KR20040007320A - Configuration Control Method and Apparatus of Cold Rolling Mill - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 냉간 압연기로 압연되는 피압연재의 형상을 제어하는 형상 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.This invention relates to the shape control method and apparatus which control the shape of the to-be-rolled material rolled with a cold rolling mill.
피압연재를 압연하는 압연기에 있어서는 제품의 고품질화와 생산성 향상의 관점으로부터 형상 제어의 고정밀도화가 요구되고 있다. 압연기의 형상 제어는 압연기 출구측에 있어서의 피압연재의 평탄도(판 형상)를 좋게 함으로써, 압연기 출구측의 검출 형상과 목표 형상과의 형상 편차에 따라서 액튜에이터의 조작량을 연산에 의해 구하여 액튜에이터를 조정한다.In the rolling mill which rolls a to-be-rolled material, high precision of shape control is calculated | required from the viewpoint of the high quality of a product, and productivity improvement. The shape control of the rolling mill improves the flatness (plate shape) of the rolled material on the exit side of the rolling mill, thereby calculating the operation amount of the actuator by calculation according to the shape deviation between the detected shape and the target shape on the exit side of the rolling mill, and adjusting the actuator. do.
6단식 냉간 압연기에 있어서는, 액튜에이터로서 워크 롤 벤더(WR 벤더), 중간 롤 벤더(IMR 벤더), 압하 레벨링, 스폿 쿨링이 있다. WR 벤더 및 IMR 벤더는 각각의 롤을 휘게 하는 기능을 하며, 롤의 휨을 이용하여 피압연재의 폭 방향에서의 판을 변형시키는 힘의 분포를 바꾸어 판 폭 전체의 형상을 제어한다.In the six-stage cold rolling mill, there are a work roll bender (WR bender), an intermediate roll bender (IMR bender), pressure reduction leveling, and spot cooling as actuators. The WR bender and the IMR bender function to bend the respective rolls and control the shape of the entire sheet width by changing the distribution of the force that deforms the plate in the width direction of the rolled material by using the bending of the roll.
또한 압하 레벨링은, 압연기의 작업측 및 구동측에 각각 설치되는 압하 장치에 의한 압하 위치(롤 갭)의 차이며, 이를 조작하여 피압연재의 폭 방향에서의 판을 변형시키는 힘의 분포를 바꿈으로써 판 폭 전체의 형상을 제어한다. 스폿 쿨링은, 압연기의 워크 롤(작업 롤)에 대해 국소적으로 담수 또는 윤활유 등의 냉각 매체를 분사하여 작업 롤의 서멀크라운을 바꾸어 판 폭 방향이 변형되는 힘의 분포를바꿈으로써, 국부 신장이나 복합 형상을 제어한다.In addition, the reduction leveling is the difference of the reduction position (roll gap) by the reduction apparatus provided in the working side and the driving side of a rolling mill, respectively, by operating this to change the distribution of the force which deforms the plate in the width direction of a to-be-rolled material. Control the shape of the entire plate width. Spot cooling is applied locally to the work roll (work roll) of the rolling mill to change the force distribution in which the plate width direction is deformed by changing the thermal crown of the work roll by spraying a cooling medium such as fresh water or lubricant. Control complex shapes.
열간 압연기에 있어서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2001-129608호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 판 폭 방향에서의 국부적인 과냉각 발생 위치를 측정하고, 국부 냉각 발생 위치에 대응하는 부분의 롤 표면의 거칠기를 약간의 연삭에 의해 조정한 작업 롤을 이용하여 열간 압연한 판을 냉각하여 판 폭 방향의 온도 분포를 제어하는 것이 알려져 있다.In a hot rolling mill, as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-129608, the local supercooling generation position in the plate width direction is measured, and the roll surface of the part corresponding to a local cooling generation position is measured. It is known to cool the plate which was hot-rolled using the work roll which adjusted the roughness by slight grinding, and to control the temperature distribution of the plate width direction.
또한, 일본 특허 공개 제2001-73041호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 판 폭 방향의 온도 편차에 수반하는 왜곡의 발생을 방지하기 위해, 왜곡이 발생하지 않는 센터부 냉각 온도와 냉각 폭을 구하여 센터부 영역에 냉각수를 주입하는 동시에 엣지(edge)측 영역에 공기를 송풍하고, 판 폭 방향의 온도 분포가 엣지측에 있어서 센터부 부근보다도 저온으로 또한 엣지부와 센터부 사이에 최고온부가 위치하도록 온도 제어를 행하는 것이 알려져 있다.In addition, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-73041, in order to prevent the occurrence of distortion accompanying the temperature variation in the plate width direction, the center portion cooling temperature and the cooling width at which the distortion does not occur are determined and centered. Cooling water is injected into the sub-region and air is blown to the edge-side region, so that the temperature distribution in the plate width direction is lower than the center portion at the edge side and the hottest portion is located between the edge portion and the center portion. It is known to perform temperature control.
이와 같이, 열간 압연에 있어서는 고온이기 때문에 피압연재의 온도 분포가 재료의 경도 분포 및 판 형상에 큰 영향을 미치기 때문에, 적극적으로 피압연재의 온도 분포를 제어하도록 하고 있다.As described above, in the hot rolling, since the temperature distribution of the material to be rolled has a great influence on the hardness distribution and the plate shape of the material, the temperature distribution of the material to be rolled is actively controlled.
종래 기술은, 냉간 압연은 열간 압연과 비교하여 저온이기 때문에 피압연재의 온도가 형상에 끼치는 영향은 적다고 생각되고 있어, 형상 제어를 워크 롤 벤더, 중간 롤 벤더, 압하 레벨링으로 행하고 있다. 그러나, 판 폭 전체의 형상을 제어할 수 밖에 없고, 국부 신장이나 복합 형상을 제어하는 것을 행할 수 없어 고정밀도의 형상 제어를 할 수 없다는 문제점을 갖는다.In the prior art, since cold rolling is low temperature compared with hot rolling, it is thought that the temperature of the to-be-rolled material has little influence on a shape, and shape control is performed by a work roll bender, an intermediate roll bender, and reduction leveling. However, there is a problem that only the shape of the entire plate width can be controlled, the local elongation and the composite shape cannot be controlled, and high-precision shape control cannot be performed.
본 발명의 목적은, 국부 신장이나 복합 형상의 형상 불량을 억제하여 고정밀도의 형상 제어를 행할 수 있는 냉간 압연기의 형상 제어 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a shape control method and apparatus for a cold rolling mill that can suppress local elongation and shape defects in a composite shape and perform high-precision shape control.
도1은 본 발명의 일실시예를 도시한 구성도.1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
도2는 본 발명의 일실시예의 주요부 구성도.2 is a block diagram of an essential part of an embodiment of the present invention.
도3은 본 발명의 형상 제어부의 일예 구성도.3 is an exemplary configuration diagram of a shape control unit of the present invention.
도4는 본 발명의 클래스 분류 기구의 일예를 도시한 구성도.4 is a block diagram showing an example of a class classification mechanism of the present invention;
도5는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 특성도.Figure 5 is a characteristic diagram for explaining the effect of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
2 : 압연재2: rolled material
3 : 형상 검출 롤3: shape detection roll
4 : 형상 검출기4: shape detector
5 : 형상 제어 장치5: shape control device
6 : 형상 설정 장치6: shape setting device
11 내지 15 : 압연 스탠드11 to 15: rolling stand
81 : 벤더 제어 장치81: bender control unit
82 : 압하 위치 제어 장치82: reduced position control device
84 : 공기 조정 장치84: air conditioner
95 : 에어 노즐95: air nozzle
본 발명의 특징으로 하는 바는, 냉간 압연기 출구측에 피압연재의 판 폭 방향에 따라서 복수의 에어 노즐을 배치하여 에어 노즐로부터 피압연재에 공기를 분사하도록 하고, 목표 형상과 검출 형상으로부터 구한 형상 절대치 편차와 형상 공간 편차를 이용하여 복수의 에어 노즐로부터 분사하는 공기 조작량을 구하고, 이 공기 조작량에 의거하여 복수의 에어 노즐로부터 분사하는 공기량을 조절하도록 하는데 있다.The present invention is characterized by arranging a plurality of air nozzles along the plate width direction of the rolled material on the cold rolling mill outlet side to inject air from the air nozzle to the rolled material, and obtaining the absolute shape from the target shape and the detected shape. The operation amount of the air injected from the plurality of air nozzles is obtained using the deviation and the shape space deviation, and the amount of air injected from the plurality of air nozzles is adjusted based on the air operation amount.
여기서, 본 명세서에 있어서는 피압연재의 판 폭 방향의 형상을 다수의 영역으로 구분하여 검출한 동일 구분의 형상 목표치와 형상 검출치의 편차를 형상 절대치 편차라 칭하고, 또한 어떤 구분의 형상 절대치 편차와, 다른 구분의 형상 절대치 편차의 편차를 형상 공간 편차(또는 형상 위치 편차)라 칭한다. 다른 구분은, 어떤 구분의 좌우의 구분으로 하는 것이 바람직하다.Here, in this specification, the deviation of the shape target value and shape detection value of the same division which detected and divided the shape of the plate width direction of the to-be-rolled material into many area | regions is called shape absolute value deviation, and is different from the shape absolute value deviation of a certain division | segmentation, The deviation of the shape absolute value deviation of the division is referred to as shape space deviation (or shape position deviation). It is preferable to make another division into the left and right division of a certain division.
본 발명은 목표 형상과 검출 형상으로부터 구한 형상 절대치 편차와 형상 공간 편차를 이용하여 복수의 에어 노즐로부터 피압연재에 분사하는 공기 조작량을 구하고, 이 공기 조작량에 의거하여 복수의 에어 노즐로부터 분사하는 공기량을 조절하고 있으므로, 국부 신장이나 복합 형상의 형상 불량을 억제하여 피압연재의 형상 제어를 고정밀도로 행할 수 있다.The present invention obtains the air operation amount to be injected from the plurality of air nozzles to the rolled material using the shape absolute value deviation and the shape space deviation obtained from the target shape and the detection shape, and based on the air operation amount, the amount of air to be injected from the plurality of air nozzles is calculated. Since it adjusts, local elongation and shape defect of a composite shape can be suppressed, and the shape control of a to-be-rolled material can be performed with high precision.
도1에 본 발명의 일실시예를 도시하고, 도2는 본 발명의 주요부 구성을 도시한다. 도1은 5대의 냉간 압연기를 연속으로 배치한 5 스탠드 탠덤 압연기의 예를 도시하고 있다.Figure 1 shows one embodiment of the present invention, and Figure 2 shows the construction of the main parts of the present invention. FIG. 1 shows an example of a five stand tandem rolling mill in which five cold rolling mills are arranged in series.
도1 및 도2에 있어서, 제1 내지 제5 스탠드의 5대의 냉간 압연기(11 내지 15)가 연속하여 배치되고, 피압연재(2)는 화살표로 나타낸 압연 방향으로 이송되어 제1 내지 제5 스탠드(11 내지 15)의 순서로 압연된다. 압연기(11 내지 15)는 6단식으로, 대향하는 한 쌍의 워크 롤(17)과, 워크 롤(17)을 사이에 두는 한 쌍의 중간 롤(intermediate roll)(18) 및 중간 롤(18)을 사이에 두는 한 쌍의 백업 롤(19)로 구성된다.1 and 2, five cold rolling mills 11 to 15 of the first to fifth stands are arranged in succession, and the rolled material 2 is conveyed in the rolling direction indicated by the arrow to be the first to fifth stands. It is rolled in the order of (11-15). The rolling mills 11 to 15 are six-stage, with a pair of opposing work rolls 17, a pair of intermediate rolls 18 and an intermediate roll 18 sandwiching the work rolls 17 therebetween. It consists of a pair of backup rolls 19 which interpose.
제5 스탠드(최종 스탠드)(15)의 출구측에 피압연재(2)의 형상을 검출하는 형상 검출 롤(3)이 설치되어 있다. 형상 검출 롤(3)은 도2에 도시한 바와 같이, 피압연재(2)의 판 폭 방향을 다수의 영역(1 내지 n)으로 구분하여 각 존(1 내지 n)마다 그 형상을 검출한다. 또한, 압연기(15)의 출구측에서 형상 검출 롤(3)의 설치 위치로부터 압연기(15)측으로 피압연재(2)의 판 폭 방향(롤 축중심 방향)에 따라서 복수개(n개)의 에어 노즐(95)이 배치되어 있다. 에어 노즐(95)은 형상 검출 롤(3)의 형상 검출 영역(1 내지 n)마다 배치되어, 대응하는 영역의 피압연재(2)에 공기를 분사한다.The shape detection roll 3 which detects the shape of the to-be-rolled material 2 is provided in the exit side of the 5th stand (final stand) 15. As shown in FIG. As shown in Fig. 2, the shape detecting roll 3 divides the plate width direction of the rolled material 2 into a plurality of regions 1 to n to detect the shape for each zone 1 to n. Further, a plurality (n) of air nozzles along the plate width direction (roll axis center direction) of the rolled material 2 from the installation position of the shape detecting roll 3 to the rolling mill 15 on the exit side of the rolling mill 15. 95 is arranged. The air nozzle 95 is arrange | positioned for every shape detection area | region 1 thru | or n of the shape detection roll 3, and injects air to the to-be-rolled material 2 of a corresponding area | region.
형상 검출기(4)는 형상 검출 롤(3)의 출력 신호를 입력하여 형상 검출 신호로 변환하고, 출력 신호를 형상 제어 장치(5)와 형상 표시 장치(10)에 가한다. 형상 제어 장치(5)는 형상 설정 장치(6)의 형상 목표치와 형상 검출기(4)의 형상 검출치(형상 실적치)를 입력하여 판 폭 방향의 형상 제어 조작량을 연산하고, 벤더 제어 장치(81), 압하 위치 제어 장치(82), 스폿 쿨링 제어 장치(83) 및 공기 조정 장치(84)에 부여한다.The shape detector 4 inputs the output signal of the shape detection roll 3, converts it into a shape detection signal, and applies the output signal to the shape control device 5 and the shape display device 10. The shape control apparatus 5 inputs the shape target value of the shape setting apparatus 6, and the shape detection value (shape performance value) of the shape detector 4, calculates the shape control operation amount of the board width direction, and the vendor control apparatus 81 The pressure reducing position control device 82, the spot cooling control device 83, and the air conditioner 84 are provided.
벤더 제어 장치(81)는 워크 롤(17)의 워크 롤 벤더와 중간 롤(18)의 중간 롤 벤더를 제어하고, 압하 위치 제어 장치(82)는 백업 롤(19)의 압하 위치를 조작한다. 또한, 스폿 쿨링 제어 장치(83)는 노즐(94)로부터 워크 롤(17)에 대해 국소적으로 물 또는 윤활유 등의 냉각 매체를 분사하여 워크 롤(17)의 서멀크라운을 바꾸어 판 폭 방향을 변형시키는 힘의 분포를 바꾼다.The vendor control device 81 controls the work roll bender of the work roll 17 and the intermediate roll bender of the intermediate roll 18, and the pushing position control device 82 operates the pushing position of the backup roll 19. In addition, the spot cooling control device 83 locally sprays a cooling medium such as water or lubricating oil from the nozzle 94 to the work roll 17 to change the thermal crown of the work roll 17 to deform the plate width direction. Change the distribution of force.
공기 조정 장치(84)는, 도2에 도시한 바와 같이 전체 유량을 조정하는 공기 밸브(85)와, n개의 에어 노즐(95)마다 유량을 조절하는 n개의 공기 밸브(86)를 구비하고, 최종 스탠드(15) 출구측에 설치된 n개의 에어 노즐(95)로부터 공기 분사량을 조절하여 판 폭 방향의 유량 분포를 조정한다. 공기 조정 장치(84)는 공기 조작 장치(7)에 의해 수동으로도 조작할 수 있다. 조작원은 형상 표시 장치(10)에 표시되어 있는 형상 실적(형상 검출치)을 보면서 공기 조작 장치(7)에 의해 공기 조정 장치(84)를 조작한다.The air conditioner 84 is provided with the air valve 85 which adjusts total flow volume as shown in FIG. 2, and the n air valve 86 which adjusts flow volume for every n air nozzles 95, The amount of air injection is adjusted from the n air nozzles 95 provided on the exit side of the final stand 15 to adjust the flow distribution in the plate width direction. The air conditioner 84 can also be operated manually by the air operation device 7. The operator operates the air adjusting device 84 by the air operating device 7 while watching the shape performance (shape detection value) displayed on the shape display device 10.
다음에 형상 제어의 동작을 설명한다.Next, the operation of shape control will be described.
벤더 제어 장치(81)는 워크 롤(17)의 워크 롤 벤더(WR 벤더)와 중간 롤(18)의 중간 롤 벤더(IMR 벤더)를 제어하고, 압하 위치 제어 장치(82)는 백업 롤(19)의 압하 위치를 조작한다. 또한, 스폿 쿨링 제어 장치(83)는 노즐(94)로부터 워크롤(17)에 대해 국소적으로 물 또는 윤활유 등의 냉각 매체를 분사하여 워크 롤(17)의 서멀크라운을 바꾸어 판 폭 방향을 변형시키는 힘의 분포를 바꾼다. 이러한 WR 벤더, IMR 벤더, 레벨링, 스폿 냉각제는 종래 기술에 의한 제어로 잘 알려져 있으므로 상세한 설명을 생략한다.The vendor control device 81 controls the work roll bender (WR bender) of the work roll 17 and the intermediate roll bender (IMR bender) of the intermediate roll 18, and the pressing position control device 82 controls the backup roll 19 To operate the pressing position. In addition, the spot cooling control device 83 locally sprays a cooling medium such as water or lubricant on the work roll 17 from the nozzle 94 to change the thermal crown of the work roll 17 to deform the plate width direction. Change the distribution of force. Such WR benders, IMR benders, leveling, spot coolants are well known for control by the prior art and therefore detailed descriptions are omitted.
그런데, 본 발명은 최종 스탠드(15) 출구측의 에어 노즐(95)에 의한 공기 송풍을 행하여 형상을 제어하고 있다. 복수의 에어 노즐(95)로부터의 공기 분사는 다음과 같이 하여 제어된다.By the way, this invention blows air by the air nozzle 95 of the exit side of the last stand 15, and controls the shape. Air injection from the plurality of air nozzles 95 is controlled as follows.
(1) 공기 송풍 전체의 유량을 변경한다.(1) Change the flow rate of the entire air blowing.
공기를 강하게 분사한 피압연재(2)의 부분(영역)에서는, 판이 신장되는 경향이 있으므로 공기를 강력히 분사하면 판 폭 방향의 공기 유량 분포가 불균일해져, 이에 의해 판 형상이 국소적으로 신장되는 경우가 있다.In the part (area) of the to-be-rolled material 2 that injected the air strongly, the plate tends to elongate, so when the air is strongly injected, the air flow distribution in the plate width direction becomes uneven, whereby the plate shape is locally extended. There is.
형상 검출기(4)로부터의 형상 검출치를 표시하는 형상 실적 표시 장치(10)에 의해 형상 실적을 모니터하면서, 판 폭 방향의 공기 유량 분포가 균일해지도록 공기 밸브(85)로 공기 전체의 유량을 조절함으로써 판 형상을 제어한다.The flow rate of the entire air is regulated by the air valve 85 so that the air flow rate distribution in the plate width direction is made uniform while the shape performance display device 10 displaying the shape detection value from the shape detector 4 is monitored. This controls the plate shape.
(2) 공기 송풍의 판 폭 방향의 유량 분포를 변경한다.(2) Change the flow distribution in the plate width direction of air blowing.
공기를 강하게 분사한 부분은 판 형상이 신장되는 경향이 있고, 또한 공기를 약하게 분사한 부분은 신장되지 않는 경향이 있는 것을 실험적으로 알고 있다. 이 성질을 이용하여 형상을 제어한다.It is experimentally known that a portion in which the air is strongly injected tends to elongate the plate shape, and a portion in which the air is weakly injected tends not to elongate. This property is used to control the shape.
형상 검출기(4)로부터의 형상 실적치에 있어서는, 국소적인 신장이 발생한 경우, 형상 제어 장치(5)는 이 국소적인 신장을 인식하여, 판 폭 방향에 대한 국부신장 발생 부위를 검출한다. 형상 제어 장치(5)는, 공기 분사 제어 장치(84)를 조작하여 국소적인 신장이 발생하고 있는 부분의 공기 유량을 감소시킨다. 이에 의해, 국소적인 신장이 감소되어 안정된 판 형상을 얻을 수 있다.In the shape performance value from the shape detector 4, when local elongation has occurred, the shape control apparatus 5 recognizes this local elongation, and detects the site | part of the local extension | elongation in the plate width direction. The shape control apparatus 5 operates the air injection control apparatus 84, and reduces the air flow volume of the part in which local elongation is generating. Thereby, local elongation is reduced and a stable plate shape can be obtained.
스폿 쿨링은 신장을 나타내고 있는 부분의 워크 롤(17)을 냉각함으로써 형상 제어를 행하고 있지만, 본 발명은 신장되어 있지 않은(펴지고 있는) 부분의 피압연재(2)를 냉각함으로써 판 형상을 제어하게 된다.Although spot cooling performs shape control by cooling the work roll 17 of the part which shows elongation, this invention controls plate shape by cooling the to-be-rolled material 2 of the part which is not extended (expanded). .
형상 제어 장치(5)는 다음과 같이 하여 공기 조작량을 연산에 의해 구한다.The shape control apparatus 5 calculates air operation amount by calculation as follows.
형상 검출기(4)로부터의 형상 검출치로부터 형상 설정 장치(6)에 의해 주어지는 형상 목표치를 감산하여 형상 편차(Δεｉ)를 구한다. 여기서, i는 형상 검출기(4)에 있어서의 영역(채널)을 표시하고 있다. 형상 편차(Δεｉ)를 형상 패턴 인식하여, WR 벤더, IMR 벤더, 압하 레벨링에 있어서 제어하는 성분을 연산한다.The shape deviation value Δε i is obtained by subtracting the shape target value given by the shape setting device 6 from the shape detection value from the shape detector 4. Here, i denotes an area (channel) in the shape detector 4. The shape deviation Δε i is recognized by the shape pattern, and the component controlled in the WR bender, the IMR bender, and the reduction leveling is calculated.
형상 편차(Δεｉ)로부터 벤더와 레벨링의 연산 결과를 감산하여, 벤더 및 압하 레벨링으로 제거할 수 없는 국소적인 형상 편차를 추출한다. 국소적인 형상 편차를 퍼지 추론 연산하여 공기 조작량을 연산한다.The calculation result of the bender and the leveling is subtracted from the shape deviation Δεi to extract a local shape deviation that cannot be removed by the bender and the reduction leveling. The fuzzy inference calculation is performed on the local shape deviation to calculate the air operation amount.
도3에 형상 제어 장치(5)의 일예의 상세 구성을 도시한다.3 shows a detailed configuration of an example of the shape control apparatus 5.
형상 검출기(4)로부터의 형상 실적을 전처리 기구(53)에 의해 인접한 섹션(zone)과의 차(X 요소)와, 상기 섹션의 목표 형상으로부터의 편차(P 요소)로 분해하여 각각 연산을 행한다.The shape record from the shape detector 4 is decomposed by the preprocessing mechanism 53 into the difference (X element) from the adjacent section and the deviation (P element) from the target shape of the section, respectively, to perform the calculation. .
i － 1, i, i ＋ 1번의 형상 편차(Δεｉ － 1, Δεｉ, Δεｉ ＋ 1)는 형상 공간 편차 연산부(51)의 전처리 기구(53)에 입력된다. 전처리 기구(53)는 형상편차(Δεｉ － 1과 Δεｉ)의 편차와, 형상 편차(Δεｉ와 Δεｉ ＋ 1)의 편차를 구하여 클래스 분류 기구(54A, 54B)에 가한다. 클래스 분류 기구(54A, 54B)에 가해지는 편차가 형상 공간 편차가 된다.The shape deviations (Δε i-1, Δε i, Δε i + 1) of i-1, i, i + 1 are input to the preprocessing mechanism 53 of the shape space deviation calculator 51. The pretreatment mechanism 53 obtains the deviation of the shape deviation (Δε i -1 and Δε i) and the deviation of the shape deviation (Δε i and Δε i + 1) and applies them to the classifiers 54A and 54B. The deviation applied to the classifiers 54A and 54B becomes the shape space deviation.
클래스 분류 기구(54A, 54B)는 확신도를 출력한다. 양 클래스 분류 기구(54A, 54B)로 구한 확신도는 각각 추론 기구(55A, 55B)에 입력된다. 추론 기구(55A)는 추론 룰 베이스(56)를 참조하여 형상 편차(Δεｉ－ 1과 Δεｉ)의 편차로부터 제어 신호를 결정하여 평가부(57)에 가한다. 또한, 추론 기구(55B)는 추론 룰 베이스(56)를 참조하여 형상 편차(Δεｉ와 Δεｉ ＋ 1)의 편차로부터 제어 신호를 결정하여 평가부(57)에 가한다.The classifiers 54A and 54B output a degree of confidence. The degree of confidence obtained by both classifiers 54A and 54B is input to inference mechanisms 55A and 55B, respectively. The reasoning mechanism 55A refers to the reasoning rule base 56 to determine the control signal from the deviation of the shape deviations Δε i-1 and Δε i and apply it to the evaluation unit 57. In addition, the inference mechanism 55B determines the control signal from the deviation of the shape deviations Δε i and Δε i + 1 with reference to the inference rule base 56, and applies it to the evaluation unit 57.
한편, P 요소의 형상 절대치 편차 연산부(52)의 클래스 분류 기구(54C)에는 형상 절대치 편차인 형상 편차(Δεｉ)가 입력되어 확신도가 구해진다. 추론 기구(55C)는 추론 룰 베이스(56)를 참조하여 형상 절대치 편차(Δεｉ)로부터 제어 신호를 결정하여 평가부(57)에 가한다. 평가부(57)에서 퍼지 추론 연산의 중심을 구하는 등의 평가가 이루어진 제어 신호는 공기량 연산부(58)에 입력되어 공기 조작량이 구해진다.On the other hand, to the class classification mechanism 54C of the shape absolute value deviation calculation unit 52 of the P element, the shape deviation Δε i, which is the shape absolute value deviation, is input to obtain a degree of confidence. The inference mechanism 55C determines the control signal from the shape absolute value deviation Δε i with reference to the inference rule base 56, and applies it to the evaluation unit 57. The control signal in which the evaluation unit 57 evaluates the center of the fuzzy inference calculation and the like is input to the air amount calculating unit 58 to obtain the air operation amount.
도4에 클래스 분류 기구(54)의 일예의 상세도를 도시한다.4 shows a detailed view of an example of the class classification mechanism 54. As shown in FIG.
클래스 분류 기구(54)는 입력 신호(I)(형상 편차 신호)를 복수의 클래스로 분류하기 위한 분류 요소(61, 62, 63)를 갖는다. 분류 요소(61)는 횡축에 입력 신호(I)의 크기, 종축에 출력한 확산도(S)의 크기를 나타내는 분류 함수를 갖고 있다. 분류 요소(61)의 분류 함수는 실선으로 나타내고, 다른 분류 요소의 분류 함수를 파선으로 나타내고 있다.The class classification mechanism 54 has classification elements 61, 62, and 63 for classifying the input signal I (shape deviation signal) into a plurality of classes. The classification element 61 has a classification function which shows the magnitude | size of the input signal I on the horizontal axis, and the magnitude | size of the spreading degree S output to the vertical axis | shaft. The classification function of the classification element 61 is shown by the solid line, and the classification function of the other classification element is shown by the broken line.
분류 요소(61)는 입력 신호(I)의 값이 a이면 출력한 확신도(S)의 값은 b인 것을 나타낸다. 마찬가지로, 분류 요소(62)는 입력 신호(I)의 값이 a이면, 출력한 확신도(M)의 값은 c이며, 또한 분류 요소(63)는 입력 신호(I)의 값이 a이면 출력치는 0인 것을 나타낸다.The classification element 61 indicates that the value of the output confidence degree S is b if the value of the input signal I is a. Similarly, the classifying element 62 outputs a value of the output confidence level M when the value of the input signal I is a, and the classifying element 63 outputs a value of the input signal I when the value of the input signal I is a. Value indicates zero.
이와 같이 목표 형상과 검출 형상으로부터 구한 형상 절대치 편차와 형상 공간 편차를 이용하여 복수의 에어 노즐로부터 피압연재에 분사하는 공기 조작량을 구하고, 이 공기 조작량에 의거하여 복수의 에어 노즐로부터 분사하는 공기량을 조절하고 있으므로, 국부 신장이나 복합 형상의 형상 불량을 억제하여 피압연재의 형상 제어를 고정밀도로 행할 수 있다.Thus, using the shape absolute value deviation and shape space deviation calculated | required from the target shape and the detection shape, the air operation amount inject | poured from a plurality of air nozzles to a to-be-rolled material is calculated | required, and based on this air operation amount, the amount of air injected from a plurality of air nozzles is adjusted. As a result, local elongation and shape defects of the composite shape can be suppressed, and the shape control of the rolled material can be performed with high accuracy.
이러한 효과를 발휘할 수 있는 이유는 명확히 해석되어 있지 않지만, 개략 다음과 같은 것이라 추인할 수 있다.The reason why such an effect can be exerted is not clearly interpreted, but it can be estimated as the following.
압연 온도는 일반적으로 실온보다는 고온에서 행해진다는 것, 또한 압연기 출구측에는 어느 정도의 장력이 가해지고 있으므로, 다음과 같은 현상이 일어나고 있다고 추측할 수 있다. 압연기 스탠드(15) 출구측에서 피압연재(2)를 국소적으로 급냉하면, 냉각된 부분이 수축되어 그 부분의 장력 분포가 증가한다.Since rolling temperature is generally performed at high temperature rather than room temperature, and some tension is applied to the exit side of a rolling mill, it can be estimated that the following phenomenon occurs. Locally quenching the rolled material 2 at the exit side of the mill stand 15 causes the cooled portion to shrink and increase the tension distribution of that portion.
냉각된 부분의 장력이 주위보다 높으므로, 그 부분이 특히 압연되어 신장된 형상이 된다. 또는, 냉각된 부분의 장력 분포가 높으므로 장력에 의해 신장되고, 그 후 판이 코일로서 권취되기까지 판 전체의 온도가 내려가, 결과적으로 신장된 형상이 된다.Since the tension of the cooled portion is higher than the circumference, the portion is particularly rolled to elongate shape. Or since the tension distribution of the cooled part is high, it expands by tension, and after that, the temperature of the whole board | substrate falls until a board is wound up as a coil, and as a result, it becomes an elongate shape.
국부 신장이 발생되어 있는 부분의 냉각을 약하게 하는 것은, 그 부분의 장력 분포를 감소시키고, 이에 수반하여 압연기 바로 아래에서의 압하량이 국소적으로 감소하여 형상이 펴지는 방향으로 기여하게 된다.Weakening the cooling of the portion where local elongation has occurred reduces the tension distribution of the portion, and consequently, the amount of rolling reduction directly under the rolling mill is locally reduced and contributes to the direction in which the shape is extended.
도5는 공기 분사와 형상 실적의 관계를 나타내고 있다. 도5는, 형상 검출기(4)에 의한 형상 실적이고, 공기 유량 조정 전(유량 최대) 및 조정 후(유량 1/2)에 있어서의 형상 실적을 그래프로 나타낸 것이다. 공기 유량을 증가시킴으로써, 공기 분사 노즐 위치에 있어서의 압연재의 판 형상이 신장되는 것을 알 수 있다.5 shows the relationship between air injection and shape performance. Fig. 5 shows the shape performance by the shape detector 4 and shows the shape results before the air flow rate adjustment (flow rate maximum) and after the adjustment (flow rate 1/2) in a graph. By increasing the air flow rate, it can be seen that the plate shape of the rolled material at the air injection nozzle position is extended.
상술한 피압연재의 성질을 이용하면, 판 형상이 신장되어 있는 부분의 공기 유량을 감소시키고, 펴지고 있는 부분의 공기 유량을 증가시킴으로써 판 형상을 개선시키는 것이 가능하다.By using the above-described properties of the rolled material, it is possible to improve the plate shape by reducing the air flow rate in the portion where the plate shape is extended and increasing the air flow rate in the portion where the plate shape is extended.
이상과 같이, 본 발명은 목표 형상과 검출 형상으로부터 구한 형상 절대치 편차와 형상 공간 편차를 이용하여 복수의 에어 노즐로부터 피압연재에 분사하는 공기 조작량을 구하고, 이 공기 조작량에 의거하여 복수의 에어 노즐로부터 분사하는 공기량을 조절하고 있으므로, 국부 신장이나 복합 형상의 형상 불량을 억제하여 피압연재의 형상 제어를 고정밀도로 행할 수 있다.As described above, the present invention obtains the air operation amount injected from the plurality of air nozzles to the rolled material by using the shape absolute value deviation and the shape space deviation obtained from the target shape and the detection shape, and from the plurality of air nozzles based on the air operation amount Since the amount of air to be injected is controlled, local elongation and shape defects of the composite shape can be suppressed, and the shape control of the rolled material can be performed with high accuracy.
또한, 본 발명에 따르면 스폿 쿨링을 필요로 하지 않게 할 수 있으므로, 압연 후 재료가 부식되는 문제나 냉각제 농도 저하의 문제를 해소할 수 있다.Further, according to the present invention, since spot cooling can be eliminated, the problem of material corrosion after rolling and the problem of lowering the coolant concentration can be solved.
또, 상술한 실시예는 공기 조작량을 퍼지 추론 연산에 의해 구하도록 하고 있지만, 다른 연산에 의해 구해도 마찬가지로 행할 수 있는 것은 명백한 것이다.In addition, although the above-mentioned embodiment calculates | requires air operation amount by the fuzzy inference calculation, it is clear that it can carry out similarly even if it calculates | requires by another calculation.
본 발명에 따르면, 판 폭 방향의 국소적인 판 형상을 용이하게 제어할 수 있으므로, 판 폭 방향에서 안정된 형상의 제품을 압연할 수 있게 되어, 제품 형상 정밀도의 향상이 가능해진다.According to the present invention, since the local plate shape in the plate width direction can be easily controlled, the product having a stable shape can be rolled in the plate width direction, and the product shape accuracy can be improved.
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