JPH1034220A - 板圧延における蛇行制御方法 - Google Patents
板圧延における蛇行制御方法Info
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- JPH1034220A JPH1034220A JP8194396A JP19439696A JPH1034220A JP H1034220 A JPH1034220 A JP H1034220A JP 8194396 A JP8194396 A JP 8194396A JP 19439696 A JP19439696 A JP 19439696A JP H1034220 A JPH1034220 A JP H1034220A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 圧延材後端の尻絞りを防止し、通板事故を減
少させ、操業の作業率および歩留を向上させる。 【解決手段】 ２台以上の圧延機間のうち最低一箇所
に、圧延材と接触して回動自在の張力測定用ロールを配
設し、これに負荷される鉛直方向の力を作業側・駆動側
それぞれ独立に検出することができ、さらに、ロール軸
方向の力を検出できる測定装置と、幅方向通板位置測定
装置とが配備されたタンデム板圧延機の蛇行制御法にお
いて、通板位置測定装置の出力より、測定用ロールの位
置における幅方向通板位置を直接検出または推定し、こ
れと測定用ロールに負荷される鉛直方向の力の作業側と
駆動側の検出値および測定用ロール軸方向の力の検出値
とから、測定用ロールの位置における実張力の作業側と
駆動側の差を演算し、張力差が許容範囲に入り、併せて
ロール軸方向の力が許容範囲に入るように、各圧延機の
作業側と駆動側の圧下設定値の差を制御する。
少させ、操業の作業率および歩留を向上させる。 【解決手段】 ２台以上の圧延機間のうち最低一箇所
に、圧延材と接触して回動自在の張力測定用ロールを配
設し、これに負荷される鉛直方向の力を作業側・駆動側
それぞれ独立に検出することができ、さらに、ロール軸
方向の力を検出できる測定装置と、幅方向通板位置測定
装置とが配備されたタンデム板圧延機の蛇行制御法にお
いて、通板位置測定装置の出力より、測定用ロールの位
置における幅方向通板位置を直接検出または推定し、こ
れと測定用ロールに負荷される鉛直方向の力の作業側と
駆動側の検出値および測定用ロール軸方向の力の検出値
とから、測定用ロールの位置における実張力の作業側と
駆動側の差を演算し、張力差が許容範囲に入り、併せて
ロール軸方向の力が許容範囲に入るように、各圧延機の
作業側と駆動側の圧下設定値の差を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属板のタンデム
圧延操業において、圧延時の圧延材料の安定した通板性
を確保するための蛇行制御方法に関する。
圧延操業において、圧延時の圧延材料の安定した通板性
を確保するための蛇行制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】板材のタンデム圧延は、高精度な薄板を
大量生産できるプロセスであり、タンデム圧延機列を構
成する各圧延機間で圧延材に張力を作用させることがで
きるため、非常に安定した圧延操業が可能である。圧延
材に張力を作用させた場合、例えば、作業側と駆動側の
圧下装置の設定値の差（以下では圧下レベリングと略称
する）にある程度の最適値からの偏差が存在しても、そ
れがそのまま左右の伸び率差になるのではなく、張力の
再配分によって伸び率の左右差が抑制されるため、通板
事故に直結することは少ない。しかしながら、圧延材の
先端および後端については、前方あるいは後方張力を作
用させることができないので、張力による上記安定化作
用が半減し、通板事故を生じやすくなる。特に、後端通
過時には尻絞りという通板事故が発生することが多く、
蛇行制御あるいは尻絞り制御と呼ばれる圧下制御方法が
従来から実施されている。
大量生産できるプロセスであり、タンデム圧延機列を構
成する各圧延機間で圧延材に張力を作用させることがで
きるため、非常に安定した圧延操業が可能である。圧延
材に張力を作用させた場合、例えば、作業側と駆動側の
圧下装置の設定値の差（以下では圧下レベリングと略称
する）にある程度の最適値からの偏差が存在しても、そ
れがそのまま左右の伸び率差になるのではなく、張力の
再配分によって伸び率の左右差が抑制されるため、通板
事故に直結することは少ない。しかしながら、圧延材の
先端および後端については、前方あるいは後方張力を作
用させることができないので、張力による上記安定化作
用が半減し、通板事故を生じやすくなる。特に、後端通
過時には尻絞りという通板事故が発生することが多く、
蛇行制御あるいは尻絞り制御と呼ばれる圧下制御方法が
従来から実施されている。
【０００３】なお、以下の説明では多くの場合作業側、
駆動側の事を「左、右」という表現で簡略表現する。し
たがって、例えば「圧下設定値の左右差」とは圧下設定
値の作業側と駆動側間の差を意味する。また、本発明で
は圧延材がミルセンターから幅方向にずれて通過するこ
とを「蛇行」と呼ぶものとする。
駆動側の事を「左、右」という表現で簡略表現する。し
たがって、例えば「圧下設定値の左右差」とは圧下設定
値の作業側と駆動側間の差を意味する。また、本発明で
は圧延材がミルセンターから幅方向にずれて通過するこ
とを「蛇行」と呼ぶものとする。
【０００４】尻絞りは、圧延材後端近傍における作業側
と駆動側の伸び差率に起因する材料の蛇行が主原因と考
えられており、尻絞りの現象が現れ始める時点、すなわ
ち圧延材の後端が直前の圧延機から出た時点から、当該
圧延機の圧下設定値の左右差の制御すなわちレベリング
制御を実施するというのが従来の蛇行制御方法である。
このときの検出端としては、当該圧延機の圧延荷重の左
右差や蛇行センサーによる板のオフセンター量の検出信
号などが用いられる。
と駆動側の伸び差率に起因する材料の蛇行が主原因と考
えられており、尻絞りの現象が現れ始める時点、すなわ
ち圧延材の後端が直前の圧延機から出た時点から、当該
圧延機の圧下設定値の左右差の制御すなわちレベリング
制御を実施するというのが従来の蛇行制御方法である。
このときの検出端としては、当該圧延機の圧延荷重の左
右差や蛇行センサーによる板のオフセンター量の検出信
号などが用いられる。
【０００５】例えば、特開昭５９−１９１５１０号公報
には、圧延機入側の蛇行検出器によって圧延材の蛇行量
を検出してレベリング制御を実施する技術が開示されて
いる。この技術の場合も、蛇行量を検出してレベリング
制御を実施する技術が開示されている。この技術の場合
も、蛇行量そのものは、タンデム圧延中には、上述した
ように圧延材に作用する張力によって大きな変化を示す
ことがほとんどないため、実際に有意な圧下レベリング
制御を実施できるのは、圧延材後端が直前の圧延機を出
た時点以降になる。なお、圧延材の蛇行を検出する手段
としては、上記特開昭５９−１９１５１０号公報に開示
されているような蛇行センサー（幅方向通板位置測定装
置）や当該圧延機の圧延荷重の左右差等が用いられる。
には、圧延機入側の蛇行検出器によって圧延材の蛇行量
を検出してレベリング制御を実施する技術が開示されて
いる。この技術の場合も、蛇行量を検出してレベリング
制御を実施する技術が開示されている。この技術の場合
も、蛇行量そのものは、タンデム圧延中には、上述した
ように圧延材に作用する張力によって大きな変化を示す
ことがほとんどないため、実際に有意な圧下レベリング
制御を実施できるのは、圧延材後端が直前の圧延機を出
た時点以降になる。なお、圧延材の蛇行を検出する手段
としては、上記特開昭５９−１９１５１０号公報に開示
されているような蛇行センサー（幅方向通板位置測定装
置）や当該圧延機の圧延荷重の左右差等が用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の蛇
行制御方法は、圧延材後端が直前の圧延機から出た時点
から制御が開始されるため、実質的な制御の動作時間が
短く、尻絞り防止に間に合わない場合がある。また、当
該圧延機の圧下レベリングに最適値からの偏差があった
場合には、圧延材の後端が直前の圧延機を出た時点で、
それまで作用していた後方張力がなくなり、張力の左右
差による補償効果がなくなるため急激な蛇行が始まるこ
とになり、その現象が現れてから圧下レベリング制御を
始めたのでは手遅れになる場合が多い。
行制御方法は、圧延材後端が直前の圧延機から出た時点
から制御が開始されるため、実質的な制御の動作時間が
短く、尻絞り防止に間に合わない場合がある。また、当
該圧延機の圧下レベリングに最適値からの偏差があった
場合には、圧延材の後端が直前の圧延機を出た時点で、
それまで作用していた後方張力がなくなり、張力の左右
差による補償効果がなくなるため急激な蛇行が始まるこ
とになり、その現象が現れてから圧下レベリング制御を
始めたのでは手遅れになる場合が多い。
【０００７】本発明では、圧延材後端が直前の圧延機を
出た時点から制御を開始するのではなく、圧延材後端に
達する前の定常圧延状態で、タンデム圧延機列の各圧延
機の圧下レベリングを最適な状態にしておく方法を提示
する。
出た時点から制御を開始するのではなく、圧延材後端に
達する前の定常圧延状態で、タンデム圧延機列の各圧延
機の圧下レベリングを最適な状態にしておく方法を提示
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、２台以
上の圧延機と、各圧延機間のうち少なくとも一箇所の圧
延機間に、該圧延機のロール軸線に平行なロール軸を有
し圧延材と接触して回動自在に支持された張力測定用ロ
ールを配設し、圧延材に作用する圧延方向張力によって
前記張力測定用ロールに負荷される鉛直方向の力を作業
側・駆動側それぞれ独立に検出することができ、さら
に、前記張力測定用ロールに圧延材から作用するロール
軸方向の力を検出できる構造の測定装置と、圧延材の幅
方向通板位置測定装置とが配備されたタンデム板圧延機
の蛇行制御法において、前記幅方向通板位置測定装置の
出力より、前記圧延機間の張力測定用ロールの位置にお
ける圧延材の幅方向通板位置を直接検出または推定し、
これと前記張力測定用ロールに負荷される鉛直方向の力
の作業側と駆動側の検出値および前記張力測定用ロール
に圧延材から作用するロール軸方向の力の検出値とか
ら、前記張力測定用ロールの位置において圧延材に真に
作用している張力の作業側と駆動側の差を演算し、該張
力差が予め定められた許容範囲に入ることと、併せて前
記張力測定用ロールに負荷されるロール軸方向の力が予
め定められた許容範囲に入ることを目標として、各圧延
機の作業側と駆動側の圧下設定値の差を制御することを
特徴とする板圧延における蛇行制御方法である。
上の圧延機と、各圧延機間のうち少なくとも一箇所の圧
延機間に、該圧延機のロール軸線に平行なロール軸を有
し圧延材と接触して回動自在に支持された張力測定用ロ
ールを配設し、圧延材に作用する圧延方向張力によって
前記張力測定用ロールに負荷される鉛直方向の力を作業
側・駆動側それぞれ独立に検出することができ、さら
に、前記張力測定用ロールに圧延材から作用するロール
軸方向の力を検出できる構造の測定装置と、圧延材の幅
方向通板位置測定装置とが配備されたタンデム板圧延機
の蛇行制御法において、前記幅方向通板位置測定装置の
出力より、前記圧延機間の張力測定用ロールの位置にお
ける圧延材の幅方向通板位置を直接検出または推定し、
これと前記張力測定用ロールに負荷される鉛直方向の力
の作業側と駆動側の検出値および前記張力測定用ロール
に圧延材から作用するロール軸方向の力の検出値とか
ら、前記張力測定用ロールの位置において圧延材に真に
作用している張力の作業側と駆動側の差を演算し、該張
力差が予め定められた許容範囲に入ることと、併せて前
記張力測定用ロールに負荷されるロール軸方向の力が予
め定められた許容範囲に入ることを目標として、各圧延
機の作業側と駆動側の圧下設定値の差を制御することを
特徴とする板圧延における蛇行制御方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】圧延材後端が直前の圧延機を出た
ことによって起きる最も大きな変化は、言うまでもなく
後方張力がなくなることである。したがって、この時か
ら急激な蛇行が始まるのであれば、それは当該圧延機の
圧下レベリング最適値からずれていて、これを後方張力
の左右差で補償していたものと推定される。このことか
ら、圧延材後端に達する前の定常圧延状態の間に、各圧
延機の入側および出側の圧延材に作用する張力の左右差
をできるだけ零に近づけておくのが、尻絞り事故防止の
決め手になるものと考えられる。このためには、各圧延
機の入側および出側の圧延材に作用する張力の左右差を
検出し、これを零に近づける操作を行えばよい。
ことによって起きる最も大きな変化は、言うまでもなく
後方張力がなくなることである。したがって、この時か
ら急激な蛇行が始まるのであれば、それは当該圧延機の
圧下レベリング最適値からずれていて、これを後方張力
の左右差で補償していたものと推定される。このことか
ら、圧延材後端に達する前の定常圧延状態の間に、各圧
延機の入側および出側の圧延材に作用する張力の左右差
をできるだけ零に近づけておくのが、尻絞り事故防止の
決め手になるものと考えられる。このためには、各圧延
機の入側および出側の圧延材に作用する張力の左右差を
検出し、これを零に近づける操作を行えばよい。
【００１０】図１には、本発明の蛇行制御方法の好まし
い実施例のアルゴリズムを示している。図１のアルゴリ
ズムは、例えば図２に示すように、スタンド間に張力測
定用ロール２ａ〜２ｃと幅方向通板位置測定装置３ａ〜
３ｃが配備されたようなタンデム圧延機設備列を対象と
した蛇行制御法である。スタンド間に配備された幅方向
通板位置測定装置３ａ〜３ｃの出力より、同じくスタン
ド間に配備された張力測定用ロール２ａ〜２ｃの位置に
おける圧延材４の幅方向通板位置を直接検出または推定
する。該張力測定用ロールは、左右独立な張力、ロール
軸方向の力（以下スラスト力と称す）の測定が可能とな
るように構成されている。この左右の張力、スラスト力
の測定値と上記圧延材の幅方向通板位置とから、圧延材
に真に作用している張力の左右差を演算算出する。
い実施例のアルゴリズムを示している。図１のアルゴリ
ズムは、例えば図２に示すように、スタンド間に張力測
定用ロール２ａ〜２ｃと幅方向通板位置測定装置３ａ〜
３ｃが配備されたようなタンデム圧延機設備列を対象と
した蛇行制御法である。スタンド間に配備された幅方向
通板位置測定装置３ａ〜３ｃの出力より、同じくスタン
ド間に配備された張力測定用ロール２ａ〜２ｃの位置に
おける圧延材４の幅方向通板位置を直接検出または推定
する。該張力測定用ロールは、左右独立な張力、ロール
軸方向の力（以下スラスト力と称す）の測定が可能とな
るように構成されている。この左右の張力、スラスト力
の測定値と上記圧延材の幅方向通板位置とから、圧延材
に真に作用している張力の左右差を演算算出する。
【００１１】今、任意のＮｏ．ｉ圧延機とＮｏ．ｉ＋１
圧延機の間を考慮の対象とし、図４に示すようなルーパ
方式張力測定装置を例としてさらに詳しく説明する。圧
延材張力測定装置のロードセル荷重をルーパ角度を考慮
して鉛直方向の荷重に換算して作業側と駆動側の差を抽
出した値をＲdfi とするとき、Ｒdfi には圧延材に作用
する張力差σdfi のみならず、張力測定用ロールに作用
するスラスト力Ｓi （駆動側から作業側に向かって圧延
材から張力測定用ロールに作用した場合を正）、および
圧延材の幅方向通板位置すなわち材料オフセンター量ｘ
ciの影響も含まれ、次式のような関係式が成立する。 Ｒdfi ＝［｛ｂ2 ／（６ａLi）｝σdfi ＋（２／ａLi）σi ｂｘci］ ×（ｓｉｎθfi＋ｓｉｎθb(i+1)）ｈi ＋（２／ａLi）ｒLiＳi （１） ここで、ｂは圧延材の板幅、ａLiは張力測定用ロール支
点間距離、σi は圧延材の単位断面積あたりの張力（以
下ではユニット張力と称する）、θfiおよびθb(i+1)は
張力測定用ロールを境にして第ｉ圧延機出側および第ｉ
＋１圧延機入側の板面が水平面となす角度（図３参
照）、ｈi は第ｉ圧延機出側の板厚、ｒLiは張力測定用
ロール半径である。
圧延機の間を考慮の対象とし、図４に示すようなルーパ
方式張力測定装置を例としてさらに詳しく説明する。圧
延材張力測定装置のロードセル荷重をルーパ角度を考慮
して鉛直方向の荷重に換算して作業側と駆動側の差を抽
出した値をＲdfi とするとき、Ｒdfi には圧延材に作用
する張力差σdfi のみならず、張力測定用ロールに作用
するスラスト力Ｓi （駆動側から作業側に向かって圧延
材から張力測定用ロールに作用した場合を正）、および
圧延材の幅方向通板位置すなわち材料オフセンター量ｘ
ciの影響も含まれ、次式のような関係式が成立する。 Ｒdfi ＝［｛ｂ2 ／（６ａLi）｝σdfi ＋（２／ａLi）σi ｂｘci］ ×（ｓｉｎθfi＋ｓｉｎθb(i+1)）ｈi ＋（２／ａLi）ｒLiＳi （１） ここで、ｂは圧延材の板幅、ａLiは張力測定用ロール支
点間距離、σi は圧延材の単位断面積あたりの張力（以
下ではユニット張力と称する）、θfiおよびθb(i+1)は
張力測定用ロールを境にして第ｉ圧延機出側および第ｉ
＋１圧延機入側の板面が水平面となす角度（図３参
照）、ｈi は第ｉ圧延機出側の板厚、ｒLiは張力測定用
ロール半径である。
【００１２】式（１）より、Ｒdfi が測定されたとして
も、張力測定用ロールに作用するスラスト力Ｓi および
ルーパ位置における材料オフセンター量ｘciが未知な場
合、正確に圧延材に作用している張力を求めることは不
可能なことがわかる。
も、張力測定用ロールに作用するスラスト力Ｓi および
ルーパ位置における材料オフセンター量ｘciが未知な場
合、正確に圧延材に作用している張力を求めることは不
可能なことがわかる。
【００１３】一般に、ｘciは零となることを目標として
圧延操業を実施するが、現実には１０〜２０mm程度の誤
差は存在し、これが圧延材に作用している張力σdfi の
推定精度に無視できない影響をおよぼす。また、図４は
上流側圧延機のロール軸芯位置６と下流側圧延機のロー
ル軸芯位置７との間に存在する圧延中の圧延材４の幅方
向位置を見た平面図の模式図であるが、図に示すよう
に、例えば、スタンド間の圧延材の幅方向通板位置が上
流側と下流側とで逆方向にずれている場合、張力測定用
ロールには圧延材からスラスト力が作用する。これは、
圧延材４の速度ベクトル１３が、ロール軸に垂直な方向
の成分の他に、僅かではあるがロール軸に平行な成分１
５を有する一方、張力測定用ロールの周速ベクトル１４
は常にロール軸に垂直な成分のみであるため、張力測定
用ロールとの間に圧延材のロール軸方向速度成分１５に
相当するすべり速度を生じ、すべり方向に発生する摩擦
力として張力測定用ロールには圧延材からスラスト力が
作用することになる。
圧延操業を実施するが、現実には１０〜２０mm程度の誤
差は存在し、これが圧延材に作用している張力σdfi の
推定精度に無視できない影響をおよぼす。また、図４は
上流側圧延機のロール軸芯位置６と下流側圧延機のロー
ル軸芯位置７との間に存在する圧延中の圧延材４の幅方
向位置を見た平面図の模式図であるが、図に示すよう
に、例えば、スタンド間の圧延材の幅方向通板位置が上
流側と下流側とで逆方向にずれている場合、張力測定用
ロールには圧延材からスラスト力が作用する。これは、
圧延材４の速度ベクトル１３が、ロール軸に垂直な方向
の成分の他に、僅かではあるがロール軸に平行な成分１
５を有する一方、張力測定用ロールの周速ベクトル１４
は常にロール軸に垂直な成分のみであるため、張力測定
用ロールとの間に圧延材のロール軸方向速度成分１５に
相当するすべり速度を生じ、すべり方向に発生する摩擦
力として張力測定用ロールには圧延材からスラスト力が
作用することになる。
【００１４】例えば、ｘci＝１０mm、ａLi＝２０００m
m、ｂ＝１０００mmの場合、式（１）右辺の［］内の項
の評価より、ｘciの影響を無視したままで張力差σdfi
を推定した場合、ユニット張力σi の１２％の誤差を生
じることになる。また、張力測定用ロールに作用するス
ラスト力Ｓi は、張力測定用ロールに作用する鉛直方向
の合力に一般にスラスト係数といわれる定数を乗じた下
式で評価されると考えられる。 Ｓi ＝γσi ｂｈi （ｓｉｎθfi＋ｓｉｎθb(i+1)） （２） ここで、γはスラスト係数である。式（２）を式（１）
に代入、評価すると、上記条件に加え張力測定用ロール
半径ｒLiを１５０mmとした場合、スラスト係数が０．０
５としても、スラスト力Ｓi を無視するとユニット張力
σi の９％の誤差を生じることになる。
m、ｂ＝１０００mmの場合、式（１）右辺の［］内の項
の評価より、ｘciの影響を無視したままで張力差σdfi
を推定した場合、ユニット張力σi の１２％の誤差を生
じることになる。また、張力測定用ロールに作用するス
ラスト力Ｓi は、張力測定用ロールに作用する鉛直方向
の合力に一般にスラスト係数といわれる定数を乗じた下
式で評価されると考えられる。 Ｓi ＝γσi ｂｈi （ｓｉｎθfi＋ｓｉｎθb(i+1)） （２） ここで、γはスラスト係数である。式（２）を式（１）
に代入、評価すると、上記条件に加え張力測定用ロール
半径ｒLiを１５０mmとした場合、スラスト係数が０．０
５としても、スラスト力Ｓi を無視するとユニット張力
σi の９％の誤差を生じることになる。
【００１５】圧延材に作用する張力の左右差σdfi を零
にするために圧下レベリング制御を実施した場合、材料
オフセンター量ｘciおよびスラスト力Ｓi も変化するの
普通であるが、この変化を一切検出することなく制御を
実施したとすれば、上記の例に従う場合、この制御には
目標値σdfi に対して約±０．１σi の本質的な誤差を
含むことになり、尻絞り事故を撤廃できるような十分な
蛇行制御を実施することは不可能である。通板事故を防
止するために重要なのはＲdfi ＝０とすることではなく
て、σdfi ＝０とすべきことは明らかであるからであ
る。
にするために圧下レベリング制御を実施した場合、材料
オフセンター量ｘciおよびスラスト力Ｓi も変化するの
普通であるが、この変化を一切検出することなく制御を
実施したとすれば、上記の例に従う場合、この制御には
目標値σdfi に対して約±０．１σi の本質的な誤差を
含むことになり、尻絞り事故を撤廃できるような十分な
蛇行制御を実施することは不可能である。通板事故を防
止するために重要なのはＲdfi ＝０とすることではなく
て、σdfi ＝０とすべきことは明らかであるからであ
る。
【００１６】以上説明してきたように、σdfi を正確に
検出し、σdfi ＝０とするための制御を実施するために
は、作業側・駆動側それぞれ独立に張力検出器を有する
圧延材張力測定装置で該張力測定装置に負荷される荷重
の左右差を検出するとともに、該張力測定装置の位置に
おける圧延材の幅方向通板位置を直接検出または推定
し、かつ該張力測定装置に作用するスラスト力をも検出
することが必須要件となることが明らかである。
検出し、σdfi ＝０とするための制御を実施するために
は、作業側・駆動側それぞれ独立に張力検出器を有する
圧延材張力測定装置で該張力測定装置に負荷される荷重
の左右差を検出するとともに、該張力測定装置の位置に
おける圧延材の幅方向通板位置を直接検出または推定
し、かつ該張力測定装置に作用するスラスト力をも検出
することが必須要件となることが明らかである。
【００１７】以上のようにして、圧延材に作用する張力
の左右差が算出された後、この張力差が所定値になるこ
とを目標として、各圧延機の圧下レベリング制御を実施
する。このときの所定の目標値としては、一般的には左
右差零を目標とするが、操業実績の学習結果によって、
零近傍の所定の目標値を設定して差し支えない。また、
このような制御を実施しても、完全に目標値に一致する
ことは稀であるので、目標値近傍に張力の左右差の許容
範囲を設け、この許容値を超えた場合に圧下レベリング
制御を実施するというのが現実的である。
の左右差が算出された後、この張力差が所定値になるこ
とを目標として、各圧延機の圧下レベリング制御を実施
する。このときの所定の目標値としては、一般的には左
右差零を目標とするが、操業実績の学習結果によって、
零近傍の所定の目標値を設定して差し支えない。また、
このような制御を実施しても、完全に目標値に一致する
ことは稀であるので、目標値近傍に張力の左右差の許容
範囲を設け、この許容値を超えた場合に圧下レベリング
制御を実施するというのが現実的である。
【００１８】次に、張力測定用ロールに作用するスラス
ト力を検出して、この軸方向力が所定の値になるように
各圧延機の圧下レベリング制御を実施する。スラスト力
が生じる図４のような状態では、スタンド間の圧延材に
作用する張力の主軸１２は、図に示すようにスタンド間
の圧延材に対して斜め方向になるため、図４に示すよう
に、張力測定用ロール位置における圧延材の張力分布１
１が均一であっても、上流側圧延機位置の張力分布９お
よび下流側圧延機位置の張力分布１０が図に示す方向に
不均一となる。このような張力のアンバランスは、前記
した張力測定用ロール２に負荷される鉛直方向荷重の測
定からは検出不可能であり、張力測定用ロールに作用す
るスラスト力を検出して、これを零にするような圧下レ
ベリング制御を同時に実施する本発明の方法によって初
めて検出・制御可能となる。
ト力を検出して、この軸方向力が所定の値になるように
各圧延機の圧下レベリング制御を実施する。スラスト力
が生じる図４のような状態では、スタンド間の圧延材に
作用する張力の主軸１２は、図に示すようにスタンド間
の圧延材に対して斜め方向になるため、図４に示すよう
に、張力測定用ロール位置における圧延材の張力分布１
１が均一であっても、上流側圧延機位置の張力分布９お
よび下流側圧延機位置の張力分布１０が図に示す方向に
不均一となる。このような張力のアンバランスは、前記
した張力測定用ロール２に負荷される鉛直方向荷重の測
定からは検出不可能であり、張力測定用ロールに作用す
るスラスト力を検出して、これを零にするような圧下レ
ベリング制御を同時に実施する本発明の方法によって初
めて検出・制御可能となる。
【００１９】ところで、張力測定用ロールに作用するス
ラスト力の目標値は基本的には零であるが、張力測定用
ロール軸芯と圧延機のロール軸芯との平行度の誤差によ
っては、零近傍の所定の値を目標としたほうが安定する
場合がある。また、このような制御を実施しても、完全
に目標値に一致することは稀であるので、目標値近傍に
スラスト力の許容範囲を設け、この許容値を超えた場合
に圧下レベリング制御を実施するという方式を採用する
のが好ましい。
ラスト力の目標値は基本的には零であるが、張力測定用
ロール軸芯と圧延機のロール軸芯との平行度の誤差によ
っては、零近傍の所定の値を目標としたほうが安定する
場合がある。また、このような制御を実施しても、完全
に目標値に一致することは稀であるので、目標値近傍に
スラスト力の許容範囲を設け、この許容値を超えた場合
に圧下レベリング制御を実施するという方式を採用する
のが好ましい。
【００２０】また、図１のアルゴリズムでは、圧延材に
作用する張力の左右差を所定値にする制御ループの外側
に、張力測定用ロールに作用するスラスト力を所定値に
するための制御ループを位置づけているが、制御方式と
しては、この逆でもよく、また、張力の左右差とスラス
ト力を同時に零にするような圧下レベリング操作を一気
に実施してもよい。
作用する張力の左右差を所定値にする制御ループの外側
に、張力測定用ロールに作用するスラスト力を所定値に
するための制御ループを位置づけているが、制御方式と
しては、この逆でもよく、また、張力の左右差とスラス
ト力を同時に零にするような圧下レベリング操作を一気
に実施してもよい。
【００２１】
【実施例】図５に示すような７スタンドタンデムミル
で、すべてのスタンド１ａ〜１ｇ間に作業側・駆動側そ
れぞれ独立に張力検出器を有し鉛直方向荷重とロール軸
方向荷重を検出することができる張力測定用ロール２ａ
〜２ｆを有し、最下流圧延機より連続して４スタンド１
ｄ〜１ｇの圧延機前面のスタンド間には、圧延材の幅方
向通板位置を測定できる検出装置３ａ〜３ｄが配備され
ているタンデム圧延機群を用いて蛇行制御を実施した。
で、すべてのスタンド１ａ〜１ｇ間に作業側・駆動側そ
れぞれ独立に張力検出器を有し鉛直方向荷重とロール軸
方向荷重を検出することができる張力測定用ロール２ａ
〜２ｆを有し、最下流圧延機より連続して４スタンド１
ｄ〜１ｇの圧延機前面のスタンド間には、圧延材の幅方
向通板位置を測定できる検出装置３ａ〜３ｄが配備され
ているタンデム圧延機群を用いて蛇行制御を実施した。
【００２２】当初、張力測定用ロール鉛直方向荷重の測
定値のみを用いて、材料オフセンター量を常に零と仮定
して、圧延材に作用する張力差σdfi を推定し、σdfi
＝０を目標として圧下レベリング制御を実施したが、圧
延材後端の通板状況は完全に安定するまでには至らなか
った。
定値のみを用いて、材料オフセンター量を常に零と仮定
して、圧延材に作用する張力差σdfi を推定し、σdfi
＝０を目標として圧下レベリング制御を実施したが、圧
延材後端の通板状況は完全に安定するまでには至らなか
った。
【００２３】そこで、圧延材の幅方向通板位置測定装置
３ａ〜３ｄの出力によって、張力測定用ロールの位置に
おける材料オフセンター量の推算値を算出し、この値と
張力測定用ロール鉛直方向および軸方向荷重から式
（１）を用いて圧延材に作用する張力差σdfi を推定
し、σdfi ＝０を目標として各圧延機の圧下レベリング
制御を実施した。さらに、上記張力測定用ロールに作用
するロール軸方向荷重の測定値が零になることを目標と
して同時に圧下レベリング制御を実施した結果、下流側
圧延機を含めて圧延材後端の通板をほぼ完全に安定させ
ることができた。
３ａ〜３ｄの出力によって、張力測定用ロールの位置に
おける材料オフセンター量の推算値を算出し、この値と
張力測定用ロール鉛直方向および軸方向荷重から式
（１）を用いて圧延材に作用する張力差σdfi を推定
し、σdfi ＝０を目標として各圧延機の圧下レベリング
制御を実施した。さらに、上記張力測定用ロールに作用
するロール軸方向荷重の測定値が零になることを目標と
して同時に圧下レベリング制御を実施した結果、下流側
圧延機を含めて圧延材後端の通板をほぼ完全に安定させ
ることができた。
【００２４】
【発明の効果】本発明の蛇行制御方法を用いることによ
り、定常圧延中にタンデム圧延機列の各圧延機の圧下レ
ベリングを最適化することができ、その結果、圧延材後
端圧延時を含めて通板時の事故はほとんど皆無の状態と
なり、作業率および歩留を大きく向上させることが可能
となる。
り、定常圧延中にタンデム圧延機列の各圧延機の圧下レ
ベリングを最適化することができ、その結果、圧延材後
端圧延時を含めて通板時の事故はほとんど皆無の状態と
なり、作業率および歩留を大きく向上させることが可能
となる。
【図１】本発明の蛇行制御方法のアルゴリズムを示す図
である。
である。
【図２】本発明の前提となるタンデム板圧延機設備列の
例を示す模式図である。
例を示す模式図である。
【図３】圧延機間の圧延材が水平面となす角を示すため
の側面図である。
の側面図である。
【図４】任意のスタンド間において張力測定用ロールに
ロール軸方向荷重が発生するメカニズムを説明する平面
図である。
ロール軸方向荷重が発生するメカニズムを説明する平面
図である。
【図５】本発明の実施例としたタンデム板圧延機設備列
を示す模式図である。
を示す模式図である。
１ａ〜１ｇ 圧延機 ２ａ〜２ｆ 圧延材張力測定装置 ３ａ〜３ｄ 幅方向通板位置測定装置 ４ 圧延材 ５ 圧延方向 ６ 任意の圧延機間の上流側圧延機のロール軸芯位置 ７ 任意の圧延機間の下流側圧延機のロール軸芯位置 ８ 任意の圧延機間の張力測定用ロールの軸芯位置 ９ 上流側圧延機位置の張力分布 １０ 下流側圧延機位置の張力分布 １１ 張力測定用ロール位置における張力分布 １２ 圧延機間の圧延材に作用する張力の主軸 １３ 張力測定用ロール位置における圧延材の速度ベク
トル １４ 張力測定用ロールの周速ベクトル １５ 圧延材のロール軸方向速度成分
トル １４ 張力測定用ロールの周速ベクトル １５ 圧延材のロール軸方向速度成分
Claims (1)
- 【請求項１】 ２台以上の圧延機と、各圧延機間のうち
少なくとも一箇所の圧延機間に、該圧延機のロール軸線
に平行なロール軸を有し圧延材と接触して回動自在に支
持された張力測定用ロールを配設し、圧延材に作用する
圧延方向張力によって前記張力測定用ロールに負荷され
る鉛直方向の力を作業側・駆動側それぞれ独立に検出す
ることができ、さらに、前記張力測定用ロールに圧延材
から作用するロール軸方向の力を検出できる構造の測定
装置と、圧延材の幅方向通板位置測定装置とが配備され
たタンデム板圧延機の蛇行制御法において、前記幅方向
通板位置測定装置の出力より、前記圧延機間の張力測定
用ロールの位置における圧延材の幅方向通板位置を直接
検出または推定し、これと前記張力測定用ロールに負荷
される鉛直方向の力の作業側と駆動側の検出値および前
記張力測定用ロールに圧延材から作用するロール軸方向
の力の検出値とから、前記張力測定用ロールの位置にお
いて圧延材に真に作用している張力の作業側と駆動側の
差を演算し、該張力差が予め定められた許容範囲に入る
ことと、併せて前記張力測定用ロールに負荷されるロー
ル軸方向の力が予め定められた許容範囲に入ることを目
標として、各圧延機の作業側と駆動側の圧下設定値の差
を制御することを特徴とする板圧延における蛇行制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19439696A JP3545541B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 板圧延における蛇行制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19439696A JP3545541B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 板圧延における蛇行制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1034220A true JPH1034220A (ja) | 1998-02-10 |
| JP3545541B2 JP3545541B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
ID=16323905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19439696A Expired - Fee Related JP3545541B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 板圧延における蛇行制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3545541B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001058612A1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-16 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Company Limited | Rolling strip material |
| JP2007229764A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Kobe Steel Ltd | リバース圧延における蛇行制御方法 |
| JP2009208151A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-09-17 | Nippon Steel Corp | 金属板材の圧延方法及び圧延装置 |
| WO2012086043A1 (ja) | 2010-12-24 | 2012-06-28 | 三菱日立製鉄機械株式会社 | 熱間圧延設備及び熱間圧延方法 |
| JP2023177918A (ja) * | 2022-06-03 | 2023-12-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱間圧延におけるレベリング制御方法、レベリング制御装置、熱間圧延設備、及び熱間圧延鋼帯の製造方法 |
| WO2026083469A1 (ja) * | 2024-10-15 | 2026-04-23 | Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社 | 圧延装置用の制御装置、圧延設備、圧延装置用の制御プログラム及び圧延装置の制御方法 |
-
1996
- 1996-07-24 JP JP19439696A patent/JP3545541B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001058612A1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-16 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Company Limited | Rolling strip material |
| US6766934B2 (en) | 2000-02-07 | 2004-07-27 | Castrip, Llc | Method and apparatus for steering strip material |
| JP2007229764A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Kobe Steel Ltd | リバース圧延における蛇行制御方法 |
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| WO2012086043A1 (ja) | 2010-12-24 | 2012-06-28 | 三菱日立製鉄機械株式会社 | 熱間圧延設備及び熱間圧延方法 |
| US9211573B2 (en) | 2010-12-24 | 2015-12-15 | Primetals Technologies Japan, Ltd. | Hot rolling equipment and hot rolling method |
| JP2023177918A (ja) * | 2022-06-03 | 2023-12-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱間圧延におけるレベリング制御方法、レベリング制御装置、熱間圧延設備、及び熱間圧延鋼帯の製造方法 |
| WO2026083469A1 (ja) * | 2024-10-15 | 2026-04-23 | Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社 | 圧延装置用の制御装置、圧延設備、圧延装置用の制御プログラム及び圧延装置の制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3545541B2 (ja) | 2004-07-21 |
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