TW201404492A - 金屬板材之軋延裝置(一) - Google Patents

金屬板材之軋延裝置(一) Download PDF

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Abstract

本發明提供一種可將施加於作業輥輪擋之軋延方向力正確地檢出的軋延裝置。又具上下一對之作業輥之金屬板材的軋延裝置具備有:保持各作業輥之一對的作業輥輪擋;保持作業輥輪擋之殼體;測定軋延方向力之軋延方向力測定裝置。軋延方向力測定裝置在作業輥輪擋之軋延方向入側或是軋延方向出側具備設於殼體之複數負重檢出裝置,複數負重檢出裝置在壓下方向複數排列地來配置而在軋延金屬板材時使至少2個負重檢出裝置可通常與各作業輥輪擋之側面相對向。此時,至少2個負重檢出裝置配置成可包夾壓下方向之軋延方向力的力點即輥軸心。

Description

金屬板材之軋延裝置(一) 發明領域
本發明有關於金屬板材之軋延裝置。
發明背景
在金屬板材之軋延步驟中,在無軋延板材之弧面即左右彎曲之狀態下軋延,不單是避免軋延材之平面形狀不良或尺寸制度不良,對於避免稱為蜿蜒或破裂之通板障礙也是相當重要。
又,板材之軋延時所發生之翹曲亦會對軋延良率之降低、精密整修步驟之增加等,對製品之生產性有莫大的影響。例如,關於精密整修步驟,便需要藉由校平器、壓機等矯正弧面或翹曲,極端之情況下,也會有必須切斷不良部之情形。又,進而有很大之弧面或翹曲發生時,根據板材之衝撞,也會有軋延設備破損之情形。此時,板材本身不只是喪失商品價值,也會帶來生產停止、軋延設備之修理等莫大的損害。
此外,為了用高精度控制如上述之弧面,稱為零點調整之初期設定也很重要。所謂的零點調整,是指在輥旋轉狀態下,操作壓下裝置並實施接觸輥(kiss roll)緊併, 將與預先已定下軋延負重測定值的零點調整負重(用定格負重之15%~85%來預先設定)一致的時點當作壓下位置之零點,並將其壓下位置當作壓下控制上之原點(基準)。此時,左右之壓下位置的差,即壓下校平之零點也常有同時地調整之情況。關於壓下校平之零點調整,亦可調整而在接觸輥緊併時使軋延負重之測定值與作業側及驅動側之各自所預先定下的零點調整負重一致。而所謂的接觸輥緊併是意味著在軋延材不存在之狀態下,使上下作業輥彼此接觸,對輥間賦予負荷之情形。
而,在本說明書中,為了使表記簡單,亦會有將軋延方向當作正面之情況下,將左右之軋延機的作業側及驅動側稱為左右之情形。
對於因上述弧面而起之問題,在專利文獻1中,提案有可安定地製造弧面極小之金屬板材的軋延方法及軋延裝置。具體而言,在專利文獻1所記載之軋延方法及軋延裝置,利用負重檢出裝置來測定作用於作業輥之作業側與驅動側之輥輪擋的軋延方向力,並利用演算裝置來演算該軋延方向力之作業側與驅動側之差異。且,利用控制裝置來控制軋延機之輥張開度的左右非對稱成分而使該差異變成零。
對於翹曲之問題,在專利文獻2中,提案有可安定地製造翹曲極小之金屬板材的軋延方法及軋延裝置。具體而言,在引用文獻2所記載之軋延方法及軋延裝置,利用設於上下兩方之作業輥之輥輪擋的軋延方向入側與出側之 双方的負重檢出裝置,來測定作用於上下兩方之作業輥輪擋的軋延方向力。且,利用演算裝置,來演算上側之軋延方向力與下側之軋延方向力的差異,即軋延方向力之上下差。之後,朝使該軋延方向力之上下差變小的方向來控制軋延裝置上下非對稱成分。
對於零點調整之問題,在專利文獻3中,提案有即使在接觸輥之零點調整也可找出有軋延方向力發生,又藉由發現其之軋延方向力不會影響輥推力,可調整更高精度之軋延機之初期壓下位置(調整壓下零點)的方法。
又,為了製造無弧面之金屬板材,在專利文獻4之軋延方法及軋延裝置,測定作用於作業輥之作業側與驅動側之輥輪擋的軋延方向力,來演算該軋延方向力之作業側與驅動側之差異,並使用控制增益而使該差異成為控制目標值,且控制該軋延機之輥張開度的左右非對稱成分,另一方面在軋延中配合狀況來切換該控制增益。
進而,在專利文獻5中,提案有可製造無弧面與翹曲之金屬板材的同時,並可調整高精度之零點,便可容易地賦予強力之輥曲力的軋延機及軋延方法。在專利文獻5之軋延機及軋延方法中,朝軋延方向壓附於作業輥輪擋在該軋延機殼體窗口或是與工程區塊之接觸面。且,利用負重檢出裝置來測定作用於作業輥之作業側與驅動側之輥輪擋的軋延方向力,利用演算裝置來演算該軋延方向力之作業側與驅動側之差異。控制裝置演算軋延機之輥張開度之左右非對稱成分控制量而使該差異成為控制目標值,並根 據該輥張開度之左右非對稱成分控制量的演算值來控制該輥張開度。
在此,無論在上述專利文獻1~5之軋延方法及軋延裝置之任一者,均可進行軋延方向力之測定。因此,參照圖1,針對專利文獻1~5之軋延方向力的測定來具體地說明。圖1是將軋延裝置概略地顯示之圖。
圖1所示之軋延裝置具備有:支持於上作業輥輪擋5之上作業輥1、支持於上補強輥輪擋7之上補強輥3、支持於下作業輥輪擋6之下作業輥2、及支持於下補強輥輪擋8之下補強輥4。上補強輥3配置成使其在上作業輥1之上方與上作業輥1接觸。同樣地,下補強輥4配置成使其在下作業輥2之下方與下作業輥2接觸。又,圖1所示之軋延裝置具備有在上作業輥1施加軋延負重之壓下裝置9。由軋延裝置所軋延之金屬板材M朝軋延方向F前進於上作業輥1與下作業輥2之間。
而,圖1只圖示了基本的軋延裝置作業側的裝置構成,但在驅動側亦有同樣之裝置存在。
作用於軋延裝置之上作業輥1的軋延方向力基本地利用上作業輥輪擋5來支持。在上作業輥輪擋5與殼體或是工程區塊之間分別地在上作業輥輪擋5之軋延方向出側設有上作業輥輪擋出側負重檢出裝置121,在軋延方向入側設有上作業輥輪擋入側負重檢出裝置122。上作業輥輪擋出側負重檢出裝置121可在上作業輥輪擋5之軋延方向出側,檢出作用於殼體或是工程區塊等之構件與上作業輥輪擋5 之間的力。上作業輥輪擋入側負重檢出裝置122可在上作業輥輪擋5之軋延方向入側,檢出作用於工程區塊等之構件與上作業輥輪擋5之間的力。這些負重檢出裝置121、122通常作為測定壓縮力之構造,故宜使裝置構成簡單為佳。
在上作業輥輪擋出側負重檢出裝置121與上作業輥輪擋入側負重檢出裝置122會與上作業輥軋延方向力演算裝置141連接。上作業輥軋延方向力演算裝置141演算由上作業輥輪擋出側負重檢出裝置121所檢出之負重與由上作業輥輪擋入側負重檢出裝置122所檢出之負重的差異,並根據該演算結果來演算作用於上作業輥輪擋5之軋延方向力。
同樣地,針對下作業輥2,亦在下作業輥輪擋6 與殼體或是工程區塊之間,在下作業輥輪擋6之軋延方向出側與軋延方向入側分別地設有下作業輥輪擋出側負重檢出裝置123與下作業輥輪擋入側負重檢出裝置124。在下作業輥輪擋出側負重檢出裝置123與下作業輥輪擋入側負重檢出裝置124會與下作業輥軋延方向力演算裝置142連接。下作業輥軋延方向力演算裝置142根據這些負重檢出裝置123、124之測定值,與上作業輥1同樣地來演算作用於下作業輥輪擋6之軋延方向力。
先行技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]國際公開WO2004/082860號說明書
[專利文獻2]日本特開2007-260775號公報
[專利文獻3]國際公開WO2011/129453號說明書
[專利文獻4]日本特開2006-82118號公報
[專利文獻5]日本特開2012-148339號公報
發明概要
在此,參考在上述專利文獻1~5之圖式上之表記或軋延領域之技術常識,負重檢出裝置通常為測力器。測力器根據尺寸之制約,不易安裝於作業輥輪擋。故,一般而言,測力器是安裝於軋延方向與作業輥輪擋相對向之構件,例如工程區塊或殼體是很平常的。
圖2是將圖1所示之軋延裝置之作業輥輪擋及其之周邊擴大地顯示的側面圖,並顯示了將負重檢出裝置安裝於工程區塊之例。圖2所示之例中,殼體10設有出側工程區塊11與入側工程區塊12。出側工程區塊11與入側工程區塊12構造成從殼體10朝軋延裝置之內側突出。
圖2所示之例中,上作業輥輪擋出側負重檢出裝置121與下作業輥輪擋出側負重檢出裝置123設於出側工程區塊11。另一方面,上作業輥輪擋入側負重檢出裝置122與下作業輥輪擋入側負重檢出裝置124設於入側工程區塊12。而,通常,在負重檢出裝置之表面會施加用於保護之罩體、或用於防止朝裝置內部之水分等的侵入的防水處理,但在此並未圖示該等處理。
圖2顯示了接觸輥緊併狀態之一例。如圖2所示, 各負重檢出裝置121、122、123、124由於輥之開關方向,即,壓下方向(亦稱為高度方向)之尺寸較小,因此與作業輥輪擋5、6之側面的接觸長度較短。
在此,圖2所示之例中,各負重檢出裝置121、122、123、124之壓下方向的位置(高度)會與各作業輥輪擋5、6所保持之作業輥1、2之輥軸心A1、A2壓下方向的位置(高度)相同。上述情況下,施加於各作業輥輪擋5、6之軋延方向力可利用負重檢出裝置121、122、123、124來適當地檢出。
然而,例如,如圖3所示,當上作業輥1上昇且作業輥1、2間之張開度變大時,上作業輥1之輥軸心A1之壓下方向的位置會比上作業輥輪擋出側負重檢出裝置121與上作業輥輪擋入側負重檢出裝置122之壓下方向的位置更高。故,在上作業輥輪擋5力矩會作用,藉此上作業輥輪擋5會朝圖3中箭頭所示之方向來旋動。該結果,上作業輥輪擋5會傾斜,其之側面的一部分會與工程區塊11、12等接觸。
如上所述,當上作業輥輪擋5之側面的一部分與工程區塊11、12等接觸時,從上作業輥1施加於上作業輥輪擋5之軋延方向力的一部分就會施加於上作業輥輪擋5與工程區塊11、12之接觸部。故,就無法利用負重檢出裝置121、122正確地檢出軋延方向力。
又,例如,如圖4所示,當作業輥1、2或補強輥3、4摩耗而輥徑變小時,上作業輥輪擋5與下作業輥輪擋6就會朝壓下方向下方移動。當上作業輥輪擋5與下作業輥輪擋6 朝下方移動時,作業輥1、2之軸心A1、A2之壓下方向的位置就分別比作業輥輪擋出側負重檢出裝置121、123與作業輥輪擋入側負重檢出裝置122、124之壓下方向的位置更低。此時亦與圖3所示之情況相同,作業輥輪擋5、6會傾斜,其之側面的一部分會與工程區塊11、12接觸。此結果便無法利用負重檢出裝置121、122、123、124正確地檢出軋延方向力。
又,圖5是沿著圖2之線V-V來觀察之將作業輥輪擋與其之周邊擴大地顯示的截面平面圖。如從圖5得知,各負重檢出裝置121、122之尺寸在輥軸方向之寬度較小。故,負重檢出裝置121、122即使在輥軸方向,也只會與作業輥輪擋5、6之側面的一部分接觸。
即,例如,如圖5所示,當下作業輥2因輥移位而在輥軸方向只移動移位量D時,接受上作業輥輪擋5之放射狀方向之力的軸承(以下亦稱為「放射狀軸承」。)5a的中心相對於負重檢出裝置121與122之位置會朝輥軸方向偏離。而,在圖5中,線C顯示了上作業輥輪擋5之放射狀軸承5a的中心。故,在上作業輥輪擋5力矩作用,藉此上作業輥輪擋5朝圖5中箭頭所示之方向旋動。此結果上作業輥輪擋5便會傾斜,其之側面的一部分會與工程區塊11、12接觸。
如上所述,當上作業輥輪擋5之側面的一部分與工程區塊11、12等接觸時,從上作業輥1施加於上作業輥輪擋5之軋延方向力的一部分變會施加於上作業輥輪擋5與工程區塊11、12之接觸部。故,就無法利用負重檢出裝置121、 122正確地檢出軋延方向力。
因此,有鑑於上述課題,本發明之目的在於提供一種可將施加於作業輥輪擋之軋延方向力正確地檢出之軋延裝置。
關於施加於作業輥輪擋之軋延方向力的檢出,並針對各種構成之軋延裝置,本發明者們進行了檢討。
其結果,在作業輥輪擋之軋延方向入口側或是軋延方向出側,對殼體設置複數負重檢出裝置的同時,將這些複數負重檢出裝置朝軋延方向或輥軸方向偏離地來配置,藉此可抑制作業輥輪擋之旋動,其結果,找出可將施加於作業輥輪擋之軋延方向力正確地檢出的情形。而,所謂的本發明之負重檢出裝置主要是表示測力器,亦可為應變計式、磁歪式、静電容量型、陀螺儀式、油壓式、壓電式等之物。
本發明是根據上述知識而成之物,其之要旨如以下所示。
(1)一種軋延裝置,其是至少具有上下一對之作業輥、上下一對之補強輥的金屬板材之軋延裝置,並具備有:保持前述各作業輥之一對的作業輥輪擋;保持前述作業輥輪擋之殼體或是工程區塊;及至少1個測定作用於前述作業輥輪擋之軋延方向力的軋延方向力測定裝置;又,至少1個前述軋延方向力測定裝置在前述作業輥輪 擋之軋延方向入側或是軋延方向出側,具有設於前述殼體或是前述工程區塊之複數負重檢出裝置,又,前述各負重檢出裝置通常至少2個前述負重檢出裝置在壓下方向包夾前述作業輥之軋延方向力的力點,且,配置成與前述各作業輥輪擋之側面相對向。
(2)如前述(1)所記載之軋延裝置,其中在至少1個前述軋延方向力測定裝置,前述各負重檢出裝置通常至少2個前述負重檢出裝置在前述作業輥之輥軸方向包夾前述作業輥之軋延方向力的力點,且,配置成與前述各作業輥輪擋之側面相對向。
(3)如前述(1)或(2)所記載之軋延裝置,其中至少1個前述軋延方向力測定裝置在前述作業輥輪擋之軋延方向入側或是軋延方向出側具有至少3個設於前述殼體或是前述工程區塊之負重檢出裝置, 又,前述各負重檢出裝置朝前述作業輥之壓下方向及輥軸方向之中至少任一方向偏離來配置而使前述作業輥之軋延方向力的力點位於將這些前述負重檢出裝置連結而規範之區域內。
(4)如(1)~(3)任1項所記載之軋延裝置,其更具有:具備前述複數負重檢出裝置的前述軋延方向力測定裝置之合計由前述各負重檢出裝置所檢出之負重來算出軋延方向力的軋延方向力演算裝置。
(5)如前述(1)~(4)任1項所記載之軋延裝置,其中在前述軋延裝置,上作業輥輪擋之出側、前述上作業輥輪擋之入 側、前述下作業輥輪擋之出側、及前述下作業輥輪擋之入側分別設有前述軋延方向力測定裝置。
(6)如前述(5)所記載之軋延裝置,其中前述軋延方向力測定裝置中,只有在測定在前述出側作用於軋延方向的軋延方向力及在入側作用於軋延方向之軋延方向力之任一方的前述軋延方向力測定裝置,具有前述複數負重檢出裝置。
(7)如前述(5)所記載之軋延裝置,其中所有前述軋延方向力測定裝置都具有前述複數負重檢出裝置。
(8)如前述(5)所記載之軋延裝置,其中前述軋延方向力測定裝置中,只有針對前述上作業輥輪擋及前述下作業輥輪擋之任一方的前述軋延方向力測定裝置具有前述複數負重檢出裝置。
(9)如前述(7)或(8)所記載之軋延裝置,其中設於前述軋延方向入側之複數前述負重檢出裝置、與設於前述軋延方向出側之複數前述負重檢出裝置會配置成壓下方向之位置及輥軸方向之位置分別地相同。
(10)如前述(7)~(9)任1項所記載之軋延裝置,其中前述軋延方向力演算裝置根據將利用設於軋延方向入側之複數前述負重檢出裝置所檢出之負重加以合計並算出的入側負重、與將利用設於軋延方向出側之複數前述負重檢出裝置所檢出之負重合計並算出的出側負重,來算出軋延方向力。
(11)如前述(1)~(10)任1項所記載之軋延裝置,其中前述負重檢出裝置為測力器。
(12)如前述(1)~(11)任1項所記載之軋延裝置,其中在前 述殼體或是前述工程區塊與前述各負重檢出裝置之間,設有分別將前述各負重檢出裝置包覆之罩體。
(13)如前述(1)~(11)任1項所記載之軋延裝置,其中在前述殼體或是前述工程區塊與前述各負重檢出裝置之間,設有在每一前述軋延方向力測定裝置將前述各負重檢出裝置整合並包覆的罩體。
根據本發明,可提供一種可將施加於作業輥輪擋之軋延方向力正確地檢出之軋延裝置。
1‧‧‧上作業輥
2‧‧‧下作業輥
3‧‧‧上補強輥
4‧‧‧下補強輥
5‧‧‧上作業輥輪擋(作業側)
6‧‧‧下作業輥輪擋(作業側)
7‧‧‧上補強輥輪擋(作業側)
8‧‧‧下補強輥輪擋(作業側)
9‧‧‧壓下裝置
10‧‧‧殼體
11‧‧‧出側工程區塊(作業側)
12‧‧‧入側工程區塊(作業側)
21‧‧‧上作業輥輪擋出側軋延方向力測定裝置(作業側)
21a‧‧‧上作業輥輪擋出側之第一負重檢出裝置
21b‧‧‧上作業輥輪擋出側之第二負重檢出裝置
22‧‧‧上作業輥輪擋入側軋延方向力測定裝置(作業側)
22a‧‧‧上作業輥輪擋入側之第一負重檢出裝置
22b‧‧‧上作業輥輪擋入側之第二負重檢出裝置
23‧‧‧下作業輥輪擋出側軋延方向力測定裝置(作業側)
23a‧‧‧下作業輥輪擋出側之第一負重檢出裝置
23b‧‧‧下作業輥輪擋出側之第二負重檢出裝置
24‧‧‧下作業輥輪擋入側軋延方向力測定裝置(作業側)
24a‧‧‧下作業輥輪擋入側之第一負重檢出裝置
24b‧‧‧下作業輥輪擋入側之第二負重檢出裝置
25‧‧‧上作業輥輪擋出側之第一及第二負重檢出裝置之共通之罩體(作業側)
26‧‧‧上作業輥輪擋入側之第一及第二負重檢出裝置之共通之罩體(作業側)
27‧‧‧下作業輥輪擋出側之第一及第二負重檢出裝置之共通之罩體(作業側)
28‧‧‧下作業輥輪擋入側之第一及第二負重檢出裝置之共通之罩體(作業側)
31‧‧‧上作業輥輪擋之出側負重演算裝置(作業側)
32‧‧‧上作業輥輪擋之入側負重演算裝置(作業側)
33‧‧‧下作業輥輪擋之出側負重演算裝置(作業側)
34‧‧‧下作業輥輪擋之入側負重演算裝置(作業側)
35‧‧‧上驅動用電動機
36‧‧‧下驅動用電動機
41‧‧‧上作業輥輪擋軋延方向力演算裝置(作業側)
42‧‧‧下作業輥輪擋軋延方向力演算裝置(作業側)
43‧‧‧作業側作業輥輪擋軋延方向力演算裝置
44‧‧‧驅動側作業輥輪擋軋延方向力演算裝置
45‧‧‧兩側軋延方向力演算裝置
46‧‧‧控制量演算裝置
47‧‧‧控制裝置
121‧‧‧上作業輥輪擋出側負重檢出裝置
122‧‧‧上作業輥輪擋入側負重檢出裝置
123‧‧‧下作業輥輪擋出側負重檢出裝置
124‧‧‧下作業輥輪擋入側負重檢出裝置
141‧‧‧上作業輥軋延方向力演算裝置
142‧‧‧下作業輥軋延方向力演算裝置
A1‧‧‧輥軸心
A2‧‧‧輥軸心
C‧‧‧放射狀軸承中心
D‧‧‧移位量
F‧‧‧軋延方向
L‧‧‧長度
M‧‧‧金屬板材
S‧‧‧區域
圖1是將具有習知之負重檢出裝置的軋延裝置概略地顯示的圖。
圖2是將具有習知之負重檢出裝置的作業輥輪擋與其之周圍概略地顯示的側面圖。
圖3是用以說明藉由習知之軋延負重檢出裝置測定軋延方向力之課題的側面圖,並顯示在壓下方向,上作業輥之輥軸心與軋延負重檢出裝置之位置偏離且上作業輥輪擋傾斜之狀態。
圖4是用以說明習知之軋延負重檢出裝置測定軋延方向力之課題的側面圖,並顯示在壓下方向,上作業輥與下作業輥之各輥軸心與軋延負重檢出裝置之位置偏離且上作業輥輪擋與下作業輥輪擋傾斜之狀態。
圖5是用以說明習知之軋延負重檢出裝置測定軋延方向力之課題的截面平面圖,並顯示在輥軸方向,放射狀軸 承之中心與軋延負重檢出裝置之位置偏離且作業輥輪擋傾斜之狀態。
圖6是將本發明之第1構成例之軋延裝置概略地顯示的圖。
圖7是將第1構成例之軋延裝置本體概略地顯示的側面圖。
圖8是將圖6與圖7所示之軋延裝置之上作業輥輪擋與其之周邊擴大地顯示的側面圖。
圖9是用以說明本發明之軋延裝置測定軋延方向力之作用、效果的側面圖,並顯示在壓下方向,上作業輥上昇之狀態。
圖10是用以說明本發明之軋延裝置測定軋延方向力之作用、效果的側面圖,並顯示在壓下方向,上作業輥與下作業輥下降之狀態。
圖11是顯示第1構成例之一變更例的側面圖。
圖12是顯示本發明之實施形態之軋延裝置的第2構成例,且沿著圖8之線XII-XII來觀察,將作業輥輪擋與其之周邊擴大地顯示的截面平面圖。
圖13是顯示本發明之實施形態之軋延裝置之第3構成例的側面圖。
圖14是顯示本發明之實施形態之軋延裝置之第5構成例的側面圖。
圖15是顯示本發明之實施形態之軋延裝置之第6構成例的側面圖。
圖16是顯示在本發明之實施形態之軋延裝置之軋延方向力測定裝置,設有3個負重檢出裝置時之一配置例的正面圖。
圖17是顯示在本發明之實施形態之軋延裝置之軋延方向力測定裝置,設有4個負重檢出裝置時之一配置例的正面圖。
用以實施發明之形態
以下,參照圖面針對本發明之實施形態詳細地來說明。而,已參照圖1~圖5之上述說明與以下之說明中,對相同的構成要素賦予相同之參照編號。
<1.軋延裝置之構成與其之作用效果>
[1-1.第1構成例]
圖6是將本發明之第1構成例之軋延裝置概略地顯示的圖。圖7是將軋延裝置本體概略地顯示的側面圖。與圖1所示之軋延裝置相同,圖6、圖7所示之軋延裝置具備有:支持於上作業輥輪擋5之上作業輥1、支持於上補強輥輪擋7之上補強輥3、支持於下作業輥輪擋6之下作業輥2、及支持於下補強輥輪擋8之下補強輥4。又,圖6、圖7所示之軋延裝置具備有:控制上下之作業輥張開度的壓下裝置9、驅動上下之作業輥的上驅動用電動機35及下驅動用電動機36。由軋延裝置所軋延之金屬板材M朝軋延方向F前進。而,圖6、圖7雖只圖示了基本的作業側之裝置構成,但在驅動側亦有相同之裝置存在。
如圖7所示,本實施形態中,殼體10設有出側工程區塊11與入側工程區塊12。出側工程區塊11與入側工程區塊12構造成從殼體10朝內側突出。
又,與圖1~圖5所示之軋延裝置相同,圖6與圖7所示之軋延裝置亦具備金屬板材之軋延時測定作用於各作業輥輪擋5、6之軋延方向力的軋延方向力測定裝置。然而,圖6與圖7所示之構成之軋延裝置中的軋延方向力測定裝置與圖1~圖5所示之負重檢出裝置121、122、123、124所構成之軋延方向力測定裝置,其之構成並不相同。
如圖6與圖7所示,本構成例之軋延裝置中,在作業側設置4個軋延方向力測定裝置21、22、23、24。而,在驅動側也設置同樣數量的測定裝置。
上作業輥輪擋出側之軋延方向力測定裝置21在上作業輥輪擋5之軋延方向出側,設於出側之殼體10。軋延方向力測定裝置21可將出側之殼體10與上作業輥輪擋5之間所作用之力,即相對於上作業輥輪擋5作用於朝向出側之軋延方向的軋延方向力檢出。上作業輥輪擋入側之軋延方向力測定裝置22在上作業輥輪擋5之軋延方向入側,設於入側之殼體10。軋延方向力測定裝置22可將入側之殼體10與上作業輥輪擋5之間所作用之力,即在上作業輥輪擋5作用於朝向入側之軋延方向的軋延方向力檢出。
同樣地,下作業輥輪擋出側軋延方向力測定裝置23在下作業輥輪擋6之軋延方向出側,設於出側工程區塊11。軋延方向力測定裝置23可將出側工程區塊11與下作業 輥輪擋6之間所作用之力,即在下作業輥輪擋6作用於朝向出側之軋延方向的軋延方向力檢出。下作業輥輪擋入側軋延方向力測定裝置24在下作業輥輪擋6之軋延方向入側,設於入側工程區塊12。軋延方向力測定裝置24可將入側工程區塊12與下作業輥輪擋6之間所作用之力,即在下作業輥輪擋6作用於朝向入側之軋延方向的軋延方向力檢出。
如圖6與圖7所示,本實施形態中,各軋延方向力測定裝置21、22、23、24分別地具有複數負重檢出裝置。例如,上作業輥輪擋出側軋延方向力測定裝置21具備有第一負重檢出裝置21a與第二負重檢出裝置21b。
圖8是將圖6與圖7所示之軋延裝置之上作業輥輪擋5與其之周邊擴大地顯示的概略側面圖。這些負重檢出裝置21a與21b任一者均配置於出側之殼體10。又,如圖8所示,負重檢出裝置21a與21b在上作業輥1之壓下方向包夾上作業輥1之軋延方向力的力點即輥軸心A1來配置。
特別是,本實施形態中,在軋延金屬板材M時,在上作業輥輪擋5之可動範圍內,即使上作業輥輪擋5之壓下方向的位置變化,亦可配置成通常2個負重檢出裝置21a與21b之兩方與上作業輥輪擋5之側面相對向。更宜為在本實施形態中,在上作業輥輪擋5之可動範圍內,即使上作業輥輪擋5之壓下方向的位置變化,亦可配置成通常其中一方之負重檢出裝置21a位於比上作業輥1之輥軸在壓下方向的更上方,另一方之負重檢出裝置21b則位於比上作業輥1之輥軸在壓下方向的更下方。
如圖6所示,如上所述所構成之軋延方向力測定裝置21之2個負重檢出裝置21a、21b會與上作業輥輪擋出側之負重演算裝置31連接。負重演算裝置31將由第一負重檢出裝置21a所檢出之負重與由第二負重檢出裝置21b所檢出之負重加算。將這些檢出負重合計之值相當於從上作業輥輪擋5施加於出側之殼體10的軋延方向力,即朝向上作業輥輪擋5之出側之軋延方向力。
同樣地,上作業輥輪擋入側軋延方向力測定裝置22具備有第一負重檢出裝置22a與第二負重檢出裝置22b。這些負重檢出裝置22a與22b任一者均配置於入側之殼體10。又,如圖8所示,負重檢出裝置22a與22b在上作業輥1之壓下方向包夾上作業輥1之軋延方向力的力點即輥軸心A1來配置。特別是本實施形態中,在壓下方向,配置成上作業輥輪擋入側之第一負重檢出裝置22a的位置與上作業輥輪擋出側之第一負重檢出裝置21a的位置相同。同樣地,在壓下方向,配置成上作業輥輪擋入側之第二負重檢出裝置22b的位置與上作業輥輪擋出側之第二負重檢出裝置21b的位置相同。
如圖6所示,如上所述所構成之軋延方向力測定裝置22之2個負重檢出裝置22a、22b會與上作業輥輪擋入側之負重演算裝置32連接。負重演算裝置32將這些由負重檢出裝置22a、22b所檢出之負重合計。藉此,可算出從上作業輥輪擋5施加於入側之殼體10的軋延方向力,即朝向上作業輥輪擋5之入側之軋延方向力。
同樣地,下作業輥輪擋出側軋延方向力測定裝置23具備有第一負重檢出裝置23a與第二負重檢出裝置23b。這些負重檢出裝置23a與23b任一者均配置於出側工程區塊11。又,如圖8所示,負重檢出裝置23a與23b在下作業輥2之壓下方向包夾下作業輥2之軋延方向力的力點即輥軸心A2來配置。
如圖6所示,軋延方向力測定裝置23之2個負重檢出裝置23a、23b會與下作業輥輪擋出側之負重演算裝置33連接。負重演算裝置33將由這些負重檢出裝置23a、23b所檢出之負重合計。藉此,可算出從下作業輥輪擋6施加於出側工程區塊11之軋延方向力,即朝向下作業輥輪擋6之出側的軋延方向力。
同樣地,下作業輥輪擋入側之軋延方向力測定裝置24具備有第一負重檢出裝置24a與第二負重檢出裝置24b。這些負重檢出裝置24a與24b任一者均配置於入側工程區塊12。又,如圖8所示,負重檢出裝置24a與24b在下作業輥2之壓下方向包夾下作業輥2之軋延方向力的力點即輥軸心A2來配置。
如圖6所示,軋延方向力測定裝置24之2個負重檢出裝置24a、24b會與下作業輥輪擋入側之負重演算裝置34連接。負重演算裝置34將由這些負重檢出裝置24a、24b所檢出之負重合計。藉此,可算出從下作業輥輪擋6施加於入側工程區塊12之軋延方向力,即朝向下作業輥輪擋6之入側的軋延方向力。
接著,針對如上所述所構成之軋延裝置之作用、效果來說明。
以上作業輥輪擋5為例來考量時,如上所述,根據本實施形態,配置成通常2個負重檢出裝置21a與21b會與上作業輥輪擋5之出側側面相對向。故,上作業輥輪擋5之出側側面通常在壓下方向用複數點來支持。此時,負重檢出裝置21a與21b在上作業輥1之壓下方向包夾上作業輥1之軋延方向力的力點即輥軸心A1來配置。同樣地,根據本實施形態,配置成通常2個負重檢出裝置22a與22b會與上作業輥輪擋5之入側側面相對向。故,上作業輥輪擋5之入側側面也通常在壓下方向用複數點來支持。此時,負重檢出裝置22a與22b也在上作業輥1之壓下方向包夾上作業輥1之軋延方向力的力點即輥軸心A1來配置。
例如,如圖9所示,使上作業輥1上昇,作業輥1、2間之張開度變大。此時,壓下方向之上作業輥1之輥軸心A1的位置會上昇,上作業輥1之輥軸心A1與負重檢出裝置21a、21b、22a、22b之相對的位置會與圖8所示之狀態不同。故,在上作業輥輪擋5,力矩會朝與圖3中箭頭所示之方向相同之方向作用。然而,即使在上作業輥輪擋5上述力矩作用,由於上作業輥輪擋5用朝壓下方向偏離之複數點來支持,因此不會如圖3所示地傾斜。故,上作業輥輪擋5不會與殼體10接觸。因此,即使作業輥1、2間之張開度變大,利用出側負重檢出裝置21a、21b可將朝向上作業輥輪擋5之出側的軋延方向力正確地檢出的同時,並利用入側負重檢 出裝置22a、22b可將朝向上作業輥輪擋5之入側的軋延方向力正確地檢出。
又,例如,使作業輥1、2或補強輥3、4摩耗且輥徑變小。此時,如圖10所示,上作業輥輪擋5與下作業輥輪擋6朝壓下方向下方移動。故,負重檢出裝置21a、21b、22a、22b與上作業輥1之軸心A1之壓下方向的相對位置與圖8、圖9所示之狀態便會不同。同樣地,負重檢出裝置23a、23b、24a、24b與下作業輥2之軸心A2之壓下方向的相對位置亦與圖8、圖9所示之狀態不同。故,力矩會朝上作業輥輪擋5與下作業輥輪擋6與圖4中箭頭所示之方向相同的方向作用。
然而,與圖9所示之情況相同地,即使上述力矩已朝作業輥輪擋5、6作用,由於作業輥輪擋5、6在壓下方向用複數點來支持,因此如圖4所示並不會傾斜。故,作業輥輪擋5、6不會與殼體10或工程區塊11、12接觸。因此,即使使作業輥1、2或補強輥3、4摩耗且輥徑變小之情況下,亦可將作業輥輪擋5、6之軋延方向力正確地檢出。
而,上述實施形態中,各軋延方向力測定裝置21、22、23、24分別具備2個在壓下方向有預定間隔地配置之負重檢出裝置。然而,本發明不限定於這樣的範例,各軋延方向力測定裝置亦可具有3個以上在壓下方向有預定間隔地配置之負重檢出裝置。即使在此時,各軋延方向力測定裝置之負重檢出裝置就算是作業輥輪擋之壓下方向的位置有所變化,也通常會配置成使2個以上之負重檢出裝置與作業輥輪擋之各側面相對向。此時,通常至少2個負重檢 出裝置會包夾軋延方向力的力點即輥軸心來配置。而,各軋延方向力測定裝置之各負重檢出裝置宜在這個範圍內,彼此盡量地隔離地來配置。
將軋延方向力測定裝置21、22分別將具有3個負重檢出裝置21a、21b、21c、22a、22b、22c之例顯示於圖11。從圖11可得知,在增加負重檢出裝置之數量之情況下,與圖10之情況比較,即是使輥張開度變得非常大,亦通常可容易地使至少2個負重檢出裝置與作業輥輪擋之各側面相對向。故,即使在使輥張開度變得非常大之情況下,亦可精度優良地求得軋延方向力。
[1-2.第2構成例]
接著,根據圖12,針對本發明之實施形態之軋延裝置之第2構成例來說明。本實施形態之軋延裝置與第1構成例比較,將配置於作業輥之壓下方向的複數負重檢出裝置偏離作業輥之輥軸方向來配置。而,圖12是將以圖8之線XII-XII切斷時之作業輥輪擋與其之周邊擴大地顯示的截面平面圖。
如圖12所示,本實施形態之軋延裝置中,上作業輥輪擋出側軋延方向力測定裝置21之負重檢出裝置21a、21b在輥軸方向彼此偏離地來配置。又,上作業輥輪擋入側軋延方向力測定裝置22之負重檢出裝置22a、22b亦在輥軸方向彼此偏離地來配置。
當以上作業輥輪擋出側軋延方向力測定裝置21之負重檢出裝置21a、21b為例來說明時,在可輥移位之軋 延裝置,金屬板材M之軋延時,會有藉由移位輥上作業輥輪擋5之輥軸方向的位置有所變化之情況。此時,在本實施形態之軋延裝置,即使上作業輥輪擋5之輥軸方向的位置變化,負重檢出裝置21a、21b會配置成通常2個負重檢出裝置21a與21b之兩方與上作業輥輪擋5之側面相對向。
負重檢出裝置21a、21b更宜為配置成使其包夾軋延方向力的力點即放射狀軸承5a之中心。即,即使上作業輥輪擋5之輥軸方向的位置變化,亦配置成通常其中一方之負重檢出裝置21a比設於上作業輥輪擋5之放射狀軸承5a之輥軸方向中心(圖中之線C)更靠近上作業輥1側並與上作業輥輪擋5之側面相對向。又,另一方之負重檢出裝置21b配置成比放射狀軸承5a之輥軸方向中心C更靠近與上作業輥1側之相反側並與上作業輥輪擋5之側面相對向。
而,根據圖12之上述說明中,已針對上作業輥輪擋5之軋延方向力測定裝置21、22說明,但針對下作業輥輪擋6之軋延方向力測定裝置23、24亦可為相同之構成。
如圖12所示,針對所構成之軋延裝置之作用、效果來說明。當以上作業輥輪擋5為例來考量時,如上所述,在本實施形態之軋延裝置,通常2個之負重檢出裝置21a與21b配置成與上作業輥輪擋5之出側側面相對向。故,上作業輥輪擋5之出側側面通常在輥軸方向用複數點來支持。同樣地,根據本實施形態,通常2個負重檢出裝置22a與22b配置成與上作業輥輪擋5之入側側面相對向。故,上作業輥輪擋5之入側側面也通常在輥軸方向用複數點來支持。
例如,圖12所示,當藉由輥移位,上作業輥1在輥軸方向只移動移位量D時,輥軸方向之負重檢出裝置21a、21b、22a、22b與上作業輥輪擋5之放射狀軸承5a中心C的位置會相對性地偏離。故,力矩會朝上作業輥輪擋5作用。然而,即使施加於上作業輥輪擋5之力矩作用,由於上作業輥輪擋5在輥軸方向用複數點來支持,因此並不會如圖5所示地傾斜。因此,即使藉由輥移位上作業輥1朝輥軸方向移動,亦可將上作業輥輪擋5之軋延方向力正確地檢出。
而,本實施形態中,入側軋延方向力測定裝置之複數入側負重檢出裝置與出側軋延方向力測定裝置之複數出側負重檢出裝置會分別在壓下方向與輥軸方向配置於相同位置。然而,這些負重檢出裝置之壓下方向與輥軸方向之位置不一定必須相同。但,當這些負重檢出裝置之壓下方向與輥軸方向之位置為相同時,由於在1個負重檢出裝置使其持有兩方向之功能,因此用較少數量之負重檢出裝置可更正確地算出軋延方向力。
[1-3.第3構成例]
接著,根據圖13,針對本發明之實施形態之軋延裝置之第3構成例來說明。本實施形態之軋延裝置與第1構成例比較,設於軋延裝置之軋延方向力測定裝置當中至少1個會在由1個負重檢出裝置所構成之點不同。即,第1構成例之軋延裝置例如圖8所示,上作業輥輪擋5用之軋延方向力測定裝置21、22與下作業輥輪擋6用之軋延方向力測定裝置23、24分別具有複數負重檢出裝置。相對於此,本構成例 之軋延裝置,該等所有的軋延方向力測定裝置都可不具有複數負重檢出裝置。
例如,上作業輥輪擋5因輥張開度或輥徑之變化而傾斜之可能性很高。因此,如圖13所示,可只使傾斜可能性很高的上作業輥輪擋5用的軋延方向力測定裝置21、22具有複數負重檢出裝置。另一方面,亦可使通常調整合格線(pass line)高度且不易受到輥徑變化之影響的下作業輥輪擋6用的軋延方向力測定裝置23、24分別只具有一個負重檢出裝置。
如上所述,本實施形態之軋延裝置只要在至少一個軋延方向力測定裝置21、22、23、24具有複數負重檢出裝置即可。藉由在傾斜可能性很高之作業輥輪擋的軋延方向力測定裝置優先地設置複數負重檢出裝置,便可抑制成本,並可整合軋延裝置之各軋延方向力來安定地測定。
[1-4.第4構成例]
接著,針對本發明之實施形態之軋延裝置之第4構成例來說明。上述第1~第3構成例中,在軋延裝置於各作業輥輪擋5、6之軋延方向入側與軋延方向出側之兩側設有軋延方向力測定裝置。然而,例如,使作業輥之軸心從補強輥之軸心朝軋延方向偏位並對作業輥強制地施加軋延方向力時,或是設置將作業輥輪擋朝軋延方向賦予勢能之壓附機構並對作業輥輪擋強制地施加軋延方向力時,不一定必須在軋延方向入側與軋延方向出側之兩側設置軋延方向力測定裝置。
例如,亦可只設置軋延方向出側之軋延方向力測定裝置21、23,而不設置軋延方向入側之軋延方向力測定裝置22、24。反之,亦可只設置軋延方向入側之軋延方向力測定裝置22、24,而不設置軋延方向出側之軋延方向力測定裝置21、23。不論任一者,在本發明之實施形態之軋延裝置,只要設置至少一個軋延方向力測定裝置21、22、23、24,就可不設置其他的軋延方向力測定裝置。
[1-5.第5構成例]
接著,針對本發明之實施形態之軋延裝置之第5構成例來說明。如圖7所示,第1構成例中,在軋延裝置本體構造成使上作業輥輪擋5之側面與未配置工程區塊11、12之殼體10相對向,並構造成使下作業輥輪擋6之側面與工程區塊11、12相對向。然而,軋延裝置本體亦可不一定為上述構成。
例如,如圖14所示,在本構成例之軋延裝置構造成使兩作業輥輪擋5、6之側面與工程區塊11、12相對向。此時,從圖14可得知,軋延方向力測定裝置21、22之負重檢出裝置不是配置於殼體10,而是工程區塊11、12。又,或是軋延裝置構造成使兩作業輥輪擋5、6之側面與未配置工程區塊11、12之殼體10相對向。
[1-6.第6構成例]
接著,針對本發明之實施形態之軋延裝置之第6構成例來說明。如圖15所示,本構成例之軋延裝置設有包覆相鄰之2個負重檢出裝置表面的罩體25、26、27、28。而,用以 安裝罩體之元件、或用以防止朝負重檢出裝置內部之水分等侵入的防水處理是相當必要的,但圖15中並未圖示這些處理。
此時,例如,上作業輥輪擋5由包覆負重檢出裝置21a、21b之罩體25、與包覆負重檢出裝置22a、22b之罩體26所支持。同樣地,下作業輥輪擋6由包覆負重檢出裝置23a、23b之罩體27、與包覆負重檢出裝置24a、24b之罩體28所支持。此時,藉由使罩體25、26、27、28之軋延方向的長度L變大,與作業輥輪擋5、6之側面的接觸面積就會增加,便可通常地與作業輥輪擋取得充分的接觸長度。藉此,可防止作業輥輪擋5、6之傾斜。例如,因殼體或工程區塊之形狀或構造(亦包含內部構造)會有無法充分取得2個負重檢出裝置之壓下方向之間隔的情況。此時,藉由在負重檢出裝置設置罩體,便可獲得防止作業輥輪擋傾斜之相同的效果。
而,圖15所示之例中,已利用罩體來包覆構成1個軋延方向力測定裝置之負重檢出裝置的全體,但本發明不限定於這樣的範例。例如,亦可用罩體包覆每1個構成軋延方向力測定裝置之各負重檢出裝置,亦可用1個罩體包覆複數負重檢出裝置。
[1-7.整合]
以上,已針對本實施形態之軋延裝置之構成例來說明。在本實施形態之軋延裝置,至少1個軋延方向力測定裝置在作業輥壓下方向朝上下地配置而使通常2個負重檢出 裝置在殼體或在工程區塊與作業輥輪擋之側面相對向。此時,各負重檢出裝置在作業輥之壓下方向包夾作業輥之軋延方向力的力點即輥軸心來配置。藉此,作業輥輪擋之側面通常在壓下方向包夾軋延方向力之力點並用複數點來支持,便可防止作業輥輪擋之傾斜。
又,在軋延裝置,可將至少1個軋延方向力測定裝置在作業輥之輥軸方向並排地配置而使通常2個負重檢出裝置在殼體或是工程區塊與作業輥輪擋之側面相對向。此時,各負重檢出裝置在作業輥之輥軸方向包夾作業輥之軋延方向力的力點即放射狀軸承之中心來配置。藉此,作業輥輪擋之側面通常在輥軸方向包夾軋延方向力的力點並用複數點來支持,便可防止作業輥輪擋之傾斜。
這些負重檢出裝置不一定必須複數配置於壓下方向與輥軸方向之兩方,可只朝壓下方向或是輥軸方向偏離。亦即是,只要壓下方向或是輥軸方向之任一方之負重檢出裝置與作業輥輪擋之接觸長度充足且無傾斜之可能性,就沒有在其之方向設置複數負重檢出裝置的必要。其結果,例如各負重檢出裝置亦可配置成在壓下方向單數個並排於複數列及輥軸方向。
軋延裝置之軋延方向力測定裝置構造成在壓下方向與輥軸方向分別地配置複數負重檢出裝置時,例如圖16所示,藉由將3個負重檢出裝置22a、22b、22c配置成三角形狀,防止作業輥輪擋5之傾斜,便可精度優良地檢出軋延方向力。即,在作業輥1之壓下方向,將2個負重檢出裝 置22a、22c配置於比輥軸心A1更上側,並將負重檢出裝置22b配置於比輥軸心A1更下側。又,2個負重檢出裝置22a、22c包夾輥軸方向之軋延方向力的力點即放射狀軸承5a之中心C來配置。
當如上所述配置各負重檢出裝置22a、22b、22c時,軋延方向力之力點就會定位於將3個負重檢出裝置22a、22b、22c連結而規範之三角形狀的區域S內。因此,即使作業輥1朝壓下方向或是輥軸方向移動,由於至少通常2個負重檢出裝置會包夾軋延方向力的力點並支持作業輥輪擋5,因此便可防止作業輥輪擋之傾斜。而,圖16中,在作業輥1之壓下方向將2個負重檢出裝置22a、22c配置於比輥軸心A1更上側,但本發明不限定於這樣的範例,亦可將複數負重檢出裝置配置於比輥軸心A1更上側。
具有複數之負重檢出裝置的軋延方向力測定裝置為了將壓下方向與輥軸方向之作業輥輪擋的傾斜確實地防止,如圖16所示,可配置至少3個負重檢出裝置。此時,負重檢出裝置之數量亦可為3個以上,例如圖17所示,亦可將4個負重檢出裝置配置成四角形狀。
即,如圖17所示,在作業輥1之壓下方向,將2個負重檢出裝置22a、22c配置於比輥軸心A1更上側,並將2個負重檢出裝置22b、22d配置於比輥軸心A1更下側。又,2個之負重檢出裝置22a、22c與負重檢出裝置22b、22d分別包夾輥軸方向之軋延方向力的力點即放射狀軸承5a之中心C來配置。
如此一來,軋延方向力的力點就會定位於將4個負重檢出裝置22a、22b、22c、22d連結而規範之四角形狀之區域S內。因此,即使作業輥1朝壓下方向或是輥軸方向移動,由於通常至少2個負重檢出裝置包夾軋延方向力的力點並支持作業輥輪擋5,因此便可防止作業輥輪擋之傾斜。
而,使軋延方向力之力點定位之區域S在圖16為三角形,在圖17為長方形,但本發明不限定於這樣的範例,例如為梯形或菱形,亦可為其他多角形。
<2.軋延裝置之控制方法>
接著,根據如上所述所檢出之軋延方向力,針對控制軋延裝置之方法來說明。
圖6所示,上作業輥輪擋出側之負重演算裝置31與上作業輥輪擋入側之負重演算裝置32會與上作業輥輪擋軋延方向力演算裝置41連接。上作業輥輪擋軋延方向力演算裝置41會演算根據上作業輥輪擋出側之負重演算裝置31與上作業輥輪擋入側之負重演算裝置32之算出結果的差異,並根據該演算結果來演算作用於上作業輥輪擋5之軋延方向力。
同樣地,下作業輥輪擋出側之負重演算裝置33與下作業輥輪擋入側之負重演算裝置34會與下作業輥輪擋軋延方向力演算裝置42連接。下作業輥輪擋軋延方向力演算裝置42會演算藉由下作業輥輪擋出側之負重演算裝置33與下作業輥輪擋入側之負重演算裝置34之算出結果的差異,並根據該演算結果來演算作用於下作業輥輪擋6之軋延 方向力。
控制蜿蜒、弧面時,在作業側作業輥輪擋軋延方向力演算裝置43,取得上作業輥輪擋軋延方向力演算裝置41之演算結果與下作業輥輪擋軋延方向力演算裝置42之演算結果的總和,來演算作用於上作業輥1與下作業輥2之作業側之軋延方向合力。如上述之演算處理不只在作業側也在驅動側用完全相同的裝置構成(未圖示)來實施,並演算在驅動側作業輥輪擋軋延方向力演算裝置44作用於上作業輥1與下作業輥2之驅動側的軋延方向合力。
之後,利用兩側軋延方向力演算裝置45,計算作業側之演算結果與驅動側之演算結果的差異,藉此來計算作用於上下之作業輥輪擋的軋延方向力作業側與驅動側的差異。
接著,根據該軋延方向力之作業側與驅動側之差異的演算結果,控制量演算裝置46會使作用於作業輥輪擋5、6之軋延方向力之作業側與驅動側的差異為適當之目標值,並演算用以防止弧面之軋延機之輥張開度的左右非對稱成分控制量。在此,根據前述軋延方向力之左右差,例如,利用已考慮比例(P)增益、積分(I)增益、微分(D)增益的PID演算來演算控制量。且,控制裝置47根據該控制量演算結果來控制軋延機之輥張開度的左右非對稱成分。藉此,可實現無弧面發生、或是極度輕微弧面之軋延。
而,由於上述演算處理直到獲得兩側軋延方向力演算裝置45之演算結果為止,基本上將作業側與驅動側總 合,會只有合計16個負重檢出裝置之輸出的加減演算,因此將這些演算處理之順序任意地變更也無妨。例如,可先加算上下之出側負重檢出裝置的輸出,接著演算與入側之加算結果的差異,最後演算作業側與驅動側的差異。或是,可在最初演算各個位置之負重檢出裝置之輸出的作業側與驅動側的差異後,再將上下合計,最後演算入側與出側的差異。
控制翹曲時,在作業側作業輥輪擋軋延方向力演算裝置43,取得上作業輥輪擋軋延方向力演算裝置41之演算結果與下作業輥輪擋軋延方向力演算裝置42之演算結果的差,來演算作用於作業側之作業輥輪擋的軋延方向力上側與下側的差。如上述之演算處理不只在作業側也在驅動側都用完全相同的裝置構成(未圖示)來實施,並演算在驅動側作業輥輪擋軋延方向力演算裝置44作用於驅動側之作業輥輪擋的軋延方向力上側與下側的差。利用兩側軋延方向力演算裝置45,來集計作業側之演算結果與驅動側之演算結果(上下差),藉此來計算作用於作業輥輪擋之軋延方向力上側與下側的差。
接著,控制量演算裝置46根據該軋延方向力上側與下側之差異的演算結果,來使作用於作業輥輪擋之軋延方向力上側與下側的差為適當之目標值,並演算用以防止翹曲之軋延機之輥速度的上下非對稱成分控制量。在此,根據前述軋延方向力之上下差,例如,利用已考慮比例(P)增益、積分(I)增益、微分(D)增益之PID演算來演算控制量。
且,控制裝置47根據該控制量演算結果,來控制軋延機之上驅動用電動機35與下驅動用電動機36之輥速度的上下非對稱成分。藉此,可實現無翹曲產生,或是極度輕微之翹曲的軋延。
而,在此,作為上下非對稱成分控制量,使用了前述軋延機之輥速度,但軋延輥與被軋延材之摩擦係數亦可使用被軋延材之上下面溫度差、被軋延材之入射角,及,作業輥輪擋之水平方向位置、上下之軋延扭矩等。
零點調整時,經歷與上述蜿蜒、弧面控制相同的演算步驟,利用兩側軋延方向力演算裝置45,來計算作業側之演算結果與驅動側之演算結果的差異,藉此來計算作用於作業輥輪擋之軋延方向力之作業側與驅動側的差異。
且,在作業側與驅動側同時操作油壓壓下裝置9,在補強輥反作用力之左右的總和到達預定值(零點調整負重)為止使其緊併,並在該狀態下為了使軋延方向力之作業側與驅動側的差為零來進行校平操作。
接著,控制量演算裝置46根據上述軋延方向力之作業側與驅動側之差分(作業側與驅動側之差)之兩側軋延方向力演算裝置45的演算結果,作用於作業輥輪擋5、6之軋延方向力之作業側與驅動側的差分變為零,且演算油壓壓下裝置9之控制量而使其維持零點調整負重。且,控制裝置47根據該控制量演算結果,來控制軋延機之輥的壓下位置。藉此,使作用於作業輥輪擋之軋延方向力之作業側與驅動側之差分為零,並將該時點的壓下位置分別在作業側 與驅動側當作壓下位置的零點。
而,如前所述,作用於作業輥輪擋(上作業輥輪擋5、下作業輥輪擋6)之軋延方向力之作業側與驅動側的差分不會受輥推力之影響。故,即使輥間有推力產生亦可實現極高精度之壓下校平的零點設定。
以上,參照附加圖式針對本發明之適切之實施形態已詳細地說明,但本發明不限定於這樣的範例。只要在本發明所屬之技術領域中具有常識者,在申請範圍所記載之技術的思想範疇內,可發想各種之變更例或修正例是非常明顯的,針對這些,也可了解理所當然地屬於本發明之技術的範圍。
而,上述實施形態中,以只具有作業輥與補強輥之4段軋延機為對象已進行說明,但本發明不限定於這樣的範例。本發明之技術亦同樣地可適用於例如具有中間輥之6段以上的軋延機。
1‧‧‧上作業輥
2‧‧‧下作業輥
3‧‧‧上補強輥
4‧‧‧下補強輥
5‧‧‧上作業輥輪擋(作業側)
6‧‧‧下作業輥輪擋(作業側)
7‧‧‧上補強輥輪擋(作業側)
8‧‧‧下補強輥輪擋(作業側)
9‧‧‧壓下裝置
10‧‧‧殼體
11‧‧‧出側工程區塊(作業側)
12‧‧‧入側工程區塊(作業側)
21‧‧‧上作業輥輪擋出側軋延方向力測定裝置(作業側)
21a‧‧‧上作業輥輪擋出側之第一負重檢出裝置
21b‧‧‧上作業輥輪擋出側之第二負重檢出裝置
22‧‧‧上作業輥輪擋入側軋延方向力測定裝置(作業側)
22a‧‧‧上作業輥輪擋入側之第一負重檢出裝置
22b‧‧‧上作業輥輪擋入側之第二負重檢出裝置
23‧‧‧下作業輥輪擋出側軋延方向力測定裝置(作業側)
23a‧‧‧下作業輥輪擋出側之第一負重檢出裝置
23b‧‧‧下作業輥輪擋出側之第二負重檢出裝置
24‧‧‧下作業輥輪擋入側軋延方向力測定裝置(作業側)
24a‧‧‧下作業輥輪擋入側之第一負重檢出裝置
24b‧‧‧下作業輥輪擋入側之第二負重檢出裝置
M‧‧‧金屬板材

Claims (13)

  1. 一種軋延裝置,其是至少具有上下一對之作業輥、上下一對之補強輥的金屬板材之軋延裝置,並具備有:保持前述各作業輥之一對的作業輥輪擋;保持前述作業輥輪擋之殼體或是工程區塊;及測定作用於前述作業輥輪擋之軋延方向力的至少1個軋延方向力測定裝置;又,前述軋延方向力測定裝置之至少1個在前述作業輥輪擋之軋延方向入側或是軋延方向出側,具有設於前述殼體或是前述工程區塊之複數負重檢出裝置,又,前述各負重檢出裝置通常至少2個前述負重檢出裝置,在壓下方向包夾前述作業輥之軋延方向力的力點,且,配置成與前述各作業輥輪擋之側面相對向。
  2. 如請求項1所記載之軋延裝置,其中在前述軋延方向力測定裝置之至少1個,前述各負重檢出裝置通常至少2個前述負重檢出裝置,在前述作業輥之輥軸方向包夾前述作業輥之軋延方向力的力點,且,配置成與前述各作業輥輪擋之側面相對向。
  3. 如請求項1或2所記載之軋延裝置,其中前述軋延方向力測定裝置之至少1個在前述作業輥輪擋之軋延方向入側或是軋延方向出側,具有設於前述殼體或是前述工程區塊之至少3個負重檢出裝置,又,前述各負重檢出裝置是朝前述作業輥之壓下方 向及輥軸方向之中至少任一方向偏離來配置,而使前述作業輥之軋延方向力的力點位於將這些前述負重檢出裝置連結而規範之區域內。
  4. 請求項1~3中任一項所記載之軋延裝置,其更具有軋延方向力演算裝置,而該軋延方向力演算裝置是將利用具有前述複數負重檢出裝置之前述軋延方向力測定裝置的前述各負重檢出裝置所檢出之負重加以合計來算出軋延方向力。
  5. 如請求項1~4中任一項所記載之軋延裝置,其中在前述軋延裝置,上作業輥輪擋之出側、前述上作業輥輪擋之入側、前述下作業輥輪擋之出側、及前述下作業輥輪擋之入側分別設置前述軋延方向力測定裝置。
  6. 如請求項5所記載之軋延裝置,其中前述軋延方向力測定裝置中,只有在測定在前述出側作用於軋延方向的軋延方向力及在入側作用於軋延方向之軋延方向力之任一方的前述軋延方向力測定裝置,具有前述複數負重檢出裝置。
  7. 如請求項5所記載之軋延裝置,其中所有前述軋延方向力測定裝置都具有前述複數負重檢出裝置。
  8. 如請求項5所記載之軋延裝置,其中前述軋延方向力測定裝置中,只有針對前述上作業輥輪擋及前述下作業輥輪擋之任一方的前述軋延方向力測定裝置具有前述複數負重檢出裝置。
  9. 如請求項7或8所記載之軋延裝置,其中設於前述軋延方 向入側之複數前述負重檢出裝置、與設於前述軋延方向出側之複數前述負重檢出裝置,會配置成壓下方向之位置及輥軸方向之位置分別相同。
  10. 如請求項7~9中任一項所記載之軋延裝置,其中前述軋延方向力演算裝置根據入側負重與出側負重來算出軋延方向力,前述入側負重是將利用設於軋延方向入側之複數前述負重檢出裝置所檢出之負重合計並算出的,前述出側負重是將利用設於軋延方向出側之複數前述負重檢出裝置所檢出之負重合計並算出的。
  11. 如請求項1~10中任一項所記載之軋延裝置,其中前述負重檢出裝置為測力器。
  12. 如請求項1~11中任一項所記載之軋延裝置,其中在前述殼體或是前述工程區塊與前述各負重檢出裝置之間,設有分別將前述各負重檢出裝置包覆之罩體。
  13. 如請求項1~11中任一項所記載之軋延裝置,其中在前述殼體或是前述工程區塊與前述各負重檢出裝置之間,設置在每一前述軋延方向力測定裝置將前述各負重檢出裝置整合並包覆的罩體。
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