JPS6099420A - 自動板厚制御装置 - Google Patents

自動板厚制御装置

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JPS6099420A
JPS6099420A JP58206737A JP20673783A JPS6099420A JP S6099420 A JPS6099420 A JP S6099420A JP 58206737 A JP58206737 A JP 58206737A JP 20673783 A JP20673783 A JP 20673783A JP S6099420 A JPS6099420 A JP S6099420A
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JP
Japan
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thickness
plate thickness
rolling
controlling
sheet
Prior art date
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Pending
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JP58206737A
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English (en)
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Toshihiko Ono
俊彦 小野
Takao Kawanami
川並 高雄
Susumu Yamaguchi
進 山口
Hiroyuki Shiozaki
宏行 塩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
IHI Corp
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
IHI Corp
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/18Automatic gauge control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/222Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a rolling-drawing process; in a multi-pass mill
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B31/00Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B31/32Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis by liquid pressure, e.g. hydromechanical adjusting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、圧延ロールを多段に配置し、被圧延材たとえ
ば金属ストリップな真速比をもたせたロール間で順次圧
延する多段真速圧延様におけるストリップ板厚の自動制
御装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
新規に開発され多段に配置したロール群を有し、金属ス
トリップを1偵次適当な張力を印加しつつ、真速比を持
たせたロール間で圧延機はlスタンドで連続して多パス
圧延が行なわれ、かつ大きな圧下率が取れるために、少
ないスタンドで所定の製品の製造が可能で、圧延設備の
コンパクト化、運転人員の削減等効果が犬きく注目され
ている技術である。
金属ストリップ圧延機における重要技術の一つは自動板
厚ii+l!御(つ’i l) Automatic 
Gauge Controlで以下単に「AGC」と称
する)がある。これは製品の板厚を長手方向に対し一定
に保つ1uυ御があり、最近の圧延機にお−ては欠かせ
ない制御である。
さて、この様なAGOを本発明の多段異速圧延機に適用
するに際しては、従来普通に用いられている四段圧延機
の場合と異9、その構造を考慮したAGC方式とする必
要がある。本発明はこのような背景のもとに多段異速圧
延機に適合した自動板厚制御を行なうものである。
板圧制御の観点からみるとこの多段異速圧延機には一つ
の問題点がある。
すなわち、仮数個所のロールギャップが互因に独立でな
く、ロールを通じて影響を及ぼし合う。
従っであるロールギャップでの板厚を一定にするため、
例えばその点のロールギャップの大きさを変えるよう制
御するとすれば、直ちに隣接するロールギャップに影響
を及tホし、そのロールギャップでの板厚に変動を与え
る。
ゆえに多段異速圧延機にAGCを適用するためICは、
このようなロールギャップ間の干渉を考慮した方式とす
る必要がある。
〔発明の目的〕
ここにお−て本発明は、多段異速圧延機に適用されるA
GCの問題点を全て見服した自動板厚制御装置を提供す
ることを、その目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、多段異速圧延機においてゲージメータ方式に
よるAGCによシ、全ロールギャップでの板厚の総和を
一定に゛制御しつつ、圧延荷重の変動に応じて真速比を
制御することによシ仕上板厚を一定にする制御装置であ
る。
〔発明の実施例〕
第7図にこの多段異速圧延機における圧延状況図、第2
図φ第3図にそのAGCの原理図をそれぞれ示してhる
第1図に表わすように、板厚HQの粗材/ざを第1ロー
ルキヤツプでhlに減厚する。これは第一ロールギャッ
プでの入口板厚となシ、第20−ルギヤツプでh2に減
厚する。同様にして第30−ルギヤツプで仕上げ板厚の
h5に減厚して製品/9として完成する。なお、BUR
/、BURJはバッファロール、WR/〜WRIIはワ
ークロール、Fは圧延荷重を示す。
第2図はこの圧延特性を示したもので、横軸に板厚およ
びロールギャップを縦軸に圧延荷重をとっている。
曲線Al r A2 + A3は順にワークO−/I/
W R/ 〜WRJ間、’7−り0−ルWR,2〜WR
j間、ワークロールWRj〜WR4間での圧延機の塑性
特性、すなわち板厚と圧延荷重と関係を表わす。
曲>J Bl r B2 r B3も同じくワーク”−
ルWR/〜WR2(川、ワークロールWRJ間、ワーク
ロールWR3〜WR4を間よシ見た圧延機の弾性特性、
つ貰シロールギャップと荷重との関係を示しておシ、通
常は直線関係にある。
Sl、B2.B5は各ロールギャップでの無荷重時のギ
ャップ値を表わしている。
全ロールはロールおよび板材を通して連結しているので
、荷重Fは全体で共通の値Fとなっている。従って次の
関係が成立する。
/ hl=81+Hご 帥= s2+百F / h5−85+可F ゆえに / h= so+−F −・・川・1甲・・・・山・ (7
式)%式% であシ、Ml 9M2 + M5 は圧延機の各ロール
ギャップよシ見た弾性係数である。
(7式)で示すように、全ロールギャップでの板厚の総
和は無荷重時のロールギャップの総和と圧延荷重とよシ
決る。
仕上げ板厚h3を一定とするためには、先ずhを一定と
する制御を行なわせる。この多段異速圧延機では通常は
SLr 82+ 85を独立に設定する機構は用意され
てなく、その総和SoLか調整できない。
−ま、粗材板厚H,の変動、例えば板厚が犬となった場
合を考える。
83図は第30−ルギヤツプにおける状況を表わして因
る。粗材板厚H,が大きくなった結果、第30−ルギヤ
ツプでの入口板厚h2がh21 となシ、塑性特性がB
5→B5’となり、かつ圧延荷重がF→F′となったと
すると、仕上げ板厚はh 51 となる。
これを再びh3とするには各ロールギャップでの真速比
を変え、塑性特性を変化させてh2“→h2.B5”→
B5.F’→Fとなるようにすればよい。
これを行なうために圧延荷HFを検知し、その値の変化
に応じて真速比を制御する。
現実にはこれのみでは間接的な製品板厚h3の制御であ
るので、更に実際の板厚h3を厚み計で検出し、モニタ
としてフィードバック制御を行なう。
以上述べた原理に基づき、その他の制御要素を加えたA
GC方式からなる本発明の一実施例を第グ図に示す。
第4図にお−で、/は油圧シリンダ、λはサーボバルブ
、3はロードセル(圧延荷重計)、りは位置センサ(ロ
ール間隙検出器)、!/、コおよび夕で圧下制御をなす
、/弘は増幅器、乙は板厚和設定器、7 、10. /
/、 /ツ、/3はゲイン調整器1、rH張力制御装置
(Mは巻戻機駆動モータでざによシ制御される)、Pa
、りす、Pcは速度制御装置、15は基準値記憶装置、
/6はモニタ、17はX線厚み計、)、0,2/は切替
手段である。なお、モータM2.MJ、Mグはそれぞれ
ワークロールWR/、WRコ、WRjを駆動する。
では、先ず本発明のゲージメータAGCにっbて説明す
る。
ロードセル3で検出した圧延荷、4Fと位置センサグで
検出した全ロールギャップSoにょシ、(7式)を利用
して板厚総和りを算出し、これと板厚和設定器乙によシ
設定した基準値と比較の上、増幅器j、サーボパルプ2
.油圧シリンダ/によシ閉ルーズの自動板厚制御を行な
い板厚総和りを一定にする。
このような制御は一般にゲージメータAGCとして知ら
れて因るが、この方式を板#総和りの制御に応用する。
次に、本発明の真速率制御について述べる。
基準値記憶装置15により標準状態の圧延荷重Fを記憶
する。そして実16々の荷重F′をロードセル3によシ
検出し、その差を増幅器/4’で増幅し、この差が零と
なるようゲイン調整器10〜/2を通じ速度制御装置り
a〜りCを介しモータMλ〜M4’によるワークロール
WR2〜WR+’の真速比を制御する。真速比を犬とす
るとそれに応じ圧延荷重は減少することが知られて因る
。ゲイン調整器は圧延スケ−ジュール等に応じ圧延作業
、板形状等を見ながら、真速比配分するためのものであ
る。
葦だ、更に巻戻し側の張力によっても圧延荷重を変える
ことが出来るので、張力1blJ Hを併用することも
場合によって行なう。ゲイン調整器/3を通じ巻戻張力
制御装置♂を制御するループがこれに当る。第1図では
切替方式になっているが、切替手段Jを短絡させれば併
用するモードとなる。
ここで問題となるゲイン調整器10−/3の設定方法で
あるが、これは第2図、第3図に表わすように圧延機の
塑性特性を実鹸データを基に作成し、コンピュータシミ
ュレーションにより粗材板厚HO変動による板厚、圧延
荷HFの変化をめ、更に真速比変化の効果をシミュレー
ションして、その結果から決定すればよい。
従って場合によってr/i第3図に示すように、全部の
真速比を変える代シに、適当なロールギャップ(1偏重
たは複数個)を選択して’+II’J御することもあシ
得る。
また、増幅器l弘による制御として圧延荷重一定制御と
して説明して来たが、実際には板厚変動の全てを真速比
制御のみで補正すると、板張力の過大による板破断、あ
る因は板形状の変化等の問題が生ずる場合もある。従っ
てこれを避けるため、次に述べるモニタ1bu御を併用
し、真速比と圧延荷重の両者によって板厚911」御を
行−Is、うのが望筐しい場合が多い。
ゲイン調整器10〜/3はこのような目的にも使用する
さらに、本発明のモニタ制御について説明する。
前述の制御は何れも板厚の間接制御であるので、実際の
板厚を厚み計/7で検知して、フィードバック制御する
のがこのモニタ制御である。すなわち、板厚偏差をモニ
タ/6で積分し、その大きさによシ制御する。
フィードバックの手段としては、ロールギャップ制御ル
ープ(ゲージメータAGC)に戻す方法と、真速比制御
ループに帰す方法の二種のうちbずれか、場合によって
は併用(切替手段2/を短絡する)することができるよ
うにしである。
このモニタ゛iii[制御の目的としては、間接的板厚
制御に対する各種の外乱による誤差を実際に板厚を測定
して補正する外に、さきに述べたように粗材板厚、変形
抵抗等による板厚変動を真速f!+14御と圧下制御と
に配分して補正するためにも用因られる。
〔発明の効果〕
かくして本発明によれば、多段異速圧延機において、そ
の特色を生かしつつ、粗材板厚の変動。
変形抵抗の変動、ロールの熱膨張等各種の外乱に対し、
常に一定の仕上げ板厚を良好な圧延作業状態のもとで得
ることができ、生産性2品質の向が計れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は多段異速圧延機における圧延状況図、第2図は
この圧延機の圧延特性図、第3図は粗材板厚変化に伴う
仕上げ板厚変化状況図、第4図は本発明の一実施例の4
・19成を示すブロック図である。 /・・・油圧シリンダ λ・・・サーボパルプ 3・・・ロードセル(圧延荷重計) l・・・位置センサ(ロール間隙検出器)S、l弘・・
・増幅器 2・・・板厚和設定器 7、/θ、 //、 /、2. /3・・・ゲイン調整
器r・・・張力’lニアf!御装置 り・・・速度)118御装置 /S・・・基準値記憶装置 /6・・・モニタ /7・・・X繍厚み計(仕上板厚計) ig、i9・・・被圧延材(粗材、製品)J9.2か・
・切替手段 M、M2.M3.M4’・・・モータ BUR/、BUR,2・・・バックアップロールWR/
、 WB2.WB2.WR4’・・・ワークロール。 出願人代理人 猪 股 清 第1図 1 町図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /、 多段多パス異速圧延機において、圧下制御装置、
    圧延荷重計ならびにロール間隙検出器を設け、ゲージメ
    ータ板厚征」御によシ各ロール間隙の板厚の総和を一定
    に制御する手段と、圧延荷重の変動に応じて各ロール間
    隙の!A速比を市I」御する手段とを備え、出側板厚を
    一定に;j1」御するようにしたことを特徴とする自動
    板厚制御装置。 2、仕上げ板厚計よシの偏差信号をゲージメー3、仕上
    げ板厚計よりの偏差信号の帰還を異速61」御に行なう
    手段を備えjこ特許請求の範囲第/項記載の自動板厚制
    御装置。 1、仕上げ板厚計よυの偏差信号のf7d還をゲージメ
    ータ板厚制御と真速制御との両者に行なう手段を設けた
    特許請求の範囲第1項記載の自動板厚制御装置。 j、圧延荷重の変動に対し真速比とともに巻戻し側張力
    を制御する手段を備えた特許請求の範囲第/項記載の自
    動板厚’+MIJ御装置。
JP58206737A 1983-11-02 1983-11-02 自動板厚制御装置 Pending JPS6099420A (ja)

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JPS6099420A true JPS6099420A (ja) 1985-06-03

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ID=16528265

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JP58206737A Pending JPS6099420A (ja) 1983-11-02 1983-11-02 自動板厚制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111323276A (zh) * 2018-12-13 2020-06-23 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种树脂纤维测试样件粘接工作台

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111323276A (zh) * 2018-12-13 2020-06-23 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种树脂纤维测试样件粘接工作台
CN111323276B (zh) * 2018-12-13 2023-08-01 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种树脂纤维测试样件粘接工作台

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