JPH062292B2 - 圧延材の残り長さ計測方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、棒鋼圧延ラインや形鋼圧延ライン等におい
て、圧延後の材料（圧延材）を切断機により切断する際
の圧延材の長さの計測、特に切断機にて分割切断したと
きの圧延材の残り長さを計測する方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 一般に、棒鋼や形鋼等の圧延ミルにおいて、圧延された
１本の材料は分割シヤ（切断機）にて所定の長さに何回
か切断（分割切断）された後、冷却床へ移送される。

そして、この冷却床で冷却された材料はその下流にある
コールドシヤにて最終製品長さに切断され製品となる。
このときコールドシヤの処理能力上、分割切断された１
本の材料と最後の分割長は他の分割長より長くする必要
がある等の要求があり、このために材料（圧延材）の残
り長さを正確に求める必要がある。

このため、従来の圧延終了後の材料を所定の長さで切断
するために、圧延終了した材料の長さの全長を圧延材を
各スタンドに通している間に予測し、この予測値に基づ
いて切断位置を決める切断制御方法がとられている。

すなわち第２図において、圧延される材料（圧延材）１
は矢印２の方向に沿つて複数の圧延スタンド３ｎ・・・
・３１により圧延されながら進行する。スタンド３ｎは
これらの複数のスタンドのうち、材料の全長を計測する
スタンドで、このスタンドを通り抜けた後、圧延材１の
全長の予測が可能となる。このスタンド３ｎを基準スタ
ンドと呼ぶ。この基準スタンド３ｎおよび最終スタンド
３１を駆動するために接続された基準スタンド駆動電動
機４ｎおよび最終スタンド駆動電動機４１には、それぞ
れ基準スタンド用パルス発振器５ｎおよび最終スタンド
用パルス発振器５１が接続されている。また、最終スタ
ンド３１の材料進行方向側下流には、互いに所定の距離
Ｌ₀を隔てて２台の材料有無検出機６Ａ，６Ｂをそれぞ
れ設置して最終スタンド３１から流出する材料１の通過
を検出する。

第２図の構成に基づいて圧延終了後の材料の長さは、次
のようにして予測演算される。まず基準スタンド用パル
ス発振器５ｎおよび最終スタンド用パルス発振器５１の
単位時間当たりのパルスカウント値をそれぞれＵｎおよ
びＵｆとし、基準スタンド３ｎで材料が圧延されている
間にその基準スタンド用パルス発振器５ｎで発生するパ
ルスカウント値をＴｎとする。

次に基準スタンド３ｎで材料を圧延する時間と、最終ス
タンド３１で材料を圧延する時間とが等しいと仮定する
と、最終スタンド３１で材料を圧延している間に最終ス
タンド用パルス発振器５１で発生するパルスカウント値
の予測値ｔｆは ｔｆ＝Ｔｎ×（Ｕｆ／Ｕｎ）・・・・・（１） となる。また材料１の先端が材料有無検出機６Ａ，６Ｂ
の間隔Ｌ₀を通過する間に上記最終スタンド用パルス発
振器５１で発生するパルスカウント値をＡとすると、最
終スタンド用パルス発振器５１で発生するパルスの各パ
ルスは長さＬ₀／Ａに相当することになる。よつて圧延
後の材料全体の長さの予測値ｌｆは ｌｆ＝ｔｆ×（Ｌ₀／Ａ）・・・・・（２） となり、この（２）式に（１）式を代入すると、 ｌｆ＝Ｔｎ×（Ｕｆ／Ｕｎ）×（Ｌ₀／Ａ） ・・・・・（３） となる。従つてこの圧延後の材料の予測長さｌｆに基づ
いて最適と考えられる切断長さを予測し、最終スタンド
３１の下流側に設けた切断機１０により材料を切断して
ゆく。

そして、材料１の残り長さは上記の全長から分割シヤの
各切断時の切断長さを引算することにより求める。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来の方法によると、（３）
式の演算結果には、この式の前提となつている仮定と実
際の圧延との間に相違があること、あるいは実際には仮
定ができない程に複雑な圧延現象が生ずることなどが原
因で実際の値との間に誤差を生じるのが普通である。

例えば上述のように１パルス当たりの長さL₀/Aを材料１
を通し始める際の先端の運動から求めてこれを全ての切
断位置の決定に用いるようになされているが、実際は材
料の位置により、圧延ロールの温度が変化してゆくた
め、先進率，後進率が変化し、これより値Ｌ₀／Ａのも
つ物理的意味が一定でなくなる。その結果（３）式の精
度が悪くなり、その影響が全長に及んで大きな誤差とな
り、結局実際上圧延後の材料長さの正確な予測が困難と
なつていた。

よつて材料１の残り長さを求める時にも、上記によつて
求めた圧延材の全長の予測値から各切断時の切断長を引
算するため、残り長さの精度は全長の予測値の精度に全
く依存することになる。すなわち、前の予測で誤差が例
えば５ｍあつた時、各切断時の切断長が正確であつても
残り長さの誤差は常に５ｍであることになる。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、切断機にて分割切断した際に圧延材の残り長
さの誤差が小さくなるように求め、これにより最適な切
断ができるようにした圧延材の残り長さ計測方法を提供
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る圧延材の残り長さ計測方法は、次の工程
から成る。

(1)圧延材の先端から尾端までの部分が圧延スタンドの
うちの基準スタンドを通過した間に得られた全長計測値
を基に最終スタンドの出側での上記圧延材の全長に対応
する全長予測値を求める工程 (2)上記最終スタンド後方の圧延材料切断機に上記圧延
材を分割切断するごとに、分割された圧延材部分の長さ
とこの長さに対応する分割計測値とを計測し、これらの
値に基づいて上記圧延材の残り長さに対応する残長計測
値を求め、この残長計測値から上記圧延材の残り長さを
求める工程 ［作 用］ この発明における圧延材の残り長さ計測方法では、ある
長さをもつた圧延材を複数の圧延スタンドに順次通すこ
とにより順次圧延してゆく圧延設備において、上記圧延
材の先端から尾端までの部分が上記圧延スタンドのうち
の基準スタンドを通過した間に得られた全長計測値を基
に最終スタンドの出側での上記圧延材の全長に対応する
全長予測値を求め、ついで上記最終スタンド後方の圧延
材切断機に上記圧延材を分割切断するごとに、分割され
た圧延材部分の長さとこの長さに対応する分割計測値と
を計測し、これらの値に基づいて上記圧延材の残り長さ
に対応する残長計測値を求め、この残長計測値から上記
圧延材の残り長さを求めることが行なわれる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例としての圧延材の残り長さ計測
方法を実施するための装置を示す概略構成図であり、こ
の第１図において、１は圧延材、31は最終スタンド、３
ｎは最終スタンド31より上流側の基準スタンド、３ｎ−
１，３ｎ−２は基準スタンド３ｎから順に下流側に配設
された圧延スタンドである。また４１は最終スタンド駆
動電動機、４ｎは基準スタンド駆動電動機、５１は最終
スタンド用パルス発振器、５ｎは基準スタンド用パルス
発振器、１０は切断機としての分割シヤである。また９
は分割シヤ１０の刃に取り付けられたパルス発振器であ
り、このパルス発振器９からのパルスをカウンタ８で計
数することにより、シヤ刃の位置を検出し、圧延材１の
切断完了のタイミングを検出する。

１２は圧延材測長装置であり、この圧延材測長装置１２
は最終スタンド３１のパルス発振器５１の発生するパル
スを計数するカウンタ６および上記切断タイミングおよ
び図示されていないいくつかの材料検出器（ＨＭＤ）に
より、分割切断された圧延材１の各分割長を計測する。
１４は分割シヤ１０の後方Ｌｘの距離のところに設置さ
れた材料検出器（ＨＭＤ）であり、１１はロードセル
で、このロードセル１１は基準スタンド３ｎで圧延材１
が圧延されていることを検出するものである。６，７は
それぞれ最終スタンド３１および基準スタンド３ｎのパ
ルスをカウントするカウンタであり、１３はカウンタ
６，７、圧延材測長装置１２、ロードセル１１の信号か
ら圧延材１の残り長さを計算する残り長さ計算回路であ
る。

次に動作について説明する。圧延材先端が基準スタンド
３ｎに噛み込まれてから尾端が通り抜けるまで、ずつと
ロードセル１１はオンしており、この間基準スタンド３
ｎのパルス発振器５ｎをカウンタ７にてカウントするこ
とにより、圧延材全長に相当する基準スタンド３ｎのパ
ルス数Ｔｎ（パルス）が計測される。また圧延材１が進
んでいつて基準スタンド３ｎと最終スタンド３１とに同
時に噛み込んでいる時に、それぞれのスタンドのパルス
数を一定時間カウンタ６，７にてカウントしたときのパ
ルス数が基準スタンド3nではＵｎ（パルス）、最終スタ
ンド３１ではＵｆ（パルス）であつたとする。圧延材全
長を基準スタンド３ｎで圧延する時間と最終スタンド３
１で圧延する時間とが等しいと仮定すると、最終スタン
ド３１で圧延材全長を圧延する間にカウントされるパル
スの予測値ｔｆは ｔｆ＝Ｔｎ×（Ｕｆ／Ｕｎ） となる。ここまでは従来例と同一である。

更にこの圧延材１が進んでゆき、圧延材１の先端が最終
スタンド３１を通過した後、分割シヤ10にて分割切断が
開始された時のことを考える。

分割シヤ１０にて圧延材の１回目の分割切断が行なわれ
たとき、材料先端より切断点までの分割長ｌ₁が圧延材
測長装置１２にて計測される。これに対応する最終スタ
ンド３１のパルス数Ｐ₁は以下のようにして求められ
る。即ち材料先端が分割シヤ１０の後方Ｌｙのところに
ある材料検出器１４にて検出されたときより分割シヤ１
０の切断完の信号（これはカウンタ８にて検出される）
が検出されるまでの最終スタンド３１のパルス数のカウ
ン値がP₀とすると、これは切断材の長さが（ｌ₁−Ｌ
ｘ）に対応するパルス数なので、Ｐ_１は Ｐ₁＝Ｐ₀×｛ｌ₁／（ｌ₁−Ｌｘ）｝・・（４） にて求められる。２回目以降のｉ回目の分割切断時の分
割長ｌｉに対応する最終スタンド３１のパルス数は（ｉ
−１）回目の分割切断の切断完より、ｉ回目の切断完ま
での最終スタンド３１のパルス数Ｐｉをカウントするこ
とにより求められる。

このときｊ回目の分割切断の切断完のタイミングで求め
られる圧延材１の残長ＬＬｊは にて求めることができる。この計算を残り長さ計算回路
１３にて行なうのである。

このようにして圧延材１の残り長さを計算することによ
り、常に圧延材１の残り長さに対応する最終スタンド３
１のパルス数をもとに圧延材１の残り長さを計測するこ
とになり、最終スタンド31の１パルス当たりの圧延材１
の長さの計測誤差により圧延材全長では例えば５ｍの誤
差が出ても、残り長さが１／２となれば、誤差も１／２
の2.5mと減ってゆくため、残り長さが少なくなるほど、
精度が良くなる。

また、残長を求める時のパルスインクリメントも最新の
分割カツト時のパルスインクリメント（ｌｉ／Ｐｊ）を
用いるため、従来例のように先端部にて計測したパルス
インクリメントを常に使用するよりも圧延中の条件の変
化に対応したものとなつており、この面からも精度の向
上が期待できる。

なお上記実施例では残り長さを計算するときの最終スタ
ンド３１のパルスインクリメントを最新の分割カツト時
（これをｊ回目とする）のパルスインクリメント（ｌｉ
／Ｐｊ）を用いて計算しているが、これは例えば（ｊ−
１）回目のパルスインクリメントとの加重平均を使用す
る等に変更してもよい。

また材料全長の計測はロードセル１１のオンにより求め
たが、ロードセル以外の検出器を用いて全長の計測を行
なつてもよい。

以上のように、圧延材を分割切断するときに、常に圧延
材の残り長さに対応する最終スタンドのパルス数を求
め、これにその時点における最も正確と思われるパルス
インクリメントを掛けることにより、圧延材の残り長さ
を求めているため、残り長さ予測誤差を小さくでき、こ
のためコールドシヤ等の下流設備の処理能力からくる切
断長の制約に対しても正確に対応でき、その結果プラン
ト全体としての生産能力の向上に寄与するものである。

［発明の効果］ 以上にように本発明によれば、圧延材の残り長さ予測誤
差を小さくすることができ、圧延材の最適な切断を可能
ならしめる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例としての圧延材の残り長さ
計測方法を実施するための装置を示す概略構成図であ
り、第２図は従来の圧延材の切断制御方法を説明するた
めの模式図である。 図において、１…圧延材、３ｎ〜３１…圧延スタンド、
４ｎ〜４１…基準〜最終スタンド駆動電動機、５ｎ〜５
１…基準〜最終スタンド用パルス発振器、６〜８…カウ
ンタ、９…シヤ刃位置検出用パルス発振器、１０…切断
器としての分割シヤ、１１…ロードセル、１２…分割長
の長さ測長装置、１３…残り長さ計算回路、１４…材料
検出器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ある長さをもつた圧延材を複数の圧延スタ
   ンドに順次通すことにより順次圧延してゆく圧延設備に
   おいて、上記圧延材の先端から尾端までの部分が上記圧
   延スタンドのうちの基準スタンドを通過した間に得られ
   た全長計測値を基に最終スタンドの出側での上記圧延材
   の全長に対応する全長予測値を求め、ついで上記最終ス
   タンド後方の圧延材切断機に上記圧延材を分割切断する
   ごとに、分割された圧延材部分の長さとこの長さに対応
   する分割計測値とを計測し、これらの値に基づいて上記
   圧延材の残り長さに対応する残長計測値を求め、この残
   長計測値から上記圧延材の残り長さを求めることを特徴
   とする圧延材の残り長さ計測方法。