JP2516585B2 - クラスタ圧延機の形状制御方法 - Google Patents

クラスタ圧延機の形状制御方法

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JP2516585B2 JP61004170A JP417086A JP2516585B2 JP 2516585 B2 JP2516585 B2 JP 2516585B2 JP 61004170 A JP61004170 A JP 61004170A JP 417086 A JP417086 A JP 417086A JP 2516585 B2 JP2516585 B2 JP 2516585B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
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    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/14Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
    • B21B13/147Cluster mills, e.g. Sendzimir mills, Rohn mills, i.e. each work roll being supported by two rolls only arranged symmetrically with respect to the plane passing through the working rolls

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はクラスタ圧延機による形状制御方法に関し、
ロールベンダ力を定常範囲内におくようにしたものであ
る。
<従来の技術> 従来のクラスタ圧延機の形状制御装置では、先願であ
る特願昭60−97980号明細書、図面に示すように、板幅
や圧下力などの圧延条件に応じて最適なバックアップロ
ールクラウンのパターンおよび量を計算し、この計算値
を圧延前にプリセットすると共に、圧延中は、形状検出
器によって検出した幅方向の伸び率分布から4次直交関
数によって計算した圧下レベリングに係る1次モード係
数およびロールベンダに係る2次モード係数それぞれ
を、目標値とする様に、圧下レベリングおよびロールベ
ンダをそれぞれ操作してフィードバック制御を行なって
いる。
<発明が解決しようとする問題点> 通常、上述の方式により広範囲の圧延条件にわたり良
好な形状を得ることが可能であるが、場合によっては圧
延中ロールベンダが定格の上限もしくは下限値を越え、
このため必ずしも形状制御を良好にできない場合があ
る。すなわち、バックアップロールクラウンのプリセッ
ト誤差が大きい場合や圧延中の圧下力変化が大きい場
合、ロールベンダは、このプリセット誤差や圧下力変化
による形状不良を修正すべく大きく動く必要があるにも
かかわらず、その動く能力には限界があって定格の上限
値や下限値を越えると、上記形状不良を完全に修正でき
ないことになる。
そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、圧延中ロール
ベンダの上限値や下限値を越えるようなプリセット誤差
や圧下力の変化があっても良好な形状を得るようにした
クラスタ圧延機による形状制御方法の提供を目的とす
る。
<問題点を解決するための手段> 上述の目的を達成する本発明は、小径バックアプロー
ル、駆動装置によって押し出し可能となっている分割構
造のバックアップロール、中間ロール、及びワークロー
ルからなるクラスタ圧延機による形状制御方法におい
て、 上記バックアップロールのクラウン調整として圧延前
にクラウンパターン及び量を圧延条件に適したものにプ
リセットし、 圧延中は形状検出器からの圧延材形状のフィードバッ
クにより上記中間ロールのロールベンダを操作して上記
圧延材形状フィードバック制御し、 このフィードバック制御中上記中間ロールのロールベ
ンダ力が定格上限もしくは下限を越えた場合に上記バッ
クアップロールのクラウン量を増加もしくは減少させて
上記中間ロールのロールベンダ力を定格範囲内に回復さ
せる、 ようにしたことを特徴とする。
<作用> プリセットされたままのバックアップロールクラウン
量をロールベンダの限界により調節するようにして、ロ
ールベンダのバックアップを行なうようにする。
<実 施 例> ここで、第1図および第2図を参照して本発明の実施
例を説明する。第1図は本発明の実施例装置の構成を示
すブロック線図であり、1はクラスタ圧延機、2は圧延
材である。まずクラスタ圧延機を説明すると、バックア
ップロール3、中間ロール4、ワークロール5及び小径
バックアップロール6が図に示す様にクラスター状に配
置されており、バックアップロール3は第2図に示す様
に分割構造となっている。また、分割されたバックアッ
プロールは各々図示していない駆動装置によって第1図
に示す矢印の方向へ押し出し可能となっており、バック
アップロールクラウンを任意のパターンおよび量で設定
可能となっている。さらに第2図に示すロールベンダ2
1,22によって中間ロール4にベンディング力を加えられ
る様になっており、前記バックアップロールクラウン調
整との組合せによって、広範囲の圧延条件において形状
制御が可能な構造となっている。本発明はこの様な特徴
を持つクラスタ圧延機の優れた形状制御特性を十分発揮
させる事を目的としている。
第1図において、7はバックアップロールクラウン調
整サーボ系であり、プリセット演算装置14およびレンジ
オーバ補正装置15からの指令によって前記バックアップ
ロール3のクラウンを任意のパターンおよび量に設定す
る。プリセット演算装置14は圧延条件の入力に応じ当該
条件に適したバックアップロールクラウンのパターンと
量を計算する。また、8はロールベンダサーボ系であ
り、コントローラ13の指令によって前記ロールベンダ2
1,22(第2図参照)のベンディング力を任意の値に設定
する。また、9は圧下レベリングサーボ系であり、コン
トローラ12の指令によって、図示していない圧下装置の
レベリングを行なう。また、10は形状検出器であり、圧
延材2の形状を検出し、板幅方向位置x(両端を±1に
正規化)での伸び歪分布β(x)を出力する。また直交
関数演算装置11は下の(1)式によって直交関数の各係
数A0〜A4を演算する。
ここで、iは0〜4、 φ〜φは4次直交関数である。
更に、15はロールベンダサーボ系へのコントローラ13
の指令を入力しバックアップロールクラウン調整サーボ
系7にクラウン量を出力するレンジオーバ補正装置であ
り、リミッタ15a、積分器15b、係数器15cからなる。こ
のうち、リミッタ15aは、ヒステリシス特性を有するリ
ミッタであり、コントローラ13から出力されるロールベ
ンダサーボ系8への指令値Fが増加して上限値FU2を越
えた場合に+1を出力し、指令値Fが減少してFU1まで
回復した場合に0を出力する。同様にリミッタ15aで
は、指令値Fが下限値FL2を越えた場合に−1を出力
し、FL1まで回復すれば0を出力する。つぎに、積分器1
5bは、リミッタ15aの出力を積分してランプ状の信号を
出力するものである。更に、係数器15cは積分器15bの出
力に係数Kを掛けるもので、Kの大きさによりランプ信
号の勾配を変化させるものである。係数器Kの信号はレ
ンジオーバ補正装置15の出力であり、この出力にてバッ
クアップロールクラウンが修正される。
以上の実施例装置の動作はまず圧延開始前にプリセッ
ト演算装置14に圧延条件を入力し、最適なバックアップ
ロールクラウンのパターンおよび量を演算し、バックア
ップロールクラウン調整サーボ系7に指令してバックア
ップロールクラウンのプリセットを行なう。
次に、圧延中は、形状検出器10から得られる板幅x方
向の伸び歪分布β(x)を、直交関数演算装置11に入力
し、前述の式(1)によって1次モード係数A1および2
次モード係数A2を演算し、1次モードおよび2次モード
係数の検出値を得る。また、1次モードについては目標
値として与えられたA1 と前記検出値A1との差をコント
ローラ12に入力し、PI演算処理等を行なって圧下レベリ
ングサーボ系9に入力し、A1 =A1になる様にフィード
バック制御する。同様に2次モードについても目標値A2
と検出値A2との差をコントローラ13経由でロールベン
ダサーボ系8に入力し、A2 =A2になる様にフィードバ
ック制御する。通常、A1 =A2 =0を与えることによ
りフラットな形状を得ることができる。
ここにおいて、プリセット誤差が大きかったり圧延中
の圧下力変化が大きい場合、フィードバック制御系の2
次モード係数の偏差が大きくなり形状不良も大きくな
る。例えば、圧下力が大きく増加した場合、板形状は大
きい端伸び(A2が大)となるため、これを修正するた
めにコントローラ13は、ロールベンダを増加させるよう
にロールベンダサーボ系に修正信号を出力する。しか
し、ロールベンダ指令値Fが上限値FU2を越えるとリミ
ッタ15aに信号+1を生じて積分器15bおよび係数器15c
によって所定の勾配の正方向のランプ状信号が出力さ
れ、この信号はバックアップロールクラウン調整サーボ
系7への指令となり、バックアップロールクラウンを増
加するように修正する。この結果、ロールベンダの上限
値を越えてもバックアップロールクラウンの調整によ
り、板形状はフラットな方向に修正されるので、コント
ローラ13の出力が小さくなりロールベンダ指令値Fも小
さくなって定格範囲内に回復する。バックアップロール
クラウンが増加してロールベンダ指令値がFU1まで回復
したとき、リミッタ15aの出力も0となり、積分器15bの
積分動作も中止するので、バックアップロールクラウン
の修正も終了する。
圧下力が大きく減少して板形状が大きい中伸び(A2
大)となり、ロールベンダ下限値FL2を越えるとき、
今度は前述とは逆の補正を行なってバックアップロール
クラウンを減少方向に修正し、FL1までロールベンダが
回復したとき、修正を終了する。
<発明の効果> 以上実施例にて説明したように本発明によれば、ワー
クロールベンデイングや中間ロールのシフト等の手段に
よらず、中間ロールのロールベンダとバックアップロー
ルのクラウン調整による形状制御にあって、バックアッ
プロールクラウンのプリセット誤差や圧延中の大きな圧
下力変化があっても、バックアップロールクラウンの修
正にて常に良好な形状制御が可能となり、製品の品質及
び生産性が向上する。また、従来のワークロールのベン
ド力調整を多種類準備・交換する必要がなく、バックア
ップロールクラウンの設定変更にて幅広い圧延条件に対
応可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図はク
ラスタ圧延機のロール部の概略図である。 図面中、 1……クラスタ圧延機、2……圧延材、 3……バックアップロール、4……中間ロール、 5……ワークロール、 6……小径バックアップロール、 7……バックアップロールクラウン調整サーボ系、 8……ロールベンダサーボ系、 9……圧下レベリングサーボ系、 10……形状検出器、11……直交関数演算装置、 12……コントローラ、13……コントローラ、 14……プリセット演算装置、 15……レンジオーバ補正装置、15a……リミッタ、 15b……積分器、15c……係数器, 21……ロールベンダ、22……ロールベンダ。
フロントページの続き (72)発明者 寺戸 定 広島市西区観音新町4丁目6番22号 三 菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 川浪 克助 広島市西区観音新町4丁目6番22号 三 菱重工業株式会社広島造船所内 (72)発明者 御厨 尚 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 上郡 龍馬 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 加地 孝行 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社 鉄鋼研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−120409(JP,A) 特開 昭61−255710(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】小径バックアプロール、駆動装置によって
    押し出し可能となっている分割構造のバックアップロー
    ル、中間ロール、及びワークロールからなるクラスタ圧
    延機による形状制御方法において、 上記バックアップロールのクラウン調整として圧延前に
    クラウンパターン及び量を圧延条件に適したものにプリ
    セットし、 圧延中は形状検出器からの圧延材形状のフィードバック
    により上記中間ロールのロールベンダを操作して上記圧
    延材形状フィードバック制御し、 このフィードバック制御中上記中間ロールのロールベン
    ダ力が定格上限もしくは下限を越えた場合に上記バック
    アップロールのクラウン量を増加もしくは減少させて上
    記中間ロールのロールベンダ力を定格範囲内に回復させ
    る、 ようにしたクラス圧延機による形状制御方法。
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