CN100398226C - 金属板材的轧制方法以及轧制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以稳定地制造没有弯曲，或弯曲极轻微的金属板材的金属板材的轧制方法以及轧制装置，是利用至少具有作业轧辊和加强轧辊的金属板材的压轧机进行的金属板材的轧制方法以及其轧制装置，测定作用于前述作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向的力，演算该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异，并根据该差异，控制前述压轧机的轧辊开度的左右非对称成分。

Description

金属板材的轧制方法以及轧制装置

技术领域

本发明涉及金属板材的轧制方法以及轧制装置，特别是，涉及可以制造没有弯曲(弯度)，或者弯曲极其轻微的金属板材的金属板材轧制方法以及轧制装置。

背景技术

在金属板材的轧制工序中，将轧制板材以没有弯曲即没有左右曲弯的状态进行轧制，不仅是为了避免轧制材料的平面形状不良和尺寸精度不良，为了避免扭摆前进和尾部障碍(尻较り)这样的走板(通板)故障也是很重要的。再者，在本发明中，为了使叙述简单，对作为以轧制方向为正面时的左右的压轧机的作业侧以及驱动侧有时也称为左右。

对于这样的问题，在特开平4-305304号公报中公开了如下的技术，即在压轧机的入侧以及出侧，配备测定轧制材料的宽度方向位置的装置，根据该测定值演算轧制材料的弯曲，并调整配备在压轧机入侧的轧边辊的位置以修正该弯曲的弯曲控制技术。

另外，在特开平7-214131号公报中公开了如下的技术，即根据配备在压轧机入侧以及出侧的轧边辊的载荷的左右差，控制该压轧机的轧辊开度的左右差、即下压调平的弯曲控制技术。

另外，在特开2001-105013号公报中公开了如下的技术，即分析轧制载荷的左右差的实测值，然后控制轧辊开度的左右差，即下压调平，或者控制侧导轨的位置的弯曲控制技术。

另外，在特开平8-323411号公报中公开了如下的方法，即用入侧的轧边辊和侧导轨，以及出侧侧导轨约束轧制材料，从而进行弯曲控制的方法。

但是，在上述的特开平4-305304号公报所记载的、涉及由轧制材料的宽度方向位置测定实现的弯曲控制技术的发明中，修正已经产生的弯曲是其根本做法，将弯曲的产生防患于未然实际上是不可能的。

在特开平7-214131号公报所记载的、涉及以压轧机入出侧的轧边辊载荷左右差为基础的弯曲控制技术的发明中，当在入侧的轧制材料上已经存在弯曲的情况下，这便成为入侧的轧边辊载荷差的外因干扰，从而很难得到较高的控制精度。另外，为了避免轧制材料前端冲撞轧边辊的情况，出侧的轧边辊在轧制材料前端通板时必须预先退避，很难从轧制材料前端实施弯曲控制。

另外，在特开2001-105013号公报所记载的、涉及由轧制载荷左右差实现的弯曲控制的发明中，在轧制材料的入侧板厚在板宽方向上不均匀，或轧制材料的温度分布在板宽方向上不均匀的情况下，从轧制载荷的左右差推定弯曲的方法精度极差，很不实用。

在特开平8-323411号公报所记载的、涉及由入侧轧边辊、入侧侧导轨以及出侧侧导轨实现的弯曲控制的发明中，如果出侧侧导轨能够完全约束出侧轧制材料，则可以使出侧弯曲为零，但为了顺利地实施轧制操作，必须预先使出侧侧导轨宽于轧制材料板宽，因而就会以该宽裕量在轧制材料上产生了弯曲。

可以说上述这些以往技术的问题，最终是由于没有高精度并且无延迟地测定、控制因种种原因产生的弯曲的方法而引起的。

发明内容

于是，本发明的目的在于有利地解决涉及以上的弯曲控制的以往技术的问题点，同时提供能够不依赖于轧制根数地、稳定地制造恒定地没有弯曲或弯曲极轻微的金属板材的金属板材的轧制方法以及轧制装置。

用于解决实施那样的以往技术的问题点的本发明的宗旨如下。

(1)一种金属板材的轧制方法，它是利用至少具有作业轧辊和加强轧辊的金属板材的压轧机进行的金属板材轧制方法，其特征在于，测定作用于前述作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座(ロ一ルチヨツク)的轧制方向的力，演算该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异，并根据该差异，控制压轧机的轧辊开度的左右非对称成分。

(2)如(1)所述的金属板材的轧制方法，其特征在于，进而，测定被轧制材料的弯曲，并根据该弯曲，学习该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的控制目标值。

(3)一种金属板材的轧制装置，它是包括至少具有作业轧辊和加强轧辊的金属板材的压轧机的轧制装置，其特征在于，在前述作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向入侧和出侧双方，具备用于测定作用于该作业轧辊轴承座的轧制方向的力的载荷检测装置。

(4)如(3)所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，在前述作业轧辊轴承座的轧制方向入侧、出侧的任意一方，具有用于沿着轧制方向推压该作业轧辊轴承座的装置。

(5)如(4)所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，用于沿着轧制方向推压前述作业轧辊轴承座的装置是液压装置。

(6)如(4)或(5)所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，在前述作业轧辊轴承座的轧制方向入侧和出侧中，在与以加强轧辊为基准而偏置有前述作业轧辊的一侧相反的一侧，具备用于沿着轧制方向推压前述作业轧辊轴承座的装置。

(7)如(3)至(6)的任意一项所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，进而，具备根据由前述载荷检测装置得到的测定值演算作用于前述作业轧辊轴承座的轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算装置，根据该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算值演算前述压轧机的轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算装置，和根据该轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算值控制前述压轧机的轧辊开度的控制装置。

(8)如(3)～(6)的任意一项所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，进而，具备测定被轧制材料的弯曲的弯曲测定装置。

(9)如(3)～(6)的任意一项所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，进而，具备根据由前述载荷检测装置得到的测定值演算作用于该作业轧辊轴承座的轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算装置，根据该演算值演算前述压轧机的轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算装置，根据该轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算值控制前述压轧机的轧辊开度的控制装置，测定被轧制材料的弯曲的弯曲测定装置，和根据由该弯曲测定装置得到的弯曲测定值学习该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的控制目标值的演算装置。

附图说明

图1是示意性地展示有关(1)所记载的本发明的金属板材的轧制方法的轧制装置、或者(7)所记载的本发明的金属板材的轧制装置的优选的实施形态的图。

图2是示意性地展示有关(1)所记载的本发明的金属板材的轧制方法的轧制装置或者(7)所记载的本发明的金属板材的轧制装置的其他的优选的实施形态的图。

图3是示意性地展示(3)所记载的本发明的金属板材的轧制装置的优选的实施形态的图。

图4是示意性地展示(3)所记载的本发明的金属板材的轧制装置的其他的优选的实施形态的图。

图5是示意性地展示(4)或(5)所记载的本发明的金属板材的轧制装置的优选的实施形态的图。

图6是示意性地展示(6)所记载的本发明的金属板材的轧制装置的优选的实施形态的图。

图7是示意性地展示(6)所记载的本发明的金属板材的轧制装置的其他的优选的实施形态的图。

图8是示意性地展示有关(2)所记载的本发明的轧制方法的轧制装置或者(9)所记载的本发明的轧制装置的优选的实施形态的图。

图9是示意性地展示有关(2)所记载的本发明的轧制方法的轧制装置或者(9)所记载的本发明的轧制装置的优选的实施形态的图。

图10是展示了由轧辊的磨损等导致的轧制方向力左右差和弯曲量的关系的变化的图。

具体实施方式

以下，说明发明的实施形态。

一般，作为因板材的轧制而产生弯曲的原因，可以列举轧辊间隙设定不良、被轧制材料的入侧板厚左右差或者变形阻力左右差等，但无论在任何一种原因的情况下，最终，由于在因轧制而产生的轧制方向的延伸变形上产生左右差，因此前滑率以及后退率在板宽方向上变化，在轧制材料的出侧速度以及入侧速度上产生左右差，并产生弯曲。这时，例如容易产生弯曲的轧制材料前端部轧制时，由于已经结束了轧制的出侧的轧制材料长度较短，因此在比较自由的状态下在出侧速度上产生左右差，但为了在入侧速度上产生左右差，存在于入侧的轧制材料整体必须在水平面内刚性旋转。但是，前端部轧制时，由于一般在入侧残留有较长的未轧制材料，因此由轧制材料自身的重量和辊道的摩擦，产生抵抗上述刚性旋转的力矩。该力矩，由于作为反作用力传递给压轧机的作业轧辊，因此会在作用于作业轧辊轴承座部的轧制方向力上产生左右差，从而最终被支撑。

根据(1)所记载的本发明的金属板材的轧制方法，由于测定作用于作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向的力，然后演算作业侧的轧制方向力和驱动侧的轧制方向力的差异，即轧制方向力左右差，因此从该值可以检测上述前端部轧制时的主要由入侧轧制材料作用的力矩。该力矩，如上述那样仅在产生了成为出现弯曲的原因的延伸变形的左右差时产生，并且由于在延伸变形产生的大致同时该力矩也产生，因此通过向缩小上述轧制方向力左右差的方向，操作该压轧机的轧辊开度的左右非对称成分，即下压调平，便可以将弯曲的产生防患于未然。

上述的原理，在仅次于轧制材料前端部轧制时的易产生弯曲的轧制材料尾端部轧制时也同样，尾端部轧制时，由于已经结束了轧制的出侧的轧制材料长度较长，因此在要产生延伸变形以及前滑率的左右差时，主要从出侧轧制材料产生抵抗它的力矩，由于该力矩作为反作用力被传递给作业轧辊，因此在该情况下也同样，通过测定·演算作用于作业轧辊轴承座的轧制方向力的左右差，就能够检测出延伸变形的左右差的产生，通过向缩小该轧制方向力左右差的方向，操作该压轧机的轧辊开度的左右非对称成分，即下压调平，便可以将尾端部的弯曲的产生防患于未然。

如以上说明那样，在(1)所记载的本发明的方法中，由于检测·测定由成为产生弯曲的直接原因的轧制引起的延伸变形的左右差，并直接实施用于将其均匀化的下压调平操作，因此可以实现实际上没有弯曲产生、或弯曲极轻微的轧制。

如(1)所记载那样，通过如下的方法，即测定作用于作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座上的轧制方向的力，然后演算作业侧的轧制方向力和驱动侧的轧制方向力的差异，即轧制方向力左右差，并向着缩小该轧制方向力左右差的方向操作该压轧机的下压调平的轧制方法，便可实现实际上没有弯曲产生的轧制。

但是，在上述方法中，在因轧辊的磨损而产生了轧辊直径的左右差或者摩擦系数的左右差等的情况下，由于轧制方向力左右差有可能因此而偏移，故存在即便向着缩小轧制方向力左右差的方向操作下压调平，也不能充分防止弯曲的产生的悬念。

于是，在(2)所记载的本发明的金属板材的轧制方法中，提出了如下的方案，即为了消除上述的悬念，测定作用于作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向的力，演算该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异，根据该差异，即轧制方向力左右差，在实施下压调平控制时，设定轧制方向力左右差的控制目标值，并以成为该控制目标值的方式实施下压调平控制。并且，该控制目标值，通常设为零，但测定轧制后或轧制中的被轧制材料的弯曲，并根据该弯曲实际值，学习该控制目标值的轧制方法。通过像这样根据轧制后的弯曲实际值学习控制目标值，并对该工步(パス)、下一个工步或者下一个材料的轧制设定该学习的控制目标值，从而修正因轧辊的磨损等而产生的轧制方向力左右差的偏移，并可进行由成为产生弯曲的直接原因的轧制引起的延伸变形的左右差的正确的检测·测定，通过实施用于将其均匀化的下压调平操作，便可实现实际上没有弯曲发生，或者弯曲极轻微的轧制。

其次，对有关用于实施(1)所记载的本发明的金属板材的轧制方法的轧制装置的本发明进行说明。

在(3)所记载的本发明的金属板材的轧制装置中，由于在作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向入侧和出侧的双方具备载荷检测装置，因此通过考虑入·出侧双方的载荷测定值的方向性来演算合力，无论力作用于入·出侧任何方向，都可以求得作用于作业侧以及驱动侧各自的轧辊轴承座的轧制方向力。进而，通过演算这些作用于作业侧轧辊轴承座的轧制方向力和作用于驱动侧轧辊轴承座的轧制方向力的差异，便可实施(1)所记载的金属板材的轧制方法。

在(4)所记载的本发明的金属板材的轧制装置中，在作业轧辊轴承座的轧制方向入侧、出侧的任意一方，具有用于将作业轧辊轴承座推向轧制方向的装置。通过设为这样的装置构成，当在将作业轧辊轴承座沿轧制方向推压的状态下进行轧制时，如前述那样在由于延伸变形的左右差而使力矩从轧制材料作用于作业轧辊之际，可以直接作为作用于作业轧辊轴承座的轧制方向力左右差检测，因此可使其成为应答性以及精度更良好的弯曲控制系统。

在(5)所记载的本发明的金属板材的轧制装置中，用于将作业轧辊轴承座推向轧制方向的装置是液压装置。通过用液压装置推压作业轧辊轴承座，可以将该推力控制得较低达到在轧制操作中没有障碍的程度，并且还能够将其控制得较高达到减轻作业轧辊轴承座的轧制方向的振动从而可使轴承座位置稳定化的程度。

进而在(6)所记载的本发明的金属板材的轧制装置中，在作业轧辊轴承座的轧制方向入侧和出侧中，与以加强轧辊为基准偏置作业轧辊的一侧相反的一侧，具备用于将该作业轧辊轴承座沿轧制方向推压的装置。通过这样配置，因作业轧辊偏置而作为轧制载荷的水平方向分力而产生的偏置分力，与在前述装置中使其起作用的推力向相同的方向起作用，因此为了使该作业轧辊轴承座的轧制方向位置稳定而应该付与的推力变小，可以将推压装置小型化。如果相对于作业轧辊轴承座的轧制方向推力过大，则在相对于由板厚控制功能等给予的轧制中的压下位置控制的追随性上有可能发生问题，但通过将由该轧制方向推压装置作用的推力抑制为较小，可以避免发生这样的问题。

在(7)所记载的本发明的金属板材的轧制装置中，除了(3)至(6)的任意1项所记载的金属板材的轧制装置以外，还具备演算作用于作业轧辊轴承座的轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算装置，因此可以检测由成为弯曲的原因的轧制方向的延伸变形的左右差引起的、从轧制材料作用于作业轧辊的力矩。进而，由于配备了根据作用于作业轧辊轴承座的轧制方向力的左右差，演算用于将延伸变形左右均等化的压轧机的轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算装置，和根据该轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算值，控制该压轧机的轧辊开度的控制装置，因此可以将延伸变形的左右差的产生防患于未然，并可以轧制没有弯曲、或弯曲极轻微的金属板材。

其次，对有关用于实施(2)所记载的本发明的金属板材的轧制方法的轧制装置的本发明进行说明。

在(8)所记载的本发明的金属板材的轧制装置中，与(3)记载的本发明的轧制装置同样地，在作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向入侧和出侧这双方具备载荷检测装置，因此通过考虑入·出侧双方的载荷测定值的方向性而演算合力，无论力作用于入·出侧任何方向，也可以求得作用于作业侧以及驱动侧各自的轧辊轴承座的轧制方向力，并可演算作用于这些作业侧轧辊轴承座的轧制方向力和作用于驱动侧轧辊轴承座的轧制方向力的差异。进而，由于具备了弯曲测定装置，因此可以进行以轧制后的被轧制材料的弯曲实际为基础的控制目标值的学习。再者，(8)所记载的轧制装置，与(4)～(6)记载的轧制装置同样地，是可以具备将轧辊轴承座推向轧制方向的装置的。

在(9)所记载的本发明的金属板材的轧制装置中，除了(8)所记载的轧制装置以外，还具备演算作用于作业轧辊轴承座的轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算装置，因此可以检测由成为弯曲的原因的轧制方向的延伸变形的左右差引起的、从轧制材料作用于作业轧辊的力矩，由于具备根据被轧制材料的弯曲的测定值，学习该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的控制目标值的演算装置，因此即便在由于轧辊磨损等而使得作用于该作业轧辊轴承座的轧制方向力的差异偏移了的情况下，也可以通过以弯曲实际值为基础的学习修正该偏移的量，并演算适当的控制目标值。进而，由于配备了根据作用于作业轧辊轴承座的轧制方向力的差异以及该控制目标值，演算用于将延伸变形左右均等化的压轧机的轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算装置，和根据该轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算值控制该压轧机的轧辊开度的控制装置，因此可以将延伸变形的左右差的产生防患于未然，并可以轧制没有弯曲、或者弯曲极轻微的金属板材。再者，(9)所记载的轧制装置，与(4)～(6)所记载的轧制装置同样地，是可以具备将轧辊轴承推向轧制方向的装置的。

其次，参照附图，进一步具体地说明本发明的实施形态。

在图1中，展示了有关(1)所记载的本发明的轧制方法的轧制装置或(7)所记载的本发明的轧制装置的优选的实施形态。

压轧机，具备被支撑在上作业轧辊轴承座5上的上作业轧辊1、被支撑在加强上作业轧辊1的上加强轧辊轴承座5上的上加强轧辊3、被支撑在下作业轧辊轴承座6上的下作业轧辊2、和被支撑在加强下作业轧辊2的下加强轧辊轴承座7上的下加强轧辊4，并具备下压装置13。再者，金属板材21，沿着轧制方向22被轧制。

再者，在图1中，虽然基本上只图示了作业侧的装置构成，但驱动侧也具备同样的装置。

作用于压轧机的上作业轧辊1的轧制方向力，基本上由上作业轧辊轴承座5支撑，而在上作业轧辊轴承座5上配备有上作业轧辊轴承座出侧载荷检测装置9和上作业轧辊入侧载荷检测装置10，通过这些载荷检测装置9、10，可测定作用于将上作业轧辊轴承座5向轧制方向固定的凸出块(プロジエクトブロツク)(图未示)等部件和上作业轧辊轴承座5之间的力。这些载荷检测装置9、10，通常设为测定压缩力的结构，由于这样使装置构成简单，因此很理想。在上作业轧辊轧制方向力演算装置14中，演算由上作业轧辊出侧载荷检测装置9和上作业轧辊入侧载荷检测装置10得到的测定结果的差异，并演算作用于上作业轧辊轴承座5的轧制方向力。进而，对于作用于下作业轧辊2的轧制方向力，也根据配备在下作业轧辊轴承座6的出侧以及入侧的下作业轧辊出侧载荷检测装置11以及下作业轧辊入侧载荷检测装置12的测定值，由下作业轧辊轧制方向力演算装置15，演算作用于下作业轧辊轴承座6的轧制方向力。

其次，在作业轧辊轧制方向合力演算装置16中，取得上作业轧辊轧制方向力演算装置14的演算结果和下作业轧辊轧制方向力演算装置15的演算结果的和，并演算出作用于上下作业轧辊的轧制方向合力。上述那样的过程，不只是作业侧，驱动侧也用完全相同的装置构成实施演算，其结果作为驱动侧的作业轧辊轧制方向合力17而取得。然后，通过作业侧-驱动侧轧制方向力差演算装置18，计算作业侧的演算结果和驱动侧的演算结果的差异，并由此计算作用于作业轧辊轴承座上的轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异。

其次，根据该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算结果，在下压调平控制量演算装置19中，将作用于作业轧辊轴承座的轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异设为适当的目标值，演算用于防止弯曲的压轧机的轧辊开度的左右非对称成分控制量。在此，根据前述轧制方向力的左右差，例如，通过考虑了比率(P)增益、积分(I)增益、微分(D)增益的PID演算来演算控制量。然后，根据该控制量演算结果，通过下压调平控制装置20控制压轧机的轧辊开度的左右非对称成分，由此可以实现没有弯曲发生，或者弯曲极轻微的轧制。

可是，在上述装置构成中，直到得到作业侧-驱动侧轧制方向力差演算装置18的演算结果为止，基本上只是将作业侧和驱动侧合在一起共8个载荷检测装置的输出的加减演算，因此即便任意地变更上述装置构成以及演算的顺序也无妨。例如，也可以先将上下的出侧载荷检测装置的输出相加，接着演算其与入侧的相加结果的差异，最后演算作业侧和驱动侧的差异，还可以最初演算各个位置的载荷检测装置的输出的作业侧和驱动侧的差异，然后将上下合计，最后演算入侧和出侧的差异。

在图2中，展示了有关(1)所记载的本发明的轧制方法的轧制装置或(7)所记载的本发明的轧制装置的其他的优选的实施形态。在图2的实施形态中，与图1的实施形态相比，省略了作用于下作业轧辊轴承座的轧制方向力的检测装置以及演算装置。一般因延伸变形的左右差而从轧制材料作用于作业轧辊的力矩，不一定均等地作用于上下作业轧辊，这时对于系列变化举动，在上下作业轧辊上不会出现倾向逆转的情况。因而，通过在下压调平控制量演算装置19中设定适当的控制增益，可以实现以作用于上下任意一方的作业轧辊的轧制方向力的左右差为基础的良好的弯曲控制。

另外，在图1、图2的实施形态中，虽然轧辊开度的左右非对称成分是直接的控制参数，但在调质轧制那样的极轻下压轧制的情况下，将轧制载荷作为目标值实行轧制操作的情况很多。在这种情况下，作为控制目标值也可以演算轧制载荷的左右差来给出。即，变为根据作用于作业轧辊轴承座的轧制方向力的左右差，向将其消除的方向演算轧制载荷的左右差的控制量，并通过将其作为目标值实施轧制载荷控制，最终控制轧辊开度的左右非对称成分。

在图3中，展示了(3)所记载的本发明的轧制装置的优选的实施形态。在图3的轧制装置中，由内置于固定在壳体23上的凸出块24、25的轧辊平衡装置(图未示)沿着垂直方向支撑作业轧辊轴承座。再者，轧制装置在下压装置13和上加强轧辊之间具备轧制载荷检测装置26。并且，为了测定作用于上作业轧辊轴承座5的轧制方向的力，在出侧凸出块24和上作业轧辊轴承座5之间配备有上作业轧辊出侧载荷检测装置9，在入侧凸出块25和上作业轧辊轴承座5之间配备有上作业轧辊入侧载荷检测装置10。另外，为了测定作用于下作业轧辊轴承座6的轧制方向的力，在出侧凸出块24和下作业轧辊轴承座6之间配备有下作业轧辊出侧载荷检测装置11，在入侧凸出块25和下作业轧辊轴承座6之间配备有下作业轧辊入侧载荷检测装置12。这样，通过在入侧、出侧双方配备载荷检测装置，无论力沿着轧制方向的任何方向作用于作业轧辊轴承座，都可以正确地测定该力的大小。

在图4中，展示了(3)所记载的本发明的轧制装置的其他的优选的实施形态。在图4的轧制装置中，上加强轧辊轴承座7是将上作业轧辊轴承座5包在里面的形式，在该情况下，为了测定作用于上作业轧辊轴承座5的轧制方向力，在上作业轧辊轴承座5和上加强轧辊轴承座7之间配备有上作业轧辊出侧载荷检测装置9以及上作业轧辊入侧载荷检测装置10。这时，通过在作业轧辊轴承座的入侧、出侧双方配备载荷检测装置，无论力沿着轧制方向的任何方向作用于作业轧辊轴承座，都可以正确地测定该力的大小。

在图5中，展示了(4)或(5)所记载的本发明的金属板材的轧制装置的优选的实施形态。在图5的金属板材的轧制装置中，在上作业轧辊轴承座5的入侧与上作业轧辊入侧载荷检测装置10相邻地具有入侧作业轧辊轴承座推压装置27，用规定的推压力将作业轧辊轴承座5从入侧向出侧推压。通过设为这样的构成，可以使上作业轧辊轴承座5的轧制方向位置稳定，同时可以提高作用于上作业轧辊轴承座5的轧制方向力的测定的应答性以及精度。再者，在图5的轧制装置中，入侧作业轧辊轴承座推压装置27是液压装置，通过设为这样的构成，即便在像轧制材料咬入时那样作业轧辊轴承座沿着轧制方向瞬间地振动的情况下，也可以使稳定的推力起作用，从而使作业轧辊轴承座的动作稳定。

在图6中，展示了(6)所记载的本发明的金属板材的轧制装置的优选的实施形态。在图6的金属板材的轧制装置中，上作业轧辊向出侧方向偏置Δx，在上作业轧辊轴承座5的入侧配备入侧作业轧辊轴承座推压装置27。通过设为这样的配置，由于从上加强轧辊3作用于上作业轧辊1的偏置力沿着将上作业轧辊轴承座5向出侧推压的方向起作用，因此可以减轻入侧作业轧辊轴承座推压装置27的力，可制成小型并且便宜的设备。另外，由于同时可以减轻夹持上作业轧辊轴承座5的力，因此还可以将其他的控制的外扰因素控制得较小。再者，在图6的金属板材的轧制装置中，虽然省略了上作业轧辊入侧载荷检测装置10，但这是通过配备测定提供给作为液压装置的图6的入侧作业轧辊轴承座推压装置27的液压缸的工作油的压力的传感器(图未示)，将液压装置代用作载荷检测装置的例子。

在图7中，展示了(6)所记载的本发明的金属板材的轧制装置的其他的优选的实施形态。在图7的金属板材的轧制装置中，除了图6的实施形态以外，在上作业轧辊轴承座的出侧配备了出侧作业轧辊轴承座位置控制装置28。该出侧作业轧辊轴承座位置控制装置28也是液压装置，在图6的轧制装置中，形式上用入侧以及出侧的液压缸夹住上作业轧辊轴承座5，在使用出侧作业轧辊轴承座位置控制装置28的情况下，配备出侧作业轧辊轴承座位置检测装置29来进行位置控制，成为轴承座的夹持力由入侧作业轧辊轴承座推压装置付与的结构。通过设为这样的结构，便可以付与能够调整作业轧辊的偏置量、或者与加强轧辊之间的微小交角等的附加的控制能力。

可是，在图5、6、7的实施形态中，虽然展示了在压轧机入侧配备作业轧辊轴承座推压装置的例子，但相反将其配备在出侧也无妨。只是，必须维持与图6、7的作业轧辊偏置的相对的位置关系。

另外，在图5、6、7的实施形态中，只展示了上作业轧辊轴承座附近的实施形态，但适用于下作业轧辊轴承座的情况的实施形态也基本相同。

其次在图8中，展示了有关(2)所记载的本发明的轧制方法的轧制装置或(9)所记载的本发明的轧制装置的优选的实施形态。再者，虽然图8基本上只展示了作业侧的装置构成，但驱动侧也存在同样的装置。作用于压轧机的上作业轧辊1的轧制方向力，基本上被上作业轧辊轴承座5支撑，但在上作业轧辊轴承座上配备有上作业轧辊轴承座出侧载荷检测装置9和上作业轧辊入侧载荷检测装置10，可测定作用于将上作业轧辊轴承座沿轧制方向固定的凸出块(图未示)等部件和上作业轧辊轴承座之间的力。为了使装置构成简单，优选这些载荷检测装置通常设为测定压缩力的结构。在上作业轧辊轧制方向力演算装置14中，演算由上作业轧辊出侧载荷检测装置9和上作业轧辊入侧载荷检测装置10得到的测定结果的差异，演算作用于上作业轧辊轴承座5的轧制方向力。进而，对于作用于下作业轧辊2的轧制方向力，根据配备在下作业轧辊轴承座6的出侧以及入侧的下作业轧辊出侧载荷检测装置11以及下作业轧辊入侧载荷检测装置12的测定值，由下作业轧辊轧制方向力演算装置15，演算作用于下作业轧辊轴承座6的轧制方向力。其次，在下作业轧辊轧制方向合力演算装置16中，取得上作业轧辊轧制方向力演算装置14的演算结果和下作业轧辊轧制方向力演算装置15的演算结果的和，并演算作用于上下作业轧辊的轧制方向合力。实施的过程，不只是作业侧，驱动侧也用完全相同的装置构成实施演算，其结果作为驱动侧的作业轧辊轧制方向合力17而得到。然后，通过作业侧-驱动侧轧制方向力差演算装置18计算作业侧的演算结果和驱动侧的演算结果的差异，并由此计算作用于作业轧辊轴承座的轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异，即轧制方向力左右差。

其次，在控制目标值演算装置31中，演算轧制方向力左右差的控制目标值，对该演算方法进行说明。通常，轧制方向力左右差的控制目标值是零，通过以轧制方向力左右差成为该控制目标值的方式控制压轧机的轧辊开度的左右非对称成分，可以防止弯曲产生。但是，在因轧辊的磨损等而产生了轧辊直径的左右差或者摩擦系数的左右差的情况下，轧制方向力左右差很可能因此而偏移，这时，控制目标值不是零，而必须变更为适当的值。图10，是展示了由轧辊的磨损等导致的轧制方向力左右差和弯曲量的关系的变化的图。如图10所示，轧制方向力左右差和弯曲量的关系直线A，因轧辊的磨损等而像关系直线B那样大致平行地位移。这时，为了使弯曲量为零，必须将控制目标值A’变更为控制目标值B’。另外，这样的轧制方向力左右差和弯曲量的关系直线的位移以及控制目标值的变更，通过测定轧制中或轧制后的弯曲量可以很容易地判断。即，如果如图10所示那样以成为控制目标值A’的方式实施了控制的结果，弯曲实际值设为不是零，而是弯曲实际值C，则轧制方向力左右差和弯曲量的关系，可以认为是偏移为如直线B那样，因此只要在该工步、下一个工步或下一个材料的轧制中变更为控制目标值B’即可。另外，由于该轧辊磨损引起的轧制方向力左右差的偏移，有可能随着轧制根数增加而变化，因此必须一直学习并变更控制目标值。再者，图中的α_A、以及α_B，分别是轧制方向力左右差和弯曲量的关系直线A以及B的倾斜，是由压轧机的尺寸、轧制条件以及轧制材料的变形阻力等决定的定数。在这些倾斜因轧辊磨损等而变化的情况下，必须通过预备实验等预先辨别。只是，虽然因轧制条件以及轧制材质而变化，但只要条件一致，则一次近似的α_A以及α_B大致相等，也可设为α_A＝α_B(＝α)。但是，由于存在根据轧制条件经时地变化的情况，因此也可以定期地测定α_B的值。

于是在本发明中，通过以下的方法，进行轧制方向力左右差的控制目标值的学习。如图8所示，在压轧机的后面具备弯曲测定装置30，可以进行轧制中或轧制后的被轧制材料的弯曲的测定，测定的弯曲量的值，被传送给控制目标值演算装置31。在控制目标值演算装置31，根据该弯曲量的测定值，用上述说明的方法，在该工步、下一个工步或下一个材料的轧制中演算控制目标值。该控制目标值，必须随着轧制根数增加而学习并变更，因此例如，只要用下述数式(1)每个工步或每根轧制材料地学习即可。

C⁽ⁿ⁾＝C_r ^(n-1)＊γ+C^(n-1)＊(1-γ).........(1)

其中，C⁽ⁿ⁾是第n个工步或第n根轧制材料的控制目标值，C_r ⁽ⁿ⁾是根据第n个工步或第n根轧制材料的弯曲实际值修正的控制目标值，γ是学习增益(0～1.0)。

根据按以上的方式演算的该控制目标值和该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算结果，在下压调平控制量演算装置19中，演算用于防止弯曲的压轧机的轧辊开度的左右非对称成分控制量。再者，在没有实测轧制初次的弯曲量的阶段，控制目标值，只要设定例如轻触轧辊(キスロ一ル)锁住时产生的轧制方向力左右差的值或零即可。另外，在此相对于前述轧制方向力的左右差以及通过数式(1)求得的控制目标值，利用考虑了例如比例(P)增益、积分(I)增益、微分(D)增益的PID演算来演算轧辊开度的左右非对称成分控制量。然后根据该控制量演算结果，通过由下压调平控制装置20控制压轧机的轧辊开度的左右非对称成分，可以实现没有弯曲产生、或者弯曲极轻微的轧制。再者，在该工步中，当变更控制目标值时，只要在实测了弯曲量的阶段在轧制中动态地变更控制目标值即可。

在图9中，展示了有关(2)所记载的本发明的轧制方法的轧制装置或(9)所记载的本发明的轧制装置的其他的优选的实施形态。在图9的实施形态中，与图8的实施形态相比，省略了作用于下作业轧辊轴承座的轧制方向力的检测装置以及演算装置。一般因延伸变形的左右差而从轧制材料作用于作业轧辊的力矩，不一定均等地作用于上下作业轧辊，这时对于系列变化举动，虽然在上下作业轧辊上没有倾向逆转的情况，但轧制方向力左右差的零点有可能偏移。这时通过测定轧制中或轧制后的被轧制材料的弯曲，并根据改弯曲实际值，对该工步、下一个工步或者下一个材料的轧制设定学习的控制目标值的方式，也可以修正轧制方向力左右差的偏移，因此可以实现以作用于上下任何一方的作业轧辊的轧制方向力的左右差为基础的良好的弯曲控制。

可是，在图8、图9的实施形态中，与在图5、6、7的实施形态中说明的实施形态同样地，也可以在压轧机入侧配备作业轧辊轴承座推压装置，相反将其配备在出侧也无妨。只是，必须维持与图6、7的作业轧辊偏置的相对的位置关系。

另外，同样地也可以将图5、6、7的实施形态适用于下作业轧辊轴承座。

实施例

用图8所示的压轧机，对适用了本发明的(2)所记载的板材轧制方法时的实施例进行说明。将以压轧机后面的弯曲测定装置30的输出为基础的轧制方向力左右差的控制目标值的学习设为学习增益γ0.3，将初期的控制目标值设为零来实施。再者，表示轧制方向力左右差和弯曲量的关系直线的倾斜的定数α，按照轧制条件以及每个轧制材料材质设定0.5～20tonf/(mm/m)的范围的定数。

在表1中，展示了相对于代表的轧制根数的轧制方向力左右差的控制目标值以及弯曲的实测值。如表1所示，可知每1m的弯曲实测值，无论在任何代表轧制根数中，都被抑制在0.15mm/m或其以下这样较小的值。另外，可知随着轧制根数增加，轧制方向力左右差的控制目标值，因以弯曲实测值为基础的学习而变化。这样的控制目标值的变化，被认为是由加强轧辊、作业轧辊的磨损等引起的，在像本发明的板材轧制方法这样没有进行控制目标值的学习的方法中，由于包含这些误差原因实施控制，因此与本发明的方法相比，可以预想到弯曲会变大。

(表1)

如以上所示，可以确认以下的情况，即如本发明的板材轧制方法那样通过根据轧制后的弯曲实际值，学习控制目标值，并对下一个工步的轧制设定该学习的控制目标值的方式，可以修正轧制方向力左右差的偏移，并可以正确地检测·测定由成为弯曲产生的直接原因的轧制导致的延伸变形的左右差，通过实施用于将其均匀化的下压调平操作，便可以不依存于轧制根数地恒定地实现弯曲极轻微的轧制。

工业上的可利用性

通过采用本发明的金属板材的轧制方法以及轧制装置，可以稳定，并且不依存于轧制根数地恒定地制造没有弯曲，或弯曲极轻微的金属板材，并可以实现金属板材的轧制工序的生产性以及合格率的大幅度的提高。

Claims (12)

1.一种金属板材的轧制方法，它是利用至少具有作业轧辊和加强轧辊的金属板材的压轧机进行的金属板材的轧制方法，其特征在于，测定作用于前述作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向的力，演算该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异，并根据该差异，控制压轧机的轧辊开度的左右非对称成分。

2.如权利要求1所述的金属板材的轧制方法，其特征在于，进而，测定被轧制的金属板材的弯曲，并根据该弯曲，修正该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的控制目标值。

3.一种金属板材的轧制装置，它是包括至少具有作业轧辊和加强轧辊的金属板材的压轧机的轧制装置，其特征在于，在前述作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向入侧和出侧双方，具备用于测定作用于该作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向的力的载荷检测装置，和根据前述载荷检测装置的入侧和出侧的测定值的差，演算作用于前述作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座上的轧制方向力的演算装置。

4.如权利要求3所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，在前述作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向入侧、出侧的任意一方，具有用于沿着轧制方向推压该作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的装置。

5.如权利要求4所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，用于沿着轧制方向推压前述作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的装置是液压装置。

6.如权利要求4或5所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，在前述作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向入侧和出侧中，在与以加强轧辊为基准而将前述作业轧辊偏置的一侧相反的一侧，具备用于沿着轧制方向推压前述作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的装置。

7.如权利要求3～5中任意一项所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，进而，具备根据由前述载荷检测装置得到的测定值演算作用于前述作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算装置，根据该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算值演算前述压轧机的轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算装置，和根据该轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算值控制前述压轧机的轧辊开度的控制装置。

8.如权利要求3～5中任意一项所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，进而，具备测定被轧制的金属板材的弯曲的弯曲测定装置。

9.如权利要求3～5中任意一项所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，进而，具备根据由前述载荷检测装置得到的测定值演算作用于该作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算装置，根据该演算值演算前述压轧机的轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算装置，根据该轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算值控制前述压轧机的轧辊开度的控制装置，测定被轧制的金属板材的弯曲的弯曲测定装置，和根据由该弯曲测定装置得到的弯曲测定值修正该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的控制目标值的演算装置。

10.如权利要求6所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，进而，具备根据由前述载荷检测装置得到的测定值演算作用于前述作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算装置，根据该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算值演算前述压轧机的轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算装置，和根据该轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算值控制前述压轧机的轧辊开度的控制装置。

11.如权利要求6所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，进而，具备测定被轧制的金属板材的弯曲的弯曲测定装置。

12.如权利要求6所述的金属板材的轧制装置，其特征在于，进而，具备根据由前述载荷检测装置得到的测定值演算作用于该作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座的轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的演算装置，根据该演算值演算前述压轧机的轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算装置，根据该轧辊开度的左右非对称成分控制量的演算值控制前述压轧机的轧辊开度的控制装置，测定被轧制的金属板材的弯曲的弯曲测定装置，和根据由该弯曲测定装置得到的弯曲测定值修正该轧制方向力的作业侧和驱动侧的差异的控制目标值的演算装置。

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