JP2002282942A - 形状矯正設備、及び、形状矯正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 板材の加工中に精度よく形状矯正の効果を評
価し、板材から形状不良を効果的に除去することを目的
とする。 【解決手段】 形状矯正設備５を構成するテンションレ
ベラ１０の入口側には、それぞれ板材Ｓの板厚方向にお
ける平均応力を計測する入側応力計２４が板材Ｓの幅方
向に複数並設されている。テンションレベラ１０の出口
側には、それぞれ板材Ｓの板厚方向における平均応力を
計測する出側応力計２５が板材Ｓの幅方向に複数並設さ
れている。各応力計２４，２５の計測値は制御装置５０
に送られる。制御装置５０は、各応力計２４，２５の計
測値から、テンションレベラ１０の入口側における板材
Ｓの幅方向応力分布の平坦度ｆｉと、出口側における板
材Ｓの幅方向応力分布の平坦度ｆｏを求め、これら平坦
度ｆｉ，ｆｏに基づいてテンションレベラ１０等を制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テンションレベラ
やローラレベラ等のレベラを備える形状矯正設備、及
び、テンションレベラやローラレベラ等のレベラを用い
て板材の形状を矯正する形状矯正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、板材を圧延する圧延設備には、
圧延された板材の形状不良を改善するために、テンショ
ンレベラ、ローラレベラ、若しくは、両者を含む形状矯
正設備が組み込まれている。圧延設備の圧延機によって
圧延された板材は、形状矯正設備を構成するテンション
レベラやローラレベラに搬送される。そして、形状矯正
設備において、板材には、テンションレベラやローラレ
ベラのワークロールによって、繰り返し、曲げ加工が施
される。これにより、圧延時に生じた、いわゆる耳波、
中伸びといった板材の形状不良が矯正される。

【０００３】一方、このような形状矯正設備による処理
を施したとしても、板材の形状不良を完全に解消するこ
とは困難である。このような事情から、従来、形状矯正
の効果を少しでも向上させるために、矯正済みの板材に
おける耳波や中伸びといった形状不良がどの程度改善さ
れているのを評価し、評価結果を用いて形状矯正設備の
各種運転条件を定めていた。ここで、従来の板材の形状
評価は、次のような手順に従って行なわれている。この
場合、まず、形状矯正加工後の板材からサンプル片を切
り出し、当該サンプル片を定盤の上に載置する。そし
て、サンプル片に生じている波の高さとピッチを測定し
た上で、サンプル片の変形量をレベラ等の運転条件に換
算している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような形状評価手法をラインの稼働中に実施すること
は不可能である。従って、得られた評価結果に基づい
て、板材に加える張力やインタメッシュ量といった形状
矯正設備の運転条件を定めても、形状評価の結果は形状
矯正設備の運転条件に対してタイムリーに反映されない
ことになる。また、上述した形状評価手法は、きわめて
手間と時間とを要するものであり、評価を頻繁に行うこ
とにも制約がある。これらの要因から、従来は、歩留ま
りの悪化を招いてしまっていた。

【０００５】そこで、本発明は、板材の加工中に精度よ
く形状を評価し、板材から形状不良を効果的に除去する
ことを可能とする形状矯正設備、及び、形状矯正方法の
提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による形状矯正設備は、板材の形状を矯正するレベラを
含む形状矯正設備において、レベラの入口側および出口
側とのうちの少なくとも何れか一方に、板材の幅方向に
並設され、それぞれ板材の板厚方向における平均応力を
計測する複数の応力計測手段と、各応力計測手段の計測
値から、板材の幅方向応力分布の平坦度を求め、当該平
坦度に基づいてレベラを制御する制御手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【０００７】この形状矯正設備は、テンションレベラや
ローラレベラといったレベラを含むものであり、圧延さ
れた板材等の形状を矯正するために用いられるが、この
種の形状矯正設備に対しては、形状矯正による効果をよ
り向上させることが常に求められている。このため、本
発明者らは、板材の加工中に精度よく形状矯正の効果を
評価することにより、板材から形状不良を効果的に除去
することを目的として鋭意研究を重ね、研究過程におい
て、次のような事実に着目した。

【０００８】すなわち、例えば、いわゆる耳波が両端に
生じている板材は、両端側が圧縮となり、板幅方向の中
央部付近が引張となる応力分布を有する。また、いわゆ
る中伸びが生じている板材は、両端側が引張となり、板
幅方向の中央部付近が圧縮となる応力分布を有する。つ
まり、板材に生じている形状不良が大きければ、板材の
幅方向の複数箇所に生じている応力間の偏差が大きくな
り、板材の幅方向における応力分布の平坦度が悪化する
（山谷が大きくなる）。従って、板材の幅方向応力分布
を把握すれば、板材にどのような形状不良が生じている
のかを評価することが可能である。

【０００９】このような研究結果を踏まえ、この形状矯
正設備では、レベラの入口側と出口側とのうち、少なく
とも何れか一方に、複数の応力計測手段が配置される。
各応力計測手段は、板材の幅方向に並設させられ、それ
ぞれ、板材の例えば全層における板厚方向の平均応力を
計測する。そして、各応力計測手段は、それぞれの計測
値を示す信号を制御手段に送出する。これにより、制御
手段には、レベラの入口側と出口側とのうち、少なくと
も何れか一方における板材の幅方向応力分布に関する情
報が与えられることになる。

【００１０】制御手段は、各応力計測手段の計測値か
ら、板材の幅方向応力分布の平坦度を求める。ここで、
「板材の幅方向応力分布の平坦度」とは、板材の幅方向
応力分布における山谷の度合いを意味し、例えば、各応
力計測手段の計測値の最大値と最小値との差をとること
によって求めることができる。そして、制御手段は、板
材の幅方向応力分布の平坦度を求めると、当該平坦度に
基づいて、インタメッシュ量、ロールクラウンの調整
量、ブライドルロールから板材に加えられる張力といっ
たレベラの各種運転条件を制御する。例えば、各応力計
測手段がレベラの入口側に配置されている場合、制御手
段は、板材の幅方向応力分布の平坦度に基づいて、レベ
ラをフィードフォワード制御する。また、各応力計測手
段がレベラの出口側に配置されている場合、制御手段
は、板材の幅方向応力分布の平坦度に基づいて、レベラ
をフィードバック制御する。

【００１１】この結果、この形状矯正設備では、形状評
価の結果をレベラ側にタイムリーに反映させて、耳波や
中伸びといった板材の形状不良を効果的に除去すること
が可能となる。従って、この形状矯正設備によれば、き
わめて高品質の板材を製造可能となる。また、この形状
矯正設備によれば、板材の加工中に精度よく形状を評価
することが可能となる。すなわち、必要に応じ、所望の
頻度で形状を評価可能となり、従来の手間の掛かる評価
作業を省略できる。従って、板材の製造工程における生
産性を向上させると共に、形状矯正作業の省力化を図る
ことができる。

【００１２】また、応力計測手段として、レベラの入口
側に複数配設された入側応力計と、レベラの出口側に複
数配設された出側応力計とを備え、制御手段は、各入側
応力計の計測値に基づいて、レベラの入口側における板
材の幅方向応力分布の平坦度を求めると共に、出側応力
計の計測値に基づいて、レベラの出口側における板材の
幅方向応力分布の平坦度を求め、レベラの入口側と出口
側との間における幅方向応力分布の平坦度の変動量を求
めた上で、当該変動量と予め定められた閾値との偏差に
基づいてレベラを制御すると好ましい。

【００１３】このように、矯正加工前における幅方向応
力分布の平坦度（山谷が大きい）と、矯正加工後におけ
る幅方向応力分布の平坦度（山谷が小さい）とを求めた
上で、矯正加工前後間における幅方向応力分布の平坦度
の変動量を把握すれば、レベラによって十分な形状矯正
が行なわれているか否かを判断することができる。従っ
て、当該変動量が常に所定の閾値を上回るようにレベラ
等を制御することにより、耳波や中伸びといった板材の
形状不良を極めて効果的に除去することが可能となる。

【００１４】更に、レベラは、テンションレベラである
と好ましく、ローラレベラであってもよい。

【００１５】すなわち、板材の幅方向応力分布の平坦度
に基づいた制御は、耳波や中伸びといった部分的な形状
不良を改善するために適用されるテンションレベラに適
用すると好適である。また、ローラレベラも、部分的な
形状不良を改善する作用を有することから、ローラレベ
ラに対して、板材の幅方向応力分布の平坦度に基づいた
制御を適用しても有効である。

【００１６】また、制御手段は、板材の幅方向応力分布
の平坦度に基づいて、板材に加えられる張力を制御する
と好ましい。

【００１７】すなわち、この形状矯正設備を組み込む対
象となる圧延設備（圧延ライン）には、入側と出側と
に、板材に張力を加えるためのブライドルロールが配置
されているのが一般的である。従って、板材の幅方向応
力分布の平坦度に基づいて圧延設備のブライドルロール
を制御し、板材に加えられる張力を調整してもよい。こ
れにより、形状評価の結果を圧延設備側にタイムリーに
反映させて、耳波や中伸びといった板材の形状不良を効
果的に除去することが可能となる。

【００１８】請求項６に記載の本発明による形状矯正方
法は、レベラを用いて板材を形状矯正する形状矯正方法
において、レベラの入口側および出口側とのうちの少な
くとも何れか一方で、板材の幅方向における複数箇所に
ついて、板材の板厚方向における平均応力を計測し、複
数箇所についての計測値から、板材の幅方向応力分布の
平坦度を求め、当該平坦度に基づいてレベラを制御する
ものである。

【００１９】この場合、レベラの入口側で、板材の幅方
向における複数箇所について、板材の板厚方向における
平均応力を計測すると共に、レベラの出口側で、板材の
幅方向における複数箇所について、板材の板厚方向にお
ける平均応力を計測し、レベラの入口側における複数箇
所についての計測値から、レベラの入口側における板材
の幅方向応力分布の平坦度を求めると共に、レベラの出
口側における複数箇所についての計測値から、レベラの
出口側における板材の幅方向応力分布の平坦度を求め、
レベラの入口側と出口側との間における幅方向応力分布
の平坦度の変動量を求めた上で、当該変動量と予め定め
られた閾値との偏差に基づいてレベラを制御すると好ま
しい。

【００２０】更に、レベラとして、テンションレベラを
用いると好ましく、レベラとして、ローラレベラを用い
てもよい。

【００２１】また、板材の幅方向応力分布の平坦度に基
づいて、板材に加えられる張力を制御すると好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による形
状矯正設備、及び、形状矯正方法の好適な実施形態につ
いて詳細に説明する。

【００２３】図１は、本発明による形状矯正設備を示す
ブロック構成図である。同図に示す形状矯正設備５は、
板材Ｓを圧延する圧延設備１の最終出側に組み込まれる
ものである。圧延設備１は、入側のブライドルロール２
と出側のブライドルロール３との間に、図示しない圧延
機を有する。この圧延機によって圧延された板材Ｓは、
形状矯正設備５まで搬送されて形状矯正加工を受けるこ
とになる。形状矯正設備５には、板材Ｓの形状を矯正す
るテンションレベラ１０と、ローラレベラ２０とが含ま
れている。

【００２４】テンションレベラ１０は、複数のワークロ
ールからなるワークロール群１１を有するレベリングユ
ニット１２と、入側ブライドルロール１４ａおよび出側
ブライドルロール１４ｂとを備える。テンションレベラ
１０を通過する板材Ｓには、ブライドルロール１４ａ，
１４ｂによって耐力のおよそ２０〜５０％相当の単位張
力が与えられる。そして、ワークロール群１１を構成す
る各ワークロールは、ウォームジャッキ等からなるイン
タメッシュ調整機構１５によって板材Ｓに対して上下か
ら突き上げ、又は、押し下げられる。これにより、各ワ
ークロールから板材Ｓに繰り返し、引張曲げが与えられ
る。また、テンションレベラ１０には、各ワークロール
のクラウン形状を変化させるためのロールクラウン調整
機構１６が備えられている。入側および出側のブライド
ルロール１４ａ，１４ｂ、インタメッシュ調整機構１
５、及び、ロールクラウン調整機構１６は、いずれも制
御装置５０によって制御される。

【００２５】また、ローラレベラ２０は、テンションレ
ベラ１０の後段側に配置されている。ローラレベラ２０
は、千鳥状に配列させられた複数のロールからなるロー
ル群２１を有する。テンションレベラ１０を通過する板
材Ｓには、ロール群２１によって連続的かつ交互に曲げ
が与えられ、これにより、板材Ｓの各部における変形状
態の均一化が図られ、その形状が矯正される。ローラレ
ベラ２０にも、ウォームジャッキ等からなるインタメッ
シュ調整機構２２と、各ロールのクラウン形状を変化さ
せるためのロールクラウン調整機構２３とが備えられて
いる。これらインタメッシュ調整機構２２、及び、ロー
ルクラウン調整機構２３も、それぞれ制御装置５０によ
って制御される。

【００２６】図１及び図２に示すように、テンションレ
ベラ１０の入口近傍には、板材Ｓの上方に位置するよう
に、複数（本実施形態では、５体ずつ）の入側応力計２
４（応力計測手段）が配設されている。各入側応力計２
４は、板材Ｓの幅方向に所定の間隔を隔てて並設されて
いる。各入側応力計２４は、テンションレベラ１０の入
口において、それぞれ、移動する板材Ｓの全層（全厚
さ）における板厚方向の平均応力を計測する。

【００２７】また、図１及び図２に示すように、テンシ
ョンレベラ１０の出口近傍には、出側応力計２５（応力
計測手段）が、板材Ｓの上方に位置すると共に、テンシ
ョンレベラ１０の入口側に配設されている各入側応力計
２４に対応するように、それぞれ板材Ｓの幅方向に複数
（本実施形態では、５体ずつ）並設されている。各出側
応力計２５は、テンションレベラ１０の出口において、
移動する板材Ｓの全層（全厚さ）における板厚方向の平
均応力を計測する。

【００２８】入側応力計２４、及び、入側応力計２５と
しては、何れも同様の構成を有する磁歪計３０が採用さ
れる。すなわち、磁歪計３０は、図３に示すように、そ
れぞれ略コの字状を呈する励磁用コア３１と、検出用コ
ア３２とを備える。励磁用コア３１の中央部には、励磁
用コイル３３が巻回されている。励磁用コイル３３に
は、交流電源３５から所定周波数の交流電圧が印加され
る。また、検出用コア３２の中央部には、検出用コイル
３４が巻回されている。検出用コイル３４は、同期整流
回路３６に接続されている。同期整流回路３６は、交流
電源３５によって駆動される。

【００２９】磁歪計３０の励磁用コア３１は、励磁用コ
イル３３の長手方向が板材Ｓの搬送方向と平行となり、
かつ、２つの遊端部が板材Ｓの一方の面（本実施形態で
は、上面）と所定間隔を隔てて対向するように配置され
る。一方、検出用コア３２は、検出用コイル３４と励磁
用コイル３３とのなす角が９０°となって、ねじれの関
係をなし、かつ、２つの遊端部が板材Ｓの一方の面（本
実施形態では、上面）と所定間隔を隔てて対向するよう
に配置される。

【００３０】これにより、交流電源３５から各励磁用コ
イル３３に交流電圧を印加すると、板材Ｓの内部に渦電
流が発生する。そして、板材Ｓの内部に応力が発生して
いると、渦電流によって生じた磁力線が変化し、その変
化に伴って検出用コイル３４に電流が流れることにな
る。各入側応力計２４、及び、各出側応力計２５の励磁
用コイル３３には、板材Ｓの全層における平均応力を計
測できるように、交流電源３５から所定周波数の交流電
源が印加される。各入側応力計２４、及び、各出側応力
計２５の検出信号は、同期整流回路３６によって直流電
圧信号に変換された後、制御装置５０に送出される。入
側応力計２４、及び、出側応力計２５として、上述した
ように構成された磁歪計３０を用いれば、搬送される板
材Ｓに振動（ばたつき）が発生したとしても、板材Ｓの
一方の側（本実施形態では、上面側）から、内部応力を
精度よく計測することが可能となる。

【００３１】制御装置５０は、図１に示すように、ＣＰ
Ｕ５１、ＲＯＭ５２、及び、ＲＡＭ５３を有する。ＣＰ
Ｕ５１は、マイクロプロセッサ等からなり、各種演算処
理を行う。また、ＲＯＭ５２には、制御・演算処理のた
めのプログラムが予め記憶されている。ＲＡＭ５３は、
制御・演算処理の際に各種データを読み書きするために
用いられる。更に、制御装置５０は、ＣＰＵ５１と接続
された入出力ポート５４を有する。

【００３２】この入出力ポート５４には、同期整流回路
３６および信号ラインを介して、各入側応力計２４、及
び、各入側応力計２５が接続される。また、入出力ポー
ト５４には、テンションレベラ１０のブライドルロール
１４ａ，１４ｂ、インタメッシュ調整機構１５、及び、
ロールクラウン調整機構１６、ローラレベラ２０のイン
タメッシュ調整機構２２、及び、ロールクラウン調整機
構２３、圧延設備１のブライドルロール２，３も接続さ
れる。そして、ＣＰＵ５１には、入出力ポート５４を介
して、記憶装置５５が接続されている。記憶装置５５に
は、後述する手順に従って、テンションレベラ１０およ
びローラレベラ２０等を制御するための制御プログラム
が記憶されている。

【００３３】次に、図４を参照しながら、本発明による
形状矯正設備５の動作について説明する。まず、圧延設
備１の圧延機によって圧延された板材Ｓが形状矯正設備
５によって形状矯正される際には、テンションレベラ１
０の入口において、各入側応力計２４により、板材Ｓの
幅方向の複数箇所について、板材全層における板厚方向
の平均応力（入側応力）σｉ_j（ｊ＝１，２…）が計測
される（Ｓ１０ａ）。また、テンションレベラ１０の出
口において、各出側応力計２５により、板材Ｓの幅方向
の複数箇所について、板材全層における板厚方向の平均
応力（出側応力）σｏ_j（ｊ＝１，２…）が計測される
（Ｓ１０ａ）

【００３４】これら各入側応力計２４、及び、各出側応
力計２５の検出信号は、同期整流回路３６を介して制御
装置５０に送出される。これにより、制御装置５０に
は、テンションレベラ１０の入口側における板材Ｓの幅
方向応力分布に関する情報と、テンションレベラ１０の
出口側における板材Ｓの幅方向応力分布に関する情報と
が与えられることになる。

【００３５】ここで、例えば、いわゆる耳波が両端に生
じている板材Ｓは、両端側が圧縮となり、図５に示すよ
うに、板幅方向の中央部付近が引張となる応力分布を有
する。また、いわゆる中伸びが生じている板材は、図６
に示すように、両端側が引張となり、板幅方向の中央部
付近が圧縮となる応力分布を有する。つまり、板材Ｓに
生じている形状不良が大きければ、板材Ｓの幅方向の複
数箇所に生じている応力間の偏差が大きくなり、板材Ｓ
の幅方向における応力分布の平坦度が悪化する（山谷が
大きくなる）。従って、板材Ｓの幅方向応力分布（平坦
度）を把握すれば、板材Ｓにどのような形状不良が生じ
ているのかを評価可能となる。

【００３６】このため、制御装置５０のＣＰＵ５１は、
各応力計２４，２５から信号を受け取ると、各入側応力
計２４の計測値から、テンションレベラ１０の入口側に
おける板材Ｓの幅方向応力分布の平坦度ｆｉを求める
（Ｓ１２ａ）。同時に、制御装置５０のＣＰＵ５１は、
各出側応力計２５の計測値から、テンションレベラ１０
の入口側における板材Ｓの幅方向応力分布の平坦度ｆｏ
を求める（Ｓ１２ｂ）。ここで、「板材Ｓの幅方向応力
分布の平坦度」とは、板材の幅方向応力分布における山
谷の度合いを意味し、本実施形態では、テンションレベ
ラ１０の入口側および出口側の平坦度ｆｉ，ｆｏは、各
入側応力計２４又は各出側応力計２５の計測値の最大値
と最小値との差をとることによって求められる。

【００３７】すなわち、ＣＰＵ５１は、Ｓ１２ａにおい
て、各入側応力計２４から受け取った信号に示されてい
る入側応力σｉ_jから、最大値σｉ_maxと最小値σｉ_min
とを抽出し、テンションレベラ１０の入口側における平
坦度ｆｉを、 ｆｉ＝σｉ_max−σｉ_min として求める。同様に、ＣＰＵ５１は、Ｓ１２ｂにおい
て、各出側応力計２５から受け取った信号に示されてい
る出側応力σｏ_jから、最大値σｏ_maxと最小値σｏ_min
とを抽出し、テンションレベラ１０の出口側における平
坦度ｆｏを、 ｆｏ＝σｏ_max−σｏ_min として求める。そして、ＣＰＵ５１は、Ｓ１２ａ，Ｓ１
２ｂにおいて算出したテンションレベラ１０の入口側に
おける平坦度ｆｉと、出口側における平坦度ｆｏとを図
示しないモニタに表示させる（Ｓ１４）。

【００３８】なお、板材Ｓの幅方向応力分布の平坦度を
算出する手法は、各入側応力計２４又は各出側応力計２
５の計測値の最大値と最小値との差をとる手法に限られ
るものではなく、各種手法を採用することが可能であ
る。例えば、各入側応力計２４又は各出側応力計２５の
計測値の平均値を取った上で、各計測値と当該平均値と
の差の最大値または最小値を、板材Ｓの幅方向応力分布
の平坦度ｆｉ，ｆｏとして採用してもよい。

【００３９】このようにして、テンションレベラ１０の
入口側および出口側における幅方向応力分布の平坦度ｆ
ｉ，ｆｏを求めると、制御装置５０のＣＰＵ５１は、テ
ンションレベラ１０の入口側と出口側との間における幅
方向応力分布の平坦度の変動量δを、 δ＝ｆｉ−ｆｏ として算出し（Ｓ１６）、当該変動量δを図示しないモ
ニタに表示させる（Ｓ１４）。

【００４０】次に、制御装置５０のＣＰＵ５１は、Ｓ１
６で算出したテンションレベラ１０の入口側と出口側と
の間における幅方向応力分布の平坦度の変動量δと、予
め記憶装置５５に記憶されている所定の閾値δ_Cとを比
較する（Ｓ２０）。ここで、テンションレベラ１０の入
口側、つまり、矯正加工前における板材Ｓの幅方向応力
分布は、山谷が大きく、平坦度が悪化している状態にあ
る。一方、テンションレベラ１０の出口側、つまり、矯
正加工後における板材Ｓの幅方向応力分布は、山谷が小
さく、平坦度が改善された状態にある。

【００４１】従って、入口側と出口側との間における平
坦度の変動量δが予め定められた閾値δ_Cよりも大きい
場合、テンションレベラ１０によって形状不良が十分に
改善されていることになる。従って、この場合、テンシ
ョンレベラ１０及びローラレベラ２０のインタメッシュ
量、ロールクラウンの調整量等、また、ブライドルロー
ル２，３，１４ａ，１４ｂから板材Ｓに加えられる張力
といった各種パラメータは、そのままに維持される。

【００４２】一方、入口側と出口側との間における平坦
度の変動量δが予め定められた閾値δ_Cを下回っている
場合、制御装置５０のＣＰＵ５１は、閾値δ_Cと変動量
δとの偏差を求めると共に、当該偏差をテンションレベ
ラ１０及びローラレベラ２０のインタメッシュ量、ロー
ルクラウンの調整量等、また、ブライドルロール２，
３，１４ａ，１４ｂから板材Ｓに加えられる張力といっ
た各種パラメータに換算する（Ｓ２０ａ，Ｓ２０ｂ，Ｓ
２０ｃ）。そして、ＣＰＵ５１は、予め記憶装置５５に
記憶されている制御テーブル等に基づいて、テンション
レベラ１０のインタメッシュ調整機構１５、ロールクラ
ウン調整機構１６、ローラレベラ２０のインタメッシュ
調整機構２２、ロールクラウン調整機構２３、及び、各
ブライドルロール２，３，１４ａ，１４ｂに対する制御
信号を生成し、各機器に送出する（Ｓ２２ａ，Ｓ２２
ｂ，Ｓ２２ｃ）。

【００４３】このように、テンションレベラ１０による
矯正加工の前後間における幅方向応力分布の平坦度の変
動量δを把握することにより、テンションレベラ１０に
よって十分な形状矯正が行なわれているか否かを判断す
ることができる。従って、当該変動量δが予め定められ
ている閾値δ_Cを常に上回るようにテンションレベラ１
０等を制御することにより、形状評価の結果をテンショ
ンレベラ１０等にタイムリーに反映させて、耳波や中伸
びといった板材の形状不良を極めて効果的に除去するこ
とが可能となる。

【００４４】従って、形状矯正設備５によれば、きわめ
て高品質の板材Ｓを製造可能となる。また、形状矯正設
備５によれば、板材Ｓの加工中に精度よく形状を評価す
ることが可能となる。すなわち、必要に応じ、所望の頻
度で板材Ｓの形状を評価可能となり、従来の手間の掛か
る評価作業を省略できる。従って、板材Ｓの製造工程に
おける生産性を向上させると共に、形状矯正作業の省力
化を図ることが可能となる。

【００４５】図７及び図８に、本発明による形状矯正設
備の変形例における制御手順を示す。図７に示すフロー
チャートは、図１に示した形状矯正設備５から、レベラ
出口側の出側応力計２５を省略した形状矯正設備におけ
る制御手順を示すものである。また、図８に示すフロー
チャートは、図１に示した形状矯正設備５から、レベラ
入口側の入側応力計２４を省略した形状矯正設備におけ
る制御手順を示すものである。

【００４６】レベラ出口側の出側応力計２５を省略した
場合は、図７に示すように、Ｓ３０の処理を経て、Ｓ３
２にて、テンションレベラ１０の入口側における板材Ｓ
の幅方向応力分布の平坦度ｆｉを求めたならば、入口側
の平坦度ｆｉから、所定のモデル式等に従い、平坦度ｆ
ｉに示されている幅方向応力分布の山谷を低減させるた
め補正量φを算出する（Ｓ３６）。更に、Ｓ３８で求め
られた補正量φを、テンションレベラ１０及びローラレ
ベラ２０のインタメッシュ量、ロールクラウンの調整量
等、また、ブライドルロール２，３，１４ａ，１４ｂか
ら板材Ｓに加えられる張力といった各種パラメータに換
算する（Ｓ３８ａ，Ｓ３８ｂ，Ｓ３８ｃ）。そして、テ
ンションレベラ１０やローラレベラ２０、ブライドルロ
ール２，３に対する制御信号を生成し、各制御信号によ
って、各機器をフィードフォワード制御すればよい（Ｓ
４０ａ，Ｓ４０ｂ，Ｓ４おｃ）。

【００４７】レベラ入口側の入側応力計２４を省略した
場合は、図８に示すように、Ｓ５０の処理を経て、Ｓ５
２にて、テンションレベラ１０の出口側における板材Ｓ
の幅方向応力分布の平坦度ｆｏを求めたならば、出口側
の平坦度ｆｏと予め定められた許容最大平坦度ｆｍａｘ
とを比較する（Ｓ５６）。この際、出口側の平坦度ｆｏ
が予め定められた許容最大平坦度ｆｍａｘを下回ってい
る場合には、許容最大平坦度ｆｍａｘと出口側の平坦度
ｆｏとの偏差を求め、当該偏差をテンションレベラ１０
及びローラレベラ２０のインタメッシュ量、ロールクラ
ウンの調整量等、ブライドルロール２，３，１４ａ，１
４ｂから板材Ｓに加えられる張力といった各種パラメー
タに換算する（Ｓ５８ａ，Ｓ５８ｂ，Ｓ５８ｃ）。そし
て、テンションレベラ１０やローラレベラ２０、ブライ
ドルロール２，３に対する制御信号を生成し、各制御信
号によって、各機器をフィードバック制御すればよい
（Ｓ６０ａ，Ｓ６０ｂ，Ｓ６０ｃ）。

【００４８】なお、上述した形状矯正設備５では、板材
Ｓの幅方向応力分布の平坦度を求め、当該平坦度に基づ
いて、テンションレベラ１０及びローラレベラ２０のイ
ンタメッシュ量、ロールクラウンの調整量等、また、ブ
ライドルロール２，３，１４ａ，１４ｂから板材Ｓに加
えられる張力といった各種パラメータを制御している
が、これに限られるものではない。すなわち、板材Ｓの
幅方向応力分布の平坦度に基づいて、テンションレベラ
１０（インタメッシュ調整機構１５、ロールクラウン調
整機構１６、ブライドルロール１４ａ，１４ｂ）のみを
制御してもよい。

【００４９】また、以上説明した板材Ｓの幅方向応力分
布の平坦度に基づく制御は、耳波や中伸びといった部分
的な形状不良を改善するために適用されるテンションレ
ベラ１０に適用すると好適であるが、図９に示すよう
に、ローラレベラ２０に対して適用することも可能であ
る。すなわち、ローラレベラ２０も、部分的な形状不良
を改善する作用を有することから、ローラレベラ２０に
対して、板材の幅方向応力分布の平坦度に基づいた制御
を適用しても有効である。もちろん、形状矯正設備５の
ように、テンションレベラ１０とローラレベラ２０との
双方を備える場合には、双方について、板材Ｓの幅方向
応力分布の平坦度を求め、当該平坦度に基づいて、テン
ションレベラ１０とローラレベラ２０との双方を個別に
制御してもよい。また、本発明は、テンションレベラ１
０とローラレベラ２０との何れか一方のみを備える形状
矯正設備に対しても適用可能である。

【００５０】

【発明の効果】本発明による形状矯正設備は、レベラの
入口側および出口側とのうちの少なくとも何れか一方
に、板材の幅方向に並設されて、それぞれ板材の板厚方
向における平均応力を計測する複数の応力計測手段と、
各応力計測手段の計測値から、板材の幅方向応力分布の
平坦度を求め、当該平坦度に基づいてレベラを制御する
制御手段とを備える。そして、本発明による形状矯正方
法は、レベラの入口側および出口側とのうちの少なくと
も何れか一方で、板材の幅方向における複数箇所につい
て、板材の板厚方向における平均応力を計測し、複数箇
所についての計測値から、板材の幅方向応力分布の平坦
度を求め、当該平坦度に基づいてレベラを制御するもの
である。これにより、板材の加工中に精度よく形状を評
価し、板材から形状不良を効果的に除去することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による形状矯正設備を示すブロック構成
図である。

【図２】図１の形状矯正設備に備えられた応力計の配置
状態を示す模式図である。

【図３】図１の形状矯正設備に備えられた応力計の構成
を説明するための概略構成図である。

【図４】図１の形状矯正設備の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図５】形状不良が生じている板材の幅方向応力分布を
示す模式図である。

【図６】形状不良が生じている板材の幅方向応力分布を
示す模式図である。

【図７】本発明による形状矯正設備の第１の変形例を説
明するためのフローチャートである。

【図８】本発明による形状矯正設備の第２の変形例を説
明するためのフローチャートである。

【図９】本発明による形状矯正設備の第３の変形例を示
すブロック構成図である。

【符号の説明】

１…圧延設備、２，３…ブライドルロール、５…形状矯
正設備、１０…テンションレベラ、１１…ワークロール
群、１２…レベリングユニット、１４ａ…入側ブライド
ルロール、１４ｂ…出側ブライドルロール、１５，２２
…インタメッシュ調整機構、１６…ロールクラウン調整
機構、２０…ローラレベラ、２１…ロール群、２３…ロ
ールクラウン調整機構、２４…入側応力計、２５…出側
応力計、３０…磁歪計、３１…励磁用コア、３２…検出
用コア、３３…励磁用コイル、３４…検出用コイル、３
５…交流電源、３６…同期整流回路、５０…制御装置、
Ｓ…板材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E003 AA02 BA22 BA23 BA24 BA31

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材の形状を矯正するレベラを含む形状
   矯正設備において、 前記レベラの入口側および出口側とのうちの少なくとも
   何れか一方に、前記板材の幅方向に並設され、それぞれ
   前記板材の板厚方向における平均応力を計測する複数の
   応力計測手段と、 前記各応力計測手段の計測値から、前記板材の幅方向応
   力分布の平坦度を求め、当該平坦度に基づいて前記レベ
   ラを制御する制御手段とを備えることを特徴とする形状
   矯正設備。
2. 【請求項２】 前記応力計測手段として、前記レベラの
   入口側に複数配設された入側応力計と、前記レベラの出
   口側に複数配設された出側応力計とを備え、前記制御手
   段は、前記各入側応力計の計測値に基づいて、前記レベ
   ラの入口側における前記板材の幅方向応力分布の平坦度
   を求めると共に、前記出側応力計の計測値に基づいて、
   前記レベラの出口側における前記板材の幅方向応力分布
   の平坦度を求め、前記レベラの入口側と出口側との間に
   おける幅方向応力分布の平坦度の変動量を求めた上で、
   当該変動量と予め定められた閾値との偏差に基づいて前
   記レベラを制御することを特徴とする請求項１に記載の
   形状矯正設備。
3. 【請求項３】 前記レベラは、テンションレベラである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の形状矯正設
   備。
4. 【請求項４】 前記レベラは、ローラレベラであること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の形状矯正設備。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記板材の幅方向応力
   分布の平坦度に基づいて、前記板材に加えられる張力を
   制御することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載
   の形状矯正設備。
6. 【請求項６】 レベラを用いて板材を形状矯正する形状
   矯正方法において、前記レベラの入口側および出口側と
   のうちの少なくとも何れか一方で、前記板材の幅方向に
   おける複数箇所について、前記板材の板厚方向における
   平均応力を計測し、前記複数箇所についての計測値か
   ら、前記板材の幅方向応力分布の平坦度を求め、当該平
   坦度に基づいて前記レベラを制御することを特徴とする
   形状矯正方法。
7. 【請求項７】 前記レベラの入口側で、前記板材の幅方
   向における複数箇所について、前記板材の板厚方向にお
   ける平均応力を計測すると共に、前記レベラの出口側
   で、前記板材の幅方向における複数箇所について、前記
   板材の板厚方向における平均応力を計測し、前記レベラ
   の入口側における前記複数箇所についての計測値から、
   前記レベラの入口側における前記板材の幅方向応力分布
   の平坦度を求めると共に、前記レベラの出口側における
   前記複数箇所についての計測値から、前記レベラの出口
   側における前記板材の幅方向応力分布の平坦度を求め、
   前記レベラの入口側と出口側との間における幅方向応力
   分布の平坦度の変動量を求めた上で、当該変動量と予め
   定められた閾値との偏差に基づいて前記レベラを制御す
   ることを特徴とする請求項６に記載の形状矯正方法。
8. 【請求項８】 前記レベラとして、テンションレベラを
   用いることを特徴とする請求項６又は７に記載の形状矯
   正方法。
9. 【請求項９】 前記レベラとして、ローラレベラを用い
   ることを特徴とする請求項６又は７に記載の形状矯正方
   法。
10. 【請求項１０】 前記板材の幅方向応力分布の平坦度に
    基づいて、前記板材に加えられる張力を制御することを
    特徴とする請求項６〜９の何れかに記載の形状矯正方
    法。