JPH069699B2 - 蛇行制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は圧延材の蛇行を制御する装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 圧延作業においては、圧延中の条件によって圧延材がロ
ールの中央に留まることができずに第４図に示す如く圧
延の進行ととも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簡単に説明すると、第３
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
右側へ寄ってしまった状態を示すもので、第３図のよう
になると、ロールギャップが左右で不均一になり、右側
のギャップが左側よりも広くなる。ところでワークロー
ルbの周速は左右で一様であるにもかかわらず右側の方
のギャップが広いので、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
４図に示すように圧延材aは入側で右側へ寄ってゆき
（Δx）、出側ではキャンバ（Δy）が発生する。そのた
め、ロールギャップの左右差も更に大きくなり、圧延材
aは更に急速に右端へ近付いてゆき、蛇行という現象が
起る。それと共にキャンバも増大する。

斯かる蛇行及びそれに伴なうキャンバを防止するため、
圧延材に凸クラウンがつくような条件で圧延することが
効果がある。しかし、近年圧延材の品質向上、歩留り向
上の要求が厳しくなると共に凸クラウンをできるだけ減
らし長手方向、幅方向共に均一な厚さ分布をもつように
圧延することが要求されている。このような条件では圧
延材の蛇行を発生させ易く、安定した操業は難しい。

近年、上記蛇行を防止する手段の１つとして、圧延材が
蛇行すると、左右のロードセルc、d（第３図参照）にか
かる力が変化するので、これを検出して蛇行を知り、荷
重の増えた側のロールギャップを狭くするように圧下装
置を動かして防止しようとする手段が提案されている。

しかし、上述の手段では、蛇行による荷重出力変化と圧
下装置を操作したための荷重出力変化が重なってしまう
等の不具合があり、制御系が不安定で発散振動を起し易
く、又精度も不充分で全く実用に耐えないという欠点が
ある。

そこで、本件発明者等は上記問題点を解消するために、
例えば、特願昭５８−６５１０９号明細書に示すような
蛇行制御手段を提案した。該蛇行制御手段では、圧延機
入側の作業側、駆動側に、圧延材の幅端部位置を検出す
る検出器を設け、各検出器の出力信号の差を演算して蛇
行量を求める演算器と、圧延材の目標位置を与える装置
とを設け、前記演算器の出力信号と目標信号とを比較演
算する装置と、該装置で得られた信号を処理して作業側
と駆動側の圧下修正信号として出力する蛇行制御調節装
置とを備えて成り、該圧下修正信号により作業側、駆動
側のロールギャップを変更させるようにしている。

而して、タンデム圧延機の場合、上記蛇行制御装置によ
る蛇行制御は、圧延材を上流にならった位置に保つこと
を基本とする。従って、理想的には全スタンドで蛇行制
御を行い、圧延材を同一の位置に保つのが望ましい。な
ぜなら、蛇行制御を１スタンドのみで行い、圧延材を強
制的に圧延機中心位置まで戻そうとすると、圧延材の形
状不良、更には絞込み等が発生し、圧延作業に支障を来
たす虞れがある。

ところが、圧下系の応答性の制約から、全スタンドで蛇
行制御を行えない場合は、クラウンコントロールミルの
み蛇行制御装置を設置し、圧延材の上流位置へ倣った位
置を保つロックオン方式により圧延材の目標位置を決め
るようにしている。これにより、通常の圧延機より蛇行
し易いクラウンコントロールミルでの圧延が安定化す
る。而して、斯かる蛇行制御装置では、圧延材が導入さ
れる圧延機に該圧延材先端が噛込んだ際に、その位置を
当該圧延機の蛇行制御の目標位置として記憶させてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記蛇行制御装置では、圧延材が当該圧
延機に噛込まれる際には圧延材は圧延材先端のキャンバ
ー等のために、先端部の中心線が定常圧延時の圧延材の
中止線とがずれているため、噛込み時の圧延材の位置を
目標位置にすると、該目標位置と噛込まれてから安定し
た場合の定常時の圧延材の位置が大幅に異なり、安定し
た蛇行制御延いては圧延を行うことができないという問
題がある。

本発明は上述の実情に鑑み、通常の圧延機より蛇行し易
いクラウンコントロールミルでも安定した蛇行制御及び
圧延を行い得るようにすることを目標としてなしたもの
である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、タンデム圧延機において蛇行制御を行う所要
の圧延機の入側の作業側、駆動側に設けられ圧延材幅端
部位置を検出する端部位置検出器と、該端部位置検出器
の出力信号の差を演算して蛇行量を求める蛇行量演算装
置と、前記所要の圧延機に圧延材が噛込まれる際に所要
の圧延機に対し上流の圧延機の入側の圧延材幅方向位置
を前記所要の圧延機の圧延材蛇行制御の目標値として設
定する装置と、該装置の蛇行制御目標位置信号と前記蛇
行量演算装置の出力信号を比較演算する比較演算装置
と、該比較演算装置で得られた信号から作業側と駆動側
の圧下修正信号を求め出力する蛇行制御調節装置を備
え、圧下修正信号により前記所要の圧延機の作業側、駆
動側のロールギャップを変更させるようにしたものであ
る。

［作 用］ 蛇行制御が行われる所要の圧延機に圧延材が噛込まれる
際に、該所要の圧延機よりも上流側の圧延機の入側の圧
延材位置を記憶装置に記憶させ、この記憶された圧延材
位置を目標位置として前記所要の圧延機の蛇行制御が行
われる。

［実 施 例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例で、図中1aは上流
側圧延機、1bは下流側圧延機、2は下流側圧延機1bの圧
延荷重を検出するための荷重検出器である。

下流側圧延機1bは上下のワークロール3,4、上下のバッ
クアップロール5,6、上下のバックアップロール5,6の両
軸端を支持している下バックアップロールチョック7,
8、各下バックアップロールチョック7,8に圧下力を作用
させる油圧シリンダ9,10を備え、圧延材11を圧延するよ
うになっており、左右の油圧シリンダ9,10へ流入、流出
する圧油の量をサーボ弁13,14によって制御するように
すると共に、油圧シリンダ9,10のピストンの動きを検出
する変位検出器15,16を油圧シリンダ9,10に取り付け、
該変位検出器15,16からの信号と蛇行制御調整器24より
の信号とを比較する加算アンプ17,18を設ける。左右の
ロールギャップは、サーボ弁13,14により油圧シリンダ
9,10に流入、検出する圧油の量を制御することによって
設定するようにし、ロールギャップの変動は、油圧シリ
ンダ9,10のピストンの動きを検出する変位検出器15,16
によって間接的に測定し、加算アンプ17,18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13,14をコ
ントロールすることにより修正するようにする。又上記
下流側圧延機1bの入側の左右に圧延材11の発する光を基
にその幅端部位置を検出する端部位置検出器19a,19bを
設置し、該各端部位置検出器19a,19bからの信号の差、
すなわち圧延材11の蛇行量を演算器20にて求め、蛇行量
と記憶回路21からの目標信号とを比較演算器22で比較演
算し、得られた蛇行量偏差信号23を蛇行制御調節器24で
処理し左右の圧下修正信号25,26として前記加算アンプ1
7,18に加えるように構成する。

上流側圧延機1aの入側の左右に端部位置検出機19a,19b
と同様、圧延材11の発する光を基にその幅端部位置を検
出する端部位置検出器27a，27bを設置し、該端部位置検
出器27a，27bで検出した圧延材11の幅端部位置の信号を
切換えスイッチ28、記憶回路21を介して比較演算器22へ
与え得るように構成し、下流側圧延機1bの荷重検出器2
から前記切換えスイッチ28と圧延材噛込み信号29を与
え、切換えスイッチ28をオフにすることにより端部位置
検出器27a,27bで検出した圧延材幅端部位置の信号を記
憶回路21に記憶させ得るように構成する。

圧延材11が下流側圧延機1bに噛込まれる前は切換えスイ
ッチ28はオンになり端部位置検出器27a,27bで検出され
た上流側圧延機1a入側の圧延材幅端部位置の信号は記憶
回路21に送られている。而して、圧延材11の先端部が下
流側圧延機1bのワークロール3,4間に噛込まれると、荷
重検出器2からは圧延材噛込み信号29が切換えスイッチ2
8に与えられて切換スイッチ28がオフになり、その時の
端部位置検出器27a,27bで検出された圧延材幅端部位置
の信号が蛇行制御の目標値として記憶回路21に記憶され
る。而して、圧延材11先端が下流側圧延機1bに噛込まれ
ると、演算器20は端部位置検出器19a,19bで検出された
圧延材の幅端部位置から蛇行量が求められ、該蛇行量は
比較演算器22で記憶回路21からの圧延材蛇行量の目標値
と比較演算されて蛇行量偏差が求められ、比較演算器22
から出力された蛇行量偏差信号23は蛇行制御調節器24で
処理されて圧下修正信号25,26として加算アンプ17,18へ
与えられる。従って、加算アンプ17,18では実際の油圧
シリンダ9,10のピストンの変位信号と圧下修正信号との
比較が行われて、差信号によりサーボ弁13,14は油圧シ
リンダ9,10への圧油の流入、流出量を制御し、その結
果、左右のロールギャップが変更され、前記したメカニ
ズムで蛇行のそれ以上の進行は食い止められ、圧延材11
は記憶回路21で与えられている目標値まで戻される。

なお、本発明の実施例では圧延材が熱間材の場合につい
て説明したが、圧延材が冷間材の場合は圧延材の上方若
しくは下方に光源を設置することにより、本発明の適用
が可能なこと、四段圧延機に限らず蛇行が問題となるす
べての形式の圧延機へ適用できること、制御回路はハー
ドウエアではなくコンピュータを使ったソフトウエアで
も構成できいること、その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内で種々変更を加え得ること、等は勿論である。

［発明の効果］ 本発明の蛇行制御装置によれば、蛇行制御を行う圧延機
よりも上流の圧延機入側における圧延材の幅方向位置を
蛇行制御の目標値にできるため、安定した蛇行制御が可
能となり且つ蛇行の少ない安定した圧延を行うことがで
きる、という優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蛇行制御装置の一実施例の説明図、第
２図は第１図の詳細説明図、第３図は圧延材がロールと
の一端側へ寄って来た状態を示す説明図、第４図はその
平面図である。 図中1aは上流側圧延機、1bは下流側圧延機、2は荷重検
出器、3,4はワークロール、9,10は油圧シリンダ、13,14
はサーボ弁、15,16は変位検出器、17,18は加算アンプ、
19a,19bは端部位置検出器、20は演算器、21は記憶回
路、22は比較演算器、24は蛇行制御調節器、27a,27bは
端部位置検出器、28は切換えスイッチを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 真一郎 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属工 業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 三浦 寛昭 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属工 業株式会社和歌山製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭48−29662（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タンデム圧延機において蛇行制御を行う所
   要の圧延機の入側の作業側、駆動側に設けられ圧延材幅
   端部位置を検出する端部位置検出器と、該端部位置検出
   器の出力信号の差を演算して蛇行量を求める蛇行量演算
   装置と、前記所要の圧延機に圧延材が噛込まれる際に所
   要の圧延機に対し上流の圧延機の入側の圧延材幅方向位
   置を前記所要の圧延機の圧延材蛇行制御の目標値として
   設定する装置と、該装置の蛇行制御目標位置信号と前記
   蛇行量演算装置の出力信号を比較演算する比較演算装置
   と、該比較演算装置で得られた信号から作業側と駆動側
   の圧下修正信号を求め出力する蛇行制御調節装置を備
   え、圧下修正信号により前記所要の圧延機の作業側、駆
   動側のロールギャップを変更させるようにしたことを特
   徴とする蛇行制御装置。