JP2706342B2 - 圧延材の蛇行制御方法 - Google Patents
圧延材の蛇行制御方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/68—Camber or steering control for strip, sheets or plates, e.g. preventing meandering
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、圧延機により圧延される圧延材の蛇行を制
御するための方法に関する。
御するための方法に関する。
［従来の技術］ 一般に、圧延ラインに複数の圧延機を設置し、連続し
て圧延を行なうタンデム圧延機において、定常部分の圧
延材は、前後の圧延機により張力を付与された状態で圧
延されているが、圧延材の後端分については、前記圧延
スタンドを圧延材が離れてから当該圧延スタンドを通過
するまで、後方張力のない状態で圧延されることにな
る。
て圧延を行なうタンデム圧延機において、定常部分の圧
延材は、前後の圧延機により張力を付与された状態で圧
延されているが、圧延材の後端分については、前記圧延
スタンドを圧延材が離れてから当該圧延スタンドを通過
するまで、後方張力のない状態で圧延されることにな
る。
そのため、微妙な力の不均衡による圧延材の左右の蛇
行（ブレ）が生じ易く、圧延材の側面が、圧延機の入口
サイドガイドに強く接触し座屈して重なり、圧延ロール
に噛み込まれるいわゆる絞り込み現象が発生し易くな
る。
行（ブレ）が生じ易く、圧延材の側面が、圧延機の入口
サイドガイドに強く接触し座屈して重なり、圧延ロール
に噛み込まれるいわゆる絞り込み現象が発生し易くな
る。
従って、このような圧延材の蛇行を制御して抑制する
ことが望まれている。
ことが望まれている。
従来の圧延材の蛇行制御手段の代表的なものとして
は、圧延機の駆動側と作業側とにそれぞれ設置された
ロードセルからの出力信号の差に基づいて、圧延ロール
両端の圧下位置を調整して蛇行を制御する荷重差方式の
蛇行制御と、圧延機の入側もしくは出側の少なくとも
一方に設置した蛇行検出器からの検出信号に基づいて、
圧延ロール両端の圧下位置を調整して蛇行を制御するセ
ンサ方式の蛇行制御とがある。
は、圧延機の駆動側と作業側とにそれぞれ設置された
ロードセルからの出力信号の差に基づいて、圧延ロール
両端の圧下位置を調整して蛇行を制御する荷重差方式の
蛇行制御と、圧延機の入側もしくは出側の少なくとも
一方に設置した蛇行検出器からの検出信号に基づいて、
圧延ロール両端の圧下位置を調整して蛇行を制御するセ
ンサ方式の蛇行制御とがある。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これらの従来の圧延材の蛇行制御手段
では、各々問題があり実用化については十分な効果が得
られていないのが現状である。
では、各々問題があり実用化については十分な効果が得
られていないのが現状である。
即ち、前者の荷重差方式の蛇行制御では、圧延材の蛇
行量を圧延荷重差から間接的に検出するため、圧延材に
駆動側と作業側とで板厚差（ウエッジ）がある場合や温
度差がある場合には、圧延荷重差が必ずしも蛇行を正確
に表しているとは限らないといった問題がある。
行量を圧延荷重差から間接的に検出するため、圧延材に
駆動側と作業側とで板厚差（ウエッジ）がある場合や温
度差がある場合には、圧延荷重差が必ずしも蛇行を正確
に表しているとは限らないといった問題がある。
また、センサ方式の蛇行制御については、熱間圧延機
等では、蛇行検出器の設置環境が悪いために、圧延時に
生じる水蒸気やヒュームによって検出値に乱れが生じ易
く、圧延材後端の尻抜け時のように検出値に対して即刻
制御出力が要求されるような高応答性を必要とする制御
には、検出値の安定性および信頼性が不足しているとい
う問題がある。
等では、蛇行検出器の設置環境が悪いために、圧延時に
生じる水蒸気やヒュームによって検出値に乱れが生じ易
く、圧延材後端の尻抜け時のように検出値に対して即刻
制御出力が要求されるような高応答性を必要とする制御
には、検出値の安定性および信頼性が不足しているとい
う問題がある。
本発明は、このような問題を解決しようとするもの
で、圧延材の後端尻抜け時の蛇行制御を効果的に行なえ
るようにして、圧延材後端で発生する絞り込みを確実に
防止した、圧延材の蛇行制御方法を提供することを目的
とする。
で、圧延材の後端尻抜け時の蛇行制御を効果的に行なえ
るようにして、圧延材後端で発生する絞り込みを確実に
防止した、圧延材の蛇行制御方法を提供することを目的
とする。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の圧延材の蛇行制
御方法は、圧延機の入側もしくは出側の少なくとも一方
に設けた蛇行検出器により圧延材の蛇行量を検出し、前
記蛇行検出器からの検出信号に基づいて、前記圧延機に
おける圧延荷重差の基準ロックオン値を補正することを
特徴としている。
御方法は、圧延機の入側もしくは出側の少なくとも一方
に設けた蛇行検出器により圧延材の蛇行量を検出し、前
記蛇行検出器からの検出信号に基づいて、前記圧延機に
おける圧延荷重差の基準ロックオン値を補正することを
特徴としている。
［作用］ 上述した本発明の圧延材の蛇行制御方法では、蛇行検
出器からの検出信号に基づいて、圧延機における圧延荷
重差のロックオン値が補正され、補正されたロックオン
値を基準して、圧延ロール両端の圧下位置が調整され、
圧延材の蛇行が抑制制御される。
出器からの検出信号に基づいて、圧延機における圧延荷
重差のロックオン値が補正され、補正されたロックオン
値を基準して、圧延ロール両端の圧下位置が調整され、
圧延材の蛇行が抑制制御される。
［発明の実施例］ まず、本発明の方法の基本的な原理となる圧延材後端
の蛇行特性について説明する。第４図（ａ），（ｂ）〜
第７図（ａ），（ｂ）は圧延材後端が圧延機入側で張力
のかかっていない状態における圧延材の挙動を模式的に
示したものであり、各図（ａ）は断面図、各図（ｂ）は
各図（ａ）に対応する平面図である。なお、各図におい
て、符号１は圧延材、２は圧延ロール、３は圧延機中心
線を示している。
の蛇行特性について説明する。第４図（ａ），（ｂ）〜
第７図（ａ），（ｂ）は圧延材後端が圧延機入側で張力
のかかっていない状態における圧延材の挙動を模式的に
示したものであり、各図（ａ）は断面図、各図（ｂ）は
各図（ａ）に対応する平面図である。なお、各図におい
て、符号１は圧延材、２は圧延ロール、３は圧延機中心
線を示している。
第４図（ａ），（ｂ）は、圧延材１の後端が張力のか
からなくなった状態で圧延材１の中心を圧延機中心線３
と一致させて通っている場合を示し、第６図（ａ），
（ｂ）は、圧延材１の後端が張力のかからなくなった状
態で圧延材１の中心が圧延機中心線３からずれて通って
いる場合を示している。そして、第５図（ａ），（ｂ）
は、第４図（ａ），（ｂ）の状態から微小時間経過後の
蛇行進展状態を示し、第７図（ａ），（ｂ）は、第６図
（ａ），（ｂ）の状態から微小時間経過後の蛇行進展状
態を示している。
からなくなった状態で圧延材１の中心を圧延機中心線３
と一致させて通っている場合を示し、第６図（ａ），
（ｂ）は、圧延材１の後端が張力のかからなくなった状
態で圧延材１の中心が圧延機中心線３からずれて通って
いる場合を示している。そして、第５図（ａ），（ｂ）
は、第４図（ａ），（ｂ）の状態から微小時間経過後の
蛇行進展状態を示し、第７図（ａ），（ｂ）は、第６図
（ａ），（ｂ）の状態から微小時間経過後の蛇行進展状
態を示している。
第５図（ａ），（ｂ）は圧延材１の後端が張力のかか
らなくなった状態になって始めて蛇行が生じた場合であ
るが、その蛇行発生原因として考えられるものは、圧延
材１の幅方向板厚差（ウエッジ），温度差がある。
らなくなった状態になって始めて蛇行が生じた場合であ
るが、その蛇行発生原因として考えられるものは、圧延
材１の幅方向板厚差（ウエッジ），温度差がある。
第４図（ａ），（ｂ）および第６図（ａ），（ｂ）の
場合、微小時間経過後の蛇行進展量が、それぞれ第５図
（ａ），（ｂ）および第７図（ａ），（ｂ）に示すよう
に、圧延材１の定常部の蛇行量よりも大きく異なったも
のとなる。
場合、微小時間経過後の蛇行進展量が、それぞれ第５図
（ａ），（ｂ）および第７図（ａ），（ｂ）に示すよう
に、圧延材１の定常部の蛇行量よりも大きく異なったも
のとなる。
第８図には、第4,5図についての圧延材１の蛇行量の
変化を曲線Ａで、第6,7図についての圧延材１の蛇行量
の変化を曲線Ｂで示すが、張力がなくなった状態での蛇
行量が大きい場合には、曲線Ｂを見ても明らかなよう
に、その後の蛇行進展量がより大きくなることが分か
る。
変化を曲線Ａで、第6,7図についての圧延材１の蛇行量
の変化を曲線Ｂで示すが、張力がなくなった状態での蛇
行量が大きい場合には、曲線Ｂを見ても明らかなよう
に、その後の蛇行進展量がより大きくなることが分か
る。
従って、圧延材１の後端については、駆動側と作業側
との圧延ロール２の圧下位置を調整する手段における調
整量を、圧延材１の通板位置に応じて変化させることに
より、蛇行の抑制を効果的に行なうことができる。
との圧延ロール２の圧下位置を調整する手段における調
整量を、圧延材１の通板位置に応じて変化させることに
より、蛇行の抑制を効果的に行なうことができる。
以下、図面により本発明の一実施例としての圧延材の
蛇行制御方法について説明すると、第１図は本実施例の
方法を実施する圧延設備および制御装置の一例を示す構
成図であり、本実施例では、７台の圧延スタンドF1〜F7
をタンデムに配列した熱間連続仕上げ圧延機の場合につ
いて説明する。
蛇行制御方法について説明すると、第１図は本実施例の
方法を実施する圧延設備および制御装置の一例を示す構
成図であり、本実施例では、７台の圧延スタンドF1〜F7
をタンデムに配列した熱間連続仕上げ圧延機の場合につ
いて説明する。
第１図において、１は圧延材、２は圧延ロール、４は
各圧延スタンドにて作業側と駆動側との圧延荷重差を検
出するために設けられたロードセル、５は各圧延スタン
ド相互間に設けられて圧延材１の蛇行量を検出する蛇行
検出器、６は各圧延スタンド相互間に設けられて圧延材
１に張力を付与するルーパ、７は各圧延スタンドの圧延
ロール２の圧下位置を調整するための圧下装置、８は各
ロードセル４および各蛇行検出器５からの検出信号に基
づき各圧延スタンドの圧延ロール２の作業側と駆動側と
の圧下位置を演算して圧下制御装置９（後述）へ制御信
号を出力する演算制御装置で、その基本的動作は、本発
明の特徴とするところであり後述する。また、９は演算
制御装置８からの制御信号に基づいて各圧延スタンドの
圧下装置７を動作させて各圧延ロール２両端の圧下位置
を実際に制御する圧下制御装置である。
各圧延スタンドにて作業側と駆動側との圧延荷重差を検
出するために設けられたロードセル、５は各圧延スタン
ド相互間に設けられて圧延材１の蛇行量を検出する蛇行
検出器、６は各圧延スタンド相互間に設けられて圧延材
１に張力を付与するルーパ、７は各圧延スタンドの圧延
ロール２の圧下位置を調整するための圧下装置、８は各
ロードセル４および各蛇行検出器５からの検出信号に基
づき各圧延スタンドの圧延ロール２の作業側と駆動側と
の圧下位置を演算して圧下制御装置９（後述）へ制御信
号を出力する演算制御装置で、その基本的動作は、本発
明の特徴とするところであり後述する。また、９は演算
制御装置８からの制御信号に基づいて各圧延スタンドの
圧下装置７を動作させて各圧延ロール２両端の圧下位置
を実際に制御する圧下制御装置である。
なお、本発明における制御対象スタンドとしては任意
の圧延スタンドを選択することができるが、本実施例で
は、第７段目の圧延スタンドF7を制御対象とした場合を
例とし、以下に、演算制御装置８による制御手順を説明
する。
の圧延スタンドを選択することができるが、本実施例で
は、第７段目の圧延スタンドF7を制御対象とした場合を
例とし、以下に、演算制御装置８による制御手順を説明
する。
圧延材１の後端が、張力無付与状態になる直前（具体
的には、後端が圧延スタンドF6を抜けた時、もしくは、
圧延スタンドF5を抜けた時刻から一定時間経過した後）
に、その時点で圧延スタンドF7におけるロードセル４に
より、圧延スタンドF7の圧延ロール２両端の圧延荷重差
dPを検出し、その値dPをロックオンする。これと同じ
に、蛇行検出器５により圧延材１の蛇行量（圧延材中心
と圧延機中心との距離）Ｙを検出する。
的には、後端が圧延スタンドF6を抜けた時、もしくは、
圧延スタンドF5を抜けた時刻から一定時間経過した後）
に、その時点で圧延スタンドF7におけるロードセル４に
より、圧延スタンドF7の圧延ロール２両端の圧延荷重差
dPを検出し、その値dPをロックオンする。これと同じ
に、蛇行検出器５により圧延材１の蛇行量（圧延材中心
と圧延機中心との距離）Ｙを検出する。
なお、ロックオンのタイミングとして、ここでは、圧
延スタンドF5のロードセル信号を用いるが、他のメタル
検出装置からの信号を用いてもよい。
延スタンドF5のロードセル信号を用いるが、他のメタル
検出装置からの信号を用いてもよい。
次に、第２図は当該圧延スタンドF7における力の釣合
を示しており、この図中のモーメントの釣合から、圧延
荷重差dPおよび蛇行量Ｙに基づき下記（１）式が得ら
れ、この（１）式から制御目標荷重差dP0を求めること
ができる。
を示しており、この図中のモーメントの釣合から、圧延
荷重差dPおよび蛇行量Ｙに基づき下記（１）式が得ら
れ、この（１）式から制御目標荷重差dP0を求めること
ができる。
ただし、PA，PBはそれぞれ作業側および駆動側の圧延荷
重、LPは作業側と駆動側との圧下装置７の中心間距離で
ある。
重、LPは作業側と駆動側との圧下装置７の中心間距離で
ある。
つまり、蛇行検出器５からの検出信号に基づいて、圧
延スタンドF7における圧延荷重差の基準ロックオン値dP
を（１）式により補正する。
延スタンドF7における圧延荷重差の基準ロックオン値dP
を（１）式により補正する。
なお、ヒューム，水蒸気等により雰囲気，環境が劣悪
な状況では、蛇行検出器５の信頼性が不十分なため、複
数点の検出結果の平均化処理を施して、蛇行量Ｙ〔＝Y1
＋…YN）/N〕を求めてから、この蛇行量Ｙを上記（１）
式に代入することが望ましい。
な状況では、蛇行検出器５の信頼性が不十分なため、複
数点の検出結果の平均化処理を施して、蛇行量Ｙ〔＝Y1
＋…YN）/N〕を求めてから、この蛇行量Ｙを上記（１）
式に代入することが望ましい。
上記（１）式により求めた制御目標荷重差dP0と、ロ
ードセル４により逐次測定した圧延荷重差dPとから、作
業側と駆動側との圧下位置修正量ΔＳを下記（２）式に
より計算する。
ードセル４により逐次測定した圧延荷重差dPとから、作
業側と駆動側との圧下位置修正量ΔＳを下記（２）式に
より計算する。
ただし、Ｇはゲイン、Ｋは圧延材１の性質により決まる
定数である。なお、この修正量ΔＳ作業側，ΔＳ駆動側
が過大であった場合、圧延機制御系のバランスを乱すこ
とになるので、１回当たりの制御量の範囲を予め決めて
おき、上下限を超える場合には一定の圧下位置修正量Δ
Smaxを用いるようにする。
定数である。なお、この修正量ΔＳ作業側，ΔＳ駆動側
が過大であった場合、圧延機制御系のバランスを乱すこ
とになるので、１回当たりの制御量の範囲を予め決めて
おき、上下限を超える場合には一定の圧下位置修正量Δ
Smaxを用いるようにする。
以上の（１），（２）式に基づく演算は演算制御装置
８においてなされ、得られた圧下位置修正量ΔＳが圧下
制御装置９に制御信号として出力され、圧延荷重差dPが
制御目標荷重差dP0になるように、圧延材１の後端が圧
延スタンドF7を抜けるまでフィードバック制御が行なわ
れる。
８においてなされ、得られた圧下位置修正量ΔＳが圧下
制御装置９に制御信号として出力され、圧延荷重差dPが
制御目標荷重差dP0になるように、圧延材１の後端が圧
延スタンドF7を抜けるまでフィードバック制御が行なわ
れる。
同様にして、他の圧延スタンドF1〜F6においても蛇行
制御が可能であり、複数スタンドにて制御することは、
当然、本発明の範囲に含まれるものである。
制御が可能であり、複数スタンドにて制御することは、
当然、本発明の範囲に含まれるものである。
このように、蛇行量Ｙに基づいてロックオン値dPの補
正をして蛇行制御を行なった場合と、従来の手段とによ
る蛇行量進展状況を、第３図（ａ），（ｂ）に比較して
示す。なお、いずれも圧延スタンドF7を制御対象スタン
ドとした場合であり、第３図（ａ），（ｂ）中で符号Ｃ
によりロックオンのタイミングを示している。従来の手
段では、第３図（ｂ）に示すように、制御しているにも
かかわらず蛇行量が発散しているが、本実施例の方法に
よれば、第３図（ａ）に示すように、効果的に蛇行を抑
制していることが分かる。
正をして蛇行制御を行なった場合と、従来の手段とによ
る蛇行量進展状況を、第３図（ａ），（ｂ）に比較して
示す。なお、いずれも圧延スタンドF7を制御対象スタン
ドとした場合であり、第３図（ａ），（ｂ）中で符号Ｃ
によりロックオンのタイミングを示している。従来の手
段では、第３図（ｂ）に示すように、制御しているにも
かかわらず蛇行量が発散しているが、本実施例の方法に
よれば、第３図（ａ）に示すように、効果的に蛇行を抑
制していることが分かる。
［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の圧延材の蛇行制御方法
によれば、蛇行検出器からの蛇行量に基づいて圧延荷重
差の基準ロックオン値を補正することにより、圧延材の
後端尻抜け時の蛇行を効果的に抑制でき、圧延材後端で
発生する絞り込みを確実に防止できる効果がある。
によれば、蛇行検出器からの蛇行量に基づいて圧延荷重
差の基準ロックオン値を補正することにより、圧延材の
後端尻抜け時の蛇行を効果的に抑制でき、圧延材後端で
発生する絞り込みを確実に防止できる効果がある。
第１〜３図は本発明の一実施例としての圧延材の蛇行制
御方法を示すもので、本実施例の方法を実施する圧延設
備および制御装置の一例を示す構成図、第２図は圧延ス
タンドにおけるモーメント釣合を示す図、第３図
（ａ），（ｂ）は本実施例の方法と従来の手段との効果
を比較して示すグラフであり、第４図（ａ），（ｂ），
第５図（ａ），（ｂ），第６図（ａ），（ｂ）および第
７図（ａ），（ｂ）はいずれも圧延材後端の蛇行特性を
説明するための図、第８図は蛇行進展状態を示すグラフ
である。 図において、１……圧延材、２……圧延ロール、３……
圧延機中心線、４……ロードセル、５……蛇行検出器、
６……ルーパ、７……圧下装置、８……演算制御装置、
９……圧下制御装置、F1〜F7……圧延スタンド。
御方法を示すもので、本実施例の方法を実施する圧延設
備および制御装置の一例を示す構成図、第２図は圧延ス
タンドにおけるモーメント釣合を示す図、第３図
（ａ），（ｂ）は本実施例の方法と従来の手段との効果
を比較して示すグラフであり、第４図（ａ），（ｂ），
第５図（ａ），（ｂ），第６図（ａ），（ｂ）および第
７図（ａ），（ｂ）はいずれも圧延材後端の蛇行特性を
説明するための図、第８図は蛇行進展状態を示すグラフ
である。 図において、１……圧延材、２……圧延ロール、３……
圧延機中心線、４……ロードセル、５……蛇行検出器、
６……ルーパ、７……圧下装置、８……演算制御装置、
９……圧下制御装置、F1〜F7……圧延スタンド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−48615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−170519（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】圧延機の駆動側と作業側との圧延荷重差に
基づいて圧延ロール両端の圧下位置を調整し、圧延材の
蛇行を制御する方法において、前記圧延機の入側もしく
は出側の少なくとも一方に設けた蛇行検出器により前記
圧延材の蛇行量を検出し、前記蛇行検出器からの検出信
号に基づいて、前記圧延機における圧延荷重差の基準ロ
ックオン値を補正することを特徴とする圧延材の蛇行制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008400A JP2706342B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 圧延材の蛇行制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008400A JP2706342B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 圧延材の蛇行制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03216207A JPH03216207A (ja) | 1991-09-24 |
| JP2706342B2 true JP2706342B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=11692134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008400A Expired - Lifetime JP2706342B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 圧延材の蛇行制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2706342B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005055106A1 (de) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Sms Demag Ag | Verfahren und Walzstraße zum Verbessern des Ausfädelns eines Metallwalzbandes, dessen Walzband-Ende mit Walzgeschwindigkeit ausläuft |
| JP5239728B2 (ja) * | 2008-02-06 | 2013-07-17 | 新日鐵住金株式会社 | 金属板材の圧延方法及び圧延装置 |
| JP5610990B2 (ja) * | 2010-11-05 | 2014-10-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 多段圧延機の圧延方法及び多段圧延機の制御装置 |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP2008400A patent/JP2706342B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03216207A (ja) | 1991-09-24 |
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