JPS6032527B2 - 連続圧延機全体にわたり圧延品の通過を制御する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数の圧延スタンドのための個々の駆動装置の
運転パラメータを、それぞれ下流の圧延スタンドのパス
前及びパス後に測定し、下流の圧差スタンドのパス前に
測定した運転パラメータを目標値としてコンビュー外こ
貯蔵し下流の圧延スタンドのパス後に測定した運転パラ
メータを実際値として前記目標値と比較し、下流の圧延
スタンドの少なくとも駆動装置のための制御装置によっ
て、前記目標値と実際値との差に応じてその差を減少さ
せる方向に駆動装置を制御する形式の複数の圧延スタン
ドのための個々の駆動装置を備えた連続圧延機を通る圧
延品を制御する方法に関する。

帯状圧延品をまず連続鍛造機で処理し「次いで圧延加工
することはすでに公知であり〜 この場合に「連続鍛造
機において主たる変形が行なわれ、弓ｌ続く圧延機では
孔型設計とともに成形加工が行なわれる。

この種の２段階にわたる変形での特別な利点は〜製品の
表面が良好となるばかりか「誤差が小さくなることにあ
る。圧延機においては孔型から走出する圧延品を多数の
圧延スタンドで処理しなければならないため、小さな誤
差並びに所望の表面の質を維持するためには引張力のな
い若し〈は押圧力のない圧延が保証されなければならな
い。この問題を解決するために公知の１方法においては
各圧延スタンドの間で圧延品をループ形状に変向させて
いる。

この場合Ｌ各下流の圧延スタンドの回転数は、このルー
プの高さが所定範囲を越えないように制御される。それ
ゆえこのループ制御法では比較的大きな圧延スタンド間
隔を要する。その上、圧延品の厚さが大きい場合にはル
ープ形成ために極めて大きな変向力を要する。この種の
ループ制御法の別の欠点はも成形材の圧延には不適であ
ることにある。この理由で、成形榛材等の引張力若しく
は押圧力のない圧延のためにはループ制御法は使用され
ない。このループ制御法の代わ物こ回転数調整法を使用
した場合「確かにループ制御法では必要であった各圧延
スタンド間の大きな距離は回避されるが、しかし、所望
の誤差限界を維持するためには精度が不十分である。

引張力若し〈は押圧力なしに圧延することができるため
には、各自の圧延スタンドがパスに必要な変形回転モー
メントだけを得らければならないが、しかし、この変形
回転モーメントは直後には測定できない。

圧延スタンドの受取る出力が、下流の圧延スタンドのパ
ス時にこの下流の圧延スタンＷこよって圧延品に引張力
若しくは押圧力が作用した場合には変化するので「下流
の圧延スタンドがほぼ変形仕事に要する回転モーメント
だけで作用しているのかも又は圧延品に余分な力が作用
しているのかどうかは「下流の圧延スタンドのパス前及
びパス後に上流の圧延スタンドの出力測定を行なうこと
によって判断されなければならない。そして〜下流の圧
延スタンド‘こ余分な力が作用している場合には、圧延
品の引張応力を排除するために下流の圧延スタンドの回
転数を変化させる必要がある。しかし「引張力のない圧
延は直接には出力変化に依存せず、変形回転モーメント
に依存しており、従って、圧延品通過の正確な調整を行
なうためには、単位時間当りに変形する体積を付加的に
知る必要がある。しかし変形する体積は測定技術的には
検出されない。それというのはも測定するためには、そ
のつど生じる横断面のためにこれの速度を検出しなけれ
ばならないからである。従ってへ受取った出力若しくは
出力変化の測定に立脚する、引張力のない圧延作業のこ
の制御法は、精度がよくないために、狭い誤差を維持す
るのに不適当である。その上、一般の直流電動機では簡
単である出力測定にも拘らず、上流の圧延スタンドの測
定された出力変化から「下流の圧延スタンドの所要の転
数修正値を検出するためには、計算のための著しい費用
が必要である。直援的に測定することのできない変形回
転モーメントの検出のために変形回転モーメントの変化
と一緒に変化するパラメータとして各圧延スタンＷこお
いてパス後に生じる圧延力を選んでこれを測定する場合
、変形抵抗があれば変形回転モーメントを圧延力から計
算するのに高い費用がかかる。この変形抵抗は測定技術
的に検出が困難であるので「この制御法も、精度の悪い
点ではすでに述べた制御法と同様である。そこで本発明
の課題は、これら諸欠点を回避し、簡単な手段及びわず
かな費用で引張力若し〈は押圧力のない圧延を保証する
ような冒頭に述べた形式の制御法を提供することにある
。

この課題を解決した本発明方法の要旨は、個個の駆動装
置として、それぞれ１つのポンプに接続された液力モ−
夕を使用し、下流の圧延機の液力モータのための前記制
御装置を、ポンプ調整装置として形成し、前記運転パラ
メータとして前記液力モータの液圧を使用し、下流の圧
延スタンドのパス前に測定したこの液圧を目標値として
コンビユー外こ貯蔵し、下流の圧延スタンドのパス後に
測定した液圧を実際値として前記目標値に比較し、液圧
の実際値と目標値との差を所定の値に調整して、圧延ス
タンド間の圧延品の張力を制御すべく各スタンドのデー
タ及び液力モータのデータを考慮して下流の圧延スタン
ドの液力モー夕の液圧を変化させることにある。

液力モータのトルクとそのときの液圧との関係が簡単で
あるため、液圧を測定することによって直接にトルクを
検出することができ、このため、下流の圧延スタンドの
パス時の液圧の変化によって直接に、下流の圧延スタン
ドが引張力を負荷しているか、いないか又は押圧してい
るかどうかを読取ることができる。

変形回転モーメントと並んで生じる各液力モー夕のトル
クは十分な精度でコンスタントとみなすことができる。
下流の圧延スタンドのパス時に圧延スタンドの液力モー
タの液圧の変化が検出されれば、測定技術的に簡単に得
られるトルクと回転数との関係を示す特性曲線又は圧力
と回転数との関係を示す比例特性曲線を介して、後続の
圧延スタンドのために引張力のない圧延に必要な回転数
変化が直接読み取られる。

調整力は、調整可能なポンプを調整することによって簡
単に得られる。液力的な個々の公知駆動装置を使用する
ことによって、測定技術的に簡単に検出できる液圧から
直接に変形回転モーメントが算出され、このため、下流
の圧延スタンドのパス時の液圧の変化、ひいては比例的
なトルク変化を介して、下流の圧延スタンドの回転数が
、所要の変形回転モーメントを得るように調整される。

上流の圧延スタンドの液力モータの液圧を一定に保つべ
く修正された下流圧延スタンドの回転数を貯蔵し、この
回転数で新たな圧延過程を開始するならば、前もって最
小の制御誤差で計算を行なうことができる。

次に図示の実施例につき本発明を具体的に説明する。

帯状の圧延品１は連続鍛造機２内で適宜変形された後、
連続圧延機３に供給され、この連続圧延機３内では孔型
を介して圧延品の成形が行なわれる。

この圧延作業時に所要の狭い誤差を保つべく、圧延品を
引張力のない状態で圧延して圧延品を連続圧延機全体に
わたって通過させるように制御しなければならない。こ
の目的のために、連続圧延機の個々の圧延スタソＮま回
転数の調整できる個々の駆動装置によって駆動される。
各駆動装置は液力モータ５とこれに接続された制御可能
なポンプ６とから成り、このポンプ６は電動機７によっ
て駆動される。ポンプ６と液力モータ５との間の液力導
管を符号８で示す。第２図から判るように、第１の圧延
スタンド４ａのための液力モータの液圧は検出器９ａに
よって検出され「検出器ｇａにおける測定の誤り及び測
定のばらつきを考慮して、液圧の決定のために複数の測
定値を平均する平均値形成器１０ａに供給される。

この平均値形成器１０ａは所定時間にわたり検出された
液圧を２つの貯蔵装置１１ａ及び１２ａに伝送する。同
様に、圧延スタンド４ａのための液力モータの回転数は
検出器１３ａによって検出され、同様な平均値形成器１
４ａを介して２つの貯蔵装置１５ａ，１６ａに貯蔵され
る。貯蔵装置１１ａ，１２ａ，１５ａ，１６ａ内への貯
蔵は圧延品通過に関連して行なわれて、図示しない走行
制御装置によって制御される。しかもこの場合、貯蔵装
置１１ａ，１５ａ内では第１の圧延スタンド４ａの平均
値がパス前に、かつ貯蔵装置１２ａ，１６ａ内では平均
値がパス後に貯蔵され、これによって、無負荷時の回転
数の平均値ｎｏ及び液圧の平均値Ｐｏと、負荷時の回転
数の平均値ｎＬ及びＰＬとが貯蔵される。この平均値か
ら、直角座標の横軸に回転数の平均値を、かつ縦軸に液
圧の平均値をとれば、第５図に示すような特性曲線が得
られる。この場合、液圧と回転数とが一次比例するため
、無負荷時の回転数の平均値ｎｏと液圧の平均値Ｐｏに
よって定まる座標上の点Ａ。と、負荷時の回転数の平均
値ｍＬと液圧の平均値ＰＬとによって定まる座標上の点
とを直線で結べば、第５図に示すような回転数の平均値
と液圧の平均値との関係を表わす特性曲線１７が得られ
る。この特性曲線１７によって、圧延スタンド４ａのパ
ス前とパス後との平均液圧の時間的な履歴から、パス時
に生じる圧力変化が良好に読み取られる。この圧力変化
は当然平均変形回転モーメントに比例する。第３図は／
ぐス時点らのＰ′。からＰ′Ｌまでの圧力上昇を示し、
値Ｐ′Ｌは補償過程後に得られる値である。貯蔵された
値ｎ′ｏ，Ｐ′ｏ及びｎ′し，Ｐ′Ｌから、貯蔵装置１
１ａ，１２ａ及び１５ａ，１６ａに接続された特性曲線
計算器１８ａ内で「液圧と回転数との関係が第５図に示
すように計算される。

この場合、少なくとも点ＡＬの周辺では、申し分のない
精度で直線性が得られていなければならない。順番に続
く圧延スタンド例えば第２図の第２の圧延スタンド４ｂ
でも同様に平均回転数及び平均液圧が検出されかつ貯蔵
される。

引張力若しくは押圧力のない圧延では、上流の圧延スタ
ンドの変形回転モーメントが下流の圧延スタンドのパス
後に変化しないようにしなければならない。

その理由は、変化しない場合にだけ、下流の圧延スタン
ドが、圧延品の変形に要するだけの回転モーメントをも
たらすからである。従って、下流の圧延スタンドが引張
力又は押圧力なしで作業するかどうかはそのつど上流の
圧延スタンドの変形回転モーメントの変化によって判定
することができる。それゆえ、第４図に示す時点上２に
おける第２の圧延スタンド４ｂのパス時に、第１の圧延
スタンド４ａの液圧に変化が生じた場合に、この変化に
相応して第２の圧延スタンド４ｂの液力モータを調整す
る必要がある。本発明方法の要点は、液力モータが個々
に独立して配置されていることによって、変形回転モー
メントと液圧との関係が簡単となり、その結果、液圧と
回転数との間の同様に簡単な関係から、第２の圧延スタ
ンド４ｂのための所要の回転数変化量が算出される。図
示の例でいえば、第２の圧延スタンド４ｂのパスによっ
て、第４図に示すようにこの圧延スタンド４ｂの無負荷
時の液圧値Ｐ″。がＰ″Ｌまで上昇したとき、この圧延
スタンド４ｂによってもたされた平均変形回転モーメン
ト（これは平均液圧ｐ″しに比例する）が、第１の圧延
スタンド４ａの変形回転モーメントを増大させたとする
。このことは平均液圧が所定の値△Ｐ′Ｌ（第３図参照
）だけ上昇したとして表わされる。これによって、第２
の圧延スタンドの液力モー夕によってもたらされた変形
回転モーメントが小さすぎることが判り、従って、この
第２の圧延スタンドのための液力モータの回転数は増大
されなければならない。しかし、個々の圧延スタンドの
回転数と液圧の関係を示す特性曲線が一般には互いに異
なるので、第２の圧延スタンド４ｂの所要の回転数変化
は第１の圧延スタンド４ａの特性曲線によって直接的に
は検出することができない。それゆえ、圧延スタンド４
ａ及び４ｂのための液圧と回転数との関係を特性曲線計
算器１８ａ及び１８ｂ内で計算し、この計算結果を相応
する入力値として別の計算器１９に供給し、この計算器
内で、第２の圧延スタンド４ｂの回転数と上流の第１の
圧延スタンド４ａの液圧との関係を、投入された入力値
から計算する。比較的簡単に計算できるこの関係によっ
て、上流の圧延スタンド４ａの液圧を、第２の圧延スタ
ンドのパス前に得られた値に戻すための回転数変化量が
算出される。この目的のために、まず、第２の圧延スタ
ンド４ｂのパスによって生じる第１の圧延スタンドの液
圧変化量△Ｐ′Ｌが検出される。このことのために、平
均値形成器１０ａに２つの貯蔵装置２０及び２１が接続
されている。この貯蔵装置２０，２１は第２の圧延スタ
ンド４ｂのパス前若しくはパス後の第１の圧延スタンド
の平均液圧値を受取るために役立てられる。これによっ
て、計算器１９には差形成器２２を介して液圧変化量△
Ｐ′Ｌが投入され、この液圧変化量△Ｐ′しから、平均
液圧一回転数関係の考慮のもとに、計算器１９によって
第２の圧延スタンド４ｂのための所要の回転数変化量が
計算される。図示の実施例ではポンプ６がアキシャルピ
ストンポンプとして形成されているので液力モータ５の
回転数は効果的にはピストンの行程を調整することによ
って制御される。この制御はポンプの斜板若しくはよろ
めき板の傾斜角の調整によって行なわれるので、検出さ
れた回転数変化量はまず斜板の傾斜角の変化量に換算さ
れなければならない。これら数値の間には所定の関係が
あるために、所要の回転数変化量は、必要なポンプデー
タを与えた倍率器２３によって斜板の相応の傾斜に換算
される。アキシャルピストンポンプ６の制御のために、
この斜板の傾斜角が実際値発生器２４内で検出されて比
較装置２５に投入され、この比較装置内で目標値と比較
される。

この目標値は、無負荷回転数のためにパス前に検出され
た角度と、無負荷回転数に関連して計算器１９によって
算出された回転数変化量から導き出された修正角度とか
ら得られる。ポンプ６の斜板の、無負荷運転時に測定さ
れた傾斜角は記憶装置２６内に貯蔵され、第２の圧延ス
タンド４ｂのパス後に、計算された変化量によって修正
される。記憶装置２６及び倍率器２３はこの目的のため
に、加算器２７の入力側に接続され、この加算器２７の
出力側は比較装置２５に接続されている。第２の圧延ス
タンド４ｂのために計算された回転数変化量が相応の前
符号を有しているので、この比較装置には実際にはポン
プ６の斜板の傾斜角のための目標値が投入される。目標
値−実際値差に関連して、比較装置２５の出力側から、
目標値−実際値差に相当する信号が取出される。この比
較装置２５にはカウン夕２８が接続されており、このカ
ウンタ２８は調整増幅器２９に接続されている。この調
整増幅器２９に投入されたカウンタ２８の出力側によっ
て「ポンプ調整装置３０の制御が「調整増幅装置２９に
投入された傾斜角の実際値に関連して行なわれ、このポ
ンプ調整装置３０‘こよって斜板の傾斜角が有利には液
力的に調整される。これによってポンプ制御のために閉
じた制御回路が形成され、この制御回路は運転に付随す
る変動を排除し、それによって、所要の変形回転モーメ
ントとまった〈一致した駆動トルクを保証する。本発明
方法によれば、個々の圧延スタンド駆動装置を簡単に制
御でき、これによって引張力及び押圧力のない圧延が保
証される。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続鍛造機に接続された本発明の１実施例に基
づく圧延機の略示側面図、第２図は本発明の１実施例に
基づく圧延機の調整装置の略示回路図、第３図は第１の
圧延機の液力モータの液圧の時間的な履歴を示す図、第
４図は第２の圧延機の液力モータの液圧の時間的な履歴
を示す図及び第５図は圧延機の回転数と液圧との関係を
示す特性曲線を示す図である。 １…・・・圧延品、２・・・・・・連続鍛造機「 ３…
・・・連続圧延機、４，４ａ，４ｂ・・・…圧延スタン
ド「 ５・・・…液力モー夕、６…・・・ポンプ、７・
…・・電動機、８…・・・液力導管、ｇａ・・・…検出
器、ＩＱａ，１０ｂ・・・・・・平均値形成器、１１ａ
，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ・・・・・・貯蔵装置、１３
ａ，１３ｂ・・・・・・検出器、１４ａ，１４ｂ・・・
・・・平均値形成器、１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ
・・・・・・貯蔵装置、１７・・…・特性曲線、１８ａ
，１８ｂ，１９・・・・・・計算器、２０，２１・・・
・・・貯蔵装置〜 ２２…・・。 差形成器、２３…・・・倍率器、２４・・・・・・実際
値発生器、２５・・・・・・比較装置、２６・・・・・
・記憶装置、２７・・・…加算器、２８・・・…カウン
タ、２９・・・…調整増幅器、３０…・・・ポンプ調整
装置。ＦソＧ‐プ 斤〆Ｇ２ Ｆ＃Ｇ３ ‘〆Ｇ．く 行〆Ｇ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の圧延スタンドのための個々の駆動装置の運転
   パラメータを、それぞれ下流の圧延スタンドのパス前及
   びパス後に測定し、下流の圧延スタンドのパス前に測定
   した運転パラメータを目標値としてコンピユータに貯蔵
   し、下流の圧延スタンドのパス後に測定した運転パラメ
   ータを実際値として前記目標値と比較し、下流の圧延ス
   タンドの少なくとも駆動装置のための制御装置によつて
   、前記目標値と実際値との差に応じてその差を減少させ
   る方向に駆動装置を制御する形式の複数の圧延スタンド
   のための個々の駆動装置を備えた連続圧延機を通る圧延
   品を制御する方法において、個々の駆動装置として、そ
   れぞれ１つのポンプ６に接続された液力モータ５を使用
   し、下流の圧延機４ｂの液力モータのための前記制御装
   置を、ポンプ調整装置３０として形成し、前記運転パラ
   メータとして前記液力モータ５の液圧を使用し、下流の
   圧延スタンドのパス前に測定したこの液圧を目標値とし
   てコンピユータに貯蔵し、下流の圧延スタンドのパス後
   に測定した液圧を実際値として前記目標値に比較し、液
   圧の実際値と目標値との差を所定の値に調整して、圧延
   スタンド間の圧延品の張力を制御すべく各スタンドのデ
   ータ及び液力モータのデータを考慮して下流の圧延スタ
   ンドの液力モータ５の液圧を変化させることを特徴とす
   る連続圧延機全体にわたり圧延品の通過を制御する方法
   。 ２ 上流の圧延スタンドの液力モータ５の液圧を一定に
   保つべく修正された下流の圧延スタンドの液力モータの
   回転数をコンピユータに貯蔵し、この回転数で新たな圧
   延過程を開始する特許請求の範囲第１項記載の方法。