專利名稱：液壓夾送輥的控制方法及其控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由液壓缸和伺服閥控制的液壓夾送輥改善卷繞在地下卷取機上卷材的卷繞形狀的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
圖1表示本發(fā)明的對象，即熱軋設(shè)備地下卷取機2的夾送輥1。在熱軋設(shè)備中，用地下卷取機2卷取由精軋機3軋至所需板厚度的帶鋼4，使之成為卷材狀的最終產(chǎn)品。夾送輥1的作用是將在工作臺滾筒5上移動的帶鋼4引導到地下卷取機2。
如圖2所示，最近通過液壓缸6和伺服閥7控制上下夾送輥的位置和對帶鋼4擠壓力的液壓夾送輥已經(jīng)實用化。對這種夾送輥所要求的功能為，在卷取初期，把帶鋼4牽拉地引導到地下卷取機2，帶鋼4卷繞在地下卷取機2的心軸2e上之后，將帶鋼4向反方向牽拉，使之與心軸2e之間維持適當?shù)膹埩Α榇?，對夾送輥1必須給以擠壓帶鋼4所需的適當擠壓力。
圖2所示的液壓夾送輥1為如下結(jié)構(gòu)。即、上夾送輥1a由各液壓缸6支撐左右墊塊1c和1d，由通過配管8a和8b連接在液壓缸6上的伺服閥7控制液壓缸6中油的流入和流出。在配管8a和8b上，分別連接有壓力檢測器9a和9b，可檢測液壓缸6向氣缸頭端6a和活塞桿端6b的壓力。另外，由位置檢測器10c和10d可檢測液壓缸6的活塞6c的位置。
在液壓夾送輥中，初期間隙是通過位置檢測器10c和10d檢測出液壓缸的活塞6c的位置，根據(jù)這一信號控制上夾送輥1a的位置而設(shè)定的。帶鋼4跳入液壓夾送輥1中，并導引到地下卷取機2之后，在適當?shù)臅r刻由位置控制切換為擠壓力控制，根據(jù)由壓力檢測器9a和9b檢測出的氣缸頭端6a和活塞桿端6b的壓力，由擠壓力計算器11計算出上夾送輥1a對上帶鋼4的擠壓力，并根據(jù)這一信號由伺服控制器12向伺服閥7發(fā)出指令，從而對擠壓力進行控制。
在過去的地下卷取機2中，當被卷取的帶鋼4平面形狀不好時，以及帶鋼4偏心進入夾送輥1時，如圖3所示，會導致卷材的卷繞形狀不良(伸縮圈)。而且，最近，當卷繞寬幅的硬材時，卷取的卷材端面會發(fā)生周期性反復凹凸現(xiàn)象，產(chǎn)生如圖4所示的卷繞形狀不良問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的是提供可抑制這種卷繞形狀不良的液壓夾送輥的控制方法及其控制裝置。
本發(fā)明的發(fā)明人注意到了當這種卷材端面周期性地反復出現(xiàn)凹凸而發(fā)生卷繞形狀不良時，液壓夾送輥1的活塞位置的左右差、即位置檢測器10c、10d的輸出差呈現(xiàn)周期性變動，而當不發(fā)生這種卷繞形狀不良時，就不會出現(xiàn)這種周期性變動的情況。
為此，在本發(fā)明的第一方式中，液壓夾送輥的控制裝置根據(jù)位置檢測器10c、10d的輸出差，時刻改變夾送輥的左右擠壓力，使其能夠抑制位置檢測器10c、10d的輸出差所導致的變動。結(jié)果表明，可以防止液壓夾送輥1之上夾送輥1a的左右交錯地(蹺蹺板狀)產(chǎn)生間隙變動。
在本發(fā)明的第二方式中，液壓夾送輥的控制裝置根據(jù)由壓力檢測器9a、9b的輸出所求出的夾送輥擠壓力，通過位置控制時刻改變夾送輥的左右間隙，結(jié)果表明，夾送輥的間隙可保持平行。因此，可以防止上夾送輥1a上左右交錯地產(chǎn)生間隙變動。這樣，就能夠防止卷取的卷材端面反復發(fā)生周期性凹凸而造成卷繞形狀不良。
關(guān)于本發(fā)明的其他目的及其有利特點，參照附圖，并通過如下說明即可明了。


圖1為裝備過去的液壓夾送輥裝置的熱軋設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。
圖2為過去液壓夾送輥裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為卷材卷繞形狀不良(伸縮圈)的說明圖。
圖4為卷材的另一種卷繞形狀不良的說明圖。
圖5為裝備本發(fā)明的控制裝置的液壓夾送輥裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖6為夾送輥單側(cè)間隙較寬時的模式圖。
圖7為本發(fā)明控制裝置的方框圖。
圖8A和圖8B為本發(fā)明控制器的主要計算器的結(jié)構(gòu)圖。
圖9為表示本發(fā)明控制裝置的第2實施例的方框圖。
具體實施例方式
圖5表示了本發(fā)明夾送輥的第1實施例的整體結(jié)構(gòu)圖，與圖2共同的部分以同一符號表示，省略了重復說明。
本發(fā)明的裝置與圖2的過去裝置同樣，由左右各自的擠壓力控制裝置C、D控制上夾送輥1a對帶鋼4的擠壓力。即根據(jù)通過設(shè)置在配管8a、8b中途的壓力檢測器9a、9b檢測出的液壓缸6的氣缸頭端6a和活塞桿端6b的壓力Pa、Pb，由計算器11計算出液壓缸6所發(fā)生的擠壓力F，F(xiàn)＝Pa×Ah-Pb×A1(式中，Ah、A1表示活塞6c的氣缸頭端和活塞桿端的面積)，將此在控制器12中與設(shè)定值相比較，根據(jù)其差值驅(qū)動伺服閥7，控制液壓缸6中油的流入流出量，以控制其達到所需的擠壓力F。
在過去的裝置中，只是單純地獨立控制左右擠壓力，如圖6所示，較厚的帶鋼4即使在夾送輥1的間隙內(nèi)傾斜，左右各自的擠壓力F仍被控制為一定值，因此上夾送輥1a將跟著傾斜，無法解除輥間隙的左右之差。為此，帶鋼將在夾送輥的間隙內(nèi)左右搖擺，不能抑制間隙的變動，結(jié)果導致卷材端面發(fā)生周期性反復凹凸而造成卷繞形狀不良。
在圖5所表示的本發(fā)明的裝置中，對過去的裝置通過計算器13計算出檢測左右氣缸活塞6c位置的位置檢測器10c、10d的輸出16c、16d的差，用控制器對此數(shù)據(jù)進行處理，并將其輸出17附加在左右擠壓力控制器12上。
在圖7的方框圖中，進一步詳細說明了本發(fā)明的控制裝置。圖7表示了在上述左右各自的擠壓力控制裝置C、D的擠壓力設(shè)定值20上增加了由本發(fā)明的控制器14給出的修正輸出17。這一修正輸出17，如圖6所示，當面向夾送輥1左側(cè)間隙較寬時，則施加修正輸出17將這一間隙擠壓縮小，而在另一側(cè)則減少同量的修正輸出17，通過控制器12中內(nèi)置的加減計算器18c、18d對擠壓力設(shè)定值20進行加減計算。因此，不必改變擠壓帶鋼4的總負荷，利用修正輸出17擠壓較寬的間隙，而在另一側(cè)則減少修正輸出17。這樣即可使左右間隙的差不致引起變動。
圖8A和圖8B表示了本發(fā)明控制器14中的主要計算器15的構(gòu)成例。圖8A表示基本構(gòu)成，在左右氣缸活塞位置的差19上乘以夾送輥1的機械系統(tǒng)左右方向傾斜的彈簧常數(shù)KM而修正成力的變化21，再乘以適當?shù)目刂圃鲆鍷G，得到左右擠壓力設(shè)定值的修正值17。
圖8B的構(gòu)成是在圖8A的基本構(gòu)成中，在輸入端加上高通濾波器22，在輸出端加上箍位電路23。高通濾波器的作用是從氣缸活塞位置的左右差中僅取出變動部分，箍位電路23是為了使修正輸出17不超過預(yù)設(shè)的值±Fc而設(shè)置的安全電路。
圖9表示了本發(fā)明的第2實施例。在本例中，在左右分別設(shè)置根據(jù)檢測出氣缸活塞6c位置的位置檢測器10c、10d的輸出，控制氣缸活塞6c位置、即左右輥間隙的位置控制裝置C’、D’，用控制器30處理夾送輥擠壓力設(shè)定值28和檢測出的實際擠壓力27的差得到輸出31，以此作為位置控制的指令值給出。
這就是說，液壓夾送輥1的左右間隙，用加減計算器25c、25d計算出安裝在液壓缸6的活塞6c上的位置檢測器10c、10d的輸出信號16c、16d和設(shè)定值31，用控制器24處理其偏差而作為伺服閥7的驅(qū)動信號。根據(jù)這一信號，伺服閥6通過配管8而控制液壓缸6中油的流入流出量，驅(qū)動液壓缸6的活塞6c，直到偏差變?yōu)?。結(jié)果表明，左右的輥間隙被設(shè)定為所需的值。在這里，根據(jù)設(shè)在配管8氣缸頭端和活塞桿端的壓力檢測器9a、9b的輸出，由計算器11計算出擠壓力，由加算器26求出其左右的和，即夾送輥的實際擠壓力27，再用加減計算器29將此與擠壓力設(shè)定值28進行比較計算，求出偏差。
用控制器30對此進行處理，作為上述左右位置控制裝置C’、D’的設(shè)定值31。由此，由于利用位置控制可以平行移動，使夾送輥1的左右間隙與設(shè)定擠壓力28相適應(yīng)，因此可以抑制左右間隙差的變動。
如上所述，使用本發(fā)明的液壓夾送輥的控制裝置，可通過控制帶鋼的左右偏移所造成的輥間隙變動而得到切實的抑制。其結(jié)果，不僅可防止帶鋼的左右偏移，也可防止卷材卷繞形狀的惡化。
另外，雖然通過幾個最佳實施例對本發(fā)明進行了說明，但應(yīng)理解，本發(fā)明所包括的權(quán)利范圍并不限定于這些實施例中。相反，本發(fā)明的權(quán)利范圍包括了附屬的權(quán)利要求書中所包括的所有改進、修正以及等同物。
權(quán)利要求
1.一種液壓夾送輥的控制方法，其特征是，在下述的液壓夾送輥的控制裝置中，根據(jù)液壓缸活塞位置的左右差所求出的修正值修正左右各自的擠壓力控制設(shè)定值，所述液壓夾送輥的控制裝置具有以下特征，在上下夾送輥之間夾持帶鋼并引導帶鋼的夾送輥裝置中，裝備有分別支承上夾送輥的軸向兩個端部的液壓缸、調(diào)節(jié)該液壓缸的工作油流入流出量的伺服閥、檢測液壓缸的活塞位置的位置檢測器、檢測液壓缸的擠壓力的擠壓力檢測器、控制伺服閥的控制裝置，并以此進行夾送輥的位置控制和擠壓力控制。
2.一種油壓夾送輥的控制裝置，在液壓缸(6)和伺服閥(7)之間的配管(8a、8b)處設(shè)置壓力檢測器(9a、9b)，設(shè)置計算因該壓力檢測器檢測出的液壓缸(6)的氣缸頭端(6a)和活塞桿端(6b)的壓力而液壓缸(6)所產(chǎn)生的擠壓力的計算器，設(shè)置比較處理所得到的擠壓力與設(shè)定值的控制器(12)，并根據(jù)其輸出驅(qū)動伺服閥(7)，控制液壓缸(6)中油的流入流出量，控制指定的擠壓力，其特征是，具備檢測左右缸體的活塞(6c)位置的位置檢測器(10c、10d)；計算其輸出(16c、16d)的差的計算器(13)；對其進行處理并作出修正輸出的控制器(14)；根據(jù)擠壓力設(shè)定值(20)進行加減運算的加減計算器(18c、18d)，以便對夾送輥(1)較寬的間隙向擠壓其間隙的方向施加由控制器(14)給出的修正輸出(17)，并在另一側(cè)減少同量的修正輸出(17)；據(jù)此修正左右各自的擠壓力控制的設(shè)定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油壓夾送輥的控制裝置，其特征是，上述控制器(14)中的主要計算器(15)由高通濾波器和控制增益以及箍位電路所構(gòu)成。
4.一種油壓夾送輥的控制方法，其特征是，在下述的液壓夾送輥的控制裝置中，根據(jù)液壓缸的擠壓力及其設(shè)定值的差所求出的修正值修正左右各自的位置控制設(shè)定值，所述液壓夾送輥的控制裝置具有以下特征在上下夾送輥之間夾持帶鋼并引導帶鋼的夾送輥裝置中，裝備有分別支承上夾送輥的軸向兩個端部的液壓缸、調(diào)節(jié)該液壓缸工作油流入流出量的伺服閥、檢測液壓缸的活塞位置的位置檢測器、檢測液壓缸的擠壓力的擠壓力檢測器、控制伺服閥的控制裝置，并以此進行夾送輥的位置控制和擠壓力控制。
5.一種油壓夾送輥的控制裝置，是設(shè)置了具有檢測液壓缸(6)的活塞(6c)位置的位置檢測器(10d、10c)、對其輸出信號(16c、16d)和設(shè)定值(31)進行加減運算的加減計算器(25c、25d)，處理其偏差作為伺服閥(7)的驅(qū)動信號的控制器(24)，根據(jù)該信號控制液壓缸(6)中油的流入流出量的伺服閥(7)的位置控制裝置，其特征是，具備檢測配管(8)的氣缸頭端和活塞桿端壓力的壓力檢測器(9a、9b)、根據(jù)該輸出計算擠壓力的計算器(11)、將其輸出與擠壓力設(shè)定值(28)進行加減運算的加減計算器(29)、處理該輸出作為位置控制裝置設(shè)定值的控制器(30)，并以此修正左右各自位置控制的設(shè)定值。
全文摘要
一種液壓夾送輥的控制方法及其控制裝置，裝備有檢測左右氣缸活塞6c位置的位置檢測器10c，10d、計算其輸出16c、16d的差的計算器13，將其進行處理而給出修正輸出的控制器14，根據(jù)擠壓力設(shè)定值20進行加減運算的加減計算器18c、18d、以便對夾送輥1較寬的間隙向擠壓其間隙的方向施加由控制器14給出的修正輸出17、并在另一側(cè)減少同量的修正輸出17，以此用修正值修正左右各自的擠壓力控制的設(shè)定值。從而可以抑制卷繞形狀不良。
文檔編號B21B37/68GK1403217SQ01125758
公開日2003年3月19日 申請日期2001年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月24日
發(fā)明者桑野博明, 白川孝司 申請人:石川島播磨重工業(yè)株式會社