JP2000326012A - ローラレベラーのクラウニング補正方法およびクラウニング装置 - Google Patents
ローラレベラーのクラウニング補正方法およびクラウニング装置Info
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- JP2000326012A JP2000326012A JP11139541A JP13954199A JP2000326012A JP 2000326012 A JP2000326012 A JP 2000326012A JP 11139541 A JP11139541 A JP 11139541A JP 13954199 A JP13954199 A JP 13954199A JP 2000326012 A JP2000326012 A JP 2000326012A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 矯正材の板幅方向の圧下量差を最小化できる
クラウニング技術を提供する。 【解決手段】 矯正すべき板材が上下部矯正ロールの間
に入った時に、(a) 上部矯正ロール６、上バックアップ
ロール７および上ロールフレーム４の圧縮変形と、下部
矯正ロール８、下バックアップロール９および下ロール
フレーム１０の圧縮変形と、クラウニングシリンダ１２
の圧縮変形をそれぞれ求め、これらの圧縮変形を解消す
るに必要な前記個々のクラウニングシリンダ１２の必要
絞込み量を算出し、(b) 上フレーム１および下フレーム
１１の撓み量を検出し、この撓み量から矯正反力を算出
し、この矯正反力に基づき、前記撓み量を解消するに必
要な前記個々のクラウニングシリンダ１２の必要締込み
量を算出し、(c) 前記両必要締込み量の合計値に基づい
て個々のクラウニングシリンダ１２を締込み制御する。
クラウニング技術を提供する。 【解決手段】 矯正すべき板材が上下部矯正ロールの間
に入った時に、(a) 上部矯正ロール６、上バックアップ
ロール７および上ロールフレーム４の圧縮変形と、下部
矯正ロール８、下バックアップロール９および下ロール
フレーム１０の圧縮変形と、クラウニングシリンダ１２
の圧縮変形をそれぞれ求め、これらの圧縮変形を解消す
るに必要な前記個々のクラウニングシリンダ１２の必要
絞込み量を算出し、(b) 上フレーム１および下フレーム
１１の撓み量を検出し、この撓み量から矯正反力を算出
し、この矯正反力に基づき、前記撓み量を解消するに必
要な前記個々のクラウニングシリンダ１２の必要締込み
量を算出し、(c) 前記両必要締込み量の合計値に基づい
て個々のクラウニングシリンダ１２を締込み制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はローラレベラーのク
ラウニング補正方法およびクラウニング装置に関する。
さらに詳しくは金属薄板および帯材を矯正するローラレ
ベラーにおいて、レベラーフレームに生ずる横たわみや
圧縮変形を補正する方法および装置に関する。
ラウニング補正方法およびクラウニング装置に関する。
さらに詳しくは金属薄板および帯材を矯正するローラレ
ベラーにおいて、レベラーフレームに生ずる横たわみや
圧縮変形を補正する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ローラレベラーのクラウニング装置の従
来例として、特公昭５６−４１３２３号公報に記載され
たウエッジ式がある。この従来例は、上部および下部の
矯正ロール列と矯正ロールの全長にわたって配置されて
いる複数のバックアップローラを有し、バックアップロ
ーラを支承したくし形軸受保持体が、摺動可能なくさび
によって支持されており、上部の矯正ロール列に対して
直角方向に配置されているくさびならびに下部の矯正ロ
ール列に対して平行に配置されているくさびが、油圧式
シリンダ等によって摺動可能に構成され、くさびを出し
入れすることによって、フレームの横撓みを解消するよ
うにしたものである。
来例として、特公昭５６−４１３２３号公報に記載され
たウエッジ式がある。この従来例は、上部および下部の
矯正ロール列と矯正ロールの全長にわたって配置されて
いる複数のバックアップローラを有し、バックアップロ
ーラを支承したくし形軸受保持体が、摺動可能なくさび
によって支持されており、上部の矯正ロール列に対して
直角方向に配置されているくさびならびに下部の矯正ロ
ール列に対して平行に配置されているくさびが、油圧式
シリンダ等によって摺動可能に構成され、くさびを出し
入れすることによって、フレームの横撓みを解消するよ
うにしたものである。
【０００３】しかるに上記従来のウエッジ式クラウニン
グ装置では、つぎの欠点がある。すなわち、板噛み込み
時に、上・下フレームは板噛み込みの進行にともなって
撓んでいくが、上記ウェッジ式では、くさびにより間接
的に力を加えるので、反力がかかった状態で設定量の変
更をすることができない。また、補正量はフレーム幅方
向で均一にしかならず、局部的に変化させることができ
ない。このため、補正量の設定は板噛み込み前に行い、
噛み込み完了後に最適な撓み補正量となるように、つま
り板がパスライン方向の全ワークロール間に進入した状
態で、ロールが水平状に保持されるように設定してい
る。この結果、噛み込み過程における矯正する板の先端
から 1.5ｍの範囲と後端から 1.5ｍの範囲ではクラウニ
ング量の設定が不適正であるため、板幅方向で圧下量の
ばらつきが生じ、適正な矯正が行えない。つまり、板側
端部は適正圧下でも板中央部は過圧下になるという問題
がある。また、上記ウェッジ式では、板噛み込み後の調
整ができないため、板全長にわたって最適な圧下量設定
が不可能である。
グ装置では、つぎの欠点がある。すなわち、板噛み込み
時に、上・下フレームは板噛み込みの進行にともなって
撓んでいくが、上記ウェッジ式では、くさびにより間接
的に力を加えるので、反力がかかった状態で設定量の変
更をすることができない。また、補正量はフレーム幅方
向で均一にしかならず、局部的に変化させることができ
ない。このため、補正量の設定は板噛み込み前に行い、
噛み込み完了後に最適な撓み補正量となるように、つま
り板がパスライン方向の全ワークロール間に進入した状
態で、ロールが水平状に保持されるように設定してい
る。この結果、噛み込み過程における矯正する板の先端
から 1.5ｍの範囲と後端から 1.5ｍの範囲ではクラウニ
ング量の設定が不適正であるため、板幅方向で圧下量の
ばらつきが生じ、適正な矯正が行えない。つまり、板側
端部は適正圧下でも板中央部は過圧下になるという問題
がある。また、上記ウェッジ式では、板噛み込み後の調
整ができないため、板全長にわたって最適な圧下量設定
が不可能である。
【０００４】本発明らは、このような問題を解消するも
のとして、特願平９−３０８０１９号（未公開）ローラ
レベラの横撓み補正方法を提案した。この横撓み補正方
法は、矯正すべき板材の先端が上下の矯正ロール間に入
った時に、上フレームおよび下フレームの撓み量を検出
し、この撓み量から矯正反力を算出し、この矯正反力に
基づき、前記撓み量を解消するに必要な前記個々の油圧
式クラウニングシリンダの必要締込み量を算出し、この
必要締込み量に基づいて個々の油圧式クラウニングシリ
ンダを締込み上フレームおよび下フレームの横撓みを解
消するものである。
のとして、特願平９−３０８０１９号（未公開）ローラ
レベラの横撓み補正方法を提案した。この横撓み補正方
法は、矯正すべき板材の先端が上下の矯正ロール間に入
った時に、上フレームおよび下フレームの撓み量を検出
し、この撓み量から矯正反力を算出し、この矯正反力に
基づき、前記撓み量を解消するに必要な前記個々の油圧
式クラウニングシリンダの必要締込み量を算出し、この
必要締込み量に基づいて個々の油圧式クラウニングシリ
ンダを締込み上フレームおよび下フレームの横撓みを解
消するものである。
【０００５】前記横撓み補正方法によれば、フレーム中
央での撓み量から、他の部位の撓み量を比例演算して求
め、各部のクラウニングシリンダに必要な締込み量を個
別に制御するので、板材の全幅にわたって、適正な撓み
量補正を行うことができる。しかし、上記補正方法によ
っても、板幅方向の圧下量差を最少化するのに限界があ
った。なぜなら、レベリングローロールやバックアップ
ロール、上ロールフレーム、下ロールフレームの変形は
何ら補正されていないからである。
央での撓み量から、他の部位の撓み量を比例演算して求
め、各部のクラウニングシリンダに必要な締込み量を個
別に制御するので、板材の全幅にわたって、適正な撓み
量補正を行うことができる。しかし、上記補正方法によ
っても、板幅方向の圧下量差を最少化するのに限界があ
った。なぜなら、レベリングローロールやバックアップ
ロール、上ロールフレーム、下ロールフレームの変形は
何ら補正されていないからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、これまで以上に矯正材の板幅方向の圧下量差を
最少化できるローラレベラのクラウニング補正方法およ
びクラウニング装置を提供することを目的とする。
に鑑み、これまで以上に矯正材の板幅方向の圧下量差を
最少化できるローラレベラのクラウニング補正方法およ
びクラウニング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１のクラウニング
補正方法は、上フレームと、該上フレームを圧下する圧
下シリンダと前記上フレームに吊下げられた上ロールフ
レームと、該上フレームと前記上フレームとの間に、幅
方向に複数本取付けられたクラウニングシリンダと、前
記上ロールフレームに支持された上部矯正ロールとその
上バックアップロールと、下フレームと、該下フレーム
上に設置された下ロールフレームと、該下ロールフレー
ムに支持された下部矯正ロールとその下バックアップロ
ールとを備えたローラレベラにおいて、矯正すべき板材
が上下矯正ロールの間に入った時に、(a) 前記上部矯正
ロール、上バックアップロールおよび上ロールフレーム
の圧縮変形と、前記下部矯正ロール、下バックアップロ
ールおよび下ロールフレームの圧縮変形と、前記クラウ
ニングシリンダの圧縮変形をそれぞれ求め、これらの圧
縮変形を解消するに必要な前記個々のクラウニングシリ
ンダの必要絞込み量を算出し、(b) 前記上フレームおよ
び下フレームの撓み量を検出し、この撓み量から矯正反
力を算出し、この矯正反力に基づき、前記撓み量を解消
するに必要な前記個々のクラウニングシリンダの必要締
込み量を算出し、(c) 前記両必要締込み量の合計値に基
づいて個々のクラウニングシリンダを締込み制御するこ
とを特徴とする。請求項２のクラウニング補正装置は、
上フレームと、該上フレームを圧下する圧下シリンダと
前記上フレームに吊下げられた上ロールフレームと、該
上フレームと前記上フレームとの間に、幅方向に複数本
取付けられたクラウニングシリンダと、前記上ロールフ
レームに支持された上部矯正ロールとその上バックアッ
プロールと、下フレームと、該下フレーム上に設置され
た下ロールフレームと、該下ロールフレームに支持され
た下部矯正ロールとその下バックアップロールとを備え
たローラレベラにおいて、コントローラと、前記上フレ
ームまたは下フレームに取付けられた、横撓みを検出す
る撓み検出センサと、圧下シリンダ、クラウニングシリ
ンダ、上ロールフレーム、上バックアップロール、上部
矯正ロール、下部矯正ロール、下バックアップロールお
よび下ロールフレームの圧縮変形をそれぞれ検出するロ
ードセルと、前記クラウニングシリンダに接続された油
圧回路に介装された制御弁とを備え、前記コントローラ
は、前記撓み検出センサの検出値に基づき上フレームと
下フレームの横撓みの補正に必要なクラウニングシリン
ダの締込み量を算出し、前記各ロードセルの検出値に基
づき、上部矯正ロール、上バックアップロール、上ロー
ルフレーム、下部矯正ロール、下バックアップロールお
よび下ロールフレームの圧縮変形の補正に必要なクラウ
ニングシリンダの締込み量を算出し、前記両締込み量を
達成するように前記制御弁を開閉制御することを特徴と
する。
補正方法は、上フレームと、該上フレームを圧下する圧
下シリンダと前記上フレームに吊下げられた上ロールフ
レームと、該上フレームと前記上フレームとの間に、幅
方向に複数本取付けられたクラウニングシリンダと、前
記上ロールフレームに支持された上部矯正ロールとその
上バックアップロールと、下フレームと、該下フレーム
上に設置された下ロールフレームと、該下ロールフレー
ムに支持された下部矯正ロールとその下バックアップロ
ールとを備えたローラレベラにおいて、矯正すべき板材
が上下矯正ロールの間に入った時に、(a) 前記上部矯正
ロール、上バックアップロールおよび上ロールフレーム
の圧縮変形と、前記下部矯正ロール、下バックアップロ
ールおよび下ロールフレームの圧縮変形と、前記クラウ
ニングシリンダの圧縮変形をそれぞれ求め、これらの圧
縮変形を解消するに必要な前記個々のクラウニングシリ
ンダの必要絞込み量を算出し、(b) 前記上フレームおよ
び下フレームの撓み量を検出し、この撓み量から矯正反
力を算出し、この矯正反力に基づき、前記撓み量を解消
するに必要な前記個々のクラウニングシリンダの必要締
込み量を算出し、(c) 前記両必要締込み量の合計値に基
づいて個々のクラウニングシリンダを締込み制御するこ
とを特徴とする。請求項２のクラウニング補正装置は、
上フレームと、該上フレームを圧下する圧下シリンダと
前記上フレームに吊下げられた上ロールフレームと、該
上フレームと前記上フレームとの間に、幅方向に複数本
取付けられたクラウニングシリンダと、前記上ロールフ
レームに支持された上部矯正ロールとその上バックアッ
プロールと、下フレームと、該下フレーム上に設置され
た下ロールフレームと、該下ロールフレームに支持され
た下部矯正ロールとその下バックアップロールとを備え
たローラレベラにおいて、コントローラと、前記上フレ
ームまたは下フレームに取付けられた、横撓みを検出す
る撓み検出センサと、圧下シリンダ、クラウニングシリ
ンダ、上ロールフレーム、上バックアップロール、上部
矯正ロール、下部矯正ロール、下バックアップロールお
よび下ロールフレームの圧縮変形をそれぞれ検出するロ
ードセルと、前記クラウニングシリンダに接続された油
圧回路に介装された制御弁とを備え、前記コントローラ
は、前記撓み検出センサの検出値に基づき上フレームと
下フレームの横撓みの補正に必要なクラウニングシリン
ダの締込み量を算出し、前記各ロードセルの検出値に基
づき、上部矯正ロール、上バックアップロール、上ロー
ルフレーム、下部矯正ロール、下バックアップロールお
よび下ロールフレームの圧縮変形の補正に必要なクラウ
ニングシリンダの締込み量を算出し、前記両締込み量を
達成するように前記制御弁を開閉制御することを特徴と
する。
【０００８】請求項１の発明によれば、上下のフレーム
の撓みだけでなく、上下部矯正ロールと上下バックアッ
プと上下ロールフレーム、さらにクラウニングシリンダ
の圧縮変形も考慮に入れて、それらの変形を解消するよ
うにクラウニングシリンダを締込むので、矯正材の板幅
方向の圧下量差を最少化することができる。請求項２の
発明によれば、各クラウニングシリンダのクラウニング
補正量を個別に自動的に求めることができるので、鋼種
や板厚、板幅、圧下量ごとのテーブル値を持つ必要がな
く、正確な補正ができ、それにより平坦度の高い矯正を
実施できる。
の撓みだけでなく、上下部矯正ロールと上下バックアッ
プと上下ロールフレーム、さらにクラウニングシリンダ
の圧縮変形も考慮に入れて、それらの変形を解消するよ
うにクラウニングシリンダを締込むので、矯正材の板幅
方向の圧下量差を最少化することができる。請求項２の
発明によれば、各クラウニングシリンダのクラウニング
補正量を個別に自動的に求めることができるので、鋼種
や板厚、板幅、圧下量ごとのテーブル値を持つ必要がな
く、正確な補正ができ、それにより平坦度の高い矯正を
実施できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。図８は本発明が適用されるローラレ
ベラーの左半分の要部正面図、図９は同ローラレベラー
の要部側面図、図１０はクラウニングシリンダ１２まわ
りの拡大側面図、図１１はクラウニングシリンダ１２の
説明図である。
に基づき説明する。図８は本発明が適用されるローラレ
ベラーの左半分の要部正面図、図９は同ローラレベラー
の要部側面図、図１０はクラウニングシリンダ１２まわ
りの拡大側面図、図１１はクラウニングシリンダ１２の
説明図である。
【００１０】図８〜１０に示すように、上フレーム１と
ハウジング２の間には圧下シリンダ３が配置されてお
り、上フレーム１の下方には上ロールフレーム４が上ロ
ールグリップシリンダ５で吊り下げられている。上ロー
ルフレーム４には、複数本の上部矯正ロール６が支持さ
れ、各矯正ロール６に対して軸方向に短尺の上バックア
ップロール７が対応付けて取付けられている。
ハウジング２の間には圧下シリンダ３が配置されてお
り、上フレーム１の下方には上ロールフレーム４が上ロ
ールグリップシリンダ５で吊り下げられている。上ロー
ルフレーム４には、複数本の上部矯正ロール６が支持さ
れ、各矯正ロール６に対して軸方向に短尺の上バックア
ップロール７が対応付けて取付けられている。
【００１１】上記の上部矯正ロール６に対してパスライ
ンを挟んで下部矯正ロール８が複数本配置され、この下
部矯正ロール８に対応付けたバックアップロール９がそ
れぞれ下ロールフレーム１０に支持されている。この下
ロールフレーム１０は下フレーム１１上に設置されてい
る。
ンを挟んで下部矯正ロール８が複数本配置され、この下
部矯正ロール８に対応付けたバックアップロール９がそ
れぞれ下ロールフレーム１０に支持されている。この下
ロールフレーム１０は下フレーム１１上に設置されてい
る。
【００１２】上記の基本構造のローラレベラーにおい
て、上フレーム１と上ロールフレーム４との間に複数の
油圧式クラウニングシリンダ１２が連結されている。各
クラウニングシリンダ１２は、上フレーム１の幅方向に
沿ってほぼ矯正ロール６、８と同じ幅にわたって等ピッ
チで設置され（図８参照）、かつ、入側の列１２Ａと出
側の列１２Ｂの２列が設置されている。なお、クラウニ
ングシリンダの列は１列でもよいが、２列であると、上
ロールフレーム４の局部的な横撓みをより細かく補正す
ることができる。
て、上フレーム１と上ロールフレーム４との間に複数の
油圧式クラウニングシリンダ１２が連結されている。各
クラウニングシリンダ１２は、上フレーム１の幅方向に
沿ってほぼ矯正ロール６、８と同じ幅にわたって等ピッ
チで設置され（図８参照）、かつ、入側の列１２Ａと出
側の列１２Ｂの２列が設置されている。なお、クラウニ
ングシリンダの列は１列でもよいが、２列であると、上
ロールフレーム４の局部的な横撓みをより細かく補正す
ることができる。
【００１３】図１０〜１１に示すように、前記クラウニ
ングシリンダ１２は、ピストン１３の上端が球面継手材
１４を介して上フレーム１に連結され、シリンダ１５の
底端がスライド継手１６を介して上ロールフレーム４に
連結されている。このクラウニングシリンダ１２には位
置検出センサ２０が内蔵されている。
ングシリンダ１２は、ピストン１３の上端が球面継手材
１４を介して上フレーム１に連結され、シリンダ１５の
底端がスライド継手１６を介して上ロールフレーム４に
連結されている。このクラウニングシリンダ１２には位
置検出センサ２０が内蔵されている。
【００１４】図１１に示すように、前記上ロールフレー
ム４は、前記上ロールグリップシリンダ５で上フレーム
１から吊り下げられているが、ロール交換等の作業時に
は上ロールグリップシリンダ５を伸長させる。この場
合、クラウニングシリンダ１２は、スライド継手１６の
部分で上ロールフレーム４から分離するようになってい
る。
ム４は、前記上ロールグリップシリンダ５で上フレーム
１から吊り下げられているが、ロール交換等の作業時に
は上ロールグリップシリンダ５を伸長させる。この場
合、クラウニングシリンダ１２は、スライド継手１６の
部分で上ロールフレーム４から分離するようになってい
る。
【００１５】図３は本発明のクラウニング装置における
制御ブロック図である。３０はクラウニング装置のコン
トローラであり、マイクロコンピュータ等で構成されて
いる。３１は上フレーム１の撓みを検出する撓み検出セ
ンサであり、上フレーム１の中心位置上方のプレスフレ
ームに設置されている。そしてこの撓み検出センサ３１
により、常時上フレーム１の下端までの距離Ｘを検出す
る。この上フレーム１の撓み量を検出することにより、
上ロールフレーム４の撓み量も検出することができる。
また、上フレーム１の撓み量から下フレーム１１の撓み
量を比例計算で求めることができる。なお、図２に示す
ように、撓み検出センサ３１（入側の撓み検出センサ31
E と出側の撓み検出センサ31W を含む）を下フレーム１
１に取付け、上フレーム１の撓みは下フレーム１１の撓
み検出値から比例計算で求めてもよい。
制御ブロック図である。３０はクラウニング装置のコン
トローラであり、マイクロコンピュータ等で構成されて
いる。３１は上フレーム１の撓みを検出する撓み検出セ
ンサであり、上フレーム１の中心位置上方のプレスフレ
ームに設置されている。そしてこの撓み検出センサ３１
により、常時上フレーム１の下端までの距離Ｘを検出す
る。この上フレーム１の撓み量を検出することにより、
上ロールフレーム４の撓み量も検出することができる。
また、上フレーム１の撓み量から下フレーム１１の撓み
量を比例計算で求めることができる。なお、図２に示す
ように、撓み検出センサ３１（入側の撓み検出センサ31
E と出側の撓み検出センサ31W を含む）を下フレーム１
１に取付け、上フレーム１の撓みは下フレーム１１の撓
み検出値から比例計算で求めてもよい。
【００１６】３２はクラウニングシリンダ１２の伸長側
油室へ送油する油圧回路に介装された制御弁で、サーボ
バルブまたは比例制御弁が用いられる。３３は前記油圧
回路に介装されたクラウニングシリンダ１２の伸長側油
室１８の油圧力を検出する圧力検出器である。４１〜４
８は、圧下シリンダ３、クラウニングシリンダ１２、上
ロールフレーム４、上バックアップロール７、上部矯正
ロール６、下部矯正ロール８、下バックアップロール
９、下ロールフレーム１０に貼付され、それらの圧縮変
形を検出する歪ゲージを用いたロードセルである。
油室へ送油する油圧回路に介装された制御弁で、サーボ
バルブまたは比例制御弁が用いられる。３３は前記油圧
回路に介装されたクラウニングシリンダ１２の伸長側油
室１８の油圧力を検出する圧力検出器である。４１〜４
８は、圧下シリンダ３、クラウニングシリンダ１２、上
ロールフレーム４、上バックアップロール７、上部矯正
ロール６、下部矯正ロール８、下バックアップロール
９、下ロールフレーム１０に貼付され、それらの圧縮変
形を検出する歪ゲージを用いたロードセルである。
【００１７】上記撓み検出センサ３１、圧力検出器３
３、位置検出センサ２０および歪ゲージ４１〜４７の検
出値はコントローラ３０に入力される。なお、３４はラ
インコントローラ、Ｓは矯正される板材である。
３、位置検出センサ２０および歪ゲージ４１〜４７の検
出値はコントローラ３０に入力される。なお、３４はラ
インコントローラ、Ｓは矯正される板材である。
【００１８】前記コントローラ３０は、前記各入力信号
によって上フレーム１および上ロールフレーム４の撓み
量、クラウニングシリンダ１２のシリンダ１５内圧力を
常時把握し、フレームの撓みを補正するに必要な各クラ
ウニングシリンダ１２の伸長量、すなわち締込み量を計
算する。またクラウニングシリンダ１２、上ロールフレ
ーム４、上バックアップロール７、上部矯正ロール６、
下部矯正ロール８、下バックアップロール９および下ロ
ールフレーム１０の変形量を常時把握し、それらの変形
を補正するに必要な各クラウニングシリンダ１２の伸長
量、すなわち締込み量を計算する。そして、これら両絞
込み量を合計して、それに見合った圧力の圧油を送油す
るよう出力信号を演算する。また、その結果をフィード
バックさせて、撓みと変形がゼロになるように制御して
いく。
によって上フレーム１および上ロールフレーム４の撓み
量、クラウニングシリンダ１２のシリンダ１５内圧力を
常時把握し、フレームの撓みを補正するに必要な各クラ
ウニングシリンダ１２の伸長量、すなわち締込み量を計
算する。またクラウニングシリンダ１２、上ロールフレ
ーム４、上バックアップロール７、上部矯正ロール６、
下部矯正ロール８、下バックアップロール９および下ロ
ールフレーム１０の変形量を常時把握し、それらの変形
を補正するに必要な各クラウニングシリンダ１２の伸長
量、すなわち締込み量を計算する。そして、これら両絞
込み量を合計して、それに見合った圧力の圧油を送油す
るよう出力信号を演算する。また、その結果をフィード
バックさせて、撓みと変形がゼロになるように制御して
いく。
【００１９】つぎに、本発明によるクラウニング補正方
法を説明する。図１〜２に板幅方向の撓みと変形の要素
を示す。 δＵＲ：上部矯正ロール６、上バックアップロール７お
よび上ロールフレーム４の圧縮変形 δＬＲ：下部矯正ロール８、下バックアップロール９お
よび下ロールフレーム１０の圧縮変形 δＣ ：油圧クラウニングシリンダ１２の圧縮変形 δＵ ：上フレーム１の横撓み δＬ ：下フレーム１１の横撓み 上記撓みを分類すると大きく２つに分類される。 (a) 圧縮変形 δＵＲ、δＬＲ、δＣ (b) 横撓み変形 δＵ、δＬ 本発明は、前記(a) 圧縮変形と前記(b) 横撓み変形につ
いて、両方共補正を行うことが特徴である。
法を説明する。図１〜２に板幅方向の撓みと変形の要素
を示す。 δＵＲ：上部矯正ロール６、上バックアップロール７お
よび上ロールフレーム４の圧縮変形 δＬＲ：下部矯正ロール８、下バックアップロール９お
よび下ロールフレーム１０の圧縮変形 δＣ ：油圧クラウニングシリンダ１２の圧縮変形 δＵ ：上フレーム１の横撓み δＬ ：下フレーム１１の横撓み 上記撓みを分類すると大きく２つに分類される。 (a) 圧縮変形 δＵＲ、δＬＲ、δＣ (b) 横撓み変形 δＵ、δＬ 本発明は、前記(a) 圧縮変形と前記(b) 横撓み変形につ
いて、両方共補正を行うことが特徴である。
【００２０】本発明における制御方法は、つぎのとおり
である。 (a) 圧縮変形の補正方法 圧下シリンダ３のロードセルで検出した荷重より、
クラウニングシリンダ１２の幅方向〜の各位置で
の、入側と出側の反力を計算する。 Ｆｃｗ＝ａ1 Ｐｗ＋ｂ1 Ｐｅ Ｆｃｅ＝ａ2 Ｐｗ＋ｂ2 Ｐｅ 但し、Ｆｃｗ：入側クラウニングシリンダ位置での荷重
計算値 Ｆｃｅ：出側クラウニングシリンダ位置での荷重計算値 Ｐｗ ：レベラ入側圧下シリンダ３のロードセル荷重
（実測値） Ｐｅ ：レベラ出側圧下シリンダ３のロードセル荷重
（実測値） ａ１ ：荷重換算係数 ａ２ ：荷重換算係数 ｂ１ ：荷重換算係数 ｂ２ ：荷重換算係数 前記荷重計算値Ｆｃｗ、Ｆｃｅより圧縮変形のミル
定数を計算する。圧縮変形のミル定数測定値を図４に示
す。単位幅当たりの圧縮変形ミル定数は、単位幅当たり
の荷重の関数として表される。 計算式 KW／(W＋W0 )＝a1(Fcw／W)6 ＋b1(Fcw／W)5 ＋…f1(Fcw／W)＋g1 Ke／(W＋W0 )＝a2(Fce／W)6 ＋b2(Fce／W)5 ＋…f2(Fce／W)＋g2 但し、Ｋｗ 、Ｋｅ ：圧縮変形のミル定数 Ｆｃｗ、Ｆｃｅ：クラウニングシリンダ位置での荷重計
算値 Ｗ ：板幅 Ｗ0 ：板幅補正係数 前記の計算により得られたミル定数Ｋｗ、Ｋｅよ
り板幅中央部の（クラウニングシリンダの位置）の補
正量を計算する。 δｗ ＝ Ｆｃｗ／Ｋｗ δｅ ＝ Ｆｃｅ／Ｋｅ 板幅方向補正量の計算する。板幅中央部の補正量と
隣接するクラウニングシリンダ〜、〜位置での
補正量は次式で表される。 δｗ ＝ δｗ ＝ α2 δｗ δｗ ＝ δｗ ＝ α2 δｗ δｗ ＝ δｗ ＝ α2 δｗ δｅ ＝ δｅ ＝ α2 δｅ δｅ ＝ δｅ ＝ α2 δｅ δｅ ＝ δｅ ＝ α2 δｅ α2 、β2 、γ2 は板幅方向の補正比で板幅の関数とし
て表される（図５参照）。 上記の補正量δｅ〜とδｗ〜が、圧縮変形
のための補正量であり、この補正量に応じた締込み量を
クラウニングシリンダ１２（〜の入側および出側）
に出力させる。
である。 (a) 圧縮変形の補正方法 圧下シリンダ３のロードセルで検出した荷重より、
クラウニングシリンダ１２の幅方向〜の各位置で
の、入側と出側の反力を計算する。 Ｆｃｗ＝ａ1 Ｐｗ＋ｂ1 Ｐｅ Ｆｃｅ＝ａ2 Ｐｗ＋ｂ2 Ｐｅ 但し、Ｆｃｗ：入側クラウニングシリンダ位置での荷重
計算値 Ｆｃｅ：出側クラウニングシリンダ位置での荷重計算値 Ｐｗ ：レベラ入側圧下シリンダ３のロードセル荷重
（実測値） Ｐｅ ：レベラ出側圧下シリンダ３のロードセル荷重
（実測値） ａ１ ：荷重換算係数 ａ２ ：荷重換算係数 ｂ１ ：荷重換算係数 ｂ２ ：荷重換算係数 前記荷重計算値Ｆｃｗ、Ｆｃｅより圧縮変形のミル
定数を計算する。圧縮変形のミル定数測定値を図４に示
す。単位幅当たりの圧縮変形ミル定数は、単位幅当たり
の荷重の関数として表される。 計算式 KW／(W＋W0 )＝a1(Fcw／W)6 ＋b1(Fcw／W)5 ＋…f1(Fcw／W)＋g1 Ke／(W＋W0 )＝a2(Fce／W)6 ＋b2(Fce／W)5 ＋…f2(Fce／W)＋g2 但し、Ｋｗ 、Ｋｅ ：圧縮変形のミル定数 Ｆｃｗ、Ｆｃｅ：クラウニングシリンダ位置での荷重計
算値 Ｗ ：板幅 Ｗ0 ：板幅補正係数 前記の計算により得られたミル定数Ｋｗ、Ｋｅよ
り板幅中央部の（クラウニングシリンダの位置）の補
正量を計算する。 δｗ ＝ Ｆｃｗ／Ｋｗ δｅ ＝ Ｆｃｅ／Ｋｅ 板幅方向補正量の計算する。板幅中央部の補正量と
隣接するクラウニングシリンダ〜、〜位置での
補正量は次式で表される。 δｗ ＝ δｗ ＝ α2 δｗ δｗ ＝ δｗ ＝ α2 δｗ δｗ ＝ δｗ ＝ α2 δｗ δｅ ＝ δｅ ＝ α2 δｅ δｅ ＝ δｅ ＝ α2 δｅ δｅ ＝ δｅ ＝ α2 δｅ α2 、β2 、γ2 は板幅方向の補正比で板幅の関数とし
て表される（図５参照）。 上記の補正量δｅ〜とδｗ〜が、圧縮変形
のための補正量であり、この補正量に応じた締込み量を
クラウニングシリンダ１２（〜の入側および出側）
に出力させる。
【００２１】(b) 横撓み変形の補正方法 矯正される板材の板幅Ｗの範囲で反力が等分分荷重であ
ると仮定する。上フレーム１の撓みをδ１、下フレーム
１１の撓みをδ１１とすると、合計の撓みδは図６下段
のように表される。上記の仮定のもとでつぎの関係が成
立する。 ・フレームの撓み量δは反力Ｆに正比例する。 ・フレームの撓み量δは板中央に対して左右対称とな
る。 ・各位置ｉでの撓み量δｉは反力が変化しても一定の比
となる。 ・上フレームの撓みと下フレームの撓みの比は一定の比
となる。 以上より、次式が成立する。 δ ： δ ： δ ： δ ：１：α1 ：β1 ：γ1 δ ： δ ： δ ： δ ：１：α1 ：β1 ：γ1 上下フレーム１、１１の撓み量δｗ’は、次式で求め
られる。 δｗ’＝（δ1 ＋δ11）＝ｋδ11 α1 、β1 、γ1 、ｋは板幅の関数として表される（図
７参照）。上記前提に基づき、横撓み変形の補正方法を
説明する。 フレームに撓みセンサー３１にて上部フレーム１ま
たは下部フレーム１１の撓みを計測する。 入側下部フレーム撓み ： δ11ｗ 出側下部フレーム撓み ： δ12ｅ 上下フレームの撓み補正量を計算する。 δｗ’＝ｋδ11Ｗ δｅ’＝ｋδ11ｅ δｗ’＝δｗ’＝α2 δｗ’ δｅ’＝δｅ’＝α2 δｅ’ δｗ’＝δｗ’＝β2 δｗ’ δｅ’＝δｅ’＝β2 δｅ’ δｗ’＝δｗ’＝γ2 δｗ’ δｅ’＝δｅ’＝γ2 δｅ’ 上記の補正量δｅ’〜’とδｗ’〜’が横
撓み変形のための補正量であり、この補正量に応じた締
込み量をクラウニングシリンダ１２（〜の入側およ
び出側）に出力させる。
ると仮定する。上フレーム１の撓みをδ１、下フレーム
１１の撓みをδ１１とすると、合計の撓みδは図６下段
のように表される。上記の仮定のもとでつぎの関係が成
立する。 ・フレームの撓み量δは反力Ｆに正比例する。 ・フレームの撓み量δは板中央に対して左右対称とな
る。 ・各位置ｉでの撓み量δｉは反力が変化しても一定の比
となる。 ・上フレームの撓みと下フレームの撓みの比は一定の比
となる。 以上より、次式が成立する。 δ ： δ ： δ ： δ ：１：α1 ：β1 ：γ1 δ ： δ ： δ ： δ ：１：α1 ：β1 ：γ1 上下フレーム１、１１の撓み量δｗ’は、次式で求め
られる。 δｗ’＝（δ1 ＋δ11）＝ｋδ11 α1 、β1 、γ1 、ｋは板幅の関数として表される（図
７参照）。上記前提に基づき、横撓み変形の補正方法を
説明する。 フレームに撓みセンサー３１にて上部フレーム１ま
たは下部フレーム１１の撓みを計測する。 入側下部フレーム撓み ： δ11ｗ 出側下部フレーム撓み ： δ12ｅ 上下フレームの撓み補正量を計算する。 δｗ’＝ｋδ11Ｗ δｅ’＝ｋδ11ｅ δｗ’＝δｗ’＝α2 δｗ’ δｅ’＝δｅ’＝α2 δｅ’ δｗ’＝δｗ’＝β2 δｗ’ δｅ’＝δｅ’＝β2 δｅ’ δｗ’＝δｗ’＝γ2 δｗ’ δｅ’＝δｅ’＝γ2 δｅ’ 上記の補正量δｅ’〜’とδｗ’〜’が横
撓み変形のための補正量であり、この補正量に応じた締
込み量をクラウニングシリンダ１２（〜の入側およ
び出側）に出力させる。
【００２２】(c) 前記(a) で得られた締込み量と前記
(b) で得られた締込み量を合算し、この合計締込み量
を被矯正板のかみ込みから尻抜けまでの間、各クラウニ
ングシリンダ１２に締込ませて、圧縮変形と横撓み変形
を解消する。
(b) で得られた締込み量を合算し、この合計締込み量
を被矯正板のかみ込みから尻抜けまでの間、各クラウニ
ングシリンダ１２に締込ませて、圧縮変形と横撓み変形
を解消する。
【００２３】本発明による制御結果を次表に示す。板幅
方向の圧下量偏差は0.2 mm以内であり、十分な補正効果
を達成している。これにより板幅方向の圧下量不均一に
より生じる条切り後の反りに対しても大きな効果が期待
できる。また、従来試行錯誤的に決定したクラウニング
補正量を、本発明により自動的に求めることができ、こ
れにより鋼種、板厚、板幅、圧下量ごとにテーブル値と
して補正量を持つ必要がなくなった。下表において、テ
スト材は、材質40K で、板厚は、NO. １〜７が４０mm、
NO.８〜１２が２２mmである。 表 圧 下 量 テスト材 噛 み 止 め 深 さ 入側 出側 板幅 ＷＳ 中央 ＤＳ ＭＡＸ ＭＩＮ 差 39.0 40.0 1360 0.0 0.0 0.0 38.0 40.0 1360 0.0 0.0 0.0 36.0 39.9 1360 2.6 2.5 2.5 2.6 2.5 0.1 37.0 39.9 1360 1.4 1.3 1.3 1.4 1.3 0.1 36.0 40.0 4340 2.3 2.4 2.4 2.4 2.3 0.1 39.0 40.0 4340 0.0 0.0 0.0 39.0 40.3 3250 0.0 0.0 0.0 16.5 22.0 1530 4.3 4.4 4.3 4.4 4.3 0.1 18.5 22.0 1530 3.2 3.1 3.1 3.2 3.1 0.1 16.5 22.0 4000 3.7 3.6 3.6 3.7 3.5 0.2 18.5 22.0 4000 1.4 1.3 1.4 1.4 1.3 0.1 16.5 22.0 3060 3.9 3.8 3.8 3.9 3.8 0.1
方向の圧下量偏差は0.2 mm以内であり、十分な補正効果
を達成している。これにより板幅方向の圧下量不均一に
より生じる条切り後の反りに対しても大きな効果が期待
できる。また、従来試行錯誤的に決定したクラウニング
補正量を、本発明により自動的に求めることができ、こ
れにより鋼種、板厚、板幅、圧下量ごとにテーブル値と
して補正量を持つ必要がなくなった。下表において、テ
スト材は、材質40K で、板厚は、NO. １〜７が４０mm、
NO.８〜１２が２２mmである。 表 圧 下 量 テスト材 噛 み 止 め 深 さ 入側 出側 板幅 ＷＳ 中央 ＤＳ ＭＡＸ ＭＩＮ 差 39.0 40.0 1360 0.0 0.0 0.0 38.0 40.0 1360 0.0 0.0 0.0 36.0 39.9 1360 2.6 2.5 2.5 2.6 2.5 0.1 37.0 39.9 1360 1.4 1.3 1.3 1.4 1.3 0.1 36.0 40.0 4340 2.3 2.4 2.4 2.4 2.3 0.1 39.0 40.0 4340 0.0 0.0 0.0 39.0 40.3 3250 0.0 0.0 0.0 16.5 22.0 1530 4.3 4.4 4.3 4.4 4.3 0.1 18.5 22.0 1530 3.2 3.1 3.1 3.2 3.1 0.1 16.5 22.0 4000 3.7 3.6 3.6 3.7 3.5 0.2 18.5 22.0 4000 1.4 1.3 1.4 1.4 1.3 0.1 16.5 22.0 3060 3.9 3.8 3.8 3.9 3.8 0.1
【００２４】以上の説明は上フレーム１と上ロールフレ
ーム４との間に、油圧クラウニングシリンダ１２を配置
した例であるが、この油圧クラウニングシリンダ１２を
下フレーム１０と下ロールフレームとの間に配置しても
よく、また、上フレームと上ロールフレーム及び下フレ
ームと下ロールフレームの両方に配置してもよい。
ーム４との間に、油圧クラウニングシリンダ１２を配置
した例であるが、この油圧クラウニングシリンダ１２を
下フレーム１０と下ロールフレームとの間に配置しても
よく、また、上フレームと上ロールフレーム及び下フレ
ームと下ロールフレームの両方に配置してもよい。
【００２５】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、上下のフレー
ムの撓みだけでなく、上下矯正ロールと上下バックアッ
プと上下ロールフレーム、さらにクラウニングシリンダ
の圧縮変形も考慮に入れて、それらの変形を解消するよ
うにクラウニングシリンダを締込むので、矯正材の板幅
方向の圧化量差を最少化することができる。請求項２の
発明によれば、各クラウニングシリンダのクラウニング
補正量を個別に自動的に求めることができるので、鋼種
や板厚、板幅、圧下量ごとのテーブル値を持つ必要がな
く、正確な補正ができ、それにより平坦度の高い矯正を
実施できる。
ムの撓みだけでなく、上下矯正ロールと上下バックアッ
プと上下ロールフレーム、さらにクラウニングシリンダ
の圧縮変形も考慮に入れて、それらの変形を解消するよ
うにクラウニングシリンダを締込むので、矯正材の板幅
方向の圧化量差を最少化することができる。請求項２の
発明によれば、各クラウニングシリンダのクラウニング
補正量を個別に自動的に求めることができるので、鋼種
や板厚、板幅、圧下量ごとのテーブル値を持つ必要がな
く、正確な補正ができ、それにより平坦度の高い矯正を
実施できる。
【図１】本発明におけるクラウニング装置の概略構成と
撓み等の要素の正面からみた説明図である。
撓み等の要素の正面からみた説明図である。
【図２】本発明におけるクラウニング装置の概略構成と
撓み等の要素の側面からみた説明図である。
撓み等の要素の側面からみた説明図である。
【図３】本発明のクラウニング装置における制御ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】圧縮変形のミル定数測定値のグラフである。
【図５】板幅方向の補正比のグラフである。
【図６】上フレーム１の撓みと下フレーム１１の撓みの
関係説明図である。
関係説明図である。
【図７】板幅方向の補正比のグラフである。
【図８】本発明が適用されるローラレベラーの左半分の
要部正面図である。
要部正面図である。
【図９】同ローラレベラーの要部側面図である。
【図１０】クラウニングシリンダ１２まわりの拡大側面
図である。
図である。
【図１１】クラウニングシリンダ１２の説明図である。
１ 上フレーム ４ 上ロールフレーム ６ 上部矯正ロール ８ 下部矯正ロール １１ 下フレーム １２ 油圧式クラウニングシリンダ ２０ 位置検出センサ ３０ コントローラ ３１ 撓み検出センサ ３３ 圧力検出器
Claims (2)
- 【請求項１】上フレームと、該上フレームを圧下する圧
下シリンダと前記上フレームに吊下げられた上ロールフ
レームと、該上フレームと前記上フレームとの間に、幅
方向に複数本取付けられたクラウニングシリンダと、前
記上ロールフレームに支持された上部矯正ロールとその
上バックアップロールと、下フレームと、該下フレーム
上に設置された下ロールフレームと、該下ロールフレー
ムに支持された下部矯正ロールとその下バックアップロ
ールとを備えたローラレベラにおいて、矯正すべき板材
が上下矯正ロールの間に入った時に、(a) 前記上部矯正
ロール、上バックアップロールおよび上ロールフレーム
の圧縮変形と、前記下部矯正ロール、下バックアップロ
ールおよび下ロールフレームの圧縮変形と、前記クラウ
ニングシリンダの圧縮変形をそれぞれ求め、これらの圧
縮変形を解消するに必要な前記個々のクラウニングシリ
ンダの必要絞込み量を算出し、(b) 前記上フレームおよ
び下フレームの撓み量を検出し、この撓み量から矯正反
力を算出し、この矯正反力に基づき、前記撓み量を解消
するに必要な前記個々のクラウニングシリンダの必要締
込み量を算出し、(c) 前記両必要締込み量の合計値に基
づいて個々のクラウニングシリンダを締込み制御するこ
とを特徴とするローラレベラーのクラウニング補正方
法。 - 【請求項２】上フレームと、該上フレームを圧下する圧
下シリンダと前記上フレームに吊下げられた上ロールフ
レームと、該上フレームと前記上フレームとの間に、幅
方向に複数本取付けられたクラウニングシリンダと、前
記上ロールフレームに支持された上部矯正ロールとその
上バックアップロールと、下フレームと、該下フレーム
上に設置された下ロールフレームと、該下ロールフレー
ムに支持された下部矯正ロールとその下バックアップロ
ールとを備えたローラレベラにおいて、コントローラ
と、前記上フレームまたは下フレームに取付けられた、
横撓みを検出する撓み検出センサと、圧下シリンダ、ク
ラウニングシリンダ、上ロールフレーム、上バックアッ
プロール、上部矯正ロール、下部矯正ロール、下バック
アップロールおよび下ロールフレームの圧縮変形をそれ
ぞれ検出するロードセルと、前記クラウニングシリンダ
に接続された油圧回路に介装された制御弁とを備え、前
記コントローラは、前記撓み検出センサの検出値に基づ
き上フレームと下フレームの横撓みの補正に必要なクラ
ウニングシリンダの締込み量を算出し、前記各ロードセ
ルの検出値に基づき、上部矯正ロール、上バックアップ
ロール、上ロールフレーム、下部矯正ロール、下バック
アップロールおよび下ロールフレームの圧縮変形の補正
に必要なクラウニングシリンダの締込み量を算出し、前
記両締込み量を達成するように前記制御弁を開閉制御す
ることを特徴とするローラレベラーのクラウニング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13954199A JP3443036B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | ローラレベラーのクラウニング補正方法およびクラウニング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13954199A JP3443036B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | ローラレベラーのクラウニング補正方法およびクラウニング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000326012A true JP2000326012A (ja) | 2000-11-28 |
| JP3443036B2 JP3443036B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=15247679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13954199A Expired - Lifetime JP3443036B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | ローラレベラーのクラウニング補正方法およびクラウニング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3443036B2 (ja) |
Cited By (10)
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| CN102649132A (zh) * | 2011-02-24 | 2012-08-29 | 钢铁普蓝特克股份有限公司 | 辊式矫直机以及金属板的矫正方法 |
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-
1999
- 1999-05-20 JP JP13954199A patent/JP3443036B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN114505371B (zh) * | 2021-12-29 | 2024-03-08 | 泰安华鲁锻压机床有限公司 | 一种长板材生产用矫平机 |
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| JP3443036B2 (ja) | 2003-09-02 |
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