JPS63238915A - サイザにおける外径制御方法 - 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〕 本発明はサイザにおいて金属管の外径を制御する方法に
関する。

〔従来技術〕

サイザは、例えばプラグミル方式における継目無鋼管の
製造工程の一工程として設けられているものであり、前
工程のリーラ工程で内外面を平滑に仕上げられた管は、
サイザに送られサイザにて所要の外径に精度良く成形さ
れ、成品となる。サイザは、夫々一対の孔形ロールより
なる複数のロールスタンドを互いに９０度ずつ配列を変
えて５〜８基連続配設された多段圧延機である。そして
、圧下位置を示す制御信号に基づく圧下駆動装置（圧下
モータ）の駆動により、孔形ロールは適正な圧下位置で
管を圧延して所要の外径に成形する。

ところが、スタンド上に大容量の圧下モータを設置する
ことは不可能であり、圧下モータを保護するために管に
対する圧下出力回数が制約される。

従って、サイザにおける従来の外径制御方法は、管の搬
送工程に管端検出装置を設け、管の管端位置を検出し、
管に一定間隔（例えば１３ｍのサイザａｔは５００ｍｍ
おき）で制御ピンチを設定していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが管の管端部は管中央部に比べて外径変動が著し
く、一定間隔にて制御ピンチを設定した場合には、管端
部においてその外径精度及び真円度が低くなるという問
題点があった。従って、管端部では小さいピンチにて、
管中央部では大きいピッチにて圧下出力位置を設定して
いた。

ところが、前述しな如く孔形ロールは９０度ずつ配列を
変えて設けられており、最終スタンド及び最終スタンド
の１つ前のスタンド（以下単に最終前スタンドという）
の２スタンドにおける圧延制御にて実質的に管の外径が
決定されるので、最終スタンド及び最終前スタンドにお
ける管の圧下すべき制御ピッチを同期させる必要がある
。第３図は制御モデルを用いて、最終スタンド及び最終
前スタンドにおける制御ピッチを変化させた場合のサイ
ザ素管の外径の結果を示すグラフであり、第３図＋８）
は両スタンドを同期制御した場合、第３図（ｂ）は両ス
タンドにおいてタイミング遅れがある場合、第３図（Ｃ
１は全く同期させない場合を夫々示しており、また外径
を示すグラフではΔ、＃＃は互いに直交する方向の外径
を示す、第３図から理解される如く、両スタンドにおけ
る制御ピッチを同期させる場合には管の両方向の外径が
一致するが、タイミング遅れがある場合及び同期させな
い場合には両方向の外径が一致せず、真円度が低くなっ
ている。

ところが、実際のサイザにおいては両スタンドを同期さ
せるための有効な方法はなかった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、予め
サイザにおける金属管の圧延すべき制御ピンチを設定し
ておき、最終前のスタンドを通過する金属管の長さを測
定し、設定しておいた制御ピンチ分金属管が通過したこ
とを検出して金属管をそのスタンドにて圧下制御し、そ
のときのそのスタンドの圧下駆動装置の動作状況に基づ
き、この最終前のスタンドの次の予定の制御ピッチを見
直し、また最蒋スタンドの制御ピッチを決定することに
より、両スタンドにおける制御ピッチを同期化でき、精
度良く外径の制御を行えるサイザにおける外径制御方法
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るサイザにおける外径制御方法は、出力回数
に制限を有するモータからなる圧下駆動装置を備え、該
圧下駆動装置の駆動に基づき複数のスタンドにて金属管
を圧延するサイザにおける外径制御方法において、前記
金属管の長さ、並びに前記モータの許容出力回数及び応
答性に基づき、圧下制御出力を加える金属管の制御ピン
チを予め゛設定しておき、最終のスタンドの１つ前のス
タンドを通過した金属管の長さを測定し、予め設定した
制御ピッチ分だけ金属管がこのスタンドを通過したタイ
ミングにてこのスタンドに対応する圧下駆動装置を駆動
させ、この駆動装置の動作状況に基づき、このスタンド
における予め設定した次の制御ピッチを見直すと共に、
最終スタンドにおける制御ピンチを決定することを特徴
とする。

〔作用〕

本発明では、金属管の長さ、並びに圧下駆動装置である
モータの許容出力回数及びその応答性に基づき、金属管
の制御ピッチを予め設定しておく。

次に、最終のスタンドの１つ前のスタンドを通過する金
属管の長さを測定し、制御ピンチ分移動したことを検出
して圧下制御する。次いでこの圧下制御する圧ｌ！駆動
装置の動作状況に基づきこの最終のスタンドの１つ前の
スタンドの次の制御ピンチを見直すとともに最終のスタ
ンドの制御ピッチを決定する。そうすると、最終のスタ
ンド及び最終のスタンドの１つ前のスタンドにおける制
御ピッチが同期され、精度良く金属管の外径が制御され
る。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき説明する
。第１図は本発明方法を実施するための装置の模式図で
あり、図中Ｐは図示しないリーラ工程で内外面を平滑に
仕上げられた素管を示す。

素管Ｐは例えば７スタンド１．　２・・・６．７からな
るサイザ１０にて管軸長方向く白抜矢符方向）に圧延さ
れたのち冷却床（図示せず）にて常温まで冷却される。

サイザｌＯは隣合うスタンドでの圧下方向が９０度異な
っており（図は圧下方向を同一として表している）、各
スタンドに圧下量調整用モータｌａ、　２ａ・・・６ａ
、　７ａ及びロードセルｌｂ、　２ｂ・・・６ｂ、　７
ｂを備えている。モータｌａ、　２ａ・・・５ａは夫々
スタンド１．２・・・５の圧下量（圧下位置）を一定に
調整し、モータ８ａ、　７ａは圧下制御装置１１からの
電気信号に基づきスタンド６．７の圧下量を調整し、ロ
ードセルｌｂ。

２ｂ・・・６ｂ、　７ｂは該当するスタンドでの圧延荷
重を検出し、検出値を圧下制御装置１１及び演算装置２
０へ夫々入力する。また、スタンド６のロール対の圧下
位置を調整するモータ６ａの整定（動作完了）信号が演
算装置２０へ入力される。

サイザ１０の入側には温度計１２が、出側には外径測定
装置１３が夫々設置されており、温度針１２にて検出さ
れたサイザ圧延前の管Ｐの温度及び外径測定装置１３に
て検出されたサイザ圧延後の管外径に関する夫々の信号
が演算装置２０へ与えられる。なお、外径測定装置１３
は最終２スタンドのロール圧下方向の外径が夫々測定可
能なように直交して配置されている。

サイザ１０の外径仕上に実質的に寄与する最終２スタン
ド、つまりスタンド６，７の夫々の下、上流側には先端
検出用のＨＭＤＩ６．１７及び後端検出用のＨＭＤ２６
．２７が設置されており、ＨＭ　Ｄ　１６゜１７は素管
Ｐ先端を、ＨＭＤ２６，２７は素管Ｐ後端を夫々検出し
、検出信号を通過長さ算出装置３６．３７へ出力する。

また通過長さ算出装置３６．３７には、スタンド６．７
からの各ロールの回転数信号及びロードセル６ｂ、　７
ｂからの荷重検出信号が入力され、素管Ｐのスタンド６
．７における通過長さが算出されるようになっている。

演算装置２０は上述の入力信号に基づき、スタンド６．
７における圧下量を算出し、その算出値を圧下制御装置
１１へ与える。また、同じく上述の入力信号に基づき、
スタンド１．２・・・５夫々に対する一定の圧下量を算
出し、その算出値を圧下１１ｍ装置１１へ与える。

圧下制御装置１１は演算装置２０からの入力信号に基づ
いてスタンド６．７のロール対の圧下位置を制御すべく
、その制御信号をモータ６ａ、　７ａに出力し、モータ
６ａ、　７ａの回転数を調整する。また、圧下制御装置
１１はモータｌａ、　２ａ・・・５ａには、スタンド１
．２・・・５の圧下位置を一定にすべく制御信号をモー
タｌａ、　２ａ・・・５ａに出力する。

但し、ここで前記外径測定装置１３及び温度針１２は必
ずしも必要とせず、前工程からの情報もしくは近接の測
定装置からの出力信号に基づく情報にて対処してもよい
。

このように構成された装置による本発明の制御方法を以
下に説明する。

まず、予めサイザ圧延しようとする素管Ｐの長さ、モー
タ６ａ、　７ａの許容出力回数Ｎ及び　モータ６ａ、　
７ａの応答性を考慮して素管に対する制御ピッチを決定
しておく、モータの応答性とは目標圧下量に対するモー
タの整定（動作完了）時間を表すものであり、その−例
を下記第１表に示す。

第　　　１　　　表 素管の制御ピッチを決定する場合、管端部は細かいピッ
チで制御を行う必要があるので、ます管端部における制
御ピッチを例えば１００〜２００　Ｍ（素管の移動速度
を０．５〜１．０ｍ／ｓ）として管端部Ｃおけるモータ
の出力回数ｎを決定し、残りのＮ−ｎ回分だけ中央部に
出力するように中央部における制御ピンチを決定する。

このように制御ピッチを設定すれば、管端部を細かいピ
ンチにて制御することができる。

サイザ１０に素管Ｐが入ってくるとサイザ圧延が行われ
る。サイザ圧延が開始されると、通過長さ算出装置３６
．３７は、ＨＭＤ１６．２６、ＨＭＤ１７．２７の検出
信号、ロードセル６ａ、　１３ｂの検出信号及びスタン
ド６．７のロール対の回転数検出信号に基づき、スタン
ド６．７を通過する素管Ｐの長さを算出する。なおこの
算出方法については、本発明者が提案した特願昭６０−
２７５３８９号に詳述しであるのでここでは省略する。

次に、スタンド６．７における制御ピッチを同期して外
径を制御する動作について説明する。第２図はこの動作
を説明するためのフローチャートである。素管Ｐがスタ
ンド６を予め設定した制御ピッチ分だけ通過したことを
、前記通過長さ算出値Ｗ３６が検出すると■、このタイ
ミングにて圧延制御装置１１は、モータ６ａに圧下位置
を示す信号を与え、素管Ｐがスタンド６にて圧延される
■、この際、演算装置２０はこの圧下量に対応するモー
タ６ａの動作完了時間に基づき■、予定している次の制
御ピッチにおける制御を行うまでに今回のモータ６ａの
動作が完了するかを判断し■、完了する場合には次の制
御ピッチにおけるスタンド６での圧下量を算出する■、
一方、動作が完了しない場合には、予定していた制御範
囲を修正しく次の圧下制御信号を出すタイミングを例え
ば５０−３だけ後にすらせ■）、再びこの修正した時間
内にモータ６ａの動作が完了するかを調べる。モータ６
ａの動作が完了することを確認すれば、そのときの制御
ピンチでの圧下量を演算し、また、このスタンド６にお
ける修正された制ａ澄に基づき、モータ７ａに対する制
御のタイミング信号を決定する■、そしてスタンド７は
、この決定されたタイミング信号に基づきスタンド６に
おける制御ピッチに同期して、素管Ｐを圧延する。

本発明方法では最終前のスタンド（スタンド６）のモー
タの動作完了時間に基づき、次回の圧下制御を行う位置
に管が来る前にその動作が終了するかを演算装置にて判
断し、終了しない場合には予め設定しておいた制御ピッ
チを修正するので、管の温度等の要因により、モータの
動作完了が遅れた場合であっても、スタンド６．７にお
いて管を同期的に圧延することができる。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明方法では、サイザにおいて最終
のスタンドと最終前のスタンドとにおい−て同期的に金
属管を圧延することができるので、金属管の外径をほぼ
全長にわたって均一に精度良く制御することができ、こ
れによりサイザを通過した仕上げ管は真円精度が高くな
り歩留の向上を図ることができる等、本発明は優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施状態を示す模式図、第２図はｌ制
御動作を説明するためのフローチャート、第３図は制御
ピッチを同期させた場合の効果を示す圧下位置と管外径
との関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、出力回数に制限を有するモータからなる圧下駆動装
   置を備え、該圧下駆動装置の駆動に基づき複数のスタン
   ドにて金属管を圧延するサイザにおける外径制御方法に
   おいて、 前記金属管の長さ、並びに前記モータの許 容出力回数及び応答性に基づき、圧下制御出力を加える
   金属管の制御ピッチを予め設定しておき、最終のスタン
   ドの１つ前のスタンドを通過した金属管の長さを測定し
   、予め設定した制御ピッチ分だけ金属管がこのスタンド
   を通過したタイミングにてこのスタンドに対応する圧下
   駆動装置を駆動させ、この駆動装置の動作状況に基づき
   、このスタンドにおける予め設定した次の制御ピッチを
   見直すと共に、最終スタンドにおける制御ピッチを決定
   することを特徴とするサイザにおける外径制御方法。