JPS6316205B2 - - Google Patents

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JPS6316205B2
JPS6316205B2 JP54002492A JP249279A JPS6316205B2 JP S6316205 B2 JPS6316205 B2 JP S6316205B2 JP 54002492 A JP54002492 A JP 54002492A JP 249279 A JP249279 A JP 249279A JP S6316205 B2 JPS6316205 B2 JP S6316205B2
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JP
Japan
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rolling
shape
roll
plate
width direction
Prior art date
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Expired
Application number
JP54002492A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5594716A (en
Inventor
Katsuyuki Matsumya
Hiroo Ooshima
Kokichi Sakamaki
Satoru Maeno
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.)
Kobe Steel Ltd
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Shinko Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd, Shinko Electric Co Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP249279A priority Critical patent/JPS5594716A/ja
Publication of JPS5594716A publication Critical patent/JPS5594716A/ja
Publication of JPS6316205B2 publication Critical patent/JPS6316205B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B21B37/28Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/30Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control
    • B21B37/32Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control by cooling, heating or lubricating the rolls

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、板圧延における板形状制御方法に関
する。
鉄、アルミ、銅等の金属板材の圧延において、
圧延後の板の圧延方向の厚みを一様にする厚み計
を用いた自動板厚制御は、既に完成の域に達して
いるのに対し、板巾方向の伸び率分布をも一様に
した形状の良い板の圧延制御は末だ不十分であ
る。
従来は、板巾方向の伸び率分布を検出する板形
状検出器の出力をデイスプレー装置に表示して圧
延機オペレータが板形状を目視できるようにして
おき、オペレータの判断で、ロールの巾方向に分
割配置されたクーラント噴射ノズルのクーラント
流量を調整してロールの凹凸形状を制御し、また
このクーラント制御の応答性の悪さを補うため補
助的にロールのプツシユアツプ力がロールベンデ
イング力を変え、ロールの撓みを制御して板形状
を制御する方法が一般に採用されている。
ところが、この制御方法において、ロールの撓
みを変化させるためにプツシユアツプ力を変える
と、圧延方向の平均板厚まで変化する。したがつ
て、この制御方法においては、このロールの撓み
変化に帰因する圧延方向の平均板厚の変化を相殺
して希望値に回復するため、板張力あるいは圧延
速度を変化させる方法が併せ行なわれねばならな
い。しかし、これらを変化させるとロールの発熱
分布が変化し、この変化がクーラントにより一次
的に制御されたロールの全体的凹凸形状に再び影
響を与えることになる。このように制御要因が相
互に影響を及ぼし合うので、手動操作で圧延方向
の平均板厚と板形状の両方を共に良好に制御する
ためには非常な熟練を必要とする。また、例え
ば、圧延速度を下げることにより、板形状が良好
で、しかも平均板厚を希望値に保持できたとして
も、圧延時間が延長することになり、作業効率の
低下を招くという不具合がある。
本発明は、従来の制御方法の上記欠点に鑑みて
なしたもので、圧延速度を希望する最大値に維持
して一回の圧延をスケジユール通り行うことを可
能にするとともに、圧延方向の平均板厚と巾方向
の全体的な形状の両方を希望する良好な状態に維
持することのできる板形状制御方法の提供を目的
としている。
すなわち、本発明に係る板圧延の板形状制御方
法は、自動板厚制御系に備えた圧延機において、
圧延板材の圧延機出側における板巾方向の板形状
を形状検出器により検出し、この形状検出器の出
力信号から上記板形状を評価する複数個のパラメ
ータを演算し、それらのパラメータの内、圧延板
材の巾方向の全体的な凹凸形状を評価するパラメ
ータが極小となるべく圧延荷重を制御すると共
に、上記自動板厚制御系による圧延速度と所望の
圧延速度設定値との差を導き、前者が後者に比し
小なる時(又は大なる時)は、圧延ロール中央部
の熱歪みを減少(又は増大)するべく、板巾方向
に分割配置されたロールクーラント噴射ノズルの
流量分布を制御することによつて、圧延方向の平
均板厚と巾方向の全体的な形状の両方を希望する
良好状態に維持するとともに圧延速度を希望する
最大値に維持するようにしたものである。
以下、添付図面に従つて本発明をさらに具体的
に説明する。
本発明は上記したように一般によく実施されて
いる自動板厚制御方法を基本としているものであ
る。したがつて、先ず初めに第2図に基いて、厚
み計を用いた自動板厚制御方法を実施するための
制御系について説明する。
図において、WRは圧延ロール、BRはバツク
アツプロール、STは圧延板材、Wは圧延板材ST
の巻取ロール、CNは各圧延ロールWRの巾方向
の分割配置されたクーラント噴射ノズル、Gは圧
延板材STの出側板厚を計測する厚み計である。
1は圧延速度制御系を示し、Mは圧延ロールWR
を駆動するモータ、TGはモータMの出力軸に取
付けられた速度検出器、AD1は加算器、AM1
増巾器である。2は圧延荷重制御系を示し、SY
はバツクアツプロールBRをプツシユアツプする
ための油圧シリンダ、DPは油圧シリンダSYの圧
力検出器、AD2は加算器、AM2は増巾器、SVは
油圧シリンダSYの圧力を制御するサーボバルブ
である。3はクーラント制御系を示し、各クーラ
ント噴射ノズルに対応して設けられた制御バルブ
VLを備えている。RE1は積分機能をもつた調節
器である。尚、図示していないが、この制御系は
圧延板材STの入側と出側の張力を制御する制御
系を併せ備えている。
上記圧延速度制御系1は、圧延ロールWRの回
転速度指令値Vsと、圧延ロール駆動用モータM
の出力軸に取付けられた速度検出器TGの出力
WMとを加算器AD1に導きVs−VMを得、これを
増巾器AM1で増巾し、その出力で前記モータM
を駆動し、ロールWRの回転速度が指令値Vsに合
致するように制御する。上記圧延荷重制御系2
は、バツクアツプロールBRのプツシユアツプ圧
力設定値PSと、油圧シリンダSYの圧力検出器
DPの出力POとを加算器AD2に導き、PS−POを
得、これを増巾器AM2で増巾し、その出力でサ
ーボバルブSVを駆動し、液圧を油圧シリンダSY
に供給し、バツクアツプロールBRの押上げ圧力
POを得、プツシユアツプ力としてA・PO(Aは
SYの断面積)なる力を得るようにし、A・PO/l =F(lは圧延板の巾)なる圧延荷重を発生させ
る。上記ロールクーラント制御系3は、クーラン
ト噴射ノズルCNのクーラント流出量を流量制御
バルブVLにより制御して圧延ロールの熱膨張に
よる表面変位を制御する。
上記厚み計Gは圧延方向の希望平均板厚からの
偏差を検出し、その出力を調節器RE1を介して速
度制御系の加算器AD1へ導き加算している。こう
することにより厚み計Gからの平均板厚の偏差出
力が増加(又は減少)した場合、即ち、平均板厚
が増加(又は減少)した場合、RE1の出力が増加
(又は減少)し、圧延速度を増す(又は減らす)。
この結果、ロールWRと板間の摩擦が減少(又は
増加)し、出側平均板厚が減少(又は増大)し希
望の平均板厚に収斂する。尚、定常状態では、
RE1の出力は厚み計Gの出力を零にする必要な値
を取る。
ところで圧延ロール全体の凹凸形状は、圧延荷
重、圧延速度に依存する圧延ロールWRと板間の
摩擦、板の張力、放熱等によつて決まる圧延ロー
ルWRの発熱分布とロール巾方向の全体的なクー
ラント流量分布とによつて決まり、そして、圧延
ロール全体の凹凸形状とプツシユアツプ力によつ
て決定されるロールの全体的な撓みとによつて板
形状が決まる。したがつて、圧延荷重や張力等が
決められ、それに対して平均板厚が希望値になる
ように圧延速度が制御されていても、クーラント
制御によるロールの全体的な凹凸形状と圧延荷重
の関係如何によつては、たとえ平均板厚が希望値
になつていても板形状の方は不良の事がある。
したがつて、本発明では、第1図に示す如く、
前記圧延機の出側における板の巾方向の伸び率分
布を検出する形状検出器SHを圧延ロールWRと
巻取り機Wとの間におき、該形状検出器SHから
の出力信号を回帰分析装置Kへ導いてこれを回帰
分析し、板形状の全体的な凹凸形状に関する低次
の回帰係数をパラメータとして抽出して出力し、
その出力を平担な形状を示すパラメータの設定値
Oから加算器AD3で減算し、調節器RE2を通して
圧延荷重制御系の加算器AD2へ導き減算するよう
にしている。したがつて、この結果、圧延ロール
の巾方向の中央部のふくらみがある値より大きい
(又は小さい)場合、調節器RE2の出力は負(又
は正)になり、バツクアツプロールBRに対する
プツシユアツプ力を増大(又は減少)して圧延ロ
ールWRの撓みを大きく(又は小さく)するよう
に動作せしめ、これにより板形状を是正する。
ところが、プツシユアツプ力変化、即ち、圧延
荷重変化により圧延方向の平均板厚が変化するの
で、それを補正するため前記自動板厚制御系によ
つて圧延速度が補正される。従つて、プツシユア
ツプ力を増大(又は減少)させた場合には平均板
厚が減少(又は増大)するので、圧延速度を減少
(又は増大)させて、平均板厚を増大(又は減少)
させ、希望平均板厚に復帰させる必要がある。し
かし、これは板形状は良好でも圧延速度を希望す
る値VSより減少させて圧延しなければならない
場合があることを示している。これは圧延時間の
延長となり効率低下を招くことになる。
そこで本発明では、自動板厚制御系の調節器
RE1の出力が希望圧延速度VSと実際の圧延速度
VMとの差に対応することに鑑みて、第1図に示
す如く、この差信号ΔVを用いて、流量制御バル
ブVLの流量制御を行うようにしている。即ち圧
延方向の平均板厚が減少するとΔVが負となり、
ΔV分だけ圧延速度が減少するので、圧延速度減
少分だけクーラント流量を増大させて、ロール中
央部のふくらみを減少させるとともに圧延速度の
減少を回復する。この形状変化は、形状検出器
SHで検出され、ただちにプツシユアツプ力が減
少しその減少に伴い板形状を良好な状態に回復さ
せると共に平均板厚を希望値に戻すのである。
次に、形状検出器SHの具体的構成並びに圧延
板材の巾方向の全体的な凹凸形状を評価するパラ
メータについて説明する。
形状検出器SHは軸方向に多数のデイスクに分
割された形状検出ローラにより構成される。分割
された各デイスクには、第3A図に示されるよう
に、荷重センサSが付いており、この各荷重セン
サSは圧延板材STから受ける力Riを検出するよ
うになつている。
始めに、上記形状検出ローラによつて次のよ
うにして圧延板材の張力分布を検出する(第3
B図参照)。
(i) すなわち、各デイスクにより上記力Riを
求める。ローラが軸方向にn個に分割されて
いる場合には、Ri(i=l,n)となる。
(ii) 次に、力Riを張力Tiに換算する。ローラ
に対する圧延板材の巻き付角をαとすると、
張力Ti(i=l,n)は次式にて求まる。
Ti=Ri/2sinα/2 (i=l,n) よつて、振幅方向の張力分布Tiを得る(第
3C図参照)。
第2ステツプとして、張力分布より圧延板材
の巾方向の形状を示す形状値Iiを求める。
(i) 張力Ti………Tnの最大値をTmaxとして、
その値からの偏差を求める。
△Ti=Tmax−Ti(i=l,n) (ii) 板の厚みtとヤング率E及び分割デイスク
幅Wから次式にて形状値Iiを算出する(第3
D図参照)。
Ii=△Ti/tWE×105 第3ステツプとして、上記形状値Ii(i=l,
n)を最小自乗法によつてax2×bx+cの式に
近似してパラメータa(圧延板材の巾方向の全
体的な凹凸形状を評価するパラメータ)を求め
る。xは板幅中央を0とした、幅方向の座標で
ある(第3E図参照)。
このとき、aは次のような性格を持つ。
(i) a>0の時→形状値は全体に凹形状である
(第3F図参照)。
(ii) a<0の時→形状値は全体に凸形状である
(第3G図参照)。
以上述べたように、本発明に係る制御方法によ
れば、定常時圧延方向の平均板厚と巾方向の全体
的な形状の両方を希望する良好状態に維持できる
ばかりでなく、圧延速度を希望する最大値に維持
して圧延できるため圧延所要時間が短かく、しか
もスケジユール通りの圧延が行え、所期の目的を
達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る板圧延における板形状制
御方法を実施するための制御系を示すブロツク
図、第2図は第1図における自動板厚制御系のみ
を取出して示すブロツク図、第3A図、第3B
図、第3C図、第3D図、第3E図、第3F図、
第3G図は、夫々、圧延板材の巾方向の全体的な
凹凸形状を評価するパラメータを求める方法を順
を追つて示す説明図である。 1……圧延速度制御系、2……圧延荷重制御
系、3……クーラント制御系、WR……圧延ロー
ル、BR……バツクアツプロール、CN……クー
ラント噴射ノズル、G……厚み計、SH……形状
検出器、SY……油圧シリンダ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 自動板厚制御系を備えた圧延機において、圧
    延板材の圧延機出側における板巾方向の板形状を
    形状検出器により検出し、この形状検出器の出力
    信号から上記板形状を評価する複数個のパラメー
    タを演算し、それらのパラメータの内、圧延板材
    の巾方向の全体的な凹凸形状を評価するパラメー
    タが極小となるべく圧延荷重を制御すると共に、
    上記自動板厚制御系による圧延速度と所望の圧延
    速度設定値との差を導き、前者が後者に比し小な
    る時(又は大なる時)は、圧延ロール中央部の熱
    歪みを減少(又は増大)するべく、板巾方向に分
    割配置されたロールクーラント噴射ノズルの流量
    分布を制御することを特徴とする板圧延の板形状
    制御方法。
JP249279A 1979-01-11 1979-01-11 Controlling method for sheet shape in sheet rolling Granted JPS5594716A (en)

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JP249279A JPS5594716A (en) 1979-01-11 1979-01-11 Controlling method for sheet shape in sheet rolling

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JP249279A JPS5594716A (en) 1979-01-11 1979-01-11 Controlling method for sheet shape in sheet rolling

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JPS5594716A JPS5594716A (en) 1980-07-18
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59169612A (ja) * 1983-03-16 1984-09-25 Kobe Steel Ltd 圧延機における形状制御方法

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JPS5594716A (en) 1980-07-18

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