CN1403217A - 液压夹送辊的控制方法及其控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种液压夹送辊的控制方法及其控制装置，装备有检测左右气缸活塞6c位置的位置检测器10c，10d、计算其输出16c、16d的差的计算器13，将其进行处理而给出修正输出的控制器14，根据挤压力设定值20进行加减运算的加减计算器18c、18d、以便对夹送辊1较宽的间隙向挤压其间隙的方向施加由控制器14给出的修正输出17、并在另一侧减少同量的修正输出17，以此用修正值修正左右各自的挤压力控制的设定值。从而可以抑制卷绕形状不良。

Description

液压夹送辊的控制方法及其控制装置
技术领域
本发明涉及由液压缸和伺服阀控制的液压夹送辊改善卷绕在地下卷取机上卷材的卷绕形状的方法及其装置。
背景技术
图1表示本发明的对象，即热轧设备地下卷取机2的夹送辊1。在热轧设备中，用地下卷取机2卷取由精轧机3轧至所需板厚度的带钢4，使之成为卷材状的最终产品。夹送辊1的作用是将在工作台滚筒5上移动的带钢4引导到地下卷取机2。
如图2所示，最近通过液压缸6和伺服阀7控制上下夹送辊的位置和对带钢4挤压力的液压夹送辊已经实用化。对这种夹送辊所要求的功能为，在卷取初期，把带钢4牵拉地引导到地下卷取机2，带钢4卷绕在地下卷取机2的心轴2e上之后，将带钢4向反方向牵拉，使之与心轴2e之间维持适当的张力。为此，对夹送辊1必须给以挤压带钢4所需的适当挤压力。
图2所示的液压夹送辊1为如下结构。即、上夹送辊1a由各液压缸6支撑左右垫块1c和1d，由通过配管8a和8b连接在液压缸6上的伺服阀7控制液压缸6中油的流入和流出。在配管8a和8b上，分别连接有压力检测器9a和9b，可检测液压缸6向气缸头端6a和活塞杆端6b的压力。另外，由位置检测器10c和10d可检测液压缸6的活塞6c的位置。
在液压夹送辊中，初期间隙是通过位置检测器10c和10d检测出液压缸的活塞6c的位置，根据这一信号控制上夹送辊1a的位置而设定的。带钢4跳入液压夹送辊1中，并导引到地下卷取机2之后，在适当的时刻由位置控制切换为挤压力控制，根据由压力检测器9a和9b检测出的气缸头端6a和活塞杆端6b的压力，由挤压力计算器11计算出上夹送辊1a对上带钢4的挤压力，并根据这一信号由伺服控制器12向伺服阀7发出指令，从而对挤压力进行控制。
在过去的地下卷取机2中，当被卷取的带钢4平面形状不好时，以及带钢4偏心进入夹送辊1时，如图3所示，会导致卷材的卷绕形状不良(伸缩圈)。而且，最近，当卷绕宽幅的硬材时，卷取的卷材端面会发生周期性反复凹凸现象，产生如图4所示的卷绕形状不良问题。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的是提供可抑制这种卷绕形状不良的液压夹送辊的控制方法及其控制装置。
本发明的发明人注意到了当这种卷材端面周期性地反复出现凹凸而发生卷绕形状不良时，液压夹送辊1的活塞位置的左右差、即位置检测器10c、10d的输出差呈现周期性变动，而当不发生这种卷绕形状不良时，就不会出现这种周期性变动的情况。
为此，在本发明的第一方式中，液压夹送辊的控制装置根据位置检测器10c、10d的输出差，时刻改变夹送辊的左右挤压力，使其能够抑制位置检测器10c、10d的输出差所导致的变动。结果表明，可以防止液压夹送辊1之上夹送辊1a的左右交错地(跷跷板状)产生间隙变动。
在本发明的第二方式中，液压夹送辊的控制装置根据由压力检测器9a、9b的输出所求出的夹送辊挤压力，通过位置控制时刻改变夹送辊的左右间隙，结果表明，夹送辊的间隙可保持平行。因此，可以防止上夹送辊1a上左右交错地产生间隙变动。这样，就能够防止卷取的卷材端面反复发生周期性凹凸而造成卷绕形状不良。
关于本发明的其他目的及其有利特点，参照附图，并通过如下说明即可明了。
附图说明
图1为装备过去的液压夹送辊装置的热轧设备结构图。
图2为过去液压夹送辊装置的结构图。
图3为卷材卷绕形状不良(伸缩圈)的说明图。
图4为卷材的另一种卷绕形状不良的说明图。
图5为装备本发明的控制装置的液压夹送辊装置的整体结构图。
图6为夹送辊单侧间隙较宽时的模式图。
图7为本发明控制装置的方框图。
图8A和图8B为本发明控制器的主要计算器的结构图。
图9为表示本发明控制装置的第2实施例的方框图。
具体实施方式
图5表示了本发明夹送辊的第1实施例的整体结构图，与图2共同的部分以同一符号表示，省略了重复说明。
本发明的装置与图2的过去装置同样，由左右各自的挤压力控制装置C、D控制上夹送辊1a对带钢4的挤压力。即根据通过设置在配管8a、8b中途的压力检测器9a、9b检测出的液压缸6的气缸头端6a和活塞杆端6b的压力Pa、Pb，由计算器11计算出液压缸6所发生的挤压力F，F＝Pa×Ah-Pb×A1(式中，Ah、A1表示活塞6c的气缸头端和活塞杆端的面积)，将此在控制器12中与设定值相比较，根据其差值驱动伺服阀7，控制液压缸6中油的流入流出量，以控制其达到所需的挤压力F。
在过去的装置中，只是单纯地独立控制左右挤压力，如图6所示，较厚的带钢4即使在夹送辊1的间隙内倾斜，左右各自的挤压力F仍被控制为一定值，因此上夹送辊1a将跟着倾斜，无法解除辊间隙的左右之差。为此，带钢将在夹送辊的间隙内左右摇摆，不能抑制间隙的变动，结果导致卷材端面发生周期性反复凹凸而造成卷绕形状不良。
在图5所表示的本发明的装置中，对过去的装置通过计算器13计算出检测左右气缸活塞6c位置的位置检测器10c、10d的输出16c、16d的差，用控制器对此数据进行处理，并将其输出17附加在左右挤压力控制器12上。
在图7的方框图中，进一步详细说明了本发明的控制装置。图7表示了在上述左右各自的挤压力控制装置C、D的挤压力设定值20上增加了由本发明的控制器14给出的修正输出17。这一修正输出17，如图6所示，当面向夹送辊1左侧间隙较宽时，则施加修正输出17将这一间隙挤压缩小，而在另一侧则减少同量的修正输出17，通过控制器12中内置的加减计算器18c、18d对挤压力设定值20进行加减计算。因此，不必改变挤压带钢4的总负荷，利用修正输出17挤压较宽的间隙，而在另一侧则减少修正输出17。这样即可使左右间隙的差不致引起变动。
图8A和图8B表示了本发明控制器14中的主要计算器15的构成例。图8A表示基本构成，在左右气缸活塞位置的差19上乘以夹送辊1的机械系统左右方向倾斜的弹簧常数KM而修正成力的变化21，再乘以适当的控制增益KG，得到左右挤压力设定值的修正值17。
图8B的构成是在图8A的基本构成中，在输入端加上高通滤波器22，在输出端加上箍位电路23。高通滤波器的作用是从气缸活塞位置的左右差中仅取出变动部分，箍位电路23是为了使修正输出17不超过预设的值±Fc而设置的安全电路。
图9表示了本发明的第2实施例。在本例中，在左右分别设置根据检测出气缸活塞6c位置的位置检测器10c、10d的输出，控制气缸活塞6c位置、即左右辊间隙的位置控制装置C’、D’，用控制器30处理夹送辊挤压力设定值28和检测出的实际挤压力27的差得到输出31，以此作为位置控制的指令值给出。
这就是说，液压夹送辊1的左右间隙，用加减计算器25c、25d计算出安装在液压缸6的活塞6c上的位置检测器10c、10d的输出信号16c、16d和设定值31，用控制器24处理其偏差而作为伺服阀7的驱动信号。根据这一信号，伺服阀6通过配管8而控制液压缸6中油的流入流出量，驱动液压缸6的活塞6c，直到偏差变为0。结果表明，左右的辊间隙被设定为所需的值。在这里，根据设在配管8气缸头端和活塞杆端的压力检测器9a、9b的输出，由计算器11计算出挤压力，由加算器26求出其左右的和，即夹送辊的实际挤压力27，再用加减计算器29将此与挤压力设定值28进行比较计算，求出偏差。
用控制器30对此进行处理，作为上述左右位置控制装置C’、D’的设定值31。由此，由于利用位置控制可以平行移动，使夹送辊1的左右间隙与设定挤压力28相适应，因此可以抑制左右间隙差的变动。
如上所述，使用本发明的液压夹送辊的控制装置，可通过控制带钢的左右偏移所造成的辊间隙变动而得到切实的抑制。其结果，不仅可防止带钢的左右偏移，也可防止卷材卷绕形状的恶化。
另外，虽然通过几个最佳实施例对本发明进行了说明，但应理解，本发明所包括的权利范围并不限定于这些实施例中。相反，本发明的权利范围包括了附属的权利要求书中所包括的所有改进、修正以及等同物。

Claims (5)

1.一种液压夹送辊的控制方法，其特征是，在下述的液压夹送辊的控制装置中，根据液压缸活塞位置的左右差所求出的修正值修正左右各自的挤压力控制设定值，
所述液压夹送辊的控制装置具有以下特征，在上下夹送辊之间夹持带钢并引导带钢的夹送辊装置中，装备有分别支承上夹送辊的轴向两个端部的液压缸、调节该液压缸的工作油流入流出量的伺服阀、检测液压缸的活塞位置的位置检测器、检测液压缸的挤压力的挤压力检测器、控制伺服阀的控制装置，并以此进行夹送辊的位置控制和挤压力控制。
2.一种油压夹送辊的控制装置，在液压缸(6)和伺服阀(7)之间的配管(8a、8b)处设置压力检测器(9a、9b)，设置计算因该压力检测器检测出的液压缸(6)的气缸头端(6a)和活塞杆端(6b)的压力而液压缸(6)所产生的挤压力的计算器，设置比较处理所得到的挤压力与设定值的控制器(12)，并根据其输出驱动伺服阀(7)，控制液压缸(6)中油的流入流出量，控制指定的挤压力，其特征是，具备：
检测左右缸体的活塞(6c)位置的位置检测器(10c、10d)；计算其输出(16c、16d)的差的计算器(13)；对其进行处理并作出修正输出的控制器(14)；根据挤压力设定值(20)进行加减运算的加减计算器(18c、18d)，以便对夹送辊(1)较宽的间隙向挤压其间隙的方向施加由控制器(14)给出的修正输出(17)，并在另一侧减少同量的修正输出(17)；据此修正左右各自的挤压力控制的设定值。
3.根据权利要求2所述的油压夹送辊的控制装置，其特征是，上述控制器(14)中的主要计算器(15)由高通滤波器和控制增益以及箍位电路所构成。
4.一种油压夹送辊的控制方法，其特征是，在下述的液压夹送辊的控制装置中，根据液压缸的挤压力及其设定值的差所求出的修正值修正左右各自的位置控制设定值，
所述液压夹送辊的控制装置具有以下特征：在上下夹送辊之间夹持带钢并引导带钢的夹送辊装置中，装备有分别支承上夹送辊的轴向两个端部的液压缸、调节该液压缸工作油流入流出量的伺服阀、检测液压缸的活塞位置的位置检测器、检测液压缸的挤压力的挤压力检测器、控制伺服阀的控制装置，并以此进行夹送辊的位置控制和挤压力控制。
5.一种油压夹送辊的控制装置，是设置了具有检测液压缸(6)的活塞(6c)位置的位置检测器(10d、10c)、对其输出信号(16c、16d)和设定值(31)进行加减运算的加减计算器(25c、25d)，处理其偏差作为伺服阀(7)的驱动信号的控制器(24)，根据该信号控制液压缸(6)中油的流入流出量的伺服阀(7)的位置控制装置，其特征是，具备：
检测配管(8)的气缸头端和活塞杆端压力的压力检测器(9a、9b)、根据该输出计算挤压力的计算器(11)、将其输出与挤压力设定值(28)进行加减运算的加减计算器(29)、处理该输出作为位置控制装置设定值的控制器(30)，并以此修正左右各自位置控制的设定值。
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