JPS63177909A - 冷間連続圧延における形状制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は冷間連続圧延における形状制御方法、特に板
厚または板幅が異なる前後の板の接続部近傍を圧延する
際に、中間ロールシフト量およびロールベンダー力を調
節して、接続部近傍の板幅方向の板形状を制御する方法
に関する。

（従来の技術） 一般に、板圧延においては、圧延開始に先立って板形状
がフラットになるようにセットアツプモデルに基づいて
中間ロールシフト量とロールベンダーカとを設定する。

そして、圧延作業中では圧延機出側に配置した形状検出
器によって検出した形状分布出力に応じて形状操作端、
すなわち中間ロールシフトとロールベンダーとをフィー
ドバック制御する。このような形状制御方法として、た
とえば特開昭６０−４６８０４で開示された技術が知ら
れている。

また、冷間連続圧延では先行する板に板厚または板幅が
異なる後続の板を接続して圧延を続ける。従来、接続部
近傍を圧延する間、すなわち走間板変更を行なう間は通
常フィードバック制御は行わないで、あるいはフィード
バック制御を行ったとしても修正ゲインを一定に保持し
たまま接続部近傍の形状制御を行っていた。

（発明が解決しようとする問題点） 走間板変更時の板形状制御において、上記のようにフィ
ードバック制御は行わない場合、走間板変更部は著しい
形状不良を生じていた。また、走間板変更時には板厚あ
るいは板幅が変化するので、これら板の変化に対応した
形状制御が要求される。しかし、従来のようにフィード
バック制御を行っても修正ゲインを一定に保持したまま
であると、上記板の変化への対応が困難となる。このた
め、形状不良が生じることがあり、さらに良好な形状を
得ようとすると制御の手動介入が頻繁になって圧延速度
を落とさなければならず、圧延能率が低下していた。

そこで、この発明は走間板変更時における形状制御の精
度を改善し、形状不良を防止するとともに、生産性の向
上を図ることができる冷間連続圧延における形状制御方
法を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） この発明の冷間連続圧延における形状制御方法は、先行
する板に板厚または板幅が異なる後続の板を接続した接
続部近傍を圧延する際に、圧延機出側で検出した板形状
に基づいて中間ロールシフト置場よびロールベンダー力
を調節して接続部およびその近傍の板形状を制御する方
法において、ワークロールベンダー力および中間ロール
ベンダー力のうちの少なくとも一つについて、形状フィ
ードバック制御修正ゲインを前記中間ロールシフト量の
関数として変化させ、ロールベンダー力を調節する。

中間ロールシフト量に応じてロールベンダー力が板形状
に与える影響は、実機について予め実験によりあるいは
数値解析により求めておくことができる。

（作用） 中間ロールシフト量とロールベンダー力とは相互に関連
して板形状に影響を与える。たとえば、中間ロールシフ
ト量とワークロールベンダー力との関係では、良好な形
状を得るために中間ロールシフト量を大きくするほど、
ワークロールベンダー力は小さくする。また、中間ロー
ルシフト量と中間ロールベンダー力との関係では、中間
ロールシフト量を大きくするほど、中間ロールベンダー
力は大きくする。

この発明では、前述のように形状フィードバック制御修
正ゲインを前記中間ロールシフト量の関数として変化さ
せ、ロールベンダー力を調節するので、高精度の形状制
御が得られる。

（実施例） 第１図はこの発明が実施される冷間圧延機の一例を示し
ている。

冷間圧延機５はワークロール６、中間ロール７およびバ
ックアップロール８よりなる６重式圧延機である。形状
制御手段としてワークロールベンダー１１．中間ロール
ベンダー１３、および中間ロールシフト１４を備えてい
る。冷間圧延機５の出側には圧延された板１の形状を計
測する形状検出器２０が配置されている。形状検出器２
０として分割ロール式、たわみ式の他通常の検出器が用
いられる。

さらに、冷間圧延機５は制御コンピューターおよびコン
トローラー　（いずれも図示しない）により制御される
。

第２図は上記圧延機の制御系のブロック線図である。

ロールベンダー系はロールベンダー用制御則εｓ’Ｂｓ
に従う制御要素、定常偏差補償器の特性ＧＯよりなる制
御要素、中間ロールシフトのベンダー補償要素およびロ
ールベンダーの特性ＧＢよりなる制御要素からなってい
る。ここで、ＢＳは影響係数、およびεＳはチューニン
グ率である。中間ロールシフトのベンダー補償要素は、
中間ロールシフト量の変化に応じてベンダー力を、たと
えば第３図に示す関数関係に基づいて補償する。第３図
　（ａ）は中間ロールシフト量をパラメータとしてワー
クロールベンダー力と板形状との関係を、また第３図　
（ｂ）は同様にワークロールベンダー力と板形状との関
係をそれぞれ示している。

圧延された板の形状Δはロールベンダーカド１圧延荷重
Ｐおよび入側板クラウンＣ０の三つの要素によフて決ま
る。なお、ロールベンダー力Ｆが圧延された板の形状に
及ぼす影響係数（すなわち、ワークロールのたわみ、サ
ーマルクラウン、表面偏平などロールプロフィルによる
影響係数）Ａｓ、ならびに圧延荷重Ｐおよび入側板クラ
ウンＣＨがそれぞれ圧延された板の形状に及ぼす影響係
数ＡＰおよびＡＣは、いずれも圧延機固有のものであり
、板形状を制御する際には必ずしも明らかになっている
必要はない。

上記ブロック線図における検出器、調節器および出力装
置の特性は次の通りである。

形状検出器： ロールベンダー系： 定常偏差補償器： 目標板形状Δｒｅｆと検出された板形状Δとの差に基づ
いて、ロールベンダー用制御則Ｂｓとチューニング率ε
３とによりロールベンダー系の修正量ΔＦが決まる。そ
して、ロールベンダーカ修正量ΔＦは、定常偏差補償器
を経たのち中間ロールシフトのベンダー補償がなされ、
ベンダーに出力される。

つぎに、上記装置における板形状制御について説明する
。

板幅方向の板形状を Δ２＝板端の急峻度−板中央の急峻度 Δ４＝板クォータ一部の急峻度−板中央の急峻度で表わ
すとすると、板形状制御モデルは、たとえば次のように
なる。

ここで、 ΔＡ２　：形状Δ２の変化量 ΔΔ４　：形状Ａ４の変化量 ΔＦｗ：ワークロールベンダー力変化量ΔＦ１　：中間
ロールベンダー力変化量β１□、β、２．β２１．β２
□、：影習係数なお、Δ２が大きいことは端伸びが大き
いことを、またΔ４が大きいことは２・４番伸びが大き
いことをそれぞれ表わしている。影響係数β１、〜β２
２はそれぞれロールベンダーカ変化量ΔＦ、およびΔＦ
Ｘが板形状Δ２およびΔ４に及ぼす影響の程度を表わす
ものであって、実機について予め実験により、あるいは
数値解析により求められ、制御コンピューターに記憶さ
れている。

なお、影響係数β１．、β、２．β２１＋　β２２は、
前記第３図から明らかなように中間ロールシフト量Ｓの
関数となる。すなわち、 β１Ｊ２λＩｉｊ　ｂ２＋λ２１Ｊ　ｂ＋λ３ｉｊ　Ｓ
＋λ４ｉＪＲ，＋λ５□、　　　　　　　　　　・−（
６）ここで、 ｂ＝板幅 Ｒｗ　：ワークロール半径 λ、ｊ：定数 いま、形状検出器で検出した板形状と目標形状との差を
ΔΔ２１およびΔΔ４１とすると、ワークロールベンダ
ーカＦｗおよび中間ロールベンダー力Ｆ＋の修正量は ΔＦｗ　　＝α、１ΔＡ　２”＋　ａ　、２ΔΔ４ｓと
なる。ここで、 ・・・（７ａ） したがって、修正ゲインα１８．α１２．α２８．α２
２は中間ロールシフト量Ｓの関数となる。

そこで、走間板変更時に中間ロールを移動させている間
は、修正ゲインαＩＩ＋　α１２＋　α２１．α２２を
中間ロールシフト量Ｓによって式（６）　、ｔ、たがっ
て式式（７ａ）に従って変化させる。そして、上記式（
７）を用いてワークロールベンダーカＦＷおよび中間ロ
ールベンダー系Ｆ１を調節し、板形状をフィードバック
制御する。

第４図の線図は走間板変更部の制御において、時間的あ
るいは板の長手方向位置による操作量の変化を示してい
る。この線図に示すように、走間板変更時には先行する
板の後端が継接点近くなると、圧延速度は落とされ、後
続の板の先端と溶接接続される。板の接続部のごく近傍
では形状制御は一旦停止され、後続の板の圧延条件に従
ってワークロールベンダーカＦＷおよび中間ロールベ−
ンダーカＦ１が新たにセットアツプされる。圧延速度は
溶接接続後、一定時間の間一定速度に保持され、そのの
ち加速される。中間ロールシフト量Ｓは溶接点から後続
の板の圧延条件に応じた値に徐々に増加される。そして
、ワークロールベンダーカＦ８および中間ロールベンダ
ーカＦ、は中間ロールシフト量Ｓの変化に従って前述の
ように変化される。

ここで、この実施例の方法により得られた板形状の具体
例について説明する。

圧延設備は６スタンドタンデム冷間圧延機で、第６スタ
ンド出側において板形状を測定した。圧延スタンドの諸
元および圧延条件は次の通りである。

ワークロール 直径：　　３３５ｍｍ　　　胴長：　１４２２ｍｍ中間
ロール 直径：　　５９４ｍｍ　　　胴長：　１４５７ｍｍバッ
クアップロール 直径：　１１５２ｍｍ　　胴長：　１５２０ｍｍ板サイ
ズ：板厚２．３ｍｍ−＋　０．１５ｍｍ、板幅１２００
ｍｍから板厚２．３ｍｍ−＋　Ｏ，１５ｍｍ、板幅１２
００ｒｎＩ１１に変更 圧下率：　３３！Ｉｉ 中間ロール：シフト量　１００ｍｍ、 シフト速度　１ｍｍ／ｓｅｃ 張カニ前方　約６ｋｇ／ｍｍ２、後方　約１２ｋｇ／ｍ
ｍ２走間板変更部 減速部：約１００〜２００　ｍ　（１８００−＋３００
　ｍ／ｍ１ｎ）加速部：約２００〜３００　ｍ　（３０
０→１３００　ｍ／ｍｉｎ　）低速部：約１００　ｍ　
（３００ｍ１０Ｉｉｎ　）上記条件において、従来法に
よる場合、端伸びと中伸びが混合した複合伸びが若干残
った。これに対し、この発明の方法によれば複合伸びは
皆無となり、良好な板形状が得られた。

（発明の効果） この発明によれば、ワークロールベンダーカおよび中間
ロールベンダー力のうちの少なくとも一つについて、形
状フィードバック制御修正ゲインを前記中間ロールシフ
トの関数として変化させ、ロールベンダー力を調節する
ようにしている。したがって、形状制御の精度は改善さ
れ、走間板変更部であっても形状不良は発生せず、歩留
りは向上する。また、制御中の手動介入が減少するので
、圧延速度を落とす必要はなく、生産性の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明が実施例を示すもので、第１
図はこの発明を実施する冷間圧延機の概略斜視図、第２
図は制御系のブロック線図、第３図は中間ロールシフト
をパラメータとするベンダー力と板形状との関係を模式
的に示す線図、および第４図は走間板変更部の制御にお
ける操作量の変化を示す線図である。 １・・・圧延板、６・・・ワークロール、７・・・中間
ロール、８・・・バックアップロール、１１・・・ワー
クロールベンダー、１３−・・中間ロールベンダー、１
４−・・中間ロールシフト、２０−・・圧延機出側の板
形状検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先行する板に板厚または板幅が異なる後続の板を接続し
   た接続部近傍を圧延する際に、圧延機出側で検出した板
   形状に基づいて中間ロールシフト量およびロールベンダ
   ー力を調節して接続部近傍の板形状を制御する方法にお
   いて、ワークロールベンダー力および中間ロールベンダ
   ー力のうちの少なくとも一つについて、形状フィードバ
   ック制御修正ゲインを前記中間ロールシフト量の関数と
   して変化させ、ロールベンダー力を調節することを特徴
   とする冷間連続圧延における形状制御方法。