带状物的卷绕装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于卷绕带状物的装置。
【背景技术】
[0002]热轧线具备用于卷绕带状物的装置。带状物被卷绕在卷绕装置的芯轴上。
[0003]带状物开始卷绕，则张力作用于带状物。由于该张力，在带状物上施加使卷绕在芯轴上的部分更加紧固的力。从外侧覆盖带状物前端的部分被前端部分强力推压，在该从外侧覆盖的部分上附着有前端部分的痕迹(前端标记，top mark)，成为问题。
[0004]专利文献I中公开了用于卷绕带状物的装置。专利文献I提出了在卷绕带状物时用于防止产生前端标记的技术。
现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1:日本专利特开平7-136717号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0006]专利文献I所记载的装置中，根据带状物的变形抗力控制芯轴的直径。该控制方法在卷绕带状物时有可能会发生松弛。
[0007]本发明是为了解决上述问题而完成的。本发明的目的在于提供一种在轧制线中卷绕带状物时，能防止前端标记以及松弛发生的卷绕装置。
解决技术问题所采用的技术方案
[0008]本发明涉及的带状物的卷绕装置，包括:芯轴，该芯轴用于卷绕带状物；液压装置，该液压装置用于扩大以及缩小芯轴；压力检测装置，该压力检测装置检测液压装置的工作液的压力；压力计算单元，该压力计算单元基于压力检测装置检测到的压力，计算作用在芯轴的紧固压力；储存单元，该储存单元储存第一基准卷数；以及控制单元，该控制单元控制液压装置，控制单元进行位置控制，用于根据带状物的卷数扩大芯轴，直到带状物的卷数达到第一基准卷数为止，在带状物的卷数达到第一基准卷数之后，该控制单元进行定压控制，用于使压力计算单元计算出的紧固压力保持稳定。
发明效果
[0009]根据本发明涉及的卷绕装置，在轧制线中卷绕带状物时，能防止前端标记以及松弛的发生。
【附图说明】
[0010]图1是表示具备本发明的实施方式I中的卷绕装置的轧制线的关键部分的图。
图2是表示本发明的实施方式I中卷绕装置的关键部分的图。
图3是将图2的B部放大的图。 图4是详细表示本发明的实施方式I中卷绕装置的图。
图5是用于说明图4所示的控制装置的功能的图。
图6是用于说明本发明的实施方式I中卷绕装置的动作的图。
【具体实施方式】
[0011]参照附图，对本发明进行详细说明。各图中，对相同或相应的部分标注同一符号。适当简化或省略重复的说明。
[0012]实施方式1.图1是表示具备本发明的实施方式I中的卷绕装置的轧制线的关键部分的图。作为轧制线的一个例子，图1示出了热轧线。
[0013]热轧线具备:精轧机I以及卷绕装置2。
卷绕装置2是用于卷绕精轧机I轧制好的带状物3 (热轧钢板)的装置。图1中，省略了设置在卷绕装置2的上游侧的输出辊道的图示。图1的箭头A表示带状物3的运送方向。
[0014]图2是表示卷绕装置2的关键部分的图。图3是将图2的B部放大的图。图4是详细表示卷绕装置2的图。
卷绕装置2包括:夹送辊4、前端检测装置5以及卷绕机6。
[0015]夹送辊4是为了用卷绕机6卷绕带状物3，在带状物3到达卷绕机6之前将带状物3弯曲的辊。夹送辊4设置在卷绕机6的上游侧。
前端检测装置5是用于检测带状物3的前端到达检测位置的装置。前端检测装置5例如由激光传感器构成。前端检测装置5的检测位置被设定在夹送辊4以及卷绕机6之间的规定位置上。
[0016]卷绕机6是用于卷绕带状物3的装置。卷绕机6例如包括:芯轴7、单元辊8、液压装置9、位置检测装置10、压力检测装置11、电动机12、伺服阀13、伺服控制器14、以及控制装置15。
[0017]芯轴7是实际卷绕精轧机I轧制好的带状物3的部分。芯轴7包括中空转轴和扇形板。扇形板以在径向上可动的方式设置在中空转轴上。即，利用扇形板移动，芯轴7扩大以及缩小使其直径增减。
[0018]单元辊8是用于辅助卷绕带状物3的辊。单元辊8以与芯轴7相对的方式平行设置。将带状物3卷绕在芯轴7上时，单元辊8对带状物3朝向外侧的面进行引导。在芯轴7的周围设置多个单元辊8。图2表示将四台单元辊8设置在芯轴7的周围的例子。
[0019]液压装置9是用于扩大以及缩小芯轴7的装置。液压装置9例如由油压装置构成。液压装置9包括:气缸16以及活塞17。活塞17通过接受来自液压液的力，相对于气缸16移动。芯轴7由于活塞17的位置变化被扩大或缩小。图4所示的例子中，活塞17向右侧移动，使芯轴7在径向上扩大。活塞17向左侧移动，使芯轴7在径向上缩小。
[0020]位置检测装置10检测液压装置9的活塞17的位置。由位置检测装置10检测到的位置信息被输入至控制装置15。
压力检测装置11检测液压装置9的工作液的压力。由压力检测装置11检测到的压力信息被输入至控制装置15。
[0021]电动机12是在卷绕带状物3时用于旋转芯轴7的装置。电动机12包括电流检测装置(未图示)。电流检测装置检测向电动机12提供的电流。由电流检测装置检测到的电流信息被输入至控制装置15。
[0022]伺服控制器14控制伺服阀13。控制装置15对伺服控制器14输出动作指令。即，伺服控制器14基于来自控制装置15输入的动作指令控制伺服阀13，使液压装置9进行适当的动作。控制装置15例如由PLC (Programmable Logic Controller:可编程逻辑控制器)构成。
[0023]控制装置15包括:压力计算单元18、时间计算单元19、卷数计算单元20、直径计算单元21、控制单元22、以及储存单元23。各单元18至23是表示控制装置15所具有的功能的t吴块。
[0024]压力计算单元18计算作用于芯轴7的紧固压力。如图3所示，芯轴7在C所示的方向上旋转，使带状物3的卷绕开始。一旦带状物3开始卷绕，张力D就作用于带状物3。另外，一旦带状物3开始卷绕，就进行使芯轴7扩大的控制。因此，在带状物3上作用有芯轴7的扩大力E。
[0025]通过在电线3上作用张力D以及扩大力E，使紧固力F作用于芯轴7。压力计算单元18计算芯轴7从带状物3受到的当前的紧固压力。压力计算单元18基于压力检测装置11检测到的压力进行所述计算。
[0026]时间计算单元19计算带状物3开始卷绕之前所需的时间。一旦带状物3的前端到达检测位置，前端检测装置5就向控制装置15输出检测信号。另外，带状物3的运送速度由未图示的其它控制装置进行控制。从该控制装置向控制装置15输入带状物3的运送速度的信息。时间计算单元19基于前端检测装置5的检测结果和带状物3的运送速度，计算带状物3的前端到达芯轴7的卷绕位置所需的预测时间。
[0027]卷数计算单元20计算带状物3卷绕在芯轴7的次数(以下称为“带状物3的卷数”)。卷数计算单元20基于带状物3的前端到达芯轴7的卷绕位置的时刻和带状物3的运送速度，计算带状物3当前的卷数。所述时刻例如能利用时间计算单元19的计算结果进行计算。
[0028]直径计算单元21计算芯轴7的直径。如上文所述，芯轴7利用液压装置9被扩大以及缩小。直径计算单元21基于由位置检测装置10检测到的活塞17的位置，计算芯轴7当前的直径。
[0029]控制单元22控制液压装置9。S卩，控制单元22对伺服控制器14输出动作指令，使液压装置9进行适当的动作。控制单元22基于符号18至21所示的各单元的计算结果，进行液压装置9的控制。
[0030]控制单元22控制液压装置9所必须的信息被储存在储存单元23中。例如，在储存单元23储存带状物3的卷数相关的信息。另外，在储存单元23中储存紧固压力相关的信息。在储存单元23储存芯轴7的直径相关的信息。
[0031]图5是用于说明图4所示的控制装置15的功能的图。图5的时刻O表示带状物3的卷绕开始的时刻。
[0032]如图5所示，控制装置15储存待机直径d0、一次直径dl、两次直径d2，作为芯轴7的直径相关的信息。待机直径d0是带状物3的卷绕开始时的芯轴7的直径。一次直径dl是比待机直径d0大a ( α >0)的直径。二次直径d2是比待机直径d0大β ( β > α )的直径。
[0033]—旦带状物3的卷绕开始，控制装置15就大致对液压装置9进行以下控制。
控制装置15在从时刻O到时刻tl为止的期间，进行用于使芯轴7的直径保持在待机直径d0的控制。在从时刻tl到时刻t2为止的期间，控制装置15进行第一位置控制。在从时刻t2到时刻t3为止的期间，控制装置15进行第二位置控制。时刻t3之后，控制装置15进行定压控制。
[0034]控制装置15进行控制切换的时刻tl、t2、t3是基于带状物3的卷数来设定的。即，控制装置15基于带状物3卷绕在芯轴7上的次数进行所述控制的切换。为此，作为与带状物3的卷数相关的信息，卷数wl、卷数w2 (w2 > wl)、卷数w3(w3 > w2)被储存在控制装置15中。所述时刻tl是带状物3的卷数达到wl时的时刻。时刻t2是带状物3的卷数达到w2时的时刻。时刻t3是带状物3的卷数达到《3时的时刻。
[0035]第一位置控制以及第二位置控制是用于使芯轴7的直径跟随目标值的控制。目标值被预先设定。例如，在带状物3的卷数从wl变成《2的期间，控制装置15进行第一位置控制，使芯轴7的直径以一定的速度Vmi扩大。在带状物3的卷数从w2变成《3的期间，控制装置15进行第二位置控制，使芯轴7的