JPH03165910A - クラスター圧延機における形状制御方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明はクラスター圧延機における形状制御方法に関
する。

この発明はステンレス鋼、電磁鋼、純チタン、チタン合
金などの比較的硬度が高く、板厚が薄いたとえば０．３
ｍｍ以下の材料を圧延する場合において、特にロール径
１００ｍｍ以下のワークロールをもち、形状制御機構と
して少くとも７以−Ｌの操作量を有する圧延機、たとえ
ばゼンジミャ圧延機のようなクラスター圧延機に適用さ
れる。

［従来の技術コ 板圧延においては、圧延機出側で板形状を検出し、その
結果に基づいてロールシフト量、ロールベンダーカなど
を操作し、板形状をフィードバック制御している。／′
Ｆ延された板の形状は門四重、伸び率または張力の板幅
方向分布によって表わされる。光学式、分別ロール式な
どの神々の装置が板形状の検出に用いられている。また
、板形状を定量化処理するために、第３図に示すような
板幅方向の急峻度分布または張力分布を級数近似式ｙで
表わし、形状パラメータとして次の式（１）で示される
λ２および入．を用いている。λ２は板端における材料
の急峻度または張力を、またλ４は板幅半分の長さの約
７割の距離だけ板中心から離れた箇所の急峻度または張
力をそれぞれ表わしている。

また、ステンレスなどの比較的硬度が高い材料、または
板厚が薄い材料の圧延にはクラスター圧延機が広く用い
られている。

クラスター圧延機における形状制御方法は、たとえば「
鉄と鋼」、第１１１回講演論文集（１９８６），Ｐ．３
７３により知られている。

七記文献で開示された方法では、伸び率検出信号を１〜
４次の代表的成分に展開する。対称成分に関しては、２
次成分をフィードバックして中間ロールベンダーを操作
し、２次成分および４次成分を０にする。つまり、板幅
方向の伸び率分布を４次式近似し、上記形状パラメータ
λ２およびλ４が０になるように制御する。また、非対
称成分に関しては、１次成分をフィートバックして圧下
レベリングを操作し、１次成分および３次成分をＯにす
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の技術では、板厚がたとえば０．４ｍｍ以上の
比較的厚い材料を圧延する場合には問題はなかった。し
かし、ステンレス箔などのような板厚が５　０＃ＪＯｌ
程度の硬質材料を圧延する場合には、板形状を４次式で
は近似てきないという問題があった。すなわち、形状パ
ラメータλ２およびλ４が０であっても、第４図に示す
ような張力分布が生じ、いわゆるポケットｐと呼ばる形
状欠陥が現れる。

ポケットＰは、薄板あるいは箔の品質を著しく損なうも
のであり、取り除かなければならない欠陥である。

そこで、この発明は１ｆ波および２〜４番波のみならず
、形状欠陥ポケットを生じることのないクラスター圧延
機における形状制御方法を提供しようとするものである
。

［課題を解決するための千段］ この発明のクラスター圧延機における形状制御方法は、
板幅方向に沿った７箇所以上の設定点で目標板形状を設
定し、クラスター圧延機の出側で前記設定点に対応する
検出点で板形状を検出する。ついで、検出した板形状に
基づいて６次以上の板形状モデル式で板形状を近似し、
前記設定点ごとに目標板形状と検出板形状との偏差を求
める。そして、求めた偏差を変数とする形状制御モデル
式によりクラスター圧延機のサドルの偏心量および中間
ロールシフト量または中間ロールベンダー力を演算し、
この演算結果に基づいて前記サドルの偏心量および中間
ロールシフト量または中間ロールベンダー力を制御する
。

板形状モデル式は高次になるほど精密に板形状を表わす
ことができるが、次数が高くなると演算処理が面倒にな
る。実用的な次数は６〜ｌＯ程度である。

以下、形状を張力分布によって表わし、形状近似式が６
次であるとしてこの発明を更に具体的に説明する。上記
のように、箔などの形状を表わすのに６次の近似式を用
いるので、形状の検出箇所は７筒所以上必要である。８
箇所以七検出した場合には重回帰等を行って近似する。

形状近似式は次の式（２）により求めることができる。

ｙ（Ｘ）　＝　ａｘ’＋ｂｘ’＋ｃｘ’＋ｄｘ３＋ｅｘ
２＋ｆｘ＋ｇ　　　”−（２）ただし、Ｘはロールセン
ターからの位置（−２≦Ｘ≦Ｑ） ａ，　ｂ，　ｃ，　ｄ，　ｃ，　Ｉ，　ｇは定数いま、
張力設定器を板幅方向に沿って×ｌ＋×２＋Ｘ３＋　×
４＋　×５＋　Ｘ８＋　Ｘ７の位置に設置し、その位置
の張力目標値かＴｌｏ＋　Ｔ２０＋　Ｔ３０１　Ｔ４０
１　Ｔ５ｏｌ　Ｔ６０１Ｔ７０であったとすると、張力
偏差は次の式（３）から求まる。

ΔＴ＋＝　ｙ（Ｘ＋）　　Ｔ＋ｏ ΔＴ２＝　Ｙ（Ｘ２）　　１’２０ ΔＴ３＝　　ｙ（Ｘａ）　　Ｔａｏ ΔＴ４”　ｙ（Ｘ４）　　Ｔ４０　　　・・・（３）Δ
Ｔｓ＝３’（Ｘｓ）−Ｔｅａ ΔＴ６　＝　’／　（Ｘ６）　　Ｔ６０ΔＴ７＝　　３
７（Ｘ７）　　Ｔ７０ 予め与える形状制御モデル式は形状を張力Ｔｊで表わす
として、次の式（４）で表わすことができる。

Ｅ　・λ　ｊ　　＝Ｔ，＝　　ｆＪＩδｌ”ｆＪ２δ２
”ｆＪ３δ３”ｆＪ４δ４十ｆＪＧδ５”ｆＪ６δ６”
ｆｊ７δｓｗ”ｆｊ８δｓｄ”ｆｊ９Ｆｗ　　”ｆｊｌ
ＯＦｄ”ｆＪＩＩ　　ｍ　（４）ここで、 ｆＪ＋　＝　ＩＩＪ　ｔ　ＩＷ”Ｃ．１　１２Ｗ”Ｌｊ
ｔ．ｌＣＪｉｌ〜Ｃｊｉ３は定数 δｊは第ｉサドルの偏心量　（ｉ＝１〜６）δ８は中間
ロールシフト量　（添字Ｗはワークサイト、ｄはドライ
ブサイドを表わす） Ｆは中間ロールベンダーカ　（添字Ｗはワークサイド、
ｄはドライブサイドを表わす）Ｗは板幅 Ｅはヤング率 λｊは張力設定器の位置Ｘ，に対応した伸び率である。

式（４）の定数は予め実験を行い、重回帰等を用いて求
めるか、または形状の数値解析を行い重回帰等を用いて
求める。

板幅Ｗは圧延する前に既に分っているので、式（４）中
のｆｊｉは既知数となる。さらに、式（４）により各形
状制御量の修正量による張力変化量ΔＴＪ′は次の式（
５）で表わされる。

ΔＬ’　＝　ｆＪｔΔδｌ”ｆ．Ｉ２Δδ２＋・・・・
・”ｆｊｌｏΔＦ，　　　　　　　・・・（５）式（３
）と式（５〉から、ΔＴＪ＝ΔＴＪ゜　となるように各
形状制御量の修正量を求め、その修正量だけ現状の各形
状制御を修止ずることによって、張力偏差をなくすこと
ができる。以上のことから、形状制御修正星は次の式（
６）または式（７）を解くことによって求められる。

ΔＴ，＝　ｆｊ．Δδｌ”ｆＪ２Δδ２”　””’　”
ｆｊｌｏΔＦ，・−（６） または 式（６）または式（７）において、独立変数１０に対し
従属変数が７なので、解は不定となる。したがって、基
本的に従属変数と同じ数の独立変数を選択すればよい。

たとえば、中間ロールベンダーのない圧延機では、ΔＦ
，およびΔＦｄを０とし、更にΔδ３＝Δδ４とするな
どすればよいし、圧延中に中間ロールを移動することが
できない圧延機では、Δδ３ｗおよびΔδ．ｄをＯとす
ればよい。このようにこの発明を適用する圧延機に応じ
て独立変数の選択を行うことにより、式（６）または式
（７）は簡単に解くことができ、形状制御修正量Δδ１
〜Δδ６とΔδ３またはΔＦが求まる。この形状制御修
正量をコントローラに送り、第１〜６サドルの偏心量と
中間ロールシフト量または中間ロールベンダー力を修正
すれば希望する形状が得られる［作用］ 板形状を６次以上の近似式で表わすことにより、板形状
を−・層粒密に近似ずることができる。

この結果、ポケットの生じる位置の板形状、すなわち板
中央と２〜４番波の位置および２〜４番波と板端との間
の板形状も求めることができ、その位置の形状も制御す
ることができる。

［実施例］ 第１図はこの発明の方法を実施する圧延設備の構成図で
ある。

クラスター圧延機１はワークロール２、中間ロール３お
よび分割バックアップロール４．５から構成されている
。中間ロール３はロールシフト７および中間ロールベン
ダー９が設備されてい１　０ る。ロールシフト７は油圧シリンダーにより中間ロール
３をこれの軸方向にシフトし、シフト量は磁気スケール
（図示しない）を用いて検出する。

中間ロールベンダ−９は油圧により中間ロール３をイン
クリニス側に負荷することが可能である。

また、分割バックアップロール４、５のうちサイド分割
バックアップロール４は第２図に示すように５分割され
ており、第１サドル〜第６サドル１３〜ｌ８を独立に電
動モーター　（図示しない）によって偏心させることが
可能である。偏心量は電動モーターに取り付けたパルス
ジェネレータ−　（図示しない）を用いて検出する。中
央分割バックアップロール５は同様にして４分割されて
いる。

上記のように構成された圧延機の諸元は次の通りである
。

圧延機：クラスター圧延機 ワークロール径：　３５ｍｍ 中間ロール径：　７５ｍｍ サイド分割バックアップロール径： １７０ｍｍ １１ 中央分割バックアップロール径： １１０ｍｍ ロール胴長：　４００ｍｍ クラスター圧延機１の出側に接触式タイプの形状検出器
２３が配置されている。形状検出器２３の分割幅は５　
０ｍｍである。

Ｌ記圧延設備によりステンレス箔を圧延した。

圧延条件は次の通りである。

ハ［延連Ｊ庭　：　１０ｍ・＋ｎ　ｉ　ｎ　−　’後方
張力：　３０ｋｇｆ−ｎ＋ｍ−２ 前方張力：　４０ｋｇｆ−ｍｍ−２ 入側板厚＝５５μｍ 出側板厚：５０μｍ 材質：ステンレスＳＵＳ３０４ 板幅：　３５０　ｍｍ また、張力設走拉１〆ｔと設定イＣ１とを第１表に示す
。

第　　１　　表 １　２ 位置はロールセンターがＯ ＷＳ（ワークサイド〉が正、ＤＳ　（ドライブサイド）
が負を表わす。

上記張力設定値は、目標板形状となるように張力設定器
２１に予め設定される。中間ロールシフト７は一定値に
セットし、操作量として第１〜第６サドル１３〜１８の
偏心量と中間ロールベンダ−９のロールベンダー力を用
いた。

上記圧延条件のＴ−で、クラスター圧延機１で圧延した
ステンレス箔Ｓの形状を形状検出器２３で張力として検
出する。第１演算器２５において、前記検出結果に基づ
き張力分布ｙ（ｘ）を６次式で近似する。演算結果は第
２演算器２７に人力され、ここで張力設定器２１からの
設定信号ＴＩｏと比較され、張力偏差ΔＴ１が求められ
る。ついで、第３演算器２９において上記張力偏差ΔＴ
，に基づき形状制御量ΔＴ１Δδ１〜Δδ６が演算され
る。得られた形状制御量ΔＴ１，Δδ，〜Δδ６に基づ
いて、コントローラ３１．３：］を介して中間ロールベ
ンダ−９およびサドル偏心量調節機構１１が操作される
。

１　３ 上記のようにしてスデンレス箔を圧延した結果、急峻度
で０．晴以内の変化しか認められず、しかもポケットは
発牛しなかった。

」；記実施例では、中間ロールシフトは操作しなかった
けれども、前記張力偏差に基づいて中間ロールシフトを
操作し、板形状を制御するようにしてもよい。

［発明の効果］ この発川によれば、板形状を−層精密に近似しずること
がでぎるので、板中央と２〜４番波の位置および２〜４
番波と板端との間であっても板形状を精密に制御するこ
とができる。この結果、耳波および２〜４番波はもちろ
ん、ポケットのない形状に優れた、高品質の板材を圧延
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施する圧延設備の例を示す
設備構成図、第２図は第１図に示すクラスター圧延機の
サイド分割バックアップロールの正面図、第３図は板形
状の表示方法の説明図、１　４ および第４図は従来の形状制御方法による場合に生した
ポケットの説明図である。 １・・・クラスター作延機、２・・・ワークロール、３
・・・中間ロール、４．５−・・バックアップロール、
７・・・中間ロールシフト、９・・・中間ロールベンダ
ー１１・・・サドル偏心量調節機構、２ｌ・・・張力設
定器、２３・・・形状検出器、２５，２７．２９・・・
演算器、３１．３３・・・コントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、クラスター圧延機の出側で板形状を検出し、検出し
   た板形状に基づいて板形状を制御する方法において、板
   幅方向に沿った７箇所以上の設定点で目標板形状を設定
   し、クラスター圧延機の出側で前記設定点に対応する検
   出点で板形状を検出し、検出した板形状に基づいて６次
   以上の板形状モデル式で板形状を近似し、前記設定点ご
   とに目標板形状と検出板形状との偏差を求め、求めた偏
   差を変数とする形状制御モデル式によりクラスター圧延
   機のサドルの偏心量および中間ロールシフト量または中
   間ロールベンダー力を演算し、演算結果に基づいて前記
   サドルの偏心量および中間ロールシフト量または中間ロ
   ールベンダー力を制御することを特徴とするクラスター
   圧延機における形状制御方法。