JPH0536126B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱延仕上ミル等の連続圧延機のスタ
ンド間に配置されたルーパの制御を行う連続圧延
機のルーパ制御装置に関する。

〔従来技術〕

被圧延材を熱延仕上ミル等の連続圧延機にて圧
延する場合、被圧延材のスタンド間張力は、圧延
後の成品品質に大きな影響を与えるため、一定に
保つことが望ましい。そこで前記連続圧延機にお
いては第９図に示す如く、そのスタンドｊ，ｊ＋
１間に、先端部にルーパロール３１ａを備えたル
ーパアーム３１ｂを駆動装置３１ｃの駆動にて傾
動し得るように構成しその傾動によつて上昇下降
調節が行われるルーパ３１を配置し、該ルーパ３
１の上昇下降を制御することにより、白抜矢符方
向へ送給される被圧延材Ａのスタンド間張力の適
正化が行われるようになつている。そして該ルー
パ３１の制御は通常、予め一定のレベルに定めら
れた設定条件に基づいて調節されたループ量に応
じて行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記被圧延材の先端部が下流側のスタンド（例
えばスタンドｊ＋１）に噛み込まれるとループが
発生し、前記ルーパ３１は被圧延材Ａのスタンド
間張力の適正化のために上昇する。ところでルー
プ量の設定条件は上述の如く一定レベルに定めら
れているため、その定められた一定のレベルに前
記ループ量を速やかに近づけるには前記ループ量
の減少速度を速くせざるを得ない。そして該減少
速度を速くすると、前記ルーパロール３１ａを被
圧延材Ａが押圧する状態となり、その両者間に干
渉が生じ、被圧延材Ａに過大な張力が発生すると
いう問題がある。

そこで、かかる問題を解消すべく前記干渉をな
くす手段として、ルーパ制御の応答性を向上させ
る技術、具体的には油圧ルーパを採用したり、或
いはクロスコントローラを用いて非干渉制御を行
うという技術が考えられているが（例えば特開昭
56−4306号、特開昭59−118213号等）、かかる技
術を採用する場合はルーパ本体又はその制御装置
に大幅な改造を加える必要があり、多大な費用が
かかるという問題がある。なお前記非干渉制御を
行う場合は定常部における影響のみを考慮したも
のであるため、被圧延材のトツプ部を制御するに
は充分な効果があげられないという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであ
り、上述した如き問題を解消し得る連続圧延機と
のルーパ制御装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る連続圧延機のルーパ制御装置は、
連続圧延機のスタンド間ルーパのループ高さ及び
板張力を、各スタンドのロール回転数及びルーパ
モータ又は油圧シリンダの速度、若しくは位置の
制御により調節するルーパ制御装置において、被
圧延材の先端部が下流側のスタンドに噛み込まれ
た後に上昇する前記ルーパが下降開始するのをと
らえる検出部と、該検出部によつてとらえられた
前記ルーパの下降開始点でループ量設定を目標値
から実績値又はこれに補正を施した値に切り替
え、更に目標値までランプ状に変化させてループ
量を制御するループ制御部とを備えることを特徴
とする。

〔作 用〕

かかる本発明装置を用いることとすれば、被圧
延材の先端部が下流側のスタンドに噛み込まれた
後に上昇しやがて下降開始するというルーパの動
きを把握することができ、それに応じた制御が行
えるようになる。

〔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。

第１図は本発明に係る連続圧延機のルーパ制御
装置を模式的に示す説明図であり、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被圧延材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。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の駆動によつて傾動される構造となつてお
り、その傾動によつて上昇下降することとなり、
これによつて被圧延材Ａをその下面側から押圧保
持しつつ被圧延材Ａに適宜張力を付与し、更にス
タンドｉ，ｉ＋１間に被圧延材Ａの適宜ループ量
を確保するようになつている。

前記ルーパ１の基端部にはルーパアーム１ｂの
角度を検出する角度検出器４及び被圧延材Ａの実
張力を求めるためのトルク検出器２が付設されて
おり、前記角度検出器４の検出結果に関する信号
はルーパ下降開始検出部１２、最大ループ量メモ
リ回路１３、減算器８及び張力・トルク変換器５
へ入力されるようになつている。また前記トルク
検出器２の検出結果に関する信号は後述する減算
器６へ入力されるようになつている。なお前記ル
ーパ下降開始検出部１２は、被圧延材Ａの先端部
が下流側スタンドｉ＋１に噛み込まれた後に上昇
することとなる前記ルーパ１が下降開始する（換
言すればループ量が最大となる）ルーパ下降開始
点を検出するものであるが、その検出は例えば、
ルーパアーム１ｂの角度の変化率が負となる時点
を検出したり、ルーパアーム１ｂの角速度が負と
なる時点を検出したり、ルーパ発生トルクの変化
率が負となる時点を検出したりすることによつて
行われる。そして該ルーパ下降開始検出部１２の
出力信号は、最大ループ量メモリ回路１３、ラン
プ関数発生器１４及び切替スイツチ１５へ入力さ
れるようになつている。

該切替スイツチ１５においては、前記ルーパ下
降開始検出部１２の出力信号に基づいて、換言す
れば前記ルーパ下降開始点で、ループ量指令値を
基準ループ量設定器１１からの信号である設定値
からランプ関数発生器１４からの信号に切り替え
るべく切替操作が行なわれ、ルーパの上昇開始か
らルーパ下降開始点までの間は基準ループ量設定
器１１からの信号である設定値を、また前記ルー
パ下降開始点以降はランプ関数発生器１４からの
信号を夫々前記減算器８へ出力する。そして該減
算器８は、その信号と前記角度検出器４の検出結
果に関する信号とを比較してその差に関する信号
をループ量制御部９へ出力する。そして該ループ
量制御部９は、前記信号に基づいて速度制御部１
０によるスタンドｉのロール駆動モータＭの速度
制御を行つてループ量の調整を行うようになつて
いる。

また、前記ランプ関数発生器１４の出力信号は
張力補正演算器１６に入力され、そこで所定の演
算が行われた上で、張力基準に係る信号が別途入
力される加算器３へ入力される。そして該加算器
３は上述の両入力信号の加算処理を行つてその結
果に関する信号を前記張力・トルク変換器５へ入
力する。そして該張力・トルク変換器５は、その
入力信号をトルクに係る信号に変換してその結果
に関する信号を減算器６へ入力する。そして該減
算器６はその入力信号と前述のトルク検出器２の
検出結果に関する信号とを比較して減算処理を行
い、その結果をトルク制御部７へ伝える。そして
該トルク制御部７は、その入力信号に基づいて前
記ルーパ１のルーパ駆動装置１ｃの駆動制御を行
うようになつている。第２図ａはランプ関数発生
器の説明、第２図ｂはその動作説明図、第２図ｃ
はランプ関数発生器の具体的構成を示すブロツク
線図である。

いまランプ関数発生器１４に対する入力をＡ、
出力をＢとすると、ランプ関数発生器１４は第２
図ｂに示す如く入力Ａが急変した場合にも所定の
傾斜（レート）で出力が変化する特性を備えてい
る。具体的には第２図ｃに示す如く入力Ａと出力
Ｂとの差Ｃをリミツト回路に入力する。

リミツト回路は差Ｃがリミツト範囲を越えると
差Ｃと同極性の一定の出力をし、これを積分回路
に通すことで出力Ｂは一定の傾斜で上昇（又は下
降）することとなる。

一方差Ｃがリミツト範囲内になると、差Ｃはそ
のまま積分回路に入力され、積分されて出力され
る。そして最終的に入力Ａと出力Ｂとが一致する
と、換言すれば差Ｃが０になると積分回路の出力
は一定となり、出力Ｂは入力Ａと同じ値に保持さ
れる。

なおリミツトの値は正、負夫々に個別に設定可
能であり、しかも固定値ではなく外部から任意に
変更可能な構成とすることが可能である。

かかる装置を用いて連続圧延機のルーパ制御を
行う場合、被圧延材Ａの先端部が下流側スタンド
ｉ＋１に噛み込んだ時点では先ず、切替スイツチ
１５の切替操作によつて基準ループ量設定器１１
からの設定値をループ量指令値とした制御が行わ
れる。そしてルーパ下降開始検出部１２にて前記
ルーパ下降開始点を検出すると、その時点を境と
して切替スイツチ１５の切替操作によつてループ
量指令値を前記基準ループ量設定器１１からの設
定値からランプ関数発生器１４の出力値に切り替
え、該指令値に基づく第２図ｄに示す如き制御が
行なわれる。第２図ｄは角度指令値と角度実績値
との関係を示すグラフであり、縦軸に角度（角度
指令）を、横軸に時間をとつて示してある。グラ
フ中、実線は角度実績値、破線は角度指令値を示
している。

このグラフから明らかな如く、ルーパ上昇開始
前においては角度指令は基準ループ量設定器１１
からの設定値である目標値に固定され、ルーパ下
降開始検出部１２からの信号に基づいて角度指令
が最大ループ量メモリ回路１３からの実績最大値
に近い値に変更され、その後漸次前述した目標値
に近づくように変化せしめられ、最終的には目標
値に戻る。この過程での変化率がランプ関数発生
器によつて与えられる。

なお角度指令（設定）の変化率は基本的には任
意に定めてよいが、速すぎるとルーパの張力制御
の外欄となり、また遅すぎると通板上好ましくな
いから、被圧延材Ａの寸法、材質、圧延速度等に
基づき適正値が変化する。一般的には5deg／sec
程度の値が適正である。なお、前記ランプ関数発
生器１４においては、最大ループ量メモリ回路１
３にて記憶された実績値である最大ループ量又は
該最大ループ量からわずかなループ量（例えば0゜
〜5゜）を減じた、即ち補正を施した実績値である
ループ量から基準のループ量設定値まで一定の変
化率（例えば−5゜／秒〜−0.5゜秒）にてループ量
を変化させるべき設定値が出力される。

前記指令値に基づく制御は、具体的には次に述
べるように行われる。即ち、前記指令値は減算器
８にてループ量の実績値との差がとられ、その結
果に関する信号はループ量偏差としてループ量制
御部９に入力され、該ループ量制御部９はその入
力信号に基づいた適宜制御（例えば比例積分制
御）を行い、前記ループ量偏差が零となすべく圧
延速度指令を与え、該指令に応じた速度制御部１
０による前記モータＭの速度制御を行う。

また、張力・トルク変換器５、減算器６及びト
ルク制御部７を用いて行う張力制御について少し
詳しく説明するに、予め与えられる張力基準信号
から張力・トルク変換器５にてルーパ角度に応じ
たトルク指令信号に変換され、そのトルク指令信
号とトルク検出器１７にて検出された実張力の信
号とが減算器６にて比較されてその差が張力偏差
に係る信号とされてトルク制御部７へ入力され、
該トルク制御部７により、前記張力偏差が零とな
るようなルーパ１の駆動装置１ｃの駆動制御が行
われる。そしてかかる張力制御を行うに際し、前
記ルーパ下降開始点以降は次に述べるような補正
が行われる。即ち、被圧延材Ａの先端部が下流ス
タンドｉ＋１に噛み込んだ後にループ量が最大値
となつてから目標値に向かつて減少するまでの
間、ランプ関数発生器１４から出力される信号に
対して張力補正演算器１６による適正な補正（例
えばループ量指令値の変化率に比例した補正）を
行い、これを張力基準に加え合わせることが行わ
れる。

かかる制御を行つて被圧延材Ａの圧延を行う場
合は、被圧延材Ａの先端部が下流側スタンドｉ＋
１に噛み込んだ後に発生する被圧延材Ａの過張力
又は不足張力が緩和されて安定した圧延が可能と
なる結果、被圧延材Ａが圧延された後の成品品質
が向上する。

次に、本発明装置を用いて圧延を行つた結果を
従来装置を用いて圧延を行つた結果と対比させて
説明する。

本発明装置を用いて圧延を行つた場合のループ
量指令値の経時的変化を第３図に、ルーパアーム
角度の経時的変化を第４図に、スタンド間張力の
経時的変化を第５図に夫々示す。また従来装置を
用いて圧延を行つた場合のループ量指令値の経時
的変化を第６図に、ルーパアーム角度の経時的変
化を第７図に、スタンド間張力の経時的変化を第
８図に夫々示す。なお、上述の各値を求める試験
はいずれも６スタンドからなる熱延仕上ミルの第
４スタンドと第５スタンドとの間で行つた。また
被圧延材は幅が950mmであり、厚さが５mmのもの
が3.2mmに圧延されるものである。第３図〜第８
図に示す結果から、被圧延材の先端部が下流スタ
ンドに噛み込んだ直後に発生する過張力が従来装
置による場合は平均0.44Kg／mm²であつたものが本
発明装置による場合は平均0.25Kg／mm²に改善され
ることが分かる。

〔効 果〕

以上詳述した如く、本発明装置を用いて圧延を
行えば、被圧延材の先端部が下流側スタンドに噛
む込んだ後、ループ量が変化したときに生じる被
圧延材の張力変化が緩和されることとなり、安定
した圧延が行えるようになる結果、圧延後の成品
品質が向上する。また本発明装置はルーパ制御の
応答性を向上させた従来装置に比し、その設備費
が少なくて済み経済的である。

このように本発明は、熱延仕上ミル等の連続圧
延機を用いて被圧延材を圧延する場合に極めて有
力な手段を提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る連続圧延機のルーパ制御
装置を模式的に示す説明図、第２図は本発明に係
る連続圧延機のルーパ制御装置において用いるラ
ンプ関数発生器の構成及び動作を示す説明図、第
３図〜第５図は本発明装置を用いてルーパ制御を
行いつつ圧延を行つたときのループ量指令値、ル
ーパアーム角度、張力の経時的変化を示すグラ
フ、第６図〜第８図は従来装置を用いてルーパ制
御を行いつつ圧延を行つたときのループ量指令
値、ルーパアーム角度、張力の経時的変化を示す
グラフ、第９図は従来の連続圧延機のスタンド間
に配されたルーパを示す説明図である。 １…ルーパ、９…ループ量制御部、１２…ルー
パ下降開始検出部、ｉ，ｉ＋１…スタンド、Ａ…
被圧延材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続圧延機のスタンド間ルーパのループ高さ
   及び板張力を、各スタンドのロール回転数及びル
   ーパモータ又は油圧シリンダの速度、若しくは位
   置の制御により調節するルーパ制御装置におい
   て、 被圧延材の先端部が下流側のスタンドに噛み込
   まれた後に上昇する前記ルーパが下降開始するの
   をとらえる検出部と、該検出部によつてとらえら
   れた前記ルーパの下降開始点でループ量設定を目
   標値から実績値又はこれに補正を施した値に切り
   替え、更に目標値までランプ状に変化させてルー
   プ量を制御するループ制御部とを備えることを特
   徴とする連続圧延機のルーパ制御装置。