(57)【要約】【課題】コイル尾端の停止位置制御方法において、最大減速レートの演算精度を上げる方法ではなくて、別の手段によって誤差を補正することで、停止位置制御の精度を向上させる。【解決手段】鋼帯の尾端が巻取機のピンチロールを通過した後、定められた速度基準に基づいてマンドレルの回転速度を制御し、鋼帯を巻取った後のコイル尾端を目標位置に停止させるコイル尾端の停止位置制御方法において、マンドレルの回転速度を検出して、該回転速度が基準速度を超えているかどうか判定し、基準速度を超えている場合には、コイルを押付けているラッパーロールの回転速度および押付力を制御して、マンドレルの回転速度が前記速度基準になるようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼帯の尾端が巻取機のピンチロールを通過した後、定められた速度基準に基づいてマンドレルの回転速度を制御し、鋼帯を巻取った後のコイル尾端を目標位置に停止させる停止位置制御方法において、
マンドレルの回転速度を検出して、該回転速度が前記基準速度を超えている場合、マンドレルの回転速度が前記速度基準になるように、コイルを押付けているラッパーロールの回転速度および押付力を制御することを特徴とする巻取機のコイル尾端停止位置制御方法。
【請求項２】
鋼帯の尾端がピンチロールを通過したことをしたことを検出する検出器と、該検出器が尾端の通過を検出した後、定められた速度基準に基づいてマンドレルの回転速度を制御して、鋼帯を巻取った後のコイル尾端を目標位置に停止させる回転速度制御装置を有する停止位置制御装置において、
マンドレルの回転速度を検出する回転速度検出手段と、検出された回転速度が前記基準速度を超えているかどうかを判別する回転速度判別手段と、マンドレルの回転速度が前記速度基準に一致するように、コイルを押付けているラッパーロールの回転速度およびラッパーロールのコイル押付力をそれぞれ制御するラッパーロール駆動制御手段を有することを特徴とする巻取機のコイル尾端停止位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、圧延後の鋼帯を巻取機によって巻取る際、巻取られたコイルの尾端を目標位置に停止させるための尾端定位置停止制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の圧延ラインなどにおいて、巻取機によりコイルの巻取りを終了した後、コイルの回転を停止する場合、コイルの尾端を最短時間で目標位置に停止させるため、コイル尾端の停止位置制御が行われている。
この尾端停止位置制御は、基本的に次のようにして行われる。
【０００３】
図１において、圧延後の鋼帯１は、ピンチロール２を介してマンドレル３に巻き取られてコイル４に成形される。コイルの外巻面側にはラッパーロール５が設置されており、巻取終了前にコイルの外巻面を押し付けることによってコイル尾端のばたつきを防止する。このラッパーロール５は、シリンダ装置６によってコイルへの押し付け力が調整できるように支持されているとともに、電動機７によって回転駆動されるようになっている。
また、マンドレル３を駆動する電動機８には、その回転数を検出するパルス発信器（ＰＬＧ）９が設置され、ピンチロール２の手前には尾端通過検出器１０が設置されており、制御装置１１は、これらの信号などに基づいて電動機の回転速度を制御する。
【０００４】
鋼帯１の尾端がピンチロール２を通過した後、制御装置１１は、コイルの慣性モーメントなどから速度基準を求め、その速度基準に基づいてマンドレル３の回転速度を制御し、鋼帯を巻取った後のコイル尾端を最短時間で目標位置に停止させるために、以下のような演算処理および電動機の回転速度制御を行う。
【０００５】
１）尾端通過検出器１０による検出信号が尾端位置演算手段１２に入力されると、尾端位置演算手段１２は、ＰＬＧ７の出力パルスを計数して、コイル尾端の現在位置をコイル上の角度に換算して算出する。
２）コイルの回転にともなう慣性モーメントを、別に求めたコイル径などに基づいて、慣性モーメント演算手段１３によって演算する。
３）算出された慣性モーメントと電動機のブレーキ力（マンドレルの制動力）に基づいて、コイル尾端を最短時間で目標位置に停止させることができる最大減速レート（正の値）を、最大減速レート演算手段１４によって演算する。
４）現在の回転数から最大減速レートで減速したときに、回転が停止するまでに必要な回転角度（停止角度）を、停止角度演算手段１５によって演算する。
５）電動機制御手段１６は、尾端位置演算手段１２によって算出された尾端の現在位置と別途設定された目標停止位置の偏差（尾端位置偏差）が停止角度に一致するかどうかを判定し、一致した場合にマンドレル駆動用電動機８に減速開始指令を出力する。
６）減速開始後は、最大減速レートでの減速を行うために、電動機制御手段１６は、尾端位置偏差に対する電動機の速度基準を算出し、マンドレル駆動用電動機８に対して出力する。
【０００６】
以上のように、慣性モーメントのみで最大減速レートを演算した場合、外乱や演算誤差の影響で実際のレートとの間に誤差が生じ、正確に目標位置に停止させることはできない。そこで従来は、特許文献１に示されるように、慣性モーメントに加え、鋼板の材質、板厚を考慮して、より正確に最大減速レートを演算している。
【０００７】
しかし、誤差要因を完全にゼロにすることは困難であり、実際に巻取機が取り得る最大の減速レートよりも大きな減速レートを演算した場合、図３に示すように、斜線部の面積に相当する角度だけ、コイル尾端位置が目標位置を超えてしまうことになる。
このような場合には、オペレータによる手動操作または尾端停止位置制御の再起動によりマンドレルを再回転させるため、尾端を目標位置に停止させるまでの時間が無駄に長くなるという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−６０３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、最大減速レートの演算精度を上げる方法ではなくて、別の手段によって誤差を補正することで、停止位置制御の精度を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、巻取機に設置されるラッパーロールをコイルの回転を停止させる際の制動に利用して、最大減速レートの演算処理の精度を向上させなくても、コイル尾端の停止位置制御の精度を向上できるようにした。
本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）  鋼帯の尾端が巻取機のピンチロールを通過した後、定められた速度基準に基づいてマンドレルの回転速度を制御し、鋼帯を巻取った後のコイル尾端を目標位置に停止させる停止位置制御方法において、マンドレルの回転速度を検出して、該回転速度が基準速度を超えている場合、マンドレルの回転速度が前記速度基準になるように、コイルを押付けているラッパーロールの回転速度および押付力を制御することを特徴とする巻取機のコイル尾端停止位置制御方法。
（２）  鋼帯の尾端がピンチロールを通過したことをしたことを検出する検出器と、該検出器が尾端の通過を検出した後、定められた速度基準に基づいてマンドレルの回転速度を制御して、鋼帯を巻取った後のコイル尾端を目標位置に停止させる回転速度制御装置を有する停止位置制御装置において、マンドレルの回転速度を検出する回転速度検出手段と、検出された回転速度が前記基準速度を超えているかどうかを判別する回転速度判別手段と、マンドレルの回転速度が前記速度基準に一致するように、コイルを押付けているラッパーロールの回転速度およびラッパーロールのコイル押付力をそれぞれ制御するラッパーロール駆動制御手段を有することを特徴とする巻取機のコイル尾端停止位置制御装置。
【発明の効果】
【００１１】
外乱や演算誤差によって、実際の最大減速レートよりも大きな減速レートを演算した場合であっても、速度基準どおりにマンドレルの回転速度を制御することが可能となり、コイル尾端を最短時間で所定位置に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】鋼帯巻取機の基本的な構成と従来のコイル尾端停止位置制御系の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の態様に係る尾端停止位置制御系の構成を示す図である。
【図３】減速開始後のマンドレルの回転速度の変化を示すタイムチャ−トである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、コイル尾端の停止位置制御において、特許文献１のような最大減速レートの演算精度を上げる方法ではなくて、別の手段によって誤差を補正する。
そのために、本発明では、巻取機に設置されるラッパーロールをコイルの回転を停止させる際の制動に利用して、従来のコイル尾端の停止位置制御系において、停止位置制御の精度を向上できるようにした。
【００１４】
本発明における尾端停止位置制御系の構成を図２に示す。
この装置では、図１に示した巻取機において、コイルの外周面を抑えるラッパーロール５のコイル外側面に対する押付力を調整するシリンダ６、および、ラッパーロール５を回転駆動する電動機７を制御するラッパーロール制御装置１７が設けられている。
【００１５】
ラッパーロール制御装置１７は、マンドレルの実績減速レートを、ＰＬＧ９の出カパルスに基づいて算出する回転速度検出手段１８と、実績減速レートと最大減速レート演算手段１４によって算出された最大減速レートとを比較して、その大小を判別するとともにその差を算出する回転速度判別手段１９と、実績減速レートが演算された最大減速レートよりも小さい場合に、その差に応じて、ラッパーロール５のシリンダ装置６および電動機７の駆動を制御して、ラッパーロールの押付力および回転速度を制御するラッパーロール駆動制御手段２０とを有している。
【００１６】
図２における制御装置１１および１７は、上記１）〜６）の処理に加え、以下の演算処理およびラッパーロールの駆動制御を行う。
７）電動機回転制御手段１６からの減速開始指令を受けて、回転速度検出手段１８によって、減速開始後のマンドレルの回転速度をＰＬＧ９の出カパルスに基づいて算出し、実績の減速レートを演算する。
８）回転速度判別手段１９によって、実績減速レートと最大減速レート演算手段１４によって算出された最大減速レートとを比較して、その大小を判定するとともにその差を算出する。
９）算出された実績減速レートが算出した最大減速レートよりも小さいと判定された場合、ラッパーロール駆動制御手段２０は、両者の差の大きさに応じて、シリンダ装置６に対して押付力を増加させる指令および電動機７に対して回転速度を減小させる指令を出力する。
【００１７】
これにより、ラッパーロールの回転がブレーキ力として作用し、マンドレルの電動機の能力によって制約される最大減速レート以上の減速レートでのマンドレルの回転速度の減速が可能となる。
【００１８】
よって、外乱や演算誤差によって、実際の最大減速レートよりも大きな減速レートを演算した場合であっても、速度基準どおりにマンドレルの回転速度を制御することが可能となり、コイル尾端を最短時間で所定位置に停止させることができる。
【００１９】
なお、以上の実施の態様では、電動機８の回転速度を慣性モーメントとマンドレルの制動力に基づいて最大減速レートを演算して制御する方法に、ラッパーロールの制御系を適用する場合について説明したが、電動機の回転速度を制御するメインの制御手段は、上記説明した場合に限定されるものではなく、鋼帯の尾端がピンチロールを通過した後、定められた速度基準に基づいてマンドレルの回転速度を制御し、鋼帯を巻取った後のコイル尾端を目標位置に停止させる停止位置制御方法であれば、適用可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明によれば、従来のコイル尾端の停止位置制御系において、停止位置制御の精度を向上できるので、大きな産業上の利用可能性が期待できる。
【符号の説明】
【００２１】
１    鋼帯
２    ピンチロール
３    マンドレル
４    コイル
５    ラッパーロール
６    シリンダ装置
７    ラッパーロール回転用の電動機
８    マンドレル駆動用の電動機
９    パルス発信器（ＰＬＧ）
１０    尾端通過検出器
１１    マンドレルを減速制御する制御装置
１２    鋼帯尾端位置演算手段
１３    慣性モーメント演算手段
１４    最大減速レート演算手段
１５    停止角度演算手段
１６    電動機回転制御手段
１７    ラッパーロール制御装置
１８    回転速度検出手段
１９    回転速度判別手段
２０    ラッパーロール駆動制御手段
【図１】
2011245538.tif 000003
【図２】
2011245538.tif 000004
【図３】
2011245538.tif 000005