JPH05123735A - 圧延線棒材の誘導案内装置の制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 線棒材の疵つきやミスロールを減少させ、寸
法精度の優れた線棒材を得る。 【構成】 圧延線棒材を誘導案内するローラの間隔の調
整を行う油圧シリンダを備えている誘導案内装置におけ
るローラ間隔の開閉と位置設定を制御する制御方法であ
って、上記線棒材先端部の検出及び線棒材尾端部の検出
を自動的に行い、ローラ間隔の開閉とローラの位置の設
定を油圧シリンダ８の押し側室２１と引き側室２２との
圧力差によりローラの開閉を行い、押し側と引き側との
圧力を同圧としたときはローラは油圧シリンダ内で圧力
バランスの状態となり停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、圧延線材や圧延棒材
の誘導案内装置の制御方法及びその制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】寸法精度の優れた線棒材を圧延するため
には、線棒材の偏径差すなわち線材及び棒材の最大径よ
り最小径を減じたものの寸法差が０及び０に限りなく近
い小さな数値にする必要がある。そのために、各圧延ス
タンドの入口には線棒材を正常な姿勢で圧延ロールの孔
型に誘導する誘導案内装置が設置されている。

【０００３】ところで、従来の誘導案内装置では、圧延
する線棒材の径に応じて、圧延機のロール孔型に線棒材
を誘導するためのローラ間隔を必要最少限度で狭くして
固定して使用していた。また他の従来例として、例えば
特開昭６０−４０９３３号公報記載の誘導案内装置が提
案されている。この誘導案内装置によれば、油圧シリン
ダの使用により線棒材が圧延機に噛み込むまではローラ
を所定の間隔に固定しておき、線棒材先端部が噛み込み
後、線棒材尾端部（後端部）が上記ローラ間を抜けるま
ではローラ間隔を狭めておき、線棒材尾端部が抜けた後
はローラを上記所定間隔に戻すという制御方法が用いら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者の従来例では、ロ
ーラ間隔を必要最少限度で固定するので、誘導作用は良
いが、線棒材の寸法変動に対しては線棒材先端部がロー
ラに突っかかるなどしてミスロールが生じ易くなる問題
があるので、実際はローラ間隔は線棒材の寸法変動に対
し、常に寸法変動分を加えて広く調節した設定がなされ
ている。しかしながら、誘導案内時において、その広く
なった分だけ線棒材が傾くために、線棒材の寸法精度が
損なわれるという問題が生じていた。

【０００５】後者の従来例によれば、誘導案内時におい
て、線棒材が圧延機に噛み込まれた後は、油圧シリンダ
にかかる圧力の大きさにより、ローラが線棒材を狭圧す
るので、線棒材先端部の突っかかりは回避できて、線棒
材が傾いて線棒材の寸法精度が損なわれるという前者の
従来例で指摘したような問題は生じないが、下記のよう
な問題がある。

【０００６】すなわち、第１には、油圧シリンダにかか
る設定圧力が大きいと、ローラにより挟圧される線棒材
は、その寸法、強度によっては変形もしくは表面疵の発
生のおそれがあり、そのために、油圧シリンダにかかる
圧力を線棒材の寸法及び強度に応じて、線棒材に適した
狭圧力にするように、その都度圧力を調整しなければな
らない不都合がある。

【０００７】第２は、調整時において、ローラ間隔を狭
めるタイミングに誤差を生じてローラを閉じるタイミン
グが速いと、線棒材先端部がローラに突っかかり、また
ローラを閉じるタイミングに遅れが生じると、線棒材の
寸法精度が悪くなる問題である。この問題について詳し
く説明する。

【０００８】線棒材の寸法精度を良くするためには、ロ
ーラ間隔を狭めるタイミングは線棒材が圧延機に噛み込
まれたと同時であることが望ましい。そこで、この従来
例による方法では、線棒材先端部を検出器により検出し
た後、タイマの設定時間で油圧方向制御弁を作動させ
て、油圧シリンダへの油量供給をすることで、ローラ間
隔を狭めている。しかしながら、油圧装置においてその
構成上避けられない課題として摺動隙間がある。そのた
めに、油温変化による油粘度の変化から油圧装置に内部
漏れ量の増減を生じ、油圧供給量が一定とならないこと
があり、その場合油圧シリンダのストロークの動作時間
に変動を与えるので、当然ローラ間隔を狭めるタイミン
グに誤差を生じ、上述したようにローラを閉じるタイミ
ングの速い、遅いを生じることにより、線棒材先端部が
ローラに突っかかったり、ローラを閉じるタイミングに
遅れを生じることにより、線棒材の寸法精度が悪くなる
のである。そこで、このような問題が生じないようにす
るために、線棒材の寸法に合せて供給油量の増減を調整
して、油圧シリンダの動作時間の調整をしたり、また油
温が一定となる装置を工夫するか、タイマ時間の調整を
することが考えられる。また、線棒材の速度変動に対し
ても同様に、油圧シリンダの動作時間を調整したり、タ
イマの調整をするものである。しかしながら、油温を常
に一定に保つことが難しく、そして使われる油の粘度も
使用温度により粘度変化が生じ、そのため油圧装置に内
部漏れ量も一定にはならないことから、上述したような
調整を行うことは非常に困難であり、油圧シリンダの動
作時間は一定にはならないという問題を解決することが
できない。このために、線棒材先端部の検出後のタイマ
時間の調整に頼らざるを得ないが、これもまた油圧シリ
ンダの動作時間変化の影響を受けるので困難を極める。
したがって、圧延機に線棒材が噛み込まれた時にローラ
間隔を狭めるタイミングの誤差は避けられない。

【０００９】線棒材先端部の検出によるタイマ制御につ
いても、圧延機の間隔が短い場合や圧延材が連続的に通
過する場合には検出位置により速い応答性が要求される
が、検出器、タイマ、制御弁及び油圧シリンダの、それ
ぞれの機能上から生じる応答の速さには時間的制限があ
るため、この時間制限以上の応答性が要求される場合に
は、この誘導案内装置が使用できない。

【００１０】以上述べたように、後者の従来例では、圧
延線棒材の寸法精度が優れたものを得るためには、圧延
の状態及び圧延線棒材の寸法形状等の状況に応じて適時
に誘導案内装置のローラ間隔を調整動作する必要がある
が、実操業においてローラ間隔を、圧延中の線棒材に、
寸法精度上最適位置に動作させるための線棒材の速度及
び寸法形状に合せたタイマの調整、圧力の調整、油圧供
給油量の調整を瞬時に行うことは困難であり、線棒材の
寸法精度の優れたものを得ることについてある程度の限
界が生じていること、時間的制限上の面から、この誘導
装置を使いたくても使えない線棒材圧延があるのが実状
となっている。

【００１１】この発明の目的は、線棒材の寸法精度向上
を図るために、誘導案内装置の各調整の問題を解決し、
圧延線棒材の寸法形状に合せて自動的にローラ間隔を動
作させ、線棒材に対する誘導装置の応答時間制限を解決
させることにより、どの様な圧延に際しても、線棒材の
疵つきやミスロールを減少させ、寸法精度の優れた線棒
材を得ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の圧延線棒材の
誘導案内装置の制御方法は、誘導案内装置のローラ間隔
の開閉及びローラ位置の固定を、油圧シリンダの押し側
室及び引き側室にかかる圧力差の制御によって行うもの
である。この発明の制御装置は、誘導案内装置に取り付
けたローラ開閉動作をさせるための、押し側及び引き側
室の面積が同じものである油圧シリンダと、油圧シリン
ダのストロークを検出する検出器、油圧シリンダ圧力を
制御するための制御装置とを備えている。

【００１３】上記油圧シリンダの押し側及び引き側に
は、常に油圧ポンプ装置による油圧供給による圧力があ
り、その圧力は押し側、引き側のそれぞれの圧力制御弁
によって調節され、油圧シリンダの押し側室と引き側室
の圧力差を生じることでローラの開閉を行い、押し側と
引き側との圧力を同圧とした場合はローラは油圧シリン
ダ内で圧力バランスの状態となり停止する。例えば、引
き側の圧力制御弁はその圧力値を一定に固定して、押し
側の圧力制御弁は電気信号により圧力値が設定されるよ
うにしておき、この電気信号は制御装置の設定器によっ
て制御されるようにする。油圧シリンダのストロークを
検出する検出器はローラの設定位置の確認と維持を目的
としており、制御装置の設定器による設定位置を維持す
るまで検出器は制御装置にフィードバック信号を送り、
圧力制御弁への設定信号と同等となるまで継続させて、
設定器の信号は流れ続けるようにして、圧力差により油
圧シリンダは作動し、検出器信号が設定器信号と同等と
なって、はじめて圧力差は０となり油圧シリンダは停止
する。

【００１４】設定器による設定信号と検出器のフィード
バック信号の差が圧力差であり、その為ローラの停止位
置は、圧力バランス位置であることから、油圧シリンダ
のストローク範囲内であれば任意の位置で設定すること
ができる。

【００１５】

【作用】寸法精度の優れた圧延線棒材を得る為の、従来
の油圧シリンダ利用の誘導案内装置の重大な課題は、圧
延線棒材を抱合するタイミング誤差をどう解決するかで
ある。この発明の作用も、ローラが線棒材を抱合するタ
イミング誤差を解決することを最重点とした。以下にこ
の発明の作用を説明する。

【００１６】油圧シリンダの圧力バランスは検出器のフ
ィードバック信号と設定器信号とにより任意な調整がで
きるので、圧延前に誘導案内装置のローラ間隔を線棒材
寸法より小さい必要最少寸法を決め、この位置を圧力バ
ランス位置としてローラ間隔を停止させる。この状態で
線棒材先端が圧延機に向かって進行してくるので、線棒
材先端とローラが接触することになる。ローラは油圧シ
リンダが圧力バランス状態による停止であることから、
接触による外力を受けるとローラは自動的に開方向へ動
き、油圧シリンダ、検出器も移動するので検出器はフィ
ードバック信号を制御装置へ送り、電磁圧力制御弁へ電
気信号が流れ電磁圧力制御弁の設定圧が変化し、油圧シ
リンダの押し側室と引き側室との圧力差により、ローラ
間隔は、はじめの圧力バランス位置へ戻ろうとする作用
で線棒材を抱合する。

【００１７】したがって、線棒材通過中は、油圧シリン
ダの圧力差によってローラが線棒材を継続して抱合し、
線棒材尾端部が通過すると自動的に圧力バランス位置に
復帰して停止する。この誘導案内装置は、圧延線棒材先
端を自動的に検出し、瞬時に線棒材を抱合し、線棒材尾
端部が通過するまで、その抱合を継続維持し線棒材尾端
部が通過後、ローラ間隔は、自動的に圧力バランス位置
へ戻り停止する自動案内装置である。

【００１８】また、ローラの抱合力は制御装置の調整に
より抱合力一定とすることも、ローラ間隔によって圧延
段階を設けることも可能であり、他の制御信号との組合
わせ利用などで圧延線棒材に適した抱合力制御の設定が
できるので、線棒材の疵つきや変形といった問題をなく
すことが可能である。

【００１９】ローラの停止位置は、油圧シリンダストロ
ークの範囲内であれば容易に設定できるので、誘導案内
装置が使用できる線棒材寸法範囲が広くなり、従来の線
棒材寸法変更による誘導案内装置の取換えが減少し、生
産量の増加が図れることになる。

【００２０】

【実施例】以下この発明の一実施例を圧延線棒材の誘導
案内装置と共に説明する。図２及び図３に示すように、
誘導案内装置１のガイドボックス２には、１対のローラ
ホルダ３が支点ピン６を中心として回転可能に取付けら
れている。各ローラホルダ３の一端にはローラピン１２
に軸支されたローラ４を、また他端にはリンク７を取付
けてあり、ガイドボックス１の上部には油圧シリンダ８
を固定してあり、油圧シリンダのロッド先端にコの字形
のスライダ１０を取付けてある。リンク７は案内ピン１
１によってローラホルダ３とスライダ１０を連結してい
る。スライダ１０は、油圧シリンダ８の伸縮動作に従動
して移動するため、リンク７により、ローラホルダ３は
支点ピン６を中心として回転し、この回転によりローラ
４、４の間隔が開閉される。

【００２１】油圧シリンダ８は、図１に示すように押し
側室２１及び引き側室２０の面積が同じである。油圧シ
リンダ８は、油圧ポンプ装置１３及び制御装置１８のコ
ントロールによる電磁圧力制御弁１５と圧力制御弁１６
により油圧制御されている。油圧シリンダ８の押し側室
２１及び引き側室２０には、常に油圧ポンプ装置１３に
よる油圧が与えられており、その圧力は押し室側の電磁
圧力制御弁１５及び引き室側の圧力制御弁１６によって
それぞれ調節されている。油圧シリンダ８の押し側室２
１と引き側室２０の圧力差を生じることで、ローラ４，
４の開閉が行われ、押し室側と引き室側との圧力を同圧
とした場合は、油圧シリンダは圧力バランス状態とな
り、ローラは停止する。

【００２２】このように誘導案内装置１のローラ４，４
の間隔の開閉及びローラ位置の停止を、油圧シリンダ８
の押し側室２１及び引き側室２０にかかる圧力差の制御
によって行う。１４は分流弁、１９は原動機、２２は圧
力計、２３は油圧タンクである。

【００２３】油圧シリンダ８上に設けてある検出器９
は、油圧シリンダのストロークによりシードバック信号
を発信するものである。

【００２４】電磁圧力制御弁１５は入力電流値に比例し
て圧力が定まる圧力制御弁で、その電気信号は設定器１
７の電気信号と検出器９のフィードバック信号を、制御
装置１８によって加減され電磁圧力制御弁に送られる。

【００２５】次に制御方法を説明する。圧延前に、誘導
案内装置１のローラ間隔を線棒材寸法より小さい必要最
少寸法位置を設定器１７により調整し油圧シリンダ８を
圧力バランスの状態で停止させる。圧延が始まり、線棒
材先端が圧延機に向かって進行し、やがて線棒材先端が
線棒材寸法より小さい間隔で設定しているローラ４と接
触することになるが、油圧シリンダ８は圧力バランスの
状態、いわゆる緩廉の状態となっているので、ローラ
４，４に線棒材が接触するとローラ４は開方向へ移動
し、検出器９はフィードバック信号を発し、制御装置１
８から電磁圧力制御弁１５へ電気信号を送り設定圧力値
を高圧に変え、圧力制御弁１６との圧力差で線棒材をロ
ーラ４，４により抱合する。はじめに設定したローラ
４，４の間隔は線棒材寸法より小さい位置なので線棒材
通過中この抱合状態を継続し、線棒材尾端部がローラ
４，４を通過した時点で、ローラ４，４の間隔は線棒材
通過前の位置に戻り圧力バランス状態で停止する。この
一連の動作は線棒材の動きに応じ、すべて自動的に行わ
れ、ローラ４，４の間隔設定位置は、油圧シリンダ８の
ストローク範囲内であれば任意の位置に遠隔でしかも簡
単に行うことができ、且つ線棒材を抱合する力はその鋼
種、寸法に応じ適切な量を容易に、また瞬時に調整する
ことができる。

【００２６】応答性及び繰り返し性についても、圧力伝
播による油圧制御であることから、従来のように油温変
化による動作時間変化を受けず、応答が速く、繰り返し
動作においても安定した動作ができる。

【００２７】したがって、この圧延線棒材用誘導案内装
置の制御方法と装置は、線棒材が圧延機に噛み込まれた
瞬間に、確実に線棒材を誘導案内装置のローラが抱合
し、動作は安定していることから、従来方法の不具合を
解消し、寸法精度の優れた線棒材圧延が可能である。さ
らに、この制御方法は圧延機との組合せ制御及び圧延に
使用されるすべての誘導案内装置を集中遠隔制御、コン
ピュータ制御することも可能である。

【００２８】

【発明の効果】この発明によれば、ローラが線棒材先端
と接触したときに誘導案内装置のローラが線棒材を、自
動的に瞬時抱合するので線棒材先端部を圧延機へ確実に
誘導案内することができ、線棒材の寸法精度が向上す
る。また、従来の油圧シリンダ使用による線棒材を抱合
するタイミング合せの為の、線棒材先端、線棒材尾端部
を検出する検出装置、油圧シリンダを切り換えて、ロー
ラの開閉を行う切り換え装置、油量を安定させる為の調
整装置は一切不要となるなどの効果がある。

【００２９】さらに、従来の油圧シリンダの設定圧力が
大きいことによる線棒材の変形、表面傷の発生の問題に
関して、この発明によれば、ローラ間隔が大きい時は油
圧シリンダの圧力は高く、ローラ間隔が小さくなると圧
力は低くなる制御を自動で行わせることが可能であり、
また圧力の設定範囲は自在に且つ容易に調整できるの
で、線棒材に適した制御方法と抱合力で圧延機への誘導
案内が可能となり、線棒材の変形、表面傷の発生を防止
することができる。したがって、この発明の圧延線棒材
の誘導案内装置と制御方法とを使用することにより、従
来よりも優れた寸法精度の圧延線棒材を生産することが
できる。誘導案内装置の使用範囲についても、ローラ停
止位置が、油圧シリンダのストロークの範囲であれば遠
隔操作で任意な位置設定を容易にできるので、線棒材寸
法への範囲が広くなり、従来の線棒材寸法変更による誘
導案内装置の取換えが減少し、取換えによる圧延ライン
の停止時間短縮が可能となり、圧延線棒材の生産量増加
も計れることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】回路図である。

【図２】圧延線棒材用案内装置を概略的に示した平面図
である。

【図３】圧延線棒材用案内装置を概略的に示した側面図
である。

【符号の説明】

１ 誘導案内装置 ３ ローラホルダ ４ ローラ ８ 油圧シリンダ ９ 検出器 １３ 油圧ポンプ １５ 圧力制御弁 １６ 圧力制御弁 １７ 設定器 １８ 制御装置 ２０ シリンダ引き側室 ２１ シリンダ押し側室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延線棒材を誘導案内するローラの間隔
   の調整を行う油圧シリンダを備えている誘導案内装置に
   おけるローラ間隔の開閉と位置設定を制御する制御方法
   であって、 上記線棒材先端部の検出及び線棒材尾端部の検出を自動
   的に行い、上記ローラ間隔の開閉とローラの位置の設定
   を上記油圧シリンダの押し側室と引き側室との圧力差の
   制御により行うものであって、上記油圧シリンダの押し
   側室と引き側室との圧力差によりローラの開閉を行い、
   押し側と引き側との圧力を同圧としたときは上記ローラ
   は油圧シリンダ内で圧力バランスの状態となり停止する
   ことを特徴とした圧延線棒材の誘導案内装置の制御方
   法。
2. 【請求項２】 誘導案内装置に取付けてあり、押し側室
   及び引き側室の受圧面積が同じである油圧シリンダと、 この油圧シリンダのストロークを検出する検出器と、 上記油圧シリンダの圧力を制御し、上記押し室側の圧力
   設定を行う設定器を備えている制御装置とを具備してお
   り、上記検出器は、上記油圧シリンダの移動量を検出信
   号により上記制御装置に送るものであることを特徴とす
   る圧延線棒材の誘導案内装置の制御装置。