JP3502596B2 - 連続的に熱間圧延される製品の始端及び終端の盛り上がりを低減する張力制御システム及び方法 - Google Patents
連続的に熱間圧延される製品の始端及び終端の盛り上がりを低減する張力制御システム及び方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/48—Tension control; Compression control
- B21B37/52—Tension control; Compression control by drive motor control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2273/00—Path parameters
- B21B2273/18—Presence of product
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にはロッド
及びバー製品の熱間圧延に関しており、特に、標準寸法
から外れた（オフ・ゲージの；off gauge）始端（すな
わち先頭端）及び終端の形成を防ぐ技術に関する。
及びバー製品の熱間圧延に関しており、特に、標準寸法
から外れた（オフ・ゲージの；off gauge）始端（すな
わち先頭端）及び終端の形成を防ぐ技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の圧延機（rolling mill）において
は、製品は、長円形の「Ｏ」断面と円形の「Ｒ」断面と
を交互に有するように設計された一連の圧延台（roll s
tand）の間を通過する。圧延ロール（ロール；roll）
は、製品が、各々の連続圧延経路を通って前方に引っ張
られる結果として張力（tension）がかかった状態に確
実に維持されるような方法で、駆動される。この張力
は、製品を「薄くする（ネックダウンする；neck dow
n）」ことによって、製品の断面に影響を与えている。
は、製品は、長円形の「Ｏ」断面と円形の「Ｒ」断面と
を交互に有するように設計された一連の圧延台（roll s
tand）の間を通過する。圧延ロール（ロール；roll）
は、製品が、各々の連続圧延経路を通って前方に引っ張
られる結果として張力（tension）がかかった状態に確
実に維持されるような方法で、駆動される。この張力
は、製品を「薄くする（ネックダウンする；neck dow
n）」ことによって、製品の断面に影響を与えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、製品の始端
（front end）及び終端（tail end）は、連続圧延台の
通過時に、張力のない状態で（テンション・フリーで）
圧延される。これより、結果として得られる製品では、
始端及び終端のサイズが標準サイズより大きくなってい
る（オーバーサイズである）。これらは切断されて廃棄
されなければならず、製品のロスを招く結果となる。さ
らに、これらの規格外のサイズの（オフサイズの）始端
及び終端は、圧延機におけるガイド及びその他の関連す
る機器の摩耗を増加させる。
（front end）及び終端（tail end）は、連続圧延台の
通過時に、張力のない状態で（テンション・フリーで）
圧延される。これより、結果として得られる製品では、
始端及び終端のサイズが標準サイズより大きくなってい
る（オーバーサイズである）。これらは切断されて廃棄
されなければならず、製品のロスを招く結果となる。さ
らに、これらの規格外のサイズの（オフサイズの）始端
及び終端は、圧延機におけるガイド及びその他の関連す
る機器の摩耗を増加させる。
【０００４】従って、連続して熱間圧延される製品にお
いて、標準寸法から外れた（オフ・ゲージの）始端及び
終端の発生を防ぐ技術が必要とされている。
いて、標準寸法から外れた（オフ・ゲージの）始端及び
終端の発生を防ぐ技術が必要とされている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】要約すると、本発明によ
れば、圧延機において連続的に熱間圧延される製品の始
端及び終端断面積を制御するシステムが、下流の一群の
圧延台に先立って通過経路に沿って連続的に配置され
た、第１及び第２の別個に駆動される圧延台を含む。コ
ントローラが、第１及び第２の圧延台の間の動作速度の
関係を調整し、第１及び第２の別個に駆動される圧延台
の間を通過する製品の始端及び終端セグメントにおい
て、張力のレベルを増加させる。この張力レベルの増加
により、製品の始端及び終端セグメントの断面積が見込
み通りに減少する。この断面積の減少は、一群の圧延台
における圧延中に始端及び終端セグメントが圧延台間張
力（interstand tension）を受けないことによる断面積
の減少不足を、十分に補うものである。
れば、圧延機において連続的に熱間圧延される製品の始
端及び終端断面積を制御するシステムが、下流の一群の
圧延台に先立って通過経路に沿って連続的に配置され
た、第１及び第２の別個に駆動される圧延台を含む。コ
ントローラが、第１及び第２の圧延台の間の動作速度の
関係を調整し、第１及び第２の別個に駆動される圧延台
の間を通過する製品の始端及び終端セグメントにおい
て、張力のレベルを増加させる。この張力レベルの増加
により、製品の始端及び終端セグメントの断面積が見込
み通りに減少する。この断面積の減少は、一群の圧延台
における圧延中に始端及び終端セグメントが圧延台間張
力（interstand tension）を受けないことによる断面積
の減少不足を、十分に補うものである。
【０００６】連続熱間圧延製品の始端の断面積を制御す
るために、コントローラは、始端が第２の別個に駆動さ
れている圧延台に近づくと、第１の圧延台の速度の減速
を指令する。ここで、第２の圧延台は、第１の圧延台の
下流に隣接して配置されている。この減速により、始端
が第２の圧延台に入ると、第１及び第２の圧延台の間の
製品セグメントにおける張力レベルが増加する。始端が
第１の圧延台を通過すると、コントローラは、第１の圧
延台の速度を公称速度に戻すように指令して、始端セグ
メントと終端セグメントとの間の製品長さを圧延する。
るために、コントローラは、始端が第２の別個に駆動さ
れている圧延台に近づくと、第１の圧延台の速度の減速
を指令する。ここで、第２の圧延台は、第１の圧延台の
下流に隣接して配置されている。この減速により、始端
が第２の圧延台に入ると、第１及び第２の圧延台の間の
製品セグメントにおける張力レベルが増加する。始端が
第１の圧延台を通過すると、コントローラは、第１の圧
延台の速度を公称速度に戻すように指令して、始端セグ
メントと終端セグメントとの間の製品長さを圧延する。
【０００７】製品の終端の断面積を制御するために、コ
ントローラは、終端が第２の別個に駆動されている圧延
台に近づくと、第１の圧延台の速度の減速を指令する。
この第１の圧延台の減速により、終端が第２の圧延台に
入ると、第１及び第２の圧延台の間の製品セグメントの
張力レベルが増加する。すなわち、コントローラは、長
さ方向の終端の第２の圧延台への到着を予期して第１の
圧延台の速度を制御しながら減速させ、第１及び第２の
圧延台の間の製品セグメントにおいて、所望の張力を達
成させる。
ントローラは、終端が第２の別個に駆動されている圧延
台に近づくと、第１の圧延台の速度の減速を指令する。
この第１の圧延台の減速により、終端が第２の圧延台に
入ると、第１及び第２の圧延台の間の製品セグメントの
張力レベルが増加する。すなわち、コントローラは、長
さ方向の終端の第２の圧延台への到着を予期して第１の
圧延台の速度を制御しながら減速させ、第１及び第２の
圧延台の間の製品セグメントにおいて、所望の張力を達
成させる。
【０００８】効果的には、連続熱間圧延製品の終端セグ
メントに対して、圧延台間の張力に予期された増加を加
えることによって、製品の始端及び終端の断面積が制御
され、始端及び終端を切断する必要性が最小化され、最
適な場合には、そのような必要性がなくなる。
メントに対して、圧延台間の張力に予期された増加を加
えることによって、製品の始端及び終端の断面積が制御
され、始端及び終端を切断する必要性が最小化され、最
適な場合には、そのような必要性がなくなる。
【０００９】本発明のこれら及び他の目的、特徴、及び
効果は、添付の図面に描かれているような本発明の好適
な実施形態に関する以下の詳細な説明を参照することに
よって、より明らかになるであろう。
効果は、添付の図面に描かれているような本発明の好適
な実施形態に関する以下の詳細な説明を参照することに
よって、より明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、通過経路２２に沿って製
品を圧延する連続熱間圧延機２０の一部のブロックダイ
アグラム図である。第１のホットメタル検出器２４が通
過経路２２に沿った製品の有無を検出して、それを示す
信号をコントローラ２８に向けて信号線２６に提供す
る。圧延機のこの部分では、製品は、既知の方法で製品
に対して動作する幾つかの隣接した圧延台３２、３４を
有する粗圧延機３０に入る。粗圧延機３０の下流には、
同様に複数の連続圧延台３８〜４０を有する中間圧延機
３６が位置して、製品の断面積が更に減らされる。中間
圧延台３８〜４０は、それぞれ可変速モータ４２〜４４
によって駆動され、これらは何れもコントローラ２８に
より制御されている。可変速モータ４２〜４４は、モー
タ速度の制御と製品の追跡（トラッキング）とのため
に、モータの負荷を示すフィードバック信号をコントロ
ーラ２８に向けて信号線４６〜４８に提供する。簡略化
のために圧延台は３台しか描かれていないが、当業者
は、圧延機の全体設計に依存して中間圧延機３６がもっ
と多くの圧延台を含んでもよいことを認識するであろ
う。
品を圧延する連続熱間圧延機２０の一部のブロックダイ
アグラム図である。第１のホットメタル検出器２４が通
過経路２２に沿った製品の有無を検出して、それを示す
信号をコントローラ２８に向けて信号線２６に提供す
る。圧延機のこの部分では、製品は、既知の方法で製品
に対して動作する幾つかの隣接した圧延台３２、３４を
有する粗圧延機３０に入る。粗圧延機３０の下流には、
同様に複数の連続圧延台３８〜４０を有する中間圧延機
３６が位置して、製品の断面積が更に減らされる。中間
圧延台３８〜４０は、それぞれ可変速モータ４２〜４４
によって駆動され、これらは何れもコントローラ２８に
より制御されている。可変速モータ４２〜４４は、モー
タ速度の制御と製品の追跡（トラッキング）とのため
に、モータの負荷を示すフィードバック信号をコントロ
ーラ２８に向けて信号線４６〜４８に提供する。簡略化
のために圧延台は３台しか描かれていないが、当業者
は、圧延機の全体設計に依存して中間圧延機３６がもっ
と多くの圧延台を含んでもよいことを認識するであろ
う。
【００１１】ゲージセンサ５０は、中間圧延機３６から
出てきた圧延後の製品の標準厚さ（ゲージ）を測定し、
測定されたゲージ信号をコントローラ２８に向けて信号
線５２に提供する。第２のホットメタル検出器５４が中
間圧延機の出口における製品の有無を検出して、製品の
追跡のために、製品の有無を示す信号をコントローラに
向けて信号線５６に提供する。
出てきた圧延後の製品の標準厚さ（ゲージ）を測定し、
測定されたゲージ信号をコントローラ２８に向けて信号
線５２に提供する。第２のホットメタル検出器５４が中
間圧延機の出口における製品の有無を検出して、製品の
追跡のために、製品の有無を示す信号をコントローラに
向けて信号線５６に提供する。
【００１２】本発明によれば、圧延機２０は前仕上げ圧
延機（prefinishing mill）５７を含み、この前仕上げ
圧延機５７は、通過経路に沿って連続的に配置された、
第１及び第２の別個に駆動される圧延台５８、６０を有
している。コントローラ２８は、第１及び第２の圧延台
の間の動作速度の関係を調整し、第１及び第２の圧延台
５８、６０の間を通過する製品の始端及び終端セグメン
トにおいて、張力のレベルを増加させる。この張力レベ
ルの増加により、製品の始端及び終端セグメントの断面
積が見込み通りに減少する。この断面積の減少は、前仕
上げ圧延機５７の下流での圧延中に始端及び終端セグメ
ントに対する圧延台間張力が存在しないことによる断面
積の減少不足を、十分に補うものである。
延機（prefinishing mill）５７を含み、この前仕上げ
圧延機５７は、通過経路に沿って連続的に配置された、
第１及び第２の別個に駆動される圧延台５８、６０を有
している。コントローラ２８は、第１及び第２の圧延台
の間の動作速度の関係を調整し、第１及び第２の圧延台
５８、６０の間を通過する製品の始端及び終端セグメン
トにおいて、張力のレベルを増加させる。この張力レベ
ルの増加により、製品の始端及び終端セグメントの断面
積が見込み通りに減少する。この断面積の減少は、前仕
上げ圧延機５７の下流での圧延中に始端及び終端セグメ
ントに対する圧延台間張力が存在しないことによる断面
積の減少不足を、十分に補うものである。
【００１３】連続熱間圧延製品の始端の断面積を制御す
るために、ある実施形態では、コントローラ２８は、第
１の圧延台５８の下流に隣接して配置されている第２の
圧延台６０に製品の始端が近づくと、第１の圧延台５８
の速度の減速を指令する。この接近は、第２の別個に駆
動されている圧延台６０から既知の距離だけ離れて位置
しているホットメタル検出器５４、及びモータ負荷信号
によって感知される。製品の速度が既知であるので、始
端が第２の圧延台に到着する時刻も知ることができる。
第１の圧延台５８の速度を公称速度より低い速度まで減
速することにより、始端が第２の圧延台６０に入ると、
第１及び第２の圧延台の間の製品の張力レベルが増加す
る。張力の量は、第１及び第２の別個に駆動されている
圧延台５８、６０の間の速度差の関数である。始端が第
１の圧延台５８を通過すると、コントローラ２８は、第
１の圧延台の速度を公称速度に戻すように指令して、始
端と終端との間の製品のセグメントを圧延する。
るために、ある実施形態では、コントローラ２８は、第
１の圧延台５８の下流に隣接して配置されている第２の
圧延台６０に製品の始端が近づくと、第１の圧延台５８
の速度の減速を指令する。この接近は、第２の別個に駆
動されている圧延台６０から既知の距離だけ離れて位置
しているホットメタル検出器５４、及びモータ負荷信号
によって感知される。製品の速度が既知であるので、始
端が第２の圧延台に到着する時刻も知ることができる。
第１の圧延台５８の速度を公称速度より低い速度まで減
速することにより、始端が第２の圧延台６０に入ると、
第１及び第２の圧延台の間の製品の張力レベルが増加す
る。張力の量は、第１及び第２の別個に駆動されている
圧延台５８、６０の間の速度差の関数である。始端が第
１の圧延台５８を通過すると、コントローラ２８は、第
１の圧延台の速度を公称速度に戻すように指令して、始
端と終端との間の製品のセグメントを圧延する。
【００１４】本発明に従って前仕上げ圧延機５７によっ
て圧延される始端及び終端の長さは、レイイングヘッド
（laying head）を出ていく仕上げ製品のバックフィル
（back fill）の長さ（Ｓ2）、並びに前仕上げ圧延機５
７の入口における製品の速度（Ｖ1）と圧延機の最後の
圧延台における出力速度（Ｖ2）との関数である。例え
ば、レイイングヘッドから出ていく仕上げ製品のバック
フィルの長さ（Ｓ2）は既知であるので、増加したレベ
ルの張力が印加されることになる始端及び終端の長さ
（Ｓ1）は、おおよそＳ1＝Ｓ2×（Ｖ1／Ｖ2）になる。
しかし、正確な距離は、この推定に基づいて経験的に導
き出されるものと考える。
て圧延される始端及び終端の長さは、レイイングヘッド
（laying head）を出ていく仕上げ製品のバックフィル
（back fill）の長さ（Ｓ2）、並びに前仕上げ圧延機５
７の入口における製品の速度（Ｖ1）と圧延機の最後の
圧延台における出力速度（Ｖ2）との関数である。例え
ば、レイイングヘッドから出ていく仕上げ製品のバック
フィルの長さ（Ｓ2）は既知であるので、増加したレベ
ルの張力が印加されることになる始端及び終端の長さ
（Ｓ1）は、おおよそＳ1＝Ｓ2×（Ｖ1／Ｖ2）になる。
しかし、正確な距離は、この推定に基づいて経験的に導
き出されるものと考える。
【００１５】また、減速後の速度値も、本発明の張力制
御システムを使用する圧延機の個々の特性に基づいて経
験的に導き出されるものと考える。例えば、減速後の速
度値は、圧延される特定の製品のサイズ、その製品にお
いて所望の断面積を得るために必要とされる張力の量、
及び圧延台５８、６０の内部の圧延ロールの特性に基づ
いて、選択されてもよい。加えて、一つ又は複数のゲー
ジセンサによって製品のゲージ特性をコントローラに与
えて、減速後の速度の値を更に調整してもよい。しか
し、当業者は、何れの場合においても、減速後の速度値
を、単純に、所望の始端及び終端断面積を得るために、
第１及び第２の別個に駆動される圧延台の間を通過する
製品の始端及び終端セグメントにて増加した張力レベル
が得られるように選択してもよいことを認識するであろ
う。
御システムを使用する圧延機の個々の特性に基づいて経
験的に導き出されるものと考える。例えば、減速後の速
度値は、圧延される特定の製品のサイズ、その製品にお
いて所望の断面積を得るために必要とされる張力の量、
及び圧延台５８、６０の内部の圧延ロールの特性に基づ
いて、選択されてもよい。加えて、一つ又は複数のゲー
ジセンサによって製品のゲージ特性をコントローラに与
えて、減速後の速度の値を更に調整してもよい。しか
し、当業者は、何れの場合においても、減速後の速度値
を、単純に、所望の始端及び終端断面積を得るために、
第１及び第２の別個に駆動される圧延台の間を通過する
製品の始端及び終端セグメントにて増加した張力レベル
が得られるように選択してもよいことを認識するであろ
う。
【００１６】製品の終端の断面積を制御するために、コ
ントローラは、終端が第２の圧延台６０に近づくと、第
１の圧延台の速度の減速を指令する。この減速により、
終端が第２の圧延台に入ると、第１及び第２の圧延台の
間の製品に対する張力レベルが増加する。具体的には、
第１の圧延台における速度を減らして終端が所望の断面
積を取るような張力を確立することによって、所望の終
端断面積が実現される。ここで再び、減速後の速度値
は、必要とされる張力に基づいて選択される。
ントローラは、終端が第２の圧延台６０に近づくと、第
１の圧延台の速度の減速を指令する。この減速により、
終端が第２の圧延台に入ると、第１及び第２の圧延台の
間の製品に対する張力レベルが増加する。具体的には、
第１の圧延台における速度を減らして終端が所望の断面
積を取るような張力を確立することによって、所望の終
端断面積が実現される。ここで再び、減速後の速度値
は、必要とされる張力に基づいて選択される。
【００１７】特に、結果として得られる製品では、始端
及び終端セグメントの断面積が、その間における製品長
さの断面積よりも小さくなっている。このように形成さ
れた製品は、せん断機（シャー；shear）８０及びルー
プ装置（looping device）８４を通過し、機械的に相互
接続されて共通のドライバ８８によって駆動される複数
の連続した圧延ロール対を有する仕上げブロック８６で
最終圧延を受ける。せん断機８０は、前仕上げ圧延機５
７において断面積が見込み通りに減らなかった始端及び
終端セグメント、及び／又は、金属組織的な観点（meta
llurgical standpoint）から満足な特性を示さないため
に除去されることが望ましい始端及び終端セグメント
を、切断するように動作する。仕上げブロック８６は、
好ましくは、本発明の譲渡人であるアメリカ合衆国マサ
チューセッツ州ウースター（Worcester）のモーガン・
コンストラクション社（Morgan Construction Compan
y）によって供給されているＮＯ−ＴＷＩＳＴ（登録商
標）圧延機である。この圧延機は、例えば米国特許第
４，５３７，０５５号に説明されており、その開示内容
は参照によって本願明細書にて援用される。仕上げブロ
ック８６の内部のロール対の間の速度関係は、その間を
通過する製品における張力レベルのように、固定されて
いる。これより、製品の始端及び終端セグメントは、張
力が無い状態で（テンション・フリーで）圧延される。
このテンション・フリーの圧延においては、もし前仕上
げ圧延機５７において断面積の見込み通りの減少が実現
していなければ、オフ・ゲージの製品が出来上がってし
まう。しかし、前仕上げ圧延機５７によって実行される
断面積の見込み通りの減少が、始端及び終端セグメント
がブロック８６で圧延されるときに経験する張力不足を
補償する。その結果として、端から端までが寸法的に許
容可能な仕上げ製品が得られて、これにより、始端及び
終端を切断する必要が無くなる。また、製品がブロック
８６を通過するときに拡大された始端及び終端が形成さ
れることがないので、ブロックにおける圧延台間ガイド
及び作動ロールの摩耗が効果的に低減される。
及び終端セグメントの断面積が、その間における製品長
さの断面積よりも小さくなっている。このように形成さ
れた製品は、せん断機（シャー；shear）８０及びルー
プ装置（looping device）８４を通過し、機械的に相互
接続されて共通のドライバ８８によって駆動される複数
の連続した圧延ロール対を有する仕上げブロック８６で
最終圧延を受ける。せん断機８０は、前仕上げ圧延機５
７において断面積が見込み通りに減らなかった始端及び
終端セグメント、及び／又は、金属組織的な観点（meta
llurgical standpoint）から満足な特性を示さないため
に除去されることが望ましい始端及び終端セグメント
を、切断するように動作する。仕上げブロック８６は、
好ましくは、本発明の譲渡人であるアメリカ合衆国マサ
チューセッツ州ウースター（Worcester）のモーガン・
コンストラクション社（Morgan Construction Compan
y）によって供給されているＮＯ−ＴＷＩＳＴ（登録商
標）圧延機である。この圧延機は、例えば米国特許第
４，５３７，０５５号に説明されており、その開示内容
は参照によって本願明細書にて援用される。仕上げブロ
ック８６の内部のロール対の間の速度関係は、その間を
通過する製品における張力レベルのように、固定されて
いる。これより、製品の始端及び終端セグメントは、張
力が無い状態で（テンション・フリーで）圧延される。
このテンション・フリーの圧延においては、もし前仕上
げ圧延機５７において断面積の見込み通りの減少が実現
していなければ、オフ・ゲージの製品が出来上がってし
まう。しかし、前仕上げ圧延機５７によって実行される
断面積の見込み通りの減少が、始端及び終端セグメント
がブロック８６で圧延されるときに経験する張力不足を
補償する。その結果として、端から端までが寸法的に許
容可能な仕上げ製品が得られて、これにより、始端及び
終端を切断する必要が無くなる。また、製品がブロック
８６を通過するときに拡大された始端及び終端が形成さ
れることがないので、ブロックにおける圧延台間ガイド
及び作動ロールの摩耗が効果的に低減される。
【００１８】コントローラ２８は、好ましくはマイクロ
プロセッサ（図示せず）を含み、このマイクロプロセッ
サがプログラム可能なソフトウエアのルーチンを実行し
て、本発明に従ってシステムを制御する。
プロセッサ（図示せず）を含み、このマイクロプロセッ
サがプログラム可能なソフトウエアのルーチンを実行し
て、本発明に従ってシステムを制御する。
【００１９】本発明を、第１の個別に駆動される圧延台
の速度を減速することによって張力レベルを増加させる
という観点から説明してきたが、代替的な実施形態で
は、第２の個別に駆動される圧延台の速度を速くするこ
とによって、張力レベルを増加させてもよい。加えて、
始端及び終端の第２の個別に駆動される圧延台への接近
の検知のために、ホットメタル検出器からの信号及び圧
延機内部の様々な位置における製品の既知の速度に加え
て、モータ負荷信号も使用してもよい。また、単一のコ
ントローラが描かれているが、圧延機の制御タスクがど
のように区分されるかに依存して、幾つかのコントロー
ラを使用することもできる。
の速度を減速することによって張力レベルを増加させる
という観点から説明してきたが、代替的な実施形態で
は、第２の個別に駆動される圧延台の速度を速くするこ
とによって、張力レベルを増加させてもよい。加えて、
始端及び終端の第２の個別に駆動される圧延台への接近
の検知のために、ホットメタル検出器からの信号及び圧
延機内部の様々な位置における製品の既知の速度に加え
て、モータ負荷信号も使用してもよい。また、単一のコ
ントローラが描かれているが、圧延機の制御タスクがど
のように区分されるかに依存して、幾つかのコントロー
ラを使用することもできる。
【００２０】本発明の張力制御システムは、オフ・ゲー
ジの始端及び終端の発生を理想的に無くし、これにより
圧延機の歩留まり／効率を増加させる。
ジの始端及び終端の発生を理想的に無くし、これにより
圧延機の歩留まり／効率を増加させる。
【００２１】本発明を幾つかの好適な実施形態に関連し
て示し且つ説明してきたが、本発明の考え及び範囲を逸
脱すること無く、本発明の形態及び詳細に対して様々な
変更、省略、及び付加を行うことができる。
て示し且つ説明してきたが、本発明の考え及び範囲を逸
脱すること無く、本発明の形態及び詳細に対して様々な
変更、省略、及び付加を行うことができる。
【図１】 本発明にしたがった圧延機の一部のブロック
ダイアグラム図である。
ダイアグラム図である。
２０ 連続熱間圧延機、２２ 通過経路、２４ 第１の
ホットメタル検出器、２６ 信号線、２８ コントロー
ラ、３０ 粗圧延機、３２ 圧延台、３４ 圧延台、３
６ 中間圧延機、３８ 圧延台、３９ 圧延台、４０
圧延台、４２可変速モータ、４３ 可変速モータ、４４
可変速モータ、４６ 信号線、４７信号線、４８ 信
号線、５０ ゲージセンサ、５２ 信号線、５４ 第２
のホットメタル検出器、５６ 信号線、５７ 前仕上げ
圧延機、５８ 第１の圧延台、６０ 第２の圧延台、８
０ せん断機（シャー）、８４ ループ装置、８６仕上
げブロック、８８ ドライバ。
ホットメタル検出器、２６ 信号線、２８ コントロー
ラ、３０ 粗圧延機、３２ 圧延台、３４ 圧延台、３
６ 中間圧延機、３８ 圧延台、３９ 圧延台、４０
圧延台、４２可変速モータ、４３ 可変速モータ、４４
可変速モータ、４６ 信号線、４７信号線、４８ 信
号線、５０ ゲージセンサ、５２ 信号線、５４ 第２
のホットメタル検出器、５６ 信号線、５７ 前仕上げ
圧延機、５８ 第１の圧延台、６０ 第２の圧延台、８
０ せん断機（シャー）、８４ ループ装置、８６仕上
げブロック、８８ ドライバ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
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特開 平７−32022（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−55609（ＪＰ，Ａ)
特公 昭63−8841（ＪＰ，Ｂ２)
特公 昭52−14700（ＪＰ，Ｂ２)
特公 平２−52563（ＪＰ，Ｂ２)
特表2002−520161（ＪＰ，Ａ)
特表2002−520160（ＪＰ，Ａ)
米国特許4382376（ＵＳ，Ａ)
特許2624471（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21B 37/00
B21B 37/16
B21B 37/46
B21B 37/48
B21B 37/78
Claims (16)
- 【請求項１】有限の長さの製品が、通過経路に沿って連
続的に配置された一群の圧延台にて連続的に圧延され、
前記製品の始端セグメント及び終端セグメント以外の部
分が、前記一群の中の連続した圧延台の間で張力を受け
て、これにより、前記始端セグメント及び前記終端セグ
メントが前記製品の残りの部分の断面積よりも大きな断
面積を有するようになる圧延機において、前記製品の断
面積をその長さの実質的な部分にわたって等しくする方
法であって、 ある回転速度で個別に駆動されて、且つ前記一群の圧延
台に先立って前記通過経路に沿って連続的に配置されて
いる第１及び第２の圧延台を設置するステップと、 前記第１及び第２の圧延台のうちの少なくとも一つの前
記回転速度を見込み通りに調整し、それらの間を通過す
る前記始端セグメント及び前記終端セグメントにおける
張力レベルを増加させ、この結果として、前記始端セグ
メント及び前記終端セグメントの断面積を、前記製品の
残りの部分の断面積よりも小さい断面積を有するように
減少させ、前記一群の圧延台にて圧延されている間に前
記始端セグメント及び前記終端セグメントが圧延台間張
力を受けない場合に経験する張力不足を補い、端から端
までが寸法的に許容可能な仕上げ製品となるように調整
を行うステップと、 を含む、 連続的に熱間圧延される製品の始端及び終端の
盛り上がりを低減する張力制御方法。 - 【請求項２】前記第１の圧延台が、前記圧延機の中で前
記第２の圧延台に関して上流に位置しており、 前記調整するステップが、前記始端が前記第１の圧延台
と前記第２の圧延台との間を通過するときに、前記始端
の前記第２の圧延台への接近を感知し、これに応答し
て、前記第１の圧延台の速度を減速して、前記始端にお
ける張力を増加させるステップを含む、請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】前記第１の圧延台が、前記圧延機の中で前
記第２の圧延台に関して上流に位置しており、 前記調整するステップが、前記終端が前記第１の圧延台
と前記第２の圧延台との間を通過するときに、前記終端
の前記第２の圧延台への接近を感知し、これに応答し
て、前記第１の圧延台の速度を減速して、前記終端にお
ける張力を増加させるステップを含む、請求項１に記載
の方法。 - 【請求項４】前記第１の圧延台が、前記圧延機の中で前
記第２の圧延台に関して上流に位置しており、 前記調整するステップが、 前記始端が前記第１の圧延台と前記第２の圧延台との間
を通過するときに、前記始端の前記第２の圧延台への接
近を感知し、これに応答して、前記第１の圧延台の速度
を減速して、前記始端における張力を増加させるステッ
プと、 前記終端が前記第１の圧延台と前記第２の圧延台との間
を通過するときに、前記終端の前記第２の圧延台への接
近を感知し、これに応答して、前記第１の圧延台の速度
を減速して、前記終端における張力を増加させるステッ
プと、 を含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】前記減速するステップが、 圧延されている製品のタイプと前記始端の所望の断面積
との関数として、減速後の速度値を選択するステップ
と、 前記第１の圧延機に、前記減速後の速度値になるように
指令するステップと、 を含む、請求項２に記載の方法。 - 【請求項６】前記感知するステップが、前記第１の圧延
台から既知の距離だけ離れて位置するホットメタル検出
器をモニタするステップを含む、請求項２に記載の方
法。 - 【請求項７】前記第１の圧延台が、前記圧延機の中で前
記第２の圧延台に関して上流に位置しており、 前記調整するステップが、前記始端が前記第１の圧延台
と前記第２の圧延台との間を通過するときに、前記始端
の前記第２の圧延台への接近を感知し、これに応答し
て、前記第２の圧延台の速度を増加して、前記始端にお
ける張力を増加させるステップを含む、請求項１に記載
の方法。 - 【請求項８】前記第１の圧延台が、前記圧延機の中で前
記第２の圧延台に関して上流に位置しており、 前記調整するステップが、前記終端が前記第１の圧延台
と前記第２の圧延台との間を通過するときに、前記終端
の前記第２の圧延台への接近を感知し、これに応答し
て、前記第２の圧延台の速度を増加して、前記終端にお
ける張力を増加させるステップを含む、請求項１に記載
の方法。 - 【請求項９】前記第１の圧延台が、前記圧延機の中で前
記第２の圧延台に関して上流に位置しており、 前記調整するステップが、 前記始端が前記第１の圧延台と前記第２の圧延台との間
を通過するときに、前記始端の前記第２の圧延台への接
近を感知し、これに応答して、前記第２の圧延台の速度
を増加して、前記始端における張力を増加させるステッ
プと、 前記終端が前記第１の圧延台と前記第２の圧延台との間
を通過するときに、前記終端の前記第２の圧延台への接
近を感知し、これに応答して、前記第２の圧延台の速度
を増加して、前記終端における張力を増加させるステッ
プと、 を含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】有限の長さの製品が、通過経路に沿って
連続的に配置された一群の圧延台にて連続的に圧延さ
れ、前記製品の始端及び終端以外の部分が、前記一群の
中の連続した圧延台の間で張力を受けて、これにより、
前記始端及び前記終端が前記製品の残りの部分の断面積
よりも大きな断面積を有するようになる圧延機におい
て、連続的に熱間圧延される製品の始端及び終端の盛り
上がりを低減する張力制御システムであって、 前記連続熱間圧延製品が沿って移動する通過経路におけ
る前記一群の圧延台に先立ってそれぞれ位置合わせさ
れ、お互いに別個に駆動される第１の圧延台及び第２の
圧延台と、前記圧延機の内部における前記始端及び前記
終端の位置を感知して、その位置を示す位置信号を提供
する手段と、 前記位置信号に応答して前記第１及び第２の圧延台の速
度を制御し、前記第１及び第２の圧延台の間で、前記圧
延製品の前記始端及び終端に対して増加したレベルの張
力を選択的に印加し、前記始端及び終端の間での前記製
品の断面積よりも小さい所望の始端及び終端断面積を得
て、前記一群の圧延台にて圧延されている間に前記始端
及び前記終端が圧延台間張力を受けない場合に経験する
張力不足を補い、端から端までが寸法的に許容可能な仕
上げ製品となるように圧延制御を行うコントローラと、 を備える、連続的に熱間圧延される製品の始端及び終端
の盛り上がりを低減する張力制御システム。 - 【請求項１１】前記コントローラが、 前記位置信号に応答して、前記始端の前記第２の圧延台
への接近を感知し、この接近を示す始端トリガ信号を提
供し、前記終端が前記第１の圧延台から出たときを決定
する手段と、 前記始端トリガ信号に応答して、前記第１の圧延台の速
度を減速する手段と、 前記終端が前記第１の圧延台から出たことに応答して、
前記第２の圧延台の速度を増加させる手段と、 を備える、請求項１０に記載のシステム。 - 【請求項１２】前記コントローラがマイクロプロセッサ
を備える、請求項１０に記載のシステム。 - 【請求項１３】前記圧延機の内部における前記始端及び
前記終端の位置を感知して、その位置を示す位置信号を
提供する前記手段が、前記第１及び第２の圧延台の上流
に既知の距離だけ離れて位置するホットメタル検出器を
備える、請求項１０に記載のシステム。 - 【請求項１４】前記コントローラが、前記第１の圧延台
の速度を減速することによって、前記第１及び第２の圧
延台の間で、前記圧延製品の前記始端及び終端に前記増
加したレベルの張力を選択的に印加する手段を備える、
請求項１０に記載のシステム。 - 【請求項１５】前記コントローラが、前記第２の圧延台
の速度を増加することによって、前記第１及び第２の圧
延台の間で、前記圧延製品の前記始端及び終端に前記増
加したレベルの張力を選択的に印加する手段を備える、
請求項１０に記載のシステム。 - 【請求項１６】有限の長さの製品が、通過経路に沿って
連続的に配置された一群の圧延台にて連続的に圧延さ
れ、前記製品の始端及び終端以外の部分が、前記一群の
中の連続した圧延台の間で張力を受けて、これにより、
前記始端及び前記終端が前記製品の残りの部分の断面積
よりも大きな断面積を有するようになる圧延機におい
て、連続的に熱間圧延される製品の始端及び終端の盛り
上がりを低減する張力制御システムであって、 前記連続的に熱間圧延される製品が沿って移動する通過
経路における前記一群の圧延台に先立ってそれぞれ位置
合わせされていて、前記一群の圧延台のブロックの上流
に位置する第１の圧延台及び第２の圧延台と、 前記第１及び第２の圧延台の上流に位置して、前記通過
経路に沿った前記始端及び終端の通過を感知し、それを
示すステータス信号を提供するセンサと、 前記ステータス信号に応答して前記第１及び第２の圧延
台の相対速度を制御し、前記第１及び第２の圧延台の間
で、前記圧延製品の前記始端及び終端に増加したレベル
の張力を選択的に印加し、所望の前記始端及び終端断面
積を得て、前記一群の圧延台にて圧延されている間に前
記始端及び前記終端が圧延台間張力を受けない場合に経
験する張力不足を補い、端から端までが寸法的に許容可
能な仕上げ製品となるように圧延制御を行うコントロー
ラと、 を備える、連続的に熱間圧延される製品の始端及び終端
の盛り上がりを低減する張力制御システム。
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|---|---|---|---|
| US09/348,423 US6167736B1 (en) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | Tension control system and method for reducing front end and tail end overfill of a continuously hot rolled product |
| US09/348423 | 1999-07-07 |
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|---|---|
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ID=23367984
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| BR (1) | BR0002651A (ja) |
| CA (1) | CA2313345C (ja) |
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| MX (1) | MXPA00006695A (ja) |
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