JPS6361085B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属圧延における板形状の制御に関す
る。

金属圧延の分野において、近年板厚精度の向上
は勿論のこと、被圧延材の形状精度が問題とされ
るようになつており、この形状制御を行うための
ものとして種々の形状制御方法或いは形状制御装
置が提案されている。

現在行われている一般的な形状制御はコイル状
の被圧延板の先端を適当なロールベンデイング力
で試し圧延をし、該部分を切り取り板形状を測
定、該結果に基きロールベンデイング力を調整し
た後再び試し圧延を行い板形状を測定する。

上記手順を繰り返えして最適の板形状となるロ
ールベンデイング力を求め圧延を行う。

斯る方法だと最適のロールベンデイング力を求
めるのに手間がかかり、しかもコイルが交換され
る度に、被圧延材の圧延前の板形状、ロールの熱
膨張によつて圧延条件がかわつてくるので、再び
前記した手順により最適のロールベンデイング力
を求めなければならず、作業性が著しく悪かつ
た。

又、形状検出器を用い板形状検出を行ないつつ
ロールベンデイング力を調整する方法がある。

即ち、所定の圧延条件で圧延した被圧延材のロ
ール出側の板形状を形状検出器により検出し、該
検出結果に基きワークロールにかけるロールベン
デイング力を調整し、形状制御を行うものであ
る。

然し、この方法であると被圧延材に張力がかけ
られている状態で形状検出を行う為、この張力の
為に実際の形状不良度より検出する形状不良度は
小さくなり、勢い形状検出精度は低下せざるを得
ない。従つて微妙な形状制御をすることは困難で
ある。又、板形状検出時のみ張力を軽減する方法
もあるが、前方張力の形状修正効果が定常圧延時
よりも低く見積られる事になり、程度差はあれや
はり微妙な形状制御をすることは困難である。更
に、形状検出を行いつつロールベンデイング力を
調整する方法は形状検出結果をロールベンデイン
グ力調整装置にフイードバツクするフイードバツ
ク回路を必要とする等装置が複雑高価にならざる
を得ない。

本発明は上記問題点を解消すべくなしたもので
あつて、先進率負の条件でロールベンデイング力
を変化させ求めた急峻度−ロールベンデイング曲
線を補正基準線とし、ヒートクラウン等による被
圧延板の形状変化に対し、前記したと同一の先進
率に於ける適宜なロールベンデイング力とその時
の急峻度を基に前記補正基準線に対応せしめ得ら
れた急峻度−ロールベンデイング曲線と前記補正
基準線とを比較し両曲線の変化分に相当するロー
ルベンデイング力量を求め該ロールベンデイング
力量により定常圧延時のロールベンデイング力を
補正することを特徴とする平板圧延に於ける板形
状の制御方法及びその装置に係るものである。

以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明す
る。

異速圧延において、入側、出側板厚、入側出側
張力を一定に保持し、ロールベンデイング力と異
速比を変化させ、圧延された板の形状を切り板に
して測定すると、異速比とロールベンデイング力
との関係は第１図に示す如くなる。

図中縦軸は急峻度、横軸はロールベンデイング
力を示す。

ここで急峻度は、無張力時の板端のうねりのピ
ツチλとうねりの高さＨの比と板中央のうねりの
ピツチλ′とうねりの高さH′との差、即ち 急峻度＝（Ｈ／λ−H′／λ′）×100（第２図参照） である。

尚、第１図に於ける圧延条件は、入側板厚
0.245mm、圧下率30％、入側張力12.5Kg／mm²、出
側張力12.5Kg／mm²はそれぞれ一定に保ち異速比
（上下ワークロール周速比）を変えた。図中は
異速比1.25先進率−1.5％、は異速比1.0先進率
11.7％、は異速比1.1先進率3.6％、は異速比
1.19先進率０％の諸条件である。但し先進率は高
速ロール側の先進率である。

上記実験によれば、異速比を増すにつれベンデ
イング力に対する形状の変化は強く現われる様に
なり、特に高速ロール側の先進率が負になると著
しい。

更に先進率が負の場合、急峻度とロールベンデ
イング力とはほぼ比例関係にあり、しかもその勾
配は同一圧延条件に於いては、圧延前の被圧延材
の板形状、ロールの熱膨張（ヒートクラウン）等
に影響されない。

第３図は、第１図同様ロールベンデイング力に
対する形状の変化を示すものであるが、被圧延材
に張力負荷をかけた場合一点鎖線で示す如くみか
けの急峻度が低減することを示している。

図中、，′は異速比1.25（先進率負）、，
′は異速比１を示しており、本図によれば先進
率負に於て張力負荷をかけた場合でも急峻度が０
になるベンデイング力は変らない。

本発明は、異速圧延をした場合で先進率を負に
した時のロールベンデイング力の変化に対する形
状変化の鋭敏さ、ヒートクラウン等に対する勾配
の不変性、急峻度が０の場合に対するロールベン
デイング力は張力負荷の有無に影響されないこと
を利用したものである。

先ず、被圧延材の板厚、圧下率、入側出側の張
力等圧延の諸条件を設定し、先進率負の条件でロ
ールベンデイング力を順次変化させ圧延し、該圧
延部分を切り取り急峻度を測定する。ロールベン
デイング力に対する急峻度の関係を求め急峻度０
に於けるロールベンデイング力を求める。

次に、実際の圧延工程に於ける異速比で圧延
し、該異速比に於ける最適ロールベンデイング力
を求め定常圧延を行う。この時の最適ロールベン
デイング力は、試し圧延を行い該部分を切取り急
峻度を測定しつつ求める等従来の方法で行う。

上述の手順で先進率負の圧延に於ける急峻度０
のロールベンデイング力、定常圧延に於ける最適
ロールベンデイング力が求められる。

最適ロールベンデイング力により定常圧延を行
い一コイルの圧延が終了し、次のコイルについて
圧延を行う場合、当然ヒートクラウン、ロール摩
耗等により急峻度が変化することが考えられるが
下記の手順によりロールベンデイング力を修正す
る。

先進率負、圧延条件を前述と同一にし、試し圧
延を行い該圧延状態に於いて急峻度を測定し急峻
度０を求める。急峻度０を求めるにはロールベン
デイング力の変化に対する急峻度を２点求め、該
２点を結びこの直線と横軸との切点を求めればよ
い。

又、圧延状態では板に張力負荷がかかつた状態
であり第３図に示す如く見かけの急峻度は減少す
るが、尚急峻度の変化は顕著であり更に急峻度０
の点は変化しないので、前記切点は容易に求める
ことができる。

最初に求めた急峻度０に於ける先進率負のロー
ルベンデイング力と次に求めた同先進率負のロー
ルベンデイング力との差は、圧延条件を一定にし
てあるのでヒートクラウン、ロールの摩耗等後発
的原因によるものであり、又斯る原因による急峻
度の変化は異速比の異なる圧延に於いても同様に
いえる。従つてコイルが変つて補正すべきロール
ベンデイング力の値は前記求めたロールベンデイ
ング力と等しい。

以上述べた形状制御方法の手順をまとめると次
のようになる。

(i) 圧延条件を決定する。

(ii) 先進率を負としロールベンデイング力を変化
させ圧延を行い、補正基準線（第１図中）を
求める。

(iii) 補正基準線に於いて急峻度０時のロールベ
ンデイング力を求める。

(iv) 定常圧延条件で試し圧延を行い、最適ロール
ベンデイング力を求める。

(v) 最適ロールベンデイング力の下で定常圧延を
行う。

(vi) 新しい被圧延材コイルとなつた時、先進率を
負とした時の急峻度０に於けるロールベンデイ
ング力を求める。

(vii) (iii)，(vi)で求めたロールベンデイング力の差
を
求め、前記最適ロールベンデイング力を補正す
る。

尚、前述した制御方法では補正基準線の急峻
度測定を試し圧延部を切取り無張力状態で測定し
たが、切取らず圧延状態で測定し補正基準曲線
′を求め補正基準曲線に代えてもよい。

以上は、急峻度０を基準としロールベンデイン
グ力を補正したが、補正基準曲線の勾配を基準に
ロールベンデイング力の補正量を求めてもよい。

即ち、板に張力がかかつている状態（圧延状
態）での補正基準曲線′ ｙ＝ａ（ｘ−ｂ） （ここで、ｙは急峻度、ａは勾配、ｂは急峻度
０時のロールベンデイング力を示す。）を求める。
次に新しいコイルとなつた時の適宜なロールベン
デイング力に於ける急峻度を求め、同一のロール
ベンデイング力に於ける補正基準曲線′との急
峻度の差b′を求めればロールベンデイング力の補
正量は ｙ−b′＝ａ（ｘ−ｂ） より直ちに−b′／ａと求まる。

次に上記方法を実施する制御装置の一例につい
て第４図に基き説明する。

１は被圧延板、２は上作業ロール、２′は下作
業ロール、３は上作業ロール軸箱、３′は下作業
ロール軸箱、４はロールベンデイングシリンダ、
５は上控ロール、５′は下控ロール軸箱、６は上
控ロール軸箱、６′は下控ロール軸箱、７はロー
ルベンデイングシリンダ４の油圧よりロールベン
デイング力を検出する荷重計、８はハウジング、
９はロールギヤツプ張整用シリンダ、１０はモー
タ１１からの動力を上作業ロール２に伝える上ス
ピンドル、１０′はモータ１１′からの動力を下作
業ロール２′に伝える下スピンドルであり、１２
はモータ１１の回転計、１２′はモータ１１′の回
転計、１３は両端の作業ロールベンデイングシリ
ンダ４間をつないでいる配管、１４はポンプ１５
と配管１３間の圧油管路にあつて配管１３を介し
前記ベンデイングシリンダ４の圧力を調整する圧
力調整弁、１６は圧延された被圧延板１の急峻度
を測定するため圧延機の出側に配置してある形状
検出器、１７は回転計１２，１２′からの信号を
監視しつつ所定の異速比となる様モータ１１，１
１′を駆動せしめ、且つ後述する演算器１８の演
算結果に基き圧力調整弁１４を介しロールベンデ
イングシリンダ４を作動せしめる制御器、１８は
前記形状検出器１６及び荷重計７の信号に基き急
峻度−ロールベンデイング力曲線を作成する演算
器、１９は演算器１８からの入力を記憶するとと
もに比較演算し、補正すべきロールベンデイング
力を求め制御器１７に入力する記憶器であり、２
０は圧延条件を決める設定信号である。

上記構成の装置により形状制御をする場合には
次のようにして行う。

最初の被圧延板コイルの試し圧延を制御器１７
からの指令により負の先進率の異速比で行なう様
モータ１１，１１′を駆動せしめ、該状態でロー
ルベンデイングシリンダ４を適宜作動させ、ロー
ルベンデイング力の異つた圧延を行う。その時の
ロールベンデイング力及び急峻度をそれぞれ荷重
計７及び形状検出器１６で検出し演算器１８に入
力する。該演算器１８は急峻度−ロールベンデイ
ング力曲線を作成すると共に急峻度が０になる時
のロールベンデイング力を算出し、この結果を記
憶器１９に入力する。次に設定信号２０に従い制
御器１７はモータ１２，１２′を所定の異速比に
設定し、該状態で試し圧延を行い最適のロールベ
ンデイング力を求め、制御器２０はこの最適ロー
ルベンデイング力で定常圧延を行う。最初のコイ
ルを定常圧延し終り第２のコイルを定常圧延する
前に再び負の先進率の異速比にし前記同様試し圧
延をし、このコイルでのロールベンデイング力−
急峻度曲線を求めると共に急峻度０のときのロー
ルベンデイング力を算出しこれらの結果を記憶器
１９に入力する。記憶器１９は最初のコイルに於
ける急峻度−ロールベンデイング力曲線（補正基
準線）、急峻度０時のロールベンデイング力と第
２のコイルに於ける急峻度−ロールベンデイング
力曲線とを比較演算し、補正すべきロールベンデ
イング力を求め制御器２０に入力する。制御器２
０は記憶器１９からの入力結果に基き圧力調整弁
１４を介しロールベンデイングシリンダ４を作動
せしめ第２のコイルに於ける最適ロールベンデイ
ング力とする。

尚、前記した様に演算器１８に於ける急峻度−
ロールベンデイング力曲線の求め方は２点の急峻
度−ロールベンデイング力の関係から求めてもよ
く、又１点の急峻度−ロールベンデイング力と基
準曲線の勾配より求めてもよいことはいうまでも
ない。

以上述べた如く本発明によれば、圧延状態でロ
ールベンデイング力の補正ができ、しかも従来の
ロールベンデイング力の補正の如く試行錯誤する
ことなく補正基準線との比較で直に補正量が求め
られるので著しく作業性稼動率を向上することが
でき、更に先進率負の状態に於ける圧延で形状検
出を行うので形状制御精度を著しく向上できると
いう優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は異速比を変えた場合のロールベンデイ
ング力に対する急峻度の変化を示す線図、第２図
は急峻度を説明する為の図、第３図は板に張力負
荷をかけた場合の急峻度の低減を示す図、第４図
は本発明の装置の一例を示す概略正面図である。 ４はロールベンデイングシリンダ、７は荷重
計、１６は形状検出器、１７は制御器、１８は演
算器、１９は記憶器を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先進率負の条件でロールベンデイング力を変
   化させ求めた急峻度−ロールベンデイング曲線を
   補正基準線とし、ヒートクラウン等による被圧延
   板の形状変化に対し、前記したと同一の先進率に
   於ける適宜なロールベンデイング力とその時の急
   峻度を基に前記補正基準線に対応せしめ得られた
   急峻度−ロールベンデイング曲線と前記補正基準
   線とを比較し両曲線の変化分に相当するロールベ
   ンデイング力量を求め該ロールベンデイング力量
   により定常圧延時のロールベンデイング力を補正
   することを特徴とする平板圧延に於ける板形状の
   制御方法。 ２ 板形状を検出する形状検出器と、ロールベン
   デイング力を検出する荷重計と、前記形状検出器
   及び荷重計の信号に基き急峻度−ロールベンデイ
   ング力曲線を作成する演算器と、該演算器が作成
   した曲線を記憶すると共に補正すべきロールベン
   デイング力量を演算する記憶器と、作業ロールの
   異速比を制御すると共に前記記憶器で演算したロ
   ールベンデイング力量に基きロールベンデイング
   力を変化せしめる制御器とを備えたことを特徴と
   する平板圧延に於ける板形状制御装置。