JP2002086205A - 圧延機の圧下制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延中の同時圧下制御時に発生し易かった、
出側の片伸び不良や、被圧延材の蛇行、片寄りを防止す
る。 【解決手段】 圧延機において同時圧下を行う際に、予
めワークサイドとドライブサイドのミル剛性の特性差を
測定して求めた同時圧下補正量を加える。あるいは、各
サイド毎のゼロ調位置からの最適同時圧下パターンに従
って、ワークサイドとドライブサイドの圧下操作量に差
をつける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークサイドとド
ライブサイドに各々圧下装置を有する圧延機の圧下制御
方法に係り、特に、圧延機により圧延される被圧延材の
出側形状の片伸び及び蛇行を効果的に防止することが可
能な、圧延機の圧下制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に圧延機で被圧延材を圧下する際に
は、ワークロールに駆動軸が接続されているドライブサ
イド（駆動側）と、駆動軸が接続されていないワークサ
イド（運転側）の被圧延材厚み方向の圧下量は同一であ
り、サイドによる差の補正は、オペレータの目視による
手動介入操作に頼っているのが現状である。

【０００３】帯板の圧延機等、ワークサイドとドライブ
サイドにそれぞれ圧下装置を有する圧延機においては、
圧延機の構造によっては、各サイド毎にミル剛性（ミル
定数）が大きく異なる場合がある。これは、例えば1000
0ｋＮの圧延荷重（和荷重）で圧延する素材と、20000ｋ
Ｎの圧延荷重（和荷重）で圧延する素材とで、レベリン
グ量を変えてやらなければ、平坦な板形状及び蛇行の抑
制された良好な通板性が得られない等の特性を有する圧
延機があることからも明らかである。

【０００４】このような圧延機の場合、従来は、オペレ
ータの目視による状態監視から得られた出側板形状情報
に基づく手動介入操作や、オペレータの経験によって蓄
積された適当なレベリング量を、状況に応じて予め手動
設定する等の手法に頼っていた。 なお、圧延機出側に
形状検出器や、蛇行量計、ワークサイドとドライブサイ
ドの張力差を検出する手段等を設けて、自動的にレベリ
ングを補正する、いわゆる「自動レベリング補正」を行
う方法も考えられており、適用される場合もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動レ
ベリング補正の適用には、専用のセンサが必要であるの
は勿論のこと、レベリング量を積極的に変化させるため
の高価なアクチュエータと、複雑な演算によって補正量
を求めるソフトウェアが必要である。又、これらの自動
補正操作は、被圧延材のワークサイドとドライブサイド
との間に明らかな差が発生し、それが各種センサによっ
て検出されて、初めて動作に結び付くものであり、制御
応答性の不足による補正遅れの問題があった。更に、ワ
ークサイド若しくはドライブサイドの圧下装置のみを動
作させたり、又は、ワークサイドとドライブサイドの圧
下装置を逆方向に動作させたりして積極的にレベリング
量を変更すると、圧延の不安定さを助長する可能性があ
り、操作が急峻すぎる場合や、操作量が大きすぎる場
合、若しくは、センサの誤検出によって適正方向と逆に
レベリング補正が行われた場合には、急激な蛇行による
被圧延材の絞り込みや破断の危険が常に付きまとってい
た。従って、このような自動レベリング補正の機能を有
していても、あまり使われなかったり、あるいは、動作
レートと動作範囲を限定した使用に限られてしまうのが
現実である。

【０００６】なお、特に熱間圧延におけるレベリングに
おいては、予めワークサイドとドライブサイドのミル定
数を管理することによって、板厚、形状の制御を行っ
て、精度のよい圧延製品を得ることを試みる手法が考案
されている（特開平６−３１５７０６）。この発明の要
旨とするところは、予め圧延ロールのワークサイドとド
ライブサイドのミル定数の差を求め、圧延機のロールギ
ャップのレベリングプリセットを行うことを特徴とする
熱間圧延におけるレベリング設定方法にある。この方法
は、素材先端の板厚不良、形状不良と蛇行とを極力少な
くするには効果があるが、圧延中の圧下操作による形状
不良や蛇行については何等言及されていない。即ち、本
発明が意図する圧延中の圧下操作に関する発明とは異な
り、圧下（ロール開度）の初期設定に関するものであ
る。

【０００７】又、特開昭５４−６８７６１では、特開平
６−３１５７０６と同じく、各サイドの圧下位置設定
（レベリング量の設定）の方法に関する説明がなされて
いると同時に、圧延パス中におけるワークサイドとドラ
イブサイドの実測圧延力の差に応じて、各サイドの圧下
設定位置をパス中に修正することが述べられているが、
この圧延パス中の圧下設定修正は、冒頭の自動レベリン
グ補正の一種であり、あまり使われないか、動作レート
と動作範囲を限定した使用に限られてしまうのが現実で
ある点は、既に説明したとおりである。

【０００８】又、特開平１１−３４７６１０では、金属
板の圧延において、被圧延材の伸び率が左右均等になる
ような圧延操業を行うための板圧延機の圧下設定方法及
び圧下制御方法について記載されているが、圧下設定方
法については、その設定値の演算手法の如何に拘らず、
本発明が目的としている圧延中の同時圧下操作に伴う左
右非対称性の解消とは目的が異なるのは言うまでもな
く、圧下制御方法に関しても、圧延実行中の圧延荷重変
動の左右測定値のデータより予測される被圧延材の板厚
ウェッジの変動を零にすることを目標にして、圧下レベ
リング制御を実行するもので、冒頭の自動レベリング補
正の一種であると言わざるを得ない。

【０００９】本発明で解決を意図している圧延中の左右
バランスの崩れの発生原因は、同時圧下操作によって圧
延機の圧下を操作すること自体に原因があるものが多
く、本発明においては、このような問題点を克服するた
めに効果的な手法を提案することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ワークサイド
とドライブサイドに各々圧下装置を有する圧延機におい
て、例えば張力制御、板厚制御、走間板厚変更等、圧延
中に圧下祖装置を同時圧下もしくは同時開放する場合
は、予めワークサイドとドライブサイドのミル剛性（例
えばミル定数）の特性差を測定して求めた同時圧下補正
量を加えて、ワークサイドとドライブサイドの圧下量
（例えば圧下量比）を操作するようにして、前記課題を
解決したものである。

【００１１】本発明は、又、ワークサイドとドライブサ
イドに各々圧下装置を有する圧延機において、同じく前
記のような場合は、予めワークサイドとドライブサイド
のミル剛性の特性差を測定して求めた各サイド毎のゼロ
調位置からの最適同時圧下パターンに従って、ワークサ
イドとドライブサイドの圧下装置を独立に動作させるよ
うにして、同じく前記課題を解決したものである。

【００１２】本発明は、又、ワークサイドとドライブサ
イドに各々圧下装置を有する圧延機において、ロール組
替時等、ワークサイドとドライブサイドで同一量圧下動
作させる必要がある場合（同時圧下もしくは同時開放操
作を行う場合）は、各サイドで同一量の動作を行い、圧
延中の同時圧下操作等でレベリングの補正を必要とする
場合は、前記の同時圧下におけるレベリング補正の制御
を行う等、必要に応じて適宜使い分けるようにして、同
じく前記課題を解決したものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１４】まず、本発明が対象としている圧延機の構
成を、図１に示す帯板の圧延機を例にとって説明する。
本圧延機では、被圧延材１０を圧下するための上下のワ
ークロール（ＷＲ）１２、１４と、該上下のワークロー
ル１２、１４をそれぞれ補強する上下のバックアップロ
ール（ＢＵＲ）１６、１８があり、例えば上下のワーク
ロール１２、１４のそれぞれに駆動軸２２、２４が接続
されている。一般に、この駆動軸２２、２４が接続され
ている側をドライブサイド、駆動軸が接続されていない
側をワークサイドと称し、ワークサイドとドライブサイ
ドのそれぞれに圧下装置２６、２８が接続されている。

【００１５】ここで、圧延機のドライブサイドとワーク
サイドは、対称に設計されていたとしても、実際に出来
上がった圧延機の実機は、構造物の金属組織の製造時の
不均一その他により、厳密に対称に出来上がるという訳
ではなく、ハウジングの機械的な強度は両サイドで等し
くない。又、駆動軸の接続はドライブサイドだけである
などの幾何学的非対称性などにより、ミル剛性の特性が
ドライブサイドとワークサイドで異なることが知られて
いる。しかるに従来は、圧延中に同時圧下制御を実施す
るにあたって、操作量を両サイド同一に制御したとき、
ドライブサイドとワークサイドの特性の違いにより、鋼
板等の被圧延材の蛇行や片伸び等の形状の乱れが生じる
場合は、それらを実際に検出して、同時圧下とは別途レ
ベリング補正を実施するか、オペレータの目視によるレ
ベリング修正に頼っていた。本発明においては、この点
に着目し、同時圧下を行う際には、予め必要となるレベ
リング補正量を加えた同時圧下を行うようにしている。

【００１６】即ち、本実施形態では、予め該圧延機の特
性を詳しく分析し、図２（全体図）及び図３（拡大図）
に示す如く、特にワークサイドとドライブサイドのミル
剛性の特性差を打ち消すような、各サイド単独の適正圧
下量曲線を予め定義しておき、同時圧下制御を行う際に
は、この適正圧下量曲線に沿って、ワークサイドとドラ
イブサイドの圧下量に差をつけるようにしている。即
ち、例えば、図４に詳細に示す如く、圧延機の各々の和
荷重状態における適正な各サイド毎の圧下パターンを、
事前の該圧延機の特性分析結果を基にして、予め求めて
おく。例えば、和荷重がある一定値までは、ワークサイ
ドとドライブサイドは等しい量圧下するが、閾値Ｐ0を
超える領域での和荷重が、Ｐ1の状態から同時圧下を開
始し、Ｐ1′の状態にまで圧下を操作する場合には、図
４から、各サイドの単独の圧下操作パターンを決定す
る。この場合は、ワークサイドの圧下操作量が、ドライ
ブサイドの圧下操作量に比べて大きくなる。又、圧延和
荷重が、Ｐ2の状態からＰ2′の状態に至るまでの同時圧
下においては、前述したＰ1からＰ1′の場合よりも、両
サイドの動作量の差が小さくなる。更に、状態Ｐ3から
Ｐ3′のように圧下を開放する場合についても、前述と
同様に、各サイドの動作量に適切な差を付けるように操
作することができる。

【００１７】あるいは更に、ゼロ調位置から、圧下位
置、圧延和荷重が変化する全域に亘り、ワークサイドと
ドライブサイドの圧下装置を例えば非線形で独立に動作
させてもよい。

【００１８】なお、前記実施形態においては、各サイド
の同時圧下時の圧下パターンの決定にあたって、和荷重
を基本パラメータとしているが、本発明はこれに限った
ものではなく、被圧延材の板幅に応じ、更に別途補正す
るなどして、より精度を高めることができるのは言うま
でもない。

【００１９】又、前記実施形態は、帯板の圧延機の場合
について述べたが、本発明は、これに限定されるもので
はなく、ワークサイドとドライブサイドに各々圧下装置
を有する圧延機の全てに同様に適用できることは明らか
である。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、圧延中の同時圧下制御
時に発生し易かった、圧延機出側の片伸び不良や、被圧
延材の蛇行、片寄りといった不具合を防止することがで
きる。又、前述した、被圧延材の蛇行や片伸び形状が検
出されてから操作を開始するフィードバック方式の自動
レベリング補正と比べて、不良が発生することを未然に
防止するので、常に最適なワークサイドとドライブサイ
ドのバランスを維持しながら、圧延を続行することがで
きる。更に、本発明を従来の自動レベリング補正と組合
せて使用すれば、効果は更に大きく、本発明で予測又は
除去し切れなかったバランス不良が残っている場合に、
少ない操作量で適正な圧延を維持することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用対象である帯板の圧延機の構成例
を示す正面図

【図２】本発明の原理を説明するための、同時圧下開閉
操作量と各サイドの単独圧下動作量の関係の例を示す線
図

【図３】同じく拡大図

【図４】同じく同時圧下時の各サイドの圧下動作量を決
定するための補正曲線の例を示す線図

【符号の説明】

１０…被圧延材 １２、１４…ワークロール（ＷＲ） １６、１８…バックアップロール（ＢＵＲ） ２２、２４…駆動軸 ２６…ワークサイド圧下装置 ２８…ドライブサイド圧下装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークサイドとドライブサイドに各々圧下
   装置を有する圧延機において、 予めワークサイドとドライブサイドのミル剛性の特性差
   を測定して求めた同時圧下補正量を加えて、 ワークサイドとドライブサイドの圧下量を操作すること
   を特徴とする圧延機の圧下制御方法。
2. 【請求項２】ワークサイドとドライブサイドに各々圧下
   装置を有する圧延機において、 予めワークサイドとドライブサイドのミル剛性の特性差
   を測定して求めた、各サイド毎のゼロ調位置からの最適
   同時圧下パターンに従って、 ワークサイドとドライブサイドの圧下装置を独立に動作
   させることを特徴とする圧延機の圧下制御方法。
3. 【請求項３】ワークサイドとドライブサイドに各々圧下
   装置を有する圧延機において、 ワークサイドとドライブサイドで同一量圧下動作させる
   必要がある場合は、各サイドで同一量の動作を行い、 圧延中でレベリングの補正を必要とする場合は、請求項
   １又は２に記載の制御を行うことを特徴とする圧延機の
   圧下制御方法。