(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延材を圧延する上下一対の作業ロールと、
前記上下一対の作業ロールを上下方向からそれぞれ支持すると共に、ロール軸方向に移動可能に支持され、圧延材の板幅中心に対して点対称となる上下のロール端部に、テーパ状の先細り部を有する上下一対の中間ロールと、
前記上下一対の中間ロールを上下方向からそれぞれ支持する上下一対の補強ロールと、
前記上下一対の中間ロールを、前記上下一対の作業ロールおよび前記上下一対の補強ロールに対して、前記圧延材を搬送する方向で位置調整する位置調整手段と
を備える圧延機において、
前記作業ロールの水平力を検出する検出手段と、
前記検出手段で得られた前記作業ロールの水平力に基づき前記中間ロールのオフセット量を演算するオフセット量演算手段と、
前記オフセット量演算手段で演算された当該中間ロールのオフセット量となるように前記位置調整手段を制御する制御手段と
を備え、
前記位置調整手段は、前記中間ロールの軸受に設けられたオフセットシリンダであり、
前記検出手段は、前記オフセットシリンダに設けられ、当該オフセットシリンダの圧力を計測する圧力計測手段を有し、
前記オフセット量演算手段は、前記圧力計測手段で得られた圧力計測値に基づき前記作業ロールの水平力を演算する
ことを特徴とする圧延機。
【請求項２】
請求項１に記載された圧延機であって、
前記オフセット量演算手段は、前記作業ロールの水平力が所定値以下となるように前記中間ロールのオフセット量を演算する
ことを特徴とする圧延機。
【請求項３】
圧延材を圧延する上下一対の作業ロールと、
前記上下一対の作業ロールを上下方向からそれぞれ支持すると共に、ロール軸方向に移動可能に支持され、圧延材の板幅中心に対して点対称となる上下のロール端部に、テーパ状の先細り部を有する上下一対の中間ロールと、
前記上下一対の中間ロールを上下方向からそれぞれ支持する上下一対の補強ロールと、
前記上下一対の中間ロールを、前記上下一対の作業ロールおよび前記上下一対の補強ロールに対して、前記圧延材を搬送する方向で位置調整する位置調整手段と
を備える圧延機において、
前記作業ロールの水平力を検出する検出手段と、
前記検出手段で得られた前記作業ロールの水平力に基づき前記中間ロールのオフセット量を演算するオフセット量演算手段と、
前記オフセット量演算手段で演算された当該中間ロールのオフセット量となるように前記位置調整手段を制御する制御手段と
を備え、
前記検出手段は、前記中間ロールの軸受に設けられ、当該中間ロールの水平方向の荷重を計測する荷重計測手段を有し、
前記オフセット量演算手段は、前記荷重計測手段で得られた前記中間ロールの水平方向の荷重に基づき前記作業ロールの水平力を演算する
ことを特徴とする圧延機。
【請求項４】
圧延材を圧延する上下一対の作業ロールと、
前記上下一対の作業ロールを上下方向からそれぞれ支持すると共に、ロール軸方向に移動可能に支持され、圧延材の板幅中心に対して点対称となる上下のロール端部に、テーパ状の先細り部を有する上下一対の中間ロールと、
前記上下一対の中間ロールを上下方向からそれぞれ支持する上下一対の補強ロールと、
前記上下一対の中間ロールを、前記上下一対の作業ロールおよび前記上下一対の補強ロールに対して、前記圧延材を搬送する方向で位置調整する位置調整手段と
を備える圧延機において、
前記作業ロールの水平力を検出する検出手段と、
前記検出手段で得られた前記作業ロールの水平力に基づき前記中間ロールのオフセット量を演算するオフセット量演算手段と、
前記オフセット量演算手段で演算された当該中間ロールのオフセット量となるように前記位置調整手段を制御する制御手段と
を備え、
前記検出手段は、前記中間ロールを駆動する駆動手段に設けられ、当該駆動手段による駆動トルクを計測する駆動トルク計測手段を有し、
前記オフセット量演算手段は、前記駆動トルク計測手段で得られた前記駆動トルクに基づき前記作業ロールの水平力を演算する
ことを特徴とする圧延機。
【請求項５】
圧延材を圧延する上下一対の作業ロールと、
前記上下一対の作業ロールを上下方向からそれぞれ支持すると共に、ロール軸方向に移動可能に支持され、圧延材の板幅中心に対して点対称となる上下のロール端部に、テーパ状の先細り部を有する上下一対の中間ロールと、
前記上下一対の中間ロールを上下方向からそれぞれ支持する上下一対の補強ロールと、
前記上下一対の中間ロールを、前記上下一対の作業ロールおよび前記上下一対の補強ロールに対して、前記圧延材を搬送する方向で位置調整する位置調整手段と
を備える圧延機において、
前記作業ロールの水平力を検出する検出手段と、
前記検出手段で得られた前記作業ロールの水平力に基づき前記中間ロールのオフセット量を演算するオフセット量演算手段と、
前記オフセット量演算手段で演算された当該中間ロールのオフセット量となるように前記位置調整手段を制御する制御手段と
を備え、
前記上下一対の中間ロールが歯車を介して駆動トルクを伝達する駆動手段を有し、
前記検出手段は、前記駆動手段の前記歯車の軸受けに設けられ、スラスト力を計測するスラスト力計測手段を有し、
前記オフセット量演算手段は、前記スラスト力計手段で得られた前記スラスト力により前記作業ロールの水平力を演算する
ことを特徴とする圧延機。
【請求項６】
圧延材を圧延する上下一対の作業ロールと、
前記上下一対の作業ロールを上下方向からそれぞれ支持すると共に、ロール軸方向に移動可能に支持され、圧延材の板幅中心に対して点対称となる上下のロール端部に、テーパ状の先細り部を有する上下一対の中間ロールと、
前記上下一対の中間ロールを上下方向からそれぞれ支持する上下一対の補強ロールと、
前記上下一対の中間ロールを、前記上下一対の作業ロールおよび前記上下一対の補強ロールに対して、前記圧延材を搬送する方向で位置調整する位置調整手段と
を備える圧延機において、
前記作業ロールの水平力を検出する検出手段と、
前記検出手段で得られた前記作業ロールの水平力に基づき前記中間ロールのオフセット量を演算するオフセット量演算手段と、
前記オフセット量演算手段で演算された当該中間ロールのオフセット量となるように前記位置調整手段を制御する制御手段と
を備え、
前記上下一対の中間ロールは、モータで駆動され、
前記オフセット量演算手段は、前記モータの電流値に基づき前記作業ロールの水平力を演算する
ことを特徴とする圧延機。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の圧延機であって、
前記上下一対の作業ロールの直径Ｄと前記圧延材の板幅Ｂとの比であるＤ／Ｂが下記の範囲である
ことを特徴とする圧延機。
０．０８≦Ｄ／Ｂ≦０．２３
【請求項８】
複数の圧延機を並べたタンデム圧延設備において、
請求項１から請求項７の何れか一項に記載の圧延機を、少なくとも１つ以上備えた
ことを特徴とするタンデム圧延設備。
【請求項９】
圧延材を圧延する上下一対の作業ロールと、前記上下一対の作業ロールを上下方向からそれぞれ支持すると共に、ロール軸方向に移動可能に支持され、圧延材の板幅中心に対して点対称となる上下のロール端部に、テーパ状の先細り部を有する上下一対の中間ロールと、前記上下一対の中間ロールを上下方向からそれぞれ支持する上下一対の補強ロールと、前記上下一対の中間ロールを、前記上下一対の作業ロールおよび前記上下一対の補強ロールに対して、前記圧延材を搬送する方向で位置調整する位置調整手段とを有する圧延機による圧延方法において、
前記位置調整手段は、前記中間ロールの軸受に設けられたオフセットシリンダであり、
前記オフセットシリンダの圧力を計測し、
前記圧力の計測値に基づき前記上下一対の作業ロールの水平力を演算し、
この演算により得られた前記作業ロールの水平力に基づき前記中間ロールのオフセット量を演算し、
演算された前記中間ロールのオフセット量となるように前記位置調整手段を制御する
ことを特徴とする圧延方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の圧延方法であって、
前記上下一対の作業ロールの直径Ｄと前記圧延材の板幅Ｂとの比であるＤ／Ｂが下記の範囲である
ことを特徴とする圧延方法。
０．０８≦Ｄ／Ｂ≦０．２３
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属帯板などの圧延材を圧延する圧延機および圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の電磁鋼板、高張力鋼やステンレス鋼などの硬質材の圧延において、圧延荷重の低減を目的として作業ロールの小径化が図られてきた。しかし、作業ロールの小径化により、スピンドル強度が不足し、作業ロール駆動を中間ロール駆動に変更する必要があった。そして、その中間ロールの駆動接線力で作業ロールが曲げられ、この結果、板形状が乱れ、安定圧延ができない問題があった。また、作業ロール駆動のものでも当該作業ロールの前後にて張力の差が大きいと作業ロールが曲げられ、同様に安定圧延できない問題があった。従い、この作業ロールの撓みを極力少なくする技術が強く望まれていた。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、作業ロールの小径化により、中間ロール駆動にした場合、その中間ロールの駆動トルクによる作業ロールへの接線力と荷重分力をバランスさせるために中間ロールを可変オフセットとする技術が開示されている。また、特許文献１には、作業ロールの水平方向のたわみをギャップセンサで検出して中間ロールのオフセットの量を制御する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−５８０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したような圧延方法においては、従来、一般的に１つの駆動モータによる駆動力をピニオンギヤにて上側の中間ロールと下側の中間ロールとに分配するため、上側および下側の駆動トルクを同じとして計算していた。しかしながら、上側および下側でトルクが循環するため、圧延の状況により最大３０％近い駆動トルク差が生じることがあった。このような場合、前記駆動トルク差の分バランスできず、作業ロールに水平方向への力（水平力）が残り、その分作業ロールが水平方向に撓み、圧延材の板形状が悪化してしまう問題があった。
【０００６】
なお、上述の特許文献１において、作業ロールの水平方向の撓みを正確に検出するためには、作業ロールの水平方向側面で、且つロール面長の中央に前記ギャップセンサを設置する必要があった。しかしながら、このような箇所に前記ギャップセンサを設置すると、圧延材の板切れにより当該ギャップセンサが破損してしまう可能性があった。また、ロールクーラントがスプレー噴射される悪環境であることから、前記ギャップセンサが誤検出してしまう可能性があった。作業ロールに対し圧延材の搬送方向入側とその出側とで張力の差が大きいと、作業ロール駆動のものでも、同様に誤検出してしまう可能性があった。
【０００７】
以上のことから、本発明は、前述した課題を解決するために為されたもので、圧延荷重の低減を目的として作業ロールを小径化したものであっても、良好な板形状の圧延材を得ることができる圧延機および圧延方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決する本発明に係る圧延機は、
圧延材を圧延する上下一対の作業ロールと、
前記上下一対の作業ロールを上下方向からそれぞれ支持すると共に、ロール軸方向に移動可能に支持され、圧延材の板幅中心に対して点対称となる上下のロール端部に、テーパ状の先細り部を有する上下一対の中間ロールと、
前記上下一対の中間ロールを上下方向からそれぞれ支持する上下一対の補強ロールと、
前記上下一対の中間ロールを、前記上下一対の作業ロールおよび前記上下一対の補強ロールに対して、前記圧延材を搬送する方向で位置調整する位置調整手段と
を備える圧延機において、
前記作業ロールの水平力を検出する検出手段と、
前記検出手段で得られた前記作業ロールの水平力に基づき前記中間ロールのオフセット量を演算するオフセット量演算手段と、
前記オフセット量演算手段で演算された当該中間ロールのオフセット量となるように前記位置調整手段を制御する制御手段と
を備える
ことを特徴とする。
【０００９】
また、上述した課題を解決する本発明に係る圧延方法は、
圧延材を圧延する上下一対の作業ロールと、前記上下一対の作業ロールを上下方向からそれぞれ支持すると共に、ロール軸方向に移動可能に支持され、圧延材の板幅中心に対して点対称となる上下のロール端部に、テーパ状の先細り部を有する上下一対の中間ロールと、前記上下一対の中間ロールを上下方向からそれぞれ支持する上下一対の補強ロールと、前記上下一対の中間ロールを、前記上下一対の作業ロールおよび前記上下一対の補強ロールに対して、前記圧延材を搬送する方向で位置調整する位置調整手段とを有する圧延機による圧延方法において、
前記上下一対の作業ロールの水平力を検出し、
この検出により得られた前記作業ロールの水平力に基づき前記中間ロールのオフセット量を演算し、
演算された前記中間ロールのオフセット量となるように前記位置調整手段を制御する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧延荷重の低減を目的として作業ロールを小径化したものであっても、良好な板形状を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施例に係る６段圧延機の正面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係る６段圧延機の説明図である。
【図５】前記６段圧延機にて中間ロールを駆動したときの中間ロールオフセットの説明図である。
【図６Ａ】前記６段圧延機が備える中間ロールにかかる荷重の説明図である。
【図６Ｂ】前記６段圧延機が備える作業ロールにかかる荷重の説明図である。
【図７】前記６段圧延機にて作業ロールを駆動したときの中間ロールオフセットの説明図である。
【図８Ａ】前記６段圧延機が備える中間ロールにかかる荷重の説明図である。
【図８Ｂ】前記６段圧延機が備える作業ロールにかかる荷重の説明図である。
【図９】前記６段圧延機が備える中間ロールの位置調整装置の他例を示す説明図である。
【図１０】前記６段圧延機が備える中間ロールの位置調整装置の他例を示す説明図である。
【図１１】作業ロール径Ｄ／板幅Ｂと作業ロール水平撓みδとの関係を示すグラフである。
【図１２】作業ロールのたわみの説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施例に係る６段圧延機の説明図である。
【図１４】本発明の第３の実施例に係る６段圧延機の説明図である。
【図１５】本発明の第４の実施例に係る６段圧延機が備える中間ロールの駆動系の説明図である。
【図１６】本発明の第５の実施例に係る６段圧延機が備える中間ロールの駆動系の説明図である。
【図１７】本発明の第６の実施例に係る６段圧延機が備える中間ロールの駆動系の説明図である。
【図１８】タンデム圧延設備への適用例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る圧延機およびそれを備えたタンデム圧延設備および圧延方法の実施例について以下に説明するが、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施例のみに限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
本実施例に係る６段圧延機は、図１，２に示すように、左右（駆動側、操作側）一対のハウジング７ａ，７ｂを有する。ハウジング７ａ，７ｂ内には、上下一対の作業ロール２ａ，２ｂ、中間ロール３ａ，３ｂ、補強ロール４ａ，４ｂが回転可能に支持されている。作業ロール２ａ，２ｂは、それぞれ中間ロール３ａ，３ｂに接触支持されている。中間ロール３ａ，３ｂは、それぞれ補強ロール４ａ，４ｂに接触支持されている。ハウジング７ａ，７ｂ間に搬送された硬質材である圧延材１は、作業ロール２ａ，２ｂ間を通板することにより、圧延されることになる。
【００１４】
上側の補強ロール４ａは、ベアリング（図示せず）および軸受け箱１７ａ，１７ｃに回転可能に支持されている。軸受け箱１７ａ，１７ｃは、パスライン調整装置５ａ，５ｂを介して、ハウジング７ａ，７ｂに支持されている。すなわち、パスライン調整装置５ａ，５ｂを駆動することにより、圧延材１のパスラインを上下方向に調整可能になっている。
【００１５】
なお、パスライン調整装置５ａ，５ｂは、ウォームジャッキまたはテーパウエッジ及び段付ロッカープレート等から構成されており、当該パスライン調整装置５ａ，５ｂの内部にロードセル（図示せず）を内蔵させて、圧延荷重を計測するようにしても良い。
【００１６】
一方、下側の補強ロール４ｂは、ベアリング（図示せず）および軸受け箱１７ｂ，１７ｄに回転可能に支持されている。軸受け箱１７ｂ，１７ｄは、圧下用油圧シリンダ６ａ，６ｂを介して、ハウジング７ａ，７ｂに支持されている。よって、圧下用油圧シリンダ６ａ，６ｂを駆動することにより、この圧下荷重を、上下一対の補強ロール４ａ，４ｂ及び上下一対の中間ロール３ａ，３ｂを介して、上下一対の作業ロール２ａ，２ｂに間接的に伝達させることにより、圧延材１を圧延することができる。
【００１７】
ここで、作業ロール２ａ，２ｂは、図２に示すように、圧延材１を圧延するための円柱状のロール胴部２ａａ，２ｂａと、ロール胴部２ａａ，２ｂａの両端部に形成されるロールネック部２ａｂ，２ｂｂとを有する。作業ロール２ａのロールネック部２ａｂは、ベアリング（図示せず）を介して軸受け箱１３ａ，１３ｃに回転可能に支持されている。作業ロール２ｂのロールネック部２ｂｂは、作業ロール２ａと同様、ベアリング（図示せず）を介して軸受け箱１３ｂ，１３ｄに回転可能に支持されている。
【００１８】
さらに、これらの軸受け箱１３ａ，１３ｃの両側部（圧延材１の搬送方向出側およびこの搬送方向入側）には、プロジェクトロブロック２０ａ，２０ｂが配置されている。これらプロジェクトブロック２０ａ，２０ｂ内には、ベンディングシリンダ（ロールベンディング装置）１４ａ，１４ｃがそれぞれ収容されており、ベンディングシリンダ１４ａ，１４ｃは、軸受け箱１３ａ，１３ｃの下面を押圧可能になっている。また、軸受け箱１３ｂ，１３ｄの両側部（圧延材１の搬送方向出側およびこの搬送方向入側）には、軸受け箱１３ａ，１３ｃと同様、プロジェクトロブロック２０ｃ，２０ｄが配置されている。これらプロジェクトブロック２０ｃ，２０ｄ内には、ベンディングシリンダ（ロールベンディング装置）１４ｂ，１４ｄがそれぞれ収容されており、ベンディングシリンダ１４ｂ，１４ｄは、軸受け箱１３ｂ，１３ｄの上面を押圧可能になっている。これにより、作業ロール２ａ，２ｂには、ベンディング力が付与されるようになっている。
【００１９】
ここで、圧下荷重は、上述の通り、圧下用油圧シリンダ６ａ，６ｂにて付与される。圧延トルクは、図示されていないスピンドルより上下一対の作業ロール２ａ，２ｂに直接伝達されるか、若しくはスピンドルより中間ロール３ａ，３ｂを介して作業ロール２ａ，２ｂに間接的に伝達される。
【００２０】
上下一対の中間ロール３ａ，３ｂは、作業ロール２ａ，２ｂのロール胴部２ａａ，２ｂａと接触する円柱状のロール胴部３ａａ，３ｂａを有する。ロール胴部３ａａ，３ｂａの一端にテーパ状の先細り部３ａｂ，３ｂｂが形成される。ロール胴部３ａａ，３ｂａの他端にロールネック部３ａｃ，３ｂｃが形成される。先細り部３ａｂ，３ｂｂの先端にロールネック部３ａｄ，３ｂｄが形成される。中間ロール３ａ，３ｂは、先細り部３ａｂ，３ｂｂの起点（テーパ面の開始位置）となるロール肩部３ａｅ，３ｂｅを有する。すなわち、上下一対の中間ロール３ａ，３ｂは、圧延材１の板幅中心に対して点対称となる上下のロール胴部３ａａ，３ｂａの端部に、ロール肩部３ａｅ，３ｂｅをそれぞれ有する。
【００２１】
中間ロール３ａのロールネック部３ａｃ，３ａｄは、ベアリング（図示せず）を介して軸受け箱１５ａ，１５ｃに回転可能に支持されている。また、中間ロール３ｂのロールネック部３ｂｃ，３ｂｄは、中間ロール３ａと同様、ベアリング（図示せず）を介して軸受け箱１５ｂ，１５ｄに回転可能に支持されている。
【００２２】
図３に示すように、駆動側の軸受け箱１５ｃには、着脱プレート１２ａ，１２ｂを介して、駆動側のシフトブロック１０ｃ，１０ｄが着脱可能に装着されている。そして、駆動側のシフトブロック１０ｃ，１０ｄと、ハウジング７ｂに固定支持されるシフトフレーム１９ａ，１９ｂとの間には、シフトシリンダ１８ａ，１８ｂが介在されている。
【００２３】
軸受け箱１５ａ，１５ｃの両側部（圧延材１の搬送方向入側およびこの搬送方向出側）には、前後一対のシフトブロック１０ｂ，１０ａ，１０ｄ，１０ｃが設けられている。これら対向したシフトブロック１０ｂ，１０ａ，１０ｄ，１０ｃは、連結バー１１ａ，１１ｂにより連結されると共に、ハウジング７ａ，７ｂの側壁間において、中間ロール３ａの軸方向に摺動可能に支持されている。シフトブロック１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ内に、ロールベンダーブロック８ａ，８ｃ，８ｂ，８ｄが配置される。ロールベンダーブロック８ａ，８ｂ内には、ロールベンディングシリンダ１６ａが収容されている。ロールベンダーブロック８ｃ，８ｄ内には、ロールベンディングシリンダ１６ｃが収容されている。これらロールベンディングシリンダ１６ａ，１６ｃは、軸受け箱１５ａ，１５ｃの下面を押圧可能となっている。これにより、上側の中間ロール３ａには、ベンディング力が付与されるようになっている。
【００２４】
したがって、シフトシリンダ１８ａ，１８ｂを駆動することにより、中間ロール３ａはその軸方向にシフト可能になっている。そして、その軸受け箱１５ａ，１５ｃのシフトに伴って、シフトブロック１０ａ〜１０ｄおよびベンディングブロック８ａ〜８ｄもシフトするため、ベンディングシリンダ１６ａ，１６ｃによってベンディング力を付与することができ、圧延材１の幅方向の板形状制御を行うことができる。
【００２５】
また、中間ロール３ｂは、中間ロール３ａと同様の部材により軸方向にシフト可能になっている。
【００２６】
軸受け箱１５ｂ，１５ｄの両側部（圧延材の搬送方向入側およびこの搬送方向出側）には、軸受け箱１５ａ，１５ｃと同様、前後一対のシフトブロック（図示せず）が設けられている。前記シフトブロック内に、ロールベンダーブロック（図示せず）が配置される。操作側および駆動側の前記ロールベンダーブロック内には、ロールベンディングシリンダ１６ｂ，１６ｄがそれぞれ収容されている。これらロールベンディングシリンダ１６ｂ，１６ｄは、軸受け箱１５ｂ，１５ｄの上面を押圧可能となっている。これにより、下側の中間ロール３ｂには、ベンディング力が付与されるようになっている。
【００２７】
したがって、前記シフトシリンダを駆動することにより、中間ロール３ｂはその軸方向にシフト可能になっている。そして、軸受け箱１５ｂ，１５ｄのシフトに伴って、前記シフトブロックおよび前記ベンディングブロックもシフトするため、ベンディングシリンダ１６ｂ，１６ｄによってベンディング力を付与することができ、圧延材１の幅方向の板形状制御を行うことができる。
【００２８】
また、シフトブロック１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにパス方向に摺動可能なように設置されたロールベンダーブロック８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄには、中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄがそれぞれ内蔵されている。これらシリンダ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄにより上側の中間ロール３ａを軸受け箱１５ａ，１５ｃを介して水平方向入側、出側にオフセット可能となっている。さらに、ロールベンダーブロック８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄには、図示されていない位置センサが内蔵されており、中間ロールオフセット位置を検出可能となっている。
【００２９】
下側の中間ロール３ｂに対応する前記シフトブロックにパス方向に摺動可能なように設置された操作側の前記ロールベンダーブロックには、前記ロールベンダーブロック８ａ，８ｂと同様、中間ロールオフセット可変シリンダ９ｅ，９ｆがそれぞれ内蔵されている。駆動側の前記ロールベンダーブロックには、前記ロールベンダーブロック８ｃ，８ｄと同様、中間ロールオフセット可変シリンダ９ｇ，９ｈ（図４参照）がそれぞれ内蔵されている。操作側および駆動側の前記中間ロールオフセット可変シリンダ９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈにより、下側の中間ロール３ｂを軸受け箱１５ｂ，１５ｄを介して水平方向入側、出側にオフセット可能となっている。さらに、下側の中間ロール３ｂに対応する前記ロールベンダーブロックには、前記ロールベンダーブロック８ａ〜８ｄと同様、図示されていない位置センサが内蔵されており、中間ロールオフセット位置を検出可能となっている。
【００３０】
ここで、中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈのヘッド側には、図４に示すように、圧力計２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈが設置されており、ヘッド側圧力を検出可能となっている。これらヘッド側の圧力をそれぞれＰｈａ，Ｐｈｂ，Ｐｈｃ，Ｐｈｄ，Ｐｈｅ，Ｐｈｆ，Ｐｈｇ，Ｐｈｈとする。また、中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈのロッド側には、圧力計２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ，２６ｇ，２６ｈが設置されており、ロッド側圧力を検出可能となっている。これらロッド側の圧力をそれぞれＰｒａ，Ｐｒｂ，Ｐｒｃ，Ｐｒｄ，Ｐｒｅ，Ｐｒｆ，Ｐｒｇ，Ｐｒｈとする。これらの圧力を調整して中間ロールオフセット位置βを上側の中間ロール３ａと下側の中間ロール３ｂとで別々に制御する。また中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈのヘッド側、ロッド側の面積をそれぞれ、Ａｈ，Ａｒとする。また中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈのうち入側および出側のいずれか一方を位置制御とし、残りを一定圧押し付けとしても良い。
【００３１】
上述のシリンダ９ａ〜９ｈおよび圧力計２５ａ〜２５ｈ，２６ａ〜２６ｈが、上述の通り、上下一対の中間ロール３ａ，３ｂの軸受け箱の操作側や駆動側など圧延材１の搬送経路から離れた箇所に設置されるため、圧延材の板切れにより破損する可能性がなくなる。また、ロールクーラントのスプレー噴射も直接当たらず誤検出する可能性がなくなる。
【００３２】
さらに、前記６段圧延機は、上述した圧力計２５ａ〜２５ｈ，２６ａ〜２６ｈなどの計測器に基づき、上述した機器などを制御する制御装置４０をさらに備える。制御装置４０は、入力部４１と、演算部４２と、出力部４３とを備える。制御装置４０の入力部４１は、圧力計２５ａ〜２５ｈ，２６ａ〜２６ｈなどの計測器の出力側と信号線が接続している。演算部４２は入力部４１と接続しており、入力部４１を介して入力された前記データが入力される。演算部４２は出力部４３と接続しており、詳細につき後述する当該演算部４２での演算結果が出力部４３を介して各機器に出力可能になっている。
【００３３】
ここで、中間ロールのオフセット位置の設定方法を説明する。
１）まず、中間ロールを駆動する場合、上下一対の作業ロール２ａ，２ｂおよび上下一対の中間ロール３ａ，３ｂには、図５、図６Ａおよび図６Ｂに示すような力が作用することになる。
ａ）中間ロールチョック（中間ロール用の軸受け箱）にかかる中間ロール３ａ，３ｂの水平力Ｆｉｈは、次の（１）式で示される。
Ｆｉｈ＝−Ｆｔ＋Ｑ（ｔａｎθｉｂ＋ｔａｎθｉｗ）      （１）
ここで、Ｆｔは駆動接線力を示し、Ｑは圧延荷重を示す。
【００３４】
なお、前記圧延荷重として、例えば、前記ロードセルによる測定値、圧下用油圧シリンダ６ａ，６ｂの圧力から算出した算出値を用いることが可能である。
【００３５】
また、θｉｂ，θｉｗは、中間ロール３ａ，３ｂのオフセット量をβとすると、次の（２）式，（３）式で示される。
ｓｉｎθｉｂ＝β／（（Ｄｂ＋Ｄｉ）／２））      （２）
ｓｉｎθｉｗ＝β／（（Ｄｉ＋Ｄｗ）／２））      （３）
ここで、Ｄｗは作業ロール２ａ，２ｂの直径を示し、Ｄｉは中間ロール３ａ，３ｂの直径を示し、Ｄｂは補強ロール４ａ，４ｂの直径を示す。
【００３６】
ｂ）次に作業ロールチョック（作業ロール用の軸受け箱）にかかる作業ロール２ａ，２ｂの水平力Ｆｗｈは、次の（４）式で示される。
Ｆｗｈ＝Ｆｔ−Ｑ・ｔａｎθｉｗ−（Ｔｆ−Ｔｂ）／２      （４）
ここで、Ｆｔは駆動接線力を示し、Ｑは圧延荷重を示し、Ｔｆは作業ロール２ａ，２ｂに対して圧延材１の搬送方向出側の張力（出側張力）を示し、Ｔｂは作業ロール２ａ，２ｂに対して圧延材１の搬送方向入側の張力（入側張力）を示す。なお、前記出側張力および前記入側張力として、例えば、図示されていない張力計等による測定値を用いることが可能である。
【００３７】
また、上述した駆動接線力Ｆｔは、次の（５）式で示される。
Ｆｔ＝（Ｔｉ／２）／（Ｄｉ／２）      （５）
ここで、Ｔｉは中間ロール３ａ，３ｂの上下駆動トルクの合計値を示し、Ｄｉは中間ロール３ａ，３ｂの直径を示す。
【００３８】
上側の中間ロールチョックにかかる上側の中間ロール３ａ，３ｂの水平力Ｆｉｈは、中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈの出力を加味した場合、次の（６）式で示される。
Ｆｉｈ＝  （Ａｈ・Ｐｈａ−Ａｒ・Ｐｒａ）＋（Ａｈ・Ｐｈｃ−Ａｒ・Ｐｒｃ）
−（Ａｈ・Ｐｈｂ−Ａｒ・Ｐｒｂ）−（Ａｈ・Ｐｈｄ−Ａｒ・Ｐｒｄ）  （６）
【００３９】
ここで、上述の（１）式をＦｔの等式に変換すると、次の（１ａ）式となる。
Ｆｔ＝−Ｆｉｈ＋Ｑ（ｔａｎθｉｂ＋ｔａｎθｉｗ）      （１ａ）
【００４０】
上述の（１ａ）式に上述の（６）式を代入すると、次の（１ｂ）式となる。
Ｆｔ＝−（Ａｈ・Ｐｈａ−Ａｒ・Ｐｒａ）−（Ａｈ・Ｐｈｃ−Ａｒ・Ｐｒｃ）
＋（Ａｈ・Ｐｈｂ−Ａｒ・Ｐｒｂ）＋（Ａｈ・Ｐｈｄ−Ａｒ・Ｐｒｄ）
＋Ｑ（ｔａｎθｉｂ＋ｔａｎθｉｗ）      （１ｂ）
【００４１】
上述の（１ａ）式を上述の（４）式に代入すると、次の（４ａ）式となる。
Ｆｗｈ＝−Ｆｉｈ＋Ｑ（ｔａｎθｉｂ＋ｔａｎθｉｗ）
−Ｑ・ｔａｎθｉｗ−（Ｔｆ−Ｔｂ）／２
＝−Ｆｉｈ＋Ｑ・ｔａｎθｉｂ−（Ｔｆ−Ｔｂ）／２      （４ａ）
【００４２】
ここで、上述の（２）式をθｉｂの等式に変換すると、次の（２ａ）式となる。
θｉｂ＝ｓｉｎ-1｛β／（（Ｄｂ＋Ｄｉ）／２）｝      （２ａ）
【００４３】
上述の（４ａ）式に上述の（２ａ）式を代入すると、次の（４ｂ）式となる。
Ｆｗｈ＝−Ｆｉｈ＋Ｑ・ｔａｎ［ｓｉｎ-1｛β／（（Ｄｂ＋Ｄｉ）／２）｝］−（Ｔｆ−Ｔｂ）／２      （４ｂ）
【００４４】
ここで、θｉｂは十分に小さく、上述の（４ｂ）式にてｓｉｎθｉｂ≒ｔａｎθｉｂの関係が成り立つことから、上述の（４ｂ）式は、次の（４ｃ）式となる。
Ｆｗｈ＝−Ｆｉｈ＋２Ｑ・β／（（Ｄｂ＋Ｄｉ）−（Ｔｆ−Ｔｂ）／２    （４ｃ）式
【００４５】
よって、上述の（４ｃ）式にて、Ｆｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる上下の中間ロール３ａ，３ｂのオフセット量βを算出し、この値となるように、上下の中間ロール３ａ，３ｂのオフセット位置を制御することにより、圧延荷重の低減を目的として作業ロール２ａ，２ｂが小径化したものであっても、良好な板形状を得ることができる。
【００４６】
また、下側の作業ロール２ｂの場合、前記Ｆｉｈは次の（７）式で示される。
Ｆｉｈ＝  （Ａｈ・Ｐｈｅ−Ａｒ・Ｐｒｅ）＋（Ａｈ・Ｐｈｇ−Ａｒ・Ｐｒｇ）
−（Ａｈ・Ｐｈｆ−Ａｒ・Ｐｒｆ）−（Ａｈ・Ｐｈｈ−Ａｒ・Ｐｒｈ）  （７）
【００４７】
同様に、上述の（７）式と（１）式から正しい駆動接線力Ｆｔを算出し、そのＦｔ値を（４）式に代入し、下側の作業ロール２ｂのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる下側の中間ロール３ｂのオフセット量βを算出し、その値となるよう下側の中間ロール３ｂのオフセット位置を制御する。これにより、圧延荷重の低減を目的として作業ロール２ａ，２ｂが小径化したものであっても、良好な板形状を得ることができる。
【００４８】
２）次に作業ロール２ａ，２ｂを駆動する場合、上下一対の作業ロール２ａ，２ｂおよび上下一対の中間ロール３ａ，３ｂには、図７、図８Ａおよび図８Ｂに示すような力が作用することになる。
ａ）中間ロールチョック（中間ロール用の軸受け箱）にかかる中間ロール水平力Ｆｉｈは、次の（８）式で示される。
Ｆｉｈ＝−Ｑ（ｔａｎθｉｂ＋ｔａｎθｉｗ）      （８）
ここで、Ｑは圧延荷重を示す。
【００４９】
ｂ）作業ロールチョック（作業ロール用の軸受け箱）にかかる作業ロール水平力Ｆｗｈは、次の（９）式で示される。
Ｆｗｈ＝Ｑ・ｔａｎθｉｗ−（Ｔｆ−Ｔｂ）／２      （９）
【００５０】
前記（６）式と（８）式から圧延荷重Ｑを算出し、そのＱ値を（９）式に代入し、上側の作業ロール２ａのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる上側の中間ロール３ａのオフセット量βを算出し、その値となるよう上側の中間ロール３ａのオフセット位置を制御する。
【００５１】
同様に前記（７）式と（８）式から圧延荷重Ｑを算出し、そのＱ値を（９）式に代入し、下側の作業ロール２ｂのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍（所定値以下）となる下側の中間ロール３ｂのオフセット量βを算出し、その値となるよう下側の中間ロール３ｂのオフセット位置を制御する。これにより、圧延荷重の低減を目的として作業ロール２ａ，２ｂが小径化したものであっても、良好な板形状を得ることができる。
【００５２】
ここで、中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ，９ｃの代わりに、図９に示されるように、中間ロール３ａに対して圧延材１の搬送方向出側のみをウエッジライナー２１ａ，２１ｂと軸方向動作シリンダ２２ａ，２２ｂとを設置し、残りを中間ロールオフセット可変シリンダのままとすることも可能である。また、中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ〜９ｈの代わりに、中間ロール３ａ，３ｂに対して圧延材１の搬送方向入側および出側の片側のみをウエッジライナーと軸方向動作シリンダとを設置し、残りを中間ロールオフセット可変シリンダのままとすることも可能である。
【００５３】
さらに、中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ〜９ｄの代わりに、図１０に示すように、中間ロール３ａに対して圧延材１の搬送方向出側にウエッジライナー２１ａ，２１ｂと軸方向動作シリンダ２２ａ，２２ｂとを設置し、中間ロール３ａに対して圧延材１の搬送方向入側にウエッジライナー２３ａ〜２３ｄと軸方向動作シリンダ２４ａ〜２４ｄとを設置することも可能である。また、中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ〜９ｈの代わりに、中間ロール３ａに対して圧延材１の搬送方向入側および出側にウエッジライナーと軸方向動作シリンダとをそれぞれ設置することも可能である。
【００５４】
したがって、本実施例によれば、上下一対の作業ロール２ａ，２ｂの水平力を検出器で検出し、この検出値に基づき、上下一対の作業ロール２ａ，２ｂの水平力が０又は０近傍値（所定値以下）となるように上側および下側の中間ロール３ａ，３ｂのそれぞれのオフセット量βを制御したことにより、上側および下側の作業ロール２ａ，２ｂが水平方向に撓みづらくなる。これにより、良好な板形状の圧延材１を得ることができる。
【００５５】
なお、上記６段圧延機が備える上下一対の作業ロールは、作業ロール２ａ，２ｂの直径Ｄと圧延材１の板幅Ｂとの比であるＤ／Ｂが次の（１０）式を満たすことが好ましい。
０．０８≦Ｄ／Ｂ≦０．２３          （１０）
【００５６】
これは、前記Ｄ／Ｂが０．０８を下回ると、作業ロール２ａ，２ｂが撓む可能性が高まり、この作業ロール２ａ，２ｂの撓みに起因して所望の板形状を得難くなるからである。前記Ｄ／Ｂが０．２３を上回ると、オフセットしなくても、十分な圧延荷重を得ることができるからである。
【００５７】
ここで、Ｄ／Ｂと作業ロール水平撓みとの関係を示す図１１および図１２を用いて、上述のＤ／Ｂの範囲について説明する。なお、図１１は、加工対象である圧延材が１２０ｋハイテンで、圧延材の板幅が１６５０ｍｍで、圧延材の入側板厚が２．３４ｍｍで、圧延材の出側板厚が１．９９ｍｍの場合を示している。図１２にて、符号Ｂが圧延材の板幅を示し、符号Ｌが作業ロールの軸受間距離を示し、符号Ｆが作業ロールの水平分力を示し、符号δが作業ロールの水平撓みを示している。
【００５８】
上述の図から明らかなとおり、前記Ｄ／Ｂを０．０８以上０．２３以下にすることで、作業ロールの水平撓みを抑制し、この作業ロールの水平撓みに起因する圧延材の板形状のばらつきを抑制することができることが確認された。
【実施例２】
【００５９】
本発明の第２の実施例に係る圧延機および圧延方法について、図１３を参照して説明する。
本実施例は、図１〜４に示し上述した第１の実施例にロードセルを追加した構成となっている。その他の構成は、図１〜４に示し上述した圧延機と概ね同様であり、同一の機器には同一の符号を付記し重複する説明を適宜省略する。
【００６０】
本実施例に係る圧延機は、図１３に示すように、前記シフトブロックと中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈとの間に配置されるロードセル２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆ，２７ｇ，２７ｈを備える。
なお、ロードセル２７ｂ，２７ｄは、上側の中間ロール３ａに対して圧延材１の搬送方向入側に配置される。ロードセル２７ａ，２７ｃは、上側の中間ロール３ａに対して圧延材１の搬送方向出側に配置される。ロードセル２７ｆ，２７ｈは、下側の中間ロール３ｂに対して圧延材１の搬送方向入側に配置される。ロードセル２７ｅ，２７ｇは、下側の中間ロール３ｂに対して圧延材１の搬送方向出側に配置される。
【００６１】
ここで、ロードセル２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆ，２７ｇ，２７ｈの出力をそれぞれＲｉａ，Ｒｉｂ，Ｒｉｃ，Ｒｉｄ，Ｒｉｅ，Ｒｉｆ，Ｒｉｇ，Ｒｉｈとすると、中間ロールチョック（中間ロール用の軸受け箱）にかかる中間ロール３ａ，３ｂの水平力Ｆｉｈは、上側の作業ロール２ａの場合、次の（１１）式で示される。
Ｆｉｈ＝（Ｒｉａ＋Ｒｉｃ）−（Ｒｉｂ＋Ｒｉｄ）      （１１）
【００６２】
１)まず、中間ロール３ａ，３ｂを駆動する場合
上述の（１１）式と（１）式から正しい駆動接線力Ｆｔを算出し、そのＦｔ値を（４）式に代入し上側の作業ロール２ａのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる上側の中間ロール３ａのオフセット量βを算出し、その値となるよう上側の中間ロール３ａのオフセット位置を制御する。
【００６３】
また、下側の作業ロールの場合下記で示される。Ｆｉｈは、（１２）式となる。
Ｆｉｈ＝（Ｒｉｅ＋Ｒｉｇ）−（Ｒｉｆ＋Ｒｉｈ）      （１２）
【００６４】
同様に、本（１２）式と（１）式から正しい駆動接線力Ｆｔを算出し、そのＦｔ値を（４）式に代入し、下側の作業ロールのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる下側の中間ロール３ｂのオフセット量βを算出し、その値となるよう下側の中間ロール３ｂのオフセット位置を制御する。
【００６５】
２）次に、作業ロール２ａ，２ｂを駆動する場合
前記（１１）式と（８）式から圧延荷重Ｑを算出し、そのＱ値を（９）式に代入し、Ｆｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる上側の中間ロール３ａのオフセット量βを算出し、その値となるよう上側の中間ロール３ａのオフセット位置を制御する。
【００６６】
同様に前記（１２）式と（８）式から圧延荷重Ｑを算出し、そのＱ値を（９）式に代入し、Ｆｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる下側の中間ロール３ｂのオフセット量βを算出し、その値となるよう下側の中間ロール３ｂのオフセット位置を制御する。
【００６７】
ここで、中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ〜９ｈのうち、圧延材１の搬送方向入側および出側のいずれか一方を位置制御とし、他方を一定圧押し付けとした場合、上述したロードセルを、圧延材１の搬送方向入側および出側のうち、中間ロールオフセット可変シリンダの位置制御を実施する片側にのみ設置すれば良い。例えば、出側の中間ロールオフセット可変シリンダ９ａ，９ｃ，９ｅ，９ｇを位置制御とし、反対側の入側の中間ロールオフセット可変シリンダ９ｂ，９ｄ，９ｆ，９ｈを一定圧押し付けとし、圧延材１の搬送方向出側にのみロードセル２７ａ，２７ｃ，２７ｅ，２７ｇを設置した場合、（１１），（１２）式のＲｉｂ，Ｒｉｄ，Ｒｉｆ，Ｒｉｈの値を、入側の中間ロールオフセット可変シリンダ９ｂ，９ｄ，９ｆ，９ｈの一定圧押し付け値から計算される押し付け力とする。
【００６８】
１）まず、中間ロール３ａ，３ｂを駆動する場合
この（１１）式と（１）式から正しい駆動接線力Ｆｔを算出し、そのＦｔ値を（４）式に代入し、上側の作業ロール２ａのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる上側の中間ロール３ａのオフセット量βを算出し、その値となるよう上側の中間ロール３ａのオフセット位置を制御する。また、下側の作業ロール２ｂの場合、同様に（１２）式と（１）式から正しい駆動接線力Ｆｔを算出し、そのＦｔ値を（４）式に代入し、下側の作業ロール２ｂのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる下側の中間ロール３ｂのオフセット量βを算出し、その値となるよう下側の中間ロール３ｂのオフセット位置を制御する。
【００６９】
２）次に、作業ロール２ａ，２ｂを駆動する場合
前記（１１）式と（８）式から圧延荷重Ｑを算出し、そのＱ値を（９）式に代入し、上側の作業ロール２ａのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる上側の中間ロール３ａのオフセット量βを算出し、その値となるよう上側の中間ロール３ａのオフセット位置を制御する。
【００７０】
同様に前記（１２）式と（８）式から圧延荷重Ｑを算出し、そのＱ値を（９）式に代入し、下側の作業ロール２ｂのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる下側の中間ロール３ｂのオフセット量βを算出し、その値となるよう下側の中間ロール３ｂのオフセット位置を制御する。
【００７１】
したがって、本実施例によれば、上述の第１の実施例と同様、上述のシリンダ９ａ〜９ｈおよびロードセル２７ａ〜２７ｈが、上述の通り、上下一対の中間ロール３ａ，３ｂの軸受け箱の操作側や駆動側など圧延材１の搬送経路から離れた箇所に設置されるため、圧延材の板切れにより破損する可能性がなくなる。また、ロールクーラントのスプレー噴射も直接当たらず誤検出の可能性がなくなる。
【実施例３】
【００７２】
本発明の第３の実施例に係る圧延機および圧延方法について、図１４を参照して説明する。
本実施例は、図１〜４に示し上述した第１の実施例にロードセルを追加した構成となっている。その他の構成は、図１〜４に示し上述した圧延機と概ね同様であり、同一の機器には同一の符号を付記し重複する説明を適宜省略する。
【００７３】
本実施例に係る圧延機は、図１４に示すように、作業ロール２ａ，２ｂ用の軸受け箱と前記プロジェクトブロックとの間に配置されるロードセル２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅ，２８ｆ，２８ｇ，２８ｈを備える。
なお、ロードセル２８ｂ，２８ｄは、上側の作業ロール２ａに対して圧延材１の搬送方向入側に配置される。ロードセル２８ａ，２８ｃは、上側の作業ロール２ａに対して圧延材１の搬送方向出側に配置される。ロードセル２８ｆ，２８ｈは、下側の作業ロール２ｂに対して圧延材１の搬送方向入側に配置される。ロードセル２８ｅ，２８ｇは、下側の作業ロール２ｂに対して圧延材１の搬送方向出側に配置される。
【００７４】
ここで、ロードセル２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅ，２８ｆ，２８ｇ，２８ｈの出力をそれぞれＲｗａ，Ｒｗｂ，Ｒｗｃ，Ｒｗｄ，Ｒｗｅ，Ｒｗｆ，Ｒｗｇ，Ｒｗｈとする。
【００７５】
１）中間ロールを駆動する、または作業ロールを駆動する場合
作業ロールチョック（作業ロール用の軸受け箱）にかかる作業ロール２ａ，２ｂの水平力Ｆｗｈは、上側の作業ロール２ａの場合、次の（１３）式で示される。
Ｆｗｈ＝（Ｒｗａ＋Ｒｗｃ）−（Ｒｗｂ＋Ｒｗｄ）      （１３）
【００７６】
本（１３）式から算出される上側の作業ロール２ａのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる上側の中間ロール３ａのオフセット量βを算出し、その値となるよう上側の中間ロール３ａのオフセット位置を制御する。
【００７７】
また、下側の作業ロール２ｂの場合、Ｆｗｈは、次の（１４）式で示される。
Ｆｗｈ＝（Ｒｗｅ＋Ｒｗｇ）−（Ｒｗｆ＋Ｒｗｈ）      （１４）
【００７８】
同様に、前記（１４）式から下側の作業ロール２ｂのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる下側の中間ロール３ｂのオフセット量βを算出し、その値となるよう下側の中間ロール３ｂのオフセット位置を制御する。
【００７９】
ここで、上述したロードセルを、作業ロール２ａ，２ｂに対して圧延材１の搬送方向入側および出側のうち片側にのみ設置すれば良い。例えば、作業ロール２ａ，２ｂに対して圧延材１の搬送方向出側にのみロードセル２８ａ，２８ｃ，２８ｅ，２８ｇを設置した場合、前記（１３）式および前記（１４）式において、Ｒｗｂ，Ｒｗｄ，Ｒｗｆ，Ｒｗｈの値を０とする。
【００８０】
この条件で、前記（１３）式から算出される上側の作業ロール２ａのＦｗｈが０近傍プラス値となる上側の中間ロール３ａのオフセット量βを算出し、その値となるよう上側の中間ロール３ａのオフセット位置を制御する。
【００８１】
同様に、前記（１４）式から下側の作業ロール２ｂのＦｗｈが０近傍プラス値となる下側の中間ロール３ｂのオフセット量βを算出し、その値となるよう下側の中間ロール３ｂのオフセット位置を制御する。
【００８２】
したがって、本実施例によれば、上述の第１の実施例と同様、上述のシリンダ９ａ〜９ｈおよびロードセル２８ａ〜２８ｈが、上述の通り、上下一対の作業ロール２ａ，２ｂおよび中間ロール３ａ，３ｂの軸受け箱の操作側や駆動側など圧延材１の搬送経路から離れた箇所に設置されるため、圧延材の板切れにより破損する可能性がなくなる。また、ロールクーラントのスプレー噴射も直接当たらず誤検出の可能性がなくなる。
【実施例４】
【００８３】
本発明の第４の実施例に係る圧延機および圧延方法について、図１５を参照して説明する。
【００８４】
本実施例に係る圧延機では、図１５に示すように、上側の中間ロール３ａは、スピンドル３０ａを介してピニオン軸３１ａと回転可能に連結される。ピニオン軸３１ａに設けられるピニオンギヤ３２ａは、ピニオンギヤ３２ｂと噛み合っている。一方、下側の中間ロール３ｂは、スピンドル３０ｂを介してピニオン軸３１ｂと回転可能に連結される。ピニオン軸３１ａに設けられるピニオンギヤ３２ｂは、カップリング３３を介して駆動トルクを発生する電動機３４と回転可能に連結される。ここで、スピンドル３０ａ，３０ｂには駆動トルクを測定可能なトルクメータ２９ａ，２９ｂがそれぞれ設けられている。
【００８５】
トルクメータ２９ａ，２９ｂで測定したトルクをそれぞれＴｉａ，Ｔｉｂとすると、式（５）は、上側の中間ロール３ａの場合、次の（１５）式となる。
Ｆｔ＝（Ｔｉａ／２）／（Ｄｉ／２）      （１５）
【００８６】
本（１５）式から正しい駆動接線力Ｆｔを算出し、そのＦｔ値を（４）式に代入し、上側の作業ロール２ａのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる上側の中間ロール３ａのオフセット量βを算出し、その値となるよう上側の中間ロール３ａのオフセット位置を制御する。
【００８７】
また、式（５）は、下側の作業ロール３ｂの場合、次の（１６）式となる。
Ｆｔ＝（Ｔｉｂ／２）／（Ｄｉ／２）      （１６）
【００８８】
同様に、本（１６）式から正しい駆動接線力Ｆｔを算出し、そのＦｔ値を（４）式に代入し、下側の作業ロール２ｂのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる下側の中間ロール３ｂのオフセット量βを算出し、その値となるよう下側の中間ロール３ｂのオフセット位置を制御する。
【００８９】
したがって、本実施例によれば、上述の第１の実施例と同様、上述のトルクメータ２９ａ，２９ｂが圧延材１の搬送経路から離れた箇所に設置されるため、圧延材の板切れにより破損する可能性がなくなる。また、ロールクーラントのスプレー噴射も直接当たらず誤検出の可能性がなくなる。
【実施例５】
【００９０】
本発明の第５の実施例に係る圧延機および圧延方法について、図１６を参照して説明する。
【００９１】
本実施例に係る圧延機では、図１６に示すように、上側の中間ロール３ａは、スピンドル３０ａを介してピニオン軸３１ａと回転可能に連結される。ピニオン軸３１ａに設けられるピニオンギヤ３６ａは、ピニオンギヤ３６ｂと噛み合っている。一方、下側の中間ロール３ｂは、スピンドル３０ｂを介してピニオン軸３１ｂと回転可能に連結される。ピニオン軸３１ａに設けられるピニオンギヤ３６ｂは、カップリング３３を介して駆動トルクを発生する電動機３４と回転可能に連結される。ここで、ピニオンギヤ３６ａ，３６ｂは、ハスバ歯車で、斜めに噛みあう歯の角度分スラスト力が、軸方向に発生する。ピニオン軸３１ａの端部には、このスラスト力を測定可能なロードセル３５ａが設けられている。このスラスト力がトルクに比例することから、ロードセル３５ａによりスラスト力を測定することで、上側の中間ロール３ａのトルクが算出される。このトルクをＴｉａとする。また、下側の中間ロール３ｂのトルクは、電動機３４の電流値から算出できる電動機トルクをＴｍとすると、次の（１７）式で示される。
【００９２】
Ｔｉｂ＝Ｔｍ−Ｔｉａ      （１７）
【００９３】
上側の作業ロール２ａについては、このＴｉａを用い上述の（１５）式から正しい駆動接線力Ｆｔを算出し、そのＦｔ値を（４）式に代入し、上側の作業ロール２ａのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる上側の中間ロール３ａのオフセット量βを算出し、その値となるよう上側の中間ロール３ａのオフセット位置を制御する。
【００９４】
また、下側の作業ロール２ｂについては、同様に、前記Ｔｉｂを用い上述の（１６）式から正しい駆動接線力Ｆｔを算出し、そのＦｔ値を（４）式に代入し、下側の作業ロール２ｂのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる下側の中間ロール３ｂのオフセット量βを算出し、その値となるよう下側の中間ロール３ｂのオフセット位置を制御する。
【００９５】
したがって、本実施例によれば、上述の第１の実施例と同様、上述のロードセル３５ａおよび電動機３４が圧延材１の搬送経路から離れた箇所に設置されるため、圧延材の板切れにより破損する可能性がなくなる。また、ロールクーラントのスプレー噴射も直接当たらず誤検出の可能性がなくなる。
【実施例６】
【００９６】
本発明の第６の実施例に係る圧延機および圧延方法について、図１７を参照して説明する。
【００９７】
本実施例に係る圧延機では、図１７に示すように、上側の中間ロール３ａは、スピンドル３０ａを介して駆動トルクを発生するモータ３７aと回転可能に連結される。一方、下側の中間ロール３ｂは、スピンドル３０ｂを介して駆動トルクを発生するモータ３７ｂと回転可能に連結される。モータ３７ａ，３７ｂの電流値から算出できるモータトルクは、それぞれＴｉａ，Ｔｉｂとなる。
【００９８】
上側の作業ロール２ａについては、これらＴｉａを用い本（１５）式から正しい駆動接線力Ｆｔを算出し、そのＦｔ値を（４）式に代入し、上側の作業ロール２ａのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる上側の中間ロール３ａのオフセット量βを算出し、その値となるよう上側の中間ロール３ａのオフセット位置を制御する。
【００９９】
また、下側の作業ロール２ｂについては、同様に、このＴｉｂを用い本（１６）式から正しい駆動接線力Ｆｔを算出し、そのＦｔ値を（４）式に代入し、下側の作業ロール２ｂのＦｗｈを算出する。更にこのＦｗｈが０または０近傍値（所定値以下）となる下側の中間ロール３ｂのオフセット量βを算出し、その値となるよう下側の中間ロール３ｂのオフセット位置を制御する。
【０１００】
したがって、本実施例によれば、上述の第１の実施例と同様、上述のモータ３７ａ，３７ｂが圧延材１の搬送経路から離れた箇所に設置されるため、圧延材の板切れにより破損する可能性がなくなる。また、ロールクーラントのスプレー噴射も直接当たらず誤検出の可能性がなくなる。
【０１０１】
ここで、上述した第１〜第６の実施例に係る６段圧延機を、第１〜第５圧延スタンドからなるタンデム圧延設備の全圧延スタンドに適用することが可能である。この場合、硬質な圧延材１をより効率的に圧延することができる。また、図１８に示すように、第１〜第５圧延スタンド１０１〜１０５からなるタンデム圧延設備１００において、前記６段圧延機を、第１圧延スタンド１０１および第５（最終）スタンド１０５のみに適用することも可能である。この場合、第１圧延スタンド１０１では、圧延材１の板厚が厚くても、その分、小径の作業ロール２ａ，２ｂによって、圧下量を増加させることができ、第５（最終）圧延スタンド１０５では、圧延材１の板厚が薄くなっても、その分、中間ロール３ａ，３ｂのオフセット動作によって、圧延材１の板厚形状を高精度に制御することができるため、投資対効果を大きくすることができる。また、第１〜第５圧延スタンドからなるタンデム圧延設備において、前記６段圧延機を第１または第５（最終）圧延スタンドにのみ適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１      帯板（圧延材）
２ａ，２ｂ  作業ロール
３ａ，３ｂ  中間ロール
４ａ，４ｂ  補強ロール
５ａ，５ｂ  パスライン調整装置
６ａ，６ｂ  油圧シリンダ
７ａ，７ｂ  ハウジング
８ａ〜８ｄ  ロールベンダーブロック
９ａ〜９ｈ  中間ロールオフセット可変シリンダ（オフセットシリンダ、位置調整手段）
１０ａ〜１０ｄ  シフトブロック
１３ａ〜１３ｄ  作業ロール用の軸受け箱（軸受）
１５ａ〜１５ｄ  中間ロール用の軸受け箱（軸受）
２５ａ〜２５ｈ  圧力計（圧力計測手段）
２６ａ〜２６ｈ  圧力計（圧力計測手段）
２７ａ〜２７ｈ  ロードセル（中間ロール荷重計測手段）
２８ａ〜２８ｈ  ロードセル（作業ロール荷重計測手段）
２９ａ，２９ｂ  トルクメータ（駆動トルク計測手段）
３５ａ      ロードセル（スラスト力計測手段）
４０        制御装置
４２        演算部（オフセット量演算手段）
４３        出力部（制御手段）
１００      タンデム圧延設備
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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