JPH0655560A - カレンダーにおけるシート厚さ制御方法および装置 - Google Patents

カレンダーにおけるシート厚さ制御方法および装置

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JPH0655560A
JPH0655560A JP4236356A JP23635692A JPH0655560A JP H0655560 A JPH0655560 A JP H0655560A JP 4236356 A JP4236356 A JP 4236356A JP 23635692 A JP23635692 A JP 23635692A JP H0655560 A JPH0655560 A JP H0655560A
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roll
rolls
constant
thickness
roll gap
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Eiichi Harada
栄一 原田
Masaaki Urakawa
正明 浦川
Mitsuyuki Urushibara
光之 漆原
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Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/72—Measuring, controlling or regulating
    • B29B7/724—Measuring, controlling or regulating for continuous roller mixers, e.g. calenders

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バンク量などの入側の状態変化や機械系の外
乱などがあっても製品の厚さを一定にできるカレンダー
におけるシート厚さ制御方法および装置を提供するこ
と。 【構成】 上流側のロール間では、一定に設定したロー
ルギャップがバンク量や状態などの入側状態の変化によ
る支持系の変形を荷重計16による圧延荷重変化から検出
し、コントローラ26で支持系のバネ定数から変形量を演
算してこれを相殺するように油圧シリンダ18でロールギ
ャップを一定にし、出側の製品厚さを一定にする。ま
た、下流側のローラ間では、ロール偏芯や振れなどの機
械系の外乱によるロールギャップの変化を荷重計17によ
る圧延荷重の変化から検出し、同様の処理で変形を相殺
するようロールギャップを制御して製品厚さを一定にす
る。さらに、カレンダー出側の最終製品の厚さを厚み計
24で検出し、テイクオフロール15によって加える引張力
をサーボモータ25で調整して厚さを一定にする。これに
より厚さの変動を防止し、光沢むらの無い高品質の製品
を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、カレンダーによる製
品の厚さを一定に制御する方法および装置に関し、圧延
反力変動を検出することによりシート厚みの変動を知
り、ロールギャップを制御してシート厚さを一定にする
ようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】ゴムやプラスチックをフィルムに圧延す
るカレンダーにあっても製品の厚さに対する精度向上の
要求がある。
【0003】このため、従来のカレンダーにおいては、
ロール間に蓄積されるバンクに応じた運転制御を行うよ
うにしており、たとえば特開昭52−132072号公
報に開示された方法では、図6に示すように、カレンダ
ーロール1,2間のロールギャップ3に形成されたバン
ク4を、照明器具5によって照らしながらカメラ6によ
って走査することでバンク量を算出し、この算出値に基
づいてコンベア7によって搬送されるストリップ状の樹
脂材料8の供給量を制御するようにしている。
【0004】すなわち、ロール1,2間に供給されるバ
ンク量を一定にすることで、バンク量の変化に起因する
厚み変動などの製品の不良化を防止しようとしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このようなロール1,
2間に供給されるバンク量を平面的な画像情報によって
求めるようにしているため、必ずしもバンク量を正確に
求めることが出来ず、バンク量を適性に制御することが
出来ないため、製品の厚さ精度の向上を図ることができ
ないという問題がある。
【0006】また、カレンダーにおいては、ロール1,
2間に供給されるバンク量を一定に制御するようにして
も、樹脂材料の温度や粘性などによってもロールギャッ
プ3が変化し、製品の厚さが変動することもあり、バン
ク量だけの制御では十分でないという問題もある。
【0007】さらに、ロール1,2間のロールギャップ
3はロール1,2自体が真円であってもロールの支持系
の偏芯や機械の振れなどによっても変化し、より高精度
に製品の厚さを制御することができないという問題があ
る。
【0008】この発明は、かかる従来技術の問題点に鑑
みてなされたもので、バンク量などの入側の状態変化が
あっても製品の厚さを一定にできるとともに、機械系の
外乱などがあっても製品の厚さを一定にすることができ
るカレンダーにおけるシート厚さ制御方法および装置を
提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記従来技術が有する課
題を解決するため、この発明のカレンダーにおけるシー
ト厚さ制御方法は、カレンダーの上流側のロール間の支
持系がロール軸間方向に変形する際のバネ定数をそれぞ
れ求めておき、上流側のロールの入側状態変化による圧
延荷重を検出し、この圧延荷重と前記バネ定数とから前
記上流側ロール間の支持系の変形量を求め、この変形量
を相殺してロールギャップを一定にするよう制御するこ
とを特徴とするものである。
【0010】また、この発明のカレンダーにおけるシー
ト厚さ制御方法は、カレンダーの下流側のロール間の支
持系がロール軸間方向に変形する際のバネ定数をそれぞ
れ求めておき、下流側のロール間の機械系外乱による圧
延荷重を検出し、この圧延荷重と前記バネ定数とから前
記下流側ロール間の支持系の変形量を求め、この変形量
を相殺してロールギャップを一定にするよう制御するこ
とを特徴とするものである。
【0011】さらに、この発明のカレンダーにおけるシ
ート厚さ制御方法は、カレンダーの最下流のロールとテ
イクオフロールとの間から送り出される製品の厚さを検
出し、テイクオフロールの回転速度を調整して張力を変
化させ厚さを一定にするよう制御することを特徴とする
ものである。
【0012】また、この発明のカレンダーにおけるシー
ト厚さ制御方法は、カレンダーの上流側および下流側の
ロール間の支持系がロール軸間方向に変形する際のバネ
定数をそれぞれ求めておき、上流側のロール間では、入
側状態変化による圧延荷重を検出し、この圧延荷重と前
記バネ定数とから前記上流側ロール間の支持系の変形量
を求め、この変形量を相殺してロールギャップを一定に
するよう制御し、下流側では、ロール間の機械系外乱に
よる圧延荷重を検出し、この圧延荷重と前記バネ定数と
から前記下流側ロール間の支持系の変形量を求め、この
変形量を相殺してロールギャップを一定にするよう制御
する一方、最下流のロールとテイクオフロールとの間か
ら送り出される製品の厚さを検出し、テイクオフロール
の回転速度を調整して張力を変化させ厚さを一定にする
よう制御することを特徴とするものである。
【0013】さらに、この発明のカレンダーにおけるシ
ート厚さ制御装置は、カレンダーの上流側のロール間の
圧延荷重を検出する荷重検出手段と、上流側のロール間
のロールギャップを調整するロールギャップ調整手段
と、上流側のロール間の入側状態変化による前記圧延荷
重検出手段からの検出値に基づきこの支持系のバネ定数
から前記上流側ロール間の支持系の変形量を演算すると
ともに、この変形量を相殺してロールギャップを一定に
する制御信号を前記上流側のロールギャップ調整手段に
出力する演算処理手段とからなることを特徴とするもの
である。
【0014】また、この発明のカレンダーにおけるシー
ト厚さ制御装置は、カレンダーの下流側のロール間の圧
延荷重を検出する荷重検出手段と、下流側のロール間の
ロールギャップを調整するロールギャップ調整手段と、
下流側のロール間の機械系外乱による前記圧延荷重検出
手段からの検出値に基づきこの支持系のバネ定数から前
記下流側ロール間の支持系の変形量を演算するととも
に、この変形量を相殺してロールギャップを一定にする
制御信号を前記下流側のロールギャップ調整手段に出力
する演算処理手段とからなることを特徴とするものであ
る。
【0015】さらに、この発明のカレンダーにおけるシ
ート厚さ制御装置は、カレンダーの最下流のロールとテ
イクオフロールとの間から送出される製品厚さを検出す
る厚さ検出手段と、テイクオフロールの回転速度調整手
段と、前記厚さ検出手段からの検出値に基づき前記テイ
クオフロールの回転速度調整手段で回転速度を調整して
製品に加わる張力を変化させ厚さを一定にする制御信号
を出力する演算処理手段とからなることを特徴とするも
のである。
【0016】また、この発明のカレンダーにおけるシー
ト厚さ制御装置は、カレンダーの上流側および下流側の
ロール間の圧延荷重をそれぞれ検出する荷重検出手段
と、上流側および下流側のロール間のロールギャップを
それぞれ調整するロールギャップ調整手段と、最下流の
ロールとテイクオフロールとの間から送出される製品厚
さを検出する厚さ検出手段と、テイクオフロールの回転
速度調整手段と、上流側のロール間の入側状態変化によ
る前記圧延荷重検出手段からの検出値に基づきこの支持
系のバネ定数から前記上流側ロール間の支持系の変形量
を演算するとともに、この変形量を相殺してロールギャ
ップを一定にする制御信号を前記上流側のロールギャッ
プ調整手段に出力し、下流側のロール間の機械系外乱に
よる前記圧延荷重検出手段からの検出値に基づきこの支
持系のバネ定数から前記下流側ロール間の支持系の変形
量を演算するとともに、この変形量を相殺してロールギ
ャップを一定にする制御信号を前記下流側のロールギャ
ップ調整手段に出力し、さらに厚さ検出手段からの検出
値に基づき前記テイクオフロールの回転速度調整手段で
回転速度を調整して製品に加わる張力を変化させ厚さを
一定にする制御信号を出力する演算処理手段とからなる
ことを特徴とするものである。
【0017】
【作用】このカレンダーにおけるシート厚さ制御方法に
よれば、上流側のロール間においては、一定に設定した
ロールギャップがバンク量や樹脂の状態などの入側状態
で変化するときには、ロール圧延荷重の変化によって支
持系が変形することから、この変形量を圧延荷重の変化
として検出し、これに基づき支持系のバネ定数から変形
量を演算してこれを相殺するようにロールギャップを一
定にする制御をしており、出側の製品厚さを一定にす
る。
【0018】また、このカレンダーにおけるシート厚さ
制御方法によれば、下流側のローラ間においては、上流
側で一定の厚さに制御された製品であってもロール偏芯
や振れなどの機械系の外乱によってロールギャップが変
化すると、製品厚さの変動を招くことから、この場合に
も圧延荷重の変化から機械系の外乱を検出し、これに基
づき支持系のバネ定数から変形量を演算してこれを相殺
するようにロールギャップを一定にする制御をしてお
り、下流側のローラ間の出側の製品厚さを一定にする。
【0019】さらに、このカレンダーにおけるシート厚
さ制御方法によれば、カレンダー出側の最終製品の厚さ
を検出してテイクオフロールによって加える引張力を調
整して製品厚さを一定にする制御を行うようにしてい
る。
【0020】また、このカレンダーにおけるシート厚さ
制御方法によれば、上記3つの制御を組合わせるように
して厚さの変動を防止し、光沢むらの無い高品質の製品
を得るようにする。
【0021】さらに、このカレンダーにおけるシート厚
さ制御装置によれば、上流側のロール間においては、一
定に設定したロールギャップがバンク量や樹脂の状態な
どの入側状態で変化するときには、ロール圧延荷重の変
化によって支持系が変形することから、この変形量を圧
延荷重の変化として荷重検出手段で検出し、これに基づ
き演算処理手段で支持系のバネ定数から変形量を演算し
てこれを相殺するようにロールギャップ調整手段でロー
ルギャップを一定にする制御をしており、出側の製品厚
さを一定にする。
【0022】また、このカレンダーにおけるシート厚さ
制御装置によれば、下流側のローラ間においては、上流
側で一定の厚さに制御された製品であってもロール偏芯
や振れなどの機械系の外乱によってロールギャップが変
化すると、製品厚さの変動を招くことから、この場合に
も荷重検出手段による圧延荷重の変化から機械系外乱を
検出し、これに基づき演算処理手段で支持系のバネ定数
から変形量を演算してこれを相殺するようにロールギャ
ップ調整手段でロールギャップを一定にする制御をして
おり、出側の製品厚さを一定にする。
【0023】さらに、このカレンダーにおけるシート厚
さ制御装置によれば、カレンダー出側の最終製品の厚さ
を厚さ検出手段で検出してテイクオフロールによって加
える引張力を回転速度調整手段で調整して製品厚さを一
定にする制御を行うようにしている。
【0024】また、このカレンダーにおけるシート厚さ
制御装置によれば、これら3つの装置の組合せることに
より厚さの変動を防止し、光沢むらの無い高品質の製品
を得るようにする。
【0025】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳
細に説明する。まず、図1により、この発明のカレンダ
ーにおけるシート厚さ制御装置の一実施例について説明
する。
【0026】このカレンダーにおけるシート厚さ制御装
置10によって制御されるカレンダーとしては、種々の
形式のものが対象となるが、ここでは4本のロールを備
え逆L形に配置したものを例に説明する。
【0027】このカレンダーにおけるシート厚さ制御装
置10では、3つの厚さ制御が行われ、第1の制御とし
て上流側のロール間である第1ロール11と第2ロール
12との間のロールギャップの制御、第2の制御として
下流側のロール間である第3ロール13と第4ロール1
4との間のロールギャップの制御、第3の制御として最
下流のローラである第4ロール14の出側のテイクオフ
ロール15の回転速度制御が行われる。
【0028】このため第1ロール11と第2ロール12
との間の圧延荷重を検出するため荷重検出手段たる荷重
計(ロードセル)16が設けられるとともに、第3ロー
ル13と第4ロール14との間にも圧延荷重を検出する
ため荷重検出手段たる荷重計(ロードセル)17が設け
られている。
【0029】また、第1ロール11と第2ロール12と
の間のロールギャップ(ロール軸間距離)を調整するた
めロールギャップ調整手段たる油圧シリンダ18が第1
ロール11の軸箱に設けられるとともに、第3ロール1
3と第4ロール14との間にもロールギャップ(ロール
軸間距離)を調整するためロールギャップ調整手段たる
油圧シリンダ19が第4ロール14の軸箱に設けてあ
る。
【0030】これらの油圧シリンダ18,19には、そ
れぞれサーボバルブ20,21が介装されて供給・排出
される作動油を制御するようになっており、油圧シリン
ダ18,19にロール軸箱位置を検出する位置検出器2
2,23が備えられている。
【0031】さらに、テイクオフロール15の出側に
は、製品の厚さを検出する厚さ検出手段たる厚み計24
が設けてあり、テイクオフロール15には、回転速度調
整手段たるサーボモータ25が連結されて回転速度を調
整できるようになっている。
【0032】これら3つの制御を行うため演算処理手段
たるコントローラ26,27,28が備えられ、第1の
制御用のコントローラ26は、荷重計16の検出信号と
位置検出器22の検出信号が入力部29に入力され、中
央演算処理部(CPU)30を経て油圧シリンダ18の
サーボバルブ20に出力部31から制御信号を出力し、
第2の制御用のコントローラ27は、荷重計17の検出
信号と位置検出器23の検出信号が入力部29に入力さ
れ、中央演算処理部(CPU)30を経て油圧シリンダ
19のサーボバルブ21に出力部31から制御信号を出
力する。また、第3の制御用のコントローラ28は、厚
み計24の検出信号が入力部29に入力され、中央演算
処理部(CPU)30を経てテイクオフロール15のサ
ーボモータ25に出力部31から制御信号を出力する。
【0033】このようなカレンダーにおけるシート厚さ
制御装置10では、図2に平面状態を示すように、ロー
ルギャップを制御する第1及び第2の制御系は、第1ロ
ール11と第2ロール12との間および第3ロール13
と第4ロール14との間において、それぞれのロール軸
箱の両端部に独立して設けて構成されたり、あるいは1
つの制御系で両端部を同時に制御するように構成され
る。
【0034】次に、このように構成したカレンダーにお
けるシート厚さ制御装置10の動作とともに、カレンダ
ーにおけるシート厚さ制御方法について説明する。 (1) 第1ロール11と第2ロール12の間のロール
ギャップ制御 この制御は第1ロール11と第2ロール12との間をシ
ート材料の通過(圧延)時に一定のシート厚みとなるよ
うにロール間ギャップを高応答にて調整し、下流側のシ
ート厚みおよびバンク状態を一定に保つためのものであ
る。
【0035】カレンダーの第1ロール11と第2ロール
12の間の出側シート厚みは、流れ方向および幅方向の
いずれについても、ロールギャップを、左右とも一定値
S0に保持していても、ロール入り側の材料(トップバ
ンク)の状態(バンクの物理的な形状、材料の温度、塑
性など)の変化により出側シートの厚みhが流れ方向、
幅方向とも変化し、製品品質を悪くする。
【0036】これはロール入り側状態で圧延力(ロール
荷重)が変化するためロールを支持している支持系に変
形が生じるためであり、具体的には、第1ロール11お
よび第2ロール12の軸箱を支持しているフレーム32
にわずかな変形が生じ、一定に保持しているはずのロー
ルギャップが変化することに起因する。
【0037】したがって、第1ロール11と第2ロール
12との間に圧延力P(ton )を発生させる機械系のバ
ネ常数をK(ton/mm)とすると、出側シート厚みh(m
m)は、次式で表わされる。
【0038】h=S0 +P/K ここで、S0 は初期ロールギャップであり、機械系のバ
ネ常数Kは、フレーム32の構造や第1〜第4ロール1
1〜14の配置などにより異なるもので、実機による計
測やシミュレーションによって予め設定し、コントロー
ラ26の中央演算処理部30に入力しておく。
【0039】この状態でトップバンクおよび入り側材料
の状態が変化し、これにともなって圧延力がΔPだけ変
化すると、ロール出側のシート厚みも、Δh(mm)だけ
変化し、次式の関係で示すことができる。
【0040】Δh=ΔP/K したがって、この入り側状態の変化時の出側シート厚み
H(mm)は上記2式から次のように示すことができる。
【0041】H=h+Δh=S0 +(P+ΔP)/K この式から明らかなように、ロール間の圧延力Pとその
変化量ΔPを求め、予め求めてあるバネ常数KからΔP
/Kを演算で求めるようにすれば、シート厚みの変化量
Δhを知ることができ、さらに、この分だけ初期ロール
ギャップS0 を補正して相殺するようにすれば、常にロ
ールギャップを一定に保つことができることになる。
【0042】そこで、荷重計(ロードセル)16により
検出される圧延荷重変動ΔPを、バネ常数Kで除した値
を連続的にロールギャップを調整する油圧シリンダの位
置制御系にフィードバックし、ロールギャップS0 を制
御すると、シート厚さH(mm)は次のように表わすこと
ができる。
【0043】 H=(S0 −C*ΔP/K)+(P+ΔP)/K ここで、Cは制御定数であり、機械系の外乱(ロールの
偏芯など)やロール入り側の材料の状態の変化の大きさ
など種々の条件を勘案してその値を設定するが、この制
御定数Cを1とすると、 H(c=1) =S0 −1*P/K=h となり、出側シート厚みHに変化が生じないことにな
る。
【0044】この制御定数Cの値に対するシート厚(ギ
ャップ)と圧延荷重との間には、図4に示すような関係
があり、制御定数Cを1に近付けるようにして機械系の
バネ常数Kを傾斜した状態から制御後のバネ常数KEと
なるように立てるようにすると、入り側の状態変化ΔG
に対して制御前の出側のシート厚の変化がH1 となる
が、制御後には、出側のシート厚さの変化をH2 と小さ
くすることができる。
【0045】この場合のシート厚さの制御をブロック図
で表わしたものが図3であり、第1ロール11と第2ロ
ール12間に関しては、制御定数Cの値を自由に設定で
きるようにし、機械系の外乱(第1ロールや第2ロール
の偏芯など)の大きさと、ロール入り側の材料の状態変
化の大きさとの比率で、適切な制御定数Cの値を決める
ようにすれば、最もシート厚みの変化の少ない製品を得
ることができる。
【0046】このようにして第1ロール11と第2ロー
ル12との間に関して圧延荷重の変化によるロールギャ
ップを相殺するようにすることで、常にロールギャップ
を一定に保つことができ、製品のシート厚さの変化を防
止することができる。
【0047】(2) 第3ロール13と第4ロール14
の間のロールギャップ制御 この制御は、第1,第2ロール間を通過してシートの厚
みが一定になり、第3,第4ロール間では、入り側状態
の変化が少ないことから、第3ロール13と第4ロール
14との間を通過(圧延)するシートの厚みが機械系の
外乱(ロール偏芯等)によって変動しないように、第
3,第4ロール間の入り側状態に沿ったロールッギャッ
プの制御を高応答にて行うものである。
【0048】第3ロール13と第4ロール14とが持つ
機械系の外乱(ロール偏芯など)による出側シート厚み
の変動は、機械系の外乱をΔSe とし、出側シート厚み
の変動をΔhe とすれば、次式で表わすことができる。
【0049】Δhe =ΔSe *K/(K+M) ここで、(1)の制御の場合と同様に、Kは機械系のバ
ネ常数、Mは材料シートの塑性常数である。
【0050】この式から分かるように、材料シートの塑
性常数Mが一定であるとすれば、機械系のバネ常数Kが
小さければ小さいほど機械系の外乱ΔSe の悪影響が低
減されることになる。
【0051】そこで、この機械系のバネ常数Kを小さく
する方法の一つとして、第3ロール13と第4ロール1
4との間の圧延力を一定に制御することが考えられる。
この場合の機械系のバネ常数Kの値は理論的にはK=0
となるが、Kを0とすることは、ロールの両端(作業
側、駆動側)の圧延力を個々に制御した場合の圧延状態
の不安定さを考えると、必ずしも得策ではない。
【0052】一方、第3ロール13と第4ロール14の
間の入り側のシートの厚み変化ΔH(外乱)が、機械系
の外乱ΔSe と比較し、無視できないものである場合
は、第3ロール13と第4ロールの出側のシートに与え
る悪影響ΔhM は次式で表すことができる。
【0053】ΔhM =M/(K+M)*ΔH この式からは、機械系のバネ常数Kが大きければ大きい
ほどΔHの悪影響が小さくなる。
【0054】しかし、このカレンダーにおけるシート厚
さ制御方法では、第1,第2ロール11,12間で出側
シート厚みを一定にするためのロールギャップ制御を行
っており、上式のΔHは実際にはごく小さくなっている
したがって、第3,第4ロールのロールギャップ制御
は、機械系のバネ常数K、機械系の固有の外乱ΔSe 、
入り側シートの塑性常数M、入り側シート厚み変動Δ
H、計画された生産スケジュール等を考慮し、Kの値を
自由に制御することができれば、その時点で最も品質の
良いシートを生産することができることになる。
【0055】この場合のシート厚さの制御をブロック図
で表わすと、第1,第2ロールの場合と同様に図3に示
すようになり、第1,第2ロール間にて均一のシート厚
みが得られた後、第3ロール13と第4ロール14間に
関しては、制御定数Cの値を0以下(マイナス)に設定
することにより、機械系の外乱による悪影響を受けず、
第1,第2ロール間にて得られたままの均一のシート厚
みの製品を得ることができる。
【0056】そこで、実際の制御では、この制御定数C
の値に対するシート厚(ギャップ)と圧延荷重との間に
は、入り側のシート厚みを一定とすれば、図5に示すよ
うな関係があることから、制御定数Cをマイナスで0に
近付けるようにして機械系のバネ常数Kを立てた状態か
ら制御後のバネ常数KEとなるように傾斜させるように
しており、これにより、制御前には、機械系の外乱によ
る変動ΔSに対して出側のシート厚の変動がH3 となる
が、制御後には、出側のシート厚さの変動をH4 と小さ
くすることができる。
【0057】このようにして第3ロール13と第4ロー
ル14との間に関して機械系の外乱による圧延荷重の変
化によるロールギャップを相殺するようにすることで、
常にロールギャップを一定に保つことができ、製品のシ
ート厚さの変化を防止することができる。
【0058】(3) テイクオフロールによる制御 この制御は、カレンダーの最下流の製品シート厚さを検
出し、テイクオフロールによる張力を変えてシート厚さ
を一定にするドロー制御を行うものである。
【0059】このためカレンダーの最下流のロールであ
る第4ロール14とテイクオフロール15との間から送
出される製品の厚さを厚み計24で検出し、この検出値
をコントローラ28の入力部29に入力し、これに基づ
いて中央演算処理部30で所定のシート厚さとの差から
シートに加えるべき張力を与えるためのテイクオフロー
ルの回転速度を演算し、出力部31からテイクオフロー
ル15の回転速度調整手段であるサーボモータ25に制
御信号を出力し、回転速度を調整するフィードバック制
御を行う。
【0060】このカレンダー出側シート厚み制御では、
厚み計24での検出値が設定値より大きくシートが厚い
場合には、第4ロール14の周速度に対してテイクオフ
ロール15の周速度を高めてシートに引張力が加わるよ
うにしてシート厚さを減少するようにし、逆に厚み計2
4での検出値が設定値より小さくシートが薄い場合に
は、第4ロール14の周速度に対してテイクオフロール
15の周速度を低めてシートに加わる引張力を小さくし
てシート厚さを増大するようにする。
【0061】また、このドロー制御において、テイクオ
フロール速度補正量に制限値を設けておき、同制限値を
越えそうな場合には、カレンダーのロールギャップをも
制御することにより製品シートの破断もしくは弛緩をも
防止する。
【0062】以上の(1)〜(3)の3つの制御を組合
わせてロールの左右の軸箱別々(単独)に行うことで、
シートの流れ方向のシート製品の厚み変化のみならず、
シート製品の横方向の厚み変動も軽減し、品質の良いシ
ート製品を得ることができる。
【0063】なお、上記実施例では、ロールの左右方向
の軸箱を別々に制御する場合で説明したが、シート製品
の幅方向の精度を余り問題としない場合などには、左右
の軸箱を同時に制御するようにしても良い。
【0064】さらに、外乱の状況に応じ、上記実施例の
(1)と(2)を組み替えて行うようにしても良い。
【0065】また、上記実施例では、4本のローラを備
えたカレンダーを対象とし、上流側の制御対象を第1ロ
ールと第2ロールとし、下流側の制御対象を第3ロール
と第4ロールとしたが、3本のローラのカレンダーの場
合には、上流側の制御対象を第1ローラと第2ローラと
し、下流側の制御対象を第2ローラと第3ローラとして
適用するようにしたり、5本の場合には、上流側の制御
対象を第1ロールと第2ロールとし、下流側の制御対象
を第4ロールと第5ロールなど2つのロールの組合わせ
を適宜選択して制御するようにすれば良く、さらに上流
側または下流側の制御を2段として適用するようにして
も良く、4本,5本または6本のローラを備えたカレン
ダーで全てのロール間に本制御を適用するようにしても
良い。
【0066】さらに、カレンダーの形式も逆L形に限ら
ず他の形式であっても適用することができる。
【0067】また、この発明の要旨を変更しない範囲
で、各構成要件に変更を加えるようにしても良い。
【0068】
【発明の効果】以上、一実施例とともに具体的に説明し
たようにこの発明のカレンダーにおけるシート厚さ制御
方法によれば、上流側のロール間では、一定に設定した
ロールギャップがバンク量や樹脂の状態などの入側状態
で変化するときには、ロール圧延荷重の変化によって支
持系が変形することから、この変形量を圧延荷重の変化
として検出し、これに基づき支持系のバネ定数から変形
量を演算してこれを相殺するようにロールギャップを一
定にする制御を行なうようにしたので、出側の製品厚さ
を一定にすることができる。
【0069】また、この発明のカレンダーにおけるシー
ト厚さ制御方法によれば、下流側のローラ間では、上流
側で一定の厚さに制御された製品であってもロール偏芯
や振れなどの機械系の外乱によってロールギャップが変
化すると、製品厚さの変動を招くことから、この場合に
も圧延荷重の変化から機械系の外乱を検出し、これに基
づき支持系のバネ定数から変形量を演算してこれを相殺
するようにロールギャップを一定にする制御を行なうよ
うにしたので、下流側のローラ間の出側の製品厚さを一
定にすることができる。
【0070】さらに、この発明のカレンダーにおけるシ
ート厚さ制御方法によれば、カレンダー出側の最終製品
の厚さを検出してテイクオフロールによって加える引張
力を調整して製品厚さを一定にする制御を行うようにし
たので、製品厚さを一定にすることができる。
【0071】また、この発明のカレンダーにおけるシー
ト厚さ制御方法によれば、これら3つの制御を組合わせ
るようにして、シート製品の厚さの変動を防止し、光沢
むらの無い高品質の製品を得ることができる。
【0072】さらに、この発明のカレンダーにおけるシ
ート厚さ制御装置によれば、上流側のロール間では、一
定に設定したロールギャップがバンク量や樹脂の状態な
どの入側状態で変化するときには、ロール圧延荷重の変
化によって支持系が変形することから、この変形量を圧
延荷重の変化として荷重検出手段で検出し、これに基づ
き演算処理手段で支持系のバネ定数から変形量を演算し
てこれを相殺するようにロールギャップ調整手段でロー
ルギャップを一定にする制御をしているので、出側の製
品厚さを一定にすることができる。
【0073】また、この発明のカレンダーにおけるシー
ト厚さ制御装置によれば、下流側のローラ間では、上流
側で一定の厚さに制御された製品であってもロール偏芯
や振れなどの機械系の外乱によってロールギャップが変
化すると、製品厚さの変動を招くことから、この場合に
も荷重検出手段による圧延荷重の変化から機械系外乱を
検出し、これに基づき演算処理手段で支持系のバネ定数
から変形量を演算してこれを相殺するようにロールギャ
ップ調整手段でロールギャップを一定にする制御をして
いるので、出側の製品厚さを一定にすることができる。
【0074】さらに、この発明のカレンダーにおけるシ
ート厚さ制御装置によれば、カレンダー出側の最終製品
の厚さを厚さ検出手段で検出してテイクオフロールによ
って加える引張力を回転速度調整手段で調整する制御を
行っているので、製品厚さを一定にすることができる。
【0075】また、この発明のカレンダーにおけるシー
ト厚さ制御装置によれば、これら3つ装置の組合わせに
より厚さの変動を防止し、光沢むらの無い高品質の製品
を得ることができるとともに、トップバンクの変動、材
料の粘度変化によるシート厚みの変動および機械系外乱
(ロール偏芯など)によるシート厚み変動を抑制するこ
とができるとともに、下流側バンクの変動を抑制でき、
シートの材質の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のカレンダーにおけるシート厚さ制御
装置の一実施例の概略構成図である。
【図2】この発明のカレンダーにおけるシート厚さ制御
装置の一実施例の概略平面図である。
【図3】この発明のカレンダーにおけるシート厚さ制御
方法の一実施例にかかる制御系のブロック図である。
【図4】この発明のカレンダーにおけるシート厚さ制御
方法の一実施例にかかる上流側の制御系の説明図であ
る。
【図5】この発明のカレンダーにおけるシート厚さ制御
方法の一実施例にかかる下流側の制御系の説明図であ
る。
【図6】従来のカレンダーにおけるシート厚さ制御方法
の説明図である。
【符号の説明】
10 カレンダーにおけるシート厚さ制御装置 11 第1ロール(上流側のロール) 12 第2ロール(上流側のロール) 13 第3ロール(下流側のロール) 14 第4ロール(下流側のロール) 15 テイクオフロール 16,17 荷重計(ロードセル) 18,19 油圧シリンダ(ロールギャップ調整手段) 20,21 サーボバルブ 22,23 位置検出器 24 厚み計 25 サーボモータ(回転速度調整手段) 26,27,28 コントローラ(演算処理手段) 29 入力部 30 中央演算処理部(CPU) 31 出力部 32 フレーム P 圧延力 K バネ常数

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カレンダーの上流側のロール間の支持系
    がロール軸間方向に変形する際のバネ定数をそれぞれ求
    めておき、上流側のロールの入側状態変化による圧延荷
    重を検出し、この圧延荷重と前記バネ定数とから前記上
    流側ロール間の支持系の変形量を求め、この変形量を相
    殺してロールギャップを一定にするよう制御することを
    特徴とするカレンダーにおけるシート厚さ制御方法。
  2. 【請求項2】 カレンダーの下流側のロール間の支持系
    がロール軸間方向に変形する際のバネ定数をそれぞれ求
    めておき、下流側のロール間の機械系外乱による圧延荷
    重を検出し、この圧延荷重と前記バネ定数とから前記下
    流側ロール間の支持系の変形量を求め、この変形量を相
    殺してロールギャップを一定にするよう制御することを
    特徴とするカレンダーにおけるシート厚さ制御方法。
  3. 【請求項3】 カレンダーの最下流のロールとテイクオ
    フロールとの間から送り出される製品の厚さを検出し、
    テイクオフロールの回転速度を調整して張力を変化させ
    厚さを一定にするよう制御することを特徴とするカレン
    ダーにおけるシート厚さ制御方法。
  4. 【請求項4】 カレンダーの上流側および下流側のロー
    ル間の支持系がロール軸間方向に変形する際のバネ定数
    をそれぞれ求めておき、上流側のロール間では、入側状
    態変化による圧延荷重を検出し、この圧延荷重と前記バ
    ネ定数とから前記上流側ロール間の支持系の変形量を求
    め、この変形量を相殺してロールギャップを一定にする
    よう制御し、下流側では、ロール間の機械系外乱による
    圧延荷重を検出し、この圧延荷重と前記バネ定数とから
    前記下流側ロール間の支持系の変形量を求め、この変形
    量を相殺してロールギャップを一定にするよう制御する
    一方、最下流のロールとテイクオフロールとの間から送
    り出される製品の厚さを検出し、テイクオフロールの回
    転速度を調整して張力を変化させ厚さを一定にするよう
    制御することを特徴とするカレンダーにおけるシート厚
    さ制御方法。
  5. 【請求項5】 カレンダーの上流側のロール間の圧延荷
    重を検出する荷重検出手段と、上流側のロール間のロー
    ルギャップを調整するロールギャップ調整手段と、上流
    側のロール間の入側状態変化による前記圧延荷重検出手
    段からの検出値に基づきこの支持系のバネ定数から前記
    上流側ロール間の支持系の変形量を演算するとともに、
    この変形量を相殺してロールギャップを一定にする制御
    信号を前記上流側のロールギャップ調整手段に出力する
    演算処理手段とからなることを特徴とするカレンダーに
    おけるシート厚さ制御装置。
  6. 【請求項6】 カレンダーの下流側のロール間の圧延荷
    重を検出する荷重検出手段と、下流側のロール間のロー
    ルギャップを調整するロールギャップ調整手段と、下流
    側のロール間の機械系外乱による前記圧延荷重検出手段
    からの検出値に基づきこの支持系のバネ定数から前記下
    流側ロール間の支持系の変形量を演算するとともに、こ
    の変形量を相殺してロールギャップを一定にする制御信
    号を前記下流側のロールギャップ調整手段に出力する演
    算処理手段とからなることを特徴とするカレンダーにお
    けるシート厚さ制御装置。
  7. 【請求項7】 カレンダーの最下流のロールとテイクオ
    フロールとの間から送出される製品厚さを検出する厚さ
    検出手段と、テイクオフロールの回転速度調整手段と、
    前記厚さ検出手段からの検出値に基づき前記テイクオフ
    ロールの回転速度調整手段で回転速度を調整して製品に
    加わる張力を変化させ厚さを一定にする制御信号を出力
    する演算処理手段とからなることを特徴とするカレンダ
    ーにおけるシート厚さ制御装置。
  8. 【請求項8】 カレンダーの上流側および下流側のロー
    ル間の圧延荷重をそれぞれ検出する荷重検出手段と、上
    流側および下流側のロール間のロールギャップをそれぞ
    れ調整するロールギャップ調整手段と、最下流のロール
    とテイクオフロールとの間から送出される製品厚さを検
    出する厚さ検出手段と、テイクオフロールの回転速度調
    整手段と、上流側のロール間の入側状態変化による前記
    圧延荷重検出手段からの検出値に基づきこの支持系のバ
    ネ定数から前記上流側ロール間の支持系の変形量を演算
    するとともに、この変形量を相殺してロールギャップを
    一定にする制御信号を前記上流側のロールギャップ調整
    手段に出力し、下流側のロール間の機械系外乱による前
    記圧延荷重検出手段からの検出値に基づきこの支持系の
    バネ定数から前記下流側ロール間の支持系の変形量を演
    算するとともに、この変形量を相殺してロールギャップ
    を一定にする制御信号を前記下流側のロールギャップ調
    整手段に出力し、さらに厚さ検出手段からの検出値に基
    づき前記テイクオフロールの回転速度調整手段で回転速
    度を調整して製品に加わる張力を変化させ厚さを一定に
    する制御信号を出力する演算処理手段とからなることを
    特徴とするカレンダーにおけるシート厚さ制御装置。
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