JP5380879B2 - Automatic correction control method for differential thickness steel sheet and manufacturing method for differential thickness steel sheet - Google Patents
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Description
本発明は、厚鋼板矯正機における差厚鋼板の自動矯正制御方法及び自動矯正制御装置ならびに差厚鋼板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an automatic correction control method and an automatic correction control device for a differential thickness steel plate in a thick steel plate straightening machine, and a method for manufacturing the differential thickness steel plate.
貨物船の船倉の横方向隔壁においては、軽量化のために船底から上部に向かって板厚を薄くする必要があり、このような部位に使われる造船用鋼材には、鋼板長手方向に板厚差を設けた差厚鋼板が使用されている。 It is necessary to reduce the thickness of the horizontal bulkhead of the cargo ship's hold from the bottom to the top in order to reduce the weight. A differential thickness steel plate with a difference is used.
このような、板厚方向に形状が変化する差厚鋼板の矯正は、従来プレス装置を使って矯正されていたが、プレス装置はオフライン工程となるため生産性が低いという問題があった。一方、一般鋼板のオンライン矯正に用いられる、上下一対のワークロールを用いた矯正機やローラーレベラー方式の矯正機(ホットレベラー、コールドレベラー)を使用する場合は、板厚差がある部分の矯正圧下量を如何に制御するかが問題となる。 Such correction of the difference thickness steel plate whose shape changes in the plate thickness direction has been conventionally corrected using a press device, but there is a problem that productivity is low because the press device is an off-line process. On the other hand, when using a straightening machine using a pair of upper and lower work rolls or a roller leveler type straightening machine (hot leveler, cold leveler), which is used for on-line straightening of general steel plates, the straightening of the part where there is a difference in plate thickness The problem is how to control the quantity.
特許文献1には、上下一対のワークロールにより異厚鋼板を矯正する方法であって、異厚鋼板のテーパー部矯正時の通板速度を平坦部矯正時の通板速度よりも遅くすることにより、高速の圧下シリンダーがなくとも確実に圧下矯正できるようにした技術が開示されている。
一般のローラーレベラー方式による矯正機では、鋼板のトラッキングが行われていない。このため、差厚鋼板の矯正は、板厚の段差部をオペレータが目視で判断し、段差部手前で矯正作業を一旦停止し、手動にて圧下量を変えた後、再び矯正作業を実施するという手動操作にて矯正作業を行っているのが実情である。 In a straightening machine using a general roller leveler system, the steel sheet is not tracked. For this reason, in the correction of the difference thickness steel plate, the operator visually determines the stepped portion of the plate thickness, temporarily stops the correcting operation before the stepped portion, manually changes the amount of reduction, and then performs the correcting operation again. The actual situation is that correction work is performed by manual operation.
特許文献1に開示された技術は、上下一対のワークロールにより異厚鋼板を矯正する方法であり、ローラーレベラーを用いる場合に比べて矯正作業能率が劣る。また、特許文献1に開示された技術においては、被矯正材である異厚鋼板の注文情報により平坦部長さ、テーパー部長さがあらかじめわかっていることから、鋼板の長手方向位置情報は、鋼材の通板速度および時間から判断される。
The technique disclosed in
しかしながら、実際には、被矯正材の形状、そして、それにともなう圧下条件の制御を、実物の形状情報によらずに注文情報に頼ることには、意図的にしろ意図せずにしろ、注文情報どおりの形状が実現できていない場合には、装置の破損や鋼板の変形などの支障につながるおそれがあるため、好ましくない。 However, in reality, it is not intentional or unintentional to rely on order information to control the shape of the material to be straightened and the constriction conditions associated with it, regardless of the actual shape information. If the normal shape is not realized, it is not preferable because it may lead to troubles such as damage to the apparatus and deformation of the steel plate.
本発明は、ローラーレベラーによる差厚鋼板の矯正作業において、鋼板の長手方向位置の自動判定と矯正機の自動運転とを可能とする差厚鋼板の自動矯正方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an automatic correction method for a differential thickness steel sheet that enables automatic determination of the longitudinal position of the steel sheet and automatic operation of a correction machine in the correction work of the differential thickness steel sheet using a roller leveler.
本発明は、上記問題点を解決すべく、なされたものであり、その要旨は下記の通りである。 The present invention has been made to solve the above problems, and the gist thereof is as follows.
第一の発明は、板厚測定手段と鋼板移動距離測定手段とからの情報に基づき差厚鋼板の平坦度、板厚及び移動距離を算出するステップと、前記算出結果から差厚境界を判定するステップと、前記判定結果から矯正圧下量を変更するステップとを備えたことを特徴とする差厚鋼板の自動矯正制御方法である。 1st invention calculates the flatness of a difference thickness steel plate based on the information from a plate thickness measurement means and a steel plate movement distance measurement means, a plate thickness, and a movement distance, and determines a difference thickness boundary from the calculation result. An automatic correction control method for a differential thickness steel sheet, comprising: a step; and a step of changing a correction reduction amount from the determination result.
第二の発明は、板厚測定手段と、鋼板移動距離測定手段と、鋼板形状処理手段と、差厚境界判定手段と、矯正圧下量設定手段とを備えたことを特徴とする差厚鋼板の自動矯正制御装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a differential thickness steel plate, comprising: a plate thickness measuring unit, a steel plate moving distance measuring unit, a steel plate shape processing unit, a differential thickness boundary determining unit, and a correction reduction amount setting unit. It is an automatic correction control device.
第三の発明は、第一の発明に記載の差厚鋼板の自動矯正制御方法を用いて算出された矯正圧下量により差厚鋼板を矯正することを特徴とする差厚鋼板の製造方法である。 3rd invention is a manufacturing method of the difference thickness steel plate characterized by correcting a difference thickness steel plate by the straightening reduction amount computed using the automatic correction control method of the difference thickness steel plate described in 1st invention. .
本発明によれば、ローラーレベラーによる差厚鋼板の自動矯正作業を行うことが可能となり、差厚鋼板の矯正作業の生産性向上が図れるようになった。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it became possible to perform the automatic correction operation | work of the difference thickness steel plate by a roller leveler, and came to aim at the productivity improvement of the correction operation of a difference thickness steel plate.
本発明を実施するための最良の形態について図を用いて詳細に説明する。なお、以下、鋼板長手方向に2種類の平坦部板厚を有する差厚鋼板を矯正する場合について説明するが、本発明の対象は、これに限定されるものではなく、3種類以上の平坦部板厚を有する差厚鋼板についても適用可能なものである。 The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the case of correcting a difference thickness steel plate having two types of flat portion plate thickness in the longitudinal direction of the steel plate will be described, but the object of the present invention is not limited to this, but three or more types of flat portions The present invention can also be applied to a differential thickness steel plate having a plate thickness.
図1は、鋼板長手方向に2種類の板厚を有する平坦部と両平坦部に挟まれたテーパー部(以下差厚境界と呼ぶ)とを有する両面差厚鋼板6(以下差厚鋼板と呼ぶ)をローラーレベラー7で矯正する場合について、差厚鋼板6の矯正装置全体の構成を示す図であり、さらにローラーレベラー7と計測器1、2とのライン上における位置関係を説明する図である。差厚鋼板6はテーブルローラ10上を矢印方向11に搬送される。
FIG. 1 shows a double-sided differential thickness steel plate 6 (hereinafter referred to as a differential thickness steel plate) having a flat portion having two types of plate thickness in the longitudinal direction of the steel plate and a tapered portion (hereinafter referred to as a differential thickness boundary) sandwiched between both flat portions. ) Is a diagram showing a configuration of the entire straightening device for the differential
1は、平坦度計を兼ねる板厚計で差厚鋼板の幅方向にテーブルローラ10に平行に一定ピッチでレーザー距離計が設置されている。
1 is a plate thickness meter that also serves as a flatness meter, and laser distance meters are installed at a constant pitch parallel to the
2は、鋼板移動距離測定手段で差厚鋼板6の先端部を捉えた後、鋼板の長手方向(圧延方向)の移動距離を計測し、この測定値により鋼板のトラッキングを行う。通常非接触式の計測器であるレーザードップラー速度計が用いられるが、メジャリングロールを用いても良い。
No. 2 measures the moving distance in the longitudinal direction (rolling direction) of the steel sheet after catching the tip of the differential
3は、鋼板形状情報処理装置で板厚計1と鋼板移動距離測定手段2からの情報により差厚鋼板の平坦度、板厚、移動距離を算出し、この結果に基づき差厚境界を判定し、その情報を矯正圧下量設定装置4に送る。
3 is a steel plate shape information processing device that calculates the flatness, plate thickness, and moving distance of the difference thickness steel plate based on information from the
4は、矯正圧下量設定装置で、鋼板形状情報処理装置3から送られた情報に基づきローラーレベラー7の上ロール8、下ロール9の具体的作動量を決定し、矯正圧下量情報5がローラーレベラー7に送られる。
4 is a straightening reduction amount setting device, which determines specific operation amounts of the
7は、ローラーレベラーで、上ロール8、下ロール9が千鳥に配置され、上下ロールの間隔を制御することにより圧下量が変化し差厚鋼板を矯正する。
7 is a roller leveler, the
図2は、差厚鋼板の板厚が厚い方(以下厚側と呼ぶ)がローラーレベラー7の上ロール8、下ロール9によって矯正されている状態を示す。
FIG. 2 shows a state in which the plate thickness of the differential thickness steel plate (hereinafter referred to as the thick side) is corrected by the
図3は、差厚境界を通過して差厚鋼板の板厚が薄い方(以下薄側と呼ぶ)がローラーレベラー7の上ロール8、下ロール9によって矯正されている状態を示す。
FIG. 3 shows a state where the sheet thickness of the difference thickness steel sheet passing through the difference thickness boundary (hereinafter referred to as the “thin side”) is corrected by the
図4は、平坦度計で表示される差厚鋼板表面部の平坦度のイメージ図であり、Wが差厚鋼板の幅方向を、lは差厚鋼板の長さ方向を示す。W1〜Wnはレーザー距離計の測定位置を示し、長さ方向l1部が差厚鋼板の厚側を、l2部が厚側から薄側への差厚境界を、l3部が差厚鋼板の薄側を表す。 FIG. 4 is an image diagram of the flatness of the surface portion of the differential thickness steel plate displayed by a flatness meter, where W indicates the width direction of the differential thickness steel plate and l indicates the length direction of the differential thickness steel plate. W 1 to W n indicate the measurement positions of the laser rangefinder, the length direction l 1 part is the thickness side of the differential thickness steel plate, l 2 part is the difference thickness boundary from the thick side to the thin side, l 3 part is Represents the thin side of a differential steel plate.
図5は、同じく板厚計で計測した差厚鋼板の板厚を示すイメージ図である。差厚鋼板長さ方向l1部が厚側の板厚t1で、l3部が薄側の板厚t3を表す。
図4、図5の情報から差厚境界l2部の位置を捉えて、ローラーレベラー7の上ロール8、下ロール9の間隔を自動的に変更することにより、差厚鋼板の自動矯正が可能となる。
FIG. 5 is an image diagram showing the plate thickness of the differential thickness steel plate similarly measured by a plate thickness meter. The differential thickness steel plate length direction l 1 part represents the thick side plate thickness t 1 , and the l 3 part represents the thin side plate thickness t 3 .
It is possible to automatically correct the difference thickness steel sheet by capturing the position of the difference thickness boundary l 2 from the information of FIGS. 4 and 5 and automatically changing the distance between the
次に制御方法について図6のフロー図に基づいて説明する。 Next, a control method will be described based on the flowchart of FIG.
まず差厚鋼板の矯正機入側の鋼板先端部を捉え(ステップ1:図中ではS1)、差厚鋼板の幅方向に設置されたレーザー距離計1、レーザードップラー速度計2によって差厚鋼板表面形状、板厚、差厚鋼板の移動距離が測定され、その情報が鋼板形状情報処理装置3に蓄積される(ステップ2:図中ではS2)。そしてこの蓄積された情報から差厚境界を検出する(ステップ3:図中ではS3)。差厚境界が検出されない場合はステップ2の計測が続行される。
First, the tip of the steel plate on the inlet side of the difference thickness steel plate is caught (step 1: S1 in the figure), and the surface of the difference thickness steel plate is measured by the
差厚境界が検出されるとその差厚境界の種別の判定を行う(ステップ4:図中ではS4)。
種別とは、厚側の矯正から薄側の矯正へ圧下設定が変更になる境界であるか、薄側の矯正から厚側の矯正へ圧下設定が変更になる境界であるかを意味する。
When the differential thickness boundary is detected, the type of the differential thickness boundary is determined (step 4: S4 in the figure).
The type means a boundary where the reduction setting is changed from the thick side correction to the thin side correction or a boundary where the reduction setting is changed from the thin side correction to the thick side correction.
これは、厚側から薄側へ圧下設定が変更になる場合は、圧下設定を連続的に変更していくことにより対応できるが、薄側の矯正から厚側の矯正に移行する場合は、トラッキング精度が悪い場合は、薄側の圧下設定のまま厚側を引き込んでしまう恐れがあるため、注意を要するからである。この場合は安全対策として距離タイマーを併用する場合がある。 This can be dealt with by continuously changing the reduction setting when the reduction setting changes from the thick side to the thin side, but tracking is required when shifting from thin side correction to thick side correction. This is because if the accuracy is poor, there is a risk that the thick side will be pulled in with the reduction setting on the thin side, so care must be taken. In this case, a distance timer may be used together as a safety measure.
差厚境界種別が厚側から薄側への境界である場合は、矯正圧下量を変更することにより矯正作業は続行される(ステップ5:図中ではS5)。 If the difference thickness boundary type is a boundary from the thick side to the thin side, the correction work is continued by changing the correction reduction amount (step 5: S5 in the figure).
差厚境界種別が薄側から厚側への境界である場合は、矯正機械の安全対策上、矯正作業を一旦停止し、矯正圧下量を開放する(ステップ6:図中ではS6)。そして次に厚側の矯正圧下量を再設定して矯正作業を続行する(ステップ7:図中ではS7)。 When the difference thickness boundary type is a boundary from the thin side to the thick side, the correction work is temporarily stopped and the correction reduction amount is released for safety measures of the correction machine (step 6: S6 in the figure). Then, the thickening correction reduction amount is reset and the correction work is continued (step 7: S7 in the figure).
本発明における差厚鋼板の矯正方法を以下の条件で実施した例を示す。 The example which implemented the correction method of the difference thickness steel plate in this invention on the following conditions is shown.
ローラーレベラー仕様
ローラー寸法:上ローラー径 280mm、下ローラー径 280mm、胴長 4850mm
ローラー本数: 上 4本、下 5本、 ローラー配置: 千鳥
対象材(両面差厚鋼板)
板幅: 4400mm、板長さ: 26000mm
厚部板厚: 25mm、厚部長さ: 10000mm、差厚境界部分の長さ:約10mm
薄部板厚: 20mm、薄部長さ: 16000mm
上記の差厚鋼板を、厚部から矯正機に挿入して、通板速度:30mpmにて、矯正作業を実施した。通板速度は、基準センサー3を使ってトラッキングし、差厚鋼板の差厚境界(l2部)でローラーレベラー7の圧下設定を自動変更して矯正作業を行った。
Roller leveler specifications Roller dimensions: Upper roller diameter 280mm, Lower roller diameter 280mm, Body length 4850mm
Number of rollers: Upper 4, Lower 5, Roller arrangement: Staggered Target material (Double-sided difference thickness steel plate)
Board width: 4400mm, board length: 26000mm
Thick part plate thickness: 25mm, Thick part length: 10000mm, Difference thickness boundary length: About 10mm
Thin plate thickness: 20mm, thin plate length: 16000mm
The above-mentioned difference thickness steel plate was inserted into the straightening machine from the thick part, and the straightening operation was carried out at a plate passing speed of 30 mpm. The sheet passing speed was tracked by using the reference sensor 3, and correction work was performed by automatically changing the rolling setting of the
本発明の矯正方法を用いることにより、差厚境界部での矯正圧下量再設定が自動化できたため、手動により矯正圧下量を再設定する従来の矯正方法を用いた場合に比べて、本対象材の矯正作業時間が、約20%短縮された。 By using the correction method of the present invention, the correction reduction amount resetting at the difference thickness boundary portion can be automated, so that the target material is compared with the case of using the conventional correction method of manually resetting the correction reduction amount. The correction work time was reduced by about 20%.
1 板厚計(平坦度計を兼ねる)
2 鋼板移動距離測定手段
3 鋼板形状情報処理装置
4 矯正圧下量設定装置
5 矯正圧下量情報
6 差厚鋼板
7 ローラーレベラー
8 上ローラー
9 下ローラー
1 Thickness gauge (also serves as a flatness meter)
2 Steel plate movement distance measuring means 3 Steel plate shape
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