JPH0643008B2

JPH0643008B2 - 切断機の制御装置

Info

Publication number: JPH0643008B2
Application number: JP19616485A
Authority: JP
Inventors: 孝一板垣
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-09-05
Filing date: 1985-09-05
Publication date: 1994-06-08
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: JPS6257814A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、圧延系統内で被圧延材の端部を切断する切断
機の制御装置に関する。

〔発明の技術的背景と問題点〕

第２図はこの種の切断機を含む圧延系統を示し、上流の
圧延機１および下流の圧延機２間にルーパー３を有し、
このうち、上流の圧延機１およびルーパー３間に切断機
４が設けられており、さらに、上流の圧延機１の出側に
は被圧延材（以下材料と言う）１０の端を検出する材料
検出器５Ａが設けられている。

第３図はかかる圧延系統の制御装置と、切断機４の制御
装置とを併せて示したブロック図である。同図におい
て、圧延機１にはギヤ１１を介してロール駆動電動機１
２が結合され、同様に、圧延機２にはギヤ２１を介して
ロール駆動電動機２２が結合されている。このうち、電
動機１２は速度設定器１３の設定値になるように速度制
御器１４によって回転速度が制御され、電動機２２もま
た速度設定器２３の設定値になるように速度制御器２４
によって回転速度が制御される。また、ルーパー３には
ループ制御器３１が接続されている。これは、圧延機１
の出側材料速度Ｖ_１と、圧延機２の入側材料速度Ｖ_２と
が異なる時ループ高さが変化して好ましくないので、こ
れを一定に保つために、上流の圧延機１の速度制御器１
４に対して速度制御補償量（以下ループサクセス量と言
う）を与えるものである。

一方、切断機４にはこれを駆動する電動機４１が結合さ
れており、この電動機４１は制御装置５０によって起動
タイミングが制御されるようになっている。

ここで、制御装置５０は圧延機駆動電動機１２の回転に
比例したパルスを発生するパルス発振器５１と、このパ
ルス発振器５１のパルスを計数し、上記材料検出器５Ａ
が材料の端を検出した時点で０クリアされるカウンタ５
２と、材料の先端切断長を設定する設定器５３と、材料
の後端切断長を設定する設定器５４と、これら設定器の
設定値およびカウンタ５２の計数値に基づいて適切なタ
イミングで電動機４１に起動指令を与える切断長制御回
路５５とで構成されている。

かかる制御装置５０は、材料１０の先端部が切断機４を
抜け、設定機５３に設定された先端切断長になった時点
で切断が行なわれるように電動機４１に対して起動指令
Ｔ_csを与える一方、材料１０の後端部が切断機４を抜け
る直前で、設定器５４に設定された後端切断長になった
時点で切断が行なわれるように電動機４１に対して起動
指令Ｔ_csを与えるものであるが、その概略動作を、第４
図を用いて以下に説明する。

先ず、第４図（ａ）に示すように材料１０の先端が圧延
機１を抜けた後、同図（ｂ）に示すように材料検出器５
Ａの位置に到達すると、材料検出器５Ａが信号を発生し
てカウンタ５２をリセットする。

次に、材料１０の先端が同図（ｃ）に示すように、材料
検出器５Ａおよび切断機４の間を進行する間パルス発振
器５１のパルスがカウンタ５２によって計数され、その
計数値が材料１０の先端の移動距離に対応している。そ
して、材料１０の先端が同図（ｄ）に示すように圧延機
４を抜け、カウンタ５２の計数値が距離_ｃ′に相当す
る大きさになった時点で電動機４１に起動指令Ｔ_csを与
えると、切断機４は同図（ｅ）に示すように駆動され、
続いて、同図（ｆ）に示した時点、すなわち、材料１０
の先端が切断機４を抜けて設定器５３に設定された先端
切断長Ｌ_１だけ進んだ時点で切断機４が切断を行なう。

ここで、距離_ｃ′は、材料検出器５Ａおよび切断機４
間の距離Ｌ_HSに先端切断長Ｌ_１を加算した距離から、切
断機４の起動より切断点に至るまでに要する時間中に材
料１０が走行する距離と検出機５Ａ等の検出遅れ時間中
に材料１０が走行する距離とを加算した距離_ｓ′を減
じたものとなる。

なお、材料１０の後端を切断する場合は、先端切断長が
後端切断長になることと、距離Ｌ_HS＋Ｌ_１から距離
_ｓ′を減じる代わりに距離Ｌ_HS−Ｌ_２（後端切断長）
から距離_ｓ′を減じる以外は先端を切断する場合と同
様であるのでのその説明を省略する。

かかる演算はカウンタ５２の計数値および設定器５３，
５４の設定値を入力する切断長制御回路５５が実行する
が、以下第５図および第６図をも参照してその演算内容
を具体的に説明する。

先ず、切断機４を駆動する電動機４１（以下単に切断機
４とも言う）に起動指令Ｔ_csを与えた場合、第５図に示
すように時刻ｔ_１まで加速動作して切断速度Ｖ_ｓに到達
し、時刻ｔ_１から切断点としての時刻ｔ_２まで等速動作
する。このとき、加速に要する時間をＴ_１、等速動作す
る時間をＴ_２、切断機の加速度の絶対値をαとすると、
時間Ｔ_１は次式によって求められる。

次に、切断機４の切断刃の回転距離_ｓは伴っているの
で、Ｔ_２時間での切断刃の回転距離_ｓ′はとなり、この（２）式に上記（１）式を代入すると、となり、この距離_Ｓ′を速度Ｖ_ｓで割ることによって
時間Ｔ_２はとなる。

（１）式および（４）式の和として求められる切断機４
の起動から切断点までの時間Ｔ_１＋Ｔ_２はとなる。ここで、切断機の切断速度Ｖ_ｓと、材料１０の
圧延速度Ｖ_１との間でＶ_ｓ＝ＫＶ_１（Ｋは固定値）の関
係があると、上記（７）式は次のようになる。

一方、Ｔ_１＋Ｔ_２時間中に速度Ｖ_１の材料が走行する距
離はとなる。

これにより、第４図に示す距離_ｃ′はになる。このようにして得られた距離_ｃ′をカウンタ
５２のパルス数Ｐ_Ａに変換するために、圧延機１のロー
ル形をＤ_１〔mm〕、電動機１２の回転数をＮ_１〔rp
m〕、圧延機１のギヤ比（減速比）をｉ_１、圧延機１の
先進率をｆ_１、パルス発振器５１が１回転したときのパ
ルス数をＰ_１〔PLS／REV〕とすると、圧延機１の出側の
材料速度Ｖ_１はとなり、パルス発振器５１の１パルス当たりの進行距離
すなわち１パルスの重みＬ_P1はとなる。

かくして、パルス発振器５１による切断機４に対して起
動指令を与えるパルスカウント設定値Ｐ_ｃはとなる。

よって、第６図に示すように、材料検出器５Ａが材料１
０の先端を検出することによって時刻ｔ_c1にてクリアさ
れたカウンタ５２の計数値が、（１５）式より得られる
カウンタ設定値Ｐ_ｃになった時刻ｔ_c2にて切断長制御回
路５５から切断機駆動用の電動機４１に対して先端カッ
トの起動指令が出力される。

一方、切断長制御回路５５は上述したと同様にして材料
後端の切断タイミングのためのパルスカウント設定値Ｐ
_ｃ′を演算するが、このとき、圧延機１の出側材料速度
Ｖ_１と、圧延機２の入側材料速度Ｖ_２との間にＶ_２＞Ｖ
_１の関係があり、しかも、そのループサクセス量ＬＰＳ
ＵＣを速度制御器１４に与えられることから後端切断長
に誤差を生じることがあった。このことを、第７図を用
いて説明する。

圧延器１の出側材料速度Ｖ_１と圧延機２の出側材料速度
Ｖ_２とが第７図に示すようにＶ_２＞Ｖ_１の関係にあると
き、ループ制御器３１はループ高さを一定にするためル
ープサクセス量ＬＰＳＵＣを速度制御器１４に与える。
これによって、圧延機１の出側材料速度は時刻ｔ_Ａより
曲線Ａに従って増大せしめられ、圧延機２の出側材料速
度に等しくなる。この間、圧延機１の回転を検出するパ
ルス発振器５１のパルスの重みＬ_P1は（１４）式で求め
られた値と一致する。

しかしながら、時刻ｔ_Ｂにて材料１０が圧延機１を抜け
てしまうと、ループサクセス量ＬＰＳＵＣが供給されな
くなるため、圧延機１の出側材料速度は直線Ｂに従って
Ｖ_１に戻る。

これによって、圧延機１の出側材料速度Ｖ_１と圧延機２
の出側材料速度Ｖ_２との間に速度偏差Ｖ_２−Ｖ_１が生
じ、パルス発振機５１のパルスの重みＬ_P1が出側材料速
度に対応しなくなる。

かくして、従来の切断機の制御装置にあっては、後端切
断長に比較的大きな誤差を生じ、この分だけ切断長精度
が低下するという問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の問題点を解決するためになれたもので、
材料後端の切断長精度を大幅に向上させ得る切断機の制
御装置の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために第１の発明は、上流の圧延機
および切断機間に所定の間隔で配置された２個の材料検
出器と、材料の後端切断長を設定する設定器と、下流の
圧延器のロールの回転に比例したパルスを発生するパル
ス発振器と、このパルス発振器の発生パルスを計数する
計数手段と、２個の材料検出器が材料の後端を検出する
時点を含む上記計数手段の計数値と材料検出器の相互間
隔とに基づいてパルス発振器が１パルスを発生する間の
下流圧延機入側の材料移動量を演算し、この演算結果を
用いて、材料の後端切断長が上記設定器に設定された寸
法になるように切断機に起動指令を与える切断長制御回
路とを具備したことを特徴としている。

また、上記目的を達成するために第２の発明は、上流の
圧延機および切断機間に所定の間隔で配置された２個の
材料検出器と、材料の後端切断長を設定する第１の設定
器および先端切断長を設定する第２の設定器と、下流の
圧延器のロールの回転に比例したパルスを発生する第１
のパルス発振器および上流の圧延機のロールの回転に比
例したパルスを発生する第２のパルス発振器と、第１の
パルス発振器の発生パルスを計数する第１の計数手段お
よび第２のパルス発振器の発生パルスを計数する第２の
計数手段と、２個の材料検出器が材料の後端を検出する
時点を含む第１の計数手段の計数値および材料検出器の
相互間隔とに基づいて第１のパルス発振器が１パルスを
発生する間の下流圧延機入側の材料移動量を演算し、こ
の演算結果を用いて材料の後端切断長が第１の設定器に
設定された寸法になるように切断機に起動指令を与え、
２個の材料検出器が材料の先端を検出する時点を含む第
２の計数手段の計数値および材料検出器の相互間隔とに
基づいて第２のパルス発振器が１パルスを発生する間の
上流圧延機出側の材料移動量を演算し、この演算結果を
用いて材料の先端切断長が第２の設定器に設定された寸
法になるように切断機に起動指令を与える切断長制御回
路とを具備したことを特徴としている。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例の構成を、圧延制御系と併せ
て示したブロック図であり、第３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している。そして、材
料検出器５Ａの後流に距離Ｌ_ABだけ隔てた位置にもう１
つの材料検出機５Ｂを設けた点、切断長制御回路５０の
代わりに、圧延機駆動電動機２２の回転に比例したパル
スを発生するパルス発振器５６と、材料検出器５Ａ，５
Ｂがそれぞれ材料端部を検出する間にパルス発振器５６
が発生するパルスを計数するカウンタ５７とを付加して
制御装置５０ａを用いた点が第３図と異なっている。

以下、本実施例の作用を、特に第３図と異なる点を中心
にして以下に説明する。

先ず、制御装置５０ａを構成するカウンタ５２はパルス
発振器５１の出力パルスを計数し、材料検出器５Ａが材
料１０の先端を検出する毎に０クリアされる。切断長制
御回路５５は、材料検出器５Ｂが材料１０の先端を検出
した時点のカウンタ５２の計数値Ｐ_AB1と、材料検出器
５Ａ，５Ｂの相互間隔Ｌ_ABとに基づき次式の演算を行な
うことによって１パルスを発生する間の材料移動量Ｌ_P1
を求める。

次に、切断長制御回路５５はこの材料移動量Ｌ_P1と、
（１１）式による距離_ｃ′とを用いて（１５）式の演
算を行なうことにより材料先端を切断するためのパルス
カウント設定値Ｐ_ｃを演算し、続いて、カウンタ５２の
計数値がこのパルスカウント設定値Ｐ_ｃになった時点で
切断機駆動電動機４１に対して起動指令Ｔ_csを出力す
る。

一方、制御装置５０ａの構成するカウンタ５７にパルス
発振器５６の出力パルスを計数し、材料検出機５Ａが材
料１０の後端を検出する毎に０クリアされる。これに対
して、切断長制御回路５５は、材料検出器５Ｂが材料１
０の後端を検出した時点のカウンタ５７の計数値Ｐ_AB2
と、材料検出器５Ａ，５Ｂの相互間隔Ｌ_ABとに基づき次
式の演算を行なうことによって１パルスを発生する間の
材料移動量Ｌ_P2を求める。

続いて、切断長制御回路５５はこの材料移動量Ｌ_P2と
（１１）式による距離_ｃ′とを用いて（１５）式の演
算を行なうことにより材料後端を切断するためのパルス
カウント設定値Ｐ_ｃ′を演算し、さらに、カウンタ５７
の計数値がこのパルスカウント設定値Ｐ_ｃ′になった時
点で切断機駆動電動機４１に対して起動指令Ｔ_csを出力
する。

かくしてこの実施例によれば、上流の圧延機に対応して
設けられたパルス発振器５１およびカウンタ５２と、上
流の圧延機出側に設けられた２個の材料検出器５Ａ，５
Ｂとを用いて１パルス当たりの材料先端の移動量を演算
する一方、下流の圧延機に対応して設けられたパルス発
振器５６およびカウンタ５７と、上流の圧延機出側に設
けられた２個の材料検出器５Ａ，５Ｂとを用いて１パル
ス当りの材料後端の移動量を演算しているので、従来装
置のように先進率を仮定する必要がなくなり、その分だ
け先後端切断長精度を向上させることができる。

また、この実施例では、材料後端が上流の圧延機を抜け
た時点でリープサクセス量ＬＰＳＵＣが上流の圧延機の
速度制御器に供給されなくなったとしても、材料の後端
を材料検出器５Ａ，５Ｂで検出した値を用いて１パルス
当たりの材料移動量を演算しているので、従来装置の欠
点であった後端切断長の精度の低さを大幅に向上させる
ことができる。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかな如く、ルーパーの制御補償
量によって上流の圧延器の速度に修正を加える圧延系統
内の前記上流の圧延機およびルーパー間に配置された切
断機によって材料後端を切断する場合でも、その切断長
精度を大幅に向上させることができる。

この場合、圧延系統には２個の材料検出器と、圧延機ロ
ールの回転を検出するパルス発信器とを設けるだけで１
パルス当たりの材料移動量を演算することが可能とな
り、材料の移動量を測定するメジャーリングロール等、
特殊な要素を用いないで済むことになる。

また、付随的な効果として、仮定による先進率や後進率
を用いる必要性がなくなるので、その分だけ切断長精度
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を、圧延制御系と併せ
て示したブロック図、第２図は一般的な圧延機に切断機
を配置した系統図、第３図は従来の圧延機の制御装置の
構成を、圧延制御系と併せて示したブロック図、第４図
は同装置の作用を説明するための圧延状態図、第５図乃
至第７図は同装置の作用を説明するめに、それぞれ時間
と、切断機速度、カウンタの計数値、材料速度との関係
を示した線図である。１……上流の圧延機、２……下流の圧延機、３……ルー
パー、４……切断機、５Ａ，５Ｂ……材料検出器、１
２，２２……圧延機駆動電動機、１４，２４……速度制
御器、３１……ループ制御器、４１……切断機駆動電動
機、５０ａ……制御装置、５１，５６……パルス発振
器、５２，５７……カウンタ、５３，５４……設定器、
５５……切断長制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上流の圧延機および下流の圧延機間にルー
パーを有し、このルーパーの制御補償量によって前記上
流の圧延機の速度に修正を加える圧延系統内の前記上流
の圧延機およびルーパー間に配置され、被圧延材の端部
を切断する切断機において、前記上流の圧延機および切
断機間に所定の間隔で配置され、それぞれ被圧延材の端
を検出する２個の材料検出器と、被圧延材の後端部の切
断長を設定する設定器と、前記下流の圧延機のロールの
回転に比例したパルスを発生するパルス発振器と、この
パルス発振器の発生パルスを計数する計数手段と、前記
２個の材料検出器が被圧延材の後端を検出する時点を含
む前記計数手段の計数値と前記材料検出器の相互間隔と
に基づき、前記パルス発振器が１パルスを発生する間の
前記下流の圧延機入側の被圧延材の移動量を演算すると
共に、この演算結果を用いて被圧延材の後端切断長が前
記設定器に設定された寸法になるように前記切断機に起
動指令を与える切断長制御回路とを具備したことを特徴
とする切断機の制御装置。
【請求項２】上流の圧延機および下流の圧延機間にルー
パーを有し、このルーパーの制御補償量によって前記上
流の圧延機の速度に修正を加える圧延系統内の前記上流
の圧延機およびルーパー間に配置され、被圧延材の端部
を切断する切断機において、前記上流の圧延機および切
断機間に所定の間隔で配置され、それぞれ被圧延材の端
を検出する２個の材料検出器と、被圧延材の後端部の切
断長を設定する第１の設定器および先端部の切断長を設
定する第２の設定器と、前記下流の圧延機のロールの回
転に比例したパルスを発生する第１のパルス発振器およ
び前記上流の圧延機のロールの回転に比例したパルスを
発生する第２のパルス発振器と、前記第１のパルス発振
器の発生パルスを計数する第１の計数手段および前記第
２のパルス発振器の発生パルスを計数する第２の計数手
段と、前記２個の材料検出器が被圧延材の後端を検出す
る時点を含む前記第１の計数手段の計数値と前記材料検
出器の相互間隔とに基づき、前記第１のパルス発振器が
１パルスを発生する間の前記下流の圧延機入側の被圧延
材の移動量を演算すると共に、この演算結果を用いて被
圧延材の後端切断長が前記第１の設定器に設定された寸
法になるように前記切断機に起動指令を与え、前記２個
の材料検出器が被圧延材の先端を検出する時点を含む前
記第２の計数手段の計数値と前記材料検出器の相互間隔
とに基づき、前記第２のパルス発振器が１パルスを発生
する間の前記上流の圧延機出側の被圧延材の移動量を演
算すると共に、この演算結果を用いて被圧延材の先端切
断長が前記第２の設定器に設定された寸法になるように
前記切断機に起動指令を与える切断長制御回路とを具備
したことを特徴とする切断機の制御装置。