(57)【要約】【課題】圧延板の板厚分布をより良好に調整できるようにした、圧延機を提供する。【解決手段】上下の作業ロール２ａ、２ｂとこれらを支持する支持ロール３ａ〜３ｄを備える圧延機１である。支持ロールに冷却用液を噴射するノズル１４ｂを配列した冷却用スプレーと、支持ロールに加熱用液を噴射するノズル１４ａを配列した加熱用スプレーと、冷却用スプレー及び加熱用スプレーの一方のスプレーのノズルから一あるいは隣り合う複数のノズルを選択して第１のノズルとし、第１のノズルから液を噴射させるとともに、冷却用スプレー及び加熱用スプレーの他方のスプレーから、第１のノズルから噴射された液が当たる支持ロール上の領域に対して支持ロールの軸方向において隣り合う両側の各領域に、それぞれ冷却用液あるいは加熱用液を噴射するノズルを選択して第２のノズルとし、第２のノズルからそれぞれ液を噴射させる制御部５と、を備える。【選択図】図１
2014024111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下の作業ロールとこれら作業ロールをそれぞれ支持する支持ロールを備え、前記作業ロールによって板材を圧延する圧延機において、
前記支持ロールに冷却用液を噴射する複数のノズルを該支持ロールの軸方向に沿って配列した冷却用スプレーと、
前記支持ロールに加熱用液を噴射する複数のノズルを該支持ロールの軸方向に沿って配列した加熱用スプレーと、
前記冷却用スプレー及び前記加熱用スプレーの一方のスプレーを選択するとともに、選択したスプレーのノズルから一あるいは隣り合う複数のノズルを選択して第１のノズルとし、該第１のノズルから液を噴射させるとともに、前記冷却用スプレー及び前記加熱用スプレーの他方のスプレーから、前記第１のノズルから噴射された液が当たる前記支持ロール上の領域に対して該支持ロールの軸方向において隣り合う両側の各領域に、それぞれ前記冷却用液あるいは加熱用液を噴射するノズルを選択して第２のノズルとし、該第２のノズルからそれぞれ液を噴射させる制御部と、を備えることを特徴とする圧延機。
【請求項２】
前記冷却用スプレーと前記加熱用スプレーとは同じノズル群を共有するとともに、各ノズル毎に供給する液を加熱用液にするか冷却用液にするかを切り換える液切換手段を有して構成されていることを特徴とする請求項１記載の圧延機。
【請求項３】
上下の作業ロールとこれら作業ロールをそれぞれ支持する支持ロールを備え、前記作業ロールによって板材を圧延する圧延機において、
一あるいは複数の第１のノズルを有し、該第１のノズルから冷却用液あるいは加熱用液の一方の液を噴射する第１のスプレーと、
前記第１のスプレーの前記第１のノズルから噴射された液が当たる前記支持ロール上の領域に対して該支持ロールの軸方向において隣り合う両側の各領域に、それぞれ前記冷却用液あるいは加熱用液の他方を噴射する第２のノズルを有する第２のスプレーと、
前記第１のスプレーの第１のノズル及び前記第２のスプレーの第２のノズルを前記支持ロールの軸方向に沿って移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする圧延機。
【請求項４】
前記第１のノズル及び第２のノズルより各液を噴射する際、その初期においては設定された希望レベルでの噴射量より多い加算補償レベルでの噴射量で噴射を行わせるように制御する、応答補償部が備えられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧延機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延機では、形成する圧延板の幅方向の板厚分布や平坦度を制御している。例えば特許文献１では、圧延板の幅方向の局部的な厚み分布（板厚分布）を増減して所望の板厚分布（平坦度）に調整するため、作業ロールを局部的に膨張、あるいは収縮させる制御を行っている。局部的な膨張、収縮については、作業ロール温度よりも高い温度のクーラント液（加熱用液）、あるいは低い温度のクーラント液（冷却用液）をスプレーから作業ロールの当該箇所に向けて噴射することにより、行っている。
【０００３】
ところが、作業ロール径が小さい場合には、ロールの膨張量、収縮量はロール径差に比例するため、作業ロールにそのロール軸方向で局部的な温度差を付与しても、ロールの膨張量や収縮量は大きくはならず、したがって板厚分布の充分な調整効果が得られない。
また、作業ロール径が小さい場合には、作業ロールの上流側近傍に通板ガイドなどが存在するため、スプレーから噴射したクーラント液を作業ロールの所望箇所に当てるのが難しく、また、液が当たる領域の面積も小さくなる。
【０００４】
さらに、圧延機の構造を、例えば特許文献２に示されるように作業ロールを２方向から支持ロールにてサポートする、いわゆるクラスタータイプ構造とした場合には、スプレーから噴射された液が、支持ロールに遮られて充分作業ロールに当たらないという問題がある。
【０００５】
そこで、作業ロールにクーラント液を噴射するのに代えて、作業ロールを支持する支持ロールに向けてクーラント液を噴射し、支持ロールを膨張、収縮させることが考えられる。すなわち、支持ロールを膨張、収縮させ、この変形を作業ロールに押し当てることで作業ロールに撓み曲げ変形を生じさせ、形成する圧延板の板厚分布を調整することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２２６４３１号公報
【特許文献２】特開２００８−２２１２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、支持ロールを押し当てることでその膨張、収縮の変形を作業ロールに転写し、作業ロールに撓み曲げ変形を生じさせようとしても、作業ロールには曲げ剛性があるため、支持ロールの変形をそのまま作業ロールに転写することはできない。すなわち、転写によって作業ロールに突起（凸部）やくぼみ（凹部）を生じさせようとしても、作業ロールの曲げ剛性によってその曲げ撓み変形が鈍くなり、シャープな曲げ撓み変形が得られない。その結果、支持ロールに対して設定した膨張、収縮による変形より鈍い変形が作業ロールに形成され、この鈍い変形が圧延板に伝わるため、形成する圧延板の板厚分布を調整する効果が充分に得られなくなってしまう。
【０００８】
また、特許文献１に記載されているように、作業ロールは塑性加工による発熱を受けるため温度が高くなるが、支持ロールは前記発熱を直接受けないため温度が高くならず、したがってスプレーによる冷却効果が出にくくなっている。
【０００９】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、形成する圧延板の板厚分布をより良好に調整できるようにした、圧延機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の圧延機は、上下の作業ロールとこれら作業ロールをそれぞれ支持する支持ロールを備え、前記作業ロールによって板材を圧延する圧延機において、
前記支持ロールに冷却用液を噴射する複数のノズルを該支持ロールの軸方向に沿って配列した冷却用スプレーと、
前記支持ロールに加熱用液を噴射する複数のノズルを該支持ロールの軸方向に沿って配列した加熱用スプレーと、
前記冷却用スプレー及び前記加熱用スプレーの一方のスプレーを選択するとともに、選択したスプレーのノズルから一あるいは隣り合う複数のノズルを選択して第１のノズルとし、該第１のノズルから液を噴射させるとともに、前記冷却用スプレー及び前記加熱用スプレーの他方のスプレーから、前記第１のノズルから噴射された液が当たる前記支持ロール上の領域に対して該支持ロールの軸方向において隣り合う両側の各領域に、それぞれ前記冷却用液あるいは加熱用液を噴射するノズルを選択して第２のノズルとし、該第２のノズルからそれぞれ液を噴射させる制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記圧延機においては、前記冷却用スプレーと前記加熱用スプレーとは同じノズル群を共有するとともに、各ノズル毎に供給する液を加熱用液にするか冷却用液にするかを切り換える液切換手段を有して構成されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の別の圧延機は、上下の作業ロールとこれら作業ロールをそれぞれ支持する支持ロールを備え、前記作業ロールによって板材を圧延する圧延機において、
一あるいは複数の第１のノズルを有し、該第１のノズルから冷却用液あるいは加熱用液の一方の液を噴射する第１のスプレーと、
前記第１のスプレーの前記第１のノズルから噴射された液が当たる前記支持ロール上の領域に対して該支持ロールの軸方向において隣り合う両側の各領域に、それぞれ前記冷却用液あるいは加熱用液の他方を噴射する第２のノズルを有する第２のスプレーと、
前記第１のスプレーの第１のノズル及び前記第２のスプレーの第２のノズルを前記支持ロールの軸方向に沿って移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、前記圧延機においては、前記第１のノズル及び第２のノズルより各液を噴射する際、その初期においては設定された希望レベルでの噴射量より多い加算補償レベルでの噴射量で噴射を行わせるように制御する、応答補償部が備えられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の圧延機によれば、第１のノズルから冷却用液あるいは加熱用液の一方を噴射するとともに、噴射した液が当たる領域が隣り合う両側の各領域となる第２のノズルから冷却用液あるいは加熱用液の他方を噴射するようにしたので、支持ロールに対してよりシャープな形状の突起（凸部）やくぼみ（凹部）を生じさせることができ、したがってこのような突起やくぼみを作業ロールに転写することで、作業ロールにも比較的シャープな突起やくぼみを生じさせることができる。よって、形成する圧延板の板厚分布をより良好に調整することができる。
また、別の圧延機によれば、第１のスプレーの第１のノズルから冷却用液あるいは加熱用液の一方を噴射するとともに、噴射した液が当たる領域が隣り合う両側の各領域となる第２のスプレーの第２のノズルから冷却用液あるいは加熱用液の他方を噴射するようにしたので、支持ロールに対してよりシャープな形状の突起（凸部）やくぼみ（凹部）を生じさせることができ、したがってこのような突起やくぼみを作業ロールに転写することで、作業ロールにも比較的シャープな突起やくぼみを生じさせることができる。よって、形成する圧延板の板厚分布をより良好に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の圧延機の一実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の圧延機の一実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図３】ノズルの配列を説明するための模式図である。
【図４】応答補償部による応答補償を説明するためのグラフである。
【図５】（ａ）、（ｂ）は支持ロールの膨張、収縮を説明するための模式図である。
【図６】本発明の圧延機の他の実施形態の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の圧延機を詳しく説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１及び図２は、本発明の圧延機の一実施形態の概略構成図であり、これらの図において符号１は圧延機、符号１００は圧延機１にて圧延される板材（圧延板）である。圧延機１は、図１に示すようにクラスタータイプのもので、上下に配置された一対の作業ロール２ａ、２ｂと、これら作業ロール２ａ、２ｂのうちの上側の作業ロール２ａを支持する一対の支持ロール３ａ、３ｂ、及び下側の作業ロール２ｂを支持する一対の支持ロール３ｃ、３ｄを備えている。
【００１７】
なお、図１及び図２において、作業ロール２ａ、２ｂの軸方向（板材１００の板幅方向）をＸ軸方向とし、板材１００の圧延方向（つまりＸ軸方向と直交する方向）をＹ軸方向とし、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ軸方向とするＸＹＺ直交座標系を設定する。つまり、図１は、作業ロール２ａ、２ｂ、支持ロール３ａ〜３ｄを側面（Ｘ軸方向）から視た模式図であり、図２は、支持ロール３ａや板材１００等を上面（Ｚ軸方向）から視た模式図である。
【００１８】
また、この圧延機１には、クーラント装置４、制御装置（制御部）５、形状検出装置６が備えられている。
作業ロール２ａ、２ｂは、本実施形態ではロール径が比較的小径（例えば３０〜４０ｍｍ程度）に形成されたもので、Ｚ軸上に配置された上下一対の圧延用作業ロールである。これら作業ロール２ａ、２ｂは、図示しないロールモータによって回転駆動するとともに、図示しない板材供給ロールから供給される板材１００をロール間に挟み込むことにより、板材１００を圧延する。
【００１９】
なお、これら作業ロール２ａ、２ｂの上流側（板材供給ロール側）には、一対の通板ガイド７ａ、７ｂが配設されている。これら通板ガイド７ａ、７ｂは、一方が板材１００の上側に配設され、他方が板材１００の下側に配設されている。このように配設されたことによって通板ガイド７ａ、７ｂは、特に板材供給ロールから供給された板材１００の先端部を作業ロール２ａ、２ｂ間に挟み込む際、この先端部を該ロール２ａ、２ｂ間に案内するようになっている。
【００２０】
支持ロール３ａ、３ｂは、上側の作業ロール２ａの上方に配設されて作業ロール２ａを上側から支持するもので、一方の支持ロール３ａが作業ロール２ａの上流側を支持し、他方の支持ロール３ａが作業ロール２ａの下流側を支持する。また、支持ロール３ｃ、３ｄは、下側の作業ロール２ｂの下方に配設されて作業ロール２ｂを下側から支持するもので、一方の支持ロール３ｃが作業ロール２ｂの上流側を支持し、他方の支持ロール３ｄが作業ロール２ｂの下流側を支持する。このような構成のもとに本実施形態の圧延機１は、前記したようにクラスタータイプの構造となっている。
【００２１】
クーラント装置４は、クーラント液をスプレー８ａ、８ｂに供給して該スプレー８ａ、８ｂから前記支持ロール３ａ、３ｃに向けてクーラント液を噴射する装置であり、クーラント液供給源９と、加熱器１０及び冷却器１１と、高温用バルブ群１２及び低温用バルブ群１３と、前記スプレー８ａ、８ｂとを備えて構成されている。
【００２２】
加熱器１０は、クーラント液供給源９から供給されたクーラント液を予め設定された温度、すなわち支持ロール３ａ、３ｃのロール温度より充分に高い温度に加熱する。一方、冷却器１１は、クーラント液供給源９から供給されたクーラント液を予め設定された温度、すなわち支持ロール３ａ、３ｃのロール温度より充分に低い温度に冷却する。
【００２３】
高温用バルブ群１２は、図２に示すように多数の開閉弁１２ａによって形成されたもので、開閉弁１２ａが開かれることによって加熱器１０から送られてきた加熱用のクーラント液、すなわち加熱用液を前記スプレー８ａの対応するノズル１４ａに供給し、閉じられることによって加熱用液の供給を停止するようになっている。
同様に低温用バルブ群１３は、多数の開閉弁１３ａによって形成されたもので、開閉弁１３ａが開かれることによって冷却器１１から送られてきた冷却用のクーラント液、すなわち冷却用液を前記スプレー８ｂの対応するノズル１４ｂに供給し、閉じられることによって冷却用液の供給を停止するようになっている。
【００２４】
ここで、高温用バルブ群１２の各開閉弁１２ａ、及び低温用バルブ群１３の各開閉弁１３ａは、いずれも制御装置５からの制御信号により、開閉動作が制御されるようになっている。
【００２５】
スプレー８ａは、前記したように高温用バルブ群１２に配管（図示せず）を介して接続されたもので、図１に示すように上側の支持ロール３ａに対向するものと下側の支持ロール３ｃに対向するものの二つが配設されている。これらスプレー８ａ、８ａは、図２に示すようにそれぞれ多数（複数）のノズル１４ａを支持ロール３ａ（３ｃ）の軸方向に沿って予め設定された所定間隔で配列したもので、高温用バルブ群１２を介して送られてきた加熱用液をノズル１４ａから噴射するように構成されている。このような構成によってスプレー８ａ、８ａは、加熱用スプレーとして機能するようになっている。各ノズル１４ａは、前述したように高温用バルブ群１２の各開閉弁１２ａにそれぞれ対応して配管で接続されている。したがって、各ノズル１４ａは、制御装置５によって加熱用液の噴射動作が制御される。
【００２６】
スプレー８ｂは、前記したように低温用バルブ群１３に配管（図示せず）を介して接続されたもので、図１に示すように上側の支持ロール３ａに対向するものと下側の支持ロール３ｃに対向するものの二つが配設されている。これらスプレー８ｂ、８ｂも、図２に示すようにそれぞれ多数（複数）のノズル１４ｂを支持ロール３ａ（３ｃ）の軸方向に沿って予め設定された所定間隔で配列したもので、低温用バルブ群１３を介して送られてきた冷却用液をノズル１４ｂから噴射するように構成されている。このような構成によってスプレー８ｂ、８ｂは、冷却用スプレーとして機能するようになっている。各ノズル１４ｂは、前述したように低温用バルブ群１３の各開閉弁１３ａにそれぞれ対応して配管で接続されている。したがって、各ノズル１４ｂも、制御装置５によって冷却用液の噴射動作が制御される。
【００２７】
また、これら各ノズル１４ａ、１４ｂは、図３に示すように支持ロール３ａ（３ｃ）の軸方向（回転軸３Ｐ方向）に沿って予め設定された所定間隔で配列されていることにより、支持ロール３ａ（３ｃ）の回転軸３Ｐ方向（Ｘ軸方向）に等分割された各領域Ｒ１、Ｒ２…に対して、対応するノズル１４ａ、１４ｂがそれぞれに設定されている。すなわち、ノズル１４ａ（１）は、加熱用液を噴射することで領域Ｒ１に加熱用液が当たるようにその位置等が設定されており、同様にノズル１４ａ（２）は領域Ｒ２、ノズル１４ａ（３）は領域Ｒ３にそれぞれ加熱用液が当たるように設定されている。つまり、ノズル１４ａの配列順に、支持ロール３ａ（３ｃ）上に加熱用液が当たる領域Ｒ１、Ｒ２…も配列されている。
【００２８】
また、図３ではノズル１４ａとノズル１４ｂとを、便宜上、支持ロール３ａ（３ｃ）に対して距離を変えて示しているが、実際には図１に示すように上下方向にずれて配置されているだけで、支持ロール３ａ（３ｃ）に対してはほぼ同じ距離に配置されている。したがって、互いに対応する位置のノズル１４ａとノズル１４ｂ、すなわち支持ロール３ａ（３ｃ）の軸方向において同じ位置に配置されたノズル１４ａと１４ｂとは、同じ領域Ｒ１、Ｒ２…に液が当たるようになっている。例えば、ノズル１４ａ（１）とノズル１４ｂ（１）とは、共に領域Ｒ１に液（加熱用液あるいは冷却用液）が当たるように液を噴射し、同様にノズル１４ａ（２）とノズル１４ｂ（２）とは共に領域Ｒ２に、ノズル１４ａ（３）とノズル１４ｂ（３）とは共に領域Ｒ３に、それぞれ液が当たるように液を噴射するようになっている。
【００２９】
これらノズル１４ａ、１４ｂは作業ロール２ａ、２ｂに対してではなく、支持ロール３ａ、３ｃに向けて液を噴射するようになっているため、通板ガイド７ａ、７ｂなどの障害物に遮られることなく、支持ロール３ａ、３ｃに対して所定の位置に良好に液を噴射できるようになっている。
【００３０】
図２に示すように制御装置５は、オペレーターによって板材１００に対する板厚形状変化量と板厚形状変化位置とが入力されることにより、前述したようにスプレー８ａ、８ｂの各ノズル１４ａ、１４ｂから噴射を行うノズルを選択し、さらに選択したノズルから噴射する液の量を設定するようになっている。この制御装置５による具体的な制御については後述する。
【００３１】
図１に示すように形状検出装置６は、形状検出ロール１５と、形状表示装置１６とを備えて構成されている。形状検出ロール１５は、作業ロール２ａ、２ｂの下流側に設けられたもので、圧延後の板材１００の下面に接するように配設されている。この形状検出ロール１５には、前記ノズル１４ａ及びノズル１４ｂと同数の回転ロータ（図示せず）が板材１００の板幅方向（Ｘ軸方向）に連結して設けられており、各回転ロータにより、圧延後の板材１００における板幅方向の板形状が検出されるようになっている。そして、検出された板形状を表す形状検出信号は、形状表示装置１６に出力される。
【００３２】
形状表示装置１６は、前記形状検出信号に基づいて、検出した板形状を表示するようになっている。したがって、オペレーターは、この形状表示装置１６に表示された板形状に基づき、目標とする板厚分布からずれている場合には、前述したように制御装置５に板材１００に対する板厚形状変化量と板厚形状変化位置とを入力する。このようにして板厚形状変化量と板厚形状変化位置とが入力されると、制御装置５は、これら板厚形状変化量と板厚形状変化位置とから予め求められた関係に基づき、支持ロール３ａ、３ｃに対する変形量と変形位置とを求める。そして、求めた変形量と変形位置とに基づき、前述したようにスプレー８ａ、８ｂの各ノズル１４ａ、１４ｂから噴射を行うノズルを選択し、さらに選択したノズルから噴射する液の量を設定する。
【００３３】
制御装置５がスプレー８ａ、８ｂの各ノズル１４ａ、１４ｂから噴射を行うノズルを選択するには、まず、前記の板厚形状変化量に基づき、板材１００の板厚を局部的に厚くするか薄くするかを求め、これから支持ロール３ａ、３ｃを局部的に膨張させるか収縮させるかを決定する。そして、膨張させる場合には第１のスプレーとして加熱用のスプレー８ａを選択し、収縮させる場合には第１のスプレーとして冷却用のスプレー８ｂを選択する。
【００３４】
また、前記の板厚形状変化位置に基づき、この位置に対応する支持ロール３ａ、３ｃの軸方向における位置、すなわち前記領域Ｒから該当する領域Ｒを求める。ここでは、求めた領域Ｒが図３中のＲ２であるとする。このようにして領域ＲをＲ２として求めたら、この領域Ｒ２に液が当たるように液を噴射するノズルを、先に選択した第１のスプレーから選択する。例えば板材１００の板厚を局部的に薄くするべく、作業ロール２ａ、２ｃを局部的に膨張させるために支持ロール３ａ、３ｃを局部的に膨張させるとすると、第１のスプレーとしては加熱用のスプレー８ａを選択する。
【００３５】
したがって、ノズルとしては、加熱用のスプレー８ａのノズル１４ａ、すなわち領域Ｒ２に液を噴射するノズル１４ａ（２）を選択し、これを第１のノズルとする。
このようにして第１のノズル（ノズル１４ａ（２））を選択したら、続いて、第２のノズルを選択する。まず、前記第１のスプレー（加熱用のスプレー８ａ）とは異なるスプレー、すなわち冷却用のスプレー８ｂを第２のスプレーとし、前記第１のノズル１４ａ（２）から噴射された液が当たる支持ロール３ａ（３ｃ）上の領域Ｒ２に対して該支持ロール３ａ（３ｃ）の軸方向において隣り合う両側の各領域Ｒ１、Ｒ３に、それぞれ冷却用液を噴射するノズル１４ｂ（１）、１４ｂ（３）を選択し、これらを第２のノズルとする。
【００３６】
このようにして第１のノズル１４ａ（２）、第２のノズル１４ｂ（１）、１４ｂ（３）をそれぞれ選択したら、制御装置５は、これらノズルからそれぞれ加熱用液あるいは冷却用液を噴射させるべく、これらノズルに対応する開閉弁１２ａ、１３ａを開くように高温用バルブ群１２及び低温用バルブ群１３に制御信号を出力する。
【００３７】
また、これとは別に制御装置５は、形状検出装置６で求めた変形量に基づき、選択した各ノズルから噴射する液の量を設定する。各ノズルから噴射する各液の量は、例えば加熱器１０や冷却器１１からの供給量が４〜５段階の流量で可変になっていることにより、変えることができるようになっている。あるいは、開閉弁１２ａ、１３ａの開閉度が調節されることで変えることができるようになっていてもよく、加熱器１０や冷却器１１と開閉弁１２ａ、１３ａとの間、または開閉弁１２ａ、１３ａと各ノズル１４ａ、１４ｂとの間に流量制御装置（図示せず）が設けられており、この流量制御装置によってノズル１４ａ、１４ｂに送られる液の量が制御されることにより、これらノズル１４ａ、１４ｂから噴射する液の量が制御されるようになっていてもよい。
【００３８】
本実施形態では、加熱器１０や冷却器１１からの供給量、開閉弁１２ａ、１３ａの開度、あるいは前記流量制御装置を制御装置５によって制御することにより、各ノズルから４〜５段階の流量で液の噴射が行えるようになっている。したがって、制御装置５は、先に選択した各ノズルから、前記の変形量によって予め決められた量の液を、噴射するように制御する。
【００３９】
また、図２に示すように制御装置５には、応答補償部１７が備えられている。この応答補償部１７は、オペレーターによって入力された板厚形状変化量と板厚形状変化位置とに基づき、制御装置５が第１のノズル、第２のノズルを選択するとともに、各ノズルからの液噴射量を設定したら、液噴射初期時において、設定した液噴射量より多い噴射量で液を噴射するように制御装置５の設定を変更する。そして、制御装置５により、先に設定された液噴射量より多い噴射量となるように、各開閉弁１２ａ、１３ａの開度、あるいは流量制御装置を制御させる。
【００４０】
具体的には、図４に示すように第１のノズル、第２のノズルより各液を噴射する際、その初期における噴射量を、局部板厚変化量レベルが希望レベルとなるようにするための噴射量より多い量となる加算補償レベルに対応する量で、各液を噴射させる。加算補償レベルでの噴射量としては、希望レベルでの噴射量に対して例えば１.５倍〜３倍程度の量とされる。また、第１のノズル、第２のノズルからの液噴射による支持ロール３ａ、３ｃの局部的な形状変化については、例えば１０秒未満の液噴射で行う必要があるため、液噴射後、１０秒未満で液噴射量を希望レベルでの噴射量に徐々に下げる必要がある。したがって、加算補償レベルでの噴射量で各液を噴射させる時間ｔ１は、例えば１〜６秒程度とし、その後徐々に噴射量を低下させて希望レベルでの噴射量となるように、加熱器１０や冷却器１１からの供給量、開閉弁１２ａ、１３ａの開度、あるいは流量制御装置を制御装置５によって制御する。
【００４１】
一般に支持ロール３ａ、３ｃは、作業ロール２ａ、２ｂに比べて直径が大きく体積が大きいため、熱が内部に伝わるのが遅く、変形に時間がかかる。そこで、このような欠点を補償するべく、前記の応答補償部１７を備えることにより、制御装置５は支持ロール３ａ、３ｃをより迅速に所望形状に変形させることが可能となる。
【００４２】
なお、図示しないものの、作業ロール２ａ、２ｂに対しては、クーラント装置４に設けられたベースクーラント供給部により、冷却用のベースクーラント液が噴射されるようになっている。
さらに、作業ロール２ａ、２ｂには、ベースクーラント液とは別に、圧延潤滑液用スプレー３０から圧延潤滑液も噴射するようになっている。圧延潤滑液としては、板材１００の種類等に応じて、水やケロシン（油）、あるいはこれらの混合液が適宜選択されて用いられる。
【００４３】
次に、前記構成の圧延機１の動作について説明する。
まず、制御装置５は、板材１００の圧延を行う前に、ベースクーラントの噴射量及び温度の初期設定を行うとともに、加熱器１０、冷却器１１の温度の設定、及びスプレー８ａ、８ｂからの噴射量の初期設定を行う。そして、制御装置５は、初期設定したベースクーラントの噴射量及び温度になるようにベースクーラント供給部（図示せず）を制御するとともに、スプレー８ａ、８ｂからの各液の噴射を制御する。なお、初期においては、必ずしもスプレー８ａ、８ｂからの各液の噴射を行う必要はなく、ベースクーラント供給部による作業ロール２ａ、２ｂへのベースクーラント液の噴射のみを行うようにしてもよい。
【００４４】
このような初期設定に基づき、作業ロール２ａ、２ｂに対してベースクーラント液を噴射し、必要に応じて支持ロール３ａ、３ｃにもクーラント液（加熱用液、冷却用液）を噴射しつつ、板材１００を作業ロール２ａ、２ｂ間に導入して圧延を開始する。
圧延後の板材１００が形状検出ロール１５上を通過すると、形状検出ロール１５から圧延後の板材１００の板形状を表す形状検出信号が形状表示装置１６に出力される。
【００４５】
そこで、オペレーターは、表示された板形状に基づき、目標とする板厚分布からずれている場合、制御装置５に板材１００に対する板厚形状変化量と板厚形状変化位置とを入力する。
すると、制御装置５は、前述したようにこれら板厚形状変化量と板厚形状変化位置とから予め求められた関係に基づき、支持ロール３ａ、３ｃに対する変形量と変形位置とを求める。そして、求めた変形量と変形位置とに基づき、前述したようにスプレー８ａ、８ｂの各ノズル１４ａ、１４ｂから噴射を行うノズル、すなわち第１のノズル、第２のノズルをそれぞれ選択し、さらに選択した各ノズルから噴射する液の量（希望レベルでの噴射量）を設定する。
【００４６】
制御装置５は、このようにして第１のノズル、第２のノズルをそれぞれ選択し、さらに選択した各ノズルから噴射する液の量を設定したら、各ノズルからそれぞれ液を噴射させ、当該領域Ｒに加熱用液、冷却用液をそれぞれ噴射させる。その際、本実施形態では、前記したように制御装置５に応答補償部１７が備えられているので、図４に示すように液噴射の初期には希望レベルでの噴射量より多い加算補償レベルでの噴射量で液が噴射され、所定時間経過後、徐々に噴射量が低下させられ、希望レベルの噴射量で噴射される。したがって、このような応答補償を行うことにより、支持ロール３ａ、３ｃをより迅速に所望形状に変形させることができる。
【００４７】
また、図３に示したように第１のノズル１４ａ（２）と第２のノズル１４ｂ（１）、（３）を選択し、前述したように第１のノズル１４ａ（２）から加熱用液を、第２のノズル１４ｂ（１）、（３）からそれぞれ冷却用液を支持ロール３ａ、３ｃの各領域Ｒ１〜Ｒ３に向けて噴射させる。すると、領域Ｒ２では加熱用液が吹き付けられて膨張するのに対し、その両側の領域Ｒ１、Ｒ３では冷却用液が吹き付けられて収縮するので、図５（ａ）に示すように特に領域Ｒ２では変形がシャープに起こる。すなわち、支持ロール３ａ（３ｃ）の領域Ｒ２ではシャープな膨張が起こり、シャープな突起１８が生じることにより、図５（ａ）中に二点鎖線で示すように作業ロール２ａ（２ｂ）もその曲げ剛性に抗して良好に変形する。つまり、支持ロール３ａ（３ｃ）に押されることで前記突起（凸部）１８が転写され、作業ロール２ａ（２ｂ）にも比較的シャープな突起（凸部）１９が生じる。よって、板材１００（圧延板）における、領域Ｒ２に対応する局部の厚さを容易にかつ迅速に薄くすることができる。
【００４８】
なお、形成する圧延板１００の局部の厚さを厚くしたい場合には、図５（ｂ）に示すように第１のノズルとして冷却用液を噴射するノズル１４ｂを選択するとともに、第２のノズルとして第１のノズル１４ｂの両隣となるノズル１４ａを選択し、図５（ａ）の場合と同様にして各液を噴射する。すると、冷却用液が当たる領域Ｒ２の両隣Ｒ１、Ｒ３では加熱用液が当たるので、支持ロール３ａ（３ｃ）の領域Ｒ２ではシャープな収縮が起こり、シャープなくぼみ（凹部）２０が生じることにより、作業ロール２ａ（２ｂ）にもその曲げ剛性に抗して比較的シャープなくぼみ（凹部）２１が生じる。よって、板材１００（圧延板）における、領域Ｒ２に対応する局部の厚さを容易にかつ迅速に厚くすることができる。
【００４９】
本実施形態の圧延機１によれば、第１のノズルから冷却用液あるいは加熱用液の一方を噴射するとともに、噴射した液が当たる領域が隣り合う両側の各領域となる第２のノズルから冷却用液あるいは加熱用液の他方を噴射するようにしたので、支持ロール３ａ（３ｃ）に対してよりシャープな形状の突起（凸部）１８やくぼみ（凹部）２０を生じさせることができ、したがってこのような突起１８やくぼみ２０を作業ロール２ａ（２ｃ）に転写することで、作業ロール２ａ（２ｃ）にも比較的シャープな突起１９やくぼみ２１を生じさせることができる。よって、形成する圧延板の板厚分布をより良好に調整することができる。
【００５０】
また、制御装置５に、第１のノズル及び第２のノズルより各液を噴射する際、その初期においては設定された希望レベルでの噴射量より多い加算補償レベルでの噴射量で噴射を行わせる応答補償部１７を備えているので、支持ロール３ａ、３ｃが作業ロール２ａ、２ｂに比べて直径が大きく熱が内部に伝わるのが遅いにもかかわらず、変形を迅速に行わせることができ、したがって形成する圧延板の板厚分布をより迅速に調整することができる。
【００５１】
なお、前記実施形態では、高温用バルブ群１２と低温用バルブ群１３とをそれぞれ独立して備え、これら高温用バルブ群１２、低温用バルブ群１３にそれぞれノズル１４ａ、ノズル１４ｂを対応させて配設しているが、例えばノズルを１列に形成してこのノズル列を冷却用スプレーと加熱用スプレーとで共有させるようにしてもよい。
【００５２】
その場合に、各ノズルをそれぞれ液切換手段となる高温用バルブ群１２と低温用バルブ群１３とに配管（図示せず）を介して接続し、制御装置５によって高温用バルブ群１２及び低温用バルブ群１３の各開閉弁１２ａ、１３ａの開閉を制御することにより、各ノズルを加熱用液噴射用のノズルとして機能させ、あるいは冷却用液噴射用のノズルとして機能させることができる。
【００５３】
このような構成を採用することにより、支持ロール３ａ（３ｃ）に対して１列のノズルのみを配置すればよくなるため、支持ロール３ａ（３ｃ）の上流側スペースが狭い場合にも各ノズルを無理無く配置することができる。また、設置するノズルの数を減らすことで装置の簡略化、コストの低減化を図ることができる。
【００５４】
また、前記実施形態では、図３に示したように第１のノズルとしてノズル１４ａ（２）の一つのみを選択したが、例えば変形させたい領域の幅（支持ロール３ａ（３ｃ）の軸方向の長さ）が複数の領域Ｒ分に相当する幅である場合には、第１のノズルとして連続する複数のノズルを選択してもよい。その場合にも第２のノズルとしては、選択した第１のノズルの両隣となるノズル、すなわち第１のノズルから噴射された液が当たる支持ロール３ａ（３ｃ）上の領域Ｒに対して該支持ロール３ａ（３ｃ）の軸方向において隣り合う両側の各領域に、それぞれ冷却用液あるいは加熱用液を噴射するノズルを選択する。
【００５５】
例えば、図３においてノズル１４ａ（２）、１４ａ（３）を第１のノズルとした場合、ノズル１４ｂ（１）とノズル１４ｂ（４）とが第２のノズルとなる。
さらに、変形形状をよりシャープにしたい場合には、第２のノズルについても、第１のノズルに対するそれぞれの側において、隣り合う複数のノズルを選択してもよい。
【００５６】
また、前記実施形態では、支持ロール３ａ、３ｂに対してそれぞれの軸方向に多数のノズルを配列したが、例えば最小限の構成要素として、図６に示すように第１のノズル２２とこれに両側に配置される二つの第２のノズル２３を備えるようにしてもよい。ただし、第１のノズル２２については前記したように複数のノズルで構成してもよい。
【００５７】
また、第１のノズル２２にフレキシブル配管２４を介して開閉弁２５を接続し、さらに該開閉弁２５に配管（図示せず）を介して加熱器１０及び冷却器１１の一方を接続することにより、第１のスプレーとする。同様に、第２のノズル２３にフレキシブル配管２４を介して開閉弁２５を接続し、さらに該開閉弁２５に配管を介して加熱器１０及び冷却器１１の他方を接続することにより、第２のスプレーとする。なお、第１のノズル２２及び第２のノズル２３には、先に示した液切換手段による構成と同様に、加熱用液系と冷却用液系の２系統を接続し、制御装置によって各ノズル２２、２３に供給する液の種類を切り換えるようにしてもよい。
【００５８】
また、このように第１のノズル２２とこれの両側に配置される二つの第２のノズル２３とは、これらを保持する保持体２６に保持固定させ、さらに保持体２６を支持ロール３ａ（３ｃ）の軸方向に沿って移動可能に構成する。例えば、保持体２６に雌ねじ部（図示せず）と貫通孔（図示せず）とを形成し、雌ねじ部に雄ねじを形成したロッド２７を螺合させておくとともに、貫通孔にガイドロッド２８を挿通させておく。ロッド２７、ガイドロッド２８は、いずれも支持ロール３ａ（３ｃ）の回転軸に平行に配置しておく。
【００５９】
そして、ロッド２７にモータ２９を接続し、このモータ２９の駆動によってロッド２７を回転させることにより、保持体２６をガイドロッド２８の長さ方向、すなわち支持ロール３ａ（３ｃ）の軸方向に移動可能にする。すなわち、保持体２６、ロッド２７、ガイドロッド２８、モータ２９により、移動手段が構成される。
このようなモータ２９による保持体２６の移動量については、例えば制御装置５によって制御する。すなわち、支持ロール３ａ（３ｃ）に対して変形させたい領域Ｒに第１のノズル２２が対向し、ここに液を噴射できるように、保持体２６を移動させる。
【００６０】
このような構成の圧延機にあっても、第１のスプレーの第１のノズル２２から冷却用液あるいは加熱用液の一方を噴射するとともに、第２のスプレーの第２のノズル２３から冷却用液あるいは加熱用液の他方を噴射するので、支持ロール３ａ（３ｃ）に対してよりシャープな形状の突起（凸部）やくぼみ（凹部）を生じさせることができ、したがってこのような突起やくぼみを作業ロールに転写することで、作業ロール２ａ、２ｂにも比較的シャープな突起やくぼみを生じさせることができる。よって、形成する圧延板の板厚分布をより良好に調整することができる。
【００６１】
また、図６では最小限の構成要素として、第１のノズル２２とこれに両側に配置される第２のノズル２３、２３とを備えるように構成したが、例えば加熱用液を噴射するノズルと冷却用液を噴射するノズルを交互に二つずつ、合計四つのノズルを図６に示した保持体２６上に配置してもよい。このようにすれば、内側のノズルのうちの一方、すなわち加熱用のノズルか冷却用のノズルかを選択して第１のノズルとし、その両隣のノズルを第２のノズルとすることにより、支持ロール３ａ（３ｃ）を膨張させて突起（凸部）を形成する場合にも、収縮させてくぼみ（凹部）を形成する場合にも、共に対応することが可能になる。
【００６２】
なお、前記実施形態では、支持ロール３ａ〜３ｄのうちの、上流側の支持ロール３ａ、３ｃに対してのみノズルから各液を噴射するように構成したが、下流側の支持ロール３ｂ、３ｄに対してのみノズルから各液を噴射するように構成してもよく、さらには、上流側、下流側の全ての支持ロール３ａ〜３ｄに対して、ノズルから各液を噴射するように構成してもよい。
【００６３】
また、前記実施形態では、作業ロール及び支持ロールの構造として、クラスタータイプのものを採用したが、本発明はクラスタータイプに限定されることなく、通常の縦型多段ミルにも適用可能である。さらには、作業ロールを支持ロールで支持し、さらに控えロールで支持ロールを支持するタイプにも適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１…圧延機、２ａ、２ｂ…作業ロール、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ…支持ロール、４…クーラント装置、５…制御装置、６…形状検出装置、７ａ、７ｂ…通板ガイド、８ａ、８ｂ…スプレー、９…クーラント液供給源、１０…加熱器、１１…冷却器、１２…高温用バルブ群、１２ａ…開閉弁、１３…低温用バルブ群、１３ａ…開閉弁、１４ａ、１４ｂ…ノズル、１７…応答補償部、２２…第１のノズル、２３…第２のノズル
【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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