JPH0259114A - 圧延材料の落下位置制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、線材または棒鋼を圧延するラインの仕上げ
圧延機を通過した材料を、ポーリングリールニヨってコ
イル状に成形し、そのコイルヲ移載機を使用してコンベ
アに載せる圧延設備に係り、特に、材料の先端および後
端（本発明ではこの両者を併せて末端と称する）をポー
リングリールに落下させる場合の落下位置制御方法に関
するものである。

（従来の技術） 第２図はこの種の圧延設備のうち、仕上げ圧延機および
ポーリングリールを含めた主要部の概略構成図である。

同図において、材料１は矢印２の方向に進み、仕上圧延
機３で圧延された後、ピンチロール４および誘導バイブ
５を通過してポーリングリール６によってコイル状に成
形されてコイルアとなる。このコイル７は移載機８によ
りプレートコンベア９上に移載され、プレートコンベア
９の゛終端で結束等の精整作業を経て製品となる。

第３図（ａ）および（ｂ）はポーリングリール６の一部
を断面で示した側面図およびその平面図である。これら
各図において、ポーリングリール６はドラム形をなし、
その軸を中心にして回動自在に支持されると共に、底部
外側の軸にはウオームギアー１２を介してポーリングリ
ール駆動用の電動機２０が結合され、コイル巻き取り中
は、仕上げ圧延機３の出側材料速度と同期する速度で回
転せしめられる。この場合、ポーリングリール６はその
内側に、上下に移動可能な底板１０を備えており、ポー
リングリール６に落下した材料１がポーリングリール６
の回転により底板１０上でコイル状に巻き取られてコイ
ル７となる。なお、この底板１０の外周には４個のハン
ガー溝１４が形成されており、ポーリングリール６を停
止させて底板１０を上昇させた後、移載機８のハンガー
１３をこのハンガー溝１４に差し込んでコイル７を吊し
上げ、プレートコンベア９上に移載するようになってい
る。

ところで、ポーリングリール６で材料を巻き取るときそ
の先端１５が第４図（ａ）に示すように、ハンガー溝１
４の位置に存在すると、移載機８のハンガー１３によっ
てコイル７の先端部が押し曲げられてしまい、この先端
部の切断または矯正等の後処理が必要となる。従って、
コイル７の巻き取りにおいては、第４図（ｂ）に示すよ
うに、材料の先端１５がハンガー溝１４に干渉しないよ
うな位置で巻き取りを開始する必要がある。

一方、移載機８によってコイル７をプレートコンベア９
上に移載したとき、第５図（ａ）に示すように、コイル
７の先端１５および後端１６がプレートコンベア９の進
行方向に対して左右に食み出すと、周辺機器に接触して
ラインを止めざるを得ない場合が生じる。これに対して
は、プレートコンベア９上を走行中のコイルの先端およ
び後端を人手によって切断する方法もあるが、本来は、
移載機８によってコイル７をプレートコンベア９に載せ
たとき、第５図（ｂ）に示すように、先端１５および後
端１６がプレートコンベア９の中央に位置するようにコ
イル７を巻き取る必要があるとも言える。

そこで、材料の先端および後端がポーリングリール６に
落下する前に、このポーリングリール６の回転角度を制
御し、その適当な位置に材料端を落下させる材料落下位
置制御装置が考えられた。

第６図はこの材料落下位置制御装置の検出部の概略構成
図、第７図はこの材料落下位置制御装置の全体的な構成
を示すブロック図である。これら、各図において、仕上
圧延機３は仕上圧延機駆動用の電動機１８で駆動され、
この電動機１８にパルス発振器１９が結合されている。

ポーリングリール６は前述したように電動機２０で駆動
されるが、この電動機２０にパルス発振器２１が結合さ
れる他、第３図（ｂ）の点２２の位置にリミットスイッ
チ２３が取り付けられている。また、ピンチロール４は
ピンチロール駆動用の電動機２４で駆動され、この電動
機２４にもパルス発振器２５が結合されている。さらに
、ポーリングリール６の材料落下点から仕上圧延機方向
に距離り。だけ離れた位置に材料検出器１７が設けられ
ている。

そして、ポーリングリール６の駆動電動機２０に結合さ
れたパルス発振器２１と、リミットスイッチ２３とがパ
ルスカウンタ２７に接続され、このパルスカウンタ２７
がパルス発振器２１の出力パルスＳ２６を計数し、その
計数値Ｓ３６が演算装置３０に加えられる一方、リミッ
トスイッチ２３の出力信号Ｓ２６によってパルスカウン
タ２７の計数値がクリアされるようになっている。

さらにまた、パルス発振器２１にはもう一つのパルスカ
ウンタ３５が接続され、その計数値が演算装置３０に加
えられる。

また、仕上げ圧延機３の駆動電動機１８に結合されたパ
ルス発振器１９にはパルスカウンタ３３が、ピンチロー
ル４の駆動電動機２４に結合されたパルス発振器２５に
はパルスカウンタ３４がそれぞれ接続され、各計数値が
同じく演算装置３０に加えられる。

そして、演算装置３０にはこの他に、材料検出器１７の
オン、オフ信号Ｓ３７も加えられ、その演算結果信号Ｓ
３１を駆動装置３２に与えると、この駆動装置３２がポ
ーリングリール６に結合された電動機２０を駆動する構
成になっている。

ここで、ポーリングリール６が１回転すると、パルス発
振器２１も１回転してＰＬ個のパルスを発生するように
しである。このパルス発振器２１の出力パルス２６はパ
ルスカウンタ２７によって計数されるが、材料の先端を
落下させる最適な点、すなわち、落下点２８が第３図（
ｂ）の位置２２に到達する毎にリミットスイッチ２３の
信号Ｓ２９によってパルスカウンタ２７の計数値がクリ
アされる。つまり、パルスカウンタ２７の計数値３３６
は、落下点２８が第３図（ｂ）の位置２２からどれだけ
角度変位しているかを表すものとなる。

今、材料速度ＶＢとポーリングリール６の落下点の周速
Ｖ、との間に下式の関係があったとする。

Ｖｐ−αｖＢ　　　　　・・・（１） ただし、 α：材料速度ＶＢに対するポーリングリール６の落下点
２８の周速のリードまたはラグ率である。

そして、材料１の先端がポーリングリール６の落下点２
８を通過するとき、落下点２８が第３図の（ｂ）に示し
た位置２２より周方向で見て距離Ｄ１だけ進んだ位置に
あれば、底板１ｏに対して先端１５が第４図（ｂ）の位
置にあるようにコイル７が巻き取られ、さらに、プレー
トコンベア９に対して第５図（ｂ）に示すように載置さ
れるものとする。

また、材料速度ＶＢとポーリングリール６の落下点２８
の周速Ｖ、との間で（１）式の関係が保たれたままで、
材料先端が落下点２８に到達したときに、落下点２８が
上記Ｄ１にあるために、材料先端が材料検出器１７を通
過時に位置すべきポーリングリール６の落下点２８の位
置をＤ２とすると次式の関係が成立する。

Ｌｏ（Ｄ、−Ｄ２）＋ｎ−Ｄ、　　　−ｔ２）ＶＢ　　
　　　ａ　ＶＢ この（２）式を変形して位置Ｄ２を求めると、次式が得
られる。

Ｄ２−ＤＩ＋ｎＤｏ−αＬ　ｏ−（３）ただし、 ｎ：ポーリングリール６の回転数 Ｄｏ　：ポーリングリール６の周長 である。

そこで、予め位置Ｄ２の値を決めておき、材料１の先端
が材料検出器１７を通過する時の、実際のポーリングリ
ール落下点２８の位置Ｄ２−との差を補正すればよい。

つまり、材料先端が材料検出器１７を通過後の移動距離
をＬとする一方、この時点以降のポーリングリール６の
累積周長をＤｌとすると、ポーリングリール６の落下点
修正値ΔＤは次式で求められる。

ΔＤ讃αＬ−（Ｄ２−Ｄ２）−Ｄ、・・・（４）第７図
に示した演算装置３０は、材料検出器１７の材料検出信
号を入力したとき、距離りをパルスカウンタ３３より求
め、Ｄ２′をパルスカウンタ２７より導出し、ポーリン
グリール落下点２８の累積周長Ｄ１をパルスカウンタ３
５より求めることにより（４）式の演算を実行して落下
点修正値ΔＤを求めていた。

なお、後端１６についても同様で、材料後端１６の移動
距離りをパルスカウンタ３４より求め、その後は先端１
５と同一の演算式を用いて速度補正することになるが、
ここではその説明を省略する。

（発明が解決しようとする課題） 第７図に示した装置によって、材料落下位置を制御する
方法は、材料先端がポーリングリール落下点２８に近づ
くほど、落下点修正位置ΔＤの精度が悪くなるという問
題点があった。

すなわち、ポーリングリール落下点２８の周速Ｖｐの材
料速度ＶＢに対する速度比αについて（２）式で使われ
るαと（４）式で使われるαに、演算装置の誤差Δαを
含んでいるとすると、落下点修正値ΔＤの誤差ΔＤ　は ΔＤ　−Δα舎Ｌ　　　　　　　　　・・・（５）とな
る。

従って、距離りが大きくなればなる程、誤差ΔＤ　が拡
大することになる。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、材料検出器通過後の落下点修正位置精度を格段に向
上させることのできる圧延材料の落下位置制御方法を提
供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、仕上圧延機から出た材料をコイル状に成形す
るために該仕上圧延機の下流にポーリングリールを配置
し、前記材料の末端が前記ポーリングリールの所望の落
下点に落下するように前記ポーリングリールを速度制御
する圧延材料の落下位置制御方法において、前記材料の
末端位置とこの末端に対する前記ポーリングリールの落
下点位置とを検出し、検出された前記材料の末端位置に
基づいて該材料の末端が前記ポーリングリールに到着す
ると予測される時刻に前記所望の落下点に落下するよう
な前記落下点の目標位置を、一定の時間毎または連続的
に演算し、この目標位置と検出された前記ポーリングリ
ールの落下点位置との差を補正するように前記ポーリン
グリールを速度制御することを特徴とするものである。

（作　用） いま、材料１の先端１５が材料検出器１７から距離りだ
け移動しているとし、その時のポーリングリール６の落
下点２８のカウンタクリア位置２２の点からの局長をＤ
　とする。

また、材料速度Ｖｎとポーリングリール落下点２８の周
速Ｖ、とは、上記（１）式の関係を保ちたいとすると、
その後、材料１が移動してポーリングリール落下点２８
に到着する時間ｔ１は次式で演算される。

さらに、その時点でのポーリングリール６の落下点Ｄ　
から整数回、回転して、目標落下点Ｄ１に到達するまで
の時間ｔ２は次式となる。

本来、材料速度ＶＢとポーリングリール落下点２８の周
速Ｖ、を、（１）式の関係を保ったまま、材料先端１５
ａがポーリングリール落下点２８に到着するには、時間
ｔ１とｔ２とが常に等しくなければ、ポーリングリール
落下点２８が前記Ｄ１の位置にこないことになる。

材料先端１５がＬの距離にあるときの落下点位置をり、
ｏとすると、（８）式が常に成立している必要がある。

この（８）式を変形して Ｄ　　−Ｄ　　十ｎ　Ｄ　ｏ−α（ＬローＬ）　　　−
（９）ａＯＬ ＤａとＤａｏとの差Δｐ′は ΔＤ′−Ｄａｏ−Ｄａ　　　　　　　　　・・・（１０
）この差ΔＤ′に基づいて一定時間毎、あるいは、連続
的にポーリングリール６の位置を補正する。

例えば、ポーリングリール６の速度Ｖ　の補正量をΔＶ
、とすると次式のようになる。

ΔＶ　ｐ　””　ＫΔＤ′　　　　　　　　　　　・・
・（１１〉ただし に：は定数である。

この発明においては、材料の末端位置（Ｌ）と、この材
料の末端が落下すると予測される周長（Ｄ　　）とを検
出し、この周長（Ｄ　　）が目標落ａ 下点（Ｄｌ）になるように、落下点位置（Ｄ　ａＯ）を
演算し、この落下点位置（Ｄ　ａＯ）と周長（Ｄａ）と
の差に応じてポーリングリールの速度を補正する操作を
、一定時間毎に、あるいは、連続的に実行するものであ
り、この方法によれば、材料の先端がポーリングリール
落下点に近付くほど誤差が少なくなり、従来の方法のよ
うに、誤差が累積するという問題点が解消される。

（実施例） 第１図はこの発明を実施する装置の構成例を示すブロッ
ク図であり、図中、第７図と同一の符号を付したものは
それぞれ同一の要素を示す。そして、第７図中のパルス
カウンタ３５を除去し、演算装置３０ａがパルスカウン
タ２７．３３．３４の各計数値に基づいて、落下点修正
値ΔＤの誤差ΔＤ　を求めるようにした点が第７図と異
なっている。

ここで、演算装置３０ａはパルスカウンタ３３の計数値
から、材料先端１５が材料検出器１７から移動した距離
りを検出する一方、パルスカウンタ２７の計数値に基づ
いて、材料先端１５が落下する位置までの周長周長Ｄ　
を演算検出する。

次に、演算装置３０ａは、材料先端の移動距離りを用い
、（９）式に従って目標落下点位置までの距離Ｄ　を演
算する。

次に、演算装置３０ａは（ｌＯ）式および（１１）式に
従ってポーリングリール６の速度ｖｐの補正量をΔＶ、
を演算し、補正信号を駆動装置３２に与える。

演算装置３０ａは時々刻々かかる補正操作を行なお、材
料後端１６については、パルスカウンタ３４の計数値に
基づいて移動量を検出すれば、上記（６）〜（１１）式
を適用して、上述したと同様な補正ができるので、その
説明を省略する。

かくして、この実施例によれば、（１０）式を導くため
に使用される周速のリードαは１個であるため、演算装
置における誤差がなくなる。

ただ、実際のポーリングリール周速Ｖｐと材料速度ＶＢ
との速度比αと、演算に使用される周速のり−ドαとの
間に誤差が生じることがある。

しかし、この誤差は常に（８）式を満足する方向に補正
され、材料先端１５がポーリングリール落下点２８に近
付く程少なくなり、誤差の累積はない。

なお、上記実施例では一定の時間毎にポーリングリール
の速度を補正したが、これを連続的に行ってもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、材料の末端位置と、この材料の末端が落下すると予ｎ
１される周長とを検出し、この周長が目標落下点になる
ように、落下点位置を演算し、この落下点位置と前記周
長との差に応じてポーリングリールの速度を補正する操
作を、一定時間毎に、あるいは、連続的に実行するので
、誤差が累積するという従来の方法の問題点が解消され
ると共に、落下点修正位置精度が格段に向上され、これ
によって、移載機による移載操作およびプレートコンベ
アによる運搬に好適なコイルを成形できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する装置の構成例を示すブロッ
ク図、第２図は本発明を適用する圧延設備の主要部の概
略構成図、第３図（ａ）　、　（ｂ）はこの圧延設備の
一部であるポーリングリールの構成を示す側面図および
平面図、第４図（ａ）　、　（ｂ）はこのポーリングリ
ールによって巻き取られたコイル形状を示す平面図、第
５図（ａ）　、　（ｂ）はこのコイルを圧延設備の一部
であるプレートコンベアに移載した状態を示す平面図、
第６図は従来の圧延材料の落下位置制御装置の検出部の
配置図、第７図はこの圧延材料の落下位置制御装置の全
体的な構成を示すブロック図である。 ３・・・仕上圧延機、４・・・ピンチロール、５・・・
誘導バイブ、６・・・ポーリングリール、７・・・コイ
ル、８・・・移載機、９・・・プレートコンベア、１７
・・・材料検出器、１８．’２０．２４・・・電動機、
１９．　２１゜２５・・・パルス発振器、２３・・・リ
ミットスイッチ、２７．３３．３４・・・パルスカウン
タ、３０ａ・・・演算装置、３２・・・駆動装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 仕上圧延機から出た材料をコイル状に成形するために該
   仕上圧延機の下流にポーリングリールを配置し、前記材
   料の末端が前記ポーリングリールの所望の落下点に落下
   するように前記ポーリングリールを速度制御する圧延材
   料の落下位置制御方法において、前記材料の末端位置と
   この末端に対する前記ポーリングリールの落下点位置と
   を検出し、検出された前記材料の末端位置に基づいて該
   材料の末端が前記ポーリングリールに到着すると予測さ
   れる時刻に前記所望の落下点に落下するような前記落下
   点の目標位置を、一定の時間毎または連続的に演算し、
   この目標位置と検出された前記ポーリングリールの落下
   点位置との差を補正するように前記ポーリングリールを
   速度制御することを特徴とする圧延材料の落下位置制御
   方法