JPS5848246B2 - イタザイアツエンキニオケル ケイジヨウセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、金属板材の圧延における形状制御装置、就
中、ロールの軸方向移動調節による圧延荷重幅制御と、
ロールペンディング力の制御の併用によって被圧延材の
形状制御を行なう、形状制御装置に関する。

たとえば、鋼スＩ− ’Ｊツプのような金属板材の圧延
において、被圧延材の幅方向の厚さの偏差を小さくする
こと、即ち形状の制御をする技術には、ロールクラウン
を予めつけておく方法、ロールにペンテイングを与える
もの等種々あるけれども、中でも、たとえば６段圧延機
において、中間ロールを軸方向に変位させて、被圧延材
に適用される圧延荷重幅を制御することによって被圧延
材の形状を制御する方法、或は前記方法とロールにペン
ディングを与える方法とを併用する方法が最近、提案さ
れ開示されている。

しかしながら、これらのすぐれた形状制御装置にも未だ
解決すべき次のような技術的課題があった。

即ち、被圧延材の形状と圧延荷重幅の相関関係、圧延荷
重とロールベンテイングカとの相関関係が各々独立に把
握され、相関関係を有する圧延荷重幅とロールベンテイ
ングカを統一した一元的な制御要素として把握されてお
らず、各々単独に決定されていたから高精度で的確な形
状制御を行なうための隘路となっていた。

この発明は、上に述べた、従来の板材圧延における形状
制御装置における問題点を解決するためになされた。

その特徴とするところは、圧延すべき金属材の幅に応じ
てロール軸方向に移動し得るように構戒されたロールを
有しかつロールベンテイングカを作用させるように構威
された圧延機において、実測された圧延荷重と、ロール
軸方向移動量とから形状影響係数を算出し、該形状影響
係数と、板形状検出装置から得られる必要形状修正量と
から最適ロール軸方向移動量及び／または、最適ロール
ペンディング力を出力する演算装置と、この演算装置か
らの出力に基づいて作動するロールペンディング圧力設
定装置およびロール軸方向移動量設定装置を有してなる
板材圧延機における形状制御装置にある。

以下にこの発明になる板材圧延機における形状制御装置
を図面を参照しながらその一実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、この発明になる板材圧延機における形状制御
装置が適用される圧延機の一例を示すものであるが、図
において、１は被圧延材、２，２′は作業ロール、３，
３′は中間ロールであって作業ロール２，２′と補強ロ
ール４，４′の中間に配設され、被圧延材１の幅に対応
して、ロール軸方向移動装置６，６′によって軸方向に
移動せしめられる。

５，５′ハ、ロールベンティング装置であって、第１図
に示す圧延機は、このロールベンテインクト、前述のロ
ール軸方向移動装置６，６′による中間口ール３，３′
の軸方向移動による、被圧延材１に適用される圧延荷重
幅の制御によって、被圧延板材の形状制御、つまり板幅
方向における板厚偏差の制御がなされる。

この発明は、このように構威された板材圧延機に適用さ
れるべき制御装置を提供しようとするものであって、以
ってすぐれた形状制御を可能ならしめるものである。

第２図は、必要形状修正量、たとえば板幅中失点の圧延
方向の伸び率と、板側縁から中央点向きにそれぞれ８０
ｍｍの点の伸び率との差をなくすに必要となる伸び率修
正量を横軸に、ロールペンディングカ修正量を縦軸にし
て、その関係を後に述べる形状影響係数に対応させて示
したものである。

必要形状修正量は、圧延機をパスした後の被圧延材１の
形状を検出する形状検出によって把握される。

第２図に示された形状影響係数αは、中間ロール３，３
′の軸方向移動によってもたらされる、被圧延材に適用
される圧延荷重幅の変化ならびに圧延荷重の変化に対応
して変化する無次元数である。

第３図にそれを示す。

第１図の圧延機において、中間ロールの胴エッジ部が被
圧延材１のエッジに重なったときを、移行ロール、この
実施例では中間ロール３，３′、位置Ｏ（零）、被圧延
材１のエッジよりも、中間ロー／１／３．３’のエッジ
が被圧延材１の幅方向中央側にあるときを移行ロール位
置（マイナス）とし、そのときの圧延荷重に対応した、
形状影響係数αが求められる。

圧延荷重は、たとえばロードセルのような検出端によっ
て検出される。

而して求められた圧延荷重と、被圧延材１に適用される
圧延荷重幅の関係から形状影響係数αが求められる。

このようにして求められた形状影響係数αと、必要形状
修正量とから、第２図に示す関係を用いて、最適ロール
ペンディングカが求められる。

一方、中間ロール３，３′の軸方向移動量の制御のみに
よって形状制御をすることも勿論可能である。

第４図にその関係を示す。

中間ロール３，３′の軸方向移動で被圧延材１の幅と、
被圧延材１に適用される荷重幅との関係を変化させるこ
とにより圧延荷重に対応して、被圧延材１の幅方向にお
ける伸び率の面差の修正量が変化する。

上に述べたように、被圧延材１の形状制御を行なうに際
し、圧延荷重と、被圧延材に適用される荷重幅とから形
状影響係数を求め、この形状影響係数αをパラメータと
して最適ロールペンディング力の修正量を求めることが
できる。

また、逆に形状影響係数αをパラメータとして、ロール
ベンテイングカを固定して、中間口ール３，３を軸方向
（こ変位させることにより、形状を制御することも勿論
可能である。

即ち、形状修正の場合にはロールベンテイングカ．ロー
ル軸方向移動量のどちらか一万又は両方を変化させるこ
とができる訳けではあるが、実際上はどちらか一万を固
定し、例えばまず操作及び形状に対する影響度からロー
ルペンディング力を変化して調整を行ない、これで不足
する場合にロール軸方向移動量の修正を次段に行なう方
が一般性がある。

又両方同時に行なう場合は、形状修正の程度とその時の
圧延状況におけるロールペンディングカ．ロール軸方向
移動量のそれぞれの形状影響係数の大きさにより、選択
適合される。

第５図に実施例を示す。

この図において、１１は圧延荷重検出器であって、たと
えばロードセルのようなものが用いられ、口−ドセルか
らの信号は、演算装置１２に入力される。

１３は、移行ロール、この実施例では中間ロール３，３
′の、軸方向位置検出装置であって、たとえば第６図に
示す装置が用いられる。

第６図において、３は、中間ロールであってこの実施例
では移行ロールである。

１３−１は前記口 中間ロール３を軸方向に変位せしめる流体圧シリンダで
ある。

１ ３−１ ａ ， １ ３−１ ｂはそれぞれ流体圧
シリンダ室であって、シリンダ室１３−１ａに、流体圧
が加えられると、中間ロール３は第６図でみて左側に変
位せしめられる。

また、シリンダ室１３−１ｂに流体圧が加えられると、
中間口−／［／３は第６図でみて右側に変位せしめられ
る。

１３−２は、ラックとピニオンのアセンブリであって、
ラックは、中間ロー／１／３の軸方向変位量と同量変位
する。

ラックはピニオンに噛合っているから、ラックの変位量
に対応したピニオンの回転数がもたらされる。

１３−３はシンクロ発信器であって、前記ピニオンと軸
で連結され、ピニオンの回転角に対応した数の信号を発
信する。

１３−４は、シンクロ受信器であって、シンクロ発信器
と同期した信号を出力する。

このシンクロ受信器１３−４によって、中間ロール３の
軸方向変位量が把握される。

前述の圧延荷重検出器１１および移行ロールの軸方向位
置検出装置１３からの入力信号によって演算装置１２で
は形状影響係数αが計算され、出力される。

１４は、演算装置であって、演算装置１２から出力され
る形状影響係数αを入力されて、これを記憶する。

圧延中に圧延荷重の大きさが変化した場合、演算装置１
２で新しく形状影響係数が計算され、演算装置１４の形
状影響係数αは更新される。

１５は形状制御装置であって、形状検出装置１６からの
出力変化に対応して、ロールペンディング圧力設定装置
１７を介して、ロールペンディング装置１８における流
体圧力を制御する。

形状検出器１６は、たとえば第７図に示すような装置が
用いられる。

第７図において、ＳはスＩ− ＩＪツプ、１６−３は、
駆動信号発生器で、たとえば矩形波発信器である。

１６−３ａは増幅器である。

１６−４は検出ヘッドで、ストリップＳの幅方向に沿い
、かつ適宜の係手段によりスｌ− ＩＪツブＳ表面に適
宜間隔を以って設けられる。

この検出ヘッド１６−４は外力印加装置１６−４ａと変
位検出器１６−４ｂで構戊される。

外力印加装置１６−４ａは、ストリップＳの幅方向に沿
い断面コ字状の磁極Ａに励磁コイルＢを設けた電磁石か
らなり、変位検出器１６−４ｂはスＩ− ＩＪツプＳの
幅方向に沿った基体部Ｃに複数箇の変位測定用電極Ｄを
スｔ− ＩＪツプＳ表面に臨ませて設けかつ外力印加装
置１６−４ａと一体的に設けられる。

１６−４Ｃは、たとえば静電容量一電圧変換器のような
変位変換回路である。

１６−９（１、信号処理回路で、極性切換器１６−５、
積分回路１６−６、サンプルホールド回路１６−７およ
び前記各装置１６−５．１ ６−６．１ ６−７に連接
せしめたタイミンク゛発生回路１６−８で構威され、こ
のタイミング発生回路１６−８はまた矩形波発信器１６
−３にも連接されている。

信号処理回路１６−９は、表示制御装置１６−１０を介
して、たとえばＣＲＴモニタのような表示装置１ ６−
１ １に連接される。

以上のように構或される形状検出器１６の作用を説明す
ると、矩形波発信器１６−３で所定周期の矩形波を駆動
信号として発生する。

この駆動信号を増幅器１６−３ａにおいて増幅し、この
増幅された駆動信号を外力印加装置１６−４ａを介して
スＩ− ’ＪツプＳ表面に外力として印加し、ストリッ
プＳに変位を発生させる。

スＩ− ＩＪツプＳ表面に発生した変位は、変位検出器
１６−４ｂに設けた変位検出用電極Ｄで、この変位を静
電容量として検出し、変位変換回路、即ち静電容量一電
圧変換器で電圧信号に変換する。

ストリップＳの幅方向に沿って設けた複数箇の変位検出
用電極Ｄは、その対応するストリップＳの幅方向各部の
変位をそれぞれ同様に検出し、電圧信号に変換した後信
号処理回路１６−９に入力される。

前記変位検出信号は極性切換器１６−５で極性切換した
後、積分回路１６−６に入力し、この積分回路で矩形波
周期毎に積分を行なって張力信号以外の雑音を除去し、
スｌ− ＩＪツブＳの幅方向各部の張力にかかわる部分
のみを算出して、サンプルホールド回路１６−１に入力
し、サンプルホールドする。

タイミング発生回路１６−８は、矩形波発信器１６−３
からの参照信号に基づいて、極性切換器１６−５の極性
切換タイミングおよびサンプルホールド回路１６−７の
サンプルホールドタイミング等の各タイミングを制御す
る。

サンプルホールド回路１６−７の出力は表示装置用制御
回路１６−１０を介して、たとえばＣＲＴモニターのよ
うな表示装置１６−１１に表示される。

このように、ストリップに張力を与えた状態で、ストリ
ップに振動を与え、ストリップＳ幅方向各部のたわみ量
を検出することによってスｌ− ＩＪツプ幅方向各部に
おける張力を求めこの張力値からストリップの形状を知
るものである。

このように構威される板材圧延機における形状制御装置
によって、被圧延材１の形状が制御される。

中間ロー／１／３，３’を軸方向に変位させて被圧延材
の形状制御をする場合は、既に述べたようにして求めら
れ演算装置１４に記憶された形状影響係数αに基づいて
形状検出装置１６からの出力に対応して中間ロール３，
３′の軸方向の位置修正量を形状制御装置で演算し、中
間ロール３，３′の軸方向位置設定器１９に出力し、中
間ロール３，３′の軸方向位置が設定される。

その際ロールペンディングカは一定値を採る。

以上述べた実施例においては、６段圧延機における、中
間ロール３，３′を軸方向に変位せしめる圧延機とした
けれども、この発明は、作業ロール或は補強ロールを軸
方向に変位せしめる圧延機にも適用できることは本願明
細書の記述から明らかである。

但し作業ロールに適用する場合は被圧延機の幅より荷重
幅が大きい場合に限られる。

この発明になる、板材圧延機における形状制御装置は、
以上述べたように構或しかつ作用させるようにしたから
、より高精度で適確な形状制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明が適用される圧延装置の一例を示す
図、第２図は、要形状修正量とロールペンディングカと
の関係を示す図、第３図は、被圧延材への荷重幅と、形
状影響係数の関係を示す図、第４図は、被圧延材への荷
重幅と、形状修正量との関係を示す図、第５図は、この
発明の一実施例を示す図、第６図は、軸方向位置検出装
置の一例を示す側面図、第７図は、形状検出装置の一例
を示す斜視図である。 １・・・・・・被圧延材、２ ． ２′・・・・・・作
業ロール ３，３′・・・・・・中間ロール、４，４’
・・・・・・補強ロール、５，５′・・・・・・ロール
ペンディンク装置、６，６′・・・・・・ロール軸方向
移動装置、１１・・・・・・圧延荷重検出器、１２・・
・・・・演算装置、１３・・・・・・軸方向位置検出器
、１３−１・・・・・・中間ロール移行用シリンダ、１
３−１ａ，１３−１ｂ・・・・・・油圧室、１３−２・
・・・・・ラック、１３−３・・・・・・シンクロ発振
器、１３−４・・・・・・セルシン、１４・・・・・・
演算装置、１５・・・・・・形状制御装置、１６・・・
・・・形状検出器、１６−３・・・・・・駆動信号発生
器、１６−３ａ・・・・・・増幅器、１６−４・・・・
・・検出ヘッド、１６−４ａ・・・・・・外力印加装置
、１６−４ｂ・・・・・・変位検出器、１６−４ｃ・・
・・・・変位変換回路、１６−５・・・・・・極性切換
器、１６−６・・・・・・積分回路、１６−７・・・・
・・サンプルホールド回路、１６−８・・・・・・タイ
ミング発生回路、１６−９・・・・・・信号処理回路、
１ ６−１ ０・・・・・・表示制御装置、１６−１１
・・・・・・表示装置、１７・・・・・・ロールペンデ
ィング力調整器、１８・・・・・・ロールペンディング
装置、１９・・・・・・軸方向位置設定器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧延すべき金属材の幅に応じて、ロール軸方向に移
   動し得るように構取されたロールを有しかつロールペン
   ディングカを作用させるように構威された圧延機におい
   て、実測された圧延荷重と、ロール軸方向移動量とから
   予め形状影響係数を算出し、該予め求めた形状影響係数
   と、今回圧延における板形状検出装置から得られる必要
   形状修正量とから最適ロール軸方向移動量および／また
   は、最適ロールベンティングカを出力する演算装置と、
   前記演算装置からの出力に基づいて作動するロールペン
   ディング圧力設定装置および、ロール軸方向移動量設定
   装置を有してなる板材圧延機における形状制御装置。