JPH09234515A

JPH09234515A - ローラ矯正機及びその零点調整方法

Info

Publication number: JPH09234515A
Application number: JP1428096A
Authority: JP
Inventors: Kimiyuki Okada; 公之岡田; Kazuo Omori; 和郎大森; Tsuneo Seto; 恒雄瀬戸; Toru Takeuchi; 徹竹内; Yutaka Nakagawa; 豊中川
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な装置改造を行うだけで、上下
ローラの接触を基本として精度が高く、且つ作業性に優
れた零点調整手段を備えたローラ矯正機とその零点調整
方法を提供することを目的としている【解決手段】鋼材のパスラインの両側に千鳥配列した複
数のローラからなるローラ矯正機において、上記ローラ
のうちの少なくとも一つのローラに、千鳥配列を解消
し、パスラインを挟んだ他のローラと鏡面対称をなす位
置まで移動させる移動手段を設けたことを特徴とするロ
ーラ矯正機である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材のローラ矯正
機及びその零点調整方法に関し、特に、熱間圧延された
Ｈ形鋼や鋼矢板の反りや曲がりの矯正に利用され、零点
調整機能を有するローラ矯正機と、その矯正機での零点
調整方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延で鋳片より製造されたままの形
鋼は、通常、全体的もしくは局部的に反りや曲がりが生
じている。このような形鋼の反りや曲がりは、複数個の
矯正用ローラ（以下、単にローラという）をパスライン
を挟み上下又は左右に千鳥状に列設したローラ矯正機を
用い、そのローラ間に該形鋼を通過させ、該ローラから
交互に曲げモーメントを該形鋼に付与して矯正するのが
一般的である。そして、かかるローラ矯正法は、高能率
で大量生産に好都合であること、一定のローラ設定で矯
正できること等、いくつかの優れた特性を有している。

【０００３】しかしながら、該ローラ矯正法は、形鋼の
ウエブを圧下する方式を採用しているため、ウエブの厚
みに比べてフランジの幅が広い所謂大断面Ｈ形鋼、例え
ば、Ｈ３００ｍｍ×３００ｍｍ×１０／１５サイズのＨ
形鋼を矯正するに際して、圧下量を大きな方向に誤って
設定すれば、フランジとウエブの境界部に割れが生じ、
逆に圧下量を小さな方向に誤って設定すれば、該形鋼が
矯正されないという現象が起きる。そこで、この不具合
な現象を防止するには、（１）圧下量に関する零点調整
（以下、単に零点調整という）を正確に行うこと、
（２）設定圧下量を精度よく推定することが必要とな
る。

【０００４】このうち、（２）の設定圧下量の推定につ
いては、現在、良好な最終反り形状を得るための矯正荷
重を各圧下位置で予測し、その荷重によるローラの弾性
変形量を推定し、各圧下位置に該弾性変形量を組み合わ
せたものを設定圧下量とする方法が採用されている。こ
の推定方法では、矯正荷重や弾性変形量の予測精度が重
要となるが、いずれも実験解析を通して精度向上が可能
であり、今のところ問題はない。

【０００５】ところが、現在、（１）の零点調整は、図
４に示すように、作業者が、固定されている上ローラ７
の下端に接するようピアノ線６を張り、さらに該ピアノ
線６に接するよう下ローラ８を各々上昇させることで行
っている。この方法では、人間が零点調整の良否を判断
するため、当然に誤差の量が大きくなり、かつ作業時間
も長くなるという問題がある。また、ピアノ線６の使用
では、ローラ幅方向の一点をローラ全体の代表として選
ぶため、下ロール８の上昇時に生じる上下ローラ１の弾
性変形等による誤差があり、必ずしも適切な零点調整に
なっていなかった。

【０００６】なお、このような人間による零点調整作業
を行う理由は、ローラ１がパスラインを挟み上下又は左
右に千鳥配列をしているので、通常の圧延ローラのよう
に上下ローラを接触させる一般的な零点調整方法が行え
ないからである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を鑑み、簡単な装置改造を行うだけで、上下又は左右ロ
ーラの接触を基本として精度が高く、且つ作業性に優れ
た零点調整手段を備えたローラ矯正機と、そこでの零点
矯正方法とを提供することを目的としている

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、零点位置において上下又は左右のローラが
幅方向全体で接触するような調整方法を鋭意研究した。
その結果、零点調整時には、千鳥配列を崩すこと及びロ
ーラの剛性曲線を利用することを着想し、本発明を完成
させた。

【０００９】すなわち、本発明は、鋼材のパスラインの
両側に千鳥配列した複数のローラからなるローラ矯正機
において、前記ローラのうちの少なくとも一つのローラ
に、千鳥配列を解消し、パスラインを挟んだ他のローラ
と鏡面対称をなす位置まで移動させる移動手段を設けた
ことを特徴とするローラ矯正機である。また、本発明
は、上記ローラ矯正機に、前記鏡面対称をなすローラの
荷重測定手段と、該ローラ間の間隙減少距離を測定する
圧下量測定手段と、そこで測定された圧下量から予め求
めてあるローラの剛性曲線に基づきローラの弾性変形量
を推定し、該弾性変形量だけ前記ローラの間隔を自動的
に開く演算制御手段とを追設したことを特徴とするロー
ラ矯正機でもある。さらに、本発明は、鋼材のパスライ
ンの両側に千鳥配列した複数のローラからなるローラ矯
正機を用いて、該鋼材の形状を矯正するに際して、該ロ
ーラ間に鋼材を通過させる前に、少なくとも一つのロー
ラをパスラインを挟んだ他のローラと鏡面対称をなす位
置まで移動させた後、一定値以上の荷重がかかるまで圧
下すると共に、その圧下量から予め求めてあるローラの
剛性曲線に基づきローラの弾性変形量を推定し、該弾性
変形量だけパスラインを挟むローラの間隔を開き、その
状態を圧下量の零点状態とすることを特徴とするローラ
矯正機の零点調整方法であり、あるいは上記ローラの弾
性変形量を、ローラをパスラインに沿って上流及び後流
方向に該パスラインの反対側の隣接ローラ位置まで水平
移動して組合せた全てのローラ対について推定し、前記
隣接ローラが２個ある時は、２個の隣接ローラとの間で
形成される２つのローラ対の各推定値の平均値を、前記
隣接ローラが１個だけの時は、前記推定値をそれぞれ該
弾性変形量とすることを特徴とするローラ矯正機の零点
調整方法でもある。さらに加えて、本発明は、前記鋼材
が熱間圧延された形鋼であることを特徴とするローラ矯
正機の零点調整方法である。

【００１０】なお、従来より、ローラ矯正機には、ロー
ラを配置位置に固定されたものと可動できるものがある
が、本発明に係るローラ矯正機のように零点調整を目的
として大幅に移動可能としたものはない。本発明に係る
装置及び方法で、圧延後の鋼材をローラ矯正するように
したので、（１）矯正時の圧下量に関する零点調整が人手作業でな
く、機械的に行われるようになり、該調整を容易に且つ
高頻度に実施できるようになる。（２）矯正を繰り返す結果生じるローラ摩耗及び上ロー
ラ軸受部の腐食、ガタ等の影響がなくなるので、常に正
確な零点調整が可能となる。

【００１１】以下、図１〜図７に基づき、本発明の実施
の形態を説明する。

【００１２】

【発明の実施の形態】まず、本発明に係るローラ矯正機
でのローラ配置を、９本のローラをパスラインを挟んで
上下に千鳥配列した場合で図１に示す。従来の矯正機
は、＃１と＃３、＃２と＃４、＃６と＃８、＃７と＃９
の各ローラは、お互いの間隔を共通で１セットとして変
更するようになっていた。そこで、本発明では、まず、
図１に矢印で示したように、＃１〜＃４、及び＃６〜＃
９の各ローラ間の間隔変更を、それぞれのローラが独立
して、しかも上下でローラが一対をなす（パスラインを
挟み鏡面対称）ように比較的大きい距離の移動が行える
ようにする。なお、その移動は、上下いずれ側のローラ
を水平移動させても良く、また移動手段はエア・シリン
ダを利用した公知の機械的なものであればいかなるもの
でも良い。

【００１３】次に、上記のローラ移動は、鋼材を矯正す
る前に該ローラ矯正の零点調整のために行うものである
ので、零点調整方法について説明する。上記したよう
に、各ローラを、図２に示すように、近隣する上下のロ
ーラを接触させ、荷重量がＰ₀になるまで相互に圧下す
る。この場合、上下ローラの組合わせは、図３（ａ）及
び（ｂ）に示すように、任意の上ローラに対し、右側下
方及び左側下方にあるロールのいずれを水平移動させて
も良い。そして、１対になったローラに関して予め求め
てある剛性曲線から、荷重量Ｐ₀ に相当する圧下量δを
読み取り、零点からの弾性変形量（Ｓ₀ ＝実測δ−剛性
曲線での読み値δ’）を求め、このＳ₀ 分だけ前記圧下
を緩める。つまり、上下ローラ間の間隙を開くのであ
る。本発明では、この状態を圧下に関する零点状態の位
置と定め、以下に述べるセンサ、コンピュータ等を用い
て人手によらず機械的に処理するようにしたのである。

【００１４】また、上記弾性変形量を推定するに際して
は、零点調整作業の頭初から対をなすローラを定めてお
いて良いが、本発明では下記のような方法も創案し、そ
の方が調整が正確であった。その方法は、まず、上記ロ
ーラの弾性変形量を、ローラをパスラインに沿って上流
及び下流側にある隣接ローラ（該パスラインを挟んで反
対側に位置する）まで水平移動させ、そこで組合わせた
全てのローラ対に対して前記のように剛性曲線を用いて
求める。その結果を表１の左欄と中央欄に示す。次に、
それらの値は、矯正パスラインに沿った最上流及び最後
流位置のローラ対の値は（ローラの移動相手が１個しか
ない場合）そのままの値を、移動相手が２個ある場合に
は、隣り合う２つのローラ対の前記推定値の平均を該弾
性変形量とするように下記式で演算する。

【００１５】例えば、矯正パスラインに沿って９個のロ
ーラが千鳥状に配列されている場合、最上流及び最後流
位置のローラ対に対しては、上記推定値がそのまま使用
される。Ｓ₀₁＝Ｓ₀ 及びＳ₀₈＝Ｓ₀ 一方、最上流と最後流間の位置にあるローラ対に対して
は、Ｓ₀₃＝（Ｓ₀₂＋Ｓ_o3）／２Ｓ₀₅＝（Ｓ₀₄＋Ｓ₀₆）／２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・を用いて演算する。この演算結果を表１の右欄に示して
おく。

【００１６】

【表１】

【００１７】なお、上記剛性曲線は、具体的には１対の
ローラにかかる荷重と圧下量の関係を実測して求めたも
ので、図６に一例を示しておく。また、実際に零点調整
機能を備えた本発明に係るローラ矯正機を図７に示す。
図７では、各ローラは省略して記載されておらず、ロー
ラの片側に設けたチョック（軸受）１３のみ描いてあ
る。前記した各ローラの移動手段９は、ピッチ移動用モ
ータ１１と減速機１２で形成し、上下で一対になったロ
ーラの荷重測定手段２には通常ロードセルが用いられ
る。上下ローラ間の間隙減少量を測定する圧下量測定手
段は図示していないが、上記荷重測定手段２と該圧下量
測定手段からのデータ及び上記剛性曲線データを記憶、
処理し、上下ローラ間の間隔を圧下用スクリュージャッ
キ４と圧下用モータ１４を介して開くための信号を発す
る演算制御手段１０が設置されている。従って、このロ
ーラ矯正機を使用すれば、人手を介さずに自動的に鋼材
の形状矯正ができるのである。

【００１８】本発明に係る零点調整方法で零点を調整し
た後には、各ローラ１を再び千鳥配列に戻し、通常の方
法で鋼材を通過して矯正を行う。具体的な本発明の実施
成績を、各種サイズのＨ形鋼の反り形状を矯正した例で
図５に一括して示しておく。図５から、本発明法による
矯正ローラの零点調整を行うと、最終反り形状が常に同
じレベルでかつ目標値に近い値を維持していることが明
らかである。一方、作業者がピアノ線６を張って行った
従来法での結果は、上ローラのチョック１３のガタ及び
ローラ摩耗の影響により、形状のばらつきが大きく、目
標値からかなり外れていた。

【００１９】なお、上記実施例では、ローラがパスライ
ンを挟み上下に配置される場合を示したが、パスライン
を挟み水平方向で左右に配置される場合にも本発明は、
適用できる。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、鋼材
形状の矯正機における圧下に関する零点調整が、人手に
よらず機械的に容易に行えるようになった。その結果、
該零点が、ローラの摩耗や上ローラ軸受部のがた等に影
響されなくなり、矯正時の圧下量設定の精度が向上し、
最終反り形状を従来より大幅に向上できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る零点調整方法でのローラ移動状況
を示す図である。

【図２】本発明に係る零点調整方法での上下ローラの接
触、圧下状況を示す図である。

【図３】本発明に係る零点調整方法での接触させる上下
ローラの組合わせを示す図である。

【図４】従来方法での零点調整方法を説明する図であ
る。

【図５】本発明に係る矯正ローラの零点調整方法と従来
方法で矯正した場合のＨ形鋼の最終反り形状の精度を示
す図である。

【図６】矯正ローラの剛性曲線を示す図である。

【図７】本発明に係るローラ矯正機の一例を示す模式図
である。

【符号の説明】

１矯正ローラ（ローラ）２荷重測定手段（ロードセル）３圧下量測定手段４圧下用スクリュージャッキ５ローラの昇降手段６ピアノ線７上ローラ８下ローラ９移動手段１０演算制御手段１１ピッチ移動用モータ１２減速機１３チョック（軸受）１４圧下用モータ１５ピッチ調整用ネジシャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者瀬戸恒雄倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者竹内徹倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者中川豊倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼材のパスラインの両側に千鳥配列した
複数のローラからなるローラ矯正機において、前記ローラのうちの少なくとも一つのローラに、千鳥配
列を解消し、パスラインを挟んだ他のローラと鏡面対称
をなす位置まで移動させる移動手段を設けたことを特徴
とするローラ矯正機。
【請求項２】請求項１記載のローラ矯正機に、前記鏡
面対称をなすローラの荷重測定手段と、該ローラ間の間
隙減少距離を測定する圧下量測定手段と、そこで測定さ
れた圧下量から予め求めてあるローラの剛性曲線に基づ
きローラの弾性変形量を推定し、該弾性変形量だけ前記
ローラの間隔を自動的に開く演算制御手段とを追設した
ことを特徴とするローラ矯正機。
【請求項３】鋼材のパスラインの両側に千鳥配列した
複数のローラからなるローラ矯正機を用いて、該鋼材の
形状を矯正するに際して、該ローラ間に鋼材を通過させる前に、少なくとも一つの
ローラをパスラインを挟んだ他のローラと鏡面対称をな
す位置まで移動させた後、一定値以上の荷重がかかるま
で圧下すると共に、その圧下量から予め求めてあるロー
ラの剛性曲線に基づきローラの弾性変形量を推定し、該
弾性変形量だけパスラインを挟むローラの間隔を開き、
その状態を圧下量の零点状態とすることを特徴とするロ
ーラ矯正機の零点調整方法。
【請求項４】上記ローラの弾性変形量を、ローラをパ
スラインに沿って上流及び後流方向に該パスラインの反
対側の隣接ローラ位置まで水平移動して組合せた全ての
ローラ対について推定し、前記隣接ローラが２個ある時
は、２個の隣接ローラとの間で形成される２つのローラ
対の各推定値の平均値を、前記隣接ローラが１個だけの
時は、前記推定値をそれぞれ該弾性変形量とすることを
特徴とする請求項３記載のローラ矯正機の零点調整方
法。
【請求項５】前記鋼材が熱間圧延された形鋼であるこ
とを特徴とする請求項３又は４記載のローラ矯正機の零
点調整方法。