JPS6099422A - 圧延機の自動板厚制御装置 - Google Patents

圧延機の自動板厚制御装置

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JPS6099422A
JPS6099422A JP58207745A JP20774583A JPS6099422A JP S6099422 A JPS6099422 A JP S6099422A JP 58207745 A JP58207745 A JP 58207745A JP 20774583 A JP20774583 A JP 20774583A JP S6099422 A JPS6099422 A JP S6099422A
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mill
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rolled
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Noriya Yamanaka
山中 宣也
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は形鋼圧延機、特にH形鋼のユニバーサル圧延(
残における自動板厚制御装置に関するものである。
〔従来技術〕
1(形鋼は一般にユニバーザル圧延機(以下圧延機と略
す)によって圧延されている。この圧延機における圧延
ロールの概略を第1図に示す。
すなわち、第1図tA)l (B)において、圧延機の
水平ロール(1a)、 (1b)が上下に対向配置され
、また圧延機の竪ロール(2a)、 (21))が丘右
に対向配置されている。
その中、符号(2a)をワークサイドの隻ロール、符号
(2b)をドライブサイドの竪ロールとする。これらの
水平ロール(Ia)、 (1t))、竪ロール(2a)
、 (2b)間に被圧延材(以下材料と略す)であるH
形鋼(3)が介在するが、このH形鋼(8)の中、符号
(3a)をワークサイドフランジ、符号(3b)をドラ
イブザイドフランジ、符号(6C)をウェブとする。
上記の水平o −ル(ia)、 (1b)、竪C1−#
 (2a)。
(2b)をロール圧下装置(図示せず)によって圧下し
、H形鋼(8)を圧延するものであるが、上記谷ロール
の圧下位置は成品寸法と圧延スケジュールによって材料
が圧延機に噛み込む以前の状態である一定値に設定され
、材料の圧延中においてはMIJ記ロールの圧下位置を
固定して圧延を行なうのが一般的である。
従来、形鋼の自動板厚制御装置としては平板圧延におり
るゲージメータ式のものを水平方向、竪方向について各
々適用し、甘だミルスプリング定数についてはオフライ
ンにて静的測定した固定値全適用する方法かあったか、
上記のような自動板厚制御装置では次のような欠点を有
1〜る。すなわち、形銅圧延についても一般に平板圧延
の場合と同じく材料の長さ方向に湛度差、硬度殆、板厚
変動等の外乱が存在すると共に形銅圧延特有の現象とし
て、材料が圧延機によって受ける9件変形とメタルフロ
〜が非常に複雑となり、特に変形を受けた材料のメタル
70−は単純に長さ方向のみに生ずるのではなく、形鋼
のフランジ部分(3a)。
(3b〕とウェブ部分(3c)との相互間にも生じかか
る現象を複雑化させている。しかして、上記フランジ部
分(3cL)%(3b〕とウェブ部分(3c)との相互
干渉作用の結果、材料厚みが変化しないにもかかわらず
、あるいはその変化が微小で無視し得る程度であるにも
かかわらず、圧延反力に変化を生じるという特汝な功、
象が存在する。上記のように形銅圧延特有の現象により
、従来実加・されている材料田延中に圧下位置を固定す
る基本的な方法、あるいは一般的なゲージメータ式の自
動板厚〔発明の概要〕 本発BAは上記の事情に基づきなされたもので、形銅の
フランジ部圧延とウェブ部圧延との相互干渉を考W L
 、ミルスプリング定数をオンラインで演算し、これを
圧延ロールの圧下位置制御装置にフィードバックするよ
うにし自動的に板厚制御をするように構成し、形銅圧延
の特殊性を十分考慮して形鋼のフランジ厚さ、ウェブ厚
さを筒精度の制御を可能とした圧延機における自動板厚
制(財)製函゛を提供することを目的とする。
〔発明の夾施例〕
本発明の原理は次の通りである。
今、H形銅圧延について、フランジ部分とウェブ部分と
の間の複雑な相互干渉がないと仮足した場合、次の(1
)乃至(3)式が成立する。
hw=Sw+Fw/Mw ・・・(1)hFW = 5
11v、+’Fw/”Fw ・・・(2)hアゎ−5F
l)十FF7MFD ・・・(3)ここに、hは圧延機
出側材料厚み、Sはロール開度、Fは圧延反力、Mは圧
延機のミルスプリング定数であり、サフィックスWはウ
ェブ、FWはワークサイトン2ンジ、FDはドライブツ
ーイドフランジをそれぞれ示す。
上記(1)乃至(3)式は従来の自動板厚制御装置にお
いて、板厚を鼠算するために用いられるいわゆるゲージ
メータ式である。
従来の自動板厚制御装置では上記の(1)乃至(3)式
を基恍にして、材料が圧延機に噛み込でれてその過渡状
態が整定した後、圧延ロール(水平ロール、竪ロール)
を圧下する圧下スクリューの圧下位置により、基準とな
る圧延イ六出側板ノ厚値(ロックオン値) hWO’ 
hFWOl hFDOを下記の(4)乃至(6)式より
める。
hWo−8wo+Fw0/MIv ・・・(4)h、、
o= SF7.。+−FFwo/IA、FW@ @ 1
1(51hFDo−8FDo+FFDo/MFD ・・
・(す)しかる後、」二記のロックオン値hwo、hF
wO1hFD。
と上記(1)乃至(3)式のhil’l hFW 1h
FDとの偏圧ΔhW。
ΔhFw lΔhFD を下記の(r)乃至(9)式よ
り不めゐ。
Δhw −(S w−8wo ) ” (Fw−Fw 
o )7Mw ’ ” ”(7)ΔhFW ” (SF
W””FWO) ” (FFw−’Fwo)/”Fw・
・・(8)ΔhFD ” (”FD−8FDO) ” 
”FD−’FDO)/MFD ・ ・ ・(9)ここに
、上記(4)乃至(9)式においてザフィックスOは基
準となる圧延薇出側板厚値をめた時点での各611j定
量を示す。
次に上記(7)乃至(9)式より得られた圧延機出II
I偏差Δhw、ΔhFw +ΔhFDが零となるように
圧下スクリュウの圧下位装置を制御する。すなわち、川
下駆動装置に対して圧下位置を修正するための指金値を
出力して板)享を一ボに制御するという方法を従〉)(
では用いている。この方法は一般にロールフォースA 
G O、B15ra A () O等という名称で知ら
れている自uJ板厚制御方法である。
しかしながら、上記従来の自動板ノ早制御方法に使用さ
れるミルスプリング走航Mw l ”FW I MFD
 はオフラインにて静的に測走され、た同定値であるた
めに前述のようにH形鋼特有の圧延机板に対処できない
欠点を有する。
そこで、本@明においては、従来、同定値として考えら
れていたミルスプリング定数葡形鋼、特級圧延相の形状
に関する悄:f″1ぐ、本発明の実施例の場合にはH形
鋼のフランジ及びウェブの谷厚み並ひに各輪に関する情
報とを入力としてオフラインで演算する演舞−装置kを
設ける。
Φ ・ −+12) 幅、′印は演3ネさ扛たミルスプリング定数をそれぞれ
示す。
上記−乃至(旧式から明らかなように本発明に用いる演
算装置は一独の関数発生器であり、入力変数である圧延
圧力と形状情報に対応したミルスプリング定df演狗、
するものである0 次に、上記の(10)乃至(旧式を用いて1し正された
ゲージメータ式を示せは下記の(13)乃至(15)式
のようになる。
h w=S W−1−F w/”、 −命(IB+hF
w ”’ sFw +’Fw / MFw ・・・(樹
hFD−8つ十FFD / MFD ・・・μs)上記
C13)乃至(助成により得られたhW jhFwlh
FD ’l:用いて、従来方法と同様にロックオン値”
WO’ hFWOIhFDoとの1疹正された個差Δh
六、Δhi、Δhhを次の(10)乃至(I8)式によ
り算出する0Δh、7 = (SW−8wo) + (
Fw−FWo)/ム〜 ・e・(16)ΔhFw ” 
(SFw−8Fwo)+(’Fw−’Fvio)/ M
Fw ・・・(1°l)ΔhFD = (SFJJ−8
FDO)+(Fl−’FDO)/ ”FD ・・・(1
8)本発明は上記偏差Δhw、ΔhFW lΔh晶を圧
下;弘励装置にフィードバックして形鋼を竹にIf形鋼
のフフンジ厚、ウェブ厚を一定に’+ull 御ぜんと
するものである。
以下に第2図をd照して本9らり」の−実施νlを説明
する。
H形鋼os+のフランジ部分(+3a)、 (+3b)
に対して従来と同様に竪ロール(12a)、 (1zb
)が、またヤのクエプ部(15C) VC対して水平ロ
ール(+ ia)、 (+ +b)がそれぞれ配誼され
、こitらの証ロール(+2a) 。
(tzb)、水平ロール(11a)、 (11b)はそ
れぞれ、圧下スクリュウ駆動装K (+6a)、 (+
6’b)、 (16c)により駆動される圧下スクリュ
ウ(15a)、 (15’b)、 (15c)を介して
圧下される。この川下スクリュウ(15a) 。
(lsb)、 (15c) K Id、それぞれflE
下位1〔aをelll定するだめの圧下位置検出4M1
st、 (17a)、 (17b)、 (+7c)が設
けられている。
1)ij記水十ロール(11a)及び竪ロール(1za
)、(+20には圧延反力′f:検出する反力検出器(
14a)、 (+4’b)。
(+4a) tそれくれ独立して直りる。
上を己44rlaにおいて、オンラインでミルスプリン
グ定叙を演算するミルスプリング足叙演昇装置1匠(」
9)と、目標とする川下位置を出力する圧下位置指令1
直出力装! (+8a)、 (+8t+)、 (+80
)をそれぞれ図示のように設ける。
すなわち、ミルスプリング矩数演昇装置(1αは反力検
出器(14a)、 (14b)、 (+4c)によって
検出した圧延反力Fい” FW ” FDと被圧延材の
形状に関するtM報(hw’N、・・・hF♂+ Zw
” Zy”・・・)とを入力として演奏、シ、ミルスプ
リング定数Mw ” Fw ” FDを出力する。
このミルスプリング定数”W ’ MFW I MFD
を、圧下位置検出装置R(17a)、 (17b)、 
(+7c)によって検出された圧下スクリュウ(15a
)、 (15b)、 (15c)の圧下位置と、前記反
力検出器(14a)、 (141))、 (140)で
検出した圧延反力FW ” FW ” FD とを前記
出力装置(18a)、 (1B’b)、 (18c)に
入力してΔhw、ΔhFw ’Δh y Dを演)ネし
、修正されたΔh&、Δh匹、Δh几を圧下位置指令値
として出力する。
この指定値に基づき、圧下スクリュウ駆動装置(+6a
、)、 (16’b)、 (16c)を!Ka j肋し
、j上下スクリュウ(17a)、(17b)、 (17
c)の位1iM ’xイら圧するように構成したもので
ある。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によれは促米、考、慝されていな
かったフランジ部分の圧延とウェブ部分の圧延との相互
干l>ケミルスグリンク定献の変化という形で把え、こ
れをオンラインで演算する演算装置を設け、所定の修正
値を圧延ロールの圧下位置を制御する圧下スクリュウと
圧下スクリュウ駆動装置とから成る圧下位置制御II装
置にフィードバックするようにしたので、H形鋼の2ラ
ンジ厚、ウェブ厚共に高精度に自動制御ができる。
なお、上記の実施例では、ミルスプリング定数を演算す
る演算装置をいわゆるロールフォースAGOに適用した
ものについて示したがゲージメータ式を板厚演算式とし
て用いる自動板厚制御装置であれは全てのものに適用可
能である。
また、上記の実施例ではミルスプリング定数盆演算する
ための形状に関する・111報として被圧延材側の形状
を湯風したが、勿論圧延伏側の形状等に関する1g報、
すなわち、ロール形状及びロール材質等に関する情報で
あっても艮い。
【図面の簡単な説明】
第1図はユニバーサル圧延機における被圧延材と圧延ロ
ールの概略を示す図であり、同図(A)はその一部切欠
斜視図、同図(B)は被圧延材の端面図、第2図は本発
明の一実廁例紮示す自動板厚制御装filの構成図であ
る。 (lia)、(++b) 、 、水平ロール(12a)
、(12b) ” ”竪1:I −ルflt3j 6 
& H形鋼(14a)、(t4b)、(+4c) −、
反力検出器(+5a)、 (45b)、 (15c) 
−@圧下スクリュウ(+6c)、(+6b)、(+6c
) −−圧下スクリュウ駆動装置(17a)、 (17
b)、 (17c) −−圧下位置検出装置(+8a)
、 (+8b)、 (18c) ・・圧下位置指令1直
出力装置 (19)・・ミルスプリング足数偵算装置代理人 大 
岩 増 第4L 第1図 (A) 手続補正書(自発) 1 事件の表示 特願昭 t♂−2iD77gぐ号2 
発明の名称 j]L畑機の自動板厚制御装置 3 補正をする者 事件との関係 f′−f’許出願人 代表者片山仁八へ 4、代理人 −fイハーども L′ ノ船AつO 5補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 6 補ILの内容 (1)明細、!÷第5頁第6行の「フィードバックする
ようにし」 という11己・IMを「フィート・天ツク
し」と補+l−する・ (2)明細;1(第5頁第8行ないし第9行の「品枯1
隻の71制御を」 という記・成を「高精度に制1Jl
lすることを」と補i1−する。 J、1. 、l−:。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一対の水平ロールと、このロールに対して直角方
    向に配置された竪ロールと、これら水平ロール及び竪ロ
    ールの圧下位置を制御する圧下位5 fliiJ御装置
    と、前記水平ロール及び竪ロールが被圧延材から受ける
    圧延反力をそれぞれ独立して検出する反力検出器と、前
    記水平ロール及び隻ロールの圧下位置を検出する圧下位
    置検出装置と、前記反力検出器で検出した圧延反力と被
    圧延材の形状若しくは圧延機側の前記水平ロール及び竪
    ロールに関する1宜報とを入力してオンラインでゲージ
    メータ式における板厚演算式に用いるミルスプリング定
    数を演算するミルスプリング定数演算装置と、この演算
    装置によって電算されたミルスプリング定数とbIJ記
    圧下圧下位1i検出装置って検出された圧下位置と前記
    反力検出器によって検出された圧延反力とを入力として
    演算し、目標とする圧下位置を指示する指令値を前記圧
    下位置制御装置にフィードバックする川下位置指令値出
    力装置とを有することを特徴とする圧延機の自動板厚制
    御装置。
  2. (2)前記被圧延材の形状に関する情報としてH形鋼の
    フランジ厚、ウェブ厚、フランジ嘱、ウェブ幅を前記ミ
    ルスプリング定数演算装置に入力することを特徴とする
    特許請求の範囲第1貝の圧延像の自動板厚制御装置。
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