辊式矫直的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种辊式矫直机。辊式矫直机（100）具备：矫直辊单元（20），其具有夹持、挤压板材（P）并以使板材通过的方式旋转的多个矫直辊（6、8a、8b）；挤压气缸（4a，4b），它们在矫直辊单元（20）的送入侧以及送出侧经由矫直辊（6、8a、8b）挤压板材（P）；以及驱动机构（15），其使矫直辊（6、8a、8b）旋转而使板材（P）通过。多个矫直辊（6、8a、8b）中的至少一个矫直辊（8b）是具有与板材的板宽度方向中央部对应的大径的宽度方向中央部（21）和与板材的板宽度方向端部对应的小径的宽度方向端部（22）的带阶梯构造。
【专利说明】辊式矫直机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矫正金属板例如钢板等板材的辊式矫直机。
【背景技术】
[0002]在制造钢板等板材的过程中实施滚轧、冷却等，但在这些工序中，在板材上会产生翘曲或波形状的变形。因此，为了矫正这样的翘曲或波形状的变形来使板材平坦而使用将多个矫直辊上下交错配置的辊式矫直机。
[0003]辊式矫直机在将多个上矫直辊相对多个下矫直辊的状态挤压、或者将多个下矫直辊相对多个上矫直辊挤压的状态下使应矫正的板材通过，反复使板材弯曲，从而将板材的翘曲、波形状平坦化。通常，将多个下矫直辊以及多个上矫直辊分别设为保持于辊框架的状态，将下矫直辊固定，利用设置于送入侧以及送出侧的压下气缸(以下也称为挤压气缸)将上矫直辊挤压来进行板材的矫正。
[0004]在进行板材的矫正时，利用驱动马达驱动矫直辊，使矫直辊与应矫正的板材接触，从而向板材传递驱动力，使板材咬在上下矫直辊之间。此时，将压下气缸对上矫直辊的挤压量(以下也称为压下量)设定为能够根据板材的厚度、材料、形状、矫直辊的直径、矫直辊间距等各种条件得到所需的平坦度。
[0005]然而，作为矫正的对象的金属板例如钢板等板材通常包括产生板宽度方向端部的波形状的变形、即边缘波(耳波)的板材。边缘波因下述三点而产生。
[0006](I)滚轧工序中的辊间隙不均匀(端部被强力地滚轧)。
[0007](2)热轧后的冷却不均匀。
[0008](3)板宽度方向端部比板宽度方向中央部的屈服应力小的材料的滚轧或者矫正。
[0009]若利用近年来普遍使用的具有360mm左右直径的大径辊的辊式矫直机矫正具有该边缘波的6?IOmm厚度的板材，则会产生不能矫正或者边缘波进一步增大的问题。SP，板宽度方向端部比板宽度方向中央部的屈服应力小，因此板宽度方向端部的延展增大，即使在矫正前不存在边缘波也会在矫正的过程中也会产生边缘波，在已经产生边缘波的情况下，边缘波会进一步增大。因此，很难利用具有360_左右直径的大径辊的辊式矫直机矫正存在边缘波的6?IOmm厚度的板材、或者即使不存在边缘波也在板宽度方向上具有50MPa左右以上的屈服应力偏差的6?IOmm厚度的板材。
[0010]作为矫正板宽度方向端部产生形成为波形状的边缘波的6?IOmm厚度的板材的技术，公知有将矫直辊以在长边方向上弯曲的状态进行矫正的技术(例如，专利文献1、2)。
[0011]专利文献1:日本特开昭60-170526号公报
[0012]专利文献2:日本特开昭61-037322号公报
[0013]然而，在矫直辊是直径为190?230mm左右的小径辊的情况下，矫直辊的刚性较小，因此矫直辊能够在长边方向上弯曲，但最近普遍使用的直径360_左右的大径辊的刚性较大，很难弯曲，因此很难应用上述专利文献1、2的技术。实用新型内容
[0014]本实用新型是鉴于上述情况而完成的，以提供如下辊式矫直机为课题，即:即使在矫直辊的直径较大的情况下，也能有效地抑制由于金属板例如钢板等板材的板宽度方向的屈服应力偏差而在板材产生边缘波，或者能够有效地消除在板材产生的边缘波而不受板宽度方向的屈服应力偏差所影响。
[0015]为了上述课题解决，在本实用新型的第一观点中，提供一种辊式矫直机，其使板材通过通板线来矫正该板材，其具备:矫直辊单元，其具有多个矫直辊，上述多个矫直辊交错地配置于上述通板线的上下，一边夹持上述板材来矫正上述板材一边以使上述板材通过的方式旋转；挤压气缸，它们分别设置于上述矫直辊单元中的上述板材的送入侧以及送出侧，并经由上述矫直辊挤压上述板材；以及驱动机构，其使上述矫直辊旋转而使上述板材通过，上述多个矫直辊中的至少一个是具有与上述板材的板宽度方向中央部对应的大径的宽度方向中央部、和与上述板材的板宽度方向端部对应的小径的宽度方向端部的带阶梯构造。
[0016]在上述辊式矫直机中，上述多个矫直辊具有:配置于上述通板线的上方的多个上矫直辊、和配置于上述通板线的下方的多个下矫直辊，上述下矫直辊的至少一个是上述带阶梯构造的矫直辊即可。另外，优选从上述矫直辊单元的一个端部开始的两个以上的上述下矫直辊为上述带阶梯构造的矫直辊。
[0017]另外，在上述矫直辊单元的一侧具有上述带阶梯构造的矫直辊，上述矫直辊单兀的另一侧仅为直筒形状的矫直棍，在上述板材的板宽度方向的屈服应力偏差A O为A o>0.08 X Omax时、以及(或者)产生了边缘波时，能够将上述一侧设为送入侧来进行上述板材的矫正，在A O <0.08 X Omax并且未产生边缘波时，能够将上述另一侧设为送入侧来进行上述板材的矫正(其中，A O = O MX- O MIN, o MX为板宽度方向的屈服应力的最大值，O MIN为板宽度方向的屈服应力的最小值)。
[0018]并且，能够根据欲矫正的上述板材的宽度以及上述板材的材质、和/或热处理来设定上述带阶梯构造的矫直辊的上述宽度方向中央部的长度和上述宽度方向端部的长度。另外，上述带阶梯构造的矫直辊能够构成为，能够在上述宽度方向端部安装直径与上述宽度方向中央部相同的环，利用上述环调节上述宽度方向中央部的长度。
[0019]根据本实用新型，将多个矫直辊中的至少一个设为具有与板材的板宽度方向中央部对应的大径的宽度方向中央部、和与板材的板宽度方向端部对应的小径的宽度方向端部的带阶梯构造，因此，能够使板材的板宽度方向中央部的挤压量(压下量)大于板宽度方向端部，使板材的板宽度方向中央部的矫正路径长度比板宽度方向端部长。因此，能够增大板材的板宽度方向中央部的延展。因此，在板材的板宽度方向的屈服应力偏差较大的情况下，能够使屈服应力较小而容易延展的板宽度方向端部的挤压量(压下量)小于板宽度方向中央部来增大板宽度方向中央部的延展，因此，即使在使用了刚性较大的大径的矫直辊的情况下，也能够抑制在矫正过程中产生边缘波的情况。另外，在已经产生边缘波的情况下，能够减少产生了边缘波的板宽度方向端部的挤压量(压下量)来减小延展而不受屈服应力偏差的大小所影响，因此，即使在使用了刚性较大的大径的矫直辊的情况下也能够消除边缘波。
【专利附图】
【附图说明】[0020]图1是表示本实用新型的一实施方式所涉及的辊式矫直机的侧视图。
[0021]图2是表示本实用新型的一实施方式所涉及的辊式矫直机的主视图。
[0022]图3是表示本实用新型的一实施方式所涉及的辊式矫直机的矫直辊单元的立体图。
[0023]图4是表示本实用新型的一实施方式所涉及的辊式矫直机所使用带阶梯构造的下矫直辊的构造的图。
[0024]图5是表示使用带阶梯构造的下矫直辊矫正板材的情况下的、板宽度方向中央部与板宽度方向端部的板材P的矫正路径长度差的图。
[0025]图6是表示带阶梯构造的下矫直辊的构造的其它例子的图。
[0026]符号说明:
[0027]I…外壳；2…上框架(稼动框架)；3…下框架；4a、4b…压下气缸(挤压气缸)；5…上辊框架；6…上矫直辊；7…上支承辊；8a…第一下矫直辊；8b…第二下矫直辊；9…下支承棍；10…下棍框架；15…驱动机构；20…矫直棍单兀；21…宽度方向中央部；22…宽度方向端部；23…环；30…控制装置；100…棍式矫直机；P…板材(被矫正件)
【具体实施方式】
[0028]以下，参照附图本对实用新型的实施方式进行说明。
[0029]图1是表示本实用新型的一实施方式所涉及的辊式矫直机的侧视图，图2是其主视图，图3是表不矫直棍单兀的立体图。本实施方式的棍式矫直机100具有:外壳1、设置于外壳I的内侧的上框架2、以及`以支承外壳I的方式设置的下框架3。在上框架2的下方，上辊框架5通过上辊握持气缸(未图示)而悬挂。另一方面，在下框架3上设置有下辊框架10。此外，如后所述，上框架2通过被挤压气缸(如上所述，也称为压下气缸)挤压而上下动作，因此能够称作稼动框架。稼动框架不限定于上框架2，也能够将下框架3作为稼动框架而构成，利用设置于其下方的挤压气缸对其进行挤压，从而上下动作。
[0030]在上辊框架5与下辊框架10之间设置有矫直辊单元20，其具有上下交错配置的多个上矫直辊6和多个第一下矫直辊8a以及第二下矫直辊Sb，在它们之间形成供钢板等金属板的板材P通过的通行(通板)线。在矫直辊单元20中，上矫直辊6在上辊框架5的下方支承于上辊框架5，第一下矫直辊8a以及第二下矫直辊Sb在下辊框架10的上方支承于下辊框架10。在矫直辊单元20的板材P的输送方向上游侧以及下游侧设置有引导板材P的引导辊14。上矫直辊6、第一下矫直辊8a以及第二下矫直辊Sb通过驱动机构15而正反旋转，能够使板材P朝两个方向(图1中的A方向以及B方向)移动来矫正板材P。此外，在图1中，为了便于说明而以将驱动机构15与上下矫直辊6、8a、8b各列全体连接的方式进行描述，但实际上分别单独地驱动上矫直辊6、第一下矫直辊8a以及第二下矫直辊Sb而使它们旋转。
[0031]如图3所示，上矫直辊6与第一下矫直辊8a以及第二下矫直辊8b交错地配置。上矫直辊6以及第一下矫直辊8a呈直筒形状。另一方面，如图4所示，第二下矫直辊Sb形成为具有大径的宽度方向中央部21和小径的宽度方向端部22的带阶梯构造。宽度方向中央部21与板材P的板宽度方向中央部对应，宽度方向端部22与板材P的板宽度方向端部对应。根据板材P的宽度以及材质、和/或热处理等适当地设定宽度方向中央部21和宽度方向端部22的长度。
[0032]第二下矫直辊Sb的宽度方向中央部的直径与上矫直辊6以及第一下矫直辊8a的直径相同。
[0033]在本实施方式中，上矫直棍6配置有四个,第一下矫直棍8a在矫直棍单兀20的一个端部侧配置有两个，第二下矫直辊8b在另一个端部侧配置有三个。
[0034]在上矫直辊6的上方，支承上矫直辊6的短的上支承辊7以沿着上矫直辊6的轴向支承于上辊框架5的方式配置有多个。另外，在第一下矫直辊8a以及第二下矫直辊Sb的下方，支承它们的短的下支承辊9以沿着第一下矫直辊8a以及第二下矫直辊8b的轴向支承下辊框架10的方式配置有多个。
[0035]在外壳I与上框架2之间的矫直辊单元20的板材P输送方向的两端，分别配置有施加用于矫正板材P的压下力(以下也称为挤压力)的压下气缸(如上所述，也称为挤压气缸)4a以及4b。压下气缸4a以及4b在板材P的宽度方向的两端部分别设置有两台(参照图2。其中，图2中仅示出压下气缸4b)。
[0036]此外，在本说明书中，称为“压下”的词语是指，不仅包括如图1所示那样地朝向下方施加压力的情况，也包括如后面作为变更例而进行说明那样地朝上方施加压力的情况。即，在本说明书中，称为“压下”的词语能够替换为称为“挤压”的词语。
[0037]压下气缸4a以及4b经由上辊框架5、上支承辊7以及上矫直辊6，相对于固定地设置于下辊框架10的第一下矫直辊8a以及第二下矫直辊Sb而压下板材P。此外，也可以固定地设置上矫直辊6，利用压下气缸将第一下矫直辊8a以及第二下矫直辊Sb压下(S卩、利用挤压气缸朝上方进行挤压)。
[0038]在将板材P沿着A方向输送至矫直辊单元20时，压下气缸4侧成为送入侧，板材P被插入上矫直辊6与第二下矫直辊Sb之间。在该情况下，压下气缸4a作为送入侧的压下气缸发挥作用，压下气缸4b作为送出侧的压下气缸发挥作用。另外，在将板材P沿着B方向输送至矫直棍单兀20时,压下气缸4b侧成为送入侧,板材P被插入上矫直棍6与第一下矫直辊8a之间。在该情况下，压下气缸4b作为送入侧的压下气缸发挥作用，压下气缸4a作为送出侧的压下气缸发挥作用。
[0039]本实施方式的辊式矫直机100的各结构要素的控制、例如压下气缸4a、4b对上矫直辊6的压下量(如上所述，也称为挤压量)的控制、驱动装置的控制由控制装置30进行。
[0040]接下来，对利用这样构成的辊式矫直机100进行板材P的矫正时的动作进行说明。
[0041]首先，从辊式矫直机100的矫直辊单元20的上游侧开始将板材P以被引导辊14引导的状态下朝向矫直辊单元20输送，在矫直辊单元20进行板材P的矫正。
[0042]在控制装置30根据板材P的厚度等来设定板材P的矫正所需要的压下气缸4a以及4b的挤压量(压下量)，按该设定的挤压量(压下量)进行板材P的矫正。将挤压量(压下量)设定为，在最靠近送入侧为最大，伴随着趋向送出侧而减小。
[0043]然而，在欲矫正的板材P的板厚为6?IOmm且板宽度方向的屈服应力偏差较大的情况(A o=oMX-oMIN>0.08X Omax的情况)下，若利用直径360mm左右的大径的矫直辊进行矫正，则屈服应力较小的板宽度方向端部的延展较大。因此，即使在进行板材P的矫正前不存在边缘波，在矫正的过程中也会产生边缘波，在已经产生边缘波的情况下，边缘波会进一步增大。即使在板材P的板宽度方向的屈服应力偏差较小的情况下，在端部比板宽度方向中央部更强力地被滚轧的情况下也会产生边缘波，很难利用直径360_左右的大径的矫直辊矫正已产生边缘波的板材。
[0044]因此，在本实施方式中，将具有大径的宽度方向中央部21和小径的宽度方向端部22的带阶梯构造的第二下矫直辊Sb配置于压下气缸4a侧。而且，在板材P的板宽度方向的屈服应力偏差较大的情况下等，具体而言，在板材P处于以下的(I)~(3)所示的条件下的情况下，沿着A方向输送板材P，以压下气缸4a侧为送入侧在上矫直辊6与第二下矫直棍8b之间插入板材P，进行板材P的矫正。(I)在将板宽度方向的屈服应力的最大值设为O mx、最小值设为O MIN时，A0=0 MX- O MIN>0.08X Omax (代表性地，A O为5OMPa左右以上)而未产生边缘波的情况；或者，(2)若A O=Omax-Omin^0.08X Omax，则屈服应力偏差较小，但由于端部比板宽度方向中央部更强力地被滚轧等而产生边缘波的情况；或者，(3)上述两方的情况，即、A O =Omax-OminX).08 X Omax并且产生了边缘波的情况。此外，在(I)的情况下，未产生边缘波，因此，基于预先掌握的欲矫正的板材P的屈服应力偏差信息判断是将压下气缸4a侧设为送入侧，还是将压下气缸4b侧设为送入侧。
[0045]如图5所示，在利用第二下矫直辊Sb压下板材P的情况下，在大径的宽度方向中央部21，如实线所示那样地将板材P压下，相对于图中8所示的挤压量(压下量)，在小径的宽度方向端部22中，如虚线所示那样地板材P未被压下，或者挤压量(压下量)变小。因此，板材P的板宽度方向中央部的矫正路径长度比板宽度方向端部长。因此，通过在挤压量(压下量)较大的送入侧使用第二下矫直辊8b，能够增大板材P的板宽度方向中央部的延展。而且，在这样增大板宽度方向中央部的延展后，在矫直辊单元20的后段部，使用作为直筒辊的上矫直辊6以及第一下矫直辊8a均匀地进行矫正。
[0046]因此，在板材P的板宽度方向的屈服应力偏差较大的情况(A O = O O KN>0.08X Omax的情况)下，能够使屈服应力较小而容易延展的板宽度方向端部的挤压量(压下量)小于板宽度方向中央部来增大板宽度方向中央部的延展。其结果是，即使在使用了刚性较大的大径的矫直辊的情况下，也能够抑制在矫正过程中板材P产生边缘波的情况。另外，在板材P已经产生边缘波的情况下，能`够减小产生了边缘波的板宽度方向端部的挤压量(压下量)来减小延展而不受屈服应力偏差的大小影响，因此，即使在使用了刚性较大的大径的矫直辊情况下，也能够消除边缘波。
[0047]此外，如上所述，根据欲矫正的板材P的宽度以及板材P的材质、和/或热处理等适当地设定带阶梯构造的第二下矫直辊8b的宽度方向中央部21与宽度方向端部22的长度。即，产生边缘波的位置因板材P的板宽度而不同，另外，因材质、和/或热处理而产生的边缘波的宽度不同，因此需要根据这些来设定宽度方向中央部21与宽度方向端部22的长度。
[0048]另一方面,在板材P的板宽度方向的屈服应力偏差较小(A O=Omax-Ohn^0.08X Om)并且未产生边缘波的情况下，能够利用通常的矫直辊进行矫正。因此，对于这样的板材P，将配置有直筒形状的第一下矫直辊8a的压下气缸4b侧设为送入侧而将板材P输送至矫直辊单元20，并以在板宽度方向中央部与板宽度方向端部的延展大致相等的方式进行矫正。此时，在板材P的输送方向为A方向的情况下,在使上矫直棍6上升的状态使板材P通过矫直棍单兀20后,将输送方向变为B方向来输送板材P。
[0049]由此，在挤压量(压下量)较大的送入侧部分，能够利用可在宽度方向中央部以及端部得到均匀的延展的直筒状的矫直辊进行通常的矫正。在后段部分配置有带阶梯构造的第二下矫直辊8b，但后段部分的挤压量(压下量)较小，因此能够降低其影响。
[0050]这样，仅通过改变向矫直辊单元20输送板材P的送入侧，无论是板宽度方向的屈服应力偏差较大的情况还是较小的情况下都能够用一台矫直机进行矫正。
[0051]接下来，对其它实施方式进行说明。
[0052]在上述第二下矫直辊8b中，宽度方向中央部21的宽度需要根据板材P的宽度、材质、和/或热处理等而变化，因此需要准备并更换与各板材P的种类对应的第二下矫直辊8b，非常繁琐。
[0053]因此，在本实施方式中，将第二下矫直辊8b的宽度方向中央部21的宽度设为可变，能够与板材P的宽度、材质、和/或热处理等的变化对应。具体而言，如图6所示，能够以可安装具有与宽度方向中央部21的直径相同的直径的环23的方式构成第二下矫直辊Sb，从而能够实际地调节宽度方向中央部21的宽度。作为环23而准备多个宽度的不同的环，从而能够与各种板材对应。
[0054]此外，本实用新型不限定于上述实施方式而能够进行各种变形。例如，在上述实施方式中，将下矫直辊的一部分作为带阶梯构造而进行了例示，但也可以将上矫直辊设为带阶梯构造，也可以将上下矫直辊设为带阶梯构造。但是，从容易进行辊交换的观点出发，优选将下矫直辊设为带阶梯构造。另外，例示了从矫直辊单元的一个端部开始将三个下矫直辊设为带阶梯构造，但如果能够增大板材的板宽度方向中央部的延展，则带阶梯构造的矫直辊的个数为至少一个即可，另外，在多个的情况下的配置也是任意的。但是，通过从一个端部开始将两个以上的下矫直辊设为带阶梯构造，能够有效地发挥在维持辊交换的容易性的同事增大板材的板宽度方向中央部的延展的效果。另外，在仅进行屈服应力偏差较大的板材的矫正的情况下，矫直辊单元的两个端部的矫直辊(上矫直辊或者下矫直辊或者两方)为带阶梯构造也可以。
[0055]另外，在上述实施方式中，示出了使用将上下配置的矫直辊的个数设为共计九个的辊式矫直机的例子，但矫直辊的个数不限定于此。另外，示出了利用压下气缸将上矫直辊压下(即、利用挤压气缸朝下方挤压)来矫正板材的形状的情况，但也可以利用压下气缸将下矫直辊压下(即、利用气缸朝上方挤压)来矫正板材。
【权利要求】
1.一种辊式矫直机，其使板材通过通板线来矫正该板材，其特征在于，具备: 矫直辊单元，其具有多个矫直辊，所述多个矫直辊交错地配置于所述通板线的上下，一边夹持所述板材来矫正所述板材一边以使所述板材通过的方式旋转； 挤压气缸，它们分别设置于所述矫直辊单元中的所述板材的送入侧以及送出侧，并经由所述矫直辊挤压所述板材；以及 驱动机构，其使所述矫直辊旋转而使所述板材通过， 所述多个矫直辊中的至少一个是具有与所述板材的板宽度方向中央部对应的大径的宽度方向中央部、和与所述板材的板宽度方向端部对应的小径的宽度方向端部的带阶梯构造。
2.根据权利要求1所述的辊式矫直机，其特征在于， 所述多个矫直辊具有:配置于所述通板线的上方的多个上矫直辊、和配置于所述通板线的下方的多个下矫直辊，所述下矫直辊中的至少一个是所述带阶梯构造的矫直辊。
3.根据权利要求2所述的辊式矫直机，其特征在于， 从所述矫直辊单元的一个端部开始的两个以上的所述下矫直辊为所述带阶梯构造的矫直辊。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的辊式矫直机，其特征在于， 在所述矫直辊单元的一侧具有所述带阶梯构造的矫直辊，所述矫直辊单元的另一侧仅为直筒形状的矫直辊。
5.根据权利要求1?3中任一项所述的棍式矫直机,其特征在于， 根据欲矫正的所述板材的宽度以及所述板材的材质、和/或热处理来设定所述带阶梯构造的矫直辊的所述宽度方向中央部的长度和所述宽度方向端部的长度。
6.根据权利要求1?3中任一项所述的棍式矫直机,其特征在于， 所述带阶梯构造的矫直辊能够在所述宽度方向端部安装直径与所述宽度方向中央部相同的环，利用所述环调节所述宽度方向中央部的长度。
【文档编号】B21D1/02GK203400957SQ201320209515
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年4月23日 优先权日:2013年4月23日
【发明者】阿部敬三, 青山亨, 佐野彻 申请人:钢铁普蓝特克股份有限公司