JPS6083712A - 厚板圧延時のキヤンバ−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】 本発明は厚板圧延の制御に係り、厚板圧延時に発生する
圧延キャンバ−を正確、かつ、迅速に修正制御し得る方
法に関する。

厚板圧延においては、被圧延材の厚さ或いは温度がその
左右で不均衡な場合、また圧延機自体に左右剛性差があ
ったり、圧社ロールが偏って摩耗し或いはそのと一トク
ラウンに幅差がある場合などに、種々の原因により圧延
鋼板製品がその幅方向に湾曲する現象、即ち圧延キャン
バ−が発生する。

そして、この圧延キャンバ−が生じた圧蛛材からは、予
定した長さで圧延幅一杯の所望どおりの矩形板材を採取
できなくなり、また長手方向に切断するときにも直角切
断（第１図の×参１ｉ４ｉ　）の回数が徒らに増えて生
産能率を低下させ、歩留まりの低下も招く等々の嫌いが
ある。

事実、通常の圧延で板長８０〜４０ｍの圧延材を製造す
る場合には、キャンバ−の発生はほぼ２０％にも達し、
このうち１００闘以下のキャンパート士であるのが大半
であるが、時には板長４．Ｏｍに対してａｏｏｗにも達
するキャンバ−を示すものも少なくない。

従来、このような圧延キャンバ−に対する対策としては
、オペレータか圧延状況を監視して修正する方法や、仕
」ニミルに引き続くホットレベラーのオペレータからの
情報を利用して次の被圧延材のキャンバ−ｆｆｔを予測
し、これに基づいて厚板圧延−のオペレータ側及びドラ
イブ側の各圧下スクリュー位置を一１１整する方法など
がとられていた。

しかし、このような調整作業は煩雑であるばかりでなく
、圧延ピッチに比べてかなりの時間を安し、しかも、通
常行われている左右ロール間隙の１」安によるにしても
、微小な調整はオペレータの経験と勘に委ねられている
のが現状である。

また、？ｌｌｌ定されたキャンバ−量に応じた板厚値ｉ
ＥＭを圧下制御磯ｆｉｌ　（例えば、油圧式ＡＧＯ）に
ｑ・えて板にウェッジを付与するべくキャンバ−修正ｆ
ｕ制御を行う場合には、少なくとも、ウェッジを付与す
ることによって発生する板の蛇行に起因するウェツジ量
の変化を予測又は測定する必要があるが、現実にはミル
直近にこのような目的に合ったセンサーの取付けが困鍾
であるため、十分な制御を行うことができない。

本発明は、このような問題を解決し、正（？１ｒで、し
かも退屈にキャンバ−の修正Ｍｊ御を行うことができる
方法を提案するものであって、更に詳しくは、ミル遠方
に設置されている既存の形状測定装置を利用して圧延材
噛込み位置を推定し、この情報と圧延機の左右の圧延荷
重差信号とを利用して、・圧延材が前記形状測定装置を
外れた蛇行状況においても、正確にオフセンター量を推
定でき、したがって精度よく圧下位置修正によるキャン
バ−制御を可能とする方法を提供することを目的とする
ものである。

即ち、本発明のキャンバ−制御方法の特徴とするところ
は、厚板圧延機の前又は後に設けた形状測定装置により
、前バスの噛放後の板形状を測定すると共に次バス圧延
中の通板状態をＡ（す定し、これらの板形状測定値及び
通板状態測定値から圧延にｊ１位置における蛇行ｉｔ　
（オフセンター紙）をめ、該蛇行量と圧延機の左右にお
ける実測圧延荷重差及び実測圧下位置差とから、外乱（
蛇行以外の曽囚）による圧延荷重差と板のウェツジ量と
の関係を示す比例定数Ｋをめ、一方、（１）前記形状測
定５シ１ｔｔによる前記蛇行量の測定が可能な期間にお
いては、該蛇行量からめた蛇行によるウェツジ量と目標
ウェツジ量との差に応じて圧下位置を修正し、また、（
２）圧延後半において前記形状測定装置による前記蛇行
ｌｆｔの１ｔ（１１定が不可能となった時点以・降にお
いては、前記比例定数にと実測圧延荷重差及び実測圧下
位置差とから外乱を除いた圧延荷重差を推定し、該推定
値から圧延機位置における蛇行量を推定し、該推定蛇７
１伝からめた蛇行によるウェツジ量と目標ウェッジ敞と
の薇に応じて圧下位置を修正すること、にある。

以下、本発明を図示の実施例を用いて詳細に説明する。

第２図はワークロール１，１′を有する可逆式圧延機に
て圧延材Ｔを圧延している過程で板形状、蛇行量、圧延
荷重差及び圧下位置を測定し、これに基づいて圧下位置
を調整する装置を概略的に示し、第８図は各測定値から
演算処理して蛇行にを７１１＋１定乃至は推定し、蛇行
によるウェッジ屯をめて川下修正ハ１を演算するための
ブロック図である。

なお、各図中、２．２’は圧延荷重測定用ロードセル、
８ｒ８’は圧下調整装置であって左右独立に調整可能で
ある。４　、４’　、　４’は板形状測定装置で、圧延
□□□から異なる距Ｍを隔てで複数個設置されている。

５及び６は演算装置で、各々板形状及び蛇・付量並びに
圧延荷重差をめるためのものであり、７は圧下位置調整
の制御装置、７ａは圧下位置差の演算装置である。

第２図に示した各測定装置により測定した値を利用して
、まず、第３図のブロックＡにて、外乱（蛇行以外の妾
因）による圧延荷重差と板のウェツジ量との関係を表わ
す比例定数Ｋをめる一方、測定された蛇行量から蛇行に
よるウェツジ量をめ、このウェッジ凰と目標ウェツジ量
とから修正すべきウェッジ嵐をめて圧下修正量を算出す
るのである。

まず、前記比例定数には次のようにしてめる。

即ち、形状測定装置４　、４’　、　４’を用いて演算
装置５で圧延材Ｔの蛇行量δをめる（勿論、圧延材Ｔが
これらの形状測定装置から外れていないことを前提とす
る）。そして、演算器８では、この蛇行量δから蛇行に
よる圧延荷重差ΔＰ０を次式％式％ Ｌａ：圧延ロール両端の軸受中心間距離なる関係式を用
いてめる。一方、演算器Ｏでは、蛇行量δから蛇行によ
るウェツジ量Δ１１□をめるが、このΔｈ０は圧延機の
変形特性を考慮した関数で表わされ、圧延条件によって
決まるものであって、次式によってめられる。

Δｈ□−ｆ□（δ、Ｂ、　Ｑ、γ、ＨＳＤＷ、　ＤＢ％
　Ｅｓ　ＧＷｓ−−一）但し、Ｂ：版幅 ｒ：圧下率 Ｄｗ：ワークロール径 Ｅ：ロールヤング率 Ｑ：圧延荷重 Ｈ二人側板厚 ＤＢ：バックアッパロール径 Ｃｗ：ワークロールクラウン また、演算器ＩＯでは、演算器＠　７　ａでめた圧延機
の左右の圧下位置差ΔＳからウェツジ量Δｂ２　請求め
るが、Δｈ工の場合と同様、圧延機の変形特性、を考慮
した場合には、次式によってめられる。

Δｈ２−ｆ２（ΔＳＳＬ　ＱＮ　ｒ、ＨＳＤＷ、Ｄ８、
Ｅ％　Ｏｙ　％−）なお、演算器９及び１０で利用する
関係式ｆ、、ｆ２としては、圧延機変形モデルによって
めてもよいし、更に実機データからの回帰モデル式をめ
た方がより正確になる。

次に、演ｎ器１１では、演算器６でめた圧延匿の左右の
圧延荷重梢ΔＰと演算器８でめた蛇行による圧延荷重差
ΔＰ０とからΔＰ＝ΔＰ□＋ΔＰ２の関係式でまる外乱
（蛇行以外の要因）による圧延荷重差ΔＰ、と、そして
、演算器９及び１０で各々求めたウェッジｆｉｔΔｈ１
とΔｈ２との和Δｈ（−Δｈ□＋Δｈ、）とより、 ΔＰ−ΔＰ□　・トΔＰ２−ΔＰ□　十Ｋ・Δｈとおい
て、外乱による圧延荷重差ΔＰ２とウェッジ１ルΔｈと
の関係を表わす比例定数Ｋをめるのである（Ｋの利用に
ついては後述する）。

一方、ブロックＡの演算器１０’においては、演録器９
でめた蛇行によるウニラン量Δｈ工と［−１標ウエツジ
量Δｈｄｆ　とから修正すべきウェツジ量Δ１１ｓを算
出して、演算器１０とは逆に、圧延機の川下制御装置７
に圧下修正量ΔＳ＊を出力する。

本発明においては、このようにしてめた圧下修正量Δジ
を、前記形状測定装置＆４　ｒ　４’　ｖ　４’による
蛇行量δの測定が可能な期間中（即ち、圧延後半におい
て該測定が不可能となる時点まで）利用して圧下制御を
行い、キャンバ−修正量☆１１１を可能とするものであ
る。

一方、逆に、圧延材Ｔの尾端部の不定常形状部分が形状
測定装置（４＋４’＋４’）に４３１１庁した場合又は
蛇行状況そのものにより蛇行量δの実測が不可能となっ
た時点以降においては、ブロックＢにて、前述の如くブ
ロックＡでめた比例定数Ｋを利用し、更に演算器６でめ
られる圧延機の左右の圧延荷重差ΔＰ′と演算器７ａで
められる川下位置差ΔＳ′を利用して蛇行量δ′を推定
し、該推定蛇行ｈ１から蛇行によるウェツジ量を推定し
て、このウェツジ量と目標ウェツジ量とから修正すべ・
きウェツジ量をめて圧下修正爪を算出し、以って圧下制
御装置７に出力せしめ、キャンバ−修正制御を可能とす
るものである。

即ち、演算器１１′では、Ａブロックの演算器１１でめ
た比例定数１（からウェッジｈｔΔｈ′（Δｈ／−Δｈ
１１＋Δｈ′２、但し、ΔｈＩ２：その時点における圧
下位置差ΔＳ′から演算？４ｔ　ｌ　Ｏでめたウェッジ
貝）による圧延荷重差ΔＰ′２を次式にてめる。

Δｐ／、　Ｗ　Ｋ・Δｈ′ なお、Δｈｌ□は、演算器９と同条、新たにめた蛇行量
δ′から演算器０／にてめた蛇行によるウェツジ量であ
る。

そして、演１’ｉ　器ｓ　’では、演算器８とは逆に、
実測圧延荷重差ΔＰＩ□と演算器１１’でめた外乱によ
る圧延荷重差Δ程とがらΔｐ／□＝ΔＰ′−ΔＰ′２の
関係式により蛇行による（即ち、外乱を除いた）圧延性
７Ｊ＜　％ΔＰ′１をめ、このΔＰ′１から蛇行量δｌ
をめて推定する。次いで、酸ｎ器９′では、演算器９と
同様、新たにめた蛇行量δＩから蛇行によるウェツジ量
Δｈ′□を次式によってめる。

Δ”１”ｆｌ（δ′、Ｂ、Ｑ／、γ、Ｈｓ　ＤｗＳＩ’
Ｂ）　Ｅ％　Ｏｗｓ　−−−）但し　Ｑ／Ｈその時点に
おける圧延荷重なお、この蛇行によるウェツジ量Δｈ′
□は、その時点の圧下位置差ΔＳ／に基づき新たにめた
外乱による圧延荷重差ΔＰ′２とその時点の実測圧延荷
重差Δｐｌにより蛇行量δ′を修正するこよによって、
更新される。

かくして、演算器１０′では、前述の如く前記形状測定
装置を用いて蛇行量δをめ得る状態の場合と同様、演算
？ｆ、ｇｌでめた蛇行によるウェッジ１辻Δｈ′□と目
標ウェッジｈ１Δｈｄｆ＊七カ）らｆ！多正すべきウェ
ツジ量Δｈ′８をめて、圧延機の圧下制御装置７に圧下
修正量Δジを出力し、したがって、キャンバ−の修正制
御が可能となるのである。

（実　施　例） 第２図において、圧延材Ｔについては、前パスの明放後
、形状測定装置４　＋　４′、４’を用いて形状・測定
が完了しているものとする。

形状が既知の圧延材Ｔが圧延機のワークロール１．１′
を通過する場合には、通過点における圧延口の蛇行量δ
は、形状測定装置４〜４′間距離Ｌ□と、１１ぞ状測定
装置４〜ワークロールｉ、ｘ’ｍｉ距離Ｌｏとから演Ｗ
盟５にて容易にめられる。

即ち、前バス明放後に形状が測定されて形状が既知の板
Ｔの２点（形状測定装Ｍ４１４’により検出される位Ｉ
ｔ）がわかれば、ワークロール１，１′で圧延中の板の
位置（通板状態）は、例えば、第４図に示す如く、次の
ようにしてめられる。

第４図に示すような位置に板Ｔがあり、この板の中心線
形状が既知でその関数がｆ　（ｘ）とすると、蛇行１沈
δ、即ち、ｙ８は次式で与えられる。

＋Ｌｏ） したがって、圧延中のｙｌ及びｙ、を形状測定装置４．
４′で検出することによってｙ８をめること測定しても
容易に蛇行量をめることができることは云うまでもない
。

一方、圧延材Ｔのキャンバ−は板形状からａｉ算できる
ので、そのキャンバ−量−を知ることによってキャンバ
−修正に８曽な目標ウェッジｂｌΔｈｄｆ＊は次式によ
りめることができる。

但し、　ρ□：入側における圧延材の曲率（形状測定装
置４　、４’　、　４’で測定）ΔＨｄｆ　：入側にお
ける圧延材のウェツジ量ｈ　：出側板厚（平均値） Ｈ：入側板厚（平均値） ｂ　：　板幅 α　：　キャンバ−の緩和係数（板幅方向のメタルフロ
ー等の影響を考慮した係数） この式はキャンバ−から目標ウェッジ早Δｈｄｆ＊をめ
る一例にすぎず、これ以外に実機の特性に応じたモデル
式を用いてもよい。なお、１枚の圧廷回に亘って分布す
る場合には、該当位１■における各ρ□及びΔＨｄｆ　
をめて、目標ウェツジ量を修正する。

さて、圧延材Ｔが形状測定装置４，４′に差し掛かって
いる間においては、演算器５にてめたこの時点の蛇行量
δ（１）と０１１述のようにしてめた目標ウェツジ量Δ
ｈｃｌｆ　とからブロックＡの回路Ａを用いて圧下修正
量ΔＳ＊をめ、圧下制御装置７により圧下位置を修正し
てキャンバ−制御を行つ。

と同時に、この時点の蛇行量δ（１）と、同時に演算器
７にてめた圧下位！ＩＬ差ΔＳ　（ｔ）及び演算器６に
てめた圧延荷重差ΔＰ　ｆｔ）とから、演算器８，９゜
１０．１１を用いて、外乱（蛇行以外の要因）による圧
延荷爪餉ΔＰ、（ｔ）とウェツジ量Δｈ　（ｔ）とノ比
例定数Ｋ（ｔ）をめる。

これらの関係は瞬間的に成り立つものであり、Ｋ　（ｔ
）は時間的な分布をもつことになる。

このＫ　（ｔ）を圧延（オＴが形状測定液ｖｔ　４及び
４′に差し掛かっている間中求め、それらの値から平均
的な値Ｋをめる。

の１点をとってめても問題はない。

次に圧延材Ｔが形状ｇｊｌｌ定装′ｉＩＹ、４’を外れ
た場合には、ブロックＢの回路を用い、０１Ｊ述の比例
定＠Ｋを利用してその時点以降の圧延荷重差ΔＰ／と［
１標ウエツジ量Δｈｄｆ＊とから圧下修正量ΔＳ＊をめ
、圧下ｆｆ１ｌＪ御装置７により圧下位置を修正してキ
ャンバ−制御を行う。このときのウェッジによるＬＬ：
　ｆ４荷重差への影響は比例定数Ｋを用いてＪｉと６１
１１可１１ヒとなっている。

なお、一般的には、キャンバ−制御時の目標ウェッジｆ
ｉｔΔｈｄｆは一定値に近いことが多く、制白１中の圧
延荷ｌｌｉ差の変化は蛇行によるものが主となる。この
点は以下のモデル実験でも確；１，３された。

即ち、ウェッジを一定に制御した場合の蛇行ｈ１による
圧延荷重差とそれ以外のり因による圧延性）１（蛙とを
評価するために、鉛モデル実験を行った。

実験材には４ｔＸ２５０ｗｇｍ、４ｔＸ３５０Ｗ酊、８
　Ｘ２５０　＋１１１１１．　ｓ　Ｘ８５０　ｔｎｒｎ
寸法）純鉛ｆｉ：用い、片圧下駄ΔＳｅ＋ｔＯ，１ｌｌ
ｌ＋一定で圧延を行った。

第５図に蛇行量δと圧延荷重パ１ΔＰの関係を示ず。同
図より、蛇行量と圧延性ｔＪｔ　ｍとには比例関係がみ
られたが、ウェツジ量その他によるＷ４　差ｑ囚は圧姑
俊に異なった傾向がみられ、ウェッジ毎で一義的には定
められない。

そのため、本発明のキャンバ−制御を行う場合にば、圧
延の前半で蛇行量のｚ１１１１定が可能な期間では、目
標ウェッジｍと蛇行にＪ：るウェツジ量の差に応じて圧
下位Ｉｔｓを修■・する。一方、圧延の後半では、圧延
の前半において蛇行量の測定が可能な軛囲（０〜δ□）
で蛇行以外の要因による圧延性１（差ΔＰ２（即ち、第
５１￥１におけるδ＝００ときのＪＪ：、延荷重差ΔＰ
２□〜ΔＰ１１４に相当する。）をめ、この値をウェッ
ジＩ′ＩＬの関数として代衷させることによって逆に蛇
行量を推定し、蛇行にょるウェツジ量をめて圧下位置を
修正するのである。

なお、ここでは、左右温度差等によって生じる左右荷重
の誤差要因を、すべて、ウェッジによる荷重差に含まれ
るとして、ΔＰ、　＝　Ｋ・Δｈなる関係式を仮定して
Ｋをめる方法を示した。１回の圧延中にウェッジの教化
による荷重差が通常は小さい点を考えると十分な精度を
得られると推定され、ゲインＫを演算回路に入れるだけ
でよく、測定回路も単純になるという長所もある。

さらに、精度を上げるためには ΔＰ＝ΔＰ□＋ΔＰｓｏ＋ΔＰ。

ΔＰ□　：オフセンターによる荷重差 ΔＰ、。：ウエッジによる荷重差 ΔＰｏ二誤差要因による荷重差 とおいて、ウェッジ及び誤差要因による荷重差の関係式
をめる方法が考えられる。即ぢ、前記ΔＰ２＝Ｋ・Δｈ
なる関係式の代わりにΔｐ、　、、、　Ｋ／・Δｈ＋Δ
Ｐｏなる関係式を仮定し、圧延前半のオフセンター社、
ウェツジ量の実測データを用いて、誤差要因ΔＰｏをめ
、圧延後半にはΔＰｏを用いてオフセンター量算出（推
定）を行う方法である。この時、ウェッジに対する比例
定＠に′はウェッジにょる圧力分布をｉ６ｔ　ＨＡ　（
あるいは多次式）に仮定してめた理論値を用いる。理論
と実際との相違については、ウェッジによる荷重差が小
さい点と１回の圧延中のウェッジの変化が小さい点１考
えるとほとんど無視しつる。

このように、荷重差とウェッジの関係を示す式は種々考
えられるが、圧延機の特性、対象とする圧延条件等、実
圧延に適した関係式を用いればよい。

以上の如く、本発明によれば、ウェツジ量のみならず、
圧延（オの左右温度差等による誤差斐因に対する補正を
加えた形で蛇行量を正（（（に評価することが可能であ
り、圧延機の変形等を考慮し１こモデル式に蛇行量を取
り込むことが可能であるため、ギャンバー制伺１を精度
よく行うことができる。史には、蛇行量の１ｉｉｌ！ｌ
定センサー（形状…（ｊ定装置６）を圧延機から１ｉ３
１トシて設置することが可能であるから、センサーに対
する圧建−機まわりの雰ｆｉｌｌ気による悲１％’を除
くことができる利点もある。

なお、第２図及び第８図は本発明の一実施例を・示した
もので、これ以外の形状測定装置１ｅの配置並びに演算
洒理方法を用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はキャンバ−により厚板製品の要１ａ角切断回数
が増加する状況を説明する１図、第２図はセンサーの配
置と圧延中の板の形状、蛇行量、圧延荷重差、圧下位置
差等の測定装置？’／並ひに川下制御装置の例を示す説
明図、 第８図は測定値を演算処即する回路の例を示す図、 第４図は蛇行量をめる態様を示す説明図、第５図はモデ
ル実験による圧延荷重差１１１１１定例を示す図である
。 １．１′・・・ワークロール　２．２′・１．ロードセ
ル８、ご・・・圧下調整装置 ４．４’、４’　・・・形状１１１ｔｌ定装置ろ：５．
６，８．８’、９．９’、１０．１０’、１１．１１’
・・・演算器７・・・圧下器ｆａｌｌ装首 ７ａ・・・圧下位置差のＭｎ装置 Ｔ・・・圧廷拐。 第１図 第２図 第３図 Δｈ、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　厚板圧延機の前又は後に設けた形状測定装置により
   、前パスの明放後の板形状をボ１定すると共に次バス圧
   延中の通板状態を測定し、これらの板形状測定値及び通
   板状態測定値から圧延機位置にお番フる蛇行量（オフセ
   ンターＭ）をめ、該蛇行量と圧延機の左右における実測
   圧延荷重差及び実側圧下位置差とから外乱（蛇行以外の
   要因）による圧延荷重差と板のウェツジ量との関係を示
   す比例定数Ｋをめ、一方、（１）前記形状測定装置によ
   る前記蛇行量の測定が可能な期間においては、該蛇行量
   からめた蛇行によるウェツジ量と目標ウェツジ量との差
   に応じて圧下位置を修正し、また、（２）圧延後半にお
   いて前記形状測定装置による前記蛇行量の測定が不可能
   となった時点以降においては、前記比例定数にと実測圧
   延荷重差及び実側圧下位置差とから外乱を除いた圧延荷
   重差を推定し、該推定値から圧延機位置における蛇行量
   を推定し、該推定蛇行量からめた蛇行によるウェツジ量
   と目標ウェツジ量との差に応じて圧下位置を修正するこ
   とを特徴とする厚板圧延時のキャンバ−制御方法。 区　外乱による圧延荷重差と板のウェッジ鳳との関係を
   、誤差要因項を含む関係式として処理することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の厚板圧延時のキャンバ
   −ｉ制御方法。