(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延在する被加工材を、その先端部を内側にして巻回状態で筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記被加工材の先端位置を検出する位置検出手段と、前記筒状巻取り部材の周面に設けられ前記筒状巻取り部材と相対的に移動できる可動式の凹みとを備え、前記位置検出手段による被加工材の先端位置の検出に応じ作動して、前記被加工材の先端部を筒状巻取り部材に設けた可動式の凹みに収容し、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制する制御手段を設けたことを特徴とする被加工材の巻取り装置。
【請求項２】
長手方向に延在する圧延材からなる被加工材を、その先端部を内側にして巻回状態で筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際に前記筒状巻取り部材の周面に印加される圧力を検出する圧力検出手段と、前記筒状巻取り部材の周面に設けられ前記筒状巻取り部材と相対的に移動できる可動式の凹みとを備え、前記圧力検出手段の圧力検出動作に応動し前記被加工材の先端部を筒状巻取り部材の周面に設けた可動式の凹みに収容して、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制する制御手段を設けたことを特徴とする被加工材の巻取り装置。
【請求項３】
長手方向に延在する被加工材を、その先端部を内側にして巻回状態で筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する状態を検出するための巻取り負荷トルク検出手段と、前記筒状巻取り部材の周面に設けられ前記筒状巻取り部材と相対的に移動できる可動式の凹みとを備え、前記巻取り負荷トルク検出手段の検出動作に応動して前記被加工材の先端部を筒状巻取り部材に設けた可動式の凹みに収容し、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制する制御手段を設けたことを特徴とする被加工材の巻取り装置。
【請求項４】
ピンチロールを介して導出される圧延材からなる被加工材を、その先端部を内側にして巻回状態で筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する状態を検出するための前記ピンチロールの負荷トルク検出手段と、前記筒状巻取り部材の周面に設けられ前記筒状巻取り部材と相対的に移動できる可動式の凹みとを備え、前記負荷トルク検出手段の検出動作に応動して、前記被加工材の先端部を筒状巻取り部材に設けた可動式の凹みに収容し、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制する制御手段を設けたことを特徴とする被加工材の巻取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧延機等で加工された圧延材などの被加工材を巻き取る巻取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９および図２０は、従来の圧延材巻取り装置を示すものである。図１９は従来の圧延材巻取り装置の全体構成を示す側面図、図２０は従来の圧延材巻取り装置における電流指令値演算器の構成を示すブロック図である。
【０００３】
図において、１は圧延材、２は圧延機、３は圧延材１を巻き取る圧延材巻取り装置ドラム、４は圧延材巻取り装置ドラム３を回転させる電動機、５は電動機４の駆動装置、６は駆動装置５の電流指令値を与える電流指令値演算器である。
【０００４】
次に、動作について説明する。
予め、圧延パススケジュールと装置特性により決まる基本電流指令値に基づいて電動機駆動装置５は電動機４を駆動し、圧延材巻取り装置ドラム３を回転させている。
ただし、電動機駆動装置５は、ドラム３が圧延ライン速度を上回る速度で回転しないように、電動機４が速度上限以下で回転するよう制御している。
圧延機２によって圧延された圧延材１の先端１ａがドラム３を１周すると、圧延材先端の上に更に圧延材が巻きつくことにより強い摩擦力が生じ、電流指令値演算器６の基本電流指令値に従って圧延材１はドラム３に巻き取られていく。
【０００５】
従来の圧延材巻取り装置は以上のように構成されているので、圧延材１の先端１ａの上に２周目の圧延材１の周回内面１ｂが巻きつく箇所で段差が生じ、形状，機械特性の特異点を生じ、更に３周目，４周目にも暫減しながらも同様の特異点を生じ、製品品質不良あるいは歩留まり面での問題点があった。
【０００６】
刊行物による先行技術としては、特開昭５７−２２８２０号公報があるが、この先行技術においては、上記段差が形成された後での巻取り用ロールによる損傷を防止しようとするものであって、段差そのものの発生防止を実現できるものではなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の圧延材巻取り装置は、圧延材先端の上に２周目の圧延材が巻きつく箇所で生ずる段差の発生を阻止しようとする点では、有効な対策が施されているとは言えなかった。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制することにより、被加工材の先端部による影響を回避して被加工材を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した第１の発明に係る被加工材の巻取り装置では、長手方向に延在する被加工材を、その先端部を内側にして巻回状態で筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記被加工材の先端位置を検出する位置検出手段と、前記筒状巻取り部材の周面に設けられ前記筒状巻取り部材と相対的に移動できる可動式の凹みとを備え、前記位置検出手段による被加工材の先端位置の検出に応じ作動して、前記被加工材の先端部を筒状巻取り部材に設けた可動式の凹みに収容し、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制する制御手段を設けたものである。
【００１０】
請求項２に記載した第２の発明に係る被加工材の巻取り装置では、長手方向に延在する圧延材からなる被加工材を、その先端部を内側にして巻回状態で筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際に前記筒状巻取り部材の周面に印加される圧力を検出する圧力検出手段と、前記筒状巻取り部材の周面に設けられ前記筒状巻取り部材と相対的に移動できる可動式の凹みとを備え、前記圧力検出手段の圧力検出動作に応動し前記被加工材の先端部を筒状巻取り部材の周面に設けた可動式の凹みに収容して、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制する制御手段を設けたものである。
【００１１】
請求項３に記載した第３の発明に係る被加工材の巻取り装置では、長手方向に延在する被加工材を、その先端部を内側にして巻回状態で筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する状態を検出するための巻取り負荷トルク検出手段と、前記筒状巻取り部材の周面に設けられ前記筒状巻取り部材と相対的に移動できる可動式の凹みとを備え、前記巻取り負荷トルク検出手段の検出動作に応動して、前記被加工材の先端部を筒状巻取り部材に設けた可動式の凹みに収容し、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制する制御手段を設けたものである。
【００１２】
請求項４に記載した第４の発明に係る被加工材の巻取り装置では、ピンチロールを介して導出される圧延材からなる被加工材を、その先端部を内側にして巻回状態で筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する状態を検出するための前記ピンチロールの負荷トルク検出手段と、前記筒状巻取り部材の周面に設けられ前記筒状巻取り部材と相対的に移動できる可動式の凹みとを備え、前記負荷トルク検出手段の検出動作に応動して、前記被加工材の先端部を筒状巻取り部材に設けた可動式の凹みに収容し、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制する制御手段を設けたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明による実施の形態１を、図１ないし図３に基づいて説明する。図１は実施の形態１における圧延材巻取り装置の全体構成を示す側面図、図２は実施の形態１における圧延材巻取り速度指令値演算器の回路構成を示すブロック図、図３は実施の形態３における巻取り動作状態を示す線図である。
【００１４】
図１および図２において、１は圧延材、２は圧延機、３は圧延材１を巻き取る圧延材巻取り装置ドラム、４は圧延材巻取り装置ドラム３を回転させる電動機、５は電動機４の駆動装置、７は圧延機２のロール回転に応じたパルス発信器、８は圧延材１が通過したことを検出する圧延材検出器、１３は駆動装置５の速度指令値を与える圧延材巻取り速度指令演算器、１４は圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度検出器である。
圧延材巻取り装置ドラム３の周面には、圧延材１の先端部１ａを収容するための凹み３ａが設けられている。
【００１５】
次に、動作について説明する。
予め、圧延パススケジュールと装置特性により決まる基本速度指令値に基づいて電動機駆動装置５は電動機４を駆動し、圧延材巻取り装置のドラム３を回転させている。
ただし、電動機駆動装置５は、ドラム３が圧延ライン速度を上回る速度で回転しないように、電動機４が速度上限以下で回転するよう制御されている。
【００１６】
圧延材巻取り速度指令演算器１３は、圧延材検出器８が圧延材１の先端１ａを検出した後のパルス発信器７の発するパルスをパルス加算器１３ａによって加算して、圧延材検出器８から圧延材１の先端１ａまでの距離を演算し、係数器１３ｂにより圧延材検出器８から圧延材１の先端１ａまでの距離につき圧延材巻取り装置ドラム３の１周分の距離が３６０（度）に相当する旨の換算を行って、圧延材１の先端１ａの角度位置を検出する。
係数器１３ｂからの出力信号としての回転角度信号Ａが３６０（度）以上であれば、比較器１３ｃによってこれを検出し、異常動作としてパルス加算器１３ａに対し強制０リセットを行う。
圧延材１の先端１ａの角度位置を示す係数器１３ｂからの出力信号としての回転角度信号Ａは、加算器１３ｄにおいて圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度信号と比較される。
比較器１３ｅによって圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度が圧延材１の先端１ａの角度位置に比べて所定角度以上遅れていると判別された場合には、スイッチ要素１３ｆが導通し、加算器１３ｇにより所定の制御量が加算される。
この加算された制御量は、ＰＩ制御器１３ｈを介して加算器１３ｉにより基本速度指令値に一定の指令値を上積みされたものが駆動装置５に対する速度指令値として導出される。
これにより圧延材巻取り装置ドラム３は回転角度位置を加速修正し、圧延材１の先端１ａの角度位置と一致させて、圧延材１の先端１ａを圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた凹み３ａに確実に収容される。
これらの動作は、図７における動作状態を示す線図に示されている。
【００１７】
このようにして圧延材１の先端１ａを圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた凹み３ａに確実に収容することにより、圧延材１の先端１ａが圧延材巻取り装置ドラム３の周面を１周し、圧延材１の先端１ａが圧延材１の周回内面１ｂと当接する際における、圧延材１の先端１ａと圧延材巻取り装置ドラム３との位置関係は、図５に示す状態となり、圧延材１の先端１ａと圧延材１の周回内面１ｂとの圧接力は確実に抑制され、圧延材１の先端１ａの存在による圧延材１の巻回体における段差の形成は阻止される。
【００１８】
この実施の形態１では、図１ないし図３に示すように、圧延材巻取り装置のドラム３に予め圧延材厚みを考慮した固定式の凹み３ａを１箇所設けておき、圧延材巻取り装置ドラム回転角度検出器１４および圧延材巻取り速度指令演算器１３によって、圧延材１の先端１ａがドラム３に達した時に、ちょうどドラム３の凹み３ａの位置に合うように圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度を修正するように電動機駆動装置５の速度指令を与えるようにしたので、圧延材巻取り時に短時間といえども巻取りトルクを減ずる必要がないので、実施の形態１，実施の形態２と比べて高速で安定した巻取りができるという利点がある。
【００１９】
この発明による実施の形態１によれば、長手方向に延在する被加工材１を、その先端部１ａを内側にして巻回状態で圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記被加工材１の先端部１ａの位置を検出する圧延材巻取り速度指令演算器１３からなる位置検出手段を備え、前記圧延材巻取り速度指令演算器１３からなる位置検出手段による被加工材１の先端位置の検出に応じ前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の巻取り速度を制御して、前記被加工材１の先端部１ａを前記ドラム３からなる筒状巻取り部材に設けた凹み３ａに収容し、前記被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制する制御手段を設けたので、前記被加工材１の先端部１ａを前記筒状巻取り部材３の周面に設けられた凹み３ａに収容することによって被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制することにより、被加工材１の先端部１ａによる影響を回避して被加工材１を高速、かつ安定した状態で適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【００２０】
また、この発明による実施の形態１によれば、長手方向に延在する被加工材１を、その先端部１ａを内側にして圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に巻取る被加工材の巻取り方法において、前記被加工材１の先端位置を検出するとともに、前記圧延材１からなる被加工材の先端位置の検出に応じ前記圧延材１からなる被加工材の先端位置と前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面位置との相対的位置を制御し、前記圧延材１からなる被加工材１の先端部１ａを前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に設けられた凹み３ａに収容して、前記被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制するようにしたので、前記被加工材１の先端部１ａを前記筒状巻取り部材３の周面に設けられた凹み３ａに収容することによって被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制することにより、被加工材１の先端部１ａによる影響を回避して被加工材１を高速かつ安定した状態で適切に巻取ることができる被加工材の巻取り方法を得ることができる。
【００２１】
実施の形態２．
この発明による実施の形態２を、図４ないし図６に基づいて説明する。図４は実施の形態２における圧延材巻取り装置の全体構成を示す側面図、図５は実施の形態２における圧延機速度指令値演算器の回路構成を示すブロック図、図６は実施の形態２における巻取り動作状態を示す線図である。
【００２２】
図４および図５において、１は圧延材、２は圧延機、３は圧延材１を巻き取る圧延材巻取り装置ドラム、４は圧延材巻取り装置ドラム３を回転させる電動機、５は電動機４の駆動装置、６は駆動装置５の電流指令値を与える電流指令値演算器、７は圧延機２のロール回転に応じたパルス発信器、８は圧延材１が通過したことを検出する圧延材検出器、１０は圧延機２を回転させる電動機、１１は電動機駆動装置、１４は圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度検出器、１５は圧延機速度指令演算器である。
【００２３】
次に、動作について説明する。
予め、圧延パススケジュールと装置特性により決まる基本速度指令値に基づいて電動機駆動装置５は電動機４を駆動し、圧延材巻取り装置のドラム３を回転させている。
ただし、電動機駆動装置５は、ドラム３が圧延ライン速度を上回る速度で回転しないように、電動機４が速度上限以下で回転するよう制御されている。
【００２４】
圧延機速度指令演算器１５は圧延材検出器８が圧延材１の先端１ａを検出した後のパルス発信器７の発するパルスをパルス加算器１５ａによって加算して、圧延材検出器８から圧延材１の先端１ａまでの距離を演算し、係数器１５ｂにより圧延材検出器８から圧延材１の先端１ａまでの距離につき圧延材巻取り装置ドラム３の１周分の距離が３６０（度）に相当する旨の換算を行って、圧延材１の先端１ａの角度位置を検出する。
係数器１５ｂからの出力信号としての回転角度信号Ａが３６０（度）以上であれば、比較器１５ｃによってこれを検出し、異常動作としてパルス加算器１３ａに対し強制０リセットを行う。
圧延材１の先端１ａの角度位置を示す係数器１５ｂからの出力信号としての回転角度信号Ａは、加算器１５ｄにおいて圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度信号と比較される。
比較器１５ｅによって圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度が圧延材１の先端１ａの角度位置に比べて所定角度以上遅れていると判別された場合には、スイッチ要素１５ｆが導通し、加算器１５ｇにより所定の制御量が加算される。
この加算された制御量は、ＰＩ制御器１５ｈを介して加算器１５ｉにより基本速度指令値に一定の指令値を減算するように作用し、電動機駆動装置１１に対する減速された速度指令値として導出される。
これにより圧延機２の圧延速度を減速修正し、圧延材１の先端１ａの角度位置を圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた凹み３ａの位置と一致させて、圧延材１の先端１ａを圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた凹み３ａに確実に収容される。
これらの動作は、図６における動作状態を示す線図に示されている。
【００２５】
このようにして圧延材１の先端１ａを圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた凹み３ａに確実に収容することにより、圧延材１の先端１ａが圧延材巻取り装置ドラム３の周面を１周し、圧延材１の先端１ａが圧延材１の周回内面１ｂと当接する際における、圧延材１の先端１ａと圧延材巻取り装置ドラム３との位置関係は、図４に示す状態となり、圧延材１の先端１ａと圧延材１の周回内面１ｂとの圧接力は確実に抑制され、圧延材１の先端１ａの存在による圧延材１の巻回体における段差の形成は阻止される。
【００２６】
実施の形態１では、圧延材巻取り装置ドラム角度を修正制御する場合について述べたが、図４ないし図６に示すように、圧延機２を回転させる電動機１０を駆動する電動機駆動装置１１に与える速度指令を演算する圧延機速度指令演算器１５で圧延材１の先端がドラム３に達した時に、ちょうどドラム３の凹み３ａの位置に合うように圧延材１の先端位置を修正制御することによっても同様の効果を得ることができる。
一般に圧延機制御系の速度応答は高いため、実施の形態２では、実施の形態１で要した速度応答性の高い圧延材巻取り装置を必要とせず、経済的に優れると言う利点がある。
【００２７】
この発明による実施の形態２によれば、圧延機速度指令演算器１５からなる速度制御手段を有する圧延機２の出側から導出される圧延材１からなる被加工材を、その先端部１ａを内側にして巻回状態で圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記圧延材１からなる被加工材１の先端位置を検出する圧延材検出器８からなる位置検出手段を備え、前記圧延機２の圧延機速度指令演算器１５からなる速度制御手段によって、前記圧延材検出器８からなる位置検出手段による被加工材１の先端位置の検出に応じ前記圧延機の圧延速度を制御し、前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａを圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に設けた凹み３ａに収容して、前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａが圧延材１からなる被加工材の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制するようにしたので、前記圧延機２の圧延速度を制御して前記被加工材１の先端部１ａを前記筒状巻取り部材３の周面に設けられた凹み３ａに収容し被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制することにより、被加工材１の先端部１ａによる影響を回避して被加工材１を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【００２８】
実施の形態３．
この発明による実施の形態３を、図７ないし図９に基づいて説明する。図７は実施の形態３における圧延材巻取り装置の全体構成を示す側面図、図８は実施の形態３における圧延材巻取り速度指令値演算器の回路構成を示すブロック図、図９は実施の形態３における巻取り動作状態を示す線図である。
【００２９】
図７および図８において、１は圧延材、２は圧延機、３は圧延材１を巻き取る圧延材巻取り装置ドラム、４は圧延材巻取り装置ドラム３を回転させる電動機、５は電動機４の駆動装置、６は駆動装置５の電流指令値を与える電流指令値演算器、７は圧延機２のロール回転に応じたパルス発信器、８は圧延材１が通過したことを検出する圧延材検出器、１３は圧延材巻取り速度指令演算器、１４は圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度検出器である。
圧延材巻取り装置ドラム３の周面には、圧延材１の先端部１ａを収容するための複数の凹み３ａが設けられている。
【００３０】
次に、動作について説明する。
予め、圧延パススケジュールと装置特性により決まる基本速度指令値に基づいて電動機駆動装置５は電動機４を駆動し、圧延材巻取り装置のドラム３を回転させている。
ただし、電動機駆動装置５は、ドラム３が圧延ライン速度を上回る速度で回転しないように、電動機４が速度上限以下で回転するよう制御されている。
【００３１】
圧延材巻取り速度指令演算器１３は圧延材検出器８が圧延材１の先端１ａを検出した後のパルス発信器７の発するパルスをパルス加算器１３ａによって加算して、圧延材検出器８から圧延材１の先端１ａまでの距離を演算し、係数器１３ｂにより圧延材検出器８から圧延材１の先端１ａまでの距離につき圧延材巻取り装置ドラム３の１周分の距離が３６０（度）に相当する換算を行って、圧延材１の先端１ａの角度位置を検出する。
係数器１３ｂからの出力信号としての回転角度信号Ａが３６０（度）以上であれば、比較器１３ｃによってこれを検出し、異常動作としてパルス加算器１３ａに対し強制０リセットを行う。
圧延材１の先端１ａの角度位置を示す係数器１３ｂからの出力信号としての回転角度信号Ａは、加算器１３ｄにおいて圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度信号と比較される。
比較器１３ｅによって圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度が圧延材１の先端１ａの角度位置に比べて所定の固定角度１以上遅れていると判別された場合には、スイッチ要素１３ｆが導通し、加算器１３ｇにより所定の制御量として固定角度２が加算される。
この加算された制御量は、ＰＩ制御器１３ｈを介して加算器１３ｉにより基本速度指令値に一定の指令値を上積みされたものが駆動装置５に対する速度指令値として導出される。
これにより圧延材巻取り装置ドラム３は回転角度位置を加速修正し、圧延材１の先端１ａの角度位置と一致させて、圧延材１の先端１ａを圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた複数の凹み３ａのいずれかに確実に収容される。
これらの動作は、図９における動作状態を示す線図に示されている。
【００３２】
このようにして圧延材１の先端１ａを圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた複数の凹み３ａのいずれかにに確実に収容することにより、圧延材１の先端１ａが圧延材巻取り装置ドラム３の周面を１周し、圧延材１の先端１ａが圧延材１の周回内面１ｂと当接する際における、圧延材１の先端１ａと圧延材巻取り装置ドラム３との位置関係は、図７に示す状態となり、圧延材１の先端１ａと圧延材１の周回内面１ｂとの圧接力は確実に抑制され、圧延材１の先端１ａの存在による圧延材１の巻回体における段差の形成は阻止される。
【００３３】
上記実施の形態１では、圧延材巻取り装置のドラム３に固定式の凹み３ａを１箇所設けておき、圧延材１の先端がドラム３に達した時に、ちょうどドラム３の凹み３ａの位置に合うように圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度を修正制御する場合について述べたが、この実施の形態３では、図７ないし図９に示すように、ドラム３に固定式の凹み３ａを複数箇所設けるようにしたので、圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度の修正制御量が少なくて済み、圧延の高速化への対応力が増すと同時に、応答性の低いドラム駆動系で済むことから経済的に優れる。
なお、圧延材巻取り時には、圧延材に強い張力が働くため、ドラム３に複数箇所の凹みがあっても安定した巻取りができる。
【００３４】
この発明による実施の形態３によれば、長手方向に延在する被加工材１を、その先端部１ａを内側にして巻回状態でドラム３からなる筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記被加工材１の先端部１ａの位置を検出する圧延材巻取り速度指令演算器１３からなる位置検出手段を備え、前記圧延材巻取り速度指令演算器１３からなる位置検出手段による被加工材１の先端位置の検出に応じ作動して、前記被加工材１の先端部１ａを前記ドラム３からなる筒状巻取り部材に設けた複数の凹み３ａのいずれかに収容し、前記被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制する制御手段を設けたので、前記被加工材１の先端部１ａを前記筒状巻取り部材３の周面に設けられた複数の凹み３ａのいずれかに収容することによって被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制することにより、圧延の高速化へ対応できるとともに、応答性の低い制御で、被加工材１の先端部１ａによる影響を回避して被加工材１を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【００３５】
また、この発明による実施の形態３によれば、長手方向に延在する被加工材１を、その先端部１ａを内側にしてドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に巻取る被加工材の巻取り方法において、前記被加工材１の先端位置を検出するとともに、前記被加工材１の先端位置の検出に応じ前記圧延材１からなる被加工材の先端位置と前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面位置との相対的位置を制御し、前記被加工材１の先端部１ａを前記ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に設けられた複数の凹み３ａのいずれかに収容して、前記被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制するようにしたので、前記被加工材１の先端部１ａを前記筒状巻取り部材３の周面に設けられた複数の凹み３ａのいずれかに収容することによって被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制することにより、圧延の高速化へ対応できるとともに、応答性の低い制御で、被加工材１の先端部１ａによる影響を回避して被加工材１を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り方法を得ることができる。
【００３６】
実施の形態４．
この発明による実施の形態４を、図１０ないし図１２に基づいて説明する。図１０は実施の形態４における圧延材巻取り装置の全体構成を示す側面図、図１１は実施の形態４における圧延機速度指令値演算器の回路構成を示すブロック図、図１２は実施の形態４における巻取り動作状態を示す線図である。
【００３７】
図１０および図１１において、１は圧延材、２は圧延機、３は圧延材１を巻き取る圧延材巻取り装置ドラム、４は圧延材巻取り装置ドラム３を回転させる電動機、５は電動機４の駆動装置、６は駆動装置５の電流指令値を与える電流指令値演算器、７は圧延機２のロール回転に応じたパルス発信器、８は圧延材１が通過したことを検出する圧延材検出器、１０は圧延機２を回転させる電動機、１１は電動機駆動装置、１４は圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度検出器、１５は圧延機速度指令演算器である。
圧延材巻取り装置ドラム３の周面には、圧延材１の先端部１ａを収容するための複数の凹み３ａが設けられている。
【００３８】
次に、動作について説明する。
予め、圧延パススケジュールと装置特性により決まる基本速度指令値に基づいて電動機駆動装置５は電動機４を駆動し、圧延材巻取り装置のドラム３を回転させている。
ただし、電動機駆動装置５は、ドラム３が圧延ライン速度を上回る速度で回転しないように、電動機４が速度上限以下で回転するよう制御されている。
【００３９】
圧延機速度指令演算器１５は圧延材検出器８が圧延材１の先端１ａを検出した後のパルス発信器７の発するパルスをパルス加算器１５ａによって加算して、圧延材検出器８から圧延材１の先端１ａまでの距離を演算し、係数器１５ｂにより圧延材検出器８から圧延材１の先端１ａまでの距離につき圧延材巻取り装置ドラム３の１周分の距離が３６０（度）に相当する旨の換算を行って、圧延材１の先端１ａの角度位置を検出する。
係数器１５ｂからの出力信号としての回転角度信号Ａが３６０（度）以上であれば、比較器１５ｃによってこれを検出し、異常動作としてパルス加算器１３ａに対し強制０リセットを行う。
圧延材１の先端１ａの角度位置を示す係数器１５ｂからの出力信号としての回転角度信号Ａは、加算器１５ｄにおいて圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度信号と比較される。
比較器１５ｅによって圧延材巻取り装置ドラム３の回転角度が圧延材１の先端１ａの角度位置に比べて所定の固定角度１以上遅れていると判別された場合には、スイッチ要素１５ｆが導通し、加算器１５ｇにより所定の制御量として固定角度２が加算される。
この加算された制御量は、ＰＩ制御器１５ｈを介して加算器１５ｉにより基本速度指令値に一定の指令値を減算するように作用し、電動機駆動装置１１に対する減速された速度指令値として導出される。
これにより圧延機２の圧延速度を減速修正し、圧延材１の先端１ａの角度位置を圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた複数の凹み３ａのいずれか位置と一致させて、圧延材１の先端１ａを圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた複数の凹み３ａのいずれかに確実に収容される。
これらの動作は、図１２における動作状態を示す線図に示されている。
【００４０】
このようにして圧延材１の先端１ａを圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた複数の凹み３ａのいずれかに確実に収容することにより、圧延材１の先端１ａが圧延材巻取り装置ドラム３の周面を１周し、圧延材１の先端１ａが圧延材１の周回内面１ｂと当接する際における、圧延材１の先端１ａと圧延材巻取り装置ドラム３との位置関係は、図１０に示す状態となり、圧延材１の先端１ａと圧延材１の周回内面１ｂとの圧接力は確実に抑制され、圧延材１の先端１ａの存在による圧延材１の巻回体における段差の形成は阻止される。
【００４１】
上記実施の形態２では、圧延材巻取り装置のドラム３に固定式の凹みを１箇所設けておき、圧延材１の先端がドラム３に達した時に、ちょうどドラム３の凹み３ａの位置に合うように圧延材巻取り装置ドラムの回転角度を修正制御する場合について述べたが、この実施の形態４では、図１０ないし図１２に示すように、ドラム３に固定式の凹み３ａを複数箇所設けるようにしたので、圧延材巻取り装置ドラムの回転角度の修正制御量が少なくて済み、圧延の安定性が増すと同時に、応答性の低いドラム駆動系で済むことから経済的に優れる。
なお、圧延材巻取り時には、圧延材に強い張力が働くため、ドラム３に複数箇所の凹みがあっても安定した巻取りができる。
【００４２】
この発明による実施の形態４によれば、圧延機速度指令演算器１５からなる速度制御手段を有する圧延機２の出側から導出される圧延材１からなる被加工材を、その先端部１ａを内側にして巻回状態で圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記圧延材１からなる被加工材１の先端位置を検出する圧延材検出器８からなる位置検出手段を備え、前記圧延機２の圧延機速度指令演算器１５からなる速度制御手段によって、前記圧延材検出器８からなる位置検出手段による被加工材１の先端位置の検出に応じ前記圧延機の圧延速度を制御し、前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａを圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に設けた複数の凹み３ａのいずれかに収容して、前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａが圧延材１からなる被加工材の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制するようにしたたので、前記圧延機２の圧延速度を制御して前記被加工材１の先端部１ａを前記筒状巻取り部材３の周面に設けられた複数の凹み３ａのいずれかに収容し被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制することにより、圧延の安定性を増すとともに、応答性の低い制御で、被加工材１の先端部１ａによる影響を回避して被加工材１を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【００４３】
実施の形態５．
この発明による実施の形態５を、図１３および図１４に基づいて説明する。図１３は実施の形態５における圧延材巻取り装置の全体構成を示す側面図、図１４は実施の形態５における圧延材先端位置検出装置の回路構成を示すブロック図である。
【００４４】
図１３および図１４において、１は圧延材、２は圧延機、３は圧延材１を巻き取る圧延材巻取り装置ドラム、４は圧延材巻取り装置ドラム３を回転させる電動機、５は電動機４の駆動装置、７は圧延機２のロール回転に応じたパルス発信器、８は圧延材１が通過したことを検出する圧延材検出器、９は圧延材先端位置検出装置、１６は圧延材巻取りドラム凹み装置である。
圧延材巻取り装置ドラム３の周面には、複数の凹み３ｂをその全周にわたり連続的に設けた筒状の凹み形成部材が設けられている。
この凹み形成部材（図１３の圧延材巻取り装置ドラム３における点線図示部分）は、圧延材巻取り装置ドラム本体（図１３の圧延材巻取り装置ドラム３における点線図示部分）と、圧延材１の巻取り方向において一定範囲（図１３の図示状態では４５°）を限り相対的に回動できるように構成されている。
圧延材巻取り装置ドラム３を構成する筒状の凹み形成部材に設けられた複数の凹み３ｂは、図１３に点線で示すように、それぞれ圧延材巻取り装置ドラム３の径方向に沿う垂直面と、圧延材巻取り装置ドラム３の径方向に対し比較的緩い傾斜を持つ斜面とにより形成されている。
凹み３ｂを設けた筒状の凹み形成部材は、圧延材１の先端部１ａの幅と少なくとも同一の幅（図１３の図示奥行方向の寸法）を有し、図１３に示すように、圧延材１を巻回し、その先端部１ａを複数の凹み３ｂのいずれかに収容する。
【００４５】
次に、動作について説明する。
予め、圧延パススケジュールと装置特性により決まる基本速度指令値に基づいて電動機駆動装置５は電動機４を駆動し、圧延材巻取り装置のドラム３を回転させている。
ただし、電動機駆動装置５は、ドラム３が圧延ライン速度を上回る速度で回転しないように、電動機４が速度上限以下で回転するよう制御されている。
【００４６】
圧延材先端位置検出装置９は圧延材検出器８が圧延材１の先端１ａを検出した後のパルス発信器７の発するパルスをパルス加算器９ａによって加算し、係数を乗じて単位換算することにより圧延材検出器８から圧延材１の先端１ａまでの距離を演算する。
そして、圧延材検出器８から巻取り装置３までの経路長およびドラム３のドラム円周から求めた固定距離と比較器９ｂにより比較することによって圧延材１の先端１ａが巻取り装置のドラム３を１周したことを検出し、この検出信号を圧延材巻取りドラム凹み装置１６に送る。
圧延材巻取りドラム凹み装置１６は、検出信号に応じて、圧延材１の先端部１ａを介して圧延材１の先端部１ａが対向している凹み３ｂを加圧する。このとき、圧延材１の先端部１ａが対向する凹み３ｂの最深部に合致していない場合には、凹み３ｂの斜面に加えられる圧延材１の先端部１ａを介して印加される前記加圧力の分力により、凹み３ｂを設けた筒状の凹み形成部材は圧延材巻取り装置ドラム本体と相対的に反時計式に回動し、圧延材１の先端部１ａが凹み３ｂの最深部に合致することになる。この状態が図１３に示されている。
その後は、凹み３ｂを設けた筒状の凹み形成部材と圧延材巻取り装置ドラム本体とは一体となって、圧延材１を巻回する。
【００４７】
上記の実施の形態１，実施の形態２，実施の形態３，実施の形態４では、圧延材巻取り装置のドラム３に固定式の凹みを設けておき、圧延材１の先端がドラム３に達した時に、ちょうどドラムの凹みの位置に合うようにドラム３の角度あるいは圧延材１の先端位置を修正制御する場合について述べたが、図１３および図１４に示すように、ドラム３に可動式のドラム凹み装置を連続的に設け、圧延材１の先端のある場所でドラム凹み装置１６がドラム３を凹ますようにしたので、圧延材巻取り装置または圧延機の修正制御が不要となり、圧延および巻取りの安定性が増すと同時に、応答性の低い巻取り装置または圧延機駆動系にも適用できるという利点を有する。
【００４８】
この発明による実施の形態５によれば、長手方向に延在する圧延材１からなる被加工材を、その先端部１ａを内側にして巻回状態で圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記圧延材１からなる被加工材の先端位置を検出する圧延材検出器８からなる位置検出手段と、前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に設けられ前記圧延材巻取り装置ドラム本体からなる筒状巻取り部材本体と相対的に移動できる複数の可動式凹み３ｂとを備え、前記圧延材検出器８からなる位置検出手段による被加工材の先端位置の検出に応じ作動して、前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａを圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材に設けた複数の可動式凹み３ｂのいずれかに収容し、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制する圧延材巻取りドラム凹み装置１６からなる制御手段を設けたので、前記圧延材検出器８からなる位置検出手段による被加工材の先端位置の検出に応じて前記被加工材１の先端部１ａを前記筒状巻取り部材３の周面に設けられた前記複数の可動式凹み３ｂのいずれかに収容し被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制することにより、比較的容易な制御で被加工材１の先端部１ａによる影響を回避して被加工材１を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【００４９】
実施の形態６．
この発明による実施の形態６を、図１５に基づいて説明する。図１５は実施の形態６における圧延材巻取り装置の全体構成を示す側面図である。
【００５０】
図１５において、１は圧延材、２は圧延機、３は圧延材１を巻き取る圧延材巻取り装置ドラム、４は圧延材巻取り装置ドラム３を回転させる電動機、５は電動機４の駆動装置、１６は圧延材巻取りドラム凹み装置、１７は圧延材巻取りドラム面圧力検出器である。
圧延材巻取り装置ドラム３の周面には、複数の凹み３ｂをその全周にわたり連続的に設けた筒状の凹み形成部材が設けられている。
この凹み形成部材（図１５の圧延材巻取り装置ドラム３における点線図示部分）は、圧延材巻取り装置ドラム本体（図１５の圧延材巻取り装置ドラム３における点線図示部分）と、圧延材１の巻取り方向において一定範囲（図１５の図示状態では４５°）を限り相対的に回動できるように構成されている。
圧延材巻取り装置ドラム３を構成する筒状の凹み形成部材に設けられた複数の凹み３ｂは、図１５に点線で示すように、それぞれ圧延材巻取り装置ドラム３の径方向に沿う垂直面と、圧延材巻取り装置ドラム３の径方向に対し比較的緩い傾斜を持つ斜面とにより形成されている。
凹み３ｂを設けた筒状の凹み形成部材は、圧延材１の先端部１ａの幅と少なくとも同一の幅（図１５の図示奥行方向の寸法）を有し、図１５に示すように、圧延材１を巻回し、その先端部１ａを複数の凹み３ｂのいずれかに収容する。
【００５１】
次に、動作について説明する。
予め、圧延パススケジュールと装置特性により決まる基本速度指令値に基づいて電動機駆動装置５は電動機４を駆動し、圧延材巻取り装置のドラム３を回転させている。
ただし、電動機駆動装置５は、ドラム３が圧延ライン速度を上回る速度で回転しないように、電動機４が速度上限以下で回転するよう制御されている。
【００５２】
圧延材１は、その先端部１ａから圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた凹み３ｂ上に巻取られる。
圧延材１の先端部１ａが圧延材巻取り装置ドラム３を１周し、圧延材１の先端部１ａと圧延材１の周回内面１ｂとが当接し、図１５に示す状態になると、圧延材巻取りドラム面圧力検出器１７は、圧延材１の先端部１ａと圧延材１の周回内面１ｂとの当接により、その反作用で凹み３ｂを介して圧延材巻取り装置ドラム３に加えられる圧力を検出し、圧延材巻取りドラム凹み装置１６に検出信号を印加する。
圧延材巻取りドラム凹み装置１６は、検出信号に応じて、圧延材１の先端部１ａを介して圧延材１の先端部１ａが対向している凹み３ｂを加圧する。このとき、圧延材１の先端部１ａが対向する凹み３ｂの最深部に合致していない場合には、凹み３ｂの斜面に加えられる圧延材１の先端部１ａを介して印加される前記加圧力の分力により、凹み３ｂを設けた筒状の凹み形成部材は圧延材巻取り装置ドラム本体と相対的に反時計式に回動し、圧延材１の先端部１ａが凹み３ｂの最深部に合致することになる。この状態が図１５に示されている。
その後は、凹み３ｂを設けた筒状の凹み形成部材と圧延材巻取り装置ドラム本体とは一体となって、圧延材１を巻回する。
【００５３】
上記の実施の形態５では、圧延材先端位置検出装置９で材先端位置をトラッキングして圧延材１の先端のある場所でドラム凹み装置１６がドラム３を凹ます場合について述べたが、この実施の形態６では、図１５に示すように、圧延材巻取りドラム面圧力検出器１７によって直接圧延材１の先端の上に正に圧延材１が巻き付く時にドラムを凹ますようにしたので、圧延材先端トラッキングと比べて精度が高く、また荷重の程度に応じて凹み量を制御できるように構成すると必要以上のドラム凹みを防止できるため、巻取り安定性と段差，形状，機械的特異点防止効果を一層高い精度で実現できるという利点を有する。
【００５４】
この発明による実施の形態６によれば、長手方向に延在する圧延材１からなる被加工材を、その先端部１ａを内側にして巻回状態で圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａが被加工材の周回内面１ｂに当接する際に前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に印加される圧力を検出する圧延材巻取りドラム面圧力検出器１７からなる圧力検出手段と、前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に設けられ前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材と相対的に移動できる可動式の凹み３ｂとを備え、前記圧延材巻取りドラム面圧力検出器１７からなる圧力検出手段の圧力検出動作に応動し前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａを圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に設けた複数の可動式凹み３ｂのいずれかに収容して、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制する圧延材巻取りドラム凹み装置１６からなる制御手段を設けたので、被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧力によって前記被加工材１の先端部１ａを前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に設けられた前記複数の可動式凹み３ｂのいずれかに収容し被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制することにより、巻取り安定性を確保しつつ比較的高い精度で被加工材１の先端部１ａによる影響を回避して被加工材１を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【００５５】
実施の形態７．
この発明による実施の形態７を、図１６に基づいて説明する。図１６は実施の形態７における圧延材巻取り装置の全体構成を示す側面図である。
【００５６】
図１６において、１は圧延材、２は圧延機、３は圧延材１を巻き取る圧延材巻取り装置ドラム、４は圧延材巻取り装置ドラム３を回転させる電動機、５は電動機４の駆動装置、１６は圧延材巻取りドラム凹み装置、１８は圧延材巻取り装置負荷トルク検出装置である。
圧延材巻取り装置ドラム３の周面には、複数の凹み３ｂをその全周にわたり連続的に設けた筒状の凹み形成部材が設けられている。
この凹み形成部材（図１６の圧延材巻取り装置ドラム３における点線図示部分）は、圧延材巻取り装置ドラム本体（図１６の圧延材巻取り装置ドラム３における点線図示部分）と、圧延材１の巻取り方向において一定範囲（図１６の図示状態では４５°）を限り相対的に回動できるように構成されている。
圧延材巻取り装置ドラム３を構成する筒状の凹み形成部材に設けられた複数の凹み３ｂは、図１６に点線で示すように、それぞれ圧延材巻取り装置ドラム３の径方向に沿う垂直面と、圧延材巻取り装置ドラム３の径方向に対し比較的緩い傾斜を持つ斜面とにより形成されている。
凹み３ｂを設けた筒状の凹み形成部材は、圧延材１の先端部１ａの幅と少なくとも同一の幅（図１６の図示奥行方向の寸法）を有し、図１６に示すように、圧延材１を巻回し、その先端部１ａを複数の凹み３ｂのいずれかに収容する。
【００５７】
次に、動作について説明する。
予め、圧延パススケジュールと装置特性により決まる基本速度指令値に基づいて電動機駆動装置５は電動機４を駆動し、圧延材巻取り装置のドラム３を回転させている。
ただし、電動機駆動装置５は、ドラム３が圧延ライン速度を上回る速度で回転しないように、電動機４が速度上限以下で回転するよう制御されている。
【００５８】
圧延材１は、その先端部１ａから圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた凹み３ｂ上に巻取られる。
圧延材１の先端部１ａが圧延材巻取り装置ドラム３を１周し、圧延材１の先端部１ａと圧延材１の周回内面１ｂとが当接し、図１６に示す状態になると、圧延材巻取り装置ドラム３の巻取り負荷トルクが増加する。
圧延材巻取り装置負荷トルク検出装置１８は、巻取り負荷トルクの増加を電動機４の出力変化により検出し、圧延材巻取りドラム凹み装置１６に検出信号を印加する。
圧延材巻取りドラム凹み装置１６は、検出信号に応じて、圧延材１の先端部１ａを介して圧延材１の先端部１ａが対向している凹み３ｂを加圧する。このとき、圧延材１の先端部１ａが対向する凹み３ｂの最深部に合致していない場合には、凹み３ｂの斜面に加えられる圧延材１の先端部１ａを介して印加される前記加圧力の分力により、凹み３ｂを設けた筒状の凹み形成部材は圧延材巻取り装置ドラム本体と相対的に反時計式に回動し、圧延材１の先端部１ａが凹み３ｂの最深部に合致することになる。この状態が図１６に示されている。
その後は、凹み３ｂを設けた筒状の凹み形成部材と圧延材巻取り装置ドラム本体とは一体となって、圧延材１を巻回する。
【００５９】
上記の実施の形態６では、圧延材巻取りドラム面圧力検出器１７によって直接圧延材１の先端の上に正に圧延材１が巻き付く時にドラムを凹ます場合について述べたが、この実施の形態７では、図１６に示すように圧延材巻取り装置負荷トルク検出装置１８によって圧延材１の先端１ａの上に正に圧延材１が巻き付くタイミングを検出してドラム３を凹ますようにしたので、回転するドラム３の中に圧力検出機構を設ける必要がなく、信頼性，安定性と経済性を両立できるという利点を有する。
【００６０】
この発明による実施の形態７によれば、長手方向に延在する圧延材１からなる被加工材を、その先端部１ａを内側にして巻回状態で圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａが圧延材１からなる被加工材の周回内面１ｂに当接する状態を検出するための圧延材巻取り装置負荷トルク検出装置１８からなる巻取り負荷トルク検出手段と、前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に設けられ前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材と相対的に移動できる複数の可動式凹み３ｂとを備え、前記圧延材巻取り装置負荷トルク検出装置１８からなる巻取り負荷トルク検出手段の検出動作に応動して前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａを筒状巻取り部材に設けた可動式の凹みに収容し、前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａが被加工材の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制する圧延材巻取りドラム凹み装置１６からなる制御手段を設けたので、巻取り負荷トルクによる被加工材の先端部と周回内面との当接状態の検出によって、前記被加工材１の先端部１ａを前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に設けられた前記複数の可動式凹み３ｂのいずれかに収容し被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制することにより、比較的緩やかな仕様条件の装置構成による比較的容易な検出動作で被加工材１の先端部１ａによる影響を回避して被加工材１を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【００６１】
実施の形態８．
この発明による実施の形態８を、図１７に基づいて説明する。図１７は実施の形態８における圧延材巻取り装置の全体構成を示す側面図である。
【００６２】
図１７において、１は圧延材、２は圧延機、３は圧延材１を巻き取る圧延材巻取り装置ドラム、４は圧延材巻取り装置ドラム３を回転させる電動機、５は電動機４の駆動装置、１６は圧延材巻取りドラム凹み装置、１９は圧延機負荷トルク検出装置である。
圧延材巻取り装置ドラム３の周面には、複数の凹み３ｂをその全周にわたり連続的に設けた筒状の凹み形成部材が設けられている。
この凹み形成部材（図１７の圧延材巻取り装置ドラム３における点線図示部分）は、圧延材巻取り装置ドラム本体（図１７の圧延材巻取り装置ドラム３における点線図示部分）と、圧延材１の巻取り方向において一定範囲（図１７の図示状態では４５°）を限り相対的に回動できるように構成されている。
圧延材巻取り装置ドラム３を構成する筒状の凹み形成部材に設けられた複数の凹み３ｂは、図１７に点線で示すように、それぞれ圧延材巻取り装置ドラム３の径方向に沿う垂直面と、圧延材巻取り装置ドラム３の径方向に対し比較的緩い傾斜を持つ斜面とにより形成されている。
凹み３ｂを設けた筒状の凹み形成部材は、圧延材１の先端部１ａの幅と少なくとも同一の幅（図１７の図示奥行方向の寸法）を有し、図１７に示すように、圧延材１を巻回し、その先端部１ａを複数の凹み３ｂのいずれかに収容する。
【００６３】
次に、動作について説明する。
予め、圧延パススケジュールと装置特性により決まる基本速度指令値に基づいて電動機駆動装置５は電動機４を駆動し、圧延材巻取り装置のドラム３を回転させている。
ただし、電動機駆動装置５は、ドラム３が圧延ライン速度を上回る速度で回転しないように、電動機４が速度上限以下で回転するよう制御されている。
【００６４】
圧延材１は、その先端部１ａから圧延材巻取り装置ドラム３の周面に設けられた凹み３ｂ上に巻取られる。
圧延材１の先端部１ａが圧延材巻取り装置ドラム３を１周し、圧延材１の先端部１ａと圧延材１の周回内面１ｂとが当接し、図１７に示す状態になると、圧延材巻取り装置ドラム３の巻取り負荷トルクが増加する。
圧延機負荷トルク検出装置１９は、圧延機負荷トルクの変化を圧延機２の内部におけるピンチロールまたは圧延機２の出側におけるピンチロールのトルク変化により検出し、圧延材巻取りドラム凹み装置１６に検出信号を印加する。
圧延材巻取りドラム凹み装置１６は、検出信号に応じて、圧延材１の先端部１ａを介して圧延材１の先端部１ａが対向している凹み３ｂを加圧する。このとき、圧延材１の先端部１ａが対向する凹み３ｂの最深部に合致していない場合には、凹み３ｂの斜面に加えられる圧延材１の先端部１ａを介して印加される前記加圧力の分力により、凹み３ｂを設けた筒状の凹み形成部材は圧延材巻取り装置ドラム本体と相対的に反時計式に回動し、圧延材１の先端部１ａが凹み３ｂの最深部に合致することになる。この状態が図１７に示されている。
その後は、凹み３ｂを設けた筒状の凹み形成部材と圧延材巻取り装置ドラム本体とは一体となって、圧延材１を巻回する。
【００６５】
上記の実施の形態７では、圧延材巻取り装置負荷トルク検出装置１８によって圧延材１の先端の上に正に圧延材１が巻き付くタイミングを検出してドラムを凹ます場合について述べたが、図１７に示すように圧延機負荷トルク検出装置１９によって圧延材１の先端の上に正に圧延材１が巻き付くタイミングを検出するようにしたので、一般に検出精度の高い圧延機側の情報で制御できるため、経済性に優れるという利点を有する。
【００６６】
この発明による実施の形態８によれば、ピンチロールを介して導出される圧延材１からなる被加工材を、その先端部１ａを内側にして巻回状態で圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面へ巻取る被加工材の巻取り装置において、前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａが圧延材１からなる被加工材の周回内面１ｂに当接する状態を検出するための前記ピンチロールの圧延機負荷トルク検出装置１９からなる負荷トルク検出手段と、前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に設けられ前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材と相対的に移動できる複数の可動式凹み３ｂとを備え、前記圧延機負荷トルク検出装置１９からなる負荷トルク検出手段の検出動作に応動して、前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａを圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材に設けた複数の可動式凹み３ｂのいずれかに収容し、前記圧延材１からなる被加工材の先端部１ａが被加工材の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制する圧延材巻取りドラム凹み装置１６制御手段を設けたので、ピンチロールの負荷トルクによる圧延材１からなる被加工材の先端部１ａと周回内面１ｂとの当接状態の検出によって、前記被加工材１の先端部１ａを前記圧延材巻取り装置ドラム３からなる筒状巻取り部材の周面に設けられた前記複数の可動式凹み３ｂのいずれかに収容し被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制することにより、比較的優れた経済性で被加工材１の先端部１ａによる影響を回避して被加工材１を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【００６７】
実施の形態９．
この発明による実施の形態９を図１８について説明する。図１８は実施の形態９における圧延材巻取り装置の全体構成を示す側面図である。
【００６８】
図１８において、１は圧延材、２は圧延機、３は圧延材１を巻き取る圧延材巻取り装置ドラム、４は圧延材巻取り装置ドラム３を回転させる電動機、５は電動機４の駆動装置、２０は圧延荷重検出装置、２１はメタルイン検出装置、２２はロール間隙可変装置である。
【００６９】
次に、動作について説明する。
予め、圧延パススケジュールと装置特性により決まる基本速度指令値に基づいて電動機駆動装置５は電動機４を駆動し、圧延材巻取り装置のドラム３を回転させている。
ただし、電動機駆動装置５は、ドラム３が圧延ライン速度を上回る速度で回転しないように、電動機４が速度上限以下で回転するよう制御されている。
【００７０】
圧延荷重検出装置２０は圧延機２のピンチロールへの圧延材１の嵌入による圧延荷重の変化を検出し、メタルイン検出装置２１は圧延荷重検出装置２０による圧延荷重の変化検出に応じてピンチロールへの圧延材１の嵌入を検出する。
メタルイン検出装置２１の検出信号は、ロール間可変装置２２に送られ、所定時間だけロール間可変装置２２によるロール間隙を減少することによって、圧延材１の先端部１ａの所定寸法だけを他の部分に比べて薄く圧延するようにされる。
【００７１】
上記の実施の形態１から実施の形態８では、圧延材１の先端形状を変えることなく新たな制御装置や機械装置の付加によって圧延材１の先端１ａの上に２周目の圧延材が巻き付く箇所での段差を無くし、形状，機械特性の特異点を生じさせない場合について述べたが、従来から用いられている圧延荷重検出装置２０，メタルイン検出装置２１，ロール間隙可変装置２２によって、圧延材１の先端部１ａのみを通常より薄く圧延することにより、新たな装置の付加なく同様の効果を得られるため、経済性に優れるという利点がある。
従って、圧延材１の先端部のみを通常より薄くしても圧延安定性に問題ない鋼種，形状，サイズの圧延においては、上記実施の形態と比べて設備としての経済性に優れている。
なお、ここでは圧延ロール間隙を制御することにより圧延材先端部を薄くする場合について述べたが、圧延速度を制御することにより前面あるいは後面張力を変化させて圧延材先端部を薄くする場合にも同様の効果がある。
また、ここでは圧延荷重検出装置２０によって圧延材１の先端１ａが圧延機２を通過したことを知る場合について述べたが、光学式圧延材検出器や、実施の形態１で述べたパルス発信機を組合せた方法、また圧延材検出器とロール回転速度指令値を組合せた方法など他の手段によって圧延材先端位置を知る場合についても同様の効果を得ることができる。
【００７２】
この発明による実施の形態９によれば、圧延機２から導出される圧延材１からなる被加工材を、その先端部を内側にして巻回状態で巻取る被加工材の巻取り装置において、前記被加工材１の先端部１ａのみを他の部分よりも薄く圧延するように前記圧延機２を制御し、前記被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面に当接する際の圧接力を抑制するようにしたので、被加工材１の先端部１ａのみを他の部分よりも薄く圧延機２で圧延して被加工材１の先端部１ａが被加工材１の周回内面１ｂに当接する際の圧接力を抑制することにより、比較的優れた経済性を持つ構成で被加工材１の先端部１ａによる影響を回避して被加工材１を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【００７３】
この発明による実施の形態９によれば、圧延機から導出される圧延材からなる被加工材を、その先端部を内側にして巻回状態で巻取る被加工材の巻取り方法において、前記被加工材の先端部のみを他の部分よりも薄く圧延するように前記圧延機を制御し、前記被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制するようにしたので、比較的優れた経済性を持つ手法で被加工材１の先端部１ａによる影響を回避して被加工材１を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り方法を得ることができる。
【００７４】
【発明の効果】
第１の発明によれば、位置検出手段による被加工材の先端位置の検出に応じて被加工材の先端部を筒状巻取り部材の周面に設けられた可動式の凹みに収容し被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制することにより、比較的容易な制御で被加工材の先端部による影響を回避して被加工材１を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【００７５】
第２の発明によれば、被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧力によって前記被加工材の先端部を筒状巻取り部材の周面に設けられた可動式凹みに収容し被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制することにより、比較的高い精度で被加工材の先端部による影響を回避して、被加工材を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【００７６】
第３の発明によれば、巻取り負荷トルクによる被加工材の先端部と周回内面との当接状態の検出によって、前記被加工材の先端部を筒状巻取り部材の周面に設けられた可動式の凹みに収容し被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制することにより、比較的容易な検出動作で被加工材の先端部による影響を回避して被加工材を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【００７７】
第４の発明によれば、ピンチロールの負荷トルクによる被加工材の先端部と周回内面との当接状態の検出によって、前記被加工材の先端部を前記筒状巻取り部材の周面に設けられた可動式の凹みに収容し被加工材の先端部が被加工材の周回内面に当接する際の圧接力を抑制することにより、比較的優れた経済性を持つ構成で被加工材の先端部による影響を回避して被加工材を適切に巻取ることができる被加工材の巻取り装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による実施の形態１における全体構成を示す側面図である。
【図２】  この発明による実施の形態１における圧延材巻取り速度指令値演算器の回路構成を示すブロック図である。
【図３】  この発明による実施の形態１における巻取り動作状態を示す線図である。
【図４】  この発明による実施の形態１における全体構成を示す側面図である。
【図５】  この発明による実施の形態２における圧延材巻取り速度指令値演算器の回路構成を示すブロック図である。
【図６】  この発明による実施の形態２における巻取り動作状態を示す線図である。
【図７】  この発明による実施の形態３における全体構成を示す側面図である。
【図８】  この発明による実施の形態３における圧延材巻取り速度指令値演算器の回路構成を示すブロック図である。
【図９】  この発明による実施の形態３における巻取り動作状態を示す線図である。
【図１０】  この発明による実施の形態４における全体構成を示す側面図である。
【図１１】  この発明による実施の形態４における圧延機速度指令値演算器の回路構成を示すブロック図である。
【図１２】  この発明による実施の形態４における巻取り動作状態を示す線図である。
【図１３】  この発明による実施の形態５における全体構成を示す側面図である。
【図１４】  この発明による実施の形態５における圧延材先端位置検出装置の回路構成を示すブロック図である。
【図１５】  この発明による実施の形態６における全体構成を示す側面図である。
【図１６】  この発明による実施の形態７における全体構成を示す側面図である。
【図１７】  この発明による実施の形態８における全体構成を示す側面図である。
【図１８】  この発明による実施の形態９における全体構成を示す側面図である。
【図１９】  従来技術による圧延材巻取り装置における全体構成を示す側面図である。
【図２０】  従来技術による圧延材巻取り装置における電流指令値演算器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  圧延材、２  圧延機、３  圧延材巻取り装置、４  圧延材巻取り電動機、５  電動機駆動装置、６  電流指令値演算器、７  パルス発信機、８  圧延材検出器、９  圧延材先端位置検出装置、１０  圧延機駆動電動機、１１  電動機駆動装置、１２  圧延機速度指令演算器、１３  圧延材巻取り速度指令演算器、１４  圧延材巻取り回転角度検出器、１５  圧延機速度指令演算器、１６  圧延材巻取りドラム凹み装置、１７  圧延材巻取りドラム面圧力検出器、１８  圧延材巻取り負荷トルク検出装置、１９  圧延機負荷トルク検出装置、２０  圧延荷重検出器、２１  メタルイン検出装置、２２  ロール間隙可変装置。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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