專(zhuān)利名稱(chēng)：金屬板材的軋制方法和軋制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬板材的軋制方法和軋制裝置，特別是涉及一種金屬板材的軋制方法和軋制裝置，可穩(wěn)定地制造無(wú)翹曲的、或者翹曲非常輕微的金屬板材。
背景技術(shù)：
在金屬板材的軋制工序中，將金屬板材以不翹曲、即不向左右彎曲的狀態(tài)下軋制，不僅要避免軋制材料的平面形狀不良或尺寸精度不良，而且避免蛇行或稱(chēng)作魚(yú)尾狀(尻絞り)的板材通過(guò)軋機(jī)的故障也是很重要的。另外，在本發(fā)明中，為了便于表述，將軋制方向?yàn)檎鏁r(shí)的、成左右的軋機(jī)的作業(yè)側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)稱(chēng)作左右。
相對(duì)上述問(wèn)題，在日本專(zhuān)利公開(kāi)平4-305304號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了一種如下的翹曲控制技術(shù)，即，在軋機(jī)的入側(cè)和出側(cè)配置測(cè)定軋制材料的寬度方向位置的裝置，依據(jù)該測(cè)定值計(jì)算軋制材料的彎曲度，為了修正該數(shù)值，對(duì)配置于軋機(jī)入側(cè)的軋邊輥的位置加以調(diào)整。
另外，在日本專(zhuān)利公開(kāi)平7-214131號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了一種翹曲控制技術(shù)，即，根據(jù)設(shè)置于軋機(jī)入側(cè)和出側(cè)的軋邊輥的負(fù)載的左右差，來(lái)控制該軋機(jī)的輥開(kāi)度(ロ一ル開(kāi)度)的左右差、即軋制矯直(壓下レベリング)。
此外，在日本專(zhuān)利公開(kāi)2001-105013號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了一種翹曲控制技術(shù)，即，分析軋制負(fù)載的左右差的實(shí)測(cè)值，控制輥開(kāi)度的左右差、即軋制矯直或者控制側(cè)導(dǎo)板(ガイド)的位置。
再有，在日本專(zhuān)利公開(kāi)平8-323411號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了一種翹曲控制方法，即，用入側(cè)的軋邊輥和側(cè)導(dǎo)板進(jìn)而用出側(cè)的側(cè)導(dǎo)板來(lái)限制軋制材料。
可是，在上述的日本專(zhuān)利公開(kāi)平4-305304號(hào)公報(bào)中記載的關(guān)于根據(jù)軋制材料的寬度方向位置測(cè)定的翹曲控制技術(shù)的發(fā)明中，基本上為修正已發(fā)生的翹曲，實(shí)質(zhì)上不可能使翹曲的發(fā)生防患于未然。
在關(guān)于基于日本專(zhuān)利公開(kāi)平7-214131號(hào)公報(bào)中記載的軋機(jī)出入側(cè)的軋邊輥負(fù)載左右差的翹曲控制技術(shù)的發(fā)明中，在入側(cè)的軋制材料已存在翹曲時(shí)，其成為入側(cè)的軋邊輥負(fù)載差的外部干擾因素，很難獲得高的控制精度。另外，出側(cè)的軋邊輥為了避免軋制材料前端與軋邊輥沖撞，在軋制材料前端板材通過(guò)軋機(jī)時(shí)需要退讓?zhuān)埠茈y從軋制材料前端實(shí)施翹曲控制。
另外，在關(guān)于日本專(zhuān)利公開(kāi)2001-105013號(hào)公報(bào)記載的根據(jù)軋制負(fù)載左右差的翹曲控制的發(fā)明中，軋制材料的入側(cè)板厚在板寬度方向不均勻或軋制材料的溫度分布在板寬度方向不均勻時(shí)，由軋制負(fù)載的左右差推定翹曲的方法精度非常差，并且不實(shí)用。
在關(guān)于日本專(zhuān)利公開(kāi)平8-323411號(hào)公報(bào)記載的根據(jù)入側(cè)軋邊輥、入側(cè)側(cè)導(dǎo)板和出側(cè)側(cè)導(dǎo)板的翹曲控制的發(fā)明中，如果出側(cè)側(cè)導(dǎo)板能夠完全限制出側(cè)軋制材料，則可將出側(cè)翹曲變?yōu)榱?，但為了順暢地?shí)施軋制操作，需要使出側(cè)側(cè)導(dǎo)板寬于軋制材料板寬，只是該空余量就會(huì)使軋制材料產(chǎn)生翹曲。
最終，上述的以往技術(shù)的問(wèn)題的起因在于，沒(méi)有高精度且無(wú)時(shí)間滯后地測(cè)定、控制因各種原因產(chǎn)生的翹曲的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明有效地解決了與以上翹曲控制有關(guān)的以往技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)，其目的在于，提供一種金屬板材的軋制方法和軋制裝置，可穩(wěn)定地制造無(wú)翹曲地或者翹曲非常輕微的金屬板材。
為了解決上述以往技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)，本發(fā)明的主旨如下。
(1)一種金屬板材的軋制方法，使用下述的軋制設(shè)備實(shí)施軋制，其中軋制設(shè)備具備軋機(jī)，其具有上下任一方或雙方的輥組件通過(guò)分割成軸向3分割以上的分割補(bǔ)強(qiáng)輥來(lái)支承作業(yè)輥的機(jī)構(gòu)，該分割補(bǔ)強(qiáng)輥組為將作用于接觸的作業(yè)輥上的垂直方向負(fù)載和軋制方向負(fù)載這雙方加以支承的結(jié)構(gòu)，并且在該分割補(bǔ)強(qiáng)輥上分別獨(dú)立地配置了負(fù)載測(cè)定裝置；和至少一對(duì)夾送輥，其在該軋機(jī)的出側(cè)夾持著被軋制材料，該軋制方法其特征在于，將由所述夾送輥?zhàn)饔糜诒卉堉撇牧仙系能堉品较蛄Φ淖笥移胶夂屯ㄟ^(guò)被軋制材料作用于所述軋機(jī)的作業(yè)輥上的軋制方向力的左右平衡的任意一方或雙方直接測(cè)定、或者基于預(yù)定的測(cè)定值計(jì)算算出，根據(jù)該軋制方向力的左右平衡的測(cè)定值或計(jì)算值來(lái)控制所述軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分。
(2)按照上述(1)所述的金屬板材的軋制方法，其特征在于，所述軋機(jī)出側(cè)的夾送輥具有可在被軋制材料上施加軋制前進(jìn)方向的力的夾送輥回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，控制由該驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的夾送輥扭矩，使張力作用于被軋制材料。
(3)一種金屬板材的軋制方法，使用下述的軋制設(shè)備實(shí)施軋制，其中軋制設(shè)備具有軋機(jī)，其具有上下任一方或雙方的輥組件通過(guò)分割成軸向3分割以上的分割補(bǔ)強(qiáng)輥來(lái)支承作業(yè)輥的機(jī)構(gòu)，該分割補(bǔ)強(qiáng)輥組為將作用于接觸的作業(yè)輥上的垂直方向負(fù)載和軋制方向負(fù)載這雙方加以支承的結(jié)構(gòu)，并且在該分割補(bǔ)強(qiáng)輥上分別獨(dú)立地配置了負(fù)載測(cè)定裝置；在該軋機(jī)的出側(cè)的被軋制材料的卷取裝置，該軋制方法，其特征在于，基于所述軋機(jī)的分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載的測(cè)定值直接計(jì)算和算出通過(guò)被軋制材料而作用于所述軋機(jī)的作業(yè)輥上的軋制方向力的左右平衡，根據(jù)該軋制方向力的左右平衡的計(jì)算值來(lái)控制所述軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分。
(4)一種金屬板材的軋制裝置，其特征在于，具有軋機(jī)，其具有上下任一方或雙方的輥組件通過(guò)分割成軸向3分割以上的分割補(bǔ)強(qiáng)輥來(lái)支承作業(yè)輥的機(jī)構(gòu)，該分割補(bǔ)強(qiáng)輥組為將作用于接觸的作業(yè)輥上的垂直方向負(fù)載和軋制方向負(fù)載這雙方加以支承的結(jié)構(gòu)，并且在該分割補(bǔ)強(qiáng)輥上分別獨(dú)立地配置了負(fù)載測(cè)定裝置；至少一對(duì)夾送輥，其夾持配置于該軋機(jī)出側(cè)的被軋制材料；根據(jù)所述軋機(jī)的分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載的測(cè)定值，對(duì)作用于與該分割補(bǔ)強(qiáng)輥接觸的作業(yè)輥上的軋制方向力的左右平衡加以計(jì)算的計(jì)算裝置；根據(jù)該軋制方向力的左右平衡的計(jì)算值計(jì)算所述軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分的控制量的計(jì)算裝置；控制裝置，其根據(jù)該輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分控制量的計(jì)算值來(lái)控制所述軋機(jī)的輥開(kāi)度。
(5)一種金屬板材的軋制裝置，其特征在于，具有軋機(jī)，其具有上下任一方或雙方的輥組件通過(guò)分割成軸向3分割以上的分割補(bǔ)強(qiáng)輥來(lái)支承作業(yè)輥的機(jī)構(gòu)，該分割補(bǔ)強(qiáng)輥組為將作用于接觸的作業(yè)輥上的垂直方向負(fù)載和軋制方向負(fù)載這雙方加以支承的結(jié)構(gòu)，并且在該分割補(bǔ)強(qiáng)輥上分別獨(dú)立地配置負(fù)載測(cè)定裝置；至少一對(duì)夾送輥，其具有配置于該軋機(jī)出側(cè)、夾持被軋制材料且將作用于其與被軋制材料間的軋制方向力的反力在作業(yè)側(cè)·驅(qū)動(dòng)側(cè)獨(dú)立測(cè)定的機(jī)構(gòu)；根據(jù)該軋制方向反力的測(cè)定值將作用于被軋制材料與夾送輥之間的軋制方向力的左右平衡加以計(jì)算的計(jì)算裝置；根據(jù)該軋制方向力的左右平衡的計(jì)算值計(jì)算所述軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分的控制量的計(jì)算裝置；控制裝置，其根據(jù)該輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分控制量的計(jì)算值來(lái)控制所述軋機(jī)的輥開(kāi)度。
(6)一種金屬板材的軋制裝置，其特征在于，具有軋機(jī)，其具有上下任一方或雙方的輥組件通過(guò)分割成軸向3分割以上的分割補(bǔ)強(qiáng)輥來(lái)支承作業(yè)輥的機(jī)構(gòu)，該分割補(bǔ)強(qiáng)輥組為將作用于接觸的作業(yè)輥上的垂直方向負(fù)載和軋制方向負(fù)載這雙方加以支承的結(jié)構(gòu)，并且在該分割補(bǔ)強(qiáng)輥上分別獨(dú)立地配置負(fù)載測(cè)定裝置；用于卷取被軋制材料而配置于該軋機(jī)的出側(cè)的卷取裝置；根據(jù)所述軋機(jī)的分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載的測(cè)定值，對(duì)作用于與該分割補(bǔ)強(qiáng)輥接觸的作業(yè)輥上的軋制方向力的左右平衡加以計(jì)算的計(jì)算裝置；根據(jù)該軋制方向力的左右平衡的計(jì)算值，計(jì)算所述軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分的控制量的計(jì)算裝置；控制裝置，其根據(jù)該輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分控制量的計(jì)算值來(lái)控制所述軋機(jī)的輥開(kāi)度的。


圖1為示意地示出與(1)記載的本發(fā)明的軋制方法有關(guān)的軋制裝置或(4)記載的本發(fā)明的軋制裝置的較佳實(shí)施方式的圖，圖2為示意地示出與(2)記載的本發(fā)明的軋制方法有關(guān)的軋制裝置或與(5)記載的本發(fā)明的軋制裝置的較佳實(shí)施方式的圖，圖3為示意地示出與(1)記載的本發(fā)明的軋制方法有關(guān)的軋制裝置或與(4)記載的本發(fā)明的軋制裝置的另一較佳實(shí)施方式的圖，圖4為示意地示出與(3)記載的本發(fā)明的軋制方法有關(guān)的軋制裝置或與(6)記載的本發(fā)明的軋制裝置的較佳實(shí)施方式的圖，圖5(a)為示意地說(shuō)明適用于與(1)～(3)任一記載的軋制方法有關(guān)的軋制裝置或(4)～(6)記載的軋制裝置的軋機(jī)的形式、特別是著眼于分割補(bǔ)強(qiáng)軋輥形式的剖視圖，圖5(b)為示意地說(shuō)明適用于與(1)～(3)任一記載的軋制方法有關(guān)的軋制裝置或(4)～(6)記載的軋制裝置的軋機(jī)形式、特別是著眼于分割補(bǔ)強(qiáng)軋輥形式的俯視圖，圖5(c)為圖5(a)的A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，說(shuō)明發(fā)明的實(shí)施方式。
通常，作為因板材軋制而產(chǎn)生翹曲的原因，可舉例出有軋輥間距設(shè)定不佳、被軋制材料的入側(cè)板厚左右差或變形阻力左右差等，但無(wú)論在任何原因的情況下，最終因軋制產(chǎn)生的軋制方向的拉伸應(yīng)變會(huì)產(chǎn)生左右差，從而軋制材料的出側(cè)速度產(chǎn)生左右差進(jìn)而產(chǎn)生翹曲。
根據(jù)(1)記載的本發(fā)明的金屬板材的軋制方法，由于是由軋機(jī)出側(cè)的夾送輥夾持著軋制材料，并且，夾送輥沿寬度方向以與平常一樣的軋輥圓周速度回轉(zhuǎn)，從而在產(chǎn)生成為翹曲的直接原因的軋制材料出側(cè)速度的左右差時(shí)，夾送輥的圓周速度與軋制材料出側(cè)速度之間在板寬度方向會(huì)產(chǎn)生失配，其結(jié)果，在夾送輥與軋制材料之間作用的軋制方向(水平方向)力產(chǎn)生左右差。即，軋制材料出側(cè)速度的較慢側(cè)受到由相對(duì)的夾送輥拉入方向的力，相反，較快側(cè)由相對(duì)的夾送輥受到壓回方向的力。如此的軋制方向力的左右不平衡表現(xiàn)為作用于夾送輥的軋制方向反力的左右差、進(jìn)而表現(xiàn)為通過(guò)軋制材料作用于該軋機(jī)的作業(yè)輥的軋制方向力的左右差。通過(guò)檢測(cè)·測(cè)定上述任一現(xiàn)象，在其發(fā)生時(shí)刻可直接檢測(cè)出成為翹曲直接原因的拉伸應(yīng)變差的左右差進(jìn)而檢測(cè)出軋制材料出側(cè)速度的左右差。向解除這樣檢測(cè)出的軋制材料出側(cè)速度的左右差加以的方向、即向?qū)④堉撇牧铣鰝?cè)速度較慢側(cè)的軋制開(kāi)度縮緊而將較快側(cè)的軋制開(kāi)度打開(kāi)的方向來(lái)控制輥開(kāi)度，可使防止翹曲的發(fā)生防患于未然。
正如上述說(shuō)明那樣，在(1)記載的本發(fā)明的方法中，因檢測(cè)·測(cè)定成為翹曲發(fā)生的直接原因的軋制材料出側(cè)速度的左右差，并且直接實(shí)施用于將其均勻化的輥開(kāi)度操作，因此實(shí)質(zhì)上可實(shí)現(xiàn)無(wú)翹曲發(fā)生或翹曲非常輕微的軋制。
此外，在(2)記載的本發(fā)明中，添加在(1)記載的結(jié)構(gòu)上，軋機(jī)出側(cè)的夾送輥具有可對(duì)被軋制材料施加朝向軋制前進(jìn)方向的力的夾送輥回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，控制由該驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的夾送輥扭矩，使張力作用于被軋制材料。根據(jù)該軋制方法，由于由夾送輥對(duì)被軋制材料作用張力的同時(shí)實(shí)施軋制，因此能夠使被軋制材料的形狀更加良好地保持并且實(shí)施無(wú)翹曲的軋制，并且，由于作用于夾送輥與被軋制材料之間的軋制方向力成為一個(gè)方向，因此還具有使得從夾送輥側(cè)測(cè)定該軋制方向力的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。
(3)記載的本發(fā)明為較適于特別是卷取制造成線圈狀的薄板制品的軋制方法。即，即使在軋機(jī)出側(cè)無(wú)夾送輥，在產(chǎn)生成為翹曲發(fā)生的原因的拉伸應(yīng)變的左右差時(shí)，由于卷取裝置與軋機(jī)之間的被軋制材料的張力產(chǎn)生左右差，其將表現(xiàn)為作用于該軋機(jī)的作業(yè)輥的軋制方向力的左右不平衡。如果將該軋制方向力的左右不平衡從該軋機(jī)的分割補(bǔ)強(qiáng)軋輥負(fù)載的測(cè)定值提取軋制方向成分并加以計(jì)算，則由于該計(jì)算值直接反映成為翹曲發(fā)生原因的被軋制材料的軋機(jī)出側(cè)速度的左右差，因此，通過(guò)據(jù)此來(lái)控制該軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分，就可防止翹曲。
下面，對(duì)與實(shí)施以上的(1)～(3)記載的本發(fā)明的金屬板材的軋制方法用的軋制裝置有關(guān)的本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
在(4)記載的本發(fā)明中，軋機(jī)的分割補(bǔ)強(qiáng)軋輥為了支承作用于作業(yè)輥上的垂直方向負(fù)載和軋制方向(水平方向)負(fù)載這兩者，不存在于作業(yè)輥的正下或正上，而是成為傾斜于垂直方向、與作業(yè)輥接觸的出側(cè)補(bǔ)強(qiáng)輥組和入側(cè)補(bǔ)強(qiáng)輥組分離地配置的所謂組結(jié)構(gòu)。通過(guò)基于配備于如此補(bǔ)強(qiáng)輥的負(fù)載測(cè)定裝置進(jìn)行的各分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載測(cè)定值，提取該水平方向即軋制方向成分，計(jì)算作用于作業(yè)輥上的力的合力，就可計(jì)算由前述的成為翹曲發(fā)生原因的被軋制材料的在軋機(jī)出側(cè)速度的左右差、而作用于作業(yè)輥的軋制方向力的左右平衡。通過(guò)具有如此計(jì)算裝置、基于該軋制方向力的左右平衡的計(jì)算值來(lái)計(jì)算該軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分控制量的計(jì)算裝置、和基于該輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分控制量的計(jì)算值來(lái)控制該軋機(jī)的輥開(kāi)度的控制裝置，可使成為翹曲發(fā)生原因的被軋制材料的軋機(jī)出側(cè)的速度均勻，實(shí)現(xiàn)無(wú)翹曲發(fā)生的軋制。
此外，在(5)記載的本發(fā)明中，夾送輥因具有用于將作用于被軋制材料與夾送輥間的軋制方向力的左右差直接檢測(cè)·測(cè)定的裝置，因此可直接檢測(cè)出成為翹曲發(fā)生原因的被軋制材料的軋機(jī)出側(cè)速度的左右差，以不產(chǎn)生翹曲的方式實(shí)施軋機(jī)的輥開(kāi)度控制。
(6)記載的本發(fā)明為用于實(shí)施(3)記載的本發(fā)明的軋制方法的軋制裝置，由于在軋機(jī)出側(cè)具有卷取裝置，因此在成為翹曲發(fā)生的原因的被軋制材料產(chǎn)生的軋機(jī)出側(cè)速度的左右差時(shí)，從軋機(jī)到卷取裝置之間的被軋制材料的張力產(chǎn)生左右差，其作為軋制方向力被傳遞給軋機(jī)的作業(yè)輥。因此，基于分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載的測(cè)定值，通過(guò)計(jì)算作用于作業(yè)輥的軋制方向力的左右平衡的計(jì)算裝置來(lái)計(jì)算作用于作業(yè)輥的軋制方向力，由于具有據(jù)此來(lái)計(jì)算該軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分控制量的計(jì)算裝置、和基于該輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分控制量的計(jì)算值來(lái)控制該軋機(jī)的輥開(kāi)度的控制裝置，可使成為翹曲發(fā)生原因的被軋制材料的軋機(jī)出側(cè)的速度均勻，實(shí)現(xiàn)無(wú)翹曲發(fā)生的軋制。
下面，參照附圖更具體地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1示出與(1)記載的本發(fā)明的軋制方法有關(guān)的軋制裝置、或(4)記載的本發(fā)明的軋制裝置的較佳實(shí)施方式。軋機(jī)1的出側(cè)具有夾送輥2，并且，軋機(jī)1在入側(cè)和出側(cè)具有圖5(a)～圖5(c)所示的在軸向分割成多個(gè)的補(bǔ)強(qiáng)輥5、6、7、8。特別是，在入側(cè)上分割補(bǔ)強(qiáng)輥5-1、5-2、5-3、5-4、5-5和出側(cè)上分割補(bǔ)強(qiáng)輥6-1、6-2、6-3、6-4上分別配置有負(fù)載測(cè)定裝置9-1、9-2、9-3、9-4、9-5(參照?qǐng)D5(c)的A-A剖視圖)和10-1、10-2、10-3、10-4(省略剖視圖)。另外，被軋制材料13被在軋制方向14軋制。軋機(jī)1因具有如此的入側(cè)和出側(cè)分割補(bǔ)強(qiáng)輥，并且分別配置有負(fù)載測(cè)定裝置，因此，通過(guò)基于分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載測(cè)定值計(jì)算算出作用于入側(cè)上分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載作用線方向15和出側(cè)上分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載作用線方向16上的上分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載的水平方向成分、即軋制方向成分，從而可計(jì)算通過(guò)被軋制材料13作用于作業(yè)輥3的軋制方向力的左右平衡。該計(jì)算裝置為17。
在該計(jì)算裝置17中進(jìn)行如此的計(jì)算。
將第i號(hào)的分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載的測(cè)定值設(shè)為qi，將各分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載作用線方向和水平線所成的角設(shè)為θi(入側(cè)分割補(bǔ)強(qiáng)輥為銳角、出側(cè)分割補(bǔ)強(qiáng)輥為鈍角)，將使用以軋機(jī)中心為原點(diǎn)的軋輥軸向坐標(biāo)來(lái)表現(xiàn)各分割補(bǔ)強(qiáng)輥的機(jī)體長(zhǎng)度中心位置設(shè)為Zi、將作業(yè)輥的作業(yè)側(cè)墊塊與驅(qū)動(dòng)側(cè)墊塊的中心距離設(shè)為aW，將作用于被軋制材料與作業(yè)輥之間的軋制方向力、和用作業(yè)側(cè)以及驅(qū)動(dòng)側(cè)作業(yè)輥墊塊位置評(píng)價(jià)的假想的軋制方向力分別設(shè)為FRW，F(xiàn)RD，此時(shí)，由作用于作業(yè)輥的軋制方向力和力矩的平衡條件式獲得下式。
FRW+FRD＝∑qicosθi-(FW+FD)(1)FRW-FRD＝(2/aW)∑Ziqicosθi-(FW-FD)在此，F(xiàn)W，F(xiàn)D為作用于作業(yè)輥的水平方向軋輥翹曲力的作業(yè)側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)的實(shí)際值，可以省略不配備水平軋輥翹曲力的情況。通過(guò)連立解式(1)、(2)，來(lái)直接計(jì)算FRW、FRD。特別是，由于在此是將作用于被軋制材料和作業(yè)輥之間的軋制方向力的左右平衡作為問(wèn)題，因此計(jì)算由FRdf＝FRW-FRD、即(2)得到的假想的軋制方向力的左右差。
下面，根據(jù)軋制方向力的左右平衡的計(jì)算結(jié)果，在計(jì)算裝置18中，進(jìn)行軋機(jī)輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分的控制量的計(jì)算，并將其作為控制指令值來(lái)控制軋機(jī)1的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分。此時(shí)，在將輥開(kāi)度的左右差作為控制指令值并對(duì)其控制的情況外，例如，表皮光軋(スキンパス壓延)那樣的以將軋制負(fù)載作為預(yù)定值作為控制目標(biāo)這樣的軋制操作時(shí)，也具有通過(guò)在軋制負(fù)載的控制指令值中添加左右差，來(lái)間接地控制輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分的實(shí)施方式。
在圖1中示出只測(cè)定作用于上補(bǔ)強(qiáng)輥上的負(fù)載的實(shí)施方式的例子，但是將下補(bǔ)強(qiáng)軋輥也形成與上補(bǔ)強(qiáng)軋輥同樣構(gòu)造來(lái)配置負(fù)載測(cè)定裝置、將通過(guò)被軋制材料13作用于上下作業(yè)輥的軋制方向力的左右平衡計(jì)算算出并加以控制的方式也是較佳的實(shí)施方式。
圖2示出與(2)記載的本發(fā)明的軋制方法有關(guān)的軋制裝置、或與(5)記載的本發(fā)明的軋制裝置的較佳的實(shí)施方式。在圖2所示的實(shí)施方式中，與圖1所示的實(shí)施方式相比，由于還由夾送輥2對(duì)被軋制材料13作用張力，因此可進(jìn)一步改善被軋制材料13的出側(cè)形狀。另外，由于分別作用于上夾送輥11、下夾送輥12的軋制方向力的測(cè)定裝置19和20是以可測(cè)定分別作用于作業(yè)側(cè)、驅(qū)動(dòng)側(cè)的夾送輥墊塊的軋制方向力的方式配置的，因此能夠檢測(cè)·測(cè)定作用于被軋制材料13和夾送輥11、12之間的軋制方向力的左右平衡。即，在作用于夾送輥的軋制方向力的左右平衡的計(jì)算裝置21中，由作用于作業(yè)側(cè)的上夾送輥墊塊的軋制方向力FPTW、作用于下夾送輥的軋制方向力FPBW、作用于驅(qū)動(dòng)側(cè)的夾送輥墊塊上的軋制方向力FPTD、作用于下夾送輥的軋制方向力FPBD，依據(jù)下述(3)式，計(jì)算作用于上下夾送輥的軋制方向力的左右差FPBD。
FPdf＝(FPTW+FPBW)-(FPTD+FPBD) (3)該計(jì)算值FPdf成為代表作用于被軋制材料與夾送輥之間的軋制方向力的左右平衡的數(shù)值。接著，根據(jù)該計(jì)算值，在計(jì)算裝置18中計(jì)算軋機(jī)1的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分控制量。在此，例如根據(jù)FPdf，用考慮了比例(P)增益、積分(I)增益、微分(D)增益的PID計(jì)算來(lái)計(jì)算控制量。然后，根據(jù)該計(jì)算值，通過(guò)控制軋機(jī)1的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分，可實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)上無(wú)翹曲發(fā)生的軋制。
也可為將以上的圖1和圖2中分別說(shuō)明的軋制裝置組合使用、在提高軋制方向力的左右平衡的計(jì)算精度這一點(diǎn)較佳的實(shí)施方式。
圖3示出與(1)記載的本發(fā)明的軋制方法有關(guān)的軋制裝置、或與(4)記載的本發(fā)明的軋制裝置的另一較佳的實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，軋機(jī)1的上軋輥系為圖5(a)～圖5(c)的形式，但下軋輥系為與通常的4段軋機(jī)同樣的型式，具有下作業(yè)輥4和下補(bǔ)強(qiáng)輥22。但是，在下作業(yè)輥4上配置有測(cè)定裝置23，該測(cè)定裝置23可測(cè)定在作業(yè)側(cè)、驅(qū)動(dòng)側(cè)分別獨(dú)立地作用于軋輥墊塊上的軋制方向力的反力。根據(jù)該測(cè)定裝置23的輸出，通過(guò)與作用于前述的夾送輥上的軋制方向力的左右平衡的計(jì)算裝置21同樣的計(jì)算算法，可計(jì)算作用于下作業(yè)輥上的軋制方向力的左右平衡。此外，對(duì)于上軋輥系，與圖1所示的實(shí)施方式同樣地，根據(jù)分割補(bǔ)強(qiáng)軋輥負(fù)載的測(cè)定值，可計(jì)算作用于上作業(yè)輥上的軋制方向力的左右平衡，在此時(shí)的計(jì)算裝置17中，可計(jì)算作用于軋機(jī)的上下作業(yè)輥上的軋制方向力的左右平衡?；谠撚?jì)算結(jié)果，在軋機(jī)輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分的控制量的計(jì)算裝置18中，計(jì)算軋機(jī)輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分的控制量，通過(guò)基于該計(jì)算值控制軋機(jī)1的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分，可實(shí)現(xiàn)良好的翹曲控制。
圖4示出與(3)記載的本發(fā)明的軋制方法有關(guān)的軋制裝置、或與(6)記載的本發(fā)明的軋制裝置的較佳的實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，以薄板軋制為對(duì)象，在軋機(jī)出側(cè)配置有偏轉(zhuǎn)軋輥25和卷取裝置24。即使在這種情況下，由于與成為翹曲發(fā)生原因的被軋制材料的軋機(jī)出側(cè)速度的左右差相對(duì)應(yīng)，將作用于軋機(jī)與卷取裝置之間的軋制方向力的左右差傳遞給軋機(jī)的作業(yè)輥，因此基于分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載的測(cè)定值，通過(guò)計(jì)算裝置17對(duì)其計(jì)算，通過(guò)計(jì)算裝置18，計(jì)算和控制用于使被軋制材料的軋機(jī)出側(cè)速度均勻的軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分控制量，從而實(shí)施良好的翹曲控制。
另外，也可為下述的較佳實(shí)施方式在圖4所示的實(shí)施方式中，進(jìn)一步根據(jù)需要，將圖3所示的下作業(yè)輥的軋制方向力的左右平衡的測(cè)定·計(jì)算裝置加以組合，進(jìn)而，以提高軋機(jī)與卷取裝置之間的張力的左右平衡的檢測(cè)精度為目的，在偏轉(zhuǎn)軋輥的作業(yè)側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)配置張力測(cè)定裝置，并與測(cè)定·計(jì)算該張力的左右平衡的裝置組合。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性通過(guò)使用本發(fā)明的金屬板材的軋制方法和軋制裝置，能夠穩(wěn)定地制造無(wú)翹曲或翹曲非常輕微的金屬板材，能夠?qū)崿F(xiàn)金屬板材的軋制工序的生產(chǎn)性和成品率的大幅度提高。
權(quán)利要求
1.一種金屬板材的軋制方法，使用下述的軋制設(shè)備實(shí)施軋制，其中該軋制設(shè)備具備軋機(jī)，其具有上下任一方或雙方的輥組件通過(guò)分割成軸向3分割以上的分割補(bǔ)強(qiáng)輥來(lái)支承作業(yè)輥的機(jī)構(gòu)，該分割補(bǔ)強(qiáng)輥組為將作用于接觸的作業(yè)輥上的垂直方向負(fù)載和軋制方向負(fù)載這雙方加以支承的結(jié)構(gòu)，并且在該分割補(bǔ)強(qiáng)輥上分別獨(dú)立地配置了負(fù)載測(cè)定裝置；以及至少一對(duì)夾送輥，其在該軋機(jī)的出側(cè)夾持被軋制材料，該軋制方法，其特征在于，將由所述夾送輥?zhàn)饔糜诒卉堉撇牧仙系能堉品较蛄Φ淖笥移胶夂屯ㄟ^(guò)被軋制材料作用于所述軋機(jī)的作業(yè)輥上的軋制方向力的左右平衡的任意一方或雙方直接測(cè)定、或者基于預(yù)定的測(cè)定值計(jì)算算出，根據(jù)該軋制方向力的左右平衡的測(cè)定值或計(jì)算值來(lái)控制所述軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分。
2.按照權(quán)利要求1所述的金屬板材的軋制方法，其特征在于，所述軋機(jī)出側(cè)的夾送輥具有可在被軋制材料上施加軋制前進(jìn)方向的力的夾送輥回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，控制由該驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的夾送輥扭矩，使張力作用于被軋制材料。
3.一種金屬板材的軋制方法，使用下述的軋制設(shè)備實(shí)施軋制，其中該軋制設(shè)備具備軋機(jī)，其具有上下任一方或雙方的輥組件通過(guò)分割成軸向3分割以上的分割補(bǔ)強(qiáng)輥來(lái)支承作業(yè)輥的機(jī)構(gòu)，該分割補(bǔ)強(qiáng)輥組為將作用于接觸的作業(yè)輥上的垂直方向負(fù)載和軋制方向負(fù)載這雙方加以支承的結(jié)構(gòu)，并且在該分割補(bǔ)強(qiáng)輥上分別獨(dú)立地配置了負(fù)載測(cè)定裝置；以及在該軋機(jī)的出側(cè)的被軋制材料的卷取裝置，該軋制方法，其特征在于，基于所述軋機(jī)的分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載的測(cè)定值計(jì)算算出通過(guò)被軋制材料而作用于所述軋機(jī)的作業(yè)輥上的軋制方向力的左右平衡，根據(jù)該軋制方向力的左右平衡的計(jì)算值來(lái)控制所述軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分。
4.一種金屬板材的軋制裝置，其特征在于，具備軋機(jī)，其具有上下任一方或雙方的輥組件通過(guò)分割成軸向3分割以上的分割補(bǔ)強(qiáng)輥來(lái)支承作業(yè)輥的機(jī)構(gòu)，該分割補(bǔ)強(qiáng)輥組為將作用于接觸的作業(yè)輥上的垂直方向負(fù)載和軋制方向負(fù)載這雙方加以支承的結(jié)構(gòu)，并且在該分割補(bǔ)強(qiáng)輥上分別獨(dú)立地配置負(fù)載測(cè)定裝置；至少一對(duì)夾送輥，其夾持配置于該軋機(jī)出側(cè)的被軋制材料；計(jì)算裝置，根據(jù)所述軋機(jī)的分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載的測(cè)定值，對(duì)作用于與該分割補(bǔ)強(qiáng)輥接觸的作業(yè)輥上的軋制方向力的左右平衡加以計(jì)算；計(jì)算裝置。根據(jù)該軋制方向力的左右平衡的計(jì)算值計(jì)算所述軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分的控制量；以及控制裝置，其根據(jù)該輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分控制量的計(jì)算值來(lái)控制所述軋機(jī)的輥開(kāi)度。
5.一種金屬板材的軋制裝置，其特征在于，具備軋機(jī)，其具有由上下任一方或雙方的輥組件通過(guò)分割成軸向3分割以上的分割補(bǔ)強(qiáng)輥來(lái)支承作業(yè)輥的機(jī)構(gòu)，該分割補(bǔ)強(qiáng)輥組為將作用于接觸的作業(yè)輥上的垂直方向負(fù)載和軋制方向負(fù)載這雙方加以支承的結(jié)構(gòu)，并且在該分割補(bǔ)強(qiáng)輥上分別獨(dú)立地配置負(fù)載測(cè)定裝置；至少一對(duì)夾送輥，其具有配置于該軋機(jī)出側(cè)、夾持被軋制材料且將作用于其與被軋制材料間的軋制方向力的反力在作業(yè)側(cè)·驅(qū)動(dòng)側(cè)獨(dú)立測(cè)定的機(jī)構(gòu)；計(jì)算裝置，根據(jù)該軋制方向反力的測(cè)定值將作用于被軋制材料與夾送輥之間的軋制方向力的左右平衡加以計(jì)算；計(jì)算裝置，根據(jù)該軋制方向力的左右平衡的計(jì)算值計(jì)算所述軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分的控制量；以及控制裝置，其根據(jù)該輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分控制量的計(jì)算值來(lái)控制所述軋機(jī)的輥開(kāi)度。
6.一種金屬板材的軋制裝置，其特征在于，具備軋機(jī)，其具有由上下任一方或雙方的輥組件通過(guò)分割成軸向3分割以上的分割補(bǔ)強(qiáng)輥來(lái)支承作業(yè)輥的機(jī)構(gòu)，該分割補(bǔ)強(qiáng)輥組為將作用于接觸的作業(yè)輥上的垂直方向負(fù)載和軋制方向負(fù)載這雙方加以支承的結(jié)構(gòu)，并且在該分割補(bǔ)強(qiáng)輥上分別獨(dú)立地配置負(fù)載測(cè)定裝置；卷取裝置，其用于卷取被軋制材料而配置于該軋機(jī)的出側(cè)；計(jì)算裝置，根據(jù)所述軋機(jī)的分割補(bǔ)強(qiáng)輥負(fù)載的測(cè)定值，對(duì)作用于與該分割補(bǔ)強(qiáng)輥接觸的作業(yè)輥上的軋制方向力的左右平衡加以計(jì)算；計(jì)算裝置，根據(jù)該軋制方向力的左右平衡的計(jì)算值，計(jì)算所述軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分的控制量；以及控制裝置，其根據(jù)該輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分控制量的計(jì)算值來(lái)控制所述軋機(jī)的輥開(kāi)度。
全文摘要
金屬板材的軋制方法和軋制裝置可穩(wěn)定地制造無(wú)翹曲或翹曲非常輕微的金屬板材，使用下述軋制設(shè)備，具備軋機(jī)，具有上下任一方或雙方的輥組件通過(guò)分割成軸向3分割以上的分割補(bǔ)強(qiáng)輥來(lái)支承作業(yè)輥的機(jī)構(gòu)，該分割補(bǔ)強(qiáng)輥組為將作用于接觸的作業(yè)輥上的垂直方向負(fù)載和軋制方向負(fù)載這雙方加以支承的結(jié)構(gòu)，在該分割補(bǔ)強(qiáng)輥上分別獨(dú)立地配置負(fù)載測(cè)定裝置；在該軋機(jī)的出側(cè)夾持被軋制材料的至少一對(duì)夾送輥，將通過(guò)夾送輥而作用于被軋制材料的軋制方向力的左右平衡和通過(guò)被軋制材料而作用于軋機(jī)的作業(yè)輥的軋制方向力的左右平衡的任意一方或雙方加以測(cè)定、或基于測(cè)定值計(jì)算算出，根據(jù)該軋制方向力的左右平衡的測(cè)定值或計(jì)算值來(lái)控制軋機(jī)的輥開(kāi)度的左右非對(duì)稱(chēng)成分。
文檔編號(hào)B21B37/68GK1761540SQ20048000757
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月20日
發(fā)明者小川茂, 山田健二, 白石利幸, 東田康宏 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社