JPS60127016A

JPS60127016A - 蛇行制御装置

Info

Publication number: JPS60127016A
Application number: JP58235951A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kuwano; 博明桑野
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1983-12-13
Filing date: 1983-12-13
Publication date: 1985-07-06
Also published as: JPH0375242B2

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】ミル等、加熱金属塊を圧延する圧延機に適用する圧延材
の蛇行制御装置に関するものである。

従来の圧延材の蛇行制御の代表的なものとしては、圧延
機の作業側と駆動側に各々設置しであるロードセルの出
力信号の差によ′り間接的に圧延材の蛇行量を検出し、
その信号をもとにして作業側、駆動側圧下系の川下量を
調整することによって蛇行を制御するようにしたものが
あった。

しかし、この従来の方式では、圧延材の蛇行によりｌＴ
ｉＪ記両ロードセルに作用する荷重の変化が非常に小さ
いこと（圧延機によっても異なるが１トン以丁の左右差
を問題としなければならない）、蛇行制御に圧延による
外乱が介在すること、等により理論的には実現可能であ
っても実用化は極めて困難であった。

詳述するに、先ず、圧延材の蛇行のメカニズムについて
みると、圧延機で圧延材を圧延する場合、材料の幅方向
の硬度差、幅方向のテーパ等、圧延材自体にめられる要
因、又、圧延材の中心がロール中心とずれて進入する（
オフセンター）等の操業上の要因により、圧延機の作葉
間、駆動側にかかる圧延荷重に不釣合いが生じ、その結
果、作業側と駆動側のロールギャップに差が生じる。こ
のため、圧延機入側における材料の引き込み速度はギャ
ップの拡大した側の力が速くなる。その結果、圧延材は
入側で第１図に示す如く進行方向（矢印方向）に対して
ギャップの広い側へ尻を振るような格好で傾くことにな
り、傾いた圧延材ａは圧延ロールｂの軸に直角に進むた
め、圧延材ａはロールギャップの拡大している方向に横
ずれを起こし、ますますギャップは拡大して行く。この
ときのギャップの状態は第２図に示す如くである。この
ように、圧延材が一度蛇行を起こすと、安定な状態に回
復することができなくなる。

以上のように圧延機の作業側と駆動ｆｉｌｌ（以下、左
右という）とでロールギャップに差が生じると、圧延材
は蛇行し始めるので、蛇行を防止するためには、圧延材
の寄った側のロールギャップを挾めるような制御を行え
ばよいことがわかる。

この考え方から圧延材の蛇行を防止するようにした一方
法として第３図に一例を示すものが既に知られている。

すなわち、左右の油圧シリンダＣ１Ｊのピストン位置を
検出するシリンダ位置検出器ｄ、ｃｉ’によりロール圧
下用のシリンダＣ，Ｃ’内のピストン位置を検出し、そ
の鉋を加算増幅器ｅ、ｅへそれぞれフィードバックし、
加算増幅器Ｃ１Ｊの出力によりサーボ弁ｆ　、　ｆ’を
駆動して左右のロール位置を制御するようにしてあり、
更に、これだけでは、圧延材ａが左右のいずれかの方向
へ寄ったことから生ずる左右のロールの曲りや変形の差
に起因するロールギャップの左右の差を補正することが
できず、圧延材ａの横ずれ、すなわち、蛇行を防止でき
ないことから、左右に設置しであるロードセルｇ、ｉで
得られる荷重検出信号の左右の差を加算器りでめ、係数
器ｉによりフィードバック量・を調整して荷重の増した
側の日刊レギャップを挾めるように前記　を加算増幅器
Ｃ２Ｊへ信号を与えるようにし、係数器ｉを適正に調節
することにより、圧延材ａの幅方向の位置をロール中央
方向へ戻すようにロールギャップを制御できるようにし
である。

ｊは上下のバックアップロールである。

ところが、上記第３図の方式は実現可能なように考えら
れるが、前記した如き圧延材の蛇行により生ずる左右荷
重の変化がｐｌ常に小さいこと、蛇行制御に圧延による
外乱が介在すること、という問題があるほか、原理的に
も以下に述べるような邪点が蕊り、実用化されなかった
。

その難点を第４図により説明する。＠４図Ａは圧延材が
蛇行し荷重ＰＬ、、ＰＲが発生した様子を示している。

ここで荷重の増した後の圧下刃ＰＲ１さらに増し、ＰＬ
をさらに減らすように圧下制御を行えば、ＰＲ＠のロー
ルギャップは挟まり、蛇行は修正できることになる。し
かし、このときに荷重差の増大量が不足すると、第４図
Ｂに示すようにロールギャップの幅方向の差は少なくな
り、蛇行の進行を弱めはするが、蛇行を防止するのに十
分なギャップ差をつくることができない。逆に、若し、
荷重差を過大につけてしまうと、第４図Ｃに示すように
圧延材ａの位置をロール中央へ戻すようにロールギャッ
プ差はつけられるが、このため圧延材ａは急激にＰｆ、
Ｉｌｌへ近付くため、制御装置が十分に早く応答できな
いと、そのままロール中央部から行き過ぎてＰ、、側へ
行き過ぎてしまい、又次には、逆にＰＲ＠へ行き過ぎて
しまうというように振動的に蛇行してしまう。したがっ
て、この場合には、あまり急激に圧延材ａの蛇行を修正
しないように適当なロールギャップの左右差を与えなけ
ればならない。

つまり、荷重差からロールギャップの左右差を演算し、
ギャップの左右差を補正するというような制御では、補
正量が不足すると効果がなく、過大になると制御が不安
定になるため、成る限られた適切な量を補正しなければ
ならない。

ところが、この適切な量は、板幅、厚さ、材質、圧延速
度等の条件で変化してしまい、しかもこれらの影響を直
接にとらえる方法がないため、すべての条件に対して適
切となるような補正量を、ｉ５２定することは実用」二
非常に困難である。

このように上記の方法は、条件を一定に設定できる実験
圧延では効果を実証できても実用化できなかったのであ
る。

本発明は、圧延材の蛇行を防止して圧延停止、圧延材エ
ツジ部の損傷、更には板破断等の不具合を除去し、圧延
の安定化を実現し、生産の高能率化、製品の歩留りの向
上を図ろうとするもので、圧延材の圧延機入側のずれ量
を直接検出し、その量が零となるまで左右の圧下値を調
整することによって蛇行を防止するもので、第３図に示
した方式の卸点、すなわち、荷重差とロールギャップの
ｔ４応付けができないことによる実用上の困難を克服す
るものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第５図は本発明の装置の実施例を示すもので、上下のワ
ークロール１．２、上下のバックアップロール３，４、
」二重のバックアップロール３゜４の両軸端を支持して
いる下バックアップロールチョック５，６、各下バツク
アツプロールチョック５，６に圧下力を作用させる油圧
シリンダ７．８を備え、圧延材９を圧延するようにした
油圧圧下式圧延１！１０に於いて、左右の油圧シリンダ
７．８へ流入、流出する圧油の量をサーボ弁１１．１２
によって制御するようにすると共に、油圧シリンダ７．
８のピストンの動きを検出する変位検出器１３．１４を
油圧シリンダ７．８に取り付け、該変位検出器１３．１
４からの信号と設定信号とを比較する加算アンプ１５．
１６を設ける。

左右のロールギャップは、サーボ弁１１．１２により油
圧シリンダ７．８に流入、流出する圧油の量を制御する
ことによって設定するようにし、ロールギャップの変動
は、油圧シリンダ７．８のピストンの動きを検出する変
位検出器１３．１４によって間接的に測定し、加算アン
プ１５．１６により設定信号と比較して差があるとその
差でサーボ弁１１．１２をコントロールすることにより
修正するようにする。又上記圧延１１１０の入側の左右
にＪ（Ｅ延材９の発する光を基にその幅端部位置を検出
する検出器１７を設置し、該各検吊器１７からの信号の
差、すなわち圧延材９の蛇行量を演Ｈ’ａ　１８にてめ
、蛇行量と設定器１９からの目標（８号とを比較演算器
２０で比較演算し、得られた蛇行量偏差信号２２を蛇行
制御調節器２１で処理し、左右の川下修正信号２３　、
２４として前記加算アンプ１５．１６に加えるように構
成する。調節器２１の出〕Ｊは、たとえば、圧延材９が
作業側へ寄った場合には作業側のロールギャップを締め
て駆動側のロールギャップを開ける方向に、又、圧延材
９が駆動側へ寄った場合は上記とは逆にロールギャップ
の制御が行オ〕れるように方向が定められて加算アンプ
１５．１６に加えられる。

したがって、加算アンプ１５．１６では、実際の油圧シ
リンダ７．８のピストンの変位信号と川下修正信号との
比較が行われて、差信号によりサーボ弁１１．１２は油
圧シリンダ７．８への圧油の流入、流出量を制御し、そ
の結果、左右のロールギャップが変更され、前記したメ
カニズムで蛇行のそれ以」二の進行は喰い止められ、圧
延材９は記憶回路１８で与えられている目標値まで戻さ
れる。

圧延材の目標位置を与える設定器１９は、圧延材９の圧
延機１０への初１１１１１１み込み位置をメモリして、
それを制御目標として与える構成としたりまた圧延材９
を圧延機１０幅方向任意の位置を通すように自由に設定
変更できる構成としても良い。

第６図は前記検出器１７の詳細を示すもので。

圧延材９自体より発する光を取入部２５に設けたレンズ
２６を介して導入し、その光を多数の素子を等間哨で有
した素子群２７上に結像させることにより、圧延材９の
幅端位置を検出するものである。

今、総素子数をＮ１視野長さし、圧延材端部Ｘの長さの
部分より受光した素子数を侵とするは圧延材９の幅方向
の動きによって変化するので、これを測ることによって
板端部位置をめることかできる。

以上本発明について説明し、四段圧延機への適用例を示
したが、本発明は蛇行が問題となるすべての形式の圧延
機へ適用できること、制御回路はハードウェアではなく
コンピュータを使ったソフトウェアでも構成できること
、その他、蛇行検出器を圧延機の入側、出側の両方に付
設し、両者の信号をもとに本発明の制御装置を構成する
等、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え
得ることは勿論である。又、第５図では油圧圧下式圧延
機の左右の位置制御系のみを示しているが、実際には、
位置制御系以外に、ロードセルで圧延荷重を測り、ミル
の伸びを演算してそれを補正するミル定数制御回路等が
設けられるが、本発明の要旨ではないので省略している
。

以上述べた如く、本発明によれば、ホットストリップミ
ル、プレートミル等の熱間圧延設備において、圧延材の
圧延機入側のずれ量を直接検出し、その差が零となるま
で左右のロールギャップを変更するよう制御するので、
圧延材の蛇行を防止して圧延の安定化を実現でき、その
結果、圧延材のキャンバが減るので１、製品の歩留りが
向上し、又圧延材の蛇行による事故防止ができて稼動率
が向上し、又、クラウンの少ないストリップの圧延が可
能になるので、これによる歩留りの向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は左右のロールギャップに差があるときの圧延材
の傾きを示す平面図、第２図は第１−のロール軸に於け
る垂直断面図、第３図は従来の制御方式の一例図、第４
図Ａ、Ｂ、Ｃは圧延材の蛇行と圧下刃の関係を示す正面
図、第５図は本発明の装置の一実施例図、第６図は検出
器の詳細図である。１．２・・・上下ワークロール、７，８・・・油圧シリ
ング、９・・・圧延材、１１．１２・・・サーボ弁、１
３゜１４・・・変位検出器、１５．１６・・・加算アン
プ、１７・・・板　１端部位置検出器、１８・・・演算
器、１９・・・設定器、２０・・・比較演算器、２１・
・・蛇行制御調節器。第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１）加熱金属塊を圧延する圧延機において、圧延機の入
側の作業側及び駆動側に、圧延材の発する光を基に圧延
材の端部位置を検出する検出器を設け、Ｈつ該谷検出器
の出力信号の差を演算する演算器と、圧延材の目標位置
を与える設定器とを設け、更に該演算器の出力信号と設
定器の目標信号とを比較演算する装置と、該装置で得ら
れた信号を処理して作業側と駆動側の川下修正信号とし
て出力する装置とを備えて成り、該圧下修正信号により
作業側、駆動側のロールギャップを変更させるようにし
たことを特徴とする蛇行制御装置。