(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入側セクション、中央セクション、出側セクションを有する金属ストリップを連続的に処理するラインにおいて、金属ストリップの中央セクション速度を制御するにあたり、
中央セクションの非定常時速度、減速レートを所定の値に設定するとともに、
ハンドリング作業のための入側セクション又は出側セクションの中央セクションと同調した速度からの減速を開始する時点以前に、
中央セクション速度の前記減速レートによる前記非定常時速度への減速を完了することを特徴とする連続処理ラインの速度制御方法。
【請求項２】
中央セクション速度の加速レートを所定の値に設定するとともに、前記中央セクション速度の非定常時速度での処理に引き続き、入側セクション又は出側セクションにおける速度が加速されて前記中央セクションの非定常時速度と一致した時点で、中央セクション速度の前記加速レートによる加速を開始することを特徴とする請求項１に記載の連続処理ラインの速度制御方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続処理ラインの速度制御方法に係り、特に、鋼ストリップ（鋼帯ともいう）の連続焼鈍ラインや連続めっきラインなどの金属ストリップ連続処理ラインに用いるのに好適な、連続処理を可能としているストリップ貯蔵装置（以下「ルーパー」とよぶ）を有する設備において、ルーパー容量が不足している場合でも、効率良く通板速度を制御することが可能な、連続処理ラインの速度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼帯等の金属ストリップＳの連続処理ラインは、例えば図１に示すように、通常、大きく分けて、入側セクション１、中央セクション３、出側セクション５の３セクションと、入側セクション１−中央セクション３間及び中央セクション３−出側セクション５間にそれぞれ配置されているルーパー２、４から構成されている。
【０００３】
入側セクション１は、主としてコイルＣ状に巻取られたストリップを払い出すことを目的としている。この入側セクション１には、例えば溶接機６が備えられ、順次払い出されたコイルを溶接して繋げるようにしている。中央セクション３は、熱処理、化学処理、めっき処理等の主な処理を行うセクションである。出側セクション５は、主として処理の終わったストリップＳを、例えば切断機７で所定長さに切断して、再びコイルＣに巻取ることを目的としている。
【０００４】
ルーパーは、溶接やコイルの切断のために、入側セクション１あるいは出側セクション５が停止した時にも、中央セクション３へ連続的にストリップＳを送り込む、あるいは、中央セクション３から連続的にストリップＳを払い出すためのストリップ貯蔵装置である。
【０００５】
従来、このルーパー内に一時貯蔵できるストリップＳの長さ（以下「ルーパー容量」と呼ぶ）は、入側セクション１や出側セクション５の停止を含む低速運転時間と、その速度、及び、中央セクション３の最大速度を考慮して、中央セクション３が最大速度の時でも、溶接あるいは切断が可能なように設計されていた。
【０００６】
一方、金属ストリップ連続処理ライン建設後に中央セクション３の設備を増強し、生産性向上のため、中央セクションにおける通板速度を増速することが行われる場合がある。このような場合には、入側あるいは出側に設置したルーパーの能力が、中央セクションの処理能力に対して相対的に不足するようになることが多く、入側あるいは出側セクションでの溶接やコイル切断などのハンドリング作業の際に、中央セクションの速度を定常速度より遅くする必要があった。この際、オペレータが手作業によりライン速度の調整を行うため、入側または出側のハンドリング作業に集中できないばかりか、ルーパーの不足量に対して必要以上に早めに減速を開始したり、あるいは加速が遅れがちとなり、生産性が悪いという問題があった。
【０００７】
入側あるいは出側セクションでのコイル切替え作業を行うため、中央セクションの通板速度を遅くする場合、その減速による生産量の低下を小さくするため、例えば特開平６−１２６３３３あるいは特開平１０−３５９６８のような技術が提案されている。
【０００８】
特開平６−１２６３３３には、コイル状鋼板を入側セクションから払い出し、中央セクションにおいて鋼板処理後、出側セクションを経て再びコイル状に巻取る連続鋼板処理ラインにおいて、該処理ラインの前記入側セクションまたは出側セクションでのハンドリング操作に必要な、設定した最大必要停止時間、運転可能最小速度、及び前記コイル毎に決まる定常速度から、入側ルーパー及び出側ルーパーの残量を管理するための中央セクション速度の減速率を決め、入側ルーパーあるいは出側ルーパーのルーパー残量（ルーパーに蓄積されている金属ストリップ量）が、前記減速率及び設定した最小ルーパー残量から決まるルーパー残量以下となった時点で、前記減速率で減速を開始することが記載されている。
【０００９】
又、特開平１０−３５９６８には、溶接のやり直しや巻付けのやり直し等により、入側又は出側セクションでの作業時間が、設計時に想定した時間より長くなるというトラブルが生じた場合に、オペレータがこれから行う作業について発生するであろう時間を予測し、該予測に基づいて作業時間延長ボタンを選択的に所定回数押すことにより、該回数に応じて入側又は出側セクションでの延長時間を変更すべく自動的に上位コンピュータ（Ｐ／Ｃ）で中央部のライン速度を演算して該速度を設定することが記載されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の特開平６−１２６３３３の技術では、前述のような、ルーパーの容量が中央セクションの定常速度に対し不足しており、中央セクション速度を最高速度近傍値で設定される定常速度に維持したまま、コイル切替えを行うことができない設備においては、減速のタイミングが遅すぎるため、炉内バックリングや蛇行のリスクを負った上で急加速や急減速をしなくてはならないという問題があった。
【００１１】
又、後者の特開平１０−３５９６８の技術では、前述のような、ルーパーの容量が中央セクションの定常速度に対し不足している設備では、各コイル毎に押しボタンを押す必要があり、作業が煩雑になる上、押し忘れた場合にはライントラブルが発生し、生産効率が却って小さくなる可能性もあった。
【００１２】
本発明は、上記のようなハンドリング作業等を行うため、入側セクションあるいは出側セクション速度を減速する際に、ルーパーの容量が不足し、中央セクション速度を減速せざるを得なくなような設備において、タイミング遅れによる中央セクションでの急激な減速のために生じるバックリングや蛇行等の通板性トラブルを発生すること無く、中央セクションの通板速度減速による生産量の低下を極力小さくして良好な生産効率を確保することを課題とする。
【００１３】
【発明を解決するための手段】
上記課題を達成するために本発明は、入側セクション、中央セクション、出側セクションを有する金属ストリップを連続的に処理するラインにおいて、金属ストリップの中央セクション速度を制御するにあたり、中央セクションの非定常時速度、減速レートを所定の値に設定するとともに、ハンドリング作業のための入側セクション又は出側セクションの中央セクションと同調した速度からの減速を開始する時点以前に、中央セクション速度の前記減速レートによる前記非定常時速度への減速を完了することを特徴とするものである。
【００１４】
この際、中央セクション速度の加速レートを所定の値に設定するとともに、前記中央セクション速度の非定常時速度での処理に引き続き、入側セクション又は出側セクションにおける速度が加速されて前記中央セクションの非定常時速度と一致した時点で、中央セクション速度の前記加速レートによる加速を開始することが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
まず、入側でのコイル切替えなど、入側ハンドリングを行う際の中央セクション速度制御に適した、本発明の第１実施形態について、図２を用いて詳細に説明する。
【００１７】
定常状態では、入側セクション速度Ｖ１は、中央セクションの定常速度Ｖcと同じ速度、即ちＶ１＝Ｖcとして通板されている。なお、生産性を高くするため、Ｖcは連続処理設備の最高速度近くで運転されることが多い。
【００１８】
本実施形態では、入側セクションでのハンドリング作業を行うための中央セクションの非定常時速度Ｖcd１および減速レートＤ１を所定の値に設定する。この所定の値としては、例えばＶcd１は、溶接時間等に影響する金属ストリップ（金属帯ともいう）の幅、厚みなどの金属ストリップの情報、あるいは更に、溶接機等のラインの情報から入側のハンドリングに要する時間を経験的に予測し、この時間を確保できるような速度とすれば良く、またＤ１は、生産性を確保するために、通板する金属ストリップが蛇行やバックリングなどの通板トラブルをおこさない範囲で最大の値となるような値とすればよい。これらＶcd１、Ｄ１は経験的に求められる値とすればよい。また、この所定の値に任意に設定するためには、例えば任意に設定できるよう、手入力できるようなオペレーション装置の構造をとればよい。なお、手入力に代えてコイル情報等からＶcd１、Ｄ１を予測し、この値を予め中央セクション速度の制御系に組み込むようにしても良い。
【００１９】
このように予めＶcd１、Ｄ１を所定の値に設定しておき、ハンドリング作業のための入側セクションの中央セクションと同調した速度からの減速を開始する時点以前に、中央セクション速度の定常速度Vcから非定常時速度Vcd１への減速が完了するように、中央セクションの減速開始のタイミングが決定される。
【００２０】
即ち、中央セクション速度減速開始時点Ｔc１は、後述する、従来設定されていた入側セクション速度が中央セクションと同調した速度からの減速開始の指示の出る時点Ｔ１に対し、前記Ｖc、Ｖcd１、Ｄ１から求められる中央セクション速度の非定常時の速度への変更に要する時間を考慮し、この時間が確保できるように減速のタイミングが決定される。また、この変更に要する時間を考慮する際には、各々のコイル単位で設定してもよいが、処理する金属ストリップをある程度グルーピングし、同一グループ内では同一の時間を与えるようにしてもよい。
【００２１】
入側でのコイル交換等のハンドリングに要する時間は、あらかじめ金属ストリップの情報あるいは溶接機などのライン設備の情報から予測されており、前記金属ストリップのハンドリングに要する時間を確保するために、コイル残量が所定の値となると、入側セクションの速度Ｖ１は中央セクションの速度Ｖcとの同調から開放され、独立して減速を開始するように設定されている。
【００２２】
本実施形態では、前記中央セクション速度の減速レートＤ１および減速後の速度Ｖcd１を前述のように設定しておき、ハンドリング作業のための入側セクションの中央セクションと同調した速度からの減速を開始する以前の時点で、中央セクションの減速が完了した状態となりＶcd１となるように中央セクション速度の減速を行う。
【００２３】
入側セクション速度は、従来設定されていたハンドリング作業のための中央セクションと同調した速度からの減速の開始指示が出る時点Ｔ１までは、中央セクション速度と同調させておき、中央セクション速度減速の際には同様に減速を行う。従って、ルーパー残量は、Ｔc１以降もＴ１までは定常速度時と同じ量を確保できる。
【００２４】
なお、図２では、入側セクション速度が、ある程度Ｖcd１で通板するタイミングで中央セクション速度の減速を開始しているが、上記Ｔ１が、入側セクション速度がＶcd１となる直後の時間となるように中央セクション速度の減速を開始してもよい。
【００２５】
このように、中央セクション速度を制御することにより、中央セクション速度を急激に減速する危険が無くなり、バックリングや蛇行という通板性トラブルの発生を招くことなく、中央セクションの通板速度減速による生産量の低下を極力小さくでき、良好な生産効率を確保することができる。
【００２６】
次に入側セクションでのハンドリングが終了し、入側セクションの加速を行う際の中央セクションの速度について説明する。入側セクションでのハンドリングが終了すると、入側セクションでは時点Ｔ２で加速を始める。この入側セクションでの加速の前の時点で、所定の中央セクション速度の加速レートＡ１を任意に設定し、入側セクション速度がＶcd１に到達した時点Ｔc２で、中央セクション速度を前記Ａ１でＶcまで加速することが好ましい。
【００２７】
なお前記加速レートＡ１は、前記減速レートＤ１と同様に、生産性を確保するために、通板する金属ストリップが蛇行やバックリングなどの通板トラブルを起こさない範囲で最大の値となるように経験的に求められる値とすればよい。また、この所定の値に任意に設定するためには、例えば任意に設定できるよう手入力できるようなオペレーション装置の構造をとればよく、前記Ｖcd１、Ｄ１の設定を行う際にＡ１を設定してもよい。なお、手入力に代えて、コイル情報等から通板前にＡ１を予測し、この値を予めＶcd１、Ｄ１と同様に中央セクション速度の制御系に組み込むようにしても良い。
【００２８】
このように中央セクション速度の加速を行うことにより、通板トラブルを起こすことなく、中央セクションの非定常速度での通板時間を最小限にでき、効率的操業を可能とすることができる。
【００２９】
なお、この際、入側セクションの速度は従来と同様に、入側でのハンドリングが完了後、所定の加速レートでＶcよりも大きな速度まで加速した後、この速度を保持し、ルーパー残量が充分な量、具体的には１００％近く蓄積してから、中央セクション速度Ｖcに同調するようにすればよい。
【００３０】
以上のような中央セクション速度の制御方法の処理手順の一例を図３に示す。
【００３１】
次に、出側セクションでのコイル切替えなど、出側ハンドリングを行う際の中央セクション速度制御に適用した、本発明の第２実施形態について、図４を用いて詳細に説明する。
【００３２】
まず、定常状態では、出側セクション速度Ｖ２は、入側セクションと同様に、中央セクションの定常速度Ｖcと同じ速度、即ちＶ２＝Ｖcとして通板されている。
【００３３】
本実施形態では、中央セクションのハンドリング作業に対応するための非定常時速度Ｖcd２および減速レートＤ２を所定の値に設定する。なおこの所定の値としては、例えば金属ストリップの切断に要する時間に影響する、金属ストリップの検査のためのサンプル採取枚数などの金属ストリップの情報、あるいは更に、切断機等のラインの情報から、出側のハンドリングに要する時間を経験的に予測し、この時間を確保できるような速度とすれば良く、またＤ２は、生産性を確保するために、通板する金属ストリップが蛇行やバックリングなどの通板トラブルをおこさない範囲で最大の値となるように経験的に求められる値とすればよい。また、この所定の値に任意に設定するためには、例えば任意に設定できるよう、手入力できるようなオペレーション装置の構造をとればよい。なお、手入力に代えて、コイル情報等からＶcd２、Ｄ２を予測し、この値を予め中央セクション速度の制御系に組み込むようにしても良い。
【００３４】
このように予めＶcd２、Ｄ２を所定の値に設定しておき、ハンドリング作業のための出側セクションの中央セクションと同調した速度からの減速を開始する時点以前に、中央セクション速度の定常速度Vcから非定常時速度Ｖcd２への減速を完了するように、入側セクションの減速と同様に、中央セクションの減速開始のタイミングが設定される。
【００３５】
即ち、中央セクション速度減速開始時点Ｔc３は、後述する、従来設定されていた出側セクション速度の中央セクションと同調した速度からの減速開始の指示が出る時点Ｔ３に対し、前記Ｖc、Ｖcd２、Ｄ２から求められる中央セクション速度の非定常時の速度への変更に要する時間を考慮し、この時間が確保できるように減速のタイミングを決定すればよい。また、この変更に要する時間を考慮する際には、各々のコイル単位で設定してもよいが、処理する金属ストリップをある程度グルーピングし、同一グループ内では同一の時間を与えるようにしてもよい。
【００３６】
出側での金属ストリップの切断などによるハンドリングに要する時間は、予め金属ストリップの情報あるいは切断機などのラインの情報から予測されており、金属ストリップの通板残量が所定の値となると、出側セクションの速度Ｖ２は中央セクションの速度Ｖcとの同調から開放され、独立して減速を開始するように設定されている。
【００３７】
本実施形態では、前記中央セクション速度の減速レートＤ２および減速後の速度Ｖcd２を前述のように設定しておき、ハンドリング作業のための出側セクションの中央セクションと同調した速度からの減速を開始する以前の時点で、中央セクションの減速が完了した状態となりＶcd２となるように中央セクション速度の減速を行う。前記ハンドリング作業のための出側セクションの中央セクションと同調した速度からの減速の開始指示が出る時点Ｔ３までは、出側セクション速度は中央セクション速度と同調させておき、中央セクション速度減速の際には同様に減速を行う。従って、ルーパー残量は、出側セクション速度が中央セクション速度の減速を行っている間も、定常速度時と同じ量を確保できる。
【００３８】
次に出側セクションでのハンドリングが終了し、出側セクションの加速を行う際の中央セクションの速度について説明する。出側セクションでのハンドリングが終了すると、出側セクションでは時点Ｔ４で加速を始める。この出側セクションでの加速の前の時点で、所定の中央セクション速度の加速レートＡ２を任意に設定し、出側セクション速度がＶcd２に到達した時点Ｔc４で、中央セクション速度を前記Ａ２でＶcまで加速することが好ましい。
【００３９】
なお、加速レートＡ２は、減速レートＤ２と同様に、生産性を確保するために通板する金属ストリップが蛇行やバックリングなどの通板トラブルを起こさない範囲で最大の値となるように、経験的に求められる値とすればよい。また、この所定の値に任意に設定するためには、例えば任意に設定できるよう手入力できるような装置構造をとればよく、前記Ｖcd２、Ｄ２の設定を行う際にＡ２を設定してもよい。なお、手入力に代えて、コイル情報等から通板前にＡ２を予測し、この値を予めＶcd２、Ｄ２と同様に、中央セクション速度の制御系に組み込むようにしても良い。
【００４０】
このように中央セクション速度の加速を行うことにより、通板トラブルを起こすことなく、中央セクションの非定常速度での通板時間を最小限にでき、効率的操業を可能とすることができる。
【００４１】
なお、この際、出側セクションの速度は、従来と同様に、出側でのハンドリングが完了後、所定の加速レートでＶcよりも大きな速度まで加速した後、この速度を保持し、ルーパー残量が充分な量、具体的には１００％近く蓄積してから、中央セクション速度Ｖcに同調するようにすればよい。
【００４２】
上記のような中央速度制御は、前記のような課題を有するルーパーが存在する場合に行えばよく、入側、出側ともに前記課題を有するルーパーが設置されている場合は、出側、入側で上記制御を行えばよいし、入側のみ、あるいは出側のみに有する場合は、対処の必要のある側のみで行えばよい。
【００４３】
【実施例】
入側、出側にルーパーを有する連続焼鈍炉において、本発明の制御方法を適用し、その効果を検討した。比較したのは、中央セクション速度制御の全てをオペレータの手作業で行う従来の方法である。本発明によれば、従来に比べて生産性（単位時間当たりの生産量）を７％向上することができた。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、入側あるいは出側に設置したルーパーの能力が低い場合であっても、連続処理ラインの入側セクションあるいは出側セクションにおけるハンドリング作業時に、金属ストリップの通板性を確保した上で、中央セクション速度の非定常時速度への減速を必要最低限のレベルに押さえることができる。従って、不要な中央セクション速度の減速を防止し、平均速度を向上して、生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用対象である金属ストリップの連続処理ラインの例を示す図
【図２】入側ハンドリングを行う際に適用した本発明の第１実施形態の中央セクション速度の制御方法を説明するタイムチャート
【図３】第１実施形態の処理手順の例を示す流れ図
【図４】出側ハンドリングを行う際に適用した本発明の第２実施形態の中央セクション速度の制御方法を説明するタイムチャート
【符号の説明】
Ｓ…金属ストリップ
１…入側セクション
３…中央セクション
５…出側セクション
６、７…ルーパー
【図１】
0004759825.tif 000002
【図２】
0004759825.tif 000003
【図３】
0004759825.tif 000004
【図４】
0004759825.tif 000005