专利名称：辊式矫直机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矫直钢板等金属板的辊式矫直机以及使用该辊式矫直机的金属板的矫直方法。
背景技术：
在制造钢板等金属板的过程中实施轧制、冷却等，但在这些工序中金属板产生翘曲或波浪形状的变形。因此，以矫直这样的翘曲或波浪形状的变形来使金属板平坦为目的，使用在上下交错状地配置有多根矫直辊的辊式矫直机。对于辊式矫直机而言，在多个上部矫直辊压入多个下部矫直辊的状态、或者在多个下部矫直辊压入多个上部矫直辊的状态下，使应矫直的金属板通过，给予金属板反复弯曲，由此使金属板的翘曲或波浪形状平坦。一般，形成使多个下部矫直辊以及多个上部矫直辊为分别保持于辊框架的状态，固定下部矫直辊，并利用设于入侧以及出侧的压下缸体(按压缸体)来压入上部矫直辊，从而进行金属板的矫直。当进行金属板的矫直时，利用驱动马达来驱动矫直辊，通过使矫直辊与应矫直的金属板接触，来向金属板传递驱动力，而金属板哨入上下的矫直棍间。此时，由压下缸体进行的上矫直辊的压入量根据金属板的厚度、材料、形状、矫直辊的直径、辊距等各种条件来设定，以使得到需要的平坦度。但是，在压入量过大的情况下，金属板与矫直辊打滑、或者板前端顶在矫直辊上，从而难以使金属板啮入上下的矫直辊间。并且，若强制啮入则在矫直辊的表面产生瑕疵，而需要修整辊，从而生产率显著降低。作为消除上述缺陷的技术，专利文献I中公开如下技术，即，在被矫直材料啮入之前，求出发挥矫直效果所需要的期望的出入侧辊压入量Swt、sin，接下来，求出设为出侧压入量Swt时的入侧辊压入量的啮入极限值Sinlim，在Sin比sinlim大的情况下，以使啮入被矫直材料时的入侧辊压入量Sintl比sinlim小的方式，敞开入侧压入装置以及出侧压入装置中的至少一个来啮入被矫直材料，在被矫直材料啮入之后，压入直至成为出入侧辊压入量swt、sin，从而矫直被矫直材料。专利文献:日本特开2001-252720号公报然而，上述专利文献I中，设置避免应矫直的金属板没有啮入上下的矫直辊间的情况的指针，但对于如何控制没有充分进行揭示，实际上，此时，确认啮入被矫直材料，之后需要使压入量上升至设定值，从而繁琐。
实用新型内容因此，本实用新型的目的在于提供如下辊式矫直机以及使用该辊式矫直机的矫直方法，即，即使在需要变大由矫直辊进行的压入量的情况下，能够可靠地使应矫直的金属板啮入矫直辊间，之后能够快速地使压入量为设定值，而进行金属板的矫直。根据本实用新型的一个观点，提供如下辊式矫直机，S卩，具备:矫直辊单元，其具有多个矫直辊，该多个矫直辊呈交错状地配置于应矫直的金属板的通板线的上下，并以夹着金属板对金属板进行矫直来使之通过的方式旋转；按压缸体，其分别设于所述矫直辊单元的金属板的入侧以及出侧，并经由所述矫直辊而按压并压入金属板；以及控制装置，其对由所述按压缸体进行的金属板的压入量进行控制，以使金属板啮入所述矫直辊单元的上下的矫直辊间，所述控制装置包括啮入修正表格，该啮入修正表格中，与所述入侧以及出侧的按压缸体的矫直金属板所需要的设定压入量相关联地，根据应矫直的金属板的厚度设定有啮入极限压入量和啮入修正控制距离，该啮入极限压入量是金属板啮入所述矫直辊单元的上下的矫直辊间的极限的所述入侧的按压缸体的压入量，该啮入修正控制距离是应控制为所述啮入极限压入量的金属板前端的移动距离，所述啮入修正表格用于在所述入侧的按压缸体的所述设定压入量比所述啮入极限压入量大的情况下，基于所述啮入修正表格进行控制，使得在啮入修正控制距离之间，将所述入侧的按压缸体的压入量限制为所述啮入极限压入量，在金属板的前端到达所述啮入修正控制距离时所述入侧的按压缸体的压入量成为所述设定压入量。上述棍式矫直机中,优选构成为，在所述哨入修正表格中，还设定有在金属板的前端到达所述啮入修正控制距离时将所述入侧的按压缸体的压入量从所述啮入极限压入量变更为所述设定压入量时的按压速度。并且，优选构成为，在所述啮入修正表格中，还根据各板厚划分以及钢种划分而设定有将所述入侧的按压缸体的压入量限制为所述啮入极限压入量时使用的所述出侧的按压缸体的对应压入量。根据本实用新型的其他观点，提供如下金属板的矫直方法，其利用辊式矫直机来矫直金属板，该辊式矫直机具备:矫直辊单元，其具有多个矫直辊，该多个矫直辊呈交错状地配置于应矫直的金属板的通板线的上下，并以夹着金属板对金属板进行矫直来使之通过的方式旋转；以及按压缸体，其分别设于所述矫直辊单元的金属板的入侧以及出侧，并经由所述矫直辊而按压并压入金属板，该金属板的矫直方法的特征在于，根据所述入侧以及出侧的按压缸体的矫直金属板所需要的设定压入量、以及应矫直的金属板的厚度，设定啮入极限压入量和啮入修正控制距离而形成啮入修正表格，其中该啮入极限压入量是金属板啮入所述矫直辊单元的上下的矫直辊间的极限的所述入侧的按压缸体的压入量，该啮入修正控制距离是应控制为所述啮入极限压入量的金属板前端的移动距离，基于所述啮入修正表格，在所述入侧的按压缸体的金属板的所述设定压入量比所述啮入极限压入量大的情况下，在啮入修正控制距离之间，将所述入侧的按压缸体的压入量限制为所述啮入极限压入量，当金属板的前端到达所述啮入修正控制距离时使所述入侧的按压缸体的压入量成为所述设定压入量。上述金属板的矫直方法中，优选构成为，在所述哨入修正表格中，还设定在金属板的前端到达所述啮入修正控制距离时将所述入侧的按压缸体的压入量形成为所述设定压入量时的按压速度，基于所述啮入修正表格，对所述入侧的按压缸体的压入量从所述啮入极限压入量变更为所述设定压入量时的按压速度进行控制。并且，优选构成为，在所述啮入修正表格中，还根据各板厚划分以及钢种划分设定与所述入侧的按压缸体的压入量为所述啮入极限压入量时对应的、所述出侧的按压缸体的对应压入量，在所述入侧的按压缸体的矫直金属板所需要的设定压入量比所述啮入极限压入量大的情况下，基于所述啮入修正表格，在啮入修正控制距离之间，将所述入侧的按压缸体的压入量限制为所述啮入极限压入量，并且，将所述出侧的按压缸体的压入量形成为所述对应压入量，在金属板的前端到达所述啮入修正控制距离时使所述入侧以及出侧的按压缸体的压入量成为所述设定压入量。
图1是表示本实用新型的第一实施方式的辊式矫直机的侧视图。图2是表示本实用新型的第一实施方式的辊式矫直机的俯视图。图3是表示搭载于本实用新型的第一实施方式的辊式矫直机的控制装置的构成的框图。图4是表示第一实施方式所使用的啮入修正表格的一个例子的图。图5是表示第一实施方式的啮入修正进行时的压入量的控制的图。图6是表示第一实施方式的啮入修正结束后、向设定压入量调整时的状态的图。图7是用于对会在进行了第一实施方式的啮入修正控制后产生的金属板的翘曲进行说明的示意图。图8是表示金属板产生下翘曲的情况下的缺陷的例子的图。图9是表示金属板产生上翘曲的情况下的缺陷的例子的图。图10是表不第二实施方式所不用的卩齿入修正表格的一个例子的图。图11是用于对第二实施方式的入侧压下缸体以及出侧压下缸体的压入量的控制进行说明的示意图。附图标记的说明:I…壳体；2…上框架；3…下框架；4a、4b…压下缸体；5…上棍框架；6…上矫直棍；7…上支承棍；8…下矫直棍；9…下支承棍；10…下棍框架；20…矫直棍单元；30…控制装置；31…过程控制器；32…操作部；33…存储部；100…棍式矫直机金属板(被矫直材料)。
具体实施方式
以下，参照附图，对本实用新型的实施方式进行说明。其中，以下的实施方式中，所谓“压下”这个用语，是施加压力而压入的意思，与压力的方向无关。即，“压下”可以置换为“按压”这个用语。[第一实施方式]图1是表示本实用新型的第一实施方式的辊式矫直机的侧视图，图2是其主视图。本实施方式的棍式矫直机100具有壳体1、设于壳体I的内侧的上框架2、以及以支承壳体I的方式设置的下框架3。在上框架2的下方，用上辊夹持缸体(未图示)来悬挂上辊框架5。另一方面，在下框架3上设有下辊框架10。在上辊框架5与下辊框架10间，设有具有多根上矫直辊6与多根下矫直辊8的矫直辊单元20，多根上矫直辊6以被上辊框架5支承的方式配置于上辊框架5的下面，多根下矫直辊8在上矫直辊6的隔着金属板P的通过线的相反侧设置、并被下辊框架10支承。在矫直辊单元20的金属板P的输送方向上游侧以及下游侧， 设有对金属板P进行导向的导向辊14。上矫直辊6以及下矫直辊8由于驱动装置(未图示)而正反旋转，从而能够在双向(图1的A方向以及B方向)上移动金属板P来对其进行矫直。在上矫直辊6之上，以沿上矫直辊6的轴向而支承于上辊框架5的方式配置有多个对上矫直辊6进行支承的短的上支承辊7。并且，在下矫直辊8的下面，以沿下矫直辊8的轴向而支承于下辊框架10的方式配置有多个对下矫直辊8进行支承的短的下支承辊9。在壳体I与上框架2之间的矫直棍单兀20的金属板P输送方向的两端，配置有压下缸体(按压缸体)4a以及4b，该压下缸体4a以及4b分别给予用于矫直金属板P的压下力(按压力)。压下缸体4a以及4b分别在金属板P的宽度方向的两端部设置两个(参照图2。其中，图2中仅图示压下缸体4a)。相对于固定地设置于下辊框架10的下矫直辊8，压下缸体4a以及4b经由上辊框架5、上支承辊7以及上矫直辊6而压下(B卩，按压并压入)金属板P。在沿A方向输送金属板P的情况下，压下缸体4a作为入侧的压下缸体而发挥功能，压下缸体4b作为出侧的压下缸体而发挥功能。并且，在沿B方向输送金属板P的情况下，压下缸体4b作为入侧的压下缸体而发挥功能，压下缸体4a作为出侧的压下缸体而发挥功能。并且，也可以固定地设置上矫直辊6，利用压下缸体来压下下矫直辊8。本实施方式的辊式矫直机100的各构成部件由控制装置30来控制。如图3所示，控制装置30具有过程控制器31、进行输入等的操作部32以及存储处理所需要的信息的存储部33。操作部32以及存储部33连接于过程控制器31。操作部32例如由触摸面板方式的显示器构成，并输入处理所需要的信息。存储部33具有暂时进行信息的读取以及写入的功能、以及为了进行由辊式矫直机100执行的各种处理而存储需要的控制程序的功能。控制装置30像这样地控制辊式矫直机100整体，但本实施方式中，以压下缸体4a以及4b的压下控制、尤其啮入修正控制为主要目标，以下对该方面进行说明。控制装置30中，根据金属板P的厚度等而设定有金属板P的矫直(矫直)所需要的压下缸体4a以及4b的压入量(压下量)。但是，在入侧的压下缸体(在金属板P的输送方向为A方向的情况下为压下缸体4a)设定的压入量(设定压入量)超过金属板P啮入的极限的压入量(啮入极限压入量)的情况下，产生金属板P没有啮入上矫直辊6与下矫直辊8间的啮入缺陷。因此，为了防止这样的啮入缺陷，向控制装置30 (过程控制器31)输入如图4的例子所不的哨入修正表格。该哨入修正表格在操作部32的触摸面板上输入。并且,也可以通过读取对图4的啮入修正表格进行存储的存储介质来输入。在图4的啮入修正表格中，按照各板厚划分而设定有啮入极限压入量δ L(mm)、啮入修正控制距离Lb (mm)、以及压下修正速度IV (mm/sec)。并且,在入侧的压下缸体的压入量(压下量)的设定值超过啮入极限压入量δ L的情况下，使用图4的啮入修正表格来实施哨入修正控制。具体而言，将金属板P的前端从入侧的基准矫直棍(在输送方向为A方向的情况下为左端的矫直辊)的顶点开始啮入Lb的距离的期间内的压入量控制为啮入极限压入量S L，并在从入侧的基准矫直辊开始啮入Lb的距离之后，以在啮入修正表格中设定的压下修正速度IV来进行控制，以使入侧的压下缸体的压入量(压下量)为设定压入量。此时的金属板P的位置信息能够通过如下方式来求出，即，沿矫直辊单元20内的通过线设置用于检测金属板P的前端的位置的多个光学式传感器(未图示)，在利用该光学式传感器来检测金属板的前端后，使用脉冲发生器(未图示)来跟踪金属板P的前端。接下来，对利用像这样构成的辊式矫直机100来进行金属板P的矫直时的动作进行说明。首先，在将金属板P从辊式矫直机100的矫直辊单元20的上游侧导向至导向辊14的状态下，朝向矫直辊单元20输送金属板P，并使其插入上矫直辊6与下矫直辊8间。例如，在金属板P的输送方向为A方向的情况下,从图1的左侧向矫直棍单兀20输送金属板P，而压下缸体4a为入侧的压下缸体。此时，根据金属板P的厚度等，在控制装置30设定金属板P的矫直(矫直)所需要的压下缸体4a以及4b的压入量(压下量)，以该设定后的压入量(压下量)来进行金属板P的矫直。但是，在入侧的压下缸体(在金属板P的输送方向为A方向的情况下为压下缸体4a)的设定后的压入量(压下量)超过啮入极限压入量的情况下，产生金属板P没有啮入上矫直辊6与下矫直辊8间的啮入缺陷。因此，在这样的情况下，基于图4的啮入修正表格来进行啮入修正控制，从而防止这样的啮入缺陷。此外，图4的啮入修正表格实际上记入具体的数值。具体而言，在金属板P啮入矫直辊单元20的上矫直辊6与下矫直辊8间之前，利用控制装置30的过程控制器31，对根据板厚等条件设定的入侧的压下缸体的设定压入量δ el、与图4的啮入修正表格中的对应于金属板P的板厚划分的啮入极限压入量δ L进行比较。并且，在设定压入量S el超过啮入极限压入量SL的情况下，转至啮入修正模式。S卩，如图5所示，在设定压入量δ el超过啮入极限压入量δ L的情况下，将啮入金属板P时的实际的入侧压下缸体的压入量从设定压入量Sel限制为啮入极限压入量SL，在金属板P的前端从入侧的基准矫直辊(图5中为#1的矫直辊)的顶点开始啮入图4的修正表格所设定的Lb的距离的期间内，持续进行这样的压入量的限制，如图6所示，在金属板P的前端从入侧的基准矫直辊开始啮入Lb的距离之后，以啮入修正表格所设定的压下修正速度IV来将入侧的压下缸体的压入量(压下量)调整为设定压入量Sel。此外，图5、图6中，将最靠近入侧的基准矫直辊设为#1、对于其它的矫直辊，按照从左至右的顺序赋予#2 #9的编号。一般，在金属板P的啮入阶段，若压入量为啮入极限压入量δ L，则金属板P啮入上下矫直辊间，该啮入极限加入量S L大致与金属板P的板厚成比例。从而，若金属板P啮入规定的长度，则即使压入量比啮入极限压入量S L大，也不会产生啮入缺陷。因此，根据金属板P的板厚预先在啮入修正表格中设定啮入极限压入量S L，并且将上述规定的长度设为啮入修正控制距离Lb，从而能够可靠地防止啮入缺陷，并能够快速地向设定压入量δ el调整来进行金属板P的矫直，进而能够维持高的金属板P的矫直成品率。并且，压下修正速度IV是从啮入极限压入量形成到设定压入量δ el的速度，该压下修正速度IV也是与金属板P的板厚对应而合适的值，从而通过预先在修正表格中设定压下修正速度IV，能够以最优的速度向设定压入量δ el调整。如上所述，根据本实施方式，啮入修正表格中，与应矫直的金属板的厚度对应地设定有金属板啮入矫直辊单元的上下的矫直辊间的极限的入侧的按压缸体的压入量亦即啮入极限压入量、以及应该控制为啮入极限压入量的金属板前端的移动距离亦即啮入修正控制距离，向控制装置输入该啮入修正表格，在入侧的压下缸体的矫直金属板所需要的设定压入量比啮入极限压入量大的情况下，控制装置基于啮入修正表格进行控制，在啮入修正控制距离间，将入侧的压下缸体的压入量限制为啮入极限压入量，在金属板的前端到达啮入修正控制距离时使入侧的压下缸体的压入量成为设定压入量，从而能够可靠地防止啮入缺陷，并能够快速地向设定压入量调整来进行金属板的矫直，进而能够维持高的金属板的矫直成品率。接下来，对本实用新型的第二实施方式进行说明。对于本实施方式的棍式矫直机而言，基本构造与第一实施方式的棍式矫直机100相同，仅哨入修正控制的方式与第一实施方式不同。上述第一实施方式中，在入侧压下缸体的设定压入量δ el超过啮入极限压入量δ L的情况下，进行将入侧压下缸体的压入量限制为啮入极限压入量δ L的啮入修正控制，在金属板P的前端从入侧的基准矫直辊的顶点开始啮入啮入修正控制距离Lb之后，入侧压下缸体的压入量成为设定压入量Sel。但是，第一实施方式中，对于出侧压下缸体而言，不进行与啮入修正控制对应的压入量的控制。即，第一实施方式中，出侧压下缸体的设定压入量Sdl为与入侧压下缸体的设定压入量S el对应而翘曲最小的值。因此，在第一实施方式的啮入修正控制中，当入侧压下缸体的压入量为啮入极限压入量δ L时，有在出侧压下缸体中无法设为最优的压入量的情况。此时，在作为被矫直材料的金属板P为高张力钢板等硬且薄的材料的情况下，如图7所示，在金属板P中有在进行了啮入修正的啮入修正区域(啮入修正控制距离Lb+压入量从S L变化为Sel时的距离α )内金属板P翘曲的情况。若像这样地金属板P产生翘曲，则在该翘曲为下翘曲的情况下，如图8所示，由于导向辊(工作台辊)14间的距离为Im左右，所以产生金属板P的前端与导向辊14抵接等缺陷，而在该翘曲为上翘曲的情况下，如图9所示地产生如下缺陷，即，与配置于矫直辊单元20的两侧的且用于按压金属板P而使之容易通过的夹紧辊14抵接、或与附属设备(未图示)抵接。因此，本实施方式中，如图10所示，除了按照各板厚划分来设定与图4相同的项目，按照各板厚划分地向控制装置30 (过程控制器31)输入设定有对应出侧压入量SdE(mm)的哨入修正表格,该对应出侧压入量SdE (mm)是与入侧压下缸体的压入量为哨入极限压入量SL (mm)时对应的最优的出侧压下缸体的压入量。其中，出侧的最优压下量也依存于屈服应力，从而按照钢种划分来作成设定有对应出侧压入量δ dE(mm)的修正表格。并且，在入侧压下缸体的压入量(压下量)设定值超过啮入极限压入量S L的情况下，使用与钢种划分对应的图10的啮入修正表格来实施啮入修正控制。具体而言，如图11所示，当金属板P的前端从入侧的基准矫直辊的顶点开始啮入Lb的距离的期间内的啮入修正控制进行时，将入侧压下缸体的压入量控制为啮入极限压入量S L，并将出侧压下缸体的压入量控制为作为与啮入极限压入量SL对应的最优的压入量的对应出侧压入量δ dE。并且，在从入侧的基准矫直辊开始啮入Lb的距离后的啮入修正控制结束后，以啮入修正表格中设定的压下修正速度IV进行控制，以使入侧压下缸体以及出侧压下缸体的压入量(压下量)成为设定压入量Sel、Sdl。这样，当进行啮入修正控制时，与由入侧压下缸体进行的啮入极限压入量δ L对应，将出侧压下缸体的压入量控制为对应出侧压入量SdE而使出侧压下缸体的压入量最优，从而能够抑制金属板P的翘曲的产生。此外，本实用新型不限定于上述实施方式，能够进行各种变形。例如，上述实施方式中，表示了用压下缸体压下上矫直辊来矫直金属板的形状的情况，但也可以用压下缸体压下下矫直辊来矫直金属板的形状。
权利要求1.一种辊式矫直机，其特征在于，具备: 矫直辊单元，其具有多个矫直辊，该多个矫直辊呈交错状地配置于应矫直的金属板的通板线的上下，并以夹着金属板对金属板进行矫直来使之通过的方式旋转； 按压缸体，其分别设于所述矫直辊单元的金属板的入侧以及出侧，并经由所述矫直辊而按压并压入金属板；以及 控制装置，其对由所述按压缸体进行的金属板的压入量进行控制，以使金属板啮入所述矫直辊单元的上下的矫直辊间， 所述控制装置包括啮入修正表格，该啮入修正表格中，与所述入侧以及出侧的按压缸体的矫直金属板所需要的设定压入量相关联地，根据应矫直的金属板的厚度设定有啮入极限压入量和啮入修正控制距离，该啮入极限压入量是金属板啮入所述矫直辊单元的上下的矫直辊间的极限的所述入侧的按压缸体的压入量，该啮入修正控制距离是应控制为所述啮入极限压入量的金属板前端的移动距离， 所述啮入修正表格用于在所述入侧的按压缸体的所述设定压入量比所述啮入极限压入量大的情况下，基于所述啮入修正表格进行控制，使得在啮入修正控制距离之间，将所述入侧的按压缸体的压入量限制为所述啮入极限压入量，在金属板的前端到达所述啮入修正控制距离时所述入侧的按压缸体的压入量成为所述设定压入量。
2.根据权利要求1所述的辊式矫直机，其特征在于， 在所述啮入修正表格中，还设定有在金属板的前端到达所述啮入修正控制距离时将所述入侧的按压缸体的压入量从所述啮入极限压入量变更为所述设定压入量时的按压速度。
3.根据权利要求1或2所述的辊式矫直机，其特征在于， 在所述啮入修正表格中，还根据各板厚划分以及钢种划分而设定有将所述入侧的按压缸体的压入量限制为所述啮入极限压入量时使用的所述出侧的按压缸体的对应压入量。
专利摘要本实用新型提供辊式矫直机。辊式矫直机(100)具有多个矫直辊(6、8)、压下缸体(4)以及控制装置(30)。在入侧的压下缸体的金属板(P)的矫直所需要的设定压入量比啮入极限压入量大的情况下，控制装置(30)基于啮入修正表格进行控制，在啮入修正控制距离间，将入侧的压下缸体的压入量限制为啮入极限压入量，以使当金属板的前端到达上述啮入修正控制距离时入侧的压下缸体(4)的压入量成为设定压入量。
文档编号B21D1/05GK203002856SQ201220451409
公开日2013年6月19日 申请日期2012年9月5日 优先权日2011年9月7日
发明者青山亨 申请人:钢铁普蓝特克股份有限公司