JP2008254068A - 圧延機におけるレイングヘッドの速度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転自在に駆動される曲線状のレイングパイプであって、このレイングパイプを通って軸方向に移動する材料が螺旋状に成形されたリングとしてパイプの放出端から送り出されるように向けられるレイングパイプの速度を制御する方法を提供する。
【解決手段】本方法は、パイプの最大半径Ｒの地点における回転軸からのパイプの最大および最小内部半径Ｒ_maxおよびＲ_minを決定するステップと、パイプに入る材料の速度Ｖ_pを連続的に測定するステップと、材料の速度Ｖ_Pが、最大および最小内部半径におけるパイプの回転速度Ｖ_maxおよびＶ_minを上限および下限とする範囲内に含まれるように、レイングパイプの回転速度を制御するステップと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に、熱間圧延された材料（一般的には線材や棒材など）がレイングヘッドによってリング状に成形され、そのリングが重なり合うスペンセリアンパターン（Ｓｐｅｎｃｅｒｉａｎ ｐａｔｔｅｒｎ）でコンベア上に置かれ再成形機構へ搬送され、その間に制御冷却を受ける圧延機に関する。本発明は、特に、コンベア上に置かれるリングのパターンを最適にするように、レイングヘッドの回転速度を制御する改良された方法に関する。

コンベア上で搬送されるリングを実質的に均一に冷却するためには、リングパターンが実質的に均一であることが好ましい。実質的に均一なリングパターンを得るためには、レイングヘッドの速度は、材料の速度に合っている必要がある。圧延の状態が変化することによって材料の速度は時々変化するので、レイングヘッドの速度は、それに合わせて調整しなければならない。このような調整をタイミング良く行なわないと、コンベア上のリングパターンが崩れることになる。

特開２００３−１７２９１４号公報

従来、レイングヘッドの速度は、作業員がコンベア上のリングパターンを観察し、それに基づき手動で制御していた。つまり、材料の速度とレイングヘッドとの速度の違いを検出することなく、リングパターンが歪み始めるまで注意が向けられることもない。これによって、冷却の均一性にも悪影響が及ぶことになる。この問題は、作業者の経験が浅い場合および／または圧延機の変化する状態に不注意な場合に顕著となる。

本発明の目的は、材料の速度とレイングヘッドの速度との関係を最適に保つ改良された方法を提供することである。

図３に概略的に示すように、圧延機レイングヘッドのレイングパイプ１０は、一般的には、レイングパイプによる回転Ａの回転軸Ａに沿って並べられた直線状の入口部１０ａと、回転軸Ａから計って半径が徐々に増加する曲線状の中間部１０ｂと、曲線状の放出部１０ｃとから構成され、放出部１０ｃは、中間部１０ｂが放出部と連結する部分における中間部１０ｂの最大半径Ｒに等しい一定の半径を有する。

図４に示すように、半径Ｒはパイプの中心から測定され、その位置のパイプ壁は最大および最小内部半径Ｒ_maxおよびＲ_minを有する。

本発明では、レイングパイプの最大および最小内部半径は、パイプの回転軸から測定されて決定される。レイングパイプに入る材料の速度は連続的に測定され、材料の速度が、最大および最小内部半径におけるパイプの速度を上限および下限とする範囲内に含まれるように、レイングパイプの回転速度は制御される。

以下に、添付の図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。

まず図１において、レイングヘッド８は、レイングパイプ１０を含む中空管１２を有する。モータ１８によって動力を受ける傘歯車一式１６は、レイングヘッドをその軸「Ａ」を軸として回転自在に駆動するように機能する。

軸方向に移動する材料（熱間圧延された線材や棒材など）は、軸Ａを軸として回転するレイングパイプに入り、連続した螺旋であるリング２０に成形され、重なり合うスペンセリアンパターンでコンベア２２上に乗せられる。リングはコンベア上で離れた再成形部（図示せず）に搬送される間、公知の方法によって制御冷却にさらされる。

本発明では、最大および最小内部半径Ｒ_maxおよびＲ_minは、回転軸Ａから測定されて決定される。これらの測定結果は、モータ１８の回転速度およびレイングパイプ１０に入る材料の直線速度Ｖ_pをそれぞれ示す信号２６，２８とともに制御部２４に供給される。材料の速度は連続的に測定されるが、レーザ計測器３０による測定が好ましく、例えば、米国マサチューセッツ州ウースター所在のモーガンコンストラクションカンパニー（Ｍｏｒｇａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ）が提供する「Ｌａｓｅｒ Ｓｐｅｅｄ」などがある。

コンベア２２上のリングパターンを最適かつ実質的に均一に保持できるのは、材料の直線速度Ｖ_pがレイングパイプの最大および最小内部半径Ｒ_maxおよびＲ_minにおけるレイングパイプの回転速度Ｖ_maxおよびＶ_minを上限および下限とする範囲以内に好適に収まる場合であることが明らかになっている。

従って、制御部２４は、連続的にＶ_maxおよびＶ_minを算出し、モニタ３４の画面３２に、材料の速度Ｖ_pとともに視覚的に表示する。この情報は、画面３２に図２Ａに示すように表示される。この図において材料の速度Ｖ_pは、レイングパイプの最大および最小内部速度Ｖ_maxおよびＶ_minを上限および下限とする範囲ＲＡ内に好適に収っている。

モニタ３４を観察中に、圧延状態によって材料の速度が変化した場合、例えば図２Ｂに示すように速度が上がった場合、すぐに作業員に範囲ＲＡを再配置する必要を警告する。レイングヘッドの速度を調整することによって再配置するが、ここで開示した例では速度を上げることによって、Ｖ_maxおよびＶ_minを初めの設定（破線で図示）から新たな引き上げられた設定に上げ、これによって材料速度を定められた範囲内に好適に収め続けることができる。

これらの速度調節を手動で行なう代わりに、自動的に行なうように制御部２４を公知の方法でプログラムしてもよい。

上記に鑑み当業者には明らかであろうが、まず材料を圧延する場合にＲ_maxおよびＲ_minを決定し、そしてＶ_maxおよびＶ_minを算出し、予測される材料の速度Ｖ_pに合わせることができる。圧延が進むにつれ、範囲ＲＡを手動または自動ですばやく調整し、Ｖ_pの好適な範囲を定めることでコンベア上のリングパターンを好適にし、保持することができる。

本発明を実行する上で好適なシステムの概略図である。 材料の速度をレイングパイプの最大および最小内部半径における速度との関係で示す図である。 材料の速度をレイングパイプの最大および最小内部半径における速度との関係で示す図である。 レイングパイプの概略図である。 最大および最小内部半径の位置におけるレイングパイプの断面図である。

符号の説明

８ レイングヘッド、１０ レイングパイプ、１２ 中空管、１６ 傘歯車一式、１８ モータ、２０ リング、２２ コンベア、２４ 制御部、２６，２８ 信号、３０ レーザ計測器、３２ 画面、３４ モニタ。

Claims (4)

1. 回転自在に駆動される曲線状のレイングパイプであって、このレイングパイプを通って軸方向に移動する材料が螺旋状に成形されたリングとして前記パイプの放出端から送り出されるように向けられるレイングパイプの速度を制御する方法であって、
   前記パイプの回転軸から測定して、前記パイプの最大半径の位置における前記パイプの最大および最小内部半径Ｒ_maxおよびＲ_minを決定するステップと、
   前記レイングパイプに入る前記材料の速度Ｖ_pを連続的に測定するステップと、
   前記材料の速度Ｖ_pが、前記最大および最小内部半径における前記パイプの回転速度Ｖ_maxおよびＶ_minを上限および下限とする範囲内に含まれるように、前記レイングパイプの回転速度を制御するステップと、
   を含むことを特徴する方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、Ｖ_maxと、Ｖ_minと、Ｖ_pとを視覚的に表示するステップをさらに有する方法。
3. 請求項２に記載の方法であって、前記レイングパイプの速度が手動で制御されることを特徴とする方法。
4. 請求項１に記載の方法であって、前記レイングパイプの速度が自動で制御されることを特徴とする方法。

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