JPH04274811A - 連続圧延機の張力制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のスタンドを備え
た連続圧延機のスタンド間の張力を制御する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】圧延を行う複数のスタンドを連続的に配
置し、加熱された鋼板等の圧延材を連続的に圧延する熱
間連続圧延機において、スタンド間における圧延材のス
タンド間張力は、圧延材の板厚，　板幅の精度及び板形
状に及ぼす影響が大きく、これを一定値に保持する張力
制御を行うことが要求されている。このため、熱間連続
圧延機では、各スタンド間の前記スタンド間張力を安定
維持する機能を有するルーパを各スタンド間に配し、前
記スタンド間張力の変化分をルーパ角度の調節によって
吸収する張力制御方法を実施している。

【０００３】また、圧延材の通材性の問題上、ルーパの
角度変動を極力抑制する制御を行うことも非常に重要な
課題となっている。このような課題を解決するものとし
ては、スタンドロール周速度を操作することによりスタ
ンド間張力の制御を行い、ルーパ自体は角度を一定に保
持する角度一定制御方法が実用化されている。このよう
な角度一定制御方法では、ルーパ角度変動が極めて少な
く、圧延材の通材性の向上が図られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如きルーパの張力制御方法では、スタンド間の張力の変
化の吸収は、圧延材に接触しているルーパにて直接行わ
れるため、張力応答性は高いのであるが、種々の外乱に
よって過大な張力変動があった場合には、ループ吸収に
よりルーパ角度の変動が大きくなり、通材性が悪化する
という問題があった。また、前述の如きルーパの角度一
定制御方法では、ルーパ角度を一定に制御するため通材
性に関しては安定しているが、スタンド間張力の制御を
ロール周速度にて操作するため、張力制御の応答性が低
く、張力変動が従来に比べて大きく、特に圧延材の定常
圧延部（例えば、圧延材が全スタンドに通されてその先
端部が、圧延材を巻き取るための巻取機に噛み込んでか
らその圧延材の後端が通材方向の最上流側のスタンドを
抜ける前までの間に圧延される圧延材の部分）において
、板厚，　板幅の寸法精度及び圧延材形状に悪影響を及
ぼし易いという問題があった。

【０００５】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、圧延材の定常圧延部において、通材性と、寸法
精度及び圧延材形状との両方を共に良好にすることを可
能とする連続圧延機の張力制御方法を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る連続圧延機
の張力制御方法は、圧延ロールを備えた複数のスタンド
と、各スタンド間に配され、その角度を調節することに
よって圧延材の張力を調節するルーパとを有し、圧延材
を各スタンドに通して各スタンドで連続的に圧延する連
続圧延機のスタンド間の張力を制御する方法において、
全スタンドに前記圧延材が噛み込まれてから圧延材の定
常圧延部の圧延が開始されるまでは、前記圧延ロールの
周速度を調節することによって、スタンド間の張力を制
御し、前記定常圧延部の圧延開始後は、スタンド間の張
力変動の高周波成分を検出し、この検出結果に基づいて
前記ルーパの角度を調節すると共に圧延ロールの周速度
を調節することによって、スタンド間の張力を制御する
ことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明にあっては、全スタンドに圧延材が噛み
込まれてから圧延材の定常圧延部（例えば、圧延材が全
スタンドに通されてその先端部が、圧延材を巻き取るた
めの巻取機に噛み込んでからその圧延材の後端が通材方
向の最上流側のスタンドを抜ける前までの間に圧延され
る圧延材の部分）の圧延が開始されるまでは、圧延ロー
ルの周速度を調節することによってスタンド間の張力を
制御するが、この制御は圧延ロールの慣性力の影響によ
ってその応答性が低いものであるので、圧延材の噛み込
み後のしばらくの間に現れ易い過大なスタンド間の張力
変動に追従した急激な制御が行われないので、通材性を
安定させる。そして、圧延材の定常圧延部の圧延の開始
後は、ルーパの角度の調節と圧延ロールの周速度の調節
とによってスタンド間の張力を制御するが、圧延ロール
の周速度の調節では、前述した如く応答性が低いもので
あるので、スタンド間の張力変動の低，中周波成分、即
ち緩やかな張力変動が吸収され、また、ルーパの角度の
調節においては圧延材の張力変動の高周波成分を検出し
、この検出結果に基づいてルーパの角度の調節を行うの
で、ルーパによって直接的にスタンド間の張力が制御さ
れるため、応答性が高い張力制御が行われ、圧延ロール
の周速度の調節によって吸収できない張力変動の高周波
成分、即ち急激な張力変動が吸収される。

【０００８】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て説明する。図１は本発明に係る連続圧延機の張力制御
方法の実施に適用する制御装置の制御系の構成を示す模
式的ブロック図である。図中１は連続圧延機のスタンド
ｉ，ｉ＋１間に配置され、白抜矢符方向へ送給される圧
延材Ａのスタンド間張力の適正化のために上昇下降する
ルーパを示している。前記スタンドｉは圧延ロール１０
１，１０１　を備え、スタンドｉ＋１　は圧延ロール１
０２，１０２　を備えている。なお該ルーパ１は、先端
部にルーパロール１ａを備えたルーパアーム１ｂがルー
パ駆動装置１ｃの駆動によって傾動される構造となって
おり、その傾動によって上昇下降することとなり、これ
によって圧延材Ａをその下面側から押圧保持しつつ圧延
材Ａに適宜張力を付与し、更にスタンドｉ，ｉ＋１　間
に圧延材Ａの適宜ループ量を確保するようになっている
。

【０００９】前記ルーパ１の基端部にはルーパアーム１
ｂの角度を検出する角度検出器２及びルーパ駆動装置１
ｃの駆動トルクを検出するトルク検出器３が付設されて
いる。前記角度検出器２の検出結果であるルーパ角度検
出信号は、ルーパの設定角度を表すルーパ設定角度信号
が角度設定器５から別途入力される減算器１２ａ　へ与
えられるようになっている。また前記トルク検出器３の
検出結果であるトルク検出信号は、圧力・トルク変換器
６及び高周波張力制御器９へ与えられるようになってい
る。角度設定器５にはルーパ角度の指令値が与えられる
ようになっており、角度設定器５では前記指令値である
ルーパの基準角度を表すルーパ設定角度信号を減算器１
２ａ　へ与えるようになっている。

【００１０】前記減算器１２ａ　では前記ルーパ設定角
度信号からルーパ角度検出信号を減算してルーパ角度偏
差を求め、求めたルーパ角度偏差をルーパ角度制御器１
０へ与える。また、高周波張力制御器９は、これに圧延
材Ａの圧延定常部が圧延されていることを示す圧延定常
部入信号（例えば圧延材Ａの張力を検出し、この張力が
所定範囲に整定した場合を圧延定常部が圧延されている
と見做す）が与えられた場合にのみ動作するようになっ
ており、圧延材Ａの張力変動によって変動するトルク検
出信号の高周波成分のみを抽出し、抽出した高周波成分
を解消するルーパ角度の補正値を求め、求めた補正値を
ルーパ角度補正信号としてルーパ角度制御器１０へ与え
る。ルーパ角度制御器１０では、高周波張力制御器９か
らルーパ角度補正信号が与えられていない場合は与えら
れたルーパ角度偏差に基づいて、ルーパ角度偏差を零と
なすべくルーパ駆動信号をサーボアンプ盤１１へ与え、
また、高周波張力制御器９からルーパ角度補正信号が与
えられている場合は、その信号にて表されるルーパ角度
補正値にて前記ルーパ角度偏差を補正する。サーボアン
プ盤１１では与えられたルーパ駆動信号を増幅してルー
パ駆動装置１ｃへ与えるようになっている。ルーパ駆動
装置１ｃでは与えられたルーパ駆動信号に基づいてルー
パを駆動するようになっている。

【００１１】また、圧力・トルク変換器６では、与えら
れた圧力検出信号をこれに対応するトルク信号に変換し
てトルク検出信号を求め、求められたトルク検出信号を
、各スタンドｉ，ｉ＋１　間におけるスタンド間張力の
基準値である基準トルク信号が別途入力される減算器１
２ｂ　へ与えるようになっている。減算器１２ｂ　では
、与えられた基準トルク信号からトルク検出信号を減算
して張力偏差を求め、求めたルーパトルク偏差を速度系
張力制御器７へ与える。速度系張力制御器７では、与え
られたトルク偏差に基づいて、トルク偏差を零となすべ
くスタンドｉのロール駆動モータ（図示せず）の速度制
御を行う速度制御信号を速度制御器８に与えるようにな
っている。 速度制御器８では、与えられた速度制御信号に応じてス
タンドｉのロール駆動モータの速度を制御してスタンド
ｉの圧延ロール１０１，１０１　の周速度を調節し、こ
れによってスタンドｉ，ｉ＋１　間におけるスタンド間
張力を一定に制御するようになっている。

【００１２】前述の如く構成された制御系においては、
圧延材Ａの圧延定常部に至るまでのスタンド間張力の制
御は、張力制御器４によりスタンドｉの圧延ロール１０
１，１０１の周速度を調節することによって行い、ルー
パ角度は、ルーパ角度制御器１０によりルーパ駆動装置
１ｃの駆動制御を行うことによって所定のルーパ基準角
度に制御される。そして、圧延材Ａの圧延定常部におけ
るスタンド間張力の制御は、圧延ロール１０１，１０１
　の周速度の調節に加えて、高周波張力制御器９から与
えられるルーパ角度補正信号に応じてルーパ角度制御器
１０にてルーパ駆動装置１ｃの駆動制御を行うことによ
ってルーパ角度を制御する。

【００１３】次に、前述の如き制御系を用いてスタンド
間張力の制御を行った場合の結果について説明する。図
２は従来の制御を行った場合のスタンド間張力とルーパ
角度との関係を示すタイミングチャートであり、図２に
おいて（ａ）　はスタンド間張力を示し、（ｂ）　はル
ーパ角度を示してある。従来の制御では圧延材の噛み込
み時点Ｔ１　からルーパ角度は一定とされ、圧延ロール
の周速度の調節によってスタンド間張力を制御している
が、この制御は応答性が低いため、図２から明らかな如
く定常圧延開始点Ｔ２　以後の定常圧延における急激な
張力変動を吸収することができない。

【００１４】図３は本発明方法を用いた制御を行った場
合のスタンド間張力とルーパ角度との関係を示すタイミ
ングチャートであり、図３において（ａ）はスタンド間
張力を示し、（ｂ）　はルーパ角度を示してある。本発
明方法の制御では圧延材の噛み込み時点Ｔ１　から定常
圧延開始点Ｔ２までルーパ角度は一定とされ、圧延ロー
ルの周速度の調節によってスタンド間張力を制御してい
るが、図３に示す如く定常圧延開始点Ｔ２　以後は、こ
の制御に加えてルーパ角度を制御している。これによっ
て、図３に明らかな如く、定常圧延時では、スタンド間
張力の変動の低，中周波成分が圧延ロールの周速度の調
節によって吸収され、スタンド間張力の変動の高周波成
分がルーパ角度の制御によって吸収されることによりス
タンド間張力の変動が抑制された。

【００１５】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明に係る連続圧
延機の張力制御方法では、全スタンドに圧延材が噛み込
まれてから圧延材の定常圧延部の圧延が開始されるまで
は、圧延ロールの周速度を調節することによって応答性
が低い張力制御が行われて通材性が安定し、圧延材の定
常圧延部の圧延の開始後は、ルーパの角度の調節と圧延
ロールの周速度の調節とによってスタンド間の張力を制
御するが、圧延ロールの周速度の調節では、スタンド間
の張力変動の低，中周波成分、即ち緩やかな張力変動が
吸収でき、また、ルーパの角度の調節においては圧延材
の張力変動の高周波成分の検出結果に基づいてルーパの
角度の調節を行うので、応答性が高い張力制御が行われ
、張力変動の高周波成分、即ち急激な張力変動が吸収で
きるようになっているため、通材性と、特に定常圧延部
における寸法精度及び圧延材形状が良好になる等、本発
明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る連続圧延機の張力制御方法の実施
に適用する制御装置の制御系の構成を示す模式的ブロッ
ク図である。

【図２】従来の制御を行った場合のスタンド間張力とル
ーパ角度との関係を示すタイミングチャートである。

【図３】本発明方法を用いた制御を行った場合のスタン
ド間張力とルーパ角度との関係を示すタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

１　　ルーパ ４　　張力制御器 ７　　速度系張力制御器 ９　　高周波張力制御器 １０　　ルーパ角度制御器 １０１　　　圧延ロール Ａ　　圧延材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　圧延ロールを備えた複数のスタンドと
   、各スタンド間に配され、その角度を調節することによ
   って圧延材の張力を調節するルーパとを有し、圧延材を
   各スタンドに通して各スタンドで連続的に圧延する連続
   圧延機のスタンド間の張力を制御する方法において、全
   スタンドに前記圧延材が噛み込まれてから圧延材の定常
   圧延部の圧延が開始されるまでは、前記圧延ロールの周
   速度を調節することによって、スタンド間の張力を制御
   し、前記定常圧延部の圧延開始後は、スタンド間の張力
   変動の高周波成分を検出し、この検出結果に基づいて前
   記ルーパの角度を調節すると共に圧延ロールの周速度を
   調節することによって、スタンド間の張力を制御するこ
   とを特徴とする連続圧延機の張力制御方法。