JPS63228017A - 高精度圧延材形状検出装置 - Google Patents
高精度圧延材形状検出装置Info
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- JPS63228017A JPS63228017A JP62103197A JP10319787A JPS63228017A JP S63228017 A JPS63228017 A JP S63228017A JP 62103197 A JP62103197 A JP 62103197A JP 10319787 A JP10319787 A JP 10319787A JP S63228017 A JPS63228017 A JP S63228017A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 116
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
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]
本発明は、圧延材の形状検出装置に関し、特に圧延材の
張力や自重によって生じるローラのたわみにより生じる
実板の形状検出誤差を相殺してより高精度に圧延材形状
を検出する装置に関するものである。
張力や自重によって生じるローラのたわみにより生じる
実板の形状検出誤差を相殺してより高精度に圧延材形状
を検出する装置に関するものである。
[従来の技術]
一般に、鋼板またはアルミ板・箔等の非鉄金属板などの
圧延材を製造する際には、圧延機により圧延された圧延
材の幅方向形状を検出する必要がある。そこで、従来よ
り圧延機出側に圧延材の幅方向形状検出手段が設けられ
たものがある。
圧延材を製造する際には、圧延機により圧延された圧延
材の幅方向形状を検出する必要がある。そこで、従来よ
り圧延機出側に圧延材の幅方向形状検出手段が設けられ
たものがある。
第7図は従来の圧延材の形状検出装置を模式的に示すも
ので、圧延機1の出側と圧延材の巻取リール(巻取機)
2との間に形状検出ローラ3が、圧延された圧延材4に
接触するように設置されていて、形状検出ローラ3で検
出した圧延材形状の検出信号は、信号処理用計算機5内
に送られて処理され、同計算機5に接続された形状表示
画面6に表示されるようになっている。
ので、圧延機1の出側と圧延材の巻取リール(巻取機)
2との間に形状検出ローラ3が、圧延された圧延材4に
接触するように設置されていて、形状検出ローラ3で検
出した圧延材形状の検出信号は、信号処理用計算機5内
に送られて処理され、同計算機5に接続された形状表示
画面6に表示されるようになっている。
特に、形状検出ローラ3は、第8図に示すように、分割
タイプのローラであり、複数のディスク7が軸方向に重
ねられて一体のローラとして構成されている。
タイプのローラであり、複数のディスク7が軸方向に重
ねられて一体のローラとして構成されている。
そして、各ディスク7には、その外周面において接触す
る圧延材部分に作用するラジアル荷重を検出するための
センサ8がそなえられている。さらに、各センサ8から
の検出信号が、形状検出ローラ3端部のディストリビュ
ーションボックス9側へ伝達しうるように、回転側の形
状検出ローラ3と固定側のディストリビューションボッ
クス9との間には、回転トランスミッタ10が介装され
ている。そして、回転トランスミッタ1oからの信号が
ディストリビューションボックス9がら計算機5へ送ら
れるようになっている。
る圧延材部分に作用するラジアル荷重を検出するための
センサ8がそなえられている。さらに、各センサ8から
の検出信号が、形状検出ローラ3端部のディストリビュ
ーションボックス9側へ伝達しうるように、回転側の形
状検出ローラ3と固定側のディストリビューションボッ
クス9との間には、回転トランスミッタ10が介装され
ている。そして、回転トランスミッタ1oからの信号が
ディストリビューションボックス9がら計算機5へ送ら
れるようになっている。
このような構成により、形状検出ローラ3の各ディスク
7のセンサ8で、圧延材4の板幅方向の荷重が測定され
、センサ8からの検出信号に基づいて計算機5で圧延材
4の幅方向形状が算出されて形状表示画面6に表示され
る。
7のセンサ8で、圧延材4の板幅方向の荷重が測定され
、センサ8からの検出信号に基づいて計算機5で圧延材
4の幅方向形状が算出されて形状表示画面6に表示され
る。
なお、図示しないが、計算機5からは圧延機1の制御系
へも圧延材4の形状信号が送られる。
へも圧延材4の形状信号が送られる。
[発明が解決しようとする問題点]
ところで、通常、圧延材の形状検出ローラでは、第9図
に示すように、複数のディスク7からなる形状検出ロー
ラ3の軸心が、圧延材4の張力によるたわみと形状検出
ローラ3の自重によるたわみとを生じる。
に示すように、複数のディスク7からなる形状検出ロー
ラ3の軸心が、圧延材4の張力によるたわみと形状検出
ローラ3の自重によるたわみとを生じる。
これらのだbみにより、圧延材4の幅方向の各部におい
て、圧延機1の出側ロール部Aから、形状検出ローラ3
外周を通って巻取リール2の巻取点Bに至る距離Li(
ただし、Liは板端からi番目のディスク7に対応した
該距離)は形状検出ローラ3両端の軸支部分における該
距離りよりも小さくなるが、従来の装置では、この点が
考慮されないため、幅方向中央があたかも中伸びした形
状として計算されていた。
て、圧延機1の出側ロール部Aから、形状検出ローラ3
外周を通って巻取リール2の巻取点Bに至る距離Li(
ただし、Liは板端からi番目のディスク7に対応した
該距離)は形状検出ローラ3両端の軸支部分における該
距離りよりも小さくなるが、従来の装置では、この点が
考慮されないため、幅方向中央があたかも中伸びした形
状として計算されていた。
例えば、圧延材4中央部における最短の上記距離をL
minとし、圧延材47ilij側端部における最長の
上記距離をL maxとすると、形状検出ローラ3のた
わみを考慮しない従来の形状検出装置では、最大、
ε =[(La+ax −La1n)/In+axコX
10’ [I−Unitコの検出誤差が発生すること
になる。つまり、圧延材4の中央部では、実形状+ε[
I−Unitlの値が検出されている。
minとし、圧延材47ilij側端部における最長の
上記距離をL maxとすると、形状検出ローラ3のた
わみを考慮しない従来の形状検出装置では、最大、
ε =[(La+ax −La1n)/In+axコX
10’ [I−Unitコの検出誤差が発生すること
になる。つまり、圧延材4の中央部では、実形状+ε[
I−Unitlの値が検出されている。
そして、このような形状検出ローラ3の軸心のたわみ変
形に基づく圧延材4の形状検出誤差は、低張力用の形状
検出装置(例えば張力1〜2 ton程度)では全誤差
値にしめるたわみによる誤差の割合は比較的小さいが、
高張力となる薄板の圧延機用などの高張力用の形状検出
装置では、誤差要因のうちたわみによる誤差はかなりの
割合(はぼ20%から50%程度)をしめる。このよう
に圧延材4の張力、ローラ3の自重により発生する形状
検出ローラ3のたわみ変形に基づく誤差は、そのまま、
形状検出装置からの検出出力に含まれその検出精度を低
下させる要因となっている。
形に基づく圧延材4の形状検出誤差は、低張力用の形状
検出装置(例えば張力1〜2 ton程度)では全誤差
値にしめるたわみによる誤差の割合は比較的小さいが、
高張力となる薄板の圧延機用などの高張力用の形状検出
装置では、誤差要因のうちたわみによる誤差はかなりの
割合(はぼ20%から50%程度)をしめる。このよう
に圧延材4の張力、ローラ3の自重により発生する形状
検出ローラ3のたわみ変形に基づく誤差は、そのまま、
形状検出装置からの検出出力に含まれその検出精度を低
下させる要因となっている。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、圧延材の張力およびローラの自重によるたわ
み量を考慮し、このたわみ量に基づき圧延材形状の値を
補正できるようにして高精度に圧延材形状を検出できる
装置を得ることを目的とする。
たもので、圧延材の張力およびローラの自重によるたわ
み量を考慮し、このたわみ量に基づき圧延材形状の値を
補正できるようにして高精度に圧延材形状を検出できる
装置を得ることを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
このため、第1番目の発明に係る高精度圧延材形状検出
装置は、形状検出ローラにかかる張力を検出する張力検
出手段と、圧延材および上記ローラに関する情報を記憶
する記憶手段とを設けるとともに、上記張力検出手段に
よって検出された張力値と上記記憶手段に記憶されてい
る上記圧延材に関する情報とに基づき上記ローラのたわ
み量を演算して演算された上記ローラのたわみ量により
上記ローラによって検出された圧延材形状の値を補正す
るための演算を行なう演算手段を設けたことを特徴して
いる。
装置は、形状検出ローラにかかる張力を検出する張力検
出手段と、圧延材および上記ローラに関する情報を記憶
する記憶手段とを設けるとともに、上記張力検出手段に
よって検出された張力値と上記記憶手段に記憶されてい
る上記圧延材に関する情報とに基づき上記ローラのたわ
み量を演算して演算された上記ローラのたわみ量により
上記ローラによって検出された圧延材形状の値を補正す
るための演算を行なう演算手段を設けたことを特徴して
いる。
また、第2番目の発明に係る高精度圧延材形状検出装置
は、形状検出ローラにかかる張力による同ローラの変形
量を検出するローラ変形量検出手段と、圧延材および上
記ローラに関する情報を記憶する記憶手段とを設けると
ともに、上記ローラ変形量検出手段によって検出された
変形量と上記記憶手段に記憶されている上記圧延材に関
する情報とに基づき上記ローラのたわみ量を演算して演
算された上記ローラのたわみ量により上記ローラによっ
て検出された圧延材形状の値を補正するための演算を行
なう演算手段を設けたことを特徴としている。
は、形状検出ローラにかかる張力による同ローラの変形
量を検出するローラ変形量検出手段と、圧延材および上
記ローラに関する情報を記憶する記憶手段とを設けると
ともに、上記ローラ変形量検出手段によって検出された
変形量と上記記憶手段に記憶されている上記圧延材に関
する情報とに基づき上記ローラのたわみ量を演算して演
算された上記ローラのたわみ量により上記ローラによっ
て検出された圧延材形状の値を補正するための演算を行
なう演算手段を設けたことを特徴としている。
[作 用]
第1番目の発明における高精度圧延材形状検出装置では
、張力検出手段により形状検出ローラにかかる圧延材の
張力が検出され、この検出された張力値と、記憶手段に
記憶された上記の圧延材およびローラに関する情報とに
基づき、演算手段において、上記ローラのたわみ量が算
出されるとともに、演算された上記ローラのたわみ量に
より、上記ローラによって検出された圧延材形状値の誤
差が補正される。
、張力検出手段により形状検出ローラにかかる圧延材の
張力が検出され、この検出された張力値と、記憶手段に
記憶された上記の圧延材およびローラに関する情報とに
基づき、演算手段において、上記ローラのたわみ量が算
出されるとともに、演算された上記ローラのたわみ量に
より、上記ローラによって検出された圧延材形状値の誤
差が補正される。
また、第2番目の発明における高精度圧延材形状検出装
置では、ローラ変形量検出手段により形状検出ローラに
かかる張力による同ローラの変形量が検出され、この検
出された変形量と、記憶手段に記憶された上記の圧延材
およびローラに関する情報とに基づき、演算手段におい
て、上記ローラのたわみ量が算出されるとともに、演算
された上記ローラのたわみ量により、上記ローラによっ
て検出された圧延材形状値の誤差が補正される。
置では、ローラ変形量検出手段により形状検出ローラに
かかる張力による同ローラの変形量が検出され、この検
出された変形量と、記憶手段に記憶された上記の圧延材
およびローラに関する情報とに基づき、演算手段におい
て、上記ローラのたわみ量が算出されるとともに、演算
された上記ローラのたわみ量により、上記ローラによっ
て検出された圧延材形状値の誤差が補正される。
[発明の実施例]
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第1図は本発明の第1実施例としての高精度圧延材形状
検出装置の構成を示すブロック図、第2図はその形状検
出ローラ部分の断面図であり、第3図は本発明の第2実
施例としての高精度圧延材形状検出装置の構成を示すブ
ロック図である。なお、これらの第1,2実施例はいず
れも第1番目の発明に基づくものである。
検出装置の構成を示すブロック図、第2図はその形状検
出ローラ部分の断面図であり、第3図は本発明の第2実
施例としての高精度圧延材形状検出装置の構成を示すブ
ロック図である。なお、これらの第1,2実施例はいず
れも第1番目の発明に基づくものである。
本発明の第1実施例における高精度圧延材形状検出装置
は、第1図に示すように、従来の圧延材の形状検出装置
とほぼ同様に、圧延機1の出側と圧延材の巻取リール(
巻取機)2との間に形状検出ローラ3が、圧延された圧
延材4に接触するように設置されていて、形状検出ロー
ラ3で検出した圧延材形状の検出信号は、信号処理用計
算機5内に送られて処理され、同計算機5に接続された
形状表示画面6に表示されるようになっている。
は、第1図に示すように、従来の圧延材の形状検出装置
とほぼ同様に、圧延機1の出側と圧延材の巻取リール(
巻取機)2との間に形状検出ローラ3が、圧延された圧
延材4に接触するように設置されていて、形状検出ロー
ラ3で検出した圧延材形状の検出信号は、信号処理用計
算機5内に送られて処理され、同計算機5に接続された
形状表示画面6に表示されるようになっている。
なお、計算機5内での圧延材4の形状計算の過程には、
形状検出ローラ3の各ディスク7のセンサ8により検出
されたラジアル荷重Tr信号に基づき各エレメント当た
りの圧延材の絶対張力を算出する絶対張力算出段階21
と、各エレメント当たりの絶対張力からローラ3の軸方
向(圧延材4の幅方向)の絶対張力分布を算出する絶対
張力分布算出段階22と、圧延材4の両端部の張力等を
基準にして圧延材4の相対張力分布を算出する相対張力
分布算出段階23と、同相対張力分布算出段階23に基
づき圧延材4の幅方向の形状を算出する形状分布算出段
階24とを有している。
形状検出ローラ3の各ディスク7のセンサ8により検出
されたラジアル荷重Tr信号に基づき各エレメント当た
りの圧延材の絶対張力を算出する絶対張力算出段階21
と、各エレメント当たりの絶対張力からローラ3の軸方
向(圧延材4の幅方向)の絶対張力分布を算出する絶対
張力分布算出段階22と、圧延材4の両端部の張力等を
基準にして圧延材4の相対張力分布を算出する相対張力
分布算出段階23と、同相対張力分布算出段階23に基
づき圧延材4の幅方向の形状を算出する形状分布算出段
階24とを有している。
そして、このような圧延材の形状検出装置に本実施例の
圧延材形状検出ローラのたわみ量検出アルゴリズムが追
加されていて、このたわみ量検出アルゴリズムは、計算
機5内に設けられた張力検出手段としての張力算出系3
1と、圧延材4およびローラ3の情報を記憶する記憶手
段としてのミル主幹盤32と、張力算出系31からの張
力値とミル主幹盤32からの情報とに基づいて形状検出
ローラ3のたわみ量を演算する演算手段33とからなっ
ている。
圧延材形状検出ローラのたわみ量検出アルゴリズムが追
加されていて、このたわみ量検出アルゴリズムは、計算
機5内に設けられた張力検出手段としての張力算出系3
1と、圧延材4およびローラ3の情報を記憶する記憶手
段としてのミル主幹盤32と、張力算出系31からの張
力値とミル主幹盤32からの情報とに基づいて形状検出
ローラ3のたわみ量を演算する演算手段33とからなっ
ている。
張力算出系31には、圧延材4の形状計算のための検出
・演算系の一部、つまり形状検出ローラ3のセンサ8と
絶対張力算出段階21と絶対張力分布算出段階22とが
兼用されて、絶対張力分布算出段階22で算出された絶
対張力分布に基づいて圧延材4の実張力を算出する実張
力算出部20がそなえられている。
・演算系の一部、つまり形状検出ローラ3のセンサ8と
絶対張力算出段階21と絶対張力分布算出段階22とが
兼用されて、絶対張力分布算出段階22で算出された絶
対張力分布に基づいて圧延材4の実張力を算出する実張
力算出部20がそなえられている。
また、ミル主幹盤32には、形状検出ローラ3のスパン
(同ローラ3の各軸受中心間の距離)a、圧延材4の幅
Ω1、形状検出ローラ3の各軸受中心と同軸受近傍の圧
延材4の各側端との距離QllQ、CQ、、Qz、Q、
、Qについては第2図参照)、形状検出ローラ3の断面
2次モーメントエ、形状検出ローラ3の弾性定数E、形
状検出ローラ3の各軸受中心間における形状検出ローラ
3の単位長さ当たりの重量W2、形状検出ローラ3の直
径d、圧延材4の形状検出ローラ3への巻き付き角θが
それぞれ設定入力される。なお、圧延機1の圧下点1a
から巻取りミル2の巻取点2aまでの圧延材4の通過長
さL waxは、巻取径により変化するので、経時的に
計算して求められる。
(同ローラ3の各軸受中心間の距離)a、圧延材4の幅
Ω1、形状検出ローラ3の各軸受中心と同軸受近傍の圧
延材4の各側端との距離QllQ、CQ、、Qz、Q、
、Qについては第2図参照)、形状検出ローラ3の断面
2次モーメントエ、形状検出ローラ3の弾性定数E、形
状検出ローラ3の各軸受中心間における形状検出ローラ
3の単位長さ当たりの重量W2、形状検出ローラ3の直
径d、圧延材4の形状検出ローラ3への巻き付き角θが
それぞれ設定入力される。なお、圧延機1の圧下点1a
から巻取りミル2の巻取点2aまでの圧延材4の通過長
さL waxは、巻取径により変化するので、経時的に
計算して求められる。
そして、演算手段33は、張力算出系31の実張力算出
部20からの実張力とミル主幹盤32からの各情報CQ
1.Q!、n、、Q、I、Eおよびθの各値)に基づい
て圧延材4の張力による形状検出ローラ3の各ディスク
7におけるたわみ量を演算する張力によるたわみ量演算
部18と、ミル主幹盤32からの各情報(W、、12.
Eおよび■の各値)に基づいて自重による形状検出ロー
ラ3のたわみ量を各ディスク7ごとに演算する自重によ
るたわみ量演算部14と、これらの張力によるたわみ量
演算部18と自重によるたわみ量演算部14とから形状
検出ローラ3の各ディスク7における全たわみ量(張力
によるたわみ量と自重によるたわみ量との和)とを算出
する全たわみ量算出部15とが設けられている。
部20からの実張力とミル主幹盤32からの各情報CQ
1.Q!、n、、Q、I、Eおよびθの各値)に基づい
て圧延材4の張力による形状検出ローラ3の各ディスク
7におけるたわみ量を演算する張力によるたわみ量演算
部18と、ミル主幹盤32からの各情報(W、、12.
Eおよび■の各値)に基づいて自重による形状検出ロー
ラ3のたわみ量を各ディスク7ごとに演算する自重によ
るたわみ量演算部14と、これらの張力によるたわみ量
演算部18と自重によるたわみ量演算部14とから形状
検出ローラ3の各ディスク7における全たわみ量(張力
によるたわみ量と自重によるたわみ量との和)とを算出
する全たわみ量算出部15とが設けられている。
さらに、本実施例では、演算手段33の全たわみ量算出
部15からの各ディスク7ごとの全たわみ量の値と、ミ
ル主幹盤32からの情報とに基づいて、誤差(形状補正
値)を算出する誤差演算部16が設けられ、この誤差演
算部16で算出した誤差の値は、補正形状分布算出部2
6へ送られる。
部15からの各ディスク7ごとの全たわみ量の値と、ミ
ル主幹盤32からの情報とに基づいて、誤差(形状補正
値)を算出する誤差演算部16が設けられ、この誤差演
算部16で算出した誤差の値は、補正形状分布算出部2
6へ送られる。
なお、この誤差演算部16での誤差算出は1次式による
。
。
E i= [(Lmax −Li)/ Lmax] X
10’ (I−Unit)ただし、Eiはi番目の
ディスク7における誤差、LraaxはL(圧延機1の
圧下点1aから巻取りミル2の巻取点2aまでの圧延材
4の経路の長さ)の最大値(圧延材4の側縁部における
Lの値)、Liはi番目のディスク7におけるLの値で
ある。
10’ (I−Unit)ただし、Eiはi番目の
ディスク7における誤差、LraaxはL(圧延機1の
圧下点1aから巻取りミル2の巻取点2aまでの圧延材
4の経路の長さ)の最大値(圧延材4の側縁部における
Lの値)、Liはi番目のディスク7におけるLの値で
ある。
また、Lmax、Liの値の算出のために、形状検出ロ
ーラ3の回転数を検知するパルスジェネレータ(PGI
)11と、巻取リール2の回転数を検知するパルスジェ
ネレータ(PO2)12と、両パルスジェネレータ11
.12からの回転数検出信号とミル主幹盤32からの情
報(dの値)とに基づいて巻取リール2の巻き取り径り
を求める巻き取り径算出部13とが設けられる。この巻
き取り径算出部13からのDの値とミル主幹盤32から
の各形状値とから距離算出部17においてLの値が算出
されるようになっている。
ーラ3の回転数を検知するパルスジェネレータ(PGI
)11と、巻取リール2の回転数を検知するパルスジェ
ネレータ(PO2)12と、両パルスジェネレータ11
.12からの回転数検出信号とミル主幹盤32からの情
報(dの値)とに基づいて巻取リール2の巻き取り径り
を求める巻き取り径算出部13とが設けられる。この巻
き取り径算出部13からのDの値とミル主幹盤32から
の各形状値とから距離算出部17においてLの値が算出
されるようになっている。
さらに、補正形状分布算出部26からの信号に基づいて
形状表示画面6において、補正後の圧延材4の幅方向形
状が表示される。また、補正形状分布算出部26からの
信号は形状表示画面6以外に圧延機1のための制御系へ
も送られる。
形状表示画面6において、補正後の圧延材4の幅方向形
状が表示される。また、補正形状分布算出部26からの
信号は形状表示画面6以外に圧延機1のための制御系へ
も送られる。
なお、図中の符号2bは巻取りミル2の駆動モータであ
る。
る。
本発明の第1実施例としての高精度圧延材形状検出装置
は上述のごとく構成されているので、実張力算出部20
により圧延材4の実張力が算出され、この実張力の値と
、Q工、 Q Z、 Q−2Q 、Wzとに基づいて、
梁のたわみ式より、形状検出ローラ3の張力によるたわ
み量v1を求める。
は上述のごとく構成されているので、実張力算出部20
により圧延材4の実張力が算出され、この実張力の値と
、Q工、 Q Z、 Q−2Q 、Wzとに基づいて、
梁のたわみ式より、形状検出ローラ3の張力によるたわ
み量v1を求める。
つまり、形状検出ローラ3を圧延材4という荷重の載っ
た梁(第2図参照)と考えて、両端単純支持の梁上の一
部に、分布荷重W□を有する圧延材4が載っているとい
う条件で、以下の式により、各ディスク7ごとにたわみ
量v1を求める。なお、分布荷重W工は、Trを形状検
出ローラ3が受けるラジアル荷重とすると、W□=Tr
/Q3である。
た梁(第2図参照)と考えて、両端単純支持の梁上の一
部に、分布荷重W□を有する圧延材4が載っているとい
う条件で、以下の式により、各ディスク7ごとにたわみ
量v1を求める。なお、分布荷重W工は、Trを形状検
出ローラ3が受けるラジアル荷重とすると、W□=Tr
/Q3である。
そして、あるディスク7の圧延材4幅方向位置(形状検
出ローラ3の一方の軸受中心からの距離)を又として、
たわみ量v1は次式のようになる。
出ローラ3の一方の軸受中心からの距離)を又として、
たわみ量v1は次式のようになる。
(1)0≦X≦Q1のとき
Vz = Wx・[2(Q 2”−(Q −Q L)2
)−1”I Q+((Q−fil)”・(Q”+22、
・Q −01”)−Q 2”−(2Q ”−Q 2”)
)]/(24E −I ) −−−(1)(Z)U1≦
X≦(Qz+aa)のときv工=W1・[Q3・x・(
Qz+悲、I2)・((I21+Q3/2)・(Q +
Q 、+ Q 3/2)−Q 3”I4−x”)+(
x−F z)’74]/(6E ・I ) ・・(
2)そして、例えば、QL= Q、=190mm、 Q
、=1300mm、 Q =1680mmとすると、梁
の最大たわみ量はローラ中央部(x =840+++m
)におけるたわみ量(Vm)であり、この最大たわみ量
Vmは以下のように算出される。なお、ここで、ラジア
ル荷重Trは、T r = 2 X TmaxXsin
(θ/2) ニア830 (kgf)ただし、Tmax
は実張力算出部20から算出される実張力値であり、O
は巻き付き角であり、この計算例では、Tmax=30
.000(kgf)、θ=15@ とする。
)−1”I Q+((Q−fil)”・(Q”+22、
・Q −01”)−Q 2”−(2Q ”−Q 2”)
)]/(24E −I ) −−−(1)(Z)U1≦
X≦(Qz+aa)のときv工=W1・[Q3・x・(
Qz+悲、I2)・((I21+Q3/2)・(Q +
Q 、+ Q 3/2)−Q 3”I4−x”)+(
x−F z)’74]/(6E ・I ) ・・(
2)そして、例えば、QL= Q、=190mm、 Q
、=1300mm、 Q =1680mmとすると、梁
の最大たわみ量はローラ中央部(x =840+++m
)におけるたわみ量(Vm)であり、この最大たわみ量
Vmは以下のように算出される。なお、ここで、ラジア
ル荷重Trは、T r = 2 X TmaxXsin
(θ/2) ニア830 (kgf)ただし、Tmax
は実張力算出部20から算出される実張力値であり、O
は巻き付き角であり、この計算例では、Tmax=30
.000(kgf)、θ=15@ とする。
以上より、V m=o、446a+mとなる。なお、圧
延材4端部に相当する形状検出ローラ3のたわみ量(V
a)を求めると、V a =0.156+amとなる。
延材4端部に相当する形状検出ローラ3のたわみ量(V
a)を求めると、V a =0.156+amとなる。
自重による形状検出ローラ3のたわみ量v2を算出する
には、スパンQで両端が単純支持され、W2の分布荷重
の載った梁を考える。そして、最大たわみ量は中央部の
たわみ量(Vn)であり、Vn” 5 Wz” Q ’
/(384E ・I )例えば、W、 =0.357k
gf/am、 2 =168011mとすると、既述の
E、Iより、V n =0.028@mとなる。
には、スパンQで両端が単純支持され、W2の分布荷重
の載った梁を考える。そして、最大たわみ量は中央部の
たわみ量(Vn)であり、Vn” 5 Wz” Q ’
/(384E ・I )例えば、W、 =0.357k
gf/am、 2 =168011mとすると、既述の
E、Iより、V n =0.028@mとなる。
次に、板端部に相当する箇所の自重によるたわみ量(v
b)は、 V b =W、 ・fl ” ・x・(1−2x”/
Q ”+x”/ Q ’)/(24E4)ただし、x=
190と表わせる。
b)は、 V b =W、 ・fl ” ・x・(1−2x”/
Q ”+x”/ Q ’)/(24E4)ただし、x=
190と表わせる。
上述と同様のW、、Qを代入すると、vb=o、oi。
mmとなる。
以上より、最大たわみ量は、形状検出ローラ3の中央部
におけるたわみ量と、同形状検出ローラ3の圧延材4端
部に相当する箇所におけるたわみ量との差で、(Vm−
Va)+(Vn −Vb) =0.308m+aとなる
。
におけるたわみ量と、同形状検出ローラ3の圧延材4端
部に相当する箇所におけるたわみ量との差で、(Vm−
Va)+(Vn −Vb) =0.308m+aとなる
。
このようなたわみ量の差に基づいて、誤差演算部16で
は、圧延機1の圧下点1aから巻取り−ル2の巻取点2
aまでの圧延材4の経路の長さLの変化つまり誤差を次
のように求める。
は、圧延機1の圧下点1aから巻取り−ル2の巻取点2
aまでの圧延材4の経路の長さLの変化つまり誤差を次
のように求める。
例えば、ローラ3のある箇所においてたわみのない時の
Lの値6228.832mmとすると、同箇所が0゜3
08mmたわんだ場合のLは6228.7500111
となる。
Lの値6228.832mmとすると、同箇所が0゜3
08mmたわんだ場合のLは6228.7500111
となる。
これにより誤差dは、
d = (6228,832−6228,750)/6
228.832 x 10’=1.32 [I−
Unitコ となる。
228.832 x 10’=1.32 [I−
Unitコ となる。
このように、誤差演算部16によって各ディスク7ごと
に算出された誤差dが、補正形状分布算出部26に送ら
れて、形状分布を構成する各ディスク7ごとの形状値に
この誤差dが補正値として与えられる。そして、補正形
状分布算出部26では、その各値の形状検出ローラ3の
たわみによる誤差分が補正され、補正後の形状が形状表
示画面6に表示されるシ このため、本発明の第1実施例としての圧延材形状検出
ローラのたわみ量検出装置では、実際の形状により近い
誤差の小さな圧延材4の形状を求めることができる効果
がある。
に算出された誤差dが、補正形状分布算出部26に送ら
れて、形状分布を構成する各ディスク7ごとの形状値に
この誤差dが補正値として与えられる。そして、補正形
状分布算出部26では、その各値の形状検出ローラ3の
たわみによる誤差分が補正され、補正後の形状が形状表
示画面6に表示されるシ このため、本発明の第1実施例としての圧延材形状検出
ローラのたわみ量検出装置では、実際の形状により近い
誤差の小さな圧延材4の形状を求めることができる効果
がある。
なお、上記実施例では、自重による形状検出ローラ3の
たわみ量■2をミル主幹盤32からの情報に基づきたわ
み量演算部14において演算で算出しているが、この自
重による形状検出ローラ3のたわみ量v2を、ローラ据
付時または工場出荷時に工場内にて予め測定しておき、
ローラ3に関する情報として記憶手段であるミル主幹盤
32に予め記憶させておいてもよく、この場合、自重に
よるたわみ量演算部14を省略し、ミル主幹盤32から
ローラ3の自重によるたわみ量を全たわみ量演算部15
に直接出力する。
たわみ量■2をミル主幹盤32からの情報に基づきたわ
み量演算部14において演算で算出しているが、この自
重による形状検出ローラ3のたわみ量v2を、ローラ据
付時または工場出荷時に工場内にて予め測定しておき、
ローラ3に関する情報として記憶手段であるミル主幹盤
32に予め記憶させておいてもよく、この場合、自重に
よるたわみ量演算部14を省略し、ミル主幹盤32から
ローラ3の自重によるたわみ量を全たわみ量演算部15
に直接出力する。
次に、本発明の第2実施例について説明すると、第3図
に示すように、この第2実施例も張力算出系31を除い
て第1実施例とほぼ同様に構成される。つまり、張力に
よるたわみ量演算部18への全張力データは、絶対張力
分布算出段階22からではなく、形状検出ローラ3に設
置された張力検出手段としてのロードセル25で直接検
出されて送られる。
に示すように、この第2実施例も張力算出系31を除い
て第1実施例とほぼ同様に構成される。つまり、張力に
よるたわみ量演算部18への全張力データは、絶対張力
分布算出段階22からではなく、形状検出ローラ3に設
置された張力検出手段としてのロードセル25で直接検
出されて送られる。
このロードセル25は、例えば形状検出ローラ3の上下
方向(縦方向)と左右方向(横方向)との荷重が測定さ
れるように設置され、形状検出ローラ3への全張力が計
測できるようになっている。
方向(縦方向)と左右方向(横方向)との荷重が測定さ
れるように設置され、形状検出ローラ3への全張力が計
測できるようになっている。
これにより、この第2実施例のものも、第1実施例のも
のと同様の作用効果が得られる。
のと同様の作用効果が得られる。
さて、次に、本発明の第3実施例としての高精度圧延材
形状検出装置を第4〜6図により説明すると、第4図は
その構成を示すブロック図、第5図はその位置センサの
配置状態を示す形状検出ローラの正面図、第6図は同形
状検出ローラの側面図であり、この第3実施例は第2番
目の発明に基づくものである。
形状検出装置を第4〜6図により説明すると、第4図は
その構成を示すブロック図、第5図はその位置センサの
配置状態を示す形状検出ローラの正面図、第6図は同形
状検出ローラの側面図であり、この第3実施例は第2番
目の発明に基づくものである。
第4図に示すように、この第3実施例も第1゜2実施例
とほぼ同様に構成されているが、第3実施例では、張力
検出手段としての張力検出系31あるいはロードセル2
5に代わり、ローラ変形量検出手段としての超音波探触
子等の非接触式位置センサ34が、第5,6図に示すよ
うに、形状検出ローラ3の中央部下方に設けられている
。
とほぼ同様に構成されているが、第3実施例では、張力
検出手段としての張力検出系31あるいはロードセル2
5に代わり、ローラ変形量検出手段としての超音波探触
子等の非接触式位置センサ34が、第5,6図に示すよ
うに、形状検出ローラ3の中央部下方に設けられている
。
この位置センサ34は、ローラ3の中央部において、ロ
ーラ3にかかる張力による同ローラ3の変形量(ローラ
3の張力によるたわみ量)を、張力負荷時と無負荷時と
の変形量差として直接検出するものである。この位置セ
ンサ34によって検出された変形量は、演算手段33に
おける張力によるたわみ量演算部18に送られ、このた
わみ量演算部18において、前述した(1)、 (2)
に基づき、ローラ3の中央部以外の圧延材張力によるロ
ーラ3のたわみ量が演算され、その演算結果が全たわみ
量演算部15へ送られるようになっている。
ーラ3にかかる張力による同ローラ3の変形量(ローラ
3の張力によるたわみ量)を、張力負荷時と無負荷時と
の変形量差として直接検出するものである。この位置セ
ンサ34によって検出された変形量は、演算手段33に
おける張力によるたわみ量演算部18に送られ、このた
わみ量演算部18において、前述した(1)、 (2)
に基づき、ローラ3の中央部以外の圧延材張力によるロ
ーラ3のたわみ量が演算され、その演算結果が全たわみ
量演算部15へ送られるようになっている。
また、この第3実施例では、自重による形状検出ローラ
3のたわみ量v2を、ローラ据付時または工場出荷時に
工場内にて予め測定しておき、ローラ3に関する情報と
して記憶手段であるミル主幹盤32に予め記憶させてあ
り、第1,2実施例における自重によるたわみ量演算部
14を省略し、ミル主幹盤32からローラ3の自重によ
るたわみ量を全たわみ量演算部15に直接出力するよう
にしている。
3のたわみ量v2を、ローラ据付時または工場出荷時に
工場内にて予め測定しておき、ローラ3に関する情報と
して記憶手段であるミル主幹盤32に予め記憶させてあ
り、第1,2実施例における自重によるたわみ量演算部
14を省略し、ミル主幹盤32からローラ3の自重によ
るたわみ量を全たわみ量演算部15に直接出力するよう
にしている。
これにより、この第3実施例のものも、第1゜2実施例
のものと同様の作用効果が得られる。
のものと同様の作用効果が得られる。
なお、上記第3実施例では、位置センサ34によりロー
ラ3の中央部における変形量のみを検出し、他の部分の
変形量はたわみ量演算部18において演算しているが、
位置センサ34をローラバレル方向に走査させることに
より、張力によるたわみ量の圧延材4の幅方向分布を実
測により求めてもよく、この場合、張力によるたわみ量
演算部18も省略することができる。
ラ3の中央部における変形量のみを検出し、他の部分の
変形量はたわみ量演算部18において演算しているが、
位置センサ34をローラバレル方向に走査させることに
より、張力によるたわみ量の圧延材4の幅方向分布を実
測により求めてもよく、この場合、張力によるたわみ量
演算部18も省略することができる。
また、上記第3実施例では、位置センサ34をローラ3
の中央部に1個のみ設けているが、同様の位置センサを
、ローラ3上の圧延材4の側端部位置に応じて移動可能
にもう1個追加し、この位置センサにより、常に圧延材
4の側端部相当箇所におけるローラ3の変形量を検出し
て、たわみ量演算部18において、検出された変形量に
基づき、圧延材4の側端部からローラ3の支持部までに
おける同ローラ3のたわみ量は、1次式近似により求め
る一方、圧延材4が当接しているローラ3部分における
同ローラ3のたわみ量は、2次式近似により求めるよう
にしてもよい。
の中央部に1個のみ設けているが、同様の位置センサを
、ローラ3上の圧延材4の側端部位置に応じて移動可能
にもう1個追加し、この位置センサにより、常に圧延材
4の側端部相当箇所におけるローラ3の変形量を検出し
て、たわみ量演算部18において、検出された変形量に
基づき、圧延材4の側端部からローラ3の支持部までに
おける同ローラ3のたわみ量は、1次式近似により求め
る一方、圧延材4が当接しているローラ3部分における
同ローラ3のたわみ量は、2次式近似により求めるよう
にしてもよい。
[発明の効果コ
以上のように、第1番目の発明の高精度圧延材形状検出
装置によれば、演算手段により求められた形状検出ロー
ラのたわみ量に基づいて圧延材形状検出時の検出誤差が
求められて、圧延材形状を補正できるため、圧延材のよ
り正確な形状を求めることができるようになる。これに
より、圧延材の製造時の各制御系において、より適切な
データが入力できるようになり、圧延材の平坦度が向上
する効果がある。
装置によれば、演算手段により求められた形状検出ロー
ラのたわみ量に基づいて圧延材形状検出時の検出誤差が
求められて、圧延材形状を補正できるため、圧延材のよ
り正確な形状を求めることができるようになる。これに
より、圧延材の製造時の各制御系において、より適切な
データが入力できるようになり、圧延材の平坦度が向上
する効果がある。
また、第2番目の発明の高精度圧延材形状検出装置によ
っても、第1番目の発明と全く同様の効果が得られる。
っても、第1番目の発明と全く同様の効果が得られる。
第1,2図は本発明の第1実施例としての高精度圧延材
形状検出装置を示すもので、第1図はその構成を示すブ
ロック図、第2図はその形状検出ローラ部分の断面図で
あり、第3図は本発明の第2実施例としての高精度圧延
材形状検出装置の構成を示すブロック図であり、第4〜
6図は本発明の第3実施例としての高精度圧延材形状検
出装置を示すもので、第4図はその構成を示すブロック
図、第5図はその位置センサの配置状態を示す形状検出
ローラの正面図、第6図は同形状検出ローラの側面図で
あり、第7〜9図は従来の圧延材の形状検出装置を示す
もので、第7図はその模式的な構成図、第8図はその形
状検出ローラの正面図、第9図はそのローラ部のたわみ
状態を示す模式的な斜視図である。 図において、1−圧延機、2−巻取リール(巻取機)、
3−形状検出口−ラ、4−圧延材、5−信号処理用計算
機、8−センサ、14・−自重によるたわみ量演算部、
15−全たわみ量算出部、16−誤差演算部、18−張
力によるたわみ量演算部、20−実張力算出部、21−
絶対張力算出段階、22−・−絶対張力分布算出段階、
25−張力検出手段としてのロードセル、31−張力算
出系、32−記憶手段としてのミル主幹盤、33−演算
手段、34−ローラ変形量検出手段としての非接触式位
置センサ。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示して
いる。
形状検出装置を示すもので、第1図はその構成を示すブ
ロック図、第2図はその形状検出ローラ部分の断面図で
あり、第3図は本発明の第2実施例としての高精度圧延
材形状検出装置の構成を示すブロック図であり、第4〜
6図は本発明の第3実施例としての高精度圧延材形状検
出装置を示すもので、第4図はその構成を示すブロック
図、第5図はその位置センサの配置状態を示す形状検出
ローラの正面図、第6図は同形状検出ローラの側面図で
あり、第7〜9図は従来の圧延材の形状検出装置を示す
もので、第7図はその模式的な構成図、第8図はその形
状検出ローラの正面図、第9図はそのローラ部のたわみ
状態を示す模式的な斜視図である。 図において、1−圧延機、2−巻取リール(巻取機)、
3−形状検出口−ラ、4−圧延材、5−信号処理用計算
機、8−センサ、14・−自重によるたわみ量演算部、
15−全たわみ量算出部、16−誤差演算部、18−張
力によるたわみ量演算部、20−実張力算出部、21−
絶対張力算出段階、22−・−絶対張力分布算出段階、
25−張力検出手段としてのロードセル、31−張力算
出系、32−記憶手段としてのミル主幹盤、33−演算
手段、34−ローラ変形量検出手段としての非接触式位
置センサ。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示して
いる。
Claims (2)
- (1)圧延材を圧延する圧延機と同圧延機で圧延された
上記圧延材に所要の張力を付勢しながら巻き取る巻取機
との間に配設されて上記圧延材に当接することにより圧
延材形状を検出する形状検出ローラをそなえ、同ローラ
にかかる張力を検出する張力検出手段と、上記の圧延材
およびローラに関する情報を記憶する記憶手段とが設け
られるとともに、上記張力検出手段によつて検出された
張力値と上記記憶手段に記憶されている上記の圧延材お
よびローラに関する情報とに基づき上記ローラのたわみ
量を演算して演算された上記ローラのたわみ量により上
記ローラによつて検出された圧延材形状の値を補正する
ための演算を行なう演算手段が設けられたことを特徴と
する高精度圧延材形状検出装置。 - (2)圧延材を圧延する圧延機と同圧延機で圧延された
上記圧延材に所要の張力を付勢しながら巻き取る巻取機
との間に配設されて上記圧延材に当接することにより圧
延材形状を検出する形状検出ローラをそなえ、同ローラ
にかかる張力による同ローラの変形量を検出するローラ
変形量検出手段と、上記の圧延材およびローラに関する
情報を記憶する記憶手段とが設けられるとともに、上記
ローラ変形量検出手段によつて検出された変形量と上記
記憶手段に記憶されている上記の圧延材およびローラに
関する情報とに基づき上記ローラのたわみ量を演算して
演算された上記ローラのたわみ量により上記ローラによ
つて検出された圧延材形状の値を補正するための演算を
行なう演算手段が設けられたことを特徴とする高精度圧
延材形状検出装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/104,973 US4860212A (en) | 1986-10-08 | 1987-10-06 | Rolled strip shape detecting device with high accuracy |
AU79438/87A AU580221B2 (en) | 1986-10-08 | 1987-10-07 | Rolled strip shape detecting device with high accuracy |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61-238045 | 1986-10-08 | ||
JP23804586 | 1986-10-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63228017A true JPS63228017A (ja) | 1988-09-22 |
JPH0513564B2 JPH0513564B2 (ja) | 1993-02-22 |
Family
ID=17024343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62103197A Granted JPS63228017A (ja) | 1986-10-08 | 1987-04-28 | 高精度圧延材形状検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63228017A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07185634A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-25 | Kobe Steel Ltd | 圧延材の形状検出方法及び同検出装置 |
-
1987
- 1987-04-28 JP JP62103197A patent/JPS63228017A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07185634A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-25 | Kobe Steel Ltd | 圧延材の形状検出方法及び同検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0513564B2 (ja) | 1993-02-22 |
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