JPS62130708A - タンデム圧延における張力制御方法 - 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） この発明は、交互に配置された水平スタンドと垂直スタ
ンドに条材を順次かみ込ませて連続的に圧延を行なうタ
ンデム圧延に係り、詳しくは、タンデム圧延においてス
タンド間張力を目標張力に制御する張力制御方法に関す
る。

（従来の技術とその問題点） 加熱炉で加熱された適当な長さの条材（ビレッ１−　）
たとえば条鋼を粗圧延列、中間圧延列、仕上圧延列を通
すうちに、約１０〜２５台の圧延機ロールに刻まれた孔
型により順次圧延材の断面積が縮小され、速度は次第に
速まりながら、所定の寸法形状の棒線に延伸される。こ
のようなタンデム圧延において、寸法精度の良好な製品
を得るためには、スタンド間に作用する張力を目標張力
に精度良く調整しながら、圧延作業を行う必要がある。

ところで、タンデム圧延において、スタンド間張力を調
整する方法として、直接法と間接法が知られている。直
接法は、圧延機のチョックに直接ロードセルを取付けて
スタンド間張力を検出する方法であり、間接法は圧延ト
ルクと圧延荷重をもとに張力を演算する方法である。と
ころが、前者は、中間圧延列や仕上圧延列のように張力
の絶対値が小さくなるところではセンサであるロードセ
ルの感度を充分に＾く設定する必要があり、また、セン
サの設置箇所がチョックの位置であって、圧延中に発生
する粉塵やロール冷却水侵入等の影響を受けやすいため
、メンテナンスを頻繁に行なわねばならないという問題
を有していた。また、後者は、演算される張力の見積り
誤差が後方スタンドに行くにつれて大ぎくなり、制御能
力が低下するという問題を有していた。

（発明の目的） この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、タンデム圧延におけるスタンド間の張力ｉ、ＩＪ御
を高精度で行なえ、しかもセンサのメンテナンスが容易
となる張力制御方法を提供することを目的とする。

（目的を達成するための手段） この発明は、交互に配置された水平スタンドと垂直スタ
ンドに条材を順次かみ込ませて連続的に圧延を行うタン
デム圧延におけるスタンド間の張力制御方法であって、
上記目的を達成するために、条材が垂直スタンドにかみ
込まれてから下流側の水平スタンドにかみ込まれるまで
の間にその垂直スタンドの変位ｍを検出して、その変位
量検出信号に基づき、上記垂直スタンドとその上流側の
水平スタンド間の張力が目標張力となるように上記垂直
スタンドのロール回転数を調整し、また、条材が水平ス
タンドにかみ込まれてからその下流側の垂直スタンドに
かみ込まれるまでの間にその水平スタンドの上流側の垂
直スタンドの変位ωを検出して、その変位量検出信号に
基づき、上記上流側の垂直スタンドと上記水平スタンド
間の張力が目標張力となるように上記水平スタンドのロ
ール回転数を調整するようにしている。

（実施例） 第１図はこの発明の張力制御方法が実施されるタンデム
圧延装置の概略構成図を示す。同図に示すように、この
タンデム圧延装置においては、水平スタンド１．３．５
・・・と、垂直スタンド２，４・・・が矢符Ａ方向□に
沿って交互に配置されており、水平スタンド１．３．５
・・・には水平圧延ロール１ａ、３ａ、５ａ・・・が、
また垂直スタンド２．４・・・には垂直圧延ロール２ａ
、４ａ・・・がそれぞれ一対ずつ取り付けられている。

各圧延ロール１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ・・・は、
各スタンド１．２゜３．４．５・・・に取付けられたモ
ータ１ｂ、２ｂ。

３ｂ、４ｂ、５ｂ・・・により、それぞれのロール間に
かみ込まれた条鋼７を圧延しながら矢符Ａ方向へ送り出
すように回転駆動される。

第２図は、垂直スタンド２を第１図の左方から見た図で
ある。スピンドル８により回転駆動される一対の垂直圧
延ロール２ａ、　２ａが垂直スタンド２に支持されてお
り、この垂直スタンド２がその一端をクランプ部材９を
介してスタンド支持フレーム１０にクランプされている
。垂直スタンド２とスタンド支持フレーム１０間には差
動トランス１１が取付けられ、この差動トランス１１は
、垂直スタンド２における位置Ｐの変位、より詳しく述
べれば、位ＭＰのスタンド支持フレーム１０に対する第
２図紙面直角方向の変位（スタンド間方向の変位）を検
出するように構成される。この差動トランス１１の変位
検出位置は、スタンド間張力による変位が大きく表われ
るところを選べばよく、例えば第２図に示すように、ク
ランプ部材９から離れた上端コーナ位置が望ましい。

この差動トランス１１の出力信号は、第１図に示す変位
検出回路１２に与えられ、ここで位置Ｐの変位量が求め
られて変位検出信号として８Ｍｐ制御部１３へ出力され
る。演粋制御部１３は、上記変位検出信号に基づいて、
スタンド間張力が所定張力となるようなロール回転数を
演算し、その演算結果に応じモータ２ｂやモータ３ｂに
対しロール回転数制御指令を出力するように構成される
（その詳細は後述する）。

次に、このタンデム圧延機における動作を説明する。ま
ず、圧延機の稼動初期においては、各圧延ロール１ａ、
２ａ、３ａ、４ａ、５ａ・・・はそれぞれ所定の速度で
回転駆動されている。この圧延機に、第３図（ａ）に示
すように、条鋼７が送り込まれると、条ｕ７４７は第１
番目の水平スタンド１にかみ込み、圧延ロール１ａによ
り最初の圧延が行なわれて第２番目の垂直スタンド２側
へ送り出される。

ついで、条鋼７は、第３図（ｂ）に示すように第２番目
の垂直スタンド２にかみ込んで、圧延ロール２ａによる
圧延が行なわれる。このとき、スタンド１．２間に張力
が作用していると、スタンドの構造上、水平スタンド１
の剛性は大きく、垂直スタンド２の剛性は小さいため、
垂直スタンド２の方が変位する。すなわち、スタンド１
，２間に引張力が作用していると、垂直スタンド２は第
３図（ｂ）の左方へ変位し、逆に圧縮力が作用している
と垂直スタンド２は第３図（ｂ）の右方へ変位する。第
４図はスタンド１．２間に作用する張力と、垂直スタン
ド２の変位との関係を示したグラフである。横軸が垂直
スタンドの変位を示し、縦軸がスタンド間に作用する張
力を示す。同図に示ずように、スタンド間の張力と垂直
スタンドの変位量との間には一定の比例関係が成立する
。

この垂直スタンド２の変位は、差動トランス１１により
検知されて変位検出回路１２に与えられ、変位検出回路
１２で変位量が求められて変位検出信号として演算制御
部１３へ与えられる。演符制御部１３では、上記変位検
出信号に基づいて、スタンド１．２間の張力が所定張力
、ここでは−例として無張力となるような圧延ロール２
ａの回転数が演算され、その演算結果に応じたロール回
転数制御指令がモータ２ｂに与えられて、圧延ロール２
ａの回転数が調整される。すなわち、スタンド１．２間
に引張力が作用している場合には圧延ロール２の回転速
度を近くし、逆に圧縮力が作用している場合には回転速
度を速くして、スタンド１．２間の張力が無張力となる
ように、圧延ロール２ａの回転速度が調整される。（第
３図（Ｃ）参照）。この圧延ロール２ａの回転速度の調
整は、条鋼７の先端が、次の水平スタンド３にかみ込む
までの間に行なわれる。

次に、第３図（ｄ）に示すように、条鋼７は第３番目の
水平スタンド３にかみ込まれる。このとき、スタンド２
．３間に引張力が作用していると、垂直スタンド２は第
３図（ｄ）の右方へ変位し、逆に圧縮力が作用している
と、垂直スタンド２は第３図（ｄ）の左方へ変位する。

このときも、垂直スタンド２の変位が、差動トランス１
１により検知されて変位検出回路２に与えられ、変位検
出回路１２で変位量が求められて変位検出信号として演
算制御部１３へ与えられる。演算制御部１３では、上記
変位検出信号に基づいて、スタンド２．３間の張力が無
張力となるような圧延ロール３ａの回転数が演算され、
その演算結果に応じたロール回転数制御指令がモータ３
ｂに与えられて、圧延ロール３ａの回転速度が調整され
る。この圧延ロール３ａの回転速度の調整は、条鋼７の
先端が次の垂直スタンド４にかみ込むまでの間に行なわ
れる。

以下同様にして、条鋼７が下流側のスタンド４゜５へ順
次かみ込まれに従い、そのかみ込み位置に対応する垂直
スタンド４．・・・の変位が、それぞれの垂直スタンド
４に取付１ノられた差動トランス１１により検知されて
、条鋼先端部のスタンド間に作用する張力が無張力とな
るように各圧延ロール４ａ、５ａ・・・の回転速度が下
流方向に向けて順番に調整されていく。

この張力制御方法によれば、スタンド間に作用する張力
に応じて変位する垂直スタンド２，４・・・の変位量を
差動トランス１１により検出して、条鋼先端部の張力制
御を行なうようにしたため、タンデム圧延にお番ノるス
タンド間の張力制御を高精度で行なえる。また、変位検
出のための差動トランス１１は、垂直スタンド２．４・
・・の外部に取付けるため、粉塵、ロール冷却水等の影
Ｗ　ｂ受けず、メンテナンスも容易となる。

なお、上記実施例においては、条鋼を圧延する場合につ
いて説明したが、一般に条材でもよく、また鋼以外に銅
やその他の合金の条材でも同様である。

（発明の効果） 以上のように、この発明のタンデム圧延における張力制
御方法によれば、垂直スタンドの変位を検出して条材先
端部の張力制御を行なうようにしたため、スタンド間の
張力制御を高精度で行なえ、しかもセンサのメンテナン
スが容易となるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の張力制御方法が実施されるタンデム
圧延装置の概略構成図、第２図は垂直スタンドの側面図
、第３図はｉ、ＩＩ　ｒｎ動作を説明する図、第４図は
スタンド間に作用する張力と垂直スタンドの変位との関
係を示したグラフである。 １．３．５・・・水平スタンド、 ２．４・・・垂直スタンド、 １ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ・・・圧延ロール、１ｂ
、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ・・・モータ、１１・・・差
動トランス、 １２・・・変位検出回路、 １３・・・演算制御部 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交互に配置された水平スタンドと垂直スタンドに
   条材を順次かみ込ませて連続的に圧延を行うタンデム圧
   延において、 条材が垂直スタンドにかみ込まれてから下流側の水平ス
   タンドにかみ込まれるまでの間にその垂直スタンドの変
   位量を検出して、その変位量検出信号に基づき、前記垂
   直スタンドとその上流側の水平スタンド間の張力が目標
   張力となるように前記垂直スタンドのロール回転数を調
   整し、 条材が水平スタンドにかみ込まれてからその下流側の垂
   直スタンドにかみ込まれるまでの間にその水平スタンド
   の上流側の垂直スタンドの変位量を検出して、その変位
   量検出信号に基づき、前記上流側の垂直スタンドと前記
   水平スタンド間の張力が目標張力となるように前記水平
   スタンドのロール回転数を調整することを特徴とするタ
   ンデム圧延における張力制御方法。