JPS6363518A - 蛇行制御方法 - 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〕 本発明は、圧延材の幅端部位置を検知することによって
蛇行量を求めながら蛇行制御を行う方法に関し、特に圧
延機の左右圧下修正量の過大化を防止する方法に係わる
。

〔従来の技術〕

圧延作業においては、圧延中の条件によって圧延材がロ
ールの中央に留まることができずに第４図に示す如く圧
延の進行とともにロール端部の方へ移動してしまう現象
がよく知られており、蛇行と呼ばれている。

ここで、圧延材の蛇行について簡単に説明すると、第５
図のように、何等かの原因で圧延材ＭがワークロールＷ
の中央から右側へ寄ってしまった状態になると、第５図
のように、ロールギャップが左右で不均一となり、右側
のギャップが左側よりも広くなる。しかるにワークロー
ルＷの周速はその長手方向に一様であるにもかかわらず
右側の方のギャップが広いので、単位時間当りの圧延材
の体積流量は右側の方が大きくなる。また入側での圧延
材の厚さが左右対称であるとすれば、より大きい体積流
量の側では材料がより早く引込まれることになる。この
結果、第４図に示すように圧延材Ｍは入側で右側へ寄っ
てゆき（ΔＸ）、出側ではキャンバ（Δｙ）が発生する
。そのため、ロールギャップの左右差も更に大きくなり
、圧延材Ｍは更に急速に右端へ近づいてゆき、蛇行とい
う現象が起る。それと共にキャンバも増大する。

かかる蛇行およびそれに伴うキャンバを防止するため、
圧延材に凸クラウンがつくような条件で圧延することが
効果的である。しかし、近年圧延材の品質向上、歩留り
向上の要求が厳しくなるとともに、凸クラウンをできる
だけ減らし長手方向、幅方向共に均一な厚さ分布をもつ
ように圧延することが要求されている。しかし、このよ
うな条件では圧延材の蛇行を発生させやすく、安定した
操業は難しい。

そこで、上記蛇行を防止する手段の１つとして、圧延材
が蛇行すると、左右のロードセルＲ，，Ｒ２（第５図参
照）にかかる力が変化するので、これを検出して蛇行を
知り、荷重の増えた側のロールギャップを狭くするよう
に圧下装置を動かして防止しようとする差荷重方式が提
案されている。

しかし、上述の手段では、蛇行による荷重出力変化と圧
下装置を操作したことによる荷重変化が重なってしまう
等の不具合があり、制御系が不安定で発散振動を起し易
く、又精度も不充分で、しかも制御範囲が狭く、実用に
耐えないという欠点がある。

そこで、本願発明者等は上記問題点を解消するために、
例えば、特願昭５８〜６５１０９号明細書に示すような
蛇行制御手段を提案した。この蛇行制御手段では、圧延
機入側の作業側、駆動側に、圧延材の幅端部位置を検出
する蛇行量検出器の出力信号の差を演算して蛇行量を求
める演算器と、圧延材目標位置を与える設定器とを設け
、前記演算器の出力信号と設定器の目標信号とを比較演
算する装置と、該装置で得られた信号を処理して作業側
と駆動側の圧下修正信号として出力する装置とを備えて
成り、該圧下修正信号により作業側、駆動側の圧下位置
を変更させることとしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、本発明者らが先に提案した蛇行制御法において
は（差荷重方式においても同様）、圧延材が大きく蛇行
した場合には、それに応じて蛇行制御のための左右圧下
修正量も大きくなる。また、蛇行制御の際、圧延条件に
よっては左右圧下修正量が過大となり、圧延作業そのも
のに支障をきたす場合がある。これを防止するために、
左右圧下修正量の上下限りミントを設け、この設定値以
上は左右圧下修正量を与えないようにするようにしであ
る。　しかしながら、圧下修正量が上下限リミットに抵
触するようになると、第３図の蛇行量変化からも判るよ
うに、正常な蛇行制御を行い得ない。

そこで、本発明の主たる目的は、圧延機の′左右圧下修
正量の過大化を防止して、正常な蛇行制御を行うことが
できる蛇行制御方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための本発明は、タンデム圧延機
における所定の圧延機の入側または出側のうち少くとも
いずれか一方における圧延材幅端部位置から圧延材の蛇
行量を求め、この蛇行量と圧延材目標位置との差から当
該所定の圧延機の左右圧下修正信号を求め、この圧下修
正信号に基いて左右の圧下位置を調整して圧延材の蛇行
制御を行うに際し； 当該所定の圧延機における左右圧下修正信号がある設定
値以上に大きくなった場合、この圧延機より少くとも一
つ上流側の圧延機の左右圧下位置を調整して、当該所定
の圧延機の左右圧下修正量の過大化を防止することを特
徴とするものである。

〔作　　用〕

本発明では、上述のように、左右圧下修正量が上下限リ
ミットに抵触すると、蛇行制御を十分に行い得ないこと
に鑑み、所定の圧延機の左右圧下修正量が、予め定めた
上下限リミットより小さいある設定値以上に大きくなっ
た場合、上流側の圧延機の左右圧下位置を調整すること
によって、当該所定の圧延機の圧下修正量が上下限りミ
ントに抵触しないようにしである。その結果、常に上下
現リミットに抵触しない制御範囲内で、正常な蛇行制御
を行うことができる。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明をさらに詳説する。

まず、本発明の概念について説明する。すなわち、今、
第６図のように所定の圧延機での蛇行制御における左右
圧下修正量ΔＳｄｆに対する上下限リミットΔＳいΔＳ
Ｌｌのほかに、２つの設定値を定め、第１の設定値をΔ
ＳＬ　Ｉ　＋　ΔＳｕ＋、第２の設定値をΔＳ、２．Δ
Ｓｏ２とする。ただし、０〈ΔＳｕ１くΔＳ、２〈ΔＳ
　ｕ　　　（１）０〉ΔＳＬＩ＜ΔＳＬ□〈ΔＳ　１．
、　　　！２１である。

そして、左右圧下修正量ΔＳｄｆが、 ΔＳｄｆ≧ΔＳＬ＋２またはΔＳｄｆ≦ΔＳＬ２　　　
ｆ３１を満すとき、当該所定の圧延機より一つ上流の圧
延機に対し、左右圧下修正量を加え、 ΔＳｄｆ≦ΔＳＵｌかつΔＳｄｆ≧ΔＳ＋、＋　　　　
（４）を満たすとき、上流圧延機に対する修正を停止す
る。

〔発明の具体例〕

次に、本発明を実施例によって説明する。

第１図および第２図は、本発明法を実施するための制御
系を示したもので、所定の圧延機（以上光スタンドとい
う）ＩＡの１つ上流側に上流圧延機（以下上流スタンド
という）ＩＢが存在し、これらを含めてタンデム圧延機
が構成されている。

各スタンドＬＡ、ＩＢは、ワークロールＷおよびバンク
アップロールＢを備えており、各スタンドの下部ハック
アップロールＢは左右においてロールチョック２Ａ１．
２Ａ２　　（上流スタンドのロールチョック図示せず）
にそれぞれ回転自在に支持されている。ロールチョック
２Ａ＋、２Ａ２　＜上流スタンドのロールチョックも含
めて）は、それぞれ油圧シリンダ３　Ａ＋、　３　Ａ２
．３８＋、　３８ｚの油圧力を受けて、ワークロールＷ
、Ｗ間のロールギャップを調整すべく、ハックアップロ
ールＢ、Ｂに圧下刃を与える。

圧下位置の調整に際しては、各油圧シリンダ３　Ａ１．
３　Ａ２．３　Ｂ１．３　Ｂ２のピストンの位置の変位
検出器４　Ａ、、　４　Ａ２．４　Ｂ、、　４　Ｂ２に
より現圧下位置を把えながら、後述する蛇行修正用圧下
修正信号を受けて、対向する圧油量のサーボ弁５Ａ１゜
５　Ａ２．５　Ｂ＋、　５　Ｂ２が作動することによっ
て行なわれる。

一方、当スタンドＩＡの入側には、圧延材Ｍの両幅端部
位置を把えるべく、ＣＣＤカメラ等による蛇行量検出器
６．７が設けられている。これら蛇行量検出器６．７に
よって把えられた圧延材Ｍの幅端部位置の差は、演算器
８によって求められ、次いでこの差は蛇行量として、比
較演算器９に与えられる。比較演算器９では、設定器１
０からの圧延材Ｍの目標位置信号を受け、演算器８から
与えられた現蛇行量と比較演算を行い、得られた蛇行量
偏差信号１）を、蛇行制御調節器１２へ出力する。

蛇行制御調節器１２は、当スタンドの機械的特性、圧延
材の特性等に基く蛇行制御モデルを保有しており、この
モデルに則って蛇行量偏差信号１）から、油圧シリンダ
に対する制御信号を左右の加算アンプ１３　Ａ１．４３
　Ａｚに与える。この場合、左右個別に制御量を変えて
与えてもよいが、本例では、同一量を＋ｘ、−ｘとして
与えるようにしである。

加算アンプ１３Ａ、、１３Ａ２は、対応する油圧シリン
ダ３　Ａ　＋、　３　Ａ　ｚの現ピストン変位と、蛇行
制御調節器１２からの左右圧下修正信号１４を受けて、
サーボ弁５Ａい５Ａ２を介して、油圧シリンダ３Ａ、、
３Ａ２のピストン位置を変えることによって、当スタン
ドＩＡの左右の圧下位置を調整るようになっている。

ところで、本発明例によれば、たとえば蛇行制御調節器
１２の出力である左右圧下修正信号１４がΔ５ＬＩＩの
設定器１５の値より大きくなると、比較判定器１６によ
り５Ｗ１７がオンとなり、一定電圧発生器１８の出力が
積分器１９に入力されて、上流スタンＦ　Ｉ　Ｂの左右
圧下位置が修正される。

その結果、当スタンドＩＡの蛇行制御調節器１２の出力
である左右圧下修正信号が減少していき、Δ５ｉｌｌの
設定器２０の値以下になると、前記比較判定器１６によ
り５Ｗ２１がオフとなり、上流スタンドＩＢの左右圧下
修正は停止される。

また、蛇行量？Ｉ　ａ１）節器１？の出力である左右圧
下修正信号１４が、ΔＳＬ□の設定器２２の値より小さ
くなると、比較判定器２３により５Ｗ２１がオンになり
、一定電圧発生器１８の出力が積分器１９に入力されて
、上流スタンドＩＢの左右圧下位置が修正される。その
結果、当スタンドＩへの蛇行制御調節器１２の出力であ
る左右圧下修正信号が増大していき、ΔＳＬＩの設定器
２４の値以上になると、前記比較判定器２３によりＳＷ
２１がオフになり、上流スタンドＩＢの左右圧下修正は
停止される。

ここで第１および第２の上下限設定値を設けた理由は、
圧下修正量ΔＳｄｆがこの近傍にて微小変動をくり返す
場合の制御出力のチャタリングを防止するためのもので
あり、その値は実際の操業条件に応じて適宜、決定すれ
ばよい。

かくして、当スタンドＩＡでの蛇行制御において、左右
圧下修正量は上下限リミットに抵触することなく、常に
安定した蛇行制御を行うことができる。

なお、上記実施例では、圧延材の目標位置を設定器１０
で与える場合について説明したが、圧延材Ｍの圧延機へ
の初期噛み込み位置をメモリして、これを制御目標位置
として与えるようにすること；圧延材Ｍを圧延材幅方向
の任意の位置を通すように自由に設定変更しても実施で
きること；圧延材が冷間圧延材の場合は圧延材の上方も
しくは下方に光源を設定して幅端位置を検出することに
より本発明の適用が可能なこと；四段圧延機に限らず蛇
行が問題となるすべての形式の圧延機へ適用できること
；制御回路はハードウェアでなくコンピュータを使った
ソフトウェアでも構成できること；蛇行量検出器を圧延
機の入側・出側の両方に付設し、両者の信号を基に本発
明の制御方法を実施できることは勿論である。また、も
し１つ上流スタンドでの圧下修正量もが過大になるので
あれば、さらに順に上流圧延機に助けを求めることがで
きる。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明の蛇行制御方法によれば、圧延材の
蛇行が大きくなり、蛇行制御の左右圧下修正量が過大に
なっても、その時には上流側圧延機にて左右ロールギャ
ップ調整を行うため、リミット値に抵触することなく、
常に安定した蛇行制御が行なえるという優れた効果を発
揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明法を実施するための制御
系の概要図、第３図（ａｌ　（ｂｌは圧下リミットに抵
触した場合における蛇行量変化図、第４図および第５図
は蛇行についての説明図、第６図は上下限りミントと上
下限設定値の関係を示す図である。 Ｍ・・・圧延材、ＩＡ・・・所定圧延機（当スタンド）
、ＩＢ・・・上流圧延機（上流スタンド）、２　Ａ　１
．２　Ａ　２゜２Ｂ＋、２８ｚ・・・油圧シリンダ、１
２・・・蛇行制御調節器、１６．２３・・・比較判定器
。 十則リミット　　　　△ｂし 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）タンデム圧延機における所定の圧延機の入側また
   は出側のうち少くともいずれか一方における圧延材幅端
   部位置から圧延材の蛇行量を求め、この蛇行量と圧延材
   目標位置との差から当該所定の圧延機の左右圧下修正信
   号を求め、この圧下修正信号に基いて左右の圧下位置を
   調整して圧延材の蛇行制御を行うに際し； 当該所定の圧延機における左右圧下修正信号がある設定
   値以上に大きくなった場合、この圧延機より少くとも一
   つ上流側の圧延機の左右圧下位置を調整して、当該所定
   の圧延機の左右圧下修正量の過大化を防止することを特
   徴とする蛇行制御方法。