JPH08174028A - 熱間圧延機入側サイドガイドの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストール発生によるサイドガイド駆動電動機
の電源遮断等の事故を防止し、ショートストローク制御
時の閉め込み開度をほぼ板幅と等しくする。 【構成】 熱間圧延機入側サイドガイドのショートスト
ローク制御実行中に、駆動電動機の負荷電流と回転速度
からストール状態を検出し、所定時間後にショートスト
ローク制御を中止することにより、ショートストローク
制御への電源の遮断を防止し、且つ起動時の立ち上がり
をスムーズに行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延機の入側に設
けられ、圧延機に進入してくる圧延材を圧延機の幅方向
中心を通るよう案内する熱間圧延機入側サイドガイドの
制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延機では圧延材が圧延機幅方向中
心を通るようにすることが重要である。それは圧延材が
幅方向中心から外れると、圧延機左右のロールギャップ
に差ができ、圧延材は蛇行したり、曲がったりするから
である。そこで、進入してくる圧延材が圧延機の幅方向
中心を通るよう案内するために、熱間圧延機に入側サイ
ドガイドが設けられている。

【０００３】この入側サイドガイドの従来の制御方法は
次のとおりである。

【０００４】即ち、圧延材が進入する前に予めサイドガ
イドの開度を圧延材の板幅よりも約３０ｍｍ程度広く設
定しておく。これにより、板幅よりも広く設定した分だ
けの圧延材先端の曲がりや過渡的な幅広がり、あるいは
蛇行がかかっても、圧延材は入側サイドガイドの中を円
滑に通板する。次に、圧延材の先端が入側サイドガイド
へ進入したら、開度を板幅とほぼ等しいところまで閉め
込むことにより、蛇行した圧延材を圧延機幅方向中心へ
案内する。この圧延材の進入後に入側サイドガイドを微
小ストローク動かす制御のことをショートストローク制
御と呼んでいる。

【０００５】ショートストローク制御により閉め込むと
きのサイドガイド開度は板幅に極力等しい値にするのが
望ましいが、圧延材先端の曲がりや過渡的な幅広がりが
あると、入側サイドガイドを板幅まで閉め込むことがで
きない。もしこのようなときに入側サイドガイドを板幅
と等しい開度まで閉め込もうとすると、入側サイドガイ
ドの駆動電動機は過負荷電流が流れたままロックした状
態になってしまう。この状態をストールという。

【０００６】ストール状態が継続すると、入側サイドガ
イド駆動電動機の制御装置の保護機能が働き、駆動電動
機の電源が遮断されてしまう。駆動電動機の電源が遮断
されてしまうと、これを再投入するための操作が必要に
なる。再投入するまでは、入側サイドガイドを動かすこ
とができず、次の材料を圧延することができない。熱間
圧延の場合は、圧延機の入側で圧延材を停止させると、
数分の停止でも圧延材の温度が低下してしまって圧延不
能となり、圧延材はスクラップにせざるを得ない。

【０００７】このようなトラブルを防ぐために、従来は
ショートストローク制御時の閉め込み開度を板幅よりも
１０ｍｍ程度広い値としていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ショー
トストローク制御時の閉め込み開度を板幅よりも１０mm
も広くするということは、左右各々５ｍｍ以内の蛇行は
矯正できないことを意味しており、入側サイドガイド本
来の圧延材を圧延機幅方向中心へ案内するという機能を
十分に発揮できていない使い方となる。このため、従来
の制御方法では圧延材の蛇行が往往発生し、特に熱間圧
延材の尾端部が大きく蛇行し、入側サイドガイド内へ折
れ込んだまま圧延される結果、ワークロール表面に疵が
つき、ワークロールを交換するため操業を停止せざるを
得ないトラブルが発生するという問題があった。

【０００９】ワークロールを交換する場合には圧延機を
停止するため、前に述べたように圧延機入側にある次圧
延予定材等をスクラップにせざるを得ないという弊害も
あった。もしこのようなときにワークロールを交換せず
に圧延を続行したならば、ワークロール表面についた疵
が圧延材に転写し、不良品を大量に作り出してしまうこ
とになる。

【００１０】本発明は、前記従来の問題を解決するべく
なされたもので、ストールが発生しても、サイドガイド
駆動電動機の電源遮断等の事故を防止し、ショートスト
ローク制御時の閉め込み開度をほぼ板幅と等しくするこ
とを可能とする熱間圧延機入側サイドガイドの制御方法
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱間圧延機に
進入してくる圧延材が圧延機の幅方向中心を通るよう案
内するために設けられた入側サイドガイド内へ該圧延材
先端が進入したときに、該サイドガイドを該圧延材の板
幅にほぼ等しくなるように閉じるショートストローク制
御を実行する熱間圧延機入側サイドガイドの制御方法に
おいて、前記サイドガイドを駆動する電動機の負荷電流
と回転速度とから、前記圧延材と該サイドガイドとの接
触によるサイドガイドの停止状態であるストールを検出
し、ストールが検出された場合には、直ちに前記ショー
トストローク制御を中止することにより、前記目的を達
成したものである。

【００１２】本発明は又、前記負荷電流と回転速度を監
視し、該負荷電流が一定の所定値以上で、且つ該回転速
度が他の一定の所定値以下となる状態が所定時間以上続
いた場合に、ストールが検出されたと判断することによ
り、同様に前記目的を達成したものである。

【００１３】

【作用】本発明によれば、熱間圧延機入側サイドガイド
内へ圧延材先端が進入したときに、該圧延材をセンタリ
ングするために前記サイドガイドを該圧延材の板幅にほ
ぼ等しくなるように閉じるショートストローク制御の実
行中に、前記サイドガイド駆動電動機の負荷電流と回転
速度とから、前記圧延材と前記サイドガイドとの接触に
よるサイドガイドのストールを検出し、ストールが検出
された場合には直ちにその後のショートストローク制御
を中止して、そのときの状態を維持して圧延することに
より、サイドガイド駆動電動機に負荷電流が流れ続け
て、電流が遮断されるのを防止することができる。

【００１４】従って、本発明によれば、ストールが発生
しても従来のようなトラブルを回避することができるの
で、ショートストローク制御において閉め込み開度をほ
ぼ板幅と等しくすることができる。

【００１５】又、サイドガイド駆動電動機の負荷電流と
回転速度を監視して、ストールを検出する際、負荷電流
が一定の所定値以上で、且つ回転速度が他の一定の所定
値以下となる状態が所定時間以上続いたときに、ストー
ルが検出されたと判断するようにした場合には、ストー
ル検出を早期にしかも誤検出なく行うことができ、その
後のショートストローク制御中止等の対策により適切に
事故防止を図ることができる。

【００１６】

【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１７】図１は、本実施例による熱間圧延機入側サ
イドガイドの制御システム全体を表わす概略構成図であ
る。

【００１８】図１において、１０は圧延材、１２は熱間
圧延機、１４は熱間圧延機１２の入側サイドガイド、１
６は減速機、１８は減速機１６を介して入側サイドガイ
ド１４の幅方向に開度を調節する駆動電動機、２０は入
側サイドガイド１４の開度を計測する開度計、２２は駆
動電動機１８の回転速度を計測する速度検出器、２４は
駆動電動機１８の電源周波数及び電源電圧を調整する電
源制御装置である。又、２６は熱塊検出器、２８は荷重
計であり、これらは圧延材１０の先端や尾端の通過を検
出する検出器である。又、３０は前記検出器等の信号を
受け、入側サイドガイド１４の制御を行うプログラマブ
ルロジックコントローラ（ＰＬＣ）である。

【００１９】又、図２は熱間圧延機入側サイドガイド１
４の駆動機構を示す説明図である。

【００２０】図２において、熱間圧延機１２の入側に設
置されたサイドガイド１４は、その駆動電動機１８を回
転させることにより、減速器１６、ねじ３２を介して、
幅方向の開度を調節できる機構となっている。減速器１
６には駆動電動機１８が直結する軸、及びねじ３２が直
結する軸の他に、それらの軸と歯車により連結された軸
があり、この軸にサイドガイド１４の開度を計測する開
度計２０が取り付けられている。又、駆動電動機１８の
回転軸には駆動電動機１８の回転速度を計測する速度検
出器２２が取り付けられている。

【００２１】以下、本実施例の制御方法について説明す
る。

【００２２】熱間圧延機１２の入側サイドガイド１４を
自動的に動かす主な制御としては、次の圧延材１０の板
幅に合わせて開度を予め設定しておくプリセット制御
と、圧延材１０の先端が入側サイドガイド１４内に進入
した後に圧延材１０の蛇行を調整するために行うショー
トストローク制御の２つがある。

【００２３】これらの制御はＰＬＣ３０により行われ
る。プリセット制御及びショートストローク制御は圧延
材１０の進行に伴って実施する必要があるので、圧延材
１０の先端や尾端の通過を検出する検出器の信号を用い
て行われる。このための検出器として、圧延機入側に熱
塊検出器２６が、熱間圧延機１２内には荷重計２８が設
置されている。

【００２４】これらの検出器の信号はＰＬＣ３０へ入力
され、ＰＬＣ３０は所定のタイミングにてプリセット制
御及びショートストローク制御のサイドガイド開度制御
を実行する。開度制御はサイドガイド駆動部に設けられ
た開度計２０を用いて行われる。即ち、ＰＬＣ３０にて
開度計２０により検出した開度の実績値と開度の目標値
を比較し、その偏差が零になるよう、駆動電動機１８の
回転速度を制御する。

【００２５】駆動電動機１８の回転速度は駆動電動機１
８の電源周波数及び電源電圧を調整する電源制御装置２
４により、電動機の回転軸に取り付けられた速度検出器
２２を用いて行われる。即ち、速度検出器２２からの速
度実績値とＰＬＣ３０からの速度指令値を比較し、その
偏差が零になるよう駆動電動機１８の電源周波数及び電
源電圧を制御するものである。

【００２６】次に、本実施例の制御方法の中で中心的な
機能となる、サイドガイド駆動電動機のストール検出方
法とショートストローク制御の中止方法について説明す
る。

【００２７】本実施例の制御方法を実施したときに、先
端の過渡的な幅広がりの大きい材料がサイドガイド内へ
進入してきたときの様子を図３に示す。サイドガイド１
４の開度はプリセット制御により予め規定の板幅よりも
３０ｍｍ広い値に設定されている。進入してきた圧延材
１０は先端の一部が規定の板幅よりも５ｍｍ広がってい
る。

【００２８】又、図４は、開度目標値を規定の板幅と等
しい値でショートストローク制御を実行中に、サイドガ
イド１４が圧延材１０を挟み込んだ状態を表わしてい
る。圧延材１０は規定の板幅よりも５ｍｍ広い部分があ
るので、サイドガイド１４はショートストローク制御の
開度目標値に達する前に圧延材１０を挟むことになる。

【００２９】従来の制御方法でこのような状態になる
と、駆動電動機１８はロックした状態のまま回転を続け
ようとして過負荷電流が流れ続け、一定時間後には保護
機能が働いて電源が遮断されてしまっていたが、本実施
例の制御方法によれば、ストール検出が確実に行われ
て、ショートストローク制御が中止されるので、駆動電
動機１８はその場で回転しようとするのを止めるので、
電源が遮断されるようなことはない。

【００３０】ストール検出の演算は電源制御装置２４に
て行われる。この電源制御装置２４によるストール検出
の様子を図５に示す。

【００３１】即ち、速度検出器２２にて計測した速度実
績値と比較器３６で設定値と比較し、設定値以下になっ
たことにより駆動電動機１８が停止状態にあることを検
出する。又、駆動電動機１８の電気回路に設けられた電
流検出器３４により、計測された電流を比較器３８で設
定値と比較し、設定値以上になったことにより駆動電動
機１８の発生トルクが過大になっていることを検出す
る。この駆動電動機１８が停止状態で且つトルクが過大
になっているという２つの条件が成立したことが論理積
４０により検出されると、タイマ４２が起動し、この状
態が一定時間継続したら、ストールと判断し、電源制御
装置２４はストール検出信号をＰＬＣ３０へ出力する。
ＰＬＣ３０はショートストローク制御中に電源制御装置
２４よりストール検出信号を受信したら、直ちに駆動電
動機１８の運転指令を落として、ショートストローク制
御を中止する。

【００３２】この検出の様子を、圧延材１０の先端通過
時のショートストローク制御時のチャートとして図６に
示す。

【００３３】図６において、起動時に一時的に電流が閾
値以上且つ速度が閾値以下というストール検出の条件を
満たす状態となるが、短時間ｔ０であるため、ストール
検出タイマをこの時間ｔ０より長くなるように設定すれ
ば、ストールを誤検出することはない。

【００３４】又、（１）は正常に位置決めを完了した場
合であり、（２）は位置決め途中にストールした場合を
表わしている。

【００３５】電流が閾値以上且つ速度が閾値以下となっ
たときに、タイマ４２を起動し、設定時間Ｔが経過した
らストールを検出し、駆動電動機１８の運転を中止し、
ショートストローク制御を中止する。

【００３６】しかし、従来の方法では破線で示したよう
に、過電流が流れ続け、ついにはトリップしてしまう。

【００３７】図６は、圧延材１０先端通過時の動作を示
すものであるが、この後、圧延材尾端での幅広がりに対
する補正、次の材料に対する初期設定等の動作が必要と
なるが、ストール発生時、従来は上に示したように、ト
リップしてしまうので、これらの動作ができず、圧延操
業を停止せざるを得なかった。

【００３８】これに対し、本実施例では、これらの動作
を取ることができるため、圧延操業は遅滞なく続けるこ
とが可能である。

【００３９】なお、上に述べた方法は本発明を実行する
ための一実施例について述べたものであり、細部につい
ての具体的な手段としては別の方法も考えられる。

【００４０】例えば、前記の実施例では、ストール検出
を電源制御装置２４にて実施しているが、それはＰＬＣ
３０によっても同様のことが実現できる。前記実施例で
ストール検出を電源制御装置２４の機能としたのは、一
般的にはＰＬＣ３０よりも電源制御装置２４の方が演算
速度が早いため、正確で迅速なストール検出が可能と考
えられるからである。

【００４１】又、前記実施例ではストール検出のうち、
駆動電動機１８が停止状態にあることを検出する手段と
して速度検出器２２を用いているが、開度計２０の計測
時の変化を見ることによっても実現が可能である。

【００４２】更に、前記実施例ではストール検出のうち
駆動電動機１８の発生トルクが過大になっていることを
検出する手段として電流検出器３４を用いているが、よ
り厳密にするために更に速度検出器２２又は電圧検出器
等を用いて、一般的に良く知られたベクトル演算により
トルクを推定したものを用いることもできる。あるい
は、駆動電動器１８の負荷側回転軸に取り付けたトルク
計を用いても良い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
ショートストローク制御時の閉め込み開度を圧延材の板
幅に等しくできるので、圧延材の圧延機幅方向中心への
センタリングを正確に行うことができ、又圧延材先端の
曲がりや過渡的な幅広がりがあっても、圧延機入側サイ
ドガイド駆動電動機が過負荷になることを防止でき、サ
イドガイド駆動電動機の電源遮断に伴う生産性の低下や
次圧延材をスクラップにすることによる歩留りの低下を
未然に防止できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例による熱間圧延機入側サイドガイドの
制御システム全体を表わす概略構成図

【図２】熱間圧延機入側サイドガイドの駆動機構を示す
説明図

【図３】圧延材がサイドガイドへ進入してきた様子を表
わす平面図

【図４】開度目標値を規定の板幅と等しい値がショート
ストローク制御を実行中にサイドガイドが圧延材を挟み
込んだ状態を表わす平面図

【図５】本実施例における電源制御装置によるストール
検出方法を示すブロック線図

【図６】材料先端通過時のショートストローク制御時の
速度及び電流の変化を示す線図

【符号の説明】

１０…圧延材 １２…熱間圧延機 １４…入側サイドガイド １８…駆動電動機 ２２…速度検出器 ２４…電源制御装置 ３０…プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ） ３４…電流検出器 ３６、３８…比較器 ４０…論理積 ４２…タイマ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱間圧延機に進入してくる圧延材が圧延機
   の幅方向中心を通るよう案内するために設けられた入側
   サイドガイド内へ該圧延材先端が進入したときに、該サ
   イドガイドを該圧延材の板幅にほぼ等しくなるように閉
   じるショートストローク制御を実行する熱間圧延機入側
   サイドガイドの制御方法において、 前記サイドガイドを駆動する電動機の負荷電流と回転速
   度とから、前記圧延材と該サイドガイドとの接触による
   サイドガイドの停止状態であるストールを検出し、 ストールが検出された場合には、直ちに前記ショートス
   トローク制御を中止することを特徴とする熱間圧延機入
   側サイドガイドの制御方法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記負荷電流と回転速
   度を監視し、該負荷電流が一定の所定値以上で、且つ該
   回転速度が他の一定の所定値以下となる状態が所定時間
   以上続いた場合に、ストールが検出されたと判断するこ
   とを特徴とする熱間圧延機入側サイドガイドの制御方
   法。