(57)【要約】【課題】被圧延材の幅圧下に要する時間を短縮でき、これにより、熱間圧延ライン内の各被圧延材を能率よく幅圧下して熱間圧延工程全体の能率を向上できること。【解決手段】本発明の一態様である幅圧下設備１は、被圧延材の幅方向に対向する一対のプレス金型３ａ，３ｂを有する幅圧下装置２と、一対のプレス金型３ａ，３ｂの間を通るように被圧延材１５を搬送する搬送装置６と、被圧延材１５の幅圧下毎の搬送量を制御する制御部１２とを備える。幅圧下装置２、被圧延材１５の幅方向から被圧延材１５に一対のプレス金型３ａ，３ｂを押圧して被圧延材１５を幅圧下する。制御部１２は、幅圧下装置２の許容トルク以下を満たす被圧延材１５の最大搬送量を被圧延材１５の幅圧下量に応じて設定し、搬送装置６による被圧延材１５の幅圧下毎の搬送量を、この最大搬送量に制御する。【選択図】図１
2014217858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧延材の幅方向に対向する一対のプレス金型を有し、前記被圧延材の幅方向から前記被圧延材に前記一対のプレス金型を押圧して前記被圧延材を幅圧下する幅圧下装置と、
前記一対のプレス金型の間を通るように前記被圧延材を搬送する搬送装置と、
前記被圧延材を幅圧下する際に前記幅圧下装置に許容される許容トルク以下を満たす前記被圧延材の最大搬送量を前記被圧延材の幅圧下量に応じて設定し、前記搬送装置による前記被圧延材の幅圧下毎の搬送量を前記最大搬送量に制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする幅圧下設備。
【請求項２】
前記制御部は、前記被圧延材の幅圧下量に応じて前記被圧延材の幅圧下毎の目標最大搬送量を導出し、前記目標最大搬送量分の前記被圧延材を幅圧下する際に前記幅圧下装置に要する推定トルクを算出し、前記推定トルクが前記許容トルク以下である場合、前記最大搬送量として前記目標最大搬送量を設定して前記被圧延材の幅圧下毎の搬送量を前記目標最大搬送量に制御することを特徴とする請求項１に記載の幅圧下設備。
【請求項３】
前記制御部は、前記推定トルクが前記許容トルクを超過する場合、前記推定トルクが前記許容トルク以下になるまで前記目標最大搬送量を低減し、前記最大搬送量として低減後の前記目標最大搬送量を設定して前記被圧延材の幅圧下毎の搬送量を低減後の前記目標最大搬送量に制御することを特徴とする請求項２に記載の幅圧下設備。
【請求項４】
前記被圧延材の幅圧下量と、該幅圧下量の前記被圧延材の幅圧下における前記一対のプレス金型と前記被圧延材との不用意な接触を回避し得る前記被圧延材の最大搬送量との相関を示す相関データテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記相関データテーブルに基づいて、前記不用意な接触を回避し得る前記目標最大搬送量を導出することを特徴とする請求項２または３に記載の幅圧下設備。
【請求項５】
被圧延材の幅方向に対向する一対のプレス金型の間を通るように前記被圧延材を搬送しつつ、前記被圧延材の幅方向から前記被圧延材に前記一対のプレス金型を押圧して前記被圧延材を幅圧下する幅圧下方法において、
前記被圧延材を幅圧下する際に前記一対のプレス金型の駆動源に許容される許容トルク以下を満たす前記被圧延材の最大搬送量を前記被圧延材の幅圧下量に応じて設定し、前記被圧延材の幅圧下毎の搬送量を前記最大搬送量に制御する搬送量制御ステップを含むことを特徴とする幅圧下方法。
【請求項６】
前記被圧延材の幅圧下量に応じて前記被圧延材の幅圧下毎の目標最大搬送量を導出する搬送量導出ステップと、
前記目標最大搬送量分の前記被圧延材を幅圧下する際に前記一対のプレス金型の駆動源に要する推定トルクを算出する推定トルク算出ステップと、
前記推定トルクが前記許容トルク以下であるか否かを判断する判断ステップと、
を含み、前記搬送量制御ステップは、前記推定トルクが前記許容トルク以下である場合、前記最大搬送量として前記目標最大搬送量を設定して前記被圧延材の幅圧下毎の搬送量を前記目標最大搬送量に制御することを特徴とする請求項５に記載の幅圧下方法。
【請求項７】
前記推定トルクが前記許容トルクを超過する場合、前記推定トルクが前記許容トルク以下になるまで前記目標最大搬送量を低減する搬送量低減ステップをさらに含み、
前記搬送量制御ステップは、前記最大搬送量として低減後の前記目標最大搬送量を設定して前記被圧延材の幅圧下毎の搬送量を低減後の前記目標最大搬送量に制御することを特徴とする請求項６に記載の幅圧下方法。
【請求項８】
前記搬送量導出ステップは、前記被圧延材の幅圧下量と、該幅圧下量の前記被圧延材の幅圧下における前記一対のプレス金型と前記被圧延材との不用意な接触を回避し得る前記被圧延材の最大搬送量との相関を示す相関データテーブルに基づいて、前記不用意な接触を回避し得る前記目標最大搬送量を導出することを特徴とする請求項６または７に記載の幅圧下方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延加工される金属材（以下、被圧延材という）を幅圧下する幅圧下設備および幅圧下方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、連続鋳造によって製造された鋼スラブの幅を熱間圧延時の要求に応じた幅とするために、熱間圧延ラインには、鋼スラブを幅圧下する幅圧下設備が設置される。一般に、幅圧下設備は、鋼スラブの幅方向に対向する一対のプレス金型と、この一対のプレス金型間を通る搬送経路に沿って鋼スラブを搬送するピンチロールとを備える。幅圧下設備は、ピンチロールの回転動作により、鋼スラブをその搬送経路に沿って一定の搬送量ずつ、間欠的に搬送する。これに並行して、幅圧下設備は、鋼スラブをその幅方向から挟み込むように、一対のプレス金型を電動機によって鋼スラブの幅方向に往復動作させ、これにより、鋼スラブを幅圧下する。幅圧下設備は、このような一定搬送量分の鋼スラブの搬送および幅圧下を鋼スラブの長手方向の全域（全長）に亘って順次行い、この結果、１体分の鋼スラブを幅圧下し終える。
【０００３】
幅圧下設備は、熱間圧延ライン内の各鋼スラブに対し、上述した一定搬送量分の鋼スラブの搬送および幅圧下を行う。このようにして、幅圧下設備は、各鋼スラブの幅を、要求に応じた幅に縮幅する。この結果、各鋼スラブの幅は、製品要求の幅毎に集約される。
【０００４】
なお、上述したような鋼スラブの幅圧下に関する従来技術として、例えば、スラブ後端サイドガイド機構を用いて鋼スラブの蛇行現象を軽微としつつ、ピンチロールによって鋼スラブを間欠的に搬送しながら、幅圧下用金型によって所定の幅寸法まで鋼スラブを幅圧下するものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６９７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術では、１体分の鋼スラブの幅圧下に長い時間を要するため、熱間圧延ライン内の各鋼スラブを能率よく幅圧下することは困難である。このことは、熱間圧延ラインによる鋼スラブの熱間圧延工程全体の能率を阻害して、この熱間圧延工程全体の能率低下を招来していた。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、鋼スラブ等の被圧延材の幅圧下に要する時間を短縮でき、これにより、熱間圧延ライン内の各被圧延材を能率よく幅圧下して熱間圧延工程全体の能率を向上することが可能な幅圧下設備および幅圧下方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる幅圧下設備は、被圧延材の幅方向に対向する一対のプレス金型を有し、前記被圧延材の幅方向から前記被圧延材に前記一対のプレス金型を押圧して前記被圧延材を幅圧下する幅圧下装置と、前記一対のプレス金型の間を通るように前記被圧延材を搬送する搬送装置と、前記被圧延材を幅圧下する際に前記幅圧下装置に許容される許容トルク以下を満たす前記被圧延材の最大搬送量を前記被圧延材の幅圧下量に応じて設定し、前記搬送装置による前記被圧延材の幅圧下毎の搬送量を前記最大搬送量に制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる幅圧下設備は、上記の発明において、前記制御部は、前記被圧延材の幅圧下量に応じて前記被圧延材の幅圧下毎の目標最大搬送量を導出し、前記目標最大搬送量分の前記被圧延材を幅圧下する際に前記幅圧下装置に要する推定トルクを算出し、前記推定トルクが前記許容トルク以下である場合、前記最大搬送量として前記目標最大搬送量を設定して前記被圧延材の幅圧下毎の搬送量を前記目標最大搬送量に制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる幅圧下設備は、上記の発明において、前記制御部は、前記推定トルクが前記許容トルクを超過する場合、前記推定トルクが前記許容トルク以下になるまで前記目標最大搬送量を低減し、前記最大搬送量として低減後の前記目標最大搬送量を設定して前記被圧延材の幅圧下毎の搬送量を低減後の前記目標最大搬送量に制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる幅圧下設備は、上記の発明において、前記被圧延材の幅圧下量と、該幅圧下量の前記被圧延材の幅圧下における前記一対のプレス金型と前記被圧延材との不用意な接触を回避し得る前記被圧延材の最大搬送量との相関を示す相関データテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記相関データテーブルに基づいて、前記不用意な接触を回避し得る前記目標最大搬送量を導出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる幅圧下方法は、被圧延材の幅方向に対向する一対のプレス金型の間を通るように前記被圧延材を搬送しつつ、前記被圧延材の幅方向から前記被圧延材に前記一対のプレス金型を押圧して前記被圧延材を幅圧下する幅圧下方法において、前記被圧延材を幅圧下する際に前記一対のプレス金型の駆動源に許容される許容トルク以下を満たす前記被圧延材の最大搬送量を前記被圧延材の幅圧下量に応じて設定し、前記被圧延材の幅圧下毎の搬送量を前記最大搬送量に制御する搬送量制御ステップを含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる幅圧下方法は、上記の発明において、前記被圧延材の幅圧下量に応じて前記被圧延材の幅圧下毎の目標最大搬送量を導出する搬送量導出ステップと、前記目標最大搬送量分の前記被圧延材を幅圧下する際に前記一対のプレス金型の駆動源に要する推定トルクを算出する推定トルク算出ステップと、前記推定トルクが前記許容トルク以下であるか否かを判断する判断ステップと、を含み、前記搬送量制御ステップは、前記推定トルクが前記許容トルク以下である場合、前記最大搬送量として前記目標最大搬送量を設定して前記被圧延材の幅圧下毎の搬送量を前記目標最大搬送量に制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる幅圧下方法は、上記の発明において、前記推定トルクが前記許容トルクを超過する場合、前記推定トルクが前記許容トルク以下になるまで前記目標最大搬送量を低減する搬送量低減ステップをさらに含み、前記搬送量制御ステップは、前記最大搬送量として低減後の前記目標最大搬送量を設定して前記被圧延材の幅圧下毎の搬送量を低減後の前記目標最大搬送量に制御することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる幅圧下方法は、上記の発明において、前記搬送量導出ステップは、前記被圧延材の幅圧下量と、該幅圧下量の前記被圧延材の幅圧下における前記一対のプレス金型と前記被圧延材との不用意な接触を回避し得る前記被圧延材の最大搬送量との相関を示す相関データテーブルに基づいて、前記不用意な接触を回避し得る前記目標最大搬送量を導出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、鋼スラブ等の被圧延材の幅圧下に要する時間を短縮でき、これにより、熱間圧延ライン内の各被圧延材を能率よく幅圧下して熱間圧延工程全体の能率を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる幅圧下設備の一構成例を示す模式図である。
【図２】図２は、被圧延材の幅圧下量と幅圧下時の許容トルク以下を満たす被圧延材の最大搬送量との相関の一例を示す図である。
【図３】図３は、本実施の形態における被圧延材の幅圧下量および搬送量を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態にかかる幅圧下方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、被圧延材の幅圧下量の増減に伴う被圧延材の搬送量の増減を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、添付図面を参照して、本発明にかかる幅圧下設備および幅圧下方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００１９】
(実施の形態)
まず、本発明の実施の形態にかかる幅圧下設備の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる幅圧下設備の一構成例を示す模式図である。本実施の形態にかかる幅圧下設備１は、熱間圧延ラインにおいて圧延加工される被圧延材１５を幅圧下するものであり、図１に示すように、幅圧下装置２と、搬送装置６と、入力部１０と、記憶部１１と、制御部１２とを備える。
【００２０】
幅圧下装置２は、一対のプレス金型３ａ，３ｂと、一方のプレス金型３ａのための金型駆動用電動機４ａおよびクランク機構５ａと、他方のプレス金型３ｂのための金型駆動用電動機４ｂおよびクランク機構５ｂとを有する。
【００２１】
プレス金型３ａ，３ｂは、被圧延材１５を幅圧下するための一対の金型であり、図１に示すように、被圧延材１５の幅方向（以下、材幅方向と適宜略す）に対向する。具体的には、プレス金型３ａ，３ｂは、被圧延材１５に押し付けるプレス面３ｃ，３ｄを各々有する。各プレス面３ｃ，３ｄは、被圧延材１５の幅圧下に好適な平坦面である。一方、プレス金型３ａ，３ｂの入側面および出側面は、プレス面３ｃ，３ｄに対して適度な傾斜をなすように形成される。このような一対のプレス金型３ａ，３ｂは、被圧延材１５の幅方向にプレス面３ｃ，３ｄ同士を向かい合わせるように対向配置される。
【００２２】
金型駆動用電動機４ａ，４ｂおよびクランク機構５ａ，５ｂは、一対のプレス金型３ａ，３ｂを材幅方向に往復動作させるものである。金型駆動用電動機４ａ，４ｂは、一対のプレス金型３ａ，３ｂの駆動源として機能する。すなわち、金型駆動用電動機４ａ，４ｂは、一対のプレス金型３ａ，３ｂの往復動作に要する回転駆動力を発生する。クランク機構５ａ，５ｂは、金型駆動用電動機４ａ，４ｂによる回転駆動力を用いて一対のプレス金型３ａ，３ｂを材幅方向に往復動作させる。具体的には、クランク機構５ａは、金型駆動用電動機４ａによる回転駆動力を材幅方向の往復駆動力に変換し、この変換した往復駆動力を用いて、材幅方向にプレス金型３ａを往復動作させる。クランク機構５ｂは、金型駆動用電動機４ｂによる回転駆動力を材幅方向の往復駆動力に変換し、この変換した往復駆動力を用いて、材幅方向にプレス金型３ｂを往復動作させる。
【００２３】
上述した構成を有する幅圧下装置２は、金型駆動用電動機４ａ，４ｂおよびクランク機構５ａ，５ｂの作用によって、被圧延材１５をその幅方向の両側から間欠的に挟み込むように一対のプレス金型３ａ，３ｂを材幅方向に往復動作させる。幅圧下装置２は、このように一対のプレス金型３ａ，３ｂを材幅方向から被圧延材１５に押圧し、これによって、被圧延材１５（例えば材幅が略一定な定常部分）を幅圧下する。なお、幅圧下装置２による被圧延材１５の幅圧下量は、熱間圧延ラインのプロセスコンピュータ１４によって制御される。幅圧下装置２は、プロセスコンピュータ１４によって指示された幅圧下量に対応して、一対のプレス金型３ａ，３ｂの各往復動作の起点等を変更し、これによって、この指示された幅圧下量の幅圧下を被圧延材１５に対して行う。
【００２４】
搬送装置６は、幅圧下装置２における一対のプレス金型３ａ，３ｂの間を通るように被圧延材１５を搬送するものである。具体的には、図１に示すように、搬送装置６は、入側ピンチロール７ａと、出側ピンチロール７ｂと、ロール駆動用電動機８ａ，８ｂと、電動機駆動部９ａ，９ｂとを有する。
【００２５】
入側ピンチロール７ａは、その回転軸と被圧延材１５の搬送方向とが垂直となるように、被圧延材１５の搬送経路１３における幅圧下装置２の入側（詳細には一対のプレス金型３ａ，３ｂの入側）に配置される。ロール駆動用電動機８ａは、その駆動軸を回転させることによって回転駆動力を発生し、この回転駆動力を用いて入側ピンチロール７ａをその回転軸周りに回転動作させる。電動機駆動部９ａは、制御部１２の制御に基づいて、ロール駆動用電動機８ａの駆動軸の回転速度を調整する。電動機駆動部９ａは、このロール駆動用電動機８ａの回転速度調整を通して、入側ピンチロール７ａの回転動作による被圧延材１５の搬送量を調整する。
【００２６】
出側ピンチロール７ｂは、その回転軸と被圧延材１５の搬送方向とが垂直となるように、搬送経路１３における幅圧下装置２の出側（詳細には一対のプレス金型３ａ，３ｂの出側）に配置される。ロール駆動用電動機８ｂは、その駆動軸を回転させることによって回転駆動力を発生し、この回転駆動力を用いて出側ピンチロール７ｂをその回転軸周りに回転動作させる。電動機駆動部９ｂは、制御部１２の制御に基づいて、ロール駆動用電動機８ｂの駆動軸の回転速度を調整する。電動機駆動部９ｂは、このロール駆動用電動機８ｂの回転速度調整を通して、出側ピンチロール７ｂの回転動作による被圧延材１５の搬送量を調整する。
【００２７】
上述した構成を有する搬送装置６は、ロール駆動用電動機８ａ，８ｂおよび電動機駆動部９ａ，９ｂの作用によって、入側ピンチロール７ａおよび出側ピンチロール７ｂを回転動作させる。これにより、搬送装置６は、幅圧下装置２による被圧延材１５の１回分の幅圧下毎に、被圧延材１５をその搬送経路１３に沿って間欠的に搬送する。この場合、搬送装置６は、入側ピンチロール７ａの回転動作によって、一対のプレス金型３ａ，３ｂ間へ被圧延材１５を間欠的に搬入し、出側ピンチロール７ｂの回転動作によって、一対のプレス金型３ａ，３ｂ間から被圧延材１５を間欠的に搬出する。このような搬送装置６による被圧延材１５の１回分の幅圧下における搬送量は、制御部１２によって制御される。なお、以下では、幅圧下装置２による被圧延材１５の１回分の幅圧下、すなわち、一対のプレス金型３ａ，３ｂの一往復動作分の幅圧下は、「被圧延材１５の幅圧下毎」と適宜略す。
【００２８】
被圧延材１５の搬送経路１３は、図１に示すように、一対のプレス金型３ａ，３ｂ間を通る経路である。このような搬送経路１３に沿った被圧延材１５の搬送方向は、幅圧下装置２の入側から出側に向かう方向（図１の太線矢印参照）であって、被圧延材１５の幅方向（材幅方向）に対して垂直である。
【００２９】
入力部１０は、入力キーおよびマウス等の入力デバイスを用いて実現され、操作者の入力操作に対応して各種情報を制御部１２に入力する。例えば、入力部１０による入力情報として、被圧延材１５の搬送量制御の開始または停止を制御部１２に指示する指示情報、被圧延材１５を幅圧下する際に幅圧下装置２に許容される上限トルク（以下、許容トルクという）を示す情報等が挙げられる。なお、この幅圧下装置２の許容トルクは、一対のプレス金型３ａ，３ｂを被圧延材１５に押圧する際に金型駆動用電動機４ａ，４ｂに許容される上限トルクである。
【００３０】
記憶部１１は、制御部１２によって記憶指示された情報を記憶し、読み出し指示された記憶情報を制御部１２に送信する。例えば、記憶部１１は、被圧延材１５の搬送量制御に用いる情報として、被圧延材１５の幅圧下量に応じた最大搬送量を導出するための相関データテーブル１１ａを記憶する。相関データテーブル１１ａは、被圧延材１５の幅圧下量と、この幅圧下量の被圧延材１５の幅圧下における一対のプレス金型３ａ，３ｂと被圧延材１５との不用意な接触を回避し得る被圧延材１５の最大搬送量との相関を示すものである。また、この相関データテーブル１１ａに示される被圧延材１５の最大搬送量は、幅圧下装置２の許容トルク（具体的には金型駆動用電動機４ａ，４ｂの各許容トルク）以下を満たすものである。記憶部１１は、このような相関データテーブル１１ａを適宜、制御部１２に送信する。
【００３１】
制御部１２は、幅圧下設備１における被圧延材１５の搬送量制御機能を実現するためのプログラム等を記憶するメモリおよびこのメモリ内のプログラムを実行するＣＰＵ等を用いて実現される。制御部１２は、搬送装置６の各電動機駆動部９ａ，９ｂおよび記憶部１１の各動作を制御し、且つ、これら各構成部との電気信号の入出力を制御する。特に、制御部１２は、プロセスコンピュータ１４から取得した被圧延材１５の幅圧下量に応じて、幅圧下装置２の許容トルクを満たす被圧延材１５の最大搬送量を設定し、搬送装置６による被圧延材１５の幅圧下毎の搬送量を、この設定した最大搬送量に制御する。
【００３２】
具体的には、制御部１２は、記憶部１１から読み出した相関データテーブル１１ａに基づき、一対のプレス金型３ａ，３ｂと被圧延材１５との不用意な接触を回避し得る目標最大搬送量を、被圧延材１５の幅圧下量に応じて導出する。ここで、目標最大搬送量は、被圧延材１５の幅圧下毎の目標とする最大搬送量である。制御部１２は、目標最大搬送量分の被圧延材１５を幅圧下する際に幅圧下装置２に要するトルクを推定する。この推定したトルク（以下、推定トルクと適宜略す）が幅圧下装置２の許容トルク以下である場合、制御部１２は、上述した目標最大搬送量を、幅圧下装置２の許容トルクを満たす被圧延材１５の最大搬送量として設定する。一方、推定トルクが幅圧下装置２の許容トルクを超過する場合、制御部１２は、推定トルクが幅圧下装置２の許容トルク以下になるまで目標最大搬送量を低減する。制御部１２は、この低減後の目標最大搬送量を、幅圧下装置２の許容トルクを満たす被圧延材１５の最大搬送量として設定する。制御部１２は、このように設定した被圧延材１５の最大搬送量をもとに、電動機駆動部９ａ，９ｂを制御し、この電動機駆動部９ａ，９ｂの制御を通して、搬送装置６による被圧延材１５の幅圧下毎の搬送量を、上述した最大搬送量に制御する。
【００３３】
なお、図１には特に図示しないが、本実施の形態にかかる幅圧下設備１は、粗圧延装置の前段等、熱間圧延ライン内の被圧延材１５の幅圧下を要する位置に設置される。一方、プロセスコンピュータ１４は、熱間圧延ラインによって製造される圧延製品の製造条件を設定するものである。具体的には、プロセスコンピュータ１４は、圧延製品のオーダー情報を受け付け、受け付けたオーダー情報をもとに被圧延材毎の製造条件（幅圧下条件等）を設定する。このようなプロセスコンピュータ１４は、幅圧下設備１へ被圧延材１５が搬入される都度、被圧延材１５の幅圧下条件を制御部１２に提供する。なお、制御部１２に提供される被圧延材１５の幅圧下条件として、例えば、被圧延材１５の厚さ（以下、材厚と適宜略す）、鋼種等の金属種類、幅圧下量等が挙げられる。
【００３４】
つぎに、本実施の形態における相関データテーブル１１ａ（図１参照）によって示される被圧延材１５の幅圧下量と最大搬送量との相関について説明する。図２は、被圧延材の幅圧下量と幅圧下時の許容トルク以下を満たす被圧延材の最大搬送量との相関の一例を示す図である。図３は、本実施の形態における被圧延材の幅圧下量および搬送量を説明するための図である。
【００３５】
相関データテーブル１１ａは、図２の相関線Ｌに例示されるような被圧延材１５の幅圧下量ΔＷ［ｍｍ］と被圧延材１５の搬送量ｄ［ｍｍ］との相関を示す。すなわち、相関データテーブル１１ａにおいて、幅圧下量ΔＷがΔＷ1未満の値である場合、被圧延材１５の搬送量ｄはｄ2であり、幅圧下量ΔＷがΔＷ2以上の値である場合、被圧延材１５の搬送量ｄはｄ1（＜ｄ2）である。また、幅圧下量ΔＷがΔＷ1以上、ΔＷ2未満の範囲内の値である場合、被圧延材１５の搬送量ｄは、幅圧下量ΔＷの増減に伴い、ｄ1以上、ｄ2以下の搬送量範囲内において増減する。
【００３６】
ここで、被圧延材１５の幅圧下量ΔＷは、図１に示した幅圧下装置２による被圧延材１５の材幅方向両側の圧下量である。すなわち、幅圧下量ΔＷは、図３に示すように、一方のプレス金型３ａによる被圧延材１５の幅圧下量ΔＷ／２と他方のプレス金型３ｂによる被圧延材１５の幅圧下量ΔＷ／２とを合計したものである。また、被圧延材１５の搬送量ｄは、幅圧下装置２による被圧延材１５の幅圧下毎に一対のプレス金型３ａ，３ｂ間に搬入される被圧延材１５の搬送方向長さ（以下、材長という）である。すなわち、搬送量ｄは、図３に示すように、材幅方向に対する一対のプレス金型３ａ，３ｂの一往復動作によって幅圧下される被圧延材１５の幅圧下部分１５ａ，１５ｂの材長である。このような被圧延材１５の搬送量ｄ分の幅圧下（幅圧下量ΔＷ）において、一対のプレス金型３ａ，３ｂと被圧延材１５との不用意な接触は、これらプレス金型３ａ，３ｂの各プレス面３ｃ，３ｄ以外の金型部分と被圧延材１５の幅圧下後の端部１５ｃ，１５ｄとの接触を意味する。
【００３７】
図２の相関線Ｌによって示される幅圧下量ΔＷに応じた搬送量ｄは、幅圧下量ΔＷの幅圧下が被圧延材１５に対して行われる際に、上述した一対のプレス金型３ａ，３ｂと被圧延材１５との不用意な接触を回避し得る被圧延材１５の最大搬送量ｄｍａｘである。相関データテーブル１１ａは、このような被圧延材１５の最大搬送量ｄｍａｘと幅圧下量ΔＷとの相関を示すものである。
【００３８】
上述したような相関データテーブル１１ａは、幅圧下条件の異なる複数の被圧延材に対する幅圧下の実績データ等をもとに作成可能である。例えば、幅圧下条件の異なる複数の被圧延材を幅圧下設備１によって幅圧下して、これら複数の幅圧下の各々について各種被圧延材の幅圧下量ΔＷと搬送量ｄとの相関データを得る。得られた複数の相関データのうち、所定の条件を満たすものを被圧延材１５の幅圧下量ΔＷと最大搬送量ｄｍａｘとの相関データとしてデータテーブル化する。これにより、相関データテーブル１１ａが作成される。ここで、上述した所定の条件として、例えば、幅圧下装置２の許容トルク以下を満たす幅圧下量ΔＷと搬送量ｄの最大値との相関であるという条件と、一対のプレス金型３ａ，３ｂと各種被圧延材との不用意な接触を起こさない幅圧下量ΔＷと搬送量ｄの最大値との相関であるという条件と、各種被圧延材の幅圧下部分の材長が一対のプレス金型３ａ，３ｂの各プレス面３ｃ，３ｄの長さ（被圧延材１５の搬送方向に平行な方向の長さ）以下であるという条件とが挙げられる。特に、図２に示す搬送量ｄ1，ｄ2のうち、搬送量ｄ1は、幅圧下量ΔＷの増加によらず常に、一対のプレス金型３ａ，３ｂと各種被圧延材との不用意な接触を回避し得る最大搬送量ｄｍａｘである。搬送量ｄ2は、幅圧下量ΔＷの減少によらず常に、幅圧下部分の材長が一対のプレス金型３ａ，３ｂの各プレス面３ｃ，３ｄの長さ以下となる最大搬送量ｄｍａｘである。
【００３９】
つぎに、本発明の実施の形態にかかる幅圧下方法について説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかる幅圧下方法の一例を示すフローチャートである。図５は、被圧延材の幅圧下量の増減に伴う被圧延材の搬送量の増減を説明する図である。本実施の形態にかかる幅圧下方法では、図１に示した幅圧下設備１を用い、材幅方向に対向する一対のプレス金型３ａ，３ｂの間を通るように被圧延材１５を搬送しつつ、被圧延材１５に対してその材幅方向から一対のプレス金型３ａ，３ｂを押圧して被圧延材１５を幅圧下する。その際、幅圧下設備１は、一対のプレス金型３ａ，３ｂの駆動源である金型駆動用電動機４ａ，４ｂに許容される許容トルク以下を満たす被圧延材１５の最大搬送量ｄｍａｘを被圧延材１５の幅圧下量ΔＷに応じて設定し、被圧延材１５の幅圧下毎の搬送量ｄを最大搬送量ｄｍａｘに制御する。
【００４０】
詳細には、図４に示すように、幅圧下設備１は、まず、被圧延材１５の幅圧下条件を取得する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において、制御部１２は、被圧延材１５の材厚ｈ、金属種類、幅圧下量ΔＷを被圧延材１５の幅圧下条件としてプロセスコンピュータ１４から取得する。
【００４１】
つぎに、幅圧下設備１は、被圧延材１５の幅圧下量ΔＷに応じて被圧延材１５の幅圧下毎の目標最大搬送量ｄｍｔを導出する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において、制御部１２は、記憶部１１から相関データテーブル１１ａを読み出す。ここで、相関データテーブル１１ａは、上述したように、被圧延材１５の幅圧下量ΔＷと、この幅圧下量ΔＷの被圧延材１５の幅圧下における一対のプレス金型３ａ，３ｂと被圧延材１５との不用意な接触を回避し得る被圧延材１５の最大搬送量ｄｍａｘとの相関を示す。制御部１２は、このような相関データテーブル１１ａに基づき、ステップＳ１０１において取得した幅圧下量ΔＷに応じた目標最大搬送量ｄｍｔを導出する。なお、このように導出された目標最大搬送量ｄｍｔは、上述した一対のプレス金型３ａ，３ｂと被圧延材１５との不用意な接触を回避し得るものである。
【００４２】
続いて、幅圧下設備１は、目標最大搬送量ｄｍｔ分の被圧延材１５を幅圧下する際に一対のプレス金型３ａ，３ｂの駆動源、すなわち、金型駆動用電動機４ａ，４ｂに要するトルクを推定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において、制御部１２は、上述したように導出した被圧延材１５の目標最大搬送量ｄｍｔと、プロセスコンピュータ１４から予め取得した被圧延材１５の材厚ｈおよび幅圧下量ΔＷとをもとに、被圧延材１５のうちの目標最大搬送量ｄｍｔ分の幅圧下部分全体の体積Ｖを算出する。なお、この体積Ｖは、被圧延材１５の目標最大搬送量ｄｍｔと材厚ｈと幅圧下量ΔＷとを乗算することによって算出される。ついで、制御部１２は、この体積Ｖと被圧延材１５の金属種類とをもとに、この被圧延材１５の目標最大搬送量ｄｍｔ分の幅圧下部分全体を幅圧下する際に要する幅圧下装置２の金型駆動用電動機４ａ，４ｂの推定トルクを算出する。
【００４３】
その後、幅圧下設備１は、ステップＳ１０３による推定トルクが被圧延材１５の目標最大搬送量ｄｍｔ分の幅圧下における許容トルク以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４において、制御部１２は、上述したように算出した推定トルクと幅圧下装置２（具体的には金型駆動用電動機４ａ，４ｂ）の許容トルクとを比較する比較処理を行う。なお、幅圧下装置２の許容トルクは、入力部１０によって制御部１２に予め入力されている。制御部１２は、この比較処理によって、上述した推定トルクが幅圧下装置２の許容トルク以下であるか否かを判断する。
【００４４】
上述した推定トルクが幅圧下装置２の許容トルク以下ではなく、超過する場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、制御部１２は、被圧延材１５の目標最大搬送量ｄｍｔを、予め設定した所定量分、低減する（ステップＳ１０５）。その後、制御部１２は、上述したステップＳ１０３に戻り、推定トルクが幅圧下装置２の許容トルク以下になるまで、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５の各処理を繰り返し実行する。すなわち、幅圧下設備１は、推定トルクが幅圧下装置２の許容トルクを超過する場合、推定トルクが幅圧下装置２の許容トルク以下になるまで被圧延材１５の目標最大搬送量ｄｍｔを低減する。
【００４５】
一方、上述した推定トルクが幅圧下装置２の許容トルク以下である場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、幅圧下設備１は、被圧延材１５の幅圧下毎の搬送量ｄを、幅圧下装置２の許容トルク以下を満たす目標最大搬送量ｄｍｔに制御する（ステップＳ１０６）。このステップＳ１０６において、制御部１２は、幅圧下装置２の許容トルク以下を満たす目標最大搬送量ｄｍｔを被圧延材１５の最大搬送量ｄｍａｘとして設定する。ここで、この許容トルク以下を満たす目標最大搬送量ｄｍｔは、ステップＳ１０５を実行せずとも推定トルクが幅圧下装置２の許容トルク以下であった場合、ステップＳ１０２による目標最大搬送量ｄｍｔである。一方、ステップＳ１０５の実行によって初めて推定トルクが幅圧下装置２の許容トルク以下となった場合、この許容トルク以下を満たす目標最大搬送量ｄｍｔは、ステップＳ１０５による低減後の目標最大搬送量ｄｍｔである。ついで、制御部１２は、上述した設定後の目標最大搬送量ｄｍｔに応じて各ロール駆動用電動機８ａ，８ｂの駆動軸の回転速度を指示する速度指令信号を、搬送装置６の各電動機駆動部９ａ，９ｂに送信する。これにより、制御部１２は、この設定後の目標最大搬送量ｄｍｔに応じた回転速度の駆動軸回転動作を各ロール駆動用電動機８ａ，８ｂに行わせるように、各電動機駆動部９ａ，９ｂを制御する。各電動機駆動部９ａ，９ｂは、この制御部１２からの速度指令信号に基づき、各ロール駆動用電動機８ａ，８ｂに対し、この設定後の目標最大搬送量ｄｍｔに応じた回転速度で駆動軸を回転動作する制御を行う。制御部１２は、このような各電動機駆動部９ａ，９ｂおよび各ロール駆動用電動機８ａ，８ｂの制御を通して、入側ピンチロール７ａおよび出側ピンチロール７ｂの各回転動作による被圧延材１５の幅圧下毎の間欠的な搬送量ｄを、この設定後の目標最大搬送量ｄｍｔに制御する。
【００４６】
その後、幅圧下設備１は、被圧延材１５の全材長に亘って幅圧下量ΔＷの幅圧下を行い（ステップＳ１０７）、１体分の被圧延材１５に対する幅圧下工程を終了する。ステップＳ１０７において、幅圧下装置２は、幅圧下量ΔＷの幅圧下を被圧延材１５に対して行うべく、金型駆動用電動機４ａ，４ｂ等を駆動させて、材幅方向から被圧延材１５に一対のプレス金型３ａ，３ｂを間欠的に押圧する。搬送装置６は、この幅圧下装置２による被圧延材１５の幅圧下毎に、入側ピンチロール７ａおよび出側ピンチロール７ｂを回転動作させて、上述した設定後の目標最大搬送量ｄｍｔ分、被圧延材１５を間欠的に搬送する。幅圧下設備１は、被圧延材１５の全材長に亘り、これら幅圧下装置２および搬送装置６の各動作を繰り返し行い、この結果、被圧延材１５の材長方向（＝搬送方向）の全域を幅圧下し終える。
【００４７】
なお、幅圧下設備１は、熱間圧延ライン内の被圧延材毎に、図４に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０７の各処理を適宜繰り返す。これにより、幅圧下設備１は、熱間圧延ライン内の全被圧延材に対し、上述した１体分の被圧延材１５の幅圧下と同様に、幅圧下条件に則した目標最大搬送量ｄｍｔ（＝最大搬送量ｄｍａｘ）の幅圧下を行うことができる。
【００４８】
ここで、被圧延材１５の幅圧下毎の搬送量ｄは、上述したように、被圧延材１５の幅圧下量ΔＷに応じた最大搬送量ｄｍａｘに制御される。このような搬送量制御において、被圧延材１５の幅圧下毎の最大搬送量ｄｍａｘは、幅圧下量ΔＷの増減に伴って適宜増減する。
【００４９】
例えば図５に示すように、被圧延材１５の幅圧下量ΔＷが増加した場合、この被圧延材１５の幅圧下毎の最大搬送量ｄｍａｘは、幅圧下量増加前に比して減少する。この場合、一対のプレス金型３ａ，３ｂの各プレス面３ｃ，３ｄと被圧延材１５の幅圧下部分１５ａ，１５ｂとの接触部分１６ａ，１６ｂの面積Ｓは、幅圧下量増加前に比して減少する。これに伴い、幅圧下部分１５ａ，１５ｂの全体的な体積Ｖは、幅圧下量増加前と同等になる（図５のハッチング部分参照）。このような体積Ｖ分の被圧延材１５を幅圧下する際に要する幅圧下装置２の必要トルクは、幅圧下量ΔＷの増加に関わらず、幅圧下装置２の許容トルク以下に維持される。
【００５０】
一方、被圧延材１５の幅圧下量ΔＷが減少した場合、この被圧延材１５の幅圧下毎の最大搬送量ｄｍａｘは、幅圧下量減少前に比して増加する。この場合、一対のプレス金型３ａ，３ｂの各プレス面３ｃ，３ｄと被圧延材１５の幅圧下部分１５ａ，１５ｂとの接触部分１６ａ，１６ｂの面積Ｓは、幅圧下量減少前に比して増加する。これに伴い、幅圧下部分１５ａ，１５ｂの全体的な体積Ｖは、幅圧下量減少前と同等になる。このような体積Ｖ分の被圧延材１５を幅圧下する際に要する幅圧下装置２の必要トルクは、幅圧下量ΔＷの減少に関わらず、幅圧下装置２の許容トルク以下を満たし且つこの許容トルクに近似する（望ましくは等しくなる）。すなわち、たとえ幅圧下量ΔＷが減少した場合であっても、幅圧下装置２は、金型駆動用電動機４ａ，４ｂのトルクを最大限に活用して被圧延材１５を幅圧下する。この場合、搬送装置６は、幅圧下装置２に無理な負荷を与えることなく、被圧延材１５の幅圧下毎の最大搬送量ｄｍａｘを可能な限り増大させることができる。
【００５１】
以上、説明したように、本発明の実施の形態では、幅圧下装置の許容トルク以下を満たす被圧延材の最大搬送量を被圧延材の幅圧下量に応じて設定し、被圧延材の幅圧下毎の搬送量を、この設定した最大搬送量に制御するように構成し、この最大搬送量ずつ被圧延材を幅圧下毎に搬送しつつ、この最大搬送量分の被圧延材を順次幅圧下している。このため、被圧延材の幅圧下量の減少に伴い、被圧延材の幅圧下に要するトルクの上限を幅圧下装置の許容トルクにしつつ幅圧下装置のプレス金型と被圧延材の幅圧下部分との接触面積を増加して、被圧延材の１回分の幅圧下部分全体の体積を、幅圧下装置の許容トルクを用いて幅圧下可能な最大体積と近似または同等にすることができる。これにより、常に幅圧下装置のトルクを最大限に活用して被圧延材を幅圧下できることから、幅圧下装置に無理な負荷を与えることなく、被圧延材の幅圧下毎の最大搬送量を可能な限り増大させることができる。この結果、被圧延材をその全材長に亘って幅圧下し終えるまでに要する幅圧下回数を必要最小限に低減することができ、これにより、被圧延材全体の幅圧下に要する時間を短縮できることから、熱間圧延ライン内の各被圧延材を能率よく幅圧下でき、さらには、被圧延材を熱間圧延する熱間圧延工程全体の能率を向上することができる。
【００５２】
また、本発明の実施の形態では、被圧延材の幅圧下量に応じて被圧延材の幅圧下毎の目標最大搬送量を導出し、この目標最大搬送量分の被圧延材の幅圧下に要するトルクが幅圧下装置の許容トルク以下である場合、この目標最大搬送量を被圧延材の最大搬送量として設定し、被圧延材の幅圧下毎の搬送量を設定後の目標最大搬送量に制御している。このため、上述した最大搬送量分の被圧延材の幅圧下に要するトルクを、確実に幅圧下装置の許容トルク以下に維持できるとともに、この許容トルクに近似させる、望ましくは等しくすることができる。この結果、より確実に幅圧下装置のトルクを最大限に活用できることから、被圧延材全体の幅圧下に要する時間の短縮を促進して、熱間圧延ライン内の各被圧延材の幅圧下の能率を向上できるとともに、熱間圧延工程全体の能率を一層向上することができる。
【００５３】
さらに、本発明の実施の形態では、目標最大搬送量分の被圧延材の幅圧下に要するトルクが幅圧下装置の許容トルクを超過する場合、このトルクが許容トルク以下になるまで目標最大搬送量を低減している。このため、幅圧下量の増減に伴う被圧延材の最大搬送量の変化によらず確実に、最大搬送量分の被圧延材の幅圧下に要するトルクを許容トルク以下に維持できる。この結果、幅圧下装置に無理な負荷を与える事態を確実に防止しつつ、最大搬送量分の被圧延材を幅圧下することができる。
【００５４】
また、本発明の実施の形態では、被圧延材の幅圧下量と、幅圧下装置のプレス金型と被圧延材との不用意な接触を回避し得る被圧延材の最大搬送量との相関を示す相関データテーブルに基づいて、この不用意な接触を回避し得る目標最大搬送量を導出している。このような目標最大搬送量を被圧延材の最大搬送量として設定して、被圧延材の幅圧下毎の搬送量を設定後の目標最大搬送量に制御することにより、被圧延材の幅圧下量および最大搬送量に関わらず常に、プレス金型と被圧延材との不用意な接触を回避しつつ安定して被圧延材を幅圧下することができる。
【００５５】
さらに、本実施の形態にかかる幅圧下設備１では、幅圧下装置２の推定トルクと実績トルクとの誤差を学習するように構成して、次回以降の幅圧下におけるトルク推定の精度を高めることができる。この場合、例えば、被圧延材１５の幅圧下時に要した金型駆動用電動機４ａ，４ｂの回転駆動速度および電流の実績値を金型駆動用電動機４ａ，４ｂから制御部１２に返す。制御部１２は、幅圧下条件等をもとに算出した推定トルクと金型駆動用電動機４ａ，４ｂの実績トルクとの誤差を被圧延材毎に算出し、得られた被圧延材毎の各誤差を比較する。制御部１２は、この比較処理の結果をトルク誤差の学習結果として、次回以降の被圧延材の幅圧下におけるトルク推定にフィードバックする。これにより、制御部１２は、次回以降の被圧延材の幅圧下において高精度にトルク推定を行うことができる。
【００５６】
なお、上述した実施の形態では、予め設定した被圧延材の幅圧下量と最大搬送量との相関を示す相関データテーブルを用いて、幅圧下量に応じた被圧延材の目標最大搬送量を導出していたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、このような相関データテーブルを用いずに被圧延材の目標最大搬送量を導出してもよい。例えば、制御部１２は、幅圧下条件のうちの幅圧下量をもとに、幅圧下装置２が一対のプレス金型３ａ，３ｂをこの幅圧下量分、往復動作させるために要する時間を算出し、この算出した時間内に搬送装置６が行える被圧延材１５の目標最大搬送量を算出してもよい。
【００５７】
また、上述した実施の形態では、目標最大搬送量分の被圧延材の幅圧下における推定トルクが幅圧下装置２の許容トルク以下になるまで、被圧延材の目標最大搬送量を低減していたが、これに限らず、この推定トルクが幅圧下装置２の許容トルクに比して過度に低い場合、この目標最大搬送量を増加させてもよい。この場合、制御部１２は、予め設定した閾値と、この推定トルクと幅圧下装置２の許容トルクとの差の絶対値とを比較処理し、このトルク差が閾値以下である場合に推定トルクが許容トルクに比して過度に低いと判断して、この許容トルクを上限に推定トルクが増加するように被圧延材の目標最大搬送量を増加させてもよい。
【００５８】
さらに、上述した実施の形態により本発明が限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。例えば、被圧延材１５は、鋼スラブ等の鉄鋼材であってもよいし、銅またはアルミニウム等の鉄鋼材以外の金属材であってもよい。その他、上述した実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
１  幅圧下設備
２  幅圧下装置
３ａ，３ｂ  プレス金型
３ｃ，３ｄ  プレス面
４ａ，４ｂ  金型駆動用電動機
５ａ，５ｂ  クランク機構
６  搬送装置
７ａ  入側ピンチロール
７ｂ  出側ピンチロール
８ａ，８ｂ  ロール駆動用電動機
９ａ，９ｂ  電動機駆動部
１０  入力部
１１  記憶部
１１ａ  相関データテーブル
１２  制御部
１３  搬送経路
１４  プロセスコンピュータ
１５  被圧延材
１５ａ，１５ｂ  幅圧下部分
１５ｃ，１５ｄ  端部
１６ａ，１６ｂ  接触部分
Ｌ  相関線
【図１】
2014217858.tif 000003
【図２】
2014217858.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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