JP2005262233A

JP2005262233A - ローラレベラーの零調方法

Info

Publication number: JP2005262233A
Application number: JP2004074833A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yoshii; 誠吉井
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2005-09-29

Abstract

【要約】
【課題】油圧圧下装置を備えたローラレベラーにおいて、零調作業を容易に、精度良く、しかも短時間で行うことができるローラレベラーの零調方法を提供する。
【解決手段】４箇所の油圧シリンダーの圧力を等しく設定できるサーボ弁バイパス回路を設け、零調時に、上下レベリングロール間に零調用ゲージプレートを挟んでサーボ弁バイパス回路を働かせ、４箇所の油圧シリンダーをそれぞれ伸長させた後、各油柱位置を検出し、油柱位置偏差をそれぞれ求め、ロールギャップ偏差があると認識したときには、４箇所の油圧シリンダーの基準油柱位置を変更するか、対応する電動圧下装置の圧下位置を変更する。
【選択図】図４

Description

本発明は、厚鋼板あるいは薄鋼板等の金属板を熱間もしくは冷間で平坦に矯正するローラレベラーの零調方法に関する。

一般的なローラレベラーは、図１に示すように上下作業ロール（以下、上下レベリングロール６、６という）が千鳥状に配置され、上方のロール群を下方のロール群に対して所定位置にセットし、上下レベリングロール６、６間に金属板Ｍを通すことで繰返し曲げ変形を与えて平坦な形状に矯正する。

その際、ローラレベラーでは、４箇所の位置（金属板長手方向２箇所×金属板幅方向２箇所）に設けた圧下装置を働かせ、金属板Ｍに応じた必要なロール押し込み量（金属板Ｍを間に挟んだ状態から上下レベリングロール６、６を押し込んだ量）に設定するが、零調が不十分であると、平坦な形状が得られない結果となる。

ロール押し込み量は、金属板Ｍの板厚、板幅や材質（強度）によって決まっているが、上下レベリングロール６、６間の間隔（以下、ロールギャップともいう）は、ローラレベラーを使用する過程で生じるロール摩耗や機械ガタの進行等によって変化していく。このため、ローラレベラーでは、ある頻度で零調を行う必要がある。

一般的なローラレベラーの零調方法としては、図２に示すように、上下レベリングロール６、６間に零調用ゲージプレート１を挟み、所定の荷重を掛けて機械的なガタを無くした状態で零調用ゲージプレートの厚みをロールギャップと認識する方法がある（特許文献１）。なお、ローラレベラーの油圧圧下装置には、一般に、図３に示すような油圧シリンダー位置検出装置９（油圧シリンダー７の油柱位置ｈを検出するセンサー）が各油圧シリンダー７に設置されている。また、４箇所の圧下位置には、普通、圧下荷重を検出する荷重検出器（ロードセルなど）が設置されている。

このとき、ローラレベラーの４箇所の圧下位置において、ロールギャップを均等にするためには、電動圧下装置８あるいは油圧圧下装置もしくはその両方の圧下装置を用い、圧下荷重を均等にしなければならない。
特開昭６２−１８７５２０号公報

しかしながら、従来のローラレベラーの零調方法は、位置制御を行う圧下装置を用い、４箇所の圧下荷重を均等にしようとしていたので、４箇所の圧下荷重を均等にすることが大変困難で、零調作業に多大の時間を要することも多く、短周期で行うと生産性を阻害することもあり、適正なタイミングで行えないという問題が発生していた。

また、従来のローラレベラーの零調方法は、４箇所の圧下荷重差をある程度広く設定せざるを得ず、零調時に荷重検出器（ロードセルなど）で検出した４箇所の圧下荷重の差を設定した範囲内に収めるに止まっていた。これらにより、ローラレベラーの形状矯正効果を十分発揮できない場合が生じていた。

本願発明は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、油圧圧下装置を備えたローラレベラーにおいて、零調作業を容易に、精度良く、しかも短時間で行うことができるローラレベラーの零調方法を提供することを目的とする。

本発明は、油圧圧下装置により前後面、両サイドの４箇所に設置した油圧シリンダーを操作してロールギャップを設定し、金属板を通すことで平坦な形状に矯正するローラレベラーの零調方法であって、４箇所の油圧シリンダーの圧力を等しく設定できるサーボ弁バイパス回路を設け、零調時に、上下レベリングロール間に零調用ゲージプレートを挟んで前記サーボ弁バイパス回路を働かせ、４箇所の油圧シリンダーをそれぞれ伸長させた後、各油柱位置を検出し、油柱位置偏差をそれぞれ求め、ロールギャップ偏差があると認識したときには、４箇所の油圧シリンダーの基準油柱位置を変更することを特徴とするローラレベラーの零調方法である。

また、本発明は、４箇所の油圧シリンダーの基準油柱位置を変更する代わりに、対応する電動圧下装置の圧下位置を変更することでローラレベラーの零調を行うこともできる。

本発明によれば、零調作業を容易に、精度良く、しかも短時間で行うことができる。この結果、零調作業を頻繁に行うことができ、ローラレベラーにより安定した矯正効果が得られ、零調が不十分でローラレベラーによる矯正後、更にプレス装置などを用いた矯正作業を行う必要がなく、生産性を向上することができる。

本発明の実施の形態について、図１、図２に示したローラレベラーを例に説明する。

本発明を適用して好適な油圧圧下装置を備えたローラレベラーは、上ロールフレーム３、下ロールフレーム４を有する。上ロールフレーム３、下ロールフレーム４は、それぞれバックアップロール５とレベリングロール６を収納し、ハウジングフレーム２内に装着されている。この実施例のローラレベラーの場合には、圧下装置により吊下フレーム３−１を介して上ロールフレーム３を昇降させ、ロールギャップを設定する。吊下フレーム３−１は、その上部が油圧シリンダー７の下部に取り付けられ、その下部が上ロールフレーム３に取り付けられている。図中、符号８−１は、電動圧下装置８の圧下スクリューを示す。

油圧圧下装置を備えたローラレベラーには、４箇所に油圧シリンダー７が配置され、４箇所の油圧シリンダー７には、図３に示すような油圧シリンダー位置検出装置９（油圧シリンダー７の油柱位置ｈを検出するセンサー）がそれぞれ設置されている。油圧シリンダー７の油柱位置ｈは、圧力ライン２０によって供給されたヘッド側の油の高さである。符号７−１は、ロッドを示す。

図４には、ローラレベラーの油圧圧下装置の主要な油圧回路図を示す。

上下レベリングロール６、６間を適正な間隔に設定するには、油圧シリンダー位置検出装置９からの信号に基づいてサーボ弁１０を用いて油圧シリンダー７内への油の送入および排出を制御することによりコントロールしている。符号１１はサーボ弁制御を行うときの油圧を制御する減圧弁である。図４中、符号１８は油タンクを、符号１７は油圧ポンプを示す。

この油圧圧下装置には、本発明を実施するためにサーボ弁１０をバイパスするサーボ弁バイパス回路１９が設けてある。サーボ弁バイパス回路１９を働かせるには、図４中の開閉バルブ１４、１５を閉め、開閉バルブ１３、１６を開にする。この操作によりサーボ弁バイパス回路１９、圧力ライン２０−１、２０−２、２０−３、２０−４を経て油が油圧シリンダー７内のヘッド側に供給される。油圧シリンダー７内のヘッド側に供給される油の圧力は、減圧弁１２の圧力設定により任意に設定することができる。圧力ライン２０−１、２０−２、２０−３、２０−４は、図５に示す位置の油圧シリンダー７に配管でそれぞれ接続されている。

なお、油圧回路図は、簡単のため本発明を説明するために必要な回路のみを記載したが、ローラレベラーの油圧圧下装置には、油圧シリンダー７の背圧ライン２１、圧力上昇時のリリーフ弁等が備えられている。このような油圧圧下装置においては、サーボ弁バイパス回路１９を使用せず、サーボ弁１０を用い、４箇所の油圧シリンダー７内の圧力を一定にする圧力制御を行おうとすると、新たに圧力制御システムが必要となる。

また、零調時の圧下荷重は、上下レベリングロール６、６間に挟んだ零調用ゲージプレート１が波板状になってしまわない適正な圧下荷重とすることが肝要（図５参照）で、零調時の油圧シリンダー７の設定圧力は、油圧シリンダー７のシリンダー径と圧下荷重から算出できる。

このような油圧圧下装置を備えたローラレベラーの零調方法は、零調時に、上下レベリングロール６、６間に均一な厚みｔの零調用ゲージプレート１を挟み、サーボ弁バイパス回路１９を働かせ、各油圧シリンダー７を伸長させ、４箇所の油圧シリンダー内圧力を等しく設定する。４箇所の油圧シリンダー７内に設定圧力が発生した状態では、ローラレベラーにおけるロールギャップの偏差は、４箇所の油圧シリンダー７の油柱位置の偏差となって現れる。

従って、ローラレベラーにおいてロールギャップに偏差があれば、４箇所の油圧シリンダー７の油柱位置ｈを油圧シリンダー位置検出装置９で検出し、基準油柱位置ｈ０に対する油柱位置偏差をそれぞれ求めることで、４箇所の油圧シリンダー７位置に油柱位置偏差に相当するロールギャップ偏差があると即座にわかる。基準油柱位置ｈ０としては、フル油柱の１／２位置を用いるのが普通である。

図５には、ローラレベラーにおいて４箇所の油圧シリンダー７位置にロールギャップ偏差がある場合の零調時の状態を示す。油圧シリンダー位置検出装置９で検出された４箇所の油圧シリンダー７の油柱位置がｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４であるから、各油圧シリンダー７は伸長量Δｈ：ｈ１−ｈ０、ｈ２−ｈ０、ｈ３−ｈ０、ｈ４−ｈ０だけ伸びたことになる。従って、例えば、ｈ１−ｈ０＝１２．０ｍｍ、ｈ２−ｈ０＝１０．５ｍｍ、ｈ３−ｈ０＝１１．０ｍｍ、ｈ４−ｈ０＝１０．０ｍｍとすると、伸長量Δｈの差とは、ｈ４を基準とすると、それぞれ２ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、０ｍｍで与えられ、４箇所の油圧シリンダー７位置には伸長量Δｈの差に相当するロールギャップ偏差があると認識できる。そこで、４箇所の油圧シリンダー７の基準油柱位置ｈ０をｈ０＋２ｍｍ、ｈ０＋０．５ｍｍ、ｈ０＋１ｍｍ、ｈ０ｍｍと変更することでローラレベラーの零調を行う。

あるいは、４箇所の油圧シリンダー７の基準油柱位置ｈ０を変更せず、対応する位置の電動圧下装置を作動させて、電動圧下装置の圧下位置を＋２ｍｍ、＋０．５ｍｍ、＋１ｍｍ、０ｍｍと変更し、この圧下位置をロールギャップ（ｔ−Ｆ／Ｋ）ｍｍとすることでローラレベラーの零調を行うこともできる。なお、Ｆ：零調荷重（ｔｏｎ）、Ｋ：レベラー剛性（ｔｏｎ／ｍｍ）である。但し、伸長量Δｈの差、すなわち油柱位置偏差が所定値未満、例えば０．１ｍｍ未満の場合には、ロールギャップ偏差がないと認識し、零調を行わないようにする。零調用ゲージプレート１の厚みは、（ｔ−Ｆ／Ｋ）ｍｍとして零調に反映する。

その後、上下レベリングロール６、６間に挟んだ零調用ゲージプレート１を取り出して零調作業を終了する。このように本発明の実施の形態に係る零調方法は、零調作業を容易に、精度良く、しかも短時間で行うことができる。

零調に続く、金属板Ｍの形状矯正時には、サーボ弁バイパス回路１９を閉じ、サーボ弁１０を用いた油圧シリンダーの位置制御、あるいは電動圧下装置による圧下位置制御を行うことにより、金属板Ｍに応じたロールギャップを設定した後、金属板Ｍを通板させる。

次に実施例について説明する。図１〜図３に示すような油圧圧下装置を備えたローラレベラーを用い、零調作業を行った。但し、上レベリングロール６が４本、下レベリングロール６が５本で、ロールの直径が３００ｍｍである厚鋼板用ローラレベラーとした。

零調手順は、上下レベリングロール６、６間に零調用ゲージプレート１、この場合には、厚さが１００ｍｍの鋼板を挟み、電動圧下装置８を用い、上レベリングロール６が零調用ゲージプレート１に接触する直前まで上ロールフレーム３を下降させ、次いで、電動圧下装置８を停止し、この状態でサーボ弁バイパス回路１９を働かせ、上述したようにして、
４箇所の油圧シリンダー７位置に伸長量Δｈの差に相当するロールギャップ偏差があると認識し、電動圧下装置８の圧下位置を変更し、ローラレベラーの零調を行った。上下レベリングロール６、６間に挟んだ零調用ゲージプレート１を取り出し、零調作業を終了させた。

このような零調作業を毎週圧延のロール替えのタイミングに合わせて行って発明例とした。なお、零調時の圧下荷重は、４００ｔｏｎに設定した。金属板Ｍの形状矯正時には厚みが４．５〜１００ｍｍの厚鋼板を通板させた。

発明例の場合には、零調作業を定期的な短時間の圧延ロール替え毎のタイミングで行うことができ、ローラレベラーにより安定した矯正効果が得られ、生産性を向上することができた。

これに対して従来のローラレベラーの零調方法は、電動圧下装置８により圧下位置を微調整したり、あるいは油圧シリンダー７の位置制御により圧下位置を微調整して、４箇所の圧下荷重を均等にしようとしていたので、零調作業に多大の時間を要し、零調作業を休止工事ごとのタイミングでしか行うことができなかった。このため、ローラレベラーの矯正効果を十分発揮させることができない場合があった。

本発明を適用して好適な油圧圧下装置を備えたローラレベラーの概略図である。図１に示したローラレベラーにおける零調状態の説明図である。図１に示したローラレベラーにおける油圧圧下装置を示す説明図である。本発明の方法を実施するための油圧圧下装置の油圧回路図である。本発明の零調方法を説明する概念図である。

符号の説明

１零調用ゲージプレート（鋼板）
２ハウジングフレーム
３上ロールフレーム
３−１吊下フレーム
４下ロールフレーム
５バックアップロール
６レベリングロール
７油圧シリンダー
７−１ロッド
８電動圧下装置
８−１圧下スクリュー
９油圧シリンダー位置検出装置
ｈ油柱位置（ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４）
ｈ０基準油柱位置
１０サーボ弁（流量制御バルブ）
１１、１２減圧弁
１３、１４、１５、１６開閉バルブ
１７油圧ポンプ
１８油タンク
１９サーボ弁バイパス回路
２０圧力ライン（２０−１、２０−２、２０−３、２０−４）
２１背圧ライン
２２金属板長手方向
Ｍ金属板

Claims

油圧圧下装置により前後面、両サイドの４箇所に設置した油圧シリンダーを操作してロールギャップを設定し、金属板を通すことで平坦な形状に矯正するローラレベラーの零調方法であって、４箇所の油圧シリンダーの圧力を等しく設定できるサーボ弁バイパス回路を設け、零調時に、上下レベリングロール間に零調用ゲージプレートを挟んで前記サーボ弁バイパス回路を働かせ、４箇所の油圧シリンダーをそれぞれ伸長させた後、各油柱位置を検出し、油柱位置偏差をそれぞれ求め、ロールギャップ偏差があると認識したときには、４箇所の油圧シリンダーの基準油柱位置を変更することを特徴とするローラレベラーの零調方法。
油圧圧下装置により前後面、両サイドの４箇所に設置した油圧シリンダーを操作してロールギャップを設定し、金属板を通すことで平坦な形状に矯正するローラレベラーの零調方法であって、４箇所の油圧シリンダーの圧力を等しく設定できるサーボ弁バイパス回路を設け、零調時に、上下レベリングロール間に零調用ゲージプレートを挟んで前記サーボ弁バイパス回路を働かせ、４箇所の油圧シリンダーをそれぞれ伸長させた後、各油柱位置を検出し、油柱位置偏差をそれぞれ求め、ロールギャップ偏差があると認識したときには、対応する電動圧下装置の圧下位置を変更することを特徴とするローラレベラーの零調方法。