JPS6127116A - 圧延機出側設備の速度基準設定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は圧延機および巻取機間に設けられるテーブルロ
ーラ、ピンチロールおよびデフレクタロール等、それ自
体が駆動装置を有する圧延機出側設備の速度基準設定方
法に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕一般に、熱間金
属圧延機の出側設備に対する速度基準は、経験と勘に頼
る言わば試行錯誤による手探り状態で設定されていた。

丁なわち、圧延機のロール周速ＶＲと被圧延材の速度■
８　との間には次式の関係がある。

ｖ８＝（１＋ｆ）ＶＲ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（１）この（１）式中のｆを先進率と呼ぶ
が、従来はこの先進率ｆを正確に把み難かったため、出
側設備の速度基準の設定は経験・と勘に頼らざるを得な
かった。

しかして、被圧延材の速度に適合した速度基準にならず
、滑りによって圧延材に傷をつげたり、巻取形状不良を
起したりして、製品々質を著しく低下させることがあっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、製品々質
を格段に向上させ得る圧延機出側設備の速度基準設定方
法の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために本発明は、圧延機および巻取
機間に設けられるテーブルローラ、ビンチロールおよび
デフレクタロール等、それ自体が駆動装置を有する圧延
機出側設備ρ速度基準設定方法において、 被圧延材が前記巻取機に巻付けられるまでの期間、最終
圧延機の予測圧下率をｒ、ロール周速を■８としてＶＢ
　（１＋　ｒ／　４　）の演算を行った値に設被圧延材
が前記巻取機に巻付けられた以後、前記出側設備のうち
の倒れか１つを機械損補償制御を行った速度値に設定す
ると共に、被圧延材が前記巻取機に巻付けられる前後の
設定値の変化率を所定値以下に制限して移行させること
を特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明を圧延機出側設備と併
せて説明する。

第３図はアルミ−ラムを熱間圧延する圧延系統図で、図
示しない粗圧延機から減厚されて繰り出された被圧延材
１０は、作業ロール１ａ〜１ｃをそれぞれ電動機３ａ〜
３ｃによって駆動する圧延機２ａ〜２ｃで圧延されると
共に、テーブルローラ４で搬送され、次いで、両縁切断
機５、ピンチロール６およびデフレクタロール７を経て
巻取機８に巻取られる。

ここで、最終圧延機２Ｃを出た被圧延材１０が無張力の
とき、すなわち、テーブルローラ４、デフレクタロール
７等、それ自体が駆動装置を有する出側設備が張力を加
えず、シかも、被圧延材１ｏの先端部が巻取機８に巻付
かないときの先進率と圧下率との間には次式の関係があ
る。

ｆ　＝　ｔａｎ２［！−ｖ”−・ｌｏｇ、（１−ｒ）＋
ｙａｔｎ　庁］１、−１ ８Ｒ′ ・・・・・・・・・・・・・・・・←）ただし、ｆ：先
進率 ｒ：予測圧下率 Ｒ／　、ロール偏平 ｈ：圧延材出側厚 である。

この（１）式において 介・Ｖ蕃弓ｏｇｅ（１−ｒ）（＋８１ｎ−１Ｖ７曲曲・
（２）であり、さらに微少角にあっては ｓｌｎ　帽−石−・・・・曲面・曲面（３）ｔａｎｘａ
ｑｘ　　　　　　　　　…………………（４）が成立す
ることから上記（１）式を次のように近似式で表わすこ
とができる。

ｆ　””　４　ｒ　　　　　　　　・・・曲面・曲面・
（５）しかして、最終圧延機２ｃの予測圧下率をｒ、ロ
ール周速をＶＲとすれば、巻取機８に巻付けられるまで
被圧延材１ｏは略、ＶＲ（１＋−Ｆ）の速度で移動する
。

一方、被圧延材ｌＯが巻取機８に巻付けられた以後、駆
動装置を有する出側設備の１つ、例えば、デフレクタロ
ール７を積極的に機械損補償制御または零電流制御した
場合、すなわち、デフレクタロール７を駆動する電動機
に対して機械的損失を補償する電流のみを流すようにす
れば、被圧延材１０との間に滑りがなくなる。

本発明はこの考え方を基本とするもので、第１図はこれ
を実施する装置の一例を示すブロック図である。

この第１図において、デフレクタロール７を駆動する直
流電動機９には、速度制御装置１２によって導通角が制
御されるサイリスク変換器１１が接続され、また、直流
電動機９の電流を検出する電流検出器１３と、速度を検
出する速度検出器１４とが設けられている。

一方、最終圧延機２ｃ（第３図）にも図示省略の速度検
出器が結合されており、この速度検出器のロール周速を
示す信号ＶＲを入力して上述のＶＲ（１＋を）を演算す
る演算装置１５と、この演算装置の出力修正を行う調整
器１６とが設けられている。

また、デフレクタロール７の機械損を補償するために、
機械損に対応した電気信号を出力するメカニカル補償器
１７と、その電気信号に基いて零電流制御のための速度
基準を出力する零電流基準装置１８と、その速度基準お
よび上記電流検出器１４の電流設定信号工、の偏差を演
算すると共に、偏差分の比例、積分演算を行うＰＩコン
トローラ１９とが設げられている。

さらに、巻取機８を駆動制御する装置には、被圧延材１
０が巻付いたことを検出する図示しない巻付検出器が付
加され、この巻付検出器の常閉接点２０ｂおよび常開接
点２０ａ１を介して、それぞれ、調整器１６の出力およ
びＰＩコントローラ１９の出力が速度制御装置１２に取
込まれる他、上記速度検出器１４の速度信号との偏差を
演算する構成になっている。

また、巻付検出器のもう一つの常開接点２０ａ２を介し
て入力される速度検出器１４の速度信号と、前述した常
閉接点２０ｂを介して入力される調整器１６の出力信号
とに基づき、デフレクタロール７以外の出側設備、すな
わち、テーブルローラ４、ピンチローラ６等の速度基準
ｖＮを出力する出側速度基準器２１を備えている。

以下、本装置の作用を説明する。

先ず、被圧延材１０の先端部が最終の圧延機３Ｃを抜け
て巻取機８に巻付けられるまで巻付検出器の接点２０ａ
１　、２０ａ２および２０ｂは図示した状態にある。ま
た、演算装置１５には、図示しない他の演算装置より最
終圧延機３Ｃの予測圧下率ｒも入力され、ここでＶＢ　
（１＋、ｉ　）の演算が行なわれる。このとき、７は理
論値であり、実際には圧延材の性質および予測圧下率の
誤差等により、その修正が必要になるため、調整器１６
によって微細な調整を行っている。

このようにして得られた基準信号はフィードバック信号
としての速度検出器１４の出力と共に速度制御装置１２
に加えられ、両者の偏差が零になるように直流電動機９
の速度が制御される。

また、この基準信号は出側速度基準器２１にも加えられ
、その時間的変化分を抑制してテーブルローラ４および
ピンチローラ６を含めて出側設備の速度基準■、として
出力される。

次に、被圧延材１０の先端部が巻取機８に巻付けられる
と、接点２０ｂが開放すると共に、接点２０ａ１および
２０ａ２が閉成する。

このとき、メカニカル補償器１７よりデフレクタロール
自体の機械損に対応する信号が出力され、次いでこの信
号は零電流基準装置１８によって電動機９の電流設定信
号に変換される。また、この電流設定信号はＰＩコント
ローラ１９によって電流検出器１３の出力Ｉｄ　と比較
されると共に、その偏差分の比例、積分が行なわれ、デ
フレクタロール７の新たな速度基準として速度制御装置
１２に加えられる。

一方、接点２０ｂが開放すると共に接点２０ａ２が閉成
することから、出側速度基準器２１には調整器１６の出
力に代えて速度検出器１４の出力が加えられる。

したがって、テーブルローラ４およびピンチローラ６の
速度基準は、機械損補償制御を行っているデフレクタロ
ール７の速度値に設定される。

このことは、出側設備群全体を、被圧延材に同期運転す
ることに他ならない。

ところで、上述した速度基準設定において、被圧延材が
巻取機８に巻付く前と、巻付いた後とで偏差があると、
デフレクタロール８および被圧延材１０間で滑りを生じ
、被圧延材１０に傷がつく。

このことをさらに詳しく説明する。

デフレクタロール８および被圧延材１０間の摩擦による
搬出力をＦ１圧延材のデフレクタロールに加わる重量を
Ｗ１両者の摩擦係数をμとすると次式が成立する。

Ｆ＝ＷＸμ　　　　　　　　　　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（６）一方、デフレクタロール
８のロール径をＤとすると搬出トルクＴは次式で表わさ
れる。

Ｔ＝ＦＸ−・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・（７）ここで、負荷側を含めた全慣性モーメントをＧ
とづ−ると次式が成立する。

照−工１乙工　　　　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（８）ｄｔ　　　　　　　Ｇ すなわち、（８）式に示した値以上の速度変化があると
デフレクタローＡ／７および被圧延材１０間に滑りを生
ずることになる。

そのため、上述したＰＩコントローラー９および出側速
度基準器２１は、速度基準の変化率を（８）式に示した
値以下に制限して、滑らかに移行せしめる変化率抑制回
路を備えている。

一般に、デフレクタロールと被圧延材との間に滑りが生
じると第２図（、）に示すように負荷電流が間歇的に振
動するが、上述した速度基準設定装置を用いた場合、デ
フレクタレール７の負荷電流は第２図（ｂ）に示すよう
に機械損に追従して増加するものの、振動することはな
く、シたがって、滑りという好ましくない現象を確実に
阻止することができている。

なお、上記実施例では出側設備群のうちのデフレクタロ
ールを機械損補償制御しているが、圧延機および巻取機
間に設けられ、それ自体が駆動装置を有するものであれ
ばその倒れでも上述したと同様に被圧延材および出側設
備群間の滑りを防ぐことができる。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかな如く、本発明によれば、被
圧延材が巻取機に巻付けられるまでの期間、最終圧延機
の予測圧下率をＴ１０一ル周速をＶＲとしてＶＲ（ｉ＋
−ｉ）　　の演算を行った値に設定し、被圧延材が巻取
機に巻付けられた以後、出側設備のうちの何れか１つを
機械損補償制御を行った速度値に設定すると共に、被圧
延材が巻取機に巻付ける前後の設定値の変化−を所定値
以下に制限しているので、被圧延材に対して滑りのない
最適な移送を行ない得、これによって製品々質を格段に
向上させ得るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置の一例を、圧延系統と併
せて示したブロック図、第２図（＆）および（ｂ）は従
来の方法と本発明との差異を示すための、時間と電流と
の関係を示す線図、第３図は一般的な圧延系統図である
。 ２ａ〜２ｃ川圧延機、４・・・テーブルローラ、５・・
・両級切断機、６・・・ピンチロール、７・・・デフレ
クタロール、８・・・巻取機、９・・・直流電動機、１
０・・・被圧延材、１１・・・サイリスク変換器、１２
・・・速度制御装置、１３・・・電流検出器、１４・・
・速度検出器、１５・・・演算装置、１７・・・メカニ
カル補償器、１８・・・零電流基準装置、１９・・・Ｐ
Ｉコントローラ、２１・・・出側速度基準器。 出願人代理人　　猪　股　　　　清 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧延機および巻取機間に設けられるテーブルローラ
   、ピンチロールおよびデフレクタロール等、それ自体が
   駆動装置を有する圧延機出側設備の速度基準設定方法に
   おいて、 被圧延材が前記巻取機に巻付けられるまでの期間、最終
   圧延機の予測圧下率をｒ、ロール周速をＶ＿ＲとしてＶ
   ＿Ｒ（１＋ｒ／４）の演算を行つた値に設定し、 被圧延材が前記巻取機に巻付けられた以後、前記出側設
   備のうちの何れか１つを機械損補償制御を行つた速度値
   に設定すると共に、被圧延材が前記巻取機に巻付けられ
   る前後の設定値の変化率を所定値以下に制限して移行さ
   せることを特徴とする圧延機出側設備の速度基準設定方
   法。 ２、機械損補償制御する設備はピンチロールおよびデフ
   レクタロールの何れか一方であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の圧延機出側設備の速度基準設定
   方法。