JPH03165910A - クラスター圧延機における形状制御方法 - Google Patents
クラスター圧延機における形状制御方法Info
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- JPH03165910A JPH03165910A JP1076720A JP7672089A JPH03165910A JP H03165910 A JPH03165910 A JP H03165910A JP 1076720 A JP1076720 A JP 1076720A JP 7672089 A JP7672089 A JP 7672089A JP H03165910 A JPH03165910 A JP H03165910A
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Classifications
-
- 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
- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
- B21B37/42—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using a combination of roll bending and axial shifting of the rolls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
- B21B13/14—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
- B21B13/147—Cluster mills, e.g. Sendzimir mills, Rohn mills, i.e. each work roll being supported by two rolls only arranged symmetrically with respect to the plane passing through the working rolls
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
この発明はクラスター圧延機における形状制御方法に関
する。
する。
この発明はステンレス鋼、電磁鋼、純チタン、チタン合
金などの比較的硬度が高く、板厚が薄いたとえば0.3
mm以下の材料を圧延する場合において、特にロール径
100mm以下のワークロールをもち、形状制御機構と
して少くとも7以−Lの操作量を有する圧延機、たとえ
ばゼンジミャ圧延機のようなクラスター圧延機に適用さ
れる。
金などの比較的硬度が高く、板厚が薄いたとえば0.3
mm以下の材料を圧延する場合において、特にロール径
100mm以下のワークロールをもち、形状制御機構と
して少くとも7以−Lの操作量を有する圧延機、たとえ
ばゼンジミャ圧延機のようなクラスター圧延機に適用さ
れる。
[従来の技術コ
板圧延においては、圧延機出側で板形状を検出し、その
結果に基づいてロールシフト量、ロールベンダーカなど
を操作し、板形状をフィードバック制御している。/′
F延された板の形状は門四重、伸び率または張力の板幅
方向分布によって表わされる。光学式、分別ロール式な
どの神々の装置が板形状の検出に用いられている。また
、板形状を定量化処理するために、第3図に示すような
板幅方向の急峻度分布または張力分布を級数近似式yで
表わし、形状パラメータとして次の式(1)で示される
λ2および入.を用いている。λ2は板端における材料
の急峻度または張力を、またλ4は板幅半分の長さの約
7割の距離だけ板中心から離れた箇所の急峻度または張
力をそれぞれ表わしている。
結果に基づいてロールシフト量、ロールベンダーカなど
を操作し、板形状をフィードバック制御している。/′
F延された板の形状は門四重、伸び率または張力の板幅
方向分布によって表わされる。光学式、分別ロール式な
どの神々の装置が板形状の検出に用いられている。また
、板形状を定量化処理するために、第3図に示すような
板幅方向の急峻度分布または張力分布を級数近似式yで
表わし、形状パラメータとして次の式(1)で示される
λ2および入.を用いている。λ2は板端における材料
の急峻度または張力を、またλ4は板幅半分の長さの約
7割の距離だけ板中心から離れた箇所の急峻度または張
力をそれぞれ表わしている。
また、ステンレスなどの比較的硬度が高い材料、または
板厚が薄い材料の圧延にはクラスター圧延機が広く用い
られている。
板厚が薄い材料の圧延にはクラスター圧延機が広く用い
られている。
クラスター圧延機における形状制御方法は、たとえば「
鉄と鋼」、第111回講演論文集(1986),P.3
73により知られている。
鉄と鋼」、第111回講演論文集(1986),P.3
73により知られている。
七記文献で開示された方法では、伸び率検出信号を1〜
4次の代表的成分に展開する。対称成分に関しては、2
次成分をフィードバックして中間ロールベンダーを操作
し、2次成分および4次成分を0にする。つまり、板幅
方向の伸び率分布を4次式近似し、上記形状パラメータ
λ2およびλ4が0になるように制御する。また、非対
称成分に関しては、1次成分をフィートバックして圧下
レベリングを操作し、1次成分および3次成分をOにす
る。
4次の代表的成分に展開する。対称成分に関しては、2
次成分をフィードバックして中間ロールベンダーを操作
し、2次成分および4次成分を0にする。つまり、板幅
方向の伸び率分布を4次式近似し、上記形状パラメータ
λ2およびλ4が0になるように制御する。また、非対
称成分に関しては、1次成分をフィートバックして圧下
レベリングを操作し、1次成分および3次成分をOにす
る。
[発明が解決しようとする課題]
上記従来の技術では、板厚がたとえば0.4mm以上の
比較的厚い材料を圧延する場合には問題はなかった。し
かし、ステンレス箔などのような板厚が5 0#JOl
程度の硬質材料を圧延する場合には、板形状を4次式で
は近似てきないという問題があった。すなわち、形状パ
ラメータλ2およびλ4が0であっても、第4図に示す
ような張力分布が生じ、いわゆるポケットpと呼ばる形
状欠陥が現れる。
比較的厚い材料を圧延する場合には問題はなかった。し
かし、ステンレス箔などのような板厚が5 0#JOl
程度の硬質材料を圧延する場合には、板形状を4次式で
は近似てきないという問題があった。すなわち、形状パ
ラメータλ2およびλ4が0であっても、第4図に示す
ような張力分布が生じ、いわゆるポケットpと呼ばる形
状欠陥が現れる。
ポケットPは、薄板あるいは箔の品質を著しく損なうも
のであり、取り除かなければならない欠陥である。
のであり、取り除かなければならない欠陥である。
そこで、この発明は1f波および2〜4番波のみならず
、形状欠陥ポケットを生じることのないクラスター圧延
機における形状制御方法を提供しようとするものである
。
、形状欠陥ポケットを生じることのないクラスター圧延
機における形状制御方法を提供しようとするものである
。
[課題を解決するための千段]
この発明のクラスター圧延機における形状制御方法は、
板幅方向に沿った7箇所以上の設定点で目標板形状を設
定し、クラスター圧延機の出側で前記設定点に対応する
検出点で板形状を検出する。ついで、検出した板形状に
基づいて6次以上の板形状モデル式で板形状を近似し、
前記設定点ごとに目標板形状と検出板形状との偏差を求
める。そして、求めた偏差を変数とする形状制御モデル
式によりクラスター圧延機のサドルの偏心量および中間
ロールシフト量または中間ロールベンダー力を演算し、
この演算結果に基づいて前記サドルの偏心量および中間
ロールシフト量または中間ロールベンダー力を制御する
。
板幅方向に沿った7箇所以上の設定点で目標板形状を設
定し、クラスター圧延機の出側で前記設定点に対応する
検出点で板形状を検出する。ついで、検出した板形状に
基づいて6次以上の板形状モデル式で板形状を近似し、
前記設定点ごとに目標板形状と検出板形状との偏差を求
める。そして、求めた偏差を変数とする形状制御モデル
式によりクラスター圧延機のサドルの偏心量および中間
ロールシフト量または中間ロールベンダー力を演算し、
この演算結果に基づいて前記サドルの偏心量および中間
ロールシフト量または中間ロールベンダー力を制御する
。
板形状モデル式は高次になるほど精密に板形状を表わす
ことができるが、次数が高くなると演算処理が面倒にな
る。実用的な次数は6〜lO程度である。
ことができるが、次数が高くなると演算処理が面倒にな
る。実用的な次数は6〜lO程度である。
以下、形状を張力分布によって表わし、形状近似式が6
次であるとしてこの発明を更に具体的に説明する。上記
のように、箔などの形状を表わすのに6次の近似式を用
いるので、形状の検出箇所は7筒所以上必要である。8
箇所以七検出した場合には重回帰等を行って近似する。
次であるとしてこの発明を更に具体的に説明する。上記
のように、箔などの形状を表わすのに6次の近似式を用
いるので、形状の検出箇所は7筒所以上必要である。8
箇所以七検出した場合には重回帰等を行って近似する。
形状近似式は次の式(2)により求めることができる。
y(X) = ax’+bx’+cx’+dx3+ex
2+fx+g ”−(2)ただし、Xはロールセン
ターからの位置(−2≦X≦Q) a, b, c, d, c, I, gは定数いま、
張力設定器を板幅方向に沿って×l+×2+X3+ ×
4+ ×5+ X8+ X7の位置に設置し、その位置
の張力目標値かTlo+ T20+ T301 T40
1 T5ol T601T70であったとすると、張力
偏差は次の式(3)から求まる。
2+fx+g ”−(2)ただし、Xはロールセン
ターからの位置(−2≦X≦Q) a, b, c, d, c, I, gは定数いま、
張力設定器を板幅方向に沿って×l+×2+X3+ ×
4+ ×5+ X8+ X7の位置に設置し、その位置
の張力目標値かTlo+ T20+ T301 T40
1 T5ol T601T70であったとすると、張力
偏差は次の式(3)から求まる。
ΔT+= y(X+) T+o
ΔT2= Y(X2) 1’20
ΔT3= y(Xa) Tao
ΔT4” y(X4) T40 ・・・(3)Δ
Ts=3’(Xs)−Tea ΔT6 = ’/ (X6) T60ΔT7= 3
7(X7) T70 予め与える形状制御モデル式は形状を張力Tjで表わす
として、次の式(4)で表わすことができる。
Ts=3’(Xs)−Tea ΔT6 = ’/ (X6) T60ΔT7= 3
7(X7) T70 予め与える形状制御モデル式は形状を張力Tjで表わす
として、次の式(4)で表わすことができる。
E ・λ j =T,= fJIδl”fJ2δ2
”fJ3δ3”fJ4δ4十fJGδ5”fJ6δ6”
fj7δsw”fj8δsd”fj9Fw ”fjl
OFd”fJII m (4)ここで、 fJ+ = IIJ t IW”C.1 12W”Lj
t.lCJil〜Cji3は定数 δjは第iサドルの偏心量 (i=1〜6)δ8は中間
ロールシフト量 (添字Wはワークサイト、dはドライ
ブサイドを表わす) Fは中間ロールベンダーカ (添字Wはワークサイド、
dはドライブサイドを表わす)Wは板幅 Eはヤング率 λjは張力設定器の位置X,に対応した伸び率である。
”fJ3δ3”fJ4δ4十fJGδ5”fJ6δ6”
fj7δsw”fj8δsd”fj9Fw ”fjl
OFd”fJII m (4)ここで、 fJ+ = IIJ t IW”C.1 12W”Lj
t.lCJil〜Cji3は定数 δjは第iサドルの偏心量 (i=1〜6)δ8は中間
ロールシフト量 (添字Wはワークサイト、dはドライ
ブサイドを表わす) Fは中間ロールベンダーカ (添字Wはワークサイド、
dはドライブサイドを表わす)Wは板幅 Eはヤング率 λjは張力設定器の位置X,に対応した伸び率である。
式(4)の定数は予め実験を行い、重回帰等を用いて求
めるか、または形状の数値解析を行い重回帰等を用いて
求める。
めるか、または形状の数値解析を行い重回帰等を用いて
求める。
板幅Wは圧延する前に既に分っているので、式(4)中
のfjiは既知数となる。さらに、式(4)により各形
状制御量の修正量による張力変化量ΔTJ′は次の式(
5)で表わされる。
のfjiは既知数となる。さらに、式(4)により各形
状制御量の修正量による張力変化量ΔTJ′は次の式(
5)で表わされる。
ΔL’ = fJtΔδl”f.I2Δδ2+・・・・
・”fjloΔF, ・・・(5)式(3
)と式(5〉から、ΔTJ=ΔTJ゜ となるように各
形状制御量の修正量を求め、その修正量だけ現状の各形
状制御を修止ずることによって、張力偏差をなくすこと
ができる。以上のことから、形状制御修正星は次の式(
6)または式(7)を解くことによって求められる。
・”fjloΔF, ・・・(5)式(3
)と式(5〉から、ΔTJ=ΔTJ゜ となるように各
形状制御量の修正量を求め、その修正量だけ現状の各形
状制御を修止ずることによって、張力偏差をなくすこと
ができる。以上のことから、形状制御修正星は次の式(
6)または式(7)を解くことによって求められる。
ΔT,= fj.Δδl”fJ2Δδ2” ””’ ”
fjloΔF,・−(6) または 式(6)または式(7)において、独立変数10に対し
従属変数が7なので、解は不定となる。したがって、基
本的に従属変数と同じ数の独立変数を選択すればよい。
fjloΔF,・−(6) または 式(6)または式(7)において、独立変数10に対し
従属変数が7なので、解は不定となる。したがって、基
本的に従属変数と同じ数の独立変数を選択すればよい。
たとえば、中間ロールベンダーのない圧延機では、ΔF
,およびΔFdを0とし、更にΔδ3=Δδ4とするな
どすればよいし、圧延中に中間ロールを移動することが
できない圧延機では、Δδ3wおよびΔδ.dをOとす
ればよい。このようにこの発明を適用する圧延機に応じ
て独立変数の選択を行うことにより、式(6)または式
(7)は簡単に解くことができ、形状制御修正量Δδ1
〜Δδ6とΔδ3またはΔFが求まる。この形状制御修
正量をコントローラに送り、第1〜6サドルの偏心量と
中間ロールシフト量または中間ロールベンダー力を修正
すれば希望する形状が得られる[作用] 板形状を6次以上の近似式で表わすことにより、板形状
を−・層粒密に近似ずることができる。
,およびΔFdを0とし、更にΔδ3=Δδ4とするな
どすればよいし、圧延中に中間ロールを移動することが
できない圧延機では、Δδ3wおよびΔδ.dをOとす
ればよい。このようにこの発明を適用する圧延機に応じ
て独立変数の選択を行うことにより、式(6)または式
(7)は簡単に解くことができ、形状制御修正量Δδ1
〜Δδ6とΔδ3またはΔFが求まる。この形状制御修
正量をコントローラに送り、第1〜6サドルの偏心量と
中間ロールシフト量または中間ロールベンダー力を修正
すれば希望する形状が得られる[作用] 板形状を6次以上の近似式で表わすことにより、板形状
を−・層粒密に近似ずることができる。
この結果、ポケットの生じる位置の板形状、すなわち板
中央と2〜4番波の位置および2〜4番波と板端との間
の板形状も求めることができ、その位置の形状も制御す
ることができる。
中央と2〜4番波の位置および2〜4番波と板端との間
の板形状も求めることができ、その位置の形状も制御す
ることができる。
[実施例]
第1図はこの発明の方法を実施する圧延設備の構成図で
ある。
ある。
クラスター圧延機1はワークロール2、中間ロール3お
よび分割バックアップロール4.5から構成されている
。中間ロール3はロールシフト7および中間ロールベン
ダー9が設備されてい1 0 る。ロールシフト7は油圧シリンダーにより中間ロール
3をこれの軸方向にシフトし、シフト量は磁気スケール
(図示しない)を用いて検出する。
よび分割バックアップロール4.5から構成されている
。中間ロール3はロールシフト7および中間ロールベン
ダー9が設備されてい1 0 る。ロールシフト7は油圧シリンダーにより中間ロール
3をこれの軸方向にシフトし、シフト量は磁気スケール
(図示しない)を用いて検出する。
中間ロールベンダ−9は油圧により中間ロール3をイン
クリニス側に負荷することが可能である。
クリニス側に負荷することが可能である。
また、分割バックアップロール4、5のうちサイド分割
バックアップロール4は第2図に示すように5分割され
ており、第1サドル〜第6サドル13〜l8を独立に電
動モーター (図示しない)によって偏心させることが
可能である。偏心量は電動モーターに取り付けたパルス
ジェネレータ− (図示しない)を用いて検出する。中
央分割バックアップロール5は同様にして4分割されて
いる。
バックアップロール4は第2図に示すように5分割され
ており、第1サドル〜第6サドル13〜l8を独立に電
動モーター (図示しない)によって偏心させることが
可能である。偏心量は電動モーターに取り付けたパルス
ジェネレータ− (図示しない)を用いて検出する。中
央分割バックアップロール5は同様にして4分割されて
いる。
上記のように構成された圧延機の諸元は次の通りである
。
。
圧延機:クラスター圧延機
ワークロール径: 35mm
中間ロール径: 75mm
サイド分割バックアップロール径:
170mm
11
中央分割バックアップロール径:
110mm
ロール胴長: 400mm
クラスター圧延機1の出側に接触式タイプの形状検出器
23が配置されている。形状検出器23の分割幅は5
0mmである。
23が配置されている。形状検出器23の分割幅は5
0mmである。
L記圧延設備によりステンレス箔を圧延した。
圧延条件は次の通りである。
ハ[延連J庭 : 10m・+n i n − ’後方
張力: 30kgf−n+m−2 前方張力: 40kgf−mm−2 入側板厚=55μm 出側板厚:50μm 材質:ステンレスSUS304 板幅: 350 mm また、張力設走拉1〆tと設定イC1とを第1表に示す
。
張力: 30kgf−n+m−2 前方張力: 40kgf−mm−2 入側板厚=55μm 出側板厚:50μm 材質:ステンレスSUS304 板幅: 350 mm また、張力設走拉1〆tと設定イC1とを第1表に示す
。
第 1 表
1 2
位置はロールセンターがO
WS(ワークサイド〉が正、DS (ドライブサイド)
が負を表わす。
が負を表わす。
上記張力設定値は、目標板形状となるように張力設定器
21に予め設定される。中間ロールシフト7は一定値に
セットし、操作量として第1〜第6サドル13〜18の
偏心量と中間ロールベンダ−9のロールベンダー力を用
いた。
21に予め設定される。中間ロールシフト7は一定値に
セットし、操作量として第1〜第6サドル13〜18の
偏心量と中間ロールベンダ−9のロールベンダー力を用
いた。
上記圧延条件のT−で、クラスター圧延機1で圧延した
ステンレス箔Sの形状を形状検出器23で張力として検
出する。第1演算器25において、前記検出結果に基づ
き張力分布y(x)を6次式で近似する。演算結果は第
2演算器27に人力され、ここで張力設定器21からの
設定信号TIoと比較され、張力偏差ΔT1が求められ
る。ついで、第3演算器29において上記張力偏差ΔT
,に基づき形状制御量ΔT1Δδ1〜Δδ6が演算され
る。得られた形状制御量ΔT1,Δδ,〜Δδ6に基づ
いて、コントローラ31.3:]を介して中間ロールベ
ンダ−9およびサドル偏心量調節機構11が操作される
。
ステンレス箔Sの形状を形状検出器23で張力として検
出する。第1演算器25において、前記検出結果に基づ
き張力分布y(x)を6次式で近似する。演算結果は第
2演算器27に人力され、ここで張力設定器21からの
設定信号TIoと比較され、張力偏差ΔT1が求められ
る。ついで、第3演算器29において上記張力偏差ΔT
,に基づき形状制御量ΔT1Δδ1〜Δδ6が演算され
る。得られた形状制御量ΔT1,Δδ,〜Δδ6に基づ
いて、コントローラ31.3:]を介して中間ロールベ
ンダ−9およびサドル偏心量調節機構11が操作される
。
1 3
上記のようにしてスデンレス箔を圧延した結果、急峻度
で0.晴以内の変化しか認められず、しかもポケットは
発牛しなかった。
で0.晴以内の変化しか認められず、しかもポケットは
発牛しなかった。
」;記実施例では、中間ロールシフトは操作しなかった
けれども、前記張力偏差に基づいて中間ロールシフトを
操作し、板形状を制御するようにしてもよい。
けれども、前記張力偏差に基づいて中間ロールシフトを
操作し、板形状を制御するようにしてもよい。
[発明の効果]
この発川によれば、板形状を−層精密に近似しずること
がでぎるので、板中央と2〜4番波の位置および2〜4
番波と板端との間であっても板形状を精密に制御するこ
とができる。この結果、耳波および2〜4番波はもちろ
ん、ポケットのない形状に優れた、高品質の板材を圧延
することができる。
がでぎるので、板中央と2〜4番波の位置および2〜4
番波と板端との間であっても板形状を精密に制御するこ
とができる。この結果、耳波および2〜4番波はもちろ
ん、ポケットのない形状に優れた、高品質の板材を圧延
することができる。
第1図はこの発明の方法を実施する圧延設備の例を示す
設備構成図、第2図は第1図に示すクラスター圧延機の
サイド分割バックアップロールの正面図、第3図は板形
状の表示方法の説明図、1 4 および第4図は従来の形状制御方法による場合に生した
ポケットの説明図である。 1・・・クラスター作延機、2・・・ワークロール、3
・・・中間ロール、4.5−・・バックアップロール、
7・・・中間ロールシフト、9・・・中間ロールベンダ
ー11・・・サドル偏心量調節機構、2l・・・張力設
定器、23・・・形状検出器、25,27.29・・・
演算器、31.33・・・コントローラ。
設備構成図、第2図は第1図に示すクラスター圧延機の
サイド分割バックアップロールの正面図、第3図は板形
状の表示方法の説明図、1 4 および第4図は従来の形状制御方法による場合に生した
ポケットの説明図である。 1・・・クラスター作延機、2・・・ワークロール、3
・・・中間ロール、4.5−・・バックアップロール、
7・・・中間ロールシフト、9・・・中間ロールベンダ
ー11・・・サドル偏心量調節機構、2l・・・張力設
定器、23・・・形状検出器、25,27.29・・・
演算器、31.33・・・コントローラ。
Claims (1)
- 1、クラスター圧延機の出側で板形状を検出し、検出し
た板形状に基づいて板形状を制御する方法において、板
幅方向に沿った7箇所以上の設定点で目標板形状を設定
し、クラスター圧延機の出側で前記設定点に対応する検
出点で板形状を検出し、検出した板形状に基づいて6次
以上の板形状モデル式で板形状を近似し、前記設定点ご
とに目標板形状と検出板形状との偏差を求め、求めた偏
差を変数とする形状制御モデル式によりクラスター圧延
機のサドルの偏心量および中間ロールシフト量または中
間ロールベンダー力を演算し、演算結果に基づいて前記
サドルの偏心量および中間ロールシフト量または中間ロ
ールベンダー力を制御することを特徴とするクラスター
圧延機における形状制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1076720A JPH03165910A (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | クラスター圧延機における形状制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1076720A JPH03165910A (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | クラスター圧延機における形状制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03165910A true JPH03165910A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=13613402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1076720A Pending JPH03165910A (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | クラスター圧延機における形状制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03165910A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR100514934B1 (ko) * | 2000-04-28 | 2005-09-15 | 주식회사 포스코 | 젠즈미어 압연기를 이용하여 강판의 폭 양단부의 형상을 제어하는 방법 |
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-
1989
- 1989-03-30 JP JP1076720A patent/JPH03165910A/ja active Pending
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