JPH0246918A - 圧延箔等の自動圧延制御方法 - 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 この発明は圧延箔等の自動圧延制御方法、特に圧延箔等
が巻取リールに巻着された状態において目標形状と一致
するように圧延条件を自動的に制御する方法に関する。

なお、この明細書において圧延箔等とは圧延薄板を含む
意味において用いる。

従来の技術 従来、圧延箔等の形状制御は、圧延機の出側に設置した
形状検出器により圧延直後の圧延箔等の形状を検出し、
その形状が目標形状値と一致するようにロールベンディ
ングやクーラントゾーン等の圧延条件をコントロールす
ることにより行われていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、特にアルミニウム箔の圧延においては、
形状検出器により検出される目標形状と巻取リールに巻
着された状態における形状とは必ずしも一致しないもの
であった。かかる原因について考察したところ、圧延直
後において形状検出器により検出された圧延箔等の形状
は目標形状と一致しているものの、巻取リールに巻着さ
れる際に形状が変化するために、巻取前の形状と異なる
ものとなるということが判明した。

即ち、圧延直後であって巻取リールへの巻着前の実測値
を基準として制御する従来の制御方法では、巻取リール
に巻着された状態において所期する形状の圧延箔等を得
ることができないものであった。

この発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであっ
て、巻取リールに巻着された状態における圧延箔等の形
状が目標形状と一致するように自動的に圧延制御する方
法を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 而して、発明者等は上記目的の下において種々実験と研
究を重ねたところ、巻取リールに巻着された状態におけ
る圧延箔等が目標形状と一致するように制御するために
は、巻取リールに巻着される際に生じる形状変化を予１
ｆＰｊＬで制御することが必要であると考え、更に鋭意
研究と実験を重ねた結果、この発明を完成するに至った
ものである。

即ち、この発明に係る圧延箔等の形状制御方法は、圧延
箔等が巻取リールに巻着された状態において所期目標形
状と一致するように圧延制御する方法であって、予め所
期目標形状値Ｘを設定し、該目標形状値Ｘに応じた圧延
条件を設定して圧延しつつ、巻取リールに巻着された圧
延箔等の外径の幅方向分布Ｄ　（ｚ）と巻取リールの巻
取張力ＴとをＣＩ定し、これら両データと、圧延機出側
における圧延箔等の幅Ｗ、同圧延箔等の厚されおよび圧
延材料の応力−歪特性データとより、圧延箔等が巻取リ
ールに＠着される際に生ずる形状変化を演算部において
予測演算せしめ、該演算結果に応じて前記所期目標形状
値Ｘを修正すると共に、その修正目標形状値Ｘ゛に対応
する、沖び早変化に基づく歪の幅方向変動分布△ε０（
ｚ）を前記演算部にフィードバックせしめる一方、巻取
リールへの巻着前の状態における圧延箔等の形状を測定
し、その形状値Ｙが前記修正目標形状値Ｘ″と一致する
ように圧延条件をフィードバック制御せしめることを特
徴とするものである。

この発明に係る制御方法にあっては、圧延機の出側に設
置した形状検出器（形状センサーロル等）により得られ
た実ａｐｌ値を目標形状と一致するように制御するもの
ではなく、巻取リールに巻着された状態における圧延箔
等が目標形状と一致するように制御するものである。こ
れは圧延箔等が巻取リールに巻着される際に形状に変化
をきたすことを考慮したものである。

従って、この発明においては巻取リールに巻着される際
の圧延箔等の形状変化を予測する必要がある。かかる形
状変化は、圧延箔等の残留歪分布εｐ（ｚ）に対応する
ものであり、従って該残留歪分布εｐ（ｚ）を求めるこ
とにより形状変化を予測することができる。上記残留歪
分布εｐ（Ｚ）は、次式に基づいて求められる。

εｐ（ｚ）−εｔ（ｚ）　−ｆ　（εｔ　（ｚ）　）　
／Ｅここで、εｔ（ｚ）は、張ノコによって決まる歪の
幅方向分布であり、次式により与えられる。

εｔ　（ｚ）−△ε０（ｚ）＋△ε（ｚ）＋６ｍ但し、 ２：幅方向位置を示す変数である。

△εｏ（ｚ）：圧延箔等の伸び早変化に基づく歪の幅方
向変動分布であり、圧延機出側に設置した形状検出器に
より測定することも可能であるが、ここでは後述の修正
目標形状値Ｘ−に対応する、歪の幅方向変動分布を使用
する。

△ε（２）二巻数リールに巻着された圧延箔等の幅方向
における外径の不均一によって生ずる歪の幅方向変動分
布であり、次式で与えられる（形状センサーロール部分
では０である）。

Δε（ｚ）　−（Ｄ　（ｚ）　−Ｄ）　／Ｄここで、Ｄ
　（ｚ）は、巻取リールに巻着された圧延箔等の外径の
幅方向分布であり、巻取リールの幅方向に配設された複
数の非接触距離センサーより得られる。

心は同外径の平均値である。

８ｍ　：圧延箔等の幅方向における歪の平均値であり、
次式により求められる。

εｍ−び／Ｅ ここで、σは、圧延箔等の応力の平均 値であり次式から求まる。

σ−Ｔ／　（ｈ−Ｗ） ここで、Ｔは巻取リールの巻取張力で あり、巻取リール駆動用モーターの電流値または別途設
置した張力計等により求められる。

ｈは、圧延直後の圧延箔等の厚さで あり、圧延機の出側に設置された形状 センサーロール等の形状測定器により 得られる。

Ｗは圧延箔等の幅である。

ｆ（εｔ（ｚ））は圧延機の出側における圧延箔等の張
力分布であり、圧延箔等の合金組成とバススケジュール
により推定される、応力分布σ（ｚ）と歪分布εｔ　（
ｚ）との関係、即ち応力−歪特性σ（ｚ）−ｆ（εｔ　
（ｚ）　）より求まる。

Ｅは、圧延箔等の縦弾性係数である。

上述のようにして残留歪分布εｐ（ｚ）が求められるこ
とにより、これに対応する巻取時における形状変化が予
測される。そして、この形状変化値に応じて前記目標形
状値Ｘを修正するものとする。例えば巻取リールに巻着
された状態において圧延箔等の幅方向の中間部における
伸びが目標値よりも大きい場合には、圧延後巻着前にお
いて上記中間部の伸びが目標値よりも小さくなるように
前記目標値を修正する。逆に、目標値よりも小さい場合
には、大きくなるように修正する。そしてこのように修
正された目標形状値Ｘ゛に対応する、伸び単変化に基づ
く歪の幅方向変動分布Δεｏ　（ｚ）をフィードバック
せしめることにより上記演算を繰り返して行うものとす
る。

以上の関係は、第２図の制御ブロック図で表される。

一方、巻取リールに巻着される前の状態における圧延箔
等の形状を測定し、その形状値Ｙが前記修正目標形状値
Ｘ゛に一致するようにロールベンディングやクーラント
のゾーン等の圧延条件をフィードバック制御するものと
する。このように制御することにより、圧延箔等の形状
は圧延直後においては目標形状とは異なるものの、巻取
リールに巻着された状態において圧延箔等を所期目標形
状に一致せしめることができる。

実施例 この発明を第１図に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。

図示実施例にかかる装置は、アルミニウム圧延箔（Ａ）
が巻取リール（５）に巻着された状態において目標形状
となるように自動的に圧延制御するようになされたもの
である。同図中、破線より右側は、従来の形状制御法に
対応する制御ブロック部分であり、左側はこの発明によ
り追加された制御ブロック部分である。

圧延機（１）は制御手段（２）によりロールベンディン
グやクーラントゾーン等の圧延条件がコントロールされ
るようになされており、この圧延機（１）により圧延さ
れたアルミニウム箔（Ａ）は、第１図に示すパスライン
に沿って形状検出器（形状検出用ロール）（３）および
ガイドロール（４）を経て巻取リール（５）に巻取られ
るようになされている。

上記形状検出用ロール（３）は、圧延直後におけるアル
ミニウム箔（Ａ）の伸びの幅方向分布ｈ　（ｚ）を検出
するためのものである。

一方、巻取リール（５）に巻着されたコイル状のアルミ
ニウム箔（Ａ）から離間した位置に、該箔（Ａ）の幅方
向に沿って複数個の非接触距離センサー（７）が配設さ
れている。そして該センサー（７）によりコイル状に巻
着されるつりあるアルミニウム箔（Ａ）の外径の幅方向
分布Ｄ　（ｚ）が測定されるようになっており、そのデ
ータが第１演算部（６）にインプットされている。

前記巻取リール（５）の軸には、張力計（８）が接続さ
れており、その張力に対応する出力信号が演算部（６）
にインプットされている。

上記演算部（６）には、圧延機（１）出側におけるアル
ミニウム箔（Ａ）の幅Ｗ、厚されおよび該アルミニウム
の応力−歪特性σ−ｆ（εｔ）がインプットされている
。上記アルミニウム箔（Ａ）の幅Ｗは、圧延機出側にお
いて実測したものである。これは略一定であることより
必ずしも圧延中の全ての時点で測定する必要はない。従
って、−度測定しその結果をインプットすれば足りる。

上記厚さｈも同様である。上記応力−歪特性σ−ｆ　（
εｔ）は、アルミニウム箔（Ａ）の合金組成とバススケ
ジュールにより予め推定したデータであり、このデータ
も一度インプットすれば足りる。

而して、上記第１演算部（６）において、既に述べた演
算式によって巻取リール（５）に巻着される際のアルミ
ニウム圧延箔（Ａ）の形状変化が予測演算され、その結
果に基づいて前記目標形状値Ｘが修正される。そしてそ
の修正された目標形状値Ｘ−に対応する、伸び率に基づ
く歪の幅方向変動分布Δεｏ　（ｚ）が前記演算部（６
）にフィードバックされ、繰り返し演算されている。

このようにして得られた修正目標形状値Ｘ゛と、前記形
状検出器（３）より検出された形状値Ｙに対応する伸び
の幅方向分布ｈ　（ｚ）とが第２演算部（９）にインプ
ットされ、該演算部（９）において前記両データが演算
処理され、前記形状検出器（３）により得られる形状値
Ｙを修正目標形状値Ｘ−と一致せしめる制御信号がアウ
トプットされ、これが制御手段（２）にインプットされ
てロールベンディングやクーラントゾーン等の圧延条件
が自動的にフィードバック制御されるようになっている
。

この装置において所望形状のアルミニウム箔（Ａ）を得
るためには、まず所期目標形状値Ｘ、幅Ｗ１厚されおよ
び応力−歪特性をインプットした後、従来の同様の手順
で圧延すれば良い。

すると、第１演算部（６）により、巻取時における形状
変化が演算され、その形状変化に応じた修正目標形状値
Ｘ′が得られる。そして、該修正値Ｘ′と実測形状値Ｙ
とが第２演算部（９）により演算処理されて、該演算結
果に応じて制御手段（２）が自動的にフィードバック制
御され、巻取リール（５）に巻着された状態において所
期目標形状値Ｘと一致した形状のアルミニウム箔（Ａ）
が得られる。

発明の効果 この発明にかかる圧延箔等の自動圧延制御方法は、上述
のとおり、圧延箔等が巻取リールに巻着された状態にお
いて所期目標形状と一致するように圧延制御する方法で
あって、予め所期目標形状値Ｘを設定し、該目標形状値
Ｘに応じた圧延条件を設定して圧延しつつ、巻取リール
に巻着された圧延箔等の外径の幅方向分布Ｄ（ｚ）と巻
取リールの巻取張力Ｔとを測定し、これら両データと、
圧延機出側における圧延箔等の幅Ｗ１同圧延箔等の厚さ
れおよび圧延材料の応力−歪特性データとより、圧延箔
等が巻取リールに巻着される際に生ずる形状変化を演算
部において予測演算せしめ、該演算結果に応じて前記所
期目標形状値Ｘを修正すると共に、その修正目標形状値
Ｘ′に対応する、伸び早変化に基づく歪の幅方向変動分
布△εｏ　（ｚ）を前記演算部にフィードバックせしめ
る一方、巻取リールへの巻着前の状態における圧延箔等
の形状をＤＩ定し、その形状値Ｙが前記修正目標形状値
Ｘ′と一致するように圧延条件をフィードバック制御せ
しめるものであるから、従来のように圧延機の出側に設
置した形状検出器により圧延直後の圧延箔等の形状を検
出し、その実測形状値が目標形状値と一致するよう圧延
条件を制御する方法による場合のように実際に得られた
圧延箔等の形状が目標形状と異なるというようなことは
なく、巻取リールに巻着された状態において所望する目
標形状の圧延箔等を容易かつ確実に得ることができ、よ
り一層の品質の向上を図ることができる。

また、この発明にかかる圧延制御方法にあっては、巻取
リールに巻着された圧延箔等の外径の分布を測定する手
段、圧延箔等の張力をｎ１定する手段および演算手段等
を必要とするものの、既存の設備をそのまま使用するこ
とができるので、正確な圧延制御を経済的に達成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 図面はこの発明の実施例を示すものであり、第１図はこ
の発明の制御ブロック図、第２図は第１演算部側の制御
ブロック図である。 （１）・・・圧延機、（２）・・・制御手段、（３）・
・・形状検出器、（５）・・・巻取リール、（６）・・
・第１演算部、（７）・・・非接触距離センサー（８）
・・・張力計、（９）・・・第２演算部、（Ａ）・・・
アルミニウム圧延箔。 以上 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧延箔等が巻取リールに巻着された状態において所期目
   標形状と一致するように圧延制御する方法であって、予
   め所期目標形状値Ｘを設定し、該目標形状値Ｘに応じた
   圧延条件を設定して圧延しつつ、巻取リールに巻着され
   た圧延箔等の外径の幅方向分布Ｄ（ｚ）と巻取リールの
   巻取張力Ｔとを測定し、これら両データと、圧延機出側
   における圧延箔等の幅Ｗ、同圧延箔等の厚されおよび圧
   延材料の応力−歪特性データとより、圧延箔等が巻取リ
   ールに巻着される際に生ずる形状変化を演算部において
   予測演算せしめ、該演算結果に応じて前記所期目標形状
   値Ｘを修正すると共に、その修正目標形状値Ｘ′に対応
   する、伸び率変化に基づく歪の幅方向変動分布Δεｏ（
   ｚ）を前記演算部にフィードバックせしめる一方、巻取
   リールへの巻着前の状態における圧延箔等の形状を測定
   し、その形状値Ｙが前記修正目標形状値Ｘ′と一致する
   ように圧延条件をフィードバック制御せしめることを特
   徴とする、圧延箔等の自動圧延制御方法。