JPH0751713A - 板厚制御方法および圧延設備 - Google Patents

板厚制御方法および圧延設備

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JPH0751713A
JPH0751713A JP5202153A JP20215393A JPH0751713A JP H0751713 A JPH0751713 A JP H0751713A JP 5202153 A JP5202153 A JP 5202153A JP 20215393 A JP20215393 A JP 20215393A JP H0751713 A JPH0751713 A JP H0751713A
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JP
Japan
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rolling
oil film
load
roll
bearings
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JP5202153A
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Inventor
Yasuaki Yoneyama
山 泰 章 米
Hisatoshi Yoshii
井 久 利 吉
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延における板厚精度の向上。 【構成】 油膜軸受を有する圧延機のAGCシステムに
おいて、ゲ−ジメ−タ圧下制御および油膜補償を、駆動
側および被駆動側それぞれ別々に実施する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、圧延荷重検出器で検
出した荷重信号に基づき、ゲージメーターの原理を用い
て被圧延材の厚さを長手方向にわたって一定に制御する
ための板厚制御方法ならびに該方法を実施する圧延設備
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】圧延機は、図3(側面図)および図4
(正面図)に示す如く、設定された間隔で対向配置され
回転駆動される一対の圧延ロール2,2間に、鋼板等の
圧延材料1を走行侵入させ、両圧延ロール2,2による
圧延によって圧延材料1を目標寸法の製品に加工するも
のである。圧延機により圧延材料1の板厚をその長手方
向にわたって一定にするには、単に両圧延ロール2,2
の間隔を一定に保持するだけでは不可能で、供給される
圧延材料1の板厚や温度等の長手方向のばらつきに応じ
て、両圧延ロール2,2の間隔を制御しなければならな
い。なお、図3および図4には作業ロ−ル2,2を補強
ロ−ル3で支える4段の圧延機を示すが、作業ロ−ル
2,2と補強ロ−ル3の間に中間ロ−ルを介挿する6段
の圧延機もある。
【0003】圧延機には、図3および図4に示す如く、
ロール間隔を調整する圧下ねじ5(5A,5B)および
圧下ねじ5にギヤを介して回転力を伝達し上下変位させ
て圧延ロール2,2の間隔を変化させる圧下モータ7
(7A,7B)を含む圧下装置と、作業ロールギャップ
調整のために圧延荷重を検出するロードセル4(4A,
4B)および圧延ロール2,2間の開度を検出する開度
検出器6(6A,6B)が、圧延ロール2を支える補強
ロール3の駆動側Aと反駆動側Bのそれぞれに備わって
いる。圧延材料の長手方向にわたった板厚を一定にする
自動板厚制御装置は、両ロードセル4A,4Bからの荷
重信号を加算して圧延荷重信号Fを求め、この圧延荷重
信号Fと両ロール開度検出器6からのロール開度信号S
とをゲージメータAGCに入力し、このゲージメータA
GCから出力される速度制御指令に従った速度および回
転方向に圧下モーター7A,7Bを駆動する。
【0004】該自動板厚制御装置は、ゲージメータの原
理を用いて圧延材料1の板厚を均一にするための圧下位
置(ロ−ル開度)を演算する。ゲージメータの原理は、
よく知られているように H=S+F/M ・・・(1) ただし、S:ロール開度, F:圧延荷重, M:ミル弾性係数、 であり、自動板厚制御装置は、これに基づいて圧延機出
側の板厚Hを演算する。今、例えば、両圧延ロール2,
2が圧延材料1の材料かみ込みタイミング(ロックオン
と称す)時のロール開度をSLとし、圧延荷重をFLと
すると、 HL=SL+FL/M ・・・(2) なる板厚HLを演算し、これを目標板厚とし、以降順次
得られるロール開度信号S、圧延荷重信号Fから、その
時々の板厚Hを、(1)式に従って、 H=S+F/M ・・・(3) として求め、(3)式から(2)式を減算することにより、 △H=H−HL=(S−SL)+(F−FL)/M ・・・(4) すなわち、 △H=△S+△F/M ・・・(5) を算出する。そして、 △S=S−SL,△F=F−FL において、△Hを零とするように、 △S=−△F/M ・・・(6) となるような圧下モータ速度制御指令を演算し出力す
る。圧下モータ7の速度制御系(図示せず)が、該圧下
モ−タ速度制御指令に従って駆動側Aおよび反駆動側B
の圧下モータ7A,7Bを同時に速度制御する。
【0005】通常、補強ロール3を有する圧延機は、補
強ロール3のジャーナル部分を支持する油膜ベアリング
を有する。図5を参照して油膜ベアリングの構造を説明
する。作業ロール2より、補強ロール3へ伝わった圧延
荷重は、補強ロール3の両端のジャーナル部8の部分で
スリーブ11とブッシング10で構成される油膜ベアリ
ングで支えられる。ジャーナル部8の荷重は、ジャーナ
ル部8といっしょに回転するスリーブ11に伝わり、ス
リーブ11とブッシング10との間に形成される油膜を
介して、チョック9に固定されたブッシング10に伝わ
る。ブッシング10からチョック9に荷重が伝わり、圧
下装置(5)で支えられる。スリーブ11とブッシング
10の間の油膜の厚さは、種々の条件で変化するため、
油膜の厚さの変化に合わせた補正制御をする必要があ
る。
【0006】図3に示した自動板厚制御装置の概要(A
GCシステム)のなかに主要な機能として、前述のゲー
ジメータAGCのほかに、軸受油膜厚みの変化を補償す
る機能として油膜補償がある。軸受油膜厚さOFは次の
(7)式で表される。
【0007】 OF=F1(R)×F2(F) ・・・(7) 但し、 OF;軸受油膜厚さ(mm) F1;関数(回転数による影響) F2;関数(圧延荷重による影響) R ;補強ロール回転数(rpm) F ;圧延荷重(tonf)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の圧
延機における板厚制御装置は、同一の速度制御指令信号
に従って駆動側Aおよび反駆動側Bの圧下モータ7A,
7Bを駆動するので、圧延機における駆動側Aと反駆動
側Bとの間に生じる特性差を補償することができない。
例えば、図6に示す如く、軸受油膜厚さは、駆動側Aと
反駆動側Bとでは必ずしも一致するものではなく、詳細
調査によるとその回転数により変動している。
【0009】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、従来の板厚制御装置で不可能であ
ったこの駆動側Aと反駆動側Bの油膜厚変化の特性差に
応じた制御を行なうことができる板厚制御方法および圧
延設備およびを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明では、補強ロ−ル
の両端の軸受けがそれぞれ油膜軸受けで構成された4段
又は6段圧延機の、ロ−ル両端の軸受の一方側の圧延荷
重を計測して圧延荷重の変動による出側板厚の変化を抑
制するように一方側の圧下位置を該圧延荷重の変化に対
応して調整し、同様にロ−ル両端の軸受の他方側の圧延
荷重を計測して圧延荷重の変動による出側板厚の変化を
抑制するように他方側の圧下位置を該圧延荷重の変化に
対応して調整し、かつ、前記一方側および他方側の圧下
位置のそれぞれを、補強ロ−ル回転数に対応した前記一
方側および他方側の油膜軸受けの油膜厚のそれぞれに対
応して個別に調整する。
【0011】
【作用】すなわち本発明は、駆動側Aと反駆動側Bとの
軸受油膜厚予測を別々に行い、同一の板厚目標値を用い
るが駆動側Aと反駆動側Bで圧下位置調整を独立して行
なう。上記(7)式に示す如く、軸受油膜厚さは補強ロー
ルの回転数と圧延荷重に影響され、圧延荷重が同一の場
合でも図6に示すように両サイド個々の軸受によりその
回転数により生ずる特性差が大きい。上下補強ロールの
軸受油膜厚みの合計が油膜補償値に影響することになる
ので、補強ロールの回転数と油膜補償値の関係を図2に
模式的に示すことができる。
【0012】このような両サイド個々の軸受の油膜厚特
性差に着目して、両サイド個別に圧下位置を調整するの
で、油膜厚特性差による、油膜厚対応の圧下位置補償エ
ラ−が実質上なくなり、板厚精度が向上する。
【0013】
【実施例】図1に本発明の一実施例の概要を示す。図
中、駆動側はA、反駆動側はBの表示を付けている。油
膜補償22Aには、テ−ブルA(図2)のデ−タを格納
するメモリがあり、該メモリにこれから圧延しようとす
る圧延材の目標荷重ならびにミル定数(コイル幅対応)
に対応する油膜補償値(テ−ブルA)が転送されて書込
まれる。油膜補償22Bも同様である。なお、図6に示
す各サイドの油膜厚特性は、あるミル定数(一定ミル定
数)およびある荷重点(一定荷重)において、まず高速
のミル速度で両サイドの圧下装置を駆動して零調締め切
り測定(キスロ−ル時の圧下位置把握)をして、次にミ
ル速度を段階的に低くして、各ミル速度で零調締め切り
測定をすると、一点のミル定数および一点の荷重での、
図6に示すロ−ル回転数対油膜厚値の関係が、両サイド
(A,B)で得られる。このような測定を、予定圧延荷
重(数種の荷重目標値)のそれぞれに行なって、荷重毎
に図6に示す特性を得て、更にこのような測定を予定ミ
ル定数(コイル幅対応)のそれぞれで行なって、これら
の特性を図2に示すように油膜補償値に変換して、図示
しないホストコンピュ−タの情報記録媒体(デ−タベ−
ス;図示せず)に予め登録してあり、各板の圧延の直前
に、その目標ミル定数および目標荷重に対応する情報
(図2に示す如きテ−ブルAおよびB)を油膜補償22
Aおよび22Bに転送してそれらのメモリに書込み、圧
延時に油膜補償22Aおよび22Bが、ミル速度に対応
する油膜補償値をテ−ブルAおよびBより読み出す。
【0014】ゲ−ジメ−タAGC 21Aは、駆動側A
のロードセル4Aから圧延荷重を入力すると共にロール
開度検出器6Aからだけロール開度信号を入力し、ゲー
ジメーターAGC計算値((6)計算値)をもとに圧下モー
ター速度指令Aを計算し圧下モータ7Aを駆動する。油
膜補償22Aは、そのメモリのデ−タ群(テ−ブルA)
の中のミル速度に対応する油膜補償値を読出して出力す
る。この油膜補償値分、ゲ−ジメ−タAGC 21Aが
出力する圧下モーター速度指令Aが補正される。ゲ−ジ
メ−タAGC 21Bも同様に反駆動側Bの圧下モータ
ー速度指令Bを計算し圧下モータ7Bを駆動する。油膜
補償22Bも同様に、そのメモリのデ−タ群(テ−ブル
B)の中のミル速度に対応する油膜補償値を読出して出
力する。すなわち、図1に示す自動板厚制御装置(AG
Cシステム)は、圧延機の駆動側Aと反駆動側Bとに全
く別個に独立した制御機能部分を設け、もって駆動側A
と反駆動側Bで個々に板厚制御を行なうように構成して
いる。
【0015】ところで、図1に示すAGCシステムでは
駆動側A,反駆動側B共制御すべき板厚の同一目標値H
Lが入力設定されるのであるが、この目標値HLの設定
は、予めシステムの動作とは関係なしに入力させておい
ても良いし、またはロックオンタイミングをロードセル
4からの圧下荷重信号で知り、AGCシステムに計算ス
タートさせることにおいて、駆動側Aまたは反駆動側B
のいずれか一方のロードセル4からのロックオン時にお
ける荷重信号に従って目標値HLを算定し、これをAG
Cシステムにスタートさせると同時に出力するようにし
ても良い。
【0016】このように、本発明は、圧延機の駆動側A
と反駆動側Bとの両方に同一の自動板厚制御を全く独立
させた状態で実施し、両自動板厚制御部を同一の目標値
HLで板厚制御するものである。すなわち、圧延機の駆
動側Aおよび反駆動側Bの各自動板厚制御装置(21
A,22A/21B,22B)は、それぞれの側のロー
ル開度信号S,圧延荷重信号Fおよび軸受油膜厚さ(油
膜補償)OFで作動することになる。それゆえ、駆動側
A,反駆動側Bはそれぞれの軸受油膜厚さ(油膜補償)
OFに従って板厚制御を行なうので、図6に示す如く、
駆動側Aと反駆動側Bとに軸受油膜厚さ(油膜補償)O
Fの差があったとしても、この相違が、制御される板厚
の制御値に誤差として現われる不都合が無くなり、また
駆動側Aおよび反駆動側B共に、同一の目標値に対し
て、各々の側の圧延荷重信号およびロール開度信号をも
とにして独立して板厚制御を行なうので、圧延機におけ
る駆動側Aと反駆動側Bとの種々の条件差による誤差の
発生を十分に防止することができることになる。
【0017】以上の説明から明らかな如く、本発明は、
圧延機の駆動側と反駆動側とをそれぞれの側から得られ
る信号およびそれぞれの側で予測される油膜補償値(軸
受油膜厚さ)に従って同一目標値に向かって制御するの
で、圧延機における駆動側と反駆動側との種々の条件の
差、信号の差が制御される目標値中に誤差として入り込
むことが全くなく、これがため圧延材料をその長さ方向
にわたって均一な厚さに制御することができる。
【0018】
【発明の効果】本発明は以上述べたように構成し実施す
ることにより、板厚精度は5%〜10%向上し、板先端
の曲りの頻度も減少した。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を一態様で実施する装置構成を示すブ
ロック図である。
【図2】 補強ロール回転数と油膜補償値との関係を示
すグラフであり、(a)は駆動側のものを、(b)は反
駆動側のものを示す。
【図3】 圧延機における従来の自動板厚制御装置の構
成の一例を示すブロック図である。
【図4】 4段圧延機の一例を示す正面図である。
【図5】 図4に示す圧延機の油膜軸受け部の部分拡大
図である。
【図6】 補強ロール回転数と軸受油膜厚みとの関係を
示すグラフであり、図中Aは駆動側のものを、Bは被駆
動側のものを示す。
【符号の説明】
1:圧延材料 2:圧延ロール 3:補強ロール 4:ロードセル 5:圧下ねじ 6:ロール開度
検出器 7:圧下モータ 8:補強ロール
ジャーナル 9:補強ロールチョック 10:ブッシング 11:スリーブ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年9月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】圧延機には、図3および図4に示す如く、
ロール間隔を調整する圧下ねじ5(5A,5B)および
圧下ねじ5にギヤを介して回転力を伝達し上下変位させ
て圧延ロール2,2の間隔を変化させる圧下モータ7
(7A,7B)を含む圧下装置と、作業ロールギャップ
調整のために圧延荷重を検出するロードセル4(4A,
4B)および圧延ロール2,2間の開度を検出する開度
検出器6(6A,6B)が、圧延ロール2を支える補強
ロール3の駆動側Aと反駆動側Bのそれぞれに備わって
いる。圧延材料の長手方向にわたった板厚を一定にする
自動板厚制御装置は、両ロードセル4A,4Bからの荷
重信号を加算して圧延荷重信号Fを求め、この圧延荷重
信号Fと両ロール開度検出器6からのロール開度信号S
とをゲージメータAGCに入力し、このゲージメータA
GCから出力される速度制御指令に従った速度および回
転方向に圧下モータ7A,7Bを駆動する。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】ゲ−ジメ−タAGC 21Aは、駆動側A
のロードセル4Aから圧延荷重を入力すると共にロール
開度検出器6Aからだけロール開度信号を入力し、ゲー
ジメータAGC計算値((6)計算値)をもとに圧下モータ
速度指令Aを計算し圧下モータ7Aを駆動する。油膜補
償22Aは、そのメモリのデ−タ群(テ−ブルA)の中
のミル速度に対応する油膜補償値を読出して出力する。
この油膜補償値分、ゲ−ジメ−タAGC 21Aが出力
する圧下モータ速度指令Aが補正される。ゲ−ジメ−タ
AGC 21Bも同様に反駆動側Bの圧下モータ速度指
令Bを計算し圧下モータ7Bを駆動する。油膜補償22
Bも同様に、そのメモリのデ−タ群(テ−ブルB)の中
のミル速度に対応する油膜補償値を読出して出力する。
すなわち、図1に示す自動板厚制御装置(AGCシステ
ム)は、圧延機の駆動側Aと反駆動側Bとに全く別個に
独立した制御機能部分を設け、もって駆動側Aと反駆動
側Bで個々に板厚制御を行なうように構成している。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 補強ロ−ルの両端の軸受けがそれぞれ油
    膜軸受けで構成された4段又は6段圧延機の、ロ−ル両
    端の軸受の一方側の圧延荷重を計測して圧延荷重の変動
    による出側板厚の変化を抑制するように一方側の圧下位
    置を該圧延荷重の変化に対応して調整し、同様にロ−ル
    両端の軸受の他方側の圧延荷重を計測して圧延荷重の変
    動による出側板厚の変化を抑制するように他方側の圧下
    位置を該圧延荷重の変化に対応して調整し、かつ、前記
    一方側および他方側の圧下位置のそれぞれを、補強ロ−
    ル回転数に対応した前記一方側および他方側の油膜軸受
    けの油膜厚のそれぞれに対応して個別に調整する、板厚
    制御方法。
  2. 【請求項2】 ロ−ルに加わる荷重および補強ロ−ル回
    転数に対応する、前記一方側の油膜軸受けの油膜厚およ
    び他方側の油膜軸受けの油膜厚、もしくはこれらを導出
    する計算式を個別に格納したメモリ手段を用いて、圧延
    荷重および補強ロ−ル回転数に対応する前記一方側およ
    び他方側の油膜軸受けの油膜厚のそれぞれを決定し、そ
    れらの油膜厚を用いて前記一方側および他方側の圧下位
    置のそれぞれを調整する、請求項1記載の板厚制御方
    法。
  3. 【請求項3】 圧延材が作業ロ−ルに噛込む前もしくは
    噛込直後の前記一方側および他方側の圧下位置のそれぞ
    れを、ゲ−ジメ−タ式により求まるロ−ル開度を前記一
    方側および他方側の油膜軸受けの油膜厚のそれぞれで調
    整したロ−ル開度に対応するものに設定する、請求項1
    又は請求項2記載の板厚制御方法。
  4. 【請求項4】補強ロ−ルの両端の軸受けがそれぞれ油膜
    軸受けで構成された4段又は6段圧延機;該圧延機のロ
    −ル両端の軸受の一方側の圧下位置を定めるための第1
    圧下装置および他方側の圧下位置を定める第2圧下装
    置;前記圧延機のロ−ル両端の軸受の一方側の圧延荷重
    を検出する第1圧延荷重計および他方側の圧延荷重を検
    出する第2圧延荷重計;前記一方側の油膜軸受けの油膜
    厚を表わす情報と第1圧延荷重計の検出荷重に基づいて
    圧延荷重の変動ならびに該油膜厚による出側板厚の変化
    を抑制するように第1圧下装置を制御する第1制御手
    段;および、 前記他方側の油膜軸受けの油膜厚を表わす情報と第2圧
    延荷重計の検出荷重に基づいて圧延荷重の変動ならびに
    該油膜厚による出側板厚の変化を抑制するように第2圧
    下装置を制御する第2制御手段;を備える圧延設備。
JP5202153A 1993-08-16 1993-08-16 板厚制御方法および圧延設備 Withdrawn JPH0751713A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009037766A1 (ja) * 2007-09-20 2009-03-26 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation 板厚制御装置

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