JPS58218314A - 丸棒の寸法制御方法 - Google Patents
丸棒の寸法制御方法Info
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- JPS58218314A JPS58218314A JP57100419A JP10041982A JPS58218314A JP S58218314 A JPS58218314 A JP S58218314A JP 57100419 A JP57100419 A JP 57100419A JP 10041982 A JP10041982 A JP 10041982A JP S58218314 A JPS58218314 A JP S58218314A
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- JP
- Japan
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- width
- rolling
- dimension
- diameter
- rolling mill
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
- B21B1/18—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は丸棒、線材等の円形断面条材の寸法制御に関す
るものである。
るものである。
丸棒線材の圧延に於ては孔型が用いられ複数の圧延機に
よシ水平垂直交互し、圧下が加えられて真円に近い仕上
９寸法に加工される。ことで圧延材の寸法（断面形状）
は最終段の圧延機の圧下で＃１は決定されるのでこの圧
延機の孔型形状は極めて精密加工され製品寸法毎に取り
替えられる。しかしながら孔型圧延の場合第、１図に示
すようにロールギャップ量によって孔型の底に接する点
Ａ。
よシ水平垂直交互し、圧下が加えられて真円に近い仕上
９寸法に加工される。ことで圧延材の寸法（断面形状）
は最終段の圧延機の圧下で＃１は決定されるのでこの圧
延機の孔型形状は極めて精密加工され製品寸法毎に取り
替えられる。しかしながら孔型圧延の場合第、１図に示
すようにロールギャップ量によって孔型の底に接する点
Ａ。
Ａの寸法（以下天地寸法という）が変化するし、孔型に
拘束されないフリー面の寸法Ｂ、Ｂ（以下巾寸法という
）も変化する。第１図（ａ）は適正な圧下の場合、（ｂ
）はロールギャップが過大な場合、（Ｃ）はロールギャ
ップが過小な場合である。
拘束されないフリー面の寸法Ｂ、Ｂ（以下巾寸法という
）も変化する。第１図（ａ）は適正な圧下の場合、（ｂ
）はロールギャップが過大な場合、（Ｃ）はロールギャ
ップが過小な場合である。
更に圧延が進んでロールが摩耗すると製品の断面形状は
変化する。即ち第２図のロールの肩と称する部分Ｘが圧
延機の圧下による肉の流れにより最も摩耗し、従ってこ
の肩の部位の寸法（以下肩寸法）が最も大きな値となる
。この肩寸法は正確な位置を指定できないが通常は巾寸
法から３０°近辺に存在する。第３図は８０隼の−の断
面形状で、マイクロメータにより５＠毎に測定した直径
をプロットしたものであるが明瞭に屑寸法が識別される
。
変化する。即ち第２図のロールの肩と称する部分Ｘが圧
延機の圧下による肉の流れにより最も摩耗し、従ってこ
の肩の部位の寸法（以下肩寸法）が最も大きな値となる
。この肩寸法は正確な位置を指定できないが通常は巾寸
法から３０°近辺に存在する。第３図は８０隼の−の断
面形状で、マイクロメータにより５＠毎に測定した直径
をプロットしたものであるが明瞭に屑寸法が識別される
。
この２ケの突出した肩Ｃ，Ｃ又はＣ／、Ｃ／の間の部位
がフリー面Ｄ 、 Ｄ’であり、このフリー面と直交す
る部位が天地Ｅ、Ｅである。一般に丸棒の断面は第３図
の如き形状をしておシ肩寸法が最大値で、天地寸法、巾
寸法のいずれかが最小寸法となる場合と、第１図（、）
のように巾寸法が最大となる場合のいずれかに整理され
る。
がフリー面Ｄ 、 Ｄ’であり、このフリー面と直交す
る部位が天地Ｅ、Ｅである。一般に丸棒の断面は第３図
の如き形状をしておシ肩寸法が最大値で、天地寸法、巾
寸法のいずれかが最小寸法となる場合と、第１図（、）
のように巾寸法が最大となる場合のいずれかに整理され
る。
しかしながら従来の圧延ラインではかかる圧延条材の断
面形状を知ることは不可能であシ、切断したサンプルを
測定する抜き取シ検査や冷却後剪断された製品を限界ゲ
ージやマイクロメータで検査することしかできなかった
。
面形状を知ることは不可能であシ、切断したサンプルを
測定する抜き取シ検査や冷却後剪断された製品を限界ゲ
ージやマイクロメータで検査することしかできなかった
。
近年エレクトロニクスの進歩にょシ圧延機の後面（下流
）に光電式の寸法測定器を設けて丸棒の寸法を測定し、
これをもとに圧延機の圧下装置を動かして寸法の制御を
行なう試みがなされている。
）に光電式の寸法測定器を設けて丸棒の寸法を測定し、
これをもとに圧延機の圧下装置を動かして寸法の制御を
行なう試みがなされている。
例えば特公昭５０−３９０６６．５Ｏ−３９０６＝７の
ように天地と巾の寸法を測定して上流側の２つの圧延機
の圧下もしくは張あを制御する方法があるが、圧延条材
は圧延後捻転するので圧延機のロールに対応して直交２
軸の光学式寸法測定器を設けたとしても必らずしも天地
、巾寸法の測定はできない欠点があった。又丸とえ天地
、巾寸法の測定ができたとしても前述のように最大寸法
は肩寸法の場合が多いので天地、巾の寸法岬御を行なう
だけでは製品の寸法精度に確実な寄与ができない問題が
あワた。
ように天地と巾の寸法を測定して上流側の２つの圧延機
の圧下もしくは張あを制御する方法があるが、圧延条材
は圧延後捻転するので圧延機のロールに対応して直交２
軸の光学式寸法測定器を設けたとしても必らずしも天地
、巾寸法の測定はできない欠点があった。又丸とえ天地
、巾寸法の測定ができたとしても前述のように最大寸法
は肩寸法の場合が多いので天地、巾の寸法岬御を行なう
だけでは製品の寸法精度に確実な寄与ができない問題が
あワた。
本発明は従来法のかかる欠点に鑑みなされたもので高精
度の連続回転式の寸法測定器を用いて断面形状を測定し
て天地、巾、肩の各寸法を識別ししかる後に所定の関係
式を用いて最終段の圧延機圧下を修正するとと亀に寸法
変動に大きく影響する圧延温度を検出して予測修正する
ことによって条材の総合的寸法精度の向上を計るもので
ある。
度の連続回転式の寸法測定器を用いて断面形状を測定し
て天地、巾、肩の各寸法を識別ししかる後に所定の関係
式を用いて最終段の圧延機圧下を修正するとと亀に寸法
変動に大きく影響する圧延温度を検出して予測修正する
ことによって条材の総合的寸法精度の向上を計るもので
ある。
以下本発明の構成を詳細に説明する。
第４図は本発明方法を実施する際に使用する回転型の棒
線材の寸法計測装置を示し、光源２から発せられた光は
レンズ３を通って平行光線となシ、棒線材の影が受光レ
ンズ４を通って光電変換アレイ素子５の上に結像する。
線材の寸法計測装置を示し、光源２から発せられた光は
レンズ３を通って平行光線となシ、棒線材の影が受光レ
ンズ４を通って光電変換アレイ素子５の上に結像する。
光電変換アレイ素子５には電荷結合素子を用いている。
この像は発信器６から加えられるパルスによってアレイ
素子５がら明暗に対応したパルス列の形で出力され、カ
ウンタ７で計数される。パルスカウントに変換された棒
線材の直径値は演算装置９に入力される。ここでパルス
列はスリップリング８を通して伝達される。棒線材の鉛
直に対してどの角度の直径を計りたかを認識する為に角
度検出器１５の出方も演算装置９に入力されている。
素子５がら明暗に対応したパルス列の形で出力され、カ
ウンタ７で計数される。パルスカウントに変換された棒
線材の直径値は演算装置９に入力される。ここでパルス
列はスリップリング８を通して伝達される。棒線材の鉛
直に対してどの角度の直径を計りたかを認識する為に角
度検出器１５の出方も演算装置９に入力されている。
第５図は本寸法計測装置の立体図であるが、第４図に於
ける光源２、レンズ３，４、アレイ素子５、スリップリ
ング８は回転体１２に一体となって装着さ′れておシ、
固定軸１１を中心としてモータ１０により一定方向に連
続回転する。この回転体１２へのパルス信号の入力と同
じく回転体１２からの明暗信号はスリップリング８を介
して行なわれてお）、回転体１２は毎分４５回転で回転
しているので棒線材の一断面の測定には回転体が１８０
°回る時間である［Ｌ６６秒を要する。第４図の角度検
出器１３は基準角度からの回転角度とこの１８０°回転
の信号を発生する。棒線材１の直径の測定は回転体が６
６回転する度に行なわれ半回転で計３０カ所の直径値が
演算装置９に入力される。
ける光源２、レンズ３，４、アレイ素子５、スリップリ
ング８は回転体１２に一体となって装着さ′れておシ、
固定軸１１を中心としてモータ１０により一定方向に連
続回転する。この回転体１２へのパルス信号の入力と同
じく回転体１２からの明暗信号はスリップリング８を介
して行なわれてお）、回転体１２は毎分４５回転で回転
しているので棒線材の一断面の測定には回転体が１８０
°回る時間である［Ｌ６６秒を要する。第４図の角度検
出器１３は基準角度からの回転角度とこの１８０°回転
の信号を発生する。棒線材１の直径の測定は回転体が６
６回転する度に行なわれ半回転で計３０カ所の直径値が
演算装置９に入力される。
かかる回転式の寸法計測装置としては本顯発明者らが申
請中の実願昭５５−２０２７１号、実願昭５３−２３７
２９号、特願昭５４−１６０９５２号等がある。
請中の実願昭５５−２０２７１号、実願昭５３−２３７
２９号、特願昭５４−１６０９５２号等がある。
さて３０ケの直径値による棒線材の断面形状は演算装置
９によフ第３図のようにグラフィック表示もされるが、
同時に時間軸で表わした第６図のようにも記録計（図示
せず）に出力される。かかる時間軸上の一断面の直径の
パターンを数多く調査した結果直径値を時間もしくは角
度で微分した値が最大となる点が７リー面即ち中寸法に
対応することがわかった。従って第６図では（ａ）点が
巾寸法で４Ｊこれと直交する角度（ｂ）の径が天地径と
なる。更にこの巾、天地の近傍の径を除いたうち巾寸法
に近い角度で最大のもの６が肩寸法に対応する。これら
巾、天地、肩の角、＝６は第４図の角度検出器の信号と
対応づけられるが、棒線材の捻転がある場合はロールの
天地、巾に相当する角度との対応は完全でないこともあ
る。又巾寸法の識別にあたっては正弦波からの偏差が最
大となる直径をもつてすることも可能である。又ロール
の天地部の摩耗変化が少ないこと）・らロールの既知の
孔形の曲率に一致する部位をさがしその中心をもって天
地径とすることも有効である。即ち３０ケの直径の差分
をとりその差分列のうち最も変化が小さい点をもって天
地としても良い。このようにして天地径ＨＯｓ巾径８゜
、肩径り。が求オると目標径り。
９によフ第３図のようにグラフィック表示もされるが、
同時に時間軸で表わした第６図のようにも記録計（図示
せず）に出力される。かかる時間軸上の一断面の直径の
パターンを数多く調査した結果直径値を時間もしくは角
度で微分した値が最大となる点が７リー面即ち中寸法に
対応することがわかった。従って第６図では（ａ）点が
巾寸法で４Ｊこれと直交する角度（ｂ）の径が天地径と
なる。更にこの巾、天地の近傍の径を除いたうち巾寸法
に近い角度で最大のもの６が肩寸法に対応する。これら
巾、天地、肩の角、＝６は第４図の角度検出器の信号と
対応づけられるが、棒線材の捻転がある場合はロールの
天地、巾に相当する角度との対応は完全でないこともあ
る。又巾寸法の識別にあたっては正弦波からの偏差が最
大となる直径をもつてすることも可能である。又ロール
の天地部の摩耗変化が少ないこと）・らロールの既知の
孔形の曲率に一致する部位をさがしその中心をもって天
地径とすることも有効である。即ち３０ケの直径の差分
をとりその差分列のうち最も変化が小さい点をもって天
地としても良い。このようにして天地径ＨＯｓ巾径８゜
、肩径り。が求オると目標径り。
との偏差が夫々ΔＨｏ１ ΔＢ（１、ΔＢ０が求まシ天
地径Ｈ０、中径Ｂ０のいずれかが最小径となることも知
られているのでこれらの偏差ΔＨ０，ΔＢＯ＋ΔＬ０の
絶対値を小さくすれば条材の寸法が目標径Ｄ０に近くな
って精度を向上できる。次に寸法制御方法について説明
する。
地径Ｈ０、中径Ｂ０のいずれかが最小径となることも知
られているのでこれらの偏差ΔＨ０，ΔＢＯ＋ΔＬ０の
絶対値を小さくすれば条材の寸法が目標径Ｄ０に近くな
って精度を向上できる。次に寸法制御方法について説明
する。
第７図にロー化孔型及び棒線材の断面の上半分を示す。
ロール４’ｌ孔型は基準隙ｄｏのときｐｏを中心として
基準半径二１：となるよう研削されている。こ・１１゜ のときロールギャップの圧延荷重によるスプリングアッ
プを無視するならば棒線材の断面は第７図の斜線のよう
な形となシ天地ではロール形状と一致するがフリー面で
はロールに拘束されない部分は基準半径＆とは異る。今
第７図に於てロールのギャップがｄｏからｄ、＋Δだけ
大きくなったときを考えると片側ではｄｏ ＋ ｊ の
Ｐ′に断面の中心が移動し天地径は２Ｒ，＋Δとなって
Δだけ大きくなるが、他の径は天地径からの角度をθと
すると＝２Ｒｏ＋Δｅｏｓ ａ ＝＝
（２）式となりてΔｃｏｔｓｅシか大きくならない。
基準半径二１：となるよう研削されている。こ・１１゜ のときロールギャップの圧延荷重によるスプリングアッ
プを無視するならば棒線材の断面は第７図の斜線のよう
な形となシ天地ではロール形状と一致するがフリー面で
はロールに拘束されない部分は基準半径＆とは異る。今
第７図に於てロールのギャップがｄｏからｄ、＋Δだけ
大きくなったときを考えると片側ではｄｏ ＋ ｊ の
Ｐ′に断面の中心が移動し天地径は２Ｒ，＋Δとなって
Δだけ大きくなるが、他の径は天地径からの角度をθと
すると＝２Ｒｏ＋Δｅｏｓ ａ ＝＝
（２）式となりてΔｃｏｔｓｅシか大きくならない。
従って肩径が巾寸法後側にあって天地径からは６０′′
程度であるので圧下量がΔ変化させても０．５Δしか変
化しない。この関係を第８図（ａ）に示す。第８図は縦
軸に肩径変化ΔＬ又は中径変化ΔＢをとり、横軸に圧・
下修正量ΔＳをとって表わした。
程度であるので圧下量がΔ変化させても０．５Δしか変
化しない。この関係を第８図（ａ）に示す。第８図は縦
軸に肩径変化ΔＬ又は中径変化ΔＢをとり、横軸に圧・
下修正量ΔＳをとって表わした。
一方巾寸法は直接ロールに拘束されていないので一つ上
流の圧延機の天地が当該圧延機のフＩＪ −面に対応す
ることから一つ上流の圧延機の圧下が支配的である。し
かしながら孔型に適正に肉が充満している状態では最終
圧延機のロールギャップを小さくすると巾方向に肉が逃
げて巾寸法が大きくなシ逆にギャップを大きくすると肉
が不足気味になって巾寸法が小さくなる。この関係を第
８図（ｂ）に示すが圧下の変化量Δに比べ巾寸法の変化
は小さくかつ飽和する。これから巾寸法の修正は一つ上
流の圧延機の圧下で大まかに行ない微修正は最終圧延機
で行なうことが可能であることがわかる。よって前述の
棒線材の寸法計測器の出力より天地、巾、肩寸法の目標
径との偏差ΔＨＯ９ΔＢｅｓΔＬ０がわかると必要な圧
下修正量を決定することができる。第９図は縦軸に寸法
偏差、横軸に圧下修正量をとりΔＨ９ΔＢ、ΔＬが種々
変化した時の関係を表わす。
流の圧延機の天地が当該圧延機のフＩＪ −面に対応す
ることから一つ上流の圧延機の圧下が支配的である。し
かしながら孔型に適正に肉が充満している状態では最終
圧延機のロールギャップを小さくすると巾方向に肉が逃
げて巾寸法が大きくなシ逆にギャップを大きくすると肉
が不足気味になって巾寸法が小さくなる。この関係を第
８図（ｂ）に示すが圧下の変化量Δに比べ巾寸法の変化
は小さくかつ飽和する。これから巾寸法の修正は一つ上
流の圧延機の圧下で大まかに行ない微修正は最終圧延機
で行なうことが可能であることがわかる。よって前述の
棒線材の寸法計測器の出力より天地、巾、肩寸法の目標
径との偏差ΔＨＯ９ΔＢｅｓΔＬ０がわかると必要な圧
下修正量を決定することができる。第９図は縦軸に寸法
偏差、横軸に圧下修正量をとりΔＨ９ΔＢ、ΔＬが種々
変化した時の関係を表わす。
まず第９図（ａ）のように肩偏差が大きく次いで天地、
巾となりでいる場合は肩角度θを６０°、圧下変化に対
する屑変化率を０．５、中食化率を０．３３として圧下
ΔＳを負の方向にΔＳ０修正すると肩と天地の偏差が等
り、 ＜かつ巾偏差が零となってこのとき最も寸法偏差
が小さくなる。第９図（ｂ）は天地偏差が大きく次いで
肩、巾となっている場合であるが、この場合もΔＳを負
に動かして天地偏差と巾偏差が等しいＰ点で偏差が最小
となる。次に圧下が過大で１出して巾偏差が最も大きく
、次いで肩、天地の第９図（ｃ）の場合は逆に圧下を正
の方向にΔＳ（ｌ動かしたＰ点で天地と肩の偏差が等し
くかつこのとき偏差が最小となる。ところが第９図（ｄ
）のように巾寸法が極端に小さい場合は圧下をΔＳ０修
正してＰ点で偏差の最小化を・計るよシは、１−）上流
側の圧延機の圧下のギャップを大きくすることにより当
該圧延機での巾寸棒）を大きくして巾偏差をΔＢ０／と
し、しかる後に当該ｆ：延機圧下をΔＳｏ′修正すると
Ｐ′点で偏差最小とが１（、シ、より偏差が小さくｋる
。この場合のように巾寸法の偏差が大きい場合は巾寸法
変化直ａｈ第８図（ｂ）のように圧下の過大変化時に飽
和現象を起すので最適圧下修正量が求まり難く、従って
圧下修正をなるべく小さくする方が正確でかつ偏差を小
さくできる。
巾となりでいる場合は肩角度θを６０°、圧下変化に対
する屑変化率を０．５、中食化率を０．３３として圧下
ΔＳを負の方向にΔＳ０修正すると肩と天地の偏差が等
り、 ＜かつ巾偏差が零となってこのとき最も寸法偏差
が小さくなる。第９図（ｂ）は天地偏差が大きく次いで
肩、巾となっている場合であるが、この場合もΔＳを負
に動かして天地偏差と巾偏差が等しいＰ点で偏差が最小
となる。次に圧下が過大で１出して巾偏差が最も大きく
、次いで肩、天地の第９図（ｃ）の場合は逆に圧下を正
の方向にΔＳ（ｌ動かしたＰ点で天地と肩の偏差が等し
くかつこのとき偏差が最小となる。ところが第９図（ｄ
）のように巾寸法が極端に小さい場合は圧下をΔＳ０修
正してＰ点で偏差の最小化を・計るよシは、１−）上流
側の圧延機の圧下のギャップを大きくすることにより当
該圧延機での巾寸棒）を大きくして巾偏差をΔＢ０／と
し、しかる後に当該ｆ：延機圧下をΔＳｏ′修正すると
Ｐ′点で偏差最小とが１（、シ、より偏差が小さくｋる
。この場合のように巾寸法の偏差が大きい場合は巾寸法
変化直ａｈ第８図（ｂ）のように圧下の過大変化時に飽
和現象を起すので最適圧下修正量が求まり難く、従って
圧下修正をなるべく小さくする方が正確でかつ偏差を小
さくできる。
以上説明したように最終圧延機の圧下変化ΔＳが小さい
場合これに対する天地変化ΔＨ１肩変化ΔＬ１巾変化Δ
Ｂを夫々 Δ■＝ΔＳ ・・−・・（３）
式ΔＬ＝ΔＳ ｃｏＢｅ θ＝６０°〜７５°
・・・−・−（４）式ΔＢ＝Ａ・ΔＳ
・・・・・・（５）式と線型で近似できるので目標
径からの天地、肩、巾の偏差ΔＨｏｅΔＬｏ、ΔＢｅが
わかれば夫々の偏差（絶対値）の最大値を最小にするΔ
Ｓが（３） 、 （４） 。
場合これに対する天地変化ΔＨ１肩変化ΔＬ１巾変化Δ
Ｂを夫々 Δ■＝ΔＳ ・・−・・（３）
式ΔＬ＝ΔＳ ｃｏＢｅ θ＝６０°〜７５°
・・・−・−（４）式ΔＢ＝Ａ・ΔＳ
・・・・・・（５）式と線型で近似できるので目標
径からの天地、肩、巾の偏差ΔＨｏｅΔＬｏ、ΔＢｅが
わかれば夫々の偏差（絶対値）の最大値を最小にするΔ
Ｓが（３） 、 （４） 。
（均を利用した
ΔＨ＝ΔＨ０＋Δ台 ・・・−・・（
６）式Δ Ｌ＝ ΔＬ０＋ ΔＳ・・ ｅｏｓ ＃
・・・・・・（ハ式ΔＢ＝ΔＢ、＋
Ａ’ｉΔＳ ・・・・・・（８）式の３つ
の式の左辺４’ずれか２つの絶対値が等しいΔＳを求め
その時メ泗る一つの式の絶対値を含めて最大値を決定し
、これを３つの式の３つの組合せについて行ない、最大
値が最も小さいものを選び出せばそのときの解ΔＳが最
適解となる。この場合の＋ｏｓ ｅとＡは棒線材のサイ
ズ毎にあらかじめ求めて記憶した定数であるが、制御の
過程で圧下をΔＳ動かした場合の天地、肩、巾の各寸法
の変化を前述の寸法計測器により求め、これよりこれら
定数の修正を適宜行なっても良い。更に圧延条材の温度
が変化した場合は第１０図に示すように巾広がりの特性
が変化する。この図は圧延機のロールギャップを固定し
たものであるが、実際には変形抵抗が変化するので圧延
、機の剛性が小さい場合は圧延荷重の変化ΔＦによりミ
ル光数をＭとするとΔＦ／Ｍだけロールギャップは変化
する。従って圧延温度の変化ΔＴによる第１０図のごと
き巾寸法の変化ΔＢΔｉは １８４丁＝Ｃ・ΔＴ（Ｃ＜Ｏ） −・・・・
（９）式のみではなく圧下変化ΔＦ／Ｍによる巾変化を
加えた ΔＢ＝ｃ・ΔＴ＋Ａ・ΔＦ／Ｍ −・・・・・
口１式となるが実際に観測できるのは制式による巾変化
ΔＢと温度変化ΔＴ及び圧力変化ΔＦの数多くのデータ
より統計的に係数Ｃ，Ａも決定できる。この場合は圧延
機の圧下は外部からは意図的には動かきない方が望まし
いし、圧延力変化ΔＦはロードセルにより実測しても良
いが数式モデルによりΔＴより予測しても良い。従って
ΔＴだけ圧延温度が変化した場合の天地、肩、巾の各寸
法偏差は（６）、 （７） 、 （８）にミルスプリン
グアップ変化ΔＦ／Ｍとぐ１式を考慮した＜１１） 、
Ｈ、（１ｍ式となる。
６）式Δ Ｌ＝ ΔＬ０＋ ΔＳ・・ ｅｏｓ ＃
・・・・・・（ハ式ΔＢ＝ΔＢ、＋
Ａ’ｉΔＳ ・・・・・・（８）式の３つ
の式の左辺４’ずれか２つの絶対値が等しいΔＳを求め
その時メ泗る一つの式の絶対値を含めて最大値を決定し
、これを３つの式の３つの組合せについて行ない、最大
値が最も小さいものを選び出せばそのときの解ΔＳが最
適解となる。この場合の＋ｏｓ ｅとＡは棒線材のサイ
ズ毎にあらかじめ求めて記憶した定数であるが、制御の
過程で圧下をΔＳ動かした場合の天地、肩、巾の各寸法
の変化を前述の寸法計測器により求め、これよりこれら
定数の修正を適宜行なっても良い。更に圧延条材の温度
が変化した場合は第１０図に示すように巾広がりの特性
が変化する。この図は圧延機のロールギャップを固定し
たものであるが、実際には変形抵抗が変化するので圧延
、機の剛性が小さい場合は圧延荷重の変化ΔＦによりミ
ル光数をＭとするとΔＦ／Ｍだけロールギャップは変化
する。従って圧延温度の変化ΔＴによる第１０図のごと
き巾寸法の変化ΔＢΔｉは １８４丁＝Ｃ・ΔＴ（Ｃ＜Ｏ） −・・・・
（９）式のみではなく圧下変化ΔＦ／Ｍによる巾変化を
加えた ΔＢ＝ｃ・ΔＴ＋Ａ・ΔＦ／Ｍ −・・・・・
口１式となるが実際に観測できるのは制式による巾変化
ΔＢと温度変化ΔＴ及び圧力変化ΔＦの数多くのデータ
より統計的に係数Ｃ，Ａも決定できる。この場合は圧延
機の圧下は外部からは意図的には動かきない方が望まし
いし、圧延力変化ΔＦはロードセルにより実測しても良
いが数式モデルによりΔＴより予測しても良い。従って
ΔＴだけ圧延温度が変化した場合の天地、肩、巾の各寸
法偏差は（６）、 （７） 、 （８）にミルスプリン
グアップ変化ΔＦ／Ｍとぐ１式を考慮した＜１１） 、
Ｈ、（１ｍ式となる。
ΔＨ＝ΔＨ０＋ΔＦ／Ｍ＋Ｊ８ ・・・・・
・Ｉ式ΔＬ＝ΔＬ０＋（ΔＦ／Ｍ＋ΔＢ ） ｔｏｍｓ
・・・−１３２式ΔＢ＝ΔＢｏ＋Ａ（ΔＦ／Ｍ＋Δ
８ ） ・・−・−・（１３式これらの式も第８
図と同様に示され（６）、（ハ、（８）式より最適圧下
修正量ΔＳ１艇定したのと全く同じ手続きで（１１＞
、 （１３、ａｍのいずれか２式の絶対値が等しいとい
う連立′方程式を解き、そのときの残る一つの式の絶対
値と併せて最大値を求めこれらの中で最大値が最も小さ
い場合のΔＢをもって最適解とすれば良い。これらの最
適解に基づく圧下の修正は修正結果を寸法計測器で確認
しながら行なわれるので圧下電動機の応答と寸法計測器
までの輸送遅れ時間を考慮して１本の圧延条材で１０回
乃至２０回行なわれる。更に圧延条材の温度を検出する
温度計は圧延機の入側に設けられ、測定された温度はや
はシ圧延機までの到達時間分遅れさせられる。
・Ｉ式ΔＬ＝ΔＬ０＋（ΔＦ／Ｍ＋ΔＢ ） ｔｏｍｓ
・・・−１３２式ΔＢ＝ΔＢｏ＋Ａ（ΔＦ／Ｍ＋Δ
８ ） ・・−・−・（１３式これらの式も第８
図と同様に示され（６）、（ハ、（８）式より最適圧下
修正量ΔＳ１艇定したのと全く同じ手続きで（１１＞
、 （１３、ａｍのいずれか２式の絶対値が等しいとい
う連立′方程式を解き、そのときの残る一つの式の絶対
値と併せて最大値を求めこれらの中で最大値が最も小さ
い場合のΔＢをもって最適解とすれば良い。これらの最
適解に基づく圧下の修正は修正結果を寸法計測器で確認
しながら行なわれるので圧下電動機の応答と寸法計測器
までの輸送遅れ時間を考慮して１本の圧延条材で１０回
乃至２０回行なわれる。更に圧延条材の温度を検出する
温度計は圧延機の入側に設けられ、測定された温度はや
はシ圧延機までの到達時間分遅れさせられる。
以上述べたごとく本願発明の方法によ、れば寸法計測器
が示す偏差出力は圧下修正によシ小さくなりておシ寸法
精度が向上していることが分り、本方法によれば極めて
精密な寸法精度の棒線材が製造可能であり、需要家での
引抜工程の不要化等効果が大きい。
が示す偏差出力は圧下修正によシ小さくなりておシ寸法
精度が向上していることが分り、本方法によれば極めて
精密な寸法精度の棒線材が製造可能であり、需要家での
引抜工程の不要化等効果が大きい。
第１図は日−ルギャップと圧延材の形状の関係図、第２
図はロール摩耗と肩の形状の説明図、第３図は棒断面の
形状を示す□−１第１図は寸法計測器の原理図、第５図
は寸法 立体図、第６図は時間軸と断面の関係を
＝τ：：フ、第７図は・−ル孔型と棒線材断面上：′：
゛車分の図、第８図は圧下修正量と肩径の変化の割合を
示す図、第９図は圧６下修正量と天地、巾、肩の各偏差
との関係を示す図、また第１０図は温度と巾広がシの関
係の説明図である。 １：棒線材 ２：光源 ３：レンズ ４：受光レンズ
５：光電変換アレイ素子 ６：発信器７：カウンタ ８
ニスリツプリング ９：演算装置 １０：モータ −１
：固定軸 １２：回転体１３：角度検出器 出願人 新日本製鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔□ １ 、′７ □ 第８図 第ｔ （Ｃ） □ 寸法ｆｌａｌ！ （ｂ） 寸３Ｌ偵差 第１０図 ８００ ９００ １０００’ＣＴ Ｆ
Ｌ 延 ｊ」贋 手続補正書（自発） 昭和５７年７月２０日 １、事件の表示 昭和５７年特許願第１００４１９号 ２、発明の名称 丸棒の寸法制御方法 ＆補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区大手町二丁目６番３号名称
（６６５）新日本製鐵線式会社 代表者 武 １） 豊 ４、代理人 〒１０１ ５、補正命令の日付 な し ６、補正によシ増加する発明の詳細な説明別、 紙 （１）明細書第１頁５行〜第２頁１４行の特許請求の範
囲を次の様に補正する。 「（１）孔型による連続式圧延機列の出側に圧延材の回
りを回転する条材寸法計測器を設け、該計測器の出力に
よ多条材の断面形状を求め、この断面形状で最も孔型の
曲率に等しい径を天地径、もしくは最も変化が緩い角度
位置を天地、それと直交する角度位置を巾としそしてこ
の巾、天地径を除いた断面形状のうち最大径を肩とし、
夫々中、天地、清掻の目標値からの偏差ΔＢＯｓΔ鳥、
Δ−を求め、これらにあらかじめ求めである最下流圧延
機の圧下変化と巾、天地、清掻の変化との関係を用いて
圧下門化を加えた場合の巾、天地、清掻の変化量を、、
、ｐｏえて夫々の目標値からの予測偏差を計算する日と
にょシこれらに ３つの偏差の最大値が最小となる圧下を制御することを
特徴とする丸棒の寸法制御方法。 （２）圧延機の圧下変化と巾、天地、清掻の寸法変化と
の関係式を条材寸法計測器の出方をもとに修正すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の丸棒の寸法制
御方法。 （３）巾寸法の粗修正を最下流圧延機より一つ上流の圧
延機の圧下にて行なうことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の丸棒の寸法制御方法。 （４）巾寸法の粗修正を傘下流圧延機より一つ上流の圧
延機の圧下にて行なうことを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の丸棒の寸法制御方法。 （５）最下流圧延機の上流側に温度計を設は条材の圧延
温度を測定し圧延温度変化にともなう天地寸法変化及び
巾寸法変化層径変化を目標値からの予測偏差に加えたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の丸棒の寸法
制御方法。」（２）同第７頁１１〜１２行の記載を「査
した結果直、′１１゜ 径値が最も急峻な１変化をする点がフリー面に対応す」
に補正す比１□・ （６）同第９頁７行の 載を に補正する。 （４）同第１１頁１０行の「肩」を「巾」に補正する。
図はロール摩耗と肩の形状の説明図、第３図は棒断面の
形状を示す□−１第１図は寸法計測器の原理図、第５図
は寸法 立体図、第６図は時間軸と断面の関係を
＝τ：：フ、第７図は・−ル孔型と棒線材断面上：′：
゛車分の図、第８図は圧下修正量と肩径の変化の割合を
示す図、第９図は圧６下修正量と天地、巾、肩の各偏差
との関係を示す図、また第１０図は温度と巾広がシの関
係の説明図である。 １：棒線材 ２：光源 ３：レンズ ４：受光レンズ
５：光電変換アレイ素子 ６：発信器７：カウンタ ８
ニスリツプリング ９：演算装置 １０：モータ −１
：固定軸 １２：回転体１３：角度検出器 出願人 新日本製鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔□ １ 、′７ □ 第８図 第ｔ （Ｃ） □ 寸法ｆｌａｌ！ （ｂ） 寸３Ｌ偵差 第１０図 ８００ ９００ １０００’ＣＴ Ｆ
Ｌ 延 ｊ」贋 手続補正書（自発） 昭和５７年７月２０日 １、事件の表示 昭和５７年特許願第１００４１９号 ２、発明の名称 丸棒の寸法制御方法 ＆補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区大手町二丁目６番３号名称
（６６５）新日本製鐵線式会社 代表者 武 １） 豊 ４、代理人 〒１０１ ５、補正命令の日付 な し ６、補正によシ増加する発明の詳細な説明別、 紙 （１）明細書第１頁５行〜第２頁１４行の特許請求の範
囲を次の様に補正する。 「（１）孔型による連続式圧延機列の出側に圧延材の回
りを回転する条材寸法計測器を設け、該計測器の出力に
よ多条材の断面形状を求め、この断面形状で最も孔型の
曲率に等しい径を天地径、もしくは最も変化が緩い角度
位置を天地、それと直交する角度位置を巾としそしてこ
の巾、天地径を除いた断面形状のうち最大径を肩とし、
夫々中、天地、清掻の目標値からの偏差ΔＢＯｓΔ鳥、
Δ−を求め、これらにあらかじめ求めである最下流圧延
機の圧下変化と巾、天地、清掻の変化との関係を用いて
圧下門化を加えた場合の巾、天地、清掻の変化量を、、
、ｐｏえて夫々の目標値からの予測偏差を計算する日と
にょシこれらに ３つの偏差の最大値が最小となる圧下を制御することを
特徴とする丸棒の寸法制御方法。 （２）圧延機の圧下変化と巾、天地、清掻の寸法変化と
の関係式を条材寸法計測器の出方をもとに修正すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の丸棒の寸法制
御方法。 （３）巾寸法の粗修正を最下流圧延機より一つ上流の圧
延機の圧下にて行なうことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の丸棒の寸法制御方法。 （４）巾寸法の粗修正を傘下流圧延機より一つ上流の圧
延機の圧下にて行なうことを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の丸棒の寸法制御方法。 （５）最下流圧延機の上流側に温度計を設は条材の圧延
温度を測定し圧延温度変化にともなう天地寸法変化及び
巾寸法変化層径変化を目標値からの予測偏差に加えたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の丸棒の寸法
制御方法。」（２）同第７頁１１〜１２行の記載を「査
した結果直、′１１゜ 径値が最も急峻な１変化をする点がフリー面に対応す」
に補正す比１□・ （６）同第９頁７行の 載を に補正する。 （４）同第１１頁１０行の「肩」を「巾」に補正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）孔型による連続式圧延機列の出側に圧延機の回り
を回転する条材寸法計測器を設け、該計測器の出力によ
り条材の断面形状を求め、この断面形状で最も急峻な変
化をする角度位置を巾とし該角度と直交する径を天地径
、もしくは最も変化が緩い角度位置を天地それと直交す
る角度位置を巾としそしてこの巾、天地径を除いた断面
形状のうち最大径を肩とし、夫々中、天地、肩径の目標
値からの偏差ΔＢｅｅΔＨｏｗΔＬＯを求め、これらに
あらかの巾、天地、肩径の変化量を加えて夫々の目標値
からの予測偏差を計算すること忙よシこれら３つの偏差
の最大値が最小となる圧下を制御することを特徴とする
丸棒の寸法制御方法。 （２）圧延機の圧下変化と巾、天地、肩径の寸法変化と
の関係式を条材寸法計測器の出力をもとに修正すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の丸棒の寸法制
御方法。 （３）巾寸法の粗修正を最下流圧延機よシ一つ上流の圧
延機の圧下にて行なうことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の丸棒の寸法制御方法。 −（４）巾寸法の粗修正を最下流圧延機よシ―つ上流の
圧延機の圧下にて行なう仁とを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の丸棒の寸法制御方法。 （５）最下流圧延機の上流側に温度計を設は条材の圧延
温度を測定し圧延温度変化にともなう天地寸法変化及び
巾寸法変化肩径変托を目標値からの予測偏差に加えたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の丸棒の寸法
制御方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100419A JPS58218314A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 丸棒の寸法制御方法 |
| GB08315887A GB2124364B (en) | 1982-06-11 | 1983-06-09 | Methods of gauging and controlling profile of bar or like workpiece |
| FR8309684A FR2528333B1 (fr) | 1982-06-11 | 1983-06-10 | Procede de calibrage et de controle du profil d'une piece en forme de barre ou similaire |
| DE19833321104 DE3321104A1 (de) | 1982-06-11 | 1983-06-10 | Verfahren zum messen und zur steuerbaren beeinflussung des profils eines rundstabmaterials oder eines aehnlichen werkstuecks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100419A JPS58218314A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 丸棒の寸法制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218314A true JPS58218314A (ja) | 1983-12-19 |
| JPH0424121B2 JPH0424121B2 (ja) | 1992-04-24 |
Family
ID=14273453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57100419A Granted JPS58218314A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 丸棒の寸法制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218314A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1003014A3 (de) * | 1998-11-18 | 2001-11-21 | SMS Demag AG | Messverfahren für Höhe und Breite eines stabförmigen Walzguts |
| CN116713314A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-09-08 | 索罗曼(广州)新材料有限公司 | 一种钛扁条轧制一次成型装置及方法 |
| CN118765220A (zh) * | 2022-03-31 | 2024-10-11 | 杰富意钢铁株式会社 | 辊信息计算装置、辊信息计算方法、轧制设备的调整方法和圆棒产品的制造方法 |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP57100419A patent/JPS58218314A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1003014A3 (de) * | 1998-11-18 | 2001-11-21 | SMS Demag AG | Messverfahren für Höhe und Breite eines stabförmigen Walzguts |
| CN118765220A (zh) * | 2022-03-31 | 2024-10-11 | 杰富意钢铁株式会社 | 辊信息计算装置、辊信息计算方法、轧制设备的调整方法和圆棒产品的制造方法 |
| CN116713314A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-09-08 | 索罗曼(广州)新材料有限公司 | 一种钛扁条轧制一次成型装置及方法 |
| CN116713314B (zh) * | 2023-07-12 | 2024-01-23 | 索罗曼(广州)新材料有限公司 | 一种钛扁条轧制一次成型装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0424121B2 (ja) | 1992-04-24 |
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