JPH0451253B2 - - Google Patents
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- JPH0451253B2 JPH0451253B2 JP23052183A JP23052183A JPH0451253B2 JP H0451253 B2 JPH0451253 B2 JP H0451253B2 JP 23052183 A JP23052183 A JP 23052183A JP 23052183 A JP23052183 A JP 23052183A JP H0451253 B2 JPH0451253 B2 JP H0451253B2
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- Japan
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- roll
- disc
- drive mechanism
- rotational drive
- rolling
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 51
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/02—Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels
- B21H1/04—Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels with rim, e.g. railways wheels or pulleys
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は円盤状素形材を圧延成形するロール圧
延機の制御方法に関する。
延機の制御方法に関する。
第３図に示すような円盤状素形材１Ａ（以下素
形材１Ａと呼ぶ）を圧延成形するための装置とし
て、第４図に示すようなロール圧延機が提案され
ている。
形材１Ａと呼ぶ）を圧延成形するための装置とし
て、第４図に示すようなロール圧延機が提案され
ている。
即ち、２，３は素形材１Ａのボス部０３を上下
方向に挾持する上、下センタシヤフトで下部セン
タシヤフト３は軸受９を介して直流モータ１０に
連結され固定ハウジング１２内に装着されてお
り、直流モータ１０の駆動により素形材１Ａは回
転される。４，５は素形材１Ａのウエブ面０２を
圧延成形する上、下ウエブロールで、各々軸受１
３，１９を介し、直流モータ１４，２０に連結さ
れて、移動ベース１６，２２に取り付けられ、移
動ハウジング１８に取り付けられた油圧シリンダ
１７，２３により矢印Ａ２，Ａ３の方向に圧下さ
れる。この移動ハウジング１８は固定ベース２６
に取り付けられた油圧シリンダ２４により矢印Ａ
４の方向に移動され、移動ハウジング１８の位置
すなわち上部・下部ウエブロールの移動位置は検
出装置２５により検出される。６は素形材１Ａの
外径面０５を圧延成形するサイドロールで軸受箱
２７内に回転自在に装着され、固定ベース３０に
取り付けられた油圧シリンダ２８により矢印Ａ５
の方向に圧下しながら、素形材１Ａの外径Ｄの増
大につれて矢印Ａ６の方向に後退する。なおサイ
ドロール６の位置は検出装置２９により検出され
る。７，８は素形材１Ａのリム面０１を圧延成形
する上、下リムロールでそれぞれ軸受３１，３７
を介し、直流モータ３２，３８に連結されて、移
動ベース３４，４０に取り付けられ、移動ハウジ
ング３６に取付り付けられた油圧シリンダ３５，
４１により矢印Ａ７，Ａ８の方向に圧下される。
方向に挾持する上、下センタシヤフトで下部セン
タシヤフト３は軸受９を介して直流モータ１０に
連結され固定ハウジング１２内に装着されてお
り、直流モータ１０の駆動により素形材１Ａは回
転される。４，５は素形材１Ａのウエブ面０２を
圧延成形する上、下ウエブロールで、各々軸受１
３，１９を介し、直流モータ１４，２０に連結さ
れて、移動ベース１６，２２に取り付けられ、移
動ハウジング１８に取り付けられた油圧シリンダ
１７，２３により矢印Ａ２，Ａ３の方向に圧下さ
れる。この移動ハウジング１８は固定ベース２６
に取り付けられた油圧シリンダ２４により矢印Ａ
４の方向に移動され、移動ハウジング１８の位置
すなわち上部・下部ウエブロールの移動位置は検
出装置２５により検出される。６は素形材１Ａの
外径面０５を圧延成形するサイドロールで軸受箱
２７内に回転自在に装着され、固定ベース３０に
取り付けられた油圧シリンダ２８により矢印Ａ５
の方向に圧下しながら、素形材１Ａの外径Ｄの増
大につれて矢印Ａ６の方向に後退する。なおサイ
ドロール６の位置は検出装置２９により検出され
る。７，８は素形材１Ａのリム面０１を圧延成形
する上、下リムロールでそれぞれ軸受３１，３７
を介し、直流モータ３２，３８に連結されて、移
動ベース３４，４０に取り付けられ、移動ハウジ
ング３６に取付り付けられた油圧シリンダ３５，
４１により矢印Ａ７，Ａ８の方向に圧下される。
この移動ハウジング３６は固定ベース４４に取
り付けられた油圧シリンダ４２により素形材１Ａ
の外径Ｄの増大につれて矢印Ａ９の方向に移動さ
れる。検出ロール４５は、圧下装置４６により素
形材１Ａの外径面に押し付けられており、その位
置は検出装置４７で検出される。圧下装置４６、
検出装置４７は移動ハウジング３６に取り付けら
れている。
り付けられた油圧シリンダ４２により素形材１Ａ
の外径Ｄの増大につれて矢印Ａ９の方向に移動さ
れる。検出ロール４５は、圧下装置４６により素
形材１Ａの外径面に押し付けられており、その位
置は検出装置４７で検出される。圧下装置４６、
検出装置４７は移動ハウジング３６に取り付けら
れている。
ところで、このようなロール圧延機においては
従来各々の直流モータを次のように制御してい
た。
従来各々の直流モータを次のように制御してい
た。
即ち、下部センタシヤフト３を駆動する直流モ
ータ１０の回転数を一定に保持して、これを基準
回転とし、この基準回転数を検出器１１により検
出して制御回転数演算器４８に送り、また上部ウ
エブロール４を駆動する直流モータ１４及び下部
ウエブロール５を駆動する直流モータ２０の回転
数を、それぞれ検出器１５，２１により検出して
回転数比較器４９に送り、さらに、下部センタシ
ヤフト３の軸心から上部・下部ウエブロール４，
５の圧延位置迄の距離を検出器２５により検出し
て制御回転数演算器４８に送り、これら制御回転
数演算器４８へ送られて来た各種データと上部・
下部ウエブロール４，５の外径寸法等により、上
部・下部ウエブロール４，５の周速と素形材１Ａ
の周速が一致するような直流モータ１４，２０の
制御回転数を演算し、回転数比較器４９で直流モ
ータ１４，２０の回転数検出と比較し、この比較
値をもとに演算値と検出値が一致するように図示
していない制御装置により直流モータ１４，２０
の回転数を制御していた。
ータ１０の回転数を一定に保持して、これを基準
回転とし、この基準回転数を検出器１１により検
出して制御回転数演算器４８に送り、また上部ウ
エブロール４を駆動する直流モータ１４及び下部
ウエブロール５を駆動する直流モータ２０の回転
数を、それぞれ検出器１５，２１により検出して
回転数比較器４９に送り、さらに、下部センタシ
ヤフト３の軸心から上部・下部ウエブロール４，
５の圧延位置迄の距離を検出器２５により検出し
て制御回転数演算器４８に送り、これら制御回転
数演算器４８へ送られて来た各種データと上部・
下部ウエブロール４，５の外径寸法等により、上
部・下部ウエブロール４，５の周速と素形材１Ａ
の周速が一致するような直流モータ１４，２０の
制御回転数を演算し、回転数比較器４９で直流モ
ータ１４，２０の回転数検出と比較し、この比較
値をもとに演算値と検出値が一致するように図示
していない制御装置により直流モータ１４，２０
の回転数を制御していた。
上部リムロール７、下部リムロール８をそれぞ
れ駆動する直流モータ３２，３８についても同様
に、検出器２９により検出した素形材１Ａの半径
寸法と、検出器４７により検出した検出ロール４
５が素形材１Ａの外径部と接触する位置および検
出器１１で検出した基準回転数と上部・下部リム
ロール７，８の外径寸法により、上部・下部リム
ロール７，８の周速が素形材１Ａの周速と一致す
る直流モータ３２，３８の回転数を制御回転数演
算器４８で演算し、検出器３３，３９で検出した
直流モータ３２，３８の回転数の値とこの演算値
が回転数比較器４９で比較され、演算値と検出値
が一致するように、図示していない制御装置によ
り直流モータ３２，３８の回転数が制御されてい
た。
れ駆動する直流モータ３２，３８についても同様
に、検出器２９により検出した素形材１Ａの半径
寸法と、検出器４７により検出した検出ロール４
５が素形材１Ａの外径部と接触する位置および検
出器１１で検出した基準回転数と上部・下部リム
ロール７，８の外径寸法により、上部・下部リム
ロール７，８の周速が素形材１Ａの周速と一致す
る直流モータ３２，３８の回転数を制御回転数演
算器４８で演算し、検出器３３，３９で検出した
直流モータ３２，３８の回転数の値とこの演算値
が回転数比較器４９で比較され、演算値と検出値
が一致するように、図示していない制御装置によ
り直流モータ３２，３８の回転数が制御されてい
た。
このように従来のロール圧延機では、各々の直
流モータの回転数を素形材の周速に合せるように
演算制御しているが、制御対象とする直流モータ
で駆動されるロール形状は、そろばん珠形状ある
いは円錐台形状であり、ロールの周速が各部で異
なるため素形材の周速と一致させることは困難で
あり、このため概略の平均値で制御するなど各種
の改良がなされているにもかかわらず充分でなか
つた。
流モータの回転数を素形材の周速に合せるように
演算制御しているが、制御対象とする直流モータ
で駆動されるロール形状は、そろばん珠形状ある
いは円錐台形状であり、ロールの周速が各部で異
なるため素形材の周速と一致させることは困難で
あり、このため概略の平均値で制御するなど各種
の改良がなされているにもかかわらず充分でなか
つた。
第５図ａに従来の制御方法で素形材１Ａを圧延
した場合の上部ウエブロール４を駆動する直流モ
ータ１４の駆動馬力HWU、下部ウエブロール５
を駆動する直流モータ２０の駆動馬力HWL、お
よび下部センタシヤフト３を駆動する直流モータ
１０の駆動馬力HCSの変化の１例（図の横軸は、
上部・下部ウエブロール４，５の移動位置を示
す。）を示す。
した場合の上部ウエブロール４を駆動する直流モ
ータ１４の駆動馬力HWU、下部ウエブロール５
を駆動する直流モータ２０の駆動馬力HWL、お
よび下部センタシヤフト３を駆動する直流モータ
１０の駆動馬力HCSの変化の１例（図の横軸は、
上部・下部ウエブロール４，５の移動位置を示
す。）を示す。
図からも明らかなように上部・下部ウエブロー
ル４，５の移動初期では、３台の直流モータとも
圧延動力として有効に作用しているが、上部・下
部ウエブロール４，５の移動が進むにつれて、大
きな変化が生じ、直流モータ１０の駆動馬力
HCSの値はマイナス値を示すようになる。これ
は直流モータ１０がブレーキとして作用している
ことであり、したがつて他の直流モータ１４，２
０が圧延動力の総てを受け持ち、さらに直流モー
タ１０がブレーキとして作用している動力をも加
味して受け持たなくてはならない。
ル４，５の移動初期では、３台の直流モータとも
圧延動力として有効に作用しているが、上部・下
部ウエブロール４，５の移動が進むにつれて、大
きな変化が生じ、直流モータ１０の駆動馬力
HCSの値はマイナス値を示すようになる。これ
は直流モータ１０がブレーキとして作用している
ことであり、したがつて他の直流モータ１４，２
０が圧延動力の総てを受け持ち、さらに直流モー
タ１０がブレーキとして作用している動力をも加
味して受け持たなくてはならない。
一方、直流モータ２０にもこの傾向があり、こ
の傾向は第３図に示す素形材上部・下部の圧延量
h1，h2の差が大きくなる程、顕著になることおよ
びリム部を圧延する直流モータ３２，３８にも同
様の傾向があることを本発明者は実験により把握
した。
の傾向は第３図に示す素形材上部・下部の圧延量
h1，h2の差が大きくなる程、顕著になることおよ
びリム部を圧延する直流モータ３２，３８にも同
様の傾向があることを本発明者は実験により把握
した。
この要因としては、それぞれのロール形状がそ
ろばん珠形状、円錐台形状という複雑さも大きな
要因の１つであるが、最大の要因は素形材形状状
が円盤であるということにある。
ろばん珠形状、円錐台形状という複雑さも大きな
要因の１つであるが、最大の要因は素形材形状状
が円盤であるということにある。
すなわち、円盤状素形材をウエブロールのよう
な汎用ロールで逐次圧延を実施し、断面を創成し
ていくような圧延については、材料の変形挙動が
非常に複雑であり、その実態すら把握されていな
いのが実状である。この複雑な変形挙動のため、
従来の直流モータ回転数の演算制御では充分では
なかつた。
な汎用ロールで逐次圧延を実施し、断面を創成し
ていくような圧延については、材料の変形挙動が
非常に複雑であり、その実態すら把握されていな
いのが実状である。この複雑な変形挙動のため、
従来の直流モータ回転数の演算制御では充分では
なかつた。
事実、従来の制御方法で圧延実験を実施したと
ころ、しばしばいずれかの直流モータの負荷が許
容値をオーバーし、圧延を中止せざるを得ない状
態が生じた。
ころ、しばしばいずれかの直流モータの負荷が許
容値をオーバーし、圧延を中止せざるを得ない状
態が生じた。
これを圧延データの積み重ねだけで修正するこ
とは非常に困難なことであることは容易に推察で
きる。本発明者らは新らしい制御方法について
種々実験を重ね、本発明の制御方法を見い出した
ものである。
とは非常に困難なことであることは容易に推察で
きる。本発明者らは新らしい制御方法について
種々実験を重ね、本発明の制御方法を見い出した
ものである。
本発明は上記従来の欠点を解決するために提案
されたものであつて、圧延に要する動力（モータ
負荷）を、各々のモータが任意に設定された配分
比であるいは各々の駆動する圧延ロールの圧下力
を考慮して決定された配分比で受けもつよう、基
準とした駆動ロールのモータ以外のモータ回転数
を制御するために、円盤状素形材の中央部を上・
下から挾持して同円盤状素形材に回転駆動を与え
る上下センタシヤフトと、同円盤状素形材を上・
下から挾んで配置され、同円盤状素形材の半径方
向および上下方向へ移動可能に設けられた同円盤
状素形材のウエブ面圧延成形回転駆動上下ウエブ
ロールと、同円盤状素形材を上・下から挾んで配
置され、同円盤状素形材の半径方向および上下方
向へ移動可能に設けられた同円盤状素形材のリム
面圧延成形回転駆動上下リムロールとを備えた円
盤状素形材のロール圧延機制御方法であつて、圧
延成形中における上記上下センタシヤフト、上下
ウエブロール、上下リムロールの各回転駆動負荷
を検出し、これら検出値を加算演算して回転駆動
総負荷を求め、これにあらかじめ設定しておいた
上記上下センタシヤフト、上下ウエブロール、上
下リムロールの各回転駆動機構への負荷配分比を
乗算し、この上記回転駆動機構に対する乗算値と
圧延成形中における上記回転駆動負荷とが一致す
るように、上記上下センタシヤフトの回転駆動機
構以外の上記各回転駆動機構の負荷調節すること
を特徴とし、さらには上記各回転駆動機構への負
荷配分比を、 上（下）センタシヤフト回転駆動機構の負荷配分比 ＝上（下）センタシヤフトの回転駆動機構の定格値
あるいは過負荷許容電流値／各回転駆動機構の定格値あ
るいは過負荷許容電流値の合計 上（下）ウエブロール回転駆動機構の負荷配分比 ＝上下ウエブロールの回転駆動機構の定格値あるい
は過負荷許容電流値の合計／各回転駆動機構の定格値あ
るいは過負荷許容電流値の合計 ×上（下）ウエブロールの圧下力／上下ウエブロー
ルの圧下力の合計 上（下）リムロール回転駆動機構の負荷配分比 ＝上下リムロールの回転駆動機構の定格値あるいは
過負荷許容電流値の合計／各回転駆動機構の定格値ある
いは過負荷許容電流値の合計 ×上（下）リムロールの圧下力／上下リムロールの
圧下力の合計 としたことを特徴とするものである。
されたものであつて、圧延に要する動力（モータ
負荷）を、各々のモータが任意に設定された配分
比であるいは各々の駆動する圧延ロールの圧下力
を考慮して決定された配分比で受けもつよう、基
準とした駆動ロールのモータ以外のモータ回転数
を制御するために、円盤状素形材の中央部を上・
下から挾持して同円盤状素形材に回転駆動を与え
る上下センタシヤフトと、同円盤状素形材を上・
下から挾んで配置され、同円盤状素形材の半径方
向および上下方向へ移動可能に設けられた同円盤
状素形材のウエブ面圧延成形回転駆動上下ウエブ
ロールと、同円盤状素形材を上・下から挾んで配
置され、同円盤状素形材の半径方向および上下方
向へ移動可能に設けられた同円盤状素形材のリム
面圧延成形回転駆動上下リムロールとを備えた円
盤状素形材のロール圧延機制御方法であつて、圧
延成形中における上記上下センタシヤフト、上下
ウエブロール、上下リムロールの各回転駆動負荷
を検出し、これら検出値を加算演算して回転駆動
総負荷を求め、これにあらかじめ設定しておいた
上記上下センタシヤフト、上下ウエブロール、上
下リムロールの各回転駆動機構への負荷配分比を
乗算し、この上記回転駆動機構に対する乗算値と
圧延成形中における上記回転駆動負荷とが一致す
るように、上記上下センタシヤフトの回転駆動機
構以外の上記各回転駆動機構の負荷調節すること
を特徴とし、さらには上記各回転駆動機構への負
荷配分比を、 上（下）センタシヤフト回転駆動機構の負荷配分比 ＝上（下）センタシヤフトの回転駆動機構の定格値
あるいは過負荷許容電流値／各回転駆動機構の定格値あ
るいは過負荷許容電流値の合計 上（下）ウエブロール回転駆動機構の負荷配分比 ＝上下ウエブロールの回転駆動機構の定格値あるい
は過負荷許容電流値の合計／各回転駆動機構の定格値あ
るいは過負荷許容電流値の合計 ×上（下）ウエブロールの圧下力／上下ウエブロー
ルの圧下力の合計 上（下）リムロール回転駆動機構の負荷配分比 ＝上下リムロールの回転駆動機構の定格値あるいは
過負荷許容電流値の合計／各回転駆動機構の定格値ある
いは過負荷許容電流値の合計 ×上（下）リムロールの圧下力／上下リムロールの
圧下力の合計 としたことを特徴とするものである。
上記のように構成される本発明によれば、円盤
状素形材の仕上り形状、各直流モータの容量、ロ
ール圧延機構造上からの規制等を考慮して、各直
流モータ（回転駆動機構）に対する負荷配分比を
バランスよく適正に設定してやり、圧延中におけ
る実際の各直流モータの負荷が設定された負荷と
一致するよう制御することによつて、各直流モー
タは圧延動力として有効に作用し、負荷の許容値
オーバーによる圧延の中断も避けられることにな
る。
状素形材の仕上り形状、各直流モータの容量、ロ
ール圧延機構造上からの規制等を考慮して、各直
流モータ（回転駆動機構）に対する負荷配分比を
バランスよく適正に設定してやり、圧延中におけ
る実際の各直流モータの負荷が設定された負荷と
一致するよう制御することによつて、各直流モー
タは圧延動力として有効に作用し、負荷の許容値
オーバーによる圧延の中断も避けられることにな
る。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の１実施例を示すもので、第４
図のものと同一部分には同一符号を付し説明は省
略する。図中、１１，１５，２１，３３，３９は
それぞれ直流モータ１０，１４，２０，３２，３
８の負荷を検出する検出器、５１はモータ負荷配
分比設定器、５０は検出器１１，１５，２１，３
３，３９により求められた検出値の総和を求める
とともに、この値に各直流モータ１０，１４，２
０，３２，３８に対して設定された負荷配分比を
乗算し、この乗算値（負荷制御値）と実際の負荷
検出値とを比較するモータセンタシヤフト演算比
較器であり、以下に示す式が成立するように、図
示していない制御装置により基準とする直流モー
タ１０以外の直流モータ１４，２０，３２，３８
の負荷が制御されるものである。
図のものと同一部分には同一符号を付し説明は省
略する。図中、１１，１５，２１，３３，３９は
それぞれ直流モータ１０，１４，２０，３２，３
８の負荷を検出する検出器、５１はモータ負荷配
分比設定器、５０は検出器１１，１５，２１，３
３，３９により求められた検出値の総和を求める
とともに、この値に各直流モータ１０，１４，２
０，３２，３８に対して設定された負荷配分比を
乗算し、この乗算値（負荷制御値）と実際の負荷
検出値とを比較するモータセンタシヤフト演算比
較器であり、以下に示す式が成立するように、図
示していない制御装置により基準とする直流モー
タ１０以外の直流モータ１４，２０，３２，３８
の負荷が制御されるものである。
ICS＝βCS・（iCS＋iWU＋iWL＋iRU＋iRL）…１）
IWU＝βWU・（iCS＋iWU＋iWL＋iRU＋iRL）…２）
IWL＝βWL・（iCS＋iWU＋iWL＋iRU＋iRL）…３）
IRU＝βRU・（iCS＋iWU＋iWL＋iRU＋iRL）…４）
IRL＝βRL・（iCS＋iWU＋iWL＋iRU＋iRL）…５）
ただし、βCS＋βWU＋βWL＋βRU＋βRL＝１で、
ICS：直流モータ１０の制御値 (A)
IWU： 〃 １４ 〃 (A)
IWL： 〃 ２０ 〃 (A)
IRU： 〃 ３２ 〃 (A)
IRL： 〃 ３８ 〃 (A)
βCS：直流モータ１０の負荷配分比
βWU： 〃 １４ 〃
βWL： 〃 ２０ 〃
βRU： 〃 ３２ 〃
βRL： 〃 ３８ 〃
iCS： 〃 １０の負荷検出値 (A)
iWU： 〃 １４ 〃 (A)
iWL： 〃 ２０ 〃 (A)
iRU： 〃 ３２ 〃 (A)
iRL： 〃 ３８ 〃 (A)
ここで簡単な例を挙げて説明すると、いま、
βCS＝0.5、βWU＝βWL＝0.15、βRU＝βRL＝0.1、iCS
＝
100(A)、iWU＝iWL＝50(A)、iRU＝iRL＝30(A)であつた
とすると、ICS＝130(A)、IWU＝IWL＝39(A)、IRU＝IRL
＝26(A)となり、直流モータ１０の負荷は100(A)そ
のままにして、直流モータ１４，２０の負荷を50
(A)→30(A)、直流モータ３２，３８の負荷を30(A)→
20(A)となるように制御するのである。
βCS＝0.5、βWU＝βWL＝0.15、βRU＝βRL＝0.1、iCS
＝
100(A)、iWU＝iWL＝50(A)、iRU＝iRL＝30(A)であつた
とすると、ICS＝130(A)、IWU＝IWL＝39(A)、IRU＝IRL
＝26(A)となり、直流モータ１０の負荷は100(A)そ
のままにして、直流モータ１４，２０の負荷を50
(A)→30(A)、直流モータ３２，３８の負荷を30(A)→
20(A)となるように制御するのである。
当然のことながら、上、下ウエブロールあるい
は上、下リムロールが圧延に関与していない場合
および駆動されない場合については、上記１）〜
５）式において該当するところが０となるだけで
ある。
は上、下リムロールが圧延に関与していない場合
および駆動されない場合については、上記１）〜
５）式において該当するところが０となるだけで
ある。
なお、直流モータ１０を基準としたのは、素形
材Ａの圧延開始から圧延終了迄常に圧延に関与し
ていることや、装置の構造上大容量のものが使用
可能であること等の理由による。
材Ａの圧延開始から圧延終了迄常に圧延に関与し
ていることや、装置の構造上大容量のものが使用
可能であること等の理由による。
以上の説明ではモータ負荷配分比を設定器５１
で設定したが、さらに本発明ではモータ負荷配分
比を自動的に設定する方法をも提案するものであ
る。
で設定したが、さらに本発明ではモータ負荷配分
比を自動的に設定する方法をも提案するものであ
る。
即ち、第１図において、５２，５３はそれぞれ
上、下ウエブロール４，５の上下方向圧下力
（PWU，PWL）を検出する圧下力検出器、５４は
上、下ウエブロール４，５の半径方向圧下力
（PWH）を検出する圧下力検出器、５５は５２，
５３，５４から検出値をもとに直流モータ１４，
２０間のモータ負荷配分比 αWU＝PWU＋・PWU／PWU＋PWL・PWH／PWU＋PWL＋PWH…６
） αWL＝１−αWU …７） ここで、αWU：直流モータ１４（上部ウエブロ
ール４）の負荷配分比 αWL：直流モータ２０（下部ウエブロ
ール５）の負荷配分比 を演算するモータ負荷配分比演算器、５６，５７
はそれぞれ上、下リムロール７，８の上下方向圧
下力（PRU，PRL）を検出する圧下力検出器、５８
は５６，５７からの検出値をもとに直流モータ３
２，３８間のモータ負荷配分比 αRU＝PRU／PRU＋PRL …８） αRL＝１−αRU …９） ここで、αRU：直流モータ３２（上部リムロー
ル７）の負荷配分比 αRL：直流モータ３８（下部ウエブロ
ール８）の負荷配分比 を演算するモータ負荷配分比演算器であるが、直
流モータ１０，１４，２０，３２，３８の定格値
あるいは過負荷許容電流値（予め求められている
もの）をそれぞれACS，AWL，ARU，ARLとした時、
各モータ負荷配分比演算器５９により下式のよう
に負荷配分比を求めるものである。
上、下ウエブロール４，５の上下方向圧下力
（PWU，PWL）を検出する圧下力検出器、５４は
上、下ウエブロール４，５の半径方向圧下力
（PWH）を検出する圧下力検出器、５５は５２，
５３，５４から検出値をもとに直流モータ１４，
２０間のモータ負荷配分比 αWU＝PWU＋・PWU／PWU＋PWL・PWH／PWU＋PWL＋PWH…６
） αWL＝１−αWU …７） ここで、αWU：直流モータ１４（上部ウエブロ
ール４）の負荷配分比 αWL：直流モータ２０（下部ウエブロ
ール５）の負荷配分比 を演算するモータ負荷配分比演算器、５６，５７
はそれぞれ上、下リムロール７，８の上下方向圧
下力（PRU，PRL）を検出する圧下力検出器、５８
は５６，５７からの検出値をもとに直流モータ３
２，３８間のモータ負荷配分比 αRU＝PRU／PRU＋PRL …８） αRL＝１−αRU …９） ここで、αRU：直流モータ３２（上部リムロー
ル７）の負荷配分比 αRL：直流モータ３８（下部ウエブロ
ール８）の負荷配分比 を演算するモータ負荷配分比演算器であるが、直
流モータ１０，１４，２０，３２，３８の定格値
あるいは過負荷許容電流値（予め求められている
もの）をそれぞれACS，AWL，ARU，ARLとした時、
各モータ負荷配分比演算器５９により下式のよう
に負荷配分比を求めるものである。
βCS＝ACS／ACS＋AWU＋AWL＋ARU＋ARL …10）
βWU＝AWU＋AWL／ACS＋AWU＋AWL＋ARU＋ARL・αWU…11
） βWL＝AWU＋AWL／ACS＋AWU＋AWL＋ARU＋ARL・αWL…12
） βRU＝ARU＋ARL／ACS＋AWU＋AWL＋ARU＋ARL・αRU…13
） βRL＝ARU＋ARL／ACS＋AWU＋AWL＋ARU＋ARL・αRL…14
） このように圧下力をもとに負荷配分比を設定す
ることの妥当性は以下に述べる通りである。
） βWL＝AWU＋AWL／ACS＋AWU＋AWL＋ARU＋ARL・αWL…12
） βRU＝ARU＋ARL／ACS＋AWU＋AWL＋ARU＋ARL・αRU…13
） βRL＝ARU＋ARL／ACS＋AWU＋AWL＋ARU＋ARL・αRL…14
） このように圧下力をもとに負荷配分比を設定す
ることの妥当性は以下に述べる通りである。
即ち、実際の圧延に際しては素形材１Ａの上、
下ウエブ面の加圧度（第３図におけるh1，h2）に
差をつけることも要求されるが、例えばh1＞h2と
するためには上ウエブロール４による下方向圧下
力を下ウエブロール５による上方向圧下力よりも
大きくする必要があるため、トルクアームが加工
量の平方根に比例し、トルクは圧延成形力とトル
クアームに比例かつ負荷はトルクに比例するとい
う理論から考えれば、当然上、下ウエブロール
４，５を駆動するモータ１４，２０に必要な負荷
は異なるものとなるからである。
下ウエブ面の加圧度（第３図におけるh1，h2）に
差をつけることも要求されるが、例えばh1＞h2と
するためには上ウエブロール４による下方向圧下
力を下ウエブロール５による上方向圧下力よりも
大きくする必要があるため、トルクアームが加工
量の平方根に比例し、トルクは圧延成形力とトル
クアームに比例かつ負荷はトルクに比例するとい
う理論から考えれば、当然上、下ウエブロール
４，５を駆動するモータ１４，２０に必要な負荷
は異なるものとなるからである。
また、直流モータ１０の負荷配分比を10）式の
ようにしたのは、前述したように直流モータ１０
は装置の構造上大容量のものが使用可能であるた
め、素形材１Ａの圧延成形にあたり必要とされる
駆動力の多くを負担させ、他の直流モータの負荷
範囲縮小を図つたためである。
ようにしたのは、前述したように直流モータ１０
は装置の構造上大容量のものが使用可能であるた
め、素形材１Ａの圧延成形にあたり必要とされる
駆動力の多くを負担させ、他の直流モータの負荷
範囲縮小を図つたためである。
なお、実際の圧延に際しては微小の誤差等が発
生するため、上記した式１）〜14）において適宜
係数（通常は1.0）を乗算して修正され得るよう
な形に設定しておき、実験等の結果から得られた
修正係数を乗じるようにすればベターである。
生するため、上記した式１）〜14）において適宜
係数（通常は1.0）を乗算して修正され得るよう
な形に設定しておき、実験等の結果から得られた
修正係数を乗じるようにすればベターである。
さらに本発明と従来の制御方法として前述した
直流モータの回転数を制御対象とした回転数演算
制御方法とを組み合せれば効率的に、かつ駆動ロ
ールの損耗を防止する制御も可能である。
直流モータの回転数を制御対象とした回転数演算
制御方法とを組み合せれば効率的に、かつ駆動ロ
ールの損耗を防止する制御も可能である。
即ち、制御対象とする直流モータにより駆動さ
れるロールが圧延しているかどうかを判断する機
能を付与し、圧延している間は負荷演算制御方法
と回転数演算制御方法を併用するとともに、圧延
していない間は回転数演算制御方法とするもので
ある。
れるロールが圧延しているかどうかを判断する機
能を付与し、圧延している間は負荷演算制御方法
と回転数演算制御方法を併用するとともに、圧延
していない間は回転数演算制御方法とするもので
ある。
第１図において説明すると、上部・下部ウエブ
ロール４，５の圧下力をそれぞれ圧下力検出器５
２，５３で検出し、この検出値から判定器６０で
上部ウエブロール４および下部ウエブロール５が
それぞれ圧延を実施しているかどうか判定する。
ロール４，５の圧下力をそれぞれ圧下力検出器５
２，５３で検出し、この検出値から判定器６０で
上部ウエブロール４および下部ウエブロール５が
それぞれ圧延を実施しているかどうか判定する。
一方、上部・下部リムロール７，８についても
圧下力をそれぞれ圧下力検出器５６，５７で検出
し、この検出値から判定器６０で上部リムロール
７および下部リムロール８がそれぞれ圧延を実施
しているかどうかを判定する。これらの判定結果
をもとに、図に示していない制御モード切換器で
制御対象のロールが圧延を実施している場合は負
荷演算制御方法と回転数演算制御方法とを併用し
た制御方法に切り換え、一方圧延を実施していな
い場合は、回転数演算制御方法にそれぞれ切り換
える。
圧下力をそれぞれ圧下力検出器５６，５７で検出
し、この検出値から判定器６０で上部リムロール
７および下部リムロール８がそれぞれ圧延を実施
しているかどうかを判定する。これらの判定結果
をもとに、図に示していない制御モード切換器で
制御対象のロールが圧延を実施している場合は負
荷演算制御方法と回転数演算制御方法とを併用し
た制御方法に切り換え、一方圧延を実施していな
い場合は、回転数演算制御方法にそれぞれ切り換
える。
上記において負荷演算制御方法と回転数演算制
御方法とを併用する制御方法とは、負荷演算制御
を実施している間も、直流モータの回転数を監視
し、回転数が許容限度をこえた場合には、その許
容限度の回転数で直流モータを駆動することを意
味する。
御方法とを併用する制御方法とは、負荷演算制御
を実施している間も、直流モータの回転数を監視
し、回転数が許容限度をこえた場合には、その許
容限度の回転数で直流モータを駆動することを意
味する。
第１図において、従来の制御方法として前述し
たように各々ロールの位置、寸法、基準回転数等
をもとに制御回転数演算器４８で演算した回転数
に許容限度算出器６１で係数γを乗じて許容最高
限度回転数を算出し、この算出値を回転数比較器
４９でそれぞれの直流モータの回転数の検出値と
比較し、検出値が算出値以下の場合は、そのまま
負荷演算制御を実施する。検出値が演算値以上、
すなわち許容限度をこえる場合は、その許容最高
限度の回転数で直流モータを駆動するように制御
する。
たように各々ロールの位置、寸法、基準回転数等
をもとに制御回転数演算器４８で演算した回転数
に許容限度算出器６１で係数γを乗じて許容最高
限度回転数を算出し、この算出値を回転数比較器
４９でそれぞれの直流モータの回転数の検出値と
比較し、検出値が算出値以下の場合は、そのまま
負荷演算制御を実施する。検出値が演算値以上、
すなわち許容限度をこえる場合は、その許容最高
限度の回転数で直流モータを駆動するように制御
する。
以上の制御方法によれば、圧延を開始する時、
すなわちロール素形材１Ａに圧下する時は回転数
演算制御を実施しているので素形材の周速とロー
ルの周速がほぼ一致しており、素形材とロール間
での衝撃を最小におさえることができ、また負荷
演算制御を実施中に、ロールが素形材にうまく噛
み込まない状態、すなわちスリツプする状態が発
生しても直流モータの暴走を防ぐことができるの
で、効率的な圧延かつ駆動ロールの損耗防止が可
能となる。
すなわちロール素形材１Ａに圧下する時は回転数
演算制御を実施しているので素形材の周速とロー
ルの周速がほぼ一致しており、素形材とロール間
での衝撃を最小におさえることができ、また負荷
演算制御を実施中に、ロールが素形材にうまく噛
み込まない状態、すなわちスリツプする状態が発
生しても直流モータの暴走を防ぐことができるの
で、効率的な圧延かつ駆動ロールの損耗防止が可
能となる。
また、第２図は穴のある素形材１Ｂを圧延する
ロール圧延機で、図中３Ａは、素形材１Ｂの内径
面を圧延するロールであり、下部センタシヤフト
３に取り付けられている。このような穴のある素
形材１Ｂの圧延に際しても本発明は適用されるも
のであり、本発明者は、前記した穴のない素形材
１Ａに適用したのと同等の効果があることを実験
により確認している。
ロール圧延機で、図中３Ａは、素形材１Ｂの内径
面を圧延するロールであり、下部センタシヤフト
３に取り付けられている。このような穴のある素
形材１Ｂの圧延に際しても本発明は適用されるも
のであり、本発明者は、前記した穴のない素形材
１Ａに適用したのと同等の効果があることを実験
により確認している。
第５図ｂに本発明の効果の１例を示す。
第５図ｂは、直流モータ１０と直流モータ１
４、直流モータ２０の負荷配分比を0.30：0.45：
0.25に制御した場合のそれぞれのモータの負荷
（図では駆動馬力HCS，HWU，HWLで示している）
の検出値を示したものであるが、従来の回転数演
算制御で実施したもの（第５図ａ）との比較から
明らかなように、本発明の適用により、いずれの
直流モータも圧延動力として有効に作用させるこ
とができ、円盤状素形材を円滑に効率よく圧延で
きることがわかる。
４、直流モータ２０の負荷配分比を0.30：0.45：
0.25に制御した場合のそれぞれのモータの負荷
（図では駆動馬力HCS，HWU，HWLで示している）
の検出値を示したものであるが、従来の回転数演
算制御で実施したもの（第５図ａ）との比較から
明らかなように、本発明の適用により、いずれの
直流モータも圧延動力として有効に作用させるこ
とができ、円盤状素形材を円滑に効率よく圧延で
きることがわかる。
事実、本発明を適用した圧延実験では、いずれ
かの直流モータの負荷がオーバーし、圧延を中止
せざるを得なくなるような従来法の欠点を生じさ
せることなく、円盤状素形材を円滑に効率よく圧
延することができた。
かの直流モータの負荷がオーバーし、圧延を中止
せざるを得なくなるような従来法の欠点を生じさ
せることなく、円盤状素形材を円滑に効率よく圧
延することができた。
第１図は本発明の１実施例に係わるロール圧延
機の構成図、第２図は穴あき円盤状素形材のロー
ル圧延機の構成図、第３図は円盤状素形材の説明
図、第４図は従来のロール圧延機の構成図、第５
図はセンタシヤフトおよびウエブロールの駆動馬
力の変化図でａは従来制御方法による場合、ｂは
本発明制御方法による場合のものである。 １Ａ…円盤状素形材、２，３…センタシヤフ
ト、４，５…ウエブロール、７，８…リムロー
ル。
機の構成図、第２図は穴あき円盤状素形材のロー
ル圧延機の構成図、第３図は円盤状素形材の説明
図、第４図は従来のロール圧延機の構成図、第５
図はセンタシヤフトおよびウエブロールの駆動馬
力の変化図でａは従来制御方法による場合、ｂは
本発明制御方法による場合のものである。 １Ａ…円盤状素形材、２，３…センタシヤフ
ト、４，５…ウエブロール、７，８…リムロー
ル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 円盤状素形材の中央部を上・下から挾持して
同円盤状素形材に回転駆動を与える上下センタシ
ヤフトと、同円盤状素形材を上・下から挾んで配
置され、同円盤状素形材の半径方向および上下方
向へ移動可能に設けられた同円盤状素形材のウエ
ブ面圧延成形回転駆動上下ウエブロールと、同円
盤状素形材を上・下から挾んで配置され、同円盤
状素形材の半径方向および上下方向へ移動可能に
設けられた同円盤状素形材のリム面圧延成形回転
駆動上下リムロールとを備えた円盤状素形材のロ
ール圧延機制御方法であつて、圧延成形中におけ
る上記上下センタシヤフト、上下ウエブロール、
上下リムロールの各回転駆動負荷を検出し、これ
ら検出値を加算演算して回転駆動総負荷を求め、
これにあらかじめ設定しておいた上記上下センタ
シヤフト、上下ウエブロール、上下リムロールの
各回転駆動機構への負荷配分比を乗算し、この上
記各回転駆動機構に対する乗算値と圧延成形中に
おける上記回転駆動負荷とが一致するように、上
記上下センタシヤフトの回転駆動機構以外の上記
各回転駆動機構の負荷調節することを特徴とする
円盤状素形材のロール圧延機制御方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の円盤状素形材
のロール圧延機制御方法であつて、上記各回転駆
動機構への負荷配分比を、 上（下）センタシヤフト回転駆動機構の負荷配分比 ＝上（下）センタシヤフトの回転駆動機構の定格値
あるいは過負荷許容電流値／各回転駆動機構の定格値あ
るいは過負荷許容電流値の合計 上（下）ウエブロール回転駆動機構の負荷配分比 ＝上下ウエブロールの回転駆動機構の定格値あるい
は過負荷許容電流値の合計／各回転駆動機構の定格値あ
るいは過負荷許容電流値の合計 ×上（下）ウエブロールの圧下力／上下ウエブロー
ルの圧下力の合計 上（下）リムロール回転駆動機構の負荷配分比 ＝上下リムロールの回転駆動機構の定格値あるいは
過負荷許容電流値の合計／各回転駆動機構の定格値ある
いは過負荷許容電流値の合計 ×上（下）リムロールの圧下力／上下リムロールの
圧下力の合計 としたことを特徴とする円盤状素形材のロール圧
延機制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23052183A JPS60124428A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 円盤状素形材のロ−ル圧延機制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23052183A JPS60124428A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 円盤状素形材のロ−ル圧延機制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60124428A JPS60124428A (ja) | 1985-07-03 |
| JPH0451253B2 true JPH0451253B2 (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=16909044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23052183A Granted JPS60124428A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 円盤状素形材のロ−ル圧延機制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60124428A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2134175C1 (ru) * | 1997-07-14 | 1999-08-10 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Стан для изготовления осесимметричных деталей |
| US6158261A (en) * | 1997-07-14 | 2000-12-12 | General Electric Company | Mill for producing axially symmetric parts |
| DE102010052371A1 (de) * | 2010-11-24 | 2012-05-24 | Schuler Smg Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Walzvorrichtung zum dornlosen Walzen von Rädern und Scheiben |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP23052183A patent/JPS60124428A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60124428A (ja) | 1985-07-03 |
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