JP3526636B2 - 水平曲げ機構を備えた圧延機のギャップ補正方法及び制御装置 - Google Patents

水平曲げ機構を備えた圧延機のギャップ補正方法及び制御装置

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  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、作業ロールの水平曲げ
機構を備えた圧延機のギャップ補正方法及び制御装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図4に例示するように、上下の作
業ロール1、2の一方(図では上作業ロール1)を小径
に形成し、この上作業ロール1を圧延ライン方向にオフ
セットすると共に、上作業ロール1と平行に中間ロール
3、押付けロール4、ベンディングシリンダ5を設け、
ベンディングシリンダ5により押付けロール4、中間ロ
ール3を介して上作業ロール1を水平に曲げて、上作業
ロール1の垂直方向のロールクラウンを修正するように
した圧延機が開発されている(例えば、実公平3−18
003号、実公平4−9042号)。しかし、かかる従
来の水平曲げ機構を備えた圧延機では、上下の作業ロー
ルの径が異なるため、圧延された板材の表面性状(粗さ
や光沢)に相違が生じる問題点があった。
【0003】そのため、図5に例示するように、圧延圧
下を油圧圧下でなす圧延機の同一径の上下作業ロール
1、2を圧延ライン方向にオフセットして、両方の作業
ロール1、2を水平に曲げる圧延機が提案されている。
かかる圧延機では、控ロール6、中間ロール7、及び作
業ロール1、2の各々の初期オフセット(圧延方向への
芯ズレ)によって作業ロール1、2に作用する水平力F
に対向するように、作業ロール1、2の軸方向(紙面に
垂直な方向)に複数対(例えば6対)の水平押力装置8
を備え、この水平押力装置8により、作業ロール1、2
の軸方向各部に水平な押力を与えて作業ロール1、2を
水平に曲げるようになっている。
【0004】複数対の水平押力装置8は、図4と同様
に、押付けロール4、中間ロール3、及びベンディング
シリンダ5からなり、このベンディングシリンダ5に
は、ピストンロッドの変位を検出する変位検出装置9が
組み込まれている。かかる従来の圧延機では、ベンディ
ングシリンダ5をクラウン制御のために作動させても作
業ロール間のギャップ(隙間)が変化しないように、ベ
ンディングシリンダの位置変化から油圧圧下側の隙間の
変化を演算し、これに対応させて控ロール6を移動させ
る制御(ギャップ補正制御)が行われていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
ギャップ補正制御では、各ベンディングシリンダによ
って、また圧延荷重によってギャップ変化に対する影響
度が異なり、機械構成上においてヒステリシスがある
場合にはシリンダ位置変化又は圧力変化の方向によって
その影響度が異なる、等の問題点があった。そのため、
条件変化に対するギャップ補正効果が小であり、又影響
度チェックのために必要なテスト量が膨大となる問題点
があった。
【0006】言い換えれば、ベンディングシリンダ5の
変位から控ロール6を移動させる従来の制御では、上下
の作業ロール1、2が計算通りに移動しない場合があ
り、そのため、クラウン制御のためにベンディングシリ
ンダ5を作動させると、作業ロール間のギャップ(隙
間)も変化してしまうことがある問題点があった。
【0007】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ベン
ディングシリンダをクラウン制御のために作動させても
作業ロール間のギャップ(隙間)が変化しない水平曲げ
機構を備えた圧延機のギャップ補正方法及び制御装置を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧延圧
下を油圧圧下でなす圧延機のベンディングシリンダの作
動前の圧延荷重を記憶し、該記憶圧延荷重に対しベンデ
ィングシリンダの作動中の圧延荷重の変化量が最小とな
るように、該記憶圧延荷重よりも作動中の圧延荷重が高
い場合に圧延用油圧圧下力を低減し、該記憶圧延荷重よ
りも作動中の圧延荷重が低い場合に圧延用油圧圧下力を
増大させる信号を出力して圧延機のギャップを補正す
、ことを特徴とする水平曲げ機構を備えた圧延機のギ
ャップ補正方法が提供される。
【0009】また、本発明によれば、圧延圧下を油圧圧
下でなす圧延機のベンディングシリンダの作動前の圧延
荷重をメモリに記憶し、該記憶圧延荷重に対しベンディ
ングシリンダの作動中の圧延荷重の変化量が最小となる
ように、該記憶圧延荷重よりも作動中の圧延荷重が高い
場合に圧延用油圧圧下力を低減し、該記憶圧延荷重より
も作動中の圧延荷重が低い場合に圧延用油圧圧下力を増
大させる信号を出力して圧延機のギャップを補正する
圧圧下制御装置、を備えたことを特徴とする水平曲げ機
構を備えた圧延機の制御装置が提供される。
【0010】
【作用】上記本発明の方法及び装置によれば、圧延圧下
を油圧圧下でなす圧延機のベンディングシリンダの作動
前の圧延荷重を記憶し、この荷重を維持するように、記
憶圧延荷重に対し作動中の圧延荷重が高い場合に圧延用
油圧圧下力を低減し、記憶圧延荷重よりも作動中の圧延
荷重が低い場合に圧延用油圧圧下力を増大させる信号を
出力し、圧延荷重の変化量を最小とするので、機械系の
ヒステリシス、ベンディングシリンダ内の圧力のヒステ
リシス等の影響を考慮することなく、圧延荷重を維持し
板厚変動を軽減することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。なお、各図において、共通する部分には
同一の符号を付して使用する。図1は、本発明の方法を
適用する水平曲げ機構を備えた圧延機の構成図であり、
図2はその下半分の平面図である。図1及び図2におい
て、圧延機10は、同一径の上下作業ロール1、2を圧
延ライン方向にオフセットして、両方の作業ロール1、
2を水平に曲げる圧延機であり、控ロール6、中間ロー
ル7、及び作業ロール1、2の各々の初期オフセット
(圧延方向への芯ズレ)によって作業ロール1、2に作
用する水平力Fに対向するように、作業ロール1、2の
軸方向(紙面に垂直な方向)に複数対(図では6対)の
水平押力装置12、13(下側に13−1、〜13−
6)を備えており、この水平押力装置12、13によ
り、作業ロール1、2の軸方向各部に水平な押力を与え
て作業ロール1、2を水平に曲げるようになっている。
複数対の水平押力装置12、13は、押付けロール4、
中間ロール3、及びベンディングシリンダ14、15
(下側に15−1、〜15−6)からなり、このベンデ
ィングシリンダ14、15には、ピストンロッド16a
の変位を検出する変位検出装置9(図1)が組み込まれ
ている。
【0012】図1において、変位検出装置9は、ピスト
ンロッド16aに一端が固定された磁気ロッド9a(商
品名:マグネスケール)と、シリンダ本体16bに固定
され磁気ロッド9aが軸方向に貫通する変位検出器9b
(マグネスケールヘッド)とからなり、ピストンロッド
16aの変位量を制御装置に組み込まれているマグネス
ケールディテクタを介して検出できるようになってい
る。
【0013】図3は、図1の圧延機の制御方法を示す制
御ブロック図である。この図において、圧延機10に
は、その圧延荷重を検出するロードセル21と、控ロー
ル6を上下方向に昇降させるロール移動シリンダ22と
が、それぞれ各ロールを挟んで対向して設けられてい
る。ロール移動シリンダ22には、ピストンロッド22
aの変位を検出する変位検出装置9が組み込まれてい
る。
【0014】図3において圧延機10は更に、油圧圧下
を制御する油圧圧下制御装置24と、水平押力装置1
2、13を制御する水平押力制御装置26とを備えてい
る。本発明によれば、油圧圧下制御装置24により、圧
延圧下を油圧圧下でなす圧延機のベンディングシリンダ
14、15の作動前のロードセル21により検出された
圧延荷重をメモリ24aに記憶し、記憶した圧延荷重に
対しベンディングシリンダ14、15の作動中の圧延荷
重の変化量が最小となるように、記憶圧延荷重よりも作
動中の圧延荷重が高い場合に圧延用油圧圧下力を低減
し、記憶圧延荷重よりも作動中の圧延荷重が低い場合に
圧延用油圧圧下力を増大させるように信号100を出力
し、サーボアンプ24b、サーボ弁24cを介して油圧
圧下側のギャップを移動させるようになっている。ベン
ディングシリンダ14、15の作動が終了した後は、そ
の制御位置を保持し、再度ベンディングシリンダ14、
15を作動させる時には、同様に、その開始直前の圧延
荷重をメモリ24aに記憶し、記憶した圧延荷重に対し
ベンディングシリンダ14、15の作動中の圧延荷重の
変化量が最小となるように、記憶圧延荷重よりも作動中
の圧延荷重が高い場合に圧延用油圧圧下力を低減し、記
憶圧延荷重よりも作動中の圧延荷重が低い場合に圧延用
油圧圧下力を増大させるようにサーボアンプ24b、サ
ーボ弁24cを介して油圧圧下側のギャップを移動させ
る。かかる方法によれば、圧延圧下を油圧圧下でなす圧
延機のベンディングシリンダの作動前の圧延荷重を記憶
し、この荷重を維持するように、記憶圧延荷重に対し作
動中の圧延荷重が高い場合に圧延用油圧圧下力を低減
し、記憶圧延荷重よりも作動中の圧延荷重が低い場合に
圧延用油圧圧下力を増大させる信号100を出力して
圧延荷重の変化量を最小とするので、機械系のヒステリ
シス、ベンディングシリンダ内の圧力のヒステリシス等
の影響を考慮することなく、圧延荷重を維持し板厚変動
を軽減することができる。
【0015】水平押力制御装置26は、ロードセル21
により検出された圧延荷重から圧力設定演算器26aに
より、各ベンディングシリンダの圧力を設定し、この圧
力に対応する設定変位までサーボ弁26bによりベンデ
ィングシリンダを作動し、作動時の圧力Pと、変位検出
装置9による変位量とをフィードバックして、全体の圧
延荷重を変動させることなく、各ベンディングシリンダ
を移動させてクラウンを制御するようになっている。
【0016】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できるこ
とは勿論である。
【0017】
【発明の効果】上述したように、本発明の水平曲げ機構
を備えた圧延機のギャップ補正方法及び制御装置は、ベ
ンディングシリンダをクラウン制御のために作動させて
も作業ロール間のギャップ(隙間)が変化しない、等の
優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を適用する水平曲げ機構を備えた
圧延機の構成図である。
【図2】図1の下半分の平面図である。
【図3】図1の圧延機の制御方法を示す制御ブロック図
である。
【図4】従来の水平曲げ機構を備えた圧延機の構成図で
ある。
【図5】上下に水平曲げ機構を備えた圧延機の構成図で
ある。
【符号の説明】
1、2 作業ロール 3 中間ロール 4 押付けロール 5 ベンディングシリンダ 6 控ロール 7 中間ロール 8 水平押力装置 9 変位検出装置 9a 磁気ロッド 9b 検出機 10 圧延機 12、13 水平押力装置 14、15 ベンディングシリンダ 16a ピストンロッド 16b シリンダ本体 21 ロードセル 22 ロール移動シリンダ 22a ピストンロッド 24 油圧圧下制御装置 24a メモリ 24b サーボアンプ 24c サーボ弁 26 水平押力制御装置 26a 圧力設定演算器 26b サーボ弁 F 水平力100 信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B21B 37/58 B21B 37/00 144 (72)発明者 口 誠寛 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石川島播磨重工業株式会社 横浜エンジ ニアリングセンター内 (72)発明者 小代 純士 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 昭58−116913(JP,A) 特開 昭57−195523(JP,A) 特開 平8−108201(JP,A) 特開 昭62−6711(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 37/00 - 37/78 B21B 13/14 B21B 29/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧延圧下を油圧圧下でなす圧延機のベン
    ディングシリンダの作動前の圧延荷重を記憶し、該記憶
    圧延荷重に対しベンディングシリンダの作動中の圧延荷
    重の変化量が最小となるように、該記憶圧延荷重よりも
    作動中の圧延荷重が高い場合に圧延用油圧圧下力を低減
    し、該記憶圧延荷重よりも作動中の圧延荷重が低い場合
    に圧延用油圧圧下力を増大させる信号(100)を出力
    して圧延機のギャップを補正する、ことを特徴とする水
    平曲げ機構を備えた圧延機のギャップ補正方法。
  2. 【請求項2】 圧延圧下を油圧圧下でなす圧延機のベン
    ディングシリンダの作動前の圧延荷重をメモリ(24
    a)に記憶し、該記憶圧延荷重に対しベンディングシリ
    ンダの作動中の圧延荷重の変化量が最小となるように、
    該記憶圧延荷重よりも作動中の圧延荷重が高い場合に圧
    延用油圧圧下力を低減し、該記憶圧延荷重よりも作動中
    の圧延荷重が低い場合に圧延用油圧圧下力を増大させる
    信号(100)を出力して圧延機のギャップを補正する
    油圧圧下制御装置、を備えたことを特徴とする水平曲げ
    機構を備えた圧延機の制御装置。
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