JP2004090079A

JP2004090079A - 圧延機のエッジドロップ制御装置

Info

Publication number: JP2004090079A
Application number: JP2002257871A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Okumura; 奥村　英典; Masaisa Nomura; 野村　政功; Takeshi Irie; 入江　毅; Tomoyuki Tezuka; 手塚　知幸; Masashi Tsugeno; 告野　昌史; Kazuhiro Obara; 小原　一浩
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp; Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp; Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: JP4213434B2

Abstract

【課題】板幅方向端部における形状や板破断の防止等を考慮して圧延材のエッジドロップを最適な値に制御する。
【解決手段】圧延ロールの初期形状と収集された圧延実績データとに基づいて圧延ロールの形状を予め与えられたタイミングで演算するロール形状演算手段９と、圧延データ８と、ロール形状演算手段９で求められたロール形状とから、前記アクチュエータの操作量の上限値あるいは下限値を演算する操作量上下限値演算手段１０と、圧延機１００の出側での圧延材のエッジドロップ量の目標値に基づいてアクチュエータの操作量を演算する操作量演算手段１１と、アクチュエータの操作量が操作量の上限値を超えていた場合、アクチュエータの操作量を操作量の上限値を超えない値に設定し、アクチュエータの操作量が操作量の下限値を超えていた場合、アクチュエータの操作量を操作量の下限値を超えない値に設定する操作量決定手段１２とを備える。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属等を圧延する圧延機に係わり、特にエッジドロップを制御するアクチュエータのプリセットを行う圧延機のエッジドロップ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、圧延材の板幅方向端部において板厚が急激に減少する現象をエッジドロップと称している。例えば、板端部から１００ｍｍの位置の板厚と板端部から例えば１５ｍｍの位置の板厚との差をエッジドロップ量としているが、このエッジドロップ量が大きいと製品品質を満たさない板幅方向端部の切り落とし量が増加し、歩留りが低下する。また、圧延材をプレス成形やせん断加工等２次加工する際に割れや加工不良の原因となることもある。そのため、エッジドロップ量の低減は非常に重要であり、各所でエッジドロップ制御技術の開発がなされてきた。
【０００３】
従来、エッジドロップ量を低減する種々の方法が提案されており、エッジドロップ制御を行うアクチュエータの操作量の決定方法に関しても多くの提案がなされている。一方、エッジドロップ制御のアクチュエータとしてはロールの先端の片側がテーパ状に形成された上下一対の片テーパワークロールを左右方向にシフトしてエッジドロップを修正するテーパワークロールシフトや中間ロールをシフトすることでエッジドロップを修正する中間ロールシフト、ワークロールベンダ、ロールをクロスさせるペアクロス方法等が知られているが、これらのアクチュエータを操作すると形状の悪化あるいは板破断を引き起こす可能性がある。圧延材の形状や板破断の防止等安定に圧延を行うことが提案上最も優先されるべきことであるが、これらのことを考慮して上記エッジドロップ制御を行うアクチュエータの操作量の決定方法における提案はあまりなされていない。特開平８−２３８５０９号公報においては、張力の上限値を設定することにより板破断の防止を図りながらエッジドロップの制御を実施する方法について提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−２３８５０９号公報に記載された方法では、張力の上限値のみを設定しており、圧延後の圧延材の形状に関しては考慮されていない。また、上記方法ではアクチュエータの上限値あるいは下限値は求めていない。
【０００５】
そこで、本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、板幅方向端部における形状や板破断の防止等を考慮して圧延材のエッジドロップを最適な値に制御する圧延機のエッジドロップ制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、圧延材のエッジドロップを制御するアクチュエータを少なくとも１つ備え、当該アクチュエータを制御することによって前記圧延材のエッジドロップを修正する圧延機のエッジドロップ制御装置において、圧延ロールの初期形状と収集された圧延実績データとに基づいて圧延ロールの形状を予め与えられたタイミングで演算するロール形状演算手段と、予め与えられている前記圧延機の入側での前記圧延材のエッジドロップ量、前記圧延材のエッジドロップ量の目標値、および前記アクチュエータの初期値や前記圧延材の板厚スケジュール等を演算する設定計算の演算結果等とから成る圧延データと、前記ロール形状演算手段で求められたロール形状とから、前記アクチュエータの操作量の上限値あるいは下限値を演算する操作量上下限値演算手段と、前記圧延機の出側での前記圧延材のエッジドロップ量の目標値に基づいて前記アクチュエータの操作量を演算する操作量演算手段と、前記操作量上下限値演算手段で演算されたアクチュエータの操作量の上限値あるいは下限値と前記操作量演算手段で演算されたアクチュエータの操作量とを比較し、前記アクチュエータの操作量が前記操作量の上限値を超えていた場合、前記アクチュエータの操作量を前記操作量の上限値を超えない値に設定し、前記アクチュエータの操作量が前記操作量の下限値を超えていた場合、前記アクチュエータの操作量を前記操作量の下限値を超えない値に設定する操作量決定手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
上記構成によれば、板幅方向端部における形状や板破断の防止等を考慮して圧延材のエッジドロップを最適な値に制御することができる。これにより、板幅方向端部における形状や板破断の防止等を考慮する際、アクチュエータの上限値や下限値を求めることによりアクチュエータの操作可能範囲が明確となり、調整が容易となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の圧延機のエッジドロップ制御装置において、前記操作量上下限値演算手段は、前記圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量と板厚との比と前記圧延機の出側での圧延材のエッジドロップ量と板厚の比との差に基づいて、前記アクチュエータの操作量の上限値あるいは下限値を演算することを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、板幅方向端部における形状を乱さない範囲で最適なエッジドロップ制御が実施可能となる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の圧延機のエッジドロップ制御装置において、前記操作量上下限値演算手段は、予め与えられた前記圧延材の張力の上限値あるいは下限値に基づいて、前記アクチュエータの操作量の上限値あるいは下限値を演算することを特徴としている。
【００１１】
上記構成によれば、板破断を起こさない範囲で最適なエッジドロップ制御が実施可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の圧延機のエッジドロップ制御装置において、前記操作量上下限値演算手段は、前記圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量と板厚の比と前記圧延機の出側での圧延材のエッジドロップ量と板厚の比との差に基づいて、前記アクチュエータの第１の操作量の上限値あるいは下限値を演算し、予め与えられた前記圧延材の張力の上限値あるいは下限値に基づいて、前記エッジドロップを制御するアクチュエータの第２の操作量の上限値あるいは下限値を演算し、前記第１の操作量の上限値と前記第２の操作量の上限値を比較し、値が小さい方が操作量の上限値と設定し、前記第１の操作量の下限値と前記第２の操作量の下限値を比較し、値が大きい方を操作量の下限値と設定することを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、形状と板破断の両方ともを考慮した最適なエッジドロップ制御が実施可能となる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の圧延機のエッジドロップ制御装置において、前記エッジドロップを制御するアクチュエータは、ロールの先端の片側がテーパ状となっている片テーパロールが上下でテーパ部が逆向きに前記圧延機に装着され、前記圧延材板幅方向にシフトが可能である片テーパワークロールシフトであることを特徴としている。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の圧延機のエッジドロップ制御装置において、前記圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量がワークサイドとドライブサイドとにそれぞれ与えられる場合、前記操作量上下限値演算手段はワークサイドとドライブサイドそれぞれにおいて前記片テーパワークロールシフトの操作量の上限値あるいは下限値を演算し、前記操作量演算手段はワークサイドとドライブサイドそれぞれについて前記片テーパワークロールシフトの操作量の演算を行い、さらにワークサイドにおける操作量とドライブサイドにおける操作量の平均値を前記片テーパワークロールシフトの操作量として演算することを特徴としている。
【００１６】
上記構成によれば、ワークサイドとドライブサイドそれぞれについて形状や板破断を考慮することが可能である。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の圧延機のエッジドロップ制御装置において、前記圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量がワークサイドとドライブサイドとにそれぞれ与えられる場合、前記操作量上下限値演算手段はワークサイドとドライブサイドとそれぞれにおいて前記片テーパワークロールシフトの操作量の上限値あるいは下限値を演算し、前記操作量演算手段は前記圧延機の出側での前記圧延材のエッジドロップ量の目標値に基づいてワークサイドとドライブサイドそれぞれにおいて板幅方向端部におけるロールギャップの差を演算し、前記ワークサイドとドライブサイドのロールギャップの差の平均値から前記片テーパワークロールシフトの操作量の演算をすることを特徴としている。
【００１８】
上記構成によれば、ワークサイドとドライブサイドそれぞれについて形状や板破断を考慮することが可能である。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の圧延機のエッジドロップ制御装置において、前記圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量がワークサイドとドライブサイドとにそれぞれ与えられ、前記片テーパワークロールシフトが上下でそれぞれ異なる設定が行える場合、ワークサイドとドライブサイドそれぞれについて前記片テーパワークロールシフトの操作量の演算を行い、操作量を設定することを特徴としている。
【００２０】
上記構成によれば、ワークサイドとドライブサイドそれぞれについてアクチュエータの操作量を演算し、アクチュエータを設定するため、高精度にエッジドロップを制御することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態の構成を適用対象である圧延機と併せて示した構成図である。同図において、圧延機１００は片テーパワークロール１Ａ、中間ロール１Ｂ、バックアップロール１Ｃからなる６段圧延機である。圧延機１００は両方向に圧延可能であるが、以下では左から右向きの圧延方向２に圧延材３を搬送しつつ圧延しているものとして説明する。すなわち、圧延材３はペイオフリール４によりコイルから巻き戻され、圧延機１００で所定の厚さまで圧延された後、テンションリール５にて巻き取られる。また、圧延機１００にはエッジドロップ制御を行うアクチュエータとして、図２に示すようにロール端の片側がテーパ状に研磨されているワークロール１Ａが上下で逆向きに配置されており、板幅方向にシフト可能なワークロールシフト装置が備えられているとする。ここで、ワークロールのテーパ部を圧延材の内側に移動する向きを正の向きとする。
【００２３】
なお、以下では、エッジドロップを制御するアクチュエータをワークロールシフトとして説明するが、エッジドロップ制御を実施するアクチュエータとして中間ロールシフトやワークロールベンダを用いても同様にできる。また、図１に示す圧延機１００は両方向に圧延可能な６段圧延機を用いて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、４段圧延機や連続圧延機等にも適用可能である。
【００２４】
まず、エッジドロップについて述べる。エッジドロップは板幅方向端部における２つの位置での板厚差として定義される。
【００２５】
ＥＤ＝ｈ_Ｘ１−ｈ_Ｘ２　　・・・（１）
ただし、
ＥＤ：エッジドロップ量［μｍ］
ｈ_Ｘ１：板幅方向板端からＸ１［ｍｍ］点における板厚［μｍ］
ｈ_Ｘ２：板幅方向板端からＸ２［ｍｍ］点における板厚［μｍ］
である。Ｘ１点としては１００［ｍｍ］が、Ｘ２点としては１５〜２５［ｍｍ］の値がよく用いられている。また、圧延機１００の出側での圧延材３のエッジドロップ量は圧延データからモデル式により推定演算することが可能であり、一般に次式のように表すことができる。
【００２６】
ＥＤ_Ｄ＝ｆ（ＥＤ_Ｅ，ＷＲＳ_１，…）　・・・（２）
ただし、
ＥＤ_Ｄ：圧延機の出側での圧延材のエッジドロップ量［μｍ］
ＥＤ_Ｅ：圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量［μｍ］
ＷＲＳ_１：ワークロールシフト量［ｍｍ］
である。
【００２７】
エッジドロップ制御装置２００は、圧延実績データ収集手段７で収集された過去の圧延実績データや予め与えられる圧延材３のエッジドロップ量や設定計算結果である圧延データ８に基づいてワークロールシフトの操作量を決定するもので、その機能上、ロール形状演算手段９と、操作量上下限値演算手段１０と、操作量演算手段１１と、操作量決定手段１２とを備えている。ここで、圧延材３のエッジドロップ量は上流工程で測定したものを適用できる。複数パス圧延する場合、圧延機１００の入側にエッジドロップ量を測定可能なセンサが設置されていれば、その測定値を用いることも可能であり、あるいは圧延機１００の出側にエッジドロップを測定可能なセンサが設されていれば、前パスで測定した値を用いることもできる。また、設定計算は、つぎに圧延される圧延材３の情報と達成すべき製品の目標値とに基づいて、圧延機１００の図示省略の各アクチュエータの初期値や圧延材３の板厚スケジュール等を演算する。
【００２８】
ロール形状演算手段９は、圧延実績データ収集手段７で収集された圧延荷重や圧延長などの圧延実績データからロールの摩耗量や熱膨張量を推定計算する。次いで、推定計算されたロールの摩耗量や熱膨張量とロール形状の初期値とから現在のロール形状を求める。
【００２９】
ここで、ロール形状を演算するタイミングは、あるサンプリング周期で演算を行っても良いし、圧延材毎に演算を実施しても良い。また、ある状態量、例えば圧延荷重などの変化に着目して演算することもできる。操業の形態にあわせて最適な演算タイミングを選ぶことが重要である。
【００３０】
操作量上下限値演算手段１０は、ロール形状演算手段９で求められたロール形状と圧延データ８を用いてワークロールシフトの上下限値を演算する。ワークロールシフトにおいては負の値に設定することは制御上意味がないので、通常、下限値は０に設定する。
【００３１】
ＷＲＳ^ＬＬ＝０　・・・（３）
ただし、
ＷＲＳ^ＬＬ：ワークロールシフト下限値［ｍｍ］
である。上限値は板幅方向端部における形状と板破断防止を考慮してなされる。まず、板幅方向端部の形状に関しては、（３）式で示すように圧延機１００の入側と出側におけるエッジドロップと板厚の比の差がある範囲内であることで判断される。
【００３２】
【数１】

ただし、
ＥＤ_Ｅ：圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量［μｍ］
ｈ_Ｅ　：圧延機の入側での圧延材の板厚［μｍ］
ＥＤ_Ｄ：圧延機の出側での圧延材のエッジドロップ量［μｍ］
ｈ_Ｄ　：圧延機の出側での圧延材の板厚［μｍ］
ａ　：予め設定される定数［−］
である。ここで、圧延材３の板厚は板幅方向中央部の板厚、あるいは板幅方向端部の板厚のどちらを用いることも可能である。（４）式より圧延機１００の出側での圧延材のエッジドロップ量が求められ、（２）式を逆算、あるいは収束計算することによってワークロールシフトの上限値が決定される。これをＷＲＳ^Ｆとする。
【００３３】
つぎに、板破断の防止に関しては、張力の上限を設定することによってなされる。板幅方向端部の張力は圧延データや圧延材のエッジドロップ量からモデル式により推定演算できる。
【００３４】
ｔ＝ｇ（ＥＤ_Ｅ，ＥＤ_Ｄ，ｈ_Ｅ，ｈ_Ｄ，…）・・・（５）
ただし、
ｔ：板幅方向端部張力［ＭＰａ］
である。（５）式において張力の上限値を代入し、逆算あるいは収束計算することによって圧延機１００の出側でのエッジドロップ量が求められる。後は形状を考慮した場合と同様にしてワークロールシフトの上限値が決定される。これをＷＲＳ^Ｔとする。
【００３５】
ここで、操作量上下限値演算手段１０はＷＲＳ^ＦとＷＲＳ^Ｔとを比較し、ワークロールシフトの上限値を決定する。
【００３６】
ＷＲＳ^ＵＬ＝ｍｉｎ（ＷＲＳ^Ｆ，ＷＲＳ^Ｔ）・・・（６）
ただし、
ＷＲＳ^ＵＬ：ワークロールシフト上限値［ｍｍ］
である。
【００３７】
操作量演算手段１１は、エッジドロップ目標値に基づいて（２）式を逆算あるいは収束計算することによりエッジドロップを制御するアクチュエータの操作量を演算する。
【００３８】
ＷＲＳ^ＣＡＬ＝ｆ^−１（ＥＤ_Ｅ，ＥＤ^ＡＩＭ，…）　・・・（７）
ただし、
ＷＲＳ^ＣＡＬ：ワークロールシフト操作量演算値［ｍｍ］
ＥＤ_Ｅ：圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量［μｍ］
ＥＤ^ＡＩＭ：圧延材のエッジドロップ目標値［μｍ］
である。
【００３９】
操作量決定手段１２は、操作量上下限値演算手段１０で演算された上限値あるいは下限値と操作量演算手段１１で演算された操作量とを比較し、操作量が上限値あるいは下限値を超えていた場合、安全率を考慮して下記のように値を変更する。
【００４０】
・上限値を超えている場合（ＷＲＳ^ＣＡＬ＞ＷＲＳ^ＵＬ）
ＷＲＳ＝η・ＷＲＳ^ＵＬ　　　　　　　　・・・（８）
・下限値を超えている場合（ＷＲＳ^ＣＡＬ＜ＷＲＳ^ＬＬ）
ＷＲＳ＝η・ＷＲＳ^ＬＬ　　　　　　　　・・・（９）
・上記どちらでもない場合（ＷＲＳ^ＬＬ≦ＷＲＳ^ＣＡＬ≦ＷＲＳ^ＵＬ）
ＷＲＳ＝ＷＲＳ^ＣＡＬ　　　　　　　　　　・・・（１０）
ただし、
ＷＲＳ：ワークロールシフト操作量［ｍｍ］
η　　：予め設定される定数（０＜η≦１）［−］
である。
【００４１】
以上により得られたワークロールシフトの操作量を出力し、設定することで板幅方向端部における形状を悪化させず、また板破断を防ぎながら高精度に圧延材３のエッジドロップを制御することができる。
【００４２】
図３は本発明の第２の実施形態の構成を適用対象である圧延機１００と併せて示した構成図である。
【００４３】
第２の実施形態は、第１の実施形態と適用対象は同一であるが、操作量上下限値演算手段１０がワークサイドとドライブサイドでそれぞれワークロールシフトの上限値あるいは下限値を演算し、操作量演算手段１１がワークサイドとドライブサイドでそれぞれワークロールシフトの操作量を演算し、平均値を求める点で相違する。操作量上下限値演算手段（ワークサイド）１０Ａと操作量上下限値演算手段（ドライブサイド）１０Ｂの動作はそれぞれ第１の実施形態における操作量上下限値演算手段１０の動作と同様である。また、操作量演算手段（ワークサイド）１１Ａと操作量演算手段（ドライブサイド）１１Ｂの動作はそれぞれ第１の実施形態における操作量演算手段１１の動作と同様である。平均値演算手段１１Ｃは、操作量演算手段（ワークサイド）１１Ａと操作量演算手段（ドライブサイド）１１Ｂで演算された操作量から平均値を演算する。
【００４４】
【数２】

ただし、
ＷＲＳ^ＣＡＬ：ワークロールシフト操作量演算値［ｍｍ］
ＷＲＳ^ＷＳ：ワークロールシフト操作量演算値（ワークサイド）［ｍｍ］
ＷＲＳ^ＤＳ：ワークロールシフト操作量演算値（ドライブサイド）［ｍｍ］
である。これにより、ワークサイドとドライブサイドそれぞれについて形状や板破断を考慮することが可能である。
【００４５】
図４は本発明の第３の実施形態の構成を適用対象である圧延機１００と併せて示した構成図である。
【００４６】
第３の実施形態は、第１の実施形態と適用対象は同一であるが、操作量上下限値演算手段１０がワークサイドとドライブサイドでそれぞれワークロールシフトの上限値あるいは下限値を演算し、操作量演算手段１１がワークサイドとドライブサイドでそれぞれロールギャップを演算し、平均値を求めた後でワークロールシフトの操作量を演算する点で相違する。操作量上下限値演算手段（ワークサイド）１０Ａと操作量上下限値演算手段（ドライブサイド）１０Ｂの動作はそれぞれ第１の実施形態における操作量上下限値演算手段１０の動作と同様である。第１の実施形態では、操作量演算手段１１で（２）式を用いて直接、ワークロールシフトの操作量を求めていたが、本実施形態ではまず、ロールギャップ差演算手段（ワークサイド）１１Ｄ、ロールギャップ差演算手段（ドライブサイド）１１Ｅで下式によりエッジドロップ測定位置Ｘ１点、Ｘ２点でのロールギャップの差を演算する。
【００４７】
ＥＤ_Ｄ＝ｆ（ＥＤ_Ｅ，Ｓ_ＥＤ，…）　　　　　　　　　　　　（１２）
ただし、
ＥＤ_Ｄ：圧延機の出側での圧延材のエッジドロップ量［μｍ］
ＥＤ_Ｅ：圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量［μｍ］
Ｓ_ＥＤ：板端からＸ１点とＸ２点でのロールギャップの差［μｍ］
である。ワークサイドとドライブサイドのロールギャップの差をそれぞれＳ_ＥＤ ^ＷＳ、Ｓ_ＥＤ ^ＤＳとすると、平均値演算手段９Ｃは次式を実施する。
【００４８】
【数３】

ただし、
Ｓ_ＥＤ：板端からＸ１点とＸ２点でのロールギャップの差［μｍ］
Ｓ_ＥＤ ^ＷＳ：板端からＸ１点とＸ２点でのロールギャップの差（ワークサイド）［μｍ］
Ｓ_ＥＤ ^ＤＳ：板端からＸ１点とＸ２点でのロールギャップの差（ドライブサイド）［μｍ］
である。この値に基づいて下記関係式により操作量演算手段９Ｆはワークロールシフトの操作量を演算する。
【００４９】
【数４】

ただし、
ＷＲＳ^ＣＡＬ：ワークロールシフト操作量演算値［ｍｍ］
ｂ　　：テーパ部の傾き［−］
である。これにより、ワークサイドとドライブサイドそれぞれについて形状や板破断を考慮することが可能である。
【００５０】
図５は本発明の第４の実施形態の構成を適用対象である圧延機１００と併せて示した構成図である。
【００５１】
第４の実施形態は、第１の実施形態と適用対象は同一であるが、操作量上下限値演算手段１０、操作量演算手段１１、操作量決定手段１２がワークサイドとドライブサイドそれぞれについて演算を行うという点で相違する。すなわち、操作量上下限値演算手段（ワークサイド）１０Ａと操作量上下限値演算手段（ドライブサイド）１０Ｂの動作はそれぞれ第１の実施形態における操作量上下限値演算手段１０の動作と同様であり、操作量演算手段（ワークサイド）１１Ａと操作量演算手段（ドライブサイド）１１Ｂの動作はそれぞれ第１の実施形態における操作量上下限値演算手段１１の動作と同様である。また、操作量決定手段（ワークサイド）１２Ａと操作量決定手段１２Ｂの動作はそれぞれ第１の実施形態における操作量決定手段１２の動作と同様であるが、演算された結果をそれぞれワークサイド側エッジドロップを制御するワークロール（図２に示す下ワークロール）、ドライブサイド側エッジドロップを制御するワークロール（図２に示す上ワークロール）に出力し、上ワークロールと下ワークロールを独立に設定する。これにより、ワークサイド、ドライブサイドともに高精度にエッジドロップを制御することができる。
【００５２】
なお、以上の実施形態では、エッジドロップを制御するアクチュエータをワークロールシフトとして説明したが、エッジドロップ制御を実施するアクチュエータとして中間ロールシフトやワークロールベンダを用いても同様にできる。また、図１に示す圧延機１００は両方向に圧延可能な６段圧延機を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、４段圧延機や連続圧延機等にも適用可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、板幅方向端部における形状や板破断の防止等を考慮し、エッジドロップを制御するアクチュエータの操作量を決定するため、高精度に圧延材のエッジドロップを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を構成を適用対象圧延機と併せて示した説明図である。
【図２】片テーパワークロールシフトの構成を示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の構成を適用対象圧延機と併せて示した説明図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の構成を適用対象圧延機と併せて示した説明図である。
【図５】本発明の第４の実施形態の構成を適用対象圧延機と併せて示した説明図である。
【符号の説明】
１Ａ　片テーパワークロール
１Ｂ　中間ロール
２　圧延方向
３　圧延材
４　ペイオフリール
５　テンションリール
７　圧延実績データ収集手段
８　圧延データ
９　ロール形状演算手段
１０　操作量上下限値演算手段
１１　操作量演算手段
１２　操作量決定手段
１００　圧延機
２００　エッジドロップ制御装置

Claims

圧延材のエッジドロップを制御するアクチュエータを少なくとも１つ備え、当該アクチュエータを制御することによって前記圧延材のエッジドロップを修正する圧延機のエッジドロップ制御装置において、
圧延ロールの初期形状と収集された圧延実績データとに基づいて圧延ロールの形状を予め与えられたタイミングで演算するロール形状演算手段と、
予め与えられている前記圧延機の入側での前記圧延材のエッジドロップ量、前記圧延材のエッジドロップ量の目標値、および前記アクチュエータの初期値や前記圧延材の板厚スケジュール等を演算する設定計算の演算結果等とから成る圧延データと、前記ロール形状演算手段で求められたロール形状とから、前記アクチュエータの操作量の上限値あるいは下限値を演算する操作量上下限値演算手段と、
前記圧延機の出側での前記圧延材のエッジドロップ量の目標値に基づいて前記アクチュエータの操作量を演算する操作量演算手段と、
前記操作量上下限値演算手段で演算されたアクチュエータの操作量の上限値あるいは下限値と前記操作量演算手段で演算されたアクチュエータの操作量とを比較し、前記アクチュエータの操作量が前記操作量の上限値を超えていた場合、前記アクチュエータの操作量を前記操作量の上限値を超えない値に設定し、前記アクチュエータの操作量が前記操作量の下限値を超えていた場合、前記アクチュエータの操作量を前記操作量の下限値を超えない値に設定する操作量決定手段と、
を備えることを特徴とする圧延機のエッジドロップ制御装置。
前記操作量上下限値演算手段は、前記圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量と板厚との比と前記圧延機の出側での圧延材のエッジドロップ量と板厚の比との差に基づいて、前記アクチュエータの操作量の上限値あるいは下限値を演算することを特徴とする請求項１に記載の圧延機のエッジドロップ制御装置。
前記操作量上下限値演算手段は、予め与えられた前記圧延材の張力の上限値あるいは下限値に基づいて、前記アクチュエータの操作量の上限値あるいは下限値を演算することを特徴とする請求項１に記載の圧延機のエッジドロップ制御装置。
前記操作量上下限値演算手段は、前記圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量と板厚の比と前記圧延機の出側での圧延材のエッジドロップ量と板厚の比との差に基づいて、前記アクチュエータの第１の操作量の上限値あるいは下限値を演算し、予め与えられた前記圧延材の張力の上限値あるいは下限値に基づいて、前記エッジドロップを制御するアクチュエータの第２の操作量の上限値あるいは下限値を演算し、前記第１の操作量の上限値と前記第２の操作量の上限値を比較し、値が小さい方が操作量の上限値と設定し、前記第１の操作量の下限値と前記第２の操作量の下限値を比較し、値が大きい方を操作量の下限値と設定することを特徴とする請求項１に記載の圧延機のエッジドロップ制御装置。
前記エッジドロップを制御するアクチュエータは、ロールの先端の片側がテーパ状となっている片テーパロールが上下でテーパ部が逆向きに前記圧延機に装着され、前記圧延材板幅方向にシフトが可能である片テーパワークロールシフトであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の圧延機のエッジドロップ制御装置。
前記圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量がワークサイドとドライブサイドとにそれぞれ与えられる場合、
前記操作量上下限値演算手段はワークサイドとドライブサイドそれぞれにおいて前記片テーパワークロールシフトの操作量の上限値あるいは下限値を演算し、
前記操作量演算手段はワークサイドとドライブサイドそれぞれについて前記片テーパワークロールシフトの操作量の演算を行い、さらにワークサイドにおける操作量とドライブサイドにおける操作量の平均値を前記片テーパワークロールシフトの操作量として演算することを特徴とする請求項５に記載の圧延機のエッジドロップ制御装置。
前記圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量がワークサイドとドライブサイドとにそれぞれ与えられる場合、
前記操作量上下限値演算手段はワークサイドとドライブサイドとそれぞれにおいて前記片テーパワークロールシフトの操作量の上限値あるいは下限値を演算し、
前記操作量演算手段は前記圧延機の出側での前記圧延材のエッジドロップ量の目標値に基づいてワークサイドとドライブサイドそれぞれにおいて板幅方向端部におけるロールギャップの差を演算し、前記ワークサイドとドライブサイドのロールギャップの差の平均値から前記片テーパワークロールシフトの操作量の演算をすることを特徴とする請求項５に記載の圧延機のエッジドロップ制御装置。
前記圧延機の入側での圧延材のエッジドロップ量がワークサイドとドライブサイドとにそれぞれ与えられ、前記片テーパワークロールシフトが上下でそれぞれ異なる設定が行える場合、
ワークサイドとドライブサイドそれぞれについて前記片テーパワークロールシフトの操作量の演算を行い、操作量を設定することを特徴とする請求項６または７に記載の圧延機のエッジドロップ制御装置。