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JP2558030B2 - 鋼帯の巻取り制御方法 - Google Patents
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JP2558030B2 - 鋼帯の巻取り制御方法 - Google Patents

鋼帯の巻取り制御方法

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JP2558030B2
JP2558030B2 JP3340798A JP34079891A JP2558030B2 JP 2558030 B2 JP2558030 B2 JP 2558030B2 JP 3340798 A JP3340798 A JP 3340798A JP 34079891 A JP34079891 A JP 34079891A JP 2558030 B2 JP2558030 B2 JP 2558030B2
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steel strip
reel
winding
speed
stepped
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康雄 市井
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Kawasaki Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】鋼帯の巻取りリールに段付スリー
ブを用いて鋼帯の巻取り制御を行うにあたって、鋼帯巻
取り初期の鋼帯段差により発生するキズを防止する鋼帯
の巻取り制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に鋼帯をリールで巻き取る場合、最
初の数巻きは鋼帯の巻き始めの段差により押しキズが発
生し、製品の歩留り低下をもたらすという問題がある。
これに対し特開平2−263515号公報に開示されて
いるように、図4に示すような段付のスリーブを用いこ
の段差部を鋼帯の先端に合わせて巻き取ることにより、
鋼帯による段差部が解消し、鋼帯段差による鋼帯コイル
内巻きの押しキズを防止できるという方法が提案されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方法では、鋼帯巻付けの際、巻付け速度を零として鋼
帯を一時停止するかあるいは著しく低速にする必要があ
り、鋼帯の巻取りのリール切り替えにおけるサイクルタ
イムに支障をきたすこととなる。また、リールへの鋼帯
巻付け時の張力確保も十分にできず、初期内径部のルー
ズなコイルが発生するという未解決の課題があった。
【0004】そこで、この発明は、上記従来の未解決の
課題に着目してなされたものであり、鋼帯の先端部の検
出と鋼帯搬送速度に基づく鋼帯先端部の位置トラッキン
グと、リールに装着された段付スリーブの段差部検出
と、リール巻付けの際のリード速度および巻きつき張力
確立までのリールの鋼帯巻きつきターン数に基づいて、
リール回転速度および角度の制御を行うことにより、走
行鋼帯先端部と段付スリーブ段差部の高精度な位置合わ
せを可能とする鋼帯の巻取り制御方法を提供することを
目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る鋼帯の巻取り制御方法は、段付スリー
ブを装着した巻取リールに鋼帯を巻取る鋼帯の巻取り制
御方法において、前記巻取リールに鋼帯を巻付け開始す
る際に、予め鋼帯の巻付け開始から鋼帯の張力確立時ま
でに鋼帯先端と前記段付スリーブの段差部とを一致させ
る巻取リール及び鋼帯間の滑り量と、巻取リールの回転
開始から通常の搬送速度より速いリード周速度に達する
までの増速時間とを考慮した回転位置に前記段付スリー
ブの段差部を停止させておき、搬送される鋼帯の先端位
置が搬送速度に応じた所定位置に達したときに、巻取リ
ールを始動して前記リード周速度まで増速させ、前記張
力確立時に巻取リールを通常周速度に制御するようにし
たことを特徴としている。
【0006】
【作用】本発明においては、巻取リールに鋼帯を巻付け
開始する際に、予め鋼帯の巻付け開始から鋼帯の張力確
立時までに鋼帯先端と前記段付スリーブの段差部とを一
致させる巻取リール及び鋼帯間の滑り量と、巻取リール
の回転開始から通常の搬送速度より速いリード周速度に
達するまでの増速時間とを考慮した回転位置に前記段付
スリーブの段差部を停止させておき、搬送される鋼帯の
先端位置が搬送速度に応じた所定位置に達したときに、
巻取リールを始動させてリード周速度まで増速させるこ
とにより、張力確立時に鋼帯先端位置と前記段付スリー
ブの段差部との位置関係が自動的に合致することにな
り、このときに巻取リールを通常周速度に制御するする
ことにより、鋼帯先端部と段付スリーブの段差部の高精
度の位置合わせと、鋼帯の張力保持ができる。
【0007】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明の一実施例を示す概略構成図で
ある。図1において、1は鋼帯であって、搬送ロール2
によって速度v1 で搬送され、回転制御が行われる段付
スリーブ7を装着したリール3に巻き取られる。そし
て、鋼帯1の先端については、例えば投受光タイプのフ
ォトスイッチ5を鋼帯の搬送されるパスの上下に設置
し、その遮光状態の変化により検出し、また、鋼帯1の
搬送速度については、鋼帯に接触回転するメジャーリン
グロール4によって検出され、前記フォトスイッチ5の
検出時点からの鋼帯先端位置のトラッキングを行う。そ
して、鋼帯1を搬送する搬送ロール2の回転速度は搬送
ロール2に付帯した搬送ロール速度検出器21により検
出されて制御装置100に入力され、搬送ロール2を駆
動する搬送ロール駆動電動機20にフィードバック制御
され制御装置100により一定に保たれる。また、メジ
ャーリングロール4による検出速度v1 も制御装置10
0に入力される。
【0008】次に、リール3に装着された段付スリーブ
7の段差部を検出するため、例えばスリーブの外周を黒
くしておき、段差部のみ鏡面として反射率を異ならせて
おき、反射面に直交して設置された反射型のフォトスイ
ッチ6で段差部を検出し、制御装置100へ入力する。
さらに、リール3の回転速度は、リール速度検出器31
により検出されて制御装置100に入力され、リール駆
動電動機30にフィードバックされて制御装置100に
より鋼帯の巻取り量に応じたリール3の回転制御が行わ
れる。
【0009】ここで、制御装置100の動作の概要を説
明しておく。先ず、リール駆動電動機30を駆動制御し
てリール3の周速度が0からfv1 になる時間T1 を計
測し、記憶した後、リール3を停止する。次に、搬送ロ
ール駆動電動機20を駆動し、搬送ロール2を回転させ
る。そして、鋼帯1を搬送しメジャーリングロール4で
の検出速度がv1 になるように搬送ロール駆動電動機2
0を制御する。
【0010】次に、例えば反射型のフォトスイッチ6に
よって、段付スリーブ7の段差部を検出し、後述の如く
段付ポイントを原点とした場合に原点から−(θ0 +θ
1 )に段付スリーブ7の段付点を位置決め停止するよう
にリール駆動電動機30の制御を行う。そして、鋼帯1
が速度v1 で例えば投受光タイプのフォトスイッチ5を
遮光した時点からトラッキングを開始する。
【0011】そして、待機しているリール3は、鋼帯1
の先端がフォトスイッチ5よりmt進行した時点でリー
ル駆動電動機30を駆動してリール3が鋼帯1の搬送速
度v 1 より速いリード周速度fv 1 を鋼帯巻数がN回に
なるまで維持し、その後は巻数の増加に応じて、リール
3を回転制御する。次に、鋼帯1の先端と段付スリーブ
の段差部が一致する原理を以下に説明する。先ず、フォ
トスイッチ4における鋼帯検出ポイントから、リール3
の段付スリーブ上の鋼帯1の巻付きターン数の増加ポイ
ントつまり段付ポイント(図3参照)までの距離をLと
し、鋼帯1の搬送速度をv1 とし、リール3 の初期回転
周速度を鋼帯1の搬送速度v 1 リード率f(f≧1)
を乗じたリード周速度fv1とし、鋼帯1のリール巻付
けによる張力確率時の鋼帯ターン数をNとし、段付スリ
ーブの外径をDとし、鋼帯1の厚みをtとすると、リー
ル3がN回転する間の鋼帯1の送り長さmSNは、下記
(1) 式で表される。
【0012】 mSN=πD+π(D+2t)+π(D+4t)+・・・・・ =πDN+πN(N−1)t ……………………(1) リール3がN回転する間のリール回転周長をmRNとする
とv1 とfv1 との速度差がNターン間発生し、Nター
ンで張力が確立する。次いで、スリーブ段差と鋼帯先端
を一致させる際のリール回転スリップ周長αは、下記
(2) 式で表される。
【0013】 mSN/v1 =(mRN+α)/fv1 ……………………(2) ここで、mRN=πDNであり、(1) 式,(2)式より、 α=fmSN−mRN=πN[f{D+(N−1)t}−D]…………(3) αをリール角度θ0 (deg) で表すと θ0 =α/πD×360 =N[f{D+(N−1)t}−D]・360/D …………(4) 次に、リール周速度が0→fv1 に達する時間をT1
し、その間の回転角度をθ1 (設備により固有)とし、
(4) 式で求まるθ0 を考慮して、段付ポイントを原点と
した場合に原点から−(θ0 +θ1)に段付スリーブ7の
段付点を、リール駆動電動機30により位置決め停止し
待機させる。
【0014】また、待機しているリール3は、鋼帯1の
先端が、フォトスイッチ5よりmt 進行した時点でリー
ル3の回転起動を行い、fv1 の速度とすることにより
鋼帯1の先端と段付スリーブ7の段付点の位置を一致さ
せることができる。ここで、mt =L−v1 1 とな
る。さらに、搬送される鋼帯の先端位置と段付スリーブ
の段付点の位置関係については、前記関係式により一義
的に求まるため逐次鋼帯先端部のトラッキングに基づき
リール回転角度の修正制御を行うことにより、鋼帯先端
部と段付スリーブ7の段差部の高精度な位置合わせが可
能となる。
【0015】次に、上記実施例の動作を図2のフローチ
ャートを伴って説明する。先ず、ステップS1において
リール3の周速度が0→fv1 に達する時間T1 を計測
し、そして、ステップS2において時間T1 をメモリに
記憶した後、リール3を停止する。次いで、ステップS
3においてリール駆動電動機30を制御して段付スリー
ブ7の段付点を例えば反射型のフォトスイッチ6により
検出する。そして、ステップS4において前記(4) 式に
基づいてリール角度θ0 を算出し、ステップS5におい
て、段付ポイントを原点とした場合に原点から−(θ0
+θ 1)の位置にリール駆動電動機30を制御して位置決
め停止して待機させる。ここで、θ1 は設備に固有の値
である。次いで、ステップS6で搬送ロール駆動電動機
20を制御して、メジャーリングロール4で検出される
搬送速度をv1 とする。そして、ステップS7で例えば
投受光タイプのフォトスイッチ5により鋼帯1の先端が
通過するのを検出する(トラッキングの開始)。
【0016】次いで、ステップS8において、鋼帯1の
先端がフォトスイッチ5よりmt 進行したか否かをmt
=L−v1 1 の式により判断し、mt に達していなけ
ればステップS8に戻り、mt に達していればステップ
S9に移行する。ステップS9では、リール3を回転開
始して0→fv1 の周速度まで上昇させこの速度で保持
する。
【0017】次に、ステップS10においてリール3に
周速度fv1 で鋼帯1をNターン巻き取ったか否かを判
断する。巻き取っていなければステップS10に戻る。
Nターン巻き取っていれば、鋼帯1の先端は回転角度
(θ0 +θ1 )だけスリップし、鋼帯1の先端と段付ス
リーブ7の段付点の位置を一致させることができ、張力
が確定する。ステップS10でNターン巻き取った後
は、ステップS11でリール3への巻数に応じてリール
3をリール駆動電動機30で回転制御して鋼帯1の巻取
りを続ける。ステップS12で巻取りが終了したか否か
を判断し、終了していなければステップS11に戻り、
巻取りが終了していれば、ステップS13に移行してリ
ール3の回転を停止する。そして、ステップS14にお
いて全ての鋼帯の巻取りが終了したか否かを判断し、終
了していなければステップS3へ戻り上記の動作を繰り
返す。全ての鋼帯について終了していれば、図2のフロ
ーチャートを終了する。
【0018】なお、上記実施例において、鋼帯の搬送量
の検出をメジャーリングロール4を鋼帯に接触回転させ
て行ったが、これに限るものではなく、搬送ロール2に
付帯する搬送ロール速度検出器21で行ってもよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による鋼帯
の巻取り制御方法によれば、段付スリーブを装着した巻
取リールに鋼帯を巻取る鋼帯の巻取り制御方法におい
て、前記巻取リールに鋼帯を巻付け開始する際に、予
帯の巻付け開始から鋼帯の張力確立時までに鋼帯先端
と前記段付スリーブの段差部とを一致させる巻取リール
及び鋼帯間の滑り量と、巻取リールの回転開始から通常
の搬送速度より速いリード周速度に達するまでの増速時
間とを考慮した回転位置に前記段付スリーブの段差部を
停止させておき、搬送される鋼帯の先端位置が搬送速度
に応じた所定位置に達したときに、巻取リールを始動さ
せて前記リード周速度まで増速させ、前記張力確立時に
巻取リールを通常周速度に制御することにより、鋼帯の
先端部と段付スリーブ段差部とを高精度で合致させるこ
とができ、鋼帯のリール切替のサイクルタイムを制約す
ることなく、また、鋼帯コイルの初期内巻き部の鋼帯端
部による押しキズを防止することができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の概略構成図である。
【図2】実施例のフローチャートである。
【図3】段付スリーブ7上に鋼帯1が巻きついたときの
段付ポイントの位置である。
【図4】段付スリーブ7の形状図である。
【符号の説明】
1 鋼帯 2 搬送ロール 3 リール(段付スリーブ7を装着) 4 メジャーリングロール 5 投受光タイプのフォトスイッチ 6 反射式のフォトスイッチ 7 段付スリーブ 20 搬送ロール駆動電動機 21 搬送ロール速度検出器 30 リール駆動電動機 31 リール速度検出器 100 制御装置

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 段付スリーブを装着した巻取リールに鋼
    帯を巻取る鋼帯の巻取り制御方法において、前記巻取リ
    ールに鋼帯を巻付け開始する際に、予め鋼帯の巻付け開
    始から鋼帯の張力確立時までに鋼帯先端と前記段付スリ
    ーブの段差部とを一致させる巻取リール及び鋼帯間の滑
    り量と、巻取リールの回転開始から通常の搬送速度より
    速いリード周速度に達するまでの増速時間とを考慮した
    回転位置に前記段付スリーブの段差部を停止させてお
    き、搬送される鋼帯の先端位置が搬送速度に応じた所定
    位置に達したときに、巻取リールを始動して前記リード
    周速度まで増速させ、前記張力確立時に巻取リールを通
    常周速度に制御するようにしたことを特徴とする鋼帯の
    巻取り制御方法。
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CN108339866A (zh) * 2016-12-15 2018-07-31 苏州高精特专信息科技有限公司 一种钢带或铝带用放出轴的改进结构

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