JPS60102218A - 連続圧延機に於ける蛇行制御方法 - 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】 産業上皇皿朋立野 本発明は連続圧延機に於ける圧延材の蛇行制御方法に関
する。

更に詳細には本発明は、少なくとも２つ以上のスタンド
で連続圧延している鋼帯の熱間連続圧延機に於いて、特
に圧延例の後端部の蛇行を防止する方法に関する。

従未且血 従来より圧延ライン上に於ける月料の蛇行は圧延製品の
寸法精度を阻害するばかりでなく圧延機付帯設備を田傷
する点からも問題となっ“Ｃいた。

しかしながら、圧延材料の蛇行を検出する適当な、方法
がなく、目視による十〇すＪ操作に！１１１ゲＣいた。

これに対して、近年、自動化の試みがなされ、圧延機の
駆動側と操作側の荷重の差（以下、差６：ｊ重と称す）
によって圧廷＋Ａ料の走行位置の偏り、即ちオフセンタ
量を検出し、駆動側と操作側の１−１−ル間隙差（以下
、レベリングと称す）を、８Ｉｌｄ整する方法がＪに案
されているが、この方法によれは几延材料のオフセンタ
による差何重に加えて、レベリングにより生起する両市
差が車って加わるので制御は複雑となり、蛇行を実質的
に防止することは困難である。

また、光学的な検出力法にて圧延スタンド入ニー１にお
４Ｊる圧延材料のオフセンタ量を検出してレベリング調
整する方法あるいは、圧延機人ロザイ１−ガイドに圧力
検出器を設置し、サイ１−カイトと圧延材料の接触力に
より圧延材料のオフセンタｒ役を検出してレベリング調
整し、オフセンタ量を修止する方法が特開昭５１−５０
２６３号公報に開＞１＜されている。しかしながら当該
スタンドの入口にお番ノるオフセンタ量を検出するだけ
ではスタンド出口におけるオフセンタ量を正しく修正す
ることはできず、更に実際上発生頻度が高く操業上の問
題となる圧延材の後端部の蛇行を防止することができな
い。

即ら、圧延材の蛇行は特に後端部において発生し、著し
いときは材料の板端部がサイドガイドに押付けられて、
３重噛の状態で圧延されて、ロールに傷をつけミルライ
ンの停止など重大な障害を起こす場合がある。

上記した従来技術の方法は、蛇行が発生してから、これ
を検出し、レベリング操作する方法であり、特に後方張
力のなくなる材料後端部の蛇行の如き急激な変化に対応
するには計測機器およびレベリング機構ともに極めて高
応答のもの（折点周波数２０１１ｚ程度）が要求され大
幅な設備改造が必要となる。

発」Ｆ月１吋 本発明は上記した従来技術の問題を解決し、簡易な検出
装置と既設の設備を用いて圧延材の蛇Ｆを制御する方法
を提供することを目的とする。

更に詳細には、本発明の目的は、少な（とも２つ以上の
スタンドで連続圧延している鋼帯の＃！ｊ　ｌｊｌ圧延
機に於いて、既存のルーパーロールの両端に荷重測定装
置を設りるのみで昆応答のレベリング機構を必要とせず
に、特に急激な挙動の変化を示す圧延材の後端部の蛇行
を制御する方法をｊに供することにある。

鬼皿勿排戒 本発明に従い、少くとも２つ以上のスタン［−（連続圧
延している熱間連続圧延機に於いて、スタンド間の圧延
材の両側の４ＨＪ市を測定するとともに、スタンド間に
おける圧延材のオフセンタｒＪ′Ｌを測定することによ
り、スクント゛間張力の左右偏差を演算し、この演算値
を零とするように当該スタンド間の上流側及び下流側ス
タンドの少なくともいずれか一方のロール間隙の左右差
を操作することを特徴とする連続圧延機に於ｉノる蛇行
側（ａ１１方法が（に供される。

上記圧延材の両側の荷重はスタンド間に具備されたルー
バーロールの両端に荷重測定装置を設けて、これにより
測定するのが好ましい。

更に本発明に従うと、少なくとも２つ以上のスタンドで
連続圧延している熱間連続圧延機に於いて、最終スタン
ド及びその上流側に隣接するスタンドに圧延旧が噛み込
まれている状態でこれら２つのスタンド間の圧延材に及
ぼされる張力の左右の偏差が零となるように最終スタン
ドのロール間隙の左右差を設定し、圧延材の後端部が上
記最終スタンドの上流側に隣接するスタンドを抜ＬＪた
後も上記のロール間隙の左右差の設定値を維持すること
により圧延材の後輪部の蛇行を制御する方法が提供され
る。

更に本発明の１態様に従うと、上記最終スタンドのロー
ル間隙の左右差Ｓｄｆを次式により決定すただし、Ａ、
Ｂ、Ｃは定数であり、δは圧延材のオフセンター量、Ｈ
，ｈはそれぞれ圧延材の入側及び出側板厚、Ｈｄｆはス
タンド入側の圧延Ｖ４の左右板厚差、ψは圧延材の圧延
ロールに対する後進率、Ｐは圧延荷重を示す。

光肌生凰理 まず蛇行の機能につい°ζ第１図を参照して説明する。

図中、Ｘ軸は圧延方向座標、ｙ軸は扱中方向座標を示し
、■は圧延材のＸ方向速度、ωは回転速度を示し、添字
１はスタン１、入側、１４１字２はスタンド出側を示す
。従って、圧延材の回転角速度はスタンド入側でω】、
出側でω２、材料の圧延方向の速度は入ロ側Ｖ、＝出ロ
側Ｖ２とすると、次式が成立する。

ω、ｌｂω１１　Ｖｌｗ−Ｖｌｌ） □　＝　□・−□−−−−・□　（１）Ｖ　、ｂ　Ｖ　
、ｂ　Ｖ　。

ここでｂは板＋ｌｊ、添字Ｗは操作側、添字りは駆動側
を表す。

ところで、先進率をｆ、後進率をψとすると、次式（３
）、（４）が成り立つ。

Ｖ＋＝（１＋ψ）　Ｖ　（３） Ｖ２　＝　（］、　＋ｆ）　Ｖ　＋４１ここで、■はロ
ール周速度を示す。

ゆえに、＋１）　（２＋式より次式がまる。

Ｖ、　ｂ　１→−ψ ｖ２　ｂ　ｔ＋ｒ ところで、人ロ厚ウェッジ量を１−１６ｆ、出１」ｊ９
−ウェッジ量をｆｌｄｆとすると、次式が成り立つ。

ｈｄｒ＝　ｈｖＪ−ｈ、　＋７１ Ｈｄｆ　＝　ＨＷ　−＋−１［１）ｉｌｌここで、１１
は圧延材のスタンド入口厚、１１は出口厚を示す。

また、後方張力の左右の差をｔｙｂｄｆ、　＝力張力の
左右差を（ｒｆｄｆとすると、次式（９）、（１０）が
成立する。

上記の（５）式に（９）式を、（６）式に００）式を代
入すると、次式（１１）、（１２）がまる。

ところで、出側ウェッジ１ｈｄｆ及び単位中当りの荷重
の左右差Ｐｄｆば、レベリング量Ｓｄｆ、オフセンタ量
δを用いて次のように表すことができる。

ｈｄｆ＝Ａｓｄｆ＋Ｂδ＋ＣＰｄｆ　（１３）ここで、
Ａ、Ｂ、　Ｃは圧延機の寸法、圧延材の寸法、硬さで決
まる定数である。

いま、簡単のため出側の張力は無いものと仮定する。ず
なわら、連続圧延機の最終スタンドを想定する。このと
きは当然ｔ７−ｒｄｒ＝ｏである。

当該スタンドとその上流側スタンドとの関係については
次の２つの場合がある。

■当該スタンド間でタンデム圧延されており、スタンド
間張力がある場合、 この場合は、材料は回転しえないので当然、ω、−〇が
成立し、即ち、（１１）式よりまる１〜記（１５）式の
後方張力分布が発生することにより、左右の後進率は等
しくなり蛇行しない。

■上流側スタンドを圧延材が抜けて、張力による拘束が
無くなった場合（すなわち、ｉ＆ｙｇ１部の場合）、こ
の場合は、（１１）式よりスタンＩ・人Ｌ１での圧延材
の回転角速度ω１は（１６）に示すようになり、圧延材
の後端部は蛇行する。

本発明の方法はタンデム圧延中にスタンド間張力の左右
差ｃｒｄｆを検出し、これを零とするようにレベリング
するもので、このようにすれば、タンデム圧延中に次式
（１７）が成立する。

従って、後方張力の拘束が無くなってもωＩ−〇が維持
できるので蛇行しない。この時レベリング量Ｓｄｆば（
１３）、（１４）、（１７）式より次式（１８）で示さ
れる。

従って、最終スタンド及びその上流側に隣接するスタン
ドに圧延材が噛み込まれている状態で、（１８）式によ
りレベリング量を決定し、この値で最終スタンドのレベ
リングを行い、圧延月の後端部が最終スタンドの上流側
に隣接するスタン；−を抜けた後も上記のレベリング設
定値を維持するごとにより圧延材の後輪部の蛇行を制御
することが出来る。

尖扁■ 以下、本発明を添付の図面を参照して実施例により説明
する。

まず、第２図を参照して本発明の実施に使用するオフセ
ンター量検出装置及びルーバーロール及びその両側に設
けられた荷重測定装置を説明する。

第２図（Ａ）はスタンド間で圧延相位置のオフセンター
量検出装置及びルーバーロールの設置位置を示す模式図
である。図示の如く、圧延材のオフセンター量δを測定
する装置は下方に光源（図示せず）を備え、これに対１
１１ルて配置された光学センサ１１であり、光学センサ
１１はフォ１−ダイオード等からなる公知の型式であり
、本明細書中ではこれ以上の説明を必要としないので省
略する。

ルーバー１２は両側の回動アーム１３に載架されたルー
パーロール１４がら構成され、第２図（Ｂ）に示すよう
に、ルーバーロール１４の両側に荷重測定装置１５Ａ、
１５Ｂを備えている。これら荷重測定装置１５Ａ、１５
Ｂによす圧延材がルーパーロールノ両側に及ばず力１ン
八、ＲＢを測定する。ルーバー角度θば回転アーム１３
と連結したエンコーダー１６によって測定する。

第２図（Ｃ）に図示するこれらの測定値、δ、心、−よ
り圧延材の張力左右差ｆｆｄ　ｆを次式（１９）により
めることができる。

ここで、Ｄは圧延材の板厚、板中で決まる定数、Ｋ（θ
）はルーパー角度θにより決まるパラメータ、Ｌ　Ｌｔ
　）Ｉｉ　−バー両側の距離、δはオフセンタ量を示す
。

次に第３図を参照して本発明の方法の１実施例を説明す
る。

第３図は本発明の方法を適用する連続圧延機６基のスタ
ンドからなる。本発明の蛇行制御方法を８４スタンドと
Ｓ５スタンド間およびＳ５スタンドと最終スタンドであ
るＳ６スタンドとの間で実施しているが、必ずしもこれ
らのスタンド間に限定されるものではな（他のスタンド
間で実施してもよい。

各スタンド間にはルーバーＬｌ　、Ｌ２　、Ｌ３、Ｌ４
、Ｌ５が設けられ、スタンド間の圧延材の張力を制御し
ている。

光学センサＤ４及びＤ５の出力をレベリング装置Ｒ５、
Ｒ８に接続する演算装置Ｃｓ　、Ｃｅに入力し、ここで
ルーパー角度、圧延材の左右にかかる荷重差及びオフセ
ンタ量から（１９）式によって張力の左右差Ｃｒｂｄｆ
を演算し、これが零となるようにレベリング装置Ｒ５、
Ｒ，＋を操作する。

或いは本発明のもう１つの方法に従い、圧延材の後端部
が８５スタンドを抜けた後の後端部の蛇行を制御するに
は、圧延材の後端部がまだＳ５スタンドに噛み込まれて
いる状態で光学センサＤ４によりオフセンタ量δを検出
し、更にＳ６スタンドのロール開度、圧延荷重等の左右
差から８６スタンド入側の圧延材板厚の左右差Ｈｄｆを
演算し、Ｓ６スタンドに於ける圧延荷重Ｐ及び圧延材の
ロールに対する後進率ψをめ、演算装置Ｃ６に於いて上
記の値より（１８）式に基づきレベリング量Ｓｄｆをめ
、この値Ｓｄｆに従いレベリング装置Ｒ６を操作する。

光旦■羞来 第４図はＩ　１２５０ｍｍ厚さ２．３闘の圧延月に対し
゛（本発明を実施した場合の９ＪＪ果をシミュレ−１−
したもので、第４図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ
最下流スタンドに於ける張力の左イ」ｙｒ：（７１＋　
ｄ　ｆ、オフセンタ量δ、レベリング１ｌｓｄｒの変化
を示す。

図中、制御しない場合を実線で、制御した場合を鎖線で
示す。

蛇行制御をしない場合は、上流スタンド板抜けのタイミ
ング■以降オフセンタ量δが急激に増加しているのに対
し、本発明を実施した場合はタンデム圧延中のタイミン
グのにて張力の左右差１ｂｄｆを検出しこれを零にずべ
くレベリングを行い、或いは（１８）式に従いレベリン
グを行い、これにより上流スタンド板抜は以降もオフセ
ンタ量は全く変化せず、その効果が顕著である。

さらにレベリング操作はタイミングのから■までに（図
示例では０．２５秒）完了すればよいので、応答の早い
レヘリング装置を必要としない。

さらに、上記の説明においてはスタンド間張力を検出し
たスタンド間の下流側スタンドをレー・リングする方法
を示したが、上流側スタンドのレヘリングを行い入側ウ
ェッジＨｄｆを変化させることにより、張力の左右差び
ｂｄｆを零とすることも可能であることば明らかである
。

以上説明の如く、本発明の方法は既設の設備を利用しな
がら簡単な検出装置を追加することによって高応答のレ
ヘリング機構を必要とせずに圧延材の蛇行を確実に防止
することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧延材の蛇行の機構を説明する検式図である。 第２図（Ａ）はスタンド間で圧延材のオフセンタ量を検
出する光学センサ及び殉重測定装置を（Ｉｉｆｉえたル
ーパーロールの設置位置を示す模式図であり、第２図（
Ｂ）は荷重測定装置を備えたルーバーロールの概略図で
あり、第２図（Ｃ）は上記圧延材のオフセンタ量及びル
ーパー１．Ｉ−ルの両側の荷重を図解する図である。 第３図は本発明の方法を実施する際に用いる装置を備え
た連続圧延機の概略図である。 第４図は本発明の方法を実施した場合と実施しない場合
の差を比較して示すグラフであり、第４図（Ａ）、ＣＢ
）、（Ｃ）はそれぞれ最１ζ流スタンドに於ｉＪる張力
の左右差、側フセンタ量及びレー・リング量の変化を示
す。 （主な参照番号） １１・・・光学センサ、 １２、Ｌｌ、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌり・・ルーパー、１
４・・・ルーツイーロール、 １５Ａ、１５Ｂ・・・荷重測定装置、 Ｃ，、ｃＧ　・・・演算装置、 Ｒｓ、Ｒｓ　・・・レヘリング装置、 出願人　住友金属工業株式会社 代理人　弁理士　新居　正彦 第２図 −ノ１１ 第３図 第４図 υ　２ぎギク −Ｊλ糸ダｉ市正贋下 昭和５と年ｌλ月２′７０ １１ン９°１−庁に官若杉　和人殿 ■、事件の表示　昭和５８年特許１頭第２０９７．１８
号２、発明の名称　連続圧延機に於りる蛇行制御方法３
．７市正をする１イ 事件との関係　特許出願人 住所　大阪市東区北浜５丁目１５番地 名称（２１１）住友金属工業株式会社 代表−Ｕ　熊谷　前文 ４、代理人 住所　■１０２東京都千代田区麹町　３−３ニユーヘル
モーＩ・ビル７０３ ５、？ｉｌｉ正命令のロイＪ　自宛 ６．７Ｉｌｉ正の対象　明細式、の発明の詳細な説明の
憫　ｊ’　Ｊ７’　；、　Ｉ、 虹！Ｇｏ−ｉｏ’ｘ２　Ｉｆ）　＼・ζ１．７市正の内
容 （１）明細１第８頁の式を一ト記の通りに訂正″」°る
。 ｄＨＣｊｔ）　ｊ （３）明細書第１１頁の式（１２）を下記の通りに訂正
する。 （４）明細書第１２頁の式（１５）を下記の通りに訂正
する。 （５）明細書第１３頁第３行目の「びｄｆＪを［グｂｄ
ｆＪと訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｌ、ｌ少くとも２つ以上のスタンドで連続圧延してい
   る熱間連続圧延機に於いて、スタンド間の圧延材の両側
   の荷重を測定するとともに、スタンド間における圧延材
   のオフセンタ量を測定することにより、スタンド間張力
   の左右偏差を演算し、該演算値を零とするように当該ス
   タンド間の上流側及び下流側スタンドの少なくともいず
   れか一方のロール間隙の左右差を操作することを特徴と
   する連続圧延機に於ける蛇行制御方法。 （２）スタンド間に具備されたルーパーロールの両端に
   設けた荷重測定装置により圧延材の両側の荷重を測定す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の連続圧
   延機に於ける蛇行制御方法。 （３）少なくとも２つ以上のスタンドで連続圧込してい
   る熱間連続圧延機に於いて、最終スタン１−及びその上
   流側に隣接するスタンドに圧延祠が噛み込まれている状
   態でこれら２つのスタンド間の圧延材に及ぼされる張力
   の左右の偏差が零となるように最終スタンドのロール間
   隙の左右差を設定し、圧延材の後端部が上記最終スタン
   ドの上流側に隣接するスタンドを抜けた後も上記のロー
   ル間隙の左右差の設定値を維持することにより圧延祠の
   後端部の蛇行を制御する方法。 （４）上記最終スタンドのロール間隙の左右差Ｓｄｆを
   次式により決定することを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の圧延材の後端部の蛇行を制御する方法。 ただし、Ａ、Ｂ、Ｃは定数であり、δは圧延例のオフセ
   ンター量、Ｈ，に＋はそれぞれ圧延材の入側及び出側板
   厚、Ｈｄｆはスタンド入側の圧延材の左右板厚差、ψは
   圧延材の圧延ロールに対する後進率、Ｐは圧延荷重を示
   す。