JPH0663622A - 圧延材の平面曲がり防止方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水平圧延機と竪型圧延機を備えた圧延機列に
より厚み方向と幅方向の圧延を行うに際し、圧延材の平
面曲がりであるキャンバを防止する。 【構成】 水平圧延機１の下流側で圧延材３の幅方向の
曲がり量とその方向をキャンバ計１１により検出し、そ
れに基づき、水平圧延機の作業ロールａ、ｂの左右両端
部のギャップを調節するとともに、竪型圧延機２のオフ
セット量を調節する。あるいは、竪型圧延機のオフセッ
ト量を調節することに代えて竪ロールｃ、ｄを幅方向に
シフトする量を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水平圧延機と竪型圧延
機より成る圧延機列を用いて、竪型圧延機により幅方向
の圧延を行うとともに水平圧延機により厚さ方向の圧延
を行うに際し、圧延材に生じる平面曲がり（キャンバ）
を防止する圧延方法とその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の圧延を行うための圧延機列は、
例えば熱間圧延設備の粗圧延機に見られるもので、その
概要を図８および図９に示す。図８は平面図、図９は側
面図であって、符号１は上下一対の作業ロールａ、ｂを
備えた水平圧延機、２はその水平圧延機１の圧延方向上
流側（図において左側）に設けられた竪型圧延機であ
り、圧延材３を竪ロールｃ、ｄにより幅方向に圧延した
後、水平ロールａ、ｂにより厚さ方向に圧延するように
している。各ロールｂ、ｃ、ｄは、それぞれ圧下装置で
あるシリンダ４，５により圧下力が調節できるようにさ
れている。

【０００３】また、圧延方向を逆にしていわゆるリバー
ス圧延を行うために、図中に鎖線で示す如く水平圧延機
１を挟んで対称的に別の竪型圧延機６を備えておく例も
ある。この場合、順方向の圧延の際には竪型圧延機２に
より幅方向圧延を行って竪型圧延機６の竪ロールｅ、ｆ
は退避させておき、逆方向の圧延の際には竪型圧延機６
により幅方向圧延を行って竪型圧延機２の竪ロールｃ、
ｄは退避させておくようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な圧延機列により圧延を行う場合、竪型圧延機に起因す
るもの、水平圧延機に起因するもの、あるいは両者が複
雑に絡み合った種々の原因により、圧延材３に図１０に
示すようなキャンバといわれる平面曲がりが生じること
があった。図１０は圧延材を上から見たもので、Ｗは板
幅、Ｌは圧延材長さ、δはキャンバ量を示している。図
１０のような場合、例えば全長Ｌの材料にδのキャンバ
があるという。以上のようなキャンバが発生すると、圧
延材３のサイドをトリミングして矩形の板としなければ
ならず歩留りが低下する。また、曲った圧延材が下流側
の圧延機で圧延される際に蛇行したりして、操業が不安
定になるなどの問題を引き起こしていた。このため、キ
ャンバを防止し得る有効な手段の提供が要望されてい
た。

【０００５】これに対して、例えば竪型圧延機と水平圧
延機とを組み合わせた圧延機列において、水平圧延機出
側の竪ロールを幅方向にシフトして圧延することによ
り、圧延材の曲がりを防止する圧延方法が特開昭５７ー
３９０１８号で提案されている。また、本発明者の一人
により、水平圧延機入側に配置された竪型圧延機の竪ロ
ールを圧延方向でオフセットすることにより、蛇行およ
びキャンバを防止する竪型圧延機も特公昭６４ー４８４
５号で提案されている。しかし、両者とも蛇行およびキ
ャンバを防止するアクチュエータが竪型圧延機のみで、
その制御範囲が狭いこと、さらに応答性の面からも制御
能力に制約があった。

【０００６】本発明はこれらの点に鑑み、なされたもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１および２の発明
のキャンバの防止方法およびその装置は、水平圧延機
と、その水平圧延機の圧延方向上流側に配置された竪型
圧延機とを用いて、圧延材を前記竪型圧延機によって幅
方向に圧延してから前記水平圧延機により厚さ方向に圧
延するに際し、前記水平圧延機の圧延方向下流側におい
て圧延材の幅方向の曲がり量を検出し、その検出結果に
基づいて、前記水平圧延機の作業ロールの左右両端部の
ギャップを調節するとともに、前記竪型圧延機の一対の
竪ロールの少なくともいずれか一方を圧延方向にずらす
ことによってそれら竪ロールのオフセット量を調節する
ことを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項３および４の発明のキャンバ
の防止方法およびその装置は、竪ロールのオフセット量
を調節することに代えて、竪ロールの双方をそれらの相
互間隔を一定に維持したままで圧延材の幅方向にずらす
ことによりそれら竪ロールのサイドシフト量を調節する
ことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明のキャンバの防止方法およびその装置に
おいては、水平圧延機の下流側で圧延材の曲がり量を検
出し、その曲がり量の程度と方向に応じて、水平圧延機
の作業ロールの左右両端部のギャップと竪型圧延機の竪
ロールのオフセット量もしくは竪ロールのサイドシフト
量を調節し、それによって圧延材のキャンバを防止す
る。すなわち、水平圧延機の作業ロールの左右両端部の
ギャップに差をつけて一方のギャップを他方のギャップ
より小さくすると、ギャップを小さくした側がギャップ
を大きくした側より大きく伸びることになるので、圧延
材はギャップを大きくした側に曲ろうとする。また、竪
型圧延機の竪ロールをオフセットすると圧延材に曲げモ
ーメントが作用し、さらに、竪ロールを圧延材の幅方向
にサイドシフトすると、同様に圧延材に曲げモーメント
が作用する。そこで、曲がりが生じた場合には、曲がり
量とその方向に応じて水平圧延機の作業ロールの左右の
ギャップと竪ロールのオフセット量、もしくは、水平圧
延機の作業ロールの左右のギャップと竪ロールのサイド
シフト量とを同時に調節することで、キャンバを防止し
得る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１から図３までが第１実施例の説明図である。
図１は本第１実施例の圧延方法を実施するための圧延機
列の概要を示す平面図、図２は側面図であって、この圧
延機列は、上述した従来のものと同様に、圧延材３に対
して厚み方向の圧延を行うための一対の作業ロールａ、
ｂを備えた水平圧延機１と、その圧延方向上流側に設け
られて幅方向の圧延を行うための一対の竪ロールｃ、ｄ
を備えた竪型圧延機２より構成されている。水平圧延機
１では、作業ロールｂの左右にそれぞれ圧下装置である
シリンダ４が設けられ、作業ロールａ、ｂの左右両端部
のギャップが調節可能となっている。すなわち、一方側
のギャップと他方側のギャップとを均等にできることは
勿論のこと、それらに差をもたせることも可能になって
いる。

【００１１】また、竪型圧延機２では左右一対の竪ロー
ルｃ、ｄは圧下装置であるシリンダ５，５により圧下力
を調節できるのみならず、オフセットシリンダ１０によ
り圧延方向にそれぞれ移動可能とされていて、それら竪
ロールｃ、ｄのオフセット量すなわち双方の竪ロール
２，２の圧延方向のずれ量が調節できるようになってい
る。

【００１２】さらに、符号１１は圧延材３の曲がり量を
検出するために水平圧延機１の下流側に設けられたセン
サ（キャンバ計）である。このセンサ１１の検出信号は
制御装置１２に入力され、制御装置１２は、センサ１１
の検出結果に基づいて上記のシリンダ４，４、およびオ
フセットシリンダ１０，１０に対して制御信号を出力
し、作業ロールａ、ｂの左右のギャップと竪ロールｃ、
ｄのオフセット量を調節するように構成されている。

【００１３】上記構成の圧延機列により圧延を行うに
は、水平圧延機１の下流側においてセンサ１１により圧
延材３の曲がりを検出しつつ圧延を行い、曲がりを検出
した際にはその曲がり量と曲がりの方向に基づいて水平
圧延機１の作業ロールｂの各シリンダ４，４と竪ロール
ｃ、ｄの各オフセットシリンダ１０，１０を制御するこ
とによって、水平圧延機１の作業ロールａ、ｂの左右両
端部のギャップと竪型圧延機２の竪ロールｃ、ｄのオフ
セット量を調節し、それによって圧延材３のキャンバを
防止する。

【００１４】すなわち、水平圧延機１の作業ロールａ、
ｂの左右両端部のギャップに差をつけて一方のギャップ
を他方のギャップより小さくすると、ギャップを小さく
した側がギャップを大きくした側より大きく伸びること
になるので、圧延材３はギャップを大きくした側に曲ろ
うとし、これによって曲がりを矯正し得る。また、竪型
圧延機２の竪ロールｃ、ｄをオフセットすると圧延材３
には曲げモーメントが作用するので、そのモーメントに
よっても圧延材３の蛇行を矯正し得る。

【００１５】たとえば、図３に示すように圧延材３が水
平圧延機１の出側で圧延方向に対して右側に曲がった場
合、センサ１１でその曲がり量と曲がりの方向が検出さ
れ、その信号は制御装置１２に送られる。制御装置１２
では曲がり量と曲がりの方向に応じて、水平圧延機１の
作業ロールａ、ｂの左右のロールギャップの変更量と竪
型圧延機２の竪ロールｃ、ｄのオフセット変更量が両者
の干渉も考慮して演算される。制御装置１２で演算され
た結果をもとに、水平圧延機１の作業ロールａ、ｂが作
るロールギャップの右端側のギャップが左端側のギャッ
プより小さくなるように各シリンダ４、４が制御され、
これにより圧延材３の右側縁部が左側縁部より薄くなる
ように圧延されて大きく伸びることになり、それによっ
て曲がりが矯正される。

【００１６】また、それと同時に、左側の竪ロールｃを
右側の竪ロールｄより前方となるようにそれら竪ロール
ｃ、ｄがオフセットされる。これにより、圧延材３には
時計回りの曲げモーメントが作用し、その結果、水平圧
延機１入り側の圧延材３には図示したような張力分布が
板幅方向に発生する。これが水平圧延機１の左右のレベ
リングにフィードバックされ、これによってもキャンバ
が矯正される。具体的には、水平圧延機１の入側の圧延
材３に図示したような張力分布が生じると、圧延材３の
進行方向右側では圧延材に引張力が、左側には圧縮力が
働くため、水平圧延機１の左右のロールギャップは右側
の方が左側よりも狭くなろうとする。これにより、先の
水平圧延機１のロールギャップを調節するのと同様にキ
ャンバを矯正することができる。このように、水平圧延
機１の作業ロールａ、ｂの左右のギャップと竪型圧延機
２の竪ロールｃ、ｄのオフセット量とを最適に設定する
ことにより、圧延材３のキャンバの発生を防止できる。
また、両者の変更量は、圧延材３の材質、圧延条件など
を考慮して、適応的に設定演算される。

【００１７】以上で第１実施例を説明したが、次に図４
から図６までを参照して第２実施例を説明する。上記第
１実施例においては、水平圧延機１の作業ロールａ、ｂ
の左右のギャップの調節と竪型圧延機２の竪ロールｃ、
ｄのオフセット量を調節することでキャンバを解消させ
るようにしていたが、本第２実施例では、竪ロールｃ、
ｄのオフセットに代えてサイドシフトすることでキャン
バを解消させるようにしている。

【００１８】すなわち、センサ１１がキャンバを検出す
ると、制御装置１２は各シリンダ４，４を制御して水平
圧延機１の作業ロールａ、ｂの左右のギャップを調節す
るとともに、竪型圧延機２の竪ロールｃ、ｄの圧下装置
であるシリンダ５，５を制御して双方の竪ロールｃ、ｄ
をそれらの相互間隔を一定に維持したままで圧延材３の
幅方向にずらすようにしている。これにより、たとえば
図６に示すように圧延材３が水平圧延機１の出側で圧延
方向に対して右側に曲がった場合には、第１実施例の場
合と同様に水平圧延機１の作業ロールａ、ｂの右端側の
ギャップが左端側のギャップより小さくなるように各シ
リンダ４，４が制御されるとともに、竪型圧延機２の竪
ロールｃ、ｄが鎖線で示すように圧延方向に対して左側
に移動（サイドシフト）させられ、これによって図６に
示したような張力分布が水平圧延機１の入側で圧延材３
の幅方向に発生し、第１実施例で説明した理由によりキ
ャンバが防止されるのである。

【００１９】なお、竪ロールｃ、ｄのオフセットとサイ
ドシフトとを同時に行うようにしても良い。また、圧延
材３が幅方向にずれることを防止するために、たとえば
図７に示すように、シリンダ２０により駆動されるサイ
ドガイド２１を上記の各圧延機に付設しても良い。さら
に、本発明方法をリバース圧延を行う圧延機により実施
する場合には、水平圧延機１の両側に同様の竪型圧延機
２とセンサ１１とを対称的に設けておき、圧延方向に応
じてそれらのいずれか一方を選択的に用いれば良い。

【００２０】さらに、水平圧延機は１対の作業ロールを
持つ２重式の例を示したが、作業ロールを支持する控え
ロールを持つ４重式圧延機でも良いこと、竪ロールを水
平圧延機のハウジング内に組み込んで１台の圧延機とし
ても良いことなど、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種
々の変更を加え得ることは勿論である。また、水平圧延
機、竪型圧延機ともに、圧下装置はシリンダを用いる流
体駆動の例を示したが、電動モータでスクリュを動かす
電動式、あるいは両者を組み合わせたタイプでも良いこ
とは言うまでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上で説明したように、請求項１および
２の発明のキャンバの防止方法およびその装置は、水平
圧延機の下流側でキャンバを検出し、そのキャンバの程
度と方向に応じて水平圧延機の作業ロール左右両端部の
ギャップと竪型圧延機の竪ロールのオフセット量を調節
するようにし、また、請求項３および４の発明のキャン
バの防止方法およびその装置は、竪ロールのオフセット
量を調節することに代えてサイドシフト量を調節するよ
うにしたので、いずれも、圧延材のキャンバを有効に防
止することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例であるキャンバの防止方法
およびその装置の概要を示す平面図である。

【図２】同側面図である。

【図３】同方法によりキャンバを矯正している状態を示
す平面図である。

【図４】本発明の第２実施例であるキャンバの防止方法
およびその装置の概要を示す平面図である。

【図５】同側面図である。

【図６】同方法によりキャンバを矯正している状態を示
す平面図である。

【図７】本発明のキャンバの防止方法およびその装置の
他の例を示す平面図である。

【図８】従来の圧延機列の概略構成を示す平面図であ
る。

【図９】同圧延機列の側面図である。

【図１０】圧延材に生じるキャンバの説明図である。

【符号の説明】

１ 水平圧延機 ２ 竪型圧延機 ３ 圧延材 ４，５ シリンダ（圧下装置） １０ オフセットシリンダ １１ センサ（キャンバ計） １２ 制御装置 ａ、ｂ 作業ロール ｃ、ｄ、ｅ、ｆ 竪ロール δ 曲がり量（キャンバ量）。

フロントページの続き (72)発明者 桑野 博明 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (72)発明者 岡田 克巳 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (72)発明者 藤津 武 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目 川崎製鉄 株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 侍留 誠 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目 川崎製鉄 株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 井口 貴朗 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平圧延機と、その水平圧延機の圧延方
   向上流側に配置された左右一対の竪ロールを備えた竪型
   圧延機とを用いて、圧延材を前記竪型圧延機によって幅
   方向に圧延してから前記水平圧延機により厚さ方向に圧
   延するに際し、前記水平圧延機の圧延方向下流側におい
   て圧延材の幅方向の曲がり量を検出し、その検出結果に
   基づいて、前記水平圧延機の作業ロール左右両端部のギ
   ャップを調節するとともに、前記竪型圧延機の一対の竪
   ロールの少なくともいずれか一方を圧延方向にずらすこ
   とによってそれら竪ロールのオフセット量を調節するこ
   とを特徴とする圧延材の平面曲がり防止方法。
2. 【請求項２】 作業ロールのロールギャップを調節する
   圧下装置を備えた水平圧延機と、その水平圧延機の圧延
   方向上流側に設けられ、左右の竪ロールを圧延方向にオ
   フセットする装置を備えた竪型圧延機と、水平圧延機の
   出側に圧延材の曲がり量と方向を検出するキャンバ計と
   を設け、該キャンバ計の信号を基に、圧延材の曲がり量
   を矯正するために必要な水平圧延機の作業ロール間の左
   右のギャップの変更量と竪ロールのオフセット量を演算
   し、その演算結果に基づいて前記水平圧延機の圧下装置
   と前記竪型圧延機の竪ロールオフセット装置とに指令を
   送る制御装置とを備えたことを特徴とする圧延材の平面
   曲がり防止装置。
3. 【請求項３】 水平圧延機と、その水平圧延機の圧延方
   向上流側に配置された左右一対の竪ロールを備えた竪型
   圧延機とを用いて、圧延材を前記竪型圧延機によって幅
   方向に圧延してから前記水平圧延機により厚さ方向に圧
   延するに際し、前記水平圧延機の圧延方向下流側におい
   て圧延材の幅方向の曲がり量を検出し、その検出結果に
   基づいて、前記水平圧延機の作業ロール左右両端部のギ
   ャップを調節するとともに、前記竪型圧延機の一対の竪
   ロールの双方をそれらの相互間隔を一定に維持したまま
   で圧延材の幅方向にずらすことによりそれら竪ロールの
   サイドシフト量を調節することを特徴とする圧延材の平
   面曲がり防止方法。
4. 【請求項４】 作業ロールのロールギャップを調節する
   圧下装置を備えた水平圧延機と、その水平圧延機の圧延
   方向上流側に設けられ、左右の竪ロールの間隔を調節す
   る圧下装置を備えた竪型圧延機と、水平圧延機の出側に
   圧延材の曲がり量と方向を検出するキャンバ計とを設
   け、該キャンバ計の信号を基に、圧延材の曲がり量を矯
   正するために必要な水平圧延機の作業ロール間の左右の
   ギャップの変更量と竪ロールの板幅方向へのシフト量を
   演算し、その演算結果に基づいて前記水平圧延機の圧下
   装置と前記竪型圧延機の圧下装置とに指令を送る制御装
   置とを備えたことを特徴とする圧延材の平面曲がり防止
   装置。