JPH08225856A - ストリップの蛇行制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 搬送ロール間の距離よりも短い波長の蛇行が
生じていても、その蛇行を助長することなく適正に蛇行
修正できるようにする。 【構成】 下流側に向かって搬送されるストリップ１の
蛇行を修正する蛇行修正装置２１の上流側に、ストリッ
プ１の蛇行変位量を計測する蛇行変位計測器１０を設
け、この計測器１０からの計測値に基づいて前記蛇行修
正装置２１をフィードフォワード制御するようにしたス
トリップの蛇行制御方法において、前記蛇行変位計測器
１０によって時々刻々のストリップ１の蛇行変位量を一
定時間ごとに計測しておき、当該ストリップ１の搬送方
向における任意点Ｐを含む同方向における一定長さＬ1
の範囲の蛇行変位量群から蛇行変位量の平均値σを算出
し、前記任意点Ｐが前記蛇行修正装置２１に到達したと
きに前記平均値σが概略ゼロとなるよう当該蛇行修正装
置２１を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば連続焼鈍設備に
おけるストリップの炉内蛇行を防止するための制御方法
に関し、特に、竪型連続焼鈍設備において、ストリップ
の蛇行変位を検出し、ステアリングロールを用いて、ス
トリップの炉内で生じる蛇行を修正する蛇行修正制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、連続焼鈍装置では、上下に設置
したストリップ搬送ロールを介してストリップの進行方
向を１８０度方向転換させ、上下に交互に装置内を通過
させながら、ストリップに連続的に所定の熱処理を施し
ている。この場合、搬送ロールの中心をストリップが常
時通過しているのが理想であるが、ストリップが装置内
を通過していく過程で種々の外乱を受け、ロール中心よ
り左右にずれた位置を通過する場合がしばしばある。特
に、図１に示すような溶接線２の近傍ではいわゆる「く
の字溶接」が発生しやすく、ストリップ１のキャンバに
起因する蛇行が発生しやすくなっている。

【０００３】このようなストリップ１の炉内蛇行の発生
のためにその減速を余儀なくされ、生産性を著しく低下
させるばかりか、蛇行が大きい場合にはストリップエッ
ジが炉壁にまで達して設備損傷を引き起こす場合もあ
る。このようなストリップ１の蛇行修正方法として、設
備の中途にステアリング装置（蛇行修正装置）を設置
し、その下流側の近傍にストリップの幅方向位置を計測
する蛇行変位量計測器を設け、その情報に基づいて比例
制御または積分制御により、ステアリングロールを設置
したそれぞれの場所においてストリップの蛇行を修正す
るようになっている。

【０００４】しかし、このようなフィードバック制御は
ゲインの調整が難しく、大きくゲインをとると応答が速
すぎてストリップに無理な力を加えすり疵の発生や形状
不良の原因となる反面、小さすぎると応答が悪くなって
十分な蛇行修正効果が得られないという欠点があり、ま
た、適正なゲインはストリップのサイズによって異な
る。

【０００５】このような問題点を克服するために、例え
ば、ステアリングロールの上流にストリップの張力分布
を計測するセンサを設け、その計測値に基いてステアリ
ングロールをフィードフォワード制御する方法が例えば
特開平５−１７９４９４公報に開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記フィード
フォワード制御を含むいずれの制御方法の場合も、スト
リップの長手方向の細かく区分された個々の位置での計
測情報に基いて、各位置に対応した点対応的な制御にな
っている。このため、例えば、Ｓ字状でかつ搬送ロール
間の距離よりも短い波長のキャンバがストリップに生じ
ていた場合には、前述の点対応的な制御によってステア
リング装置駆動すると、ステアリング装置より下流のロ
ール位置におけるストリップの蛇行が修正されないばか
りか、却って蛇行を助長する場合がある。

【０００７】本発明は、このような実情に鑑み、搬送ロ
ール間の距離よりも短い波長の蛇行が生じていても、そ
の蛇行を助長することなく適正に蛇行修正できるストリ
ップの蛇行制御方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は次の技術的手段を講じた。すなわち、本発明方
法は、下流側に向かって搬送されるストリップの蛇行を
修正する蛇行修正装置の上流側に、ストリップの蛇行変
位量を計測する蛇行変位計測器を設け、この計測器から
の計測値に基づいて前記蛇行修正装置をフィードフォワ
ード制御するようにしたストリップの蛇行制御方法にお
いて、前記蛇行変位計測器によって時々刻々のストリッ
プの蛇行変位量を一定時間ごとに計測しておき、当該ス
トリップの搬送方向における任意点を含む同方向におけ
る一定長さの範囲の蛇行変位量群から蛇行変位量の平均
値を算出し、前記任意点が前記蛇行修正装置に到達した
ときに前記平均値が概略ゼロとなるよう当該蛇行修正装
置を制御することを特徴とする（請求項１）。

【０００９】また、この場合、上記蛇行変位量の平均値
を算出するための一定長さは、ストリップを案内する搬
送ロール間の距離以下でかつこの距離の半分以上に設定
しておくことが好ましい（請求項２）。

【００１０】

【作用】本発明では、ある任意点Ｐで検出した蛇行変位
量の値自体を概略ゼロとなるようにするといった点対点
の制御ではなく、ストリップ１の搬送方向における任意
点Ｐを含む同方向における一定長さＬ1 の範囲の蛇行変
位量群から蛇行変位量の平均値σを算出しておき、この
平均値σが概略ゼロとなるようその任意点Ｐで蛇行修正
装置２１を操作することにより線対点の制御を行うよう
にしている。

【００１１】従って、例えば、ストリップ１の一定長さ
Ｌ1 の範囲において搬送ロール１３間の距離よりも短い
波長の蛇行が生じていて、しかも、その範囲内のある任
意点Ｐで他の位置に比べて極めて突出した蛇行変位量が
検出されていたとしても、その蛇行変位量を一定長さＬ
1 の範囲で平均化した値σだけが蛇行修正装置２１によ
って操作され、蛇行修正装置２１が任意点Ｐでの過大な
蛇行変位量をそのまま操作することはない。

【００１２】このため、従来では適正に修正できないば
かりか、却って悪化させる場合があった溶接部２の近傍
で頻発する短波長のストリップ１の蛇行を極めて効率よ
く防止できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図２は、本発明が適用される連続
焼鈍設備の概略構成を示している。同図において、当該
連続焼鈍設備は、ライン入り側から順に、加熱帯３、均
熱帯４、一次冷却帯５、再加熱帯６、過時効帯７及び二
次冷却帯８を備えており、ストリップ１は、これら各炉
部３〜８内の上下に設置された搬送ロール１３を介して
上下に交互に炉内を通過しながら、連続的に所定の熱処
理を受けて製品となる。

【００１４】本実施例では、この連続焼鈍設備内でのス
トリップ１の走行位置を修正するために、加熱帯３と均
熱帯４との間及び一次冷却帯５と再加熱帯６との間に、
二基のステアリング装置（蛇行修正装置）２１が設置さ
れている。このステアリング装置２１は、図３に示すよ
うに、前後一対のステアリングロール９と、この一対の
ロール９軸間を連結するリンク９Ａと、このリンク９Ａ
の中途部に連結された油圧シリンダ１１とを備え、この
油圧シリンダ１１を操作してリンク９Ａをストリップ１
幅方向へ揺動させることにより、ステアリングロール９
に案内されているストリップ１の軌道を微調整するもの
である。

【００１５】ここで、従来では、図４に示すように、ス
テアリングロール９をその下流側に設置された蛇行変位
計測器１０で計測される蛇行変位量がゼロになるように
ステアリングロール９の制御量を決定し、制御するよう
にしていた。このような制御によると、図５に示すよう
に、短波長の蛇行があった場合、一定時間後にその短波
長の蛇行と同じ大きさでかつ反対方向のオフセット量だ
けが短い範囲で修正されるに過ぎないので、図６に示す
ように、ステアリングロール９の下流に位置する搬送ロ
ール１３上での蛇行修正機能は殆どないに等しい。

【００１６】特に、図７に示すような短波長のそれぞれ
逆向きに曲がるキャンバ２，１６が連続する場合には、
下流側の搬送ロール１３上で、先行のキャンバ２に制御
器１２が反応して搬送ロール１３上で蛇行を生じせしめ
た上に、これに後続のキャンバ１６自身が乗って、図８
に示すように却って限界値を超える大きな蛇行を発生さ
せる恐れがある。

【００１７】これに対して、本実施例では、図９に示す
ように、ステアリングロール９（ステアリング装置２
１）の上流側に蛇行変位計測器１０を設置して、この計
測器１０で時々刻々のストリップ１の蛇行変位量を一定
時間ごとに計測している。そして、ストリップ１の搬送
方向における任意点Ｐを含む同方向における一定長さＬ
1 の範囲の蛇行変位量群から蛇行変位量の平均値σを算
出し、この平均値σが概略ゼロとなるよう当該ステアリ
ングロール９を制御しており、これによって従来対応で
きなかった短波長の蛇行に対しても良好な蛇行修正を行
えるようにしている。

【００１８】以下、その制御方法をより具体的に説明す
る。すなわち、蛇行変位計測器１０は一定周期ｔ（秒／
回）でストリップ１の蛇行変位量をサンプリング計測し
ており、この一定周期ｔごとの各値は記憶演算装置２０
に蓄えられる。記憶演算装置２０には通板速度ｖ（ｍ／
秒）が設定入力されており、この装置２０内において一
定長さＬ1 （ｍ）の長さの間にサンプリングされるＮ＝
Ｌ1 ／ｖ×ｔ個の点の蛇行変位量の平均値σが算出さ
れ、これに係数Ｇをかけて算出される値が、Ｎ個のサン
プリング範囲の中の一定点Ｐに対応する蛇行制御装置２
１のオフセット量として制御器１２へ与えられる。

【００１９】そして、上流側の蛇行量計測器１０と下流
側の蛇行量計測器１０との間の距離Ｄと、蛇行変位量の
平均値σを算出する基準長さＬ1 と、ストリップの搬送
速度ｖとから、当該点Ｐがステアリング装置２１に達す
るまでの時間を算出し、前記蛇行変位量の平均値σによ
り、ステアリング装置２１をその位置における蛇行変位
がゼロとなるよう制御する。

【００２０】その結果、例えば図１０に示すように、従
来大きな蛇行を招く原因となっていた連続する短波長の
逆向きの蛇行があっても、ある位置における過大な蛇行
変位量がそのまま逆向きのオフセット量として操作され
ることがなくなり、通板上支障のない蛇行レベルに制御
できるようになる。なお、蛇行変位量の平均値σを算出
する基準長さＬ1 は、図１１に示す上下搬送ロール１３
ａ，１３ｂ間の距離以上をとることは、蛇行制御機構
上、無意味であり、また、搬送ロール１３ａ，１３ｂ間
の距離の２分の１以下では、短波長蛇行に対する十分な
修正効果が得られなくなる。このため、搬送ロール間１
３ａ，１３ｂ間の距離をＬo と表せば、基準長さＬ1 は
０．５×Ｌo ≦Ｌ1 ≦Ｌo の範囲内となるように設定し
ておく必要がある。

【００２１】また、蛇行変位計測器１０は前述の蛇行変
位量の平均値σを算出する基準長さＬ1 以上だけ、ステ
アリング装置２１より上流の位置に設置する必要があ
る。ただし、炉内の搬送ロール１３を２本以上越える
と、ロールプロフィールに起因したストリップ１の蛇行
の影響を受け、計測した蛇行変位の情報が正しく蛇行修
正に反映できなくなるため、蛇行変位計測器１０はステ
アリング装置２１の上流における２Ｌo を越えない距離
に設置するとよい。

【００２２】なお、蛇行変位計測器１０としては、例え
ば、光電管、イメージセンサやその他電磁誘導方式のも
の等を採用できる。本発明は、その本旨に基づけば、ス
テアリング装置２１の焼鈍炉内や炉外の位置には依存せ
ず、短波長の蛇行に対する良好な蛇行修正効果を得るこ
とができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来では適正に修正できないばかりか、却って悪化させ
る場合があった溶接部２の近傍で頻発する短波長のスト
リップ１の蛇行を極めて効率よく防止できるので、スト
リップ１の溶接部２で頻発する蛇行のために行っていた
減速回数を大幅に低減することができ、生産性が著しく
向上するとともに、オペレータの負荷を大幅に低減で
き、設備損傷も減少することから保全費用を節約でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】溶接部で発生しやすいストリップのキャンバを
示す図である。

【図２】一般的な連続焼鈍設備を示す概略図である。

【図３】一般的なステアリングロールの構成を示す図で
ある。

【図４】従来の蛇行修正装置の構成を示す図である。

【図５】短波長の「く」の字状のキャンバを有するスト
リップの例を示す図である。

【図６】短波長の「く」の字状のキャンバを有するスト
リップの従来法における蛇行修正状態を説明する図であ
る。

【図７】短波長の「Ｓ」字状のキャンバを有するストリ
ップの例を示す図である。

【図８】短波長の「Ｓ」字状のキャンバを有する蛇行の
従来法における蛇行修正状態を示す模式図である。

【図９】本発明の蛇行矯正装置の構成を示す図である。

【図１０】短波長の「Ｓ」字状のキャンバを有する蛇行
の本発明における蛇行修正状態を示す模式図である。

【図１１】搬送ロール間距離を説明する図である。

【符号の説明】

１ ストリップ ９ ステアリングロール １０ 蛇行変位計測器 １３ 搬送ロール １３ａ 上部搬送ロール １３ｂ 下部搬送ロール ２１ 蛇行修正装置（ステアリング装置） Ｌ1 一定長さ（基準長） Ｌo ロール間距離 Ｐ 任意点 σ 平均値

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下流側に向かって搬送されるストリップ
   （１）の蛇行を修正する蛇行修正装置（２１）の上流側
   に、ストリップ（１）の蛇行変位量を計測する蛇行変位
   計測器（１０）を設け、この計測器（１０）からの計測
   値に基づいて前記蛇行修正装置（２１）をフィードフォ
   ワード制御するようにしたストリップの蛇行制御方法に
   おいて、 前記蛇行変位計測器（１０）によって時々刻々のストリ
   ップ（１）の蛇行変位量を一定時間ごとに計測してお
   き、当該ストリップ（１）の搬送方向における任意点
   （Ｐ）を含む同方向における一定長さ（Ｌ1 ）の範囲の
   蛇行変位量群から蛇行変位量の平均値（σ）を算出し、
   前記任意点（Ｐ）が前記蛇行修正装置（２１）に到達し
   たときに前記平均値（σ）が概略ゼロとなるよう当該蛇
   行修正装置（２１）を制御することを特徴とするストリ
   ップの蛇行制御方法。
2. 【請求項２】 蛇行変位量の平均値（σ）を算出するた
   めの一定長さ（Ｌ1）が、ストリップ（１）を案内する
   搬送ロール（１３ａ）（１３ｂ）間の距離（Ｌo ）以下
   でかつこの距離（Ｌo ）の半分以上に設定されている請
   求項１に記載のストリップの蛇行制御方法。