(57)【要約】【課題】鋼板処理ラインの先行コイルの尾端部と後続コイルの先端部を溶接後、ペイオフリールを卜ルク制御により逆転させる際に、鋼帯のたるみ量およびたるみが無くなる時点を正確に把握でき、張力衝撃の発生を抑制できるようにすること。【解決手段】鋼板処理ラインの先行コイルの尾端部と後続コイルの先端部とをペイオフリー１ルとブライドルロール５との間で溶接後、ペイオフリール１をトルク制御により逆転させて鋼帯に張力を付与する際に、鋼帯のたるみ量を検出するためにペイオフリール１とブライドルロール５との間に設けられた変位ロール７の変位量を検出し、この変位量が小さくなるに連れてペイオフリール逆転時の速度リミット値を小さくするように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板処理ラインの先行コイルの尾端部と後続コイルの先端部とをペイオフリールとブライドルロールとの間で溶接後、ペイオフリールをトルク制御により逆転させて鋼帯に張力を付与する際に、鋼帯への張力衝撃を緩衝する方法であって、鋼帯のたるみ量を検出するためにペイオフリールとブライドルロールとの間に設けられた変位ロールの変位量を検出し、この変位量が小さくなるに連れてペイオフリール逆転時の速度リミット値を小さくするように制御することを特徴とする鋼帯への張力付与時の張力衝撃緩衝方法。
【請求項２】
前記速度リミット値を制御するにあたり、前記速度リミッ卜値と前記変位ロールの変位量との関係を示す曲線の原点での接線の傾きが、原点以外での接線の傾きより小さくなるようにする請求項１に記載の鋼帯への張力付与時の張力衝撃緩衝方法。
【請求項３】
鋼板処理ラインの先行コイルの尾端部と後続コイルの先端部とをペイオフリールとブライドルロールとの間で溶接後、ペイオフリールをトルク制御により逆転させて鋼帯に張力を付与する際に、鋼帯への張力衝撃を緩衝する装置であって、ペイオフリールとブライドルロールとの間に、鋼帯のたるみ量を検出する変位ロールを設け、さらに、前記変位ロールの変位量が小さくなるに連れてペイオフリール逆転時の速度リミット値を小さくするように制御する制御手段を設けたことを特徴とする鋼帯への張力付与時の張力衝撃緩衝装置。
【請求項４】
前記制御手段が、前記速度リミット値と前記変位ロールの変位量との関係を示す曲線の原点での接線の傾きが、原点以外での接線の傾きより小さくなるように制御する請求項３に記載の鋼帯への張力付与時の張力衝撃緩衝装置。
【請求項５】
前記変位ロールの前後に、サポートロールを設けた請求項３または請求項４に記載の鋼帯への張力付与時の張力衝撃緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板処理ラインの先行コイルの尾端部と後続コイルの先端部とをペイオフリールとブライドルロールとの間で溶接後、ペイオフリールをトルク制御により逆転させて鋼帯に張力を付与する際に、鋼帯への張力衝撃を緩衝する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板処理ライン入側でのコイル継ぎ時には、先行コイルと後続コイルの溶接完了後、ペイオフリールの張力を“ＯＮ”とし、入側の張力を確立した状態からライン運転に移行する。ペイオフリールの張力を“ＯＮ”した時点で、ペイオフリールは卜ルク制御となり、ペイオフリールとブライドルロールとの間を、無張力状態から静止張力を確立しようと、あるトルクで逆転する。
【０００３】
この静止張力確立時の卜ルクは一定のため、逆転速度は速度リミット上限まで上昇する。そして、ペイオフリールとブライドルロールとの間の鋼帯のたるみがとれタイ卜状態となっても、ペイオフリールは急には停止できず、張力衝撃を伴って、静止張力を保持しながら停止する。このときの衝撃が張力変動となって、鋼板処理ラインに伝播し、鋼板処理ライン内の張力変動となる。
【０００４】
このような張力変動を抑制する方法として、ペイオフリールとブライドルロールとの間のたるみ取りのため、ペイフリール逆転時のペイオフリールの制御を、たるみ量に応じた速度制御とし、鋼帯のたるみがなくなる際のペイオフリールの速度を０にする技術が特許文献１に開示されている。また、特許文献２にも、鋼帯のたるみの残り長さによってペイオフリールに対する速度基準値を変える技術が開示されている。
【特許文献１】実開昭５６−１８１１５号公報
【特許文献２】特開昭６０−２２７９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および特許文献２に開示されている鋼帯のたるみ量を検出する方法は、いずれも以下の方法によっている。すなわち、ペイオフリールからブライドルロール間の定位置で光スイッチ等により鋼帯の端面を検出し、ブライドルロールあるいはペイオフリールの逆転回転数とブライドルロール径あるいはコイル径による演算で鋼帯の引き出し長さを検出している。
【０００６】
しかし、上記の光スイッチによる鋼帯の端面位置の検出では、鋼帯の端面形状が不良の場合、正確に鋼帯の端面位置が検出できない。また、形状不良部をシャー等で切断除去する場合は、引き出し長さが変わってしまう。形状不良部分を、正確な寸法で複数枚切断する場合は、演算が複雑になってしまう。また、鋼帯の端面位置を検出する光スイッチ等の検出器位置とペイオフリールあるいはブライドルロールとの間のたるみ量が考慮されていない。また、張力が充分にない状態では、ブライドルロールと鋼帯とのスリップの可能性もある。また、実際にペイオフリールにかけられているコイル径と演算に用いるデータ上のコイル径が異なるような場合、演算の誤差要因となる。
【０００７】
このように、従来技術で開示されている方法では、複雑な演算が必要となる上に、たるみ量が正確に検出できず、たるみが無くなる時点を正確には把握できない。
【０００８】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解消するためになされたもので、鋼板処理ラインの先行コイルの尾端部と後続コイルの先端部を溶接後、ペイオフリールを卜ルク制御により逆転させる際に、鋼帯のたるみ量およびたるみが無くなる時点を正確に把握でき、張力衝撃の発生を抑制できるようにすることを目的とする
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の張力衝撃緩衝方法は、鋼板処理ラインの先行コイルの尾端部と後続コイルの先端部とをペイオフリールとブライドルロールとの間で溶接後、ペイオフリールをトルク制御により逆転させて鋼帯に張力を付与する際に、鋼帯への張力衝撃を緩衝する方法であって、鋼帯のたるみ量を検出するためにペイオフリールとブライドルロールとの間に設けられた変位ロールの変位量を検出し、この変位量が小さくなるに連れてペイオフリール逆転時の速度リミット値を小さくするように制御することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の張力衝撃緩衝装置は、鋼板処理ラインの先行コイルの尾端部と後続コイルの先端部とをペイオフリールとブライドルロールとの間で溶接後、ペイオフリールをトルク制御により逆転させて鋼帯に張力を付与する際に、鋼帯への張力衝撃を緩衝する装置であって、ペイオフリールとブライドルロールとの間に、鋼帯のたるみ量を検出する変位ロールを設け、さらに、前記変位ロールの変位量が小さくなるに連れてペイオフリール逆転時の速度リミット値を小さくするように制御する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明において、ペイオフリール逆転時の速度リミット値を制御する際には、速度リミッ卜値と変位ロールの変位量との関係を曲線で示し、その曲線の原点での接線の傾きが、原点以外での接線の傾きより小さくなるようにすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の張力衝撃緩衝装置においては、前記変位ロールの前後にサポー卜ロールを設けてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、変位ロールの変位量により、ペイオフリールとブライドルロールとの間の鋼帯のたるみ量を直接検出するので、たるみ量を求める複雑な演算は不要で、しかも正確にたるみ量を求めることができ、たるみが無くなる時点も正確に把握できる。
【００１４】
すなわち、先行コイルの尾端部と後続コイルの先端部とを溶接後に、たるみ量を検出するので、鋼帯端面の形状不良の影響を受けることがない。さらに、たるみ量を求めるためにペイオフリールの回転による後続コイルの引き出し量を演算する必要がないので、予定コイル径と実際のコイル径との差異による誤差の影響を受けることもない。また、ブライドルロールの逆転による引き出し量を演算する必要もないため、鋼帯とロール間のスリップの影響を受けることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施例を図面に基づき説明する。
【００１６】
図１は本発明を適用した鋼板処理ライン入側の概略構成図である。ペイオフリール１から巻き出された後続コイルの先端部は、デフレクターロール２を通り、溶接機４にて先行コイルの尾端部と溶接される。溶接後、ブライドルロール５とペイオフリール１との間の鋼帯のたるみを取るため、ペイオフリール１をトルク制御し、逆転によりたるみを取る。
【００１７】
本発明では、ペイオフリール１とブライドルロール５との間に、鋼帯の張り具合、すなわちたるみ量を検出するためにたるみ量検出装置３を設ける。このたるみ量検出装置３の構成を図２に示す。図２では、２式のサポートロール６、８の間に押し込みあるいは引き込み式の変位ロール７を設けている。サポートロール６、８は、ペイオフリール１からブライドルロール５間の鋼帯のたるみを１ヶ所に集めるためのものである。変位ロール７は、先行コイルの尾端部と後続コイルの先端部とを溶接完了するまでは、鋼帯から離れた位置に退避させておき、溶接完了後、鋼帯を押し込むあるいは引き込む方向（図２では下方向）へ移動させる。そして、ブライドルロール５とペイオフリール１との間の鋼帯のたるみを取るため、ペイオフリール１を制御装置９によりトルク制御し、逆転によりたるみ取りを開始する。
【００１８】
本発明では、このたるみ取り操作時にたるみ量検出装置３の変位ロール７の変位量（以下「ロール変位量（δ）」という。）を検出し、このロール変位量（δ）に応じて、制御装置９によりペイオフリール１逆転時の速度リミット値を調整する。
【００１９】
その調整方法の一例として、図３に、ロール変位量（δ）とペイオフリール１逆転時の速度リミッ卜値（Ｖ）との関係を示す。図３の例では、ロール変位量（δ）が最大（δｍａｘ）のとき、速度リミット値（Ｖ）は最大（Ｖｍａｘ）の値を取り、ロール変位量（δ）が小さくなるに連れて速度リミット値（Ｖ）が直線的に小さくなり、ロール変位量（δ）が０のとき、速度リミット値（Ｖ）が０となる。ロール変位量（δ）すなわちたるみ量が０に近づく程、ペイオフリール１の逆転速度が遅くなるので、たるみが無くなってペイオフリール１が停止する際の張力衝撃が小さくなる。なお、変位ロール７は、ペイオフリール１とブライドルロール５間のたるみが無くなり、静止張力が確立された後に、鋼帯から離れた位置に退避させる。
【００２０】
図４には、図３の調整方法でペイオフリール１逆転時の速度リミッ卜値（Ｖ）を制御した場合における、逆転開始からの経過時間（ｔ）とペイオフリール１の逆転速度（ｖ）の関係の一例を示す。図４では、ペイオフリール１がトルク制御され、一定のトルクで逆転すると、ペイオフリール１の逆転速度（ｖ）は最大（Ｖｍａｘ）まで上昇する。たるみ量検出装置３のロール変位量（δ）が最大（δｍａｘ）のままであるときは、ペイオフリール１の逆転速度（ｖ）は最大（Ｖｍａｘ）のまま逆転し、たるみ量検出装置３のロール変位量（δ）が最大（δｍａｘ）を下回ると、ペイオフリール１の逆転速度（ｖ）は、ロール変位量（δ）に応じて直線的に減少している。
【００２１】
図５は、たるみ量検出装置３のロール変位量（δ）に応じてペイオフリール１逆転時の速度リミット値を調整する方法の他の例を示す。図５では図３と同じく、ロール変位量（δ）が最大（δｍａｘ）のとき、速度リミット値（Ｖ）は最大（Ｖｍａｘ）の値を取り、ロール変位量（δ）が０のとき、速度リミット値（Ｖ）は０となるが、ロール変位量（δ）が小さくなるに連れて、速度リミッ卜値（Ｖ）の低下率を大きくしている。すなわち、図５の曲線の原点での接線の傾きが、原点以外での接線の傾きより小さくなるようにしている。これによって、たるみが無くなってペイオフリール１が停止する際の衝撃をより小さくできる。
【００２２】
図６には、図５の調整方法でペイオフリール１逆転時の速度リミッ卜値（Ｖ）を制御した場合における、逆転開始からの経過時間（ｔ）とペイオフリール１の逆転速度（ｖ）の関係の一例を示す。図６に示すように、たるみ量検出装置３のロール変位量（δ）が最大（δｍａｘ）を下回ると、ペイオフリール１の逆転速度（ｖ）は、ロール変位量（δ）に応じて減少し、徐々に０に近づいていく。
【００２３】
ここで、図２に示したたるみ量検出装置３は、ペイオフリール１とブライドルロール５との間であれば、どこに設けても構わない。また、変位ロール７の入出側のサポートロール６、８は、例えば溶接機４入側にロールがあればそのロール、あるいはデフレクターロール２にて代用することもできる。たるみ量検出装置３の変位ロール７の押し付け力（引き込み力）調整は、例えば、流体シリンダの減圧弁による圧力調整により押し付け力（引き込み力）を調整する方式や、カウンターウェイトのウェイトを調整する方式による。変位ロール７の押し込み力（引き込み力）は、ペイオフリール１の逆転巻き戻し時に、たるみが無くなる前に鋼帯により跳ね上げられない程度に調整する。変位ロール７のロール変位量（δ）は、前記シリンダのロッド移動量やカウンターウェイトの移動量を回転運動に変換し、パルス発信器を用いて、検出する。リニアスケール等の変位計を用いることも可能である。
【００２４】
以上のとおり、本発明では、鋼板処理ラインの先行コイルの尾端部と後続コイルの先端部とを溶接後のペイオフリール１とブライドルロール５との間の鋼帯のたるみ量を直接検出するので、たるみ量を求める複雑な演算は不要で、正確にたるみ量を求めることができる。また、たるみ量に応じて、ペイオフリール１の速度リミット値を調整しているのみであるので、制御も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した鋼板処理ライン入側の概略構成を示す。
【図２】本発明で使用するたるみ量検出装置の構成を示す。
【図３】たるみ量検出装置のロール変位量（δ）に応じてペイオフリール逆転時の速度リミット値を調整する方法の一例を示す。
【図４】図３の調整方法でペイオフリール逆転時の速度リミッ卜値（Ｖ）を制御した場合における、逆転開始からの経過時間（ｔ）とペイオフリール１の逆転速度（ｖ）の関係の一例を示す。
【図５】たるみ量検出装置のロール変位量（δ）に応じてペイオフリール逆転時の速度リミット値を調整する方法の他の例を示す。
【図６】図５の調整方法でペイオフリール逆転時の速度リミッ卜値（Ｖ）を制御した場合における、逆転開始からの経過時間（ｔ）とペイオフリール１の逆転速度（ｖ）の関係の一例を示す。
【符号の説明】
【００２６】
１  ペイオフリール
２  デフレクターロール
３  たるみ量検出装置
４  溶接機
５  ブライドルロール
６  サポー卜ロール
７  変位ロール
８  サポー卜ロール
９  制御装置
δ  ロール変位量
δｍａｘ  ロール変位量最大値
Ｖ  速度リミット値
Ｖｍａｘ  速度リミット値最大値
ｖ  ペイオフリール逆転速度
ｔ  ペイオフリール逆転開始からの経過時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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