TWI587936B - 前尾端板寬控制裝置 - Google Patents

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関本真康
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Description

前尾端板寬控制裝置
本發明係關於一種前尾端板寬控制裝置。尤其是關於一種用以控制具備軋邊器(edger)之可逆式壓延機的前尾端板寬控制裝置。
在製鋼工廠中，連續鑄造機係鑄造金屬板坯。作為被壓延材料的金屬板坯係在熱壓延生產線中被壓延加工成為所期望的製品尺寸及材質。熱壓延生產線係具備可逆式壓延機、精加工用壓延機等。可逆式壓延機係將被壓延材料壓延成為下游的精加工用壓延機中之精加工壓延所需要的尺寸。精加工用壓延機係將被壓延材料壓延成為製品尺寸的目標。
熱壓延生產線之可逆式壓延機係具備：軋邊器輥子，為一對垂直輥子(Vertical Roll：立式輥子)，對被壓延材料進行寬度壓延；以及一對水平輥子(Horizontal Roll)，設置於軋邊器輥子之下游，對被壓延材料進行水平壓延。可逆式壓延機係反覆進行正通行及逆通行之作業，該正通行係使被壓延材料從可逆式壓延機之上游側(連續 鑄造機側、加熱爐側)朝向下游側(精加工用壓延機側)通過，該逆通行係使被壓延材料從下游側朝向上游側通過。藉由交替地反覆進行正通行和逆通行，對被壓延材料進行取決於垂直輥子(以下，亦稱為軋邊器輥子)的寬度壓延和取決於水平輥子的水平壓延。
取決於軋邊器輥子的寬度壓延，係為了實現精加工壓延步驟前的被壓延材料之板寬均一化、為了實現與多種之目標板寬對應的寬度尺寸、以及為了抑制因被壓延材料在加熱爐中之加熱階段所形成的溫度差(skid mark)、前尾端部之非恆定變形所引起的板寬之變動等而進行。尤其是，因被壓延材料之寬度方向(短邊方向)之積極性的加工係僅藉由可逆式壓延機來進行，故而是重要的步驟之一。一般而言，可逆式壓延機係僅在正通行時進行寬度壓延及水平壓延，而在逆通行時則僅進行水平壓延，如此反覆進行複數次。
一般而言，當對矩形的被壓延材料進行寬度壓延時，被壓延材料之寬度方向(短邊方向)的縱剖面，會成為在寬度方向端部發生朝向厚度方向隆起的狗骨形狀(dog bone shape)。此後藉由進行水平壓延，就可利用取決於將該狗骨朝向厚度方向壓縮而朝向寬度方向的回復(起因於狗骨的寬度回復)，以及取決於水平壓延而朝向寬度方向的擴展(取決於水平壓延的寬度擴展)，來形成寬度比一對軋邊器輥子間之間隙(軋邊器輥子間隙)更寬的被壓延材料。起因於該狗骨的寬度回復及取決於水平壓延的寬度擴 展之量，例如，在非專利文獻1中，係由軋邊器輥子輸入側中的被壓延材料之板寬、板厚、軋邊器輥子間隙、一對水平輥子間的間隙(水平輥子間隙)、和軋邊器輥子及水平輥子之輥子半徑所決定。非專利文獻1係將在長邊方向沒有急遽變化的恆定部(被壓延材料之前尾端部以外的部分)作為對象。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特公平4-13043號公報
[非專利文獻]
非專利文獻1：社團法人日本鋼鐵協會、「板壓延的理論與實際」、改訂版、三和(SANWA)、平成22年9月30日pp.73、77
可是，在將軋邊器輥子間隙設為一定來進行寬度壓延的情況下，已知的是被壓延材料之前尾端部的板寬，在可逆式壓延機之輸出側會變形成非恆定的形狀。在被壓延材料之前尾端部產生的非恆定之形狀很顯著的情況下，就不易在精加工壓延中通過，而成為生產障礙的原因。又，因在精加工壓延後亦會殘留該形狀，被壓延材料之前尾端部的板寬會大幅地低於板寬目標值，故而為了要 確保製品精度，就要將其切除。因此，被壓延材料之前尾端部的板寬變化之發生係與良率之顯著降低息息相關。
在取決於軋邊器輥子的寬度壓延中，係僅將被壓延材料之前尾端部作為對象，進行將軋邊器輥子間隙形成比前尾端部以外之恆定部還寬的板寬控制(軋邊器之前尾端開啟度變更控制)。如第6圖所示，以往的軋邊器之前尾端開啟度變更控制中的軋邊器輥子間隙之開閉操作量(軋邊器之前尾端開啟度變更量)，係藉由軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣產生手段16，基於數式、或是以數值表儲存的態樣(軋邊器之前尾端開啟度變更態樣)所設定。在基於以數值表儲存的態樣所設定的情況下，能夠以鋼種、板寬、寬度軋縮量、板厚等儲存作為檢索鍵的態樣進行檢索。一般數值表係由試行錯誤所決定。
以往，在連續鑄造機中，係按照要求的製品尺寸，而進行變更所要鑄造的金屬板坯之寬度尺寸之作業。因在變更期間中會停止金屬板坯之鑄造，故而寬度尺寸之變更次數越多生產性就會越惡化。
近年來，在鋼鐵產業中，為了要提高連續鑄造機之生產能力，已開始推展所要鑄造的金屬板坯之寬度尺寸的集約化和寬度尺寸的擴大。隨之，開始需要在熱壓延中進行將金屬板坯朝向寬度方向壓縮以獲得所期望之寬度尺寸的金屬板坯之大寬度壓縮。
在熱壓延中的寬度壓縮之方法中，除了有取決於軋邊器輥子的寬度壓延之外，還有藉由一對衝壓工 具進行寬度壓縮之取決於定尺寸衝壓的寬度縮減。取決於定尺寸衝壓的寬度壓縮係因在寬度壓縮時能取得較大的與被壓延材料之接觸長度故而壓縮效率佳，且由於可期望較大之寬度壓縮的特徵及近年的鋼鐵業的需要，因而廣被採用。然而，因在定尺寸衝壓之導入和設置中，必須有充分的空間、資金，故而有僅以取決於軋邊器輥子之寬度壓延來實現大寬度縮減之需求。
為了以取決於軋邊器輥子之寬度壓延來實現大寬度壓縮，就不僅有必要在正通行中進行寬度壓延，亦有必要在逆通行中進行寬度壓延。例如，專利文獻1係揭示：在隔著水平輥子而配置2座立式輥子之構成的可逆式壓延機列中，藉由以正通行及逆通行反覆進行寬度壓延來實現大寬度壓縮。然而，專利文獻1係用以抑制被壓延材料之前尾端部成為魚尾狀的魚尾(fish tail)之發生的技術，並未針對前尾端部板寬之精度提高乙事加以提及。又，專利文獻1係隔著水平輥子而需要2座立式輥子，並不對應於僅藉由1座立式輥子進行之正通行及逆通行中的寬度壓延。
又，以往，在以逆通行中的寬度壓延、正通行中的寬度壓延、正通行中的水平壓延之順序進行壓延的情況下(亦即，以逆通行及正通行連續地進行寬度壓延之後進行水平壓延的情況下)，僅在正通行中的寬度壓延上應用軋邊器之前尾端開啟度變更控制，而在逆通行中的寬度壓延上並不應用軋邊器之前尾端開啟度變更控制。不應用 軋邊器之前尾端開啟度變更控制的逆通行中的寬度壓延後之尾端部板寬雖與恆定部的板寬大致相等，但是前端部板寬係變得比恆定部還窄(將之稱為寬度缺陷)。亦即，被壓延材料之前端板寬係形成不均一。更且，在逆通行後的正通行中，係在藉由逆通行中的寬度壓延所形成的狗骨及前端部之寬度缺陷殘存的狀態下，直接進行寬度壓延。在此，由於更進一步應用以往的軋邊器之前尾端開啟度變更態樣來進行寬度壓延，所以被壓延材料之前尾端板寬係形成為更不均一。亦即，以逆通行及正通行連續地進行寬度壓延的情況下，有必要對軋邊器之前尾端開啟度變更態樣施予某些修正。
如上述般，以逆通行及正通行連續地進行寬度壓延的情況下，因其前尾端的變形現象較為複雜，故而以試行錯誤調整了軋邊器之前尾端開啟度變更態樣。
本發明係為了解決如上述的課題而開發完成者，其目的在於提供一種可以在逆通行後之正通行中的寬度壓延上，合理地決定軋邊器之前尾端開啟度變更態樣，藉由最適當的軋邊器之前尾端開啟度變更態樣來進行寬度控制的前尾端板寬控制裝置。
為了達成上述目的，本發明的前尾端板寬控制裝置係構成如下。
前尾端板寬控制裝置係用以控制可逆式壓延機。可逆式壓延機係具備：軋邊器，具有對壓延生產線 上之被壓延材料進行寬度壓延的一對垂直輥子；以及一對水平輥子，設置於垂直輥子之下游，對被壓延材料進行水平壓延。可逆式壓延機係反覆進行正通行及逆通行之作業，該正通行係使被壓延材料從可逆式壓延機之上游側朝向下游側通過，該逆通行係使被壓延材料從下游側朝向上游側通過，且在正通行及逆通行之各個通行中進行寬度壓延及水平壓延兩者。
前尾端板寬控制裝置係具備：循軌手段、通行排程算出手段、逆通行前尾端開啟度變更態樣產生手段、正通行前尾端開啟度變更態樣產生手段、逆通行分配比算出手段、軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正手段、及軋邊器前尾端開啟度控制手段。
循軌(tracking)手段係追蹤壓延生產線上的被壓延材料之位置。
通行排程算出手段係基於熱壓延命令資訊，算出各通行中的軋邊器輸入側板厚、軋邊器輸入側板寬、軋邊器輸出側板寬、屬於軋邊器輸入側板寬與軋邊器輸出側板寬之差的寬度軋縮量、以及一對垂直輥子之輥子間隙。
逆通行前尾端開啟度變更態樣產生手段係基於由通行排程算出手段所算出的算出值，輸出逆通行之第i-1次通行(i為3以上之奇數)中的軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣。軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣係設定為：被壓延材料之前尾端部中的垂直輥子之輥子間 隙，比前尾端部以外之恆定部中的輥子間隙還寬。又，軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣係設定為：逆通行壓延後的被壓延材料之前尾端部的板寬不會成為比恆定部的板寬更小。
正通行前尾端開啟度變更態樣產生手段係基於由通行排程算出手段所算出的算出值，輸出正通行之第i次通行中的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣。軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣係設定為：被壓延材料之前尾端部中的垂直輥子之輥子間隙，比前尾端部以外之恆定部中的輥子間隙還寬。
逆通行分配比算出手段係將由通行排程算出手段所算出的第i-1次通行之寬度壓縮量除以第i次通行之寬度壓縮量而算出逆通行分配比。
軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正手段係基於由通行排程算出手段所算出的算出值、由逆通行分配比算出手段所算出的逆通行分配比、及由循軌手段所算出的被壓延材料之位置循軌資訊，修正上述的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣。
軋邊器前尾端開啟度控制手段係基於軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣、修正後的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣、及位置循軌資訊，輸出被壓延材料之前尾端部中的一對垂直輥子之輥子間隙。
軋邊器係基於從軋邊器前尾端開啟度控制手段輸出的輥子間隙，變更垂直輥子之輥子間隙。
較佳為：前尾端板寬控制裝置係具備學習手段。在此，循軌手段係取得設置於可逆式壓延機之下游側的板寬計在被壓延材料之每一位置所測定到的板寬實際值。學習手段係以使由板寬計所測定的板寬實際值與板寬目標值之偏差成為零之方式，將修正後的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣予以修改。
依據本發明，則在僅於水平輥子之上游具備有垂直輥子的可逆式壓延機中，可以針對逆通行後之正通行中的寬度壓延，合理地決定軋邊器之前尾端開啟度變更態樣，藉由最適當的軋邊器之前尾端開啟度變更態樣來進行寬度控制。結果，提高了逆通行及正通行中之連續的寬度壓延中的板寬控制之精度，能夠進行大寬度壓縮，而能夠製品尺寸精度佳地製造各種目標尺寸的製品。又，可削減連續鑄造機所鑄造的金屬板坯之寬度尺寸的變更次數，亦可提高連續鑄造機的生產性。
1‧‧‧可逆式壓延機
2‧‧‧軋邊器
3‧‧‧水平軋機
4‧‧‧油壓控制裝置(HPC)
5‧‧‧被壓延材料
6‧‧‧搬運方向
7‧‧‧正通行
8‧‧‧逆通行
9‧‧‧輥子台速度檢測器
10‧‧‧熱片檢測器(HMD)
11‧‧‧旋轉速度檢測器
12‧‧‧循軌手段
13‧‧‧板寬計
14‧‧‧通行排程算出手段
15‧‧‧熱壓延命令資訊
16‧‧‧軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣產生手段
16a‧‧‧軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣產生手段
16b‧‧‧軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣產生手段
17‧‧‧軋邊器前尾端開啟度控制手段
18‧‧‧逆通行分配比算出手段
19‧‧‧軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正手段
20‧‧‧學習手段
21‧‧‧前尾端板寬控制裝置
31‧‧‧顯示將軋邊器輥子間隙設為一定的態樣
32‧‧‧顯示軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣
33‧‧‧前端部寬度缺陷的態樣
34‧‧‧板寬均一化的態樣
41‧‧‧修正前的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣
42‧‧‧修正後的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣
43‧‧‧板寬不均一的態樣
44‧‧‧精度高地控制前尾端部的寬度尺寸的態樣
50‧‧‧處理器
51‧‧‧記憶體
191‧‧‧正逆通行判別處理
192‧‧‧正逆通行合計寬度軋縮量計算處理
193‧‧‧軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正比計算處理
194‧‧‧軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正量計算處理
第1圖係說明熱壓延生產線上的可逆式壓延機之概略、和控制軋邊器輥子間隙的前尾端板寬控制裝置之構成的示意圖。
第2圖係就軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正手段19加以說明的示意圖。
第3圖係說明在逆通行中之寬度壓延時應用軋邊器逆 通行前尾端開啟度變更態樣之例的俯視圖。
第4圖係說明在逆通行之後之下一次的正通行中進行寬度壓延時應用修正後的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣之例的俯視圖。
第5圖係顯示前尾端板寬控制裝置21之硬體構成的示意圖。
第6圖係就以往的前尾端寬度控制加以說明的示意圖。
以下，參照圖式就本發明之實施形態加以詳細說明。另外，在各圖中共通的要素，係附記同一符號並省略重複的說明。
[實施形態1] [實施形態1之系統構成]
第1圖係說明熱壓延生產線的可逆式壓延機之概略、和控制軋邊器輥子間隙的前尾端板寬控制裝置之構成的示意圖。
(可逆式壓延機)
熱壓延生產線係具備可逆式壓延機1。熱壓延生產線係在可逆式壓延機1之上游側具備連續鑄造機、加熱爐等，在可逆式壓延機1之下游側具備精加工用壓延機(省略圖式)。連續鑄造機係鑄造與已設定之寬度尺寸相應的金屬板坯。作為被壓延材料5的金屬板坯係在熱壓延生產線中 被壓延加工成為所期望的製品尺寸及材質。可逆式壓延機1係將被壓延材料5壓延成為取決於下游之精加工用壓延機的精加工壓延所需要的尺寸。精加工用壓延機係將被壓延材料5壓延成為製品尺寸的目標。
可逆式壓延機1係具備軋邊器2及水平軋機3。軋邊器2係具備對被壓延材料5進行寬度壓延的一對垂直輥(軋邊器輥子)。第1圖中係圖示軋邊器2之軋邊器輥子。水平軋機3係設置於軋邊器2之下游，具備對被壓延材料5進行水平壓延的一對水平輥子。第1圖中係圖示水平軋機3之水平輥子。
軋邊器2係具備藉由油壓控制裝置(High pressure compressor；HPC)4所控制的油壓缸。軋邊器2之一對軋邊器輥子的輥子間隙((軋邊器輥子間隙)，係能夠按照油壓缸之動作而朝向被壓延材料5之寬度方向開閉(寬窄)。雖然第1圖所示的可逆式壓延機1係具備軋邊器2及水平軋機3各1座，但是並不限定於此。
可逆式壓延機1係反覆進行正通行7(與搬運方向6同方向)及逆通行8(與正通行7為相反方向)之作業，該正通行7係使被壓延材料5從可逆式壓延機1之上游側(連續鑄造機側、加熱爐側)朝向下游側(精加工用壓延機側)通過，該逆通行8係使被壓延材料5從下游側朝向上游側通過。可逆式壓延機1係在正通行及逆通行之各個通行中進行寬度壓延及水平壓延之雙方作業。
被壓延材料5係在藉由可逆式壓延機1壓延 規定通行數(總通行數設為N。N為3以上的奇數)之後，朝向設置於可逆式壓延機1之下游側(搬運方向6)的精加工用壓延機搬運。
另外，本說明書中，係在各通行中將被壓延材料5之行進方向前部稱為前端部，將行進方向後部稱為尾端部。亦即，第1圖中，在正通行中，被壓延材料5之右端部為前端部而左端部為尾端部。又，在逆通行中，被壓延材料5之左端部為前端部而右端部為尾端部。又，第1圖中，在正通行時，將軋邊器2之左側稱為軋邊器輸入側，將右側稱為軋邊器輸出側。在逆通行時，將軋邊器2之右側稱為軋邊器輸入側，將左側稱為軋邊器輸出側。又，第1圖中，無關於正通行、逆通行，而將可逆式壓延機1之左側稱為上游側，將右側稱為下游側。
在被壓延材料5以正通行7進入軋邊器2、水平軋機3的前方(軋邊器2之上游側)，係設置有輥子台速度檢測器9、及熱片檢測器(Hot metal detector；HMD)10。輥子台速度檢測器9係檢測在熱壓延生產線上搬運被壓延材料5的輥子台之旋轉速度。熱片檢測器10係檢測被搬運的被壓延材料5。又，在水平軋機3係設置有用以檢測水平輥子之旋轉速度的旋轉速度檢測器11。
循軌手段12係基於來自輥子台速度檢測器9、熱片檢測器10、及旋轉速度檢測器11之信號，追蹤熱壓延生產線上的被壓延材料5之位置。具體而言，循軌手段12係產生包含被壓延材料5之行進方向、搬運位置的位 置循軌資訊。
在水平軋機3之下游側係設置有板寬計13。板寬計13係測定壓延後(可逆式壓延機1中的N次通行之壓延後)的實際板寬。循軌手段12係取得由板寬計13所測定的板寬實際值。此等感測器之位置、個數等即便不一定與第1圖一致，本發明亦能夠應用。
(可逆式壓延機之前尾端板寬控制裝置)
軋邊器2係由前尾端板寬控制裝置21所控制。前尾端板寬控制裝置21係具備循軌手段12、通行排程算出手段14、軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣產生手段16a、軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣產生手段16b、逆通行分配比算出手段18、軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正手段19、學習手段20及軋邊器前尾端開啟度控制手段17。又，前尾端板寬控制裝置21亦可包含HPC4。
通行排程算出手段14係基於熱壓延命令資訊15而算出各通行中的軋邊器輸入側板厚、軋邊器輸入側板寬、軋邊器輸出側板寬、寬度壓縮量、軋邊器2所具有的一對垂直輥子間之間隙(軋邊器輥子間隙)。另外，寬度壓縮量[mm]為各通行中的軋邊器輸入側板寬與軋邊器輸出側板寬之差。軋邊器輥子間隙之大小[mm]為一對軋邊器輥子中之輥子間的距離，在本說明書中亦稱為開啟度。
通行排程算出手段14係從上位電腦中接收熱壓延命令資訊15。熱壓延命令資訊15係包含：壓延前 的被壓延材料5之尺寸、鋼種等的資訊；以及壓延後(N次通行後的可逆式壓延機1之下游側)的被壓延材料5之目標尺寸的資訊。當被壓延材料5到達熱壓延生產線上之預定位置時，通行排程算出手段14就基於熱壓延命令資訊15計算可逆式壓延機1之輥子轉速、軋邊器輥子間隙等，以可製造預定製品尺寸的製品。又，通行排程算出手段14係就各通行分別算出被壓延材料5之軋邊器輸入側板厚、軋邊器輸入側板寬、軋邊器輸出側板寬、及寬度壓縮量之目標值。
在通行排程算出手段14中，各通行中的軋邊器輥子間隙(開啟度)，例如是基於被壓延材料5之壓延前的板厚、板寬、以及壓延後(N次通行後)之目標板寬所算出。在通行排程算出手段14中所算出的軋邊器輥子間隙為與預定之通行中的被壓延材料5之恆定部(前尾端部以外的部分)的目標板寬相應的值。
若使用與恆定部之目標板寬相應的軋邊器輥子間隙來壓延被壓延材料5之前尾端部，則會在被壓延材料5之長邊方向發生取決於寬度壓延之影響，在前尾端部發生非恆定變形(寬度缺陷)。有必要抑制該非恆定變形。為了使前尾端部接近目標板寬，軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣產生手段16a係產生軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣，而軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣產生手段16b係產生軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣。
軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣產生手段16a及軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣產生手段16b，係記憶有與預定參數(例如，熱壓延命令資訊中所含的鋼種、通行排程算出手段14所算出的被壓延材料5之壓延前的板厚、板寬、寬度壓縮量)對應之儲存軋邊器之前尾端開啟度變更態樣的數值表。軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣產生手段16a，係從數值表中檢索與預定參數對應的軋邊器之前尾端開啟度變更態樣，並將之定為軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣。同樣地，軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣產生手段16b，係從數值表中檢索與預定參數對應的軋邊器之前尾端開啟度變更態樣，並將之定為軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣。另外，軋邊器之前尾端開啟度變更態樣並非一定要從數值表中檢索，亦可基於數式而算出。
軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣係設定為：被壓延材料之前尾端部的垂直輥子之輥子間隙，比前尾端部以外之恆定部中的輥子間隙還寬。又，軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣係設定為：逆通行壓延後的被壓延材料之前尾端部的板寬不會成為比恆定部的板寬更小。亦即，設定為不會有寬度缺陷。軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣係設定為：被壓延材料之前尾端部的垂直輥子之輥子間隙，比前尾端部以外之恆定部中的輥子間隙還寬。
軋邊器前尾端開啟度控制手段17係依每一 被壓延材料5之位置，將控制信號送至HPC4，以使軋邊器輥子間隙可按照軋邊器之前尾端開啟度變更態樣而變更。軋邊器前尾端開啟度控制手段17係基於在由通行排程算出手段14所計算出的軋邊器輥子間隙中加上軋邊器之前尾端開啟度變更態樣後的資料、及從位置循軌資訊所得的被壓延材料5之位置，來輸出按照被壓延材料5之位置而變更軋邊器輥子間隙的控制信號。HPC4係按照控制信號而使油壓缸動作，變更軋邊器2之軋邊器輥子間隙。
本實施形態之前尾端板寬控制裝置21係除了上述的構成以外，還具備逆通行分配比算出手段18、及軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正手段19。
第3圖係說明在逆通行中之寬度壓延時，應用軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣之例的俯視圖。虛線31係顯示將軋邊器輥子間隙設為一定(將軋邊器輥子間隙固定於與恆定部之目標板寬相應的值)的態樣。實線32係顯示軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣。在逆通行中之寬度壓延時，只要將軋邊器輥子間隙設為一定，就如虛線33所示，逆通行壓延後之尾端部的板寬雖與恆定部之板寬大致相等，但是前端部會有寬度缺陷。
在此，在逆通行中之寬度壓延中的寬度壓縮量較大的情況下，因發生於被壓延材料5之前端部的寬度缺陷變大，故而在下一次的正通行中之寬度壓延中，恐有板寬變得比軋邊器間隙更窄之虞。在此情況下，就無法發揮在正通行中之寬度壓延中的板寬控制之效果。對此， 藉由使用僅前端部應用軋邊器之前尾端開啟度變更控制的軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣(實線32)，來謀求壓延後的板寬之均一化(實線34)。
藉由應用軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣，就能抑制因逆通行中之寬度壓延所產生的寬度缺陷。但是，在前尾端部依然存在有因朝向被壓延材料5之長邊方向的擴展所引起的非恆定之狗骨形狀。
在逆通行後之下一次的正通行中的寬度壓延上，有必要考慮在逆通行中之寬度壓延中所形成的狗骨形狀，以及因形成於該前尾端部的非恆定之狗骨形狀所引起的寬度回復。在此，形成於該前尾端部的非恆定之狗骨形狀，係藉由以逆通行及正通行連續地進行寬度壓延的通行間的寬度壓縮量之分配而變化。因此，在本發明中，係考慮了以逆通行及正通行連續地進行寬度壓延的通行間的寬度壓縮量之分配比(逆通行分配比)，而修正軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣。
(軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣之修正)
在通行排程中，設定有進行寬度壓延的逆通行時，通行排程算出手段14係使用數式(1)來計算各通行的寬度壓縮量之比(寬度壓縮量分配比)。
△B E1：△B E2：△B E3：△B E4：△B E5：△B E6：△B E7=α E1：α E2：α E3：α E4：α E5：α E6：α E7 (1)
在此例中，總通行數為7(N=7)，△BEi為取 決於軋邊器2的第i次通行(1≦i≦N，i為自然數)中的寬度壓縮量，αEi為i次通行中的寬度壓縮分配比。αEi係預定為目標比率。Σ αEi=1。通行排程算出手段14係基於從第1次通行至N次通行的總寬度壓縮量及αEi，算出各通行的寬度壓縮量△BEi。另外，就一例而言，設為N=7，但是N只要是奇數即可。
逆通行分配比算出手段18係將藉由通行排程算出手段14所算出之逆通行的第i-1次通行之寬度壓縮量，除以正通行的第i次通行之寬度壓縮量，而算出逆通行分配比。具體而言，逆通行分配比算出手段18係使用數式(2)算出逆通行分配比αrev_n。
軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正手段19係基於藉由逆通行分配比算出手段18所算出的逆通行分配比、藉由軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣產生手段16a所產生的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣(以下，亦稱為基準前尾端開啟度變更態樣)、逆通行中之壓延前的板寬(目標值)、正通行中之壓延後的板寬(目標值)、被壓延材料5之位置循軌資訊，而修正基準前尾端開啟度變更態樣。
第2圖係就軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正手段19加以說明的示意圖。首先，正逆通行判 別處理191係基於藉由通行排程算出手段14所算出的算出值及位置循軌資訊，判別是否以逆通行及正通行連續地進行寬度壓延。
正逆通行合計寬度壓縮量計算處理192係在以逆通行及正通行連續地進行寬度壓延的情況下，根據逆通行中的壓延前之板寬(目標值)及正通行中的寬度壓延後之板寬(目標值)，使用以下的數式(3)來計算以逆通行及正通行連續地進行寬度壓延的情況下之合計寬度壓縮量△BTotal。
△B Total =B i-1-B Ei (3)其中，Bi-1：逆通行中之壓延前的板寬
BEi：正通行中之寬度壓縮後的板寬。
軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正比計算處理193係除了使用逆通行與正通行之判別、合計寬度壓縮量△BTotal之外，還使用由通行排程算出手段14所算出的逆通行壓延前之板寬、由逆通行分配比算出手段18所算出的逆通行分配比αrev_n，來計算軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正比。軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正比γfwd係由將合計寬度壓縮量△BTotal、逆通行分配比αrev_n、逆通行壓延前的板寬Bi-1作為變數的以下數式所提供。
γ fwd =[a 1(a rev_n -a 2)2-a 1 a 2 2]．△B Total (4)
a 2=k 3．exp(k 4．B i-1) (6)其中，k1至k4：係數。
軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正量計算處理194係將軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正比γfwd，乘上基準前尾端開啟度變更態樣，而算出軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正量。
較佳為軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正量係以學習值來修正。學習手段20係基於由板寬計13所測定的板寬實際值及位置循軌資訊，算出被壓延材料5之前尾端部的板寬目標值與板寬實際值之偏差作為學習值。軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正手段19係使用學習值，以使偏差成為零之方式，修改軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正量。在此，學習值較佳是依各逆通行及正通行之合計寬度壓縮量與板寬目標值之組合進行記憶(學習值表)。
反映出學習值的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正量△Soffset係以數式(7)來表示。
△S offset (x)=γ fwd ．△S basic (x)+Z Act (x) (7)其中， x：被壓延材料之位置(例如，沿著長邊方向分割被壓延材料5的各位置)
△Soffset：軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正量
△Sbasic：基準前尾端開啟度變更態樣
ZAct：學習值。
又，有關ZAct，最新的學習值ZAct NEW係使用數式(8)，藉由更新過去的學習值ZAct OLD來算出。
△B(x)=B MEAS (x)-B AIM (x) (9)其中，β：增益
BMEAS：板寬實際值
BAIM：板寬目標值。
將所算出的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正量加上基準前尾端開啟度變更態樣來修正軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣。修正後的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣為適於以逆通行及正通行連續地進行寬度壓延之後進行水平壓延的情況之態樣。修正後的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣係輸出至軋邊器正通行前尾端開啟度控制手段17。軋邊器正通行前尾端開啟度控制手段17，係在每一被壓延材料5之位置，將控制信號送至HPC4，以便能按照軋邊器之前尾端開啟度變更態樣來變更軋邊器輥子間隔。
第4圖係說明在逆通行後之下一次的正通行中進行寬度壓延時應用修正後的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣之例的俯視圖。虛線41係顯示修正前的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣。實線42係顯示修正後的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣。虛線33係顯示使用將第3圖之虛線31所示的軋邊器輥子間隙設為一定的態樣進行了寬度壓延的被壓延材料5。當對虛線33所示之被壓延材料5進行使用虛線41之態樣的寬度壓延時，就如虛線43所示，被壓延材料5之前尾端部的板寬會變成不均一。另一方面，在本發明中，首先，在逆通行中進行使用軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣的寬度壓延(實線34)。對實線34所示的被壓延材料5，進行使用已考慮實線42所示之逆通行分配比的態樣之寬度壓延。結果，如實線44所示可以精度高地控制被壓延材料5之前尾端部的寬度尺寸。
另外，在上面所述的實施形態1之系統中，雖然在數式(7)中加上了由學習手段20所算出的學習值ZAct，但是亦可排除學習值ZAct。亦即，亦可為不具備學習手段20的構成。
在本實施形態中，符號12、14~20所示的各部係顯示前尾端板寬控制裝置21所具有的功能。第5圖係顯示前尾端板寬控制裝置21之硬體構成的示意圖。前尾端板寬控制裝置21係具備例如包含處理器50及記憶體51的電路，作為硬體資源。前尾端板寬控制裝置21係藉 由處理器50來執行記憶於記憶體51的程式，藉此實現各部12、14~20所具有的各功能。前尾端板寬控制裝置21亦可具備複數個處理器50。前尾端板寬控制裝置21亦可具備複數個記憶體51。亦即，亦可由複數個處理器50和複數個記憶體51連同實現各部12、14~20所具有的各功能。亦可藉由硬體來實現各部12、14~20所具有的各功能之一部分或全部。
1‧‧‧可逆式壓延機
2‧‧‧軋邊器
3‧‧‧水平軋機
4‧‧‧油壓控制裝置(HPC)
5‧‧‧被壓延材料
6‧‧‧搬運方向
7‧‧‧正通行
8‧‧‧逆通行
9‧‧‧輥子台速度檢測器
10‧‧‧熱片檢測器(HMD)
11‧‧‧旋轉速度檢測器
12‧‧‧循軌手段
13‧‧‧板寬計
14‧‧‧通行排程算出手段
15‧‧‧熱壓延命令資訊
16a‧‧‧軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣產生手段
16b‧‧‧軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣產生手段
17‧‧‧軋邊器前尾端開啟度控制手段
18‧‧‧逆通行分配比算出手段
19‧‧‧軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正手段
20‧‧‧學習手段
21‧‧‧前尾端板寬控制裝置

Claims (4)

  1. 一種前尾端板寬控制裝置，係用以控制可逆式壓延機，該可逆式壓延機係具備：軋邊器，具有對壓延生產線上之被壓延材料進行寬度壓延的一對垂直輥子；以及一對水平輥子，設置於前述垂直輥子之下游，對前述被壓延材料進行水平壓延，前述可逆式壓延機係反覆進行正通行及逆通行之作業，該正通行係使前述被壓延材料從前述可逆式壓延機之上游側朝向下游側通過，該逆通行係使前述被壓延材料從前述下游側朝向前述上游側通過，且在正通行及逆通行之各個通行中進行寬度壓延及水平壓延兩者，前述前尾端板寬控制裝置係具備：循軌手段，追蹤前述壓延生產線上的前述被壓延材料之位置；通行排程算出手段，基於熱壓延命令資訊，算出各通行中的軋邊器輸入側板厚、軋邊器輸入側板寬、軋邊器輸出側板寬、以及屬於軋邊器輸入側板寬與軋邊器輸出側板寬之差的寬度壓縮量；逆通行前尾端開啟度變更態樣產生手段，基於由前述通行排程算出手段所算出的算出值，輸出逆通行之第i-1次通行(i為3以上之奇數)中的軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣；正通行前尾端開啟度變更態樣產生手段，基於由前述通行排程算出手段所算出的算出值，輸出正通行之第 i次通行中的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣；逆通行分配比算出手段，將由前述通行排程算出手段所算出的第i-1次通行之前述寬度壓縮量除以第i次通行之前述寬度壓縮量而算出逆通行分配比；軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正手段，基於由前述通行排程算出手段所算出的算出值、前述逆通行分配比、及由前述循軌手段所算出的前述被壓延材料之位置循軌資訊，修正前述軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣；以及軋邊器前尾端開啟度控制手段，係基於前述軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣、藉由前述軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正手段所修正後的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣、及前述位置循軌資訊，輸出前述被壓延材料之前尾端部中的前述一對垂直輥子之輥子間隙，前述軋邊器係基於從前述軋邊器前尾端開啟度控制手段輸出的輥子間隙，變更前述垂直輥子之輥子間隙。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之前尾端板寬控制裝置，其中，前述軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣及前述軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣，係設定為：前述被壓延材料之前尾端部中的前述垂直輥子之輥子間隙，比前述前尾端部以外之恆定部中的輥子間隙還寬，前述軋邊器逆通行前尾端開啟度變更態樣，係設定 為：逆通行壓延後的前述被壓延材料之前尾端部的板寬不會成為比前述恆定部的板寬更小。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之前尾端板寬控制裝置，其中，前述修正後的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣，係基於軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正比所算出，前述軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正比，係在將前述軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣修正比設為γfwd、將第i-1次通行之前述寬度壓縮量與第i次通行之前述寬度壓縮量的合計值設為△BTotal、將前述逆通行分配比設為αrev_n、將第i-1次通行之壓延前板寬設為Bi-1、將係數設為k1至k4的情況下，能由以下之關係式所表示，γ fwd =[a 1(a rev_n -a 2)2-a 1 a 2 2]．△B Total 其中，a 1=k 1．B i-1 k2 a 2=k 3．exp(k 4．B i-1)。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之前尾端板寬控制裝置，其中，前述循軌手段係取得設置於前述可逆式壓延機之下游側的板寬計在前述被壓延材料之每一位置所測定到的板寬實際值，前述前尾端板寬控制裝置更具備：學習手段，以使 由前述板寬計所測定的板寬實際值與板寬目標值之偏差成為零之方式，修改前述修正後的軋邊器正通行前尾端開啟度變更態樣。
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