TWI530334B - 軋延力分配判斷系統及方法 - Google Patents

Description

軋延力分配判斷系統及方法

本發明是有關於一種判斷系統及判斷方法，且特別是有關於一種軋延力分配判斷系統及其判斷方法。

一般而言，為了使金屬的最終產品可以符合客戶所要求的目標尺寸及機械性質，通常會製作尺寸較大的金屬材，接著使金屬材經過一或多個軋延步驟，例如熱軋、冷軋步驟，或是軋延過程中穿插熱處理步驟，藉此調整金屬材的機械性質及尺寸，以使最終的金屬產品可以符合客戶的需求。

然而，在進行多個軋延步驟時，多半都是依照操作者的經驗來調整每一道軋延步驟對金屬板材所施加的軋延力。簡言之，操作者通常是先依照客戶的目標尺寸為基準，接著依據經驗來判斷金屬材需經過幾道的軋延步驟或是在各個軋延步驟需施加多少軋延力來改變金屬材的尺寸。其中，若是操作者的經驗不足導致軋延力控制不好，可能會使得金屬材的表面產生邊波或中波，也就是金屬材的表面邊緣或是中央區域會產生波紋，而使金屬的最終產品的品質下降。

有鑑於此，亟需提出一種軋延力分配判斷系統及判斷方法，藉以改善習知以人工判斷軋延力所造成的種種問題。

因此，本發明之一態樣就是在提供一種軋延力分配判斷方法，係利用每一軋延步驟中二工輥之自然冠高值來判斷軋延力之分配是否適當。

本發明之另一態樣是在提供一種軋延力分配判斷系統，其係利用計算單元來求得每一軋延步驟中二工輥之自然冠高值，並經由判斷單元判斷軋延力之分配是否適當。

根據本發明之上述態樣，提出一種軋延力分配判斷方法。在一實施例中，對待判斷材料進行依序複數個軋延步驟，其中每一軋延步驟包含利用二工輥對待判斷材料施加軋延力。進行計算步驟，以獲得每一軋延步驟中二工輥之自然冠高值。進行判斷步驟，以依據此些自然冠高值判斷此些軋延力之分配是否適當。

依據本發明一實施例，於進行此些軋延步驟前，更包含進行軋延力決定步驟。其中，軋延力決定步驟係依據待判斷材料之目標尺寸，以決定此些軋延力之大小。

依據本發明一實施例，在上述判斷步驟中，當依序進行之此些軋延步驟中所獲得之此些自然冠高值係依序減少時，則判斷此些軋延力之分配為適當。

依據本發明一實施例，上述之軋延力分配判斷方法更包含提供一資料庫。此資料庫包含複數個製程歷史資 訊，此些製程歷史資訊包含至少一已軋延材料之複數個參考自然冠高值資訊及複數個參考軋延力資訊。

依據本發明一實施例，於進行此些軋延步驟前，更包含進行軋延力決定步驟，其中軋延力決定步驟係依據待判斷材料之目標尺寸以及此些製程歷史資訊，以決定此些軋延力之大小。

根據本發明之另一態樣，提出一種軋延力分配判斷系統，適用於待判斷材料。其中，待判斷材料依序經過複數個軋延步驟，且每一軋延步驟包含利用二工輥對待判斷材料施加軋延力。此軋延力分配判斷系統包含計算單元及判斷單元。計算單元適用以計算每一軋延步驟中之二工輥之自然冠高值。判斷單元適用以依據此些自然冠高值判斷此些軋延力之分配是否適當。

依據本發明一實施例，上述之軋延力分配判斷系統更包含顯示單元。顯示單元適用以依據判斷單元之所判斷之結果顯示相對應之訊息。

依據本發明一實施例，上述之軋延力分配判斷系統更包含資料庫。其中，資料庫包含複數個製程歷史資訊，且計算單元適用以進一步依據此些製程歷史資訊計算至少一已軋延材料之複數個參考自然冠高值。

依據本發明一實施例，上述之製程歷史資訊更包含已軋延材料之時間區間、編號或複數個參考軋延力。

依據本發明一實施例，上述之軋延力分配判斷系統更包含篩選單元，適用以依據至少一篩選條件，而自資料 庫篩選出符合篩選條件之此些製程歷史資訊。

本發明軋延力分配判斷系統及其判斷方法係透過計算軋延步驟中二工輥之自然冠高值以判斷軋延力之分配是否適當，藉此避免因操作者的經驗不足而對金屬材施加不適合的軋延力，並導致金屬的最終產品產生邊波或中波，造成其品質下降。

100‧‧‧金屬板材

110‧‧‧進口剖面

120‧‧‧出口剖面

130‧‧‧二工輥

200‧‧‧方法

210‧‧‧軋延步驟

220‧‧‧計算步驟

230‧‧‧判斷步驟

300‧‧‧系統

310‧‧‧計算單元

320‧‧‧判斷單元

330‧‧‧顯示單元

340‧‧‧資料庫

350‧‧‧篩選單元

Hc‧‧‧中央寬度

hc‧‧‧中央寬度

He‧‧‧邊緣寬度

he‧‧‧邊緣寬度

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示金屬板材經軋延步驟在進出口剖面變化之示意圖。

第2圖係為本發明之一實施例的一種軋延力分配判斷方法的流程圖。

第3圖係為本發明之一實施例的一種軋延力分配判斷系統的方塊圖。

本發明提供一種軋延力分配判斷系統及方法，透過計算軋延步驟中二工輥之自然冠高值來判斷軋延力之分配是否適當，藉此避免因操作者的經驗不足而對金屬材施加不適合的軋延力，進而導致金屬的最終產品產生邊波或中波。以下說明本發明軋延力分配判斷系統及方法。

一般而言，對於金屬板材經軋延步驟所產生之板形，決定於金屬板材在軋機進出口冠高比(Crown Ratio)的變化。請參照第1圖，其係繪示金屬板材經軋延步驟在進 出口剖面變化之示意圖。金屬板材100之進口剖面110具有中央寬度Hc與邊緣寬度He。而金屬板材100在經過軋延機的二工輥130的軋延後，所形成之金屬板材100的出口剖面120具有中央寬度hc與邊緣寬度he。其中，金屬板材100在出口剖面120的自然冠高值係指出口剖面120的中央寬度hc及邊緣寬度he之差值。由於二工輥130施加軋延力予金屬板材100，因此二工輥130之間所形成之輥縫也會具有如金屬板材100在出口剖面120的自然冠高值。

為了使軋延後的金屬板材100的表面板形完整，通常會使經軋延步驟的金屬板材100符合下列關係式： 具體而言，上述關係式的等號左邊係表示金屬板材100在進口剖面110的冠高比，等號右邊係表示金屬板材100在出口剖面120的冠高比。當出口剖面120的冠高比高於進口剖面110的冠高比時，金屬板材100的表面板形將會有邊波之傾向發生。反之，當出口剖面120的冠高比低於進口剖面110的冠高比時，金屬板材100的表面板形將會有中波之傾向發生。因此，在一實施例中，若是進口剖面110的冠高比等於出口剖面120的冠高比時，將不會有中波或邊波的傾向發生，金屬板材100可具有較好的品質。

請一併參照第1及2圖，第2圖係為本發明之一實施例的一種軋延力分配判斷方法200的流程圖。進行軋延力分配判斷方法200時，可先對待判斷材料，例如金屬板 材100，依序進行複數個軋延步驟210。每一軋延步驟210包含利用二工輥130對待判斷之金屬板材100施加軋延力。待判斷之金屬板材100在進入二工輥130時，二工輥130為了要施加軋延力予待判斷材料，二工輥130之間的輥縫形狀也會和待判斷之金屬板材100的出口剖面120形狀對應。

在進行軋延步驟210之後，進行計算步驟220，根據前述軋延步驟210中二工輥130之間的輥縫，以獲得二工輥130之自然冠高值。在獲得各個軋延步驟210中二工輥130之自然冠高值之後，進行判斷步驟230，以依據此些自然冠高值判斷每個軋延步驟210之二工輥130對待判斷之金屬板材100所施加之軋延力的分配是否適當。

一般而言，軋延步驟210係使待判斷材料之厚度變薄，也就是出口剖面120的中央寬度hc及邊緣寬度he會分別比進口剖面110的中央寬度Hc及邊緣寬度He小。因此，為了符合前述冠高比之關係式時，如果依序進行之此些軋延步驟中所獲得之自然冠高值係依序減少時，則在判斷步驟230中可判斷此些軋延力之分配為適當。

在一實施例中，進行此些軋延步驟210前，更可包含進行軋延力決定步驟。其中，軋延力決定步驟係依據待判斷材料之目標尺寸，以決定此些軋延力之大小。詳言之，一般待判斷材料進行最後一次軋延步驟210的出口剖面120的中央寬度hc及邊緣寬度he會與待判斷材料之目標尺寸相同，因此實際作業時，通常是從最後一道軋延步驟210 的二工輥130的自然冠高值或冠高比向前推導到第一次進行軋延步驟210的二工輥130的自然冠高值。此外，軋延力之大小與二工輥130之自然冠高值為正相關，當軋延力越大，則自然冠高值則越大。因此，為了符合待判斷材料之目標尺寸需求，可依據推導所得之自然冠高值決定各軋延步驟210中軋延力之大小。

在一實施例中，本發明之軋延力分配判斷方法200更可包含提供資料庫。此資料庫可例如包含複數個製程歷史資訊。簡言之，此些製程歷史資訊可包含至少一已軋延材料之複數個參考自然冠高值資訊及複數個參考軋延力資訊。因此在進行軋延步驟前，可參考此些製程歷史資訊來決定各個軋延步驟210之軋延力的大小。在一實施例中，除了參考此些製程歷史資訊外，亦可如前述進行之軋延力決定步驟中依據待判斷材料之目標尺寸，來決定此些軋延力之大小。

根據本發明之另一態樣，請參照第3圖，第3圖係為本發明之一實施例的一種軋延力分配判斷系統300的方塊圖。本發明之軋延力分配判斷系統300適用於判斷待判斷材料在多個軋延步驟中之軋延力分配是否適當。此待判斷材料依序經過複數個軋延步驟，且每一軋延步驟包含利用二工輥對此待判斷材料施加軋延力。軋延力分配判斷系統300主要可包含計算單元310及判斷單元320。計算單元310可計算每一軋延步驟中之二工輥之自然冠高值。而判斷單元320與計算單元310連接，且可接收計算單元310所 計算出之各軋延站之二工輥的自然冠高值，並依據此些自然冠高值判斷各軋延力之分配是否適當。要提到的是，計算單元310可被利用來進行前述之計算步驟，以獲得自然冠高值，並且判斷單元320可被利用來進行前述段落所述之判斷步驟，以判斷此些軋延力之分配是否適當。

在一實施例中，本發明之軋延力分配判斷系統300更可包含顯示單元330。顯示單元330與判斷單元320連接，且可接收判斷單元320判斷所得之結果，並依據判斷單元320的這些判斷結果而顯示相對應之訊息。舉例而言，當由依序進行之此些軋延步驟中所獲得之此些自然冠高值係依序減少時，則顯示目前的軋延力為正常的訊息；反之，若是由依序進行之此些軋延步驟中所獲得之此些自然冠高值未依序減少，或是不符合判斷單元320中預先設定之判斷標準，則顯示目前軋延力異常之訊息，藉此使操作者可快速了解目前軋延力的設定是否正確。在一示範例子中，顯示單元330可依據軋延力正常或異常來顯示對應的顏色訊息，例如紅色為軋延力異常，藍色為軋延力正常。

在一實施例中，本發明之軋延力分配判斷系統300更可包含資料庫340。資料庫340可例如包含複數個製程歷史資訊，且與計算單元310連接。計算單元310可自資料庫340中取得所需之製程歷史資訊，並進一步依據此些製程歷史資訊來計算至少一已軋延材料之複數個參考自然冠高值。在一示範例子中，製程歷史資訊更包含已軋延材料之時間區間、編號或複數個參考軋延力。簡言之，軋延力 分配判斷系統300可根據製程歷史資訊來計算已軋延材料參考自然冠高值，並且操作者可參考此些製程歷史資訊來決定各個軋延步驟中軋延力的大小。

在一實施例中，本發明之軋延力分配判斷系統300更可包含篩選單元350。篩選單元350與資料庫340連接，且可依據至少一篩選條件，而自資料庫340篩選出符合篩選條件之前述之製程歷史資訊。例如，操作者若想參考在特定期間內所生產之已軋延材料的製程歷史資訊，則可輸入相關之篩選條件至篩選單元350，以從資料庫340篩選出所欲得知之製程歷史資訊。

綜言之，由上述本發明實施方式可知，本發明之軋延力分配判斷系統及方法係利用計算單元計算軋延步驟中二工輥之自然冠高值，並利用判斷單元來判斷軋延力之分配是否適當，藉此避免因操作者的經驗不足而對金屬材施加不適合的軋延力，進而導致最終金屬產品產生邊波或中波，而使其品質下降的問題。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧方法

210‧‧‧軋延步驟

220‧‧‧計算步驟

230‧‧‧判斷步驟

Claims (10)

1. 一種軋延力分配判斷方法，包含：對一待判斷材料進行依序複數個軋延步驟，其中每一該些軋延步驟包含利用二工輥對該待判斷材料施加一軋延力；進行一計算步驟，以獲得每一該些軋延步驟中該二工輥之一自然冠高值；以及進行一判斷步驟，以依據該些自然冠高值判斷該些軋延力之分配是否適當。
2. 如申請專利範圍第1項所述之軋延力分配判斷方法，於進行該些軋延步驟前，更包含進行一軋延力決定步驟，其中該軋延力決定步驟係依據該待判斷材料之一目標尺寸，以決定該些軋延力之大小。
3. 如申請專利範圍第1項所述之軋延力分配判斷方法，其中在該判斷步驟中，當依序進行之該些軋延步驟中所獲得之該些自然冠高值係依序減少時，則判斷該些軋延力之分配為適當。
4. 如申請專利範圍第1項所述之軋延力分配判斷方法，更包含提供一資料庫，該資料庫包含複數個製程歷史資訊，該些製程歷史資訊包含至少一已軋延材料之複數個參考自然冠高值資訊及複數個參考軋延力資訊。
5. 如申請專利範圍第4項所述之軋延力分配判斷方法，於進行該些軋延步驟前，更包含進行一軋延力決定步驟，其中該軋延力決定步驟係依據該待判斷材料之一目標尺寸以及該些製程歷史資訊，以決定該些軋延力之大小。
6. 一種軋延力分配判斷系統，適用於一待判斷材料，其中該待判斷材料依序經過複數個軋延步驟，且每一該些軋延步驟包含利用二工輥對該待判斷材料施加一軋延力，該軋延力分配判斷系統包含：一計算單元，適用以計算每一該些軋延步驟中之該二工輥之一自然冠高值；以及一判斷單元，適用以依據該些自然冠高值判斷該些軋延力之分配是否適當。
7. 如申請專利範圍第6項所述之軋延力分配判斷系統，更包含一顯示單元，適用以依據該判斷單元之所判斷之結果顯示相對應之一訊息。
8. 如申請專利範圍第6項所述之軋延力分配判斷系統，更包含一資料庫，其中該資料庫包含複數個製程歷史資訊，且該計算單元適用以進一步依據該些製程歷史資訊計算至少一已軋延材料之複數個參考自然冠高值。
9. 如申請專利範圍第8項所述之軋延力分配判斷系統，其中該些製程歷史資訊更包含該已軋延材料之時間區間、編號或複數個參考軋延力。
10. 如申請專利範圍第8項所述之軋延力分配判斷系統，更包含一篩選單元，適用以依據至少一篩選條件而自該資料庫篩選出符合該篩選條件之該些製程歷史資訊。