JPS6215286B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6215286B2 JPS6215286B2 JP52100825A JP10082577A JPS6215286B2 JP S6215286 B2 JPS6215286 B2 JP S6215286B2 JP 52100825 A JP52100825 A JP 52100825A JP 10082577 A JP10082577 A JP 10082577A JP S6215286 B2 JPS6215286 B2 JP S6215286B2
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- JP
- Japan
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- rolling
- width
- plate
- rolled material
- speed ratio
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000003079 width control Methods 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 71
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
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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
- B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
- B21B37/22—Lateral spread control; Width control, e.g. by edge rolling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
金属の圧延、例えば板圧延において板幅精度が
向上すれば板端部のトリム代が減少し歩留りが向
上するので経済的効果が大となるが、本発明はこ
れを大規模な幅制御装置なしに板幅を制御するこ
とを目的とするものである。
向上すれば板端部のトリム代が減少し歩留りが向
上するので経済的効果が大となるが、本発明はこ
れを大規模な幅制御装置なしに板幅を制御するこ
とを目的とするものである。
従来、圧延された板の幅制御は、エツジヤーつ
まり第１図に示す如く立ロールａにより側方から
圧延することが熱間圧延では一般的に行われてい
る。しかし上記従来方式においては、エツジヤー
で圧延すると圧延材ｂの断面が図示するようにド
ツグボーンｃ状となり、これと修正するために水
平ロールで再び圧延するとまた幅広がりが生じて
エツジングした効果が減少し、またエツジヤーは
比較的厚物でなければ圧延材が座屈してしまうた
め適用できなく、更にエツジヤーは機械設備とし
ても大規模となるため多額の設備費がかかる、等
の問題点を有していた。
まり第１図に示す如く立ロールａにより側方から
圧延することが熱間圧延では一般的に行われてい
る。しかし上記従来方式においては、エツジヤー
で圧延すると圧延材ｂの断面が図示するようにド
ツグボーンｃ状となり、これと修正するために水
平ロールで再び圧延するとまた幅広がりが生じて
エツジングした効果が減少し、またエツジヤーは
比較的厚物でなければ圧延材が座屈してしまうた
め適用できなく、更にエツジヤーは機械設備とし
ても大規模となるため多額の設備費がかかる、等
の問題点を有していた。
本発明は、上記従来方式のもつ問題点を解決し
得るもので、圧延された圧延材の板幅を検出し、
該検出板幅が目標値より大きいとき速度比を増加
し、又目標値より小さいとき速度比を減小させる
如く上下ワークロールの速度比を制御することに
より、圧延後の板幅を目標値に制御することを特
徴とする圧延材の板幅制御方法及びその装置、に
係るものである。
得るもので、圧延された圧延材の板幅を検出し、
該検出板幅が目標値より大きいとき速度比を増加
し、又目標値より小さいとき速度比を減小させる
如く上下ワークロールの速度比を制御することに
より、圧延後の板幅を目標値に制御することを特
徴とする圧延材の板幅制御方法及びその装置、に
係るものである。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
第２図は本発明の一例を示すもので、上、下ワ
ークロール１，２で圧延された後の圧延材３の板
幅を検出する板幅検出器４、該板幅検出器４の検
出値と目標板幅の設定値５を比較して差があれば
その差を無くすに必要な上、下ワークロール１，
２の速度比V1／V2を演算する演算装置６、該演
算装置６の信号を受けて上、下ワークロール１，
２が上記速度比V1／V2になるように、上、下ワ
ークロール駆動装置７，８を制御する上、下ワー
クロール速度制御装置９が備えられている。尚、
前記板幅検出器４としては、例えば、投光部４ａ
と受光部４ｂとからなり、投光部４ａからの平行
光線を圧延材３が遮ると受光部４ｂのセンサー上
に影が生じ、このとき遮光されたエレメント数を
検出することにより板幅を計測するようにした方
式等を採用する。この方式によれば、例えば測定
範囲が０〜28.6mmにおいて28μｍの測定分解能が
得られる。又、前記板幅検出器４は圧延材３の幅
方向両端部に設けられ、２台の板幅検出器４の相
互間距離を圧延前の圧延材の板幅に応じて調節す
ることにより、板幅検出器４の測定範囲を有効に
使用できるようにしている。
ークロール１，２で圧延された後の圧延材３の板
幅を検出する板幅検出器４、該板幅検出器４の検
出値と目標板幅の設定値５を比較して差があれば
その差を無くすに必要な上、下ワークロール１，
２の速度比V1／V2を演算する演算装置６、該演
算装置６の信号を受けて上、下ワークロール１，
２が上記速度比V1／V2になるように、上、下ワ
ークロール駆動装置７，８を制御する上、下ワー
クロール速度制御装置９が備えられている。尚、
前記板幅検出器４としては、例えば、投光部４ａ
と受光部４ｂとからなり、投光部４ａからの平行
光線を圧延材３が遮ると受光部４ｂのセンサー上
に影が生じ、このとき遮光されたエレメント数を
検出することにより板幅を計測するようにした方
式等を採用する。この方式によれば、例えば測定
範囲が０〜28.6mmにおいて28μｍの測定分解能が
得られる。又、前記板幅検出器４は圧延材３の幅
方向両端部に設けられ、２台の板幅検出器４の相
互間距離を圧延前の圧延材の板幅に応じて調節す
ることにより、板幅検出器４の測定範囲を有効に
使用できるようにしている。
次に本発明の作用について第２図及び第３図を
参照して説明する。なお図中V1，V2は上、下ワ
ークロール周速、h0，h1は入側、出側板厚、b0，
b1は入側、出側板幅を示している。
参照して説明する。なお図中V1，V2は上、下ワ
ークロール周速、h0，h1は入側、出側板厚、b0，
b1は入側、出側板幅を示している。
圧延中に生じる圧延材３の板幅変化は、第３図
Ｂの点線と板縁で囲まれた部分１０のように圧延
材端部の材料の横方向（板幅方向）の流れによつ
て生じる。この横方向の材料の流れは上、下ワー
クロール１，２と圧延材３の板幅方向に働く摩擦
力τz（図中矢印で示している）及びロールギヤ
ツプ入側のまだ圧延されていない材料によるロー
ルギヤツプ内材料の幅方向変形に対する拘束力等
によつて自由には流れ得ない。
Ｂの点線と板縁で囲まれた部分１０のように圧延
材端部の材料の横方向（板幅方向）の流れによつ
て生じる。この横方向の材料の流れは上、下ワー
クロール１，２と圧延材３の板幅方向に働く摩擦
力τz（図中矢印で示している）及びロールギヤ
ツプ入側のまだ圧延されていない材料によるロー
ルギヤツプ内材料の幅方向変形に対する拘束力等
によつて自由には流れ得ない。
前記速度比V1／V2を等速圧延の1.0から大きく
して行くと、圧延力と板幅がともに減少する。こ
の現象は次のように説明できる。
して行くと、圧延力と板幅がともに減少する。こ
の現象は次のように説明できる。
第４図、第５図によりロールギヤツプの圧延現
象を説明する。
象を説明する。
第４図の等速圧延の場合、ロール周速Ｖと板の
圧延方向速度が一致する中立点をＮ、圧延圧力を
Ｐ、圧延摩擦係数をμxとすると板に加わる摩擦
力μxＰは中立点Ｎに向かう方向に作用する。こ
の摩擦力μxＰは板を水平方向に圧縮する作用を
するため、圧延圧力Ｐの分布は中立点に向かつて
上昇する形になる。
圧延方向速度が一致する中立点をＮ、圧延圧力を
Ｐ、圧延摩擦係数をμxとすると板に加わる摩擦
力μxＰは中立点Ｎに向かう方向に作用する。こ
の摩擦力μxＰは板を水平方向に圧縮する作用を
するため、圧延圧力Ｐの分布は中立点に向かつて
上昇する形になる。
第５図の異速圧延では高速側および低速側ロー
ル周速をV1，V2、高速側および低速側中立点を
N1，N2とするとN1とN2間の斜線の領域では板に
働く摩擦力μxＰは高速側と低速側でその方向が
逆転するため材料を水平方向に圧縮する摩擦力の
作用は存在しない。このため圧延圧力分布は区間
N1，N2間で第４図の等速圧延に比べて削減され
た形になる。
ル周速をV1，V2、高速側および低速側中立点を
N1，N2とするとN1とN2間の斜線の領域では板に
働く摩擦力μxＰは高速側と低速側でその方向が
逆転するため材料を水平方向に圧縮する摩擦力の
作用は存在しない。このため圧延圧力分布は区間
N1，N2間で第４図の等速圧延に比べて削減され
た形になる。
次に材料の板幅方向変形について定性的に説明
する。
する。
材料（板）は第４図、第５図のEE′F′Fおよび
GG′L′Lの領域で塑性変形を受けてh0からh1に板
厚が減少するが、この領域の材料変形特性の差を
第６図、第７図のように矩形におきかえ単純化し
て説明する。
GG′L′Lの領域で塑性変形を受けてh0からh1に板
厚が減少するが、この領域の材料変形特性の差を
第６図、第７図のように矩形におきかえ単純化し
て説明する。
第６図の等速圧延の場合、２点鎖線で示される
材料が板厚h0からh1まで板厚方向に圧縮されると
圧延方向にはＸA変形し、板幅方向（紙面に直角
方向）にはΔＢA変形して寸法が増す。
材料が板厚h0からh1まで板厚方向に圧縮されると
圧延方向にはＸA変形し、板幅方向（紙面に直角
方向）にはΔＢA変形して寸法が増す。
第７図の異速圧延の場合も板幅はh0からh1まで
板厚方向に圧縮され、圧延方向にはＸB、板幅方
向にはΔＢB寸法が増す方向に変形する。
板厚方向に圧縮され、圧延方向にはＸB、板幅方
向にはΔＢB寸法が増す方向に変形する。
次にΔＢAとΔＢBの差について説明する。
材料が圧延により板厚h0からh1まで上下方向に
圧延力Ｐで圧縮されたとき、材料は水平方向（圧
延方向）と紙面に直角な板幅方向に流動する。し
かしその各方向変形を防げる拘束力として圧延方
向にはＱ、板幅方向にはτz等が作用するので圧
延方向と板幅方向へ材料が流動する配分は各方向
の拘束力の相対的な大小関係で決まる。板幅方向
の拘束力は、後に説明するが、板端近傍では等速
圧延と異速圧延による差は小さいと考えられる。
また圧延方向の拘束力Ｑは等速圧延のＱAのほう
が異速圧延のＱBよりも大きい。従つて、板厚方
向に同量圧下された時、圧延方向の圧縮力は等速
圧延のほうが異速圧延よりも大きいので、圧延方
向の材料の変形の拘束は等速圧延のほうが大きい
から異速圧延よりも圧延方向に変形しにくく、板
幅方向に変形し易い。
圧延力Ｐで圧縮されたとき、材料は水平方向（圧
延方向）と紙面に直角な板幅方向に流動する。し
かしその各方向変形を防げる拘束力として圧延方
向にはＱ、板幅方向にはτz等が作用するので圧
延方向と板幅方向へ材料が流動する配分は各方向
の拘束力の相対的な大小関係で決まる。板幅方向
の拘束力は、後に説明するが、板端近傍では等速
圧延と異速圧延による差は小さいと考えられる。
また圧延方向の拘束力Ｑは等速圧延のＱAのほう
が異速圧延のＱBよりも大きい。従つて、板厚方
向に同量圧下された時、圧延方向の圧縮力は等速
圧延のほうが異速圧延よりも大きいので、圧延方
向の材料の変形の拘束は等速圧延のほうが大きい
から異速圧延よりも圧延方向に変形しにくく、板
幅方向に変形し易い。
板端近傍のロールギヤツプ内材料を第６図、第
７図の二次元に対し板幅方向も入れて三次元的に
考え直方体に近似して図示したのが第８図（等速
圧延相当）と第９図（異速圧延相当）である。板
幅方向断面において板幅方向に働く力Ｒは板端で
は零である。また板端から内側に入るに従い幅方
向摩擦力τZの影響によりＲの値は増加してゆ
く。従つて、第３図Ｂの領域１０のように板端に
近い領域ではＲは比較的小さい値であり、板端に
近い材料を考えれば等速圧延、異速圧延ともにＲ
はほぼ零と仮定できる。しかし板端からある程度
内側に入つた領域では幅方向摩擦力の影響で幅方
向圧縮力Ｒが大きくなつて幅方向の変形はほぼ完
全に拘束され、ロールギヤツプ内の材料の変形は
平面ひずみ状態になることは圧延理論で従来から
言われているとおりである。つまり、幅方向の変
形は板端に近い領域で発生し、圧延による板幅の
変形としてあらわれることになる。
７図の二次元に対し板幅方向も入れて三次元的に
考え直方体に近似して図示したのが第８図（等速
圧延相当）と第９図（異速圧延相当）である。板
幅方向断面において板幅方向に働く力Ｒは板端で
は零である。また板端から内側に入るに従い幅方
向摩擦力τZの影響によりＲの値は増加してゆ
く。従つて、第３図Ｂの領域１０のように板端に
近い領域ではＲは比較的小さい値であり、板端に
近い材料を考えれば等速圧延、異速圧延ともにＲ
はほぼ零と仮定できる。しかし板端からある程度
内側に入つた領域では幅方向摩擦力の影響で幅方
向圧縮力Ｒが大きくなつて幅方向の変形はほぼ完
全に拘束され、ロールギヤツプ内の材料の変形は
平面ひずみ状態になることは圧延理論で従来から
言われているとおりである。つまり、幅方向の変
形は板端に近い領域で発生し、圧延による板幅の
変形としてあらわれることになる。
以上述べたごとく、異速比V1／V2を1.0より増
すと圧延力は減少し、摩擦力の水平方向圧縮作用
も減ずるので、板端に近い領域では等速圧延より
も圧延方向に板が変形しやすくなるため、幅方向
の変形は等速圧延よりも減少する。従つて、速度
比V1／V2を1.0で圧延している状態において、板
幅が目標値より大きくなつた場合には、速度比を
増加させることにより板幅を減少させて目標値に
なるように制御することができ、又、速度比を
1.0以上の任意の値で圧延している状態において
板幅が変動した場合は、速度比を増減することに
より板幅を減少或いは増加させて目標値に制御す
ることができる。
すと圧延力は減少し、摩擦力の水平方向圧縮作用
も減ずるので、板端に近い領域では等速圧延より
も圧延方向に板が変形しやすくなるため、幅方向
の変形は等速圧延よりも減少する。従つて、速度
比V1／V2を1.0で圧延している状態において、板
幅が目標値より大きくなつた場合には、速度比を
増加させることにより板幅を減少させて目標値に
なるように制御することができ、又、速度比を
1.0以上の任意の値で圧延している状態において
板幅が変動した場合は、速度比を増減することに
より板幅を減少或いは増加させて目標値に制御す
ることができる。
第１０図はロール径400mm、板厚２mm、板幅150
mmの軟鋼を圧下率40％で圧延した時の異速比と板
幅、圧延力との関係を示したものである。等速圧
延（異速比1.0）に対し異速比を増すと、圧延力
および板幅は減少し、本発明の意図しているごと
く板幅を異速比で制御できることが分る。また、
圧延後の板厚h1をV1／V2の値によらず一定に保
つには、例えばh1を厚み計で測定し、設定板厚と
の偏差を打ち消す様に上、下ワークロール間のギ
ヤツプ量を制御するなど従来から行われている板
厚制御方法で可能である。
mmの軟鋼を圧下率40％で圧延した時の異速比と板
幅、圧延力との関係を示したものである。等速圧
延（異速比1.0）に対し異速比を増すと、圧延力
および板幅は減少し、本発明の意図しているごと
く板幅を異速比で制御できることが分る。また、
圧延後の板厚h1をV1／V2の値によらず一定に保
つには、例えばh1を厚み計で測定し、設定板厚と
の偏差を打ち消す様に上、下ワークロール間のギ
ヤツプ量を制御するなど従来から行われている板
厚制御方法で可能である。
従つて上述した本発明によれば、上、下圧延ロ
ール１，２で圧延した圧延材３の板幅を板幅検出
器４で検出し、その検出値と目標板幅の設定値５
を演算装置６で比較し比較した結果差があればこ
の差を無くすに必要な上、下ワークロール１，２
の速度比V1／V2を上、下ワークロール制御装置
９に伝え、該制御装置９により上、下ワークロー
ル１，２が上記速度比V1／V2になるように上、
下ワークロール駆動装置７，８を制御することに
より圧延材３の板幅を自動的に制御することがで
きる。
ール１，２で圧延した圧延材３の板幅を板幅検出
器４で検出し、その検出値と目標板幅の設定値５
を演算装置６で比較し比較した結果差があればこ
の差を無くすに必要な上、下ワークロール１，２
の速度比V1／V2を上、下ワークロール制御装置
９に伝え、該制御装置９により上、下ワークロー
ル１，２が上記速度比V1／V2になるように上、
下ワークロール駆動装置７，８を制御することに
より圧延材３の板幅を自動的に制御することがで
きる。
尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるもの
ではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得るものである。
ではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得るものである。
上述した本発明の方法及び装置によれば
(i) 圧延材の板厚にかかわらず板幅の制御が可能
になる。
になる。
(ii) 厚板、薄板に関係なく適用できる。
(iii) ドツグボーンのような断面形状不良を生じな
い。
い。
(iv) 機構的に簡単で安価に実施できる。
等、種々の優れた効果を発揮する。
第１図は従来のエツジヤーによる板幅制御方式
の説明図、第２図は本発明の実施例を表わすブロ
ツク図、第３図Ａ，Ｂは圧延中の圧延材の変化を
示す説明用側面図及び平面図、第４図は等速圧延
におけるロールギヤツプ内圧延状態説明図、第５
図は異速圧延におけるロールギヤツプ内圧延状態
説明図、第６図は等速圧延相当のロールギヤツプ
圧延現象説明図、第７図は異速圧延相当のロール
ギヤツプ圧延現象説明図、第８図は等速圧延相当
のロールギヤツプ圧延現象の三次元的説明図、第
９図は異速圧延相当のロールギヤツプ圧延現象の
三次元的説明図、第１０図は異速比と圧延力、板
幅の関係を示す圧延結果例のグラフである。 １，２は上下ワークロール、３は圧延材、４は
板幅検出器、５は目標板幅設定値、６は演算装
置、７，８は上、下ワークロール駆動装置、９は
上下ワークロール速度制御装置を示す。
の説明図、第２図は本発明の実施例を表わすブロ
ツク図、第３図Ａ，Ｂは圧延中の圧延材の変化を
示す説明用側面図及び平面図、第４図は等速圧延
におけるロールギヤツプ内圧延状態説明図、第５
図は異速圧延におけるロールギヤツプ内圧延状態
説明図、第６図は等速圧延相当のロールギヤツプ
圧延現象説明図、第７図は異速圧延相当のロール
ギヤツプ圧延現象説明図、第８図は等速圧延相当
のロールギヤツプ圧延現象の三次元的説明図、第
９図は異速圧延相当のロールギヤツプ圧延現象の
三次元的説明図、第１０図は異速比と圧延力、板
幅の関係を示す圧延結果例のグラフである。 １，２は上下ワークロール、３は圧延材、４は
板幅検出器、５は目標板幅設定値、６は演算装
置、７，８は上、下ワークロール駆動装置、９は
上下ワークロール速度制御装置を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧延された圧延材の板幅を検出し、該検出板
幅が目標値より大きいとき速度比を増加し、又目
標値より小さいとき速度比を減少させる如く上下
ワークロールの速度比を制御することにより、圧
延後の板幅を任意の目標値に制御することを特徴
とする圧延材の板幅制御方法。 ２ 圧延された圧延材の板幅を検出する装置と、
その検出値と目標板幅設定値とのずれを修正する
ために必要な上、下ワークロールの異速度を演算
する装置と、その演算値に基づき上、下ワークロ
ールの駆動装置を制御する装置を備えていること
を特徴とする圧延材の板幅制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10082577A JPS5433853A (en) | 1977-08-23 | 1977-08-23 | Method and device for controlling width of rolled material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10082577A JPS5433853A (en) | 1977-08-23 | 1977-08-23 | Method and device for controlling width of rolled material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5433853A JPS5433853A (en) | 1979-03-12 |
| JPS6215286B2 true JPS6215286B2 (ja) | 1987-04-07 |
Family
ID=14284095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10082577A Granted JPS5433853A (en) | 1977-08-23 | 1977-08-23 | Method and device for controlling width of rolled material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5433853A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0392182U (ja) * | 1989-12-30 | 1991-09-19 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4326915A (en) * | 1979-11-15 | 1982-04-27 | Xerox Corporation | Sheet de-curler |
-
1977
- 1977-08-23 JP JP10082577A patent/JPS5433853A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0392182U (ja) * | 1989-12-30 | 1991-09-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5433853A (en) | 1979-03-12 |
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