JP2002282917A - 圧延機の板厚制御装置 - Google Patents
圧延機の板厚制御装置Info
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- B21B—ROLLING OF METAL
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- B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
- B21B37/66—Roll eccentricity compensation systems
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Abstract
低減して、圧延材の板厚精度を向上させること。 【解決手段】上圧延ロール1および下圧延ロール3の回
転角にそれぞれ対応させて圧延荷重変動量を記憶し、こ
れらの値に基づいて圧延機の圧下開度を制御する圧下開
度制御装置6の操作量を演算する。
Description
圧延ロールとを備えて、例えば金属等の圧延材を圧延す
る圧延機における圧延材の板厚を制御する板厚制御装置
に係り、特にキスロールが容易に行なえない圧延機に対
してもロール偏芯に起因する圧延材の板厚への影響を低
減して圧延材の板厚精度を向上させ、さらに圧延の進行
によるロール偏芯量の変化にも対応できるようにした圧
延材の板厚制御装置に関するものである。
ックアップロールおよび上ワークロールを対とし、下圧
延ロールである下ワークロールおよび下バックアップロ
ールを対として、金属等の圧延材を圧延する4段圧延機
における圧延材の板厚制御にとって、外乱となる要素の
一つに、ロール偏芯がある。
ール軸受けのキーの影響(2)バックアップロールの軸
芯の偏り(3)ワークロールの真円度不良等が主な原因
で発生し、圧延速度が一定の場合に、出側板厚を周期的
に変動させる。
への影響を低減する制御方法に関しては、従来から種々
の方法が提案されてきている。
ロール偏芯量を求めて、それを相殺するように、圧延機
の圧下開度を制御する圧下開度制御装置を操作するもの
がある。
るために、圧延材のない状態で上下の圧延ロールを回転
させながら接触させる、いわゆるキスロールによって圧
延荷重を測定し、フーリエ変換を行なうようにしてい
る。
たような方法においては、タンデム圧延機等の連続的に
圧延を行なう圧延機等では、キスロールが容易に行なえ
ないため、その適用が困難となっている。
によってロール偏芯量が変化するが、従来の方法では、
このロール偏芯量の変化に対応することができない。
えない圧延機に対してもロール偏芯に起因する圧延材の
板厚への影響を低減して圧延材の板厚精度を向上させる
ことができ、さらに圧延の進行によるロール偏芯量の変
化にも対応することが可能な圧延機の板厚制御装置を提
供することにある。
めに、請求項1に対応する発明では、上圧延ロールと下
圧延とを備えて圧延材を圧延する圧延機における圧延材
の板厚を制御する板厚制御装置において、圧延機の圧延
荷重を検出する圧延荷重検出手段と、圧延機の上圧延ロ
ールおよび下圧延ロールの回転角をそれぞれ演算する上
圧延ロールおよび下圧延ロール用の回転角演算手段と、
圧延荷重検出手段により検出された圧延荷重と、上圧延
ロールおよび下圧延ロール用の回転角演算手段によりそ
れぞれ演算された上圧延ロールおよび下圧延ロールの回
転角とに基づいて、当該上圧延ロールおよび下圧延ロー
ルの回転角に対応した圧延荷重の変動量をそれぞれ演算
する上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量演算手段と、上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧
延荷重変動量演算手段により演算された上圧延ロールお
よび下圧延ロールの回転角に対応した圧延荷重の変動量
をそれぞれ記憶する上圧延ロールおよび下圧延ロール用
の圧延荷重変動量記憶手段と、上圧延ロールおよび下圧
延ロール用の回転角演算手段によりそれぞれ演算された
上圧延ロールおよび下圧延ロールの回転角に基づいて、
上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動量記
憶手段にそれぞれ記憶されている上圧延ロールおよび下
圧延ロールの回転角に対応した圧延荷重の変動量を取り
出し、これらの値に基づいて圧延機の圧下開度を制御す
る圧下開度制御装置の操作量を演算する操作量演算手段
とを備えている。
の板厚制御装置においては、上圧延ロールおよび下圧延
ロールの回転角にそれぞれ対応させて圧延荷重変動量を
記憶し、これらの値に基づいて圧延機の圧下開度を制御
する圧下開度制御装置の操作量を演算することにより、
上圧延ロールおよび下圧延ロールのロール径差によるう
ねりも除去可能であり、ロール偏芯に起因する圧延材の
板厚への影響を低減して圧延材の板厚精度を向上させる
ことができ、さらに圧延の進行によるロール偏芯量の変
化にも対応することができる。また、ロール偏芯量を演
算していないことにより、演算処理を簡便なものとする
ことができる。
請求項1に対応する発明の圧延機の板厚制御装置におい
て、圧延機の上圧延ロールおよび下圧延ロールの回転に
基づいた信号をそれぞれ検出する上圧延ロールおよび下
圧延ロール用の回転角検出手段を備え、上圧延ロールお
よび下圧延ロール用の回転角演算手段としては、上圧延
ロールおよび下圧延ロール用の回転角検出手段により検
出された信号に基づいて、上圧延ロールおよび下圧延ロ
ールの回転角をそれぞれ検出するようにしている。
の板厚制御装置においては、上圧延ロールおよび下圧延
ロールの回転に基づいた信号を検出する上圧延ロールお
よび下圧延ロール用の回転角検出手段で検出された信号
に基づいて、上圧延ロールおよび下圧延ロールの回転角
をそれぞれ検出することにより、前述した請求項1に対
応する発明の作用をより一層効果的に奏することができ
る。
請求項1に対応する発明の圧延機の板厚制御装置におい
て、圧延機の圧延ロールを駆動する電動機、あるいは圧
延機の圧延ロールの回転に基づいた信号を検出する回転
角検出手段を備え、上圧延ロールおよび下圧延ロール用
の回転角演算手段としては、回転角検出手段により検出
された信号に基づいて、上圧延ロールおよび下圧延ロー
ルの直径を用いて、上圧延ロールおよび下圧延ロールの
回転角をそれぞれ検出するようにしている。
の板厚制御装置においては、圧延ロールを駆動する電動
機、あるいは圧延ロールの回転に基づいた信号を検出す
る回転角検出手段で検出された信号に基づいて、上圧延
ロールおよび下圧延ロールの直径を用いて、上圧延ロー
ルおよび下圧延ロールの回転角をそれぞれ検出すること
により、前述した請求項2に対応する発明と同様の作用
を奏することができるのに加えて、圧延機の板厚制御装
置において既設の回転角検出手段をそのまま利用するこ
とにより、装置全体の低廉化ならびに装置構成の簡単化
を図ることもできる。
記請求項3に対応する発明の圧延機の板厚制御装置にお
いて、圧延機の上圧延ロールおよび下圧延ロールの1回
転をそれぞれ検出する基準点検出手段を備え、上圧延ロ
ールおよび下圧延ロール用の回転角演算手段としては、
上圧延ロールおよび下圧延ロール用の基準点検出手段に
より上圧延ロールおよび下圧延ロールの基準点が検出さ
れたタイミングで、上圧延ロールおよび下圧延ロールの
回転角演算の学習をそれぞれ行なうようにしている。
の板厚制御装置においては、上圧延ロールおよび下圧延
ロールの1回転を検出する基準点検出手段で圧延ロール
の基準点が検出されたタイミングで、上圧延ロールおよ
び下圧延ロールの回転角演算の学習をそれぞれ行なうこ
とにより、前述した請求項2に対応する発明と同様の作
用を奏することができるのに加えて、請求項2に対応す
る発明の場合に比べて、メンテナンスを容易なものとす
ることができると共に、請求項3に対応する発明の場合
に比べて、磨耗,膨張等によるロール径の誤差の影響を
なくして圧延材の板厚精度をより一層向上させることが
できる。
請求項1に対応する発明の圧延機の板厚制御装置におい
て、上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量演算手段としては、上圧延ロールおよび下圧延ロール
の1回転における圧延荷重検出手段により検出された圧
延荷重を上圧延ロールおよび下圧延ロールの回転角にそ
れぞれ対応させて記憶しておき、上圧延ロールおよび下
圧延ロールのそれぞれの基準点における圧延荷重の前回
値と今回値とを用いて回転角により線形補間を行ない、
上記記憶された圧延荷重から線形補間により得られた値
を差し引くことによって、上圧延ロールおよび下圧延ロ
ールの回転角にそれぞれ対応した圧延荷重の変動量を演
算するようにしている。
の板厚制御装置においては、上圧延ロールおよび下圧延
ロールの1回転における圧延荷重検出手段で検出された
圧延荷重を回転角にそれぞれ対応させて記憶しておき、
上圧延ロールおよび下圧延ロールのそれぞれの基準点に
おける圧延荷重の前回値と今回値とを用いて回転角によ
り線形補間を行ない、記憶された圧延荷重から線形補間
で得られた値を差し引くことによって、上圧延ロールお
よび下圧延ロールの回転角にそれぞれ対応した圧延荷重
の変動量を演算することにより、前述した請求項1に対
応する発明と同様の作用を奏することができる。
請求項1に対応する発明の圧延機の板厚制御装置におい
て、上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量演算手段としては、上圧延ロールおよび下圧延ロール
の1回転における圧延荷重検出手段により検出された圧
延荷重を上圧延ロールおよび下圧延ロールの回転角にそ
れぞれ対応させて記憶しておき、現在の回転角の半回転
前における回転角での圧延荷重から上圧延ロールおよび
下圧延ロールの1回転における圧延荷重の平均値を差し
引くことによって、上圧延ロールおよび下圧延ロールの
回転角にそれぞれ対応した圧延荷重の変動量を演算する
ようにしている。
の板厚制御装置においては、上圧延ロールおよび下圧延
ロールの1回転における圧延荷重検出手段で検出された
圧延荷重を回転角にそれぞれ対応させて記憶しておき、
現在の回転角の半回転前における回転角での圧延荷重か
ら上圧延ロールおよび下圧延ロールの1回転における圧
延荷重の平均値を差し引くことによって、上圧延ロール
および下圧延ロールの回転角にそれぞれ対応した圧延荷
重の変動量を演算することにより、前述した請求項1に
対応する発明と同様の作用を奏することができるのに加
えて、各回転角毎に圧延荷重の変動量を演算するため、
計算機の負荷の集中を緩和することができる。
記請求項1に対応する発明の圧延機の板厚制御装置にお
いて、上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変
動量演算手段としては、圧延荷重検出手段により検出さ
れた圧延荷重からあらかじめ設定された圧延荷重目標値
を差し引くことによって、上圧延ロールおよび下圧延ロ
ールの回転角にそれぞれ対応した圧延荷重の変動量を演
算するようにしている。
の板厚制御装置においては、圧延荷重検出手段で検出さ
れた圧延荷重から圧延荷重目標値を差し引くことによっ
て、上圧延ロールおよび下圧延ロールの回転角にそれぞ
れ対応した圧延荷重の変動量を演算することにより、前
述した請求項1に対応する発明と同様の作用を奏するこ
とができるのに加えて、ロール偏心の影響を受けずに圧
延荷重を一定に制御することができる。
請求項1に対応する発明の圧延機の板厚制御装置におい
て、上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量記憶手段としては、上圧延ロールおよび下圧延ロール
用の圧延荷重変動量演算手段により演算された上圧延ロ
ールおよび下圧延ロールの回転角にそれぞれ対応した圧
延荷重変動量を、上圧延ロールおよび下圧延ロールの回
転角にそれぞれ対応させて記憶するようにしている。
の板厚制御装置においては、上圧延ロールおよび下圧延
ロール用の圧延荷重変動量演算手段で演算された上圧延
ロールおよび下圧延ロールの回転角にそれぞれ対応した
圧延荷重変動量を、上圧延ロールおよび下圧延ロールの
回転角にそれぞれ対応させて記憶することにより、前述
した請求項1に対応する発明の作用をより一層効果的に
奏することができる。
請求項8に対応する発明の圧延機の板厚制御装置におい
て、上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量記憶手段としては、上圧延ロールおよび下圧延ロール
用の圧延荷重変動量演算手段により演算された上圧延ロ
ールおよび下圧延ロールの回転角にそれぞれ対応した圧
延荷重変動量を、上圧延ロールおよび下圧延ロール用の
圧延荷重変動量記憶手段にそれぞれ記憶されている前回
値に加えて今回値とし、記憶するようにしている。
の板厚制御装置においては、上圧延ロールおよび下圧延
ロール用の圧延荷重変動量演算手段で演算された上圧延
ロールおよび下圧延ロールの回転角にそれぞれ対応した
圧延荷重変動量を、上圧延ロールおよび下圧延ロール用
の圧延荷重変動量記憶手段にそれぞれ記憶されている前
回値に加えて今回値とし、記憶することにより、前述し
た請求項8に対応する発明と同様の作用を奏することが
できるのに加えて、圧延材の板厚精度をより一層向上さ
せることができる。
上記請求項9に対応する発明の圧延機の板厚制御装置に
おいて、上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重
変動量記憶手段としては、上圧延ロールおよび下圧延ロ
ール用の圧延荷重変動量演算手段により演算された上圧
延ロールおよび下圧延ロールの回転角にそれぞれ対応し
た圧延荷重変動量を、上圧延ロールおよび下圧延ロール
用の圧延荷重変動量記憶手段にそれぞれ記憶されている
前回値にあらかじめ設定された係数を掛けたものに加え
て今回値とし、記憶するようにしている。
機の板厚制御装置においては、上圧延ロールおよび下圧
延ロール用の圧延荷重変動量演算手段で演算された上圧
延ロールおよび下圧延ロールの回転角にそれぞれ対応し
た圧延荷重変動量を、上圧延ロールおよび下圧延ロール
用の圧延荷重変動量記憶手段にそれぞれ記憶されている
前回値にあらかじめ設定された係数を掛けたものに加え
て今回値とし、記憶することにより、前述した請求項8
に対応する発明と同様の作用を奏することができるのに
加えて、圧延材の板厚精度をより一層向上させることが
できると共に、板厚精度の安定性を向上させることがで
きる。
記請求項1に対応する発明の圧延機の板厚制御装置にお
いて、操作量演算手段としては、上圧延ロールおよび下
圧延ロール用の回転角演算手段により演算された上圧延
ロールおよび下圧延ロールのそれぞれの回転角に基づい
て、上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量記憶手段からそれぞれ対応する回転角における圧延荷
重変動量を取り出し、これらの値に基づいて圧延機の圧
下開度を制御する圧下開度制御装置の操作量を演算する
ようにしている。
機の板厚制御装置においては、上圧延ロールおよび下圧
延ロール用の回転角演算手段で演算された上圧延ロール
および下圧延ロールのそれぞれの回転角に基づいて、上
圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動量記憶
手段からそれぞれ対応する回転角における圧延荷重変動
量を取り出し、これらの値に基づいて圧延機の圧下開度
を制御する圧下開度制御装置の操作量を演算することに
より、前述した請求項1に対応する発明の作用をより一
層効果的に奏することができる。
記請求項11に対応する発明の圧延機の板厚制御装置に
おいて、操作量演算手段としては、上圧延ロールおよび
下圧延ロール用の圧延荷重変動量記憶手段からそれぞれ
取り出された圧延荷重変動量にあらかじめ設定された係
数をそれぞれ掛けたものを用いて、圧延機の圧下開度を
制御する圧下開度制御装置の操作量を演算するようにし
ている。
機の板厚制御装置においては、上圧延ロールおよび下圧
延ロール用の圧延荷重変動量記憶手段からそれぞれ取り
出された圧延荷重変動量にあらかじめ設定された係数を
それぞれ掛けたものを用いて、圧延機の圧下開度を制御
する圧下開度制御装置の操作量を演算することにより、
前述した請求項11に対応する発明と同様の作用を奏す
ることができるのに加えて、板厚精度の安定性を向上さ
せることができると共に、上圧延ロールと下圧延ロール
の重み付けをすることができる。
上記請求項11または請求項12に対応する発明の圧延
機の板厚制御装置において、操作量演算手段としては、
圧延速度に基づいて変化する係数を用いて、圧延機の圧
下開度を制御する圧下開度制御装置の操作量を演算する
ようにしている。
機の板厚制御装置においては、圧延速度に基づいて変化
する係数を用いて、圧延機の圧下開度を制御する圧下開
度制御装置の操作量を演算することにより、前述した請
求項11に対応する発明と同様の作用を奏することがで
きるのに加えて、圧延速度の変化に対する板厚精度をよ
り一層向上させることができる。
記請求項11乃至請求項13のいずれか1項に対応する
発明の圧延機の板厚制御装置において、操作量演算手段
としては、圧下装置の応答遅れを演算し、上圧延ロール
および下圧延ロール用の回転角演算手段により演算され
た上圧延ロールおよび下圧延ロールの回転角から圧下装
置の応答遅れをそれぞれ補償した回転角に基づいて、上
圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動量記憶
手段から上記補償されたそれぞれの回転角に対応する圧
延荷重変動量を取り出すようにしている。
機の板厚制御装置においては、圧下装置の応答遅れを演
算し、上圧延ロールおよび下圧延ロール用の回転角演算
手段で演算された上圧延ロールおよび下圧延ロールの回
転角から圧下装置の応答遅れをそれぞれ補償した回転角
に基づいて、上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延
荷重変動量記憶手段から補償されたそれぞれの回転角に
対応する圧延荷重変動量を取り出すことにより、前述し
た請求項11に対応する発明と同様の作用を奏すること
ができるのに加えて、圧下装置の応答遅れを補償して、
板厚精度をより一層向上させることができる。
上記請求項1に対応する発明の圧延機の板厚制御装置に
おいて、操作量演算手段としては、演算された圧延機の
圧下開度を制御する圧下開度制御装置の操作量があらか
じめ設定された範囲を超えた場合に、当該範囲の上限
値、あるいは下限値にするようにしている。
機の板厚制御装置においては、演算された圧延機の圧下
開度を制御する圧下開度制御装置の操作量があらかじめ
設定された範囲を超えた場合に、当該範囲の上限値、あ
るいは下限値にすることにより、圧下装置に対する設備
保護を行なうことができると共に、操業上における制御
量を制限することができる。
上記上圧延ロールおよび下圧延ロールは、バックアップ
ロールであることが好ましい。
て図面を参照して詳細に説明する。
態による圧延機の板厚制御装置の構成例を示すブロック
図である。
ある圧延機は、上圧延ロールである上バックアップロー
ル1および上ワークロール2を対とし、下圧延ロールで
ある下バックアップロール3および下ワークロール4を
対とする4段圧延機となっており、この4段圧延機は、
金属等の圧延材7を図示矢印8の方向に圧延して、所望
の板厚の製品を生産するようになっている。
動する図示しない電動機が結合されている。
制御する板厚制御装置は、圧延荷重検出器5と、圧下開
度制御装置6と、上バックアップロールおよび下バック
アップロール用の回転角検出器9および10と、上バッ
クアップロール用の回転角演算手段11、圧延荷重変動
量演算手段12、および圧延荷重変動量記憶手段13
と、下バックアップロール用の回転角演算手段14、圧
延荷重変動量演算手段15、および圧延荷重変動量記憶
手段16と、操作量演算手段17とから構成している。
検出する。
を制御する。
スジェネレータ等からなり、圧延機の上バックアップロ
ール1および下バックアップロール3にそれぞれに設置
されて、上バックアップロール1および下バックアップ
ロール3の回転に基づいた信号をそれぞれ検出する。
検出器9および10により検出された信号に基づいて、
上バックアップロール1および下バックアップロール3
の回転角をそれぞれ検出する。
は、圧延荷重検出器5により検出された圧延荷重と、回
転角演算手段11および14によりそれぞれ演算された
上バックアップロール1および下バックアップロール3
の回転角とに基づいて、当該上バックアップロール1お
よび下バックアップロール3の回転角に対応した圧延荷
重の変動量をそれぞれ演算する。
は、圧延荷重変動量演算手段12および15により演算
された上バックアップロール1および下バックアップロ
ール3の回転角に対応した圧延荷重の変動量をそれぞれ
記憶する。
1および14によりそれぞれ演算された上バックアップ
ロール1および下バックアップロール3の回転角に基づ
いて、圧延荷重変動量記憶手段13および16にそれぞ
れ記憶されている上バックアップロール1および下バッ
クアップロール3の回転角に対応した圧延荷重の変動量
を取り出し、これらの値に基づいて圧延機の圧下開度制
御装置6の操作量を演算する。
は、上バックアップロール1および下バックアップロー
ル3によるロール偏芯の圧延材7の板厚への影響を低減
する場合について説明する。
クアップロール1および下バックアップロール3を、そ
れぞれ基準点を0[rad]にとり、回転角によりN分
割するものとして説明する。
では、上圧延ロールおよび下圧延ロールのうちの上バッ
クアップロール1および下バックアップロール3に本発
明を適用する場合を例として説明するが、上圧延ロール
および下圧延ロールのうちの他のロールである上ワーク
ロール2および下ワークロール4についても、本発明を
同様に適用することも可能である。次に、以上のように
構成した本実施の形態による圧延機の板厚制御装置の作
用について説明する。
用について説明する。
述べる。
1に回転角検出器9が設置されている場合、回転角演算
手段11においては、回転角検出器9によるパルス信号
を計数し、下記のような式により、上バックアップロー
ル1の回転角が演算される。
は、上バックアップロール1が1回転する毎にリセット
される。
について3通り述べる。
図3に示すように、上バックアップロール1の分割数N
に対応してN個の要素を記憶できるテーブルを有してお
り、上バックアップロール1が基準点から1回転する間
の圧延荷重を分割した回転角に対応させて記憶される。
に達したタイミングで、当該基準点における圧延荷重の
今回値(r回転目)と、先に記憶している前回値(r−
1回転目)とを、回転角により線形補間し、これにより
得られる値と記憶している値とから、r−1回転目にお
ける分割した回転角での圧延荷重の変動量が一括演算さ
れる。
変動量[ton] Pn[r]:r回転目における回転角nでの圧延荷重
[ton] Pn L[r]:回転角nにより線形補間した圧延荷重[t
on] である。
ップロール1が基準点から1回転する間の圧延荷重を分
割した回転角に対応させて記憶する作用が繰り返し行な
われる。
同様に、圧延荷重変動量演算手段12では、図3に示す
ように、上バックアップロール1の分割数Nに対応して
N個の要素を記憶できるテーブルを有している。
分割した回転角nに到達したとして説明を行なう。
演算手段12においては、半回転前に記憶した圧延荷重
から記憶している圧延荷重の平均値を差し引くことによ
り、半回転前における圧延荷重の変動量が演算される。
演算処理を行なっているが、本第二の方法では、各回転
毎に圧延荷重の変動量を演算していることにより、計算
機の負荷の集中を緩和することができる。
12においては、圧延材7が圧延機に進入する前に、圧
延機の圧下開度や圧延速度を設定演算する設定計算機能
から得られる圧延荷重設定値と本発明の範囲外における
板厚制御機能による圧延荷重修正量等に基づいて演算さ
れる圧延荷重目標値と分割した回転角における圧延荷重
との差をとり、圧延荷重の変動量が演算される。
よらず圧延荷重を一定となるように制御することができ
る。
について述べる。
図4に示すように、上バックアップロール1の分割数N
に対応してN個の要素を記憶できるテーブルを有してお
り、圧延荷重変動量演算手段12にて演算された圧延荷
重の変動量が、分割した回転角に対応させて記憶され
る。
板厚を変更する走間板厚変更後における圧延荷重の変動
量を記憶しておくことも考えられるが、下記のように行
なうことにより、圧延の進行に伴なうロール偏芯量の変
化にも対応することが可能となり、さらに板厚制御の安
定性を増すことができる。
での圧延荷重変動量[ton] △Pn[r]:r回転目における回転角nでの圧延荷重
変動量[ton]a:あらかじめ設定された係数[-]で
ある。
荷重の変動量をそのまま加算していくことになる。
いることにより、ノイズの影響を低減することも可能で
ある。
に関する回転角演算手段11、圧延荷重変動量演算手段
12、および圧延荷重変動量記憶手段13の作用につい
て説明をしてきたが、図1に示すように、下バックアッ
プロール3に関しても、回転角演算手段14、圧延荷重
変動量演算手段15、および圧延荷重変動量記憶手段1
6では、前述した上バックアップロール1に関する場合
と同様の処理が行なわれる。
は、下バックアップロール3の分割した回転角に対応し
た圧延荷重の変動量が記憶される。
て述べる。
算手段11で演算された上バックアップロール1の回転
角に基づいて、圧延荷重変動量記憶手段13から対応す
る圧延荷重変動量が取り出され、同様に回転角演算手段
14で演算された下バックアップロール3の回転角に基
づいて、圧延荷重変動量記憶手段16から対応する圧延
荷重変動量が取り出される。
にて、圧下開度の操作量が演算される。
[-] M:圧延機のミル定数[ton/mm] Q:塑性係数[ton/mm] gT:上バックアップロールに対する係数[-] △Pn-T M-T:記憶されている上バックアップロールの回
転角n_Tでの上バックアップロールの圧延荷重変動量
[-] gB:下バックアップロールに対する係数[-] △Pn-B M-B:記憶されている下バックアップロールの回
転角n_Bでの下バックアップロールの圧延荷重変動量
[-] である。
操作量演算手段17で演算された操作量に基づいて圧下
開度を操作することになるが、実際には圧下装置に応答
遅れがあるために、ロール偏芯の位相と圧下装置の位相
との間にずれが生じることになる。
とにより、操作量演算手段17では、回転角演算手段1
1および12による上バックアップロール1および下バ
ックアップロール3の回転角に対してそれぞれ補正が行
なわれる。
ad] n_T:回転角演算手段11で演算された上バックアップ
ロールの回転角[rad]ωT:上バックアップロール
の角速度[rad/sec] TS:圧下装置の時定数[sec] n_BC:下バックアップロールの回転角n_Bの補正値[r
ad] n_B:回転角演算手段14で演算された下バックアップ
ロールの回転角[rad] ωB:下バックアップロールの角速度[rad/se
c] である。
より、板厚制御精度のより一層の向上を図ることができ
る。
は、同様にして補正を行なうことができる。
前記(10)式で求められた圧下開度制御装置6の操作
量に上限値あるいは下限値を設けて、その範囲を超えた
場合に、操作量が上限値あるいは下限値に設定される。
び下バックアップロール3に起因するロール偏芯の圧延
材7の板厚への影響を低減して、圧延材7の板厚精度を
向上させることができる。
機の板厚制御装置では、上バックアップロール1および
下バックアップロール3の回転角にそれぞれ対応させて
圧延荷重変動量を記憶し、これらの値に基づいて圧延機
の圧下開度を制御する圧下開度制御装置6の操作量を演
算するようにしているので、上バックアップロール1お
よび下バックアップロール3のロール径差によるうねり
も除去可能であり、ロール偏芯に起因する圧延材7の板
厚への影響を低減して、圧延材7の板厚精度を向上させ
ることができ、さらに圧延の進行によるロール偏芯量の
変化にも対応することが可能となる。
を演算していないので、演算処理を簡便なものとするこ
とが可能となる。 (第2の実施の形態)図5は、本実施の形態による圧延
機の板厚制御装置の構成例を示すブロック図であり、図
1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。
厚制御装置は、図5に示すように、前記図1における上
バックアップロールおよび下バックアップロール用の回
転角検出器9および10を省略し、これらに代えて新た
に、回転角検出器18を付加した構成としている。
クロール2(または下ワークロール4でもよい)、ある
いは前記圧延機の上ワークロール2(または下ワークロ
ール4でもよい)を駆動する図示しない電動機に設置さ
れて、その回転に基づいた信号を検出する。
下バックアップロール用の回転角演算手段11および1
4としては、回転角検出器18により検出された信号に
基づいて、上バックアップロール1および下バックアッ
プロール3の直径と上ワークロール2(または下ワーク
ロール4でもよい)の直径とを用いて、上バックアップ
ロール1および下バックアップロール3の回転角をそれ
ぞれ検出するものとしている。
の板厚制御装置において既設の回転角検出器をそのまま
利用することができる。
による圧延機の板厚制御装置の作用について説明する。
の説明を省略し、ここでは異なる部分の要素の作用につ
いてのみ述べる。
るいは上ワークロール2を駆動する図示しない電動機に
回転角検出器18が設置されている場合、回転角演算手
段11においては、回転角検出器18によるパルス信号
を計数し、下記のような式により、上バックアップロー
ル1の回転角が演算される。
pは、上バックアップロール1が1回転する毎にリセット
される。
1の実施の形態の場合の作用と同様である。
機の板厚制御装置では、前述した第1の実施の形態の場
合と同様の効果を得ることが可能であるのに加えて、圧
延機の板厚制御装置において既設の回転角検出器18
を、そのまま利用するようにしているので、装置全体の
低廉化ならびに装置構成の簡単化を図ることも可能とな
る。 (第3の実施の形態)図6は、本実施の形態による圧延
機の板厚制御装置の構成例を示すブロック図であり、図
5と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。
厚制御装置は、図6に示すように、前記図5に上バック
アップロールおよび下バックアップロール用の基準点検
出器19および20を付加した構成としている。
接スイッチ等からなり、圧延機の上バックアップロール
1および下バックアップロール3にそれぞれに設置され
て、上バックアップロール1および下バックアップロー
ル3の1回転をそれぞれ検出する。
下バックアップロール用の回転角演算手段11および1
4としては、基準点検出器19および20により上バッ
クアップロール1および下バックアップロール3の基準
点が検出されたタイミングで、上バックアップロール1
および下バックアップロール3の回転角演算の学習をそ
れぞれ行なうものとしている。
による圧延機の板厚制御装置の作用について説明する。
の説明を省略し、ここでは異なる部分の要素の作用につ
いてのみ述べる。
1に、その特定の角度、例えば図2における基準点を検
出する基準点検出器19が設置されている場合、回転角
演算手段11においては、上バックアップロール1の回
転角を下記のような式で演算することで、回転角演算の
学習が行なわれる。
クアップロール1回転のパルス数学習値[-] b:学習率[-] pS:上バックアップロール基準点検出間におけるパル
ス数[-] pWR:上ワークロール1回転のパルス数[-] DBUR T:上バックアップロール直径[mm] DWR T:上ワークロール直径[mm] pWR B[r]:上バックアップロールr回転目の上バッ
クアップロール1回転のパルス数学習値[-] G:ギア比[-] pM:電動機1回転のパルス数[-] である。
pは、上バックアップロール1が1回転する毎にリセット
される。
も、基準点検出器20、および回転角演算手段14にお
いて、前述した上バックアップロール1に関する場合と
同様の処理が行なわれる。
機の板厚制御装置では、前述した第2の実施の形態の場
合と同様の効果を得ることが可能であるのに加えて、上
バックアップロールおよび下バックアップロールの1回
転を検出する基準点検出器19および20でバックアッ
プロールの基準点が検出されたタイミングで、上バック
アップロール1および下バックアップロール3の回転角
演算の学習を行なうようにしているので、前述した実施
の形態の場合に比べて、磨耗,膨張等によるロール径の
誤差の影響をなくして、圧延材7の板厚精度をより一層
向上させることができると共に、メンテナンスを容易な
ものとすることが可能となる。
プロール1および下バックアップロール3の回転角を直
接検出しない場合、上バックアップロール1および下バ
ックアップロール3や上ワークロール2および下ワーク
ロール4の直径の誤差等(磨耗,膨張等による)によ
り、真の上バックアップロール1および下バックアップ
ロール3の回転角と誤差が生じてくる可能性があるが、
このような状況にも容易に対応して、圧延材7の板厚精
度をより一層向上させることが可能となる。 (その他の実施の形態)尚、本発明は、上記各実施の形
態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を
逸脱しない範囲で、種々に変形して実施することが可能
である。例えば、前記各実施の形態では、上圧延ロール
である上バックアップロールおよび上ワークロールを対
とし、下圧延ロールである下バックアップロールおよび
下ワークロールを対とする4段圧延機のバックアップロ
ールのロール偏芯除去を対象とした場合について説明し
ているが、これに限らず、例えば上圧延ロールである上
ワークロールと下圧延ロールである下ワークロールとを
備えた2段圧延機や、上圧延ロールである上バックアッ
プロールおよび上中間ロールならびに上ワークロールを
対とし、下圧延ロールである下バックアップロールおよ
び下中間ロールならびに下ワークロールを対とする6段
圧延機等の、その他の圧延機に対しても、本発明を同様
に適用することが可能である。
施することもできる。
わせて実施してもよく、その場合には組合わせた作用効
果を得ることができる。さらに、上記各実施の形態には
種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構
成要件における適宜な組合わせにより、種々の発明を抽
出することができる。例えば、実施の形態に示される全
構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が
解決しようとする課題の欄で述べた課題(の少なくとも
一つ)が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効
果(の少なくとも一つ)が得られる場合には、この構成
要件が削除された構成を発明として抽出することができ
る。
板厚制御装置によれば、上圧延ロールおよび下圧延ロー
ルの回転角にそれぞれ対応させて圧延荷重変動量を記憶
し、これらの値に基づいて圧延機の圧下開度を制御する
圧下開度制御装置の操作量を演算するようにしているの
で、上圧延ロールおよび下圧延ロールのロール径差によ
るうねりも除去可能であり、ロール偏芯に起因する圧延
材の板厚への影響を低減して圧延材の板厚精度を向上さ
せることができ、さらに圧延の進行によるロール偏芯量
の変化にも対応することが可能となる。
で、演算処理を簡便なものとすることが可能となる。
制御装置の構成例を示すブロック図。
おけるバックアップロールの分割を説明するための概要
図。
おける圧延荷重変動量演算手段を説明するための図。
おける圧延荷重変動量演算手段を説明するための図。
制御装置の構成例を示すブロック図。
制御装置の構成例を示すブロック図。
用) 13…圧延荷重変動量記憶手段(上バックアップロール
用) 14…回転角演算手段(下バックアップロール用) 15…圧延荷重変動量演算手段(下バックアップロール
用) 16…圧延荷重変動量記憶手段(下バックアップロール
用) 17…操作量演算手段 18…回転角検出器 19…基準点検出器(上バックアップロール用) 20…基準点検出器(下バックアップロール用)。
Claims (16)
- 【請求項1】 上圧延ロールと下圧延ロールとを備えて
圧延材を圧延する圧延機における前記圧延材の板厚を制
御する板厚制御装置において、 前記圧延機の圧延荷重を検出する圧延荷重検出手段と、 前記圧延機の上圧延ロールおよび下圧延ロールの回転角
をそれぞれ演算する上圧延ロールおよび下圧延ロール用
の回転角演算手段と、 前記圧延荷重検出手段により検出された圧延荷重と、前
記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の回転角演算手段
によりそれぞれ演算された上圧延ロールおよび下圧延ロ
ールの回転角とに基づいて、当該上圧延ロールおよび下
圧延ロールの回転角に対応した前記圧延荷重の変動量を
それぞれ演算する上圧延ロールおよび下圧延ロール用の
圧延荷重変動量演算手段と、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量演算手段により演算された上圧延ロールおよび下圧延
ロールの回転角に対応した前記圧延荷重の変動量をそれ
ぞれ記憶する上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延
荷重変動量記憶手段と、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の回転角演算手
段によりそれぞれ演算された上圧延ロールおよび下圧延
ロールの回転角に基づいて、前記上圧延ロールおよび下
圧延ロール用の圧延荷重変動量記憶手段にそれぞれ記憶
されている上圧延ロールおよび下圧延ロールの回転角に
対応した圧延荷重の変動量を取り出し、これらの値に基
づいて前記圧延機の圧下開度を制御する圧下開度制御装
置の操作量を演算する操作量演算手段と、 を備えて成ることを特徴とする圧延機の板厚制御装置。 - 【請求項2】 前記請求項1に記載の圧延機の板厚制御
装置において、 前記圧延機の上圧延および下圧延ロールの回転に基づい
た信号をそれぞれ検出する上圧延ロールおよび下圧延ロ
ール用の回転角検出手段を備え、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の回転角演算手
段としては、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の回転角検出手
段により検出された信号に基づいて、前記上圧延ロール
および下圧延ロールの回転角をそれぞれ検出するように
したことを特徴とする圧延機の板厚制御装置。 - 【請求項3】 前記請求項1に記載の圧延機の板厚制御
装置において、 前記圧延機の圧延ロールを駆動する電動機、あるいは前
記圧延機の圧延ロールの回転に基づいた信号を検出する
回転角検出手段を備え、 前記圧延ロールおよび下圧延ロール用の回転角演算手段
としては、 前記回転角検出手段により検出された信号に基づいて、
前記上圧延ロールおよび下圧延ロールの直径を用いて、
前記上圧延ロールおよび下圧延ロールの回転角をそれぞ
れ検出するようにしたことを特徴とする圧延機の板厚制
御装置。 - 【請求項4】 前記請求項3に記載の圧延機の板厚制御
装置において、 前記圧延機の上圧延ロールおよび下圧延ロールの1回転
をそれぞれ検出する基準点検出手段を備え、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の回転角演算手
段としては、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の基準点検出手
段により上圧延ロールおよび下圧延ロールの基準点が検
出されたタイミングで、前記上圧延ロールおよび下圧延
ロールの回転角演算の学習をそれぞれ行なうようにした
ことを特徴とする圧延機の板厚制御装置。 - 【請求項5】 前記請求項1に記載の圧延機の板厚制御
装置において、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量演算手段としては、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロールの1回転における
前記圧延荷重検出手段により検出された圧延荷重を上圧
延ロールおよび下圧延ロールの回転角にそれぞれ対応さ
せて記憶しておき、前記上圧延ロールおよび下圧延ロー
ルのそれぞれの基準点における圧延荷重の前回値と今回
値とを用いて回転角により線形補間を行ない、前記記憶
された圧延荷重から前記線形補間により得られた値を差
し引くことによって、前記上圧延ロールおよび下圧延ロ
ールの回転角にそれぞれ対応した圧延荷重の変動量を演
算するようにしたことを特徴とする圧延機の板厚制御装
置。 - 【請求項6】 前記請求項1に記載の圧延機の板厚制御
装置において、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量演算手段としては、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロールの1回転における
前記圧延荷重検出手段により検出された圧延荷重を上圧
延ロールおよび下圧延ロールの回転角にそれぞれ対応さ
せて記憶しておき、現在の回転角の半回転前における回
転角での圧延荷重から前記上圧延ロールおよび下圧延ロ
ールの1回転における圧延荷重の平均値を差し引くこと
によって、前記上圧延ロールおよび下圧延ロールの回転
角にそれぞれ対応した圧延荷重の変動量を演算するよう
にしたことを特徴とする圧延機の板厚制御装置。 - 【請求項7】 前記請求項1に記載の圧延機の板厚制御
装置において、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量演算手段としては、前記圧延荷重検出手段により検出
された圧延荷重からあらかじめ設定された圧延荷重目標
値を差し引くことによって、前記上圧延ロールおよび下
圧延ロールの回転角にそれぞれ対応した圧延荷重の変動
量を演算するようにしたことを特徴とする圧延機の板厚
制御装置。 - 【請求項8】 前記請求項1に記載の圧延機の板厚制御
装置において、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量記憶手段としては、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量演算手段により演算された上圧延ロールおよび下圧延
ロールの回転角にそれぞれ対応した圧延荷重変動量を、
前記上圧延ロールおよび下圧延ロールの回転角にそれぞ
れ対応させて記憶するようにしたことを特徴とする圧延
機の板厚制御装置。 - 【請求項9】 前記請求項8に記載の圧延機の板厚制御
装置において、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量記憶手段としては、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量演算手段により演算された上圧延ロールおよび下圧延
ロールの回転角にそれぞれ対応した圧延荷重変動量を、
前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量記憶手段にそれぞれ記憶されている前回値に加えて今
回値とし、記憶するようにしたことを特徴とする圧延機
の板厚制御装置。 - 【請求項10】 前記請求項9に記載の圧延機の板厚制
御装置において、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量記憶手段としては、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量演算手段により演算された上圧延ロールおよび下圧延
ロールの回転角にそれぞれ対応した圧延荷重変動量を、
前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量記憶手段にそれぞれ記憶されている前回値にあらかじ
め設定された係数を掛けたものに加えて今回値とし、記
憶するようにしたことを特徴とする圧延機の板厚制御装
置。 - 【請求項11】 前記請求項1に記載の圧延機の板厚制
御装置において、 前記操作量演算手段としては、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の回転角演算手
段により演算された上圧延ロールおよび下圧延ロールの
それぞれの回転角に基づいて、前記上圧延ロールおよび
下圧延ロール用の圧延荷重変動量記憶手段からそれぞれ
対応する回転角における圧延荷重変動量を取り出し、こ
れらの値に基づいて前記圧延機の圧下開度を制御する圧
下開度制御装置の操作量を演算するようにしたことを特
徴とする圧延機の板厚制御装置。 - 【請求項12】 前記請求項11に記載の圧延機の板厚
制御装置において、 前記操作量演算手段としては、 前記上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動
量記憶手段からそれぞれ取り出された圧延荷重変動量に
あらかじめ設定された係数をそれぞれ掛けたものを用い
て、前記圧延機の圧下開度を制御する圧下開度制御装置
の操作量を演算するようにしたことを特徴とする圧延機
の板厚制御装置。 - 【請求項13】 前記請求項11または請求項12に記
載の圧延機の板厚制御装置において、 前記操作量演算手段としては、 圧延速度に基づいて変化する係数を用いて、前記圧延機
の圧下開度を制御する圧下開度制御装置の操作量を演算
するようにしたことを特徴とする圧延機の板厚制御装
置。 - 【請求項14】 前記請求項11乃至請求項13のいず
れか1項に記載の圧延機の板厚制御装置において、 前記操作量演算手段としては、 圧下装置の応答遅れを演算し、前記上圧延ロールおよび
下圧延ロール用の回転角演算手段により演算された上圧
延ロールおよび下圧延ロールの回転角から前記圧下装置
の応答遅れをそれぞれ補償した回転角に基づいて、前記
上圧延ロールおよび下圧延ロール用の圧延荷重変動量記
憶手段から前記補償されたそれぞれの回転角に対応する
圧延荷重変動量を取り出すようにしたことを特徴とする
圧延機の板厚制御装置。 - 【請求項15】 前記請求項1に記載の圧延機の板厚制
御装置において、前記操作量演算手段としては、演算さ
れた前記圧延機の圧下開度を制御する圧下開度制御装置
の操作量があらかじめ設定された範囲を超えた場合に、
当該範囲の上限値、あるいは下限値にするようにしたこ
とを特徴とする圧延機の板厚制御装置。 - 【請求項16】 前記請求項1乃至請求項15のいずれ
か1項に記載の圧機の板厚制御装置において、前記上圧
延ロールおよび下圧延ロールは、バックアップロールで
あることを特徴とする圧延機の板厚制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001092717A JP2002282917A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 圧延機の板厚制御装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001092717A JP2002282917A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 圧延機の板厚制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
JP2001092717A Pending JP2002282917A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 圧延機の板厚制御装置 |
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