JPS5926369B2 - Method for manufacturing plate material with thickness change in longitudinal direction - Google Patents

Method for manufacturing plate material with thickness change in longitudinal direction

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JPS5926369B2
JPS5926369B2 JP53136047A JP13604778A JPS5926369B2 JP S5926369 B2 JPS5926369 B2 JP S5926369B2 JP 53136047 A JP53136047 A JP 53136047A JP 13604778 A JP13604778 A JP 13604778A JP S5926369 B2 JPS5926369 B2 JP S5926369B2
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thickness
roll
width
iiyama
workpiece
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好道 長谷川
修 古田
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Aichi Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、長手方向に板厚変化を有する板材の製造方法
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a plate material having a thickness change in the longitudinal direction.

飯山が一定であって板厚が長手方向に漸変する板材は、
長手方向に次第に変化する曲げモーメントを受ける一般
構造部材に使用されて極めて合理的で重量の軽減、素材
の節約、構造の簡単化等の好ましい幾多の効果が期待さ
れるのであり、これを比較的容易に入手し得るとすれば
、その需要は莫犬々ものと々ると思考される。
A plate whose thickness is constant and whose thickness gradually changes in the longitudinal direction is
It is used in general structural members that are subjected to bending moments that gradually change in the longitudinal direction, and is expected to have many favorable effects such as weight reduction, material saving, and structural simplification. If it were easily available, the demand for it would be enormous.

本出願人は、この目的のために特願昭53−90805
号によって、巾方向ロールと厚さ方向ロールとを用いて
板巾が一定で板厚が長手方向に変化する所望の形状の板
材をトリミング工程を経ること々く製造する方法および
その装置を提供したのであるが、本願発明はその方法を
改良してできる限り安価な装置で精度の高い製品が得ら
れる方法を提供することを目的とするものである。
For this purpose, the applicant has filed a patent application No. 53-90805.
No. 1, the present invention provides a method and an apparatus for manufacturing a plate material having a desired shape with a constant width and a thickness varying in the longitudinal direction using a width direction roll and a thickness direction roll through a trimming process. However, it is an object of the present invention to improve this method and provide a method that can produce highly accurate products using equipment as inexpensive as possible.

す々わち本発明は、巾ロールと厚さロールとを用い、厚
さロールの圧延において製品の巾が全長にわたって一定
となるように、巾ロールで被加工材の巾を予め減少させ
た後、予め定められた条件に基づいて厚さロールで被加
工材の板厚を変化させることによって、飯山が一定で板
厚が長手方向に変化する板材を製造する方法に関するも
のであって、その要旨とするところは、上流側の巾ロー
ルで被加工材の飯山を縮小させて飯山変化材とし、引続
いて、その飯山変化材に下流側の厚さロールにより厚さ
方向の圧延を施して、飯山が一定で長手方向に所望の板
厚変化を有する板厚変化材を製造する方法であって、圧
延作業の開始に先立って。
In other words, the present invention uses a width roll and a thickness roll, and after reducing the width of the workpiece in advance with the width roll so that the width of the product is constant over the entire length during rolling with the thickness roll. , relates to a method for manufacturing a plate material whose thickness is constant and whose thickness changes in the longitudinal direction by changing the thickness of the workpiece material with a thickness roll based on predetermined conditions, the summary thereof The Iiyama of the workpiece is reduced using the upstream width roll to produce the Iiyama deformed material, and then the Iiyama deformed material is rolled in the thickness direction using the downstream thickness roll. A method for producing a variable thickness material having a constant thickness and a desired change in thickness in the longitudinal direction, prior to the start of a rolling operation.

少なくとも(a)製造すべき板厚変化材の長手方向の位
置と板厚との関係を示す厚さ方向関数を求める工程と、
(b)その厚さ方向関数に従って前記厚さロールを制御
した場合に圧下量の増減に伴って厚さロールの撓み量が
増減することに起因する製品寸法誤差を除くために、板
厚方向の修正量が被加工材の長手方向に変化する修正を
厚さ方向関数に加えた修正厚さ方向関数を求める工程と
、(c)厚さロールで被加工材を圧延した場合に製品の
巾が全長にわたって一定きなるよ5に、前記巾ロールで
被加工材の巾を予め減少させておくべき長手方向位置お
よび量を表わす巾方向関数を求める工程と、(d)修正
厚さ方向関数と巾方向関数とを圧延機のロール間隙制御
装置に設定する工程とを行い、圧延開始後に、少なくと
も(e)前記巾ロールの出口側における飯山変化材の長
手方向移動量を検出する工程と、(f)飯山変化材の長
手方向移動量と前記巾方向関数とに基いて時々刻々の巾
ロールのロール間隙を求め、その求めた値に基いて巾ロ
ールのロール間隙を制御する工程と、(gl前記厚さロ
ールの出口側における前記板厚変化材の長手方向移動量
を検出する工程と、(旬板厚変化材の長手方向移動量と
前記修正厚さ方向関数とに基いて時々刻々の厚さロール
のロール間隙を求め、その求めた値に基いて厚さロール
のロール間隙を制御する工程とを行うことにるる。
At least (a) a step of determining a thickness direction function indicating the relationship between the longitudinal position and the plate thickness of the variable thickness material to be manufactured;
(b) When controlling the thickness roll according to the thickness direction function, the thickness direction (c) determining the width of the product when the workpiece is rolled with a thickness roll; (d) determining a width direction function representing the longitudinal position and amount by which the width of the workpiece should be reduced in advance with the width roll; and (d) corrected thickness direction function and width. after the start of rolling, at least (e) detecting the longitudinal movement amount of the Iiyama deformable material on the exit side of the width roll; ) A step of determining the roll gap of the width roll from time to time based on the longitudinal movement amount of the Iiyama deformable material and the width direction function, and controlling the roll gap of the width roll based on the determined value; a step of detecting the amount of longitudinal movement of the material with variable thickness on the exit side of the thickness roll; The process involves determining the roll gap between the rolls and controlling the roll gap between the thickness rolls based on the determined value.

以下本発明の一実施例を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図に示すものは、製造すべき製品形状の一列であっ
て、a、b、c、d、e、およびf点によって区切られ
た5区間から々す、その各点を結ぶ直線(一般には曲線
)から々るX軸に対し対称々形状が周期的に繰返えされ
る一定中の長尺材である。
What is shown in Figure 1 is a line of product shapes to be manufactured, consisting of five sections separated by points a, b, c, d, e, and f, each with a straight line (generally is a constant long material whose shape is periodically repeated symmetrically with respect to the X axis, which is a curved line.

第2図において1は被加工材であり、矢印Aで示す方向
に連続的に移動させられる。
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a workpiece, which is continuously moved in the direction indicated by arrow A.

この被加工材1の流れの上流側には一対の巾方向圧延ロ
ール(以下単に巾ロールという)2a、2bを備えた中
圧延機2が配設されている。
On the upstream side of the flow of the workpiece 1, a medium rolling mill 2 equipped with a pair of width rolls (hereinafter simply referred to as width rolls) 2a and 2b is disposed.

巾ロール2 a s2bは図示しないフレームによって
ロール位置を変更調節可能に支持され、同じく図示し々
い1駆動装置によって回転させられる。
The width rolls 2a and 2b are supported by a frame (not shown) so that the roll position can be changed and adjusted, and are rotated by a drive device (also not shown).

そしてこのロール位置は油圧シリンダ3a、3bを含む
巾ロール圧下装置4によって変更調節される。
The roll position is changed and adjusted by a width roll lowering device 4 including hydraulic cylinders 3a and 3b.

また巾ロール2a、2bの下流には一対の厚さ方向圧延
ロール(以下単に厚さロールという)5a、5bを備え
た厚さ圧延機5が配設されており、中圧延機2と同様に
図示しないフレーム、駆動装置等により、ロール位置を
変更調節可能に支持され、且つ回転させられる。
Further, downstream of the width rolls 2a, 2b, a thickness rolling mill 5 equipped with a pair of thickness direction rolling rolls (hereinafter simply referred to as "thickness rolls") 5a, 5b is disposed, and similarly to the medium rolling mill 2, a thickness rolling mill 5 is provided. It is supported and rotated by a frame, drive device, etc. (not shown) so that the roll position can be changed and adjusted.

そしてこのロール位置は油圧シリンダ6a、6bを含む
厚さロール圧下装置7によって変更調節される。
The roll position is then changed and adjusted by a thickness roll lowering device 7 including hydraulic cylinders 6a, 6b.

今、中圧延機2の制御装置について説明すれば。Now, the control device for the medium rolling mill 2 will be explained.

被加工材1の移動量は被加工材1に接触させられてその
移動に伴なって回転する検知ローラ9とその一定回転角
度毎にパルスを発生するエンコーダ11とからなる第1
移動量検出器12によって検出され、巾制御用計算機8
aに入力される。
The amount of movement of the workpiece 1 is determined by a first detection roller 9 that is brought into contact with the workpiece 1 and rotates as the workpiece moves, and an encoder 11 that generates a pulse at each constant rotation angle.
It is detected by the movement amount detector 12, and the width control calculator 8
input to a.

巾制御用計算機8aはこの入力と予め設定されている巾
方向関数(後に詳述する)53とから被加工材1の各長
手方向位置に対応する目標ロール位置を計算し、その結
果を出力する。
The width control calculator 8a calculates a target roll position corresponding to each longitudinal position of the workpiece 1 from this input and a preset width direction function (described in detail later) 53, and outputs the result. .

巾制御用計算機8aのディジタル出力はD/A変換器(
ディジタル−アナログ変換器) 13 a 。
The digital output of the width control computer 8a is provided by a D/A converter (
Digital-analog converter) 13 a.

13bによってアナログ信号に変換され、サーボアンプ
14a、14bに入力される。
13b, the signal is converted into an analog signal and input to servo amplifiers 14a and 14b.

このサーボアンプ14a、14bにはまた、それぞれ差
動トランス15.16の出力が入力されており、(これ
ら二個の差動トランス15.16によってロー段位置測
定装置17が構成されている)これらの入力と前記D/
A変換器13a、13bからの入力との差に対応する大
きさの出力がサーボバルブ18.19に出力される。
The outputs of differential transformers 15 and 16 are also input to the servo amplifiers 14a and 14b, respectively (these two differential transformers 15 and 16 constitute a low stage position measuring device 17). input and said D/
An output having a magnitude corresponding to the difference between the input from the A converters 13a and 13b is output to the servo valves 18 and 19.

その結果サーボバルブ18.19が作動し、油圧シリン
ダ3a、3bに油圧ユニット21からの圧力油が供給さ
れ、巾ロール2a、2bの位置が変動させられる。
As a result, the servo valves 18, 19 are activated, pressure oil from the hydraulic unit 21 is supplied to the hydraulic cylinders 3a, 3b, and the positions of the width rolls 2a, 2b are varied.

この位置変動の結果、差動トランス15.16からの入
力がD/A変換器13a、13bからの入力と一致する
に致れば、サーボパルプ18 、19カ静止させられ、
中ロール2a、2bの位置は中制御用計算機8aの指令
通りの値に変更調節された状態となる。
As a result of this positional variation, when the input from the differential transformers 15 and 16 matches the input from the D/A converters 13a and 13b, the servo pulps 18 and 19 are brought to a standstill.
The positions of the middle rolls 2a and 2b are changed and adjusted to the values instructed by the middle control computer 8a.

すなわちロール位置測定装置17.サーボアンプ14a
、14b、サーボパルプ1B。
That is, the roll position measuring device 17. Servo amplifier 14a
, 14b, Servopulp 1B.

19等は、巾制御用計算機8aの出力に基づいて巾ロー
ル圧下装置4の作動を制御する巾制御用サーボ機構22
を構成しているのである。
Reference numeral 19 indicates a width control servo mechanism 22 that controls the operation of the width roll reduction device 4 based on the output of the width control computer 8a.
It constitutes.

以上は中圧延機2の制御装置について説明したが、厚さ
圧延機5の制御装置についてもほぼ同様であって検知ロ
ー226およびエンコーダ27からなる第2移動量検出
器28によって被加工材1の移動量が検出され、厚さ制
御用計算機8bにおいてこの移動量の検出結果上手め厚
さ制御用計算機8bVc設定されている修正厚さ方向関
数54(後に詳述する)とから目標ロール位置が計算さ
れ、その結果がD/A変換器29a、29bによってア
ナログ信号に変換される。
The above description has been about the control device of the medium rolling mill 2, but the control device of the thickness rolling mill 5 is also almost the same, and the second movement amount detector 28 consisting of the detection row 226 and the encoder 27 is used to detect the workpiece 1. The amount of movement is detected, and the thickness control calculator 8b calculates the target roll position based on the detection result of this movement amount and the corrected thickness direction function 54 (described in detail later) set in the thickness control calculator 8bVc. The results are converted into analog signals by D/A converters 29a and 29b.

このアナログ信号に基づいて、差動トランス31.32
を備えたロール位置測定装置33、サーボアンプ34a
Based on this analog signal, the differential transformer 31.32
A roll position measuring device 33 and a servo amplifier 34a equipped with
.

34bとサーボパルプ35.36等から成る厚さ制御用
サーボ機構37により、シリンダ6 a s6bを含む
厚さロール圧下装置7が制御され、厚さロール5a、5
bのロール位置が厚さ制御用計算機8bの指令通りにコ
ントロールされることとなるのである。
34b, servo pulp 35, 36, etc., the thickness control servo mechanism 37 controls the thickness roll reduction device 7 including the cylinders 6a, s6b, and lowers the thickness rolls 5a, 5.
The roll position b is controlled in accordance with the instructions from the thickness control calculator 8b.

次に、巾制御用計算機8aおよび厚さ制御用計算機8b
とこれらに接続される前処理用計算機について第3図に
基づいて更に詳細に説明する。
Next, the width control calculator 8a and the thickness control calculator 8b
and the preprocessing computer connected thereto will be explained in more detail based on FIG.

図において、50は前処理用計算機であって、これに所
望の製品形状51が入力され、また被加工材材質、圧延
温度、圧延速度、ロール径等の圧延条件52が入力され
る。
In the figure, reference numeral 50 denotes a preprocessing calculator, into which a desired product shape 51 is input, and rolling conditions 52 such as workpiece material, rolling temperature, rolling speed, roll diameter, etc. are input.

そして厚さロール5a。5bによって被刀旺材1を圧延
した場合に、製品の巾が一定となるように巾ロール2a
、2bで被加工材1の巾を予め減少させておくべき長手
方向位置および量を表わす巾方向関数53が前処理用計
算機50によって算出される。
and a thickness roll 5a. 5b, the width roll 2a is rolled so that the width of the product is constant when the material 1 is rolled by the width roll 2a.
, 2b, the preprocessing calculator 50 calculates a width direction function 53 representing the longitudinal position and amount by which the width of the workpiece 1 should be reduced in advance.

更に、この前処理用計算機50によって、製品板厚形状
を表わす厚さ方向関数に、厚さロールの軸心を厚さ方向
関数通りに制御した場合に実際に得られる製品の形状が
ロール径およびロール撓み量の影響によって所望の製品
形状から外れるである5量を予測して修正を施した修正
厚さ方向関数54が算出される。
Furthermore, the preprocessing calculator 50 calculates the roll diameter and the shape of the product that will actually be obtained when the axis of the thickness roll is controlled according to the thickness direction function in the thickness direction function representing the product board thickness shape. A corrected thickness direction function 54 is calculated by predicting and correcting the amount of deviation from the desired product shape due to the influence of the roll deflection amount.

この修正について付言すれば、本装置が高熱材料を熱間
で加工する装置でるるために、ロールの熱膨張が大きく
、またロール圧下量が時々刻々変化させられ、ロール撓
み量が圧下量の増減に伴って増減するので、製品形状に
影響する主要な修正条件として両者が選ばれたのである
Regarding this modification, since this equipment is a device that hot-processes high-temperature materials, the thermal expansion of the rolls is large, and the amount of roll reduction is changed from moment to moment, and the amount of roll deflection increases or decreases depending on the amount of reduction. Both of them were selected as the main modification conditions that affect the product shape.

また巾方向関数53および修正厚さ方向関数54につい
て付言すれば、製品が第1図に示すように、中央ならび
に両端部の二つの平行部とそれらをつなぐ二つのテーパ
部との5区間から成るものである場合には、巾方向関数
53および修正厚さ方向関数54も、これら各区間(C
対応して別々の形で表わされることとなる。
Regarding the width direction function 53 and the modified thickness direction function 54, as shown in FIG. 1, the product consists of five sections: two parallel sections at the center and both ends, and two tapered sections connecting them If the width direction function 53 and the modified thickness direction function 54 are
They will be expressed in different forms accordingly.

もつとも正確には製品形状が5区間に分けられるもので
めっても、巾方向関数53等は必ず5区間に分けて表示
されるとは限らず、例えば各区間の境界部は、その両側
のどの区間とも違った関数で表示されることが望ましい
場合等には、それ以上の区間に分けて表示されるεとと
なるが、ここでは、理解を容易にするために、巾方向関
数53が製品形状51と同様5区間に分けて表示される
ものとして説明する。
To be more precise, the product shape can be divided into five sections, but the width direction function 53 etc. are not always displayed in five sections. For example, the boundary between each section is If it is desirable to display a function different from any other interval, ε will be displayed in more than one interval, but here, for ease of understanding, the width direction function 53 is The following description assumes that the product shape 51 is displayed in five sections.

また巾方向関数53等は、それぞれ各区間の開始点を横
軸の原点にとり、各原点に対応する横軸の座標と各区間
に固有の式とで表わされるものとし、前記5区間に対応
する座標と式とによって一制御すイクル分の巾方向関数
53および修正厚さ方向関数54が構成されるものとす
る。
In addition, the width direction function 53, etc. is assumed to take the starting point of each section as the origin of the horizontal axis, and is expressed by the coordinates of the horizontal axis corresponding to each origin and a formula specific to each section, and corresponds to the five sections mentioned above. It is assumed that the width direction function 53 and the modified thickness direction function 54 for one control cycle are constructed by the coordinates and the formula.

以上のように算出された巾方向関数53および修正厚さ
方向関数54は、それぞれ巾制御用計算機8aおよび厚
さ制御用計算機8bに入力される。
The width direction function 53 and the modified thickness direction function 54 calculated as described above are input to the width control calculator 8a and the thickness control calculator 8b, respectively.

ここに巾制御用計算機8aおよび厚さ制御用計算機8b
は、それぞれカウンタ55,56、コンパレータ56,
66、演算用カウンタ57,67、コントローラ58.
68、演算器59,69、および加算機60.70等か
ら成っている。
A width control calculator 8a and a thickness control calculator 8b are shown here.
are counters 55 and 56, comparator 56, and
66, calculation counters 57, 67, controller 58.
68, arithmetic units 59, 69, adders 60, 70, etc.

先ず巾制御用計算機8aについて詳細に設面する。First, the width control computer 8a will be explained in detail.

カウンタ55は、被加工材1の移動量に応じて前記第1
移動量検出器12から送られて来るパルスをカウントす
る。
The counter 55 controls the first
The pulses sent from the movement amount detector 12 are counted.

コンパレータ56はそのカウント結果と巾方向関数53
とから被加工材1が現在製品形状51の前記5区間のう
ちどの区間にあるかを判別し、その結果をコントローラ
58に向けて出力する。
The comparator 56 uses the count result and the width direction function 53.
From this, it is determined which section of the five sections of the product shape 51 the workpiece 1 is currently in, and the result is output to the controller 58.

コントローラ58は、各区間の開始時期毎に演算カウン
タ57にリセット信号を送ると共に、その区間に対応す
る関数を選んで演算器59に演算を指令する。
The controller 58 sends a reset signal to the arithmetic counter 57 at each start time of each section, selects a function corresponding to that section, and instructs the arithmetic unit 59 to perform the calculation.

演算器59は、この選ばれた関数と前記演算用カウンタ
57による各区間毎のパルス計算結果とに基づいて単位
横軸長さ当りのロール位置の変化量を計算して加算器6
0に入力する。
The calculator 59 calculates the amount of change in the roll position per unit horizontal axis length based on the selected function and the pulse calculation results for each section by the calculation counter 57, and calculates the amount of change in the roll position per unit horizontal axis length.
Enter 0.

加算器60はこれを加算して、関数値すなわち巾ロール
位置を算出し、これを第2図に示すD/A変換器13a
、13bに向けて出力する。
The adder 60 adds this to calculate the function value, that is, the width roll position, and converts this into the D/A converter 13a shown in FIG.
, 13b.

その結果、前述の通りサーボアンプ14a、14bおよ
びサーボバルブ18.19等を等む巾制御用サーボ機構
22によって巾ロール圧下装置4が作動させられ、巾ロ
ール2a、、2bのロール位置が制御されるのである。
As a result, as described above, the width roll lowering device 4 is operated by the width control servo mechanism 22 including the servo amplifiers 14a, 14b and the servo valves 18, 19, etc., and the roll position of the width rolls 2a, 2b is controlled. It is.

次に厚さ制御用計算機8bであるが、これは前述の巾制
御用計算機8aとほぼ同様のものである。
Next is the thickness control calculator 8b, which is almost the same as the width control calculator 8a described above.

先ずカウンタ65は被加工材1の移動量に応じて前記第
2移動量検出器28から送られて来るパルスをカウント
する。
First, the counter 65 counts pulses sent from the second movement amount detector 28 according to the amount of movement of the workpiece 1.

コンパレータ66は、そのカウント結果と修正厚さ方向
関数とから被加工材1が現在製品形状の前記5区間のう
ちどの区間にあるかを判別し、その結果をコントローラ
68に向けて出力する。
The comparator 66 determines which section of the five sections of the product shape the workpiece 1 is currently in from the count result and the corrected thickness direction function, and outputs the result to the controller 68.

コントローラ68は、各区間の開始時期毎に演算カウン
タ67にリセット信号を送ると共に、その区間に対応す
る関数を選んで演算器69に演算を指令する。
The controller 68 sends a reset signal to the arithmetic counter 67 at each start time of each section, selects a function corresponding to that section, and instructs the arithmetic unit 69 to perform the calculation.

演算器69は、この選ばれた関数と前記演算用カウンタ
67による各区間毎のパルス計数結果とに基づいて、単
位横軸長さ当りのロール間隙の変化量を計算して加算器
70に入力する。
The calculator 69 calculates the amount of change in the roll gap per unit horizontal axis length based on the selected function and the pulse counting results for each section by the calculation counter 67, and inputs the calculated amount to the adder 70. do.

加算器70はこれを加算して厚さロールの位置を算出し
、これを第2図に示すD/A変換器29a。
The adder 70 adds these values to calculate the position of the thickness roll, which is then transferred to the D/A converter 29a shown in FIG.

29bに向けて出力する。29b.

その結果前述の通り厚さ制御用サーボ機構37が厚さロ
ール圧下装置7を作動させ厚さロール5a、5bのロー
ル位置を制御することとなるのである。
As a result, as described above, the thickness control servo mechanism 37 operates the thickness roll lowering device 7 to control the roll positions of the thickness rolls 5a and 5b.

次に以上のように構成された装置によって飯山力μ定で
板厚が長手方向に変化する板材を圧延する作業を説明す
る。
Next, the operation of rolling a plate material whose thickness changes in the longitudinal direction with the Iiyama force μ constant using the apparatus configured as described above will be explained.

先ず製造しようとする製品の形状から、長手方向位置と
板厚との関係を表わす厚さ方向関数を求め、この厚さ方
向関数を用いて、厚さ圧延機5により被加工材1を圧延
した場合に製品の巾が増加するでろろう量を補正して製
品の飯山を長手方向の全べての位置において同一とする
ために必要な巾方向関数53を、前処理計算機50に算
出させる。
First, from the shape of the product to be manufactured, a thickness direction function representing the relationship between the longitudinal position and the plate thickness was determined, and using this thickness direction function, the workpiece 1 was rolled by the thickness rolling machine 5. The preprocessing computer 50 calculates the width direction function 53 necessary to correct the amount by which the width of the product would increase in the case of the product and make the width of the product the same at all positions in the longitudinal direction.

このとき被加工材材質、圧延温度、圧延速度、ロール径
等を圧延条件として使用する。
At this time, the material of the workpiece, rolling temperature, rolling speed, roll diameter, etc. are used as rolling conditions.

次に、上記圧延条件を前記厚さ方向関数と共に前処理用
計算機50に入力して、前記厚さ方向関数の通りに厚さ
ロール5a、5bの軸心を制御した場合に実際に得られ
る製品の形状が、与えられた製品形状から外れるであろ
う量を計算させ、修正厚さ方向関数54を算出せしめる
Next, the above-mentioned rolling conditions are input into the pre-processing calculator 50 together with the above-mentioned thickness direction function, and the product actually obtained when the axes of the thickness rolls 5a and 5b are controlled according to the above-mentioned thickness direction function. The amount by which the shape of the product will deviate from the given product shape is calculated, and the corrected thickness direction function 54 is calculated.

このときロール径、ロール撓み量等の影響を修正条件と
して用いるのである。
At this time, the effects of roll diameter, roll deflection, etc. are used as correction conditions.

以上のようにして、前もって求めた巾方向関数53およ
び修正厚さ方向関数54をそれぞれ巾制御用計算機8a
および厚さ制御用計算機8bに入力すれば、圧延準備が
完了する。
In the above manner, the width direction function 53 and the corrected thickness direction function 54 obtained in advance are respectively input to the width control calculator 8a.
By inputting the information into the thickness control calculator 8b, preparation for rolling is completed.

圧延準備が完了したならば、被加工材1を巾ロール2a
j2bにかみ込ませる。
When the preparation for rolling is completed, the workpiece 1 is transferred to the width roll 2a.
Let j2b bite.

第1移動量検出器12が被加工材1に接触すれば、パル
スが発生し始め、このパルスは巾制御用計算機8aに入
力される。
When the first movement amount detector 12 comes into contact with the workpiece 1, pulses begin to be generated, and these pulses are input to the width control computer 8a.

巾制御用計算機8aは、巾方向関数53からの出力と第
1移動量検出器12からのパルスとに基づいて、被加工
材1の移動に伴なって刻々中ロールの目標ロール間隙を
算出し巾制御用サーボ機構22に向けて出力する。
The width control calculator 8a calculates the target roll gap of the middle roll every moment as the workpiece 1 moves, based on the output from the width direction function 53 and the pulse from the first movement amount detector 12. It is output to the width control servo mechanism 22.

巾制御用サーボ機構22は指令通りに巾ロール2aj2
bを周期的に接近、離間させ、その結果板厚が長手方向
に変化させられた中間素材が得られる。
The width control servo mechanism 22 controls the width roll 2aj2 according to the command.
b are brought closer and separated periodically, and as a result, an intermediate material whose plate thickness is varied in the longitudinal direction is obtained.

次に中間素材の先端が厚さロール5a、5bにかみ込ま
れ、第2移動量検出器28か中間素材に接触すれば、パ
ルスの発生が開始され、このパルスは厚さ制御用計算機
8bVc入力される。
Next, when the tip of the intermediate material is bitten by the thickness rolls 5a and 5b and the second movement amount detector 28 comes into contact with the intermediate material, pulse generation is started, and this pulse is input to the thickness control calculator 8bVc. be done.

この厚さ制御用計算機8bは、設定されている修正厚さ
方向関数54と第2移動検出器28からのパルスとに基
づいて、被加工材1の移動に伴なって刻々厚さロールの
目標ロール間隙を算出し厚さ制御用サーボ機構37に向
けて出力する。
This thickness control calculator 8b controls the thickness of the roll every moment as the workpiece 1 moves, based on the set corrected thickness direction function 54 and the pulses from the second movement detector 28. The roll gap is calculated and output to the thickness control servo mechanism 37.

厚さ制御用サーボ機構37は指令通りに厚さロール5a
、、5bを制御し、その結果飯山が一定で板厚が長手方
向に周期的に変化した製品が得られるのである。
The thickness control servo mechanism 37 controls the thickness roll 5a according to the command.
, 5b are controlled, and as a result, a product with a constant Iiyama and a plate thickness that changes periodically in the longitudinal direction can be obtained.

ここに注目すべきは、前記第1移動量検出器12からの
被加工材1の移動量を示すパルス信号を厚さ制御用計算
機8b内のカウンタ65に入力させ、被加工材1上にお
けるカウンタ65の作動開始点とカウンタ55の作動開
始点とを制御サイクル毎に強制的に一致させることであ
る。
What should be noted here is that the pulse signal indicating the amount of movement of the workpiece 1 from the first movement amount detector 12 is input to the counter 65 in the thickness control calculator 8b, and the counter 65 on the workpiece 1 is 65 and the counter 55 for each control cycle.

すなわち、第1移動量検出器12からパルス信号が発せ
られてカウンタ55が作動を開始してから、この第1移
動量検出器12による移動量の検出結果が巾ロール2a
、2bと厚さロール5a、5bとの間隔(軸心間距離)
に等しくなったときカウンタ65に第2移動量検出器2
8からのパルス信号の計数を開始させるのである。
That is, after the pulse signal is emitted from the first movement amount detector 12 and the counter 55 starts operating, the detection result of the movement amount by the first movement amount detector 12 is displayed as the width roll 2a.
, 2b and the distance between the thickness rolls 5a and 5b (distance between axes)
, the counter 65 detects the second movement amount detector 2.
The counting of pulse signals from 8 is started.

こうすることによって巾ロール2a、2bと厚さロール
5a、5bの制御をそれぞれ独立に行なう場合には、被
加工材1の長手方向の寸法誤差の累積によって、被力旺
材1上における飯山変化の開始点と板厚変化の開始点と
が調整サイクルを重ねる毎にずれて来て、飯山が不均一
になることを完全に防止し得るのである。
By doing this, when the width rolls 2a, 2b and the thickness rolls 5a, 5b are controlled independently, the Iiyama change on the workpiece 1 due to the accumulation of dimensional errors in the longitudinal direction of the workpiece 1 can be controlled independently. This makes it possible to completely prevent the starting point of the plate thickness change and the starting point of the plate thickness change from shifting each time the adjustment cycle is repeated, resulting in uneven Iiyama.

なお付言すれば本実施例では巾制御用信算機8aと厚さ
制御用計算機8bとはそれぞれ別個に設けた例を示した
が、一台の計算機によって両針算機を兼ねさせることも
可能である。
Additionally, although this embodiment shows an example in which the width control calculator 8a and the thickness control calculator 8b are provided separately, it is also possible for one calculator to serve as a dual-hand calculator. It is.

また厚さ方向関数をロール径、ロール撓み量の影響によ
って修正した修正厚さ方向関数54を前処理用計算機5
0によって算出させたのであるが、同様の条件によって
巾方向関数53を修正した修正巾方向関数を算出させる
ことも可能である。
In addition, the preprocessing calculator 5 calculates a modified thickness direction function 54 that is obtained by modifying the thickness direction function according to the influence of the roll diameter and the amount of roll deflection.
Although the width direction function 53 is calculated using 0, it is also possible to calculate a modified width direction function by modifying the width direction function 53 under similar conditions.

更に巾方向関数53、修正厚さ方向関数54はすべての
区間において同一の点を原点として表示されたものであ
っても差支えない。
Further, the width direction function 53 and the modified thickness direction function 54 may be displayed with the same point as the origin in all sections.

また本実施例では、それぞれ2個の差動トランス15.
16および31.32によって各ロール位置を基準線か
らそれぞれ測定するロール位置測定装置17.33を用
いたが、基準線を考慮せずしてロール間隙を測定し、ロ
ール間隙のみ制御することも可能である。
Further, in this embodiment, two differential transformers 15.
16 and 31.32, a roll position measuring device 17.33 was used to measure each roll position from the reference line, but it is also possible to measure the roll gap without considering the reference line and control only the roll gap. It is.

この場合は差動トランス等の測定量は一個づつで済むこ
ととなる。
In this case, only one differential transformer or the like is required to be measured.

またロール圧下装置が、前述のような油圧シリンダによ
るものではなく、電気油圧パルスモータ等で間隙調整ね
じを回転させ、それによってロール間隙を変更させる構
造のものでもよいがその場合には、サーボ機構をそれに
合わせたものにすることが必要である。
In addition, the roll lowering device may not be based on a hydraulic cylinder as described above, but may have a structure in which the gap adjustment screw is rotated by an electro-hydraulic pulse motor or the like, thereby changing the roll gap. In that case, a servo mechanism may be used. It is necessary to adapt it accordingly.

更に移動量検出器としては、イメージセンサ等を利用し
た非接触式のものを使用することも可能である。
Further, as the movement amount detector, it is also possible to use a non-contact type using an image sensor or the like.

本発明は、以上の説明から明らかなように、飯山が一定
である板厚変化材を製造するに際して、厚さロールによ
って板厚を変化させた場合に飯山が変化するであろう量
を予測して、これを打ち消すべき巾方向の圧延を厚さ方
向の圧延に先立って行なっておくのみならず、圧延作業
中に圧下量が時々刻々変化することによって厚さロール
の撓み量が変化し、それに起因して製品たる板厚変化材
の寸法精度が低下することを防止するための修正を製品
形状を表わす厚さ方向関数に加えた修正厚さ方向関数を
圧延作業の開始に先立って求め、実際の厚さロールの制
御はこの修正厚さ方向関数に従って行なうよ5にしたも
のであるため、寸法精度の高い板厚変化材を安価な設備
で製造することを可能とする効果を奏するものである。
As is clear from the above description, the present invention predicts the amount by which the Iiyama will change when the thickness of the plate is changed by the thickness roll when producing a material with variable thickness that has a constant Iiyama. Therefore, not only should rolling in the width direction be performed prior to rolling in the thickness direction to counteract this, but also the amount of deflection of the thickness roll changes as the amount of reduction changes from moment to moment during the rolling operation. In order to prevent the dimensional accuracy of the plate material with variable thickness, which is a product, from decreasing due to this, a modified thickness direction function is calculated by adding corrections to the thickness direction function representing the product shape prior to the start of rolling work, and the actual Since the thickness roll is controlled according to this modified thickness direction function, it is possible to manufacture plate thickness variable material with high dimensional accuracy using inexpensive equipment. .

板厚変化材を圧延する場合にはロールの撓み量が大きく
変化することを避は得す、これに起因する製品寸法誤差
を除くことは極めて重要であり、しかも、これを予め厚
さ方向関数を修正しておくことによって達成する場合に
は、通常行なわれるように厚さロールの圧下刃や実際に
得られた製品の寸法を計測して、その結果を制御装置に
フィード−バックして精品寸法精度を所望の範囲内にお
さめる場合に比較して、複数な計測装置および制御装置
が不必要となり、設備コストを低減させることができる
のである。
When rolling a material with variable thickness, it is extremely important to avoid large changes in the amount of roll deflection and to eliminate product dimensional errors caused by this. If this is achieved by modifying the dimensions of the product, as is usually done, the dimensions of the thickness roll's reduction blade or the actual product are measured, and the results are fed back to the control device to ensure precision. Compared to the case where dimensional accuracy is kept within a desired range, a plurality of measuring devices and control devices are unnecessary, and equipment costs can be reduced.

また、修正厚さ方向関数は圧延作業の開始に先立って求
めるものであるため、圧延機制御用の計算機とは別の計
算機によって求めることができ、圧延機制御用の計算機
として小容量のものを使用することができるため、一層
設備コストを低減させることが可能となることも本発明
の効果の一つである。
In addition, since the corrected thickness direction function is determined prior to the start of the rolling operation, it can be determined using a separate calculator from the rolling mill control calculator, and a small-capacity calculator may be used as the rolling mill control calculator. Therefore, one of the effects of the present invention is that equipment costs can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に係る装置によって製造される製品形
状の一例を示す斜視図である。 第2図は本発明装置の一実施例を斜視図とブロック図と
を混用して示す説明図であり、第3図はその要部の詳細
を示すブロック図でろる。 1:被刀旺材、2:中圧延機、2a、2b :巾ロール
、3a、、3b:油圧シリンダ、4:巾ロール圧下装置
、5:厚さ圧延機、5 a 、5 b :厚さロール、
6 a 、、 6 b :油圧シリンダ、7:厚さロー
ル圧下装置、8a:巾制御用計算機、8b:厚さ制御用
計算機、12:第1移動量検出器、13aj13b、、
29aj29b :D/A変換器、14a 、14b、
34a、34b :サーボアンプ、17.33:ロール
位置測定装置、18,19゜35.36:サーボバルブ
、21:油圧ユニット、22:巾制御用サーボ機構、2
8:第2移動量検出器、37:厚さ制御用サーボ機構、
50:前処理用計算機、51:製品形状、52:圧延条
件、53:巾方向関数、54:修正厚さ方向関数、55
.65:カウンタ、56,66:コンパレータ、57,
67:演算用カウンタ、58.68:コントローラ、5
9.69:演算器、60.70=加算器。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of the shape of a product manufactured by the apparatus according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of the apparatus of the present invention using both a perspective view and a block diagram, and FIG. 3 is a block diagram showing details of the main parts thereof. 1: Material to be cut, 2: Medium rolling mill, 2a, 2b: Width roll, 3a, 3b: Hydraulic cylinder, 4: Width roll rolling device, 5: Thickness rolling machine, 5 a, 5 b: Thickness roll,
6a, 6b: Hydraulic cylinder, 7: Thickness roll reduction device, 8a: Width control calculator, 8b: Thickness control calculator, 12: First movement amount detector, 13aj13b,
29aj29b: D/A converter, 14a, 14b,
34a, 34b: Servo amplifier, 17.33: Roll position measuring device, 18, 19° 35.36: Servo valve, 21: Hydraulic unit, 22: Width control servo mechanism, 2
8: second movement amount detector, 37: thickness control servo mechanism,
50: Preprocessing calculator, 51: Product shape, 52: Rolling conditions, 53: Width direction function, 54: Modified thickness direction function, 55
.. 65: Counter, 56, 66: Comparator, 57,
67: Arithmetic counter, 58.68: Controller, 5
9.69: Arithmetic unit, 60.70 = Adder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 上流側の巾ロールで被加工材の飯山を縮小させて飯
山変化材とし、引続いて、該飯山変化材に下流側の厚さ
ロールにより厚さ方向の圧延を施して、飯山力μ定で長
手方向に所望の板厚変化を有する板厚変化材を製造する
方法であって、(イ)圧延作業の開始に先立って、少く
とも(a) 製造すべき板厚変化材の長手方向の位置
と板厚との関係を示す厚さ方向関数を求める工程と、 (b) 該厚さ方向関数に従って前記厚さロールを制
御した場合に圧下量の増減に伴って該厚さロールの撓み
量が増減することに起因する製品寸法誤差を除くために
、板厚方向の修正量が被加工材の長手方向に変化する修
正を前記厚さ方向関数に加えた修正厚さ方向関数を求め
る工程と、 (c) 前記厚さロールで被加工材を圧延した場合に
製品の巾が全長にわたって一定となるように前記巾ロー
ルで被加工材の巾を予め減少させておくべき長手方向位
置および量を表わす巾方向関数を求める工程と、 (Φ 前記修正厚さ方向関数と巾方向関数とを圧延機の
ロール間隙制御装置に設定する工程とを行い、 (ロ)圧延開始後、少なくとも (e) 前記巾ロールの出口側における飯山変化材の
長手方向移動量を検出する工程と、 (f) 該飯山変化材の長手方向移動量と前記巾方向
関数とに基いて時々刻々の巾ロールのロール間隙を求め
、その求めた値に基いて該巾ロールのロール間隙を制御
する工程と、 (g) 前記厚さロールの出口側における前記板厚変
化材の長手方向移動量を検出する工程と。 (h) 該板厚変化材の長手方向移動量と前記修正厚
さ方向関数とに基いて時々刻々の厚さロールのロール間
隙を求め、その求めた値に基いて該厚さロールのロール
間隙を制御する工程と を行うことを特徴とする長手方向に板厚変化を有する板
材の製造方法。
[Scope of Claims] 1. The Iiyama of the workpiece is reduced using a width roll on the upstream side to obtain a deformed Iiyama material, and then the Iiyama deformed material is rolled in the thickness direction using a thickness roll on the downstream side. A method for manufacturing a material with variable thickness having a desired change in thickness in the longitudinal direction with the Iiyama force μ constant, comprising: (a) prior to the start of rolling operation, at least (a) the thickness of the material to be manufactured; (b) determining a thickness direction function indicating the relationship between the longitudinal position of the variable material and the plate thickness; In order to eliminate product dimensional errors caused by increases and decreases in the amount of deflection of the thickness roll, the corrected thickness is obtained by adding a correction in which the amount of correction in the plate thickness direction changes in the longitudinal direction of the workpiece to the thickness direction function. (c) The width of the workpiece should be reduced in advance with the width roll so that the width of the product is constant over the entire length when the workpiece is rolled with the thickness roll. (b) after the start of rolling; , at least (e) detecting the longitudinal movement amount of the Iiyama-variable material on the exit side of the width roll, and (f) detecting the movement amount of the Iiyama-variable material in the longitudinal direction from time to time based on the longitudinal movement amount of the Iiyama-variable material and the width direction function. determining the roll gap of the width roll and controlling the roll gap of the width roll based on the determined value; (g) detecting the amount of longitudinal movement of the thickness-variable material on the exit side of the thickness roll; (h) Determining the roll gap between the thickness rolls from time to time based on the longitudinal movement amount of the thickness-changeable material and the corrected thickness direction function, and determining the thickness based on the determined value. 1. A method for manufacturing a plate material having a thickness change in the longitudinal direction, the method comprising: controlling a gap between rolls.
JP53136047A 1978-07-25 1978-11-04 Method for manufacturing plate material with thickness change in longitudinal direction Expired JPS5926369B2 (en)

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JPS4916660A (en) * 1972-06-08 1974-02-14
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