JPH05318220A - 金属板のサイドトリマセンタリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高感度に金属板のセンタリングの
アンバランス状態を検出して適切に金属板のセンタリン
グを可能とし、しかも作業員による現場視認作業を不要
にし、作業員の負担軽減化を図ることにある。 【構成】 サイドトリマ２から切断除去される両サイド
トリマ耳３の誘導路上にそれぞれ検出コイル６を設け、
これら検出コイル６にてサイドトリマ耳の量に応じた信
号を取り出すとともに、これら両信号の差からセンタリ
ングのアンバランス状態を検出する。そして、この両信
号の差を受けてセンタリング制御部８から金属板のセン
タリング制御を実施する金属板のサイドトリマセンタリ
ング装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ストリップ処理設備に
付設されるサイドトリマに利用される金属板のサイドト
リマセンタリング装置に係わり、特にサイドトリマに供
給するストリップのセンタリング制御を適切に行う技術
を設けた金属板のサイドトリマセンタリング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ストリップ処理設備には、ストリップの
両側縁部分を長手方向に連続的に切断除去する，通称，
サイドトリマと呼ばれる装置が付設されており、ここで
ストリップより切断除去されたサイドトリマ耳と呼ばれ
る細長い両側縁切除部分は、サイドトリマ出口側に設置
されたスクラップチョッパと呼ばれる設備に装着した回
転刃物で細かく切断されるか、スクラップボウラと呼ば
れる回転装置によって巻き取られる。

【０００３】ところで、以上のような処理工程において
サイドトリマ部分でのストリップの蛇行やストリップの
持つキャンバ等のために、ストリップからサイドトリマ
耳が正しく分離できない耳引掛かりやストリップの片側
しか切断除去されない片切れが発生したりする場合があ
る。

【０００４】そこで、従来、耳引掛かりや片切れの発生
を防止する手段として、サイドトリマの直前にセンサを
設置し、このセンサのストリップ縁部検出信号に基づい
てサイドガイドを調整しながらストリップを適正な位置
に誘導し、当該ストリップが常にサイドトリマのセンタ
にある状態でトリミングするようにしている。

【０００５】しかし、この場合でも耳引掛かりや片切れ
の発生は依然として後を絶たず、その防止策には何らの
決め手が見つからないのが現状である。そのため、スト
リップの処理時に作業員がサイドトリマの付近に立って
常時トリミング状態を監視し、耳引掛かりや片切れが発
生したと判断したとき、直ちに手動でラインを停止する
ことが行われている。

【０００６】特に、耳引掛かり事故の場合には、その発
見が遅れると耳引掛かり部分の処理に多大の工数を浪費
し、長時間にわたってラインを停止せざるを得なくなる
問題がある。一方、片切れ事故の場合には、その発見が
遅れると製品の品質不良部が増大し、ライン操業上多大
の損害をこうむる問題がある。従って、以上のように耳
引掛かりや片切れなどの異常は後処理や操業上の損害等
が大きく、かかる異常をいかに正確に検出するかが要望
されている。そこで、かかる観点から調査を試みたとこ
ろ次のような先行技術を発見するに至った。

【０００７】その１つは、スクラップチョッパのチョッ
ピングヘッドの回転数に対応したパルス信号と、チョッ
ピングヘッド近傍の切断衝撃または切断音を検出する検
出器からの検出切断パルス信号とを可逆パルスカウンタ
で計数し、両者のパルス数の差が基準値を越えたときに
耳引掛かりと判断し、警報などを出力する耳引掛かり検
出方法である（特開昭５１−６９２８６号公報）。

【０００８】他の１つは、スクラップチョッパのスクラ
ップ切断による実振動を検出し、この実振動とスクラッ
プチョッパの振動予測値とを比較し、実振動が振動予測
値よりも下がったときスクラップ詰まりを検出する方法
（特開昭５８−５１０１３号公報）。

【０００９】さらに、他の１つは、スクラップチョッパ
の駆動系内に振動検出器を設け、この振動検出器の振動
波形の乱れからスクラップの詰まりや飛び出し異常を検
出する装置（特開平２−２９８４２０号公報）などがあ
る。その他の先行技術として、トリマナイフの回転を監
視することによりサイドトリマの異常を検出するものが
ある（特開昭６２−１７３１１２号公報）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような先行技術のうち、特開昭５１−６９２８６号公報
の発明では、サイドトリマで切断除去されたスクラップ
を所定長に切断するものには適用できるものの、スクラ
ップを巻き取るものには適用できないこと、外部から雑
多な機械音が混入するような現場環境の中では検出精度
の面から適用しにくい問題がある。

【００１１】次に、特開昭５８−５１０１３号公報およ
び特開平２−２９８４２０号公報による発明によれば、
サイドトリマに係わるトラブルの一種と考えられるが、
耳引掛かりや片切れ等のトラブルとは関係のないスクラ
ップの詰まりを検出する方法であること、仮に耳引掛か
りや片切れの検出に適用した場合には、振動センサまた
はストレインゲージを用いて振動を検出することから信
頼性に疑問がある。

【００１２】また、特開昭６２−１７３１１２号公報に
係わる発明は、トリマナイフの片切れ状態を検出するま
でに当該ナイフが惰性で回転しているので検出が遅れる
こと、また耳引掛かりの有無に拘らずトリマナイフが回
転するので、この種の検出には不向きである。

【００１３】従って、以上のような先行技術には種々の
問題が山積しており、未だ十分な信頼性をもった方法及
び装置の実現に至っていない。しかし、何れにせよ、異
常発生時には手動または自動にてラインを停止してい
る。このとき、サイドトリマによる耳引掛かりが発生し
た場合、作業員は耳引掛かり発生位置までラインを逆転
させた後、サイドトリマ耳の処理を行わなければならな
い。しかも、現状では、耳引掛かり発生位置の特定は作
業員の目視による作業であるので、作業員に大きな労力
負担がかかっている。

【００１４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、実際のトリミング後のサイドトリマ耳の量から金属
板のセンタリングのアンバランス状態を正確に検出して
適切にセンタリングを行い、耳引掛かりや片切れを未然
に防止し、作業員による現場視認作業から解放し、作業
員の負担軽減化を図る金属板のサイドトリマセンタリン
グ装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は上記課題を解決するために、所定のライン位置にサイ
ドトリマが設置され、搬送されてくる金属板の両側を前
記サイドトリマでトリミングする金属板処理設備におい
て、前記サイドトリマによって金属板より切断除去され
る両サイドトリマ耳の誘導路上に配置され、それぞれサ
イドトリマ耳の量に応じてインダクタンスが変化する検
出コイルと、これら検出コイル出力の差から前記サイド
トリマ部分での金属板のセンタリングのアンバランスを
検出し、前記差の信号に応じて前記金属板のセンタリン
グ制御を行うセンタリング制御部とを設けた金属板のサ
イドトリマセンタリング装置である。

【００１６】請求項２に対応する発明は、前記サイドト
リマによって金属板より切断除去される両サイドトリマ
耳の誘導路上に配置され、それぞれサイドトリマ耳の量
に応じてインダクタンスが変化する検出コイルの他、こ
れら検出コイル出力の差に応じて前記金属板のセンタリ
ング制御の制御ゲインを変更し、或いは前記金属板の走
行速度を変更する変更制御手段を設けた金属板のサイド
トリマセンタリング装置である。

【００１７】

【作用】従って、請求項１に対応する発明は以上のよう
な手段を講じたことにより、金属板の両側から切断除去
されたサイドトリマ耳のうち、金属板の一方サイドのサ
イドトリマ耳の量が少ないとき、金属板の他方サイドの
サイドトリマ耳の量が多くなるので、このサイドトリマ
耳の量に応じて変化する検出コイルの自己または相互イ
ンダクタンスを取り出し、これら両インダクタンスの差
が零となるように演算制御を実施し、得られた演算結果
の操作出力を用いてサイドガイド制御機構を駆動するの
で、高感度に金属板のセンタリングのアンバランス状態
を検出でき、しかも作業員による現場視認作業を行なわ
ずに適切に金属板のセンタリングを適正化できる。

【００１８】次に、請求項２に対応する発明は、両イン
ダクタンスの差に応じてセンタリング制御を行うときの
制御ゲインを変更し、或いはラインの速度を減速するよ
うに速度変更を行なえば、容易に作業員による現場視認
作業やラインを停止させずに適切に金属板のセンタリン
グを行うことができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明装置の一実施例について図１な
いし図３を参照して説明する。図１は本発明装置の上面
図、図２は正面から見た概略的な構成図、図３はサイド
トリマ耳検出装置の構成図である。

【００２０】すなわち、この装置は、サイドトリマ耳の
誘導路上にド−ナツ状の検出コイルを設置し、その検出
コイルを流れる交流電流の変化によってインダクタンス
の変化を検出し、これによって金属板のセンタリング制
御を行なう構成である。以下、具体的に説明する。

【００２１】本発明装置を適用する例えばストリップ処
理設備は、ストリップ１が上流側からサイドトリマ２を
経て図示矢印に示す下流側（図示右側）方向に移動して
いる。このとき、サイドトリマ２はストリップ１の両側
縁部分を連続的に切断除去し、この切断除去されたサイ
ドトリマ耳３は誘導路（図示せず）をガイドとしながら
スクラップチョッパ４またはサイドトリマ耳３を巻き取
るボウラー（図示せず）などに送られる。このスクラッ
プチョッパ４は、誘導路から送られてくるサイドトリマ
耳３を順次所定長さに切断してスクラップ５とする。

【００２２】さらに、本発明装置には、前記誘導路上に
サイドトリマ耳３の量に応じて自己インダクタンスが変
化する検出コイル６が設けられている。この検出コイル
６にはサイドトリマ耳検出装置７から常時交流電流が与
えられている。従って、通常、このような検出コイル６
に流れる電流を変化させたとき、このコイル６に生ずる
自己誘導起電力ｅは、 ｅ＝−Ｌ（ｄＩ／ｄｔ） …… （１） で表される。但し、Ｌ：自己インダクタンス、Ｉ：電
流、ｔ：時間である。ここで、自己インダクタンスＬ
は、 Ｌ＝μｎ² Ｓ …… （２）

【００２３】となる。但し、上式においてμ：透磁率、
ｎ：コイルの巻数、Ｓ：コイルの断面積である。また、
鉄心の比透磁率は１０³ 〜１０⁴ である。ゆえに、スト
リップ１のサイドトリマ部分でのセンタリングが不適当
であると、誘導路上のサイドトリマ耳３の量が変化し、
これによって前記（２）式の透磁率が変化するので自己
インダクタンスが変化する。

【００２４】ところで、前記サイドトリマ耳検出装置７
には種々の構成のものが考えられるが、その一例として
例えば図３に示すような簡単な原理構成によって実現で
きる。すなわち、検出コイル６の自己インダクタンスを
Ｌとして扱う一方、当該検出装置７全体の内部抵抗をＲ
とすると、これらの等価回路は図示するように自己イン
ダクタンスＬと抵抗Ｒとの直列回路となる。そこで、か
かる等価回路に交流電源１１から交流電圧Ｅを印加する
と、 Ｉ＝Ｅ／｛（Ｌω）² ＋Ｒ² ｝^1/2 …… （３） で表される電流Ｉが流れる。但し、電流の位相は電圧よ
りもφだけ遅れるので、交流の角周波数をωとすると、 ｔａｎφ＝Ｌω／Ｒ …… （４） となる。

【００２５】そして、自己インダクタンスＬと抵抗Ｒと
の直列ラインに電流計１２を接続し、また、交流電源１
１に並列に電圧計１３を接続し、各計器１２，１３でそ
れぞれ電流および電圧を測定すれば、後続の信号出力部
１４では、電流計１２からの電流値Ｉと電圧計１３から
の電圧値Ｅを取り込むことにより、例えばインピーダン
スＥ／Ｉまたは電力ＥＩなどを求めることができ、さら
に必要に応じて所要とする信号に変換してセンタリング
制御部８に送出する。

【００２６】このセンタリング制御部８は、前記２つの
サイドトリマ耳検出装置７，７の出力の偏差を求めた
後、この偏差が零になるようにＰＩまたはＰＩＤ演算を
実行し、得られた演算結果である操作出力をセンタリン
グ制御信号として出力するとか、或いは前記偏差が零に
なるように単純に正・負のセンタリング制御信号を出力
し、後続のサイドガイド制御機構９に送出する。

【００２７】このサイドガイド制御機構９は、サイドト
リマ２の上流側に設置され、架台２１と、この架台２１
上にストリップ１の両縁部を摺動可能に把持するサイド
ガイド２２ａ，２２ｂと、サイドガイド幅設定制御部２
３と、このサイドガイド幅設定制御部２３の出力によっ
て回転するモータ２４と、このモータ２４の回転軸に連
結されて２つのサイドガイド２２ａ，２２ｂを所定の間
隔に制御してストリップ１を把持させるねじ体２５とが
設けられ、さらにセンタリング制御部８の出力に基づい
て図示矢印方向に動かしてストリップ１のセンタリング
を行う油圧シリンダ２６が設けられている。２７は位置
検出器である。次に、以上のようなセンタリング装置の
動作について説明する。

【００２８】先ず、サイドトリマにてストリップ１のセ
ンタリングが適切である場合、サイドトリマ２の切断除
去によって誘導路上に導かれるサイドトリマ耳３の量は
互いに等しい量となる。従って、この場合には前記
（２）式の透磁率の変化によって２つの検出コイル６，
６の自己インダクタンスが変化するが、これら自己イン
ダクタンスは互いに等しい値となる。その結果、サイド
トリマ耳検出装置７，７の出力が等しいので、センタリ
ング制御部８ではセンタリングがバランス状態にあると
判断し、現状のセンタリング制御信号を保持出力する。

【００２９】一方、サイドトリマ部分においてストリッ
プ１のセンタリングが不適切であると、耳引掛かりや片
切れが発生する状況にあり、誘導路上のサイドトリマ耳
３の量が変化し、これに伴って２つの検出コイル６，６
の自己インダクタンスが相互に異なり、それぞれのトリ
マ耳検出装置７，７の出力も異なる。そこで、センタリ
ング制御部８では、両出力の偏差を求めた後、この偏差
が零になるようにＰＩまたはＰＩＤ演算を実行し、その
演算結果の出力をセンタリング制御信号として出力する
か、或いは前記偏差が零になるように単純に正・負のセ
ンタリング制御信号を出力すれば、油圧シリンダ２６に
よって架台２１が図示矢印方向に動き、容易にストリッ
プ１のセンタリングを行なうことができ、耳引掛かりや
片切れの発生を未然に回避できる。

【００３０】すなわち、トリミング作業が正常である場
合、ストリップ両側のサイドトリマ耳３の量はほぼ等し
くなり、両サイドトリマ耳検出装置７，７の出力には偏
差が生じない。

【００３１】これに対し、トリミング作業中に耳引掛か
りや片切れが生じそうな場合には一方の誘導路上のサイ
ドトリマ耳３の量が少なくなり、対応する側の検出コイ
ル６の自己インダクタンスが低下する。一方、他方の誘
導路上のサイドトリマ耳３の量が多くなり、対応する側
の検出コイル６の自己インダクタンスが大きくなる。そ
の結果、サイドトリマ耳検出装置７，７の出力が互いに
逆方向に大きく変化するので、高感度にセンタリングの
アンバランスを検出でき、迅速にストリップ１のセンタ
リング制御を行うことができる。

【００３２】なお、上記実施例では、各検出コイル６，
６ごとにサイドトリマ耳検出装置７を用いたが、例えば
互いに逆巻きとした両検出コイル６，６の出力端を接続
するようにすれば、両検出コイル６，６の自己インダク
タンス差を取り出せるので、１つのサイドトリマ耳検出
装置７を用いて実現することができる。このとき、セン
タリング制御部８は、トリマ耳検出装置７の出力を油圧
シリンダ２６の駆動信号に変換する機能をもつことにな
る。

【００３３】また、図４は本発明の他の実施例を示す構
成図である。この装置においては、従来，サイドトリマ
２の上流側のストリップ両端部にそれぞれストリップ端
検出器９を設けてストリップ１がトリマ中心となるよう
に制御するシステムに対し、実際のトリミングのバラン
スが崩れたとき、両検出器６，６の出力からそれを検出
し、センタリング制御部８の制御ゲインを変更したり、
或いはライン制御系１０へ減速指令を与えることによ
り、制御性を上げることもできる。

【００３４】また、図１の装置においても、両サイドト
リマ耳検出装置７，７の出力の差に応じてセンタリング
制御部８の制御ゲインを変更し、或いはライン制御系１
０に減速指令を与えることができる。また、上記実施例
では、自己インダクタンスを利用した検出コイルを用い
たが、ストリップ１の両サイドにそれぞれ対をなす検出
コイルを配置し、相互インダクタンスの変化を取り出す
ようにしてもよい。

【００３５】さらに、サイドガイド制御機構は図示する
ような構成に限らないことは言うまでもない。例えばサ
イドガイド２２ａ，２２ｂの幅制御と同様の機構を設
け、センタリング制御部８の出力によりモータを介して
一方向のねじ体を回転させることにより、センタリング
制御を行なってもよい。その他、本発明はその要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施できる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々の効果を奏する。

【００３７】請求項１の発明は、両サイドトリマ耳の誘
導路上に検出コイルを設け、両誘導路上のサイドトリマ
耳の量に応じて変化する検出コイルのインダクタンスを
取り出し、これら両インダクタンスの差が零となるよう
に演算制御を実施し、得られた演算結果の操作出力を用
いてセンタリング制御を実施するので、高感度に金属板
のセンタリングのアンバランス状態を検出して適切に金
属板のセンタリングでき、しかも作業員による現場視認
作業が不要になり、作業員の負担軽減化を図ることがで
きる。

【００３８】次に、請求項２の発明は、両検出コイルの
出力差に応じてセンタリング制御を行うときの制御ゲイ
ンを変更し、或いはラインの速度を変更するので、作業
員による現場視認作業やラインを停止させずに適切に金
属板のセンタリングを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係わる金属板のサイドトリマセンタ
リング装置の一実施例を示す構成図。

【図２】サイドトリマ部分の概略構成を示す図。

【図３】図１に示すサイドトリマ耳検出装置の一具体例
を示す構成図。

【図４】請求項２に係わる金属板のサイドトリマセンタ
リング装置の一実施例を示す構成図。

【符号の説明】

１…ストリッパ、２…サイドトリマ、３…サイドトリマ
耳、６…検出コイル、７…サイドトリマ耳検出装置、８
…センタリング制御部、９…ストリップ端検出器、１０
…ライン制御系、２１…架台、２２ａ，２２ｂ…サイド
ガイド、２６…油圧シリンダ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のライン位置にサイドトリマが設置
   され、搬送されてくる金属板の両側を前記サイドトリマ
   でトリミングする金属板処理設備において、 前記サイドトリマによって前記金属板より切断除去され
   る両サイドトリマ耳の誘導路上に配置され、それぞれサ
   イドトリマ耳の量に応じてインダクタンスが変化する検
   出コイルと、 これら検出コイルの出力の差から前記サイドトリマでの
   金属板のセンタリングのアンバランスを検出し、前記差
   の信号に応じて前記金属板のセンタリング制御を行うセ
   ンタリング制御部とを備えたことを特徴とする金属板の
   サイドトリマセンタリング装置。
2. 【請求項２】 所定のライン位置にサイドトリマが設置
   され、搬送されてくる金属板の両側を前記サイドトリマ
   でトリミングする金属板処理設備において、 前記サイドトリマによって前記金属板より切断除去され
   る両サイドトリマ耳の誘導路上に配置され、それぞれサ
   イドトリム耳の量に応じてインダクタンスが変化する検
   出コイルと、 これら検出コイルの出力の差に応じて前記金属板のセン
   タリング制御の制御ゲインを変更し、或いは前記金属板
   の走行速度を変更する変更制御手段とを備えたことを特
   徴とする金属板のサイドトリマセンタリング装置。