JPS62185836A - 誘導加熱式カテナリ−炉におけるカテナリ−量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、炉内通過時に加熱されるストＩＪツブ（帯板
）のカテナリー量（垂下量）を制御する誘導加熱式カテ
ナリー炉におけるカテナＩＪ　−ｉ制御装置に関するも
のである。

Ｂ６発明の概要 本発明は、一対のロール群の間にス）　ＩＪツブを掛け
て搬送するとともに、誘導加熱手段によって７ＩＯ６す
る一方、一対のロール群の間に掛けたストリップの中央
部な誘導加熱手段から検出させる露出部を設け、この露
出部の近傍にカテナＩＪ　　＠を検出する検出手段を配
置した誘導加熱式カテナリー炉において、 カテナリー雪検出手段の検出値ｌウィンドコンパレータ
で設定値と比較し、その設定範囲外の出力と緩衝用のパ
ルス発生器の出力との論理＆夕とってその出力をロール
群の所定のロールの回転駆動手段の逆転用のパルスとし
て用いることにより、ロールの回転数側例でストリップ
の搬送を制御し、品い精度でカテナリー量の一定制御１
行うようにしたものである。

Ｃ０従来の技術 焼鈍等の目的でストリップを加熱下る場合、ロール間に
張られたストリップを加熱炉内で搬送させるとともにロ
ール間でのストリップのカテナリー＊’ｖ制御している
。

加熱炉内のカテナリー量は少な丁ざるとストリップにか
かる張力が過大となりストリップの異常伸び又は破断を
生じることがあり、多丁ぎるとストリップが炉床に接触
し表面に疵を付けてしまったリストリップが均熱ゾーン
より下がって適正な加熱ができなくなったりする。これ
を防止するためＣ：加熱炉を大きくてると、設備費や操
業費用が増加下るだけでなく、バーナーや熱風吹出孔か
らの距離によって温度差が生じ、カテナリー量の大小に
よるストリップの昇温履歴にバラツキが生じて品質が不
安定になる。従ってカテナリー量は、ストリップに大き
な張力がかからない範囲でできるだけ小さくてることが
好ましく、シかもプライドルロールとストリップとの間
のスリップ等によってカテナリー量が変動しや丁いので
、常に一定の値を維持するように制御することが必要で
ある。

ストリップの加熱ｉｌＫとしては、従来次のようなもの
がある。

第５図に示Ｔように、プライドルロール１．２゜５．６
と支持ロール３．４とにわたってストリップ７が掛けら
れ、支持ロール３と４との間に配置した力ロ熱炉４０内
でス）　ＩＪツブ７が搬送されながら加熱されるように
なっている。加熱炉２９におけるス）　ＩＪツブ７の入
口には、水平線に対するストリップ７の角度θを検出す
ることによって角度θと対応するカテナＩＪ−＠Ｈ”４
（間接的に検出する位置検出６団が具えられている（特
公昭５７−４２１３３号公報参照）。

このほか、第５図におけるプライドルロール２の軸受等
にロードセル等な具えてストリップ７の張力を検出てる
ことにより間接的にカテナリー量Ｈ−ｇ検出する構造の
毛のや、ストＩＪツブ上に光線ｌ照射してカテナリー変
動によるストリップ上の光点の移動ｔをカメラで撮影し
５光点の移ａｔを検出することによって間接的にカテナ
リーｔを検出するものがある（特公昭５７−２０６８０
６号公報参照）。

しかし、前記のものはいずれも加熱炉内でのストリップ
のカテナリー１’ｋｌｆＦＩに検出するものではなく、
高温の加熱炉の外部から間接的に検出下るものであるた
めカテナリー量が正確に検出できず、そのためストリッ
プのカテナリー量が正確に制御できない。また、ストリ
ップの板厚や板幅の変動に伴ってカテナリー量を補正し
なければならない点からも検出値に誤差が生じ易い。

このため、炉内のストリップのカテナリー量ｌ＠災に測
定して制御することも試みられている（特公昭５７−４
２１３３号公報参照）。

ところが、高温の炉内でストリップのカテナリーｔ’＆
検出することになるため、検出方法や検出器が制約され
る。また、高温中である九め検出精度が悪い等の多々の
問題がある。

このような問題点を解消した加熱装置が本発明る（特願
昭６０−１４７８１０号）。

それは、ストリップを掛は渡Ｔ一対のロール群の間に誘
導加熱手段を配置するとともに一対の前記ロール群の間
に掛けたストリップの中央部を前記誘導加熱手段から露
出させるためのｍ　圧部を設け、ストリップのカテナリ
ー量を検出てるための検出手段ｌ該露出邪に対向して配
＠する一方、少なくともいずれかの前記ロール群の回転
数を変える変速手段を設け、予め設定されたカテナリー
設定値と検出手段によって検出されたカテナリー検出値
との差に基づいて前記変速手段を制御する制御手段を前
記検出手段及び前記変速手段に接続したことｌ特徴と下
る。

Ｄ０発明が解決しようと下る問題点 ところで、このようにカテナリーｔ′？：正確に検出で
きても、カテナリー量の一定制御には高精度の制御系が
必要である。

Ｅ０問題点な解決するための手段 本発明は、一対のロール群の間にス）　ＩＪツブｌ掛け
て搬送するとともに、誘導加熱手段によって加熱する一
方、一対のロール群の間に掛けたストリップの中央部を
誘導加熱手段から露出させる露出ｆｆ１−ｖ設け、この
露出部の近傍にカテナリーｔを検出する検出手段を配置
した誘導加熱式カテナリー炉において、前記カテナリー
量検出手段の検出値が設定範囲内にあるか否かを判別す
るウィンドコンパレータと、緩衝用のパルスを発生下る
緩衝用パルス発生器と、前記ウィンドコンパレータの設
定範囲外の出力と前記緩衝用のパルスとの論理積をとり
、その出力をロール群の所定ロールの回転駆動手段の逆
転用のパルスとしてコントローラに供給する論理回路と
、正転用のパルスを発生して前記コントローラに供給す
るモータ用パルス発生器と、前記コントローラからの制
御信号を受けて＃記回転駆動手段を駆動下るドライバと
を備えてなることを特徴とするものである。

２０作用 ストリップは搬送されながら誘導加熱手段によって加熱
される。この時、一対のロール群の間の中央部の露出部
でそのカテナリー量が検出手段により検出され、検出値
がウィンドコンパレータの設定範囲内にあるか否かが判
別される。設定範囲外の時はその出力と緩衝用のパルス
との論理積が逆転用のパルスとしてコントローラに供給
され、ロールの回転駆動手段としてのモータの回転速度
が制御されてカテナリー量の一定制御が行われる。

Ｇ、実施例 第１図〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、 プライドルロール１．２及び支持ロール３によって鷹−
ロール群が構成され、プライドルロール５．６及び支持
ロール４によって第二ロール群がｆｉｌｌ　［Ｅされて
いる。プライドルロール２．５にはモータ８．９が連結
されており、第一ロール群と第二ロール群との間にスト
リップ７が掛けられている。支持ロール３と４との間に
は、誘導加熱手段としての二分割の誘導加熱コイル（以
下、単にコイルという）　１０　、１１が配置されてい
る。コイルｌＯは上下方向からストリップ７を挾む；イ
ル片ＩＯ＆。

１０　ｂから酵収され、コイル１１はコイル片１１　ａ
　、　ｌｌｂから構成されている（第２図参照）。これ
らのコイル１０　、１１は夫々図示しない高周波又は中
周波電源に＠続されている。コイル１０　、１１は、ス
トリップ７のたわみに沿うように支持ロール３．４から
遠い部分が低くなるよう傾けて略Ｖ字形に配置されてお
り、支持ロール３と４との中間地点であるコイルＩＯと
１１との闇ではストリップ７がコイル１（）。

１１外に裏山した状態となり、この露出したストリップ
７の真下にはストリップ７のカテナリーｆｉＨを検出て
る検出手段としての距離センサ１２が配置されている。

距離センナとしては、発射した光あるいは超音波がスト
リップ７で反射して返ってくるまでの時間ｌ測ることに
よって距離センサとストリップ７との距離ｆを測定し、
これによってカテナＩＪ−＠Ｈｙｚ割り山王方式のもの
等が使用される。一方、モータ８．９には制御装置ｉ２
０が接続されている。

゛制御計　ｆｇｆ　２０は、第３図のように前記距離セ
ンサ１２によるカテナリー量の検出信号（０〜０．２　
Ｖ　）が中点の上下の半値幅の範囲内か、否かを判別す
るウインドコンパレータ２１、前方、後方のモータ８．
９の正転用のパルスを発生するパルス発生器（例えばシ
ンセサイザＣＰＯ−１ＯＡ）２２、このパルス発生器２
２の出力（１０Ｈｚ−１０ＫＨｚ　）　’に正転用のパ
ルスとしてＦＣ端に受けるコントローラ２３と２４、両
コントローラ２３　、２４の出力ｌ受けて前記モータ８
．９１駆Ｕするモータドライバ２５と２６、緩衝用パル
スを発生するパルス発生器２７、前記ウィンドコンパレ
ータ２１の出力（入力が上値にある時と下値にある時の
出力）と前記パルス発生器ｎの出力との論理積なとり、
その出力をモータ８，９の逆転用のパルスとして前記コ
ントローラ２３　、２４のＲＣ端に供給する論理回路２
８と四等により構成されている。

前記ウィンドコンパレータ２１７ａ’含む逆転用のパル
ス１発生する回路の具体例を第４図に示す。ウィンドコ
ンパレータ２１としてはＩＣのＴ　ＣＡ　９６５な用い
、可変抵抗ＶＲＩで中点な、可変抵抗ＶＲ２で半値幅を
それぞれ設定する。緩衝用のパルス発生器がとしてはＩ
ＣのＮＥ５５５を用い、可変抵抗ＶＲ３で緩衝具合を設
定する。ウィンドコンパレータ２１の出力とパルス発生
器ｎの出力（１０Ｈｚ〜１ＱＫＨｚ）　　の論理積をと
る論理回路２８　、２９は、インバー／ＩＮＶＩ　、Ｉ
ＮＶ２、ｆン）’回路ＮＡ　１　。

ＮＡ２、インバータＩ　ＮＶ　３　、　Ｉ　ＮＶ　４　
ニ！　’）Ｉｌｌ成し、その出力はフォトカプラＰＣＩ
、ＰＣ２及びインパータエＮｖ５．工Ｎｖ６を介してＷ
ｃ３図のコントローラ２３　、２４のＲＣ端に供給する
ようにしている。

次に、動作について述べる。モータ８．９を駆動するこ
とによりストリップ７は纂１図中、矢印の方向へ搬送さ
れ、一方、コイル１０及び１１には高周波あるいは中周
波の電流が流される。搬送されるストリップ７は、まず
コイル片１０　ａと１０　ｂとの間を通過しながら誘導
加熱され、虹にコイル片ｔＸａと１１　ｂとの闇を通過
しながら誘導加熱されて所定の温度になり、焼鈍等が施
される。カテナリー量Ｈｉ設定値Ｈ１（ウィンドの中点
）に設定しておいたと仮定した場合、距離センサ１２が
検出値Ｈ２を検出すると、制御装置２０内のウィンドコ
ンパレータ２１によって設定値Ｈ１と検出値Ｈ２とが比
較され、検出値がＨｌの上下の半値幅の範囲内となるよ
うにコンパレータ２１の出力とパルス発生器２７の出力
の論理積が逆転用のパルスとしてコントローラ２３　、
２４に送られる。すると、モータ８，９の双方又はいず
れか一方の回転数が増減されて検出値がＨｌを中心とす
る設定範囲内となる。以上のようにして、ストリップ７
の誘導加熱中はカテナＩ）　−４１Ｈが常に設定値Ｈ１
に保持され、適正な加熱が行なわれる。

なお、距離センサＴ２はストリップ７の上方に設けても
よい。また、従来の炉中加熱と異なりコイルを分割して
加熱することが容易であり、しかも二分割でる方がコイ
ルの製作が容易で加勢のための電力制御も行ない易い点
があることなどから、本実施例では二分割の誘導加熱コ
イルＩＯと１１とを具えた場合について示したが、これ
らのコイルを一体化下るとともにコイルの中央部に切欠
部又は観測窓を設け、該切欠部又は観測窓に検出手段と
しての距離検出器を配置するようにしてもよい。

Ｈ０発明の効果 以上のように本発明Ｃ：よれば、ストリップのカテナリ
ー量が最大となる中央部近傍を露出させ、この部分に対
応してセンナを配置してカテナリー量を測定し、この測
定値なウィンドコンパレータで設定値と比較し、その上
値と下値の出力と緩衝用のパルス発生器の出力との論理
積をとってその出力パルスな前方、後方のモータの逆転
用のパルスとしてコントローラに供給するようＣｌ、た
ので、高い制御精度が期待でき、正確な検出と相撲って
カテナリー量の制御に際し好適な制御が可能となる。し
かも、制御系の構成も簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する銹導加熱式カテナリー炉の構
成図、第２図は誘導加熱コイル内へストリップを通した
状態を示す斜視図、第３図は本発明に係るカテナリー量
制御装置の一実施例な示すブロック図、＠４図は同実施
例における逆転用のパルスを発生する回路の具体的構成
を示す回路図、第５図は従来のストリップの加熱装置を
示すｆＪ構成図ある。 １．２，５．６・・・プライドルロール、３．４・・・
支持ロール、７・・・ストリップ、８，９・・・モータ
、１０　、１１・・・誘導加熱コイル、１２・・・距離
センサ、２０・・・Ｍ御１＝ｌｔ、　２１・・・ウィン
ドコンパレータ％　２２・・・パルス発生器、２３．２
４・・・コントローラ、２５　、２６・・・モータドラ
イバ、ｎ・・・パルス発生器（緩衝用）、２８゜２９・
・・論理回路。 第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対のロール群の間にストリップを掛けて搬送す
   るとともに、誘導加熱手段によって加熱する一方、一対
   のロール群の間に掛けたストリップの中央部を誘導加熱
   手段から露出させる露出部を設け、この露出部の近傍に
   カテナリー量を検出する検出手段を配置した誘導加熱式
   カテナリー炉において、前記カテナリー量検出手段の検
   出値が設定範囲内にあるか否かを判別するウインドコン
   パレータと、緩衝用のパルスを発生する緩衝用パルス発
   生器と、前記ウインドコンパレータの設定範囲外の出力
   と前記緩衝用のパルスとの論理積をとり、その出力をロ
   ール群の所定ロールを駆動する電動機の回転駆動手段の
   逆転用のパルスとしてコントローラに供給する論理回路
   と、正転用のパルスを発生して前記コントローラに供給
   するモータ用パルス発生器と、前記コントローラからの
   制御信号を受けて前記回転駆動手段を駆動するドライバ
   とを備えてなることを特徴とする誘導加熱式カテナリー
   炉におけるカテナリー量制御装置。