JP2672697B2 - 圧延機のロール偏芯除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は圧延機のロール偏芯によって生じるロールギ
ャップの変化を抑える、いわゆる、ロール偏芯除去に係
り、特に、バックアップロールの偏芯を除去するに好適
な圧延機のロール偏芯除去装置に関する。

（従来の技術） 鋼板等を圧延する圧延機においては、バックアップロ
ールの偏芯に起因するロールギャップの変動が板厚変動
や張力変動をひきおこし、製品々質の向上ならびに安定
した圧延操業に対して大きな外乱要素となっている。特
に、近年の傾向として、応答速度の速い油圧々下装置を
備えた圧延機が使用されるようになってくると、このロ
ール偏芯を除去しないと高速応答性を活かした板厚精度
の高い圧延製品を生産することが困難になってくる。こ
のためフーリェ級数展開の原理等を応用したロール偏芯
除去装置が開発されている。この従来のロール偏芯除去
装置においては、ロールの圧延荷重をワークサイド及び
ドライブサイドの和荷重として検出し、この和荷重から
ロール偏芯により生じるロールギャップの変化を検出
し、このロールギャップの変化を除去するロールギャッ
プ補正信号をワークサイド及びドライブサイドに同じ量
だけ出力している。この補正信号は油圧々下等のロール
ギャップ制御装置に入力されロール偏芯が除去されるよ
うになっている。

上述した従来のロール偏芯除去装置においては、ワー
クサイド及びドライブサイドを同じ量だけロールギャッ
プ補正しているため、ロールの偏芯によって生じるワー
クサイドのロールギャップの変化分と、ドライブサイド
のロールギャップの変化分とが同じで、しかも、回転角
度に対して同相で変化する場合には極めて有効にロール
偏芯を除去することができる。

しかしながら、これらのロールギャップの変化分が互
いに異なったり、回転角度に対して位相が異なる場合に
はロール偏芯除去の効果が小さくなり、特に、ロールギ
ャップ変化分の絶対値が等しく、かつ、回転角度に対し
て位相が180度違っている場合には、全く偏芯除去の効
果がないという問題点があった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、ロールの偏芯によって生じるワークサイドのロール
ギャップの変化分と、ドライブサイドのロールギャップ
の変化分が異なったり、あるいは、回転角度に対してこ
れらのロールギャップ変化の位相が異なった場合でも、
確実にロール偏芯除去を行うことのできる圧延機のロー
ル偏芯除去装置を得ることを目的とする。

〔発明の目的〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、圧延ロールのワークサイド及びドライブサ
イドそれぞれの圧延荷重を検出する荷重検出手段と、検
出されたこれらの圧延荷重から和荷重及び差荷重を合成
する第１の加算手段及び減算手段と、合成された和荷重
及び差荷重から、ワークサイド及びドライブサイドのロ
ール偏芯により生じる同相及び逆相のロールギャップの
変化分を演算し、この変化分を除去するためのロールギ
ャップ補正信号を出力する和荷重ロール偏芯検出手段及
び差荷重ロール偏芯検出手段と、これらのロールギャッ
プ補正信号の大きさを調整する出力調整手段と、大きさ
が調整されたロールギャップ補正信号からワークサイド
及びドライブサイドそれぞれのロールギャップ補正信号
に再合成する第２の加算手段及び減算手段と、これらの
ロールギャップ補正信号に従ってワークサイド及びドラ
イブサイドでそれぞれ独立にロールギャップを制御する
ロールギャップ制御手段とを備えたことを特徴とするも
のである。

（作 用） この発明においては、荷重検出手段と和荷重ロール偏
芯検出手段及び差荷重ロール偏芯検出手段とによって、
同相及び逆相のロールギャップの変化分をそれぞれ別個
に検出する、和荷重検出手段だけの出力を用いてロール
ギャップを制御すれば従来と同様の構成になるが、差荷
重ロール偏芯検出手段はワークサイドのロール偏芯成分
とドライブサイドのロール偏芯成分とが異なる成分、す
なわち、逆相ロール偏芯成分だけを検出する。この差荷
重ロール偏芯検出手段は、従来検出できなかったワーク
サイドとドライブサイドでロール偏芯成分が異なる成分
のみを対象にしているため、この差荷重ロールギャップ
補正信号の大きさを出力調整器で調整することにより、
ワークサイド及びドライブサイドでロール偏芯除去を独
立して行うことができる。

上記和荷重ロール偏芯検出手段及び差荷重ロールる偏
芯手段のロールギャップ補正信号は、補正信号の大きさ
を調整する出力調整器を通過したのち、加算器及び減算
器を用いてワークサイド及びドライブサイドそれぞれの
ロールギャップ補正信号に再合成される。従って、ワー
クサイド及びドライブサイドそれぞれのロールギャップ
補正信号を用いて、ワークサイド及びドライブサイドで
独立してロールギャップを制御することが可能となり、
この結果、ワークサイドのロールギャップの変化分と、
ドライブサイドのロールギャップの変化分とが異なった
り、あるいは、回転角度に対してこれらのロールギャッ
プ変化の位相が異なる場合でも、確実にロール偏芯除去
を行うことができる。

（実施例） 図は本発明の一実施例の構成を、圧延機のロールの配
置と併せて示したブロック図である。同図に示すよう
に、圧延材料Ｐは上ワークロール１と下ワークロール２
とで圧延される。このとき、上ワークロール１の上部に
は上バックアップロール３が、下ワークロール２の下部
には下バックアップロール４がそれぞれ配置されてお
り、これらが上ワークロール１、下ワークロール２に圧
下力を作用させる。そして、上バックアップロール３の
ワークサイドにWS荷重検出器（WSはワークサイドを意味
する）５が、ドライブサイドにDS荷重検出器（DSはドラ
イブサイドを意味する）６がそれぞれ装着されている。
また、これらの荷重検出器によって検出されたそれぞれ
の圧延荷重に基づいて、和荷重及び差荷重を合成する加
算器７及び減算器８が設けられている。また、加算器７
及び減算器８から得られた和荷重及び差荷重から、ワー
クサイド及びドライブサイドの同相及び逆相のロール偏
芯により生じるロールギャップの変化分を算出し、この
変化分を除去するためのロールギャップ補正信号を出力
する和荷重ロール偏芯検出装置９及び差荷重ロール偏芯
検出装置10が設けられている。さらにまた、これらの和
荷重ロール偏芯検出装置９及び差荷重ロール偏芯演出装
置10のロールギャップ補正信号の大きさを調整する出力
調整器11、出力調整器12が接続されている。出力調整器
11は和荷重ロール偏芯検出装置９のロールギャップ補正
信号の大きさを調整する。また、出力調整器12は差荷重
ロール偏芯検出装置の10ロールギャップ補正信号の大き
さを調整する。さらに、これら出力調整器11,12を通過
した和荷重ロール偏芯検出装置９及び差荷重ロール偏芯
検出装置10のロールギャップ補正信号からワークサイド
及びドライブサイドそれぞれのロールギャップ補正信号
に再合成する加算器13及び減算器14が接続されている。
そして、このワークサイド及びドライブサイドそれぞれ
のロールギャップ補正信号に従ってワークサイド及びド
ライブサイドでそれぞれ独立してロールギャップを補正
するべく、ロールギャップ制御手段としてのWSサーボア
ンプ15及びWS圧下シリンダ17と、DCサーボアンプ16及び
DS圧下シリンダ18とが設けられている。

上記のように構成された本実施例の動作を以下に説明
する。

圧延材料4Pを圧延するときに、上ワークロール１と下
ワークロール２をバックアップする上バックアップロー
ル３と下バックアップロール４のいずれか一方又は両方
に偏芯があると、ワークサイドの圧延荷重及びドライブ
サイドの圧延荷重はどちらも周期的に変化する。これら
の圧延荷重はそれぞれWS荷重検出器５、DS荷重変化検出
器６で検出され、和荷重及び差荷重を合成する加算器７
及び減算器８に加える。また、加算器７及び減算器８か
ら得られた和荷重及び差荷重は和荷重ロール偏芯検出装
置９及び差荷重ロール偏芯検出装置10に加えられる。こ
れら、和荷重ロール偏芯検出装置９及び差荷重ロール偏
芯検出装置10は原理的には従来のロール偏芯検出装置と
同様で、入力される荷重が和荷重と差荷重であることが
異なるだけである。この和荷重ロール偏芯検出装置とし
ては、既にいくつかの方式が提案されているのでその詳
細な説明を省略するが、例えば、特開昭60−141321号公
報に示されたものは、上、下ワークロールにそれぞれ取
り付けたパルス発信器のパルス出力タイミングでワーク
サイド、ドライブサイドの和荷重をサンプリングし、そ
の圧延荷重信号に基づいて上、下各バックアップロール
の相対位相が異なる場合の前記偏芯量の差を演算すると
共に、この偏芯量の差をフーリェ変換した値と、パルス
発信器の出力を用いて演算したロールの回転角度及び上
記相対位相とに基づいて各ロールの偏芯状態を検出し、
さらに、これらの偏芯状態信号を加算してロールギャッ
プ補正信号を得ている。

このようにして求められた、和荷重ロール偏芯検出装
置９及び差荷重ロール偏芯検出装置10のロールギャップ
補正信号は出力調整器11,12に入力される。出力調整器1
1は和荷重ロール偏芯検出装置９のロールギャップ補正
信号の大きさを調整する。また、出力調整器12は差荷重
ロール偏芯検出装置10のロールギャップ補正信号の大き
さを調整する。さらにまた、この出力調整器11,12を通
過した前記和荷重ロール偏芯検出装置９及び差荷重ロー
ル偏芯検出装置10のロールギャップ補正信号からワーク
サイド及びドライブサイドそれぞれのロールギャップ補
正信号に再合成る加算器13及び減算器14が接続されてい
る。

周知のごとく、圧延機は上下のワークロール及び上下
のバックアップロールによりドライブサイドとワークサ
イドとが連結されているため、和荷重及び差荷重を用い
ず、単にワークサイド及びドライブサイドに２つのロー
ル偏芯除去装置を設けた場合、ワークサイドのギャップ
補正信号がドライブサイドのロールギャップ及び検出荷
重に影響し、逆に、ドライブサイドのギャップ補正信号
がワークサイドのロールギャップ及び検出荷重に影響す
る。このようなワークサイド及びドライブサイドの相互
干渉を無くするためには、ワークサイド及びドライブサ
イドのロールギャップ補正信号を非干渉化する必要があ
る。本発明では和荷重及び差荷重をもとに同相及び逆相
のロールギャップ補正信号を得ているため、出力調整器
の値をワークサイド及びドライブサイドの相互干渉の大
きさに従って調整すれば、非干渉化を行ったのと同様の
効果が容易に得られる。

次に、このワークサイド及びドライブサイドそれぞれ
のロールギャップ補正信号に従ってワークサイド及びド
ライブサイドでそれぞれ独立してロールギャップを補正
するべく、WSサーボアンプ15及びDSサーボアンプ16はWS
圧下シリンダ17及びDS圧下シリンダ18とを独立に制御す
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ワークサイド
及びドライブサイドでそれぞれ別個に圧延荷重を検出し
て和荷重及び差荷重を合成し、それらに含まれた同相及
び逆相のロール偏芯成分を和荷重及び差荷重ロール偏芯
検出装置で検出し、ロールギャップ補正信号に変換し、
出力調整器でそれらのロールギャップ補正信号を調整
し、加算手段及び減算手段でワークサイド及びドライブ
サイドでそれぞれ独立してロールギャップを制御するの
で、ロール偏芯に基づくワークサイドのロールギャップ
の変化分と、ドライブサイドのロールギャップの変化分
とが異なったり、あるいは、回転角度に対してそれらの
位相が異なる場合でも、確実にロール偏芯除去を行うこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例の構成を、圧延機のロールの配
置と併せて示したブロック図である。 １……上ワークロール、２……下ワークロール、３……
上バックアップロール、４……下バックアップロール、
５……WS荷重検出器、６……DS荷重検出器、７……加算
器、８……減算器、９……和荷重ロール偏芯検出装置、
10……差荷重ロール偏芯検出装置、11,12……出力調整
器、13……加算器、14……減算器、15……WSサーボアン
プ、16……DSサーボアンプ、17……WS圧下シリンダ、18
……DS圧下シリンダ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧延ロールのワークサイド及びドライブサ
   イドそれぞれの圧延荷重を検出する荷重検出手段と、検
   出されたこれらの圧延荷重から和荷重及び差荷重を合成
   する第１の加算手段及び減算手段と、合成された和荷重
   及び差荷重から、ワークサイド及びドライブサイドのロ
   ール偏芯により生じる同相及び逆相のロールギャップの
   変化分を演算し、この変化分を除去するためのロールギ
   ャップ補正信号を出力する和荷重ロール偏芯検出手段及
   び差荷重ロール偏芯検出手段と、これらのロールギャッ
   プ補正信号の大きさを調整する出力調整手段と、大きさ
   が調整されたロールギャップ補正信号からワークサイド
   及びドライブサイドそれぞれのロールギャップ補正信号
   に再合成する第２の加算手段及び減算手段と、これらの
   ロールギャップ補正信号に従ってワークサイド及びドラ
   イブサイドでそれぞれ独立にロールギャップを制御する
   ロールギャップ制御手段とを備えたことを特徴とする圧
   延機のロール偏芯除去装置。