(57)【要約】【課題】鋼板の処理ラインにおいて、クラウン付き通板ロールの摩耗を考慮した蛇行制御を行うことができるとともに、処理ラインの通板が一定方向の場合あるいは方向を変える場合に関わらず蛇行制御を可能とする鋼板の蛇行制御方法および蛇行制御装置を提供する。【解決手段】クラウン付き通板ロール２を幅方向に移動する幅方向シフト機構５を設け、クラウン付き通板ロール２と鋼板１との相対的な幅方向位置を変更可能とすることで、蛇行修正を可能にしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の通板において、クラウンまたはテーパを有する単独ロールを鋼板の一方の面に当接したまま幅方向にシフトすることで単独ロールと鋼板との相対的な幅方向位置を変更し、蛇行修正を可能とすることを特徴とする鋼板の蛇行制御方法。
【請求項２】
鋼板の通板において、クラウンまたはテーパを有する単独ロールを鋼板の一方の面に当接したまま幅方向にシフトさせる機構を有し、単独ロールと鋼板との相対的な幅方向位置を変更可能とすることで、蛇行修正を可能とすることを特徴とする鋼板の蛇行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板をプロセスラインに通板する際の蛇行制御方法および蛇行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板（鋼帯）の処理ラインにおいて、鋼板を通板する際に、鋼板のキャンバーや形状などの影響により、鋼板の幅中心部がラインセンターからずれて蛇行することがあり、その蛇行量が大きくなると、鋼板が通板ロールの幅方向から外れるロールアウトや鋼板が局部的に重なる絞込みの発生などの操業トラブルや品質トラブルが発生する。
【０００３】
特に、熱間圧延後の連続処理ライン（例えば、冷間圧延ライン、焼鈍ライン、メッキライン）では、先行鋼板の尾端と後行鋼板の先端を溶接し連続化して通板するため、先行鋼板の蛇行が生じると、後行鋼板へも影響する可能性が高い。
【０００４】
そのため、このような連続処理ラインでは、蛇行制御装置や蛇行防止機構を設け、蛇行制御（蛇行修正）を行っている。
【０００５】
そのような蛇行制御装置や蛇行防止機構としては、特許文献１、２に記載されている通り、一般的にはロールの自己修正効果を図ったクラウンやテーパなどを有する通板ロール（以下、「クラウン付き通板ロール」とも言う）が用いられる。その際、クラウン付き通板ロールは幅方向に固定された状態になっている。
【０００６】
この通板ロールの蛇行修正効果は、通板ロールのクラウンやテーパの大きさと、通板ロールへの鋼板の巻付き角などに依存するため、主にデフレクターロールに適用される。
【０００７】
図７にモデル化したように、クラウン付き通板ロール２による鋼板１の蛇行修正効果について、ロール幅方向の張力分布の影響とすると、当該通板ロール１においてロール径が最大の部分で、ロール入側の幅方向中央（図７中０点）において、鋼板の幅方向中央からずれて、鋼板幅方向に分布する張力により鋼板にモーメントＭが生じて、このモーメントＭにより評価することができる。この場合、図７から明らかなように、蛇行修正効果はクラウン付き通板ロール２と鋼板１の接触面積にも依存するが、鋼板１の形状（耳伸びなど）によりクラウン付き通板ロール２と鋼板１の接触面積が異なることから、同じ鋼板寸法・同じ蛇行量であっても蛇行修正効果が異なってくる。
【０００８】
そこで、上記の問題点に対応するために、特許文献３では、クラウン付き通板ロール２に鋼板１が充分な巻付けができるように、図８に示すような押付け機構９０（補助ロール９１、押付け装置９２、弛み量検出センサー９３、制御装置９４）を用いた蛇行制御方法が提案されている。クラウン付き通板ロール２の前に、押付け装置９２を有する補助ロール９１と緩み量検出センサー９３を設置し、緩み量センサー９３での緩み量に応じて補助ロール９１を作動させ、鋼板１を通板ロール２側に押し込むことで、鋼板１の形状（耳伸びなど）の影響を受けることなく、充分な巻付けにより、蛇行修正ができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０１−１７２５２７号公報
【特許文献２】特開平０９−０８５３２４号公報
【特許文献３】特開平０５−２７７５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献３では幅方向に固定されたクラウン付き通板ロールを用いており、同一幅の鋼板はロールの同一幅方向位置に常時接することとなる。そのため、ロール摩耗が激しく、設置当初のクラウン量を維持することが困難となる。そして、摩耗によりクラウン量が減少してしまうと、補助ロールでクラウン付き通板ロールへ鋼板を充分に巻付けても蛇行が修正されない。よって、回転軸が幅方向に固定されたクラウン付き通板ロールは、定期的なロール交換を余儀なくされる。
【００１１】
また、クラウン付き通板ロールが蛇行修正効果を発揮するのは、鋼板が当該通板ロールに巻付く場合であるため、結果として鋼板の進行方向を変更するロール（デフレクターロール）のみでしか蛇行修正機能を持たせられないことなる。よって、一定方向に鋼板が通板する時に幅方向に蛇行した場合、クラウンやテーパを有したサポートロールであっても、蛇行を修正することができない。
【００１２】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、鋼板の処理ラインにおいて、クラウン付き通板ロールの摩耗を考慮した蛇行制御を行うことができるとともに、処理ラインの通板が一定方向の場合あるいは方向を変える場合に関わらず蛇行制御を可能とする鋼板の蛇行制御方法および蛇行制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１４】
［１］鋼板の通板において、クラウンまたはテーパを有する単独ロールを鋼板の一方の面に当接したまま幅方向にシフトすることで単独ロールと鋼板との相対的な幅方向位置を変更し、蛇行修正を可能とすることを特徴とする鋼板の蛇行制御方法。
【００１５】
［２］鋼板の通板において、クラウンまたはテーパを有する単独ロールを鋼板の一方の面に当接したまま幅方向にシフトさせる機構を有し、単独ロールと鋼板との相対的な幅方向位置を変更可能とすることで、蛇行修正を可能とすることを特徴とする鋼板の蛇行制御装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、鋼板の処理ラインにおいて、通板ロールの摩耗を考慮した蛇行制御を行うことができるとともに、ラインの通板が一定方向の場合あるいは方向を変える場合に関わらず蛇行制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態における蛇行制御装置を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における蛇行制御装置のシステム構成を示す図である。
【図３】蛇行量ΔＸ、巻付き角θ、クラウン量Δｒを示す図である。
【図４】蛇行修正モーメントＭに及ぼす蛇行量ΔＸおよび巻付き角θの影響を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態において鋼板の蛇行を修正する手順を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態において鋼板の蛇行が修正される状態を示す図である。
【図７】蛇行修正効果をモデル化した図である。
【図８】従来技術（特許文献３）を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態における蛇行制御装置の模式図を示すものである。
【００２０】
図１に示すように、本発明の一実施形態における蛇行制御装置は、鋼板（鋼帯）１の処理ラインにおいて鋼板１の蛇行を制御するために、クラウンまたはテーパを有する通板ロール（クラウン付き通板ロール）２と、クラウン付き通板ロール２を鋼板１の一方の面に当接したまま幅方向（紙面の垂直方向）に移動させるクラウン付き通板ロール軸受機構３（押付け機構４、幅方向シフト機構５）と、クラウン付き通板ロール２を鋼板１の一方の面に押付けた際の支えとなるようにクラウン付き通板ロール２の上流側と下流側でそれぞれ鋼板１の他方の面に当接する２本のサポートロール６と、クラウン付き通板ロール２の下流側に設置された蛇行センサー７を備えている。
【００２１】
そして、ラインセンターに対する鋼板１の蛇行量（ラインセンターに対する鋼板１の幅方向中央の変位）を蛇行センサー７で測定し、測定された蛇行量に応じて、幅方向シフト機構５によってクラウン付き通板ロール２を幅方向にシフトして、クラウン付き通板ロール２と鋼板１との相対的な蛇行量（クラウン付き通板ロール２のロールセンター（ロール幅方向中央）に対する鋼板１の幅中央の変位）を変更することで、蛇行制御・蛇行修正を行うようにしている。
【００２２】
このように、この実施形態においては、クラウン付き通板ロール２を幅方向に移動する幅方向シフト機構５を設け、クラウン付き通板ロール２と鋼板１との相対的な幅方向位置（相対的な蛇行量）を変更可能とすることで、蛇行修正を可能にしている。
【００２３】
なお、クラウン付き通板ロール２は、単独ロール（鋼板１を挟んで対向するロールが設置されていないロール）であり、図１では、クラウン付き通板ロール２を１個のみ記載しているが、鋼板１の進行方向に複数個あってもよい。また、鋼板１の上下いずれの面に当接させてもよいが、他方の面に少なくとも２本のサポートロール６が必要である。
【００２４】
また、図１では、鋼板１の通板方向が一直線である処理ラインを示しているが、それに限らず、鋼板１の通板方向が途中で変更される処理ラインであってもよい。
【００２５】
次に、図２に、この実施形態における蛇行制御装置のシステム構成を示す。
【００２６】
図２に示すように、この蛇行制御装置のシステム構成は、蛇行センサー７と、クラウン付き通板ロール２のシフト量（ロールシフト量：ラインセンターに対するクラウン付き通板ロール２のロールセンターの移動量）の設定値を算出する情報処理装置１１と、クラウン付き通板ロール２の幅方向シフト機構５と、ロールシフト量の設定値（実績値）に基づいて蛇行修正モーメントＭを計算する蛇行修正モーメント計算装置１４と、蛇行修正モーメントＭの計算値の実績を収集する実績データベース１３と、鋼板の鋼種や寸法等の情報が記録されたＯ／Ｃ１２で構成されている。
【００２７】
このシステム構成によって、蛇行センサー７で測定した蛇行量と、鋼板１の鋼種・寸法などから導き出す蛇行修正モーメントＭから、ロールシフト量の設定を行う。
【００２８】
その際に、情報処理装置１４でのロールシフト量の設定値の算出は、モデル式を用いる。図７に示したモデルにおいて、下記の式（１）に示すように、発生する蛇行修正モーメントＭは、図３に示すような、蛇行量ΔＸ、巻付き角θ、クラウン量（もしくはテーパ量）Δｒの関数となる。
【００２９】
Ｍ＝ｆ（ΔＸ、θ、Δｒ）  ・・・（１）
【００３０】
なお、各パラメーター（ΔＸ、θ、Δｒ）と蛇行修正モーメントＭの関係については、図４に示すように、蛇行量ΔＸが大きくなる程、また、巻付き角θが大きくなる程、発生する蛇行修正モーメントＭは大きくなる。一方、ロール摩耗などによってクラウン量Δｒが小さくなると、発生する蛇行修正モーメントＭは小さくなる。
【００３１】
そして、図５に、式（１）の関係を用いて鋼板１の蛇行を修正する手順を示す。
【００３２】
（Ｓ１）蛇行センサー７で鋼板１の蛇行量ΔＸを測定する。
【００３３】
（Ｓ２）Ｏ／Ｃ１２から処理中の鋼板のデータ（鋼種・寸法）を抽出し、実績収集データベース１３に格納されている過去の実績データから、処理中の鋼板と同じ鋼種・寸法の中で蛇行量ΔＸとクラウン量（ロール摩耗量考慮）Δｒが一致するかまたは近似するデータを検索し、そのデータから、処理中の鋼板の蛇行を修正するために必要なモーメントＭを決定する。
【００３４】
（Ｓ３）情報処理装置１１は、決定された蛇行修正モーメントＭが発生するように、ロールシフト量ΔＸｓの設定値を算出する。
【００３５】
（Ｓ４）情報処理装置１１から、算出されたロールシフト量ΔＸｓの設定値をクラウン付き通板ロール軸受機構３の幅方向シフト機構５に出力する。クラウン付き通板ロール軸受機構３は、クラウン付き通板ロール２をロールシフト量ΔＸｓだけシフトする。
【００３６】
（Ｓ５）蛇行センサー７で、鋼板１の蛇行が修正されたことを確認する（蛇行量ΔＸ＝０を検出する）。
【００３７】
（Ｓ６）クラウン付き通板ロール２を原点（ロールシフト量ΔＸｓ＝０の位置）に復帰させる。
【００３８】
なお、図２に示す通り、上記のロールシフト量ΔＸｓの実績値を蛇行修正モーメント計算装置１４に出力し、相対的な蛇行量がΔＸｒ（＝ΔＸ＋ΔＸｓ）の場合の蛇行修正モーメントＭを計算し、実績データベース１３に出力する。実績データベース１３では、蛇行量ΔＸ、ロール摩耗を考慮したクラウン量Δｒ、計算した蛇行修正モーメントＭを関連付けて記憶する。
【００３９】
上記の手順による蛇行制御方法は、鋼板１の幅中央がラインセンターより外れた場合、外れた幅方向と反対の方向にクラウン付き通板ロール２シフトさせるため、クラウン付き通板ロール２と鋼板１との相対的な蛇行量を意図的に発生させることととなり、前記の式（１）において、クラウン付き通板ロール２に対する蛇行量ΔＸｒ（＝ΔＸ＋ΔＸｓ）に見掛け上増加させることにあたる。その結果、発生する蛇行修正モーメントＭが増加し、鋼板１の蛇行を修正しやすくなる。
【００４０】
図６は、その状態を示した模式図であり、図６（ａ）は、鋼板１の蛇行量ΔＸに対応して、クラウン付き通板ロール２がΔＸｓだけシフトした状態を示し、図６（ｂ）は、鋼板１の蛇行が修正されて、クラウン付き通板ロール２が原点に復帰した状態を示している。
【００４１】
すなわち、この実施形態においては、ロール摩耗によってクラウン量Δｒが小さくなり、前記の式（１）で求まる蛇行修正モーメントＭの発生量が不足する場合、それを補うために、鋼板幅中央とラインセンターとの差である蛇行量ΔＸとは幅反対方向にクラウン付き通板ロール２がΔＸｓだけシフトして、クラウン付き通板ロール２と鋼板１との相対的な蛇行量ΔＸｒ（＝ΔＸ＋ΔＸｓ）を付与することで、蛇行を修正するのに充分な蛇行修正モーメントＭを発生させるようにしている。
【００４２】
同様に、処理ラインの通板が方向を変える場合に比べて、処理ラインの通板が一定方向で、巻付き角θが小さく、前記の式（１）で求まる蛇行修正モーメントＭの発生量が不足する場合、それを補うために、鋼板１の蛇行量ΔＸとは幅反対方向にクラウン付き通板ロール２がΔＸｓだけシフトして、クラウン付き通板ロール２と鋼板１との相対的な蛇行量ΔＸｒ（＝ΔＸ＋ΔＸｓ）を付与することで、蛇行を修正するのに充分な蛇行修正モーメントＭを発生させるようにしている。
【００４３】
このようにして、この実施形態では、鋼板１の処理ラインにおいて、クラウン付き通板ロール２の摩耗を考慮した蛇行制御を行うことができるとともに、処理ラインの通板が一定方向の場合あるいは方向を変える場合に関わらず蛇行制御が可能となる。
【符号の説明】
【００４４】
１  鋼板（鋼帯）
２  クラウン付き通板ロール
３  クラウン付き通板ロール軸受機構
４  押付け機構
５  幅方向シフト機構
６  サポートロール
７  蛇行センサー
１１  情報処理装置
１２  Ｏ／Ｃ
１３  実績データベース
１４  蛇行修正モーメント計算装置
９０  押付け機構
９１  補助ロール
９２  押付け装置
９３  弛み量検出センサー
９４  制御装置
【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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