JPS61226108A - 圧延設備における張力制御方法 - Google Patents
圧延設備における張力制御方法Info
- Publication number
- JPS61226108A JPS61226108A JP60067243A JP6724385A JPS61226108A JP S61226108 A JPS61226108 A JP S61226108A JP 60067243 A JP60067243 A JP 60067243A JP 6724385 A JP6724385 A JP 6724385A JP S61226108 A JPS61226108 A JP S61226108A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、熱間圧延機とこの後方に配設される他の圧
延機との間で、圧延材に生ずる張力を最適値に制御する
張力制御方法に関する。
延機との間で、圧延材に生ずる張力を最適値に制御する
張力制御方法に関する。
（従来技術）
熱間圧延機例えば遊星型傾斜ロール圧延機は、第４図に
示すように円形断面又はこれに近い多角形断面の圧延材
Ａの周囲を、複数（以下、三個のものを例にとって説明
する。）の円錐ロール５が自転且つ公転して上記圧延材
Ａの絞り加工を行うよう構成されている。即ち、内孔を
圧延材Ａが通過する中空軸８をその外周で回転自在に支
承しそれ自体基台上の固設ハウジング１に軸受（図示せ
ず）を介して回動自在に支承されているロータ２の前部
に、一体内になって回転するロールヘッド３が三個その
回転軸周りに等間隔に取着され、該ロールヘッド３には
該ロールヘッド３に対して回転自在にロールシャフト４
が取着され、該ロールシャフト４の先端には円錐ロール
５が取着されている。そして、上記ロータ２は傘歯車１
６及び平歯車組７により回転駆動され、それに伴い該ロ
ータ２に一体的に取着されているロールヘッド３も回転
駆動される。一方、中空軸８は傘歯車ｍ９及び平歯車組
１０により回転駆動され、また該中空軸８には太陽歯車
１１が取着され、該太陽歯車１１と噛合する三個の遊星
歯車１２がそれぞれ全歯車組１３を経て円錐ロール５に
回転を伝達するよう構成されている。しかして、上記ロ
ータ２の内孔を通過して出てくる圧延材Ａの周囲を円錐
ロール５が自転且つ公転して該圧延材Ａを円錐ロール５
の圧接回動によって絞り加工を行う。
示すように円形断面又はこれに近い多角形断面の圧延材
Ａの周囲を、複数（以下、三個のものを例にとって説明
する。）の円錐ロール５が自転且つ公転して上記圧延材
Ａの絞り加工を行うよう構成されている。即ち、内孔を
圧延材Ａが通過する中空軸８をその外周で回転自在に支
承しそれ自体基台上の固設ハウジング１に軸受（図示せ
ず）を介して回動自在に支承されているロータ２の前部
に、一体内になって回転するロールヘッド３が三個その
回転軸周りに等間隔に取着され、該ロールヘッド３には
該ロールヘッド３に対して回転自在にロールシャフト４
が取着され、該ロールシャフト４の先端には円錐ロール
５が取着されている。そして、上記ロータ２は傘歯車１
６及び平歯車組７により回転駆動され、それに伴い該ロ
ータ２に一体的に取着されているロールヘッド３も回転
駆動される。一方、中空軸８は傘歯車ｍ９及び平歯車組
１０により回転駆動され、また該中空軸８には太陽歯車
１１が取着され、該太陽歯車１１と噛合する三個の遊星
歯車１２がそれぞれ全歯車組１３を経て円錐ロール５に
回転を伝達するよう構成されている。しかして、上記ロ
ータ２の内孔を通過して出てくる圧延材Ａの周囲を円錐
ロール５が自転且つ公転して該圧延材Ａを円錐ロール５
の圧接回動によって絞り加工を行う。
ところで、一般に複数の圧延機を用いて圧延作業を行う
場合、両方の圧延機のロールの圧延速度が異なることに
起因してその間に存する圧延材に張力あるいは圧縮力が
発生する。そして、圧延材に小さい値の一定の張力が作
用している状態で圧延作業を行うことが安定操業の点よ
り最も望ましいことが知られている。
場合、両方の圧延機のロールの圧延速度が異なることに
起因してその間に存する圧延材に張力あるいは圧縮力が
発生する。そして、圧延材に小さい値の一定の張力が作
用している状態で圧延作業を行うことが安定操業の点よ
り最も望ましいことが知られている。
そのため、従来より上記圧延材に作用する張力を最小に
保つための種々の張力制御方法が提供された。その代表
的なものに、電流メモリ方式とトルクアームメモリ方式
がある。前者は圧延抵抗により変化する圧延機の駆動モ
ータの電流値を媒体変数として制御しようとするもので
あり、後者は圧延抵抗により変化する電流値より求まる
圧延トルクと圧延反力検出器（ロードセル等）で検出さ
れる圧延反力から、ロール軸に関して求まるトルクアー
ム値Ｌ （Ｌ−Ｑ／Ｐ （Ｑ：トルク、Ｐ：反力）〕を
媒媒体数として制御しようとするものである。
保つための種々の張力制御方法が提供された。その代表
的なものに、電流メモリ方式とトルクアームメモリ方式
がある。前者は圧延抵抗により変化する圧延機の駆動モ
ータの電流値を媒体変数として制御しようとするもので
あり、後者は圧延抵抗により変化する電流値より求まる
圧延トルクと圧延反力検出器（ロードセル等）で検出さ
れる圧延反力から、ロール軸に関して求まるトルクアー
ム値Ｌ （Ｌ−Ｑ／Ｐ （Ｑ：トルク、Ｐ：反力）〕を
媒媒体数として制御しようとするものである。
しかし、上記電流メモリ方式は、媒体変数である電流の
測定値に圧延材の温度変化の影響を受け、しかもその刻
々変化する温度変化による値（変動）と本来求めようと
する圧延材の張力による値（変動）とを分離することが
困難であるため、その結果正確な制御を行うことができ
なかった。
測定値に圧延材の温度変化の影響を受け、しかもその刻
々変化する温度変化による値（変動）と本来求めようと
する圧延材の張力による値（変動）とを分離することが
困難であるため、その結果正確な制御を行うことができ
なかった。
一方、上記トルクアームメモリ方式は遊星型傾斜ロール
圧延機に利用する場合、圧延反力を測定する必要がある
が、円錐ロール５が固定部分に対し自転且つ公転してい
るため圧延反力の測定が難しく、またその測定値を上述
の如く自転且つ公転している円錐ロール部分から固定部
分である制御装置に伝達する伝達システムの信頼性の点
において問題を有していた。
圧延機に利用する場合、圧延反力を測定する必要がある
が、円錐ロール５が固定部分に対し自転且つ公転してい
るため圧延反力の測定が難しく、またその測定値を上述
の如く自転且つ公転している円錐ロール部分から固定部
分である制御装置に伝達する伝達システムの信頼性の点
において問題を有していた。
そのため、本出願人により、上記トルクアームメモリ方
式に代わるものとして、固設ハウジングとロータ間のス
ラスト軸受部分にロードセルを具備した検出器を装着し
て圧延材に作用する張力を直接検出する張力検出装置が
提供された（特開昭５８−１２８２２３） 。
式に代わるものとして、固設ハウジングとロータ間のス
ラスト軸受部分にロードセルを具備した検出器を装着し
て圧延材に作用する張力を直接検出する張力検出装置が
提供された（特開昭５８−１２８２２３） 。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記張力検出装置を用いて圧延材に作用
する張力を制御しようとする場合、特に大型の熱間圧延
機例えば遊星型傾斜ロール圧延機においては、ロータ駆
動用の歯車に回転トルクの伝達の円滑さ及び耐高負荷性
に鑑みはすば歯車が使用され、円錐ロールから伝達され
る材料張力から生じる推力と上記ロータの駆動に伴い生
ずる推力とを分離することが困難であるため、上記スラ
スト軸受部分の検出値に基づいて正確な制御を行うこと
ができなかった。
する張力を制御しようとする場合、特に大型の熱間圧延
機例えば遊星型傾斜ロール圧延機においては、ロータ駆
動用の歯車に回転トルクの伝達の円滑さ及び耐高負荷性
に鑑みはすば歯車が使用され、円錐ロールから伝達され
る材料張力から生じる推力と上記ロータの駆動に伴い生
ずる推力とを分離することが困難であるため、上記スラ
スト軸受部分の検出値に基づいて正確な制御を行うこと
ができなかった。
本発明は、上記現況に鑑み行われたもので、遊星型傾斜
ロール圧延機を用いた圧延設備において、圧延材に作用
する張力を所定の値に正確に制御する張力制御方法を提
供することを目的とする。
ロール圧延機を用いた圧延設備において、圧延材に作用
する張力を所定の値に正確に制御する張力制御方法を提
供することを目的とする。
（問題を解決するための手段）
本発明にかかる張力制御方法は、熱間圧延機とこれに後
続する他の圧延機によって圧延される圧延材に作用する
張力を所望の値に制御するのに、上記熱間圧延機の駆動
モータの電流値を測定し、圧延材が次の圧延機に噛み込
まれる以前の無張力状態の電流値を基準として、その後
の電流値との偏差が所望の値になるように駆動モータの
回転数を制御する電流メモリ方式において、上記熱間圧
延機前面で圧延材の表面温度を連続的に計測し予め記憶
されているデータに基づいて電流値の変化を予測し、こ
の予測値と実測値とを直接比較することによって、ある
いは材料全長にわたる温度変化の割合から、材料長手方
向での電流値の変化の割合を予測し、これを実測の温度
の変化と比較することによって、圧延材の温度変化によ
る電流値の変化を考慮して張力に起因する電流値の変化
を算出し、この値の変化に基づいて駆動モータの回転数
の制御値を補正するようにしたことを特徴とする。
続する他の圧延機によって圧延される圧延材に作用する
張力を所望の値に制御するのに、上記熱間圧延機の駆動
モータの電流値を測定し、圧延材が次の圧延機に噛み込
まれる以前の無張力状態の電流値を基準として、その後
の電流値との偏差が所望の値になるように駆動モータの
回転数を制御する電流メモリ方式において、上記熱間圧
延機前面で圧延材の表面温度を連続的に計測し予め記憶
されているデータに基づいて電流値の変化を予測し、こ
の予測値と実測値とを直接比較することによって、ある
いは材料全長にわたる温度変化の割合から、材料長手方
向での電流値の変化の割合を予測し、これを実測の温度
の変化と比較することによって、圧延材の温度変化によ
る電流値の変化を考慮して張力に起因する電流値の変化
を算出し、この値の変化に基づいて駆動モータの回転数
の制御値を補正するようにしたことを特徴とする。
（作用）
しかして、上記張力制御方法は、熱間圧延機の前面で圧
延材料の温度を連続的に測定し、上記測定した温度と予
め記憶したデータから圧延材の温度変化、即ち圧延材の
温度変化による変形抵抗の変化が駆動モータの電流値に
与える影響を予測し、実測した駆動モータの電流値を上
記予測した値で補正するすることにより、常に圧延材の
張力による駆動モータの電流値の変化を得ることができ
る。そして、この値を一定以下にするよう制御すれば、
熱間圧延機とこれに後続する他の圧延機の間にある圧延
材の張力を正確に所定の値（範囲）に維持することがで
きる。
延材料の温度を連続的に測定し、上記測定した温度と予
め記憶したデータから圧延材の温度変化、即ち圧延材の
温度変化による変形抵抗の変化が駆動モータの電流値に
与える影響を予測し、実測した駆動モータの電流値を上
記予測した値で補正するすることにより、常に圧延材の
張力による駆動モータの電流値の変化を得ることができ
る。そして、この値を一定以下にするよう制御すれば、
熱間圧延機とこれに後続する他の圧延機の間にある圧延
材の張力を正確に所定の値（範囲）に維持することがで
きる。
（実施例）
以下、本発明を、実施例の一つである遊星型傾斜ロール
圧延機を具備する圧延設備により、より具体的に説明す
る。
圧延機を具備する圧延設備により、より具体的に説明す
る。
第１図は本発明にかかる張力制御方法の基本概念を示す
ブロック線図、第２図は本制御方法を実施する機器の構
成をしめず構成図、第３図＋８）〜（ｅ）は各構成部分
での測定、データ、演算及び制御の値を示す線図である
。
ブロック線図、第２図は本制御方法を実施する機器の構
成をしめず構成図、第３図＋８）〜（ｅ）は各構成部分
での測定、データ、演算及び制御の値を示す線図である
。
まず、第２図に基づいて本発明を実施する場合の各構成
機器及びその配置について説明すると、Ｒは遊星型傾斜
ロール圧延機、Ｅは遊星型傾斜ロール圧延機Ｒに後続す
るミル、Ａは圧延材、Ｃは記憶・演算機能を有する制御
装置である。上記遊星型傾斜ロール圧延機Ｒの前面には
、該遊星型傾斜ロール圧延機のガイドチューブ８“を内
蔵する中空軸８に圧延材Ａを導くピンチローラＰ、圧延
材Ａの表面のスケールを周囲から水を噴射することによ
り取り除くデスケーリングＤ、圧延材への温度を測定す
る温度計Ｔ（本実施例の場合輻射式の温度計）が付設さ
れている。また、遊星型傾斜ロール圧延機の駆動モーフ
Ｍと電源との間には電流計Ｆが付設されている。そして
、上記温度計Ｔ、電流計Ｆ、駆動モータＭは制御装置と
電気的に接続されている。
機器及びその配置について説明すると、Ｒは遊星型傾斜
ロール圧延機、Ｅは遊星型傾斜ロール圧延機Ｒに後続す
るミル、Ａは圧延材、Ｃは記憶・演算機能を有する制御
装置である。上記遊星型傾斜ロール圧延機Ｒの前面には
、該遊星型傾斜ロール圧延機のガイドチューブ８“を内
蔵する中空軸８に圧延材Ａを導くピンチローラＰ、圧延
材Ａの表面のスケールを周囲から水を噴射することによ
り取り除くデスケーリングＤ、圧延材への温度を測定す
る温度計Ｔ（本実施例の場合輻射式の温度計）が付設さ
れている。また、遊星型傾斜ロール圧延機の駆動モーフ
Ｍと電源との間には電流計Ｆが付設されている。そして
、上記温度計Ｔ、電流計Ｆ、駆動モータＭは制御装置と
電気的に接続されている。
上記制御装置の記憶部には第３図（ｂ）の温度・変形抵
抗値線図３ｂに相当するデータ（圧延材の種類、圧延条
件により異なる）が記憶されている。そして、遊星型傾
斜ロール圧延機Ｒの前面に配置された温度計Ｔにより、
第３図（ａｌの温度・時間線図３８に示すような温度値
が連続して刻々測定されると、この測定温度における変
形抵抗値をデータである上記温度・変形抵抗値線図３ｂ
（第３図（ｂ））から読み取り、この抵抗値からこれ
に対する駆動モータＭの消費電流を制御装置で演算する
。即ち、制御装置には、駆動モータの所要馬力と消費電
流の特性をデータとして予め記憶させておき、所定の変
形抵抗値に対する所要電流値（第３図（Ｃ）の線図３０
参照）を算出する。
抗値線図３ｂに相当するデータ（圧延材の種類、圧延条
件により異なる）が記憶されている。そして、遊星型傾
斜ロール圧延機Ｒの前面に配置された温度計Ｔにより、
第３図（ａｌの温度・時間線図３８に示すような温度値
が連続して刻々測定されると、この測定温度における変
形抵抗値をデータである上記温度・変形抵抗値線図３ｂ
（第３図（ｂ））から読み取り、この抵抗値からこれ
に対する駆動モータＭの消費電流を制御装置で演算する
。即ち、制御装置には、駆動モータの所要馬力と消費電
流の特性をデータとして予め記憶させておき、所定の変
形抵抗値に対する所要電流値（第３図（Ｃ）の線図３０
参照）を算出する。
一方、駆動モータに流れる実際の電流値を電流計Ｆで測
定し、この値と上記温度変化による変形抵抗値の変化か
ら算出した電流値を比較して、圧延材に働く張力による
駆動モータの電流の変化のみを抽出する。即ち、駆動モ
ータに実際に流れる電流値（第３図（ｄｌ綿図３ｄ）か
ら、圧延材料の温度変化（変形抵抗値の変化）による消
費電流分を減算することにより、遊星型傾斜ロール圧延
機Ｒとこれに後続するミルＥの間の圧延材Ａに働く張力
の変化に起因して生ずる駆動モータＭに流れる電流の変
化を算出して、この電流値が一定になるよう制御するこ
とにより、駆動モータの回転数を変化させ（第３図（ｅ
ｌ線図３ｅ参照）、上記圧延材に作用する張力を一定に
する。
定し、この値と上記温度変化による変形抵抗値の変化か
ら算出した電流値を比較して、圧延材に働く張力による
駆動モータの電流の変化のみを抽出する。即ち、駆動モ
ータに実際に流れる電流値（第３図（ｄｌ綿図３ｄ）か
ら、圧延材料の温度変化（変形抵抗値の変化）による消
費電流分を減算することにより、遊星型傾斜ロール圧延
機Ｒとこれに後続するミルＥの間の圧延材Ａに働く張力
の変化に起因して生ずる駆動モータＭに流れる電流の変
化を算出して、この電流値が一定になるよう制御するこ
とにより、駆動モータの回転数を変化させ（第３図（ｅ
ｌ線図３ｅ参照）、上記圧延材に作用する張力を一定に
する。
上述のように、本発明にかかる圧延材の張力の制御方法
は、駆動モータに流れる実際の電流値から圧延材料の温
度変化による駆動モータの消費電流分を補正により排除
しているため、圧延材に作用する張力のみを正確に把握
でき、極めて高い精度の制御を行うことができる。
は、駆動モータに流れる実際の電流値から圧延材料の温
度変化による駆動モータの消費電流分を補正により排除
しているため、圧延材に作用する張力のみを正確に把握
でき、極めて高い精度の制御を行うことができる。
尚、上記説明では専ら遊星型傾斜ロール圧延機を具備す
る圧延設備について説明したが、本張力制御方法は他の
種類の圧延機を用いた圧延設備にも適用できることは言
うまでもない。
る圧延設備について説明したが、本張力制御方法は他の
種類の圧延機を用いた圧延設備にも適用できることは言
うまでもない。
（発明の効果）
本発明にかかる張力制御方法を用いれば、従来困難であ
った熱間圧延機例えば遊星型傾斜ロール圧延機を用いた
圧延設備においても圧延材に作用する張力を最小の一定
の張力に制御することが可能になり、圧延加工の操作上
の安定性が向上するとともに、加工製品の精度も向上さ
せることができる。また、本制御方法によれば、実施に
際し、非常に簡単な装置で、従来の設備を大幅に改造す
ることなく信顛性の高い制御を得ることができる。
った熱間圧延機例えば遊星型傾斜ロール圧延機を用いた
圧延設備においても圧延材に作用する張力を最小の一定
の張力に制御することが可能になり、圧延加工の操作上
の安定性が向上するとともに、加工製品の精度も向上さ
せることができる。また、本制御方法によれば、実施に
際し、非常に簡単な装置で、従来の設備を大幅に改造す
ることなく信顛性の高い制御を得ることができる。
第１図は本発明にかかる張力制御方法の基本概念を示す
ブロック線図、第２図は本制御方法を実施する機器の構
成をしめず構成図、第３図（ａ）〜（ｅ）は各構成部分
での測定、データ、演算及び制御の値を示す線図。 Ａ・・・圧延材、Ｒ・・・遊星型傾斜ロール圧延機、Ｅ
・・・ミル（他の圧延機）、Ｃ・・・制御装置、Ｔ・・
・温度針、Ｆ・・・電流計、Ｍ・・・駆動モータ。 手続補正書（自発） 昭和６０年５月１０日 １、事件の表示 昭和６０年 特 許 願第６７２４３
号２、発明の名称 圧延設備における張力制御方
法３、補正をする者事件との関係 特 許 出願人代
表者 長谷用 謙浩
ブロック線図、第２図は本制御方法を実施する機器の構
成をしめず構成図、第３図（ａ）〜（ｅ）は各構成部分
での測定、データ、演算及び制御の値を示す線図。 Ａ・・・圧延材、Ｒ・・・遊星型傾斜ロール圧延機、Ｅ
・・・ミル（他の圧延機）、Ｃ・・・制御装置、Ｔ・・
・温度針、Ｆ・・・電流計、Ｍ・・・駆動モータ。 手続補正書（自発） 昭和６０年５月１０日 １、事件の表示 昭和６０年 特 許 願第６７２４３
号２、発明の名称 圧延設備における張力制御方
法３、補正をする者事件との関係 特 許 出願人代
表者 長谷用 謙浩
Claims (1)
- 熱間圧延機とこれに後続する他の圧延機によって圧延さ
れる圧延材に作用する張力を所望の値に制御するのに、
上記熱間圧延機の駆動モータの電流値を測定し、圧延材
が次の圧延機に噛み込まれる以前の無張力状態の電流値
を基準として、その後の電流値との偏差が所望の値にな
るように駆動モータの回転数を制御する電流メモリ方式
において、上記熱間圧延機前面で圧延材の表面温度を連
続的に計測し予め記憶されているデータに基づいて電流
値の変化を予測し、この予測値と実測値とを直接比較す
ることによって、あるいは両者それぞれに特定する基準
値に対する変化の割合を相互に比較することによって、
圧延材の温度変化による電流値の変化を考慮して張力に
起因する電流値の変化を算出し、この値の変化に基づい
て駆動モータの回転数の制御値を補正するようにしたこ
とを特徴とする圧延設備における張力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60067243A JPS61226108A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 圧延設備における張力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60067243A JPS61226108A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 圧延設備における張力制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61226108A true JPS61226108A (ja) | 1986-10-08 |
Family
ID=13339281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60067243A Pending JPS61226108A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 圧延設備における張力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61226108A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1034855A2 (en) * | 1999-03-12 | 2000-09-13 | Kawasaki Steel Corporation | Rolling apparatus for bars and method for rolling bars |
-
1985
- 1985-03-30 JP JP60067243A patent/JPS61226108A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1034855A2 (en) * | 1999-03-12 | 2000-09-13 | Kawasaki Steel Corporation | Rolling apparatus for bars and method for rolling bars |
| US6253592B1 (en) | 1999-03-12 | 2001-07-03 | Kawasaki Steel Corporation | Rolling apparatus for bars and method for rolling bars |
| AU754070B2 (en) * | 1999-03-12 | 2002-11-07 | Kawasaki Steel Corporation | Rolling apparatus for bars and method for rolling bars |
| EP1034855A3 (en) * | 1999-03-12 | 2003-11-05 | Kawasaki Steel Corporation | Rolling apparatus for bars and method for rolling bars |
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