JPS63278607A - タンデム圧延機における板厚制御方法 - Google Patents

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、タンデム圧延機における板厚制御方法に係り
、特に、冷間タンデム圧延機における製品板厚を高精度
に制御する際に用いるのに好適な、タンデム圧延機にお
ける板厚制御方法の改良に関する。

【従来の技術】

タンデム圧延機、例えば冷間タンデム圧延機における板
厚変動の要因には、母板厚変動、変形抵抗の変化、圧延
ロールの熱膨張、張力変動、摩擦係数の変動、あるいは
バックアップロールやワークロールの偏芯なと種々のも
のがある。これら板厚変動の各要因中、ロール偏芯以外
のものについては、圧下オートマチックゲージコントロ
ール（ＡＧＣ）　、ゲージメータＡＧＣなどの板厚制御
技術によりほぼ除去できる。 一方、バックアップロールの偏芯についても各種の偏芯
除去技術が提案されている０例えば、特開昭５５−１１
７５０９で提案された板厚検出器の検出値からロール偏
芯を抽出制御する技術、特開昭５０−１１２２５９で提
案されたロール偏芯をストリップの張力変動として捕え
る制御、あるいは、特公昭４９−３７３３７で提案され
た圧延圧力変動からロール偏芯を抽出制御する技術など
多くの技術が提案されている。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、上記各種提案されたバックアップロール
の偏芯除去技術は、未だ応答性の点で不十分なものであ
る。即ち、ロール偏芯が生じた場合、ロールはその回転
速度に応じた周波数で半径方向に振動する。又、タンデ
ム圧延機においては入側スタンドから出側スタンドにな
るに従って、圧延速度が高くなっており、従って、ロー
ル偏芯に起因する前記ロール振動の周波数も後段スタン
ドはど高いものとなる。特に、近時においては、タンデ
ム圧延機の高速化が進み、例えば２０００＋１ｐ１以上
のタンデム圧延機が増大しており、このようなタンデム
圧延機においては、入側スタンドにおけるバックアップ
ロールの偏芯による周波数が１〜３七程度であるが、後
段スタンドにおける周波数が１０七程度にもなる。従っ
て、前記従来のバックアップロールの偏芯除去技術は、
前段スタンドにおいて応答性の面で問題なく適用できる
ものであるが、後段スタンドにおいては振動周波数の高
いことから、応答性が悪く適用することができないとい
う問題がある。 一方、タンデム圧延機におけるワークロールの偏芯除去
については、従来から有効な技術がなく、通常は、ワー
クロール製作時の加工精度を高めてロール真円度を向上
させることにより前記偏芯を防止していた。しかしなが
ら、機械加工精度にも限界があるため、ワークロールの
偏芯を完全に除去できるとは言い難く、又、圧延中の京
耗などによるワークロールの偏芯量増大に対して対処で
きないという問題がある。

【発明の目的】

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
のであって、ロール偏芯による板厚変動を軽減して高精
度の板厚制御を可能にするタンデム圧延機における板厚
制御方法を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

本発明は、圧延中にタンデム圧延機の各スタンドにおけ
る圧下位置と張力目標値を張力一定制御で修正すること
により、前記圧延機出側の圧延製品の板厚を目標値とす
るタンデム圧延機における板厚制御方法において、前記
圧延製品の板厚変動を検出し、検出された板厚変動を周
波数解析して該板厚変動の各ピーク値及び該ピーク値に
おける周波数を検出し、検出された各ピーク値及び該ピ
ーク値における周波数を前記圧延機の各ロールの回転周
期に対応させて該各ロールの偏芯量を推定し、推定され
たロール偏芯量が所定値を越えたか否かを判定し、所定
ロールのロール偏芯量が所定値を越えたと判定された場
合に、該所定ロール前後における張力一定制御モードを
、前記製品板厚への影響係数が小さくなるように変更す
ることにより、前記目的を達成したものである。

【作用】

以下、本発明の原理について、図面を参照して説明する
。 以下の説明においては、例えば第１図に示されるような
４スタンドのタンデム冷間圧延機で板材１２を圧延した
際の測定値に基づき説明する。 第２図は前記タンデム圧延機の出側板厚を検出した検出
器（厚さ計）２４の出力信号（板厚信号）のタイムチャ
ートの例である。又、第３図は前記板厚検出器２４から
の板厚信号の変動゛（板厚変動に相当）を周波数解析し
た結果である（図中、各ピーク値を大きさの順に符号Ａ
〜Ｊで示す）、更に、第４図は、第３図の周波数解析結
果における、各ピーク値Ａ−Ｊの際の周波数、該各ビー
ク値に対応する板厚（相当板厚）及び前記周波数に対応
したロールのＮＷｉ（推定成分要素）を示している。 なお、第４図の推定成分要素については、第３図中符号
Ｂで示す周波数（４，１２５Ｈｚ）に対応するのが第１
スタンドのワークロール、符号Ｅの周波数（３，３）ｆ
ｚ）に対応するのが第３スタンドのバックアップロール
、符号Ｇの周波数（２，０Ｈｚ＞に対応するのが第２ス
タンドのバックアップロール、あるいは符号工の周波数
（９，４）ｔｚ）に対応するのが第３スタンドのワーク
ロールである。 第３図及び第４図から、ロール偏芯により特定の周波数
におけるピーク値が増大し、それに伴って相当板厚が増
大するため、前記ロール偏芯が板厚変動に悪影響を及ぼ
していることがわかる。 次に、第５図及び第６図に５スタンドのタンデム圧延機
における、各スタンドロールギャップ変化が第５スタン
ド出側板厚を変化させる影響係数の一例を示す、なお、
この影響係数とは、連続圧延機における所定のｊスタン
ドのロールギャップをΔＳＪ変化させた場合の、ｉスタ
ンドの板厚変動に対する前記変化ΔＳＪの比をいい、次
式（１）％式％ 但し、符号りはロールギャップ変化前の出側板厚、Δｈ
はロールギャップ変化後の出側板厚変−分であり、（Δ
ｆｉ／４１）ｉはｉスタンドにおけるロールギャップ変
化前後の板厚変動比である。−第５図は、スタンド間張
力制御を行わない場合のｖ９係数であり、第６図はロー
ル回転数変更によりスタンド間張力の一定制御を行った
場合の影響係数である。第５図及び第６図を比較して明
らかなように、制御方式を変更することにより、各スタ
ンドのロールギャップ変化に対する製品板厚への影響を
変更することができる。従って、ロール偏芯した場合に
、前記スタンド間張力一定制御モードを変更すれば、前
記影響係数を変化させて、板厚変動を減少できる。 本発明は、上記の如き知見からなされたものであって、
検出された板厚変動を周波数解析して該板厚変動の各ピ
ーク値及び該ピーク値における周波数を検出し、検出さ
れた各ピーク値及び該ピーク値における周波数を前記圧
延機の各ロールの回転周期に対応させて該各ロールの偏
芯量を推定し、推定されたロール偏芯量が所定値を越え
たか否かを判定する。これにより、圧延中の各スタンド
のロール偏芯量をオンラインで監視し、量的に判別でき
る。 そして、所定ロールのロール偏芯量が所定値を越えたと
判定された場合に、該所定ロール前後における張力一定
制御モードを、前記製品板厚への影響係数が小さくなる
ように変更している。従って、ロール偏芯による板厚変
動を軽減して高精度の板厚制御を可能にする。よって、
製品板厚を常時良好に保つことができる。

【実施例】 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 この実施例は、第１図に示されるような構成の４スタン
ドの冷間タンデム圧延機で本発明を実施したものである
。 図において、ペイオフリール１０から矢印入方向に巻き
出された圧延材１２が前記４スタンドのタンデム圧延機
で圧延されるようになっている。 該タンデム圧延機には、前記圧延材１２を圧延するため
のワークロール１４Ａ〜１４Ｄと、該ワークロール１４
Ａ〜１４Ｄの圧延圧力を補強するためのバックアップロ
ール１６Ａ〜１６Ｄと、前記各ワークロール１４Ａ〜１
４Ｄを駆動させるためのロール駆動モータ１８Ａ〜１８
Ｄと、前記対向する各ワークロール１４Ａ〜１４Ｄのロ
ールギャップを変更するための圧下スクリュ２０Ａ〜２
０Ｄと、前記ロール駆動モータ１８Ａ〜１８Ｄ及び圧下
スクリュ２０Ａ〜２０Ｄの動作を制御する信号を出力し
、各スタンド間張力及び各スタンドのロールギャップを
調整して板厚を制御するための板厚Ｍ御装置２２とが備
えられる。 又、この実施例には、前記板厚制御装置２２で前記タン
デム圧延機を制御して所望の板厚の圧延材製品を得るべ
く、本発明方法を実施し、前記板厚制御袋Ｗ１２２への
制御信号を作成する制御信号作成部２５が設けられる。 該制御信号作成部２５には、前記タンデム圧延機出側の
圧延材１２の板厚（製品板厚）を検出するための厚さ計
２４と、前記圧延材１２の速度を検出するため前記第４
スタンドのロール駆動モータ１８Ｄの回転数を検出する
モータ回転数検出器２６と、前記厚さ計２４で測定され
た厚さ信号の変動を周波数解析し、各ピーク値及び該ピ
ーク値における周波数を算出する周波数解析器２８と、
該周波数解析器２８の出力信号と前記モータ回転数検出
器２６で検出される回転数信号から、周波数解析結果と
各スタンドのロール周期の対応を取るためのロール周期
演算器３０と、対応が取られたピーク値に応する偏芯量
をその許容される標準値と比較して該標準値を越えたか
否かを判定する判定器３２と、判定結果から所定ロール
のロール偏芯量が前記標準値を越えたと判断されたとき
に、該当する所定ロールの、前出（１）式に示したよう
な、影響係数δｉｊを小さくするように、前記板厚制御
装置２２へ張力一定制御モードの変更信号を出力するた
めのモード変更器３４とが備えられる。 上記のような構成のタンデム圧延機における板厚制御に
おいては、圧延材１２を圧延中に、厚さ計２４で検出さ
れた例えば第２図に示した如き板厚信号を、まず、周波
数解析器２８で周波数解析する０周波数解析の結果は例
えば前出第３図に示した如きものとなり、ロール周期演
算器３０で解析結果と各スタンドのロール周期を対応さ
せ、前出第４図に示した如き対応表をテーブルで作成す
る。この対応表を用いれば、各ピーク値Ａ−Ｊ（板厚変
動の強さに対応している）によりロール偏芯量を知るこ
とができる。又、前記各ピーク値の周波数をロール周期
と対応させているため、偏芯しているロールの種類も推
定成分要素として個別に知ることができる。 次いで、前記ロール周期演算器３０で対応が取られたロ
ール偏芯量と、該ロール偏芯量のａ準位を判定器３２で
比較判定し、所定のロールのロール偏芯量がｇ＊値を越
えたと判断されるときには、判断結果をモード変更器３
４に出力する。該モード変更器３４においては、入力さ
れた判定結果に基づき、前記所定のロールの偏芯量によ
る板厚への影響を減少させるべく、該所定のロールの存
在するスタンドの張力一定制御モードを、前記影響係数
が弱まるように適宜に選定して変更する。 なお、前記実施例においては、第１図に示されるような
４スタンドの冷間タンデム圧延機に本発明方法を実施し
た場合について例示したが、本発明が実施されるタンデ
ム圧延機の種類、構成及びスタンド数は図に示されるも
のに限定されず、他の種類あるいは構成又は他のスタン
ド数のタンデム圧延機で本発明方法を実施することがで
きる。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、タンデム圧延機で
圧延中にロール偏芯による板厚変動が軽減するため、高
精度な板厚制御が可能となり、従って、製品板厚を常時
良好な状態に保つことができるという優れた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が実施される、４スタンドのタンデム
圧延機及び板厚ｖｉ御装置の全体構成を示す、一部ブロ
ック線図を含む配置図、第２図は本発明の詳細な説明す
るための、圧延スタンド出側における板厚変動の例を示
す線図、第３図は前記板厚変動を周波数解析した結果の
例を示す線図、第４図は周波数解析結果の各ピーク値に
対応する推定成分要素のテーブルの例を示す線図、第５
図はスタンド間張力制御がない場合の影響係数の例を示
す線図、第６図はスタンド間張力一定制御の場合の影響
係数の例を示す線図である。 １２・・・圧延材、 １４Ａ〜１４Ｄ・・・ワークロール、 １８Ａ〜１８Ｄ・・・ロール駆動モータ、２０Ａ〜２０
Ｄ・・・圧下スクリュ、 ２２・・・板厚制御装置、 ２４・・・厚さ計、 ２５・・・制御信号作成部、 ２６・・・モータ回転数検出器、 ２８・・・周波数解析器、 ３０・・・ロール周期演算器、 ３２・・・判定器、 ３４・・・モード変更器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧延中にタンデム圧延機の各スタンドにおける圧
   下位置と張力目標値を張力一定制御で修正することによ
   り、前記圧延機出側の圧延製品の板厚を目標値とするタ
   ンデム圧延機における板厚制御方法において、 前記圧延製品の板厚変動を検出し、 検出された板厚変動を周波数解析して該板厚変動の各ピ
   ーク値及び該ピーク値における周波数を検出し、 検出された各ピーク値及び該ピーク値における周波数を
   前記圧延機の各ロールの回転周期に対応させて該各ロー
   ルの偏芯量を推定し、 推定されたロール偏芯量が所定値を越えたか否かを判定
   し、 所定ロールのロール偏芯量が所定値を越えたと判定され
   た場合に、該所定ロール前後における張力一定制御モー
   ドを、前記製品板厚への影響係数が小さくなるように変
   更することを特徴とするタンデム圧延機における板厚制
   御方法。