JP2003117601A - 圧延方法および圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延機におけるベンド装置の配置をシンプル
なものにするとともに、チョックおよびロールに不適当
なモーメントが作用しないようにしてロールのシフトお
よびベンドを円滑化する。 【解決手段】 ワークロール１・２を軸方向にシフトさ
せるとともに、操作側・駆動側の各側においてそのロー
ル１・２のチョック１Ａ・１Ｂ・２Ａ・２Ｂに上下方向
のベンド力を付与する。ロール１とチョック１Ａ・１Ｂ
との間等に軸方向の相対移動がないようにし、上記各側
において軸方向の複数箇所に固定配置したアクチュエー
タ（１４Ａ・１４Ｂなど）によりベンド力を付与する。
ロール１がシフトしたとき、各側においてチョック１Ａ
・１Ｂ内の一定箇所にベンド力であるアクチュエータの
合力が作用し、かつ、両側のベンド力の合力が通板位置
の中央Ｃに作用するよう、各アクチュエータの出力を調
整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】請求項に係る発明は、板材の
ための圧延方法および圧延機に関するもので、とくに、
板の形状制御等を目的とするロールのシフトやベンドを
円滑に行うことのできるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】冷間または熱間で板（金属板）を圧延す
る圧延機の概略構造は、図１（ａ）・（ｂ）に示すとお
りである。図示のものは、板Ｓに直接接触する一対のワ
ークロール１・２が、圧延中のたわみを少なくすべく一
対のバックアップロール３・４によって支持された４段
の圧延機である。このような圧延機において、摩耗部分
を分散させ、または板の横断面形状を制御する目的でワ
ークロールの双方または一方を軸方向にシフト（移動）
させることがある。また、ロールシフトによる形状制御
効果をさらに高める目的で、板と直角な面内でワークロ
ールをベンドさせる（曲げる）こともしばしば行われ
る。ワークロールのベンドは、操作側（たとえば図１
（ａ）中の左側）・駆動側（操作側の反対側）の各側に
おいてそのロールのチョック（軸受箱）に上下方向のベ
ンド力を付与することによって行う。たとえば図１にお
ける上位置のワークロール１の場合、図１（ｂ）に示す
アクチュエータ（油圧シリンダ）１４Ａ・１４Ｂなどを
伸長させてハウジング５の一部（プロジェクトブロッ
ク）５ａからチョック１Ａ・１Ｂに上向きのベンド力を
与えると、バックアップロール３との関係で下向きに凸
となるようにロール１がベンドして板Ｓの形状をコント
ロールする。

【０００３】ワークロールとバックアップロールとの間
に中間ロールが配置された６重の圧延機では、同様にワ
ークロールをシフトおよびベンドさせるもののほか、中
間ロールをシフトさせベンドさせるものもある。そのよ
うな圧延機においても、シフトおよびベンドさせるロー
ル（ワークロールまたは中間ロール）は、他のロール
（それぞれ中間ロールまたはバックアップロール）によ
って支持されている。

【０００４】特開昭５８−１２５３０７号公報には、６
重の圧延機において中間ロールをシフトおよびベンドさ
せる例が示されている。図９（ａ）は、当該公報に掲載
された中間ロール８１等を示す平面図であり、同（ｂ）
は同（ａ）におけるｂ−ｂ矢視図である。

【０００５】図９の例では、シフト装置８２を構成する
シリンダ８２ａによって、シフトブロック８２ｂおよび
チョック８１Ａ・８１Ｂとともにロール（中間ロール）
８１を軸方向にシフトさせる。ベンド装置８３として
は、図９（ｂ）のようにシフトブロック８２ｂとチョッ
ク８１Ａ等との間に油圧シリンダ（油圧ラム）８３ａが
設けられていて、そのシリンダ８３ａによってチョック
８１Ａ・８１Ｂを上向きに変位させることによりそのロ
ール８１をベンドさせる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図９のような圧延機で
は、ロールのシフトやベンドに関連する下記の点におい
て改善の余地がある。すなわち、イ) ベンド装置である
油圧シリンダ等の配置が複雑である。シフト装置のシリ
ンダによって、チョックだけでなくその油圧シリンダ等
をともに移動させるものだからである。具体的に述べる
と、チョックとともに油圧シリンダを移動するには、動
作機器であり配管等を接続されてもいる油圧シリンダを
移動可能にするための構成が必要になるうえ、ハウジン
グとチョックとの間にシフトブロックを配置するという
多重的な構造を採用せねばならないからである。

【０００７】ロ) ロールがシフトしたとき、両側のベン
ド装置による出力（ベンド力として発生する力）がロー
ルに不適当なモーメント（転倒モーメント）を生じさせ
ることがある。操作側・駆動側の各側のベンド装置の出
力が同じとすれば、ロールのシフト量に応じて変更・調
整等されることはなく、ロールとともに移動した各ベン
ド装置によって付与したベンド力の合力が板（通板位
置）の中央からずれた位置に作用するからである。ベン
ド力の合力が中央部を外れて作用することによりバック
アップロール等に転倒モーメントが発生すると、圧延機
の操作側と駆動側とで荷重が均等でなくなる結果、圧延
される板が蛇行したりその厚さが不均一（テーパ）にな
ったりするという不都合が発生しやすい。

【０００８】図９の例とは異なり、チョックおよびロー
ルを軸方向にシフトさせる一方でベンド装置をハウジン
グに固定配置した圧延機も一般に使用されている。その
ような圧延機ではつぎのような不都合がある。ハ ) ロールのシフトとともにチョックが移動するため、
チョックに対して好ましくない位置にベンド力が作用し
てしまうことがある。つまり、固定配置されていて出力
の変更・調整もされないベンド装置によるベンド力が、
ロールとともに移動するチョック内の軸受（ラジアル軸
受）に対して、中央（長さの中央）でない箇所に作用す
るのである。不適当な箇所にベンド力が作用する結果、
チョックには不適当なモーメント（転倒モーメント）が
生じて軸受にエッジロード等が発生し、その耐用寿命が
短くなりがちである。

【０００９】請求項に係る発明は、このような点を改善
し、ベンド装置の配置をシンプルなものにするととも
に、チョックおよびロールに不適当なモーメントが作用
しないようにしてロールのシフトおよびベンドを円滑化
することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した圧延
方法は、他のロールにて支持されたロール（ワークロー
ルまたは中間ロール）を軸方向（ロールの軸に沿った方
向）にシフトさせるとともに、操作側・駆動側の各側に
おいてそのロールのチョックに上下方向（圧延される板
の表面と直角な方向）のベンド力を付与する圧延方法で
あって、 a) 上記したロールとチョックとの間に軸方向の相対移
動がないようにし、上記各側において軸方向の複数箇所
に固定配置（たとえばハウジングに固定して配置）した
アクチュエータ（出力手段。たとえば流体圧シリンダや
機械式ジャッキ）によりベンド力を付与することとし、 b) 上記のロールがシフトしたとき、各側においてチョ
ック内の一定箇所にベンド力であるアクチュエータの合
力が作用し、かつ、両側のベンド力の合力が通板位置の
中央に作用するように、各アクチュエータの出力を調整
することを特徴とする。

【００１１】この圧延方法にはつぎのような作用があ
る。まず、上記a)のとおり、ロールとチョックとの間に
軸方向の相対移動がないようにし、またベンド装置とし
てのアクチュエータを固定配置しているので、シフトお
よびベンドに関する構成が簡単になる。構成が簡単にな
るのは、ロールに対して軸方向へは相対移動を起こさな
いという最も一般的な態様でチョックを組み付ければ足
りること、アクチュエータが移動しないためにその機能
維持を図りやすいこと、また、やはりアクチュエータが
移動しないのでそれに至る配管や配線を単純化できるこ
と−が理由である。

【００１２】ロールとともにチョックが軸方向に移動す
るのに対してベンド装置であるアクチュエータを固定配
置するため、各アクチュエータからベンド力を受けるチ
ョック上の点がロールのシフトに連れて移動することに
なるが、それによってチョックに不適当な転倒モーメン
トが発生（前記ハ)を参照）するのを、この方法では防止
することができる。転倒モーメントの発生を防止できる
理由は、上記a)のように操作側・駆動側の各側において
軸方向の複数箇所にアクチュエータを配置したうえ、上
記b)の前段のとおり、各側のチョック内の一定箇所にア
クチュエータの合力が作用するよう各アクチュエータの
出力を調整するからである。チョック内の一定箇所とし
ては、ラジアル軸受の中央などが好ましい。たとえば、
図６に示すベンド力ＦｏおよびＦｄは、各側に２箇所ず
つ設けたアクチュエータの出力ｆ１・ｆ２およびｆ３・
ｆ４を調整して、距離ｘだけ移動したチョックの一定箇
所に各側のベンド力Ｆｏ・Ｆｄが作用するようにしたも
のである。

【００１３】ロールのシフトにつれて移動するチョック
上の一定箇所に上記のようにベンド力を作用させる場
合、ベンド力の合力が板（通板位置）の中央からずれた
位置に作用してバックアップロール等に転倒モーメント
が発生（前記ロ)を参照）することも想定されるが、この
方法では、そのような不都合を回避することもできる。
上記b)の後段に示したとおり、両側において付与するベ
ンド力の合力が通板位置の中央に作用するようにも各ア
クチュエータの出力を調整するからである。図６の例で
は、ベンド力ＦｏとＦｄとの合力Ｆが通板位置の中央Ｃ
に作用するように、アクチュエータの出力ｆ１〜ｆ４の
大きさを調整するので、バックアップロールにも不適当
なモーメントは発生しないわけである。

【００１４】請求項２に記載した圧延方法は、とくに、
シフトさせるとともにベンド力を付与するロールを、圧
延される板に関して対称な上下位置に配置したうえ板の
中心（通板位置の中央）に関して点対称的にシフトさせ
ることとし、上記双方のロールごとに設ける各アクチュ
エータの出力を、それらのロールの相互間で点対称的に
対応づけて定めることを特徴とする。ロールを「点対称
的にシフトさせる」とは、上（上位置）のロールの操作
側へのシフトと下（下位置）のロールの駆動側へのシフ
トとを等しくし、かつ、上のロールの駆動側へのシフト
と下のロールの操作側へのシフトとを等しくすることを
いう。また、各アクチュエータの出力を「ロールの相互
間で点対称的に対応づけて定める」とは、上のロールの
うち最も操作側にあるアクチュエータの出力と下のロー
ルのうち最も駆動側にあるアクチュエータの出力とを等
しくし、それらの各アクチュエータから同等距離だけロ
ールの中央寄りの位置にあるアクチュエータ同士につい
ても出力を等しくすることをいう。

【００１５】圧延ロールのシフトやベンドは、圧延され
る板に関して対称な位置に配置したワークロール同士ま
たは中間ロール同士について同時に行うことが多い。そ
のような場合、この請求項の圧延方法にしたがうのが合
理的である。シフトおよびベンドを上記のとおりそれぞ
れ点対称的に行うことにより、各アクチュエータの出力
調整など制御すべき事項の数を減らし、簡単かつスムー
ズに圧延を実施できるからである。

【００１６】請求項３に記載の圧延方法はとくに、シフ
トさせるロールとそのチョックおよびアクチュエータの
配置（幾何学的条件）についてそれぞれ定まる定数、な
らびに指定されたベンド力（各側のベンド力の合力で足
りる）について入力を受けるとともに、そのロールのシ
フト量を検出し、それらの定数とベンド力およびシフト
量に応じて各アクチュエータの出力を算出することによ
り、各アクチュエータの出力を調整することを特徴とす
る。

【００１７】この方法によれば、ロールのシフト量に応
じて各アクチュエータの出力を適切に調整することがで
きる。なぜなら、まず、ロールに転倒モーメントを発生
させないように、操作側・駆動側のチョックに付与すべ
きベンド力（たとえば図６中のＦｏ・Ｆｄ）は、指定さ
れたベンド力の合力（たとえばＦ）とロールやチョック
の配置関係（たとえば距離Ｌ）およびロールのシフト量
（たとえばｘ）とに基づいて決定される。そしてチョッ
クに転倒モーメントを生じさせないための各アクチュエ
ータの出力（たとえば図６中のｆ１〜ｆ４）は、各側の
ベンド力が決まったとき、それらとシフト量、およびア
クチュエータの配置に関する定数（たとえばａ・ｂ・ｃ
・ｄ）に基づいて決定される。これらの決定手法は論理
的に裏づけされるもので誤差の生じる余地が少ないた
め、上記の出力調整を適切に実施できるのである。

【００１８】請求項４に記載の圧延機は、バックアップ
ロールで支持されたロールに対し、軸方向へのシフトを
なすシフト装置と、操作側・駆動側の各側においてその
ロールのチョックに上下方向のベンド力を付与するベン
ド装置とを有する圧延機であって、 A) 上記のロールに対し軸方向の相対移動が生じないよ
うにチョックを取り付けるとともに、各側のベンド装置
として、軸方向の複数箇所にアクチュエータを配置して
それらを圧延機のハウジングに固定したうえ、 B) 上記のアクチュエータのうち軸方向位置の異なるも
のの出力を個別に定め得る操作部と、上記ロールのシフ
ト量に応じてそれら出力を決定し操作部に指令する調節
部とを有する制御装置を装備したことを特徴とする。

【００１９】このような圧延機は、請求項１等に記載し
たようにロールのシフトおよびベンドを円滑化すること
ができ、しかもシフトおよびベンドのための装置構成を
簡単化することが可能である。装置構成を簡単化できる
のは、上記A)のとおりにチョックとアクチュエータとを
配置して、請求項１の圧延方法について述べた前記のa)
を実現できるようにしたからである。また、シフトおよ
びベンドを円滑化できるのは、上記B)の構成を採用した
からである。B)の構成によれば、各側において軸方向位
置の異なる複数箇所に固定配置したアクチュエータの各
出力を、調節部の決定・指令に基づいて操作部が定める
ことにより、請求項１の方法に関する前記b)の調整を実
現でき、チョックおよびロールに不適当な転倒モーメン
トが発生するのを防止できるからである。そしてその結
果、軸受の耐用寿命を長くしながら円滑な圧延を行うこ
とが可能になる。

【００２０】請求項５に記載した圧延機は、ベンド装置
としてハウジングに固定するアクチュエータを、上記各
側において軸方向に最も離れ合った二つ（のアクチュエ
ータ）が、同じ側のチョック内の軸受（ラジアル軸受）
の中央（軸方向の中央）がロールのシフトとともに移動
する範囲の外側につねに位置するよう、間隔をおいて配
置したことを特徴とする。たとえば図２の例のように、
二つのアクチュエータ１１Ｂ・１２Ｂについて、チョッ
ク内の軸受１Ａｂの中央が最も操作側寄り（図示左方）
に移動するときよりも操作側にアクチュエータ１１Ｂを
配置し、軸受１Ａｂの中央が最も駆動側寄り（図示右
方）に移動するときよりも駆動側に他方のアクチュエー
タ１２Ｂを配置するのである。

【００２１】このようにすれば、各側のアクチュエータ
について各出力を調整することにより、ロールのシフト
量にかかわらず必ずアクチュエータの合力を軸受の中央
に作用させることができる。したがって、転倒モーメン
トの発生を避けて軸受の耐用寿命を延ばすメリットが最
も効果的にもたらされることになる。

【００２２】請求項６に記載の圧延機はとくに、上記制
御装置における調節部に、上記ロールの各側においてベ
ンド力であるアクチュエータの出力の合力が各チョック
内の一定箇所（軸受の中央等）に作用し、かつ、各側の
ベンド装置によるベンド力の合力が通板位置の中央に作
用するように、ロールのシフト量に応じて各アクチュエ
ータの出力を算出する演算手段を含めたことを特徴とす
る。

【００２３】この圧延機は、請求項１の圧延方法に関す
る前記b)の手順を、上記の演算手段を用いて行うもので
ある。同手段による演算結果に基づいて調節部が前記操
作部に指令を発することにより各アクチュエータが適切
な出力を発揮する。その結果、チョックおよびロールに
不適当な転倒モーメントが生じるのを防止して、軸受寿
命の延長や円滑な圧延が実現される。

【００２４】請求項７に記載した圧延機は、とくに、 ・ 上記のアクチュエータを流体圧シリンダとし、 ・ 上記制御装置における操作部を、上記ロールのアク
チュエータのうち軸方向位置の異なるものへの系統ごと
に圧力制御弁を有する流体圧配管とし、 ・ 上記の調節部を、シフトさせるロールとそのチョッ
クおよびアクチュエータの配置についてそれぞれ定まる
定数、ならびに指定されたベンド力について入力を受け
るとともに、そのロールのシフト量を検出し、それらの
定数とベンド力およびシフト量に応じて各アクチュエー
タの流体圧力を算出し、それに対応した開度を上記圧力
制御弁に指令する演算回路としたことを特徴とする。

【００２５】図７にはこのような圧延機における流体圧
シリンダと流体圧配管の例を示し、図８には演算回路の
例を示している。図７の操作部では、一のロール１のア
クチュエータ１１Ａ〜１４Ｂのうち軸方向位置の異なる
４組に対し、それぞれ圧力制御弁５６を有する４系統の
配管５１〜５４を接続している。図８の調節部では、入
力手段６１を介して上記の定数とベンド力とを入力され
るとともに、ロールのシフト量をインプットされて演算
手段６３が各アクチュエータの出力ｆ１〜ｆ４を算出
し、それに基づいてサーボアンプ６４が圧力制御弁（図
７の符号５６）に圧力（開度）指令を発する。

【００２６】このようなアクチュエータと制御装置とを
有する圧延機なら、圧延しようとする板に対して十分な
形状制御を施し得る強いベンド力を、適切かつ円滑に付
与することができる。流体圧シリンダは、機械式ジャッ
キ等に比べて高い出力を効率的に発揮することができ、
上記の流体圧配管と演算回路とは、請求項３に記載の制
御方法にしたがって各シリンダの出力を適切に調整し得
るからである。

【００２７】請求項８に記載した圧延機はさらに、 ・ 圧延される板に関して対称な上下位置に、上記した
シフト装置とベンド装置とを有するロールをそれぞれ配
置し、 ・ 各ロールのシフト装置としては、板の中心に関して
互いに点対称的にロールをシフトさせるものを設け、 ・ 各ロールのベンド装置としては、軸方向の複数箇所
にアクチュエータを有するとともに各ロールの中心線に
関して対称な位置にも（つまり中心線の両側に軸方向位
置を等しくして一対ずつ）アクチュエータが配置された
ものを設け、 ・ 各ロールの中心線に関して対称な位置に配置された
アクチュエータ同士、および上下のロールの相互間で通
板位置の中央に関して互いに点対称的に配置されたアク
チュエータ同士については、上記操作部のうち出力を同
一にする部分を接続したことを特徴とする。

【００２８】図７の例は、点対称的にシフトする上下の
各ロールに対し、中心線に関して対称な位置に配置する
アクチュエータの一対を一組として軸方向位置を異なら
せて各４組のアクチュエータ（上ロールに対して１１〜
１４の４組、下ロールに対して２１〜２４の４組）を配
置したものである。請求項の記載にしたがい、中心線を
はさんで対をなすアクチュエータ（たとえば１１Ａと１
１Ｂ）、および上下のロールの相互間で通板位置の中央
に関して点対称的な位置にあるアクチュエータ（たとえ
ば１１Ａ・１１Ｂと２４Ａ・２４Ｂ）に対しては、操作
部である流体圧配管５０のうち、一の圧力制御弁５６に
接続されていて出力を同一にする部分（たとえば給油系
統５２）を接続している。

【００２９】発明にしたがって操作側・駆動側の各側に
複数組のアクチュエータを配置し、さらに上下の各ロー
ルにベンド力をかける場合、アクチュエータの数は少な
くとも８台になる。さらに、各ロールの中心線をはさむ
両側から、一方の側に偏らないベンド力をスムーズにチ
ョックに作用させようとすると、図７の例のようにアク
チュエータは１６台以上必要になる。そのような場合、
すべてのアクチュエータの出力を個別に定めるのは設備
的にも制御手法としても容易でなく、相当のコストが必
要にもなる。この請求項の圧延方法は、その点を考慮し
て、各ロールの中心線に関して対称な位置にあるアクチ
ュエータ同士、および上下のロールの相互間で板の中心
に関して点対称的な位置にあるアクチュエータ同士につ
いて、上記のとおり操作部（流体圧配管等）のうちの共
通部分を接続したものである。これにより、制御装置中
の操作部の構成をシンプルにするとともに、同装置によ
る各アクチュエータの制御を簡単化できる、というメリ
ットがもたらされる。上下の各ロールが、通板位置の中
央に関して互いに点対称的にシフトさせられるものであ
る以上、上記のようにすることによって各アクチュエー
タの出力が不適当になる恐れはない。

【００３０】

【発明の実施の形態】発明の実施についての一形態を図
１〜図８に示す。図１は圧延機Ｍの概要を示す全体図で
あって、図１（ａ）は正面図、同（ｂ）は側面図であ
る。図２は、図１（ａ）におけるII−II断面によってワ
ークロール１の操作側のチョック１Ａなどを示す断面
図、図３は、図１（ａ）におけるIII−III矢視によって
ロール１の概要を示す平面図である。図４〜図６は、ロ
ール１が右方（駆動側）へ距離ｘだけシフトした状態を
示す図であって、図４はロール１等の平面図（図３と同
様に見たもの）、図５は正面図（図４におけるＶ−Ｖ矢
視図）、図６はベンド力等の関係を示す模式図である。
また図７は、圧延機Ｍのうちアクチュエータとその操作
部である油圧配管等を示す系統図、図８は、図７の油圧
配管に指令を送る調節部である演算回路を示す制御ブロ
ック図である。

【００３１】圧延機Ｍは、図１に示すとおり４重の圧延
機であって、鋼板Ｓを圧延するものである。鋼板Ｓをは
さむワークロール１・２の各外側にバックアップロール
３・４が設けられており、それらがハウジング５の内側
に組み込まれたうえ、下方にある圧下装置６の作用で互
いに押し付けられる。ロール１・２は、図１（ａ）の右
側（駆動側）に配置された駆動手段（図示省略）にそれ
ぞれ連結されていて、同手段によって回転駆動される。
ロール１の両端付近には、軸受（たとえば図２に示す軸
受１Ａｂ・１Ａｃ）を内蔵したチョック１Ａ・１Ｂが組
み付けられていて、それぞれを介しロール１が操作側
（図１（ａ）の左側）および駆動側のハウジング５に組
み入れられている。同様に他のロール２・３・４も、そ
れぞれ両端付近のチョック２Ａ・２Ｂ、３Ａ・３Ｂ、４
Ａ・４Ｂを介してハウジング５の内側に配置されてい
る。

【００３２】チョック１Ａを含むワークロール１の、操
作側における軸端付近の構成は図２に示すとおりであ
る。ロール１に対し、ラジアル軸受１Ａｂとスラスト軸
受１Ａｃとを含むチョック１Ａが組み付けられている。
軸受１Ａｂ・１Ａｃは、ロール１およびチョック１Ａの
いずれに対しても軸方向（図２の左右方向）には移動し
得ないように組み付けているため、ロール１とチョック
１Ａとの間には軸方向への相対移動は生じない。ロール
１とチョック１Ａとのこのような関係は、ロール１と駆
動側のチョック１Ｂとの間についても同じであり、他の
ロール２・３・４とそれぞれのチョック２Ａ・２Ｂ、３
Ａ・３Ｂ、４Ａ・４Ｂとの関係についても同様である。

【００３３】図１に示すワークロールロール１・２は、
鋼板Ｓの形状を制御するとともにロール表面の摩耗箇所
を分散させる目的で、互いに軸方向に移動（シフト）さ
せることとしている。上位置のロール１の場合は、図２
に示すシフト装置３０によってそのシフトをなす。シフ
ト装置３０は、ハウジング５に固着したフレーム５ｂに
シリンダ本体３１を固定し、その内側に摺動可能にピス
トン３２を組み入れたうえ、それと一体のピストンロッ
ド３３の先端を、移動枠３４を介してチョック１Ａに連
結してなるものである。ピストン３２で仕切られている
シリンダ３１内の空間のいずれかに流体圧（油圧）をか
けることにより、ピストン３２等が移動し（仮想線はそ
の移動端を示す）、チョック１Ａ・１Ｂとともにロール
１をその軸方向にシフトさせる。下のロール２について
も、シフト装置４０（図７参照）をハウジング５に取り
付け、それによってやはりチョック２Ａ・２Ｂとともに
軸方向に移動することとしている。

【００３４】シフト装置３０・４０に対する油圧油の供
給は、図７に示す油圧配管５０によって行う。油圧配管
５０の給油管５０Ａにはシフト装置３０・４０への給油
部５０Ｃを接続していて、給油部５０Ｃには切換制御弁
５８をそれぞれ配置した給油系統５５・５６を設け、そ
れらを介して各シフト装置３０・４０に油圧油を供給す
る。また、シフト装置３０によるワークロール１のシフ
トの量は、図２に示すシフト位置センサ６２によって検
出する。センサ６２は、シフト装置３０として移動する
ピストンロッド３３の内部に、移動しないようにセンサ
本体を固定配置して、ピストンロッド３３の移動量を検
知するものである。ワークロール２のシフト装置４０に
も同様のシフト位置センサ（図示省略）を付設して、ロ
ール２のシフト量を検出している。各センサの出力をシ
フト量の制御手段（図示省略）に入力し、同手段によっ
て図７の二つの切換制御弁５８を同期させ、ワークロー
ル１・２のシフト量を逆向きの同一量に（つまり点対称
的に）する制御も行っている。

【００３５】図１のワークロール１・２に対しては、鋼
板Ｓの形状制御をなすもう一つの手段として、ロールベ
ンディングを行うようにもしている。ロールベンディン
グはロール１・２のそれぞれを鉛直平面内でベンドさせ
る（曲げる）もので、たとえばロール１の場合、複数の
アクチュエータ（油圧シリンダ。図１中の符号１４Ａ・
１４Ｂや図２中の符号１１Ａ・１１Ｂなど）を含むベン
ド装置１０によって行う。図１（ｂ）に示すように、ア
クチュエータ１４Ａ・１４Ｂ（および図３に示すアクチ
ュエータ１１Ａ〜１３Ｂ）は、ハウジング５と一体のプ
ロジェクトブロック５ａに基部を固定し、突出して伸縮
移動する先端部をチョック１Ｂ（またはチョック１Ａ）
の張出し部１Ｂａ（または図２の張り出し部１Ａａ）に
連結している。図３に示すすべてのアクチュエータ１１
Ａ〜１４Ｂを伸長させると、ロール１は、操作側・駆動
側の両端部付近がチョック１Ａ・１Ｂとともに持ち上げ
られ、図１のバックアップロール３により中ほどの部分
が支えられて、下向きに凸の曲線になるようベンドす
る。下のロール２についても、同様のベンディングが可
能なようにベンド装置２０を付設しており、図１（ｂ）
や図７に示すアクチュエータ２１Ａ〜２４Ｂを伸縮させ
ることにより、上向きまたは下向きに凸の曲線になるよ
うロール２をベンドさせることができる。

【００３６】図３は、通常状態、すなわちロールシフト
を全く行っていない状態での、ロール１とハウジング
５、およびベンド装置１０の各アクチュエータ１１Ａ〜
１４Ｂの位置関係を示す平面図である。操作側・駆動側
の各側におけるハウジング５の中心線上にチョック１Ａ
・１Ｂの中央部（図２の１Ａｂなどラジアル軸受の長さ
方向の中央に相当する部分）が一致し、それら各側の中
心線から一定の距離ａ・ｂおよびｃ・ｄだけ離れた各位
置にアクチュエータ１１Ａ〜１４Ｂがある。アクチュエ
ータ１１Ａと１１Ｂとはロール１の中心線に関して対称
の位置にあって必ず同一に操作され、他のアクチュエー
タ１２Ａ・１２Ｂの関係等も同様である（したがって以
下、単に「アクチュエータ１１」と総称することによ
り、対をなすアクチュエータ１１Ａ・１１Ｂの組をさす
ものとし、アクチュエータ１２〜１４についても同様と
する）。また、アクチュエータ１１・１２とアクチュエ
ータ１４・１３とは、通板位置の中央Ｃに関して対称な
位置に設けたので ａ＝ｄ であり ｂ＝ｃ であるが、さ
らに ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ とするのもよい。ただし、ａおよ
びｂ（したがってｄおよびｃ）は、いずれもロール１の
シフト量ｘを下回ることがないよう大きめに設定してい
る。各機器のこのような配置は、ロール２についても同
様である。なお、図中の符号Ｌは、通板位置の中央Ｃ
（図３の状態ではこの中央Ｃにロール１の中央が一致し
ている）から各側のハウジング５の中心線までの距離で
ある。

【００３７】圧延機Ｍでは、図３の状態においてベンド
装置１０のすべてのアクチュエータ１１〜１４に均一な
出力を発揮させることにより、好ましい圧延を円滑に継
続することができる。しかし、ワークロール１をシフト
させると、ロール１および各チョックに対するベンド装
置１０の位置関係が変わるため、アクチュエータ１１〜
１４の出力が必ずしも好適に作用するとは限らない。つ
まり、ロールシフトをすると、前述のとおりロール１と
ともにチョック１Ａ・１Ｂが軸方向に移動するのに対
し、ハウジング５に固定配置したアクチュエータ１１〜
１４は移動しないため、各アクチュエータの出力が各チ
ョックに不適当なモーメントを作用させる等の事態が発
生し得る。たとえば、図４および図５のようにロール１
を駆動側へ距離ｘだけシフトさせた場合、すべてのアク
チュエータ１１〜１４に均等な出力を発揮させるとすれ
ば、各側での出力の合力（ベンド力）は各チョック１Ａ
・１Ｂの中央から操作側へ距離ｘだけ外れた位置に作用
し、ラジアル軸受の耐用寿命を短くしがちである。ワー
クロール２をシフトさせた場合にも、当然ながら同様の
課題がある。

【００３８】そこで、この圧延機Ｍでは、ワークロール
１・２のシフト量に応じて、ベンド装置１０・２０の各
アクチュエータ１１〜１４・２１〜２４を個別に適切に
コントロールするようにした。図６は、ロール１を距離
ｘだけシフトさせた場合の各アクチュエータ１１・１２
・１３・１４の適切な出力ｆ１・ｆ２・ｆ３・ｆ４の決
定方法を示すものである。図中、ＦｏおよびＦｄは、操
作側・駆動側のアクチュエータの出力ｆ１・ｆ２および
ｆ３・ｆ４の各合力であるベンド力を示し、Ｆは、両側
のベンド力Ｆｏ・Ｆｄの合力である。また、Ｆ３は、バ
ックアップロール３からロール１に作用する力を示す。
図６に基づく出力決定方法は、下記〜のように説明
される。

【００３９】 ワークロール１のシフトにともなって
チョック１Ａ・１Ｂも距離ｘだけ駆動側へ移動している
ため、各側のベンド力Ｆｏ・Ｆｄをチョック１Ａ・１Ｂ
の各中央部に作用させて内部の軸受の耐用上好ましい状
態を実現するためには、アクチュエータ１１〜１４の出
力を個別に調整することにより、各側の合力Ｆｏ・Ｆｄ
の作用点を距離ｘだけ駆動側へ移すのがよい。 ただし、ベンド力Ｆｏ・Ｆｄについて Ｆｏ＝Ｆｄ
とするなら、それらの合力Ｆが通板位置の中央Ｃ以外に
作用するので、バックアップロール３に不適当なモーメ
ントを発生させる恐れがある。そのため、合力が中央Ｃ
に作用するようにベンド力Ｆｏ・Ｆｄの大きさも調整す
る必要がある。

【００４０】 上記・を考慮すると、各アクチュ
エータ１１〜１４の出力ｆ１〜ｆ４はつぎの手順によっ
て定めるのがよい。まず、ベンド力Ｆｏ・Ｆｄについ
て、合力Ｆを中央Ｃに作用させるためには、シフト量ｘ
等を用いて、 Ｆｏ＝Ｆ（Ｌ＋ｘ）／２Ｌ Ｆｄ＝Ｆ（Ｌ−ｘ）／２Ｌ により大きさを定める。操作側・駆動側の各側におい
て、距離ｘだけ移動したチョック１Ａ・１Ｂの中央にこ
のようなベンド力Ｆｏ・Ｆｄを作用させるには、移動し
ていない各アクチュエータ１１〜１４の出力ｆ１〜ｆ４
を、 ｆ１＝Ｆｏ（ｂ−ｘ）／（ａ＋ｂ） ｆ２＝Ｆｏ（ａ＋ｘ）／（ａ＋ｂ） ｆ３＝Ｆｄ（ｄ−ｘ）／（ｃ＋ｄ） ｆ４＝Ｆｄ（ｃ＋ｘ）／（ｃ＋ｄ） によって決定する。出力ｆ１〜ｆ４をこのように定める
と、各側のベンド力Ｆｏ・Ｆｄがチョック１Ａ・１Ｂの
中央に作用してそれらの軸受に不適当な転倒モーメント
が生じず、またベンド力Ｆｏ・Ｆｄの合力Ｆも中央Ｃに
作用してバックアップロール３に不適当な転倒モーメン
トを及ぼすことがない。

【００４１】一方、ワークロール２をシフトさせる場合
には、そのシフト量に応じ、ベンド装置２０の各アクチ
ュエータ２１〜２４の出力を上記〜に準じて決定す
る。ただし、前記したようにワークロール１・２のシフ
ト量は互いに逆向きの同一量になるよう制御しているた
め、アクチュエータ２１・２２・２３・２４の各出力
は、中央Ｃに関して点対称的な位置に配置された上のア
クチュエータ１４・１３・１２・１１の各出力ｆ４・ｆ
３・ｆ２・ｆ１に一致させる。

【００４２】ベンド装置１０・２０に関する上記〜
の制御は、図７に示す油圧配管５０および図８に示す演
算回路６０を用いて実現している。図７の油圧配管５０
は、アクチュエータ１１〜２４に対する操作部としてベ
ンド装置１０・２０へ向けての給油部５０Ｂを形成し、
給油管５０Ａに接続している。給油部５０Ｂには、圧力
制御弁（比例弁）５６をそれぞれ配置した４組の給油系
統５１・５２・５３・５４を形成し、その先にアクチュ
エータ１１〜２４を接続している。圧力制御弁５６を異
にする別の給油系統に設けたアクチュエータは、それぞ
れ別個独立に出力を制御することができる。ただし、ロ
ール１・２の各中心線に関して対称な位置に配置された
アクチュエータ同士（たとえば１１Ａと１１Ｂ）、およ
びロール１・２の相互間で中央Ｃに関し互いに点対称的
な位置に配置されたアクチュエータ同士（たとえば、１
１すなわち１１Ａ・１１Ｂと２４すなわち２４Ａ・２４
Ｂ）については、前述のように互いに出力を一致させれ
ばよいため、同一の給油系統に接続する。そのうえで、
各アクチュエータの圧力制御をなすべく、各系統５１・
５２・５３・５４のうちアクチュエータ１１〜２４のヘ
ッド側に接続する各管には圧力検出器５７ｈを設け、ロ
ッド側に接続する各管には圧力検出器５７ｒを取り付け
ている。

【００４３】図８に示す演算回路６０は、ワークロール
１・２のシフト量に応じてアクチュエータ１１〜２４の
適切な出力ｆ１〜ｆ４を決定し、それを実現すべく図７
の圧力制御弁５６に操作指令を与えるものである。演算
回路６０のうちには、まず、ベンド力の合力Ｆについて
入力値を読み込んで発信する入力手段６１と、入力手段
６１から発信される合力Ｆの値、圧延機Ｍの各種定数
（前記した距離Ｌ・ａ・ｂ・ｃ・ｄなど）およびシフト
位置センサ６２（図２参照）から発信されるロール１の
シフト量ｘをもとに上記にしたがって各出力ｆ１〜ｆ
４を決定する演算手段６３とを含めている。また演算手
段６３の出力側にはサーボアンプ６４を接続し、これに
よって各圧力制御弁５６（図７）に操作指令を発信させ
る。操作された圧力の実際値を圧力検出器５７ｈ・５７
ｒ（図７）によって検出させ、それを、演算回路６０内
に設けた換算手段６５によって各アクチュエータの出力
に置き換える。換算したその出力は、サーボアンプ６４
への入力にフィードバックするとともに記録手段６７お
よびモニター６６に送る。なお、サーボアンプ６４や圧
力検出器５７ｈ・５７ｒおよび換算手段６５は、出力ｆ
１〜ｆ４のそれぞれについて一組ずつ使用するので、合
計４組が並列に接続され、上記のフィードバックも各出
力ごとに行う。

【００４４】以上、実施の形態を一つ紹介したが、本件
発明はこれ以外の形態によっても実施することができ
る。たとえば、操作側・駆動側の各チョック１Ａ・１Ｂ
に対してアクチュエータを、上記のように軸方向の各２
箇所に設置するばかりでなく、各３箇所以上に設けるの
もよい。４重の圧延機のみには限らず、ワークロールか
中間ロールかをシフトさせベンドさせる多段の圧延機に
広く発明を適用することができる。上下のロールのうち
一方のみをシフトさせる場合にも、発明の思想を使用す
ることができる。また。圧延機が熱間で用いるものか冷
間圧延機であるかは不問である。

【００４５】

【発明の効果】請求項１に記載した圧延方法によれば、
シフトおよびベンドを行うための構成が簡単になるほ
か、ロールをシフトした際にも、チョックやバックアッ
プロールに不適当な転倒モーメントが発生するのを防止
することができる。請求項２に記載の圧延方法なら、と
くに、各アクチュエータの出力調整等について、制御す
べき事項を減らし、簡単かつスムーズに圧延を実施でき
る。請求項３の圧延方法なら、ロールのシフト量に応じ
て各アクチュエータの出力をとくに適切に調整すること
ができる。

【００４６】請求項４〜６のそれぞれに記載した圧延機
によれば、請求項１等に記載したようにシフトおよびベ
ンドのための装置構成を簡単化でき、ロールのシフトお
よびベンドを円滑化することもできる。そのため、軸受
の耐用寿命を長く保ちながら円滑な圧延を継続できる。
請求項５または６の圧延機なら、そのような効果はとく
に顕著である。請求項７に記載した圧延機なら、圧延す
る板に対して十分な形状制御を施し得る強いベンド力
を、適切かつ円滑に付与することができる。請求項８に
記載の圧延機では、とくに、制御装置中の操作部の構成
をシンプルにするとともに、同装置による各アクチュエ
ータの制御を簡単化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施についての一形態である圧延機Ｍの
概要を示す全体図であって、図１（ａ）は正面図、同
（ｂ）は側面図である。

【図２】図１（ａ）におけるII−II断面図であって、ワ
ークロール１の操作側のチョック１Ａなどを示すもので
ある。

【図３】図１（ａ）におけるIII−III矢視図であって、
ロール１の概要を示す平面図である。

【図４】図３の状態からロール１が右方（駆動側）へ距
離ｘだけシフトした状態を示す平面図である。

【図５】同じくロール１が距離ｘだけシフトした状態を
示す正面図（図４におけるＶ−Ｖ矢視図）である。

【図６】同じくロール１が距離ｘだけシフトした状態に
ついて、ベンド力等の関係を示す模式図である。

【図７】圧延機Ｍのうちアクチュエータ１１〜２４とそ
の操作部である油圧配管５０等を示す系統図である。

【図８】図７の油圧配管５０に指令を送る演算回路６０
を示す制御ブロック図である。

【図９】シフト装置とベンド装置とを備える従来の圧延
機に関する図であり、図９（ａ）は中間ロールの平面
図、同（ｂ）は側面図（同（ａ）におけるｂ−ｂ矢視
図）である。

【符号の説明】

Ｍ 圧延機 Ｓ 鋼板（圧延される板） １・２ ワークロール（支持されたロール） １Ａ・１Ｂ・２Ａ・２Ｂ チョック １Ａｂ 軸受 ５ ハウジング １０・２０ ベンド装置 １１〜２４（１１Ａ・１１Ｂ・１２Ａ・…・２４Ｂ）
アクチュエータ ３０・４０ シフト装置 ５０ 油圧配管（操作部） ５６ 圧力制御弁 ６０ 演算回路（調節部） ６２ シフト位置センサ ６３ 演算手段 ｘ シフト量 ｆ１〜ｆ４ （アクチュエータの）出力 Ｆｏ・Ｆｄ （各側の）ベンド力 Ｆ （ベンド力の）合力 Ｃ （通板位置の）中央

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 他のロールにて支持されたロールを軸方
   向にシフトさせるとともに、操作側・駆動側の各側にお
   いてそのロールのチョックに上下方向のベンド力を付与
   する圧延方法であって、 上記したロールとチョックとの間に軸方向の相対移動が
   ないようにし、上記各側において軸方向の複数箇所に固
   定して配置したアクチュエータによりベンド力を付与す
   ることとし、 上記のロールがシフトしたとき、各側においてチョック
   内の一定箇所にベンド力であるアクチュエータの合力が
   作用し、かつ、両側のベンド力の合力が通板位置の中央
   に作用するように、各アクチュエータの出力を調整する
   ことを特徴とする圧延方法。
2. 【請求項２】 シフトさせるとともにベンド力を付与す
   るロールを、圧延される板に関して対称な上下位置に配
   置したうえ板の中心に関して点対称的にシフトさせるこ
   ととし、上記双方のロールごとに設ける各アクチュエー
   タの出力を、それらのロールの相互間で点対称的に対応
   づけて定めることを特徴とする請求項１に記載の圧延方
   法。
3. 【請求項３】 シフトさせるロールとそのチョックおよ
   びアクチュエータの配置についてそれぞれ定まる定数、
   ならびに指定されたベンド力について入力を受けるとと
   もに、そのロールのシフト量を検出し、それらの定数と
   ベンド力およびシフト量に応じて各アクチュエータの出
   力を算出することにより、各アクチュエータの出力を調
   整することを特徴とする請求項１または２に記載の圧延
   方法。
4. 【請求項４】 バックアップロールで支持されたロール
   に対し、軸方向へのシフトをなすシフト装置と、操作側
   ・駆動側の各側においてそのロールのチョックに上下方
   向のベンド力を付与するベンド装置とを有する圧延機で
   あって、 上記のロールに対し軸方向の相対移動が生じないように
   チョックを取り付けるとともに、各側のベンド装置とし
   て、軸方向の複数箇所にアクチュエータを配置してそれ
   らを圧延機のハウジングに固定したうえ、 上記のアクチュエータのうち軸方向位置の異なるものの
   出力を個別に定め得る操作部と、上記ロールのシフト量
   に応じてそれら出力を決定し操作部に指令する調節部と
   を有する制御装置を装備したことを特徴とする圧延機。
5. 【請求項５】 ベンド装置としてハウジングに固定する
   アクチュエータは、上記各側において軸方向に最も離れ
   合った二つが、同じ側のチョック内の軸受の中央がロー
   ルのシフトとともに移動する範囲の外側につねに位置す
   るよう、間隔をおいて配置したことを特徴とする請求項
   ４に記載の圧延機。
6. 【請求項６】 上記の制御装置における調節部に、上記
   ロールの各側においてベンド力であるアクチュエータの
   出力の合力が各チョック内の一定箇所に作用し、かつ、
   各側のベンド装置によるベンド力の合力が通板位置の中
   央に作用するように、ロールのシフト量に応じて各アク
   チュエータの出力を算出する演算手段を含めたことを特
   徴とする請求項４または５に記載の圧延機。
7. 【請求項７】 上記のアクチュエータを流体圧シリンダ
   とし、 上記制御装置における操作部を、上記ロールのアクチュ
   エータのうち軸方向位置の異なるものへの系統ごとに圧
   力制御弁を有する流体圧配管とし、 上記の調節部を、シフトさせるロールとそのチョックお
   よびアクチュエータの配置についてそれぞれ定まる定
   数、ならびに指定されたベンド力について入力を受ける
   とともに、そのロールのシフト量を検出し、それらの定
   数とベンド力およびシフト量に応じて各アクチュエータ
   の流体圧力を算出し、それに対応した開度を上記圧力制
   御弁に指令する演算回路としたことを特徴とする請求項
   ４〜６のいずれかに記載の圧延機。
8. 【請求項８】 圧延される板に関して対称な上下位置
   に、上記したシフト装置とベンド装置とを有するロール
   をそれぞれ配置し、 各ロールのシフト装置としては、板の中心に関して互い
   に点対称的にロールをシフトさせるものを設け、 各ロールのベンド装置としては、軸方向の複数箇所にア
   クチュエータを有するとともに各ロールの中心線に関し
   て対称な位置にもアクチュエータが配置されたものを設
   け、 各ロールの中心線に関して対称な位置に配置されたアク
   チュエータ同士、および上下のロールの相互間で通板位
   置の中央に関して互いに点対称的に配置されたアクチュ
   エータ同士については、上記操作部のうち出力を同一に
   する部分を接続したことを特徴とする請求項４〜７のい
   ずれかに記載の圧延機。