JP2680252B2 - 多段圧延機の形状制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄板冷間圧延機として
用いられる多段圧延機の形状制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種、多段圧延機の形状制御方法とし
て、例えば、特開昭６２−２１４８１４号公報、特開平
３−１５５４０３号公報、特開平４−１１１９１０号公
報、特開平４−１３８８１０号公報に記載のものが公知
である。前記従来の多段圧延機には、圧延材の形状を検
出する検出器と、圧延ロールを変位させて圧延材の形状
を修正するための形状制御用アクチュエータと、前記検
出器で検出した形状値をもとに前記アクチュエータを操
作するための操作量を演算する形状制御装置とを備えて
いた。そして前記形状検出器は圧延機の下流側に設けら
れていた。

【０００３】前記形状制御用アクチュエータとして、ク
ラウンコントロール用アクチュエータ、ラテラルジャス
ト用アクチュエータ、及び、チルト用アクチュエータが
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記ラテラルアジャス
ト用アクチュエータは、中間ロールを軸方向に移動させ
るものであるが、圧延機の低速運転時、または高荷重
時、中間ロールを軸方向に移動させるのに大きな力を要
する。従って、低速時におけるラテラル制御の追従性が
悪く、形状改善に時間がかかり、歩留りが悪かった。

【０００５】そこで、本発明は前記問題点を解決するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴
とするところは、ラテラルアジャスト用アクチュエータ
と、板幅方向に複数個設けられたクラウンコントロール
用アクチュエータとを用いて圧延材の形状を制御する多
段圧延機の形状制御方法において、圧延速度が低く且つ
圧延速度の加速度または減速度が大きいときに、ラテラ
ルアジャスト用アクチュエータを用いる代わりに、クラ
ウンコントロール用アクチュエータを用いて形状を制御
する点にある。

【０００７】なお、前記クラウンコントロール用アクチ
ュエータは、両側最外端のものを用いるのが好ましい。

【０００８】

【作用】通常、ラテラル制御よりもクラウン制御の方が
追従性が良いので、低速時、又は高荷重時における形状
制御に際して、ラテラルアジャスト用アクチュエータを
用いる代わりに、クラウンコントロール用アクチュエー
タを用いる方が効率よく形状修正できる。

【０００９】また、両側最外端のクラウンコントロール
用アクチュエータを用いると、より効率よく形状修正で
きる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図２及び
図３に示すものは、本発明方法に使用する多段圧延機の
一例であり、該圧延機は、薄板である圧延材1 に当接す
る上下一対のワークロール2 と、該ワークロール2 を支
持する中間ロール3 と、該中間ロール3 を支持するバッ
クアップロール4 とを有する。

【００１１】前記バックアップロール4 は、軸方向（板
幅方向）に分割されたベアリングロールからなる。所定
のバックアップロール4 の各ベアリングロールには、ロ
ールクラウンを付与するためのクラウン用アクチュエー
タ5 が設けられている。この実施例では片側３本のバッ
クアップロール4 の内、両側２本のバックアップロール
4 にクラウン用アクチュエータ5 が設けられている。こ
の各バックアップロール4 には、＃１〜＃５の５個のク
ラウン用アクチュエータ5 が軸方向に沿って設けられて
いる。

【００１２】前記中間ロール3 は、その軸方向一端部に
テ−パ部を有し、この中間ロール3を軸方向に移動させ
るためのラテラルアジャスト用アクチュエータ6 が設け
られている。この実施例ではラテラルアジャスト用アク
チュエータ6 は、ワーク側に設けられており、ドライブ
側、ワーク側にそれぞれテ−パ部を有した中間ロール3
を軸方向に移動させる。

【００１３】さらに、この多段圧延機には、上ハウジン
グを傾斜させるための傾斜圧下装置を有し、該装置を駆
動するチルト用アクチュエータ7 が設けられている。前
記ワークロール2 から若干離れた下流側に、板形状検出
器8 が設けられている。この形状検出器8 は、板幅方向
に沿って複数個配置された形状検出センサにより構成さ
れている。更に、前記ワークロール2 を挟んでその上流
側と下流側に板厚計9 が設けられている。

【００１４】前記板厚計9 は板厚制御装置10に接続さ
れ、前記形状検出器8 は形状制御装置11に接続され、板
厚制御装置10は圧下アクチュエータ9 及びチルト用アク
チュエータ7 に接続され、形状制御装置11はラテラルア
ジャスト用アクチュエータ6 及びクラウン用アクチュエ
ータ5 に接続されている。また、形状制御装置11は、チ
ルト用アクチュエータ7 にも接続されている。

【００１５】そして、形状制御に際しては、前記形状検
出器8 による圧延材1 の形状検出値に基づき、前記形状
制御装置11により所定の演算を行い、各アクチュエータ
5,6,7 の操作量を制御する。前記各アクチュエータ5,6,
7 の働きは次の通りである。即ち、前記チルト用アクチ
ュエータ7 による傾斜圧下は、板形状の１次成分の改善
に寄与し、クラウン用アクチュエータ5 によるクラウン
コントロールは、２次、４次成分及び局部歪の改善に寄
与し、ラテラルアジャスト用アクチュエータ6 によるラ
テラルアジャストは、板端部の改善に寄与するものであ
る。

【００１６】なお、前記各アクチュエータ5,6,7 の操作
量の演算は、影響係数（アクチュエータを単位量（１m
m）移動させた時の各形状検出センサにおける形状の変
化量（I-Unit））を用いて、例えば、前記特開平３−１
５５４０３号公報に記載の式（１１）等により行う。
尚、前記影響係数と板形状との関係は次式で示される。

【００１７】

【数１】Δｆi ＝Σαji・ΔＸj

【００１８】ここで Δｆi ： 第ｊ番目のアクチュエ
ータを操作量ΔＸj だけ操作したときの形状検出器8 の
第ｉ番目の形状検出センサにて検出される形状変化量 αji ： 第ｊ番目のアクチュエータの第ｉ番目の形状
検出センサ位置への影響係数 ΔＸj ： 第ｊ番目のアクチュエータの操作量 図４〜図１１に、前記制御式に用いる前記各形状制御用
アクチュエータ5,6,7の影響係数を示す。

【００１９】図４〜図１１に示す影響係数は、１２段圧
延機におけるデータである。図４と図８に示す＃１、＃
５のクラウン用アクチュエータ5 の影響係数と、図１０
と図１１に示すラテラルアジャスト用アクチュエータ6
の影響係数が相似形であるので、ラテラルアジャスト用
アクチュエータ6 を用いても、＃１、＃５クラウンコン
トロール用アクチュエータ5 を用いても略同じ効果が得
られることが分かる。

【００２０】しかし、夫々の影響係数は ラテラル：約４ I-Unit ／mm クラウン：約４００ I-Unit ／mm であり、 また、１制御周期（３sec ）内で移動可能量は、 ラテラル：１mm/sec×３sec ＝３mm クラウン：0.0375mm/sec×３sec ＝0.1125mm であるの
で、 １周期に改善可能な形状は、 ラテラル：４ I-Unit ／mm×３mm＝１２ I-Unit クラウン：４００ I-Unit ／mm×0.1125mm＝４５ I-Uni
t となり、形状改善能力は、クラウンの方がラテラルより
も約３．５倍大きい。

【００２１】従って、板端部の形状制御（加減速時の形
状制御）に際しては、ラテラルアジャスト用アクチュエ
ータ6 を用いる代わりに、最外端のクラウンコントロー
ル用アクチュエータ5 を用いて制御する方が効果的であ
ることが分かる。なお、ラテラルアジャスト用アクチュ
エータの代わりに、最外端の＃１又は＃５クラウンコン
トロール用アクチュエータのみを用いることもできる。
＃１〜＃５を組み合わせて用いることもできる。

【００２２】図１に、前記装置を用いて圧延するときの
形状制御方法のフローチャートが示されている。即ち、
圧延開始直後の圧延加速時において、制御周期での圧延
速度の変化量ΔＶ (m/min/s)がある加速レートＡ (m/mi
n/s)以上、及び、圧延速度Ｖ (m/min)がある圧延速度Ｂ
(m/min)以下の場合、制御アクチュエータから、ラテラ
ルアジャスト用アクチュエータ6 を外して、最外端の＃
１、＃５クラウンコントロール用アクチュエータ5 を制
御アクチュエータとして制御計算を行い、それ以外の場
合は、従来と同様、各アクチュエータ5,6,7 を制御対象
として制御量の演算を行う。

【００２３】なお、前記加速レートを「ある」加速レー
トとしたのは、この係数Ａは、状況に応じて設定するパ
ラメータだからである。即ち、オペレータが徐々に速度
を上げていく場合（ΔＶが小さいとき）は、形状変化量
も小さいため、ラテラルの動きで十分対応可能な場合が
あり、一律に定数を定めることが出来ない。また、「あ
る」速度以下とした理由は、定常速度（例えば、１００
ｍｐｍ）になればラテラルも動きやすくなることと、板
厚に影響を及ぼさないアクチュエータであること、ま
た、クラウン＃１、＃５に比べ、板端のみによくきくア
クチュエータであるためである。

【００２４】尚、本発明は、前記実施例の圧延加速時に
限定されるものではなく、例えば、圧延終了直前の圧延
減速時にも＃１、＃５クラウンコントロール用アクチュ
エータ5 を制御アクチュエータとして、板端の伸びを改
善できる。即ち、圧延減速時になると、形状を良くする
ため各アクチュエータが働き、パスラインに対して対称
な位置になく、ワーク側、ドライブ側で荷重差があり、
ラテラルのドライブ側、ワーク側で同じ制御出力にもか
かわらず、移動量が異なることになり、形状バランスが
崩れる場合がある。これは、次パススタート時に影響を
及ぼす。従って、本発明を適用することによりその問題
が解消される。

【００２５】前記実施例では、圧延開始直後または圧延
終了直前の場合を説明したが、圧延の最中であっても、
圧延速度が低く圧延速度の加速度または減速度が大き
く、ラテラルが動き難い場合は、本発明が適用できるの
はいうまでもない。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、圧延速度が低く、か
つ、圧延速度の加速度または減速度が大きい過渡期の形
状制御が良好になり、生産性の向上および歩留り向上が
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御方法の手順を示すフローチャート
である。

【図２】本発明の方法に使用する多段圧延機の構成図で
ある。

【図３】本発明の方法に使用する多段圧延機の制御系統
図である。

【図４】形状検出センサに対するクラウン＃１アクチュ
エータの影響係数を示すグラフである。

【図５】形状検出センサに対するクラウン＃２アクチュ
エータの影響係数を示すグラフである。

【図６】形状検出センサに対するクラウン＃３アクチュ
エータの影響係数を示すグラフである。

【図７】形状検出センサに対するクラウン＃４アクチュ
エータの影響係数を示すグラフである。

【図８】形状検出センサに対するクラウン＃５アクチュ
エータの影響係数を示すグラフである。

【図９】形状検出センサに対するチルト用アクチュエー
タの影響係数を示すグラフである。

【図１０】形状検出センサに対するドライブ側ラテラル
用アクチュエータの影響係数を示すグラフである。

【図１１】形状検出センサに対するワーク側ラテラル用
アクチュエータの影響係数を示すグラフである。

【符号の説明】 １ 圧延材 ５ クラウンコントロール用アクチュエータ ６ ラテラルアジャスト用アクチュエータ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラテラルアジャスト用アクチュエータ
   と、板幅方向に複数個設けられたクラウンコントロール
   用アクチュエータとを用いて圧延材の形状を制御する多
   段圧延機の形状制御方法において、 圧延速度が低く且つ圧延速度の加速度または減速度が大
   きいときに、ラテラルアジャスト用アクチュエータを用
   いる代わりに、クラウンコントロール用アクチュエータ
   を用いて形状を制御することを特徴とする多段圧延機の
   形状制御方法。
2. 【請求項２】 ラテラルアジャスト用アクチュエータ
   と、板幅方向に複数個設けられたクラウンコントロール
   用アクチュエータとを用いて圧延材の形状を制御する多
   段圧延機の形状制御方法において、 圧延速度が低く且つ圧延速度の加速度または減速度が大
   きいときに、ラテラルアジャスト用アクチュエータを用
   いる代わりに、両側最外端のクラウンコントロール用ア
   クチュエータを用いて形状を制御することを特徴とする
   多段圧延機の形状制御方法。