(57)【要約】【課題】テンションレベラによる伸び率制御において、ライン低速運転時に短時間で目標の伸び率に調整できるようにする。【解決手段】連続的に搬送される帯板を、テンションレベラを通過させながら、該帯板の伸び率を目標値に制御する伸び率制御を行う際、ライン速度が０〜７０ｍｐｍまでのライン低速運転時には、張力制御（Ｃ）を適用し、帯板の伸び率実績（Ｅ）が、目標値（０．２％）に対して所定の基準範囲に入った後、伸び率制御（Ｄ）に切り換える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に搬送される帯板を、テンションレベラを通過させながら、該帯板の伸び率を目標値に制御する伸び率制御を行う際、
ライン低速運転時には、張力制御を適用し、帯板の伸び率実績が、目標値に対して所定の基準範囲に入った後、伸び率制御に切り換えることを特徴とするテンションレベラによる伸び率制御方法。
【請求項２】
前記張力制御と伸び率制御を、前記テンションレベラの入側と出側にそれぞれ配設されているブライドルロールの回転速度を制御して行うことを特徴とする請求項１に記載の伸び率制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、テンションレベラによる伸び率制御方法、特に連続的に搬送される鋼板等の帯板の形状を矯正する際に適用して好適な、テンションレベラによる伸び率制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、圧延工場においては、連続的に搬送される鋼板（帯板）を、千鳥格子状に配列された複数のロールからなるテンションレベラに通板し、各ロールに接触させながら張力を付与することにより所定の伸び率に制御し、該鋼板の形状を矯正することが行なわれている。
【０００３】
このようなテンションレベラ設備で鋼板形状を矯正する場合は、通常ライン速度が０ｍｐｍ（ｍ／ｍｉｎ）の時点からラインの運転を開始し、例えば７０ｍｐｍの所定の低速状態にした後、この状態で演算により求められる伸び率実績を所望の目標値に調整した後、該伸び率を維持しながら徐々に加速して高速状態にする伸び率制御が行なわれている。
【０００４】
このようなテンションレベラ設備における伸び率制御では、ライン速度が低速の状態では伸び率の演算精度が低いことから、この状態で伸び率が目標値に収束するまでに時間がかかる。そのため、その間にテンションレベラを通過した長さ分の鋼板は伸び率不良となることから、製品歩留りの低下を招いている。
【０００５】
そこで、このような問題点を改善するべく、ライン速度が低速状態にあるときの伸び率演算精度等の向上を図るための技術が提案されている。具体的には、テンションレベラの入側及び出側に設置されている伸び率演算用のＰＬＧ（パルスジェネレータ）等の回転速度検出器から、伸び率演算機能を有する伸び率制御装置へ入力される検出信号のサンプリング時間を短くすることにより、より細かい間隔で伸び率実績を演算する手法が採られている。
【０００６】
又、サンプリング周期を一定とすると、検出信号のサンプリング数が低速状態に比べ高速状態の方が非常に多くなるため、高速状態における演算負荷が高くなり、オーバーフロー等の問題を生じる。そのため、伸び率演算に支障の無い範囲で、回転速度検出器から入力される検出信号のサンプリング時間（間隔）をラインの低速状態と高速状態とで切り換えて、低速状態に比べて高速状態のサンプリング周期を長くすることにより、伸び率制御装置の演算負荷の軽減を図る手法も採られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のようにライン速度が低速状態にあるときの伸び率演算精度を、サンプリング時間を短くすることにより向上させたとしても、伸び率実績は正確に測定できるものの、伸び率制御はテンションレベラの入側及び出側にそれぞれ設置されているブライドルロール（後述する図１を参照）を回転させるための伸び率制御用モータの速度制御に依存しているため、伸び率を設定値（目標値）へ収束させるのに時間がかかり、製品歩留り向上という観点では効果が薄いという問題があった。
【０００８】
又、前述した伸び率制御装置に入力される検出信号のサンプリング時間を、低速状態と高速状態とで切り換えて変更する方法は、中央集積回路（ＣＰＵ）のメモリ容量の問題から、希望する周期へ変更することができないために、伸び率演算精度の向上を図ることができなかったり、又、ブラックボックス化された装置では、サンプリング時間の変更ができないことから、それを可能とするために装置の大改造が必要となり、改造費用の増加を招いたりするという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、ライン低速運転時に短時間で目標の伸び率に調整することができ、結果として歩留り向上を図ることができるテンションレベラによる伸び率制御方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、テンションレベラによる伸び率制御方法において、連続的に搬送される帯板を、テンションレベラを通過させながら、該帯板の伸び率を目標値に制御する伸び率制御を行う際、ライン低速運転時には、張力制御を適用し、帯板の伸び率実績が、目標値に対して所定の基準範囲に入った後、伸び率制御に切り換えることにより、前記課題を解決したものである。
【００１１】
本発明は、又、上記テンションレベラによる伸び率制御方法において、前記張力制御と伸び率制御を、前記テンションレベラの入側と出側にそれぞれ配設されているブライドルロールの回転速度を制御して行うようにしたものである。
【００１２】
即ち、本発明においては、ライン運転開始からの低速運転中においては、伸び率制御用モータの制御応答の速い「張力制御」を適用し、伸び率実績が目標値（伸び率設定値）に対して所定の基準範囲（例えば、目標値±０．１％以内）に入った段階で、「伸び率制御」へ切り換えるようにしたので、ライン低速運転時に短時間で目標の伸び率に調整することができ、結果として歩留りの向上を図ることができる。
【００１３】
従って、ライン低速運転時における伸び率演算精度向上のためにサンプリング時間を短くするため等の設備改造は不要となり、改造コストの最少化を図ることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る実施形態の伸び率制御方法に適用されるテンションレベラ設備の概要を示すブロック図である。
【００１６】
本実施形態に適用されるテンションレベラ設備は、矢印方向に連続的に搬送される帯状の鋼板（帯板）Ｓを通過させ、その形状を矯正するためのテンションレベラ１０を備えており、該テンションレベラ１０の前後には入側ブライドルロール１２Ａと出側ブライドルロール１２Ｂがそれぞれ配設され、これら各ブライドルロール１２Ａ、１２Ｂによりテンションレベラ１０を通過する鋼板Ｓの搬送速度や張力等が調整される、すなわち、張力制御と伸び率制御がなされるようになっている。
【００１７】
又、これらブライドルロール１２Ａ、１２Ｂには、パルスジェネレータ（ＰＬＧ）からなる入側回転速度検出器１４Ａ、出側回転速度検出器１４Ｂがそれぞれ設置されていると共に、テンションレベラ１０と出側ブライドルロール１２Ｂとの間には鋼板Ｓの張力を測定する張力計（ＴＭ）１６が配設されている。
【００１８】
又、入側、出側の各ブライドルロール１２Ａ、１２Ｂは、メインモータ（Ｍ）１８によりそれぞれ伝動装置（Ｇｅａｒ）２０Ａ、２０Ｂを介して回転されると共に、伝動装置２０Ｃを介して伸び率制御用モータ（ＳＭ）２２によっても回転され、テンションレベラ１０を通過する鋼板Ｓの伸び率が制御されるようになっている。
【００１９】
そして、上記メインモータ１８は、速度指令装置（ＭＲＨ）２４から入力される指令信号に基づいて速度制御装置（ＡＳＲ）２６Ａにより回転速度が制御され、伸び率制御用モータ（ＳＭ）２２は、上記速度指令装置２４からの指令信号に基づく速度指令装置２６Ｂと張力制御装置（ＡＴＲ）２８のいずれかによって回転速度が制御可能になっている。
【００２０】
又、この伸び率制御用モータ２２を制御する速度制御装置２６Ｂと張力制御装置２８は、切換スイッチ３０によりいずれか一方が選択可能になっており、このスイッチ３０は切換機能を有する伸び率／張力制御装置３２により切り換えられるようになっている。
【００２１】
そして、この伸び率／張力制御装置３２には、前記入側回転速度検出器１４Ａから入側ブライドルロール１２Ａの回転速度、出側回転速度検出器１４Ｂから出側ブライドルロール１２Ｂの回転速度、張力計１６から張力の各検出値が入力されると共に、上位計算機３４から予め設定されている伸び率と張力の各設定値（目標値）が入力されるようになっている。又、この伸び率／張力制御装置３２では、入力される入側ブライドルロールの回転速度と出側ブライドルロールの回転速度の比をとって、伸び率実績値として演算する。その実績値が、入力された上記伸び率設定値に対して所定の基準範囲内に達すると、切換スイッチ３０により張力制御装置２８による張力制御と速度制御装置２６Ｂによる伸び率制御との間で切り換えが行われるようになっている。
【００２２】
上記張力制御装置２８による張力制御は、伸び率制御用モータ２２の電流制御に介される事から制御応答が速い特徴を有しているため、ライン運転開始（０ｍｐｍ）から、例えば７０ｍｐｍまでの低速運転中に適用され、伸び率実績が、例えば伸び率設定値の±０．１％以下に入った段階で、通常の速度制御装置２６Ｂによる伸び率制御へ切り換えるようにする。なお、ここで実行される張力制御のための設定値は、鋼板の種類やサイズ等に応じて予め作成した設定テーブルに基づいて設定するようになっている。
【００２３】
次に、本実施形態の作用を、図２のタイムチャートに従って説明する。
【００２４】
この図２には、上から順に（Ａ）ライン速度（鋼板の通過速度）、（Ｂ）張力入／切、（Ｃ）張力制御入／切、（Ｄ）伸び率制御入／切、（Ｅ）伸び率実績について経時的な変化を対応させて示してある。なお、このラインは、ライン最高速度が１３４２ｍｐｍであり、溶接機を有する半バッチラインを使用している。
【００２５】
まず、ライン速度が０ｍｐｍから運転を開始し、所定の張力を設定すると同時に、前記張力制御装置２８により伸び率制御用モータ２２を回転制御する張力制御を入れ、ライン速度が７０ｍｐｍの低速状態まで加速し、その状態を維持する低速運転を行なう。
【００２６】
又、前記伸び率／張力制御装置３２では、運転開始後に前記入側と出側の回転速度検出器１４Ａ、１４Ｂから入力される回転速度に基づいて、伸び率実績の演算を開始する。そして、演算された伸び率実績が目標値（ここでは、０．２％）に近づいた時点（この例では、ライン速度が７０ｍｐｍに達した時点が相当する）で切換スイッチ３０を速度制御装置２６Ｂ側に切換え、それまでの張力制御から通常の伸び率制御に切り換える。その後、伸び率実績が目標値に一致した後（ここでは、運転開始から約３秒後）に、ライン速度を低速状態からさらに加速する。
【００２７】
ライン運転を停止する時には、ライン速度を減速させ、低速状態に達した時点（この例では７０ｍｐｍ）で逆にそれまでの伸び率制御から張力制御に切換え、ライン運転停止と同時に張力設定を切り、張力制御を切る。
【００２８】
次に、比較のために従来の伸び率制御方法について、前記図２に相当する図３に示すタイムチャートに従って説明する。但し、従来は張力制御が行なわれていないため、（Ｃ）の欄は除いてある。
【００２９】
従来は、予め所定の張力を設定した後、ライン運転を開始し、ライン速度が７０ｍｐｍの低速状態に達した時点で伸び率制御を開始すると共に、伸び率実績の演算を開始する。演算された伸び率実績が目標値に実質的に一致するまでは低速状態の運転を継続し、一致した後（ここでは、開始から約６０秒後）に加速を開始する。
【００３０】
又、図４には、従来方法と本発明方法によるテンションレベラ（Ｔ／Ｌ）による伸び率とライン速度の関係を、それぞれ曲線ａ、ｂで示す。この曲線ａのように、従来から伸び率は低速状態で伸び易く、高速状態になるに連れ、飽和することが知られている。
【００３１】
前記図３に示したように、ライン速度に関係なく、常時、伸び率制御を行なう従来の方法に対し、本実施形態では制御応答の速い張力制御を低速時に適用したことから、曲線ｂに示す如く、伸び率の収束性を大幅に向上することができるようになった。
【００３２】
以上詳述した本実施形態においては、前記図３に示した従来の伸び率制御では、ライン運転からライン一定速度を７０ｍｐｍに保持した状態で、伸び率が設定値に収束するまでに要する時間が約６０秒であった。このラインでは、伸び率実績が伸び率設定値に収束するのを待って運転速度を上昇させるため、この間にテンションレベラを通過した部分（約７０ｍ）が全て不良となり、大きな製品歩留りの低下を招いていた。又、前記のように適用設備が半バッチ式であれば、各コイル毎に上記の作業が繰り返されていた。
【００３３】
これに対して、前記図２に示した本発明の伸び率制御では、ライン運転開始からライン速度を７０ｍｐｍに保持した状態でも、伸び率が設定値に収束するまでに要する時間が約３秒程度となったため、その直後からライン速度を上昇することが可能となり、伸び率不良部を短くすることができたため、製品歩留りの大幅な向上を図ることができるという良好な結果が得られた。即ち、１コイル当りの伸び率不良部が、従来の伸び率制御では約７０ｍであったものを、本発明の伸び率制御では３．５ｍになり、約１／２０に激減することができ、歩留りを大幅に向上することができた。
【００３４】
以上詳述した如く、本実施形態によれば、ライン運転開始から制御応答の速い張力制御を適用することにより、ライン低速時における伸び率実績を設定値へ収束させる時間を短縮させると共に、伸び率設定値の±０．１％以内に収束した時点から、伸び率制御へ切り換えるようにしたので、ライン低速状態から高速状態の全範囲において、伸び率が安定して得られるようになり、製品歩留りの大幅な向上を達成することができた。
【００３５】
以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００３６】
例えば、本発明に適用されるテンションレベラ設備や具体的な制御態様は、前記実施形態に示したものに限定されない。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、ライン低速運転時に短時間で目標の伸び率に調整することができ、結果として歩留りの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態の伸び率制御方法に適用されるテンションレベラ設備の概要を示すブロック図
【図２】本実施形態による伸び率制御の特徴を示すタイムチャート
【図３】従来の伸び率制御方法の特徴を示すタイムチャート
【図４】テンションレベラによる伸び率とライン速度の関係を示す線図
【符号の説明】
１０…テンションレベラ
１２Ａ…入側ブライドルロール
１２Ｂ…出側ブライドルロール
１４Ａ…入側回転速度検出器
１４Ｂ…出側回転速度検出器
１６…張力計
１８…メインモータ
２０Ａ〜２０Ｃ…伝動装置
２２…伸び率制御用モータ
２４…速度指令装置
２６Ａ、２６Ｂ…速度制御装置
２８…張力制御装置
３０…切換スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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