JPH0510168B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧延材の横曲り（キヤンバ）を制御す
る装置に関する。

圧延作業においては、圧延中の条件によつて圧
延材がロール中央に留まることができずに第１図
に示す如く圧延の進行と共にロール端部の方へ移
動してしまう現象がよく知られており、蛇行と呼
ばれている。

ここで、圧延材の蛇行について説明すると、第
１図は何等かの原因で圧延材ａがワークロールｂ
の中央から右側に寄つてしまつた状態を示すもの
で、斯かる状態では圧延力に左右差が生じ、ロー
ルギヤツプが左右で不均一となり、右側のギヤツ
プが左側よりも広くなる。ところでロールｂの周
速は左右で一様であるにも拘らず右側の方のギヤ
ツプが広いので、単位時間当りの圧延材の体積流
量は右側の方が大きくなる。又、入側での圧延材
の厚さが左右対称であるとすれば、より大きい体
積流量の側では材料がより早く引込まれることに
なる。この結果、第２図に示す様に圧延材ａは右
側に蛇行（Δx）すると共に、出側ではキヤンバ
（Δy）が発生する。その為、ロールギヤツプの左
右差も更に大きくなり、蛇行が助長されキヤンバ
は更に大きくなる。

従つてキヤンバは圧延材の蛇行と深い関係があ
り、蛇行をなくせばある程度キヤンバも解消され
る。然し、キヤンバは圧延材の蛇行以外にも圧延
材の素材が左右非対称、素材自体にキヤンバを有
している、左右に温度差がある等の原因によつて
も発生し、圧延材の蛇行を完全に解決しても圧延
材のキヤンバを皆無にすることはできない。

従来、キヤンバに対する充分な対策はなされて
おらず、予め板幅が十分大となる様に圧延して不
要部を切断することにより所要寸法の矩形厚板を
得る様にしており、大幅な歩留りの低下を招来し
ていた。

本発明は斯かる実情に鑑みなしたものであり、
左右のロールギヤツプをコントロールし蛇行を防
止しつつキヤンバを修正し、圧延材の品質の向
上、歩留りの向上を図る様にしたものである。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第３図は本発明の一実施例を示しており、上下
のワークロール１，２、上下のバツクアツプロー
ル３，４、下バツクアツプロール４の両軸端を支
持している下バツクアツプロールチヨツク５，
６、各ロールチヨツク５，６に圧下力を作用させ
る油圧シリンダ７，８を備え、圧延材９を圧延す
る様にした圧延機１０に於いて、左右油圧シリン
ダ７，８にサーボ弁１１，１２を接続し、該シリ
ンダ７，８へ流入、流出する圧油の量を制御する
と共に油圧シリンダ７，８のピストンの動きを検
出する変位検出器１３，１４を油圧シリンダ７，
８に取付け、該変位検出器１３，１４からの信号
と後述する蛇行調節器２２又はキヤンバ調節器２
９からの出力信号とを比較する加算アンプ１５，
１６をサーボ弁１１，１２に接続する。

左右のロールギヤツプは、サーボ弁１１，１２
により油圧シリンダ７，８に流入、流出する圧油
の量を制御することによつて設定する様にし、ロ
ールギヤツプの変動は、油圧シリンダ７，８のピ
ストンの動きを検出する変位検出器１３，１４に
よつて間接的に測定し、加算アンプ１５，１６に
より設定信号と比較して、差があると、その差で
サーボ弁１１，１２をコントロールすることによ
り修正する様にする。

又、前記圧延機１０の入側及び出側にそれぞれ
圧延材幅端位置検出器１７，１８を設け、入側の
幅端位置検出器１７からの信号を蛇行量演算装置
１９に入力し、該蛇行量演算装置１９で演算され
た蛇行量信号Δxと圧延材位置設定器２０からの
目標位置信号２１とを蛇行調節器２２に入力する
様にする。該蛇行調節器２２では蛇行量信号Δx
と目標位置信号２１を処理し、左右の圧下修正信
号２３として取出してリレー２４，２５のＢ接点
を介してそれぞれ加算アンプ１５，１６に入力す
る様にする。

又、前記出側の幅端位置検出器１８からの信号
はずれ量演算装置２６に入力され、該演算装置２
６からずれ信号２７（ずれ量Δz）として前記蛇
行量演算装置２２からの蛇行量信号Δxと共にキ
ヤンバ演算装置２８に入力される。キヤンバ演算
装置２８では両信号に基づきキヤンバ信号Δyが
演算されてキヤンバ調節器２９に入力され、キヤ
ンバ調節器２９では該信号Δyを処理し、キヤン
バ修正用の圧下修正信号３０として取出し、前記
リレー２４，２５のＡ接点を介して加算アンプ１
５，１６に入力する様にする。

上記構成に於いて、圧延材９が蛇行している場
合は、先ず蛇行を解消し蛇行に起因するキヤンバ
を修正し、蛇行を解消しても尚キヤンバが発生す
る場合はキヤンバを修正する為に左右のロールギ
ヤツプを微妙にコントロールする。

キヤンバ修正の為のロールギヤツプの調整量は
僅かであり、この為に発生すると思われる蛇行は
現在圧延機に備えられている圧延材ガイド装置で
充分規制できて問題なく、蛇行が大きくなればキ
ヤンバ修正の為のロールギヤツプコントロールは
蛇行制御の為のロールギヤツプコントロールへと
移行する。

次に、第３図に沿つて具体的に説明する。

先ず、蛇行制御について述べる。

圧延材９が矢印Ａの方向に進んできて、圧延機
１０の入側左右（ワークサイド：作業側と、ドラ
イブサイド：駆動側）に設置された幅端位置検出
器１７の下方を通過し、圧延機１０に噛み込む。
圧延材９が圧延機１０に噛み込んだ後、オペレー
タが手動で図示していない蛇行制御を起動するス
イツチを入れるか、やはり図示していない起動装
置で自動的に蛇行制御が起動されるかして、制御
が開始される。

蛇行制御が始まると、時々刻々と左右の幅端位
置検出器１７で検出された圧延材９の左右エツジ
位置が蛇行量演算装置１９が加えられ、圧延材９
の蛇行量が演算される。第３図の場合は、紙面に
向かつて左側に圧延材９がずれた場合をプラスの
符号となるように演算している。今、便宜上、紙
面に向かつて左側を作業側：ワークサイド、反対
側をドライブサイド：駆動側としておく。

得られた蛇行量Δxは蛇行調節器２２へ送られ、
設定器２０の出力２１すなわち蛇行制御の目標値
と比較演算される。具体的には、（目標値−蛇行
量）という演算が行われる。設定器２０で与える
目標値は、例えば圧延材９を幅方向機械中心に通
そうとする場合、蛇行量をゼロにしようというこ
となので、０ボルトを設定器２０で与える。そう
すると、圧延材９が機械中心を通つていない限り
は、蛇行量偏差信号が発生する。今仮に、上述し
たように、蛇行量がワークサイドに50mmずれた場
合に10ボルト、ドライブサイドに50mmずれた場合
に−10ボルトの電圧が発生するように製作されて
いるとする。従つて、蛇行量演算装置１９の出力
が＋２ボルトだつたとすると、圧延材９はワーク
サイドに、 50（mm）×２（Ｖ）／10（Ｖ）＝10（mm） ずれていることになる。

蛇行量演算装置１９の出力が＋２ボルトで、設
定器２０の出力２１が０ボルトであつたとする
と、蛇行調節器２２で演算された偏差は−２ボル
トとなる。これが、調節器２２に設定されている
ゲインと掛け合わせられる。調節器２２に設定さ
れているゲインは、例えば、１mm蛇行したら、ロ
ールギヤツプを10μｍ変えるというような値が設
定されており、今の場合、蛇行量が10mmであるか
ら、 10（μｍ／mm）×（−10）（mm）＝−100（μｍ） の圧下修正信号２３が加算アンプ１５，１６へ送
られる。これは電圧信号に変換されており、例え
ば、変位検出器１３，１４の出力において、１mm
が10ボルトに対応するように製作されているとす
ると、 １mm＝1000μｍであるから、 10（Ｖ）×（−100）（μｍ）／ 1000（μｍ）＝−１（Ｖ） の電圧が加算アンプ１５，１６へ送られる。

加算アンプ１５は圧延材９がずれているワーク
サイド側の圧下制御系の圧下修正信号２３と、実
際のシリンダ７のピストン位置を検出する変位計
１３の出力とを比較演算して偏差を求める。同様
に、加算アンプ１６はドライブサイド側の圧下制
御系の圧下修正信号２３と、シリンダ８のピスト
ン位置を検出する変位計１４の出力とを比較演算
して偏差を求める。

圧延材９の蛇行を修正するためのロールギヤツ
プの変更量は、調節器２２からの圧下修正信号２
３として与えられ、第３図では、ワークサイド側
の加算アンプ１５には圧下修正信号２３にマイナ
スの符号が掛けられ、３１として加えられ、反対
にドライブサイド側の加算アンプ１６には、圧下
修正信号２３がそのまま（＋符号で）３２として
加えられている。具体的には、加算アンプ１５に
は、 （−１）（Ｖ）×（−１）＝１（Ｖ） より１ボルトが、加算アンプ１６には、−１ボル
トが加えられる。

今、圧延機１０の左右にある圧下制御系の指令
信号がプラスの場合ロールギヤツプを狭くし、反
対にマイナスの場合広くするように符号を決めて
おく。そうすると、ワークサイドの圧下制御系で
は、＋１ボルト＝100μｍ分の偏差がなくなるよう
に（変位計１３が100μｍ相当の信号を検出し、
加算アンプ１５の出力がゼロになるように）、サ
ーボ弁１１が駆動され、シリンダ７のピストンが
持ち上げられる。反対に、ドライブサイド側の圧
下制御系では、−１ボルト＝−100μｍ分の偏差
（加算アンプ１６の出力）がなくなるように、サ
ーボ弁１２が駆動され、シリンダ８のピストンが
下げられる。変位計１４が所定の100μｍ相当の
信号を検出すると、加算アンプ１６の出力がゼロ
となり、サーボ弁１２の入力がゼロとなるので、
シリンダ８のピストンは停止する。

以上のようにして、圧延材９の蛇行した側のロ
ールギヤツプが蛇行量と調節器２２に設定された
ゲインで決まる量だけ締め込まれ、反対側のロー
ルギヤツプが同量だけ開けられる。その結果、蛇
行が修正され、圧延材９は設定器２０で与えられ
た目標値にまで戻される。もちろん、前述の制御
は時々刻々と検出される圧延材９の蛇行量に対し
て連続的に行われている。

このようにして、圧延材９の蛇行（横ずれ）が
防止される。

次にキヤンバ制御について述べる。

圧延材９の位置は圧延機１０の入側、出側で常
時監視されており、圧延材９の入側のずれ量が所
定の値以下で出側でずれ量が検出される場合は、
蛇行以外の原因でキヤンバが発生している状態で
ある。

ここで、キヤンバ（横曲り）は第４図に示すよ
うに、圧延後の圧延材９に残る平面形状の不良の
ことを言い、「全長Lmの材料にｘmmのキヤンバ
が付いている」というように表現され、圧延機１
０入側の検出器１７で求めた蛇行量Δxと出側の
検出器１８で求めたずれ量Δzをもとにキヤンバ
演算装置２８においてキヤンバ信号Δyが、第５
図に示すように、 Δy＝Δz−Δx として求められ、これにより、圧延材９の蛇行量
とキヤンバ量を分離して、純粋な曲り量Δyが求
められる。

キヤンバ演算装置２８で曲り量ΔyがΔy＝Δz−
Δxで求められると、Δyがキヤンバ調節器２９に
送られ、キヤンバ調節器２９に設定されている、
Δyに応じてロールギヤツプの変更量を決めるた
めのゲインがΔyに掛け合わされてロールギヤツ
プ変更量、すなわち圧下修正信号３０が演算され
る。

圧延材９の入側のずれ量が所定の値以下で出側
でずれ量が検出されている時、即ち蛇行以外の原
因でキヤンバが発生している時はリレー２４，２
５が切換り、前記キヤンバ調節器２９からの圧下
修正信号３０が、前記加算アンプ１５にはマイナ
スの符号が掛けられて３３として入力され、加算
アンプ１６にはそのまま（＋符号で）３４として
入力され、実際のシリンダ７，８のピストン位置
を検出する変位計１３，１４の出力との偏差が
各々求められ、各偏差がなくなるようにサーボ弁
１１，１２によりシリンダ７，８が駆動され、曲
り量Δyのある方向のロールギヤツプが締め込ま
れ、反対側が同量だけ開けられる。

これらのキヤンバに対する操作は、前述の蛇行
制御即ち、制御対象の制御すべき量である蛇行を
直接見てそれを目標値と比較してその偏差がゼロ
となるように制御するフイードバツク制御の場合
と全く同じように、制御対象の制御すべき量であ
るキヤンバを直接見て、それを目標値と比較して
その偏差がゼロとなるように制御するフイードバ
ツク制御であるが、キヤンバと蛇行に対するロー
ルギヤツプ変更量の感度が異なるので、各調節器
２２，２９に設定するゲインの値は異なつてい
る。

キヤンバ修正により蛇行が所定値以上となると
リレー２４，２５が再び切換り蛇行制御に切換
る。

而して、蛇行を実用支障ない範囲に抑えてキヤ
ンバを修正し、品質のよい圧延材を作ることがで
きる。

尚、上記説明はロールギヤツプの調整を主眼に
置いてキヤンバを修正する場合であるが、前述し
た様にキヤンバの発生原因はロールギヤツプ出側
での圧延材の左右の速度が異なる（先進率が異な
る）ことであり、ロールギヤツプを変更するのも
圧延材の速度分布を変更することに外ならない。
従つて、圧延材の左右で先進率を変更する手段は
ロールギヤツプを変更するだけに限定されるもの
ではなく、圧延材の出側部分での左右の張力分布
を変化させる或はワークロールの左右で潤滑状態
を変化させる等種々考えられる。

又、幅端検出器は圧延材の幅端位置を検出でき
るものであれば、接触式、非接触式の如何を問わ
ない。

以上述べた如く本発明によれば、圧延材のキヤ
ンバを修正し得、品質並びに歩留りを大幅に向上
させ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧延材がロールの一端側へ寄つて来た
状態を示す説明図、第２図はその平面図、第３図
は本発明の装置の実施例図、第４図は圧延後の圧
延材に残るキヤンバを表わす平面図、第５図は蛇
行量Δxとずれ量Δzから曲り量Δyを求める処理を
模式的に表わす平面図である。 ７，８…油圧シリンダ、９は圧延材、１０は圧
延機、１７，１８は幅端位置検出器、１９は蛇行
量演算装置、２８はキヤンバ演算装置、２９はキ
ヤンバ調節器、３０は圧下修正信号を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧延機の入側、出側の各近傍に圧延材のずれ
   量を検出する検出器を２組設置し、該入側の検出
   器で検出した結果より圧延材の蛇行量を演算する
   装置と、入出側各々の検出器の検出結果に基づき
   圧延材の横曲り量を演算する装置と、演算された
   蛇行量を処理して左右圧下修正信号として出力す
   る装置と、演算された横曲り量を処理して左右圧
   下修正信号として出力する装置とを備え、前記蛇
   行量が所定値以上の場合、該蛇行量に基づく左右
   圧下修正信号により圧延機の左右のロールギヤツ
   プを変更し、又、前記蛇行量が所定値以下で且つ
   前記横曲り量が検出される場合、該横曲り量に基
   づく左右圧下修正信号により圧延機の左右のロー
   ルギヤツプを変更する装置を備えたことを特徴と
   する圧延材の横曲り制御装置。