CN112437701A - 轧机和轧机的设定方法 - Google Patents

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Abstract

一种轧机，是具备多个辊的4辊以上的轧机，多个辊至少包括一对作业辊和支承作业辊的一对加强辊，在轧机中，将在压下方向上排列的各辊中的任一个辊设为基准辊，轧机具备：荷重检测装置，其在加强辊的作业侧和驱动侧的压下支点位置，检测作用于辊的压下方向上的压下方向荷重；按压装置，其至少针对基准辊以外的辊的辊轴承座，设置于轧制方向入侧和轧制方向出侧中的任一方，在轧制方向上按压辊轴承座；驱动装置，其至少针对基准辊以外的辊的辊轴承座，以在轧制方向上与按压装置相向的方式设置，使辊轴承座在轧制方向上移动；以及位置控制装置，其将基准辊的辊轴承座的轧制方向位置作为基准位置进行固定，对驱动装置进行驱动，来控制基准辊以外的辊的辊轴承座在轧制方向上的位置。

Description

轧机和轧机的设定方法
技术领域
本发明涉及一种对被轧制材料进行轧制的轧机和该轧机的设定方法。
背景技术
在热轧工艺中，作为引起通板故障的现象，例如存在钢板的蛇行。钢板蛇行的主要原因之一存在因轧制装置的辊间的微小交叉(也称为辊偏斜。)而产生的推力，但难以直接测定推力。因此，以往提出了对作为在辊间产生的推力的总计值的反作用力而检测的推力反作用力进行测定、或者对成为推力的产生原因的辊间交叉角进行测定，基于该推力反作用力或者该交叉角来识别在辊间产生的推力，进行钢板的蛇行控制。
例如，在专利文献1中公开了如下一种板轧制方法：对辊轴方向的推力反作用力和压下方向的荷重进行测定，求出压下位置零点和轧机的变形特性中的任一方或者双方，进行轧制执行时的压下位置设定并进行轧制控制。另外，在专利文献2中公开了如下一种蛇行控制方法：基于使用设置于轧机的内部的距离传感器测定出的辊间微小交叉(偏斜角)，来计算在辊产生的推力，基于该推力，根据压下方向的荷重测定值来运算引起蛇行的差荷重成分，进行压下调平控制。并且，在专利文献3中公开了对成对交叉轧机中上下的辊的中心轴在水平方向上交叉的点(交叉点)的偏移进行修正的交叉点修正装置。所述的装置具备吸收在十字头与辊轴承座之间产生的余隙的致动器和检测辊轴承座位置的检测器，基于辊轴承座位置来修正交叉点的偏移。
另外，在专利文献4中公开如下一种轧机的控制方法：在检测驱动侧与操作侧的荷重差、并基于检测出的荷重差对驱动侧和操作侧的压下位置进行独立操作来控制轧制材料的蛇行时，通过对因轧制中的推力而引起的差荷重进行估计，来将轧制中的差荷重分离成因轧制材料的蛇行而引起的差荷重和因推力而引起的差荷重，基于这些分离出的差荷重来对驱动侧和操作侧的压下位置进行操作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3499107号公报
专利文献2：日本特开2014-4599号公报
专利文献3：日本特开平8-294713号公报
专利文献4：日本专利第4962334号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述专利文献1所记载的技术中，在压下位置调零时和轧制中需要进行加强辊以外的辊的推力反作用力的测定，但是在轧制中测定推力反作用力的情况下，有时因轧制荷重等轧制条件的变化而推力反作用力的作用点等特性变化，无法正确地确定与推力相伴的非对称变形。因此，可能无法精确地实施压下调平控制。
另外，在上述专利文献2所记载的技术中，根据由涡流式等的距离传感器测定出的辊的水平方向距离求出辊偏斜角。但是，辊因辊体长部分的偏芯或者圆柱度等机械加工精度而在水平方向上振动，另外，水平方向的轴承座位置因轧制开始时的咬入时的冲击等而变动，因此难以精确地测定因推力而产生的辊的水平位移。另外，由于辊的粗糙度随着轧制数量增加而经时地变化，因此辊的摩擦系数时刻发生变化。因此，不确定摩擦系数而仅进行辊偏斜角测定，无法精确地进行推力的运算。
并且，在上述专利文献3所记载的技术中，辊间交叉角因辊间的相对的交叉而产生，由于在辊轴承等中也存在间隙，因此即使对各辊轴承座位置分别在轧制方向上进行位置控制，也无法消除辊本身的相对的位置关系的偏移。因此，无法消除因辊间交叉角而产生的推力。
并且，在上述专利文献4所记载的技术中，在轧制之前，以上下辊不接触的状态驱动辊并施加弯曲力，根据基于在此时产生的驱动侧与作业侧的荷重差求出的推力系数或者偏斜量来估计因推力而引起的差荷重。在专利文献4中，仅根据上下辊的一个旋转状态下的测定值，来识别推力系数或者偏斜量。因此，在荷重检测装置的零点的偏移、或者壳体与辊轴承座的摩擦阻力的影响在左右不同的情况下，可能在驱动侧的测定值与作业侧的测定值中产生左右非对称的误差。尤其是在如弯曲力那样荷重水平小的情况下，所述的误差在推力系数或者偏斜量的识别中可能成为关键性的误差。
另外，在专利文献4中，若不提供辊间摩擦系数则无法识别推力系数或者偏斜量。并且，在专利文献4中，设为支承辊的推力反作用力作用于辊轴心位置，并未考虑推力反作用力的作用点位置的变化。通常，支承辊的轴承座被支承于压下装置等，因此推力反作用力的作用点位置并不限于位于辊轴心上。因此，在根据驱动侧的压下方向荷重与作业侧的压下方向荷重的荷重差求出的辊间推力中产生误差，在基于该辊间推力而计算的推力系数或者偏斜量中也产生误差。如此，当在推力系数或者偏斜量中产生误差时，受到该误差的影响，被轧制材料的蛇行控制的精度降低。
另外，作为通常的轧制前的准备作业，在作业辊改组后，操作者基于压下方向荷重的作业侧和驱动侧的值在辊接触状态下调整压下位置的零点。此时，当因辊间微小交叉而产生辊间推力时，有时压下方向荷重在作业侧与驱动侧产生差，从而无法正确地实施压下位置零点调整。但是，在上述示出的任何专利文献所记载的技术中，都无法在压下位置零点调整前降低辊间推力。
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能够通过在压下位置零点调整前或者轧制开始前降低在辊间产生的推力来抑制被轧制材料的蛇行和翘曲的产生的、新的且被改良的轧机和轧机的设定方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题，根据本发明的某一观点，提供一种轧机，是具备多个辊的4辊以上的轧机，多个辊至少包括一对作业辊和支承作业辊的一对加强辊，在轧机中，将在压下方向上排列的各辊中的任一个辊设为基准辊，轧机具备：荷重检测装置，其在加强辊的作业侧和驱动侧的压下支点位置，检测作用于辊的压下方向上的压下方向荷重；按压装置，其至少针对基准辊以外的辊的辊轴承座，设置于被轧制材料的轧制方向入侧和轧制方向出侧中的任一方，在轧制方向上按压辊轴承座；驱动装置，其至少针对基准辊以外的辊的辊轴承座，以在轧制方向上与按压装置相向的方式设置，使辊轴承座在轧制方向上移动；以及位置控制装置，其将基准辊的辊轴承座的轧制方向位置作为基准位置进行固定，对驱动装置进行驱动，来控制基准辊以外的辊的辊轴承座在轧制方向上的位置，以使压下方向荷重差成为容许范围内的值，压下方向荷重差是通过作业侧的荷重检测装置检测出的压下方向荷重与通过驱动侧的荷重检测装置检测出的压下方向荷重之差。
也可以是，将多个辊中的位于压下方向上的最下部或者最上部的辊设为基准辊。
另外，也可以是，具备对辊施加弯曲力的弯曲装置。此时，位置控制装置将作业辊间的辊隙设为开状态，通过弯曲装置对位置调整对象的辊侧的作业辊轴承座施加弯曲力。
也可以是，驱动装置是具备辊轴承座位置检测装置的液压缸。
另外，为了解决上述课题，根据本发明的另一观点，提供一种轧机的设定方法，其中，轧机是具备多个辊和荷重检测装置的4辊以上的轧机，多个辊至少包括一对作业辊和支承作业辊的一对加强辊，荷重检测装置在加强辊的作业侧和驱动侧的压下支点位置，检测作用于辊的压下方向上的压下方向荷重，轧机的设定方法是在压下位置零点调整前或者轧制开始前实施的，在轧机的设定方法中，将在压下方向上排列的各辊中的任一个辊设为基准辊，计算压下方向荷重差，压下方向荷重差是通过作业侧的荷重检测装置检测出的压下方向荷重与通过驱动侧的荷重检测装置检测出的压下方向荷重之差，通过将基准辊的辊轴承座的轧制方向位置作为基准位置进行固定、并且使基准辊以外的辊的辊轴承座在被轧制材料的轧制方向上移动，来调整辊轴承座的位置，以使压下方向荷重差成为容许范围内的值。
也可以是，将多个辊中的位于压下方向上的最下部或者最上部的辊设为基准辊。
也可以是，在4辊的轧机中，将相对于被轧制材料设置于压下方向上侧的多个辊设为上辊系，将相对于被轧制材料设置于压下方向下侧的多个辊设为下辊系，实施第一步骤，在第一步骤中，在将作业辊的辊隙设为开状态并通过弯曲装置对作业辊的辊轴承座施加了弯曲力的状态下，对于上辊系和下辊系分别调整作业辊的辊轴承座与加强辊的辊轴承座之间的位置，在结束第一步骤后，实施第二步骤，在第二步骤中，将作业辊设为辊接触状态，来调整上辊系和下辊系的辊轴承座的位置，在第一步骤中实施以下步骤：第一基准值运算步骤，在第一基准值运算步骤中，使辊向规定的旋转方向旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第一基准值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；第一控制目标值运算步骤，在第一控制目标值运算步骤中，使辊的旋转方向反转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差与第一基准值的偏差来运算第一控制目标值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；以及第一调整步骤，在第一调整步骤中，使基准辊侧的辊系的作业辊的辊轴承座、或者与基准辊相反一侧的辊系的作业辊和加强辊中的任一方的辊轴承座在轧制方向上移动，来调整辊轴承座的位置，以使压下方向荷重差成为第一控制目标值的容许范围内的值，在第二步骤中，将作业辊设为辊接触状态，在第二步骤中实施以下步骤：第二基准值运算步骤，在第二基准值运算步骤中，使辊向规定的旋转方向旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第二基准值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；第二控制目标值运算步骤，在第二控制目标值运算步骤中，使辊的旋转方向反转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差与第二基准值的偏差来运算第二控制目标值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；以及第二调整步骤，在第二调整步骤中，将上辊系和下辊系中的一方设为基准辊系，一边保持另一方辊系的各辊的辊轴承座间的相对位置，一边同时且向同方向控制另一方辊系的各辊的辊轴承座，来调整辊轴承座的位置，以使压下方向荷重差成为第二控制目标值的容许范围内的值。
另外，也可以是，在作业辊与加强辊之间分别具备中间辊的6辊的轧机中，将相对于被轧制材料设置于压下方向上侧的多个辊设为上辊系，将相对于被轧制材料设置于压下方向下侧的多个辊设为下辊系，实施第一步骤，在第一步骤中，在将作业辊的辊隙设为开状态并通过弯曲装置对中间辊的辊轴承座施加了弯曲力的状态下，对于上辊系和下辊系分别调整中间辊的辊轴承座与加强辊的辊轴承座之间的位置，在结束第一步骤后，实施第二步骤，在第二步骤中，在将作业辊的辊隙维持为开状态并通过弯曲装置对作业辊的辊轴承座施加了弯曲力的状态下，对于上辊系和下辊系分别调整中间辊的辊轴承座与作业辊的辊轴承座之间的位置，在结束第二步骤后，实施第三步骤，在第三步骤中，将作业辊设为辊接触状态来调整上辊系和下辊系的辊轴承座的位置，在第一步骤中实施以下步骤：第一基准值运算步骤，在第一基准值运算步骤中，使辊向规定的旋转方向旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第一基准值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；第一控制目标值运算步骤，在第一控制目标值运算步骤中，使辊的旋转方向反转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差与第一基准值的偏差来运算第一控制目标值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；以及第一调整步骤，在第一调整步骤中，使与基准辊相反一侧的辊系的中间辊的辊轴承座和加强辊的辊轴承座中的任一方、以及基准辊侧的辊系的中间辊的辊轴承座在轧制方向上移动，来调整辊轴承座的位置，以使压下方向荷重差成为第一控制目标值的容许范围内的值，在第二步骤中实施以下步骤：第二基准值运算步骤，在第二基准值运算步骤中，使辊向规定的旋转方向旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第二基准值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；第二控制目标值运算步骤，在第二控制目标值运算步骤中，使辊的旋转方向反转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差与第二基准值的偏差来运算第二控制目标值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；以及第二调整步骤，在第二调整步骤中，使与基准辊相反一侧的辊系的作业辊的辊轴承座和中间辊及加强辊的辊轴承座中的任一方、以及基准辊侧的辊系的作业辊的辊轴承座在轧制方向上移动，来调整辊轴承座的位置，以使压下方向荷重差成为第二控制目标值的容许范围内的值，在第三步骤中，将作业辊设为辊接触状态，在第三步骤中实施以下步骤：第三基准值运算步骤，在第三基准值运算步骤中，使辊向规定的旋转方向旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第三基准值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；第三控制目标值运算步骤，在第三控制目标值运算步骤中，使辊的旋转方向反转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差与第三基准值的偏差来运算第三控制目标值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；以及第三调整步骤，在第三调整步骤中，将上辊系和下辊系中的一方设为基准辊系，一边保持另一方辊系的各辊的辊轴承座间的相对位置，一边同时且向同方向控制另一方辊系的各辊的辊轴承座，来调整辊轴承座的位置，以使压下方向荷重差成为第三控制目标值的容许范围内的值。
或者，也可以是，在4辊的轧机中，将相对于被轧制材料设置于压下方向上侧的多个辊设为上辊系，将相对于被轧制材料设置于压下方向下侧的多个辊设为下辊系，实施第一步骤，在第一步骤中，在将作业辊的辊隙设为开状态并通过弯曲装置对作业辊的辊轴承座施加了弯曲力的状态下，对于上辊系和下辊系分别调整作业辊的辊轴承座与加强辊的辊轴承座之间的位置，在结束第一步骤后，实施第二步骤，在第二步骤中，将作业辊设为辊接触状态，来调整上辊系和下辊系的辊轴承座的位置，在第一步骤中实施以下步骤：第一控制目标值运算步骤，在第一控制目标值运算步骤中，在辊的旋转被停止的状态下，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第一基准值，基于第一基准值来设定第一控制目标值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；第一荷重差步骤，在第一荷重差步骤中，使辊旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算压下方向荷重差，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；以及第一调整步骤，在第一调整步骤中，使基准辊侧的辊系的作业辊的辊轴承座、或者与基准辊相反一侧的辊系的作业辊或加强辊的辊轴承座在轧制方向上移动，来调整辊轴承座的位置，以使压下方向荷重差成为第一控制目标值的容许范围内的值，在第二步骤中，将作业辊设为辊接触状态，在第二步骤中实施以下步骤：第二控制目标值运算步骤，在第二控制目标值运算步骤中，在辊的旋转被停止的状态下，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第二基准值，基于第二基准值来设定第二控制目标值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；第二荷重差运算步骤，在第二荷重差运算步骤中，使辊旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算压下方向荷重差，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；以及第二调整步骤，在第二调整步骤中，将上辊系和下辊系中的一方设为基准辊系，一边保持另一方辊系的各辊的辊轴承座间的相对位置，一边同时且向同方向控制另一方辊系的各辊的辊轴承座，来调整辊轴承座的位置，以使压下方向荷重差成为第二控制目标值的容许范围内的值。
另外，也可以是，在作业辊与加强辊之间分别具备中间辊的6辊的轧机中，将相对于被轧制材料设置于压下方向上侧的多个辊设为上辊系，将相对于被轧制材料设置于压下方向下侧的多个辊设为下辊系，实施第一步骤，在第一步骤中，在将作业辊的辊隙设为开状态并通过弯曲装置对中间辊的辊轴承座施加了弯曲力的状态下，对于上辊系和下辊系分别调整中间辊的辊轴承座与加强辊的辊轴承座之间的位置，在结束第一步骤后，实施第二步骤，在第二步骤中，在将作业辊的辊隙维持为开状态并通过弯曲装置对作业辊的辊轴承座施加了弯曲力的状态下，对于上辊系和下辊系分别调整中间辊的辊轴承座与作业辊的辊轴承座之间的位置，在结束第二步骤后，实施第三步骤，在第三步骤中，将作业辊设为辊接触状态来调整上辊系和下辊系的辊轴承座的位置，在第一步骤中实施以下步骤：第一控制目标值运算步骤，在第一控制目标值运算步骤中，在辊的旋转被停止的状态下，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第一基准值，基于第一基准值来设定第一控制目标值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；第一荷重差运算步骤，在第一荷重差运算步骤中，使辊旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算压下方向荷重差，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；以及第一调整步骤，在第一调整步骤中，使与基准辊相反一侧的辊系的中间辊的辊轴承座和加强辊中的任一方、以及基准辊侧的辊系的中间辊的辊轴承座在轧制方向上移动，来调整辊轴承座的位置，以使压下方向荷重差成为第一控制目标值的容许范围内的值，在第二步骤中实施以下步骤：第二控制目标值运算步骤，在第二控制目标值运算步骤中，在辊的旋转被停止的状态下，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的压下方向荷重差来运算第二基准值，基于第二基准值来设定第二控制目标值；第二荷重差运算步骤，在第二荷重差运算步骤中，使辊旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算压下方向荷重差，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；以及第二调整步骤，在第二调整步骤中，使与基准辊相反一侧的辊系的作业辊的辊轴承座和中间辊及加强辊的辊轴承座中的任一方、以及基准辊侧的辊系的作业辊的辊轴承座在轧制方向上移动来调整辊轴承座的位置，以使压下方向荷重差成为第二控制目标值的容许范围内的值，在第三步骤中，将作业辊设为辊接触状态，在第三步骤中实施以下步骤：第三控制目标值运算步骤，在第三控制目标值运算步骤中，在辊的旋转被停止的状态下，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，根据压下方向荷重差来运算第三基准值，基于第三基准值来设定第三控制目标值，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；第三荷重差运算步骤，在第三荷重差运算步骤中，使辊旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算压下方向荷重差，压下方向荷重差是作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差；以及第三调整步骤，在第三调整步骤中，将上辊系和下辊系中的一方设为基准辊系，一边保持另一方辊系的各辊的辊轴承座间的相对位置，一边同时且向同方向控制另一方辊系的各辊的辊轴承座，来调整辊轴承座的位置，以使压下方向荷重差成为第三控制目标值的容许范围内的值。
发明的效果
如以上说明的那样，根据本发明，能够在压下位置零点调整前或者轧制开始前降低在辊间产生的推力，从而抑制被轧制材料的蛇行和翘曲的产生。
附图说明
图1是用于说明在轧制时在轧机的辊间产生的推力和推力反作用力的、轧机的概要侧视图和概要主视图。
图2是示出本发明的第一实施方式所涉及的轧机和用于控制该轧机的装置的结构的说明图。
图3A是说明该实施方式所涉及的基于辊正转时和辊反转时的压下方向荷重来进行辊轴承座位置调整的轧机的设定方法的流程图，对辊隙开状态下的第一调整进行说明。
图3B是说明该实施方式所涉及的基于辊正转时和辊反转时的压下方向荷重来进行辊轴承座位置调整的轧机的设定方法的流程图，对辊接触状态下的第二调整进行说明。
图4A是示出该实施方式所涉及的轧机的设定方法中的辊轴承座位置调整的过程的说明图，示出辊隙开状态下的位置调整。
图4B是示出该实施方式所涉及的轧机的设定方法中的辊轴承座位置调整的过程的说明图，示出辊接触状态下的位置调整。
图5是示出辊间交叉角识别时的轧机的状态的驱动状态的一例的概要侧视图和概要主视图。
图6是示出在图5的状态的轧机中在使下侧的辊正转的情况和反转的情况下获取到的压下方向荷重之差的说明图。
图7A是说明本发明的第二实施方式所涉及的基于辊停止时和辊旋转时的压下方向荷重来进行辊轴承座位置调整的轧机的设定方法的流程图，对辊隙开状态下的第一调整进行说明。
图7B是说明该实施方式所涉及的基于辊停止时和辊旋转时的压下方向荷重来进行辊轴承座位置调整的轧机的设定方法的流程图，对辊接触状态下的第二调整进行说明。
图8A是示出该实施方式所涉及的轧机的设定方法中的辊轴承座位置调整的过程的说明图，示出辊隙开状态下的位置调整。
图8B是示出该实施方式所涉及的轧机的设定方法中的辊轴承座位置调整的过程的说明图，示出辊接触状态下的位置调整。
图9是示出辊间交叉角识别时的轧机的状态的驱动状态的另外一例的概要侧视图和概要主视图。
图10是示出在图9的状态的轧机中在使下侧的辊停止的情况和旋转的情况下获取到的压下方向荷重之差的说明图。
图11是示出辊隙为开状态的轧机的作业辊和加强辊的配置的说明图。
图12是示出辊间交叉角的定义的说明图。
图13是示出图11所示的辊隙开状态下的加强辊交叉角与压下方向荷重差的一个关系的曲线图。
图14是示出被设为辊接触状态的轧机的作业辊和加强辊的配置的说明图，示出有成对交叉的状态。
图15是示出图14所示的辊接触状态下的加强辊交叉角与压下方向荷重差的一个关系的曲线图。
图16是示出应用带旋转角检测功能的伺服马达来代替具备辊轴承座位置检测装置的液压缸的例子的说明图。
图17A是示出将图4A或者图8A所示的轧机的设定方法应用于6辊轧机的情况下的辊轴承座位置调整的过程(第一调整)的说明图。
图17B是示出将本实施方式所涉及的设定方法应用于6辊轧机的情况下的辊轴承座位置调整的过程(第二调整)的说明图。
图17C是示出将图4B或者图8B所示的轧机的设定方法应用于6辊轧机的情况下的辊轴承座位置调整的过程(第三调整)的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图来详细说明本发明的优选的实施方式。此外，在本说明书和附图中，对具有实质相同的功能结构的构成要素，标注相同的标记，从而省略重复说明。
<1.目的>
在本发明的实施方式所涉及的轧机和该轧机的设定方法中，目的在于消除在辊间产生的推力从而能够稳定地制造没有蛇行和翘曲的制品、或者蛇行和翘曲极轻微的制品。图1示出用于说明在对被轧制材料S轧制时在轧机的辊间产生的推力和推力反作用力的、轧机的概要侧视图和概要主视图。下面，如图1所示，将辊体长度方向的作业侧表示为WS(WorkSide)，将驱动侧表示为DS(Drive Side)。
图1所示的轧机具有：一对作业辊，该一对作业辊由上作业辊1和下作业辊2构成；以及一对加强辊，该一对加强辊由在压下方向(Z方向)上支承上作业辊1的上加强辊3和支承下作业辊2的下加强辊4构成。通过使被轧制材料S在作业辊间通过来对被轧制材料S进行轧制，从而使被轧制材料S的板厚成为规定的厚度。在轧机中设置有上压下方向荷重检测装置28a、28b和下压下方向荷重检测装置29a、29b，该上压下方向荷重检测装置28a、28b在压下方向(Z方向)上，检测与上辊系有关的压下方向荷重，该上辊系由配置于被轧制材料S的上面侧的上作业辊1和上加强辊3构成，该下压下方向荷重检测装置29a、29b在压下方向(Z方向)上，检测与下辊系有关的压下方向荷重，该下辊系由配置于被轧制材料S的下面侧的下作业辊2和下加强辊4构成。上压下方向荷重检测装置28a和下压下方向荷重检测装置29a对作业侧的压下方向荷重进行检测。上压下方向荷重检测装置28b和下压下方向荷重检测装置29b对驱动侧的压下方向荷重进行检测。
上作业辊1、下作业辊2、上加强辊3以及下加强辊4被配置为使各辊的体长方向以与被轧制材料S的搬送方向正交的方式形成为平行。但是，当辊绕与压下方向平行的轴(Z轴)略微旋转而产生上作业辊1与上加强辊3在体长方向上的偏移、或者下作业辊2与下加强辊4在体长方向上的偏移时，在作业辊与加强辊之间产生作用于辊的体长方向的推力。辊间推力使辊产生力矩而引起非对称性的辊变形，是使轧制成为不稳定的状态的一个原因，例如引起蛇行或者翘曲。因作业辊与加强辊在辊体长度方向上产生偏移而产生辊间交叉角，从而产生该辊间推力。例如，当在下作业辊2与下加强辊4之间产生辊间交叉角时，在下作业辊2与下加强辊4之间产生推力，其结果是，在下加强辊4上产生力矩，为了与该力矩取得平衡而辊间的荷重分布发生变化，产生非对称性的辊变形。因这种非对称性的辊变形而引起蛇行或者翘曲等，轧制变得不稳定。
因此，在本发明中，目的在于在轧机进行的对被轧制材料的轧制中，通过调整各辊的辊轴承座位置以消除在辊间产生的辊间推力，来稳定地制造没有蛇行和翘曲的制品、或者蛇行和翘曲极轻微的制品。尤其是，在本发明中提出了在无法测定施加于辊的推力反作用力的情况下也是调整各辊的辊轴承座位置以消除在辊间产生的辊间推力的方法。
<2.第一实施方式>
基于图2～图4B来说明本发明的第一实施方式所涉及的轧机和用于控制该轧机的装置的结构、以及轧机的设定方法。第一实施方式是在压下位置零点调整前或者轧制开始前进行调整，以使设为基准的加强辊与其它辊的辊间交叉角为零，实现不产生推力的轧制。在轧机中没有设置用于测定推力反作用力的推力反作用力测定装置而无法测定施加于辊的推力反作用力的情况下，本实施方式所涉及的轧机也能够调整辊间交叉。
[2-1.轧机的结构]
首先，基于图2来说明本实施方式所涉及的轧机和用于控制该轧机的装置。图2是示出本实施方式所涉及的轧机和用于控制该轧机的装置的结构的说明图。此外，设为图2所示的轧机呈现轧机的从辊体长度方向的作业侧观察到的状态，轧制方向从纸面左侧朝向右侧。另外，在图2中，示出将下加强辊设为基准辊的情况的结构。此外，在本实施方式所涉及的发明中，将在压下方向上排列的各辊中的任一个辊设为基准辊即可。基准辊优选为轴承座与壳体的接触面积大且位于位置稳定的最下部或者最上部的辊。
图2所示的轧机是具有一对作业辊1、2以及支承该一对作业辊1、2的一对加强辊3、4的4辊轧机。在4辊轧机中，上作业辊1、下作业辊2、上加强辊3以及下加强辊4是在压下方向上排列的多个辊。上作业辊1被上作业辊轴承座5支承，下作业辊2被下作业辊轴承座6支承。此外，在图2纸面里侧(驱动侧)也同样地设置有上作业辊轴承座5和下作业辊轴承座6，上作业辊轴承座5和下作业辊轴承座6分别支承上作业辊1、下作业辊2。上作业辊1和下作业辊2被驱动用电动机21进行旋转驱动。另外，上加强辊3被上加强辊轴承座7支承，下加强辊4被下加强辊轴承座8支承。在图2纸面里侧(驱动侧)也同样地设置有上加强辊轴承座7和下加强辊轴承座8，上加强辊轴承座7和下加强辊轴承座8分别支承上加强辊3、下加强辊4。上作业辊轴承座5、下作业辊轴承座6、上加强辊轴承座7以及下加强辊轴承座8被壳体30所保持。此外，有时也将上作业辊轴承座5、下作业辊轴承座6、上加强辊轴承座7以及下加强辊轴承座8简称为辊轴承座。
对于上作业辊轴承座5设置有上作业辊轴承座按压装置9和带上作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置11，上作业辊轴承座按压装置9设置于轧制方向入侧，对上作业辊轴承座5在轧制方向上进行按压，带上作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置11设置于轧制方向出侧，检测轧制方向上的位置，并将上作业辊轴承座5在轧制方向上进行驱动。
同样地，对于下作业辊轴承座6设置有下作业辊轴承座按压装置10和带下作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置12，下作业辊轴承座按压装置10设置于轧制方向入侧，对下作业辊轴承座6在轧制方向上进行按压，带下作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置12设置于轧制方向出侧，检测轧制方向上的位置，并将下作业辊轴承座6在轧制方向上进行驱动。在带上作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置11、带下作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置12、上作业辊轴承座按压装置9的驱动机构以及下作业辊轴承座按压装置10的驱动机构中例如使用液压缸。此外，在图2中，仅显示了作业侧的带上作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置11、带下作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置12以及上作业辊轴承座按压装置9、下作业辊轴承座按压装置10，但在纸面里侧(驱动侧)也同样地设置了这些装置。
对于上加强辊轴承座7设置有上加强辊轴承座按压装置13和带上加强辊轴承座位置检测功能的驱动装置14，上加强辊轴承座按压装置13设置于轧制方向出侧，对上加强辊轴承座7在轧制方向上进行按压，带上加强辊轴承座位置检测功能的驱动装置14设置于轧制方向入侧，检测轧制方向上的位置，并将上加强辊轴承座7在轧制方向上进行驱动。在带上加强辊轴承座位置检测功能的驱动装置14和上加强辊轴承座按压装置13的驱动机构中例如使用液压缸。此外，在图2中，仅显示了作业侧的带上加强辊轴承座位置检测功能的驱动装置14和上加强辊轴承座按压装置13，但在纸面里侧(驱动侧)也同样地设置了这些装置。
另一方面，在本实施方式中，将下加强辊4设为基准辊，因此下加强辊轴承座8成为基准加强辊轴承座。因而，不会驱动下加强辊轴承座8来进行位置调整，因此可以不像上加强辊轴承座7那样一定具备驱动装置和位置检测装置。但是，也可以设为在轧制方向的入侧或者出侧例如设置下加强辊轴承座按压装置40等来抑制下加强辊轴承座8的晃动，使得作为位置调整的基准的基准加强辊轴承座的位置不发生变化。此外，在图2中，仅显示了作业侧的下加强辊轴承座按压装置40，但在纸面里侧(驱动侧)也同样地设置了下加强辊轴承座按压装置40。
上作业辊轴承座按压装置9、下作业辊轴承座按压装置10、上加强辊轴承座按压装置13以及下加强辊轴承座按压装置40设置于被轧制材料的轧制方向入侧和出侧中的任一方，是对辊轴承座在轧制方向上进行按压的按压装置，有时也简称为按压装置。按压装置为至少针对基准辊以外的辊的辊轴承座进行设置即可。另外，带上作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置11、带下作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置12以及带上加强辊轴承座位置检测功能的驱动装置14以在轧制方向上与按压装置相向的方式进行设置，是使辊轴承座在轧制方向上移动的驱动装置，有时也简称为驱动装置。驱动装置也是至少针对基准辊以外的辊的辊轴承座进行设置即可。
本实施方式所涉及的轧机在上作业辊轴承座5与壳体30之间的平衡块(projectblock)具备入侧上增大弯曲装置24a和出侧上增大弯曲装置24b。另外，轧机在下作业辊轴承座6与壳体30之间的平衡块具备入侧下增大弯曲装置25a和出侧下增大弯曲装置25b。在图2纸面里侧(驱动侧)也同样地设置有入侧上增大弯曲装置24a、出侧上增大弯曲装置24b、入侧下增大弯曲装置25a以及出侧下增大弯曲装置25b。各增大弯曲装置对作业辊轴承座施加增大弯曲力，该增大弯曲力用于对上作业辊1与上加强辊3、下作业辊2与下加强辊4施加荷重。入侧上增大弯曲装置24a、出侧上增大弯曲装置24b、入侧下增大弯曲装置25a以及出侧下增大弯曲装置25b是对辊施加弯曲力的弯曲装置，有时也简称为弯曲装置。
另外，作为用于对轧机进行控制的装置，例如图2所示那样具有辊轴承座轧制方向力控制装置15、辊轴承座位置控制装置16、驱动用电动机控制装置22、辊间交叉控制装置23以及增大弯曲控制装置26。
辊轴承座轧制方向力控制装置15对上作业辊轴承座按压装置9、下作业辊轴承座按压装置10、上加强辊轴承座按压装置13以及下加强辊轴承座按压装置40的轧制方向的按压力进行控制。辊轴承座轧制方向力控制装置15基于后述的辊间交叉控制装置23的控制指示，驱动作为轴承座位置的控制对象的上作业辊轴承座按压装置9、下作业辊轴承座按压装置10以及上加强辊轴承座按压装置13，形成通过提供规定的按压力而能够控制轴承座位置的状态。
辊轴承座位置控制装置16对带上作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置11、带下作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置12以及带上加强辊轴承座位置检测功能的驱动装置14进行驱动控制。也将辊轴承座位置控制装置16简称为位置控制装置。辊轴承座位置控制装置16基于辊间交叉控制装置23的控制指示，驱动带上作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置11、带下作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置12以及带上加强辊轴承座位置检测功能的驱动装置14，以使辊的作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差处于规定范围内。带位置检测功能的驱动装置11、12、14配置于作业侧和驱动侧这两侧，通过将作业侧和驱动侧的轧制方向上的位置在作业侧和驱动侧沿相反的方向控制相同的量，能够不变更作业侧和驱动侧的平均的轧制方向位置而仅变更辊交叉角。
驱动用电动机控制装置22控制用于对上作业辊1和下作业辊2进行旋转驱动的驱动用电动机21。本实施方式所涉及的驱动用电动机控制装置22基于来自辊间交叉控制装置23的指示，控制上作业辊1或者下作业辊2的驱动。
辊间交叉控制装置23对构成轧机的上作业辊1、下作业辊2、上加强辊3以及下加强辊4控制各辊的位置，以使辊间交叉角为零。辊间交叉控制装置23对辊轴承座轧制方向力控制装置15、辊轴承座位置控制装置16以及驱动用电动机控制装置22进行控制指示以使辊的作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差处于规定范围内，从而消除在辊间产生的交叉。此外，该轧机的设定方法的详细内容在后面进行叙述。
增大弯曲控制装置26是对入侧上增大弯曲装置24a、出侧上增大弯曲装置24b、入侧下增大弯曲装置25a以及出侧下增大弯曲装置25b进行控制的装置。增大弯曲控制装置26基于来自辊间交叉控制装置23的指示，对增大弯曲装置进行控制，以对作业辊轴承座提供增大弯曲力。此外，增大弯曲控制装置26可以在进行本实施方式所涉及的辊间交叉的调整的情况以外的情况下也同样，例如在对被轧制材料进行凸度(crown)控制或者形状控制时还进行对增大弯曲装置的控制。
另外，在轧机中设置有压下装置27。压下装置27是被设置于最上部的辊(图2中为上加强辊3)上方、并且朝向下方按压辊的装置。通过压下装置27将辊从上方向下方压下，从而能够调整各辊在压下方向上的位置。例如，在将上作业辊1和下作业辊2设为辊接触状态时，通过压下装置27对上作业辊1和下作业辊2提供规定的负荷，来调整它们的位置。
在压下方向上，在上加强辊轴承座7与壳体30之间的压下支点位置30a设置有上压下方向荷重检测装置28a、28b和压下装置27，在下加强辊轴承座8与壳体30之间的压下支点位置30b设置有下压下方向荷重检测装置29a、29b。此外，在图2中仅图示了作业侧的上压下方向荷重检测装置28a和下压下方向荷重检测装置29a，但如图1所示，在图2纸面里侧的驱动侧设置有上压下方向荷重检测装置28b和下压下方向荷重检测装置29b。上压下方向荷重检测装置28a、28b以及下压下方向荷重检测装置29a、29b是被配置于上下的加强辊轴承座的压下支点位置、对作用于压下方向上的压下方向荷重进行检测的装置，上压下方向荷重检测装置28a、28b对与最上部的辊有关的压下方向荷重进行检测，下压下方向荷重检测装置29a、29b对与最下部的辊有关的压下方向荷重进行检测。
上压下方向荷重差运算部32对通过上压下方向荷重检测装置28a、28b检测到的作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差进行运算。下压下方向荷重差运算部33对通过下压下方向荷重检测装置29a、29b检测到的作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差进行运算。通过上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33运算出的压下方向荷重差被输出到辊间交叉控制装置23。辊间交叉控制装置23基于被输入的压下方向荷重差来识别辊间交叉的状态。
此外，在上述的例子中说明了下面的例子但本发明并不限定于该例：对于作业辊轴承座5、6，在轧机的出侧配备带位置检测功能的驱动装置11、12，在入侧配备按压装置9、10，对于上加强辊轴承座7，在轧机的入侧配备带位置检测功能的驱动装置14，在出侧配备按压装置13，对于下加强辊轴承座8，在轧机的出侧配备按压装置40。例如，也可以将这些配置在轧机的入侧和出侧反过来设置，或者也可以将这些配置在作业辊和加强辊中以相同方向设置。并且，说明了带位置检测功能的驱动装置11、12、14配置在作业侧和驱动侧这两侧并对各侧进行位置控制的例子，但本发明并不限定于所述的例子。能够将这些装置仅配置于作业侧和驱动侧中的一侧，或者通过使这些装置仅在一侧进行动作并将这一侧的相反侧作为旋转的支点进行位置控制，来控制辊交叉角，当然能够得到降低辊间交叉的同样的效果。另外，在图2中示出了对作为基准辊的下加强辊4的下加强辊轴承座8仅设置按压装置40的例子，但本发明并不限定于所述的例子，还可以构成为在下加强辊轴承座8的入侧设置带位置检测功能的驱动装置，能够通过辊轴承座位置控制装置16进行控制。由此，例如在因衬垫等磨损而基准辊轴与轧制方向的直角关系极端偏移的情况下，能够通过辊轴承座位置控制装置16驱动基准加强辊轴承座，来对基准辊的位置进行微调。另外，也可以对全部辊配置带位置检测功能的驱动装置，由此根据状况来变更基准辊，基于该变更后的基准辊来进行控制。
[2-2.轧机的设定方法]
下面，基于图3A～图6来说明本实施方式所涉及的轧机的设定方法。图3A和图3B是说明本实施方式所涉及的基于辊正转时和辊反转时的压下方向荷重来进行辊轴承座位置调整的轧机的设定方法的流程图。图4A是示出本实施方式所涉及的轧机的设定方法中的辊轴承座位置调整的过程的说明图，示出辊隙开状态下的位置调整。图4B是示出本实施方式所涉及的轧机的设定方法中的辊轴承座位置调整的过程的说明图，示出辊接触状态下的位置调整。此外，在图4A、图4B中，省略作用于辊间的荷重分布的记载。图5是示出辊间交叉角识别时的轧机的状态的驱动状态的一例的概要侧视图和概要主视图。此外，在图5中，在辊正反转时，伴随着下作业辊2与下加强辊4之间的推力的方向的变化而荷重分布也变化，但由于是略微的变化，因此在此不注明其差异。图6是示出在图5的状态的轧机中在使下侧的辊正转的情况和反转的情况下获取到的压下方向荷重之差的说明图。在本例中，将下加强辊4设为基准辊进行说明，但基准辊设为处于压下方向上的最上部和最下部的辊中的任一方即可，还存在上加强辊3为基准辊的情况。
在本实施方式所涉及的轧机的设定方法中，对于将上作业辊1和下作业辊2的辊隙设为开状态的情况和设为辊接触状态的情况，根据通过上压下方向荷重检测装置28a、28b检测到的驱动侧和作业侧的压下方向荷重来运算压下方向荷重差，根据通过下压下方向荷重检测装置29a、29b检测到的驱动侧和作业侧的压下方向荷重来运算压下方向荷重差。然后，基于运算出的压下方向荷重差来进行辊轴承座的位置调整，使轧机的各辊的辊间交叉处于规定范围内。此时，将基准辊的辊轴承座的轧制方向位置作为基准位置进行固定，移动基准辊以外的辊的辊轴承座在轧制方向上的位置，来调整辊轴承座的位置。下面，详细地进行说明。
(A)第一调整：辊隙开状态下的位置调整(S100～S116)
在进行辊隙开状态下的位置调整的第一调整中，将上作业辊和下作业辊设为开状态并施加增大弯曲力，来在作业辊-加强辊间提供荷重，在该状态下，对上下的作业辊轴承座位置进行控制，以使因该辊间的推力而产生的压下方向荷重之差成为规定的目标值。首先，如图3A所示，辊间交叉控制装置23使压下装置27调整压下方向上的辊位置，以使上作业辊1与下作业辊2的辊隙成为具有规定的间隙的开状态(S100)。压下装置27基于该指示对辊提供规定的负荷，将作业辊1、2的辊隙设为开状态。
另外，辊间交叉控制装置23对增大弯曲控制装置26进行指示，使得通过增大弯曲装置24a、24b、25a、25b向作业辊轴承座5、6施加规定的增大弯曲力(S102)。增大弯曲控制装置26基于该指示控制各增大弯曲装置24a、24b、25a、25b，来对作业辊轴承座5、6施加规定的增大弯曲力。由此，不会在上下的作业辊间产生荷重作用，而能够仅在上下的作业辊-加强辊间提供规定的荷重。此外，在增大弯曲装置具有抬起作业辊的自重的量的平衡器的功能的情况下，使步骤S100和步骤S102的顺序反过来，即，在施加了增大弯曲力之后进行上下作业辊的间隙调整即可。
接着，辊间交叉控制装置23对驱动用电动机控制装置22进行指示，对驱动用电动机21进行驱动，来使作业辊以规定的旋转速度和规定的旋转方向旋转(S104)。作为辊旋转条件的旋转速度和旋转方向被预先设定，驱动用电动机控制装置22以所设定的辊旋转条件使上作业辊1和下作业辊2旋转。将步骤S104中的各作业辊1、2的旋转方向设为正转方向。当作业辊旋转时，通过上压下方向荷重检测装置28a、28b和下压下方向荷重检测装置29a、29b分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，并向上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33进行输出。上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33在接受压下方向荷重的输入时，分别运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差。运算出的辊正转时的压下方向荷重差被输入到辊间交叉控制装置23，设为基准值1(与本发明的“第一基准值”对应。)(S106)。
当运算出基准值1时，接下来使作业辊的旋转方向反转，开始辊反转时的处理。辊间交叉控制装置23通过驱动用电动机控制装置22对驱动用电动机21进行驱动，来使作业辊以规定的旋转速度和规定的旋转方向旋转(S108)。当作业辊旋转时，与辊正转时同样地，通过上压下方向荷重检测装置28a、28b和下压下方向荷重检测装置29a、29b分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，并向上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33进行输出。将步骤S108中的各作业辊1、2的旋转方向设为反转方向。
上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33在接受压下方向荷重的输入时，分别运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差，将运算出的辊反转时的差荷重输出到辊间交叉控制装置23。然后，辊间交叉控制装置23根据辊反转时的压下方向荷重差与在步骤S106中运算出的基准值1的偏差，针对上辊系和下辊系分别运算第一控制目标值(S110)。第一控制目标值优选设为与基准值1的偏差的一半的值。此外，还存在因辊轴承座与壳体之间的滑动阻力、轴承间隙等的影响而在正转和反转时的推力的作用方向上在压下方向荷重差的特性中产生差异的情况。在该情况下，基于预先识别出的结果，根据在正转时和反转时的压下方向荷重差的大小的差异的程度来设定第一控制目标值即可。即，第一控制目标值也可以是与基准值1的偏差的一半以外的值。
在运算出第一控制目标值之后，还对上辊系和下辊系分别测定辊反转时的作业侧的压下方向荷重和驱动侧的压下方向荷重，并运算作为其差的压下方向荷重差(S112)。然后，辊间交叉控制装置23将在步骤S112中运算出的辊反转时的压下方向荷重差与在步骤S110中运算出的第一控制目标值进行比较，来判定它们是否一致(S114)。此外，在步骤S114的判定中，设为不仅包括辊反转时的压下方向荷重差与第一控制目标值完全一致的情况，还包括辊反转时的压下方向荷重差相对于第一控制目标值的偏差处于容许范围内的情况。容许范围例如可以决定为，预先在实际的热轧工艺中，在将通过辊变形解析等根据尾端部的蛇行量(mm)或者前端部每1m的翘曲实绩值(mm/m)和辊反转时的压下方向荷重差而求出的非对称变形量换算为压下调平量之后，求出与相对于第一控制目标值的偏差的关系、也就是与辊间微小交叉的关系，使得蛇行、翘曲成为对制品要求的基准以下。当在步骤S114中判定为辊反转时的压下方向荷重差不是第一控制目标值、或者不处于该容许范围内时，辊间交叉控制装置23对辊轴承座位置控制装置16进行指示，以调整不满足步骤S114的要件的辊系的作业辊轴承座的位置(S116)。然后，当调整了作业辊轴承座的位置时，再次执行从步骤S112开始的处理。此时，也可以代替上作业辊轴承座的位置而控制上加强辊轴承座的位置，以减少因上作业辊-加强辊间的推力而产生的差荷重。
当在步骤S114中判定为辊反转时的压下方向荷重差与第一控制目标值一致、或者处于该容许范围内时，辊间交叉控制装置23转移到图3B所示的处理。
(基准值1和第一控制目标值的计算)
在此，基于图4A来详细说明基准值1和第一控制目标值的计算。首先，如图4A上侧所示，在辊隙开状态下，在由上作业辊1和上加强辊3构成的上辊系以及由下作业辊2和下加强辊4构成的下辊系中，分别使辊正转。此时，由于上作业辊1和下作业辊2分离，因此各辊系处于独立的状态。在该辊正转状态下，测定上辊系的作业侧的压下方向荷重和驱动侧的压下方向荷重、以及下辊系的作业侧的压下方向荷重和驱动侧的压下方向荷重。然后，根据它们的测定值，对上辊系和下辊系分别计算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差(图4A的P11、P12)。通过下述式(1)来运算各辊系的压下方向荷重差。
[数1]
Figure BDA0002903530100000231
在此，Pdf1 T是辊正转状态下的上辊系的作业侧与驱动侧的压下方向荷重测定值之差(上侧基准值1T)，Pdf1 B是辊正转状态下的下辊系的作业侧与驱动侧的压下方向荷重测定值之差(下侧基准值1B)。步骤S106的基准值1是指上侧基准值1T和下侧基准值1B。另外，PW T是辊正转状态下的上辊系的作业侧的压下方向荷重测定值，PW B是辊正转状态下的下辊系的作业侧的压下方向荷重测定值。而且，PD T是辊正转状态下的上辊系的驱动侧的压下方向荷重测定值，PD B是辊正转状态下的下辊系的驱动侧的压下方向荷重测定值。
接着，根据在辊反转状态下测定出的上下的压下方向荷重的作业侧和驱动侧的测定值以及通过上述式(1)计算出的基准值1，来运算第一控制目标值。
在此，在运算第一控制目标值时，对辊正转时和反转时的作业侧与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差的关系进行了调查。在所述的研究中，例如图5所示，在具有一对作业辊1、2和支承该一对作业辊1、2的一对加强辊3、4的轧机中，将上作业辊1和下作业辊2分离，来将作业辊1、2之间的辊隙设为开状态。此外，上作业辊1的作业侧被上作业辊轴承座5a支承，上作业辊1的驱动侧被上作业辊轴承座5b支承。另外，下作业辊2的作业侧被下作业辊轴承座6a支承，下作业辊2的驱动侧被下作业辊轴承座6b支承。另外，上加强辊3的作业侧被上加强辊轴承座7a支承，上加强辊3的驱动侧被上加强辊轴承座7b支承。另外，下加强辊4的作业侧被下加强辊轴承座8a支承，下加强辊4的驱动侧被下加强辊轴承座8b支承。在作业辊1、2彼此分离的状态下，通过增大弯曲装置(未图示。)对上作业辊轴承座5a、5b以及下作业辊轴承座6a、6b施加增大弯曲力。
如图5所示，当在下作业辊2与下加强辊4之间产生了辊间交叉角的状态下使各辊旋转时，在下作业辊2与下加强辊4之间产生推力，在下加强辊4产生力矩。在这样的状态下，在本验证中，关于使辊正转的情况和反转的情况检测了压下方向荷重。例如，如图6所示，在辊正转时和辊反转时，分别仅在规定的交叉角变更区间使下作业辊绕与压下方向平行的轴(Z轴)旋转，并检测使辊间交叉角变化时的压下方向荷重。图6是在作业辊径为80mm的小型轧机中检测使下作业辊的辊间交叉角朝向驱动侧的出侧变更了0.1゜时的辊正转时和辊反转时的压下方向荷重差的变化而得到的一个测定结果。对各作业辊轴承座施加的增大弯曲力设为0.5tonf/chock。
观察其检测结果，在辊正转时获取到的驱动侧的压下方向荷重与作业侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差同辊间交叉角变更前相比，向负方向变大。另一方面，在辊反转时获取到的驱动侧的压下方向荷重与作业侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差同辊间交叉角变更前相比，向正方向变大。像这样，在辊正转时和辊反转时，压下方向荷重差的大小大致相同，但其方向相反。
因此，基于上述的关系，将辊正转状态设为基准，将辊反转状态下的相对于基准的偏差的1/2设为上下的作业辊-加强辊间的推力成为零的压下方向荷重的差的控制目标值(第一控制目标值)。第一控制目标值能够通过下述式(2)来表示。
[数2]
Figure BDA0002903530100000251
在此，P’dfT1 T是上辊系的第一控制目标值，P’dfT1 B是下辊系的第一控制目标值。另外，P’W T是辊反转状态下的上辊系的作业侧压下方向荷重测定值，P’W B是辊反转状态下的下辊系的作业侧压下方向荷重测定值。而且，P’D T是辊反转状态下的上辊系的驱动侧的压下方向荷重测定值，P’D B是辊反转状态下的下辊系的驱动侧的压下方向荷重测定值，P’df T是辊反转状态下的上辊系的作业侧与驱动侧的压下方向荷重测定值之差，P’df B是辊反转状态下的下辊系的作业侧与驱动侧的压下方向荷重测定值之差。通过这样能够计算上辊系和下辊系的第一控制目标值。
此外，在此，设为在辊正转时和辊反转时压下方向荷重差的大小大致相同而定义了式(2)，但也存在因辊轴承座与壳体之间的滑动阻力或轴承间隙等的影响、而在正转和反转时的推力的作用方向上在压下方向荷重差的特性中产生差异的情况。在该情况下，基于预先识别出的结果，根据在正转时和反转时的压下方向荷重差的大小的差异的程度来设定第一控制目标值即可。即，第一控制目标值可以是与基准值1的偏差的一半以外的值。
辊反转时的对辊轴承座位置的驱动以基准辊以外的辊的辊轴承座为对象。即，针对上辊系，可以如图4A中央所示那样控制上作业辊轴承座的位置(P13)，可以如图4A下侧所示那样控制上加强辊轴承座的位置(P15)。另一方面，针对下辊系，下加强辊4由于是基准辊因此不动，如图4A中央和下侧所示那样控制下作业辊轴承座的位置(P14、P16)。
(B)第二调整：辊接触状态下的位置调整(S118～S134)
返回流程图的说明，当结束图3A所示的辊隙为开状态下的位置调整时，接着，如图3B所示，辊间交叉控制装置23使压下装置27调整压下方向上的辊位置，以使上作业辊1与下作业辊2的辊隙成为规定的辊接触状态(S118)。压下装置27基于该指示对辊提供规定的负荷，使作业辊1、2接触，设为辊接触状态。
接着，辊间交叉控制装置23通过驱动用电动机控制装置22对驱动用电动机21进行驱动，来使作业辊以规定的旋转速度和规定的旋转方向旋转(S120)。如上所述，作为辊旋转条件的旋转速度和旋转方向被预先设定，驱动用电动机控制装置22以所设定的辊旋转条件使上作业辊1和下作业辊2旋转。步骤S120中的各作业辊1、2的旋转方向设为正转方向。当作业辊1、2旋转时，通过上压下方向荷重检测装置28a、28b和下压下方向荷重检测装置29a、29b分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，并向上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33进行输出。
上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33在接受压下方向荷重的输入时，分别运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差。运算出的辊正转时的压下方向荷重差被输入到辊间交叉控制装置23，设为基准值2(与本发明的“第二基准值”对应。)(S122)。
当运算出基准值2时，接下来使作业辊的旋转方向反转，开始辊反转时的处理。辊间交叉控制装置23通过驱动用电动机控制装置22对驱动用电动机21进行驱动，来使作业辊以规定的旋转速度和规定的旋转方向旋转(S124)。当作业辊旋转时，与辊正转时同样地，通过上压下方向荷重检测装置28a、28b和下压下方向荷重检测装置29a、29b分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，并向上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33进行输出。将步骤S124中的各作业辊1、2的旋转方向设为反转方向。
上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33在接受压下方向荷重的输入时，分别运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差，将运算出的辊反转时的压下方向荷重差输出到辊间交叉控制装置23。然后，辊间交叉控制装置23根据辊反转时的压下方向荷重差与在步骤S122中运算出的基准值2的偏差，针对上辊系和下辊系分别运算第二控制目标值(S126)。第二控制目标值例如设为与基准值2的偏差的一半的值。此外，还存在因辊轴承座与壳体之间的滑动阻力、轴承间隙等的影响而在正转和反转时的推力的作用方向上在压下方向荷重差的特性中产生差异的情况。在该情况下，基于预先识别出的结果，根据在正转时和反转时的压下方向荷重差的大小的差异的程度来设定第二控制目标值即可。即，第二控制目标值可以是与基准值2的偏差的一半以外的值。
在运算出第二控制目标值之后，还对上辊系和下辊系分别测定辊反转时的作业侧的压下方向荷重和驱动侧的压下方向荷重，运算作为其差的压下方向荷重差(S128)。然后，辊间交叉控制装置23将在步骤S128中运算出的辊反转时的压下方向荷重差与在步骤S126中运算出的第二控制目标值进行比较，来判定它们是否一致(S130)。此外，在步骤S130的判定中，设为不仅包括辊反转时的压下方向荷重差与第二控制目标值完全一致的情况，还包括辊反转时的压下方向荷重差相对于第二控制目标值的偏差处于规定的范围内的情况。当在步骤S130中判定为辊反转时的压下方向荷重差不是第二控制目标值、或者不处于其容许范围内时，辊间交叉控制装置23对辊轴承座位置控制装置16进行指示，以调整不满足步骤S130的要件的辊系的作业辊轴承座的位置(S132)。然后，当调整了作业辊轴承座的位置时，再次执行从步骤S128开始的处理。
当在步骤S130中判定为辊反转时的压下方向荷重差与第二控制目标值一致、或者处于其容许范围内时，视为辊间交叉控制装置23将上加强辊3、上作业辊1、下作业辊2以及下加强辊4的辊间交叉调整到了容许范围内，辊间交叉控制装置23使压下装置27进行调整，以使上作业辊1与下作业辊2的辊隙成为规定的大小(S134)。之后，开始该轧机进行的压下位置零点调整或者被轧制材料的轧制。
(基准值2和第二控制目标值的计算)
在此，基于图4B来详细说明基准值2和第二控制目标值的计算。在第二调整中，在使上下作业辊接触的辊接触状态下，施加互压(日语：締め込み)荷重，控制与基准辊相反一侧的作业辊和加强辊轴承座位置以使通过该状态下的上下作业辊间的推力产生的压下方向荷重差成为规定的目标值。
首先，如图4B上侧所示，在辊接触状态中，在由上作业辊1和上加强辊3构成的上辊系以及由下作业辊2和下加强辊4构成的下辊系中，分别使辊正转。然后，测定上辊系的作业侧的压下方向荷重和驱动侧的压下方向荷重、以及下辊系的作业侧的压下方向荷重和驱动侧的压下方向荷重。根据它们的测定值，针对上辊系和下辊系分别计算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差(P21、P22)。通过下述式(3)来运算各辊系的压下方向荷重差。
[数3]
Figure BDA0002903530100000281
在此，Pdf2 T是辊接触状态中辊正转状态下的上辊系的作业侧与驱动侧的压下方向荷重测定值之差(上侧基准值2T)，Pdf2 B是辊接触状态中辊正转状态下的下辊系的作业侧与驱动侧的压下方向荷重测定值之差(下侧基准值2B)。步骤S122的基准值2是指上侧基准值2T和下侧基准值2B。
接着，在辊接触状态下使辊的旋转反转，根据测定出的上下的作业侧和驱动侧的压下方向荷重的测定值以及通过上述式(3)计算出的基准值2来运算第二控制目标值。第二控制目标值也能够与第一控制目标值同样地，将在将辊正转状态设为基准时在辊反转状态下的相对于基准的偏差的1/2设为上下的作业辊-加强辊间的推力成为零的压下方向荷重的差的控制目标值(第二控制目标值)。即，第二控制目标值能够通过下述式(4)来表示。
[数4]
Figure BDA0002903530100000291
在此，P’dfT2 T是上辊系的第二控制目标值，P’dfT2 B是下辊系的第二控制目标值。通过这样能够计算上辊系和下辊系的第二控制目标值。此外，在上述的运算中，示出了计算上下双方的压下方向的荷重的方法，但在第二调整中，由于是在使上下作业辊接触的辊接触状态下因上下作业辊间的推力而产生的压下方向荷重的差，因此因该辊间交叉而产生的影响同样地出现在上下双方。因而，在该情况下至少使用上下某一方的值来进行与基准辊相反一侧的作业辊和加强辊轴承座位置的控制即可(图4B的P23)。
此外，在此，设为在辊正转时和辊反转时压下方向荷重差的大小大致相同而定义了式(4)，但也存在因辊轴承座与壳体之间的滑动阻力、轴承间隙等的影响、而在正转和反转时的推力的作用方向上在压下方向荷重差的特性中产生差异的情况。在该情况下，基于预先识别出的结果，根据在正转时和反转时的压下方向荷重差的大小的差异的程度来设定第二控制目标值即可。即，第二控制目标值可以是与基准值2的偏差的一半以外的值。
[2-3.总结]
以上对本发明的第一实施方式所涉及的轧机和该轧机的设定方法进行了说明。根据本实施方式，利用在辊正转时和辊反转时压下方向荷重差的大小大致相同但其方向相反，来根据压下方向荷重差运算并设定用于使辊间交叉角为零的控制目标值，在压下位置零点调整前或者轧制开始前进行上述第一调整和第二调整。由此，由于在消除辊间交叉角的状态下进行被轧制材料的轧制，因此能够抑制被轧制材料的蛇行和翘曲的产生。
<3.第二实施方式>
接着，基于图7A～图8B来说明本发明的第二实施方式所涉及的轧机的设定方法。本实施方式与第一实施方式同样地，在压下位置零点调整前或者轧制开始前进行调整，以使设为基准的加强辊与其它辊的辊间交叉角为零，实现不产生推力的轧制。本实施方式所涉及的轧机也与第一实施方式同样地，在无法测定推力反作用力的情况下，也能够调整辊间交叉。此外，本实施方式所涉及的轧机以及用于控制该轧机的装置能够与图2所示的第一实施方式所涉及的轧机及其控制装置同样地构成。因此，在本实施方式中省略对它们的详细说明。
[3-1.轧机的设定方法]
图7A和图7B是说明本实施方式所涉及的轧机的设定方法的流程图，示出基于辊停止时和辊旋转时的压下方向荷重进行位置调整的情况的例子。图8A是示出本实施方式所涉及的轧机的设定方法中的辊轴承座位置调整的过程的说明图，示出辊隙开状态下的位置调整。图8B是示出本实施方式所涉及的轧机的设定方法中的辊轴承座位置调整的过程的说明图，示出辊接触状态下的位置调整。此外，在图7A、图7B中，省略作用于辊间的荷重分布的记载。另外，在本例中，将下加强辊4设为基准辊进行说明，但基准辊设为处于压下方向上的最上部和最下部的辊中的任一方即可，也存在上加强辊3为基准辊的情况。
在本实施方式所涉及的轧机的设定方法中，对于将上作业辊1与下作业辊2的辊隙设为开状态的情况和设为辊接触状态的情况，根据通过上压下方向荷重检测装置28a、28b检测到的驱动侧和作业侧的压下方向荷重来运算压下方向荷重差，根据通过下压下方向荷重检测装置29a、29b检测到的驱动侧和作业侧的压下方向荷重来运算压下方向荷重差。然后，基于运算出的压下方向荷重差进行辊轴承座的位置调整，来使轧机的各辊的辊间交叉处于规定范围内。此时，用于进行辊轴承座的位置调整的控制目标值能够使用在辊停止时和旋转时测定的上辊系和下辊系的作业侧及驱动侧的压下方向荷来导出。此时，将基准辊的辊轴承座的轧制方向位置作为基准位置进行固定，移动基准辊以外的辊的辊轴承座在轧制方向上的位置，来调整辊轴承座的位置。下面，详细地进行说明。
(A)第一调整：辊隙开状态下的位置调整(S200～S214)
在进行辊隙开状态下的位置调整的第一调整中，将上作业辊和下作业辊设为开状态并施加增大弯曲力，来在作业辊-加强辊间提供荷重，在该状态下，对上下的作业辊轴承座位置进行控制，以使因该辊间的推力而产生的压下方向荷重之差成为规定的目标值。首先，如图7A所示，辊间交叉控制装置23使压下装置27调整压下方向上的辊位置，以使上作业辊1与下作业辊2的辊隙成为具有规定的间隙的开状态(S200)。压下装置27基于该指示对辊提供规定的负荷，将作业辊1、2的辊隙设为开状态。
另外，辊间交叉控制装置23对增大弯曲控制装置26进行指示，以通过增大弯曲装置24a、24b、25a、25b对作业辊轴承座5、6施加规定的增大弯曲力(S202)。增大弯曲控制装置26基于该指示控制各增大弯曲装置24a、24b、25a、25b，来对作业辊轴承座5、6施加规定的增大弯曲力。由此，不会在上下的作业辊间产生荷重作用，而能够仅在上下的作业辊-加强辊间提供规定的荷重。此外，在增大弯曲装置具有抬起作业辊的自重的量的平衡器的功能的情况下，使步骤S200和步骤S202的顺序反过来，即，在施加了增大弯曲力之后进行上下作业辊的间隙调整即可。
接着，辊间交叉控制装置23使辊为旋转停止的状态(S204)。然后，在辊停止状态下，通过上压下方向荷重检测装置28a、28b和下压下方向荷重检测装置29a、29b分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，并向上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33进行输出。上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33在接受压下方向荷重的输入时，分别运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差。运算出的辊停止时的压下方向荷重差被输入到辊间交叉控制装置23，并设为基准值1(与本发明的“第一基准值”对应。)，基于该基准值1来运算第一控制目标值(S206)。
当运算出第一控制目标值时，接下来使上作业辊1和下作业辊2旋转，开始辊旋转时的处理。辊间交叉控制装置23通过驱动用电动机控制装置22对驱动用电动机21进行驱动，来使作业辊以规定的旋转速度和规定的旋转方向旋转(S208)。当作业辊旋转时，通过上压下方向荷重检测装置28a、28b和下压下方向荷重检测装置29a、29b分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，并向上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33进行输出。上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33在接受压下方向荷重的输入时，分别运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差，将运算出的辊旋转时的压下方向荷重差输出到辊间交叉控制装置23(S210)。
辊间交叉控制装置23将在步骤S210中运算出的辊旋转时的压下方向荷重差与在步骤S206中运算出的第一控制目标值进行比较，来判定它们是否一致(S212)。此外，在步骤S212的判定中，设为不仅包括辊旋转时的压下方向荷重差与第一控制目标值完全一致的情况，还包括辊旋转时的压下方向荷重差相对于第一控制目标值的偏差处于规定的范围内的情况。当在步骤S212中判定为辊旋转时的压下方向荷重差不是第一控制目标值、或者不处于其容许范围内时，辊间交叉控制装置23对辊轴承座位置控制装置16进行指示，以调整不满足步骤S212的要件的辊系的作业辊轴承座的位置(S214)。然后，当调整了上下的作业辊轴承座的位置时，再次执行从步骤S210开始的处理。此时，也可以代替上作业辊轴承座而控制上加强辊轴承座的位置，以减少因上作业辊-加强辊间的推力而产生的差荷重。
当在步骤S212中判定为辊反转时的压下方向荷重差与第一控制目标值一致、或者处于其容许范围内时，辊间交叉控制装置23转移到图7B所示的处理。
(基准值1和第一控制目标值的计算)
在此，基于图8A来详细说明基准值1和第一控制目标值的计算。首先，如图8A上侧所示，在辊隙开状态下，在由上作业辊1和上加强辊3构成的上辊系以及由下作业辊2和下加强辊4构成的下辊系中，分别使辊的旋转停止。此时，由于上作业辊1和下作业辊2分离，因此各辊系处于独立的状态。在该辊停止状态下，测定上辊系的作业侧的压下方向荷重和驱动侧的压下方向荷重、以及下辊系的作业侧的压下方向荷重和驱动侧的压下方向荷重。然后，根据它们的测定值，针对上辊系和下辊系分别计算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差(P31、P32)。通过下述式(5)来运算各辊系的压下方向荷重差。
[数5]
Figure BDA0002903530100000331
在此，P0 df1 T是辊停止状态下的上辊系的作业侧与驱动侧的压下方向荷重测定值之差(上侧基准值1T)，P0 df1 B是辊停止状态下的下辊系的作业侧与驱动侧的压下方向荷重测定值之差(下侧基准值1B)。步骤S206的基准值1是指上侧基准值1T和下侧基准值1B。另外，P0 W T是辊停止状态下的上辊系的作业侧的压下方向荷重测定值，P0 W B是辊停止状态下的下辊系的作业侧的压下方向荷重测定值。而且，P0 D T是辊停止状态下的上辊系的驱动侧的压下方向荷重测定值，P0 D B是辊停止状态下的下辊系的驱动侧的压下方向荷重测定值。
然后，基于该基准值1来设定第一控制目标值。在此，在运算第一控制目标值时，对辊停止时和辊旋转时的压下方向荷重差的关系进行了调查。在所述的研究中，例如图9所示，在具有与图5同样的结构的轧机中，将上作业辊1和下作业辊2分离，将作业辊1、2之间的辊隙设为开状态。在作业辊1、2彼此分离的状态下，通过增大弯曲装置(未图示。)对上作业辊轴承座5a、5b以及下作业辊轴承座6a、6b施加增大弯曲力。
当设为在下作业辊2与下加强辊4之间产生了辊间交叉角并使下作业辊2和下加强辊旋转时，如图9所示，在下作业辊2与下加强辊4之间产生推力，在下加强辊4产生力矩。由于该力矩，驱动侧的下压下方向荷重检测装置10b所检测的荷重与作业侧的下压下方向荷重检测装置10a所检测的荷重相比变大，从而产生压下方向荷重差。另一方面，在使辊停止的状态下，由于在下作业辊2与下加强辊4之间不产生辊轴方向上的相对滑动，因此不产生辊间推力。因而，在下压下方向荷重检测装置10a、10b中，检测到不受辊间推力影响的压下方向荷重。
在图10中示出在辊停止时和辊旋转时在驱动侧和作业侧检测到的压下方向荷重之差即压下方向荷重差的变化。在下作业辊2与下加强辊4之间设置规定的辊间交叉角，检测在使辊停止的状态下的压下方向荷重，之后使辊旋转来检测压下方向荷重。图10是在作业辊径为80mm的小型轧机中检测使下作业辊的辊间交叉角朝向驱动侧的出侧变更了0.1゜时的辊正转时和辊反转时的压下方向荷重差的变化而得到的一个测定结果。对各作业辊轴承座施加的增大弯曲力设为0.5tonf/chock。如图10所示，使辊旋转时的压下方向荷重差与辊停止时的压下方向荷重差相比向负方向变大。像这样，在辊停止时和辊旋转时，压下方向荷重差不同。
由于考虑到在辊停止状态下出现的压下方向荷重差是因推力以外的原因而产生的，因此通过将辊停止状态的压下方向荷重差作为基准并设定为第一控制目标值，来控制辊轴承座位置，由此能够使上下的作业辊-加强辊间的推力为零。第一控制目标值通过下述式(6)来表示。
[数6]
Figure BDA0002903530100000341
在此，Pr dfT1 T是上辊系的第一控制目标值，Pr dfT1 B是下辊系的第一控制目标值。此外，此处所说的辊旋转状态并未被特别规定旋转的方向，辊的旋转可以是正转和反转中的任一个。通过这样能够计算上辊系和下辊系的第一控制目标值。
辊旋转时的辊轴承座位置的驱动以基准辊以外的辊的辊轴承座为对象。即，针对上辊系，可以如图8A中央所示那样控制上作业辊轴承座的位置(P33)，可以如图8A下侧所示那样控制上加强辊轴承座的位置(P35)。另一方面，针对下辊系，下加强辊4由于是基准辊因此不动，如图8A中央和下侧所示那样控制下作业辊轴承座的位置(P34、P36)。
(B)第二调整：辊接触状态下的位置调整(S216～S230)
返回流程图的说明，当结束图7A所示的辊隙为开状态下的位置调整时，接着，辊间交叉控制装置23如图7B所示那样使压下装置27调整压下方向上的辊位置，以使上作业辊1与下作业辊2之间的辊隙成为规定的辊接触状态(S216)。压下装置27基于该指示对辊提供规定的负荷来使作业辊1、2接触，设为辊接触状态。
接着，辊间交叉控制装置23使辊为旋转停止的状态(S218)。然后，在辊停止状态下，通过上压下方向荷重检测装置28a、28b和下压下方向荷重检测装置29a、29b分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，并向上压下方向荷重差运算部32和下压下方向差荷重差运算部33进行输出。上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33在接受压下方向荷重的输入时，分别运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差。运算出的辊停止时的压下方向荷重差被输入到辊间交叉控制装置23，并设为基准值2(与本发明的“第二基准值”对应。)，基于该基准值2来运算第二控制目标值(S220)。
当运算出第二控制目标值时，接下来使上作业辊1和下作业辊2旋转，开始辊旋转时的处理。辊间交叉控制装置23通过驱动用电动机控制装置22对驱动用电动机21进行驱动，来使作业辊以规定的旋转速度和规定的旋转方向旋转(S222)。当作业辊旋转时，通过上压下方向荷重检测装置28a、28b和下压下方向荷重检测装置29a、29b分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，并向上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33进行输出。上压下方向荷重差运算部32和下压下方向荷重差运算部33在接受压下方向荷重的输入时，分别运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差，将运算出的辊旋转时的压下方向荷重差输出到辊间交叉控制装置23(S224)。
辊间交叉控制装置23将在步骤S224中运算出的辊旋转时的压下方向荷重差与在步骤S220中运算出的第二控制目标值进行比较，来判定它们是否一致(S226)。此外，在步骤S226的判定中，设为不仅包括辊旋转时的压下方向荷重差与第二控制目标值完全一致的情况，还包括辊旋转时的压下方向荷重差相对于第二控制目标值的偏差处于规定的范围内的情况。当在步骤S226中判定为辊旋转时的压下方向荷重差不是第二控制目标值、或者不处于其容许范围内时，辊间交叉控制装置23对辊轴承座位置控制装置16进行指示，以调整不满足步骤S226的要件的辊系的作业辊轴承座的位置(S228)。然后，当调整了作业辊轴承座的位置时，再次执行从步骤S224开始的处理。
之后，当在步骤S226中判定为辊反转时的压下方向荷重差与第二控制目标值一致、或者处于其容许范围内时，视为辊间交叉控制装置23将上加强辊3、上作业辊1、下作业辊2以及下加强辊4的辊间交叉调整到了容许范围内，使压下装置27进行调整，以使上作业辊1与下作业辊2的辊隙成为规定的大小(S230)。之后，开始该轧机进行的压下位置零点调整或者被轧制材料的轧制。
(基准值2和第二控制目标值的计算)
在此，基于图8B来详细说明基准值2和第二控制目标值的计算。在第二调整中，在使上下作业辊接触的辊接触状态下，施加互压荷重，控制与基准辊相反一侧的作业辊和加强辊轴承座位置以使该状态下的因上下作业辊间的推力而产生的压下方向荷重差成为规定的目标值。
首先，如图8B上侧所示，在辊接触状态下，使全部的辊的旋转停止，测定上辊系的作业侧的压下方向荷重和驱动侧的压下方向荷重、以及下辊系的作业侧的压下方向荷重和驱动侧的压下方向荷重。然后，根据它们的测定值，针对上辊系和下辊系分别计算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差(P41、P42)。通过下述式(7)来运算各辊系的压下方向荷重差。
[数7]
Figure BDA0002903530100000371
在此，P0 df2 T是辊接触状态中辊停止状态下的上辊系的作业侧与驱动侧的压下方向荷重测定值之差(上侧基准值2T)，P0 df2 B是辊接触状态中辊停止状态下的下辊系的作业侧与驱动侧的压下方向荷重测定值之差(下侧基准值2B)。步骤S220的基准值2是指上侧基准值2T和下侧基准值2B。
接着，在辊接触状态下使辊旋转，根据测定出的上下的作业侧和驱动侧的压下方向荷重的测定值以及通过上述式(7)计算出的基准值2来运算第二控制目标值。第二控制目标值也与第一控制目标值同样地，能够将辊停止状态设为基准来设为使上下的作业辊间的推力为零的控制目标值(第二控制目标值)。第二控制目标值能够通过下述式(8)来表示。
[数8]
Figure BDA0002903530100000372
在此，Pr dfT2 T是上辊系的第二控制目标值，Pr dfT2 B是下辊系的第二控制目标值。此外，在上述的运算中，示出了计算上下双方的压下方向的荷重的方法，但在第二调整中，由于是在使上下作业辊接触的辊接触状态下因上下作业辊间的推力而产生的压下方向荷重的差，因此因该辊间交叉而产生的影响同样地出现在上下双方。因而，在该情况下至少使用上下某一方的值来进行与基准辊相反一侧的作业辊和加强辊轴承座位置的控制即可(P43)。
[3-2.总结]
以上对本发明的第二实施方式所涉及的轧机的设定方法进行了说明。根据本实施方式，基于在辊停止时不产生但在辊旋转时出现的压下方向荷重差，来运算并设定用于根据压下方向荷重差而使辊间交叉角为零的控制目标值，在压下位置零点调整前或者轧制开始前进行上述第一调整和第二调整。由此，由于在消除辊间交叉角的状态下进行被轧制材料的轧制，因此能够抑制被轧制材料的蛇行和翘曲的产生。
<4.辊间交叉角与压下方向荷重差的关系>
在上述的第一以及第二实施方式所涉及的轧机的设定方法中，为了消除辊间交叉而进行辊轴承座的位置控制，以使在辊间产生的推力反作用力为零或者为容许范围内的值。这是基于在推力反作用力与辊间交叉角之间具有如下所示的相关性的见解而得出的。下面，基于图11～图15来说明辊间交叉角与压下方向荷重差的关系。
[4-1.辊隙开状态下的关系]
首先，基于图11～图13来说明作业辊的辊隙为开状态的情况下的、辊间交叉与压下方向荷重差的关系。图11是示出辊隙为开状态的轧机的作业辊1、2以及加强辊3、4的配置的说明图。图12是示出辊间交叉角的定义的说明图。图13是在作业辊径为80mm的小型轧机中进行实验得到的实验结果，是示出在辊隙开状态下的加强辊交叉角与压下方向荷重差的一个关系的曲线图。此外，在图13中，针对在增加方向上设定了加强辊交叉角的情况和在减少方向上设定了加强辊交叉角的情况下分别测定上下的加强辊的压下方向荷重差，并显示了将增加方向的测定值和减少方向的测定值平均化而得到的值。
如图11所示，将上作业辊1与下作业辊2的辊隙设为开状态，形成通过增大弯曲装置对作业辊轴承座施加了增大弯曲力的状态。而且，对使上加强辊3和下加强辊4的交叉角分别变化时的压下方向荷重差的变化进行了调查。如图12所示，加强辊的交叉角将在辊体长度方向上延伸的辊轴Aroll的作业侧从宽度方向(X方向)朝向出侧的方向表示为正。另外，增大弯曲力设为每1个辊轴承座0.5tonf。
其结果是，如图13所示可知存在如下关系：当使上加强辊3和下加强辊4的交叉角从负的角度依次变大到角度零、正的角度时，压下方向荷重差的值依次变小。此时，确认出在加强辊的交叉角为零时，压下方向荷重差的值也为零。因而，在将辊隙设为开状态并施加了增大弯曲力的状态下，能够根据压下方向荷重差来掌握因各辊系的加强辊与作业辊的辊间交叉角而引起的推力的影响。而且，可知通过控制辊轴承座的位置以使这些值成为零，由此能够降低辊间推力。
[4-2.辊接触状态下的关系]
接着，基于图14和图15来说明作业辊为辊接触状态的情况下的、辊成对交叉角与压下方向荷重差的关系。图14是示出被设为辊接触状态的轧机的作业辊1、2和加强辊3、4的配置的说明图。图15是示出辊接触状态下的、作业辊与加强辊的成对交叉角同压下方向荷重差的一个关系的曲线图。此外，在图15中，针对在增加方向上设定了作业辊与加强辊的成对交叉角的情况下和在减少方向上设定了作业辊与加强辊的成对交叉角的情况下分别测定上下的加强辊的压下方向荷重差，并显示了将增加方向的测定值和减少方向的测定值平均化而的到的值。
在此，如图14所示，对将上作业辊1与下作业辊2设为辊接触状态并使作业辊与加强辊的成对交叉角分别变化时的压下方向荷重差的变化进行了调查。此时，辊接触互压荷重设为6.0tonf。
其结果是，如图15所示可知，当使成对交叉角从负的角度依次变大到角度零、正的角度时，压下方向荷重差与成对交叉角的变化对应地变化，在成对交叉角为零，压下方向荷重差也为零。由此，在施加了辊接触互压荷重的状态下，能够根据压下方向荷重差来检测因上下作业辊间的交叉而引起的推力的影响。而且，确认出存在以下可能性：通过将上下各个作业辊和加强辊作为一体来控制辊轴承座位置以使这些值成为零，由此能够降低上下作业辊间推力。
实施例1
对图2所示的结构的热精轧机的第五～第七机架，关于考虑了因辊间交叉产生的辊间推力的影响的压下调平设定进行了现有方法与本发明的方法的比较。
首先，在现有方法中，不使用本发明的辊间交叉控制装置的功能，而是定期地进行壳体衬垫和轴承座衬垫的更换，并进行了设备管理以不产生辊间交叉。其结果是，在壳体衬垫即将更换的时期，对加工出侧板厚1.2mm、宽度1500mm的薄宽材料进行了轧制时，在第六机架中产生100mm以上的蛇行，并产生了由蛇行引起的挤压(日文：絞り込み)。
另一方面，在本发明的方法中，使用上述第一实施方式所涉及的辊间交叉控制装置的功能，在辊接触互压状态下，测定各辊的推力反作用力，并按照图3A和图3B所示的处理流程，控制各辊的辊轴承座位置使得在轧制前压下方向荷重差进入预先设定的容许范围内。其结果是，即使在壳体衬垫即将更换的时期，在轧制通过现有方法产生了挤压的加工出侧板厚1.2mm、宽度1500mm的薄宽材料的情况下，也只是产生12mm以下的蛇行，能够使被轧制材料不产生挤压地通过轧制生产线。
如以上那样，在本发明的方法中，运算在轧制前测定出的作业侧与驱动侧的压下方向荷重之差即压下方向荷重差，基于适当的逻辑来相对于基准辊控制各辊的辊轴承座位置，以使压下方向荷重差进入容许范围内，由此消除辊间交叉本身，能够排除通过因辊间交叉而引起的推力产生的被轧制材料的左右非对称变形。因而，能够稳定地制造没有蛇行和翘曲、或者蛇行和翘曲极轻微的金属板材。
实施例2
接着，关于考虑了因辊间交叉产生的推力的影响的压下调平设定，进行了现有方法与本发明的方法的比较。
首先，在现有方法中，不使用本发明的辊间交叉控制装置的功能，而是定期地进行壳体衬垫和轴承座衬垫的更换，并进行了设备管理以不产生辊间交叉。
另一方面，在本发明的方法中，使用上述第二实施方式所涉及的辊间交叉控制装置的功能，在轧制前，按照图7A和图7B所示的处理流程，进行了辊轴承座的位置调整。即，首先，在将辊隙设为开状态并施加了增大弯曲力的状态下，在辊的旋转停止和停止状态下测定压下方向荷重，控制了上下的作业辊轴承座的位置。接着，设为辊接触状态，在辊的旋转停止和停止状态下测定压下方向荷重，控制上下的作业辊和加强辊的辊轴承座的位置，以使旋转时的压下方向荷重差进入预先设定的容许范围内。
在表1中关于本发明和现有方法示出与代表轧制数量对应的翘曲产生的实测值。当观察被轧制材料的前端部每1m的翘曲实绩值中的、加强辊即将改组且壳体衬垫即将更换的值时，在本发明的情况下，可知被抑制为0.12mm/m的比较小的值。与此相对，在现有方法的情况下，在加强辊即将改组、壳体衬垫即将更换的时期，与本发明的情况相比，翘曲实绩值变大。
[表1]
表1
Figure BDA0002903530100000411
如以上那样，在本发明的方法中，在轧制前，运算压下方向荷重差，基于适当的逻辑来相对于基准辊控制各辊的轴承座位置，以使压下方向荷重差进入容许范围内，由此能够消除辊间交叉本身，能够排除通过因辊间交叉而引起的推力产生的被轧制材料的左右非对称变形。因而，能够稳定地制造没有蛇行和翘曲、或者蛇行和翘曲极轻微的金属板材。
以上参照附图来详细说明了本发明的优选的实施方式，但本发明并不限定于所述的例子。只要是具有本发明所属的技术领域中的通常知识的人，就能够在权利要求书所记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或者修正例，这是不言而喻的，应了解到这些当然也属于本发明的技术范围。
例如，在上述实施方式中，例如图2所示，使用了检测作业辊轴承座在轧制方向上的位置的带辊轴承座位置检测功能的驱动装置，但本发明并不限定于所述的例子。例如，代替辊轴承座位置检测装置而使用带旋转角检测功能的伺服马达也能够测定作业辊轴承座在轧制方向上的位置。即，可以如图16所示的上作业辊1和上作业辊轴承座5那样在上作业辊轴承座5的轧制方向上，以与带上作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置11相向的方式设置带旋转角检测功能的伺服马达34。另外，关于弯曲装置也同样，只要是使力在压下方向上作用的装置即可，例如可以是液压千斤顶。
另外，在上述中，说明了在上下配备压下方向的荷重检测装置的例子，但本发明并不限定于所述的例子。例如，仅在上下的一侧配置压下方向的荷重检测装置的情况下，关于没有荷重检测装置的一侧，也能够充分管理并视为辊微小交叉少而省略第一调整，由此进行同样的控制。
另外，在上述实施方式中，针对具备一对作业辊和一对加强辊的4辊轧机进行了说明，但本发明能够应用于4辊以上的轧机。例如，在6辊轧机的情况下，在辊轴承座的位置调整中设定作为基准的基准辊，在该情况下，将在压下方向上排列的各辊中的位于最下部或者最上部的辊作为基准辊即可。
例如图17A所示，作为多个辊，6辊轧机在作业辊1、2与加强辊3、4之间分别设置有中间辊41、42。上中间辊41被作业侧的上中间辊轴承座43a和驱动侧的上中间辊轴承座43b支承(将上中间辊轴承座43a、43b也统称为“上中间辊轴承座43”)。下中间辊42被作业侧的下中间辊轴承座44a和驱动侧的下中间辊轴承座44b支承(将下中间辊轴承座44a、44b也统称为“下中间辊轴承座44”)。此外，上中间辊轴承座43和下中间辊轴承座44有时也简称为辊轴承座。在6辊轧机的情况下，例如，如图17A～图17C所示，实施3阶段的调整步骤，由此能够与4辊轧机的情况同样地调整辊轴承座位置。
具体地说，在辊轴承座位置的调整中，作为第一调整，将作业辊1、2的辊隙设为开状态，在通过弯曲装置对中间辊41、42的辊轴承座43、44施加了弯曲力的状态下，针对上辊系和下辊系分别实施中间辊41、42的辊轴承座43、44与加强辊3、4的辊轴承座43、44、7、8的位置的调整(图17A)。接着，作为第二调整，将作业辊1、2的辊隙维持为开状态，在通过弯曲装置对作业辊1、2的辊轴承座5、6施加了弯曲力的状态下，对上辊系和下辊系分别实施中间辊41、42的辊轴承座43、44与作业辊1、2的辊轴承座5、6的位置的调整(图17B)。之后，作为第三调整，将作业辊1、2设为辊接触状态，实施上辊系和下辊系的辊轴承座的位置的调整(图17C)。
第一调整例如可以为在图17A左上的使作业辊1、2正转的情况和图17A下侧的使作业辊1、2反转的情况下，运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差，运算控制目标值，来调整辊轴承座的位置。这与图4A所示的4辊轧机的情况下的第一调整对应。在该情况下，首先，使作业辊1、2旋转(正转)，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，根据作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差来运算基准值1(与本发明的“第一基准值”对应。)。接着，使作业辊1、2的旋转方向反转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差，根据该荷重差与基准值1的偏差来运算第一控制目标值。之后，使与基准辊相反一侧的辊系的中间辊41的辊轴承座43和加强辊3的辊轴承座7中的任一个、以及基准辊、在图17A中下加强辊4侧的中间辊42的辊轴承座44在轧制方向上移动，来调整辊轴承座的位置，以使荷重差成为第一控制目标值的容许范围内的值。
或者，第一调整例如可以为在图17A右上的使作业辊1、2停止的情况和图17A下侧的使作业辊1、2旋转的情况下，运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差，运算控制目标值，来调整辊轴承座的位置。这与图8A所示的4辊轧机的情况下的第一调整对应。在该情况下，首先，在作业辊1、2的旋转被停止的状态下，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，根据作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差来运算基准值1，基于基准值1来设定第一控制目标值。接着，使作业辊1、2旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差。之后，使与基准辊相反一侧的辊系的中间辊41的辊轴承座43和加强辊3的辊轴承座7中的任一个、以及基准辊、在图17A中下加强辊4侧的中间辊42的辊轴承座44在轧制方向上移动，来调整辊轴承座的位置，以使荷重差成为第一控制目标值的容许范围内值。
第二调整与第一调整相同地，例如可以为在图17B左上的使作业辊1、2正转的情况和图17B下侧的使作业辊1、2反转的情况下，运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差，运算控制目标值，来调整辊轴承座的位置。在该情况下，首先，使作业辊1、2旋转(正转)，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，根据作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差来运算基准值2(与本发明的“第二基准值”对应。)。接着，使作业辊1、2的旋转方向反转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差，根据该荷重差与基准值2的偏差来运算第二控制目标值。之后，使与基准辊相反一侧的辊系的作业辊1的辊轴承座5和中间辊41及加强辊3的辊轴承座7、43中的任一个、以及作为基准辊的下加强辊4侧的作业辊2的辊轴承座6在轧制方向上移动，来调整辊轴承座的位置，以使荷重差成为第二控制目标值的容许范围内的值。
或者，第二调整例如可以为在图17B右上的使作业辊1、2停止的情况和图17B下侧的使作业辊1、2旋转的情况下，运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差，运算控制目标值，来调整辊轴承座的位置。在该情况下，首先，在作业辊1、2的旋转被停止的状态下，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，根据作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差来运算基准值2，基于基准值2来设定第二控制目标值。接着，使作业辊1、2旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差。之后，使与基准辊相反一侧的辊系的作业辊1的辊轴承座5和中间辊41及加强辊3的辊轴承座43、7中的任一个、以及作为基准辊的下加强辊4侧的作业辊2的辊轴承座6在轧制方向上移动，来调整辊轴承座的位置荷重差，以使荷重差成为第二控制目标值的容许范围内的值。
此外，在第一调整中，使用中间辊41、42的弯曲装置，在中间辊41、42与加强辊3、4之间施加荷重，作业辊1、2的弯曲装置施加为零的力或者与辊的重量取得平衡的程度的力。像这样，在6辊轧机的情况下，首先，在第一调整中根据中间辊与加强辊的交叉角，使具有弯曲装置的中间辊或者与基准辊相反一侧的加强辊的轴承座位置移动来进行调整。而且，在第二调整中，中间辊41、42的弯曲装置施加为零的力或者与辊的重量取得平衡的程度的力，与4辊轧机的情况同样地使用作业辊的弯曲装置，在作业辊与中间辊间施加荷重，根据作业辊与中间辊间的交叉角，使作业辊或者与作业辊相邻的辊即中间辊的辊轴承座位置与加强辊的辊轴承座一起移动来进行调整即可。
在第三调整中，将作业辊1、2设为辊接触状态，调整轧机整体的辊轴承座的位置。此时，在图17C左上的使作业辊1、2正转的情况和图17C下侧的使作业辊1、2反转的情况下，可以调整辊轴承座的位置。这与图4B所示的4辊轧机的情况的第二调整对应。在该情况下，首先，使辊1、2旋转(正转)，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，根据作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差来运算基准值3(与本发明的“第三基准值”对应。)。接着，使作业辊1、2的旋转方向反转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差，根据该荷重差与基准值3的偏差来运算第三控制目标值。之后，将上辊系和下辊系中的任一方设为基准辊系，在图17C中将下辊系设为基准辊系，一边保持上辊系的各辊的辊轴承座间的相对位置，一边同时且向同方向控制上辊系的各辊的辊轴承座，来调整辊轴承座的位置，以使荷重差成为第三控制目标值的容许范围内的值。
或者，第三调整例如可以为在图17C右上的使作业辊1、2停止的情况和图17C下侧的使作业辊1、2旋转的情况下，调整辊轴承座的位置。这与图8B所示的4辊轧机的情况的第二调整对应。在该情况下，首先，在作业辊1、2的旋转被停止的状态下，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，根据作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差运算基准值3，基于基准值3来设定第三控制目标值。接着，使作业辊1、2旋转，对于上辊系和下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算作业侧的压下方向荷重与驱动侧的压下方向荷重的荷重差。之后，将上辊系和下辊系中的任一方设为基准辊系，在图17C中将下辊系设为基准辊系，一边保持上辊系的各辊的辊轴承座间的相对位置，一边同时且向同方向控制上辊系的各辊的辊轴承座，来调整辊轴承座的位置，以使荷重差成为第三控制目标值的容许范围内的值。
此外，第一调整、第二调整以及第三调整能够分别独立地决定设定方法，例如，可以通过使作业辊1、2正转、反转来进行第一调整，通过使作业辊1、2停止、旋转来进行第二调整。像这样，本发明不仅能够应用于4辊轧机，还能够应用于6辊轧机。另外，本发明还能够同样地应用于4辊轧机和6辊轧机以外的轧机，例如也能够应用于8辊轧机或者5辊轧机。另外，5辊轧机以及6辊轧机中的基准值1、第一控制目标值、基准值2、第二控制目标值、基准值3、第三控制目标值通过与式(1)～(8)同样地的方法求出即可。对于8辊以上的轧机中的基准值4以上的基准值以及第四控制目标值以上的控制目标值，也通过与式(1)～(8)同样的方法求出即可。
附图标记说明
1：上作业辊；2：下作业辊；3：上加强辊；4：下加强辊；5a：上作业辊轴承座(作业侧)；5b：上作业辊轴承座(驱动侧)；6a：下作业辊轴承座(作业侧)；6b：下作业辊轴承座(驱动侧)；7a：上加强辊轴承座(作业侧)；7b：上加强辊轴承座(驱动侧)；8a：下加强辊轴承座(作业侧)；8b：下加强辊轴承座(驱动侧)；9：上作业辊轴承座按压装置；10：下作业辊轴承座按压装置；11：带上作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置；12：带下作业辊轴承座位置检测功能的驱动装置；13：上加强辊轴承座按压装置；14：带上加强辊轴承座位置检测功能的驱动装置；15：辊轴承座轧制方向力控制装置；16：辊轴承座位置控制装置；21：驱动用电动机；22：驱动用电动机控制装置；23：辊间交叉控制装置；24a：入侧上增大弯曲装置；24b：出侧上增大弯曲装置；25a：入侧下增大弯曲装置；25b：出侧下增大弯曲装置；26：增大弯曲控制装置；27：压下装置；28a：上压下方向荷重检测装置(作业侧)；28b：上压下方向荷重检测装置(驱动侧)；29a：下压下方向荷重检测装置(作业侧)；29b：下压下方向荷重检测装置(驱动侧)；30：壳体；30a、30b：压下支点位置；32：上压下方向荷重差运算部[减法器]；33：下压下方向荷重差运算部[减法器]；34：带旋转角检测功能的伺服马达；40：下加强辊轴承座按压装置；41：上中间辊；42：下中间辊；43：上中间辊轴承座；43a：上中间辊轴承座(作业侧)；43b：上中间辊轴承座(驱动侧)；44：下中间辊轴承座；44a：下中间辊轴承座(作业侧)；44b：下中间辊轴承座(驱动侧)。

Claims (10)

1.一种轧机，是具备多个辊的4辊以上的轧机，所述多个辊至少包括一对作业辊和支承所述作业辊的一对加强辊，在所述轧机中，
将在压下方向上排列的各辊中的任一个辊设为基准辊，
所述轧机具备：
荷重检测装置，其在所述加强辊的作业侧和驱动侧的压下支点位置，检测作用于所述辊的压下方向上的压下方向荷重；
按压装置，其至少针对所述基准辊以外的所述辊的辊轴承座，设置于被轧制材料的轧制方向入侧和轧制方向出侧中的任一方，在所述轧制方向上按压所述辊轴承座；
驱动装置，其至少针对所述基准辊以外的所述辊的辊轴承座，以在所述轧制方向上与所述按压装置相向的方式设置，使所述辊轴承座在所述轧制方向上移动；以及
位置控制装置，其将所述基准辊的辊轴承座的轧制方向位置作为基准位置进行固定，对所述驱动装置进行驱动，来控制所述基准辊以外的所述辊的所述辊轴承座在所述轧制方向上的位置，以使压下方向荷重差成为容许范围内的值，所述压下方向荷重差是通过作业侧的所述荷重检测装置检测出的压下方向荷重与通过驱动侧的所述荷重检测装置检测出的压下方向荷重之差。
2.根据权利要求1所述的轧机，其中，
将所述多个辊中的位于压下方向上的最下部或者最上部的辊设为所述基准辊。
3.根据权利要求1或2所述的轧机，其中，
具备对所述辊施加弯曲力的弯曲装置，
所述位置控制装置将所述作业辊间的辊隙设为开状态，通过所述弯曲装置对作为所述位置调整对象的所述辊侧的所述辊轴承座施加弯曲力。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的轧机，其中，
所述驱动装置是具备辊轴承座位置检测装置的液压缸。
5.一种轧机的设定方法，其中，
所述轧机是具备多个辊和荷重检测装置的4辊以上的轧机，所述多个辊至少包括一对作业辊和支承所述作业辊的一对加强辊，所述荷重检测装置在所述加强辊的作业侧和驱动侧的压下支点位置，检测作用于所述辊的压下方向上的压下方向荷重，
所述轧机的设定方法是在压下位置零点调整前或者轧制开始前实施的，
在所述轧机的设定方法中，
将在压下方向上排列的各辊中的任一个辊设为基准辊，
计算压下方向荷重差，所述压下方向荷重差是通过作业侧的所述荷重检测装置检测出的压下方向荷重与通过驱动侧的所述荷重检测装置检测出的压下方向荷重之差，
通过将所述基准辊的辊轴承座的轧制方向位置作为基准位置进行固定、并且使所述基准辊以外的所述辊的辊轴承座在被轧制材料的轧制方向上移动，来调整所述辊轴承座的位置，以使所述压下方向荷重差成为容许范围内的值。
6.根据权利要求5所述的轧机的设定方法，其中，
将所述多个辊中的位于压下方向上的最下部或者最上部的辊设为所述基准辊。
7.根据权利要求6所述的轧机的设定方法，其中，
在4辊的所述轧机中，
将相对于所述被轧制材料设置于压下方向上侧的多个辊设为上辊系，将相对于所述被轧制材料设置于压下方向下侧的多个辊设为下辊系，
实施第一步骤，在所述第一步骤中，在将所述作业辊的辊隙设为开状态并通过弯曲装置对所述作业辊的所述辊轴承座施加了弯曲力的状态下，对于所述上辊系和所述下辊系分别调整所述作业辊的所述辊轴承座与所述加强辊的所述辊轴承座之间的位置，
在结束所述第一步骤后，实施第二步骤，在所述第二步骤中，将所述作业辊设为辊接触状态，来调整所述上辊系和所述下辊系的所述辊轴承座的位置，
在所述第一步骤中实施以下步骤：
第一基准值运算步骤，在所述第一基准值运算步骤中，使所述辊向规定的旋转方向旋转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第一基准值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；
第一控制目标值运算步骤，在所述第一控制目标值运算步骤中，使所述辊的旋转方向反转，对于所述上辊系和所述下辊系中的各辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差与所述第一基准值的偏差来运算第一控制目标值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；以及
第一调整步骤，在所述第一调整步骤中，使所述基准辊侧的辊系的所述作业辊的所述辊轴承座、或者与所述基准辊相反一侧的辊系的所述作业辊或者所述加强辊的所述辊轴承座在所述轧制方向上移动，来调整所述辊轴承座的位置，以使所述压下方向荷重差成为所述第一控制目标值的容许范围内的值，
在所述第二步骤中，将所述作业辊设为辊接触状态，
在所述第二步骤中实施以下步骤：
第二基准值运算步骤，在所述第二基准值运算步骤中，使所述辊向规定的旋转方向旋转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第二基准值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；
第二控制目标值运算步骤，在所述第二控制目标值运算步骤中，使所述辊的旋转方向反转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差与所述第二基准值的偏差来运算第二控制目标值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；以及
第二调整步骤，在所述第二调整步骤中，将所述上辊系和所述下辊系中的一方设为基准辊系，一边保持另一方辊系的各辊的所述辊轴承座间的相对位置，一边同时且向同方向控制另一方辊系的各辊的所述辊轴承座，来调整所述辊轴承座的位置，以使所述压下方向荷重差成为所述第二控制目标值的容许范围内的值。
8.根据权利要求6所述的轧机的设定方法，其中，
在所述作业辊与所述加强辊之间分别具备中间辊的6辊的所述轧机中，
将相对于所述被轧制材料设置于压下方向上侧的多个辊设为上辊系，将相对于所述被轧制材料设置于压下方向下侧的多个辊设为下辊系，
实施第一步骤，在所述第一步骤中，在将所述作业辊的辊隙设为开状态并通过弯曲装置对所述中间辊的所述辊轴承座施加了弯曲力的状态下，对于所述上辊系和所述下辊系分别调整所述中间辊的所述辊轴承座与所述加强辊的所述辊轴承座之间的位置，
在结束所述第一步骤后，实施第二步骤，在所述第二步骤中，在将所述作业辊的辊隙维持为开状态并通过弯曲装置对所述作业辊的所述辊轴承座施加了弯曲力的状态下，对于所述上辊系和所述下辊系分别调整所述中间辊的所述辊轴承座与所述作业辊的所述辊轴承座之间的位置，
在结束所述第二步骤后，实施第三步骤，在所述第三步骤中，将所述作业辊设为辊接触状态来调整所述上辊系和所述下辊系的所述辊轴承座的位置，
在所述第一步骤中实施以下步骤：
第一基准值运算步骤，在所述第一基准值运算步骤中，使所述辊向规定的旋转方向旋转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第一基准值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；
第一控制目标值运算步骤，在所述第一控制目标值运算步骤中，使所述辊的旋转方向反转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差与所述第一基准值的偏差来运算第一控制目标值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；以及
第一调整步骤，在所述第一调整步骤中，使与所述基准辊相反一侧的辊系的所述中间辊的所述辊轴承座和所述加强辊的所述辊轴承座中的任一方、以及所述基准辊侧的辊系的所述中间辊的所述辊轴承座在所述轧制方向上移动，来调整所述辊轴承座的位置，以使所述压下方向荷重差成为所述第一控制目标值的容许范围内的值，
在所述第二步骤中实施以下步骤：
第二基准值运算步骤，在所述第二基准值运算步骤中，使所述辊向规定的旋转方向旋转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第二基准值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；
第二控制目标值运算步骤，在所述第二控制目标值运算步骤中，使所述辊的旋转方向反转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差与所述第二基准值的偏差来运算第二控制目标值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；以及
第二调整步骤，在所述第二调整步骤中，使与所述基准辊相反一侧的辊系的所述作业辊的所述辊轴承座和所述中间辊及所述加强辊的所述辊轴承座中的任一方、以及所述基准辊侧的辊系的所述作业辊的所述辊轴承座在所述轧制方向上移动，来调整所述辊轴承座的位置，以使所述压下方向荷重差成为所述第二控制目标值的容许范围内的值，
在所述第三步骤中，将所述作业辊设为辊接触状态，
在所述第三步骤中实施以下步骤：
第三基准值运算步骤，在所述第三基准值运算步骤中，使所述辊向规定的旋转方向旋转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第三基准值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；
第三控制目标值运算步骤，在所述第三控制目标值运算步骤中，使所述辊的旋转方向反转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差与所述第三基准值的偏差来运算第三控制目标值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；以及
第三调整步骤，在所述第三调整步骤中，将所述上辊系和所述下辊系中的一方设为基准辊系，一边保持另一方辊系的各辊的所述辊轴承座间的相对位置，一边同时且向同方向控制另一方辊系的各辊的所述辊轴承座，来调整所述辊轴承座的位置，以使所述压下方向荷重差成为所述第三控制目标值的容许范围内的值。
9.根据权利要求6所述的轧机的设定方法，其中，
在4辊的所述轧机中，
将相对于所述被轧制材料设置于压下方向上侧的多个辊设为上辊系，将相对于所述被轧制材料设置于压下方向下侧的多个辊设为下辊系，
实施第一步骤，在所述第一步骤中，在将所述作业辊的辊隙设为开状态并通过弯曲装置对所述作业辊的所述辊轴承座施加了弯曲力的状态下，对于所述上辊系和所述下辊系分别调整所述作业辊的所述辊轴承座与所述加强辊的所述辊轴承座之间的位置，
在结束所述第一步骤后，实施第二步骤，在所述第二步骤中，将所述作业辊设为辊接触状态，来调整所述上辊系和所述下辊系的所述辊轴承座的位置，
在所述第一步骤中实施以下步骤：
第一控制目标值运算步骤，在所述第一控制目标值运算步骤中，在所述辊的旋转被停止的状态下，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，基于压下方向荷重差来运算第一基准值，基于所述第一基准值来设定第一控制目标值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；
第一荷重差运算步骤，在所述第一荷重差运算步骤中，使所述辊旋转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算压下方向荷重差，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；以及
第一调整步骤，在第一调整步骤中，使所述基准辊侧的辊系的所述作业辊的所述辊轴承座、或者与所述基准辊相反一侧的辊系的所述作业辊或所述加强辊的所述辊轴承座在所述轧制方向上移动，来调整所述辊轴承座的位置，以使所述压下方向荷重差成为所述第一控制目标值的容许范围内的值，
在所述第二步骤中，将所述作业辊设为辊接触状态，
在所述第二步骤中实施以下步骤：
第二控制目标值运算步骤，在所述第二控制目标值运算步骤中，在所述辊的旋转被停止的状态下，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，根据压下方向荷重差来运算第二基准值，基于所述第二基准值来设定第二控制目标值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；
第二荷重差运算步骤，在所述第二荷重差运算步骤中，使所述辊旋转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算压下方向荷重差，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；以及
第二调整步骤，在所述第二调整步骤中，将所述上辊系和所述下辊系中的一方设为基准辊系，一边保持另一方辊系的各辊的所述辊轴承座间的相对位置，一边同时且向同方向控制另一方辊系的各辊的所述辊轴承座，来调整所述辊轴承座的位置，以使所述压下方向荷重差成为所述第二控制目标值的容许范围内的值。
10.根据权利要求6所述的轧机的设定方法，其中，
在所述作业辊与所述加强辊之间分别具备中间辊的6辊的所述轧机中，
将相对于所述被轧制材料设置于压下方向上侧的多个辊设为上辊系，将相对于所述被轧制材料设置于压下方向下侧的多个辊设为下辊系，
实施第一步骤，在所述第一步骤中，在将所述作业辊的辊隙设为开状态并通过弯曲装置对所述中间辊的所述辊轴承座施加了弯曲力的状态下，对于所述上辊系和所述下辊系分别调整所述中间辊的所述辊轴承座与所述加强辊的所述辊轴承座之间的位置，
在结束所述第一步骤后，实施第二步骤，在所述第二步骤中，在将所述作业辊的辊隙维持为开状态并通过弯曲装置对所述作业辊的所述辊轴承座施加了弯曲力的状态下，对于所述上辊系和所述下辊系分别调整所述中间辊的所述辊轴承座与所述作业辊的所述辊轴承座之间的位置，
在结束所述第二步骤后，实施第三步骤，在所述第三步骤中，将所述作业辊设为辊接触状态来调整所述上辊系和所述下辊系的所述辊轴承座的位置，
在所述第一步骤中实施以下步骤：
第一控制目标值运算步骤，在所述第一控制目标值运算步骤中，在所述辊的旋转被停止的状态下，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，根据压下方向荷重差来运算第一基准值，基于所述第一基准值来设定第一控制目标值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；
第一荷重差运算步骤，在所述第一荷重差运算步骤中，使所述辊旋转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算压下方向荷重差，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；以及
第一调整步骤，在所述第一调整步骤中，使与所述基准辊相反一侧的辊系的所述中间辊的所述辊轴承座和所述加强辊中的任一方、以及所述基准辊侧的辊系的所述中间辊的所述辊轴承座在所述轧制方向上移动，来调整所述辊轴承座的位置，以使所述压下方向荷重差成为所述第一控制目标值的容许范围内的值，
在所述第二步骤中实施以下步骤：
第二控制目标值运算步骤，在所述第二控制目标值运算步骤中，在所述辊的旋转被停止的状态下，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，根据压下方向荷重差来运算第二基准值，基于所述第二基准值来设定第二控制目标值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；
第二荷重差运算步骤，在所述第二荷重差运算步骤中，使所述辊旋转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算压下方向荷重差，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；以及
第二调整步骤，在所述第二调整步骤中，使与所述基准辊相反一侧的辊系的所述作业辊的所述辊轴承座和所述中间辊及所述加强辊的所述辊轴承座中的任一方、以及所述基准辊侧的辊系的所述作业辊的所述辊轴承座在所述轧制方向上移动来调整所述辊轴承座的位置，以使所述压下方向荷重差成为所述第二控制目标值的容许范围内的值，
在所述第三步骤中，将所述作业辊设为辊接触状态，
在所述第三步骤中实施以下步骤：
第三控制目标值运算步骤，在所述第三控制目标值运算步骤中，在所述辊的旋转被停止的状态下，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，根据压下方向荷重差来运算第三基准值，基于所述第三基准值来设定第三控制目标值，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；
第三荷重差运算步骤，在所述第三荷重差运算步骤中，使所述辊旋转，对于所述上辊系和所述下辊系分别检测作业侧和驱动侧的压下方向荷重，运算压下方向荷重差，所述压下方向荷重差是所述作业侧的压下方向荷重与所述驱动侧的压下方向荷重之差；以及
第三调整步骤，在所述第三调整步骤中，将所述上辊系和所述下辊系中的一方设为基准辊系，一边保持另一方辊系的各辊的所述辊轴承座间的相对位置，一边同时且向同方向控制另一方辊系的各辊的所述辊轴承座，来调整所述辊轴承座的位置，以使所述压下方向荷重差成为所述第三控制目标值的容许范围内的值。
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