(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
他のロールにて支持されたロールを軸方向にシフトさせるとともに、操作側・駆動側の各側においてそのロールのチョックに上下方向のベンド力を付与する圧延方法であって、
上記したロールとチョックとの間に軸方向の相対移動がないようにし、上記各側において軸方向の複数箇所に固定して配置したアクチュエータによりベンド力を付与することとし、
上記のロールがシフトしたとき、各側においてチョック内の一定箇所にベンド力であるアクチュエータの合力が作用し、かつ、両側のベンド力の合力が通板位置の中央に作用するように、各アクチュエータの出力を調整する
ことを特徴とする圧延方法。
【請求項２】
シフトさせるとともにベンド力を付与するロールを、圧延される板に関して対称な上下位置に配置したうえ板の中心に関して点対称的にシフトさせることとし、上記双方のロールごとに設ける各アクチュエータの出力を、それらのロールの相互間で点対称的に対応づけて定めることを特徴とする請求項１に記載の圧延方法。
【請求項３】
シフトさせるロールとそのチョックおよびアクチュエータの配置についてそれぞれ定まる定数、ならびに指定されたベンド力について入力を受けるとともに、そのロールのシフト量を検出し、それらの定数とベンド力およびシフト量に応じて各アクチュエータの出力を算出することにより、各アクチュエータの出力を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の圧延方法。
【請求項４】
バックアップロールで支持されたロールに対し、軸方向へのシフトをなすシフト装置と、操作側・駆動側の各側においてそのロールのチョックに上下方向のベンド力を付与するベンド装置とを有する圧延機であって、
上記のロールに対し軸方向の相対移動が生じないようにチョックを取り付けるとともに、各側のベンド装置として、軸方向の複数箇所にアクチュエータを配置してそれらを圧延機のハウジングに固定したうえ、
上記のアクチュエータのうち軸方向位置の異なるものの出力を個別に定め得る操作部と、上記ロールのシフト量に応じてそれら出力を決定し操作部に指令する調節部とを有する制御装置を装備し、
上記の制御装置における調節部に、上記ロールの各側においてベンド力であるアクチュエータの出力の合力が各チョック内の一定箇所に作用し、かつ、各側のベンド装置によるベンド力の合力が通板位置の中央に作用するように、ロールのシフト量に応じて各アクチュエータの出力を算出する演算手段を含めた
ことを特徴とする圧延機。
【請求項５】
ベンド装置としてハウジングに固定するアクチュエータは、上記各側において軸方向に最も離れ合った二つが、同じ側のチョック内の軸受の中央がロールのシフトとともに移動する範囲の外側につねに位置するよう、間隔をおいて配置したことを特徴とする請求項４に記載の圧延機。
【請求項６】
上記のアクチュエータを流体圧シリンダとし、
上記制御装置における操作部を、上記ロールのアクチュエータのうち軸方向位置の異なるものへの系統ごとに圧力制御弁を有する流体圧配管とし、
上記の調節部を、シフトさせるロールとそのチョックおよびアクチュエータの配置についてそれぞれ定まる定数、ならびに指定されたベンド力について入力を受けるとともに、そのロールのシフト量を検出し、それらの定数とベンド力およびシフト量に応じて各アクチュエータの流体圧力を算出し、それに対応した開度を上記圧力制御弁に指令する演算回路とした
ことを特徴とする請求項４または５に記載の圧延機。
【請求項７】
圧延される板に関して対称な上下位置に、上記したシフト装置とベンド装置とを有するロールをそれぞれ配置し、
各ロールのシフト装置としては、板の中心に関して互いに点対称的にロールをシフトさせるものを設け、
各ロールのベンド装置としては、軸方向の複数箇所にアクチュエータを有するとともに各ロールの中心線に関して対称な位置にもアクチュエータが配置されたものを設け、
各ロールの中心線に関して対称な位置に配置されたアクチュエータ同士、および上下のロールの相互間で通板位置の中央に関して互いに点対称的に配置されたアクチュエータ同士については、上記操作部のうち出力を同一にする部分を接続した
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の圧延機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
請求項に係る発明は、板材のための圧延方法および圧延機に関するもので、とくに、板の形状制御等を目的とするロールのシフトやベンドを円滑に行うことのできるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷間または熱間で板（金属板）を圧延する圧延機の概略構造は、図１（ａ）・（ｂ）に示すとおりである。図示のものは、板Ｓに直接接触する一対のワークロール１・２が、圧延中のたわみを少なくすべく一対のバックアップロール３・４によって支持された４段の圧延機である。このような圧延機において、摩耗部分を分散させ、または板の横断面形状を制御する目的でワークロールの双方または一方を軸方向にシフト（移動）させることがある。また、ロールシフトによる形状制御効果をさらに高める目的で、板と直角な面内でワークロールをベンドさせる（曲げる）こともしばしば行われる。ワークロールのベンドは、操作側（たとえば図１（ａ）中の左側）・駆動側（操作側の反対側）の各側においてそのロールのチョック（軸受箱）に上下方向のベンド力を付与することによって行う。たとえば図１における上位置のワークロール１の場合、図１（ｂ）に示すアクチュエータ（油圧シリンダ）１４Ａ・１４Ｂなどを伸長させてハウジング５の一部（プロジェクトブロック）５ａからチョック１Ａ・１Ｂに上向きのベンド力を与えると、バックアップロール３との関係で下向きに凸となるようにロール１がベンドして板Ｓの形状をコントロールする。
【０００３】
ワークロールとバックアップロールとの間に中間ロールが配置された６重の圧延機では、同様にワークロールをシフトおよびベンドさせるもののほか、中間ロールをシフトさせベンドさせるものもある。そのような圧延機においても、シフトおよびベンドさせるロール（ワークロールまたは中間ロール）は、他のロール（それぞれ中間ロールまたはバックアップロール）によって支持されている。
【０００４】
特開昭５８−１２５３０７号公報には、６重の圧延機において中間ロールをシフトおよびベンドさせる例が示されている。図９（ａ）は、当該公報に掲載された中間ロール８１等を示す平面図であり、同（ｂ）は同（ａ）におけるｂ−ｂ矢視図である。
【０００５】
図９の例では、シフト装置８２を構成するシリンダ８２ａによって、シフトブロック８２ｂおよびチョック８１Ａ・８１Ｂとともにロール（中間ロール）８１を軸方向にシフトさせる。ベンド装置８３としては、図９（ｂ）のようにシフトブロック８２ｂとチョック８１Ａ等との間に油圧シリンダ（油圧ラム）８３ａが設けられていて、そのシリンダ８３ａによってチョック８１Ａ・８１Ｂを上向きに変位させることによりそのロール８１をベンドさせる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図９のような圧延機では、ロールのシフトやベンドに関連する下記の点において改善の余地がある。すなわち、
イ)  ベンド装置である油圧シリンダ等の配置が複雑である。シフト装置のシリンダによって、チョックだけでなくその油圧シリンダ等をともに移動させるものだからである。具体的に述べると、チョックとともに油圧シリンダを移動するには、動作機器であり配管等を接続されてもいる油圧シリンダを移動可能にするための構成が必要になるうえ、ハウジングとチョックとの間にシフトブロックを配置するという多重的な構造を採用せねばならないからである。
【０００７】
ロ)  ロールがシフトしたとき、両側のベンド装置による出力（ベンド力として発生する力）がロールに不適当なモーメント（転倒モーメント）を生じさせることがある。操作側・駆動側の各側のベンド装置の出力が同じとすれば、ロールのシフト量に応じて変更・調整等されることはなく、ロールとともに移動した各ベンド装置によって付与したベンド力の合力が板（通板位置）の中央からずれた位置に作用するからである。ベンド力の合力が中央部を外れて作用することによりバックアップロール等に転倒モーメントが発生すると、圧延機の操作側と駆動側とで荷重が均等でなくなる結果、圧延される板が蛇行したりその厚さが不均一（テーパ）になったりするという不都合が発生しやすい。
【０００８】
図９の例とは異なり、チョックおよびロールを軸方向にシフトさせる一方でベンド装置をハウジングに固定配置した圧延機も一般に使用されている。そのような圧延機ではつぎのような不都合がある。
ハ)  ロールのシフトとともにチョックが移動するため、チョックに対して好ましくない位置にベンド力が作用してしまうことがある。つまり、固定配置されていて出力の変更・調整もされないベンド装置によるベンド力が、ロールとともに移動するチョック内の軸受（ラジアル軸受）に対して、中央（長さの中央）でない箇所に作用するのである。不適当な箇所にベンド力が作用する結果、チョックには不適当なモーメント（転倒モーメント）が生じて軸受にエッジロード等が発生し、その耐用寿命が短くなりがちである。
【０００９】
請求項に係る発明は、このような点を改善し、ベンド装置の配置をシンプルなものにするとともに、チョックおよびロールに不適当なモーメントが作用しないようにしてロールのシフトおよびベンドを円滑化することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した圧延方法は、他のロールにて支持されたロール（ワークロールまたは中間ロール）を軸方向（ロールの軸に沿った方向）にシフトさせるとともに、操作側・駆動側の各側においてそのロールのチョックに上下方向（圧延される板の表面と直角な方向）のベンド力を付与する圧延方法であって、
a)  上記したロールとチョックとの間に軸方向の相対移動がないようにし、上記各側において軸方向の複数箇所に固定配置（たとえばハウジングに固定して配置）したアクチュエータ（出力手段。たとえば流体圧シリンダや機械式ジャッキ）によりベンド力を付与することとし、
b)  上記のロールがシフトしたとき、各側においてチョック内の一定箇所にベンド力であるアクチュエータの合力が作用し、かつ、両側のベンド力の合力が通板位置の中央に作用するように、各アクチュエータの出力を調整する
ことを特徴とする。
【００１１】
この圧延方法にはつぎのような作用がある。
まず、上記a)のとおり、ロールとチョックとの間に軸方向の相対移動がないようにし、またベンド装置としてのアクチュエータを固定配置しているので、シフトおよびベンドに関する構成が簡単になる。構成が簡単になるのは、ロールに対して軸方向へは相対移動を起こさないという最も一般的な態様でチョックを組み付ければ足りること、アクチュエータが移動しないためにその機能維持を図りやすいこと、また、やはりアクチュエータが移動しないのでそれに至る配管や配線を単純化できること−が理由である。
【００１２】
ロールとともにチョックが軸方向に移動するのに対してベンド装置であるアクチュエータを固定配置するため、各アクチュエータからベンド力を受けるチョック上の点がロールのシフトに連れて移動することになるが、それによってチョックに不適当な転倒モーメントが発生（前記ハ)を参照）するのを、この方法では防止することができる。転倒モーメントの発生を防止できる理由は、上記a)のように操作側・駆動側の各側において軸方向の複数箇所にアクチュエータを配置したうえ、上記b)の前段のとおり、各側のチョック内の一定箇所にアクチュエータの合力が作用するよう各アクチュエータの出力を調整するからである。チョック内の一定箇所としては、ラジアル軸受の中央などが好ましい。たとえば、図６に示すベンド力ＦｏおよびＦｄは、各側に２箇所ずつ設けたアクチュエータの出力ｆ１・ｆ２およびｆ３・ｆ４を調整して、距離ｘだけ移動したチョックの一定箇所に各側のベンド力Ｆｏ・Ｆｄが作用するようにしたものである。
【００１３】
ロールのシフトにつれて移動するチョック上の一定箇所に上記のようにベンド力を作用させる場合、ベンド力の合力が板（通板位置）の中央からずれた位置に作用してバックアップロール等に転倒モーメントが発生（前記ロ)を参照）することも想定されるが、この方法では、そのような不都合を回避することもできる。上記b)の後段に示したとおり、両側において付与するベンド力の合力が通板位置の中央に作用するようにも各アクチュエータの出力を調整するからである。図６の例では、ベンド力ＦｏとＦｄとの合力Ｆが通板位置の中央Ｃに作用するように、アクチュエータの出力ｆ１〜ｆ４の大きさを調整するので、バックアップロールにも不適当なモーメントは発生しないわけである。
【００１４】
請求項２に記載した圧延方法は、とくに、シフトさせるとともにベンド力を付与するロールを、圧延される板に関して対称な上下位置に配置したうえ板の中心（通板位置の中央）に関して点対称的にシフトさせることとし、上記双方のロールごとに設ける各アクチュエータの出力を、それらのロールの相互間で点対称的に対応づけて定めることを特徴とする。
ロールを「点対称的にシフトさせる」とは、上（上位置）のロールの操作側へのシフトと下（下位置）のロールの駆動側へのシフトとを等しくし、かつ、上のロールの駆動側へのシフトと下のロールの操作側へのシフトとを等しくすることをいう。また、各アクチュエータの出力を「ロールの相互間で点対称的に対応づけて定める」とは、上のロールのうち最も操作側にあるアクチュエータの出力と下のロールのうち最も駆動側にあるアクチュエータの出力とを等しくし、それらの各アクチュエータから同等距離だけロールの中央寄りの位置にあるアクチュエータ同士についても出力を等しくすることをいう。
【００１５】
圧延ロールのシフトやベンドは、圧延される板に関して対称な位置に配置したワークロール同士または中間ロール同士について同時に行うことが多い。そのような場合、この請求項の圧延方法にしたがうのが合理的である。シフトおよびベンドを上記のとおりそれぞれ点対称的に行うことにより、各アクチュエータの出力調整など制御すべき事項の数を減らし、簡単かつスムーズに圧延を実施できるからである。
【００１６】
請求項３に記載の圧延方法はとくに、シフトさせるロールとそのチョックおよびアクチュエータの配置（幾何学的条件）についてそれぞれ定まる定数、ならびに指定されたベンド力（各側のベンド力の合力で足りる）について入力を受けるとともに、そのロールのシフト量を検出し、それらの定数とベンド力およびシフト量に応じて各アクチュエータの出力を算出することにより、各アクチュエータの出力を調整することを特徴とする。
【００１７】
この方法によれば、ロールのシフト量に応じて各アクチュエータの出力を適切に調整することができる。なぜなら、まず、ロールに転倒モーメントを発生させないように、操作側・駆動側のチョックに付与すべきベンド力（たとえば図６中のＦｏ・Ｆｄ）は、指定されたベンド力の合力（たとえばＦ）とロールやチョックの配置関係（たとえば距離Ｌ）およびロールのシフト量（たとえばｘ）とに基づいて決定される。そしてチョックに転倒モーメントを生じさせないための各アクチュエータの出力（たとえば図６中のｆ１〜ｆ４）は、各側のベンド力が決まったとき、それらとシフト量、およびアクチュエータの配置に関する定数（たとえばａ・ｂ・ｃ・ｄ）に基づいて決定される。これらの決定手法は論理的に裏づけされるもので誤差の生じる余地が少ないため、上記の出力調整を適切に実施できるのである。
【００１８】
請求項４に記載の圧延機は、バックアップロールで支持されたロールに対し、軸方向へのシフトをなすシフト装置と、操作側・駆動側の各側においてそのロールのチョックに上下方向のベンド力を付与するベンド装置とを有する圧延機であって、
A)  上記のロールに対し軸方向の相対移動が生じないようにチョックを取り付けるとともに、各側のベンド装置として、軸方向の複数箇所にアクチュエータを配置してそれらを圧延機のハウジングに固定したうえ、
B)  上記のアクチュエータのうち軸方向位置の異なるものの出力を個別に定め得る操作部と、上記ロールのシフト量に応じてそれら出力を決定し操作部に指令する調節部とを有する制御装置を装備し、
C)  上記の制御装置における調節部に、上記ロールの各側においてベンド力であるアクチュエータの出力の合力が各チョック内の一定箇所（軸受の中央等）に作用し、かつ、各側のベンド装置によるベンド力の合力が通板位置の中央に作用するように、ロールのシフト量に応じて各アクチュエータの出力を算出する演算手段を含めた
ことを特徴とする。
【００１９】
このような圧延機は、請求項１等に記載したようにロールのシフトおよびベンドを円滑化することができ、しかもシフトおよびベンドのための装置構成を簡単化することが可能である。装置構成を簡単化できるのは、上記A)のとおりにチョックとアクチュエータとを配置して、請求項１の圧延方法について述べた前記のa)を実現できるようにしたからである。また、シフトおよびベンドを円滑化できるのは、上記B)の構成を採用したからである。B)の構成によれば、各側において軸方向位置の異なる複数箇所に固定配置したアクチュエータの各出力を、調節部の決定・指令に基づいて操作部が定めることにより、請求項１の方法に関する前記b)の調整を実現でき、チョックおよびロールに不適当な転倒モーメントが発生するのを防止できるからである。そしてその結果、軸受の耐用寿命を長くしながら円滑な圧延を行うことが可能になる。
またこの圧延機は、請求項１の圧延方法に関する前記b)の手順を、上記C)の演算手段を用いて行うものである。同手段による演算結果に基づいて調節部が前記操作部に指令を発することにより各アクチュエータが適切な出力を発揮する。その結果、チョックおよびロールに不適当な転倒モーメントが生じるのを防止して、軸受寿命の延長や円滑な圧延が実現される。
【００２０】
請求項５に記載した圧延機は、ベンド装置としてハウジングに固定するアクチュエータを、上記各側において軸方向に最も離れ合った二つ（のアクチュエータ）が、同じ側のチョック内の軸受（ラジアル軸受）の中央（軸方向の中央）がロールのシフトとともに移動する範囲の外側につねに位置するよう、間隔をおいて配置したことを特徴とする。たとえば図２の例のように、二つのアクチュエータ１１Ｂ・１２Ｂについて、チョック内の軸受１Ａｂの中央が最も操作側寄り（図示左方）に移動するときよりも操作側にアクチュエータ１１Ｂを配置し、軸受１Ａｂの中央が最も駆動側寄り（図示右方）に移動するときよりも駆動側に他方のアクチュエータ１２Ｂを配置するのである。
【００２１】
このようにすれば、各側のアクチュエータについて各出力を調整することにより、ロールのシフト量にかかわらず必ずアクチュエータの合力を軸受の中央に作用させることができる。したがって、転倒モーメントの発生を避けて軸受の耐用寿命を延ばすメリットが最も効果的にもたらされることになる。
【００２４】
請求項６に記載した圧延機は、とくに、
・  上記のアクチュエータを流体圧シリンダとし、
・  上記制御装置における操作部を、上記ロールのアクチュエータのうち軸方向位置の異なるものへの系統ごとに圧力制御弁を有する流体圧配管とし、
・  上記の調節部を、シフトさせるロールとそのチョックおよびアクチュエータの配置についてそれぞれ定まる定数、ならびに指定されたベンド力について入力を受けるとともに、そのロールのシフト量を検出し、それらの定数とベンド力およびシフト量に応じて各アクチュエータの流体圧力を算出し、それに対応した開度を上記圧力制御弁に指令する演算回路とした
ことを特徴とする。
【００２５】
図７にはこのような圧延機における流体圧シリンダと流体圧配管の例を示し、図８には演算回路の例を示している。図７の操作部では、一のロール１のアクチュエータ１１Ａ〜１４Ｂのうち軸方向位置の異なる４組に対し、それぞれ圧力制御弁５６を有する４系統の配管５１〜５４を接続している。図８の調節部では、入力手段６１を介して上記の定数とベンド力とを入力されるとともに、ロールのシフト量をインプットされて演算手段６３が各アクチュエータの出力ｆ１〜ｆ４を算出し、それに基づいてサーボアンプ６４が圧力制御弁（図７の符号５６）に圧力（開度）指令を発する。
【００２６】
このようなアクチュエータと制御装置とを有する圧延機なら、圧延しようとする板に対して十分な形状制御を施し得る強いベンド力を、適切かつ円滑に付与することができる。流体圧シリンダは、機械式ジャッキ等に比べて高い出力を効率的に発揮することができ、上記の流体圧配管と演算回路とは、請求項３に記載の制御方法にしたがって各シリンダの出力を適切に調整し得るからである。
【００２７】
請求項７に記載した圧延機はさらに、
・  圧延される板に関して対称な上下位置に、上記したシフト装置とベンド装置とを有するロールをそれぞれ配置し、
・  各ロールのシフト装置としては、板の中心に関して互いに点対称的にロールをシフトさせるものを設け、
・  各ロールのベンド装置としては、軸方向の複数箇所にアクチュエータを有するとともに各ロールの中心線に関して対称な位置にも（つまり中心線の両側に軸方向位置を等しくして一対ずつ）アクチュエータが配置されたものを設け、
・  各ロールの中心線に関して対称な位置に配置されたアクチュエータ同士、および上下のロールの相互間で通板位置の中央に関して互いに点対称的に配置されたアクチュエータ同士については、上記操作部のうち出力を同一にする部分を接続した
ことを特徴とする。
【００２８】
図７の例は、点対称的にシフトする上下の各ロールに対し、中心線に関して対称な位置に配置するアクチュエータの一対を一組として軸方向位置を異ならせて各４組のアクチュエータ（上ロールに対して１１〜１４の４組、下ロールに対して２１〜２４の４組）を配置したものである。請求項の記載にしたがい、中心線をはさんで対をなすアクチュエータ（たとえば１１Ａと１１Ｂ）、および上下のロールの相互間で通板位置の中央に関して点対称的な位置にあるアクチュエータ（たとえば１１Ａ・１１Ｂと２４Ａ・２４Ｂ）に対しては、操作部である流体圧配管５０のうち、一の圧力制御弁５６に接続されていて出力を同一にする部分（たとえば給油系統５２）を接続している。
【００２９】
発明にしたがって操作側・駆動側の各側に複数組のアクチュエータを配置し、さらに上下の各ロールにベンド力をかける場合、アクチュエータの数は少なくとも８台になる。さらに、各ロールの中心線をはさむ両側から、一方の側に偏らないベンド力をスムーズにチョックに作用させようとすると、図７の例のようにアクチュエータは１６台以上必要になる。そのような場合、すべてのアクチュエータの出力を個別に定めるのは設備的にも制御手法としても容易でなく、相当のコストが必要にもなる。
この請求項の圧延方法は、その点を考慮して、各ロールの中心線に関して対称な位置にあるアクチュエータ同士、および上下のロールの相互間で板の中心に関して点対称的な位置にあるアクチュエータ同士について、上記のとおり操作部（流体圧配管等）のうちの共通部分を接続したものである。これにより、制御装置中の操作部の構成をシンプルにするとともに、同装置による各アクチュエータの制御を簡単化できる、というメリットがもたらされる。上下の各ロールが、通板位置の中央に関して互いに点対称的にシフトさせられるものである以上、上記のようにすることによって各アクチュエータの出力が不適当になる恐れはない。
【００３０】
【発明の実施の形態】
発明の実施についての一形態を図１〜図８に示す。図１は圧延機Ｍの概要を示す全体図であって、図１（ａ）は正面図、同（ｂ）は側面図である。図２は、図１（ａ）におけるII−II断面によってワークロール１の操作側のチョック１Ａなどを示す断面図、図３は、図１（ａ）におけるIII−III矢視によってロール１の概要を示す平面図である。図４〜図６は、ロール１が右方（駆動側）へ距離ｘだけシフトした状態を示す図であって、図４はロール１等の平面図（図３と同様に見たもの）、図５は正面図（図４におけるＶ−Ｖ矢視図）、図６はベンド力等の関係を示す模式図である。また図７は、圧延機Ｍのうちアクチュエータとその操作部である油圧配管等を示す系統図、図８は、図７の油圧配管に指令を送る調節部である演算回路を示す制御ブロック図である。
【００３１】
圧延機Ｍは、図１に示すとおり４重の圧延機であって、鋼板Ｓを圧延するものである。鋼板Ｓをはさむワークロール１・２の各外側にバックアップロール３・４が設けられており、それらがハウジング５の内側に組み込まれたうえ、下方にある圧下装置６の作用で互いに押し付けられる。ロール１・２は、図１（ａ）の右側（駆動側）に配置された駆動手段（図示省略）にそれぞれ連結されていて、同手段によって回転駆動される。ロール１の両端付近には、軸受（たとえば図２に示す軸受１Ａｂ・１Ａｃ）を内蔵したチョック１Ａ・１Ｂが組み付けられていて、それぞれを介しロール１が操作側（図１（ａ）の左側）および駆動側のハウジング５に組み入れられている。同様に他のロール２・３・４も、それぞれ両端付近のチョック２Ａ・２Ｂ、３Ａ・３Ｂ、４Ａ・４Ｂを介してハウジング５の内側に配置されている。
【００３２】
チョック１Ａを含むワークロール１の、操作側における軸端付近の構成は図２に示すとおりである。ロール１に対し、ラジアル軸受１Ａｂとスラスト軸受１Ａｃとを含むチョック１Ａが組み付けられている。軸受１Ａｂ・１Ａｃは、ロール１およびチョック１Ａのいずれに対しても軸方向（図２の左右方向）には移動し得ないように組み付けているため、ロール１とチョック１Ａとの間には軸方向への相対移動は生じない。ロール１とチョック１Ａとのこのような関係は、ロール１と駆動側のチョック１Ｂとの間についても同じであり、他のロール２・３・４とそれぞれのチョック２Ａ・２Ｂ、３Ａ・３Ｂ、４Ａ・４Ｂとの関係についても同様である。
【００３３】
図１に示すワークロールロール１・２は、鋼板Ｓの形状を制御するとともにロール表面の摩耗箇所を分散させる目的で、互いに軸方向に移動（シフト）させることとしている。上位置のロール１の場合は、図２に示すシフト装置３０によってそのシフトをなす。シフト装置３０は、ハウジング５に固着したフレーム５ｂにシリンダ本体３１を固定し、その内側に摺動可能にピストン３２を組み入れたうえ、それと一体のピストンロッド３３の先端を、移動枠３４を介してチョック１Ａに連結してなるものである。ピストン３２で仕切られているシリンダ３１内の空間のいずれかに流体圧（油圧）をかけることにより、ピストン３２等が移動し（仮想線はその移動端を示す）、チョック１Ａ・１Ｂとともにロール１をその軸方向にシフトさせる。下のロール２についても、シフト装置４０（図７参照）をハウジング５に取り付け、それによってやはりチョック２Ａ・２Ｂとともに軸方向に移動することとしている。
【００３４】
シフト装置３０・４０に対する油圧油の供給は、図７に示す油圧配管５０によって行う。油圧配管５０の給油管５０Ａにはシフト装置３０・４０への給油部５０Ｃを接続していて、給油部５０Ｃには切換制御弁５８をそれぞれ配置した給油系統５５・５６を設け、それらを介して各シフト装置３０・４０に油圧油を供給する。また、シフト装置３０によるワークロール１のシフトの量は、図２に示すシフト位置センサ６２によって検出する。センサ６２は、シフト装置３０として移動するピストンロッド３３の内部に、移動しないようにセンサ本体を固定配置して、ピストンロッド３３の移動量を検知するものである。ワークロール２のシフト装置４０にも同様のシフト位置センサ（図示省略）を付設して、ロール２のシフト量を検出している。各センサの出力をシフト量の制御手段（図示省略）に入力し、同手段によって図７の二つの切換制御弁５８を同期させ、ワークロール１・２のシフト量を逆向きの同一量に（つまり点対称的に）する制御も行っている。
【００３５】
図１のワークロール１・２に対しては、鋼板Ｓの形状制御をなすもう一つの手段として、ロールベンディングを行うようにもしている。ロールベンディングはロール１・２のそれぞれを鉛直平面内でベンドさせる（曲げる）もので、たとえばロール１の場合、複数のアクチュエータ（油圧シリンダ。図１中の符号１４Ａ・１４Ｂや図２中の符号１１Ａ・１１Ｂなど）を含むベンド装置１０によって行う。図１（ｂ）に示すように、アクチュエータ１４Ａ・１４Ｂ（および図３に示すアクチュエータ１１Ａ〜１３Ｂ）は、ハウジング５と一体のプロジェクトブロック５ａに基部を固定し、突出して伸縮移動する先端部をチョック１Ｂ（またはチョック１Ａ）の張出し部１Ｂａ（または図２の張り出し部１Ａａ）に連結している。図３に示すすべてのアクチュエータ１１Ａ〜１４Ｂを伸長させると、ロール１は、操作側・駆動側の両端部付近がチョック１Ａ・１Ｂとともに持ち上げられ、図１のバックアップロール３により中ほどの部分が支えられて、下向きに凸の曲線になるようベンドする。下のロール２についても、同様のベンディングが可能なようにベンド装置２０を付設しており、図１（ｂ）や図７に示すアクチュエータ２１Ａ〜２４Ｂを伸縮させることにより、上向きまたは下向きに凸の曲線になるようロール２をベンドさせることができる。
【００３６】
図３は、通常状態、すなわちロールシフトを全く行っていない状態での、ロール１とハウジング５、およびベンド装置１０の各アクチュエータ１１Ａ〜１４Ｂの位置関係を示す平面図である。操作側・駆動側の各側におけるハウジング５の中心線上にチョック１Ａ・１Ｂの中央部（図２の１Ａｂなどラジアル軸受の長さ方向の中央に相当する部分）が一致し、それら各側の中心線から一定の距離ａ・ｂおよびｃ・ｄだけ離れた各位置にアクチュエータ１１Ａ〜１４Ｂがある。アクチュエータ１１Ａと１１Ｂとはロール１の中心線に関して対称の位置にあって必ず同一に操作され、他のアクチュエータ１２Ａ・１２Ｂの関係等も同様である（したがって以下、単に「アクチュエータ１１」と総称することにより、対をなすアクチュエータ１１Ａ・１１Ｂの組をさすものとし、アクチュエータ１２〜１４についても同様とする）。また、アクチュエータ１１・１２とアクチュエータ１４・１３とは、通板位置の中央Ｃに関して対称な位置に設けたので ａ＝ｄ であり ｂ＝ｃ であるが、さらに ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ とするのもよい。ただし、ａおよびｂ（したがってｄおよびｃ）は、いずれもロール１のシフト量ｘを下回ることがないよう大きめに設定している。各機器のこのような配置は、ロール２についても同様である。なお、図中の符号Ｌは、通板位置の中央Ｃ（図３の状態ではこの中央Ｃにロール１の中央が一致している）から各側のハウジング５の中心線までの距離である。
【００３７】
圧延機Ｍでは、図３の状態においてベンド装置１０のすべてのアクチュエータ１１〜１４に均一な出力を発揮させることにより、好ましい圧延を円滑に継続することができる。しかし、ワークロール１をシフトさせると、ロール１および各チョックに対するベンド装置１０の位置関係が変わるため、アクチュエータ１１〜１４の出力が必ずしも好適に作用するとは限らない。つまり、ロールシフトをすると、前述のとおりロール１とともにチョック１Ａ・１Ｂが軸方向に移動するのに対し、ハウジング５に固定配置したアクチュエータ１１〜１４は移動しないため、各アクチュエータの出力が各チョックに不適当なモーメントを作用させる等の事態が発生し得る。たとえば、図４および図５のようにロール１を駆動側へ距離ｘだけシフトさせた場合、すべてのアクチュエータ１１〜１４に均等な出力を発揮させるとすれば、各側での出力の合力（ベンド力）は各チョック１Ａ・１Ｂの中央から操作側へ距離ｘだけ外れた位置に作用し、ラジアル軸受の耐用寿命を短くしがちである。ワークロール２をシフトさせた場合にも、当然ながら同様の課題がある。
【００３８】
そこで、この圧延機Ｍでは、ワークロール１・２のシフト量に応じて、ベンド装置１０・２０の各アクチュエータ１１〜１４・２１〜２４を個別に適切にコントロールするようにした。図６は、ロール１を距離ｘだけシフトさせた場合の各アクチュエータ１１・１２・１３・１４の適切な出力ｆ１・ｆ２・ｆ３・ｆ４の決定方法を示すものである。図中、ＦｏおよびＦｄは、操作側・駆動側のアクチュエータの出力ｆ１・ｆ２およびｆ３・ｆ４の各合力であるベンド力を示し、Ｆは、両側のベンド力Ｆｏ・Ｆｄの合力である。また、Ｆ３は、バックアップロール３からロール１に作用する力を示す。図６に基づく出力決定方法は、下記▲１▼〜▲３▼のように説明される。
【００３９】
▲１▼  ワークロール１のシフトにともなってチョック１Ａ・１Ｂも距離ｘだけ駆動側へ移動しているため、各側のベンド力Ｆｏ・Ｆｄをチョック１Ａ・１Ｂの各中央部に作用させて内部の軸受の耐用上好ましい状態を実現するためには、アクチュエータ１１〜１４の出力を個別に調整することにより、各側の合力Ｆｏ・Ｆｄの作用点を距離ｘだけ駆動側へ移すのがよい。
▲２▼  ただし、ベンド力Ｆｏ・Ｆｄについて Ｆｏ＝Ｆｄ とするなら、それらの合力Ｆが通板位置の中央Ｃ以外に作用するので、バックアップロール３に不適当なモーメントを発生させる恐れがある。そのため、合力が中央Ｃに作用するようにベンド力Ｆｏ・Ｆｄの大きさも調整する必要がある。
【００４０】
▲３▼  上記▲１▼・▲２▼を考慮すると、各アクチュエータ１１〜１４の出力ｆ１〜ｆ４はつぎの手順によって定めるのがよい。まず、ベンド力Ｆｏ・Ｆｄについて、合力Ｆを中央Ｃに作用させるためには、シフト量ｘ等を用いて、
Ｆｏ＝Ｆ（Ｌ＋ｘ）／２Ｌ
Ｆｄ＝Ｆ（Ｌ−ｘ）／２Ｌ
により大きさを定める。操作側・駆動側の各側において、距離ｘだけ移動したチョック１Ａ・１Ｂの中央にこのようなベンド力Ｆｏ・Ｆｄを作用させるには、移動していない各アクチュエータ１１〜１４の出力ｆ１〜ｆ４を、
ｆ１＝Ｆｏ（ｂ−ｘ）／（ａ＋ｂ）
ｆ２＝Ｆｏ（ａ＋ｘ）／（ａ＋ｂ）
ｆ３＝Ｆｄ（ｄ−ｘ）／（ｃ＋ｄ）
ｆ４＝Ｆｄ（ｃ＋ｘ）／（ｃ＋ｄ）
によって決定する。出力ｆ１〜ｆ４をこのように定めると、各側のベンド力Ｆｏ・Ｆｄがチョック１Ａ・１Ｂの中央に作用してそれらの軸受に不適当な転倒モーメントが生じず、またベンド力Ｆｏ・Ｆｄの合力Ｆも中央Ｃに作用してバックアップロール３に不適当な転倒モーメントを及ぼすことがない。
【００４１】
一方、ワークロール２をシフトさせる場合には、そのシフト量に応じ、ベンド装置２０の各アクチュエータ２１〜２４の出力を上記▲１▼〜▲３▼に準じて決定する。ただし、前記したようにワークロール１・２のシフト量は互いに逆向きの同一量になるよう制御しているため、アクチュエータ２１・２２・２３・２４の各出力は、中央Ｃに関して点対称的な位置に配置された上のアクチュエータ１４・１３・１２・１１の各出力ｆ４・ｆ３・ｆ２・ｆ１に一致させる。
【００４２】
ベンド装置１０・２０に関する上記▲１▼〜▲３▼の制御は、図７に示す油圧配管５０および図８に示す演算回路６０を用いて実現している。図７の油圧配管５０は、アクチュエータ１１〜２４に対する操作部としてベンド装置１０・２０へ向けての給油部５０Ｂを形成し、給油管５０Ａに接続している。給油部５０Ｂには、圧力制御弁（比例弁）５６をそれぞれ配置した４組の給油系統５１・５２・５３・５４を形成し、その先にアクチュエータ１１〜２４を接続している。圧力制御弁５６を異にする別の給油系統に設けたアクチュエータは、それぞれ別個独立に出力を制御することができる。ただし、ロール１・２の各中心線に関して対称な位置に配置されたアクチュエータ同士（たとえば１１Ａと１１Ｂ）、およびロール１・２の相互間で中央Ｃに関し互いに点対称的な位置に配置されたアクチュエータ同士（たとえば、１１すなわち１１Ａ・１１Ｂと２４すなわち２４Ａ・２４Ｂ）については、前述のように互いに出力を一致させればよいため、同一の給油系統に接続する。そのうえで、各アクチュエータの圧力制御をなすべく、各系統５１・５２・５３・５４のうちアクチュエータ１１〜２４のヘッド側に接続する各管には圧力検出器５７ｈを設け、ロッド側に接続する各管には圧力検出器５７ｒを取り付けている。
【００４３】
図８に示す演算回路６０は、ワークロール１・２のシフト量に応じてアクチュエータ１１〜２４の適切な出力ｆ１〜ｆ４を決定し、それを実現すべく図７の圧力制御弁５６に操作指令を与えるものである。演算回路６０のうちには、まず、ベンド力の合力Ｆについて入力値を読み込んで発信する入力手段６１と、入力手段６１から発信される合力Ｆの値、圧延機Ｍの各種定数（前記した距離Ｌ・ａ・ｂ・ｃ・ｄなど）およびシフト位置センサ６２（図２参照）から発信されるロール１のシフト量ｘをもとに上記▲３▼にしたがって各出力ｆ１〜ｆ４を決定する演算手段６３とを含めている。また演算手段６３の出力側にはサーボアンプ６４を接続し、これによって各圧力制御弁５６（図７）に操作指令を発信させる。操作された圧力の実際値を圧力検出器５７ｈ・５７ｒ（図７）によって検出させ、それを、演算回路６０内に設けた換算手段６５によって各アクチュエータの出力に置き換える。換算したその出力は、サーボアンプ６４への入力にフィードバックするとともに記録手段６７およびモニター６６に送る。なお、サーボアンプ６４や圧力検出器５７ｈ・５７ｒおよび換算手段６５は、出力ｆ１〜ｆ４のそれぞれについて一組ずつ使用するので、合計４組が並列に接続され、上記のフィードバックも各出力ごとに行う。
【００４４】
以上、実施の形態を一つ紹介したが、本件発明はこれ以外の形態によっても実施することができる。たとえば、操作側・駆動側の各チョック１Ａ・１Ｂに対してアクチュエータを、上記のように軸方向の各２箇所に設置するばかりでなく、各３箇所以上に設けるのもよい。４重の圧延機のみには限らず、ワークロールか中間ロールかをシフトさせベンドさせる多段の圧延機に広く発明を適用することができる。上下のロールのうち一方のみをシフトさせる場合にも、発明の思想を使用することができる。また。圧延機が熱間で用いるものか冷間圧延機であるかは不問である。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１に記載した圧延方法によれば、シフトおよびベンドを行うための構成が簡単になるほか、ロールをシフトした際にも、チョックやバックアップロールに不適当な転倒モーメントが発生するのを防止することができる。
請求項２に記載の圧延方法なら、とくに、各アクチュエータの出力調整等について、制御すべき事項を減らし、簡単かつスムーズに圧延を実施できる。
請求項３の圧延方法なら、ロールのシフト量に応じて各アクチュエータの出力をとくに適切に調整することができる。
【００４６】
請求項４・５のそれぞれに記載した圧延機によれば、請求項１等に記載したようにシフトおよびベンドのための装置構成を簡単化でき、ロールのシフトおよびベンドを円滑化することもできる。そのため、軸受の耐用寿命を長く保ちながら円滑な圧延を継続できる。
請求項６に記載した圧延機なら、圧延する板に対して十分な形状制御を施し得る強いベンド力を、適切かつ円滑に付与することができる。
請求項７に記載の圧延機では、とくに、制御装置中の操作部の構成をシンプルにするとともに、同装置による各アクチュエータの制御を簡単化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施についての一形態である圧延機Ｍの概要を示す全体図であって、図１（ａ）は正面図、同（ｂ）は側面図である。
【図２】図１（ａ）におけるII−II断面図であって、ワークロール１の操作側のチョック１Ａなどを示すものである。
【図３】図１（ａ）におけるIII−III矢視図であって、ロール１の概要を示す平面図である。
【図４】図３の状態からロール１が右方（駆動側）へ距離ｘだけシフトした状態を示す平面図である。
【図５】同じくロール１が距離ｘだけシフトした状態を示す正面図（図４におけるＶ−Ｖ矢視図）である。
【図６】同じくロール１が距離ｘだけシフトした状態について、ベンド力等の関係を示す模式図である。
【図７】圧延機Ｍのうちアクチュエータ１１〜２４とその操作部である油圧配管５０等を示す系統図である。
【図８】図７の油圧配管５０に指令を送る演算回路６０を示す制御ブロック図である。
【図９】シフト装置とベンド装置とを備える従来の圧延機に関する図であり、図９（ａ）は中間ロールの平面図、同（ｂ）は側面図（同（ａ）におけるｂ−ｂ矢視図）である。
【符号の説明】
Ｍ  圧延機
Ｓ  鋼板（圧延される板）
１・２  ワークロール（支持されたロール）
１Ａ・１Ｂ・２Ａ・２Ｂ  チョック
１Ａｂ  軸受
５  ハウジング
１０・２０  ベンド装置
１１〜２４（１１Ａ・１１Ｂ・１２Ａ・…・２４Ｂ）  アクチュエータ
３０・４０  シフト装置
５０  油圧配管（操作部）
５６  圧力制御弁
６０  演算回路（調節部）
６２  シフト位置センサ
６３  演算手段
ｘ  シフト量
ｆ１〜ｆ４  （アクチュエータの）出力
Ｆｏ・Ｆｄ  （各側の）ベンド力
Ｆ  （ベンド力の）合力
Ｃ  （通板位置の）中央
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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