JPH0317568B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は圧延箔等の自動圧延制御方法、特に
圧延箔等が巻取リールに巻着された状態において
目標形状と一致するように圧延条件を自動的に制
御する方法に関する。なお、この明細書において
圧延箔等とは圧延薄板を含む意味において用い
る。

従来の技術 従来、圧延箔等の形状制御は、圧延機の出側に
設置した形状検出器により圧延直後の圧延箔等の
形状を検出し、その形状が目標形状値と一致する
ようにロールベンデイングやクーラントゾーン等
の圧延条件をコントロールすることにより行われ
ていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、特にアルミニウム箔の圧延にお
いては、形状検出器により検出される目標形状と
巻取リールに巻着された状態における形状とは必
ずしも一致しないものであつた。かかる原因につ
いて考察したところ、圧延直後において形状検出
器により検出された圧延箔等の形状は目標形状と
一致しているものの、巻取リールに巻着される際
に形状が変化するために、巻取前の形状と異なる
ものとなるということが判明した。

即ち、圧延直後であつて巻取リールへの巻着前
の実測値を基準として制御する従来の制御方法で
は、巻取リールに巻着された状態において所期す
る形状の圧延箔等を得ることができないものであ
つた。

この発明は、かかる問題点に鑑みてなされたも
のであつて、巻取リールに巻着された状態におけ
る圧延箔等の形状が目標形状と一致するように自
動的に圧延制御する方法を提供することを目的と
するものである。

課題を解決するための手段 而して、発明者等は上記目的の下において種々
実験と研究を重ねたところ、巻取リールに巻着さ
れた状態における圧延箔等が目標形状と一致する
ように制御するためには、巻取リールに巻着され
る際に生じる形状変化を予測して制御することが
必要であると考え、更に鋭意研究と実験を重ねた
結果、この発明を完成するに至つたものである。

即ち、この発明に係る圧延箔等の形状制御方法
は、圧延箔等が巻取リールに巻着された状態にお
いて所期目標形状と一致するように圧延制御する
方法であつて、予め所期目標形状値Ｘを設定し、
該目標形状値Ｘに応じた圧延条件を設定して圧延
しつつ、巻取リールに巻着された圧延箔等の外径
の幅方向分布Ｄ（ｚ）と巻取リールの巻取張力Ｔ
とを測定し、これら両データと、圧延機出側にお
ける圧延箔等の幅Ｗ、同圧延箔等の厚さｈおよび
圧延材料の応力−歪特性データとより、圧延箔等
が巻取リールに巻着される際に生ずる形状変化を
演算部において予測演算せしめ、該演算結果に応
じて前記所期目標形状値Ｘを修正すると共に、そ
の修正目標形状値X′に対応する、伸び率変化に
基づく歪の幅方向変動分布Δεο（ｚ）を前記演算
部にフイードバツクせしめる一方、巻取リールへ
の巻着前の状態における圧延箔等の形状を測定
し、その形状値Ｙが前記修正目標形状値X′と一
致するように圧延機条件をフイードバツク制御せ
しめることを特徴とするものである。

この発明に係る制御方法にあつては、圧延機の
出側に配置した形状検出器（形状センサーロール
等）により得られた実測値を目標形状と一致する
ように制御するものではなく、巻取リールに巻着
された状態における圧延箔等が目標形状と一致す
るように制御するものである。これは圧延箔等が
巻取リールに巻着される際に形状に変化をきたす
ことを考慮したものである。

従つて、この発明においては巻取リールに巻着
される際の圧延箔等の形状変化を予測する必要が
ある。かかる形状変化は、圧延箔巻の残留歪分布
εp（Ｚ）に対応するものであり、従つて該残留歪
分布εp（ｚ）を求めることにより形状変化を予測
することができる。上記残留歪分布εp（ｚ）は、
次式に基づいて求められる。

εp(z)＝εt(z)−ｆ（εt(z)）／Ｅ ここで、εt（ｚ）は、張力によつて決まる歪の
幅方向分布であり、次式により与えられる。

εt(z)＝Δεo(z)＋Δε(z)＋εm 但し、 ｚ：幅方向位置を示す変数である。

Δεo（ｚ）：圧延箔等の伸び率変化に基づく歪の幅
方向変動分布であり、圧延機出側に設置した形
状検出器により測定することも可能であるが、
ここでは後述の修正目標形状値X′に対応する、
歪の幅方向変動分布を使用する。

Δε（ｚ）：巻取リールに巻着された圧延箔等の幅
方向における外径の不均一によつて生ずる歪の
幅方向変動分布であり、次式で与えられる（形
状センサーロール部分では０である）。

Δε（ｚ）＝（Ｄ（ｚ）−／ ここで、Ｄ（ｚ）は、巻取リールに巻着され
た圧延箔等の外径の幅方向分布であり、巻取リ
ールの幅方向に配設された複数の非接触距離セ
ンサーより得られる。は同外径の平均値であ
る。

εm：圧延箔等の幅方向における歪の平均値であ
り、次式により求められる。

εm＝／Ｅ ここで、は、圧延箔等の応力の平均値であ
り次式から求まる。

Ｔ／（ｈ・Ｗ） ここで、Ｔは巻取リールの巻取張力であり、
巻取リール駆動用モーターの電流値または別途
設置した張力計等により求められる。

ｈは、圧延直後の圧延箔等の厚さであり、圧
延機の出側に設置された形状センサーロール等
の形状測定器により得られる。

Ｗは圧延箔等の幅である。

ｆ（εt（ｚ））は圧延機の出側における圧延箔等
の張力分布であり、圧延箔等の合金組成とパスス
ケジユールにより推定される、成分分布σ（ｚ）
と歪分布εt（ｚ）との関係、即ち応力−歪特性σ
（ｚ）＝ｆ（εt（ｚ））より求まる。

Ｅは、圧延箔等の縦弾性係数である。

上述のようにして残留歪分布εp（ｚ）が求めら
れることにより、これに対応する巻取時における
形状変化が予測される。そして、この形状変化値
に応じて前記目標形状値Ｘを修正するものとす
る。例えば巻取リールに巻着された状態において
圧延箔等の幅方向の中間部における伸びが目標値
よりも大きい場合には、圧延後巻着前において上
記中間部の伸びが目標値よりも小さくなるように
前記目標値を修正する。逆に、目標値よりも小さ
い場合には、大きくなるように修正する。そして
このように修正された目標形状値X′に対応する、
伸び変率化に基づく歪の幅方向変動分布Δεo（ｚ）
をフイードバツクせしめることにより上記演算を
繰り返して行うものとする。

以上の関係は、第２図の制御ブロツク図で表さ
れる。

一方、巻取リールに巻着される前の状態におけ
る圧延箔等の形状を測定し、その形状値Ｙが前記
修正目標形状値X′に一致するようにロールベン
デイングやクーラントのゾーン等の圧延条件をフ
イードバツク制御するのとする。このように制御
することにより、圧延箔等の形状は圧延直後にお
いては目標形状とは異なるものの、巻取リールに
巻着された状態において圧延箔等を所期目標形状
に一致せしめることができる。

実施例 この発明を第１図に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

図示実施例にかかる装置は、アルミニウム圧延
箔Ａが巻取リール５に巻着された状態において目
標形状となるように自動的に圧延制御するように
なされたものである。同図中、破線より右側は、
従来の形状制御法に対応する制御ブロツク部分で
あり、左側はこの発明により追加された制御ブロ
ツク部分である。

圧延機１は制御手段２によりロールベンデイン
グやクーラントゾーン等の圧延条件がコントロー
ルされるようになされており、この圧延機１によ
り圧延されたアルミニウム箔Ａは、第１図に示す
パスラインに沿つて形状検出器（形状検出用ロー
ル）３およびガイドロール４を経て巻取リール５
に巻取られるようになされている。

上記形状検出用ロール３は、圧延直後における
アルミニウム箔Ａの伸びの幅方向分布ｈ（ｚ）を
検出するためのものである。

一方、巻取リール５に巻着されたコイル状のア
ルミニウム箔Ａから離間した位置に、該箔Ａの幅
方向に沿つて複数個の非接触距離センサー７が配
設されている。そして該センサー７によりコイル
状に巻着されるつつあるアルミニウム箔Ａの外径
の幅方向分布Ｄ（ｚ）が測定されるようになつて
おり、そのデータが第１演算部６にインプツトさ
れている。

前記巻取リール５の軸には、張力計８が接続さ
れており、その張力に対応する出力信号が演算部
６にインプツトされている。

上記演算部６には、圧延機１出側におけるアル
ミニウム箔Ａの幅Ｗ、厚さｈおよび該アルミニウ
ムの応力−歪特性σ＝ｆ（εt）がインプツトされ
ている。上記アルミニウム箔Ａの幅Ｗは、圧延機
出側において実測したものである。これは略一定
であることにより必ずしも圧延中の全ての時点で
測定する必要はない。従つて、一度測定しその結
果をインプツトすれば足りる。上記厚さｈも同様
である。上記応力−歪特性σ＝ｆ（εt）は、アル
ミニウム箔Ａの合金組成とパススケジユールによ
り予め推定したデータであり、このデータも一度
インプツトすれば足りる。

而して、上記第１演算部６において、既に述べ
た演算式によつて巻取リール５に巻着される際の
アルミニウム圧延箔Ａの形状変化が予測演算さ
れ、その結果に基づいて前記目標形状値Ｘが修正
される。そしてその修正された目標形状値X′に
対応する、伸び率に基づく歪の幅方向変動分布
Δεo（ｚ）が前記演算部６にフイードバツクされ、
繰り返し演算されている。

このようにして得られた修正目標形状値X′と、
前記形状検出器３より検出された形状値Ｙに対応
する伸びの幅方向分布ｈ（ｚ）とが第２演算部９
にインプツトされ、該演算部９において前記両デ
ータが演算処理され、前記形状検出器３により得
られる形状値Ｙを修正目標形状値X′と一致せし
める制御信号がアウトプツトされ、これが制御手
段２にインプツトされてロールベンデイングやク
ーラントゾーン等の圧延条件が自動的にフイード
バツク制御されるようになつている。

この装置において所望形状のアルミニウム箔Ａ
を得るためには、まず所期目標形状値Ｘ、幅Ｗ、
厚さｈおよび応力−歪特性をインプツトした後、
従来の同様の手順で圧延すれば良い。

すると、第１演算部６により、巻取時における
形状変化が演算され、その形状変化に応じた修正
目標形状値X′が得られる。そして、該修正値
X′と実測形状値Ｙとが第２演算部９により演算
処理されて、該演算結果に応じて制御手段２が自
動的にフイードバツク制御され、巻取リール５に
巻着された状態において所期目標形状値Ｘと一致
した形状のアルミニウム箔Ａが得られる。

発明の効果 この発明にかかる圧延箔等の自動圧延制御方法
は、上述のとおり、圧延箔等が巻取リールに巻着
された状態において所期目標形状と一致するよう
に圧延制御する方法であつて、予め所期目標形状
値Ｘを設定し、該目標形状値Ｘに応じた圧延条件
を設定して圧延しつつ、巻取リールに巻着された
圧延箔等の外径の幅方向分布Ｄ（ｚ）と巻取リー
ルの巻取張力Ｔとを測定し、これら両データと、
圧延機出側における圧延箔等の幅Ｗ、同圧延箔等
の厚さｈおよび圧延材料の応力−歪特性データと
より、圧延箔等が巻取リールに巻着される際に生
ずる形状変化を演算部において予測演算せしめ、
該演算結果に応じて前記所期目標形状値Ｘを修正
すると共に、その修正目標形状値X′に対応する、
伸び率変化に基づく歪の幅方向変動分布Δεo（ｚ）
を前記演算部にフイードバツクせしめる一方、巻
取リールへの巻着前の状態における圧延箔等の形
状を測定し、その形状値Ｙが前記修正目標形状値
X′と一致するように圧延条件をフイードバツク
制御せしめるものであるから、従来のように圧延
機の出側に設置した形状検出器により圧延直後の
圧延箔等の形状を検出し、その実測形状値が目標
形状値と一致するよう圧延条件を制御する方法に
よる場合のように実際に得られた圧延箔等の形状
が目標形状と異なるというようなことはなく、巻
取リールに巻着された状態において所望する目標
形状の圧延箔等を容易かつ確実に得ることがで
き、より一層の品質の向上を図ることができる。

また、この発明にかかる圧延制御方法にあつて
は、巻取リールに巻着された圧延箔等の外径の分
布を測定する手段、圧延箔等の張力を測定する手
段および演算手段等を必要とするものの、既存の
設備をそのまま使用することができるので、正確
な圧延制御を経済的に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すものであり、第
１図はこの発明の制御ブロツク図、第２図は第１
演算部側の制御ブロツク図である。 １……圧延機、２……制御手段、３……形状検
出器、５……巻取リール、６……第１演算部、７
……非接触距離センサー、８……張力計、９……
第２演算部、Ａ……アルミニウム圧延箔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧延箔等が巻取リールに巻着された状態にお
   いて所期目標形状と一致するように圧延制御する
   方法であつて、予め所期目標形状値Ｘを設定し、
   該目標形状値Ｘに応じた圧延条件を設定して圧延
   しつつ、巻取リールに巻着された圧延箔等の外径
   の幅方向分布Ｄ（ｚ）と巻取リールの巻取張力Ｔ
   とを測定し、これら両データと、圧延機出側にお
   ける圧延箔等の幅Ｗ、同圧延箔等の厚さｈおよび
   圧延材料の応力−歪特性データとより、圧延箔等
   が巻取リールに巻着される際に生ずる形状変化を
   演算部において予測演算せしめ、該演算結果に応
   じて前記所期目標形状値Ｘを修正すると共に、そ
   の修正目標形状値X′に対応する、伸び率変化に
   基づく歪の幅方向変動分布Δεο（ｚ）を前記演算
   部にフイードバツクせしめる一方、巻取リールへ
   の巻着前の状態における圧延箔等の形状を測定
   し、その形状値Ｙが前記修正目標形状値X′と一
   致するように圧延条件をフイードバツク制御せし
   めることを特徴とする、圧延箔等の自動圧延制御
   方法。