JPS6018499B2 - ストリツプの蛇行修正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ストリップ等の圧延材が、圧延中に圧延機の
操作側あるいは駆動側へと、左右にずれることなく、自
動的にロール中央を真直に通過できるようにした圧延機
の蛇行修正方法に関する。

〔発明の背景〕圧延材が左右（操作側あるいは駆動側）
にずれ、且つ曲がって圧延されると、タンデム圧延機で
は、次のスタンドへの噛み込みや、リールへの巻取りが
困難となり、また可逆式圧延機では、次のパスでの圧延
が困難になるという問題がある。

このように、圧延機から圧延材が曲がって出てくるのは
、圧延材の圧下率の板幅方向分布が、板幅中央に対しト
対称ではないことに基因している。したがって、通常は
、作業員が圧延機の入側、出側での圧延材の曲がりを見
ながら、その圧延材の左右（操作側あるいは駆動側）の
ロール関度を手動で調節して、圧延材の左右の圧下率の
バランスをとるようにしている。このように、圧延機を
通過する圧延機の蛇行を手動で修正するのは、作業性が
悪く、且つ正確に修正できない欠点があった。そこで、
圧延材の蛇行を自動的に検出して修正する方法も考案さ
れている。

例えば、蛇行を直接検出するか、あるいは、操作側と駆
動側との圧延荷重差を求めて、その検出値により、左右
のロール開度を調整して、蛇行を修正する方法がとられ
夕ている。しかし、この方法では、検出値が比較的小さ
いので検出値に何らかの外乱信号が入ると、蛇行を誤認
し、ロール関度を変更する必要がないにもかかわらず誤
まって変更することになり、かえって正常な圧延を蛇行
へと変えてしまうという問題があった。〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記の従釆欠点に鑑み、安定した蛇行
修正方法を提供するにある。

すなわち、誤った修正信号が与えられた場合でも、正常
な圧延を蛇行圧延に変えたり、蛇行を助長することがな
い蛇行修正方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴とするところは、従来とられてきた左右の
圧下修正の代り、後方張力を調整して蛇行修正を行なう
ものである。

すなわち、ストリップの蛇行量を検出して、蛇行量に応
じて、ストリップの後方張力を増大させて蛇行を修正す
ることを特徴とする。

本発明の方法では、後方張力の増加分は、ストリップに
蛇行が生じているときは、蛇行を修正する作用をなすが
、正常な圧延が行われているときには、単にストリップ
の張力を増大させるのみで蛇行圧延に移行させたり、蛇
行を助長するような悪影響は生じない。

以下図面を参照して本発明を説明する。

第１図は、ロール速度に対する圧延材出側の速度比を表
わす先進率の測定例である。

（Ｌ．Ｒ．Ｕｎｄｅｒｗｏｏｄ著、Ｔｈｅ Ｒｏｍｎｇ
ｏｆ、Ｍｅねｌｓ、Ｐ４５）。先進率ｆはｒ＝３０％
で約２％である。ただし、ｆ＝牛二 ……ｍ
ここに、Ｖ２：圧延材出側速度 Ｖ：ロール周速 すなわち、 Ｖ２＝（１十ｆ）ｖ ・・・・・・｛２
１圧延材の入側速度Ｖ，は、Ｖ，＝（１一ｒ）Ｖ２
・・・・・・【３１３の関係であるので、
次のように表わされる。

Ｖ，＝（１−ｒ）（１十ｆ）ｖ ・・・・・・■操
作側が十Ａｒだけ変化すると、先進率は十△ｆｗだけ変
化し、駆動側が−△ｒだけ変化すると先進率は−△ｆｏ
だけ変化するので、■式より操作４側と駆動側との速度
差△Ｖ２は次式となる。ＡＶ２＝（△ｆｗ十△ｆ。）ｖ
……‘５’同様に入側での、操作側と駆動側
との速度差△Ｖ，は次式である。△Ｖ，≦〔（１−ｒ）
（△ｆｗ十△ｆ。

）−２（１十ｆ）△ｒ〕ｖ・・・・・・‘６’第１図か
らわかるように、圧下率ｒの変化に比較し、先進率ｆの
変化は、１０分の１以下と小さい。

むしろｒ＝３０％付近ではｒが変化しても先進率ｆは、
ほとんど変化しない。すなわち、蛇行が現われるとすれ
ば、圧延機出側よりも入側に於いてであり、圧下率の非
対称による伸び率の非対称は、ほとんど入側に生ずるこ
とになる。‘６｝式のように速度差△Ｖ，が生ずると、
時間ｔ，かららの間に、圧延材の操作側と駆動側との間
に次のような長さの差△１，が生ずる。△１１＝ノモ亭
−△Ｖ・ｄｔ ……【７１若し、蛇行
の検出を外乱信号によって誤認し、操作側を△ｒだけま
た駆動側を−△ｒだけ変わるように圧下を修正すると、
‘７１式のような伸び差が生じ、蛇行を発生するので、
外乱信号を避ける何らかの手段が必要となる。

しかるに、例えば左右圧延荷重差による蛇行検出では、
全荷重に対して蛇行を検出するための荷重差が１％以下
と小さく、外乱を非常に受けやすい。今スタンド間距離
をＬ，とすれば、‘７｝式による△１，によって、若し
ある大きさ以上のスタンド間張力があれば、圧延機入側
では、圧延材の操作側と駆動側との間には次の応力差△
〇，が生ずる。

△０，＝−学Ｅ ．・・．・・【８ｌここに、Ｅは
圧延材の縦断性係数である。

すなわち、△〇，以上の後方張力が作用すれば、見掛上
伸び差△１，は、△〇，による圧延材の伸び変形によっ
て吸収され、圧延機入側での速度差△Ｖ，が生ぜず、蛇
行せずに圧延できることになる。すなわち、操作側と駆
動側でＡ１，だけ伸び差があると、張力のない場合は第
２図の如く片側の長さが長くなり蛇行を起こす。これを
防ぐにはロールの入側において材料が直進するように第
３図のように後方張力Ｆを加えればよい。この時の張力
分布は第３図のようになっており、△〇，は【８１式で
求めた値である。この時の全張力Ｆは、張力分布が第３
図のように直線的なものとするとＦ＝ｙ・ｂ・日・Ａ〇
， ……【９１＝０．５
……‘１■となる。

ここでｂは板幅、日は板厚、ｙは定数である。張力分布
のパターンは直線的とは限らないが、その時は、肌式の
ｙの値が若干変る。蛇行を防ぐには‘９｝式のＦ以上の
後方張力を加える必要がある。もしこれよりＦが小さい
Ｆ′であると第４図のように片側において応力は圧縮と
なる。しか夕し現実には第４図のように座風を起こし応
力は零となり、蛇行につながる。この時のもう片方の応
力△。２は当然△０，よりも小さい値となっている。

このように本発明の趣旨は、操作側と駆動側で△０，の
応力差を与えるように、すなわち第４ ＺＯ図の状態か
ら第３図の状態になるように、後方強力Ｆを増加させる
ことにある。なお、蛇行を起していない時は張力分布は
ほぼ均一であり、この時に後方張力Ｆを変化させても蛇
行につながらないことは明らかである。
Ｚ一般に蛇行検出信号を△Ｓで表わせば、それが
荷重差を検出する場合でも、伸び差を検出する場合でも
、△１，に比例する量である。比例常数をＱとすれば次
式で表わされる。△１，＝Ｑ△Ｓ
……０１）２Ｑ‘ま圧延機によって定まる実験常数で予
め与えることができる。

蛇行防止のため後方張力増加分△。

ｂは△〇，以上必要であるので、△叫として最小次の値
をとらね‘まならない。 ２
△。ｂ＝ｌ△〇，ｌ ……（１２（８）
，（１１）式から次の関係が得られる。△。ｂ＝ＩＢ△
ＳＩ ……（１３）ただし、８＝葦Ｅ
３すなわち、蛇行検出値△Ｓに比例した
後方張力をさらに加えることにより、蛇行修正が可能で
ある。

万一、左右圧下バランスのとれた正常な状態で圧延中、
外乱信号により蛇行を誤認したとして３も、本発明によ
れば、（１３）式による張力増分が圧延材の幅方向に一
様に増加するのみで、蛇行を発生することはない。

すなわち、本発明は、蛇行修正に有効で、且つ外乱に対
しても安定した蛇行修正方法を提供することができる。
第５図は本発明の一実施例で制御系統図を示す。

ストリップ１１の蛇行を検出する蛇行検出器１からの信
号△Ｓを演算器９に入力し、（１３方対こ基づいて所要
後方張力増加分△。ｂを計算し、切換器２へ出力する。
一方、通常の張力制御方式により、ストリップの平均張
力を検出する張力検出器４からの信号ひ，を演算器１０
が入力し、張力設定値〇，。と比較して、△。＝。・ｏ
一。・なる△〇を切換器２へ出力する。切襖器２では、
△叫と△。とを比較し、大きい方の信号を張力制御装置
３へ出力する。すなわち、△。ｂの方が大きいときは、
これが張力制御装置３に送られ、蛇行修正を行うことに
なり、反対に△びの方が大きいときは、△。が張力制御
装置３に送られて、ストリップ１ １の張力が設定値０
，ｏになるように制御する。張力制御装置３は、入力信
号に基づき、張力を変化させるように圧下装置５，６、
あるいは速度制御装置７，８を制御する。圧下装置５，
６は、関度が大きくなるよう制御すれば後方張力は大き
くなる。又、ロール１２は速度を下げるほど、ロール１
３は速度を上げるほど後方張力は増加する。以上のよう
に、本発明によれば、外乱信号に左右されず、自動的に
蛇行修正を行なう上で効果がある。

さらに本発明は第５図の如きタンデムミルに限らず、単
スタンドの圧延機にも適応できる。

この時の後方張力はテンションリールのモータ電流を加
減することで制御することは言うまでもない。また熱間
タンデムミルでは、スタンド間張力は一般にルーパを用
いて調整されているが、これに本発明を適用する場合は
、後方張力をルーパによって制御することになる。この
ように本発明は第５図に限らず種々の圧延ラインに応用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、先進率測定の一例を示す特性図、第２図ない
し第５図はストリップの圧延状態を示す概略図、第５図
は本発明の一実施例を示す制御ブロック図である。 １・・・・・・蛇行検出器、２・・・切換器、３・・・
・・・張力制御装置、４…・・・張力検出器、５，６・
・・・・・圧下袋０魔、７，８・・・・・・速度制御装
置、９，１０・・・・・・演算器、１１……ストリップ
。 茅’因 第２菌 茅〆函 多ム因 ケタ晒

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ストリツプの蛇行量を検出し、前記蛇行量に応じて
   必要後方張力増加量を算出し、前記必要後方張力増加量
   に基づいて後方張力を制御することを特徴とするストリ
   ツプの蛇行修正方法。