JPH09220608A - クロスロール圧延機のロール制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 圧延機Ｍは、上ワークロール１、上バッ
クアップロール２、下ワークロール３、下バックアップ
ロール４、及び各々のロール１〜４に付設したクロス角
調整機構１０・・・（・・・は複数を示す。）とからなる。ク
ロス角調整機構１０は、ピストン１４，１５を相対的に
移動してロールチョック１１を図右又は左に移動するも
のである。 【効果】 上バックアップロール、上ワークロール、下
ワークロール及び下バックアップロールのクロス角を各
々独立して設定できるので、上下のワークロールをクロ
スさせるところのワークロールクロス法と、ワークロー
ルとバックアップロールをペアにして上下のペアロール
をクロスさせるところのペアロールクロス法とを巧みに
複合することにより、高度の複雑な板幅方向形状制御が
実施できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧延材の板幅方向プ
ロフィール及び平坦度（両者をまとめて「形状」とい
う）を制御する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭５７−４３１３号公報「ク
ロスロール圧延における蛇行制御方法」には、ワークロ
ールとバックアップロール（補強ロール）とをペアロー
ルとして、上ペアロールと下ペアロールとを交差させ、
それぞれのワークロールの１以上を圧延方向へ変位せる
ことで板材の蛇行を防止するという技術が開示されてい
る。このように、クロスロール圧延は周知であり、ま
た、同公報の第１頁左下欄の第１９行〜第２０行に記載
された「ロールベンディング装置」も周知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ロールベンディング
は、ロールチョック（軸受箱）から突出したロールネッ
クに径方向の外力を加えて、ロールチョック間のロール
を撓ませる技術である。このようなロールベンディング
法とクロスロール法のいづれか一方で、圧延材の形状制
御を実施している。ロールベンディング法はロールを撓
ませるために、そのための機構が複雑であり大型とな
る。クロスロール法は盛んに実施されているが複雑な形
状制御には対応できていない。そこで、ロールベンディ
ング法とクロスロール法とを組合わせて複雑な形状制御
をなす方法も考えられるが、ロールベンディングの為の
機構がネックとなって、実用的とは云い難い。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは従
来のクロスロール法を見直し、より高度な形状制御の実
施可能な技術を確立すべく研究を進めた。研究を進める
に当って、上下のバックアップロールをその位置に保持
し上下のクロスロールのみを傾けるところのワークロー
ルクロス法（以下、便宜上「単純クロス法」と記す。）
と、ワークロールとバックアップロールとをペアロール
として、上ペアロールと下ペアロールとを交差させると
ころのペアクロスロール法（以下「ペアクロス法」と記
す。）の基礎的作用を調べた。

【０００５】図１は単純クロス法におけるワークロール
の逃げの説明図である。上ワークロール１、この上ワー
クロール１をバックアップする上バックアップロール
２、下ワークロール３、この下ワークロール３をバック
アップする下バックアップロール４からなる圧延機にお
いて、この圧延機のロール端では、例えば上ワークロー
ル１は図左に逃げ、下ワークロール３は図右に逃げ、こ
の結果、ロール端はロール中央に比べて上又は下に変位
する。そこで、一般に次のグラフが成立する。

【０００６】図２は単純クロス法での等価ロールクラウ
ン形状図であり、横軸はロール軸方向位置であり、中央
の０はラインセンタを示し、縦軸は等価ロールクラウン
量である。ロールクラウン量はロールの中央と端部との
上下差であり、等価ロールクラウン量は圧延板から見た
ときのロールクラウン量である。単純クロス法での曲線
はほぼ２次曲線となる。

【０００７】図３はペアクロス法での等価ロールクラウ
ン形状図であり、横軸はロール軸方向位置であり、中央
の０はラインセンタを示し、縦軸は等価ロールクラウン
量である。ペアクロス法はバックアップロールが隣のワ
ークロールと同時にクロスするために前記逃げはロール
中央部では殆ど発生しない。細線は前記単純クロス法に
おける曲線（２次曲線）であるが、太線で示したペアク
ロス法の等価ロールクラウン量曲線はロール中央部で小
さく、端部にて急激に増加するところの２次より高次
（例えば４次）の曲線となる。

【０００８】そこで、本発明者らは高次成分をペアクロ
ス法で発生させ、これに２次成分が主である単純クロス
法を組合わせて複雑な形状制御を達成し得ることを知見
した。具体的には、請求項１の方法は、上ワークロー
ル、この上ワークロールをバックアップする上バックア
ップロール、下ワークロール、この下ワークロールをバ
ックアップする下バックアップロールを備え、各ロール
に各々クロス角調整機構を備え、上バックアップロー
ル、上ワークロール、下ワークロール及び下バックアッ
プロールのクロス角を各々独立して設定する。

【０００９】上下のワークロールをクロスさせるところ
のワークロールクロス法（単純クロス法）と、ワークロ
ールとバックアップロールをペアにして上下のペアロー
ルをクロスさせるところのペアロールクロス法（ペアク
ロス法）とを巧みに複合することにより、高度の複雑な
板幅方向形状制御が実施できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図４は本発明に係る圧延機の側
面図であり、圧延機Ｍは、上ワークロール１、上バック
アップロール２、下ワークロール３、下バックアップロ
ール４、及び各々のロール１〜４に付設したクロス角調
整機構１０・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）とから
なる。５は圧延材である。

【００１１】クロス角調整機構１０は、ロールチョック
１１を圧延材５の圧延方向に沿って押し引きするための
第１油圧シリンダ１２と第２油圧シリンダ１３とからな
り、各シリンダ１２，１３への供給油圧を調整すること
により、ピストン１４，１５を相対的に移動してロール
チョック１１を図右又は左に移動するものである。

【００１２】図５は本発明に係る上ワークロールの平面
図であり、上ワークロール１は左右のロールネックがロ
ールチョック１１，１１で回転自在に支承され、このロ
ールチョック１１，１１が各々第１・第２油圧シリンダ
１２，１３の作用で図上下方向（圧延方向）に移動可能
であって、例えば、角度θの如く水平面上を時計若しく
は反時計廻りに回転すること、及び距離δだけ図上下方
向（圧延方向）に平行移動可能である。他のロール２，
３，４も同様である。

【００１３】以上の構成からなる圧延機Ｍの作用を次に
延べる。図６（ａ）〜（ｄ）は本発明の各ロールの作用
説明図であり、圧延機Ｍを上から見るとロール１〜４が
重なって見難いので各々を別々に示した。なお、図中の
矢印は圧延方向である。例えば、ある時点でのロール１
〜４の平面視設定を以下の通りとする。（ａ）において
上バックアップロール２をクロス角θａだけ傾斜させ、
（ｂ）において上ワークロール１をクロス角θｂだけ傾
斜させ、（ｃ）において下ワークロール３をクロス角θ
ｃだけ傾斜させ、（ｄ）において下バックアップロール
４をクロス角θｄだけ傾斜させる。この様にロール１〜
４を独立してクロスさせることは前記クロス角調整機構
１０・・・を使えば容易に実施できる。

【００１４】図７（ａ）〜（ｄ）は本発明の圧延機の作
用を説明するためのグラフであり、横軸はバックアップ
ロールのクロス角、縦軸はワークロールのクロス角であ
る。図中、●は等価ロールクラウン量（ロール端におけ
る最大値）が１０μｍ、○は同２０μｍ、△は同３０μ
ｍの点である。 （ａ）；単純クロス法では、バックアップロールのクロ
ス角は０（ゼロ）あるから、等価ロールクラウン量は縦
軸上にプロットされる。 （ｂ）；ペアクロス法では、バックアップロールのクロ
ス角とワークロールのクロス角とが完全同一であるか
ら、等価ロールクラウン量は右上り４５゜のいわゆるｙ
＝ｘの線上にプロットされる。

【００１５】（ｃ）；ペアクロスの状態から、バックア
ップロールのみを単純クロス側に半分程度戻す、すなわ
ちバックアップロールのクロス角を半減すると、直線Ａ
上に等価ロールクラウン量がプロットされる。また、バ
ックアップロールのクロス角をペアクロス時より大きく
すると直線Ｂ上に等価ロールクラウン量がプロットされ
る。 （ｄ）；上記（ａ），（ｂ）及び（ｃ）を重ね合わせた
ものが（ｄ）であり、ワークロールのクロス角、バック
アップのクロス角を独立して変更することによって等価
ロールクラウン量を制御できることを示す。

【００１６】図２及び図３に戻って、図２に示した曲線
はｙ＝ａｘ²であらわすことができ、図３に示した曲線
はｙ＝ｂｘ⁴＋ｃｘ⁶で表わすことができる。本発明は、
図７（ｄ）に示した通り単純クロス法とペアクロス法の
複合法であるから、本発明における等価ロールクラウン
量Ｙは、ラインセンタからのロール軸方向の距離をＸと
した場合に、Ｙ＝ＡＸ²＋ＢＸ⁴＋ＣＸ⁶で表わすことが
できる。従って、要求される等価ロールクラウン量の曲
線に応じて、係数Ａ，Ｂ，Ｃを決定し、これらの係数が
達成できるように上下のワークロールのクロス角及び上
下のバックアップロールのクロス角を調整すればよいこ
とになる。

【００１７】次に単純クロス法の改善例及びその為の機
構を説明する。図８（ａ）〜（ｄ）は単純クロス法の改
善例説明図であり、比較の為に従来の単純クロス法を
（ａ），（ｂ）、改善した単純クロス法を（ｃ），
（ｄ）で説明する。 （ａ）；上クロスロール１と下クロスロール３を交差さ
せ、且つ交点Ｐ１がラインセンタと合致させたものであ
る。 （ｂ）；（ａ）の形態における等価ロールクラウン量は
ラインセンタに対して対称形の曲線となる。 （ｃ）；下クロスロール３を距離βだけ、圧延方向に相
対移動したものであり、結果として、交点Ｐ２がライン
センタから板幅方向にずれる。 （ｄ）；（ｃ）の形態における等価ロールクラウン量は
ラインセンタに対して非対称形の曲線となる。従って、
要求される等価ロールクラウン量が非対称であるときに
適用できる。

【００１８】図９は本発明に係る上ワークロールの別実
施例平面図であり、図５で示した上ワークロール１の第
１・第２油圧シリンダ１２，１３を更にスライドケース
１７に収納し、このスライドケース１７を第３油圧シリ
ンダ１８，１８で板幅方向に距離αの如く移動するよう
に構成したものがクロス角調整機構１６であり、第１・
第２・第３シリンダ１２，１３，１８の作用で、角度θ
の如く水平面上を時計若しくは反時計廻りに回転するこ
と、距離δだけ図上下方向に平行移動すること、及び距
離αだけ図左右方向に平行移動可能である。他のロール
２，３，４も同様である。

【００１９】図１０（ａ），（ｂ）は図９に基づく改善
例説明図である。 （ａ）；下クロスロール３を距離γだけ、板幅方向に相
対移動したものであり、結果として、交点Ｐ３がライン
センタから板幅方向にずれる。 （ｂ）；（ａ）の形態における等価ロールクラウン量は
ラインセンタに対して非対称形の曲線となる。従って、
要求される等価ロールクラウン量が非対称であるときに
適用できる。図８及び図１０で延べた交点Ｐ２，Ｐ３を
板幅方向へ変位させる技術を、ペアクロス法に適用す
る、更には、単純クロス法とベアクロス法を複合した上
記技術に適用することは有益である。

【００２０】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１の方法は、上ワークロール、この上ワー
クロールをバックアップする上バックアップロール、下
ワークロール、この下ワークロールをバックアップする
下バックアップロールを備え、各ロールに各々クロス角
調整機構を備え、上バックアップロール、上ワークロー
ル、下ワークロール及び下バックアップロールのクロス
角を各々独立して設定することを特徴とする。上下のワ
ークロールをクロスさせるところの単純クロス法と、ワ
ークロールとバックアップロールをペアにして上下のペ
アロールをクロスさせるところのペアクロス法とを巧み
に複合することにより、高度の複雑な板幅方向形状制御
が実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】単純クロス法におけるワークロールの逃げの説
明図

【図２】単純クロス法での等価ロールクラウン形状図

【図３】ペアクロス法での等価ロールクラウン形状図

【図４】本発明に係る圧延機の側面図

【図５】本発明に係る上ワークロールの平面図

【図６】本発明の各ロールの作用説明図

【図７】本発明の圧延機の作用を説明するためのグラフ

【図８】クロスロールの改善例説明図

【図９】本発明に係る上ワークロールの別実施例平面図

【図１０】図９に基づく改善例説明図

【符号の説明】

１…上ワークロール、２…上バックアップロール、３…
下ワークロール、４…下バックアップロール、５…圧延
材、１０，１６…クロス角調整機構、１１…ロールチョ
ック、１２，１３，１８…油圧シリンダ、１７…スライ
ドケース、Ｍ…圧延機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上ワークロール、この上ワークロールを
   バックアップする上バックアップロール、下ワークロー
   ル、この下ワークロールをバックアップする下バックア
   ップロールを備え、各ロールに各々クロス角調整機構を
   備え、上バックアップロール、上ワークロール、下ワー
   クロール及び下バックアップロールのクロス角を各々独
   立して設定することにより、圧延材の板幅方向プロフィ
   ール及び平坦度を制御することを特徴としたクロスロー
   ル圧延機のロール制御方法。