JPS6024728B2 - 圧延機の板厚制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧延機の自動板厚制御方法に関し、特にゲ−
ジメータ式中の圧延機弾性特性（ミル定数）を圧延中に
測定してミル定数の経時的変化を補償し、これによって
板厚精度の向上を図るようにしたゲージメータ式目勤板
厚制御方法に関する。

現在、分塊、厚板、熱間、冷間にいたる全ての圧延作業
には、プロセスコンピュータによる自動圧延が適用され
ており、その主目的は、板厚精度の向上にある。

による板淳の自動制御は、圧力子額。式、温度予測式、
ゲージメータ式（出側板厚計算式の数式モデルでおこな
われているのが普通である。ゲージメータ式は、スクリ
ュー位置（ワークロール間限）、圧延荷重、圧延機の弾
性特性、軸受のオイルフィルム厚等から、出側板厚を予
測する式である。

ゲ−ジメータ式は、一般に次式で表わされる。

Ｈ＝Ｓ。十長十Ｓ。，Ｌ，．．．．．ｔｌ’ここで日は
、出側板厚、Ｓｏはスクリュー位置、Ｆは圧延荷重、Ｍ
はミル定数、Ｓｏ，しはオイルフィルム厚を示す。ミル
定数は、圧延機の弾性特性を表わつもので、実験でもと
めるのが普通である。第１図はタッチロールのミル定数
測定方法を示しており、第２図は実験材狭圧によるミル
定数測定方法を示している。いずれの方法も、スクリュ
ー位置を０．１〜１．０側ピッチで変化させて、各々の
時点で、圧延荷重とスクリュー位置を記録してミル定数
が測定される。第３図は、第１図、第２図によるミル定
数測定の結果であって、縦軸を圧延荷重、横軸を圧延機
の変形量即ちＦ／Ｍで表わすと、右上りの曲線となる。
ここでａはタッチロールの場合の圧延機変形曲線を示し
ており、ｂ，ｃ，ｄ，ｅは実験材を、幅広材から幅狭板
に変化させて狭圧したときの圧延機変形曲線を示してい
る。この変形曲線の匂配がミル定数あって、圧延荷重が
大きくなると、ミル定数は大きくなり、また狭圧板の板
幅が広くなるとミル定数は大きくなる傾向をもつ。ゲー
ジメータ式は、一般に、上述のようにしてミル定数を実
験で求め、これを基に直線または曲線近似してコンピュ
ーターに適用するのが普通である。しかし、ミル定数に
影響する要因は、圧延機のハウジング、圧下装置、バッ
クアップロールおよびワークロールの直径、ヤング率、
クラウン等、多種あり、それぞれの条件変動によりミル
定数が墨変化する。第４図／第６図ａ，ｂにタッチロー
ル法での測定によるミル定数の変動を示す。第４図は、
バックアップロールクラウンの影響を示しており、第５
図は、ワークロールヤング率の影響を示している。さら
に第６図ａ，ｂは圧延中のワークロールクラウン変化（
初クラウン十ヒートクラウン−摩耗）によるミル定数の
変動を示している。従釆、ミル定数を１年に１〜２回の
頻度で測定し、第３図のｂ，ｃ，ｄ，ｅのような変形曲
線を求め、これから直線近似式または曲線近似式を求め
てコンピュータに入力している。

このように圧延休止日等を利用した年１〜２回の測定で
は、制御精度の向上は望めない。またこの測定頻度をあ
まり上げると、作業能率に支障をきたすことになる。こ
の問題を解消するためには、圧延機弾性特性に関係する
全ての要因を含んだゲージメータ式を作成する方式と、
通常圧延中にミル定数測定を３０分〜２時間間隔で行な
って、ゲージメー夕式中のミル定数を修正する方式とが
あるが、前者は現在の技術レベルでは不可能に近く、後
者は測定に長時間要することが欠点となる。

本発明は、ミル定数測定および近似式作成に要する測定
時間を実用化能範囲まで縮少できるようにした圧延機の
板厚制御方法を堤供することを目的とする。

本発明は、ゲージメー夕式による圧延機の板厚制御方法
において、ゲージメータ式中の圧延圧力／ミル定数の項
を、タッチロール時の圧延機変形量ＳＴの項と板材狭圧
時の板材幅のみに関係する圧延機変形量Ｓｗの項とに分
け、前者のＳＴの項のみを、圧延中にタッチロールの状
態で逐時修正しつつ圧延機を稼動していようにしたもの
である。

ここで、「圧延中にタッチロールの状態で」とは、或る
被圧延材が圧延機を通過して次の被圧延材がまだ圧延機
にかみ込まれていない状態のとき、即ち圧延作業中の被
圧延材間の合い間のときを意味する。

以下、本発明を、具体例を用いて説明する。

本発明は、ゲージメータ式のミル定数決定方法における
、従来のオフラィン測定方式の問題点を解消するために
、圧延中のオンライン測定を可能とするものである。ミ
ル定数のオンライン測定を可能とするためには、測定時
間が短いことが必要条件であるため、実験材狭圧法は、
実用化に不適であり、タッチロールにて圧延機の条件変
化に対するミル定数変動をとらえる。まずゲージメータ
式を次式の構成とする。

Ｈ＝Ｓ。

十ＳＴ＋ＳＷ＋ＳＯＩＬ ‐‐‐【２１ｎ
，．．，．．（松）ＳＴ＝Ｚ ａ
ｉ・Ｆ６ｉ＝１ ＳＷ＝ｆ（Ｗ・Ｆ） ・・・・・・（２ｂ
）ここでＷは圧延幅、Ｆは圧延圧力を表わす。

ＳＴはタッチロールにおける圧延機変形量であって、ハ
ウジングの変形、スクリューの変形、ロール窟平を表現
する項であり、Ｆのみを変数とするｎ個（ｎ≦１０）の
多項式で表わすことが可能であり、係数ｂ，〜ｂｎは、
重回帰分析にて決定できる。Ｓｗは、実験材狭圧時の圧
延機変形量を板幅効果として評価した値で、ロールペン
ディング量を表現する項である。このＳｗのデータは年
に１〜２回行なう実験によって得られたデータを用いる
。ゲージメータ式を■式の構成とすれば、圧延機、圧延
ロールの条件変化に対するミル定数変動に対するミル定
数変動（第４図〜第６図ａ，ｂは、タッチロール法にて
ＳＴ式をオンライン修正することにより補償できる。す
なわち圧延中の被圧延材間で、タッチロールの圧延機変
形量（ＳＴ．、Ｆｉ）をｎ点測定したのち（３｝式より
ｎ元１次方程式を解いて、係数ａ，〜ａｎを決定し、コ
ンピュータに入れるべきゲージメータ式のＳＴ式を修正
する方法である。ｎ ＳｎニＺ私，Ｆ，ｂｉ「 ｉ〒１ タッチロールの圧延機変形量の測定誤差は、新しく求め
たＳＴ式と測定値の標準偏差により容易にロジカルチェ
ックが可能である。

この測定を圧延中に１〜２回／時間実施すれば、ミル定
数の変動が補償され、ゲージメータ式精度は大幅に向上
できる。具体的には圧延中に圧延の合い間をみて、１時
間に１〜２回圧延ロールをキスロールさせる。そしてス
クリュー位置を０．１〜１．仇舷ピッチで変化させ、各
々の時点で圧延荷重とスクリュー位置をコンピュータに
読み込ませ剛式によってａ，ｂを求めて原式の修正を行
なう。測定回数は４点以上あればよい。第１表に従来方
式と本発明の方法のゲージメータ式精度を示す。

第１表 上述のように、従来、ゲージメータ式のミル定数は、圧
延休止日などに、板幅の異なる実験材を狭圧して測定し
ていたが、これではミル定数の額。

定に通常４〜５時間もかり、したがって年間１〜２回の
測定が限度であり、通常２〜３週に１回のバックアップ
ロール替、１０〜２斑時間に１回のワークロール替、あ
るいは圧延中のロールクラウン変化等で最大２０％程度
変動するミル定数変化を、正確にとらえることは不可能
である。本発明によれば、圧延ピッチ合い間の利用して
短時間（通常１分以内）のうちにミル定数の修正が可能
となり、これによって板厚精度は大幅に向上する。なお
、本発明は、分塊、厚板、熱間、冷間の各種圧延機のゲ
ージメータ方式による自動板厚制御方法に適用でき、ま
た、庄下制御、張力制御のいずれも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はタッチロールによるミル定数測定方法を示した
図、第２図は実験材狭圧によるミル定数測定方法を示し
た図、第３図はミル定数の測定結果を圧延機変形量と圧
延荷重との間係で示した図、第４図はバックアップロー
ルクラウンがミル定数に与える影響を示した図、第５図
はワークロールヤング率がミル定数に与える影響を示し
た図、第６図ａは圧延材の圧延本数に対するロールクラ
ウンの変化を示した図、第６図ｂは圧延材の圧延本数に
対するミル定数の変化を示した図である。 １……バックアップロール、２……ワークロール、３・
・・・・・実験材。 第！図 第２図 第３図 鍵４図 第５図 第６図（ｑ） 第６図【ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ゲージメータ式による圧延機の板厚制御方法におい
   て、ゲージメータ式を下記（イ）とし、圧延中にタツチ
   ロールの状態で、圧延機変形量Ｓ＿Ｔを測定し、この測
   定圧延機変形量Ｓ＿Ｔによつてゲージメータ式を逐次修
   正していくことを特徴とする圧延機の板厚制御方法。 Ｈ＝Ｓ＿Ｏ＋Ｓ＿Ｔ＋Ｓ＿Ｗ＋Ｓ＿Ｏ＿Ｉ＿Ｌ ……
   （イ）ただしＨ；出側板厚、 Ｓ＿Ｏ；スクリユー位置
   、 Ｓ＿Ｔ；タツチロール時の圧延機変形量、 Ｓ＿Ｗ；
   実験材狭圧時の圧延機変形量、 Ｓ＿Ｏ；オイルフイル
   ム厚。