JPH0813367B2 - Plate rolling machine - Google Patents
Plate rolling machineInfo
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- JPH0813367B2 JPH0813367B2 JP3230450A JP23045091A JPH0813367B2 JP H0813367 B2 JPH0813367 B2 JP H0813367B2 JP 3230450 A JP3230450 A JP 3230450A JP 23045091 A JP23045091 A JP 23045091A JP H0813367 B2 JPH0813367 B2 JP H0813367B2
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- rolling
- plate
- load
- rolls
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- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、圧延により板状素材あ
るいは帯状素材の肉厚を圧減せしめ、所定の肉厚の板状
製品あるいは帯状製品を得る板圧延機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plate rolling machine for reducing the thickness of a plate-shaped material or a band-shaped material by rolling to obtain a plate-shaped product or a band-shaped product having a predetermined thickness.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の板圧延機は、例えば、図１４に示
すような２段圧延機、図１５に示すような４段圧延機が
多く採用されているが、これらの圧延機で板材を圧延す
る場合の技術課題として、板幅方向の板厚分布（板クラ
ウン）および平坦度（板形状）の制御がある。これらの
技術課題を解決するための手段として、ロールベンディ
ング力、ロールシフト、ロールクロス等の技術が開発さ
れている。2. Description of the Related Art As conventional sheet rolling mills, for example, a two-high rolling mill as shown in FIG. 14 and a four-high rolling mill as shown in FIG. 15 are often adopted. Controlling the plate thickness distribution (plate crown) and flatness (plate shape) in the plate width direction is a technical issue in rolling. Techniques such as roll bending force, roll shift, and roll cloth have been developed as means for solving these technical problems.
【０００３】これらの手段は何れも板クラウン・形状制
御に対して有効な制御端であり、すでに多くの板圧延機
において採用されている技術であるが、これらの圧延機
を用いても一般に圧延材と作業ロールの間に作用する圧
延荷重の板幅方向分布は未知であるため、圧延後の板ク
ラウン・形状を正確に推定することは困難である。もち
ろん、圧延機入側の板クラウン・形状を、測定するか、
または過去の圧延履歴等から推定し、これと圧延荷重、
板幅、板厚、前記板クラウン・形状制御のための制御端
の設定値等の圧延条件を基に圧延後の板クラウン・形状
を推算することは可能であるが、その推定精度には限界
があり、近年の厳しい精度要求に対しては、圧延機後面
に配した板プロフィル測定装置および板形状測定装置に
よるフィードバック制御に頼らざるを得なくなってい
る。このようなフィードバック制御の問題点は、圧延機
から圧延材が出てから計測装置に到達するまでに時間が
かかり制御上に無駄時間が介在するという点である。こ
のため制御ゲインを高くすることは困難で、周波数の高
い外乱に対応することは不可能となる。さらに、これら
の板クラウン・形状制御のための制御端の一般的な欠点
として、ロールギャップ形状すなわち板幅方向の板厚分
布の制御パターンとしては、板幅方向座標に関する２次
式あるいは４次式程度の単純なパターンの制御にならざ
るを得ないという点がある。All of these means are effective control ends for strip crown / shape control and are technologies already adopted in many strip rolling mills. However, even if these rolling mills are used, rolling is generally performed. Since the distribution of the rolling load acting between the material and the work roll in the strip width direction is unknown, it is difficult to accurately estimate the strip crown and shape after rolling. Of course, whether to measure the plate crown and shape on the rolling mill entry side,
Or estimated from past rolling history etc., and this and rolling load,
Although it is possible to estimate the strip crown / shape after rolling based on the strip width, strip thickness, and the rolling conditions such as the set values of the control edges for strip crown / shape control, the estimation accuracy is limited. However, in order to meet the recent severe demand for accuracy, it is inevitable to rely on the feedback control by the plate profile measuring device and the plate shape measuring device arranged on the rear surface of the rolling mill. The problem of such feedback control is that it takes time from when the rolled material comes out of the rolling mill to reach the measuring device, and a dead time is involved in the control. For this reason, it is difficult to increase the control gain, and it is impossible to deal with a high-frequency disturbance. Further, as a general drawback of these control ends for controlling the plate crown / shape, the roll gap shape, that is, the control pattern of the plate thickness distribution in the plate width direction, is a quadratic expression or a quadratic expression relating to the plate width direction coordinates. There is a point that it is unavoidable to control a simple pattern.
【０００４】これに対して、クラスター圧延機において
採用されている分割補強ロールの偏心リングによる形状
制御法（一般にＡｓ−Ｕ機構と呼ばれている）では、板
幅方向に複雑なパターンの制御も可能である。しかしな
がら、Ａｓ−Ｕ機構を採用した圧延機では、圧延荷重を
検出することが一般に困難であり、このため分割補強ロ
ールのプロフィルは把握できても、最終的に板プロフィ
ルに影響を与える作業ロールのたわみおよびロール偏平
を正確に把握することは困難である。なお、このような
クラスター圧延機においても圧延荷重を検出できるよう
に圧延機構造を工夫することは可能であると考えられる
が、この場合でも圧延材と作業ロールの間に作用する圧
延荷重の板幅方向分布まで測定することは不可能である
ため、既に指摘したようなロールベンディング力等を用
いる場合の問題点と同様の問題を避けることができな
い。On the other hand, in the shape control method (generally called As-U mechanism) by the eccentric ring of the split reinforcing rolls adopted in the cluster rolling mill, control of a complicated pattern in the strip width direction is also possible. It is possible. However, it is generally difficult to detect the rolling load in a rolling mill that employs the As-U mechanism. Therefore, even if the profile of the split reinforcing rolls can be grasped, the work rolls that ultimately affect the strip profile can be detected. It is difficult to accurately grasp the deflection and roll flatness. It is considered possible to devise the structure of the rolling mill so that the rolling load can be detected even in such a cluster rolling mill, but even in this case, the plate of the rolling load acting between the rolling material and the work rolls can be considered. Since it is impossible to measure the distribution in the width direction, the same problems as those already pointed out when using the roll bending force or the like cannot be avoided.
【０００５】これら既に実用化されている技術に対し
て、例えば特開昭５７−６８２０８では、作業ロールを
流体を介してサポートビームで受けるようにし、該流体
部分をロール軸方向に複数個のチャンバーに分割した技
術が提案されている。この技術によればチャンバーの分
割数を多くすることによって、作業ロールたわみをきめ
細かく制御することが可能となり、しかも各チャンバー
の流体圧力と受圧面積から作業ロールとサポートビーム
間に作用する荷重分布が検出可能であり、これより圧延
材と作業ロールの間に作用する荷重分布をある程度推定
することが可能となる。しかしながら、この技術では流
体のシール技術が大きな問題となり、大荷重や衝撃荷重
に耐えられない、チャンバー間の圧力差を大きくとれな
い等の限界性能の問題の他、やはりシール技術の問題か
ら作業ロールを積極的にたわませるような制御を行うこ
とができないという原理的な問題がある。なお、作業ロ
ールを積極的にたわませる必要を生じるのは次のような
場合であり、圧延操業においては必然的に生じる作業形
態である。 作業ロールプロフィルが摩耗・熱膨張により変化した
場合、 上流側の圧延によって目標とするクラウン比率（＝板
クラウン／板厚）とは異なったクラウン比率に圧延され
ていてこれを補正する必要がある場合、 板厚分布が幅方向に不均一な製品を製造する必要があ
る場合。In contrast to these technologies already put into practical use, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-68208, a work roll is supported by a support beam through a fluid, and the fluid portion is provided in a plurality of chambers in the roll axial direction. The technology divided into two is proposed. According to this technology, by increasing the number of divisions of the chamber, it is possible to finely control the deflection of the work roll, and moreover, the load distribution acting between the work roll and the support beam can be detected from the fluid pressure and pressure receiving area of each chamber. It is possible to estimate the load distribution acting between the rolled material and the work roll to some extent. However, with this technology, the fluid sealing technology becomes a major problem, and in addition to the critical performance problems such as being unable to withstand large loads and impact loads, and not being able to obtain a large pressure difference between chambers, work rolls also suffer from sealing technology problems. There is a principle problem that it is not possible to perform control that actively bends. Note that it is necessary to positively bend the work rolls in the following cases, which is an inevitable work form in the rolling operation. When the work roll profile changes due to wear and thermal expansion, and the crown ratio is different from the target crown ratio (= plate crown / plate thickness) due to upstream rolling, and it is necessary to correct this. , When it is necessary to manufacture products with uneven plate thickness distribution in the width direction.
【０００６】以上のように従来技術では、板クラウン・
形状制御のため作業ロールたわみを自在に制御可能で、
かつ圧延機自体の検出装置から得られる情報のみで板ク
ラウン・板形状を高い精度で推定し時間遅れのない板ク
ラウン・形状制御ができるような圧延機は存在しない。As described above, in the prior art, the plate crown
Due to the shape control, the work roll deflection can be controlled freely,
Moreover, there is no rolling mill that can estimate the plate crown / plate shape with high accuracy only by the information obtained from the detection device of the rolling mill itself and can control the plate crown / shape without time delay.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明では、板クラウ
ン・形状制御のため作業ロールたわみを自在に制御可能
で、しかも圧延機自体の検出装置から得られる情報のみ
で板クラウン・板形状を高い精度で推定し時間遅れのな
い板クラウン・形状制御ができるような板圧延機を提供
することを目的とする。According to the present invention, the work roll deflection can be freely controlled for the plate crown / shape control, and the plate crown / plate shape can be increased only by the information obtained from the detection device of the rolling mill itself. An object of the present invention is to provide a strip rolling machine which can be accurately estimated and can perform strip crown / shape control without time delay.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段および作用】図１および図
２には、本発明の実施例の一つを示すが、本発明の板圧
延機では上下少なくともどちらか一方のロールアセンブ
リは軸方向３分割以上に分割した分割補強ロールによっ
て作業ロールを支持する機構となっており、各々の分割
補強ロールには、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下機
構およびロール位置検出機構を配備している。このよう
な独立の荷重検出装置、圧下機構およびロール位置検出
機構を配備するには各分割ロールそれぞれに独立の支持
機構が必要となり、この支持機構を収納する空間を得る
ため、図１および図２の実施例では、分割補強ロールを
作業ロールの直上にあるものと作業ロールの斜め上方に
ある一対のものとに分け、これらを作業ロール軸方向に
沿って交互に配置している。図２は本圧延機を上方から
見た平面図で、４種類のロール配置の例を示している。
図２（ａ），図２（ｂ）は、軸方向に７分割した場合の
ロール配置の例であり、図２（ｃ）は軸方向に８分割し
た場合の例である。このように分割数は奇数であっても
偶数であってもよいが、左右対称な板プロフィル制御を
主に行うという点では、奇数分割の方がコストパフォー
マンスに優れていると思われる。図２（ｄ）は軸方向７
分割であるが、それぞれの分割ロール胴部が軸方向位置
においてある程度重なり合っている例である。1 and 2 show one embodiment of the present invention. In the plate rolling machine of the present invention, at least one of the upper and lower roll assemblies has an axial direction of 3 mm. It is a mechanism for supporting the work roll by the divided reinforcing rolls divided into more than the divided parts, and each divided reinforcing roll is provided with a load detection device, a reduction mechanism, and a roll position detection mechanism independently. In order to provide such an independent load detecting device, a rolling-down mechanism and a roll position detecting mechanism, an independent support mechanism is required for each of the divided rolls. In this embodiment, the divided reinforcing rolls are divided into those that are directly above the work rolls and those that are diagonally above the work rolls, and these are arranged alternately along the axial direction of the work rolls. FIG. 2 is a plan view of the rolling mill viewed from above, showing an example of four types of roll arrangement.
2 (a) and 2 (b) are examples of the roll arrangement in the case of 7 divisions in the axial direction, and FIG. 2 (c) is an example in the case of 8 divisions in the axial direction. Thus, the number of divisions may be odd or even, but in terms of mainly performing symmetrical plate profile control, the odd division seems to be superior in cost performance. FIG. 2D shows the axial direction 7.
This is an example of division, in which the respective divided roll body parts overlap to some extent at the axial position.
【０００９】本発明においては分割補強ロールにそれぞ
れ独立に荷重検出装置、圧下機構およびロール位置検出
機構を配備しているが、分割補強ロールに独立の圧下機
構およびロール位置検出機構を設けることで、後述する
式（１）におけるＣB i を自在に制御することが可能と
なり、板幅方向に複雑なパターンの形状・クラウン制御
が可能となる。In the present invention, a load detecting device, a rolling-down mechanism and a roll position detecting mechanism are independently provided for the split reinforcing rolls. However, by providing the split reinforcing rolls with an independent rolling-down mechanism and roll position detecting mechanism, It becomes possible to freely control C B i in Expression (1) described later, and it becomes possible to control the shape and crown of a complicated pattern in the plate width direction.
【００１０】上下ロールアセンブリとも分割補強ロール
とし、各分割補強ロールに荷重検出装置、圧下機構およ
びロール位置検出機構を備えている方が制御上は好まし
いことは言うまでもないが、設備コストを下げる上で、
一方のロールアセンブリのみを分割補強ロールとし、他
方のロールアセンブリは、圧下機構、ロール位置検出機
構を備えた通常の４段の圧延機としてもよい。また、こ
の場合の分割補強ロールの圧下機構及びロール位置検出
機構を備えた圧延機として、Ａｓ−Ｕ機構を備えた従来
のクラスター圧延機であっても差し支えない。Ａｓ−Ｕ
機構の場合、偏心リングの回転機構がロールの圧下機構
となり、偏心リングの回転角検出機構がロール位置検出
機構となる。Needless to say, it is preferable from the viewpoint of control that the upper and lower roll assemblies are divided reinforcing rolls, and each divided reinforcing roll is equipped with a load detecting device, a rolling-down mechanism, and a roll position detecting mechanism. ,
Only one roll assembly may be a split reinforcing roll, and the other roll assembly may be an ordinary four-stage rolling mill equipped with a rolling-down mechanism and a roll position detection mechanism. Further, in this case, a conventional cluster rolling mill having an As-U mechanism may be used as a rolling mill having a rolling-down mechanism and a roll position detecting mechanism for the split reinforcing rolls. As-U
In the case of the mechanism, the rotation mechanism of the eccentric ring serves as a roll reduction mechanism, and the rotation angle detection mechanism of the eccentric ring serves as a roll position detection mechanism.
【００１１】以上説明したような構造を採用することに
よって作業ロールがそれぞれの分割補強ロールから受け
る荷重が測定できることになり、この情報より圧延材と
作業ロールの間に作用する荷重分布を直ちに推定するこ
とが可能となる。なお、分割補強ロールの軸方向の分割
数については、２分割以下では、板クラウン・形状を制
御することは不可能であり、３分割してはじめて板クラ
ウン・板形状の２次式成分を制御することが可能とな
る。したがって、種々の板幅の圧延材を圧延するような
圧延機では、さらに多くの分割を行うことが好ましい。By adopting the structure as described above, it becomes possible to measure the load applied to the work roll from each of the divided reinforcing rolls, and from this information, the load distribution acting between the rolled material and the work roll can be estimated immediately. It becomes possible. Regarding the number of divisions in the axial direction of the split reinforcing rolls, it is impossible to control the plate crown and shape when the number of divisions is 2 or less. It becomes possible to do. Therefore, it is preferable to perform more divisions in a rolling mill that rolls rolled materials having various strip widths.
【００１２】さて、次に作業ロール〜分割補強ロール間
に作用する荷重から、圧延材〜作業ロール間に作用する
荷重を推定する方法について詳しく説明する。図３には
上ロールアセンブリを考慮の対象として作業ロールに作
用する荷重を模式的に示す。第ｉ分割補強ロールに作用
する荷重をｑi 、その位置に対応する圧延材〜作業ロー
ル間荷重をｐi とし、作業ロール軸心たわみの変形マト
リクスをＫW ij、分割補強ロール系の変形マトリクスを
ＫB ij、ロールクラウンの形式で表現した作業ロールプ
ロフィルをＣW i 、分割補強ロールプロフィルを
ＣB i、作業ロール軸心たわみをｙW i とするとき、分
割補強ロールと作業ロールとの適合条件より次式が得ら
れる。 ｙW i ＝ＫB ijｑj ＋ＣB i ＋ＣW i （１）Now, a method for estimating the load acting between the rolled material and the work roll from the load acting between the work roll and the split reinforcing roll will be described in detail. FIG. 3 schematically shows the load acting on the work roll, taking the upper roll assembly into consideration. The load acting on the i-th split reinforcing roll is q i , the load between the rolled material and the work roll corresponding to the position is p i , the deformation matrix of the work roll axial deflection is K W ij , the deformation matrix of the split reinforcing roll system Is denoted by K B ij , a work roll profile expressed in the form of a roll crown is C W i , a split reinforcing roll profile is C B i , and a work roll axial deflection is y W i . The following equation is obtained from the matching condition. y W i = K B ij q j + C B i + C W i (1)
【００１３】なお、本明細書における数式表現では同添
字の繰り返しがある項についてはその添字の範囲にわた
って総和をとるというアインシュタインの総和規約を採
用するものとする。また、ＫB ijは第ｊ分割補強ロール
に単位荷重が負荷されたときの第ｉ補強ロールの変位を
表す影響係数マトリクスであるが、ここではハウジング
の変形および作業ロール〜補強ロール接触による両ロー
ルの偏平変形を含めた変形マトリクスとしており、ＫB
ij，ＫW ij，ｙW i はすべてミルセンターからの相対変
位のみを抽出するものとしている。In the mathematical expression in this specification, Einstein's summation rule is adopted, in which terms having repeated subscripts are summed over the range of the subscripts. K B ij is an influence coefficient matrix representing the displacement of the i-th reinforcing roll when a unit load is applied to the j-th reinforcing roll. and a modified matrix, including a flat deformation, K B
ij , K W ij , and y W i are assumed to extract only the relative displacement from the mill center.
【００１４】一方、作業ロールたわみは変形マトリクス
ＫW ijおよび圧延材〜作業ロール間に作用する圧延荷重
分布ｐi を用いて次式のように表現することもできる。 ｙW i ＝ＫW ij（ｐj −ｑj ） （２） 式（１），（２）よりｙW i を消去すると圧延荷重分布
ｐi は次式のように求められる。 ｐi ＝ｑi ＋［ＫW ］-1 ij（ＫB jkｑk ＋ＣB j ＋ＣW j ） （３） 式（３）の右辺において、［ＫW ］-1 ijはＫW ijの逆マ
トリクスの成分であり、ＫB ijとともに予め計算できる
ものである。また、ＣB j およびＣW j も測定あるいは
推定可能な量であるので、本発明の圧延機によってｑk
の測定値が得られれば式（３）により圧延材〜作業ロー
ル間の圧延荷重分布ｐi は直ちに計算することが可能で
ある。On the other hand, the work roll deflection can be expressed by the following equation using the deformation matrix K W ij and the rolling load distribution p i acting between the rolled material and the work roll. y W i = K W ij (p j −q j ) (2) When y W i is eliminated from the formulas (1) and (2), the rolling load distribution p i can be obtained by the following formula. p i = q i + [K W ] −1 ij (K B jk q k + C B j + C W j ) (3) On the right side of the equation (3), [K W ] −1 ij is the inverse of K W ij . It is a component of the matrix and can be calculated in advance with K B ij . Further, since C B j and C W j are also quantities that can be measured or estimated, q k can be measured by the rolling mill of the present invention.
If the measured value of is obtained, the rolling load distribution p i between the rolled material and the work roll can be immediately calculated by the formula (3).
【００１５】以上のように、本発明の圧延機を用いるこ
とによって、作業ロール〜分割補強ロールに作用する荷
重の測定値から圧延材〜作業ロールに作用する圧延荷重
分布ｐi を推定することが可能となる。本方法による圧
延荷重分布の推定は、作業ロール〜分割補強ロール間の
荷重分布の実測値に基づいている点で、例えば入・出側
板厚分布の推定値から圧延荷重分布を推定するというよ
うな従来の方法とは根本的に異なっており、この点で従
来法では期待できないような高い推定精度を有してい
る。したがって、例えば、圧延材の変形抵抗の幅方向分
布が均一であるような材料の場合、形状良好な圧延、す
なわち伸び歪の幅方向分布が均一に近い圧延を実施する
ためには、式（３）によって求められる圧延材〜作業ロ
ール間の圧延荷重分布が均一となるように制御すればよ
い。さらに、例えば熱間圧延において幅方向温度分布が
均一でないような場合は、変形抵抗が幅方向に不均一と
なるが、この場合でも幅方向温度分布を測定することが
できれば変形抵抗分布を推定することができ、これに基
づいて、形状良好な圧延を行うための幅方向圧延荷重分
布の目標値を算出し、この目標値に圧延材〜作業ロール
間の圧延荷重分布が近づくように制御すれば形状良好な
圧延板を得ることができる。以上説明してきたように、
本発明の圧延機を用いた場合、特別な形状測定装置がな
くても高精度な形状制御が可能となる。As described above, by using the rolling mill of the present invention, it is possible to estimate the rolling load distribution p i acting on the rolled material to the work roll from the measured value of the load acting on the work roll to the split reinforcing roll. It will be possible. The estimation of the rolling load distribution by this method is based on the measured value of the load distribution between the work roll and the split reinforcing rolls. For example, the rolling load distribution is estimated from the estimated value of the inlet / outlet side plate thickness distribution. It is fundamentally different from the conventional method, and in this respect, it has high estimation accuracy that cannot be expected with the conventional method. Therefore, for example, in the case of a material in which the distribution of deformation resistance of the rolled material in the width direction is uniform, in order to carry out rolling having a good shape, that is, rolling in which the distribution of elongation strain in the width direction is almost uniform, formula (3 It is sufficient to control so that the rolling load distribution between the rolled material and the work roll, which is obtained by the method (1), becomes uniform. Further, for example, when the temperature distribution in the width direction is not uniform in hot rolling, the deformation resistance becomes non-uniform in the width direction, but even in this case, if the temperature distribution in the width direction can be measured, the deformation resistance distribution is estimated. It is possible to calculate the target value of the rolling load distribution in the width direction for performing rolling with a good shape based on this, and if the rolling load distribution between the rolled material and the work rolls is controlled to approach this target value. A rolled plate having a good shape can be obtained. As explained above,
When the rolling mill of the present invention is used, highly accurate shape control is possible without a special shape measuring device.
【００１６】さらに、圧延荷重分布が求められれば、こ
れを用いて次のようにして圧延板の板厚分布すなわち板
クラウンを高精度に予測することが可能となる。まず、
圧延荷重による作業ロールの偏平変形マトリクスＫf ij
を用いて、上作業ロールの圧延材側表面形状ｙmT i は次
式によって計算される。 ｙmT i ＝ｙW i ＋Ｋf ijｐj ＋ＣW j （４）Further, if the rolling load distribution is obtained, it is possible to predict the plate thickness distribution of the rolled plate, that is, the plate crown, with high accuracy by using the distribution. First,
Flat deformation matrix K f ij of work roll due to rolling load
Using, the surface shape y mT i of the upper work roll on the rolled material side is calculated by the following equation. y mT i = y W i + K f ij p j + C W j (4)
【００１７】図１に示すような上下対称構造の場合は、
上ロールアセンブリの手続きと同様にして下ロールアセ
ンブリの計算を行い、圧延材〜作業ロール間の圧延荷重
分布ｐi および下作業ロールの圧延材側表面形状ｙmB i
を求めることにより、板厚分布を推定することができ
る。このとき上下ロールアセンブリから別個に計算され
た圧延荷重分布は基本的に一致すべきものであるが、こ
の両者の差異からロールプロフィルの学習を行う等のデ
ータの利用方法も考えられる。In the case of a vertically symmetrical structure as shown in FIG.
The lower roll assembly is calculated in the same manner as the upper roll assembly procedure, and the rolling load distribution p i between the rolled material and the work rolls and the rolled material side surface shape y mB i of the lower work rolls are calculated.
The plate thickness distribution can be estimated by obtaining At this time, the rolling load distributions calculated separately from the upper and lower roll assemblies should basically agree with each other, but a method of using data such as learning of the roll profile may be considered based on the difference between the rolling load distributions.
【００１８】また、図６に示すように他方のロールアセ
ンブリが異なる形式の場合には、式（３）で求められた
圧延荷重分布ｐi を用いて、もう一方のロールアセンブ
リの作業ロールの圧延材側表面形状ｙmB i を計算すれば
よい。これは補強ロールの変形を含めた作業ロールの変
形マトリクスをＫBW ijとするとき次式によって計算でき
る。 ｙmB i ＝（ＫBW ij＋Ｋf ij）ｐj ＋ＣW j （５） ここで、式（５）中の各項は下ロールアセンブリに関す
るもので予め計算あるいは予測できるものである。上下
作業ロールの圧延材側表面形状ｙmT i ，ｙmB iが求めら
れれば、圧延後の幅方向板厚分布ｈi は次式によって計
算できる。 ｈi ＝ｈo ＋ｙmT i −ｙmB i （６） ここでｈo は圧延材幅方向中心の板厚である。When the other roll assembly is of a different type as shown in FIG. 6, the work roll of the other roll assembly is rolled using the rolling load distribution p i obtained by the equation (3). The material side surface shape y mB i may be calculated. This can be calculated by the following equation when the deformation matrix of the work roll including the deformation of the reinforcing roll is K BW ij . y mB i = (K BW ij + K f ij ) p j + C W j (5) Here, each term in the equation (5) relates to the lower roll assembly and can be calculated or predicted in advance. If the surface shapes y mT i , y mB i of the upper and lower work rolls are obtained, the width direction plate thickness distribution h i after rolling can be calculated by the following equation. h i = h o + y mT i −y mB i (6) Here, h o is the plate thickness at the center of the rolled material width direction.
【００１９】以上説明してきたように本発明の圧延機を
用いれば、圧延後の幅方向板厚分布すなわち板クラウン
を高精度に推定することができ、この推定値に基づいて
特別な板厚分布測定装置を用いることなしに所望の幅方
向板厚分布になるような制御を実施することができる。As described above, by using the rolling mill of the present invention, the widthwise strip thickness distribution after rolling, that is, the strip crown can be estimated with high accuracy, and the special strip thickness distribution is based on this estimated value. It is possible to perform control so as to obtain a desired plate thickness distribution in the width direction without using a measuring device.
【００２０】なお、上述の板クラウン・形状推定のため
の計算は、プロセスコンピューターを用いれば百分の一
秒のオーダーで実施することが可能であり、上述の手法
をプロセスコンピューター内で展開する演算装置と組み
合わせたのが請求項４の板圧延機であり、これによって
無駄時間のほとんどない高精度な板クラウン・形状制御
が可能となる。The calculation for the plate crown / shape estimation described above can be carried out in the order of one hundredth of a second by using a process computer, and the calculation for expanding the above method in the process computer is performed. The sheet rolling machine according to the fourth aspect is combined with the apparatus, which enables highly accurate sheet crown and shape control with almost no dead time.
【００２１】また、本発明の分割補強ロールの軸受につ
いてはローラフォロア形式の軸受が好ましい。図５，図
６には分割補強ロールのうちの一つの軸受の構造を模式
的に示している。図５はロール胴部の外側に軸受を配し
た形式であり、図６はロール胴部に軸受を配したローラ
フォロア形式となっている。図５，図６では回転部材を
ハッチングで示しているが、図５のように軸受をロール
胴部の外側に配置している場合、軸受の外径はロール直
径によって制約を受けるため、大荷重に耐えられるよう
な軸受を配備するには、軸受の幅を大きくせざるを得な
い。このためロール胴部の外側に大きなスペースが必要
となり、図２に示しているように複数の分割補強ロール
を軸方向に隣接して配置することが設計上困難になる場
合も生じる。これに対して図６のように軸受をロール胴
部に配置する形式の場合は、ロール胴部の外側には回転
部材がないため大きなスペースは必要なく、大荷重を前
提とした場合でも、図２に示しているように複数の分割
補強ロールを軸方向に配置することが設計上可能とな
る。The bearing of the split reinforcing roll of the present invention is preferably a roller follower type bearing. 5 and 6 schematically show the structure of one bearing of the split reinforcing rolls. FIG. 5 shows a type in which a bearing is arranged outside the roll body, and FIG. 6 shows a roller follower type in which a bearing is arranged on the roll body. 5 and 6, the rotating member is shown by hatching. However, when the bearing is arranged outside the roll body as shown in FIG. 5, the outer diameter of the bearing is restricted by the roll diameter, so that a large load is applied. In order to deploy a bearing that can withstand, the width of the bearing must be increased. Therefore, a large space is required on the outer side of the roll body, and it may be difficult in design to arrange a plurality of divided reinforcing rolls adjacent to each other in the axial direction as shown in FIG. On the other hand, in the case of the type in which the bearing is arranged in the roll body as shown in FIG. 6, since there is no rotating member outside the roll body, a large space is not required, and even if a large load is assumed, As shown in FIG. 2, it is possible in design to arrange a plurality of split reinforcing rolls in the axial direction.
【００２２】さらに本発明の第２の要旨は、上記の圧延
機において上下ロールアセンブリのうち、片側のみが分
割補強ロールを有し、他方のロールアセンブリには、板
幅方向板厚分布の制御装置を有することを特徴としてい
る。他方のロールアセンブリに採用する板幅方向板厚分
布制御装置とは、ロールベンディング力等の板クラウン
・形状制御装置を意味しており、それぞれ独立に荷重検
出装置を有する分割補強ロール構造により、板クラウン
・形状を検出しつつ、他方の板クラウン・形状制御装置
により、無駄時間のない高精度な板クラウン・形状制御
を実施することができる。本構造では、分割補強ロール
構造を一方のみにしており、設備コストを大幅に削減す
ることができる。Further, the second gist of the present invention is, in the above rolling mill, of the upper and lower roll assemblies, only one side has a split reinforcing roll, and the other roll assembly has a controller for controlling the plate thickness distribution in the plate width direction. It is characterized by having. The plate width direction plate thickness distribution control device adopted for the other roll assembly means a plate crown / shape control device for roll bending force, etc. While detecting the crown / shape, the other plate crown / shape control device can perform highly accurate plate crown / shape control with no dead time. In this structure, only one of the split reinforcing roll structures is used, and the facility cost can be significantly reduced.
【００２３】本発明第３の要旨は、上下ロールアセンブ
リのうち一方のみが分割補強ロールを有し、他方のロー
ルアセンブリは圧下機構を有しており、この一方の分割
補強ロールを有するロールアセンブリの軸方向１ないし
２箇所の分割補強ロールには、それぞれ荷重検出装置の
みを設け、その他の分割補強ロールに、それぞれ独立に
荷重検出装置、圧下機構およびロール位置検出機構を有
することを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, only one of the upper and lower roll assemblies has a split reinforcing roll, and the other roll assembly has a rolling-down mechanism. It is characterized in that only one load detecting device is provided for each of the split reinforcing rolls at one or two positions in the axial direction, and each of the other split reinforcing rolls has a load detecting device, a rolling-down mechanism and a roll position detecting mechanism independently.
【００２４】分割補強ロールではない他方のロールアセ
ンブリに圧下機構を有する場合には、分割補強ロール側
の全体として圧下機能あるいはレベリング機能は軽減で
きるので、この場合、一方の側の分割補強ロールの軸方
向１ないし２箇所の分割補強ロールの圧下機構およびロ
ール位置検出機構は省略可能となる。分割補強ロールを
一方の側のみに限定し、かつ一部の分割補強ロールへの
圧下機構及びロール位置検出機構を省略することによっ
て、設備コストを低減しつつ、板幅方向に複雑なパター
ンの形状・クラウンの制御が可能となる。When the other roll assembly, which is not the split reinforcing roll, has the rolling-down mechanism, the rolling-down function or the leveling function can be reduced as a whole on the split reinforcing roll side. In this case, therefore, the shaft of the split reinforcing roll on one side can be reduced. It is possible to omit the rolling-down mechanism and the roll position detecting mechanism for the split reinforcing rolls at one or two locations in the direction. By limiting the split reinforcing rolls to only one side and omitting the rolling-down mechanism and roll position detection mechanism for some split reinforcing rolls, the cost of the equipment can be reduced and the shape of the complicated pattern in the plate width direction can be reduced. -The crown can be controlled.
【００２５】本発明において、分割補強ロールの圧下機
構は油圧駆動方式とすることが好ましい。分割補強ロー
ルの圧下機構を油圧駆動方式とすることによって、応答
性に優れた板クラウン・形状制御が可能となり、周波数
の高い外乱に対しても高精度な制御が可能となる。上下
ロールアセンブリの双方ともが分割補強ロールを有する
場合には、少なくとも一方の分割補強ロールを有するロ
ールアセンブリの圧下機構を油圧駆動方式とすることが
望ましい。なお、ここで言う油圧駆動方式とは、図１、
図６、図７、図９、図１０、図１２、図１３に示した油
圧シリンダー直結方式の他、偏心軸や偏心スリーブの回
転角を油圧シリンダーで調整する方式を含む。In the present invention, it is preferable that the rolling-down mechanism for the split reinforcing rolls is of a hydraulic drive type. By adopting a hydraulic drive system as the rolling-down mechanism of the split reinforcing rolls, it becomes possible to perform plate crown / shape control with excellent responsiveness, and it is possible to perform highly accurate control even with high frequency disturbance. When both the upper and lower roll assemblies have the split reinforcing rolls, it is desirable that the rolling mechanism of the roll assembly having at least one of the split reinforcing rolls be of a hydraulic drive type. Incidentally, the hydraulic drive system referred to here is as shown in FIG.
In addition to the hydraulic cylinder direct connection method shown in FIGS. 6, 7, 9, 10, 12, and 13, a method of adjusting the rotation angle of the eccentric shaft or the eccentric sleeve with the hydraulic cylinder is included.
【００２６】[0026]
【実施例】実施例１： 図１に示すように上下とも分割補強ロール形式の実施例
を考える。作業ロール直径４５０mm、ロール胴長１７５
０mm、分割補強直径４００mm、分割補強ロールの軸方向
配列は図２（ｂ）に示すように幅方向に７分割してお
り、それぞれの分割補強ロールの胴長は２５０mmであ
る。各上分割補強ロール２（２Ａ〜２Ｃ），３（３Ａ〜
３Ｄ），４（４Ａ〜４Ｃ）は、それぞれ独立に荷重検出
装置５，６，７（実際には各分割補強ロールに対応して
設置されるが、細かい符号は省略する。以下圧下装置も
同様）および油圧圧下装置８，９，１０を介してハウジ
ング１２に固定されており、これら油圧圧下装置により
それぞれ独立に圧下制御が可能な構造となっている。ま
た、下分割補強ロール２′，３′，４′側も上述の上分
割補強ロールと同様に構成されており、それぞれ独立し
て圧下制御が可能となっている。なお、本実施例のよう
に油圧圧下装置を圧下機構として適用する場合は、荷重
検出装置として専用のロードセルを用いなくても、油圧
シリンダ内の油圧を測定し、これにシリンダ面積を掛け
ることによって荷重を計算するという方法を採用しても
よい。さらに、油圧圧下装置８〜１０，８′〜１０′に
は、それぞれロール位置検出機構として機能する油圧ラ
ムの位置検出機構が配備されている。EXAMPLES Example 1: As shown in FIG. 1, let us consider an example in which the upper and lower parts are of a split reinforcing roll type. Work roll diameter 450mm, roll body length 175
As shown in FIG. 2B, the axial division of the divided reinforcing rolls is 0 mm, the divided reinforcing diameters are 400 mm, and the divided reinforcing rolls are divided into seven parts, and the body length of each divided reinforcing roll is 250 mm. Each upper split reinforcing roll 2 (2A to 2C), 3 (3A to
3D) and 4 (4A to 4C) are independently installed to correspond to the load detecting devices 5, 6 and 7 (actually corresponding to the respective divided reinforcing rolls, but detailed reference numerals are omitted. The same applies to the reduction devices hereinafter. ) And hydraulic pressure reducing devices 8, 9 and 10 are fixed to the housing 12, and the hydraulic pressure reducing devices have a structure capable of independently controlling the pressure reduction. Further, the lower split reinforcing rolls 2 ', 3', 4'sides are also constructed in the same manner as the upper split reinforcing rolls described above, and they are capable of independent rolling reduction. When the hydraulic pressure reducing device is applied as the pressure reducing mechanism as in the present embodiment, the hydraulic pressure in the hydraulic cylinder is measured without using a dedicated load cell as the load detecting device, and by multiplying this by the cylinder area. A method of calculating the load may be adopted. Further, the hydraulic pressure reduction devices 8 to 10 and 8'to 10 'are provided with hydraulic ram position detection mechanisms which respectively function as roll position detection mechanisms.
【００２７】以上のような構成の板圧延機を用いること
によって、上作業ロール１と上分割補強ロール２Ａ〜２
Ｃ，３Ａ〜３Ｄ，４Ａ〜４Ｃの間に作用する荷重分布お
よび下作業ロール１′と下分割補強ロール２Ａ′〜２
Ｃ′，３Ａ′〜３Ｄ′，４Ａ′〜４Ｃ′の間に作用する
荷重分布を測定することができ、これらの測定値より既
に述べた方法により圧延材１３と作業ロール１，１′の
間に作用する圧延荷重分布を推定でき、さらに圧延後の
圧延材１３の幅方向板厚分布も推定することが可能とな
る。そしてこれらの推定値に基づき、所望の板厚分布お
よび板形状を得ることができるように分割補強ロールの
圧下位置の制御を高精度かつ迅速に行うことができる。By using the plate rolling machine configured as described above, the upper work roll 1 and the upper split reinforcing rolls 2A to 2 are used.
Load distribution acting between C, 3A to 3D, 4A to 4C and lower work roll 1'and lower split reinforcing rolls 2A 'to 2
The load distribution acting between C ', 3A' to 3D 'and 4A' to 4C 'can be measured. From these measured values, the load between the rolled material 13 and the work rolls 1, 1'can be measured by the method already described. It is possible to estimate the rolling load distribution that acts on, and it is also possible to estimate the width-direction plate thickness distribution of the rolled material 13 after rolling. Then, based on these estimated values, the pressing position of the split reinforcing rolls can be controlled with high accuracy and speed so that a desired plate thickness distribution and plate shape can be obtained.
【００２８】実施例２： 本発明の板圧延機の第２の実施例を図６に示す。本実施
例では、上ロールアセンブリは、上記実施例１と同じ構
造であるが、下ロールアセンブリは通常の４段圧延機と
同じ構造をしており、下作業ロール１′のたわみを制御
するため、インクリースロールベンディング装置１４，
１５およびディクリースロールベンディング装置１６，
１７を備えている。下作業ロール直径は５００mm、下補
強ロール直径は１２００mmである。下作業ロールのロー
ルベンディング装置はインクリース、ディクリースとも
９０tonf／chock まで負荷する能力を有している。ま
た、本実施例の板圧延機では下ロール側にロードセル１
８および油圧圧下装置１９を備えている。Example 2 A second example of the plate rolling machine of the present invention is shown in FIG. In the present embodiment, the upper roll assembly has the same structure as that of the first embodiment, but the lower roll assembly has the same structure as a normal four-high rolling mill, and controls the deflection of the lower work roll 1 '. , Incremental roll bending device 14,
15 and a decrease roll bending device 16,
It is equipped with 17. The lower work roll diameter is 500 mm and the lower reinforcing roll diameter is 1200 mm. The roll bending device for the lower work roll has a capacity to load up to 90 tonf / chock for both the increase and the decrease. Further, in the plate rolling machine of this embodiment, the load cell 1 is provided on the lower roll side.
8 and a hydraulic pressure reduction device 19.
【００２９】このような構造とすることによって、実施
例１では上下合わせて２０セット必要であった分割補強
ロールおよびその圧下装置の数を半減することができ、
設備コストは大幅に節約できる。この場合でも、実施例
１の場合と同様に、上作業ロール１と分割補強ロール２
〜４の各々のロールの間に作用する荷重分布を測定する
ことができ、これらの測定値より既に述べた方法により
圧延材１３と作業ロール１の間に作用する圧延荷重分布
が推定でき、さらに該圧延荷重分布の推定値にしたがっ
て上下作業ロールのロールたわみおよびロール偏平変形
も計算することができ、よって圧延後の圧延材１３の幅
方向板厚分布も推定することが可能となる。そしてこれ
らの推定値に基づき、所望の板厚分布および板形状を得
ることができるように分割補強ロールの圧下位置の制御
を高精度かつ迅速に行うことができる。With this structure, it is possible to halve the number of split reinforcing rolls and their rolling down devices, which were necessary in the first embodiment for 20 sets in total.
Equipment costs can be saved significantly. Also in this case, as in the case of the first embodiment, the upper work roll 1 and the split reinforcing rolls 2
4 to 4 can measure the load distribution acting between the rolls, and from these measured values, the rolling load distribution acting between the rolled material 13 and the work roll 1 can be estimated by the method described above. The roll deflection and roll flat deformation of the upper and lower work rolls can be calculated according to the estimated value of the rolling load distribution, and thus the widthwise plate thickness distribution of the rolled material 13 after rolling can also be estimated. Then, based on these estimated values, the pressing position of the split reinforcing rolls can be controlled with high accuracy and speed so that a desired plate thickness distribution and plate shape can be obtained.
【００３０】実施例３： 本発明の板圧延機の第３の実施例を図７に示す。作業ロ
ール直径８００mm、ロール胴長２１００mmであり、分割
補強ロールには、直径１０００mmで作業ロールの上部に
あるもの２０，２１，２０′，２１′と、直径３００mm
で作業ロールを水平方向に支持しているもの２２，２
３，２２′，２３′の２種類がある。これらの分割補強
ロールは、図８の平面図に示されるように軸方向に７分
割して配置されており、例えば、大径分割補強ロール２
０（２０Ａ〜２０Ｃ）により作業ロールに負荷される水
平方向分力を小径分割補強ロール２３（２３Ａ〜２３
Ｃ）によって補償する機構としている。したがって図８
に示すようにロール軸方向の分割補強ロールの配置は大
径分割補強ロール２０が小径分割補強ロール２３と対向
し、大径分割補強ロール２１が小径分割補強ロール２２
と対向するという位置関係となっている。図８（ａ）で
は、各分割補強ロール２０，２３が２１，２２と軸方向
に干渉しない配置となっているが、図８（ｂ）のように
これらが重なり合うような配置としてもよく、作業ロー
ルに発生する分割補強ロール胴端近傍のロールマークを
問題とする場合は、むしろ図８（ｂ）のような配置の方
が好ましい。Example 3 FIG. 7 shows a third example of the plate rolling mill of the present invention. The work roll has a diameter of 800 mm and a roll body length of 2100 mm. The split reinforcing rolls have a diameter of 1000 mm and are located above the work rolls 20, 21, 20 ', 21', and a diameter of 300 mm.
Supporting work rolls horizontally in 22, 22
There are two types, 3, 22 'and 23'. As shown in the plan view of FIG. 8, these split reinforcing rolls are arranged by being divided into seven in the axial direction.
0 (20A to 20C) applies the horizontal component force applied to the work roll to the small diameter split reinforcing rolls 23 (23A to 23C).
C) is used for compensation. Therefore, FIG.
As shown in FIG. 3, the arrangement of the split reinforcing rolls in the roll axial direction is such that the large-diameter split reinforcing roll 20 faces the small-diameter split reinforcing roll 23, and the large-diameter split reinforcing roll 21 has the small-diameter split reinforcing roll 22.
It has a positional relationship of facing. In FIG. 8A, the divided reinforcing rolls 20 and 23 are arranged so as not to interfere axially with the 21 and 22. However, as shown in FIG. 8B, they may be arranged to overlap each other. When the roll mark near the barrel end of the split reinforcing roll generated on the roll is a problem, the arrangement as shown in FIG. 8B is rather preferable.
【００３１】本実施例では、大径分割補強ロール２０，
２１と作業ロール１との共通法線が鉛直線となす角度は
３０°としており、この場合、作業ロールに作用する水
平方向のせん断力を解消するため小径分割補強ロール２
２，２３が作業ロールを押すべき力は大径分割補強ロー
ルの荷重の１／２となる。したがって、小径分割補強ロ
ールの押し力が大径分割補強ロールの荷重の常に１／２
になるように荷重制御しておくことが好ましい。本実施
例の分割補強ロールはすべて荷重検出装置、油圧圧下機
構およびロール位置検出機構を有しており、このような
荷重制御を実施することは容易である。また、図示して
いないが本実施例では、作業ロールのロールベンディン
グ装置を具備しており、これと分割補強ロールを併用す
ることによって、本例のような大径の作業ロールでも十
分な板クラウン・形状制御機能を確保することができ
る。以上のような構成の圧延機とすることによって、圧
延荷重を直接受け持つ大径分割補強ロール２０，２１を
作業ロールに比べて大径のものとすることが可能とな
り、実施例１の場合と同様の機能を維持したまま大圧延
荷重に耐えられる設計が可能となる。In this embodiment, the large diameter split reinforcing rolls 20,
The common normal line between the work roll 21 and the work roll 1 forms an angle of 30 ° with the vertical line. In this case, in order to eliminate the horizontal shearing force acting on the work roll, the small diameter split reinforcement roll 2
The force by which the work rolls 2 and 23 should push the work roll becomes 1/2 of the load of the large-diameter split reinforcing roll. Therefore, the pushing force of the small-diameter split reinforcing roll is always 1/2 of the load of the large-diameter split reinforcing roll.
It is preferable to control the load so that The split reinforcing rolls of this embodiment all have a load detection device, a hydraulic pressure reduction mechanism, and a roll position detection mechanism, and it is easy to carry out such load control. Further, although not shown, in the present embodiment, a roll bending device for a work roll is provided, and by using this together with a split reinforcing roll, a plate crown sufficient for a work roll having a large diameter as in this example is also provided. -The shape control function can be secured. By using the rolling mill having the above-described configuration, the large-diameter split reinforcing rolls 20 and 21 that directly bear the rolling load can be made larger in diameter than the work rolls, as in the case of the first embodiment. A design that can withstand a large rolling load while maintaining the function of is possible.
【００３２】実施例４： 本発明の板圧延機の第４の実施例を図９に示す。本実施
例では、上ロールアセンブリは上記実施例３と同じ構造
であるが、下ロールアセンブリは通常の４段圧延機と同
じ構造をしており、実施例２と同じ構成であり、板クラ
ウン・形状制御のためのアクチュエーターは下作業ロー
ルのロールベンディング装置１４，１５，１６，１７で
あり、板厚制御のためのアクチュエーターは下ロールの
油圧圧下装置１９である。本実施例では上ロールアセン
ブリは独立の油圧圧下機構およびロール位置検出機構を
有しているため、板幅方向に複雑なパターンの板クラウ
ン・形状制御が可能となっている。このような構造とす
ることによって実施例３よりも大幅に設備コストが低減
できる上、圧延荷重を直接受け持つ大径分割補強ロール
２０，２１を作業ロールに比べて大径のものとすること
が可能となり、実施例２の場合と同様の機能を維持した
まま大圧延荷重に耐えられる設計が可能となる。Fourth Embodiment: FIG. 9 shows a fourth embodiment of the plate rolling machine of the present invention. In this embodiment, the upper roll assembly has the same structure as that of the third embodiment, but the lower roll assembly has the same structure as a normal four-high rolling mill and has the same structure as that of the second embodiment. The actuators for shape control are roll bending devices 14, 15, 16, 17 for the lower work rolls, and the actuators for plate thickness control are hydraulic pressure reduction devices 19 for the lower rolls. In this embodiment, since the upper roll assembly has the independent hydraulic pressure reduction mechanism and roll position detection mechanism, it is possible to control the plate crown / shape in a complicated pattern in the plate width direction. With such a structure, the facility cost can be significantly reduced as compared with the third embodiment, and the large-diameter split reinforcing rolls 20 and 21 that directly bear the rolling load can be made larger in diameter than the work rolls. Thus, it is possible to design a structure that can withstand a large rolling load while maintaining the same function as in the second embodiment.
【００３３】実施例５： 本発明の板圧延機の第５の実施例を図１０に示す。上下
ロールアセンブリは実施例３と同様に、上下とも分割補
強ロールを備えており、各分割補強ロールにはそれぞれ
独立に荷重検出装置５，６，５′，６′、圧下装置８，
８′，９，９′、さらに実施例１と同様に油圧圧下装置
８，９，８′，９′には、それぞれロール位置検出機構
として機能する油圧ラムの位置検出機構が配備されてい
る。Example 5: FIG. 10 shows a fifth example of the sheet rolling mill of the present invention. Similar to the third embodiment, the upper and lower roll assemblies are provided with divided reinforcing rolls on the upper and lower sides, and each of the divided reinforcing rolls has a load detecting device 5, 6, 5 ', 6', a pressing device 8,
8 ', 9, 9', and similarly to the first embodiment, the hydraulic pressure reducing devices 8, 9, 8 ', 9'are provided with hydraulic ram position detection mechanisms that respectively function as roll position detection mechanisms.
【００３４】作業ロール直径１０００mm、ロール胴長５
０００mmであり、分割補強ロール２０，２１は、直径１
２００mmで、図１１の平面図に示すように軸方向に１３
分割されている。図１１（ａ）では、各分割補強ロール
２０と２１が軸方向に干渉しない配置となっているが、
図１１（ｂ）のようにこれらが重なり合うような配置と
してもよく、作業ロールに発生する分割補強ロール胴端
近傍のロールマークを問題とする場合は、むしろ図１１
（ｂ）のような配置の方が好ましい。本実施例の場合
は、実施例３のように分割補強ロールによって作業ロー
ルに加わる水平方向分力を補償するための小径分割補強
ロールを有していないが、これは水平方向せん断力に対
して作業ロール直径が十分大きくロール耐久性上問題な
いと判断されたためである。このような例は、ロール胴
長が非常に大きい厚板圧延機の例であり、より広範囲な
板幅適用性を得るため軸方向のロール分割数が非常に多
くなっている。しかしながら実施例３のような小径分割
補強ロールを必要としないため、分割ロールの数は上下
合わせて２６セットにとどまっており、コストパフォー
マンスの優れた圧延機となっている。また、図示してい
ないが本実施例では、作業ロールのロールベンディング
装置を具備しており、これと分割補強ロールを併用する
ことによって、本例のような大径の作業ロールでも十分
な板クラウン・形状制御機能を確保することができる。Work roll diameter 1000 mm, roll body length 5
000 mm, the split reinforcing rolls 20 and 21 have a diameter of 1
At 200 mm, as shown in the plan view of FIG.
Has been split. In FIG. 11A, the divided reinforcing rolls 20 and 21 are arranged so as not to interfere in the axial direction.
As shown in FIG. 11 (b), the arrangement may be such that these overlap, and when the roll mark near the body end of the split reinforcing rolls that occurs in the work roll is a problem, it is rather shown in FIG.
The arrangement as shown in (b) is preferable. In the case of the present embodiment, unlike the third embodiment, there is no small-diameter split reinforcing roll for compensating the horizontal component force applied to the work roll by the split reinforcing roll, but this is against the horizontal shearing force. This is because it was determined that the diameter of the work roll was sufficiently large and there was no problem in roll durability. Such an example is an example of a thick plate rolling mill having a very large roll cylinder length, and the number of axial roll divisions is extremely large in order to obtain a wider range of strip width applicability. However, since the small-diameter split reinforcing rolls as in Example 3 are not required, the number of split rolls is limited to 26 sets in total, and the rolling mill has excellent cost performance. Further, although not shown, in the present embodiment, a roll bending device for a work roll is provided, and by using this together with a split reinforcing roll, a plate crown sufficient for a work roll having a large diameter as in this example is also provided. -The shape control function can be secured.
【００３５】実施例６： 本発明の板圧延機の第６の実施例を図１２に示す。本実
施例では、上ロールアセンブリは上記実施例５と同じ構
造であるが、下ロールアセンブリは通常の４段圧延機と
同じ構造をしており実施例２と同じ構成である。このよ
うな構造とすることによって実施例５よりも大幅に設備
コストが削減できる上、本実施例では上ロールアセンブ
リは独立の油圧圧下機構およびロール位置検出機構を有
しているため板幅方向に複雑なパターンの板クラウン・
形状制御が可能となっている。Sixth Embodiment: A sixth embodiment of the plate rolling machine of the present invention is shown in FIG. In this embodiment, the upper roll assembly has the same structure as that of the fifth embodiment, but the lower roll assembly has the same structure as a normal four-high rolling mill and has the same structure as that of the second embodiment. With such a structure, the facility cost can be significantly reduced as compared with the fifth embodiment, and in the present embodiment, since the upper roll assembly has the independent hydraulic pressure reduction mechanism and roll position detection mechanism, the upper roll assembly has a width direction. Complex pattern board crown
Shape control is possible.
【００３６】実施例７： 本発明の板圧延機の第７の実施例を図１３に示す。本実
施例では、上ロールアセンブリは本発明の特徴である、
独立の荷重検出装置、油圧圧下機構、ロール位置検出機
構を備えた形式となっているが、下ロールアセンブリは
公知のＡｓ−Ｕ機構を具備した分割補強ロールを有する
１２段圧延機と同じ形式となっている。このような組み
合せによっても、上ロールアセンブリで検出した板クラ
ウン・形状を所望の値にするための制御をほとんど無駄
時間なく実行することができる。本実施例では圧延前の
初期ロールギャップ分布設定に、下ロールアセンブリの
Ａｓ−Ｕ機構を用い、圧延中の制御には応答の速い上ロ
ールアセンブリの油圧圧下機構を用いるのが好ましい。Embodiment 7: FIG. 13 shows a seventh embodiment of the plate rolling machine of the present invention. In this example, the upper roll assembly is a feature of the invention,
The lower roll assembly has the independent load detection device, the hydraulic pressure reduction mechanism, and the roll position detection mechanism. However, the lower roll assembly has the same type as a 12-high rolling mill having a split reinforcing roll having a known As-U mechanism. Has become. Even with such a combination, control for setting the plate crown / shape detected by the upper roll assembly to a desired value can be executed with almost no dead time. In this embodiment, it is preferable to use the As-U mechanism of the lower roll assembly for setting the initial roll gap distribution before rolling, and use the hydraulic pressure reducing mechanism of the fast-rolling upper roll assembly for control during rolling.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明の板圧延機を用いることによっ
て、圧延中の板クラウン・形状を時間遅れなく高精度に
検出・制御することが可能となり、圧延板の板クラウン
・形状制御精度が飛躍的に向上するとともに、従来、熟
練オペレータに頼っていたこれら圧延機運転作業の自動
化を大きく進展させることができる。EFFECTS OF THE INVENTION By using the sheet rolling machine of the present invention, it is possible to detect and control the sheet crown and shape during rolling with high accuracy without time delay, and the sheet crown and shape control accuracy of the rolled sheet is greatly improved. In addition, it is possible to greatly improve the automation of these rolling mill operation operations that have conventionally relied on skilled operators.
【図１】本発明の板圧延機の実施例を示す側面図であ
る。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a plate rolling machine of the present invention.
【図２】本発明の板圧延機における分割補強ロールの軸
方向の配置の例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of an arrangement of split reinforcing rolls in the axial direction in the plate rolling machine of the present invention.
【図３】本発明の板圧延機において作業ロールに負荷さ
れる荷重のロール軸方向分布を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing a roll axial distribution of a load applied to a work roll in the plate rolling machine of the present invention.
【図４】本発明の板圧延機の分割補強ロールの軸受構造
を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing a bearing structure of a split reinforcing roll of the plate rolling machine of the present invention.
【図５】本発明の板圧延機の分割補強ロールの胴部に軸
受機構を配した例の模式図である。FIG. 5 is a schematic view of an example in which a bearing mechanism is arranged on a body portion of a split reinforcing roll of the plate rolling machine of the present invention.
【図６】本発明の板圧延機の第２の実施例を示す側面図
である。FIG. 6 is a side view showing a second embodiment of the plate rolling mill of the present invention.
【図７】本発明の板圧延機の第３の実施例を示す側面図
である。FIG. 7 is a side view showing a third embodiment of the plate rolling mill of the present invention.
【図８】本発明の板圧延機の第３の実施例を示す平面図
である。FIG. 8 is a plan view showing a third embodiment of the plate rolling mill of the present invention.
【図９】本発明の板圧延機の第４の実施例を示す側面図
である。FIG. 9 is a side view showing a fourth embodiment of the plate rolling mill of the present invention.
【図１０】本発明の板圧延機の第５の実施例を示す側面
図である。FIG. 10 is a side view showing a fifth embodiment of the plate rolling mill of the present invention.
【図１１】本発明の板圧延機の第５の実施例を示す平面
図である。FIG. 11 is a plan view showing a fifth embodiment of the plate rolling mill of the present invention.
【図１２】本発明の板圧延機の第６の実施例を示す側面
図である。FIG. 12 is a side view showing a sixth embodiment of the plate rolling mill of the present invention.
【図１３】本発明の板圧延機の第７の実施例を示す側面
図である。FIG. 13 is a side view showing a seventh embodiment of the plate rolling mill of the present invention.
【図１４】公知の２段圧延機を示す図である。FIG. 14 is a view showing a known two-high rolling mill.
【図１５】公知の４段圧延機を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a known four-high rolling mill.
１，１′ 作業ロール ２〜４，２０〜２３ 上分割補強ロール ２′〜４′，２０′〜２３′ 下分割補強ロール ５〜７ 上分割補強ロールの荷重
検出装置 ５′〜７′ 下分割補強ロールの荷重
検出装置 ８〜１０ 上分割補強ロールの圧下
機構 ８′〜１０′ 下分割補強ロールの圧下
機構 １１ 一体型補強ロール １２ 圧延機ハウジング １３ 圧延材 １４，１５ インクリースロールベン
ディング装置 １６，１７ ディクリースロールベン
ディング装置 １８ ロードセル １９ 油圧圧下装置 ２４，２５ 中間ロール ２６，２７，２８ 公知の１２段圧延機の分
割補強ロール1, 1'Work roll 2-4, 20-23 Upper division reinforcement roll 2'-4 ', 20'-23' Lower division reinforcement roll 5-7 Upper division reinforcement roll load detection device 5'-7 'Lower division Reinforcement roll load detection device 8 to 10 Upper split reinforcement roll reduction mechanism 8'to 10 'Lower split reinforcement roll reduction mechanism 11 Integrated reinforcement roll 12 Rolling mill housing 13 Rolled material 14, 15 Increasing roll bending device 16, 17 Decrease Roll Bending Device 18 Load Cell 19 Hydraulic Reduction Device 24, 25 Intermediate Roll 26, 27, 28 Split Reinforcement Roll of Known 12-high Rolling Mill
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２１Ｂ 37/00 ＢＢＨ 37/38 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location B21B 37/00 BBH 37/38
Claims (4)
センブリは、軸方向３分割以上に分割した分割補強ロー
ルによって作業ロールを支持する機構とし、各々の分割
補強ロールには、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下機
構およびロール位置検出機構を配備したことを特徴とす
る板圧延機。1. At least one of the upper and lower roll assemblies has a mechanism for supporting the work roll by split reinforcing rolls divided into three or more parts in the axial direction, and each of the split reinforcing rolls independently has a load detecting device, A plate rolling machine having a rolling mechanism and a roll position detecting mechanism.
ールアセンブリのみが分割補強ロールを有し、他方のロ
ールアセンブリには、板幅方向板厚分布の制御装置を有
することを特徴とする請求項１記載の板圧延機。2. The upper and lower roll assemblies, only one of the roll assemblies has a split reinforcing roll, and the other roll assembly has a controller for controlling the plate thickness distribution in the plate width direction. The plate rolling machine described.
ールアセンブリは、軸方向３分割以上に分割した分割補
強ロールによって作業ロールを支持する機構とし、この
ロールアセンブリの軸方向１ないし２箇所の分割補強ロ
ールには、それぞれ荷重検出装置を設け、その他の分割
補強ロールには、それぞれ独立に荷重検出装置、圧下機
構およびロール位置検出機構を配備し、他方のロールア
センブリが圧下機構を有するロールアセンブリであるこ
とを特徴とする板圧延機。3. One of the upper and lower roll assemblies has a mechanism for supporting the work roll by a split reinforcing roll divided into three or more axial portions, and the split reinforcement is provided at one or two axial portions of the roll assembly. Each roll is provided with a load detection device, and each of the other split reinforcing rolls is provided with a load detection device, a roll-down mechanism and a roll position detection mechanism independently, and the other roll assembly is a roll assembly having a roll-down mechanism. A plate rolling machine characterized in that
検出装置の測定結果により、圧延材と作業ロール間に作
用する荷重の板幅方向分布および圧延材の板幅方向板厚
分布のいずれか一方又は双方を推算する演算装置を有す
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
の板圧延機。4. The distribution of the load acting between the rolled material and the work roll in the plate width direction and the distribution of the plate width direction plate thickness of the rolled material according to the measurement result of the load detection device provided on each of the divided reinforcing rolls. The sheet rolling mill according to any one of claims 1 to 3, further comprising an arithmetic unit for estimating one or both of them.
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