JPH0716629A - 圧延機のブライドルロール制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続式冷間圧延機の出側に使用するブライド
ルロールにおいて、走間切断時のスリップおよびスリッ
プ疵発生を防止する。 【構成】 ストリップの走間切断時に、一定期間Ｗ１の
み、ブライドルロール３ａ〜３ｄの速度一定制御を行
う。また走行切断時にスナバロールを使用する場合、一
定期間Ｗ１、各ブライドルロール３ａ〜３ｄの負荷配分
を変更制御する。時刻ｔ１以前および時刻ｔ８以降で
は、スナバロール８は、シリンダ１２によってブライド
ルロール３ｄから離間される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷延鋼帯などストリ
ップの圧延機の出側に設置するブライドルロール装置の
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷間圧延機の出側では、鋼帯に高い張力
をかけることで形状や圧延性を安定化するため、巻取り
リール以外にブライドルロールを設置する先行技術があ
る。たとえば、図６に示すように圧延機本体２とカロー
ゼルリール６の間にブライドルロール装置３を設置して
いる。

【０００３】また、最近では圧延機の通板、尻抜き作業
を行わずにすむように圧延機入側に溶接機１を設けた
り、酸洗ライン等と接続して連続的に圧延する技術が発
達してきた。この場合、圧延機出側に走間シャー５とカ
ローゼルリール６を設けて連続的に鋼帯を切断・巻取り
を行っている。

【０００４】このブライドルロール装置３の各ロール
は、高い張力を得るために、および寿命を長くするため
に、通常、ショア硬度Ｈｓ８０以上の硬度を有し、ダル
ショット加工を行い、さらにＣｒメッキを行うもの、も
しくは、セラミック・サーメット等の溶射加工を行いか
つ、ダルショット加工を行っているものが多い。

【０００５】前記の連続圧延機で、この出側ブライドル
ロール装置３を使用している場合、走間シャー５で鋼帯
を切断する際、次に示すような問題が発生する。図６を
参照して説明すると、走間シャー５で鋼帯７を切断する
と、巻取りリール６ａとブライドルロール装置３の間の
張力が無くなり、後続材の鋼帯が待機リール６ｂに巻付
くまで、この状態が続く。この張力が無い状態では、後
続材の鋼帯の先端部が待機リール６ｂまで通板し難いの
で、ブライドルロール装置３と、走間シャー５の間にピ
ンチロール４を別途設け、多少の張力を維持している。

【０００６】しかしながら、その張力はピンチロール４
を常時使用しない以上、設計上最小限の張力にするのが
通例であり、したがって巻取りリール６ａでかかる張力
より大幅に低い。このため、走間切断した瞬間にブライ
ドルロール装置３の下流側（すなわちリール６側）の張
力が急変するのは避けられない。この張力の急変によっ
て、ブライドルロール３ａ〜３ｄと鋼帯７がスリップを
起こし、鋼帯に疵を発生させ、製品の品質に重大な影響
を及ぼす場合がある。

【０００７】この問題を解決するための先行技術では、
一番下流のブライドルロール３ｄに接触するようにさら
に別のスナバロール８を設け、走行切断前後の一定期間
接触圧下し、小型ピンチロール４よりも高い張力を出そ
うという構成がとられている。この場合、スナバロール
８は、圧延作業をするわけではなく線接触しかしていな
いので、このスナバロール８より、ミル本体２に近い側
のブライドルロール３ａ〜３ｃではシャー走行切断した
瞬間の張力の急変は避けられない。このときスナバロー
ル８に付設されていない他のブライドルロール３ａ〜３
ｃは、この張力の急変によってロール３ａ〜３ｃと鋼帯
がスリップを起こし、鋼帯に疵を発生させることがあ
る。

【０００８】この疵の発生原因は、種々調査した結果、
ブライドルロール３ａ〜３ｃのダル加工時の粗さ凸部の
高い所が走行切断時の張力急変時に鋼帯７とスリップす
ることによって疵を付けていることが判明した。

【０００９】一方、ブライドルロール３ａ〜３ｄ自体
は、使用期間が長くなると、表面のダル目が摩耗して平
滑になってくるため、通常運転中でも鋼帯７とブライド
ルロール３ａ〜３ｄがスリップし易く、ミル本体２の出
側で所要の張力が保てなくなってくる。このため、ブラ
イドルロール３ａ〜３ｄ自体は、ダル目が跡に残らない
限りできるだけ粗さの大きいブライドルロールを使用し
たい。こうすることで、ブライドルロール３ａ〜３ｄの
交換周期を延長することができるわけである。つまり、
走間切断時の急激な張力の変動による鋼帯の疵付きに対
しては、粗さの低いブライドルロールが必要であるが、
ロール自身の寿命という点では、粗さの高いロールが必
要であるという相反する事態が発生しているわけであ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記課題
を解決するためになされたものであり、走間切断を行っ
たときに、ブライドルロールをスリップさせないで、ブ
ライドルロール自身の寿命は長くできる装置を供するこ
とを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧延機出側に
ブライドルロールおよび走間シャーを有するブライドル
ロール装置において、通常運転中は、圧延機出側の張力
一定制御ないし電流一定制御を行い、ストリップの走間
切断前後の一定期間のみ速度一定制御で運転することを
特徴とした圧延機のブライドルロール制御装置である。

【００１２】また本発明は、圧延機出側に複数個のブラ
イドルロールを有し、そのいずれかのロールに接触する
スナバロールを有し、さらに走間シャーを有するブライ
ドルロール装置において、通常の各ブライドルロールの
負荷配分に対し、ストリップの走間切断前後のスナバロ
ール圧下中の一定期間のみ各ブライドルロール負荷配分
を変更することを特徴とした圧延機のブライドルロール
制御装置である。

【００１３】また本発明は、通板方向の最も下流側のブ
ライドルロールの負荷を、残余のブライドルロールより
も大きく設定することを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明に従えば、通常運転中、すなわちストリ
ップの走間切断を行わない期間では、圧延機出側の張力
が一定になるように制御し、あるいはまたブライドルロ
ール装置における各ブライドルロールを駆動するモータ
の負荷電流が一定になるように制御し、走間切断前後の
一定期間では、速度が一定になるように制御し、これに
よってブライドルロールの周速とストリップの通板速度
とは同一値に保たれ、したがってブライドルロールの表
面とストリップとの滑りがなく、したがってストリップ
の表面に疵が付くことが防がれる。前記一定期間が経過
した後には、ストリップの張力が一定となるように、ま
たはブライドルロールを駆動するモータの負荷電流が一
定となるように制御態様を戻す。

【００１５】また本発明に従えば、複数個のブライドル
ロールのいずれか少なくとも１つのロールに、ストリッ
プの走間切断前後の一定期間だけ、スナバロールを接触
させ、このスナバロールとブライドルロールとの間でス
トリップを挟圧している前記一定期間だけ、ブライドル
ロール負荷配分を、それ以外の通常の負荷配分とは変更
し、これによってスナバロールが圧接するブライドルロ
ールよりも通板方向の上流側のブライドルロールにおい
てストリップとの滑りが発生することを防ぎ、これによ
ってストリップに疵が付くことを防ぐことができる。

【００１６】また本発明に従えば、スナバロールが圧接
されるブライドルロールは、通板方向の最も下流側に配
置されたブライドルロールであり、その最も下流側のブ
ライドルロールの負荷を、残余のブライドルロールより
も大きく設定し、こうして上流側のブライドルロールと
ストリップとの間で滑りを生じないようにする。

【００１７】

【実施例】図１に示す冷間圧延設備において、溶接機か
ら圧延機ミル本体２を出た冷延鋼帯７は、ブライドルロ
ール装置３を介してカローゼルリール６の巻取りリール
６ａに連続的に巻取られている。巻取りリール６ａで巻
付けている張力よりも高い張力をミル本体２の出側で付
与するためにブライドルロール装置３は、モータ１１ａ
〜１１ｄで力をかけている。ブライドルロール装置３
は、４つのブライドルロール３ａ〜３ｄを有し、各ブラ
イドルロール３ａ〜３ｄは、各モータ１１ａ〜１１ｄに
よって回転駆動される。通板方向の最も下流側のブライ
ドルロール３ｄよりもさらに下流側には、ピンチロール
４が設けられ、鋼帯７を挟圧する。さらにその下流側に
は走間シャー５が設けられる。ミル本体２とブライドル
ロール３ａとの間には、鋼帯７の張力を検出する張力計
９が設けられる。この実施例は、前述の図６に関連して
述べた先行技術の対応する部分に同一の参照符を付して
ある。

【００１８】この図１において、巻取りリール６ａで所
要の直径まで鋼帯を巻取った後、走間シャー５で鋼帯を
切断した瞬間を考えると、ピンチロール４である程度張
力を確保しているものの、切断した瞬間、ブライドルロ
ール３の出側張力が急に低下する。このとき、通常ブラ
イドルロール３ａ〜３ｄのモータ電流一定制御や、ミル
本体２の出側に設置された張力計９による張力一定制御
をブライドルロール３ａ〜３ｄのモータ１１ａ〜１１ｄ
に対して行っている場合、ブライドルロール３ａ〜３ｄ
の周速度が急変することは避けられない。このブライド
ルロール３ａ〜３ｄの周速度と鋼帯の速度のアンマッチ
が発生したとき、ブライドルロール３ａ〜３ｄのダル目
の極端な凸部が鋼帯７に疵を付けてしまうことがある。

【００１９】この状況をさらに説明する。図１の張力一
定制御を行う場合において、各ブライドルロール３ａ〜
３ｄは、各モータ１１ａ〜１１ｄによって回転されてお
り、張力計９による信号のフィードバック制御を制御装
置１０によって行っている。制御方法としては、通常の
Ｐ・Ｉ（比例・積分）制御等を使用する。すなわち張力
計９の出力に応答し、その張力が目標とする値になるよ
うに、各モータ１１ａ〜１１ｄの電流を制御する。

【００２０】この張力一定制御を行っているとき、走間
シャー５で鋼帯を切断したときの状況を示したのが、図
２である。走間切断を行う直前まではミル出側張力が一
定にコントロールされ、ブライドルロール周速もブライ
ドルロール電流も比較的安定している。図２（１）はミ
ル本体２の出側の鋼帯７の張力を示す図であり、図２
（２）はブライドルロール３ｄの周速を示す図であり、
図２（３）はブライドルロール３ｄを駆動するモータ１
１ｄの負荷電流を示す図であり、図２（４）は鋼帯７の
ミル本体２からの供給速度を示す。時刻ｔ１以前では、
通常の圧延作業が行われており、走間シャー５での切断
すべき時刻が近付いたとき、張力が低下され、時刻ｔ２
以降では、その張力が一定に保たれる。

【００２１】従来では、時刻ｔ４において走間切断を行
った後、ミル出側張力は、瞬間的に低下し、前記のピン
チロール４で付与する張力のみになる。このときブライ
ドルロール３ａ〜３ｄには張力が低下したことにより、
電流を上げる指令が出ている。一方、ロール周速は、モ
ータ１１ａ〜１１ｄ自身リール張力によって鋼帯を介し
て回転トルクを助けられていたのが、走間切断によって
無くなる。このため、速度は多少ドロップし、この後、
張力制御によるフィードバックにより速度は上昇する。
この間、ミル出側の鋼帯の速度は不変であってもこのよ
うなことが起こる。すなわち、ブライドルロール３ａ〜
３ｄの速度変化で、鋼帯の速度と同調しないため、鋼帯
とブライドルロール間のスリップが発生する。このよう
な先行技術における動作は、図２において実線で示され
ているとおりである。

【００２２】この問題への対策として、本発明に従え
ば、図２の破線で示されるように動作が行われ、このよ
うな動作を行うために、図３で示すフローチャートに示
すような制御回路１０を追加する。ステップｎ１では、
時刻ｔ３〜ｔ６であるシャーカット前後一定期間Ｗ１か
どうかの判断を行う。この期間Ｗ１とは、走間切断を行
う一定時間前あるいは、鋼帯のカットポイントがシャー
５に到達する一定長さから、リール巻付け完了の一定時
間後あるいは、鋼帯のカットポイントがリールに到達し
て一定長さ巻取り後までの間とする。鋼帯のコイルの溶
接機による溶接位置がその鋼帯７の走行に伴い、走行距
離を検出することによって、走間切断を行う時刻を演算
して求めることができ、これによって前述の期間Ｗ１
が、演算して求めることが可能である。さらに、この期
間Ｗ１であるという判断がＹＥＳの場合、ステップｎ２
へ、ＮＯの場合、ステップｎ３へ進む。ステップｎ３で
は、全てのブライドルロール３ａ〜３ｄによって、鋼帯
７の張力が各目標値に一定になるように設定されて負帰
還制御される。ステップｎ２では、全ブライドルロール
３ａ〜３ｄを速度一定制御にコントロールする。

【００２３】こうすることで従来、走間切断後から巻付
け完了までの間発生していたブライドルロール３ａ〜３
ｄと鋼帯７の速度同調しないことによるスリップは解消
する。速度一定制御の具体的内容としては、速度一定制
御開始時の各ブライドルロール速度を目標値としてその
まま保持する。すなわち各ブライドルロール３ａ〜３ｄ
の速度を検出する速度検出器を個別的に設け、時刻ｔ３
〜ｔ６の期間Ｗ１では、時刻ｔ３において検出された各
ブライドルロール３ａ〜３ｄの速度を目標値としてスト
アし、その目標値が保たれるように、各モータ１１ａ〜
１１ｄを負帰還制御する。

【００２４】他の実施例として、ミル出側鋼帯速度を別
の手段で検知して、それと同じ値になるようにする。す
なわちミル本体２の出側で鋼帯７の速度を検出する速度
検出器を設け、時刻ｔ３において検出された速度を目標
値とし、その目標値となるように、モータ１１ａ〜１１
ｄの速度を負帰還制御する。

【００２５】この走間切断期間Ｗ１が過ぎたら、時刻ｔ
６以降で元の張力フィードバックコントロールに戻し、
時刻ｔ８以降、元々のブライドルロール３ａ〜３ｄの機
能であるミル出側張力上昇に供する。

【００２６】本発明の他の実施例では、図１のスナバロ
ール８がさらに設けられる。このロール８は、走間切断
前後の一定期間接触圧下し、ブライドルロール３ａ〜３
ｄとともに、走行切断から巻付け完了までの張力をでき
るだけ保持して、所要のミル本体２の出側張力を確保す
る。このような構成のブライドルロール装置３の場合で
も、スナバロール８のあるブライドルロール３ｄより上
流のブライドルロール３ａ〜３ｃでは、従来では、図２
の実線に示すような状況が発生し、スリップを起こすこ
とがある。

【００２７】スナバロール８を使用する走間切断時の対
策として、スナバロール８の圧下で鋼帯７とのスリップ
が起きないブライドルロール３ｄを回転するモータ１１
ｄに重点的にモータパワーを配分する。このとき、スナ
バロール８の無い他のロール３ａ，３ｂ，３ｃは、スリ
ップを起こさない程度に負荷配分を与える。こうするこ
とでシャーカット直前から、巻取りリール巻付け完了ま
での期間Ｗ１も、各ブライドルロール３ａ〜３ｄを最大
限利用し、元々のブライドルロール機能であるミル出側
の張力アップが行える。

【００２８】このため、図４に示すような動作を制御回
路１０によって行う。ステップｍ１では、シャーカット
前後一定期間Ｗ１かどうかの判断を行う。この期間と
は、図３のｎ１と同じであってさらに、「スナバロール
８の圧下中である」という条件を判断する。さらに、こ
のステップｍ１の判断がＹＥＳの場合、ステップｍ２
へ、ＮＯの場合ステップｍ３へ進む。ステップｍ２で
は、走間切断後のブライドルロール３ａ〜３ｄの出側張
力の無い状態を想定し、モータ１１ｄに重点的に負荷配
分し、残りのロール３ａ〜３ｃにはスリップを起こさな
い程度に負荷配分を与える。この期間Ｗ１が過ぎたら、
元のフィードバックコントロールに戻す。すなわちスナ
バロール８を走間切断の前後に使用する場合、前記と同
様のタイミングで、各ブライドルロール３ａ〜３ｄの負
荷を変更し、制御したところ、従来発生していたブライ
ドルロール３ａ〜３ｄのスリップによる疵は無くなっ
た。

【００２９】負荷配分は、以下のようにミル出側張力一
定制御を行う。モータ１１ａ〜１１ｄの負荷、すなわち
負荷電流を、参照符ａ，ｂ，ｃ，ｄでそれぞれ示す。通
常運転中、すなわち走間切断を行わない図２における時
刻ｔ１以前、時刻ｔ２〜ｔ３の期間、時刻ｔ６〜ｔ７の
期間および時刻ｔ８以降では、図５の実線で示されるよ
うに定められる。

【００３０】 ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ …（１） これらの負荷ａ〜ｄは、ほぼ近似した値である。

【００３１】期間Ｗ１では、負荷ａ〜ｄは、図５の実線
で示されるように設定され、すなわち ｄ＞＞ａ＞ｂ＞ｃ …（２） 数２において、モータ１１ａ〜１１ｃの負荷ａ，ｂ，ｃ
はほぼ近似した値であり、通板方向の最も下流側のブラ
イドルロール３ｄを駆動するモータ１１ｄの負荷ｄをそ
れらに比べて充分に大きな値に選ぶ。これによってブラ
イドルロール３ａ〜３ｄによる鋼帯７の疵を防ぐことが
できる。

【００３２】本件発明者の実験において、ミル本体２の
入側に溶接機、出側にブライドルロール３ａ〜３ｄ、続
いてカローゼルリール６を配した連続式冷間圧延機にお
いて、ブライドルロール３は、８００ｍｍφを４本セッ
トで使用している。この設備で、鋼帯のシャーカット位
置が、ミル本体に到達した所で、上述のように速度一定
制御に切替え、リール巻付け後リール３回転後に戻す制
御を行ったところ、従来から発生していた、ブライドル
ロール３のスリップによる疵は無くなった。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、ブライドルロール装置を
持つ連続式冷間圧延機に本発明を実施することによっ
て、走間切断時にブライドルロールと鋼帯の間のスリッ
プおよびそれによるストリップの疵が発生しなくなる。

【００３４】また本発明によれば、ブライドルロール表
面粗さも比較的粗いものが採用でき、ブライドルロール
の交換や加工費用も低減できる。

【００３５】さらに本発明によれば、スナバロールを、
複数のブライドルロールのうちの少なくとも１つに圧接
した状態で、ストリップの走間切断前後の期間に、それ
以外の期間におけるブライドルロールの負荷配分とは異
なるように変更することによって、さらに各ブライドル
ロールを最大限活用し、鋼帯の品質向上に寄与できる。

【００３６】スナバロール８は、たとえば複動油圧シリ
ンダ１２によって駆動される。このスナバロール８は、
それ以外のブライドルロール３ａ〜３ｃに関連して設け
られていてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体の構成を示すブロック
図である。

【図２】図１に示される実施例の動作を説明するととも
に、先行技術の動作を説明するための図である。

【図３】本発明の一実施における鋼帯７の走間切断前後
の一定期間Ｗ１において速度一定制御で運転を行うとき
の動作を説明するためのフローチャートである。

【図４】本発明の他の実施例において、鋼帯７の走間切
断前後の一定期間Ｗ１においてスナバロール８を駆動
し、しかも残余の期間とは異なるブライドルロールの負
荷配分とするときの動作を説明するためのフローチャー
トである。

【図５】図４に示される実施例におけるブライドルロー
ル３ａ〜３ｄを駆動するモータ１１ａ〜１１ｄの負荷配
分を示す図である。

【図６】先行技術の全体の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 溶接機 ２ ミル本体 ３ ブライドルロール装置 ３ａ〜３ｄ ブライドルロール ４ ピンチロール ５ 走間シャー ６ リール ７ 鋼帯 ８ スナバロール ９ 張力計 １０ 制御装置 １１ａ〜１１ｄ モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延機出側にブライドルロールおよび走
   間シャーを有するブライドルロール装置において、 通常運転中は、圧延機出側の張力一定制御ないし電流一
   定制御を行い、ストリップの走間切断前後の一定期間の
   み速度一定制御で運転することを特徴とした圧延機のブ
   ライドルロール制御装置。
2. 【請求項２】 圧延機出側に複数個のブライドルロール
   を有し、そのいずれかのロールに接触するスナバロール
   を有し、さらに走間シャーを有するブライドルロール装
   置において、 通常の各ブライドルロールの負荷配分に対し、ストリッ
   プの走間切断前後のスナバロール圧下中の一定期間のみ
   各ブライドルロール負荷配分を変更することを特徴とし
   た圧延機のブライドルロール制御装置。
3. 【請求項３】 通板方向の最も下流側のブライドルロー
   ルの負荷を、残余のブライドルロールよりも大きく設定
   することを特徴とする請求項２に記載の圧延機のブライ
   ドルロール制御装置。