JPS59218210A - １スタンド多パス圧延機の板厚制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は１スタンド多バク圧延機の板厚制御装置に関す
る。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕一般に圧延機と
称されるものは一つのヌタンドに一つの圧延バクを有す
る。１７タンド１バヌ圧延様が殆んどであった。この種
の圧延機にあっては、１スタンド当りの圧下率は大きい
場合でも４゜〔チ〕程度であり、高圧下圧延を行うには
多数のヌタンドヶ並設したタンデム圧延機が用いられる
。

このタンデム圧延様はスタンド数が多いことがら広い設
置面積を必要とし、価格的にも高価なものであった。

近年、その設置面積および価格を低く抑さえることを目
的として、控ロール間に３個以上の作業ロールを積重ね
て被数の圧延バクを形成し、これらの圧延バクに被圧延
材を連続的に通す、１スタンド多バク圧延機が注目され
ている。

この１スタンド多バヌ圧延（幾によれば、１ヌタンド描
りの圧下率を７０〔チ〕にも高め得る高圧下圧延を可能
にするが、これに対する有効力板厚ｔｌｊ１．制御装置
が見い出されていないのが現状である。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情全考慮してなされたもので、最終の圧
延バク出側の板厚軸度を良好に保持し得る１スタンド多
バク圧延機の板厚制御装置の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明は、控ロール間に３
個以上の作業ロールを積重ねて複数の圧延バクを形成し
、これらの圧延バ、、２に被圧延材全連続的に通すとと
もに、圧下率に応じて前記作業ロールの速度を順次異な
らしめて圧延を行うｌヌタンド多バク圧延機の板厚制御
装置において、圧延前の被圧延材の板厚を検出する根厚
検出装置直と、前記各圧延バクの入側および出側の被圧
延材の速度を検出する速度検出装置と５前に板厚検出装
置および速度検出装置の出力信号に基いて、最終の圧延
バク出側の被圧延材板厚を予測算出する第１の演算装置
と、最終の圧延バク出側の板厚目標値と前記第１の演算
装置の板厚予測呟との偏差に基いて板厚制御出力を得る
第２の演算装置とを具備する’６４成？：採る。

実施例 以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について説
明する。

ｌ窮１図は本発明に係る板厚制御装置面を適用する１ス
タンド多バク圧延機のロール配置およびその圧延状態と
＋ＪＦせて、この板厚制御装置全構成する検出装置の配
役状態を示す側面図で、下控ロール５と上控ロール６と
の間に、作業ロール１〜４が積重ねられ、これらの作業
ロール間に被圧延材１７が矢印に示した方向に連続的に
通されている。すなわち、作業ロール１と作業ロール２
との間に第１の瓢圧延バクが、作業ロール２と作業ロー
ル３との間に第２の圧延バクが、作業ロール８と作業ロ
ール４との間に第３の圧延バクがそれぞれ形成されてい
る。月下説明の都合上第１．＠２の圧延バスをそれぞれ
第１バヌ、第２バフと呼び、特に第８の圧延バスを最終
パヌと呼ぶことにする。

ここで、第１バヌの入側には、圧延前の被圧延材板厚を
検出する板厚検出後）ばとしての厚み計１５と、被圧延
材の速度検出装置とじて、被圧延材に接触して回転する
速度検出ロール９およびその回転に応じたバルブを発生
ずるバルブ発生器１３とが設けられている。

また、最終バクの出側には、圧延後の被圧延材板厚を検
出する板厚検出装置としての厚み計１６と、被圧延材の
速度検出装置として、被圧延材板厚融して回転する速度
検出ロール１０およびその回転に応じたバルブを発生す
るバルブ発生器１４とが設けられている。

一方、第１パスと第２バスとの間には被圧延材に接触し
て回転するとともに、この被圧延材の引出しに供し得る
引出しロール７およびその回転に応じたパルスを発生す
るバルブ発生器１１が設けられており、同様に、第２バ
スと最終パヌとの間には引出しロール８およびパルス発
生器１２が設けられている。

この場合、各バス間で被圧延材を引出す必要のないとき
は、破線で示すように作業ロール２および３の外周面に
沿って被圧延材が移行するので、引出ロール７および８
を被圧延材に接触せしめて単に速度検出ロールとして使
用するものである。

次に、第２図は本発明に係る板厚制御装置の主要部の構
成を示すブロック図で、主に、最終バク出側の被圧延材
板厚を予測算出する演算装置２０と、最終バク出側の板
厚検出鎮と板厚目標値との偏差分を板厚モニタ機能信号
として出力する演算装置３０と、これらの演算装置の出
力信号および板厚目標１直に基いて板厚制御信号を出力
する演算装置４０とで構成されている。

この中、演算装置２０は、第１パスに対応して遅延回路
２」および出側板厚演算回路２２全、第２バヌｖｃ苅応
して遅延回路２３および出側板厚演算回路２４を、最終
バクに対応して遅延回路２５および出側板厚演算回路２
６をそれぞれ有し、これらが順に縦列接続されている。

ここで、遅延回路２Ｊは、厚み計１５の板厚検出信号（
以下検出板厚とも言う）　Ｈｌｘおよびパルス発生器１
３のパルス数信号（以下単にパルス数としても用いる）
Ｎ１　ｋ入力して、被圧延材の板厚検出された部分がち
ょうど第１バヌに噛み込まれる時点で、第１バヌ入側板
厚予測直Ｈ１Ｍとして出力するもので、第１パヌπ対応
して設けられた出側板厚演算回路２２は、第１バス人倶
１板厚予測呟”ＩＭおよびパルス発生器１３．１１のパ
ルス数Ｎｔ　ｌＮｔ　ｋそれぞれ入力して、仮圧延材の
マヌフローが一定の関係を用いて第１バヌ吊（Ｉｌｌｌ
板厚予測呟ｈ１□を算出するものである。

また、遅延回路２３は、第１バヌ出側板厚予測直ｈ　Ｉ
　Ｍ　ｓ　パルス発生器１１のパルス数Ｎ２および引出
ロール７の位置を検出する図示しない位置検出器の信号
Ｄ２を入力して、ちょうど第１バヌから吐き出された部
位が第２バス［Ｉ＠隼込まれる時点に第２バス入側板厚
予測値Ｈ２Ｍ”出力するもので、第２バスに対応して設
けられる出側板厚演算回路２４はこの入側板厚予測直Ｈ
２Ｍおよびパルス発生器１１．１２のパルス数ＩＪｘＮ
３’ｅそれぞれ入力して、被圧延材のマヌフａ−が一定
の関係を用いて第２バヌ出１１０板ｊ厚予測直ｈ２Ｍ’
に算出するものである。

以下同様に、遅延回路２５は、第２バ２出側板厚予測瞭
ｈ２　Ｍ　％バルフ発生器１２のパルス数Ｎ、および引
出ロール８の位置を検出する図示しない位置検出器の信
号Ｄ３舎人力して最終バク入側板厚予測［直ＨＢＭｋ出
力するもので、出側板厚演算回路２６はこの入側板厚予
測［直Ｈ３□４およびパルス発生器１２゜１４のバルン
；ａＮ３　ｊ”４　ｋそれぞれ入力して最終バク出側板
厚予測［直ｈ３Ｍ’算出するものである。

次に、演算装置３０はＰ１演算回路３１を有し、最終バ
ク出（ｉｌｌ板厚目標匝ｈ３Ｒと厚み計１６の板厚検出
信号（以下検出板厚とも貰う）ｈ３Ｘとの偏差を比例、
程１分演ｐして板ｊ早モニタ機能信号△ｈ３Ｆｔを出力
するものである。

また、演算装置４０は２個のＰ１演算回路４１．４２と
、切替ヌイツチ４３と全具え、これらの演算回路は上シ
１ルた最終バク出側板ｊ早予測ｎ＝ｈ３Ｍと、最終バク
出側板厚目標１ｍｈ３Ｒおよび板厚モニタ機能信号△ｈ
３Ｒの和との偏差に基いて圧下位１１【目標値６正量△
Ｓおよび最終の圧延バクを形成する上下作動ロールの速
度比目標値・１じ正量△ｖ３全出力するもので、切替ス
イッチ４３はこれらの目標値６正量△ＳおよびΔＶｓの
何れか一方を出力するものである。

上記の如く＠成された板厚制御装置の作用を以下に説明
する。

先ず、厚み計１５ＶＣよって検出された検出板厚■１Ｘ
が遅延回路２Ｊに入力されると、この遅延回路２Ｊは厚
み計１５と第１バクとの間を被圧延材１７が定行するに
要する時間だけ検出板厚Ｈ１ｘケ遅延させて、第１バヌ
入側板厚予測１１αＨ１Ｍとして出力する。

この際、被圧延材料１７０定行距離を知る必要があるが
、遅延回路２１は速度検出ロール９の刺Ｉに結合された
パル、ス発生器１３のパルス数Ｎ１を計数してその走行
距離を算出している。

一方、圧延バクにおける一定時間（し１」えばサンプリ
ングピッチ）内の材料流入１２ＩＣねと材料流出体積と
は等しいので、第１バヌにあっては次式が成立する。

Ｈ，Ｍ−Ｂ　−Ｌ、　＝ｈ１Ｍ−Ｂ　−Ｌｌ・・・・・
・（１）ただし、 ＨＩＭ　’第１バス入側板厚予測呟 ｈ１Ｍ＝第１バヌ出側板厚予測１直 Ｂ：被圧延材板幅 り、：第ｉバク入１ｉ４！ｌのサンプリングピッチ間の
被圧延材走行距離 り、：第１バヌ出側のサンプリングピッチ間の被圧延材
走行距離 である。

ここで、被圧延材走行距離り。ｍ　Ｌｌは／くルヌ元生
器１３のバルブ数Ｎ、　と、バルブ発生器１１のノくル
ヌ数Ｎ、と音用いて次式で算出される。

ＮＩＲ ２Ｒ ただし Ｒｏ：速度検出ロール９の半径 Ｒ１：引出しロール７の半径 ＮＩＲ：速度検出ロール９の１回転当たりにノくルヌ発
生器１３の発生バルブ数 Ｎ２１引出しロール７の１回転当たりにバルブ発生器１
１の発生バルブ数 である。

上記（１）（２）（８）式の関係を用いて出側板厚演算
回路２２は次式に従って第１バス出側板厚予測１１亘ｈ
１Ｍ？：算出する。

次に、遅延回路２３は、上記第１バヌ出側板厚予測［直
ｈ１Ｍを入力して、第１パヌと第２バヌとの間を被圧延
材１７が走行するに要する時間だけ遅延させて第２パヌ
入側板厚予測呟Ｈ２□ｖｌを出力する。この際、被圧延
材１７の走行距離を知る必要があるが、この走行距離は
パルス発生器１１の発生バルブ数Ｎ。

全計数して算出される。

ただし、この走行距離または走行時間は引出しロール７
の位置によって変化するので、作業ロール２と引出しロ
ール７との中心間距離Ｄｔ　を図示しない位置検出器に
よって検出し、この距離Ｄ２によって遅延時間全補正し
ている。

これに続いて、出側板厚演算回路２４は、上述し／と出
側板厚演算回路２２と同様にして第２バヌ出側板厚予測
呟ｈ２Ｍ”算出する。

以下同様にして、遅延回路２５および出側板１卑演算回
路２６によって、最終バス出側板厚予測値ｈ３Ｍが算出
される。

次に、演算装置３０は最終バク出側板ｊ嵐目標直ｈ　と
厚み泪１６の検出板厚ｈ３にとの偏差、すカわＲ ち、（ｈ３Ｒ”３Ｘ　）全比例、積分演算して、最終バ
ク出９Ｊ＋１板厚予測値ｈ３Ｍの予測誤差を補正するた
めの板厚モニタ機能信号△ｈ３Ｒ”出力して演算装置自
−４０に加えている。

また次に、演算装装置４０にあっては、最終バク出側板
′＃目標呟ｈ　ａ　Ｒと、最終バク出側板厚予測直ｈ３
Ｍとの偏差（ｈ３Ｒ”３Ｍ　）を、さらに板厚モニタ機
能出力△ｈ３Ｒで補正した直（ｈ３Ｒ−ｈ３Ｍ＋ムｈ３
：Ｒ）　ｋ演算回路４１および４２に加える。これによ
り、演算回路４１はこれを比的、桁分演算してトータル
圧下位置目標修正量△Ｓ全、演３に回路４２はこれを比
的、積分演算して作梨ロール３のロール速肛目椋直修正
量Δ■８全それぞれ算出する。

また、切替ヌイツチ４３は、これらの目標１直イ１多正
量△ＳおよびΔｖ３の何れか一方全選択して図示しない
圧下制御装置に加える。

々お、上述したトータル圧下位置とは、控ロール５の軸
受箱と、控ロール６の軸受箱との開部に相幽し、作業ロ
ール３のロール速朋を△Ｖ３だけ修正するとき、作業ロ
ール１，２．８の速度比は変更せず、作業ロール３，４
の速度比のみの変更が行われるよって、実際には作業ロ
ール１，２の速度修正も行なわれるようになっている。

ここで、演算回路４１は、最終バク出側板ノ卑目標直ｈ
３Ｒと一般路バス出側板厚予測［心ｈ３．４との間に、
ｈ坩＞”’３Ｍの関係にあるとき、ロール１…隙′ｆｆ
：開く方向のトータル圧下位置目標値修正量△Ｓを、逆
に、ｈ３Ｒ＜ｈ３Ｍの関係にあるとき、ロール間隙を狭
める方向のトータル圧下位置目標値修正量−△Ｓをそれ
ぞれ出力する。

一方、演算回路４２は、最終バク出側板厚目標直ｈ３Ｒ
と、最終バク出側板厚予測喧ｈ３Ｍとの間に、ｈ３Ｒ＞
ｈ３Ｍの関係にあるとき、作業ロール８の速度全増加さ
せる方向のロール速度目標値修正量△■３を、逆に、ｈ
３Ｒ＜ｈ３Ｍの関係にあるとき、作業ロール３の速度全
減少させる方向のロール速度目標ＩＩα修正−駄一△ｖ
、２それぞれ出力する。

このことは、作業ロール４の速度に対して作業ロール３
の速度が小さい程圧延荷重が減少し、これが圧延様の弾
性伸び全減少せしめ、その結果、最終バス出側板厚を減
少させるという原理を利用したものである。

左お、上述した演算装置４０は作業ロール８の速度目標
１直を修正する速度目標値修正量△■、を算−している
が、この代わシに作業ロール４の速度目標（直を修正す
る速度目標呟修正量△■、全算出するようにしてもよい
。すなわち、作業ロール８゜４間の速度比を変更すれば
出側板厚が変わることから、結局、最終の圧延パフ全形
成する上下作業ロールの何れか一方の速度目標１修正量
を出力するようにすればよいと言える。

また、上記実施列では、板厚モニタ機能としての演算装
置３０を設け、最終バス出側の板厚目標１直ｈ３Ｒと厚
み計１６ＶＣよる検出板厚ｈ３Ｘとの偏差に対応する信
号を演算装置４０に加えて、制御系の信頼性ｋ　ｆｉｌ
ｒめているが、基本的にはこの演シニ装ｊＱ’、　３０
を除去しても、出側板厚を目標［直に制御し得ることは
言うまでもない。ただし、この場合には最終バス出側の
厚み計１６は不要になり、構成がより簡易化される。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らか々如く、本発明の１スタンド
多バク圧延機の板厚制御装置によれば、圧延前の被圧延
材板厚全検出する板厚検出装置、および、各圧延バスの
入側、出側の被圧延イ２速度を検出する速度検出装置の
出力信号に基づき、被圧延材の走行時間をも考慮して最
゛終の圧延バス出側の板厚全予測算出するとともに、こ
の予測板厚と目標板厚との偏差から、圧下位置または最
終圧延バスを形成する作業ロールの速度比を変更する板
厚制御信号を得ているので、応答性および安定性に優れ
、高精度の板厚制御が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る１ヌタンド多バス圧延様の板厚制
御装置の一実施しｌの構成を示すために、その通用対象
としての圧延機と併せてこの板厚制御装置を構成する検
出装置の配設状態を示す側面図、第２図は同実施しリの
主要部の構成を示すブロック図である。 １〜４・・・作業ロール、５．６・・・控ロール、７゜
８・・・引出しロール、９．１０・・・連間検出ロール
、１１〜１４・・・パルヌ発生器、１５．１６川厚み計
、２０，３０゜４０・・・演算装置、２］　、　２３．
２５・・・遅延回路、２２，２４゜２６・・・出側板厚
演算回路、３１．４１．４２・・・Ｐ１演算回路、４３
・・・切替ヌイツチ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）控ロール間に３１１ｍ１以上の作業ロールを櫃重
   ねて伏数の圧延バヌ全形成し、これらの圧側バヌに被圧
   延４１全連続的に通すとともに、圧下率に応じて前記作
   業ロールの速度ｋ　Ｉｉｔｍ次異ならしめて圧延を行う
   １スタンド多パス圧延機の板厚側σ１１装置ｆおいて、
   圧延前の被圧延材板ｊ阜を検出する板厚検出装置と、前
   記各圧延バヌの入側および１１届μ；１の被圧延材の速
   度を検出する４度検出装置にと、前と板厚検出装置およ
   び速度検出装置の出力信号に基いて、最終の圧延バヌ出
   側の被圧延材板厚を予測算出する第１の演算装置と、最
   終の圧延バヌ出側の板厚目公値と前記第１の演算装置の
   板厚予測１直との偏差に基いて板厚制御出力を求める第
   ２の演算装置とを具備したことを特徴とする１ヌタンド
   多バヌ圧延機の板厚制御装置。
2. （２）前記速度検出装置は、被圧延材に接触して回転す
   るロールと、このロールの回転に応じてパルｙ−を発生
   するバルヌ発生器とを具えたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の１ヌクンド多バス圧延機の板厚制御
   装置。
3. （３）前記第１の演算装置は圧延バヌ毎に、板ル４信号
   金被圧延材の移動時１−１に対応して遅延させる遅延回
   路と、この遅延回路の出力信号および前記速度検出装置
   の出力信号に基いて出１ｉ１ｉ１板厚信号金出力する演
   算回路と全具え、これらの片帆回路および演算回路全縦
   列接続したことを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は４２項把職の１ヌタンド多バス圧延機の板厚制御装置
   。
4. （４）前記第２の演算装置は板厚制御イぎ号として、圧
   下位匝目標直修正量、および、最於の圧媒パヌを形成す
   る上下作業ロールの速駁比目標］は修正量の何れか一方
   全出力することに％徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第３項の倒れかに記載の１スタンド多バク圧延機の板厚
   制御装置。