JP3448100B2 - 圧延機の油圧圧下制御装置 - Google Patents
圧延機の油圧圧下制御装置Info
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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、一対の圧延ロールによ
って圧延材を所定の板厚、あるいは板幅に圧延する圧延
機の油圧圧下制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図４に従来の圧延機の油圧圧下制御装置
の概略構成、図５にその油圧圧下制御装置の制御回路を
示す。 【０００３】図４に示すように、この圧延機は一対の垂
直ロールの間隙を調整することによって圧延材を板幅方
向に圧下し、この圧延材を所定の板幅に圧延する垂直圧
延機である。即ち、圧延材１００を板幅方向圧下する一
対の圧延ロール１０１，１０２は図示しないハウジング
に回転自在で、且つ、互いに接近離反自在に支持されて
いる。この左右の圧延ロール１０１，１０２に対応して
それぞれ一対の油圧シリンダ１０３，１０４及び１０
５，１０６が設けられており、各油圧シリンダ１０３，
１０４及び１０５，１０６は圧延ロール１０１，１０２
の各軸端部を支持して圧下方向に移動させることができ
るようになっている。 【０００４】各油圧シリンダ１０３，１０４及び１０
５，１０６にはそれぞれ供給油量を調整するサーボ弁１
０７，１０８，１０９，１１０が接続されると共に、こ
の油圧シリンダ１０３，１０４及び１０５，１０６には
その動作位置を検出する位置検出器１１１，１１２，１
１３，１１４が装着されている。そして、各サーボ弁１
０７，１０８，１０９，１１０には油圧源１１５が接続
されている。また、サーボ弁開度指令値演算装置１１６
は各位置検出器１１１，１１２，１１３，１１４が検出
した検出信号及び入力される目標動作位置信号１１７に
基づいて各サーボ弁１０７，１０８，１０９，１１０の
開度を設定し、各油圧シリンダ１０３，１０４，１０
５，１０６の動作位置を制御するものである。 【０００５】この圧延機の圧下制御装置の制御回路（サ
ーボ弁開度指令値演算装置１１６）において、図５に示
すように、一方の圧延ロール１０１の各油圧シリンダ１
０３，１０４の油量を調整する各サーボ弁１０７，１０
８にはそれぞれ掛算器１２１，１２２が接続されてい
る。この各掛算器１２１，１２２は目標動作位置信号１
１７から各位置検出器１１１，１１２が検出した位置検
出信号を減算して求めた制御偏差ΔＳa ，ΔＳb に基づ
いて所定の比例ゲインを乗算し、これを各サーボ弁１０
７，１０８に出力している。 【０００６】また、各制御偏差ΔＳa ，ΔＳb はサーボ
弁異常検出装置１２３にも入力されるようになってお
り、このサーボ弁異常検出装置１２３は各制御偏差ΔＳ
a ，ΔＳb の差を常時監視しており、その差が所定の設
定値を一定時間以上越えたときには異常と判定する。そ
して、目標動作位置信号１１７の入力経路には切換スイ
ッチＳＷが設けられており、サーボ弁異常検出装置１２
３が異常を検出したときには、この切換スイッチＳＷを
目標動作位置信号１１７から全開動作位置信号１２４に
切り換えるようになっている。なお、他方の圧延ロール
１０２の制御回路も同様のものとなっている。 【０００７】従って、通常は、図４に示すように、サー
ボ弁開度指令値演算装置１１６が各位置検出器１１１，
１１２，１１３，１１４が検出した検出信号と入力され
る目標動作位置信号１１７に基づいて各サーボ弁１０
７，１０８，１０９，１１０の開度を設定し、油圧源１
１５から各油圧シリンダ１０３，１０４，１０５，１０
６に所定の油圧が供給されて作動する。各圧延ロール１
０１，１０２はこの油圧シリンダ１０３，１０４及び１
０５，１０６によって圧下量が制御され、圧延材００を
所定の板厚に圧延する。 【０００８】一方、図５に示すように、サーボ弁異常検
出装置１２３は各制御偏差ΔＳa ，ΔＳb の差を常時監
視し、両者の差が所定の設定値を一定時間以上越えたと
きには異常と判定し、切換スイッチＳＷを目標動作位置
信号１１７から全開動作位置信号１２４に切り換える。
すると、各掛算器１２１，１２２はこの全開動作位置信
号１２４に基づいて各サーボ弁１０７，１０８に全開指
令を出力し、サーボ弁１０７，１０８は全開となって油
圧源１１５から各油圧シリンダ１０３，１０４，１０
５，１０６に十分な油圧を供給する。従って、各圧延ロ
ール１０１，１０２は開放されて圧延材１００の圧延を
中断する。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】圧延機の圧下制御装置
において、油圧源１１５から各油圧シリンダ１０３，１
０４，１０５，１０６に供給される作動油に異物等が混
在する場合があり、この場合、サーボ弁１０７，１０
８，１０９，１１０の開度を調整する図示しないスプー
ルにつまりが生じて、所謂、スティック現象を起こし、
サーボ弁１０７，１０８，１０９，１１０がロール圧下
方向、あるいはロール開放方向に動作したままで制御不
能となってしまうことがある。 【００１０】上述した従来の圧延機の圧下制御装置にあ
って、例えば、図５において、サーボ弁１０７にスティ
ック現象が生じたとき、制御偏差ΔＳa の値が大きくな
る。これによりサーボ弁異常検出装置１２３は異常が発
生したと判定し、各油圧シリンダ１０３，１０４をロー
ル開放方向に作動させるように切換スイッチＳＷを目標
動作位置信号１１７から全開動作位置信号１２４に切り
換え、各サーボ弁１０７，１０８に全開指令を出力して
いた。ところが、サーボ弁１０７はロール圧下方向にス
ティックしたいるときには、このサーボ弁１０７に全開
指令を出力してもサーボ弁１０７はロール圧下方向に作
動してしまう。一方、正常なサーボ弁１０８は全開指令
によってロール開放方向に作動する。そのため、一方の
サーボ弁１０７は圧下ロール１０１を圧下方向に作動
し、他方のサーボ弁１０８は開放方向に作動することと
なり、この圧下ロール１０１は傾斜状態となり、圧延機
自体に不均一な応力が作用し、圧延ロール１０１，１０
２を駆動する歯車機構等が破損してしまう虞があった。 【００１１】本発明はこのような問題点を解決するもの
であって、サーボ弁の異常発生時に圧延ロールを適切に
動作制御することのできる圧延機の油圧圧下制御装置を
提供することを目的とする。 【００１２】 【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の圧延機の油圧圧下制御装置は、圧延ロール
と、該圧延ロールの各軸端部を支持して圧下方向に移動
させる一対の油圧シリンダと、該一対の油圧シリンダの
油量を調整するサーボ弁と、前記各油圧シリンダの動作
位置を検出する位置検出器と、該位置検出器が検出した
検出信号に基づいて前記各油圧シリンダの動作位置が予
め設定した目標動作位置となるように前記サーボ弁の開
度を設定するサーボ弁開度指令値演算手段とを具えた圧
延機の油圧圧下制御装置において、前記サーボ弁の異常
を検出するサーボ弁異常検出手段と、該サーボ弁異常検
出手段が前記サーボ弁の異常を検出したときに前記各サ
ーボ弁への油圧の供給を遮断する油圧遮断手段と、該油
圧遮断手段の作動遅れの間に前記サーボ弁異常検出手段
によって異常と認められたサーボ弁にて駆動される油圧
シリンダに正常なサーボ弁にて駆動される油圧シリンダ
を追従させる動作追従制御手段とを設けたことを特徴と
するものである。 【００１３】 【作用】サーボ弁開度指令値演算手段は位置検出器が検
出した検出信号に基づいて各油圧シリンダの動作位置が
予め設定した目標動作位置となるようにサーボ弁の開度
を設定し、各油圧シリンダを作動することで一対の圧延
ロールを圧下方向に移動させて圧延を行う。そして、圧
延作業中にサーボ弁異常検出手段がサーボ弁の異常を検
出するとサーボ弁の異常を油圧遮断手段に出力し、油圧
遮断手段は各サーボ弁への油圧の供給を遮断する。一
方、この油圧遮断手段による動作遅れの間に、動作追従
制御手段はサーボ弁異常検出手段によって異常と認めら
れたサーボ弁にて駆動される油圧シリンダに正常なサー
ボ弁にて駆動される油圧シリンダを追従させることで、
各油圧シリンダの相対移動を阻止して圧延ロールの傾斜
を防止する。 【００１４】 【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。 【００１５】図１に本発明の一実施例に係る圧延機の油
圧圧下制御装置の概略構成、図２に本実施例の油圧圧下
制御装置の制御回路、図３に本実施例の油圧圧下制御装
置のフローチャートを示す。 【００１６】図１に示すように、本実施例の圧延機は一
対の垂直ロールの間隙を調整することによって圧延材を
板幅方向に圧下し、この圧延材を所定の板幅に圧延する
垂直圧延機である。この圧延機において、圧延材１０を
板幅方向圧下する一対の圧延ロール１１，１２は図示し
ないハウジングに回転自在で、且つ、互いに接近離反自
在に支持されている。この左右の圧延ロール１１，１２
に対応してそれぞれ一対の油圧シリンダ１３，１４及び
１５，１６が設けられており、各油圧シリンダ１３，１
４及び１５，１６は圧延ロール１１，１２の各軸端部を
支持して圧下方向に移動させることができるようになっ
ている。 【００１７】各油圧シリンダ１３，１４及び１５，１６
にはそれぞれ供給油量を調整するサーボ弁１７，１８，
１９，２０が接続されると共に、この油圧シリンダ１
３，１４及び１５，１６にはその動作位置を検出する位
置検出器２１，２２，２３，２４が装着されている。そ
して、各サーボ弁１７，１８，１９，２０には遮断弁２
５，２６を介して油圧源２７が接続されている。また、
サーボ弁開度指令値演算装置２８は各位置検出器２１，
２２，２３，２４が検出した検出信号及び入力される目
標動作位置信号２９に基づいて各サーボ弁１７，１８，
１９，２０の開度を設定し、各油圧シリンダ１３，１
４，１５，１６の動作位置を制御するものである。 【００１８】この圧延機の圧下制御装置の制御回路（サ
ーボ弁開度指令値演算装置２９）において、図２に示す
ように、一方の圧延ロール１１の各油圧シリンダ１３，
１４の油量を調整する各サーボ弁１７，１８にはそれぞ
れ掛算器３１，３２が接続されている。この各掛算器３
１，３２は目標動作位置信号２９から各位置検出器２
１，２２が検出した位置検出信号を減算して求めた制御
偏差ΔＳa ，ΔＳb に基づいて所定の比例ゲインを乗算
し、これを各サーボ弁１７，１８に出力している。 【００１９】また、各制御偏差ΔＳa ，ΔＳb はサーボ
弁異常検出装置３３にも入力されるようになっており、
このサーボ弁異常検出装置３３は各制御偏差ΔＳa ，Δ
Ｓbが所定の設定値を一定時間以上越えたときにはサー
ボ弁１７，１８にスティック現象が発生したと認識して
異常と判定する。そして、サーボ弁異常検出装置３３は
遮断弁２５に接続されており、このサーボ弁異常検出装
置３３が異常を検出したときには遮断弁２５を動作して
油圧源２７から各サーボ弁１７，１８への油圧の供給が
停止されるようになっている。 【００２０】ところで、サーボ弁異常検出装置３３がサ
ーボ弁１７，１８の異常を検出すると、遮断弁２５を動
作して各サーボ弁１７，１８への油圧の供給が停止する
が、このサーボ弁１７，１８への油圧の供給が停止する
までには時間的な遅れが発生し、この間にサーボ弁１
７，１８が相対移動して圧延ロール１１が傾斜してしま
う。そのため、本実施例では、異常と認められたサーボ
弁にて駆動される油圧シリンダに正常なサーボ弁にて駆
動される油圧シリンダを追従させることで、各油圧シリ
ンダの相対移動を阻止する動作追従制御装置３４が設け
られている。 【００２１】即ち、サーボ弁異常検出装置３３の出力部
には通常中立位置に保持される第１切換スイッチＳＷ0
が接続されている。そして、制御偏差ΔＳa が所定の設
定値を一定時間以上越えてサーボ弁異常検出装置３３が
サーボ弁１７の異常を検出したときには、切換スイッチ
ＳＷ0 を接点Ｓ2 側に切換え、制御偏差ΔＳb が所定の
設定値を一定時間以上越えてサーボ弁異常検出装置３３
がサーボ弁１８の異常を検出したときには、切換スイッ
チＳＷ0 を接点Ｓ1 側に切換えるようになっている。ま
た、目標動作位置信号２９から各掛算器３１，３２への
入力経路にはそれぞれ切換スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 が設
けられている。そして、切換スイッチＳＷ0 が接点Ｓ2
側に切換えられると、切換スイッチＳＷ2 は目標動作位
置信号２９から位置検出器２１側に切換わるようになっ
ている。一方、切換スイッチＳＷ 0 が接点Ｓ1 側に切換
えられると、切換スイッチＳＷ1 は目標動作位置信号２
９から位置検出器２２側に切換わるようになっている。 【００２２】なお、他方の圧延ロール１２の制御回路も
圧延ロール１１のものと同様のものとなっている。 【００２３】従って、通常は、図１に示すように、サー
ボ弁開度指令値演算装置２８が各位置検出器２１，２
２，２３，２４が検出した検出信号と入力される目標動
作位置信号２９に基づいて各サーボ弁１７，１８，１
９，２０の開度を設定し、油圧源２７から各油圧シリン
ダ１３，１４，１５，１６に所定の油圧が供給されて作
動する。各圧延ロール１１，１２はこの油圧シリンダ１
３，１４及び１５，１６によって圧下量が制御され、圧
延材１０を所定の板厚に圧延する。 【００２４】一方、図２に示すように、一方の圧延ロー
ル１１において、サーボ弁異常検出装置３３は各制御偏
差ΔＳa ，ΔＳb を常時監視し、各サーボ弁１７，１８
の異常、即ち、スティック現象の発生を検出している。
以下、この各サーボ弁１７，１８の異常判定制御につい
て、図２の制御回路及び図３のフローチャートに基づい
て説明する。 【００２５】サーボ弁異常検出装置３３は各制御偏差Δ
Ｓa ，ΔＳb を監視し、ステップＳ１において、この制
御偏差ΔＳa が所定の設定値εを一定時間Ｔ秒経過した
かどうかを判定し、経過していなければステップＳ２に
移行する。ステップＳ２では、制御偏差ΔＳb が所定の
設定値εを一定時間Ｔ秒経過したかどうかを判定し、経
過していなければステップＳ１に戻って繰り返す。一
方、ステップＳ１において、この制御偏差ΔＳa が所定
の設定値εを一定時間Ｔ秒経過していればサーボ弁１７
を異常と判定し、ステップＳ３に移行する。 【００２６】そして、ステップＳ３において、切換スイ
ッチＳＷ0 を接点Ｓ2 側に切換え、切換スイッチＳＷ2
を目標動作位置信号２９から位置検出器２１側に切換え
る。すると、掛算器３２には位置検出器２１により異常
と判定されたサーボ弁１７の検出信号が入力され、正常
に作動するサーボ弁１８をサーボ弁１７に追従するよう
に作動させる。従って、圧延ロール１１を動作する各サ
ーボ弁１７，１８は同期して作動し、この圧延ロール１
１が傾斜することはない。そして、ステップＳ５におい
て、サーボ弁異常検出装置３３が遮断弁２５を動作して
油圧源２７から各サーボ弁１７，１８への油圧の供給を
停止し、各圧延ロール１１，１２は圧延材１０の圧延を
中断する。 【００２７】また、ステップＳ２において、この制御偏
差ΔＳb が所定の設定値εを一定時間Ｔ秒経過していれ
ばサーボ弁１８を異常と判定し、ステップＳ４に移行す
る。そして、ステップＳ４において、切換スイッチＳＷ
0 を接点Ｓ1 側に切換え、切換スイッチＳＷ1 を目標動
作位置信号２９から位置検出器２２側に切換える。する
と、掛算器３１には位置検出器２２により異常と判定さ
れたサーボ弁１８の検出信号が入力され、正常に作動す
るサーボ弁１７をサーボ弁１８に追従するように作動さ
せる。従って、圧延ロール１１を動作する各サーボ弁１
７，１８は同期して作動し、この圧延ロール１１が傾斜
することはない。そして、ステップＳ５において、サー
ボ弁異常検出装置３３が遮断弁２５を動作して油圧源２
７から各サーボ弁１７，１８への油圧の供給を停止し、
各圧延ロール１１，１２は圧延材１０の圧延を中断す
る。 【００２８】このように本実施例の圧延機の油圧圧下制
御装置にあっては、サーボ弁異常検出装置３３が各サー
ボ弁１７，１８の異常を検出すると、遮断弁２５を閉止
して各サーボ弁１７，１８への油圧の供給を遮断する。
一方、この遮断弁２５の閉止動作遅れの間に動作追従制
御装置３４はサーボ弁異常検出装置３３によって異常と
認められたサーボ弁にて駆動される油圧シリンダに正常
なサーボ弁にて駆動される油圧シリンダを追従させるこ
とで、各油圧シリンダ１３，１４の相対移動を阻止する
ので、圧延ロール１１の傾斜を防止できる。 【００２９】なお、上述の実施例にあっては、一方の圧
延ロール１１の油圧圧下制御の異常判定について説明し
たが、他方の圧延ロール１２についても同様に異常判定
制御を行っている。 【００３０】また、前述の実施例では、垂直圧延機の油
圧圧下制御装置として説明したが、一対の水平ロールの
間隙を調整することによって圧延材を板厚方向に圧下
し、この圧延材を所定の板厚に圧延する水平圧延機にも
適用することができる。 【００３１】 【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の圧延機の油圧圧下制御装置によれば、サー
ボ弁異常検出手段がサーボ弁の異常を検出したときに、
油圧遮断手段が各サーボ弁への油圧の供給を遮断する一
方、この油圧遮断手段の動作遅れの間に動作追従制御手
段が異常と認められたサーボ弁にて駆動される油圧シリ
ンダに正常なサーボ弁にて駆動される油圧シリンダを追
従させるようにしたので、各油圧シリンダの相対移動を
阻止して圧延ロールの傾斜を防止することで、サーボ弁
の異常発生時に圧延ロールを適切に動作制御することが
でき、その結果、圧延機自体に不均一な応力を作用させ
ずに圧延ロールを駆動する歯車機構等の破損及び故障を
防止することで圧延機の耐久性の向上を図ることができ
る。
って圧延材を所定の板厚、あるいは板幅に圧延する圧延
機の油圧圧下制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図４に従来の圧延機の油圧圧下制御装置
の概略構成、図５にその油圧圧下制御装置の制御回路を
示す。 【０００３】図４に示すように、この圧延機は一対の垂
直ロールの間隙を調整することによって圧延材を板幅方
向に圧下し、この圧延材を所定の板幅に圧延する垂直圧
延機である。即ち、圧延材１００を板幅方向圧下する一
対の圧延ロール１０１，１０２は図示しないハウジング
に回転自在で、且つ、互いに接近離反自在に支持されて
いる。この左右の圧延ロール１０１，１０２に対応して
それぞれ一対の油圧シリンダ１０３，１０４及び１０
５，１０６が設けられており、各油圧シリンダ１０３，
１０４及び１０５，１０６は圧延ロール１０１，１０２
の各軸端部を支持して圧下方向に移動させることができ
るようになっている。 【０００４】各油圧シリンダ１０３，１０４及び１０
５，１０６にはそれぞれ供給油量を調整するサーボ弁１
０７，１０８，１０９，１１０が接続されると共に、こ
の油圧シリンダ１０３，１０４及び１０５，１０６には
その動作位置を検出する位置検出器１１１，１１２，１
１３，１１４が装着されている。そして、各サーボ弁１
０７，１０８，１０９，１１０には油圧源１１５が接続
されている。また、サーボ弁開度指令値演算装置１１６
は各位置検出器１１１，１１２，１１３，１１４が検出
した検出信号及び入力される目標動作位置信号１１７に
基づいて各サーボ弁１０７，１０８，１０９，１１０の
開度を設定し、各油圧シリンダ１０３，１０４，１０
５，１０６の動作位置を制御するものである。 【０００５】この圧延機の圧下制御装置の制御回路（サ
ーボ弁開度指令値演算装置１１６）において、図５に示
すように、一方の圧延ロール１０１の各油圧シリンダ１
０３，１０４の油量を調整する各サーボ弁１０７，１０
８にはそれぞれ掛算器１２１，１２２が接続されてい
る。この各掛算器１２１，１２２は目標動作位置信号１
１７から各位置検出器１１１，１１２が検出した位置検
出信号を減算して求めた制御偏差ΔＳa ，ΔＳb に基づ
いて所定の比例ゲインを乗算し、これを各サーボ弁１０
７，１０８に出力している。 【０００６】また、各制御偏差ΔＳa ，ΔＳb はサーボ
弁異常検出装置１２３にも入力されるようになってお
り、このサーボ弁異常検出装置１２３は各制御偏差ΔＳ
a ，ΔＳb の差を常時監視しており、その差が所定の設
定値を一定時間以上越えたときには異常と判定する。そ
して、目標動作位置信号１１７の入力経路には切換スイ
ッチＳＷが設けられており、サーボ弁異常検出装置１２
３が異常を検出したときには、この切換スイッチＳＷを
目標動作位置信号１１７から全開動作位置信号１２４に
切り換えるようになっている。なお、他方の圧延ロール
１０２の制御回路も同様のものとなっている。 【０００７】従って、通常は、図４に示すように、サー
ボ弁開度指令値演算装置１１６が各位置検出器１１１，
１１２，１１３，１１４が検出した検出信号と入力され
る目標動作位置信号１１７に基づいて各サーボ弁１０
７，１０８，１０９，１１０の開度を設定し、油圧源１
１５から各油圧シリンダ１０３，１０４，１０５，１０
６に所定の油圧が供給されて作動する。各圧延ロール１
０１，１０２はこの油圧シリンダ１０３，１０４及び１
０５，１０６によって圧下量が制御され、圧延材００を
所定の板厚に圧延する。 【０００８】一方、図５に示すように、サーボ弁異常検
出装置１２３は各制御偏差ΔＳa ，ΔＳb の差を常時監
視し、両者の差が所定の設定値を一定時間以上越えたと
きには異常と判定し、切換スイッチＳＷを目標動作位置
信号１１７から全開動作位置信号１２４に切り換える。
すると、各掛算器１２１，１２２はこの全開動作位置信
号１２４に基づいて各サーボ弁１０７，１０８に全開指
令を出力し、サーボ弁１０７，１０８は全開となって油
圧源１１５から各油圧シリンダ１０３，１０４，１０
５，１０６に十分な油圧を供給する。従って、各圧延ロ
ール１０１，１０２は開放されて圧延材１００の圧延を
中断する。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】圧延機の圧下制御装置
において、油圧源１１５から各油圧シリンダ１０３，１
０４，１０５，１０６に供給される作動油に異物等が混
在する場合があり、この場合、サーボ弁１０７，１０
８，１０９，１１０の開度を調整する図示しないスプー
ルにつまりが生じて、所謂、スティック現象を起こし、
サーボ弁１０７，１０８，１０９，１１０がロール圧下
方向、あるいはロール開放方向に動作したままで制御不
能となってしまうことがある。 【００１０】上述した従来の圧延機の圧下制御装置にあ
って、例えば、図５において、サーボ弁１０７にスティ
ック現象が生じたとき、制御偏差ΔＳa の値が大きくな
る。これによりサーボ弁異常検出装置１２３は異常が発
生したと判定し、各油圧シリンダ１０３，１０４をロー
ル開放方向に作動させるように切換スイッチＳＷを目標
動作位置信号１１７から全開動作位置信号１２４に切り
換え、各サーボ弁１０７，１０８に全開指令を出力して
いた。ところが、サーボ弁１０７はロール圧下方向にス
ティックしたいるときには、このサーボ弁１０７に全開
指令を出力してもサーボ弁１０７はロール圧下方向に作
動してしまう。一方、正常なサーボ弁１０８は全開指令
によってロール開放方向に作動する。そのため、一方の
サーボ弁１０７は圧下ロール１０１を圧下方向に作動
し、他方のサーボ弁１０８は開放方向に作動することと
なり、この圧下ロール１０１は傾斜状態となり、圧延機
自体に不均一な応力が作用し、圧延ロール１０１，１０
２を駆動する歯車機構等が破損してしまう虞があった。 【００１１】本発明はこのような問題点を解決するもの
であって、サーボ弁の異常発生時に圧延ロールを適切に
動作制御することのできる圧延機の油圧圧下制御装置を
提供することを目的とする。 【００１２】 【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の圧延機の油圧圧下制御装置は、圧延ロール
と、該圧延ロールの各軸端部を支持して圧下方向に移動
させる一対の油圧シリンダと、該一対の油圧シリンダの
油量を調整するサーボ弁と、前記各油圧シリンダの動作
位置を検出する位置検出器と、該位置検出器が検出した
検出信号に基づいて前記各油圧シリンダの動作位置が予
め設定した目標動作位置となるように前記サーボ弁の開
度を設定するサーボ弁開度指令値演算手段とを具えた圧
延機の油圧圧下制御装置において、前記サーボ弁の異常
を検出するサーボ弁異常検出手段と、該サーボ弁異常検
出手段が前記サーボ弁の異常を検出したときに前記各サ
ーボ弁への油圧の供給を遮断する油圧遮断手段と、該油
圧遮断手段の作動遅れの間に前記サーボ弁異常検出手段
によって異常と認められたサーボ弁にて駆動される油圧
シリンダに正常なサーボ弁にて駆動される油圧シリンダ
を追従させる動作追従制御手段とを設けたことを特徴と
するものである。 【００１３】 【作用】サーボ弁開度指令値演算手段は位置検出器が検
出した検出信号に基づいて各油圧シリンダの動作位置が
予め設定した目標動作位置となるようにサーボ弁の開度
を設定し、各油圧シリンダを作動することで一対の圧延
ロールを圧下方向に移動させて圧延を行う。そして、圧
延作業中にサーボ弁異常検出手段がサーボ弁の異常を検
出するとサーボ弁の異常を油圧遮断手段に出力し、油圧
遮断手段は各サーボ弁への油圧の供給を遮断する。一
方、この油圧遮断手段による動作遅れの間に、動作追従
制御手段はサーボ弁異常検出手段によって異常と認めら
れたサーボ弁にて駆動される油圧シリンダに正常なサー
ボ弁にて駆動される油圧シリンダを追従させることで、
各油圧シリンダの相対移動を阻止して圧延ロールの傾斜
を防止する。 【００１４】 【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。 【００１５】図１に本発明の一実施例に係る圧延機の油
圧圧下制御装置の概略構成、図２に本実施例の油圧圧下
制御装置の制御回路、図３に本実施例の油圧圧下制御装
置のフローチャートを示す。 【００１６】図１に示すように、本実施例の圧延機は一
対の垂直ロールの間隙を調整することによって圧延材を
板幅方向に圧下し、この圧延材を所定の板幅に圧延する
垂直圧延機である。この圧延機において、圧延材１０を
板幅方向圧下する一対の圧延ロール１１，１２は図示し
ないハウジングに回転自在で、且つ、互いに接近離反自
在に支持されている。この左右の圧延ロール１１，１２
に対応してそれぞれ一対の油圧シリンダ１３，１４及び
１５，１６が設けられており、各油圧シリンダ１３，１
４及び１５，１６は圧延ロール１１，１２の各軸端部を
支持して圧下方向に移動させることができるようになっ
ている。 【００１７】各油圧シリンダ１３，１４及び１５，１６
にはそれぞれ供給油量を調整するサーボ弁１７，１８，
１９，２０が接続されると共に、この油圧シリンダ１
３，１４及び１５，１６にはその動作位置を検出する位
置検出器２１，２２，２３，２４が装着されている。そ
して、各サーボ弁１７，１８，１９，２０には遮断弁２
５，２６を介して油圧源２７が接続されている。また、
サーボ弁開度指令値演算装置２８は各位置検出器２１，
２２，２３，２４が検出した検出信号及び入力される目
標動作位置信号２９に基づいて各サーボ弁１７，１８，
１９，２０の開度を設定し、各油圧シリンダ１３，１
４，１５，１６の動作位置を制御するものである。 【００１８】この圧延機の圧下制御装置の制御回路（サ
ーボ弁開度指令値演算装置２９）において、図２に示す
ように、一方の圧延ロール１１の各油圧シリンダ１３，
１４の油量を調整する各サーボ弁１７，１８にはそれぞ
れ掛算器３１，３２が接続されている。この各掛算器３
１，３２は目標動作位置信号２９から各位置検出器２
１，２２が検出した位置検出信号を減算して求めた制御
偏差ΔＳa ，ΔＳb に基づいて所定の比例ゲインを乗算
し、これを各サーボ弁１７，１８に出力している。 【００１９】また、各制御偏差ΔＳa ，ΔＳb はサーボ
弁異常検出装置３３にも入力されるようになっており、
このサーボ弁異常検出装置３３は各制御偏差ΔＳa ，Δ
Ｓbが所定の設定値を一定時間以上越えたときにはサー
ボ弁１７，１８にスティック現象が発生したと認識して
異常と判定する。そして、サーボ弁異常検出装置３３は
遮断弁２５に接続されており、このサーボ弁異常検出装
置３３が異常を検出したときには遮断弁２５を動作して
油圧源２７から各サーボ弁１７，１８への油圧の供給が
停止されるようになっている。 【００２０】ところで、サーボ弁異常検出装置３３がサ
ーボ弁１７，１８の異常を検出すると、遮断弁２５を動
作して各サーボ弁１７，１８への油圧の供給が停止する
が、このサーボ弁１７，１８への油圧の供給が停止する
までには時間的な遅れが発生し、この間にサーボ弁１
７，１８が相対移動して圧延ロール１１が傾斜してしま
う。そのため、本実施例では、異常と認められたサーボ
弁にて駆動される油圧シリンダに正常なサーボ弁にて駆
動される油圧シリンダを追従させることで、各油圧シリ
ンダの相対移動を阻止する動作追従制御装置３４が設け
られている。 【００２１】即ち、サーボ弁異常検出装置３３の出力部
には通常中立位置に保持される第１切換スイッチＳＷ0
が接続されている。そして、制御偏差ΔＳa が所定の設
定値を一定時間以上越えてサーボ弁異常検出装置３３が
サーボ弁１７の異常を検出したときには、切換スイッチ
ＳＷ0 を接点Ｓ2 側に切換え、制御偏差ΔＳb が所定の
設定値を一定時間以上越えてサーボ弁異常検出装置３３
がサーボ弁１８の異常を検出したときには、切換スイッ
チＳＷ0 を接点Ｓ1 側に切換えるようになっている。ま
た、目標動作位置信号２９から各掛算器３１，３２への
入力経路にはそれぞれ切換スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 が設
けられている。そして、切換スイッチＳＷ0 が接点Ｓ2
側に切換えられると、切換スイッチＳＷ2 は目標動作位
置信号２９から位置検出器２１側に切換わるようになっ
ている。一方、切換スイッチＳＷ 0 が接点Ｓ1 側に切換
えられると、切換スイッチＳＷ1 は目標動作位置信号２
９から位置検出器２２側に切換わるようになっている。 【００２２】なお、他方の圧延ロール１２の制御回路も
圧延ロール１１のものと同様のものとなっている。 【００２３】従って、通常は、図１に示すように、サー
ボ弁開度指令値演算装置２８が各位置検出器２１，２
２，２３，２４が検出した検出信号と入力される目標動
作位置信号２９に基づいて各サーボ弁１７，１８，１
９，２０の開度を設定し、油圧源２７から各油圧シリン
ダ１３，１４，１５，１６に所定の油圧が供給されて作
動する。各圧延ロール１１，１２はこの油圧シリンダ１
３，１４及び１５，１６によって圧下量が制御され、圧
延材１０を所定の板厚に圧延する。 【００２４】一方、図２に示すように、一方の圧延ロー
ル１１において、サーボ弁異常検出装置３３は各制御偏
差ΔＳa ，ΔＳb を常時監視し、各サーボ弁１７，１８
の異常、即ち、スティック現象の発生を検出している。
以下、この各サーボ弁１７，１８の異常判定制御につい
て、図２の制御回路及び図３のフローチャートに基づい
て説明する。 【００２５】サーボ弁異常検出装置３３は各制御偏差Δ
Ｓa ，ΔＳb を監視し、ステップＳ１において、この制
御偏差ΔＳa が所定の設定値εを一定時間Ｔ秒経過した
かどうかを判定し、経過していなければステップＳ２に
移行する。ステップＳ２では、制御偏差ΔＳb が所定の
設定値εを一定時間Ｔ秒経過したかどうかを判定し、経
過していなければステップＳ１に戻って繰り返す。一
方、ステップＳ１において、この制御偏差ΔＳa が所定
の設定値εを一定時間Ｔ秒経過していればサーボ弁１７
を異常と判定し、ステップＳ３に移行する。 【００２６】そして、ステップＳ３において、切換スイ
ッチＳＷ0 を接点Ｓ2 側に切換え、切換スイッチＳＷ2
を目標動作位置信号２９から位置検出器２１側に切換え
る。すると、掛算器３２には位置検出器２１により異常
と判定されたサーボ弁１７の検出信号が入力され、正常
に作動するサーボ弁１８をサーボ弁１７に追従するよう
に作動させる。従って、圧延ロール１１を動作する各サ
ーボ弁１７，１８は同期して作動し、この圧延ロール１
１が傾斜することはない。そして、ステップＳ５におい
て、サーボ弁異常検出装置３３が遮断弁２５を動作して
油圧源２７から各サーボ弁１７，１８への油圧の供給を
停止し、各圧延ロール１１，１２は圧延材１０の圧延を
中断する。 【００２７】また、ステップＳ２において、この制御偏
差ΔＳb が所定の設定値εを一定時間Ｔ秒経過していれ
ばサーボ弁１８を異常と判定し、ステップＳ４に移行す
る。そして、ステップＳ４において、切換スイッチＳＷ
0 を接点Ｓ1 側に切換え、切換スイッチＳＷ1 を目標動
作位置信号２９から位置検出器２２側に切換える。する
と、掛算器３１には位置検出器２２により異常と判定さ
れたサーボ弁１８の検出信号が入力され、正常に作動す
るサーボ弁１７をサーボ弁１８に追従するように作動さ
せる。従って、圧延ロール１１を動作する各サーボ弁１
７，１８は同期して作動し、この圧延ロール１１が傾斜
することはない。そして、ステップＳ５において、サー
ボ弁異常検出装置３３が遮断弁２５を動作して油圧源２
７から各サーボ弁１７，１８への油圧の供給を停止し、
各圧延ロール１１，１２は圧延材１０の圧延を中断す
る。 【００２８】このように本実施例の圧延機の油圧圧下制
御装置にあっては、サーボ弁異常検出装置３３が各サー
ボ弁１７，１８の異常を検出すると、遮断弁２５を閉止
して各サーボ弁１７，１８への油圧の供給を遮断する。
一方、この遮断弁２５の閉止動作遅れの間に動作追従制
御装置３４はサーボ弁異常検出装置３３によって異常と
認められたサーボ弁にて駆動される油圧シリンダに正常
なサーボ弁にて駆動される油圧シリンダを追従させるこ
とで、各油圧シリンダ１３，１４の相対移動を阻止する
ので、圧延ロール１１の傾斜を防止できる。 【００２９】なお、上述の実施例にあっては、一方の圧
延ロール１１の油圧圧下制御の異常判定について説明し
たが、他方の圧延ロール１２についても同様に異常判定
制御を行っている。 【００３０】また、前述の実施例では、垂直圧延機の油
圧圧下制御装置として説明したが、一対の水平ロールの
間隙を調整することによって圧延材を板厚方向に圧下
し、この圧延材を所定の板厚に圧延する水平圧延機にも
適用することができる。 【００３１】 【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の圧延機の油圧圧下制御装置によれば、サー
ボ弁異常検出手段がサーボ弁の異常を検出したときに、
油圧遮断手段が各サーボ弁への油圧の供給を遮断する一
方、この油圧遮断手段の動作遅れの間に動作追従制御手
段が異常と認められたサーボ弁にて駆動される油圧シリ
ンダに正常なサーボ弁にて駆動される油圧シリンダを追
従させるようにしたので、各油圧シリンダの相対移動を
阻止して圧延ロールの傾斜を防止することで、サーボ弁
の異常発生時に圧延ロールを適切に動作制御することが
でき、その結果、圧延機自体に不均一な応力を作用させ
ずに圧延ロールを駆動する歯車機構等の破損及び故障を
防止することで圧延機の耐久性の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る圧延機の油圧圧下制御
装置の概略構成図である。 【図２】本実施例の油圧圧下制御装置の制御回路図であ
る。 【図３】本実施例の油圧圧下制御装置のフローチャート
である。 【図４】従来の圧延機の油圧圧下制御装置の概略構成図
である。 【図５】従来の油圧圧下制御装置の制御回路図である。 【符号の説明】 １０ 圧延材 １１，１２ 圧延ロール １３，１４，１５，１６ 油圧シリンダ １７，１８，１９，２０ サーボ弁 ２１，２２，２３，２４ 位置検出器 ２５，２６ 遮断弁 ２７ 油圧源 ２８ サーボ弁開度指令値演算装置 ２９ 目標動作位置信号 ３１，３２ 掛算器 ３３ サーボ弁異常検出装置 ３４ 動作追従制御装置
装置の概略構成図である。 【図２】本実施例の油圧圧下制御装置の制御回路図であ
る。 【図３】本実施例の油圧圧下制御装置のフローチャート
である。 【図４】従来の圧延機の油圧圧下制御装置の概略構成図
である。 【図５】従来の油圧圧下制御装置の制御回路図である。 【符号の説明】 １０ 圧延材 １１，１２ 圧延ロール １３，１４，１５，１６ 油圧シリンダ １７，１８，１９，２０ サーボ弁 ２１，２２，２３，２４ 位置検出器 ２５，２６ 遮断弁 ２７ 油圧源 ２８ サーボ弁開度指令値演算装置 ２９ 目標動作位置信号 ３１，３２ 掛算器 ３３ サーボ弁異常検出装置 ３４ 動作追従制御装置
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−33801（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−14493（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−38709（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−219409（ＪＰ，Ａ)
実開 昭58−76308（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭49−7828（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F15B 20/00
B21B 33/00
B21B 37/62
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 圧延ロールと、該圧延ロールの各軸端部
を支持して圧下方向に移動させる一対の油圧シリンダ
と、該一対の油圧シリンダの油量を調整するサーボ弁
と、前記各油圧シリンダの動作位置を検出する位置検出
器と、該位置検出器が検出した検出信号に基づいて前記
各油圧シリンダの動作位置が予め設定した目標動作位置
となるように前記サーボ弁の開度を設定するサーボ弁開
度指令値演算手段とを具えた圧延機の油圧圧下制御装置
において、前記サーボ弁の異常を検出するサーボ弁異常
検出手段と、該サーボ弁異常検出手段が前記サーボ弁の
異常を検出したときに前記各サーボ弁への油圧の供給を
遮断する油圧遮断手段と、該油圧遮断手段の作動遅れの
間に前記サーボ弁異常検出手段によって異常と認められ
たサーボ弁にて駆動される油圧シリンダに正常なサーボ
弁にて駆動される油圧シリンダを追従させる動作追従制
御手段とを設けたことを特徴とする圧延機の油圧圧下制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13269094A JP3448100B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 圧延機の油圧圧下制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13269094A JP3448100B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 圧延機の油圧圧下制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081223A JPH081223A (ja) | 1996-01-09 |
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Family
ID=15087263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13269094A Expired - Fee Related JP3448100B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 圧延機の油圧圧下制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3448100B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102343366A (zh) * | 2011-08-11 | 2012-02-08 | 太原重工股份有限公司 | 连轧管机主液压缸快开液压控制回路 |
| CN105414203B (zh) * | 2015-12-10 | 2017-11-03 | 安徽马钢自动化信息技术有限公司 | 一种提高光整机hgc液压缸轧制力控制精度的方法 |
-
1994
- 1994-06-15 JP JP13269094A patent/JP3448100B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH081223A (ja) | 1996-01-09 |
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