JP2018134680A - Straightening method for tapered steel plate and straightening device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、矯正用のロールを駆動する電動機がロールごとに設置されロール正転逆転を繰り返して長手方向に板厚が変化するテーパー鋼板の歪を矯正する、テーパー鋼板の矯正方法および矯正装置に関するものである。 The present invention relates to a taper steel plate straightening method and a straightening device, in which an electric motor that drives a straightening roll is installed for each roll and the roll normal rotation and reverse rotation are repeated to correct distortion of the taper steel plate whose thickness changes in the longitudinal direction. Is.
テーパー鋼板とは、鋼板の長手方向に板厚が変化する鋼板であり、一般に、橋梁材、造船材としての需要が多い鋼板である。このようなテーパー鋼板に平坦度不良が生じた場合、平坦度不良を修正するために、ローラーレベラー方式の矯正装置（ホットレベラー、コールドレベラー）やプレス装置を用いた矯正が行われる。 A tapered steel plate is a steel plate whose thickness changes in the longitudinal direction of the steel plate, and is generally a steel plate that is in great demand as a bridge material and a shipbuilding material. When flatness failure occurs in such a tapered steel plate, correction using a roller leveler type correction device (hot leveler, cold leveler) or a press device is performed in order to correct the flatness failure.
一般的に、平板をローラーレベラー方式の矯正装置により矯正する場合には、板厚が鋼板長手方向の一端から他端にかけて均一であり、またローラーレベラーのギャップ（圧下量）の設定値が１つであることから、鋼板の矯正作業中の圧下量を自動で制御する自動矯正により行われる。 Generally, when a flat plate is straightened by a roller leveler type straightening device, the plate thickness is uniform from one end to the other end in the longitudinal direction of the steel plate, and there is one set value for the gap (rolling amount) of the roller leveler. Therefore, it is performed by automatic correction that automatically controls the amount of rolling during the correction work of the steel sheet.
しかし、テーパー鋼板をローラーレベラー方式の矯正装置により矯正する場合には、鋼板の矯正作業中に板厚が鋼板長手方向で変化するため、自動矯正により全長に渡り、均一な矯正を行うことが困難である。 However, when straightening a tapered steel plate with a roller leveler type straightening device, the plate thickness changes in the longitudinal direction of the steel plate during the straightening operation of the steel plate. It is.
そのため、一般的には、オペレーターが、矯正中のモータ電流値変化等から板厚の変化を目視で判断し、手動操作で圧下量を調整しながらテーパー鋼板の矯正作業を行っている。 Therefore, in general, an operator visually determines a change in sheet thickness from a change in motor current value during correction, etc., and corrects the tapered steel sheet while adjusting the amount of reduction by manual operation.
テーパー鋼板の矯正装置として、例えば特許文献１には、矯正装置入側に設置した板厚検出器により板厚一定の平行部の厚さを実測した後、実測板厚に基づき調整された圧下量を圧下駆動用電動機に入力して、最初の圧下量を平行部の実際板厚に応じて変化させ、鋼板材を搬送する搬送ローラーの回転数より圧下量調整を開始する時刻を求めると共に圧下量を調整する速度を制御する技術が開示されている。 As a taper steel plate straightening device, for example, in Patent Document 1, the thickness of a parallel portion having a constant plate thickness is measured by a plate thickness detector installed on the straightening device entrance side, and then the reduction amount adjusted based on the measured plate thickness. Is input to the reduction drive motor, the initial reduction amount is changed according to the actual plate thickness of the parallel part, and the time for starting the reduction adjustment is obtained from the number of rotations of the conveying roller for conveying the steel sheet material, and the reduction amount A technique for controlling the speed of adjusting the speed is disclosed.
従来の手動操作により圧下量を調整する矯正作業では、オペレーターが鋼板の矯正中のモータ電流値の変化等からテーパー部を認識し、圧下量の変更位置を調整していた。しかし、この方法では、モータ電流値の変化等からテーパー部を認識する際、判断に個人差が生じる。そのため、テーパー部が始まる位置（始点）あるいはテーパー部が終わる位置（終点）を正確に判断できない問題がある。 In the conventional correction operation of adjusting the reduction amount by manual operation, the operator recognizes the tapered portion from the change in the motor current value during correction of the steel sheet and adjusts the change position of the reduction amount. However, in this method, when the taper portion is recognized from a change in the motor current value or the like, individual differences occur in the determination. Therefore, there is a problem that the position where the taper portion starts (start point) or the position where the taper portion ends (end point) cannot be accurately determined.
この問題に対しては、正確にテーパー部の始点と終点を認識するために、マイクロメータを用いて板厚を実測し、板厚が変化する位置を鋼板上に罫書くことで解決可能である。しかし、矯正対象となる鋼板ごとにマイクロメータを用いて板厚を実測して鋼板上に罫書くことは、膨大な時間を必要とし、現実的ではない。 This problem can be solved by measuring the plate thickness using a micrometer and marking the position where the plate thickness changes on the steel plate in order to accurately recognize the start and end points of the tapered portion. . However, it is not realistic to measure the thickness of a steel sheet to be corrected using a micrometer and to mark the steel sheet on the steel sheet, which is enormous.
また、特許文献１に記載の技術では、矯正装置入側に設けた板厚検出器を用いてテーパー部を認識し、鋼板の搬送速度からテーパー部が矯正装置に差し掛かるタイミングを計算して圧下量の変更位置を調整するため、一般的に高価な設備である板厚検出器を導入する必要があった。 In the technique described in Patent Document 1, the taper portion is recognized using a plate thickness detector provided on the correction device entrance side, and the timing at which the taper portion reaches the correction device is calculated based on the conveying speed of the steel sheet. In order to adjust the amount change position, it is necessary to introduce a plate thickness detector, which is generally an expensive facility.
さらに、搬送ローラーの回転数、ローラー直径を用いた所定の式で搬送速度を求めて、圧下量を調整するタイミングを計算するが、搬送中に加減速を行う場合には調整するタイミングを計算できなくなることや、ローラー直径が矯正圧延により経時変化した場合には計算された調整するタイミングと実際の調整するタイミングとの間に誤差が生じるという問題がある。 In addition, the transport speed is calculated using a predetermined formula using the rotation speed of the transport roller and the roller diameter, and the timing for adjusting the reduction amount is calculated.However, when acceleration / deceleration is performed during transport, the adjustment timing can be calculated. There is a problem that an error occurs between the calculated adjustment timing and the actual adjustment timing when the roller diameter changes with time due to straightening rolling.
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、テーパー鋼板の長手方向でテーパー部の位置を正確に認識し、全長にわたって矯正装置の圧下量の制御を自動運転できる、テーパー鋼板の矯正方法および矯正装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and is capable of accurately recognizing the position of the tapered portion in the longitudinal direction of the tapered steel plate and automatically controlling the reduction amount of the correction device over the entire length. It aims at providing the correction method and correction apparatus of a steel plate.
本発明は、上述の課題を解決するために鋭意検討した結果、テーパー鋼板の矯正作業中における矯正ロールを駆動する電動機（以下、電動機または駆動電動機とも称する）の電流値を監視することで、この電流値の変化から鋼板のテーパー部の位置を早く正確に認識できることを見出した。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present invention monitors the current value of an electric motor (hereinafter also referred to as an electric motor or a driving electric motor) that drives a correction roll during the correction work of a tapered steel plate. It was found that the position of the taper portion of the steel plate can be recognized quickly and accurately from the change in the current value.
矯正を行う場合、各ロールに矯正トルクが発生するため、そのトルクを供給するために各ロールを駆動する電動機が仕事をする。テーパー部で板厚が変更する場合、この矯正トルクが変動する（板厚が薄い部分から厚い部分に変化するテーパー部矯正方向では、矯正トルクは増加する、また逆に、厚い部分から薄い部分に変化するテーパー部矯正方向では、矯正トルクは減少する）ため、駆動電動機の仕事量が変動する。 When straightening is performed, a straightening torque is generated in each roll. Therefore, an electric motor that drives each roll works to supply the torque. When the plate thickness is changed at the taper part, this correction torque fluctuates (in the taper part correction direction where the plate thickness changes from a thin part to a thick part, the correction torque increases, and conversely, from a thick part to a thin part. In the taper portion correction direction that changes, the correction torque decreases), so the work load of the drive motor varies.
この変動は駆動電動機の電流値に現れるため、この電流値からテーパー部を捉えることができる。テーパー部が矯正装置に差し掛かったタイミングで変動するため、板厚検出器も不要で、搬送速度の変動も問題にならない。また、荷重で検出する方法は広く使われているものの、テーパー部を検出するためには実仕事を行うロールの駆動電動機の電流から検出することにより一番早く検出できることを確かめた。 Since this fluctuation appears in the current value of the drive motor, the tapered portion can be grasped from this current value. Since the taper part fluctuates at the timing when it reaches the correction device, a plate thickness detector is not required, and fluctuations in the conveyance speed are not a problem. In addition, although the detection method using the load is widely used, it was confirmed that the taper portion can be detected earliest by detecting from the current of the roll drive motor that performs the actual work.
上記課題は、以下の発明によって解決できる。 The above problems can be solved by the following invention.
［１］ 鋼板の長手方向に板厚が変化するテーパー部を有するテーパー鋼板を矯正するテーパー鋼板の矯正方法であって、
前記テーパー鋼板の平行部を矯正中の矯正ロールを駆動する電動機の電流値を計測し、
計測された電流値が、矯正中の前記テーパー鋼板の平行部の板厚と＋ａ％異なる板厚の鋼板で予め計測しておいた電流値を超えた場合、または、
矯正中の前記テーパー鋼板の平行部の板厚と−ａ％異なる板厚の鋼板で予め計測しておいた電流値を下回った場合には、
前記テーパー鋼板のテーパー部が開始したと判断して、テーパー部の板厚に対して矯正圧下の圧下量を変更する制御を行うことを特徴とするテーパー鋼板の矯正方法。
[1] A method for correcting a tapered steel plate, which corrects a tapered steel plate having a tapered portion whose thickness changes in the longitudinal direction of the steel plate,
Measure the current value of the electric motor that drives the straightening roll while straightening the parallel part of the tapered steel plate,
When the measured current value exceeds the current value measured in advance with a steel plate having a thickness different from the thickness of the parallel portion of the tapered steel plate being corrected by + a%, or
When the current value measured in advance in the steel plate having a thickness different from the thickness of the parallel portion of the tapered steel plate during correction by -a% is less than
It judges that the taper part of the said taper steel plate started, and performs control which changes the amount of reduction of correction reduction with respect to the plate | board thickness of a taper part, The correction method of the taper steel plate characterized by the above-mentioned.
［２］ 鋼板の長手方向に板厚が変化するテーパー部を有するテーパー鋼板を矯正するテーパー鋼板の矯正装置であって、
前記テーパー鋼板が通過するパスラインの上側と下側にそれぞれ複数配置され、前記テーパー鋼板に矯正トルクを供給する矯正ロールと、
該矯正ロールを個別に駆動する電動機と、
該電動機の電流値を調整する電動機コントローラと、
前記矯正ロールに圧下力を付与する圧下装置と、
該圧下装置の圧下量を制御する矯正制御装置とを具備し、
該矯正制御装置で矯正中の前記テーパー鋼板のテーパー部開始を判断するにあたっては、
前記電動機コントローラで計測された前記テーパー鋼板の平行部の電流値が、矯正中の前記テーパー鋼板の平行部の板厚と＋ａ％異なる板厚の鋼板で予め計測しておいた電流値を超えた場合、または、
矯正中の前記テーパー鋼板の平行部の板厚と−ａ％異なる板厚の鋼板で予め計測しておいた電流値を下回った場合には、
前記テーパー部開始と判断することを特徴とするテーパー鋼板の矯正装置。
[2] A taper steel plate straightening device that corrects a taper steel plate having a taper portion whose thickness changes in the longitudinal direction of the steel plate,
A plurality of straightening rolls arranged on the upper and lower sides of the pass line through which the tapered steel plate passes, respectively, and supplying a straightening torque to the tapered steel plate,
An electric motor that individually drives the straightening rolls;
A motor controller for adjusting the current value of the motor;
A reduction device that applies a reduction force to the straightening roll;
A correction control device for controlling a reduction amount of the reduction device,
In judging the taper part start of the tapered steel plate being straightened by the straightening control device,
The current value of the parallel portion of the tapered steel plate measured by the electric motor controller exceeded the current value measured in advance with a steel plate having a thickness different from the plate thickness of the parallel portion of the tapered steel plate being corrected by + a%. If or
When the current value measured in advance in the steel plate having a thickness different from the thickness of the parallel portion of the tapered steel plate during correction by -a% is less than
An apparatus for correcting a tapered steel plate, characterized in that it is determined that the tapered portion starts.
［３］ 上記［１］に記載のテーパー鋼板の矯正方法を用いて、
鋼板を製造することを特徴とする鋼板の製造方法。
[3] Using the method for correcting a tapered steel plate according to [1] above,
A method for producing a steel sheet, comprising producing a steel sheet.
本発明によれば、テーパー鋼板の矯正中に発生する矯正装置の駆動電動機の電流値の変化を監視することにより、テーパー部の位置を早く高精度で認識することができる。そのため、鋼板長手方向位置における適切な圧下量の自動調整が可能となり、全長にわたって最適な矯正を実現できる。また、全長にわたって高精度かつ自動運転で矯正できるため、従来の矯正方法に比べて矯正効果が大幅に向上し、矯正後の鋼板の平坦度にも優れる。 According to the present invention, the position of the tapered portion can be recognized quickly and with high accuracy by monitoring the change in the current value of the drive motor of the straightening device that occurs during the straightening of the tapered steel plate. Therefore, it is possible to automatically adjust the appropriate amount of reduction at the position in the longitudinal direction of the steel sheet, and it is possible to realize optimal correction over the entire length. Moreover, since it can correct with high precision and automatic driving | operation over the full length, compared with the conventional correction method, the correction effect improves significantly and it is excellent also in the flatness of the steel plate after correction.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図１は、テーパー鋼板の矯正を行うローラーレベラー方式の矯正装置の装置構成例を示す図である。そして、図２は、矯正作業に絡む主要構成例を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a device configuration example of a roller leveler type straightening device for straightening a tapered steel plate. And FIG. 2 is a figure which shows the example of a main structure in connection with correction work.
図中、１は矯正装置、２は矯正ロール、３はバックアップロール、４はロールフレーム、５はロール撓み補正装置、６は圧下装置、７はテーパー鋼板、８は電動機、９は電動機コントローラ、および１０は矯正制御装置をそれぞれ表す。 In the figure, 1 is a straightening device, 2 is a straightening roll, 3 is a backup roll, 4 is a roll frame, 5 is a roll deflection correction device, 6 is a reduction device, 7 is a tapered steel plate, 8 is an electric motor, 9 is an electric motor controller, and Reference numeral 10 denotes a correction control device.
図１に示すように、ローラーレベラー方式の矯正装置１は、例えば、複数の矯正ロール２、複数のバックアップロール３、ロールフレーム４、ロール撓み補正装置５、圧下装置６を有する。テーパー鋼板７は、パスラインに沿って紙面矢印方向（矯正方向）に正転逆転を繰り返して搬送され、複数の矯正ロール２にて矯正される。なお、図１中、テーパー鋼板７は、簡略化して平板として図示している。 As shown in FIG. 1, the roller leveler type correction device 1 includes, for example, a plurality of correction rolls 2, a plurality of backup rolls 3, a roll frame 4, a roll deflection correction device 5, and a reduction device 6. The tapered steel plate 7 is conveyed by repeating forward and reverse rotation in the direction of the arrow on the paper (correction direction) along the pass line, and is corrected by a plurality of correction rolls 2. In FIG. 1, the tapered steel plate 7 is simplified and illustrated as a flat plate.
矯正ロール２は、テーパー鋼板７が通過するパスラインに対して上側と下側に千鳥状に配置された複数本のロールからなる。ここでは、上側に配置された４本のロールを上側矯正ロール２Ｕ、下側に配置された５本のロールを下側矯正ロール２Ｄとして示している。 The straightening roll 2 is composed of a plurality of rolls arranged in a staggered manner on the upper side and the lower side with respect to the pass line through which the tapered steel plate 7 passes. Here, the four rolls arranged on the upper side are shown as the upper straightening roll 2U, and the five rolls arranged on the lower side are shown as the lower straightening roll 2D.
そして、上側および下側の矯正ロール２Ｕ、２Ｄは、さらにそれらの上側および下側に設けたバックアップロール３Ｕ、３Ｄによりそれぞれ支持される。 The upper and lower straightening rolls 2U and 2D are further supported by backup rolls 3U and 3D provided on the upper and lower sides, respectively.
上側および下側のバックアップロール３Ｕ、３Ｄは、さらにそれらの上側および下側に設けたロールフレーム４Ｕ、４Ｄにより支持される。 The upper and lower backup rolls 3U, 3D are supported by roll frames 4U, 4D provided on the upper and lower sides thereof.
そして、ロール撓み補正装置５は、上側ロールフレーム４Ｕの上側に配置され、矯正反力により矯正ロール２Ｕ、２Ｄに生じる撓みを補正する装置であり、各矯正ロールの幅方向の圧下量を個別に調整する。 The roll deflection correction device 5 is a device that is disposed on the upper side of the upper roll frame 4U and corrects the deflection generated in the correction rolls 2U and 2D by the correction reaction force, and individually reduces the amount of reduction in the width direction of each correction roll. adjust.
圧下装置６は、矯正装置１の上部、鋼板の入側と出側に、それぞれ配置される。圧下装置６は、入側と出側の圧下量を個別に調整し、上側および下側矯正ロール２Ｕ、２Ｄの間のギャップ（圧下量）を調整して、上側および下側矯正ロール２Ｕ、２Ｄに圧下力を付与する。 The reduction devices 6 are respectively arranged on the upper portion of the correction device 1 and on the entry side and the exit side of the steel plate. The reduction device 6 individually adjusts the amount of reduction on the entry side and the exit side, adjusts the gap (the amount of reduction) between the upper and lower correction rolls 2U, 2D, and adjusts the upper and lower correction rolls 2U, 2D. A rolling force is applied to.
テーパー鋼板（以下、鋼板と称する場合もある）を矯正する場合には、上側矯正ロール２Ｕをロールフレーム４ごと傾斜させて、入側の上側および下側矯正ロール２Ｕ、２Ｄの間隔と出側の上側および下側矯正ロール２Ｕ、２Ｄの間隔を調整する。矯正ロールにより繰り返し曲げを付与することにより、鋼板の反りや波打ちなどの形状不良が矯正される。 When straightening a tapered steel plate (hereinafter also referred to as a steel plate), the upper straightening roll 2U is tilted together with the roll frame 4, and the distance between the upper and lower straightening rolls 2U, 2D and the outgoing side are inclined. The distance between the upper and lower straightening rolls 2U, 2D is adjusted. By repeatedly bending with a straightening roll, shape defects such as warpage and undulation of the steel sheet are corrected.
図２に示すように、上側矯正ロール２Ｕ（＃２、＃４、＃６、＃８）および下側矯正ロール２Ｄ（＃１、＃３、＃５、＃７、＃９）には、駆動用としてそれぞれ個別に９台の電動機８が設置される。そして、電動機コントローラ９により個別に９台の電動機８の電流値が調整されて、上側矯正ロール２Ｕおよび下側矯正ロール２Ｄのそれぞれの回転（正転・逆転も含めて）が制御される。 As shown in FIG. 2, the upper straightening roll 2U (# 2, # 4, # 6, # 8) and the lower straightening roll 2D (# 1, # 3, # 5, # 7, # 9) are driven. Nine electric motors 8 are individually installed for use. Then, the electric current values of the nine electric motors 8 are individually adjusted by the electric motor controller 9, and the respective rotations (including normal rotation and reverse rotation) of the upper correction roll 2U and the lower correction roll 2D are controlled.
矯正制御装置１０は、圧下装置６の圧下量を制御して、テーパー鋼板の矯正圧下を行う。矯正を行う場合、各ロールに矯正トルクを発生させるため、そのトルクを供給するために各ロールを駆動する電動機８が仕事をする。テーパー部で板厚が変更するので、矯正トルクが変動する（板厚が薄い部分から厚い部分に変化するテーパー部矯正方向では、矯正トルクは次第に増加する、また逆に、厚い部分から薄い部分に変化するテーパー部矯正方向では、矯正トルクは次第に減少する）ため、電動機の仕事量も変動する。そして、この変動は、電動機の電流値に現れるため、本発明では後述するようにこの電流値の変化からテーパー部を早く正確に捉えようとするものである。 The correction control device 10 controls the reduction amount of the reduction device 6 so as to reduce the taper steel sheet. When straightening is performed, in order to generate a straightening torque for each roll, the electric motor 8 that drives each roll works to supply the torque. Since the plate thickness changes at the taper part, the correction torque fluctuates (in the taper part correction direction where the plate thickness changes from a thin part to a thick part, the correction torque gradually increases, and conversely, from a thick part to a thin part. In the taper portion correction direction that changes, the correction torque gradually decreases), and the work of the motor also varies. And since this fluctuation | variation appears in the electric current value of an electric motor, in this invention, it tries to catch a taper part quickly and correctly from the change of this electric current value so that it may mention later.
図３は、テーパー鋼板の一断面例を示す図である。テーパー鋼板とは、鋼板の長手方向で板厚が変化する鋼板であり、１つ以上のテーパー部を有する。テーパー鋼板には、例えば、鋼板の全長で板厚が増加または減少する１方向テーパー鋼板や、板厚が凸型に増減する２方向テーパー鋼板などがある。また、鋼板の先端、尾端などに板厚が均一となる平行部を１つ以上有する鋼板や、２種類以上の高さが異なる平行部を有する鋼板がある。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a cross section of a tapered steel plate. A tapered steel plate is a steel plate whose thickness changes in the longitudinal direction of the steel plate, and has one or more tapered portions. Examples of the tapered steel plate include a one-direction tapered steel plate whose thickness increases or decreases along the entire length of the steel plate, and a two-direction tapered steel plate whose thickness increases or decreases in a convex shape. Further, there are steel plates having one or more parallel portions having a uniform thickness at the front end, tail end, etc. of the steel plates, and steel plates having two or more different parallel portions.
図３では、一例として、平行部を有する１方向テーパー鋼板７を示しており、鋼板の長手方向（圧延方向）に板厚が均一となる平行厚部ａと、この平行厚部ａに連続して設けられ長手方向に板厚が減少するテーパー部ｂと、このテーパー部ｂに連続して設けられ長手方向に板厚が均一でかつ平行厚部よりも板厚が薄い平行薄部ｃが形成される。 In FIG. 3, the unidirectional taper steel plate 7 which has a parallel part is shown as an example, and the parallel thick part a in which plate | board thickness becomes uniform in the longitudinal direction (rolling direction) of a steel plate, and this parallel thick part a are continued. A tapered portion b whose thickness is reduced in the longitudinal direction, and a parallel thin portion c which is provided continuously with the tapered portion b and has a uniform thickness in the longitudinal direction and is thinner than the parallel thick portion. Is done.
一般に、平板を矯正する場合には、鋼板長手方向の一端から他端にかけて板厚が均一のため、ローラーレベラーの圧下量の設定値は１つでよい。一方、テーパー鋼板を矯正する場合には、鋼板長手方向に板厚の異なる平行部を２つ以上有するため、ローラーレベラーの圧下量の設定値は２つ以上必要である。特に、テーパー部の矯正では、平坦度、荷重などを考慮した上で、最適なローラーレベラーの圧下量に制御することが要求される。しかし、テーパー部は、鋼板の長手方向で板厚が連続的に変化するため、テーパー部の板厚に対して圧下量を適正範囲に補正することは難しい。 Generally, when correcting a flat plate, the plate thickness is uniform from one end to the other end in the longitudinal direction of the steel plate. On the other hand, in the case of correcting a tapered steel plate, since there are two or more parallel portions having different thicknesses in the longitudinal direction of the steel plate, two or more set values of the roller leveler reduction amount are required. In particular, in the correction of the taper portion, it is required to control the roller leveler to an optimum rolling amount in consideration of flatness and load. However, since the thickness of the tapered portion continuously changes in the longitudinal direction of the steel plate, it is difficult to correct the reduction amount within an appropriate range with respect to the thickness of the tapered portion.
そこで、本発明では、テーパー鋼板の矯正作業中における矯正ロールを駆動する電動機の電流値に基づいて、テーパー部を早く正確に認識できることを特徴とする。 Therefore, the present invention is characterized in that the tapered portion can be quickly and accurately recognized based on the current value of the electric motor that drives the straightening roll during the straightening operation of the tapered steel plate.
図４は、本発明によるテーパー部検出例を説明する図である。図３に示したテーパー鋼板を、平行厚部ａ〜テーパー部ｂ〜平行薄部ｃへと矯正作業中における矯正ロールを駆動する電動機の電流値の時系列変化を模式的に示している。 FIG. 4 is a diagram for explaining an example of taper detection according to the present invention. FIG. 4 schematically shows time-series changes in the current value of the electric motor that drives the straightening roll during the straightening operation of the tapered steel plate shown in FIG. 3 from the parallel thick portion a to the tapered portion b to the parallel thin portion c.
テーパー鋼板の移動にともなった矯正中に入側に配置される矯正ロールが、平行厚部からテーパー部を通過する際、矯正ロールを駆動する電動機の電流値は、テーパー部開始位置を過ぎてからは一定の傾斜で暫時減少していく。そして、テーパー部が終わり平行薄部を通過した後は、電動機の電流値はほぼ一定値になる。 When the straightening roll placed on the entry side during straightening along with the movement of the tapered steel plate passes through the tapered part from the parallel thick part, the current value of the electric motor that drives the straightening roll has passed the tapered part starting position. Decreases for a while at a certain slope. And after a taper part finishes and it passes a parallel thin part, the electric current value of an electric motor becomes a substantially constant value.
しかしながら、電動機の電流値は、矯正ロールのトルク変化を早く捉えることができるものの、鋼板の歪などにより安定しない値を示す。このため、テーパー部開始検出を電流値の単位時間変化がしきい値を超えたことにより判断しようとすると、例えば図４に示すように、平行部でも電流値の単位時間変化が大きくなることがあり、テーパー部開始と誤検出しまうという可能性がある。 However, the current value of the electric motor shows a value that is not stable due to the distortion of the steel sheet, although the torque change of the straightening roll can be quickly caught. For this reason, if it is determined that the taper portion start detection is based on the fact that the unit time change in the current value exceeds the threshold value, for example, as shown in FIG. 4, the unit time change in the current value may increase even in the parallel portion. Yes, there is a possibility of erroneous detection as the start of the tapered portion.
そこで、本発明では、同じ種類の鋼板に対して板厚ごとの平行部における矯正時の電流値を計測し、データベースに事前に保存しておく。同種の鋼板（降伏応力が一定）では、板厚が異なるごとに、矯正時の電流値が異なる（例えば、板厚が厚くなると矯正時の電流値が増加する）。データベースには、板厚に対応した電流値が保存される。 Therefore, in the present invention, the current value at the time of correction in the parallel portion for each plate thickness is measured for the same type of steel plate and stored in advance in a database. In the same type of steel plate (with a constant yield stress), the current value at the time of correction differs for each plate thickness (for example, the current value at the time of correction increases as the plate thickness increases). A current value corresponding to the plate thickness is stored in the database.
そして、矯正対象材のテーパー鋼板の平行部（厚部、薄部）の板厚に対して、板厚が±ａ％異なる板厚に対応した電流値を閾値として、テーパー部開始の判断として用いる。例えば、上記ａ％が５％とすれば、平行部の板厚が１０ｍｍのテーパー鋼板に対して、±５％板厚が異なる鋼板（すなわち、板厚１０．５ｍｍまたは９．５ｍｍの鋼板）の電流値（データベースに保存した）を閾値として用いる。 Then, the current value corresponding to the plate thickness that is ± a% different from the plate thickness of the parallel portion (thick portion, thin portion) of the tapered steel plate of the correction target material is used as a threshold value to determine the start of the tapered portion. . For example, if the a% is 5%, a steel plate having a thickness of ± 5% different from that of a tapered steel plate having a parallel portion thickness of 10 mm (that is, a steel plate having a thickness of 10.5 mm or 9.5 mm). The current value (stored in the database) is used as the threshold value.
具体的には、上記例では、板厚が１０ｍｍの鋼板の平行部を矯正時に計測される電流値を監視し、データベースに保存した板厚１０．５ｍｍの電流値を超えた場合には、板厚が増える方向のテーパー部が始まったと判断し、また逆に、データベースに保存した板厚９．５ｍｍの電流値を下回った場合には、板厚が少なくなる方向のテーパー部が始まったと判断するというものである。 Specifically, in the above example, the current value measured at the time of straightening the parallel part of the steel plate having a plate thickness of 10 mm is monitored, and if the current value of the plate thickness of 10.5 mm stored in the database is exceeded, the plate It is judged that the taper portion in the direction in which the thickness increases is started, and conversely, if the current value of the plate thickness 9.5 mm stored in the database is lower, it is judged that the taper portion in the direction in which the plate thickness decreases is started. That's it.
なお、上記±ａ％については、前述したように、テーパー鋼板の平行部矯正時で誤検出することなく、明確にテーパー部を検知できる値を設定すべきものである。しかしながら、現実的には、鋼種、テーパー条件、矯正条件などにより異なり、一意に決められるものでない。矯正結果などを確認しながら、データ蓄積を重ねて適宜修正を加えて確定すべきものである。 As for the above ± a%, as described above, a value that can clearly detect the tapered portion should be set without erroneous detection during correction of the parallel portion of the tapered steel plate. However, in reality, it differs depending on the steel type, taper condition, straightening condition, etc. and is not uniquely determined. While confirming the correction results, etc., data accumulation should be repeated and corrected as appropriate.
図５は、本発明に係るテーパー鋼板の矯正方法の処理例を示す図である。矯正圧下量制御処理を行う矯正制御装置１０には、鋼板移動距離計測手段、圧下量計測手段、電流計測手段、テーパー部検出手段、圧下量調整手段を有する。矯正対象のテーパー鋼板の先端（平行部）が矯正装置に到着した段階で処理がスタートし、Step01の処理に進む。 FIG. 5 is a diagram showing a processing example of the method for correcting a tapered steel plate according to the present invention. The correction control apparatus 10 that performs the correction reduction amount control process includes a steel plate movement distance measurement unit, a reduction amount measurement unit, a current measurement unit, a taper part detection unit, and a reduction amount adjustment unit. The process starts when the tip (parallel portion) of the tapered steel plate to be corrected arrives at the correction device, and the process proceeds to Step 01.
なお、Step01の処理がされる前に、矯正制御装置１０に、対象となるテーパー鋼板の製品寸法に基づき平行厚部と平行薄部における矯正ロールの各圧下量の設定、テーパー部を認識するための条件などの条件設定が、予め行われる。 In addition, before the processing of Step 01, the correction control device 10 recognizes the taper portion by setting the reduction amount of each of the straightening rolls in the parallel thick portion and the parallel thin portion based on the product dimensions of the target tapered steel plate. Conditions such as the above conditions are set in advance.
テーパー鋼板の製品寸法とは、例えば、テーパー鋼板の全長、平行部やテーパー部の長さ・板厚等の情報である。また、テーパー部を認識するための条件とは、例えば、前述した閾値、すなわち、対象となるテーパー鋼板の平行部の板厚に対して±ａ％板厚が異なる鋼板で予め保存しておいた電流値等の情報である。 The product dimensions of the tapered steel plate are, for example, information such as the total length of the tapered steel plate, the length of the parallel portion or the tapered portion, the plate thickness, and the like. The condition for recognizing the taper portion is, for example, stored in advance in a steel plate having a ± a% plate thickness different from the above-described threshold value, that is, the plate thickness of the parallel portion of the target tapered steel plate. Information such as current value.
この電流値は、後述のStep02でテーパー部であるか否かを判断する基準となる閾値であり、例えば、誤検出や検出タイミングの遅れが生じない位置を考慮して決定される。なお、これらの情報は、矯正制御装置１０の上位コンピュータ（図示せず）より送信される。 This current value is a threshold value that serves as a reference for determining whether or not it is a tapered portion in Step 02, which will be described later, and is determined in consideration of, for example, a position where no erroneous detection or detection timing delay occurs. These pieces of information are transmitted from a host computer (not shown) of the correction control device 10.
まず、Step01では、鋼板移動距離計測手段、圧下量計測手段、電流計測手段により、矯正圧下中におけるテーパー鋼板の長手方向位置、テーパー鋼板の長手方向位置に対する矯正ロールの圧下位置および矯正ロールの電動機の電流値についての計測が、それぞれ行われる。そして、テーパー鋼板の長手方向位置に対する矯正ロールの圧下位置、矯正ロールの電動機の電流値がテーパー鋼板の移動にともなってトラッキングされる。 First, in Step 01, the longitudinal position of the tapered steel sheet during the straightening reduction, the rolling position of the straightening roll relative to the longitudinal position of the tapered steel sheet, and the electric motor of the straightening roll by the steel plate moving distance measuring means, the reduction amount measuring means, and the current measuring means. Measurements for current values are performed. Then, the reduction position of the straightening roll relative to the longitudinal position of the tapered steel sheet and the current value of the motor of the straightening roll are tracked as the tapered steel sheet moves.
テーパー鋼板の長手方向位置の計測は、鋼板移動距離計測手段により、テーパー鋼板の先端部を検出後、鋼板長手方向の移動距離を計測することにより、例えば、搬送ロールに設置されたＰＬＧ（ロール回転数検出）を用いる。また、矯正ロールの圧下位置の計測は、圧下量計測手段により、圧下装置６のシリンダ位置を計測することにより行う。 The longitudinal position of the tapered steel plate is measured by measuring the moving distance in the longitudinal direction of the steel plate after detecting the tip of the tapered steel plate by the steel plate moving distance measuring means, for example, PLG (roll rotation) installed on the transport roll. Number detection). Further, the reduction position of the straightening roll is measured by measuring the cylinder position of the reduction device 6 by a reduction amount measuring means.
次に、Step02では、テーパー部の検出が行われる。テーパー部の検出は、テーパー部検出手段により、Step01で計測された電流値と、±ａ％異なる板厚に対応した電流値を閾値として比較することにより行われる。計測された電流値が、＋ａ％異なる板厚に対応した電流値を超えた場合には、板厚が増える方向のテーパー部が始まったと判断し、また逆に、-ａ％異なる板厚に対応した電流値を下回った場合には、板厚が少なくなる方向のテーパー部が始まったと判断する。 Next, in Step 02, the tapered portion is detected. The taper portion is detected by comparing the current value measured in Step 01 with a current value corresponding to a plate thickness different by ± a% as a threshold value by the taper portion detecting means. If the measured current value exceeds the current value corresponding to the plate thickness that differs by + a%, it is judged that the taper portion in the direction of increasing the plate thickness has started, and conversely, it corresponds to the plate thickness that differs by -a%. When the current value falls below the determined current value, it is determined that the taper portion in the direction in which the plate thickness decreases is started.
ここで、テーパー部が始まったと判断した場合（Ｙｅｓ）では、Step03に進み、圧下量調整手段により、対象となるテーパー部に見合った矯正圧下の圧下量の設定を変更する制御が行われる。すなわち、対象となるテーパー部の傾斜と鋼板の搬送速度に基づいた圧下量の移動速度を圧下装置６に指示する。 Here, when it is determined that the tapered portion has started (Yes), the process proceeds to Step 03, and control is performed by the reduction amount adjusting means to change the setting of the correction reduction amount corresponding to the target tapered portion. That is, the reduction device 6 is instructed to move the reduction amount based on the inclination of the taper portion and the steel plate conveyance speed.
ここで、テーパー部がまだ始まっていないと判断した場合（Ｎｏ）では、それまでの圧下量を維持し、（Ｙｅｓ）との判断がでるまでStep02での判断処理を継続する。 Here, if it is determined that the tapered portion has not yet started (No), the amount of reduction until then is maintained, and the determination process in Step 02 is continued until a determination of (Yes) is obtained.
なお、鋼板の先端または尾端では鋼板噛み込み開始または噛み込み終了時の衝撃等により、計測される電流値が異常値を示す場合がある。そのため、鋼板移動距離計測手段を用いて、鋼板噛み込み開始または噛み込み終了時でのStep02での判断は行わないようにするとよい。 Note that the measured current value may show an abnormal value at the front end or the tail end of the steel plate due to impact at the start or end of biting of the steel plate. Therefore, it is preferable not to perform the determination in Step 02 at the start or end of biting of the steel plate using the steel plate moving distance measuring means.
そして、ここでは、簡単のために、テーパー部が一箇所の場合を想定しStep03の処理の後、矯正圧下量制御処理は終了するフローを示したが、テーパー部が複数存在す場合は、Step03の処理の後、Step02に戻る処理フローとするとよい。 And here, for the sake of simplicity, assuming the case where the taper portion is one place, after the processing of Step 03, the flow of the correction reduction amount control processing is shown, but if there are a plurality of taper portions, Step03 After this process, the process flow may return to Step 02.
図６は、本発明を適用してテーパー鋼板の矯正を行った結果の一例を示す図である。鋼板の平行厚部〜テーパー部〜平行薄部の順に、本発明を適用して矯正を行った際における電流値の時系列変化の一例を示したものである。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a result of correcting the tapered steel plate by applying the present invention. An example of the time-series change of the electric current value at the time of correcting by applying this invention in order of the parallel thickness part-taper part-parallel thin part of a steel plate is shown.
楕円形破線で示したタイミングにおいてテーパー部を自動で検知し、テーパー部の板厚に対して矯正圧下の圧下量を変更することができている。なお、矢印ｂで示すタイミングにおいて電流が急に増加し、その後にほぼ一定値となっている。これは、テーパー部終了を検知し、矢印ｂのタイミングで次の平行薄部用の圧下設定に変更したためである。 The tapered portion is automatically detected at the timing indicated by the elliptical broken line, and the reduction amount of the correction reduction can be changed with respect to the thickness of the tapered portion. Note that the current suddenly increases at the timing indicated by the arrow b, and thereafter becomes a substantially constant value. This is because the end of the taper portion was detected and changed to the reduction setting for the next parallel thin portion at the timing of the arrow b.
本発明の適用にあたっては、鋼種や板厚での制約はなく、また、矯正が厚部から薄部となる形状の鋼板のみを対象に本発明の適用を行った。この結果、それまでの矯正ＮＧ率を２０％低減することができた。 In applying the present invention, there is no restriction on the steel type and the plate thickness, and the present invention was applied only to a steel plate having a shape in which the correction is from a thick part to a thin part. As a result, the correction NG rate so far could be reduced by 20%.
以上、本発明によれば、テーパー鋼板の矯正中に発生する矯正装置の駆動電動機の電流値の変化を監視することにより、テーパー部の位置を早く高精度で認識することができ、矯正ロールの圧下量の設定変化位置が適切になり、全長において適切なギャップで矯正できた。そして矯正能力が向上した結果、テーパー鋼板の再矯正率が大幅に低減した。 As described above, according to the present invention, by monitoring the change in the current value of the drive motor of the straightening device that occurs during the straightening of the tapered steel sheet, the position of the tapered portion can be recognized quickly and with high accuracy. The setting change position of the amount of rolling reduction became appropriate, and it was able to correct with an appropriate gap in the entire length. As a result of the improvement of the straightening ability, the re-correction rate of the tapered steel sheet was greatly reduced.
１ 矯正装置
２ 矯正ロール
３ バックアップロール
４ ロールフレーム
５ ロール撓み補正装置
６ 圧下装置
７ テーパー鋼板
８ 電動機
９ 電動機コントローラ
１０ 矯正制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Straightening device 2 Straightening roll 3 Backup roll 4 Roll frame 5 Roll deflection correction device 6 Reduction device 7 Tapered steel plate 8 Electric motor 9 Electric motor controller 10 Straightening control device
Claims (3)
前記テーパー鋼板の平行部を矯正中の矯正ロールを駆動する電動機の電流値を計測し、
計測された電流値が、矯正中の前記テーパー鋼板の平行部の板厚と＋ａ％異なる板厚の鋼板で予め計測しておいた電流値を超えた場合、または、
矯正中の前記テーパー鋼板の平行部の板厚と−ａ％異なる板厚の鋼板で予め計測しておいた電流値を下回った場合には、
前記テーパー鋼板のテーパー部が開始したと判断して、テーパー部の板厚に対して矯正圧下の圧下量を変更する制御を行うことを特徴とするテーパー鋼板の矯正方法。 A method for correcting a tapered steel plate, which corrects a tapered steel plate having a tapered portion whose thickness changes in the longitudinal direction of the steel plate,
Measure the current value of the electric motor that drives the straightening roll while straightening the parallel part of the tapered steel plate,
When the measured current value exceeds the current value measured in advance with a steel plate having a thickness different from the thickness of the parallel portion of the tapered steel plate being corrected by + a%, or
When the current value measured in advance in the steel plate having a thickness different from the thickness of the parallel portion of the tapered steel plate during correction by -a% is less than
It judges that the taper part of the said taper steel plate started, and performs control which changes the amount of reduction of correction reduction with respect to the plate | board thickness of a taper part, The correction method of the taper steel plate characterized by the above-mentioned.
前記テーパー鋼板が通過するパスラインの上側と下側にそれぞれ複数配置され、前記テーパー鋼板に矯正トルクを供給する矯正ロールと、
該矯正ロールを個別に駆動する電動機と、
該電動機の電流値を調整する電動機コントローラと、
前記矯正ロールに圧下力を付与する圧下装置と、
該圧下装置の圧下量を制御する矯正制御装置とを具備し、
該矯正制御装置で矯正中の前記テーパー鋼板のテーパー部開始を判断するにあたっては、
前記電動機コントローラで計測された前記テーパー鋼板の平行部の電流値が、矯正中の前記テーパー鋼板の平行部の板厚と＋ａ％異なる板厚の鋼板で予め計測しておいた電流値を超えた場合、または、
矯正中の前記テーパー鋼板の平行部の板厚と−ａ％異なる板厚の鋼板で予め計測しておいた電流値を下回った場合には、
前記テーパー部開始と判断することを特徴とするテーパー鋼板の矯正装置。 A taper steel plate straightening device for straightening a taper steel plate having a taper portion whose thickness changes in the longitudinal direction of the steel plate,
A plurality of straightening rolls arranged on the upper and lower sides of the pass line through which the tapered steel plate passes, respectively, and supplying a straightening torque to the tapered steel plate,
An electric motor that individually drives the straightening rolls;
A motor controller for adjusting the current value of the motor;
A reduction device that applies a reduction force to the straightening roll;
A correction control device for controlling a reduction amount of the reduction device,
In judging the taper part start of the tapered steel plate being straightened by the straightening control device,
The current value of the parallel portion of the tapered steel plate measured by the electric motor controller exceeded the current value measured in advance with a steel plate having a thickness different from the plate thickness of the parallel portion of the tapered steel plate being corrected by + a%. If or
When the current value measured in advance in the steel plate having a thickness different from the thickness of the parallel portion of the tapered steel plate during correction by -a% is less than
An apparatus for correcting a tapered steel plate, characterized in that it is determined that the tapered portion starts.
鋼板を製造することを特徴とする鋼板の製造方法。 Using the taper steel sheet straightening method according to claim 1,
A method for producing a steel sheet, comprising producing a steel sheet.
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