(57)【要約】【課題】被圧延材の一部において圧延することなくロールギャップを開放する必要があり、その結果板厚が局部的に変化する場合に、それに起因するコイル径の変動を抑制すること。【解決手段】被圧延材を圧延してテンションリールで巻き取ると共に、圧延を回避するべき溶接点３０については、ロールを開放することによって圧延を回避するように圧延機を制御する圧延制御方法であって、溶接点３０がテンションリールに巻き取られる際の巻き取り周長を取得し、圧延が回避される部分の搬送方向の長さが、巻き取り周長に応じた長さになようにロールを開放するロール開放タイミングを取得し、溶接点３０がロールに到達するタイミングを認識し、ロール開放タイミングおよび到達タイミングに基づいてロールを開放するように制御することを特徴とする。【選択図】図４
2012127570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の被圧延材を搬送して少なくとも一対のロールで挟むことによって圧延した後に巻き軸によって巻き取ると共に、前記被圧延材において圧延を回避するべき圧延回避部については、前記ロールを開放することによって圧延を回避するように圧延機を制御する圧延制御装置であって、
前記圧延回避部が前記一対のロールに到達するタイミングである到達タイミングを認識する圧延回避認識部と、
前記圧延回避部が前記巻き軸に巻き取られる際の巻き取り周長を取得する巻き取り周長取得部と、
圧延が回避される部分の搬送方向の長さが、前記取得された巻き取り周長に応じた長さになるように前記ロールを開放する制御のタイミングであるロール開放タイミングを取得するロール開放タイミング取得部と、
前記取得されたロール開放タイミングおよび前記認識された到達タイミングに基づいて前記ロールを開放するロール開放制御部とを含み、
前記ロール開放タイミングは、前記被圧延材が前記巻き軸に巻き取られた状態において、圧延が回避された元板厚のままの部分が巻き取りの略一周分に相当する状態となるように定められていることを特徴とする圧延制御装置。
【請求項２】
前記被圧延材は、２つの被圧延材を搬送方向に接続して構成されたものであり、
前記圧延回避部は、前記２つの被圧延材の接続部であり、
前記巻き取り周長取得部は、前記接続された２つの被圧延材のうち先に前記ロールに供給される先行材の元板厚、搬送方向の長さおよび前記巻き軸の半径に基づいて前記巻き取り周長を求めることを特徴とする請求項１に記載の圧延制御装置。
【請求項３】
前記圧延機は２つの巻き軸を備え、第一の巻き軸から第二の巻き軸に前記被圧延材を搬送して圧延を行った後、前記第二の巻き軸から前記第一の巻き軸に前記被圧延材を搬送して再度圧延を行うリバース圧延を行う圧延機であって、
前記巻き取り周長取得部は、前記圧延回避部が前記第一の巻き軸に巻き取られる際の第一の巻き取り周長と、前記圧延回避部が前記第二の巻き軸に巻き取られる際の第二の巻き取り周長とを夫々取得し、
前記ロール開放タイミング取得部は、圧延が回避される部分の搬送方向の長さが、前記第一の巻き取り周長および第二の巻き取り周長のうち短い方に応じた長さになるように、前記ロールを開放する制御のタイミングであるロール開放タイミングを取得することを特徴とする請求項１または２に記載の圧延制御装置。
【請求項４】
前記圧延機は、前記リバース圧延によって複数回の圧延を行う際に、圧延の回数によって前記ロールを開放するタイミングを変えることにより、前記圧延が回避される部分と目標の板厚まで圧延される部分との間に、中間の板厚となる中間板厚部を形成するように圧延を行う圧延機であり、
前記ロール開放タイミング取得部は、複数回の圧延のうち最後よりも前の圧延において生成された板厚が残ることによって前記中間板厚部が形成され、前記中間板厚部の搬送方向の長さが、前記第一の巻き取り周長および第二の巻き取り周長のうち長い方に応じた長さになるように第一のロール開放タイミングを取得すると共に、圧延が回避される部分の搬送方向の長さが、前記第一の巻き取り周長および第二の巻き取り周長のうち短い方に応じた長さになるように第二のロール開放タイミングを取得し、
前記第一のロール開放タイミングは、前記被圧延材が前記第一の巻き軸および第二の巻き軸のうち長い方に巻き取られた状態において、前記圧延が回避された元板厚のままの部分および前記中間板厚部の合計の搬送方向の長さが巻き取りの略一周分に相当する状態となるように定められており、
前記第二のロール開放タイミングは、前記被圧延材が前記第一の巻き軸および第二の巻き軸のうち短い方に巻き取られた状態において、前記圧延が回避された元板厚のままの部分および前記中間板厚部の一部の合計の搬送方向の長さが巻き取りの略一周分に相当する状態となるように定められていることを特徴とする請求項３に記載の圧延制御装置。
【請求項５】
前記第一のロール開放タイミングおよび第二のロール開放タイミングは、前記被圧延材が前記第一の巻き軸および第二の巻き軸のいずれに巻き取られた状態においても、前記圧延が回避された元板厚のままの部分の一端側に形成された中間板厚部と他端側に形成された中間板厚部との２つの中間板厚部が互いに接触する状態となるように定められていることを特徴とする請求項４に記載の圧延制御装置。
【請求項６】
前記第一のロール開放タイミングは、前記被圧延材が前記第一の巻き軸および第二の巻き軸のうち前記巻き取り周長が長い方に巻き取られた場合に、前記中間板厚部における前記目標の板厚まで圧延された部分側の端部同士が接触する状態となるように定められていることを特徴とする請求項５に記載の圧延制御装置。
【請求項７】
前記第二のロール開放タイミングは、前記被圧延材が前記第一の巻き軸および第二の巻き軸のうち前記巻き取り周長が短い方に巻き取られた場合に、前記圧延が回避された元板厚のままの部分の一端側に形成された中間板厚部と他端側に形成された中間板厚部との２つの中間板厚部が互いに接触する範囲の前記被圧延材の搬送方向の長さが、前記中間板厚部の搬送方向の長さの半分以下となるように定められていることを特徴とする請求項５または６に記載の圧延制御装置。
【請求項８】
前記ロール開放タイミング取得部は、第一の巻き軸から第二の巻き軸に前記被圧延材が搬送される際のロール開放タイミングおよび前記第二の巻き軸から前記第一の巻き軸に前記被圧延材が搬送される際のロール開放タイミングと、前記第一の巻き取り周長および前記第二の巻き取り周長とが関連付けて記憶されたデータベースから、前記取得された前記第一の巻き取り周長および前記第二の巻き取り周長に基づいて前記ロール開放タイミングを取得することを特徴とする請求項３乃至７いずれか１項に記載の圧延制御装置。
【請求項９】
前記ロール開放タイミング取得部は、前記ロール開放制御部によって制御された圧延処理における前記被圧延材の張力の変動及び圧延後の被圧延材の板厚の変動のうち少なくとも一方の情報に基づき、前記データベースに記憶されているロール開放タイミングを修正することを特徴とする請求項８に記載の圧延制御装置。
【請求項１０】
前記ロール開放タイミングは、前記リバース圧延によって複数回行われるうちの最後の圧延の際に、前記被圧延材を巻き取る巻き軸において前記圧延が回避された元板厚のままの部分が巻き取りの略一周分に相当する状態となるように前記ロール開放タイミングを求めることを特徴とする請求項３乃至９いずれか１項に記載の圧延制御装置。
【請求項１１】
板状の被圧延材を搬送して少なくとも一対のロールで挟むことによって圧延した後に巻き軸によって巻き取ると共に、前記被圧延材において圧延を回避するべき圧延回避部については、前記ロールを開放することによって圧延を回避するように圧延機を制御する圧延制御方法であって、
前記圧延回避部が前記巻き軸に巻き取られる際の巻き取り周長を示す情報を取得して記憶媒体に記憶し、
圧延が回避される部分の搬送方向の長さが、前記取得された巻き取り周長に応じた長さになり、前記被圧延材が前記巻き軸に巻き取られた状態において、圧延が回避された元板厚のままの部分が巻き取りの略一周分に相当する状態となるように前記ロールを開放する制御のタイミングであるロール開放タイミングを取得して記憶媒体に記憶し、
前記圧延回避部が前記一対のロールに到達するタイミングである到達タイミングを認識し、
前記取得されたロール開放タイミングおよび前記認識された到達タイミングに基づいて前記ロールを開放するように制御することを特徴とする圧延制御方法。
【請求項１２】
板状の被圧延材を搬送して少なくとも一対のロールで挟むことによって圧延した後に巻き軸によって巻き取ると共に、前記被圧延材において圧延を回避するべき圧延回避部については、前記ロールを開放することによって圧延を回避するように圧延機を制御する圧延制御プログラムであって、
前記圧延回避部が前記巻き軸に巻き取られる際の巻き取り周長を示す情報を取得して記憶媒体に記憶するステップと、
圧延が回避される部分の搬送方向の長さが、前記取得された巻き取り周長に応じた長さになり、前記被圧延材が前記巻き軸に巻き取られた状態において、圧延が回避された元板厚のままの部分が巻き取りの略一周分に相当する状態となるように前記ロールを開放する制御のタイミングであるロール開放タイミングを取得して記憶媒体に記憶するステップと、
前記圧延回避部が前記一対のロールに到達するタイミングである到達タイミングを認識するステップと、
前記取得されたロール開放タイミングおよび前記認識された到達タイミングに基づいて前記ロールを開放するように制御するステップとを情報処理装置に実行させることを特徴とする圧延制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延制御装置、圧延制御方法および圧延制御プログラムに関し、特に、被圧延材の板厚が局部的に変化する場合における張力変動の抑制に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延機においては、被圧延材にかかる張力および圧延荷重を、上下作業ロール間の間隔であるロールギャップと、当該圧延機前後設備のロール速度を用いて制御することで圧延操業が行われる。圧延操業においては、圧延機の制御操作量であるロールギャップとロール速度を予め設定したパターンに従って操作し、圧延機の制御状態量である被圧延材の板厚や張力、圧延荷重を設定値に維持するためのフィードバック制御が実施されている。【０００３】
このような圧延機において圧延される板状の被圧延材は、円筒形のコイル状に巻き取られて保管され若しくは運搬される。このコイル状に巻かれた被圧延材（以降、圧延コイルとする）を圧延機で圧延する場合、圧延コイルから被圧延材を巻き出し、圧延機にて圧延して板厚を薄くして、再度被圧延材をコイル状に巻き取る。これを行なう装置として、テンションリールと呼ばれる機械装置が通常用いられる。【０００４】
上述したような圧延コイルから圧延材が巻き出されて圧延操業が実行されると、いずれ被圧延材の終端に到達することとなる。しかしながら、操業効率を考えると、装置を停止させることなく連続して圧延操業を行うことが好ましい。そのため、圧延中の圧延コイルにおける被圧延材の終端に、他の圧延コイルの被圧延材の先端を溶接することにより、連続して圧延操業を行う場合がある。【０００５】
図２３（ａ）〜（ｃ）は、上述したように溶接された被圧延材の例を示す図である。図２３（ａ）は、板状の被圧延材を板長方向に接続し、範囲Ｍに示すように板の端面同士を溶接した場合を示す図である。また、図２３（ｂ）は、板状の被圧延材の端部の板面を重ねて、範囲Ｍに示すようにその接触面を溶接した場合を示す図である。更に、図２３（ｃ）は、図２３（ｂ）の状態から、圧延機の圧延を考慮してグラインダー等により板面をある程度整えた状態を示す図である。【０００６】
図２３（ａ）、（ｃ）における状態であれば、溶接点において被圧延材の板厚が大きく変動することはないため、そのまま圧延機に搬送して圧延を行うことが可能である。しかしながら、図中の範囲Ｍを含む被圧延材は他の部分とは被圧延材の硬度が異なり、圧延機のフィードバック制御に影響する。また被圧延材表面の状態も他の部分とは異なり、被圧延材と接触して圧延を行うワークロールが破損してしまう可能性もある。【０００７】
そのような課題は、図２３（ｄ）に示すように、範囲Ｍを含む部分が圧延機スタンドを通過する際は、ワークロールのロールギャップを広くし、ワークロールと被圧延材とが接触しないようにして圧延を回避することにより、解決することができる。しかしながら、被圧延材は、テンションリールの円筒状の機械装置に巻きつけて巻き取られるため、被圧延材の一部分の板厚が他の部分に比べて厚い場合、図２４の凸部Ｐに示すように、その部分のみテンションリールの半径が変動するコイル径変動が発生する。【０００８】
このコイル径変動は、テンションリールの偏心と同様に作用し、リールの回転速度が一定の場合、圧延機に供給される被圧延材の板速度変動となる。圧延機の入側および出側の板速度変動は出側板厚変動を発生させる。例えば、被圧延材の原板厚が３ｍｍで、製品仕様の仕上板厚が０．５ｍｍである場合、テンションリールの半径が円周方向の一部分において２．５ｍｍ程度厚くなる部分があるということである。例えばリール半径が０．５ｍの場合であっても、０．５％のリール径変動となる。リール回転速度が一定とすると、被圧延材の板速度が０．５％変動するため出側板厚も０．５％変動することとなる。【０００９】
従って、テンションリールのリール偏心ができるだけ小さくなるように、従来より操業上、機械構成上種々の対策が行われてきた。テンションリールのリール偏心による出側板厚変動を除去する方法としては、作業ロール間隔を操作する方法と、テンションリールの電流を操作する方法がある（例えば、特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平２−１１２１９号公報
【特許文献２】特開平３−４７６２１号公報
【特許文献３】特開平８−３９２４５号公報
【特許文献４】特開２００５−１９３２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来技術として開示されているような圧延機の作業ロール間隔を変化させる方法では、圧延現象として張力変動が増大するため、操業の安定性に問題があり、また出側板厚の抑制効果も張力変動のため小さい。また、テンションリールの電流を変化させる方法は、リールの半径変動が局在化（角度にして１０〜３０度位）に限定されるため、大きな加減速電流を流さないと板厚変動を抑制できず実用的でない。【００１２】
更に、リール偏心に起因する被圧延材の板速度変動を、リール速度を変化させて抑制する場合、テンションリールは大きな慣性モーメントを持ち、電動機からリール速度までは時間応答が存在するため板速度変動を抑制する事は困難である。【００１３】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、被圧延材の一部において圧延することなくロールギャップを開放する必要があり、その結果板厚が局部的に変化する場合に、それに起因するコイル径の変動を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、板状の被圧延材を搬送して少なくとも一対のロールで挟むことによって圧延した後に巻き軸によって巻き取ると共に、前記被圧延材において圧延を回避するべき圧延回避部については、前記ロールを開放することによって圧延を回避するように圧延機を制御する圧延制御装置であって、前記圧延回避部が前記一対のロールに到達するタイミングである到達タイミングを認識する圧延回避認識部と、前記圧延回避部が前記巻き軸に巻き取られる際の巻き取り周長を取得する巻き取り周長取得部と、圧延が回避される部分の搬送方向の長さが、前記取得された巻き取り周長に応じた長さになるように前記ロールを開放する制御のタイミングであるロール開放タイミングを取得するロール開放タイミング取得部と、前記取得されたロール開放タイミングおよび前記認識された到達タイミングに基づいて前記ロールを開放するロール開放制御部とを含むことを特徴とする。【００１５】
また、本発明の他の態様は、板状の被圧延材を搬送して少なくとも一対のロールで挟むことによって圧延した後に巻き軸によって巻き取ると共に、前記被圧延材において圧延を回避するべき圧延回避部については、前記ロールを開放することによって圧延を回避するように圧延機を制御する圧延制御方法であって、前記圧延回避部が前記巻き軸に巻き取られる際の巻き取り周長を示す情報を取得して記憶媒体に記憶し、圧延が回避される部分の搬送方向の長さが、前記取得された巻き取り周長に応じた長さになるように前記ロールを開放する制御のタイミングであるロール開放タイミングを取得して記憶媒体に記憶し、前記圧延回避部が前記一対のロールに到達するタイミングである到達タイミングを認識し、前記取得されたロール開放タイミングおよび前記認識された到達タイミングに基づいて前記ロールを開放するように制御することを特徴とする。【００１６】
また、本発明の更に他の態様は、板状の被圧延材を搬送して少なくとも一対のロールで挟むことによって圧延した後に巻き軸によって巻き取ると共に、前記被圧延材において圧延を回避するべき圧延回避部については、前記ロールを開放することによって圧延を回避するように圧延機を制御する圧延制御プログラムであって、前記圧延回避部が前記巻き軸に巻き取られる際の巻き取り周長を示す情報を取得して記憶媒体に記憶するステップと、圧延が回避される部分の搬送方向の長さが、前記取得された巻き取り周長に応じた長さになるように前記ロールを開放する制御のタイミングであるロール開放タイミングを取得して記憶媒体に記憶するステップと、前記圧延回避部が前記一対のロールに到達するタイミングである到達タイミングを認識するステップと、前記取得されたロール開放タイミングおよび前記認識された到達タイミングに基づいて前記ロールを開放するように制御するステップとを情報処理装置に実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被圧延材の一部において圧延することなくロールギャップを開放する必要があり、その結果板厚が局部的に変化する場合に、それに起因するコイル径の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る圧延装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る被圧延材の溶接の態様を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る走間ロール開放・締込制御の態様を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る走間ロール開放・締込制御の制御プロックを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る走間ロール開放・締込制御における圧延機速度、圧延荷重、圧延機出側板厚の例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態が課題とするコイル径の局部的な増大の例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る圧延機によって圧延されて巻き取られた被圧延材の例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る走間ロール開放・締込制御の態様を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るリバース圧延によるリール周長を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るリール周長と被圧延材の板厚分布との関係を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る圧延機によって圧延されて巻き取られた被圧延材の例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る板厚厚部長さ設定装置の機能構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る巻き出し前の圧延コイルの例を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る圧延回数毎の圧延コイルの例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係るリール周長と被圧延材の板厚分布との関係を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る変更長・補正長設定装置７０３の動作を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施形態に係る変更長・補正長設定データベースのデータ形式を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る被圧延材の板厚分布と圧延荷重との例を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態に係るリール周長と圧延荷重との関係を示す図である。
【図２０】本発明の他の実施形態に係る圧延機によって圧延されて巻き取られた被圧延材の例を示す図である。
【図２１】本発明の他の実施形態に係る圧延機によって圧延されて巻き取られた被圧延材の例を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２３】従来技術に係る被圧延材の溶接態様を示す図である。
【図２４】従来技術に係る圧延コイルの状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態においては、シングルスタンド圧延機において、溶接によって先行材と後行材とが接続された被圧延材を圧延する場合を例として説明する。図１は、本実施形態に係るシングルスタンド圧延機の全体構成をしめす図である。図１に示すように、本実施形態に係るシングルスタンド圧延機は、圧延スタンド１の圧延方向に対して入側に入側ＴＲ（Ｔｅｎｓｉｏｎ  Ｒｅｅｌ：テンションリール）２、出側に出側ＴＲ３が設置されており、圧延は、入側ＴＲ２から巻き出された被圧延材を圧延スタンド１で圧延した後、出側ＴＲ３で巻き取ることにより行われる。
【００２０】
圧延スタンド１には、ロールギャップを変更する事で被圧延材の板厚を制御する事を可能とするためのロールギャップ制御装置７と圧延スタンド１の速度を制御するためのミル速度制御装置４が接続される。入側ＴＲ２および出側ＴＲ３は電動機にて駆動されるが、その電動機と電動機を駆動するための装置として、入側ＴＲ制御装置５および出側ＴＲ制御装置６が接続される。なお、シングルスタンド圧延機においては、後述するようにリバース圧延が行われるため、圧延方向によって、入側、出側は反転するが、機械構成上の定義として、図１においては、圧延機左側を入側テンションリール、圧延機右側を出側テンションリールとする。
【００２１】
圧延動作時は、圧延速度設定装置１０より速度指令がミル速度制御装置４に対して出力され、ミル速度制御装置４は、圧延スタンド１の速度を一定とするような制御を実施する。圧延スタンド１の入側、出側では、被圧延材に張力をかける事で圧延を安定かつ効率的に実施する。そのために必要な張力を計算するのが入側張力設定装置１１および出側張力設定装置１２である。
【００２２】
入側ＴＲ制御装置５および出側ＴＲ制御装置６は、入側ＴＲ２および出側ＴＲ３を駆動するための駆動電流を生成して出力する。入側ＴＲ制御装置５および出側ＴＲ制御装置６が生成するべき駆動電流の電流値は、入側張力電流変換装置１５および出側張力電流変換装置１６が計算する。入側張力電流変換装置１５および出側張力電流変換装置１６は、張力設定装置１１および１２にて計算された入側および出側張力設定値に対応した電流値を求め、入側ＴＲ制御装置５および出側ＴＲ制御装置６に入力する。
【００２３】
これにより、張力設定装置１１および１２にて計算された入側および出側張力設定値に応じた電動機トルクが入側ＴＲ２および出側ＴＲ３に与えられ、その結果、入側ＴＲ２および出側ＴＲ３により、被圧延材に所定の張力が与えられる。
【００２４】
張力電流変換装置１５、１６は、ＴＲ機械系およびＴＲ制御装置のモデルに基き、張力設定装置１１および１２にて計算された張力設定値となるような電流設定値（電動機トルク設定値）を演算する。その際、制御モデルに誤差を含むため、入側張力制御１３および出側張力制御１４が、圧延スタンド１の入側および出側に設置された入側張力計８および出側張力計９で測定された実績張力を用いて補正を加えた張力設定値を張力電流変換装置１５、１６に与えることにより、入側ＴＲ制御装置５および出側ＴＲ制御装置６へ設定する電流値を変更する。
【００２５】
また、被圧延材の板厚は製品品質上重要であるため、板厚制御が実施される。圧延スタンド１の出側の板厚は、出側板厚計１７にて検出された実績板厚より出側板厚制御装置１８が圧延スタンド１のロールギャップをロールギャップ制御装置７を用いて操作することで制御される。
【００２６】
このように、シングルスタンド圧延機においては、巻取および巻出に用いられるＴＲは、電動機が発生するトルクを一定とするトルク一定制御が用いられ、張力計で検出した実績張力を用いて電動機電流指令を補正することで被圧延材にかかる張力を一定とする制御が行われている。電動機トルクは、電動機電流により得られるので、トルク一定制御を電流一定制御とする場合も有る。
【００２７】
このような圧延機においては、入側テンションリール２より巻出した被圧延材の先端部を、圧延スタンド１を通過させて出側テンションリール３で巻取るようにする必要が有るが、この作業はオペレータが手動で行う必要があり、異なる被圧延材毎にそのような作業を行うと操業効率が悪いため、溶接装置で２本または、複数本の被圧延材を溶接して１本の被圧延材としてコイル状に巻取ることが行われる。本実施形態においては、入側テンションリールから巻き出される圧延コイル内には、図２３（ａ）、（ｃ）に示すように、上工程で２本の被圧延材を溶接した溶接点が有る場合を考える。
【００２８】
図２（ａ）〜（ｃ）は、上述した上工程の例を示す図である。図２（ａ）に示すような、溶接機３５と巻取り装置３６を備えた溶接装置を用いて、先行材３１と後行材３２の２本の被圧延材を溶接し、図２（ｂ）に示すような溶接点３０を作成して、溶接点３０を含む１本の被圧延材として巻取り装置３６で巻き取る。この結果、巻取り装置３６には、図２（ｃ）に示す、溶接装置で巻取られたコイル３３のように、溶接点３０をはさんで、内側に先行材３１、外側に後行材３２が存在する圧延コイルが出来る。ここで、溶接装置で巻取られたコイル３３での先行材３１を被圧延材Ａ、後行材３２を被圧延材Ｂとする。
【００２９】
溶接装置で巻取られたコイル３３は、図１に示す圧延機にて圧延されるが、溶接点３０の強度が不足する場合や、溶接点前後の被圧延材が傷ついていることにより、圧延を行うと圧延スタンド１の上下作業ロールに傷がつく可能性がある。そのため、本実施形態においては、上述したような溶接点前後で圧延機の上下作業ロール間を開放し、溶接点３０が圧延スタンド１を通過した後、再び上下作業ロール間を締込み圧延を再開する走間ロール開放・締込制御を行う必要がある。
【００３０】
図３（ａ）〜（ｃ）に、走間ロール開放・締込制御の方法を示す。まず、入側ＴＲ２に圧延コイル３３を挿入して出側ＴＲ３まで被圧延材Ｂを通板し、図３（ａ）に示すようにして圧延を実施する。そして、溶接点３０が圧延機を通過するときは、図３（ｂ）に示すように、圧延スタンド１の上下作業ロール間隔を開放して、被圧延材と作業ロールが接触しない状態とした上で被圧延材を搬送することにより、溶接点３０に圧延スタンド１内を通過させる。溶接点３０通過後は、図３（ｃ）に示すように、再度作業ロール間隔を閉じて被圧延材と上下作業ロールを接触状態とし、被圧延材Ａ４０を圧延して、出側テンションリールに巻き取る。この状態で、出側テンションリール３には、内側に被圧延材Ｂ４１、外側に被圧延材Ａ４０が溶接点３０を境に巻かれた、圧延機で１回圧延されたコイル３４ができる。
【００３１】
以上の様な、圧延機の上下作業ロールを開放して、被圧延材と作業ロールとを非接触の状態とした上で溶接点に圧延機を通過させることを、圧延機を停止させずに実施するのが走間ロール開放・締込制御である。これにより、図２３（ｄ）に示すように、圧延操業が回避されて圧延前の板厚を残す部分（以降、板厚厚部とする）が生じる。
【００３２】
このようなシングルスタンド圧延機において、上述した走間ロール開放・締込制御によって生じる板厚厚部の長さ、即ち被圧延材搬送方向における板厚厚部の範囲を、テンションリールの外周に応じて調整することにより、被圧延材がテンションリールに巻き取られた際に図２４に示すような局部的な径の変動が起こらないようにすることが、本実施形態に係る要旨である。
【００３３】
図４は、本実施形態に係る出側板厚制御装置１８に含まれる機能として、本実施形態の要旨に係る機能である溶接点におけるロールギャップの開放および締込機能の機能ブロックを示す図である。図４に示す板厚厚部長さ設定装置１０４が、圧延実績および被圧延材の製品仕様から、板厚厚部の長さを設定する。溶接点通過処理タイミング設定装置１０２は、上記設定された板厚厚部の長さに応じて、溶接点通過処理の開始および終了タイミングを決定する。
【００３４】
溶接点通過処理設定値演算装置１０３は、溶接点通過処理を実施するための設定値を計算する。具体的に、溶接点通過処理設定値演算装置１０３は、板厚厚部長さ設定装置１０４からの板厚厚部の長さの設定値に基づき、ロール開放操作時間、ロール締込操作時間およびロール開放時間を決定すると共に、その際の圧延荷重を決定し、ロール開放・締込制御装置１０１に設定する。ここで、ロール開放操作時間は、圧延スタンド１がロールを締めた状態から解放状態に遷移する時間である。また、ロール締込操作時間は、圧延スタンド１がロールを解放した状態から締めた状態に遷移する時間である。また、ロール開放時間は、圧延スタンド１がロールを開放している状態の時間である。
【００３５】
ロール開放・締込制御装置１０１は、溶接点通過処理タイミング設定装置１０２から入力される溶接点通過処理の開始および終了タイミングに従い、溶接点通過処理設定値演算装置１０３から入力される上記夫々の時間に基づいてロール開放・締込処理を行う。
【００３６】
図５は、走間ロール開放・締込制御実施時の、圧延速度、圧延荷重、圧延機出側板厚をに示す図である。図５に示すように、走間ロール開放・締込制御においては、圧延機速度は一定である。そして、ロール開放操作時間５０において、通常圧延時の状態からロール開放状態まで、作業ロール間隔を開放することで圧延荷重が減少する。ロール開放時間５１の間、作業ロール間隔は開放された状態を維持する。
【００３７】
その後、ロール締込操作時間５２において、作業ロール間隔を閉じて通常圧延時の状態とすることにより、通常圧延荷重に戻る。ここで、通常圧延荷重とは、予め定められた製品仕様（入側板厚と出側板厚の関係）を満足する様な圧延荷重であり、図１において説明したフィードバック制御により実現される圧延荷重である。
【００３８】
ロール開放・締込制御を実施した場合の溶接点３０前後の板厚は、図５最下段のように、板厚が製品仕様の板厚より徐々に厚くなる板厚増大部５３、板厚が原板厚となる板厚厚部５４、板厚が徐々に製品仕様の板厚まで減少する板厚減少部５５の様な分布となる。
【００３９】
図５下段に示す様な板厚分布の被圧延材を出側テンションリール３で巻取った場合の、出側テンションリール３の状態を図６（ａ）、（ｂ）に示す。図示が困難なため、リールの曲率を無視して平面として図示する。図６（ａ）は、上述したような板厚厚部５４を含む部分がテンションリールに巻き取られた状態である。板厚厚部５４のため、出側テンションリール３の円周方向の一部において局部的にリール半径が大となる部分が発生する。板厚厚部５４に起因するリール半径変動は、リール偏心となることより、圧延機出側板厚変動および圧延機入側および出側の張力変動の原因となる。通常は、図６（ｂ）に示すように、板厚が均一な被圧延材が巻かれることにより、半径方向変動はリール１回転毎に、出側板厚分が増大するのみとなり、局部的なリール半径の変動は発生しない。
【００４０】
これに対して、図７は、本実施形態に係るロール開放・締込制御を実施した場合において、被圧延材がテンションリールに巻き取られたコイルおよび一部を拡大した状態を示す図である。図７に示すように、本実施形態に係るロール開放・締込制御においては、板厚厚部５４の長さを、テンションリールに巻き取られた際の円周の長さに近付けることにより、図６（ａ）に示すようなコイル径が大となる部分を、リールの１周にわたって発生させ、図６（ａ）に示すようなコイル径の変動を回避する。
【００４１】
図７に示すように、ｎ回転目の被圧延材の上に、ｎ＋１回転目の板厚厚部５４が巻かれる。本実施形態に係るロール開放・締込制御においては、この板厚厚部５４がリール１周分に少し不足する長さで作成され、ｎ＋１周目の板厚増大部５３とｎ＋２周目の板厚減少部５５とをある間隔をおいて重ね合わせることで、板厚厚部５４がテンションリールに巻き取られた際のコイル径の変動がリール１周にわたって生じるようにする。換言すると、被圧延材の搬送方向における板厚厚部５４の長さが、図７に示すように、溶接点３０が巻き取られる際の巻き取り周長の略一周分に相当する状態となるように、板厚厚部５４の長さが設定される。これにより、圧延スタンド１で１回圧延されたコイル３４のリール半径変動を低減する事ができる。
【００４２】
一般に、被圧延材を製品仕様に従った出側板厚とするには、複数回の圧延が必要となる。そのため、シングルスタンド圧延機においては、リバース圧延が行われている。図８（ａ）〜（ｃ）に、図３（ａ）〜（ｃ）において、入側テンションリール２より出側テンションリール３に、左側から右側に（右行）圧延した被圧延材を、リバース圧延した場合について示す。この場合、出側テンションリール３から巻出した被圧延材を、入側テンションリール２で巻取ることになり、右側から左側に（左行）圧延することとなる。結果として、圧延機左側にある、入側テンションリール２上に、圧延機で２回圧延されたコイル３５ができるが、このコイルにおいては、内側が被圧延材Ａ４０、外側が被圧延材Ｂ４１となる。
【００４３】
圧延方向を再度右行として、図３（ａ）〜（ｃ）と同様の圧延を実施すると、圧延機右側の出側テンションリールには、圧延機で３回圧延されたコイル３６が作成される事になる。この場合、図３（ａ）〜（ｃ）と同様に、内側が被圧延材Ｂ４１、外側が被圧延材Ａ４０となる。このように、リーバス圧延を行う場合、各回数圧延されたコイルは、内側が被圧延材Ａ４０のものと、被圧延材Ｂ４１のものの２種類が存在する。
【００４４】
被圧延材の重量は圧延前後で変化せず、板幅も変化しないとすると、コイルの内側が被圧延材Ａ４０のものと、被圧延材Ｂ４１のものでは、２つの被圧延材の重量が異なる場合、溶接点３０を含む板厚厚部５４がテンションリールに巻き取られる際の、各コイルで存在するリール半径方向の位置が異なる場合がある。そのため、リール半径変動を抑えるための板厚厚部５４の長さが異なる事になる。
【００４５】
図９は、上述したようなリバース圧延を繰り返すことにより４回の圧延を行う場合における溶接点巻取時のリール周長を示す。圧延機で１回圧延されたコイル３４と、圧延機で３回圧延されたコイル３６とでは、被圧延材を巻き取る方向が同一であるため、溶接点巻取時のリール周長Ａ６１は等しい。同様にして、圧延機で２回圧延されたコイル３５と、圧延機で４回圧延されたコイル３７とでは、被圧延材を巻き取る方向が同一であるため、溶接点巻取時のリール周長Ｂ６２は等しい。以降、図９に示すように、リール周長Ａがリール周長Ｂよりも長い場合を例として説明する。
【００４６】
板厚厚部５４は、上記２種類のリール周長に対応するように生成する必要がある。本実施形態における圧延機においては、圧延前の被圧延材の元の厚さ、即ち、板厚厚部５４の厚さと、圧延された後の被圧延材の厚さ、即ち、製品板厚の厚さとの間の厚さである中間板厚部を設けることにより、上記２種類のリール周長に対応する。
【００４７】
図１０（ａ）、（ｂ）は、板厚厚部５５に加えて、上述したように中間板厚部５６を設ける場合の態様を示す図である。図１０（ａ）は、被圧延材の長さ方向における板厚厚部および中間板厚部の位置を模式的に示す図である。図１０（ａ）に示すように、中間板厚部５６は、長い方のリール周長であるリール周長Ａに応じてその長さが設定される。他方、板厚厚部５５は、短い方のリール周長であるリール周長Ｂよりも短くなるようにその長さが設定される。
【００４８】
図１０（ａ）に示すように板厚厚部５５および中間板厚部５６の長さを設定することにより、図１０（ｂ）に示すように、被圧延材における溶接点３０の周囲は、製品板厚部５７と、中間板厚部５６と、板厚厚部５５との三段階の板厚分布となる。板厚厚部５５は、当初の目的から被圧延材の原板板厚である。中間板厚部５６は、上述したように、溶接点３０がテンションリールに巻き取られる場合の、リール周長の違いに対応するために、原板板厚と製品板厚の間の板厚として生成される。製品板厚は、圧延機でｎ回圧延されたコイルにおける出側板厚である。ここで、ｎ回は、被圧延材の製品仕様上必要な圧延回数（最大圧延回数）とすると、ｎ＝１から最大圧延回数までの数となる。
【００４９】
図１１（ａ）、（ｂ）に、２種類の溶接点巻取時のリール周長に対応した板厚厚部の重なり方を模式的に示す。図１１（ａ）は、リール周長Ａの場合において溶接点３０を含む被圧延材の部分がテンションリールに巻き取られた場合の例を示す図である。上述したように、中間板厚部５６の長さはリール周長Ａに応じて決定されているため、リール周長Ａの場合、図１１（ａ）に示すように、中間板厚部５６における製品板厚部５７側の端部同士が接する。
【００５０】
他方、図１１（ｂ）は、リール周長Ｂの場合において溶接点３０を含む被圧延材の部分がテンションリールに巻き取られた場合の例を示す図である。上述したように、板厚厚部５５の長さはリール周長Ｂよりも短めに設定されておいる。また、リール周長Ｂはリール周長Ａよりも短いため、リール周長Ｂの場合、ｎ＋１回転目の中間板厚部５６と、ｎ＋２回転目の中間板厚部とが重なる範囲は広くなり、図１１（ｂ）に示すように、中間板厚部５６の途中同士が接する。
【００５１】
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、リール周長Ａ、Ｂ何れの場合においても被圧延材がテンションリールに巻き取られた状態において、板厚厚部５５の両側に形成された中間板厚部５６同士が接触するように板厚厚部５５および中間板厚部５６の長さを設定することにより、図６（ａ）に示すような、局部的にリール半径が大となるような課題を解決することができる。
【００５２】
図１２に、板厚厚部長さ計算の概要を示す。圧延機による圧延を行うため、被圧延材Ａおよび被圧延材Ｂの２本の被圧延材を溶接し、図１３（ａ）に示すような圧延前のコイル６０１を作成する。図１３（ａ）に示す圧延前のコイル６０１は、半径ｒＴＲＯのテンションリールに先に被圧延材Ｂ６０３が巻き取られ、その後被圧延材Ｂと端部同士が溶接点６０５において溶接された被圧延材Ａ６０２が巻き取られて構成されている。
【００５３】
図１３（ａ）に示す状態の場合、溶接点６０５の位置の半径ｒＢは、被圧延材Ｂの長さをＬＢとし、圧延前の被圧延材の板厚をＨとすると、以下の式（１）で求められる。
2012127570.tif 000003
【００５４】
他方、図１３（ｂ）に示す圧延前のコイル６０１は、半径ｒＴＲＯのテンションリールに先に被圧延材Ａ６０２が巻き取られ、その後被圧延材Ａと端部同士が溶接点６０５において溶接された被圧延材Ｂ６０３が巻き取られて構成されている。
【００５５】
図１３（ｂ）に示す状態の場合、溶接点６０５の位置の半径ｒＡは、被圧延材Ａの長さをＬＡとすると、以下の式（２）で求められる。
2012127570.tif 000004
【００５６】
そして、図１３（ａ）、（ｂ）の場合におけるリール径ｒＡＢは、以下の式（３）で求められる。
2012127570.tif 000005
【００５７】
まず、図１２の溶接点位置コイル径演算装置７０１が、溶接点位置のコイル径を上記式（１）、（２）に基づいて演算する。なお、図１２に示すＬＡ、ＬＢ、Ｈ、ｈ１〜ｈ４は、オペレータによって入力される。圧延前のコイル６０１では、内巻きに被圧延材Ｂ、外巻きに被圧延材Ａがあり、コイル外半径はｒＡＢ［ｍｍ］、溶接点の位置は、半径ｒＢ［ｍｍ］の位置にある。この被圧延材は、原板の板厚がＨ［ｍｍ］であり、圧延機にて４回の圧延を行って最終的に製品板厚がｈ４［ｍｍ］となる。その間、圧延１回目の出側板厚はｈ１［ｍｍ］、圧延２回目の出側板厚がｈ２［ｍｍ］、圧延３回目の出側板厚がｈ３［ｍｍ］となる。
【００５８】
図１４に圧延後のコイルの状態を示す。この被圧延材においては、圧延前においては、圧延前のコイル６０１に示すように、溶接点位置が、リール半径ｒＢ［ｍｍ］の位置に有る。圧延を１回行った後においては、圧延１回後のコイル６１１に示すように、リール半径ｒＡ［ｍｍ］の位置にある。圧延を２回行った後においては、圧延２回後のコイル６１２に示すように、リール半径ｒＢ［ｍｍ］の位置にある。以下同様に、圧延３回後のコイル６１３、圧延４回後のコイル６１４のようになる。つまり、溶接点の位置は、リール半径ｒＡ［ｍｍ］とｒＢ［ｍｍ］の２種類の地点に位置することになる。
【００５９】
溶接点位置コイル径演算部７０１においては、製品仕様から被圧延材Ａの長さと、被圧延材Ｂの長さと、どちらが圧延前のコイルの内巻きにあるか（本実施例では、被圧延材Ｂ）の情報を受け取り、圧延ｎ（本実施例においてはｎ＝１〜４）回目における溶接点６０５のリール半径方向位置を計算する。今回の場合は、圧延１回目および３回目がリール半径ｒＡ［ｍｍ］であり、圧延２回目および４回目がリール半径ｒＢ［ｍｍ］である。
【００６０】
被圧延材Ａの長さＬＡと被圧延材Ｂの長さＬＢとが一般的に異なるため、圧延１回目、３回目と圧延２回目、４回目における溶接点６０５の半径方向位置ｒＡとｒＢとは一般的に異なる。従って、図１０に示すような異なるリール周長に対応した板厚厚部を作成する必要がある。そこで、図１０（ｂ）に示すように、板厚厚部板厚５８、中間板厚部板厚５９を決定する必要がある。製品板厚６０については、圧延４回目の出側板厚ｈ４となる。
【００６１】
また、板厚厚部板厚５８については、ロール開放時の板厚であることから、原板板厚 となる。中間板厚部板厚５９については、種々の取り方が可能であるが、圧延により板厚が変わると長さも変化するため、１回板厚を決めたら、その後の圧延において変更しないようにする。
【００６２】
ここで、図１０（ｂ）に示す中間板厚部板厚５９は、母材板厚Ｈと、製品板厚である圧延４回目の出側板厚ｈ４の中間板厚ｈｍを求め、求められたｈｍに最も近い圧延ｎ回目の出側板厚設定、即ち、上述したｈ１〜ｈ４のいずれかとする。これにより、中間板厚部板厚５９を設けるためだけにロールギャップの制御等をする必要がなくなり、リバース圧延を繰り返す上で生成された出側板厚をそのまま用いることができる。尚、中間板厚ｈｍは以下の式（４）によって求められる。
2012127570.tif 000006
【００６３】
板厚厚部の板厚設定装置７０２においては、圧延ｎ回目の出側板厚設定値ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４と、中間板厚ｈｍを比較して、絶対偏差｜ｈｍ−ｈｉ｜（ｉ＝１、２、３、４）の最も小さな出側板厚設定値ｈｉを選択する。その結果、圧延２回目の出側板厚ｈ２が、中間板厚ｈｍに最も近いと選択されたとする。
【００６４】
この場合の、圧延ｎ回目の出側における被圧延材の板厚分布を図１５に示す。上述したように、溶接点位置のリール半径は、圧延回数に応じてｒＡおよびｒＢのいずれかであり、その際のリール周長は２πｒＡ、２πｒＢである。板厚厚部の板厚設定装置７０２は、この２πｒＡと２πｒＢとのうち値の大きい方に基づき、リール周長Ａを決定する。即ち、溶接点位置コイル径演算装置７０１及び板厚厚部の板厚設定装置７０２が、溶接点３０がテンションリールに巻き取られる際の巻き取り周長を取得する巻き取り周長取得部として機能する。
【００６５】
まず、２πｒＡが２πｒＢよりも大きい場合を考える。この場合、圧延１回後の状態は、図１１（ａ）、（ｂ）のうち、図１１（ａ）の状態に対応する。圧延1回後における溶接点巻取時のリール周長はリール周長Ａであるのに対し、圧延１回目を経ることによって形成されるのは圧延１回目の板厚に対応したｈ１の部分とリール周長Ｂに対応した板厚厚部５５である。従って、図１５に示すように、圧延１回目を経た状態では、図１１（ａ）に示すようなリール回転方向半径変動を回避するような板厚分布にはならず、その結果、圧延２回目のための巻き出しの際にリール径変動が発生してしまう可能性がある。しかしながら、圧延１回目の出側板厚ｈ１と原板板厚Ｈとの差異が少ないことと、たとえリール半径方向の板厚変動が発生したとしても、次の圧延で板厚制御により除去可能である事から、製品板厚である圧延４回目の出側板厚にはほとんど影響しない。
【００６６】
圧延２回目における圧延後の状態は、図１１（ｂ）に対応する。この場合、溶接点巻取時のリール周長２πｒＢは、溶接点巻取時のリール周長Ｂであり、ここでは、圧延２回目の板厚に対応したｈ２の部分とリール周長Ｂに対応した板厚厚部５５が形成される。即ち、圧延２回目を経た後も、図１５に示すように、中間板厚部５６が形成されず、図１１（ｂ）に示すようなリール回転方向半径変動を回避するような板厚分布にはならない。これについても、上記と同様の理由により、製品板厚である圧延４回目の出側板厚にはほとんど影響しない。
【００６７】
圧延３回目、４回目については、圧延２回目の圧延板厚であるｈ２によって、図１５に示すように、中間板厚部５６が形成される。そのため、圧延３回目を経て巻き取られたコイルは、図１１（ａ）に示すような状態となり、圧延４回目を経て巻き取られたコイルは図１１（ｂ）に示すような状態となるため、リール半径方向変動に起因する出側板厚変動の発生量を抑制する事が可能となる。このように、本実施形態においては、リバース圧延によって複数回の圧延を行う際に、圧延の回数によってロール開放のタイミングを変えることにより中間板厚部５６を形成する。
【００６８】
次に、２πｒＡが２πｒＢよりも小さい場合を考える。この場合、圧延１回後の状態は、図１１（ａ）、（ｂ）のうち、図１１（ｂ）の状態に対応する。この場合も、形成されるのは、圧延１回目の板厚に対応したｈ１の部分とリール周長Ａに対応した板厚厚部５５である。従って、圧延１回目を経た状態では、図１１（ｂ）に示すようなリール回転方向半径変動を回避するような板厚分布にはならず、圧延２回目のための巻き出しの際にリール径変動が発生してしまう。しかしながら、上記と同様の理由により、製品板厚である圧延４回目の出側板厚にはほとんど影響しない。
【００６９】
圧延２回目における圧延後の状態は、図１１（ａ）に対応する。この場合、溶接点巻取時のリール周長２πｒＢは、溶接点巻取時のリール周長Ｂであり、ここでは、圧延２回目の板厚に対応したｈ２の部分とリール周長Ａに対応した板厚厚部５５が形成される。即ち、圧延２回目を経た後も、中間板厚部５６が形成されず、図１１（ａ）に示すようなリール回転方向半径変動を回避するような板厚分布にはならない。これについても、上記と同様の理由により、製品板厚である圧延４回目の出側板厚にはほとんど影響しない。
【００７０】
圧延３回目、４回目については、圧延２回目の圧延板厚であるｈ２によって、中間板厚部５６が形成されるそのため、圧延３回目を経て巻き取られたコイルは、図１１（ｂ）に示すような状態となり、圧延４回目を経て巻き取られたコイルは図１１（ａ）に示すような状態となるため、リール半径方向変動に起因する出側板厚変動の発生量を抑制する事が可能となる。
【００７１】
図７または、図１１（ａ）、（ｂ）に示すようにリール半径方向変動をできるだけ小さくするようにリール回転方向板厚分布を作成する場合、図１０（ａ）に示す板厚厚部５５の様子に示すように、実際の溶接点巻取時のリール周長より短め（または長め）に板厚段差を作成する必要が有る。また、板厚段差部の長さもリール半径方向変動に影響する。従って、図１０（ｂ）に示すように、補正長Ａ６３、補正長Ｂ６４、変更長Ａ６５、変更長Ｂ６６を設定する必要が有る。これらの値は、被圧延材の板厚、溶接点巻取時のリール半径によっても変動する。そのため、ある程度実験的に求める必要が有る。
【００７２】
本実施形態においては、板厚厚部の板厚設定装置７０２が、リール周長２πｒＡ、２πｒＢ、元板厚Ｈ、中間板厚ｈｍおよび製品板厚ｈ４を変更長・補正長設定装置７０３に入力し、変更長・補正長設定装置７０３が、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように板厚厚部５５および中間板厚部５６が形成されるように、圧延機スタンド１のロールギャップを制御するためのロールギャップの制御タイミングについての情報を変更長・補正長設定データベース７０４から取得する。
【００７３】
図１６に、変更長・補正長設定装置７０３の動作概要を示す。図１６に示すように、変更長・補正長設定装置７０３は、まず、変更長、補正長データベース７０４より、板厚および溶接点巻取時のリール周長に対応する変更長および補正長を取り出し（Ｓ１６０１）、溶接点通過処理タイミング設定装置１０２に入力する。変更長、補正長データベース７０４は、図１７に示すような構造となっており、検索キーである、溶接点巻取時のリール周長Ａ６１、溶接点巻取時のリール周長Ｂ６２、原板厚Ｈ、中間板厚ｈｍ、製品板厚ｈ４を用いて、補正長Ａ６３、補正長Ｂ６４、変更長Ａ６５、変更長Ｂ６６を引き出すことが可能な構成となっている。
【００７４】
溶接点通過処理タイミング設定装置１０２およびロール開放・締込処理装置１０１は、入力された変更長および補正長を用いて、図１５に示すような４回の圧延操業を実施する。そして、最終の圧延時、本実施例においては、圧延４回目における張力変動が測定され、変更長・補正長設定装置７０３がそれを取得する（Ｓ１６０２）。
【００７５】
変更長・補正長設定装置７０３は、上記取得した張力変動の測定値と、予め定められた閾値閾値とを比較する（Ｓ１６０３）。比較の結果、測定値が閾値よりも大きい場合（Ｓ１６０３／ＹＥＳ）、補正長設定装置７０３は、使用した設定値は不良であると判断して、設定値を修正する（Ｓ１６０４）。修正方法としては、予め定めた上下限値内でランダムに選択することで実施する。修正結果は、該当する検索キーのデータベースに書き込まれ、次回同様の被圧延材を圧延時に使用される。このような処理により、補正長データベースのデータを実験的に求めて構築することができる。そして、Ｓ１６０４の処理が終了するか、張力変動の測定値が閾値以下であった場合（Ｓ１６０／ＮＯ）、変更長・補正長設定装置７０３はそのまま処理を終了する。
【００７６】
本実施形態においては、補正長および変更長は、被圧延材の板厚、溶接点巻取時のリール半径によって変動するとしたが、被圧延材の鋼種や板幅によっても変動する事が考えられる。その場合は、変更長、補正長設定データベースの分類方法を変更すればよい。また、対象とする圧延機に張力計が設置されていない場合においては、圧延４回目における張力変動の代わりに板厚変動を測定して閾値と比較する事で設定値の不良を判定しても良い。また、圧延４回目だけでなく、任意の圧延回数で判定しても良い。
【００７７】
実際の、走間ロール開放・締込制御に必要な長さは、図１８に示すように、溶接点３０を起点とするロール開放長Ａ６７およびロール開放長Ｂ６８である。これらは、以下の式（５）、式（６）に従い、溶接点通過処理設定値演算装置１０３が求める。即ち、変更長・補正長設定装置７０３と溶接点通過処理設定値演算装置１０３とが連動することにより、ロール開放タイミング取得部として機能する。
2012127570.tif 000007
2012127570.tif 000008
【００７８】
変更長・補正長設定装置７０３、ひいては板厚厚部長さ設定装置１０４からは、溶接点通過処理タイミング設定装置１０２に対して、変更長Ａ及び補正長Ａと、変更長Ｂ及び補正長Ｂのいずれかを変更長および補正長として出力する。どちらを出力するかは、圧延ｎ回目において実施するロール開放処理が、溶接点巻取時のリール周長Ａに対応するのか、溶接点巻取時のリール周長Ｂに対応するのかによって切り分ける。
【００７９】
溶接点通過処理タイミング設定装置１０２においては、溶接点３０の位置を圧延中監視し、溶接点３０が圧延機を通過する場合、板厚厚部長さ設定装置１０４から入力されるロール開放長および変更長の設定値を元に、圧延荷重を変更するタイミングを作成し、ロール開放・締込処理装置１０１へ出力する。また、溶接点通過処理タイミング設定装置１０２は、変更長及び補正長を溶接点通過処理設定値演算装置１０３に出力する。これにより、溶接点通過処理設定値演算装置１０３が、上記式（５）、（６）に基づいてロール開放操作時間、ロール締込操作時間及びロール開放時間を決定し、ロール開放・締込制御装置１０１に設定する。尚、溶接点３０の位置を監視する方法としては、圧延スタンド１の入側に光学的な検知装置を設ける等、従来用いられている検知方法を用いることが可能であり、詳細な説明を省略する。
【００８０】
尚、上記光学的な検知装置を用いる場合、溶接点通過処理タイミング設定装置１０２は、上記光学的な検知装置による検知結果に基づいて溶接点３０が圧延スタンド１に到達するタイミングである到達タイミングを認識する。ロール開放・締込処理装置１０１においては、被圧延材の製品仕様から溶接点通過処理設定値演算装置１０３により決定される圧延荷重等の設定値を用いて、溶接点通過処理タイミング設定装置１０２よりのタイミング信号により圧延荷重を変更する。
【００８１】
即ち、溶接点通過処理タイミング設定装置１０２及びロール開放・締込処理装置１０１が、圧延を回避するべき圧延回避部である溶接点３０の到達タイミング及び溶接点通過処理設定値演算装置１０３を認識する圧延回避認識部として機能すると共に、ロール開放制御部として機能する。
【００８２】
図１９は、図１５のような被圧延材板厚分布を作成する場合の圧延荷重の変更態様を示す図である。図１９に示すように、圧延１回目、２回目は、板厚厚部５５を生成するための圧延荷重変更制御が実行される。他方、圧延３回目、４回目は、中間板厚部５６を生成するための圧延荷重変更制御が実行される。
【００８３】
以上説明したように、圧延ｎ回目の被圧延材の板厚分布を図１５のようにすることにより、被圧延材の一部において圧延することなくロールギャップを開放する必要があり、その結果として圧延後の板厚が局部的に変化する場合に、それに起因するコイル径の変動を抑制することができ、リール半径変動に起因する出側板厚変動を最小限とすることができる。
【００８４】
尚、上記実施形態においては、溶接点をテンションリール上のコイルに巻付る場合におけるリール径に応じて、２種類の板厚厚部の長さが必要となる事から、両方に対応するため、２種類の板厚厚部を作成する方法について説明した。別な方法として、圧延スタンド１における最後の圧延時における出側板厚が重要である事から、最後の圧延を行う圧延方向の出側における溶接点巻取時のリール周長に合わせて、図７に示すように板厚厚部５４を作成する事も考えられる。
【００８５】
例えば、ある被圧延材を、圧延スタンド１において２回の圧延を実施する場合は、圧延機で２回圧延されたコイル３５が、最後の圧延における出側リール上に作成されるコイルであることから、溶接点巻取時のリール周長Ｂにあわせて、板厚厚部５４を作成する。この方法でも、最終の圧延（最大圧延回数時）における板厚変動を抑制することができ、製品精度の向上が可能である。
【００８６】
また、上記実施形態においては、図１１に示すように、板厚厚部５５および中間板厚部５６を設けることにより、入側ＴＲにおいて溶接部３０が巻き取られる際のリール周長と、出側ＴＲにおいて溶接部３０が巻き取られる際のリール周長との違いに対応する場合を例として説明した。しかしながら、テンションリールの弧は局部的には直線とみなすことが可能であり、入側、出側におけるリール周長の差が上記直線とみなすことが可能な範囲内であれば、図１１に示すような中間板厚部５６は不要であり、図７に示すような板厚厚部５４のみを設けるだけで対応可能である。
【００８７】
この場合、板厚厚部５４の搬送方向の長さは、リール周長Ａおよびリール周長Ｂのうち、短い方のリール周長に応じて決定される。図２０（ａ）、（ｂ）は、このような場合において、被圧延材がテンションリールに巻き取られたコイルの部を拡大した状態を示す図であり、図２０（ａ）は、リール周長が短い方のリールに被圧延材が巻き取られた状態、図２０（ｂ）は、リール周長が長い方のリールに被圧延材が巻き取られた状態を夫々示す。
【００８８】
図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、リール周長の差が、弧を直線とみなすことが可能な範囲内であれば、板厚厚部５４の長さを、入側、出側夫々のテンションリールにおいて溶接部３０が巻き取られる際のリール周長のうち短い方に応じて設定することにより、コイル径の変動を抑制することが可能である。
【００８９】
また、上記実施形態においては、圧延前のコイル６０１内に溶接点が１つ入っている場合について述べたが、２つ以上入っている場合も本実施例と同様に考える事ができる。その場合であっても、図１９に示すような圧延荷重の制御を夫々の溶接点に応じて実行すれば容易に実現可能である。
【００９０】
更に、上記実施形態においては、シングルスタンド圧延機を例に説明したが、圧延機を複数台連続的に並べたタンデム圧延機においても同様に考える事ができる。
【００９１】
また、上記実施形態においては、圧延機を停止することなく被圧延材が動いている状態でロール開放・締込処理を実施する場合について説明したが、溶接点通過時は圧延機を停止させ、ロールを開放後、圧延機を溶接点を通過させ、通過後圧延機を停止させてロール締込みを行う場合についても同様に考える事ができる。
【００９２】
また、上記実施形態においては、図１１において説明したように、被圧延材がテンションリールに巻き取られた状態において、板厚厚部５５の両側に形成された中間板厚部５６同士が接触するように板厚厚部５５および中間板厚部５６の長さを設定することを例として説明した。これに対して、図２１（ａ）は、中間板厚部５６同士が接触しないように設定された場合の例を示す図である。
【００９３】
図２１（ａ）に示す例の場合、中間板厚部５６同士が接触せずに空間が形成されており、この空間が広いとその部分において圧延コイルが窪んでしまう可能性がある。その結果、コイル径の変動が発生することとなる。従って、上述したように、板厚厚部５５の両側に形成された中間板厚部５６同士が接触するように板厚厚部５５および中間板厚部５６の長さを設定することが好ましい。
【００９４】
他方、図２１（ｂ）は、板厚厚部５５の両側に形成された中間板厚部５６同士が、搬送方向の長さの全体にわたって接触するように設定された場合の例を示す図である。この場合、図２１（ｂ）に示すように、中間板厚部５６同士が接触する部分において圧延コイルが盛り上がることとなり、これによっても、コイル径の変動が発生することとなる。
【００９５】
従って、溶接点３０が巻き取られる際のリール周長が短い方のテンションリールに被圧延材が巻き取られた状態において、板厚厚部５５の両側に形成された中間板厚部５６同士が接触する搬送方向の幅は、例えば図１１（ｂ）に示すように、中間板厚部５６の搬送方向の幅の半分以下となるように設定することが好ましい。
【００９６】
尚、上述した中間板厚部５６同士が接触する搬送方向の幅は、中間板厚部５６の板厚によって好適な値が異なる。従って、中間板厚部５６同士が接触する搬送方向の幅は、中間板厚部５６の板厚も考慮して好適に決定されることが好ましい。
【００９７】
尚、図１１（ａ）の状態は、リール周長Ａの場合において、中間板厚部５６における製品板厚部５７側の端部同士が接する状態を示している。中間板厚部５６における製品板厚部５７側の端部とは、図１１（ａ）に示すように、板厚が中間板厚部板厚５９の部分の板面上の端部を示すが、中間板厚部５６と製品板厚部５７との間の板厚が変動している部分同士が接するようにしても良い。
【００９８】
また、図２１（ａ）において説明したコイル周の窪みや、図２１（ｂ）において説明したコイル周の盛り上がりによる影響は、図６（ａ）に示すようなコイル径の局部的な増大による張力変動、出側板厚への影響よりも小さいことも考えられる。従って、図２１（ａ）、（ｂ）に示すような状態となるような板厚厚部５５および中間板厚部５６の長さ設定も採用可能である。
【００９９】
尚、図４および図１２に示す各機能ブロックは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって実現される。ここで、図４および図１２に示す各機能ブロックを構成するハードウェアについて、図２２を参照して説明する。図２２は、本実施形態に係る図４および図１２に示す各機能ブロック（以降、制御装置とする）のハードウェア構成を示すブロック図である。図２２に示すように、本実施形態に係る制御装置は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成を有する。
【０１００】
即ち、本実施形態に係る制御装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）２０４およびＩ／Ｆ２０５がバス２０８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ２０５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）２０６および操作部２０７が接続されている。
【０１０１】
ＣＰＵ２０１は演算手段であり、制御装置全体の動作を制御する。ＲＡＭ２０２は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ２０１が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ２０３は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。
【０１０２】
ＨＤＤ２０４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ２０５は、バス２０８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ２０６は、ユーザが制御装置の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部２０７は、キーボードやマウス等、ユーザが制御装置に情報を入力するためのユーザインタフェースである。
【０１０３】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ２０３やＨＤＤ２０４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ２０３に読み出され、ＣＰＵ２０１の制御に従って動作することにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る制御装置の機能が実現される。
【０１０４】
即ち、本実施形態に係る溶接点位置コイル径演算装置７０１及び板厚厚部の板厚設定装置７０２は、巻き取り周長取得部として機能して取得した巻き取り周長をＲＡＭ２０２に格納する。また、本実施形態に係る変更長・補正長設定装置７０３は、ロール開放タイミング取得部として機能して、変更長・補正長設定データベース７０４からロール開放タイミングの情報である変更長、補正長を取得すると、取得した情報をＲＡＭ２０２に格納する。
【０１０５】
このように、本実施形態に係る制御装置はソフトウェアによって実現可能であるため、圧延機として既存の装置を利用すると共に、圧延機を制御する制御装置のソフトウェアを更新するのみで実現することが可能であり、導入時の手間やコスト面において非常にメリットがある。
【符号の説明】
【０１０６】
１  圧延機スタンド
２  入側ＴＲ
３  出側ＴＲ
４  ミル速度制御装置
５  入側ＴＲ制御装置
６  出側ＴＲ制御装置
７  ロールギャップ制御装置
８  入側張力計
９  出側張力計
１０  圧延速度設定装置
１１  入側張力設定装置
１２  出側張力設定装置
１３  入側張力制御
１４  出側張力制御
１５  入側張力電流変換装置
１６  出側張力電流変換装置
１７  出側板厚計
１８  出側板厚制御装置
１０１  ロール開放・締込処理装置
１０２  溶接点通過処理タイミング設定装置
１０３  溶接点通過処理設定値演算装置
１０４  板厚厚部長さ設定装置
７０１  溶接点位置コイル径演算装置
７０２  板厚厚部の板厚設定装置
７０３  変更長・補正長設定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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2012127570.tif 000034
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