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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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