JPH0451253B2 - - Google Patents
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- JPH0451253B2 JPH0451253B2 JP23052183A JP23052183A JPH0451253B2 JP H0451253 B2 JPH0451253 B2 JP H0451253B2 JP 23052183 A JP23052183 A JP 23052183A JP 23052183 A JP23052183 A JP 23052183A JP H0451253 B2 JPH0451253 B2 JP H0451253B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/02—Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels
- B21H1/04—Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels with rim, e.g. railways wheels or pulleys
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- Control Of Multiple Motors (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は円盤状素形材を圧延成形するロール圧
延機の制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method of controlling a roll mill that rolls and forms a disc-shaped material.
第3図に示すような円盤状素形材1A(以下素
形材1Aと呼ぶ)を圧延成形するための装置とし
て、第4図に示すようなロール圧延機が提案され
ている。
A roll mill as shown in FIG. 4 has been proposed as an apparatus for rolling a disk-shaped material 1A (hereinafter referred to as the material 1A) as shown in FIG.
即ち、2,3は素形材1Aのボス部03を上下
方向に挾持する上、下センタシヤフトで下部セン
タシヤフト3は軸受9を介して直流モータ10に
連結され固定ハウジング12内に装着されてお
り、直流モータ10の駆動により素形材1Aは回
転される。4,5は素形材1Aのウエブ面02を
圧延成形する上、下ウエブロールで、各々軸受1
3,19を介し、直流モータ14,20に連結さ
れて、移動ベース16,22に取り付けられ、移
動ハウジング18に取り付けられた油圧シリンダ
17,23により矢印A2,A3の方向に圧下さ
れる。この移動ハウジング18は固定ベース26
に取り付けられた油圧シリンダ24により矢印A
4の方向に移動され、移動ハウジング18の位置
すなわち上部・下部ウエブロールの移動位置は検
出装置25により検出される。6は素形材1Aの
外径面05を圧延成形するサイドロールで軸受箱
27内に回転自在に装着され、固定ベース30に
取り付けられた油圧シリンダ28により矢印A5
の方向に圧下しながら、素形材1Aの外径Dの増
大につれて矢印A6の方向に後退する。なおサイ
ドロール6の位置は検出装置29により検出され
る。7,8は素形材1Aのリム面01を圧延成形
する上、下リムロールでそれぞれ軸受31,37
を介し、直流モータ32,38に連結されて、移
動ベース34,40に取り付けられ、移動ハウジ
ング36に取付り付けられた油圧シリンダ35,
41により矢印A7,A8の方向に圧下される。 That is, 2 and 3 are lower center shafts that vertically hold the boss portion 03 of the raw material 1A. The formed material 1A is rotated by the drive of the DC motor 10. 4 and 5 are upper and lower web rolls for rolling and forming the web surface 02 of the formed material 1A, and each has a bearing 1.
3 and 19 to DC motors 14 and 20, and are attached to moving bases 16 and 22, and are pressed down in the directions of arrows A2 and A3 by hydraulic cylinders 17 and 23 attached to moving housing 18. This movable housing 18 is attached to a fixed base 26.
The hydraulic cylinder 24 attached to the arrow A
4, and the position of the moving housing 18, that is, the moving position of the upper and lower web rolls is detected by the detection device 25. Reference numeral 6 denotes a side roll for rolling and forming the outer diameter surface 05 of the raw material 1A, which is rotatably mounted in the bearing box 27 and moved by the arrow A5 by the hydraulic cylinder 28 attached to the fixed base 30.
While being rolled down in the direction of , it retreats in the direction of arrow A6 as the outer diameter D of the formed material 1A increases. Note that the position of the side roll 6 is detected by a detection device 29. 7 and 8 are upper and lower rim rolls for rolling and forming the rim surface 01 of the raw material 1A, respectively, bearings 31 and 37.
A hydraulic cylinder 35, which is connected to the DC motors 32, 38 via, is attached to the moving bases 34, 40, and is attached to the moving housing 36.
41 in the direction of arrows A7 and A8.
この移動ハウジング36は固定ベース44に取
り付けられた油圧シリンダ42により素形材1A
の外径Dの増大につれて矢印A9の方向に移動さ
れる。検出ロール45は、圧下装置46により素
形材1Aの外径面に押し付けられており、その位
置は検出装置47で検出される。圧下装置46、
検出装置47は移動ハウジング36に取り付けら
れている。 This movable housing 36 moves the material 1A by a hydraulic cylinder 42 attached to a fixed base 44.
is moved in the direction of arrow A9 as the outer diameter D increases. The detection roll 45 is pressed against the outer diameter surface of the formed material 1A by a rolling down device 46, and its position is detected by a detection device 47. Reduction device 46,
The detection device 47 is attached to the moving housing 36.
ところで、このようなロール圧延機においては
従来各々の直流モータを次のように制御してい
た。 By the way, in such a rolling mill, each DC motor has conventionally been controlled as follows.
即ち、下部センタシヤフト3を駆動する直流モ
ータ10の回転数を一定に保持して、これを基準
回転とし、この基準回転数を検出器11により検
出して制御回転数演算器48に送り、また上部ウ
エブロール4を駆動する直流モータ14及び下部
ウエブロール5を駆動する直流モータ20の回転
数を、それぞれ検出器15,21により検出して
回転数比較器49に送り、さらに、下部センタシ
ヤフト3の軸心から上部・下部ウエブロール4,
5の圧延位置迄の距離を検出器25により検出し
て制御回転数演算器48に送り、これら制御回転
数演算器48へ送られて来た各種データと上部・
下部ウエブロール4,5の外径寸法等により、上
部・下部ウエブロール4,5の周速と素形材1A
の周速が一致するような直流モータ14,20の
制御回転数を演算し、回転数比較器49で直流モ
ータ14,20の回転数検出と比較し、この比較
値をもとに演算値と検出値が一致するように図示
していない制御装置により直流モータ14,20
の回転数を制御していた。 That is, the rotational speed of the DC motor 10 that drives the lower center shaft 3 is held constant and is used as a reference rotation, and this reference rotational speed is detected by the detector 11 and sent to the control rotational speed calculator 48. The rotation speeds of the DC motor 14 that drives the upper web roll 4 and the DC motor 20 that drives the lower web roll 5 are detected by detectors 15 and 21, respectively, and sent to the rotation speed comparator 49. Upper and lower web rolls 4,
The distance to the rolling position No. 5 is detected by the detector 25 and sent to the control rotation speed calculator 48, and the various data sent to the control rotation speed calculator 48 and the upper
The circumferential speed of the upper and lower web rolls 4 and 5 and the material 1A depend on the outer diameter dimensions of the lower web rolls 4 and 5.
The control rotation speeds of the DC motors 14 and 20 are calculated so that the circumferential speeds of the DC motors 14 and 20 match, and the rotation speed comparator 49 compares the rotation speeds of the DC motors 14 and 20 with the detected rotation speeds of the DC motors 14 and 20. The DC motors 14 and 20 are controlled by a control device (not shown) so that the detected values match.
The rotation speed was controlled.
上部リムロール7、下部リムロール8をそれぞ
れ駆動する直流モータ32,38についても同様
に、検出器29により検出した素形材1Aの半径
寸法と、検出器47により検出した検出ロール4
5が素形材1Aの外径部と接触する位置および検
出器11で検出した基準回転数と上部・下部リム
ロール7,8の外径寸法により、上部・下部リム
ロール7,8の周速が素形材1Aの周速と一致す
る直流モータ32,38の回転数を制御回転数演
算器48で演算し、検出器33,39で検出した
直流モータ32,38の回転数の値とこの演算値
が回転数比較器49で比較され、演算値と検出値
が一致するように、図示していない制御装置によ
り直流モータ32,38の回転数が制御されてい
た。 Similarly, for the DC motors 32 and 38 that drive the upper rim roll 7 and the lower rim roll 8, respectively, the radius dimension of the formed material 1A detected by the detector 29 and the detection roll 4 detected by the detector 47 are
The circumferential speed of the upper and lower rim rolls 7 and 8 can be determined based on the position where the roller 5 contacts the outer diameter of the formed material 1A, the reference rotation speed detected by the detector 11, and the outer diameter dimensions of the upper and lower rim rolls 7 and 8. The rotational speed of the DC motors 32, 38 that matches the circumferential speed of the profile 1A is calculated by the control rotational speed calculator 48, and the rotational speed of the DC motors 32, 38 detected by the detectors 33, 39 and this calculated value are calculated. are compared by a rotation speed comparator 49, and the rotation speeds of the DC motors 32 and 38 are controlled by a control device (not shown) so that the calculated value and the detected value match.
このように従来のロール圧延機では、各々の直
流モータの回転数を素形材の周速に合せるように
演算制御しているが、制御対象とする直流モータ
で駆動されるロール形状は、そろばん珠形状ある
いは円錐台形状であり、ロールの周速が各部で異
なるため素形材の周速と一致させることは困難で
あり、このため概略の平均値で制御するなど各種
の改良がなされているにもかかわらず充分でなか
つた。
In this way, in conventional roll rolling mills, the rotation speed of each DC motor is computationally controlled to match the circumferential speed of the formed material, but the shape of the roll driven by the DC motor to be controlled is abacus. It has a bead shape or a truncated cone shape, and the circumferential speed of the roll differs in each part, making it difficult to match the circumferential speed of the formed material. Therefore, various improvements have been made, such as controlling it using a rough average value. However, it was not enough.
第5図aに従来の制御方法で素形材1Aを圧延
した場合の上部ウエブロール4を駆動する直流モ
ータ14の駆動馬力HWU、下部ウエブロール5
を駆動する直流モータ20の駆動馬力HWL、お
よび下部センタシヤフト3を駆動する直流モータ
10の駆動馬力HCSの変化の1例(図の横軸は、
上部・下部ウエブロール4,5の移動位置を示
す。)を示す。 FIG. 5a shows the drive horsepower HWU of the DC motor 14 that drives the upper web roll 4 and the lower web roll 5 when the formed material 1A is rolled using the conventional control method.
An example of changes in the drive horsepower HWL of the DC motor 20 that drives the lower center shaft 3 and the drive horsepower HCS of the DC motor 10 that drives the lower center shaft 3 (the horizontal axis in the figure is
The moving positions of the upper and lower web rolls 4 and 5 are shown. ) is shown.
図からも明らかなように上部・下部ウエブロー
ル4,5の移動初期では、3台の直流モータとも
圧延動力として有効に作用しているが、上部・下
部ウエブロール4,5の移動が進むにつれて、大
きな変化が生じ、直流モータ10の駆動馬力
HCSの値はマイナス値を示すようになる。これ
は直流モータ10がブレーキとして作用している
ことであり、したがつて他の直流モータ14,2
0が圧延動力の総てを受け持ち、さらに直流モー
タ10がブレーキとして作用している動力をも加
味して受け持たなくてはならない。 As is clear from the figure, at the beginning of the movement of the upper and lower web rolls 4 and 5, all three DC motors act effectively as rolling power, but as the movement of the upper and lower web rolls 4 and 5 progresses, , a large change occurs, and the drive horsepower of the DC motor 10
The HCS value will now show a negative value. This means that the DC motor 10 is acting as a brake, and therefore the other DC motors 14, 2
0 is in charge of all of the rolling power, and the DC motor 10 must also take into account the power acting as a brake.
一方、直流モータ20にもこの傾向があり、こ
の傾向は第3図に示す素形材上部・下部の圧延量
h1,h2の差が大きくなる程、顕著になることおよ
びリム部を圧延する直流モータ32,38にも同
様の傾向があることを本発明者は実験により把握
した。 On the other hand, this tendency also exists in the DC motor 20, and this tendency is caused by the rolling amount of the upper and lower parts of the formed material as shown in Fig. 3.
The inventor has found through experiments that the larger the difference between h 1 and h 2 , the more pronounced it becomes, and that a similar tendency exists in the DC motors 32 and 38 that roll the rim portion.
この要因としては、それぞれのロール形状がそ
ろばん珠形状、円錐台形状という複雑さも大きな
要因の1つであるが、最大の要因は素形材形状状
が円盤であるということにある。 One of the major factors contributing to this is the complexity of each roll having an abacus bead shape and a truncated cone shape, but the biggest factor is that the raw material shape is a disk.
すなわち、円盤状素形材をウエブロールのよう
な汎用ロールで逐次圧延を実施し、断面を創成し
ていくような圧延については、材料の変形挙動が
非常に複雑であり、その実態すら把握されていな
いのが実状である。この複雑な変形挙動のため、
従来の直流モータ回転数の演算制御では充分では
なかつた。 In other words, the deformation behavior of the material is extremely complex when rolling a disc-shaped material using general-purpose rolls such as web rolls to create cross-sections, and the actual state of the material is not even understood. The reality is that it is not. Because of this complex deformation behavior,
Conventional calculation control of DC motor rotation speed was not sufficient.
事実、従来の制御方法で圧延実験を実施したと
ころ、しばしばいずれかの直流モータの負荷が許
容値をオーバーし、圧延を中止せざるを得ない状
態が生じた。 In fact, when rolling experiments were conducted using the conventional control method, the load on one of the DC motors often exceeded the allowable value, resulting in a situation where rolling had to be stopped.
これを圧延データの積み重ねだけで修正するこ
とは非常に困難なことであることは容易に推察で
きる。本発明者らは新らしい制御方法について
種々実験を重ね、本発明の制御方法を見い出した
ものである。 It can be easily inferred that it is extremely difficult to correct this by simply accumulating rolling data. The present inventors conducted various experiments on new control methods and discovered the control method of the present invention.
本発明は上記従来の欠点を解決するために提案
されたものであつて、圧延に要する動力(モータ
負荷)を、各々のモータが任意に設定された配分
比であるいは各々の駆動する圧延ロールの圧下力
を考慮して決定された配分比で受けもつよう、基
準とした駆動ロールのモータ以外のモータ回転数
を制御するために、円盤状素形材の中央部を上・
下から挾持して同円盤状素形材に回転駆動を与え
る上下センタシヤフトと、同円盤状素形材を上・
下から挾んで配置され、同円盤状素形材の半径方
向および上下方向へ移動可能に設けられた同円盤
状素形材のウエブ面圧延成形回転駆動上下ウエブ
ロールと、同円盤状素形材を上・下から挾んで配
置され、同円盤状素形材の半径方向および上下方
向へ移動可能に設けられた同円盤状素形材のリム
面圧延成形回転駆動上下リムロールとを備えた円
盤状素形材のロール圧延機制御方法であつて、圧
延成形中における上記上下センタシヤフト、上下
ウエブロール、上下リムロールの各回転駆動負荷
を検出し、これら検出値を加算演算して回転駆動
総負荷を求め、これにあらかじめ設定しておいた
上記上下センタシヤフト、上下ウエブロール、上
下リムロールの各回転駆動機構への負荷配分比を
乗算し、この上記回転駆動機構に対する乗算値と
圧延成形中における上記回転駆動負荷とが一致す
るように、上記上下センタシヤフトの回転駆動機
構以外の上記各回転駆動機構の負荷調節すること
を特徴とし、さらには上記各回転駆動機構への負
荷配分比を、
上(下)センタシヤフト回転駆動機構の負荷配分比
=上(下)センタシヤフトの回転駆動機構の定格値
あるいは過負荷許容電流値/各回転駆動機構の定格値あ
るいは過負荷許容電流値の合計
上(下)ウエブロール回転駆動機構の負荷配分比
=上下ウエブロールの回転駆動機構の定格値あるい
は過負荷許容電流値の合計/各回転駆動機構の定格値あ
るいは過負荷許容電流値の合計
×上(下)ウエブロールの圧下力/上下ウエブロー
ルの圧下力の合計
上(下)リムロール回転駆動機構の負荷配分比
=上下リムロールの回転駆動機構の定格値あるいは
過負荷許容電流値の合計/各回転駆動機構の定格値ある
いは過負荷許容電流値の合計
×上(下)リムロールの圧下力/上下リムロールの
圧下力の合計
としたことを特徴とするものである。
The present invention was proposed in order to solve the above-mentioned conventional drawbacks, and the present invention distributes the power required for rolling (motor load) by each motor at an arbitrarily set distribution ratio or by each driving rolling roll. In order to control the rotational speed of motors other than the reference drive roll motor so that the distribution ratio determined in consideration of the rolling force is applied, the central part of the disc-shaped material is
Upper and lower center shafts clamp the disc-shaped material from below and provide rotational drive to the disc-shaped material, and
Upper and lower web rolls that are rotationally driven to roll and form the web surface of the disc-shaped material, which are arranged between the bottom and can move in the radial direction and the vertical direction of the disc-shaped material, and the disc-shaped material. A disc-shaped material having upper and lower rim rolls that are arranged to sandwich the material from above and below and are movable in the radial direction and vertical direction of the same disc-shaped material and are rotatably driven to roll and form the rim surface of the same disc-shaped material. A method for controlling a roll rolling mill for raw materials, in which the rotational drive loads of the upper and lower center shafts, upper and lower web rolls, and upper and lower rim rolls are detected during rolling and forming, and these detected values are added to calculate the total rotational drive load. Multiply this by the preset load distribution ratio to each rotational drive mechanism of the upper and lower center shafts, upper and lower web rolls, and upper and lower rim rolls, and calculate the multiplication value for the rotational drive mechanism and the rotation during rolling forming. The load of each rotary drive mechanism other than the rotary drive mechanism of the upper and lower center shafts is adjusted so that the drive load matches the drive load, and the load distribution ratio to each rotary drive mechanism is adjusted so that the upper (lower) ) Load distribution ratio of the center shaft rotation drive mechanism = Upper (lower) Rated value or overload allowable current value of the center shaft rotation drive mechanism / Total of the rated value or overload allowable current value of each rotation drive mechanism Upper (lower) Load distribution ratio of the web roll rotation drive mechanism = Total of the rated value or overload allowable current value of the rotation drive mechanism of the upper and lower web rolls/Total of the rated value or overload allowable current value of each rotation drive mechanism × Upper (lower) web Roll rolling force / Total rolling force of upper and lower web rolls Load distribution ratio of upper (lower) rim roll rotation drive mechanism = Total rated value or overload allowable current value of upper and lower rim roll rotation drive mechanism / Rating of each rotation drive mechanism or the sum of the allowable overload current values x the rolling force of the upper (lower) rim roll/the sum of the rolling forces of the upper and lower rim rolls.
上記のように構成される本発明によれば、円盤
状素形材の仕上り形状、各直流モータの容量、ロ
ール圧延機構造上からの規制等を考慮して、各直
流モータ(回転駆動機構)に対する負荷配分比を
バランスよく適正に設定してやり、圧延中におけ
る実際の各直流モータの負荷が設定された負荷と
一致するよう制御することによつて、各直流モー
タは圧延動力として有効に作用し、負荷の許容値
オーバーによる圧延の中断も避けられることにな
る。
According to the present invention configured as described above, each DC motor (rotation drive mechanism) is By appropriately setting the load distribution ratio in a well-balanced manner and controlling the actual load of each DC motor during rolling to match the set load, each DC motor effectively acts as rolling power, Interruption of rolling due to load exceeding the allowable value can also be avoided.
以下、本発明を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.
第1図は本発明の1実施例を示すもので、第4
図のものと同一部分には同一符号を付し説明は省
略する。図中、11,15,21,33,39は
それぞれ直流モータ10,14,20,32,3
8の負荷を検出する検出器、51はモータ負荷配
分比設定器、50は検出器11,15,21,3
3,39により求められた検出値の総和を求める
とともに、この値に各直流モータ10,14,2
0,32,38に対して設定された負荷配分比を
乗算し、この乗算値(負荷制御値)と実際の負荷
検出値とを比較するモータセンタシヤフト演算比
較器であり、以下に示す式が成立するように、図
示していない制御装置により基準とする直流モー
タ10以外の直流モータ14,20,32,38
の負荷が制御されるものである。 FIG. 1 shows one embodiment of the present invention.
The same parts as those in the figures are given the same reference numerals and explanations will be omitted. In the figure, 11, 15, 21, 33, 39 are DC motors 10, 14, 20, 32, 3, respectively.
8 is a detector for detecting the load, 51 is a motor load distribution ratio setting device, 50 is a detector 11, 15, 21, 3
3, 39, and add this value to each DC motor 10, 14, 2.
This is a motor center shaft calculation comparator that multiplies 0, 32, and 38 by the set load distribution ratio and compares this multiplied value (load control value) with the actual detected load value, and the formula shown below is DC motors 14, 20, 32, 38 other than the reference DC motor 10 are controlled by a control device (not shown) so that the
The load is controlled.
ICS=βCS・(iCS+iWU+iWL+iRU+iRL)…1)
IWU=βWU・(iCS+iWU+iWL+iRU+iRL)…2)
IWL=βWL・(iCS+iWU+iWL+iRU+iRL)…3)
IRU=βRU・(iCS+iWU+iWL+iRU+iRL)…4)
IRL=βRL・(iCS+iWU+iWL+iRU+iRL)…5)
ただし、βCS+βWU+βWL+βRU+βRL=1で、
ICS:直流モータ10の制御値 (A)
IWU: 〃 14 〃 (A)
IWL: 〃 20 〃 (A)
IRU: 〃 32 〃 (A)
IRL: 〃 38 〃 (A)
βCS:直流モータ10の負荷配分比
βWU: 〃 14 〃
βWL: 〃 20 〃
βRU: 〃 32 〃
βRL: 〃 38 〃
iCS: 〃 10の負荷検出値 (A)
iWU: 〃 14 〃 (A)
iWL: 〃 20 〃 (A)
iRU: 〃 32 〃 (A)
iRL: 〃 38 〃 (A)
ここで簡単な例を挙げて説明すると、いま、
βCS=0.5、βWU=βWL=0.15、βRU=βRL=0.1、iCS
=
100(A)、iWU=iWL=50(A)、iRU=iRL=30(A)であつた
とすると、ICS=130(A)、IWU=IWL=39(A)、IRU=IRL
=26(A)となり、直流モータ10の負荷は100(A)そ
のままにして、直流モータ14,20の負荷を50
(A)→30(A)、直流モータ32,38の負荷を30(A)→
20(A)となるように制御するのである。I CS = β CS・(iCS+iWU+iWL+iRU+iRL)…1) I WU =β WU・(iCS+iWU+iWL+iRU+iRL)…2) I WL =β WL・(iCS+iWU+iWL+iRU+iRL)…3) I RU =β RU・(iCS+iWU+iWL+iRU+iRL)…4) I RL =β RL・(iCS+iWU+iWL+iRU+iRL)…5) However, when β CS + β WU + β WL + β RU + β RL = 1, I CS : Control value of DC motor 10 (A) I WU : 〃 14 〃 (A) I WL : 〃 20 〃 (A) I RU : 〃 32 〃 (A) I RL : 〃 38 〃 (A) β CS : Load distribution ratio β WU of DC motor 10: 〃 14 〃 β WL : 〃 20 〃 β RU : 〃 32 〃 β RL : 〃 38 〃 i CS : 〃 10 load detection value (A) i WU : 〃 14 〃 (A) i WL : 〃 20 〃 (A) i RU : 〃 32 〃 (A) i RL : 〃 38 〃 (A) To explain with a simple example, now,
β CS = 0.5, β WU = β WL = 0.15, β RU = β RL = 0.1, i CS
=
100(A), i WU = i WL = 50(A), i RU = i RL = 30(A), I CS = 130(A), I WU = I WL = 39(A), I RU = I RL
= 26 (A), the load on DC motor 10 remains at 100 (A), and the load on DC motors 14 and 20 is increased to 50 (A).
(A)→30(A), the load of DC motors 32 and 38 is 30(A)→
It is controlled so that it becomes 20(A).
当然のことながら、上、下ウエブロールあるい
は上、下リムロールが圧延に関与していない場合
および駆動されない場合については、上記1)〜
5)式において該当するところが0となるだけで
ある。 Naturally, if the upper and lower web rolls or the upper and lower rim rolls are not involved in rolling or are not driven, the above 1) to
5) Only the corresponding part in the formula becomes 0.
なお、直流モータ10を基準としたのは、素形
材Aの圧延開始から圧延終了迄常に圧延に関与し
ていることや、装置の構造上大容量のものが使用
可能であること等の理由による。 The reason why the DC motor 10 was used as a reference is that it is always involved in rolling from the start of rolling of the formed material A to the end of rolling, and that a large-capacity motor can be used due to the structure of the device. by.
以上の説明ではモータ負荷配分比を設定器51
で設定したが、さらに本発明ではモータ負荷配分
比を自動的に設定する方法をも提案するものであ
る。 In the above explanation, the motor load distribution ratio is set by the setting device 51.
However, the present invention also proposes a method of automatically setting the motor load distribution ratio.
即ち、第1図において、52,53はそれぞれ
上、下ウエブロール4,5の上下方向圧下力
(PWU,PWL)を検出する圧下力検出器、54は
上、下ウエブロール4,5の半径方向圧下力
(PWH)を検出する圧下力検出器、55は52,
53,54から検出値をもとに直流モータ14,
20間のモータ負荷配分比
αWU=PWU+・PWU/PWU+PWL・PWH/PWU+PWL+PWH…6
)
αWL=1−αWU …7)
ここで、αWU:直流モータ14(上部ウエブロ
ール4)の負荷配分比
αWL:直流モータ20(下部ウエブロ
ール5)の負荷配分比
を演算するモータ負荷配分比演算器、56,57
はそれぞれ上、下リムロール7,8の上下方向圧
下力(PRU,PRL)を検出する圧下力検出器、58
は56,57からの検出値をもとに直流モータ3
2,38間のモータ負荷配分比
αRU=PRU/PRU+PRL …8)
αRL=1−αRU …9)
ここで、αRU:直流モータ32(上部リムロー
ル7)の負荷配分比
αRL:直流モータ38(下部ウエブロ
ール8)の負荷配分比
を演算するモータ負荷配分比演算器であるが、直
流モータ10,14,20,32,38の定格値
あるいは過負荷許容電流値(予め求められている
もの)をそれぞれACS,AWL,ARU,ARLとした時、
各モータ負荷配分比演算器59により下式のよう
に負荷配分比を求めるものである。 That is, in FIG. 1, 52 and 53 are rolling force detectors that detect the vertical rolling force (P WU , P WL ) of the upper and lower web rolls 4 and 5, respectively, and 54 is the upper and lower web rolls 4 and 5. A rolling force detector 55 detects the radial rolling force (P WH ) of 52,
Based on the detected values from 53 and 54, the DC motor 14,
Motor load distribution ratio between 20 α WU =P WU +・P WU /P WU +P WL・P WH /P WU +P WL +P WH …6
) α WL = 1 − α WU …7) Here, α WU : Load distribution ratio of DC motor 14 (upper web roll 4) α WL : Motor for calculating the load distribution ratio of DC motor 20 (lower web roll 5) Load distribution ratio calculator, 56, 57
are rolling force detectors 58 that detect the vertical rolling forces (P RU , P RL ) of the upper and lower rim rolls 7 and 8, respectively;
is the DC motor 3 based on the detected values from 56 and 57.
Motor load distribution ratio between 2 and 38 α RU = P RU / P RU + P RL …8) α RL = 1 − α RU …9) Here, α RU : Load distribution ratio of DC motor 32 (upper rim roll 7) α RL : A motor load distribution ratio calculator that calculates the load distribution ratio of the DC motor 38 (lower web roll 8). (required in advance) are respectively A CS , A WL , A RU , and A RL , then
Each motor load distribution ratio calculator 59 calculates the load distribution ratio as shown in the following formula.
βCS=ACS/ACS+AWU+AWL+ARU+ARL …10)
βWU=AWU+AWL/ACS+AWU+AWL+ARU+ARL・αWU…11
)
βWL=AWU+AWL/ACS+AWU+AWL+ARU+ARL・αWL…12
)
βRU=ARU+ARL/ACS+AWU+AWL+ARU+ARL・αRU…13
)
βRL=ARU+ARL/ACS+AWU+AWL+ARU+ARL・αRL…14
)
このように圧下力をもとに負荷配分比を設定す
ることの妥当性は以下に述べる通りである。β CS =A CS /A CS +A WU +A WL +A RU +A RL …10) β WU =A WU +A WL /A CS +A WU +A WL +A RU +A RL・α WU …11
) β WL =A WU +A WL /A CS +A WU +A WL +A RU +A RL・α WL …12
) β RU =A RU +A RL /A CS +A WU +A WL +A RU +A RL・α RU …13
) β RL =A RU +A RL /A CS +A WU +A WL +A RU +A RL・α RL …14
) The validity of setting the load distribution ratio based on the rolling force in this way is as described below.
即ち、実際の圧延に際しては素形材1Aの上、
下ウエブ面の加圧度(第3図におけるh1,h2)に
差をつけることも要求されるが、例えばh1>h2と
するためには上ウエブロール4による下方向圧下
力を下ウエブロール5による上方向圧下力よりも
大きくする必要があるため、トルクアームが加工
量の平方根に比例し、トルクは圧延成形力とトル
クアームに比例かつ負荷はトルクに比例するとい
う理論から考えれば、当然上、下ウエブロール
4,5を駆動するモータ14,20に必要な負荷
は異なるものとなるからである。 That is, during actual rolling, on the formed material 1A,
It is also required to make a difference in the degree of pressure applied to the lower web surface (h 1 , h 2 in Fig. 3). For example, in order to make h 1 > h 2 , the downward rolling force by the upper web roll 4 must be Since it needs to be larger than the upward rolling force by the lower web roll 5, it can be considered from the theory that the torque arm is proportional to the square root of the processing amount, the torque is proportional to the rolling forming force and the torque arm, and the load is proportional to the torque. This is because, of course, the loads required for the motors 14 and 20 that drive the upper and lower web rolls 4 and 5 are different.
また、直流モータ10の負荷配分比を10)式の
ようにしたのは、前述したように直流モータ10
は装置の構造上大容量のものが使用可能であるた
め、素形材1Aの圧延成形にあたり必要とされる
駆動力の多くを負担させ、他の直流モータの負荷
範囲縮小を図つたためである。 Moreover, the reason why the load distribution ratio of the DC motor 10 is set as shown in equation 10 is because the DC motor 10
This is because the structure of the device allows for the use of a large-capacity motor, which bears much of the driving force required for rolling and forming the material 1A, thereby reducing the load range of other DC motors. .
なお、実際の圧延に際しては微小の誤差等が発
生するため、上記した式1)〜14)において適宜
係数(通常は1.0)を乗算して修正され得るよう
な形に設定しておき、実験等の結果から得られた
修正係数を乗じるようにすればベターである。 In addition, since minute errors etc. occur during actual rolling, the formulas 1) to 14) above are set in a form that can be corrected by multiplying an appropriate coefficient (usually 1.0), and used in experiments etc. It is better to multiply by the correction coefficient obtained from the result.
さらに本発明と従来の制御方法として前述した
直流モータの回転数を制御対象とした回転数演算
制御方法とを組み合せれば効率的に、かつ駆動ロ
ールの損耗を防止する制御も可能である。 Furthermore, if the present invention is combined with the conventional control method described above, which is a rotational speed calculation control method in which the rotational speed of a DC motor is controlled, efficient control that prevents wear and tear on the drive rolls is also possible.
即ち、制御対象とする直流モータにより駆動さ
れるロールが圧延しているかどうかを判断する機
能を付与し、圧延している間は負荷演算制御方法
と回転数演算制御方法を併用するとともに、圧延
していない間は回転数演算制御方法とするもので
ある。 That is, a function is provided to determine whether the roll driven by the DC motor to be controlled is rolling, and while rolling is performed, the load calculation control method and the rotation speed calculation control method are used together, and the roll is The rotation speed calculation control method is used while the engine is not running.
第1図において説明すると、上部・下部ウエブ
ロール4,5の圧下力をそれぞれ圧下力検出器5
2,53で検出し、この検出値から判定器60で
上部ウエブロール4および下部ウエブロール5が
それぞれ圧延を実施しているかどうか判定する。 To explain with reference to FIG. 1, the rolling force of the upper and lower web rolls 4 and 5 is measured by a rolling force detector 5
2 and 53, and from this detected value, a determining device 60 determines whether or not the upper web roll 4 and the lower web roll 5 are respectively rolling.
一方、上部・下部リムロール7,8についても
圧下力をそれぞれ圧下力検出器56,57で検出
し、この検出値から判定器60で上部リムロール
7および下部リムロール8がそれぞれ圧延を実施
しているかどうかを判定する。これらの判定結果
をもとに、図に示していない制御モード切換器で
制御対象のロールが圧延を実施している場合は負
荷演算制御方法と回転数演算制御方法とを併用し
た制御方法に切り換え、一方圧延を実施していな
い場合は、回転数演算制御方法にそれぞれ切り換
える。 On the other hand, the rolling forces of the upper and lower rim rolls 7 and 8 are also detected by rolling force detectors 56 and 57, respectively, and based on the detected values, a determining device 60 determines whether the upper rim roll 7 and the lower rim roll 8 are respectively performing rolling. Determine. Based on these judgment results, if the roll to be controlled is rolling using a control mode switch (not shown in the diagram), switch to a control method that combines the load calculation control method and the rotation speed calculation control method. On the other hand, when rolling is not being performed, the method is switched to the rotation speed calculation control method.
上記において負荷演算制御方法と回転数演算制
御方法とを併用する制御方法とは、負荷演算制御
を実施している間も、直流モータの回転数を監視
し、回転数が許容限度をこえた場合には、その許
容限度の回転数で直流モータを駆動することを意
味する。 In the above, the control method that uses both the load calculation control method and the rotation speed calculation control method means that the rotation speed of the DC motor is monitored even while the load calculation control is being performed, and if the rotation speed exceeds the allowable limit. This means driving the DC motor at its permissible rotational speed.
第1図において、従来の制御方法として前述し
たように各々ロールの位置、寸法、基準回転数等
をもとに制御回転数演算器48で演算した回転数
に許容限度算出器61で係数γを乗じて許容最高
限度回転数を算出し、この算出値を回転数比較器
49でそれぞれの直流モータの回転数の検出値と
比較し、検出値が算出値以下の場合は、そのまま
負荷演算制御を実施する。検出値が演算値以上、
すなわち許容限度をこえる場合は、その許容最高
限度の回転数で直流モータを駆動するように制御
する。 In FIG. 1, as described above as a conventional control method, the allowable limit calculator 61 adds a coefficient γ to the rotation speed calculated by the control rotation speed calculator 48 based on the position, dimensions, reference rotation speed, etc. of each roll. The maximum allowable rotation speed is calculated by multiplying the number, and this calculated value is compared with the detected value of the rotation speed of each DC motor using the rotation speed comparator 49. If the detected value is less than the calculated value, load calculation control is performed as is. implement. The detected value is greater than or equal to the calculated value,
That is, if the permissible limit is exceeded, the DC motor is controlled to be driven at the maximum permissible rotation speed.
以上の制御方法によれば、圧延を開始する時、
すなわちロール素形材1Aに圧下する時は回転数
演算制御を実施しているので素形材の周速とロー
ルの周速がほぼ一致しており、素形材とロール間
での衝撃を最小におさえることができ、また負荷
演算制御を実施中に、ロールが素形材にうまく噛
み込まない状態、すなわちスリツプする状態が発
生しても直流モータの暴走を防ぐことができるの
で、効率的な圧延かつ駆動ロールの損耗防止が可
能となる。 According to the above control method, when starting rolling,
In other words, when rolling down the roll material 1A, rotation speed calculation control is carried out, so the circumferential speed of the material and the roll are almost the same, minimizing the impact between the material and the roll. It also prevents the DC motor from running out of control even if the roll does not properly engage the material, that is, slips, during load calculation control. It is possible to prevent wear and tear on rolling and drive rolls.
また、第2図は穴のある素形材1Bを圧延する
ロール圧延機で、図中3Aは、素形材1Bの内径
面を圧延するロールであり、下部センタシヤフト
3に取り付けられている。このような穴のある素
形材1Bの圧延に際しても本発明は適用されるも
のであり、本発明者は、前記した穴のない素形材
1Aに適用したのと同等の効果があることを実験
により確認している。 Further, FIG. 2 shows a roll rolling machine for rolling a material 1B having holes, and 3A in the figure is a roll for rolling the inner diameter surface of the material 1B, which is attached to the lower center shaft 3. The present invention is also applicable to the rolling of such a formed material 1B with holes, and the present inventor has found that the same effect as applied to the above-mentioned formed material 1A without holes is obtained. This has been confirmed through experiments.
第5図bに本発明の効果の1例を示す。 FIG. 5b shows an example of the effects of the present invention.
第5図bは、直流モータ10と直流モータ1
4、直流モータ20の負荷配分比を0.30:0.45:
0.25に制御した場合のそれぞれのモータの負荷
(図では駆動馬力HCS,HWU,HWLで示している)
の検出値を示したものであるが、従来の回転数演
算制御で実施したもの(第5図a)との比較から
明らかなように、本発明の適用により、いずれの
直流モータも圧延動力として有効に作用させるこ
とができ、円盤状素形材を円滑に効率よく圧延で
きることがわかる。 FIG. 5b shows the DC motor 10 and the DC motor 1.
4. Set the load distribution ratio of the DC motor 20 to 0.30:0.45:
Load of each motor when controlled to 0.25 (indicated by drive horsepower H CS , H WU , H WL in the figure)
As is clear from the comparison with the detected value of the conventional rotation speed calculation control (Fig. 5a), by applying the present invention, both DC motors can be used as rolling power. It can be seen that the process can be made to work effectively and that the disc-shaped material can be rolled smoothly and efficiently.
事実、本発明を適用した圧延実験では、いずれ
かの直流モータの負荷がオーバーし、圧延を中止
せざるを得なくなるような従来法の欠点を生じさ
せることなく、円盤状素形材を円滑に効率よく圧
延することができた。 In fact, in rolling experiments to which the present invention was applied, it was possible to smoothly roll a disc-shaped material without causing the drawbacks of conventional methods such as overloading one of the DC motors and having to stop rolling. It was possible to roll efficiently.
第1図は本発明の1実施例に係わるロール圧延
機の構成図、第2図は穴あき円盤状素形材のロー
ル圧延機の構成図、第3図は円盤状素形材の説明
図、第4図は従来のロール圧延機の構成図、第5
図はセンタシヤフトおよびウエブロールの駆動馬
力の変化図でaは従来制御方法による場合、bは
本発明制御方法による場合のものである。
1A…円盤状素形材、2,3…センタシヤフ
ト、4,5…ウエブロール、7,8…リムロー
ル。
Fig. 1 is a block diagram of a roll rolling mill according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of a roll rolling mill for a perforated disc-shaped material, and Fig. 3 is an explanatory diagram of a disc-shaped stock. , Fig. 4 is a configuration diagram of a conventional roll rolling mill, and Fig. 5 is a block diagram of a conventional roll rolling mill.
The figures are graphs of changes in driving horsepower of the center shaft and web roll, where a shows the result when the conventional control method is used, and b shows when the control method of the present invention is used. 1A...Disc-shaped material, 2, 3... Center shaft, 4, 5... Web roll, 7, 8... Rim roll.
Claims (1)
同円盤状素形材に回転駆動を与える上下センタシ
ヤフトと、同円盤状素形材を上・下から挾んで配
置され、同円盤状素形材の半径方向および上下方
向へ移動可能に設けられた同円盤状素形材のウエ
ブ面圧延成形回転駆動上下ウエブロールと、同円
盤状素形材を上・下から挾んで配置され、同円盤
状素形材の半径方向および上下方向へ移動可能に
設けられた同円盤状素形材のリム面圧延成形回転
駆動上下リムロールとを備えた円盤状素形材のロ
ール圧延機制御方法であつて、圧延成形中におけ
る上記上下センタシヤフト、上下ウエブロール、
上下リムロールの各回転駆動負荷を検出し、これ
ら検出値を加算演算して回転駆動総負荷を求め、
これにあらかじめ設定しておいた上記上下センタ
シヤフト、上下ウエブロール、上下リムロールの
各回転駆動機構への負荷配分比を乗算し、この上
記各回転駆動機構に対する乗算値と圧延成形中に
おける上記回転駆動負荷とが一致するように、上
記上下センタシヤフトの回転駆動機構以外の上記
各回転駆動機構の負荷調節することを特徴とする
円盤状素形材のロール圧延機制御方法。 2 特許請求の範囲第1項に記載の円盤状素形材
のロール圧延機制御方法であつて、上記各回転駆
動機構への負荷配分比を、 上(下)センタシヤフト回転駆動機構の負荷配分比 =上(下)センタシヤフトの回転駆動機構の定格値
あるいは過負荷許容電流値/各回転駆動機構の定格値あ
るいは過負荷許容電流値の合計 上(下)ウエブロール回転駆動機構の負荷配分比 =上下ウエブロールの回転駆動機構の定格値あるい
は過負荷許容電流値の合計/各回転駆動機構の定格値あ
るいは過負荷許容電流値の合計 ×上(下)ウエブロールの圧下力/上下ウエブロー
ルの圧下力の合計 上(下)リムロール回転駆動機構の負荷配分比 =上下リムロールの回転駆動機構の定格値あるいは
過負荷許容電流値の合計/各回転駆動機構の定格値ある
いは過負荷許容電流値の合計 ×上(下)リムロールの圧下力/上下リムロールの
圧下力の合計 としたことを特徴とする円盤状素形材のロール圧
延機制御方法。[Scope of Claims] 1. Upper and lower center shafts that clamp the center of the disc-shaped material from above and below and provide rotational drive to the disc-shaped material, and the disc-shaped material from above and below. The upper and lower web rolls, which are rotatably driven to roll and form the web surface of the disc-shaped material, are placed between them and are movable in the radial direction and vertical direction of the disc-shaped material.・A disc-shaped blank, which is equipped with upper and lower rim rolls that are rotationally driven to roll and form the rim surface of the disc-shaped blank, which are arranged between the bottom and are movable in the radial direction and the vertical direction of the disc-shaped blank. A method for controlling a roll rolling mill for a material, the method comprising controlling the above-mentioned upper and lower center shafts, upper and lower web rolls during rolling forming,
Detect each rotational drive load of the upper and lower rim rolls, calculate the total rotational drive load by adding these detected values,
This is multiplied by the preset load distribution ratio to each rotational drive mechanism of the upper and lower center shafts, upper and lower web rolls, and upper and lower rim rolls, and this multiplication value for each of the rotational drive mechanisms is combined with the rotational drive during rolling forming. 1. A method for controlling a roll rolling mill for a disc-shaped material, comprising adjusting the load of each rotational drive mechanism other than the rotational drive mechanism of the upper and lower center shafts so that the load matches the load. 2. A method for controlling a roll rolling mill for a disc-shaped material as set forth in claim 1, wherein the load distribution ratio to each of the rotation drive mechanisms is determined by the load distribution ratio of the upper (lower) center shaft rotation drive mechanism. Ratio = Rated value or overload allowable current value of the rotational drive mechanism of the upper (lower) center shaft / Sum of the rated value or overload allowable current value of each rotational drive mechanism Load distribution ratio of the upper (lower) web roll rotational drive mechanism = Total rated value or overload allowable current value of the rotational drive mechanism of the upper and lower web rolls / Total rated value or overload allowable current value of each rotational drive mechanism × Lowering force of the upper (lower) web roll / Total of the rated value or overload allowable current value of the upper and lower web rolls Total rolling force Load distribution ratio of the upper (lower) rim roll rotation drive mechanism = Total of the rated value or overload allowable current value of the upper and lower rim roll rotation drive mechanisms / Total of the rated value or overload allowable current value of each rotation drive mechanism × Rolling force of upper (lower) rim roll/total rolling force of upper and lower rim rolls.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23052183A JPS60124428A (en) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | Rolling mill controlling method of discoid blank section |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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|---|---|
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Family
ID=16909044
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Families Citing this family (3)
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Also Published As
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