JP3109398B2 - 板圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上下小径ワークロール
を各々水平方向または水平から若干垂直方向にずれた位
置で水平方向に撓ませる制御を行うかまたは水平方向位
置に支持する圧延方法に関わるものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、圧延装置の板幅方向の形状を微細
かつ正確に補正することおよび従来材に比較して変形抵
抗が高い材料に対し従来材とほぼ同等の圧下率の圧延を
行うことを目的として、６Ｈｉ圧延機として上下の控ロ
ール５，６，７，８、又は４Ｈｉ圧延機として５，６に
支持されるワークロール３，４を強度上許容し得る範囲
で４００ｍｍ以下の小径とし、圧延荷重が付与された上
下のワークロール３，４を各々水平方向または水平から
若干垂直方向にずれた位置で支持するワークロール水平
方向支持装置を、少なくとも圧延方向の同一方向に有す
る圧延装置が開発されている。上記板圧延装置は、図６
（ａ）および（ｂ）に（図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−
Ｂ矢視で４，１０，１２，１４断面の詳細図である）例
示するように、圧延装置１へ上下に対向配置されて圧延
材２を上下から圧下するワークロール３，４を各々略水
平方向から支持することで、ワークロール３，４の水平
たわみによる形状の乱れを防止して圧延する機能に加え
て、ワークロール３，４を支点に略水平方向から積極的
に押し力を付与することで、ワークロール３，４を水平
方向に支持するワークロールチョックの曲げ力を発生さ
せる水平抑えロール１１，１２をｎ分割し、分割したｉ
番目のロール１１-iと１１-i+1および１２-iと１２-i+1
の間の軸の部分または／およびロール端の軸にハウジン
グに埋設した油圧シリンダ１３-i，１４-iで水平押し力
を任意に配分してかけることでワークロール３，４に自
由度の高い水平曲げを発生させ、この自由度の高い水平
曲げが垂直方向控えロール７，８に沿って自由度の高い
板厚方向曲げに変換されることで圧延材２の形状を制御
することで圧延材２の形状を制御する機能も有するもの
である。前記圧延装置１の例ではワークロール３，４を
水平方向出側に曲げれば上下ワークロール３，４間のロ
ールギャップはロール端部に対して中心が狭まって、圧
延材２の形状を中伸び方向に変化させることができる
し、ワークロール３，４を水平方向入り側に曲げれば上
下ワークロール３，４間のロールギャップは中心に対し
てロール端部が狭まり、圧延材２の形状を耳波方向へ変
化させることができる。

【０００３】このような圧延装置１ではワークロールネ
ック部の強度やワークロール３，４を水平方向に支持す
るワークロールチョック３１（図示しない上側），４１
内の例えばラジアルベアリング強度によって水平曲げの
許容限度荷重が制限されており、ワークロール３，４を
小径としているために、この許容限度荷重が通常の大径
圧延装置に比べ格段に低い値（数１０ton 程度）であ
る。そのため上下のワークロールチョック３１，４１に
かかる水平曲げ力が異なると、上下の曲げ力の差の分だ
け水平曲げ許容限度荷重に達しやすいため、水平曲げの
制御範囲が狭まることになる。図７は上ワークロールチ
ョック３１のセンター位置のみに曲げ力がかかった状態
からさらに上下ワークロール３，４に等しく曲げ力を加
える、または減じた場合であるが、曲げ力を加えた場合
には上ワークロール３が、曲げ力を減じた場合には下ワ
ークロール４が先に許容限度荷重に達してしまい、許容
限度荷重に達していないもう一方のワークロールに目標
としている曲げ力をかけることは設備の強度上危険にな
るので、曲げ力利用可能範囲が本来の曲げ力利用範囲よ
りも狭くなってしまうという不具合がある。また、圧延
装置１で積極的にワークロール３，４の水平曲げを形状
制御に利用せず、単にワークロール３，４を水平方向か
ら支持する場合、例えば初期のセット不良、次に述べる
圧下位置によるパスライン変化時などでも、上下ワーク
ロール３，４にそれぞれ大きさの異なる曲げ力を発生さ
せてしまう場合がある。上下のワークロール３，４の水
平曲げ力が異なると、上下ワークロール３，４の水平た
わみが異なり、ワークロール３，４同士が圧延方向にオ
フセットしている状態となるため、圧延材２の横剛性が
変化して形状制御が難しくなったり、圧延材２に反りが
生じる等の不具合も発生する。このような不具合をなく
すには、上下ワークロールチョック３１，４１にかける
水平曲げ力が等しくなるように水平押しシリンダ１３-0
〜１３-n，１４-0〜１４-nの設定を行うことが必要であ
り、従来の圧延装置では、 (1)零調などの基準位置設定からの上下の水平支持装置
の移動量を等しくする。 (2)上下の水平支持装置の押し力を等しくする。 ような水平支持装置の設定を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常圧延装置の圧下用
油圧シリンダは圧延装置の下部、または上部のどちらか
一方に取り付けられているため、圧延荷重の付加によっ
てロールギャップの垂直位置、いわゆるパスラインに変
化が生ずる。例えば圧下用油圧シリンダが圧延装置の下
部にある時に、油圧シリンダを押上げて荷重を増加させ
ると、パスラインが上昇し、ワークロール３，４間オフ
セットが一時的に発生する。従って上ワークロール３が
出側に、下ワークロール４が入り側にたわんだとする
と、 上ワークロール３を曲げるために必要な曲げ力を発生
させる分だけ上側の押し力は大きくなるので、上押し力
を大きくする方向に押し力上下差が発生する。即ち、上
ワークロールを出側に曲げるために必要な曲げ力を発生
させる分だけ上側の押し力は大きくなり、下ワークロー
ルを入側に曲げるのに必要な曲げ力を圧延方向入側に発
生させる分だけ下側の押し力は小さくなる。だけでな
く、 ワークロール３，４間のオフセットを拡大する方向
（上ワークロール３は出側、下ワークロール４は入側方
向）にワークロール間水平力が作用する。また、抑えロ
ール５，６からの反力も上ワークロール３のオフセット
が小さくなった分だけ上側が小さく、下側が大きくなる
ように作用する。これらの力によって上側押し力を小さ
く、下側押し力を大きくする方向に押し力に上下差が発
生する。という特性がある。

【０００５】この結果、図８に示すように、上述の力
は上押し力を大きくする方向に作用するが、上述の力
は上押し力を小さくする方向に働く。また、によって
発生する押し力の上下差はその時の圧延荷重の値によら
ないが、による押し力上下差は圧延荷重によって変化
する。そのため、とによる押し力の効果がちょうど
釣り合って、どんなワークロール３，４間オフセットが
発生しても上下の水平押し力には変化がないという特異
点圧延荷重が存在する。ワークロール３，４間オフセッ
トが発生した時には、特異点荷重よりも低荷重ならば上
側の押し力が大きくなり、高荷重なら下側の押し力が大
きくなる。また、ワークロール３，４が小径であると、
ワークロール３，４が曲がりやすいために上述の効果
によって発生するワークロール水平曲げ力の上下差、ひ
いては水平押し力の上下差は比較的小さな値となり、逆
に、のワークロール間水平力はワークロール径に反比
例して大きくなるために小径ワークロール圧延装置では
比較的大きな値となるため、小径ワークロールの圧延装
置では、上で述べた特異点荷重が、圧延装置の圧延可能
荷重域内に存在する。そのため、上記の水平押しシリン
ダ設定方法では、次のような問題点があった。・上下の
水平押し力を等しく設定した場合には、押し力が大きく
なった側の押し力を小さくする方向、つまり水平支持装
置を引き方向に、押し力が小さくなった側の押し力を大
きくする方向、つまり水平支持装置を押し方向に水平支
持装置が作用するが、上記の特異点（Ｓ点）荷重以上の
圧延荷重では、の効果の方が大きいため、パスライン
の変化によってワークロール３，４間に一時的にオフセ
ットが発生しても、下押し力が大きくなる。そのため、
水平支持装置はワークロール３，４間オフセットを収束
させる方向ではなく、拡大させる方向に作用するため、
かえってワークロール３，４間オフセットを増加させて
しまうという問題があった。

【０００６】図９は圧延装置１で、ワークロール３，４
間にあるオフセットが存在した時に発生する水平押し力
の上下差の荷重による変化を示したものである。上下の
水平押し力が等しくなるように水平支持装置を設定した
場合には、Ｓ点以下の荷重では、上押し力が下押し力よ
りも大きくなるため、上ワークロール３を入り側に、下
ワークロール４を出側に変位させるように水平支持装置
が作用し、ワークロール３，４間オフセットをなくすこ
とができるが、図中Ｓ点はいかなるワークロール３，４
間オフセットが存在しても押し力の上下差は発生しない
特異点であるため、ワークロール３，４間のオフセット
をなくすことができない。従って、上下ワークロール
３，４の水平曲げ力の値を等しく設定することが不可能
である。また、Ｓ点以上の荷重では上ワークロール３が
出側にあっても、下押し力が大きいために上ワークロー
ル３を出側に、下ワークロール４を入り側に変位させる
ように水平支持装置が作用するために、ワークロール
３，４間オフセットは拡大し、やがては圧延が不可能に
なる。よって上下の押し力を等しくする制御ではワーク
ロール３，４間のオフセットを防止することは不可能で
あることがわかる。・また、上下の水平支持装置移動量
を等しく設定すると、パスラインの移動に関わらず、上
下の水平支持装置の設定位置が等しいため、上ワークロ
ール３は上分割ロール１１-iに沿って出側に変位し、下
ワークロール４は下分割ロール１２-iに沿って入側に変
位する。つまり上ワークロール３は圧延方向出側に、下
ワークロール４は圧延方向入側にたわむため、ワークロ
ール間オフセットが残ることになる。また図９の太線
は、水平押し力の上下差を測定した例である。荷重の増
加とともにパスラインが上昇し、ワークロール３，４間
のオフセットが増加する。従って、押し力の上下差は太
線に示すように圧延荷重ごとに異なるワークロール３，
４間オフセットが存在する曲線上を変化するため複雑な
挙動を示す。

【０００７】図１０は圧延装置１で、荷重２００ｔｏｎ
で上下ワークロール３，４を接触させ、この時に上下の
水平支持装置の位置を固定し、以降ワークロール３，４
を空転し垂直圧下荷重を増減した時に、上下ワークロー
ル３，４の水平たわみを測定した例である。荷重の増加
とともにパスラインが上方向に変化し、上ワークロール
３が出側に、下ワークロール４が入り側に変位し、上下
ワークロール３，４の水平たわみの差が増加していく
が、上下ワークロール３，４の水平たわみ差はパスライ
ン変化量に比例していることがわかる。更に、従来の水
平支持装置の設定では、パスラインＰが変化した時に、
図１１のようにワークロール幅方向でオフセットが異な
り、圧延装置本来の横剛性以上に形状が耳波になり、圧
延装置の形状制御が難しくなったり、圧延材２に反りが
生じるという問題がある。このように、ワークロール
３，４の水平曲げを形状制御に利用する場合には上下の
ワークロールチョックにかかる曲げ力に差が生じた状態
であるため、水平曲げを有効に利用できなくなるという
問題がある。図１１（ｂ）はワークロール３，４の水平
たわみ分布図であり、図１１（ｃ）は同じく垂直たわみ
分布図である。本発明は、上記問題点を解決するべく成
されたもので、パスラインの変化に関わらず上下ワーク
ロールの水平方向相対位置を所定の位置に設定すること
が可能な板圧延方法を提供することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る板圧延方法
の第１の発明は、上下小径ワークロールと、上下小径ワ
ークロールを各々水平方向または水平から若干垂直方向
にずれた位置で水平方向に撓ませる制御を行うかまたは
水平方向位置に支持する際に、圧延荷重の変化または圧
下装置の先端位置の変化に応じて、上下ワークロールの
垂直方向変位を推定し、推定した上下ワークロールの垂
直方向位置をもとに上下のワークロールの水平方向に撓
ませる制御量または水平方向に支持する制御量に差を付
ける制御を行うことを特徴とするものである。第２の発
明は、上下小径ワークロールと、上下小径ワークロール
を各々水平方向または水平から若干垂直方向にずれた位
置で水平方向に撓ませる制御を行うかまたは水平方向位
置に支持する際に、上下ワークロールの胴部または軸受
部に圧延装置ハウジングとの間の相対垂直位置の変化を
測定する装置を設け、この出力によって上下のワークロ
ールの水平方向に撓ませる制御量または水平方向に支持
する制御量に差を付ける制御を行うことを特徴とするも
のである。第３の発明は、上下小径ワークロールと、上
下小径ワークロールを各々水平方向または水平から若干
垂直方向にずれた位置で水平方向に撓ませる制御を行う
かまたは水平方向位置に支持する際に、常時圧延中に使
用する圧下駆動可能な圧下装置を備え、圧延荷重の変化
または圧下装置の位置の変化に応じて、上下ワークロー
ルの垂直方向変位を推定し、推定した上下ワークロール
の垂直方向位置の平均が変化しないように上下の圧下装
置を制御することを特徴とするものである。第４の発明
は、上下小径ワークロールと、上下小径ワークロールを
各々水平方向または水平から若干垂直方向にずれた位置
で水平方向に撓ませる制御を行うかまたは水平方向位置
に支持する際に、常時圧延中に使用する圧下駆動可能な
圧下装置を備え、上下ワークロールの胴部または軸受部
に圧延装置ハウジングとの間の相対垂直位置の変化を測
定する装置を設け、この出力による上下ワークロールの
垂直位置の平均が変化しないように上下圧下装置を制御
することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明に係る板圧延方法の第１の発明において
は、上下小径ワークロールを各々水平方向または水平か
ら若干垂直方向にずれた位置で水平方向に撓ませる制御
を行うかまたは水平方向位置に支持する際に、圧延荷重
の変化または圧下装置の先端位置の変化に応じて移動す
る上下ワークロールの垂直方向変位を推定し、推定した
上下ワークロールの垂直方向位置をもとに上下ワークロ
ールの水平方向に撓ませる制御量または水平方向に支持
する制御量に差を付ける制御を行うので、圧延荷重の変
化または圧下装置の先端位置の変化に応じて移動する上
下ワークロールの垂直方向変位が相殺され、パスライン
の変化に関わらず上下ワークロールの水平方向相対位置
を所定の位置に設定できる。第２の発明においては、上
下小径ワークロールを各々水平方向または水平から若干
垂直方向にずれた位置で水平方向に撓ませる制御を行う
かまたは水平方向位置に支持する際に、上下ワークロー
ルの胴部または軸受部に圧延装置ハウジングとの間の相
対垂直位置の変化を測定する装置を設け、この出力によ
って上下のワークロールの水平方向に撓ませる制御量ま
たは水平方向に支持する制御量に差を付ける制御を行う
ので、圧延荷重の変化または圧下装置の先端位置の変化
に応じて移動する上下ワークロールの垂直方向変位が相
殺され、パスラインの変化に関わらず上下ワークロール
の水平方向相対位置を所定の位置に設定できる。第３の
発明においては、上下小径ワークロールを各々水平方向
または水平から若干垂直方向にずれた位置で水平方向に
撓ませる制御を行うかまたは水平方向位置に支持する際
に、常時圧延中に使用する圧下駆動可能な圧下装置を備
え、圧延荷重の変化または圧下装置の位置の変化に応じ
て、上下ワークロールの垂直方向変位を推定し、推定し
た上下ワークロールの垂直方向位置の平均が変化しない
ように上下の圧下装置を制御するので、パスラインの変
化が修正されて上下ワークロールの水平方向相対位置を
所定の位置に設定できる。第４の発明においては、上下
小径ワークロールを各々水平方向または水平から若干垂
直方向にずれた位置で水平方向に撓ませる制御を行うか
または水平方向位置に支持する際に、常時圧延中に使用
する圧下駆動可能な圧下装置を備え、上下ワークロール
の胴部または軸受部に圧延装置ハウジングとの間の相対
垂直位置の変化を測定する装置を設け、この出力による
上下ワークロールの垂直位置の平均が変化しないように
上下圧下装置を制御するので、パスラインの変化が修正
され上下ワークロールの水平方向相対位置を所定の位置
に設定できる。

【００１０】

【実施例】

実施例１．以下、図面を参照して本発明の１実施例を説
明する。図１は本発明を適用した１実証例の圧延装置の
概略構成を示す説明図である。図において、１は圧延装
置で、この装置の全体構成を示す。２は圧延材である。
３，４はワークロールで、前記圧延材２を延伸する。
５，６は中間ロールで、ワークロール３，４を直接バッ
クアップする。７，８はバックアップロールで、中間ロ
ール５，６を介してワークロール３，４を間接的にバッ
クアップする。この場合、上下ワークロール３，４は、
強度上許容し得る範囲で小径に形成されている。さら
に、上下ワークロール３，４には、各々その通板方向入
り側から押圧する抑えロール９，１０と、さらに前記抑
えロール９，１０をワークロール３，４の方向に押圧す
る分割ロール１１，１２が順次一直線上に並ぶように配
列されている。前記分割ロール１１，１２はその軸上に
複数個のロール部１１-i，１２-i（i= 1〜 n、本実施例
では n=5）が分散配置されたものである。そして、前記
分割ロール１１，１２はその両端部および各ロール部間
の軸が、ハウジングへ配設した水平シリンダ１３-i，１
４-i（i= 0〜n 、本実施例では n=5）の各ロッドによっ
て、前記上下ワークロール３，４方向へ別個に押し力を
各々付与されるようになっている。各水平シリンダ１３
-i，１４-iにはその移動量を検出する位置検出器１５-
i，１６-i（i= 0〜n 、本実施例では n=5）が取り付け
られている。ワークロール水平方向支持装置は、前記抑
えロール９、１０，分割ロール１１-i，１２-i、水平シ
リンダ１３-i，１４-i、位置検出器１５-i，１６-iによ
って形成されている。前記水平シリンダ１３-i，１４-i
は圧油を供給するサーボ弁１７-i，１８-iが取り付けら
れている。

【００１１】上バックアップロール７は、そのチョック
３１がロードセル２１を介して配設されている。下バッ
クアップロール８は、そのチョック３２が圧下用油圧シ
リンダ２０によって垂直方向に押圧されるようになって
おり、ワークロール３，４間に垂直方向の圧下力を発生
させるようになっている。この圧下力は前記ロードセル
２１によって検出する。また、圧下用油圧シリンダ２０
にはその垂直方向移動量を示す変位計２３が取り付けら
れている。前記サーボ弁１７-i，１８-iは、位置検出器
１５-i，１６-iで得られた検出データおよびパスライン
変化量補正装置３０からのデータに基づいて作動する水
平シリンダ位置設定装置２４で制御される。圧延材２の
延伸後の板厚は、板厚計２９で計測する。

【００１２】この圧延装置による圧延動作は以下の通り
である。 圧延装置の伸びと初期設定時からの板厚変化に基づく
方法 パスライン変化の要因は、本実施例の場合、圧下用油圧
シリンダ２０により、下バックアップロール８を上昇さ
せて圧下すると、板をはさんだ圧延装置１の上側および
下側には次のようなパスライン変化が生じる。 ・圧延装置上側：（イ）圧延荷重付与による圧延装置の
伸び ・圧延装置下側：（ロ）圧延荷重付与による圧延装置の
伸び、および（ハ）初期設定からの板厚変化 上記（イ），および（ロ）は以下によって求めることが
できる。圧延装置の伸び（イ），（ロ）を加算したもの
が、荷重付与による圧延装置全体の伸びである。圧延装
置全体の伸び量増加分δは、ミル定数Ｍと、基準圧延荷
重（初期設定時の圧延荷重）からの荷重変化分ΔＰとす
れば、 δ＝ΔＰ／Ｍ＝（イ）＋（ロ） 従って、（イ），（ロ）のどちらか一方がわかれば他方
もわかる。一方、圧下用油圧シリンダ２０による下バッ
クアップロール８の上昇と同時にハウジングに埋設され
た水平方向支持装置も上昇する。上下の水平方向支持装
置はハウジングのほぼ上下対称位置に取り付けられてい
ることから、上下の水平方向支持装置の上昇量はほぼ同
じである。なお、ハウジング自体の伸び量は圧延装置全
体の１０％程度と小さいから、水平方向支持装置の上昇
量も小さい。上記より、例えば（イ）については ｉ）水平方向支持装置の上昇量を無視し、圧延装置全体
の伸びの半分として、 （イ）＝１／２×ΔＰ／Ｍ とする。 ii）予めオフラインにて荷重変化に対する圧延装置上側
の変化量、水平方向支持装置の変化量を測定し、これよ
り （イ）＝ｋ×ΔＰ／Ｍ となるように定数ｋを求める。

【００１３】上記（ハ）は以下によって求めることがで
きる。圧延装置下側は、荷重の変化がなくても板厚
（ｈ）が変化した分だけ圧下装置が動き、パスラインが
変化する。従って、板厚の変化量を考慮する必要があ
る。板厚変化量Δｈを求める方法としては、板厚計２９
での検出値、および圧下装置の変化量ΔＳと荷重変化分
ΔＰから、 Δｈ＝ΔＳ−ΔＰ／Ｍ として求める。

【００１４】引き続いて、パスライン変化量から水平シ
リンダ位置補正量は以下のように求める。図３におい
て、Ａ点；分割ロール１１，１２の中心点、Ｂ点；ワー
クロール３，４の垂線とＡ点の直交点、Ｃ点；元のワー
クロール中心、Ｄ点；シリンダ位置補正後のワークロー
ル中心、Ｅ；パスライン変化後のワークロール中心、Ｌ
₀ をＡＣ間の距離、ｄＰＬをパスライン変化量、ΔＬを
水平支持装置補正量、角ＢＡＣ＝θ₀ とすると、△ＡＢ
Ｃ，△ＡＢＤは直角三角形、角Ｂ＝９０゜である。シリ
ンダ位置の補正すべき量ΔＬは次式のようになる。

【００１５】

【数１】

【００１６】いま、角ＢＡＣ＝１５゜，Ｌ₀ ＝４５０mm
と仮定すると、ΔＬは次式のようになる。

【００１７】

【表１】

【００１８】従って、パスラインの変化に対してシリン
ダ位置をΔＬだけ補正することにより、ワークロール中
心はＥ点からＤ点に移動し、ワークロールの水平方向へ
の撓みを防止できる。ただし、この補正量は概略は水平
方向支持装置の水平面からの角度の正弦で計算しても
（ΔＬ＝ｄＰＬ×sin １５゜）ほとんど誤差はないた
め、ワークロール水平方向支持装置の水平面からの角度
の正弦であたえても良い。 ・上記のようにパスライン変化量補正装置３０の演算
したパスラン変化量の信号は、水平シリンダ位置設定装
置２４に入力され、水平シリンダ位置設定装置２４にて
上下水平シリンダ補正量が計算されて、上下それぞれの
水平制御量に補正量分の差を付けることができる。上記
パスライン変化量補正装置３０には、ロードセル２１の
出力した圧延荷重、板厚計２９からの出力信号、圧下シ
リンダ変位計２８の出力した変位量が入力される。パス
ライン変化量補正装置３０は入力された信号からパスラ
イン変化量を演算し、さらにパスライン変化に対する上
下の水平シリンダ位置補正量を演算して出力する。パス
ライン変化量の演算およびパスライン変化に対する水平
シリンダ位置補正量の演算方法は上に述べた通りであ
る。水平シリンダ位置補正量信号は水平シリンダ位置設
定装置２４に入力され、上下水平シリンダをそれぞれの
補正量分だけ移動するようにシリンダ位置を調整する。
以上のようにして、上下それぞれの水平位置制御量にパ
スライン変化量に応じた補正量分の差を付けて、サーボ
弁１７-i，１８-iへ指示する。

【００１９】かかる構成にて圧延を行うには、まず圧下
用シリンダ２０を移動させて圧延のための所定の圧下量
を取るためのロールギャップを設定する。この時上記の
方法にてパスライン移動量が測定または推定され、水平
シリンダ位置設定装置２４に入力される。水平シリンダ
位置設定装置２４は、パスライン変化量に基づいて水平
方向制御補正量を計算し、上下の水平方向支持装置の制
御量に差を付けるよう水平方向支持装置を操作する。こ
の操作は制御を行うのに十分短い時間ごとに行うことに
より、上下ワークロール間の水平方向相対位置を保った
まま、圧延を行うことが可能である。

【００２０】パスラインの変化を実測する方法 圧延装置１に設けた水平方向支持装置を形成性する抑え
ロール９、１０のごく近傍に取り付けた変位計２８で、
上下ワークロールチョック（図示せず）またはワークロ
ール３，４の変位を測定することによって、荷重変化に
よる水平方向支持装置の上昇を相殺した状態でパスライ
ンの変化ｄＰＬを計測することができる。同じく上記式
から水平シリンダ補正量ΔＬを求めて水平方向位置制御
補正をする。

【００２１】図４は荷重２００ tonで上下のワークロー
ルを接触させ、このときに上下の水平シリンダの位置を
固定し、ワークロールを空転し垂直方向の圧下荷重を増
減して水平方向の押し力の上下差の測定結果である。従
来の場合、押し力の上下差は−・−印で表示するよう
に、複雑な挙動が現れる。これに対して、本発明によれ
ば、押し力の上下差にほとんど変化しないことがわか
る。また、図５は上下のワークロールの水平撓みを測定
した結果を示したものである。荷重変化によるパスライ
ンの上昇が起こっているにも拘らず、本発明によれば、
上下ワークロールの水平撓みは殆ど変化しないことがわ
かる。以上の通り本発明によれば、パスラインの変化に
よるワークロールのオフセット増加を防止できることが
明らかである。なお、上記実施例において、水平シリン
ダ位置設定装置に入力される信号は、本発明によるパス
ライン変化量補正信号以外に、荷重に対するシリンダ位
置設定信号や、形状計からのフィードバックによる水平
シリンダ位置補正量等、他の制御によるシリンダ位置設
定信号との和であることは言うまでもない。 実施例２． 図２は本発明を適用した他の実証例の圧延装置の概略構
成を示す説明図である。図において図１と同一構成のも
のは同一符号で表示している。上下の両バックアップロ
ール７，８は、何れもチョックに圧下シリンダ１９，２
０が配設され、垂直方向に加圧されるようになってお
り、これによってワークロール３，４間に上下から垂直
方向の圧下力を発生するようになっている。また、上側
の圧下用油圧シリンダ１９はサーボ弁２５を介して圧油
が供給され、下側の圧下用油圧シリンダ２０はサーボ弁
２６を介して圧油が供給されるようになっている。サー
ボ弁２５，２６は、圧下用油圧シリンダ１９，２０の作
動量を検出する変位計２２，２３からのデータに基づい
て作動するパスライン変化量演算装置２７で制御され
る。上記構成によるパスライン補正は以下のとおりであ
る。パスラインの演算を以下により実施する。パスラ
イン変化量演算装置２７には、ロードセル２１で検出し
た圧延荷重、変位計２２，２３で検出した圧下位置変
化、板厚計２９で検出した板厚の各信号が入力され、圧
延機上側、下側のパスライン変化量が演算される。前記
演算結果はサーボ弁２５，２６に出力される。

【００２２】ここで、パスライン変化の要因を、 上ロール側：圧延機上側の伸び＋上側圧下装置の移動量
（変位計２２の信号） 下ロール側：圧延機下側の伸び＋初期設定時からの板厚
変化 と分け、圧延装置１のハウジング全体の伸び（上側＋下
側）および板厚変化については実施例１と同様にしてパ
スライン変化量を演算できる。上記でのパスライン
の変化の実測は以下の通りである。ワークロールチョッ
ク（図示せず）またはワークロール３，４胴部と圧延装
置のハウジングとの間の垂直方向相対変位を測定する変
位計２８，で検出する。パスライン変化量は変位計２
２，２３で計測され、得られた出力信号は圧下用油圧シ
リンダ位置を設定するサーボ弁２５，２６に入力され、
圧下シリンダ１９，２０の位置が設定値に等しくなるよ
うに圧下シリンダを操作する。かかる動作にてパスライ
ンを変化させないようにして圧延を行う際には、 ・圧延機上側の圧下装置の応答性が下側に比べ同等ある
いは鈍い時は、圧延機上側の圧下装置は上側パスライン
変化量分の圧下を用い、下側圧下装置は板厚を制御する
等他の制御に利用して作動する。 ・圧延機上側の圧下装置の応答性が下側と同等の時は、
パスラインの変化をなくすだけでなく、板厚を制御する
等他の制御にも利用しつつ上下の圧下装置を作動する。 この操作の制御を行うのに十分短い時間ごとに行うこと
により、パスラインの変化が防止できるので、水平支持
装置を従来通りに設定しても上下ワークロール間の水平
方向相対位置を保ったまま、圧延を行うことが可能であ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小径ワークロールに水平方向支持装置をもつ圧延装置に
おいて、荷重増による上下ワークロール間の水平方向相
対位置差の増加を防止して、上下ワークロールの水平方
向相対位置を所定の値に保つことができるため、圧延装
置本来の横剛性に基づいて圧延材の形状が得られるし、
圧延材の反りの発生等の不具合の発生も防止できる。ま
た、水平曲げを形状用制御に利用する場合には、上下の
ワークロールのたわみ差に基づく水平曲げ利用範囲の拘
束がなくなるため有効に水平曲げを利用できるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の板圧延方法の一実施例を適用した圧延
装置の概略構成を示す説明図である。

【図２】本発明の板圧延方法の他の実施例を適用した圧
延装置の概略構成を示す説明図である。

【図３】圧延装置のパスライン上昇の機構を示す説明図
である。

【図４】圧延装置の押し力の上下差と圧延荷重との関係
を示す説明図である。

【図５】上下のワークロールの水平撓みを測定した結果
を示すグラフ図である。

【図６】従来の圧延装置の一実施例の概略構成を示す説
明図である。

【図７】従来の圧延装置のワークロールの許容曲げ力に
対する曲げ力利用範囲を示す説明図である。

【図８】従来の圧延装置のワークロール間オフセット量
の変化を示す説明図である。

【図９】従来の圧延措置の押し力の上下差と圧下荷重の
関係を示す説明図である。

【図１０】圧延措置の圧延荷重とワークロールの水平方
向たわみとの関係を示す説明図である。

【図１１】従来の圧延装置のパスラインに対するワーク
ロールのたわみ状態の概略を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 圧延装置 ２ 圧延材 ３，４ ワークロール ５，６ 抑えロール ７，８ バックアップロール ９，１０ 抑えロール １１，１２ 分割ロール １３，１４ 水平シリンダ １５，１６ 位置検出器 １７，１８ サーボ弁 １９，２０ 圧下用油圧シリンダ ２１ ロードセル ２２，２３ 変位計 ２４ 水平シリンダ位置設定装置 ２５、２６ サーボ弁 ２８ 変位計 ２９ 板厚計 ３０ パスライン変化量補正装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池内 直樹 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 片岡 久明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 細谷 成史 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 豊福 達生 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−108201（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−205807（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−286010（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−86289（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 37/28 B21B 13/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下小径ワークロールと、上下小径ワー
   クロールを各々水平方向または水平から若干垂直方向に
   ずれた位置で水平方向に撓ませる制御を行うかまたは水
   平方向位置を支持する際に、圧延荷重の変化または圧下
   装置の先端位置の変化に応じて、上下ワークロールの垂
   直方向変位を推定し、推定した上下ワークロールの垂直
   方向位置をもとに上下のワークロールの水平方向に撓ま
   せる制御量または水平方向に支持する制御量に差を付け
   る制御を行うことを特徴とする板圧延方法。
2. 【請求項２】 上下小径ワークロールと、上下小径ワー
   クロールを各々水平方向または水平から若干垂直方向に
   ずれた位置で水平方向に撓ませる制御を行うかまたは水
   平方向位置を支持する際に、上下ワークロールの胴部ま
   たは軸受部に圧延装置ハウジングとの間の相対垂直位置
   の変化を測定する装置を設け、この出力によって上下の
   ワークロールの水平方向に撓ませる制御量または水平方
   向位置に支持する制御量に差を付ける制御を行うことを
   特徴とする板圧延方法。
3. 【請求項３】 上下小径ワークロールと、上下小径ワー
   クロールを各々水平方向または水平から若干垂直方向に
   ずれた位置で水平方向に撓ませる制御を行うかまたは水
   平方向位置を支持する際に、常時圧延中に使用する圧下
   駆動可能な圧下装置を備え、圧延荷重の変化または圧下
   装置の位置の変化に応じて、上下ワークロールの垂直方
   向変位を推定し、推定した上下ワークロールの垂直方向
   位置の平均が変化しないように上下の圧下装置を制御す
   ることを特徴とする板圧延方法。
4. 【請求項４】 上下小径ワークロールと、上下小径ワー
   クロールを各々水平方向または水平から若干垂直方向に
   ずれた位置で水平方向に撓ませる制御を行うかまたは水
   平方向位置に支持する際に、常時圧延中に使用する圧下
   駆動可能な圧下装置を備え、上下ワークロールの胴部ま
   たは軸受部に圧延装置ハウジングとの間の相対垂直位置
   の変化を測定する装置を設け、この出力による上下ワー
   クロールの垂直位置の平均が変化しないように上下の圧
   下装置を制御することを特徴とする板圧延方法。