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捲取ネッキング防止装置
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- 【要約】
【目的】 ネッキングの発生を防止し、製品の品質向上が図れるようにする。
【構成】 仕上圧延機で圧延を行ったストリップを2つのピンチロールの押圧力で所定の張力を付与しながらマンドレルに捲き取る熱間圧延設備において、前段のピンチロールの前後に配設されてストリップの通過を2つのメタル検出器で検出し(ステップ101)、その2つの検出信号に基づいて前記ストリップの速度を算出し(ステップ103)、これに基づいてピンチロール及びマンドレルの各速度を修正し(ステップ105)、前記マンドレルのロードオンをもって前記マンドレルの余剰エネルギーを放出する(ステップ107,108)。
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- 【特許請求の範囲】
【請求項1】 仕上圧延機で圧延を行った材料を2つのピンチロ−ルの押圧力で所定の張力を付与しながらマンドレルに捲き取る熱間圧延設備において、前段のピンチロ−ルの前後に配設されて材料の通過を検出する2つのメタル検出器と、この2つのメタル検出器の信号発生間の時間に基づいて前記材料の速度を算出し、これに基づいて前記ピンチロ−ル及び前記マンドレルの各速度を修正する第1の制御手段と、前記マンドレルのロ−ドオンをもって前記マンドレルの余剰エネルギ−を放出する第2の制御手段とを具備することを特徴とする捲取ネッキング防止装置。
- 【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延設備において製品が仕上圧延スタンドを抜け出た後のピンチロ−ル及びマンドレルの回転制御を最適にし、コイルの捲き形状を向上させるための捲取ネッキング防止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】熱間圧延設備は、粗圧延を行う粗圧延機、この圧延機より搬送されてくる板材に対して最終的な仕上げ圧延を行う仕上圧延機のほか、その出側温度を所望値にする注水装置、圧延の完了したストリップ(材料)を捲き取る捲取装置などを備えて構成されている。
【0003】さらに、仕上圧延機から捲取装置に至る構成について説明すると、仕上圧延機の後段には、ストリップを後段に導くためのホット ラン テ−ブル(以下、Hテ−ブルという)が配設され、このHテ−ブルの後段には所定間隔に複数のピンチロ−ルが配設されストリップに所定の押圧力を付与している。各ピンチロ−ルの前後には捲取ガイド(サイドガイド)が設けられている。そして、最終段には板材を捲き取ってコイルを生成するための芯になる複数のマンドレルが配設されている。
【0004】このような圧延設備において、ストリップがHテ−ブルを搬送される過程で、メタル検出器によりストリップの到来が検出される。さらにストリップは捲取ガイドによってガイドされながら進行し、ピンチロ−ルに到達すると該ピンチロ−ルにストリップ先端が噛み込まれ、ストリップに所定の押圧力を付与する。ついで、ストリップ先端はマンドレルへ送り込まれ、マンドレルに附属するラッパ−ロ−ルの介助を受けてマンドレルに捲き取られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来技術にあっては、材料がマンドレルに噛み込まれると同時にマンドレルとピンチロ−ル間に介在するストリップには強い張力が付与され、強度的に最も弱い部分が影響を受け、その部分の幅が狭く(細く)なる所謂ネッキング現象を生じるという問題がある。このような事態が生じる理由は、現状では、正確な材料速度を把握する手段がないため、捲き付け性の観点からリ−ド率を比較的高めにとっていることにある。
【0006】そこで、本発明の目的は、ネッキングの発生を防止し、製品の品質向上が図れるようにする捲取ネッキング防止装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、この発明は、仕上圧延機で圧延を行った材料を2つのピンチロ−ルの押圧力で所定の張力を付与しながらマンドレルに捲き取る熱間圧延設備において、前段のピンチロ−ルの前後に配設されて材料の通過を検出する2つのメタル検出器と、この2つのメタル検出器の信号発生間の時間に基づいて前記材料の速度を算出し、これに基づいて前記ピンチロ−ル及び前記マンドレルの各速度を修正する第1の制御手段と、前記マンドレルのロ−ドオンをもって前記マンドレルの余剰エネルギ−を放出する第2の制御手段とを設けるようにしている。
【0008】
【作用】上記した手段によれば、2つのメタル検出器間を通板する材料の通過時間から材料速度が算出され、これに基づいてピンチロ−ル及びマンドレルが修正される。さらに、ネッキングを誘発するエネルギ−が計算され、その少なくとも一部が電源側に回生される。したがって、材料の板幅精度を向上させることができ、品質向上を図ることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例につて図面を参照しながら説明する。
【0010】図1は本発明による捲取ネッキング防止制御の処理例を示すフロ−チャ−トである。また、図2は本発明にかかる捲取ネッキング防止装置及びその周辺設備を示す構成図である。
【0011】図2に示すように、複数の仕上圧延スタンド(ここでは一部、F4〜F7の4基のみを図示)を有する仕上圧延機1の後段にはHテ−ブル2が設置され、その後段の上部には捲取ガイド3、ピンチロ−ル4及び捲取ガイド5が配設されている。さらに、Hテ−ブル2の後段にはピンチロ−ル6,7,8が順次配設され、このピンチロ−ル間には捲取ガイド9,10が配設されている。ピンチロ−ル6,7,8の各々の斜め下方には、マンドレル11,12,13が配設され、その各々にはラッパ−ロル14,15,16が当接自在に配設されている。
【0012】なお、ピンチロ−ル6〜8のほかにピンチロ−ル4を設けてツインにしているのは、ストリップが仕上圧延機1を抜け出ると、この仕上圧延機1での押圧力が欠けた分を1台では補うことが難しいことによるものである。
【0013】このほか、捲取ネッキング防止制御及び圧延に必要な各種の制御を実行するために制御装置17が設けられている。この制御装置17は、工場全体を管理する不図示のホストコンピュ−タ(或いはプロセスコンピュ−タ)の下位コンピュ−タとして位置づけられ、ホストコンピュ−タの管理のもとに本発明の処理を実行する。
【0014】また、捲取ガイド3の手前にはメタル検出器18が設置され、さらに捲取ガイド5とピンチロール6の間の上部には、材料の通過を検出するためのメタル検出器19が設けられ、同様に、ピンチロール6,7の間及びピンチロール7,8の中間の上部にはメタル検出器20,21が設けられ、各々の出力信号は制御装置17に取り込まれる。また、ピンチロール4にはマンドレル11のロードオンを検出するためのロードセル22が設けられ、その出力信号は制御装置17に取り込まれる。
【0015】仕上圧延機1で仕上圧延の終了したストリップは、Hテ−ブル2を通し、さらに捲取ガイド3でガイドされながらピンチロ−ル4の直下に送り込まれ、所定の圧力が付与される。さらにストリップは捲取ガイド5でガイドされながらピンチロ−ル6に噛み込まれる。ついでストリップの先端はマンドレル11へ送り込まれ、到達と同時にラッパ−ロ−ル14によって押圧され、徐々にマンドレル11の表面に捲きとられ、コイルが形成される。
【0016】次に、図1を参照して本発明による捲取ネッキング防止制御の処理について説明する。なお、図中の“S”はステップを表している。
【0017】まず、ストリップ先端がメタル検出器18,19の直下を通過したことによる検出信号が取り込まれる(S101)。そして、メタル検出器18の検出信号の発生からメタル検出器19が検出信号を発生するまでの時間tを算出し(S102)、これに基づいてストリップの速度Vmを算出する(S103)。この速度算出は、〔メタル検出器18,19間の距離m〕/〔計測時間t〕=Vmとして求めることができる。ついで、〔先進率α〕×〔仕上圧延スタンドのロール周速Vr〕=Vf(速度平均値)を求める。
【0018】ここで、Vm/Vf=Km=1、すなわちVm=Vfとなることがストリップに張力変化を生じさせないという意味で望ましい。そこで、Kmが一定の範囲内にあればよいが、範囲外にある場合にはKm=1になるように先進率αを加えた速度を求め(ステップ104)、これによりピンチロール6とマンドレル11の各速度を修正する(S105)。
【0019】次に、ロードセル22の状態を監視し、ロードオンが判定されれば(S106)、マンドレル11にストリップ捲付後の先進率α分のエネルギーを算出し(S107)、これに見合ったインバータ電流(マイナス方向の電流)を電源部に一定時間通電し、ネッキング誘発の原因となるエネルギーを電源側へ回生する(S108)。
【0020】図3は本発明の制御による制御波形図の一例を示している。(a)は速度、(b)は板幅偏差、(c)は電源動作状態を各々示している。X1〜X3の時点でメタル検出器18,19によりストリップの通過時間t1が求められるが、X2の捲き取り開始時点で或る板幅偏差(例えば5mm)が生じる。X3以降で(a)に示すように図1のステップ105による速度修正が実施される。この結果、(b)のように従来は大きな板幅偏差が生じていたのに対し、本発明では板幅偏差を小さくすることができる。また、板幅偏差が生じる段階においてはロードセル22が動作するため、ステップ107,108による処理により、X4の時点でエネルギー回生が行われ、板幅偏差の低減に寄与している。
【0021】以上の制御により、マンドレルにストリップが捲付後の板幅精度を向上させることができる。
【0022】
【発明の効果】以上より明らかな如く、本発明によれば、仕上圧延機で圧延を行った材料を2つのピンチロールの押圧力で所定の張力を付与しながらマンドレルに捲き取る熱間圧延設備において、前段のピンチロールの前後に配設されて材料の通過を検出する2つのメタル検出器と、この2つのメタル検出器の信号発生間の時間に基づいて前記材料の速度を算出し、これに基づいて前記ピンチロール及び前記マンドレルの各速度を修正する第1の制御手段と、前記マンドレルのロードオンをもって前記マンドレルの余剰エネルギーを放出する第2の制御手段とを設けるようにしたので、材料の板幅精度を向上させることができ、品質向上を図ることができる。
- 【公開番号】特開平7−75827
【公開日】平成7年(1995)3月20日
【発明の名称】捲取ネッキング防止装置
- 【出願番号】特願平5−246200
【出願日】平成5年(1993)9月7日
【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】新日本製鐵株式会社
- 【代理人】
【弁理士】
【氏名又は名称】田北 嵩晴
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