JPH0225210A - 熱間圧延におけるウエッジ制御方法 - 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、熱間圧延におけるウェッジ制御方法に関する
。

〈従来の技術〉 通常、熱間圧延機を用いて鋼板を製造する場合に、圧延
材にキャンバやウェッジが生じて形状を悪化させること
が多い。

キャンバは、鋼板の長手方向の曲がりを意味し、第３図
（ａｌに示すように、曲率ｋをもってその度合いを示す
、また、ウェッジは、圧延材１の板幅方向の板厚偏差の
度合いを表すもので、−船釣には第３図（ｂＪに示すよ
うに、圧延機の圧延ロールの組替側（以下、単に組替側
という）の板厚り、と圧延機の駆動側（以下、単に駆動
側という）の板厚り、との差Δｈとして表される。

いま、第４図（ａ）に示すように、ある圧延機の入側に
おける圧延材ｌの入側キャンバ曲率をに＋入側ウェッジ
をΔｔ＋＋　　（＝ｈｃ＋　　ｈ＋＋＋）とし、また第
４図■）に示すように、圧延機出側における圧延材ｌの
出側ウェッジをΔｈ、（＝ｈ、。−ｈ、。）とすると、
そのときの出側キャンバに、は下記（１）弐で表すこと
ができる。

ｋ、　＝ｆ　（ｋｉ　、　Δｈｔ、　Δｈ、、ｈｉ。

ｈ、）　　　・・・・　　　−・・−・・・〜・・・・
−・−・（１）ここで、 ｈｌ　；圧延材１の入側厚 ｈ　ｏ　　ｉ圧延材１の出側厚 したがって、入側および出側ウェッジΔｈ＋。

Δｈ０を精度良（測定するとともに、出側ウェッジΔｈ
０を精度良く制御することができれば、出側キャンバに
、の修正制御は実現可能である。

ところで、ウェッジの測定は、例えばγ線厚さ計などを
用いて組替側、駆動側の板厚を測定するようなウェッジ
センサを用いると、精度の良い測定を行うことは可能で
あるが、しかし、このようなウェッジセンサを劣悪な環
境の圧延機近傍に設置することは困難であり、圧延機よ
り遠方に設置せざるを得ない、それ故、このようなウェ
ッジセンサの測定値を用いるフィードバックによるウェ
ッジ制御方式は、むだ時間が大きくなるため一般的に困
難である。

そこで、従来考えられているウェッジ制御方式としては
、圧延機直下で測定される圧延材の圧延データおよび圧
延機の各種プロセスデータを用いて組替ｔｍ、＝駆動側
のロール開度を制？ｎすることにより実施されるものが
試みられつつある。

第５図は、従来のウェッジ制御方式を模式的に示す説明
図である０図に示すように、圧延材ｌを圧延する圧延機
２は、ロール圧下装置３ａ、３ｂでロール開度が制御さ
れ、そのときの圧延荷重Ｐおよびロール開度Ｓは圧延荷
重計４ａ、４ｂおよびロール開度計５ａ、５ｂでそれぞ
れ測定される。

また、圧延材１の蛇行量δおよび板幅Ｗは蛇行量検出器
６．板幅計７でそれぞれ測定される。これらの測定信号
は、いずれも制御装置８に入力されて、下記（２）式に
よって圧延機出側における圧延材１の出側ウェッジΔｈ
０を演算する。

Δｈ、　−ｇ　（ΔＰ、　　Ｐ、ΔＳ、δ、Ｗ）・・・
−・−−−−−・（２） ここで、 ΔＰ；差荷重（ｋｇｆ） −Ｐｃ　−Ｐ。

Ｐｅｉ組替側の圧延荷重 ＰＩｌ：駆動側の圧延荷重 Ｐ　；圧延荷重（ｋｇｆ） −Ｐｃ　十ｐ。

ΔＳ；ロール開度差（ｍ） δ　；蛇行！（閣） Ｗ　；板幅（鵬） この（２）式で求められた出側ウェッジΔｈ０に基づく
制御信号をロール圧下装置３ａ、３ｂに出力することに
より、圧延材ｌの出側ウェッジ制御を行うのである。

なお、この（２）式は、下記（１式で展開して表すこと
ができる。

Δｈ１１　；ａｌ　・ΔＰ　＋　ａｔ　　・Ｐ　＋ａ３
　　ＨΔＳ＋ａｍ　　・　δ＋ａ、　・Ｗ　　・−−−
−−−・−（グ）それ故、この（り）式は近年著しく発
達してきた有ｉｌｌ要素法などの解析手法を用いれば、
かなりの良い精度で出側ウェッジΔｈ０を算出すること
が可能である。

ここで、蛇行量検出器６および板幅計７を用いて、圧延
材ｌの蛇行量δと板幅Ｗを圧延機２の直下で測定するこ
とは、前記したウェッジセンサと同様難しいが、制御装
置８において厚板圧延の場合は前パス、またはホットス
トリップなどのタンデム圧延の場合は前スタンドにおけ
る圧延材の実績形状を予め基準形状として記憶しておき
、蛇行量検出器６と板幅計７を圧延機２から離れた位置
に設置して圧延材ｌのエツジ位置を測定して、その測定
値を前記基準形状によって較正するようにすれば、幾何
学的に圧延機直下の蛇行量δまたは板幅Ｗとしてかなり
の精度で求めることができる。

また、圧延荷重Ｐを測定する圧延荷重計４ａ。

４ｂは、例えばロードセルなどを用いればよく、組替側
および駆動側の圧延荷重Ｐｃ、Ｐｏをそれぞれ測定する
。圧延機２に圧延材ｌのない状態すなわち無負荷時にお
いて、組替側と駆動側のそれぞれのゼロ較正を行う、な
お、これら２個の荷重計の間には機差が殆ど発生しない
から、精度良く差荷重ΔＰ（−ＰｃＰａ）および圧延荷
重Ｐ（＝ｐｃ＋ｐｏ）を測定することができる。

ロール開度センサ５ａ、５ｂとしては、例えばパルスジ
ェネレータや磁気式測長器などのセンサが用いられ、そ
れぞれ組替側、駆動側に取付けられてロール開度Ｓｃ、
Ｓ、を測定する。これらの較正は、−船釣にキスロール
後較正荷重として一定荷重をかけ、その時点をもってゼ
ロ較正を行うのである。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記のゼロ較正において、キスロール時の上
下ロールの当たり具合によっては、組替側と駆動側のロ
ール開度センサ５ａ、５ｂのそれぞれの出力値に一定の
ずれが発生する。このずれの大きさは、数１０μｍ程度
と大きく、前出（２）式により求められる出側ウェッジ
Δｈ０の演算精度に大きく影響する。

いま、ゼロ較正時において発生するずれをΔＳ。

とすると、前出（２）式において用いられる実ロール開
度差ΔＳは、下記（３）式で表すことができる。

ΔＳ−ΔＳ９　＋ΔＳ０　　　　−・・−・−・−・・
・・・（３）ここで、 ΔＳ１　；ロール開度差測定値 上記（３）式において、ΔＳ０は未知項であるから、上
記した出側ウェッジ制御を実現するためには、このΔＳ
０を精度良く見出す必要があるが、目下のところ適当な
手段が見当たらないのである。

本発明は、上記のような課題を解決して、熱間圧延にお
ける精度の良いウェッジ制御方法を提供することを目的
とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、鋼板を熱間圧延する際の圧延材に生じるウェ
ッジを、 （ａｌ　　前パスまたは前スタンドにおける差荷重、圧
延荷重、ロール開度、ロール開度差、蛇行量。

板幅を圧延材の長手方向の各位置で測定してウェッジ計
算値を求める工程、 （ｂ）　　ウェッジセンサを用いて、前パスまたは前ス
タンドのウェッジ実績値を測定する工程、（ｃ）　　こ
のウェッジ実績値と前記ウェッジ計算値とを対比して、
その差に応じてロール開度センサのゼロ較正時の開度差
の値を算出する工程、（ｄ）　　この求められた開度差
の値を用いて次パスまたは次スタンドの圧延材のウェッ
ジを制御する工程、 の各工程を経て制御することにより、上記目的を達成す
るものである。

〈作　用〉 本発明によれば、前パスまたは前スタンドにおける圧延
材の長手方向のウェッジ９１算値とウェッジセンサを用
いて測定したウェッジ実績値とを対比して、ロール開度
センサのゼロ較正時の開度差を求めて、次バスまたは次
スタンドの圧延材のウェッジ制御に反映するようにした
ので、精度の良いウェッジ制御を実施することが可能で
ある。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例について、図面を参照して詳し
く説明する。

第１図は、本発明方法に係る実施例を模式的に示す説明
図である。なお、図中、従来例と同一部材は同一符号を
付している。

図において、　圧延荷重計４にはロードセルが、ロール
開度計５にはパルスジェネレータが、また蛇行量検出器
６には光学式の鋼板エツジ測定装置が用いられる。

これらの測定器と板幅計７によって測定された各信号は
、制御装！８に入力される。

１１は、ウェッジセンサであり、γ線厚さ計が圧延機２
の出側に圧延機２からやや離して設置される。

１２は学習装置であり、前記制御ｎ装置８に入力された
各測定器からの前パスまたは前スタンドにおいて圧延し
た圧延材１の長手方向の各位置における圧延実績値を記
ｆ、！して、ロール開度計５のゼロ較正時におけるロー
ル開度差を学習して制御装置８に出力する機能を有する
。

以下に、本発明の測定・演算および制御の動作手順につ
いて説明する。

■　学習装置１２において、前パスまたは前スタンドの
圧延材゛の長手方向の各位置における差荷重実績値ΔＰ
０．圧延荷重実績値Ｐ０．ロール開度差実績値ΔＳ０．
蛇行量実績値δ９および板幅実績値Ｗ′″のそれぞれを
測定して、前出（２）式に基づいて下記（４）式により
出側ウェッジ計算値Δｈ、ｃ＊を求める。

Δ　ｈ、♂　−ｇ　（ΔＰ”、Ｐ”、　　ΔＳ１１中、
　δ１Ｗ１　）・・・・−・−・−・・・・・・−・・
・・・−・−・・・−・（４）ここで、ΔＳ１は実ロー
ル開度差であり、前出（３）式に基づいて、下記（５）
式で表される。

ΔＳ″″　−ΔＳ１＋Δｓ　ｏ　”　−−−−−−−−
−−−（ｓ）■　一方、ウェッジセンサ１１を用いて前
パスまたは前スタンドの出側ウェッジ実績値；Δｈ、Ｃ
を圧延材の長手方向の各位置で測定する。

■　この出側ウェッジ実績値Δｈ　ａｍ”と（４）式で
求められたウェッジ計算値Δｈ＠♂を対比して、Δｈ　
＠Ｃ”−Δｈ・ｒ−・−・・・・−・−・・・−・−・
・・・・−・・・−・−・・・（６）を満足するような
ロール開度差ΔＳ０１を算出して制御装置８に出力する
。

なお、このようにして求められたゼロ較正時のロール開
度差ΔＳｏ“は、−船釣には、多数の実績値には統計的
な誤差を含んでいるので、統計的な計算方法を用いれば
、精度良く求めることができる。

■　つぎに、制御装置８において、キャンバ測定装置（
図示せず）などにより測定された実績キャンバ値をｋＩ
ｏとし、また入側ウェッジΔｈ１人側板厚ｈｌ　　、狙
い厚ｈｅａ１ｍとすると、前出（１）式より、出側キャ
ンバに６”をゼロとするように、下記（７）式を用いて
目標ウェッジΔｈ　ａ　ａｉｍを求める。

０＝ｆ（ｋ＋　　、　Δｈ＋　　、　Δｈ　ａ　ｍＩｍ
　＊ｈ＋　　、ｈ−−！−）・・・−−−−−−・・・
・・−・−・（７）■　そして、学習装置１２から入力
されたゼロ較正時のロール開度差ΔＳ００を用いて、出
側ウェッジΔｈ０が目標ウェッジΔｈ、、１１Ｉになる
ように、下記（８）、　（９）式を満足するような組替
側および駆動側のロール開度Ｓ、、ＳＯを求めて、組替
側および駆動側のロール開度をそれぞれ制御する。

Δｈ、１１シ＝−ｇ（ΔＰ”、Ｐ”、ΔＳ０″δ”、Ｗ
”）・−・−・・−・−−−−・−（８）ΔＳ　”　　
＝　Ｓ　ｃ　　　Ｓ　ｓ　　　＝−−−−−−−−＝−
−−−−−−−−・−（９）ここで、ゼロ較正時のロー
ル開度差ΔＳ、。の学習方法として、（４）式で求めら
れた圧延材１のウェッジ計算値Δｈ　＊ｃ”とウェッジ
実績値Δｈ、７差荷重ΔＰ１．圧延荷重実績値Ｐ１．ロ
ール開度差ΔＳ１０．蛇行量実績値δ０．板幅実績値Ｗ
０をそれぞれ平均化して、求められたゼロ較正時のロー
ル開度差ΔＳ、＊を瞬時値として、下記０１式の指数平
滑方式を通用した。

Δ５ＯＩ−αΔＳｏ“１ト目十 （１−α）Δ３，６１１−１１　　　０［Ｄここで、 Δｓｏ’；＋回目のゼロ較正時のロール開度差（学習値
） Δ３．＊１４−１１　ｉ　　（＋　−１）回目のゼロ較
正時のロール開度差（瞬時値） α　　　；係数 その結果を第２図に示す、この図から明らかなように、
実際のゼロ較正時のロール開度差は、およそｌｏＯａｍ
程度であり、指数平滑回数が５回程度でほぼよく同定し
ていることがわかる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、前パスまたは前
スタンドにおける圧延材の長手方向のウェッジ計算値と
過去のウェッジ実績値とを対比して、ロール開度センサ
のゼロ較正時の開度差を求めて、次パスまたは次スタン
ドの圧延材のウェッジの計算に用いるようにしたので、
精度の良いウェッジ制御を実施することが可能である。

また、熱間圧延におけるウェッジ制御を実現する上で、
本発明は必要不可欠である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法に係る実施例を模式的に示す説明
図、第２図は、ゼロ較正時のロール開度差を指数平滑方
式で決定する経過を示す特性図、第３図は、圧延材の形
状を示す（ａ）平面図、（ｂ）正面図、第４図は、圧延
材のキャンバとウェッジの関係を示す斜視図、第５図は
、ウェッジ制御方式の従来例を模式的に示す説明図であ
る。 １・・・圧延材。 ２・・・圧延機。 ３・・・ロール圧下装置。 ４・・・圧延荷重計 ５・・・ロール開度計。 ６・・・蛇行量検出器 ７・・・板幅計 ８・・・制御装置。 １１・・・ウェッジセンサ １２・・・学習袋！。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鋼板を熱間圧延する際の圧延材に生じるウェッジを、下
   記の工程によって制御することを特徴とする熱間圧延に
   おけるウェッジ制御方法。 （ａ）前パスまたは前スタンドにおける差荷重、圧延荷
   重、ロール開度、ロール開度差、蛇行量、板幅を圧延材
   の長手方向の各位置で測定してウェッジ計算値を求める
   工程、 （ｂ）ウェッジセンサを用いて、前パスまたは前スタン
   ドのウェッジ実績値を測定する工程、 （ｃ）このウェッジ実績値と前記ウェッジ計算値とを対
   比して、その差に応じてロール開度センサのゼロ較正時
   の開度差の値を算出する工程、 （ｄ）この求められた開度差の値を用いて次パスまたは
   次スタンドの圧延材のウェッジを制御する工程。