專利名稱：鋼板的減振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼板的減振裝置，它在練鋼設(shè)備的軋制生產(chǎn)線、表面處理生產(chǎn)線等上，抑制在其流動作業(yè)面上移動的帶狀鋼板的振動。
傳統(tǒng)的減振裝置如

圖14所示，用被相對地設(shè)置在鋼板1的表面一側(cè)和背面一側(cè)的的電磁鐵2A、2B，夾著移動的鋼板1抑制移動中的鋼板1的振動。
在這種減振裝置中，例如，在電磁鐵2A、2B內(nèi)設(shè)置有用于檢測出從電磁鐵2A、2B的磁極面到鋼板1的距離的傳感器3A、3B，根據(jù)這些傳感器3A、3B檢測出的距離，控制電磁鐵2A、2B中流動的勵磁電流，其結(jié)果，通過控制電磁鐵2A、2B的吸引力，降低移動的鋼板1的振動。
在上述那樣的減振裝置中，由于依賴于鋼板的種類和移動速度的不同發(fā)生鋼板的彎曲，存在鋼板的路線有時偏向設(shè)置在鋼板兩面上的電磁鐵對的某一方的情況。如果在這種狀態(tài)下開始電磁鐵的控制，減振裝置，要想矯正鋼板的彎曲，就得使流過偏離鋼板一方的電磁鐵中的電流多。但是，在鋼板厚的等情況下，由于需要極大的吸引力，所以需要向偏離鋼板一方的電磁鐵提供大電流，以使其穩(wěn)定地產(chǎn)生大的吸引力。這時，由于驅(qū)動電磁鐵的放大器的容量不夠等原因，電磁鐵的勵磁電流飽和，因而存在不能有效地減振的情況。
而且，在由減振裝置開始或者結(jié)束控制時，如果單純開、關(guān)減振裝置，則電磁鐵的勵磁電流急劇變化，有時會引起鋼板振動，有可能因鋼板和電磁鐵的磁極面沖撞而損傷鋼板。
而且可以考慮如下的控制過程，在控制剛開始時，因鋼板振動大，在達(dá)到適當(dāng)?shù)拈g隙之前不使電磁鐵靠近鋼板，在開始控制之后，一邊進(jìn)行控制一邊使電磁鐵靠近鋼板。但是，由于間隙大，鋼板處于用于檢測鋼板的位置的傳感器的檢測范圍之外，在該傳感器不能檢測出鋼板的位置時，也可能發(fā)生鋼板振動。
另外一種現(xiàn)有的減振裝置，其構(gòu)成例如如圖22的從上面看鋼板1的圖所示，在和鋼板1的移動方向成直角的方向上，并排設(shè)置多對電磁鐵102～105。另外，在每對電磁鐵內(nèi)設(shè)置有用于檢測出從電磁鐵到鋼板的距離的傳感器對107～110，根據(jù)各傳感器對的檢測結(jié)果控制各電磁鐵對。
而且，電磁鐵對和傳感器對和鋼板的位置關(guān)系，如圖16的鋼板1的側(cè)面圖所示。即，電磁鐵對102的設(shè)置結(jié)構(gòu)是，把鋼板表面一側(cè)的電磁鐵102A和背面一側(cè)的電磁鐵102B設(shè)置在夾著鋼板1相對的位置上。而且，傳感器對107，由表面一側(cè)的傳感器107A和背面一側(cè)的傳感器107B構(gòu)成，并被內(nèi)置于每個電磁鐵102A和電磁鐵102B中，設(shè)置在夾著鋼板1彼此相對的位置上。
在上述那樣的減振裝置中，電磁鐵對和移動的鋼板的位置關(guān)系，因鋼板的厚度、鋼板的寬度等變化而不斷地變化。因此，在將用于控制各電磁鐵對的控制增益固定為一定值時，例如，由于板厚度的變化，鋼板容易共振，有時可能發(fā)生鋼板和電磁鐵的磁極面接觸。
而且，有時由于移動的鋼板在寬度方向上蛇行移動，鋼板1的邊緣也可能到達(dá)例如圖22的虛線位置。這種情況下，鋼板1的邊緣位于電磁鐵對102之間，盡管電磁鐵對102內(nèi)的傳感器107不能檢測出和鋼板1的距離，但因為處于在電磁鐵對102之間有鋼板1的狀態(tài)，所以不能根據(jù)傳感器對107檢測出的距離對電磁鐵對102進(jìn)行控制，鋼板1產(chǎn)生振動，鋼板1和電磁鐵對102的磁極面有可能接觸，有可能劃傷鋼板1。
而且，在鋼板完全離開了設(shè)置在鋼板兩側(cè)附近的電磁鐵對之間時，鋼板離開后的電磁鐵對仍然白白消耗電力。
進(jìn)而，例如，由于移動的鋼板的寬度的變化，也可能產(chǎn)生和上述相同的現(xiàn)象。
另外，通常，在這種減振裝置中發(fā)出位置指令，使得鋼板在相對的電磁鐵對的中間位置附近移動。但是，在生產(chǎn)線運行過程中鋼板種類變化時，即焊接部位通過時，為了防止由于鋼板的變形等引起的電磁鐵和焊接部位的沖撞，有時使電磁鐵向離開鋼板的方向移動，避開此部分。這時，如果在電磁鐵工作的狀態(tài)下鋼板移動，則盡管鋼板自身的位置未發(fā)生變化，但由于傳感器和鋼板的相對距離增大，所以減振裝置判斷為鋼板向離開傳感器的方向移動，因而增加流過電磁鐵的電流。
可是，這種情況下，因為電磁鐵向離開鋼板的方向移動，所以在移動的同時，流過電磁鐵的電流增大，最終裝置的能力飽和，因而不能起減振的作用。進(jìn)而，電磁鐵發(fā)熱，最壞的情況下，發(fā)熱的電磁鐵有可能燒毀。
為了避免這種現(xiàn)象，在傳統(tǒng)的減振裝置中，在電磁鐵避讓時停止減振。因此，振動增大，特別是在電磁鐵避讓動作的初始階段，即電磁鐵和鋼板之間的間隔還小的階段，有可能發(fā)生電磁鐵和鋼板的接觸。
為了克服以上缺陷，本發(fā)明提供一種沒有減振無效、鋼板振動，可以穩(wěn)定地減振的減振裝置。
此外，本發(fā)明提供一種可以平滑控制的減振裝置，它在移動的鋼板的厚度、板寬度等變化和蛇行移動時使鋼板不振動。
另外，本發(fā)明提供一種減振裝置，它在減振裝置的避讓動作中也可以穩(wěn)定地減振，不會有電磁鐵過熱、損壞。
本發(fā)明的技術(shù)方案1的鋼板的減振裝置的特征在于包括，電磁鐵，它使磁力作用于與鋼板交叉的方向上，以進(jìn)行移動的鋼板的減振；傳感器，用于檢測出該電磁鐵和上述鋼板的距離；控制裝置，根據(jù)用傳感器檢測出的距離，控制流過上述電磁鐵的勵磁電流；調(diào)節(jié)器，用于調(diào)整上述電磁鐵和鋼板的距離；且上述調(diào)節(jié)器，以上述電磁鐵和鋼板變?yōu)樘囟ǖ奈恢藐P(guān)系為條件，調(diào)整上述電磁鐵和鋼板的距離。
本發(fā)明的技術(shù)方案2的鋼板的減振裝置包括電磁鐵，它使磁力作用于和鋼板交叉的方向，用來進(jìn)行移動的鋼板的減振；傳感器，它用來檢測檢測該電磁鐵和上述鋼板的距離；控制裝置，它根據(jù)該傳感器檢測出的距離，控制上述電磁鐵的驅(qū)動電流；其特征在于，在這種鋼板的減振裝置中，根據(jù)上述鋼板的厚度、移動速度、接逢位置、板寬度、張力等的鋼板信息，確定用于控制上述電磁鐵的驅(qū)動電流的控制增益。
本發(fā)明的技術(shù)方案3的特征在于在技術(shù)方案2的鋼板的減振裝置中，上述控制裝置包括基于鋼板的厚度、移動速度、接逢位置、板寬度、張力等的鋼板信息的控制增益表，控制裝置根據(jù)該控制增益表確定上述控制增益。
本發(fā)明的技術(shù)方案4的鋼板的減振裝置包括電磁鐵，它使磁力作用于和鋼板交叉的方向，用來進(jìn)行移動的鋼板的減振；傳感器，它用來檢測該電磁鐵和上述鋼板的距離；控制裝置，它根據(jù)上述傳感器檢測的距離和規(guī)定的位置指令，控制上述電磁鐵的驅(qū)動電流；移動裝置，它用來使上述電磁鐵在和鋼板相交的方向上移動，使電磁鐵避讓或者從避讓狀態(tài)恢復(fù)；其特征在于，在這種鋼板的減振裝置中，上述移動裝置，為了根據(jù)鋼板的接逢位置等的鋼板信息，使電磁鐵避讓，使上述電磁鐵向離開鋼板的方向移動，進(jìn)而進(jìn)行復(fù)位動作，在上述移動時，上述控制裝置根據(jù)移動距離改變上述位置指令值，之后發(fā)出復(fù)位動作指令。
圖1是本發(fā)明的實施方式1的減振裝置的概略構(gòu)成圖。
圖2是設(shè)置有多對電磁鐵的例子的圖。
圖3是用于說明本發(fā)明的實施方式1的減振裝置的動作的圖。
圖4是減振裝置的電控制回路的圖。
圖5是控制器的內(nèi)部構(gòu)造圖。
圖6是穩(wěn)定電流變化的圖。
圖7是PID控制裝置的內(nèi)部構(gòu)造圖。
圖8是增益變化的圖。
圖9是積分控制裝置內(nèi)的積分模擬電路的構(gòu)成圖。
圖10說明鋼板的振動的圖。
圖11是用于機(jī)械控制和電控制的構(gòu)成的圖。
圖12是軟起動中的電磁鐵的位置的圖。
圖13是軟起動中的增益、穩(wěn)定電流變化的圖。
圖14是以往的減振裝置的構(gòu)成圖。
圖15是本發(fā)明的實施方式2的概略構(gòu)成圖。
圖16是從側(cè)面看電磁鐵對的圖。
圖17是控制增益表的圖。
圖18是本發(fā)明的實施方式3的概略構(gòu)成圖。
圖19是傳感器輸出和閾值的關(guān)系的圖。
圖20是控制器內(nèi)部的詳細(xì)構(gòu)成圖。
圖21傳感器對的另一實施方式的圖。
圖22是傳統(tǒng)的控制裝置的概略構(gòu)成圖。
圖23是本發(fā)明的實施方式5的構(gòu)成圖。
圖24是說明電磁鐵的避讓動作的圖。
圖25是實施方式5的控制系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖26是本發(fā)明的實施方式6的構(gòu)成圖。
圖27是實施方式6的控制系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖28是減振控制控制器的內(nèi)部構(gòu)成圖。
本發(fā)明的實施方式1的構(gòu)成展示在圖1中。鋼板1從圖中的下方向上方移動。在此圖中，展示了從側(cè)面看鋼板1的畫面。在移動的鋼板1的表面一側(cè)設(shè)置電磁鐵2A，在背面一側(cè)設(shè)置電磁鐵2B。電磁鐵2A和2B，被設(shè)置在相對地夾著鋼板1的位置上。在電磁鐵2A內(nèi)，設(shè)置用于檢測該電磁鐵距上述鋼板1的距離的傳感器3A，在電磁鐵2B內(nèi)，同樣設(shè)置用于檢測距離的傳感器3B。傳感器3A的檢測面，在和電磁鐵2A的磁極面相同的面上，傳感器3B的檢測面，在和電磁鐵2B的磁極面相同的面上。無論傳感器3A還是3B，都被設(shè)置在相對地夾著鋼板1的位置上。電磁鐵2A，被安裝在電磁鐵移動調(diào)節(jié)器4A上，電磁鐵2B，被安裝在電磁鐵移動調(diào)節(jié)器4B上，可以調(diào)整從每個電磁鐵到鋼板1的距離。
傳感器3A和3B的輸出，被輸入到控制器5。還向控制器5輸入程序裝置10的輸出?？刂破?的輸出被輸入放大器6A和6B，放大器6A的輸出被輸入電磁鐵2A，放大器6B的輸出被輸入電磁鐵2B。
進(jìn)而，控制器5的輸出的被輸入低通電路7A和7B，這些電路的輸出被輸入比較器8。比較器8的輸出被輸入上位控制器9，上位控制器9的輸出被輸入電磁鐵移動調(diào)節(jié)器4A和4B。
接著說明本實施方式的動作。傳感器3A，檢測出該傳感器3A的檢測面和鋼板1的表面的距離dA，并把檢測結(jié)果傳送到控制器5。同樣，傳感器3B，檢測出該傳感器3B的檢測面和鋼板1的表面的距離dB，并把檢測結(jié)果傳送到控制器5?？刂破?，根據(jù)這些距離信息，輸出用于控制放大器6A和6B的控制信號。
放大器6A，向電磁鐵2A提供勵磁電流I，放大器6B向電磁鐵2B提供勵磁電流I。這時，控制器5控制放大器6A和6B，使得在dA＜dB時，IA＜IB；在dA＞dB時，IA＞IB。通過如此控制，鋼板1，就可以始終被吸引到電磁鐵2A和2B的磁極面的中間位置。
控制器5，把和用于控制放大器6A和6B的控制信號相同的控制信號，分別輸出到低通電路7A和7B。低通電路7A和7B，只允許被輸入的控制信號的低頻成分通過。在比較器8中比較這些低頻成分，把比較結(jié)果送到上位控制器9。上位控制器9，根據(jù)上述比較結(jié)果，驅(qū)動電磁鐵移動調(diào)節(jié)器4A和4B，使電磁鐵2A和2B移動。
通過這種動作，當(dāng)鋼板1經(jīng)常移動于接近電磁鐵2A或者2B的位置上時，由電磁鐵移動調(diào)節(jié)器4A或者4B使電磁鐵2A或者2B移動，控制鋼板1回到相對電磁鐵2A和2B的磁極面的中間位置上。
電磁鐵的移動方法，可以考慮使A側(cè)、B側(cè)各自獨立移動的方法、和使A側(cè)和B側(cè)同時并行移動的方法。
而且，如圖2所示，在把電磁鐵并排安裝在鋼板1的寬度方向上時，使這些電磁鐵同時移動。
由此，當(dāng)減振裝置處于OFF狀態(tài)，如圖3的①所示，鋼板1靠近B一側(cè)的情況下，在起動減振裝置，開始鋼板1的位置控制時，如圖3的②所示，由于電磁鐵2A和2B的作用，產(chǎn)生了使鋼板1保持中央的力。但是，在鋼板1的板厚度厚等情況下，在電磁鐵2A的吸引力不足時，由于流過電磁鐵2A的勵磁電流多，在電磁鐵2B中幾乎沒有電流流動，因而減振不起作用。
這時，如圖3的③所示，電磁鐵移動調(diào)節(jié)器4A工作，在使電磁鐵2A接近鋼板1時，電磁鐵2A的吸引力增加，重新起到穩(wěn)定的減振作用。
另外，使電磁鐵2A和2B同時向圖中的左方向平行移動，而不改變電磁鐵2A和2B的間隔，也可以得到同樣的效果。這種情況下，用1個電磁鐵移動調(diào)節(jié)器使電磁鐵2A和2B移動的構(gòu)成還可以簡化結(jié)構(gòu)。
以下，說明本實施例的電控制。圖4是只抽出本實施例的電系統(tǒng)控制環(huán)路構(gòu)成的圖。
圖5是控制器5內(nèi)部的詳細(xì)構(gòu)成圖。被上述傳感器3A、3B檢測出的表示鋼板1的位置的傳感器信號、和來自位置指令裝置1的輸出，被輸入到差分檢測裝置12，該差分檢測裝置12的輸出，被輸入PID控制裝置13。還向PID控制裝置13輸入程序裝置10輸出的增益指令信號和積分復(fù)位信號。
PID控制裝置13的輸出，被輸入到加法器14A和14B中。還向加法器14A和14B，輸入程序裝置10輸出的穩(wěn)定電流指令信號。加法器14A的輸出被輸入電流控制裝置15A，加法器14B的輸出被輸入到電流控制裝置15B。電流控制裝置15A的輸出被輸入上述放大器6A，電流控制裝置15B的輸出被輸入上述放大器6B。
接著，說明控制器5內(nèi)部的動作。在差分檢測裝置12中計算表示鋼板1的位置的傳感器信號、和位置指令裝置11輸出的位置指令信號的差分，算出的差分值被送到PID控制裝置13。PID控制裝置13，輸出與被輸入的差分值對應(yīng)的控制信號。在加法器14A、14B中使該控制信號和程序裝置10輸出的穩(wěn)定電流指令信號相加。這些加算值被分別輸入到電流控制裝置15A和15B，電流控制裝置15A和15B，把與被輸入的加算值對應(yīng)的功率指令信號傳送到放大器6A和6B。
程序裝置10，輸出穩(wěn)定電流指令信號，它用來在減振器的起動時，使電磁鐵2A和2B中流動的穩(wěn)定電流如圖6所示按照斜坡函數(shù)上升。這時，電磁鐵2A和2B的穩(wěn)定電流，被同時提高。另外，在減振裝置的停止時也一樣，A側(cè)和B側(cè)同時按照斜坡函數(shù)下降。
以下，參照圖7說明上述PID控制裝置13內(nèi)部的詳細(xì)構(gòu)成。上述差分檢測裝置12輸出的差分值、程序裝置10輸出的增益指令信號，被輸入增益確定裝置16，該增益確定裝置16的輸出，被輸入到比例控制裝置17、積分控制裝置18、微分控制裝置19。在積分控制裝置18中，輸入上述程序裝置10輸出的積分復(fù)位信號。比例控制裝置17、積分控制裝置18、微分控制裝置19的輸出被輸入加法器20，該加法器20的輸出被輸入上述加法器14A和14B。
以下，說明PID控制裝置13內(nèi)部的動作。和上述穩(wěn)定電流一樣，如圖8所示，在減振裝置的起動、停止時，PID控制裝置13中的使增益K按照斜坡函數(shù)變化的指令信號，從程序裝置10送到增益確定裝置16。上述比例控制裝置17、積分控制裝置18、微分控制裝置19，用在該增益確定裝置16中確定的增益，進(jìn)行電磁鐵的勵磁電流的控制。
接著，參照圖9說明上述積分控制裝置18內(nèi)部的詳細(xì)構(gòu)成。上述積分控制裝置18，具有圖9所示的積分模擬電路。該積分模擬電路包括放大器21、電阻22、電容器23、被連接在該電容器23的兩端的開關(guān)24。
接著，說明積分控制裝置18內(nèi)部的動作。開關(guān)24，根據(jù)從上述程序裝置10傳送來的積分復(fù)位信號進(jìn)行開關(guān)。即，開關(guān)24，通常為斷開狀態(tài)，但在積分復(fù)位信號傳送來時接通，使電容器23的兩端短路，使積分電路復(fù)位。
在減振裝置的起動時，從程序裝置10送出積分復(fù)位信號，開關(guān)24被接通，積分電路被復(fù)位。另外，當(dāng)上述增益、穩(wěn)定電流達(dá)到適宜值時，再次送出積分復(fù)位信號，使積分電路復(fù)位。
如上所述，在開始或者停止控制時，通過使增益、穩(wěn)定電流按照斜坡函數(shù)變化，或者使積分電路的積分值復(fù)位，可以防止電磁鐵的勵磁電流急劇變化，例如，消除如圖10(a)所示的控制起動時的鋼板振動，可以如圖10(b)所示穩(wěn)定地起動。
接著，說明一邊使電磁鐵靠近鋼板一邊起動電控制的動作。在減振裝置的起動時，使電磁鐵從既定的初始位置移動到有適當(dāng)間隔的位置，而與該移動時間相應(yīng)地設(shè)定軟起動的時間常數(shù)、具體的說設(shè)定增益按照斜坡函數(shù)增加時的增加率(斜率)。
圖11是從減振裝置的構(gòu)成中只抽出用于上述動作的構(gòu)成的概略構(gòu)成圖。根據(jù)控制器5發(fā)出的起動指令信號，電磁鐵移動調(diào)節(jié)器4A和4B動作，使電磁鐵2A和2B接近鋼板1。與此同時，控制器5漸漸增加控制通過放大器6A、6B提供給電磁鐵3A、3B的勵磁電流中的穩(wěn)定電流、以及提供給電磁鐵2A、2B的勵磁電流時的增益。
在起動減振裝置時，用電磁鐵移動調(diào)節(jié)器4A、4B，使相對的電磁鐵2A、2B同時向接近鋼板1的方向移動，如圖12(a)所示，在電磁鐵間隔達(dá)到即定的間隔X時，開始上述增益和穩(wěn)定電流的軟起動，如圖12(b)所示，在電磁鐵間隔達(dá)到適宜間隙時刻，軟起動動作結(jié)束，減振裝置進(jìn)入常規(guī)狀態(tài)。
進(jìn)而，如圖13(a)(b)所示，預(yù)先設(shè)定軟起動的時間常數(shù)，即圖13(b)的斜率，以便在電磁鐵間的間隙達(dá)到適宜的間隙的時刻增益和穩(wěn)定電流變?yōu)檫m宜值。
在使減振裝置停止的情況下也一樣，一邊進(jìn)行軟停止，一邊使電磁鐵離開鋼板。
上述實施例的構(gòu)成中的例如積分電路使用了模擬電路，但也可以用數(shù)字電路或者用軟件實現(xiàn)。
本發(fā)明的實施方式2的構(gòu)成如圖15所示。鋼板1，從圖中的下側(cè)向上側(cè)以V[m/min]的速度移動。在和鋼板1的移動方向成直角的方向上并排設(shè)置電磁鐵對102～106。在每對電磁鐵102～106中內(nèi)置有用于檢測每對電磁鐵102～106和鋼板1的距離的傳感器對107～111。
圖16是從鋼板1的側(cè)面看電磁鐵對102的圖。電磁鐵對102，由設(shè)置在鋼板1的表面一側(cè)的電磁鐵102A、設(shè)置在背面一側(cè)的電磁鐵102B構(gòu)成，電磁鐵102A和102B，設(shè)置在相互相對的位置上。電磁鐵對103～106的構(gòu)成也和電磁鐵對102的構(gòu)成一樣。
內(nèi)置于電磁鐵對102中的傳感器對107，由內(nèi)置于被設(shè)置在鋼板的表面一側(cè)的電磁鐵102A中的傳感器107A、內(nèi)置于被設(shè)置在背面一側(cè)的電磁鐵102B中的傳感器107B構(gòu)成，傳感器107A和107B，被設(shè)置在相互相對的位置上。傳感器對108～111的構(gòu)成也和傳感器對107的構(gòu)成一樣。
回到圖15的說明，從并排設(shè)置電磁鐵對102～106的位置，沿著鋼板1的移動方向，在只返回A[m]的位置上設(shè)置焊接接逢檢測傳感器112。該焊接接逢檢測傳感器112，檢測出鋼板1的焊接接逢1a。
焊接接逢檢測傳感器112的輸出被輸入上位控制器113，該上位控制器113的輸出被輸入控制器114。該控制器114的輸出被輸入電磁鐵對102～106。內(nèi)置于電磁鐵對102～106中的傳感器對107～111的輸出被輸入控制器114。
在控制器114中，預(yù)先輸入將要開始移動的鋼板的信息，例如，焊接接逢的有無、焊接接逢以前的鋼板的寬度、焊接接逢以后的鋼板的寬度等，把這些條件表格化后存儲。另外，根據(jù)該表格、和上述焊接接逢被檢測出的時刻，更換電磁鐵驅(qū)動條件。
接著，說明本實施方式的動作。傳感器對107～111，檢測出電磁鐵對102～106和鋼板1的距離。詳細(xì)地說，設(shè)置在鋼板1的表面一側(cè)的傳感器，例如圖16中的傳感器107A，檢測出從傳感器到鋼板1的表面的距離kA，設(shè)置在鋼板1的背面一側(cè)的傳感器，例如圖16中的傳感器107B，檢測出從傳感器到鋼板1的背面的距離kB，而且，傳感器107A、107B的檢測面被設(shè)置在和電磁鐵102A、102B的磁極面相同的面上。控制器114根據(jù)傳感器對107～111檢測出的距離，控制電磁鐵對102～106，進(jìn)行移動的鋼板1的減振。
另外，在鋼板1的移動中，當(dāng)用焊接接逢檢測傳感器112檢測出不同種類的鋼板之間的焊接接逢1a時，檢測信號從焊接接逢檢測傳感器112傳送到上位控制器113，該上位控制器113，向控制器114送出控制信號。于是，控制器114，在鋼板1的焊接接逢1a到達(dá)從并排設(shè)置電磁鐵對102～106的位置，沿著鋼板1的行進(jìn)方向返回X[m]的位置時，軟停止電磁鐵對102以及106的控制，停止這些電磁鐵對102以及106的驅(qū)動。
要停止驅(qū)動的電磁鐵對，由被預(yù)先輸入到控制器114中的鋼板信息確定。即，這種情況下，預(yù)先，作為鋼板信息向控制器114輸入焊接接逢1a以前的鋼板1b的寬度、焊接接逢1a以后的鋼板1c的寬度，根據(jù)這些信息、和電磁鐵對102～106的設(shè)置位置，確定應(yīng)該驅(qū)動的電磁鐵對、和應(yīng)該停止的電磁鐵對。
在鋼板1移動，焊接接逢1a通過了設(shè)置有電磁鐵對102～106的位置之后，控制器114，根據(jù)預(yù)先被輸入該控制器114中的焊接接逢1a通過后的鋼板1c的板寬度、板厚度等的信息，重新設(shè)定用于控制電磁鐵對103～105的PID增益。
具體地說，移動的鋼板1的焊接接逢1a通過焊接接逢檢測傳感器112后，在(A-X)/V[min]后軟停止電磁鐵對102以及106的控制，亦即使穩(wěn)定電流以及PID增益緩慢下降。
其后，根據(jù)接著移動過來的鋼板1c的板厚度、板寬度等的鋼板信息，設(shè)定繼續(xù)驅(qū)動的電磁鐵對103～105的PID增益，在X/V[min]后對控制進(jìn)行軟切換。
用內(nèi)置于控制器114中的，如圖17所示的表格，根據(jù)板厚度確定PID增益。而且，當(dāng)沒有適合表格中的板厚度值的情況下，通過插補(bǔ)旁邊的值，計算PID增益。
接著，參照圖18說明本發(fā)明的實施方式3。鋼板1，從圖中的下側(cè)向上側(cè)移動。在和鋼板1的移動方向成直角的方向上，并排設(shè)置內(nèi)置了傳感器對107～110的電磁鐵對102～105。電磁鐵對102～105和傳感器對107～110的詳細(xì)構(gòu)成和實施方式2相同。
在鋼板1的上部設(shè)置左右偏移量傳感器115，該傳感器用光學(xué)或者磁性等的方法進(jìn)行檢測，用來檢測左右偏移量，即移動的鋼板蛇行移動，在和行進(jìn)方向成直角的方向上有偏差的情況下的偏移量。左右偏移量傳感器115的輸出被輸入上位控制器113，該上位控制器113的輸出被輸入控制器114。控制器114的輸出被輸入到電磁鐵對102～105。另外，分別內(nèi)置于電磁鐵對102～105中的傳感器對107～110的輸出被輸入控制器114。傳感器107～110分別設(shè)置在電磁鐵對102～105的中心。
接著，說明本實施方式的動作。左右偏移量傳感器115，依次檢測出移動的鋼板1的左右偏移量，把該檢測結(jié)果依次傳送到上位控制器113，上位控制器113，把傳送來的左右偏移量，以及預(yù)先被輸入的板寬度信息傳送到控制器114。
控制器114，根據(jù)這些左右偏移量以及板寬度信息，計算鋼板1的偏移位置，根據(jù)計算出的偏移位置和電磁鐵對102～105的位置，確定應(yīng)該驅(qū)動的電磁鐵對。
設(shè)傳感器107的中心和傳感器110的中心的間隔為l，板厚度為B，傳感器頭外徑為D，左右偏移量為(右方向為正)a，在a＞0并且-a＜1+2D時軟停止左端的電磁鐵對102的控制，在a＜0并且B+a＞1+2D時軟停止右端的電磁鐵對110的控制。其中，設(shè)a的值比電磁鐵對之間的間隔還小。
接著，說明本發(fā)明的實施方式4。本實施方式的概略構(gòu)成和圖18所示的實施方式3的構(gòu)成相同。在本實施方式中，如圖20所示，在控制器114內(nèi)，設(shè)置加算傳感器對的，鋼板表面一側(cè)的傳感器的輸出值、和鋼板背面一側(cè)的傳感器的輸出值的加法電路121。當(dāng)該加法電路121的加算值超過閾值的情況下，軟停止與該傳感器對對應(yīng)的電磁鐵對的控制。
即，如圖16所示，在傳感器107A和傳感器107B之間有鋼板1的情況下，傳感器107A和107B可以檢測出到鋼板1的距離。這時，傳感器107A的輸出，如圖19的d1所示，為某一閾值以下。與此相反，在鋼板1離開傳感器對之間的情況下，傳感器107A的輸出，如圖19的d2所示，變?yōu)槌^閾值的一定值。
在圖20中展示本實施方式中的控制器114內(nèi)部的詳細(xì)構(gòu)成。向控制器114中，輸入傳感器107A輸出的信號和傳感器107B輸出的信號。這些信號被輸入內(nèi)置于控制器114中的減法電路117a，計算這些信號的差。還設(shè)置有第2減法電路117b，它用來取計算出的差的值和位置指令裝置116輸出的信號的差。該減法電路117b的輸出被輸入減振控制控制器118。該減振控制控制器118的輸出被輸入電流控制裝置(A)119和電流控制裝置(B)120。電流控制裝置(A)119和電流控制裝置(B)120的輸出被輸入控制器114，電流控制裝置(A)119的輸出被輸入電磁鐵102A，電流控制裝置(B)120的輸出被輸入電磁鐵102B，用于驅(qū)動每個電磁鐵。
另外，被輸入控制器114的傳感器107A和傳感器107B的信號，還被輸入加法電路121。加法電路121的輸出被輸入比較器122，在此，和從閾值輸出裝置123輸出的閾值進(jìn)行比較。比較器122的輸出被輸入程序裝置124。程序裝置124輸出開/關(guān)信號。
進(jìn)而，以上所述是與電磁鐵對102和傳感器對107有關(guān)系的電路，對于電磁鐵對103～105和傳感器對108～110也設(shè)置相同的電路。
以下，說明本實施方式的控制器114的動作。在此，參照圖20只說明與電磁鐵對102和傳感器對107有關(guān)的電路的動作，與進(jìn)行相同的動作的電磁鐵對103～105和傳感器對108～110有關(guān)的電路的說明省略。
來自傳感器107A的距離信號和來自傳感器107B的距離信號的差，由減法電路117a計算。該值表示鋼板1偏離傳感器107A和107B的中間位置的偏移量。該偏移量和來自位置指令裝置116的位置指令的差，由減法電路117b計算。該位置指令值和偏移量的差，被送到減振控制控制器118，該減振控制控制器118，根據(jù)上述位置指令值和偏移量的差，控制電流控制裝置(A)119和電流控制裝置(B)120。電流控制裝置(A)119和電流控制裝置(B)120，分別驅(qū)動電磁鐵102A和102B。通過以上的動作控制鋼板1的位置和上述位置指令值一致。
另外，來自傳感器107A的距離信號、和來自傳感器107B的距離信號還被輸入加法電路121，計算距離的加算值。在比較器122中比較該加算值和閾值輸出裝置123輸出的閾值，比較結(jié)果傳送到程序裝置124。程序裝置124，在加算值比閾值大時，判斷為在傳感器對107之間沒有鋼板，停止內(nèi)置傳感器對107的電磁鐵對的動作。在此如果動作停止，上述電流控制裝置(A)119和電流控制裝置(B)120的控制變?yōu)闊o效。當(dāng)加算值比閾值小時，判斷為在傳感器對107之間有鋼板1，起動電磁鐵對102。如果電磁鐵對被起動，則上述電流控制裝置(A)119和電流控制裝置(B)120的控制成為有效。
進(jìn)而，作為傳感器對的另一實施方式，如圖21所示，也可以使傳感器A和B從相對的位置偏離。采用這種構(gòu)成，可以避免由于相對的傳感器之間的干涉，產(chǎn)生沒有鋼板1的情況下的傳感器輸出的加算值比有鋼板1存在的情況下的傳感器的輸出的加算值還小的現(xiàn)象。
以下，參照圖23說明本發(fā)明的實施方式5的構(gòu)成。如圖23所示，安裝鋼板1的減振用的電磁鐵102A、102B，使其相對地夾著鋼板1，在一邊的電磁鐵102A內(nèi)，安裝傳感器107A。另外，上述那樣的減振用的電磁鐵對，也可以在鋼板1的板寬度方向或者長度方向上安裝多個。
圖25是展示本實施方式的控制系統(tǒng)的構(gòu)成。在該圖25中，和上述圖20相同的構(gòu)成上標(biāo)相同的符號，并省略其說明。在減振控制控制器118和電流控制裝置(B)120之間，因為設(shè)置有反轉(zhuǎn)裝置125，所以可以在相反的方向上控制電磁鐵102A、102B。例如，在增加驅(qū)動電磁鐵102A的驅(qū)動電流時，減少電磁鐵102B的驅(qū)動電流。
以下，說明本實施方式的動作。在生產(chǎn)線上流動的鋼板的種類變化時的接逢部分(焊接部分)，有的鋼板變形，有的鋼板寬度大幅度變化。于是，這種變形部分，有可能與減振裝置沖撞。因此，為了避免變形部分和減振裝置的沖撞，如圖24所示，使減振裝置，即電磁鐵102A、102B向離開鋼板1的表面方向，即向離開鋼板1的表面和背面的方向避讓。
這時，根據(jù)設(shè)置有傳感器107A的一側(cè)的電磁鐵102A的移動距離，改變?nèi)鐖D25所示的控制系統(tǒng)構(gòu)成中的位置指令116a。即，如果電磁鐵102A離開鋼板1，則傳感器107A也離開鋼板1，盡管鋼板1自身的位置沒有變化，但鋼板1以傳感器107A的位置為基準(zhǔn)的位置變化。根據(jù)該變化，使上述位置指令116a變化。
如果采用這種構(gòu)成，則在電磁鐵避讓時，因為不產(chǎn)生在電磁鐵的移動方向(離開鋼板的方向)上吸引鋼板的力，所以可以防止電磁鐵的過熱和燒毀，并且可以一邊控制減振一邊進(jìn)行電磁鐵的避讓。
以下，參照圖26說明本發(fā)明的實施方式6。在本實施方式中，在設(shè)置于鋼板1的兩側(cè)的電磁鐵102A、102B各自內(nèi)部設(shè)置有傳感器107A、107B。另外，本實施方式的控制系統(tǒng)的構(gòu)成，如圖27所示。
如果采用這種構(gòu)成，則可以把在鋼板1的減振控制中的位置指令值，設(shè)置成從傳感器107A到鋼板1的距離和從傳感器107B到鋼板1的距離的差。因而，如果設(shè)置成把鋼板1保持在傳感器107A和傳感器107B的正好中間的位置，則位置指令值為0。
如果采用上述的構(gòu)成，則即使在避讓電磁鐵102A、102B時，也將位置指令設(shè)置為0，這樣就可以保持鋼板1在相對的電磁鐵對的正好中間位置，不會從電磁鐵產(chǎn)生無用的引力，可以邊進(jìn)行避讓動作邊進(jìn)行減振控制。
另外，在上述各實施方式中，作為減振控制控制器118的控制規(guī)則，可以使用圖28所示的PID控制。這時，I控制(積分控制)，具有減小位置指令值和鋼板的位置的偏差的作用，但是，在電磁鐵的避讓動作時，傳感器離開鋼板，當(dāng)傳感器和鋼板的距離超過傳感器的檢測范圍時，通過上述I控制向電磁鐵發(fā)出增大功率指令，有可能使大電流流過電磁鐵。
因此，在電磁鐵的避讓以及恢復(fù)時，通過停止實施I控制，就可以防止上述大電流。這樣一來，當(dāng)然在電磁鐵的避讓和恢復(fù)時不能進(jìn)行I控制，但因為在電磁鐵的避讓時大多不求精密的鋼板的位置確定精度，所以即便不進(jìn)行I控制也不會發(fā)生問題。
如果采用本發(fā)明，因為，電磁鐵距離鋼板的距離一定，并且使電流穩(wěn)定電流成分大的一方的電磁鐵靠近鋼板，所以，可以減少該電磁鐵的穩(wěn)定電流，從而減輕該電磁鐵的負(fù)擔(dān)，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的減振。
另外，如果以電磁鐵和鋼板之間的距離變得比規(guī)定值還大為條件，使電磁鐵靠近鋼板，就可以減少電磁鐵的穩(wěn)定電流，從而減輕電磁鐵的負(fù)擔(dān)，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的減振。
另外，如果使電磁鐵在抵消低通裝置抽出的低頻成分或者直流成分的方向上移動，則可以減少電磁鐵的穩(wěn)定電流，從而減輕該電磁鐵的負(fù)擔(dān)，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的減振。
另外，如果不改變成對的電磁鐵的相互之間的距離，而調(diào)整電磁鐵和鋼板的距離，則可以不改變適當(dāng)?shù)碾姶盆F之間距離而減少電磁鐵的穩(wěn)定電流，從而減輕該電磁鐵的負(fù)擔(dān)，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的減振。
另外，通過在控制的開始、停止時，使增益、穩(wěn)定電流按照斜坡函數(shù)變化，就可以不使勵磁電流急劇變化，可以防止鋼板的振動。
另外，因為，可以通過在控制的開始、停止時，復(fù)位積分裝置中的積分值，使積分中的，距通常位置的偏差值設(shè)置為0，所以，可以不使勵磁電流急劇變化，防止鋼板的振動。
另外，通過一邊使電控制軟起動，一邊使電磁鐵靠近鋼板，就可以平滑地起動減振動作，另外，通過一邊使電控制軟停止，一邊使電磁鐵離開鋼板，就可以使減振動作平滑地停止。
如果采用本發(fā)明，因為控制增益根據(jù)各傳感器的距離的檢測結(jié)果確定，所以可以防止因鋼板的厚度的變化等引起的鋼板振動，從而防止鋼板和電磁鐵的磁極面的接觸。
另外，被內(nèi)置于控制裝置中的判斷裝置，因為在判斷為在某個傳感器的附近有鋼板時，把與該傳感器對應(yīng)的用于電磁鐵的控制的控制增益設(shè)置為0，所以例如，在因鋼板的蛇行移動、鋼板寬度的變化，鋼板脫離設(shè)置在鋼板的端部附近的電磁鐵對之間時，可以停止該電磁鐵對的工作，從而可以防止無用的電力消耗。
另外，當(dāng)移動的鋼板在寬度方向蛇行移動時，不會由于鋼板的邊緣位于電磁鐵對之間，不能進(jìn)行電磁鐵對的控制，由此引起鋼板振動，或者鋼板和電磁鐵對的磁極面接觸，劃傷鋼板。
另外，在控制裝置內(nèi)，如果設(shè)置根據(jù)鋼板的厚度、移動速度、接逢位置、板寬度等的鋼板信息的控制增益表，因為可以根據(jù)該控制增益表確定控制增益，所以可以防止鋼板振動，防止鋼板和電磁鐵的磁極面接觸。
另外，即便移動中的鋼板的種類改變，因為可以改變應(yīng)該驅(qū)動的電磁鐵、增益，所以可以進(jìn)行穩(wěn)定的鋼板的控制。
另外，如果檢測出焊接接逢，則在該接逢兩邊鋼板的種類變化時，因為可以自動地改變增益，所以不需要用通過操作員調(diào)整增益。
另外，如果在相互不相對的位置上設(shè)置鋼板的表面一側(cè)和背面一側(cè)的傳感器，則可以防止由于傳感器之間的干涉引起的檢測出的距離的錯誤。
另外，在避讓電磁鐵時，在根據(jù)電磁鐵的移動距離改變位置指令值時，即使一邊進(jìn)行減振一邊使電磁鐵避讓，也不會有大電流流過電磁鐵，可以防止電磁鐵的過熱、損傷。
另外，如果用夾著鋼板成對地設(shè)置的傳感器檢測距離，取被檢測出的距離之間的差，根據(jù)該差值控制電磁鐵的驅(qū)動電流，則在同時使被相對設(shè)置的電磁鐵避讓時，不改變位置指令，可以防止大電流流過電磁鐵，防止電磁鐵的過熱、損傷。
另外，如果在電磁鐵的避讓時，停止積分控制，則在傳感器至鋼板的距離超過傳感器的檢測范圍時，可以防止大電流流過電磁鐵。
權(quán)利要求
1.鋼板的減振裝置，其特征在于，包括電磁鐵，它使磁力作用于與鋼板交叉的方向上，以進(jìn)行移動的鋼板的減振；傳感器，用于檢測出該電磁鐵和上述鋼板的距離；控制裝置，根據(jù)用傳感器檢測出的距離，控制流過上述電磁鐵的勵磁電流；以及調(diào)節(jié)器，用于調(diào)整上述電磁鐵和鋼板的距離；上述調(diào)節(jié)器，以上述電磁鐵和鋼板成為特定的位置關(guān)系為條件，調(diào)整上述電磁鐵和鋼板的距離。
2.鋼板的減振裝置，包括電磁鐵，它使磁力作用于和鋼板交叉的方向，用來進(jìn)行移動的鋼板的減振；傳感器，它用來檢測檢測該電磁鐵和上述鋼板的距離；控制裝置，它根據(jù)該傳感器檢測出的距離，控制上述電磁鐵的驅(qū)動電流；其特征在于，在這種鋼板的減振裝置中，根據(jù)上述鋼板的厚度、移動速度、接逢位置、板寬度、張力等的鋼板信息，確定用于控制上述電磁鐵的驅(qū)動電流的控制增益。
3.權(quán)利要求2所述的鋼板的減振裝置，其特征在于上述控制裝置包括基于鋼板的厚度、移動速度、接逢位置、板寬度、張力等的鋼板信息的控制增益表，控制裝置根據(jù)該控制增益表確定上述控制增益。
4.鋼板的減振裝置，包括電磁鐵，它使磁力作用于和鋼板交叉的方向，用來進(jìn)行移動的鋼板的減振；傳感器，它用來檢測該電磁鐵和上述鋼板的距離；控制裝置，它根據(jù)上述傳感器檢測的距離和規(guī)定的位置指令值，控制上述電磁鐵的驅(qū)動電流；移動裝置，它用來使上述電磁鐵在和鋼板交叉的方向上移動，使電磁鐵避讓或者從避讓狀態(tài)恢復(fù)；其特征在于，在這種鋼板的減振裝置中，上述移動裝置，為了根據(jù)鋼板的接逢位置等的鋼板信息使電磁鐵避讓，使上述電磁鐵向離開鋼板的方向移動，進(jìn)而進(jìn)行復(fù)位動作；在上述移動時，上述控制裝置根據(jù)移動距離改變上述位置指令值，進(jìn)而發(fā)出復(fù)位動作指令。
全文摘要
提供沒有減振失效,可以穩(wěn)定減振的減振裝置。在鋼板1的減振裝置中,設(shè)置:電磁鐵2A、2B,它將磁力作用于和鋼板交叉的方向上,用來對移動的鋼板進(jìn)行減振;傳感器3A、3B,它們用來檢測該電磁鐵和上述鋼板的距離;控制裝置5,它根據(jù)用該傳感器檢測出的距離,控制流過上述電磁鐵的勵磁電流;調(diào)節(jié)器4A、4B,它們用來調(diào)整上述電磁鐵和鋼板的距離;上述調(diào)節(jié)器構(gòu)成為,以上述電磁鐵和鋼板變?yōu)樘囟ǖ奈恢藐P(guān)系為條件,調(diào)整上述電磁鐵和鋼板的距離。
文檔編號B21B39/14GK1275448SQ00117659
公開日2000年12月6日 申請日期2000年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月26日
發(fā)明者木村哲行, 村岸恭次, 加藤一路 申請人:神鋼電機(jī)株式會社