JPS62187521A - ロ−ラ矯正機の圧下制御方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は板材の温度、厚さが変化しても板材の平坦度の
矯正を行い得るようにしだローラ矯正機の圧下制御方法
に関するものである。

［従来の技術］ 平坦度の悪い板材を矯正して平坦な板材とするために、
従来からローラ矯正機が使用されている。而して、従来
は、板材を矯正する際には、運転者が経験と勘を頼りに
上ローラ群を昇降させると共に該上目−ラ群を下流側に
向ってわずかに上り勾配に傾動させて、上ローラ群と下
ローラ群とのギャップを所定のギャップにプリセット（
圧下設定）し、ローラ矯正機で矯正された板材の形状を
目視して矯正状態の合否を判断し、不合格の場合は矯正
のやり直しを行っていた。このため、作業が繁雑で生産
能率が悪いという問題があった。

そこで、本願発明者等は、例えば特願昭５９−３００４
７号明細書に示すように、矯正中に圧下量の適否すなわ
ち矯正後の板形状を予測し、否であれば矯正中に圧下量
を修正し、矯正のやり直しを行う必要がないようにする
ため、任意のレベリングローラの実際の駆動トルクと予
め記憶させたトルクとを比較し、その差を基にレベリン
グローラの圧下設定量を自動的に制御することを提案し
た。

［発明が解決しようとする問題点Ｊ しかしながら、上記制御では、圧下設定量のみを制御し
傾動量は制御していないため、板材の温度が変化したり
、或いは、近時のように板材の長手方向に厚さの異なる
テーパプレートを矯正する必要がある場合には、自動制
御は不可能であり、従ってこれらの場合の圧下設定は作
業者の経験と勘に頼らざるを得なかった。

本発明は上述の実情に鑑み、板材の温度や厚みが変化し
ても自動的な圧下制御を続行し得るようにすることを目
的としてなしたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のうち第１の発明は、ローラ矯正機の入側に設置
した温度計及び厚み計により矯正すべき板材の温度と厚
さを計測し且つ計測した板材の進行速度と前記温度計及
び厚み計の設置位置とから、当該温度及び厚さの計測部
位が各レベリングローラに到達する時間を予測すると共
に測定部位、が各レベリングローラに到達した際に予め
設定した矯正効果率を一定に保つためのレベリングロー
ラの矯正荷重を予測し、該予測矯正荷重からローラ矯正
機内上流側及び下流側での分担荷重を予測し、該予測分
担荷重とローラ矯正機内上流側及び下流側で計測した実
測荷重を突合わせ、前記上流側の予測矯、正荷重と実測
荷重及び下流側の予測矯正荷重と実測荷重が夫々等しく
なるよう、自動的にレベリングローラの昇降と板材長手
方向への傾動を行わせる構成を備え、第２の発明は、ロ
ーラ矯正機の入側に設置した温度計及び厚み計により矯
正すべき板材の温度と厚さを計測し且つ計測した板材の
進行速度と前記温度計及び厚み計の設置位置とから、当
該温度及び厚さの計測部位が各レベリングローラ（到達
するＲｆｆｉを予測すると共に測定部位が各レベリング
ローラに到達した際に予め設定した矯正効果率を一定に
保つための任意の２本のレベリングローラの矯正トルク
を予測し、該２本のレベリングローラの予測矯正トルク
と前記２本のレベリングローラに生じる実測トルクとを
突合わせ、該２水火々のレベリングローラの予測矯正ト
ルクと実測トルクとが等しくなるよう、自動的にレベリ
ングローラの昇降と板材長手方向への傾動を行わせる構
成を備えている。

［作　　用Ｊ 第１の本発明では、温度及び厚さを測定された板材の当
該測定部位が各レベリングローラに到達する時間が予測
され、測定部位が各レベリングローラに到達した際のレ
ベリングローラの矯正荷重が、矯正効果率が一定に保た
れるよう予測され、予測矯正荷重から予測したローラ矯
正機内上流側及び下流側の分担荷重とローラ矯正機内上
流側及び下流側の実測荷重とが夫々等しくなる。ようレ
ベリングローラの昇降及び傾動が自動的に行われ、第２
の発明では、温度及び厚さを測定された板材の当該測定
部位が任意の２本のレベリングローラに到達する時間が
予測され、測定部位が、前記任意の２本のレベリングロ
ーラに到達した際のレベリングローラの矯正トルクが、
矯正効果率が一定に保たれるよう予測され、任意の２本
の予測矯正トルクと実測トルクとが夫々等しくなるよう
レベリングローラの昇降及び傾動が自動的に行われる。

［実　施　例］ 以下、本考案の実施例を添付図面を参照しつつ説明する
。

第１図および第２図は本発明の一実施例で、レベリング
用の下目−ラｌａ、　ｌｂ、　ＩＣ，ｌｄ、・・・は下
チョック２に又下支持ローラ３ａ、３ｂ、・・・は下フ
レーム４に夫々回転自在に支承させ、下フレーム４はハ
ウジング５に固定的に取付ける。

レベリング用の上ローラ６ａ、　６ｂ、　６ｃ、・・・
を回転自在に支承する上チョック７はハウジング５に摺
動自在に嵌装され、上支持ローラ８ａ、　ａｂ、・・・
を回転自在に支承する上フレーム９は前記上チョック７
と嵌合して、上フレーム９と上チョック７とは一体的に
昇降し得るようになっている。

前記上フレーム９は上部に台座１０を備え、該台座１０
上面に円筒受座１１を固着する。該円筒受座１１の上面
及び前記上チョック７の摺動面は、上フレーム９の中心
で且つ上ローラ６ａ、　ｅｂ、・・・の各軸心を含む水
平面内におる心線１２を中心とした円筒面１３．１４と
なっている。

減速機２２．２３により駆動される左右の圧下ねじ１５
．１６には荷重計２４．２５を介してハウジング５に摺
動自在に設けたビーム１７を当接せしめており、該ビー
ム１７の下面には前記円筒受座１１と係合する円筒座１
８を固着する。又、台座１０とハウジング５の上辺部間
には図示しないバランスシリンダが設けられ、円筒受座
１１と円筒座１８とは所定の力で押圧されている。

而して、上チョック７、上フレーム９は前記心線１２を
中心に傾動可能に構成され、上ローラ６ａ、　６ｂ、　
６Ｃ，・・・は心線１２を中心に傾動するようになって
いる。

更に、台座１０とビーム１７間には傾動装置１９が設け
られ、傾動装置１９は下記の構成である。

台座１０の上面にセクトギア２０を固着し、ビーム１７
に回転自在に設けたピニオン２１をセクトギア２０に噛
合させる。該セクトギア２０のピッチ円半径は前記心線
１２を中心とするものが好ましい。

下ローラｌａ、ｌｂ、ＩＣ，・・・、上ローラ６ａ、　
ｅｂ、　６ｃ。

・・・は夫々速度計を備えた単独の電動機で駆動される
ようになっている。第１図では、下ローラ１ｄを駆動す
る電動機２６ｄ及び速度計２７ｄ１上ローラ６ｂを駆動
す電動機２８ｂ及び速度計２９ｂが図示してあり、速度
計２７６．２９ｂ、・・・からは演算制御装置３５に信
号を出力し得るようになっている。

又ローラ矯正機入側の所定位置には、板材の厚さを測定
する厚み計３０及び板材の温度を測定する温度計３１が
設けられ、厚み計３０及び温度計３１からは演算制御装
置３５へ計測値を与え得るようになっている。更に演算
制御装置３５からは前述のピニオン２１を駆動する電動
機３２及び減速機２２゜２３を駆動する電動機３３．３
４に指令信号を出力し得るようになっており、荷重計２
４．２５で計測した実測荷重を演算制御装置３５へ与え
得るようになっている。

上記装置において上ローラ６ａ、　６ｂ、　６ｃ、・・
・の上下動は前記電動機３３．３４により左右の圧下ね
じ１５、１６で行い、傾動は前記ピニオン２１を電動機
３２で所要量回転することにより達せられる。更゛　　
に、この傾動作動は上ローラ６ａ、　６ｂ、　６Ｃ，・
・・の軸心内にある心線１２を中心にして行われるので
、傾動作動による上ローラ６ａ、　６ｂ、　６ｃ、・・
・の水平方向の動きは殆どない。

ところで、上記装置では厚み計３０や温度計３１の設置
位置から各下ローラｉａ、　ｉｂ、・・・、上ローラ６
ａ、　ｅｂ、・・・までの距離Ａｉ　、　Ｂｉ　　（ｉ
は上流側からｉ番目の意味）は分っているから、この距
離と板材の速度とから、板材の温度や厚さに変化のあっ
た部位が名士、下ローラに到達する時間の予測を行う。

一般に０本の上、下ローラのうち第１番目のローラに生
ずる矯正荷重をＰｉ　とすると、Ｐｒ　　＝ｆ　＜ａ；
　　、ｈ；　　、　　αｒ　　、　　ｂ、　　ｐ）　・
（ｉ）で表わされる。

ここでσ１　：板材のｉ番目のロールでの降伏応力 ｈｉ；板材のｉ番目のロールでの板厚 αｉ　；板材のｉ番目のロールでの矯正効果率 ｂ　：板幅 ｐ　；ロールのピッチ 今、例えば板材の′温度が変化すると、それはσｉに影
響を与え、板材の厚さり、の変化と共にｌ）ｉ　に変化
をもたらす。この結果平坦でない板材を平坦にするため
に必要な矯正効果率αｉが保持できなくなるので、上下
ロール間のギヤ・　　　ツブと傾動値を制御してα１を
一定に保持する必要がある。

゛令弟１図において、矢印の方向に移動する板材に温度
変化或いは板厚変化が生ずると、それらの変化量は温度
計３１、厚み計３０により計測されてその信号は演算制
御装置３５に加えられ、又速度計２９ｂ等によって計測
された板材の速度が演算制御装置３５に加えられる。

演算制御装置３５では、板材の速度と温度計３１、厚み
計３０から名士、下目−ラまでの距離から板材の温度変
化或いは板厚変化部位が当該ローラに到達するまでの時
間が演算されると共に、温度変化或いは板厚変化部位が
当該ローラに到達した時点の矯正効果αｉを一定値に保
つに必要な矯正荷重Ｐｉ　が（１）式により予測演算さ
れ且つ圧下ねじ１５．１６が分担する荷重ＲＥ、ＲＤが
予測計算され、該荷重ＲＥ、ＲＤから圧下ねじ１５゜１
６の圧下量及び台座１０の傾動量に換算され、演算制御
装置３５から電動機３３．３４及び３２に指令が与えら
れ、電動［１９３３，３４，３２が駆動されて上ローラ
群と下ローラ群とのギャップ及び上目−ラ群の傾動量が
自動的に調整される。

このとき荷重計２４．２５で検出された計測値ＬＥ、Ｌ
Ｄは演算制御装置３５ヘフイードバツクされ、予測され
た荷重ＲＥ、ＲＣ）との間でが演算される。而して、上
ローラ群は、ＲＥ　十ＲＤ　＞ＬＥ＋Ｌｏのときは下降
させ、ＲＥ　＋ＲＤ　＜ＬＥ　＋ＬＩＤのときは上昇さ
せ、ＲＥ　−ＲＤ　＞ＬＥ−ＬＤのときは入側ギャップ
が増加し出側ギャップが減少するよう上ローラ群の傾斜
を強め、ＲＥ　−ＲＤ　＜　Ｌ’Ｅ　−ＬＤのとき入側
ギャップが減少し出側ギャップが増加するように上ロー
ラ群の傾斜を弱め、もってＲＥ＝ＬＥ及びＲＤ＝ＬＤを
実現させる。

以上の制御の流れは第２図に示すようになる。

なお、ローラ矯正機においてはレベリング用の各ローラ
径が同一であるどき該ローラの周速が一定の法則に基づ
いて互に異なるにも拘らず、板材の進行速度はとのレベ
リング用のローラでも一定である層いう性質を有してい
る。その関係は となる。

ここにＶ　′；板材の進行速度 ■ｉ　；第１番目ローラの周速 ρ１　；第１番目ローラでの板材の曲率半径 ｈｉ　：第１番目ローラでの板厚 である。

現在は周速と板厚は前述の方法で計測することは可能で
あるが曲率半径は工業的には計測不能なため理論的に予
測する方法が採られ″るので多少の誤差が生ずる。従っ
て当面は速度計を複数設置して誤差を最小にすることが
、行なわれるが、将来的に理論予測精度が向上すれば１
個の速度計で板材の進行速度を正確に予測することが可
能となるであろう。

第３図及び第４図は本発明の他の実施例で、前記実施例
では矯正荷重Ｐｉ　から圧下ねじ１５゜１６が分担する
荷重ＲＥ、ＰＣＩを予測演算していたが、本実施例では
矯正トルクＮｉ　から任意の２本のロールの矯正トルク
を予測演算するようにしたものである。

図中３６ｄは電動ｇ１２６ｄから下ローラ１ｄへ動力を
伝達する駆動軸に設けた１ヘルク計、３７ｂは電動ＩＪ
２８ｂから上ローラ６ｂへ動力を伝達する駆動軸に設け
たトルク計であり、トルク計３６６　、３７ｂからは夫
々演算制御装置３５へ計測したトルクを与え得るように
なついている。図中第１図に示す符号と同一の符号のも
のは同一のものを示す。

又この場合は荷重計２４．２５の出力は演算制御装＠３
５へ与える必要はない。

一般にｎ本の上、下ローラのうち第１番目のローラに生
ずる矯正トルクＮ、は Ｎ；　−Ｑ　（σ！　＋　ｈ！　ｒ　αｒ　、ｂ、ｐ）
・・・（２）で表わされる。而して、板材の温度や板厚
が変化した場合には、第（１）式の場合と同様、矯正効
果率αｉを一定に保持するように矯正トルクＮｉを制御
する必要がある。すなわち、温度計３１、厚み計３０で
得られた各ロールごとの温度と板厚変化量が（至）式に
代入され、任意の２本のローラの矯正トルクＮｉ　、Ｎ
ｊが予測演算される。

一方、トルク計３６６、３７ｂの実測値Ｔｉ　、Ｔｊは
演算制御装置３５へ入力され が演算される。而して、上ローラ群は、Ｎ；　＋Ｎｊ　
＞Ｔ；　十Ｔｊのときは下降させ、Ｎｒ　十Ｎｊ＜Ｔ、
　＋Ｔｊのときは上昇させ、Ｎ；　　　Ｎ、＋＞Ｔｉ　
　　Ｔｊのときは傾斜を強め、Ｎ；Ｎｊ＜Ｔｉ　　Ｔｊ
のときは傾斜を弱め、もってＮｉ　＝Ｔｉ　及びＮｊ　
＝Ｔｊを実現する。

以上の制御の流れは第４図に示すようになる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得
ることは勿論である。

［発明の効果］ 本発明のローラ矯正機の圧下制御方法によれば、 ＜Ｄ　　板材に温度変化が生じても板材を平坦にするた
めに必要な矯正効果率を一定に保持することができる、 （■）板材に板厚変化が生じた場合、例えそれが板材の
長さ方向に厚さの異なるテーパプレートであっても、板
材を平坦にするために必要な矯正効果率を一定に保持す
ることができる、■　以上により運転者の経験と勘に頼
らずにレベリング用のローラの圧下設定を自動的に行う
ことができる、 等、種々の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のローラ矯正機の圧下制御方法の一実施
例の説明図、第２図は第１図の方法の流れを示す説明図
、第３図は本発明のローラ矯正機の圧下制御方法の他の
実施例の説明図、第４図は第３図の方法の流れを示す説
明図である。 図中１８．ｌｂ、ＩＣ，−・・は下ローラ、ｅａ、ｅｂ
、ｅｃ、　−・・は上ローラ、１１は円筒受座、１３．
１４は円筒面、１５．１６は圧下ねじ、１８は円筒座、
１９は傾動装置、２２．２３は減速機、２４．２５は荷
重計、２６ｄは電動機、２７ｄは速度計、２８ｂは電動
機、２９ｂは速度計、３０は厚み計、３１は温度計、３
２，３３．３４は電動機、３５は演算制御装置、３６ｄ
、　３７ｂは１−ルク計を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ローラ矯正機の入側に設置した温度計及び厚み計に
   より矯正すべき板材の温度と厚さを計測し且つ計測した
   板材の進行速度と前記温度計及び厚み計の設置位置とか
   ら、当該温度及び厚さの計測部位が各レベリングローラ
   に到達する時間を予測すると共に測定部位が各レベリン
   グローラに到達した際に予め設定した矯正効果率を一定
   に保つためのレベリングローラの矯正荷重を予測し、該
   予測矯正荷重からローラ矯正機内上流側及び下流側での
   分担荷重を予測し、該予測分担荷重とローラ矯正機内上
   流側及び下流側で計測した実測荷重を突合わせ、前記上
   流側の予測矯正荷重と実測荷重及び下流側の予測矯正荷
   重と実測荷重が夫々等しくなるよう、自動的にレベリン
   グローラの昇降と板材長手方向への傾動を行わせること
   を特徴とするローラ矯正機の圧下制御方法。 ２）ローラ矯正機の入側に設置した温度計及び厚み計に
   より矯正すべき板材の温度と厚さを計測し且つ計測した
   板材の進行速度と前記温度計及び厚み計の設置位置とか
   ら、当該温度及び厚さの計測部位が各レベリングローラ
   に到達する時間を予測すると共に測定部位が各レベリン
   グローラに到達した際に予め設定した矯正効果率を一定
   に保つための任意の２本のレベリングローラの矯正トル
   クを予測し、該２本のレベリングローラの予測矯正トル
   クと前記２本のレベリングローラに生じる実測トルクと
   を突合わせ、該２本夫々のレベリングローラの予測矯正
   トルクと実測トルクとが等しくなるよう、自動的にレベ
   リングローラの昇降と板材長手方向への傾動を行わせる
   ことを特徴とするローラ矯正機の圧下制御方法。