JP3277019B2 - Roll opening correction method of rolling mill in sheet rolling - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、板圧延における圧延
機のロール開度補正方法に関し、とくに圧延しようとす
る板材の噛み込み端部の板厚偏差を、圧延機のロール開
度を適正かつ迅速に補正することによって小さくし製品
品質の改善を図ろうとするものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting the roll opening of a rolling mill in sheet rolling, and more particularly, to a method for correcting a roll thickness of a rolling material by appropriately adjusting a roll opening of a rolling mill. It is intended to improve the product quality by making corrections quickly to reduce the size.

【０００２】[0002]

【従来の技術】板圧延においては板厚精度の改善を図る
ために高応答を可能にした油圧圧下装置を設置している
のが一般的である。しかしながら、油圧圧下装置は作動
油を使用しているため板材の噛み込み時に油の圧縮によ
ってシリンダが沈み込みこれが板厚精度に悪影響を与え
る問題があった。そしてこの対応策としては板材が圧延
機のロールに噛み込まれる前にシリンダの沈み込み量に
相当する量だけロールの開度を補正（ロールの開度を若
干小さくしておく）しておき、噛み込み直後に補正によ
って調整したロール開度を元に戻す噛み込み補正制御が
一般的に行われていて、この補正制御は主に以下に示す
ような２つのパターンが知られている。2. Description of the Related Art In plate rolling, it is common to install a hydraulic pressure reduction device capable of high response in order to improve plate thickness accuracy. However, since the hydraulic pressure reduction device uses hydraulic oil, there is a problem that the cylinder sinks due to the compression of the oil when the plate material is bitten, which adversely affects the plate thickness accuracy. Then, as a countermeasure, before the plate material is bitten by the rolls of the rolling mill, the roll opening is corrected by an amount corresponding to the sinking amount of the cylinder (the roll opening is slightly reduced), Engagement correction control for returning the roll opening adjusted by the correction immediately after the engagement is generally performed, and the following two patterns of this correction control are mainly known.

【０００３】１．経験的に決めて制御する。すなわち、
板厚、板幅、スラブのサイズ、スラブ加熱条件等と実際
の圧延後における板端部の板厚偏差から経験的に補正量
および補正時間を決めて制御する。 ２．シリンダの油の弾性変化量を予測して油柱沈み込み
量ΔＳを次式によって計算しこれに基づいて制御する。[0003] 1. Determine and control empirically. That is,
The correction amount and the correction time are empirically determined and controlled based on the thickness, width, slab size, slab heating conditions, and the like, and the thickness deviation at the end of the plate after actual rolling. 2. The amount of change in oil elasticity of the cylinder is predicted, and the oil column sinking amount ΔS is calculated by the following equation and controlled based on the calculated value.

【数１】 ΔＳ＝α・Ｖ₀ ｛ (Ｆ／２Ａ) ・ (１／Ｋ) ・ (１／Ａ) ｝… (1) ここに、Ｖ₀ ： (シリンダ内の油の体積) ＋ (制御弁か
らシリンダまでの配管内の油の体積) Ｆ：予測圧延荷重 Ａ：シリンダ面積 Ｋ：油の体積弾性係数 α：補正係数 (≦１)ΔS = α · V ₀ ｛(F / 2A) · (1 / K) · (1 / A)｝ (1) where V ₀ : (volume of oil in cylinder) + (control F: Predicted rolling load A: Cylinder area K: Bulk modulus of oil α: Correction coefficient (≦ 1)

【０００４】この点に関する先行文献としては特開昭51
-48744号公報、特開昭58-167014 号公報、特開昭59-183
915 号公報などが参照される。[0004] As a prior document relating to this point, Japanese Patent Laid-Open No.
-48744, JP-A-58-167014, JP-A-59-183
Reference is made to, for example, Japanese Patent Publication No. 915.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】現在、板圧延の分野で
は上記のような応答性の高い油圧圧下装置が導入され板
厚精度の改善を図るべく種々の試みがなされているが、
板材の噛み込み時における作動油の弾性圧縮に起因した
シリンダの沈み込みを完全になくすことはできず新たな
手法の開発が望まれていたのが現状であった。なお、こ
のシリンダの沈み込み量は、上記（１）式にも示したと
おり作動油の体積変化によるものであって、シリンダの
沈み込みを小さくししかもこの沈み込みをできるだけ早
く回復させるには作動油を制御するためのサーボ弁をで
きるだけシリンダに近い設置するのがよいけれども、従
来法を適用しただけではばらつきが大きく板材の噛み込
み端部の精度、板厚偏差は定常部に比べてかなり劣るも
のであった。At present, in the field of sheet rolling, the above-described highly responsive hydraulic pressure reduction apparatus has been introduced and various attempts have been made to improve the accuracy of sheet thickness.
At present, it was not possible to completely eliminate the sinking of the cylinder due to the elastic compression of the hydraulic oil when the plate material was bitten, and the development of a new method was desired at present. The amount of sinking of the cylinder depends on the volume change of the hydraulic oil as shown in the above equation (1). To reduce the sinking of the cylinder and recover the sinking as soon as possible, it is necessary to operate the cylinder. Although it is better to install the servo valve for controlling oil as close to the cylinder as possible, the variance is large only by applying the conventional method. Was something.

【０００６】この発明の目的は、板圧延において生じて
いた上述したような従来の問題を解消し板厚精度、とく
に板材の端部における板厚精度を改善できる新規な方法
を提案するところにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to propose a new method which can solve the above-mentioned conventional problems caused in sheet rolling and can improve the sheet thickness accuracy, particularly the sheet thickness accuracy at the end of the sheet material. .

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、油圧圧下シ
リンダによってロール開度の調整可能な可逆圧延機を用
いて板圧延を行うに当たり、前パス尻抜け時の圧延荷重
および圧延荷重変化から次パスにおける噛み込み荷重お
よびその変化パターンを予測しこれに基づいて上記油圧
圧下シリンダの沈み込み補正量を求め、この沈み込み補
正量に従い次パスの圧延に適したロール開度に補正する
ことを特徴とする板圧延における圧延機のロール開度補
正方法であり、この発明ではシリンダの沈み込み補正量
（基準補正量）を、実噛み込み速度に応じてダイナミッ
クに変化させるのがとくに望ましい。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method of rolling a sheet using a reversible rolling mill whose roll opening can be adjusted by a hydraulic pressure reduction cylinder. It is characterized in that a biting load in a pass and a change pattern thereof are predicted, a sinking correction amount of the hydraulic pressure reduction cylinder is obtained based on the prediction, and a roll opening degree suitable for rolling in the next pass is corrected according to the sinking correction amount. In the present invention, it is particularly desirable to dynamically change the cylinder sinking correction amount (reference correction amount) according to the actual biting speed.

【０００８】[0008]

【作用】板材の噛み込み端におけるシリンダの沈み込み
量は、圧下時における作動油の圧縮による沈み込みとサ
ーボ弁からの作動油の供給による回復によって決まる。
そしてこのうち作動油の供給についてはシリンダの定位
置制御系の応答によるため、板材の噛み込み時の圧延荷
重の立ち上がりが急激なほどその回復が遅くなりシリン
ダの沈み込み量は大きくなる一方、圧延荷重の立ち上が
りが緩慢な場合にはシリンダの定位置制御系は追従しや
すいため沈み込み量は小さくなるものであり、ここに、
上記の事項を考慮することにより、圧延荷重の立ち上が
りパターンを容易に予測することが可能であり、また、
この時のシリンダの沈み込み量（油柱の沈み込み量）を
推定できればシリンダの沈み込み補正量を適正化するこ
とができる。The amount of sinking of the cylinder at the biting end of the plate is determined by the sinking due to the compression of the hydraulic oil during the pressure reduction and the recovery due to the supply of the hydraulic oil from the servo valve.
Of these, the supply of hydraulic oil depends on the response of the cylinder's fixed position control system, so the sharper the rise of the rolling load at the time of plate biting, the slower the recovery, the greater the cylinder sinking amount, If the rise of the load is slow, the cylinder's fixed position control system is easy to follow, so the sinking amount will be small.
By considering the above items, it is possible to easily predict the rising pattern of the rolling load,
If the cylinder sinking amount (oil column sinking amount) at this time can be estimated, the cylinder sinking correction amount can be optimized.

【０００９】図１は板材の噛み込み荷重とシリンダの沈
み込み量の実績データを示したものである。シリンダの
沈み込み量は荷重とほぼ相関はあるが、ばらつきが見ら
れる。また、図２は特定荷重（約4000トン) での荷重立
ち上がり時間とシリンダの沈み込みの関係を示したグラ
フであり、図２においては荷重の立ち上がりが速いほど
シリンダの沈み込みが大きい。FIG. 1 shows actual data of the biting load of the plate material and the sinking amount of the cylinder. Although the amount of sinking of the cylinder is almost correlated with the load, there are variations. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the load rise time at a specific load (approximately 4000 tons) and the cylinder sinking. In FIG. 2, the faster the load rises, the greater the cylinder sinking.

【００１０】上掲図１および図２の結果から、両者のパ
ラメータを使ってシリンダの沈み込み量を予測すると、
その予測式は下記の如くとなる。From the results shown in FIGS. 1 and 2 above, when the cylinder sinking amount is predicted using both parameters,
The prediction formula is as follows.

【数２】 ΔＳ_max ＝0.13×Ｆ_max −3000・Δｔ … (2)ΔS _max = 0.13 × F _max −3000 · Δt (2)

【００１１】また、次パスにおける圧延荷重の立ち上が
り時間も前パスの尻抜け時の荷重と圧延速度から予測す
ることができる。Further, the rise time of the rolling load in the next pass can also be predicted from the load at the time of the trailing edge of the previous pass and the rolling speed.

【００１２】以下、この発明の基本的な制御要領を厚板
圧延を例にして説明する。厚板圧延は可逆圧延であっ
て、多パス圧延である。従って、前パスの実績尻抜け荷
重Ｆ_1max(p) から次パスの噛み込み荷重Ｆ_2max(p) を次
のようにして予測する (図３参照) 。Hereinafter, the basic control procedure of the present invention will be described with reference to thick plate rolling. Plate rolling is reversible rolling and is multi-pass rolling. Therefore, to predict performance of the pass before Shirinuke load F _1max from _(p) and the biting force F _{2max (p)} follows the path as follows (see Figure 3).

【数３】 Ｆ_2max(p) ＝Ｆ_1max(p) ・｛ (次パス予測平均荷重)/ (前パス実績平均荷重) ｝ …(3) ここに、次パス予測平均荷重：圧下スケジュールによる
予測荷重 添字１：前パス 添字２：次パス (Ｐ) ：予測 (Ｒ) ：実績 _{F2max (p)} = _{F1max (p)} · ｛(predicted average load of next pass) / (average load of previous pass result)… (3) where, predicted average load of next pass: prediction by rolling schedule Load Subscript 1: Previous pass Subscript 2: Next pass (P): Forecast (R): Actual

【００１３】また、荷重立ち上がり時間Δｔ_2(p)は以下
のようにして求めることができる。The load rise time Δt _{2 (p)} can be obtained as follows.

【数４】 Δｔ_2(p)＝Δｔ_1(R)・( Ｖ_2(p)／Ｖ_1(R)) …(4) ここに、Ｖ_1(R)：尻抜け速度 (実績) Ｖ_2(p)：噛み込み速度 (予測) Δｔ_1(R)：尻抜け時の荷重立ち上がり時間Δt _{2 (p)} = Δt _{1 (R)} · (V _{2 (p)} / V _{1 (R)} ) (4) where V _{1 (R) is a} bottom-out speed (actual result) V _{2 (p)} : Biting speed (predicted) Δt _{1 (R)} : Load rise time when the tail falls off

【００１４】一方、シリンダの沈み込み補正量ΔＳ_2(p)
は上記 (2)式をベースに下記式より求めることができ
る。On the other hand, the cylinder sinking correction amount ΔS _{2 (p)}
Can be obtained from the following equation based on the above equation (2).

【数５】 ΔＳ_2(p)＝0.13×Ｆ_{2 max(p)}−3000・Δｔ_2(p) …(5) ΔS _{2 (p)} = 0.13 × F _{2 max (p)} −3000 · Δt _{2 (p)} (5)

【００１５】上記の(5) 式は簡単な式ではあるが、実績
データを数多く集めればさらに精度を高めることができ
るのもであり、ΔＳ_2(p)に従い次パスの噛み込み前にロ
ール開度を補正すればよい。Although the above equation (5) is a simple equation, it is possible to further improve the accuracy by collecting a lot of actual data, and the roll is opened before the next pass is engaged according to ΔS _{2 (p).} The degree may be corrected.

【００１６】この発明は、基本的にはこのような要領に
従って圧延するものであるが、上記(5) 式で求められる
沈み込み補正量Δ_2(p)は予測噛み込み速度を用いている
ため、オペレータの介入によっては上記速度の測定に誤
差が生じることもある。このためこのような場合でも適
正な補正量となるように材料が圧延機へ搬送される過程
の実際の速度を用いてダイナミックに補正するようにす
るのがこの好ましい。The present invention basically rolls according to such a procedure. However, the sinking correction amount Δ _{2 (p)} obtained by the above equation (5 ₎ uses the predicted biting speed. Depending on the operator's intervention, an error may occur in the speed measurement. Therefore, even in such a case, it is preferable that the material is dynamically corrected by using the actual speed of the process in which the material is conveyed to the rolling mill so that an appropriate correction amount is obtained.

【００１７】図４は、この発明を実施するのに好適な装
置の制御システムの構成を示したものであって、このシ
ステムは板材の噛み込み端、尻抜け端の荷重変化を細か
く捕らえられるようにコントローラにて高速サンプリン
グを可能とし、また、油圧圧下制御盤内に圧延速度を取
り込んで上位プロセスコンピュータ (P/C)からの沈み込
み補正量ΔＳに対しダイナミックに速度補正ができるよ
うにしたものである。なお、図中の番号１は圧延しよう
とする板材であり２は圧延機のワークロール、３はバッ
クアップロール、４はロードセル、５は油圧圧下シリン
ダ、６はシリンダ位置検出器、７は油圧圧下制御盤、８
はサーボアンプ、９はサーボ弁、10は油圧配管、11は油
圧源、12はプロセスコンピュータ、13はコントローラ、
14はモータそして15は速度検出器である。FIG. 4 shows the configuration of a control system of a device suitable for carrying out the present invention. This system is designed to be able to finely capture a change in load at a biting end of a plate material and a trailing end. High-speed sampling is possible with the controller, and the rolling speed is taken into the hydraulic pressure reduction control panel so that the speed can be dynamically corrected for the sinking correction amount ΔS from the host process computer (P / C). It is. In the figure, reference numeral 1 denotes a plate material to be rolled, 2 denotes a work roll of a rolling mill, 3 denotes a backup roll, 4 denotes a load cell, 5 denotes a hydraulic pressure reduction cylinder, 6 denotes a cylinder position detector, and 7 denotes a hydraulic pressure reduction control. Board, 8
Is a servo amplifier, 9 is a servo valve, 10 is a hydraulic pipe, 11 is a hydraulic source, 12 is a process computer, 13 is a controller,
14 is a motor and 15 is a speed detector.

【００１８】図５に、現状の沈み込みを補正する制御シ
ステムの構成を示す。このシステムは上位のプロセスコ
ンピュータ12からシリンダの油柱沈み込み補正量ΔＳと
補正時間Δｔをコントローラ13を通して油圧圧下制御盤
７に送り板材１の噛み込み前にロールの開度を補正し、
板が噛み込まれたのちΔｔ秒後には補正指令は断ち切ら
れ本来のロール開度に戻す制御に入るとともに、荷重変
動を補償するＡＧＣ (Automatic Gauge Control)制御へ
と移行する仕組みのものである。FIG. 5 shows a configuration of a control system for correcting a current sink. This system sends the oil column sinking correction amount ΔS and the correction time Δt from the upper process computer 12 to the hydraulic pressure reduction control panel 7 through the controller 13 and corrects the roll opening before the plate 1 is engaged.
After Δt seconds after the plate is engaged, the correction command is cut off, the control is returned to the original roll opening, and a transition is made to AGC (Automatic Gauge Control) control for compensating for load fluctuation.

【００１９】[0019]

【実施例】上掲図４に示す制御システムを有する装置を
適用して厚さ16mm、幅3048mm、長さ38234mm の板材（鋼
種 SS400) の圧延を行い、端部における板厚精度につい
て調査した。その結果、上掲図５に示した制御システム
で圧延を行った場合には端部における板厚偏差がσ＝18
0 μm であったが、この発明に従えばσ＝120 μm程度
であって、品質の改善度合いが非常に高いことが確かめ
られた。EXAMPLE A plate having a thickness of 16 mm, a width of 3048 mm and a length of 38234 mm (steel type SS400) was rolled by using an apparatus having the control system shown in FIG. As a result, when rolling was performed by the control system shown in FIG. 5, the thickness deviation at the end was σ = 18.
Although it was 0 μm, according to the present invention, σ was about 120 μm, and it was confirmed that the degree of quality improvement was very high.

【００２０】[0020]

【発明の効果】この発明によれば、前パスの尻抜け荷重
実績から、次パスの噛み込み荷重パターン、シリンダの
沈み込み量を予測しこれに基づいてロール開度を補正す
るようにしたので、シリンダの沈み込み補正量の適正化
が図られ板材のとくに端部における板厚偏差を極めて小
さな (切捨て量の削減によって歩留りが向上) ものとす
ることができる。また、この発明によれば圧延すべき板
材一本毎に適切な対応ができるし、公差の厳格なオーダ
ーに対しても容易に対応できる。According to the present invention, the biting load pattern of the next pass and the sinking amount of the cylinder are predicted from the trailing load of the previous pass, and the roll opening is corrected based on the prediction. In addition, the amount of correction of the cylinder sinking can be optimized, and the thickness deviation at the end of the plate material can be made extremely small (the yield can be improved by reducing the amount of cut-off). Further, according to the present invention, appropriate measures can be taken for each sheet material to be rolled, and orders with strict tolerances can be easily dealt with.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】板材の噛み込み荷重とシリンダの沈み込み量の
関係を示したグラフである。FIG. 1 is a graph showing a relationship between a biting load of a plate member and a sinking amount of a cylinder.

【図２】荷重立ち上がり時間とシリンダの沈み込み量の
関係を示したグラフである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between a load rising time and a sinking amount of a cylinder.

【図３】この発明に従うロール開度の補正要領の説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a roll opening correction procedure according to the present invention.

【図４】この発明に従う補正制御システムの例を示した
図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a correction control system according to the present invention.

【図５】現状で使用されている補正制御システムの例を
示した図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a correction control system currently used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 板材 ２ ワークロール ３ バックアップロール ４ ロードセル ５ 油圧圧下シリンダ ６ シリンダ位置検出器 ７ 油圧圧下制御盤 ８ サーボアンプ ９ サーボ弁 10 油圧配管 11 油圧源 12 プロセスコンピュータ 13 コントローラ 14 モータ 15 速度検出器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plate material 2 Work roll 3 Backup roll 4 Load cell 5 Hydraulic reduction cylinder 6 Cylinder position detector 7 Hydraulic reduction control panel 8 Servo amplifier 9 Servo valve 10 Hydraulic piping 11 Hydraulic source 12 Process computer 13 Controller 14 Motor 15 Speed detector

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 油圧圧下シリンダによってロール開度の
調整可能な可逆圧延機を用いて板圧延を行うに当たり、 前パス尻抜け時の圧延荷重および圧延荷重変化から次パ
スにおける噛み込み荷重およびその変化パターンを予測
しこれに基づいて上記油圧圧下シリンダの沈み込み補正
量を求め、この沈み込み補正量に従い次パスの圧延に適
したロール開度に補正することを特徴とする板圧延にお
ける圧延機のロール開度補正方法。When rolling a sheet using a reversible rolling mill in which the roll opening can be adjusted by a hydraulic pressure lowering cylinder, a biting load in the next pass and its change are calculated from a rolling load and a rolling load change at the end of the previous pass. A pattern is calculated and a sunk correction amount of the hydraulic pressure reduction cylinder is obtained based on the pattern, and a roll opening degree suitable for rolling in the next pass is corrected according to the sunk correction amount. Roll opening correction method. 【請求項２】 沈み込み補正量（基準補正量）を、実噛
み込み速度に応じてダイナミックに変化させる請求項１
記載の方法。2. A sunken correction amount (reference correction amount) is dynamically changed according to an actual biting speed.
The described method.