JPH066205B2

JPH066205B2 - 蛇行制御装置

Info

Publication number: JPH066205B2
Application number: JP61165006A
Authority: JP
Inventors: 博明桑野; 則夫高橋; 真一郎谷口; 寛昭三浦
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp; Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-07-14
Filing date: 1986-07-14
Publication date: 1994-01-26
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JPS6320115A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は圧延材の蛇行を制御する装置に関するものであ
る。

［従来の技術］圧延作業においては、圧延中の条件によつて圧延材がロ
ールの中央に留まることができずに第７図に示す如く圧
延の進行とともにロール端部の方へ移動してしまう現象
がよく知られており、蛇行と呼ばれている。

ここで、圧延材の蛇行について簡単に説明すると、第３
図は何等かの原因で圧延材a がワークロールb の中央か
ら右側へ寄ってしまった状態を示すもので、第３図のよ
うになると、ロールギャップが左右で不均一となり、右
側のギャップが左側よりも広くなる。ところでワークロ
ールb の周速は左右で一様であるにもかかわらず右側の
方のギャップが広いので、単位時間当りの圧延材の体積
流量は右側の方が大きくなる。又、入側での圧延材の厚
さが左右対称であるとすれば、より大きい体積流量の側
では材料がより早く引込まれることになる。この結果、
第４図に示すように圧延材a は入側で右側へ寄ってゆき
（Δｘ）、出側ではキャンバ（Δｙ）が発生する。その
ため、ロールギャップの左右差も更に大きくなり、圧延
材a は更に急速に右端へ近付いてゆき、蛇行という現象
が起る。それと共にキャンバも増大する。

斯かる蛇行及びそれに伴なうキャンバを防止するため、
圧延材に凸クラウンがつくような条件で圧延することが
効果がある。しかし、近年圧延材の品質向上、歩留り向
上の要求が厳しくなると共に凸クラウンをできるだけ減
らし長手方向、幅方向共に均一な厚さ分布をもつように
圧延することが要求されている。このような条件では圧
延材の蛇行を発生させ易く、安定した操業は難しい。

近年、上記蛇行を防止する手段の１つとして、圧延材が
蛇行すると、左右のロードセルｃ、ｄ（第３図参照）に
かかる力が変化するので、これを検出して蛇行を知り、
荷重の増えた側のロールギャップを狭くするように圧下
装置を動かして防止しようとする手段が提案されてい
る。

しかし、上述の手段では、蛇行による荷重出力変化と圧
下装置を操作したための荷重出力変化が重なってしまう
等の不具合があり、制御系が不安定で発散振動を起し易
く、又精度も不充分で全く実用に耐えないという欠点が
ある。

更に、キャンバについて見れば、上記した圧延材の蛇行
を十分に防止できたとしても、圧延材の素材が左右非対
称、素材自体にキャンバを有している、左右に温度差が
ある、等によっても発生する。これに対しては、従来修
正の手段は何ら開発されておらず、対策としては予め板
幅が充分大となるように圧延して不要部を切断すること
により所要寸法の矩形厚板を得るようにしており、大幅
な歩留りの低下を招来していた。

そこで、本件発明者等は上記問題点を解決するために、
例えば、特願昭58−65109号明細書に示すような蛇行制
御手段を提案した。該蛇行制御手段では、圧延機入側の
作業側、駆動側に圧延材の幅端部位置を検出する蛇行量
検出器を設け、各検出器の出力信号の差を演算して蛇行
量を求める演算器と、圧延材の目標位置を与える装置と
を設け、前記演算器の出力信号と目標信号とを比較演算
する装置と、該装置で得られた信号を処理して作業側と
駆動側の圧下修正信号として出力する蛇行制御調節装置
とを備えて成り、該圧下修正信号により作業側、駆動側
のロールギャップを変更させるようにしている。

而して、タンデム圧延機の場合、上記蛇行制御装置によ
る蛇行制御は、圧延材を上流にならつた位置に保つこと
を基本とする。従って、理想的には全スタンドで蛇行制
御を行い、圧延材を同一の位置に保つのが望ましい。な
ぜなら、蛇行制御を１スタンドのみで行い、圧延材を強
制的に圧延機中心位置まで戻そうとすると、圧延材の形
状不良、更には絞込み等が発生し、圧延作業に支障を来
たす虞れがあるからである。

従って、タンデム圧延機の全スタンドで蛇行制御を行う
場合には、圧延材が導入される圧延機に該圧延材先端が
噛込んだ際にその位置を当該圧延機の蛇行制御の目標位
置として記憶させることが考えられる。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記蛇行制御装置では、圧延材が当該圧
延機に噛込まれる際には圧延材は圧延材先端部のキャン
バー等が原因となって先端部の中心線が機械センターあ
るいは定常時の圧延材の中心線とずれているため、噛込
み時の圧延材の位置を目標位置にすると、該目標位置と
噛込まれてから安定した場合の定常時の圧延材の位置が
大幅に異なり、安定した蛇行制御ひいては圧延すら行う
ことができなくなるといった問題がある。

本発明は上述の実情に鑑み、安定した蛇行制御及び圧延
を行い得るようにすることを目的としてなしたものであ
る。

［問題点を解決するための手段］本発明は、タンデムに配設した各圧延機入側若しくは出
側のうち少くとも一方における作業側、駆動側に設けら
れ圧延材幅端部位置を検出する端部位置検出器と、該端
部位置検出器の出力信号の差を演算して各圧延機におけ
る圧延材の蛇行量を求める蛇行量演算装置と、各圧延機
の機械センターを蛇行制御の目標値として設定する設定
装置と、該設定装置により設定された蛇行制御目標値信
号と前記蛇行量演算装置の出力信号の差を比較演算する
比較演算装置と、該比較演算装置で得られた差信号から
作業側と駆動側の圧下修正信号を求める蛇行制御調節装
置を備え、圧下修正信号により作業側、駆動側のロール
ギャップを変更させるようにしたものである。

［作用］蛇行制御に際しては各圧延機の機械センターが各圧延機
における圧延材蛇行制御の目標値として与えられ、端部
位置検出器で求められた各圧延機における圧延材幅端部
位置から圧延材の蛇行量が求められ、該蛇行量と圧延機
の機械センターから左右の圧下修正信号が求められ、各
圧延機のロールギャップが圧下修正信号により調整さ
れ、圧延材の蛇行制御が行われる。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例で、第１図中10a
〜10g はタンデムに配設された油圧圧下式圧延機であ
り、各圧延機10a 〜10g の全てで圧延材９の蛇行制御を
行い得るようになっている。

油圧圧下式圧延機10a 〜10g の蛇行制御装置は基本的に
は同じであるので、以下油圧圧下式圧延機10a の蛇行制
御装置について第２図により説明する。

上下のワークロール1,2 、上下のバックアップロール3,
4 、上下のバックアツプロール3,4 の両軸端を指示して
いる下バックアップロールチョック5,6 、各下バックア
ツプロールチョック5,6 に圧下力を作用させる油圧シリ
ンダ7,8 を備え、圧延材9 を圧延するように構成し、左
右の油圧シリンダ7,8 へ流入、流出する圧油の量をサー
ボ弁11,12 によって制御するようにすると共に、油圧シ
リンダ7,8 のピストンの動きを検出する変位検出器13,1
4 を油圧シリンダ7,8 に取り付け、該変位検出器13,14
からの信号と蛇行制御調節器21からの信号とを比較する
加算アンプ15,16 を設ける。左右のロールギャップは、
サーボ弁11,12 により油圧シリンダ7,8 に流入、流出す
る圧油の量を制御することによって調整するようにし、
ロールギャップの変動は、油圧シリンダ7,8 の動きを検
出する変位検出器13,14 によって間接的に測定し、加算
アンプ15,16 により蛇行制御調節器21からの信号と比較
して差があるとその差でサーボ弁11,12をコントロール
することにより修正するようにする。又上記圧延機10a
の入側左右に圧延材９の発する光を基にその幅端部位置
を検出する端部位置検出器17を設置し、該各端部位置検
出器17からの信号の差、すなわち圧延材９の蛇行量を演
算器18にて求め、蛇行量と圧延材蛇行制御の目標値を設
定する設定器19からの目標信号とを比較演算器20で比較
演算し、得られた蛇行量偏差信号22を蛇行制御調節器21
で処理し、左右の圧下修正信号23,24 として前記加算ア
ンプ15,16 に加えるように構成する。設定器19には圧延
機10a の機械センターを設定し得るようにする。又蛇行
制御調節器21の出力は、例えば、圧延材9 が作業側へ寄
った場合には作業側のロールギャップを縮めて駆動側の
ロールギャップを開ける方向に、又、圧延材9 が駆動側
へ寄った場合は上記とは逆にロールギャップの制御が行
われるように方向が定められて加算アンプ15,16 に加え
られるようになっている。

従って、加算アンプ15,16 では、実際の油圧シリンダ7,
8 のピストンの変位信号と圧下修正信号との比較が行わ
れて、差信号によりサーボ弁11,12 は油圧シリンダ7,8
への圧油の流入、流出量を制御し、その結果、左右のロ
ールギャップが変更され、前記したメカニズウムで蛇行
のそれ以上の進行は喰い止められ、圧延材9 は設定器19
で与えられている目標値（圧延機の機械センター）まで
戻される。斯かる制御は全ての圧延機10a 〜10g まで行
われる。

以上本発明について説明し、四段圧延機への適用例を示
したが、本発明は蛇行が問題となるすべての形式の圧延
機へ適用できること、制御回路はハードウェアではなく
コンピュータを使ったソフトウェアでも構成できるこ
と、その他、端部位置検出器を圧延機の入側、出側の両
方に付設し、両者の信号を基に本発明の制御装置を構成
する等、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を
加え得ることは勿論である。

［発明の効果］本発明の蛇行制御装置によれば、圧延機の機械センター
を蛇行制御の目標値にできるため、安定した蛇行制御が
可能となり且つ蛇行の少ない安定した圧延を行うことが
できる、等種々の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蛇行制御装置の一実施例の説明図、第
２図は第１図の蛇行制御装置の１スタンド分の斜視図、
第３図は圧延材がロール一端側へ寄って来た状態を示す
説明図、第４図は第３図の平面図である。図中1,2 はワークロール、7,8 は油圧シリンダ、10a 〜
10b は油圧圧下式圧延機、11,12 はサーボ弁、13,14 は
変位検出器、15,16 は加算アンプ、17は端部位置検出
器、18は演算器、19は設定器、20は比較演算器、21は蛇
行制御調節器を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷口真一郎和歌山県和歌山市湊1850番地住友金属工業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者三浦寛昭和歌山県和歌山市湊1850番地住友金属工業株式会社和歌山製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タンデムに配設した各圧延機入側若しくは
出側のうち少くとも一方における作業側、駆動側に設け
られ圧延材幅端部位置を検出する端部位置検出器と、該
端部位置検出器の出力信号の差を演算して各圧延機にお
ける圧延材の蛇行量を求める蛇行量演算装置と、各圧延
機の機械センターを蛇行制御の目標値として設定する設
定装置と、該設定装置により設定された蛇行制御目標値
信号と前記蛇行量演算装置の出力信号の差を比較演算す
る比較演算装置と、該比較演算装置で得られた差信号か
ら作業側と駆動側の圧下修正信号を求める蛇行制御調節
装置を備え、圧下修正信号により作業側、駆動側のロー
ルギャップを変更させるようにしたことを特徴とする蛇
行制御装置。