JPH0586294B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、１スタンドで多パス圧延を行い得る
ようにした圧延機において、圧延材の蛇行を防止
し圧延作業を安定化させると共に、良好な形状の
製品を提供し得る多パス圧延機に関するものであ
る。

［従来の技術］ 圧延作業においては、圧延中の条件によつて圧
延材がロール中央に留まることができずに、第５
図に１点鎖線で示すごとく圧延の進行と共にロー
ル端部の方へ移動してしまう現象が良く知られて
おり、蛇行と呼ばれている。

ここで通常の圧延機における圧延材の蛇行につ
いて簡単に説明すると、圧延機で圧延材を圧延す
る場合、材料の幅方向の硬度差、幅方向のテーパ
等、圧延材自体に求められる要因、又、圧延材の
中心がロール中心とずれて進入する（オフセンタ
ー）等の操業上の要因により、圧延機の作業側、
駆動側にかかる圧延荷重に不釣合いが生じ、その
結果、作業側と駆動側のロールギヤツプに差が生
じる。このため、圧延機入側における材料の引込
み速度はギヤツプの拡大した側の方が速くなる。
その結果、圧延材は入側で第５図に示すごとく進
行方向（矢印ｃ方向）に対してギヤツプの広い側
へ矢印ｅで示すように尻を振るような恰好で傾く
ことになり、傾いた圧延材ａは圧延ロールｂの軸
に直角に進むため、圧延材ａは１点鎖線で示すよ
うにロールギヤツプの拡大している方向に横ずれ
を起こし、ますますギヤツプは拡大して行く。こ
のときのギヤツプの状態は第６図に示すようにな
り、矢印ｆが蛇行方向である。このように、圧延
材が一度蛇行を起こすと、安定な状態に回復する
ことができなくなる。

以上のように圧延機の作業側と駆動側（以下、
左右という）とでロールギヤツプに差が生じる
と、圧延材は蛇行しはじめるので、蛇行を防止す
るためには、圧延材の寄つた側のロールギヤツプ
を狭めるような制御を行なえば良いことがわか
る。

一方最近、圧延材を周速の異なるワークロール
に巻付けて圧延を行うRD（Rolling Drawing）圧
延法が開発され、圧延機の小型化、ロール摩耗の
減少、高張力鋼のごとき硬い材料の圧延、エツジ
ドロツプの減少等が図られている。又、このRD
圧延法の改良として、１スタンドに周速の異なる
ワークロールを３個以上配設し、該ワークロール
に圧延材を巻付けると共にワークロール間の各パ
スにおいて圧延を行う１スタンド多パス圧延法、
或いは上記ワークロールに圧延材を巻付けず、各
パス間で圧延を行う１スタンド多パス圧延法が提
案されており、斯かる１スタンド多パス圧延法に
おいては１スタンド１パス圧延法に比較し、低い
圧延荷重で高圧下圧延が可能であり、生産性に優
れ、しかも圧延ラインの小型化に適するという利
点を有する。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述の１スタンド多パス圧延法
においても、１スタンド１パス圧延の場合と同
様、圧延機の作業側と駆動側でロールギヤツプに
差が生じると圧延材は蛇行し始め、一度蛇行を起
こすと、安定な状態に回復することが困難であ
る。更に、ロールギヤツプの左右差は、蛇行以外
にも圧延材の形状不良の原因となる。

一方蛇行を防止するために、圧延機入側で圧延
材に張力を掛けることが考えられるが、冷間圧延
の前工程では板厚が厚いので張力を掛けるとする
と非常に大きなパワーを必要とし、試算によると
例えば第１圧延パスで圧延材とロールの不平行度
が30μmであると３Kg／mm²程度の後方張力を必要
とし、板厚４mm、板幅1000mm、板速度500mm／
minであれば、1000KWもの動力が必要である。

本発明は斯かる実情に鑑み、圧延材の蛇行を大
きな動力を用いることなく容易且つ確実に防止し
て圧延停止、圧延材エツジ部の損傷、更には板破
断等の不具合を除去し、圧延の安定化を実現し、
生産の高能率化、製品歩留りの向上を図ることと
共に形状の良好な製品を提供することを目的とし
てなしたものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の多パス圧延
機では、１スタンドに支持された３本以上のワー
クロールを有し、圧延材を同時に２点以上で圧延
するようにした多パス圧延機において、隣接する
ワークロールの作業側、駆動側の各々のロールチ
ヨツク間に設けられた液圧シリンダと、各圧延パ
スのうちの少なくとも１つのパスの作業側、駆動
側各々に設けられロールチヨツクの変位を直接的
に検出する変位計と、該両変位計の出力信号の差
を演算して前記の圧延パスにおけるロールチヨツ
クの偏差を求める目標値設定回路と、該目標値設
定回路の出力信号に応じて隣接するワークロール
間の作業側、駆動側の各々の液圧シリンダに付与
される流体圧を調整する制御調節器とを備えてい
る。

［作用］ 本発明では、多パス圧延を行う際に、少なくと
も１つの圧延パスの作業側、駆動側各々のロール
チヨツクの変位を変位計によつて直接的に検出
し、該両変位計の出力信号に基づき隣接するワー
クロール間の作業側、駆動側の各々の液圧シリン
ダに付与される流体圧を調整して前記の圧延パス
における左右のロールギヤツプ差を修正する。

よつて、圧延材を蛇行させることなく所定の形
状に確実に圧延成形することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ
説明する。

第１図は第２図に示すロール配置を有する本発
明の第１実施例で、ハウジングポストのウインド
部には、ロールチヨツク１ａ，１ｂ，２ａ，２
ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ，６
ａ，６ｂが鉛直方向に下からこの順序でしかもウ
インドの鉛直方向に延在する縁壁に沿つて摺動自
在に取付けられ、ロールチヨツク２ａ，２ｂ、３
ａ，３ｂ、４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂには、ワーク
ロール８，９，１０，１１が、又ロールチヨツク
１ａ，１ｂ、６ａ，６ｂにはバツクアツプロール
７，１２が回転自在に枢支されている。又ハウジ
ングポスト下部横材にはロールチヨツク１ａ，１
ｂに圧下力を作用させるようにした液圧シリンダ
１３ａ，１３ｂが配設され、ハウジングポスト上
部横材には、ロールチヨツク６ａ，６ｂに圧下力
を作用させるようにした電動モーター（図示せ
ず）で駆動される圧下スクリユー１４ａ，１４ｂ
が配設されている。

圧延材ｓはワークロール８と９との間に形成さ
れた第１ロールギヤツプ１５に挿通され、ワーク
ロール９に巻付けられた後ワークロール９と１０
との間に形成された第２ロールギヤツプ１６に挿
通され、更にワークロール１０に巻付けられてワ
ークロール１０と１１との間に形成された第３ロ
ールギヤツプ１７に挿通されるようになつてい
る。

又ロールチヨツク２ａ，３ａ、２ｂ，３ｂ間、
ロールチヨツク３ａ，４ａ、３ｂ，４ｂ間、ロー
ルチヨツク４ａ，５ａ、４ｂ，５ｂ間には夫々液
圧シリンダ１８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂ、２
０ａ，２０ｂが配設され、各ワークロール８，
９，１０，１１には所要のロールベンデイングを
掛け得るようになつている。

ロールチヨツク３ａ，３ｂには変位計２１ａ，
２１ｂが取付けられ、該変位計２１ａ，２１ｂの
検出信号を比較演算器２２へ送る得るようにし、
該比較演算器２２からの信号をリレー２３及び記
憶回路２４で構成される目標値設定回路２５の出
力と比較演算器２６で比較し得るようにし、比較
演算により得られた平行度偏差信号を平行度制御
調節器２７で処理して左右の平行度修正信号とし
て取出し、該平行度修正信号を第１ロールギヤツ
プ１５のロールバランス制御系２８ａ，２８ｂの
ベンデイング制御器２９ａ，２９ｂに加え得るよ
うにし、ベンデイング制御器２９ａ，２９ｂから
は、液圧シリンダ１８ａ，１８ｂへ流入、流出す
る圧液量を制御するサーボ弁３０ａ，３０ｂへ指
令信号を出力し得るようにし、圧力検出器３１
ａ，３１ｂで検出した液圧シリンダ１８ａ，１８
ｂ内の液圧をベンデイング制御器２９ａ，２９ｂ
へフイードバツクし得るようにする。

図中３２は第２ロールギヤツプ１６のロールバ
ランス制御系、３３は第３ロールギヤツプ１７の
ロールバランス制御系であり、運転開始時にはロ
ールバランス制御系３２では圧力制御弁３４を介
して液圧シリンダ１９ａ，１９ｂに所定の圧力の
圧液を供給してワークロール１０を所定位置に保
持し得るようになつており、ロールバランス制御
系３３では圧力制御弁３５を介して液圧シリンダ
２０ａ，２０ｂに所定の圧力の圧液を供給してワ
ークロール１１をバツクアツプロール１２に押付
け得るようになつている。又、３６は圧延機の作
業側、３７は圧延機の駆動側である。

今、圧延開始前の初期設定時に、圧延材ｓを通
さない状態で圧下スクリユー１４ａ，１４ｂを図
示してない電動モーターで駆動することにより下
降させて荷重を印加し、各ロールを接触させて左
右の荷重差が発生しないように作業側、駆動側の
油圧圧下系Ａを調整する（一般のこの操作をレベ
リングという）。

レベリングが終了したら目標値設定回路２５の
リレー２３をオンして記憶回路２４にそのときの
比較演算器２２の出力を記憶させる。これが第１
ロールギヤツプ１５の平行度制御の目標値とな
る。その後圧延材ｓを第１図に示すように通し、
圧下スクリユー１４ａ，１４ｂ及び圧下用の液圧
シリンダ１３ａ，１３ｂで荷重を掛け、第１、第
２、第３ロールギヤツプ１５，１６，１７を設定
して圧延を開始する。

圧延中は変位計２１ａ，２１ｂでワークロール
９の上下への変位量が連続的に検出され、その信
号が比較演算器２２で比較されて変位計２１ａか
らの信号と２１ｂからの信号の差が求められ、こ
れによつてワークロール９の傾きすなわち第１ロ
ールギヤツプ１５の平行度が得られる。この平行
度の信号は比較演算器２６で記憶回路２４からの
目標値と比較、演算され、その差が平行度制御調
節器２７へ入力され、平行度制御調節器２７では
ワークロール９のベンデイング圧力制御系の圧力
修正量Δpが求められ、ベンデイング制御器２９
ａ，２９ｂへ送られる。例えば第１ロールギヤツ
プ１５の作業側３６が広く駆動側３７が狭い状態
にワークロール９が傾いている場合には、ベンデ
イング制御器２９ａでは作業側ベンデイング圧力
初期設定値pwからΔpが差し引かれ、ベンデイン
グ制御器２９ｂでは駆動側ベンデイング圧力初期
設定値pwにΔpが加算され、而してベンデイング
制御器２９ａ，２９ｂからはpw−Δp、pw＋Δp
に対応した信号がサーボ弁３０ａ，３０ｂへ指令
信号として与えられる。このためサーボ弁３０
ａ，３０ｂにより液圧シリンダ１８ａ，１８ｂへ
送られる圧液量及び液圧シリンダ１８ａ，１８ｂ
から排出される圧液量が制御され、液圧シリンダ
１８ａ側では圧力がΔpだけ下降し、液圧シリン
ダ１８ｂ側では圧力がΔpだけ上昇する。ワーク
ロール９がワークロール８に対して平行になる
と、すなわち第１ロールギヤツプ１５の左右差が
なくなると、ワークロール９の平行度偏差は零に
なり、サーボ弁３０ａ，３０ｂへは指令信号は与
えられなくなる。ロールギヤツプの左右差をなく
し平行にすることにより圧延材ｓの蛇行が阻止さ
れ、形状不良が防止される。

第３図は本発明の第２実施例で、本実施例では
第１ロールギヤツプ１５及び第３ロールギヤツプ
１７で平行度制御を行うようにした例である。図
中３８ａ，３８ｂはロールチヨツク４ａ，４ｂに
取付けた変位計、３９は左右の変位計３８ａ，３
８ｂで検出した信号の差を比較演算する比較演算
器、４２はリレー４０及び記憶回路４１で構成さ
れる目標値設定回路、４３は比較演算器３９から
の信号と目標値設定回路４２からの信号の偏差を
求める比較演算器、４４は比較演算器４３からの
信号に対応してロールバランス制御系４５ａ，４
５ｂのベンデイング制御器４６ａ，４６ｂへ圧力
修正信号を出力する平行度制御調節器、４７ａ，
４７ｂはベンデイング制御器４６ａ，４６ｂから
の指令信号に応じて液圧シリンダ２０ａ，２０ｂ
へ流入、流出する圧液量を制御するサーボ弁、４
８ａ，４８ｂは圧力検出器である。

圧延時の操作順序は第１実施例の場合と全く同
じである。例えば第３ロールギヤツプ１７の作業
側が狭く駆動側が広い状態にワークロール１０が
傾いている場合は、作業側のロールギヤツプを拡
大し、駆動側のロールギヤツプを狭めるように左
右のベンデイング圧力を変更するよう制御が行わ
れる。

第４図は本発明の第３実施例で、本実施例では
第１、第２、第３ロールギヤツプ１５，１６，１
７の全ギヤツプを平行度制御するようにした例で
ある。

図中５１ａ，５１ｂはロールチヨツク３ａ，３
ｂに取付けた変位計、５２ａ，５２ｂは変位計５
１ａ，３８ａ，５１ｂ，３８ｂで検出された信号
を比較演算し得るようにした比較演算器、５３は
比較演算器５２ａ，５２ｂからの信号の偏差を求
める比較演算器、５６はリレー５４及び記憶回路
５５で構成される目標値設定回路、５７は比較演
算器５３からの信号と目標値設定回路５６からの
信号の偏差を求める比較演算器、５８は比較演算
器５７からの信号の対応して油圧圧下系Ａの圧下
制御器５９ａ，５９ｂへ圧下修正信号を出力する
平行度制御調節器、６０ａ，６０ｂは圧下制御器
５９ａ，５９ｂからの指令信号に応じて液圧シリ
ンダ１３ａ，１３ｂへ流入、流出する圧液量を制
御するサーボ弁、６１ａ，６１ｂは油圧シリンダ
１３ａ，１３ｂのラム変位量を検出する変位計、
６２ａ，６２ｂが変位計２１ａ，５１ａ、２１
ｂ，５１ｂからの信号を比較演算し比較演算器２
２へ出力する比較演算器である。

本実施例においてはワークロール９，１０が
夫々自由に上下へ移動し得るため変位計５１ａ，
３８ａ，５１ｂ，３８ｂで検出された信号は比較
演算器５２ａ，５２ｂで比較演算されてワークロ
ール９，１０の上下への変動量差が求められ、こ
の変動量差が比較演算器５３で比較演算されて第
２ロールギヤツプ１６の左右の平行度が求められ
る。この平行度の信号は比較演算器５７で記憶回
路５５からの目標値と比較演算され、その差が平
行度制御調節器５８へ出力され、平行度制御調節
器５８では第２ロールギヤツプ１６の平行度調整
のために圧下制御系Ａの位置修正量が求められ、
圧下制御器５９ａ，５９ｂを介してサーボ弁６０
ａ，６０ｂに指令信号が出力される。このためサ
ーボ弁６０ａ，６０ｂは液圧シリンダ１３ａ，１
３ｂへ流入、流出する圧液量を制御し、これによ
つて第２ロールギヤツプ１６の平行度制御が行わ
れる。例えば第２ロールギヤツプ１６の作業側が
狭く駆動側が広い状態にワークロール９が傾いて
いる場合は、液圧シリンダ１３ａのラムを下降さ
せ液圧シリンダ１３ａのラムを同量上昇させる。

第２ロールギヤツプ１６の制御中には、第１ロ
ールギヤツプ１５及び第３ロールギヤツプもその
影響を受ける。このため第１ロールギヤツプの制
御系では変位計５１ａ，２１ａ、５１ｂ，２１ｂ
の検出信号が比較演算器６２ａ，６２ｂへ送ら
れ、該比較演算器６２ａ，６２ｂで第１ロールギ
ヤツプ１５の左右各々の変動量差が求められ、こ
の変動量差が比較演算器２２で比較演算されて左
右のロールギヤツプ平行度が求められ、これを基
に第１ロールギヤツプ１５の平行制御が行われ
る。又第３ロールギヤツプ１７の制御系では、第
２実施例と全く同じに第３ロールギヤツプ１７の
平行度制御が行われる。

上記第１、第２、第３実施例中同一のものには
同一の符号が付してある。

なお、本発明の実施例においては、圧延材をワ
ークロールに巻付ける場合において説明したが、
圧延材をワークロールの前後に引出し、ワークロ
ールに巻付けることなく圧延し得るようにしても
良いこと、制御回路はハードウエアではなくコン
ピユータを使用したソフトウエアで構成しても良
いこと、平行度制御調節器は例えば単なる増幅回
路すなわち比例ゲインを使う回路或いは比例及び
微分回路、又は比例、微分及び積分回路等圧延外
乱等の種類に応じて適宜使い分けるようにするこ
ともできること、その他、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内で種々変更を加え得ること、等は勿論
である。

［発明の効果］ 本発明の多パス圧延機によれば、圧延材の蛇行
を防止して圧延の安定化を実現でき、又その結果
圧延材の蛇行による事故が防止できて稼働率が向
上し、更に高張力を掛けて蛇行を防止する場合に
ように大動力を必要としないので、省エネルギー
化に貢献でき、ロールギヤツプの左右差をなくす
ことにより圧延材の形状不良を防止できる、等
種々の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の説明図、第２図
は第１図の側面図、第３図は本発明の第２実施例
の説明図、第４図は本発明の第３実施例の説明
図、第５図及び第６図は圧延材に蛇行が生じる場
合の原理の説明図である。 図中８，９，１０，１１はワークロール、１３
ａ，１３ｂ，１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ，
２０ａ，２０ｂは液圧シリンダ、２１ａ，２１
ｂ，３８ａ，３８ｂ，５１ａ，５１ｂは変位計、
２２，２６，３９，４３，５２ａ，５２ｂ，５
３，５７，６２ａ，６２ｂは比較演算器、２５，
４２，５６は目標値設定回路、２７，４４，５８
は平行度制御調節器、２９ａ，２９ｂ，４６ａ，
４６ｂはベンデイング制御器、３０ａ，３０ｂ，
４７ａ，４７ｂ，６０ａ，６０ｂはサーボ弁、５
９ａ，５９ｂは圧下制御器を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １スタンドに支持された３本以上のワークロ
   ールを有し、圧延材を同時に２点以上で圧延する
   ようにした多パス圧延機において、隣接するワー
   クロールの作業側、駆動側の各々のロールチヨツ
   ク間に設けられた液圧シリンダと、各圧延パスの
   うちの少なくとも１つのパスの作業側、駆動側
   各々に設けられロールチヨツクの変位を直接的に
   検出する変位計と、該両変位計の出力信号の差を
   演算して前記の圧延パスにおけるロールチヨツク
   の偏差を求める目標値設定回路と、該目標値設定
   回路の出力信号に応じて隣接するワークロール間
   の作業側、駆動側の各々の液圧シリンダに付与さ
   れる流体圧を調整する制御調節器とを備えてなる
   ことを特徴とする多パス圧延機。