JPH0852514A

JPH0852514A - ピンチロール装置

Info

Publication number: JPH0852514A
Application number: JP18972894A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kuwano; 博明桑野; Hiroshi Takase; 寛高世; Shiro Osada; 史郎長田; Hisashi Sato; 久佐藤; Toshio Imazeki; 敏夫今関; Soichiro Onda; 聡一郎音田; Nobuhiro Ito; 伸宏伊藤
Original assignee: IHI Corp; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; IHI Corp
Priority date: 1994-08-12
Filing date: 1994-08-12
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】【目的】構造がシンプルで、かつ強力な押し付け力を
与えることのできるピンチロール装置を提供する。【構成】上ピンチロール８の軸方向両端部を個別に支
持する液圧シリンダ１８と、液圧シリンダの作動液の流
入流出量を調節するサーボ弁２０と、液圧シリンダのピ
ストン位置を検出する位置検出器２９と、液圧シリンダ
の下方押付力を検出する押付力検出器４０と、サーボ弁
を制御する制御装置２２とを備え、上ピンチロール８の
位置制御と押付力制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延設備のピンチ
ロール装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の熱間圧延設備の側面図で
ある。図５に示すような熱間圧延設備では、圧延機１で
圧延されたストリップ２は冷却装置４で冷却された後、
ランアウトテーブル３（ローラーテーブル）によって下
流側５へ搬送され、ピンチロール装置６によって方向を
斜め下方に変えられて巻取り機７で巻き取られる。ピン
チロール装置６は、図５に示すように、上ロール８と下
ロール９の直径に差があり、また、上下ロール８、９の
軸芯が搬送方向にわずかにオフセットすることにより、
ストリップ２を下方へ導くようになっている。

【０００３】図６は図５のピンチロール装置６の断面側
面図であり、図７は図６のストッパー装置１３の駆動部
を模式的に示す平面図である。図６に示すように上ロー
ル８は、フレーム１５に固定されたストッパー装置１３
で支持され、下ロール９との間に初期ギャップＣ（間
隙）を設定するようになっている。図７に示すように、
ストッパー装置１３は、モータ１０、歯車系１１、及び
ウォームジャッキ１２で駆動され、４つのストッパー装
置１３で上ロール８と下ロール９との間にストリップ２
の厚さより小さい初期ギャップＣを設定し、ストリップ
２を挟持した際に上ロール８がわずかに持ち上がり、こ
れをエアーシリンダ１４で下方に押し付けるようになっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
ピンチロール装置では、押し付け力を大きくするため
には、供給するエアー圧に制約があるため、シリンダ径
を大きくしなければならないこと、図７に示すよう
に、１台のモータで幅方向並びに進行方向と、計４点の
ギャップ調整を行うため、スクリュ−、ウォームジャッ
キ、さらにクラッチ（図示せず）が組み合わされた複雑
なストッパー装置が必要であることなどの問題点があっ
た。本発明は、上述の実情に鑑み、構造がシンプルで、
かつ強力な押し付け力を与えることのできるピンチロー
ル装置を提供することを目的としてなしたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上下の
ピンチロール間にストリップを挟持しストリップを斜め
下方に導くピンチロール装置において、上ピンチロール
の軸方向両端部を個別に支持する油圧シリンダと、該油
圧シリンダの作動油の流入流出量を調節するサーボ弁
と、油圧シリンダのピストン位置を検出する位置検出器
と、油圧シリンダの下方押付力を検出する押付力検出器
と、サーボ弁を制御する制御装置と、を備え、これによ
り上ピンチロールの位置制御と押付力制御を行うことを
特徴とするピンチロール装置が提供される。

【０００６】本発明の好ましい実施例によれば、前記押
付力検出器は、油圧シリンダのヘッド側とロッド側の圧
力を検出する圧力検出器である。また、前記押付力検出
器は、下ピンチロールの軸受け部に設けられたロードセ
ルである、ことが好ましい。更に、前記制御装置は、ス
トリップ進入前は位置制御で上下ピンチロールの間隙を
設定し、次いでストリップの進入を検出して押付力制御
に切り替えるようになっている。

【０００７】

【作用】上述したように、本発明のピンチロール装置で
は、上ピンチロールの左右に油圧シリンダーを設け、油
圧シリンダーへの作動流体の量をサーボ弁で調節し、か
つシリンダーのピストン位置を検出する位置検出器、シ
リンダーの圧力を検出する圧力検出器をそれぞれ設け
て、上ピンチロールの変位と押付力を制御できるように
している。その結果、本発明のピンチロール装置は、高
圧の油圧を使用することにより、シリンダー径を小型化
するとともに、位置制御により上ピンチロールの変位を
制御して上下ピンチロール間のギャップ（間隙）を設定
できるため、従来の複雑なギャップ設定用のストッパー
装置を必要としない。

【０００８】また、本発明の好ましい実施例によれば、
圧延機で圧延されたストリップは冷却装置で冷却された
後、ランアウトテーブルによって下流へ搬送され、ピン
チロールに進入する。このピンチロールは上ロールが油
圧シリンダで保持され、サーボ弁によってシリンダへの
作動油の流出流入量が調整される。ストリップが噛み込
む前の上下ロール間のギャップは上ロールの位置制御に
より設定され、ストリップが飛び込んだ後に位置制御か
ら力一定の制御に切り替えられ、ストリップへ押付力が
印加される。このようにして、ストリップを巻取り機へ
導くことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面に基づ
いて説明する。なお、各図において、共通する部分には
同一の符号を付して使用し、重複した説明を省略する。
図１は、本発明によるピンチロール装置の第１実施例を
示す全体構成図である。この図において、本発明のピン
チロール装置は、上下のピンチロール８、９間にストリ
ップ２を挟持しストリップ２を斜め下方に導く装置であ
り、上ピンチロール８の軸方向両端部を個別に支持する
油圧シリンダ１８と、油圧シリンダ１８の作動油の流入
流出量を調節するサーボ弁２０と、油圧シリンダ１８の
ピストン３０の位置を検出する位置検出器２９と、油圧
シリンダ１８の下方押付力を検出する押付力検出器４０
と、サーボ弁２０を制御する制御装置２２と、を備えて
いる。なお、本発明において、作動油とは、油圧シリン
ダ用の作動油であり、水−エマルジョン等の油以外の液
体を用いてもよい。従って、油圧シリンダ１８も油以外
の液体による液圧シリンダであってもよい。

【００１０】図１において、ハウジング（図示せず）内
に設けられた上チョック１６（軸受け部）および下チョ
ック１７（軸受け部）には、各々上ピンチロール８およ
び下ピンチロール９が取り付けられている。ストリップ
２は、この上下のピンチロール８、９に挟まれ、方向を
斜め下方に変えられて巻取機７に導かれ、巻き取られる
ようになっている。

【００１１】上ピンチロール８の左右の軸受け部には、
各々油圧シリンダ１８が配設され、配管１９を介してサ
ーボ弁２０と各々接続されている。サーボ弁２０は、指
令信号２１でその開度が制御され、シリンダ１８への作
動油の流出流入量を調節する。指令信号２１は制御装置
２２（ピンチロール制御器）で作られ、上ピンチロール
８の位置や押付力を設定値と一致するようにサーボ弁２
０を制御する信号である。ピンチロール制御器２２は、
設定器２３からの設定信号２４を受けて、サーボ弁２０
への指令信号を作るが、ストリップ２の進行とともに上
位の制御装置、あるいはプロセスコンピュータ（図示せ
ず）からのシーケンス信号２５を受けて、ピンチロール
のギャップを調節したり、押付力を切り替えたりする働
きをする。

【００１２】図１の第１実施例において、押付力検出器
４０は、油圧シリンダ１８のヘッド側とロッド側の圧力
を検出する圧力検出器２６、２７であり、演算器２８に
より圧力検出器２６、２７の信号からピンチロール６の
押付力Ｆを演算するようになっている。また、位置検出
器２９は、油圧シリンダ１８のピストン３０の位置を検
出するようになっている。

【００１３】図２は、本発明によるピンチロール装置の
第２実施例を示す全体構成図である。この図において、
押付力検出器４０は、下ピンチロール９の軸受け部１７
に設けられたロードセル３２である。すなわち、図１の
圧力検出器２６、２７の代わりに、下ピンチロール９の
軸受け部１７にピンチロール装置６の押付力を直接検出
するロードセル３２を備えている。その他の構成は図１
と同様である。

【００１４】上述した構成により図５の従来の装置と同
様に、圧延機１で圧延されたストリップ２はランアウト
テーブル３によって下流側５へ搬送され、途中、冷却装
置４で冷却された後、ピンチロール装置６で斜め下方に
方向を変えられ、巻取機７で巻取られる。

【００１５】図３は押付力Ｆの変化を示す図であり、巻
取り時のピンチロール装置６の制御モードの切り替えタ
イミングと油圧シリンダ１８の押付力Ｆの変化の様子を
示している。なお図３で横軸は時間、縦軸は押付力Ｆで
あり、ストリップ２がピンチロール装置６に飛び込む前
後の制御の状態を示している。上ピンチロール８はスト
リップ２がピンチロール装置６に進入する前に、あらか
じめ図１、図２に示す設定器２３のピンチロール位置の
設定信号２４によりその位置が位置制御される。設定器
２３からは設定信号２４がピンチロール制御器２２に与
えられ、ピンチロール制御器２２からは指令信号２１が
サーボ弁２０に送られ、サーボ弁２０は指令信号２１の
値に応じて、油圧シリンダ１８への油の流入流出量を配
管１９を介して調節する。シリンダ内のピストン３０の
位置が位置検出器２９で検出され、ピンチロール制御器
２２に送られる。ピンチロール制御器２２では、先のピ
ンチロール位置の設定信号２４と、位置検出器２９で検
出された実際の変位量が比較され、その偏差が無くなる
までサーボ弁２０への指令信号２１が与えられ、油圧シ
リンダ１８への油の流入、流出量が調節される。両者が
一致すると、サーボ弁への指令信号２１は零となり、油
圧シリンダ１８への油の流入流出は停止する。その結
果、上ピンチロール８の位置は設定値になる。その時油
圧シリンダ１８には、上ピンチロール８の自重を支える
上向きの力Ｆ１が発生している。このような状態でピン
チロール装置６はストリップ２の進入を待っている。

【００１６】時点Ｔ１においてストリップ２がピンチロ
ール装置６に飛び込むと、それを、例えば圧力検出器２
６、２７の出力の変化などから検出して、設定器２３は
制御器２２へ位置制御から押付力制御への切り替え信号
と押付力の設定値Ｆｐの設定信号２４を送る。その結
果、ストリップ２がピンチロール装置６を通過した直後
に、設定器２３からはピンチロール押付力Ｆｐの設定信
号２４がピンチロール制御器２２に与えられ、ピンチロ
ール制御器２２からは指令信号２１がサーボ弁２０に送
られ、サーボ弁２０は指令信号２１の値に応じて、油圧
シリンダ１への油の流入流出量を調節する。シリンダ内
の圧力は図１の第１実施例では、シリンダのヘッド側及
びロッド側に設けた圧力検出器２６、２７で各々検出さ
れ、演算器２８に送られる。演算器２８では、上ピンチ
ロールの押付力Ｆｐｒが、Ｆｐｒ＝Ｐｈ・Ａｈ−Ｐｒ・
Ａｒ（式）で演算され、その信号３１がピンチロール
制御器２２に送られる。ピンチロール制御器２２では、
先のピンチロール押付力設定値Ｆｐと、実際の押付力Ｆ
ｐｒが比較され、その差Ｅ＝Ｆｐ−Ｆｐｒが無くなるま
でサーボ弁２０への指令信号２１が与えられ、油圧シリ
ンダ１８への油の流入、流出量が調節される。両者が一
致すると、サーボ弁への指令信号２１は零となり、油圧
シリンダ１８への油の流入、流出は停止する。その結
果、上ピンチロール８の押付力Ｆｐｒは設定値Ｆｐにな
る。なお、式において、Ｐｈ、Ｐｒは各々油圧シリン
ダのヘッド側とロッド側の圧力、Ａｈ、Ａｒは油圧シリ
ンダのヘッド側とロッド側のシリンダ断面積を示す。

【００１７】また、図２の第２実施例では、上式のよう
に圧力検出器の信号をもとにした演算によりピンチロー
ル装置の押付力を求めるのではなく、ロードセル３２に
よって直接Ｆｐｒが検出される。その他の作動は図１の
第１実施例と同様である。なお、本発明は、上述した実
施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変更できることは勿論である。

【００１８】

【発明の効果】上述したように本発明のピンチロール装
置によれば、制御により常時安定なピンチ力Ｆｐｒをス
トリップ２に付与できるので、ストリップ２を安定に巻
取り機７に導くことができる。また、ストリップ２が進
入する前は、位置制御により上ピンチロール８と下ピン
チロール９間のギャップをストリップ２の厚みに応じて
設定できるので、ストッパー装置などの機械的なギャッ
プ設定装置がなくとも精度の良い上下ピンチロール間隔
が得られ、ストリップ２の突き抜け（ストリップの方向
が変わらず真っ直ぐに進んでしまい、圧延停止となる事
故）などを防ぐことができる。また、本発明のピンチロ
ール装置では、左右個別に制御をしているため、図４に
示すように、ストリップの板厚に左右差が有る場合で
も、上ピンチロールの押付力は左右独立に設定値通りに
なろうとし、結果的に、上ピンチロール８は板厚になら
って傾くので、ストリップ２の片側のみの強圧下が防
げ、ストリップ２の蛇行を防ぐことができる。

【００１９】従って、本発明のピンチロール装置は、構
造がシンプルで、かつ強力な押付力を与えることのでき
る優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のピンチロール装置の第１実施例を示す
全体構成図である。

【図２】本発明によるピンチロール装置の第２実施例を
示す全体構成図である。

【図３】本発明のピンチロール装置の制御状態図であ
る。

【図４】本発明のピンチロール装置の作動図の一例であ
る。

【図５】熱間圧延設備の説明図である。

【図６】従来のピンチロール装置の説明図である。

【図７】従来のピンチロール装置の駆動部を模式図であ
る。

【符号の説明】

１圧延機２ストリップ３ランアウトテーブル（ローラテーブル）４冷却装置６ピンチロール装置７巻取り機８上ロール９下ロール１０モータ１１歯車系１２ウォームジャッキ１３ストッパー装置１４エアーシリンダ１６上チョック（上軸受部）１７下チョック（下軸受部）１８油圧シリンダ２０サーボ弁２２制御装置（ピンチロール制御器）２３設定器２６、２７圧力検出器２９位置検出器３０ピストン３２ロードセル４０押付力検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高世寛神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地石川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (72)発明者長田史郎神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地石川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (72)発明者佐藤久神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地石川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (72)発明者今関敏夫千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社鉄鋼開発・生産本部千葉製鉄所内 (72)発明者音田聡一郎千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社鉄鋼開発・生産本部千葉製鉄所内 (72)発明者伊藤伸宏千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社鉄鋼開発・生産本部千葉製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下のピンチロール間にストリップを挟
持しストリップを斜め下方に導くピンチロール装置にお
いて、上ピンチロールの軸方向両端部を個別に支持する
油圧シリンダと、該油圧シリンダの作動油の流入流出量
を調節するサーボ弁と、油圧シリンダのピストン位置を
検出する位置検出器と、油圧シリンダの下方押付力を検
出する押付力検出器と、サーボ弁を制御する制御装置
と、を備え、これにより上ピンチロールの位置制御と押
付力制御を行うことを特徴とするピンチロール装置。
【請求項２】前記押付力検出器は、油圧シリンダのヘ
ッド側とロッド側の圧力を検出する圧力検出器である、
ことを特徴とする請求項１記載のピンチロール装置。
【請求項３】前記押付力検出器は、下ピンチロールの
軸受け部に設けられたロードセルである、ことを特徴と
する請求項１記載のピンチロール装置。
【請求項４】前記制御装置は、ストリップ進入前は位
置制御で上下ピンチロールの間隙を設定し、次いでスト
リップの進入を検出して押付力制御に切り替えるように
なっている、ことを特徴とする請求項１乃至３に記載の
ピンチロール装置。