(57)【要約】【課題】横型ルーパを用いるプロセスラインでのトラッキング精度を向上させうる金属帯溶接点トラッキング方法を提供する。【解決手段】複数のゾーンを直列に接続してなるプロセスラインを通過する金属帯３の溶接点を、各ゾーンのゾーン長とラインスピードとに基づいてトラッキングする金属帯溶接点トラッキング方法において、横型ルーパ９内の固定ロール１−  移動ロール２間に設定したカテナリー状パスライン５の線長を用いて同横型ルーパを含むゾーンのゾーン長を決定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のゾーンを直列に接続してなるプロセスラインを通過する金属帯の溶接点を、各ゾーンのゾーン長とラインスピードとに基づいてトラッキングする金属帯溶接点トラッキング方法において、横型ルーパ内の固定ロール−  移動ロール間に設定したカテナリー状パスラインの線長を用いて同横型ルーパを含むゾーンのゾーン長を決定することを特徴とする金属帯溶接点トラッキング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属帯溶接点トラッキング方法に関し、詳しくは、コイル状態の金属帯（以下、「板」とも称する）が、横型ルーパを用いて異ゾーン間の通板速度（ラインスピード）差を補償する連続プロセスラインに展開払出しされて先行材と溶接接合されながら同プロセスラインを通過する際に、相前後する金属帯同士の接合部（溶接点）がプロセスライン内のどの位置にあるかを精度よく予測するための金属帯溶接点トラッキング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼帯等金属帯の連続プロセスラインで一般に行われている溶接点トラッキングでは、  板の溶接点が現ゾーンに入った時点から位置カウンタをスタートさせ、そのカウント数（ラインスピードの時間積分に相当）が現ゾーンのゾーン長に達した時点で次ゾーンへの受け渡しを行う。このとき、ルーパを含むゾーンではゾーン長が一定ではなくルーパ位置（ルーパ内の移動ロールの位置）によって変動するため、溶接点が当該ゾーンに入ったときのルーパ位置から計算してゾーン長を求めている。なお、特別の事情がない限り、溶接点がルーパ内を通過しているときにルーパ位置が変更されることはない。このゾーン長の計算では、ルーパ内の固定ロールと移動ロールとの間のパスラインは直線状としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば特許文献１に開示されているような横型ルーパを含むゾーンを有するプロセスラインでは、縦型ルーパを含むものに比べてトラッキング精度が悪いという問題があった。そこで、本発明は、横型ルーパを用いるプロセスラインでのトラッキング精度を向上させうる金属帯溶接点トラッキング方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−２８６６１８号公報
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的達成のために鋭意検討し、次の知見を得た。すなわち、図１に示すように、横型ルーパ内の固定ロール１と移動ロール２（矢印１０の方向に往復移動）との間は他のロール間に比べて間隔が長大であるため、固定ロール１−  移動ロール２間の板（金属帯）３は自重によりかなり垂れ下がった状態となっており、それゆえ、板３は実際には、直線状のパスライン４よりも長いパスライン５を通過することになる。この垂れ下がり形状はカテナリー（懸垂線）  でよく表現できる。したがって、横型ルーパ内の固定ロール−  移動ロール間のパスラインをカテナリー状としてゾーン長を計算すれば、真値との誤差が小さくなり、トラッキング精度が向上する。
【０００６】
本発明は、上記知見を基になされたもので、その要旨は、複数のゾーンを直列に接続してなるプロセスラインを通過する金属帯の溶接点を、各ゾーンのゾーン長とラインスピードとに基づいてトラッキングする金属帯溶接点トラッキング方法において、横型ルーパ内の固定ロール−  移動ロール間に設定したカテナリー状パスラインの線長を用いて同横型ルーパを含むゾーンのゾーン長を決定することを特徴とする金属帯溶接点トラッキング方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図３に示すように同一水平面η内の２点Ｐ，Ｑ間（間隔Ｌ）に張られた線５０が該水平面ηの下方にカテナリーを描くとき、該カテナリーは、その最低位置点Ａのｘｙ座標値を（０，ａ（ただしａ＞０））として、式（１）  で表される。
ｙ＝（ａ／２）・（ｅｘｐ（ｘ／ａ）＋ｅｘｐ（−ｘ／ａ））  ‥‥（１）
また２点Ｐ，Ｑ間のカテナリー線長ｓは、式（１）  を−Ｌ／２≦ｘ≦Ｌ／２の範囲で線積分してなる式（２）  で表される。
【０００８】
ｓ＝ａ・（ｅｘｐ（Ｌ／２／ａ）−ｅｘｐ（−Ｌ／２／ａ））  ‥‥（２）
一方、カテナリーの垂れ下がり量δ（水平面ηから最低位置点Ａまでの距離）は、式（１）  にｘ＝Ｌ／２を代入したものからａを引いてなる式（３）  で表される。
δ＝（ａ／２）・（ｅｘｐ（Ｌ／２／ａ）＋ｅｘｐ（−Ｌ／２／ａ））−ａ‥‥（３）
本発明の１実施形態では、図１の固定ロール１と移動ロール２とのロール間隔Ｌ１  を式（２），（３）  のＬに代入し、一方、金属帯３の垂れ下がり量δ１  を式（３）  のδに代入し、式（３）  をニュートン法等で収束計算してａの解ａ１  を求め、これを式（２）  のａに代入し、式（２）  を演算して得られたｓの値ｓ１  を、ロール１〜２間のパスライン長として採用する。
【０００９】
ロール間隔Ｌ１  は例えばルーパ制御用計算機から与えられる。垂れ下がり量δ１  は、ルーパ内張力、板の材質、板寸法（板厚、板幅）により変わるので、これら要因との対応関係を操業実績解析あるいは実験などにより予め定めておき、この対応関係を用いて前記各要因の現用値から垂れ下がり量δ１  の現用値を決定するとよい。ルーパ内張力は例えばルーパ制御用計算機から与えられ、また板の材質、寸法は例えば上位計算機から与えられる。なお、垂れ下がり量δ１  に適宜の閾値δｍｉｎ  を設け、δ１  ＜δｍｉｎ  の場合は従来の直線近似と同様にＬ１  をロール１〜２間のパスライン長として採用するようにしてもよい。
【００１０】
横型ルーパ内の固定ロール−  移動ロール間以外のロール間のパスラインは直線状とし、また、板がロールへ巻付いている部分は円弧状として、それぞれ線長を計算し、ぞの合計をゾーン長とする。
【００１１】
【実施例】
図２に示すようなプロセスラインに本発明を適用した。このプロセスラインでは、コイル展開払出し、板継溶接などを行う入側セクション２０から、板継溶接されて溶接点でつながった鋼帯（板）３を送出し、ルーパ入側ブライドルロール２１，２２  →変向ロール２３，２４  →横型ルーパ９→ルーパ出側ブライドルロール２５，２６  に順次通板させて、酸洗、洗浄、巻取りなどを行う酸洗セクション３０に連続供給する。横型ルーパ９は、固定ロール１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、および移動ロール２Ａ，２Ｂ  を有し、移動ロール２Ａ，２Ｂ  は走行駆動装置６で駆動されて横型ルーパ９の入側と出側の通板速度差に応じた速度で矢印１０の方向に往復移動する。横型ルーパ９内に入った板３は、ロール１Ａ→２Ａ→１Ｂ→２Ｂ→１Ｃに順次巻き回されて通板される。
【００１２】
このプロセスラインでは、従来、横型ルーパ９内の各ロール間の板３が直線状パスラインに沿って走行するものとして計算（各ロール巻付き部は円弧状パスラインとして計算；ルーパ内以外のロール間およびロール巻付き部でも同様）したゾーン長を用いて溶接点トラッキングを行っていたところ、下流側の各ゾーンへの実際の溶接点到着が予測よりも遅れ気味であったので、到着予測時刻に実績遅れ時間データの平均値を加算する等の補正措置を講じて対処していたが、誤差を十分に低減できず、そのため、例えば、酸洗セクション３０の終段で板３を巻き取る際に溶接点近傍で切断すべきものを、その切断指定位置がずれて、先行コイル（または後続コイル）に後続コイル（または先行コイル）の先端部（または尾端部）が許容量よりも長く入り込んで歩留りを低下させる場合が発生する、あるいは溶接点到着誤認によって各ゾーン間での板受け渡しに齟齬をきたすなどの問題があった。
【００１３】
そこで、本発明に従い、ロール１Ａ−２Ａ  間、２Ａ−１Ｂ  間、１Ｂ−２Ｂ  間、２Ｂ−１Ｃ  間のパスラインをカテナリー状（他のロール間については従来同様直線状）として、上記式（２）  で計算したカテナリー線長ｓから算出したゾーン長を用いて溶接点トラッキングを行うように変更した。なお、上記式（３）  の計算に必要な各ロール間での板の垂れ下がり量δ１  は、予備実験で得たδ１  とルーパ内張力、固定ロールと移動ロール間の水平距離、板寸法（板厚、板幅）との対応データに基づき構築した対応関係式：
δ１  ＝ｆ（Ｔ、ｔ、Ｗ、Ｌ）
但し、Ｔ：ルーパ内張力、ｔ：板厚、Ｗ：板幅、Ｌ：固定ロールと移動ロール間の水平距離
を用いて決定するようにした。
【００１４】
この結果、トラッキング精度が従来よりも格段に向上し、切断位置ミスによる歩留り低下などの発生が皆無となり、また、溶接点がほぼ予測どおりに到着するようになって各ゾーン間での板受け渡し時の齟齬も皆無となった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、横型ルーパを用いる金属帯プロセスラインでの溶接点トラッキング精度が向上し、巻取り時の切断位置ミスによる歩留りの低下や、溶接点到着誤認による各ゾーン間での板受け渡しの齟齬等々の問題が解消するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】横型ルーパ内の固定ロール−  移動ロール間の金属帯の垂れ下がり状態を示す説明図である。
【図２】本発明を適用したプロセスラインの１例を示す板流れ図である。
【図３】カテナリーの特徴を示す説明図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  ロール（ルーパ内の固定ロール）
２，２Ａ，２Ｂ  ロール（ルーパ内の移動ロール）
３  金属帯（鋼帯，板）
４  パスライン（直線状）
５  パスライン（カテナリー状）
６  走行駆動装置
９  横型ルーパ
１０  移動ロールの往復移動方向を示す矢印
１１  通板方向を示す矢印
２０  入側セクション
２１，２２    ルーパ入側ブライドルロール
２３，２４    変向ロール
２５，２６    ルーパ出側ブライドルロール
３０  酸洗セクション
５０  カテナリーを描いた線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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