JPH0339948B2

JPH0339948B2 -

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Publication number: JPH0339948B2
Application number: JP2899787A
Authority: JP
Priority date: 1987-02-10
Filing date: 1987-02-10
Publication date: 1991-06-17
Also published as: JPS63196466A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、線材圧延機の仕上ミルから出た線材
をコイルに巻取るドラム回転式巻取機において、
巻取り開始時点の巻取機底板に対する線材先端位
置を制御する方法に関するものである。

〔従来の技術〕本発明に関わる従来技術として、特公昭53−
42736号公報に、線材圧延機の仕上ミルから出た
線材をレーイングヘツドよりリング状に巻回した
のち、ベルトコンベヤ上に連続してリング状に載
せてベルトコンベヤの終端で集束する線材コイル
製造装置において、線材の先端がレーイングヘツ
ドから吐出されたときベルトコンベヤ上の目標定
位置に置かれるように、レーイングヘツドの回転
量を制御し吐出口位置を決定する方法が開示され
ている。

しかし、本発明が対象としている線材コイル製
造装置は、第３図に示しているような、仕上ミル
から出た線材を打込管を介して直接にドラム式の
回転巻取機で巻取り線材コイルとする装置であ
り、回転中の巻取機の底板に対する線材先端位置
の制御方法であることから、上述のようなベルト
コンベヤ上への位置制御技術は適用できない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のドラム式巻取機では、巻取り開始時の巻
取機底板に対する線材先端の置かれる位置によつ
て、線材コイルの移動装置のフオークで、次のよ
うなトラブルを起すことがある。第６ａ図および
第６ｂ図を参照して説明する。

第６ａ図は、巻取機によつて巻取られた線材コ
イルを、移載装置により移載する状態を示す側面
図で、第６ｂ図は線材コイルを持ち上げるときに
移載装置のフオークが進入する。巻取材底板のフ
オーク溝を示す平面図である。

まず、線材コイル１の巻取りが終了すると、移
載装置２が巻取機底板４に対して前進し、移載装
置のフオーク３が巻取機底板４のフオーク溝５に
入り込む。そして、移載装置２は、そのまま上昇
し、巻取機より、線材コイル１を受け取り、次い
で、そのまま、前進又は後退して、線材コイル１
を別の場所に移載する。従つて、巻取りが終了し
た時点で巻取機底板４のフオーク溝５に、線材先
端が入り込んでいると、線材コイル１が転倒する
等のトラブルを生じ、ミルを停止せざるを得なく
なる。

このようなことから、巻取機で巻取りを開始す
る時点で、線材先端が巻取機底板４のフオーク溝
５に入り込まないように、巻取機の回転角度を制
御する必要性があつたが、線材先端が巻取機底板
４まで落下する挙動が複雑であつて一様な傾向を
示さないことから、底板４に対する線材先端の位
置を適正に制御することは非常に困難であつた。

本発明は、線材先端が巻取機底板に落下する時
の巻取機底板に対する位置制御を可能とすること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、上記問題に鑑み、されたもので、
巻取機底板４への線材先端の落下挙動を、幾何学
的に解析した。まず、線材先端の落下挙動を説明
する。

第１図は、線材先端が、巻取機底板４へ落下す
る挙動を示したものである。

第１図において、打込管６より、打込管角度θ₀
で、巻取機内に進入した線材１は、Ａ点で巻取機
外壁８に接触する。巻取機の回転速度は、巻取平
均径Ｄでの周速が線材速度V₀に一致する様に設
定されているので、その後は、巻取機外壁８の周
速が線材速度V₀より速いため線材先端は、巻取
機外壁８に引きずられて落下していく。

巻取平均径Ｄ、線材先端が巻取機外壁８に引ず
られて落下していく時の垂直方向速度v₁、線材先
端が巻取機外壁８に引きずられて落下していく時
の見掛上の水平方向速度v₂、および、落下角度θ₁
は、巻取り最大径をDo、巻取り最小径をDnとす
ると次式で求められる。

Ｄ＝（Do＋Dn）／２ v₁＝vocosθo v₂＝（Do／Ｄ）×vo θ₁＝tan^-1（v₂／v₁）又、線材先端が、巻取機外壁８をスリツプする
距離（S₂−S₁）は、次式で求められる。

（S₂−S₁）＝Lo（tanθ₁−tanθo） …(1) ここで、 S₁：線材先端が、巻取機外壁８に接触してから
落下する迄に、巻取り平均径の進む距離、 S₂：線材先端が、巻取機外壁８に接触してから
落下する迄巻取り量最大径が進む距離、 Lo：線材先端が、巻取機外壁８に接触する高
さ。

このようなスリツプが、底板に対する線材先端
の位置を様々にする原因であることが分かつた。

本発明ではこの知見に基づき、予め設定する巻
取りを開始する時点の巻取機の回転角度を、線材
先端の巻取機側面でのすべり量に応じて補正し、
巻取機底板での線材先端が一定位置になるように
巻取機の回転角度を調整する。次にこれを詳細に
説明する。

上記(1)式より、線材先端が、巻取機外壁８をス
リツプする巻取機の回転角度γは、次式で求めら
れる。

γ＝〔（S₂−S₁）／（πDo）〕×360（゜）…(2) ここで、第２図で線材先端が、巻取機外壁８に
接触する時点の予め設定する巻取機回転角度α₁の
考え方について説明する。

線材先端が、巻取機外壁８に接触する時点の予
め設定する巻取機回転角度α₁は、線材先端が、巻
取機外壁８に接触する回転角度αを基準として、
線材先端が、巻取機外壁８をスリツプする回転角
度γを補正し、求められる。

α₁＝α−γ 実際には、線材先端が、巻取機外壁８に接触す
る時点の予め設定する巻取機回転角度α₁では、巻
取機の基準位置に線材先端で落下することになる
ので、線材先端を落下させたい、巻取機の基準位
置からの回転角度を、更に補正する。

〔実施例〕

本発明の実施例を第３図に示す。これにおい
て、基準ロール１１に設置した線材先端の位置を
検出するパルス発信器１３のパルス、巻取機１２
に設置した巻取機回転角度検出用パルス発信器１
５のパルス、基準位置検出器１８のパルス、およ
び、線材検出器１４の信号を、演算処理装置１９
に与える。

演算処理装置１９は、線材先端をパルス発信器
１３側の線材検出器１４₁が検出してから、巻取
機側の線材検出器１４₂が検出するまでの、パル
ス発信器１３の発信パルス数と時間をカウント
し、２つの線材検出器１４₁，１４₂間の距離とパ
ルスカウント値より、線材先端の位置を検出する
パルス発信器１３の発信パルスの、１パルス当り
の線材移動距離を求め、また、線材検出器１４₁，
１４₂間の距離と時間カウント値より線材の移動
速度を求め、その後、線材先端が、巻取機側の線
材検出器１４₂を通過してから、パルス発信器１
３の発信パルス数をカウントして、カウント値×
（１パルス当りの線材移動距離）で、線材先端の、
線材検出器１３₂からの距離を算出する。すなわ
ち線材先端の時々刻々の現在位置を演算する。演
算処理装置１９はまた、線材検出器１４が１パル
スを発信してから次に１パルスを発信するまで、
すなわち巻取機の１回転の間、パルス発信器１５
の発信パルス数と時間をカウントし、このパルス
数カウント値より、発信器１５の発信パルス１パ
ルス当りの回転角度を演算し、また時間カウント
値（巻取機１回転の時間）より回転速度を演算
し、その後は、基準位置検出器１４が１パルスを
発信する毎に、発信器１５の発信パルスのカウン
トをスタートし、カウント値×１パルス当りの回
転角度で現在回転角度を演算する。すなわち、巻
取機１２の時々刻々の現在の回転角度を演算す
る。

演算処理装置１９は更に、前記した、線材先端
の現在位置から、線材先端が巻取機外壁８に接触
するまでの残距離を演算し、この残距離と前記線
材速度より、現時点から、線材先端が巻取機外壁
８に接触するまでの時間を算出し、この時間、前
記現在の回転角度および前記回転速度より、線材
先端が巻取機外壁８に接触するときの巻取材の回
転角度βを予測演算する。そして、このように予
測演算した回転角度βを、予め設定した巻取機１
２の回転角度α₁と比較し、α₁と比較し、α₁に対す
るβの差（要修正量）ΔAを演算する。

ΔA＝α₁−β 前記接触するまでの時間で、ΔAの角度だけ巻
取機を回転させるに要する速度（速度修正量）を
演算し、この分、巻取機の速度を修正し、該時間
を経過すると巻取機の速度を元に戻せばよい。し
かし、他の現実的な方法もある。

この実施例では、次のように巻取機１２の速度
を調整している。この補正制御方法を第４図に示
す。線材速度に比例して、一定速度で回転してい
る電動機１６の速度指令Refに補正信号ΔRefを
短時間ｔだけ加えると、電動機１６の回転速度Ｎ
は、ΔNだけ三角状に変化する。補正信号ΔRef
の大きさを一定として印加時間ｔを変化させた時
の巻取機１２の回転角度の変化量ΔAとの相関図
の例を第５図に示す。又、その相開式は、次式で
表わされる。

ｔ＝√ …(3) Ｋ：実測データより求めた定数この実施例ではこの(3)式に基づいてΔAの補正
を行なう。すなわち、演算処理装置１９は、(3)式
でｔを演算し、このｔの間、大きさが一定の補正
信号ΔRefを、電動機１６の速度指令Refに加え
る。

以上のように、演算処理装置１９が、巻取機外
壁８に接触する時点の巻取機１２の回転角度βを
予め設定した回転角度α₁になるように、電動機制
御装置１７に補正信号ΔRefを出力し、線材先端
が、巻取機外壁８に接触する時点の巻取機１２の
回転角度を制御する。

上記制御を、線材先端が、検出器１４₂を通過
してから巻取機１２に到達する迄の間に、数回繰
り返すことにより、線材先端が巻取機外壁８に接
触する時点に巻取機１２の回転角度を設定値α₁と
る回転角度制御の精度が更に向上する。

〔発明の効果〕

本発明により、線材先端が、第６図の巻取機底
板４のフオーク溝５に、入り込むことがなくなつ
たことから、安定した線材コイル移載ができ、線
材コイルの転倒等による圧延障害の問題はなくな
つた。

【図面の簡単な説明】

第１図は線材先端の挙動を説明するための説明
図であり、同図中の左上部のブロツクは巻取機の
側面を、左下部のブロツクは巻取機の平面を、右
上部のブロツクは線材先端の、巻取機底面に到達
する位置を示す。第２図は巻取機外壁を示す平面
図である。第３図は本発明を一態様で実施する装
置構成を示すブロツク図である。第４図は第３図
に示す電動機１６の速度変動特性を示すタイムチ
ヤートである。第５図は電動機１６の速度を定め
る速度指令の補正時間とそれに対応した巻取機１
２の回転角度変化量との関係を示すグラフであ
る。第６ａ図は従来の巻取機で巻き取られた線材
コイルの側面図、第６ｂ図は該巻取機の底板の一
部を拡大して示す底面図である。１……線材、線材コイル、２……移載装置、３
……移載装置のフオーク、４……巻取機底板、５
……フオーク溝、６……打込管、７……巻取機内
ピン、８……巻取機外壁、９……巻取機上面、１
０……巻取機底面、１１……基準ロール、１２…
…巻取機、１３……線材位置検出用パルス発信
器、１４……線材検出器、１５……巻取機角度検
出用パルス発信器、１６……電動機、１７……電
動機制御装置、１８……基準位置検出器、１９…
…演算処理装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１線材をドラム式巻取機で巻取る際、巻取開始
前の線材先端位置の現在値と巻取機の回転角度の
現在値とを、それぞれ検出器及び、演算装置によ
り求め、現在の線材先端位置と巻取機迄の距離に
対応して、巻取りを開始する時点の巻取機の回転
角度を予測し、予め設定する巻取りを開始する時
点の巻取機回転角度との偏差量に応じて、巻取機
の回転角度を調整し制御する方法において、前
記、予め設定する巻取りを開始する時点の巻取機
の回転角度を、線材先端の巻取機側面でのすべり
量に応じて補正し、巻取機底板での線材先端が一
定位置になるように巻取機の回転角度を調整する
ことを特徴とする線材巻取機の制御方法。