JPS6038208B2 - スタンド間張力圧縮力の検出方法 - Google Patents

スタンド間張力圧縮力の検出方法

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JPS6038208B2
JPS6038208B2 JP55022418A JP2241880A JPS6038208B2 JP S6038208 B2 JPS6038208 B2 JP S6038208B2 JP 55022418 A JP55022418 A JP 55022418A JP 2241880 A JP2241880 A JP 2241880A JP S6038208 B2 JPS6038208 B2 JP S6038208B2
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rolling
tension
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stand
compression force
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JP55022418A
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JPS56118631A (en
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裕司 田原
健史 片山
重忠 大崎
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0061Force sensors associated with industrial machines or actuators
    • G01L5/0076Force sensors associated with manufacturing machines

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多列連続圧延機において、多列の圧延材に作
用するスタンド間の張力圧縮力を圧延列毎で検出する方
法に関する。
多列連続圧延機は多数(圧延列数以上)の孔型を有する
圧延ロールを備えた圧延スタンドが多数段タンデムに配
列され、圧延材は通常2ないし4本同時に同一スタンド
の孔型で圧延される。
ところで連続式圧延機では、圧延材を圧延方向無張力無
圧縮で圧延することが、成品の形状、品質を良好にする
条件とされている。しかし、多列連続圧延機における圧
延列毎の圧延材は寸法形状、圧延温度等に若干のバラッ
キを有し、また圧延材が圧延される孔型位置によりロー
ルの操み剛性が異なるため、多列圧延を行なう多列連続
圧延機においては各圧延列の圧延条件は全て異なりかつ
圧延材の圧延中にも刻々変化している。単列の連続圧延
では圧延中の圧延材に作用する圧延方向張力もしくは圧
縮力(以後単に張力圧縮力とする)について無張力を実
現するか所要張力を付加するかは任意であるが、多列の
場合には圧延列毎の張力圧縮力を正確に把握することが
困難なため多列連続圧延における張力制御は容易でない
。多列の場合には圧延列毎の圧延方向張力の平均値を無
張力(=0)とするか、所要の張力を付加しかつ圧延列
毎の張力圧縮力のバラツキを最4・にするためには、圧
延列毎の張力圧縮力を正確に把握する必要がある。本発
明は上記の点を解決するもで、圧延材に作用する張力圧
縮力を圧延スタンドの駆動側と作業側のそれぞれ2ケ所
(合計4ケ所)で検出し、該スタンドの圧延列における
圧延材の存在を認識する手段を用いて、圧延列毎の張力
を求め得ることを大きな特徴とする。
つぎに本発明を実施例により詳述する。第1図に線村の
4列圧延の場合の例を示す。
この図で1は圧延材(添字a,b,c,dは各々を区別
する符号)、2は圧延ロール、3,3′は駆動側、作業
側の各ロールチョック、4,4′,5,5′は張力圧縮
力検出器であり、圧延ロルの軸万向南側に作用する圧延
方向又は圧延方向と反対方向の負荷(張力圧縮力)を圧
延ロール軸方向の異なる2ケ所(両側で4ケ所)で検出
するものである。第2図は多列連続圧延機の作業側と駆
動側に張力圧縮力を検出するための前記検出器をそれぞ
れ2ケ所と、該スタンドにおける圧延列を認識するため
の圧延認識装置を有する圧延機の概略側面を示す。張力
圧縮力検出器には荷重変換器を用い、予め適当な負荷を
与えておく。圧延列認識装置は熱塊検出器、光電管、駆
動電動機負荷電流および圧延荷重の増減等の検出信号の
1つまたは複数信号の組合せに、予測時間法を付加した
もので構成される。第2図において1は圧延材で通常1
スタンド当り最大4本同時に圧延されるが圧延材が有限
長のため1スタンド当りの同時圧延本数および圧延列は
変動する。
2,2′は圧延ロール、3,3′はロールチョックであ
る。
4,4′,5,5′は前記張力圧縮力検出器である。
6は圧延材の存在を認識する熱塊検出器、7は駆動電動
機負荷電流検出器である。
3は圧延スタンドの駆動側および作業側でそれぞれ検出
した張力圧縮力検出値を用いて圧延列毎の張力圧縮力を
演算により求めるため演算装置で、検出器4,4′,5
,5′,6,7の出力が電気信号に変換されて入力され
る。
9はCRT(陰極線管)モニターまたは自動制御系等の
回路であり、各圧延列毎の張力圧縮力の表示、あるいは
圧延機への制御指令信号を出力する。
10は圧延スタンドである。
以下に演算処理例を説明する。
簡単なため以下の説明は2スタンドの多列連続圧延機に
限定するが3スタンド以上の多列連続圧延機にも拡張で
きることは自明である。2スタンド多列連続圧延機の上
流側スタンド入側の任意列の熱塊検出器オン信号Son
による時刻を記憶しておき、次いで熱魂検出器6と上流
側スタンドの距離および圧延速度から定まる予定到達時
刻経過内に発生する上流側スタンドの駆動電動機負荷電
流の増加信号liが検出されたとき(第3図a)、上流
側スタンドの前記任意列を圧延列とし、熱魂検出器オン
信号の記憶を解消する。例えば第1図において、第N−
1スタンドの上流側任意の点に配置された熱塊検出器(
第2図中6)で、第2列の圧延材lbの先端が検出され
た時刻と熱塊検出器の設定位置と該N−1スタンド間の
距離および圧延速度から決定される到達所要時間を加え
た時刻を、該N−1スタンドの予定到達時刻とする(第
N−1スタンド予定到達時刻=先端検出時刻+到達所要
時間)。第N−1スタンドの予定到達時刻以内に第N−
1スタンドの駆動電動機負荷電流の増加信号が検出され
たとき、第N−1スタンド第2列を圧延が開始されたか
又は圧延中の列(以下圧延列)とする。予定到達時刻を
経過したときまでに上流側スタンドの駆動電動機負荷電
流の増加信号liが検出されないとき(第3図b)はミ
スロールとし、熱塊検出器オン信号の記憶を解消する。
また、上流側スタンド入側任意列の熱塊検出器オフ信号
Soffによる時刻を記憶しておき、上流側スタンドの
予定到達時刻経過内に発生する上流側スタンドの駆動電
動機負荷電流の減少信号ldが検出されたとき(第3図
c)、該上流側スタンド任意列を圧延休止列とする。尚
前記熱塊検出器のオン信号による時刻の記憶は同一任意
列において既にオン信号による時刻が記憶されてる様な
ことがないこと、およびオフ信号による時刻の記憶は同
一任意列においてオン信号による時刻が記憶されている
ことを条件として有効である。以下、下流側スタン日こ
ついでも同一処理をする。ここで、例えば第1図におい
て上流側スタンドN−1の任意列が圧延列でかつ下流側
スタンドNの該任意列が圧延列のとき(圧延材la,l
bの列)、上流側スタンドN−1の該任意列を前方張力
(出側の圧延材に作用する張力)の列と称し、下流側ス
タンドNの該任意列を後方張力(入側の圧延材に作用す
る張力)の列と称する。
尚、最上流スタンドは該スタンドの任意列が圧延列にな
ったとき(次のスタンドは未圧延列)、該任意列を後方
張力の列と称し、張力値は既知とする(通常無張力)。
また、最下流スタンドで任意列が圧延列になつとき、該
スタンドの該任意列を前方張力の列と称し、張力値は既
知とする(通常無張力)。以下、圧延列毎の張力圧縮力
を検出する方法について述べる。第4図は第1図におけ
る各検出器による検出値および各検出器と各圧延列の位
置関係を示し、図においてFd,は張力圧縮力検出器5
によるA,点の張力圧縮力検出値、Fd2は張力圧縮力
検出器4によるん点の張力圧縮力検出値、Fw,は張力
圧縮力検出器5′によるB.点の張力圧縮力検出値、F
w2は張力圧縮力検出器4′によるB2点の張力圧縮力
検出値である。
−は張力圧縮力検出器5一5′間距離、L,,−,L,
L4は圧延列1,圧延列2,圧延列3,圧延列4のそれ
ぞれの圧延列と張力圧縮力検出器5の距離である。そo
は張力圧縮力険出器4と4′の距離、ク,,夕2,Z3
,夕4は圧延列1,圧延列2,圧延列3,圧延列4のそ
れぞれの圧延列と張力圧縮力検出器4の距離である。e
は張力圧縮力検出器4と5および4′と5′の距離であ
る。T.〜T4は圧延列(1〜4)の圧延材に作用する
張力圧縮力である。 いま、任意スタンドの圧延列n(
n=1〜4)における圧延材の前方張力(出側の圧延材
に作用する張力)をtfn、後方張力(入側の圧延材に
作用する張力)をtbnとし、圧延列nが前方張力の列
でないとき(例えば第1図、圧延スタンドN−1の圧延
材にの列)、tfn=0 とする。
また、圧延列nが後方張力の列でないとき(例えば第1
図、圧延スタンドNの圧延材lbの列)、瓜n;0 とする。
当該スタンドと次スタンドの圧延列nについて当該スタ
ンドのけn=次スタンド 比n ……【1}ミ 」」
,y }* Tn=tm−tbn
……{2ーとすると、A,点のまわ
りのモーメントよりT.・L,十T2・L十T3・L十
T4・L4=Fも・e+FW2・(そ。
十e)−FW.・,L。.・・.・・(3}またB点の
まわりのモーメントより T,.(L。
−L,)+L・(L。−L)十L・(L。
−L3)十T41(L。−L4)=Fq・(そ。十e)
十FW2・e−Fd.・L。.・・.・・【4}ん点の
まわりのモーメントより T.・そ,十T2・夕2 十T3・そ3 十T4・L4
=FW2‐夕。
十Fd.・e−Fw.・くそ。十e)・…・・(5ー更
にB点のまわりのモーメントより T.・(そ。
−と.)十T2・(そ。−そ2 )十t・(そ。−そ3
)十T4・(そ。−〆4)=Fらそ。 十Fw.・e−
Fd.・(夕。 十e).・・.・・【6’が得られる
式(3’〜■より式(7}‘ま符号L,T,Fを行列と
してL・T・=F ……‘81
と書ける。
ここでL:4行4列の既知マトリックス、 T:4行のベクトル・ F:4行のベクトル、 であるから T=L‐1・F ……{
9}(但し、L‐1はLの逆行列)よりTが求まる。
そして{1),■,■式より各圧延列毎の張力圧縮力t
fn,比nが求まる。上述のように本発明は多列(通常
最大4列)連続圧延機における圧延列毎の圧延材のスタ
ンド間の張力圧縮力を精度よく検出することができる。
この検出値に基づいて圧延ロールのロールギャップを作
業側、駆動側毎で調整し、あるいは圧延ロールの回転数
を制御して多列連続圧延における圧延材の方向張力圧縮
力の平均値を無張力とするか、または所要の張力を付加
することにより成品形状、品質を良好に維持することが
可能である。更に検出値をカルマンフィルター、最小自
乗推定法により検出精度を上げることもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は線材圧延等4列連続圧延の漠式図である。 第2図は多列連続圧延機における張力制御系の説明図で
ある。第3図は多列連続圧延機における圧延列の認識を
行なうための考察処理を示す説明図、第4図は圧延列に
発生する張力圧延力と検出器の荷重変換値による梁の曲
げの説明図である。la〜le:圧延材、2,2′:圧
延ロール、3,3′:駆動側、作業側のロールチョック
、4,4′,5,5′:張力圧縮力検出器、6:熱塊検
出器、7:駆動電動機負荷電流検出器、8:演算検出器
、9:CRTまたは自動制御系等の回路、10:圧延ス
タンド、T,:圧延列1の圧延材に作用する張力圧縮力
、T2:圧延列2の圧延材に作用する張力圧縮力、T3
:圧延列3の圧延材に作用する張力圧縮力、T4:圧延
列4の圧延材に作用する張力圧縮力。 第1図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 多列連続圧延機の圧延スタンドの作業側と駆動側に
    おいて、圧延ロール軸方向の異なる2ケ所(合計4ケ所
    )で張力圧縮力を検出し、その検出値と該スタンドにお
    ける圧延列認識手段の出力とから圧延材に作用するスタ
    ンド間の張力圧縮力を圧延列毎で求めることを特徴とす
    るスタンド間張力圧縮力の検出方法。
JP55022418A 1980-02-25 1980-02-25 スタンド間張力圧縮力の検出方法 Expired JPS6038208B2 (ja)

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JPH0352652Y2 (ja) * 1985-11-13 1991-11-15

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DE19530424A1 (de) * 1995-08-18 1997-02-20 Schloemann Siemag Ag Verfahren zur Kompensation von aus Horizontalbewegungen der Walzen resultierenden Kräften an Walzgerüsten

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