JP4255545B2 - 圧延形材を矯正するための矯正機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、圧延形材を矯正機内に導入するための圧延形材導入部、圧延形材を矯正するための多数の曲げローラおよび矯正機の後方の圧延形材の位置を検出するための位置感知装置とを備えている様式の、圧延形材を矯正するための矯正機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような矯正機は、例えば本出願人であるデュッセルドルフ在エス・エム・エス・シユレーマン・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト社により刊行されている会社紀要ＷＺ／３１２３号『Rollenrichtmaschine fuer schwere Walzprofile und Schienen （重量のある圧延形材および軌条用矯正機）』から公知である。
【０００３】
圧延形材の矯正を行う際、理想的に絶対的に真っ直ぐな輪郭が形成されるように行なわなければならない。しかし、実際にあっては、圧延形材は幾分曲がっており、従って大きくはあるが、しかし有限な曲率を有している。従って、圧延形材がこの圧延形材の端部間の正弦で形成する円弧高さは、最初の近似(in erster-Naeherung) で圧延形材の長さの二乗に比例する。しかし、規格ＥＮ１００３４は最大円弧高さが圧延形材の長さに対して線状に依存していることを求めている。従って、長大な圧延形材は短い圧延形材よりもより大きな直線性を備えていなければならない。このことは長大な圧延形材にあっては、解決が著しく困難な課題である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の根底をなす課題は、長大な圧延形材でも規格ＥＮ１００３４によって求められている精度をもって矯正することのできる矯正機を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は本発明により、矯正機が矯正された圧延形材を案内するための、調節部材により調節可能な出側ローラを備えていること、出側ローラからの所定の間隔で位置感知装置が上記出側ローラと最初の搬送ローラとの間に設けられていること、位置を検出するための位置感知装置が出側ローラのための調節装置と結合されていること、調節装置が検出された位置から調節部材のための調節信号を検出しかつこの調節部材に与えるように構成されていること、調節部材が調節信号に相応して出側ローラの調節を行うように構成されていること、出側ローラを調節することにより、垂直方向での圧延形材の位置が変えられように構成されていること、調節部材のための調節信号が検出された際圧延形材の基準曲げが行なわれるように構成されていること、および調節装置に調節可能なループ利得が与えられ、曲がり基準値と実際値との差の値がこのループ利得に乗じられ、この値に基づいて調節部材のための調節信号が形成され、この調節信号が調節部材に与えられるように構成されていることによって解決される。
【０００６】
矯正が行われた後にも未だ存在している残存曲がりの修正は、色々な調整特性基準により可能である。しかし、特に、調節装置を積分成分を備えている調節装置として形成するのが有利である。
位置感知装置(Lagesensoreinricntung) が少なくとも一つのレーザと少なくとも一つのホトセンサを備えている場合、圧延形材の位置の特別正確な測定が可能である。レーザとホトセンサとにより、例えば０．１ｍｍまでの精度が達せられる。しかし、使用ケースに応じて他の感知装置、例えば超音波センサを有する感知装置を使用することが可能である。
【０００７】
矯正された圧延形材の残存曲がりは、圧延形材の位置を位置感知装置により三角測量により検出した場合、特に正確に決定することが可能である。
調節装置が調節可能なループ利得を有している場合、実際に矯正された実際プロフイルを基準プロフイルに更に近づけることが可能である。
出側ローラを調節することにより、垂直方向での圧延形材の位置が変えられように構成されており、調節部材のための調節信号が検出された際圧延形材の基準曲げが行なわれるように構成されていることにより、圧延形材の矯正の際組織的な不正を回避することが可能である。
【０００８】
以下に添付図面に図示した発明の実施の態様につき本発明を詳細に説明する。
【０００９】
【発明の実施の態様】
図１に示したように、圧延形材１は圧延形材導入部２と入側ローラ３とを介して曲げローラ４に案内される。この曲げローラ４は圧延形材１を、この圧延形材が可能な限り真っ直ぐになるように矯正する。圧延形材１はこの曲げローラ４から更に出側ローラ５を経て搬送ローラを備えているローラテーブルに案内される。このローラテーブルの排送ローラのうち、一つのみを参照符号６を付して図示した。出側ローラ５とローラテーブルの最初の搬送ローラ６との間隔は、約３ｍである。
【００１０】
出側ローラ５と最初の搬送ローラ６との間には、圧延形材の位置を検出するためのの位置感知装置７が設けられている。この位置感知装置７は三つのレーザダイオード８と三つのホトダイオード９を備えている。これらのダイオード８，９により、出側ローラ５からの所定の間隔Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ₃ における圧延形材の位置が検出される。その際、システムに左右されるが、曲げローラの長さの半分の間隔長さの最初の桁片は検出されない。何故なら、この桁片は矯正されていなからである。
【００１１】
次いで、圧延形材１のこのようにして検出された位置を基礎として、マイクロコントーラ１０が三角測量により圧延形材１の実際の曲率が測定する。この曲率は実際値として更に調節装置１１に与えられる。
発明の実施の態様により、検出された位置の前処理が位置感知装置７内で行われる。しかし、選択的に調節装置１１内での処理も可能である。
【００１２】
実際値形成装置１２内には、基準曲げとして、圧延形材１の、圧延形材１が絶対に（もしくは理想的に）真っ直ぐに矯正された場合に生じる本来の曲がりが記憶されている。この基準曲がりは調節装置１１に基準値として予め与えられている。基準値と実際値との差の値が調節可能なループ利得Ｖと乗ぜられ、次いでこの値に基づいて調節装置１１は調節部材１３のための調節信号を検出し、この信号により出側ローラ５は、圧延形材１の垂直方向での位置が変化するように、調節可能である。調節部材１３は出側ローラ５をこの調節信号に相応して調節する。
【００１３】
調節装置１１は、この発明の実施の態様の場合、積分型調節装置或いは積分・比例型調節装置として形成されている。即ち、この調節装置１１は積分成分を有している。
図２から認められるように、調節部材１３は電動モータとして形成されている。この場合、この調節部材１３は、出側ローラ５が端部が設けられいるネジスピンドル１４をウオーム歯車１５を介して作動させる。選択的に出側ローラ５を直に、例えば液圧シリンダにより、作動させることも可能である。
【００１４】
図３と図４は、本発明による矯正機により矯正された圧延形材１−１と１−２を示している。これらの図面から明瞭であるように、これらの圧延形材１−１と１−２は、公知の技術による矯正機により矯正されかつ最大円弧高さZ₃を有している圧延形材１−３よりも、著しく僅かな最大円弧高さｚ_1,ｚ₂ を有している。更に、特に図３から認められるように、圧延形材１−１の曲率は、通板方向ｘに沿って増大する、即ち圧延形材１−１は極めて真っ直ぐである。図４−この発明の実施の態様にあっては、調節装置１１に圧延形材１−１における矯正よりもより大きなループ利得Ｖが与えられている−による圧延形材２−２にあっては、円弧高さｚは通板方向ｘにわたって零通板(Nulldurchgang) が行われている。
【００１５】
上記の矯正機は、圧延形材１の垂直方向での矯正も、水平方向での矯正も行う。水平面内の矯正を垂直面に関して記載したと同様に調整するために、位置Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ₃ においてのみｚ−方向の偏倚が検出されるばかりでなく、水平方向の偏倚も検出されるのでなければならない。曲率の修正は、図面を見やすくするために図示していない、矯正されるべき圧延形材１の左側と右側に設けられていてかつ適当な調節駆動機構を介して作動される出側ローラ対を介して行うことが可能である。本発明による制御回路にあって、短い制御作用を行うことが必要ではなく、圧延形材の曲がりの傾向を調整するだけで十分であるので、特に有利であることがわかった。
【００１６】
【発明の効果】
本発明による矯正機により、圧延形材を垂直方向でも、水平方向でも矯正を行うことが可能となり、更に残余曲がりの矯正も確実に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 矯正機の基本図である。
【図２】 出側ローラの調節の原理図である。
【図３】 圧延形材の曲率の経過を示す図である。
【図４】 圧延形材の曲率の経過を示す図である。
【符号の説明】
１−１，１−２，１−３ 圧延形材
２ 圧延形材導入部
３ 導入ローラ
４ 曲げローラ
５ 出側ローラ
６ 搬送ローラ
７ 位置感知装置
８ レーザダイオード
９ ホトダイオード
１０ マイクロコントローラ
１１ 調節装置
１２ 基準値発生器
１３ 調節部材
１４ ねじスピンドル
１５ オーム伝導機構
１６ 部分
Ｖ ループ利得
ｘ 通板方向
Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ₃ 位置
ｚ，ｚ_1,ｚ₂ ，ｚ₃ 円弧高さ

Claims (4)

1. 圧延形材（１）を矯正機内に導入するための圧延形材導入部（２）、圧延形材（１）を矯正するための多数の曲げローラ（４）および矯正機の後方の圧延形材（１）の位置を検出するための位置感知装置（７）とを備えている様式の、圧延形材（１）を矯正するための矯正機において、
   矯正機が矯正された圧延形材（１）を案内するための、調節部材（１３）により調節可能な出側ローラ（５）を備えていること、
   出側ローラ（５）からの所定の間隔（Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ₃ ）で位置感知装置（７）が上記出側ローラ（５）と最初の搬送ローラ（６）との間に設けられていること、
   位置を検出するための位置感知装置（７）が出側ローラ（５）のための調節装置（１１）と結合されていること、
   調節装置（１１）が検出された位置から調節部材（１３）のための調節信号を検出しかつこの調節部材（１３）に与えるように構成されていること、
   調節部材（１３）が調節信号に相応して出側ローラ（５）の調節を行うように構成されていること、
   出側ローラ（５）を調節することにより、垂直方向での圧延形材（１）の位置が変えられように構成されていること
   調節部材（１３）のための調節信号が検出された際圧延形材（１）の基準曲げが行なわれるように構成されていること、および
   調節装置（１１）に調節可能なループ利得（Ｖ）が与えられ、曲がり基準値と実際値との差の値がこのループ利得（Ｖ）に乗じられ、この値に基づいて調節部材（１３）のための調節信号が形成され、この調節信号が調節部材（１３）に与えられるように構成されていることを特徴とする矯正機。
2. 調節装置（１１）が積分成分を備えている調節装置として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の矯正機。
3. 位置感知装置（７）が少なくとも一つのレーザ（８）と少なくとも一つのホトセンサ（９）を備えていることを特徴とする請求項１或いは２に記載の矯正機。
4. 位置感知装置（７）が圧延形材（１）の位置を三角測量により検出するように構成されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の矯正機。

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