JPH0833919A - 金属ストリップのプラニッシング方法および設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２つのプラニッシング装置31、31' を備えた
少なくとも１つのベンディング装置30で構成されるプラ
ニッシャ3 と、２列のローラ列51、51' を有するマルチ
ローラレベリング装置5 と、プラニッシング装置31、3
1' およびマルチローラレベリング装置5 のローラ列の
重なり度合いを調節する手段と、金属ストリップに所定
の伸びを与える上流側と下流側に配置された２つの張力
ブロック2 とを含む金属ストリップ11を張力下にプラニ
ッシングする方法。 【構成】 プラニッシャ3 による平坦度欠陥は走行速度
とプラニッシング装置の重なり度合いとを調節して修正
し、プラニッシャ3 を通ったことに起因する縦方向キャ
ンバー欠陥はマルチローラレベリング装置5 の入口側と
出口側との間でローラの重なり度合いを除々に小さくし
て修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は薄い金属ストリップを張
力下でプラニッシング(planishing)する方法および設備
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】硬くて薄い鋼板、特に容器の製造に用い
られる錫メッキ鉄板は、長尺の金属ストリップに圧延さ
れた後、用法に応じた処理、分割および成形される。一
般に、薄い金属ストリップは所望の用途に対応した標準
仕様を満足する所定の特性、例えば優れた平坦性、プレ
ス特性、表面特性および機械特性を有していなければな
らない。

【０００３】これらの特性を達成するために、金属スト
リップは所定数の加工段、特にプラニッシング工程を通
る。大抵の場合、プラニッシング工程ではストレッチャ
・ロールレベラーによって所定の伸びが与えられる。一
般に、プラニッシング機械は１台または２台のベンディ
ング装置で構成される。各ベンディング装置では上下方
向に重なった一対の直径の小さいロールが金属ストリッ
プの両側にそれぞれ配置され、２本のロール間に金属ス
トリップが通る逆ベンディング力を与えるエルボー型通
路が形成される。

【０００４】また、金属ストリップにはプラニッシング
機械の両側に配置された２つの張力ブロック間で張力が
加えられる。各張力ブロックは互いに重なった複数のロ
ールで構成され、金属ストリップが各ローラ上を通って
進む。２つの張力ブロックの各ロール群は、下流側の張
力ブロックでの金属ストリップの走行速度の方が上流側
の張力ブロックでの金属ストリップの走行速度よりわず
かに大きくなるように互いにわずかに異なる速度で回転
駆動される。その結果、金属ストリップに永久伸びが与
えられる。この永久伸びの値は上流側と下流側との間の
走行速度の差で決まる。

【０００５】プラニッシング機械では、上記張力が加わ
った状態で、直径の小さいロール上で金属ストリップに
少なくとも２回のベンディング力が加えられる。各ベン
ディング時に金属ストリップの外側の引っ張られた部分
は、引張応力が弾性限度より小さい場合でも、塑性変形
領域にあるということは知られている。従って、金属ス
トリップに過剰な応力を加えなくても、２つの張力ブロ
ック間で、最も長い繊維の長さを越えるだけの十分な伸
びを生じさせることができ、全ての縦方向繊維の長さを
同じにして金属ストリップをプラニンシングすることが
できる。

【０００６】曲率半径が小さくなり、引張り応力が大き
くなるほど、材料の永久伸び値は大きくなるが、引張り
応力は弾性限度より常に小さい値である。従って、上記
作業によって平滑な金属ストリップが得られるが、金属
ストリップ内部に内部応力が生じる。この内部応力はバ
ランスして消えるが、その結果、金属ストリップの輪郭
形状が変形する。この変形は通常横方向のキャンバー
（反り）となり、多くの場合には縦方向のキャンバーよ
なる。

【０００７】横方向キャンバーはプラニッシャの下流側
に配置した横方向アンチキャンバー装置（反り修正装
置）によって比較的簡単に修正できる。この横方向アン
チキャンバー装置は直径が大きい２つのロールと組み合
わされたロールで構成され、このロールはプラニッシャ
の最後のロールと接触する側とは反対側で金属ストリッ
プと接触する。

【０００８】縦方向キャンバー欠陥も縦方向キャンバー
修正ロールで補正することはできるが、極めて薄くて硬
い金属ストリップの場合には使用する装置の感度が極め
て高くなるため修正が難しい。すなわち、極めて薄い金
属ストリップの場合には、キャンバー欠陥が移動し易
く、機械を調節しただけで変動してしまう。

【０００９】いずれにせよ、縦方向キャンバーが残る
と、それ以降の処理装置へ金属ストリップを導入するこ
とが困難になり、金属ストリップを最終製品の寸法に合
わせて狭いバンドに切断した時に変形する原因になる。
機械の設定は手動で調節することはできるが、金属スト
リップの巻取り速度が高いと検出可能な欠陥の修正しか
できず、しかも、修正の時間的遅れは避けられない。そ
の上、別のコイルが供給され始めた時には再度調節し直
さなければならない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はプラニ
ッシングによって生じた欠陥、特に縦方向キャンバー欠
陥を満足できる方法で修正する方法を提供することにあ
る。本発明方法は優れた運転の柔軟性を有し、最初に選
択した後は、金属ストリップの特性に必要であれば供給
中でも即座にその設定を合せることかできる。本発明で
得られる製品は一般に縦方向キャンバー欠陥が小さく、
比較的均質であり、より満足できる結果が得られない場
合でも縦方向キャンバー欠陥が同じ方向に維持される。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、高さ方向に互
いにズレた２つのプラニッシング装置を有する少なくと
も１つのベンディング装置からなるプラニッシャと、プ
ラニッシング装置のローラの重なり度合い(imbricatio
n) を調節する手段と、縦方向および高さ方向に互いに
ズレた平行な各ローラ列を支持し、金属ストリップを逆
ベンディングさせる波形供給路が形成されるように２つ
のローラ列を互いに重なり合わせる上側および下側の２
つのシャーシを有するマルチローラレベリング装置と、
このマルチローラレベリング装置のローラ列の重なり度
合いを調節する手段と、金属ストリップに張力を加えて
金属ストリップに伸びを起こさせる金属ストリップの供
給路の上流側および下流側に配置され２つの張力ブロッ
クとを有し、張力ブロックを通る際の走行速度を調節し
て伸びを決めるようになっている薄い金属ストリップを
張力下にプラニッシングする方法において、 1) 走行速度とプラニッシング装置の重なり度合いとを
調節することによってプラニッシャで平坦度の欠陥を修
正して、金属ストリップがプラニッシャを出た時にはプ
ラニッシングの上記伸びが実質的に得られるようにし、 2) 一方のローラ列を他方のローラ列に対して揺動させ
ることによってマルチローラレベリング装置の入口側と
出口側との間でローラの重なり度合いを除々に小さくし
て逆ベンディング作用を徐々に小さくして応力を弛るめ
て、プラニッシャを通ったことによって生じた少なくと
も縦方向のキャンバー欠陥をマルチローラレベリング装
置で修正し、 3) プラニッシャで張力および圧延力を加えて得られた
伸びを実質的に増加させずにキャンバー欠陥を修正する
ようにマルチローラレベリング装置の入口側と出口側で
のロール中心−中心間距離を調節する、 ことを特徴とする方法を提供する。

【００１２】

【作用】横方向キャンバーの修正はマルチローラレベリ
ング装置で縦方向キャンバーの修正と同時に実施でき
る。あるいは、プラニッシャとマルチローラレベリング
装置との間に配置した横方向アンチキャンバー装置によ
って横方向の反りの少なくとも一部を修正してマルチロ
ーラレベリング装置に入る前に横方向の反りを少なくと
も部分的に修正することもできる。

【００１３】本発明の別の好ましい実施例では、平坦度
補正に必要な伸びがプラニッシャで生じさせるように、
金属ストリップの寸法および構造的特性に応じてプラニ
ッシング装置を調節する。金属ストリップに加える張力
は金属の弾性限度の約60％以下に維持し、マルチローラ
レベリング装置で与えられる追加の伸びが0.2 ％を越え
ないように張力を制限しながら、マルチローラレベリン
グ装置の入口側および出口側での重なり度合いを調節す
る。

【００１４】本発明の別の好ましい実施例では、プラニ
ッシャおよびマルチローラレベリング装置での重なり度
合いを各コイル毎に調節し且つ金属ストリップを巻き取
る間はプロセス自動制御系によって常に調節する。プロ
セス自動制御系では製品の主要寸法、構造的特徴、品
質、ライブロールの公知直径、所定張力を得るために金
属ストリップに加える張力および各装置間の相互作用を
考慮する。

【００１５】好ましくはプロセス自動制御系を諸テーブ
ルまたは数学モデルと組み合せ、数学モデルには加工さ
れる材料の全ての特徴と設備の固有特性とをコイルの加
工前に入力し、この数学モデルで、似た種類および寸法
の金属ストリップの加工時に観察された平坦度欠陥およ
び縦方向と横方向のキャンバー欠陥の残り程度の測定値
を考慮に入れて、プログラムされた式から各装置の重な
り度合いの基準値を作るのが好ましい。

【００１６】単純化した実施例じは、類似した種類およ
び寸法の金属ストリップの加工時に観察された平坦度欠
陥および縦方向と横方向のキャンバー欠陥の残り程度の
測定値と機械の固有特性とを考慮に入れて各製品につい
て作ったテーブルからプロセス自動制御系が各装置の重
なり度合いを決定する。

【００１７】本発明のさらに別の極めて好ましい実施例
では、加工中および／または加工後に製品を観察・測定
した結果に基づいて、プロセス自動制御系の制御値をオ
ペレータが手動で任意の時に補正することができるよう
になっている。

【００１８】こうして実行された手動補正値は自己適合
系に記録し、分類し、必要に応じて最適化し、自己適合
系はこれらをメモリに記憶し、オペレータがロックを解
除した後にプロセス自動制御系に必要な変更を行って、
それ以後に同じ条件になった時には金属ストリップの供
給中の各装置に変更後の重なり度合い基準値を適用する
ようにするのが好ましい。

【００１９】本発明では、特性の分った金属ストリップ
に対するプラニッシング法を細かく調節し終れば、同じ
特性（特に、液体鋼の段階から最終形状までの製造経歴
全てが同じである同じ出発材料から得られた金属ストリ
ップに生じる平坦度欠陥）を有する金属ストリップには
同じ方法を自動的に適用することができる。

【００２０】さらに、正当な権威者が検査した後に、自
己適合系に記録された補正値の少なくともいくつかを有
効化して数学モデルに導入し、変更後の値が正しい重な
り度合い基準値となるように数学モデルを再調節するこ
とができる。

【００２１】本発明は過去に加工したコイルの特性に対
応しない特性を有するコイルを処理にも適用することが
できる。この場合には、新しいコイルにできるだけ対応
する１つまたは複数の基準の型を選択し、新しいコイル
に対する基準値の型、張力および各装置の重なり度合い
基準値に従って、極めて類似した基準の型に対応したパ
ラメターか、それに内挿または外挿したパラメータをプ
ロセス自動制御系に入力した後、コイルの巻取りを開始
し、巻取り中に金属ストリップで得られた効果に応じて
プロセス自動制御系によって決定される基準値をオペレ
ータが手動で補正する。

【００２２】こうして行った補正値は自己適合系に記録
し、オペレータの命令によってプロセス自動制御系に導
入し、そのコイルの残りの巻取り操作および類似したコ
イルの処理時には補正後の基準値を用いる。手動で行っ
た補正の少なくとも一部は正当な権威者が認めかつ有効
化し、数学モデルに記憶して数学モデルを再調節し、以
後の類似したコイル全てに対しては補正後の基準値を適
用する。本発明は添付図面を参照した下記実施例の説明
からより明らかになろう。

【００２３】

【実施例】図１は金属ストリップ１のプラニッシング装
置全体の縦方向断面図である。図では金属ストリップが
右から左へ送られて上流側張力ブロック２、プラニッシ
ャー３（図示した実施例では２つのベンディング装置3
0、30a で構成される）、横方向アンチキャンバー装置
４、マルチローラレベリング装置５、下流側張力ブロッ
ク２’を順次通過する。これらの装置は全てケージ形フ
レーム10の内部に配置されている。フレーム10には各装
置を保持・交換する手段（図示せず）が設けられてい
る。

【００２４】各張力ブロック２、２’は巻付けた金属ス
トリップに必要な引張り応力が加えられるように比較的
直径が大きな複数のローラで構成される。各ローラは下
流側張力ブロック２’の巻取り速度が上流側張力ブロッ
ク２の巻取り速度よりわずかに高くなるように、図示し
ていない機構で回転駆動される。所望の伸びはこの速度
差を調節することによって決まる。

【００２５】プラニッシャー(planisher) ３は公知のも
のである。各ベンディング装置30は金属ストリップの上
側および下側に配置された２つのプラニッシング装置3
1、32で構成されている。各プラニッシング装置31(32)
は直径の小さいライブ(live)ロール33(33') を有し、こ
のライブロール33(33') の金属ストリップから最も遠い
側には支持ロール34(34') が当接している。これら全体
はシャーシ35(35') 上の所定位置に取付けられている。
シャーシ35(35') はケージ10に対して垂直に摺動でき、
その垂直方向位置は油圧または機械式アクチュエータ36
(36') によって調節することができる。

【００２６】一般に、上側プラニッシング装置31はジャ
ッキ36の作用で金属ストリップから離れた上側スタンバ
イ位置と金属ストリップと接触する下側作業位置との間
で移動することができる。一般に、ライブロール33、3
3' の重なり度合いは下側プラニッシング装置32の高さ
を機械式スクリュージャッキ36を用いて変更することに
よって調節する。第２のベンディング装置30ａも同様に
調節できる。図１に示すように、ライブロールを金属ス
トリップから完全に離して、１方のベンディング装置を
休ませることもできる。

【００２７】横方向アンチキャンバー(anti-transversa
l camber) 装置４も公知のものであり、２本の直径の大
きなローラ45、45' の間に配置されたライブロール41で
構成される。このライブロール41も支持ロール42に支持
されている。支持ロール42は摺動シャーシ43に支持さ
れ、この摺動シャーシ43の位置はジャッキ44によって調
節される。従って、金属ストリップに加えられる圧力を
２本のローラ45、45' 間に配置された横方向アンチキャ
ンバー装置のロール41によって調節することができる。

【００２８】横方向アンチキャンバー装置は必ずしも必
須ではなく、最も簡単な装置では省略することができ
る。しかし、必要が生じた時に横方向アンチキャンバー
装置をセットできるようにするために、フレーム10上の
位置46の所を空けておくのが好ましい。上記ト同様に、
要求される金属板の品質によっては、横方向アンチキャ
ンバー装置のロール41を金属ストリップから離して休ま
せることもできる。

【００２９】マルチローラ(multi-roller)装置５は横方
向アンチキャンバー装置４の下流側かつ下流側張力ブロ
ック２’の前方に配置される。このマルチローラ装置５
は金属ストリップ１の供給路の上下に配置された２組の
ローラ群すなわち上側ローラ群50と下側ローラ群50' と
で構成される。各ローラ群50(50') は上側シャーシ6 お
よび下側シャーシ6'によってそれぞれ支持され、一列に
並んだ平行なローラ列51(51') を有している。このロー
ラ列51(51') の金属ストリップ１から最も遠い方の側は
１列または２列の押圧ローラ52(52') に当接している。

【００３０】２組のローラ群51、51' は縦方向に互いに
ズレており、従って、上側シャーシ6 と下側シャーシ6'
との間の相対的高さを調節することによって一方のロー
ラがを他方のローラの間に入れてジクザグな通路が規定
することができる。一般にに下側のローラ列51' は上側
のローラ51よりローラを１つ多いが、この配置は状況に
より変わり、特に金属ストリップ１の種類と応力分布に
よって変わる。

【００３１】上側ローラ群50を支持するシャーシ6 はケ
ージ10の２つの窓61の内部を鉛直方向に摺動するように
取付けられており、２つのジャッキ62によって下側作業
位置または金属ストリップから離れた待機位置へ移動さ
せることができる。同様に、下側装置50' のシャーシ6'
は、ケージ10の窓61' の内部を鉛直方向に摺動可能なチ
ェストの形をしたフレーム63に取付けられている。この
フレーム63の位置はジャッキ64によって調節することが
でき、従って、下側ローラ列51' は鉛直方向に平行移動
することができる。

【００３２】しかし、下側シャーシ6'はフレーム63によ
って与えられる２つの円形軌道65上に乗ったクレードル
(揺れ台) を形成している。クレードル6'はローラ列5
1' の軸線に平行な水平軸を中心とする円形の圧延路65
を形成する。この円形圧延路65の高さはローラ列51' の
軸線に正接する平面の高さの所にある。

【００３３】すなわち、クレードル6'はスクリュージャ
ッキ66の作用でフレーム63に対して円形の圧延路65の軸
線を中心として揺動することができる。スクリュージャ
ッキ66はフレーム55に取付けられ、関節ロッド系を介し
てクレードル6'と一体なアーム67を支持している。従っ
て、クレードル6'はフレーム63に固定されたジャッキ68
によって遊びが無くなるように円形の圧延路65に向かっ
て押圧されている。クレードル6'を揺動させるために、
上記以外の揺動機構を用いることができることは明らか
である。

【００３４】スクリュージャッキ66は上側ローラ列51に
対する下側ローラ列51' の傾斜角度の調節手段であり、
スクリュージャッキ64は２つのローラ列51、51' の間の
空間全体を大きくしたり、小さくしたりする手段であ
る。従って、スクリュージャッキ64と66とを別々にまた
は同時に作動することによって、マルチローラ装置５の
入口部と出口部でのローラの重なり度合いを調節し、図
３に示すように金属ストリップの供給方向に沿って各ロ
ーラの重なりを次第に小さくなるように設定することが
できる。

【００３５】もちろん、他の均等手段、例えば油圧ジャ
ッキ、その他のアクチュエータを用いて２つのローラ列
51、51' 間の重なり度合いと相対位置とを変更すること
ができる。一般に、調節ジャッキ64と66とを一緒に作動
することによってプラニッシャの入口での中心−中心距
離（一方のローラ中心から他方のローラ中心までの距
離）Ａ１と出口での中心−中心距離Ａ２とを調節して圧
下力を変更することができ、場合によっては逆ベンディ
ングの数も変更することができる（図３参照）。

【００３６】そのための好ましい調節装置７が図２に概
念的に示してある。この調節装置７は位置決め手段71〜
75で構成され、各位置決め手段71〜75は、 1) ジャッキ36、36ａに作用して、２つのベンディング
装置30、30ａの重なり度合い(imbrication) Ｐ１、Ｐ２
を調節し、 2) ジャッキ44に作用して、横方向アンチキャンバー装
置４のＴ効果を調節し、 3) スクリュージャッキ64、66に作用して、マルチロー
ラ装置の入口および出口での中心−中心距離Ａ１、Ａ２
を調節する。

【００３７】各位置決め手段71〜75はレギュレータで構
成されている。各レギュレータの第１の入口 71a〜75a
にはプロセス自動制御系８から位置決め命令が入力さ
れ、その第２の入口 71b〜75b には、対応する装置の位
置を常に表示しする測定装置Ｍ１〜Ｍ５からの出力信号
が入力されて、プロセス自動制御系８によって与えられ
る命令に各装置の動作を合せるのに必要な修正が直ちに
指令できるようになっている。なお、オペレータは使用
可能な全てのデータ、例えば切り取った製品の一部の観
察結果から、押しボタンＢ１〜Ｂ５を押して位置決め手
段71〜75の制御に介入して、プロセス自動制御系８の指
令とは逆の方向への作用する修正命令を出すこともでき
る。

【００３８】プロセス自動制御系８は諸テーブルおよび
／または数学モデル80から各位置決め手段71〜75の基準
位置値を各瞬間毎に出す。上記数学モデル80はプラニッ
シング装置とプラニッシングされる製品の各種特性、特
に下記事項を考慮に入れてプログラムされている： 製品の種類、品質コードおよび欠陥コード 厚さおよび幅 用途

【００３９】テーブルおよび数学モデルは公知の方法で
作ることができ、機械の物理特性、すなわちロールの直
径、数およびロールの重なり度合いと、製品に加わる力
および各装置間の相互作用を考慮して機械の各装置が製
品与える作用を決定することができる。

【００４０】これらのテーブルや式は数学モデル80内に
プログラムされる。オペレータはキーボード81を用いて
製品に固有の全パラメータ(p) 、特に上記パラメータと
入力80ａを介して導入し、機械に固有のパラメータ(m)
、例えば各装置のローラの直径のように常時測定でき
るか、操業停止時に測定できるパラメータを入力80ｂを
介して導入する。これらのパラメータは新しいコイルま
たは一連のコイルが来る毎にオペレータがキーボード81
を用いて導入する。

【００４１】数学的モデル80の別の入力80ｃからは、上
流側で検出された平坦度欠陥、例えば公知の平坦度測定
ローラで検出した欠陥を修正するのに必要な金属ストリ
ップに与えなければならない伸びＡを入力する。この伸
びは製品および機械の特性を考慮し且つ所定の引張応力
範囲内で決定される。

【００４２】これらの全パラメータおよびプログラムさ
れた式から、数学モデル80は基準伸び値を作り、各装置
の重なり度合い(imbrication) 基準値を作る。基準伸び
値Ａは張力ブロック 2、2'の駆動機構 (この駆動機構は
公知で、上流側と下流側の張力ブロック 2、2'間の速度
差を上記の伸びに対応するように維持する) を調節する
装置76の入力76ａに入力される。この基準伸び値Ａは上
流側張力ブロック2 と下流側張力ブロック2'でのテンシ
ョンローラの直径に依存するので、このローラに起こ得
る磨耗を考慮して装置83で補正できるようになってい
る。

【００４３】本発明設備の入口および出口で金属ストリ
ップに加わる張力ＴｅとＴｓは本発明方法の結果であ
り、通常は基準値決定システムには介入しない。しか
し、安全性のために張力は当然制限しなければならな
い。いずれにせよ張力は常に製品の弾性限度以下、好ま
しくは弾性限度の約20〜60％の範囲でなければならな
い。最も強い張力は最も強い弾性限度を有する最も薄い
ストリップの場合である。

【００４４】そのため、本発明設備には入口の張力Ｔｅ
と出口の張力Ｔｓとを測定するための装置22、23が設け
られている。測定された張力は基準値を修正する装置82
の入力部82ａへ入力される。張力が所定値を越えた場合
にはプロセス自動制御系が単に警告を出すか、全てまた
はいくつかの生成する基準値に直接制御する。

【００４５】数学モデル80で作られ且つ修正された重な
り度合い基準値Ｐ１、Ｐ２・・Ｐ５は位置決め手段71〜
75へ入力される。既に述べたように、数学モデル80では
平坦度補正のために規定された伸びが２つのベンディン
グ装置30、30ａまたはその一方によってプラニッシャ３
でほとんど完全に得られるような重なり度合い基準値が
作られた時の各装置間の相互作用も考慮される。しか
し、金属ストリップに加えられる引張−曲げ作用はロー
ルの直径に依存するので、対応する基準値を各位置決め
手段71〜75に入力される前に、各位置決め手段に接続さ
れた装置84で補正する (例えば機械の停止毎に測定可能
な各装置のローラの実際の直径に応じて基準値を補正す
る) 。

【００４６】既に述べたように、オペレータは押しボタ
ンＢ１〜Ｂ５によって機械の各装置の調節に介入するこ
とができる。もちろん、そのような補正は適当な資格を
有するオペレータによって実施されなければならない。
そうすることによって、調節システムは全く自動的に機
能し、しかも、オペレータが干渉し、基準値を補正して
重なり度合いを調節することができる。

【００４７】各装置には測定装置Ｍ１〜Ｍ５が組み合わ
されて、その時の各装置のロールの現実の位置を表す信
号を出力する。これらの信号は自己適合(self-adaptin
g) 系85の入力85ａに入力される。自己適合系85はオペ
レータの命令によってプロセス自動制御系に干渉しし自
動的に重なり度合い基準値が測定した位置に対応するよ
うに補正する。オペレータによって実施された修正はコ
イルの巻き終りまで、さらには、同じ型の次のコイルで
ある限り保持される。

【００４８】正当な権威者が自己適合系85の入力85ｃを
有効と認めると、自己適合系85は数学モデル80に干渉し
て、テーブル中の値を補正して、実際に使用する調節値
に応じて数学モデルを再調節する。同様に、実際の伸び
を測定して自己適合系85の入力85ｂに入力することによ
って、数学モデル80に予め入力されていた基準伸び値を
自己適合系85で補正することができる。

【００４９】自己適合系85は全ての調節値を記録し、結
果を分類し、現在加工中の金属ストリップに対して最も
適切な値を選択する計算・分類・管理システムである。
しかし、これらの調節値を装置87でロックして自己適合
系内に単に保留しておいて、数学モデルで運転されてい
る設備をオペレータに手動介入できる可能性を残してお
くこともできる。

【００５０】オペレータが補正を有効であると考えた時
には、オペレータは人間−機械通信リンク86を介してキ
ーポード81から自己適合系85をロック解除し、補正され
た基準値をプロセス自動制御系に導入する。この基準値
はコイルの巻取りが終了するまで、さらには同じ型の次
のコイルの場合に用いられる。実行される全ての補正
は、補正の有効化と数学モデル80の対応する再調節を命
令することができる正当な権威者が命令85ｃを介して命
令するまで、自己適合系85のメモリ内に保持される。

【００５１】従って、式および理論的考察で得られた数
学モデルを測定または観察された作用に合せることがで
きる。また、自己適合系85によってある製品について設
定した数学モデルから新しい製品の正確な調節値をほぼ
即座に発見することかでき、また、システムを新しいよ
り有効な基準値に合せることができる。実際には、新し
いコイルを設備にセットした時には、オペレータは既に
その物理的特性および寸法、厚さ、幅、硬度、組成、用
途等の多数の製品固有のパラメータを知っているので、
これらのパラメータをキーポード81を介して数学モデル
80に導入することかできる。

【００５２】また、平坦度欠陥が通常その製品の種類に
見られる場合には、オペレータは補正すべき平坦度の結
果を知っていることがある。また、オペレータは設備の
上流側に配置された装置によって平坦度欠陥を測定する
こともできる。この場合にはオペレータは、プラニッシ
ャ３で行う伸びをテーブル、チャートまたは計算システ
ムによって与えられた基準値によって決定して、これら
の欠陥を補正することができる。この伸びは、プログラ
ムされた等式から張力ブロック2, 2' によって与えられ
る張力とプラッニシングで規定の伸びを与えるプラニッ
シング装置30、30ａの理論的位置を決定する数学モデル
80の入力80ｃに入力される。数学モデルは、プラニッシ
ングのために実行される作業から理論的に生じる横方向
及び縦方向のキャンバー効果を計算し、キャンバーを最
小にするようにプラニッシャ内の張力とベンディングと
の組み合わせを選択する。しかし、マルチローラレベリ
ング装置５ (必要であれば、さらに横方向アンチキャン
バー装置４）で残っている作用を計算し、補正する。こ
れらの装置の重なり度合いは、設備の各要素間の全相互
作用を考慮した数学モデルによって、マルチローラレベ
リング装置で起こる追加の伸びが0.2 ％を越えないよう
に且つ引張応力を増加させないように決定される。

【００５３】プラニッシング結果は設備から出た金属ス
トリップ（場合によっては狭い帯状に分割された金属ス
トリップ）で行うテストで確認できる。必要ならば、縦
方向または横方向のキャンバーの測定を金属ストリップ
の巻取り時に行うこともできる。最終的にはオペレータ
が直接目で観察して金属ストリップの不完全さと残った
欠陥を検出する。オペレータは押しボタンＢ１〜Ｂ５に
よって数学モデルによって作られた重なり度合い値を補
正し、計算上の重なり度合いを自分で補正することがで
きる。

【００５４】これらの補正は金属ストリップを巻取る間
に行われるので、かなり大きい調節範囲を有する感度の
低いアクチュエータをオペレータが操作するのが好まし
い。実際には、オペレータはまず最初にマルチローラレ
ベリング装置の出口の重なり度合いＡ２を変化させて逓
減するベンディングの数と強さを増加または減少させる
ことができ、必要ならば、入口部での重なり度合いＡ１
を変化させることもできる。

【００５５】マルチローラレベリング装置は調節範囲が
広いので、縦方向キャンバーを排除するにはオペレータ
による手作業が重要である。しかし、オペレータは、設
備の２つの部分の間の相互作用を考慮するように押しボ
タンＢ１〜Ｂ３によってプラニッシャ30、30ａ（場合に
よってはさらに横方向アンチキャンバー装置）に介入し
て、現在巻取り中の金属ストリップの実際の特性と特徴
に応じてプラニッシングを終了させることができる。既
に述べたように、実施された修正値は自己適合系85に記
録され、最適化される。

【００５６】実行した調節値が現在巻取り中の全てのス
トリップと例えば厚さが同じで同じカテゴリーに分類さ
れる全てのストリップとに有効であることが正当な権威
者によって確認された後は、これらの調節値は命令85ｃ
によって有効化され、自己適合系85のロックを解除した
後、最適と思われる補正値を数学モデルのメモリに導入
し、この時点以後は補正した基準値を同じカテゴリーの
他の金属ストリップに適用する。同様に、有効化した
後、自己適合系85の値にも補正することができる。ま
た、新しいコイルが未知の種類の場合には、公知の種類
からその寸法、金属の種類、硬度等のパラメータが新し
いコイルに最も類似した１つまたは複数の基準値を選択
して、極めて類似した型のパラメータか、それに内挿ま
たは外挿して得られるパラメータを数学モデルに入力す
ることができる。

【００５７】数学的モデル80は、入力されたパラメータ
によって張力と重なり度合いとを調節した後、コイルの
巻取り開始することができる。巻取りの間、オペレータ
は測定または観察さらには個人的経験から数学モデルに
よって決定された重なり度合い対して必要な補正を決定
することかできる。結果が満足できるものならば、これ
らの補正は正当な権威者によって有効化され、数学モデ
ルのメモリに記憶され、それ以降は同じ種類の全てのコ
イルに適用することができる新しいモデルとなる。

【００５８】本発明は単純な例として記載した上記実施
例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で他の
実施例が可能である。特に、機械の中には不必要になる
装置もある。例えば、プラニッシャは単一のプラニッシ
ング装置30でもよい。第２のプラニッシング装置は機械
には配置しておくが必要になるまで使用しない。ある型
の製品では単一のプラニッシング装置のみでよい。

【００５９】同様に、マルチローラレベリング装置で横
方向キャンバー欠陥を補正し、横方向アンチキャンバー
装置４を無くすこともできる。なお、図１、図２は金属
ストリップ１に対するプラニッシング装置30、30ａと横
方向アンチキャンバー装置４との最も一般的な配置を示
しているが、必要であれば、横方向アンチキャンバーロ
ール41を金属ストリップ１の上に配置して逆にすること
もできる。

【００６０】各装置の配置とマルチローラレベリング装
置５内のライブロールの順序と数は一般に設備で通常加
工される製品の特性、特に厚さと硬度で決まる。図１、
図２に示すように、上側ロール列51は通常、下側ローラ
列51' よりロールが１つ少なく、金属ストリップが完全
に引張られる第１のライブローラは多くの場合２番目の
ものになる。しかし、この配置は目的とする変形に応じ
て変更できる。例えば、両方のローラ列列を図３の場合
のように同数のローラにすることができ、また、上側の
ローラ列を長くすることもできる。横方向アンチキャン
バー装置の直ぐ後に配置された反転ローラ45を交換可能
にしたり、お及び／または直径を小さくしたり、高さ調
節自在したり、作動を変えることもできる。もちろん、
図示した構成を変更することができることは明らかであ
り、ある反転装置を無くしたり、設備の他の場所へ多く
の反転装置を加えることもできる。

【００６１】上記設備は特に改良された設備で、全ての
調節はテーブルと数学モデルで作られるが、単純な場合
には、類似した製品について以前に同じ機械で実施した
作業から各種製品用に設定したテーブルのみを用いて制
御することもできる 必要な装置が利用できる場合には、張力ブロック2'の下
流側に一群の測定手段９を備えることによって設備を完
成なものにすることができる。この測定装置９は例えば
引張応力から残留平坦度欠陥を測定する装置91と、例え
ばレーザによって横方向キャンバーを測定する装置92
と、縦方向キャンバー欠陥を測定する装置93とで構成す
ることができる。これらの測定値は必要な補正基準値を
決定するために自己適合系85に入力される。縦方向と横
方向のキャンバー欠陥の検出によってマルチローラレベ
リング装置５の反りＡ２を先ず優先的に修正し、必要な
場合には入口での反りＡ１または横方向アンチキャンバ
ー装置４を使用する時その装置の反りを補正する。

【００６２】金属ストリップの張力は入口の張力ブロッ
ク２の上流側および出口の張力ブロック2'の下流側に配
置された張力計94、94によって装置の外側で測定でき
る。これらの外側での張力測定によって張力ブロックの
乗数係数が大きくなり過ぎた時にプロセス自動制御系８
は基準伸び値を変更することかできる。外部張力の効果
は製造時の偶然性と設備外部でのパラメータの調節能力
に応じてシステム内で考えられる。マルチローラレベリ
ング装置５の上流側で例えば参照番号96の位置での中間
張力を測定して必要に応じてプラニッシング装置30、30
ａの反りを補正するのに使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明方法を実施するためのプラニッシング
装置全体を示す概念的な縦断面図。

【図２】 装置全体の調節システムの機能図。

【図３】 金属ストリップがマルチローラレベリング装
置を進行する通路の拡大概念図。

【符合の説明】

１ 金属ストリップ ２ 張力ブロッ
ク ３ プラニッシャ ４ 横方向アン
チキャンバー装置 ５ マルチローラ装置 ６ シャーシ 31、32 プラニッシング装置 51、51' ローラ
列

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−バティスト ペイロン フランス国 42270 サン−エティエンヌ リュドゥ ボーモン 15 (72)発明者 ポール サバティエ フランス国 42320 セリュー リュ サ ン ジョゼフ（番地なし)

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高さ方向に互いにズレた２つのプラニッ
   シング装置を有する少なくとも１つのベンディング装置
   からなるプラニッシャと、プラニッシング装置のローラ
   の重なり度合いを調節する手段と、縦方向および高さ方
   向に互いにズレた平行な各ローラ列を支持し、金属スト
   リップを逆ベンディングさせる波形供給路が形成される
   ように２つのローラ列を互いに重なり合わせる上側およ
   び下側の２つのシャーシを有するマルチローラレベリン
   グ装置と、このマルチローラレベリング装置のローラ列
   の重なり度合いを調節する手段と、金属ストリップに張
   力を加えて金属ストリップに伸びを起こさせる金属スト
   リップの供給路の上流側および下流側に配置され２つの
   張力ブロックとを有し、張力ブロックを通る際の走行速
   度を調節して伸びを決めるようになっている薄い金属ス
   トリップを張力下にプラニッシングする方法において、 1) 走行速度とプラニッシング装置の重なり度合いとを
   調節することによってプラニッシャで平坦度の欠陥を修
   正して、金属ストリップがプラニッシャを出た時にはプ
   ラニッシングの上記伸びが実質的に得られるようにし、 2) 一方のローラ列を他方のローラ列に対して揺動させ
   ることによってマルチローラレベリング装置の入口側と
   出口側との間でローラの重なり度合いを除々に小さくし
   て逆ベンディング作用を徐々に小さくして応力を弛るめ
   て、プラニッシャを通ったことによって生じた少なくと
   も縦方向のキャンバー欠陥をマルチローラレベリング装
   置で修正し、 3) プラニッシャで張力および圧延力を加えて得られた
   伸びを実質的に増加させずにキャンバー欠陥を修正する
   ようにマルチローラレベリング装置の入口側と出口側で
   のロール中心−中心間距離を調節する、 ことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 縦方向のキャンバー欠陥の修正と同時に
   横方向キャンバーの修正をマルチローラレベリング装置
   で行う請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 プラニッシャとマルチローラレベリング
   装置との間に配置した横方向アンチキャンバー装置によ
   って横方向の反りの少なくとも一部を修正してマルチロ
   ーラレベリング装置に入る前に横方向の反りを少なくと
   も部分的に修正する請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 金属ストリップに加える張力を金属の弾
   性限度の約60％以下に維持した状態で、平坦度補正に必
   要な伸びがプラニッシャで生じさせるように、金属スト
   リップの寸法および構造的特性に応じてプラニッシング
   装置のロール中心−中心間距離を調節する請求項１〜３
   のいずれか一項に記載の方法。
5. 【請求項５】 マルチローラレベリング装置で与えられ
   る追加の伸びが0.2 ％を越えないように張力を制限しな
   がら、マルチローラレベリング装置の入口側および出口
   側での重なり度合いを調節してキャンバー欠陥を修正す
   る請求項４に記載の方法。
6. 【請求項６】 プラニッシャおよびマルチローラレベリ
   ング装置での重なり度合いを各コイル毎に調節し且つ金
   属ストリップを巻き取る間はプロセス自動制御系によっ
   て常に調節し、プロセス自動制御系では製品の主要寸
   法、構造的特徴、品質、ライブロールの公知直径、所定
   張力を得るために金属ストリップに加える張力および各
   装置間の相互作用を考慮する請求項１〜５のいずれか一
   項に記載の方法。
7. 【請求項７】 プロセス自動制御系が諸テーブルまたは
   数学モデルと組み合わされており、数学モデルには加工
   される材料の全ての特徴と設備の固有特性とをコイルの
   加工前に入力され、この数学モデルは、似た種類および
   寸法の金属ストリップの加工時に観察された平坦度欠陥
   および縦方向と横方向のキャンバー欠陥の残り程度の測
   定値を考慮に入れて、プログラムされた式から各装置の
   重なり度合いの基準値を作る請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 類似した種類および寸法の金属ストリッ
   プの加工時に観察された平坦度欠陥および縦方向と横方
   向のキャンバー欠陥の残り程度の測定値と機械の固有特
   性とを考慮に入れて各製品について作ったテーブルから
   プロセス自動制御系が各装置の重なり度合いを決定する
   請求項６に記載の方法。
9. 【請求項９】 加工中および／または加工後に製品を観
   察・測定した結果に基づいて、プロセス自動制御系の制
   御値をオペレータが手動で任意の時に補正することがで
   きるようになっている請求項１〜８のいずれか一項に記
   載の方法。
10. 【請求項１０】 実行された手動補正値を自己適合系に
    記録し、分類し、必要に応じて最適化し、自己適合系は
    これらをメモリに記憶し、オペレータがロックを解除し
    た後にプロセス自動制御系に必要な変更を行って、それ
    以後に同じ条件になった時には金属ストリップの供給中
    の各装置に変更後の重なり度合い基準値を適用するよう
    にした請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 正確な検査をした後に自己適合系に記
    録された補正値の少なくともいくつかを有効化して数学
    モデルに導入し、変更後の値が正しい重なり度合い基準
    値となるように数学モデルを再調節する請求項10に記載
    の方法。
12. 【請求項１２】 過去に加工したコイルの特性に対応し
    ない特性を有するコイルを処理する際に、新しいコイル
    にできるだけ対応する１つまたは複数の基準の型を選択
    し、新しいコイルに対する基準値の型、張力および各装
    置の重なり度合い基準値に従って、極めて類似した基準
    の型に対応したパラメターか、それに内挿または外挿し
    たパラメータをプロセス自動制御系に入力し、次いで、
    コイルの巻取りを開始し、巻取り中に金属ストリップで
    得られた効果に応じてプロセス自動制御系によって決定
    される基準値をオペレータが手動で補正し、こうして行
    った補正値を自己適合系に記録し、オペレータの命令に
    よってプロセス自動制御系に導入し、そのコイルの残り
    の巻取り操作および類似したコイルの処理時に補正後の
    基準値を用いる請求項11または12に記載の方法。
13. 【請求項１３】 手動で行った補正の少なくとも一部を
    有効化し、数学モデルに記憶して数学モデルを再調節
    し、以後の類似したコイル全てに補正後の基準値を適用
    する請求項12に記載の方法。
14. 【請求項１４】 高さ方向に互いにズレた２つのプラニ
    ッシング装置を有する少なくとも１つのベンディング装
    置からなる牽引・曲げプラニッシャと、プラニッシング
    装置のローラの重なり度合いを調節する手段と、縦方向
    および高さ方向に互いにズレた平行な各ローラ列を支持
    し、金属ストリップを逆ベンディングさせる波形供給路
    が形成されるように２つのローラ列を互いに重なり合わ
    せる上側および下側の２つのシャーシを有するマルチロ
    ーラレベリング装置と、このマルチローラレベリング装
    置のローラ列の重なり度合いを調節する手段と、走行速
    度を調節することによって金属ストリップに所定の伸び
    を起こさせる手段を有する金属ストリップの供給路の上
    流側および下流側に配置され２つの張力ブロックとを含
    む請求項１〜13のいずれか一項に記載の方法を実施する
    設備において、 1) ２つのローラ列の少なくとも１方が各ローラの軸線
    と平行な水内軸線を中心として揺動するように取付けら
    れたクレードルに支持されており、このクレードルを鉛
    直方向に移動し且つ揺動させてマルチローラレベリング
    装置の入口側と出口側とでロール中心間距離を変更し
    て、２つのローラ列の重なり度合いを調節する手段を有
    し、 2) プラニッシング装置およびマルチローラレベリング
    装置での各重なり度合いを調節する手段は各位置決め手
    段と組み合わされており、位置決め手段はプロセス自動
    制御系によって制御され、プロセス自動制御系は製品お
    よび設備に固有な全てのパラメータを考慮して各装置に
    与える重なり度合いを決定する決定手段を有し、この決
    定手段によって作られた重なり度合い基準値によって各
    装置の位置決めをする手段をさらに有する、 ことを特徴とする設備。
15. 【請求項１５】 プロセス自動制御系が、機械と被加工
    材料に固有なパラメータおよび所定の基準伸び値がキー
    ボードを介して入力される数学モデルと組み合わされて
    おり、この数学モデルは各位置決め手段に対する重なり
    度合い基準値を作り、各位置決め手段は調節手段を形成
    し、この調節手段には対応する装置の実際の位置が入力
    され、この調節手段は対応する重なり度合い基準値に測
    定した位置を合せるように重なり度合い調節手段に命令
    を出す請求項14に記載の設備。
16. 【請求項１６】 張力ブロックでの走行速度を調節する
    手段が数学モデルによって作られた基準伸び値に対応す
    る張力ブロック間の速度差を決める調節手段と組み合わ
    されており、この基準伸び値は張力ブロックのローラの
    直径に応じて補正することができる請求項14または15に
    記載の装置。
17. 【請求項１７】 各装置の重なり度合いを手動で調節す
    る手段と、手動で補正した値を分類し、記憶する自己適
    合系とを有し、この自己適合系はロック系を有するリン
    クを介して数学モデルに接続され、人間−機械リンクを
    介してロック解除して各材料の種類に対応し且つ自己適
    合系で最適化され補正値を数学モデルに導入し、必要に
    応じて確認した後、記憶できるようになっている請求項
    14〜16のいずれか一項に記載の設備。