JPS6167515A - 圧延材料の幅方向板厚制御方法 - Google Patents

圧延材料の幅方向板厚制御方法

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JPS6167515A
JPS6167515A JP59187696A JP18769684A JPS6167515A JP S6167515 A JPS6167515 A JP S6167515A JP 59187696 A JP59187696 A JP 59187696A JP 18769684 A JP18769684 A JP 18769684A JP S6167515 A JPS6167515 A JP S6167515A
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plate thickness
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bender
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Kazuhiko Fukutani
和彦 福谷
Mikie Tokunaga
徳長 幹恵
Shigeo Watanabe
重雄 渡辺
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Nippon Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/38Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll bending
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2261/00Product parameters
    • B21B2261/02Transverse dimensions
    • B21B2261/04Thickness, gauge

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、AGC付き圧延機により圧延される帯鋼等の
圧延材料の幅方向板厚制御方法に関するものである。
(従来の技術) ウオーキングビーム方式の加熱炉から抽出された圧延材
料(以下、単に材料と称する)は、加2X5炉内の材料
(般送用スキッドに当たる泣面にスキ。
ドマークが発生し、該マーク部分にて材料の温度が低下
し、材料の温度分布が不均一となる。この不均一温度分
布の材料を連続圧延するにつれてスキッドマーク部か拡
大され、幅方向に不均一に分布するようになる。これに
より材料の幅方向に温度偏差が発生し、材料の変形抵抗
が幅方向に異なることとなり製品の幅方向の板厚が不均
一となる。
また最近の省エネ圧延法では材料厚のを増加し加熱炉抽
出温度を低下しているが、この際業法によると材料の端
部での熟成11に千が増加し、更に幅7j向での温度偏
差が増加する傾向となり、製品の幅方向の板厚不均一性
が助長されるようになる。最近の需要家ニーズは製品品
質はもちろんのこと幅方向に均一な製品を強く要求して
おり、前記問題点を)W消する必要性は大なるものがあ
る。
連続圧延機においてはゲージメータ方式のAGC(自動
板厚制御)が広く採用されて、板厚制御の高槓度化に大
きな効果をあげている。一方、ロールヘンディング装置
についてはこれは採用されてはいるが圧延前のパススケ
ジュールによりヘンディング圧力を設定値にプリセント
させるのみであり、一本の材料内でベンディング圧力を
変更することはほとんどなされていなかったが、最近で
は七オ料の形状(フラットネス)問題が大きく取りあげ
られるようになり、そのための制御方法及び装置が種々
開発されてきている。その主たるものは、ロールヘンデ
ィング装置を使用して、材料の幅方向板厚偏差に応じて
一本の材料内でヘンディング圧力を変更させ、長手方向
全長に亘って幅方向に均一な板厚を実現しようとする方
法である。
ところで板厚制御と形状制御は、互いに干渉し合うとい
う問題かある。即ら形状を制+JII シよ)として形
状制御系がロールヘンディング力を変えるとロール圧下
方(圧延反力)か変り、これはAGC系を動作させ、ま
たAGC系か動作してロール間隙を変えると圧延反力か
変り、これは1反形状(クラウン)を変えるので形状制
御系がりJ佳し、ということになる。このような相互干
渉を排除して各々が独立に動作できるようにする事が考
えられ・ており、特開昭58−138508がその例で
ある。これは、出側板厚変動をΔh、出側クラウン変動
をΔCr、圧下操作量をΔS、ヘンディングに修正すれ
ば(Eは単位マトリクス) となるから操作量ΔS、Δrは相互干渉しなくなる、と
いうものである。しかしこの方式ではヘンディング圧操
作量(Δr)が単一ループ(ワークサイドとドライブサ
イドが一体になっている)であり、もし圧延機の入側に
て材料のウェッジ率が異なった場合には圧延機のワーク
サイド、ドライブサイドでヘンディング圧操作量を変更
させる必要があるから、この方式では幅方向に均一な板
厚に制御することは不可能である。
を反クラウンの帰還制御は、クラウンを検出し、目標ク
ラウンとの差がOになるように操作端、本例ではロール
ベンダーを操作して行なわれる。クラウンは板の中高の
程度を示すもので、板厚分布は左右対称を前提としてい
るから、クラウン測定は仮中央の板厚測定と板一端縁の
板厚測定で実施できる。しかしウェッジは板厚分布の左
右非対称性を示すものであるから、板の左右端の板厚を
測定する必要があり、ウェッジを考慮した形状制御をす
るには1反厚計力< (iiT+固も必要、ということ
になる。
本発明はか\る点を改善し、ウェッジを含めた形状制御
を、AGCと非干渉で、かつ多数の板厚計を使用するこ
とな〈実施可能にしようとするものである。
(発明の構成及び作用) 本発明は、自動板厚制御を行ない、ワークサイト−及び
ドライブサイドにロールベンダーを(iil′iえる連
続圧延機で圧延される材料の幅方向板厚側ia口方法に
おいて、材料の始端部で幅方向に移動し、その後材料の
一端縁邪に静止する板厚ilおよび+AI4の中心線上
に固定的に置かれる板厚Δ1て(オ料始、’7i!、’
部の幅方向板厚分布及び長さ方向クラウン分布を測定し
、この測定値により、ワークサ・イト、ドライブサイト
各ヘンダーの一方の片作量及び該操作量に対する他方の
ベンダーI桑作量に加える重み(糸数を求め、更に自動
t&I!7−制御とヘンター制御のトu互干渉を除く補
正を加えてその補正した操作量ヲワークサイド、ドライ
ブサイド各・〜、ンダーに入力し、材料の幅方向板厚分
布を長手方向≦ミ長に亘−ンて均一に制御することを特
徴とするか1次に実施例を参照しながらこれを説明する
先ず板形状の測定法を説明する。これは単純には1反幅
方向に幅全体に亘って多数の板厚計を配置し、各板厚計
の直下の板厚を測定すればよく、板圧延中に連続してこ
れを行なえば板全長のクラウンおよびウェッジを測定で
きる。圧延中に板は蛇行するが、これを補正するには該
蛇行に合わせて板厚計群を往復動させればよい。しかし
この方式は設備費が大になる。この点本発明者が開発し
別途出願した方法は板厚計を2個使用するだけでよく、
甚だ有効である。
第2図および第3図でこの形状測定法を説明するに、1
0は圧延材料であり、矢印はその移動方向である。12
は材料10の中心線10aを狙うように固定的に取付け
られた板厚計、14は走査型の板厚計で板幅方向に可動
である。材料10の移動に伴なって板厚計12は材料1
0の中心線の板厚をサンプリング測定しく黒点はそのサ
ンプリング点)、板厚計14は先ず幅全体を移動し次い
で若干戻った位置に固定されるので線14a、14b上
の板厚をサンプリング測定する。線1・1.〕上の板厚
測定で材料先端のクラウン及びウェッジが測定され、綿
14b上の板厚測定で材:l′410の長さ方向各点に
おけるクラウンかf、11定される((膜厚計12の出
力も利用して)。
即ち材料10の先端部では幅方向各点の1膜厚1則定で
クラウン及びウェッジを求め、その後は+71料中央の
板厚と材料一端部(端縁から25 mm入った点で、−
4にはか−る点をクラウンi31.;I定点とする)の
板厚測定でクラウンが(オ料金長に亘って求められる。
材料が蛇行すると、板厚測定は正しく性1料の中心線1
0a上および一端部14b上で行われることにはならな
くなる。材料先端部でのクラウン及びウェッジ測定はこ
の蛇行に対処するものてあり。
材料端縁部分の幅方向板厚分布形状Hμち第3図の関数
f (X)の形は材料全長のどこでも変らないと仮定し
、かつ板厚に変化はないとすると、蛇行は単なる平行移
動と考えられ、第3図に示すように材料表面10bが1
0b′の位置へ移動した又はこの逆に移動したこととな
る。板厚計14の位置は変らないから蛇行すると測定点
はPlがP3となり、端縁から25龍入った正しい測定
点ではなくなる。蛇行後の正しい測定点はP2であり、
従って板厚計14を点P2上へ移動させればよいが、こ
れはサーボJa tRを要して厄介である。そこで、計
算により修正するという方法をとる。即ち最初の線14
a上での板厚測定で表面10bを表わす関数f (xi
が求まるから、測定点P1の幅方向位置をxoとする板
厚計14の測定値はf(xo)、bだけ蛇行した後の測
定値はf(xo  b)となる。実際には板厚変化があ
るから板厚計14の出力乙こは実際の板厚変化±Δと蛇
行による上記変化f(xo) −f(xo  b)が含
まれ、後者を板厚計出力から差引くと前者つまり実際の
板厚変化か求まる。
蛇行すると板厚計12も正しく材料中心上の板厚を測定
するようにはならなくなるが、中心線近1労の1膜厚変
化は大きくな(、蛇行量も一般には5nmというような
微小値であるから、これは修正を省略してよい。またウ
ェッジも全長に亘って不変としてよい。
[オ料のウェッジ率hWDは次式で定義される。
こ\でhw、hDは板厚14の幅方向スキャンで得たワ
ークサイド、ドライブサイドのエノノ部α■点の板厚で
あり、αはやはり25.mである。
hwD =hw/hD       −1+1ワークサ
イド、ドライブサイドのヘンディング圧操作量をΔb1
.2  ΔbDとすると、材料にウェッジがある場合ヘ
ンディング圧I=作量は、材料が幅方[i農こ対称性を
有して圧延されるので各々Δbw=w・ΔbD、  Δ
bD−=Δ1) D =−(2)となる。ここでWはワ
ークサイト、トラ・1″フ−4ノ゛イトのベンダー操作
Hに対するhwdに1刊当す7)重め係数である。hν
/Dは前記幅方向スキャンで得られるので、ワークサイ
ド、トライフ′サイトのへンディングカを各々に適した
値に連続的に制trill可11ヒとなる。
第4図は材料の長平方向での温度マ°lコツ(−ルであ
り、同図(イ)が幅中火部の温度プロフイ−ルであり、
(ロ)が幅端部での温度プロフィールを示す。これらの
(イ)、(ロ)より、幅方向に対して約50°C程度の
温度偏差が認められる。又(イ)の振幅は(ロ)に比較
して約2倍程度あり、これより材料のスキッドマークが
幅中央部で大きく、端部になるにつれて小さくなってい
ることが明らかである。
第5図は同一サイズの材料についてAGCを″オフ”し
た場合(a)と“オン”した場合tblの材料の長手方
向に対する板厚プロフィールを示すものである。同図に
て(イ)は幅中央部の板厚変動、(ロ)は幅端部の板厚
変動であり、(ハ)は(イ)−(ロ)、即ち材料の幅方
向板厚偏差の変動量(クラウン量)を示す。A、 G 
Cを“オフ”した場合fa)には第4図にて示したよう
に中央部に比較し、端部での温度変動量が小さいので端
部での板厚変動は中央部に比較してかなり小さくなって
おり管理限界内に入っている。しかるに幅中央部では長
手方向温度変動口が大きいことから板厚変動量も大きく
端部に比較し約2倍程度ある。AGCはこの変動量を低
減するに有効なものである。同図山)はAGCを“オン
”した場合であり明らかに中火部の板厚変動は減少し、
制御効果は現われてい春・。
しかし逆に端部での板厚変動量がA G Cを“′オフ
”した場合(a+に比較し約2倍程度増加している。こ
のことよりAGCが端部の板厚に干渉しているごとが明
らかである。
制御対象を中央部出側板厚変動ΔhC,ワークザイト側
θj;1部出側板厚変動Δh 、、、、 、  l□シ
ライブ1゛イト側端部出側板厚変動ΔhDとし、操作■
を圧下位置操作量ΔS、ワークサイドへ、ンティング原
作量Δト〃、ドライブサイトヘンディング操作MΔbD
とし、相互干渉がないように補正すると、制ここで f
(ΔS、ΔbD)、  g(ΔS、Δbツノ)はワーク
ザイド、ドライブサイト各々のヘンディング操作口に対
する非干渉項である。幅方向に均一な板厚にするために
は、 Δhc−Δhw−Δhc−ΔhDZO・・・・・・(4
)なる関係が必要であり、(4)式より Δhw−ΔhD=Δhc        ・・・・・・
(5)AGCによりΔhcをOにしたとすれば(31,
(51式%式%) 前記(2)式のΔbw=W・ΔbDなる関係を用いると g(ΔS、Δbw)  −g  (ΔS、W−ΔbD)
・・・・・・(7) よって(6)式より (8)式のΔb(すは(2)式を用いるとΔbw=−w
−g(ΔS、W−ΔbD)・・・・・・(9)これらの
(8)、 (91式よりAGCを“′オン“した場合の
ワークサイド、ドライブサイドの各々のヘンディング操
作口は001式で与えられる。
第1図に本発明の実施例を示す。連続圧延1浅の最終ス
タンド20の出側に配置された圧延+7(10の幅方向
中央部板厚を測定する厚め計12と少/Jくとも1回全
幅をスキャンして幅方向板厚プロフィールを検出した後
端部片方から中心方向・〜、一定距離入った点の板厚を
測定するスキャン型厚み計14とにより板厚を測定し、
t′A算装置n 81:二て(オ料のウェッジ率と幅方
向板厚分布曲線を算出し、ワークサイド、ドライブサイ
ドの−・ノダー操作量の重み係数Wを決定する。圧延定
数(ミル特性。
材料特性等)の情報は上位計算機38より下位61算機
(DDC計算機)30に送られ、下位計W(渥30は又
反力計22.ワークサイト及びI・フイブサイトのヘン
ディング制御系内の圧力検出器24゜26の信号を連続
的に取り込み、/’I G C制1111千32ヘロー
ルギャノプ[旨令信号を出力すると共己こ、AGCとベ
ンダー制御の相互干渉を1)1すもだめの関数g (Δ
S 、A b D) (!: mミ(15W ト!: 
=L リ(to)式で与えちれるベンディング操作ヱ詣
令Δbジノ。
ΔbDをワークサイド(WS)及びドライブサイト (
DS)のヘンディング制御系34.36へ送り、AGC
とベンダー制御を連続的に行なうことにより材料の長さ
方向及び幅方向に均一な板厚を生産するものである。
7ト)列では最終段スタンドに着目し、このスタンドの
制御を説明したが実際には後段数スタンドあるいは全ス
タンドにてワークサイト、ドライブサイトにヘンディン
グ装置を独立して配置し操作量の各スタンドへの負荷配
分制御を行なうことにより、AGCとベンダー制御を各
スタンドにて連続的に行なうことにより材料の幅方向に
均一な板厚を生産するものである。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば圧延材料の長さ方向
及び幅方向に亘って均一な板厚を実現でき、またこの制
御に必要な板厚計も2台で済み、甚だ有益である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示ずブ0/クロ 第2図及び
第3図は板形状の説明回、5第・1図は1及長さ方向の
温度分布を示すグラフ、第5図は(反長さ方向の板厚変
化及びクラウン変化を示すグラフである。 図面で、32は自動板厚制御(AGC)装置、20は圧
延機、10は圧延+]料、34.36うよ“ノークサイ
ド、ドライブサイド各ヘンディング制1llll系、1
2.14は板厚計である。 出 願 人   新日本製鐵株式会社 代理人弁理士  青  (卯    稔第1図 「I羊−一 第2図 第3図 l

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 自動板厚制御を行ない、ワークサイド及びドライブサイ
    ドにロールベンダーを備える連続圧延機で圧延される材
    料の幅方向板厚制御方法において、材料の始端部で幅方
    向に移動し、その後材料の一端縁部上に静止する板厚計
    および材料の中心線上に固定的に置かれる板厚計で材料
    始端部の幅方向板厚分布及び長さ方向クラウン分布を測
    定し、この測定値により、ワークサイド、ドライブサイ
    ド各ベンダーの一方の操作量及び該操作量に対する他方
    のベンダー操作量に加える重み係数を求め、更に自動板
    厚制御とベンダー制御の相互干渉を除く補正を加えてそ
    の補正した操作量をワークサイド、ドライブサイド各ベ
    ンダーに入力し、材料の幅方向板厚分布を長手方向全長
    に亘って均一に制御することを特徴とした圧延材料の幅
    方向板厚制御方法。
JP59187696A 1984-09-07 1984-09-07 圧延材料の幅方向板厚制御方法 Granted JPS6167515A (ja)

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Cited By (1)

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