JP4507193B2 - マンドレルミルの圧延制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、マンドレルミルの圧延制御方法に関し、特に、管内にマンドレルバーが挿入された状態で管の肉厚を測定し、この測定結果に基づいてマンドレルミルの圧延制御を行うことにより、寸法精度の高い管を製造したり、圧延トラブルを抑制することが可能なマンドレルミルの圧延制御方法に関する。

従来より、マンドレルミルの圧延制御方法として、γ線肉厚計を用いて管の肉厚を測定し、この測定結果に基づいて圧延条件を設定・修正する方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、γ線肉厚計は、管に透過させたγ線の減衰量に基づいて肉厚を測定するものであるため、原理上、管内にマンドレルバーが挿入された状態では肉厚を測定できないという制約がある。このため、γ線肉厚計では、マンドレルミルのスタンド間での肉厚測定は無論のこと、マンドレルミルの出側であっても、管の圧延後にマンドレルバーをミル入側に引き戻す方式のリトラクトマンドレルミルでしか肉厚測定が不可能である。しかも、リトラクトマンドレルミルであっても、出側直近からある程度離れた場所でしか肉厚を測定することができない。このような制約から、γ線肉厚計による肉厚測定結果を活用して高精度な圧延制御を行おうとしても自ずと限界がある。

具体例を挙げて説明すれば、従来のγ線肉厚計を用いたマンドレルミルの圧延制御方法には、以下に述べるような第１〜第４の課題が存在する。

例えば、マンドレルミル圧延によって肉厚精度の高い管を得るために、マンドレルバーの外径を算出（推定）し、所定のスタンドでのロールギャップを前記算出したマンドレルバーの外径に応じて設定する方法が考えられる。斯かる方法を実施するため、従来は、γ線肉厚計を用いてマンドレルミル（リトラクトマンドレルミル）出側で管の肉厚を測定し、この測定結果と最終スタンドでのロールギャップ設定値とに基づき、マンドレルバーの外径を推定していた。しかしながら、この推定方法は、マンドレルミル出側の肉厚測定値によってマンドレルバーの外径を推定する方法であるため、当該肉厚測定した管については、マンドレルバーの外径を推定する時点で既に圧延が終了しており、推定したマンドレルバーの外径に応じたロールギャップを設定して圧延することはもはや不可能である。つまり、従来のγ線肉厚計を用いた圧延制御方法では、まだ外径を推定していないマンドレルバーを用いて最初に圧延する管については、当該マンドレルバーの外径に応じたロールギャップを設定して圧延することができないため、最初の管については高い肉厚精度を得ることができない。マンドレルミルでは、通常、複数のマンドレルバーを使用するため、各マンドレルバーを用いて最初に圧延する管、つまり、マンドレルバーの本数と同じ本数の管について、推定したマンドレルバーの外径を利用する圧延制御方法を適用することができない。従来のγ線肉厚計を用いたマンドレルミルの圧延制御方法には、以上に説明したような第１の課題がある。

また、マンドレルミル圧延においては、管のフランジ肉厚を高精度に予測することが困難である。所定のスタンドでフランジ肉厚に相当する管の部位は、次のスタンドでは溝底肉厚に相当する部位となり肉厚圧下される。したがって、管のフランジ肉厚に予測誤差が生じると、圧下率の誤差が発生することに加えて、スタンドへの入出側速度も変化してスタンド間張力が変動する結果、フランジ肉厚に相当する部位の変形がさらに予測から大きく外れることになり、難加工性の材料からなる管では圧延不良が生じてしまう場合もある。また、管の寸法精度も悪化することになる。しかしながら、前述のようにγ線肉厚計ではマンドレルミルのスタンド間での肉厚測定が不可能であるため、従来のγ線肉厚計を用いたマンドレルミルの圧延制御方法では、フランジ肉厚を予測せざるを得ず、上記のような問題が内在しているという第２の課題がある。

また、マンドレルミル圧延においては、管の周方向について約９０°ピッチで厚肉部と薄肉部とが交互に発生する対向性偏肉が生じることがある。このような対向性偏肉を軽減するには、厚肉部が薄くなり、薄肉部が厚くなるように、孔型圧延ロールの圧下位置を調整すればよい。しかしながら、前述のように、γ線肉厚計ではマンドレルミル（リトラクトマンドレルミル）の出側で且つある程度離れた場所でしか肉厚測定ができないため、当該肉厚測定した管については、たとえ対向性偏肉が生じていたとしても、もはや孔型圧延ロールの圧下位置を調整することはできない。また、リトラクトマンドレルミル以外の方式のマンドレルミルでは、対向性偏肉を測定することすらできない。従来のγ線肉厚計を用いたマンドレルミルの圧延制御方法には、以上に説明したような第３の課題がある。

さらに、マンドレルミル圧延においては、孔型圧延ロールの溝底間距離を把握することが重要であるが、これを直接計測することはできないため、孔型圧延ロールのフランジ部同士を接触させることによる圧下位置の零点調整に加えて、マンドレルミル出側に設置したγ線肉厚計で測定した肉厚誤差に基づく圧下位置の補正が行われている。しかしながら、マンドレルミル出側に設置したγ線肉厚計の測定値で補正できるのは仕上スタンドに配設された孔型圧延ロールの圧下位置のみである。したがって、従来のγ線肉厚計を用いたマンドレルミルの圧延制御方法では、肉厚圧下量が大きいために大きなトラブルの発生が懸念される前段スタンドの圧下位置零点調整の精度を向上させることができないという第４の課題がある。
特開平８−７１６１６号公報

本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、従来のγ線肉厚計を用いたマンドレルミルの圧延制御方法に存在する第１〜第４の課題を解決することのできるマンドレルミルの圧延制御方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するべく、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、γ線肉厚計の代わりに、超音波の管内外面での反射時間差に基づいて肉厚を測定する超音波肉厚計を用いれば、管内にマンドレルバーが挿入された状態でも肉厚を測定できることを知見した。この理由は、マンドレルバーが挿入された状態であっても、マンドレルバー外面と管内面との間には空気層が介在するため、これにより管内面で超音波が反射するからだと考えられる。したがって、超音波肉厚計を用いれば、従来は測定できなかったマンドレルミルのスタンド間や出側直近での肉厚測定が可能となる結果、従来のγ線肉厚計を用いたマンドレルミルの圧延制御方法に存在する種々の課題を解決できることに想到した。本発明は、斯かる発明者らの知見に基づき完成されたものである。

すなわち、前記第１の課題を解決するため、本発明は、マンドレルミルの所定のスタンド間に超音波肉厚計を設置し、当該超音波肉厚計の設置位置直前のスタンドでの管の溝底肉厚を測定する第１ステップと、前記直前スタンドでのロールギャップ設定値と前記第１ステップで測定した管の溝底肉厚とに基づき、マンドレルバーの外径を算出する第２ステップと、バーリテイナーの位置情報に基づき、前記第２ステップで外径を算出したマンドレルバーの長手方向部位を特定する第３ステップと、前記第１ステップから前記第３ステップまでを繰り返すことにより、マンドレルバー外径の長手方向分布を算出する第４ステップと、バーリテイナーの位置情報に基づき、前記直前スタンドの後段スタンドにおいて管を圧延する際に使用されるマンドレルバーの長手方向部位を特定する第５ステップと、前記第４ステップで算出したマンドレルバー外径の長手方向分布に基づき、前記第５ステップで特定したマンドレルバー長手方向部位の外径を算出する第６ステップと、前記第６ステップで算出したマンドレルバーの外径に基づき、前記後段スタンドでのロールギャップを設定する第７ステップとを含むことを特徴とするマンドレルミルの圧延制御方法を提供するものである。
なお、本発明における「管の溝底肉厚」とは、管の孔型圧延ロールの溝底部に対向する部位の肉厚を意味する。

また、前記第２の課題を解決するため、本発明は、マンドレルミルの所定のスタンド間に超音波肉厚計を設置し、当該超音波肉厚計の設置位置直前のスタンドでの管のフランジ肉厚を測定する第１ステップと、前記第１ステップで測定した管のフランジ肉厚に基づき、前記超音波肉厚計の設置位置直後のスタンドでのロールギャップを設定する第２ステップとを含むことを特徴とするマンドレルミルの圧延制御方法を提供するものである。
なお、本発明における「管のフランジ肉厚」とは、管の孔型圧延ロールのフランジ部に対向する部位の肉厚を意味する。

また、前記第３の課題を解決するため、本発明は、マンドレルミルの出側直近に超音波肉厚計を設置し、管の先端が前記超音波肉厚計の設置位置を通過したタイミングから当該管の周方向肉厚分布を測定する第１ステップと、前記第１ステップで測定した周方向肉厚分布に基づき、対向性偏肉成分とその方向を算出する第２ステップと、前記第２ステップで算出した対向性偏肉成分とその方向とに基づき、当該管を圧延している最中又は次の管を圧延する際に所定スタンドの孔型圧延ロールの圧下位置を修正する第３ステップとを含むことを特徴とするマンドレルミルの圧延制御方法を提供するものである。
なお、本発明における「対向性偏肉成分」とは、管に生じる偏肉の内、管の周方向について約９０°ピッチで厚肉部と薄肉部とが交互に発生する偏肉成分を意味する。

さらに、前記第４の課題を解決するため、本発明は、マンドレルミルの所定のスタンド間に超音波肉厚計を設置し、当該超音波肉厚計の設置位置直前のスタンドでの管の溝底肉厚を測定する第１ステップと、前記直前スタンドでのロールギャップ設定値と前記第１ステップで測定した管の溝底肉厚とに基づき、前記直前スタンドの孔型圧延ロールの圧下位置設定誤差を算出する第２ステップと、前記第２ステップで算出した圧下位置設定誤差に平滑化処理を施し、当該平滑化処理後の圧下位置測定誤差に基づき、前記直前スタンドの孔型圧延ロールの圧下位置を修正する第３ステップとを含むことを特徴とするマンドレルミルの圧延制御方法を提供するものである。
なお、本発明における「圧下位置設定誤差に平滑化処理を施す」とは、算出した複数の管についての圧下位置設定誤差に基づき、各管毎に指数平滑化処理や移動平均処理等の平滑化処理を施すことを意味する。

なお、前記超音波肉厚計としては、非接触で管の肉厚測定が可能なレーザ超音波肉厚計を好適に用いることができる。

本発明に係るマンドレルミルの圧延制御方法によれば、管内にマンドレルバーが挿入された状態で管の肉厚を測定し、この測定結果に基づいてマンドレルミルの圧延制御を行うことにより、寸法精度の高い管を製造したり、圧延トラブルを抑制することが可能である。

以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧延制御方法を適用するマンドレルミル（バーリテイナーを用いるリテインドマンドレルミル）の装置構成を概略的に示す模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る圧延制御方法においては、マンドレルミルの所定のスタンド間（図１に示す例では＃１〜＃２スタンド間）に超音波肉厚計１を設置する。

本実施形態に係る超音波肉厚計１はレーザ超音波肉厚計とされている。レーザ超音波肉厚計１は、管Ｐ表面から内部に超音波を送信するためのパルスレーザと、管Ｐの内面で反射した超音波を受信するための連続発振レーザ及び干渉計とを備えている。斯かる構成において、パルスレーザから高強度のパルスレーザ光を出射すれば、当該パルスレーザ光は管Ｐ表面に衝突し、管Ｐに熱収縮が生じて超音波が発生することになる。発生した超音波は管Ｐの内部に伝搬され、管Ｐの内面で反射して再び管Ｐの表面に戻ってくる。連続発振レーザから出射したレーザ光は常に管Ｐの表面に照射されており、管Ｐ表面での反射光が干渉計に入射されるように配置されている。管Ｐの表面に超音波が戻ってくるとその表面が変位するため、干渉計に入射される前記反射光の位相が変化し、これにより干渉状態も変化することになる。パルスレーザからパルスレーザ光を出射してから前記干渉状態の変化を検出するまでの時間を測定することにより、管Ｐの肉厚を測定することが可能である。

超音波肉厚計１は、当該超音波肉厚計１の設置位置直前のスタンド（図１に示す例では＃１スタンド）での管Ｐの溝底肉厚を測定するように配置されている。すなわち、＃１スタンドに配設された孔型圧延ロールＲの溝底部に対向する管Ｐの部位を測定するように配置されている。具体的には、前述したパルスレーザから出射した光と連続発振レーザから出射した光の双方が共に＃１スタンドに配設された孔型圧延ロールＲの溝底部に対向する管Ｐの部位を照射するように、各レーザの方向が設定されている。

超音波肉厚計１で測定した管Ｐの溝底肉厚は、制御装置２に入力される。制御装置２は、前記直前スタンド（＃１スタンド）でのロールギャップ設定値と管Ｐの溝底肉厚とに基づき、計算によりマンドレルバーＢの外径を算出（推定）する。

一方、制御装置２には、マンドレルバーＢの後端を保持するバーリテイナーＢＲの位置情報が入力される。制御装置２は、入力されたバーリテイナーＢＲの位置情報に基づき、前記外径を算出したマンドレルバーＢの長手方向部位（＃１スタンドで使用したマンドレルバーＢの長手方向部位）を特定する。つまり、バーリテイナーＢＲの位置情報により、マンドレルバーＢの後端と前記直前スタンド（＃１スタンド）との距離、すなわち、マンドレルバーＢの後端を基準とした前記外径を算出したマンドレルバーＢの長手方向部位を特定することができる。

制御装置２は、以上の動作を繰り返すことにより、マンドレルバーＢ外径の長手方向分布を算出し記憶する。

次に、制御装置２は、バーリテイナーＢＲの位置情報に基づき、前記直前スタンド（＃１スタンド）の後段スタンドにおいて管Ｐを圧延する際に使用されるマンドレルバーＢの長手方向部位を特定する。そして、前記のように算出し記憶したマンドレルバーＢ外径の長手方向分布に基づき、直前スタンド（＃１スタンド）の後段スタンドにおいて管Ｐを圧延する際に使用されるマンドレルバーＢ長手方向部位の外径を算出する。制御装置２は、算出したマンドレルバーＢの外径に基づき、計算によって前記後段スタンドでの適切なロールギャップを設定し、このロールギャップが得られるように前記後段スタンドの圧下装置３を制御する。圧下装置３は、シリンダ等から構成されており、前記設定したロールギャップに応じて孔型圧延ロールＲの圧下位置を調整する。

以上に説明したように、本実施形態に係るマンドレルミルの圧延制御方法は、スタンド間に超音波肉厚計１を設置し、この肉厚測定値（溝底肉厚）に基づいてマンドレルバーＢの外径を算出し、これに応じて後段スタンドのロールギャップを設定するものである。したがって、従来のγ線肉厚計を用いた圧延制御方法と異なり、このマンドレルバーＢがたとえ初めて圧延に使用するものであったとしても（管ＰがこのマンドレルバーＢにとって最初に適用される管であったとしても）、管Ｐの圧延に際して高精度にマンドレルバーＢの外径を算出でき、ひいては当該最初の管Ｐから高い肉厚精度を得ることが可能である。

＜第２実施形態＞
図２は、本発明の第２実施形態に係る圧延制御方法を適用するマンドレルミルの装置構成を概略的に示す模式図である。図２に示すように、本実施形態に係る圧延制御方法においても、第１実施形態と同様に、マンドレルミルの所定のスタンド間（図２に示す例では＃１〜＃２スタンド間）に超音波肉厚計１を設置する。

ただし、本実施形態に係る圧延制御方法は、バーリテイナーを用いるリテインドマンドレルミルへの適用に限られない点で、第１実施形態と相違する（無論、リテインドマンドレルミルに適用することも可能である）。また、本実施形態に係る超音波肉厚計１は、当該超音波肉厚計１の設置位置直前のスタンド（図２に示す例では＃１スタンド）での管Ｐのフランジ肉厚を測定するように配置されている点で、第１実施形態と相違する。すなわち、本実施形態に係る超音波肉厚計１は、＃１スタンドに配設された孔型圧延ロールＲのフランジ部に対向する管Ｐの部位を測定するように配置されている。具体的には、本実施形態に係る超音波肉厚計１もレーザ超音波肉厚計とされており、パルスレーザから出射した光と連続発振レーザから出射した光の双方が共に＃１スタンドに配設された孔型圧延ロールＲのフランジに対向する管Ｐの部位を照射するように、各レーザの方向が設定されている。

超音波肉厚計１で測定した管Ｐのフランジ肉厚は、制御装置２に入力される。制御装置２は、測定した管Ｐのフランジ肉厚に基づき、計算によって超音波肉厚計１の設置位置直後のスタンド（本実施形態では＃２スタンド）での適切なロールギャップを設定し、このロールギャップが得られるように＃２スタンドの圧下装置３を制御する。圧下装置３は、前記設定したロールギャップに応じて孔型圧延ロールＲの圧下位置を調整する。なお、フランジ肉厚（すなわち＃２スタンドの入側溝底肉厚）は変動し易く、この入側溝底肉厚の変動によって＃２スタンドの圧延荷重が変化し、そのミルスプリング（圧延荷重／ミル剛性係数）が変化してしまう。したがって、圧下装置３は、管Ｐが＃２スタンドに到達する前に前記設定したロールギャップに応じて予め孔型圧延ロールＲの圧下位置を調整しておくことが好ましく、これにより＃２スタンドでの圧延後の管Ｐの肉厚を一定にすることができる。また、＃２スタンドの肉厚圧下量が変化すると、＃２スタンドの入出側の圧延速度が変化してスタンド間張力が変動する。しかしながら、本実施形態に係る超音波肉厚計１によって＃２スタンド入側の肉厚を測定することにより、肉厚圧下量の変動を把握し、スタンド間張力の変動を抑制するために孔型圧延ロールＲの回転数を修正することで、張力変動を抑制することも可能である。

以上に説明したように、本実施形態に係るマンドレルミルの圧延制御方法は、超音波肉厚計１によってフランジ肉厚（超音波肉厚計１の設置位置直後のスタンドにとっては溝底肉厚に相当する）を実測し、このフランジ肉厚に基づいて超音波肉厚計１の設置位置直後のスタンド（本実施形態では＃２スタンド）での適切なロールギャップを設定するものである。したがって、フランジ肉厚を予測せざるを得ず、この予測誤差によって圧延不良や寸法精度の悪化を生じる可能性のある従来のγ線肉厚計を用いた圧延制御方法と異なり、上記のような問題を確実に回避することが可能である。さらに、超音波肉厚計１の設置位置直後のスタンドにおける肉厚圧下量の変化を予測することにより、スタンド間張力の変動も抑制可能となる。

＜第３実施形態＞
図３は、本発明の第３実施形態に係る圧延制御方法を適用するマンドレルミルの装置構成を概略的に示す模式図である。図３に示すように、本実施形態に係る圧延制御方法においては、第１及び第２実施形態と異なり、マンドレルミルの出側直近に超音波肉厚計１を設置する。また、管Ｐの周方向肉厚分布を測定するため、管周方向に複数の超音波肉厚計１を配設するか、あるいは、超音波肉厚計１を管周方向に走査可能にしている点でも、第１及び第２実施形態と相違する。その他の装置構成については、第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態に係る超音波肉厚計１は、管Ｐの先端が超音波肉厚計１の設置位置を通過したタイミングから当該管Ｐの周方向肉厚分布を測定する。超音波肉厚計１で測定した管Ｐの周方向肉厚分布は、制御装置２に入力される。制御装置２は、測定した管Ｐの周方向肉厚分布をフーリエ解析することにより、対向性偏肉成分とその方向を算出する。そして、制御装置２は、算出した対向性偏肉成分とその方向とに基づき、当該管Ｐを圧延している最中又は次の管Ｐを圧延する際に所定スタンドの孔型圧延ロールＲの圧下位置の設定を修正する。つまり、対向性偏肉成分の厚肉部が薄くなるように、当該厚肉部の方向が圧下方向になっている所定スタンドの孔型圧延ロールＲの圧下位置を修正すると共に、対向性偏肉成分の薄肉部が厚くなるように、厚肉部の方向が圧下方向になっている所定スタンドの孔型圧延ロールＲの圧下位置を修正する。制御装置２は、この修正後の圧下位置が得られるように前記所定スタンドの圧下装置３を制御する。圧下装置３は、前記修正後の圧下位置に応じて孔型圧延ロールＲの圧下位置を調整する。

以上に説明したように、本実施形態に係るマンドレルミルの圧延制御方法は、マンドレルミルの出側直近に超音波肉厚計１を設置し、管Ｐの先端から周方向肉厚分布を測定して、当該管Ｐを圧延している最中又は次の管Ｐを圧延する際に孔型圧延ロールＲの圧下位置の設定を修正するものである。したがって、周方向肉厚分布を測定した管Ｐを圧延している最中に圧下位置の設定を修正する場合には、従来のγ線肉厚計を用いた圧延制御方法と異なり、対向性偏肉が生じた最初の管Ｐについても孔型圧延ロールの圧下位置を調整することができ、最初の管Ｐから肉厚精度を高めることが可能である。また、リトラクトマンドレルミル以外の方式のマンドレルミルについても、対向性偏肉を測定して孔型圧延ロールＲの圧下位置の設定を修正することにより、管Ｐの肉厚精度を高めることが可能である。

＜第４実施形態＞
本実施形態に係る圧延制御方法を適用するマンドレルミルの装置構成は、図２を参照して説明した第２実施形態と同様であるため、以下では、図２を援用して説明する。本実施形態に係る圧延制御方法においても、第２実施形態と同様に、マンドレルミルの所定のスタンド間（図２に示す例では＃１〜＃２スタンド間）に超音波肉厚計１を設置する。ただし、本実施形態に係る超音波肉厚計１は、当該超音波肉厚計１の設置位置直前のスタンド（図２に示す例では＃１スタンド）での管Ｐの溝底肉厚を測定するように配置されている（第１実施形態と同様）点で、第２実施形態と相違する。

超音波肉厚計１で測定した管Ｐの溝底肉厚は、制御装置２に入力される。制御装置２は、前記直前スタンド（＃１スタンド）でのロールギャップ設定値と、測定した管Ｐの溝底肉厚とに基づき、計算によって前記直前スタンド（＃１スタンド）の孔型圧延ロールの圧下位置設定誤差を算出する。

ただし、計算によって圧下位置設定誤差を算出する際には、マンドレルバーＢの外径設定値を用いるため、当該マンドレルバーＢの外径設定値と実際の外径との間に誤差があれば、算出した圧下位置設定誤差には、マンドレルバーＢの外径誤差が含まれることになる。真の圧下位置設定誤差（マンドレルバーＢの外径誤差を含まない圧下位置設定誤差）を精度良く抽出するには、複数の管Ｐについて算出した圧下位置設定誤差を利用し、各管Ｐ毎に指数平滑化処理や移動平均処理等の平滑化処理を施すことにより、ランダムな値となり得るマンドレルバーＢの外径誤差の影響を排除することが有効であると考えられる。

したがって、制御装置２は、算出した圧下位置設定誤差に適宜の平滑化処理を施し、これにより圧下位置設定誤差に含まれ得るマンドレルバーＢの外径誤差を排除する。そして、当該平滑化処理後の圧下位置測定誤差に基づき、前記直前スタンド（＃１スタンド）の孔型圧延ロールＲの圧下位置を修正する。制御装置２は、この修正後の圧下位置が得られるように前記直前スタンド（＃１スタンド）の圧下装置３を制御する。圧下装置３は、前記修正後の圧下位置に応じて孔型圧延ロールＲの圧下位置を調整する。

以上に説明したように、本実施形態に係るマンドレルミルの圧延制御方法は、マンドレルミルのスタンド間に超音波肉厚計１を設置し、超音波肉厚計１の設置位置直前のスタンドでの管Ｐの溝底肉厚を測定して、当該スタンドの孔型圧延ロールＲの圧下位置を修正するものである。したがって、従来のγ線肉厚計を用いた圧延制御方法と異なり、超音波肉厚計１の設置位置に応じた任意のスタンドでの圧下位置零点調整の精度向上を図ることができる。なお、本実施形態に係るマンドレルミルの圧延制御方法は、特に、孔型圧延ロールのフランジ部同士を接触させることによる圧下位置の零点調整が困難な３ロール式マンドレルミルに適用するのが有効である。

図１は、本発明の第１実施形態に係る圧延制御方法を適用するマンドレルミルの装置構成を概略的に示す模式図である。 図２は、本発明の第２実施形態及び第４実施形態に係る圧延制御方法を適用するマンドレルミルの装置構成を概略的に示す模式図である。 図３は、本発明の第３実施形態に係る圧延制御方法を適用するマンドレルミルの装置構成を概略的に示す模式図である。

符号の説明

１・・・超音波肉厚計
２・・・制御装置
３・・・圧下装置
Ｂ・・・マンドレルバー
Ｐ・・・管
Ｒ・・・孔型圧延ロール
ＢＲ・・・バーリテイナー

Claims (5)

1. マンドレルミルの所定のスタンド間に超音波肉厚計を設置し、当該超音波肉厚計の設置位置直前のスタンドでの管の溝底肉厚を測定する第１ステップと、
   前記直前スタンドでのロールギャップ設定値と前記第１ステップで測定した管の溝底肉厚とに基づき、マンドレルバーの外径を算出する第２ステップと、
   バーリテイナーの位置情報に基づき、前記第２ステップで外径を算出したマンドレルバーの長手方向部位を特定する第３ステップと、
   前記第１ステップから前記第３ステップまでを繰り返すことにより、マンドレルバー外径の長手方向分布を算出する第４ステップと、
   バーリテイナーの位置情報に基づき、前記直前スタンドの後段スタンドにおいて管を圧延する際に使用されるマンドレルバーの長手方向部位を特定する第５ステップと、
   前記第４ステップで算出したマンドレルバー外径の長手方向分布に基づき、前記第５ステップで特定したマンドレルバー長手方向部位の外径を算出する第６ステップと、
   前記第６ステップで算出したマンドレルバーの外径に基づき、前記後段スタンドでのロールギャップを設定する第７ステップとを含むことを特徴とするマンドレルミルの圧延制御方法。
2. マンドレルミルの所定のスタンド間に超音波肉厚計を設置し、当該超音波肉厚計の設置位置直前のスタンドでの管のフランジ肉厚を測定する第１ステップと、
   前記第１ステップで測定した管のフランジ肉厚に基づき、前記超音波肉厚計の設置位置直後のスタンドでのロールギャップを設定する第２ステップとを含むことを特徴とするマンドレルミルの圧延制御方法。
3. マンドレルミルの出側直近に超音波肉厚計を設置し、管の先端が前記超音波肉厚計の設置位置を通過したタイミングから当該管の周方向肉厚分布を測定する第１ステップと、
   前記第１ステップで測定した周方向肉厚分布に基づき、対向性偏肉成分とその方向を算出する第２ステップと、
   前記第２ステップで算出した対向性偏肉成分とその方向とに基づき、当該管を圧延している最中又は次の管を圧延する際に所定スタンドの孔型圧延ロールの圧下位置を修正する第３ステップとを含むことを特徴とするマンドレルミルの圧延制御方法。
4. マンドレルミルの所定のスタンド間に超音波肉厚計を設置し、当該超音波肉厚計の設置位置直前のスタンドでの管の溝底肉厚を測定する第１ステップと、
   前記直前スタンドでのロールギャップ設定値と前記第１ステップで測定した管の溝底肉厚とに基づき、前記直前スタンドの孔型圧延ロールの圧下位置設定誤差を算出する第２ステップと、
   前記第２ステップで算出した圧下位置設定誤差に平滑化処理を施し、当該平滑化処理後の圧下位置測定誤差に基づき、前記直前スタンドの孔型圧延ロールの圧下位置を修正する第３ステップとを含むことを特徴とするマンドレルミルの圧延制御方法。
5. 前記超音波肉厚計は、レーザ超音波肉厚計であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のマンドレルミルの圧延制御方法。

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