JPH09192740A - 下反り矯正機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延終了後の厚鋼板の下反り矯正について、
従来の人による目視判定、矯正位置決めを自動化する。 【解決手段】 下反り矯正機の入側に、鋼板の移動距離
を検出する移動距離検出手段と、移動鋼板の先端形状と
下反り量を検出する鋼板形状検出手段と、移動鋼板先端
部を検出する鋼板先端検出手段を設け、更に、鋼板形状
検出手段から鋼板の先端形状と下反り量の情報を入力
し、この情報から矯正の要否と矯正位置を求める鋼板形
状計情報処理部を設け、鋼板形状計情報処理部からの矯
正位置情報と移動距離検出手段からの鋼板移動距離情報
により鋼板の矯正位置が下反り矯正機内に到達したこと
を判断して下反り矯正機の矯正制御を開始する下反り矯
正機制御部を設けた下反り矯正機の制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板の下反り矯正
機前面で下反り高さを自動検出し、下反り矯正機にて矯
正する制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、厚板の熱間圧延では加熱炉での
スラブ表裏面温度偏差あるいは圧延中の鋼板の表裏面の
熱損失量の相違に起因する温度偏差などにより、鋼板先
端が上反り形状になる場合が多く、圧延作業障害の一つ
になっている。圧延材の上反り矯正方法としては、特開
昭５０−１１８２２７号公報に開示されているように、
圧延機周辺に設置された上反り検出器により上反り検出
しアイドルロール等を下降させて鋼板上反り部を圧下矯
正する方法があるが、上反りに対してのみ有効な技術で
あるため厚板圧延等では普及していない。一般的には、
圧延中の反り形状（上反りや下反り）に応じて圧延機上
下ロール速度を微調整する異周速制御等でもって、鋼板
先端部の反り形状をコントロールしている。また、冷却
床に装入する前にも熱間矯正機のロール開度を調整する
などして鋼板先端部の反り形状を適正な状態にコントロ
ールしている。しかしながら、クロップ形状がフィッシ
ュテールタイプのように不定型なものではクロップ最先
端部が下反り形状となり易く、冷却床払い出し以降の剪
断ライン搬送途中に、下反りしたクロップ最先端部が搬
送テーブル間にあるトラッキングセンサー埋め込み開口
部やアイドルビーム設備開口部などに代表される狭い隙
間部に突っ込む操業トラブルを引き起こす問題があっ
た。このトラブルが発生すると、当該鋼板が搬送不能に
なるばかりでなく、突っ込み部およびそれに伴う形状変
形不良部等が切断部分として増加するため製品歩留りを
著しく低下させることになり、設備破損等と合わせ多大
な操業コスト悪化を招いていた。

【０００３】このため、クロップ部下反り形状材につい
ては、冷却床払い出し直後に下反り矯正機で上反り形状
へと矯正する作業を人の目視判断に依存して実施してい
た。この作業では、テレビモニター等を通じて把握する
クロップ部反り形状やクロップ形状（ベロ状や片角、両
角、フラット）から、人が矯正の実施有無および矯正時
の矯正位置を決定するため、矯正位置が製品有効部分に
入ることもあり製品歩留りを低下させる問題や矯正有無
判断のバラツキから完全に下反り形状を上反り形状へと
矯正できないことによる突っ込みトラブル発生等があ
り、現在に至るまで有効な改善策が見いだされていなか
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に着目し、圧延終了後の厚板を製品サイズに剪断するに
際し、前記圧延材先端部に発生した反り形状とその反り
高さを剪断工程前に事前に検知し、剪断工程まで安定し
て搬送可能な状態に自動的に矯正を行う制御装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決すべくなされたものであり、その手段１は、鋼板に
発生した下反りを下反り矯正機により矯正する装置にお
いて、前記下反り矯正機の入側に、該鋼板の移動距離を
検出する移動距離検出手段（メジャーリングロール）１
２と、該移動鋼板の先端形状と下反り量を検出する鋼板
形状検出手段（鋼板形状計）３と、前記移動鋼板先端部
を検出する鋼板先端検出手段（センサー）１１を設け、
更に、該鋼板形状検出手段３から鋼板の先端形状と下反
り量の情報を入力し、この情報から矯正の要否と矯正位
置を求める鋼板形状計情報処理部１００を設け、該鋼板
形状計情報処理部１００からの矯正位置情報と前記移動
距離検出手段１２からの鋼板移動距離情報により鋼板の
矯正位置が前記下反り矯正機内に到達したことを判断し
て該下反り矯正機の矯正制御を開始する下反り矯正機制
御部１０３を設けた下反り矯正機の制御装置である。

【０００６】更に、前記手段２は、前記下反り矯正機の
出側に鋼板の下反り量を検出する反り検出手段（反り検
出器）１５、１６を設け、この検出した下反り量に基づ
いて再度下反り矯正機により矯正する機能を手段１記載
の鋼板形状計情報処理部１００に設けた下反り矯正機の
制御装置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】厚鋼板の圧延による板反りに関し
ては、従来より上反りについてはアイドルロール圧下矯
正法や圧延ロール速度差調整方法および熱間矯正機のロ
ール開度調整等の解決策が提案されてほぼ問題ない状態
に達しているが、下反りについては前述のように人によ
る目視で判断し矯正する手段だけであったものが本発明
で自動判定とそれに基づく矯正機の自動運転が可能にな
り大きな省力化を図ることが可能になった。

【０００８】すなわち、圧延後の厚鋼板先端部形状につ
いて鋼板形状計で実測し、その情報を元に下反り矯正機
のクランプ装置および矯正用シリンダーに矯正レベルの
動作指令を与えて矯正作業を行わせ、次いで矯正後の矯
正レベルを厚鋼板先端部反り矯正状況を複数の反り検出
器で測定して、矯正不足等のものについては再矯正を行
わせるものである。これら一連の動作および作業が全て
自動化できたことにより矯正ラインの無人化が可能とな
った。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、厚板圧延終了後の設備ライン構成の概
略を平面で模式的に示したもので、通常圧延ライン１で
圧延および熱間矯正された厚鋼板Ｓは冷却床２に搬送さ
れ、次いで前記厚鋼板は反り、四周部の反り量、クロッ
プ形状とクロップ長等を含む厚鋼板全体のプロフィルを
検出する鋼板形状計３と、この鋼板形状計３で測定した
鋼板プロフィル情報から下反り矯正の必要有無および矯
正時の矯正位置などを決定する鋼板形状計情報処理部１
００と、厚鋼板Ｓの下反り部分を矯正する下反り矯正機
４、剪断ライン５内に設けた厚鋼板の走行位置を検知す
るトラッキングセンサー１７、前記厚鋼板Ｓを下方から
支持するアイドルビーム１８、鋼板先端部を検出する鋼
板先端検出器６、前記鋼板形状計３で得た情報を基に図
示しない統括情報処理コンピューターで処理された情報
を基に粗分割剪断およびクロップを剪断する分割剪断機
７、長手方向エッジ側の不揃いな耳部を切断し目標幅と
する耳切／縦切剪断機８、最終製品の目標サイズに剪断
する仕上剪断機９から構成される。

【００１０】図２は、図１に示した下反り矯正機４を含
めた下反り矯正ラインの全体構成を示したものである。
冷却床２から搬送されてきた厚鋼板Ｓは、搬送ローラー
テーブル１０上を搬送され下反り矯正機４でで厚鋼板下
反り矯正作業が行われる。厚鋼板Ｓは、メジャーリング
ロール１２の下を通過してセンサー１１にて先端部の通
過が検知された時点で上記メジャーリングロール１２が
降りて鋼板上面に接触し、鋼板形状計３の厚鋼板Ｓ先端
検出と同時に走行距離のカウントを開始する。このメジ
ャーリングロール１２に替えて非接触型センサーを使用
しても良いことは勿論である。

【００１１】次いで、鋼板形状計３で反り、四周部の反
り量、クロップ形状とクロップ長などを含む厚鋼板Ｓ全
体のプロフィルを検出し、この情報を基に鋼板形状計情
報処理部１００で下反り矯正の必要有無および矯正時の
矯正位置などを決定する。その後、厚鋼板Ｓは下反り矯
正機４へと搬送され、クロップ部先端から適当な部位
（後述する図６で詳細に説明する。）を厚鋼板Ｓ上下部
に配置したクランプ装置１３で保持し，この状態でクラ
ンプ装置１３後面に配備した反り矯正シリンダー１４で
下反り部を必要な量だけ上方に持ち上げ下反り部を矯正
する。このようにして矯正された厚鋼板は、前記下反り
矯正機４の後方に少なくとも一台以上設置された反り検
出器１５、１６にて下反り部の反り高さを検出し、基準
値以下の場合には再度矯正位置を変えて矯正を行う。通
常は、この反り検出器は２台設置され、再矯正時の鋼板
先端部反り高さについて上限チェックを行っている。

【００１２】図３に本発明の実施例の全体システム構成
を説明する。通常厚鋼板の製造工程においては、鋼板の
諸条件（鋼種、サイズ、圧延条件、剪断条件等）が厚板
オンライン操業コンピューター１０１（剪断採寸機能を
含む。）に蓄積され、操業指示に使用される。本例を実
施するに際しては、前記厚板オンライン操業コンピュー
ター１０１から剪断に必要な諸情報が剪断ライン制御用
コンピューター１０２に伝送される。

【００１３】前記のように、下反り矯正ラインに設置さ
れた鋼板形状計情報処理部１００は、入側テーブルセン
サー１１で厚鋼板Ｓを検知するとメジャーリングロール
１２が降りて厚鋼板Ｓ上面に接触し、昇降駆動シリンダ
ー１０６に下降指示を出力すると共に鋼板形状計３で検
出した矯正対象鋼板の反り、クロップ形状、クロップ長
等を含むクロップ情報を基に、最適反り矯正条件を判断
し、下反り矯正機の電気制御装置１０３に下反り矯正の
有無、矯正時の矯正位置などの情報を伝送する。これら
伝送された最適反り矯正条件の情報、およびメジャーリ
ングロール１２で測定された矯正部位の距離情報に基づ
き下反り矯正機４を構成するクランプ装置１３および反
り矯正用シリンダー１４を駆動させ前記各部位の反り矯
正を行う。矯正作業終了後は、前記下反り矯正機４内の
駆動制御装置１０４から作業終了の信号によりテーブル
搬送駆動用モーター１０５を作動させて厚鋼板Ｓを次工
程に搬送する。なお、下反り矯正機４で矯正させた各厚
鋼板Ｓの矯正実績値データは厚板オンライン操業コンピ
ューター１０１に剪断ライン制御用コンピューター１０
２を介して伝送され各厚鋼板Ｓの剪断採寸条件に反映さ
れるとともに操業実績データとして操業管理コンピュー
ター１０７に蓄積される。

【００１４】以下に前記鋼板形状計情報処理部１００で
の判定手順を図４に基づいて説明する。先ず、鋼板形状
計３の情報処理コンピューター１００は、前記鋼板形状
計３から鋼板形状データである鋼板プロフィル（Ｓ１）
を基に厚鋼板先端部のクロップ形状判定（Ｓ２）と反り
量を計算（Ｓ３）して下反り矯正機４での下反り矯正適
用可否を判定する（Ｓ４）。ここでは、前記厚板オンラ
イン操業コンピューター１０１から伝送されたサイズ等
の鋼板情報（Ｓ５）が参考とされる。次いで、下反り矯
正適用可の判断がなされた場合には、クロップ形状別に
矯正作業適用時の矯正位置計算を行い（Ｓ６）、実際に
矯正作業を行う下反り矯正機４のクランプ、シリンダー
駆動制御装置１０４に必要情報を伝送し、前記クランプ
装置１３および反り矯正用シリンダー１４を作動させ反
り矯正を行う。

【００１５】前記判定方法により、厚鋼板に発生した下
反り矯正管理を行った結果、圧延された厚鋼板Ｓの有効
長さを最大限生かすことができると共に、人手を介さず
して正確な下反り矯正作業を行うことが可能になった。
次に、下反り矯正機４の制御について図５に基づいて説
明する。冷却床２から搬送されてきた厚鋼板Ｓは、搬送
ローラーテーブル１０上を搬送され下反り矯正ラインに
入るが、先ず、厚鋼板Ｓは、メジャーリングロール１２
の下を通過してセンサー１１にて厚鋼板先端部の通過が
検知された時点（Ｓ１）で上記メジャーリングロール１
２が降りて鋼板上面に接触し、鋼板形状計３の厚鋼板先
端検出と同時に通過距離のカウントを開始する。次い
で、鋼板形状計情報処理コンピューター１００はでクロ
ップ形状を識別するためにクロップ形状に関する種々の
パラメーターを算出（Ｓ２）し、クロップ形状判定とク
ロップ剪断位置を判定する（Ｓ３）。このクロップ形状
に関しては、通常フラット形状、ベロ状形状、片角形
状、両角形状等の種類があり前記鋼板形状計情報処理コ
ンピューター１００でこれら形状が識別されると共に、
各形状に応じて後述する矯正位置等が計算される。

【００１６】前述のクロップ形状判定基準について図６
に片角の例を以て説明する。図６（ａ）は、極大点が１
点でクロップ長（Ｌ）が有効幅の位置を基準としてｌ₁
ｍｍ以上で、かつ変極点位置が幅方向センター付近（±
Ｗｍｍ）以外のクロップ形状を、また、図６（ｂ）は、
極大点が２点でそれぞれのクロップ長（Ｌ₁ ）と
（Ｌ ₂ ）が有効幅の位置を基準とし、その差がｌ₂ ｍｍ
以上であるクロップ形状の判定の例を示した。なお、こ
こで有効幅とは、製品幅に剪断精度保証代や余裕代を加
算した幅をいう。更に、前記鋼板形状計３では、厚鋼板
先端部反り量も検出できており、この反り量の中から下
反り最大値（厚鋼板先端四周部における下反り最大値を
指す。）を算出する（Ｓ４）。得られた下反り量によ
り、下反り矯正機４適用可否判断（Ｓ５）する。すなわ
ち、下反り量が比較的問題視されない程度のものであれ
ば矯正作業は必要なく（Ｎｏ）、下反り矯正機４に対し
て無矯正の指示を与え（Ｓ６）、厚鋼板はそのまま搬送
ローラーテーブルで次工程に直接搬送される。一方、下
反り矯正が必要と判断（Ｙｅｓ）された厚鋼板について
は、クロップ形状別に反り矯正位置の算出が行われ（Ｓ
７）、下反り矯正機４を構成するクランプ装置１３およ
び反り矯正シリンダー１４を駆動させる電気制御装置１
０３に矯正指示とその必要情報を伝送し（Ｓ８）、下反
り矯正作業が開始される。

【００１７】前述のクロップ形状別の反り矯正位置の算
出については、それぞれのクロップ形状に応じて異なる
が、図６（ａ）に示すように、クロップ形状が前記片角
の例で説明する。図中、点線で示した部位が算出された
矯正位置（ｘ）である。この（ｘ）位置は，片角の場合
には角の最先端部、またはそれぞれの角の最先端部より
ｌ₃ ｍｍの部位を矯正位置として算出される。

【００１８】更に、下反り矯正機４による矯正動作につ
いて図７に基づいて説明する。前記図５で、下反り矯正
が必要であると判定した（Ｓ８）厚鋼板Ｓに対しては下
反り矯正作業に入ることになる（下反り矯正不要の厚鋼
板については図４で既に説明した作業フローとなる。）
が、ここでは矯正回数の初期化（Ｓ９）の後、最初に前
記鋼板形状計３に連結された鋼板形状計情報処理コンピ
ューター１００にて決定されたクロップ形状および下反
り量、クロップ長さレベルに応じた矯正位置への自動長
さ位置決め（ＡＰＣ：自動位置制御装置）設定が行われ
る（Ｓ１０、Ｓ１１）。矯正位置設定が完了した時点
（Ｓ１２）で下反り矯正機４に内蔵された電気制御装置
１０３に矯正に必要な情報を出力して（Ｓ１３）クラン
プ装置１３および反り矯正用シリンダー１４を作動させ
て矯正作業を完了する（Ｓ１４）が、この時点で矯正回
数をカウントアップし（Ｓ１５）、当初予定した設定回
数分の矯正が行われたかを判定する。

【００１９】もし、設定回数分の矯正が行われていれば
矯正動作完了（Ｓ１６）として次に反り検出器１での矯
正効果確認（Ｓ１８）に移るが、設定回数分に満たない
場合には再度次の矯正位置ＡＰＣ出力部分（Ｓ１７）ま
で戻って矯正作業が続行されることになる。矯正動作完
了後、下反り部を矯正された厚鋼板Ｓは、前記下反り矯
正機４の後面に複数台設置された反り検出器１で反り矯
正後の反り程度が検査・判定される。この反り検出器１
で合格した（Ｓ１８）厚鋼板Ｓは、反り矯正完了と認識
され（Ｓ１９）反り検出器２で再度反り状況を厳しくチ
ェックし次工程に搬送される（Ｓ２０〜Ｓ２０）。しか
し、依然として反り矯正が不十分な厚鋼板は、予め設定
した矯正回数上限値を越える（Ｓ２３）までは矯正位置
ＡＰＣ値を微調整（Ｓ２４）されて、再度矯正位置ＡＰ
Ｃ出力部分まで戻って矯正作業が続行されることにな
る。また、矯正回数上限をオーバーした場合（Ｓ２５）
は、厚鋼板Ｓを停止（Ｓ２６）させて、オペレーターの
介入を待つためガイダンス出力する（Ｓ２７）。

【００２０】

【発明の効果】上述したように、本発明は、従来圧延後
の厚鋼板の下反りを目視で判断して必要レベルの矯正を
行っていたこと、ならびにそれに起因する不満足な矯正
結果、更には過剰のクロップ部の剪断状態であったのに
加えてこれ等一連の作業に全て人力を要していたもの
が、鋼板プロフィル等の必要情報を鋼板形状計に取り込
み、かつ反り状況およびクロップ形状を逐一把握するこ
とにより、下反り矯正機での下反り矯正作業を最適条件
でかつ自動的に指示することが可能となる。この結果、
反り矯正作業が無人化できたばかりでなく、完全なる下
反り矯正を実現でき、下反り矯正に起因した搬送トラブ
ルも皆無にできた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による剪断ライン全体構成を平面的に示
した図。

【図２】本発明による下反り矯正ラインを模式的に示し
た側面図。

【図３】本発明による下反り矯正に関する情報処理シス
テムを示した図。

【図４】本発明による下反り矯正に関する機能ブロック
図。

【図５】本発明による下反り矯正に関する矯正条件設定
部分のフローチャート。

【図６】本発明による下反り矯正におけるクロップ判定
基準と矯正位置を示す図。

【図７】本発明による下反り矯正に関する矯正動作部分
のフローチャート。

【符号の説明】

１…圧延ライン ２…冷却床 ３…鋼板形状計 ４…下反り矯正機 ５…剪断ライン ６…鋼板先端検出器 ７…分割剪断機 ８…耳切／縦切剪断機 ９…仕上剪断機 １０…搬送テーブルローラー １１…センサー １２…メジャーリングロール １３…クランプ装置 １４…反り矯正シリンダー １５…反り検出器１ １６…反り検出器２ １７…トラッキングセンサー １８…アイドルビーム １００…鋼板形状計情報処理コンピューター １０１…厚板オンライン操業コンピューター １０２…剪断ライン制御用コンピューター １０３…下反り矯正機の電気制御装置 １０４…下反り矯正機の駆動制御装置 １０５…テーブル搬送駆動用モーター １０６…昇降駆動シリンダー １０７…操業管理コンピューター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板に発生した下反りを下反り矯正機に
   より矯正する装置において、前記下反り矯正機の入側
   に、該鋼板の移動距離を検出する移動距離検出手段と、
   該移動鋼板の先端形状と下反り量を検出する鋼板形状検
   出手段と、前記移動鋼板先端部を検出する鋼板先端検出
   手段を設け、更に、該鋼板形状検出手段から鋼板の先端
   形状と下反り量の情報を入力し、この情報から矯正の要
   否と矯正位置を求める鋼板形状計情報処理部を設け、該
   鋼板形状計情報処理部からの矯正位置情報と前記移動距
   離検出手段からの鋼板移動距離情報により鋼板の矯正位
   置が前記下反り矯正機内に到達したことを判断して該下
   反り矯正機の矯正制御を開始する下反り矯正機制御部を
   設けたことを特徴とする下反り矯正機の制御装置。
2. 【請求項２】 前記下反り矯正機の出側に鋼板の下反り
   量を検出する反り検出手段を設け、この検出した下反り
   量に基づいて再度下反り矯正機により矯正する機能を前
   記鋼板形状計情報処理部に設けたことを特徴とする請求
   項１記載の下反り矯正機の制御装置。