JP2001113309A

JP2001113309A - 圧延機用ルーパー

Info

Publication number: JP2001113309A
Application number: JP29481399A
Authority: JP
Inventors: Masanori Takahashi; 昌範高橋; Shinji Takaoka; 真司高岡; Akio Adachi; 明夫足立; Ichiro Takeshi; 伊知郎竹士; Takayoshi Komatsu; 隆義小松
Original assignee: Nakayama Steel Works Ltd; Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Nakayama Steel Works Ltd; Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2001-04-24
Anticipated expiration: 2019-10-18
Also published as: JP3049248B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ロールの変位等を高速度かつ高精度にコント
ロールすることによって圧延中のストリップの弛みを適
切に除去し得る圧延機用ルーパーを提供する。【解決手段】圧延機間に設けられ、ストリップにロー
ルを接触させてその弛みをとる圧延機用ルーパー１０に
おいて、上記のロールを油圧シリンダー２０によって変
位させることとし、そのための作動油の供給系３０に、
一方のみを使用するかまたは他方を使用するかを選択で
きるように、第一サーボ弁３１および第二サーボ弁３２
を並列に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】請求項に係る発明は、薄板
（ストリップ）を圧延する際にそのストリップの弛みを
とるべく、圧延機の間に設けられてストリップ表面にロ
ールを接触させる形式の圧延機用ルーパーに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】薄板の圧延は、並べて配置された複数ス
タンドの圧延機間に帯状の板（ストリップ）を通すこと
によって行われる。板厚が減少するごとに長さが増すの
で、ストリップは、圧延速度をそれぞれ適切に設定され
た複数の圧延機間を順次スピードを上げながら通過す
る。ただし実際には、各圧延機において圧延速度をつね
に適切に保てるわけではないので、隣接する圧延機間に
おいてストリップに弛みが発生し得ることになる。

【０００３】ストリップの弛みを放置しておくと、板が
蛇行したり、折れ曲がった状態で圧延機に入るいわゆる
三重がみが発生したりする可能性もある。そのような不
都合を防止する一手段として、一般的には図４のよう
に、隣接する圧延機１・２の間にルーパー（圧延機用ル
ーパー）１０が設けられる。ルーパー１０は、回転自在
なロール１１（または同等の物）を先端部分に備え、そ
のロール１１を適宜に変位（図中の仮想線を参照）させ
てストリップｘに押し付けることにより、圧延機１・２
間においてそのストリップｘの弛みをなくし、適切な張
力を与える。

【０００４】圧延機用ルーパーは、ロールを変位させる
手段により、電動機（モータ）を駆動源とする電動ルー
パーと、油圧シリンダーを駆動源とする油圧ルーパーと
に概ね分類される。いずれのルーパーにおいても、スト
リップに適切な張力を付与するには、その弛みに応じて
ロールの変位等が適切にコントロールされる必要があ
る。そのため、前者の場合には、適切な制御手段によっ
て電動機がコントロールされ、後者の場合には、各油圧
シリンダーあたり１台のサーボバルブによって当該シリ
ンダーへの油圧作動油の供給量がコントロールされてい
る。後者の手段については、関連技術が特開昭５５−６
１３０５号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の圧
延機用ルーパーには、つぎのような点に課題がある。す
なわち、イ) 電動機をロールの変位手段とする電動ルー
パーは、一般に、ロールを高速度で変位させることが難
しい。電動機による比較的低トルクの回転を、機械式の
動作変換手段を介して減速しながら往復直線動作に変換
し、ロールを変位させるからである。さらに電動ルーパ
ーは、電動機や駆動系の慣性が大きいために、応答が遅
く加減速に時間がかかる。動作変換にともなって摩擦等
の機械的損失が伴うという点も、ロールを高精度に円滑
に変位させるうえで不利である。

【０００６】ロ) ロールの変位のために各１台のサーボ
弁によって油圧シリンダーに作動油を送るものでは、変
位の精度と高速性とを両立させることが難しい。サーボ
弁の容量が小さい場合には、ロールの変位を高精度にコ
ントロールできるものの、ストリップの弛みに追従させ
てロールを高速度で変位させることができず、逆にサー
ボ弁の容量が大きい場合には、ロールを高速度で変位さ
せることはできるが、その変位を高精度にコントロール
することが不可能だからである。

【０００７】請求項の発明は、ロールの変位等を高速度
かつ高精度にコントロールすることによって上記の課題
を解決し、圧延中のストリップの弛みを適切に除去し得
る圧延機用ルーパーを提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した圧延
機用ルーパーは、圧延機間に設けられ、ストリップ（つ
まり圧延される薄板）にロール（または、ストリップに
接触しながらその表面に擦り傷を生じさせない同等の
物）を接触させてその弛みをとる圧延機用ルーパーにお
いて、上記のロールを流体圧式のアクチュエータ（油圧
シリンダーや油圧モータなど）によって変位させること
とし、そのための作動流体の供給系に、一方のみを使用
するかまたは他方を（他方のみもしくは双方を）使用す
るかを選択できるように、第一および第二のサーボ弁を
並列に配置したことを特徴とする。

【０００９】この圧延機用ルーパーでは、流体圧力によ
って大きな力を出しやすい流体圧式のアクチュエータを
使用してロールを変位させるので、電動機による場合の
ような機械式の動作変換をする必要がない。そのため、
低慣性であるうえ、動作の減速や機械的損失を伴うこと
なく、ロールを高速かつ高精度に変位させることができ
る。

【００１０】またこのルーパーの場合、上記アクチュエ
ータのための作動流体の供給系に二つのサーボ弁を並列
に配置し、一方のみを使用するか他方を使用するかを選
択可能にしたので、ロールの変位について精度と高速性
とを両立させることが可能である。ストリップの弛みに
ついて目標状態との差が少ないときには、定格流量の限
られた一方のサーボ弁のみでアクチュエータを高精度に
動作させ、目標状態との差が大きいときには他方のサー
ボ弁を使用して、多量の作動流体によりアクチュエータ
を高速度で動作させ得るからである。

【００１１】以上により、このルーパーは、ロールを高
速度にも高精度にも変位させることができ、圧延中、圧
延機間のストリップの弛みを適切に除去することが可能
である。弛みが除去されると、板（ストリップ）が蛇行
したり三重がみを起こしたりする不都合が防止される。

【００１２】請求項２に記載の圧延機用ルーパーは、と
くに、第一サーボ弁の定格流量を第二サーボ弁の定格流
量よりも小さいものとし、前者のみを使用するか後者を
も同時に（つまり双方を）使用するかを選択できるよう
にしたことを特徴とする。

【００１３】このルーパーの場合は、二つのサーボ弁の
みにより、ロールの動作についてとくに高精度な制御か
らとくに高速度の制御まで行うことができる。目標状態
との差が小さいときには、定格流量の小さい側である第
一サーボ弁のみによってアクチュエータを細やかに動作
させ、当該差が大きいときには第一・第二の双方のサー
ボ弁を同時に使用して多量の作動流体をアクチュエータ
に供給し、ロールを高速度で動作させるからである。

【００１４】弛みが大きいとき双方のサーボ弁を同時に
使用するので、サーボ弁１台あたりの定格流量をさほど
大きくしなくとも多量の作動流体を供給することができ
る。したがって、サーボ弁として特別に大型・高額なも
のを必要としないことになり設備コストを抑制できる。

【００１５】請求項３に記載の圧延機用ルーパーは、と
くに、・ストリップに対するロールの接触荷重（押付け荷
重）について制御偏差（ｖ_i（またはｖ_e）、目標値と制
御量との差）をとり、・第一サーボ弁（３１）による流量（Ｑ₃₁、アクチュ
エータに対し単位時間あたりに供給する作動流体の量）
は制御偏差（ｖ_i）に応じて増加させ（つまりゼロから
の制御偏差の増加に合わせて流量Ｑ₃₁をゼロから順に最
大定格値まで増やす）、・第二サーボ弁（３２）による流量（Ｑ₃₂、上記と同
じく、アクチュエータに対し単位時間あたりに供給する
作動流体の量）は、制御偏差（ｖ_i）の小さい（絶対値
が小さい）部分に設定した不感帯域（−ｘ_p≦ｖ_i≦ｘ_p
の範囲）でゼロに保たせ、不感帯域を越えた部分におい
て制御偏差（ｖ_i）に応じて増加させる（つまり当該部
分からの制御偏差ｖ_iの増加に合わせて流量Ｑ₃₂をゼロ
から順に最大定格値まで増やす）ことを特徴とする。上記の接触荷重は、荷重センサー
（ロードセル等）によって検出される当該荷重そのもの
でなくとも、圧力センサー等にて検出されるアクチュエ
ータの流体圧力等に置き換えることも可能である。な
お、上記で括弧内に示した符号は図１〜図３の例におけ
るものである。

【００１６】このルーパーでは、ストリップの弛みをス
トリップ・ロール間の接触荷重によって判断し、接触荷
重についての制御偏差（目標値−制御量）に応じてサー
ボ弁による流量を増加させる。制御偏差がゼロでないと
き、第一サーボ弁等による作動油の供給を受けて、実際
の接触荷重（制御量）が目標値に近くなるようアクチュ
エータが制御される。具体的には、まず圧延機間で弛み
が生じてストリップの張力が低くなったときには、上記
の接触荷重が下がって制御偏差が＋（正の値）になるの
で、サーボ弁の流量が増し、ロールをストリップに押し
付けるようにアクチュエータが動作する。逆に、弛みが
なくなってストリップの張力が高くなったときには、実
際の接触荷重が上がって制御偏差が−（負の値）になる
ので、サーボ弁が逆向きに作動流体を流してアクチュエ
ータが上記と逆向きに動作する。このような制御によ
り、圧延機間のストリップはつねに適切な張力で張ら
れ、その結果、圧延された板の形状精度が好ましいもの
となる。

【００１７】第一サーボ弁については上記の制御偏差に
応じて流量が増加するのに対し、第二サーボ弁について
は、制御偏差の小さい部分に不感帯域を有していて、不
感帯域を越える制御偏差が生じたときはじめて流量がゼ
ロ以上になり増加を始める。そのため、制御偏差が小さ
い場合には、その制御偏差の大きさに応じた量の作動流
体を第一サーボ弁のみがアクチュエータに供給し、制御
偏差が大きい（上記の不感帯域を超える）場合には、第
一サーボ弁および第二サーボ弁がともに作動流体をアク
チュエータに供給する。制御偏差が増すと第一サーボ弁
の流量は最大定格値に達し、それのみでは、アクチュエ
ータを迅速に動作させるに十分な流量を供給できなくな
るが、不感帯域を超えた範囲ではこのようにして第二サ
ーボ弁が同時に機能するため、制御偏差がかなり大きい
場合にも、十分な流量をアクチュエータに供給すること
が可能である。

【００１８】なお、制御偏差の小さい範囲でアクチュエ
ータの動作を高精度に制御するためには、上述したよう
に、第一サーボ弁として定格流量の小さいものを使用す
るのが好ましい。また、第一サーボ弁の流量が最大定格
値に達した時点でアクチュエータへの供給流量の増加が
停止する（一時的にいわば頭打ちになる）ことを避ける
ためには、第二サーボ弁の不感帯域を第一サーボ弁の流
量が最大定格値に達するまでの部分に限定して設けてお
くのがよい。

【００１９】請求項４に記載の圧延機用ルーパーは、請
求項３のルーパーにおいて、圧延の開始当初に限って
は、上記したロールの接触荷重に代えて、ロールの位置
について制御偏差をとる（その制御偏差に応じて上記と
同様に第一および第二サーボ弁における各流量を増加さ
せる）ことを特徴とする。

【００２０】圧延の開始当初、すなわち圧延機間にスト
リップの先端部分を通してそのストリップに対する圧延
を開始した直後は、圧延の進行が定常状態に入った時期
とは違って、ストリップに多少の弛みをもたせるのが一
般的である。その時期には、各圧延機において圧延速度
が安定しないため、圧延機間のストリップに長さのゆと
りをもたせ、過剰な張力の発生を防止する必要があるか
らである。つまりその時期には、ストリップに一定の張
力をもたせることよりも、圧延機間のストリップに一定
長さのゆとりを持たせること、つまり、ストリップを掛
けるロールを一定位置に配置することが重要である。

【００２１】このルーパーは、圧延の開始当初にはロー
ルの位置について制御偏差をとり、その制御偏差に応じ
て、請求項３の場合と同様に第一および第二のサーボ弁
における各流量を増加させる。ロールの位置について制
御偏差をとるということは、ロールの位置について目標
値を定めるとともに実際の位置（制御量）を知り、両者
の差を制御偏差としてこれをゼロにすべく制御すること
をさす。制御量としてのロールの位置を知るためには、
適切な位置センサーを使用すればよい。

【００２２】制御偏差（の絶対値）が小さい（実際のロ
ールの位置が目標の位置に近い）場合には、第一サーボ
弁のみにて作動流体の供給を受けることによりアクチュ
エータが高精度に動作し、制御偏差が大きい（実際のロ
ールの位置が目標の位置と大きく離れている）場合に
は、第一・第二の両サーボ弁にて作動流体の供給を受け
ることによりアクチュエータが高速度で動作する。この
ため、圧延の開始当初には、あらかじめ設定された長さ
のゆとりが適切かつ迅速にストリップに付与されること
になり、各圧延機の速度が安定しないその時期にも、ト
ラブルのない円滑な圧延が可能になる。

【００２３】なお、ロールの位置について制御偏差をと
るのは圧延の開始当初に限り、圧延の進行が定常状態に
入った時点では、このルーパーでも、ストリップに対す
るロールの接触荷重について制御偏差をとる。定常的な
運転状態では圧延機の速度が安定しているためストリッ
プの長さのゆとりが小さくてもよいほか、ストリップの
端部以外の部分では、圧延材の板幅や板厚について精度
を高く保つべく、ストリップにつねに適切な張力を付与
することが重要だからである。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１〜図４に発明の実施について
の一形態を示す。図１は、図４に示す圧延機用ルーパー
１０における油圧シリンダー２０の作動油供給系３０を
示す系統図である。図２は、図１中のサーボ弁３１・３
２に対する制御系４０を示すブロック線図、図３は、作
動油供給系３０および制御系４０によって実現されるサ
ーボ弁３１・３２の流量特性等を示す線図である。また
図４は、圧延機用ルーパー１０等を全体的に示す側面図
である。

【００２５】圧延機用ルーパー１０は、図４のように圧
延機１・２間に設けられる。圧延機１・２は、ストリッ
プｘ（鋼板）の熱間仕上げ圧延機として配置された隣接
の２スタンドである。圧延機１は、バックアップロール
１ｂをそれぞれ備える一対のワークロール１ａによって
ストリップｘを圧延し、下流側の圧延機２も、同様にワ
ークロール２ａとバックアップロール２ｂとの作用によ
ってストリップｘを圧延する。ルーパー１０は、そのよ
うに圧延機１・２間を送られるストリップｘに先端のロ
ール１１を押し付けることにより、ストリップｘの弛み
をなくして円滑な圧延を実現する手段である。

【００２６】圧延機用ルーパー１０は、ストリップｘの
幅方向に軸心を有する回転自在なロール１１を、鉛直面
内で揺動し得るレバー１２の先端部に備え、そのレバー
１２を油圧シリンダー２０によって上下に揺動させる構
造のものである。レバー１２とシリンダー２０とのそれ
ぞれは、圧延機１のハウジングに固定したブラケット１
３および１４に対し、鉛直面内で自在に旋回するように
取り付けている。圧延機１・２間のストリップｘに弛み
が生じたとき、ルーパー１０は、油圧シリンダー２０を
伸ばすことによってロール１１を上方へ（たとえば仮想
線の位置へ）変位させ、もってストリップｘを図のよう
に（たとえば実線の位置に）張る作用をなす。

【００２７】ルーパー１０には、レバー１２の回転角度
を検知する角度センサー（図示せず）をレバー１２とブ
ラケット１３との間に設けているほか、作動油の圧力を
検知する圧力センサー（図示せず）をシリンダー２０の
油圧供給経路内に付属させている。レバー１２の角度を
検知するのは、ロール１１の位置、つまり基準位置（図
４の実線の位置）からの変位量を知って、圧延機１・２
間のストリップｘの長さのゆとり（ロール１１を変位さ
せなければ弛むはずの量）を知り、それが適切になるよ
うにフィードバック制御を行うためである。また作動油
の圧力を検知するのは、その圧力によって、ストリップ
ｘに対するロール１１の接触荷重（押付け力）を知り、
やはりそれが適切になるようにフィードバック制御を行
うためである。たとえば接触荷重が低いときは、ロール
１１の押し付けが不足であってストリップｘがまだ弛み
気味であるので、シリンダー２０を伸ばしてロール１１
の押付け力を増す。なお、ストリップｘに対するロール
１１の接触荷重を知るためには、上記の圧力センサーの
ほか、レバー１２に荷重センサー（ロードセル等。図示
せず）を取り付けるのもよい。

【００２８】圧延機１・２等にストリップｘの先端を通
して圧延を開始した当初は、ルーパー１０は、上記した
角度センサーを利用して、ロール１１の位置（基準位置
からの変位量）が所定の値（目標値）になるように油圧
シリンダー２０をコントロールする。圧延の開始当初は
圧延機１・２等の速度が不安定であること等から、圧延
機１・２の間のストリップｘにも相当量の長さのゆとり
を持たせるのが好ましいからである。しかし、圧延機１
・２等の運転が定常状態に入ったのちは、通板速度が安
定するほか、ストリップｘの厚みなど形状的な精度を高
める必要もあることから、角度センサーではなく上記の
圧力センサーを利用して、ストリップｘに対するロール
１１の接触荷重が所定の値（目標値）になるよう油圧シ
リンダー２０をコントロールする。その接触荷重を適切
に保てば、圧延機１・２間のストリップｘの張力を適切
に保持して、好ましい圧延条件を維持し得るからであ
る。したがって、このルーパー１０においては、圧延の
開始当初はロール１１の位置について制御偏差（目標状
態との差）をとり、その後は上記の接触荷重について制
御偏差をとって、油圧シリンダー２０を操作するわけで
ある。

【００２９】油圧シリンダー２０によるロール１１の動
作（所定の位置への動作、または所定の荷重を発揮する
までの動作）は、速やかであるとともに正確である必要
がある。速やかでなければならないのは、ストリップｘ
が高速度で送られることに基づいて、その弛みが極めて
短時間のうちに発生しまたは大きく変動する可能性があ
るからである。正確でなければならないのは、ストリッ
プｘに対するロール１１の押付け力がもし不適切なら、
すでにかなり薄くなっているストリップｘに不適当な伸
びをもたらし、板幅や板厚の精度を悪化させてしまう恐
れがあるからである。

【００３０】ロール１１の動作について高速性と正確さ
とを確保するために、ルーパー１０にはつぎのような手
段を講じている。

【００３１】まず図１のように、油圧シリンダー２０に
対する作動油供給系３０において、それぞれ電磁式の第
一サーボ弁３１と第二サーボ弁３２とを並列に配置し
た。供給系３０において作動油は、ポンプ３３により加
圧されて供給管３４に送られたうえ、配管３５または配
管３６（フレキシブルホース３５ａ・３６ａを含む）を
通って、シリンダー２０のうちピストン２２のヘッド側
またはロッド２３側の空間へ供給される。このときシリ
ンダー２０のうち作動油が供給されない側であるロッド
２３側またはピストン２２のヘッド側の作動油は、逆に
配管３６または配管３５から戻り管３７を通ってタンク
３８に戻される。加圧された作動油を供給管３４から配
管３５・３６のどちらへどれだけ供給するかは一般にサ
ーボ弁にてコントロールされるが、この供給系３０で
は、そのために二つのサーボ弁３１・３２を並列に設け
たのである。そして供給管３４と戻り管３７、配管３５
・３６をそれぞれ分岐させ、それら４本の管をいずれの
サーボ弁３１・３２にも接続している。

【００３２】第一サーボ弁３１と第二サーボ弁３２との
間では定格流量（最大限に流し得る流量。最大定格流
量）において差をつけ、前者の定格流量の２〜３倍を後
者の定格流量とした。そして、シリンダー２０の必要動
作量が小さくて正確さが必要な場合には第一サーボ弁３
１のみを使用し、シリンダー２０の必要動作量が大きく
て高速性が必要な場合には、双方のサーボ弁３１・３２
を同時に使用することとした。定格流量の小さい第一サ
ーボ弁３１のみを使用すれば微小範囲での精密な流量制
御が行えてシリンダー２０を正確に動作させ得る一方、
定格流量の大きい第二サーボ弁３２を含めて使用すれ
ば、多量の作動油（両サーボ弁３１・３２による流量の
合計）をシリンダー２０に供給して高速な動作を実現で
きるからである。正確な動作が必要であるのは、前記し
た制御偏差が小さい範囲でシリンダー２０の伸縮量を高
精度にコントロールすべきときであり、高速な動作が必
要であるのは、制御偏差が大きくてシリンダー２０を速
やかに伸縮させるべきときである。

【００３３】第一および第二のサーボ弁３１・３２によ
る作動油流量の制御は、図２に示す制御系４０にしたが
って行うこととしている。すなわち、前述したようにロ
ール１１の位置またはストリップｘに対するロール１１
の接触荷重のいずれかについて、目標値ｖ_dを定めると
ともに制御量（フィードバック信号）ｖ_cを検出し、双
方の差（ｖ_d−ｖ_c）によって制御偏差ｖ_eをとる。ＰＩ
コントローラ４１によって、その制御偏差ｖ_eを増幅し
て等価制御偏差ｖ_iとする一方で積分し、両信号を加算
してリミッター４２に通す。第一サーボ弁３１に対して
は、そのリミッター４２を介して開度指令信号ｖ₀₁を送
るので、サーボ弁３１は、定格流量となるまで偏差ｖ_i
とともに（つまり制御偏差ｖ_eに応じて）作動油流量を
増加させる。増幅した上記の偏差ｖ_iは、−ｘ_p≦ｖ_i≦
ｘ_pの範囲に不感帯域を形成する調節器４３に通し、さ
らに増幅器４４を経由させてリミッター４５に通す。そ
うしてリミッター４５に通した信号を第二サーボ弁３２
の開度指令信号ｖ₀₂とするので、サーボ弁３２は、偏差
ｖ_iの小さい範囲で流量をゼロに保ちながら、それ以上
の範囲では、定格流量となるまで偏差ｖ_iとともに（つ
まり制御偏差ｖ_eに応じて）流量を増加させることにな
る。

【００３４】以上のように制御される各サーボ弁３１・
３２における作動油の流量特性と、図１の供給系３０に
よって油圧シリンダー２０に供給される作動油の合計流
量の変化とは、図３のように示される。すなわち、まず
サーボ弁３１の流量Ｑ₃₁は、制御偏差ｖ_eに比例する等
価制御偏差ｖ_iの上昇とともに増加し、定格流量に達し
たとき以降は一定値になる。またサーボ弁３２の流量Ｑ
₃₂は、偏差ｖ_iが調節器４３（図２）の不感帯域の上限
値ｘ_pになるまではゼロに保たれ、偏差ｖ_iがそれを超え
た時点から、増幅器４４（図２）のゲインＫ_vに応じた
勾配で定格流量にまで増加する。流量Ｑ₃₂が増加を始め
るときの偏差ｖ_i、すなわち調節器４３の不感帯域の上
限値ｘ_pは、流量Ｑ₃₁がサーボ弁３１の定格流量に達す
る時点の値よりも小さく（約半分に）設定している。シ
リンダー２０に供給される流量Ｑ₂₀は流量Ｑ₃₁と流量Ｑ
₃₂との合計であるため、図３（の実線）のように、偏差
ｖ_iの増加に対し不連続な部分も息継ぎ部分も含むこと
なく、サーボ弁３１が定格流量に達するまでスムーズに
増加する。なお、等価制御偏差ｖ_iが負の値をとる場合
の流量Ｑ₃₁、Ｑ₃₂およびＱ₂₀についての線図は、偏差ｖ
_iが正の範囲にある図示の線図とは正負を逆にしたもの
（ｖ_i＝Ｑ＝０である原点に関して点対称）になる。

【００３５】作動油の流量Ｑ₂₀等を図３のように制御す
ると、等価制御偏差ｖ_iが小さい（つまり制御偏差ｖ_eが
小さい）ときは単位時間あたり少量の作動油を供給され
て油圧シリンダー２０は比較的低速で伸縮動作をし、偏
差ｖ_iが大きいときは、多量の作動油を供給されてシリ
ンダー２０は高速度で伸縮する。制御偏差ｖ_eが大きい
ときシリンダー２０は、２台のサーボ弁３１・３２の作
用によって十分な量の作動油の供給を受けて迅速に伸縮
する。そして偏差ｖ_iが小さくなると、定格流量の小さ
いサーボ弁３１のみによってシリンダー２０への流量が
制御される結果、シリンダー２０は高精度に制御され、
動作が正確にコントロールされる。この圧延機用ルーパ
ー１０では、前述のように、圧延の開始当初はロール１
１の位置について制御偏差をとり、その後はストリップ
ｘに対するロール１１の接触荷重について制御偏差をと
るので、ロール１１の位置および接触荷重（押付け力）
のそれぞれが、当該各時期に迅速かつ正確に制御される
ことになる。その結果ルーパー１０は、圧延の開始当初
は圧延機１・２の間のストリップｘに適当な長さのゆと
りを持たせ、定常運転状態になったのちはストリップｘ
の張力を適切に保持して、圧延機１・２等によるストリ
ップｘの圧延をつねに好ましく補助することができる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１に記載した圧延機用ルーパーに
よれば、ロールを高速かつ高精度に変位させ得るため、
圧延機間のストリップの弛みを適切に除去することがで
き、したがって、ストリップが蛇行したり三重がみを起
こしたりする不都合が防止される。ロールを高速かつ高
精度に変位させ得る理由は、第一には、低慣性で大きな
力を出しやすい流体圧式のアクチュエータを使用するの
で、機械式の動作変換が不要であり、動作の減速や機械
的損失が伴わないからである。また第二には、上記アク
チュエータのための作動流体の供給系に二つのサーボ弁
を並列に配置し、ストリップの弛みの量に応じて一方の
みを使用するか他方を使用するかを選択可能にしたから
である。

【００３７】請求項２に記載の圧延機用ルーパーなら、
定格流量の小さい第一サーボ弁のみの使用と第一・第二
の双方のサーボ弁の同時使用とを選択するため、ロール
の動作についてとくに高精度な制御からとくに高速度の
制御まで行うことができる。また、サーボ弁として特別
に大型・高額なものは必要としないため、設備コストを
抑制できるという効果もある。

【００３８】請求項３に記載の圧延機用ルーパーでは、
ストリップ・ロール間の接触荷重についての制御偏差に
応じてサーボ弁を操作するので、ストリップにつねに適
切な張力が付与され、圧延機による圧延が適切に進行す
る。制御偏差が小さい場合には第一サーボ弁のみがアク
チュエータへの作動流体の供給量を制御し、制御偏差が
大きい場合には第一および第二の両サーボ弁が当該供給
量を制御するので、ロールの押付け力をやはり高速かつ
高精度にコントロールすることができる。

【００３９】請求項４の圧延機用ルーパーは、圧延の開
始当初にはロールの位置が好ましくなるようにサーボ弁
を操作するので、あらかじめ設定された適当長のゆとり
がストリップに付与され、この時期にもトラブルのない
円滑な圧延が可能になる。その時期にも、上記と同様に
制御偏差に応じて二つのサーボ弁を選択して使用するの
で、やはり高速かつ高精度なコントロールが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施について一形態を示す図であって、
図４に示す圧延機用ルーパー１０における油圧シリンダ
ー２０の作動油供給系３０を示す系統図である。

【図２】図１中のサーボ弁３１・３２に対する制御系４
０を示すブロック線図である。

【図３】作動油供給系３０および制御系４０によって実
現されるサーボ弁３１・３２等の流量特性を示す線図で
ある。

【図４】圧延機用ルーパー１０等を全体的に示す側面図
である。

【符号の説明】

１・２圧延機１０圧延機用ルーパー１１ロール２０油圧シリンダー（流体圧式のアクチュエータ）３０作動油供給系（作動流体供給系）３１第一サーボ弁３２第二サーボ弁４０制御系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高岡真司兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者足立明夫兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者竹士伊知郎大阪市大正区船町１丁目１番66号株式会社中山製鋼所内 (72)発明者小松隆義大阪市大正区船町１丁目１番66号株式会社中山製鋼所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧延機間に設けられ、ストリップにロー
ルを接触させてその弛みをとる圧延機用ルーパーにおい
て、上記のロールを流体圧式のアクチュエータによって変位
させることとし、そのための作動流体の供給系に、一方
のみを使用するかまたは他方を使用するかを選択できる
ように、第一および第二のサーボ弁を並列に配置したこ
とを特徴とする圧延機用ルーパー。
【請求項２】第一サーボ弁の定格流量を第二サーボ弁
の定格流量よりも小さいものとし、前者のみを使用する
か後者をも同時に使用するかを選択できるようにしたこ
とを特徴とする請求項１に記載の圧延機用ルーパー。
【請求項３】ストリップに対するロールの接触荷重に
ついて制御偏差をとり、第一サーボ弁による流量は制御偏差に応じて増加させ、第二サーボ弁による流量は、制御偏差の小さい部分に設
定した不感帯域でゼロに保たせ、不感帯域を越えた部分
において制御偏差に応じて増加させることを特徴とする
請求項１または２に記載の圧延機用ルーパー。
【請求項４】圧延の開始当初に限っては、上記したロ
ールの接触荷重に代えてロールの位置について制御偏差
をとることを特徴とする請求項３に記載の圧延機用ルー
パー。