JPS6257704A - 板圧延における形状制御方法 - 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、板厚または板幅の異なる材料、おるいは板厚
、板幅がともに異なる材料を溶接などによシ接続して連
続圧延する場合の形状制御方法に関する。なお板厚に関
しては、圧延原板の板厚が異なる場合と、圧延原板の板
厚は同じでも走間板厚変更によって成品板厚を変更する
という２つの場合が考えられるが本発明はそのどちらの
場合にも適用できるものである。

〔従来の技術とその問題点〕

板厚、板幅の異なる材料を連続圧延する場合、圧延条件
の急変により圧延材の板形状が悪化するという問題があ
る。したがって従来の圧延方法ではこのような板形状の
悪化を回避するために板厚。

板幅の変更量を非常に狭い範囲に限定し、しかもしばし
ば作業ロールを組替えるという圧延作業を行なっていた
。この点に関し、本門出願人は特公昭６０−７５６１号
［板材の圧延方法ｊにおいて、作業ロール支持部材の作
業ロールとの接触位置およびロールベンディングカを調
整しながら材料の接続部およびその近傍を圧延すること
を特徴とする板材の圧延方法に関する発明を提案した。

それによれば従来技術に比べて大幅な板幅変更を可能な
らしめる圧延方法の基本概念が開示された。本発明はこ
のような基本概念に立脚し、更に一歩進んで一般に幅方
向板厚分布を制御できる装置すなわち形状制御端を有す
る圧延機を用いて、板厚あるいは板幅変更を行なう場合
の該形状制御端の操作量の合理的な決定方法に対する指
針を与え、大幅な板厚、板幅変更を行なっても良好な板
形状の圧延を可能ならしめることを解決課題とするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の如き課題を解決するために本発明によれば、圧延
板の幅方向板厚分布を制御できる操作端を有する板厚分
布制御装置を備えた圧延機を使用して、板厚まえは板幅
、あるいはその双方が異なる材料を接続して連続圧延す
る方法Ｋ＞いて、圧延板と作業ロールとの間の幅方向荷
重分布が一様とした場合の幅方向板厚分布と圧延条件の
関係を示すメカニカル板クラウンモデル式を予じめ設定
し、このメカニカル板クラウンモデル式を用いて材料接
合部およびその近傍における上記板厚分布制御装置の操
作端の操作量を算出し、該算出値に基づいて所定のタイ
ミングで圧延板の形状を制御することを特徴とする。

更にまた、別の本発明によれば、圧延板の幅方向板厚分
布を制御できる操作端を有する板厚分布制御装置を備え
た圧延機を使用して、板厚の異なる材料を接続して連続
圧延する方法において、先行材の原板プロフィルと後行
材の原板プロフィル及び夫々の圧下スケジュールに基づ
いて、後行材先端部の目標メカニカル板クラウン値を算
出し、この目標値を圧延板と作業ロールとの間の幅方向
荷重分布が一様である場合の偏力向板厚分布と圧延条件
の関係を示すメカニカル板クラウンモデル式に代入して
材料接合部およびその近傍における上記幅方向板厚分布
制御装置の操作量を算出し、紋算出値に基づいて所定の
タイミングで圧延板の形状を制御することを特徴とする
。

〔実施例〕

以下、本発明の好ましい実施例につき詳細に説明する。

尚、本発明で言う幅方向板厚分布の制御装置とは、圧延
荷重が一定という条件下でも幅方向板厚分布を制御でき
る装置であり、ロールベンディング装置、可変クラウン
ロール、作業ロールシフト。

ロールクロス、６段式圧延機の中間ロールシフト。

補強ロールにスリーブを配した形式の圧延機のスリーブ
シフト機能、５段式圧延機の作業ロールの作業ロールま
たは中間ロールの水平曲げ、あるいは多段クラスター圧
延機の分割式補強ロールの偏心調整機能等のいわゆるク
ラウン形状制御端を意味する。

圧延板と作業ロールの間の幅方向の荷重分布が一様であ
る場合に実現される板厚分布は、圧延機の形式および寸
法、クラウン・形状制御端の設定条件、圧延荷重、圧延
材の板幅等の圧延条件が与えられれば、その他の圧延材
料の変形特性とは無関係に圧延機の変形特性のみによっ
て決まる。このような板厚分布から求まる板クラウンを
以下ではメカニカル板クラウンと称する。

本出願人は昭和５７年１０月２０日付けで「圧延制御方
法」なる名称の特許市原をした。この発明ではメカニカ
ル板り２ウンが数値計算によらなくても高精度にモデル
式化できることを開示し、−例としてロールベンディン
グ装ｆｌｅ’ｚ有する４段圧延機のメカニカル板クラウ
ンのを求めるモデル式として次式を導いた。

Ｃ＝２（Ｃ８，−α（ＣＢ、−Ｃ，、）１−２（１＋α
）Ｃ，−２αＣｉａ”２Ｃｒ（１）式の各項を２倍して
いるのは、上下ロール分を考慮したためであシ、上下対
称という前提条件に基づいている。上下非対称の場合は
、上下ロール分をそれぞれ計算して加えあわせればよい
。

Ｃ８Ｗは作業ロールと補強ｐ−ルとの間の荷重分布が幅
方向に均一であると仮定して求めた作業ロールたわみを
板クラウン定義点（基準点）に換算したもの、０６６ｔ
；を同じ仮定に基づいて求めた補強ロール大わみを板ク
ラウン定義点に換算したものであシ、それぞれ次式で与
えられる。

ただし工はロールの断面２次モーメント、Ｓはロール胴
部の断面積、ａはＷＳ　＜作業４ＪＪＡ）、ＤＳ（！Ｘ
ＡＸ細動のチ豐ツク間距離、Ｅはロールのヤング率、Ｇ
はロールの横弾性率であシ、添字Ｗ、Ｓはそれぞれ作業
ロールおよび補強ロールを表わしている。また！はロー
ル胴長であシ厳密には作業ロールと補強ロールの接触幅
を意味する。ｂは板幅、βは板クラウン定義点の板端か
らの距離、Ｐは圧延荷重、Ｆは１チζツクあたシのロー
ルベンディング力でアリ、インクリースペンディング力
を正・デイクリースペンテイングカを負として定義して
いる。（１）式中のＣｌ＠ＣＲｅ１はそれぞれ作業ロー
ルおよび補強ロールのロールクラウンを板クラウン定義
点に換算したもので、半径表示で凸クラウン側を正とし
ている。またＣ２は圧延材料との接触による作業ロール
の偏平変形がメカニカル板クラウンにおよぼす影響であ
）、次式で求めることができる。

ただしＬは投影接触弧長、ψはボアヅンン比、πけ円周
率、ｄは ＤＷ ｄ＝−（５１ であり、ＤＷは作業レール直径、ｅは自然対数の底であ
る（ｅ＝２．７１８２８２・・・・・・）。αは（１）
式のポイントとなるパラメータであり、非線形荷重分布
補正係数と呼んでいる０これは作業ロール（ワークロー
ル）ＷＲ，！＝ｍ強ロール（バックアップロール）ＳＵ
Ｒとの間の荷重分布を均一と仮定して求めた作業ロール
たわみと補強たわみの差によって生じる荷重分布の非線
形性、および作業ロールクラウンと補強ロールクラウン
の不適合によって生じる荷重分布の非線形性を補正する
もので、この非線形性の影響によって生じるワークロー
ルたわみの変化を２次式と仮定すること釦よって次式を
得７’ｌ：。

α”　Ａｗ／　（１＋　Ａ、　＋　Ａｌｌ　）　　　　
　　　　　　１Ｇ）ただし なおりはロール径、ｋは作業ロール−補強は一ル間のロ
ール偏平変形の単位胴長あたシのバネ定数、πは円周率
である。

可変クラウンロールを補強ロールに配した４段圧延機、
作業ロールシフト方式の４ｆＢｔ圧延機、ロールクロス
方式４段圧延機あるいは補強ロールにスリーブを配した
形式の４段圧延機等については以上の４段ＥＥ延機のメ
カニカル板クラウンモデル式にそれぞれ付加されるクラ
ウン形状制御機能の効果を考慮すればよい。

強力クラウン・形状制御ミルとして現時点で最も代表的
な中間ロールシフト方式の６段圧延椋の場合は、中間セ
ールの存在によって非線形荷重分布補正係数の考え方が
やや複雑となるが、次のようにモデル式化ができる。

Ｃ＝　２（Ｃａｔ−ＣＢ＋（：：ｒ−”ｒｗ（’ａｗ”
ｃｌ＋ｃＲＩ）−（ＩＢ（Ｃ＊ｔ”Ｃ１ａ−Ｃａｎ）］
なおπ工ｖは作業ロール−中間ｉ−ル間のギャップがワ
ークロールＷＲのたわみにおよぼす影響を表わす見かけ
の非線形荷重分布補正係数、′ｉｉＩ　８は中間ロール
−補強ロール間のギ今ツブがＷＲたわみＫおよほす影響
を表わす見かけの非線形荷重分布補正係数であシ、それ
ぞれ次式で与えられる。

α！・＝１−α１１．α１６ ）；−１旨　　　　　（１１） ｙ α、　＝　−（１２） １　＋Ａ、＋ＡＩ。

ＡＩＷ　　　　　　　　　　　　（１３）１１ｗ−１十
ＡＷ＋ＡｆＷ なお添字工は中間ロール（ＩＭＲ）、ＩＷはＷＲ〜ＩＭ
Ｒの接触部、ＩＢはＢＵＲ〜ＩＭＲの接触部に関する量
であることを意味する。

ｃＲｅｃＲｌ　ｆｃｌＩ８はそれぞれ作業ロール、中間
ロールおよび補強ロールのロールクラウンを板クラウン
定義点に換算したもので、半径表示で凸クラウン側を正
としている。

（９）式中のＣ工は作業ロール−中間ロール間の荷重分
布が板幅方向に直線分布であると仮定して求め大作業ロ
ールたわみを板クラウン定義点に換算したもの％　Ｃ６
Ｂは中間ロール−補強ロール間の荷重分布が板幅方向に
直線分布であると仮定して求めた補強ロールたわみを板
クラウン定義点に換算したものでありそれぞれ次式で与
えられる。

津−β）・・Ｆ　　’　　　　　　　（１９）ただし く２１） でありＸＴＷはミルセンターを原点として板幅方向にと
った座標系において作業ロール−中間ロールの接触範囲
の中点の位置を示す座標である。

作業ロール、中間ロール、補強ロールの胴長がすべてｌ
であシ、ロールシフトは中間ロールのみで、そのシフト
量をＳとするとき（１９）〜（２１１式は次式のように
表わすこともできる。

（９）式中のＣ２は（１）式のものとまりたく同じで、
圧延材料との接触による作業ロールの偏平変形がメカニ
カル板クラウンにおよぼす影響であシ（４）式％式％ 以上で中間目−ルシフト方式の６段圧延機についても理
論的にメカニカル板クラウンモデル式ヲ得ることができ
た。

次に以上説明してきたメカニカル板クラウンモデルの精
度検証結果の一例を示す。精度検証の方法は、ロール胴
部を幅方向に４０分割して、ロール変形を数値計算によ
って求めるプログラムによる計算結果と、メカニカル板
クラウンモデル式の計算結果の比較によっな。

表１，２には計算に用いたそれぞれ４段圧延機。

６段圧延機のミルディメンジマンを示す。板幅は８４０
　ｍ＋ａと１３４４−の２種類、板厚は入側板厚５．０
０ｍｍ、出側板厚３．５０ｍとし、圧延荷重は表３に示
す条件である。

表２．６段ミルのディメンジ曹ン （単位：ｍｍ） 表３．圧延荷重条件 ４段ミルの場合はロールベンディング力’６−ｉｏｏ。

０　、１０　（ｌｔｃｎ／ｃｂｏｃｋ　の３種類、６段
ミルの場合はロールベンディング力を−５０、０、５０
ｔｏｎ／ｃｈｏｃｋの３ａｔ類、中間ロールシフト量は
板幅８４〇−のとき０および３３６ｍ、板幅１３４４ｍ
のとき０および１６８ＩＩＩ１１のそれぞれ２ａｉ類と
した。

第１図および第２図にそれぞれ４段ミルおよび６段ミル
の計算結果を示すが、すべての条件において分割モデル
とメカニカル板クラウンそデル式の計算結果の差違は数
μｍのオーダであり、これまでに説明して・きたメカニ
カル板クラウンモデル式が非常に高い精度を有している
ことがわかる。

さて形状フラ・ノド圧延を行うためには入側板クラウン
ｑを入側板厚Ｈで除した入側板クラウン比率と、出側板
クラウンＣｈを出側板厚りで除【７た出側板クラウン比
重管等しくすればよいということは広く認められている
。すなわち が成立すればよい。（２５）式が成立しているとき圧下
率の板幅方向の分布は一様となっているため、圧延材の
変形抵抗が幅方向に一様であれば圧延荷重の幅方向分布
も一様になると考えられる。したがってこのときの出側
板クラウンＣｈはメカニカル板クラウンのに等しくなり
、形状フラット圧延を行なうための条件は と表わすことができる。（２６）式の右辺は、あらかじ
め推測可能なデータであるのでこれまでに説明してきた
Ｃのモデル式を用いて（２６）式から形状フラヴト圧延
を行なうための幅方向板厚分布制御装置の設定値を求め
ることができる。なお、幅方向の変形抵抗分布が一様と
みなせない場合には（２６）式にその補正項を導入すれ
ばよい。（２６）式が形状フラット圧延を保証するかど
うかを数値計算によって確認し九結果を第３図に示す。

第３図の縦軸には冷間圧延の板形状の計算できる数値計
算プログラムで計算した板形状を、板中心と版板幅）だ
け離れた点の張力差Ａ４で表現したものをとり、横軸に
は入側板クラウン比率とメカニカル板クラウン比率（メ
カニカル板クラウンを出側板厚で除［、たもの）の差を
とっておシ、横軸０の位置が（２６）式の成立する点で
ある。この点ではＡ４がやや負の値となっているが為は
板厚に関係なく０になっており、非常に良好な形状が実
現されている。

板厚または板幅の異なる材料、あるいは板厚。

板幅ともに異なる材料を接続して連続圧延する場合、接
合部を境界として圧延条件が大幅に変化するため、（２
６）式の左辺のメカニカル板クラウンも大ａ！に変化し
、右辺も場合によっては変化することになシ等式（２６
）が成立しなくなって板形状が乱れるのである。

従来の技術では（２６）式の右辺の変化分の予測はでき
ても左辺の変化をプロセスコンピュータで正確に予測し
、さらＫこれを補償するための制御端の操作量を算出す
ることは不可能であっ九が、本発明ではこれまでに提示
したメカニカル板クラウンモデル式を用いることＫより
これを可能とした。以下では鋼板の冷間タンデム圧延を
例にとって本発明をより具体的に説明する。

鋼板のタンデム冷間圧延では、たとえ中間スタンドでク
ラウン比率一定の圧延ができなくなっても、その幅方向
圧下率の不均一は、幅広がυには現われずほとんどその
ｔま長手方向伸び率の差すなわち板形状の乱れとなって
現われるため、最終的に形状フラットにしたときの板ク
ラウン比率は原板クラウン比率に等しくなる。したがっ
てタンデム圧延機のいずれのスタンドに訃いても常ζで
原板クラウン比率ＣＭ／Ｈのメカニカル板クラウン比率
（Ｉ：１／ｈ１をあわせるように圧延すればよい。ただ
し１はスタンドＮｏである。したがってタンデム圧延の
場合の形状フラット条件は次式で表わされる。

い′ま先行材の諸量を添字１、後行材を添字２で表わす
とき なる等式がそれぞれ成立すればよく、原板クラウンの情
報も正確であり、圧延中の熱膨張や摩耗によるロールプ
ロフィルの変化をも正確に推定できている場合は、（２
８）式（７）Ｃ，から（２９）式ノＣｉ２へ接合部にお
いて変えるようにロールベンディングカ等の幅方向板厚
分布制御装置を操作すればよい。このときの操作量は、
メカニカル板クラウンモデル式から簡単に逆算すること
ができる０一般ＫｙＸ板クラウンの情報は、近年の熱延
工場におけるオンラインプロフィルメータの普及によっ
て、かなり信頼のおけるものとなりできている上、ｈ、
に比べてＨは常に大きいため第（２７）弐【おけるその
誤差の影響は比較的小さく、板形状が問題となるタンデ
ム圧延機後段ではさらに小さくなる。一方、圧延中のロ
ールプロフィルの変化については、直接的な検出端がな
いため純粋な計算結果にたよることだなる上、その影響
は各スタンドごとに直接的に現われるため、これまでに
説明してきた形状制御法を適用するＫあたっての最大の
問題点となる。そこで次にこのようなロールプロフィル
の推定誤差を考慮に入れて行なう制御方法について説明
する。

メカニカル板クラウンモデル式は、圧延術ｉＰｉ。

ロールベンディングカＦ１１板クラウン定義点に換算し
たロールクラウンＣＲ１という要因で整理すると、 Ｃ１＝ｃ、’−ｐ、＋Ｃ−・Ｆｉ＋ＣＲ′・Ｃａｔ　　
　　　　（３０）なる形で表わすことができる。ただし
Ｃ，１、Ｃ，ｉ。

Ｃ，ｉはミルディメンジョン等から決まるモデル係数で
ある。

いま先行材の圧延後半で、自動形状制御あるいはオペレ
ータの手動介入等の結果、良好な形状で定常圧延ができ
ているものとする。この収態で採取した圧延荷重実測値
Ｐ、□。、ロールベンディング力実測値Ｆ１１゜および
ロールクラウンの推定値ＣＲ１１を（３０）式に代入し
て得られるメカニカル板クラウンをＣ０とするとき、Ｃ
１°は一般に（２８）式を満足せず、 ｃｔｔ＋ε、＝ｈ、、珈＝　　　　　　（３１）Ｈ。

のように誤差項ε１が現われる。このＣ１の大半はロー
ルプロフィルの推定誤差によるものと考えられるため、
Ｃ１より ６□＝（１・ΔＣｏｘ　　　　　　　　　　　（３２）
Ｋよってロールクラウンの補正項△Ｃユ１．が得られる
。★だしへＣＲｊ＋け先行材の板クラウン定義点に　。

対応するロールクラウン補正項であるので、一般に板幅
の異なる後行材の制御を考えるとき、△ＣＲ１１をロー
ル胴長方向に拡張して学習しなければならない。この拡
張方法はロールプロフィルの補正量の胴長方向分布を放
物線（２次式）分布とするのが最も基本的と考えられる
が、−次式、３次式。

４次式等も選択できるように指数は可変定数とするのが
！ましい。この指数をｎとするとセロールプロフィル補
正量ΔＣＷ１の胴長方向分布はΔＣ１ｌ　＝ｆ１　・ｘ
ｎ（３３） の形で表わされるりただしＸはロール胴長中心を原点と
する胴長方向の座標である。したかりて先行材の板幅を
ｂい板クラウン定参点を板端よりβとするとき、先行材
の圧延実績から得られるロールプロフィル補正項ｆｉｔ
け次式で求まるうしたがって後行材のメカニカル板クラ
ウンを計算するときのロールクラウンＣ３１２は ＣＲ１２＝ＣＩＨ２”　ｆｌ　・（ｂｚ　−β）”　　
　　　（３５）で求めることができる０ただしＣＲＩ□
はイニシアルロールカーブに四−ルプロフィルの経時変
化を数式モデルで加味し、後行材の板クラウン定義点に
換算したロールクラウンでおり、ｆｌは（３４）式のｆ
ｉｔ　１ｒ、そのまま用いてもよいが、ロール組替後、
これまでに圧延してきた材料に対する補正項の動向を取
υ入れ、直近の先行材の補正項に含まれる外乱の影響を
小さくするという目的でｆ１□に学習ゲインＧ（一般Ｖ
ＣＯ＜’Ｇ＜ｌ’ｌを掛けて、それまでの値１１ｎを次
式によって更新して求めたｆｌを用い、状況に応じてＧ
およびｎの値をチェーニングして行くというのが実用的
であろう。

ｃｌＩｔｓが（３５）式で求まった後は、接合部を境界
として（２９）式が成立するように、ロールベンディン
グカ等の幅方向板厚分布制御装置の操作量および操作タ
イミングを求めればよい。なお、この方法によればロー
ルプロフィルの変化量が比較的小さい場合では、Ｃ，、
としてイニシアルロールカープそのものを用いることも
可能である。

次に板幅が変化しないで、板厚のみが変化する場合の形
状制御法について説明する○板幅が変化しない場合は、
ロールクラウンは先行材と後行材が等しいと考えること
ができ、上に説明したようにロールクラウンをロール胴
長方向に拡張して学習する必要がなくなる。つまり（３
１）式で示し九誤差項ｅ、が先行材と後行材で等しいと
考えることができるので、形状フラット条件（２７）式
の左辺の変化量を右辺の変化量に等しくしてやればよい
。

したがって Ｋよって目標メカニカル板クラウンの１！を求めること
ができる。すなわち原板クラウン比率の変化と圧下スケ
ジュールの変化より、メカニカル板クラウンの変更量が
求まることになシ、この変更量に基づいて算出した目標
メカニカル板クラウン”１２を接合部を境界として実現
するようにロールベンディング力等の幅方向板厚分布制
御装置の操作量および操作タイミングを求めればよい。

これまでは６方向板厚分布制御装置の操作量の算出法を
説明してきたが、次に操作タイミングの求め方について
説明する。幅方向板厚分布制御装置の応答性が十分にお
り、材料接合部で先行材の設定値から後行材の目標メカ
ニカル板クラウンを無理なく達成できる設定値までただ
ちに達することができる場合は、当該スタンドが材料接
合部の圧延を開始すると同時に、後行材の設定値に切り
換えればよく接合部のトラッチングを正確に行なってお
けば操作タイミングに特別な配慮をする必要はない。こ
のような応答性の優れた制御端としては、ロールベンデ
ィング装置、可変クラウンロール等がある。しかしなが
らロールクロス、作業ロールクロス、６段式圧延機の中
間ロールシフト、補強ロールにスリーブを配した形式の
圧延機のスリーブシフト吟の制御端は一般に応答速度は
遅く、先行材と後行材の接合部でこれらの制御端の操作
を終えることは不可能な場合が多くなる。このような場
合の操作タイミングの考え方について、中間ロールシフ
ト機能を有する６段式圧延磯を例にとって説明する。

一般に上記のような応答速度の遅い制御端を持つ圧延機
でも、例外なくロールベンディング装置という応答性の
優れた制御端を有しており、応答速度の遅い制御端が目
標位置に達していない間は四−ルベンディング装置で補
償して目標メカニカル板クラウンの達成を狙うことにな
る。第５図は、中間ロールシフト機能を有する６段式圧
延機で、板幅の大きい先行材から、板慣の小さい後行材
に移るときのちる特定のスタンドの制御方法を示したも
のである。第５ａ図は、先行材後端部の圧延実績から得
られる現在のメカニカル板クラウンを維持するための四
−ルペンディングカＦと中間ロール位置δ（板＠端から
着短距離にある中間ロール２の胴端までの距離で中間ロ
ール胴端が圧延材の中に入っている場合は負符号をとる
。ｆｉ４図参照）の関係をあられす曲線と、後行材の目
標メカニカル板クラウンを達成するためのＦとδの関係
管あられす曲線を示１７、材料接合部ておける匍■御方
法を模式的に示しているｎ尚、１４図（ておいて、１は
バックアップロール、２は中間ロール、３は作業ロール
、４は圧延材を夫々示す。先行材のメカニカル板クラウ
ン一定曲線は（３１）式およびメカニカル板クラウンモ
デル式で与えられ、後行材のメカニカル板クラウン一定
曲線は（２９）式およびロールクラウンの項に（３５）
式のＣ６１２を用い九メカニカル板クラウンモデル式に
よって与えられる。これらの曲線の位置関係は、原板ク
ラウンおよび圧下スケジュールの変化量、さらには現在
のロールプロフィルの影響も受けるため種々の場合が考
えられるが、ここではこれを網羅することは避け、代表
的な場合を例にとって基本的な考え方および実施態様を
示すことにする。

先行材、後行材とも第５ａ図に示したメカニカル板クラ
ウン一定曲線の上であれば、どの点においても良好な形
状で圧延することが可能であるが、実操業上は中間ロー
ル位置はロールに作用する接触応力の観点からなるべく
大キくシたい、ロールベンディング力は圧延条件の変動
に備えるためなるべく余裕を残しておきたい、などとい
う要求があり、これらの要求を操業方針として持ち込む
ことくより、先行材についてはＡ点が最適制御点として
選ばれ現在この点で圧延しており、後行材についてはＢ
点が最適制御点として選ばれたものとする。もしＡ点の
状態のまま接合部を圧延した場合、中間ロール位置は板
幅が大きくなることＫよｐ　−！−（ｂ、　−ｂ、　）
だけ大きくなり制御点は０点に移る。

ま ただしす１．ｂ、はそれぞれ先行材および後行材の板幅
である。０点では後行材の目標メカニカル板クラウンを
達成しておらず形状不良が発生するので、接合部の圧延
に入ると同時に、ロールベンディング力をインクリース
側に増大させて、制御点をＢ”点まで持って行かなけれ
ばならない。この方法ではＢ”点のロールベンディング
力が非常に大きな値となシ場合によっては、設備能力上
の制約からＢ”点に違することができなくなる可能性も
ある。またＢ”点からＢ点Ｋまで達するのに時間がかか
り、後行材が定常圧延状態に入るのが遅くなるという難
点もある。この難点を緩和する釦は次のようにすればよ
い。まずＡ点からＢ点に至るまでの中間ロールシフト量
を算出し、それだけシフトするに要する時間△ｔを求め
る。そして接合部が当該圧延機に到達する△ｔ／２前か
ら、中間ロールシフトを開始し、同時にロールベンディ
ング力はメカニカル板クラウンを維持するように制御す
る。こうしてに点まで来たときに接合部の圧延に入り、
ロールベンダーの制御によって「点まで持っていき、あ
とは後行材のメカニカル板クラウン一定曲線に沿ってＢ
点に持って行けばよい。第５ｂ図はこの制御方法を圧延
材に沿って図式化したものであり、先行材５と後行材６
の接合部近傍における中間ロール胴端の軌跡および中間
ロール位置、ロールベンディング力の制御パターンを示
している。

第６図には第５図とは逆に一先行材より後行材のほうが
板幅が大きい場合の制御方法を示している。

第６ａ図でＡ点の状態のままで接合部に入った場合、Ｂ
″点に制御点が移ることになりδ〈０となシ、特ＫＡ！
終スタンドでは成品の表面性状に問題が出て来る可能性
がある。したがってこの場合でも接合部の圧延に入る前
から中間ロールシフトを開始しＡ−Ａ−Ｂ’−Ｂという
経路で制御するのが望ましい。いずれの場合でも中間ロ
ールシフト開始からシフト終了までに圧延する材料のほ
ぼ中央部に材料接合部が来るように制御すれば、先行材
の定常圧延時の制御条件から大きくずれることなく、後
行材の目標制御条件に達することができるのである。

ｔた中間ロールシフトおよびロールベンディング力を操
作するときは、ミルストレッチも変化するため、当該ス
タンドの出側板厚が変化しないように圧下装置の制御を
行なわなければならない。

なお、以上述べてきたような制御を容量の小さい下位の
計算機で行なう場合には、直接メカニカル板クラウンモ
デルを使用して計算するよりも、第５ａ・図、第６ａ図
に示したようなメカニカル板り２ウン一定曲線を上位の
計算機で計算しておいて、下位の計算機ではこの曲線を
用いて制御を実施するという方法がより実用的である。

以上の説明の中で、メカニカル板クラウンモデル式の例
として、４段圧延機および６段圧延機に対して理論的に
求めた式を示したが、他のいかなる型式の圧延機に対し
て、いかなる方法で求めた式であっても実用上十分な精
度を有しており、ロールカーブ、幅方向板厚分布制御端
の設定値および圧延荷重という要因の影響が分離できて
おれば、本発明はまったく同様に適用できることは言う
までもない。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明を適用することにより、連続圧延に
おける板厚変更および板幅変更の許容範囲は飛躍的に拡
大する上、板形状原因のロール組替も大幅に省略するこ
とが可能となり、設備の稼動率の向上化よるコスト低減
、あるいは圧延材先端部板形状の改善による品質・歩留
りの向上という多大の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、メカニカル板クラウンモデル式
と分割モデルを用いた数値計算によるメカニカル板クラ
ウンの計算結果を比較した図で、第１図は４段圧延機の
場合、！２図は６段圧延機の場合を夫々示し、第３図は
入側板クラウン比率とメカニカル板クラウン比率の差と
板形状の関係をシミエレーシ醋ンによって調べた図、第
４図は６段圧延機の模式図、第５ａ図、第５ｂ図、第６
ａ図、第６ｂ図は中間筒−ルシフト方式の６段圧延機で
異厚・異幅材の接合部近傍を圧延する場合の実施態様を
示した図で、第５ａ図、第５ｂ図は広幅材から狭幅材に
移行する場合、第６ａ図、第６ｂ図は狭幅材から広幅材
に移行する場合の図である。 １・・・・・・補強ロール、２・・・・・・中間ロール
、３・・・・・・作業ロール、４・・・・・・圧延材、
５・・・・・・先行圧延材、６・・・・・・後行圧延材
、７・・・・・・中間ロールｇｌｉ１１端の軌跡。 Ｓ＝ＯＳ−ＯＳ＝ＯＳ＝Ｓｍａｘ ロールベンディングカ　Ｆ（ｔｏｒｖＣ？ｏｃｋ）中間
ロールシフト量　　Ｓ（ｍｍ） クラウン比率偏差Ｃ１，Ｉ／Ｈ−ｃ／ｈ（１６３）第３
図 第４Ｆｉ２′Ｉ 第５ｂ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧延板の幅方向板厚分布を制御できる操作端を有す
   る板厚分布制御装置を備えた圧延機を使用して、板厚ま
   たは板幅、あるいは板厚、板幅の双方が異なる材料を接
   続して連続圧延するに際し、圧延板と作業ロールとの間
   の幅方向荷重分布が一様とした場合の幅方向板厚分布と
   圧延条件の関係を示すメカニカル板クラウンモデル式を
   予じめ設定し、このメカニカル板クラウンモデル式を用
   いて材料接合部およびその近傍における上記板厚分布制
   御装置の操作端の操作量を算出し、該算出値に基づいて
   所定のタイミングで圧延板の形状を制御することを特徴
   とする板圧延における形状制御方法。 ２、操作端は少くともロールベンディング力を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の制御方法。 ３、シフトロールを有する圧延機において操作端として
   少くともロールシフト位置を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の制御方法。 ４、メカニカル板クラウンモデル式によって表わされる
   メカニカルクラウン量はロールカーブ、幅方向板厚板分
   布制御端の設定値、および圧延荷重を表す要因により構
   成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   制御方法。 ５、圧延板の幅方向板厚分布を制御できる操作端を有す
   る板厚分布制御装置を備えた圧延機を使用して、板厚の
   異なる材料を接続して連続圧延するに際し、先行材の原
   板プロフィルと後行材の原板プロフィル及び夫々の圧下
   スケジュールに基づいて、後行材先端部の目標メカニカ
   ル板クラウン量を算出し、この目標値を圧延板と作業ロ
   ールとの間の幅方向荷重分布が一様である場合の幅方向
   板厚分布と圧延条件の関係を示すメカニカル板クラウン
   モデル式に代入して材料接合部およびその近傍における
   上記幅方向板厚分布制御装置の操作量を算出し、該算出
   値に基づいて所定のタイミングで圧延板の形状を制御す
   ることを特徴とする板圧延における形状制御方法。 ６、目標値を設定するに際し、先行材の圧延実績データ
   を付加することを特徴とする特許請求の範囲第５項記載
   の制御方法。 ７、目標値を算出するに際し、先行材の実績値から板厚
   変更量に応じたロールクラウン量の補正量を更に加味す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の制御方
   法。