CN103917309B - 金属板材的轧制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能准确地检测施加于作业轧辊轴承座的轧制方向力的轧制装置。具有上下一对作业轧辊(1、2)的金属板材的轧制装置包括：一对作业轧辊轴承座(5、6)，其用于保持各作业轧辊(1、2)；机架(10)，其用于保持作业轧辊轴承座；以及轧制方向力测定装置(21、22、23、24)，其用于测定轧制方向力。轧制方向力测定装置在作业轧辊轴承座的轧制方向入侧或者轧制方向出侧具有设于机架的多个负荷检测装置，多个负荷检测装置中的至少两个负荷检测装置以在轧制金属板材时始终与各作业轧辊轴承座的侧面相对的方式在压下方向上排列有多个地配置。此时，至少两个负荷检测装置以在压下方向上夹着作为轧制方向力的力点的轧辊轴心的方式配置。

Description

金属板材的轧制装置
技术领域
本发明涉及一种金属板材的轧制装置。
背景技术
在金属板材的轧制工序中，为了轧制板材在不为拱形、即不向左右弯曲的状态下进行轧制，不仅要避免轧制材料的平面形状不良、尺寸精度不良，而且避免蛇行、尾部障碍(日文：尻絞り)这样的通板故障也是重要的。
另外，在轧制板材时产生的翘曲也会降低轧制效率、增加精整工序等，从而对产品的生产率造成很大的影响。例如，在精整工序中，需要通过矫平机(日文：レベラー)、压力机(日文：プレス)等来对拱形、翘曲进行矫正，在极端的情况下，有时还不得不切断不良部。另外，在产生更大的拱形、翘曲的情况下，有时会因板材的碰撞而使轧制设备破损。在该情况下，不仅板材本身失去产品价值，而且还会造成生产停止、轧制设备的修理等很大的损害。
另外，为了以高精度控制上述那样的拱形，被称作零点调整的初始设定也很重要。零点调整指的是，在轧辊旋转状态下操作压下装置而实施轧辊接触压紧(日文：キスロール締め込み)，将轧制负荷的测定值与预先设定的零点调整负荷(预先设定为额定负荷的15％～85％)一致的时刻设为压下位置的零点，并将该压下位置作为压下控制上的原点(基准)。此时，在较多情况下，还同时调整左右的压下位置之差即压下调平的零点。关于压下调平的零点调整，也是调整为，在轧辊接触压紧时轧制负荷的测定值分别在作业侧及驱动侧与预先设定的零点调整负荷一致。另外，轧辊接触压紧意味着，在不存在轧制材料的状态下，使上下作业轧辊相互接触而对轧辊间施加负荷。
此外，在本说明书中，为了便于表述，也有时将轧制方向为正面时的、分别位于轧机的左右的作业侧和驱动侧称作左右。
对于这样的拱形所导致的问题，在专利文献1中，提出了能够稳定地制造拱形极小的金属板材的轧制方法以及轧制装置。具体而言，在专利文献1所记载的轧制方法和轧制装置中，利用负荷检测装置测定对作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座作用的轧制方向力，并利用运算装置计算该轧制方向力的在作业侧和驱动侧之间的差异。然后，利用控制装置对轧机的轧辊开度的左右非对称成分进行控制，以使该差异成为零。
对于翘曲的问题，在专利文献2中，提出能够稳定地制造翘曲极小的金属板材的轧制方法和轧制装置。具体而言，在专利文献2所述的轧制方法和轧制装置中，利用设于上下两个作业轧辊的轧辊轴承座的轧制方向入侧和出侧这两侧的负荷检测装置来测定对上下两个作业轧辊轴承座作用的轧制方向力。然后，利用运算装置计算上侧的轧制方向力与下侧的轧制方向力之间的差异、即轧制方向力的上下差。之后，朝向减小该轧制方向力的上下差的方向来控制轧制装置上下非对称成分。
对于零点调整的问题，在专利文献3中，提出如下一种方法：发现通过基于轧辊接触的零点调整也会产生轧制方向力，并发现该轧制方向力不对轧辊轴向力产生影响，由此能够进行更高精度的轧机的初始压下位置调整(压下零点调整)。
另外，为了制造没有拱形的金属板材，在专利文献4的轧制方法和轧制装置中，测定对作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座作用的轧制方向力，计算该轧制方向力的在作业侧和驱动侧之间的差异，以使该差异成为控制目标值的方式使用控制增益来控制该轧机的轧辊开度的左右非对称成分，另一方面，在轧制中根据状况来切换该控制增益。
并且，在专利文献5中，提出在能够制造没有拱形和翘曲的金属板材的同时能够实现高精度的零点调整并能够易于施加强力的滚弯力的轧机和轧制方法。在专利文献5的轧机和轧制方法中，将作业轧辊轴承座向轧制方向推压于该作业轧辊轴承座与该轧机牌坊之间的接触面或该作业轧辊轴承座与凸台之间的接触面。然后，利用负荷检测装置测定对作业轧辊的作业侧和驱动侧的轧辊轴承座作用的轧制方向力，并利用运算装置计算该轧制方向力的在作业侧和驱动侧之间的差异。控制装置计算轧机的轧辊开度的左右非对称成分控制量，并根据该轧辊开度的左右非对称成分控制量的计算值来控制该轧辊开度，以使该差异成为控制目标值。
此处，在上述专利文献1～专利文献5的轧制方法和轧制装置中，均进行了轧制方向力的测定。因此，参照图1具体说明对专利文献1～专利文献5中的轧制方向力的测定。图1是概略地表示轧制装置的图。
图1所示的轧制装置包括支承于上作业轧辊轴承座5的上作业轧辊1、支承于上加强辊轴承座7的上加强辊3、支承于下作业轧辊轴承座6的下作业轧辊2、以及支承于下加强辊轴承座8的下加强辊4。上加强辊3以与上作业轧辊1相接触的方式配置于上作业轧辊1的上方。同样地，下加强辊4以与下作业轧辊2相接触的方式配置于下作业轧辊2的下方。另外，图1所示的轧制装置具有用于对上作业轧辊1施加轧制负荷的压下装置9。由轧制装置轧制的金属板材M在上作业轧辊1与下作业轧辊2之间向轧制方向F前进。
此外，在图1中，基本上仅图示了轧制装置的作业侧的装置结构，但在轧制装置的驱动侧也存在相同的装置。
对轧制装置的上作业轧辊1作用的轧制方向力基本上由上作业轧辊轴承座5承受。在上作业轧辊轴承座5与机架之间或者在上作业轧辊轴承座5与凸台之间，在上作业轧辊轴承座5的轧制方向出侧设有上作业轧辊轴承座出侧的负荷检测装置121，在上作业轧辊轴承座5的轧制方向入侧设有上作业轧辊轴承座入侧的负荷检测装置122。上作业轧辊轴承座出侧的负荷检测装置121能够在上作业轧辊轴承座5的轧制方向出侧检测对机架或凸台等构件与上作业轧辊轴承座5之间作用的力。上作业轧辊轴承座入侧的负荷检测装置122能够在上作业轧辊轴承座5的轧制方向入侧检测对凸台等构件与上作业轧辊轴承座5之间作用的力。上述负荷检测装置121、122通常在成为测定压缩力的构造的情况下能够使装置构成简单，故此优选。
上作业轧辊轴承座出侧的负荷检测装置121和上作业轧辊轴承座入侧的负荷检测装置122分别与上作业轧辊轧制方向力运算装置141相连接。上作业轧辊轧制方向力运算装置141对由上作业轧辊轴承座出侧的负荷检测装置121检测出的负荷与由上作业轧辊轴承座入侧的负荷检测装置122检测出的负荷之间的差异进行计算，并根据该计算结果来计算对上作业轧辊轴承座5作用的轧制方向力。
同样地，对于下作业轧辊2，在下作业轧辊轴承座6与机架之间或者在下作业轧辊轴承座6与凸台之间，在下作业轧辊轴承座6的轧制方向出侧和轧制方向入侧也分别设有下作业轧辊轴承座出侧的负荷检测装置123和下作业轧辊轴承座入侧的负荷检测装置124。下作业轧辊轴承座出侧的负荷检测装置123和下作业轧辊轴承座入侧的负荷检测装置124分别与下作业轧辊轧制方向力运算装置142相连接。下作业轧辊轧制方向力运算装置142根据上述负荷检测装置123、124的测定值而与上作业轧辊1相同地计算对下作业轧辊轴承座6作用的轧制方向力。
专利文献1：国际公开WO2004/082860号说明书
专利文献2：日本特开2007－260775号公报
专利文献3：国际公开WO2011/129453号说明书
专利文献4：日本特开2006－82118号公报
专利文献5：日本特开2012－148339号公报
此处，若参考上述专利文献1～专利文献5的附图上的标记、轧制领域的技术常识，则负荷检测装置通常为负荷传感器(日文：ロードセル)。负荷传感器因尺寸的限制而难以安装于作业轧辊轴承座。因此，负荷传感器通常安装于轧制方向上的与作业轧辊轴承座相对的构件、例如凸台、机架。
图2是将图1所示的轧制装置的作业轧辊轴承座和其周边放大表示的侧视图，示出了将负荷检测装置安装于凸台的例子。在图2所示的例子中，在机架10上设有出侧凸台11和入侧凸台12。出侧凸台11和入侧凸台12分别以自机架10向轧制装置的内侧突出的方式构成。
在图2所示的例子中，上作业轧辊轴承座出侧的负荷检测装置121和下作业轧辊轴承座出侧的负荷检测装置123设于出侧凸台11。另一方面，上作业轧辊轴承座入侧的负荷检测装置122和下作业轧辊轴承座入侧的负荷检测装置124设于入侧凸台12。此外，通常，在负荷检测装置的表面上设有用于保护的罩、被施加了用于防止水分等进入到装置内部的防水处理，但在此处没有图示上述罩和防水处理。
图2表示轧辊接触压紧状态的一个例子。如图2所示，由于各负荷检测装置121、122、123、124在轧辊的开闭方向上、即，压下方向(也称作高度方向)上的尺寸较小，因此各负荷检测装置121、122、123、124与作业轧辊轴承座5、6的侧面之间的接触长度较短。
此处，在图2所示的例子中，各负荷检测装置121、122、123、124的在压下方向上的位置(高度)与各作业轧辊轴承座5、6所保持的作业轧辊1、2的轧辊轴心A1、A2的在压下方向上的位置(高度)相同。在这样的情况下，能够利用负荷检测装置121、122、123、124适当地检测施加于各作业轧辊轴承座5、6的轧制方向力。
但是，例如，如图3所示，当上作业轧辊1上升而使作业轧辊1、2之间的开度变大时，上作业轧辊1的轧辊轴心A1的在压下方向上的位置会高于上作业轧辊轴承座出侧的负荷检测装置121和上作业轧辊轴承座入侧的负荷检测装置122的在压下方向上的位置。因此，力矩会作用于上作业轧辊轴承座5，由此使上作业轧辊轴承座5向图3中的箭头所示的方向转动。其结果，上作业轧辊轴承座5倾斜且上作业轧辊轴承座5的侧面的一部分与凸台11、12等相接触。
这样，当上作业轧辊轴承座5的侧面的一部分与凸台11、12等相接触时，自上作业轧辊1施加于上作业轧辊轴承座5的轧制方向力的一部分会施加于上作业轧辊轴承座5与凸台11、12之间的接触部。因此，不能再利用负荷检测装置121、122来准确地检测轧制方向力。
另外，例如，当作业轧辊1、2、加强辊3、4磨损而使辊直径变小时，如图4所示，上作业轧辊轴承座5和下作业轧辊轴承座6会向压下方向下方移动。当上作业轧辊轴承座5和下作业轧辊轴承座6向下方移动时，作业轧辊1、2的轴心A1、A2的在压下方向上的位置会分别低于作业轧辊轴承座出侧的负荷检测装置121、123和作业轧辊轴承座入侧的负荷检测装置122、124的在压下方向上的位置。在该情况下，也与图3所示的情况同样地，作业轧辊轴承座5、6倾斜而作业轧辊轴承座5、6的侧面的一部分与凸台11、12相接触。其结果，不能再利用负荷检测装置121、122、123、124准确地检测轧制方向力。
另外，图5是将沿着图2的线VI－VI看时的、作业轧辊轴承座和其周边放大表示的剖面俯视图。由图5可知，各负荷检测装置121、122的在轧辊轴线方向上的宽度尺寸较小。因此，负荷检测装置121、122在轧辊轴线方向上也仅与作业轧辊轴承座5、6的侧面的一部分相接触。
即，例如，如图5所示，当下作业轧辊2因轧辊移位而沿轧辊轴线方向仅移动移位量D时，上作业轧辊轴承座5的承受径向方向的力的轴承(以下，也称作“向心轴承”。)5a的中心会相对于负荷检测装置121、122的位置向轧辊轴线方向错开。此外，在图5中，线C表示上作业轧辊轴承座5的向心轴承5a的中心。因此，力矩会作用于上作业轧辊轴承座5，由此使上作业轧辊轴承座5向图5中的箭头所示的方向转动。其结果，上作业轧辊轴承座5倾斜且上作业轧辊轴承座5的侧面的一部分与凸台11、12相接触。
这样，当上作业轧辊轴承座5的侧面的一部分与凸台11、12等相接触时，自上作业轧辊1施加于上作业轧辊轴承座5的轧制方向力的一部分会施加于上作业轧辊轴承座5与凸台11、12之间的接触部。因此，不能再利用负荷检测装置121、122来准确地检测轧制方向力。
发明内容
因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种能准确地检测施加于作业轧辊轴承座的轧制方向力的轧制装置。
关于对施加于作业轧辊轴承座的轧制方向力的检测，本发明人研究了各种结构的轧制装置。
其结果发现：通过在作业轧辊轴承座的轧制方向入侧或在作业轧辊轴承座的轧制方向出侧将多个负荷检测装置设于机架并将上述多个负荷检测装置以在轧制方向、轧辊轴线方向上错开的方式配置，能够抑制作业轧辊轴承座的转动，其结果，能够准确地检测施加于作业轧辊轴承座的轧制方向力。此外，作为本发明中的负荷检测装置，主要示出了负荷传感器，但也可以是应变仪式、磁致伸缩式、静电电容型、陀螺式、液压式、压电式等负荷检测装置。
本发明是基于上述见解而做出的，其技术方案如下。
(1)一种轧制装置，其是包括上下的一对作业轧辊和用于分别支承上述各作业轧辊的上下的一对加强辊的金属板材的轧制装置，其中，该轧制装置包括：作业轧辊轴承座，其为一对，用于保持上述各作业轧辊；机架或凸台，该机架或凸台用于保持上述作业轧辊轴承座；以及至少1个轧制方向力测定装置，其用于测定对上述作业轧辊轴承座作用的轧制方向力，上述轧制方向力测定装置中的至少1个轧制方向力测定装置在上述作业轧辊轴承座的轧制方向入侧或者轧制方向出侧具有设于上述机架或上述凸台的多个负荷检测装置，上述各负荷检测装置中配置为，至少两个上述负荷检测装置以始终在压下方向上夹着上述作业轧辊的轧制方向力的力点且与上述各作业轧辊轴承座的侧面相对的方式配置。
(2)根据上述(1)所述的轧制装置，其中，在上述轧制方向力测定装置中的至少1个轧制方向力测定装置中，上述各负荷检测装置中配置为，至少两个上述负荷检测装置以始终在上述作业轧辊的轧辊轴线方向上夹着上述作业轧辊的轧制方向力的力点且与上述各作业轧辊轴承座的侧面相对。
(3)根据上述(1)或(2)所述的轧制装置，其中，上述轧制方向力测定装置中的至少1个轧制方向力测定装置在上述作业轧辊轴承座的轧制方向入侧或者轧制方向出侧具有设于上述机架或上述凸台的至少3个负荷检测装置，上述各负荷检测装置以使上述作业轧辊的轧制方向力的力点位于将这些上述负荷检测装置连结而限定的区域内的方式在上述作业轧辊的压下方向和轧辊轴线方向中的至少任意一个方向上错开地配置。
(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的轧制装置，其中，该轧制装置还包括轧制方向力运算装置，该轧制方向力运算装置对具有上述多个负荷检测装置的上述轧制方向力测定装置的、由上述各负荷检测装置检测出的负荷进行合计而算出轧制方向力。
(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的轧制装置，其中，在上述轧制装置中，在上作业轧辊轴承座的出侧、上述上作业轧辊轴承座的入侧、上述下作业轧辊轴承座的出侧以及上述下作业轧辊轴承座的入侧分别设有上述轧制方向力测定装置。
(6)根据上述(5)所述的轧制装置，其中，仅上述轧制方向力测定装置中的、用于对上述朝向轧制方向上的出侧作用的轧制方向力和朝向轧制方向上的入侧作用的轧制方向力中的任意一个轧制方向力进行测定的上述轧制方向力测定装置具有上述多个负荷检测装置。
(7)根据上述(5)所述的轧制装置，其中，所有的上述轧制方向力测定装置具有上述多个负荷检测装置。
(8)根据上述(5)所述的轧制装置，其中，仅上述轧制方向力测定装置中的、与上述上作业轧辊轴承座和上述下作业轧辊轴承座中的任意一者有关的上述轧制方向力测定装置具有上述多个负荷检测装置。
(9)根据上述(7)或(8)所述的轧制装置，其中，设于上述轧制方向入侧的多个上述负荷检测装置和设于上述轧制方向出侧的多个上述负荷检测装置以在压下方向上的位置和轧辊轴线方向上的位置分别相同的方式配置。
(10)根据上述(7)～(9)中任一项所述的轧制装置，其中，上述轧制方向力运算装置根据对由设于轧制方向入侧的多个上述负荷检测装置检测出的负荷进行合计而算出的入侧负荷和对由设于轧制方向出侧的多个上述负荷检测装置检测出的负荷进行合计而算出的出侧负荷来算出轧制方向力。
(11)根据上述(1)～(10)中任一项所述的轧制装置，其中，上述负荷检测装置是负荷传感器。
(12)根据上述(1)～(11)中任一项所述的轧制装置，其中，在上述机架或上述凸台与上述各负荷检测装置之间，设有分别用于覆盖上述各负荷检测装置的罩。
(13)根据上述(1)～(11)中任一项所述的轧制装置，其中，在上述机架或上述凸台与上述各负荷检测装置之间，针对每个上述轧制方向力测定装置设有用于一并覆盖所有上述各负荷检测装置的罩。
采用本发明，能够提供一种能准确地检测施加于作业轧辊轴承座的轧制方向力的轧制装置。
附图说明
图1是概略地表示具有以往的负荷检测装置的轧制装置的图。
图2是概略地表示具有以往的负荷检测装置的作业轧辊轴承座和其周围的侧视图。
图3是用于说明在利用以往的轧制负荷检测装置来测定轧制方向力时的问题的侧视图，示出上作业轧辊的轧辊轴心与轧制负荷检测装置的位置在压下方向上错开而上作业轧辊轴承座倾斜的状态。
图4是用于说明在利用以往的轧制负荷检测装置来测定轧制方向力时的问题的侧视图，示出上作业轧辊和下作业轧辊的各轧辊轴心与轧制负荷检测装置的位置在压下方向上错开而上作业轧辊轴承座和下作业轧辊轴承座倾斜的状态。
图5是用于说明在利用以往的轧制负荷检测装置来测定轧制方向力时的问题的剖面俯视图，示出向心轴承的中心与轧制负荷检测装置的位置在轧辊轴线方向上错开而作业轧辊轴承座倾斜的状态。
图6是概略地表示本发明的第1结构例的轧制装置的图。
图7是概略地表示第1结构例的轧制装置主体的侧视图。
图8是将图6和图7所示的轧制装置的上作业轧辊轴承座和其周边放大表示的侧视图。
图9是用于说明在利用本发明的轧制装置来测定轧制方向力时的作用、效果的侧视图，示出上作业轧辊沿压下方向上升后的状态。
图10是用于说明在利用本发明的轧制装置来测定轧制方向力时的作用、效果的侧视图，示出上作业轧辊和上作业轧辊沿压下方向下降后的状态。
图11是表示第1结构例的一变更例的侧视图。
图12是表示本发明的实施方式的轧制装置的第2结构例的、将沿着图8的线XII－XII看时的作业轧辊轴承座和其周边放大表示的剖面俯视图。
图13是表示本发明的实施方式的轧制装置的第3结构例的侧视图。
图14是表示本发明的实施方式的轧制装置的第5结构例的侧视图。
图15是表示本发明的实施方式的轧制装置的第6结构例的侧视图。
图16是表示在本发明的实施方式的轧制装置的轧制方向力测定装置中设有3个负荷检测装置的情况下的一配置例的主视图。
图17是表示在本发明的实施方式的轧制装置的轧制方向力测定装置中设有4个负荷检测装置的情况下的一配置例的主视图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。此外，在参照图1～图5进行的上述说明和以下的说明中，对相同的构成要件标注相同的附图标记。
1.轧制装置的结构和其作用效果
1－1.第1结构例
图6是概略地表示本发明的第1结构例的轧制装置的图。图7是概略地表示轧制装置主体的侧视图。与图1所示的轧制装置同样地，图6、图7所示的轧制装置包括支承于上作业轧辊轴承座5的上作业轧辊1、支承于上加强辊轴承座7的上加强辊3、支承于下作业轧辊轴承座6的下作业轧辊2、以及支承于下加强辊轴承座8的下加强辊4。另外，图6、图7所示的轧制装置包括用于控制上下的作业轧辊开度的压下装置9以及用于驱动上下的作业轧辊的上驱动用电动机35和下驱动用电动机36。由轧制装置轧制的金属板材M向轧制方向F前进。此外，在图6、图7中，基本上仅图示了轧制装置的作业侧的装置结构，但在轧制装置的驱动侧也存在相同的装置。
如图7所示，在本实施方式中，在机架10上设有出侧凸台11和入侧凸台12。出侧凸台11和入侧凸台12分别以自机架10向内侧突出的方式构成。
另外，与图1～图5所示的轧制装置同样地，图6和图7所示的轧制装置也包括用于在轧制金属板材时测定对各作业轧辊轴承座5、6作用的轧制方向力的轧制方向力测定装置。然而，具有图6和图7所示的结构的轧制装置中的轧制方向力测定装置在结构上与由图1～图5所示的负荷检测装置121、122、123、124构成的轧制方向力测定装置不同。
如图6和图7所示，在本结构例的轧制装置中，在作业侧设有4个轧制方向力测定装置21、22、23、24。此外，在驱动侧也设有相同数量的测定装置。
上作业轧辊轴承座出侧的轧制方向力测定装置21在上作业轧辊轴承座5的轧制方向出侧设于出侧的机架10。轧制方向力测定装置21对作用于出侧的机架10与上作业轧辊轴承座5之间的力、即朝向相对于上作业轧辊轴承座5而言的轧制方向的出侧作用的轧制方向力进行检测。上作业轧辊轴承座入侧的轧制方向力测定装置22在上作业轧辊轴承座5的轧制方向入侧设于入侧的机架10。轧制方向力测定装置22对作用于入侧的机架10与上作业轧辊轴承座5之间的力、即朝向相对于上作业轧辊轴承座5而言的轧制方向的入侧作用的轧制方向力进行检测。
同样地，下作业轧辊轴承座出侧的轧制方向力测定装置23在作业轧辊轴承座6的轧制方向出侧设于出侧凸台11。轧制方向力测定装置23对作用于出侧凸台11与下作业轧辊轴承座6之间的力、即朝向相对于下作业轧辊轴承座6而言的轧制方向的出侧作用的轧制方向力进行检测。下作业轧辊轴承座入侧的轧制方向力测定装置24在下作业轧辊轴承座6的轧制方向入侧设于入侧凸台12。轧制方向力测定装置24对作用于入侧凸台12与下作业轧辊轴承座6之间的力、即朝向相对于下作业轧辊轴承座6而言的轧制方向的入侧作用的轧制方向力进行检测。
在本实施方式中，如图6和图7所示，各轧制方向力测定装置21、22、23、24分别具有多个负荷检测装置。例如，上作业轧辊轴承座出侧的轧制方向力测定装置21具有第一负荷检测装置21a和第二负荷检测装置21b。
图8是将图6和图7所示的轧制装置的上作业轧辊轴承座5和其周边放大表示的概略侧视图。上述负荷检测装置21a、21b均配置于出侧的机架10。另外，负荷检测装置21a、21b如图8所示那样以在上作业轧辊1的压下方向上夹着作为上作业轧辊1的轧制方向力上的力点的轧辊轴心A1的方式配置。
尤其是，在本实施方式中，在轧制金属板材M时，即使上作业轧辊轴承座5的在压下方向上的位置在上作业轧辊轴承座5的可动范围内变化，负荷检测装置21a、21b这两个负荷检测装置也配置为始终与上作业轧辊轴承座5的侧面相对。优选的是，在本实施方式中，即使上作业轧辊轴承座5的在压下方向上的位置在上作业轧辊轴承座5的可动范围内变化，一个负荷检测装置21a以位于比上作业轧辊1的轧辊轴线靠压下方向上方的位置的方式配置，另一个负荷检测装置21b以位于比上作业轧辊1的轧辊轴线靠压下方向下方的位置的方式配置。
如此构成的轧制方向力测定装置21的负荷检测装置21a、21b这两个负荷检测装置如图6所示那样与上作业轧辊轴承座出侧的负荷运算装置31相连接。负荷运算装置31将由第一负荷检测装置21a检测出的负荷和由第二负荷检测装置21b检测出的负荷相加。上述检测负荷的合计值相当于自上作业轧辊轴承座5施加于出侧的机架10的轧制方向力、即朝向上作业轧辊轴承座5的出侧的轧制方向力。
同样地，上作业轧辊轴承座入侧的轧制方向力测定装置22具有第一负荷检测装置22a和第二负荷检测装置22b。上述负荷检测装置22a、22b均配置于入侧的机架10。另外，负荷检测装置22a、22b如图8所示那样以在上作业轧辊1的压下方向上夹着作为上作业轧辊1的轧制方向力的力点的轧辊轴心A1的方式配置。尤其是，在本实施方式中，以上作业轧辊轴承座入侧的第一负荷检测装置22a的在压下方向上的位置与上作业轧辊轴承座出侧的第一负荷检测装置21a的在压下方向上的位置相同的方式配置。同样地，以上作业轧辊轴承座入侧的第二负荷检测装置22b的在压下方向上的位置与上作业轧辊轴承座出侧的第二负荷检测装置21b的在压下方向上的位置相同的方式配置。
如此构成的轧制方向力测定装置22的负荷检测装置22a、22b这两个负荷检测装置如图6所示那样与上作业轧辊轴承座入侧的负荷运算装置32相连接。负荷运算装置32对由上述负荷检测装置22a、22b检测出的负荷进行合计。由此，能够算出自上作业轧辊轴承座5施加于入侧的机架10的轧制方向力、即朝向上作业轧辊轴承座5的入侧的轧制方向力。
同样地，下作业轧辊轴承座出侧的轧制方向力测定装置23具有第一负荷检测装置23a和第二负荷检测装置23b。上述负荷检测装置23a、23b均配置于出侧凸台11。另外，负荷检测装置23a、23b如图8所示那样以在下作业轧辊2的压下方向上夹着作为下作业轧辊2的轧制方向力的力点的轧辊轴心A2的方式配置。
轧制方向力测定装置23的负荷检测装置23a、23b这两个负荷检测装置如图6所示那样与下作业轧辊轴承座出侧的负荷运算装置33相连接。负荷运算装置33对由上述负荷检测装置23a、23b检测出的负荷进行合计。由此，能够算出自下作业轧辊轴承座6施加于出侧凸台11的轧制方向力、即朝向下作业轧辊轴承座6的出侧的轧制方向力。
同样地，下作业轧辊轴承座入侧的轧制方向力测定装置24具有第一负荷检测装置24a和第二负荷检测装置24b。上述负荷检测装置24a、24b均配置于入侧凸台12。另外，负荷检测装置24a、24b如图8所示那样以在下作业轧辊2的压下方向上夹着作为下作业轧辊2的轧制方向力的力点的轧辊轴心A2的方式配置。
轧制方向力测定装置24的负荷检测装置24a、24b这两个负荷检测装置如图6所示那样与下作业轧辊轴承座入侧的负荷运算装置34相连接。负荷运算装置34对由上述负荷检测装置24a、24b检测出的负荷进行合计。由此，能够算出自下作业轧辊轴承座6施加于入侧凸台12的轧制方向力、即朝向下作业轧辊轴承座6的入侧的轧制方向力。
接下来，说明如此构成的轧制装置的作用、效果。
以上作业轧辊轴承座5为例来进行说明，如上所述，采用本实施方式，负荷检测装置21a、21b这两个负荷检测装置以始终与上作业轧辊轴承座5的出侧侧面相对的方式配置。因此，上作业轧辊轴承座5的出侧侧面始终在压下方向上在多点受到支承。此时，负荷检测装置21a、21b以在上作业轧辊1的压下方向上夹着作为上作业轧辊1的轧制方向力的力点的轧辊轴心A1的方式配置。同样地，采用本实施方式，负荷检测装置22a、22b这两个负荷检测装置以始终与上作业轧辊轴承座5的入侧侧面相对的方式配置。因此，上作业轧辊轴承座5的入侧侧面也始终在压下方向上在多点受到支承。此时，负荷检测装置22a、22b也以在上作业轧辊1的压下方向上夹着作为上作业轧辊1的轧制方向力的力点的轧辊轴心A1的方式配置。
例如，如图9所示，设想上作业轧辊1上升而使作业轧辊1、2之间的开度变大。此时，上作业轧辊1的轧辊轴心A1的在压下方向上的位置上升，上作业轧辊1的轧辊轴心A1与负荷检测装置21a、21b、22a、22b之间的相对的位置变得与图8所示的状态不同。因此，力矩会在与图3中的箭头所示的方向相同的方向作用于上作业轧辊轴承座5。然而，即使这样的力矩作用于上作业轧辊轴承座5，由于上作业轧辊轴承座5在压下方向上错开的多点受到支承，因此上作业轧辊轴承座5不会如图3所示那样倾斜。因此，上作业轧辊轴承座5不会与机架10相接触。因而，即使作业轧辊1、2之间的开度变大，也能够利用出侧的负荷检测装置21a、21b来准确地检测朝向上作业轧辊轴承座5的出侧的轧制方向力，并能够利用入侧的负荷检测装置22a、22b来准确地检测朝向上作业轧辊轴承座5的入侧的轧制方向力。
另外，例如，设想作业轧辊1、2、加强辊3、4磨损而使辊直径变小。此时，如图10所示，上作业轧辊轴承座5和下作业轧辊轴承座6向压下方向下方移动。因此，负荷检测装置21a、21b、22a、22b与上作业轧辊1的轴心A1之间的在压下方向上的相对的位置变得与图8、图9所示的状态不同。同样地，负荷检测装置23a、23b、24a、24b与下作业轧辊2的轴心A2之间的在压下方向上的相对的位置也变得与图8、图9所示的状态不同。因此，力矩会向与图4中的箭头所示的方向相同的方向作用于上作业轧辊轴承座5和下作业轧辊轴承座6。
然而，与图9所示的情况同样地，即使这样的力矩作用于作业轧辊轴承座5、6，由于作业轧辊轴承座5、6在压下方向上在多点受到支承，因此不会如图4所示那样倾斜。因此，作业轧辊轴承座5、6不会与机架10、凸台11、12相接触。因而，即使在作业轧辊1、2、加强辊3、4磨损而使辊直径变小的情况下，也能够准确地检测对作业轧辊轴承座5、6作用的轧制方向力。
此外，在上述实施方式中，各轧制方向力测定装置21、22、23、24分别具有以在压下方向上具有规定间隔的方式配置的两个负荷检测装置。然而，本发明并不限定于上述例子，各轧制方向力测定装置也可以分别具有以在压下方向上具有规定间隔的方式配置的3个以上负荷检测装置。即使在该情况下，对于各轧制方向力测定装置的负荷检测装置，即使作业轧辊轴承座的在压下方向上的位置变化，两个以上的负荷检测装置也配置为始终与作业轧辊轴承座的各侧面相对。此时，至少两个负荷检测装置以始终夹着作为轧制方向力的力点的轧辊轴心的方式配置。此外，各轧制方向力测定装置的各负荷检测装置优选在上述范围内以尽量彼此隔开的方式配置。
将轧制方向力测定装置21具有负荷检测装置21a、21b、21c这3个负荷检测装置和轧制方向力测定装置22具有负荷检测装置22a、22b、22c这3个负荷检测装置的例子表示在图11中。由图11可知，在增加了负荷检测装置的数量的情况下，与图10的情况相比，即使轧辊开度变得非常大，也易于使至少两个负荷检测装置始终与作业轧辊轴承座的各侧面相对。因此，即使在使轧辊开度变得非常大的情况下，也能够精度良好地求出轧制方向力。
1－2.第2结构例
接下来，根据图12说明本发明的实施方式的轧制装置的第2结构例。与第1结构例相比，在本实施方式的轧制装置中，将在作业轧辊的压下方向上配置的多个负荷检测装置以沿作业轧辊的轧辊轴线方向错开的方式配置。此外，图12是沿图8的线XII－XII剖切时的、将作业轧辊轴承座和其周边放大表示的剖面俯视图。
如图12所示，在本实施方式的轧制装置中，上作业轧辊轴承座出侧的轧制方向力测定装置21的负荷检测装置21a、21b以在轧辊轴线方向上相互错开的方式配置。另外，上作业轧辊轴承座入侧的轧制方向力测定装置22的负荷检测装置22a、22b也以在轧辊轴线方向上相互错开的方式配置。
以上作业轧辊轴承座出侧的轧制方向力测定装置21的负荷检测装置21a、21b为例来进行说明，在能够进行轧辊移位的轧制装置中，在轧制金属板材M时，有时因轧辊移位而使上作业轧辊轴承座5的在轧辊轴线方向上的位置变化。此时，在本实施方式的轧制装置中，对于负荷检测装置21a、21b，即使上作业轧辊轴承座5的在轧辊轴线方向上的位置变化，负荷检测装置21a和21b这两个负荷检测装置也配置为始终与上作业轧辊轴承座5的侧面相对。
优选负荷检测装置21a、21b以夹着向心轴承5a的作为轧制方向力的力点的中心的方式配置。即，即使上作业轧辊轴承座5的在轧辊轴线方向上的位置变化，一个负荷检测装置21a也始终配置为，在比设于上作业轧辊轴承座5的向心轴承5a的在轧辊轴线方向上的中心(图中的线C)靠上作业轧辊1的一侧与上作业轧辊轴承座5的侧面相对。另外，另一个负荷检测装置21b配置为，在比向心轴承5a的在轧辊轴线方向上的中心C靠与上作业轧辊1侧相反的一侧与上作业轧辊轴承座5的侧面相对。
此外，在基于图12的上述说明中，说明了与上作业轧辊轴承座5有关的轧制方向力测定装置21、22，能够使与下作业轧辊轴承座6有关的轧制方向力测定装置23、24也为相同的结构。
说明如图12所示那样构成的轧制装置的作用、效果。以上作业轧辊轴承座5为例来进行说明。如上所述，在本实施方式的轧制装置中，负荷检测装置21a、21b这两个负荷检测装置以始终与上作业轧辊轴承座5的出侧侧面相对的方式配置。因此，上作业轧辊轴承座5的出侧侧面始终在轧辊轴线方向上在多点受到支承。同样地，采用本实施方式，负荷检测装置22a、22b这两个负荷检测装置以始终与上作业轧辊轴承座5的入侧侧面相对的方式配置。因此，上作业轧辊轴承座5的入侧侧面也始终在轧辊轴线方向上在多点受到支承。
例如，如图12所示，当上作业轧辊1因轧辊移位而仅沿轧辊轴方向移动移位量D时，负荷检测装置21a、21b、22a、22b与上作业轧辊轴承座5的向心轴承5a的中心C的在轧辊轴线方向上的位置相对地错开。因此，力矩会作用于上作业轧辊轴承座5。然而，即使施加于上作业轧辊轴承座5的力矩发生作用，由于上作业轧辊轴承座5在轧辊轴线方向上在多点受到支承，因此不会如图5所示那样倾斜。因而，即使上作业轧辊1因轧辊移位而沿轧辊轴线方向移动，也能够准确地检测上作业轧辊轴承座5的轧制方向力。
此外，在本实施方式中，入侧轧制方向力测定装置的多个入侧负荷检测装置和出侧轧制方向力测定装置的多个出侧负荷检测装置分别配置于压下方向和轧辊轴线方向上的相同位置。然而，上述负荷检测装置的在压下方向和轧辊轴线方向上的位置不一定要相同。但是，当上述负荷检测装置的在压下方向和轧辊轴线方向上的位置相同时，能够使1个负荷检测装置具有两个方向上的功能，因此能够利用较少数量的负荷检测装置来更准确地算出轧制方向力。
1－3.第3结构例
接下来，根据图13来说明本发明的实施方式的轧制装置的第3结构例。在本实施方式的轧制装置中，在设于轧制装置的轧制方向力测定装置中的至少1个轧制方向力测定装置由1个负荷检测装置构成这点上与第1结构例不同。即，在第1结构例的轧制装置中，例如，如图8所示，上作业轧辊轴承座5用的轧制方向力测定装置21、22和下作业轧辊轴承座6用的轧制方向力测定装置23、24分别具有多个负荷检测装置。与此相对，也可以是，在本结构例的轧制装置中，上述所有的轧制方向力测定装置并不都具有多个负荷检测装置。
例如，上作业轧辊轴承座5因轧辊开度、轧辊直径的变化而倾斜的可能性较高。因此，如图13所示，也可以仅使倾斜可能性较高的上作业轧辊轴承座5用的轧制方向力测定装置21、22具有多个负荷检测装置。另一方面，也可以使能够始终调整轧制线高度而不易受到轧辊直径的变化的影响的下作业轧辊轴承座6用的轧制方向力测定装置23、24分别仅具有一个负荷检测装置。
这样，在本实施方式的轧制装置中，只要轧制方向力测定装置21、22、23、24中的至少一个轧制方向力测定装置具有多个负荷检测装置即可。通过对倾斜的可能性较高的作业轧辊轴承座的轧制方向力测定装置优先设置多个负荷检测装置，能够在抑制成本的同时全部稳定地测定轧制装置的各轧制方向力。
1－4.第4结构例
接下来，说明本发明的实施方式的轧制装置的第4结构例。在上述第1结构例～第3结构例中，在轧制装置中，在各作业轧辊轴承座56的轧制方向入侧和轧制方向出侧这两侧设有轧制方向力测定装置。然而，例如，在使作业轧辊的轴心在轧制方向上与加强辊的轴心偏移而对作业轧辊强制地施加轧制方向力的情况、设置对作业轧辊轴承座向轧制方向施力的推压部件而对作业轧辊轴承座强制地施加轧制方向力的情况等下，不一定要在轧制方向入侧和轧制方向出侧这两侧设置轧制方向力测定装置。
例如，也可以是，仅设置轧制方向出侧的轧制方向力测定装置21、23，而不设置轧制方向入侧的轧制方向力测定装置22、24。相反地，也可以是，仅设置轧制方向入侧的轧制方向力测定装置22、24，而不设置轧制方向出侧的轧制方向力测定装置21、23。不管采用哪种设置方法，在本发明的实施方式的轧制装置中，若设置轧制方向力测定装置21、22、23、24中的至少一个轧制方向力测定装置，则也可以不设置其他的轧制方向力测定装置。
1－5.第5结构例
接下来，说明本发明的实施方式的轧制装置的第5结构例。在第1结构例中，如图7所示，轧制装置主体构成为，上作业轧辊轴承座5的侧面与机架10的没有配置凸台11、12的部分相对，下作业轧辊轴承座6的侧面与凸台11、12相对。然而，轧制装置主体未必一定是这样的构成。
例如，如图14所示，本结构例的轧制装置构成为，两作业轧辊轴承座5、6的侧面与凸台11、12相对。在该情况下，由图14可知，轧制方向力测定装置21、22的负荷检测装置没有配置于机架10，而是配置于凸台11、12。另外，或者，也可以是，轧制装置构成为，两作业轧辊轴承座5、6的侧面与机架10的没有配置凸台11、12的部分相对。
1－6.第6结构例
接下来，说明本发明的实施方式的轧制装置的第6结构例。如图15所示，在本结构例的轧制装置中，设有用于覆盖相邻的两个负荷检测装置的表面的罩25、26、27、28。此外，需要用于安装罩的零件、进行用于防止水分等进入到负荷检测装置内部的防水处理，但在图15中没有图示上述零件和防水处理。
在该情况下，例如，上作业轧辊轴承座5由用于覆盖负荷检测装置21a、21b的罩25和用于覆盖负荷检测装置22a、22b的罩26支承。同样地，下作业轧辊轴承座6由用于覆盖负荷检测装置23a、23b的罩27和用于覆盖负荷检测装置24a、24b的罩28支承。在该情况下，通过增加罩25、26、27、28的在轧制方向上的长度，能够使与作业轧辊轴承座5、6的侧面之间的接触面积增加，从而能够始终确保与作业轧辊轴承座之间的充分的接触长度。由此，能够防止作业轧辊轴承座5、6的倾斜。例如，因机架、凸台的形状、构造(还包括内部构造)的不同，有时不能充分确保两个负荷检测装置的在压下方向上的间隔。在该情况下，通过将罩设于负荷检测装置，能够获得同样的防止作业轧辊轴承座倾斜的效果。
此外，在图15所示的例子中，利用罩覆盖了构成1个轧制方向力测定装置的全部的负荷检测装置，但本发明并不限定于上述例子。例如，既可以利用罩一个个地覆盖构成轧制方向力测定装置的各负荷检测装置，也可以利用1个罩覆盖多个负荷检测装置。
1－7.总结
以上，说明了本实施方式的轧制装置的结构例。在本实施方式的轧制装置中，至少1个轧制方向力测定装置的两个负荷检测装置以始终与作业轧辊轴承座的侧面相对的方式在作业轧辊的压下方向上上下配置于机架或凸台。此时，各负荷检测装置以在作业轧辊的压下方向上夹着成为作业轧辊的轧制方向力的力点的轧辊轴心的方式配置。由此，作业轧辊轴承座的侧面始终被在压下方向上夹着轧制方向力的力点的多点支承，从而能够防止作业轧辊轴承座的倾斜。
另外，在轧制装置中，也可以是，将至少1个轧制方向力测定装置配置为，两个负荷检测装置以始终与作业轧辊轴承座的侧面相对的方式沿作业轧辊的轧辊轴线方向排列于机架或凸台。此时，各负荷检测装置以在作业轧辊的轧辊轴线方向上夹着向心轴承的成为作业轧辊的轧制方向力的力点的中心的方式配置。由此，作业轧辊轴承座的侧面始终被在轧辊轴线方向上夹着轧制方向力的力点的多点支承，从而能够防止作业轧辊轴承座的倾斜。
上述负荷检测装置未必要在压下方向和轧辊轴线方向这两个方向上配置有多个，仅可以仅在压下方向上或者仅在轧辊轴线方向上错开地配置有多个负荷检测装置。也就是说，若负荷检测装置与作业轧辊轴承座之间的在压下方向或者轧辊轴线方向中的哪一个方向上的接触长度充分而没有倾斜的可能性，则不必在该方向上设置多个负荷检测装置。其结果，例如，各负荷检测装置也可以在压下方向上配置有多列而在轧辊轴线方向上配置有单个方式。
在轧制装置的轧制方向力测定装置构成为在压下方向和轧辊轴线方向上分别配置有多个负荷检测装置时，例如，如图16所示，通过将负荷检测装置22a、22b、22c这3个负荷检测装置配置成三角形形状，能够防止作业轧辊轴承座5的倾动，从而能够精度良好地检测轧制方向力。即，在作业轧辊1的压下方向上，在比轧辊轴心A1靠上侧的位置配置负荷检测装置22a、22c这两个负荷检测装置，在比轧辊轴心A1靠下侧的位置配置负荷检测装置22b。另外，负荷检测装置22a、22c这两个负荷检测装置以夹着向心轴承5a的作为轧辊轴线方向上的轧制方向力的力点的中心C的方式配置。
当如此配置各负荷检测装置22a、22b、22c时，轧制方向力的力点位于由连结负荷检测装置22a、22b、22c这3个负荷检测装置而限定的三角形形状的区域S内。因而，即使作业轧辊1在压下方向或轧辊轴线方向上移动，至少两个负荷检测装置始终夹着轧制方向力的力点地支承作业轧辊轴承座5，因此，能够防止作业轧辊轴承座的倾斜。此外，在图16中，在作业轧辊1的压下方向上，将负荷检测装置22a、22c这两个负荷检测装置配置于在比轧辊轴心A1靠上侧的位置，但本发明并不限定于上述例子，也可以将多个负荷检测装置配置在比轧辊轴心A1靠上侧的位置。
在具有多个负荷检测装置的轧制方向力测定装置中，为了可靠地防止作业轧辊轴承座的在压下方向和轧辊轴线方向上倾斜，可以如图16所示那样配置至少3个负荷检测装置。此时，负荷检测装置的数量既可以为3个以上，也可以例如如图17所示那样将4个负荷检测装置配置成四边形形状。
即，如图17所示，在作业轧辊1的压下方向上，将负荷检测装置22a、22c这两个负荷检测装置配置在比轧辊轴心A1靠上侧的位置，将负荷检测装置22b、22d这两个负荷检测装置配置在比轧辊轴心A1靠下侧的位置。另外，负荷检测装置22a、22c这两个负荷检测装置和负荷检测装置22b、22d这两个负荷检测装置分别以夹着向心轴承5a的作为轧辊轴线方向上的轧制方向力的力点的中心C的方式配置。
这样一来，轧制方向力的力点位于连结负荷检测装置22a、22b、22c、22d这4个负荷检测装置而限定的四边形形状的区域S内。因而，即使作业轧辊1在压下方向或轧辊轴线方向上移动，至少两个负荷检测装置也始终夹着轧制方向力的力点地支承作业轧辊轴承座5，因此，能够防止作业轧辊轴承座的倾斜。
此外，包含轧制方向力的力点的区域S在图16中为三角形，在图17中为长方形，但本发明并不限定于上述例子，也可以为例如梯形、菱形、其他多边形。
2.轧制装置的控制方法
接下来，说明根据以上述方式检测出的轧制方向力来控制轧制装置的方法。
如图6所示，上作业轧辊轴承座出侧的负荷运算装置31和上作业轧辊轴承座入侧的负荷运算装置32连接于上作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置41。上作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置41对由上作业轧辊轴承座出侧的负荷运算装置31和上作业轧辊轴承座入侧的负荷运算装置32算出的结果的差异进行计算，并根据该计算结果来计算对上作业轧辊轴承座5作用的轧制方向力。
同样地，下作业轧辊轴承座出侧的负荷运算装置33和下作业轧辊轴承座入侧的负荷运算装置34连接于下作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置42。下作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置42对由下作业轧辊轴承座出侧的负荷运算装置33和下作业轧辊轴承座入侧的负荷运算装置34算出的结果的差异进行计算，并根据该计算结果来计算对下作业轧辊轴承座6作用的轧制方向力。
在控制蛇行、拱形的情况下，在作业侧的作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置43中，求出上作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置41的计算结果和下作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置42的计算结果的和，并计算对上作业轧辊1和下作业轧辊2的作业侧作用的轧制方向合力。不仅在作业侧实施上述那样的计算处理，在驱动侧也以完全相同的装置结构(未图示)来实施上述那样的计算处理，从而能够利用驱动侧的作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置44来计算对上作业轧辊1和下作业轧辊2的驱动侧作用的轧制方向合力。
之后，利用两侧轧制方向力运算装置45来计算作业侧的计算结果与驱动侧的计算结果之间的差异，由此能够计算对上作业轧辊轴承座作用的轧制方向力的在作业侧和驱动侧之间的差异、以及对下作业轧辊轴承座作用的轧制方向力的在作业侧和驱动侧之间的差异。
接下来，根据该轧制方向力在作业侧和驱动侧之间的差异的计算结果，控制量运算装置46使对作业轧辊轴承座5、6作用的轧制方向力在作业侧和驱动侧之间的差异为适当的目标值，并计算轧机的轧辊开度的用于防止拱形的左右非对称成分控制量。此处，根据上述轧制方向力的左右差，例如，利用考虑了比例(P)增益、积分(I)增益、微分(D)增益的PID计算来计算控制量。然后，控制装置47根据该控制量计算结果来控制轧机的轧辊开度的左右非对称成分。由此，能够实现不产生拱形或者拱形极为轻微的轧制。
此外，在得到两侧轧制方向力运算装置45的计算结果之前，上述计算处理基本上仅是作业侧和驱动侧相加而合计为16个负荷检测装置的输出的加减计算，因此，能够对上述计算处理的顺序任意地进行变更。例如，即可以先将上下的出侧负荷检测装置的输出相加，接着计算与入侧的相加结果的差异，最后计算作业侧和驱动侧之间的差异，或者，也可以最初对各个位置的负荷检测装置的输出的作业侧和驱动侧之间的差异进行计算之后，对上下进行合计，最后计算入侧和出侧之间的差异。
在进行翘曲控制的情况下，在作业侧的作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置43中，求出上作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置41的计算结果与下作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置42的计算结果的差，并计算对作业侧的上作业轧辊轴承座作用的轧制方向力与对作业侧的下作业轧辊轴承座作用的轧制方向力之间的差。不仅在作业侧实施上述那样的计算处理，在驱动侧也以完全相同的装置结构(未图示)来实施上述那样的计算处理，从而能够利用驱动侧的作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置44来计算对驱动侧的上作业轧辊轴承座作用的轧制方向力与对驱动侧的下作业轧辊轴承座作用的轧制方向力之间的差。利用两侧轧制方向力运算装置45来统计作业侧的计算结果和驱动侧的计算结果(上下差)，由此能够计算对上作业轧辊轴承座作用的轧制方向力与对下作业轧辊轴承座作用的轧制方向力之间的差。
接下来，控制量运算装置46根据该轧制方向力的在上侧与下侧之间的差异的计算结果来使对上作业轧辊轴承座作用的轧制方向力与对下作业轧辊轴承座作用的轧制方向力之间的差为适当的目标值，并计算轧机的轧辊速度的用于防止翘曲的上下非对称成分控制量。此处，根据上述轧制方向力的上下差，例如，利用考虑了比例(P)增益、积分(I)增益、微分(D)增益的PID计算来计算控制量。
然后，控制装置47根据该控制量计算结果来控制轧机的上驱动用电动机35和下驱动用电动机36的轧辊速度的上下非对称成分。由此，能够实现不产生翘曲或者翘曲极为轻微的轧制。
此外，此处，作为上下非对称成分控制量，使用了上述轧机的轧辊速度，但也可以使用轧制轧辊与被轧制材料之间的摩擦系数、被轧制材料的上下表面温度差、被轧制材料的入射角、以及作业轧辊轴承座的水平方向位置、上下的轧制扭矩等。
在进行零点调整的情况下，经由与上述蛇行、拱形控制相同的计算工序，并利用两侧轧制方向力运算装置45来计算作业侧的计算结果与驱动侧的计算结果之间的差异，由此能够计算对作业轧辊轴承座作用的轧制方向力的在作业侧和驱动侧之间的差异。
接着，在作业侧和驱动侧同时操作液压压下装置9，使其压紧直到加强辊反作用力的左右之和成为预先决定的值(零点调整负荷)，在该状态下为了使轧制方向力的在作业侧和驱动侧之间的差成为零，而进行调平操作。
接着，控制量运算装置46根据两侧轧制方向力运算装置45计算出的上述轧制方向力的在作业侧和驱动侧之间的差分(作业侧与驱动侧之差)的计算结果来计算液压压下装置9的控制量，以便使对作业轧辊轴承座5、6作用的轧制方向力的在作业侧和驱动侧之间的差分成为零，且维持零点调整负荷。然后，控制装置47根据该控制量计算结果来控制轧机的轧辊的压下位置。由此，使对作业轧辊轴承座作用的轧制方向力的在作业侧和驱动侧之间的差分成为零，将该时刻的压下位置在作业侧和驱动侧分别设为压下位置的零点。
此外，如上所述，对作业轧辊轴承座(上作业轧辊轴承座5、下作业轧辊轴承座6)作用的轧制方向力的在作业侧和驱动侧之间的差分不受轧辊轴向力的影响，因此即使在轧辊间产生了轴向力，也能够实现极高精度的压下调平的零点设定。
以上，参照附图详细说明了本发明的优选实施方式，但本发明并不限定于上述例子。只要是具有本发明所属技术领域的通常的知识的人，在权利要求书记载的技术思想的范围内，显然能够想到各种变更例或者修正例，上述各种变更例或者修正例当然也属于本发明的保护范围。
此外，在上述实施方式中，将仅具有作业轧辊和加强辊的4段轧机为对象进行了说明，但本发明并不限定于上述例子。本发明的技术同样能够适用于例如具有中间辊那样的6段以上的轧机。
附图标记说明
1、上作业轧辊；2、下作业轧辊；3、上加强辊；4、下加强辊；5、上作业轧辊轴承座(作业侧)；6、下作业轧辊轴承座(作业侧)；7、上加强辊轴承座(作业侧)；8、下加强辊轴承座(作业侧)；9、压下装置；10、机架；11、出侧凸台(作业侧)；12、入侧凸台(作业侧)；21、上作业轧辊轴承座出侧的轧制方向力测定装置(作业侧)；21a、上作业轧辊轴承座出侧的第一负荷检测装置；21b、上作业轧辊轴承座出侧的第二负荷检测装置；22、上作业轧辊轴承座入侧的轧制方向力测定装置(作业侧)；22a、上作业轧辊轴承座入侧的第一负荷检测装置；22b、上作业轧辊轴承座入侧的第二负荷检测装置；23、下作业轧辊轴承座出侧的轧制方向力测定装置(作业侧)；23a、下作业轧辊轴承座出侧的第一负荷检测装置；23b、下作业轧辊轴承座出侧的第二负荷检测装置；24、下作业轧辊轴承座入侧的轧制方向力测定装置(作业侧)；24a、下作业轧辊轴承座入侧的第一负荷检测装置；24b、下作业轧辊轴承座入侧的第二负荷检测装置；25、上作业轧辊轴承座出侧的第一负荷检测装置和第二负荷检测装置的共用的罩(作业侧)；26、上作业轧辊轴承座入侧的第一负荷检测装置和第二负荷检测装置的共用的罩(作业侧)；27、下作业轧辊轴承座出侧的第一负荷检测装置和第二负荷检测装置的共用的罩(作业侧)；28、下作业轧辊轴承座入侧的第一负荷检测装置和第二负荷检测装置的共用的罩(作业侧)；31、上作业轧辊轴承座出侧的负荷运算装置(作业侧)；32、上作业轧辊轴承座入侧的负荷运算装置(作业侧)33、下作业轧辊轴承座出侧的负荷运算装置(作业侧)；34、下作业轧辊轴承座入侧的负荷运算装置(作业侧)；35、上驱动用电动机；36、下驱动用电动机；41、上作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置(作业侧)；42、下作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置(作业侧)；43、作业侧的作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置；44、驱动侧的作业轧辊轴承座轧制方向力运算装置；45、两侧轧制方向力运算装置；46、控制量运算装置；47、控制装置；121、上作业轧辊轴承座出侧的负荷检测装置；122、上作业轧辊轴承座入侧的负荷检测装置；123、下作业轧辊轴承座出侧的负荷检测装置；124、下作业轧辊轴承座入侧的负荷检测装置；141、上作业轧辊轧制方向力运算装置；142、下作业轧辊轧制方向力运算装置。

Claims (13)

1.一种金属板材的轧制装置，其是包括至少上下的一对作业轧辊和上下的一对加强辊的金属板材的轧制装置，其中，
该金属板材的轧制装置包括：
作业轧辊轴承座，其为一对，用于保持各上述作业轧辊；
机架或凸台，该机架或凸台用于保持上述作业轧辊轴承座；以及
至少1个轧制方向力测定装置，其用于测定对上述作业轧辊轴承座作用的轧制方向力，
上述轧制方向力测定装置中的至少1个轧制方向力测定装置在上述作业轧辊轴承座的轧制方向入侧或者轧制方向出侧具有设于上述机架或上述凸台的多个负荷检测装置，
各上述负荷检测装置配置为，至少两个上述负荷检测装置始终在压下方向上夹着上述作业轧辊的轧制方向力的力点且与各上述作业轧辊轴承座的侧面相对。
2.根据权利要求1所述的金属板材的轧制装置，其中，
在上述轧制方向力测定装置中的至少1个轧制方向力测定装置中，各上述负荷检测装置配置为，至少两个上述负荷检测装置始终在上述作业轧辊的轧辊轴线方向上夹着上述作业轧辊的轧制方向力的力点且与各上述作业轧辊轴承座的侧面相对。
3.根据权利要求1或2所述的金属板材的轧制装置，其中，
上述轧制方向力测定装置中的至少1个轧制方向力测定装置在上述作业轧辊轴承座的轧制方向入侧或者轧制方向出侧具有设于上述机架或上述凸台的至少3个负荷检测装置，
各上述负荷检测装置以使上述作业轧辊的轧制方向力的力点位于将这些上述负荷检测装置连结而限定的区域内的方式在上述作业轧辊的压下方向和轧辊轴线方向中的至少任意一个方向上错开地配置。
4.根据权利要求1或2所述的金属板材的轧制装置，其中，
该金属板材的轧制装置还包括轧制方向力运算装置，该轧制方向力运算装置对具有上述多个负荷检测装置的上述轧制方向力测定装置的由各上述负荷检测装置检测出的负荷进行合计而算出轧制方向力。
5.根据权利要求1或2所述的金属板材的轧制装置，其中，
在上述金属板材的轧制装置中，在上作业轧辊轴承座的出侧、上述上作业轧辊轴承座的入侧、下作业轧辊轴承座的出侧以及上述下作业轧辊轴承座的入侧分别设有上述轧制方向力测定装置。
6.根据权利要求5所述的金属板材的轧制装置，其中，
仅上述轧制方向力测定装置中的、用于对在出侧在轧制方向上作用的轧制方向力和在入侧在轧制方向上作用的轧制方向力中的任意一个轧制方向力进行测定的上述轧制方向力测定装置具有上述多个负荷检测装置。
7.根据权利要求5所述的金属板材的轧制装置，其中，
所有的上述轧制方向力测定装置具有上述多个负荷检测装置。
8.根据权利要求5所述的金属板材的轧制装置，其中，
仅上述轧制方向力测定装置中的、与上述上作业轧辊轴承座和上述下作业轧辊轴承座中的任意一者有关的上述轧制方向力测定装置具有上述多个负荷检测装置。
9.根据权利要求7所述的金属板材的轧制装置，其中，
设于上述轧制方向入侧的多个上述负荷检测装置和设于上述轧制方向出侧的多个上述负荷检测装置以在压下方向上的位置和轧辊轴线方向上的位置分别相同的方式配置。
10.根据权利要求7所述的金属板材的轧制装置，其中，
上述轧制方向力运算装置根据对由设于轧制方向入侧的多个上述负荷检测装置检测出的负荷进行合计而算出的入侧负荷和对由设于轧制方向出侧的多个上述负荷检测装置检测出的负荷进行合计而算出的出侧负荷来算出轧制方向力。
11.根据权利要求1或2所述的金属板材的轧制装置，其中，
上述负荷检测装置是负荷传感器。
12.根据权利要求1或2所述的金属板材的轧制装置，其中，
在上述机架或上述凸台与各上述负荷检测装置之间，设有分别用于覆盖各上述负荷检测装置的罩。
13.根据权利要求1或2所述的金属板材的轧制装置，其中，
在上述机架或上述凸台与各上述负荷检测装置之间，针对每个上述轧制方向力测定装置设有用于一并覆盖所有各上述负荷检测装置的罩。
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