JP4715011B2 - ローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法 - Google Patents
ローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4715011B2 JP4715011B2 JP2001095786A JP2001095786A JP4715011B2 JP 4715011 B2 JP4715011 B2 JP 4715011B2 JP 2001095786 A JP2001095786 A JP 2001095786A JP 2001095786 A JP2001095786 A JP 2001095786A JP 4715011 B2 JP4715011 B2 JP 4715011B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- amount
- correction
- straightening
- reduction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属板の形状不良を矯正するローラレベラに設けられた矯正ロールの圧下位置の設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、熱間圧延鋼板は、スラブを加熱炉で加熱し、スラブに生じたスケールを高圧水を噴射して除去した後熱間圧延し、その後、冷却するという工程で製造される。また、冷間圧延鋼板は、上記の工程で製造された熱間圧延鋼板を、さらに冷間圧延して製造される。
【０００３】
この製造工程で製造された鋼板には、形状不良や残留応力が発生することがある。例えば、加熱炉でのスラブの加熱、スケール除去のための高圧水の噴射、熱間圧延における制御圧延時の冷却、および熱間圧延後におこなわれる加速冷却等の影響によって、鋼板の温度が不均一になる場合がある。これらのうち、熱間圧延中またはそれ以前の工程において生じた温度の不均一は、圧延に支障を及ぼすだけでなく、圧延された鋼板に残留応力が発生して形状不良の原因となる。
【０００４】
また、鋼板の温度が不均一となって変形抵抗に差が生じた場合や、圧延ロールの撓みやサーマルクラウン等が生じた場合は、圧延後の鋼板に形状不良が発生する場合がある。これらの形状不良を矯正する方法として、熱間圧延後の鋼板を熱間でローラレベラにより矯正する方法、冷却後に冷間でローラレベラやプレスにより矯正する方法があり、能率の面からローラレベラによる矯正が多く採用されている。
【０００５】
図１は、ローラレベラの一例を模式的に示す正面図、図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【０００６】
これらの図において、矯正ロール１は、パスラインＰを挟んで上下に設けられた複数の上矯正ロール１ｕおよび下矯正ロール１ｄとから構成され、上矯正ロール１ｕと下矯正ロール１ｄとは、パスラインＰに沿って千鳥状に設けられている。そして、上矯正ロール１ｕは、その胴長方向の両端部が軸受け２により上ロールフレーム３ｕに支持され、下矯正ロール１ｄは、その胴長方向の両端部が軸受け２により下ロールフレーム３ｄに支持され、全ての矯正ロール１は、図示を省略した駆動装置により回転駆動される。
【０００７】
上矯正ロール１ｕと上ロールフレーム３ｕとの間には、複数の上バックアップロール４ｕが設けられている。この上バックアップロール４ｕは、各上矯正ロール１ｕの胴長方向の複数個所で、上矯正ロール１ｕそれぞれの上部に接した状態で、図示を省略した軸受けにより上ロールフレーム３ｕに支持されている。
【０００８】
また、下矯正ロール１ｄと下ロールフレーム３ｄとの間には、複数の下バックアップロール４ｄが設けられている。この下バックアップロール４ｄは、各下矯正ロール１ｄの胴長方向の複数個所で、下矯正ロール１ｕそれぞれの下部に接した状態で、図示を省略した軸受けにより下ロールフレーム３ｄに支持されている。
【０００９】
上ロールフレーム３ｕは、上フレーム６ｕに対して上下動が可能に設けられ、上矯正ロール１ｕの胴長方向に設けられた複数のベンディング用圧下装置５により支持されている。このベンディング用圧下装置５は、図２に示すように、上部のくさび５ａ、下部のくさび５ｂおよび上部のくさび５ａを移動させるシリンダ５ｃを備える。そして、シリンダ５ｃを作動させることにより、上部のくさび５ａを図２の左方向に移動させて上ロールフレーム３ｕを下降させる。したがって、複数のベンディング用圧下装置５それぞれの圧下量を異ならせることにより、上ロールフレーム３ｕが上矯正ロール１ｕの胴長方向の水平線に対して変形し、全ての上矯正ロール１ｕは、上ロールフレーム３ｕと同じ状態に変形する。
【００１０】
上フレーム６ｕは、ハウジング７に対して上下動可能に設けられ、ハウジング７の入側および出側の各左右２個所に設けられた合計４つの例えばメカニカルジャッキからなる主圧下装置８により支持されている。この４つの主圧下装置８を同時に下降させることにより、上フレーム６ｕ、ベンディング用圧下装置５、上バックアップロール４ｕおよび上ロールフレーム３ｕを介して上矯正ロール１ｕを一括して下降させる。また、４つの主圧下装置８のうち図１の右側の２つの主圧下装置８を下降させることにより、上フレーム６ｕを右側が低くなる状態に傾斜させ、上矯正ロール１ｕも同様の状態に傾斜させる。
【００１１】
下ロールフレーム３ｄは、下フレーム６ｄを介してハウジング７の上部に設けられ、ハウジング７に対して昇降しない。なお、上矯正ロール１ｕの両端を支持する軸受け２の圧下位置を検出する高さ検出器９ｕ、および下矯正ロール１ｄの両端を支持する軸受け２の圧下位置を検出する高さ検出器９ｄがそれぞれの軸受けに対向して設けられている。
【００１２】
上記の構造のローラレベラにより、鋼板の形状不良を矯正する場合は、上矯正ロール１ｕの押し込み量が、例えば入側（図２の左側）で大きく、出側に向かって小さくなるように、主圧下装置８の圧下量を入側で大きく、出側で小さくして、上フレーム６ｕを入側が低く、出側で高くなる傾斜姿勢に設定する。この設定が終了した後、鋼板を図２の左側から右側に向かって通過させ、その形状を矯正ロール１により矯正する。
【００１３】
このようなローラレベラにより鋼板を矯正する場合、特に冷間で厚鋼板を矯正する場合は、矯正によるロール反力が大きくなるため、矯正ロール１に撓みが生じたり、ハウジング７に伸びが生じることがある。矯正ロール１に撓みが生じると、上矯正ロール１ｕの圧下位置を所定の押し込み量となるように設定しても、厚鋼板の幅方向における圧下が不均一となる。また、ハウジング７に伸びが生じると、厚鋼板に所定の圧下が加わらず、このような場合、ローラレベラによる矯正後の厚鋼板には、新たな形状不良や残留応力が発生することになる。形状不良の形態としては、平坦不良や条切断後の上下反り等が挙げられる。
【００１４】
ローラレベラによる矯正時に、矯正ロールの撓みを補正して形状不良の発生を防止することのできる矯正ロール位置の設定方法が、特開平１０−８０７２５号公報に示されている。この方法は、次のようにして矯正ロールの位置を設定する方法である。まず、標準の複数の被矯正材を、矯正ロールのロール胴長方向の押し込み量を異ならせて試験的に矯正して、矯正時に発生する矯正ロールのロール胴長方向における押し込み量分布を計測し、また、矯正後の被矯正材の変形量を測定する。次に、各押し込み量分布のうち押し込み量の差の最大値と、標準の各被矯正材の切断後の変形量との対応関係に基づいて、被矯正材に変形が生じない最大押し込み量差の最大値を被矯正材の変形臨界値として設定する。
【００１５】
そして、実操業で被矯正材の矯正をおこなうに当たり、最大押し込み量差が変形臨界値以内となる押し込み量分布が矯正ロールに付与されるよう、矯正ロール及びバックアップロールの位置を設定する。
【００１６】
しかし、この方法には次のような問題がある。すなわち、被矯正材である例えば厚鋼板は、その寸法や強度は種々異なるため、その全てについて矯正ロールの押し込み量を変化させて試験的に矯正し、矯正ロールの押し込み量分布と変形量を計測することは、極めて多くの労力を必要とする。また、新たな寸法または強度の厚鋼板を矯正する場合は、その都度上記のような試験を行う必要があるため、矯正の事前準備に多くの労力を要する。
【００１７】
さらに、ローラレベラは、前記のように複数の矯正ロール、バックアップロール、主圧下装置、およびベンディング用圧下装置等を備え、主圧下装置およびベンディング用圧下装置をそれぞれ駆動させることにより、被矯正材への押し込み量を調整する機構となっているため、その構造は非常に複雑である。そのため、被矯正材の矯正時の例えばハウジングの伸びは、矯正ロールの胴長方向（被矯正材の幅方向）で必ずしも均一ではないため、矯正ロールの撓みだけではなく、矯正ロールの両端部での圧下位置が異なることがある。また、この矯正ロールの両端部における圧下位置は、鋼板の進行方向に設けられた各矯正ロールの設定位置や矯正荷重によって変化することがある。この場合は、矯正ロールの撓みを考慮して矯正ロールの胴長方向における圧下位置が、所定の押し込み量となるように設定するだけでは不十分であり、矯正ロールの両端部での圧下位置を所定の押し込み量となるように補正しなければ、鋼板の幅方向両側における押し込み量が異なることになる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の課題は、矯正される鋼板の寸法や強度が種々異なっても、矯正後の鋼板に形状不良が生じないローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨は、次のローラレベラ用矯正ロールの圧下位置設定方法にある。
【００２０】
すなわち、パスラインに沿って上下に千鳥状に設けられた複数の矯正ロールと、矯正ロールの圧下位置を設定する主圧下装置と、矯正ロールの胴長方向複数位置に設けられたバックアップロールと、矯正ロールの胴長方向複数位置に設けられ矯正ロールに前記バックアップロールを介してベンディングを付与するベンディング用圧下装置とを備える金属板矯正用のローラレベラの、前記矯正ロールの圧下位置を設定する方法であって、各矯正ロールの基準設定位置に対する胴長方向複数位置における撓み量を、矯正ロールの基準設定位置、バックアップロールの設置位置、ベンディング用圧下装置の設置位置、ベンディング用圧下装置の圧下量、被矯正材の寸法および被矯正材の機械特性値に基づいて求め、求めた撓み量から矯正ロールの胴長方向各位置における押し込み量の変動量を求め、胴長方向における変動量が最も大きい位置付近に設けられたベンディング用圧下装置の作動量を他のベンディング用圧下装置の作動量より大きくするとともに、求めた押し込み量の変動量が許容値以下となるように、矯正ロールの圧下位置とベンディング用圧下装置の圧下量を矯正前に設定する方法である。
【００２１】
上記の方法において、次の▲１▼および▲２▼のいずれかまたは両方の補正をおこなうのが好ましい。
【００２２】
▲１▼矯正ロールの基準設定位置に対する矯正ロールの両端部における高さの変位量を、矯正ロールの押し込み量、被矯正材の寸法および被矯正材の機械特性値から推定される矯正反力に基づいて求め、求めた矯正ロールの両端部の高さの変位量から矯正ロール両端部における押し込み量の変動量を求め、求めた矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量、または矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量の差が、許容値以下となるように矯正ロールの端部の圧下位置を矯正前に補正する。
【００２３】
▲２▼矯正ロールの両端部における高さ位置を矯正中に測定して矯正ロールの基準設定位置に対する矯正ロールの両端部それぞれの高さの変位量を求め、求めた矯正ロールの両端部それぞれの高さの変位量から矯正ロール両端部における押し込み量の変動量を求め、求めた矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量、または矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量の差が、許容値以下となるように矯正ロールの端部の圧下位置を矯正中に補正する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明のローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法を、図１および図２に示す構造のローラレベラで鋼板を矯正する場合について説明する。
【００２５】
ローラレベラで鋼板を矯正する場合、まず矯正ロールの基準設定位置が決められる。この基準設定位置は、例えば、鋼板の塑性変形率に基づいて決定される上矯正ロール１ｕと下矯正ロール１ｄの理論的な圧下位置である。ここで、塑性変形率は、例えば、隣接する２つの下矯正ロール１ｄとその間に所定の押し込み量で配置された上矯正ロール１ｕにより、厚さｔ０ の鋼板が曲げられる際に、その鋼板に塑性変形がおよぶ領域の厚さをｔ１ としたとき、（ｔ１／ｔ０）×１００で表される。
【００２６】
上記の塑性変形率は、主に、矯正される鋼板の弾性係数、降伏応力、厚さおよび矯正ロールによる押し込み量により決まる。したがって、対象とする鋼板の種類と、矯正時に付与する塑性変形率を決めれば、押し込み量を求めることができる。ここで、押し込み量とは、上矯正ロール１ｕによる押し込み量の場合は、隣接する２つの下矯正ロール１ｄの上面を結ぶ線と、この線に平行でかつ上矯正ロールの１ｕの下面を通る線との間隔を、矯正される鋼板の厚さから減じた寸法をいう。また、下矯正ロール１ｄによる押し込み量の場合は、隣接する２つの上矯正ロール１ｕの下面を結ぶ線と、この線に平行でかつ下矯正ロールの１ｄの上面を通る線との間隔を、矯正される鋼板の厚さから減じた寸法をいう。
【００２７】
したがって、例えば、塑性変形率がローラレベラの入側で８０％、出側で０になるように、下矯正ロール１ｄに対する上矯正ロール１ｕの押し込み量を設定したとき、各上矯正ロール１ｕおよび各下矯正ロール１ｄの圧下位置、より詳しくは、各上矯正ロール１ｕおよび各下矯正ロール１ｄの両端部における圧下位置が基準設定位置となる。
【００２８】
図１および図２に示す構造のローラレベラは、下矯正ロール１ｄの高さは固定されているため、この場合の矯正ロールの基準設定位置は、上矯正ロール１ｕの基準設定位置である。したがって、入側の押し込み量が塑性変形率８０％に相当し、出側の押し込み量が０になるように、入側の２つの主圧下装置８の圧下量を出側の２つの主圧下装置８の圧下量より多くして、上フレーム６ｕを入側が低くなる傾斜した状態に下降させることにより、上矯正ロール１ｕは、基準設定位置に設定される。この際の各上矯正ロール１ｕの基準設定位置は、主圧下装置８の圧下量を検知する図示を省略した変位計により検出された圧下量と、各上矯正ロール１ｕの主圧下装置８からの距離とに基づき、比例計算により求めることができる。
【００２９】
また、実績値等に基づいて矯正中に矯正ロール１に生じるおおよその撓み量を考慮し、この撓み量を相殺するように上矯正ロール１ｕの胴長方向に複数設けられたベンディング用圧下装置５の圧下量を設定し、基準設定位置と前記ベンディング用圧下装置５の圧下量とを仮の初期設定位置としてもよい。
【００３０】
上記の基準設定位置または仮の初期設定位置に設定される上矯正ロール１ｕの圧下位置は、矯正中の矯正ロール１に生じる正確な撓みが考慮されていない。そこで、矯正中に生じる矯正ロール１の撓み量を、矯正ロールの基準設定位置、バックアップロールの設置位置、ベンディング用圧下装置の設置位置、ベンディング用圧下装置の圧下量、被矯正材の寸法および被矯正材の機械特性値に基づいて演算により求め、求めた撓み量から矯正ロールの圧下位置を矯正前に設定する。
【００３１】
矯正ロール１の撓み分布（胴長方向複数位置における撓み量）は、例えば、はり理論を基に、次の（１）式のように表すことができる。
【００３２】
Ｔ(Ｘ)＝Ｆ(Ｘ，Ｗ，ＢＰ，ＣＰ，ＣＡ，Ｐ(σＹ，Ｅ，Ｆ，Ａ)) ・・・（１）
ここで、
Ｔ ：矯正ロールの胴長方向の撓み分布、
Ｘ ：基準点から矯正ロールの撓み量を求める位置までの距離、
Ｗ ：矯正する鋼板の幅、
ＢＰ：基準点から各バックアップロールの中心までの水平距離、
ＣＰ：基準点から各ベンディング用圧下装置の中心までの水平距離、
ＣＡ：各ベンディング用圧下装置による圧下量、
σＹ：矯正する鋼板の降伏応力、
Ｅ ：矯正する鋼板の弾性係数、
Ｆ ：矯正する鋼板の加工硬化特性、
Ａ ：撓み量を求める矯正ロールの押し込み量、
Ｐ ：矯正反力。
【００３３】
なお、上記における基準点は、例えば、矯正ロール１の両端を支持する軸受け２のうちの一方の軸受け２の特定の位置とする。
【００３４】
上記（１）式において、基準点から各バックアップロールの中心までの水平距離ＢＰ 、および基準点から各ベンディング用圧下装置の中心までの水平距離ＣＰ は、用いるローラレベラの仕様により決まる。また矯正する鋼板の寸法、鋼種により、矯正する鋼板の幅Ｗ、降伏応力σＹ 、弾性係数Ｅおよび加工硬化特性Ｆが決まる。したがって、矯正ロール１を基準設定位置に設定する際の押し込み量Ａとベンディング用圧下装置の圧下量ＣＡ が決まれば、矯正ロールの撓み分布を演算することができる。
【００３５】
上記（１）式により、全ての矯正ロール１それぞれの撓み分布を演算する。撓み分布を求める矯正ロール１の胴長方向位置および数は特に規定しないが、少なくともバックアップロール４ｕ、４ｄが設けられた位置および数とするのが好ましい。
【００３６】
つぎに、矯正ロール１を基準設定位置に設定する際の押し込み量Ａに対する押し込み量の変動量を求める。矯正ロール１に撓みが生じると、基準設定位置を設定する際に用いた押し込み量Ａが確保できなくなる。そこで、撓みが生じたことによる押し込み量の減少量（変動量）を、各矯正ロール１の胴長方向複数位置において求める。
【００３７】
そして、この押し込み量の変動量が許容値以下となるように、上矯正ロール１ｕの圧下位置とベンディング装置５による圧下量を求め、上矯正ロール１ｕの両端の圧下位置は、主圧下装置８により設定し、上矯正ロール１ｕの胴長方向複数位置における圧下位置は、ベンディング用圧下装置５の圧下量により設定する。
【００３８】
例えば、撓み分布が異なり、矯正ロール１の胴長方向各位置における押し込み量の変動量および変動の傾向が、各矯正ロール１により異なる場合、ベンディング用圧下装置５の圧下量の設定方法として次の２つの方法がある。
【００３９】
その１つは、基準設定位置の設定において、鋼板に最も大きな塑性変形率が加えられるように設定した矯正ロール１の押し込み量の変動量および変動の傾向を用いる方法である。すなわち、前記の矯正ロール１の押し込み量の変動量および変動の傾向を用い、胴長方向における変動量が最も大きい位置付近に設けられたベンディング用圧下装置５のシリンダ５ｃの作動量を、他のシリンダ５ｃの作動量より大きくして、上矯正ロール１ｕの上記の位置を低く設定する。この方法は、撓みや残留応力を鋼板の幅方向で同じレベルに除去することを主な目的とする方法で、例えば、ローラレベラによる矯正を塑性変形率を変えて複数回おこなう場合の、最初の矯正に有効である。
【００４０】
他の１つは、鋼板の塑性変形に影響する最後の矯正ロール１の押し込み量の変動量および変動の傾向を用いる方法である。すなわち、前記の矯正ロール１の押し込み量の変動量および変動の傾向を用い、胴長方向における変動量が最も大きい位置付近に設けられたベンディング用圧下装置５のシリンダ５ｃの作動量を、他のシリンダ５ｃの作動量より大きくして、上矯正ロール１ｕの上記の位置が低くなるように設定する。この方法は、鋼板の幅方向で表面近傍の応力分布に差が生じるのを防ぎ、矯正後の鋼板に、幅方向で異なる上下方向反りが発生することを防ぐのを主な目的とする方法で、例えば、ローラレベラによる矯正が塑性変形率を変えて複数回おこなわれる場合の、最後の矯正に有効である。
【００４１】
なお、ベンディング用圧下装置５の圧下量は、例えばシリンダ５ｃの作動量を検出する図示を省略した変位計により検出する。
【００４２】
以上のようにして、上矯正ロール１ｕの圧下位置とベンディング用圧下装置５の圧下量を矯正前に設定する。但し、ローラレベラの精度などにより、求めた押し込み量の変動量を０（零）にすることは困難であるので、その許容値を例えば０．３ｍｍ程度とする。
【００４３】
ところで、被矯正材が厚鋼板の場合は、前記のように、ハウジング７の伸び等により、矯正ロール１の両端部の圧下位置が変動する場合がある。また、この矯正ロール１の両端部における圧下位置は、鋼板の進行方向に設けられた各矯正ロール１の基準設定位置や矯正荷重によって変化する場合がある。この場合は、上記のような上矯正ロール１ｕの位置設定だけでは不十分であり、上矯正ロール１ｕの両端部での圧下位置を補正しなければ、正常な押し込み量を付与することはできない。したがって、次の▲１▼および▲２▼のいずれかまたは両方の補正をおこなうのが好ましい。
【００４４】
▲１▼矯正ロール１の両端部の高さの変位量を事前に推定し、その推定値に基づいて上矯正ロール１ｕの両端部の圧下位置を矯正前に補正する。
【００４５】
図３は、矯正反力と上矯正ロール１ｕの両端部の高さの変位量との関係の一例を示す図である。同図からわかるように、矯正反力が大きくなるに伴い、上矯正ロール１ｕの両端部の高さの変位量は大きくなる。また、高さの変位量は両端において異なる。この図３に示す傾向は、対象とするローラレベラにより異なる。また、下矯正ロール１ｄの両端部も変位することがある。
【００４６】
したがって、対象とするローラレベラの、矯正反力と矯正ロール１の両端部の高さの変位量との関係を予め求めておき、鋼板の寸法および機械特性値と矯正ロール１の鋼板への押し込み量から矯正反力を求め、この求めた矯正反力から各矯正ロール１それぞれの両端部の高さの変位量を推定する。
【００４７】
そして、推定した矯正ロール１の両端部の高さの変位量から、矯正ロール１の両端部における押し込み量の、基準設定位置を設定する際の押し込み量に対する変動量を求め、この変動量が許容値を超える場合は、許容値以下となるように上矯正ロール１ｕの端部の圧下位置を矯正前に補正する。この補正は、例えば、図１において、４つの主圧下装置８のうち右側の１つまたは２つの主圧下装置８を作動させて、上フレーム６の右側を下降させ、上矯正ロール１ｕの右側の端部の押し込み量が許容値以下となるように補正する。上矯正ロール１ｕの左側の端部の補正は、左側の１つまたは２つの主圧下装置８の作動によりおこなう。
【００４８】
なお、矯正ロール１の両端部の押し込み量の変動量が、矯正ロール１により異なる場合は、前記のベンディング用圧下装置５による圧下量の設定の場合と同様に、基準設定位置の設定において鋼板に最も大きな塑性変形率が加えられるように設定した矯正ロール１の両端部の押し込み量の変動量が、許容値以下となるように補正するか、または鋼板の塑性変形に影響する最後の矯正ロール１の両端部の押し込み量の変動量が許容値以下となるように補正する。この補正において、ローラレベラの精度などにより、矯正ロール１の両端部の押し込み量の変動量を０（零）とするのは困難であるので、例えば許容値を０．１ｍｍ程度とする。
【００４９】
また別の態様としては、上矯正ロール１ｕの両端部の押し込み量の変動量の差を求め、この押し込み量の変動量の差が許容値以下となるように、上矯正ロール１ｕの押し込み量の変動量の大きい側の端部の圧下位置を低くする補正をおこなうようにしてもよい。この場合の、許容値としては、例えば０．２ｍｍ程度とする。
【００５０】
上矯正ロール１ｕの両端部の圧下位置を矯正前に補正する上記２つの方法では、矯正ロール１の両端部の押し込み量の変動量を許容値以下とするのがよい。しかし、鋼板の寸法が大きい場合や強度が高い場合、ローラレベラのレベラ剛性の関係で、矯正ロール１の両端部の押し込み量の変動量を許容値以下に設定するのが困難な場合は、上矯正ロール１ｕの両端部の押し込み量の変動量の差を許容値以下とすればよい。
【００５１】
▲２▼矯正ロール１の両端部の圧下位置を矯正中に測定し、その測定値に基づいて上矯正ロール１ｕの両端部の圧下位置を矯正中に補正する。
【００５２】
上記▲１▼の補正は、矯正前に推定値に基づいて補正する方法である。これに対して▲２▼の方法は、矯正中の測定値に基づいて補正する方法である。すなわち、矯正中の矯正ロール１の両端部の圧下位置を、高さ検出器９ｕ、９ｄにより計測し、矯正ロール１の基準設定位置に対する両端部の高さの変位量を求める。
【００５３】
そして、測定した矯正ロール１の両端部の高さの変位量から、矯正ロール１の両端部における押し込み量の、基準設定位置を設定する際の押し込み量に対する変動量を求め、この変動量が許容値を超える場合は、許容値以下となるように上矯正ロール１ｕの端部の圧下位置を矯正前に補正する。この補正は、前記▲１▼と同様の方法によりおこなう。この場合の許容値としては、例えば０．１ｍｍ程度とする。
【００５４】
また、矯正ロール１の両端部における押し込み量の変動量の差を求め、この変動量の差が許容値以下となるように、上矯正ロール１ｕの押し込み量の変動量の大きい側の端部の圧下位置を低くする補正をおこなうようにしてもよい。この場合の許容値としては、例えば０．２ｍｍ程度とする。
【００５５】
なお、上記の説明では、図１および図２に示す構造のローラレベラを対象とした。しかし、ベンディング用圧下装置および主圧下装置が下矯正用ロール側に設けられた装置であってもい。この場合は、下矯正用ロールの圧下位置を設定する。また、ベンディング用圧下装置および主圧下装置が、上矯正用ロール側および下矯正用ロール側に設けられた装置であってもよい。この場合は、上矯正ロールおよび下矯正ロールの撓み分布をそのまま用い、上矯正ロールおよび下矯正ロールの圧下位置を設定することができる。さらに、ベンディング用圧下装置が通反方向の複数の矯正ロール毎に設けられた装置や各矯正ロール毎に設けられた装置であってもよい。この場合は、複数の矯正ロール毎または各矯正ロール毎に圧下位置を設定することができる。
【００５６】
【実施例】
図１および図２に示す構成のローラレベラを用いて鋼板の矯正をおこなった。ローラレベラは、矯正ロールの本数が９本（上矯正ロール４本、下矯正ロール５本）、矯正ロールの直径３００ｍｍ、バレル長５，０００ｍｍのものを用いた。矯正する鋼板は、厚さ２０ｍｍ、幅３，５００ｍｍ、長さ１０，０００ｍｍの４０キロ級の鋼板（Ａ材）と、厚さ３０ｍｍ、幅３，０００ｍｍ、長さ１０，０００ｍｍの５０キロ級の鋼板（Ｂ材）とした。
【００５７】
上矯正ロールの基準設定位置を決める際の条件として、各鋼板のローラレベラ入側での塑性変形率を８０％、ローラレベラの出側から１番目の上矯正ロールの押し込み量を板厚相当とし、この塑性変形率および押し込み量となるように、上矯正ロールの基準設定位置を主圧下装置により設定した。
【００５８】
そして、本発明例としては、（１）式により各矯正ロールのベンディング用圧下装置が設けられた位置、およびバックアップロ−ルが設けられた位置における撓み量を推定し、鋼板に最後の塑性変形を付与する入側から３番目の上矯正ロールにおける押し込み量の変動量が許容値以下となるように、上矯正ロールの圧下位置およびベンディング用圧下装置の圧下量を設定した。なお、この場合の許容値は０．３ｍｍとした。
【００５９】
また、事前に矯正反力と矯正ロール両端部の高さの変位量との関係（図３参照）を求めておき、鋼板の寸法および機械特性値から推定した矯正反力から、矯正ロール両端部の高さの変位を求めた。
【００６０】
推定反力は、Ａ材矯正時では約１５００Ｔｏｎ、Ｂ材矯正時では約２５００Ｔｏｎである。また、Ａ材矯正時における矯正ロール両端部の高さの変位量は、入側から１番目の上矯正ロールでは、一端が３．５ｍｍ、他端が、３．２ｍｍ、入り側から３番目の上矯正ロールでは、一端が１．４ｍｍ、他端が、１．５ｍｍであった。また、Ｂ材矯正時における矯正ロール両端部の高さの変位量は、入側から１番目の上矯正ロールでは、一端が３．０ｍｍ、他端が、２．２ｍｍ、入り側から３番目の上矯正ロールでは、一端が１．１ｍｍ、他端が、１．３ｍｍであった。
【００６１】
本発明例１では、矯正ロール両端部における押し込み量の変位量の許容値を０．１ｍｍとし、入り側から１番目の上矯正ロールの両端部における押し込み量が前記許容値内になるように、上フレームを下降させて上矯正ロールの端部の位置を補正した。なお、このとき、入側から３番目の上矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量も前記許容値以下に補正された。
【００６２】
また、本発明例２では、矯正ロール両端部における押し込み量の変動量の差の許容値を０．２ｍｍとし、入り側から１番目の上矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量の差が前記許容値内になるように、上フレームの前記高さの変位量の大きい側を下降させて上矯正ロールの一端部の位置を補正した。なお、このとき、入側から３番目の上矯正ロールの両端部における変動量の差も許容値以下に補正された。
【００６３】
比較例１では、上矯正ロールの基準設定位置の設定のみをおこない、押し込み量の変動量に基づく設定、および上矯正ロールの両端部の押し込み量の変動量の補正はおこなわなかった。
【００６４】
また、比較例２では、特開平１０−８０７２５号公報に示さた方法により、Ａ材を矯正する場合の、上矯正ロールの圧下位置および押し込み量を設定した。
【００６５】
上記のように設定した後、Ａ材とＢ材の鋼板を矯正し、矯正後の鋼板について条切断後の反り発生の有無を調査した。なお、切断はガストーチを用いておこない、それぞれの鋼板を５条に切断した。
【００６６】
本発明例１および２では、Ａ材Ｂ材ともに反りは発生しなかった。これに対し、比較例１では、Ａ材では８ｍｍ、Ｂ材では２５ｍｍの反りが発生した。また、比較例２においては、Ａ材では反りは発生しなかったが、鋼板の寸法および材質の異なるＢ材では、全長に対する最大反り量２０ｍｍの反りが発生した。
【００６７】
【発明の効果】
この発明のローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法によれば、ローラレベラの仕様と被矯正材の機械特性値に基づいて矯正ロールの位置を設定するので、矯正ロールによる押し込み量の設定が精度良くできる。また、矯正中の矯正ロールの両端部の位置を推定または測定して補正すれば、ハウジングの伸び等による押し込み量の変動が防止される。したがって、矯正される鋼板の寸法や強度が異なっても、矯正後の鋼板には形状不良が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ローラレベラの一例を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】矯正反力と矯正ロールの両端部の高さの変位量との関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ ：矯正ロール、
１ｕ：上矯正ロール、
１ｄ：下矯正ロール、
２ ：軸受け、
３ｕ：上ロールフレーム、
３ｄ：下ロールフレーム、
４ｕ：上バックアップロール、
４ｄ：下バックアップロール、
５ ：ベンディング用圧下装置、
６ｕ：上フレーム、
７ ：ハウジング、
８ ：主圧下装置、
９ｕ、９ｄ：高さ検出器。
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属板の形状不良を矯正するローラレベラに設けられた矯正ロールの圧下位置の設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、熱間圧延鋼板は、スラブを加熱炉で加熱し、スラブに生じたスケールを高圧水を噴射して除去した後熱間圧延し、その後、冷却するという工程で製造される。また、冷間圧延鋼板は、上記の工程で製造された熱間圧延鋼板を、さらに冷間圧延して製造される。
【０００３】
この製造工程で製造された鋼板には、形状不良や残留応力が発生することがある。例えば、加熱炉でのスラブの加熱、スケール除去のための高圧水の噴射、熱間圧延における制御圧延時の冷却、および熱間圧延後におこなわれる加速冷却等の影響によって、鋼板の温度が不均一になる場合がある。これらのうち、熱間圧延中またはそれ以前の工程において生じた温度の不均一は、圧延に支障を及ぼすだけでなく、圧延された鋼板に残留応力が発生して形状不良の原因となる。
【０００４】
また、鋼板の温度が不均一となって変形抵抗に差が生じた場合や、圧延ロールの撓みやサーマルクラウン等が生じた場合は、圧延後の鋼板に形状不良が発生する場合がある。これらの形状不良を矯正する方法として、熱間圧延後の鋼板を熱間でローラレベラにより矯正する方法、冷却後に冷間でローラレベラやプレスにより矯正する方法があり、能率の面からローラレベラによる矯正が多く採用されている。
【０００５】
図１は、ローラレベラの一例を模式的に示す正面図、図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【０００６】
これらの図において、矯正ロール１は、パスラインＰを挟んで上下に設けられた複数の上矯正ロール１ｕおよび下矯正ロール１ｄとから構成され、上矯正ロール１ｕと下矯正ロール１ｄとは、パスラインＰに沿って千鳥状に設けられている。そして、上矯正ロール１ｕは、その胴長方向の両端部が軸受け２により上ロールフレーム３ｕに支持され、下矯正ロール１ｄは、その胴長方向の両端部が軸受け２により下ロールフレーム３ｄに支持され、全ての矯正ロール１は、図示を省略した駆動装置により回転駆動される。
【０００７】
上矯正ロール１ｕと上ロールフレーム３ｕとの間には、複数の上バックアップロール４ｕが設けられている。この上バックアップロール４ｕは、各上矯正ロール１ｕの胴長方向の複数個所で、上矯正ロール１ｕそれぞれの上部に接した状態で、図示を省略した軸受けにより上ロールフレーム３ｕに支持されている。
【０００８】
また、下矯正ロール１ｄと下ロールフレーム３ｄとの間には、複数の下バックアップロール４ｄが設けられている。この下バックアップロール４ｄは、各下矯正ロール１ｄの胴長方向の複数個所で、下矯正ロール１ｕそれぞれの下部に接した状態で、図示を省略した軸受けにより下ロールフレーム３ｄに支持されている。
【０００９】
上ロールフレーム３ｕは、上フレーム６ｕに対して上下動が可能に設けられ、上矯正ロール１ｕの胴長方向に設けられた複数のベンディング用圧下装置５により支持されている。このベンディング用圧下装置５は、図２に示すように、上部のくさび５ａ、下部のくさび５ｂおよび上部のくさび５ａを移動させるシリンダ５ｃを備える。そして、シリンダ５ｃを作動させることにより、上部のくさび５ａを図２の左方向に移動させて上ロールフレーム３ｕを下降させる。したがって、複数のベンディング用圧下装置５それぞれの圧下量を異ならせることにより、上ロールフレーム３ｕが上矯正ロール１ｕの胴長方向の水平線に対して変形し、全ての上矯正ロール１ｕは、上ロールフレーム３ｕと同じ状態に変形する。
【００１０】
上フレーム６ｕは、ハウジング７に対して上下動可能に設けられ、ハウジング７の入側および出側の各左右２個所に設けられた合計４つの例えばメカニカルジャッキからなる主圧下装置８により支持されている。この４つの主圧下装置８を同時に下降させることにより、上フレーム６ｕ、ベンディング用圧下装置５、上バックアップロール４ｕおよび上ロールフレーム３ｕを介して上矯正ロール１ｕを一括して下降させる。また、４つの主圧下装置８のうち図１の右側の２つの主圧下装置８を下降させることにより、上フレーム６ｕを右側が低くなる状態に傾斜させ、上矯正ロール１ｕも同様の状態に傾斜させる。
【００１１】
下ロールフレーム３ｄは、下フレーム６ｄを介してハウジング７の上部に設けられ、ハウジング７に対して昇降しない。なお、上矯正ロール１ｕの両端を支持する軸受け２の圧下位置を検出する高さ検出器９ｕ、および下矯正ロール１ｄの両端を支持する軸受け２の圧下位置を検出する高さ検出器９ｄがそれぞれの軸受けに対向して設けられている。
【００１２】
上記の構造のローラレベラにより、鋼板の形状不良を矯正する場合は、上矯正ロール１ｕの押し込み量が、例えば入側（図２の左側）で大きく、出側に向かって小さくなるように、主圧下装置８の圧下量を入側で大きく、出側で小さくして、上フレーム６ｕを入側が低く、出側で高くなる傾斜姿勢に設定する。この設定が終了した後、鋼板を図２の左側から右側に向かって通過させ、その形状を矯正ロール１により矯正する。
【００１３】
このようなローラレベラにより鋼板を矯正する場合、特に冷間で厚鋼板を矯正する場合は、矯正によるロール反力が大きくなるため、矯正ロール１に撓みが生じたり、ハウジング７に伸びが生じることがある。矯正ロール１に撓みが生じると、上矯正ロール１ｕの圧下位置を所定の押し込み量となるように設定しても、厚鋼板の幅方向における圧下が不均一となる。また、ハウジング７に伸びが生じると、厚鋼板に所定の圧下が加わらず、このような場合、ローラレベラによる矯正後の厚鋼板には、新たな形状不良や残留応力が発生することになる。形状不良の形態としては、平坦不良や条切断後の上下反り等が挙げられる。
【００１４】
ローラレベラによる矯正時に、矯正ロールの撓みを補正して形状不良の発生を防止することのできる矯正ロール位置の設定方法が、特開平１０−８０７２５号公報に示されている。この方法は、次のようにして矯正ロールの位置を設定する方法である。まず、標準の複数の被矯正材を、矯正ロールのロール胴長方向の押し込み量を異ならせて試験的に矯正して、矯正時に発生する矯正ロールのロール胴長方向における押し込み量分布を計測し、また、矯正後の被矯正材の変形量を測定する。次に、各押し込み量分布のうち押し込み量の差の最大値と、標準の各被矯正材の切断後の変形量との対応関係に基づいて、被矯正材に変形が生じない最大押し込み量差の最大値を被矯正材の変形臨界値として設定する。
【００１５】
そして、実操業で被矯正材の矯正をおこなうに当たり、最大押し込み量差が変形臨界値以内となる押し込み量分布が矯正ロールに付与されるよう、矯正ロール及びバックアップロールの位置を設定する。
【００１６】
しかし、この方法には次のような問題がある。すなわち、被矯正材である例えば厚鋼板は、その寸法や強度は種々異なるため、その全てについて矯正ロールの押し込み量を変化させて試験的に矯正し、矯正ロールの押し込み量分布と変形量を計測することは、極めて多くの労力を必要とする。また、新たな寸法または強度の厚鋼板を矯正する場合は、その都度上記のような試験を行う必要があるため、矯正の事前準備に多くの労力を要する。
【００１７】
さらに、ローラレベラは、前記のように複数の矯正ロール、バックアップロール、主圧下装置、およびベンディング用圧下装置等を備え、主圧下装置およびベンディング用圧下装置をそれぞれ駆動させることにより、被矯正材への押し込み量を調整する機構となっているため、その構造は非常に複雑である。そのため、被矯正材の矯正時の例えばハウジングの伸びは、矯正ロールの胴長方向（被矯正材の幅方向）で必ずしも均一ではないため、矯正ロールの撓みだけではなく、矯正ロールの両端部での圧下位置が異なることがある。また、この矯正ロールの両端部における圧下位置は、鋼板の進行方向に設けられた各矯正ロールの設定位置や矯正荷重によって変化することがある。この場合は、矯正ロールの撓みを考慮して矯正ロールの胴長方向における圧下位置が、所定の押し込み量となるように設定するだけでは不十分であり、矯正ロールの両端部での圧下位置を所定の押し込み量となるように補正しなければ、鋼板の幅方向両側における押し込み量が異なることになる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の課題は、矯正される鋼板の寸法や強度が種々異なっても、矯正後の鋼板に形状不良が生じないローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨は、次のローラレベラ用矯正ロールの圧下位置設定方法にある。
【００２０】
すなわち、パスラインに沿って上下に千鳥状に設けられた複数の矯正ロールと、矯正ロールの圧下位置を設定する主圧下装置と、矯正ロールの胴長方向複数位置に設けられたバックアップロールと、矯正ロールの胴長方向複数位置に設けられ矯正ロールに前記バックアップロールを介してベンディングを付与するベンディング用圧下装置とを備える金属板矯正用のローラレベラの、前記矯正ロールの圧下位置を設定する方法であって、各矯正ロールの基準設定位置に対する胴長方向複数位置における撓み量を、矯正ロールの基準設定位置、バックアップロールの設置位置、ベンディング用圧下装置の設置位置、ベンディング用圧下装置の圧下量、被矯正材の寸法および被矯正材の機械特性値に基づいて求め、求めた撓み量から矯正ロールの胴長方向各位置における押し込み量の変動量を求め、胴長方向における変動量が最も大きい位置付近に設けられたベンディング用圧下装置の作動量を他のベンディング用圧下装置の作動量より大きくするとともに、求めた押し込み量の変動量が許容値以下となるように、矯正ロールの圧下位置とベンディング用圧下装置の圧下量を矯正前に設定する方法である。
【００２１】
上記の方法において、次の▲１▼および▲２▼のいずれかまたは両方の補正をおこなうのが好ましい。
【００２２】
▲１▼矯正ロールの基準設定位置に対する矯正ロールの両端部における高さの変位量を、矯正ロールの押し込み量、被矯正材の寸法および被矯正材の機械特性値から推定される矯正反力に基づいて求め、求めた矯正ロールの両端部の高さの変位量から矯正ロール両端部における押し込み量の変動量を求め、求めた矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量、または矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量の差が、許容値以下となるように矯正ロールの端部の圧下位置を矯正前に補正する。
【００２３】
▲２▼矯正ロールの両端部における高さ位置を矯正中に測定して矯正ロールの基準設定位置に対する矯正ロールの両端部それぞれの高さの変位量を求め、求めた矯正ロールの両端部それぞれの高さの変位量から矯正ロール両端部における押し込み量の変動量を求め、求めた矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量、または矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量の差が、許容値以下となるように矯正ロールの端部の圧下位置を矯正中に補正する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明のローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法を、図１および図２に示す構造のローラレベラで鋼板を矯正する場合について説明する。
【００２５】
ローラレベラで鋼板を矯正する場合、まず矯正ロールの基準設定位置が決められる。この基準設定位置は、例えば、鋼板の塑性変形率に基づいて決定される上矯正ロール１ｕと下矯正ロール１ｄの理論的な圧下位置である。ここで、塑性変形率は、例えば、隣接する２つの下矯正ロール１ｄとその間に所定の押し込み量で配置された上矯正ロール１ｕにより、厚さｔ０ の鋼板が曲げられる際に、その鋼板に塑性変形がおよぶ領域の厚さをｔ１ としたとき、（ｔ１／ｔ０）×１００で表される。
【００２６】
上記の塑性変形率は、主に、矯正される鋼板の弾性係数、降伏応力、厚さおよび矯正ロールによる押し込み量により決まる。したがって、対象とする鋼板の種類と、矯正時に付与する塑性変形率を決めれば、押し込み量を求めることができる。ここで、押し込み量とは、上矯正ロール１ｕによる押し込み量の場合は、隣接する２つの下矯正ロール１ｄの上面を結ぶ線と、この線に平行でかつ上矯正ロールの１ｕの下面を通る線との間隔を、矯正される鋼板の厚さから減じた寸法をいう。また、下矯正ロール１ｄによる押し込み量の場合は、隣接する２つの上矯正ロール１ｕの下面を結ぶ線と、この線に平行でかつ下矯正ロールの１ｄの上面を通る線との間隔を、矯正される鋼板の厚さから減じた寸法をいう。
【００２７】
したがって、例えば、塑性変形率がローラレベラの入側で８０％、出側で０になるように、下矯正ロール１ｄに対する上矯正ロール１ｕの押し込み量を設定したとき、各上矯正ロール１ｕおよび各下矯正ロール１ｄの圧下位置、より詳しくは、各上矯正ロール１ｕおよび各下矯正ロール１ｄの両端部における圧下位置が基準設定位置となる。
【００２８】
図１および図２に示す構造のローラレベラは、下矯正ロール１ｄの高さは固定されているため、この場合の矯正ロールの基準設定位置は、上矯正ロール１ｕの基準設定位置である。したがって、入側の押し込み量が塑性変形率８０％に相当し、出側の押し込み量が０になるように、入側の２つの主圧下装置８の圧下量を出側の２つの主圧下装置８の圧下量より多くして、上フレーム６ｕを入側が低くなる傾斜した状態に下降させることにより、上矯正ロール１ｕは、基準設定位置に設定される。この際の各上矯正ロール１ｕの基準設定位置は、主圧下装置８の圧下量を検知する図示を省略した変位計により検出された圧下量と、各上矯正ロール１ｕの主圧下装置８からの距離とに基づき、比例計算により求めることができる。
【００２９】
また、実績値等に基づいて矯正中に矯正ロール１に生じるおおよその撓み量を考慮し、この撓み量を相殺するように上矯正ロール１ｕの胴長方向に複数設けられたベンディング用圧下装置５の圧下量を設定し、基準設定位置と前記ベンディング用圧下装置５の圧下量とを仮の初期設定位置としてもよい。
【００３０】
上記の基準設定位置または仮の初期設定位置に設定される上矯正ロール１ｕの圧下位置は、矯正中の矯正ロール１に生じる正確な撓みが考慮されていない。そこで、矯正中に生じる矯正ロール１の撓み量を、矯正ロールの基準設定位置、バックアップロールの設置位置、ベンディング用圧下装置の設置位置、ベンディング用圧下装置の圧下量、被矯正材の寸法および被矯正材の機械特性値に基づいて演算により求め、求めた撓み量から矯正ロールの圧下位置を矯正前に設定する。
【００３１】
矯正ロール１の撓み分布（胴長方向複数位置における撓み量）は、例えば、はり理論を基に、次の（１）式のように表すことができる。
【００３２】
Ｔ(Ｘ)＝Ｆ(Ｘ，Ｗ，ＢＰ，ＣＰ，ＣＡ，Ｐ(σＹ，Ｅ，Ｆ，Ａ)) ・・・（１）
ここで、
Ｔ ：矯正ロールの胴長方向の撓み分布、
Ｘ ：基準点から矯正ロールの撓み量を求める位置までの距離、
Ｗ ：矯正する鋼板の幅、
ＢＰ：基準点から各バックアップロールの中心までの水平距離、
ＣＰ：基準点から各ベンディング用圧下装置の中心までの水平距離、
ＣＡ：各ベンディング用圧下装置による圧下量、
σＹ：矯正する鋼板の降伏応力、
Ｅ ：矯正する鋼板の弾性係数、
Ｆ ：矯正する鋼板の加工硬化特性、
Ａ ：撓み量を求める矯正ロールの押し込み量、
Ｐ ：矯正反力。
【００３３】
なお、上記における基準点は、例えば、矯正ロール１の両端を支持する軸受け２のうちの一方の軸受け２の特定の位置とする。
【００３４】
上記（１）式において、基準点から各バックアップロールの中心までの水平距離ＢＰ 、および基準点から各ベンディング用圧下装置の中心までの水平距離ＣＰ は、用いるローラレベラの仕様により決まる。また矯正する鋼板の寸法、鋼種により、矯正する鋼板の幅Ｗ、降伏応力σＹ 、弾性係数Ｅおよび加工硬化特性Ｆが決まる。したがって、矯正ロール１を基準設定位置に設定する際の押し込み量Ａとベンディング用圧下装置の圧下量ＣＡ が決まれば、矯正ロールの撓み分布を演算することができる。
【００３５】
上記（１）式により、全ての矯正ロール１それぞれの撓み分布を演算する。撓み分布を求める矯正ロール１の胴長方向位置および数は特に規定しないが、少なくともバックアップロール４ｕ、４ｄが設けられた位置および数とするのが好ましい。
【００３６】
つぎに、矯正ロール１を基準設定位置に設定する際の押し込み量Ａに対する押し込み量の変動量を求める。矯正ロール１に撓みが生じると、基準設定位置を設定する際に用いた押し込み量Ａが確保できなくなる。そこで、撓みが生じたことによる押し込み量の減少量（変動量）を、各矯正ロール１の胴長方向複数位置において求める。
【００３７】
そして、この押し込み量の変動量が許容値以下となるように、上矯正ロール１ｕの圧下位置とベンディング装置５による圧下量を求め、上矯正ロール１ｕの両端の圧下位置は、主圧下装置８により設定し、上矯正ロール１ｕの胴長方向複数位置における圧下位置は、ベンディング用圧下装置５の圧下量により設定する。
【００３８】
例えば、撓み分布が異なり、矯正ロール１の胴長方向各位置における押し込み量の変動量および変動の傾向が、各矯正ロール１により異なる場合、ベンディング用圧下装置５の圧下量の設定方法として次の２つの方法がある。
【００３９】
その１つは、基準設定位置の設定において、鋼板に最も大きな塑性変形率が加えられるように設定した矯正ロール１の押し込み量の変動量および変動の傾向を用いる方法である。すなわち、前記の矯正ロール１の押し込み量の変動量および変動の傾向を用い、胴長方向における変動量が最も大きい位置付近に設けられたベンディング用圧下装置５のシリンダ５ｃの作動量を、他のシリンダ５ｃの作動量より大きくして、上矯正ロール１ｕの上記の位置を低く設定する。この方法は、撓みや残留応力を鋼板の幅方向で同じレベルに除去することを主な目的とする方法で、例えば、ローラレベラによる矯正を塑性変形率を変えて複数回おこなう場合の、最初の矯正に有効である。
【００４０】
他の１つは、鋼板の塑性変形に影響する最後の矯正ロール１の押し込み量の変動量および変動の傾向を用いる方法である。すなわち、前記の矯正ロール１の押し込み量の変動量および変動の傾向を用い、胴長方向における変動量が最も大きい位置付近に設けられたベンディング用圧下装置５のシリンダ５ｃの作動量を、他のシリンダ５ｃの作動量より大きくして、上矯正ロール１ｕの上記の位置が低くなるように設定する。この方法は、鋼板の幅方向で表面近傍の応力分布に差が生じるのを防ぎ、矯正後の鋼板に、幅方向で異なる上下方向反りが発生することを防ぐのを主な目的とする方法で、例えば、ローラレベラによる矯正が塑性変形率を変えて複数回おこなわれる場合の、最後の矯正に有効である。
【００４１】
なお、ベンディング用圧下装置５の圧下量は、例えばシリンダ５ｃの作動量を検出する図示を省略した変位計により検出する。
【００４２】
以上のようにして、上矯正ロール１ｕの圧下位置とベンディング用圧下装置５の圧下量を矯正前に設定する。但し、ローラレベラの精度などにより、求めた押し込み量の変動量を０（零）にすることは困難であるので、その許容値を例えば０．３ｍｍ程度とする。
【００４３】
ところで、被矯正材が厚鋼板の場合は、前記のように、ハウジング７の伸び等により、矯正ロール１の両端部の圧下位置が変動する場合がある。また、この矯正ロール１の両端部における圧下位置は、鋼板の進行方向に設けられた各矯正ロール１の基準設定位置や矯正荷重によって変化する場合がある。この場合は、上記のような上矯正ロール１ｕの位置設定だけでは不十分であり、上矯正ロール１ｕの両端部での圧下位置を補正しなければ、正常な押し込み量を付与することはできない。したがって、次の▲１▼および▲２▼のいずれかまたは両方の補正をおこなうのが好ましい。
【００４４】
▲１▼矯正ロール１の両端部の高さの変位量を事前に推定し、その推定値に基づいて上矯正ロール１ｕの両端部の圧下位置を矯正前に補正する。
【００４５】
図３は、矯正反力と上矯正ロール１ｕの両端部の高さの変位量との関係の一例を示す図である。同図からわかるように、矯正反力が大きくなるに伴い、上矯正ロール１ｕの両端部の高さの変位量は大きくなる。また、高さの変位量は両端において異なる。この図３に示す傾向は、対象とするローラレベラにより異なる。また、下矯正ロール１ｄの両端部も変位することがある。
【００４６】
したがって、対象とするローラレベラの、矯正反力と矯正ロール１の両端部の高さの変位量との関係を予め求めておき、鋼板の寸法および機械特性値と矯正ロール１の鋼板への押し込み量から矯正反力を求め、この求めた矯正反力から各矯正ロール１それぞれの両端部の高さの変位量を推定する。
【００４７】
そして、推定した矯正ロール１の両端部の高さの変位量から、矯正ロール１の両端部における押し込み量の、基準設定位置を設定する際の押し込み量に対する変動量を求め、この変動量が許容値を超える場合は、許容値以下となるように上矯正ロール１ｕの端部の圧下位置を矯正前に補正する。この補正は、例えば、図１において、４つの主圧下装置８のうち右側の１つまたは２つの主圧下装置８を作動させて、上フレーム６の右側を下降させ、上矯正ロール１ｕの右側の端部の押し込み量が許容値以下となるように補正する。上矯正ロール１ｕの左側の端部の補正は、左側の１つまたは２つの主圧下装置８の作動によりおこなう。
【００４８】
なお、矯正ロール１の両端部の押し込み量の変動量が、矯正ロール１により異なる場合は、前記のベンディング用圧下装置５による圧下量の設定の場合と同様に、基準設定位置の設定において鋼板に最も大きな塑性変形率が加えられるように設定した矯正ロール１の両端部の押し込み量の変動量が、許容値以下となるように補正するか、または鋼板の塑性変形に影響する最後の矯正ロール１の両端部の押し込み量の変動量が許容値以下となるように補正する。この補正において、ローラレベラの精度などにより、矯正ロール１の両端部の押し込み量の変動量を０（零）とするのは困難であるので、例えば許容値を０．１ｍｍ程度とする。
【００４９】
また別の態様としては、上矯正ロール１ｕの両端部の押し込み量の変動量の差を求め、この押し込み量の変動量の差が許容値以下となるように、上矯正ロール１ｕの押し込み量の変動量の大きい側の端部の圧下位置を低くする補正をおこなうようにしてもよい。この場合の、許容値としては、例えば０．２ｍｍ程度とする。
【００５０】
上矯正ロール１ｕの両端部の圧下位置を矯正前に補正する上記２つの方法では、矯正ロール１の両端部の押し込み量の変動量を許容値以下とするのがよい。しかし、鋼板の寸法が大きい場合や強度が高い場合、ローラレベラのレベラ剛性の関係で、矯正ロール１の両端部の押し込み量の変動量を許容値以下に設定するのが困難な場合は、上矯正ロール１ｕの両端部の押し込み量の変動量の差を許容値以下とすればよい。
【００５１】
▲２▼矯正ロール１の両端部の圧下位置を矯正中に測定し、その測定値に基づいて上矯正ロール１ｕの両端部の圧下位置を矯正中に補正する。
【００５２】
上記▲１▼の補正は、矯正前に推定値に基づいて補正する方法である。これに対して▲２▼の方法は、矯正中の測定値に基づいて補正する方法である。すなわち、矯正中の矯正ロール１の両端部の圧下位置を、高さ検出器９ｕ、９ｄにより計測し、矯正ロール１の基準設定位置に対する両端部の高さの変位量を求める。
【００５３】
そして、測定した矯正ロール１の両端部の高さの変位量から、矯正ロール１の両端部における押し込み量の、基準設定位置を設定する際の押し込み量に対する変動量を求め、この変動量が許容値を超える場合は、許容値以下となるように上矯正ロール１ｕの端部の圧下位置を矯正前に補正する。この補正は、前記▲１▼と同様の方法によりおこなう。この場合の許容値としては、例えば０．１ｍｍ程度とする。
【００５４】
また、矯正ロール１の両端部における押し込み量の変動量の差を求め、この変動量の差が許容値以下となるように、上矯正ロール１ｕの押し込み量の変動量の大きい側の端部の圧下位置を低くする補正をおこなうようにしてもよい。この場合の許容値としては、例えば０．２ｍｍ程度とする。
【００５５】
なお、上記の説明では、図１および図２に示す構造のローラレベラを対象とした。しかし、ベンディング用圧下装置および主圧下装置が下矯正用ロール側に設けられた装置であってもい。この場合は、下矯正用ロールの圧下位置を設定する。また、ベンディング用圧下装置および主圧下装置が、上矯正用ロール側および下矯正用ロール側に設けられた装置であってもよい。この場合は、上矯正ロールおよび下矯正ロールの撓み分布をそのまま用い、上矯正ロールおよび下矯正ロールの圧下位置を設定することができる。さらに、ベンディング用圧下装置が通反方向の複数の矯正ロール毎に設けられた装置や各矯正ロール毎に設けられた装置であってもよい。この場合は、複数の矯正ロール毎または各矯正ロール毎に圧下位置を設定することができる。
【００５６】
【実施例】
図１および図２に示す構成のローラレベラを用いて鋼板の矯正をおこなった。ローラレベラは、矯正ロールの本数が９本（上矯正ロール４本、下矯正ロール５本）、矯正ロールの直径３００ｍｍ、バレル長５，０００ｍｍのものを用いた。矯正する鋼板は、厚さ２０ｍｍ、幅３，５００ｍｍ、長さ１０，０００ｍｍの４０キロ級の鋼板（Ａ材）と、厚さ３０ｍｍ、幅３，０００ｍｍ、長さ１０，０００ｍｍの５０キロ級の鋼板（Ｂ材）とした。
【００５７】
上矯正ロールの基準設定位置を決める際の条件として、各鋼板のローラレベラ入側での塑性変形率を８０％、ローラレベラの出側から１番目の上矯正ロールの押し込み量を板厚相当とし、この塑性変形率および押し込み量となるように、上矯正ロールの基準設定位置を主圧下装置により設定した。
【００５８】
そして、本発明例としては、（１）式により各矯正ロールのベンディング用圧下装置が設けられた位置、およびバックアップロ−ルが設けられた位置における撓み量を推定し、鋼板に最後の塑性変形を付与する入側から３番目の上矯正ロールにおける押し込み量の変動量が許容値以下となるように、上矯正ロールの圧下位置およびベンディング用圧下装置の圧下量を設定した。なお、この場合の許容値は０．３ｍｍとした。
【００５９】
また、事前に矯正反力と矯正ロール両端部の高さの変位量との関係（図３参照）を求めておき、鋼板の寸法および機械特性値から推定した矯正反力から、矯正ロール両端部の高さの変位を求めた。
【００６０】
推定反力は、Ａ材矯正時では約１５００Ｔｏｎ、Ｂ材矯正時では約２５００Ｔｏｎである。また、Ａ材矯正時における矯正ロール両端部の高さの変位量は、入側から１番目の上矯正ロールでは、一端が３．５ｍｍ、他端が、３．２ｍｍ、入り側から３番目の上矯正ロールでは、一端が１．４ｍｍ、他端が、１．５ｍｍであった。また、Ｂ材矯正時における矯正ロール両端部の高さの変位量は、入側から１番目の上矯正ロールでは、一端が３．０ｍｍ、他端が、２．２ｍｍ、入り側から３番目の上矯正ロールでは、一端が１．１ｍｍ、他端が、１．３ｍｍであった。
【００６１】
本発明例１では、矯正ロール両端部における押し込み量の変位量の許容値を０．１ｍｍとし、入り側から１番目の上矯正ロールの両端部における押し込み量が前記許容値内になるように、上フレームを下降させて上矯正ロールの端部の位置を補正した。なお、このとき、入側から３番目の上矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量も前記許容値以下に補正された。
【００６２】
また、本発明例２では、矯正ロール両端部における押し込み量の変動量の差の許容値を０．２ｍｍとし、入り側から１番目の上矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量の差が前記許容値内になるように、上フレームの前記高さの変位量の大きい側を下降させて上矯正ロールの一端部の位置を補正した。なお、このとき、入側から３番目の上矯正ロールの両端部における変動量の差も許容値以下に補正された。
【００６３】
比較例１では、上矯正ロールの基準設定位置の設定のみをおこない、押し込み量の変動量に基づく設定、および上矯正ロールの両端部の押し込み量の変動量の補正はおこなわなかった。
【００６４】
また、比較例２では、特開平１０−８０７２５号公報に示さた方法により、Ａ材を矯正する場合の、上矯正ロールの圧下位置および押し込み量を設定した。
【００６５】
上記のように設定した後、Ａ材とＢ材の鋼板を矯正し、矯正後の鋼板について条切断後の反り発生の有無を調査した。なお、切断はガストーチを用いておこない、それぞれの鋼板を５条に切断した。
【００６６】
本発明例１および２では、Ａ材Ｂ材ともに反りは発生しなかった。これに対し、比較例１では、Ａ材では８ｍｍ、Ｂ材では２５ｍｍの反りが発生した。また、比較例２においては、Ａ材では反りは発生しなかったが、鋼板の寸法および材質の異なるＢ材では、全長に対する最大反り量２０ｍｍの反りが発生した。
【００６７】
【発明の効果】
この発明のローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法によれば、ローラレベラの仕様と被矯正材の機械特性値に基づいて矯正ロールの位置を設定するので、矯正ロールによる押し込み量の設定が精度良くできる。また、矯正中の矯正ロールの両端部の位置を推定または測定して補正すれば、ハウジングの伸び等による押し込み量の変動が防止される。したがって、矯正される鋼板の寸法や強度が異なっても、矯正後の鋼板には形状不良が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ローラレベラの一例を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】矯正反力と矯正ロールの両端部の高さの変位量との関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ ：矯正ロール、
１ｕ：上矯正ロール、
１ｄ：下矯正ロール、
２ ：軸受け、
３ｕ：上ロールフレーム、
３ｄ：下ロールフレーム、
４ｕ：上バックアップロール、
４ｄ：下バックアップロール、
５ ：ベンディング用圧下装置、
６ｕ：上フレーム、
７ ：ハウジング、
８ ：主圧下装置、
９ｕ、９ｄ：高さ検出器。
Claims (3)
- パスラインに沿って上下に千鳥状に設けられた複数の矯正ロールと、矯正ロールの圧下位置を設定する主圧下装置と、矯正ロールの胴長方向複数位置に設けられたバックアップロールと、矯正ロールの胴長方向複数位置に設けられ矯正ロールに前記バックアップロールを介してベンディングを付与するベンディング用圧下装置とを備える金属板矯正用のローラレベラの、前記矯正ロールの圧下位置を設定する方法であって、
各矯正ロールの基準設定位置に対する胴長方向複数位置における撓み量を、矯正ロールの基準設定位置、バックアップロールの設置位置、ベンディング用圧下装置の設置位置、ベンディング用圧下装置の圧下量、被矯正材の寸法および被矯正材の機械特性値に基づいて求め、
求めた撓み量から矯正ロールの胴長方向各位置における押し込み量の変動量を求め、
胴長方向における変動量が最も大きい位置付近に設けられたベンディング用圧下装置の作動量を他のベンディング用圧下装置の作動量より大きくするとともに、求めた押し込み量の変動量が許容値以下となるように、矯正ロールの圧下位置とベンディング用圧下装置の圧下量を矯正前に設定することを特徴とするローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法。 - 矯正ロールの基準設定位置に対する矯正ロールの両端部における高さの変位量を、矯正ロールの押し込み量、被矯正材の寸法および被矯正材の機械特性値から推定される矯正反力に基づいて求め、求めた矯正ロールの両端部の高さの変位量から矯正ロール両端部における押し込み量の変動量を求め、求めた矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量、または矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量の差が、許容値以下となるように矯正ロールの端部の圧下位置を矯正前に補正する請求項１に記載のローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法。
- 矯正ロールの両端部における高さ位置を矯正中に測定して矯正ロールの基準設定位置に対する矯正ロールの両端部それぞれの高さの変位量を求め、求めた矯正ロールの両端部それぞれの高さの変位量から矯正ロール両端部における押し込み量の変動量を求め、求めた矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量、または矯正ロールの両端部における押し込み量の変動量の差が、許容値以下となるように矯正ロールの端部の圧下位置を矯正中に補正する請求項１または２に記載のローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001095786A JP4715011B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | ローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001095786A JP4715011B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | ローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002292427A JP2002292427A (ja) | 2002-10-08 |
| JP4715011B2 true JP4715011B2 (ja) | 2011-07-06 |
Family
ID=18949793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001095786A Expired - Lifetime JP4715011B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | ローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4715011B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4525037B2 (ja) * | 2003-09-30 | 2010-08-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板のローラ矯正方法 |
| FR2860738B1 (fr) * | 2003-10-13 | 2006-02-03 | Vai Clecim | Procede d'augmentation de la precision du controle de la trajectoire du produit dans une machine a planer a rouleaux imbriques et installation de planage permettant la mise en oeuvre du procede. |
| JP4736321B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2011-07-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板の矯正方法 |
| JP2005254268A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Jfe Steel Kk | 幅反り矯正機 |
| JP5994770B2 (ja) * | 2013-12-26 | 2016-09-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板の矯正方法及び矯正装置 |
| 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 |
| CN116910944B (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-26 | 中基科技(武汉)有限公司 | 船用型材矫直机的工艺参数确定方法、装置及电子设备 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3280863B2 (ja) * | 1996-09-04 | 2002-05-13 | 株式会社神戸製鋼所 | ローラレベラにおけるロール位置設定方法とこの方法を用いた被矯正材の矯正方法 |
| JP3726146B2 (ja) * | 1997-10-22 | 2005-12-14 | 住友重機械工業株式会社 | ローラレベラーのクラウニング装置およびロール横撓み補正方法 |
| JPH11192510A (ja) * | 1998-01-07 | 1999-07-21 | Nippon Steel Corp | ローラレベラのロール位置の制御方法 |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001095786A patent/JP4715011B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002292427A (ja) | 2002-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101461757B1 (ko) | 판재 교정장치 | |
| CN111194245B (zh) | 钢板的制造设备以及钢板的制造方法 | |
| JP4715011B2 (ja) | ローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法 | |
| TWI744739B (zh) | 厚鋼板的冷卻控制方法、冷卻控制裝置以及厚鋼板的製造方法 | |
| JP4525037B2 (ja) | 鋼板のローラ矯正方法 | |
| JP4736321B2 (ja) | 鋼板の矯正方法 | |
| JP2013180335A (ja) | 鋼板のローラーレベラー矯正方法及びローラーレベラー矯正機 | |
| JP4412442B2 (ja) | ローラレベラによる金属板の矯正方法 | |
| JP4923429B2 (ja) | ローラーレベラーの設定方法 | |
| JP2017006941A (ja) | ローラーレベラの零点調整方法 | |
| JP6451696B2 (ja) | ロールレベラによる鋼板矯正方法およびロールレベラ | |
| JP2007118024A (ja) | ローラーレベラーによる金属板の矯正方法。 | |
| JP2001105006A (ja) | 厚鋼板の製造方法およびその装置 | |
| JP3520646B2 (ja) | 形鋼の製造方法 | |
| JP7151513B2 (ja) | ローラ矯正方法 | |
| JP3448539B2 (ja) | 板圧延機と板圧延方法 | |
| JP5994762B2 (ja) | ローラレベラの校正方法 | |
| JP2005052860A (ja) | ローラーレベラー及び矯正方法 | |
| JP3211709B2 (ja) | 形鋼の製造方法 | |
| WO2021106723A1 (ja) | 鋼板の製造設備及び製造方法 | |
| JP7260858B2 (ja) | 鋼矢板の矯正装置、矯正方法および鋼矢板の製造方法 | |
| KR101460284B1 (ko) | 압연강판 교정 장치 및 교정 방법 | |
| JP3826418B2 (ja) | 形鋼の製造方法 | |
| JP3280863B2 (ja) | ローラレベラにおけるロール位置設定方法とこの方法を用いた被矯正材の矯正方法 | |
| JP3211710B2 (ja) | 形鋼の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071023 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090916 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101116 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110114 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110114 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110301 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110314 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140408 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140408 Year of fee payment: 3 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140408 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |