JP3443036B2 - ローラレベラーのクラウニング補正方法およびクラウニング装置 - Google Patents
ローラレベラーのクラウニング補正方法およびクラウニング装置Info
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- JP3443036B2 JP3443036B2 JP13954199A JP13954199A JP3443036B2 JP 3443036 B2 JP3443036 B2 JP 3443036B2 JP 13954199 A JP13954199 A JP 13954199A JP 13954199 A JP13954199 A JP 13954199A JP 3443036 B2 JP3443036 B2 JP 3443036B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はローラレベラーのク
ラウニング補正方法およびクラウニング装置に関する。
さらに詳しくは金属薄板および帯材を矯正するローラレ
ベラーにおいて、レベラーフレームに生ずる横撓みや圧
縮変形を補正する方法および装置に関する。
ラウニング補正方法およびクラウニング装置に関する。
さらに詳しくは金属薄板および帯材を矯正するローラレ
ベラーにおいて、レベラーフレームに生ずる横撓みや圧
縮変形を補正する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ローラレベラーのクラウニング装置の従
来例として、特公昭５６−４１３２３号公報に記載され
たウエッジ式がある。この従来例は、上部および下部の
矯正ロール列と矯正ロールの全長にわたって配置されて
いる複数のバックアップロールを有し、バックアップロ
ールを支承したくし形軸受保持体が、摺動可能なくさび
によって支持されており、上部の矯正ロール列に対して
直角方向に配置されているくさびならびに下部の矯正ロ
ール列に対して平行に配置されているくさびが、油圧式
シリンダ等によって摺動可能に構成され、くさびを出し
入れすることによって、フレームの横撓みを解消するよ
うにしたものである。
来例として、特公昭５６−４１３２３号公報に記載され
たウエッジ式がある。この従来例は、上部および下部の
矯正ロール列と矯正ロールの全長にわたって配置されて
いる複数のバックアップロールを有し、バックアップロ
ールを支承したくし形軸受保持体が、摺動可能なくさび
によって支持されており、上部の矯正ロール列に対して
直角方向に配置されているくさびならびに下部の矯正ロ
ール列に対して平行に配置されているくさびが、油圧式
シリンダ等によって摺動可能に構成され、くさびを出し
入れすることによって、フレームの横撓みを解消するよ
うにしたものである。
【０００３】しかるに上記従来のウエッジ式クラウニン
グ装置では、つぎの欠点がある。すなわち、板噛み込み
時に、上・下フレームは板噛み込みの進行にともなって
撓んでいくが、上記ウェッジ式では、くさびにより間接
的に力を加えるので、反力がかかった状態で設定量の変
更をすることができない。また、補正量はフレーム幅方
向で均一にしかならず、局部的に変化させることができ
ない。このため、補正量の設定は板噛み込み前に行い、
噛み込み完了後に最適な撓み補正量となるように、つま
り板がパスライン方向の全ワークロール間に進入した状
態で、ロールが水平状に保持されるように設定してい
る。この結果、噛込み過程における矯正する板の先端か
ら 1.5ｍの範囲と後端から 1.5ｍの範囲ではクラウニン
グ量の設定が不適正であるため、板幅方向で圧下量のば
らつきが生じ、適正な矯正が行えない。つまり、板側端
部は適正圧下でも板中央部は過圧下になるという問題が
ある。また、上記ウェッジ式では、板噛込み後の調整が
できないため、板全長にわたって最適な圧下量設定が不
可能である。
グ装置では、つぎの欠点がある。すなわち、板噛み込み
時に、上・下フレームは板噛み込みの進行にともなって
撓んでいくが、上記ウェッジ式では、くさびにより間接
的に力を加えるので、反力がかかった状態で設定量の変
更をすることができない。また、補正量はフレーム幅方
向で均一にしかならず、局部的に変化させることができ
ない。このため、補正量の設定は板噛み込み前に行い、
噛み込み完了後に最適な撓み補正量となるように、つま
り板がパスライン方向の全ワークロール間に進入した状
態で、ロールが水平状に保持されるように設定してい
る。この結果、噛込み過程における矯正する板の先端か
ら 1.5ｍの範囲と後端から 1.5ｍの範囲ではクラウニン
グ量の設定が不適正であるため、板幅方向で圧下量のば
らつきが生じ、適正な矯正が行えない。つまり、板側端
部は適正圧下でも板中央部は過圧下になるという問題が
ある。また、上記ウェッジ式では、板噛込み後の調整が
できないため、板全長にわたって最適な圧下量設定が不
可能である。
【０００４】本発明者らは、このような問題を解消する
ものとして、特願平９−３０８０１９号（未公開）ロー
ラレベラーの横撓み補正方法を提案した。この横撓み補
正方法は、矯正すべき板材の先端が上下の矯正ロール間
に入った時に、上フレームおよび下フレームの撓み量を
検出し、前記撓み量を解消するに必要な前記個々の油圧
クラウニングシリンダの必要締込み量を算出し、この必
要締込み量に基づいて個々の油圧クラウニングシリンダ
を締込み、上フレームおよび下フレームの横撓みを解消
するものである。
ものとして、特願平９−３０８０１９号（未公開）ロー
ラレベラーの横撓み補正方法を提案した。この横撓み補
正方法は、矯正すべき板材の先端が上下の矯正ロール間
に入った時に、上フレームおよび下フレームの撓み量を
検出し、前記撓み量を解消するに必要な前記個々の油圧
クラウニングシリンダの必要締込み量を算出し、この必
要締込み量に基づいて個々の油圧クラウニングシリンダ
を締込み、上フレームおよび下フレームの横撓みを解消
するものである。
【０００５】前記横撓み補正方法によれば、フレーム中
央での撓み量から、他の部位の撓み量を比例演算して求
め、各部の油圧クラウニングシリンダに必要な締込み量
を個別に制御するので、板材の全幅にわたって、適正な
撓み量補正を行うことができる。しかし、上記補正方法
によっても、板幅方向の圧下量差を最少化するのに限界
があった。なぜなら、矯正ロールやバックアップロー
ル、上ロールフレーム、下ロールフレームの変形は何ら
補正されていないからである。
央での撓み量から、他の部位の撓み量を比例演算して求
め、各部の油圧クラウニングシリンダに必要な締込み量
を個別に制御するので、板材の全幅にわたって、適正な
撓み量補正を行うことができる。しかし、上記補正方法
によっても、板幅方向の圧下量差を最少化するのに限界
があった。なぜなら、矯正ロールやバックアップロー
ル、上ロールフレーム、下ロールフレームの変形は何ら
補正されていないからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、これまで以上に矯正材の板幅方向の圧下量差を
最少化できるローラレベラーのクラウニング補正方法お
よびクラウニング装置を提供することを目的とする。
に鑑み、これまで以上に矯正材の板幅方向の圧下量差を
最少化できるローラレベラーのクラウニング補正方法お
よびクラウニング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１のローラレベラ
ーのクラウニング補正方法は、上フレームと、該上フレ
ームを圧下する圧下シリンダと前記上フレームに吊下げ
られた上ロールフレームと、該上ロールフレームと前記
上フレームとの間に、幅方向に複数本取付けられた油圧
クラウニングシリンダと、前記上ロールフレームに支持
された上部矯正ロールとその上バックアップロールと、
下フレームと、該下フレーム上に設置された下ロールフ
レームと、該下ロールフレームに支持された下部矯正ロ
ールとその下バックアップロールとを備えたローラレベ
ラにおいて、矯正すべき板材が上下矯正ロールの間に入
った時に、(a) 前記上部矯正ロール、上バックアップロ
ール、上ロールフレーム、前記下部矯正ロール、下バッ
クアップロール、下ロールフレーム、および前記油圧ク
ラウニングシリンダの圧縮変形を求め、この圧縮変形を
解消するに必要な前記個々の油圧クラウニングシリンダ
の必要締込み量を算出し、(b) 前記上フレームおよび前
記下フレームの撓み量を求め、この撓み量を解消するに
必要な前記個々の油圧クラウニングシリンダの必要締込
み量を算出し、(c) 前記両必要締込み量の合計値に基づ
いて個々の油圧クラウニングシリンダを締込み制御する
ことを特徴とする。請求項２のローラレベラーのクラウ
ニング装置は、上フレームと、該上フレームを圧下する
圧下シリンダと前記上フレームに吊下げられた上ロール
フレームと、該上ロールフレームと前記上フレームとの
間に、幅方向に複数本取付けられた油圧クラウニングシ
リンダと、前記上ロールフレームに支持された上部矯正
ロールとその上バックアップロールと、下フレームと、
該下フレーム上に設置された下ロールフレームと、該下
ロールフレームに支持された下部矯正ロールとその下バ
ックアップロールとを備えたローラレベラにおいて、コ
ントローラと、前記油圧クラウニングシリンダに接続さ
れた油圧回路に介装された制御弁とを備え、前記コント
ローラは、前記上フレームと前記下フレームの撓み量に
基づき、その横撓みの補正に必要な前記油圧クラウニン
グシリンダの締込み量を算出し、前記油圧クラウニング
シリンダ、前記上部矯正ロール、前記上バックアップロ
ール、前記上ロールフレーム、前記下部矯正ロール、前
記下バックアップロールおよび前記下ロールフレームの
圧縮変形量に基づき、その補正に必要な前記油圧クラウ
ニングシリンダの締込み量を算出し、前記両締込み量を
達成するように前記制御弁を開閉制御することを特徴と
する。
ーのクラウニング補正方法は、上フレームと、該上フレ
ームを圧下する圧下シリンダと前記上フレームに吊下げ
られた上ロールフレームと、該上ロールフレームと前記
上フレームとの間に、幅方向に複数本取付けられた油圧
クラウニングシリンダと、前記上ロールフレームに支持
された上部矯正ロールとその上バックアップロールと、
下フレームと、該下フレーム上に設置された下ロールフ
レームと、該下ロールフレームに支持された下部矯正ロ
ールとその下バックアップロールとを備えたローラレベ
ラにおいて、矯正すべき板材が上下矯正ロールの間に入
った時に、(a) 前記上部矯正ロール、上バックアップロ
ール、上ロールフレーム、前記下部矯正ロール、下バッ
クアップロール、下ロールフレーム、および前記油圧ク
ラウニングシリンダの圧縮変形を求め、この圧縮変形を
解消するに必要な前記個々の油圧クラウニングシリンダ
の必要締込み量を算出し、(b) 前記上フレームおよび前
記下フレームの撓み量を求め、この撓み量を解消するに
必要な前記個々の油圧クラウニングシリンダの必要締込
み量を算出し、(c) 前記両必要締込み量の合計値に基づ
いて個々の油圧クラウニングシリンダを締込み制御する
ことを特徴とする。請求項２のローラレベラーのクラウ
ニング装置は、上フレームと、該上フレームを圧下する
圧下シリンダと前記上フレームに吊下げられた上ロール
フレームと、該上ロールフレームと前記上フレームとの
間に、幅方向に複数本取付けられた油圧クラウニングシ
リンダと、前記上ロールフレームに支持された上部矯正
ロールとその上バックアップロールと、下フレームと、
該下フレーム上に設置された下ロールフレームと、該下
ロールフレームに支持された下部矯正ロールとその下バ
ックアップロールとを備えたローラレベラにおいて、コ
ントローラと、前記油圧クラウニングシリンダに接続さ
れた油圧回路に介装された制御弁とを備え、前記コント
ローラは、前記上フレームと前記下フレームの撓み量に
基づき、その横撓みの補正に必要な前記油圧クラウニン
グシリンダの締込み量を算出し、前記油圧クラウニング
シリンダ、前記上部矯正ロール、前記上バックアップロ
ール、前記上ロールフレーム、前記下部矯正ロール、前
記下バックアップロールおよび前記下ロールフレームの
圧縮変形量に基づき、その補正に必要な前記油圧クラウ
ニングシリンダの締込み量を算出し、前記両締込み量を
達成するように前記制御弁を開閉制御することを特徴と
する。
【０００８】請求項１の発明によれば、上下のフレーム
の撓みだけでなく、上下部矯正ロールと上下バックアッ
プと上下ロールフレーム、さらに油圧クラウニングシリ
ンダの圧縮変形も考慮に入れて、それらの変形を解消す
るように油圧クラウニングシリンダを締込むので、矯正
材の板幅方向の圧下量差を最少化することができる。請
求項２の発明によれば、各油圧クラウニングシリンダの
クラウニング補正量を個別に自動的に求めることができ
るので、鋼種や板厚、板幅、圧下量ごとのテーブル値を
持つ必要がなく、正確な補正ができ、それにより平坦度
の高い矯正を実施できる。
の撓みだけでなく、上下部矯正ロールと上下バックアッ
プと上下ロールフレーム、さらに油圧クラウニングシリ
ンダの圧縮変形も考慮に入れて、それらの変形を解消す
るように油圧クラウニングシリンダを締込むので、矯正
材の板幅方向の圧下量差を最少化することができる。請
求項２の発明によれば、各油圧クラウニングシリンダの
クラウニング補正量を個別に自動的に求めることができ
るので、鋼種や板厚、板幅、圧下量ごとのテーブル値を
持つ必要がなく、正確な補正ができ、それにより平坦度
の高い矯正を実施できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。図８は本発明が適用されるローラレ
ベラーの左半分の要部正面図、図９は同ローラレベラー
の要部側面図、図１０は油圧クラウニングシリンダ１２
まわりの拡大側面図、図１１は油圧クラウニングシリン
ダ１２の説明図である。
に基づき説明する。図８は本発明が適用されるローラレ
ベラーの左半分の要部正面図、図９は同ローラレベラー
の要部側面図、図１０は油圧クラウニングシリンダ１２
まわりの拡大側面図、図１１は油圧クラウニングシリン
ダ１２の説明図である。
【００１０】図８〜１０に示すように、上フレーム１と
ハウジング２の間には圧下シリンダ３が配置されてお
り、上フレーム１の下方には上ロールフレーム４が上ロ
ールグリップシリンダ５で吊り下げられている。上ロー
ルフレーム４には、複数本の上部矯正ロール６が支持さ
れ、各矯正ロール６に対して軸方向に短尺の上バックア
ップロール７が対応付けて取付けられている。
ハウジング２の間には圧下シリンダ３が配置されてお
り、上フレーム１の下方には上ロールフレーム４が上ロ
ールグリップシリンダ５で吊り下げられている。上ロー
ルフレーム４には、複数本の上部矯正ロール６が支持さ
れ、各矯正ロール６に対して軸方向に短尺の上バックア
ップロール７が対応付けて取付けられている。
【００１１】上記の上部矯正ロール６に対してパスライ
ンを挟んで下部矯正ロール８が複数本配置され、この下
部矯正ロール８に対応付けたバックアップロール９がそ
れぞれ下ロールフレーム１０に支持されている。この下
ロールフレーム１０は下フレーム１１上に設置されてい
る。
ンを挟んで下部矯正ロール８が複数本配置され、この下
部矯正ロール８に対応付けたバックアップロール９がそ
れぞれ下ロールフレーム１０に支持されている。この下
ロールフレーム１０は下フレーム１１上に設置されてい
る。
【００１２】上記の基本構造のローラレベラーにおい
て、上フレーム１と上ロールフレーム４との間に複数の
油圧クラウニングシリンダ１２が連結されている。各油
圧クラウニングシリンダ１２は、上フレーム１の幅方向
に沿ってほぼ矯正ロール６、８と同じ幅にわたって等ピ
ッチで設置され（図８参照）、かつ、入側の列１２Ａと
出側の列１２Ｂの２列が設置されている。なお、油圧ク
ラウニングシリンダの列は１列でもよいが、２列である
と、上ロールフレーム４の局部的な横撓みをより細かく
補正することができる。
て、上フレーム１と上ロールフレーム４との間に複数の
油圧クラウニングシリンダ１２が連結されている。各油
圧クラウニングシリンダ１２は、上フレーム１の幅方向
に沿ってほぼ矯正ロール６、８と同じ幅にわたって等ピ
ッチで設置され（図８参照）、かつ、入側の列１２Ａと
出側の列１２Ｂの２列が設置されている。なお、油圧ク
ラウニングシリンダの列は１列でもよいが、２列である
と、上ロールフレーム４の局部的な横撓みをより細かく
補正することができる。
【００１３】図１０〜１１に示すように、前記油圧クラ
ウニングシリンダ１２は、ピストン１３の上端が球面継
手材１４を介して上フレーム１に連結され、シリンダ１
５の底端がスライド継手１６を介して上ロールフレーム
４に連結されている。この油 圧クラウニングシリンダ１
２には位置検出センサ２０が内蔵されている。
ウニングシリンダ１２は、ピストン１３の上端が球面継
手材１４を介して上フレーム１に連結され、シリンダ１
５の底端がスライド継手１６を介して上ロールフレーム
４に連結されている。この油 圧クラウニングシリンダ１
２には位置検出センサ２０が内蔵されている。
【００１４】図１１に示すように、前記上ロールフレー
ム４は、前記上ロールグリップシリンダ５で上フレーム
１から吊り下げられているが、ロール交換等の作業時に
は上ロールグリップシリンダ５を伸長させる。この場
合、油圧クラウニングシリンダ１２は、スライド継手１
６の部分で上ロールフレーム４から分離するようになっ
ている。
ム４は、前記上ロールグリップシリンダ５で上フレーム
１から吊り下げられているが、ロール交換等の作業時に
は上ロールグリップシリンダ５を伸長させる。この場
合、油圧クラウニングシリンダ１２は、スライド継手１
６の部分で上ロールフレーム４から分離するようになっ
ている。
【００１５】図３は本実施形態に係るクラウニング装置
における制御ブロック図である。３０はクラウニング装
置のコントローラであり、マイクロコンピュータ等で構
成されている。３１は上フレーム１の横撓みを検出する
撓み検出センサであり、上フレーム１の中心位置上方に
設置されている。そしてこの撓み検出センサ３１によ
り、常時上フレーム１の下端までの距離Ｘを検出する。
また、上フレーム１の撓み量から下フレーム１１の撓み
量を比例計算で求めることができる。なお、図１〜図２
に示すように、撓み検出センサ３１（入側の撓み検出セ
ンサ31E と出側の撓み検出センサ31W を含む）を下フレ
ーム１１に取付け、上フレーム１の横撓みは下フレーム
１１の撓み検出値から比例計算で求めてもよい。
における制御ブロック図である。３０はクラウニング装
置のコントローラであり、マイクロコンピュータ等で構
成されている。３１は上フレーム１の横撓みを検出する
撓み検出センサであり、上フレーム１の中心位置上方に
設置されている。そしてこの撓み検出センサ３１によ
り、常時上フレーム１の下端までの距離Ｘを検出する。
また、上フレーム１の撓み量から下フレーム１１の撓み
量を比例計算で求めることができる。なお、図１〜図２
に示すように、撓み検出センサ３１（入側の撓み検出セ
ンサ31E と出側の撓み検出センサ31W を含む）を下フレ
ーム１１に取付け、上フレーム１の横撓みは下フレーム
１１の撓み検出値から比例計算で求めてもよい。
【００１６】３２は油圧クラウニングシリンダ１２の伸
長側油室へ送油する油圧回路に介装された制御弁で、サ
ーボバルブまたは比例制御弁が用いられる。３３は前記
油圧回路に介装された油圧クラウニングシリンダ１２の
伸長側油室１８の油圧力を検出する圧力検出器である。
４１〜４８は、圧下シリンダ３、油圧クラウニングシリ
ンダ１２、上ロールフレーム４、上バックアップロール
７、上部矯正ロール６、下部矯正ロール８、下バックア
ップロール９、下ロールフレーム１０に貼付され、それ
らの圧縮変形を検出する歪ゲージを用いたロードセルで
ある。
長側油室へ送油する油圧回路に介装された制御弁で、サ
ーボバルブまたは比例制御弁が用いられる。３３は前記
油圧回路に介装された油圧クラウニングシリンダ１２の
伸長側油室１８の油圧力を検出する圧力検出器である。
４１〜４８は、圧下シリンダ３、油圧クラウニングシリ
ンダ１２、上ロールフレーム４、上バックアップロール
７、上部矯正ロール６、下部矯正ロール８、下バックア
ップロール９、下ロールフレーム１０に貼付され、それ
らの圧縮変形を検出する歪ゲージを用いたロードセルで
ある。
【００１７】上記撓み検出センサ３１、圧力検出器３
３、位置検出センサ２０およびロードセル４１〜４８の
検出値はコントローラ３０に入力される。なお、３４は
ラインコントローラ、Ｓは矯正される板材である。
３、位置検出センサ２０およびロードセル４１〜４８の
検出値はコントローラ３０に入力される。なお、３４は
ラインコントローラ、Ｓは矯正される板材である。
【００１８】前記コントローラ３０は、上フレーム１の
横撓み量を前記撓み検出センサ３１の検出値から常時把
握し、フレームの横撓みを補正するに必要な各油圧クラ
ウニングシリンダ１２の伸長量、すなわち締込み量を計
算する。また油圧クラウニングシリンダ１２、上ロール
フレーム４、上バックアップロール７、上部矯正ロール
６、下部矯正ロール８、下バックアップロール９および
下ロールフレーム１０の圧縮変形量を前記圧下シリンダ
３のロードセル４１の検出値から常時把握し、それらの
圧縮変形を補正するに必要な各油圧クラウニングシリン
ダ１２の伸長量、すなわち締込み量を計算する。そし
て、これら両締込み量を合計して、それに見合った圧力
の圧油を油圧クラウニングシリンダ１２に送油するよう
出力信号を演算する。また、その結果をフィードバック
させて、撓みと圧縮変形がゼロになるように制御してい
く。
横撓み量を前記撓み検出センサ３１の検出値から常時把
握し、フレームの横撓みを補正するに必要な各油圧クラ
ウニングシリンダ１２の伸長量、すなわち締込み量を計
算する。また油圧クラウニングシリンダ１２、上ロール
フレーム４、上バックアップロール７、上部矯正ロール
６、下部矯正ロール８、下バックアップロール９および
下ロールフレーム１０の圧縮変形量を前記圧下シリンダ
３のロードセル４１の検出値から常時把握し、それらの
圧縮変形を補正するに必要な各油圧クラウニングシリン
ダ１２の伸長量、すなわち締込み量を計算する。そし
て、これら両締込み量を合計して、それに見合った圧力
の圧油を油圧クラウニングシリンダ１２に送油するよう
出力信号を演算する。また、その結果をフィードバック
させて、撓みと圧縮変形がゼロになるように制御してい
く。
【００１９】つぎに、本発明によるクラウニング補正方
法を説明する。図１〜２に板幅方向の撓みと圧縮変形の
要素を示す。 δＵＲ：上部矯正ロール６、上バックアップロール７お
よび上ロールフレーム４の圧縮変形 δＬＲ：下部矯正ロール８、下バックアップロール９お
よび下ロールフレーム１０の圧縮変形 δＣ ：油圧クラウニングシリンダ１２の圧縮変形 δＵ ：上フレーム１の横撓み δＬ ：下フレーム１１の横撓み 上記撓みを分類すると大きく２つに分類される。 (a) 圧縮変形 δＵＲ、δＬＲ、δＣ (b) 横撓み変形 δＵ、δＬ 本発明は、前記(a) 圧縮変形と前記(b) 横撓み変形につ
いて、両方共補正を行うことが特徴である。
法を説明する。図１〜２に板幅方向の撓みと圧縮変形の
要素を示す。 δＵＲ：上部矯正ロール６、上バックアップロール７お
よび上ロールフレーム４の圧縮変形 δＬＲ：下部矯正ロール８、下バックアップロール９お
よび下ロールフレーム１０の圧縮変形 δＣ ：油圧クラウニングシリンダ１２の圧縮変形 δＵ ：上フレーム１の横撓み δＬ ：下フレーム１１の横撓み 上記撓みを分類すると大きく２つに分類される。 (a) 圧縮変形 δＵＲ、δＬＲ、δＣ (b) 横撓み変形 δＵ、δＬ 本発明は、前記(a) 圧縮変形と前記(b) 横撓み変形につ
いて、両方共補正を行うことが特徴である。
【００２０】本発明における制御方法の一実施形態を、
つぎに説明する。 (a) 圧縮変形の補正方法 圧下シリンダ３のロードセル４１で検出した荷重よ
り、油圧クラウニングシリンダ１２の入側と出側の反力
を計算する。 Ｆｃｗ＝ａ1 Ｐｗ＋ｂ1 Ｐｅ Ｆｃｅ＝ａ2 Ｐｗ＋ｂ2 Ｐｅ 但し、Ｆｃｗ：入側油圧クラウニングシリンダ位置での
荷重計算値 Ｆｃｅ：出側油圧クラウニングシリンダ位置での荷重計
算値 Ｐｗ ：レベラ入側圧下シリンダ３のロードセル荷重
（実測値） Ｐｅ ：レベラ出側圧下シリンダ３のロードセル荷重
（実測値） ａ１ ：荷重換算係数 ａ２ ：荷重換算係数 ｂ１ ：荷重換算係数 ｂ２ ：荷重換算係数 前記荷重計算値Ｆｃｗ、Ｆｃｅより圧縮変形のミル
定数を計算する。圧縮変形のミル定数測定値を図４に示
す。単位幅当たりの圧縮変形ミル定数は、単位幅当たり
の荷重の関数として表される。 計算式 KW／(W＋W0 )＝a1(Fcw／W)6 ＋b1(Fcw／W)5 ＋…f1(Fcw／W)＋g1 Ke／(W＋W0 )＝a2(Fce／W)6 ＋b2(Fce／W)5 ＋…f2(Fce／W)＋g2 但し、Ｋｗ 、Ｋｅ ：圧縮変形のミル定数 Ｆｃｗ、Ｆｃｅ：油圧クラウニングシリンダ位置での荷
重計算値 Ｗ ：板幅 Ｗ0 ：板幅補正係数 前記の計算により得られたミル定数Ｋｗ、Ｋｅよ
り板幅中央部の（油圧クラウニングシリンダの位置）
の補正量を計算する。 δｗ ＝ Ｆｃｗ／Ｋｗ δｅ ＝ Ｆｃｅ／Ｋｅ 板幅方向補正量の計算する。板幅中央部の補正量と
隣接する油圧クラウニングシリンダ〜、〜位置
での補正量は次式で表される。 δｗ ＝ δｗ ＝ α2 δｗ δｗ ＝ δｗ ＝ β 2 δｗ δｗ ＝ δｗ ＝ γ 2 δｗ δｅ ＝ δｅ ＝ α2 δｅ δｅ ＝ δｅ ＝ β 2 δｅ δｅ ＝ δｅ ＝ γ 2 δｅ α2 、β2 、γ2 は板幅方向の補正比で板幅の関数とし
て表される（図５参照）。 上記の補正量δｅ〜
とδｗ〜が、圧縮変形のための補正量であり、この
補正量に応じた締込み量を油圧クラウニングシリンダ１
２（〜の入側および出側）に出力させる。
つぎに説明する。 (a) 圧縮変形の補正方法 圧下シリンダ３のロードセル４１で検出した荷重よ
り、油圧クラウニングシリンダ１２の入側と出側の反力
を計算する。 Ｆｃｗ＝ａ1 Ｐｗ＋ｂ1 Ｐｅ Ｆｃｅ＝ａ2 Ｐｗ＋ｂ2 Ｐｅ 但し、Ｆｃｗ：入側油圧クラウニングシリンダ位置での
荷重計算値 Ｆｃｅ：出側油圧クラウニングシリンダ位置での荷重計
算値 Ｐｗ ：レベラ入側圧下シリンダ３のロードセル荷重
（実測値） Ｐｅ ：レベラ出側圧下シリンダ３のロードセル荷重
（実測値） ａ１ ：荷重換算係数 ａ２ ：荷重換算係数 ｂ１ ：荷重換算係数 ｂ２ ：荷重換算係数 前記荷重計算値Ｆｃｗ、Ｆｃｅより圧縮変形のミル
定数を計算する。圧縮変形のミル定数測定値を図４に示
す。単位幅当たりの圧縮変形ミル定数は、単位幅当たり
の荷重の関数として表される。 計算式 KW／(W＋W0 )＝a1(Fcw／W)6 ＋b1(Fcw／W)5 ＋…f1(Fcw／W)＋g1 Ke／(W＋W0 )＝a2(Fce／W)6 ＋b2(Fce／W)5 ＋…f2(Fce／W)＋g2 但し、Ｋｗ 、Ｋｅ ：圧縮変形のミル定数 Ｆｃｗ、Ｆｃｅ：油圧クラウニングシリンダ位置での荷
重計算値 Ｗ ：板幅 Ｗ0 ：板幅補正係数 前記の計算により得られたミル定数Ｋｗ、Ｋｅよ
り板幅中央部の（油圧クラウニングシリンダの位置）
の補正量を計算する。 δｗ ＝ Ｆｃｗ／Ｋｗ δｅ ＝ Ｆｃｅ／Ｋｅ 板幅方向補正量の計算する。板幅中央部の補正量と
隣接する油圧クラウニングシリンダ〜、〜位置
での補正量は次式で表される。 δｗ ＝ δｗ ＝ α2 δｗ δｗ ＝ δｗ ＝ β 2 δｗ δｗ ＝ δｗ ＝ γ 2 δｗ δｅ ＝ δｅ ＝ α2 δｅ δｅ ＝ δｅ ＝ β 2 δｅ δｅ ＝ δｅ ＝ γ 2 δｅ α2 、β2 、γ2 は板幅方向の補正比で板幅の関数とし
て表される（図５参照）。 上記の補正量δｅ〜
とδｗ〜が、圧縮変形のための補正量であり、この
補正量に応じた締込み量を油圧クラウニングシリンダ１
２（〜の入側および出側）に出力させる。
【００２１】(b) 横撓み変形の補正方法
矯正される板材の板幅Ｗの範囲で反力が等分分荷重であ
ると仮定する。上フレーム１の撓みをδ１、下フレーム
１１の撓みをδ１１とすると、合計の撓みδは図６下段
のように表される。上記の仮定のもとでつぎの関係が成
立する。 ・フレームの撓み量δは反力Ｆに正比例する。 ・フレームの撓み量δは板中央に対して左右対称とな
る。 ・各位置ｉでの撓み量δｉは反力が変化しても一定の比
となる。 ・上フレームの撓みと下フレームの撓みの比は一定の比
となる。 以上より、次式が成立する。 δ ： δ ： δ ： δ ：１：α1 ：β1 ：γ1 δ ： δ ： δ ： δ ：１：α1 ：β1 ：γ1 上下フレーム１、１１の撓み量δｗ’は、次式で求め
られる。 δｗ’＝（δ1 ＋δ11）＝ｋδ11 α1 、β1 、γ1 、ｋは板幅の関数として表される（図
７参照）。上記前提に基づき、横撓み変形の補正方法を
説明する。 撓みセンサー３１にて上部フレーム１ま
たは下部フレーム１１の撓みを計測する。 入側下部フレーム撓み ： δ11ｗ 出側下部フレーム撓み ： δ12ｅ 上下フレームの撓み補正量を計算する。 δｗ’＝ｋδ11Ｗ δｅ’＝ｋδ11ｅ δｗ’＝δｗ’＝α １ δｗ’ δｅ’＝δｅ’＝α １ δｅ ’ δｗ’＝δｗ’＝β １ δｗ’ δｅ’＝δｅ’＝β １ δｅ ’ δｗ’＝δｗ’＝γ １ δｗ’ δｅ’＝δｅ’＝γ １ δｅ ’ 上記の補正量δｅ’〜’とδｗ’〜’が横
撓み変形のための補正量であり、この補正量に応じた締
込み量を油圧クラウニングシリンダ１２（〜の入側
および出側）に出力させる。
ると仮定する。上フレーム１の撓みをδ１、下フレーム
１１の撓みをδ１１とすると、合計の撓みδは図６下段
のように表される。上記の仮定のもとでつぎの関係が成
立する。 ・フレームの撓み量δは反力Ｆに正比例する。 ・フレームの撓み量δは板中央に対して左右対称とな
る。 ・各位置ｉでの撓み量δｉは反力が変化しても一定の比
となる。 ・上フレームの撓みと下フレームの撓みの比は一定の比
となる。 以上より、次式が成立する。 δ ： δ ： δ ： δ ：１：α1 ：β1 ：γ1 δ ： δ ： δ ： δ ：１：α1 ：β1 ：γ1 上下フレーム１、１１の撓み量δｗ’は、次式で求め
られる。 δｗ’＝（δ1 ＋δ11）＝ｋδ11 α1 、β1 、γ1 、ｋは板幅の関数として表される（図
７参照）。上記前提に基づき、横撓み変形の補正方法を
説明する。 撓みセンサー３１にて上部フレーム１ま
たは下部フレーム１１の撓みを計測する。 入側下部フレーム撓み ： δ11ｗ 出側下部フレーム撓み ： δ12ｅ 上下フレームの撓み補正量を計算する。 δｗ’＝ｋδ11Ｗ δｅ’＝ｋδ11ｅ δｗ’＝δｗ’＝α １ δｗ’ δｅ’＝δｅ’＝α １ δｅ ’ δｗ’＝δｗ’＝β １ δｗ’ δｅ’＝δｅ’＝β １ δｅ ’ δｗ’＝δｗ’＝γ １ δｗ’ δｅ’＝δｅ’＝γ １ δｅ ’ 上記の補正量δｅ’〜’とδｗ’〜’が横
撓み変形のための補正量であり、この補正量に応じた締
込み量を油圧クラウニングシリンダ１２（〜の入側
および出側）に出力させる。
【００２２】(c) 前記(a) で得られた締込み量と前記
(b) で得られた締込み量を合算し、この合計締込み量
を被矯正板のかみ込みから尻抜けまでの間、各油圧クラ
ウニングシリンダ１２に締込ませて、圧縮変形と横撓み
変形を解消する。
(b) で得られた締込み量を合算し、この合計締込み量
を被矯正板のかみ込みから尻抜けまでの間、各油圧クラ
ウニングシリンダ１２に締込ませて、圧縮変形と横撓み
変形を解消する。
【００２３】本発明による制御結果を次表に示す。板幅
方向の圧下量偏差は0.2 mm以内であり、十分な補正効果
を達成している。これにより板幅方向の圧下量不均一に
より生じる条切り後の反りに対しても大きな効果が期待
できる。また、従来試行錯誤的に決定したクラウニング
補正量を、本発明により自動的に求めることができ、こ
れにより鋼種、板厚、板幅、圧下量ごとにテーブル値と
して補正量を持つ必要がなくなった。下表において、テ
スト材は、材質40K で、板厚は、NO. １〜７が４０mm、
NO.８〜１２が２２mmである。 表 圧 下 量 テスト材 噛 み 止 め 深 さ 入側 出側 板幅 ＷＳ 中央 ＤＳ ＭＡＸ ＭＩＮ 差 39.0 40.0 1360 0.0 0.0 0.0 38.0 40.0 1360 0.0 0.0 0.0 36.0 39.9 1360 2.6 2.5 2.5 2.6 2.5 0.1 37.0 39.9 1360 1.4 1.3 1.3 1.4 1.3 0.1 36.0 40.0 4340 2.3 2.4 2.4 2.4 2.3 0.1 39.0 40.0 4340 0.0 0.0 0.0 39.0 40.3 3250 0.0 0.0 0.0 16.5 22.0 1530 4.3 4.4 4.3 4.4 4.3 0.1 18.5 22.0 1530 3.2 3.1 3.1 3.2 3.1 0.1 16.5 22.0 4000 3.7 3.6 3.6 3.7 3.5 0.2 18.5 22.0 4000 1.4 1.3 1.4 1.4 1.3 0.1 16.5 22.0 3060 3.9 3.8 3.8 3.9 3.8 0.1
方向の圧下量偏差は0.2 mm以内であり、十分な補正効果
を達成している。これにより板幅方向の圧下量不均一に
より生じる条切り後の反りに対しても大きな効果が期待
できる。また、従来試行錯誤的に決定したクラウニング
補正量を、本発明により自動的に求めることができ、こ
れにより鋼種、板厚、板幅、圧下量ごとにテーブル値と
して補正量を持つ必要がなくなった。下表において、テ
スト材は、材質40K で、板厚は、NO. １〜７が４０mm、
NO.８〜１２が２２mmである。 表 圧 下 量 テスト材 噛 み 止 め 深 さ 入側 出側 板幅 ＷＳ 中央 ＤＳ ＭＡＸ ＭＩＮ 差 39.0 40.0 1360 0.0 0.0 0.0 38.0 40.0 1360 0.0 0.0 0.0 36.0 39.9 1360 2.6 2.5 2.5 2.6 2.5 0.1 37.0 39.9 1360 1.4 1.3 1.3 1.4 1.3 0.1 36.0 40.0 4340 2.3 2.4 2.4 2.4 2.3 0.1 39.0 40.0 4340 0.0 0.0 0.0 39.0 40.3 3250 0.0 0.0 0.0 16.5 22.0 1530 4.3 4.4 4.3 4.4 4.3 0.1 18.5 22.0 1530 3.2 3.1 3.1 3.2 3.1 0.1 16.5 22.0 4000 3.7 3.6 3.6 3.7 3.5 0.2 18.5 22.0 4000 1.4 1.3 1.4 1.4 1.3 0.1 16.5 22.0 3060 3.9 3.8 3.8 3.9 3.8 0.1
【００２４】以上の説明は上フレーム１と上ロールフレ
ーム４との間に、油圧クラウニングシリンダ１２を配置
した例であるが、この油圧クラウニングシリンダ１２を
下フレーム１０と下ロールフレームとの間に配置しても
よく、また、上フレームと上ロールフレーム及び下フレ
ームと下ロールフレームの両方に配置してもよい。
ーム４との間に、油圧クラウニングシリンダ１２を配置
した例であるが、この油圧クラウニングシリンダ１２を
下フレーム１０と下ロールフレームとの間に配置しても
よく、また、上フレームと上ロールフレーム及び下フレ
ームと下ロールフレームの両方に配置してもよい。
【００２５】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、上下のフレー
ムの撓みだけでなく、上下矯正ロールと上下バックアッ
プと上下ロールフレーム、さらに油圧クラウニングシリ
ンダの圧縮変形も考慮に入れて、それらの変形を解消す
るように油圧クラウニングシリンダを締込むので、矯正
材の板幅方向の圧化量差を最少化することができる。請
求項２の発明によれば、各油圧クラウニングシリンダの
クラウニング補正量を個別に自動的に求めることができ
るので、鋼種や板厚、板幅、圧下量ごとのテーブル値を
持つ必要がなく、正確な補正ができ、それにより平坦度
の高い矯正を実施できる。
ムの撓みだけでなく、上下矯正ロールと上下バックアッ
プと上下ロールフレーム、さらに油圧クラウニングシリ
ンダの圧縮変形も考慮に入れて、それらの変形を解消す
るように油圧クラウニングシリンダを締込むので、矯正
材の板幅方向の圧化量差を最少化することができる。請
求項２の発明によれば、各油圧クラウニングシリンダの
クラウニング補正量を個別に自動的に求めることができ
るので、鋼種や板厚、板幅、圧下量ごとのテーブル値を
持つ必要がなく、正確な補正ができ、それにより平坦度
の高い矯正を実施できる。
【図１】本発明におけるクラウニング装置の概略構成と
撓み等の要素の正面からみた説明図である。
撓み等の要素の正面からみた説明図である。
【図２】本発明におけるクラウニング装置の概略構成と
撓み等の要素の側面からみた説明図である。
撓み等の要素の側面からみた説明図である。
【図３】本発明のクラウニング装置における制御ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】圧縮変形のミル定数測定値のグラフである。
【図５】板幅方向の補正比のグラフである。
【図６】上フレーム１の撓みと下フレーム１１の撓みの
関係説明図である。
関係説明図である。
【図７】板幅方向の補正比のグラフである。
【図８】本発明が適用されるローラレベラーの左半分の
要部正面図である。
要部正面図である。
【図９】同ローラレベラーの要部側面図である。
【図１０】油圧クラウニングシリンダ１２まわりの拡大
側面図である。
側面図である。
【図１１】油圧クラウニングシリンダ１２の説明図であ
る。
る。
１ 上フレーム
４ 上ロールフレーム
６ 上部矯正ロール
８ 下部矯正ロール
１１ 下フレーム
１２ 油圧クラウニングシリンダ
２０ 位置検出センサ
３０ コントローラ
３１ 撓み検出センサ
３３ 圧力検出器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21D 1/05
B21D 1/02
Claims (2)
- 【請求項１】上フレームと、 該上フレームを圧下する圧下シリンダと前記上フレーム
に吊下げられた上ロールフレームと、 該上ロールフレームと前記上フレームとの間に、幅方向
に複数本取付けられた油圧クラウニングシリンダと、 前記上ロールフレームに支持された上部矯正ロールとそ
の上バックアップロールと、 下フレームと、 該下フレーム上に設置された下ロールフレームと、 該下ロールフレームに支持された下部矯正ロールとその
下バックアップロールとを備えたローラレベラにおい
て、 矯正すべき板材が上下矯正ロールの間に入った時に、 (a) 前記上部矯正ロール、上バックアップロール、上ロ
ールフレーム、前記下部矯正ロール、下バックアップロ
ール、下ロールフレーム、および前記油圧クラウニング
シリンダの圧縮変形を求め、この 圧縮変形を解消するに必要な前記個々の油圧クラウ
ニングシリンダの必要締込み量を算出し、 (b) 前記上フレームおよび前記下フレームの撓み量を求
め、この撓み量を解消するに必要な前記個々の油圧クラ
ウニングシリンダの必要締込み量を算出し、 (c) 前記両必要締込み量の合計値に基づいて個々の油圧
クラウニングシリンダを締込み制御することを特徴とす
るローラレベラーのクラウニング補正方法。 - 【請求項２】上フレームと、 該上フレームを圧下する圧下シリンダと前記上フレーム
に吊下げられた上ロールフレームと、 該上ロールフレームと前記上フレームとの間に、幅方向
に複数本取付けられた油圧クラウニングシリンダと、 前記上ロールフレームに支持された上部矯正ロールとそ
の上バックアップロールと、 下フレームと、 該下フレーム上に設置された下ロールフレームと、 該下ロールフレームに支持された下部矯正ロールとその
下バックアップロールとを備えたローラレベラにおい
て、 コントローラと、 前 記油圧クラウニングシリンダに接続された油圧回路に
介装された制御弁とを備え、 前記コントローラは、前記上フレームと前記下フレーム
の撓み量に基づき、その横撓みの補正に必要な前記油圧
クラウニングシリンダの締込み量を算出し、前記油圧クラウニングシリンダ、前記 上部矯正ロール、
前記上バックアップロール、前記上ロールフレーム、前
記下部矯正ロール、前記下バックアップロールおよび前
記下ロールフレームの圧縮変形量に基づき、その補正に
必要な前記油圧クラウニングシリンダの締込み量を算出
し、 前記両締込み量を達成するように前記制御弁を開閉制御
することを特徴とするローラレベラーのクラウニング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13954199A JP3443036B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | ローラレベラーのクラウニング補正方法およびクラウニング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13954199A JP3443036B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | ローラレベラーのクラウニング補正方法およびクラウニング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000326012A JP2000326012A (ja) | 2000-11-28 |
| JP3443036B2 true JP3443036B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=15247679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13954199A Expired - Lifetime JP3443036B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | ローラレベラーのクラウニング補正方法およびクラウニング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3443036B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012114853A1 (ja) * | 2011-02-24 | 2012-08-30 | スチールプランテック株式会社 | ローラレベラおよび金属板の矯正方法 |
| WO2012114852A1 (ja) * | 2011-02-24 | 2012-08-30 | スチールプランテック株式会社 | ローラレベラおよび金属板の矯正方法 |
| WO2013038837A1 (ja) * | 2011-09-14 | 2013-03-21 | スチールプランテック株式会社 | ローラレベラおよびそれを用いた板材の矯正方法 |
| WO2013121891A1 (ja) | 2012-02-13 | 2013-08-22 | スチールプランテック株式会社 | ローラレベラおよび板材の矯正方法 |
| CN103817173A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-05-28 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种提高钢矫直机矫直能力的矫直系统及其控制方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009255148A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Kohan Sendan Kikai Kk | ローラレベラ |
| EP2475473B1 (fr) | 2009-09-09 | 2012-12-26 | Siemens Vai Metals Technologies SAS | Machine de planage a rouleaux multiples |
| JP5797011B2 (ja) * | 2011-05-25 | 2015-10-21 | スチールプランテック株式会社 | ローラレベラを用いた金属板の処理設備および処理方法 |
| JP6451696B2 (ja) * | 2016-06-10 | 2019-01-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ロールレベラによる鋼板矯正方法およびロールレベラ |
| CN111633059B (zh) * | 2020-05-14 | 2022-05-31 | 太原科技大学 | 基于板型特征的辊式矫直机压下量控制方法 |
| CN114505371B (zh) * | 2021-12-29 | 2024-03-08 | 泰安华鲁锻压机床有限公司 | 一种长板材生产用矫平机 |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP13954199A patent/JP3443036B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012114853A1 (ja) * | 2011-02-24 | 2012-08-30 | スチールプランテック株式会社 | ローラレベラおよび金属板の矯正方法 |
| WO2012114852A1 (ja) * | 2011-02-24 | 2012-08-30 | スチールプランテック株式会社 | ローラレベラおよび金属板の矯正方法 |
| JP2012171004A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-09-10 | Jp Steel Plantech Co | ローラレベラおよび金属板の矯正方法 |
| KR101508711B1 (ko) * | 2011-02-24 | 2015-04-07 | 스틸플랜테크가부시키가이샤 | 롤러 레벨러 및 금속판의 교정 방법 |
| US9333546B2 (en) | 2011-02-24 | 2016-05-10 | Jp Steel Plantech Co. | Roller leveler and metal sheet flattening method |
| WO2013038837A1 (ja) * | 2011-09-14 | 2013-03-21 | スチールプランテック株式会社 | ローラレベラおよびそれを用いた板材の矯正方法 |
| KR101461043B1 (ko) * | 2011-09-14 | 2014-11-13 | 스틸플랜테크가부시키가이샤 | 롤러 레벨러 및 이를 이용한 판재의 교정 방법 |
| JPWO2013038837A1 (ja) * | 2011-09-14 | 2015-03-26 | スチールプランテック株式会社 | ローラレベラおよびそれを用いた板材の矯正方法 |
| WO2013121891A1 (ja) | 2012-02-13 | 2013-08-22 | スチールプランテック株式会社 | ローラレベラおよび板材の矯正方法 |
| CN103817173A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-05-28 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种提高钢矫直机矫直能力的矫直系统及其控制方法 |
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| JP2000326012A (ja) | 2000-11-28 |
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