JPS6215287B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、上下ワークロールの周速が板の伸び
比にほぼ比例して異なる周速をもつ異速圧延機の
伸び率制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an elongation rate control device for a variable speed rolling mill in which the circumferential speeds of upper and lower work rolls differ approximately in proportion to the elongation ratio of a plate.

金属板の圧延においては、圧延荷重を減少させ
ることが、圧延機の小型化、ロール摩耗の減少、
硬い材料の圧延、エツジドロツプの減少のために
必要であるが、このことは硬い広幅金属材料にお
いては特に重要である。 In rolling metal sheets, reducing the rolling load leads to smaller rolling mills, reduced roll wear, and
This is necessary for rolling hard materials, reducing edge drops, and this is especially important in hard wide metal materials.

通常の金属板の圧延には、第１図に示す如く等
径、等速とした２本のワークロールａ，ｂで金属
板ｃを圧延する状態のものがある。この圧延状態
ではワークロールａ，ｂの周速が等しいので、板
の速度とロールの周速が一致する点、即ち中立点
N₁とN₂は同一垂直線上にあり、斜線で示したロ
ールバイト部の板ではワークロールａ，ｂ側から
矢印方向の摩擦力が加わり、このため板ｃは水平
方向の圧縮力を受けることになつて、垂直方向の
圧延荷重は摩擦力がない場合に比し高くなるとい
う問題がある。 As shown in FIG. 1, a typical method of rolling a metal plate involves rolling a metal plate c using two work rolls a and b of equal diameter and constant speed. In this rolling state, the peripheral speeds of work rolls a and b are equal, so the point where the speed of the plate and the peripheral speed of the rolls match, that is, the neutral point
N ₁ and N ₂ are on the same vertical line, and the friction force in the direction of the arrow is applied from the work rolls a and b to the diagonally shaded plate at the roll bite part, so plate c receives a horizontal compressive force. Therefore, there is a problem in that the rolling load in the vertical direction becomes higher than when there is no friction force.

又第２図はワークロールａ，ｂの周速を変えて
圧延する状態を示すもので、低速側ワークロール
ｂの周速V₀、高速側ワークロールａの周速V₁、
板ｃの入側板厚h₀、ｃ板の出側板厚h₁としたとき
上下ワークロールａ，ｂの周速比V₁／V₀が板厚
比に対してV₁／V₀＞h₀／h₁の条件で圧延する方
式である。この方式では、中立点N₁とN₂は上下
ワークロールａ，ｂで位置が異なり且つ接触弧上
にあるため、圧延される板ｃには、矢印で示す摩
擦力の方向が上下の接触弧において逆方向になり
水平方向に圧延されることがない部分c′が生じ、
この部分c′の両側に第１図に示す通常圧延の場合
と同じ摩擦力の関係部分があるだけであるから、
圧延荷重は第１図に示す場合より減少される。 Further, FIG. 2 shows a state in which rolling is performed by changing the circumferential speeds of work rolls a and b, where the circumferential speed V ₀ of the low-speed work roll b, the circumferential speed V ₁ of the high-speed work roll a,
When the entrance side thickness of plate c is h ₀ and the exit side thickness of plate c is h ₁ , the circumferential speed ratio V ₁ /V ₀ of the upper and lower work rolls a and b is V ₁ /V ₀ > h ₀ with respect to the plate thickness ratio. This method involves rolling under the conditions of /h ₁ . In this method, the neutral points N ₁ and N ₂ are at different positions for the upper and lower work rolls a and b, and are on the contact arc. A part c' is created in which the direction is reversed and is not rolled horizontally.
Since there are only parts on both sides of this part c' that are related to the same frictional force as in the case of normal rolling shown in Fig. 1,
The rolling load is reduced compared to the case shown in FIG.

最近開発されたRD（Rolling Drawing）圧延法
によれば、圧延荷重を大幅に減少できて前記の必
要性を満足させるものである。即ちRD圧延法
は、第３図に示す如くワークロールａ，ｂの周速
を変え、低速側ワークロールｂの周速V₀、高速
側ワークロールａの周速V₁、板ｃの入側板厚
h₀、板ｃの出側板厚h₁、入側板速度v₀、出側板速
度v₁、としたとき、v₀＝V₀、v₁＝V₁としV₁／V₀
＝h₀／h₁（＝v₁／v₀伸び比）となるように圧延す
るものである。この場合、中立点N₁とN₂は上下
のワークロールａ，ｂで位置が異なり、低速側の
ワークロールｂでは中立点N₁は圧延入口に、又
高速側のワークロールａでは中立点N₂は圧延出
口にあり、摩擦力の方向が上下の接触弧の全長に
亘つて逆方向になるため、圧延される板が水平方
向に圧縮されることがなく、従つて圧延荷重は摩
擦力の影響を受けることがなく、圧延荷重を大幅
に減少させることができ、前記の必要性を満足さ
せることができるものである。 According to the recently developed RD (Rolling Drawing) rolling method, the rolling load can be significantly reduced, thus satisfying the above-mentioned needs. That is, in the RD rolling method, the circumferential speeds of work rolls a _and b _are changed as shown in FIG. thickness
h ₀ , exit side plate thickness h ₁ of plate c, entrance side plate speed v ₀ , exit side plate speed v ₁ , then v ₀ =V ₀ , v ₁ =V ₁ and V ₁ /V ₀
=h ₀ /h ₁ (=v ₁ /v ₀ elongation ratio). In this case, the neutral points N ₁ and N ₂ are at different positions for the upper and lower work rolls a and b, with the neutral point N ₁ of the lower speed work roll b being at the rolling entrance, and the neutral point N 1 of the higher speed work roll a being located at the rolling entrance. ₂ is located at the rolling exit, and the direction of the frictional force is in the opposite direction over the entire length of the upper and lower contact arcs, so the rolled plate is not compressed in the horizontal direction, and therefore the rolling load is equal to the frictional force. It is possible to significantly reduce the rolling load without being affected, and thus to satisfy the above-mentioned needs.

ところが、上記RD圧延法は、上記中立点N₁，
N₂を固定することが困難であるため、第４図に
示す如く金属板ｃを上下ワークロールａ，ｂに適
宜の巻付角θで巻き付け、巻付部の金属板ｃと上
下ワークロールａ，ｂ間で働く摩擦力を利用して
上記v₀＝V₀、v₁＝V₁の条件を達成するようにし
ている。このように板ｃをワークロールａ，ｂに
巻き付かせて圧延することにより、２段式の圧延
機入口張力t₀と出口張力t₁とが一定であるとした
ときロールバイト部ｘの入口張力ｔ_bと出口張力
ｔ_fは、 t_0e ^-〓〓≦ｔ_b≦t_0e〓〓 t_1e ^-〓〓≦ｔ_f≦t_1e〓〓 （但し、μはワークロールａ，ｂと金属板ｃとの
摩擦係数を、又ｅは自然対数の底を夫々示す。）
の範囲で変動し得るため、ロール偏心その他の各
種外乱に対し張力による自然板厚調整が行われて
圧延が安定する。又上記のように下ワークロール
ｂの周速V₀、上ワークロールａの周速V₁、金属
板ｃの下側（入側）の板厚h₀、上側（出側）板厚
h₁としたときV₁／V₀＝h₀／h₁となるように圧延さ
れるので、ロールバイト部ｘの上下面に働く摩擦
力の方向が上記のように逆になり、摩擦力の影響
がなくなる結果、圧延荷重を減少させることがで
きる。 However, in the RD rolling method, the neutral point N ₁ ,
Since it is difficult to fix _N2 , as shown in Fig. 4, the metal plate c is wrapped around the upper and lower work rolls a and b at an appropriate wrapping angle θ, and the metal plate c at the wrapping part and the upper and lower work rolls a are , b is used to achieve the above conditions of v ₀ =V ₀ and v ₁ =V ₁ . By winding the plate c around the work rolls a and b and rolling it in this way, when the two-high rolling mill inlet tension t ₀ and outlet tension t ₁ are constant, the inlet of the roll bit part x Tension t _b and outlet tension t _f are t _0e ^- 〓〓≦t _b ≦t _0e 〓〓 t _1e ^- 〓〓≦t _f ≦t _1e 〓〓 (However, μ is the work rolls a, b and metal plate c and e indicates the base of the natural logarithm.)
Since the thickness can fluctuate within a range of , the natural plate thickness is adjusted by tension in response to roll eccentricity and other various disturbances, and rolling is stabilized. Also, as mentioned above, the peripheral speed V ₀ of the lower work roll b, the peripheral speed V ₁ of the upper work roll a, the lower (input side) thickness h ₀ of the metal plate c, and the upper (output side) thickness
Since rolling is performed so that V ₁ /V ₀ = h ₀ /h ₁ when h ₁ , the direction of the frictional force acting on the upper and lower surfaces of the roll bit part x is reversed as described above, and the frictional force is As a result of eliminating the influence, the rolling load can be reduced.

しかし、上記RD圧延では伸び率は上下ワーク
ロールの周速比で決定されるが、ワークロールは
圧延中熱膨張によりロール径が変化し上下ワーク
ロールの回転比を一定に保つてもロール径が変つ
た分だけ伸び率が変る欠点がある。 However, in the above-mentioned RD rolling, the elongation rate is determined by the peripheral speed ratio of the upper and lower work rolls, but the roll diameter of the work rolls changes due to thermal expansion during rolling, and even if the rotation ratio of the upper and lower work rolls is kept constant, the roll diameter will change. The disadvantage is that the elongation rate changes as much as it changes.

本発明は、板の伸び率を一定にするよう制御す
ることを目的とするもので、入側と出側の板速度
計からの信号により板の伸び率を演算する演算装
置に、伸び率の設定器を接続すると共に、実伸び
率値と設定値とを比較し、その偏差を比例積分コ
ントローラにて積分し、その偏差値が最小になる
よう積分した信号によつて上下ワークロール周速
を修正する駆動制御装置に接続し、前記偏差値の
最少化制御を行うよう構成したことを特徴とする
ものである。 The purpose of the present invention is to control the elongation rate of the plate to be constant.The purpose of the present invention is to control the elongation rate of the plate to be constant. At the same time as connecting the setting device, the actual elongation rate value and the set value are compared, the deviation is integrated by the proportional integral controller, and the peripheral speed of the upper and lower work rolls is determined by the signal integrated so that the deviation value is minimized. The present invention is characterized in that it is connected to a drive control device to be corrected and performs control to minimize the deviation value.

本発明の実施例について第５図を参照しつつ説
明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

１は低速側の上ワークロール、２は高速側の下
ワークロール、３は入側ブライドルロール、４は
出側ブライドルロール、５は入側デフレクターロ
ール、６は出側デフレクターロール、７は図示し
ない張力制御装置で圧延材９に一定の張力を与え
るように制御されている巻出機、８は同じく図示
しない張力制御装置で一定の張力を圧延材９に与
えるように制御されている巻取機、１０，１１は
上下ワークロール１，２の駆動用モータ、１２，
１３はこれらモータ１０，１１の駆動を制御する
駆動制御装置である。 1 is an upper work roll on the low speed side, 2 is a lower work roll on the high speed side, 3 is an entry bridle roll, 4 is an exit bridle roll, 5 is an entry deflector roll, 6 is an exit deflector roll, and 7 is not shown. An unwinder 8 is controlled to apply a constant tension to the rolled material 9 by a tension control device, and a winder 8 is also controlled to apply a constant tension to the rolled material 9 by a tension control device (not shown). , 10, 11 are driving motors for the upper and lower work rolls 1, 2; 12,
Reference numeral 13 denotes a drive control device that controls the driving of these motors 10 and 11.

上記駆動制御装置１２，１３と接続してモータ
１０，１１の各々の速度信号を送る速度比分配器
１４に速度比の設定器１５を接続すると共に、こ
の速度比分配器１４と比例積分コントローラ１６
と伸び率計１７と伸び率の設定器１８とを順次接
続し、且つ入側デフレクターロール５を介し入側
の板速度を検出する速度計１９と出側デフレクタ
ーロール６を介し出側の板速度を検出する速度計
２０とを上記伸び率計１７に接続して実伸び率を
演算する演算装置を形成する。 A speed ratio setter 15 is connected to the speed ratio divider 14 which is connected to the drive control devices 12 and 13 and sends speed signals of the motors 10 and 11, and a proportional integral controller 16 is connected to the speed ratio divider 14 and the proportional integral controller 16.
The elongation meter 17 and the elongation rate setting device 18 are connected in sequence, and the speed meter 19 detects the board speed on the inlet side via the inlet side deflector roll 5, and the outlet side plate speed is detected via the outlet side deflector roll 6. A speedometer 20 for detecting the elongation rate is connected to the elongation meter 17 to form an arithmetic device for calculating the actual elongation rate.

巻出機７から出た圧延材９は、入側デフレクタ
ーロール５を通り入側ブライドルロール３を経て
上ワークロール１に巻き付けられ、上下ワークロ
ール１，２間で圧延された後、下ワークロール２
に巻き付けられて出側ブライドルロール４及び出
側デフレクターロール６を通り巻取り機８に巻き
取られる。上下ワークロール１，２は各々独立し
てモータ１０，１１により任意の周速で駆動され
る。 The rolled material 9 that comes out of the unwinder 7 passes through the entry side deflector roll 5, passes through the entry side bridle roll 3, is wound around the upper work roll 1, is rolled between the upper and lower work rolls 1 and 2, and then is rolled on the lower work roll. 2
It passes through the exit bridle roll 4 and the exit deflector roll 6 and is wound up by the winder 8. The upper and lower work rolls 1 and 2 are each independently driven by motors 10 and 11 at arbitrary circumferential speeds.

入側のデフレクターロール５を介し速度計１９
により入側の板速度v₀が検出されると共に、出側
のデフレクターロール６を介し速度計２０により
出側の板速度v₁が検出され、これらの入側及び出
側の検出板速度信号が伸び率計１７に送られる。
この伸び率計１７において、伸び率ｅは、ｅ＝ｖ_１／ｖ
_０ −１として演算される。このように板９の入側及
び出側速度の一定時間の積算値の比が伸び率計１
７で演算検出されると共に伸び率の設定器１８か
らの設定信号との偏差が演算される。 Speedometer 19 via deflector roll 5 on the entry side
The plate speed v ₀ on the inlet side is detected by the speed meter 20 via the deflector roll 6 on the outlet side, and the plate speed v ₁ on the outlet side is detected, and these detected plate speed signals on the input side and the outlet side are It is sent to an elongation meter 17.
In this elongation rate meter 17, the elongation rate e is e=v ₁ /v
Calculated as ₀ -1. In this way, the ratio of the integrated values of the entrance and exit speeds of the plate 9 over a certain period of time is determined by the elongation meter 1.
7, the elongation rate is calculated and detected, and the deviation from the set signal from the elongation rate setter 18 is calculated.

一方上下ワークロール１，２の駆動用モータ１
０，１１は駆動制御装置１２，１３により制御さ
れる。この際、伸び率ｅが、ｅ＝Ｖ_１／Ｖ_０−１となる ように速度比の設定器１５で速度比が設定され、
この設定信号が速度比分配器１４に送られ上下ワ
ークロール１，２の周速が設定される。 On the other hand, a motor 1 for driving the upper and lower work rolls 1 and 2
0 and 11 are controlled by drive control devices 12 and 13. At this time, the speed ratio is set by the speed ratio setting device 15 so that the elongation rate e becomes e=V ₁ /V ₀ -1,
This setting signal is sent to the speed ratio distributor 14, and the circumferential speeds of the upper and lower work rolls 1 and 2 are set.

前記伸び率計１７から演算信号が比例積分コン
トローラ１６を通り速度比分配器１４に送られ、
この速度比分配器１４で速度比の設定器１５から
の設定信号と比較演算されて上下ワークロール
１，２の速度比が調整され、板９の伸び率が一定
になるように制御される。 A calculation signal from the elongation meter 17 is sent to the speed ratio distributor 14 through the proportional-integral controller 16,
The speed ratio distributor 14 compares and calculates the setting signal from the speed ratio setter 15 to adjust the speed ratio of the upper and lower work rolls 1 and 2, and controls the elongation rate of the plate 9 to be constant.

尚、本発明は、上記実施例にのみ限定されるこ
となく、本発明の要旨を逸脱しない限りの種々の
変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

以上述べたように本発明の圧延機の伸び率制御
装置によれば、伸び率制御を容易且つ確実に行い
得られ、圧下装置や圧下のための自動ロール間隙
制御装置を用いずに伸び制御を行い得られてかか
る装置を不要にでき、ロール偏心の影響も受ける
ことがない、等の優れた効果を奏し得る。 As described above, according to the elongation rate control device for a rolling mill of the present invention, elongation rate control can be performed easily and reliably, and elongation control can be performed without using a rolling device or an automatic roll gap control device for rolling down. It is possible to achieve excellent effects such as eliminating the need for such a device and being unaffected by roll eccentricity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は等径、等速としたワークロールによる
通常の圧延状態図、第２図は上下ワークロールの
周速比を変化させた場合の圧延状態図、第３図は
RD圧延法による圧延状態図、第４図はRD圧延機
の説明図、第５図は本発明の圧延機の伸び率制御
装置を示す説明図である。 １……上ワークロール、２……下ワークロー
ル、５……入側デフレクターロール、６……出側
デフレクターロール、９……圧延板、１０，１１
……モータ、１２，１３……駆動制御装置、１４
……速度比分配器、１５……速度比の設定器、１
６……比例積分コントローラ、１７……伸び率
計、１８……伸び率の設定器、１９，２０……速
度計。 Figure 1 is a diagram of normal rolling using work rolls with equal diameter and constant speed, Figure 2 is a diagram of rolling when the circumferential speed ratio of the upper and lower work rolls is changed, and Figure 3 is a diagram of the rolling status when the peripheral speed ratio of the upper and lower work rolls is changed.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the RD rolling mill, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing the elongation rate control device of the rolling mill of the present invention. 1... Upper work roll, 2... Lower work roll, 5... Entry side deflector roll, 6... Output side deflector roll, 9... Rolled plate, 10, 11
... Motor, 12, 13 ... Drive control device, 14
... Speed ratio distributor, 15 ... Speed ratio setter, 1
6...Proportional-integral controller, 17...Extensibility meter, 18...Elongation rate setter, 19, 20... Speed meter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 上下ワークロールの周速比が板の伸び比にほ
ぼ比例して異なる圧延機において、入側と出側の
板速度計からの信号により板の伸び率を演算する
演算装置に、伸び率の設定器を接続すると共に、
実伸び率値と設定値とを比較し、その偏差を比例
積分コントローラにて積分し、その偏差値が最小
になるよう積分した信号によつて上下ワークロー
ル周速を修正する駆動制御装置に接続し、前記偏
差値の最少化制御を行うよう構成したことを特徴
とする伸び率制御装置。1. In a rolling mill where the circumferential speed ratio of the upper and lower work rolls differs approximately in proportion to the elongation ratio of the plate, a calculation device that calculates the elongation rate of the plate based on signals from the plate speedometers on the entry and exit sides is used to calculate the elongation rate. While connecting the setting device,
It is connected to a drive control device that compares the actual elongation rate value and the set value, integrates the deviation using a proportional integral controller, and corrects the circumferential speed of the upper and lower work rolls using the integrated signal so that the deviation value is minimized. and an elongation rate control device configured to perform control to minimize the deviation value.