JPH0256970B2 - - Google Patents

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JPH0256970B2
JPH0256970B2 JP57115205A JP11520582A JPH0256970B2 JP H0256970 B2 JPH0256970 B2 JP H0256970B2 JP 57115205 A JP57115205 A JP 57115205A JP 11520582 A JP11520582 A JP 11520582A JP H0256970 B2 JPH0256970 B2 JP H0256970B2
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JP
Japan
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rolling
wire
head
wire rod
control
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JP57115205A
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JPS597422A (ja
Inventor
Mineyuki Isaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP11520582A priority Critical patent/JPS597422A/ja
Publication of JPS597422A publication Critical patent/JPS597422A/ja
Publication of JPH0256970B2 publication Critical patent/JPH0256970B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/02Winding-up or coiling
    • B21C47/10Winding-up or coiling by means of a moving guide
    • B21C47/14Winding-up or coiling by means of a moving guide by means of a rotating guide, e.g. laying the material around a stationary reel or drum
    • B21C47/143Winding-up or coiling by means of a moving guide by means of a rotating guide, e.g. laying the material around a stationary reel or drum the guide being a tube

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は線材位置制御装置に係り、特に線材圧
延設備の仕上圧延機から出た線材をレイングヘツ
ドによつてコイル状に巻回したのち、このコイル
状線材をコンベヤ上に範置するに当つてレイング
ヘツドから吐出される線材の位置が定位置に存在
するように制御するに好適な線材位置制御装置に
関する。
〔発明の技術的背景及びその問題点〕
この種の線材圧延設備に於ける仕上圧延機とレ
イングヘツドとベルトコンベヤとを含む圧延ライ
ンの概要は第1図の系統図に示す通りである。即
ち、線材Xは仕上圧延機FMを通つたのち矢印Y
方向に駆動されてレイングヘツドLHに供給され
る。このレイングヘツドLHを通過中に線材Xは
コイル状に巻かれ、このコイルCLは矢印の方向
に駆動されるコンベヤBL上に連続的に載置され
る。このコイル状線材はコンベヤBLの図示され
ていない終端で集束されて製品となる。
レイングヘツドLHの構造を第2図の側面図に
示す。円錐形のレイングヘツドLHの線材Xの入
口端にはウオームホイールWHが固定されてお
り、このウオームホイールWHはレイングヘツド
駆動用電動機M2に結合されたウオームWとかみ
あつている。即ち、M2によつてレイングヘツド
LHは回転駆動される。レイングヘツドLHの内
部にはコイル状のパイプP1が点線で示すように
固定されており、線材XはレイングヘツドLHの
回転によつてリング状の連続したコイル状に巻か
れながらレイングヘツドLHの吐出口Eから吐出
され、ベルトコンベヤBL上に載置されることと
なる。第3図は第2図に示すレイングヘツドLH
を矢印2B方向からみた正面図である。
第4図、第5図はそれぞれ線材Xがレイングヘ
ツドLHを通過中に成形されたコイルCLがベルト
コンベヤBL上に載置された状態を示している。
第4図に示すように、コイルの先端Aがコイル
CLの外側に飛び出した位置でコンベヤBLに載置
されると、図示していないコイル集束装置の所で
コイルの先端がもつれ易いのでしばしば圧延ライ
ンを停止させるという事故が生ずる。さらにコイ
ルの先端AがコンベヤBL上に載置される位置の
如何によつては、リング状のコイルがベルトコン
ベヤBLの進行方向に対して左または右に偏り、
図示していない周辺機器にコイルが接触して圧延
ラインを停止せざるを得ない状態となることもあ
る。このため、コイルの先端Aは第5図に示すよ
うにライン中央の定位置に存在するようにしてコ
ンベヤBL上にコイルを載置することが望ましい。
このために、従来はコンベヤBL上に載置されて
走行中のコイルCLの先端部を人手によつて切断
し、コイルの先端が第5図に示される点Aに位置
するようにしなければならなかつた。
一方、線材Xの任意の位置がレイングヘツド
LHから吐出されるまえにレイングヘツドLHの
回転角度または線材Xの速度を制御することによ
り、吐出された線材Xの任意の位置を制御する装
置も考えられている。しかし、最近の線材圧延設
備の圧延速度は非常に高速になつており、仕上圧
延機の出側で100m/secを超えるものも出来てお
り、このため仕上圧延機の出側に線材Xの任意の
位置があるときに制御を開始しても、その任意の
位置がレイングヘツドLHの吐出口Eに達するま
でに制御を終了するだけの充分な時間が得られな
くなつてきている。
従つて、相対位置制御が完了するに必要な時間
を得る為、仕上圧延機入側に線材先端が到達した
時から相対位置制御を行う必要があり、このため
仕上圧延機の入側距離を仕上圧延機の出側等価距
離に換算する必要がある。
この相対位置制御を正確にしかも安定に制御さ
せる為には、仕上圧延機の上流と下流に設置され
た線材検出器間の距離を仕上圧延機の出側等価距
離として正しく演算する必要があるが、しかし実
際には、線材検出器動作の変動、又は材料径の違
い、又は材料と仕上圧延機のカリバーとの接触位
置のずれ等により、材料毎に約1%程度、レイン
グヘツドLH角度にして約20〜30゜の誤差が生じ
る。
従つて、仕上圧延機の上流と下流の線材検出器
間で位置制御を行い、その予備制御に於ける補正
出力と仕上圧延機下流の線材検出器より相対位置
制御の本制御を開始した時、予備制御における補
正出力の極性と本制御開始にて出力する補正出力
の極性が異ることがある。この場合、相対位置制
御の予備制御にてレイングヘツドLH吐出口を一
致させる為に減速または加速方向に補正出力をし
ていたものが、本制御開始に伴つて加速または減
速方向に補正出力をすると、レイングヘツドLH
は減速または加速途中から加速または減速し、ラ
イン同期速度に復帰する迄の時間が余分に必要と
なり、本制御にて位置修正をすることが不可能と
なる。
以下、従来の線材位置制御装置に於ける線材先
端のレイングヘツドLHからの吐出位置の相対位
置制御について第6図のブロツク図並びに第7図
のレイングヘツドLHの回転位置の説明図に従つ
て説明する。
第6図に於いて、仕上圧延機FMは仕上圧延機
駆動用の電動機M1で駆動されるが、この電動機
M1にはパルス発信器PG1が取り付けられてい
る。また、レイングヘツドLHはレイング駆動用
の電動機M2で駆動され、この電動機M2にはパ
ルス発信器PG2が取付けられ、更にこのパルス
発信器PG2にはリミツトスイツチLSが取付けら
れている。ちなみに、リミツトスイツチLSの取
付位置は第7図の説明図に示す通りである。この
パルス発信器PG2に取付けられたリミツトスイ
ツチLSは、レイングヘツドLHが1回転する毎に
カウンタ8のパルスカウント値をリセツトし、レ
イングヘツドLHの回転角度をカウンタ8で計数
されるパルス数により検出可能としている。
今、線材検出器HD1からHD2までの仕上出側
等価距離をL1、線材検出器HD2からレイングヘ
ツドLHの吐出口迄の距離をL2、レイングヘツド
LHの直径をDL1、線材検出器HD1又はHD2から
線材先端迄の移動量をl、線材に対するレイング
ヘツドLHのリード率をαfとすると、レイングヘ
ツドLHの目標吐出位置、つまり第7図の位置B
を設定する目標吐出位置設定器1の設定置n0に対
する偏差は、線材先端が現在位置からレイングヘ
ツドLHの吐出口に到達する迄のレイングヘツド
LHの残回転数n1とレイングヘツドLHの現在位
置n2とを加算器9にて加算し、これと目標吐出位
置設定器1との差を演算器10により演算するこ
とにより求められる。
尚、レイングヘツドLHの残回転数n1は仕上圧
延機駆動用の電動機M1に直結されたパルス発信
器PG1のパルスをカウンタ3によりカウントし、
これによりレイングヘツド残回転数演算回路2に
て次式を演算することにより求められる。
n1=L−l/πDL・(1+αf) …(1) 但し、予備制御中のLは、開閉器4が動作し距離
設定器5により圧延機出側の線材移動距離に換算
した等価距離L1+L2が設定され、本制御中の場
合、開閉器4がオフし距離設定器6により実距離
L2が再設定される。
一方、レイングヘツドLHの現在位置n2はカウ
ンタ8のパルスをPL、レイングヘツド1回転当
りのパルス数をPL1とすると、レイングヘツド回
転数演算回路7により n2=PL/PL1 …(2) なる演算を行うことによつて求められる。
このようにして求められた目標吐出位置設定器
1の設定値n0に対する偏差に対し、偏差演算回路
11にて整数を除去し、この出力信号を比例と積
分要素を具備した位置制御回路12に入力し、こ
の出力n3をレイングヘツドLHの補正信号として
与えレイングヘツドLHの加速または減速制御を
行うことによつて相対位置制御を行つている。
今、線材検出器HD1にて線材が検出されると、
開閉器4が動作して距離設定器5によりLがL1
+L2にて設定されるが、線材検出器HD1から
HD2までの間の仕上出側等価距離にΔL1の誤差が
あるとすると、レイングヘツドLHの残回転数
Δn1は Δn1=ΔL1/πDL …(3) なる誤差となる。従つて、線材検出器HD1にて
線材先端を検出し、予備制御を開始した時、レイ
ングヘツドLHの制御回転数n3、つまり n3=n0−(n1+n2)−整数 …(4) が第7図に於けるPIM1の位置にあるとすると、
整定時間を速くする為減速を開始し、レイングヘ
ツドLHのパイプ吐出口Eを目標位置Bとなるべ
く相対位置の予備制御が開始される。
次に、線材先端が線材検出器HD2にて検出さ
れると、開閉器4がオフし距離設定器6により
HD2からレイングヘツドLHの吐出口E迄の正確
な距離L2が設定され本制御に入るが、この正確
な距離設定にてレイングヘツドLHの制御回転数
n3は正しい値となる。この制御の結果の位置が第
7図のPAM1であるとすると、予備制御にてレ
イングヘツドLHを減速していたのに対して、本
制御に入ると加速方向の速度補正信号を出力して
レイングヘツドLHを加速することとなる。この
ため、減速速度からライン同期速度迄戻す為の時
間が無駄時間となり、もしレイングヘツドLHの
位置が減速から加速途中リミツトスイツチLSを
越えて左半分の領域に入ると再び減速が行なわれ
ることとなり、レイングヘツドLHにて巻き取ら
れたコイル形状が悪くなるばかりでなく、レイン
グヘツドLH内のパイプ内で材料をこすり傷つけ
ると同時に、本制御にてレイングヘツドLHの位
置修正に要する時間が不足となり、相対位置制御
が不能になるという問題がある。
〔発明の目的〕
従つて、本発明の目的は、この様な事情に鑑み
て、線材圧延設備等に於ける線材の相対的な位置
制御を円滑に実施する事を可能とし、圧延ライン
の効率的な運用の上で効果的な線材位置制御を提
供するにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明は圧延機か
ら出た線材をコイル状に巻回するレイングヘツド
から吐き出される線材の先端が目標位置に存在す
るように前記レイングヘツドを速度制御する線材
位置制御装置において、圧延機の速度を検出する
速度検出手段と、予備制御時に圧延機の入側で、
本制御時に圧延機の出側でそれぞれ線材を検出す
る線材検出手段と、前記レイングヘツドの回転位
置を検出する回転位置検出手段と、圧延機入側の
線材検出位置から前記レイングヘツドの吐出し口
までの圧延機出側の線材移動距離に換算した等価
距離および圧延機出側の線材検出位置から前記レ
イングヘツドの吐出し口までの実距離を設定する
距離設定手段と、予備制御時に前記距離設定器の
等価距離、圧延機の速度および前記レイングヘツ
ドの回転位置に基づき、本制御時に前記距離設定
器の実距離、圧延機の速度および前記レイングヘ
ツドの回転位置に基づいてそれぞれ線材の目標吐
出位置に対する前記レイングヘツドの回転位置の
偏差を演算する演算手段と、この演算手段の出力
に応じて前記レイングヘツドを変速制御する位置
制御手段と、前記予備制御から本制御に移るに当
たつて、加、減速の極性変更があるとき前記演算
手段の本制御時の出力を逆極性の1回転分の補正
値で補正する偏差補正手段とを備えたことを特徴
とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。
第8図は本発明の一実施例に係る線材位置制御
装置のブロツク図である。同図構成が第6図の構
成と異る点は、予備制御から本制御に切換えた時
点でレイングヘツドLHに対する補正信号の極性
が減速から加速に変化する様な場合、開閉器16
が閉となり偏差補正設定器14から加算器13を
通じて偏差演算回路11の偏差出力に補正信号
“−1”を加算し、又反対に予備制御から本制御
に切換えた時点でレイングヘツドLHに対する補
正信号の極性が加速から減速に変化する様な場
合、開閉器17が閉となり偏差補正設定器15か
ら加算器13を通じて偏差演算回路11の偏差出
力に補正信号“+1”を加算する様に構成される
ことである。尚、開閉器16,17は偏差演算回
路11のレイングヘツド制御回転数n3が予備制御
から本制御に切換わる直前の補正極性と一致する
ことにより開となる。
かかる構成に於いて、次にその動作を第9図の
特性図に従つて説明する。ちなみに、第9図は偏
差演算回路11の入出力特性図である。
今、線材検出器HD1にて線材先端が検出され、
予備制御が開始されると、この時のレイングヘツ
ドLHの制御回転数n3が例えば第9図のPIM1の
位置にあるとするならばレイングヘツドLHの減
速が行なわれ、レイングヘツドLHのパイプ吐出
口Eが目標位置Bとなるべく相対位置の予備制御
が行なわれる。これに対して、予備制御から本制
御に切換える直前のレイングヘツドLHの制御回
転数n3が例えばPIM2の位置にあるとすると、線
材検出器HD2により本制御が開始される場合に、
距離設定器5によりLが絶対距離L2に再設定さ
れる。ところが、かかる再設定の結果レイングヘ
ツドLHの制御回転数n3が例えばPAM2の位置と
なつたとすると、レイングヘツドLHの速度補正
出力は加速方向に制御されようとする。しかし、
この場合は、開閉器16が閉となるため、“−1”
回転を設定されている偏差補正設定器14の設定
値が加算器13を介して偏差演算回路11の偏差
出力に加算され、従つて第7図からも明らかな如
く、レイングヘツドLHに対しては減速方向の速
度補正信号となる。また、レイングヘツドLHが
さらに減速し偏差演算回路11のレイングヘツド
制御回転数n3が本制御に切換わる直前の極性と一
致すると、開閉器16が開となり、レイングヘツ
ドLHは偏差演算回路11のレイングヘツド制御
回転数n3でのみ制御されることとなり、さらに減
速しレイングヘツドLHのパイプ吐出口Eを目標
位置Bに近づける。
同様に、予備制御から本制御に切換えた時にレ
イングヘツドLHの速度補正信号の極性が加速か
ら減速に変化する場合、開閉器17が閉となり
“+1”回転を設定されている偏差補正設定器1
5の設定値が加算器13を介して加算される。こ
のため、線材検出器HD1からHD2間の仕上出側
等価距離設定値L1の設定誤差ΔL1に対しても、相
対位置制御の予備制御から本制御に切換えた場合
のレイングヘツドLHの速度補正信号の極性が変
化することなく相対位置制御が円滑に行われるこ
ととなる。
〔発明の効果〕
以上述べた如く、本発明によれば、線材圧延設
備等に用いられるレイングヘツドにより線材先端
の位置制御を行うに当つて、相対位置制御の予備
制御と本制御の切換わり点でのレイングヘツドの
制御極性を一致させることにより、レイングヘツ
ドの位置修正時間を短縮し、円滑な制御を可能に
した線材位置制御装置を得ることが出来るもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は周知の線材圧延設備の系統図、第2
図、第3図はそれぞれレイングヘツドの構造を示
す側面図及び正面図、第4図、第5図は線材コイ
ルのコンベヤ上の状態を示す説明図、第6図は従
来の線材位置制御装置のブロツク図、第7図はレ
イングヘツドの回転位置の説明図、第8図は本発
明の一実施例に係る線材位置制御装置のブロツク
図、第9図は偏差演算回路の入出力特性図であ
る。 LH…レイングヘツド、HD1,HD2…線材検出
器、1…目標吐出位置設定器、2…レイングヘツ
ド残回転数演算回路、3…カウンタ、4…開閉
器、7…レイングヘツド回転数演算回路、8…カ
ウンタ、11…偏差演算回路、12…位置制御回
路、14,15…偏差補正設定器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 圧延機から出た線材をコイル状に巻回するレ
    イングヘツドから吐き出される線材の先端が目標
    位置に存在するように前記レイングヘツドを速度
    制御する線材位置制御装置において、圧延機の速
    度を検出する速度検出手段と、予備制御時に圧延
    機の入側で、本制御時に圧延機の出側でそれぞれ
    線材を検出する線材検出手段と、前記レイングヘ
    ツドの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
    圧延機入側の線材検出位置から前記レイングヘツ
    ドの吐出し口までの圧延機出側の線材移動距離に
    換算した等価距離および圧延機出側の線材検出位
    置から前記レイングヘツドの吐出し口までの実距
    離を設定する距離設定手段と、予備制御時に前記
    距離設定器の等価距離、圧延機の速度および前記
    レイングヘツドの回転位置に基づき、本制御時に
    前記距離設定器の実距離、圧延機の速度および前
    記レイングヘツドの回転位置に基づいてそれぞれ
    線材の目標吐出位置に対する前記レイングヘツド
    の回転位置の偏差を演算する演算手段と、この演
    算手段の出力に応じて前記レイングヘツドを変速
    制御する位置制御手段と、前記予備制御から本制
    御に移るに当たつて、加、減速の極性変更がある
    とき前記演算手段の本制御時の出力を逆極性の1
    回転分の補正値で補正する偏差補正手段とを備え
    たことを特徴とする線材位置制御装置。
JP11520582A 1982-07-02 1982-07-02 線材位置制御装置 Granted JPS597422A (ja)

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