JP2007144492A - Device and method for controlling shape - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被圧延材の形状を制御する形状制御装置及び形状制御方法に関する。 The present invention relates to a shape control device and a shape control method for controlling the shape of a material to be rolled.
金属材料を高品質に圧延制御する圧延機としてセンヂミア圧延機が広く知られている。このようなセンヂミア圧延機は薄板を冷間圧延するのに好適であり、種々の形状制御方法が提案されている。例えば、検出形状パターンと目標形状パターンとの差と、基準形状パターンとの類似割合によってアクチュエータの操作量を求めるニューラルネットワークを設け、このニューラルネットワークによって形状をパターン認識し、所定の制御ルールを用いてファジー制御を行うことにより、AS−U(アズユー)ロールと第1中間ロールを制御して薄板の形状制御を行っている。なお、このような形状制御を行う場合は、ある形状パターンに対して形状操作を行うという制御ルールを設定する必要がある(例えば、特許文献1参照)。 As a rolling mill that controls the rolling of a metal material with high quality, a Sendemia rolling mill is widely known. Such a Sendemia rolling mill is suitable for cold rolling a thin plate, and various shape control methods have been proposed. For example, a neural network that obtains the amount of operation of the actuator based on the difference between the detected shape pattern and the target shape pattern and the similarity ratio of the reference shape pattern is provided, the shape is recognized by this neural network, and a predetermined control rule is used. By performing fuzzy control, the AS-U roll and the first intermediate roll are controlled to control the shape of the thin plate. When performing such shape control, it is necessary to set a control rule for performing shape operation on a certain shape pattern (see, for example, Patent Document 1).
また、制御ルールでは表現できないような特殊な形状パターン(例えば、急峻な形状パターン)の制御方法については、急峻度パターンごとのファジー量を求め、そのファジー量から推定したファジー推論によってAS−Uロールの撓み量と第1中間ロールのシフト位置を決定し、所望の形状制御を行っている(例えば、特許文献2参照)。このように、従来のセンヂミア圧延機は、いずれの制御方法を用いる場合でもAS−Uロールの撓み量と第1中間ロールのシフト位置を組み合わせて薄板の実形状を修正するための適正な制御を行い、板厚の管理と板の波打ち防止を実現している。なお、AS−Uロールでは薄板の板幅方向全域において形状制御が行われ、第1中間ロールでは薄板の板端のみの形状制御が行われる。
前記したように、特許文献1,2を含めた従来のセンヂミア圧延機は、薄板の形状制御を行うアクチュエータとして、AS−Uロールのクラウン調整(つまり、撓み量の調整)と第1中間ロールのシフト位置制御とを使用する必要がある。ところが、第1中間ロールによるシフト位置制御は、薄板の圧延中に第1中間ロールを板幅方向に移動させるため、圧延速度が遅い場合には第1中間ロールをシフトさせることができない場合がある。言い換えれば、圧延速度が遅いと第1中間ロールも低速で回転しているので、第1中間ロールとワークロールとの間に生じる移動方向の摩擦抵抗が大きくなる。したがって、圧延速度が遅い場合には第1中間ロールを板幅方向にシフトさせる際に大きな力が必要になる。その結果、第1中間ロール(第2のロール)が適正な位置にシフトしていない状態では、AS−Uロールのクラウン調整(撓み量の調整)のみで制御が行われ、AS−Uロール(第1のロール)の撓み量に余裕がなくなり、高精度な形状制御を実現することが困難になる。 As described above, the conventional Sendigia rolling mill including Patent Documents 1 and 2 uses the AS-U roll crown adjustment (that is, the adjustment of the deflection amount) and the first intermediate roll as an actuator for controlling the shape of the thin plate. It is necessary to use shift position control. However, since the shift position control by the first intermediate roll moves the first intermediate roll in the sheet width direction during the rolling of the thin sheet, the first intermediate roll may not be shifted when the rolling speed is slow. . In other words, when the rolling speed is low, the first intermediate roll also rotates at a low speed, and therefore the frictional resistance in the moving direction generated between the first intermediate roll and the work roll increases. Therefore, when the rolling speed is low, a large force is required when shifting the first intermediate roll in the sheet width direction. As a result, in a state where the first intermediate roll (second roll) is not shifted to an appropriate position, control is performed only by adjusting the crown of the AS-U roll (adjustment of the deflection amount), and the AS-U roll ( There is no allowance for the amount of bending of the first roll), and it becomes difficult to realize highly accurate shape control.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、圧延速度が遅い場合でも第1のロールの撓み量を適正な範囲に抑えることができる形状制御装置及び形状制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a shape control device and a shape control method capable of suppressing the amount of bending of the first roll within an appropriate range even when the rolling speed is low. The purpose is to do.
本発明の形状制御装置は、前記の目的を達成するために創案されたものであり、撓み量を変化させて、被圧延材との間の複数のロールへの押圧力を可変する第1のロールと、自己に形成されたテーパの位置を変化させて、被圧延材との間の単数あるいは複数のロールへの押圧力を可変する第2のロールと、少なくとも第1のロールの押圧力及び第2のロールの押圧力によって前記被圧延材を形状制御する第3のロールとを備えた形状制御装置であって、第1のロールの押圧力及び前記第2のロールの押圧力によって実現された被圧延材の形状実績、圧延速度、第1のロールの撓み量、及び第2のロールのテーパ位置に基づいて、第2のロールのテーパ位置を補正するロール位置補正手段を備える構成を採っている。 The shape control device of the present invention has been devised to achieve the above-described object, and is a first device that varies the amount of deflection to vary the pressing force to a plurality of rolls with the material to be rolled. A roll, a second roll that changes a position of a taper formed on the roll, and changes a pressing force to one or a plurality of rolls between the material to be rolled, a pressing force of at least the first roll, and A shape control device comprising a third roll for controlling the shape of the material to be rolled by the pressing force of the second roll, and realized by the pressing force of the first roll and the pressing force of the second roll. Based on the actual shape of the material to be rolled, the rolling speed, the deflection amount of the first roll, and the taper position of the second roll, the roll position correcting means for correcting the taper position of the second roll is adopted. ing.
このような構成によれば、第1のロールの撓み量及び板端部の形状によって第2のロールを強制的にシフトさせることにより、第1のロールの撓み量と第2のロールのシフト位置とを適正な関係にすることができる。これにより、圧延速度が遅い場合でも第1のロールの撓み量が適正な範囲に抑えられ、被圧延材を適正に形状制御することが可能となる。 According to such a configuration, the amount of deflection of the first roll and the shift position of the second roll are obtained by forcibly shifting the second roll according to the amount of deflection of the first roll and the shape of the plate end. Can be in an appropriate relationship. As a result, even when the rolling speed is low, the amount of bending of the first roll is suppressed to an appropriate range, and the shape of the material to be rolled can be appropriately controlled.
また、形状制御装置が、第1のロールの撓み量制御と第2のロールのテーパ位置のシフト制御によって被圧延材の形状制御を行うとき、第1のロールの撓み量が制限値に達しても第2のロールがテーパ位置を強制的に変化させて補完させることができる。また、圧延速度が低速で第2のロールがシフト困難であるときでも、第1のロールの撓み量が不足していれば、第2のロールがシフト可能な圧延速度のときに第2のロールを所望の位置までシフトさせて第1のロールの撓み量の不足分を補完する。これによって、形状制御装置は全速度領域において良好な形状を実現することができる。 Further, when the shape control device performs shape control of the material to be rolled by controlling the deflection amount of the first roll and the taper position of the second roll, the deflection amount of the first roll reaches the limit value. Also, the second roll can be complemented by forcibly changing the taper position. Moreover, even when the rolling speed is low and the second roll is difficult to shift, if the bending amount of the first roll is insufficient, the second roll can be used when the second roll has a shiftable rolling speed. Is shifted to a desired position to compensate for the shortage of the deflection amount of the first roll. As a result, the shape control device can realize a good shape in the entire speed region.
本発明によれば、圧延速度が遅い場合でも第1のロールの撓み量を適正な範囲に抑えることができる形状制御装置及び形状制御方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when rolling speed is slow, the shape control apparatus and shape control method which can suppress the bending amount of a 1st roll to an appropriate range can be provided.
《発明の概要》
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態(以下「実施形態」という)に係る形状制御装置について好適な例としてセンヂミア圧延機を挙げて説明する。本発明に係るセンヂミア圧延機は、あらかじめ、AS−Uロールの撓み量に余裕を持たせてリミッタが設けられている。そして、撓み量がリミッタに達したら、高速圧延を行っているときに第1中間ロールのシフト位置を目標形状に応じて補正する。これにより、AS−Uロールの撓み量に余裕を持たせながら第1中間ロールのシフト位置を適正(最適)な位置に移動させることができるので、高精度な形状制御を行うことが可能な形状制御装置を実現することができる。また、圧延材料の種類や圧延スケジュールなどに応じて第1中間ロールのシフト位置を予め補正しておくことにより、圧延材料の種類や圧延スケジュールごとに、第1中間ロールのシフト位置を適正な位置に短時間でシフトさせることができる。
<< Summary of Invention >>
Hereinafter, a shape control apparatus according to the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described with reference to the drawings, taking a Sendemia rolling mill as a suitable example. The sendmir rolling mill according to the present invention is provided with a limiter in advance with a margin for the amount of bending of the AS-U roll. When the amount of deflection reaches the limiter, the shift position of the first intermediate roll is corrected according to the target shape during high-speed rolling. As a result, the shift position of the first intermediate roll can be moved to an appropriate (optimal) position while allowing a sufficient amount of bending of the AS-U roll, so that a shape capable of highly accurate shape control can be achieved. A control device can be realized. In addition, by correcting the shift position of the first intermediate roll in advance according to the type of rolling material and rolling schedule, the shift position of the first intermediate roll is set to an appropriate position for each type of rolling material and rolling schedule. Can be shifted in a short time.
《発明の背景》
以下、図面を用いて、本発明に係るセンヂミア圧延機の実施形態について詳細に説明するが、まず、理解を容易にするためにセンヂミア圧延機の概要について説明する。
<Background of the invention>
Hereinafter, an embodiment of a Sendemia rolling mill according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, an outline of a Sendemia rolling mill will be described for easy understanding.
図3は、一般的なセンヂミア圧延機の概念的構成図であり、(a)は側面図、(b)は正面図を示している。図3に示すように、センヂミア圧延機1は、平面上の被圧延材15に対して厚さ方向両側に2本1組のワークロール14、上下2本ずつの合計4本からなる第1中間ロール13、上下3本ずつの合計6本からなる第2中間ロール12、上下4本ずつの合計8本からなるバックアップロール16の20本のロールによって構成されている。また、バックアップロール16の内、最上部の2本または4本(図3(a)では最上部の2本)をAS−Uロール11と呼んでいる。このAS−Uロール11は、図3(b)に示すように、各分割ロール17の間に、アクチュエータであるサドル18が挿入された構成となっている。このような構成であるので、AS−Uロール11は、被圧延材15との間に複数のロール(第2中間ロール、第1中間ロール13、ワークロール14)が設けられている。
FIG. 3 is a conceptual configuration diagram of a general Sendemia rolling mill, in which (a) shows a side view and (b) shows a front view. As shown in FIG. 3, the Sendemia rolling mill 1 is a first intermediate composed of a total of four
センヂミア圧延機1を図3のような構成にすることにより、径の細いワークロール14に対して他の段のロールからの荷重が集中的に加わるので、一対のワークロール14によってステンレス等の硬い金属の被圧延材15を効果的に圧延することができる。例えば、AS−Uロール11、第2中間ロール12、及び第1中間ロール13から600トンの集中荷重がワークロール14に加わるので、10回の圧延制御によって5.0mmの金属材料を0.5mm又は0.3mm程度に圧延することができる。なお、このような構成の圧延機は、20段のロールによって構成されているので20段センヂミア圧延機とも呼ばれ、金属板の冷間圧延等に好んで用いられている。
By configuring the Sendemia rolling mill 1 as shown in FIG. 3, loads from other stages of rolls are concentrated on the
センヂミア圧延機1において形状制御を行うロールはAS−Uロール11と第1中間ロール13である。したがって、AS−Uロール11及び第1中間ロール13が行う形状制御の方法について説明する。図4はセンヂミア圧延機の形状制御方法を示す概念図であり、(a)はAS−Uロールの形状制御方法、(b)は第1中間ロールの形状制御方法を示している。
The rolls for which shape control is performed in the Sendimi mill 1 are the AS-
図4(a)の左図に示すように、AS−Uロール11を撓ませない状態では、被圧延材15の伸び率は同図下の特性図のように幅方向全域でほぼ均一になっている。しかし、図4(a)の右図に示すように、サドル18の位置を調整することによりAS−Uロール11の撓みを変化させることができる。このようにしてAS−Uロール11を撓ませることにより、被圧延材15の板幅方向全体の形状を制御することができる。例えば、図4(a)の右図に示すように、AS−Uロール11を中央部分で大きく撓ませて、被圧延材15の板幅方向中央部でワークロール14のロールギャップが小さくなるようにAS−Uロール11を操作した場合は、同図下の特性図に示すように、被圧延材15の板幅方向中央部の伸び率が大きくなる中伸び状態の薄板を得ることができる。
As shown to the left figure of Fig.4 (a), in the state which does not bend AS-
一方、第1中間ロール13には被圧延材15の板幅方向片側にテーパが形成されているので、第1中間ロール13を被圧延材15の板幅方向にシフトして被圧延材15に対する第1中間ロール13のテーパ位置を変えることにより、被圧延材15の板端部の形状を変化させることができる。
On the other hand, since the first
すなわち、図4(b)の左図に示すように、第1中間ロール13をシフトしない状態では、同図下の特性図に示すように、被圧延材15の板幅方向全域の伸び率はほぼ均一になっている。しかし、図4(b)の右図に示すように、板幅方向右側にテーパが切ってある第1中間ロール13を外側(右側)にシフトした場合は、同図下の特性図に示すように、被圧延材15の板幅方向右側の板端部の形状のみが伸びた状態(つまり、伸び率が大きい状態)となる。
That is, as shown in the left diagram of FIG. 4 (b), in the state where the first
このようにして第1中間ロール13をシフトすることにより板端の形状制御を行うことができる。なお、第1中間ロール13は、一般的に、被圧延材15を挟んで上の2本と下の2本を組にして独立に動かすことができる機械構成となっているため、ロールテーパも上下のロールでそれぞれ板幅方向反対側に設けられている。例えば、圧延材15を挟んで上の第1中間ロール13が板幅方向右側にテーパが切ってあれば、圧延材15を挟んで下の第1中間ロール13は板幅方向左側にテーパが切ってある。
In this way, the shape of the plate edge can be controlled by shifting the first
以上述べたように、センヂミア圧延機1は、AS−Uロール11と第1中間ロール13との2組のアクチュエータを用いて、AS−Uロール11のクラウン調整(つまり、撓み量の調整)と第1中間ロール13のシフト位置制御とを行っている。このとき、第1中間ロールによるシフト位置制御は、薄板の圧延中に第1中間ロールを板幅方向に移動させるため、圧延速度が遅いと第1中間ロールも低速で回転しているので、第1中間ロールとワークロールとの間に生じる移動方向の摩擦抵抗が大きくなる。そのため、圧延速度が遅い場合には第1中間ロールを板幅方向へシフトするためには大きな力が必要になる。したがって、高精度度な形状制御を実現することが困難になる。
As described above, the Sendemia rolling mill 1 uses the two sets of actuators of the AS-
図5は、センヂミア圧延機による圧延速度と2つのアクチュエータの形状制御範囲を示す形状制御方法の概念図である。すなわち、図5に示すように、センヂミア圧延機が低速(例えば、0〜100mpm)で運転している場合は、AS−Uロール11のクラウン調整のみで形状制御を行い、センヂミア圧延機が高速(例えば、100〜600mpm)で運転している場合は第1中間ロール13が動作可能となり、AS−Uロール11のクラウン調整と第1中間ロール13のシフト位置制御とを利用して形状制御を行っている。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a shape control method showing a rolling speed and a shape control range of two actuators by a Sendemia rolling mill. That is, as shown in FIG. 5, when the Sendemia mill is operating at a low speed (for example, 0 to 100 mpm), the shape control is performed only by adjusting the crown of the AS-
つまり、センヂミア圧延機が低速で運転しているときは、第1中間ロール13のシフト位置が適正な位置にならないまま、AS−Uロール11のクラウン調整(撓み量調整)のみで板形状を修正してしまうので、AS−Uロール11の撓み量の制限値(例えば、1mm)を超えてしまうことがある。その結果、センヂミア圧延機の安全制御手段が作動して、AS−Uロール11の制御動作を停止させてしまう事態が発生する。
In other words, when the Sendemia rolling mill is operating at a low speed, the plate shape is corrected only by adjusting the crown of the AS-U roll 11 (adjusting the amount of deflection) while the shift position of the first
そこで、第1中間ロール13のシフトが形状制御で使用可能な速度状態となってから、センヂミア圧延機は、実際の形状とAS−Uロール11の撓み量の実績値を監視して、第1中間ロール13のシフト位置が適正な位置になるまで第1中間ロール13のシフト位置を強制的に変更する。また、センヂミア圧延機は、第1中間ロール13のシフト位置を強制的に変更中の被圧延材15の形状を適正状態に保つため、AS−Uロール11のクラウン調整(撓み量調整)を用いた形状制御に対する目標形状のレベルを変更する。さらに、センヂミア圧延機は、第1中間ロール13のシフト位置が適正となったシフト位置を圧延スケジュールごと又は圧延材料ごとに記憶しておき、第1中間ロール13の先端部が適正位置となるように第1中間ロール13のシフト位置を予め設定しておく。このようにして、第1中間ロール13を強制的に適正位置にシフトすることにより、AS−Uロール11の撓み量が制限値(リミット)を超えないようにしながら適正な形状制御を行うことができる。
Therefore, after the shift of the first
《第1実施形態》
次に、本発明の一実施形態であるセンヂミア圧延機(請求項記載の形状制御装置)の具体的な形状制御方法について詳細に説明する。図1は、センヂミア圧延機を示す構成図である。図1に示すように、センヂミア圧延機1は、AS−Uロール(第1のロール)11と第1中間ロール(第2のロール)13の制御によってワークロール(第3のロール)14を介して被圧延材15の形状制御を行う圧延機構部と、AS−Uロール11と第1中間ロール13に形状制御信号を送信する形状制御装置2(請求項記載の形状制御装置とは異なる。)と、第1中間ロール13を適正な位置に補正するための補正信号を送信する第1中間ロール位置補正装置(ロール位置補正手段)3と、第1中間ロール13をあらかじめ適正な位置に設定するための設定信号を送信する第1中間ロール位置設定装置(ロール位置設定手段)4と、被圧延材15の実形状を検出する形状検出器5と、形状実績値S11と形状目標値S12との偏差S13を求める目標形状設定器6とを備えた構成となっている。
<< First Embodiment >>
Next, a specific shape control method of a Sendemia rolling mill (a shape control device described in claims) according to an embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a configuration diagram showing a Sendemia rolling mill. As shown in FIG. 1, the Sendemia rolling mill 1 is controlled by an AS-U roll (first roll) 11 and a first intermediate roll (second roll) 13 via a work roll (third roll) 14. The shape control device 2 that transmits the shape control signal to the rolling mechanism unit that controls the shape of the material 15 to be rolled, and the AS-
また、形状制御装置2は、AS−Uロール11のクラウン調整(撓み量調整)を行うAS−Uロール形状制御部21と、第1中間ロール13のシフト位置制御を行う第1中間ロールシフト形状制御部22とを備えた構成となっている。
Further, the shape control device 2 includes an AS-U roll
さらに、形状制御装置2への入力信号は、センヂミア圧延機1の出側に設置された形状検出器5によって測定された形状実績値S11と目標形状設定器6により設定された各パススケジュールにより決定される形状目標値S12との偏差S13となる。したがって、AS−Uロール形状制御部21及び第1中間ロールシフト形状制御部22は、それぞれ、形状実績値S11と形状目標値S12との偏差S13が最小となるようにフィードバック制御を行う。
Further, the input signal to the shape control device 2 is determined by the actual shape value S11 measured by the shape detector 5 installed on the outlet side of the Sendemia rolling mill 1 and each pass schedule set by the target shape setting device 6. It becomes a deviation S13 from the shape target value S12. Therefore, the AS-U roll
ここで、形状実績値S11と形状目標値S12との偏差S13が最小となるようなフィードバック制御について、図を用いて具体的な例を説明する。図6は、センヂミア圧延機の形状制御方法の一例を示す概念図であり、(a)は形状偏差がある状態の構成と特性図、(b)は第1中間ロールシフト形状制御部22によって形状偏差を最小に制御した状態の構成と特性図、(c)はAS−Uロール形状制御部21によって形状偏差を最小に制御した状態の構成と特性図を示している。
Here, a specific example of feedback control that minimizes the deviation S13 between the actual shape value S11 and the target shape value S12 will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of the shape control method of the Sendemia rolling mill, where (a) is a configuration and characteristic diagram in a state where there is a shape deviation, and (b) is a shape formed by the first intermediate roll shift
例えば、図6(a)に示すように、AS−Uロール11に撓みがなく、かつ、第1中間ロール13もシフトしていないときは、右の特性図のように板幅方向全域に亘って大きな形状偏差が発生している。このとき、第1中間ロールシフト形状制御部22は、図6(b)に示すように、上下の中間ロール13のシフト位置を矢印のように外側に移動して形状偏差を除去しようとする。その結果、右の特性図のように板幅方向全域に亘って形状偏差が最小に制御される。また、AS−Uロール形状制御部21は、図6(c)に示すように、AS−Uロールの撓み量を変えて形状偏差を除去しようとする。その結果、右の特性図のように板幅方向全域に亘って形状偏差が最小に制御される。
For example, as shown in FIG. 6 (a), when the AS-
しかしながら、前述したように、第1中間ロール13がシフトする移動速度はAS−Uロール11の撓み速度に比べて遅く、かつ、第1中間ロール13の制御効果の範囲は板端部に限られるため、できるだけAS−Uロール形状制御部21を用いてAS−Uロール11の撓み量を制御する必要がある。また、センヂミア圧延機1は、図5に示したように、低速→高速→低速となった後にミルを停止させるという速度パターンで運転しているため、圧延開始時や圧延終了間際の速度が遅い速度領域では、第1中間ロールシフト形状制御部22による第1中間ロール13の制御が有効とならない。そのため、速度が遅い速度領域では、AS−Uロール形状制御部21によるAS−Uロール11の撓み量の制御のみで形状制御を行うことになる。
However, as described above, the moving speed at which the first
その結果として、AS−Uロール形状制御部21によるAS−Uロール11の撓み量の制御においては、図6(c)の構成図のようにAS−Uロール11の撓み量が大きくなり、撓み量のマージン(余裕)がなくなったり撓み量の制限値(リミット)に達したりすることがある。つまり、AS−Uロール11は、撓みによってロールシャフトが折れることのないように、各サドル18間に機械的な偏差リミットが設けられているため一定値以上(例えば、1mm)の撓み動作を行うことができないようになっている。
As a result, in the control of the bending amount of the AS-
例えば、図6(c)の構成図のようにAS−Uロール11の撓み量が大きい状態であって、かつ、AS−Uロール11の各サドル18間の撓み偏差がリミット値に達してしまった場合は、被圧延材15の形状が急変したときには、第1中間ロールシフト形状制御部22が第1中間ロール13のシフト位置を制御しようとするために形状制御の応答性が悪くなる。また、圧延速度が低速になった場合は、第1中間ロールシフト形状制御部22による第1中間ロール13のシフト制御が有効とならないため、結果的に所望の形状制御ができない場合が発生する。
For example, as shown in the configuration diagram of FIG. 6C, the bending amount of the AS-
したがって、図6(c)の構成図のようにAS−Uロール11の撓み量が制限値(リミット)に達するほど大きな撓み状態のときは、圧延速度が高速になってから第1中間ロール13のシフト位置を所望の位置まで変化させるように、第1中間ロールシフト形状制御部22が第1中間ロール13のシフト位置を制御し、図6(b)の特性図のように、AS−Uロール11の撓み量が制限値(リミット)を超えない範囲で形状偏差が最小になるように第1中間ロール13を制御する手段が必要となる。
Therefore, when the bending amount of the AS-
再び図1に戻り、第1中間ロール位置補正装置3は、AS−Uロール11の撓み量が制限値(リミット)に達したときに第1中間ロール13のシフト位置を補正して形状偏差が最小になるように第1中間ロール13を制御する手段である。この第1中間ロール位置補正装置3は、形状実績値S11と形状目標値S12との偏差S13及びAS−Uロール11の撓み量、第1中間ロール13のシフト位置、圧延速度等の圧延実績S14を入力して、実形状を目標形状に維持しながら、第1中間ロール13のシフト位置を適正な位置にするように、第1中間ロールシフト指令S15、AS−Uロール位置指令S16、第1中間ロールシフト形状制御部22への目標形状補正値S18、及びAS−Uロール形状制御部21への目標形状補正値S17を出力する。
Returning to FIG. 1 again, the first intermediate roll
第1中間ロール位置補正装置3の動作についてさらに詳しく説明する。図2は、図1のセンヂミア圧延機における第1中間ロール位置補正装置3の内部構成を示す図である。図2に示すように、第1中間ロール位置補正装置3は、第1中間ロール位置良否判定部(ロール位置良否判定部)30、AS−Uロール目標形状修正部(第1のロール目標形状修正部)31、第1中間ロール目標形状修正部(第2のロール目標形状修正部)32、第1中間ロールシフト位置修正部(第2のロール位置修正部)33、及びAS−Uロール位置修正部(第1のロール位置修正部)34を備えた構成となっている。
The operation of the first intermediate roll
第1中間ロール位置良否判定部30は、形状実績値S11と形状目標値S12との偏差S13及び圧延実績S14を用いて、第1中間ロール13のシフト位置が適正位置であるか否かを判定する。判定は、例えばルールベースを用いて実施する。ルールベースとしては、例えば、『AS−Uロール11における最端部のサドル18の位置が閉方向の動作リミットを超過していて、第1中間ロール13のテーパ位置が板幅内にあり、かつ、実形状板端部が目標形状と一致していれば、第1中間ロール13のシフト位置を変更する必要がある』といったルールを用いる。
The first intermediate roll position
第1中間ロール位置良否判定部30が、第1中間ロール13のシフト位置を変更する必要があると判定したら、第1中間ロールシフト位置修正部33は、第1中間ロールシフト指令S15を第1中間ロールシフト形状制御部22の出力信号に重畳して第1中間ロール13のシフト位置をランプ状に修正する。このとき、前記のルールベースが動作した場合は、第1中間ロール13のシフト位置を外側にシフトして板端部の形状を伸ばすようにする。その結果として、形状が板端部伸びに変化するため、それに応じてAS−Uロール形状制御部21の制御によってAS−Uロール11が動作し、結果的に、AS−Uロール11における最端部のサドル18の位置が閉方向動作リミットから外れて安全側に移動する。
If the first intermediate roll position pass /
また、第1中間ロール13のシフトを外側にシフトすれば、板端部形状が変化することは予測可能であるので、AS−Uロール形状制御部21の動作を待たずに、AS−Uロール位置修正部34が、AS−Uロール位置指令S16をAS−Uロール形状制御部21の出力信号に重畳してAS−Uロール11のクラウン調整(撓み量調整)を行ってもよい。
Further, if the shift of the first
再び、図1に戻り、更に、実形状を一定の偏差内に保ちながら第1中間ロール13のシフト位置を変更したい場合は、AS−Uロール形状制御部21及び第1中間ロールシフト形状制御部22へ入力される目標形状の偏差S13を変えることによって実現可能である。例えば、前記のルールベースで第1中間ロール13のシフト位置の変更が必要であると判定された場合は、第1中間ロールシフト形状制御部22に入力させる目標形状の偏差S13に第1中間ロール目標形状修正部32から出力された目標形状補正値S18を重畳し、第1中間ロールシフト形状制御部22に入力させる目標形状の偏差S13を変更する。これによって、第1中間ロールシフト形状制御部22は第1中間ロール13を外側へシフトさせて板端部において耳伸びの状態に形状が変更される。なお、目標形状の変更量は形状偏差の許容値内に設定する。
Returning to FIG. 1 again, if it is desired to change the shift position of the first
同様にして、AS−Uロール形状制御部21に入力させる目標形状の偏差S13にAS−Uロール目標形状修正部31から出力された目標形状補正値S17を重畳し、AS−Uロール形状制御部21に入力させる目標形状の偏差S13を変更する。これによって、AS−Uロール形状制御部21は、AS−Uロール11を制御して板端部において伸びる方向に修正される。
Similarly, the target shape correction value S17 output from the AS-U roll target
また、第1中間ロールシフト形状制御部22の出力信号に対して第1中間ロール位置設定装置4からの設定S19を入力すれば、第1中間ロール13を定められた位置に事前にシフトしておくことができる。例えば、第1中間ロール位置設定装置4にて、板厚や鋼種などをパス数毎に区分されたテーブルに学習しておく。そして、圧延開始時において、圧延スケジュールより第1中間ロール13のシフト位置をテーブルから選択し、第1中間ロール位置設定装置4からの設定S19によってあらかじめ第1中間ロール13を所望の位置にシフトしておくことにより、第1中間ロール位置補正装置3による位置補正時間を最短とすることが可能となる。
Moreover, if setting S19 from the 1st intermediate roll
《第2実施形態》
第1実施形態では、センヂミア圧延機について説明したが、本実施形態では上下合わせて6本のロールから構成される6段圧延機について説明する。
図7は、6段圧延機の構成図である。第2実施形態の6段圧延機50は、被圧延材15を挟んで、上ワークロール55、下ワークロール56、上中間ロール53、下中間ロール54、上バックアップロール51、下バックアップロール52の6本のロールよって構成されている。
<< Second Embodiment >>
In the first embodiment, a Sendemia rolling mill has been described. In the present embodiment, a six-high rolling mill configured by six rolls in the vertical direction will be described.
FIG. 7 is a configuration diagram of a six-high rolling mill. The six-high rolling mill 50 according to the second embodiment includes an upper work roll 55, a lower work roll 56, an upper intermediate roll 53, a lower intermediate roll 54, an
上中間ロール53及び下中間ロール54は、それぞれ板幅方向反対側の端部にテーパが切ってあり、図7の矢印のように軸方向にシフトさせることができる。上下の中間ロール53、54は、図1に示したセンヂミア圧延機1における第1中間ロール13と同様に、特に被圧延材15の板端部の形状を制御することが可能である。また、上ワークロール55と下ワークロール56の端部にはワークロールベンダ57が設置されている。ワークロールベンダ57は、図1に示したセンヂミア圧延機1のAS−Uロール11と同様にロールを撓ませて被圧延材15に加わる圧延圧力を変化させながら、被圧延材15の板形状をベンディング制御することができる。
Each of the upper intermediate roll 53 and the lower intermediate roll 54 has a taper at the end opposite to the plate width direction, and can be shifted in the axial direction as indicated by an arrow in FIG. The upper and lower intermediate rolls 53 and 54 can control the shape of the plate end portion of the material 15 to be rolled, in particular, like the first
図7の6段圧延機50においても、図1に示したセンヂミア圧延機1における第1中間ロール13と同様に、上下の中間ロール53、54は圧延速度が遅い場合は板幅方向にシフトさせることができない問題を有している。そのため、圧延速度が遅い場合はワークロールベンダ57のみを操作して形状制御を行うので、上下の中間ロール53、54のシフト位置が適正な状態とならない場合が発生する。そこで、前記の第1実施形態における図1のセンヂミア圧延機1と同様な構成で、上下の中間ロール53、54のシフト位置を適正な位置に制御することが可能となる。
Also in the 6-high rolling mill 50 of FIG. 7, the upper and lower intermediate rolls 53 and 54 are shifted in the sheet width direction when the rolling speed is low, similarly to the first
図8は、第2実施形態に係る6段圧延機の構成図である。図8に示すように、形状制御装置である6段圧延機50は、前記した6本のロールに、形状制御装置61、中間ロール位置補正装置62、中間ロール位置設定装置63、形状検出器5、及び目標形状設定器6を備えた構成となっている。
FIG. 8 is a configuration diagram of a six-high rolling mill according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the six-high rolling mill 50, which is a shape control device, includes a shape control device 61, an intermediate roll
形状制御装置61は、中間ロールシフト形状制御部61aとワークロールベンダ形状制御部61bとを備えている。さらに、中間ロール位置補正装置62を追加して、図1で示した第1中間ロール位置補正装置3と同様に、目標形状補正や中間ロールシフト及びAS−Uロール位置の指令などの処理を実施することができる。また、図1で示した第1中間ロール位置設定装置4と同様の制御処理を実施する中間ロール位置設定装置63を追加することにより、中間ロール位置を被圧延材料の種類などに応じてあらかじめ所望の位置に設定しておくこともできる。以上により、センヂミア圧延機に対する場合と同様に6段圧延機についても本発明を適用することが可能となる。
The shape control device 61 includes an intermediate roll shift
《まとめ》
以上を要約すると、本発明の一実施形態であるセンヂミア圧延機1は、AS−Uロール11のクラウン調整機構と第1中間ロール13のシフト機構と形状検出器5とを備えている。そして、センヂミア圧延機1において形状制御を実施する場合は、第1中間ロール13のシフト位置の良否を判定して第1中間ロール13のシフト位置を補正している。このとき、第1中間ロール13のシフト位置の良否判定は、実形状、AS−Uロール11の撓み量、及び第1中間ロール13のシフト位置を用いて行っている。これにより、第1中間ロール13が低速圧延のときにシフト動作できなくても、AS−Uロール11の撓み量及び実形状を見ながら、高速圧延時のタイミングで第1中間ロール13のシフト位置を適正位置に補正している。したがって、センヂミア圧延機1などの形状制御装置による形状制御が、AS−Uロール11のクラウン調整(撓み量の調整)と中間ロールのシフト位置制御とで行われていても、常に両者のロールを適正な位置に維持しながら、全速度領域において良好な形状制御を行うことができる。なお、第1中間ロールのシフト位置の補正は、第1中間ロールのシフト位置を直接変更することによって行っている。
<Summary>
Summarizing the above, the Sendemia rolling mill 1 according to an embodiment of the present invention includes a crown adjusting mechanism for the AS-
また、第1中間ロールのシフト位置の補正は、AS−Uロールのクラウン調整を用いた形状制御、第1中間ロールのシフトを用いた形状制御のそれぞれに対する目標形状を補正することにより実現している。さらに、補正後の第1中間ロールのシフト位置のデータを記憶しておき、次回に同様の圧延を行う場合には、そのデータに基づいてあらかじめ第1中間ロールのシフト位置を設定することによって形状制御の時間を短縮することができる。 The correction of the shift position of the first intermediate roll is realized by correcting the target shape for each of the shape control using the crown adjustment of the AS-U roll and the shape control using the shift of the first intermediate roll. Yes. Furthermore, the data of the shift position of the first intermediate roll after correction is stored, and when performing the same rolling next time, the shape is obtained by setting the shift position of the first intermediate roll in advance based on the data. Control time can be shortened.
本発明の形状制御装置は、金属材料の圧延加工を行うセンヂミア圧延機や6段圧延機などに有効に利用することができる。 The shape control device of the present invention can be effectively used in a Sendia mill or a six-high mill that performs a rolling process on a metal material.
1 センヂミア圧延機
2 形状制御装置
3 第1中間ロール位置補正装置(ロール位置補正手段)
4 第1中間ロール位置設定装置(ロール位置設定手段)
5 形状検出器
6 目標形状設定器
11 AS−Uロール(第1のロール)
12 第2中間ロール
13 第1中間ロール(第2のロール)
14 ワークロール(第3のロール)
15 圧延材
16 バックアップロール
17 分割ロール
18 サドル
21 AS−Uロール形状制御部
22 第1中間ロールシフト形状制御部
30 第1中間ロール位置良否判定部(ロール位置良否判定部)
31 AS−Uロール目標形状修正部(第1のロール目標形状修正部)
32 第1中間ロール目標形状修正部(第2のロール目標形状修正手部)
33 第1中間ロールシフト位置修正部(第2のロール位置修正部)
34 AS−Uロール位置修正部(第1のロール位置修正部)
50 6段圧延機
51 上バックアップロール
52 下バックアップロール
53 上中間ロール
54 下中間ロール
55 上ワークロール
56 下ワークロール
61 形状制御装置
61a 中間ロールシフト形状制御部
61b ワークロールベンダ形状制御部
62 中間ロール位置補正装置
63 中間ロール位置設定装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sendemia rolling mill 2
4 first intermediate roll position setting device (roll position setting means)
5 Shape detector 6
12 Second
14 Work roll (third roll)
DESCRIPTION OF
31 AS-U roll target shape correction unit (first roll target shape correction unit)
32 1st intermediate roll target shape correction part (2nd roll target shape correction hand part)
33 1st intermediate roll shift position correction part (2nd roll position correction part)
34 AS-U roll position correction section (first roll position correction section)
50 6-
Claims (10)
前記第1のロールの押圧力及び前記第2のロールの押圧力によって実現された前記被圧延材の形状実績と、圧延速度と、前記第1のロールの撓み量と、前記第2のロールのテーパ位置とに基づいて、前記第2のロールのテーパ位置を補正するロール位置補正手段を備えることを特徴とする形状制御装置。 By changing the amount of bending and changing the pressing force to the plurality of rolls between the rolled material and the position of the taper formed on the first roll, A second roll for varying the pressing force to the one or a plurality of rolls, and a third roll for controlling the shape of the material to be rolled by at least the pressing force of the first roll and the pressing force of the second roll A shape control device comprising:
The actual result of the shape of the material to be rolled realized by the pressing force of the first roll and the pressing force of the second roll, the rolling speed, the amount of bending of the first roll, and the second roll A shape control device comprising roll position correction means for correcting the taper position of the second roll based on the taper position.
前記ロール位置良否判定部が前記第2のロールのテーパ位置が適正ではないと判定したとき、前記形状実績と形状目標との偏差に基づいて前記第2のロールのテーパ位置を修正する第2のロール位置修正部を備えることを特徴とする請求項2に記載の形状制御装置。 The roll position correcting means further includes:
When the roll position quality determination unit determines that the taper position of the second roll is not appropriate, a second taper position of the second roll is corrected based on a deviation between the actual shape and the target shape. The shape control apparatus according to claim 2, further comprising a roll position correction unit.
前記第2のロール位置修正部が前記第2のロールのテーパ位置を修正したときに、前記形状実績と前記形状目標との偏差に基づいて前記第1のロールの撓み量を修正する第1のロール位置修正部を備えることを特徴とする請求項3に記載の形状制御装置。 The roll position correcting means further includes:
When the second roll position correcting unit corrects the taper position of the second roll, a first amount of correction of the first roll is corrected based on a deviation between the actual shape and the target shape. The shape control apparatus according to claim 3, further comprising a roll position correction unit.
前記形状目標の値を変更して前記第2のロールのテーパ位置を修正する第2のロール目標形状修正部を備えることを特徴とする請求項4に記載の形状制御装置。 The roll position correcting means further includes:
The shape control apparatus according to claim 4, further comprising a second roll target shape correcting unit that changes the taper position of the second roll by changing the value of the shape target.
前記第2のロール目標形状修正部が前記第2のロールのテーパ位置を修正したときに、前記形状目標の値を変更して前記第1のロールの撓み量を修正する第1のロール目標形状修正部を備えることを特徴とする請求項5に記載の形状制御装置。 The roll position correcting means further includes:
When the second roll target shape correcting unit corrects the taper position of the second roll, the first roll target shape that corrects the deflection amount of the first roll by changing the value of the shape target. The shape control apparatus according to claim 5, further comprising a correction unit.
前記第1のロールの押圧力及び前記第2のロールの押圧力によって実現された前記被圧延材の形状実績と、圧延速度と、前記第1のロールの撓み量と、前記第2のロールのテーパ位置とに基づいて、前記第2のロールのテーパ位置が適正か否かを判定するステップと、
前記第2のロールのテーパ位置が適正ではないと判定されたとき、前記形状実績と形状目標との偏差に基づいて前記第2のロールのテーパ位置を修正するステップと、
前記第2のロールのテーパ位置が修正されたとき、前記形状実績と前記形状目標との偏差に基づいて前記第1のロールの撓み量を修正するステップと、
を含むことを特徴とする形状制御方法。 By changing the amount of bending and changing the pressing force to the plurality of rolls between the rolled material and the position of the taper formed on the first roll, A second roll for varying the pressing force to the one or a plurality of rolls, and a third roll for controlling the shape of the material to be rolled by at least the pressing force of the first roll and the pressing force of the second roll A shape control method executed by a shape control device comprising:
The actual result of the shape of the material to be rolled realized by the pressing force of the first roll and the pressing force of the second roll, the rolling speed, the amount of bending of the first roll, and the second roll Determining whether the taper position of the second roll is appropriate based on the taper position;
When it is determined that the taper position of the second roll is not appropriate, correcting the taper position of the second roll based on a deviation between the actual shape and the target shape;
When the taper position of the second roll is corrected, correcting the deflection amount of the first roll based on the deviation between the actual shape and the target shape;
The shape control method characterized by including.
前記第2のロールのテーパ位置が修正されたとき、前記形状目標の値を変更して前記第1のロールの撓み量を修正するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の形状制御方法。 Modifying the shape target value to correct the taper position of the second roll;
When the taper position of the second roll is corrected, changing the value of the shape target to correct the amount of deflection of the first roll; and
The shape control method according to claim 9, further comprising:
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