JP6985498B2 - コイリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、コイリング装置に関する。

一般に、熱間圧延ラインにおけるコイリング過程を説明すると、一対のピンチロールを通過しながらストリップの先端部は下部に曲げられる。次に、曲げられたストリップの先端部は、マンドレルと、これを取り巻くラッパーロールとの間でマンドレルの周りを取り囲みながら回転する。その後、一定の時間が経過した後には、マンドレルが円周の外側方向に拡張し、ピンチロールとマンドレルとの間に張力がかかり、コイリングが行われるようになる。

上述した一対のピンチロールは、ストリップの厚さや鋼種、初期形状などに関係なく、固定された状態であるため、極薄材や極厚物材の場合、ストリップ先端部に対して所望の曲げ形状を得ることが難しい。そのため、極厚物材の場合にはキンク（Ｋｉｎｋ）、極薄材の場合には未張力現象が発生するなど、コイリングの品質が低下するという問題がある

このような従来の技術は、韓国公開特許第１０−２０００−００４３４４０号公報を参照して容易に理解することができる。

本発明の一実施形態によると、熱間圧延ラインでコイラーに進入する鋼板がコイラーマンドレルで円滑に巻かれるようにするコイリング装置が提供される。

上述した本発明の課題を解決するために、本発明の一実施形態によるコイリング装置は、上部ピンチロールを備え、鋼板を曲げるピンチロール部と、上記鋼板の素材情報に基づいて上記上部ピンチロールの荷重及び移動距離を計算し、上記上部ピンチロールの位置を上記鋼板の進行方向に沿って移動させるコイリングモデル計算機と、上記コイリングモデル計算機の計算値に基づいて上記上部ピンチロールの上下の位置を移動させる位置制御機と、上記ピンチロール部によって曲げられた鋼板をコイリングするコイラー部と、を含むことができる。

本発明の一実施形態によると、所望の曲げ形状を得ることができることから、コイリングの品質が安定するという効果がある。

本発明の一実施形態によるコイリング装置の概略的な構成図である。 本発明の一実施形態によるコイリング装置の動作を概略的に示すフローチャートである。

以下、添付された図面を参照して、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができるように好ましい実施形態を詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態によるコイリング装置の概略的な構成図である。

図１を参照すると、本発明の一実施形態によるコイリング装置１００は、コイリングモデル計算機１１０、位置制御機１２０、ピンチロール部１３０、及びコイラー部１４０を含むことができる。

コイリングモデル計算機１１０は、鋼板ｓの素材情報に基づいて、ピンチロール部１３０の上部ピンチロール１３２の荷重及び移動距離を計算することにより、鋼板ｓの曲げを調整することができる。

鋼板ｓの素材情報は、鋼板ｓの厚さ、鋼種、及び初期形状のうち少なくとも一つであることができる。

位置制御機１２０は、コイリングモデル計算機１１０の計算値に基づいて、ピンチロール部１３０の上部ピンチロールの位置を制御することができる。

ピンチロール部１３０は、ハウジング１３１の内部に、上部ピンチロール１３２及び下部ピンチロール１３３を備えることができる。上部ピンチロール１３２及び下部ピンチロール１３３はそれぞれ、別のハウジングに含まれることができる。上部ピンチロール１３２及び下部ピンチロール１３３の回転動作により、上部ピンチロール１３２と下部ピンチロール１３３との間に引き込まれる鋼板ｓが曲げられることができる。ピンチロール部１３０は、位置移動シリンダ１３４、上下移動シリンダ１３５、及びヒンジ型ブロック１３６を含むことができる。

位置移動シリンダ１３４は、上部ピンチロール１３２を鋼板ｓの進行方向に移動させることができる。また、上下移動シリンダ１３５は、上部ピンチロール１３２を鋼板ｓの進行方向に垂直な上下方向に移動させることができる。

コイラー部１４０は、マンドレル１４１及びユニットロール１４２を備えることで、曲げられた鋼板ｓをコイリングすることができる。

図２は本発明の一実施形態によるコイリング装置の動作を概略的に示すフローチャートである。

図１とともに、図２を参照すると、コイリングモデル計算機１１０は、鋼板ｓがピンチロール部１３０に進入するとき、鋼板の素材情報、すなわち、厚さ、鋼種、及び初期形状を獲得し、これを用いて素材の曲げを作る上部ピンチロール１３２の圧力及び上部ピンチロールの鋼板の進行方向の移動量を計算することができる（Ｓ１０）。コイリングモデル計算機１１０は、次のようなモデル式で鋼板の曲げを調整する。
上部ピンチロールの荷重：

上部ピンチロールの移動距離：

ここで、αは比例係数、βは鋼板の形状係数、δは鋼板の曲げ係数、ｔは鋼板の厚さ、ｗは鋼板の幅、σ_{ｓｔｒｉｐ}は鋼板の降伏強度、Ｄは上記コイラー部のマンドレルの直径を意味する。

上記計算値を用いて、鋼板の素材別上部ピンチロールの荷重及び移動距離が計算され、この値を基に、位置移動シリンダ１３４が鋼板ｓの進行方向に移動制御を行うことで、上部ピンチロール１３２を鋼板ｓの進行方向に移動させる。

また、位置移動シリンダ１３４は、ハウジング１３１内に装着され、上部ピンチロール１３２を固定する役割も果たすことから、鋼板進入の際の衝撃を吸収することができるようになる。さらに、位置移動シリンダ１３４は、上部ピンチロール１３２の入側及び出側にそれぞれ装着され、上部ピンチロール１３２のハウジングを固定させる役割も果たす。

上部ピンチロール１３２が鋼板の進行方向に移動すると、上部ピンチロールに圧力を加える上下移動シリンダ１３５には、回転可能な形を有するようにヒンジ型ブロック１３６が備えられる。

位置制御機１２０は、位置移動シリンダ１３４で計算された移動距離に対して、次のような式によって上下移動シリンダ１３５を制御し、上部ピンチロール１３２を上下方向に移動させる（Ｓ２０）。
高さ方向のシリンダの移動距離：

ここで、ｒは調整係数、Ｓは上記上部ピンチロールの移動距離、Ｇは上記上下移動シリンダのロールギャップを意味する。

すなわち、位置移動シリンダ１３４及び上下移動シリンダ１３５が備えられることにより、２軸で上部ピンチロール１３２を移動させることで、所望の位置に鋼板ｓの曲げを調整することができる（Ｓ３０）。

上述のように、本発明によると、熱間圧延コイラーに進入する鋼板素材の厚さや鋼種などの素材情報から上部ピンチロールをコイリングの方向に移動させて曲げを調整にすることにより、所望の形状を得るとともに、コイリングの品質が安定することができる。

以上、添付の図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。

Claims (2)

1. 上部ピンチロールを備え、鋼板を曲げるピンチロール部と、
   前記鋼板の素材情報に基づいて前記上部ピンチロールの荷重及び前記上部ピンチロールの前記鋼板の進行方向の移動距離を計算し、前記上部ピンチロールの位置を前記鋼板の進行方向に沿って移動させるコイリングモデル計算機と、
   前記コイリングモデル計算機の計算値に基づいて前記上部ピンチロールの上下の位置を移動させる位置制御機と、
   前記ピンチロール部によって曲げられた鋼板をコイリングするコイラー部と、を含み、
   前記鋼板の素材情報は、前記鋼板の厚さ、鋼種、及び初期形状のうち少なくとも一つであり、
   前記コイリングモデル計算機は、下記の式に基づいて、前記上部ピンチロールの荷重及び前記上部ピンチロールの前記鋼板の進行方向への移動距離を計算する、コイリング装置。
   前記上部ピンチロールの荷重：
   

   

   

   前記上部ピンチロールの前記鋼板の進行方向への移動距離：
   

   

   

   ここで、αは比例係数、βは鋼板の形状係数、δは鋼板の曲げ係数、ｔは鋼板の厚さ、ｗは鋼板の幅、σ_{ｓｔｒｉｐ}は鋼板の降伏強度、Ｄは前記コイラー部のマンドレルの直径を意味する。
2. 上部ピンチロールを備え、鋼板を曲げるピンチロール部と、
   前記鋼板の素材情報に基づいて前記上部ピンチロールの荷重及び前記上部ピンチロールの前記鋼板の進行方向の移動距離を計算し、前記上部ピンチロールの位置を前記鋼板の進行方向に沿って移動させるコイリングモデル計算機と、
   前記コイリングモデル計算機の計算値に基づいて前記上部ピンチロールの上下の位置を移動させる位置制御機と、
   前記ピンチロール部によって曲げられた鋼板をコイリングするコイラー部と、を含み、
   前記ピンチロール部は、
   前記上部ピンチロールを前記鋼板の進行方向に移動させる位置移動シリンダと、
   前記上部ピンチロールを前記鋼板の進行方向に垂直な高さ方向に移動させる上下移動シリンダと、をさらに含み、
   前記位置制御機は、下記の式に基づいて、前記上下移動シリンダが動く移動距離を制御する、コイリング装置。
   前記上下移動シリンダの移動距離：
   

   

   ここで、ｒは調整係数、Ｓは前記上部ピンチロールの前記鋼板の進行方向への移動距離、Ｇは前記上下移動シリンダの移動によるピンチロール間のロールギャップを意味する。

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