JPH0716874B2 - ロ−ル研削制御方法及びその装置 - Google Patents

ロ−ル研削制御方法及びその装置

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JPH0716874B2
JPH0716874B2 JP61032918A JP3291886A JPH0716874B2 JP H0716874 B2 JPH0716874 B2 JP H0716874B2 JP 61032918 A JP61032918 A JP 61032918A JP 3291886 A JP3291886 A JP 3291886A JP H0716874 B2 JPH0716874 B2 JP H0716874B2
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rolling
roll
grinding
rolling roll
speed
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楯夫 谷本
寛治 林
経孝 李木
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、金属ストリップ等を圧延する圧延機等に組み
込まれた圧延ロールの研削制御方法及びその装置に関す
る。本発明は圧延ロールのみならず、各種プロセスライ
ン、例えばストリップの酸洗、メッキ、熱処理等のライ
ン内のロールの研削制御方法及びその装置にも適用し得
るものである。
<従来の技術> 圧延機、例えばストリップの熱間圧延機においては、一
般に圧延ロールのストリップに接触する部分のみが局部
的に摩耗し、ストリップに接触しなかった部分との間に
段差が生じる。又、高温ストリップに接触するロール表
面には、多数のクラック、いわゆる肌荒れを生ずる。こ
の段差及び肌荒れを生じたままストリップを圧延すると
これらがそのままストリップに転写される。そこで通常
は、段差がストリップに転写されないように、圧延する
ストリップの幅寸法が順次小さくなるような圧延スケジ
ュールによって圧延を実施する。また肌荒れが許容値を
超えた場合には新しい圧延ロールに組替えを行ってい
る。しかし、このような方法では、圧延作業能率が阻害
されるばかりでなく、任意の圧延スケジュールによって
圧延を行うことができない等、多くの問題点があった。
そこでこの問題を解消するため、近年、圧延機に圧延ロ
ールを組み込んだままで圧延ロールを研削して上述の段
差及び肌荒れを除去し、組替えまでのロール寿命の延長
及び任意の圧延スケジュールによる圧延を実現しようと
する圧延ロールのオンライン研削方法が種々提案されて
いる。
これらの従来提案された圧延ロールの研削方法における
研削量の決定は、例えば特開昭60−124410号公報に開示
されているように、〔研削量=切込量×滞留時間〕によ
って求められている。ここで、切込量は所定の研削条件
下における単位時間当りの研削量を示し、滞留時間は圧
延ロール表面に対する研削材の接触時間、すなわち研削
を行っている時間を示す。このように、従来提案された
圧延ロールの研削方法においては、時間による研削量の
制御が行なわれていた。
<発明が解決しようとする問題点> 従来の時間による研削量の決定方法には、下記のような
欠点がある。
すなわち、研削量を決定する因子は、 1)研削材の仕様(粒度、結合度等) 2)研削速度(圧延ロールの回転速度) 3)研削材の圧延ロールへの押付力 4)研削様式(研削材の形状、駆動方式等) 5)圧延ロールの材質と潤滑油の有無 などであるが、上記のうち、1)項及び3)〜5)項の
因子は初期選択により決定可能であり、固定条件因子と
考えても問題はない。しかし、2)項の研削速度はすな
わち圧延速度であり、常にその値が変化する変動条件因
子であるので何らかの対策が必要である。
つまり、圧延速度一定、すなわち研削速度一定の条件下
で研削する場合は、上述の1)〜5)項の因子がすべて
固定条件因子となり、時間に比例して研削量が増大する
から、時間による制御を容易に行うことができる。
しかしながら、ストリップ圧延中に圧延ロールを研削す
る場合は、第4図に圧延速度の時間tによる変化の例を
示したように、圧延速度VRは一定ではなく、生産性を向
上させるために、圧延開始後その速度を通板速度VR1
らそのストリップの適合した最高圧延速度VRMAXまで増
加して所定時間圧延した後、圧延終了速度VR2まで減少
させるような速度パターンをとるのが普通である。
このような速度パターンのもとで研削量を決定する場合
は、その基本値である切込量、すなわち単位時間当りの
研削量は上述の時間パターンとともに変化する。従っ
て、所要の研削量を得るための必要滞留時間を求めるた
めには、上述速度パターンを用いて切込量を積分演算す
るとともに、滞留時間との間で収束演算を行う等、高度
な演算、制御を必要とする。なお研削速度を一定にでき
る時間、すなわちストリップを圧延していない間に研削
を実施すればこのような問題は解消するが、実際上は、
生産性向上のために研削に必要な時間をストリップを圧
延していない間に求めることは困難であり、圧延中に研
削を行うことを余儀なくされている。
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、従来のような高度の演算、制御を行う必要がな
く、かつストリップ圧延中でも所望の精度で研削がで
き、しかも多額の設備費を要しない圧延ロールの研削制
御方法並びにその装置を提供しようとするものである。
<問題点を解決するための手段> 上述の問題点を解決するため、本発明によるロール研削
制御方法は、圧延ロールにより連続的に増減速しながら
走行するストリップの処理に適用されるロール研削制御
方法において、前記圧延ロールの周速を測定する工程
と、測定した圧延ロール周速に応じて圧延ロールに対す
る研削材の押付力を変化させることにより、圧延ロール
一回転当りの研削量を一定の値に制御して研削を行う工
程と、研削開始時からの圧延ロール転動数を測定する工
程と、測定した圧延ロール転動数と予め設定された、所
定の総研削量を得るために必要な圧延ロール転動数とを
比較し、一致した時点で研削を終了させる工程と、から
なることを特徴とする。
また、本発明によるロール研削制御装置は、圧延ロール
により連続的に増減速しながら走行するストリップの処
理に適用されるロール研削制御装置において、前記圧延
ロールに対する研削材の押付力を検出する押付力検出機
構と、圧延ロールの回転数を検出する回転数検出機構
と、圧延ロールの直径と検出した圧延ロール回転数から
圧延ロールの周速を演算する速度演算機構と、研削開始
時からの圧延ロール転動数を測定し、この圧延ロール転
動数の測定値と予め設定された、所定の総研削量を得る
ために必要な圧延ロール転動数を比較し、一致した時点
で信号を出力する転動数検出積算機構と、研削材の押付
力と圧延ロール周速と圧延ロール1回転当りの研削量と
の関係から前記押付力検出機構の押付力の検出値及び前
記速度演算機構の圧延ロール周速の演算値に基づき、圧
延ロール一回転当りの研削量を一定の値とするように前
記研削材の押付力を制御するとともに、前記転動数検出
積算機構からの圧延ロール転動数の測定値と必要圧延ロ
ール転動数との一致を示す前記信号によって研削材の押
付けを解除する圧力制御機構と、を具備することを特徴
とするものである。
<作用> 上記のように構成した本発明においては、研削中のロー
ルの周速、すなわち例えば圧延速度を検出、演算し、こ
の演算値に基づいて圧力制御機構によりロールに対する
研削材の押付力を制御し、ロール一回転当りの研削量が
一定となるようにして研削を行う。転動数検出積算機構
は研削開始後のロール転動数の積算値が必要ロール転動
数に一致したとき圧力制御機構に信号を与え、圧力制御
機構は研削材の押付けを解除し、研削を終了する。
<実 施 例> 以下、図面に示した実施例に基づき、本発明の構成を詳
細に説明する。
第1図は、研削材としてカップ型の砥石を使用し、これ
を圧延ロール周面に押し付けて研削を行う圧延ロール研
削装置に本発明を適用した実施例を示す。
図において、カップ型砥石1が圧延ロール2の表面に押
し付けられて研削が行われる。カップ型砥石1は軸受3
を介して砥石支持箱4に回転自在に装着されており、砥
石支持箱4は油圧シリンダ5により矢印A方向に移動さ
せられ、砥石1は圧延ロール2に押し付けられる。油圧
シリンダ5は給油管6,7からの圧力油の給排により作動
し、砥石1の圧延ロール2への押付力は給油管7に取り
付けられた圧力検出機構8により検出され、その値は圧
力制御機構9により任意の値に制御される。砥石1はそ
の回転軸が圧延ロールの軸法線に対して角度αだけ傾け
て配置され、図示しない移動装置により矢印Bで示す圧
延ロール2軸方向に鎖線で示した砥石1′の位置まで、
移動量LPだけ移動させられる。
圧延ロール2は、軸受10を介して図示しない圧延機ハウ
ジングに装着されており、回転駆動装置11によって回転
駆動され、圧延ロール2の回転数NRが回転数検出機構12
で検出され、速度演算機構13で圧延ロール2の周速VR
すなわち圧延速度が次式により演算処理される。
VR=π・DR・NR ここで、DRは圧延ロール2の平均直径、NRは回転数であ
る。更に、圧延ロール2の転動数検出積算機構14によ
り、圧延ロール2が一回転したことが検出されるととも
にその転動数が積算される。なお、ロール転動数とは或
る工程におけるロールの累積回転数である。即ち、転動
数検出積算機構14は、圧延ロール2の回転をその1回転
づつ検出し、検出毎に回数を積算することにより、研削
開始時からのロール転動数を求める。
このような装置構成において、圧延ロールの研削装置は
下記のように制御され、研削が実施される。
図示しない移動装置により、砥石1が矢印Bの方向に移
動量LPの範囲で往復移動する。この移動は研削中も続行
される。次いで、給油管7に圧力油が送られ、油圧シリ
ンダ5が作動して砥石1が圧延ロール2に押し付けら
れ、研削が開始される。この研削開始は圧力検出機構8
により検出され、この検出信号により圧延ロール2の転
動数検出積算機構13が作動を開始する。圧延ロール2の
転動数の検出、積算値が予め求めた所定量だけ研削する
のに必要な圧延ロール2の必要転動数Naと一致するまで
研削が続行され、その必要転動数Naに一致した時点で転
動数検出積算機構13からの信号により圧力制御機構9が
油圧シリンダ5を押し付け時と逆方向に作動させ、押付
けを解除して研削を終了する。
圧延ロール2の必要転動数Naは下記式により求められ
る。
ここで、WG:砥石1の有効研削幅(mm) Ga:所望の研削量(mm) Gg:圧延ロール一回転当りの研削量(mm) k:係数 第2図に、第1図に示した研削装置を用いた研削実験か
ら得られた圧延ロール一回転当りの研削量Ggと圧延速度
(研削時の圧延ロールの周速)VRとの関係を示す。実験
は、砥石1の押付力Fgを一定とした時の砥石(a)、砥
石(b)について実施した。砥石(a)は結合度の軟ら
かい砥石であり、砥石(b)は結合度の硬い砥石であ
る。砥石(a)では、圧延速度VRが大きくなる程、圧延
ロール一回転当りの研削量Ggは僅か減少する傾向は見ら
れるが、通常の1400m/minまでの圧延速度範囲では、ほ
ぼ一定の値を示すことが判明した。一方、砥石(b)の
場合は、圧延速度VRが大きくなる程、圧延ロール一回転
当りの研削量Ggが著しく減少することが見られた。この
結果は、各種の結合度の砥石を用いた研削実験でも、
又、押付力Fgを変えた研削実験でも、その傾向は変らな
いことが判明した。
以上のことから、結合度の軟らかい砥石(a)を使用す
れば、圧延速度VRに関係なくロール一回転当りの研削量
Ggがほぼ一定であり、圧延ロール2の転動数の検出、積
算値で所望の研削量だけ研削するように制御できること
がわかる。
一方、結合度が硬い砥石(b)の場合は、種々の実験デ
ータを整理した結果、圧延ロール一回転当りの研削量Gg
をほぼ一定にするときの圧延速度VRに対する砥石(b)
の押付力Fgの関係が第3図のようになることが判明し
た。すなわち、圧延速度VRの増減につれて押付力Fgを増
減すれば、圧延ロール一回転当りの研削量Ggを一定に保
つことができることがわかる。
以上の事実から、結合度が硬い砥石(b)を使用する場
合は、第1図に示した装置において、研削中の圧延速度
VRを回転数検出機構12で検出して速度演算機構14で演算
し、この演算値に基づき油圧シリンダ5への供給油圧を
圧力制御機構9で増減して砥石(b)の押付力Fgを制御
すれば、圧延ロール一回転当りの研削量Ggが一定の研削
条件で研削を行うことができ、圧延ロール2の転動数の
検出、積算値で所望の研削値だけ研削するように制御す
ることができることが明らかである。
以上の説明からも明らかなように、本発明によるロール
研削制御方法と装置は、第1図に示したような圧延ロー
ルの研削装置にのみ適用されるものではなく、他の様式
の圧延ロール研削装置、例えば砥石の形状が円筒型又は
棒状のもの、或いは布状の研削材を使用するものでも、
又、研削材の駆動の有無に拘らず、広く適用できるもの
である。又、研削材の硬さについては、速度演算機構に
所要の係数を入力することにより、どのような研削材を
も使用することができる。
一方、研削材を圧延ロールに押し付ける手段及び各種の
検出、演算手段等には公知の方法、手段が適用できるも
のであり、特殊なものを必要とするものではない。
なお本発明は、圧延ロールの研削装置だけでなく、各種
ストリップの処理ライン、例えばストリップの酸洗ライ
ン、メッキライン、熱処理ライン内のロール表面研削装
置等に適用できるものである。
<発明の効果> 以上具体的に説明したように、本発明によれば、高度の
演算処理、制御を必要としないで、ロールの転動数の検
出、積算値で所望の研削量の制御ができ、かつ、オンラ
インでも容易に精度よく研削を行うことが可能である。
従って、特に、圧延機内に組み込んだままの圧延ロール
の研削に適用して実用上極めて有効なロールの研削制御
方法と装置を提供し得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した圧延ロール研削装置の一実施
例の構成図、第2図は圧延速度VRと圧延ロール一回転当
りの研削量Ggとの関係に及ぼす砥石結合度の影響を示す
図、第3図は圧延ロール一回転当りの研削量Ggを一定に
するときの圧延速度VRと砥石押付力Fgとの関係を示す
図、第4図は圧延速度VRの時間変化のパターン例を示す
図である。 図面中、 1は研削材、 2は圧延ロール、 5は油圧シリンダ、 8は圧力検出機構、 9は圧力制御機構、 12は回転数検出機構、 13は速度演算機構、 14は転動数検出積算機構である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C25D 7/06 M

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧延ロールにより連続的に増減速しながら
    走行するストリップの処理に適用されるロール研削制御
    方法において、 前記圧延ロールの周速を測定する工程と、 測定した圧延ロール周速に応じて圧延ロールに対する研
    削材の押付力を変化させることにより、圧延ロール一回
    転当りの研削量を一定の値に制御して研削を行う工程
    と、 研削開始時からの圧延ロール転動数を測定する工程と、 測定した圧延ロール転動数と予め設定された、所定の総
    研削量を得るために必要な圧延ロール転動数とを比較
    し、一致した時点で研削を終了させる工程と、 からなることを特徴とするロール研削制御方法。
  2. 【請求項2】圧延ロールにより連続的に増減速しながら
    走行するストリップの処理に適用されるロール研削制御
    装置において、 前記圧延ロールに対する研削材の押付力を検出する押付
    力検出機構と、 圧延ロールの回転数を検出する回転数検出機構と、 圧延ロールの直径と検出した圧延ロール回転数から圧延
    ロールの周速を演算する速度演算機構と、 研削開始時からの圧延ロール転動数を測定し、この圧延
    ロール転動数の測定値と予め設定された、所定の総研削
    量を得るために必要な圧延ロール転動数を比較し、一致
    した時点で信号を出力する転動数検出積算機構と、 研削材の押付力と圧延ロール周速と圧延ロール1回転当
    りの研削量との関係から前記押付力検出機構の押付力の
    検出値及び前記速度演算機構の圧延ロール周速の演算値
    に基づき、圧延ロール一回転当りの研削量を一定の値と
    するように前記研削材の押付力を制御するとともに、前
    記転動数検出積算機構からの圧延ロール転動数の測定値
    と必要圧延ロール転動数との一致を示す前記信号によっ
    て研削材の押付けを解除する圧力制御機構と、を具備す
    ることを特徴とするロール研削制御装置。
JP61032918A 1986-02-19 1986-02-19 ロ−ル研削制御方法及びその装置 Expired - Lifetime JPH0716874B2 (ja)

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