JPS6146319A - 伸率制御装置 - 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、鉄鋼業あるいは非鉄業などで薄板材料例えば
鉄、アルミなどの材料に生ずる不規則の矯正を連続的に
行うテンションレベリングシステムに関するものであり
、特に該システムにおいて伸率の制御を行う伸率制御装
置に関するものである。

〔従来技術〕　。

材料の幾何学的不規則例えば鉄、アルき、アルミ合金、
銅、ステンレス等の波状のエッヂ、チャー−マーク等の
処理過穆における発生は、非常に避は難い。しかし、材
料の品質あるいは高度な処理の要求という観点からする
とかかる不規則が問題となる。

これらの不規則を矯正する手法としては例えば、材料の
曲げと張力を応用するもの、張力のみを応用したものあ
るいは熱処理を施すものが゛ある。今日では、材料の曲
げと張力を同時に行うようにしたテンションレベリング
システムないしテンションレペラー装置が一般的に用い
られている。

＠２図には、テンションレベラー装置の一例、カ概略示
されている。この図において、ストリップαＱは、矢印
Ｆの如く送られる。入側のプライドルロール（以下「ド
ラッグプライドル」という）（１のと、出側のプライド
ルロール（以下「リードプライドル」という）αをとの
間には、レペラー（ｌｅが配置されている。ドラッグプ
ライドル住２は、ストリップα１に張力を与えるシステ
ムであシ、リードプライドルα４は、レベリングされた
材料を引き取るものである。また、レペラーＱｆ９は、
張力のかかったストリップαＯＫ曲げを加える為に設け
られたもので、レペラーロール及びフレクサロールトシ
ての機能を有する。すなわち、入側のレペラーロールに
よって、弾性限度を越えた状態での変形がストリップ（
ト）に施され、次に出側のフレフサロールでフラットネ
スの矯正が行なわれる。

以上のようなレベリングシステムでは、ドラッグプライ
ドル（１２１とレペラーαｅとの間の張力が一般的に重
要なポイントである。適正な張力は、板の曲げ時に必要
な張力であること、板のスプリングバックを補助できる
張力であることなどの条件によシ決定される。

ところで、最近はかかる矯正効果に対する要求が厳格に
なってきておシ、制御に対する種々の要求が強くなって
いる。そこで、上述した張力制御方式Ｋかわシ、材料の
伸びを一定に制御する伸率制御方式が提案されている。

以下、この方式について概説する。

工業材料例えば鉄８アルミなどは、剛体ではないので、
外力の作用によシその組織変化が起とシ、変形が生ずる
。この変形の程度は、その材料の形状あるいは加えられ
る外力の程度によって異なる。

この変形の原寸法に対する割合は歪みとして扱われ、こ
の歪みのうち引張シに対する変形が伸びである。伸率は
、伸び量の原寸法に対する割合である。例えば原寸法を
Ａｇ　ｓ伸びた状態の寸法をＬとすると、伸率Ｃは、 で表わされる。

今、Ｗ３図に示すように、２本のロール■、＠間にある
材料（至）に対し、ロール周速との間ですベシが生じな
いとの条件のもとて伸びを与える速度下においたとする
。ロール（至）の入側速度をｖＸとられる量をΔｔｏと
すると、 となる。次にロール間における伸びが充分安定している
とすると、伸率６８に対し、 Δｔｏ　＝Δｔｌ　＋　ｇｇΔ１゜ ＝Δｔｔ（１＋＋ｌｓ）　　　　　　　・・・・・・（
３）の条件が満たされる。従って、 Ｖｏ　＝　Ｖｔ　（１＋εＳ） となる。すなわち、伸びが安定であれば材料の伸率りは
、入側速度Ｖｘと出側速度ＶＯの速度差比率で表わされ
る。

第４図には、かかる手法に基づく伸率制御装ｆｆの従来
例が示されている。この図において、薄板鋼板（至）は
、入側ロール０■から出側ロール（ロ）の方へ送られる
。これらのロール（至）、０４には、ロール駆動モータ
（ト）、（ロ）、ロール速度検出器■、（６）及びそ−
タ駆動制御装置θ◆、−が各々設けられている。

これらのうち、モータ駆動制御装置（財）は、ロール基
準速度を指令する指令装置（財）Ｋ接続されている。

ま九、そ−夕駆動制御装置榊は、演算器図に接続されて
いる。

この演算器（１）Ｋは、指令装置（９）と、他の演算器
５りとが各々接続されておシ、これらの出力が各々加算
されて演算器−から出力される。次に１演算器５２には
、伸率演算装置−及び伸率設定器（至）が各各接続され
ておシ、伸率設定器−の出力（（ｏ）から伸率演算装置
−の出力（Ｉ）を差し引いた（Δｔ）が演算器５２から
出力される。更に１伸率演算装置圓には、前述したロー
ル速度検出器αＱ、（６）の出力（Ｖｚ）　、　（Ｖｏ
）が各々入力されている。なおロールａｓ　、　０４間
には、レペラー−が配置されている。

次に上記従来例の作用動作について説明する。

まず、基本的ｔ／ｃは、ロール０望、（ロ）のいずれも
が指令装置（ロ）による指令に基づいてモータ駆動制御
装置■、（ハ）によシ速度制御される。

出側ロール（ロ）に対しては、更に次の制御が行なわれ
る。まず必要とされる伸率が伸率設定器６ｅによって設
定される。これが出力（εｏ）　Ｋ対応する。

次に、伸率演算装置−によって、実際の伸率が（４）式
に基づいて求められ、出力（ｅ）として演算器５２に対
し出力される。演算器５２では、必要とされる伸率（８
ｏ）から実際の伸率（ｇ）を差し引いた偏差（Δｅ）が
求められる。

この偏差（Δｅ）は、演算器ｆ：４によって指令装置（
９）から指令される速度の信号に加算される。これによ
って出側ロール（ロ）の速度が変更され、伸率が必要と
される伸率（ｇｏ　）に制御される。

更に、かかる伸率及び張力の制御をよシ正確にするもの
として、特開昭５５−８１０１１号公報に開示されてい
る調質圧延設備の張力制御方法がある。この方法は、人
出側の両プライドルロールをメカニカルタイトつまり共
通駆動軸及び歯車機構によシ連結して共通モータによシ
駆動するようにし、その差動歯車部を伸び率モータによ
り駆動して両プライドルロールの回転数比すなわち伸び
率を一定値にするとともに１調質圧延機の出側の張力を
検出してこれが所望値となるように該圧延機の速度制御
を行い、また調質圧延機入側の張力を検出してこれが所
望範囲内に入るように該圧延機の圧下調整を行うもので
ある。

ところで、レベリング処理されたコイル状薄板鋼板を一
定の長さに切断すると、例えば干イカが焼かれるときＬ
字状ないしＵ字状に反るように変形する傾向がある。こ
の反シの発生原因としてはレベリング時の降伏応力の変
動が考えられているが、従来の伸率制御においては、実
績伸率を監視するのみで降伏応力の変動まで考慮に入れ
次ものはなく反りの発生に対しては対策の施しようがな
かった。

〔発明の概要〕

本発明は、かかる点く鑑みてなされたものであシ、降伏
応力の変動に基づく反シの発生の低減を図ることができ
る伸率制御装置を提供することをその目的とするもので
あるＯ すなわち本発明は、ロール手段の速度から対象材料の実
績伸率を算定する手段と、前記対象材料の張力を検出す
る手段と、必要な降伏応力を設定する手段と、これらの
手段の出力から降伏応力の変動に対応する伸率の変動量
を算定する手段と、この手段から出力される伸率の変動
量に基づいて前記ロール手段の少なくとも一方の速度を
変更することを特徴とする伸率制御装置によって前記目
的を達成しようとするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明にかかる伸率制御装置を第１図に示す実施
例を参照しながら詳細に説明する。なお上述した従来技
術と同一の構成部分については同一の符号を用いること
とする。この図において、薄板鋼板（１）は、入側ロー
ル０埠から出側ロール（ロ）の方へ送られる。これらの
ロール０ツ、（ロ）には、ローＡＩ駆動モータ（ト）、
（２）、ロール速度検出器０Ｑ６（ロ）及びモータ駆動
制御装置１４４．６０が各々設けられている。これらの
うち、モータ駆動制御装置（財）は、ロール基準速度を
指令する指令装置（財）に接続されている。また、そ−
夕駆動制御装置θっけ、演算器（至）に接続されている
。

この演算器−には、指令装置に）と、他の演算器（２）
とが各々接続されておシ、これらの出力が各々加算され
て演算器−から出力される。次に、演算器６３には伸率
演算装置−及び伸率設定器□□□が各々接続されておυ
、伸率設定器（ト）の出力（ε０）から伸率演算装置−
の出力（ε）ｔ−差し引いた偏差（Δε）が演算器５２
から出力される。更に伸率演算装置−には、前述したロ
ール速度検出器Ｏ０，（６）の出力Ｖ目・ＶＤが各々入
力されている。なおロール０２゜（ロ）間にはレペラー
−が配置されている。

前記演算器（９）には、演算器５２及び補正伸率量算出
装置（以下「補正算出装置」という）　（１０２）が各
々接続されている。この補正算出装置（１０２）には演
算器（１０４）が接続されておシ、この演算器（１０４
）には、降伏応力設定器（ＩＣ１６）及び降伏応力推定
装置（以下「応力推定装置」という）　（１０８）が各
々接続されている。更に、応力推定装置（１０Ｂ）には
、伸率演算装置（財）及びユニット張力演算装置（１１
■が各々接続されているＵまた、レペラー員の入側には
、張力検出器（１１２）が設けられている□ 次に、本発明の基本的な原理について説明する。

鋼板（至）の降伏応力（σ）と、ロール間ユニット張力
（σＲ）との関係は、 軸＝　ｆ　（ＩＭ、　ｇ、σ、リ　　・・・・・・（５
）となる。ここで、　　（ＩＭ）はレベラインタメッシ
ュ量、（ε）は伸率、（ｔ）は板厚でおるＵまた、反シ
景が零となるときの伸率（６）と、降伏応力（σ）との
関係は。

６＝ｇ（σ、　Ｉ　Ｍ’、　ｔ　’）　　　　　　００
００．−（６）となる。

次に、補正伸び量（２ｇ。）を求める手順について説明
する。鋼板（１）の張力の実際の値すなわち張力実績値
（ＴＦ）を張力検出器（１１２）によって測定する。こ
の張力実績値（ＴＦ）は、ユニット張力演算装置（１１
０）に入力される。ユニット張力演算装置（１１０）で
は、張力実績値（Ｔｙ）、板幅（ｂ）及び板厚（ｔＪか
ら次式に基づきユニット張力（σＴＦ）が算出でれ、応
力推定装置（１０８）に出力きれる。

ＴＦ　　　　　　　　　　・・・・・・（７）σＴＦ″
正 次に、応力推定装置（１０８）には、伸率演算装置■か
ら実績伸率（６）も入力されている。これらのユニット
張力（σＴＩＰ）及び実績伸率（ε）から、（５）式に
従って推定降伏応力が演算される。推定降伏応力σｙは
１ 、σｙ＝ｆ（σπ・Ｃ）　　　　　　　　・・・・・・
（８）で表わされる。

更に、降伏応力設定器（１０６）によって設定された設
定降伏応力（σア。）と、上記推定降伏応力（σｙ）と
の偏差Δσｙ＝σｙｏ−σアが演算器（１０４）によっ
て求められ、補正算出装置（１０２）に入力される。

補正算出装置（１０２）では、次式に基づいて補正すべ
き伸率ｔ（Δ６゜）が求められる。すなわち、　　　　
ｊε十Δ癒。＝　Ｋ　（ｖ−１−ｄσの 、＋、Δ−ｏ＝にΔσｙ　　　　　・・聞（９）となる
。この応力変動に基づく補正すべき伸率量（Δε。）は
、演算器（９）において偏差（Δ６）に加算され、この
加算値は、液算器員において指令装置（９）の出力に加
算され、そ−夕駆動制御装置（ハ）に入力される。これ
によって、降伏応力の変動に基づく伸率の補正が行なわ
れることとなる。

なお、上記実施例では、各ロール（２）、（ロ）を個別
にロール駆動モータ（ロ）、（２）で駆動することとし
たが遊星ギヤを用いたメカニカルタイト１式のテンショ
ンレペラー装置でめりても本発明は適用されるものでろ
るυ また、上記実施例では、伸率を補正することとしたが、
例えばレペラーインタメツシュ量を変化させるようにし
ても同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による伸率制御装置によれ
ば、降伏応力の変動を加味して伸率の制御を行うことと
したので、鋼板切断時に生ずる反

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる伸率制御装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図はテンションレベラー装置の一例を
概略示す説明図、第６図は伸率を説明するための概略説
明図、第４図は従来の伸率制御装置の一例を示すブロッ
ク図でるる。 図において、（１）は薄板鋼板、（３埠は入側ロール、
（ロ）は出側ロール、（ト）、（２）はロール駆動モー
タ、０Ｑ。 （９）は速度検出器、（ロ）、（９）はモータ駆動制御
装置、＠１！Ｉｆ′ｉ指令装置、図、＠、（９）、　（
１０４）は演算器、□□□は伸率演算装置、（１０２）
は補正伸率量算出装置、（１０６）は降伏応力設定器、
（ｉｏｓ）は降伏応力推定装置、（１１０）はユニット
張力演算装置、（１１２）は張力検出器でｂる。なお、
各図中同一符号は同−又は相当部分を示すものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１及び第２のロール手段を含み、これらのロール手段
   に速度差をもたせることによって対象材料に伸びを与え
   るテンションレベラー装置の伸率制御装置において、 前記ロール手段の速度から対象材料の実績伸率を算定す
   る手段と、前記対象材料の張力を検出する手段と、必要
   な降伏応力を設定する手段と、これらの手段の出力から
   降伏応力の変動に対応する伸率の変動量を算定する手段
   と、この手段から出力される伸率の変動量に基づいて前
   記ロール手段の少なくとも一方の速度を変更することを
   特徴とする伸率制御装置。