JPS6047007B2 - エツジヤ−ロ−ル開度制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、竪ロールを有する幅圧延装置（エツジヤー
）のロール開度を制御するに好適なエツジ ヤーロール
開度制御方法に関する。

第１図は、圧延材１の板幅を制御する一般のエッジヤ
ーの構造と、従来のエツジヤーロール開度制御方法を示
す説明図である。

このエツジヤーにおいては、エツジヤーハウジング１１
に左右一対の竪ロールチヨツク１２、１３が配設され、
各竪ロールチヨツク１２、１３にはそれぞれ竪ロール１
４、１５が軸支され、各竪ロール１４、１５はそれぞれ
駆動軸１６、１７を介して与えられる駆動力によつて駆
動可能とされている。又、各竪ロールチヨツク１２、１
３の背面にはそれぞれ圧下プレッシャーブロック１８、
１９を介して圧下スクリュー２０、２１が連結され、各
圧下スクリュー２０、２１にはそれぞれウォームホイル
２２、２３が螺合され、各ウォームホイル２２、２３に
はそれぞれウォーム軸２４、２５が噛合わされ、各ウォ
ーム軸２４、２５はそれぞれ圧下電動機２６、２７によ
つて駆動可能とされている。すなわち、左右の竪ロール
１４、１５は、圧下電動機２Ｊ６、２７の駆動によつて
移動し、その開度を変更可能とされている。又、各圧下
スクリュー２０，２１にはそれぞれパルス発振器３１，
３２が備えられ、パルス発振器３１，３２は各圧下スク
リュー２０，２１の回転パルスを出力し、パルス発振器
３１，３２から出力される回転パルスは実ロール開度演
算器３３において演算されて竪ロール１４，１５の開度
が算出される。

実ロール開度演算器３３の演算結果は、変更ロール開度
演算器３４に入力される。変更ロール開度演算器３４は
、実ロール開度演算器３３から入力される実ロール開度
と、目標ロール開度演算器３５から入力される目標ロー
ル開度との偏差を演算して変更ロール開度指令値を求め
、この変更ロール開度指令値によつて圧下電動機制御装
置３６を駆動し、圧下電動機２６，２７を介して竪ロー
ル１４，１５の開度を圧延材１の目標圧延幅に設定可能
としている。すなわち、従来のエツジヤーロール開度制
御方法は、エツジヤーハウジングを基準とする、竪ロー
ル開度変更用駆動系の回転パルスあるいは油圧下シリン
ダー位置等を介して間接的に検出したロール開度を制御
可能していることから、真のロール開度に対して以下の
（１）〜（４）に基づく検出誤差の発生を避けることが
できない。

すなわち、（１）エツジヤーハウジング１１の弾性変形
、（２）竪ロールチヨツク１２，１３、圧下プレッシャ
ーブロック１８，１９、圧下スクリュー２０，２１等の
圧縮弾性変形、（３）竪ロール１４，１５の撓みおよび
偏平変形、（４）竪ロール１４，１５の摩耗、熱膨張に
よるロールプロフィルの変化、が誤差原因となつている
。上記誤差原因（１）、（２）および（３）に基づす撓
み．の合計量は、一般的なスラブ用幅圧延機の剛性が１
００〜１５０ｔ０ｎ／朗前後であり、幅圧延荷重を４０
０ｔ０ｎとして計算すると、２．６〜４．０ＴＷＬとな
り、このようなエツジヤーにおいては高い幅圧延精度を
期待することはできない。さらに、上記誤差原因！（１
）、（２）および（３）に基づく撓みに、前記誤差原因
（４）に基づくロールプロフィル変化が加算される場合
には、エツジヤーにおける幅圧延精度はさらに悪化する
。ここで、上記従来のエツジヤーロール開度制御く方法
における、竪ロール１４，１５のセットアップ時におけ
る制御手順と、圧延材のメタルイン（噛込）中の制御手
順とを詳細に説明すればそれぞれ以下の通りである。す
なわち、第２図はセットアップ時における制御手順を示
す説明図であり、予測荷重演算器４１は、エツジング条
件入力部４２から力される材料寸法、温度、幅圧下量、
ロール寸法等のエツジング条件に基づき予測荷重Ｆｐを
演算する。

ロール開度演算器４３は、この予測荷重ＦＰｌ目標圧延
幅ＷＡｉｍｌおよびミル定数人力部４４から入力される
ミル定数Ｍとから、目標ロール開度Ｓ９を、なるゲージ
メータ方式によつ演算する。ロール開度演算器４３にお
いて演算された目標ロール開度Ｓ６は、圧下制御装置４
５に入力される。圧下制御装置４５は、フィードバック
としての実ロール開度ＳＷＡを目標ロール開度Ｓｗに一
致すべく、左右竪ロール開度を制御している。しかしな
がら、この様なセットアップ時のロール開度制御におい
ては、フィードバックされる実ロール開度ＳＷＡにロー
ル摩耗、熱膨張に基づくロールプロフィル変化による影
響が含まれず、又、エツジヤーミルによる圧下の摩耗抵
抗は水平ミルの圧下の摩擦抵抗に比して大であつて予測
荷重Ｆｐにも相当に大きな誤差を有している。第３図は
メタルイン中の制御手段を示す説明図である。

竪ロール１４，１５にはそれぞれロードセル５１，５２
が備えられ、ロード荷重Ｆ１、Ｆ２を検出可能としてい
る。ロードセル５１，５２において検出されたロール荷
重Ｆ１、Ｆ２は、それぞれ乗算器５３Ａ，５３Ｂにおい
て１１２を乗算された後、加算器５４において相互に加
算され、なるメタルイン中の実測荷重Ｆが求められる。
一方、ミル定数演算器５５は、ロール開度変化ΔＳｗに
対するエツジング荷重変化ΔＦの変化割合としてのミル
定数Ｍを、によつて算出している。

乗算器５６は、加算器５４から出力される実測荷重Ｆに
ミル定数演算器５５から出力されるミル定数Ｍの逆数を
乗算してＦ／Ｍを算出する。乗算器５７はメタルイン開
始時の実測荷重Ｆ。に上記ミル定数Ｍの逆数を乗算して
Ｆ。／Ｍを算出する。乗算器５６の出力値Ｆ／Ｍと、乗
算器５７の出力値Ｆ。／Ｍとは、減算器５８において減
算され、ロール開度変更量ΔＳを、によつて算出する。

加算器５９は実ロール開度Ｓ，ＶＡに、上記ロール開度
変更量ΔＳを加算し、変更ロール開度Ｓｗを、によつて
算出する。

この変更ロール開度Ｓ．ｖは、圧下制御装置に入力され
、圧下電動機の駆動を介して左右竪ロールを適正開度に
制御する。しかしながら、このメタルイン中の制御手順
においては、フィードバックとしての実ロール開度ＳＷ
Ａに前記（１）〜（４）の誤差原因に基づく誤差が含ま
れている。又、ミル定数Ｍに誤差があり、実測荷重Ｆに
も摩擦抵抗に基づく誤差がある。さらに、上記の様な制
御方法においては、ロール開度を一定期間毎に較正する
必要があるが、通常の操業中にライン停止することなく
ロール開度を較正することは困難である。すなわち、以
上の様な、従来のエツジヤーロール開度制御方法におい
ては、目標ロール開度の設定に誤差を有すると共に、実
ロール開度の検出にも誤差を有し、ロール開度を高精度
て目標圧延幅に設定することはできないという問題点が
ある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであつ
て、圧延条件に応じて、ロール開度を適正状態に制御し
、高精度で板幅制御することができるエツジヤーロール
開度制御方法を提供することを目的とする。上記目的を
達成する為に、本発明は、エツジヤーハウジング内に配
設される左右竪ロールチヨツクに軸支される左右竪ロー
ルの開度を制御するエツジヤーロール開度制御方法にお
いて、左右竪ロールチヨツクの基準面のエツジヤーから
完全に独立した絶対基準位置からの距離と、左右竪ロー
ルチヨツクの基準面に対する竪ロールの圧延材接触部並
びに非接触部の夫々の圧延材と相反する側の表面までの
距離とから左右竪ロールの圧延材接触部の各絶対位置を
検出して左右竪ロールの実ロール開度を検出し、セット
アップ時には、圧延条件に基づく圧延荷重予測値、ミル
定数および目標圧延幅からゲージメータ方式により算定
されるロール開度を目標ロール開度として前記左右竪ロ
ールの実ロール開度を制御し、メタルイン中には、目標
圧延幅を目標ロール開度として前記左右竪ロールの実ロ
ール開度を制御する様にしたものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第４図は、本発明に係るエツジヤーロール開度制御方法
が適用されるエツジヤーを示す説明図である。

このエツジヤーは、前記第１図に示した一般的なエツジ
ヤーと同様に、エツジヤーハウジング１１、竪ロールチ
ヨツク１２，１３、竪ロール１４，１５、駆動軸、圧下
プレッシャーブロック１８，１９、圧下スクリュー２０
，２１、ウォームホイル２２，２３、ウォーム軸２４，
２５、および圧下電動機２６，２７を有している。さら
に、このエツジヤーにおいては、エツジヤーパスセンタ
ーＣの左右で、ロール開度方向に距離Ｌ。

，ＬＯを成す、エッジヤーとは完全に独立した絶対基準
位置１Ａ，１Ｂにそれぞれ第１検出器４１，４２が設置
されている。各第１検出器４１，４２に対向する竪ロー
ルチヨツク１２，１３の外側面にはそれぞれ検出面４３
，４４が設置され、第１検出器４１，４２は、絶対基準
位置１Ａ，１Ｂに対する検出面４３，４４のロール開度
方向における距離１１，１１を検出可能としている。す
なわち、第１検出器４１，４２は、竪ロールチヨツク１
２，１３のロール開度方向における絶対位置を検出可能
となつている。又、各竪ロールチヨツク１２，１３の、
各竪口・−ル１４，１５の圧延材接触部、および圧延材
非接触部で圧延材接触部に近い部分に関する直径方向反
対位置を臨む内面側にはそれぞれ基準面４５，４６が形
成されている。

各基準面４５，４６の、各竪ロール１４，１５の圧延材
接触部に関す・る直径方向反対位置を臨む内側面には第
２検出器４７，４８が設置されている。第２検出器４７
，４８は、竪ロール１４，１５の圧延材接触部に関する
直径方向反対位置の、竪ロールチヨツク１２，１３の基
準面４５，４６に対するロール開度方向における各距離
１２，１。を検出可能となつている。又、各基準面４５
，４６の、各竪ロール１４，１５の圧延非接触部て圧延
材接触部に近い部分に関する直径方向反対位置を臨む内
側面にはそれぞれ第３検出器４９，５０が設置されてい
る。

第３検出器４９，５０は、竪ロール１４，１５の圧延材
非接触部て圧延材接触部に近い部分に関する直径方向反
対位置の、竪ロールチヨツク１２，１３の基準面４５，
４６に対するロール開度方向における各距離１３，１３
の検出可能となつている。この第１，第２，第３の検出
器としては例えばレーザ方式、超音波方式等の非接触式
の距離計が用いられるが第１の検出器については特に非
接触式ではなくても、例えば磁気スケール等を使用する
こともできる。又、第４図において１。

は、各竪ロールチヨツク１２，１３の、検出面４３，４
４と基準面４５，４６との成す距離であつて、このエツ
ジヤーにおいて予め定められている値である。又、ｄは
、各竪ロール１４，１５の、圧延材非接触部で圧延材接
触部に近い部分の直径であつて、従つて経時的にはこの
エツジヤーにおいて不変な一定値であるとみなされる。
次に、上記エツジヤーにおいて、左右竪ロール１４，１
５の圧延材接触部の間隔、すなわちロール開度Ｗ。

を本発明によつて制御する具体的手順を、第５図を参照
して説明する。上記エツジヤーにおける左右竪ロール１
４，１５の実ロール開度は、実ロール開度検出部６１に
おいて、ロールプロフィル演算器６２および実ロール開
度演算器６３によつて演算される。

すなわち、ロールプロフィル演算器６２は、前記第２検
出器４７，４８による検出値，と、前記第３の検出器４
９，５０による検出値１３との差としての、ΔＩ＝１２
−１３・・・・・・（６）を演算する。

この演算器ΔＩは、メタルイン、メタルオフを問わす、
各竪ロール１４，１５の圧延材接触部表面の圧延材非接
触部表面に対する変位、従つて竪ロール１４，１５の圧
延材接触部口．ール摩耗、熱膨張によるロールプロフィ
ル変化を示している。尚、第３検出器４９，５０は、各
竪ロール１４，１５の圧延材非接触部で圧延材接触部に
近い部分を検出位置として各検出債。を検出しているこ
とから、メタルイン時における各竪口・ール１４，１５
の撓みによる検出値１２と検出値１３との差を無視でき
る程度に小とすることができる。実ロール開度演算器６
３は、予め設定されている距離舅，１０１直径ｄ１第１
検出器４１，４２から入力される検出値１１、第３検出
器４９，５０から入力される検出値１３、およびロール
プロフィル演算器６２から入力される演算値ΔＩから、
真のロール開度Ｗ。

を、に基づいて演算する。

左右竪ロール１４，１５のセットアップ時における制御
手順は以下の通りてある。

圧延材噛込有ノ無検出器７１の出力値が、判別器７２に
おいてメタルオフ状態を検出すると、予測荷重演算器７
３は、エツジング条件入力部７４の材料寸法、温度、目
標圧延寸法、ロール寸法等のエツジヤー条件によつて定
められる圧下刃関数Ｑ、変形抵抗・ｈ１接触弧長１ｄ１
材料厚さＨに基づき、予測荷重Ｆｐを、に基づいて演算
する。

目標ロール開度演算器７５は、予測荷重演算器７３にお
いて演算された予測荷重ＦＰｌミル定数人力部７６から
入力されるミル定数Ｍ、および目標圧延幅ＷＡｉｍに基
づいて、目標ロール開度Ｓｗ，を、ゲージメータ方式に
より、に基づいて演算する。

変更ロール開度演算器７７は、演算時点に実ロール開度
演算器６３から入力される実ロール開度Ｗ。と、目標ロ
ール開度演算器７５において演算された目標ロール開度
Ｓぃｓとの偏差を算出し、変更ロール開度ΔＳｗｓを演
算する。圧下電動機制御装置７８は、変更ロール開度演
算器７７において演算された変更ロール開度ΔＳｗ，に
基づき、圧下電動機を駆動し、左右竪ロール１４，１５
をその適正位置に移動し、そのロール開度を適正状態に
設定してセットアップを完了する。

左右竪ロール１４，１５に圧延材１が噛込まれているメ
タルイン中の制御手順は以下の通りである。

圧延材噛込有無検出器７１の出力値が、判別器７２にお
いてメタルイン状態にあることが検出されると、目標ロ
ール開度設定器８１は、エツジング条件入力部７４おい
て定められている目標圧延幅ＷＡｉｍをメタルイン中に
おける目標ロール開度ＳＷＭとして設定する。変更ロー
ル開度演算器８２は、演算時点に実ロール開度演算器６
３から出力される実ロール開度Ｗ。と、目標ロール開度
設定器８１から出力される目標ロール開度ＳＷＭとの偏
差を算出し、変更ロール開度ΔＳ鼎を演算する。圧下電
動機制御装置７８は、変更ロール開度演算器８２から出
力される変更ロール開度ΔＳＷＭに基つき、圧下電動機
を駆動し、左右竪ロール１４，１５を移動し、そのロー
ル開度を適正状態に制御し、メタルイン中におけるダイ
ナミックコントロールを行なう。

上記実施例によれば、前述の様な（１）エツジヤーハウ
ジング１１の弾性変形、（２）竪ロールチヨツク１２，
１３、圧下プレッシャーブロック１８，１９および圧下
スクリュー２０，２１等の圧縮弾性変形、（３）竪ロー
ル１４，１５の撓み、並びに（４）摩耗熱膨張による竪
ロール１４，１５のロールプロフィル変化等に基づく検
出誤差を完全に排除されたロール開度を実ロール開度と
して取扱つていることから、セットアップ時、およびメ
タルイン中のいずれにおいてもロール開度制御を高精度
で行うこが可能となる。

又、メタルイン開始時点を除くメタルイン中においては
、予測荷重Ｆｐの実測誤差、ミル定数Ｍのモデル誤差、
ロール摩耗、熱膨張等に基づくロールプロフィルの変化
に基づく誤差が排除され、左右竪ロール１４，１５の実
ロール開度が目標圧延幅に正確に制御され、板幅制御を
高精度で行うことが可能となる。尚、上記実施例におい
ては、左右対称形状、左右対称変形のエツジヤーについ
て説明したが、左右非対称なエツジヤーにおいても本発
明は同様に適用可能てあることは勿論である。

以上の様に、本発明は、エツジヤーハウジング内に配設
される左右竪ロールチヨツクに軸支される左右竪ロール
の開度を制御するエツジヤーロール開度制御方法におい
て、左右竪ロールチヨツクの基準面のエツジヤーから完
全に独立した絶対基準位置からの距離と、左右竪ロール
チヨツクの基準面に対する竪ロールの圧延材接触部並び
に非接触部の夫々の圧延材と相反する側の表面まての距
離とから左右竪ロールの圧延材接触部の各絶対位置を検
出して左右竪ロールの実ロール開度を検出し、セットア
ップ時には、圧延条件に基づく圧延荷重予測値、ミル定
数おび目標圧延幅からゲージメータ方式により算定され
るロール開度を目標ロール開度として前記左右竪ロール
の実ロール開度を制御し、メタルイン中には、目標圧延
幅を目標ロール開度として前記左右竪ロールの実ロール
開度を制御する様にしたので、エツジヤーのセットアッ
プおよびダイナミックコントロールにおいてロール開度
を常時、高精度で制御し、板幅制御を高精度化すること
ができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例に変るエツジヤーロール開度制御方法を
示す正面図、第２図は同従来例におけるセットアップ時
のロール開度制御手順を示すフローチャート、第３図は
同従来例におけるメタルイン中のロール開度制御手順を
示すフローチャート、第４図は本発明に係るエツジヤー
ロール開度．制御方法の一実施例が適応されるエツジヤ
ーを示す正面図、第５図は本発明に係るエツジヤーロー
ル開度制御方法の一実施例を示すフローチャートである
。 １Ａ，１Ｂ・・・・・・絶対基準位置、１１・・・・・
エツジノヤーハウジング、１２，１３・・・・・・竪ロ
ールチヨツク、１４，１５・・・・・・竪ロール、６３
・・・・・・実ロール開度演算器、７５・・・・目標ロ
ール開度演算器、７７・・・・・・変更ロール開度演算
器、７８・・・・・圧下電動機制御装置、８１・・・・
・目標ロール開度設定器、８７２・・・・・・変更ロー
ル開度演算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エツジヤーハウジング内に配設される左右堅ロール
   チヨツクに軸支される堅ロールの開度を制御するエツジ
   ヤーロール開度制御方法において、左右堅ロールチヨツ
   クの基準面のエツジヤーから完全に独立した絶対基準位
   置からの距離と、左右堅ロールチヨツクの基準面に対す
   る堅ロールの圧延材接触部並びに非接触部の夫々の圧延
   材と相反する側の表面までの距離とから左右堅ロールの
   圧延材接触部の各絶対位置を検出して左右堅ロールの実
   ロール開度を検出し、セットアップ時には、圧延条件に
   基づく圧延荷重予測値、ミル定数および目標延幅からゲ
   ージメータ方法により算定されるロール開度を目標ロー
   ル開度として前記左右堅ロールの実ロール開度を制御し
   、メタルイン中には、目標圧延幅を目標ロール開度とし
   て前記左右堅ロールの実ロール開度を制御することを特
   徴とするエツジヤーロール開度制御方法。