JP6370266B2 - Rolling system, rolling method and control device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、圧延システム、圧延方法および制御装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a rolling system, a rolling method, and a control device.
金属板材の圧延時に被圧延材に発生する上下反りは、圧延能率の低下や反り矯正のための工程の増加など、金属板材の生産性を下げる一因となる。上下反りの発生した金属板材が圧延機に噛み込む際、圧延設備との衝突や圧延機の噛み込み不良により、圧延設備の破損や生産停止など多大の損害をもたらす原因となる。 The vertical warp that occurs in the material to be rolled during rolling of the metal plate material contributes to lowering the productivity of the metal plate material, such as a reduction in rolling efficiency and an increase in processes for correcting the warp. When a metal plate material with vertical warpage is caught in a rolling mill, it may cause a great deal of damage such as breakage of the rolling facility or production stoppage due to collision with the rolling facility or poor biting of the rolling mill.
金属板材の圧延時に被圧延材に発生する上下反りは、(1)ワークロールと圧延材との摩擦係数の上下差、(2)圧延材の温度の上下差、(3)ワークロール周速度の上下差、等の被圧延材の上下非対称要素が原因となる。 The vertical warpage generated in the material to be rolled during rolling of the metal plate material is as follows: (1) Vertical difference of friction coefficient between work roll and rolled material, (2) Temperature difference of rolled material, (3) Work roll peripheral speed This is caused by the vertical asymmetry of the material to be rolled, such as vertical difference.
たとえば特許文献1には、圧延機の前後の少なくとも一方の側に設置された反りセンサにより、被圧延材の少なくとも先端での上下反り量を検出し、その上下反り量を0とするように被圧延材の上下面温度差を算出する圧延制御方法が開示されている。この方法では、非圧延材は、算出された上下面温度差となるように設定される。 For example, in Patent Document 1, the amount of vertical warpage at least at the tip of a material to be rolled is detected by a warp sensor installed on at least one side of the rolling mill, and the amount of vertical warpage is set to zero. A rolling control method for calculating the temperature difference between the upper and lower surfaces of a rolled material is disclosed. In this method, the non-rolled material is set to have a calculated upper and lower surface temperature difference.
また、たとえば特許文献2には、それぞれ別の駆動源で回転駆動する一対のワークロールで圧延される場合の被圧延材の反り制御方法が開示されている。この制御方法では、圧延機に圧延された直後の被圧延材の一方側の面の速度と他方側の面の速度とを監視し続け、一方側の面の速度と他方側の面の速度との速度差にもとづいて一対のワークロールの回転制御を行う。 Further, for example, Patent Document 2 discloses a method for controlling warpage of a material to be rolled when rolling is performed with a pair of work rolls that are rotationally driven by different drive sources. In this control method, the speed of the one side surface and the speed of the other side surface of the material to be rolled immediately after being rolled into the rolling mill are continuously monitored, and the speed of the one side surface and the speed of the other side surface are The rotation control of the pair of work rolls is performed based on the speed difference between the two.
また、たとえば特許文献3には、少なくとも上下作業ロールと上下補強ロールとを有する圧延機を用意し、この上下作業ロールに、上下補強ロールに対する所定のオフセット量を設定する圧延方法が開示されている。この圧延方法では、上作業ロールまたは下作業ロールのいずれかの作業ロールチョックに作用する圧延方向力、並びに、圧延荷重を検出し、圧延荷重と所定のオフセット量とからオフセット分力を算出し、圧延方向力とオフセット分力との差異値を演算し、その差異値を解消するように制御する。差異値の制御の具体的な対象として、非圧延材の上下面温度差、および前記圧延機への板の入射角から選ばれた少なくとも1つを制御することが開示されている。 For example, Patent Document 3 discloses a rolling method in which a rolling mill having at least an upper and lower work roll and an upper and lower work roll is prepared, and a predetermined offset amount with respect to the upper and lower work roll is set in the upper and lower work roll. . In this rolling method, the rolling direction force acting on the work roll chock of either the upper work roll or the lower work roll, and the rolling load are detected, the offset component force is calculated from the rolling load and a predetermined offset amount, and rolling A difference value between the directional force and the offset component force is calculated, and control is performed to eliminate the difference value. As a specific object for controlling the difference value, it is disclosed to control at least one selected from the temperature difference between the upper and lower surfaces of the non-rolled material and the incident angle of the plate to the rolling mill.
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載された制御方法では、被圧延材の先端から反りセンサまでの間については、フィードバック制御の基準値とするために、反りを補正するための制御を行うことができない。そのため、被圧延材は、先端部に反りが発生した状態で次の圧延工程に進入する。したがって、次段の圧延機に対する被圧延材の噛み込み位置が適切でなく、圧延設備との衝突や圧延機の噛み込み不良による圧延設備の破損や生産停止など多大な損害を防止できない。 However, in the control methods described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, the control from the tip of the material to be rolled to the warpage sensor is performed for correcting the warpage so as to be a reference value for feedback control. I can't. Therefore, the material to be rolled enters the next rolling process in a state where the warp is generated at the tip. Therefore, the biting position of the material to be rolled with respect to the rolling mill at the next stage is not appropriate, and it is not possible to prevent great damage such as a breakage of the rolling equipment or a production stop due to a collision with the rolling equipment or a bad biting of the rolling mill.
また、特許文献3に記載された圧延方法においても、上下面非対称要素を操作して被圧延材の上下反りを制御するまでの時間に上下反りが発生し、発生した先端の反りによって次段の圧延機の噛み込み位置がずれることが生じ得る。したがって、先端の反りによる圧延設備との衝突や圧延機の噛み込み不良による圧延設備の破損や生産停止など多大な損害を防止できないのは他の方法と同様である。 Also in the rolling method described in Patent Document 3, vertical warping occurs in the time until the vertical warpage of the material to be rolled is controlled by operating the upper and lower surface asymmetric elements, and the next stage warpage is caused by the generated warpage of the tip. It may occur that the biting position of the rolling mill is shifted. Therefore, it is the same as the other methods that it is impossible to prevent a great deal of damage such as a collision with the rolling equipment due to the warping of the tip, a breakage of the rolling equipment due to a biting failure of the rolling mill, or a production stop.
実施形態は、第1の圧延スタンドで上下反りの発生した被圧延材の先端の鉛直方向の位置を、第2の圧延スタンドで正確に噛み込めるように補正する圧延システム、圧延方法および制御装置を提供する。 Embodiments include a rolling system, a rolling method, and a control device that correct the vertical position of the tip of a material to be rolled that has been warped up and down in a first rolling stand so that the second rolling stand can accurately bite it. provide.
実施形態に係る圧延システムは、被圧延材を圧延する第1圧延スタンドと、前記第1圧延スタンドから離隔して設けられ、前記被圧延材をさらに圧延する第2圧延スタンドと、前記第1圧延スタンドと前記第2圧延スタンドとの間に設けられ、前記被圧延材の反り量を検出する反り検出器と、前記第1圧延スタンドおよび前記第2圧延スタンドの離間距離に関連して発生する前記被圧延材のたわみ量を計算し、前記反り量および前記たわみ量にもとづいて、前記第2圧延スタンドにおける前記被圧延材の先端の鉛直方向の位置を補正する制御信号を生成する制御装置と、前記制御信号にもとづいて、前記鉛直方向の位置を補正する補正装置と、を備える。 The rolling system according to the embodiment includes a first rolling stand that rolls the material to be rolled, a second rolling stand that is provided separately from the first rolling stand, and further rolls the material to be rolled, and the first rolling. A warp detector that is provided between the stand and the second rolling stand and detects a warp amount of the material to be rolled; and the occurrence of the warp detector in relation to a separation distance between the first rolling stand and the second rolling stand. A control device that calculates a deflection amount of the material to be rolled, and generates a control signal for correcting a vertical position of the tip of the material to be rolled in the second rolling stand based on the amount of warpage and the amount of deflection; And a correction device that corrects the position in the vertical direction based on the control signal.
本実施形態では、反り検出器によって検出された被圧延材の反り量および被圧延材のたわみ量にもとづいて、第2圧延スタンドにおける被圧延材の先端の鉛直方向の位置を補正する制御信号を生成する制御装置と、生成された制御信号にもとづいて被圧延材の先端の鉛直方向の位置を補正する補正装置とを備えているので、被圧延材の先端の鉛直方向の位置を補正して、第2圧延システムの噛み込み位置に合わせることができる。 In the present embodiment, a control signal for correcting the vertical position of the tip of the material to be rolled in the second rolling stand based on the amount of warpage of the material to be rolled and the amount of deflection of the material to be rolled detected by the warp detector . Since the control device for generating and the correction device for correcting the vertical position of the tip of the material to be rolled based on the generated control signal are provided, the vertical position of the tip of the material to be rolled is corrected. It is possible to match the biting position of the second rolling system.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between the parts, and the like are not necessarily the same as actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be represented differently depending on the drawings.
In the present specification and drawings, the same elements as those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る圧延システムを例示するブロック図である。
図2(a)および図2(b)は、被圧延材の反りおよびたわみの状態を説明するための模式図である。
図3は、本実施形態の圧延システムの動作を説明するためのフローチャートの例である。
本実施形態の圧延システム100の構成について説明する。図1に示すように、本実施形態の圧延システム100は、2つの圧延スタンド10,20と、反り検出器30a,30bと、電動機駆動装置40a,40bと、電動機42a,42bと、圧延制御装置50と、を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a rolling system according to this embodiment.
FIG. 2A and FIG. 2B are schematic views for explaining the state of warpage and deflection of the material to be rolled.
FIG. 3 is an example of a flowchart for explaining the operation of the rolling system of the present embodiment.
The structure of the
第1の圧延スタンド10は、ワークロール12a,12bと、バックアップロール14a,14bとを含んでいる。ワークロール12a,12bのそれぞれの回転軸は、基準面にほぼ平行になるように配置されている。基準面は、たとえば圧延システム100が設置されているプラントの平坦な床面5である。ワークロール12a,12bは、回転軸が互いにほぼ平行になるように配置されており、もっとも近接する外周が回転軸の方向に沿ってほぼ一定の距離だけ離間して配置されている。この外周の離間距離は、被圧延材1を噛み込むロールギャップである。ワークロール12a,12bは、適切に設定されたロールギャップを維持しながら、被圧延材1をロールギャップに噛み込むことによって、被圧延材1を圧延する。
The first rolling
バックアップロール14aは、上側のワークロール12aの上方で、このワークロール12aの外周に接するように配置されている。バックアップロール14bは、下側のワークロール12bの下方で、このワークロール12bの外周に接するように配置されている。バックアップロール14a,14bは、ワークロール12a,12bが被圧延材1に対して適切な圧下量を確保し、設定されたロールギャップを維持するために補助的に設けられている。
The
図示しないが、ワークロール12a,12bおよびバックアップロール14a,14bは、それぞれロールチョックで支持されている。ロールチョックは、十分な強度を有するフレームに支持され床面5に固定されている。
Although not shown, the work rolls 12a and 12b and the
ワークロール12a,12bおよびバックアップロール14a,14bは、電動機等によってそれぞれ回転駆動される。上側のワークロール12aおよびバックアップロール14aは、協調して回転駆動される。下側のワークロール12bおよびバックアップロール14bは、協調して回転駆動される。したがって、理解を容易にするために以下では、回転駆動の対象は、ワークロール12a,12bであるとして説明する。
The work rolls 12a and 12b and the
第2の圧延スタンド20は、ワークロール22a,22bと、バックアップロール24a,24bとを含んでいる。ワークロール22a,22bおよびバックアップロール24a,24bは、第1の圧延スタンド10のワークロール12a,12bおよびバックアップロール14a,14bと同様に配置されている。第2の圧延スタンド20は、被圧延材1の圧延方向の前方に配置されている。つまり、被圧延材1は、第1の圧延スタンド10で圧延され、続いて第2の圧延スタンド20で圧延される。一般的には、第2の圧延スタンド20のロールギャップは、第1の圧延スタンド10のロールギャップよりも狭く設定されており、第1の圧延スタンド10で圧延された被圧延材1は、第2の圧延スタンド20でさらに薄く圧延される。第1の圧延スタンド10のロールギャップの下辺、つまり下側のワークロール12bの上端と、第2の圧延スタンドのロールギャップの下辺、つまり下側のワークロール22bの上端とが、同一の平面内となるように、第1の圧延スタンド10および第2の圧延スタンド20は配置されている。
The second rolling stand 20 includes work rolls 22a and 22b and backup rolls 24a and 24b. The work rolls 22a and 22b and the backup rolls 24a and 24b are arranged in the same manner as the work rolls 12a and 12b and the backup rolls 14a and 14b of the first rolling
説明の便宜のために、以下の座標を用いて説明する。
x軸は、圧延システム100が設置されている床面5に平行に伸びているものとする。x軸は、第1の圧延スタンド10の下側のワークロール12bの上端と、第2の圧延スタンド20の下側のワークロール22bの上端とを含んでいる。x軸の原点は、ワークロール12bの上端であるとする。また、x軸は、ワークロール12a,12bの回転軸と直交するように伸びている。
For convenience of explanation, the following coordinates will be used for explanation.
It is assumed that the x-axis extends parallel to the
x軸に直交して鉛直方向に延び、第1の圧延スタンド10の下側のワークロール12bの回転軸の中心を通る軸をy軸とする。y軸の原点は、ワークロール12bの上端であるとする。なお、この例では、上側のワークロール12aおよびバックアップロール14a,14bの回転軸の中心は、すべてy軸上にあるが、これらは必ずしもy軸上にあることが求められるわけではない。たとえば、バックアップロール14a,14bの少なくとも一方の回転軸の中心は、ワークロール12a,12bの回転軸の中心から、x軸の方向にずらすようにしてもよい。
An axis extending perpendicularly to the x-axis and extending in the vertical direction and passing through the center of the rotation axis of the
第1圧延スタンド10と第2の圧延スタンド20とのx軸方向の離間距離をスタンド間距離Lとする。より詳細には、スタンド間距離Lにおけるx座標は、第2の圧延スタンド20の下側のワークロール22bの上端のx軸上の座標と一致するものとする。換言すれば、第1の圧延スタンド10の下側のワークロール12bの上端の位置と、第2圧延スタンド20の下側のワークロール22bの上端の位置との距離がスタンド間距離Lである。なお、後述するように、被圧延材1の先端1aのy軸方向の位置は、ワークロール22a,22bからなるロールギャップに噛み込むときに補正されるので、ワークロール22bの上端のy座標は、必ずしも0に等しくなくともよい。
The distance between the first rolling
被圧延材1は、x軸に沿って進行する。被圧延材1は、第1の圧延スタンド10で圧延され、第1の圧延スタンド10で圧延された後、第2の圧延スタンド20でさらに圧延される。第1の圧延スタンド10および第2の圧延スタンド20は、x軸の正方向に被圧延材1が進行して、それぞれのロールギャップに順に被圧延材1を噛み込むように配置されている。
The material 1 to be rolled proceeds along the x-axis. The material 1 to be rolled is rolled by the first rolling
反り検出器30a,30bは、第1の圧延スタンド10の出側に設けられている。上側の反り検出器30aは、y軸の正の側に配置され、ロールギャップを通過する被圧延材1の上面の変位を測定する。下側の反り検出器30bは、y軸の負の側に配置され、ロールギャップを通過する被圧延材1の下面の変位を測定する。反り検出器30a,30bは、被圧延材1の上方向および下方向の反り量を計測して出力し、圧延制御装置50に供給する。反り検出器30a,30bは、たとえばレーザ変位計である。なお、圧延スタンド10,20の出側とは、被圧延材1が圧延されて排出される側である。また、圧延スタンド10,20の入側とは、被圧延材1がこれからロールギャップに進入する側である。
The
電動機駆動装置40a,40bは、電動機42a,42bに接続されており、電動機42a,42bを駆動する。電動機駆動装置40a,40bは、圧延制御装置50から供給される速度基準信号にしたがって、電動機42a,42bによって上下のワークロール12a,12bの周速度を制御する。電動機駆動装置40a,40bは、電動機42a,42bとともに、上下のワークロール12a,12bをそれぞれ独立して駆動することができる。電動機駆動装置40a,40bは、たとえばインバータ装置等の電力変換装置であり、電動機42a,42bは、同期電動機等である。
The electric
圧延制御装置50は、反り検出器30a,30bの出力に接続されている。圧延制御装置50は、電動機駆動装置40a,40bの入力に接続され、電動機駆動装置40a,40bに速度基準信号を供給する。圧延制御装置50は、補正演算部52と、記憶部54とを有する。補正演算部52には、反り検出器30a,30bからの被圧延材1の上下いずれかの方向への反り量に関する信号が入力される。補正演算部52には、記憶部54にあらかじめ格納されているスタンド間距離Lに関するデータが読み込まれる。補正演算部52は、反り検出器30a,30bの計測結果にもとづいて、被圧延材1の先端1aの反り量y1を計算し、反り量を計測した位置x1より後方の被圧延材1に対して、その反りを相殺する反り量を計算する。被圧延材1の先端部分の反り量y1の値は、補正演算部52によって記憶部54に格納される。補正演算部52は、所定の演算式にもとづいて、スタンド間距離Lにおける被圧延材1のたわみ量ydを計算し、その値を記憶部54に格納する。補正演算部52は、反り量y1の値およびたわみ量ydの値を読み込んで、それらの値にもとづいて、第2の圧延スタンド20における被圧延材1の先端の座標(L,y2)を計算する。さらに、補正演算部52は、先端の座標(L,y2)にもとづいて、y軸方向の位置を相殺、つまりゼロにするような方向および大きさの反り量を発生させるように、速度基準信号を生成し、電動機駆動装置40a,40bに供給する。つまり、電動機駆動装置40a,40bおよび電動機42a,42bは、圧延制御装置50から速度基準信号を供給されて、被圧延材1の先端1aの座標(L,y2)を補正する補正装置である。
The rolling
本実施形態の圧延システム100の動作について、説明する。
図2(a)に示すように、被圧延材1は、第1の圧延スタンド10によって圧延され、被圧延材1が第1の圧延スタンド10から排出されるときに、少なくとも先端1aが上下いずれかの方向の反りを生ずる。図の例では、上方向、つまりy軸の正方向に反りを発生している。反り量y1は正の値である。被圧延材1は、下方向に反りを生ずる場合もあり、反り量y1は負の値となる。
Operation | movement of the rolling
As shown in FIG. 2 (a), the material 1 to be rolled is rolled by a first rolling
被圧延材1が第1の圧延スタンド10から排出された後、この反りを補正しない場合には、被圧延材1の圧延の進行とともに、図の破線のように先端1aにおける反り量は次第に増大する。本実施形態の圧延システム100では、第1の圧延スタンド10の出側で、スタンド間距離Lに比べて十分短い距離x1(x座標がx1)に反り検出器30a,30bが設けられている。反り検出器30a,30bは、被圧延材1の先端1aから位置x1までの反り量y1を検出する。圧延制御装置50は、検出された反り量y1およびそのときの上下のワークロール12a,12bの周速度の差にもとづいて、位置x1から後方の被圧延材1に対して反りを相殺するようにワークロール12a,12bの周速度差を設定する。圧延制御装置50は、ワークロール12a,12bの周速度差にもとづいて電動機駆動装置40a,40bに対する速度基準信号を生成し、電動機42a,42bを駆動して反りを補正する。したがって、被圧延材1の先端1aから距離x1程度から後方では、反りが補正された状態で圧延が進む。すなわち、図の一点鎖線のように座標(L,0)、つまり、第2の圧延スタンド20の噛み込みの位置では、被圧延材1は、先端1aから位置x1までの反り量y1だけy軸方向にずれている。なお、このとき、被圧延材1の自重によるたわみについては無視している。
If the warpage is not corrected after the material to be rolled 1 is discharged from the first rolling
図2(b)に示すように、被圧延材1の反りとは別に、被圧延材1が第1の圧延スタンド10から第2の圧延スタンド20に達するまでの間には、被圧延材1を支持する部材等が存在しないため、被圧延材1は自重によりy軸の負方向にたわみを生ずる。このときの被圧延材1の先端1aの変位をたわみ量ydと規定したときには、たわみ量ydの絶対値|yd|は、長さLの片持ち梁の先端の変位に近似することができる。たわみ量の絶対値|yd|は、以下の式(1)によって計算することができる。
As shown in FIG. 2B, apart from the warp of the material to be rolled 1, the material to be rolled 1 is not yet rolled until the material to be rolled 1 reaches the second rolling stand 20 from the first rolling
|yd|=(ω×L4)/(8×EI) (1) | Yd | = (ω × L 4 ) / (8 × EI) (1)
ここで、ωは、被圧延材1の等分布荷重であり、EIは、被圧延材1の曲げ剛性である。等分布荷重ωおよび曲げ剛性EIは、被圧延材1の材質や断面寸法等によってあらかじめ設定することができる物理量である。また、スタンド間距離Lは、第1の圧延スタンド10および第2の圧延スタンド20の配置によってあらかじめ設定されている。
Here, ω is the equally distributed load of the material 1 to be rolled, and EI is the bending rigidity of the material 1 to be rolled. The equally distributed load ω and the bending rigidity EI are physical quantities that can be set in advance depending on the material, cross-sectional dimensions, and the like of the material 1 to be rolled. The inter-stand distance L is set in advance by the arrangement of the first rolling
なお、被圧延材1を、第1の圧延スタンド10で支持された片持ち梁に近似することによって、たわみ量ydは、式(1)を用いて計算されるが、他のモデルを用いてもよいのはいうまでもない。たとえば、第1の圧延スタンド10を通過した被圧延材1の断面形状を計測して、数値解析によりたわみ量を計算する等してもよい。
In addition, by approximating the material 1 to be rolled to a cantilever beam supported by the first rolling
補正演算部52は、被圧延材1の先端1aが、第2の圧延スタンド20の噛み込みの位置に一致するように、つまり、被圧延材1の先端1aの位置が座標(L,0)となるように設定する。
The
より具体的には、反りの補正を行わないときには、被圧延材1の先端1aの位置は、x=Lにおいて、y1+yd=y2となる。反り量y1は、正負のいずれをとり得る。たわみ量ydは、負の値である。圧延システム100では、x=Lにおいて、補正演算部52によって、「−y2」の反りを発生させるように、補正演算部52によって、ワークロール12a,12bの周速度の差を計算し、計算された周速度の差にもとづいて速度基準信号を生成する。このようにして適切に生成された速度基準信号にしたがって、電動機駆動装置40a,40bは、電動機42a,42bを駆動する。
More specifically, when the warp correction is not performed, the position of the
たとえば、被圧延材1の先端1aの反り量y1が正の値(つまり上方向への反り)であって、その絶対値が、位置Lにおける被圧延材1のたわみ量の絶対値|yd|よりも大きい場合には、位置Lにおける被圧延材1の先端1aの位置は、正の値になる。これを補正するためには、負の値の反りを発生させる必要がある。上側の電動機42aの周速度(または回転速度、あるいは回転数)を、下側の電動機42bの周速度よりも大きく設定することによって、下向きの反りを発生させることができる。
For example, the warp amount y1 of the
被圧延材1の先端1aの反り量y1が正の値であって、その絶対値がたわみ量の絶対値|yd|よりも小さい場合には、位置Lにおける被圧延材1の先端1aの位置は、負の値になる。これを補正するためには、正の値の反りを発生させる必要がある。下側の電動機42bの周速度を上側の電動機42aの周速度よりも大きく設定することによって、上向きの反りを発生させることができる。
When the warp amount y1 of the
圧延材の先端1aの反り量y1が負の値(つまり下方向への反り)の場合には、補正のための反りは、正の値とする必要がある。
When the amount of warp y1 of the
なお、第1の圧延スタンド10と第2の圧延スタンド20との間にルーパーを設置して、被圧延材1の張力を制御する場合がある。このようにルーパーを設けた場合には、被圧延材1は、第1の圧延スタンド10と第2の圧延スタンド20との間で、たわみ量yd’がルーパーのy軸方向の位置で制限されることになる。図2(b)の例では、ルーパーは、座標(L’,y3)の位置にあるものとする。y3は、負の値(y3<0)である。図2(b)の2点鎖線で示したように、座標(L’,y3)においてルーパーによって被圧延材1が支持される場合には、先端1aの位置は、ルーパーのy座標y3からさらにたわみによって低下した位置となる。ルーパー位置からたわみによる変位Δydは、式(1)において、Lを(L−L’)に置き換えることによって求めることができる。したがって、x=Lにおける全体のたわみ量yd’は、以下の式(2)によって求めることができる。
In some cases, a looper is installed between the first rolling
yd’=y3+Δyd
=y3+{ω×(L−L’)4}/(8×EI) (2)
yd ′ = y3 + Δyd
= Y3 + {ω × (L−L ′) 4 } / (8 × EI) (2)
本実施形態の圧延システム100の動作をフローチャートにより説明する。
図3に示すように、圧延システム100では、ステップS1において、反り検出器30a,30bによって、被圧延材1の先端1aから位置x1の間の反り量y1が計測される。
The operation of the rolling
As shown in FIG. 3, in the rolling
ステップS2において、補正演算部52によって、位置x1以降の反りの補正量が計算され、計算された補正量にもとづいて生成された速度基準信号が電動機駆動装置40a,40bに供給される。
In step S2, the
ステップS3において、補正演算部52によって、ステップS2で計算された先端1aから位置x1の反り量y1の値が記憶部54に格納される。
In step S <b> 3, the
ステップS4において、補正演算部52によって、式(1)のたわみ量ydの計算が実行され、計算されたたわみ量ydの値が記憶部54に格納される。
In step S <b> 4, the
ステップS5において、補正演算部52によって、x=Lにおける先端1aのy座標y2=y1+ydが計算され、−y2の反り量となるような速度基準信号が生成され電動機駆動装置40a,40bに供給される。
In step S5, the
ステップS6において、電動機駆動装置40a,40bによって、−y2の反り量となるように回転速度制御が実行される。
In step S6, the rotational speed control is executed by the electric
本実施形態の圧延システム100の作用および効果について説明する。
本実施形態の圧延システム100では、第1の圧延スタンド10の出側の適切な位置x1に配置された反り検出器30a,30bによって被圧延材1の反りを検出し、被圧延材1の先端1aから位置x1までに発生した反りを、第2の圧延スタンド20に噛み込むときに補正するので、フィードバック制御では補正することができない被圧延材1の先端1aの上下反りを補正することができる。さらに、圧延制御装置50では、補正演算部52によって、被圧延材1の自重によるたわみ量ydを計算することができ、被圧延材1の先端1aの位置を、このたわみ量を含めて補正することができる。したがって、被圧延材1の先端1aは、第2の圧延スタンド20のロールギャップに正確に噛み込ませることができので、噛み込み不良等を低減させることが可能になり、プラントの操業をより安定させることができる。
The operation and effect of the rolling
In the rolling
(第1の実施形態の変形例)
被圧延材1の反りを検出するためには、被圧延材1の上下面の速度差を測定することにより行うことができる。本実施形態の圧延システム100aでは、速度検出器32a,32bを用いる。
(Modification of the first embodiment)
In order to detect the curvature of the material 1 to be rolled, it can be performed by measuring the speed difference between the upper and lower surfaces of the material 1 to be rolled. In the
図4は、本変形例の圧延システム100aを例示するブロック図である。
本変形例の圧延システム100aでは、第1の実施形態の圧延システム100の反り検出器30a,30bに代えて、速度検出器32a,32bを備えている。圧延システム100aの圧延制御装置50aは、速度検出器32a,32bからの信号を入力して、反り量を計算すること以外は、第1の実施形態の圧延制御装置50と同一である。他の構成要素については、第1の実施形態の圧延システム100と同じであり、同一の符号を付して、説明を省略する。
図4に示すように、圧延システム100aは、2つの圧延スタンド10,20と、速度検出器32a,32bと、電動機駆動装置40a,40bと、電動機42a,42bと、圧延制御装置50aと、を備える。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a
The rolling
As shown in FIG. 4, the rolling
速度検出器32a,32bは、たとえばレーザドップラ速度計である。レーザドップラ速度計は、発信されたレーザ光と、搬送されている被圧延材1から反射されてくる反射光との波長の差を測定して被圧延材1の搬送速度を計測する。
The
本変形例の圧延システム100aの作用および効果について説明する。
本実施形態の圧延システム100aでは、速度検出器32a,32bを用いて被圧延材1の上下面の速度を計測し、速度差から被圧延材1の反り量を計算する。そのため、反り量の計測結果をより正確に行うことができるので、補正演算の結果も正確になされる。したがって、より安定した圧延工程を実現することができる。
The operation and effect of the rolling
In the
なお、被圧延材1の反りの計測には、反り検出器30a,30bに加えて、速度検出器32a,32bを用いることができ、より正確な反りの計測を行うことができる。また、以下で説明するすべての実施形態において、反り検出器30a,30bまたは速度検出器32a,32bを用いることができ、反り検出器30a,30bおよび速度検出器32a,32bをともに用いることもできる。
In addition to the
(第2の実施形態)
上述の実施形態の圧延システム100,100aでは、ワークロール12a,12bの周速度の差を制御することによって、被圧延材1の反りの補正を行ったが、他の手段で反りの補正を行うことができる。本実施形態の圧延システム100bでは、被圧延材1の上下面の温度差を適切に設定することによって、被圧延材1の反りの補正を行う。
(Second Embodiment)
In the rolling
図5は、本実施形態の圧延システム100bを例示するブロック図である。
本実施形態の圧延システム100bの構成について説明する。
図5に示すように、本実施形態の圧延システム100bは、2つの圧延スタンド10,20と、反り検出器30a,30bと、噴射駆動装置60a,60bと、噴射ノズル62a,62bと、温度検出器64a,64bと、圧延制御装置50bと、を備える。本実施形態の圧延システム100bでは、電動機駆動装置40a,40bおよび電動機42a,42bに代えて、噴射駆動装置60a,60b、噴射ノズル62a,62bおよび温度検出器64a,64bを備える点で第1および第2の実施形態の圧延システム100,100aと相違する。また、本実施形態の圧延システム100bでは、圧延制御装置50bが噴射駆動装置60a,60bを制御対象とする点でも、圧延システム100,100aと相違する。以下の説明では、同一の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a rolling
The structure of the rolling
As shown in FIG. 5, the rolling
噴射駆動装置60a,60bは、圧延制御装置50bの出力にそれぞれ接続されている。噴射駆動装置60a,60bの出力は、噴射ノズル62a,62bに接続されている。
The
噴射ノズル62aは、被圧延材1の上方、つまり、y>0となる位置に設けられ、ノズルの開口が被圧延材1の上面に向けられている。噴射ノズル62bは、被圧延材1の下方、つまり、y<0となる位置に設けられ、ノズルの開口が被圧延材1の下面に向けられている。噴射ノズル62a,62bは、第1の圧延スタンド10の入側に設けられている。噴射ノズル62a,62bは、図示しない配管に接続されており、配管を経て供給される水を被圧延材1の上面および下面に噴射する。噴射ノズル62a,62bは、たとえばアクチュエータによって弁の開閉が制御され、設定された噴射量で水が放出される。噴射ノズル62a,62bは、圧延制御装置50bの制御信号にしたがって、弁の開閉を制御され、水の噴射量を制御する。被圧延材1に噴射される媒体は、被圧延材1の上面および下面の温度を調整することができればよく、水以外の他の冷却用の液体や気体であってもよい。
The
温度検出器64aは、噴射ノズル62aと同じ側に設けられ、被圧延材1の上面の温度を検出する。温度検出器64bは、噴射ノズル62bと同じ側に設けられ、被圧延材1の下面の温度を検出する。
The
噴射ノズル62a,62bによって、被圧延材1の上面および下面に水が噴射され、温度検出器64a,64bによって、被圧延材1の上面および下面の温度が検出されて、圧延制御装置50bには被圧延材1の上下面の温度の情報がフィードバックされる。
Water is sprayed onto the upper and lower surfaces of the material 1 to be rolled by the
圧延制御装置50bは、補正演算部52bと、記憶部54とを有する。補正演算部52bには反り検出器30a,30bの出力が接続され、温度検出器64a,64bの出力が接続されている。補正演算部52bは、反り検出器30a,30bおよび温度検出器64a,64bが検出した、被圧延材1の上面および下面の反り量ならびに温度にもとづいて、噴射駆動装置60a,60bに対する駆動信号を設定して、噴射ノズル62a,62bから噴射される水の量を制御する。つまり、噴射制御装置60a,60bおよび噴射ノズル62a,62bは、圧延制御装置50bから制御信号の供給によって、被圧延材1の上下面に温度を制御して、被圧延材1の反りを補正する補正装置である。
The rolling
本実施形態の圧延システム100bの動作について説明する。
本実施形態の圧延システム100bでは、第1の実施形態の圧延システム100と同様に、反り検出器30a,30bによって、位置x1における被圧延材1の反り量を検出する。検出された反り量は、圧延制御装置50bに入力される。
Operation | movement of the rolling
In the rolling
圧延制御装置50bは、先端1aから位置x1までの被圧延材1の反り量を相殺するように、被圧延材1の上面および下面の温度を調整する。被圧延材1は、金属のため、温度によって膨張の度合が異なる。一方の面に水を噴射することによって、その面の温度が低下する場合には、その面の膨張の度合も低下する。たとえば、y軸の正方向に被圧延材1の反りが発生している場合には、下面の温度を上面の温度に比べて低く設定することによって、正方向の反りを相殺するような反りを発生させることができ、反りの発生を相殺することができる。
The rolling
反りの発生が相殺された状態で、被圧延材1は、第1の圧延スタンド10によって圧延が進められ、第2の圧延スタンド20に向かう。
In a state where the occurrence of warpage is offset, the material to be rolled 1 is rolled by the first rolling
圧延制御装置50bは、被圧延材1の先端1aが、第2の圧延スタンド20に噛み込む位置、つまり、x=Lに到達するときに、y=0となるように、噴射駆動装置60a,60bを駆動する。ここで、圧延制御装置50bは、被圧延材1がたわみによって先端1aのy軸方向の位置が低下することを含めて、噴射駆動装置60a,60bに対する駆動信号を設定する。被圧延材1の先端1aから位置x1における反り量y1、先端1aのたわみ量ydとすると、x=Lにおける先端1aのy軸方向の位置y2は、y2=y1+ydとなるので、圧延制御装置50bは、x=Lにおいて、−y2となるように噴射駆動装置60a,60bを制御する。
The rolling
本実施形態の圧延システム100bの作用および効果について説明する。
本実施形態の圧延システム100bでは、噴射駆動装置60a,60b、噴射ノズル62a,62bおよび温度検出器64a,64bを備えているので、以下の作用および効果を生ずる。
The operation and effect of the rolling
The rolling
上述したように、被圧延材1の上下反りは、上下のワークロールの周速度(または回転速度、回転数)の差によって生ずるばかりでなく、被圧延材1の上下面の温度差によっても発生する。被圧延材1の上下面の温度差によって反りが発生している場合にその反りを解消するためには、発生している反りを相殺するように被圧延材1の上下面の温度を設定する必要がある。本実施形態の圧延システム100bでは、噴射駆動装置60a,60bと、噴射ノズル62a,62bと、温度検出器64a,64bとを備えているので、反りの発生方向および発生量に応じて、水の噴射量を適切に設定することができる。したがって、反りの発生の原因が被圧延材1の上下面の温度差による場合であっても、第2の圧延スタンド20に噛み込む位置で先端1aのy座標を0にすることができる。被圧延材1の先端1aは、第2の圧延スタンド20のロールギャップに正確に噛み込ませることができので、噛み込み不良等を低減させることが可能になり、安定したプラントの操業を実現することができる。
As described above, the vertical curvature of the material 1 to be rolled is not only caused by the difference in the peripheral speed (or rotation speed, rotation speed) of the upper and lower work rolls, but also caused by the temperature difference between the upper and lower surfaces of the material 1 to be rolled. To do. When warping has occurred due to a temperature difference between the upper and lower surfaces of the material 1 to be rolled, in order to eliminate the warping, the temperatures of the upper and lower surfaces of the material 1 to be rolled are set so as to offset the warping that has occurred. There is a need. In the rolling
(第3の実施形態)
被圧延材1の上下面の摩擦係数を適切に設定することによって、反りの発生量を設定し、発生した反りを相殺することができる。
図6は、本実施形態の圧延システム100cを例示するブロック図である。
本実施形態の圧延システム100cの構成について説明する。
図6に示すように、本実施形態の圧延システム100cは、2つの圧延スタンド10,20と、反り検出器30a,30bと、噴射駆動装置61a,61bと、噴射ノズル63a,63bと、圧延制御装置50cと、を備える。本実施形態の圧延システム100cでは、水の噴射ノズル62a,62bに代えて油の噴射ノズル63a,63bを備えており、噴射駆動装置61a,61bは、油の噴射ノズル63a,63bを駆動する点で第3の実施形態の圧延システム100bと相違する。圧延制御装置50cは、油の噴射ノズル63a,63bを駆動する噴射駆動装置61a,61bを制御する点でも圧延システム100bと相違する。以下では、同一の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
(Third embodiment)
By appropriately setting the friction coefficients of the upper and lower surfaces of the material 1 to be rolled, the amount of warpage can be set and the generated warpage can be offset.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a rolling
The structure of the rolling
As shown in FIG. 6, the rolling
噴射ノズル63a,63bは、図示しない配管によって供給される油を被圧延材1の上下面に対して噴射する。噴射ノズル63a,63bは、たとえばアクチュエータによって弁の開閉が制御される。噴射ノズル63a,63bは、設定された噴射量で油を放出する。圧延制御装置50cは、補正演算部52cと、記憶部54とを有する。噴射ノズル63a,63bは、補正演算部52cによって生成される制御信号で制御される噴射駆動装置61a,61bによって駆動され、油の噴射量が適切に設定される。つまり、噴射制御装置61a,61bおよび噴射ノズル63a,63bは、圧延制御装置50cから制御信号の供給によって、被圧延材1の上下面の摩擦係数を制御して、被圧延材1の反りを補正する補正装置である。なお、圧延材1に噴射される媒体は、被圧延材1の上面および下面の摩擦係数を調整することができればよく、油以外の他の液体や気体であってもよい。
The
本実施形態の圧延システム100cの動作について説明する。
本実施形態の圧延システム100cでは、反り検出器30a,30bによって、位置x1における被圧延材1の反り量を検出する。検出された反り量は、圧延制御装置50cの補正演算部52cに入力される。
Operation | movement of the rolling
In the rolling
補正演算部52cは、位置x1における被圧延材1の反り量を相殺するように、噴射駆動装置61a,61bによって、被圧延材1の上面および下面に適切な量の油を噴射する。被圧延材1は、噴射された表面の油によってワークロール12a,12bとの摩擦係数が制御される。たとえば、被圧延材1が上方、つまりy>0の方向に反りを生じている場合には、被圧延材1の上面の側の摩擦係数が、下面の側の摩擦係数よりも大きいことが考えられる。したがって、圧延制御装置50cは、上面の側の摩擦係数を減少させて、下面の側の摩擦係数を増大させるように、噴射駆動装置61a,61bを制御する。つまり、圧延制御装置50cは、上面の側の油の噴射量を下面の側の油の噴射量よりも大きく設定する。
The
位置x1における被圧延材1の先端1aの反りを相殺するように油の噴射量を調整した後には、上述の他の実施形態の圧延システム100〜100bと同様に、圧延制御装置50cは、x=Lにおける先端1aのy軸方向の位置y2を0となるように、たわみ量ydを含めて設定する。
After adjusting the oil injection amount so as to offset the warp of the
本実施形態の圧延システム100cの作用および効果について説明する。
本実施形態の圧延システム100cでは、噴射駆動装置61a,61bおよび噴射ノズル63a,63bを備えているので、以下の作用および効果を生ずる。
圧延システムにおける反りの発生の原因には、上下のワークロールの周速度差や被圧延材の上下面の温度差のほか、被圧延材の上下面の摩擦係数の差による場合がある。被圧延材の上下面の摩擦係数の差によって被圧延材が反りを生じている場合には、適切な摩擦係数に設定して、被圧延材の反りの発生を制御する必要がある。本実施形態の圧延システム100cでは、油を噴射する噴射ノズル63a,63bと、これらをそれぞれ駆動する噴射駆動装置61a,61bを備えているので、被圧延材1の上面および下面にそれぞれ噴射する油の量を適切に設定することができる。そのため、圧延システム100cでは、被圧延材1の上下面の摩擦係数の差異によって反りが発生するような場合であっても、第2の圧延スタンド20の噛み込み時において適切に反りの補正を行うことができる。
The operation and effect of the rolling
Since the rolling
The cause of the occurrence of warpage in the rolling system may be due to the difference in the peripheral speed between the upper and lower work rolls, the temperature difference between the upper and lower surfaces of the material to be rolled, and the difference in the friction coefficient between the upper and lower surfaces of the material to be rolled. When the material to be rolled is warped due to the difference in friction coefficient between the upper and lower surfaces of the material to be rolled, it is necessary to control the occurrence of the warp of the material to be rolled by setting an appropriate friction coefficient. In the rolling
(第4の実施形態)
被圧延材1の先端1aが第1の圧延スタンド10に噛み込むときの角度、つまり噛み込みの入射角θをx軸に対して設定することによって反りの発生を相殺することもできる。
図7は、本実施形態の圧延システム100dを例示するブロック図である。
本実施形態の圧延システム100dの構成について説明する。
図7に示すように、本実施形態の圧延システム100dは、2つの圧延スタンド10,20と、反り検出器30a,30bと、上下可動テーブルローラ70と、テーブルローラ高さ位置移動装置72と、圧延制御装置50dと、を備える。本実施形態の圧延システム100dでは、上下可動テーブルローラ70およびテーブルローラ高さ位置移動装置72を備える点で、上述の他の実施形態の圧延システム100〜100cと相違する。また、本実施形態の圧延システム100dでは、圧延制御装置50dがテーブルローラ高さ位置移動装置72を制御対象とする点でも、圧延システム100〜100cと相違する。以下の説明では、同一の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
(Fourth embodiment)
By setting the angle at which the
FIG. 7 is a block diagram illustrating a
The structure of the rolling
As shown in FIG. 7, the rolling
上下可動テーブルローラ70は、複数のテーブルローラ71aと、支持部材71bとを含む。複数のテーブルローラ71aは、x軸およびy軸にほぼ垂直に交差する方向にほぼ平行に設けられた回転軸のまわりをそれぞれ回転する。テーブルローラ71aは、その上端に被圧延材1の下面が接するように配置されている。したがって、テーブルローラ71aは、被圧延材1の搬送にともなって回転する。テーブルローラ71aは、支持部材71bによって支持されている。支持部材71bは、テーブルローラ高さ位置移動装置72によって、y軸に沿って移動することができる。つまり、支持部材71bに支持された複数のテーブルローラ71aは、被圧延材1の下面に接しながら、上下に可動する。上下可動テーブルローラ70は、第1の圧延スタンド10の入側に配置されている。上下可動テーブルローラ70が上下に可動することによって、第1の圧延スタンド10への噛み込みのy軸方向の位置と、テーブルローラ71a上に載置された被圧延材1のy軸方向の位置を相対的に変化させることができる。y軸方向の噛み込み位置と、テーブルローラ71a上の被圧延材1のy軸方向の位置とを相対的に変化させることによって、被圧延材1の第1の圧延スタンド10に対する噛み込みの入射角度θを変化させることができる。
The vertically
テーブルローラ高さ位置移動装置72は、圧延制御装置50dの出力に接続されている。テーブルローラ高さ位置移動装置72は、上下可動テーブルローラ70を上下方向に可動させる駆動機器を含んでいる。圧延制御装置50dは、補正演算部52dと、記憶部54とを有する。テーブルローラ高さ位置移動装置72は、圧延制御装置50dの補正演算部52dが生成する制御信号にしたがって、上下可動テーブルローラ70のy軸方向の位置を設定し、その位置に移動させる。つまり、テーブルローラ70およびテーブルローラ高さ位置移動装置72は、圧延制御装置50dから制御信号の供給によって、被圧延材1の第1の圧延スタンド10に噛み込む高さを制御し、被圧延材1の第1の圧延スタンド10への入射角度θを設定することによって、被圧延材1の反りを補正する補正装置である。
The table roller height
本実施形態の圧延システム100dの動作について説明する。
本実施形態の圧延システム100dの上下可動テーブルローラ70は、y軸に沿って上下に移動する。テーブルローラ71aの上端が、y=0の位置と一致しているときには、被圧延材1の下面は、y=0の位置と一致する。上下可動テーブルローラ70のy軸方向の位置が負の方向に移動したときには、テーブルローラ71aの上端は、y軸の負方向に移動する。このような状態で、被圧延材1がテーブルローラ71a上に載置され、被圧延材1がロールギャップに噛み込まれて搬送されるときには、被圧延材1の下面は、x軸に対して角度θをなす。つまり、被圧延材1は、第1の圧延スタンド10に対して角度θの入射角をもって噛み込まれる。図では示していないが、上下可動テーブルローラ70がy軸の正方向に移動したときには、テーブルローラ71aの上端は、y軸の正方向に移動する。テーブルローラ71a上を被圧延材1が第1の圧延スタンド10に向かって搬送されているときには、前述の場合とは逆向きの符号を有する角度をもって噛み込まれる。
Operation | movement of the rolling
The vertically
ワークロール12a,12bの回転軸の中心が、x=0で一致している場合には、被圧延材1がx軸に対して角度θをもってロールギャップに入射すると、被圧延材1は、y軸方向の分力を受けることとなるので、その分力に応じた方向へ反りを生じることとなる。また、ワークロール12a,12bの回転軸の中心がx=0からずれている場合も、y軸に沿った分力を生じる。圧延システム100dでは、このような機械的な分力に応じて、それを相殺する分力となるように、上下可動テーブルローラ70のy軸方向の位置を設定し、被圧延材1の入射角度を設定することができる。
When the centers of the rotation axes of the work rolls 12a and 12b coincide with each other at x = 0, when the rolled material 1 enters the roll gap at an angle θ with respect to the x axis, the rolled material 1 is y Since the component force in the axial direction is received, warping occurs in a direction corresponding to the component force. Also, when the center of the rotation axis of the work rolls 12a and 12b is deviated from x = 0, a component force is generated along the y axis. In the
他の実施形態の圧延システム100〜100cと同様に、被圧延材1の先端1aの反りを反り検出器30a,30bによって計測し、これを相殺するようなy軸方向の分力を発生するように、上下可動テーブルローラ70のy軸方向の位置を設定する。たとえば、先端1aの反りが上方向の反りの場合には、下向きの分力を発生させるために、上下可動テーブルローラ70のy軸方向の位置を上方に移動する。先端1aの反りが下方向の場合には、上方向の分力を発生させるために、上下可動テーブルローラ70のy軸方向の位置を下方に移動する。
Similar to the rolling
補正演算部52dは、被圧延材1の先端1aがx=Lに達するときに、先端1aからx1までに発生している反り量y1および被圧延材1のたわみによって発生する変位量ydとの和を相殺するように、逆方向の反りを発生させるように、上下可動テーブルローラ70のy軸方向の位置を移動する。
When the
本実施形態の圧延システム100dの作用および効果について説明する。
本実施形態の圧延システム100dでは、上下可動テーブルローラ70およびテーブルローラ高さ位置移動装置72を備えているので、以下の作用および効果を生ずる。
本実施形態の圧延システム100dでは、上下可動テーブルローラ70およびテーブルローラ高さ位置移動装置72によって、ロールギャップに対する被圧延材1の入射角を設定することができる。そのため、ワークロール12a,12b等の偏心等による、被圧延材1に対する圧延時のy軸方向の分力による反りの発生を相殺しつつ、被圧延材1のたわみを相殺する反り量を制御することができる。したがって、圧延プラントの操業の安定性を向上させることができる。
The operation and effect of the rolling
Since the rolling
In the
上述したように、被圧延材1の上下方向の反りは、ワークロール12a,12bの周速度差、被圧延材1の上下面の温度差、上下面の摩擦係数差およびワークロール12a,12bの偏心等による分力の発生等が複合的に関与して生じることがある。上述した第1〜第4の実施形態の圧延システム100〜100dでは、それぞれ単独の構成要素にしたがって実現する場合に限らず、複数の実施形態を組み合わせて圧延システムを構成するようにしてもよい。たとえば、第1の実施形態の圧延システム100に、噴射駆動装置60a,60b等を追加することによって、ワークロール12a,12bの周速度差の補正に加えて、被圧延材1の上下面の温度差を制御して、被圧延材1の反りの発生量を制御することができる。
As described above, the warpage in the vertical direction of the material to be rolled 1 is the difference in peripheral speed between the work rolls 12a and 12b, the temperature difference between the upper and lower surfaces of the material 1 to be rolled, the friction coefficient difference between the upper and lower surfaces, and the work rolls 12a and 12b. Generation of component force due to eccentricity or the like may occur in a complex manner. In the rolling
以上説明した実施形態によれば、第1の圧延スタンドで上下反りが発生した被圧延材1について、第2の圧延システムに正確に噛み込めるように被圧延材の先端を補正することができる圧延システム、圧延方法および制御装置を実現することができる。 According to the embodiment described above, rolling that can correct the tip of the material to be rolled so that the material to be rolled 1 that has warped up and down at the first rolling stand can be accurately bitten into the second rolling system. A system, a rolling method and a control device can be realized.
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalents thereof. Further, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.
1 被圧延材、5 床面、10,20 圧延スタンド、12a,12b,22a,22b ワークロール、14a,14b,24a,24b バックアップロール、30a,30b 反り検出器、32a,32b 速度検出器、40a,40b 電動機駆動装置、42a,42b 電動機、50〜50d 圧延制御装置、60a,60b,61a,61b 噴射駆動装置、62a,62b,63a,63b 噴射ノズル、64a,64b 温度検出器、70 上下可動テーブルローラ、71a テーブルローラ、71b 支持部材、72 テーブルローラ高さ位置移動装置、100〜100d 圧延システム
1 Roll material, 5 Floor, 10, 20 Rolling stand, 12a, 12b, 22a, 22b Work roll, 14a, 14b, 24a, 24b Backup roll, 30a, 30b Warp detector, 32a, 32b Speed detector, 40a , 40b Electric motor drive device, 42a, 42b Electric motor, 50-50d Rolling control device, 60a, 60b, 61a, 61b Injection drive device, 62a, 62b, 63a, 63b Injection nozzle, 64a, 64b Temperature detector, 70 Vertical movable table Roller, 71a table roller, 71b support member, 72 table roller height position moving device, 100-100d rolling system
Claims (8)
前記第1圧延スタンドから離隔して設けられ、前記被圧延材をさらに圧延する第2圧延スタンドと、
前記第1圧延スタンドと前記第2圧延スタンドとの間に設けられ、前記被圧延材の反り量を検出する反り検出器と、
前記第1圧延スタンドおよび前記第2圧延スタンドの離間距離に関連して発生する前記被圧延材のたわみ量を計算し、前記反り量および前記たわみ量にもとづいて、前記第2圧延スタンドにおける前記被圧延材の先端の鉛直方向の位置を補正する制御信号を生成する制御装置と、
前記制御信号にもとづいて、前記鉛直方向の位置を補正する補正装置と、
を備えた圧延システム。 A first rolling stand for rolling the material to be rolled;
A second rolling stand provided apart from the first rolling stand and further rolling the material to be rolled;
A warp detector that is provided between the first rolling stand and the second rolling stand and detects a warping amount of the material to be rolled;
A deflection amount of the material to be rolled that occurs in relation to a separation distance between the first rolling stand and the second rolling stand is calculated, and based on the warpage amount and the deflection amount, the coverage in the second rolling stand is calculated. A control device for generating a control signal for correcting the vertical position of the tip of the rolled material;
A correction device that corrects the vertical position based on the control signal;
With rolling system.
前記補正装置は、前記制御信号にもとづいて、前記ワークロールのそれぞれの周速度を制御する駆動装置を含む請求項1記載の圧延システム。 The first rolling stand has work rolls provided vertically.
The rolling system according to claim 1, wherein the correction device includes a driving device that controls each peripheral speed of the work roll based on the control signal.
前記制御装置は、前記反り量、前記たわみ量、ならびに、前記上面および前記下面の温度にもとづいて前記鉛直方向の位置を補正する制御信号を生成し、
前記補正装置は、前記制御信号にもとづいて、前記被圧延材の前記上面および前記下面に噴射される流体のそれぞれの噴射量を制御する噴射制御装置と、前記噴射制御装置の出力にもとづいて、前記流体を、前記被圧延材の前記上面および前記下面に噴射する噴射ノズルと、を含む請求項1記載の圧延システム。 Further comprising a temperature detector for measuring the temperature of the upper surface and the lower surface of the material to be rolled,
The control device generates a control signal for correcting the position in the vertical direction based on the warpage amount, the deflection amount, and the temperatures of the upper surface and the lower surface,
The correction device, based on the control signal, based on the output of the injection control device for controlling the injection amount of each of the fluid injected to the upper surface and the lower surface of the material to be rolled, The rolling system according to claim 1, further comprising: an injection nozzle that injects the fluid onto the upper surface and the lower surface of the material to be rolled.
前記流体は、前記上面および前記下面の摩擦係数を低減させる流体を含む請求項1記載の圧延システム。 The correction device controls an injection amount of each of the fluids injected to the upper surface and the lower surface of the material to be rolled based on the control signal, and the fluid based on the output of the injection control device. and wherein the nozzle elevation injection you injected into the upper surface and said lower surface,
The rolling system according to claim 1, wherein the fluid includes a fluid that reduces a coefficient of friction between the upper surface and the lower surface.
制御装置によって、前記第1圧延スタンドから所定の距離離間して配置された第2圧延スタンドにおける前記被圧延材のたわみ量を計算し、
前記制御装置によって、前記被圧延材の反り量および前記たわみ量にもとづいて、前記第2圧延スタンドにおける前記被圧延材の先端の鉛直方向の位置を補正する制御信号を生成し、
補正装置によって、前記制御信号にもとづいて、前記鉛直方向の位置を補正する圧延方法。 By the warp detector provided on the exit side of the first rolling stand, the amount of warpage of the material to be rolled output from the first rolling stand is detected,
By the control device, the amount of deflection of the material to be rolled in the second rolling stand disposed at a predetermined distance from the first rolling stand is calculated,
By the control device, based on the amount of warpage of the material to be rolled and the amount of deflection, a control signal for correcting the vertical position of the tip of the material to be rolled in the second rolling stand is generated ,
A rolling method in which the position in the vertical direction is corrected by a correction device based on the control signal.
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