JP7127447B2

JP7127447B2 - 圧延機の設定方法

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Publication number: JP7127447B2
Application number: JP2018170349A
Authority: JP
Inventors: 篤石井; 和馬山口; 大介新國
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2022-08-30
Anticipated expiration: 2038-09-12
Also published as: JP2020040097A

Description

本発明は、被圧延材を圧延する圧延機及び当該圧延機の設定方法に関する。

熱間圧延プロセスにおいて通板トラブルの起因となる現象として、例えば鋼板の蛇行がある。鋼板が蛇行する要因の１つに圧延装置のロール間の微小クロス（ロールスキューともいう。）で発生するスラスト力があるが、スラスト力を直接測定することは困難である。そこで、従来からロール間で発生するスラスト力の合計値の反力として検出されるスラスト反力を測定し、あるいは、スラスト力の発生原因となるロール間クロス角を測定し、当該スラスト反力あるいは当該クロス角に基づきロール間で発生するスラスト力を同定して、鋼板の蛇行制御を行うことが提案されている。

例えば、特許文献１には、ロール軸方向のスラスト反力と圧下方向の荷重を測定し、圧下位置零点と圧延機の変形特性のいずれか一方または双方を求め、圧延実行時の圧下位置設定し圧延制御する板圧延方法が開示されている。また、特許文献２には、圧延機の内部に設けられた距離センサを用いて測定されたロール間微小クロス（スキュー角）に基づきロールに発生するスラスト力を算出し、当該スラスト力に基づき圧下方向の荷重測定値から蛇行起因の差荷重成分を演算して圧下レベリング制御する、蛇行制御方法が開示されている。さらに、特許文献３には、ペアクロス圧延機において上下のロールの中心軸が水平方向で交差する点（クロスポイント）のずれを修正するクロスポイント修正装置が開示されている。かかる装置は、クロスヘッドとロールチョックとの間に発生する遊びを吸収するアクチュエータと、ロールチョック位置を検出する検出器とを備え、ロールチョック位置に基づきクロスポイントのずれを修正している。

また、特許文献４には、駆動側と操作側の荷重差を検出し、検出した荷重差に基づいて駆動側と操作側の圧下位置を独立操作することにより圧延材の蛇行を制御する際に、圧延中のスラストに起因する差荷重を推定することによって、圧延中の差荷重を圧延材の蛇行に起因するものとスラストに起因するものとに分離し、これら分離した差荷重に基づいて駆動側と操作側の圧下位置を操作する圧延機の制御方法が開示されている。

特許第３４９９１０７号公報特開２０１４－４５９９号公報特開平８－２９４７１３号公報特許第４９６２３３４号公報

しかし、上記特許文献１に記載の技術では、補強ロール以外のロールのスラスト反力の測定が圧下位置零点調整時と圧延中に必要であるが、圧延中にスラスト反力を測定する場合、圧延荷重等の圧延条件の変化によっては、スラスト反力の作用点等の特性が変化し、スラスト力に伴う非対称変形を正しく特定できない場合がある。このため、圧下レベリング制御を正確に実施できない可能性がある。

また、上記特許文献２に記載の技術では、渦流式等の距離センサにより測定されたロールの水平方向距離からロールスキュー角を求めている。しかし、ロール胴長部分の偏芯あるいは円筒度等機械加工精度によりロールが水平方向に振動し、また、圧延開始時の咬み込み時の衝撃等により水平方向のチョック位置が変動するため、スラスト力によるロールの水平変位を正確に測定することは困難である。また、ロールの摩擦係数は、圧延本数が増えるにつれてロールの粗度が経時的に変化することから、時々刻々変化する。このため、摩擦係数の同定なしにスラスト力の演算をロールスキュー角測定のみから正確に行うことはできない。

さらに、上記特許文献３に記載の技術では、ロール間クロス角はロール間の相対的なクロスによって生じ、ロールベアリング等にもガタがあるため、各ロールチョック位置を個々に圧延方向に位置制御をしてもロール自体の相対的な位置関係のずれは解消されない。このため、ロール間クロス角により発生するスラスト力を無くすことはできない。

また、上記特許文献４に記載の技術では、圧延に先立ち、上下ロールが接触しない状態にてロールを駆動しつつベンディング力を付与し、その際に発生する駆動側と作業側の荷重差から求めたスラスト係数あるいはスキュー量からスラストに起因する差荷重を推定している。特許文献４では上下ロールの１つの回転状態での測定値のみからスラスト係数またはスキュー量を同定している。このため、荷重検出装置の零点のずれ、あるいは、ハウジングとロールチョックとの摩擦抵抗の影響が左右で異なる場合、駆動側の測定値と作業側の測定値とに左右非対称な誤差が生じる可能性がある。特に、ベンディング力の負荷のように荷重レベルが小さい場合には、かかる誤差は、スラスト係数あるいはスキュー量の同定において致命的な誤差になり得る。

また、特許文献４では、ロール間摩擦係数を与えなければスラスト係数またはスキュー量を同定することができない。さらに、特許文献４では、バックアップロールのスラスト反力はロール軸心位置に作用するとしており、スラスト反力の作用点位置の変化を考慮していない。通常、バックアップロールのチョックは圧下装置等に支持されるため、スラスト反力の作用点位置はロール軸心に位置するとは限らない。このため、駆動側の圧下方向荷重と作業側の圧下方向荷重との荷重差から求めるロール間スラスト力に誤差が生し、当該ロール間スラスト力に基づき算出されるスラスト係数あるいはスキュー量にも誤差が生じる。このようにスラスト係数あるいはスキュー量に誤差が生じると、その誤差の影響を受けて被圧延材の蛇行制御の精度が低下する。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ロール間で発生するスラスト力を低減して、被圧延材の蛇行及びキャンバーの発生を抑制することが可能な、新規かつ改良された圧延機及び圧延機の設定方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、少なくとも一対の作業ロールと作業ロールを支持する一対の補強ロールとを含む、複数のロールを備える４段以上の圧延機であって、圧下方向に配列された各ロールのうちいずれか１つのロールを基準ロールとして、少なくとも補強ロール以外の各ロールの、作業側のロールチョックと駆動側のロールチョックとに作用する圧延方向における圧延方向力を測定する圧延方向力測定装置と、上下いずれか一方のロール系に設けられ、補強ロールの作業側及び駆動側の圧下支点位置において、ロールの圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する荷重検出装置と、少なくとも基準ロール以外のロールのロールチョックに対し、被圧延材の圧延方向入側または出側のいずれか一方に設けられ、ロールチョックを圧延方向に押圧する押圧装置と、少なくとも基準ロール以外のロールのロールチョックに対し、圧延方向において押圧装置と対向するように設けられ、ロールチョックを圧延方向に移動させる駆動装置と、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、駆動装置を駆動して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差、及び、作業側の圧延方向力と駆動側の圧延方向力のとの差である圧延方向力差に基づいて、基準ロール以外のロールのロールチョックの圧延方向における位置を制御する位置制御装置と、を備える、圧延機が提供される。

位置制御装置は、圧下方向荷重差及び圧延方向力差が許容範囲内の値となるように、位置調整対象とするロールを支持するロールチョックの圧延方向における位置を調整してもよい。

また、圧延機は、ロールに対してベンディング力を付加するベンディング装置を備え、位置制御装置は、作業ロール間のロールギャップを開状態にし、位置調整対象のロール側のロールチョックに対して、ベンディング装置によりベンディング力を負荷させるようにしてもよい。

駆動装置は、ロールチョック位置検出装置を備えた油圧シリンダであってもよい。

また、本発明の別の観点によれば、圧延機の設定方法であって、圧延機は、圧下方向に配列された各ロールのうちいずれか１つのロールを基準ロールとして、少なくとも一対の作業ロールと作業ロールを支持する一対の補強ロールとを含む複数のロールと、少なくとも補強ロール以外の各ロールの、作業側のロールチョックと駆動側のロールチョックとに作用する圧延方向における圧延方向力を測定する圧延方向力測定装置と、補強ロールの作業側及び駆動側の圧下支点位置においてロールの圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する荷重検出装置と、少なくとも基準ロール以外のロールのロールチョックに対し、被圧延材の圧延方向入側または出側のいずれか一方に設けられ、ロールチョックを圧延方向に押圧する押圧装置と、少なくとも基準ロール以外のロールのロールチョックに対し、圧延方向において押圧装置と対向するように設けられ、ロールチョックを圧延方向に移動させる駆動装置と、を備える４段以上の圧延機であり、圧下方向に配列された各ロールのうちいずれか１つのロールを基準ロールとして、圧下位置零点調整前または圧延開始前に、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、駆動装置を駆動して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差、及び、作業側の圧延方向力と駆動側の圧延方向力のとの差である圧延方向力差に基づいて、基準ロール以外のロールのロールチョックの圧延方向における位置を制御する、圧延機の設定方法が提供される。

上記圧延機の設定方法においては、複数のロールのうち圧下方向において最下部または最上部に位置するロールを基準ロールとしてもよい。

この際、最下部または最上部に位置するロールのうち、荷重検出装置が設けられているロール系のいずれか１つのロールを基準ロールとして、基準ロール以外のロールについては、基準ロールと反対側のロールから順に、作業側のロールチョックと駆動側のロールチョックとに作用する圧延方向における圧延方向力を測定し、圧延方向力差が許容範囲内となるように、ロールのロールチョックを被圧延材の圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置を調整し、このとき、すでにロールチョックの位置が調整されたロールのロールチョックを、調整中のロールのロールチョックとの相対位置を保持しながら、同時かつ同方向に制御する、圧延方向力差に基づく調整を行い、基準ロールについては、作業側の荷重検出装置により検出された圧下方向荷重と、駆動側の荷重検出装置により検出された圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を算出し、圧下方向荷重差が許容範囲内の値となるように、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、かつ、基準ロール以外のロールのロールチョックを調整中のロールのロールチョックとの相対位置を保持しながら同時かつ同方向に被圧延材の圧延方向に移動させることにより、ロールチョックの位置を調整する、圧下方向荷重に基づく調整を行ってもよい。

また、最下部または最上部に位置するロールのうち、荷重検出装置が設けられているロール系のロールのいずれか１つを基準ロールとして、基準ロール以外のロールについては、基準ロールから順に、作業側のロールチョックと駆動側のロールチョックとに作用する圧延方向における圧延方向力を測定し、圧延方向力差が許容範囲内となるように、ロールのロールチョックを被圧延材の圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置を調整し、このとき、すでにロールチョックの位置が調整されたロールのロールチョックを、調整中のロールのロールチョックとの相対位置を保持しながら、同時かつ同方向に制御する、圧延方向力差に基づく調整を行い、荷重検出装置が設けられているロール系については、作業側の荷重検出装置により検出された圧下方向荷重と、駆動側の荷重検出装置により検出された圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を算出し、圧下方向荷重差が許容範囲内の値となるように、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、かつ、基準ロール以外のロールのロールチョックを調整中のロールのロールチョックとの相対位置を保持しながら同時かつ同方向に被圧延材の圧延方向に移動させることにより、ロールチョックの位置を調整する、圧下方向荷重に基づく調整を行ってもよい。

あるいは、被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、作業ロールのロールギャップを開状態とし、作業ロールのロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を負荷させた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業ロールのロールチョックと補強ロールのロールチョックとの位置を調整する第１調整と、第１調整の後、作業ロールをキスロール状態にして、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、基準ロールと反対側のロール系のロールチョックの位置を、当該ロールチョックとの相対位置を保持しながら同時かつ同方向に被圧延材の圧延方向に移動させることにより調整する第２調整と、を実施し、第１調整では、荷重検出装置が設けられているロール系については、作業側の荷重検出装置により検出された圧下方向荷重と、駆動側の荷重検出装置により検出された圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が許容範囲内の値となるようにロールチョックの位置を調整する圧下方向荷重に基づく調整を行い、荷重検出装置が設けられているロール系と反対側のロール系については、作業側のロールチョックと駆動側のロールチョックとに作用する圧延方向における圧延方向力を測定し、圧延方向力差が許容範囲内となるように、ロールのロールチョックを被圧延材の圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置を調整する、圧延方向力差に基づく調整を行い、第２調整では、圧下方向荷重に基づく調整、または、作業ロール間に発生する圧延方向力差に基づく調整を行ってもよい。

以上説明したように本発明によれば、ロール間で発生するスラスト力を低減して、被圧延材の蛇行及びキャンバーの発生を抑制することが可能となる。

圧延時において圧延機のロール間に発生するスラスト力及びスラスト反力を説明するための、圧延機の概略側面図及び概略正面図である。本発明の第１の実施形態に係る圧延機と、当該圧延機を制御するための装置との構成を示す説明図である。図２Ａの圧延機の入側及び出側に配置された圧延方向力測定装置及び圧下方向荷重検出装置を示す説明図である。同実施形態に係る圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、基準ロールと反対側のロールから位置調整を行う場合の例を示す。同実施形態に係る圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、基準ロールと反対側のロールから位置調整を行う場合の例を示す。同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、第１調整を示す。同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、第２調整を示す。同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、第３調整を示す。同実施形態に係る他の圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、基準ロール側から位置調整を行う場合の例を示す。同実施形態に係る他の圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、基準ロール側から位置調整を行う場合の例を示す。図５Ａに示す圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、第１調整を示す。図５Ａに示す圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、第２調整を示す。図５Ｂに示す圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、第３調整を示す。本発明の第２の実施形態に係る圧延機と、当該圧延機を制御するための装置との構成を示す説明図である。同実施形態に係る圧延機の設定方法を説明するフローチャートである。同実施形態に係る圧延機の設定方法を説明するフローチャートである。同実施形態に係る圧延機の設定方法を説明するフローチャートである。同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、ロールギャップ開状態での位置調整（第１調整）を示す。同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、キスロール状態での位置調整（第２調整（Ａ））を示す。同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、キスロール状態での他の位置調整（第２調整（Ｂ））を示す。ロール間クロス角変更時の圧延機のロール間スラスト力の発生状態の一例を示す概略側面図及び概略正面図である。図１０の状態の圧延機において、下側のロールを正転させた場合と逆転させた場合とで取得された圧下方向荷重の差を示す説明図である。図１０の状態の圧延機において、下側のロールを停止させた場合と回転させた場合とで取得された圧下方向荷重の差を示す説明図である。ロールギャップが開状態である圧延機の、作業ロール及び補強ロールの配置を示す説明図である。ロール間クロス角の定義を示す説明図である。図１３に示すロールギャップ開状態での作業ロールクロス角と圧下方向荷重差との一関係を示すグラフである。図１３に示すロールギャップ開状態での作業ロールクロス角と補強ロールの圧延方向力差との一関係を示すグラフである。キスロール状態にされた圧延機の作業ロール及び補強ロールの配置を示す説明図であって、ペアクロス有の状態を示す。図１７に示すキスロール状態での補強ロールクロス角と圧下方向荷重差との一関係を示すグラフである。図１７に示すキスロール状態での、作業ロールと補強ロールとのペアクロス角と、補強ロール圧延方向力、及び、作業ロール圧延方向力との一関係を示すグラフである。キスロール状態にされた圧延機の、作業ロール及び補強ロールの配置を示す説明図であって、ペアクロス無の状態を示す。図２０に示すキスロール状態での、補強ロールクロス角と補強ロール圧延方向力との一関係を示すグラフである。ロールチョック位置検出装置を備える油圧シリンダの代わりに、回転角検出機能付サーボモータを適用する例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．目的＞
本発明の実施形態に係る圧延機と当該圧延機の圧延機の設定方法では、ロール間に発生するスラスト力をなくし、蛇行及びキャンバーのない、あるいは蛇行及びキャンバーが極めて軽微な製品を安定して製造することを目的とする。図１に、被圧延材Ｓの圧延時において圧延機のロール間に発生するスラスト力及びスラスト反力を説明するための、圧延機の概略側面図及び概略正面図を示す。以下では、図１に示すように、ロール胴長方向の作業側をＷＳ（ＷｏｒｋＳｉｄｅ）、駆動側をＤＳ（ＤｒｉｖｅＳｉｄｅ）と表す。

図１に示す圧延機は、上作業ロール１及び下作業ロール２とからなる一対の作業ロールと、圧下方向（Ｚ方向）において上作業ロール１を支持する上補強ロール３及び下作業ロール２を支持する下補強ロール４とからなる一対の補強ロールとを有する。作業ロール間に被圧延材Ｓを通し圧延することで、被圧延材Ｓの板厚を所定の厚さにする。圧延機には、圧下方向（Ｚ方向）において、被圧延材Ｓの上面側に配置された上作業ロール１及び上補強ロール３からなる上ロール系に係る圧下方向荷重を検出する上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂと、被圧延材Ｓの下面側に配置された下作業ロール２及び下補強ロール４からなる下ロール系に係る圧下方向荷重を検出する下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂとが設けられている。上圧下方向荷重検出装置２８ａ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａは、作業側における圧下方向荷重を検出する。上圧下方向荷重検出装置２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ｂは、駆動側における圧下方向荷重を検出する。

上作業ロール１、下作業ロール２、上補強ロール３及び下補強ロール４は、被圧延材Ｓの搬送方向に直交するように、各ロールの胴長方向を平行にして配置される。しかし、圧下方向に平行な軸（Ｚ軸）まわりにロールが僅かに回転し、上作業ロール１と上補強ロール３との胴長方向のずれ、あるいは、下作業ロール２と下補強ロール４との胴長方向のずれが生じると、作業ロールと補強ロールとの間に、ロールの胴長方向に作用するスラスト力が発生する。ロール間スラスト力は、ロールに余分なモーメントを発生させ、非対称なロール変形が起因となり圧延を不安定な状態にする一因であり、例えば蛇行あるいはキャンバーを引き起こす。このロール間スラスト力は、作業ロールと補強ロールとのロール胴長方向にずれが生じ、ロール間クロス角が発生することにより生じる。例えば、下作業ロール２と下補強ロール４との間にロール間クロス角が発生していると、下作業ロール２と下補強ロール４との間にスラスト力が発生する。このとき、被圧延材Ｓと下作業ロール２との間にも僅かであるがスラスト力が発生し、これらの合力の反力として下作業ロールチョック６にスラスト反力が作用する。その結果、下補強ロール４にモーメントが発生し、このモーメントにバランスするようにロール間の荷重分布が変化し、非対称なロール変形が生じる。このような非対称なロール変形によって蛇行あるいはキャンバーを引き起こす等、圧延が不安定となる。

そこで、本発明では、圧延機による被圧延材の圧延において、ロール間に発生するロール間スラスト力がなくなるように各ロールのロールチョック位置を調整することで、蛇行及びキャンバーのない、あるいは蛇行及びキャンバーが極めて軽微な製品を安定して製造することを目的とする。特に、本発明では、ロールにかかるスラスト反力が測定できない場合にもロール間に発生するロール間スラスト力がなくなるように各ロールのロールチョック位置を調整する手法を提案する。

＜２．第１の実施形態＞
図２～図４Ｃに基づいて、本発明の第１の実施形態に係る圧延機及び当該圧延機を制御するための装置の構成と、圧延機の設定方法について説明する。第１の実施形態は、圧下位置零点調整前または圧延開始前に、基準とするロールと他のロールとのロール間クロス角をゼロにするように調整し、スラスト力の発生しない圧延を実現するものである。本実施形態に係る圧延機は、上ロール系または下ロール系のうちいずれか一方の補強ロールの作業側及び駆動側の圧下支点位置において、ロールの圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する荷重検出装置を備えている。また、当該圧延機は、少なくとも荷重検出装置が設けられているロール系とは反対側のロール系を構成するロールに、作業側のロールチョックと駆動側のロールチョックとに作用する圧延方向における圧延方向力を測定する圧延方向力測定装置が設けられている。すなわち、圧延機に上ロール系または下ロール系のうちいずれか一方にしか荷重検出装置が設けられていない場合であってもロール間クロスの調整が可能である。

［２－１．圧延機の構成］
まず、図２Ａ及び図２Ｂに基づいて、本実施形態に係る圧延機と、当該圧延機を制御するための装置とを説明する。図２Ａは、本実施形態に係る圧延機と、当該圧延機を制御するための装置との構成を示す説明図である。図２Ｂは、図２Ａの圧延機の入側及び出側に配置された圧延方向力測定装置及び圧下方向荷重検出装置を示す説明図である。なお、図２Ａに示す圧延機は、ロール胴長方向の作業側から見た状態を示しており、圧延方向は紙面左から右に向かっているとする。また、図２Ａ及び図２Ｂでは、下補強ロールを基準ロールとした場合の構成を示す。なお、基準ロールは、チョックとハウジングとの接触面積が大きく、位置が安定する最下部または最上部に位置するロールが好ましい。

図２Ａに示す圧延機は、一対の作業ロール１、２と、これを支持する一対の補強ロール３、４とを有する４段の圧延機である。上作業ロール１及び下作業ロール２は、駆動用電動機２１により回転駆動される。

図２Ｂに示すように、上作業ロール１は上作業ロールチョック５ａ、５ｂにより支持されており、下作業ロール２は下作業ロールチョック６ａ、６ｂにより支持されている。図２Ａでは作業側の上作業ロールチョック５ａと下作業ロールチョック６ａのみを示しているが、図２Ａ紙面奥側の駆動側には、図２Ｂに示す上作業ロールチョック５ｂと下作業ロールチョック６ｂとが設けられている。

また、上補強ロール３は上補強ロールチョック７ａ、７ｂにより支持されており、下補強ロール４は下補強ロールチョック８ａ、８ｂにより支持されている。図２Ａでは作業側の上補強ロールチョック７ａと下補強ロールチョック８ａのみを示しているが、図２Ａ紙面奥側の駆動側には、図２Ｂに示す上補強ロールチョック７ｂと下補強ロールチョック８ｂとが設けられている。上作業ロールチョック５ａ、５ｂ、下作業ロールチョック６ａ、６ｂ、上補強ロールチョック７ａ、７ｂ、及び下補強ロールチョック８ａ、８ｂは、ハウジング３０により保持されている。

上作業ロールチョック５ａ、５ｂには、圧延方向入側に設けられ、上作業ロールチョック５ａ、５ｂを圧延方向に押圧する上作業ロールチョック押圧装置９と、圧延方向出側に設けられ、圧延方向の位置を検出して上作業ロールチョック５ａ、５ｂを圧延方向に駆動する上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１とが設けられている。また、上作業ロール１には、当該上作業ロール１にかかる圧延方向力を測定する圧延方向力測定装置２４ａ～２４ｄが設けられている。すなわち、図２Ｂに示すように、上作業ロールチョック５ａ、５ｂの入側には圧延方向力測定装置２４ａ、２４ｃが設けられ、上作業ロールチョック５ａ、５ｂの出側には、圧延方向力測定装置２４ｂ、２４ｄが設けられている。

下作業ロールチョック６ａ、６ｂには、圧延方向入側に設けられ、下作業ロールチョック６ａ、６ｂを圧延方向に押圧する下作業ロールチョック押圧装置１０と、圧延方向出側に設けられ、圧延方向の位置を検出して下作業ロールチョック６ａ、６ｂを圧延方向に駆動する下作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１２とが設けられている。

上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１、下作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１２、上作業ロールチョック押圧装置９の駆動機構、及び下作業ロールチョック押圧装置１０の駆動機構には、例えば油圧シリンダが用いられる。なお、図２Ａにおいて、上下の作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１、１２と上下の作業ロールチョック押圧装置９、１０とは、作業側のみを表示しているが、紙面奥側（駆動側）にも同様に設けられている。

上補強ロールチョック７ａ、７ｂには、圧延方向出側に設けられ、上補強ロールチョック７ａ、７ｂを圧延方向に押圧する上補強ロールチョック押圧装置１３と、圧延方向入側に設けられ、圧延方向の位置を検出して上補強ロールチョック７ａ、７ｂを圧延方向に駆動する上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置１４とが設けられている。上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置１４、及び、上補強ロールチョック押圧装置１３の駆動機構には、例えば油圧シリンダが用いられる。また、上補強ロール３には、当該上補強ロール３にかかる圧延方向力を測定する圧延方向力測定装置３４ａ～３４ｄが設けられている。すなわち、図２Ｂに示すように、上補強ロールチョック７ａ、７ｂの入側には圧延方向力測定装置３４ａ、３４ｃが設けられ、上補強ロールチョック７ａ、７ｂの出側には、圧延方向力測定装置３４ｂ、３４ｄが設けられている。なお、図２Ａにおいて、上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置１４と上補強ロールチョック押圧装置１３は、作業側のみを表示しているが、紙面奥側（駆動側）にも同様に設けられている。

下補強ロールチョック８ａ、８ｂは、本実施形態においては下補強ロール４を基準ロールとしているため、基準補強ロールチョックとなる。したがって、下補強ロールチョック８ａ、８ｂを駆動させて位置調整を行うことはないので、上補強ロールチョック７ａ、７ｂのように、必ずしも駆動装置及び位置検出装置を備えていなくともよい。ただし、位置調整の基準とする基準補強ロールチョックの位置が変化しないように、圧延方向の入側または出側に、例えば下補強ロールチョック押圧装置４０等を設け、下補強ロールチョック８ａ、８ｂのガタツキを押さえるようにしてもよい。なお、図２Ａにおいて、下補強ロールチョック押圧装置４０は、作業側のみを表示しているが、紙面奥側（駆動側）にも同様に設けられている。

また、圧延機を制御するための装置としては、例えば図２Ａに示すように、ロールチョック圧延方向力制御装置１５と、ロールチョック位置制御装置１６と、駆動用電動機制御装置２２と、ロール間クロス制御装置２３とを有する。

ロールチョック圧延方向力制御装置１５は、上作業ロールチョック押圧装置９、下作業ロールチョック押圧装置１０、上補強ロールチョック押圧装置１３、及び下補強ロールチョック押圧装置４０の圧延方向の押圧力を制御する。ロールチョック圧延方向力制御装置１５は、後述するロール間クロス制御装置２３の制御指示に基づき、チョック位置の制御対象である上作業ロールチョック押圧装置９、下作業ロールチョック押圧装置１０、及び、上補強ロールチョック押圧装置１３を駆動させ、所定の押圧力を与えることによってチョック位置を制御可能な状態を形成する。

ロールチョック位置制御装置１６は、上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１、下作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１２、及び、上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置１４の駆動制御を行う。ロールチョック位置制御装置１６は、ロール間クロス制御装置２３の制御指示に基づき、作業側のロールチョックに作用する圧延方向力と駆動側のロールチョックに作用する圧延方向力との差である圧延方向力差が所定範囲内となるように、かつ、ロールの作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が所定範囲内となるように、上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１、下作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１２、及び、上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置１４を駆動させる。位置検出機能付駆動装置１１、１２、１４は、作業側及び駆動側の両側に配置されており、作業側及び駆動側の圧延方向の位置について、同量を作業側及び駆動側で逆方向に制御することにより、作業側及び駆動側の平均的な圧延方向位置を変更することなく、ロールクロス角のみを変更することができる。

駆動用電動機制御装置２２は、上作業ロール１及び下作業ロール２を回転駆動する駆動用電動機２１を制御する。本実施形態に係る駆動用電動機制御装置２２は、ロール間クロス制御装置２３からの指示に基づき、上作業ロール１または下作業ロール２の駆動を制御する。

ロール間クロス制御装置２３は、圧延機を構成する上作業ロール１、下作業ロール２、上補強ロール３、及び、下補強ロール４について、ロール間クロス角がゼロとなるように、ロールチョックの位置を調整することにより各ロールの位置を制御する。ロール間クロス制御装置２３は、圧延方向力差が所定範囲内となるように、または、圧下方向荷重差が所定範囲内となるように、ロールチョック圧延方向力制御装置１５、ロールチョック位置制御装置１６と、駆動用電動機制御装置２２に対して制御指示を行い、ロール間に生じていたクロスがなくなるようにする。なお、当該圧延機の設定方法の詳細については後述する。

ここで、作業側の上作業ロールチョック５ａについては、上作業ロール作業側圧延方向力演算装置７１により、作業側の入側圧延方向力測定装置２４ａにて測定された圧延方向力と出側圧延方向力測定装置２４ｂにて測定された圧延方向力との差が演算され、上作業ロール１の作業側の圧延方向力とされる。同様に、上作業ロール駆動側圧延方向力演算装置（図示せず。）により、駆動側の入側圧延方向力測定装置２４ｃにて測定された圧延方向力と出側圧延方向力測定装置２４ｄにて測定された圧延方向力との差が演算され、上作業ロール１の駆動側の圧延方向力とされる。そして、上作業ロール圧延方向力差演算装置７３により、上作業ロール１の作業側の圧延方向力の演算値ｆ_１１と駆動側の圧延方向力の演算値ｆ_１２との差が演算され、上作業ロールチョック５ａ、５ｂに作用する圧延方向力差が演算される。

作業側の上補強ロールチョック７ａについては、上補強ロール作業側圧延方向力演算装置８１により、作業側の入側圧延方向力測定装置３４ａにて測定された圧延方向力と出側圧延方向力測定装置３４ｂにて測定された圧延方向力との差が演算され、上補強ロール３の作業側の圧延方向力とされる。同様に、上補強ロール駆動側圧延方向力演算装置（図示せず。）により、駆動側の入側圧延方向力測定装置３４ｃにて測定された圧延方向力と出側圧延方向力測定装置３４ｄにて測定された圧延方向力との差が演算され、上補強ロール３の駆動側の圧延方向力とされる。そして、上補強ロール圧延方向力差演算装置８３により、上補強ロール３の作業側の圧延方向力の演算値ｆ_３１と駆動側の圧延方向力の演算値ｆ_３２との差が演算され、上補強ロールチョック７ａ、７ｂに作用する圧延方向力差が演算される。

また、圧延機には圧下装置２７が設けられている。圧下装置２７は、最上部のロール（図２Ａでは上補強ロール３）上方に設置され、ロールを下方に向かって押圧する装置である。圧下装置２７によりロールを上方から下方に圧下することで、各ロールの圧下方向における位置を調整することができる。例えば、上作業ロール１と下作業ロール２とをキスロール状態とする際、圧下装置２７により上作業ロール１及び下作業ロール２に対して所定の負荷を与えることで、これらの位置が調整される。

圧下方向において、下補強ロールチョック８ａ、８ｂとハウジング３０との間の圧下支点位置３０ｂには、図２Ｂに示すように、下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂが設けられている。なお、図２Ａには、作業側の下圧下方向荷重検出装置２９ａのみが図示されているが、図１に示したように、図２Ａ紙面奥側の駆動側には、下圧下方向荷重検出装置２９ｂが設けられている。下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂは、下補強ロールチョック８ａ、８ｂの圧下支点位置に配置され圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する装置であり、最下部のロール（すなわち、図２Ａでは下補強ロール４）に係る圧下方向荷重を検出する。

下圧下方向荷重差演算部３３は、下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより検出された作業側の圧下方向荷重（Ｐ_Ｗ ^Ｂ）と駆動側の圧下方向荷重（Ｐ_Ｄ ^Ｂ）との差である圧下方向荷重差を演算する。下圧下方向荷重差演算部３３により演算された圧下方向荷重差（Ｐ_Ｗ ^Ｂ－Ｐ_Ｄ ^Ｂ）は、ロール間クロス制御装置２３へ出力される。ロール間クロス制御装置２３は、入力された圧下方向荷重差に基づき、ロール間クロスの状態を認識する。

なお、上述の例では、作業ロールチョック５、６については、圧延機の出側に位置検出機能付駆動装置１１、１２、入側に押圧装置９、１０、上補強ロールチョック７については、圧延機の入側に位置検出機能付駆動装置１４、出側に押圧装置１３、下補強ロールチョック８については、圧延機の出側に押圧装置４０を配備する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、これらの配置を圧延機の入側と出側とで逆に設置してもよく、あるいは、作業ロール及び補強ロールで同方向に設置してもよい。

さらに、位置検出機能付駆動装置１１、１２、１４については、作業側及び駆動側の両側に配置し、それぞれを位置制御する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。これらの装置を作業側及び駆動側の片側のみに配置、あるいは、片側のみを動作させ、その反対側を回転の支点として、位置制御を行うことによってロールクロス角を制御することが可能であり、ロール間クロスを低減するという同様の効果が得られることは、言うまでもない。

また、図２Ａでは、基準ロールである下補強ロール４の下補強ロールチョック８ａ、８ｂには押圧装置４０のみを設ける例を示したが、本発明はかかる例に限定されず、下補強ロールチョック８ａ、８ｂの入側に位置検出機能付駆動装置を設け、ロールチョック位置制御装置１６により制御可能に構成してもよい。これにより、例えばライナー等摩耗により基準ロール軸と圧延方向との直角関係が極端にずれている場合に、ロールチョック位置制御装置１６によって基準補強ロールチョックを駆動させ、基準ロールの位置を微調整することが可能となる。また、位置検出機能付駆動装置を全ロールに配置することにより、状況に応じて基準ロールを変更し、その変更した基準ロールに基づいて制御を行ってもよい。

すなわち、基準ロールは、上述したように、ロールチョックとハウジングとの接触面積が大きく、位置が安定する最下部または最上部に位置する補強ロールが好ましい。しかし、位置検出機能付駆動装置１１、１２、１４あるいは押圧装置９、１０、１３、４０等をハウジングあるいはプロジェクトブロックへ配置する際にスペース上の課題がある場合は、設備配置の制約等に応じて、基準ロールを上作業ロール１または下作業ロール２としても、以下に説明する本実施形態に係る圧延機の設定方法を同様に実施することは可能である。また、６段以上の圧延機であっても、上作業ロール１、下作業ロール２、上中間ロール群（上ロール系に設置されている１または複数の中間ロール）、下中間ロール群（下ロール系に設置されている１または複数の中間ロール）のいずれか１つのロールを基準ロールとして、以下に説明する本実施形態に係る圧延機の設定方法を同様に実施することは可能である。

［２－２．圧延機の設定方法］
（１）基準ロールと反対側のロールから位置調整する場合
以下、図３Ａ～図４Ｃに基づいて、本実施形態に係る圧延機の設定方法について、説明する。以下の説明では、圧延機の基準ロールは最下部のロール（すなわち下補強ロール４）とし、圧延機は、上側のロール系に圧延方向力測定装置が設けられ、下側のロール系に圧下方向荷重検出装置が設けられているものとする。図３Ａ及び図３Ｂは、本実施形態に係る圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、基準ロールと反対側のロールから位置調整を行う場合の例を示す。図４Ａ～図４Ｃは、本実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロール位置調整の手順を示す説明図である。なお、図４Ａ～図４Ｃにおいては、ロール間に作用する荷重分布の記載を省略し、圧延方向力差については、対象とするロール間スラスト力の影響が圧延方向力差として現れる場合のみを記載している。

本例では、下補強ロール４を基準ロールとして説明するが、上補強ロール３が基準ロールとなる場合もある。なお、基準ロールとしては圧延機を構成するロールのいずれか１つを設定すればよく、圧下方向において最上部又は最下部にあるロールのいずれか一方を基準ロールとするのが好ましい。例えば、上補強ロール３を基準ロールとする場合には、以下の同様の手順で、基準ロール（上補強ロール３）から最も遠いロール（下補強ロール４）と２番目に遠いロール（下作業ロール２）との位置調整、これら２つのロールと３番目に遠いロール（上作業ロール１）との位置調整、そして、これら３つのロールと基準ロールとの位置調整、のように、基準ロールと反対側のロール系から順にロールの位置調整を行えばよい。

また、本実施形態に係る圧延機の設定方法は、圧延機を稼働させた際にロール間スラスト力を発生させないために、圧延機に組み込まれたロール間に生じているロール間クロス角がゼロとなるようにロールチョックの位置を調整してロールの相対位置を調整する方法である。この圧延機の設定は、例えばロール組み替え時に、圧下位置の零点調整よりも前に実施される。このように、本実施形態に係る圧延機の設定方法は、圧延機を稼働して発生したロール間スラスト力を考慮して蛇行あるいはキャンバーを抑制するために圧延機を制御する方法とは異なる。

（初期設定：Ｓ１００）
圧延を開始するにあたり、図３Ａに示すように、まず、ロール間クロス制御装置２３は、圧下装置２７に対して、上作業ロール１と下作業ロール２とが所定のキスロール状態となるように、圧下方向におけるロール位置を調整させる（Ｓ１００）。圧下装置２７は、当該指示に基づきロールに対して所定の負荷を与え、作業ロール１、２をキスロール状態とする。

次いで、各ロールの位置調整が段階的に行われる。このとき、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置は基準位置として固定し、基準ロール以外のロールのロールチョックの圧延方向における位置を移動して、ロールチョックの位置が調整される。

（第１調整：Ｓ１０２～Ｓ１０６）
第１調整では、図４Ａに示すように、基準ロールである下補強ロール４と反対側のロール系にある上補強ロール３に作用する圧延方向力差がゼロとなるように、上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置を調整する。

そこで、まず、ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、各ロールを回転させる。そして、上補強ロール３に作用する圧延方向力を、圧延方向力測定装置３４ａ～３４ｄにより測定し（Ｓ１０２）、ロール間クロス制御装置２３により、上補強ロール３に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるように、上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置を制御する（Ｓ１０４）。

すなわち、圧延方向力測定装置３４ａ～３４ｄにより、作業側及び駆動側において上補強ロールチョック７ａ、７ｂの入側及び出側の圧延方向力が測定されると、上補強ロール作業側圧延方向力演算装置８１と上補強ロール駆動側圧延方向力演算装置（図示せず。）とにより、上補強ロール３の作業側及び駆動側の圧延方向力がそれぞれ演算される。そして、上補強ロール圧延方向力差演算装置８３により、上補強ロール３の作業側の圧延方向力と駆動側の圧延方向力との差が演算され、上補強ロール３に作用する圧延方向力差が演算される。上補強ロール３に作用する圧延方向力差は、ロール間クロス制御装置２３へ出力される。

圧延方向力差の許容範囲内の値の上下限値は、キスロール条件におけるロール変形解析を行い、非対称変形分を圧下レベリング量に換算した上で求めてもよい。例えば、ロールクロス角の許容範囲内の上下限値は、製品に要求されるキャンバーの限界値または絞りが発生するキャンバーの限界値を基準として、既存の圧延モデルに基づき計算すればよい。

ロール間クロス制御装置２３は、圧延方向力差が許容範囲内となるように、ロールチョック圧延方向力制御装置１５、ロールチョック位置制御装置１６に対して、上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置を調整するよう指示する。ロールチョック位置制御装置１６により上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置を検出しつつ、ロールチョック圧延方向力制御装置１５により、上補強ロール３に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるまで上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置が調整される（Ｓ１０６）。

そして、ステップＳ１０６にて、上補強ロール３に作用する圧延方向力差が許容範囲内となったと判定されると、上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置調整が終了する。第１調整により、上補強ロール３と上作業ロール１とのロール間クロスが許容範囲内に調整される。

（第２調整：Ｓ１０８～Ｓ１１２）
次いで、第２調整では、図４Ｂに示すように、基準ロールである下補強ロール４と反対側のロール系にある上作業ロール１に対して作用する圧延方向力差がゼロとなるように調整する。

まず、ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機２１により各ロールが回転されている状態で、上作業ロール１に作用する圧延方向力を圧延方向力測定装置２４ａ～２４ｄにより測定し（Ｓ１０８）、上作業ロール１に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるように、上作業ロールチョック５ａ、５ｂの位置を制御する（Ｓ１１０）。

すなわち、圧延方向力測定装置２４ａ～２４ｄにより、作業側及び駆動側において上作業ロールチョック５ａ、５ｂの入側及び出側の圧延方向力が測定されると、上作業ロール作業側圧延方向力演算装置７１と上作業ロール駆動側圧延方向力演算装置（図示せず。）とにより、上作業ロール１の作業側及び駆動側の圧延方向力がそれぞれ演算される。そして、上作業ロール圧延方向力差演算装置７３により、上作業ロール１の作業側の圧延方向力と駆動側の圧延方向力との差が演算され、上作業ロール１に作用する圧延方向力差が演算される。上作業ロール１に作用する圧延方向力差は、ロール間クロス制御装置２３へ出力される。

次いで、ロール間クロス制御装置２３は、測定された上作業ロール１に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるように、上作業ロールチョック５ａ、５ｂの位置を制御する。ロール間クロス制御装置２３は、ロールチョック圧延方向力制御装置１５、ロールチョック位置制御装置１６に対して、上作業ロールチョック５ａ、５ｂの位置を調整するよう指示する。ロールチョック位置制御装置１６により上作業ロールチョック５ａ、５ｂの位置を検出しつつ、ロールチョック圧延方向力制御装置１５により、上作業ロール１に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるまで上作業ロールチョック５ａ、５ｂの位置が調整される（Ｓ１１２）。このとき、既に上作業ロール１とのロール間クロスが調整された上補強ロール３も、上作業ロール１に対するロールチョック間の相対位置を保持しながら、上作業ロール１と同時にかつ同方向に動くように、上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置制御が行われる。これにより、上補強ロール３、上作業ロール１及び下作業ロール２のロール間クロスの調整を行うことができる。

そして、ステップＳ１１２にて、上作業ロール１に作用する圧延方向力差が許容範囲内となったと判定されると、上作業ロールチョック５ａ、５ｂの位置調整が終了する。第２調整により、上補強ロール３、上作業ロール１及び下作業ロール２のロール間クロスが許容範囲内に調整される。

（第３調整：Ｓ１１４～Ｓ１２６）
そして、第３調整では、図３Ｂ及び図４Ｃに示すように、基準ロールである下補強ロール４と同じ側のロール系にある下作業ロール２または下補強ロール４に対して作用する圧延方向力差がゼロとなるように調整する。既に下作業ロール２から上方のロール系のロール間クロスが調整されていることから、ロール間クロスは下作業ロール２と下補強ロール４との間のみ存在し、それによりスラスト反力が発生する。このとき、同じ大きさで符号の異なるスラスト反力が下作業ロール２と下補強ロール４とに生じる。したがって、いずれかの圧延方向力差をゼロにするようにチョック位置を調整することによって、ロール間クロスをゼロにすることができる。

本実施形態では、下ロール系には圧延方向力測定装置が設けられていないため、圧延方向力差に基づきロール間スラスト力をゼロにするようにロールチョックの位置を調整することはできない。そこで、本実施形態では、下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより検出された作業側の圧下方向荷重（Ｐ_Ｗ ^Ｂ）と駆動側の圧下方向荷重（Ｐ_Ｄ ^Ｂ）との差である圧下方向荷重差（Ｐ_Ｗ ^Ｂ－Ｐ_Ｄ ^Ｂ）に基づき、ロールチョックの位置調整を行う。このとき、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置は基準位置として固定し、基準ロール以外のロールのロールチョックの圧延方向における位置を移動して、ロールチョックの位置が調整される。

ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、所定の回転速度及び所定の回転方向で作業ロールを回転させる（Ｓ１１４）。ロール回転条件である回転速度及び回転方向は予め設定されており、駆動用電動機制御装置２２は、設定されたロール回転条件で上作業ロール１及び下作業ロール２を回転させる。ここで、ステップＳ１１４における各作業ロール１、２の回転方向を、正転方向とする。作業ロール１、２が回転されると、下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、下圧下方向荷重差演算部３３へ出力される。

下圧下方向荷重差演算部３３は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する。演算されたロール正転時の圧下方向荷重差は、ロール間クロス制御装置２３へ入力され、圧下方向荷重差の基準値とされる（Ｓ１１６）。

なお、ステップＳ１１４では、作業ロール１、２を回転させて下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重をそれぞれ検出したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば図４Ｃ右側に示すように、作業ロール１、２を停止させた状態で下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重をそれぞれ検出してもよい。この場合も、ステップＳ１１６では、ステップＳ１１４にて検出された作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が算出される。演算されたロール停止時の圧下方向荷重差は、ロール間クロス制御装置２３へ入力され、ロール回転時と同様に圧下方向荷重差の基準値とされる。

圧下方向荷重差の基準値が演算されると、次に、作業ロールの回転方向を逆転させ、ロール逆転時の処理が開始される。ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、所定の回転速度及び所定の回転方向で作業ロールを回転させる（Ｓ１１８）。作業ロールが回転されると、ロール正転時と同様に、下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、下圧下方向荷重差演算部３３へ出力される。ステップＳ１１８における各作業ロール１、２の回転方向を、逆転方向とする。

下圧下方向荷重差演算部３３は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算し、演算したロール逆転時の圧下方向荷重差をロール間クロス制御装置２３へ出力する。そして、ロール間クロス制御装置２３は、ロール逆転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ１１６にて演算された基準値との偏差に基づき、制御目標値を演算する（Ｓ１１９）。制御目標値は、例えば基準値の偏差の半分の値としてもよい。なお、制御目標値の演算方法及びその値を設定する理由については、後述する。

下圧下方向荷重差演算部３３は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算し、演算したロール逆転時の圧下方向荷重差をロール間クロス制御装置２３へ出力する（Ｓ１２０）。そして、ロール間クロス制御装置２３は、ロール逆転時の圧下方向荷重差が、ステップＳ１１９にて演算された制御目標値となるように、下作業ロールチョック６、上作業ロールチョック５及び上補強ロールチョック７の位置を、同時かつ同方向に制御する（Ｓ１２２）。

そして、ロール間クロス制御装置２３は、ステップＳ１２０にて演算されたロール逆転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ１１９にて演算された制御目標値とを比較し、これらが一致するか否かを判定する（Ｓ１２４）。なお、ステップＳ１２４の判定においては、ロール逆転時の圧下方向荷重差と制御目標値とが完全に一致する場合だけでなく、ロール逆転時の圧下方向荷重差の制御目標値からのずれが所定の範囲内である場合も含むものとする。ステップＳ１２４にてロール逆転時の圧下方向荷重差が制御目標値と一致しない、または、その許容範囲内にないと判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、ロールチョック位置制御装置１６に対して、下作業ロールチョック６、上作業ロールチョック５及び上補強ロールチョック７の位置を調整するよう指示する。そして、これらのロールチョックの位置が調整されると、ステップＳ１２０からの処理が再度実行される。

ステップＳ１２４にて、ロール逆転時の圧下方向荷重差が制御目標値と一致する、または、その許容範囲内にあると判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、上補強ロール３、上作業ロール１、下作業ロール２及び下補強ロール４のロール間クロスが許容範囲内に調整されたとして、圧下装置２７に対して上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定の大きさとなるように調整する（Ｓ１２６）。その後、当該圧延機による圧下位置零点調整等が実施され、被圧延材の圧延が開始される。

（２）基準ロール側のロールから位置調整する場合
次に、図５Ａ～図６Ｃに基づいて、本実施形態に係る圧延機の設定方法の他の例として、基準ロール側のロールから位置調整する場合について説明する。以下の説明では、圧延機の基準ロールは最下部のロール（すなわち下補強ロール４）とし、圧延機は、上側のロール系に圧延方向力測定装置が設けられ、下側のロール系に圧下方向荷重検出装置が設けられているものとする。図５Ａ及び図５Ｂは、本実施形態に係る圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、基準ロール側のロールから位置調整を行う場合の例を示す。図６Ａ～図６Ｃは、本実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロール位置調整の手順を示す説明図である。なお、図６Ａ～図６Ｃにおいては、ロール間に作用する荷重分布の記載を省略し、圧延方向力差については、対象とするロール間スラスト力の影響が圧延方向力差として現れる場合のみを記載している。

本例においても下補強ロール４を基準ロールとして説明するが、上補強ロール３が基準ロールとなる場合もある。なお、基準ロールとしては圧延機を構成するロールのいずれか１つを設定すればよく、基準ロールは圧下方向において最上部又は最下部にあるロールのいずれか一方とするのが好ましい。この場合も以下の同様の手順で各ロールの位置調整を行えばよい。

（初期設定：Ｓ２００）
圧延を開始するにあたり、図５Ａに示すように、まず、ロール間クロス制御装置２３は、圧下装置２７に対して、上作業ロール１と下作業ロール２とが所定のキスロール状態となるように、圧下方向におけるロール位置を調整させる（Ｓ２００）。圧下装置２７は、当該指示に基づきロールに対して所定の負荷を与え、作業ロール１、２をキスロール状態とする。

（第１調整：Ｓ２０２～Ｓ２０６）
第１調整では、図６Ａに示すように、基準ロールである下補強ロール４に対して作用する圧延方向力差が許容範囲内となるように調整する。そこで、まず、ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、各ロールを回転させる。そして、図６Ａ左側に示すように、例えば、基準ロールである下補強ロール４に作用する圧延方向力を圧延方向力測定装置３５ａ～３５ｄにより測定し（Ｓ２０２）、ロール間クロス制御装置２３により、下補強ロール４に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるように、上補強ロールチョック７ａ、７ｂ、上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置を制御する（Ｓ２０４）。

すなわち、圧延方向力測定装置３５ａ～３５ｄにより、作業側及び駆動側において下補強ロールチョック８ａ、８ｂの入側及び出側の圧延方向力が測定されると、下補強ロール作業側圧延方向力演算装置と下補強ロール駆動側圧延方向力演算装置（いずれも図示せず。）とにより、下補強ロール４の作業側及び駆動側の圧延方向力がそれぞれ演算される。そして、下補強ロール圧延方向力差演算装置（図示せず。）により、下補強ロール４の作業側の圧延方向力と駆動側の圧延方向力との差が演算され、下補強ロール４に作用する圧延方向力差が演算される。下補強ロール４に作用する圧延方向力差は、ロール間クロス制御装置２３へ出力される。

ロール間クロス制御装置２３は、圧延方向力差が許容範囲内となるように、ロールチョック圧延方向力制御装置１５、ロールチョック位置制御装置１６に対して、上補強ロールチョック７ａ、７ｂ、上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置を調整するよう指示する。このとき、これらのロールチョックは、同時かつ同方向に制御される。ロールチョック位置制御装置１６により上補強ロールチョック７ａ、７ｂ、上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置を検出しつつ、ロールチョック圧延方向力制御装置１５により、下補強ロール４に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるまで上補強ロールチョック７ａ、７ｂ、上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置が調整される（Ｓ２０６）。

そして、ステップＳ２０６にて、下補強ロール４に作用する圧延方向力差が許容範囲内となったと判定されると、下補強ロールチョック８ａ、８ｂに対する下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置調整が終了する。第１調整により、基準ロールである下補強ロール４と下作業ロール３とのロール間クロスが許容範囲内に調整される。

なお、第１調整においては、下補強ロール４に作用する圧延方向力差の代わりに、下作業ロール３に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるように、上補強ロールチョック７ａ、７ｂ、上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置を制御してもよい。

あるいは、図６Ａ左側に示すように、上補強ロールチョック７ａ、７ｂ、上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置を同時かつ同方向に制御せず、図６Ｂ右側に示すように、下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置のみ調整してもよい。この場合、下補強ロール４に作用する圧延方向力に基づき、下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置が制御される。

（第２調整：Ｓ２０８～Ｓ２１２）
次いで、第２調整では、図６Ｂに示すように、基準ロールである下補強ロール４側のロール系にある下作業ロール２に対して作用する圧延方向力差が許容範囲内となるように調整する。ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、各ロールを回転させる。そして、下作業ロール３に作用する圧延方向力を圧延方向力測定装置２５ａ～２５ｄにより測定し、圧延方向力差が演算される（Ｓ２０８）。ロール間クロス制御装置２３は、演算された下作業ロール３に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるように、上補強ロールチョック７ａ、７ｂ及び上作業ロールチョック５ａ、５ｂの位置を制御する（Ｓ２１０）。このとき、これらのロールチョックは、同時かつ同方向に制御される。

より詳細には、ロール間クロス制御装置２３は、ロールチョック圧延方向力制御装置１５、ロールチョック位置制御装置１６に対して、上補強ロールチョック７ａ、７ｂ及び上作業ロールチョック５ａ、５ｂの位置を調整するよう指示する。ロールチョック位置制御装置１６により上補強ロールチョック７ａ、７ｂ及び上作業ロールチョック５ａ、５ｂの位置を検出しつつ、ロールチョック圧延方向力制御装置１５により、下作業ロール２に作用するスラスト反力が許容範囲内となるまで上補強ロールチョック７ａ、７ｂ及び上作業ロールチョック５ａ、５ｂの位置が調整される（Ｓ２１２）。このとき、上補強ロール３も、ロールチョック間の相対位置を保持しながら上作業ロール１と同時にかつ同方向に動くように、上補強ロールチョック７の位置制御が行われる。これにより、上補強ロール３と上作業ロール１とのロール間クロスの状態を維持したまま、下作業ロール２と、上作業ロール１及び上補強ロール３とのロール間クロスの調整を行うことができる。

そして、ステップＳ２１２にて、下作業ロール１に作用するスラスト反力が許容範囲内となったと判定されると、上作業ロールチョック５ａ、５ｂの位置調整が終了する。第２調整により、上作業ロール１、下作業ロール２、及び下補強ロール４のロール間クロスが許容範囲内に調整される。

（第３調整：Ｓ２１４～Ｓ２２６）
そして、第３調整では、図５Ｂ及び図６Ｃに示すように、基準ロールである下補強ロール４と反対側のロール系にある上作業ロール１に対して作用するスラスト反力がゼロとなるように調整する。本実施形態では、図６Ａ～図６Ｃに示すように、上ロール系には圧延方向力測定装置が設けられていないため、圧延方向力の測定結果に基づきロール間スラスト力をゼロにするようにロールチョック位置を調整することができない。そこで、本実施形態では、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより検出された作業側の圧下方向荷重（Ｐ_Ｗ ^Ｔ）と駆動側の圧下方向荷重（Ｐ_Ｄ ^Ｔ）との差である圧下方向荷重差（Ｐ_Ｗ ^Ｔ－Ｐ_Ｄ ^Ｔ）に基づき、ロールチョックの位置を調整する。このとき、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置は基準位置として固定されるため、基準ロールと反対側の上補強ロール３の上補強ロールチョック７の圧延方向における位置を移動することにより調整が行われる。

ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、所定の回転速度及び所定の回転方向で作業ロールを回転させる（Ｓ２１４）。ロール回転条件である回転速度及び回転方向は予め設定されており、駆動用電動機制御装置２２は、設定されたロール回転条件で上作業ロール１及び下作業ロール２を回転させる。ここで、ステップＳ２１４における各作業ロール１、２の回転方向を、正転方向とする。作業ロール１、２が回転されると、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部（図７の上圧下方向荷重差演算部３２）へ出力される。

上圧下方向荷重差演算部は、圧下方向荷重の入力を受けると、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する。演算されたロール正転時の圧下方向荷重差は、ロール間クロス制御装置２３へ入力され、圧下方向荷重差の基準値とされる（Ｓ２１６）。

なお、ステップＳ２１４では、作業ロール１、２を回転させて上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重をそれぞれ検出したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば図６Ｃ右側に示すように、作業ロール１、２を停止させた状態で上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重をそれぞれ検出してもよい。この場合も、ステップＳ２１６では、ステップＳ２１４にて測定された作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が算出される。演算されたロール停止時の圧下方向荷重差は、ロール間クロス制御装置２３へ入力され、ロール回転時と同様に圧下方向荷重差の基準値とされる。

圧下方向荷重差の基準値が演算されると、次に、作業ロールの回転方向を逆転させ、ロール逆転時の処理が開始される。ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、所定の回転速度及び所定の回転方向で作業ロールを回転させる（Ｓ２１８）。作業ロールが回転されると、ロール正転時と同様に、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部へ出力される。ステップＳ２１８における各作業ロール１、２の回転方向を、逆転方向とする。

上圧下方向荷重差演算部は、圧下方向荷重の入力を受けると、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算し、演算したロール逆転時の圧下方向荷重差をロール間クロス制御装置２３へ出力する。そして、ロール間クロス制御装置２３は、ロール逆転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ２１６にて演算された基準値との偏差に基づき、制御目標値を演算する（Ｓ２１９）。制御目標値は、例えば基準値の偏差の半分の値としてもよい。なお、制御目標値の演算方法及びその値を設定する理由については、後述する。

上圧下方向荷重差演算部は、圧下方向荷重の入力を受けると、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算し、演算したロール逆転時の圧下方向荷重差をロール間クロス制御装置２３へ出力する（Ｓ２２０）。そして、ロール間クロス制御装置２３は、ロール逆転時の圧下方向荷重差が、ステップＳ２１９にて演算された制御目標値となるように、上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置を制御する（Ｓ２２２）。

そして、ロール間クロス制御装置２３は、ステップＳ２２０にて演算されたロール逆転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ２１９にて演算された制御目標値とを比較し、これらが一致するか否かを判定する（Ｓ２２４）。なお、ステップＳ２２４の判定においては、ロール逆転時の圧下方向荷重差と制御目標値とが完全に一致する場合だけでなく、ロール逆転時の圧下方向荷重差の制御目標値からのずれが所定の範囲内である場合も含むものとする。ステップＳ２２４にてロール逆転時の圧下方向荷重差が制御目標値と一致しない、または、その許容範囲内にないと判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、ロールチョック位置制御装置１６に対して、上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置を調整するよう指示する。そして、これらのロールチョックの位置が調整されると、ステップＳ２２０からの処理が再度実行される。

ステップＳ２２４にて、ロール逆転時の圧下方向荷重差が制御目標値と一致する、または、その許容範囲内にあると判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、上補強ロール３、上作業ロール１、下作業ロール２及び下補強ロール４のロール間クロスが許容範囲内に調整されたとして、圧下装置２７に対して上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定の大きさとなるように調整する（Ｓ２２６）。その後、当該圧延機による圧下位置零点調整等が実施され、被圧延材の圧延が開始される。

［２－３．まとめ］
以上、本発明の第１の実施形態に係る圧延機と当該圧延機の設定方法について説明した。本実施形態によれば、圧延機に上ロール系または下ロール系のうちいずれか一方にしか荷重検出装置が設けられていない場合であっても、圧延方向力測定装置と組み合わせることで、ロール間クロス角をゼロとするための調整を行うことができる。荷重検出装置による荷重を用いる場合には、ロール正転時とロール逆転時とでは圧下方向荷重の圧下方向荷重差の大きさは略同一であるがその向きが反対となることを利用して、あるいは、ロール停止時には発生しないがロール回転時に現れる圧下方向荷重の圧下方向荷重差に基づいて、ロール間クロス角をゼロとするための制御目標値を設定する。このような圧延機の調整を圧下位置零点調整または圧延開始前に行うことにより、ロール間クロス角をなくした状態で被圧延材の圧延が行われるため、被圧延材の蛇行及びキャンバーの発生を抑制することができる。

なお、上述の説明では、基準ロールを圧下方向において最下部にあるロールとしていたが、基準ロールを圧下方向において最上部にあるロールとした場合にも、基準ロールに対して圧下方向荷重検出装置及び圧延方向力測定装置を同様に配置することによって同様に適用できることは言うまでもない。

＜３．第２の実施形態＞
次に、図７～図９Ｃに基づいて、本発明の第２の実施形態に係る圧延機の設定方法について説明する。本実施形態は、第１の実施形態と同様、圧延開始前に、基準とする補強ロールと他のロールとのロール間クロス角をゼロにするように調整し、スラスト力の発生しない圧延を実現するものである。本実施形態に係る圧延機も、第１の実施形態と同様、圧延機に上ロール系または下ロール系のうちいずれか一方にしか荷重検出装置が設けられていない場合にもロール間クロスの調整が可能である。

［３－１．圧延機の構成］
まず、図７に基づいて、本実施形態に係る圧延機と、当該圧延機を制御するための装置とを説明する。図７は、本実施形態に係る圧延機と、当該圧延機を制御するための装置との構成を示す説明図である。図７に示す圧延機は、図２と同様、ロール胴長方向の作業側から見た状態を示しており、圧延方向は紙面左から右に向かっているとする。また、図７においても、下補強ロールを基準ロールとした場合の構成を示す。本実施形態に係る圧延機は、図２Ａの圧延機と比較して、下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂの代わりに上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂを有するとともに、インクリースベンディング装置６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂを有する点で相違する。また、制御装置として、インクリースベンディング制御装置２６を備えている。以下では、図２Ａに示した第１の実施形態に係る圧延機及びその制御装置との相違点について主に説明し、同様に構成についての詳細な説明は省略する。

本実施形態に係る圧延機は、図７に示すように、上作業ロールチョック５ａ、５ｂとハウジング３０との間のプロジェクトブロックに入側上インクリースベンディング装置６１ａ及び出側上インクリースベンディング装置６１ｂを備えている。また、圧延機は、下作業ロールチョック６ａ、６ｂとハウジング３０との間のプロジェクトブロックに入側下インクリースベンディング装置６２ａ及び出側下インクリースベンディング装置６２ｂを備えている。入側上インクリースベンディング装置６１ａ、出側上インクリースベンディング装置６１ｂ、入側下インクリースベンディング装置６２ａ、及び出側下インクリースベンディング装置６２ｂは、図２紙面奥側（駆動側）にも同様に設けられている。各インクリースベンディング装置は、上作業ロール１と上補強ロール３、下作業ロール２と下補強ロール４に荷重を負荷するためのインクリースベンディング力を作業ロールチョック５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂに付与する。

インクリースベンディング制御装置２６は、入側上インクリースベンディング装置６１ａ、出側上インクリースベンディング装置６１ｂ、入側下インクリースベンディング装置６２ａ、及び出側下インクリースベンディング装置６２ｂを制御する装置である。インクリースベンディング制御装置２６は、ロール間クロス制御装置２３からの指示に基づき、作業ロールチョックに対してインクリースベンディング力を与えるように、インクリースベンディング装置を制御する。なお、インクリースベンディング制御装置２６は、本実施形態に係るロール間クロスの調整を行う場合以外においても、例えば被圧延材のクラウン制御あるいは形状制御を行う際にも、インクリースベンディング装置の制御を行ってもよい。

ここで、作業側の下作業ロールチョック６ａについては、下作業ロール作業側圧延方向力演算装置７２により、作業側の入側圧延方向力測定装置２５ａにて測定された圧延方向力と出側圧延方向力測定装置２５ｂにて測定された圧延方向力との差が演算され、下作業ロール２の作業側の圧延方向力とされる。同様に、下作業ロール駆動側圧延方向力演算装置（図示せず。）により、駆動側の入側圧延方向力測定装置２５ｃにて測定された圧延方向力と出側圧延方向力測定装置２５ｄにて測定された圧延方向力との差が演算され、下作業ロール２の駆動側の圧延方向力とされる。そして、下作業ロール圧延方向力差演算装置７４により、下作業ロール２の作業側の圧延方向力の演算値ｆ_２１と駆動側の圧延方向力の演算値ｆ_２２との差が演算され、下作業ロールチョック６ａ、６ｂに作用する圧延方向力差が演算される。

また、本実施形態に係る圧延機には、圧下方向において、上補強ロールチョック７ａ、７ｂとハウジング３０との間の圧下支点位置３０ａに、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂ及び圧下装置２７が設けられている。なお、図７には、作業側の上圧下方向荷重検出装置２８ａのみが図示されているが、図１に示したように、図７紙面奥側の駆動側には、上圧下方向荷重検出装置２８ｂが設けられている。上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂは、上補強ロールチョック７ａ、７ｂの圧下支点位置に配置され圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する装置であり、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂは最上部のロールに係る圧下方向荷重を検出する。

上圧下方向荷重差演算部３２は、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより検出された作業側の圧下方向荷重（Ｐ_Ｗ ^Ｔ）と駆動側の圧下方向荷重（Ｐ_Ｄ ^Ｔ）との差である圧下方向荷重差を演算する。上圧下方向荷重差演算部３２により演算された圧下方向荷重差（Ｐ_Ｗ ^Ｔ－Ｐ_Ｄ ^Ｔ）は、ロール間クロス制御装置２３へ出力される。ロール間クロス制御装置２３は、入力された圧下方向荷重差に基づき、ロール間クロスの状態を認識する。

［３－２．圧延機の設定方法］
以下、図８Ａ～図９Ｃに基づいて、本実施形態に係る圧延機の設定方法について説明する。図８Ａ～図８Ｃは、本実施形態に係る圧延機の設定方法を説明するフローチャートである。図９Ａ～図９Ｃは、本実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図である。なお、図９Ａ～図９Ｃにおいては、ロール間に作用する荷重分布の記載を省略している。また、本例では、下補強ロール４を基準ロールとして説明するが、基準ロールは圧下方向にあるロールのいずれか１つとすればよく、例えば、上補強ロール３が基準ロールとなる場合もある。

本実施形態に係る圧延機の設定方法では、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップを開状態にした場合とキスロール状態にした場合とについて、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差、及び、作業側の圧延方向力と駆動側の圧延方向力のとの差である圧延方向力に基づき、ロールチョックの位置調整を行う。以下、詳細に説明していく。

なお、本実施形態に係る圧延機の設定方法も、第１の実施形態と同様、圧延機を稼働させた際にロール間スラスト力を発生させないために、圧延機に組み込まれたロール間に生じているロール間クロス角がゼロとなるようにロールチョックの位置を調整してロールの相対位置を調整する方法である。この圧延機の設定は、例えばロール組み替え時に、圧下位置の零点調整よりも前に実施される。このように、本実施形態に係る圧延機の設定方法は、圧延機を稼働して発生したロール間スラスト力を考慮して蛇行あるいはキャンバーを抑制するために圧延機を制御する方法とは異なる。

（１）第１調整：ロールギャップ開状態での位置調整（Ｓ３００～Ｓ３２０）
ロールギャップ開状態での位置調整を行う第１調整では、上作業ロール１と下作業ロール２とを開状態にしてインクリースベンディング力を負荷し、その状態での作業ロール－補強ロール間のスラスト力がゼロとなるように上下の作業ロールチョック位置を制御する。まず、図８Ａに示すように、ロール間クロス制御装置２３は、圧下装置２７に対して、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定の間隙を有する開状態となるように、圧下方向におけるロール位置を調整させる（Ｓ３００）。圧下装置２７は、当該指示に基づきロールに対して所定の負荷を与え、作業ロール１、２のロールギャップを開状態とする。

また、ロール間クロス制御装置２３は、インクリースベンディング制御装置２６に対して、インクリースベンディング装置６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂにより所定のインクリースベンディング力を作業ロールチョック５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂに負荷するように指示する（Ｓ３０２）。インクリースベンディング制御装置２６は、当該指示に基づき各インクリースベンディング装置６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂを制御し、所定のインクリースベンディング力を作業ロールチョック５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂに負荷する。これにより、作業ロール間のロールギャップを開状態とする。なお、ステップＳ３００とステップＳ３０２とは、どちらを先に実行してもよい。

次いで、ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、所定の回転速度及び所定の回転方向で作業ロール１、２を回転させるか、作業ロール１、２を回転停止させた状態にする（Ｓ３０４）。

図９Ａ左上に示すように、作業ロール１、２を回転させる場合、ロール回転条件である回転速度及び回転方向は予め設定されており、駆動用電動機制御装置２２は、設定されたロール回転条件で上作業ロール１及び下作業ロール２を回転させる。ここで、ステップＳ３０４における各作業ロール１、２の回転方向を、正転方向とする。作業ロール１、２が回転されると、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部３２へ出力される。

上圧下方向荷重差演算部３２は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する。演算されたロール正転時の圧下方向荷重差は、ロール間クロス制御装置２３へ入力され、圧下方向荷重差の基準値とされる（Ｓ３０６）。

また、図９Ａ右上に示すように、ステップＳ３０４にて作業ロール１、２が停止状態とされる場合、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部３２へ出力される。上圧下方向荷重差演算部３２は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する。演算されたロール停止時の圧下方向荷重差は、ステップＳ３０６にてロール間クロス制御装置２３へ入力されて圧下方向荷重差の基準値とされる。

圧下方向荷重差の基準値が演算されると、次に、図９Ａ下側に示すように、作業ロール１、２の回転方向を逆転させ、ロール逆転時の処理が開始される。ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、所定の回転速度及び所定の回転方向で作業ロールを回転させる（Ｓ３０８）。ステップＳ３０８における各作業ロール１、２の回転方向を、逆転方向とする。

上圧下方向荷重差演算部３２は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算し、演算したロール逆転時の圧下方向荷重差をロール間クロス制御装置２３へ出力する。そして、ロール間クロス制御装置２３は、ロール逆転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ３０６にて演算された基準値との偏差に基づき、制御目標値を演算する（Ｓ３０９）。制御目標値は、例えば基準値の偏差の半分の値としてもよい。なお、制御目標値の演算方法及びその値を設定する理由については、後述する。

作業ロール１、２が回転されると、荷重検出装置が設けられている上ロール系については、ロール正転時またはロール停止時と同様に、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部３２へ出力される。上圧下方向荷重差演算部３２は、圧下方向荷重の入力を受けると、図８Ｂに示すように、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算し、演算したロール逆転時の圧下方向荷重差をロール間クロス制御装置２３へ出力する（Ｓ３１０）。そして、ロール間クロス制御装置２３は、ロール逆転時の圧下方向荷重差が、ステップＳ３０９にて演算された制御目標値となるように、上作業ロールチョック５または上補強ロールチョック７の位置を制御する（Ｓ３１２）。

そして、ロール間クロス制御装置２３は、ステップＳ３１０にて演算されたロール逆転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ３０９にて演算された制御目標値とを比較し、これらが一致するか否かを判定する（Ｓ３１４）。なお、ステップＳ３１４の判定においては、ロール逆転時の圧下方向荷重差と制御目標値とが完全に一致する場合だけでなく、ロール逆転時の圧下方向荷重差の制御目標値からのずれが所定の範囲内である場合も含むものとする。ステップＳ３１４にてロール逆転時の圧下方向荷重差が制御目標値と一致しない、または、その許容範囲内にないと判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、ロールチョック位置制御装置１６に対して、上作業ロールチョック５または上補強ロールチョック７の位置を調整するよう指示する。そして、これらのロールチョックの位置が調整されると、ステップＳ３１０からの処理が再度実行される。

ステップＳ３１４にて、ロール逆転時の圧下方向荷重差が制御目標値と一致する、または、その許容範囲内にあると判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、上補強ロール３と上作業ロール１とのロール間クロスが許容範囲内に調整されたとして、ステップＳ３２２の処理に進む。

一方、荷重検出装置が設けられていないロール系と反対側のロール系（図９Ａでは上ロール系）については、圧延方向力差に基づき、下作業ロールチョック６の位置を調整する。下補強ロール４が基準ロールであるため、下補強ロールチョック８の位置は動かさない。

すなわち、図９Ａ下側に示すように、ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機２１により作業ロール１、２が回転されている状態で、下作業ロール２に作用する圧延方向力を、圧延方向力測定装置２５ａ～２５ｄにより測定する（Ｓ３１８）。圧延方向力測定装置２５ａ～２５ｄにより測定された下作業ロール２に作用する圧延方向力は、ロール間クロス制御装置２３へ出力される。

次いで、ロール間クロス制御装置２３は、測定された下作業ロール１に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるように、下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置を制御する（Ｓ３１８）。ロール間クロス制御装置２３は、ロールチョック圧延方向力制御装置１５、ロールチョック位置制御装置１６に対して、下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置を調整するよう指示する。ロールチョック位置制御装置１６により下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置を調整しつつ、ロールチョック圧延方向力制御装置１５により、下作業ロール２に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるまで下作業ロールチョック６ａ、６ｂの位置が調整される（Ｓ３２０）。

そして、ステップＳ３２０にて、下作業ロール２に作用するスラスト反力が許容範囲内となったと判定されると、下作業ロールチョック６の位置調整が終了する。そして、下補強ロール４と下作業ロール２とのロール間クロスが許容範囲内に調整されたとして、ステップＳ３２２の処理に進む。

（２）第２調整：キスロール状態での位置調整（Ｓ３２２～Ｓ３３６）
フローチャートの説明に戻り、図８Ａ～図８Ｂに示したロールギャップが開状態における位置調整を終了すると、次に、ロール間クロス制御装置２３は、図８Ｂに示すように、圧下装置２７に対して、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定のキスロール状態となるように、圧下方向におけるロール位置を調整させる（Ｓ３２２）。圧下装置２７は、当該指示に基づきロールに対して所定の負荷を与え、作業ロール１、２を接触させ、キスロール状態とする。

キスロール状態での位置調整は、図９Ｂに示すように圧下方向荷重に基づき調整する方法と、図９Ｃに示すように圧延方向力差に基づき調整する方法とが考えられる。

（Ａ．圧下方向荷重に基づく調整）
まず、図９Ｂに基づいて、圧下方向荷重に基づき調整する方法について説明する。なお、図８Ｃのフローチャートは、図９Ｂに対応している。圧下方向荷重に基づく調整では、まずキスロール状態において、上作業ロール１と上補強ロール３とからなる上ロール系と、下作業ロール２と下補強ロール４とからなる下ロール系とで、それぞれロールを正転させる。そして、上ロール系の作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重が測定される。これらの測定値より、上ロール系の作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が算出される（Ｓ３２６）。ステップＳ３２６にて算出された圧下方向荷重差は、圧下方向荷重の基準値とされる。

なお、ステップＳ３２４では、作業ロール１、２を回転させたが、本発明はかかる例に限定されず、図９Ｂ右側に示すように、作業ロール１、２を回転停止させた状態にしてもよい。このとき、ステップＳ３２６では、ロール停止時の上ロール系の作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が算出される。

次に、図９Ｂ下側に示すように、キスロール状態で作業ロール１、２の回転が逆転される（Ｓ３２８）。上圧下方向荷重差演算部３２は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算し、演算したロール逆転時の圧下方向荷重差をロール間クロス制御装置２３へ出力する。そして、ロール間クロス制御装置２３は、ロール逆転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ３２６にて演算された基準値との偏差に基づき、制御目標値を演算する（Ｓ３２９）。そして、ロール逆転時における上ロール系の作業側と駆動側の圧下方向荷重が測定され、これらの差が算出される（Ｓ３３０）。

ロール間クロス制御装置２３は、ステップＳ３３０にて演算されたロール逆転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ３２９にて演算された制御目標値とを比較し、これらが一致するか否かを判定する（Ｓ３３４）。なお、ステップＳ３３４の判定においては、ロール逆転時の圧下方向荷重差と制御目標値とが完全に一致する場合だけでなく、ロール逆転時の圧下方向荷重差の圧下方向荷重差の制御目標値からのずれが所定の範囲内である場合も含むものとする。ステップＳ３３４にてロール逆転時の圧下方向荷重差が制御目標値と一致しない、または、その許容範囲内にないと判定されると、ステップＳ３３０からの処理が再度実行されと、ロール間クロス制御装置２３は、ロールチョック位置制御装置１６に対して、上作業ロールチョック５及び上補強ロールチョック７の位置を調整するよう指示し（Ｓ３３２）、調整を繰り返す。

ステップＳ３３４にて、ロール逆転時の圧下方向荷重差が制御目標値と一致する、または、その許容範囲内にあると判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、上補強ロール３、上作業ロール１、下作業ロール２及び下補強ロール４のロール間クロスが許容範囲内に調整されたとして、圧下装置２７に対して上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定の大きさとなるように調整させる（Ｓ３３６）。その後、当該圧延機による圧下位置零点調整等が実施され、被圧延材の圧延が開始される。

（Ｂ．スラスト反力に基づく調整）
スラスト反力に基づき調整を行う場合には、図９Ｃに示すように、キスロール状態において、上作業ロール１と上補強ロール３とからなる上ロール系と、下作業ロール２と下補強ロール４とからなる下ロール系とで、それぞれロールを正転させる。このとき、下作業ロール２に作用する圧延方向力を、圧延方向力測定装置２５ａ～２５ｄにより測定する。圧延方向力測定装置２５ａ～２５ｄにより測定された下作業ロール２に作用する圧延方向力は、ロール間クロス制御装置２３へ出力される。

ロール間クロス制御装置２３は、測定された下作業ロール１に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるように、上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置を制御する。ロール間クロス制御装置２３は、ロールチョック圧延方向力制御装置１５、ロールチョック位置制御装置１６に対して、上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置を調整するよう指示する。ロールチョック位置制御装置１６により上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置を検出しつつ、ロールチョック圧延方向力制御装置１５により、下作業ロール２に作用する圧延方向力差が許容範囲内となるまで上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び上補強ロールチョック７ａ、７ｂの位置が調整される。このとき、上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び上補強ロールチョック７ａ、７ｂは、同時かつ同方向に制御される。

そして、下作業ロール２に作用する圧延方向力差が許容範囲内となったと判定されると、上補強ロール３、上作業ロール１、下作業ロール２及び下補強ロール４のロール間クロスが許容範囲内に調整されたとして、圧下装置２７は、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定の大きさとなるように調整する。その後、当該圧延機による圧下位置零点調整等が実施され、被圧延材の圧延が開始される。このように、圧延方向力差に基づく調整では、１回で調整を行うことが可能となる。

［３－３．まとめ］
以上、本発明の第２の実施形態に係る圧延機の設定方法について説明した。本実施形態によれば、圧延機に上ロール系または下ロール系のうちいずれか一方にしか荷重検出装置が設けられていない場合であっても、圧延方向力測定装置と組み合わせることで、ロール間クロス角をゼロとするための調整を行うことができる。荷重検出装置による荷重を用いる場合には、ロール正転時とロール逆転時とでは圧下方向荷重差の大きさは略同一であるがその向きが反対となることを利用して、あるいは、ロール停止時には発生しないがロール回転時に現れる圧下方向荷重差に基づいて、圧下方向荷重の差荷からロール間クロス角をゼロとするための基準値を設定する。このような圧延機の調整を圧下位置零点調整または圧延開始前に行うことにより、ロール間クロス角をなくした状態で被圧延材の圧延が行われるため、被圧延材の蛇行及びキャンバーの発生を抑制することができる。

＜４．ロール間クロス角、圧下方向荷重差と圧延方向力差との関係＞
上述の第１及び第２の実施形態に係る圧延機の設定方法では、ロール間クロスをなくすために、圧延方向力差または圧下方向荷重差がゼロまたは許容範囲内の値となるように、ロールチョックの位置制御を行っている。これは、圧延方向荷重差、圧延方向力差とロール間クロス角との間に、以下に示すような相関があるという知見に基づいている。以下、図１０～図２１に基づいて、ロール間クロス角、圧下方向荷重差及び圧延方向力差の関係について説明する。

［４－１．ロール正転時及び逆転時の圧下方向荷重差の挙動と制御目標値の演算方法］
上述の第１及び第２の実施形態において、圧下方向荷重差に基づく調整に際して、ロールの正転時と逆転時とにおける圧下方向荷重差の関係を調べた。かかる検討においては、例えば図１０に示すように、一対の作業ロール１、２と、これを支持する一対の補強ロール３、４とを有する圧延機において、上作業ロール１と下作業ロール２とを離隔して、作業ロール１、２間のロールギャップを開状態とした。

なお、上作業ロール１は、作業側が上作業ロールチョック５ａ、駆動側が上作業ロールチョック５ｂにより支持されている。また、下作業ロール２は、作業側が下作業ロールチョック６ａ、駆動側が下作業ロールチョック６ｂにより支持されている。また、上補強ロール３は、作業側が上補強ロールチョック７ａ、駆動側が上補強ロールチョック７ｂにより支持されている。また、下補強ロール４は、作業側が下補強ロールチョック８ａ、駆動側が下補強ロールチョック８ｂにより支持されている。上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び下作業ロールチョック６ａ、６ｂには、作業ロール１、２が互いに離隔された状態で、インクリースベンディング装置（図示せず。）によりインクリースベンディング力が付与される。

図１０に示すように、下作業ロール２と下補強ロール４との間にロール間クロス角が発生している状態で各ロールを回転させると、下作業ロール２と下補強ロール４との間にはスラスト力が発生し、下補強ロール４にモーメントが発生する。このような状態で、本検証ではロールを正転させた場合と逆転させた場合とについて圧下方向荷重を検出した。例えば図１１に示すように、ロール正転時及びロール逆転時それぞれにおいて、所定のクロス角変更区間だけ下作業ロールを圧下方向に平行な軸（Ｚ軸）まわりに回転させ、ロール間クロス角を変化させたときの圧下方向荷重を検出した。図１１は、作業ロール径８０ｍｍの小型圧延機において、下作業ロールのロール間クロス角を駆動側の出側に向くように０．１゜変更したときのロール正転時とロール逆転時との圧下方向荷重差の変化を検出した一測定結果である。各作業ロールチョックに負荷するインクリースベンディング力は０．５ｔｏｎｆ／ｃｈｏｃｋとした。

その検出結果をみると、ロール正転時に取得された圧下方向荷重差は、ロール間クロス角変更前と比較して、負の方向に大きくなる。一方、ロール逆転時に取得された駆動側の圧下方向荷重と作業側の圧下方向荷重との圧下方向荷重差は、ロール間クロス角変更前と比較して、正の方向に大きくなる。このように、ロール正転時とロール逆転時とでは圧下方向荷重差の大きさは略同一であるがその向きが反対となる。

そこで、上記の関係に基づき、ロール正転状態を基準として、ロール逆転状態における基準からの偏差の１／２を、上下の作業ロール－補強ロール間のスラスト力がゼロとなる圧下方向荷重差の制御目標値とする。制御目標値は、下記式（１）により表すことができる。

ここで、Ｐ^’ _ｄｆＴ ^Ｔは上ロール系の制御目標値、Ｐ^’ _ｄｆＴ ^Ｂは下ロール系の制御目標値である。また、Ｐ_ｄｆ ^Ｔ及びＰ^’ _ｄｆ ^Ｔは、ロール正転時及び逆転状態における上ロール系の圧下方向荷重測定値の作業側と駆動側の差であり、Ｐ_ｄｆ ^Ｂ及びＰ^’ _ｄｆ ^Ｂは、ロール正転及びロール逆転状態における下ロール系の圧下方向荷重測定値の作業側と駆動側の圧下方向荷重差である。このようにして、上ロール系及び下ロール系の制御目標値を算出することができる。

そこで、上記の関係に基づき、例えばロール正転状態を基準（すなわち、圧下方向荷重差の基準値）として制御目標値を算出し、ロール逆転状態での圧下方向荷重差が制御目標値に一致するようにすることで、ロール間スラスト力をゼロとすることができる。

［４－２．ロール停止及び回転時の圧下方向荷重差の挙動と制御目標値の演算方法］
また、図１２に、ロール停止時とロール回転時とにおける、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差の変化を示す。ここでは、下作業ロール２と下補強ロール４との間に所定のロール間クロス角を設け、ロールを停止させた状態での圧下方向荷重を検出し、その後ロールを回転させて圧下方向荷重を検出したときの圧下方向荷重差を示している。なお、図１２は、作業ロール径８０ｍｍの小型圧延機において、下作業ロールのロール間クロス角を駆動側の出側に向くように０．１゜変更したときのロール正転時とロール逆転時との圧下方向荷重差の変化を検出した一測定結果である。各作業ロールチョックに負荷するインクリースベンディング力は０．５ｔｏｎｆ／ｃｈｏｃｋとした。

図１２に示すように、ロールを回転させたときの圧下方向荷重差は、ロール停止時の圧下方向荷重差よりも負の方向に大きくなる。このように、ロール停止時とロール回転時とでは圧下方向荷重差が相違する。これは、ロール停止状態において現れている圧下方向荷重差はスラスト力以外の原因によって生じていると考えられるためである。

以上より、ロール停止状態において現れている圧下方向荷重差はスラスト力以外の原因によって生じていると考えられる。これより、ロール停止状態の圧下方向荷重差を基準として制御目標値を設定し、ロールチョック位置を制御することで、上下の作業ロール－補強ロール間のスラスト力をゼロにすることができる。すなわち、制御目標値は、下記式（２）により表わされる。

ここで、Ｐ^ｒ _ｄｆＴ ^Ｔは上ロール系の制御目標値、Ｐ^ｒ _ｄｆＴ ^Ｂは下ロール系の制御目標値である。Ｐ⁰ _ｄｆ ^Ｔは、ロール回転停止状態における上ロール系の圧下方向荷重測定値の作業側と駆動側との圧下方向荷重差であり、Ｐ⁰ _ｄｆ ^Ｂは、ロール回転停止状態における下ロール系の圧下方向荷重測定値の作業側と駆動側との圧下方向荷重差である。なお、ここでいうロール回転状態とは、回転の方向は特に規定しておらず、ロールの回転は正転または逆転のどちらでも構わない。このようにして、上ロール系及び下ロール系の制御目標値を算出することができる。

そこで、上記の関係に基づき、ロール停止時の圧下方向荷重差を制御目標値として、ロール回転時（例えば、ロール逆転時）のロールチョック位置を制御し、ロール逆転状態での圧下方向荷重差が制御目標値に一致するようにすることで、ロール間のスラスト力をゼロとすることができる。

なお、上述の実験結果及び制御目標値の算出方法は、ロールギャップを開状態とした場合に作業ロールと補強ロールとの間に作用するスラスト力が圧下方向荷重差へ及ぼす影響を現したものである。キスロール状態においても、作業ロールと補強ロールとの間のロール間クロス角が調整された状態であれば、上下の作業ロール間に作用するスラスト力が圧下方向荷重差へ及ぼす影響は開状態の場合と同様であり、制御目標値の算出方法も同様に適用できる。

［４－３．ロールギャップ開状態でのロール間クロス角、圧下方向荷重差と圧延方向力差との関係］
図１３～図１６に基づいて、作業ロールのロールギャップが開状態である場合での、ロール間クロス角と、圧下方向荷重差及び圧延方向力差との関係について説明する。図１３は、ロールギャップが開状態である圧延機の、作業ロール１、２及び補強ロール３、４の配置を示す説明図である。図１４は、ロール間クロス角の定義を示す説明図である。図１５及び図１６は、作業ロール径８０ｍｍの小型圧延機において行った実験結果である。図１５は、ロールギャップ開状態での、作業ロールクロス角と圧下方向荷重差との一関係を示すグラフである。図１６は、ロールギャップ開状態での、作業ロールクロス角と補強ロールの圧延方向力差との一関係を示すグラフである。

なお、図１５では、上下の補強ロールの圧下方向荷重差は、補強ロールクロス角を増加方向に設定した場合と減少方向に設定した場合とについてそれぞれ測定し、増加方向での測定値と減少方向での測定値とを平均化した値を表示している。同様に、図１６において、上下の作業ロール圧延方向力差は、作業ロールクロス角を増加方向に設定した場合と減少方向に設定した場合とについてそれぞれ測定し、増加方向での測定値と減少方向での測定値とを平均化した値を表示している。

本実験では、図１３に示すように、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップを開状態として、作業ロールチョックに対してインクリースベンディング装置によりインクリースベンディング力を負荷した状態を形成する。そして、上作業ロール１及び下作業ロール２のクロス角をそれぞれ変化させたときの、圧下方向荷重差と補強ロール圧延方向力差とについて変化を調べた。作業ロールのクロス角は、図１４に示すように、ロール胴長方向に延びるロール軸Ａ_ｒｏｌｌの作業側が、幅方向（Ｘ方向）から出側に向く方向を正として表す。また、インクリースベンディング力は、１ロールチョック当たり０．５ｔｏｎｆ負荷した。

その結果、図１５に示すように、上作業ロール１及び下作業ロール２のクロス角を、負の角度から、角度ゼロ、正の角度、と次第に大きくしていくと、圧下方向荷重差は次第に値が大きくなるという関係があることがわかった。この際、圧下方向荷重差は、作業ロールのクロス角がゼロであるとき、当該値もほぼゼロとなることが確認された。したがって、ロールギャップを開状態にしてインクリースベンディング力を負荷した状態では、圧下方向荷重差から、各ロール系の補強ロールと作業ロールとのロール間クロス角に起因するスラスト力の影響を把握することが可能であるといえる。そして、これらの値がゼロとなるようにロールチョックの位置を制御することで、ロール間スラスト力を低減することが可能であることがわかる。

また、図１６に示すように、上作業ロール１及び下作業ロール２のクロス角を、負の角度から、角度ゼロ、正の角度、と次第に大きくしていくと、作業ロール圧延方向力差についてはクロス角が－０．２°～０．２°の範囲では次第に値が大きくなるという関係があることがわかった。そして作業ロール圧延方向力差は、作業ロールのクロス角が０°であるとき、これらの値もゼロとなることが確認された。

したがって、ロールギャップを開状態にしてインクリースベンディング力を負荷した状態では、作業ロール圧延方向力差の値から、各ロール系の補強ロールと作業ロールとのロール間クロス角に起因するスラスト力の影響を把握することが可能であるといえる。そして、これらの値がゼロとなるようにロールチョックの位置を制御することで、ロール間スラスト力を低減することが可能であることがわかる。

［４－４．キスロール状態でのロール間クロス角と、圧下方向荷重差及び圧延方向力差との関係（ペアクロス有）］
次に、図１７～図１９に基づいて、作業ロールがキスロール状態である場合での、ロールペアクロス角と、圧下方向荷重差及び圧延方向力差との関係について説明する。図１７は、キスロール状態にされた圧延機の、作業ロール１、２及び補強ロール３、４の配置を示す説明図である。図１８は、キスロール状態での、作業ロールと補強ロールとのペアクロス角と圧下方向荷重差との一関係を示すグラフである。図１９は、キスロール状態での、作業ロールと補強ロールとのペアクロス角、上下の補強ロール圧延方向力差、及び、上下の作業ロール圧延方向力差の一関係を示すグラフである。

なお、図１８は上下の補強ロールの圧下方向荷重差は、作業ロールと補強ロールとのペアクロス角を増加方向に設定した場合と減少方向に設定した場合とについてそれぞれ測定し、増加方向での測定値と減少方向での測定値とを平均化した値を表示している。また、図１９において、上下の補強ロール圧延方向力差、及び、上下の作業ロール圧延方向力差は、ペアクロス角を増加方向に設定した場合と減少方向に設定した場合とについてそれぞれ測定し、増加方向での測定値と減少方向での測定値とを平均化した値を表示している。

ここでは、図１７に示すように、上作業ロール１と下作業ロール２とをキスロール状態として、作業ロールと補強ロールとのペアクロス角をそれぞれ変化させたときの圧下方向荷重差の変化を調べた。このとき、キスロール締め込み荷重は６．０ｔｏｎｆ（片側３．０ｔｏｎｆ）とした。

その結果、図１８に示すように、圧下方向荷重差は、ペアクロス角を、負の角度から、角度ゼロ、正の角度、と次第に大きくしていくと、ペアクロス角の変化に対応し変化し、ペアクロス角がゼロのとき、圧下方向荷重差もゼロとなることがわかった。これより、キスロール締め込み荷重を付与した状態では、圧下方向荷重差から上下作業ロール間のクロスに起因するスラスト力の影響を検出することが可能であるといえる。そして、これらの値がゼロとなるように上下それぞれの作業ロールと補強ロールとを一体としてロールチョック位置を制御することによって、上下作業ロール間スラスト力を低減できる可能性があることが確認された。

また、図１９に示すように、ペアクロス角を、負の角度から、角度ゼロ、正の角度、と次第に大きくしていくと、作業ロール及び補強ロールのクロス角の変化に伴い補強ロール及び作業ロールの圧延方向力差が変化し、ペアクロス角がゼロのとき、これらの測定値もほぼゼロとなることがわかった。これより、キスロール締め込み荷重を付与した状態では、作業ロール圧延方向力差から、上下作業ロール間のクロスに起因するスラスト力の影響を検出することが可能であるといえる。そして、これらの値がゼロとなるように上下それぞれの作業ロールと補強ロールとを一体としてロールチョック位置を制御することによって、上下作業ロール間スラスト力を低減できる可能性があることが確認された。

なお、作業ロールの圧延方向力差については、極値を取って増加減する挙動が見られるが、クロス角が０°のときには圧延方向力差はほぼゼロになっている。ロールチョック位置制御の対象は±０．１°以下であり、その範囲における圧延方向力差がゼロとなるようにロールチョックの位置を制御することにより、ロール間荷重分を一様とすることができ、ロール間スラスト力を抑制できる。

［４－５．キスロール状態でのロール間クロス角と圧延方向差との関係（ペアクロス無）］
次に、図２０及び図２１に基づいて、作業ロールがキスロール状態である場合での、ロール間クロスと圧延方向差との関係について説明する。図２０は、キスロール状態にされた圧延機の、作業ロール１、２及び補強ロール３、４の配置を示す説明図である。図２１は、キスロール状態での、補強ロールクロス角と補強ロール圧延方向力差との一関係を示すグラフである。なお、図２１において、補強ロール圧延方向力差は、補強ロールクロス角を増加方向に設定した場合と減少方向に設定した場合とについてそれぞれ測定し、増加方向での測定値と減少方向での測定値とを平均化した値を表示している。

ここでは、図２０に示すように、上作業ロール１と下作業ロール２とをキスロール状態として、上補強ロール３及び下補強ロール４のクロス角をそれぞれ変化させたときの、補強ロール圧延方向力差の変化を調べた。このとき、キスロール締め込み荷重は０．５ｔｏｎｆとした。補強ロールのクロス角は、図に示すように、ロール胴長方向に延びるロール軸Ａ_ｒｏｌｌの作業側が、幅方向（Ｘ方向）から出側に向く方向を正として表す。

その結果、図２１に示すように、上補強ロール３及び下補強ロール４のクロス角を、負の角度から、角度ゼロ、正の角度、と次第に大きくしていくと、補強ロール圧延方向力差についてはクロス角が－０．２°～０．２°の範囲ではクロス角と同様に値が大きくなることがわかった。そして、補強ロール圧延方向力差について、補強ロールのクロス角がゼロであるとき、これらの値もゼロに近づくことが確認された。なお、一般に、微小クロス角は±０．１°以下であり、クロス角の調整においてはその範囲における圧延方向力差の挙動を確認すれば十分である。

クロス角に伴い圧延方向力差が変化する理由としては、ロール間スラスト力によりモーメントがバランス状態となるようにロール間の荷重分布が変化し、このロール間の荷重分布の左右差により、ロール間の接線力に左右差が生じるためであると考えられる。したがって、圧延方向力差がゼロとなるようにロールチョックの位置を制御することにより、ロール間荷重分を一様とすることができ、ロール間スラスト力を抑制できる。

したがって、キスロール状態において締め込んだ状態では、補強ロール圧延方向力差の値から、各ロール系の補強ロールと作業ロールとのロール間クロス角に起因するスラスト力の影響を把握することが可能であるといえる。そして、これらの値がゼロとなるようにロールチョックの位置を制御することで、ロール間スラスト力を低減することが可能であることがわかる。

図２に示す構成の熱間仕上圧延機の第５～第７スタンドについて、ロール間クロスによるロール間スラスト力の影響を考慮した圧下レベリング設定に関して、従来法と本発明の方法との比較を行った。

まず、従来法では、本発明のロール間クロス制御装置の機能は用いずに、定期的にハウジングライナー及びチョックライナーの交換を行い、ロール間クロスが生じないように設備管理を行った。その結果、ハウジングライナーの交換直前の時期において、仕上出側板厚１．２ｍｍ、幅１６５０ｍｍの薄物広幅材を圧延したときに、第６スタンドにおいて１００ｍｍ以上の蛇行が生じ、これによる絞り込みが発生した。

一方、本発明の方法では、上記第１の実施形態に係るロール間クロス制御装置の機能を用いて、キスロール締め込み状態で、上ロール系の圧延方向力を測定するとともに、下ロール系の作業側及び駆動側の圧下方向荷重を測定した。そして、図３Ａ及び図３Ｂに示す処理フローに従い、圧延前に圧延方向力差及び圧下方向荷重差が予め設定した許容範囲内に入るように各ロールのロールチョック位置を制御した。その結果、ハウジングライナーの交換直前の時期においても、従来法で絞り込みが生じた仕上出側板厚１．２ｍｍ、幅１６５０ｍｍの薄物広幅材を圧延した場合でも、１９ｍｍ以下の蛇行の発生に留まり、被圧延材に絞りを発生させることなく圧延ラインを通板させることができた。

以上のように、本発明の方法では、圧延機に上ロール系または下ロール系のうちいずれか一方にしか圧下方向荷重検出装置が設けられていない場合であっても、圧延方向力測定装置と組み合わせ、適正なロジックに基づき圧延方向力差及び圧下方向荷重差が許容範囲内に入るように、基準ロールに対して各ロールのロールチョック位置を制御する。これにより、ロール間クロス自体を無くし、ロール間クロスに起因するスラスト力によって生じる被圧延材の左右非対称変形が排除できる。したがって、蛇行及びキャンバーのない、あるいは蛇行及びキャンバーの極めて軽微な金属板材を、安定して製造することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、例えば図２に示すように、作業ロールチョックの圧延方向における位置を検出するロールチョック位置検出機能付の駆動装置を用いたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ロールチョック位置検出装置の代わりに、回転角検出機能付サーボモータを用いても、作業ロールチョックの圧延方向における位置を測定することができる。すなわち、図２２に示す上作業ロール１及び上作業ロールチョック５のように、上作業ロールチョック５の圧延方向において、上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１と対向するように、回転角検出機能付サーボモータ３４を設けてもよい。また、ベンディング装置についても、圧下方向に力を作用させる装置であればよく、例えば油圧ジャッキでもよい。

また、上記実施形態では、一対の作業ロールと、一対の補強ロールとを備える４段の圧延機について説明したが、本発明は、４段以上の圧延機に対して適用可能である。この場合にも、圧延機を構成するロールのいずれか１つを基準ロールとして設定すればよい。例えば、６段圧延機の場合、作業ロール、中間ロールまたは補強ロールのいずれかを基準ロールとして設定し得る。このとき、４段圧延機の場合と同様、圧下方向に配列された各ロールのうち、最下部または最上部に位置するロールを基準ロールとするのが好ましい。

１上作業ロール
２下作業ロール
３上補強ロール
４下補強ロール
５ａ上作業ロールチョック（作業側）
５ｂ上作業ロールチョック（駆動側）
６ａ下作業ロールチョック（作業側）
６ｂ下作業ロールチョック（駆動側）
７ａ上補強ロールチョック（作業側）
７ｂ上補強ロールチョック（駆動側）
８ａ下補強ロールチョック（作業側）
８ｂ下補強ロールチョック（駆動側）
９上作業ロールチョック押圧装置
１０下作業ロールチョック押圧装置
１１上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置
１２下作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置
１３上補強ロールチョック押圧装置
１４上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置
１５ロールチョック圧延方向力制御装置
１６ロールチョック位置制御装置
２１駆動用電動機
２２駆動用電動機制御装置
２３ロール間クロス制御装置
２４ａ上作業ロールチョック入側圧延方向力測定装置（作業側）
２４ｂ上作業ロールチョック出側圧延方向力測定装置（作業側）
２４ｃ上作業ロールチョック入側圧延方向力測定装置（駆動側）
２４ｄ上作業ロールチョック出側圧延方向力測定装置（駆動側）
２５ａ下作業ロールチョック入側圧延方向力測定装置（作業側）
２５ｂ下作業ロールチョック出側圧延方向力測定装置（作業側）
２５ｃ下作業ロールチョック入側圧延方向力測定装置（駆動側）
２５ｄ下作業ロールチョック出側圧延方向力測定装置（駆動側）
２６インクリースベンディング制御装置
２７圧下装置
２８ａ上圧下方向荷重検出装置（作業側）
２８ｂ上圧下方向荷重検出装置（駆動側）
２９ａ下圧下方向荷重検出装置（作業側）
２９ｂ下圧下方向荷重検出装置（駆動側）
３０ハウジング
３０ａ、３０ｂ圧下支点位置
３２上圧下方向荷重差演算部［減算器］
３３下圧下方向荷重差演算部［減算器］
３４ａ上補強ロールチョック入側圧延方向力測定装置（作業側）
３４ｂ上補強ロールチョック出側圧延方向力測定装置（作業側）
３４ｃ上補強ロールチョック入側圧延方向力測定装置（駆動側）
３４ｄ上補強ロールチョック出側圧延方向力測定装置（駆動側）
３５ａ下補強ロールチョック入側圧延方向力測定装置（作業側）
３５ｂ下補強ロールチョック出側圧延方向力測定装置（作業側）
３５ｃ下補強ロールチョック入側圧延方向力測定装置（駆動側）
３５ｄ下補強ロールチョック出側圧延方向力測定装置（駆動側）
４０下補強ロールチョック押圧装置
６１ａ入側上インクリースベンディング装置
６１ｂ出側上インクリースベンディング装置
６２ａ入側下インクリースベンディング装置
６２ｂ出側下インクリースベンディング装置
７１上作業ロール作業側圧延方向力演算装置
７２下作業ロール作業側圧延方向力演算装置
７３上作業ロール圧延方向力差演算装置
７４下作業ロール圧延方向力差演算装置
８１上補強ロール作業側圧延方向力演算装置
８３上補強ロール圧延方向力差演算装置

Claims

圧延機の設定方法であって、
前記圧延機は、
圧下方向に配列された各ロールのうち最下部または最上部に位置するロールを基準ロールとして、
少なくとも一対の作業ロールと前記作業ロールを支持する一対の補強ロールとを含む複数のロールと、
少なくとも前記補強ロール以外の各前記ロールの、作業側のロールチョックと駆動側のロールチョックとに作用する圧延方向における圧延方向力を測定する圧延方向力測定装置と、
前記補強ロールの作業側及び駆動側の圧下支点位置において前記ロールの圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する荷重検出装置と、
少なくとも前記基準ロール以外の前記ロールのロールチョックに対し、被圧延材の圧延方向入側または出側のいずれか一方に設けられ、前記ロールチョックを前記圧延方向に押圧する押圧装置と、
少なくとも前記基準ロール以外の前記ロールのロールチョックに対し、前記圧延方向において前記押圧装置と対向するように設けられ、前記ロールチョックを前記圧延方向に移動させる駆動装置と、
を備える４段以上の圧延機であり、
圧下位置零点調整前または圧延開始前に、
前記基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、前記駆動装置を駆動して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差、及び、作業側の圧延方向力と駆動側の圧延方向力のとの差である圧延方向力差に基づいて、前記基準ロール以外の前記ロールの前記ロールチョックの前記圧延方向における位置を制御する、圧延機の設定方法。
最下部または最上部に位置する前記ロールのうち、前記荷重検出装置が設けられているロール系のいずれか１つのロールを基準ロールとして、
前記基準ロール以外のロールについては、前記基準ロールと反対側のロールから順に、
作業側のロールチョックと駆動側のロールチョックとに作用する圧延方向における圧延方向力を測定し、
前記圧延方向力差が許容範囲内となるように、前記ロールのロールチョックを被圧延材の圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整し、
このとき、すでに前記ロールチョックの位置が調整された前記ロールの前記ロールチョックを、調整中の前記ロールの前記ロールチョックとの相対位置を保持しながら、同時かつ同方向に制御する、圧延方向力差に基づく調整を行い、
前記基準ロールについては、
作業側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重と、駆動側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を算出し、
前記圧下方向荷重差が許容範囲内の値となるように、前記基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、かつ、前記基準ロール以外の前記ロールのロールチョックを調整中の前記ロールの前記ロールチョックとの相対位置を保持しながら同時かつ同方向に被圧延材の圧延方向に移動させることにより、前記ロールチョックの位置を調整する、圧下方向荷重に基づく調整を行う、請求項１に記載の圧延機の設定方法。
最下部または最上部に位置する前記ロールのうち、前記荷重検出装置が設けられているロール系のロールのいずれか１つを基準ロールとして、
前記基準ロール以外のロールについては、前記基準ロールから順に、
作業側のロールチョックと駆動側のロールチョックとに作用する圧延方向における圧延方向力を測定し、
前記圧延方向力差が許容範囲内となるように、前記ロールのロールチョックを被圧延材の圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整し、
このとき、すでに前記ロールチョックの位置が調整された前記ロールの前記ロールチョックを、調整中の前記ロールの前記ロールチョックとの相対位置を保持しながら、同時かつ同方向に制御する、圧延方向力差に基づく調整を行い、
前記荷重検出装置が設けられているロール系については、
作業側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重と、駆動側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を算出し、
前記圧下方向荷重差が許容範囲内の値となるように、前記基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、かつ、前記基準ロール以外の前記ロールのロールチョックを調整中の前記ロールの前記ロールチョックとの相対位置を保持しながら同時かつ同方向に被圧延材の圧延方向に移動させることにより、前記ロールチョックの位置を調整する、圧下方向荷重に基づく調整を行う、請求項１に記載の圧延機の設定方法。
被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、前記被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、
前記作業ロールのロールギャップを開状態とし、前記作業ロールのロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を負荷させた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記作業ロールの前記ロールチョックと前記補強ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第１調整と、
前記第１調整の後、前記作業ロールをキスロール状態にして、前記基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、前記基準ロールと反対側のロール系のロールチョックの位置を、当該ロールチョックとの相対位置を保持しながら同時かつ同方向に被圧延材の圧延方向に移動させることにより調整する第２調整と、
を実施し、
前記第１調整では、
前記荷重検出装置が設けられているロール系については、作業側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重と、駆動側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が許容範囲内の値となるように前記ロールチョックの位置を調整する圧下方向荷重に基づく調整を行い、
前記荷重検出装置が設けられているロール系と反対側のロール系については、
作業側のロールチョックと駆動側のロールチョックとに作用する圧延方向における圧延方向力を測定し、
前記圧延方向力差が許容範囲内となるように、前記ロールのロールチョックを被圧延材の圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する、圧延方向力差に基づく調整を行い、
前記第２調整では、前記圧下方向荷重に基づく調整、または、前記作業ロール間に発生する圧延方向力差に基づく調整を行う、請求項１に記載の圧延機の設定方法。