TW200914158A - Gauge control apparatus - Google Patents

Description

200914158 • 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關將藉由輥軋機予以減之減材控制於 預定目標板厚的板厚控制裝置者。 【先前技術】 在將輕軋材輥乾之輥乳機中，輥乳機出口側之板厚精 f度係成為左右製品品質之重要因素。此外，在如此之輕 L技術中，若支承歡油膜軸^的油膜厚度產生變化，則 對輥乳機出口侧之板厚精確度帶來影響之事實係幕所週 二=并從以往便在檢討，為了使輥軋機出口侧的板厚 ，，升，而將因上述油膜轴承之油膜厚度所造成的輥 軋機出口側之板厚變化進行修正的技術。 例如以習知技術而言’為了使輥軋機 近目標板厚，而提荦有者唐、、山胺紅之 』幻孜厚接 下朽署irw有考慮轴之油膜厚度而決定壓 下位置者（例如參照專利文獻i)。 【發^文】獻1]:曰本國特開昭5δ.06號公報 (發明欲解決的課題） 在專利文獻1記載者中，雖進行考廣 厚度的板厚控制，扣沒有考房到而^慮，由膜軸承之油膜 速度造成之油膜厚度力時變_ :題因此’在輥軋一 本發明係有鑑於上述問題所研創者，其目的在於提供 319665 6 200914158 ，：藉由考慮支承報之油膜軸承的油膜厚 丨 阻力之相對於槪札速度的變化而進行板

St厂可對於全速度區域縮小輥乾機出口侧之目標板 尽與貫際板厚的偏差，可生產優良製品。 (解決課題的手段） 有關本發明之輥軋機的板厚控制裝置， =之=制於預定的目標板厚，該板：

St觸2工作親’係輕乾輥軋材；上下支承輥，係 被j r工作輕’並藉由油膜轴承而轉動自如地 隙.、,心置何，襄置，係測定施加於輥乾機的負荷；間 裝f，係測定形成於上述上下工作輕間之間隙；輥 置係測定輕乾速度；以及自動板厚控制裝 係根據猎㈣（之板厚計算式所算㈣制板厚 =目標板厚，控制間隙以使純機出口側之料 接近目標板厚；其中，自動板厚控制裝置係具備'、二 度補償值計算部，係為了補償因輥軋速度造成油膜料承厚 油膜厚度產生變化、而導致間隙有增減的情形，根= 速度測定裝置之測定結果，計算相對於輥軋速产 軋 油膜厚度補償值·，加速補償值計算部，係 的 側的板厚有增減的情形，根據報軋速度測定心機， 計算相對於報軋速度之輥軋機出口側之板厚的 償值；以及偏差計算部，係根據負荷測定 迷補 定裝置之各測定結果、還有輥軋機之幸昆軋常數、^^則 、'二寸算之 319665 7 200914158 油膜厚度補償值及上述加速補償值，計算預測板厚與 板厚之偏差。 〃標 (發明的效果） 根據本發明，藉由考慮支承輥之油膜軸承的油臈厚声 與輥軋材之變形阻力對於輥軋速度的變化而進行板厚抑a 制可對於全速度區域縮小輥軋機出口側之目枳拓 際板厚的偏差，而可生錢良製品。 τ与與實 【實施方式】 說明為3詳=本發明，係依循附加的圖式來進行 符號其重複說明係適當地簡化或省略。 的 iJkMM 1 構成圖。第2圖:：：恶1中板厚控制裝置之 圖俘f 速前之輕乾機狀態之圖式。第3 =係顯不加速時之輕乳機狀態之圖式。第第3 度與油膜軸承之油膜厚 圖糸顯不輥逮 形速度與變形阻力的關係之圖式。圖式。第5圖係顯示變 在第1圖至第5圖中， 屬材料構成的輥軋材、2係上工、:輥軋機予以輥軋之金 材“系藉由上下工作報 方接觸於上工作 下予以輥軋。4係從上 作輕3之下支承d::、5係從下方接觸於下工 而轉動自如地被支撐 4及5係藉由油膜軸承6 _由心上支承輕二表示各油膜轴承6内之 保上支承輥4之輥表面、 319665 8 200914158 10係下支承報5之軸、11係下支承親5之親表面。 此外’在第1圖顯示之板厚控制裝置中，係具備有： 油壓壓下裝置或用以良好地控制隆起（cr〇wn)形狀的撓曲 器（bender)壓力控制裝置；負荷測定裝置12，係為了測定 施加於輥軋機的負荷；間隙測定裝置，係測定在上下工作 輥2及3間形成的輥間隙p ;輥軋速度測定裝置，係測定 輥軋速度、亦即輥速度；以及自動板厚控制裝置丨3等。 自動板厚控制裝置13係根據藉由預定之板厚計算式 所算出的預測板厚以及預定之目標板厚，控制上述輕間工隙 P以使輥軋機出口側之輥軋材丨的板厚接近上述目標板 2。在自動板厚控制裝置係具備例如：油膜厚度補&值計 算部14，係計算油膜厚度補償值；撓曲器補償值計算部 15,係計算撓曲器補償值；加速補償值計算部16，係叶瞀 加速補償值；以及偏差計算部17，計算預測板厚盥目伊: 厚之偏差。 ’、不 油膜厚度補償值係用以修正在因輕軋速度造成油_ 承6的油膜厚度起變化時所產生之輥間隙p的增減。上述 油膜厚度補償值計算部14係根據輥軋速度測定裝置之測 定結果，計算相對於輥軋速度之輥間隙？的油膜厚度補償 值。此外，撓曲器補償值係為用以修正施加於上下工作輥 2及3之負荷與施加於輥軋材丨之負荷的差者。加速補償 值係用以修正因輕軋速度造成輥幸匕材！的變形阻力有變化 牯所產生之輥軋機出口側之板厚的增減。上述加速補償值 計算部16係根據輥軋速度檢測裝置之測定結果，計算=對 319665 9 200914158 ；於輥軋速度之輥軋機出口側 然後，偏差計算部17 =厚备的加速補償值。 .測定裝置之各測定結果康負荷測定裝置12與間隙 之油膜厚度補償值、二常數、以及經計算 計算預測板厚與目標板厚的偏】。m加柄償值’來 以：，：明有關自動板厚控制袭置 以往，輥乾機出口側之板厚 的所、體内谷 h„=F„/Mn+S ⑴ _由下式所求得。 在此，各符號之代表意羞 F:施加於輥乾機之負.心下，h:輕乾機出口側板厚、 (mill modulus)) ' .輥軋機塑性係數（輥軋機常數 ⑽中=)預在上述 與輥的輥幸L常數Μ以外皆不考除了施加於輕乳機的負荷F 之潤滑油7,完全不予以考不慮考慮。亦即，關於油膜轴承6 時，二:、、由第2圖及第3圖所示，若輕旋轉加速 :=7會變成分別包覆於轴8及1〇整體。亦即，上 下支承鞑4及5會以使形成於軸8及 成為均勻之方式移動。因此 】圍=由膜的厚度 支承輥4往下方移動，下支承摩^圓顯不的狀態起’上 Ρ閉人（夂昭坌q ^ 4上方移動，使輥間隙 二“广第3圖)。結果’在輥旋轉之加速時，虚加速 則相比’施加於輥乾機的負荷F會變大。另-方面%際 材料之出口側板厚，即使加速也為固定。 " 施力=:T1)有以下認識’若GAP FM維持固定而使 機的負荷變大’_軋機出口側的板厚h會變 319665 10 200914158 厚。在熱精軋㈣L機之習知的板厚控制中，由於根 進行控制，故當_速度變快時則進行閉合輥間隙的^ :二此，存在有儘管實際材料厚度為㈣，輥間_會 被閉&，而使輥軋機出口側之實際材料變薄的問題。 因此，於上述自動板厚控制裝置13中，為了修正加速 =之上述__合量，而預先於油膜厚度補償值計算 邓14 5己憶了用以計算油膜厚度補償值之預定的函數。其 I，該函數係將㈣速度設為變數者，以依循輥軋速度變 快使輸出值變大的方式予以構成。*，偏差計算部η係藉 由從根據負荷測定裝置！ 2及間隙測定裝置之各測定結 果、還有親軋常數所得的板厚，減去根據輥軋速度測定裝 ^之測定結果所得的油膜厚度補償值，來算出預測板厚。、 %由以上方式，使預測板厚與輥軋機出口側的實際板之 差縮小之事變為可能。 具體而言’為了求得用以導出上述油膜厚度補償值之 函數，以使施加於㈣機之負荷成為預定值的方式設定輥 ^隙^的狀態’將支承輥4及5之旋轉數從低速區變更為 高速區’或相㈣從高輕變更為低賴，細定此時的 負荷變化。再者，變更施加於減機之負#，與上述同樣 也測疋將輕乳速度丨以加減速時的負荷（參照第4圖）。然 ^藉由將測定所得之輥軋速度以及負荷之函數除以輥乳 吊數從而導出輥旋轉數（輕軋速度）與輕間隙閉合量之關 係另外，已了解油膜厚度係與輥速度有關。因此，藉由 將上述被導出之函數採用為油膜厚度補償值，而實現自動 319665 11 200914158 板厚控制襞置13之上述功能。 ------ 藉由改變_器的負荷，使變 被托起而4成％加於輥的負荷變小。可是，上 =WR撓曲器本身的負荷亦施加於材料故施加於^負 加於，負荷不同。因此，撓曲器補償值計算部 糸二了補该該差，而實施從施加於輕之負荷減去因呱 撓曲器壓力之變化產生的負荷量之補償。 自動板厚控制裝置13係藉由下式實施輥軋機出口側 之預測板厚的計算。

Fbc= Fb~l· FbsET

Soi lc = Soi 1 + S〇i 1 0

Sm= (F — FbC)/M — Soilc h= Sm+ S (2) 其中’各符號代表意義如下，Fb : WR撓曲器負荷[N] (Roll bending force)、Fbsn: WR 撓曲器設定負荷[N](Roll bending force setting value)、Fbc : WR 撓曲器補償值 [mm](R〇ll bending force compensation)、Sd":油膜厚 度[_](0il film thickness)、So"。：零位調整時之油膜 厚度[mm](0il film thickness in zeroing)、S〇iu :油膜 厚度補償值[mm](0il film thickness compensation)、

Sm :輥軋拉伸量[mm](Mi 11 stretch in zeroing)、h :出 12 319665 200914158 側板厚（叶戛器厚度）[mm] (Del ivery thickness)、Μ :輥 軋常數（輥軋剛性。 此外若軺*軋速度加快時，材料在輥軋機被壓下的速 度s變快。亦即，如第5圖所示，若輥軋速度變快時，則 ^轉速度變快而使變形阻力變高。在此，由於變形阻力變 高係與輥軋常數變高有相同的意義，故變形阻力變高時實 際之輥軋機出口侧的板厚會變薄。另一方面，即使變形阻 力變阿也不會在式（丨）中被使用之負荷實際值以及輥間隙 實際值出現其影響。 亦即’儘营使用上述式（〗）予以導出之輥軋機出口側之 板f沒有變化，但輥軋機出口側之實際的板厚（實際板厚） 還是變薄，使目標板厚與實際板厚的偏差變大。自動板厚 控制裝置13係為了修正該輥速度造成之板厚偏差，而追加 輥軋速度與輥間隙之開度的函數作為板厚控制的修正量。 、般而s，輥軋機之板厚控制係藉由控制輥間隙p以 使下式成為〇的方式來實施。 △h=h —h(目標值） （3) 其中，ΔΙι:板厚偏差。 可是，當輥軋速度變快時，如上述，扭轉速度變快而 使變形阻力變高。因此，當輥軋速度變快時，實際的板厚 h變薄，而實際的ΔΙι朝正值增加。 /可疋，由於在自動板厚控制裝置中輥軋機出口側的板 厚係變成較目標值厚，故自動板厚控制裝置13係輸出將輥 間隙Ρ閉合的指令。亦即，儘管輥軋機出口側之實際板厚 319665 13 200914158 度變得比目標板厚度薄，仍進-步進行使板厚變薄的控制。 另外，上述板厚變動由於為輥軋剛性之相對於輥軋速 度的變化所造成者，按理說必須在計#||(gauge呢⑽） 板厚計算式追加因速度造成的修正。可是，由於輥札速度 决對於修正後之计量器板厚計算進行控制，有回應變慢 的疑慮。 因此，於自動板厚控制裝置13中，為了修正加速所造 成之上述板厚變動，而將心算出加速補償值之預定函數 V)預先予以記憶在加速補償值計算部…另外，該函數 軋速度設為變數者，並以依循㈣速度變快使輸出 式Μ構成。又，偏差計算部17係在不使用加 ==鼻出預測板厚後，藉由在從該預測板厚減去目標 ’加上根據輕軋速度測定裝置之測定結果所得之 上述加速補償值，算出板厚偏差Ah。 △h==h —h(目標值）+f(v) ⑷ 差△ h自ΓΓ制裝置13係以使藉由式⑷所得之板厚偏 接近為〇的方式控制輥間隙ρ。 油膜發明之實施形態1，藉由考慮支承輕4及5之 的各種變化而„輥乾材1之變形阻力對於輥軋速度 乳機出口側 ^厚控制’而可對於全速度區域縮小輥 製品。 目&板厚與實際板厚的偏差，而可生產優良 319665 14 200914158 ‘ 板厚精確度。 (產業上的利用性） 如以上所述，根據有關本發明之板厚控制裝置，藉由 併用油膜補償與加速補償，變得可以在全速度區域進行最 適田的板厚控制。因此，無關高速輥軋、低速輥軋，而可 對應於熱軋以及冷軋雙方的自動板厚控制（AGC)。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明之實施形態丨中板厚控制裝置之 構成圖。 第2圖係顯示加速前之輥軋機狀態之圖式。 第3圖係顯示加速時之輥軋機狀態之圖式。 第4圖係顯示輥速度與油膜轴承之油膜厚度的關係之 圖式。 —.._ 第5圖係顯示變形速度與變形阻力的關係之 【主要元件符號說明】 1 輥軋材 3 下工作輥 5 下支承輥 7 潤滑油 9、11輥表面 13 自動板厚控制裝置 15 彎曲力補償值計算部 Π 偏差計算部 1 上工作輥 4 上支承輥 6 油膜軸承 8、10轴 12 負荷測定裝置 14 油膜厚度補償值計算部 16 加速補償值計算部 P 輥間隙 319665 15

Claims (1)

1. 200914158 十、申請專利範圍·· L種板厚控制裝置，係將藉由輥軋機所輥軋之㈣ 制於預定的目浐刼度軋之輥軋材控 払板厚，該板厚控制裝置係具備： 上下工作輥，係輥軋上述輥軋材； 上下支承輥，係從上下接觸於上述上下工 藉由油膜轴承而轉動自如地被㈣； 輥，並 負荷測定裝置， 間隙測定裝置， 間隙； 係測定施加於上述輥軋機的負荷； 係測定形成於上述上下工作輥間之 乾速度測定裝置’係測定輥乾速度；以及 所算控制裝置’係根據藉由預定之板厚計算式 測板厚、以及上述目標板厚，控制上述間隙 目標板厚輕乾機出口侧之上述輕軋材的板厚接近上述 其中，上述自動板厚控制裝置係具備： 油膜厚度補償值計算部，係為了補償因輥軋速度造 述油膜轴承之油膜厚度有變化、而導致上述間隙有 #二的清形，根據上述輥軋速度測定裝置之測定結果， ° "'相對㈣軋速度之上述間隙的油膜厚度補償值； 力速補偵值计算部，係為了補償因輥軋速度造成上 "軋材的變形阻力產生變化、而導致上述輥軋機出口 淠^ 2厚有增減的情形’根據上述輥軋速度測定裝置之 ^疋'、〇果，计算相對於輥軋速度之上述輥軋機出口側之 板厚的加速補償值；以及 319665 16 200914158 偏差計算部，係根據上述負荷測定裝置以及上述間 $測=置之各測定結果、還有上述細幾之減常 +管=异之上述油膜厚度補償值及上述加速補償值， 。十#上述預測板厚與上述目標板厚之偏差。 I 圍第1項之板厚控制裝置，其中，油膜厚 度補仏值係藉由依循輥乳速度變快而使輸出值變大之 函數予以算出； 偏差計算部係從根據負荷 置之各測定結果、還有心:輥 板定厚裝 據上繼速度測定裝置之測定 4油膜厚度補償值，藉此算出預測板厚。 • ΓΛ專利範圍第1項或第2項之板厚控制裝置，盆 大之函數予以算出; 乾速度變快而使輸出值變 偏差計算部係在從預測板厚減去目標板厚 二據上述輥軋速度測定裝置之測定結果所得之上比 =補償值，藉此算出上述預翁厚與上述目標板厚的 319665 17