JPH0470085B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 この発明は一般的に金属圧延機、更に具体的に
云えば、圧延ロールの不規則性による工作物のゲ
ージ変動を補償する方法に関する。

従来技術及び問題点 金属圧延の実務では、工作物の厚さに対する１
形式の制御として、自動ゲージ制御（AGC）と
呼ばれる方法を使うのがごく普通のことである。
周知の形式のゲージ制御、即ちBISRA「ゲージメ
ータ」装置（米国特許第2680978号）では、圧延
機の撓みに比例する信号（Ｆ／Ｍ）を非荷重時の
ロールすき間に比例する信号（S₀）と組み合せ
て、圧延機から送出される時の厚さに比例する信
号（ｈ）を形成し、これを閉ループ制御装置で用
いて、工作物の所望の厚さを保つ（ｈ＝Ｆ／Ｍ＋
S₀）。

この装置は入口厚さ及び硬さの様なストリツプ
の特性の変動に対して正しく応答するが、ロール
の不規則性が原因で起るロールのゲージの変動に
対する応答は正しくない。

この明細書で云うロールの不規則性は、基本的
に２種類あり、その何れもロール又はそれを支持
するジヤーナルの研削が不完全であることによつ
て起る。１番目の不規則性は、普通偏心と呼ばれ
るものである。偏心は、ロールの外面が完全な円
であつても、ロールの回転の中心が正しくないこ
とによつて生ずる不規則性である。２番目の不規
則性は普通卵形変形と呼ばれるものであり、ロー
ルが完全な円形ではなくて、実際に卵形の断面形
を持つ時に起る状態である。何れの不規則によつ
ても、工作物のゲージには、ロールの回転速度に
関係する循環的な変動が生ずる。偏心の場合、こ
の変動はロールの１回転毎に１回発生する。卵形
変形の場合、循環的な変動はロールの１回転毎に
２回発生する。

４段圧延機、即ち２つの支持ロールと２つの作
業ロールを持つ圧延機では、卵形変形が問題にな
ることもあるが、支持ロールにとつて最も普通に
起る不規則性は、ロール本体を研削する際、ロー
ル・ジヤーナルの中心合せが正しくないことによ
つて起る偏心である。この特定の場合、作業ロー
ルはその両端で支持しないのが普通であつて、実
際には「自由に浮く」形であり、この為卵形変形
が主に問題になる。作業ロールしかない２段スタ
ンドでは、作業ロールが偏心と卵形変形の両方を
持つことがある。

偏心並びに卵形と云う問題は、従来から認識さ
れ、取上げられている。例えば、米国特許第
3580022号では、循環的変動を締出すマスク用受
動フイルタを用い、その乗数は−１である。即
ち、AGCねじ装置のハンテイングを防止する為
に、偏心による力信号の変動を実質的にマスク
（締出し）することにより、偏心の影響を中和す
る方式が提案されている。然し、この方式は偏心
によつて工作物に生ずるゲージ誤差を補償するも
のではない。

他の方法は、偏心及び卵形変形の様な不規則性
を補償する為に、ロールの実際の輪郭を倣つたパ
ターンの型板の種々の手段を用いている。周波数
解析方法も提案されている。例えば、米国特許第
3928994号（対応特開昭50−75956号）に記載され
た方式では、米国特許公報第５欄及び第６欄で、
ブロツク24で位相角を、第４図で偏心の位相関係
を求め、入力端子４２に印加することにより、ロ
ール偏心を隠している。連続的な測定により、出
力の厚さの変動の周期的な成分を同定し、この変
動の統計的な解析をゲージ制御装置に用いてい
る。米国特許第3580022号の方式と同じく、この
方法は、ロールの不規則性を補償するのではな
く、周期的な力の成分を隠す作用をするだけであ
る。然し、こういう方式は、主支持ロールに物理
的に結合した追加の装置を必要とするのが普通で
あり、支持ロールを交換する度に、こういう装置
を切離し且つ再び接続しなければならないので、
その実施に費用がかゝると共に保守も困難であ
り、或る方式ではこの他の厚さゲージ手段も必要
とする。

他の方法として、特開昭52−71363号がある。
この特開昭52−71363号の技術は、 Δh₁／Δh₂＝ξ（１−α）／１＋ξ（１−α） において、α＝１とするとミル剛性があがり、良
好な板厚制御が行なわれるが、ロール偏心ｅの影
響が大となる問題点を指摘している。

これに対して、ロール偏心ｅの出側板厚指令h₂
への伝達比 Δh₂／ｅ＝１／１＋ξ（１−α）＋K_cξ で、K_c（ゲイン調節係数）を大きくすることによ
り、偏心に対してのみミルをソフト化して偏心が
出力板厚に伝わらない様にしている。その為に、
バツクアツプロールの基本波等を動的に検出し、
この検出した値（ω₁〜ω₃，Ω₁〜Ω₃）と圧延力
（Ｈ）との間で相関フイルタリング１２〜１７を
行ない、フイルタリングの結果を合成してミル定
数を変化させている。

他には、ロールの不規則性（偏心、卵形変形）
によるゲージ変動が、入口厚さ又は堅さの変動
（ストリツプの特性の変動）によるゲージ変動を
越えると予想される場合、異なる方式が使われて
いる。こういう場合、ロールすき間制御装置はロ
ール分離力を一定に保つように設計することが出
来る。偏心周波数がロールすき間制御装置の応答
限界よりずつと低い場合、これはロールの不規則
性によるゲージ変動を減少するのに非常に有効な
手段になるが、入口厚さ又は堅さの変動を是正す
るには全く効果がない。

従つて、ストリツプに関連した擾乱（入口厚さ
又は堅さ）に対して略一定すき間又はゲージメー
タ制御を行なうが、圧延ロールによつて生じた擾
乱（偏心、卵形変形）に対しては略一定力制御を
行なう装置が理想的である。

発明の概要 従つて、この発明の目的は、金属圧延機に改良
されたゲージ制御装置を設け、ロールの不規則性
によるゲージの変動を補償する改良された方法を
提供することである。

別の目的は、金属圧延機で、ロールの回転周波
数の選ばれた倍数の周波数では、力を略一定に保
ち、他の周波数では普通のゲージメータ制御装置
として作用するゲージ制御装置を提供することで
ある。

別の目的は、普通のゲージ制御装置に通常既に
存在する信号に応答するフイルタ回路を使うこと
により、ロールの不規則性を補償する金属ロール
のゲージ制御方法を提供することである。

この発明では、上記並びにその他の目的が、ロ
ールするすき間を制御するAGC装置によつて制
御される調節手段を含む金属圧延機に、ロールの
不規則性によつて生ずる工作物の循環的なゲージ
変動を補償する方法を提供することによつて達成
される。

この方法を簡単に述べれば、先づロールの間に
工作物があることによつて生ずるロール分離力に
比例する力信号（Ｆ）、及びロールの回転速度に
比例する速度信号（ω）を発生することを含む。
これらの２つの信号を用いて、ロールの回転速度
の整数倍の周波数を持つ循環的な成分を、力信号
（Ｆ）から隔離する。循環的な成分に１より大き
な乗数（利得）K₄を乗じて積（G_fを作り、この
積を力信号（Ｆ）から減算（Ｆ−G_f）して、修
正力信号（F_n）を発生する。この修正力信号
（F_n）をAGC装置に印加して、ロールの間のすき
間を制御する。

本願発明は、第１項（必須要件項）で特定され
るが、これに則してその特徴的部分を述べれば、 『……工作物がロールの間にあることによつて
生じたロール分離力に比例する力信号（Ｆ）を発
生し、 該ロールの回転速度に比例する速度信号（ω）
を発生し、 前記力信号（Ｆ）からロールの回転速度の整数
倍の周波数を持つ循環的な成分 ［Ｙ・ω₁・Ｓ／S²＋Ｙ・ω₁・Ｓ＋ω₁ ²］ⁿ を隔離し、 前記循環的な成分に１より大きな乗数（K₄）
を乗じて積（G_f）を作り、 前記力信号（Ｆ）から前記積（G_f）を減算し
て修正力信号（F_n）を発生し、 該修正力信号（F_n）を前記自動ゲージ制御手
段３０に印加して、ロールの間のすき間を制御す
る工程から成る方法となる。更に、乗数K₄が特
定の式より定められることを明示する。』となる 即ち、これを詳説すると、ロール分離力に比例
する力信号（Ｆ）、及びロール回転速度に比例す
る速度信号（ω）を用いて、ロール回転速度の整
数倍の周波数の循環的な成分を力信号（Ｆ）から
隔離し、１より大きな乗算K₄を乗じて積（G_f）
を作り、この積を力信号から減算した修正力信号
（F_n）をAGと装置に印加するのである。ここで
G_fは、速度信号（ω）によつて決まるフイルタ
の同調周波数ω₁に近い周波数の循環的な成分の
みを有しており且つ増幅されているので、修正力
信号F_nは、循環的成分を単にマスク（締出し）
するのでなく、偏心等に対しAGC装置を強制的
に補正し、ロールのすき間を増加して、いわば力
調整器の様に振舞うのである。

こうして、所定の周波数では、偏心等に対処す
るため圧延力を一定に保つ略一定力制御に行な
い、他の周波数では普通のゲージメータ制御
（AGC）を行つている。

またこれを流体圧式ロール位置決め装置とする
ことにより、応答時間の短縮をはかつて、大多数
の圧延装置に使用出来る様にしている。

この発明の新規な特徴は上述の様に特許請求の
範囲に具体的に記載してあるが、この発明の構
成、内容並びにその他の目的及び特徴は、以下図
面について詳しく説明する所から明らかになろ
う。

実施例の記載 （金属圧延機全般） 第１図には金属圧延機の１個のスタンドの基本
的な形が示されている。図から判る様に、図面を
簡単にする為に、支持体、軸受、枕くさびの様な
スタンドの要素は示してないが、こういう要素は
全て周知である。第１図に示すスタンドは、タン
デム圧延機の１つのスタンドであつてもよいし、
或いは可逆圧延機の単一スタンドであつてもよ
い。図示の様に、スタンドが上側支持ロール１０
及び下側支持ロール１２と、これに対応する上側
作業ロール１４及び下側作業ロール１６を持つて
いる。金属工作物１８が作業ロールの間に通され
て、工作物の厚さを減らす。スタンドに付設され
た荷重セル２０が、工作物の作業ロールの間に通
すことによつて生ずる力に比例する出力信号Ｆを
発生する。力信号Ｆがフイルタ回路２２に印加さ
れる。このフイルタ回路はこの発明の要旨をなす
ものであり、後で詳しく説明する。

各々の作業ロール１４，１６は普通は個別の駆
動モータ（図に示してない）によつて駆動され、
一方の作業ロール（例えばロール１６）にはタコ
メータ２４が付設され、これがこのロールの回転
速度に比例する出力信号を発生する。任意の所定
の圧延機で、作業ロールと支持ロールの直径の関
係は判つているから、支持ロールの速度も１個の
タコメータによつて容易に決定することが出来る
ことが理解されよう。タコメータの出力が適当な
増幅機２６に印加され、この増幅器がタコメータ
の出力信号に倍率を掛ける様に作用する。増幅器
２６の出力が信号ωであり、これがフイルタ回路
２２の第２の入力になる。

フイルタ回路２２の出力が修正力信号F_nであ
り、これが線２８を介してAGC制御装置３０に
印加される。非荷重時のロールすき間に比例する
第２の信号S₀が、流体圧シリンダ３８に関連した
適当な位置感知装置（図に示してない）から制御
装置３０に線３１を介して送られる。普通の様
に、また周知の様に、制御装置３０は下記の周知
のゲージメータの式に従つて、工作物のゲージ又
は厚さ（ｈ）を制御する。

ｈ＝Ｆ／Ｍ＋S₀ (1) Ｆ＝ロール分離力 Ｍ＝圧延機の弾性係数 S₀＝非荷重時のロールすき間 AGC制御装置３０の出力がサーボ弁３２の入
力になる。サーボ弁３２の入力側が適当なポンプ
（図に示してない）から加圧流体（例えば油）が
供給される貯蔵槽３４に接続される。AGC制御
装置３０の制御の下に、サーボ弁は導管手段３６
を介して加圧流体を流体圧シリンダ３８に供給
し、このシリンダが圧延スタンドのロールすき間
を制御する。

金属圧延の実務の当業者であれば、フイルタ回
路２２がなく、力信号Ｆを直接的にAGC制御装
置３０に送るとすれば、第１図に示したのは典型
的なAGC制御装置であることが理解されよう。
更に、米国特許第3580022号を承知していれば、
第１図に示したものは、そういう典型的な装置と
実質的に違いがなく、その違いが云うまでもない
ことであるが、フイルタ回路２２の選択並びに使
い方であることは明らかであろう。

（フイルタ回路） 第２図はこの発明のフイルタ回路２２を伝達関
数の形で示している。好ましい実施例では、フイ
ルタ回路２２の能動部分は次の式で定義される出
力信号G_fを発生する。

G_f＝K₄［Ｙ・ω₁・ｓ／s²＋Ｙ・ω₁・ｓ＋ω₁ ²］ⁿ (2) 但し、 K₄＝選ばれた乗数 Ｙ＝フイルタの帯域幅乗数 ω₁＝フイルタの同調周波数 ｓ＝ラブラース演算子（Jω₂，ω₂は任意の循環的
な変動） ｎ＝段数（第２図に示した２段の実施例では２） 図示の様に、フイルタ回路２２は２段のフイル
タである。力信号Ｆが最初はK₄と記した利得ブ
ロツク４０に印加される。これがフイルタの全体
的な利得であり、その決め方は後で説明する。
こゝでは、この発明による補償を行なう為に、
K₄が１より大きな絶対値を持つていなければな
らないことを述べておけば十分である。利得ブロ
ツク４０の出力が加算点４２の一方の入力として
印加され、その出力が別の利得ブロツク４４
（Ｙ）の入力になる。後で説明するが、項Ｙはフ
イルタの予め選ばれた帯域幅乗数である（第３
図、第４図）。ブロツク４４の出力が２入力加算
点４６に印加され、その出力が掛算器４８の一方
の入力になり、２番目の入力は増幅器２６（第１
図）からの速度信号ωである。ブロツク４８の積
が第１の積分回路５０に印加される。この積分回
路は初期条件（I.C.）がゼロに等しい。積分回路
５０の出力が、フイルタの第１段の出力であり、
節５２に現われる。節５２の信号が線５４を介し
て印加され、加算点４２に対する２番目の入力に
なる。この信号は、速度信号ωが印加された第２
の掛算器５６に対する一方の入力にもなる。掛算
器５６の出力が第２の積分器５８に印加される。
この積分器は初期条件（I.C.）がK₄YF_eに設定さ
れている。こゝでF_eはストリツプが圧延機の作
業ロールの間に入る時の予想される力の値であ
る。

節５２に現われる信号がフイルタの第２段の入
力となる。この第２段は、１つの点が違うが、実
質的に第１段と同一である。図示の様に、節５２
の信号が加算点６０に印加され、その出力がＹブ
ロツク６２の入力となり、このＹブロツクが加算
点６４に対する一方の入力を供給する。加算点６
４の出力が、掛算器６６に印加され、速度信号ω
がその２番目の入力として印加されている。掛算
器６６の出力がやはりゼロの初期条件（I.C.）を
持つ積分器６８に印加される。節７０から見た積
分器６８の出力が信号G_fである。この信号が線
７２を介して加算点６０の２番目の入力に帰還さ
れると共に、信号ωを２番目の入力とする別の掛
算器７４及び別の積分器７６の直列接続を含む第
２の帰還通路に対する入力にもなる。積分器７６
は、第１段の積分器５８に対応するが、この場合
はその初期条件（I.C.）がゼロである。積分器７
６の出力が線７８を介して加算点６４の２番目の
入力として印加される。

フイルタ２２の能動部分は帯域通過形であるか
ら、出力信号G_fは、速度信号によつて設定され
たフイルタの同調周波数ω₁に周波数が近い循環
的な成分だけを持つている。然し、こういう成分
は増幅K₄されているので、それらが加算点８０
で力信号Ｆと組合されると、その合成として得ら
れる修正力信号F_n（これが第１図のAGC制御装置
３０に線２８を介して印加される）は、単に循環
的な成分をマスク（締出し）する以上のことをす
る様に作用する。AGC制御装置に印加された信
号F_nが偏心並びに卵形変形の様な循環的な変動
によるゲージ変動を補正する様にAGCを強制す
る。図示の場合、この補償は偏心に対するもので
あり、これは補償しようとする適切なロールの１
回転あたり１回の循環的な変動を持つている。特
定の圧延機で卵形変形も問題である場合、こゝに
示したのと同様であるが、特定のロールの回転速
度の２倍の同調した同様なフイルタを図示のフイ
ルタと並列に用いることが出来る。

（作用） この発明がAGCに対して持つ影響は、通常予
想される所とは逆であることに注意されたい。即
ち、純粋なAGC装置では、力信号が増加するこ
とは、入力ゲージ又は堅さが増加したことを意味
しており、その結果、AGC装置はこの厚さの増
加を補正する為に、ロールを一層接近させること
になろう。然し、この発明の場合、ロールの不規
則性により、適切な是正を行なうには、ロールす
き間を増加しなければならないことが判る。これ
こそこの発明で達成される機能である。即ち、装
置は回転周波数の予め選ばれた整数倍に近い周波
数では、力を一定に保つ力調整器の様に振舞い、
他の全ての周波数では典型的なゲージメータ制御
（AGC）装置の様に振舞う。ロールすき間位置ぎ
め装置がロールの不規則性を少なくとも部分的に
補償する様に動くと云う条件により、制御信号か
ら循環的な成分を除去することだけを試みる方式
には存在しない点を考慮しなければならない。こ
の発明の方法では、ロール位置ぎめ装置の応答時
間が臨界的な因子である。これはロールの不規則
性の周期に較べて短くなければならない。そうで
ないと装置は効果がない。この為、一般的に電気
機械的なすき間制御装置はこの発明では対象外に
なる。流体圧式ロール位置ぎめ装置も、或る単一
スタンド冷間圧延機で用いられる最高の圧延速度
では、この発明の方法の支えにならないことがあ
る。然し、大多数の圧延の用途では、広範囲に利
用し得る流体圧式すき間制御装置を備えれば、こ
の発明の方法を有効に用いることが出来る。

（帯域幅定数Ｙ） 前に式(2)及びフイルタ回路２２（第２図）に含
まれている項Ｙについて触れた。この因子Ｙは、
フイルタの帯域幅に関係する設計定数であるが、
偏心周波数と、入つて来るストリツプの擾乱（入
口の厚さ、硬さ）周波数との予想される隔たり
（分離）によつて決定される。乗数Ｙの値を選択
する判断は、第３図及び第４図を参照すれば一番
判り易い。第３図には偏心周波数（ラジアン／
秒）を横軸にとつて、圧延機と工作物のスチフネ
スの或る比に対し、Ｙの種々の値によつて生ずる
単位あたりの厚さの変動を示してある。Ｙの値は
0.1，0.5及び1.0の場合が示してある。この例で
は、フイルタの中心周波数は６ラジアン／秒に定
めてある。Ｙの値が増加すると、曲線は一層拡が
る傾向を持つことが判る。従つて、問題の特定の
スタンドに於けるロールの不規則性の観点から
は、フイルタの同調の不正確さに対処する為、Ｙ
に大きな値を用いることが、ゲージ変動の減衰に
最もよく役立つ。例えば、Ｙ＝１の場合、フイル
タの中心周波数から１ラジアン／秒の差で通過す
る時の変動の大きさは、達成される減衰の大きさ
には殆んで変化がないことが判る。逆に、Ｙ＝
0.1の値の場合、中心周波数から離れるにつれて
達成される減衰量は非常に急速に減少する。

第４図に入つて来る時のストリツプの擾乱の周
波数の関数としての出力の厚さ変動を示すグラフ
であり、別の場合を例示している。多重パス圧延
機では、タンデム圧延機でも可逆圧延機でも、或
るパスと別のパスのロールの不規則性による循環
的な変動はあまり変化しないことがあることに注
意されたい。可逆圧延機では、１回のパスによる
循環的な擾乱の変動が、２回目のパスでは、現在
のパスで行なわれた厚さ減らしによつて生ずる工
作物の伸びの大きさしか変位しない。同様に、同
じ寸法のロールを持つタンデム圧延機では、それ
が普通の場合であるが、状況は同じである。この
為、現在のスタンドに於ける偏心（又は卵形変
形）によつて起る力信号の変動Ｂと、前のパスに
於けるロールの不規則性による循環的な変動によ
つて生じたゲージ変動による力信号の変動Ａとを
識別し得る様にする為には、フイルタの通過帯域
幅は比較的狭くすべきである。これが第４図に示
されており、やはり６ラジアン／秒の中心周波数
を使うと、Ｙ＝0.1の値にすると、これより大き
なＹの値を用いた場合より、ずつと正確な弁別が
得られることが判る。例えばＹ＝１では、入力周
波数の広い帯域全体にわたつて実質的に弁別が出
来ない。この為、この観点からは、Ｙの非常に小
さい値が望ましい（第３図）。

結局、工作物をロールに通した前のパスのロー
ルの不規則性による循環的なゲージ変動の問題
は、特定のスタンドに関係する不規則性の周波数
の幅の広い偏差よりも、更に普通に起ることであ
るから、常套手段としては、良好なフイルタ効果
を達成する為、Ｙの値は大体0.1近辺にすること
である（第４図）。

装置の乗数（K₄）について前に触れたが、第
４図はこの値の選択に関するパラメータを示して
いる。第５図の横軸はΔS₀／ｅである。これは偏
心（又は卵形変形）の関数としてのロールすき間
の変化を表わしている。第５図の縦軸は、フイル
タ通路の乗数、即ち単位あたりの補正ΔS₀／ｅを
達成するのに必要なK₄の大体の値を示している。
項Ｍ／Ｋに対して夫々或る値を持つ４本の線が示
されている。この場合、Ｍは圧延機のスチフネス
係数であり、Ｋは工作物のストリツプばね乗数で
ある。これ何れも長さの単位あたりの力の単位
で、例えばポンド／インチで測定される。第５図
から、工作物の材料が軟らかければ軟らかい程、
所定の単位あたりの補正を行なう為に必要な乗数
の値が大きくなることは明らかである。即ち、項
ΔS₀／ｅを百分率補正係数とみなせば、偏心の刻
印を50％減少するには、乗数K₄は、比較的硬い
工作物でＭ／Ｋ＝0.3の場合は約2.2であり、比較
的軟らかい工作物でＭ／Ｋ＝10の場合は、約11に
なることが判る。第５図は、完全な補償には無限
大の利得を必要とすることを示しているが、勿論
これは不可能である。利得を高くすると、増幅し
たくない循環的な成分も増幅する惧れが増大する
ことが理解されよう。最大限の「安全」なフイル
タ利得K₄について合理的な判断を下すことが出
来る。「安全」な利得は、前の厚さ減らしによつ
て生じた入る時のゲージ変動（Ａ）が、現在のパ
スの偏心（Ｂ）と同じ周波数である時、ゲージ性
能を劣化させない様な利得と定義することが出来
る。

前の厚さ減らしによつて生じた入る時のゲージ
変動（Ａ）について述べれば、各々のパスで
（dh／dS₀）による少なくとも「自然」の減衰が
達成されゝば、パスｎを終つた時のゲージ変動は
（ｅ）・（dh／dS₀）_oであり、入る時のこのゲージ
変動によるパス（ｎ＋１）の時の力の変動（Ａ）
は次の様になる。

（ΔF_H）_o+1＝（ｅ） ・（dh／dS₀）_o・（dF／dH）_o+1 次に、現在のパスの偏心Ｂについて述べれば、
偏心によるパス（ｎ＋１）の時の力の変動Ｂは次
の通りである。

（ΔF_e）_o+1＝（ｅ）・（dF／dS₀）_o+1 但し、 Ｈ＝入口厚さ ｈ＝送出し厚さ ΔF_H＝入つて来る時のゲージ変動による力の変化 ΔF_e＝偏心による力の変化 dh／dS₀＝ロールすき間の変化によるゲージ変化 ｅ＝偏心 ｎ＝パスの番号 従つて、これらの２つの原因による力の変動の
比は次の通りである。

（Ｂ）／（Ａ）＝（ΔF_e）_o+1／（ΔF_H）_o+1＝（ｅ）・
（dF／dS₀）_o+1／（ｅ）・（dF／dH）_o+1・（dh／sS₀）
_o こゝで（dF／dS₀）_o+1（dF／dH）_o+1であるか
ら （Ｂ）／（Ａ）＝（ΔF_e）_o+1／（ΔF_H）_o+1１／（dh
／dS₀）_o＝（dS₀／dh）_o 従つて、フイルタ利得K₄が（dS₀／dh）_oに等し
いか又はそれより小さければ、パス（ｎ＋１）で
何のゲージ性能の劣化も起り得ず、この比は常に
1.0より大きい。実際には、小さな圧下でも周波
数の隔たり（分離）があるから、幾らか大きめの
乗数を使うのが安全であろう。

周波数の隔たりの影響が第４図に見られる。周
波数の隔たりは、前の方のスタンドでは前向きの
滑り、後の方のスタンドでは逆方向の滑りとして
相次ぐスタンドに於ける圧下に関係する。前向き
の滑りが逆向きの滑りに較べて小さいと仮定すれ
ば、即ち、中性点の出口平面に近いとすれば、入
口ゲージの循環的周波数は、ｒを単位あたりの減
少として、スタンドの偏心周波数の（１−ｒ）倍
と想定することが出来る。この時、入口ゲージの
循環的な変動の（自然の減衰を越える）付加的な
減衰を第４図から読取ることが出来るし、或いは
フイルタ及びゲージ制御装置の方程式から計算す
ることが出来る。

例えば単位あたり0.33の圧下では、入口ゲージ
の循環周波数（入口周波数）はスタンドの偏心周
波数の約0.6倍（＝１−ｒ）であり、入口ゲージ
変動は、第３図及び第４図の状態では、単位あた
り0.45（循環的変動）から単位あたり0.09に減少
（付加的減衰）する。即ち更に５：１の減衰であ
る。適当なＹに対する第４図の減衰曲線の簡単な
直線近似を従来の論理装置に用いて、K₄の評価
をすることが出来る。例えば K₄＝（dS₀／dh）_o・１／１−ｋ・r_o+1 但しr_o+1＝パス（ｎ＋１）に於ける単位あたり
の減少 Ｋ２（Ｙが0.1乃至0.2の範囲内の時） K₄６（dS₀／dh＝２で、r_o+1＝0.33の時） フイルタ及びゲージ制御装置の方程式からK₄
を選択するこの他の方法を導き出すことが出来
る。この様な簡単の利得選択方法は、すき間制御
装置の位相遅れの影響を考慮に入れていないの
で、最大の利得を実験的に決定した安全レベルに
制限することが必要である。６の最大利得が実際
的な限界であり、2.0乃至4.0の範囲内の利得がシ
ミユレーシヨンの研究で最良の結果を生ずる。

効 果 以上説明した所から偏心及び卵形変形の様なロ
ールの不規則を補償する非常に簡単で経済的な方
式を提供したことが理解されよう。この方式は、
装置内にこれまでにある信号を使つていて、追加
としてはフイルタ回路しか必要としないので、追
加の装置を殆んど必要としない。フイルタの形式
はこの発明にとつてそれ程重要ではなく、これは
抵抗、コンデンサ及びインダクタンスを含む受動
形であつてもよいが、公知の形で演算増幅器を用
いる形式にする方が更に普通である。この方式
は、デイジタル形式で実施しても同様な結果が得
られ、そうしてもこの発明を逸脱しない。

もう１つ述べておくべき点は、この発明を４段
スタンドについて説明したが、ロールの数をこれ
より少なくしても多くしても同じことであること
は明らかである。ロールの回転の基本周波数の高
調波を補償した場合、適当に同調した追加の並列
接続のフイルタの出力を組合せて、信号F_nを発
生してもよい。

現在この発明の好ましい実施例と考えられるも
のを図示し且つ説明したが、上に述べた様な変更
は当業者に容易に考えられよう。従つて、この発
明がこゝに具体的に説明した構成に制約されるも
のではなく、特許請求の範囲に含まれる限り全て
の変更を包括するものであることを承知された
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好ましい実施例の制御装置
を用いた金属圧延機のスタンドの略図、第２図は
この発明の好ましい実施例で使われるフイルタ回
路の伝達関数の形で表わした回路図、第３図、第
４図及び第５図はこの発明を説明する為の種々の
パラメータの関係を表わすグラフである。 主な符号の説明、１４，１６……作業ロール、
１８……工作物、２０……荷重セル、２２……フ
イルタ、２４……タコメータ、３０……自動ゲー
ジ制御装置、３８……流体圧シリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属工作物１８の厚さを減らす回転するロー
   ル１０，１２，１４，１６、ロールすき間調節手
   段３８、及び感知されたロール分離力の関数とし
   てロールすき間調節手段を制御する自動ゲージ制
   御手段３０を含む金属圧延機で、ロールの不規則
   性によつて生ずる工作物の循環的なゲージ変動を
   補償する方法に於て、 工作物がロールの間にあることによつて生じた
   ロール分離力に比例する力信号Ｆを発生し、 該ロールの回転速度に比例する速度信号ωを発
   生し、 前記力信号Ｆからロールの回転速度の整数倍の
   周波数を持つ循環的な成分を隔離し、 前記循環的な成分に１より大きな乗数K₄を乗
   じて積G_fを作り、 前記力信号Ｆから前記積G_fを減算して修正力
   信号F_nを発生し、 該修正力信号F_nを前記自動ゲージ制御手段３
   ０に印加して、ロールの間のすき間を制御する工
   程から成り、 前記乗数をK₄を求めるには、dS₀／dh_oをパス
   ｎに於けるロールすき間の変化と送出し厚さの変
   化との比、r_o+1をｎ＋１回目のパスに於ける単位
   あたりの減少、ｋをフイルタの帯域幅に関係する
   利得係数（典型的なフイルタでは2.0）として、 前記乗数K₄が圧延機のスチフネス及び工作物
   のばね定数に関連して次の式 K₄＝（bS₀／dh）_o・１／１−ｋ・r_o+1 1.0＜K₄＜6.0 によつて定められる工作物の循環的なゲージ変動
   を補償する方法。 ２ 特許請求の範囲１に記載した方法に於て、前
   記ロールの不規則性が偏心であり、循環的な成分
   の整数倍が１である方法。 ３ 特許請求の範囲１に記載した方法に於て、ロ
   ールの不規則性が卵形変形であり、循環的な成分
   の整数倍が２である方法。 ４ 特許請求の範囲１に記載した方法に於て、前
   記乗数が圧延機のスチフネス、工作物のばね定数
   及びロールの間に工作物を通すことによる工作物
   の厚さの減少の関数として決定される方法。