JPH11192510A - ローラレベラのロール位置の制御方法 - Google Patents
ローラレベラのロール位置の制御方法Info
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- JPH11192510A JPH11192510A JP175498A JP175498A JPH11192510A JP H11192510 A JPH11192510 A JP H11192510A JP 175498 A JP175498 A JP 175498A JP 175498 A JP175498 A JP 175498A JP H11192510 A JPH11192510 A JP H11192510A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、より安定的に十分な矯正効果を得
るためのローラレベラのロール位置の制御方法を提供す
る。 【解決手段】 矯正反力に伴って発生するロール変位を
補正するために、各ロール２の矯正反力と、ローラ矯正
機１の剛性とから各ロール２の変位量を推定し、推定さ
れた変位量に対する補正量を演算し、この補正量に対応
して押し込み装置６、７を作動する。これより、矯正反
力による各ロール２の変位量が大きい場合や、被矯正材
の材料定数などに予測誤差があった場合でも十分な曲げ
を与えることができるので、十分な矯正効果を得ること
が可能となる。
るためのローラレベラのロール位置の制御方法を提供す
る。 【解決手段】 矯正反力に伴って発生するロール変位を
補正するために、各ロール２の矯正反力と、ローラ矯正
機１の剛性とから各ロール２の変位量を推定し、推定さ
れた変位量に対する補正量を演算し、この補正量に対応
して押し込み装置６、７を作動する。これより、矯正反
力による各ロール２の変位量が大きい場合や、被矯正材
の材料定数などに予測誤差があった場合でも十分な曲げ
を与えることができるので、十分な矯正効果を得ること
が可能となる。
Description
【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の
ロール位置の制御方法に関するものである。
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の
ロール位置の制御方法に関するものである。
【０００２】なお、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」を意味し、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。
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」を意味し、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。
【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与えることによっ
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。
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与えることによっ
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。
【０００４】一般に、ローラレベラの各ロール位置は、
被矯正材の寸法、材料定数、反り、形状などによって求
められる必要なロール押し込み量となるように設定され
る。ここで、ロール押し込み量とは、被矯正材の厚みか
ら、該ロールの頂点と、該ロールの前後ロールの頂点を
結ぶ直線との距離を差し引いたものであり、該ロールの
頂点と、該ロールの前後ロールの頂点を結ぶ直線との距
離が被矯正材の厚みよりも短くなる場合を正とする。
被矯正材の寸法、材料定数、反り、形状などによって求
められる必要なロール押し込み量となるように設定され
る。ここで、ロール押し込み量とは、被矯正材の厚みか
ら、該ロールの頂点と、該ロールの前後ロールの頂点を
結ぶ直線との距離を差し引いたものであり、該ロールの
頂点と、該ロールの前後ロールの頂点を結ぶ直線との距
離が被矯正材の厚みよりも短くなる場合を正とする。
【０００５】例えば、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おり、特に入側最大加工
度は３以上、出側加工度は１をとればよいとしている。
なお、加工度とは矯正中に被矯正材に与えられる曲率を
被矯正材の弾性限曲率で除したものである。
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おり、特に入側最大加工
度は３以上、出側加工度は１をとればよいとしている。
なお、加工度とは矯正中に被矯正材に与えられる曲率を
被矯正材の弾性限曲率で除したものである。
【０００６】ローラレベラのロール位置と被矯正材の曲
率との関係は、種々の実験式や理論計算方法が示されて
おり、例えば、実験式については、［塑性と加工］第３
１巻第３４９号（１９９０）第２０８頁〜第２１２頁に
被矯正材の曲率とローラレベラのロールピッチとロール
押し込み量とを比例定数により関係付けた式が提案され
ており、理論計算方法については、「昭和４８年度春季
塑性加工講演会論文集」（１９７３）第１４３頁〜第１
４６頁に梁の曲げ理論に基づいた方法が提案されてい
る。
率との関係は、種々の実験式や理論計算方法が示されて
おり、例えば、実験式については、［塑性と加工］第３
１巻第３４９号（１９９０）第２０８頁〜第２１２頁に
被矯正材の曲率とローラレベラのロールピッチとロール
押し込み量とを比例定数により関係付けた式が提案され
ており、理論計算方法については、「昭和４８年度春季
塑性加工講演会論文集」（１９７３）第１４３頁〜第１
４６頁に梁の曲げ理論に基づいた方法が提案されてい
る。
【０００７】ところが、このようにして求められたロー
ル位置に設定して矯正作業を行うと、矯正に伴って発生
する矯正反力によりローラレベラが変形し、実際のロー
ル位置と設定したロール位置とはこのような変形分だけ
異なってくる。
ル位置に設定して矯正作業を行うと、矯正に伴って発生
する矯正反力によりローラレベラが変形し、実際のロー
ル位置と設定したロール位置とはこのような変形分だけ
異なってくる。
【０００８】そのため、特開昭６２−１７３０２７号公
報には、ロールの設定位置からの変位量を検出するセン
サをローラレベラに設け、このセンサによる検出値に基
づいて求められるロール設定位置に対するロール位置の
補正量を演算し、この補正量に対応してロール押し込み
装置を補正作動させる技術が提案されている。
報には、ロールの設定位置からの変位量を検出するセン
サをローラレベラに設け、このセンサによる検出値に基
づいて求められるロール設定位置に対するロール位置の
補正量を演算し、この補正量に対応してロール押し込み
装置を補正作動させる技術が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、矯正反
力に伴うローラレベラの変形にはハウジングの伸びやた
わみなども含まれるため、ロールの変位量を正しく検出
するためには、センサの一端をローラレベラの変形に影
響を受けない箇所に固定する必要があるが、ローラレベ
ラにはワークロールの変形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り、このようなセンサ
を組み込むことは通常困難であり、上記特開昭６２−１
７３０２７号公報は実用的な解決法とはなり得ない。
力に伴うローラレベラの変形にはハウジングの伸びやた
わみなども含まれるため、ロールの変位量を正しく検出
するためには、センサの一端をローラレベラの変形に影
響を受けない箇所に固定する必要があるが、ローラレベ
ラにはワークロールの変形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り、このようなセンサ
を組み込むことは通常困難であり、上記特開昭６２−１
７３０２７号公報は実用的な解決法とはなり得ない。
【００１０】本発明は、矯正反力に伴うローラレベラの
変形によるロール設定位置からの変位量を推定し、推定
された変位量に対する補正量を演算し、この補正量に対
応して押し込み装置を作動させることにより、安定的に
十分な矯正効果を得るローラレベラのロール位置の制御
方法を提供することを目的とする。
変形によるロール設定位置からの変位量を推定し、推定
された変位量に対する補正量を演算し、この補正量に対
応して押し込み装置を作動させることにより、安定的に
十分な矯正効果を得るローラレベラのロール位置の制御
方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、ローラレベラ
のロール設定位置からの変位量と矯正反力との関係をあ
らかじめ求めておくことにより、実測した矯正反力から
ロール設定位置からの変位量を推定し、推定された変位
量に対する補正量を演算し、この補正量に対応して押し
込み装置を作動することを特徴とする。
のロール設定位置からの変位量と矯正反力との関係をあ
らかじめ求めておくことにより、実測した矯正反力から
ロール設定位置からの変位量を推定し、推定された変位
量に対する補正量を演算し、この補正量に対応して押し
込み装置を作動することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明者らは、数多くの理論検討
および実験検討を行った結果、以下の知見を得た。ま
ず、矯正反力に伴うローラレベラの変形による実際のロ
ール位置のロール設定位置からの変位量と、矯正反力と
の関係をあらかじめ求めておく。
および実験検討を行った結果、以下の知見を得た。ま
ず、矯正反力に伴うローラレベラの変形による実際のロ
ール位置のロール設定位置からの変位量と、矯正反力と
の関係をあらかじめ求めておく。
【００１３】ローラレベラの剛性を表す関係式として、
各ロールの変位が該ロールの荷重に比例するとした関係
式や、全上ロールが全矯正反力に比例して一体に変位す
るとした関係式が提案されているが、矯正反力に伴うロ
ーラレベラの変形にはハウジングの伸びやたわみなども
含まれるため、各ロールの変位量は該ロールの荷重だけ
でなくその他のローラレベラ内のロールに発生する荷重
にも影響を受ける。そのため、好ましくは、ローラレベ
ラの剛性を剛性マトリクスにより関係付けることが好ま
しい。ローラレベラ内の各ロールの変位量と、各ロール
の荷重とを関係付ける式の一例を挙げる。
各ロールの変位が該ロールの荷重に比例するとした関係
式や、全上ロールが全矯正反力に比例して一体に変位す
るとした関係式が提案されているが、矯正反力に伴うロ
ーラレベラの変形にはハウジングの伸びやたわみなども
含まれるため、各ロールの変位量は該ロールの荷重だけ
でなくその他のローラレベラ内のロールに発生する荷重
にも影響を受ける。そのため、好ましくは、ローラレベ
ラの剛性を剛性マトリクスにより関係付けることが好ま
しい。ローラレベラ内の各ロールの変位量と、各ロール
の荷重とを関係付ける式の一例を挙げる。
【数１】 ここで、Δi はｉ番目ロールの変位、Ｋijは剛性マトリ
クス、Ｐi は各ロールに発生する矯正反力である。ま
た、ｎはローラレベラの全ロール本数である。剛性マト
リクスＫijを同定するためには、例えばローラレベラの
上下ロール群間に弾性体を挟んでロールを押し込み、各
ロール荷重から求められる弾性体の曲げ変形を補正して
得られる各ロールの実ロール位置と、設定位置との関係
から求めることができる。
クス、Ｐi は各ロールに発生する矯正反力である。ま
た、ｎはローラレベラの全ロール本数である。剛性マト
リクスＫijを同定するためには、例えばローラレベラの
上下ロール群間に弾性体を挟んでロールを押し込み、各
ロール荷重から求められる弾性体の曲げ変形を補正して
得られる各ロールの実ロール位置と、設定位置との関係
から求めることができる。
【００１４】矯正中に発生する矯正反力は、ローラレベ
ラにロードセルを設けることにより測定することができ
る。各ロールにロードセルが設けられて、各ロールに発
生する矯正反力を直接測定できることが望ましいが、例
えば、入出側の押し込み装置にロードセルが設けられて
おり、各ロールに発生する矯正反力を直接測定すること
ができなくとも、入出側の押し込み装置に設けられたロ
ードセルによる矯正反力の測定値から実験的、あるいは
理論的に各ロール荷重を推測することができる。
ラにロードセルを設けることにより測定することができ
る。各ロールにロードセルが設けられて、各ロールに発
生する矯正反力を直接測定できることが望ましいが、例
えば、入出側の押し込み装置にロードセルが設けられて
おり、各ロールに発生する矯正反力を直接測定すること
ができなくとも、入出側の押し込み装置に設けられたロ
ードセルによる矯正反力の測定値から実験的、あるいは
理論的に各ロール荷重を推測することができる。
【００１５】各ロールの矯正反力を式（１）に代入する
ことで、各ロールの変位量が求められる。求められた各
ロールの変位量に対して、各ロールの実際の位置が設定
した被矯正材を平坦化、あるいは所望の反り・波形状を
与えるために最適な位置となるように補正量を演算し、
この補正量に対応して押し込み装置を作動させる。
ことで、各ロールの変位量が求められる。求められた各
ロールの変位量に対して、各ロールの実際の位置が設定
した被矯正材を平坦化、あるいは所望の反り・波形状を
与えるために最適な位置となるように補正量を演算し、
この補正量に対応して押し込み装置を作動させる。
【００１６】このようにして、ローラレベラの各ロール
の設定位置と矯正時の反力から、各ロールの設定位置か
ら実際の位置への変位量を推定し、推定された変位量に
対する補正量を演算し、この補正量に対応して押し込み
装置を作動させることにより、被矯正材に対し十分な曲
げを与えることができるので、十分な矯正効果を得るこ
とができる。
の設定位置と矯正時の反力から、各ロールの設定位置か
ら実際の位置への変位量を推定し、推定された変位量に
対する補正量を演算し、この補正量に対応して押し込み
装置を作動させることにより、被矯正材に対し十分な曲
げを与えることができるので、十分な矯正効果を得るこ
とができる。
【００１７】
【実施例】（実施例１）以下、本発明をその一実施例を
示す図面に基づいて説明する。図１は、本実施例に用い
たローラレベラの概略側面図である。ローラレベラ１は
上ロール５本、下ロール６本の計１１本のロール２から
なり、下ロール群３はその位置が固定され、上ロール群
４はハウジング５との間にある入側押し込み装置６と出
側押し込み装置７との押し込み量を制御することによ
り、傾動押し込みが可能となっている。なお、各ロール
１作業側、駆動側チョック部にはロードセル（図示せ
ず）が設けられており、各ロールに発生する矯正反力を
直接測定することができる。
示す図面に基づいて説明する。図１は、本実施例に用い
たローラレベラの概略側面図である。ローラレベラ１は
上ロール５本、下ロール６本の計１１本のロール２から
なり、下ロール群３はその位置が固定され、上ロール群
４はハウジング５との間にある入側押し込み装置６と出
側押し込み装置７との押し込み量を制御することによ
り、傾動押し込みが可能となっている。なお、各ロール
１作業側、駆動側チョック部にはロードセル（図示せ
ず）が設けられており、各ロールに発生する矯正反力を
直接測定することができる。
【００１８】被矯正材がローラレベラに噛み込む前に、
被矯正材の鋼種、板厚、板幅等から決定される入側押し
込み量および出側押し込み量に基づいて入側押し込み装
置６と出側押し込み装置７との押し込みが作動する。
被矯正材の鋼種、板厚、板幅等から決定される入側押し
込み量および出側押し込み量に基づいて入側押し込み装
置６と出側押し込み装置７との押し込みが作動する。
【００１９】被矯正材がローラレベラに噛み込むと矯正
反力が発生するが、この各ロールに発生する矯正反力を
ロードセルにて直接測定し、この測定値が制御装置８に
送られる。制御装置８おいては、各ロールの矯正反力と
あらかじめ求めておいたローラレベラの剛性マトリクス
とから、各ロールの変位量が求められ、この各ロールの
変位量に対する補正量を演算し、この補正量が入側押し
込み装置および出側押し込み装置にフィードバックさ
れ、作動する。
反力が発生するが、この各ロールに発生する矯正反力を
ロードセルにて直接測定し、この測定値が制御装置８に
送られる。制御装置８おいては、各ロールの矯正反力と
あらかじめ求めておいたローラレベラの剛性マトリクス
とから、各ロールの変位量が求められ、この各ロールの
変位量に対する補正量を演算し、この補正量が入側押し
込み装置および出側押し込み装置にフィードバックさ
れ、作動する。
【００２０】（実施例２）本制御方法を用いて、板厚１
２ mm 、板幅３，０００ mm 、板温度７００℃（縦弾性
係数１５，６７０kgf/mm2 、降伏応力９．０kgf/mm2 ）
の鋼板をロール径３００ mm 、ロールピッチ３２５ mm
、ロール本数１０本（上下各５本ずつ）のローラレベ
ラを用いて矯正した場合の、各ロールにより鋼板に与え
られる曲率の理論計算結果を図２に示す。横軸はロール
番号、縦軸は各ロールにより鋼板に与えられる曲率（ロ
ールに沿う方向を正）である。矯正反力に大きく影響を
及ぼすのは被矯正材の降伏応力であるため、Ａは実際の
降伏応力が予測どおりであった場合、Ｂは実際の降伏応
力が予測値よりも３０％低かった場合、Ｃは実際の降伏
応力が予測値よりも３０％高かった場合を想定した。ま
た、比較例として本制御を行わなかった場合を図３に示
す。本制御を用いることにより、降伏応力の予測が外れ
た場合も各ロールで与えられる曲率は残留曲率（＃１０
ロールでの曲率）も含めて小さい変動に収まっており、
安定した矯正が得られることがわかる。
２ mm 、板幅３，０００ mm 、板温度７００℃（縦弾性
係数１５，６７０kgf/mm2 、降伏応力９．０kgf/mm2 ）
の鋼板をロール径３００ mm 、ロールピッチ３２５ mm
、ロール本数１０本（上下各５本ずつ）のローラレベ
ラを用いて矯正した場合の、各ロールにより鋼板に与え
られる曲率の理論計算結果を図２に示す。横軸はロール
番号、縦軸は各ロールにより鋼板に与えられる曲率（ロ
ールに沿う方向を正）である。矯正反力に大きく影響を
及ぼすのは被矯正材の降伏応力であるため、Ａは実際の
降伏応力が予測どおりであった場合、Ｂは実際の降伏応
力が予測値よりも３０％低かった場合、Ｃは実際の降伏
応力が予測値よりも３０％高かった場合を想定した。ま
た、比較例として本制御を行わなかった場合を図３に示
す。本制御を用いることにより、降伏応力の予測が外れ
た場合も各ロールで与えられる曲率は残留曲率（＃１０
ロールでの曲率）も含めて小さい変動に収まっており、
安定した矯正が得られることがわかる。
【００２１】
【発明の効果】ローラレベラの剛性と、矯正に伴って発
生する矯正反力とから、各ロールの変位量を推定し、こ
れに対する補正量を演算して押し込むことにより、被矯
正材に十分な曲げを与えることができる。そのため、再
矯正率が低下するので、時間ロスならびにエネルギロス
を著しく減少することができる。
生する矯正反力とから、各ロールの変位量を推定し、こ
れに対する補正量を演算して押し込むことにより、被矯
正材に十分な曲げを与えることができる。そのため、再
矯正率が低下するので、時間ロスならびにエネルギロス
を著しく減少することができる。
【図１】本発明の実施例に用いたローラレベラの概要を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図２】本発明の実施例に用いたローラレベラでの各ロ
ールにより与えられる曲率の理論計算値を示す図であ
る。
ールにより与えられる曲率の理論計算値を示す図であ
る。
【図３】本発明の比較例に用いたローラレベラでの各ロ
ールにより与えられる曲率の理論計算値を示す図であ
る。
ールにより与えられる曲率の理論計算値を示す図であ
る。
１ ローラレベラ ２ ワークロール ３ 下ロール群 ４ 上ロール群 ５ ハウジング ６ 入側押し込み装置 ７ 出側押し込み装置 ８ 制御装置
Claims (1)
- 【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、ローラレベ
ラの剛性と矯正時の反力とに基づきロールの設定位置か
ら実際の位置への変位量を推定し、推定された変位量に
対する補正量を演算し、この補正量に対応して押し込み
装置を作動させることを特徴とするローラレベラのロー
ル位置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP175498A JPH11192510A (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | ローラレベラのロール位置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP175498A JPH11192510A (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | ローラレベラのロール位置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11192510A true JPH11192510A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=11510374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP175498A Pending JPH11192510A (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | ローラレベラのロール位置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11192510A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002292427A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法 |
| US7530250B2 (en) | 2004-08-28 | 2009-05-12 | Sms Demag Ag | Method for straightening a metal strip and straightening machine |
| CN103071702A (zh) * | 2011-09-07 | 2013-05-01 | 钢铁普蓝特克股份有限公司 | 辊式矫直机以及使用该辊式矫直机的金属板的矫直方法 |
| CN103372585A (zh) * | 2012-04-26 | 2013-10-30 | 钢铁普蓝特克股份有限公司 | 辊式矫直机以及使用了该辊式矫直机的板材的矫正方法 |
| KR101387327B1 (ko) * | 2012-02-29 | 2014-04-21 | (주)포스코 | 강판 교정장치 및 교정방법 |
-
1998
- 1998-01-07 JP JP175498A patent/JPH11192510A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002292427A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ローラレベラ用矯正ロールの圧下位置の設定方法 |
| US7530250B2 (en) | 2004-08-28 | 2009-05-12 | Sms Demag Ag | Method for straightening a metal strip and straightening machine |
| CN103071702A (zh) * | 2011-09-07 | 2013-05-01 | 钢铁普蓝特克股份有限公司 | 辊式矫直机以及使用该辊式矫直机的金属板的矫直方法 |
| KR101387327B1 (ko) * | 2012-02-29 | 2014-04-21 | (주)포스코 | 강판 교정장치 및 교정방법 |
| CN103372585A (zh) * | 2012-04-26 | 2013-10-30 | 钢铁普蓝特克股份有限公司 | 辊式矫直机以及使用了该辊式矫直机的板材的矫正方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041019 |
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| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050323 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |