JPH03254307A - インライン調質圧延機の速度制御装置 - 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、たとえば端部が重ね合せシーム溶接部を有す
る長手被調質材をインライン調質圧延機で調質圧延する
ための速度制御装置に関する。

従来の技術 典型的な先行技術は、第６図に示されている。

被調質材１は、電動１１１１Ｍ１によって駆動されるプ
ライドルロール２から、調質圧延機３によって調質圧延
され、さらに電動機Ｍ２によって駆動されるプライドル
ロール４を経て、通板される。電動ＩＩＩＭＩによって
、プライドルロール２の出側、すなわち圧延機３の入側
の張力が一定となるように張力制御され、また電動機Ｍ
２によって、゛圧延機３の出側、したがってプライドル
ロール４を通過する被調質材の速度が一定となるように
制御される。圧延機３のバックアップロールは電動機Ｍ
３によって駆動され、ワークロール５の速度制御が行わ
れる。この電動機Ｍ３は、プライドルロール２．４の速
度ｖｌ　、ｖ２　（ｖｌ＜ｖ２）の検出値に基づき、圧
延機３における被調質材の延び率が予め定める一定の値
となるように速度制御される。

このような先行技術において、前記溶接部がワークロー
ル５間を通過する際には、その通過に先立って圧下手段
６によるワークロール５の圧下荷重を減小し、これによ
って溶接部がワークロール５間を通過する際にその溶接
部によってワークロール５に疵が入りやすくなるのを防
ぎ、通過後に圧下荷重を元の大きい値に戻す。

発明が解決しようとする課題 被調質材は圧延機３の前後において前述のようにＶｌ、
Ｖ２を有しているので、圧下荷重を小さくしたとき、被
調質材１の速度とワークロール５の周速との速度差によ
ってワークロール５および被調質材にすり疵を生じやす
い。ワークロール５にすり疵が生じると、それ以後にお
いてそのすり疵が調質材に転写されてしまい、被調質材
１の品質が低下し、また被調質材にすり疵が生じること
によって歩留りが低下する。

本発明の目的は、ワークロールの圧下荷重の変化時にワ
ークロールおよび被調質材にすり疵が生じないようにし
たインライン調質圧延機の速度制御装置を提供すること
である。

課題を解決するための手段 本発明は、電動機によって駆動されるワークロールの圧
下荷重を調整可能としたインライン調質圧延機の速度制
御装置において、 圧下荷重を検出する検出手段と、 検出手段の出力に応答して、圧下荷重が小さくなるにつ
れて電動機のドルーピング量が大きくなるように制御す
る手段とを含むことを変化制御するインライン調質圧延
機の速度制御装置である。

また本発明は、電動機は誘導電動機であって、その駆動
電圧Ｖと周波数ｆとの比Ｖ／ｆを一定に保ったままで駆
動電圧Ｖと周波数ｆとを変化してドルーピング量を変化
制御することを変化制御する。

また本発明は、電動機は、直流電動機であって、その駆
動電圧Ｖを変化してドルーピング量を変化制御すること
を変化制御する。

作　　用 本発明に従えば、インライン調質圧延機ではワークロー
ルが直接に、またはバックアップロールが、誘導電動機
または直流電動機などの電動機によって駆動され、ワー
クロールの圧下荷重は調整可能とされており、この圧下
荷重を検出手段によって検出し、たとえば被調質材の重
ね合わせシーム溶接部がワークロール間を通過する直前
にその圧下荷重を小さくし、その圧下荷重が小さくなる
につれて電動機のドルーピング量を大きくする。

電動機はその負荷電流が増大するにつれて回転速度が低
下する垂下特性を有するように制御され、ドルーピング
量というのは、無負荷時であって負荷電流が零であると
きの回転速度ＶＯに対する定格電流を供給したときにお
ける回転速度ｖ３との速度差の比（ｖ　Ｏ−ｖ　３　）
　／　Ｖ　Ｏをいう。このような垂下特性を変化させて
ドルーピング量を大きくするには、たとえば電動機が誘
導電動機であるときにはその駆動電圧Ｖと周波数Ｉとの
比Ｖ／ｆを一定に保ったままで、駆動電圧Ｖと周波数Ｉ
とを変化させることによってドルーピング量を小さくす
ることができ、また電動機が直流電動機であるときには
その駆動電圧Ｖを変化させてドルーピング量を大きく変
化することができる。直流電動機は、たとえば他励、直
巻または分巻などの直流電動機であってもよい。

このようにして圧下荷重が小さくなるにつれて、すなわ
ちワークロールと被調質材との摩擦力が小さくなってす
り疵を生じやすい状態になるにつれて、電動機のドルー
ピング量が大きくなるように電動機の垂下特性を変化さ
せるようにしたので、その圧下荷重が小さくなるにつれ
て電動機の出力トルクが低減されてワークロールの周速
と被調質材の速度とが一致したままに保たれる。したが
ってワークロールおよび被調質材にすり疵を生じること
が防げる。すなわち圧下荷重が小さくなってワークロー
ルと被調質材との摩擦力が小さくなるにつれて、ドルー
ピング量を大きくし、電動機負荷電流による回転速度の
変化分が大きくなる。そのためワークロールまたはバッ
クアップロールに作用する電動機によるトルクが小さく
なり、こうしてワークロールの周速と被調質材との速度
とが同一値となる。こうして上述のようにワークロール
と被調質材にすり疵が生じることが防げる。被調質材の
溶接部がワークロール間を通過した後には、圧下荷重を
増大し、このときにもまた、圧下荷重が大きくなるにつ
れて電動機のドルーピング量が小さくなるように制御す
る。

さらにまた本発明では、被調質材の溶接部がワークロー
ル間を通過するときだけでなく、走行している被調質材
に、回転駆動しているワークロールを近付けて圧下荷重
を作用して調質圧延を開始する際にもまた、本発明が実
施される。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の系統図である。

鋼板などの被調質材７は、プライドルロール８゜９を経
て、インライン調質圧延機１０のワークロール１１を通
って調質圧延され、さらにプライドルロール１２，１３
を通って導かれる。プライドルロール８．９は、電動機
Ｍｌｌによって駆動される。プライドルロール９と圧延
Ｉｔ！１１０との間の被調質材の張力は、張力検出手段
１４によって検出され、張力制御回路１５は、電動機Ｍ
ｌｌを制御して、圧延Ｉ！ｌ○の入側の被調質材７の張
力が予め定める一定値となるように制御する。

プライドルロール１２．１Ｂは、電動ＩＭ１２によって
駆動され、その速度は速度検出手段１６によって検出さ
れる。速度制御回路１７は、速度検出手段１６によって
検出される速度が予め定める一定値となるように、電動
機Ｍ１２を制御し、こうして圧延機１０の出側の被調質
材の速度が一定に保たれる。

プライドルロール８．９の速度を検出するために速度検
出手段１８が設けられる。速度検出手段１６．１８の出
力は、伸び率演算回路１９に与えられ、圧延機１ｏにお
ける被調質材の伸び率が演算されて求められる。この伸
び率演算回路１つには、伸び率設定回路２０から、予め
定められる伸び率ε０を表す信号が与えられる。伸び率
演算回路１９は、速度検出手段１６．．１８の出力に基
づいて演算された圧延機１０において被調質材に実際に
生じている伸び率と、伸び率設定回路２０の設定値εＯ
との差を表す信号をライン２１に導出し、切換えスイッ
チ２２の個別接点２３に与える。

切換えスイッチ２２の共通接点２４は、この個別接点２
３と、もう１つの個別接点２５とに切換わって導通する
ことができる。共通接点２４からの出力は、速度制御回
路２６に与えられ、これによって圧延機１０のバックア
ップロール２７を駆動する誘導電動機Ｍ１Ｂの速度が制
御される。切換えスイッチ２２の共通接点２４が個別接
点２３に導通している状態では、伸び率演算回路１９の
出力によって、圧延機１０を通過する被調質材の伸び率
が設定値εＯに一定に保たれる。

圧延機１０には、ワークロール１１およびバックアップ
ロール２７などのロールの圧下荷重を作用する圧下手段
２８が設けられており、その圧下荷重は荷重計２９によ
って検出される。

プライドルロール８よりも被調質材７の上流側には、被
調質材７の重ね合せシーム溶接部を検出する溶接部検出
手段３０が設けられる。この溶接部付近には被調質材に
透孔が形成され、その透孔を溶接部検出手段３０によっ
て光学的に形成することによって、溶接部の検出を行う
ことができる。

圧下荷重制御手段３１は、被調質材の溶接部が検出手段
３０によって検出され、その後、その溶接部が圧延機１
０の入側直前にきたとき、圧下手段２８を制御して圧下
荷重を小さくする。圧下荷重制御回路３１はまた、被調
質材７の溶接部が圧延機１０の入側直前にきたとき、切
換えスイッチ２２の共通接点２４を個別接点２３から個
別接点２５に切換えて導通し、この溶接部が圧延機１０
を通過した後には共通接点２４を再び個別接点２３に切
換えて導通させる。この圧下荷重制御回路３１は、前記
溶接部が圧延機１０を通過した後、圧下手段２８によっ
て圧下荷重を増大させて元の調整圧延可能な状態に戻す
。特性制御回路３２は、荷重計２９によって検出された
圧下荷重を表す信号に応答し、誘導電動１！１Ｍ１３の
ドルーピング量が、圧下荷重が小さくなるにつれて、大
きくなる速度の垂下特性を有するように誘導電動機Ｍ１
３を制御するための信号を、ライン３３に導出して切換
えスイッチ２２の個別接点２５に与える。この圧下荷重
が増大されることが荷重計２９によって検出されること
によって、特性制御回路３２は、誘導電動機Ｍ１３のド
ルーピング量が、圧下荷重の増大に伴って、小さくなる
速度の垂下特性を有するように誘導電動機Ｍ１３を制御
するための信号を、ライン３３から切換えスイッチ２２
の個別接点２５に与え、さらに共通接点２４を介して速
度制御回路２６に与える。

第２図は、特性制御回路３２によって達成される圧下荷
重値と誘導電動機Ｍ１３の速度の垂下特性によるドルー
ピング量を示す図である。圧下荷重が小さくなるにつれ
て、誘導電動機Ｍ１３のドルーピング量が前述のように
大きくなるための信号が、ライン３３に導出される。こ
の特性ラインは参照符ａ１〜ａ４で示されるように、圧
延機１０の調質圧延の特性に応じて、予め設定しておく
ことができる。なお特性ラインａ５は、定常の調質圧延
の特性を示しており、このときに圧下荷重にかかわらず
速度はほぼ一定であり、したがってドルーピング量は一
定であって小さな値である。

第３図は、特性制御回路３２からライン３３および切換
えスイッチ２２を介して速度制御回路２６によって速度
制御される誘導電動機Ｍ１３の特性を示す。定常の調質
圧延時には、特性ラインｂＯで示されるように、ドルー
ピング量は、零またはごくわずかである。特性制御回路
３２ては、荷重計２９の出力に応答し、その検出される
圧下荷重が小さくなるにつれて、誘導電動１１！１Ｍ１
３のドルーピング量が大きくなるように、すなわち誘導
電動機Ｍ１３の速度垂下特性が特性ラインｂ１からｂ５
にラインＣ１を辿って変化するように、その誘導電動機
Ｍ１３に与えられる電圧Ｖと周波数ｆとの比Ｖ／Ｖが一
定値となるように保ったままで、Ｖ、ｆを変化させ、モ
ータ回転速度を変化させる。圧下荷重が減少することに
よって、被調質材とワークロール１１との摩擦力が減少
し、このとき誘導電動機Ｍ１３の回転速度が変化し、そ
の負荷電流もまた変化する。こうして誘導電動機Ｍ１３
は、被調質材７とワークロール１１とがスリップを生ぜ
ず、したがってすり疵を生じることなく、回転駆動され
、被調質材７の走行速度とワークロール１１の周速が同
一値に保たれる。

このような誘導電動１１Ｍ１３の速度の垂下特性ライン
ｂＯ〜ｂ５が得られるようにするために、特性制御回路
３２に備えられているメモリ３７に碌、第２図の各特性
ラインａ１〜ａ４．ａｏ毎に、圧下荷重に対応して、ド
ルーピング量またはそのドルーピング量における電動機
負荷を流に対する回転速度の変化を加味した電動機電圧
■および周波数ｆがたとえばテーブルとしてストアされ
ており、その圧下荷重に対応して各テーブルが読出され
て、誘導電動１１！Ｍ１３の速度制御が行われる。

被調質材の溶接部が検出手段３０によって検出されたと
きには、第４図のステップｎｌ、ｎ２がら、ステップｎ
３に移り、その溶接部が前述のように圧延機１０の貫首
にきて、その溶接部が圧延機１０を通過する際に、圧下
荷重制御回路３１は圧下手段２８を制御してその圧下荷
重を小さくするとともに、定常制御時に切換えスイッチ
２２の共通接点２４が個別接点２１に導通されていた状
態から、ステップｎ４においてその共通接点２４を個別
接点２５に導通される状態に切換える。

ステップｎ５では、被調質材７の溶接部が圧延機１０の
ワークロール１１を通過した後に、圧下手段２８によっ
て圧下荷重を増大してゆき、その圧下荷重が定常の調質
圧延時の値に戻った後に、ステップｎ６において切換え
スイッチ２２の共通接点２４を個別接点２５から個別接
点２３に切換えて導通する。こうしてステップｎ７にお
いて、一連の動作を終了する。

圧下手段２８による圧下荷重が減少したことが荷重計２
９によって検出されると、特性制御回路３２は第５図の
ステップｍ１からステップｍ２に移り、その圧下荷重に
応じたドルーピング量が大きくなるようにするための信
号、すなわち前述のＶ／ｆを一定にしてＶ、ｆを変化す
る信号をライン３３に導出し、その信号は、切換えスイ
ッチ２２を介して速度制御回路２６に与えられる。また
被調質材の溶接部が圧延機１０を通過した後には、圧下
荷重制御手段３１によって圧下手段２８は圧下荷重をス
テップｍ３において増大させ、これに応じて、特性制御
回路３２はドルーピング量が小さくなるように、すなわ
ち前述のＶ／ｆが一定値となるようにして電圧Ｖと周波
数ｊとを変化させて、第３図の特性ラインｂＯか得られ
るように元に戻す。

このようにして、被調質材７が溶接部を有し、連続的に
走行される際において、特にその圧下荷重が比較的小さ
い調質圧延機において、誘導電動機Ｍ１３の速度制御を
行って、被調質材７およびワークロール１１のすり疵の
発生を防ぐことが可能となる。

本発明は、被調質材の溶接部が圧延機１ｏを通過する際
において実施されるだけでなく、圧延機１０を通過走行
している被調質材にワークロールを近付けて接触して調
質圧延を開始したり、走行途中にワークロール１１を開
放する際などにおいてもまた、実施することができる。

本発明の他の実施例として、誘導電動機Ｍ１３に代えて
、他励、直巻または分巻などの直流電動機を用いること
ができる。この直流電動機のドルーピング量を、圧下荷
重が小さくなるにつれて、大きくなるように、その駆動
電圧を制御する。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ワークロールの圧下荷重
が小さくなるにつれて電動機のドルーピング量が大きく
なるように制御し、これとは逆に圧下荷重が大きくなる
につれて電動機のドルーピング量が小さくなるように制
御するようにしたので、ワークロールと被調質材とがス
リップを生じることが防がれ、ワークロールの周速と被
調質材の速度とを同一値に保ったままとすることができ
、これによってワークロールおよび被調質材にすり疵が
生じるのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体の系統図、第２図は圧
下荷重とドルーピング量との関係を示すグラフ、第３図
は誘導電動機の負ｉｔ流と回転速度との関係を示すグラ
フ、第４図は圧下荷重制御回路３１の動作を説明するた
めのフローチャート、第５図は特性制御回路３２の動作
を説明するためのフローチャート、第６図は先行技術の
系統図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電動機によつて駆動されるワークロールの圧下荷
   重を調整可能としたインライン調質圧延機の速度制御装
   置において、 圧下荷重を検出する検出手段と、 検出手段の出力に応答して、圧下荷重が小さくなるにつ
   れて電動機のドルーピング量が大きくなるように制御す
   る手段とを含むことを特徴とするインライン調質圧延機
   の速度制御装置。
2. （２）電動機は誘導電動機であつて、その駆動電圧Ｖと
   周波数ｆとの比Ｖ／ｆを一定に保つたままで駆動電圧Ｖ
   と周波数ｆとを変化してドルーピング量を変化制御する
   特許請求の範囲第１項記載のインライン調質圧延機の速
   度制御装置。
3. （３）電動機は、直流電動機であつて、その駆動電圧Ｖ
   を変化してドルーピング量を変化制御することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のインライン調質圧延機
   の速度制御装置。