JPH11104738A - Roller leveler rigidity-measuring method and positioning method for each roll - Google Patents

Roller leveler rigidity-measuring method and positioning method for each roll

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JPH11104738A
JPH11104738A JP26831997A JP26831997A JPH11104738A JP H11104738 A JPH11104738 A JP H11104738A JP 26831997 A JP26831997 A JP 26831997A JP 26831997 A JP26831997 A JP 26831997A JP H11104738 A JPH11104738 A JP H11104738A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily grasp a rigidity of a roller leveler and decide a setting position of each roll based on a relief volume foreseeable from the rigidity grasped. SOLUTION: This method expresses a rigidity of the roller leveler by a rigidity matrix and an original position amended volume of each roll 1 setting position based on the setting positions of each roll, an actual relative position of each roll 1, and each roll load under the plural roll load patterns. The actual relative position of each roll 1 can also be obtained by inserting an object 8 between the upper and the bottom roll groups. Further, each roll load can also be obtained from a depth of a depressed mark left on the object 8 inserted between the upper and the bottom roll groups 3 and 4. The relief volume of each roll 1 is to be foreseen from the rigidity thus grasped, and the setting position of each roll 1 is decided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数本のロールを
上下に千鳥状に配置し、そのロール間に被矯正材を通し
て繰り返し曲げを与えることによって、被矯正材の反り
を平坦化し、あるいは波形状を矯正するローラレベラに
おいて、ローラレベラの剛性を用いて、矯正によるロー
ル反力に伴って発生する各ロールの変位を予測する方
法、およびそのために必要なローラレベラの剛性を測定
する方法、およびロール位置設定方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to flattening or curving of a material to be corrected by arranging a plurality of rolls vertically in a staggered manner and repeatedly bending the material between the rolls. In a roller leveler that corrects the shape, using the rigidity of the roller leveler, a method of predicting the displacement of each roll generated due to the roll reaction force due to the correction, and a method of measuring the rigidity of the roller leveler necessary for that, and setting the roll position It is about the method.

【0002】なお、本明細書でいうローラレベラとは、
単純にロールにより曲げを加えるものだけでなく、被矯
正材に張力を加えた上でロールによる曲げを加えるもの
も含める。また、本明細書で単にロールという場合は、
被矯正材に直接接触して、これに曲げを加える「ワーク
ロール」を意昧し、ワークロールを支持するバックアッ
プロールと区別するときのみワークロールと呼ぶことに
する。
[0002] The roller leveler referred to in this specification is
In addition to those that simply bend by a roll, those that bend by a roll after applying tension to the material to be corrected are also included. Also, in this specification, when simply called a role,
A “work roll” that directly contacts the material to be corrected and bends the work is referred to as a work roll only when it is distinguished from a backup roll that supports the work roll.

【0003】[0003]

【従来の技術】板材、形材、管材、線材等の圧延や冷却
過程などで発生した反りを平坦化し、あるいは波形状を
矯正するために、複数本のロールを上下に千鳥状に配置
したローラレベラが用いられる。ローラレベラによる矯
正作用は、被矯正材に繰り返し曲げを加えることによっ
て、被矯正材を平坦化、あるいは所望の反りや波形状を
与えるものである。
2. Description of the Related Art A roller leveler in which a plurality of rolls are arranged vertically in a staggered manner in order to flatten warpage generated in a rolling process or a cooling process of a plate material, a shape material, a tube material, a wire material, or the like, or to correct a wave shape. Is used. The correction action by the roller leveler is to flatten the material to be corrected or to give a desired warp or corrugation by repeatedly bending the material to be corrected.

【0004】特開昭53−87962号公報には、入側
最大加工度、出側加工度と板厚・板幅・降伏点応力とか
ら、ロール設定値である上ロール群の入側押し込み量と
出側押し込み量とを決定する方法が示されている。
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 53-87962 discloses an indentation amount of an upper roll group, which is a roll set value, based on a maximum working degree on an inlet side, a working degree on an outlet side, a sheet thickness, a sheet width and a yield point stress. And a method for determining the outlet pushing amount.

【0005】しかし、被矯正材の曲げ剛性が大きいとき
には、矯正にともなって発生する反力も大きいので、ロ
ールの変形、あるいはローラレベラのハウジングのたわ
みや伸びが発生し、被矯正材をローラレベラに通してい
るときの実際のロール位置は、設定したロール位置と
は、これらの変形分だけ異なってしまう。
However, when the bending rigidity of the material to be corrected is large, the reaction force generated by the correction is large, so that the roll is deformed, or the housing of the roller leveler is bent or elongated, and the material to be corrected is passed through the roller leveler. The actual roll position when it is present differs from the set roll position by these deformations.

【0006】このようなロールの変位を防ぐために、各
矯正ロールをバックアップロールによって支持したり、
ハウジングの剛性を大きくするなどの対策がなされてい
るものの、各ロールの変位を完全にゼロとすることは設
備の巨大化を招くため、困難である。
To prevent such roll displacement, each straightening roll is supported by a backup roll,
Although measures such as increasing the rigidity of the housing have been taken, it is difficult to completely eliminate the displacement of each roll because the equipment becomes huge.

【0007】ロールの変位を補正するために、特開昭6
2−173027号公報には、各ロールの変位をオンラ
インで検出し、各ロール位置の補正量を演算し、設定し
た各ロール位置と矯正作業中の各ロール位置とが等しく
なるように制御する方法が示されている。
In order to correct the roll displacement, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-173027 discloses a method in which the displacement of each roll is detected online, the amount of correction of each roll position is calculated, and control is performed so that each set roll position is equal to each roll position during correction work. It is shown.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】一般にローラレベラは
10本程度以上の矯正ロールを有し、さらに、上ロール
の上部、下ロールの下部にはロールの変位を減少させる
ためのバックアップロールが設けられることもあるた
め、各ロールの変位をオンラインで正確に把握するため
のセンサを組み込むことは、通常は困難であり、上記特
開昭62−173027号公報の技術では実用的な解決
法にはなり得ない。
Generally, a roller leveler has about 10 or more straightening rolls, and a backup roll for reducing the displacement of the rolls is provided above the upper roll and below the lower roll. Because of this, it is usually difficult to incorporate a sensor for accurately grasping the displacement of each roll online, and the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-173027 can be a practical solution. Absent.

【0009】各ロールの変位を直接測定する代替技術と
して、各ロール荷重と各ロールの変位との関係式を用い
て、各ロールの変位を精度よく予測する技術が考えられ
る。以下、本明細書では、この各ロール荷重と各ロール
の変位との関係式に含まれる係数などの定数を「剛性」
と呼ぶことにする。
As an alternative technique for directly measuring the displacement of each roll, a technique of accurately predicting the displacement of each roll using a relational expression between the load of each roll and the displacement of each roll can be considered. Hereinafter, in this specification, constants such as coefficients included in the relational expression between each roll load and the displacement of each roll are referred to as “rigidity”.
I will call it.

【0010】圧延機などの剛性を求める場合には、圧延
荷重、ロール間隙の設定値、および圧延後の厚さなどの
寸法指標の実測値を用いるか、あるいは、上下ロールを
接触させた、いわゆるキスロールによる締め込みを行な
って、荷重とロールの変位との関係を求めることが一般
に行われている。しかし、ローラレベラでは、被矯正材
に対して曲げを加えるだけで、被矯正材の厚さなどの寸
法指標は変化しない。また、圧延機では上下ロールが相
対しているため、キスロールによるロールの締め込み量
の大きさとロールの変位の大ききとが等しくなるのに対
して、ローラレベラではロールが千鳥状に配置されてい
るため、キスロールという状態をとることが不可能であ
る。
In order to obtain the rigidity of a rolling mill or the like, a measured value of a dimensional index such as a set value of a rolling load, a roll gap, and a thickness after rolling is used, or a so-called so-called contact between upper and lower rolls is used. It is a common practice to perform tightening by a kiss roll to determine the relationship between the load and the displacement of the roll. However, in a roller leveler, only bending is applied to a material to be corrected, and a dimension index such as a thickness of the material to be corrected does not change. In addition, since the upper and lower rolls are opposed to each other in the rolling mill, the magnitude of the amount of tightening of the roll by the kiss roll is equal to the magnitude of the displacement of the roll, whereas the rolls are arranged in a staggered manner in the roller leveler. Therefore, it is impossible to take a kiss roll state.

【0011】またローラレベラは、一般に上ロール群、
下ロール群がそれぞれ一体のハウジングで保持されてい
るため、各ロールの変位は各々のロール荷重のみなら
ず、その他のロール荷重の影響も受ける。これに対し
て、従来は、ローラレベラの各ロールの変位には、上ロ
ール群あるいは下ロール群全体にかかる荷重、あるいは
該ロール荷重のみが影響するなどといった単純な取り扱
いがされているため、各ロールの変位を予測するときの
精度は不十分であった。
A roller leveler is generally composed of an upper roll group,
Since each lower roll group is held by an integral housing, the displacement of each roll is affected by not only the roll load but also other roll loads. On the other hand, conventionally, the displacement of each roll of the roller leveler has been handled simply by a load applied to the entire upper roll group or the lower roll group, or only the roll load is affected. The accuracy in estimating the displacement of was insufficient.

【0012】本発明は、複数本のロールを上下に千鳥状
に配置したローラレベラの、矯正中の各ロールの位置を
精度よく予測する方法を提供し、また、そのために必要
なローラレベラの剛性を、容易に、しかも正確に測定す
る方法を提供することを目的とする。さらに、本剛性測
定方法により求められた剛性を用いて、各ロールの変位
を予測した上で各ロールの設定位置を決定するロール設
定方法を提供することを目的とする。
The present invention provides a method of accurately predicting the position of each roll during straightening of a roller leveler in which a plurality of rolls are arranged in a staggered manner. It is an object of the present invention to provide a method for easily and accurately measuring. It is still another object of the present invention to provide a roll setting method for determining the set position of each roll after predicting the displacement of each roll using the stiffness obtained by the present stiffness measuring method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、講求項1の発明は、複数本のロールを上下に千鳥状
に配置し、そのロール間に被矯正材を通して繰り返し曲
げを与えることによって、被矯正材の反りを平坦化し、
あるいは波形状を矯正するローラレベラにおいて、各ロ
ールに負荷される荷重配分を変更した複数のロール荷重
パターン下での、各ロールの設定位置と、負荷時の各ロ
ールの位置と、各ロール荷重とから、各ロールの負荷荷
重と各ロールの変位とを関係づける剛性マトリクスを求
めることを特徴としている。この剛性マトリクスを該ロ
ーラレベラの剛性の指標として用いることができる。
In order to achieve the above object, according to the invention of claim 1, a plurality of rolls are arranged in a staggered manner vertically and repeatedly bent through the material to be corrected between the rolls. By flattening the warp of the material to be corrected,
Or, in a roller leveler that corrects the wave shape, under a plurality of roll load patterns in which the load distribution applied to each roll is changed, the set position of each roll, the position of each roll at the time of loading, and the roll load In addition, a stiffness matrix that relates the load applied to each roll and the displacement of each roll is obtained. This rigidity matrix can be used as an index of the rigidity of the roller leveler.

【0014】請求項2の発明は、請求項1に記載した方
法において、各ロールの負荷荷重と各ロールの変位とを
関係づける剛性マトリクスだけでなく、各ロールの設定
位置の原点補正量をもあわせて求めることを特徴として
いる。これら剛性マトリクスと各ロールの設定位置の原
点補正量とを該ローラレベラの剛性の指標として用いる
ことができる。上記請求項2の発明によれば、各ロール
の設定位置の原点調整が正確に行われていなくても負荷
時の各ロールの位置を正確に求めることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the method of the first aspect, not only the rigidity matrix relating the load applied to each roll and the displacement of each roll, but also the origin correction amount of the set position of each roll. The feature is that it is also required. The rigidity matrix and the origin correction amount of the set position of each roll can be used as an index of the rigidity of the roller leveler. According to the second aspect of the present invention, even if the origin of the set position of each roll is not accurately adjusted, the position of each roll under load can be accurately obtained.

【0015】請求項3の発明は、請求項1に記載した方
法において、上ロール群と、下ロール群との間に参照試
験片を挟んで上下ロールに荷重を加え、前記参照試験片
を剛体とみなしてその変形を無視するか、あるいはその
弾性変形量を弾性計算によって補正することにより、前
記負荷時の各ロールの変位を求めることを特徴としてい
る。上記請求項3の発明によれば、各ロールの変位が直
接測定できない場合、容易かつ正確に変位を測定するこ
とができる。
According to a third aspect of the present invention, in the method according to the first aspect, a load is applied to the upper and lower rolls with the reference test piece interposed between the upper roll group and the lower roll group, and the reference test piece is rigid. It is characterized in that the displacement of each roll under the load is obtained by ignoring the deformation and correcting the elastic deformation by elasticity calculation. According to the third aspect of the invention, when the displacement of each roll cannot be directly measured, the displacement can be easily and accurately measured.

【0016】請求項4の発明は、請求項1に記載した方
法において、上ロール群と、下ロール群との間に塑性体
を介して参照試験片を挟んで上下ロールに荷重を加え、
前記塑性体上に残るロールの圧痕の寸法指標を測定し
て、これに基づいて各ロール荷重を求めることを特徴と
している。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method according to the first aspect, a load is applied to the upper and lower rolls with a reference test piece interposed between the upper roll group and the lower roll group via a plastic body.
The method is characterized in that a dimensional index of an impression of a roll remaining on the plastic body is measured, and each roll load is obtained based on the measured index.

【0017】請求項5の発明は、講求項1に記載した方
法において、上ロール群と、下ロール群との間にひずみ
ゲージを貼り付けた参照試験片を挟んで上下ロールに荷
重を加え、このひずみゲージによるひずみ測定値から弾
性計算により各ロール荷重を求めることを特徴としてい
る。上記請求項4および請求項5の発明によれば、各ロ
ールの負荷荷重が直接測定できない場合、容易かっ正確
に負荷荷重を測定することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method according to the first aspect, a load is applied to the upper and lower rolls with a reference test piece having a strain gauge attached between the upper roll group and the lower roll group, It is characterized in that each roll load is obtained by elasticity calculation from the measured value of the strain gauge. According to the fourth and fifth aspects of the invention, when the applied load of each roll cannot be directly measured, the applied load can be measured easily and accurately.

【0018】請求項6の発明は、請求項1に記載した方
法により測定したローラレベラの剛性とあらかじめ予測
した各ロール荷重とを用いて、各ロールの変位を予測
し、この予測した各ロールの変位に基づいて各ロールの
設定位置を決定することを特徴としている。請求項6の
発明では、前記方法により求めた正権なローラレベラの
剛性を用いて各ロールの変位を予測できるので、最適な
各ロールの設定位置を決定することができる。これによ
り、被矯正材を平坦化、あるいは被矯正材に所望の反り
や波形状を与えるといった矯正の目的に最適な各ロール
位置で矯正を行うことができる。
According to a sixth aspect of the present invention, the displacement of each roll is predicted using the rigidity of the roller leveler measured by the method described in the first aspect and each roll load predicted in advance, and the predicted displacement of each roll is estimated. The setting position of each roll is determined on the basis of. According to the invention of claim 6, since the displacement of each roll can be predicted using the rigidity of the right roller leveler obtained by the above method, the optimum setting position of each roll can be determined. Thereby, it is possible to perform the correction at each roll position that is optimal for the purpose of the correction, such as flattening the material to be corrected or giving a desired warp or corrugation to the material to be corrected.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明では、ローラレベラの剛性
を、剛性マトリクスを用いて表現する。つまり、各ロー
ルの変位△i と各ロールの荷重Pi とを、剛性マトリク
スKijを使って次の式によって関係づける。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, the rigidity of a roller leveler is expressed by using a rigidity matrix. That is, the displacement △ i of each roll and the load P i of each roll are related by the following equation using the rigidity matrix K ij .

【数1】 ここで、添え字iはi番目のロールに関する値であるこ
とを示し、nは考えているロールの総本数である。剛性
マトリクスKijは、i番目ロールの変位に及ぼすj番目
ロール荷重の影響を表す。また、式(1)において、ロ
ーラレベラの弾性変形に非線形性が含まれる場合には、
好ましくは、以下の式のように各ロールの変位△i と各
ロールの荷重Pi との関係を高次の式を用いて表現す
る。
(Equation 1) Here, the subscript i indicates a value related to the i-th role, and n is the total number of rolls considered. The stiffness matrix K ij represents the effect of the j-th roll load on the i-th roll displacement. In addition, in the equation (1), when the elastic deformation of the roller leveler includes nonlinearity,
Preferably, the relationship between the displacement △ i of each roll and the load P i of each roll is expressed using a higher-order equation as in the following equation.

【数2】 式(2)において、mは各ロールの変位△i と各ロール
の荷重Pi との関係式の次数に応じて任意に選択したA
からBまでの総和をとる。また、式(1)において、好
ましくは、ローラレベラの剛性を、剛性マトリクスだけ
でなく、ロール設定位置の原点補正量をも用いて表現す
る。つまり、各ロールの変位△i を、剛性マトリクスK
ijと、各ロールの設定位置の原点補正量(がた)gi
を使って、次の式によって表現する。
(Equation 2) In the equation (2), m is A arbitrarily selected according to the order of the relational expression between the displacement △ i of each roll and the load P i of each roll.
To the sum of B. In the equation (1), preferably, the stiffness of the roller leveler is expressed using not only the stiffness matrix but also the origin correction amount of the roll set position. That is, the displacement △ i of each roll is calculated by the rigidity matrix K
Using a ij, the origin correction value (ye) g i of the set position of the rolls is expressed by the following equation.

【数3】 各ロールの変位△i は、図3に示すように、負荷時の各
ロールの位置yi と、各ロールの設定位置si との偏差
で定義される。 △i =yi −si (4) 各ロールの位置yi について、式(1)と式(4)よ
り、次式が得られる。
(Equation 3) As shown in FIG. 3, the displacement △ i of each roll is defined by a deviation between the position y i of each roll under load and the set position s i of each roll. Δ i = y i −s i (4) For the position y i of each roll, the following equation is obtained from the equations (1) and (4).

【数4】 (Equation 4)

【0020】さて、ローラレベラの剛性を測定するため
に、矯正作業開始前に各ロールに矯正反力と同方向の荷
重を負荷し、このときの各ロールの設定位置si 、負荷
時の各ロールの位置yi 、負荷時の各ロール荷重Pi
採取する。ここで、各ロール荷重Pi は、測定値をその
まま用いるのではなく、力の釣り合い条件式(6)とモ
ーメントの釣り含い条件式(7)とを満足するように最
小自乗法や末定係数法などを用いて測定値を修正したも
のを用いることが好ましい。
[0020] Now, in order to measure the stiffness of the roller leveler, a load of correction the reaction force in the same direction and loaded on the roll before the straightening work start, setting positions s i for each role in this case, each roll under load position y i of collecting each roll load P i under load. Here, instead of using the measured values as they are, each roll load P i is determined by the method of least squares or final determination so as to satisfy the condition equation (6) for balancing the force and the condition equation (7) for including the moment. It is preferable to use one obtained by correcting the measured value using a coefficient method or the like.

【数5】 i は、図1に示すようにi番目のロールの位置の長手
方向座標を示す。
(Equation 5) x i indicates the longitudinal coordinate of the position of the i-th roll as shown in FIG.

【0021】各ロールの設定位置si 、負荷時の各ロー
ルの位置yi 、負荷時の各ロール荷重Pi を採取し、こ
れらの測定値、ただし、好ましくは各ロール荷重Pi
ついては、力の釣り合い条件式(6)とモーメントの釣
り合い条件式(7)とを満足するように修正した値を式
(5)に代入し、式(5)を剛性マトリクスKijに関し
て解くことで、剛性マトリクスKijを同定する。式
(5)を剛性マトリクスKijについて解くためには少な
くともn通りの荷重パターンに対して上記データを採取
して代入する必要があるが、それだけでは剛性マトリク
スKijは不定となり、求めることはできない。これは、
n本のロールについて、設定位置si 、実際のロール位
置yi がそれぞれ自由度nであるのに対して、各ロール
荷重Pi については、力の釣り合い条件式(6)とモー
メントの釣り合い条件式(7)とを満足するように修正
されるという拘束条件が働いて自由度がn−2となるた
めである。この問題については、例えば次のようにして
解決できる。
The set position s i of each roll, the position y i of each roll when loaded, and each roll load P i when loaded are sampled, and these measured values, preferably, for each roll load P i , are: By substituting a value corrected so as to satisfy the force balance condition expression (6) and the moment balance condition expression (7) into the expression (5), and solving the expression (5) with respect to the stiffness matrix K ij , Identify the matrix K ij . In order to solve the equation (5) for the stiffness matrix K ij , it is necessary to collect and substitute the above data for at least n types of load patterns. However, the stiffness matrix K ij is indefinite, and cannot be obtained. . this is,
For n rolls, the set position s i and the actual roll position y i each have n degrees of freedom, whereas for each roll load P i , the force balance condition equation (6) and the moment balance condition This is because the constraint condition that the correction is made so as to satisfy the expression (7) works, and the degree of freedom becomes n-2. This problem can be solved, for example, as follows.

【0022】一般に、矯正の曲げ変形に対しては、各ロ
ールの位置のうち、ローラレベラ全体としての変形を伴
わない移動や回転のような剛体変位成分は意味がなく、
剛体変位成分を除いた相対位置のみが意味を持つので、
式(1)で計算される各ロールの変位△i を、その剛体
変位成分について任意の条件を指定してもよく、例え
ば、任意の2本のロール(例えば、最入側および最出側
ロール)の変位をゼロとした座標系を選ぶか、あるい
は、各ロールの変位△i を、最小自乗法で長さ方向の座
標に関する一次式(axi +b)と、その一次式との偏
差(△i ref )との和、すなわち△i =axi +b+△
i ref と表したときに、その一次式成分(axi 十b)
がゼロになるという拘束条件を新たに与えることによっ
て、式(5)より剛性マトリクスKijを求めることが可
能となる。
In general, a rigid displacement component such as movement or rotation that does not accompany the deformation of the entire roller leveler among the positions of the rolls is meaningless for the correction bending deformation.
Since only the relative position excluding the rigid displacement component is significant,
The displacement △ i of each roll calculated by the equation (1) may be specified under an arbitrary condition with respect to the rigid body displacement component. For example, any two rolls (for example, the most-entry-side roll and the most-outmost-roll) ) Is selected, or the displacement △ i of each roll is determined by the least squares method using a linear expression (ax i + b) relating to the coordinates in the length direction and the deviation (△ i ref ), that is, △ i = ax i + b + △
When expressed as i ref , the linear expression component (ax i ten b)
Is newly set to zero, the stiffness matrix K ij can be obtained from equation (5).

【0023】負荷時の各ロールの位置yi については、
オンラインで直接測定することは一般に困難であるが、
オフラインで直接、または間接的に測定することは可能
であり、これによって剛性を求めればよい。好ましく
は、この負荷時の各ロールの位置yi を、上ロール群と
下ロール群との間に参照試験片を挟み、上下ロール群間
に挟む参照試験片を剛体とみなしてその変形を無視する
か、または参照試験片を弾性体とみなしてその弾性変形
量を弾性計算によって補正することにより、各ロールの
位置yi を求める。
For the position y i of each roll under load,
It is generally difficult to measure directly online,
It is possible to measure directly or indirectly off-line, and thus the stiffness may be determined. Preferably, the position yi of each roll under this load is determined by sandwiching a reference test piece between the upper roll group and the lower roll group, and ignoring the deformation by regarding the reference test piece sandwiched between the upper and lower roll groups as a rigid body. Alternatively, the position yi of each roll is determined by regarding the reference test piece as an elastic body and correcting the amount of elastic deformation by elasticity calculation.

【0024】各ロール荷重については、各ロールにロー
ドセルがある場合には、直接測定することが可能であ
る。各ロールにロードセルがない場合は、例えば、上ロ
ール群と下ロール群との間に塑性体を介して参照試験片
を挟み、各ロール荷重を、該塑性体上に残る庇痕の深さ
あるいは面積などの寸法指標によって求める。さらに別
法では、上ロール群と下ロール群との間にひずみゲージ
を貼り付けた弾性体からなる参照試験片を挟み、該ひず
みゲージの測定値から参照試験片の変形を求め、これよ
り負荷時の各ロール荷重を弾性計算により求める。
Each roll load can be directly measured when each roll has a load cell. If each roll does not have a load cell, for example, a reference test piece is sandwiched between the upper roll group and the lower roll group via a plastic body, and each roll load is applied to the depth of eaves remaining on the plastic body or It is determined by dimensional index such as area. In another method, a reference test piece made of an elastic body having a strain gauge attached thereto is sandwiched between an upper roll group and a lower roll group, and the deformation of the reference test piece is obtained from the measured value of the strain gauge. Each roll load at the time is obtained by elasticity calculation.

【0025】以下、図を用いて本発明の方法を詳細に説
明する。図2はローラレベラの概要を示す側面図であ
る。ローラレベラは上下それぞれに一本または複数本の
ワークロール1、一本または複数本のバックアップロー
ル2を有する上ロール群3、および下ロール群4、上ロ
ール群3を保持するハウジング5、下ロール群を保持す
るハウジング6、ハウジングポスト7とからなる。図2
に示したローラレベラの例では、矯正によって発生する
ロール反力に伴うワークロール1の変位およびたわみを
減少させるために、バックアップロール2を有している
が、バックアップロール2を有さないものもある。ま
た、矯正に際して、上ロール群3あるいは下ロール群4
を傾動してロールを押し込むことにより、ワークロール
1の設定位置を変えることができるローラレベラだけで
なく、個々のワークロール1の設定位置を直接的に、あ
るいはバックアップロール2の位置を変えることによっ
て間接的にワークロール1の設定位置を変えることがで
きるローラレベラもある。また、図6に示すように、ロ
ーラレベラ本体12のハウジング5,6外にハウジング
13で支持された抑えロール11が設置され、被矯正材
の変形に寄与している場合もある。本発明では、一体の
ハウジングに設置されているロール以外に、このような
一体のハウジングとは別個に設置されている抑えロール
11も、それが被矯正材の変形に関係している場合に
は、ロールとして含めて考えるものとする。
Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a side view showing the outline of the roller leveler. The roller leveler includes an upper roll group 3 having one or a plurality of work rolls 1, one or a plurality of backup rolls 2 above and below, a lower roll group 4, a housing 5 holding the upper roll group 3, and a lower roll group. , And a housing post 7. FIG.
In the example of the roller leveler shown in (1), the work roll 1 has a backup roll 2 in order to reduce the displacement and deflection of the work roll 1 due to the roll reaction force generated by the straightening, but there is also a case where the backup roll 2 is not provided. . Also, at the time of straightening, the upper roll group 3 or the lower roll group 4
In addition to the roller leveler that can change the set position of the work roll 1 by tilting and pushing the roll, the set position of each work roll 1 can be changed directly or the position of the backup roll 2 can be changed indirectly. There is also a roller leveler that can change the setting position of the work roll 1 in a general manner. In addition, as shown in FIG. 6, a pressing roll 11 supported by a housing 13 may be provided outside the housings 5 and 6 of the roller leveler main body 12 to contribute to deformation of the material to be corrected. In the present invention, in addition to the roll installed in the integral housing, the pressing roll 11 installed separately from such an integral housing is also required when it is related to the deformation of the material to be corrected. And rolls.

【0026】式(5)に各ロールに負荷する荷重の配分
を変更した複数の荷重パターンでの各ロールの設定位置
i 、負荷時の各ロールの位置yi 、負荷時の各ロール
荷重Pi を採取して代入すれば、剛性マトリクスKij
求めることができる。なお、負荷時の各ロール荷重Pi
については、力の釣り合い条件式(6)とモーメントの
釣り合い条件式(7)とを満足するように最小自乗法や
未定係数法などを用いて測定値を修正した値を用いるこ
とが好ましい。また、各ロール位置は、個々の絶対位置
である必要はなく、相対位置がわかればよい。以下、こ
こでは剛体変位成分を除くために与えるべき条件とし
て、任意の2本のロール、例えば最入側および最出側ロ
ールの変位をゼロとした座標系を選んだ場合を想定して
説明する。最入側および最出側ロールの変位をゼロとし
た座標系を選んだ場合には、式(8)に示すように、剛
性マトリクスKijは、第1列、最終列、第1行および最
終行成分がゼロとなる。
The set position s i of each roll in a plurality of load patterns in which the distribution of the load applied to each roll is changed in equation (5), the position y i of each roll when loaded, and each roll load P when loaded. If i is sampled and substituted, a stiffness matrix K ij can be obtained. In addition, each roll load P i at the time of load
It is preferable to use a value obtained by correcting the measured value using the least square method, the undetermined coefficient method, or the like so as to satisfy the force balance condition expression (6) and the moment balance condition expression (7). Further, each roll position does not need to be an individual absolute position, but may be a relative position. In the following, a description will be given assuming that a coordinate system in which the displacement of any two rolls, for example, the innermost roll and the outermost roll is zero, is selected as a condition to be given in order to remove the rigid displacement component. . When a coordinate system in which the displacements of the innermost roll and the outermost roll are set to zero is selected, as shown in Expression (8), the stiffness matrix K ij includes the first column, the last column, the first row, and the last The row component becomes zero.

【数6】 これより、式(5)における未知数は(n−2)×(n
−2)個のKijの成分である。これより、未知数の数は
(n−2)2 、すなわち(n2 −4n+4)となる。
(Equation 6) Thus, the unknown in equation (5) is (n−2) × (n
-2) K ij components. Thus, the number of unknowns is (n−2) 2 , that is, (n 2 −4n + 4).

【0027】剛性マトリクスKijを測定するために行う
実験の荷重パターンは、少なくとも独立な条件数、すな
わち(n−2)個あればよい。このとき、実験において
得られる式の数は(n−2)×(n−2)、すなわち
(n2 −4n+4)となる。各荷重パターンにつき得ら
れた各ロールの設定位置si 、負荷時の各ロールの位置
i 、および各ロール荷重Pi を式(5)に代入するこ
とにより、未知数Kijに関する(n2 −4n+4)元連
立方程式が得られ、これを解くことにより剛性マトリク
スKijを求めることができる。
The number of load patterns used in the experiment for measuring the stiffness matrix K ij should be at least independent condition numbers, that is, (n−2). At this time, the number of equations obtained in the experiment is (n−2) × (n−2), that is, (n 2 −4n + 4). Set position s i of each roll obtained per each load pattern, the position y i of each roll under load, and by substituting the respective roll load P i in expression (5) relates to the unknowns K ij (n 2 - 4n + 4) The simultaneous equations are obtained, and the stiffness matrix K ij can be obtained by solving the equations.

【0028】負荷時の各ロールの位置yi は、センサな
どを用いて直接測定し、この測定値を用いる。しかし、
センサなどを用いて直接測定することが困難な場合に
は、例えば、図1に示すように参照試験片8を上ロール
群3と下ロール群4との間に置き、この状態で各ロール
を押し込むことにより各ロールに荷重を加え、その時の
各ロールの設定位置si 、および各ロールの荷重Pi
測定する。なお、参照試験片8の断面形状は、その弾性
変形量(たわみ)を計算しやすいように、長手方向に一
様であることが望ましい。
The position y i of each roll under load is directly measured using a sensor or the like, and the measured value is used. But,
When it is difficult to directly measure using a sensor or the like, for example, a reference test piece 8 is placed between the upper roll group 3 and the lower roll group 4 as shown in FIG. A load is applied to each roll by pushing it in, and the set position s i of each roll and the load P i of each roll at that time are measured. It is desirable that the cross-sectional shape of the reference test piece 8 be uniform in the longitudinal direction so that the amount of elastic deformation (deflection) can be easily calculated.

【0029】すなわち、上下ロール群3,4間に挟んだ
参照試験片8の各ロールの位置における弾性変形量をδ
i 、各ロールの位置の長手方向座標をxi とすると、負
荷時の各ロールの位置yi との間で、次式が得られる。 yi =δi +α十βxi (9) ここで、α、βは、未知の剛体変位成分を表す未知定数
であり、剛性を測定するために行う実験の荷重パターン
ごとに異なるものである。上下ロール群3,4間に挟ん
だ参照試験片8を剛体とみなした場合には、各ロール位
置における弾性変形量(たわみ)δi はゼロとなり、一
方、参照試験片8を弾性体とみなした場合には、各ロー
ル位置における弾性変形量(たわみ)δi は、各ロール
荷重Pi が求められているので、不定の一次式成分(α
十βxi )を除いてはりの曲げ理論より求めることがで
きる。なお、参照試験片8との接触点での接触荷重によ
る各ロール1のへこみについても、計算により容易に得
ることができるが、通常、そのへこみ量は小さいので無
視できる。このように、上下ロール群3,4間に参照試
験片8を挟んで各ロール1に荷重をかけることにより、
負荷時の各ロールの位置yi を、不定の剛体変位成分α
十βxi を除いて求めることができ、この場合、式
(5)と式(9)より、次の方程式が得られる。
That is, the amount of elastic deformation at the position of each roll of the reference test piece 8 sandwiched between the upper and lower roll groups 3 and 4 is represented by δ.
i , where x i is the longitudinal coordinate of the position of each roll, the following equation is obtained between each roll and the position y i under load. y i = δ i + α to βx i (9) Here, α and β are unknown constants representing unknown rigid body displacement components, and are different for each load pattern of an experiment performed for measuring rigidity. When the reference test piece 8 sandwiched between the upper and lower roll groups 3 and 4 is regarded as a rigid body, the amount of elastic deformation (deflection) δ i at each roll position is zero, while the reference test piece 8 is regarded as an elastic body. If the the elastic deformation amount at each roll position (deflection) [delta] i, because each roll load P i is sought indefinite linear expression component (alpha
Except for ββx i ), it can be obtained from the beam bending theory. The dent of each roll 1 due to the contact load at the point of contact with the reference test piece 8 can be easily obtained by calculation, but usually the dent amount is small and can be ignored. Thus, by applying a load to each roll 1 with the reference test piece 8 interposed between the upper and lower roll groups 3 and 4,
The position y i of each roll under load is defined as an indefinite rigid displacement component α
Can be obtained except for the ten .beta.x i, in this case, from equation (5) and equation (9), the following equation is obtained.

【数7】 これより、式(10)における未知数は(n−2)×
(n−2)個のKijの成分だけでなく、剛性を測定する
ために行う実験のロール荷重パターンごとに異なる未知
定数αおよびβも未知数となるが、これらは、先に述べ
たように△1 =△n =0なる条件よりただちに求められ
る。
(Equation 7) From this, the unknown in equation (10) is (n−2) ×
In addition to the (n−2) K ij components, unknown constants α and β that are different for each roll load pattern of an experiment performed to measure the stiffness are also unknowns. It can be obtained immediately from the condition of Δ 1 = △ n = 0.

【0030】また、各ロール荷重については、各ロール
にロードセルがある場合には、直接測定することが可能
である。しかし、各ロールにロードセルがない場合は、
例えば、上ロール群と下ロール群との間に塑性体を介し
て参照試験片を挟み、該塑性体上に残る圧痕の深さある
いは面積などの各ロール荷重との相関が明確な寸法指標
によって各ロール荷重を求めることができる。例えば、
図8に示すように、普通鋼からなる参照試験片8の表層
および裏層にアルミニウム層を貼り付け、これを上下ロ
ール群3,4間に挟んで、荷重を加えた後、参照試験片
8およびアルミニウム層を取り出し、アルミニウム層の
表面に残るロール1の圧痕の深さを測定する。この圧痕
の深さと、加えられた各ロール荷重との関係を、一般に
用いられる圧縮試験機を用いてあらかじめ求めておい
て、参照試験片8をワークロール1にて押し込んだとき
の圧痕の深さから荷重を求める。ただし、本方法の場合
には、各ロールの位置yi に対して、参照試験片8の中
心層の弾性変形δi の補正だけでなく、参照試験片8の
表層および裏層に貼り付けたアルミニウム層に残ったロ
ールの圧痕の深さの補正も必要となる。また、上ロール
群3と下ロール群4との間に、ひずみゲージを貼り付け
た弾性体からなる参照試験片を挟んで上下ロールにより
荷重を加え、このひずみから弾性計算により各ロール荷
重を求めることができる。例えば、図9に示すように、
上下ロール群3,4間に参照試験片8として弾性板を挟
み、参照試験片8の各ロール1との接触点の反対側表面
にひずみゲージを貼り付けてロールにより荷重を加える
ことにより、参照試験片8の各ロール直下での曲率を求
めることができる。参照試験片8の板厚をt、参照試験
片8の各ロール1との接触点の反対側表面に貼り付けた
ひずみゲージによる長手方向ひずみ値をεi 、各ロール
により与えられる曲率をκi とすると、次式の関係があ
る。 εi =tκi /2 (i=1〜n) (11) 各ロールでの曲率κi より、各ロールとの接触位置で参
照試験片8に働く曲げモーメントMi は、参照試験片8
の弾性係数をE、板幅をbとすると、次式で求められ
る。 Mi =Ebt3 κi /12 (12) 各ロールとの接触位置で参照試験片8に働く曲げモーメ
ントMi と各ロール荷重Pi との関係は次式で与えられ
る。
Each roll load can be measured directly when each roll has a load cell. However, if each roll does not have a load cell,
For example, a reference test piece is sandwiched between the upper roll group and the lower roll group via a plastic body, and the correlation with each roll load such as the depth or area of an indentation remaining on the plastic body is determined by a clear dimensional index. Each roll load can be determined. For example,
As shown in FIG. 8, an aluminum layer was attached to the surface layer and the back layer of the reference test piece 8 made of ordinary steel, sandwiched between the upper and lower roll groups 3 and 4, and a load was applied. Then, the aluminum layer is taken out, and the depth of the impression of the roll 1 remaining on the surface of the aluminum layer is measured. The relationship between the depth of the indentation and the applied roll load is determined in advance using a generally used compression tester, and the depth of the indentation when the reference test piece 8 is pushed in by the work roll 1 is determined. Find the load from. However, in the case of this method, with respect to the position y i of each roll, not only the correction of the elastic deformation [delta] i of the center layer of the reference test piece 8 was attached to the surface layer and the backing layer of the reference specimen 8 It is also necessary to correct the depth of the roll impression left on the aluminum layer. In addition, a load is applied between the upper roll group 3 and the lower roll group 4 with the upper and lower rolls sandwiching a reference test piece made of an elastic body to which a strain gauge is attached, and each roll load is obtained from this strain by elasticity calculation. be able to. For example, as shown in FIG.
An elastic plate is sandwiched between the upper and lower roll groups 3 and 4 as a reference test piece 8, and a strain gauge is attached to the surface of the reference test piece 8 opposite to the point of contact with each roll 1 to apply a load using the rolls. The curvature immediately below each roll of the test piece 8 can be obtained. The plate thickness of the reference test piece 8 is t, the longitudinal strain value by a strain gauge attached to the surface of the reference test piece 8 opposite to the contact point with each roll 1 is ε i , and the curvature given by each roll is κ i. Then, there is the following relationship. ε i = tκ i / 2 ( i = 1~n) (11) than the curvature kappa i at each roll, the bending moment M i acting on the reference test piece 8 at a point of contact with each roll, reference specimens 8
Is E and the plate width is b, it can be obtained by the following equation. Relationship between M i = Ebt 3 κ i / 12 (12) the bending moment M i and the roll load P i acting on the reference test piece 8 at a point of contact with each roll is given by the following equation.

【数8】 式(11)〜(13)を用いて、ひずみゲージを貼り付
けた参照試験片8のロール荷重による変形を求め、これ
より各ロール荷重Pi を求めることができる。
(Equation 8) Using equation (11) to (13), the strain calculated deformation by roll load reference specimen 8 pasted gauge, than this can be determined the roll load P i.

【0031】このようにして、各々のロールの変位に対
して、該ロールの荷重だけでなく、その他のロールの荷
重も影響することを考慮したローラレベラの剛性、すな
わち剛性マトリクスKijを容易に、しかも正確に求める
ことができ、この剛性を用いれば、矯正に伴って発生す
る各ロール反力の予想値を式(1)に代入することによ
って、矯正に伴って発生する各ロールの変位を精度よく
予測することが可能となる。実際に被矯正材を通したと
きの各ロール反力の予測式は、種々提案されており、例
えば、「三菱重工技報」第25巻第4号(1988)第
321頁〜第326頁に示されるような計算により求め
ることができる。さらに、このような方法で各ロールの
変位を予測した上で、各ロールの設定位置を決定するこ
とにより、被矯正材を通したときの各ロール位置が、目
的とする形状の板材、形材、管材、線材等を得るために
最適となる。
In this manner, the rigidity of the roller leveler, that is, the rigidity matrix K ij in consideration of the fact that not only the load of the roll but also the load of the other rolls influence the displacement of each roll, In addition, if the rigidity is used, by substituting the expected value of each roll reaction force generated by the correction into the equation (1), the displacement of each roll generated by the correction can be accurately calculated. It is possible to predict well. Various formulas for predicting each roll reaction force when actually passing through the material to be corrected have been proposed, for example, in “Mitsubishi Heavy Industries Technical Report”, Vol. 25, No. 4, (1988), pages 321 to 326. It can be obtained by calculation as shown. Further, by predicting the displacement of each roll by such a method, by determining the set position of each roll, each roll position when passing through the material to be corrected, the plate material of the target shape, the shape material , Pipes, wires, etc.

【0032】なお、一度剛性マトリクスKijを求めてお
けば、その後のロール摩耗やロール組み替えのように、
ロール設定位置の原点が変化したと想定される場合に対
し、剛性マトリクスKijの各成分が既知とすることによ
り、式(10)において未知数はロール設定位置の原点
補正量gi および実験のロール荷重パターンごとに異な
る未知定数αおよびβのn個となり、一方、一回の実験
によりn個の連立方程式が導出されるので、これを解く
ことによりロール設定位置の原点補正量gi を直ちに求
めて修正することもできる。
Once the stiffness matrix K ij has been determined, as in the subsequent roll wear and roll change,
In a case where the origin of the roll setting position is assumed to have changed, by making each component of the stiffness matrix K ij known, the unknown in Equation (10) becomes the origin correction amount g i of the roll setting position and the experimental roll. different makes of n unknown constants α and β for each load pattern, whereas, since the n simultaneous equations is derived by a single experiment, immediately determine the origin correction amount g i of the roll setting position by solving this Can also be modified.

【0033】[0033]

【実施例】【Example】

(実施例1)次に、本発明の実施例を添付図面を参照し
て説明する。図7は本実施例で使用したバックアップロ
ールを備えていないローラレベラの概要を示す側面図で
ある。ロール径は120mm、ロール胴長は320mm、ロ
ールピッチは125mmである。上ロール4本、下ロール
3本を有し、上ロールは独立に押し込むことができる。
各ロールにはロードセル10を有しており、このロード
セル10により各ロール荷重を測定する。上下ロール群
3,4はそれぞれローラレベラのハウジング5,6に固
定されており、それぞれのハウジング5,6はハウジン
グポスト7と接続されている。本実施例で用いたローラ
レベラは板材を矯正するためのものであるので、上下ロ
ール群3,4間に挟んだ参照試験片8として、厚み15
mm、幅250mm、長さ500mmの普通鋼板を用いた。
(Embodiment 1) Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 7 is a side view showing an outline of a roller leveler without a backup roll used in the present embodiment. The roll diameter is 120 mm, the roll body length is 320 mm, and the roll pitch is 125 mm. It has four upper rolls and three lower rolls, and the upper rolls can be pushed independently.
Each roll has a load cell 10, and the load cell 10 measures each roll load. The upper and lower roll groups 3 and 4 are fixed to housings 5 and 6 of the roller leveler, respectively, and the housings 5 and 6 are connected to the housing posts 7. Since the roller leveler used in this embodiment is for correcting a plate material, the reference test piece 8 sandwiched between the upper and lower roll groups 3 and 4 has a thickness of 15 mm.
mm, a width of 250 mm, and a length of 500 mm were used.

【0034】この参照試験片8を挟んだまま、ロール押
し込み装置9を用いて、各ワークロール1を押し込むこ
とにより、36種類の荷重パターン下での各ロール設定
位置si 、各ロール荷重Pi を測定した。参照試験片8
の弾性変形量(たわみ)δiは、弾性計算により不定の
一次式成分を除いて求めた。これらを式(10)に代入
することにより、連立方程式を立て、この連立方程式を
解くことにより、剛性を求めた。ここで、ローラレベラ
の変形は線形であると仮定したが、ロール設定位置の原
点調整を正確に行っていなかったので、ローラレベラの
剛性を表す指標として剛性マトリクスKijだけでなく、
ロール設定位置の原点補正量gi をもあわせて求めた。
Each work roll 1 is pushed in by using the roll pushing-in device 9 while holding the reference test piece 8 therebetween, thereby setting each roll set position s i and each roll load P i under 36 kinds of load patterns. Was measured. Reference specimen 8
The elastic deformation amount (bending) [delta] i, was determined with the exception of the indefinite linear expression component by an elastic calculation. By substituting these into the equation (10), a simultaneous equation was established, and the rigidity was obtained by solving this simultaneous equation. Here, it is assumed that the deformation of the roller leveler is linear, but since the origin adjustment of the roll setting position was not accurately performed, not only the rigidity matrix K ij as an index indicating the rigidity of the roller leveler, but also
The origin correction amount g i of the roll setting position was also obtained.

【0035】本実施例によって求められた剛性マトリク
スKij、ロール設定位置の原点補正量gi を用いて予測
した各ロールの変位と、直接測定したロールの位置から
求めた各ロールの変位との比較を図5に示す。なお、従
来例として、全ロール荷重に比例して全下ロールが等量
の変位を示すという考え方と、各ロール荷重に比例し
て、各下ロールが独自の変位を示すという考え方とによ
り計算される各ロールの変位も示す。本発明により、各
ロールの変位が精度よく求められていることがわかる。
The displacement of each roll predicted by using the rigidity matrix K ij obtained by the present embodiment and the origin correction amount g i of the roll set position, and the displacement of each roll obtained from the directly measured roll position. The comparison is shown in FIG. As a conventional example, it is calculated based on the idea that all lower rolls show an equal amount of displacement in proportion to the total roll load, and the idea that each lower roll shows its own displacement in proportion to each roll load. The displacement of each roll is also shown. According to the present invention, it can be seen that the displacement of each roll is accurately determined.

【0036】(実施例2)本実施例は、ローラレベラの
ハウジングとは別に設定されているロールを有し、それ
が被矯正材の変形に寄与している場合のものである。図
7に本実施例で使用したローラレベラの概要図を示す。
これは、ローラレベラ本体12は図4と同一であるが、
その前面および後面に抑えロール11を備えている。ま
た、上下ロール群3,4および抑えロール11の間に挟
む参照試験片8として、厚さ15mm、幅250mm、長さ
1200mmの普通鋼板を用いた。
(Embodiment 2) In this embodiment, there is provided a roll set separately from the housing of the roller leveler, which contributes to the deformation of the material to be corrected. FIG. 7 shows a schematic view of the roller leveler used in this embodiment.
This is because the roller leveler main body 12 is the same as FIG.
The pressing roll 11 is provided on the front surface and the rear surface. As the reference test piece 8 sandwiched between the upper and lower roll groups 3 and 4 and the holding roll 11, a normal steel plate having a thickness of 15 mm, a width of 250 mm, and a length of 1200 mm was used.

【0037】実施例1と同様の手法を用いて、ローラレ
ベラ本体に組み込まれているロール1と、抑えロール1
1とを合わせた全ロール系に対する剛性マトリクス
ij、ロール設定位置の原点補正量gi を求めることに
より、各ロールの変位△i を精度よく求めることができ
た。
Using the same method as in the first embodiment, the roll 1 incorporated in the roller leveler main body and the pressing roll 1
By calculating the stiffness matrix K ij and the origin correction amount g i of the roll set position for all the roll systems by adding 1, the displacement △ i of each roll can be accurately obtained.

【0038】(実施例3)本実施例は、実施例1の方法
によって各ロールの変位を精度よく予測した上で、各ロ
ール位置を設定した場合の結果を示すものである。被矯
正材として、幅250mm、厚さ10mm、長さ1000mm
の普通鋼板を用いた。従来例として、これまでに用いら
れていた経験的な操業条件で矯正を行った。図10にロ
ーラレベラ前面での被矯正材の曲率とローラレベラ後面
での被矯正材の曲率(残留曲率)との関係を示す。本発
明により、ローラレベラ前面での曲率振幅に対し、ロー
ラレベラ後面での曲率振幅が狭い範囲に収束しており、
被矯正材のローラレベラ前面での曲率が様々に変化して
も平坦な板を得るという目的に対し、最適なロール設定
になっていることがわかる。
(Embodiment 3) This embodiment shows the result when the position of each roll is set after the displacement of each roll is accurately predicted by the method of the first embodiment. As a material to be corrected, width 250mm, thickness 10mm, length 1000mm
Was used. As a conventional example, the correction was performed under the empirical operating conditions used so far. FIG. 10 shows the relationship between the curvature of the material to be corrected at the front of the roller leveler and the curvature (residual curvature) of the material to be corrected at the rear of the roller leveler. According to the present invention, for the curvature amplitude at the front of the roller leveler, the curvature amplitude at the rear of the roller leveler converges to a narrow range,
It can be seen that the roll setting is optimal for the purpose of obtaining a flat plate even if the curvature of the material to be corrected in front of the roller leveler changes variously.

【0039】本実施例に用いたローラレベラは、上ロー
ルをそれぞれ独立に押し込むことができたので、最適な
ロール位置に対し、あらかじめ各ロールの変位分だけ余
分に各ロールを押し込んだ位置にロール設定しておくこ
とにより矯正を行ったが、各ロールを独立に押し込むこ
とができないローラレベラでは、各ロールの変位を予測
した上で矯正の目的に最適な各ロールの設定位置を決定
することも可能である。
In the roller leveler used in this embodiment, the upper rolls could be pushed in independently of each other, so that the roll was set to a position where each roll was pushed in advance by an amount corresponding to the displacement of each roll in advance with respect to the optimum roll position. In the case of a roller leveler, where each roll was straightened, but each roll could not be pushed independently, it was possible to determine the optimal set position of each roll for the purpose of straightening after predicting the displacement of each roll. is there.

【0040】[0040]

【発明の効果】複数本のロールを上下に千鳥状に配置し
たローラレベラの剛性を剛性マトリクスで表す本発明の
方法により、各ロールの変位を正確に予測することがで
き、ロール設定の精度が飛躍的に向上する。また、本測
定方法により求められた剛性を用いて、各ロールの変位
を予測した上で各ロールの設定位置を決定することによ
り、被矯正材を平坦化、あるいは所望の反りや波形状を
与えるという矯正の目的に最適なロール設定条件下での
矯正を行うことが可能となる。
According to the method of the present invention in which the stiffness of a roller leveler in which a plurality of rolls are arranged in a zigzag pattern is represented by a stiffness matrix, the displacement of each roll can be accurately predicted, and the roll setting accuracy is greatly increased. To improve. In addition, by using the stiffness obtained by this measurement method, by predicting the displacement of each roll, and determining the set position of each roll, the material to be corrected is flattened, or a desired warp or wave shape is given. It is possible to perform the correction under the optimum roll setting condition for the purpose of the correction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づくローラレベラの剛性の測定方法
を説明する図面である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a method for measuring the rigidity of a roller leveler according to the present invention.

【図2】ローラレベラの概要を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an outline of a roller leveler.

【図3】ロールの変位と設定したロール位置と実際のロ
ール位置との関係を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a relationship between a roll displacement, a set roll position, and an actual roll position.

【図4】本発明の実施例1および3で使用したローラレ
ベラの概要を示す側面図である。
FIG. 4 is a side view showing an outline of a roller leveler used in Examples 1 and 3 of the present invention.

【図5】本発明の実施例1によるローラレベラの剛性の
予測精度を示したグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a prediction accuracy of the rigidity of the roller leveler according to the first embodiment of the present invention.

【図6】一体のハウジングとは別に設定されている抑え
ロールを有するローラレベラの例の概要を示す側面図で
ある。
FIG. 6 is a side view showing an outline of an example of a roller leveler having a holding roll set separately from an integral housing.

【図7】本発明の実施例2で便用したローラレベラの概
要図である。
FIG. 7 is a schematic diagram of a roller leveler used in the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明において各ロールにロードセルを備えて
いないローラレベラのロール荷重を測定するために用い
る上下ロール群間に挟む参照試験片およびアルミニウム
層の断面構造の一例を示す図面である。
FIG. 8 is a drawing showing an example of a cross-sectional structure of a reference test piece and an aluminum layer sandwiched between upper and lower roll groups used for measuring a roll load of a roller leveler having no load cell in each roll in the present invention.

【図9】本発明において各ロールにロードセルを備えて
いないローラレベラのロール荷重を測定するために用い
る上下ロール群間に挟む弾性体からなる参照試験片への
ひずみゲージを貼り付け方の一例を示す図面である。
FIG. 9 is a drawing showing an example of a method of attaching a strain gauge to a reference test piece made of an elastic body sandwiched between upper and lower roll groups used for measuring a roll load of a roller leveler having no load cell in each roll in the present invention. It is.

【図10】本発明による予測方法を適用して矯正した場
合の効果を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing an effect when correction is performed by applying the prediction method according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ワークロール 2 バツクアツプロール 3 上ロール群 4 下ロール群 5 上ロール群を保持するハウジング 6 下ロール群を保持するハウジング 7 ハウジングポスト 8 上下ロール群間に挟む参照試験片 9 ロール押し込み装置 10 ロードセル 11 抑えロール 12 ローラレベラ本体 13 抑えロールを支持するハウジング 14 ひずみゲージ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Work roll 2 Back-up roll 3 Upper roll group 4 Lower roll group 5 Housing holding upper roll group 6 Housing holding lower roll group 7 Housing post 8 Reference test piece sandwiched between upper and lower roll groups 9 Roll pushing device 10 Load cell 11 Holding Roll 12 Roller Leveler Main Body 13 Housing Supporting Holding Roll 14 Strain Gauge

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 佳士郎 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Keishiro Ikeda 1 Nishi-nosu, Oita-shi, Oita Prefecture Nippon Steel Corporation Oita Works

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数本のロールを上下に千鳥状に配置
し、そのロール間に被矯正材を通して繰り返し曲げを与
えることによって、被矯正材の反りを平坦化し、あるい
は波形状を矯正するローラレベラにおいて、各ロールに
矯正反力と同方向の荷重を負荷し、該荷重による各ロー
ルの変位を測定し、該荷重と該変位とのデータを各ロー
ルに負荷する荷重の配分を変更した複数の荷重パターン
に対して採取し、以上の手続きで得られた荷重と変位と
の複数のデータから、各ロールの荷重と変位とを関連づ
ける前記ローラレベラの剛性マトリクスを求めることを
特徴とするローラレベラの剛性測定方法。
1. A roller leveler for arranging a plurality of rolls vertically in a zigzag pattern and repeatedly bending the rolls between the rolls to flatten the warp of the straightened material or to correct the wave shape. A load in the same direction as the straightening reaction force is applied to each roll, the displacement of each roll due to the load is measured, and the load and the data of the displacement are applied to each roll to change the distribution of the load applied to each roll. A method for measuring the stiffness of a roller leveler, comprising: obtaining a stiffness matrix of the roller leveler that associates a load and a displacement of each roll with a plurality of data of the load and the displacement obtained by the above procedure, with respect to the pattern. .
【請求項2】 ローラレベラの剛性の指標として、各ロ
ールの負荷荷重から各ロールの変位を求める剛性マトリ
クスを求めるとともに、各ロールの設定位置の原点補正
量をも求めることを特徴とする請求項1記載のローラレ
ベラの剛性測定方法。
2. The method according to claim 1, wherein a stiffness matrix for obtaining the displacement of each roll from the load applied to each roll is obtained as an index of the stiffness of the roller leveler, and an origin correction amount of a set position of each roll is also obtained. The method for measuring the rigidity of the described roller leveler.
【請求項3】 上ロール群と、下ロール群との間に参照
試験片を挟んで上下ロールに荷重を加え、前記参照試験
片を剛体とみなしてその変形を無視するか、または前記
参照試験片を弾性体とみなしてその弾性変形量を弾性計
算によって補正することにより、前記負荷時の各ロール
の変位を求める請求項1記載のローラレベラの剛性測定
方法。
3. A reference test piece is sandwiched between an upper roll group and a lower roll group, a load is applied to the upper and lower rolls, and the reference test piece is regarded as a rigid body and its deformation is ignored, or the reference test is performed. 2. The method for measuring the rigidity of a roller leveler according to claim 1, wherein the piece is regarded as an elastic body, and the amount of elastic deformation thereof is corrected by elasticity calculation to determine the displacement of each roll under the load.
【請求項4】 上ロール群と、下ロール群との間に塑性
体を介して参照試験片を挟んで上下ロールに荷重を加
え、前記塑性体上に残るロールの圧痕の寸法指標を測定
して、これに基づいて各ロール荷重を求める請求項1記
載のローラレベラの剛性測定方法。
4. A load is applied to upper and lower rolls with a reference test piece interposed between the upper roll group and the lower roll group via a plastic body, and a dimensional index of an impression of the roll remaining on the plastic body is measured. 2. The method for measuring the rigidity of a roller leveler according to claim 1, wherein each roll load is determined based on the obtained values.
【請求項5】 上ロール群と、下ロール群との間にひず
みゲージを貼り付けた参照試験片を挟んで上下ロールに
荷重を加え、このひずみゲージによるひずみ測定値か
ら、弾性計算によって各ロール荷重を求める請求項1記
載のローラレベラの剛性測定方法。
5. A load is applied to the upper and lower rolls with a reference test piece having a strain gauge attached between the upper roll group and the lower roll group, and each roll is subjected to elasticity calculation based on the strain measured by the strain gauge. The method for measuring the rigidity of a roller leveler according to claim 1, wherein the load is determined.
【請求項6】 請求項1に記載した方法により測定した
ローラレベラの剛性とあらかじめ予測した各ロール荷重
とを用いて、各ロールの変位を予測し、この予測した各
ロールの変位に基づいて各ロールの設定位置を決定する
ことを特徴とするローラレベラの各ロール位置の設定方
法。
6. The displacement of each roll is predicted using the stiffness of the roller leveler measured by the method according to claim 1 and each roll load predicted in advance, and each roll is predicted based on the predicted displacement of each roll. A method for setting each roll position of the roller leveler, wherein the setting position is determined.
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