JP3243296B2 - 圧延機用油圧圧下装置 - Google Patents
圧延機用油圧圧下装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間または冷間で薄板
を圧延するための圧延機用油圧圧下装置に関する。
を圧延するための圧延機用油圧圧下装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、厚板および薄板用熱間および
冷間圧延機において、油圧方式の圧下装置は、位置制御
精度および応答性に優れ、構造も簡易であるので、電動
方式に代わって主流となっている。油圧方式の圧下装置
に関する先行技術は、たとえば特公昭５３−１２２６５
号公報、特公昭６０−２００８９号公報および特公平３
−８０５６１号公報などで開示されている。
冷間圧延機において、油圧方式の圧下装置は、位置制御
精度および応答性に優れ、構造も簡易であるので、電動
方式に代わって主流となっている。油圧方式の圧下装置
に関する先行技術は、たとえば特公昭５３−１２２６５
号公報、特公昭６０−２００８９号公報および特公平３
−８０５６１号公報などで開示されている。
【０００３】最近の圧延機においては、多品種にわたる
製品の生産を可能とするため、大小径のロールを切換え
ることができるミルも提案されている。大小径のロール
の切換えを可能とするためには、油圧シリンダのストロ
ーク長としては１００ｍｍを越えることが必要である。
また、大小径ロール切換えを行わないときであっても、
新しいロールと研磨を繰り返したロールではストローク
長にして１００ｍｍ以上の差が生じることもある。
製品の生産を可能とするため、大小径のロールを切換え
ることができるミルも提案されている。大小径のロール
の切換えを可能とするためには、油圧シリンダのストロ
ーク長としては１００ｍｍを越えることが必要である。
また、大小径ロール切換えを行わないときであっても、
新しいロールと研磨を繰り返したロールではストローク
長にして１００ｍｍ以上の差が生じることもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来からの油圧圧下式
圧延機においては、圧下シリンダのストローク長の長い
ものは少ない。ストローク長が長いと、シリンダ内の作
動油の高さである油柱が高くなり、作動油中に混入して
いる気泡が収縮するので、見かけ上作動油の体積が減少
し、シリンダの応答が遅くなる現象が生じる。このよう
なストローク長の違いによる応答速度の違いは、広範囲
のストローク長における安定かつ高精度な制御を困難に
する。
圧延機においては、圧下シリンダのストローク長の長い
ものは少ない。ストローク長が長いと、シリンダ内の作
動油の高さである油柱が高くなり、作動油中に混入して
いる気泡が収縮するので、見かけ上作動油の体積が減少
し、シリンダの応答が遅くなる現象が生じる。このよう
なストローク長の違いによる応答速度の違いは、広範囲
のストローク長における安定かつ高精度な制御を困難に
する。
【０００５】特公昭５３−１２２６５号公報および特公
昭６０−２００８９号公報で開示されている先行技術で
は、作動油の圧力に基づいて制御の補償を行っている。
特公平３−８０５６１号公報で開示されている先行技術
では、制御速度に基づいて補償を行っている。これらの
先行技術では、狭い範囲の油柱については安定かつ高精
度の制御が可能であると期待されるけれども、ストロー
ク長の広い範囲にわたって安定かつ高精度な制御を行う
ことは困難である。
昭６０−２００８９号公報で開示されている先行技術で
は、作動油の圧力に基づいて制御の補償を行っている。
特公平３−８０５６１号公報で開示されている先行技術
では、制御速度に基づいて補償を行っている。これらの
先行技術では、狭い範囲の油柱については安定かつ高精
度の制御が可能であると期待されるけれども、ストロー
ク長の広い範囲にわたって安定かつ高精度な制御を行う
ことは困難である。
【０００６】本発明の目的は、圧下手段のストロークの
長さによって位置制御性能が変動するのを防止すること
ができる圧延機用油圧圧下装置を提供することである。
長さによって位置制御性能が変動するのを防止すること
ができる圧延機用油圧圧下装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダを用
いる圧下手段で作業ロールを変位させるために、シリン
ダのピストン位置を制御量として、予め設定される目標
値との差が小さくなるようにフィードバック制御される
圧延機用油圧圧下装置において、フィードバック制御に
おける比例利得を、ピストンが目標値で表される位置に
あるときのシリンダ内の作動油の高さである油柱に応じ
て、油柱が高くなるほど大きくなるように設定する利得
補償手段を含むことを特徴とする圧延機用油圧圧下装置
である。
いる圧下手段で作業ロールを変位させるために、シリン
ダのピストン位置を制御量として、予め設定される目標
値との差が小さくなるようにフィードバック制御される
圧延機用油圧圧下装置において、フィードバック制御に
おける比例利得を、ピストンが目標値で表される位置に
あるときのシリンダ内の作動油の高さである油柱に応じ
て、油柱が高くなるほど大きくなるように設定する利得
補償手段を含むことを特徴とする圧延機用油圧圧下装置
である。
【０００８】
【作用】本発明に従えば、圧延機用油圧圧下装置は、シ
リンダを用いる圧下手段で作業ロールを変位させる。こ
の変位は、シリンダのピストンの位置を制御量として、
予め設定される目標値との差が小さくなるように行われ
る。このフィードバック制御において、利得補償手段は
目標値が高いほど、比例利得が大きくなるように設定す
る。ストローク長が短い状態から長い状態に切換えられ
るときに、ストローク長が短くても比例利得が大きくな
るので、所望のストローク長に達するまでの所要時間を
短縮することができる。シリンダへの作動油の供給量が
多いほど、作動油中の気泡などによる応答の遅れが大き
くなるけれども、フィードバック制御における比例利得
も大きくなるので、ストロークが長くなることによる応
答の遅れも補償することができる。
リンダを用いる圧下手段で作業ロールを変位させる。こ
の変位は、シリンダのピストンの位置を制御量として、
予め設定される目標値との差が小さくなるように行われ
る。このフィードバック制御において、利得補償手段は
目標値が高いほど、比例利得が大きくなるように設定す
る。ストローク長が短い状態から長い状態に切換えられ
るときに、ストローク長が短くても比例利得が大きくな
るので、所望のストローク長に達するまでの所要時間を
短縮することができる。シリンダへの作動油の供給量が
多いほど、作動油中の気泡などによる応答の遅れが大き
くなるけれども、フィードバック制御における比例利得
も大きくなるので、ストロークが長くなることによる応
答の遅れも補償することができる。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の基礎となる技術による圧延
機用油圧圧下装置の制御系統を示すブロック図である。
自動板厚制御装置（略称「ＡＧＣ」）１には、圧延機に
よって圧延された出側板厚および圧延荷重などが入力さ
れる。自動板厚制御装置は、出側板厚や圧延荷重などに
応答し、作業ロールを変位させるために、シリンダのピ
ストンの位置を指定する信号を位置設定装置２に与え
る。位置設定装置２は、自動板厚制御装置１によって設
定された位置を表す位置指令を目標値として減算回路３
に与える。減算回路３からは、位置指令と制御量との差
を表す制御動作信号Ｅがコントローラ４に与えられる。
コントローラ４は、伝達関数Ｋで表される特性を有し、
制御動作信号Ｅと伝達関数Ｋとの積ＫＥを出力する。こ
の出力は、利得補償手段５からの補償係数αによって補
償される。
機用油圧圧下装置の制御系統を示すブロック図である。
自動板厚制御装置（略称「ＡＧＣ」）１には、圧延機に
よって圧延された出側板厚および圧延荷重などが入力さ
れる。自動板厚制御装置は、出側板厚や圧延荷重などに
応答し、作業ロールを変位させるために、シリンダのピ
ストンの位置を指定する信号を位置設定装置２に与え
る。位置設定装置２は、自動板厚制御装置１によって設
定された位置を表す位置指令を目標値として減算回路３
に与える。減算回路３からは、位置指令と制御量との差
を表す制御動作信号Ｅがコントローラ４に与えられる。
コントローラ４は、伝達関数Ｋで表される特性を有し、
制御動作信号Ｅと伝達関数Ｋとの積ＫＥを出力する。こ
の出力は、利得補償手段５からの補償係数αによって補
償される。
【００１０】図２は、利得補償手段５内の補償値生成回
路６から発生される補償係数αの値とそのときの油柱の
値との関係を示す。油柱が０〜Ｓｏまでの間は、補償係
数αは１.０に等しい。油柱がＳｏからＳｍまで増加す
ると、補償係数αも１.０からαｍまで増加する。図１
図示の補償値生成回路６は、図２図示のような関数を発
生させる関数発生器として動作する。油柱補償回路７
は、補償値生成回路６から発生されるαと、コントロー
ラ４から発生される出力との積を油圧補償値として導出
する。
路６から発生される補償係数αの値とそのときの油柱の
値との関係を示す。油柱が０〜Ｓｏまでの間は、補償係
数αは１.０に等しい。油柱がＳｏからＳｍまで増加す
ると、補償係数αも１.０からαｍまで増加する。図１
図示の補償値生成回路６は、図２図示のような関数を発
生させる関数発生器として動作する。油柱補償回路７
は、補償値生成回路６から発生されるαと、コントロー
ラ４から発生される出力との積を油圧補償値として導出
する。
【００１１】サーボアンプ８は、油圧補償値に応答し
て、油圧によって動作するサーボ弁９を制御する。サー
ボ弁９の動作によって油圧シリンダ１０へ作動油が供給
され、あるいは油圧シリンダ１０から作動油が戻され
る。油圧シリンダ１０に対する作動油の移動は、シリン
ダ内のピストン位置の変化を生じる。ピストン位置は位
置検出器１１によって検出され、位置を表す信号Ｓが導
出される。位置を表す信号Ｓは、補償値生成回路６およ
び減算回路３に与えられる。補償値生成回路６では、位
置検出器１１からの出力Ｓを油柱として補償係数αを求
めて油柱補償回路７に与える。減算回路３では、位置検
出器１１からの出力Ｓを制御量として、減算回路３にお
ける目標値である位置指令との間で制御偏差を求め、制
御動作信号Ｅとして出力する。
て、油圧によって動作するサーボ弁９を制御する。サー
ボ弁９の動作によって油圧シリンダ１０へ作動油が供給
され、あるいは油圧シリンダ１０から作動油が戻され
る。油圧シリンダ１０に対する作動油の移動は、シリン
ダ内のピストン位置の変化を生じる。ピストン位置は位
置検出器１１によって検出され、位置を表す信号Ｓが導
出される。位置を表す信号Ｓは、補償値生成回路６およ
び減算回路３に与えられる。補償値生成回路６では、位
置検出器１１からの出力Ｓを油柱として補償係数αを求
めて油柱補償回路７に与える。減算回路３では、位置検
出器１１からの出力Ｓを制御量として、減算回路３にお
ける目標値である位置指令との間で制御偏差を求め、制
御動作信号Ｅとして出力する。
【００１２】図３は、図１図示の技術を用いる圧延機の
概略的な機械的構成を示す。図１図示の電気的構成に対
応する部分には同一の参照符を付す。油圧シリンダ１０
は、ピストン位置に対応する油柱長Ｓを有する。油圧シ
リンダ１０のピストンの位置は、位置検出器１１によっ
て検出される。圧延機によって圧延される圧延材１２の
出側板厚ｔは、板厚検出器１３によって検出される。ロ
ードセル１４は、圧延荷重を検出する。
概略的な機械的構成を示す。図１図示の電気的構成に対
応する部分には同一の参照符を付す。油圧シリンダ１０
は、ピストン位置に対応する油柱長Ｓを有する。油圧シ
リンダ１０のピストンの位置は、位置検出器１１によっ
て検出される。圧延機によって圧延される圧延材１２の
出側板厚ｔは、板厚検出器１３によって検出される。ロ
ードセル１４は、圧延荷重を検出する。
【００１３】圧延機フレーム１５内に各機構が収納され
る。フレーム１５の上部には、ロードセル１４が取付け
られ、下部には油圧シリンダ１０が設置される。ロード
セル１４および油圧シリンダ１０の間には、大径の補強
ロール１６，１７、中間ロール１８，１９、小径の作業
ロール２０，２１が設けられる。作業ロール２０，２１
は、圧延材１２の圧下率を大きくするために小径である
ことが好ましい。作業ロール２０，２１が小径であると
剛性が不足するので、中間ロール１８，１９および補強
ロール１６，１７によってバックアップしている。
る。フレーム１５の上部には、ロードセル１４が取付け
られ、下部には油圧シリンダ１０が設置される。ロード
セル１４および油圧シリンダ１０の間には、大径の補強
ロール１６，１７、中間ロール１８，１９、小径の作業
ロール２０，２１が設けられる。作業ロール２０，２１
は、圧延材１２の圧下率を大きくするために小径である
ことが好ましい。作業ロール２０，２１が小径であると
剛性が不足するので、中間ロール１８，１９および補強
ロール１６，１７によってバックアップしている。
【００１４】図４は、図３図示の油圧シリンダ１０にお
ける油柱Ｓをパラメータとした応答特性を示す。たとえ
ば、油柱Ｓが４０ｍｍのとき、＋５０μｍだけ油圧シリ
ンダ１０内のピストンを変位させるときは、実線で示す
ような応答特性となる。油柱Ｓが６０ｍｍのときには、
５０μｍだけ変位させるのに、２点鎖線で示すような応
答特性となる。このように油柱Ｓが大きくなると、応答
速度が遅くなる。本実施例によれば、油柱Ｓの動作によ
る応答速度の遅れを、図２図示のような関数として表さ
れる補償係数αを補償値生成回路６が発生して油柱補償
回路７に与え、フィードバック制御の比例利得を補償
し、油圧シリンダ１０に動作の遅れが生じても、安定か
つ高精度な制御を可能にしている。
ける油柱Ｓをパラメータとした応答特性を示す。たとえ
ば、油柱Ｓが４０ｍｍのとき、＋５０μｍだけ油圧シリ
ンダ１０内のピストンを変位させるときは、実線で示す
ような応答特性となる。油柱Ｓが６０ｍｍのときには、
５０μｍだけ変位させるのに、２点鎖線で示すような応
答特性となる。このように油柱Ｓが大きくなると、応答
速度が遅くなる。本実施例によれば、油柱Ｓの動作によ
る応答速度の遅れを、図２図示のような関数として表さ
れる補償係数αを補償値生成回路６が発生して油柱補償
回路７に与え、フィードバック制御の比例利得を補償
し、油圧シリンダ１０に動作の遅れが生じても、安定か
つ高精度な制御を可能にしている。
【００１５】図５は、本発明の一実施例による油圧圧下
装置の制御系統を示すブロック図である。本実施例は図
１図示の技術に類似し、対応する部分には同一の参照符
を付す。注目すべきは、補償値生成回路６には、位置設
定装置２からの目標値である位置指令が与えられること
である。これに対して図１図示の技術では、位置検出器
１１からの制御量である油柱Ｓの値が補償値生成回路６
に与えられている。本実施例によれば、ストローク長が
短い状態から長い状態に切換えられるときに、ストロー
ク長が短くても比例利得が大きくなるので、所望のスト
ローク長に達するまでの所要時間を短縮することができ
る。
装置の制御系統を示すブロック図である。本実施例は図
１図示の技術に類似し、対応する部分には同一の参照符
を付す。注目すべきは、補償値生成回路６には、位置設
定装置２からの目標値である位置指令が与えられること
である。これに対して図１図示の技術では、位置検出器
１１からの制御量である油柱Ｓの値が補償値生成回路６
に与えられている。本実施例によれば、ストローク長が
短い状態から長い状態に切換えられるときに、ストロー
ク長が短くても比例利得が大きくなるので、所望のスト
ローク長に達するまでの所要時間を短縮することができ
る。
【００１６】
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、シリンダ
への作動油の供給量が多くなって応答が遅くなっても、
利得補償手段によってフィードバック制御における比例
利得が大きくなるように設定されるので、ストローク長
が大きく変化しても高精度かつ安定な制御を行うことが
できる。また、簡単な構造で、ストローク長が長くなる
ことによる応答の遅れを補償することができるので、大
小径のロールの切換えが可能なミルなどの実現も容易に
なる。また、シリンダのピストンの位置に対応する油柱
の高さに関係なく、一定の応答性能が得られるので、圧
延機における自動板厚制御の実現が容易になる。さら
に、ストローク長が短い状態から長い状態に切換えられ
るときに、ストローク長が短くても比例利得が大きくな
るので、所望のストローク長に達するまでの所要時間を
短縮することができる。
への作動油の供給量が多くなって応答が遅くなっても、
利得補償手段によってフィードバック制御における比例
利得が大きくなるように設定されるので、ストローク長
が大きく変化しても高精度かつ安定な制御を行うことが
できる。また、簡単な構造で、ストローク長が長くなる
ことによる応答の遅れを補償することができるので、大
小径のロールの切換えが可能なミルなどの実現も容易に
なる。また、シリンダのピストンの位置に対応する油柱
の高さに関係なく、一定の応答性能が得られるので、圧
延機における自動板厚制御の実現が容易になる。さら
に、ストローク長が短い状態から長い状態に切換えられ
るときに、ストローク長が短くても比例利得が大きくな
るので、所望のストローク長に達するまでの所要時間を
短縮することができる。
【図１】本発明の基礎となる技術による圧延機用油圧圧
下装置の制御系統を示すブロック図である。
下装置の制御系統を示すブロック図である。
【図２】図１図示の補償値生成回路６の特性を示すグラ
フである。
フである。
【図３】図１図示の油圧圧下装置を用いる圧延機の機械
的構成を示す概略的な断面図である。
的構成を示す概略的な断面図である。
【図４】図１図示の油圧シリンダ１０における油柱の長
さをパラメータとした応答特性を示すグラフである。
さをパラメータとした応答特性を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施例による圧延機用油圧圧下装置
の制御系統を示すブロック図である。
の制御系統を示すブロック図である。
１ 自動板厚制御装置 ２ 位置設定装置 ３ 減算回路 ４ コントローラ ５ 利得補償手段 ６ 補償値生成回路 ７ 油柱補償回路 ８ サーボアンプ ９ サーボ弁 １０ 油圧シリンダ １１ 位置検出器 １２ 圧延材 １３ 板厚検出器 １４ ロードセル ２０，２１ 作業ロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−192508（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−84717（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−181418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−112365（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−158305（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−80009（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭52−36858（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−13408（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 37/58 B21B 31/32 B21B 37/62
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダを用いる圧下手段で作業ロール
を変位させるために、シリンダのピストン位置を制御量
として、予め設定される目標値との差が小さくなるよう
にフィードバック制御される圧延機用油圧圧下装置にお
いて、 フィードバック制御における比例利得を、ピストンが目
標値で表される位置にあるときのシリンダ内の作動油の
高さである油柱に応じて、油柱が高くなるほど大きくな
るように設定する利得補償手段を含むことを特徴とする
圧延機用油圧圧下装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27046192A JP3243296B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 圧延機用油圧圧下装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27046192A JP3243296B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 圧延機用油圧圧下装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06114426A JPH06114426A (ja) | 1994-04-26 |
| JP3243296B2 true JP3243296B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=17486622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27046192A Expired - Fee Related JP3243296B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 圧延機用油圧圧下装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3243296B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102632088A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-08-15 | 唐山钢铁集团微尔自动化有限公司 | 一种带伺服阀补偿的恒轧制力及辊缝综合控制方法 |
| CN102784802A (zh) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | 宝山钢铁股份有限公司 | Cvc轧机十字万向轴状态监控装置及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0745817B2 (ja) * | 1988-02-12 | 1995-05-17 | 本田技研工業株式会社 | 直噴式多気筒ディーゼル機関 |
| CN110026440B (zh) * | 2019-03-20 | 2023-10-20 | 宁波中超机器有限公司 | 用于轧机的液压压下装置及其校准方法 |
| CN112228419A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-15 | 哈尔滨理工大学 | 一种具有油缸防护的液压轧辊伺服系统 |
| CN117324409A (zh) * | 2023-09-19 | 2024-01-02 | 首钢股份公司迁安钢铁公司 | 一种自动调压的高压水液力偶合装置及其控制方法、系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5236858B2 (ja) | 2005-02-01 | 2013-07-17 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 太陽電池の出力特性の測定方法。 |
-
1992
- 1992-10-08 JP JP27046192A patent/JP3243296B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP5236858B2 (ja) | 2005-02-01 | 2013-07-17 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 太陽電池の出力特性の測定方法。 |
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| CN102632088A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-08-15 | 唐山钢铁集团微尔自动化有限公司 | 一种带伺服阀补偿的恒轧制力及辊缝综合控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06114426A (ja) | 1994-04-26 |
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