JPS61172609A - 圧延中の材料のキヤンバ−形状および位置をトラツキングする方法 - Google Patents

圧延中の材料のキヤンバ−形状および位置をトラツキングする方法

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JPS61172609A
JPS61172609A JP59275377A JP27537784A JPS61172609A JP S61172609 A JPS61172609 A JP S61172609A JP 59275377 A JP59275377 A JP 59275377A JP 27537784 A JP27537784 A JP 27537784A JP S61172609 A JPS61172609 A JP S61172609A
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Shuichi Hamauzu
浜渦 修一
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健二 山田
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Nippon Steel Corp
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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
    • B21B37/68Camber or steering control for strip, sheets or plates, e.g. preventing meandering

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  • 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、板圧延において、材料のキャンバー形状(材
料を含む平面内の曲がり)の修正(制御)時の基準とな
る、材料のキャンバ−形状および位置を圧延中にトラッ
キングする方法に関する。
〔従来の技術〕
圧延中に材料のキャンバ−形状を検出する従来の技術と
しては、第8図に示す水平ミル8の入側にエツジヤ−ミ
ル9を、出側に板幅端部検出装置10を設置し、エツジ
ヤ−ミル9の圧延荷重および圧下位置と、エツジヤ−ミ
ル9および水平ミル8の圧延速度から、水平ミル出側の
圧延材11の幅中心位置をトラッキングし、これと板幅
端部検出装置lOからの実測幅中心位置との差を求め、
その結果からキャンバ−値を検出する方法(特公昭58
−218609)がある。また、第9図のように圧延機
12の入側および出側の2個所で圧延材の幅方向エツジ
部位置をエツジ位置検出器14.15により測定し、こ
れら測定値に基づき圧延方向に対する圧延材13の傾斜
角θを求め、この傾斜角を零とするように圧延ロール両
端部のロールギャップ差を調整するキャンバ−制御方法
(特公昭59−104206)等も提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来技術のうち、前者は圧延機入側設置のエツジヤ−ミ
ルと水平ミル間で材料が圧延方向と平行に移動すること
を前提としているが、圧延材噛み込み条件によっては材
料が斜めに移動することも考えられ、この場合キャンバ
−量を精度よ(検出できない、また従来技術のうち後者
は、単に圧延材の圧延方向に対する傾斜を求めているに
止まっており、キャンバ−量を検出するものではない。
本発明の目的とする、圧延中のキャンバ−形状および位
置をトラッキングする方法としては、例えばテレビ(T
 V)カメラや、圧延方向に多数個並べた材料の幅方向
位置検出器等によって、常時、圧延材の全体像を捕捉す
る方法が考えられるが、コスト的に膨大なものとなり、
実用的でない。
本発明は、圧延機入側、出側で材料が圧延方向の並進と
、材料平面内の回転を合成した剛体運動をすることに着
目し、入側に1台もしくは2台、出側に1台の材料幅方
向位置検出器を設置し、検出、演算を通じて入側、出側
の回転角速度およびロール軸直下の材料位置(回転の中
心位置)を求め、圧延中に時々刻々変化するキャンバ−
形状および位置をトラッキングする方法を実用的なコス
トで供するために成された。
〔問題点を解決するための手段およびその作用〕本発明
においては、第1図に示すように、圧延機1の入側、出
側各1点に圧延材3の幅方向位置、例えば幅中心位置を
検出する幅中心位置検出器4゜5を設置する。これら検
出器4.5より得られた圧延材の幅中心位置y。l”m
lおよび検出器4゜5の設置位置xml 、  xff
i2と、予め測定もしくは設定した圧延材3の圧延前の
キャンバ−形状(例えば幅中心線の曲率分布)、入側サ
イドガイド6等によりは設定される圧延材3のトラッキ
ング開始時点の先端位置および方向から予定されるトラ
ッキング開始時点の圧延材キャンバー形状および位置な
らびに圧延機1の圧延条件から算定した入側、出側にお
ける圧延材3の圧延方向速度ul、u2を演算装置7に
送り、演算をほどこすことによって、圧延中の圧延材3
のキャンバ−形状および位置をトラッキングする。
圧延中の圧延材の運動は、第1図に示すように圧延方向
への並進運動と回転運動を合成した剛体運動として表わ
され、通常、圧延機の入側、出側で異なる圧延方向速度
ul、u2および回転の角速度ω1.ω2をもつ。
ここで、圧延ロール中心軸2の方向をy方向、圧延材3
を含む平面内でこれに垂直な方向をX方向とし、原点0
を圧延ロール中心軸2上のロール幅中心位置と定義する
。第2図に示すように、幅中心線f^で代表される形状
の圧延材の運動は、通常幅中心線fAとy軸の交点Cに
おけるX方向速度Uの並進運動と、交点C中心の角速度
ωの回転運動の合成運動で表わされる。
ここで、幅中心位置検出器をX ! Xm位置に設は一
般的に次式で表わされる。
3) ”F (u、 671 F、 1 F  、 X
!ll、 fo’) ・(1)但し、fo’はトラッキ
ング開始時点の幅中心線fs foを表す関数f o ’ (x)の傾き7−を表す、
(1)式において未知量は角速度ω(ω1.ω2)とy
cの3個であり、尚武を圧延機入側、出側、ロール軸中
心直下に適用すれば、連立解として求められることがわ
かる。具体例を以下に示す。
幅中心線fA上の任意の点A(座標(XA、FA))で
圧延材がもつX方向速度成分uAおよびy方向速度成分
VAは次式で与えられる。
但し、yc  は交点Cのy座標を表わす。
ここで、幅中心位置検出器をx=xmi’ (=XA)
ym 位置に設置し、検出値ym の時間変化ym (=at
 )を数値微分等により求めると ;  −VA−fA’ u^       ・・・−(
3)なる関係式を満足する。但し、fA′は、測定時f 点における幅中心線の勾配(−)   を表わす。
dz  XWXm fA′は圧延機入側においては、トラッキング開始時点
の幅中心線foを表わす関数をfa(X)とすれば fA’ = f o (xrn−/’u + dσ)−
f1ω+dσ6               。
・・1・・・(4) ulは交点C近傍の入側材料がもつX方向速度、ω1は
回転角速度を表す。
fo(X)はトラッキング開始時点の材料キャンバ−形
状および位置より求められる。また、第4図に示すよう
に、交点C近傍の出側材料幅中心線fの勾配fc:  
は、入側の幅中心線勾配をfe:  とすると、圧下に
よる延伸分だけ緩やかになり、’e6(λ=−)、した
がって、圧延機出側の任意の位U! 置の幅中心線勾配rA/は fA−’cl  (tc)  /’a+2dσ  −−
−−−−(5)λ          1c で与えられる。ここで、tcは XA −/’ u 2 d ty          
 ・・・−(6)e を満たす値をとり、現・時刻tにX”XA位置にある幅
中心線f上の点A:′が、y軸を通過した時刻を表す、
u2は、交点C近傍の出側材料がもつX方向速度である
以上、(2)〜(6)式を入側および出側の幅中心位置
検出器設置位置X ! Xm1.  XfI12.およ
びy軸上(x = O)に通用し整理すると、以下の7
個の式を得る。
′yrn1w−xm1ω+ −(u + + (yll
l−ye)ω+ ) f、、’x・・・・・・(7) f訃f o (x−1−/lu r dσ) −f”m
+ dry・・・・・・(8) ;m2=  ”m2””  (u2+(y、2  yc
)  (dz)−’2・・・・・−(11) f・=±f′(tc) −f’a+ 2 d am2 
 □c+    tc       ・・・・・・(1
2)Xm2 = <tu2 d tF        
 °−−−−−(13)以上、(7)〜(13)式にお
いて、未知量はω1.y。
’m’l ”cl’ l ω2.r、、12.tcの7
個であり、(7)〜(13)式の7個の式を連立して解
くことにより、これら諸量が求められる。ここで、(3
)式は圧延材全長にわたり成立つことから、(3)式を
積分すれば時々刻々の圧延材全長の形状、位置、方向が
検出できる。
トラッキング開始時点から、出側の幅中心位置検出器5
に圧延材先端が到達するまでの間、もしくは出側に検出
器を設置しないような場合には、出側の圧延材回転角速
度ω2をω2−−αλ2ω1として近似的に求めること
もできる。但し、αは圧延条件によって異なる係数であ
り、θ〜1の値をとる。また、圧延材後端が入側の幅中
心位置検出器4を通過後より圧延終了迄は、入側の圧延
材に求めることになる。
搬送中の圧延材に対しては回転の中心を例えば圧延材の
重心と仮定すれば、(7)〜α呻式を通用すれば良い。
また、上記中未知量としていた諸量のうち、例えば入側
の圧延材回転角速度ω1がサイドガイド等の高速により
ほぼ0というように、予定できるような場合や、圧延機
入側にもう1台幅中心位置検出器を設置する場合には、
上記中既知量としていた諸量のうち、例えば、トラッキ
ング開始時点の幅中心線faを表わす関数fo(K1等
は予め与えておく必要はなくなる。
圧延材の形状を表わす線としては、上記幅中心線に限ら
ず、圧延材の片側のエツジラインを用いてもよい。
〔実施例〕
圧延機の入側、出側、圧延ロール軸中心より夫々5.5
mの位置に、圧延材幅中心位置検出器を設置し、本発明
による方法により、圧延材の回転角速度ω2.ω2.ロ
ール軸直下の圧延材幅中心位置yc、圧延後の形状(曲
率分布)f2を検出した。検出器の誤差はσ=±0.5
 m程度である。(7)〜(13)式中の微分および積
分は、それぞれ差分および台形積分近似とし0.2秒お
きに位置検出および演算を行った。
圧延条件は、入側圧延材速度u I= 3.2 m/s
ec 。
延伸比λ=1.5であり、入側圧延材寸法、形状は、全
長30m9幅2m、板厚15鶴、キャンバ−量32鶴(
全長にわたりほぼ一定曲率)である。圧延材はX軸に平
行に圧延機に送られ、圧延ロール噛み込みと同時にトラ
ッキングを開始した。検出結果と実測値の比較を第5図
〜第7図に示す。第5図は圧延材の回転角速度ω1.ω
2、第6図は、ロール軸心直下の圧延材幅中心位置y 
、第7図は圧延後の形状(曲率分布)を示している。
いずれも検出結果と実測値は良く一致しており、本発明
が実際に有効であることを示している。
〔発明の効果〕
本発明によれば、圧延方向に、僅か2個もしくは3個材
料幅方向位置検出器と演算装置により、従来事実上行え
なかった圧延中の材料キャンバ−形状および位置のトラ
ッキングが可能となり、キャンバ−141I御を精度良
く行うことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示す説明図、第2図〜第4図は
本発明の作用説明用のグラフ、第5図〜第7図は本発明
の詳細な説明するグラフ、第8図及び第9図は従来技雨
の説明図である。 図面で1は圧延機のシール、4,5は圧延幅方向位置検
出器、y、y、2 は圧延材の幅中心i11 位置、xm、 、  xrn2は検出器設置位置、ul
l  u2は圧延材の圧延方向速度、ω1.ω2は同回
転角速度である。 出 願 人   新日本製鐵株式会社 代理人弁理士  青  柳    稔 第1!!l 第2!!! 第3図 第4m 第5図 第6図 手続補正書(自発) 昭和61年 2月18日 1、事件の表示 昭和59年特許願第275377号 2発明の名称 圧延中の材料のキャンバ−形状および 位置をトラ、キングする方法 ふ補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 東京都千代田区大手町二丁目6番3号名称 (6
65)新日本製鐵株式会社 代表者 武 1)  豊 4、代 理 人  〒101 5、補正命令の日付  な し 8、補正の内容 (1)明細書第3頁11行、19行の「持分」を「特開
」に補正する。 (2)同第5頁13行の「によりは」を「により」に補
正する。 (3)同第6頁1行の「運動は、」の次に「ロールバイ
ト内を除けば、」を挿入する。 (4)同第6頁20行のrfa’□C)Jをrfo(x
)Jに補正する。 (5)同第7頁7行の「与えられる。」の次に「(第2
図)」を挿入する。 (6)同第7頁15行〜16行の「満足する。〜測定時
点」を「近似的に満足する。但し、rへ′は、検出器位
置」に補正する。 (刀同第7頁20行のrfoJをrfo’Jに補正する
。 (8)同第8頁1行の「で与えられる。」を「で近似的
に与えられる。」に補正する。 (9)同第10頁5行〜6行の「係数であり、0〜1の
値をとる。」を「係数である。」に補正する。 α−同第10頁11行の「と仮定すれば」を「と仮定し
」に補正する。 αρ同第10頁15行の記載をr等の拘束によりほぼO
というように予定できる」に補正する。 (6)同第11頁7行の「本発明にょる」を「本発明の
」に補正する。 (至)同第11頁19行〜20行の「検出結果〜比較を
」を「本発明の方法による検出値を」に補正する。 α尋問第12頁4行の「いずれも検出結果と」を「圧延
後の形状の検出値と」に補正する。 四図面第1図、5図、6図を別紙のとおり補正する。 jI5図 第6図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧延機から任意の距離をおいた入側および出側に
    圧延材幅方向(ロール軸方向)位置検出器を設置し、前
    記位置検出器の圧延方向位置、これにより検出された圧
    延材の幅方向(ロール軸方向)位置およびその時間的変
    動と、設定もしくは測定により得られた圧延ロール入側
    および出側の材料速度、トラッキング開始時刻の材料の
    キャンバー形状および位置に基づいて、圧延中の材料の
    入側および出側回転角速度およびロール軸直下の材料位
    置を求め、これにより圧延中の材料のキャンバー形状お
    よび位置をトラッキングするようにしたことを特徴とす
    る圧延中の材料のキャンバー形状および位置をトラッキ
    ングする方法。
  2. (2)圧延機から任意の距離をおいた入側に2個および
    出側に1個の圧延材幅方向(ロール軸方向)位置検出器
    を設置し、前記位置検出器の圧延方向位置これにより検
    出された圧延材の幅方向(ロール軸方向)位置およびそ
    の時間的変動と、設定もしくは測定により得られた圧延
    ロール入側および出側の材料速度に基づいて、圧延中の
    材料の入側および出側回転角速度およびロール軸直下の
    材料位置を求め、これにより、圧延中の材料のキャンバ
    ー形状および位置をトラッキングするようにしたことを
    特徴とする圧延中の材料のキャンバー形状および位置を
    トラッキングする方法。
  3. (3)トラッキング開始時刻の材料のキャンバー形状お
    よび位置として前回の圧延バスにおける材料のキャンバ
    ー形状および位置を記憶した値を用いる、特許請求の範
    囲第1項記載の圧延中の材料のキャンバー形状および位
    置をトラッキングする方法。
JP59275377A 1984-12-28 1984-12-28 圧延中の材料のキヤンバ−形状および位置をトラツキングする方法 Granted JPS61172609A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9211914B2 (en) 2008-04-04 2015-12-15 Gordon Murray Design Limited Vehicle chassis
CN111468541A (zh) * 2020-04-30 2020-07-31 河南中孚高精铝材有限公司 一种新型1+4铝热连轧切边机穿带跑偏数学模型控制方法

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