JPH11226640A - 薄板鋼板巻取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄板鋼板３をリール２に張力をかけて巻取
り、ペーパアンワインダー５からペーパ４を供給するに
は、リールに鋼板をある程度巻取った後にペーパ供給が
なされるため、鋼板巻取り先頭部にはペーパが挿入され
ず、製品品質を低下させたり、製品の歩留まりを低下さ
せてしまう。 【解決手段】 スイッチ２８のオンによるモータ１の運
転開始で鋼板の先端が該リールに１ターン巻き付けられ
るまでの時間Ｔ１を演算で求め、スイッチ２６のオンに
よるモータ７の運転開始でペーパの先端が鋼板の１ター
ン巻き付け位置に達するまでの時間Ｔ２を演算で求め、
モータ１の運転開始タイミングから時間Ｔ１とＴ２の差
分に一致する時間後にモータ７を起動することにより、
鋼板の重なり始め位置でペーパを挿入できるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ライン速度で搬送
される薄板鋼板をモータ駆動のリールに巻取り、この巻
取りに並行してモータ駆動のペーパアンワインダーから
鋼板の層間に紙（ペーパ）を供給する薄板鋼板巻取り装
置に係り、特にペーパ・アンワインダーの起動タイミン
グ制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、薄板鋼板巻取り装置の機構図で
ある。モータ１によって駆動されるリール２は、鋼板３
をテンションを有して巻取り、この巻取りに鋼板３と共
にペーパ４を一緒に巻取ることで鋼板３の層間にペーパ
４を挿入した巻取りを行い、鋼板３に巻取りキズが発生
するのを防止する。

【０００３】ペーパ４は、ペーパ・アンワインダー５か
らガイドロール６等を介して引き出され、この引き出し
にペーパの「しわ」発生を防止するために一定の張力を
与えるよう、ペーパ・アンワインダー５に結合されるモ
ータ７に逆方向の駆動力を発生させる。８はペーパ・カ
ッターである。

【０００４】鋼板３の供給は、出側ブライトロール９に
よってリール２との間にテンションを発生させ、鋼板３
の「たるみ」を防止する。１０は出側ピンチロール、１
１は出側シャー、１２は出側デフレクタロール、１３は
出側スレジングテーブル、１４はベルトラッパである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来装置において、ペ
ーパ４の供給には、ペーパに「しわ」をよせることな
く、しかも挿入時に「ペーパ切れ」を起こさないことが
必要となる。このため、ペーパ供給は、鋼板３の張力が
確立した状態でペーパが鋼板間に噛み込んだ後、直ちに
張力をかける必要がある。

【０００６】このため、ペーパ４の供給は、リール２に
鋼板３をある程度巻き付け、鋼板３に張力がかかるよう
になった後、リール２の張力確立を検出したときにペー
パ４の挿入を開始し、その直後にモータ７に逆方向の駆
動力を発生させる制御としている。

【０００７】薄板鋼板巻取りには、リールに巻取った鋼
板コイルの製品品質の歩留まりを向上させるため、鋼板
の重なり始め位置でペーパを挿入できるのが理想的であ
る。

【０００８】しかしながら、上記のように、従来方式で
は、リールに鋼板をある程度巻取った後に鋼板に張力が
かかるようになった後にペーパ供給がなされるため、鋼
板巻取り先頭部にはペーパが挿入されず、この部分の製
品品質を低下させたり、コイルを巻き戻したときに先頭
部がスクラップとなり、製品の歩留まりを低下させてし
まう。

【０００９】本発明の目的は、鋼板の重なり始め位置で
ペーパを挿入でき、しかも「しわ」を発生することなく
挿入できる薄板鋼板巻取り装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、鋼板搬送開始
で鋼板がリールに１ターン巻き付けられるまでの時間Ｔ
１と、ペーパ搬送開始でペーパ先端が鋼板の巻き付け位
置に達するまでの時間Ｔ２を演算で求め、この差分（Ｔ
１−Ｔ２）で決まるタイミングでペーパアンワインダー
を起動することにより、鋼板の重なり始め位置でペーパ
を挿入できるようにしたもので、以下の構成を特徴とす
る。

【００１１】ライン速度で搬送される薄板鋼板をモータ
駆動のリールに張力をかけて巻取り、この巻取りに並行
してモータ駆動のペーパアンワインダーから鋼板の層間
にペーパを張力をかけて供給する薄板鋼板巻取り装置に
おいて、前記リールを駆動するモータの運転開始で前記
鋼板の先端が該リールに１ターン巻き付けられるまでの
時間Ｔ１を演算で求め、前記ペーパアンワインダーを駆
動するモータの運転開始で前記ペーパの先端が前記鋼板
の１ターン巻き付け位置に達するまでの時間Ｔ２を演算
で求め、前記リールを駆動するモータの運転開始タイミ
ングから前記時間Ｔ１とＴ２の差分に一致する時間後に
前記ペーパアンワインダーを駆動するモータを起動する
制御手段を備えたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
薄板鋼板巻取り装置の制御装置構成であり、図４と同等
の部分は同一符号で示す。

【００１３】ペーパ・アンワインダー用モータ７は、静
止形インバータ等の電力変換器にされる可変速装置２１
によって駆動され、この駆動には速度制御系による速度
制御がなされる。この速度制御系は、ライン速度（鋼板
搬送速度）設定値を目標値とし、モータ７に結合（又は
ガイドロール６に結合）するパルスピックアップ２２と
時間関数発生器２３と速度制御アンプ２４及び電流制御
アンプ２５によって可変速装置２１の電流制御を行い、
この装置２１の出力でモータ７を一定速度まで加速及び
定速制御を行う。

【００１４】時間関数発生器２３は、タイミングスイッ
チ２６が投入されたタイミングでライン速度設定値を取
り込み、例えば一定の傾斜でライン速度設定値まで上昇
するソフトスタート信号を発生して速度制御アンプ２４
の速度指令とする。逆に、時間関数発生器２３は、スイ
ッチ２６が開放されたときは、一定の傾斜で零速度まで
下降するソフトストップ信号を発生し、速度指令を徐々
に低下させる。

【００１５】速度制御アンプ２４は、時間関数発生器２
３からの速度指令に対して、ペーパに張力を発生するた
めの速度分ΔＮ₂を減算して速度指令とし、パルスピッ
クアップ２２からの速度フィードバック信号との偏差を
比例積分（ＰＩ）演算し、この演算結果を電流制御アン
プ２５の電流指令とする。

【００１６】電流制御アンプ２５は、速度制御アンプ２
４からの電流指令に対して、可変速装置２１の出力等か
ら検出する電流出力を電流フィードバック信号とし、比
例積分演算で可変速装置２１の制御信号を発生する。

【００１７】上記の速度制御系と同様に、テンションリ
ール用モータ１は、速度制御装置２７によって速度制御
される。この速度制御は、タイミングスイッチ２８が投
入されたタイミングで開始され、速度指令をソフトスタ
ート信号に従って徐々に上昇させ、速度制御アンプでは
パルスピックアップ２９によるフィードバック制御を行
い、電流制御アンプによる電流フィードバック制御でな
される。このとき、速度制御アンプの速度指令にはライ
ン速度設定値に対してモータ１の速度をΔＮ₁だけ少し
高くし、鋼板３に張力を発生させる。

【００１８】ここで、タイミングスイッチ２６及び２８
は、モータ７及び１の駆動開始タイミングになり、本実
施形態では、このタイミングを適正にすることで鋼板が
重なり始める位置でペーパ４の先端を挿入できるように
する。このタイミング制御を以下に詳細に説明する。

【００１９】まず、鋼板３をリール２に巻取る前の状態
（前回の巻取り制御終了時）は、鋼板３の先端が出側シ
ャー１１で切断された位置になる。一方、ペーパ４の先
端はペーパカッター８で切断された位置になる。

【００２０】この状態から鋼板３の巻取り開始を行う。
この開始には操作ボタン入力によりスイッチ２８をオン
させ、リール２の駆動が開始される。同時に、鋼板３の
先端がライン速度で出側シャー１１位置から搬送され始
める。

【００２１】この後、タイミングを測ってスイッチ２６
をオンさせる。これにより、鋼板３がリール２に巻取ら
れ始め、その先端がリール２を１回転して重なり始める
タイミングでペーパ４の先端が挿入されるよう、スイッ
チ２６のオンタイミングが自動的に調整される。

【００２２】このタイミング調整は、図２に示すように
なり、時刻ｔ₁でリール２を起動し、時刻ｔ₃が鋼板３の
先端がリール２上で重なり始めるタイミングとすると、
斜線部分の面積が鋼板搬送距離に相当する。この時刻ｔ
₃でペーパ４の先端を鋼板重なり始め位置にまで搬送す
るには、時刻ｔ₂のタイミングでペーパアンワインダー
５を起動すれば、その斜線部分の面積がカッター８の位
置からリール２の噛み込み位置までの搬送距離になるこ
とから、時刻ｔ₂を予め演算で求めることができる。

【００２３】図３は、スイッチ２６を時刻ｔ₂でオンさ
せるための処理フローを示す。鋼板巻き付け開始指令で
スイッチ２８をオンさせ（Ｓ１）、この時刻ｔ₁から鋼
板先端がリール２上で重なり始める時刻ｔ₃までの時間
Ｔ１を演算で求める（Ｓ２）。この時間Ｔ１は、次式か
ら求められる。

【００２４】

【数１】

【００２５】 但し、Ｖ：ライン速度（ｍ／ｓ） α１：ライン速度の加速度（ｍ／ｓ²） Ｌ１：鋼板が出側シャー１１位置からリール２に１ター
ン巻き付くまでの距離（ｍ） 次に、スイッチ２６をオンさせた時刻ｔ₂からペーパ先
端が鋼板の重なり始める時刻ｔ₃までの時間Ｔ２を演算
で求める（Ｓ３）。この時間Ｔ２は、次式から求められ
る。

【００２６】

【数２】

【００２７】但し、α２：ペーパアンワインダーの加速
度（ｍ／ｓ²）時間関数発生器２３の傾斜に相当 Ｌ２：ペーパがカッター８位置からリール２の巻き付け
位置までの距離（ｍ） 上記の時間Ｔ１とＴ２を求めた後、スイッチ２８のオン
から差分（Ｔ１−Ｔ２）に一致する時間の経過を待つ
（Ｓ４）。この時間経過により、図２の時刻ｔ₂のタイ
ミングになり、このタイミングでスイッチ２６をオンさ
せ、ペーパアンワインダーを起動する。

【００２８】これにより、図２の時刻ｔ₃で鋼板３がリ
ール２に１ターン巻取られてその先端が重なり始める位
置にペーパ４の先端が巻き付けられる。この後は、従来
の制御と同じに、ペーパ挿入張力確立（Ｓ６）と、ペー
パアンワインダーの張力制御移行（Ｓ７）と、リール張
力確立（Ｓ８）及びリール張力制御移行（Ｓ９）により
定常の鋼板巻取り運転が行われる。

【００２９】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、鋼板搬
送開始で鋼板がリールに１ターン巻き付けられるまでの
時間Ｔ１と、ペーパ搬送開始でペーパ先端が鋼板の巻き
付け位置に達するまでの時間Ｔ２を演算で求め、この差
分（Ｔ１−Ｔ２）で決まるタイミングでペーパアンワイ
ンダーを起動するようにしたため、ペーパに「しわ」を
発生することなく鋼板の重なり始め位置でペーパを挿入
でき、製品品質を低下させることなく製品の歩留まりを
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す制御装置構成図。

【図２】実施形態のタイムチャート。

【図３】実施形態の制御処理フロー。

【図４】薄板鋼板巻取り装置の機構図。

【符号の説明】

１、７…モータ ２…薄板鋼板巻取りリール ３…薄板鋼板 ４…ペーパ ５…ペーパアンワインダー ２１…可変速装置 ２３…時間関数発生器 ２４…速度制御アンプ ２５…電流制御アンプ ２６、２８…スイッチ ２７…速度制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ライン速度で搬送される薄板鋼板をモー
   タ駆動のリールに張力をかけて巻取り、この巻取りに並
   行してモータ駆動のペーパアンワインダーから鋼板の層
   間にペーパを張力をかけて供給する薄板鋼板巻取り装置
   において、 前記リールを駆動するモータの運転開始で前記鋼板の先
   端が該リールに１ターン巻き付けられるまでの時間Ｔ１
   を演算で求め、前記ペーパアンワインダーを駆動するモ
   ータの運転開始で前記ペーパの先端が前記鋼板の１ター
   ン巻き付け位置に達するまでの時間Ｔ２を演算で求め、
   前記リールを駆動するモータの運転開始タイミングから
   前記時間Ｔ１とＴ２の差分に一致する時間後に前記ペー
   パアンワインダーを駆動するモータを起動する制御手段
   を備えたことを特徴とする薄板鋼板巻取り装置。