JPH02142609A - 調質圧延機張力異常低下回避法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ミル入側と出側でストリップをブライドルロ
ールにより拘束してメカタイ方式により伸率を制御し、
かつミル圧下位置およびミル速度を操作することにより
ミル入側゛ストリップ張力およびミル出側ストリップ張
力を制御する方式の調質圧延機のストリップ張力制御に
関する。

〔従来の技術〕

ミル入側と出側でストリップをブライドルロールにより
拘束してメカタイ方式により伸率を制御し、かつミル圧
下位置およびミル速度を操作することによりミル入側ス
トリップ張力およびミル出側ストリップ張力を制御する
方式の調質圧延機の伸率制御系およびストリップ張力制
御系（特開昭５９−１２７９１７号公報参照）を第４図
に示す。

ミル４の入側および出側のブライドルロール５および６
はメカタイ方式により一つのモーター１により駆動され
る。また、差動ギヤ２を介して与えられるモーター３の
回転数を調節することにより、入側・出側ブライドルロ
ール５−６間に任意の速度差〔％〕（＝伸率）を与える
ことができる。

一般に、調質圧延での圧下率（＝伸率）は１％前後であ
り、これに相当するモーター３の回転数をライン速度に
応じて設定すれば、±０．１％の精度で設定伸率を実現
することが可能である。

ところが、このメカタイ方式による伸率制御はブライド
ルロール間のストリップ張力つまりミル入側・出側スト
リップ張力に関しては無関係な制御系であるため、調質
圧延機４人側・出側ストリップ張力を適正な値に制御す
る必要があり、次の様なストリップ張力制御系を構成し
ている。

当該ストリップ張力制御系は２つの制御系で構成されて
いる。ひとつは和張力制御系７でありもうひとつは差張
力制御系８である。

和張力制御系７はミル入側ストリップ張力Ｔｅとミル出
側ストリップ張力Ｔｄとの和（Ｔｅ＋Ｔｄ）を、ミル圧
下を操作端として目標値（Ｔ　ｅ”＋Ｔｄ”）に制御す
る系であり、入側張力計９、出側張力計１０、コントロ
ーラー１１、圧下シリンダ１２等で構成されている。

差張力制御系８はミル入側ストリップ張力Ｔｅとミル出
側ストリップ張力Ｔｄとの差（Ｔｄ　−Ｔｅ）をミル速
度を操作端として目標値（Ｔｄ”−Ｔｅ”）に制御する
系であり、入側張力計９、出側張力計１０、コントロー
ラ１３、ミルモーター１４等で構成されている。

この他にこの種のストリップ張力制御としては、ミル入
側ストリップ張力を圧下で制御し、ミル出側ストリップ
張力をミル速度で制御するという方式（第５図参照）あ
るいは、ミル入側ストリップ張力をミル速度で制御し、
ミル出側ストリップ張力をミル圧下で制御する方式（第
６図参照）がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ブライドルロール５，６はストリップ１５をしっかり拘
束して、ブライドルロール間のストリップに張力を発生
させる装置であるが、近年、以下の三つの理由によりブ
ライドルロールとストリップ間の摩擦係数μが低下し、
スリップが生じ易い傾向にある。すなわち、 ■高生産性の要求から、ラインの高速化が著しい。ライ
ン速度が上昇すると、第７図に示すようにブライドルロ
ールとストリップ間の摩擦係数μが低下する。また、■
ウェット調質圧延の場合、ライン速度が上昇すると圧延
油がミル出側に持ち出される量が多くなる。即ち、ミル
出側ブライドルロールとストリップ間の摩擦係数μは低
下する方向である。■ストリップ表面の高鮮映性化の要
求から、ストリップ表面の粗度を低下させる傾向にあり
、よってブライドルロールとストリップ間の摩擦係数μ
が低下する方向である。

これらに対する策としては、ブライドルロールの粗度を
上げてブライドルロールとストリップ間の摩擦係数μの
向上を図る方法が考えられるが、実際は、ストリップの
表面品質確保の観点からブライドルロールの粗度はさほ
ど上げられず、従ってあまり効果がない。

さて、ブライドルロールとストリップ間にスリップが発
生した時にどのような現象が生じるかを以下に述べる。

なお、ここで取り上げる調質圧延機ストリップ張力制御
系は第４図に示す和張力制御系７と差張力制御系８の２
つの制御系で構成されるものとする。

まずミル入側のブライドルロール５とストリップ１５間
にスリップが発生した場合について述べる。

この時、■ミル入側のストリップ張力Ｔｅが低下する。

■上記■により差張力制御系８に偏差が生じ、ミル速度
を大きくする方向に制御操作が行われる。■上記■と同
じタイミングで和張力制御系７に偏差が生じ、圧下を開
放する方向に制御操作が行われ、後進率が低下する。■
上記■および■によりミル入側のストリップ速度は大き
くなる。

ここで、ミル入側ブライドルロール５の速度は一定であ
るから、ミル入側ブライドルロール５とストリップ１５
間のスリップ速度は増大する方向となる。

一方、ミル出側のブライドルロール６とストリップ１５
間にスリップが発生した場合は、■ミル出側のストリッ
プ張力Ｔｄが低下する。■上記■により差張力制御系８
に偏差が生じ、ミル速度を小さくする方向に制御操作が
行われる。■上記■と同じタイミングで和張力制御系７
に偏差が生じ、圧下を開放する方向に制御操作が行われ
、先進率が低下する。■上記■および■によりミル出側
のストリップ速度が小さくなる。ここで、ミル出側ブラ
イドルロール６の速度は一定であるから、ミル出側ブラ
イドルロール６とストリップ間のスリップ速度は増大す
る方向となる。

第８図にブライドルロールとストリップ間にスリップが
発生した場合の、ミル入側ストリップ張力、ミル出側ス
トリップ張力、ストリップ張力制御各操作！（ストリッ
プ張力制御信号）およびブライドルロールとストリップ
間のスリップ速度の変化状態を示す。

この図から分かるように、ブライドルロールとストリッ
プ間のスリップ速度がある程度以下の時には、ミル入側
・出側ストリップ張力の低下およびストリップ張力制御
各操作量の変化は殆どみられない。よって、たとえブラ
イドルロールとストリップ間にスリップが発生したとし
てもそのスリップ速度が小さい領域（第８図中Ａ）に於
いてはブライドルロールとストリップ間の摩擦係数μの
低下は小さく、両者の間には十分なグリップ力が働いて
いると考えられる。

ところが、スリップ速度がある程度を超えると、急激な
ストリップ張力の低下およびストリップ張力制御各毘作
量の変化が起こり始める。つまりこれは、両者間のグリ
ップ力の急激な低下が起こった、すなわち摩擦係数μが
急激に低下したと考えられる。このことからブライドル
ロールとストリップ間のスリップ速度と摩擦係数μとの
関係は第９図の如くなると推察される。

故に、スリップが発生してもスリップ速度を第８図中Ａ
の範囲に抑えておけば張力異常低下状態にまでは至るこ
とがないと言える。

ところが、ブライドルロールとストリップ間にスリップ
が生じた時にストリップ張力制御が作動したままである
と、前述したようにストリップ張力制御によって両者間
のスリップ速度を増大させてしまい、グリップ力の低下
によりロストテンション状態を助長してしまう結果とな
る。

また、以上のことは、ミル入側ストリップ張力を圧下で
制御し、ミル出側ストリップ張力をミル速度で制御する
という方式（第５図参照）あるいは、ミル入側ストリッ
プ張力をミル速度で制御し、ミル出側ストリップ張力を
ミル圧下で制御２１１する方式（第６図参照）の調質圧
延機のストリップ張力制御方法についてもあてはまる。

まず、ミル入側ストリップ張力を圧下で制御し、ミル出
側ストリップ張力をミル速度で制御するという方式のス
トリップ張力制御方法について述べる。（第５図参照） ミル入側のブライドルロール５とストリップ１５間にス
リップが発生した場合、■ミル入側のストリップ張力が
低下する。■上記■によりミル入側ストリップ張力制御
系１６に偏差が生じ、圧下を開放する方向に制御操作が
行なわれる。■圧下が開放する方向に操作されると先進
率が低下し、ミル出側のストリップ速度が小さくなり、
ミル出側張力が高まる方向となる。■上記■に対してミ
ル出側ストリップ張力制御系１７により、ミル速度を大
きくする方向に制御操作される。■一方、圧下が開放す
る方向に操作されると後進率が低下する。■上記■およ
び■によりミル入側のストリップ速度は大きくなる。こ
こで、ミル入側ブライドルロール５の速度は一定である
から、すなわちミル入側ブライドルロール５とストリッ
プ１５間のスリップ速度は増大する方向となる。

一方、ミル出側のブライドルロール６とストリップ間に
スリップが発生した場合は、■ミル出側のストリップ張
力が低下する。■上記■によりミル出側ストリップ張力
制御系１７に偏差が生じ、ミル速度を小さくする方向に
制御操作がおこなわれる。■上記■によりミル入側のス
トリップ張力が低下する。■上記■に対しミル入側スト
リップ張力制御系１６が作動し、圧下を開放する方向に
制御操作が行なわれ、先進率が低下する。■上記■およ
び■により、ミル出側のストリップ速度は小さくなる。

ここで、ミル出側ブライドルロール６の速度は一定であ
るから、すなわちミル出側ブライドルロール６とストリ
ップ１５間のスリップ速度は増大する方向となる。

次に、ミル入側ストリップ張力をミル速度で制御し、ミ
ル出側ストリップ張力を圧下で制御するという方式のス
トリップ張力制御方法について述べる。（第６図参照） ミル入側のブライドルロール５とストリップ１５間にス
リップが発生した場合、■ミル入側のストリップ張力が
低下する。■上記■によりミル入側ストリップ張力制御
系Ｉ６に偏差が生じ、ミル速度を大きくする方向に制御
操作がおこなわれる。

■上記■によりミル出側のストリップ張力が低下する。

■上記■に対しミル出側ストリップ張力制御系１７が作
動し、圧下を開放する方向に制御操作が行なわれ、後進
率が低下する。■上記■および■により、ミル入側のス
トリップ速度は大きくなる。ここで、ミル入側ブライド
ルロール５の速度は一定であるから、すなわちミル入側
ブライドルロール５とストリップ１５間のスリップ速度
は増大する方向となる。

一方、ミル出側のブライドルロール６とストリップ１５
間にスリップが発生した場合は、■ミル出側のストリッ
プ張力が低下する。■上記■によりミル出側ストリップ
張力制御系１７に偏差が生じ、圧下を開放する方向に制
御操作が行なわれる。

■圧下が開放する方向に操作されると後進率が低下し、
ミル入側のストリップ速度は大きくなり、ミル入側張力
が高まる方向となる。■上記■に対してミル入側ストリ
ップ張力制御系１６により、ミル速度を小さくする方向
に制御操作される。■一方、圧下が開放する方向に操作
されると先進率が低下する。■上記■および■によりミ
ル出側のストリップ速度は小さくなる。ここで、ミル出
側ブライドルロール６の速度は一定であるから、すなわ
ちミル出側ブライドルロール６とストリップ１５間のス
リップ速度は増大する方向となる。

ブライドルロールとストリップ間のスリップ速度の増大
によりストリップ張力異常低下状態に至ることは、既述
した通りである。

ストリップ張力異常低下は最悪の場合、ストリップの絞
り込み、破断を誘発する。また、絞り込み、破断にまで
至らないとしても、前述したようにストリップ張力制御
の操作として圧下の開放操作を行う為、その結果、スト
リップ形状の乱れ、ストリップ表面粗度不良、伸率不良
などの不具合が生じていた。

〔課題を解決するための手段および実施例〕本発明は前
記の問題点を解決するためにブライドルロールとストリ
ップ間のスリップ速度を検出して、スリップ速度がある
レベル以上になった場合はストリップ張力制御信号を保
持し、前述のストリップ張力制御の悪作用によりスリッ
プが増大され、ストリップ張力異常低下状態に至ること
を防止する。

第１図は本発明の実施例装置の説明図である。

尚第１図は第４図の伸率制御系、張力制御系の図示を省
略している。

１８．２０は無駆動ロールに取りつけたパルス発信器、
１９．２１は駆動ロールに取りつけたパルス発信器であ
る。ここで、単位時間内に発生しタパルス発信器１８と
１９のパルス数の差をミル入側ブライドルロール５とス
トリップ１５のスリップ速度Ｓｅ、また同様に単位時間
内に発生したパルス発信器２０と２１のパルス数の差を
ミル出側ブライドルロール６とストリップ１５のスリッ
プ速度Ｓｄ、として検出する。更にスリップ速度Ｓｅと
Ｓｄの絶対値の大なる方を常に選択し、これをＳとする
。

次に、スリップ速度Ｓに対しレベル判定をおこな。一定
の絶対値レベルＳａより大なるＳを検出した場合はスリ
ップ発生と判断し、ストリップ張力制御信号を保持せし
める。

ここで、Ｓａは第５図中Ｂの範囲内であり、かつ測定ノ
イズより大なる値である。

また、ストリップ張力制御信号を保持した後、Ｓが一定
の絶対値レベルｓｂより小になった場合には、ストリッ
プ張力制御信号の保持を解除し、通常の制御にもどる。

ここで、ｓｂはＳａより小なる値である。Ｓａ。

ｓｂは実データに基づき決定するのが望ましい。

第２図は上記実施例装置による実施結果を示したもので
ある。この図から明らかなようにスリップ速度がＳａ以
上になった場合、ストリップ張力制御信号を保持するこ
とによりストリップ張力制御の悪作用によるスリップ増
大が防止され、ストリップ張力異常低下が回避されるこ
とが明らかである。

又スリップが自動的に減少してゆくことも明らかである
。

また、以下に示す方法を付加すれば、ストリップ張力制
御信号を保持した後のスリップの解消を早期化すること
ができる。

第３図にてこれを説明する。スイッチＳＷＩは次の条件
で作動する。５Ｏ３ａでＯＮ、Ｓ＜ＳｂにてＯＦＦ、つ
まり、入側、出側いずれかのブライドルロールでスリッ
プが発生したと判断され、ストリップ張力制御信号が保
持される場合のみスイッチＳＷＩがＯＮとなる。

また、いずれのブライドルロールでスリップが発生した
かにより、スリップＳＷ２をきりかえる。

入側ブライドルロールでスリップが発生した場合はＳＷ
２をＰ２側に、出側ブライドルロールでスリップが発生
した場合にはＳＷ２をＰｌ側に切り換える。スリップの
ない場合にはＳＷ２は中立点にある。

まず、入側ブライドルロール５でスリップが発生した場
合について説明する。この時、前述したようにスイッチ
ＳＷＩがＯＮとなり、演算増幅器２２に入側ブライドル
ロール５でのスリップ速度が入力され、その結果圧下シ
リンダー１２を介してミル圧下が締め込む方向に操作さ
れる。

ミル圧下が締め込まれると後進率が大きくなる、つまり
ミル入側のストリップ速度が小さくなるため、入側ブラ
イドルロール５とストリップ１５のスリップ速度が減少
する方向となり、早期に入側ブライドルロール５とスト
リップ１５間のスリップが解消され、グリップ力が回復
する。

ここで、ミル圧下を締め込む方向に操作すると先進率も
大きくなるのでこのままではミル出側ストリップ張力が
低下してしまうが、このとき前述のようにスイッチＳＷ
２がＰ２側に切り換わり、ミル出側ストリップ張力をミ
ル速度で出側ストリップ張力設定値あるいは出側ストリ
ップ張力許容下限値２５になるように制御する系１０．
ＳＷ２゜２３．１４が構成され、ミル出側ストリップ張
力の低下を防止する。またこの時、ミル速度は小さくな
る方向に操作されるが、この操作はミル入側ストリップ
速度を小さくする方向であり、ブライドルロールとスト
リップ間のグリップ力の早期回復を助ける方向となる。

次に、出側ブライドルロール６でスリップが発生した場
合について説明する。この時、同様にスイッチＳＷＩが
ＯＮとなり、演算増幅器２２に出側ブライドルロールで
のスリップ速度が入力され、その結果圧下シリンダー１
２を介してミル圧下が締め込む方向に操作される。

ミル圧下が締め込まれると先進率が大きくなる、つまり
ミル出側のストリップ速度が大きくなるため、出側プラ
イドルａ−ル６とストリップＩ５のスリップ速度が減少
する方向となり、早期に出側ブライドルロールとストリ
ップ間のスリップが解消され、グリップ力が回復する。

ここで、ミル圧下を締め込む方向に操作すると後進率も
大きくなるのでこのままではミル入側ストリップ張力が
低下してしまうが、このとき前述のようにスイッチＳＷ
２がＰＬ側に切り換わり、ミル入側ストリップ張力をミ
ル速度で入側ストリップ張力設定値あるいは入側ストリ
ップ張力許容下限値２４になるように制御する系９．Ｓ
Ｗ２゜２３１４が構成され、ミル入側ストリップ張力の
低下を防止する。またこの時、ミル速度は大きくなる方
向に操作されるが、この操作はミル出側ストリップ速度
を大きくする方向であり、ブライドルロールとストリッ
プ間のグリップ力の早期回復を助ける方向となる。

以上が、ストリップ張力制御信号保持後、スリップを早
期解消させる方法である。また、本方法のなかで安全の
ために、ミル圧下操作量およびミル速度操作量に上下限
値を設けることは言うまでもない。

また、スリップが解消されたときは、スイッチＳＷＩ、
ＳＷ２ともにＯＦＦとなり、通常のストリップ張力制御
が行われる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明の調質圧延機張力異常低下回
避法によれば、ミル入側あるいは出側ブライドルロール
でスリップが発生しても、ストリップ張力制御の悪作用
によりスリップが増大されることがなくなり、よって張
力異常低下状態に至ることを回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明図、 第２図は本発明の実施効果を示すチャート例、第３図は
スリップ解消を早期化する為の方法の実施例説明図、 第４図は調質圧延機の伸率制御系及びストリップ張力制
御系の構成の説明図、 第５図、第６図はストリップ張力制御系の変形例の説明
図、 第７図はブライドルロール・ストリップ間の摩擦係数と
ブライドルロール回転速度との関係図、第８図は調質圧
延機張力異常低下状態発生時の一般的チヤード例を示す
図、 第９図はブライドルロールとストリップ間のスリップ速
度と摩擦係数の関係の推定図である。 ｌニモーター　　２：差動ギヤ、　　３：モーター　　
４：ミル（調質圧延機）、　５：ミル入側ブライドルロ
ール、　　６：ミル出側ブライドルロール、　７：和張
力制御系、　８：差張力制御系、９：入側張力計、　１
吐出側張力計、　１１：コントローラ、　１２：圧下・
シリンダー　　１３：コントローラ、　１４：ミルモー
ター　　１５：ストリンツブ、１６：入側張力制御系、
　１７：出側張力制御系、２２．２３：演算増幅器、　
２４：入側ストリップ張力設定値あるいは入側ストリッ
プ張力許容下限値、２５：出側ストリップ張力設定値あ
るいは出側ストリップ張力許容下限値。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ミル入側と出側でストリップをブライドルロールに
   より拘束してメカタイ方式により伸率を制御し、かつミ
   ル圧下位置およびミル速度を操作することによりミル入
   側ストリップ張力およびミル出側ストリップ張力を制御
   する方式の調質圧延機に於いて、ミル入側ブライドルロ
   ールおよびミル出側ブライドルロールにスリップ検出器
   を設け、ミル入側、出側何れかのブライドルロールとス
   トリップ間にスリップが発生した場合、それを検知して
   ストリップ張力制御信号を保持させることによりスリッ
   プの増大を抑制し、ブライドルロールとストリップ間の
   スリップに起因する張力異常低下を回避せしめることを
   特徴とする調質圧延機張力異常低下回避法。