JPS6363515A - 蛇行制御方法 - 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、圧延材の幅端部位置を検知することによって
蛇行量を求めながら蛇行制御を行う方法に関し、特に圧
延材の幅方向目標位置を変更しながら蛇行制御を行う方
法に係る。

〔従来の技術〕

圧延作業においては、圧延中の条件によって圧延材がロ
ールの中央に留まることができずに第５図に示す如く圧
延の進行とともにロール端部の方へ移動してしまう現象
がよく知られており、蛇行と呼ばれている。

ここで、圧延材の蛇行について簡単に説明すると、第６
図のように、何等かの原因で圧延材ＭがワークロールＷ
の中央から右側へ寄ってしまった状態になると、第６図
のように、ロールギャップが左右で不均一となり、右側
のギヤ・７プが左側よりも広くなる。しかるにワークロ
ールＷの周速はその長手方向に一様であるにもかかわら
ず右側の方のギャップが広いので、単位時間当りの圧延
材の体積流量は右側の方が大きくなる。又入側での圧延
材の厚さが左右対称であるとすれば、より大きい体積流
量の側では材料がより早く引込まれることになる。この
結果、第５図に示すように圧延材Ｍは入側で右側へ寄っ
てゆき（Δｘ）、出側ではキャンバ（Δｙ）が発生する
。そのため、ロールギャップの左右差も更に大きくなり
、圧延材Ｍは更に急速に右端へ近づいてゆき、蛇行とい
う現象が起る。それと共にキャンバも増大する。

かかる蛇行およびそれに伴うキャンバを防止するため、
圧延材に凸クラウンかつ（ような条件で圧延することが
効果的である。しかし、近年圧延材の品質向上、歩留り
向上の要求が厳しくなるとともに、凸クラウンをできる
だけ減らし、長手方向、幅方向共に均一な厚さ分布をも
つように圧延することが要求されている。しかし、この
ような条件では圧延材の蛇行を発生させやすく、安定し
た操業は難しい。

そこで、上記蛇行を防止する手段の１つとして圧延材が
蛇行すると、左右のロードセルＲ，，Ｒ２（第６図参照
）にかかる力が変化するので、これを検出して蛇行を知
り、荷重の増えた側のロールギャップを狭くするように
圧下装置を動かして防止しようとする差荷重方式が提案
されている。

しかし、上述の手段では、蛇行による荷重出力変化と圧
下装置を操作したことによる荷重変化が重なってしまう
等の不具合があり、制御系が不安定で発散振動を起し易
く、又精度も不充分で、しかも制御範囲が狭く、実用に
耐えないという欠点がある。

そこで、本願発明者等は上記問題点を解消するために、
例えば、特願昭５８−６５１０９号明細書に示すような
蛇行制御手段を提案した。この蛇行制御手段では、圧延
機入側の作業側、駆動側に、圧延材の幅端部位置を検出
する蛇行量検出器の出力信号の差を演算して蛇行量を求
める演算器と、圧延材目標位置を与える設定器とを設け
、前記演算器の出力信号と設定器の目標信号とを比較演
算する装置と、該装置で得られた信号を処理して作業側
と駆動側の圧下修正信号として出力する装置とを備えて
成り、該圧下修正信号により作業側、駆動側の圧下位置
を変更させることとしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記提案方式に従って、圧延材の全長にわたっ
て同一の圧延材の幅方向位置を目標位置として蛇行制御
を行うと、次のような問題が、試験運転の過程で明らか
になった。

すなわち、第３図のように、制御ゲインが小さかったり
、過度の蛇行制御に伴うために設けられる上下限リミッ
トに制御出力（レベリング出力）が抵触した場合には、
目標幅方向位置（以下単に百標位置ともいう）から徐々
にはずれ、たとえば約１０１層も大きく外れた状態で、
蛇行制御を行っている所定圧延機の１つ上流側圧延機を
当該圧延機が尻抜けすると、これら２つの圧延機間で圧
延材の後端部が無張力となるとともに、尻抜は後も所定
圧延機は旧来の同一の目標位置に復帰すべく圧延材に強
引な圧下修正力を加えるので、急激な蛇行修正力が作用
し、大きなオーバーシュートを発生させ、その結果キャ
ンバ−が大きくなり、場合によっては絞込み等を生じて
しまい、安定した蛇行制御を行い得ないという問題点で
ある。

そこで、本発明の主たる目的は、蛇行制御を行っている
所定の圧延機より１つ上流の圧延機を圧延材が尻抜けし
無張力となったとしても、オーバーシュートに伴うキャ
ンバ−の発生を防止して安定した蛇行制御を行うことが
できる方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための本発明はタンデム圧延機に
おける所定の圧延機の入側または出側のうち少くともい
ずれか一方における圧延材幅端部位置から圧延材の蛇行
量を求め、この蛇行量と圧延材目標幅方向位置との差か
ら当該所定の圧延機の左右圧下修正信号を求め、この圧
下修正信号に基づいて左右の圧下位置を調整して圧延材
の蛇行制御を行うに際し、前記圧延材の尾端が所定の圧
延機より１つ上流側圧延機を尻抜けする時点における圧
延材の幅方向位置を、旧目標幅方向位置に代えて、新し
い目標幅方向位置として蛇行制御を行うことを特徴とす
るものである。

〔作　用〕

本発明においては、第４図のように、旧目標位置を指標
として蛇行制御している間に、その旧目標位置から大き
く外れた場合、蛇行制御を行っている所定の圧延機より
１つ上流の圧延機を圧延材が尻抜けした時点で、速かに
この時点における現実の当該圧延材の位置を新目標位置
としてその後蛇行制御を行うようにしである。したがっ
て、尻抜は後、圧延材が無張力となったとしても、当該
圧延材の現状位置に従属してその後蛇行制御を行うもの
であるから、圧延材の後端部に対し、過大な蛇行制御を
行うことはなく、安定した蛇行制御を行い得る。

（発明の具体例〕 次に、本発明を実施例によって説明する。

第１図および第２図は、本発明法を実施するための制御
系を示したもので、所定の圧延機ＩＡの１つ上流側に上
流圧延機ＩＢが存在し、これらを含めてタンデム圧延機
が構成されてい＼る。

各圧延機ＬＡ、ＩＢは、ワークロールＷおよびハックア
ップロールＢを備えており、各圧延機の下部ハックアッ
プロールＢは左右においてロールチョック２Ａ＋、２Ａ
２（上流圧延機のロールチョック図示せず）にそれぞれ
回転自在に支持されている。ロールチョック２　Ａ、、
　２　Ａ２（上流圧延機のロールチョックも含めて）は
、それぞれ油圧シリンダ３　Ａ１＋　３　Ａｚ＋　３　
Ｂｉ　３　Ｂｚの油圧力を受けて、ワークロールＷ、Ｗ
間のロールギャップを調整すべく、ハックアップロール
Ｂ、　　Ｂに圧下刃を与える。

圧下位置の調整に際しては、各油圧シリンダ３　Ａ、、
　３　Ａ２．３　Ｂ、、　３　Ｂ２のピストンの位置の
変位検出器４Ａ、、４Ａ２により現圧下位置を把えなが
ら、後述する蛇行修正用圧下修正信号を受けて対応する
圧油量のサーボ弁５　Ａ　Ｉ　、ｓ　Ａ　２が作動する
ことによって行なわれる。

一方、所定圧延機ＩＡの入側には、圧延材Ｍの両幅端部
位置を把えるべく、ＣＣＤカメラ等による蛇行量検出器
６，７が設けられている。

これら蛇行量検出器６．７によって把えられた圧延材Ｍ
の幅端部位置の差は、演算器８によって求められ、次い
でこの差は蛇行量として、比較演算器９に与えられる。

比較演算器９では、設定器１０からの圧延材Ｍの目標位
置信号を受け、演算器８から与えられた現蛇行量と比較
演算を行い、得られた蛇行量偏差信号１１を、蛇行制御
調節器１２へ出力する。

蛇行制御調節器１２は、当スタンドの機械的特性、圧延
材の特性等に基く蛇行制御モデルを保有しており、この
モデルに則って蛇行量偏差信号１１から、油圧シリンダ
に対する左右圧下修正信号１４を左右の加算アンプ１３
Ａ＋、１３Ａ２に与える。この場合、左右個別に制御量
を変えて与えでもよいが、本例では、同一量を＋ｘ、　
−ｘとして与えるようにしである。

加算アンプ１３Ａ１１３Ａ２は、対応する油圧シリンダ
３　Ａ　＋　、　３　Ａ　ｚの現ピストン変位と、蛇行
制御調節器１２からの左右圧下修正信号１４を受けて、
サーボ弁５Ａ、５Ａ２を介して、油圧シリンダ３　Ａｌ
、　３　Ａ２のピストン位置を変えることによって、当
スタンドＩＡの左右の圧下位置を調整するようになって
いる。

一方、所定圧延機ＩＡおよび上流圧延５１Ｂには、荷重
検出器１５Ａ、１５Ｂがそれぞれ設けられ、圧延材Ｍの
尻抜けを検知するようになっている。１６は蛇行制御装
置、１７は圧下制御装置である。

かかる設備において、当該圧延材Ｍが上流圧延機ＩＢを
尻抜けするまでは、演算器８からの出力と、スイッチ２
０がオンとなっているために伴う設定器１０からの旧目
標位置信号との比較の下で、蛇行制御が行われる。

しかるに、当該圧延材Ｍが荷重検出器１５Ｂによって上
流圧延機ＩＢを抜けたときの尻抜は信号に基づいて、ス
イッチ１８にパルス信号が与えられてオンとなり、記憶
装置１９に圧延材の現幅方向位置が記憶され、これが新
目標位置信号とされる。この時、直ちにまたはその後速
かに、スイッチ２０はオフ、スイッチ２１はオンとなり
、記憶装置１９からの新目標位置信号に基いてその後蛇
行制御が行われる。

すなわち、スイッチ１８は圧延材Ｍが上流圧延機ＩＢを
尻抜けした時点のめオンとなり、その後直ちにオフとな
る。このため、記憶装置１９にはその時点の幅方向位置
が保持される。

ここで、一連の蛇行制御には、蛇行調節器１２の出力が
、圧延材Ｍが作業側に寄った場合には、作業側のロール
キャップをしめて駆動側のロールギャップを開ける方向
に、また圧延材Ｍが駆動側に寄った場合には、上記と逆
の方向にロールギャップの調節が行われるように圧下制
御装置１７に与えられる。

なお、上記実施例では、圧延材の目標位置を設定器１０
で与える場合について説明したが、圧延材Ｍの圧延機へ
の初期噛み込み位置をメモリーして、これを制御目標位
置として与えるようにすること；圧延材Ｍを圧延材幅方
向の任意のイ装置を通すように自由に設定変更しても実
施できること；圧延材が冷間圧延材の場合は圧延材の上
方もしくは下方に光源を設置して幅端部位置を検知する
ことにより本発明の適用が可能なこと；四段圧延機に限
らず蛇行が問題となるすべての形式の圧延機へ適用でき
ること；制御回路はハードウェアでなくコンピュータを
使ったソフトウェアでも構成できること；蛇行量検出器
を圧延機の入側・出側の両方に付設し、両者の信号を基
に本発明の制御方法を実施できることは勿論である。

〔発明の効果〕 以上の通り、本発明によれば、当該圧延材が蛇行制御を
行っている所定圧延機より１つ上流側圧延機を尻抜けし
た場合におけるオーバーシュートに伴うキャンバ−発生
及び圧延材尾端の絞込み等を防止して安定した蛇行制御
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明法を実施するための制御
系の概要図、第３図および第４図はそれぞれ従来例およ
び本発明例の蛇行制御図、第５図および第６図は蛇行に
ついての説明図である。 Ｍ・・・圧延材、ＩＡ・・・所定圧延機、ＩＢ・・・上
流圧延機、３　Ａ＋、　３　Ａ２・・・油圧シリンジ、
６．７・・・蛇行量検出器、１２・・・蛇行制御調節器
、　　１５Ａ。 １５Ｂ・・・荷重検出器、１０・・・設定器、１９・・
・記憶装置、１８．２０．２１・・・スイッチ。 第２図 ７−−−−−−−−−−−〜−−−−−−−−−−７第
３図 第５図 第４図 脅 に−”ｔＬ氏鮎」（層板゛け 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）タンデム圧延機における所定の圧延機の入側また
   は出側のうち少くともいずれか一方における圧延材幅端
   部位置から圧延材の蛇行量を求め、この蛇行量と圧延材
   目標幅方向位置との差から当該所定の圧延機の左右圧下
   修正信号を求め、この圧下修正信号に基づいて左右の圧
   下位置を調整して圧延材の蛇行制御を行うに際し、 前記圧延材の尾端が所定の圧延機より１つ上流側圧延機
   を尻抜けする時点における圧延材の幅方向位置を、旧目
   標幅方向位置に代えて、新しい目標幅方向位置として蛇
   行制御を行うことを特徴とする蛇行制御方法。