JPS5854888B2 - アツエンキノジドウセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧延機の自動制御装置に係り、特にオフゲージ
をなくするために圧延スタンドの前後に張力印加機（例
えばリニアモータ）を設けてなる圧延機自動制御装置に
関する。

一般に被圧延材料の板厚は圧延スタンドのロール開度と
当該スタンドの上流側、下流側の圧延スタンドのロール
速度を調整することによって達成される。

ここで上流側、下流側の圧延スタンドのロール速度を調
整することは、上流側圧延スタンド−当該圧延スタンド
間に後方張力、当該圧延スタンド−下流側圧延スタンド
間に前方張力が夫々発生することを意味している。

ところが通板時、つ−Ｕ材料が当該圧延スタンドに噛み
込んだ後材料の先端が次段圧延スタンドまたは巻取機に
達する１での時点にｋいて、材料にかかる前方張力が存
在しないので必然的に材料の出側板厚は厚くなる。

また灰抜は時、つ１り材料が当該圧延スタンドに噛み込
１れている状態で材料の尾端が巻戻機又は後段スタンド
から離れた時点において、材料にかかる後方張力が存在
しないので、材料の出側板厚は厚くなる。

従ってこのオフゲージを除去するには通板時、灰抜は時
に圧延スタンドのロール開度を狭しなければならない。

しかし通板時にロール開度を狭くすることは制御時点及
び方法に複雑を期たし、材料の圧延荷重分布の不均一を
増大せしめ、形状不良を生じ、そのため材料が蛇行した
り、通板不可能になったりする。

また灰抜は時には材料のしぼり込みが生じる。

従ってロール開度を調整することなしにこのオフゲージ
を除去することが要望されている。

本発明は、上記要望を満たすべくなされたもので通板時
、灰抜は時に圧延スタンドの前後に設けられた張力印加
機（リニアモータ）によってオフゲージをなくすること
ができる圧延機の自動制御装置を提供することを目的と
する。

以下本発明の原理について第１図、第２図を参照して説
明する。

第１図は通板時における材料に張力印加機（以下単にリ
ニアモータと称する）で張力を加えられた状態を説明す
るための図である。

このリニアモータは、材料に単位面積当たり５〜１０
ｋｇ／ｍａの力以上を供給できる能力があればよい。

この５ｋｇ／ｍａなる力は、巻戻機と圧延機、圧延機の
各スタンド間、及び圧延機と巻取機との間の材料に供給
されるいわゆるユニット張力に等しいからである。

図中１０は一対のワークロールＷＲ，バッファツブロー
ルＢＵＲ，を備えた圧延スタンドで、材料１１が図示左
方より右方へ圧延される。

ＬＭｌ。ＬＭ１’は材料１１を回転子として材料の長手
方向に移動磁界を発生する複数個のコイルを有するリニ
アモータで圧延スタンド１０の下流側に互いに対向する
ように距離ｌを離間して設けられている。

而してリニアモータＬＭ１．ＬＭ１’に電力を附勢する
と、ＬＭＩ、ＬＭ１’は夫々材料１１と同じ方向へ水平
力ｘ、 ｔ ｘ１’と、互いに材料１１を弓きつけよう
とする吸引力（垂直力）Ｙｌ、Ｙ１′を発生する。

それによって材料１１は材料進行方向への水平力Ｆｆ＝
Ｘ１＋Ｘ１′を受けるが、垂直力はＹ、−Ｙ１′である
のでどちらにも吸引されない。

従って通板時にむいて材料の先端が巻取機或いは次段ス
タンドに噛み込んでいない状態であってもリニアモータ
によって所定の張力が印加されているので前述のような
オフゲージは生じない。

第２図は灰抜は時の材料にリニアモータで材料尾端に張
力を加えることを説明するための図である。

而して圧延スタンド１０の上流側に設けられたリニアモ
ータＬＭ２．ＬＭ２’に電力を附勢すると、ＬＭ２．Ｌ
Ｍ２’は材料の進行方向と逆方向に水平力Ｘ１．Ｘ２′
、材料を吸引するようにＹ２゜ＹＺを夫々発生する。

従って材料１１は垂直力（Ｙ２＝Ｙ２′）は受けず、材
料の進行方向と逆の方向に水平力几−Ｘ２＋Ｘ２′を受
は後方張力が発生する。

次に通板時或いは灰抜は時に材料に所定の張力を加える
制御について説明する。

このときの材料の張力はあたかも通板時であれば次段圧
延スタンドまたは巻取機に先端が、また灰抜は時であれ
ば巻戻機寸たは後段圧延スタンドに尾端７５埒だあるよ
うな如く存在するのである。

そこで第１図、つ寸り通板を例として述べる。

材料の先端が当該圧延スタンドを抜は次段圧延スタンド
に噛み込む前の材料の張力ｔｆは当該圧延スタンドの出
側板速度ｖ１ とリニアモータＬＭ１゜ＬＭ１’によ
って与えられる板速度ＶＬ□との差を積分した量で与え
られる。

即ち となる。

但しＥ＝材料のヤング率Ｌ＝圧延スタンドとリニアモー
タ ＬＭＬ ＬＭ１’中心１での距離 これより圧延スタンドのロール速度を一定に制御してお
けば出側板速度■１は一定となり、張力ｔｆはリニアモ
ータＬＭ１．ＬＭ１’の移動磁界の速度を変えることに
よって調整できる。

尚灰抜は時も上式と同様に材料の張力（後方） ｔｂは
材料の進行方向と逆向きのリニアモータＬＭ２．ＬＭ２
’の速度■、２と圧延スタンドの入側板速度■２ との
差を積分することによって表わされる。

そこで第３図を参照して本発明の一実施例について説明
する。

第３図は本発明をシングル圧延スタンドに応用した場合
の一実施例を示す図である。

図中第１図及び第２図と同一部分には同一符号を附しそ
の説明は省略する。

１０は圧延スタンドで、ロール開度調整のためのねじ下
げ装置ＳＤと材料に加わる圧延荷重を検出するロードセ
ルＬＣとを有している。

１２は巻戻機、１３は巻取機である。ＣＬＭｌ ；ＣＬ
Ｍ２はリニアモータ制御装置で、目標張力ｔＲＥＦ１．
ｔＲＥＦ２になるように制御するものである。

ＡＧＣＬ ＡＧＣ２は板厚計Ｇｈかの信号に基づいて所
定の出側板厚になるように圧延スタンド１０のロール回
転数又はロール開度を調整する自動板厚調整装置で、Ａ
ＧＣＩ、ＡＧＣ２の出力に変化があると、それをリニア
モータ制御装置に加えて通板時或いは灰抜は時の材料の
張力をより精密に行い、更に常時圧延中の板厚変動を検
出しその検出出力によって、張力制御を行うものである
。

１４は統括制御装置で、リニアモータ制御装置ＣＬＭ１
．ＣＬＭ２の動作タイミングを制御するものである。

以下動作の説明を行なう。

１ず、材料１１が巻戻機１２から巻戻されて圧延スタン
ド１０のワークロール間に送られる。

材料１１が圧延スタンド１１に噛み込１れるとロードセ
ルＬＣは出力を出す。

この後通板時においてこのロードセルＬＣの出力信号に
応答して統括制御装置１４は、リニアモータ制御装置Ｃ
ＬＭ２が動作するように動作指令を出力する。

それによってリニアモータＬＭ２゜ＬＭ２’が所定の張
力ｔＲＥＦ２に□るように附勢されるので材料１１の先
端は圧延スタンド間と張力を保ちながら巻取機に誘導さ
れる。

材料１１の先端が巻取機１３に巻取られると、巻取機駆
動電動機１３Ｍの電機子電流が増加する。

統括制御装置１４に送られた電機子電流によって統括制
御装置１４はリニアモータ制御装置ＣＬＭ２が自動板厚
調整装置ＡＧＣ２からの信号に基づいて制御されるよう
に制御信号をＣＬＭ２に送出する。

伺このときりニアモータ制御装置ＣＬＭ１も自動板厚調
整装置ＡＧＣ１によって制御されているので、出側板厚
が所定の板厚でないときは板厚計からの信号に応じてリ
ニアモータＬＭ１．ＬＭ１’、ＬＭ２゜ＬＭ２’が制御
される。

このようにすることによって圧延中は板厚計Ｇｈからの
信号に応答して自動板厚調整装置ＡＧＣＬ ＡＧＣ２が
制御されるので精密な板厚調整が達成できる。

そして尻抜は時つ１り材料の尾端が巻取機１２から離れ
ると、巻取機駆動電動機１２Ｍの電機子電流が減少する
。

この電機子電流の変化によって統括制御装置１４はリニ
アモータ制御装置ＣＬＭ１を駆動してリニアモータＬＭ
１．ＬＭ１’を附勢する。

このリニアモータＬＭ１．ＬＭ１’の動作によって材料
１１は目標張力ｔＲＥＦ１ になるように張力を加え
られながら送られる。

次に第４図を参照して本発明の他の一実施例について説
明する。

第４図は本発明を３圧延スタンドからなるタンデム圧延
機に適用した場合の一実施例を示す図である。

勿論複数の圧延スタンドでも構わない。

１ず材料１１が巻戻機１２から巻戻されて、そして材料
の先端が第１の圧延スタンド１０１に噛み込むと、その
圧延スタンドのロードセルＬＣが出力信号を発生する。

その信号によって統括制御装置１４が作動し、リニアモ
ータ制御装置ｃＬＭ２に動作指令信号を送出する。

而してリニアモータＬＭ２．ＬＭ２’は第１の圧延スタ
ンド１０１の通板時の制御として目標張力ｔＲＥＦ２に
なるように附勢される。

そして材料の先端が第２の圧延スタンドに噛み込むと、
その圧延スタンドのロードセルＬＣが出力信号を発生す
る。

この信号によって統括制御装置１４はリニアモータ制御
装置ＣＬＭ２を消勢し、リニアモータ制御装置ＣＬＭ３
を附勢する。

以下次の圧延スタンドも同様に通板時の制御が材料の先
端が巻取機１３に巻取られたことを巻取機駆動電動機１
３Ｍの電機子電流の増加によって検出する１で行なわれ
る。

渣た灰抜時において材料の尾端が巻戻機１２から離れる
と、巻戻機駆動電動機の電機子電流が減少する。

この電流変化によって統括制御装置１４はリニアモータ
制御装置ＣＬＭ１に動作指令を与える。

かくして材料の尾端は第１の圧延スタンド１０１を通過
する１でリニアモータＬＭＩ、ＬＭＩ’によって目標張
力ｔＲＥＦ１ になるように張力制御される。

そして材料１１の尾端が第１の圧延スタンド１０１を通
過すると、その圧延スタンドのロードセルＬＣの出力信
号が減少するので、統括制御装置１４によってリニアモ
ータ制御装置ＣＬＭ１が消勢、リニアモータ制御装置Ｃ
ＬＭ２が附勢される。

以下同様に材料１１の尾端が巻取機に巻取られる１で尻
抜は制御が行なわれる。

以上述べた如く本発明によれば通板時及び尻抜は時にお
いて材料の先端或いは尾端にリニアモータを利用するこ
とによってあたかも定常圧延時と同様な張力を圧延スタ
ンドに対して印加することができるので従来のように通
板時或いは尻抜は時にオフゲージを生じるといったこと
はなくまた歩留りもよくしかもロール開度を調整するこ
ともないので複雑な制御を必要とせず、しかも通板作業
が容易となりその実用的効果は極めて犬である。

またオフゲージがなくなるので形状のよい製品を得るこ
とができる。

更に通根性が良くなるため通板速度（或いは尻抜は速度
）を上げることができるので生産性が向上する。

捷た材料として鉄鋼のみならずリニアモータの回転子と
して作用するものであれば何でもよくアルミ、銅など非
鉄の材料にも当然に適用できその応用範囲は広い。

更に板厚計Ｇｈから自動板厚調整装置ＡＧＣ１〜４を介
して通常圧延時にはリニアモータＬＭ１〜４は材料に張
力補正を加えることができるのでより高精度な板厚制御
が達成できる。

なお、リニアモータＬＭ１〜４は例えば材料の先端が第
１の圧延スタンドに噛み込む１で等搬送作用を行なわせ
しめることもできる。

またりニアモータは材料を挟持するように相対向して設
けた例を示したが、勿論片方のみでも構わず、その場合
は第５図に示すような支持ローラＲ８を設けてもよく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の動作原理（通板時及び灰抜
は時）を説明するための概略図、第３図及び第４図は本
発明のシングル圧延スタンド及びタンデム圧延スタンド
に適用した例を示す図、第５図は本発明の他の一実施例
を示す図である。 ＬＭ１〜４．ＬＭ１’〜４′−・・・・・リニアモータ
、ＣＬＭ１〜４ ・・・・・・リニアモータ制御装置、
ＡＧＣ１〜４・・・・・・自動板厚制御装置、１２・・
・・・・巻戻機、１３・・・・・・巻取機、１４・・・
・・・統括制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 材料を所定の厚さに圧延する圧延スタンドを有する
   圧延機において、通板時に圧延スタンドの下流側に設け
   られ材料が次スタンド若しくは巻取機に噛み込む１で作
   動する通板張力印加機と、又は灰抜は時に圧延スタンド
   の上流側に設けられ材料が巻戻機若しくは上流側スタン
   ドを灰抜は時から当該スタンドを通過する１で作動する
   灰抜は張力印加機と、これら張力印加機が材料に所定の
   張力を供給すべく張力印加機の張力を目標張力に制御す
   るりニアモータ制御装置と、圧延された材料の板厚を検
   出する板厚計の出力に基き前記リニアモータ制御装置に
   動作タイミング、張力補正量等の信号を供給する統括制
   御装置とを具備し、前記材料に常に所定の張力を通板張
   力印加機又は灰抜は張力印加機により供給し、圧延スタ
   ンド出側板厚を所定値にすることを特徴とする圧延機の
   自動制御装置。