JP2792227B2 - 圧延装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、圧延作業中におけるストリップの張力変動
に迅速に対処し得る圧延装置に関するものである。

［従来の技術］ 板厚制御を行うようにした圧延装置としては、種々あ
るが、その一例を第６図を参照しつつ説明する。

図中１は圧延機であり、該圧延機１は上下一対の作業
ロール2,3、作業ロール2,3をバックアップする上下一対
の控えロール4,5、サーボ弁７を介しヘッド側流体室6a
に対し流体が給排されるようにした圧下シリンダ６を備
え、圧下シリンダ６のピストン6bにより控えロール５を
介し作業ロール３を昇降させるようになっており、サー
ボ弁７へは、制御装置８からロールギャップ指令V_Gを与
え得るようになっている。

９はストリップコイル10を巻戻すペイオフリール、11
は巻戻されてストリップ進行方向Ｄへ送られるストリッ
プ12を案内し圧延機１へ送り込むためのデフレクタロー
ルである。

13はモータであり、該モータ13の電流制御によりペイ
オフリール９の回転速度を調整してストリップ12の張力
制御を行うようになっている。

ストリップ12の圧延時には、ペイオフリール９から巻
戻されたストリップ12は、デフレクタロール11により案
内されて圧延機１の作業ロール2,3間に導入され、圧延
が行われる。

圧延時には、制御装置８からサーボ弁７へロールギャ
ップ指令V_Gが与えられ、サーボ弁７を通り送られる流体
の圧力若しくは流量がロールギャップ指令V_Gに対応し制
御されて圧下シリンダ６に供給され、圧下シリンダ６に
よって作業ロール３が昇降することにより、作業ロール
2,3間のギャップＧが制御され、ストリップ12の板厚制
御が行われる。

又、板厚制御に伴う張力制御は、板厚変化に応じてモ
ータ13の電流制御を行い、ペイオフリール９の回転速度
を速くしたり又は遅くしたり等することにより行われ
る。

即ち、例えば圧延機１の定常運転時に圧延機１出側で
ストリップ12の板厚を厚くするために、作業ロール2,3
間のギャップＧを広げた場合、圧延機１のストリップ進
行方向Ｄ上流側のストリップ12は圧延機１の作業ロール
2,3により引張られて送り速度が増加しストリップ12の
張力が増大しようとする。この場合には、モータ13によ
りペイオフリール９の回転速度を増加せしめてストリッ
プ12を緩み勝手に巻戻すことによりストリップ12の張力
増大を防止し、ストリップ12の張力を一定に制御してい
る。

又、圧延機１の定常運転時にストリップ12の板厚を薄
くするために、作業ロール2,3間のギャップＧを狭くし
た場合、圧延機１のストリップ進行方向Ｄ上流側のスト
リップ12の送り速度が減少してストリップ12の張力が低
下したるみが生ずる。この場合には、モータ13によりペ
イオフリール９の回転速度を減少せしめてストリップ12
のたるみを吸収し、ストリップ12の張力を一定に制御し
ている。

更に圧延機１の運転開始時に、ストリップ12の先端が
作業ロール2,3間に噛込まれた瞬間、ストリップ12の張
力が増大することになり、前記せるストリップ12の板厚
を厚くする場合と同様にしてストリップ12の張力を一定
に制御している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の圧延装置では、ペイオフリール
９の慣性力が大であるので、応答性が悪くペイオフリー
ル９の回転速度が迅速に変化せず、ペイオフリール９が
ストリップ12の送り速度に見合った回転速度に変化する
までに時間遅れが生じて、ストリップ12に過度な張力又
はたるみ等が発生する。従ってストリップ12が所定の板
厚に圧延されるようになるまでに時間を要し、ストリッ
プ12の張力変動による厚さ変動により板厚精度の悪い状
態が長く続くことになり、又張力変動によりストリップ
12に共振が生じるとストリップ12が破断する虞れもあ
る、等の問題がある。

本発明は、上述の実情に鑑み、ストリップの張力変動
に対し素早く応答して急速な張力変動を吸収し、板厚変
動が少なくなるようにして板厚精度の向上を図り得る圧
延装置を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 請求項１の本発明は、ペイオフリールと圧延機との間
に配設されたストリップ張力検出器と、ペイオフリール
と圧延機との間に配設され且つストリップを巻付け得る
ようにしたブライドルロールと、圧延機入側の張力を設
定する設定器と、前記ストリップ張力検出器の張力検出
値信号と設定器の設定値信号を比較演算して前記ブライ
ドルロールの移動用シリンダ及び駆動用モータのいずれ
か一方又は双方の比較演算値信号を出力する演算器とか
らなることを特徴とする圧延装置にかかるものである。

請求項２の本発明は、ペイオフリールと圧延機との間
に配設されたストリップ張力検出器と、ペイオフリール
と圧延機との間に配設され且つストリップを巻付け得る
ようにしたブライドルロールと、圧延機入側の張力を設
定する設定器と、前記ストリップ張力検出器の張力検出
値信号と設定器の設定値信号を比較演算して前記ブライ
ドルロールの移動用シリンダ及び駆動用モータのいずれ
か一方又は双方、並びに前記ペイオフリールの駆動用モ
ータの比較演算値信号を、出力する演算器とからなるこ
とを特徴とする圧延装置にかかるものである。

［作用］ ストリップを巻付けるブライドルロールの位置並びに
回転のいずれか一方又は双方を修正することにより素早
くストリップの張力変動に対処することができ、更にペ
イオフリールの回転も修正することにより一層迅速にス
トリップの張力変動に対処することができて、板厚精度
を向上できる。

［実 施 例］ 本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の第一実施例を示すものにして図中第
６図に示すものと同一のものには同一の符号が付してあ
る。

圧延機１のストリップ進行方向Ｄ上流側にストリップ
12の張力検出器14を配設し、該張力検出器14に、ストリ
ップ12の幅方向へ延びるテンションロール15を回転自在
に吊下げ支承せしめる。

テンションロール15のストリップ進行方向Ｄの上、下
流側に、昇降しない固定式のブライドルロール16,17を
回転自在且つテンションロール15と平行に配設してスト
リップ12がブライドルロール16,17間でテンションロー
ル15により下方に曲げられた状態になるようにする。

ブライドルロール17のストリップ進行方向Ｄ上流側
に、水平方向にシリンダ18をそのヘッド側をブライドル
ロール17側に向け且つストリップ12のパスラインよりも
下側に配設し、シリンダ18のピストンロッド18aの先端
に、ストリップ12の幅方向へ延びるブライドルロール19
を回転自在に支承せしめる。

ブライドルロール19とペイオフリール９との間におい
て、上側にシリンダ20をそのピストンロッド20aを下向
きにして配設すると共に、該ピストンロッド20aの先端
に、ストリップ12の幅方向へ延びるブライドルロール21
を回転自在に支承せしめて、ピストンロッド20aを突出
させることによりストリップ12を下側に押出し得るよう
にする。

ペイオフリール９から巻戻されて圧延機１へ装入され
るストリップ12の張力を設定する設定器22と、張力検出
器14とを演算器23に夫々接続すると共に、該演算器23
を、増幅器24に、ハイパスフィルター25を介し接続し、
且つ増幅器24を、シリンダ18のヘッド側流体室又はピス
トンロッド側流体室へ流体を給排するサーボ弁26に接続
する。

以下、作用について説明する。

ストリップ通板時には、シリンダ18のピストンロッド
18aを引込めてブライドルロール19を仮想線の状態にす
ると共に、シリンダ20のピストンロッド20aを引込めて
ブライドルロール21を仮想線の状態にして、通板作業を
行う。

通板作業完了後、シリンダ20のピストンロッド20aを
突出せしめてブライドルロール21を実線の状態にすると
共に、シリンダ18のピストンロッド18aを突出せしめて
ブライドルロール19を実線の状態にして、ストリップ12
をブライドルロール21,19に巻掛けた状態にして圧延機
１による圧延作業を行う。

圧延機１の定常運転時にストリップ12の板厚を厚く又
は薄くするために、作業ロール2,3間のギャップＧを変
化せしめた場合には、ストリップ12の張力が変動する。
この変動した張力が張力検出器14で検出されこの検出器
信号ａが演算器23に送られると共に、ストリップ12の板
厚に対する張力が設定器22で求められこの求められた設
定値信号ｂが演算器23に送られ、該演算器23で比較演算
される。この比較演算値信号ｃがハイパスフィルター25
に送られ、該ハイパスフィルター25で設定レベル以上の
張力検出値信号ｄが出力されて増幅器24に送られ、該増
幅器24で増幅された信号ｅがサーボ弁26に送られる。サ
ーボ弁26の作動が入力信号ｅに基づき補正され、シリン
ダ18のヘッド側流体室又はピストンロッド側流体室へ流
体が適宜給排され、シリンダ18のピストンロッド18aが
適宜進退動してブライドルロール19が水平方向に移動
し、このブライドルロール19の水平方向移動による位置
修正によりストリップ12の張力が調整される。即ちスト
リップ12の厚み変更に伴う作業ロール2,3間のギャップ
Ｇの変動によるストリップ12の伸びやたるみがブライド
ルロール19の移動量により吸収されることになる。

上記したように、ストリップ12に過度な張力が作用し
た場合にはシリンダ18のピストンロッド18aを引込めて
ブライドルロール19を実線の状態から仮想線の状態に、
又ストリップ12の張力が小さくなってたるみが生じた場
合にはシリンダ18のピストンロッド18aを突出してブラ
イドルロール19を仮想線の状態から実線の状態に位置修
正する。

上述の如くして調整されたストリップ12の張力が張力
検出器14により検出されており、この検出値信号ａが設
定値信号ｂと等しくなった場合には、演算器23の出力が
ゼロになり、従ってサーボ弁26への指示信号がなくなり
シリンダ18のピストンロッド18aは進退動されなくなっ
て、ブライドルロール19は固定されることになり、張力
も一定に保持されることになる。

ブライドルロール19の移動調整は、張力検出器14の張
力検出信号ａに基づき行われると共に、ブライドルロー
ル19の慣性力はストリップコイル10を巻付けたペイオフ
リール９の慣性力に比し小さいので、作業ロール2,3間
のギャップＧの変動による張力変動に即座に対応でき、
板厚精度を向上できる。

尚上記実施例において、シリンダ18の代りにシリンダ
20を操作してブライドルロール21の位置修正を行うこと
により、ストリップ12の張力調整を行うようにするこ
と、又シリンダ18,20を共に操作してブライドルロール1
9,21の位置修正を行うことにより、ストリップ12の張力
調整を行うようにすることは任意である。

第２図は本発明の第二実施例を示すものでブライドル
ロール19の回転（駆動）をモータ27により調整してスト
リップ12の張力変動に対処し得るようにしたものであ
り、図中第１図に示すものと同一のものには同一の符号
が付してある。

即ちブライドルロール19を回転（駆動）するモータ27
の回転数を入力信号に応じ補正する信号（補正を加算し
た信号）を出力する制御器28を演算器23に接続したもの
である。

従ってストリップ12の張力変動が生じた際における張
力検出器14からの検出値信号ａと設定器22からの設定値
信号ｂとを比較演算した比較演算値信号ｃが、演算器23
から制御器28に入力されると、該制御器28で比較演算値
信号ｃに基づきモータ27の回転数が求められ、この求め
られた値信号ｆがモータ27に送られ該モータ27の回転数
が補正されて、ブライドルロール19の回転数が修正され
ることになり、前記せる実施例と同様に作業ロール2,3
間のギャップＧの変更による張力変動に即座に対応で
き、板厚精度を向上できる。

向上述の第二実施例において、ブライドルロール19の
代りにブライドルロール21の回転数を修正することによ
り、ストリップ12の張力調整を行うようにすること、又
ブライドルロール19,21の回転数を共に修正することに
より、ストリップ12の張力調整を行うようにすることは
任意である。

第３図は本発明の第三実施例を示すもので前記第一実
施例と第二実施例とを組合わせたものであり、図中第１
図及び第２図に示すものと同一のものには同一の符号が
付してある。

即ちストリップ12の板厚変更に伴う作業ロール2,3間
のギャップＧの変更によりストリップ12に張力変動が生
じると、張力検出器14で検出された検出値信号ａと設定
器22からの設定値信号ｂとが演算器23で比較演算され、
この比較演算値信号ｃがハイパスフィルター25及び制御
器28に送られる。ハイパスフィルター25で設定レベル以
上の信号ｄが出力されて増幅器24に送られ、該増幅器24
により増幅された信号ｅがサーボ弁26に送られ、該サー
ボ弁26が入力信号ｅに基づき作動し、この作動によりシ
リンダ18のピストンロッド18aが適宜進退動してブライ
ドルロール19が移動し位置修正がなされると共に、演算
器23の比較演算値信号ｃが制御器28に送られ該制御器28
で比較演算値信号ｃに基づきモータ27の補正回転数が求
められ、この求められた値信号ｆに基づきモータ27の回
転数が補正されてブライドルロール19の回転数が修正さ
れることになる。

前記の如くしてブライドルロール19の位置並びに回転
数修正が行われてストリップ２の張力調整がなされ、張
力検出器14の張力検出値信号ａが設定器22の設定値信号
ｂと等しくなると、演算器23の比較演算値信号ｃがゼロ
になり、演算器23から出力されないことになり、その結
果、サーボ弁26及びモータ27へも補正を加算した信号が
入力されずブライドルロール19の位置並びに回転数の修
正が停止され、ブライドルロール19は修正された状態を
持続することになる。

従って上述の本発明の第三実施例においては、第一、
第二実施例と同様にストリップ12の厚み変更に伴う作業
ロール2,3間のギャップＧの変動によるストリップ12の
伸びやたるみを迅速に吸収できてストリップ12の張力変
動に即座に対応でき、板厚精度を向上できる。

尚本発明の第三実施例において、ブライドルロール19
の位置並びに回転数修正を行う代りにブライドルロール
21の位置並びに回転数修正を行ってストリップ12の張力
調整を行うようにすること、又ブライドルロール19,21
の位置並びに回転数修正を共に行うことにより、ストリ
ップ12の張力調整を行うようにすることは任意である。

第４図は本発明の第四実施例を示すもので前記第三実
施例を変形したものであり、図中第３図に示すものと同
一のものには同一の符号が付してある。

即ちシリンダ18のピストンロッド18aの突出が限度に
達しピストンロッド18aの突出が停止したことを検出す
る位置検出器29の出力信号ｇによりオン作動する開閉器
30を介し、演算器23の出力を制御器28に伝えるようにし
たものである。

従ってストリップ12の張力変動がブライドルロール19
の位置修正により吸収された場合には、開閉器30はオフ
の状態でブライドルロール19の回転数修正はなされず、
又ストリップ12の張力変動がブライドルロール19の位置
修正により吸収されなかった場合には、ブライドルロー
ル19が限界突出位置に至ると位置検出器29により検出さ
れ、この位置検出器29の出力信号ｇにより開閉器30がオ
ン作動し、ブライドルロール19の限界突出位置における
検出値信号ａと設定値信号ｂとの比較演算値信号ｃ′が
開閉器30を介し制御器28に送られ、該制御器28で比較演
算値信号ｃ′に基づきモータ27の補正回転数が求めら
れ、この求められた値信号ｆ′に基づきモータ27の回転
数が補正されブライドルロール19の回転数が修正される
ことになる。

前記の如くしてブライドルロール19の位置修正を修正
限界まで行い、ストリップ12の張力調整が不充分な場合
には、ブライドルロール19が限界修正位置で位置固定さ
れることになる。その後にブライドルロール19の回転数
の修正を行い、ストリップ12の張力調整が充分になされ
ると、演算器23の出力がゼロになってモータ27への補正
信号（補正を加算した信号）が出力されなくなり、ブラ
イドルロール19の回転数修正が停止され、ブライドルロ
ール19は修正された回転数の状態を持続することにな
る。

従って上述の本発明の第四実施例においては、ストリ
ップ12の張力変動に対し段階的に速やかに対応でき、板
厚精度を向上できる。

尚本発明の第四実施例において、ブライドルロール19
の位置並びに回転数修正を行う代りにブライドルロール
21の位置並びに回転数修正を行ってストリップ12の張力
修正を行うようにすること、又ブライドルロール19,21
を共に位置修正を行い次いで共に回転数修正を行うこと
により、ストリップ12の張力調整を行うようにすること
は任意である。

第５図は本発明の第五実施例を示すもので本発明の第
三実施例を変形したものであり、図中第３図に示すもの
と同一のものには同一の符号が付してある。

即ちストリップコイル10を巻付けたベイオフリール９
を回転（駆動）するモータ13の回転数を入力信号に応じ
補正する制御器31を演算器23に接続したものである。

従って演算器23の比較演算値信号ｃに基づきブライド
ルロール19の位置並びに回転数修正がなされると共に、
比較演算値信号ｃに基づき制御器31でモータ13の補正回
転数が求められ、この求められた値信号ｈに応じモータ
13によりペイオフリール９の回転数が補正されることに
なり、前記せる各実施例と同様に作業ロール2,3間のギ
ャップＧの変更による張力変更に即座に対応でき、板厚
精度を向上できる。

ストリップ12の張力修正が行われ、比較演算値信号ｃ
がゼロになると、ブライドルロール19及びペイオフリー
ル９は修正された状態を持続することになる。

尚本発明の第五実施例において、ブライドルロール19
の代りにブライドルロール21の位置並びに回転数修正を
行いストリップ12の張力調整を行うようにすること、又
ブライドルロール19,21の位置並びに回転数修正を共に
行うことにより、ストリップ12の張力調整を行うように
すること、更にブライドルロール19,21のいずれ又は双
方の位置又は回転数修正とペイオフリール９の回転数修
正とを組合わせてストリップ12の張力調整を行うように
すること、等は任意である。

本発明は、前述の各実施例にのみ限定されることな
く、例えば移動可能なブライドルロールが２本の場合を
例にとり説明したがブライドルロールの数が１本又は２
本以上の場合でも適用できることはいうまでもなく、そ
の他、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変更を加え
得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の圧延装置によれば、ストリ
ップの厚さ変更に伴い圧延機入側にストリップの張力変
動が生じた場合、その張力変動を容易且つ迅速に修正で
きて板厚精度を向上できると共に、板厚変動を少なくで
きて歩留りの向上を図り得られ、しかもストリップに過
大な張力が掛かるのを速やかに防止できるのでストリッ
プが破断する、等のトラブルを回避できる、等種々の優
れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の圧延装置の各実施例を示す
概略図にして第１図は第一実施例を、第２図は第二実施
例を、第３図は第三実施例を、第４図は第四実施例を、
第５図は第五実施例を夫々示す図、第６図は従来の圧延
装置の一例を示す概要図である。 図中１は圧延機、2,3は作業ロール、９はペイオフリー
ル、12はストリップ、13はモータ、14は張力検出器、18
はシリンダ、19はブライドルロール、20はシリンダ、21
はブライドルロール、22は設定器、23は演算器、26はサ
ーボ弁、27はモータ、28は制御器、29は位置検出器、30
は開閉器、31は制御器、ａは張力検出値信号、ｂは設定
値信号、c,c′は比較演算値信号を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ペイオフリールと圧延機との間に配設され
   たストリップ張力検出器と、ペイオフリールと圧延機と
   の間に配設され且つストリップを巻付け得るようにした
   ブライドルロールと、圧延搬入側の張力を設定する設定
   器と、前記ストリップ張力検出器の張力検出値信号と設
   定器の設定値信号を比較演算して前記ブライドルロール
   の移動用シリンダ及び駆動用モータのいずれか一方又は
   双方の比較演算値信号を出力する演算器とからなること
   を特徴とする圧延装置。
2. 【請求項２】ペイオフリールと圧延機との間に配設され
   たストリップ張力検出器と、ペイオフリールと圧延機と
   の間に配設され且つストリップを巻付け得るようにした
   ブライドルロールと、圧延搬入側の張力を設定する設定
   器と、前記ストリップ張力検出器の張力検出値信号と設
   定器の設定値信号を比較演算して前記ブライドルロール
   の移動用シリンダ及び駆動用モータのいずれか一方又は
   双方、並びに前記ペイオフリールの駆動用モータの比較
   演算値信号を出力する演算器とからなることを特徴とす
   る圧延装置。