JP2915684B2 - クロスロール圧延機のロール位置補正装置 - Google Patents

クロスロール圧延機のロール位置補正装置

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JP2915684B2
JP2915684B2 JP4067020A JP6702092A JP2915684B2 JP 2915684 B2 JP2915684 B2 JP 2915684B2 JP 4067020 A JP4067020 A JP 4067020A JP 6702092 A JP6702092 A JP 6702092A JP 2915684 B2 JP2915684 B2 JP 2915684B2
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克助 川浪
裕 松田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クロスロール圧延機に
おいて、ワークロールのクロス点の位置を補正する装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】クロスロール圧延機においては、上下の
ロールの両端をロールチョックで夫々回転自在に支持す
ると共に該ロールチョックを圧延材と平行な方向に左右
対称に移動させることにより前記上下のロールを互いに
クロスさせている。ここで、ロールチョックを移動させ
るロールクロス駆動装置は機械的誤差を有し、また、そ
の制御誤差もあるため、上下ロールが交差するクロス点
がロール軸方向中心点から圧延材板幅方向にずれてしま
うことがある。
【0003】この為、上下のワークロールの作業側、駆
動側での間隙(ロールギャップ)に偏差が発生し、この
ような状態で圧延を行うと、圧延材が板幅方向にウェッ
ジ状の板厚分布(板ウェッジ)ととなる板形状不良が発
生する他、圧延材が蛇行する問題がある。この欠点を補
うため、例えば、ロールチョックの移動位置を検出して
ロールクロス駆動装置にフィードバックし、ロールチョ
ックの位置を移動してロールのクロス点を修正し、ロー
ルクロス点をロール軸方向中心点に対して正確に一致さ
せることによって、作業側と駆動側とのロールギャップ
を均等に設定する方法が開発されている(特公平2−4
2561号「クロスロール圧延機のロール位置設定方
法」)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、次のような欠点がある。 (1)クロス点を精度良く設定するためには、上下ロー
ルの作業側、駆動側に配置した合計4台のロールクロス
駆動装置を精度を良く設定する必要があり、システム的
に複雑となる。 (2)ロールクロス駆動装置へのフィードバックには制
御誤差が伴うが、この制御誤差を小さく制御しようとす
ると、ロールチョックの位置設定に長時間を要し、生産
性が低下する。
【0005】本発明は、上記従来技術に鑑みて成された
ものであり、クロスロール圧延機において、ロールクロ
ス点がロール軸方向中心点からずれた場合に、ロールク
ロス駆動装置へのフィードバックを用いることなく、作
業側と駆動側とのロールギャップを均等に設定する装置
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成は上下のロールの両端をロールチョックで夫
々回転自在に支持すると共に該ロールチョックを圧延材
と平行な方向に左右対称に移動させることにより前記上
下のロールを互いにクロスさせるクロスロール圧延機に
おいて、前記ロールチョックの移動位置を検出するロー
ルチョック位置検出器と、該ロールチョック位置検出器
の検出値に基づいて前記上下のロールの交差するクロス
点とロール軸方向中心点とのずれ量を算出するクロス点
ずれ量演算手段と、該クロス点ずれ量演算手段により求
められたずれ量、クロス角等に基づき前記上下のロール
における作動側でのロール間隔と駆動側でのロール間隔
との偏差を算出するロールギャップ偏差演算手段と、該
ロールギャップ偏差演算手段により求められた偏差の二
分の一を以て前記間隙の修正量として算出するロールギ
ャップ修正量演算手段と、前記上下のロールを作業側、
駆動側でそれぞれ圧下するロール圧下手段と、前記ロー
ルギャップ修正量演算手段により算出された修正量によ
って前記ロール圧下手段を作動させる圧下装置作動手段
とを具備したことを特徴とする。
【0007】
【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。図1〜図3に本発明の一実施
例に係るクロスロール圧延機を示す。同図に示すように
ハウジング1内において上下のワークロール5a,5b
が一定のクロス角θで交差して配置されると共に上下の
ワークロール5a,5bを押さえ付ける上下のバックア
ップロール4a,4bが配置され、ワークロール5a,
5bの間に圧延材50を通過させて圧延するようになっ
ている。即ち、ハウジング1の作業側WS ,駆動側DS
における入側、出側に上下のクロスヘッド7a,7b,
17a,17bが圧延材50と平行な方向に摺動可能に
装着されると共にこれら上下のクロスヘッド7a,7
b,17a,17bに上下のワークロールチョック3
a,3bが昇降自在に取り付けられ、これら上下のワー
クロールチョック3a,3bにワークロール5a,5b
の両端が回転自在に軸着されている。
【0008】上下のクロスヘッド7a,7b,17a,
17bは、右ねじのスクリューシャフト6a,16a及
びナット6c,16c、左ネジのスクリューシャフト6
b,16b及びナット6d,16d、上下のウォーム減
速機26a,26b,36a,36b、ベベルギア2
5,35、軸26,26、モータ20,30等と共にロ
ールクロス駆動装置を構成している。従って、モータ2
0,30の回転を上下のクロスヘッド7a,7b,17
a,17bに伝達して上下のワークロールチョック3
a,3bを左右対称に移動させることにより、上下のワ
ークロール5a,5bを一定のクロス角θで交差させる
ことができるようになっている。また、モータ20,3
0にはそれぞれ回転角度検出器21,31が取付られて
いる。
【0009】更に、図2に示すように上下のワークロー
ルチョック3a,3bの作業側WS,駆動側DS におけ
る移動位置を検出する位置検出器51a,51b,52
a,52bが設けられており、検出値は図3に示す制御
装置60に入力される。また、ハウジング1の作業側W
S ,駆動側DS には、上下のバックアップロールチョッ
ク2a,2bが昇降自在に配置されると共にこれら上下
のバックアップロールチョック2a,2bに上下のバッ
クアップロール4a,4bが回転自在に軸着されてい
る。下バックアップロール4bとハウジング1との間の
作業側WS,駆動側DS には、それぞれ作業側圧下シリ
ンダ55、駆動側圧下シリンダ56が配置されており、
これら圧下シリンダ55、56は作業側サーボ弁53、
駆動側サーボ弁54を介し、作業側圧下シリンダ作動装
置64,駆動側圧下シリンダ作動装置65に接続してい
る。
【0010】圧下シリンダ作動装置64,65は、制御
装置60に接続しており、また、圧下シリンダ55,5
6には、それぞれシリンダラム位置検出器57,58が
設けられ、その検出値は制御装置60に入力される。従
って、圧下シリンダ作動装置64,65により圧下シリ
ンダ55,56を伸縮して、下バックアップロール4b
を下からワークロール5a,5bに対して圧下力を付与
することができる。
【0011】ここで、制御装置60は、図3に示すよう
に位置検出器51a,51b,52a,52bからの検
出値に基づいて、圧下シリンダ作動装置64,65を駆
動するものである。即ち、制御装置60は、クロス点ず
れ量演算手段61,ロールギャップ偏差演算手段62、
ロールギャップ修正量演算手段63とから構成され、位
置検出器51a,51b,52a,52bからの検出値
はクロス点ずれ量演算手段61に入力される。クロス点
ずれ量演算手段61は、図4に示す幾何学的条件に従
い、次式により、上下のワークロール5a,5bの交差
するクロス点Oe とロール軸方向中心点Oとのずれ量δ
を算出する。
【0012】 δ=(−e1 −e2 +e3 +e4 )/4tan θ …(1) ここで、e1 ,e2 ,e3 ,e4 は、目標位置に対する
実際位置の誤差であり、何れも位置検出器51a,51
b,52a,52bにより検出される。目標位置は、図
4において黒丸で示すようにクロス点Oe がロール軸方
向中心点Oに一致するときの上下のワークロール軸心C
a ,Cb の作業側WS 、駆動側DS における位置検出点
の位置であり、また、実際位置は、同図中白丸で示すよ
うにクロス点Oe がロール軸方向中心点Oからずれたと
きの上下のワークロール軸心Ca,Cb の作業側WS
駆動側DS における位置検出点の位置である。
【0013】また、θはクロス角であり、圧延材50の
搬送される方向に対して直角な方向C0 とワークロール
軸心Ca ,Cb とのなす角として測定する。δはロール
軸方向中心点Oとクロス点Oe とのずれ量であり、圧延
材の搬送方向CL に対して直角方向に測定する。次に、
ロールギャップ偏差演算手段62は、図5に示す幾何学
的条件に従い、次式により、ロールギャップ偏差Δgを
算出する。
【0014】 Δg=gDS−gWS =[{2tanθ(L+δ)}2+(t+D)21/2 −[{2tanθ(L−δ)}2+(t+D)21/2 …(2) ここで、Lはロール軸方向中心点Oと圧下位置間の距
離、tはクロス角θを零としたときの上下のワークロー
ル5a,5bのロールギャップ、Dは上下のワークロー
ル5a,5bの直径、gDSはクロス角θにおける駆動側
S のロール間隔であるロールギャップ、gWSはクロス
角θにおける作業側WS のロール間隔であるロールギャ
ップ、ロールギャップ偏差Δgは上下のワークロール5
a,5bにおける駆動側DS でのロールギャップgDS
作動側でのロールギャップgWSとの偏差(gDS−gWS
である。
【0015】引き続き、ロールギャップ修正量演算手段
63は、駆動側DS でのロールギャップgDSと作動側で
のロールギャップgWSとが均等となるように、ロールギ
ャップ偏差Δgの二分の一を以てロールギャップ修正量
とする。修正量はシリンダ作動装置64,65に指示さ
れ、シリンダ作動装置64,65はサーボ弁53,54
を介して圧下シリンダ55,56を作動させて駆動側D
S のロールギャップgDSと作動側でのロールギャップg
WSとを均等に制御する。例えば、ロールギャップ偏差Δ
gが正の値の場合には、駆動側DS でのロールギャップ
がgDS Δg/2となり、作動側でのロールギャップが
WS Δg/2となって均等となるように修正するので
ある。
【0016】従って、上下のワークロール5a,5bに
所定のクロス角θを設定する際、クロス点の位置がロー
ル軸方向中心位置に対してずれ量を生じても、圧下シリ
ンダ55,56により作業側WS 、駆動側DS における
ロールギャップを均等に修正することができる。この
為、作業側WS 、駆動側DS とのロールギャップ偏差が
非常に小さくなり、板ウェッジの減少による板形状精度
を向上させることができる。また、ロールクロス駆動装
置によりクロス点の位置調整は行わないので、ロールク
ロス駆動装置のフィードバック制御による長時間の調整
が不要となり、圧延材の圧延条件毎に行うクロス角の設
定を短時間で行うことができ、生産性が向上する。
【0017】尚、上記実施例では上下のワークロール5
a,5bだけをクロスするワークロールクロス圧延機に
適用したものであるが、本発明は、これに限るものでは
なく、上下のワークロール及びバックアップロールをペ
アでクロスするペアクロス圧延機にも適用できるもので
ある。
【0018】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明は上下のロールに所定のクロス角を設
定する際、クロス点の位置がロール軸方向中心位置に対
してずれ量を生じても、圧下装置により作業側、駆動側
におけるロールギャップを均等に修正することができ
る。この為、板ウェッジの減少による板形状精度を向上
させることができる。また、ロールクロス駆動装置によ
るフィードバック制御が不要となるので、短時間でクロ
ス角の設定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るロールクロス圧延機を
一部破断して示す側面図である。
【図2】本発明の一実施例に係るロールクロス圧延機を
一部破断して示す平面図である。
【図3】本発明の一実施例に係るロールクロス圧延機の
制御系を示すブロック図である。
【図4】ワークロール軸心、ロール軸方向中心位置及び
クロス点の位置関係を示す説明図である。
【図5】ワークロール、ワークロール軸心、ロール軸方
向中心位置及びクロス点の位置関係を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 ハウジング 2a 上バックアップロールチョック 2b 下バックアップロールチョック 3a 上ワークロールチョック 3b 下ワークロールチョック 4a 上バックアップロール 4b 下バックアップロール 5a 上ワークロール 5b 下ワークロール 7a,17a 上クロスヘッド 7b,17b 下クロスヘッド 20,30 モータ 25,35 ベベルギア 26,36 軸 50 圧延材 51a 作業側上位置検出器 51b 作業側下位置検出器 52a 駆動側上位置検出器 52b 駆動側下位置検出器 53 作業側サーボ弁 54 駆動側サーボ弁 55 作業側圧下シリンダ 56 駆動側圧下シリンダ 57 作業側シリンダラム位置検出器 58 駆動側シリンダラム位置検出器 60 制御装置 61 クロス点ずれ量演算手段 62 ロールギャップ偏差演算手段 63 ロールギャップ修正量演算手段 64 作業側圧下シリンダ作動装置 65 駆動側圧下シリンダ作動装置 Ds 駆動側 Ws 作業側 θ クロス角 δ ずれ量 O ロール軸方向中心点 Oe クロス点
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21B 31/16 B21B 13/14 B21B 37/28

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下のロールの両端をロールチョックで
    夫々回転自在に支持すると共に該ロールチョックを圧延
    材と平行な方向に左右対称に移動させることにより前記
    上下のロールを互いにクロスさせるクロスロール圧延機
    において、前記ロールチョックの移動位置を検出するロ
    ールチョック位置検出器と、該ロールチョック位置検出
    器の検出値に基づいて前記上下のロールの交差するクロ
    ス点とロール軸方向中心点とのずれ量を算出するクロス
    点ずれ量演算手段と、該クロス点ずれ量演算手段により
    求められたずれ量、クロス角等に基づき前記上下のロー
    ルにおける作動側でのロール間隔と駆動側でのロール間
    隔との偏差を算出するロールギャップ偏差演算手段と、
    該ロールギャップ偏差演算手段により求められた偏差の
    二分の一を以て前記間隙の修正量として算出するロール
    ギャップ修正量演算手段と、前記上下のロールを作業
    側、駆動側でそれぞれ圧下するロール圧下手段と、前記
    ロールギャップ修正量演算手段により算出された修正量
    によって前記ロール圧下手段を作動させる圧下装置作動
    手段とを具備したことを特徴とするクロスロール圧延機
    のロール位置補正装置。
JP4067020A 1992-03-25 1992-03-25 クロスロール圧延機のロール位置補正装置 Expired - Lifetime JP2915684B2 (ja)

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