ES2326372T3 - Metodo y aparato para laminar una placa de material metalico. - Google Patents
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Abstract
Un método de laminado de un material metálico laminado plano, para llevar a cabo laminado empleando un molino de laminado que presenta al menos rodillos de trabajo (1, 2) y rodillos de reserva (3, 4) para el material metálico laminado plano, que se caracteriza porque el método anterior comprende las etapas de: medir la fuerza en la dirección de laminado que actúa sobre los tacos de rodillo (5, 6) en el lado del operador y en el lado de arrastre de dichos rodillos de trabajo; calcular la diferencia de dicha fuerza en la dirección de laminado entre el lado del operador y el lado de arrastre; y controlar la componente giratoria izquierda-derecha de la distancia entre rodillos de dicho molino de laminado sobre la base de dicha diferencia.
Description
Método y aparato para laminar una placa de
material metálico.
El presente invento se refiere a un método de
laminado y a un aparato de laminado para materiales metálicos
laminados planos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1
y la reivindicación 3 respectivamente, véase por ejemplo el
documento JP-A 59189012. Más particularmente, el
invento se refiere a un método de laminado y a un aparato de
laminado, para materiales metálicos laminados planos que pueden
producir de manera estable materiales metálicos laminados planos
exentos de curvatura en el plano o con una curvatura en el plano
extremadamente pequeña.
En el proceso de laminado de un material
metálico laminado plano, es muy importante laminar el material de
chapa de tal forma que no presente curvatura en el plano, o de
manera que no presente alabeo en la dirección
izquierda-derecha, con el fin de evitar no solo el
defecto de forma plana y el defecto de precisión dimensional del
material laminado, sino también para evitar problemas en el paso de
la chapa tales como el movimiento en zigzag y la deformación de
cola.
A propósito, para simplificar las expresiones,
el lado del operador y el lado de arrastre del molino de laminado,
como los lados derecho e izquierdo cuando el molino de laminado se
observa desde el frente de la dirección de laminado, se denominan
"derecho e izquierdo", respectivamente.
Para hacer frente a tales problemas, el
documento JP-A-305304 describe una
tecnología de control de la curvatura en el plano que utiliza
dispositivos para medir las posiciones laterales del material
laminado, sobre los lados de entrada y salida del molino de
laminado, calcula la curvatura en el plano del material laminado a
partir de los valores medidos y regula la posición del rodillo
biselador, dispuesto en el lado de la entrada del molino de
laminado, para corregir la curvatura en el plano.
Por otra parte, el documento
JP-A-214131 describe una tecnología
para corregir la curvatura en el plano que controla la diferencia
izquierda-derecha de la distancia entre rodillos del
molino de laminado, es decir, igualado en disminución, sobre la
base de la diferencia izquierda-derecha de las
cargas del rodillo biselador proporcionada en los lados de entrada
y de salida del molino de laminado.
El documento
JP-A-2001-105013
describe una tecnología para controlar la curvatura en el plano que
analiza valores de medida reales de la diferencia
izquierda-derecha de las cargas de laminado y
controla la diferencia izquierda-derecha de la
distancia entre rodillos, es decir, igualado en disminución, o las
posiciones de las guías laterales.
El documento
JP-A-8-323411
describe un método para llevar a cabo el control de la curvatura en
el plano limitando el material laminado por medio de un rodillo
biselador y una guía lateral en el lado de entrada y una guía
lateral en el lado de salida.
No obstante, el invento que se refiere a la
tecnología de control de la curvatura en el plano por medio de la
medida de la posición lateral del material laminado que se describe
en el documento
JP-A-4-305304 está
básicamente relacionado con la rectificación de la curvatura en el
plano ya existente y no es posible evitar, por adelantado de manera
considerable, la posibilidad de formación de la curvatura en el
plano.
De acuerdo con el invento que se refiere a la
tecnología de control de la curvatura en el plano basada en la
diferencia izquierda-derecha de carga del rodillo
biselador en los lados de entrada y de salida del molino de
laminado y que se describe en el documento
JP-A-7-214131,
resultar difícil conseguir una buena precisión de control en el
lado de entrada cuando la curvatura en el plano ya existe en el
material laminado ya que la curvatura en el plano actúa como
elemento perturbador de la diferencia de carga del rodillo biselador
en el lado de entrada. Es preciso retirar hacia atrás el rodillo
biselador del lado de salida cuando se produce el paso del extremo
distal del material laminado, con el fin de evitar la colisión, y
resulta complicado también, llevar a cabo el control de la
curvatura en el plano desde el extremo distal del material
laminado.
De acuerdo con el invento que se refiere a la
tecnología de control de la curvatura en el plano basada en la
diferencia izquierda-derecha de carga de laminado
descrita en el documento
JP-A-2001-105013, el
método para estimar la curvatura en el plano a partir de la
diferencia izquierda-derecha de carga de laminado
presenta una precisión extremadamente baja y no resulta práctico
cuando el espesor de la chapa del material laminado en el lado de
la entrada no es uniforme en la dirección de anchura de la chapa o
cuando la distribución de temperaturas del material laminado no es
uniforme en la dirección de anchura de la chapa.
En el invento que se refiere al control de la
curvatura en el plano que emplea un rodillo biselador en el lado de
entrada, la guía lateral en el lado de entrada y la guía lateral en
el lado de salida que se describe en el documento
JP-A-8-323411, es
posible anular la curvatura en el plano del lado de salida siempre y
cuando sea posible que la guía lateral del lado de salida limite
completamente el material laminado en el lado de salida. No
obstante, debido a que es preciso que se mantenga una relación de
guía lateral de lado de salida mayor que la anchura de chapa del
material laminado, con el fin de llevar a cabo la operación de
laminado de forma suave, tiene lugar la curvatura en el plano del
material laminado hasta el punto correspondiente a este margen.
\global\parskip0.900000\baselineskip
El documento
JP-A-59-189012
describe un dispositivo para controlar la desviación lateral del
material laminado, en el que se miden las cantidades de desviación
del material y se controlan las distancias entre rodillos,
basándose en señales correctoras que se calculan a partir de las
desviaciones medidas.
Después de todo, es posible concluir que los
problemas de las tecnologías de la técnica anterior descritos
anteriormente son el resultado de la ausencia de método que puede
medir y controlar, de forma precisa y sin retraso temporal, la
curvatura en el plano que tiene lugar debido a varias causas.
Por tanto, es un objeto del presente invento
proporcionar un método de laminado para un material metálico
laminado plano y un aparato de laminado para el método que sea capaz
de resolver de manera ventajosa los problemas de las tecnologías de
la técnica anterior, los que se refieren al control de la curvatura
en el plano descritos anteriormente, y que pueda producir de forma
estable un material metálico laminado plano exento de curvatura en
el plano o que presente una curvatura en el plano extremadamente
pequeña.
La esencia del invento para resolver los
problemas de las tecnologías de la técnica anterior es la
siguiente.
(1) Un método de laminado para un material
metálico laminado plano, para llevar a cabo el laminado empleando
un molino de laminado que presenta al menos rodillos de trabajo y
rodillos de reserva para el material metálico laminado plano, que
comprende las etapas de medir la fuerza en la dirección de laminado
que actúa sobre los tacos de los rodillos en el lado del operador y
en el lado de arrastre del molino de trabajo; calcular la
diferencia de la fuerza en la dirección de laminado entre el lado
del operador y el lado de arrastre; y controlar la componente
giratoria izquierda-derecha de la distancia entre
rodillos del molino del laminado, sobre la base de la
diferencia.
(2) El método de laminado del material metálico
laminado plano descrito en (1), que además comprende las etapas de
medir la curvatura en el plano del material laminado; y aprender a
controlar el valor objetivo de la diferencia de la fuerza en la
dirección de laminado entre el lado del operador y el lado de
arrastre, sobre la base de la curvatura en el plano.
(3) Un aparato de laminado para un material
metálico laminado plano que incluye un molino de laminado que
presenta al menos rodillos de trabajo y rodillos de reserva, que
comprende dispositivos de detección de carga para medir la fuerza
en la dirección de laminado que actúa sobre los tacos de los
rodillos de trabajo, colocados tanto en el lado de entrada como en
el lado de salida de los tacos de los rodillos, en la dirección de
laminado, tanto en el lado de trabajo como en el lado de arrastre
de los rodillos de trabajo; un dispositivo de cálculo para evaluar
la diferencia de la fuerza en la dirección de laminado que actúa
sobre el taco de rodillo de trabajo entre el lado del operador y el
lado de arrastre, sobre la base del valor de medida por medio del
dispositivo de detección de carga; un dispositivo de cálculo para
evaluar la cantidad de control de la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre rodillos del
molino de laminado, sobre la base del valor de cálculo de la
diferencia de la fuerza en la dirección de laminado entre el lado
del operador y el lado de arrastre; y un dispositivo de control
para evaluar la distancia entre rodillos del molino de laminado,
sobre la base de la cantidad calculada para el valor de control de
la componente giratoria izquierda-derecha de la
distancia entre rodillos.
(4) El aparato de laminado para material
metálico laminado plano que se describe en (3), que además comprende
un dispositivo para ejercer presión sobre el taco del rodillo de
trabajo en la dirección de laminado, colocado en cualquiera de los
lados de entrada y salida del taco de rodillo de trabajo en la
dirección de laminado.
(5) El aparato de laminado para material
metálico laminado plano que se describe en (4), en el que el
dispositivo para ejercer presión sobre el taco del rodillo de
trabajo en la dirección de laminado es un dispositivo de
accionamiento hidráulico.
(6) El aparato de laminado para material
metálico laminado plano descrito en (4) ó (5), en el que el
dispositivo ejerce presión sobre el rodillo de trabajo en la
dirección de laminado, colocado en el lado opuesto al lado en el
que el rodillo de trabajo queda equilibrado con el rodillo de
reserva que actúa de referencia, del lado de entrada y del lado de
salida del taco del rodillo de trabajo en la dirección de
laminado.
(7) El aparato de laminado descrito en
cualquiera de los puntos (3) a (6), que además comprende un
dispositivo para medir la curvatura en el plano con objeto de
determinar dicha curvatura en el plano del material laminado.
(8) El aparato de laminado para material
metálico laminado plano que se describe en (7) que además comprende
un dispositivo de cálculo para constatar un valor objetivo de
control de la diferencia de la fuerza en la dirección de laminado
entre el lado del operador y el lado de arrastre, sobre la base del
valor de medida de la curvatura en el plano obtenido mediante el
dispositivo de medición de la curvatura en el plano.
La Fig. 1 es una vista esquemática que muestra
una forma preferida del aparato de laminado que se refiere al
método de laminado de material metálico laminado plano de acuerdo
con el invento que se describe en (1), o de un aparato de laminado
de material metálico laminado plano del invento que se describe en
(3).
La Fig. 2 es una vista esquemática que muestra
otra forma preferida del aparato de laminado que se refiere al
método de laminado de material metálico laminado plano de acuerdo
con el invento que se describe en (1), o de un aparato de laminado
de material metálico laminado plano del invento que se describe en
(3).
\global\parskip1.000000\baselineskip
La Fig. 3 es una vista esquemática que muestra
la forma preferida del aparato de laminado de material metálico
laminado plano de acuerdo con el invento que se describe en (3).
La Fig. 4 es una vista esquemática que muestra
otra forma preferida del aparato de laminado de material metálico
laminado plano de acuerdo con el invento que se describe en (3).
La Fig. 5 es una vista esquemática que muestra
una forma preferida del aparato de laminado de material metálico
laminado plano de acuerdo con el invento que se describe en (4) ó
(5).
La Fig. 6 es una vista esquemática de una forma
preferida del aparato de laminado de material metálico laminado
plano de acuerdo con el invento que se describe en (6).
La Fig. 7 es una vista esquemática que muestra
otra forma preferida del aparato de laminado de material metálico
laminado plano de acuerdo con el invento que se describe en (6).
La Fig. 8 es una vista esquemática que muestra
una forma preferida del aparato de laminado que se refiere al
método de laminado de material metálico laminado plano de acuerdo
con el invento que se describe en (2) o del aparato de laminado de
material metálico laminado plano del invento que se describe en
(8).
La Fig. 9 es una vista esquemática que muestra
una forma preferida del aparato de laminado que se refiere al
método de laminado de material metálico laminado plano de acuerdo
con el invento que se describe en (2) o del aparato de laminado de
material metálico laminado plano del invento que se describe en
(8).
La Fig. 10 es una gráfica que muestra el cambio
en la relación, entre la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado y la magnitud de la curvatura en el plano, debido al
desgaste de los rodillos y similares.
A continuación se explicará una forma de llevar
a cabo el invento.
De manera general, las causas que motivan la
presencia de curvatura en el plano en los materiales laminados
planos son un defecto de configuración de la distancia entre
rodillos, una diferencia izquierda-derecha del
espesor del material laminado en el lado de entrada y una diferencia
izquierda-derecha de resistencia a la deformación
del material laminado. Cualquiera que sea la causa, la diferencia
izquierda-derecha tiene lugar con frecuencia en
forma de deformación longitudinal, en la dirección de laminado
debido al propio laminado. Por consiguiente, cambios en el
deslizamiento hacia delante y hacia atrás que tienen lugar en la
dirección de anchura de la chapa y la velocidad de salida lateral o
de entrada lateral del material laminado provocan diferencias de
izquierda-derecha, lo que da lugar a curvatura en el
plano. En este momento, durante el laminado de la parte terminal
distal del material laminado que resulta susceptible de experimentar
curvatura en el plano, por ejemplo, la longitud de material en el
lado de salida que ya ha experimentado laminado es pequeña y la
velocidad de salida lateral provoca la diferencia
izquierda-derecha en estado relativamente libre. Con
el fin de que la velocidad de entrada lateral muestre diferencia
izquierda-derecha, es preciso que el material
laminado experimente rotación rígida en el lado de entrada, en su
totalidad en el interior de un plano horizontal. No obstante,
durante el laminado de la parte terminal distal, dado que
generalmente existe una superficie de gran tamaño de material no
laminado en el lado de entrada, existe un momento que se opone a la
rotación rígida descrita anteriormente, debido al propio peso del
material laminado y a la fricción que tiene lugar con el rodillo de
la mesa. Dado que este momento es trasmitido como reacción al
rodillo de trabajo del molino de laminado, tiene lugar una
diferencia izquierda-derecha en la fuerza en la
dirección de laminado que actúa sobre la parte del taco del rodillo
de trabajo y que finalmente suministra dicho momento.
De acuerdo con el método de laminado del
material metálico laminado plano del invento descrito en (1); se
miden las fuerzas en la dirección de laminado que actúan sobre los
tacos de los rodillos del lado del operador y del lado de arrastre
del rodillo de trabajo y se calcula la diferencia entre la fuerza en
la dirección de laminado del lado del operador y la fuerza en la
dirección de laminado del lado de arrastre, es decir, la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado. Por tanto, a partir de este valor, es posible detectar el
momento que actúa principalmente a partir del material laminado del
lado de entrada, durante el laminado de la parte terminal distal.
Este momento únicamente tiene lugar cuando la diferencia
izquierda-derecha de la deformación longitudinal que
da lugar a la presencia de curvatura en el plano se desarrolla como
se ha descrito anteriormente. Además, este momento ocurre
considerablemente al mismo tiempo que tiene lugar la diferencia en
la deformación longitudinal. Por tanto, es posible evitar por
adelantado la curvatura en el plano actuando sobre la componente
giratoria izquierda-derecha de la distancia entre
rodillos del molino de laminado, es decir, mediante igualado en
disminución, en una dirección tal que haga disminuir la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado.
El principio descrito anteriormente es válido
para el laminado de la parte terminal de cola del material laminado,
en el que la curvatura en el plano es más probable que aparezca
después del laminado de la parte terminal distal del dicho material
laminado. Durante el laminado de la parte terminal de cola, la
longitud de material laminado en el lado de salida, que ya ha
experimentado laminado, es grande y el momento tiene lugar
principalmente a partir del material laminado del lado de salida,
de tal forma que aguante la deformación longitudinal y la
diferencia izquierda-derecha del desplazamiento
hacia delante cuando ambos están a punto de ocurrir y que se
transmita como reacción al rodillo de trabajo. En este caso,
también, es posible detectar la diferencia
izquierda-derecha de la deformación longitudinal por
medio de la medida y el cálculo de la diferencia
izquierda-derecha de las fuerzas en la dirección de
laminado que actúan sobre el taco del rodillo de trabajo. Por
consiguiente, es posible evitar por adelantado la curvatura en el
plano de la parte terminal de cola actuando sobre la componente
giratoria izquierda-derecha de la distancia entre
rodillos del molino, es decir, mediante igualado en disminución, en
una dirección que haga disminuir la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado.
Como se ha explicado anteriormente, el método
del invento descrito en (1) detecta y mide la diferencia
izquierda-derecha de la deformación longitudinal
debida al laminado que puede dar lugar de manera directa a curvatura
en el plano, y ejecuta de forma inmediata una operación de igualado
en disminución para hacer que la diferencia
izquierda-derecha sea uniforme. Por tanto, el método
puede proporcionar un laminado considerablemente exento de
curvatura en el plano o que presente una curvatura en el plano
extremadamente pequeña.
Como se ha descrito en (1), es posible obtener
un laminado considerablemente libre de curvatura en el plano
mediante a través de un método que mide la fuerza en la dirección de
laminado que actúa sobre los tacos de los rodillos en el lado del
operador y en el lado de arrastre del rodillo de trabajo, calcula la
diferencia entre la fuerza en la dirección de laminado en el lado
del operador y la fuerza en la dirección de laminado en el lado de
arrastre, es decir, la diferencia izquierda-derecha
en la dirección de laminado y lleva a cabo un igualado en
disminución del molino de laminado en la dirección que provoca la
disminución de esta diferencia izquierda-derecha de
la fuerza en la dirección de laminado.
No obstante, en el método descrito
anteriormente, cuando por motivos de desgaste de los rodillos
aparece la diferencia izquierda-derecha del
diámetro del rodillo o la diferencia
izquierda-derecha del coeficiente de fricción,
existe la posibilidad de modificar la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado. Por tanto, incluso cuando el igualado en disminución se
lleva a cabo en la dirección que reduce la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado, existe la posibilidad de que la curvatura en el plano no
pueda evitarse de manera suficiente.
Por tanto, para eliminar el posible problema
descrito anteriormente, el método de laminado del material metálico
laminado plano del invento descrito en (2) mide la fuerza en la
dirección de laminado que actúa sobre los tacos del rodillo en el
lado del operador y en el lado de arrastre del rodillo de trabajo,
calcula la diferencia de la fuerza en la dirección de laminado
entre el lado del operador y el lado de arrastre, establece el valor
objetivo de control de la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado sobre la base de esta diferencia, es decir, la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado, cuando se ejecuta el control del igualado en disminución,
y ejecuta el control del igualado en disminución con el fin de
conseguir dicho valor objetivo de control. Generalmente, se fija
este valor objetivo de control en cero, y el invento propone un
método de laminado que mide la curvatura en el plano del material
laminado durante o después del laminado y define el valor objetivo
de control sobre la base de este valor real medido de curvatura en
el plano. Cuando se define el valor objetivo de control de esta
forma, sobre la base del valor real medido de curvatura en el plano
tras el laminado, y se fija el valor objetivo de control definido
para el laminado de esta etapa o de etapas posteriores, resulta
posible corregir desviaciones de la fuerza en la dirección de
laminado provocadas por el desgaste, etc, de los rodillos, para
detectar correctamente y medir la diferencia
izquierda-derecha de la deformación longitudinal
durante el laminado, que puede dar lugar de manera directa a
curvatura en el plano, y para ejecutar una operación de igualado en
disminución con el fin de hacer que la diferencia
izquierda-derecha sea uniforme. De este modo, es
posible obtener un laminado considerablemente exento de curvatura
en el plano o que presente una curvatura en el plano extremadamente
pequeña.
A continuación, se explicará el invento referido
a un aparato de laminado para llevar a cabo el método de laminado
del material metálico laminado plano del invento descrito en
(1).
En el aparato de laminado de material metálico
laminado plano del invento que se describe en (3), se proporcionan
dispositivo de detección de carga tanto en el lado de entrada como
en el lado de salida de los tacos de laminado, en la dirección de
laminado en el lado del operador y en el lado de arrastre del
rodillo de trabajo. Por tanto, cuando se calcula la fuerza
resultante tomando en consideración la directividad de los valores
de medida de carga en ambos lados de entrada y de salida, es
posible determinar la fuerza en la dirección de laminado que actúa
sobre los tacos de los rodillos en el lado del operador y en el lado
de arrastre. Además, es posible llevar a cabo el método de laminado
del material metálico laminado plano descrito en (1) cuando se
calcula la diferencia de la fuerza en la dirección de laminado que
actúa sobre el taco del rodillo en el lado del operador y la fuerza
en la dirección de laminado que actúa sobre el taco del rodillo en
el lado de arrastre.
El aparato de laminado del invento descrito en
(4) presenta un dispositivo para ejercer presión sobre el taco del
rodillo de trabajo en la dirección de laminado, tanto en el lado de
entrada como en el lado de salida del taco de rodillo de trabajo en
la dirección de laminado. Cuando se lleva a cabo el laminado al
mismo tiempo que se ejerce presión sobre el taco del rodillo de
trabajo en la dirección de laminado por parte de dicha
configuración de dispositivo, es posible detectar de manera
inmediata el momento, en forma de diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado que actúa sobre el taco del rodillo de trabajo cuando el
momento actúa desde el material laminado en el rodillo de trabajo,
debido a la diferencia izquierda-derecha de la
deformación longitudinal como se ha descrito anteriormente. Por
consiguiente, es posible conseguir un sistema de control de la
curvatura en el plano que presenta una respuesta mucho mejor y más
precisa.
\newpage
En el aparato de laminado del material metálico
laminado plano del invento que se describe en (5), el dispositivo
para ejercer presión sobre el taco del rodillo de trabajo en la
dirección de laminado es un dispositivo de accionamiento
hidráulico. Gracias a que dispositivo de accionamiento hidráulico
ejerce presión sobre el taco del rodillo de trabajo, es posible
establecer la fuerza de la presión en un valor bajo para evitar
dificultades en la operación de laminado. Además, es posible
reducir la vibración del taco del rodillo de trabajo en la
dirección de laminado y llevar a cabo un buen control de manera que
sea posible conseguir una estabilización de la posición del
taco.
El aparato de laminado del material metálico
laminado plano del invento que se describe en (6) incluye un
dispositivo para ejercer presión sobre el taco del rodillo de
trabajo en la dirección de laminado, colocado en el lado opuesto al
lado en el que el rodillo de trabajo queda equilibrado con el
rodillo de reserva que actúa de referencia, del lado de entrada y
del lado de salida del taco del rodillo de trabajo en la dirección
de laminado. De acuerdo con esta configuración, el componente de
equilibrio de la fuerza que tiene lugar en forma de componente de
la fuerza de carga de laminado en la dirección horizontal, debido al
equilibrio del rodillo de trabajo, opera en la misma dirección de
que fuerza de presión ejercida por el dispositivo descrito
anteriormente. Por consiguiente, la fuerza de la presión a ejercer
con el fin de estabilizar la posición en la dirección de laminado
del taco del rodillo de trabajo se hace más pequeña y por tanto es
posible reducir el tamaño del dispositivo que ejerce la presión.
Cuando la fuerza de la presión sobre el taco del rodillo de trabajo
en la dirección de laminado se hace excesivamente grande, el
problema aparece en la respuesta posterior al control de la
posición de disminución durante el laminado, definido por una
función de control del espesor de la chapa, pero dicho problema
puede evitarse reduciendo la fuerza de la presión que ejerce esta
dispositivo de prensado en la dirección de laminado.
El aparato de laminado para el material metálico
laminado plano del invento incluye además un dispositivo de cálculo
para evaluar la diferencia de la fuerza en la dirección de laminado
que actúa sobre el taco del rodillo de trabajo entre el lado del
operador y el lado de arrastre, además del aparato de laminado del
material metálico laminado plano descrito en cualquiera de (3) a
(6). Por tanto, el aparato de laminado puede detectar el momento
que resulta de la diferencia izquierda-derecha de la
deformación longitudinal en la dirección de laminado y que actúa a
partir del material laminado sobre el rodillo de trabajo que puede
dar lugar a curvatura en el plano. Además, el aparato de laminado
incluye un dispositivo de cálculo para evaluar la cantidad de
control de la componente giratoria izquierda-derecha
de la distancia entre rodillos del molino de laminado, sobre la
base del valor calculado de la diferencia de la fuerza en la
dirección de laminado entre el lado del operador y el lado de
arrastre, para hacer que la deformación longitudinal sea uniforme en
la dirección izquierda-derecha y un dispositivo de
control para evaluar la distancia entre rodillos del molino de
laminado, sobre la base del cálculo del valor de control de la
componente giratoria izquierda-derecha de la
distancia entre rodillos. Por tanto, el molino de laminado puede
evitar por adelantado la diferencia
izquierda-derecha de la deformación longitudinal y
puede laminar un material metálico laminado plano exento de
curvatura en el plano o que presente una curvatura en el plano
extremadamente pequeña.
A continuación se explica el invento del aparato
de laminado para llevar a cabo el método de laminado del material
metálico laminado plano del invento descrito en (2).
El aparato de laminado del material metálico
laminado plano del invento descrito en (7) incluye dispositivos de
detección de carga tanto en el lado de salida como en el lado de
entrada de los tacos de los rodillos en la dirección de laminado,
en el lado del operador y en el lado de arrastre de los rodillos de
trabajo, del mismo modo que el aparato de laminado del invento
descrito en (3). Por tanto, cuando se calcula la fuerza resultante
tomando la directividad de los valores de medida de carga tanto en
los lados tanto de entrada como de salida, es posible determinar la
fuerza en la dirección de laminado que actúa sobre el taco del
rodillo en cada uno de los lados, del operador y de operación,
incluso cuando la fuerza actúa en cualquiera de los lados de
entrada y salida, y es posible calcular la diferencia entre la
fuerza en la dirección de laminado que actúa en el taco del rodillo
del lado del operador y la fuerza en la dirección de laminado que
actúa sobre el taco del rodillo en el lado de arrastre. Además,
debido a que el aparato de laminado incluye un dispositivo para la
medida de la curvatura en el plano, es posible conocer el valor
objetivo de control sobre la base del registro real de la curvatura
en el plano del material laminado después del laminado, y es posible
llevar a cabo el método de laminado del material metálico laminado
plano descrito en (2). A propósito, el aparato de laminado descrito
en (7) puede estar equipado con el dispositivo para ejercer presión
sobre el taco del rodillo en la dirección de laminado, del mismo
modo que los aparatos de laminado descritos en (4) a (6).
El aparato de laminado del material metálico
laminado plano del invento descrito en (8) incluye un dispositivo
de cálculo para evaluar la diferencia de la fuerza en la dirección
de laminado que actúa sobre el taco del rodillo de trabajo entre el
lado del operador y el lado de arrastre, además del aparato de
laminado descrito en (7). Por tanto, el aparato de laminado puede
detectar el momento que resulta de la diferencia
izquierda-derecha de la deformación longitudinal en
la dirección de laminado que puede dar lugar a curvatura en el
plano, y actúa desde el material laminado sobre el rodillo de
trabajo. Debido a que el aparato de laminado incluye además un
dispositivo de cálculo para establecer un valor objetivo de control
de la diferencia de la fuerza en la dirección de laminado entre el
lado del operador y el lado de arrastre, sobre la base del valor de
medida de curvatura en el plano del material laminado, es posible
corregir la cantidad de desplazamiento mediante aprendizaje, sobre
la base del valor de medida real de curvatura en el plano, incluso
cuando sea posible calcular la diferencia de la fuerza en la
dirección de laminado que actúa sobre los desplazamientos del taco
del rodillo de trabajo debido al desgaste, etc, de los rodillos y
el valor objetivo de control apropiado. Además, el aparato de
laminado incluye un dispositivo de cálculo para evaluar la cantidad
de control de la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre rodillos del
molino de laminado, para hacer que la deformación longitudinal sea
uniforme en al dirección izquierda-derecha, sobre la
base del valor de cálculo, y un dispositivo de control para evaluar
la distancia entre rodillos del molino de laminado, sobre la base
del cálculo del valor de control de la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre rodillos.
Por tanto, es posible evitar por adelantado, en el aparato de
laminado, la diferencia izquierda-derecha de la
deformación longitudinal y es posible laminar un material metálico
laminado plano exento de curvatura en el plano o con una curvatura
en el plano extremadamente pequeña. A propósito, el aparato de
laminado descrito en (8) puede estar provisto de un dispositivo
para ejercer presión sobre el taco del rodillo en la dirección de
laminado, del mismo modo que los aparatos de laminado descritos en
(4) a (6).
A continuación, se explicará la realización del
invento de manera más concreta haciendo referencia a los
dibujos.
La Fig. 1 muestra el aparato de laminado que se
refiere al método de laminado descrito en (1) o el aparato de
laminado descrito en (3) de acuerdo con una realización preferida
del invento.
El molino de laminado incluye un rodillo 1 de
trabajo superior sujeto por un taco 5 de rodillo de trabajo
superior, un rodillo 3 de reserva superior sujeto por un taco 5 de
rodillo de reserva superior, para apoyar al rodillo 1 de trabajo
superior, un rodillo 2 de trabajo inferior sujeto por un taco 6 de
rodillo de trabajo inferior y un rodillo 4 de reserva inferior
sujeto por un taco 8 de rodillo de reserva inferior, para apoyar al
rodillo 2 de trabajo inferior. El molino de laminado incluye además
un dispositivo de husillo 13. A propósito, el laminado del material
21 metálico laminado plano tiene lugar en la dirección de laminado
22.
Aunque la Fig. 1 muestra básicamente solo la
configuración del aparato en el lado del operador, existen
dispositivos similares en el lado de arrastre.
El taco 5 del rodillo de trabajo superior
proporciona básicamente la fuerza en la dirección de laminado que
actúa sobre el rodillo 1 de trabajo superior del molino de laminado.
El taco 5 del rodillo de trabajo superior está provisto de un
dispositivo 9 de detección de carga en el lado de salida del taco
del rodillo de trabajo superior y de un dispositivo 10 de detección
de carga en el lado de entrada del rodillo de trabajo superior.
Estos dispositivos 9 y 10 de detección de carga pueden medir la
fuerza que actúa entre los miembros en forma de bloque de proyecto
(no mostrado) mediante la fijación del taco 5 del rodillo de trabajo
superior en la dirección de laminado y del taco 5 de rodillo de
trabajo superior. Para simplificar la configuración del dispositivo,
preferible y normalmente estos dispositivos 9 y 10 de detección de
carga presentan una configuración para medir la fuerza de
compresión. El dispositivo 14 de cálculo de la fuerza en la
dirección de laminado del rodillo de trabajo superior evalúa la
diferencia de los resultados de medida por medio del dispositivo 10
de detección de carga del lado de entrada del rodillo de trabajo
superior y también evalúa la fuerza en la dirección de laminado que
actúa sobre el taco 5 del rodillo de trabajo superior. Igual que en
el caso de la fuerza en la dirección de laminado que actúa sobre el
rodillo 2 de trabajo inferior, un dispositivo 15 de cálculo de la
fuerza en la dirección de laminado evalúa la fuerza en la dirección
de laminado que actúa sobre el taco 6 del rodillo de trabajo, sobre
la base de los valores de medida de un detector 11 de carga en el
lado de salida del rodillo de trabajo inferior y un detector 12 de
carga en el lado de entrada del rodillo de trabajo inferior, que
están colocados en el lado de salida y en el lado de entrada del
taco 6 de rodillo de trabajo inferior.
A continuación, un dispositivo 16 de cálculo de
la fuerza resultante en la dirección de laminado del rodillo de
trabajo calcula la suma del resultado de cálculo del dispositivo 14
de cálculo de la fuerza en la dirección de laminado del rodillo de
trabajo superior y el resultado del cálculo del dispositivo 15 de
cálculo de la fuerza en la dirección de laminado del rodillo de
trabajo inferior, para calcular la fuerza resultante en la
dirección de laminado que actúa sobre los rodillos de trabajo
superior e inferior. Este procedimiento se lleva a cabo no sólo
para el lado del operador, sino también para el lado de arrastre,
empleando completamente la misma configuración y el resultado se
obtiene como fuerza 17 resultante en la dirección de laminado del
rodillo de trabajo sobre el lado de arrastre. El dispositivo 18 de
cálculo de la diferencia de la fuerza en la dirección de laminado
en el lado del operador/lado de arrastre calcula la diferencia entre
los resultados calculados en el lado del operador y en el lado de
arrastre y de esta forma, se calcula la diferencia de la fuerza en
la dirección de laminado que actúa sobre el taco del rodillo de
trabajo entre el lado del operador y el lado de arrastre.
A continuación, un dispositivo 19 de cálculo de
la cantidad de control de igualado en disminución fija la
diferencia de la fuerza en la dirección de laminado que actúa sobre
el taco del rodillo de trabajo entre el lado del operador y el lado
de arrastre en un valor objetivo apropiado y calcula la cantidad de
control de la componente giratoria
izquierda-derecha sobre la base del resultado de
cálculo de la diferencia de la fuerza en la dirección de laminado
entre el lado del operador y el lado de arrastre, con el fin de
evitar la curvatura en el plano. Aquí, la cantidad de control se
evalúa mediante cálculo PID que, por ejemplo, toma en consideración
el aumento proporcional (P), el aumento de integración (I) y el
aumento diferencial (D). El dispositivo 20 de control del igualado
en disminución controla la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre rodillos
del molino de laminado, sobre la base de este resultado de cálculo
de la cantidad de control, y es posible conseguir un laminado
exento de curvatura en el plano o con una curvatura en el plano
extremadamente pequeña.
En la configuración de dispositivo descrita
anteriormente, solo se llevan a cabo básicamente adiciones y
sustracciones sobre el rendimiento de los ocho dispositivos de
detección de carga, tanto en el lado del operador como en el de
arrastre, antes de obtener el resultado de cálculo del dispositivo
18 de cálculo de la diferencia de fuerza en la dirección de
laminado en el lado del operador/lado de arrastre. Por tanto, es
posible cambiar de forma arbitraria la configuración del
dispositivo y la secuencia de cálculo descritas anteriormente. Por
ejemplo, es posible añadir los rendimientos de los dispositivos de
detección de carga del lado de salida superior e inferior, a
continuación calcular la diferencia a partir del resultado de
adición en el lado de entrada y finalmente calcular la diferencia
entre el lado del operador y el lado de arrastre. De manera
alternativa, es posible calcular en primer lugar la diferencia de
los rendimientos de los dispositivos de detección de carga en las
respectivas posiciones del lado del operador y del lado de arrastre,
a continuación calcular la suma de los dispositivos de detección
superior e inferior y finalmente calcular la diferencia entre el
lado de entrada y el lado de salida.
La Fig. 2 muestra otra forma preferida del
aparato de laminado que se refiere al método de laminado del invento
descrito en (1) o del aparato de laminado del invento descrito en
(3). En la realización que se muestra en la Fig. 2, se omiten el
dispositivo de detección y el dispositivo de cálculo para la fuerza
en la dirección de laminado que actúa sobre el taco del rodillo
inferior, en comparación con la realización que se muestra en la
Fig. 1. De manera general, el momento que resulta de la diferencia
izquierda-derecha de la deformación longitudinal y
que actúa a partir del material laminado sobre los rodillos de
trabajo no siempre actúa de manera uniforme sobre los rodillos
superior e inferior, pero la tendencia de su comportamiento de
modificación de la serie temporal no se invierte en el caso de los
rodillos de trabajo superior e inferior. Por tanto, cuando se fija
el aumento de control apropiado en el dispositivo 19 de cálculo de
la cantidad de control del igualado en disminución, es posible
conseguir un excelente control de la curvatura en el plano sobre la
base de la diferencia izquierda-derecha de la
fuerza en la dirección de laminado que actúa sobre los rodillos de
trabajo tanto superior como inferior.
En las realizaciones que se muestran en las
Figs. 1 y 2, la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre rodillos es
el parámetro de control directo, pero en el caso de laminado en
disminución extremadamente pequeña tal como laminado de
endurecimiento, la operación de laminado se lleva a cabo en muchos
casos con la carga de laminado como valor objetivo. En tal caso, es
posible calcular la diferencia izquierda-derecha de
la carga de laminado como valor objetivo control. En otras palabras,
se calcula la cantidad de control de la diferencia
izquierda-derecha de la carga de laminado en una
dirección tal que elimine la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado que actúa sobre el taco del rodillo de trabajo, sobre la
base de esta diferencia izquierda-derecha de la
fuerza en la dirección de laminado, y cuando se opera el control de
carga con esta cantidad de control como valor objetivo, es posible
controlar finalmente la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre
rodillos.
La Fig. 3 muestra una forma preferida del
aparato de laminado del invento descrito en (3). En el aparato de
laminado que se muestra en la Fig. 3, un dispositivo para equilibrar
los rodillos (no mostrado en el dibujo) fabricado con bloques de
proyecto 24 y 25, fijado a un alojamiento 23, sujeta el taco de
rodillo de trabajo en dirección vertical. A propósito, el aparato
de laminado incluye un dispositivo 26 de detección de carga de
laminado entre el dispositivo 13 de disminución y el rodillo de
reserva superior. Con el fin de medir la fuerza en la dirección de
laminado que actúa sobre el taco 5 del rodillo de trabajo superior,
se interpone el dispositivo 9 de detección de carga del lado de
salida del rodillo de trabajo superior entre el bloque 24 de
proyecto del lado de salida y el taco 5 de rodillo de trabajo
superior, y se interpone el dispositivo 10 de detección de carga
del lado de entrada del rodillo de trabajo superior entre el bloque
25 de proyecto del lado de entrada y el taco 5 de rodillo de
trabajo superior. Con el fin de medir la fuerza en la dirección de
laminado que actúa sobre el taco 6 de rodillo de trabajo inferior,
se interpone el dispositivo 11 de detección de carga del lado de
salida del rodillo de trabajo inferior entre el bloque 24 de
proyecto del lado de salida y el taco 6 del rodillo de trabajo
inferior, y se interpone el dispositivo 12 de detección de carga del
lado de entrada del rodillo de trabajo inferior entre el bloque 25
de proyecto del lado de entrada y el taco 6 de rodillo de trabajo
inferior. Debido a que los dispositivos de detección de carga están
colocados de este modo, en los lados tanto de entrada como de
salida, es posible medir correctamente la magnitud de la fuerza,
incluso cuando la fuerza en la dirección de laminado actúa en
cualquier dirección sobre los tacos de los rodillos de trabajo.
La Fig. 4 muestra otra forma preferida del
aparato de laminado del invento descrito en (3). En el aparato de
laminado que se muestra en la Fig. 4, el taco 7 de rodillo de
reserva superior es del tipo que abarca el taco 5 de rodillo de
trabajo superior. En este caso, para medir la fuerza en la dirección
de laminado que actúa sobre el taco 5 de rodillo de trabajo
superior, se interponen el dispositivo 9 de detección de carga del
lado de salida del rodillo de trabajo superior y el dispositivo 10
de detección de carga del lado de entrada del rodillo de trabajo
superior entre el taco 5 de rodillo de trabajo superior y el taco 7
de rodillo de trabajo superior. En esta caso, también, es posible
medir correctamente la magnitud de la fuerza, incluso cuando la
fuerza en la dirección de laminado actúa en cualquier dirección
sobre los tacos de los rodillos de trabajo, ya que los dispositivos
de detección de carga se colocan en los lados tanto de entrada como
de salida del taco de rodillo de trabajo.
La Fig. 5 muestra una forma preferida del
aparato de laminado del material de chapa metálica del invento que
se describe en (4) ó (5). En el aparato de laminado de material
metálico laminado plano que se muestra en la Fig. 5, existe un
dispositivo 27 de prensado del taco del rodillo de trabajo en el
lado de entrada que está colocado adyacente al dispositivo 10 de
detección de carga en el lado de entrada del rodillo de trabajo
superior sobre el lado de entrada del taco 5 de rodillo de trabajo
superior, y esta dispositivo 27 de prensado ejerce presión sobre el
taco 5 de rodillo de trabajo desde el lado de entrada hasta el lado
de salida con un fuerza de presión pre-determinada.
Esta configuración puede estabilizar la posición de la dirección de
laminado del taco 5 de rodillo de trabajo superior y puede mejorar
la respuesta y la precisión de la medida de la fuerza en la
dirección de laminado que actúa sobre el taco 5 de rodillo de
trabajo superior. A propósito, en el aparato de laminado que se
muestra en la Fig. 5, el dispositivo 27 de prensado del taco de
rodillo de trabajo en el lado de entrada es un dispositivo de
accionamiento hidráulico. Cuando se emplea dicha configuración,
incluso cuando el taco de rodillo de trabajo vibra de forma
momentánea en la dirección de laminado como cuando el material
laminado es capturado, opera una fuerza de presión estable y es
posible estabilizar el movimiento del taco de rodillo de
trabajo.
La Fig. 6 muestra una forma preferida del
aparato de laminado de material metálico laminado plano del invento
que se describe en (6). En el aparato de laminado de material
metálico laminado plano que se muestra en la Fig. 6, el rodillo de
trabajo está equilibrado en \Deltax en el lado de entrada y el
dispositivo 27 de prensado del taco de rodillo de trabajo en el
lado de entrada está colocado en el lado de entrada del taco 5 de
rodillo de trabajo superior. De acuerdo con esta configuración, la
fuerza de equilibrado que actúa desde el rodillo 3 de reserva 3
sobre el rodillo 1 de trabajo superior opera en una dirección tal
que ejerce presión sobre el taco 5 de rodillo de trabajo superior
en la dirección del lado de salida, y es posible disminuir la fuerza
del dispositivo 27 de prensado del taco de rodillo de trabajo en el
lado de entrada, de manera que la configuración pueda resultar
compacta desde el punto de vista económico y de tamaño. Al mismo
tiempo, debido a que es posible disminuir la fuerza de fijación del
taco 5 de rodillo de trabajo superior, también es posible reducir
los factores de perturbación de otros controles. A propósito, el
dispositivo 10 de detección de carga en el lado de entrada del
rodillo de trabajo superior se encentra omitido en el aparato de
laminado del material metálico laminado plano que se muestra en la
Fig. 6, pero este es el ejemplo en el que se utiliza el propio
dispositivo de accionamiento hidráulico como sustituto para el
dispositivo de detección de carga, mediante la colocación de un
sensor (no mostrado) que permite medir un aceite operacional
suministrado al cilindro hidráulico en el dispositivo 27 de
prensado del taco de rodillo de trabajo en el lado de entrada en
forma de dispositivo de accionamiento hidráulico de la Fig. 6.
La Fig. 7 muestra otra forma preferida del
aparato de laminado de material metálico laminado plano del invento
que se describe en (6). En el aparato de laminado de material
metálico laminado plano que se muestra en el Fig. 7, existe un
dispositivo 28 de control de la posición del taco de rodillo de
trabajo en el lado de salida que se encuentra colocado en el lado
de salida del taco de rodillo de trabajo superior, además de la
forma que se muestra en el Fig. 6. Este dispositivo 28 de control
de la posición del taco de rodillo de trabajo en el lado de salida
también es un dispositivo de accionamiento hidráulico. En el aparato
de laminado que se muestra en la Fig. 6, el taco 5 de rodillo de
trabajo superior se encuentra interpuesto de forma estructural
entre los cilindros hidráulicos de los lados de entrada y salida,
pero en el caos del dispositivo 28 de control de la posición del
taco de rodillo de trabajo en el lado de salida se encuentra
colocado para llevar a cabo el control de la posición, y la fuerza
de fijación del taco viene dada por el dispositivo de prensado del
taco de rodillo de trabajo en el lado de entrada. De acuerdo con
dicha configuración, es posible disponer de una capacidad de
control adicional en forma de ajuste de la cantidad de equilibrio
del rodillo de trabajo o en forma de ángulo cruzado en minutos
entre los rodillos de reserva.
A propósito, las realizaciones que se muestran
en las Figs. 5, 6 y 7 representan ejemplos en los que el dispositivo
de prensado del taco de rodillo de trabajo se encuentra colocado en
el lado de entrada del molino de laminado, pero también puede estar
colocado en el lado de salida. No obstante, es preciso mantener la
relación de posición relativa con el equilibrio del rodillo de
trabajo.
Las realizaciones que se muestran en las Figs.
5, 6 y 7 representan realizaciones únicamente en la proximidad del
taco de rodillo de trabajo superior, pero la realización cuando
aplica al taco de rodillo de trabajo inferior es básicamente la
misma.
A continuación, la Fig. 8 muestra otra forma
preferida del aparato de laminado de material metálico laminado
plano que se refiere al método de laminado del invento que se
describe en (2) o al aparato de laminado que se describe en (8). A
propósito, la Fig. 8 básicamente muestra únicamente la configuración
del aparato en el lado del operador, pero existe una aparato
similar también en el lado de arrastre. Básicamente, la fuerza en
la dirección de laminado que actúa sobre el rodillo 1 de trabajo
superior es proporcionada por el taco 5 de rodillo de trabajo
superior. El taco de rodillo de trabajo superior está provisto de un
dispositivo 9 de detección de carga en el lado de salida del taco
de rodillo de trabajo superior, y el dispositivo 10 de detección de
carga en el lado de entrada del rodillo de trabajo superior puede
medir la fuerza que actúa entre los miembros, tal como el bloque de
proyecto (no mostrado) y el taco de rodillo de trabajo superior. Con
el fin de simplificar la configuración del aparato, preferible y
generalmente estos dispositivos de detección de carga presentan una
configuración para medir la fuerza de compresión. El dispositivo 14
para el cálculo de la fuerza en la dirección de laminado del
rodillo de trabajo superior calcula la diferencia de los resultados
de medición entre el dispositivo 9 de detección de carga en el lado
de salida del rodillo de trabajo superior y el dispositivo 10 de
detección de carga en el lado de entrada del rodillo de trabajo
superior, y también calcula la fuerza en la dirección de laminado
que actúa sobre el taco 5 de rodillo de trabajo superior. De igual
forma que para la fuerza en la dirección de laminado que actúa sobre
el rodillo 2 de trabajo inferior, el dispositivo 15 para el cálculo
de la fuerza en la dirección de laminado del rodillo de trabajo
inferior calcula la fuerza en la dirección de laminado que actúa
sobre el taco 6 de rodillo de trabajo inferior, sobre la base de
los resultados de medición del dispositivo 11 de detección de carga
en el lado de salida del rodillo de trabajo inferior y el
dispositivo 12 de detección de carga en el lado de entrada del
rodillo de trabajo inferior que está colocados en el lado de salida
y en el lado de entrada del taco 6 de rodillo de trabajo inferior,
respectivamente. A continuación, el dispositivo 16 para el cálculo
de la fuerza resultante en la dirección de laminado del rodillo de
trabajo inferior calcula la suma del resultado de cálculo del
dispositivo 14 para el cálculo de la fuerza en la dirección de
laminado del rodillo de trabajo superior y el resultado del cálculo
del dispositivo 15 para el cálculo de la fuerza en la dirección de
laminado del rodillo de trabajo inferior, con el fin de calcular la
fuerza resultante en la dirección de laminado que actúa sobre los
rodillos de trabajo superior e inferior. El procedimiento descrito
anteriormente se lleva a cabo no solo en el lado del operador sino
también en el lado de arrastre, empleando completamente la misma
configuración de aparato, y el resultado se obtiene en forma de
fuerza 17 resultante en la dirección de laminado del rodillo de
trabajo que actúa sobre el lado de arrastre. El dispositivo 18 para
el cálculo de la diferencia de fuerza en la dirección de laminado
en el lado del operador/lado de arrastre evalúa la diferencia entre
el resultado de cálculo en el lado del operador y el resultado de
cálculo en el lado de arrastre, de manera que se calcula la
diferencia de la fuerza en la dirección de laminado que actúa sobre
el taco de rodillo de trabajo en el lado del operador y en el lado
de arrastre, es decir, la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado.
A continuación, el dispositivo 31 para el
cálculo del valor objetivo de control calcula el valor objetivo de
control de la diferencia izquierda-derecha de la
fuerza en la dirección de laminado, y este método de cálculo se
explica. De manera general, el valor objetivo de control de la
diferencia izquierda-derecha en la dirección de
laminado es cero, y es posible evitar la curvatura en el plano
mediante el control de la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre rodillos del
molino de laminado de manera tal que la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado alcance este valor objetivo de control. No obstante, cuando
aparece la diferencia izquierda-derecha del
diámetro del rodillo debida al desgaste del rodillo, etc, o cuando
tiene lugar la diferencia izquierda-derecha del
coeficiente de fricción, la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado es susceptible de verse modificada debido a estos factores
y en este caso, el valor objetivo de control no se fija en cero
sino que debe modificarse hasta un valor apropiado. La Fig. 10 es
un gráfico que muestra la variación de la relación entre la
diferencia izquierda-derecha de la fuerza en la
dirección de laminado debida al desgaste, etc, del rodillo y la
magnitud de la curvatura en el plano. Como se observa en la Fig.
10, la línea de relación A, entre la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado y la magnitud de la curvatura en el plano, varía de forma
considerablemente paralela, como queda indicado por la línea de
relación B debida al desgaste, etc, del rodillo. En este caso, para
anular la magnitud de la curvatura en el plano, es preciso cambiar
el valor A' objetivo de control hasta un valor B' objetivo de
control. Es posible evaluar la variación en la línea de relación
entre la diferencia izquierda-derecha de la fuerza
en la dirección de laminado y la magnitud de la curvatura en el
plano y el cambio en el valor objetivo de control, mediante la
medida de la magnitud de curvatura en el plano durante, o después,
del laminado. En otras palabras, se asume que cuando se lleva a
cabo el control para adquirir el valor A' objetivo de control como
se muestra en la Fig. 10, el valor de medida real de la curvatura en
el plano no es cero sino que es C. A continuación, es posible
concluir que la relación entre la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado y la magnitud de la curvatura en el plano varía como
muestra la línea B. Por tanto, es posible cambiar el valor objetivo
de control hasta un valor objetivo B' en este paso o en el paso
siguiente o durante el laminado del siguiente material. Debido a
que esta desviación de la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado procedente del desgaste del rodillo posiblemente varía
cuando aumenta el número de pasos de laminado, también es preciso
conocer siempre el valor objetivo de control y modificarlo. A
propósito, los símbolos \alpha_{A} y \alpha_{B} de la
gráfica representan los gradientes de las líneas de relación A y B
entre la diferencia izquierda-derecha de la fuerza
en la dirección de laminado y la magnitud de curvatura en el plano,
respectivamente. Son constantes cuyo valor viene determinado por el
tamaño del molino de laminado, la condición de laminado, la
resistencia a la deformación y el material laminado y similares.
Cuando estos gradientes varían debido a al desgaste del rodillo,
etc, es preciso determinar su valor por adelantado mediante
experimentos de preparación. No obstante, \alpha_{A} y
\alpha_{B} pueden ser considerablemente iguales y pueden
fijarse en \alpha_{A} = \alpha_{B} (= \alpha) por
aproximación principal cuando se satisfagan las condiciones, aunque
estos valores cambian dependiendo de la condición de laminado y del
material de laminado. No obstante, debido a que estos valores pueden
variar en el tiempo, es posible medir periódicamente el valor
\alpha_{B}.
Por tanto, por medio del siguiente método, el
invento lleva a cabo el establecimiento del valor objetivo de
control de la diferencia izquierda-derecha de la
fuerza en la dirección de laminado. Como se muestra en la Fig. 8,
se proporciona un dispositivo 30 para medir la curvatura en el plano
en la parte de atrás del molino de laminado, de manera que es
posible medir la curvatura en el plano del material laminado durante
el laminado o después del mismo. El valor de la magnitud de la
curvatura en el plano medido de esta forma se envía al dispositivo
31 para el cálculo del valor objetivo de control. El dispositivo 31
para el cálculo del valor objetivo de control calcula el valor
objetivo de control en este paso o en el paso siguiente o durante el
laminado del siguiente material, por medio del método descrito
anteriormente, sobre la base de este valor medido de la magnitud de
la curvatura en el plano. Es preciso conocer este valor objetivo de
control y modificarlo a medida que aumenta el número de pasos de
laminado, y es preciso conocerlo para cada paso o para cada número
pre-determinado de pasos de laminado de acuerdo con
la siguiente fórmula <1>:
<1>C^{(n)} =
C_{r}{}^{(n-1)} \ x \ \gamma +
C^{(n-1)} \ x \ (1 - \gamma) . .
.
Aquí, C^{(n)} representa el valor objetivo de
control del paso número n o del material laminado número n,
C_{r}^{(n)} es el valor objetivo de control corregido sobre la
base del valor real de curvatura en el plano del paso número n o
del material laminado número n y \gamma es el aumento de
aprendizaje (de 0 a 1,0).
El dispositivo 19 para el cálculo de la magnitud
de control de igualado en disminución del laminado calcula la
cantidad de control de la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre rodillos del
molino de laminado con el fin de evitar la curvatura en el plano,
sobre la base del resultado calculado de la diferencia entre el
valor objetivo de control y la fuerza en la dirección de laminado en
el lado del operador y el lado de arrastre. A propósito, en la
etapa en la que no se mide realmente la magnitud de curvatura en el
plano del primer laminado, el valor objetivo de control puede ser
el valor de la diferencia izquierda-derecha de la
fuerza en la dirección de laminado que, por ejemplo, tiene lugar en
el momento de la sujeción del rodillo de encuentro o cero. Aquí, la
cantidad de control de la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre rodillos se
evalúa mediante cálculo PID tomando en consideración el aumento
proporcional (P), el aumento de integración (I) y el aumento
diferencial (D), por ejemplo, para el valor objetivo de control
determinado a partir de la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado y a partir de la fórmula (1). El dispositivo 20 para el
control del igualado en disminución controla la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre rodillos
del molino de laminado, sobre la base de este resultado de cálculo
de la cantidad de control, y es posible lograr un laminado exento
de curvatura en el plano o con una curvatura en el plano
extremadamente pequeña. A propósito, con objeto de modificar el
valor objetivo de control en este paso, es posible variar el valor
objetivo de control durante el laminado en la etapa en la que se
mide realmente la magnitud de la curvatura en el plano.
La Fig. 9 muestra otra forma preferida del
aparato de laminado que se refiere al método del invento que se
describe en (2) o del aparato de laminado del invento que se
describe en (8). En la realización que se muestra en la Fig. 9, se
omiten los dispositivos de detección y los dispositivos de cálculo
de la fuerza en la dirección de laminado que actúa sobre el taco
del rodillo de trabajo inferior, en comparación con la realización
que se muestra en la Fig. 8. De manera general, el momento que
resulta de la diferencia izquierda-derecha de la
deformación longitudinal y que actúa a partir del material laminado
sobre los rodillos de trabajo no siempre actúa de manera uniforme
sobre los rodillos de trabajo superior e inferior. Aunque la
tendencia de su comportamiento frente a la modificación de las
series temporales no se invierte para los rodillos de trabajo
superior e inferior, el punto cero de la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado puede variar. En este caso, también, se mide la curvatura
en el plano del material laminado durante el laminado o después de
éste y se fija el valor objetivo de control obtenido a partir de
este valor medido real de curvatura en el plano para este paso o
para el paso siguiente o para el laminado del siguiente material.
Debido a que de esta forma es posible corregir la desviación de la
diferencia izquierda-derecha de la fuerza en la
dirección de laminado, se puede lograr un excelente control de la
curvatura en el plano sobre la base de la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado que actúa sobre cualquier de los rodillos superior
e
inferior.
inferior.
A propósito, en las realizaciones que se
muestran en las Figs. 8 y 9, también, el dispositivo de prensado
del taco de rodillo de trabajo puede estar colocado en el lado de
entrada del molino de trabajo, del mismo modo que en las
realizaciones que se muestran en las Figs. 5, 6 y 7, o por el
contrario puede estar colocado en el lado de salida. No obstante,
debe mantenerse la relación de posición relativa con respecto al
equilibrio del rodillo de trabajo que se muestra en las Figs. 6 y
7.
De igual forma, las realizaciones de las Figs.
5, 6 y 7 también pueden aplicarse al taco de rodillo de trabajo.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
Se explicará un ejemplo en el que se lleva a
cabo el método de laminado de chapa del invento. Se lleva a cabo el
conocimiento del valor objetivo de control de la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado, que se basa en el resultado del dispositivo 30 de medida
de la curvatura en el plano colocado en la parte de atrás del
molino de laminado, al tiempo que se fija el aumento de aprendizaje
en \gamma 0,3 y se fija el valor objetivo de control de la etapa
inicial en cero. A propósito, se fija una constante dentro del
intervalo de 0,5 a 20 tonf/(mm/m) para cada condición de laminado y
para cada material de laminado, en forma de constante \alpha que
representa el gradiente de la línea que relaciona la diferencia
izquierda-derecha de la fuerza en la dirección de
laminado y la magnitud de la curvatura en el plano.
La Tabla 1 muestra los valores objetivo de
control de la diferencia izquierda-derecha en la
dirección de laminado con respecto al número típico de pasos de
laminado y el valor real medido de curvatura en el plano. Como puede
deducirse a partir de la Tabla 1, el valor medido real de curvatura
en el plano por metro se encuentra limitado a un valor pequeño de
0,15 mm/m o inferior, en cada uno de los números típicos de pasos de
laminado. También es posible comprender que el valor objetivo de
control de la diferencia izquierda-derecha de la
fuerza en la dirección de laminado varía dependiendo del
aprendizaje basado en los valores medidos reales de curvatura en el
plano, a medida que aumenta el número de pasos de laminado.
Presumiblemente, la variación en el valor objetivo de control es
consecuencia del desgaste de los rodillos de reserva y de los
rodillos de trabajo, etc. Debido a que los métodos que no emplean
el aprendizaje del valor objetivo de control como lo hace el método
de laminado de chapa del invento llevan a cabo un control que
incluye estos factores de error, presumiblemente la curvatura en el
plano se hace mayor en comparación con el método del invento.
Como se ha descrito anteriormente, el método del
laminado de chapa del invento permite conocer el valor objetivo de
control, sobre la base del valor medido real de curvatura en el
plano después del laminado, fija este valor objetivo de control
conocido sobre el laminado o sobre el siguiente paso, corrige la
desviación de la diferencia izquierda-derecha de la
fuerza en la dirección de laminado y puede detectar de manera
correcta y medir la diferencia izquierda-derecha de
la deformación longitudinal debida al laminado que es la causa
directa de la aparición de curvatura en el plano. Se ha confirmado
que cuando se lleva a cabo la operación de igualado en disminución
de laminado para dar lugar a una diferencia
izquierda-derecha uniforme, es posible producir de
manera continua un laminado con curvatura en el plano extremadamente
pequeña sin tener en cuenta el número de pasos de laminado.
Resulta posible producir de manera continua y
estable materiales metálicos laminados planos exentos de curvatura
en el plano o con una curvatura en el plano extremadamente pequeña,
sin depender del número de pasos de laminado cuando se emplea el
método de laminado de material metálico laminado plano y el aparato
de laminado de acuerdo con el invento, y es posible conseguir
mejoras considerables del proceso de laminado del material metálico
laminado plano y del rendimiento de producción.
Claims (8)
1. Un método de laminado de un material metálico
laminado plano, para llevar a cabo laminado empleando un molino de
laminado que presenta al menos rodillos de trabajo (1, 2) y rodillos
de reserva (3, 4) para el material metálico laminado plano, que se
caracteriza porque el método anterior comprende las etapas
de:
medir la fuerza en la dirección de laminado que
actúa sobre los tacos de rodillo (5, 6) en el lado del operador y
en el lado de arrastre de dichos rodillos de trabajo;
calcular la diferencia de dicha fuerza en la
dirección de laminado entre el lado del operador y el lado de
arrastre; y
controlar la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre rodillos de
dicho molino de laminado sobre la base de dicha diferencia.
2. El método de laminado de material metálico
laminado plano de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende
además las etapas de:
medir la curvatura en el plano del material
laminado; y
aprender el valor objetivo de control de la
diferencia de dicha fuerza en la dirección de laminado entre el
lado del operador y el lado de arrastre, sobre la base de dicha
curvatura en el plano.
3. Un aparato de laminado para material metálico
laminado plano que incluye un molino de laminado que presenta al
menos rodillos de trabajo (1, 2) y rodillos de reserva (3, 4), que
se caracteriza porque el aparato compren-
de:
de:
dispositivos de detección de carga (9, 10) para
medir la fuerza en la dirección de laminado que actúa sobre los
tacos de rodillo de trabajo (5, 6) colocados bien en el lado de
entrada o bien en el lado de salida de dichos tacos de rodillo de
trabajo, en la dirección de laminado, tanto en el lado del operador
como en el lado de arrastre de dichos rodillos de trabajos (1,
2);
un dispositivo de cálculo (18) para evaluar la
diferencia de la fuerza en la dirección de laminado que actúa sobre
dicho taco de rodillo de trabajo (5, 6), entre el lado del operador
y el lado de arrastre, sobre la base del valor de medida de dicho
dispositivo de detección de carga;
un dispositivo de cálculo (19) para evaluar la
cantidad de control de la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre rodillos de
dicho molino de laminado, sobre la base del valor de cálculo de la
diferencia de dicha fuerza en la dirección de laminado entre el
lado del operador y el lado de arrastre; y
un dispositivo de control (20) para evaluar la
distancia entre rodillos de dicho molino de laminado, sobre la base
del valor calculado del valor de control de la componente giratoria
izquierda-derecha de la distancia entre
rodi-
llos.
llos.
4. El aparato de laminado para material metálico
laminado plano de acuerdo con la reivindicación 3, que además
comprende:
un dispositivo (27) para ejercer presión sobre
dicho taco de rodillo de trabajo (5, 6) en la dirección de
laminado, colocado bien sobre el lado de entrada o bien sobre el
lado de salida de dicho taco de rodillo de trabajo en la dirección
de laminado.
5. El aparato de laminado para material metálico
laminado plano de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicho
dispositivo (27) para ejercer presión sobre dicho taco de rodillo de
trabajo en la dirección de laminado es un dispositivo de
accionamiento hidráulico.
6. El aparato de laminado para material metálico
laminado plano de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, en el que el
dispositivo (27) para ejercer presión sobre dicho taco (5, 6) de
rodillo de trabajo en la dirección de laminado, colocado en el lado
opuesto al lado en el que dicho rodillo de trabajo (1) se encuentra
equilibrado con dicho rodillo de reserva (3) que actúa de
referencia, del lado de entrada y del lado de salida de dicho taco
de rodillo de trabajo en la dirección de laminado.
7. El aparato de laminado para material metálico
laminado plano de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3
a 6, que además comprende:
un dispositivo (30) para medir la curvatura en
el plano que sirve para evaluar la curvatura en el plano del
material laminado.
\newpage
8. El aparato de laminado para material metálico
laminado plano de acuerdo con la reivindicación 7, que además
comprende:
un dispositivo (31) de cálculo para aprender el
valor objetivo de control de la diferencia de dicha fuerza en la
dirección de laminado entre el lado del operador y el lado de
arrastre, sobre la base del valor medido de curvatura en el plano
por parte de dicho dispositivo (30) para medir la curvatura en el
plano.
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