JPH06226322A - 圧延における板厚制御方法 - Google Patents

圧延における板厚制御方法

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JPH06226322A
JPH06226322A JP5034337A JP3433793A JPH06226322A JP H06226322 A JPH06226322 A JP H06226322A JP 5034337 A JP5034337 A JP 5034337A JP 3433793 A JP3433793 A JP 3433793A JP H06226322 A JPH06226322 A JP H06226322A
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JP
Japan
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deformation
rolling
roll
amount
plate thickness
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JP5034337A
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English (en)
Inventor
Masaru Iwasaki
大 岩崎
Ichiro Ueda
一郎 上田
Kazuhiro Suzuki
和裕 鈴木
Bonpei Wada
凡平 和田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲ−ジメ−タ式を用いて行う板材圧延での板
厚制御精度をより向上させ、厳しい精度要求にも十分に
応え得る製品を安定供給できる道を確立する。 【構成】 圧延機の変形を考慮したゲ−ジメ−タ式を用
いて図1の如き制御系で板材圧延の板厚制御を行うに際
して、圧延機の変形量を“ロ−ル系変形量”及び“ハウ
ジング系変形量”に分離して捕らえると共に、そのハウ
ジング系変形量を計算するに当り“ロ−ル締め込み時に
おける締め込みミル剛性値を基に算出する基本式”に
“ロ−ル開度による影響を表すパラメ−タ”を取り込ん
だ式を設定しておき、これにより得られるハウジング系
変形量と、ロ−ル系変形量,ロ−ル開度及びロ−ル開度
補正項とにより関係付けられる“ゲ−ジメ−タ式”に基
づいて圧下位置を演算し調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、“ゲ−ジメ−タ式”を
用いる「板材圧延の板厚制御方法」に関するものであ
る。
【0002】
【従来技術とその課題】圧延機による板材の圧延におい
ては、従来から、その板厚制御のために圧延機の変形
量,ロ−ル開度及びロ−ル開度補正項とにより関係付け
られる“ゲ−ジメ−タ式”と“圧延機の油圧圧下装置”
の組み合わせによる絶対値AGC(自動板厚制御)が適
用されており、製品板厚精度の向上に大きく寄与してき
た。
【0003】しかしながら、この絶対値AGCの精度は
与えられるゲ−ジメ−タ式の精度に大きく依存するた
め、その精度向上にはこれまで種々の工夫がなされてき
た。例えば、ゲ−ジメ−タ式の構成要素となる“圧延機
の変形量”をロ−ル系とハウジング系に分けて算出する
手法もその工夫の一つである。
【0004】この場合、「ロ−ル系変形量」を算出する
には、通常、次の方法が採用されている。 a) 特開昭63−194811号公報にも開示されてい
る如く、Shohetのロ−ルバレル分割力学モデルに基づく
「ロ−ルたわみモデル」を用いて“荷重",“板幅”別に
ロ−ルの変形量を求め、その結果を“板幅”別に分類し
て簡略式の係数を予め求めておき、これによりロ−ル系
変形量を算出する方法。 b) 解析的に求まる両端自由支持梁に等分荷重が作用す
る条件で作成した基本式に、種々の圧延条件下での前記
分割モデル計算値との比を乗じ、これによりロ−ルの変
形量を算出する方法。
【0005】一方、「ハウジング系変形量」について
は、ロ−ル交換時に部材の変形特性が変わるため、“ロ
−ル締め込み時の実測値より得た弾性特性曲線を基に求
めた圧延機の変形量”から“特定の式により算出してお
いたロ−ル締め込み時のロ−ル変形量”を減算すること
によりハウジングの剛性を算出し、この値を基に導き出
す方法等が採用されている。
【0006】このように、圧延機における“ロ−ル系変
形量”はロ−ルたわみモデルを用いることにより精度良
く求めることができ、また“ハウジング系変形量”につ
いては、ハウジングを構成する“ロ−ル替え毎に弾性特
性の変化しない部材”の変形特性は断るまでもなく容易
に把握でき、“ロ−ル替え毎に弾性特性の変化する部
材”についても「ロ−ル締め込み時の弾性特性曲線より
ロ−ル締め込み時のロ−ル変形量を減算する方法」によ
り精度良く求められると考えられたことから、これらに
基づけば圧延機の変形状態を実際上問題がない程度に的
確に捕らえ得るとされてきた。例えば、特開昭61−2
69923号公報を参照しても、ハウジング系変形量は
“ロ−ル締め込み時の状態”と“圧延荷重”のみによっ
て決定されると考えられていたことが分かる。
【0007】しかしながら、近年、一段と厳しくなって
きた製品精度の要求に対応しようとすると、上記方法に
よる板厚制御によっても改善できない誤差を生じる場合
のあることが認識されるようになった。
【0008】このようなことから、本発明が目的とした
のは、ゲ−ジメ−タ式を用いて行う板材圧延での板厚制
御精度をより向上させ、厳しい精度要求にも十分に応え
得る製品を安定供給できる道を確立することであった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく種々研究を行った結果、次のような知見を
得ることができた。即ち、 A) 従来のゲ−ジメ−タ式を用いる板厚制御において更
なる高精度化を阻む要因となっているのは、圧延機の構
成部材の中に“圧下位置等の圧延状態によって弾性特性
が変化する部材”が存在するためである。つまり、相対
的に非常に小さい部材ではあるが、圧延機の重要構成部
材である“圧下ねじ部”は同一荷重の下であっても圧延
条件により変形量が異なる場合があり、その変形挙動の
故にハウジング系変形量を精度良く求めることが困難と
なって板厚精度を悪化させる要因となっている。
【0010】B) そこで、“ゲ−ジメ−タ式”の設定に
当ってハウジング系変形量を算出する際、“ロ−ル締め
込み時の実測剛性値から求めたハウジング剛性値”に対
して“各圧延時の圧下ねじ部の剛性を用いた補正”を施
すようにし、このように設定したゲ−ジメ−タ式を用い
て板厚制御を行うと、板厚精度の更なる向上が達成でき
る。
【0011】本発明は、上記知見事項等を基に完成され
たもので、「圧延機の変形を考慮したゲ−ジメ−タ式を
用いて板材圧延の板厚制御を行うに際して、 圧延機の変
形量を“ロ−ル系変形量”と“ハウジング系変形量”と
に分離して捕らえると共に、 そのハウジング系変形量を
計算するに当り“ロ−ル締め込み時における締め込みミ
ル剛性値を基に算出する基本式”に“ロ−ル開度による
影響を表すパラメ−タ”を取り込んだ式を設定してお
き、 これにより得られるハウジング系変形量と、 ロ−ル
系変形量,ロ−ル開度及びロ−ル開度補正項とにより関
係付けられる“ゲ−ジメ−タ式”に基づいて圧下位置を
演算し調整することにより、 高精度の板厚制御を可能な
らしめた点」に大きな特徴を有している。
【0012】なお、前述したように、「ロ−ル開度によ
り影響を受けるパラメ−タ」としては“圧下ねじ部の変
形量”があり、これを加味してハウジング系変形量を算
出するようにすることで“ゲ−ジメ−タ式”の精度は一
段と向上する。以下、この点につき数式を用いて詳述す
る。
【0013】
【作用】さて、圧下ねじ部の変形量は、「社団法人日本
鉄鋼協会圧延理論部会編“板圧延の理論と実際”」に示
されている方法を用いると次のようになる。即ち、図2
は、圧延機の“圧下ねじ”及び“その周辺部”の概要を
示した模式図であるが、この図2において“圧下ねじの
圧縮”と“ねじ箱の圧縮”と“ねじ山のたわみ”を分離
して考えると、まず圧下ねじの圧縮量δS1は次の (1)式
で表される。
【0014】
【数1】
【0015】また、ねじ箱の圧縮量δS2は次の (2)式で
表される。
【0016】
【数2】
【0017】そして、ねじ山のたわみδS3は次の (3)式
で表される。
【0018】
【数3】
【0019】なお、前記各数式における記号は下記の項
目を示す。 Es :圧下ねじの縦弾性係数, En :ねじ箱の縦弾性係数, ds1:ねじの有効径, ds2:ねじの谷部の径, Dn :ねじ箱の径, P :ねじの有効径上単位長さ当りの荷重, t :ねじのピッチ, μ :圧下ねじ及びねじ箱両者のせん断強さ。
【0020】従って、圧下ねじ部の変形量は、次の (4)
式で表されることになる。
【0021】
【数4】
【0022】この (4)式より、圧下ねじ部全体の変形量
は“圧下ねじ長さ”をパラメ−タとして変化することが
分かる。そして、ハウジング系変形量は“圧下ねじ部の
変形量”と“圧下ねじ以外のハウジング部の変形量”と
が合わされたものであるので、ハウジングの変形量は圧
下ねじの長さをパラメ−タとして変化することが明らか
である。
【0023】本発明法では、以上のようにして求まるハ
ウジング系変形量と、先にも述べた既知の方法で別途算
出したロ−ル系変形量と、ロ−ル開度及びロ−ル開度補
正項より構成されるゲ−ジメ−タ式を用いて板厚制御を
行う。これにより、圧下ねじの長さが大きく変化する圧
延チャンスの場合においても高精度の板厚制御を行うこ
とができる。
【0024】
【実施例】図1は、本発明の一実施例における板厚制御
方式を示すブロック図である。圧延に当っては、デ−タ
設定器1によりロ−ル系変形量やハウジング系変形量の
算出に必要なロ−ル径,締め込み時の圧延機弾性特性,
圧延材の板幅,予測圧延荷重,圧下ねじ長さの各デ−タ
が設定される。この値を用い、ロ−ル系変形量演算器
2,ハウジング系変形量演算器3において、それぞれロ
−ル系変形量とハウジング系変形量が算出される。
【0025】また、ゲ−ジメ−タ式を演算するゲ−ジメ
−タ式演算器4にはハウジング系変形量,ロ−ル系変形
量,ロ−ル開度及びロ−ル開度補正項とにより関係付け
られる“ゲ−ジメ−タ式”が入力されており、上記各算
出値等から該ゲ−ジメ−タ式演算器4によって圧延機の
変形量が求まるので、この値を圧下位置のセットアップ
に用いると共に、この値(ゲ−ジメ−タ式演算器4の出
力)と荷重検出器5の出力によりAGC出力演算器6で
算出される圧下量を用い、圧下装置7により自動板厚制
御を行う。
【0026】さて、実際の圧延機を用い、本発明法であ
る“圧下ねじの長さの影響を考慮したゲ−ジメ−タ式”
を用いる板厚制御方法を適用して、板厚10〜100m
m,板幅3000mm,板長30mmの厚鋼板の仕上げ圧延
を実施した。一方、比較として、従来の“圧下ねじの長
さの影響を考慮しないゲ−ジメ−タ式”を用いた板厚制
御方法での圧延も実施した。なお、上記各試験では、そ
れぞれ10枚の厚鋼板を圧延し、圧延後の出側板厚を実
測して精度比較を行った。
【0027】ロ−ル変形量の算出式は、従来法も本発明
法も共に f1(P,W,DB )〔但し、 P:荷重, W:板幅,
B : 補強ロ−ル径〕 であるが、ハウジング系変形量の算出式は、従来法が f0(P,M0 ) 〔但し、 M0 : 締め込み時の
ミル剛性〕 であるのに対し、本発明法では式 f0(P,M0, S) 〔但し、 S: 圧下ねじ長さ〕 を用いて圧下ねじ長さの影響を考慮した。
【0028】因みに、本実施例の場合、圧下ねじを最大
に伸ばした時にハウジング系剛性値が1000(ton/
m)であったので、圧下ねじを最大まで開いた場合のハ
ウジング系剛性値を算出すると1029(ton/m)とな
り、荷重5000(ton) の場合には変形量の差は140
μmになる。
【0029】その結果、板厚が薄い圧延材では両者の精
度はほぼ変わらなかったものの、板厚が厚い圧延材で
は、従来法では狙い厚精度が±120μmであったのに
対して本発明法によると狙い厚精度が±75μmとな
り、板厚の厚い圧延材において板厚精度を大幅に向上で
きることが確認された。
【0030】
【効果の総括】以上に説明した如く、この発明によれ
ば、圧延機の圧下ねじ長さが大きく変化する場合におい
ても正確に圧延機の変形量を求めることができるため、
ゲ−ジメ−タ式を用いる板厚制御の精度が著しく向上
し、高精度の製品を安定供給できるようになるなど、産
業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る圧延機の制御系を示すブロック図
である。
【図2】圧下ねじの変形量算出のために示した、圧延機
の“圧下ねじ”及び“その周辺部”の概要模式図であ
る。
【符号の説明】
1 デ−タ設定機 2 ロ−ル系変形量演算器 3 ハウジング系変形量演算器 4 ゲ−ジメ−タ式演算器 5 荷重検出器 6 AGC出力演算器 7 圧下装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 凡平 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧延機の変形を考慮したゲ−ジメ−タ式
    を用いて板材圧延の板厚制御を行うに際して、圧延機の
    変形量を“ロ−ル系変形量”と“ハウジング系変形量”
    とに分離して捕らえると共に、そのハウジング系変形量
    を計算するに当り“ロ−ル締め込み時における締め込み
    ミル剛性値を基に算出する基本式”に“ロ−ル開度によ
    る影響を表すパラメ−タ”を取り込んだ式を設定してお
    き、これにより得られるハウジング系変形量と、ロ−ル
    系変形量,ロ−ル開度及びロ−ル開度補正項とにより関
    係付けられる“ゲ−ジメ−タ式”に基づいて圧下位置を
    演算し調整することを特徴とする、圧延における板厚制
    御方法。
JP5034337A 1993-01-29 1993-01-29 圧延における板厚制御方法 Pending JPH06226322A (ja)

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JP (1) JPH06226322A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4891947A (en) * 1987-12-29 1990-01-09 Honda Giken Kogyo K.K. (Honda Motor Co., Ltd. In English) Method of controlling supercharging pressure in internal combustion engines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4891947A (en) * 1987-12-29 1990-01-09 Honda Giken Kogyo K.K. (Honda Motor Co., Ltd. In English) Method of controlling supercharging pressure in internal combustion engines

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