JPH01263527A - Detector for shape of thin-plate material and rolling method - Google Patents
Detector for shape of thin-plate material and rolling methodInfo
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- JPH01263527A JPH01263527A JP63092490A JP9249088A JPH01263527A JP H01263527 A JPH01263527 A JP H01263527A JP 63092490 A JP63092490 A JP 63092490A JP 9249088 A JP9249088 A JP 9249088A JP H01263527 A JPH01263527 A JP H01263527A
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
- B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は薄板材の形状検出器及び圧延方法に係わ、す、
特に安価にして圧延時に薄礒材の大略の形状を把握し薄
板材の形状制御をするのに好適な薄板材の形状検出器及
び圧延方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a shape detector and a rolling method for thin plate materials.
In particular, the present invention relates to a thin plate shape detector and a rolling method that are inexpensive and suitable for grasping the approximate shape of a thin plate material during rolling and controlling the shape of the thin plate material.
薄板材の圧延にはその形状制御のため形状検出器が用い
られる。この形状検出器については１９７１年発行、日
立評論Ｖｏｌ １５３． Ｎｏ９に述べられている。そ
の後、各種の発展があり、最近の実用的な形状検出器と
しては、昭和５５年発行、第三版鉄鋼便覧に記載のもの
がある。A shape detector is used to control the shape of thin plate materials during rolling. This shape detector is described in Hitachi Review Vol. 153, published in 1971. It is stated in No.9. Since then, various developments have been made, and the most recent practical shape detector is one described in the Third Edition Steel Handbook, published in 1981.
なお、曲げモーメントにより中伸び又は耳伸びを検出す
る方法は古くは特公昭４２−２０１８１号公報に記載の
ものがあり、またその改善例として特開昭６０−９３９
１２号公報等があるが、それぞれ圧延製品への庇付や検
出精度不足等の理由により実用化されていない。Note that the method of detecting middle elongation or edge elongation using bending moment was previously described in Japanese Patent Publication No. 42-20181, and an improved example thereof is Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-939.
Although there are publications such as No. 12, these methods have not been put into practical use due to problems such as lack of eaves attached to rolled products and lack of detection accuracy.
また従来の形状検出器を圧延方法においては、基本的に
は圧延機の最終圧延パスの出側のみに設置し、その検出
信号を圧延機にフィードバックして形状制御をしていた
。Furthermore, in the conventional rolling method, a shape detector was basically installed only on the exit side of the final rolling pass of the rolling mill, and its detection signal was fed back to the rolling mill to control the shape.
日立評論に述べられている形状検出器では、検出ローラ
は各々別個のロール支持台によって支持されているため
、検出ローラ間の隙間等で軸心の位置ずれが避は誼＜、
検出ローラ間に段差が生じてしまう、このため、検出ロ
ーラ上を通過する薄板材の中央部にすし状の疵がついて
しまい、圧延材の品質が低下するという問題があり、こ
の形状検出器は結局実用化されなかった。In the shape detector described in Hitachi Review, each detection roller is supported by a separate roll support, so it is difficult to avoid misalignment of the axis due to gaps between the detection rollers.
This shape detector has the problem of creating a step between the detection rollers, resulting in a slit-shaped flaw in the center of the thin plate material that passes over the detection rollers, reducing the quality of the rolled material. In the end, it was not put into practical use.
また、鉄Ｓ便覧に記載の各種形状検出器は、圧延在の板
幅方向張力分布を検出し、表示する高性能のものである
が、非常に高価であるという欠点がある。Further, the various shape detectors described in the Iron S Handbook have high performance for detecting and displaying the tension distribution in the width direction of the rolling sheet, but they have the drawback of being very expensive.
一方、従来の形状検出器を用いた圧延方法においては、
圧延機の最終圧延パスの出側のみに形状検出器を設置し
ているので、最終圧延パスに至る前の薄板材の形状は検
出できず、薄板材の形状制御機能に限界があった。On the other hand, in the conventional rolling method using a shape detector,
Since the shape detector is installed only on the exit side of the final rolling pass of the rolling mill, the shape of the thin sheet material before the final rolling pass cannot be detected, which limits the ability to control the shape of the thin sheet material.
本発明の目的は、薄板材への庇付を極力低減することの
できる薄板材の形状検出器を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a shape detector for a thin plate material that can reduce the amount of eaves attached to the thin plate material as much as possible.
本発明の他の目的は、安価にして大略の形状を把握する
ことができる薄板材の形状検出器を提供することにある
。Another object of the present invention is to provide a shape detector for a thin plate material that is inexpensive and capable of determining the general shape of a thin plate material.
本発明のさらに他の目的は、薄板材の形状制御機能を向
上させることのできる形状検出器を用いた圧延方法を提
供することである。Still another object of the present invention is to provide a rolling method using a shape detector that can improve the shape control function of a thin plate material.
本発明の薄板材の形状検出器は、上記目的を達成するた
め、一体の支持フレームと、前記支持フレームの両端に
それぞれ内側を向いて同軸的に支持された１対の片持軸
と、この１対の片持軸の各々に軸受を介して回転自在に
装架された複数のローラと、各片持軸の複数箇所におい
て、前記ローラ上を通過する薄板材の張力により該片持
軸に負荷される曲げモーメントを検出する手段と、前記
薄板材の張力により前記支持フレームに負荷される荷重
を検出する手段と、これら手段により検出された曲げモ
ーメントと荷重との演算処理を行ない前記薄板材の張力
分布を求める手段とを備え、前記張力分布より薄板材の
形状を検出することを特徴としている。In order to achieve the above object, the shape detector for a thin plate material of the present invention includes an integral support frame, a pair of cantilever shafts coaxially supported at both ends of the support frame and facing inward, respectively. A plurality of rollers are rotatably mounted on each of a pair of cantilever shafts via bearings, and tension of a thin plate material passing over the rollers is applied to the cantilever shaft at multiple locations on each cantilever shaft. means for detecting the applied bending moment, means for detecting the load applied to the support frame due to the tension of the thin plate material, and calculating processing of the bending moment and load detected by these means to and means for determining the tension distribution, and the shape of the thin plate material is detected from the tension distribution.
前記１対の片持軸の対向端部には、好ましくは、これら
片持軸の相互の軸心のずれを防止する手段を設ける。Preferably, the opposing ends of the pair of cantilevered shafts are provided with means for preventing the axes of these cantilevered shafts from shifting from each other.
前記軸受けは流体軸受とすることができる。The bearing may be a hydrodynamic bearing.
本発明の薄板材の形状検出器は、また上記目的を達成す
るため、一体の支持フレームと、前記支持フレームの両
端にそれぞれ内側を向いて同軸的に支持された１対の片
持軸と、この１対の片持軸の各々に軸受を介して回転自
在に装架された少なくとも１つのローラと、各片持軸の
少なくとも１箇所において、前記ローラ上を通過する薄
板材の張力により該片持軸に負荷される曲げモーメント
を検出する手段と、前記薄板材の張力により前記支持フ
レームに負荷される荷重を検出する手段と、これら手段
により検出された曲げモーメントと荷重との演算処理を
行ない前記薄板材の形状に関する状態量を求める手段と
を備え、前記状態量より薄板材の形状を検出すると共に
、前記１対の片持軸の対向端部に、これら片持軸の相互
の軸心のずれを防止する共通のローラを軸受を介して回
転自在に装架したことを特徴としている。In order to achieve the above object, the thin plate shape detector of the present invention also includes: an integral support frame; a pair of cantilever shafts coaxially supported at both ends of the support frame, each facing inward; At least one roller is rotatably mounted on each of the pair of cantilever shafts via a bearing, and the tension of the thin plate material passing over the roller is applied to the at least one roller on each cantilever shaft. A means for detecting a bending moment applied to the holding shaft, a means for detecting a load applied to the support frame due to the tension of the thin plate material, and arithmetic processing of the bending moment and load detected by these means. means for determining a state quantity related to the shape of the thin plate material, the shape of the thin plate material is detected from the state quantity, and mutual axis centers of the cantilevered shafts are provided at opposing ends of the pair of cantilevered shafts. It is characterized by a common roller that is rotatably mounted via a bearing to prevent misalignment.
また本発明の圧延方法は、上記目的を達成するため、圧
延機の最終圧延バスの入側と出側の両方にそれぞれ形状
検出器を設置し、この２つの形状検出器の検出信号を併
用して薄板材の形状制御を行なうことを特徴としている
。この場合、好ましくは、前記２つの形状検出器の一方
に上記本発明の形状検出器を用いる。In addition, in order to achieve the above object, the rolling method of the present invention installs shape detectors on both the entrance and exit sides of the final rolling bus of the rolling mill, and uses the detection signals of these two shape detectors together. It is characterized by controlling the shape of the thin plate material. In this case, preferably, the shape detector of the present invention is used as one of the two shape detectors.
薄板材が通過するローラは一体の支持フレームに支持さ
れているので相互に軸心のずれを極めて小さくすること
ができる。このため、薄板材の中央部に集中的な加重が
加わることが防げるので、薄板材の庇付が防げる。この
庇付防止効果は、１対の片持軸の対向端部にこれら片持
軸の相互の軸心のずれを防止する手段、例えばビンを装
着することによりさらに改善される。また、この手段と
して、１対の片持軸の対向端部に共通のローラを回転自
在に装架した場合は、さらに効果的に軸心のずれを抑制
でき、庇付防止効果が改善される。Since the rollers through which the thin plate material passes are supported by an integral support frame, the deviation of their axes from each other can be made extremely small. Therefore, it is possible to prevent a concentrated load from being applied to the central portion of the thin plate material, thereby preventing the thin plate material from forming an eave. This eaves prevention effect can be further improved by attaching a means, for example, a bottle, to the opposing ends of the pair of cantilevered shafts to prevent the axes of the cantilevered shafts from misaligning with each other. In addition, as a means for this, if a common roller is rotatably mounted on the opposing ends of a pair of cantilever shafts, the misalignment of the axes can be suppressed even more effectively, and the effect of preventing eaves attachment is improved. .
薄板材の形状検出は、各片持軸の複数箇所の曲げモーメ
ントと支持フレームの荷重とから例えば関数近似の演算
処理により、薄板材の近似的な張力分布を求め、この張
力分布から薄板材の大略の形状を把握することにより行
なう、従って、ローラは各片持軸に最低２つあればよく
、構造が簡単で安価に製作することができる。To detect the shape of a thin plate, an approximate tension distribution of the thin plate is obtained from the bending moments at multiple locations of each cantilever shaft and the load of the support frame, for example, by calculation processing using function approximation. This is done by understanding the approximate shape. Therefore, at least two rollers are required for each cantilever shaft, and the structure is simple and can be manufactured at low cost.
なお、各片持軸に１つのローラを配置し、１ｆｌｉ所の
曲げモーメントを検出する場合には、その曲げモーメン
トと荷重とから薄板材の張力の重心を求め、この重心の
位置から薄板材の中伸び、平坦、耳伸びの判別とその稈
度が分かる。In addition, when one roller is placed on each cantilever shaft and the bending moment at 1fli is detected, the center of gravity of the tension of the thin plate material is determined from the bending moment and the load, and the center of gravity of the thin plate material is determined from the position of the center of gravity. You can distinguish between medium elongation, flat, and ear elongation, and understand the culm degree.
流体軸受を使用した場合には、ローラの径を小さくする
ことができ、ローラの慣性モーメントを小さくできる。When a hydrodynamic bearing is used, the diameter of the roller can be reduced, and the moment of inertia of the roller can be reduced.
また圧延機の最終圧延バスの入側と出側の両方にそれぞ
れ形状検出器を設置することにより、最終圧延バスに入
る前の薄板材の形状をも検出することができ、この検出
信号を併用することにより、より微妙な形状制御が可能
となる。この場合、入側の形状検出器に本発明の安価な
形状検出器を用いると、圧延設備全体の価格の上昇を低
減することができる。In addition, by installing shape detectors on both the entry and exit sides of the final rolling bus of the rolling mill, it is possible to detect the shape of the thin plate material before it enters the final rolling bus, and this detection signal can also be used. By doing so, more delicate shape control becomes possible. In this case, if the inexpensive shape detector of the present invention is used as the shape detector on the entry side, it is possible to reduce the increase in the price of the entire rolling equipment.
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例による形状検出器を示す、形
状検出器は一体の支持フレーム１を有し、支持フレーム
１の両＠２．３に、それぞれ内側を向いた１対の弾性金
属からなる片持軸４．５が同軸的に支持されている。１
対の片持軸４．５には、各々、２個のローラ６Ａ、６Ｂ
及び７Ａ、７Ｂが転がり軸受８を介して回転自在に装架
され、形状検出されるべき薄板材９はこのローラ６Ａ〜
７Ｂ上を通過する。各片持軸４．５はローラ６Ａ〜７Ｂ
上を通る薄板材９の張力により曲げ変形する。FIG. 1 shows a shape detector according to an embodiment of the invention, the shape detector having an integral support frame 1, on both sides of the support frame 1 a pair of elastic springs facing inward, respectively. A metal cantilever shaft 4.5 is coaxially supported. 1
The pair of cantilever shafts 4.5 each have two rollers 6A, 6B.
and 7A and 7B are rotatably mounted via rolling bearings 8, and the thin plate material 9 whose shape is to be detected is mounted on these rollers 6A to 7B.
Pass over 7B. Each cantilever shaft 4.5 has rollers 6A to 7B.
It bends and deforms due to the tension of the thin plate material 9 passing over it.
このとき、片持軸４，５は一体の支持フレーム１に取り
付けられているため、片持軸４，５及びローラ６Ａ、７
Ａの対向端面はほぼ同一の変位をする。また片持軸４．
５の対向端面には弾性金属からなる共通のビン１０が差
し込まれている。このビン１０は、片持軸４，５の対向
端面相互の変位即ち軸心のずれは拘束するが曲げモーメ
ントは伝えないように作用する。これにより、片持軸４
゜５及びローラ６Ａ、７Ａの対向端面の相互の変位即ち
軸心のずれはより効果的に防止される。At this time, since the cantilever shafts 4 and 5 are attached to the integral support frame 1, the cantilever shafts 4 and 5 and the rollers 6A and 7
The opposite end faces of A have approximately the same displacement. Also, cantilever shaft 4.
A common bottle 10 made of elastic metal is inserted into the opposite end surface of the bottle 5. This bottle 10 acts to restrain displacement between the opposing end surfaces of the cantilever shafts 4 and 5, that is, misalignment of the axes, but prevents the transmission of bending moments. As a result, the cantilever shaft 4
Mutual displacement of the opposing end surfaces of the rollers 6A and 7A, that is, misalignment of their axes, is more effectively prevented.
支持フレーム１は、圧延ラインの駆動側及び操作側にお
いて架台１１に対してロードセル１２゜１３を介して支
持され、ロードセル１２．１３はそれぞれ検出信号処理
部２０．２１に接続されている。ロードセル１２．１３
により、薄板材９の張力により支持フレーム１に負荷さ
れた駆動側の垂直荷重ＦＤ及び操作側の垂直荷重Ｆ−を
検出する。また各片持軸４．５の軸方向の２箇所に歪ゲ
ージ１４Ａ、１４Ｂ及び１５Ａ、１５Ｂが張り付けられ
、これら歪ゲージ１４Ａ〜１５Ｂもそれぞれ検出信号処
理部２２Ａ、２２Ｂ及び２３Ａ、２３Ｂに接続されてい
る。内側の歪ゲージ１４Ａ。The support frame 1 is supported on the pedestal 11 via load cells 12 and 13 on the drive side and operation side of the rolling line, and the load cells 12 and 13 are connected to detection signal processing units 20 and 21, respectively. Load cell 12.13
Accordingly, the vertical load FD on the driving side and the vertical load F- on the operating side loaded on the support frame 1 due to the tension of the thin plate material 9 are detected. Further, strain gauges 14A, 14B and 15A, 15B are attached to two locations in the axial direction of each cantilever shaft 4.5, and these strain gauges 14A to 15B are also connected to detection signal processing units 22A, 22B, 23A, and 23B, respectively. ing. Inner strain gauge 14A.
１５Ａにより、それぞれ、薄板材９の張力により内側の
ローラ６Ａ、７Ａを介して片持軸４．５に負荷された曲
げモーメントＭＤＩ、 Ｍ１４１を検出し、外側の歪ゲ
ージ１４８，１５Ｂにより、それぞれ、薄板材９の張力
により両方のローラ６Ａ、７Ａ及び６Ｂ、７Ｂを介して
片持軸４．５に負荷された曲げモーメントＭＯ２，Ｍ１
４２を検出する。15A detects the bending moments MDI and M141 applied to the cantilever shaft 4.5 through the inner rollers 6A and 7A due to the tension of the thin plate material 9, respectively, and the outer strain gauges 148 and 15B detect the bending moments MDI and M141, respectively. The bending moment MO2, M1 is applied to the cantilever shaft 4.5 through both rollers 6A, 7A and 6B, 7B due to the tension of the thin plate 9.
42 is detected.
ロードセル１２．１３及び歪ゲージ１４Ａ〜１５Ｂで検
出された荷重及び曲げモーメントの検出信号Ｆ１４ 、
ＦＤ、、 ＭＤｌ、 ＭＤ２． Ｍ綽１．Ｍ１４２は
演算表示装置１６に送られる。Detection signal F14 of load and bending moment detected by load cell 12.13 and strain gauges 14A to 15B,
FD, MDl, MD2. M-1. M142 is sent to the calculation display device 16.
演算表示装置１６は、検出信号Ｆｉｌ 、ＦＤを用いた
ＦＷ ＋ＦＤの加算処理機能１７と、検出信号ＦＷ 、
ＦＤをＦｗ−ＦＤの減算処理機能１８と、検出信号ＦＷ
、 ＦＤ 、 ＭＤＩ、 ＭＯ２，ＭＷｌ、 Ｍ１４
２を用いた張力分布演算機能１９を備えている。加算処
理機能１７においては、ＦＷ ＋ＦＤの加算処理により
薄板材９の全張力を算出し、その情報を薄板材の張力制
御に使用する。減算処理機能１８においては、Ｆｗ−Ｆ
Ｄの減算処理により操作側と駆動側の張力の不均一性に
関する数値を演算し、これにより片仲か否かを判別し、
圧延機のレベリング制御を行う、なおここに述べた張力
の検出は従来のテンションメータの機能に相当する。従
って本実施例の形状検出器は、従来のテンションメータ
と代替することによって更に形状の判別をも可能とする
ものである。The arithmetic display device 16 has an addition processing function 17 of FW + FD using the detection signals Fil and FD, and a detection signal FW,
FD to Fw-FD subtraction processing function 18 and detection signal FW
, FD, MDI, MO2, MWl, M14
It is equipped with a tension distribution calculation function 19 using 2. The addition processing function 17 calculates the total tension of the thin plate material 9 by adding FW + FD, and uses the information to control the tension of the thin plate material. In the subtraction processing function 18, Fw-F
By subtracting D, a numerical value regarding the unevenness of the tension on the operating side and the driving side is calculated, and from this it is determined whether it is one-sided or not.
The tension detection described here, which controls the leveling of the rolling mill, corresponds to the function of a conventional tension meter. Therefore, the shape detector of this embodiment makes it possible to further determine the shape by replacing the conventional tension meter.
張力分布演算機能１９においては、検出信号Ｆ賢、 Ｆ
Ｄ 、 ＭＤＩ、 ＭＤ２． ＭＷｌ、 Ｍｌを用いて
以下の考えに基づく演算処理により薄板材９の張力分布
を求める。なお以下の説明では、薄板材９の片側の張力
分布について述べ、簡略化のため、荷重及び曲げモーメ
ントをＦ、Ｍｌ 、Ｍ２で代表して表わし、他側の説明
は省略する。In the tension distribution calculation function 19, the detection signals F, F
D, MDI, MD2. Using MWl and Ml, the tension distribution of the thin plate material 9 is determined by arithmetic processing based on the following idea. In the following explanation, the tension distribution on one side of the thin plate material 9 will be described, and for the sake of simplicity, the load and bending moment will be represented by F, Ml, and M2, and the explanation on the other side will be omitted.
薄板材９の張力分布を、例えば
ｆ （ｘ）＝ａｘ ＋ｂｘ” ＋ｃ
と簡略化して表わすと、ロードセル１２．１３のとなる
。なお、ｘｌは片持軸４．５の先端から内側歪ゲージ１
４Ａまでの距離、ｘ２は外側歪ゲージ１５Ａまでの距離
、Ｂは薄板材９の板幅である。If the tension distribution of the thin plate material 9 is simplified and expressed as, for example, f (x) = ax + bx'' + c, it becomes the load cell 12.13.
4A, x2 is the distance to the outer strain gauge 15A, and B is the width of the thin plate material 9.
従って３つの未知数ａ、ｂ、ｃに対し、Ｆ、Ｍｌ 。Therefore, for the three unknowns a, b, c, F, Ml.
Ｍ２が与えられるのでａ、ｂ、ｃが求まる。張力分布演
算機能１９には予めこの張力分布関数、及び歪ゲージ１
４Ａ、１５Ａの距Ａｆｆｉｘｌ、ｘ２、薄板材９の板幅
Ｂを入力しておく。Since M2 is given, a, b, and c are found. The tension distribution calculation function 19 contains this tension distribution function and the strain gauge 1 in advance.
Input the distance Affixl of 4A and 15A, x2, and the plate width B of the thin plate material 9.
上記機能を備えた演算表示装置１６は、最近の半導体技
術又はマイクロコンピュータを用いて構成することがで
きる。The arithmetic display device 16 having the above functions can be constructed using recent semiconductor technology or a microcomputer.
なお、関数形としてｆ （ｘ）は本例のみでなくＪ ｘ
” ＋ｍｘ＋ｎとか任意のものが選択可能である。また
、未知数の数と与えられる測定点数との対応から、各片
持軸に対してローラの数を増し、モーメント荷重測定点
を増すことにより、より近似精度の高い張力分布の算出
が可能となる。Note that as a function, f (x) is not limited to this example, but also J x
”+mx+n or any other value can be selected.Also, from the correspondence between the number of unknowns and the number of measurement points given, by increasing the number of rollers for each cantilever shaft and increasing the number of moment load measurement points, it is possible to It becomes possible to calculate the tension distribution with high approximation accuracy.
また実応用に当っては、板幅端部における局所的な形状
の乱れや、検出器の各部品要素の弾性変形の補正が必要
である。In addition, in practical applications, it is necessary to correct local shape disturbances at the edge of the plate width and elastic deformation of each component element of the detector.
なお薄板材９の板幅が狭くなると外側のローラ６Ｂ、７
Ｂには張力が負荷されなくなるが、一般的に狭幅材にお
いては形状の乱れは単純な形であり実用上の問題はない
。Note that when the width of the thin plate material 9 becomes narrower, the outer rollers 6B and 7
Although tension is no longer applied to B, the shape disturbance is generally simple in narrow width materials and poses no practical problem.
また、本実施例では、曲げモーメント発生用のローラが
各片持軸に２個の場合について説明したが、曲げモーメ
ント発生ローラが３個、４個、５個と数を増すことらで
き、費用はかさむが性能は向上する。In addition, in this embodiment, the case in which there are two rollers for generating bending moment on each cantilever shaft has been explained, but the number of bending moment generating rollers can be increased to three, four, or five, which increases the cost. It will be bulkier, but performance will improve.
第２図を参照して本発明の他の実施例を説明する。第２
図において第１図に示す部材と同等の部材には同じ符号
を付している。Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Second
In the figures, members equivalent to those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.
この実施例においては、１対の片持軸４．５には、各々
、１個のローラ３０，３１が転がり軸受８を介して回転
自在に装架され、また、１対の片持軸４．５の対向端部
に、これら片持軸の相互の軸心のずれを防止する手段と
して、前記実施例のピン１０の代わりに、共通のローラ
３２が転がり軸受３３を介して回転自在に装架されてい
る。これは、薄板材９の板幅中央部においては張力分布
が比較的安定していることに基づき、モーメントの測定
を省略したものである。このように共通のローラ３２を
用いることにより片持軸の相互の軸心のずれを一層効果
的に防止することができる。In this embodiment, one roller 30, 31 is rotatably mounted on each of the pair of cantilever shafts 4.5 via a rolling bearing 8. .5, a common roller 32 is rotatably mounted via a rolling bearing 33 in place of the pin 10 of the previous embodiment as a means to prevent the mutual axes of these cantilever shafts from misaligning. It is suspended. This is based on the fact that the tension distribution is relatively stable at the center of the width of the thin plate 9, so the measurement of the moment is omitted. By using the common roller 32 in this manner, misalignment of the axes of the cantilever shafts can be more effectively prevented.
なおこの場合、片持軸４．５とローラ３２の平行度は厳
密には保てないので、転がり軸受３３には調心性が必要
であり、装置が細長い場合には球面軸受等の自動調心軸
受の採用が好ましい、当然のことながら中央のローラ３
２は出来るだけ面長を短くすることが好ましいことは言
うまでもない。In this case, since the parallelism between the cantilever shaft 4.5 and the roller 32 cannot be strictly maintained, the rolling bearing 33 must have alignment properties, and if the device is long and thin, self-alignment such as a spherical bearing may be used. Naturally, it is preferable to use bearings for the central roller 3.
Needless to say, it is preferable for No. 2 to have the surface length as short as possible.
また本実施例では、各片持軸４．５の軸方向の１箇所に
歪ゲージ３４．３５が張り付けられ、歪ゲージ３４．３
５は検出信号処理部４３．４４に接続されている。歪ゲ
ージ３４．３５により、それぞれ、薄板材９の張力によ
りローラ３４．３５を介して片持軸４．５に負荷された
曲げモーメントＭＯ、ＭＦを検出する。ロードセル１２
．１３は第１図の実施例と同様に設置されている。Further, in this embodiment, a strain gauge 34.35 is attached to one location in the axial direction of each cantilever shaft 4.5.
5 is connected to detection signal processing units 43 and 44. The strain gauges 34, 35 detect the bending moments MO, MF applied to the cantilever shaft 4.5 by the tension of the thin plate 9 via the rollers 34, 35, respectively. Load cell 12
．． 13 is installed similarly to the embodiment of FIG.
ロードセル１２．１３及び歪ゲージ１４Ａ〜１５Ｂで検
出された荷重及び曲げモーメントは演算表示装置３６に
送られる。The load and bending moment detected by the load cells 12, 13 and the strain gauges 14A to 15B are sent to the calculation display device 36.
演算表示装置３６は、検出信号Ｆ１４ 、ＦＤを用いた
Ｆ１４＋ＦＤの加算処理機能１７と、検出信号Ｆ１４．
ＦＤを用いたＦｗ−ＦＤの減算処理機能１８と、検出信
号Ｆ１４ 、ＦＤ 、ＭＯ、ＭＦを用いた張力重心演算
機能３７を備えている。加算処理機能１７及び減算処理
機能１８は第１図の実施例で説明したのと同じである。The calculation display device 36 has an addition processing function 17 of F14+FD using the detection signal F14 and FD, and a detection signal F14.
It is provided with a Fw-FD subtraction processing function 18 using FD, and a tension center of gravity calculation function 37 using detection signals F14, FD, MO, and MF. The addition processing function 17 and the subtraction processing function 18 are the same as those described in the embodiment of FIG.
張力重心演算機能３７においては、検出信号ＦＷ 、Ｆ
Ｄ 、ＭＯ、ＭＦ及び板厚信号Ｂを用いて、以下の考え
に基づく演算処理により薄板材９の張力の重心を求める
。なお以下の説明では、薄板材９の片側についてのみ述
べ、簡略化のため、荷重及び曲げモーメントをＦ、Ｍで
代表して表わす。In the tension center of gravity calculation function 37, the detection signals FW, F
Using D, MO, MF, and plate thickness signal B, the center of gravity of the tension of the thin plate material 9 is determined by arithmetic processing based on the following idea. In the following description, only one side of the thin plate material 9 will be described, and for the sake of simplicity, the load and bending moment will be represented by F and M.
形状検出器は、後述する第４図及び第５図に示すように
、圧延される薄板材を微少量持ち上げて設置し、薄板材
に張力三角形を形成するようにする。このときその垂直
分力の荷重分布（張力分布）は薄板材の形状に依存する
。As shown in FIGS. 4 and 5, which will be described later, the shape detector is installed by slightly lifting the thin plate material to be rolled, so as to form a tension triangle in the thin plate material. At this time, the load distribution (tension distribution) of the vertical component depends on the shape of the thin plate material.
例えば、垂直分力の荷重分布が体２図に示すように端部
で高い放物線状とすると、荷重分布を板幅の半分の部分
で見た場合、その重心は板端に寄ってくる。また、逆に
荷重分布が中高の山形となった場合には、同様に重心は
中央部に寄ってくる。For example, if the load distribution of the vertical component is a parabolic shape with high height at the ends as shown in Figure 2, when the load distribution is viewed at half the width of the board, the center of gravity will be closer to the ends of the board. Conversely, if the load distribution becomes a mountain-like shape with medium height, the center of gravity will similarly move toward the center.
力学の応用により、
であり、この原理を利用すれば大略の荷重分布が判別さ
れ、形状が判る。即ち、
重心外側→中央張力低→中仲
重心内側→中央張力高→耳仲
ということが分かる。By applying mechanics, we can determine the approximate load distribution and determine the shape by using this principle. That is, it can be seen that the center of gravity is outside → center tension is low → middle middle center of gravity is inside → center tension is high → ear middle.
このような原理に基づき張力重心演算機能３７において
は、除算部３８．３９で、歪ゲージ３４゜３５によって
検出された曲げモーメントＭＯ、Ｍ賛をロードセル１２
．１３によって検出された垂直荷重ＦＤ、ＦＩＡで除算
し、アームレングスＬＤ。Based on this principle, in the tension center of gravity calculation function 37, the bending moments MO and M detected by the strain gauges 34 and 35 are calculated by the load cell 12 in the dividing units 38 and 39.
．． Vertical load FD detected by 13, divided by FIA, arm length LD.
ＬＭを求め、減算部４０．４４で、アームレングスＬＤ
、 ＩＩから板幅Ｂの１／２と位置関係に基づく補正
定数Ｃを減算し、平均化部４２で、その値を平均化し、
薄板材９の各半分側において平均かされた張力の重心を
求める。これにより耳伸、又は、中伸の判別がなされ、
薄板材９の大略の形状を把握することができる。Find LM, and in the subtraction section 40.44, arm length LD
, subtract 1/2 of the board width B and a correction constant C based on the positional relationship from II, and average the values in the averaging section 42,
The center of gravity of the average tension on each half side of the thin plate material 9 is determined. Through this, it is possible to determine whether the ear is stretched or the middle.
The approximate shape of the thin plate material 9 can be grasped.
なお、歪ゲージ３４．３５はモーメントの張力分布によ
る変化を感度よく検出することが肝要であり、極力、内
側に設けることが望ましく、少くとも、最大板幅寸法よ
りは内側に設けるべきである。It is important for the strain gauges 34 and 35 to detect changes due to moment tension distribution with high sensitivity, and it is desirable to provide them as far inside as possible, and at least to the inside of the maximum board width dimension.
なお第２図では、曲げモーメント発生用のローラが各片
持軸に１個の場合について、片持軸の相互の軸心のずれ
を防止する手段として共通のローラ３２を採用した例を
示したが、第１図に示した実施例のように曲げモーメン
ト発生ローラが複数の場合にも、ずれ防止手段としての
ローラを採用することができる。In addition, Fig. 2 shows an example in which a common roller 32 is used as a means to prevent the mutual axes of the cantilever shafts from misaligning when each cantilever shaft has one roller for generating a bending moment. However, even in the case where there is a plurality of bending moment generating rollers as in the embodiment shown in FIG. 1, the rollers can be employed as the slippage prevention means.
第３図を参照して本発明のさらに他の実施例を説明する
。第３図において第１図に示す部材と同等の部材には同
じ符号を付している。この実施例はローラの軸受を流体
軸受とした例である。Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, members equivalent to those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. This embodiment is an example in which the roller bearing is a fluid bearing.
即ち、各片持軸５０．５１は細孔５２を有する中空シャ
フトとして構成され、その外端はキャップ５３で閉じら
れている。キャップ５３にはホース５４が接続され、図
示しない供給元から流体がホース５４を通り、中空シャ
フト５０．５１の空孔に導入され、細孔５２より噴出す
る。ローラ６Ａ〜７Ｂは中空シャフト５０．５１にそれ
ぞれ微少間隙をもって装架され、細孔５２より噴出する
流木により回転自在に支持される。流体は気体、液体を
問わない、また細孔５２より噴出した流体は、ローラ６
Ａ〜７Ｂの対向端面の間や、外側ローラ６Ｂ、７Ｂとフ
レーム端部２，３との間の隙間から放出されるため、ロ
ーラ端面においても回転自在に支持される。このように
して細孔５２から噴出した流体は、ラジアル方向及びス
ラスト方向において流体軸受機能を持つ、なお外側ロー
ラ６Ｂ、７Ｂとフレーム端部２．３との間にはスラスト
軸受を挿入してもよい、歪ゲージ１４Ａ〜１５Ｂからの
導線は中空シャフト５０．５１及びキャップ５３に設け
られた孔を通して外部へ導かれる。当然のことながらこ
の孔はシール材等により密封され、流体の洩れを防止す
る。That is, each cantilever shaft 50.51 is configured as a hollow shaft with a pore 52, the outer end of which is closed with a cap 53. A hose 54 is connected to the cap 53, and fluid from a supply source (not shown) passes through the hose 54, is introduced into the hole in the hollow shaft 50.51, and is ejected from the fine hole 52. The rollers 6A to 7B are each mounted on a hollow shaft 50, 51 with a small gap between them, and are rotatably supported by the driftwood ejected from the pores 52. The fluid does not matter whether it is gas or liquid, and the fluid ejected from the pores 52 is
Since it is released from between the opposing end surfaces of A to 7B or from the gaps between the outer rollers 6B, 7B and the frame ends 2, 3, it is rotatably supported also at the roller end surfaces. The fluid ejected from the pores 52 in this way has a fluid bearing function in the radial and thrust directions, and even if a thrust bearing is inserted between the outer rollers 6B, 7B and the frame end 2.3. The conductors from the strain gauges 14A-15B are led to the outside through holes provided in the hollow shaft 50.51 and the cap 53. Naturally, this hole is sealed with a sealing material or the like to prevent fluid leakage.
本実施例においては、転がり軸受を不要にできるので、
中空シャフト５０．５１とローラ６Ａ〜〜７Ｂの外径の
差を小さくでき、さらにはローラ６Ａ〜７Ｂを小さく出
来るので、ローラ６Ａ〜７Ｂの慣性モーメントが小さく
できる効果がある。In this embodiment, since rolling bearings can be omitted,
Since the difference in the outer diameter of the hollow shaft 50, 51 and the rollers 6A to 7B can be made smaller, and furthermore, the rollers 6A to 7B can be made smaller, there is an effect that the moment of inertia of the rollers 6A to 7B can be made smaller.
次に、第４図及び第５図を参照して本発明の形状検出器
の使用例を説明する０本発明の形状検出器は薄板材の大
略の形状を検出するものであり、特に第２図の形状検出
器は中伸又は耳仲のどちらになるかとその程度を検出す
るに止どまり、板幅全体にわたる張力分布波形までを明
らかにすることは出来ない、しかし、近年の形状の向上
に対する努力の中で、最終製品の形状を改善するには最
終圧延パスに入る形状もある程度良好にしておく必要が
あり、このなめ第４図及び第５図に示すような使用例が
考えられる。Next, an example of the use of the shape detector of the present invention will be explained with reference to FIGS. The shape detector shown in the figure can only detect whether the shape is in the middle or in the middle, and the extent of that, and cannot reveal the tension distribution waveform over the entire width of the board.However, recent efforts have been made to improve the shape. In order to improve the shape of the final product, it is necessary to make the shape of the final rolling pass good to some extent, and examples of use for this purpose are as shown in FIGS. 4 and 5.
即ち、連続圧延機の場合は第４図に示すように、最終圧
延スタンド６０の出側に従来の高級形状検出器６１を設
け、入側に本発明の形状検出器６２を設置することが好
ましい、この場合、テンションメータ６３と容易に変換
することが出来るので、本発明の形状検出器６２を導入
することは容易である。That is, in the case of a continuous rolling mill, as shown in FIG. 4, it is preferable to install a conventional high-grade shape detector 61 on the exit side of the final rolling stand 60 and install a shape detector 62 of the present invention on the entry side. In this case, since it can be easily converted into a tension meter 63, it is easy to introduce the shape detector 62 of the present invention.
このように最終圧延スタンド６０の入側、即ち最終圧延
パスの入側に本発明の形状検出器６２を設置し、この形
状検出器６２の信号を例えば上流側の圧延スタンドにフ
ィードバックし、高級形状検出器６１の信号を最終圧延
スタンド６０にフィードバックするなどして、形状検出
器６２の信号と高級形状検出器６１の信号とを併用し形
状制御を行なうことにより、最終製品の形状の改善に大
きく寄与することができる。In this way, the shape detector 62 of the present invention is installed on the entrance side of the final rolling stand 60, that is, on the entrance side of the final rolling pass, and the signal of this shape detector 62 is fed back to the upstream rolling stand, for example, to obtain a high-grade shape. By feeding back the signal from the detector 61 to the final rolling stand 60 and controlling the shape using both the signal from the shape detector 62 and the signal from the high-grade shape detector 61, the shape of the final product can be greatly improved. can contribute.
第５図は可逆式の圧換機に応用した場合であり、最終圧
延パスは図の左から右へ向かうようにし圧延スタンド６
４の入側に本発明の形状検出器６２を設け、出側に高級
形状検出器６１を設けることがよい、圧延スタンド６４
における制御に本発明の形状検出器６２の信号と高級形
状検出器６１の信号を併用し形状制御を行なうと、最終
製品の形状改善効果が向上する。Figure 5 shows the case where it is applied to a reversible rolling machine, and the final rolling pass is from the left to the right in the figure, and the rolling stand 6
It is preferable to provide the shape detector 62 of the present invention on the inlet side of the rolling stand 64 and the high-grade shape detector 61 on the outlet side of the rolling stand 64.
When shape control is performed by using both the signal from the shape detector 62 of the present invention and the signal from the high-grade shape detector 61, the effect of improving the shape of the final product is improved.
なお、形状検出器が全く設けられていない圧延機の場合
には、最終スタンド又は最終圧延パスの出口に本発明の
形状検出器を設ければそれなりの効果を発揮する。In the case of a rolling mill that is not equipped with any shape detector, the shape detector of the present invention can be provided at the final stand or at the exit of the final rolling pass to achieve certain effects.
本発明の形状検出器によれば、ローラの軸心のずれを小
さくすることができるので、薄板材の庇付が防げる。こ
の庇付防止効果は、片持軸の対向端部に軸心のずれを防
止する手段を装着することによりさらに改善され、特に
共通のローラを装架した場合は、−層効果的に庇付を防
止できる。またローラの個数が少なくて済むので、構造
が簡単で安価に製作することができる。According to the shape detector of the present invention, it is possible to reduce the deviation of the axis of the roller, so that it is possible to prevent the eaves from attaching to the thin plate material. This eaves-preventing effect can be further improved by installing means to prevent shaft center misalignment on the opposing ends of the cantilever shafts, and especially when a common roller is mounted, the eaves can be effectively prevented. can be prevented. Furthermore, since the number of rollers is small, the structure is simple and can be manufactured at low cost.
また流体軸受を使用することにより、ローラの慣性モー
メントが小さくでき、形状検出機能が向上する。Furthermore, by using a hydrodynamic bearing, the moment of inertia of the roller can be reduced and the shape detection function can be improved.
また本発明の圧延方法によれば、最終圧延バスに入る前
の薄板材の形状をも検出することができ、より微妙な形
状制御が可能となり、最終製品の計上精度が向上し、特
に、入側の形状検出器に本発明の安価な形状検出器を用
いた場合、圧延設備全体の価格の上昇を低減することが
できる。Furthermore, according to the rolling method of the present invention, it is possible to detect the shape of the thin sheet material before it enters the final rolling bath, enabling more delicate shape control, improving the accounting accuracy of the final product, and especially When the inexpensive shape detector of the present invention is used as the side shape detector, an increase in the price of the entire rolling equipment can be reduced.
第１図は本発明の一実施例による形状検出器の概略構成
図であり、第２図は本発明の他の実施例による形状検出
器の概略構成図であり、第３図は本発明のさらに他の実
施例による形状検出器の断面図であり、第４図は本発明
の形状検出器を用いた圧延方法の一実施例を示す図であ
り、第５図は本発明の形状検出器を用いた圧延方法の他
の実施例を示す図である。
符号の説明
１・・・一体の支持フレーム
２．３・・・端部
４．５；５０，５１・・・片持軸
６Ａ〜７Ｂ；３０．３１・・・ローラ
８・・・軸受 ９・・・薄板材１０・・・
ピン（ずれ防止手段）
１２．１３・・・ロードセル（荷重検出手段）１４Ａ〜
１５Ｂ・・・３４．３５・・・歪ゲージ（曲げモーメン
ト検出手段）
１６．３６・・・演算表示装置
１つ・・・張力分布演算機能
５２・・・細孔（流体軸受）
６２・・・形状検出器
出願人 株式会社 日立製作所
代理人 弁理士 春 日 譲
第２図FIG. 1 is a schematic block diagram of a shape detector according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a shape detector according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of a shape detector according to another embodiment of the invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a shape detector according to still another embodiment, FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a rolling method using the shape detector of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing the shape detector of the present invention. It is a figure which shows another Example of the rolling method using. Explanation of symbols 1... Integral support frame 2.3... End portion 4.5; 50, 51... Cantilever shafts 6A to 7B; 30.31... Roller 8... Bearing 9. ...Thin plate material 10...
Pin (slip prevention means) 12.13...Load cell (load detection means) 14A~
15B...34.35...Strain gauge (bending moment detection means) 16.36...One calculation display device...Tension distribution calculation function 52...Pore (fluid bearing) 62... Shape detector applicant: Hitachi, Ltd. Representative: Patent attorney Kasuga Yuzuru Figure 2
Claims (6)
にそれぞれ内側を向いて同軸的に支持された１対の片持
軸と、この１対の片持軸の各々に軸受を介して回転自在
に装架された複数のローラと、各片持軸の複数箇所にお
いて、前記ローラ上を通過する薄板材の張力により該片
持軸に負荷される曲げモーメントを検出する手段と、前
記薄板材の張力により前記支持フレームに負荷される荷
重を検出する手段と、これら手段により検出された曲げ
モーメントと荷重との演算処理を行ない前記薄板材の張
力分布を求める手段とを備え、前記張力分布より薄板材
の形状を検出することを特徴とする薄板材の形状検出器
。(1) An integral support frame, a pair of cantilever shafts coaxially supported at both ends of the support frame facing inward, and each of the pair of cantilever shafts is rotatable via a bearing. a plurality of rollers mounted on the cantilever shaft; means for detecting, at a plurality of locations on each cantilever shaft, a bending moment applied to the cantilever shaft due to the tension of the thin plate material passing over the roller; means for detecting the load applied to the support frame due to tension, and means for calculating the tension distribution of the thin plate material by calculating the bending moment and load detected by these means, A thin plate shape detector characterized by detecting the shape of a plate.
相互の軸心のずれを防止する手段を設けたことを特徴と
する請求項１記載の薄板材の形状検出器。(2) A shape detector for a thin plate material according to claim 1, characterized in that means for preventing the axes of the pair of cantilever shafts from shifting from each other is provided at opposing ends of the pair of cantilever shafts. .
求項１記載の薄板材の形状検出器。(3) The thin plate shape detector according to claim 1, wherein the bearing is a fluid bearing.
にそれぞれ内側を向いて同軸的に支持された１対の片持
軸と、この１対の片持軸の各々に軸受を介して回転自在
に装架された少なくとも１つのローラと、各片持軸の少
なくとも１箇所において、前記ローラ上を通過する薄板
材の張力により該片持軸に負荷される曲げモーメントを
検出する手段と、前記薄板材の張力により前記支持フレ
ームに負荷される荷重を検出する手段と、これら手段に
より検出された曲げモーメントと荷重との演算処理を行
ない前記薄板材の形状に関する状態量を求める手段とを
備え、前記状態量より薄板材の形状を検出すると共に、
前記１対の片持軸の対向端部に、これら片持軸の相互の
軸心のずれを防止する共通のローラを軸受を介して回転
自在に装架したことを特徴とする薄板材の形状検出器。(4) An integrated support frame, a pair of cantilever shafts coaxially supported at both ends of the support frame facing inward, and each of the pair of cantilever shafts is rotatable via a bearing. at least one roller mounted on the cantilever shaft, means for detecting a bending moment applied to the cantilever shaft by the tension of the thin plate material passing over the roller at at least one location on each cantilever shaft; The thin plate material includes means for detecting a load applied to the support frame due to the tension of the plate material, and means for performing arithmetic processing on the bending moment and the load detected by these means to obtain a state quantity regarding the shape of the thin plate material, In addition to detecting the shape of the thin plate material from the state quantity,
A shape of a thin plate material, characterized in that a common roller is rotatably mounted on opposing ends of the pair of cantilevered shafts via bearings to prevent the mutual axes of the cantilevered shafts from misaligning. Detector.
ぞれ形状検出器を設置し、この２つの形状検出器の検出
信号を併用して薄板材の形状制御を行なうことを特徴と
する圧延方法。(5) Shape detectors are installed on both the entry and exit sides of the final rolling pass of the rolling mill, and the detection signals from these two shape detectors are used together to control the shape of the thin plate material. rolling method.
載の形状検出器を用いることを特徴とする請求項５記載
の圧延方法。(6) The rolling method according to claim 5, characterized in that the shape detector according to claim 1 or 4 is used as one of the two shape detectors.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63092490A JPH01263527A (en) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | Detector for shape of thin-plate material and rolling method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63092490A JPH01263527A (en) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | Detector for shape of thin-plate material and rolling method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01263527A true JPH01263527A (en) | 1989-10-20 |
Family
ID=14055740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63092490A Pending JPH01263527A (en) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | Detector for shape of thin-plate material and rolling method |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH01263527A (en) |
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| JP2002267607A (en) * | 2001-03-09 | 2002-09-18 | Tama Tlo Kk | Optical fiber sensor, optical fiber therefor, and optical fiber sensor system |
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