み作動を開始し、作動時間ΔＴの間に鋼板Ｓがさらに距離Ｄ１だけ進むので、サイドガイド７の閉め込み作動が完了するタイミングで、鋼板Ｓが閉め込み完了目標位置Ｐ０に達することになる。
【００３３】
次に、図８を参照しながら、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法を説明する。以下では、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御装置１０の機能ブロック図を引用しながら、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法を説明するが、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法の実施が、このサイドガイド７の制御装置１０の構成により限定されるものではない。
【００３４】
図８は、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法を示すフローチャートである。図８に示されるように、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法は、仕上圧延機３とコイラー４との間の所定位置に配置された在荷センサ８により、仕上圧延機３からコイラー４へ搬送される鋼板Ｓを検知することから始まる（ステップＳ１）。
【００３５】
その後、制御装置１０の速度変換部１１が、ステップＳ１にて在荷センサ８が鋼板Ｓを検知したタイミングにおける鋼板Ｓの搬送速度をエンコーダ９を介して取得する（ステップＳ２）。そして、演算部１３が、鋼板Ｓの搬送速度とコイラー４のサイドガイド７の機械遅れ量とから、サイドガイド７を閉め込み作動を開始するための閉め込み命令位置を演算する（ステップＳ３）。
【００３６】
一方、送出量変換部１２は、仕上圧延機３から送出される鋼板Ｓの送出量をエンコーダ９を介して監視し（ステップＳ４）、判定部１５が、鋼板Ｓの送出量が閉め込み命令位置に達したか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００３７】
鋼板Ｓの送出量が閉め込み命令位置に達した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、判定部１５は、サイドガイド７へ閉め込み指令を発する（ステップＳ６）。鋼板Ｓの送出量が閉め込み命令位置に達していない場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、仕上圧延機３から送出される鋼板Ｓの送出量の監視を継続し、鋼板Ｓの送出量が閉め込み命令位置に達するまで処理を停止する。
【００３８】
最後に、図９を参照しながら、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法の効果について説明する。
【００３９】
図９は、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法に従い、サイドガイド７を作動するタイミングを変更した前後における巻きずれ量度数率を示すグラフである。図９に示されるように、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法によれば、巻きずれ量が２０ｍｍ以上の度数率が低下し、巻きずれ量が２０ｍｍ以下の度数率が増えることが解る。すなわち、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法によれば、巻きずれの発生を抑制することができることが示されている。
【００４０】
以上より、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御方法は、仕上圧延機３とコイラー４との間の所定位置ＰＳに配置された在荷センサ８により、仕上圧延機３からコイラー４へ搬送される鋼板Ｓを検知する鋼板検知ステップと、在荷センサ８により鋼板Ｓが検知されたタイミングにおける鋼板Ｓの搬送速度を取得する搬送速度取得ステップと、鋼板Ｓの搬送速度とコイラー４のサイドガイド７の機械遅れ量とからサイドガイド７の閉め込み作動を開始するための閉め込み命令位置Ｐ１を演算する閉め込み命令位置演算ステップと、仕上圧延機３から送出される鋼板Ｓの送出量を監視し、鋼板Ｓの送出量が閉め込み命令位置Ｐ１に達した場合にサイドガイド７へ閉め込み指令を発する指令ステップとを含むので、鋼板Ｓの搬送速度の違いおよび変化を反映してサイドガイド７を作動することができることが示された。
【００４１】
また、本発明の実施形態にかかるサイドガイド７の制御装置１０は、仕上圧延機３とコイラー４との間の所定位置ＰＳに配置された在荷センサ８が鋼板Ｓを検知したタイミングで、鋼板Ｓの搬送速度を仕上圧延機３から取得する速度変換部１１と、前記在荷センサ８が鋼板Ｓを検知したタイミングから仕上圧延機３が鋼板Ｓを送出した量を仕上圧延機３から取得する送出量変換部１２と、鋼板Ｓの搬送速度とコイラー４のサイドガイド７の機械遅れ量とから、サイドガイド７が閉め込み作動を開始するための閉め込み命令位置Ｐ２を演算する演算部１３と、鋼板Ｓの送出量が閉め込み命令位置Ｐ２に達したか否かを判定し、サイドガイド７へ閉め込み指令を発する判定部１５とを備えるので、鋼板Ｓの搬送速度の違いおよび変化を反映してサイドガイド７を作動することができることが示された。
【符号の説明】
【００４２】
１  圧延ライン
２  粗圧延機
３  仕上圧延機
４  コイラー
５  ピンチロール
６  マンドレル
７  サイドガイド
８  在荷センサ
９  エンコーダ
１０  制御装置
１１  速度変換部
１２  送出量変換部
１３  演算部
１４  機械遅れ入力部
１５  判定部
Ｓ  鋼板
【図１】
0005910173.tif 000002
【図２】
0005910173.tif 000003
【図３】
0005910173.tif 000004
【図４】
0005910173.tif 000005
【図５】
0005910173.tif 000006
【図６】
0005910173.tif 000007
【図７】
0005910173.tif 000008
【図８】
0005910173.tif 000009
【図９】
0005910173.tif 000010