JP2002248501A - 圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 一対のクランプ手段で帯板８１の両端を
把持しつつ、帯板に一定の張力を掛け、この帯板をター
ンテーブル９０に載せた圧延手段６０の上下ロール６
４，６６で局部的に薄肉化する際に、ターンテーブルの
旋回角をθとし、上下ロールが帯板の長手軸に直交する
とき旋回角θを０゜とし、旋回角が０゜のとき圧延手段
の圧下荷重をＰとしたときに、圧下荷重は、（Ｐ／ｃｏ
ｓθ）、又はこれに近似する値に設定する圧延方法。差
厚部８３を厚さＴ２に形成する。 【効果】 圧延手段を旋回させて差厚部を形成しても、
差厚部の厚さを均一に形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は帯板に局部的に薄肉
化した差厚部を成形する圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、先に特願平１１−３３６７
９０号「圧延装置」を提案した。この技術では、次図で
説明するように圧延を行う。図１０（ａ），（ｂ）は先
に提案した圧延装置の圧延の要領説明図である。（ａ）
において、まず、圧延装置１００の旋回可能な圧延手段
１０１に帯板１０２を寄せ、上下のロール１０３，１０
４間に帯板１０２をセットする。その次に、帯板１０２
の端をクランプ手段１０５，１０５で把持し、張力を付
与しながら、ロール１０３を圧下して、薄肉部１０６を
形成するとともに、圧延手段１０１を角度θ並びに角度
βに旋回させ、薄肉部１０６を延ばす。

【０００３】（ｂ）において、圧延後に、薄肉部１０６
を成形した板材１０７を取り出す。このように圧延する
ことで、角度θの境界ライン１０８及び角度βの境界ラ
イン１０９を有する薄肉部１０６を帯板１０２に成形す
ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
圧延要領では、圧延手段１０１を旋回させて薄肉部１０
６の境界ライン１０８、１０９を角度θ，βに成形する
と、薄肉部１０６に厚さｅのばらつきの大きい不揃い部
１１１，１１２が生じやすく、薄肉部（差厚部）１０６
の厚さを修正するのに手間がかかる。

【０００５】そこで、本発明の目的は、圧延手段を旋回
させて差厚部を形成しても、差厚部の厚さを均一に形成
することができる圧延方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１では、一対のクランプ手段で帯板の両端を把
持しつつ、帯板に一定の張力を掛け、この帯板をターン
テーブルに載せた圧延手段の上下ロールで局部的に薄肉
化する圧延方法において、ターンテーブルの旋回角をθ
とし、上下ロールが帯板の長手軸に直交するとき旋回角
θを０゜とし、旋回角が０゜のとき圧延手段の圧下荷重
をＰとしたときに、圧下荷重は、（Ｐ／ｃｏｓθ）、又
はこれに近似する値に設定することを特徴とする。

【０００７】圧延手段の旋回角θが大きくなるのに伴な
って圧下荷重は（Ｐ／ｃｏｓθ）の描く曲線の通り、又
はこれに近似する値で大きくなるので、ロールが帯板を
延ばす力は旋回角θが変化してもほぼ一定となり、差厚
部の厚さのばらつきが大きくなる心配はない。なお、近
似する値とは、（Ｐ／ｃｏｓθ）の９５％〜１０５％の
範囲に納まる値をいう。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係る圧延方法に用いる製造
ラインの平面図であり、製造ラインは、図右から左へ、
巻き戻しリール１１（リコイラーとも云う）、案内部１
２、ループ装置１３、圧延装置１４及び切断機１５をこ
の順に直列に配置したものである。１６，１７，１８は
ローラコンベヤ、２１は制御盤、２２は油圧ユニット、
２３は操作盤である。８１は帯板、８１ａは帯板８１の
長手軸、θは旋回角を示す。

【０００９】図２は本発明に係る圧延方法に用いる製造
ラインの側面図である。巻き戻しリール１１は、帯板の
コイルをセットするものであり、その都度コイルを戻
し、帯板を送り出すものである。切断機１５は、圧延装
置１４で差厚部を形成した帯板を切り離すものである。
圧延装置１４は、テンション装置３０と、圧延手段６０
とからなる。

【００１０】テンション装置３０は、Ｘ軸方向（図１参
照）に移動できるものであり、Ｘ軸移動ガイド３０ａ、
３０ａと、これらのＸ軸移動ガイド３０ａ、３０ａに載
せたＸ軸移動ベース３０ｂと、このＸ軸移動ベース３０
ｂをＸ軸方向に移動させる、図１に示すＸ軸駆動手段３
０ｃ，３０ｃと、Ｘ軸移動位置検出器３０ｄと、次図で
説明する要素とを有する。

【００１１】図３は本発明に係るテンション装置の斜視
図であり、テンション装置３０は、移動台３１上に左ク
ランプ手段３２、右クランプ手段３３並びに張力付与手
段３４，３５を有する。移動台３１は、ベース３６に第
１ガイド３７を介してＹ軸移動ベース３８を取付けたも
のである。

【００１２】左クランプ手段３２は、Ｙ軸移動ベース３
８の左側にハウジング４１を取付け、このハウジング４
１の中央にガイドを介して上押圧部４２を上下移動可能
に取付けるとともに、この上押圧部４２に対向する下押
圧部４３を固定し、ハウジング４１の上部に油圧シリン
ダ４４，４４を取付けたものであり、油圧シリンダ４４
のロッド４５を上押圧部４２に取付けて、油圧によって
上押圧部４２を下押圧部４３側へ押し付けるものであ
る。

【００１３】一方、右クランプ手段３３は、Ｙ軸移動ベ
ース３８の右側に第２ガイド４６を介して取付けたハウ
ジング４７に左クランプ手段３２と同様の上・下押圧部
４２，４３、油圧シリンダ４４，４４を設けたものであ
る。４８は左クランプ位置検出器、４９は右クランプ位
置検出器であり、これら左・右クランプ位置検出器４
８，４９は、例えば、リニアエンコーダやリニア位置セ
ンサである。

【００１４】また、張力付与手段３４は、油圧シリンダ
５１であり、油圧シリンダ５１の取付け部５２をベース
３６に取付け、ロッド５３をＹ軸移動ベース３８に取付
けた。張力付与手段３５は、油圧シリンダ５５であり、
油圧シリンダ５５の取付け部５６をＹ軸移動ベース３８
に取付け、ロッド５７を右クランプ手段３３に取付け
た。

【００１５】図４は本発明に係る圧延手段の斜視図であ
り、圧延手段６０は、スタンド６１に第３ガイド６２，
６２（手前は図示していない）を介して昇降自在に軸受
箱６３，６３を嵌合し、これらの軸受箱６３，６３に図
示せぬ軸受を介して上ロールとしてのワークロール６
４、バックアップロール６５，６５を嵌合し、これらの
ロール６４，６５，６５に対称に、スタンド６１に図示
せぬ軸受を介して下ロールとしてのワークロール６６、
バックアップロール６７，６７を嵌合し、スタンド６１
の上部に圧下油圧シリンダ６８，６８を取付け、この圧
下油圧シリンダ６８，６８のロッドを軸受箱６３，６３
に取付け、ワークロール６４，６６をロール駆動部６
９，６９に嵌合したものであり、ロールが６重で、単一
の圧延機である。７１はワークロール位置検出器、７２
は左クランプ移動限検出器、７３は右クランプ移動限検
出器、７４，７４は加熱手段、９０はターンテーブルで
ある。

【００１６】ワークロール位置検出器７１は、例えばリ
ニアエンコーダやリニア位置センサであり、左・右クラ
ンプ移動限検出器７２，７３は、例えばリミットスイッ
チである。また、加熱手段７４は、電磁誘導加熱（誘導
加熱）の熱源（ヒーター）であり、ワークロール６４，
６６の左右に設けたものである。

【００１７】ターンテーブル９０は、据え付け台９１の
中央に回転支持部９２を設け、端部に駆動部９３を設け
たものである。駆動部９３は、据え付け台９１に取付け
たガイド９４と、このガイド９４を駆動するウオーム減
速機９５とからなる。

【００１８】すなわち、ターンテーブル９０の回転支持
部９２に圧延手段６０を嵌合するとともに、圧延手段６
０にガイド９４の一端を取付けることで、ターンテーブ
ル９０に圧延手段６０を載せたことになる。９６は原点
位置検出器、９７は右回転限検出器、９８は左回転限検
出器である。

【００１９】次に本発明に係る圧延方法を説明する。図
５（ａ），（ｂ）は本発明に係る圧延方法の第１説明図
である。 （ａ）：まず、圧延装置１４に帯板８１を通す。具体的
には、油圧シリンダ５１（ロッド５３）の前進（矢印
の方向）によって左クランプ手段３２は所定位置に至
る。この際、左クランプ手段３２の行過ぎを左クランプ
移動限検出器７２によって防止する。

【００２０】その次に、左・右クランプ手段３２，３３
上の油圧シリンダ４４，４４（ロッド）が後退（矢印
，の方向）すると、上押圧部４２が上昇する。一
方、圧延手段６０の圧下油圧シリンダ６８によって、軸
受箱６３とともに、ワークロール６４、バックアップロ
ール６５，６５が上昇する。

【００２１】そして、左クランプ手段３２まで帯板８１
を矢印の如く通した後、左クランプ手段３２の上押圧
部４２を下降させて帯板８１の厚肉部８２を把持する。
一方、圧下油圧シリンダ６８で帯板８１にワークロール
６４、バックアップロール６５，６５を圧下する。

【００２２】この場合、ターンテーブル９０（図４参
照）は停止状態にあり、ターンテーブルの旋回角θ（図
１参照）は０゜である。その結果、圧延手段６０は旋回
せず、上下のワークロール６４，６６は帯板８１の長手
軸８１ａ（図１参照）に直交するので、圧下荷重は、Ｐ
と設定する。なお、ワークロール６４の圧下位置はワー
クロール位置検出器７１によって検出する。

【００２３】（ｂ）：引続き、ワークロール６４を所定
のロール速度で駆動回転させることで、差厚部８３を形
成する。同時に、左クランプ手段３２を張力方向（矢印
の方向）に移動させることにより、帯板８１に一定の
張力ｔを掛けつつ、差厚部８３を形成する。左クランプ
手段３２が所定位置に至ると、停止する。

【００２４】続けて、圧延手段６０を逆回転せさるため
に、圧延手段６０の近傍まで右クランプ手段３３を寄
せ、右クランプ手段３３上の油圧シリンダ４４で上押圧
部４２を下降させて帯板８１の厚肉部８２を把持する。
その際の右クランプ手段３３の位置は右クランプ移動限
検出器７３によって検出する。

【００２５】図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る圧延方
法の第２説明図である。 （ａ）：引き続き、圧延手段６０のワークロール６４を
逆回転させ、差厚部８３をより薄く延ばす。その際、圧
下油圧シリンダ６８でワークロール６４をさらに圧下
し、ロール間隔を制御する。同時に、油圧シリンダ５１
でＹ軸移動ベース３８を逆移動させる。なお、逆移動に
よって、帯板８１が上流側へ移動すると、ループ装置１
３（図２参照）によって帯板８１の移動量を吸収する。

【００２６】（ｂ）：Ｙ軸移動ベース３８を逆移動しつ
つ、Ｙ軸移動ベース３８上の油圧シリンダ５５によって
右クランプ手段３３を移動することで、帯板８１に一定
の張力ｔを掛ける。その際、右クランプ手段３３の位置
は右クランプ位置検出器４９によって行う。この後、図
５，図６に示した差厚部８３の形成をさらに繰り返し、
所望の厚さの差厚部８３を形成する。

【００２７】すなわち、帯板８１を左・右のクランプ手
段３２，３３で把持し、帯板８１に張力ｔを掛けながら
圧延する。差厚部８３に張力ｔが作用すると、極めて容
易に帯板８１の厚肉部８２の一部に差厚部８３を形成す
ることができる。また、張力ｔによって、差厚部８３に
発生しやすい「しわ」や曲りを防止することができる。

【００２８】次に、圧延手段６０の旋回とロールの関係
について簡単に説明する。図７（ａ），（ｂ）は本発明
に係る圧延方法の第３説明図である。（ａ）は、圧延の
際のワークロール６４，６６と帯板８１の関係を模式的
に示す。既に述べたようにワークロール６４を圧下荷重
Ｐで圧下し、差厚部８３を成形することができる。ここ
で、成形前の板の厚さをＴ１、成形後の差厚部８３の厚
さをＴ２、ロールの半径をＲ、ロール接触長をＬｒとす
る。

【００２９】（ｂ）は、ターンテーブル９０を矢印の
如く旋回させ、ターンテーブル９０の旋回角θをθ３に
設定した状態を示す。ここで、ターンテーブル９０の旋
回によって圧延手段６０を旋回角θだけ旋回させ、それ
に伴い旋回するワークロール６４，６６の角度をロール
角度とすると、ロール角度はθとなる。また、成形前の
板幅をｂ、ロール接触幅をＷ、ロール接触面積をＡとす
と、ロール接触幅Ｗは、Ｗ＝ｂ／ｃｏｓθであり、ロー
ル接触面積Ａは近似的に、Ａ＝Ｗ×Ｌｒと表せる。な
お、圧延手段６０を矢印の如く逆に旋回させてもよ
い。すなわち、圧延手段６０を旋回させた場合には、ロ
ール接触幅Ｗは大きくなるので、ワークロール６４の圧
下荷重Ｐ（（ａ）参照）を調整しながら、圧延を行う。
次図で圧下荷重Ｐの変化について説明する。

【００３０】図８は本発明に係る圧延方法の第４説明図
であり、ロール角度と圧下荷重との関係を示した線図で
ある。横軸をロール角度θ並びにロール接触幅Ｗとし、
縦軸を圧下荷重とする。

【００３１】圧延手段６０を旋回させない状態では、ロ
ール角度θは０゜であり、この角度をθ０（θ０＝０
゜）とすると、ロール角度θ０では、圧下荷重をＰに設
定する。ロール角度θをθ３（図７（ｂ）参照）に設定
したときには、圧下荷重をＰからＰ３に増加させ設定す
る。すなわち、圧下荷重は、圧下荷重＝Ｐ／ｃｏｓθ、
又はこれに近似する値であり、例えば、圧下荷重Ｐ３＝
Ｐ／ｃｏｓθ３、又はこれに近似する値である。このよ
うにロール角度θ若しくはロール接触幅Ｗに対応させて
圧下荷重を設定することで、ロール接触面積Ａ（図７参
照）に作用する面圧（面圧＝Ｐ／Ａ）をほぼ一定に保つ
ことができる。

【００３２】次に、ターンテーブルを旋回させた場合の
圧延方法について説明する。図９（ａ），（ｂ）は本発
明に係る圧延方法の第５説明図である。 （ａ）：引続き、ターンテーブル９０によって圧延手段
６０を旋回し、帯板８１の長手軸８１ａに対してワーク
ロール６６の軸を非直角に設定する。すなわち、ワーク
ロール６６をロール角度θ２（旋回角θ２）に設定する
とともに、図８の線図に示すように、圧下荷重をＰ２に
設定する。

【００３３】（ｂ）：そして、ワークロール６４，６６
を駆動し、ロール角度θ２のワークロール６４，６６の
回転で往復する帯板８１に一定の張力を左・右クランプ
手段３２，３３で掛ける。ワークロール６４，６６は正
転、逆転を繰り返して差厚部８３を往復させることで、
差厚部８３は次第に薄く延び、境界ライン８６は角度θ
２を形成する。

【００３４】このように、圧下荷重は、ターンテーブル
の旋回角に伴なって設定する。すなわち、圧下荷重は、
ロール角度θ２に応じて、圧下荷重Ｐ２＝Ｐ／ｃｏｓθ
２、又はこれに近似する値に設定するので、ロール角度
θがθ０からθ２に変化しても、帯板８１をほぼ一定の
力で圧延することができ、差厚部８３の厚さＴ２を均一
に形成することができる。

【００３５】さらに続けて、ターンテーブル９０（ａ参
照）によって圧延手段６０をロール角度θ２だけ戻すと
ともに、連続してロール角度β（β＝θ１）だけ旋回さ
せ、圧下荷重をＰ１に設定し、同様に往復させて、差厚
部８３を形成するとともに、境界ライン８５の角度をβ
に形成する。このように、圧下荷重は、ロール角度θ１
に応じて、圧下荷重Ｐ１＝Ｐ／ｃｏｓθ１、又はこれに
近似する値に設定するので、ロール角度θが変化して
も、帯板８１をほぼ一定の力で圧延することができ、差
厚部８３の厚さＴ２を均一に形成することができる。

【００３６】尚、本発明の実施の形態に示した図９の角
度θ２や角度βの傾きは一例であり、角度は任意であ
る。図５に示す圧延方法では、まず、旋回角θを０゜に
設定して圧延を開始したが、開始時の旋回角θは任意で
あり、例えば、旋回角θを１０゜に設定し、その後、旋
回角θを増減させることも可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１では、一対のクランプ手段で帯板の両端
を把持しつつ、帯板に一定の張力を掛け、この帯板をタ
ーンテーブルに載せた圧延手段の上下ロールで局部的に
薄肉化する際に、ターンテーブルの旋回角をθとし、上
下ロールが帯板の長手軸に直交するとき旋回角θを０゜
とし、旋回角が０゜のとき圧延手段の圧下荷重をＰとし
たときに、圧下荷重は、（Ｐ／ｃｏｓθ）、又はこれに
近似する値に設定する。この場合、旋回することで、圧
延手段の上下ロールも同様に、角度θとなり、このロー
ルの角度θをロール角度θとすると、ロール角度θが大
きくなるのに伴ない、圧下荷重はＰから次第に（Ｐ／ｃ
ｏｓθ）が描く曲線のように増加する。その結果、ロー
ル角度θが変化しても、帯板を延ばす力をどの角度にお
いてもほぼ一定にすることができる。従って、圧延手段
を旋回させて局部的に薄肉化した差厚部を形成しても、
差厚部の厚さを均一に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧延方法に用いる製造ラインの平
面図

【図２】本発明に係る圧延方法に用いる製造ラインの側
面図

【図３】本発明に係るテンション装置の斜視図

【図４】本発明に係る圧延手段の斜視図

【図５】本発明に係る圧延方法の第１説明図

【図６】本発明に係る圧延方法の第２説明図

【図７】本発明に係る圧延方法の第３説明図

【図８】本発明に係る圧延方法の第４説明図

【図９】本発明に係る圧延方法の第５説明図

【図１０】先に提案した圧延装置の圧延の要領説明図

【符号の説明】

１４…圧延装置、３２…クランプ手段（左クランプ手
段）、３３…クランプ手段（右クランプ手段）、６０…
圧延手段、６４…上ロール（ワークロール）、６６…下
ロール（ワークロール）、８１…帯板、８１ａ…長手
軸、８３…差厚部、９０…ターンテーブル、ｔ…張力、
Ｔ２…差厚部の厚さ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沼野 正慎 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 4E002 AD11 BC06 BC10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のクランプ手段で帯板の両端を把持
   しつつ、帯板に一定の張力を掛け、この帯板をターンテ
   ーブルに載せた圧延手段の上下ロールで局部的に薄肉化
   する圧延方法において、 前記ターンテーブルの旋回角をθとし、前記上下ロール
   が帯板の長手軸に直交するとき旋回角θを０゜とし、旋
   回角が０゜のとき圧延手段の圧下荷重をＰとしたとき
   に、圧下荷重は、（Ｐ／ｃｏｓθ）、又はこれに近似す
   る値に設定することを特徴とする圧延方法。