(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材の通板ラインの幅方向の任意の位置に前記板材を配置して前記板材をレベリング矯正するローラレベラであって、
ハウジングと、
前記通板ラインの上下に千鳥状に配置され、前記板材を挟んで矯正しつつ前記板材を通板させるように回転する複数のレベリングロールと、
前記複数のレベリングロールを上下にバックアップする複数のバックアップロールと、
前記レベリングロールおよび前記バックアップロールをこれらの上下で支持し、前記ハウジングに支持された一対のロールフレームと、
前記一対のロールフレームを上下で支持する一対のフレームと、
前記板材の入側端部および出側端部においてそれぞれ幅方向の両端部に設けられ、前記一対のフレームの一方である作動フレームを前記通板ラインに向けて押圧し、前記ロールフレームの対応する一方を介して前記レベリングロール間で前記板材を押圧する押圧シリンダと、
前記レベリングロールを回転させる駆動装置と、
前記作動フレームと前記ロールフレームの前記対応する一方との間に、前記板材の通板方向に直交する幅方向に沿って複数取り付けられた油圧式クラウニングシリンダと、
前記油圧式クラウニングシリンダに対応する位置に設けられ、前記作動フレームの撓みを検出する複数の撓み検出センサと、
前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量を検出するオフセット量検出手段と、
前記押圧シリンダにかかる荷重を計測する荷重計測手段と、
前記板材のレベリング矯正を制御する制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、
前記オフセット量検出手段により検出した前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量と幅方向両端の前記押圧シリンダにかかる荷重とから幅方向のそれぞれの端部の補正比率を算出し、入側および出側において、幅方向両端の前記押圧シリンダにおける締め込み量を個別的に制御して、前記ハウジングの上下方向における縦撓み補正を行い、
前記複数の撓み検出センサの検出値に基づいて前記複数の油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を個別的に制御して、前記一対のフレームの幅方向における横撓み補正を行い、
前記オフセット量検出手段により検出されたオフセット量から、板幅中心を求め、その板幅中心における荷重と圧縮変形のミル定数に基づいて板厚中心の圧縮変形量を算出し、各油圧式クラウニングシリンダの位置において、前記板厚中心の圧縮変形量に板幅とオフセット量の関数を乗じることにより前記複数の油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を個別的に制御して、前記押圧シリンダ、前記油圧式クラウニングシリンダ、前記一対のロールフレーム、前記バックアップロール、前記レベリングロールの圧縮変形補正を行い、
これら補正制御を行いながら、前記押圧シリンダにより前記板材の矯正に必要な押圧量で前記レベリングロールを介して前記板材を押圧するように制御するローラレベラ。
【請求項２】
板材の通板ラインの幅方向の任意の位置に前記板材を配置して前記板材をレベリング矯正するローラレベラであって、
ハウジングと、
前記通板ラインの上下に千鳥状に配置され、前記板材を挟んで矯正しつつ前記板材を通板させるように回転する複数のレベリングロールと、
前記複数のレベリングロールを上下にバックアップする複数のバックアップロールと、
前記レベリングロールおよび前記バックアップロールをこれらの上下で支持し、前記ハウジングに支持された一対のロールフレームと、
前記一対のロールフレームを上下で支持する一対のフレームと、
前記板材の入側端部および出側端部においてそれぞれ幅方向の両端部に設けられ、前記一対のフレームの一方である作動フレームを前記通板ラインに向けて押圧し、前記ロールフレームの対応する一方を介して前記レベリングロール間で前記板材を押圧する押圧シリンダと、
前記レベリングロールを回転させる駆動装置と、
前記作動フレームと前記ロールフレームの前記対応する一方との間に、前記板材の通板方向に直交する幅方向に沿って複数取り付けられた油圧式クラウニングシリンダと、
前記油圧式クラウニングシリンダに対応する位置に設けられ、前記作動フレームの撓みを検出する複数の撓み検出センサと、
前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量を検出するオフセット量検出手段と、
前記押圧シリンダにかかる荷重を計測する荷重計測手段と、
前記板材のレベリング矯正を制御する制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、
前記オフセット量検出手段により検出した前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量と幅方向両端の前記押圧シリンダにかかる荷重とから幅方向のそれぞれの端部の補正比率を算出し、入側および出側において、幅方向両端の前記押圧シリンダにおける締め込み量を個別的に制御して、前記ハウジングの上下方向における縦撓み補正を行い、
前記複数の撓み検出センサの検出値に基づいて前記複数の油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を個別的に制御して、前記一対のフレームの幅方向における横撓み補正を行い、
これら補正制御を行いながら、前記押圧シリンダにより前記板材の矯正に必要な押圧量で前記レベリングロールを介して前記板材を押圧するように制御するローラレベラ。
【請求項３】
前記一対のフレームの前記作動フレームではない他方のフレームによって前記ハウジングは支持され、前記押圧シリンダは前記ハウジングと前記作動フレームとの間に配置され、前記荷重計測手段は前記ハウジングと前記押圧シリンダとの間に配置される請求項１または２に記載のローラレベラ。
【請求項４】
前記オフセット量検出手段は、前記板材の幅方向におけるエッジ位置を計測することにより前記オフセット量を検出する請求項１または２に記載のローラレベラ。
【請求項５】
前記オフセット量検出手段は、照射レーザーのスキャンにより、前記エッジ位置を計測する請求項４に記載のローラレベラ。
【請求項６】
前記ローラレベラは、前記一対のフレームの前記作動フレームではない他方のフレームの撓みを検出する複数の追加の撓み検出センサを更に具備し、前記制御装置は、前記横撓み補正を行う際に、前記複数の追加の撓み検出センサの検出値も考慮する請求項１または２に記載のローラレベラ。
【請求項７】
ローラレベラを用いて板材の通板ラインの幅方向の任意の位置に前記板材を配置して前記板材をレベリング矯正する方法であって、前記ローラレベラは、
ハウジングと、
前記通板ラインの上下に千鳥状に配置され、前記板材を挟んで矯正しつつ前記板材を通板させるように回転する複数のレベリングロールと、
前記複数のレベリングロールを上下にバックアップする複数のバックアップロールと、
前記レベリングロールおよび前記バックアップロールをこれらの上下で支持し、前記ハウジングに支持された一対のロールフレームと、
前記一対のロールフレームを上下で支持する一対のフレームと、
前記板材の入側端部および出側端部においてそれぞれ幅方向の両端部に設けられ、前記一対のフレームの一方である作動フレームを前記通板ラインに向けて押圧し、前記ロールフレームの対応する一方を介して前記レベリングロール間で前記板材を押圧する押圧シリンダと、
前記レベリングロールを回転させる駆動装置と、
前記作動フレームと前記ロールフレームの前記対応する一方との間に、前記板材の通板方向に直交する幅方向に沿って複数取り付けられた油圧式クラウニングシリンダと、
前記油圧式クラウニングシリンダに対応する位置に設けられ、前記作動フレームの撓みを検出する複数の撓み検出センサと、
前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量を検出するオフセット量検出手段と、
前記押圧シリンダにかかる荷重を計測する荷重計測手段と、
を具備し、前記方法は、
前記オフセット量検出手段により検出した前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量と幅方向両端の前記押圧シリンダにかかる荷重とから幅方向のそれぞれの端部の補正比率を算出し、入側および出側において、幅方向両端の前記押圧シリンダにおける締め込み量を個別的に制御して、前記ハウジングの上下方向における縦撓み補正を行い、
前記複数の撓み検出センサの検出値に基づいて前記複数の油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を個別的に制御して、前記一対のフレームの幅方向における横撓み補正を行い、
前記オフセット量検出手段により検出されたオフセット量から、板幅中心を求め、その板幅中心における荷重と圧縮変形のミル定数に基づいて板厚中心の圧縮変形量を算出し、各油圧式クラウニングシリンダの位置において、前記板厚中心の圧縮変形量に板幅とオフセット量の関数を乗じることにより前記複数の油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を個別的に制御して、前記押圧シリンダ、前記油圧式クラウニングシリンダ、前記一対のロールフレーム、前記バックアップロール、前記レベリングロールの圧縮変形補正を行い、
これら補正制御を行いながら、前記押圧シリンダにより前記板材の矯正に必要な押圧量で前記レベリングロールを介して前記板材を押圧して前記板材をレベリング矯正する板材の矯正方法。
【請求項８】
ローラレベラを用いて板材の通板ラインの幅方向の任意の位置に前記板材を配置して前記板材をレベリング矯正する方法であって、前記ローラレベラは、
ハウジングと、
前記通板ラインの上下に千鳥状に配置され、前記板材を挟んで矯正しつつ前記板材を通板させるように回転する複数のレベリングロールと、
前記複数のレベリングロールを上下にバックアップする複数のバックアップロールと、
前記レベリングロールおよび前記バックアップロールをこれらの上下で支持し、前記ハウジングに支持された一対のロールフレームと、
前記一対のロールフレームを上下で支持する一対のフレームと、
前記板材の入側端部および出側端部においてそれぞれ幅方向の両端部に設けられ、前記一対のフレームの一方である作動フレームを前記通板ラインに向けて押圧し、前記ロールフレームの対応する一方を介して前記レベリングロール間で前記板材を押圧する押圧シリンダと、
前記レベリングロールを回転させる駆動装置と、
前記作動フレームと前記ロールフレームの前記対応する一方との間に、前記板材の通板方向に直交する幅方向に沿って複数取り付けられた油圧式クラウニングシリンダと、
前記油圧式クラウニングシリンダに対応する位置に設けられ、前記作動フレームの撓みを検出する複数の撓み検出センサと、
前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量を検出するオフセット量検出手段と、
前記押圧シリンダにかかる荷重を計測する荷重計測手段と、
を具備し、前記方法は、
前記オフセット量検出手段により検出した前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量と幅方向両端の前記押圧シリンダにかかる荷重とから幅方向のそれぞれの端部の補正比率を算出し、入側および出側において、幅方向両端の前記押圧シリンダにおける締め込み量を個別的に制御して、前記ハウジングの上下方向における縦撓み補正を行い、
前記複数の撓み検出センサの検出値に基づいて前記複数の油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を個別的に制御して、前記一対のフレームの幅方向における横撓み補正を行い、
これら補正制御を行いながら、前記押圧シリンダにより前記板材の矯正に必要な押圧量で前記レベリングロールを介して前記板材を押圧して前記板材をレベリング矯正する板材の矯正方法。
【請求項９】
前記一対のフレームの前記作動フレームではない他方のフレームによって前記ハウジングは支持され、前記押圧シリンダは前記ハウジングと前記作動フレームとの間に配置され、前記荷重計測手段は前記ハウジングと前記押圧シリンダとの間に配置される請求項７または８に記載の板材の矯正方法。
【請求項１０】
前記方法は、前記オフセット量検出手段によって、前記板材の幅方向におけるエッジ位置を計測することにより前記オフセット量を検出する請求項７または８に記載の板材の矯正方法。
【請求項１１】
前記オフセット量検出手段は、照射レーザーのスキャンにより、前記エッジ位置を計測する請求項１０に記載の板材の矯正方法。
【請求項１２】
前記ローラレベラは、前記一対のフレームの前記作動フレームではない他方のフレームの撓みを検出する複数の追加の撓み検出センサを更に具備し、前記方法は、前記横撓み補正を行う際に、前記複数の追加の撓み検出センサの検出値も考慮する請求項７または８に記載の板材の矯正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板例えば鋼板等の板材を矯正するローラレベラおよびそれを用いた板材の矯正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板等の板材を製造する過程では圧延や冷却などが実施されるが、これらの工程では板材に反りや波形状の変形が発生する。このため、このような反りや波形状の変形を矯正して板材を平坦化する目的で、複数本のレベリングロールを上下に千鳥状に配置したローラレベラが用いられる。【０００３】
ローラレベラは、矯正すべき板材を、複数の下レベリングロールに対し複数の上レベリングロールを押し込んだ状態、または複数の上レベリングロールに対して複数の下レベリングロールを押し込んだ状態で通板し、板材に繰り返し曲げを与えることによって、板材の反りや波形状を平坦化する。【０００４】
板材の矯正に際しては、駆動モータによりレベリングロールが駆動され、レベリングロールと矯正すべき板材とが接触することにより、板材に駆動力が伝達され、板材が上下のレベリングロール間に噛み込まれる。このとき、圧下シリンダによる上レベリングロールの押し込み量は、板材の厚さ、材料、形状、レベリングロールの径、ロールピッチ等の種々の条件に応じて必要な平坦度が得られるように設定される。【０００５】
ところで、このようなローラレベラにおいては、上フレームや下フレーム等の装置の構成要素が矯正反力により幅方向（これはフレームの幅方向を意味するが、フレームの幅方向は板材の幅方向と平行であるため、両者は広義の意味では同じである）に撓む場合があり（横撓み）、そのような横撓みが生じた場合には、その撓みの影響で板材の幅方向で圧下量が変動して高精度のレベリングが行えない。【０００６】
このような問題を解決する技術として、フレームの幅方向に沿って複数台の油圧式クラウニングシリンダを個別に締め込み制御可能に連続して配置し、矯正すべき板材の先端が上下の矯正ロール間に入ったときに、圧力検出器によりフレーム幅方向中央の撓み量を算出して、その撓み量を解消するに必要なフレーム幅中央の油圧式クラウニングシリンダの必要締め込み量を算出するとともに、他の油圧式クラウニングシリンダの必要締め込み量を、フレーム幅方向中央の必要締め込み量に板幅の関数を乗じた値に算出して、各油圧式クラウニングシリンダを個別に締め込み制御してフレームの横撓み補正する技術が提案されている（特許文献１）。【０００７】
また、シリンダにより押し込み力を与えた場合には、上記横撓みのみならず、クラウニングシリンダ、ロールフレーム、バックアップロール、レベリングロール等の圧縮変形が生じ、それによっても板材の幅方向で圧下量が変動することから、上記横撓みに加えてこのような圧縮変形を求め、これらの圧縮変形を解消するに必要な個々のクラウニングシリンダの必要締め込み量を算出し、上記横撓み補正に加えて圧縮変形を補正して、幅方向の圧下量差をより小さくすることができる技術も提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７２６１４６号公報
【特許文献２】特許第３４４３０３６号公報
【発明の概要】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１、２の技術は、矯正すべき板材の中心をラインの中心に位置させて板材のレベリング矯正を行うライン中心基準を前提とするものであり、厚板工場のせん断ラインのように板エッジ基準で板材を搬送するライン中にこのようなローラレベラを配置する場合には、ローラレベラに通板する前にセンタリング装置により板材をセンタリングする必要があり煩雑である。また、このようなライン中心基準の装置では、搬送による板材の蛇行や板材のずれが生じた場合には精度よくレベリング矯正を行うことは困難である。
【００１０】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、金属板例えば鋼板等の板材の幅方向中心がライン中心からずれていても高精度で板材の矯正を行うことができるローラレベラおよびそれを用いた板材の矯正方法を提供することを課題とする。
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、板材の通板ラインの幅方向の任意の位置に前記板材を配置して前記板材をレベリング矯正するローラレベラであって、ハウジングと、前記通板ラインの上下に千鳥状に配置され、前記板材を挟んで矯正しつつ前記板材を通板させるように回転する複数のレベリングロールと、前記複数のレベリングロールを上下にバックアップする複数のバックアップロールと、前記レベリングロールおよび前記バックアップロールをこれらの上下で支持し、前記ハウジングに支持された一対のロールフレームと、前記一対のロールフレームを上下で支持する一対のフレームと、前記板材の入側端部および出側端部においてそれぞれ幅方向の両端部に設けられ、前記一対のフレームの一方である作動フレームを前記通板ラインに向けて押圧し、前記ロールフレームの対応する一方を介して前記レベリングロール間で前記板材を押圧する押圧シリンダと、前記レベリングロールを回転させる駆動装置と、前記作動フレームと前記ロールフレームの前記対応する一方との間に、前記板材の通板方向に直交する幅方向に沿って複数取り付けられた油圧式クラウニングシリンダと、前記油圧式クラウニングシリンダに対応する位置に設けられ、前記作動フレームの撓みを検出する複数の撓み検出センサと、前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量を検出するオフセット量検出手段と、前記押圧シリンダにかかる荷重を計測する荷重計測手段と、前記板材のレベリング矯正を制御する制御装置と、を具備し、前記制御装置は、前記オフセット量検出手段により検出した前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量と幅方向両端の前記押圧シリンダにかかる荷重とから幅方向のそれぞれの端部の補正比率を算出し、入側および出側において、幅方向両端の前記押圧シリンダにおける締め込み量を個別的に制御して、前記ハウジングの上下方向における縦撓み補正を行い、前記複数の撓み検出センサの検出値に基づいて前記複数の油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を個別的に制御して、前記一対のフレームの幅方向における横撓み補正を行い、前記オフセット量検出手段により検出されたオフセット量から、板幅中心を求め、その板幅中心における荷重と圧縮変形のミル定数に基づいて板厚中心の圧縮変形量を算出し、各油圧式クラウニングシリンダの位置において、前記板厚中心の圧縮変形量に板幅とオフセット量の関数を乗じることにより前記複数の油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を個別的に制御して、前記押圧シリンダ、前記油圧式クラウニングシリンダ、前記一対のロールフレーム、前記バックアップロール、前記レベリングロールの圧縮変形補正を行い、これら補正制御を行いながら、前記押圧シリンダにより前記板材の矯正に必要な押圧量で前記レベリングロールを介して前記板材を押圧するように制御することを特徴とするローラレベラを提供する。
【００１２】
本発明の第２の観点は、板材の通板ラインの幅方向の任意の位置に前記板材を配置して前記板材をレベリング矯正するローラレベラであって、ハウジングと、前記通板ラインの上下に千鳥状に配置され、前記板材を挟んで矯正しつつ前記板材を通板させるように回転する複数のレベリングロールと、前記複数のレベリングロールを上下にバックアップする複数のバックアップロールと、前記レベリングロールおよび前記バックアップロールをこれらの上下で支持し、前記ハウジングに支持された一対のロールフレームと、前記一対のロールフレームを上下で支持する一対のフレームと、前記板材の入側端部および出側端部においてそれぞれ幅方向の両端部に設けられ、前記一対のフレームの一方である作動フレームを前記通板ラインに向けて押圧し、前記ロールフレームの対応する一方を介して前記レベリングロール間で前記板材を押圧する押圧シリンダと、前記レベリングロールを回転させる駆動装置と、前記作動フレームと前記ロールフレームの前記対応する一方との間に、前記板材の通板方向に直交する幅方向に沿って複数取り付けられた油圧式クラウニングシリンダと、前記油圧式クラウニングシリンダに対応する位置に設けられ、前記作動フレームの撓みを検出する複数の撓み検出センサと、前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量を検出するオフセット量検出手段と、前記押圧シリンダにかかる荷重を計測する荷重計測手段と、前記板材のレベリング矯正を制御する制御装置と、を具備し、前記制御装置は、前記オフセット量検出手段により検出した前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量と幅方向両端の前記押圧シリンダにかかる荷重とから幅方向のそれぞれの端部の補正比率を算出し、入側および出側において、幅方向両端の前記押圧シリンダにおける締め込み量を個別的に制御して、前記ハウジングの上下方向における縦撓み補正を行い、前記複数の撓み検出センサの検出値に基づいて前記複数の油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を個別的に制御して、前記一対のフレームの幅方向における横撓み補正を行い、これら補正制御を行いながら、前記押圧シリンダにより前記板材の矯正に必要な押圧量で前記レベリングロールを介して前記板材を押圧するように制御することを特徴とするローラレベラを提供する。
【００１３】
本発明の第３の観点は、ローラレベラを用いて板材の通板ラインの幅方向の任意の位置に前記板材を配置して前記板材をレベリング矯正する方法であって、前記ローラレベラは、ハウジングと、前記通板ラインの上下に千鳥状に配置され、前記板材を挟んで矯正しつつ前記板材を通板させるように回転する複数のレベリングロールと、前記複数のレベリングロールを上下にバックアップする複数のバックアップロールと、前記レベリングロールおよび前記バックアップロールをこれらの上下で支持し、前記ハウジングに支持された一対のロールフレームと、前記一対のロールフレームを上下で支持する一対のフレームと、前記板材の入側端部および出側端部においてそれぞれ幅方向の両端部に設けられ、前記一対のフレームの一方である作動フレームを前記通板ラインに向けて押圧し、前記ロールフレームの対応する一方を介して前記レベリングロール間で前記板材を押圧する押圧シリンダと、前記レベリングロールを回転させる駆動装置と、前記作動フレームと前記ロールフレームの前記対応する一方との間に、前記板材の通板方向に直交する幅方向に沿って複数取り付けられた油圧式クラウニングシリンダと、前記油圧式クラウニングシリンダに対応する位置に設けられ、前記作動フレームの撓みを検出する複数の撓み検出センサと、前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量を検出するオフセット量検出手段と、前記押圧シリンダにかかる荷重を計測する荷重計測手段と、を具備し、前記方法は、前記オフセット量検出手段により検出した前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量と幅方向両端の前記押圧シリンダにかかる荷重とから幅方向のそれぞれの端部の補正比率を算出し、入側および出側において、幅方向両端の前記押圧シリンダにおける締め込み量を個別的に制御して、前記ハウジングの上下方向における縦撓み補正を行い、前記複数の撓み検出センサの検出値に基づいて前記複数の油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を個別的に制御して、前記一対のフレームの幅方向における横撓み補正を行い、前記オフセット量検出手段により検出されたオフセット量から、板幅中心を求め、その板幅中心における荷重と圧縮変形のミル定数に基づいて板厚中心の圧縮変形量を算出し、各油圧式クラウニングシリンダの位置において、前記板厚中心の圧縮変形量に板幅とオフセット量の関数を乗じることにより前記複数の油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を個別的に制御して、前記押圧シリンダ、前記油圧式クラウニングシリンダ、前記一対のロールフレーム、前記バックアップロール、前記レベリングロールの圧縮変形補正を行い、これら補正制御を行いながら、前記押圧シリンダにより前記板材の矯正に必要な押圧量で前記レベリングロールを介して前記板材を押圧して前記板材をレベリング矯正することを特徴とする板材の矯正方法を提供する。
【００１４】
本発明の第４の観点は、ローラレベラを用いて板材の通板ラインの幅方向の任意の位置に前記板材を配置して前記板材をレベリング矯正する方法であって、前記ローラレベラは、ハウジングと、前記通板ラインの上下に千鳥状に配置され、前記板材を挟んで矯正しつつ前記板材を通板させるように回転する複数のレベリングロールと、前記複数のレベリングロールを上下にバックアップする複数のバックアップロールと、前記レベリングロールおよび前記バックアップロールをこれらの上下で支持し、前記ハウジングに支持された一対のロールフレームと、前記一対のロールフレームを上下で支持する一対のフレームと、前記板材の入側端部および出側端部においてそれぞれ幅方向の両端部に設けられ、前記一対のフレームの一方である作動フレームを前記通板ラインに向けて押圧し、前記ロールフレームの対応する一方を介して前記レベリングロール間で前記板材を押圧する押圧シリンダと、前記レベリングロールを回転させる駆動装置と、前記作動フレームと前記ロールフレームの前記対応する一方との間に、前記板材の通板方向に直交する幅方向に沿って複数取り付けられた油圧式クラウニングシリンダと、前記油圧式クラウニングシリンダに対応する位置に設けられ、前記作動フレームの撓みを検出する複数の撓み検出センサと、前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量を検出するオフセット量検出手段と、前記押圧シリンダにかかる荷重を計測する荷重計測手段と、を具備し、前記方法は、前記オフセット量検出手段により検出した前記板材の板幅中心の前記通板ラインの中心からのオフセット量と幅方向両端の前記押圧シリンダにかかる荷重とから幅方向のそれぞれの端部の補正比率を算出し、入側および出側において、幅方向両端の前記押圧シリンダにおける締め込み量を個別的に制御して、前記ハウジングの上下方向における縦撓み補正を行い、前記複数の撓み検出センサの検出値に基づいて前記複数の油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を個別的に制御して、前記一対のフレームの幅方向における横撓み補正を行い、これら補正制御を行いながら、前記押圧シリンダにより前記板材の矯正に必要な押圧量で前記レベリングロールを介して前記板材を押圧して前記板材をレベリング矯正することを特徴とする板材の矯正方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るローラレベラを示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るローラレベラを示す平面図である。
【図３】油圧式クラウニングシリンダの構造を説明するための断面図である。
【図４】油圧式クラウニングシリンダよるクラウニング制御の制御ブロック図である。
【図５】本実施形態における縦撓み補正制御を説明するための模式図である。
【図６】本実施形態における横撓み補正制御を説明するための模式図である。
【図７】本実施形態における圧縮変形補正制御を説明するための模式図である。
【図８】鋼板の幅方向のオフセット量を変化させて、従来の制御方法により鋼板のレベリング矯正を行った場合における板幅方向位置とロールギャップとの関係を示す図である。
【図９】鋼板の幅方向のオフセット量を変化させて、従来の制御方法により鋼板のレベリング矯正を行った場合における鋼板の板幅方向のオフセット量と板幅方向のロールギャップ偏差との関係を示す図である。
【図１０】鋼板の幅方向のオフセット量を３７５ｍｍにした場合において、モード１（従来）、モード２Ａ（本発明）、モード２Ｂ（本発明）で制御してレベリング矯正を行った場合における板幅方向位置とロールギャップとの関係を示す図である。
【図１１】鋼板の幅方向のオフセット量を変化させて、モード１（従来）、モード２Ａ（本発明）、モード２Ｂ（本発明）で制御してレベリング矯正を行った場合における鋼板の板幅方向のオフセット量と板幅方向のロールギャップ偏差との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るローラレベラを示す側面図、図２はその正面図である。本実施形態のローラレベラ１００は、ハウジング１と、ハウジング１の内側に設けられた上フレーム２と、ハウジング１を支持するように設けられた下フレーム３とを有している。上フレーム２の下方には上ロールフレーム５が上ロールグリップシリンダ（図示せず）で吊り下げられている。一方、下フレーム３上には下ロールフレーム１０が設置されている。なお、上フレーム２は、後述するように、押圧シリンダ（圧下シリンダともいう）によって押すことによって上下に動作するため、作動フレームと呼ぶことができる。作動フレームは上フレーム２に限定されず、下フレーム３を作動フレームとして構成してその下に設けた押圧シリンダによって押すことによって上下に動作させることもできる。
【００１７】
上ロールフレーム５と下ロールフレーム１０との間には、鋼板等の金属板である板材Ｐのパス（通板）ラインを間に形成するように上下に千鳥状に配置された複数の上レベリングロール６と複数の下レベリングロール８とを有するレベリングロールユニット２０が設けられている。レベリングロールユニット２０において、上レベリングロール６は上ロールフレーム５の下で上ロールフレーム５に支持され、下レベリングロール８は下ロールフレーム１０の上で下ロールフレーム１０に支持されている。レベリングロールユニット２０の板材Ｐの搬送方向上流側および下流側には、板材Ｐをガイドするガイドロール１４が設けられている。上レベリングロール６および下レベリングロール８は、駆動装置１５により回転されるようになっており、板材Ｐを例えば図１における矢印方向に移動して矯正することが可能となっている。移動方向は矢印と反対方向であってもよい。
【００１８】
上レベリングロール６の上には、上レベリングロール６をバックアップする短尺の上バックアップロール７が上レベリングロール６の軸方向に沿って上ロールフレーム５に支持されるように複数配置されている。また、下レベリングロール８の下には、下レベリングロール８をバックアップする短尺の下バックアップロール９が下レベリングロール８の軸方向に沿って下ロールフレーム１０に支持されるように複数配置されている。
【００１９】
ハウジング１と上フレーム２との間のレベリングロールユニット２０の板材Ｐ搬送方向の両端には、それぞれ板材Ｐを矯正するための圧下力（押圧力ともいう）を与える圧下シリンダ（押圧シリンダともいう）４ａおよび４ｂが配置されている。圧下シリンダ４ａおよび４ｂは、板材Ｐの幅方向の両端側（ドライブ側およびワーク側）に２基ずつ設けられている（図２参照。ただし、図２では圧下シリンダ４ａのみ図示）。
なお、本明細書において、「圧下」という用語は、図１に示すように圧力を下向きに加える場合だけでなく、後に変更例として説明するように圧力を上向きに加える場合も包含することを意図する。換言すれば、本明細書において、「圧下」という用語は、「押圧」という用語に置き換えることができる。
【００２０】
圧下シリンダ４ａおよび４ｂは、下ロールフレーム１０に固定的に設けられた下レベリングロール８に対して、上ロールフレーム５、上バックアップロール７および上レベリングロール６を介して板材Ｐを圧下するようになっている。
【００２１】
上レベリングロール６および下レベリングロール８には、個別的にまたは複数毎に回転モータを有する駆動装置１５が設けられており（図１では便宜上１つのみ図示）、上レベリングロール６および下レベリングロール８は、駆動装置１５により回転されるようになっている。そして、駆動装置１５により上レベリングロール６と下レベリングロール８との間に板材Ｐを通板させつつ、圧下シリンダ４ａ、４ｂにより上レベリングロール６を介して板材Ｐを圧下して板材Ｐをレベリング矯正するようになっている。
【００２２】
板材Ｐを図１の矢印方向へ搬送する場合には、圧下シリンダ４ａが入側の圧下シリンダとして機能し、圧下シリンダ４ｂが出側の圧下シリンダとして機能する。また、板材Ｐを矢印と逆方向へ搬送する場合には、圧下シリンダ４ｂが入側の圧下シリンダとして機能し、圧下シリンダ４ａが出側の圧下シリンダとして機能する。なお、上レベリングロール６を固定的に設け、下レベリングロール８を圧下シリンダで圧下するようにしてもよい。
【００２３】
上フレーム２と上ロールフレーム５との間には、板幅方向に複数（本実施形態では７個）の油圧式クラウニングシリンダ１２が連結されている。各クラウニングシリンダ１２は、図２に示すように、板材Ｐの通板方向に直交する幅方向に沿ってレベリングロール６、８と対応するように等ピッチで設置されている。この油圧式クラウニングシリンダ１２は、図１に示すように、２列設置されている。なお、クラウニングシリンダの列は３列以上でもよい。
【００２４】
図３に示すように、油圧式クラウニングシリンダ１２は、シリンダ本体３１とピストン３２とを有し、ピストン３２の上端が球面継手材３３を介して上フレーム２に連結され、シリンダ本体３１の底部がスライド継手３４を介して上ロールフレーム５に連結されている。この油圧式クラウニングシリンダ１２には位置検出センサ３５が内蔵されている。油圧式クラウニングシリンダ１２は、油圧により伸縮するようになっており、伸長動作させるために伸長側油室（図示せず）に送油する送油ライン３６と油圧を解除するためのリリースライン３７とが接続されている。送油ライン３６には、伸長側油室の油圧を検出するための圧力検出器３８と、送油量を制御する制御弁３９とが接続されている。制御弁３９としては、サーボバルブまたは比例制御弁が用いられる。
【００２５】
上フレーム２の上方には、図２に示すように、各油圧式クラウニングシリンダ１２に対応する位置に上フレーム２の横撓みを検出する撓み検出センサ２１が設けられている。本実施形態では、この撓み検出センサ２１は各油圧式クラウニングシリンダ１２に対応して合計１４個設けられている。この撓み検出センサ２１により常時上フレーム２の下端部までの距離を検出し、これに基づいて上フレーム２の撓み量を算出する。また、下フレーム３の内部空間には、各油圧式クラウニングシリンダ１２に対応する位置に下フレーム３の横撓みを検出する撓み検出センサ２２が設けられている。本実施形態では、この撓み検出センサ２２も油圧式クラウニングシリンダ１２に対応して合計１４個設けられている。この撓み検出センサ２２により常時下フレーム３の上端部までの距離を検出し、これに基づいて下フレーム３の撓み量を算出する。
【００２６】
なお、撓み検出センサ２１の個数は１４個に限らず、油圧式クラウニングシリンダ１２の数に応じて変化する。例えば、クラウニングシリンダが６個２列の場合には１２個、５個２列の場合は１０個、４個２列の場合は８個である。また、上フレーム２、下フレーム３の一方のみに撓み検出センサを設けて、他方のフレームの撓み量は比例計算で求めるようにしてもよい。
【００２７】
圧下シリンダ４ａ，４ｂとハウジング１との間には、圧下シリンダ４ａ，４ｂにかかる荷重を計測するための荷重計測手段としてロードセル（または油圧圧力変換器）２３が取り付けられ、これにより、圧下シリンダ４、油圧式クラウニングシリンダ１２、上ロールフレーム５、上バックアップロール７、上レベリングロール６、下レベリングロール８、下バックアップロール９、下ロールフレーム１０の圧縮変形を検出可能となっている。
【００２８】
また、図１に示すように板材Ｐの入側（この例では圧下シリンダ４ａ側）には、板材Ｐの上方位置に板材Ｐのエッジ位置を計測するための手段としてスキャン式レーザーセンサ２５が設けられている。スキャン式レーザーセンサ２５は、図２に示すように、照射するレーザーをスキャンすることにより、板材Ｐの幅方向のエッジ位置を検出するようになっている。本実施形態では、板材Ｐはセンタリングされず、例えば板エッジ基準のように、板材Ｐの中心が搬送ラインの中心からオフセットした位置となるように板材Ｐが搬送されるため、スキャン式レーザーセンサ２５を用いて板材Ｐの幅方向エッジ位置を検出する。なお、板材Ｐのエッジ位置を計測するための手段は、スキャン式レーザーセンサ２５に限るものではない。
【００２９】
本実施形態のローラレベラ１００は、各構成要素が制御装置５０により制御されるようになっている。制御装置５０は、ＣＰＵを備えたプロセスコントローラと、これに接続された、キーボードやディスプレイ等を含むユーザーインターフェースと、制御プログラム（ソフトウエア）や処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部とを含む。ユーザーインターフェースからの指示等に応じて任意のレシピを記憶部から呼び出してプロセスコントローラにおいて実行させる。これにより、プロセスコントローラの制御下で、ローラレベラ１００で後述するような所望の処理（操作シーケンス）が行われる。制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えば磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤなど）、マグネトオプティカルディスク（ＭＯなど）、半導体メモリなどに格納された状態のものを利用することができる。代わりに、レシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることもできる。
制御装置５０は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された制御プログラムに従って、後述するように、板材Ｐの矯正（レベリング）のための圧下シリンダ４ａ，４ｂによるレベリングロール６，８の圧下量の制御、駆動装置１５の制御を行うようになっている。また、制御装置５０には撓み検出センサ２１、２２からの情報およびロードセル２３からの情報が入力され、これら情報に基づいて圧下シリンダ４ａ，４ｂを制御することによるフレームの縦撓み補正、油圧式クラウニングシリンダ１２の絞り込み制御によるフレームの横撓み補正および圧縮補正が行われる。
【００３０】
図４に、油圧式クラウニングシリンダ１２によるクラウニング制御の制御ブロック図を示す。制御装置５０は、いずれもマイクロプロセッサからなる上位コントローラ５２とクラウニングコントローラ５４とを有している。上位コントローラ５２は、ローラレベラ１００の全体を制御するようになっており、クラウニングコントローラ５４は、上位コントローラ５２の指令に基づき、油圧式クラウニングシリンダ１２の動作を制御する。
【００３１】
上述した撓み検出センサ２１，２２、ロードセル２３、位置検出センサ３５、および圧力検出器３８の検出値は、クラウニングコントローラ５４に入力される。クラウニングコントローラ５４は、上フレーム２および下フレーム３の横撓み量を、それぞれ撓み検出センサ２１および２２の検出値から常時把握し、フレームの横撓みを補正するに必要な各油圧式クラウニングシリンダ１２の伸長量、すなわち締込み量を計算する。またクラウニングコントローラ５４は、圧下シリンダ４、油圧式クラウニングシリンダ１２、上ロールフレーム５、上バックアップロール７、上レベリングロール６、下レベリングロール８、下バックアップロール９、下ロールフレーム１０の圧縮変形を圧下シリンダ４ａ，４ｂとハウジング１との間のロードセル２３の検出値から常時把握し、それらの圧縮変形を補正するのに必要な各油圧式クラウニングシリンダ１２の伸長量、すなわち締込み量を計算する。そして、クラウニングコントローラ５４は、これらの締込み量を合計して、それに見合った圧力の圧油をそれぞれの油圧クラウニングシリンダ１２に送油するよう出力信号を演算し、その出力信号を制御弁３９にフィードバックして上記横撓みと圧縮変形が最小になるように各油圧式クラウニングシリンダ１２を制御する。
【００３２】
次に、このように構成されるローラレベラ１００により板材Ｐの矯正を行う際の動作について説明する。
【００３３】
まず、ローラレベラ１００のレベリングロールユニット２０の上流側からガイドロール１４にガイドされた状態で板材Ｐをレベリングロールユニット２０へ向けて搬送し、上レベリングロール６と下レベリングロール８との間に挿入する。例えば、板材Ｐの搬送方向が図中矢印方向の場合には、図１の右側から板材Ｐがレベリングユニット２０に搬送され、圧下シリンダ４ａが入側の圧下シリンダとなる。
【００３４】
このとき、板材Ｐの厚さ等に応じて板材Ｐのレベリング（矯正）に必要な圧下シリンダ４ａおよび４ｂの押込量（圧下量）が制御装置５０に設定されており、その設定された押込量（圧下量）で板材Ｐの矯正が行われる。
【００３５】
板材Ｐのレベリング矯正を行う際には、矯正反力によりハウジング１に縦撓みが生じ、上下フレーム２，３に横撓みが生じ、圧下シリンダ４、油圧式クラウニングシリンダ１２、上ロールフレーム５、上バックアップロール７、上レベリングロール６、下レベリングロール８、下バックアップロール９、下ロールフレーム１０に圧縮変形が生じる。
【００３６】
従来のローラレベラにおいては、矯正すべき板材の中心をラインの中心に位置させ、ライン中心基準で板材のレベリング矯正を行っており、撓み等の補正量は幅方向で対称であった。しかし、板材の搬送ラインは、板材を板エッジ基準で搬送することが多く、板エッジ基準で板材を搬送するライン中にローラレベラを配置する場合には、ローラレベラに通板する前にセンタリング装置により板材をセンタリングする必要があり煩雑である。また、このようなライン中心基準の装置では、搬送による板材の蛇行や板材のずれが生じた場合には精度よくレベリング矯正を行うことは困難である。
【００３７】
そこで、本実施形態では、板材の中心がライン中心からオフセットした場合でも、非対称レベリングを行ってフレームの撓み等を高精度で補正できるように制御する。
【００３８】
本実施形態の非対称レベリングでは、板材Ｐのライン中心からのオフセットを考慮してフレーム等の撓みおよび圧縮変形の補正制御を行う。具体的には、レベリング矯正の際に、（１）縦撓み補正制御、（２）横撓み補正制御、（３）圧縮変形補正制御をオフセット量を考慮して行う。
【００３９】
＜（１）縦撓み補正制御＞
ローラレベラにおいては、矯正反力によりハウジング１に上下方向（縦方向）の撓み（縦撓み）を生じるため、このような縦撓みを補正する必要がある。従来は、板材の中心をライン中心に位置させた対称レベリングであったため、縦撓み補正制御において、入側の圧下シリンダおよび出側の圧下シリンダについて、入側矯正反力Ｆｅおよび出側矯正反力Ｆｄのいずれも、ワーク側（ＷＳ）とドライブ側（ＤＳ）の和荷重を用い、これら入側矯正反力Ｆｅおよび出側矯正反力Ｆｄと、ハウジングのミル定数：Ｋ１および入側圧下シリンダのミル定数および出側圧下シリンダのミル定数：Ｋ２と、機械手寸法による定数を用いて、入側および出側の縦撓みを計算し、入側圧下シリンダ４ａおよび出側圧下シリンダ４ｂの締め込み量（位置）を制御していた。したがって、入側も出側も、板幅方向のワーク側（ＷＳ）とドライブ側（ＤＳ）とで同じ縦撓み値を用いていた。
【００４０】
これに対して、本実施形態では、図５に示すように、板材Ｐがライン中心から幅方向にオフセットしているので、まず、スキャン式レーザーセンサ２５により板材Ｐの端部を検出してオフセット量αを算出し、そのオフセット量αとワーク側（ＷＳ）の荷重ＦＷおよびドライブ側（ＤＳ）の荷重ＦＤとから、ワーク側（ＷＳ）およびドライブ側（ＤＳ）の補正比率を計算する。例えば、ワーク側の縦撓み量をδＷ、ドライブ側の縦撓み量をδＤとすると、以下のように表すことができる。
δＷ＝（ＦＷ＋ＦＤ）ｆ（α）／Ｋ
δＤ＝（ＦＷ＋ＦＤ）（１−ｆ（α））／Ｋ
ただし、ｆ（α）はオフセット量αの関数、Ｋは圧下シリンダのミル定数
そして、入側圧下シリンダ４ａおよび出側圧下シリンダ４ｂとも、これらδＷ、δＤの値が０になるようにワーク側（ＷＳ）の圧下シリンダ４ａＷ、４ｂＷおよびドライブ側（ＤＳ）の圧下シリンダ４ａＤ、４ｂＤの締め込み量（位置）を非対称制御する。
【００４１】
＜（２）横撓み補正制御＞
ローラレベラにおいては、矯正反力により、上下フレーム２，３に幅方向の撓み（横撓み）が生じるため、このような横撓みを補正する必要がある。従来は、板材の中心をライン中心に位置させた対称レベリングであったため、横撓み補正制御において、幅方向中央に設けた撓み検出センサの検出値に基づいて幅方向の各位置の撓み量を算出し、それを各位置での横撓み補正値とし、それに基づいて各油圧式クラウニングシリンダ１２の締め込み量を算出していた。
【００４２】
これに対して、本実施形態では、板材Ｐがライン中心から幅方向にオフセットしているので、横撓みはライン中心に対して対称とはならない。そこで、本実施形態では、入側および出側において、幅方向に複数（本例では７個）設けられた油圧式クラウニングシリンダ１２に対応する位置の上下に撓み検出センサ２１および撓み検出センサ２２を設け、これら撓み検出センサ２１および２２の検出値を各位置での補正値とし、これに基づいて各油圧式クラウニングシリンダ１２の締め込み量を算出し、横撓み補正制御を行う。
【００４３】
具体的には、図６に示すように、油圧式クラウニング１２の位置を左側から(1)〜(7)とし、これに対応する位置の撓み検出センサ２１による上フレーム２の横撓み量を、δｕ(1)、δｕ(2)、δｕ(3)、δｕ(4)、δｕ(5)、δｕ(6)、δｕ(7)とし、撓み検出センサ２２による下フレーム３の横撓み量を、δｌ(1)、δｌ(2)、δｌ(3)、δｌ(4)、δｌ(5)、δｌ(6)、δｌ(7)とすると、各位置での上下フレームの合計の撓み量δ(1)〜δ(7)は、これらの合計値となる。したがって、入側の各位置での上下フレームの合計の撓み量をδｅ１(1)〜δｅ１(7)とし、出側の各位置での上下フレームの合計撓み量をδｄ１(1)〜δｄ１(7)とすると、これらは、以下のようにして算出することができる。
δｅ１(1)＝δｅｕ(1)＋δｅｌ(1)
δｅ１(2)＝δｅｕ(2)＋δｅｌ(2)
δｅ１(3)＝δｅｕ(3)＋δｅｌ(3)
δｅ１(4)＝δｅｕ(4)＋δｅｌ(4)
δｅ１(5)＝δｅｕ(5)＋δｅｌ(5)
δｅ１(6)＝δｅｕ(6)＋δｅｌ(6)
δｅ１(7)＝δｅｕ(7)＋δｅｌ(7)
δｄ１(1)＝δｄｕ(1)＋δｄｌ(1)
δｄ１(2)＝δｄｕ(2)＋δｄｌ(2)
δｄ１(3)＝δｄｕ(3)＋δｄｌ(3)
δｄ１(4)＝δｄｕ(4)＋δｄｌ(4)
δｄ１(5)＝δｄｕ(5)＋δｄｌ(5)
δｄ１(6)＝δｄｕ(6)＋δｄｌ(6)
δｄ１(7)＝δｄｕ(7)＋δｄｌ(7)
【００４４】
したがって、これらの値が０になるように各油圧式クラウニングシリンダ１２の締め込み量を個別的に制御することにより、横撓み補正制御を行うことができる。
【００４５】
＜（３）圧縮変形補正制御＞
ローラレベラにおいては、矯正反力により、油圧式クラウニングシリンダ１２、上ロールフレーム５、上バックアップロール７、上レベリングロール６、下レベリングロール８、下バックアップロール９、下ロールフレーム１０に圧縮変形が生じるため、このような圧縮変形を補正する必要がある。従来は、板材の中心をライン中心に位置させた対称レベリングであったため、入側および出側の圧下シリンダの荷重をロードセルで検出し、これにより油圧式クラウニングシリンダの入側と出側の反力を計算して、その計算値から入側と出側の圧縮変形のミル定数を求め、これらの値から板幅中心の圧縮変形量すなわち補正量を算出し、比例計算により板幅各位置での補正値を算出し、それに基づいて各油圧式クラウニングシリンダの締め込み量を算出していた。
【００４６】
これに対して、本実施形態では、板材Ｐがライン中心から幅方向にオフセットしているので、圧縮変形はライン中心に対して対称とはならない。そこで、本実施形態では、まず、スキャン式レーザーセンサ２５により板材Ｐの端部を検出してオフセット量を求めることにより、図７に示すように、板幅中心を求め、ロードセル２３により検出されるワーク側（ＷＳ）の荷重ＦＷおよびドライブ側（ＤＳ）の荷重ＦＤとオフセット量から板厚中心の荷重を求め、また、オフセット量と板幅と荷重の関数である圧縮変形のミル定数を求めて板厚中心の圧縮変形量を算出する。そして、各油圧式クラウニングシリンダ１２の位置(1)〜(7)において、算出された板厚中心の圧縮変形量に、板幅とオフセット量の関数を乗じることにより、各油圧クラウニングシリンダ１２の位置(1)〜(7)での圧縮変形量を求めることができる。
【００４７】
具体的には、入側の板幅中心の荷重をＦｃｅとし、入側の圧縮変形のミル定数をＫｅとし、入側の各油圧クラウニングシリンダ１２の位置での板幅とオフセット量の関数をａ１からａ７とすると、入側の板幅中心の圧縮変形δｅ２ｃ、および入側の各油圧クラウニングシリンダ１２の位置での圧縮変形δｅ２(1)〜δｅ２(7)は以下のようにして算出することができる。
δｅ２ｃ＝Ｆｃｅ／Ｋｅ
δｅ２(1)＝ａ１・δｅ２ｃ
δｅ２(2)＝ａ２・δｅ２ｃ
δｅ２(3)＝ａ３・δｅ２ｃ
δｅ２(4)＝ａ４・δｅ２ｃ
δｅ２(5)＝ａ５・δｅ２ｃ
δｅ２(6)＝ａ６・δｅ２ｃ
δｅ２(7)＝ａ７・δｅ２ｃ
【００４８】
また、出側の板幅中心の荷重をＦｃｄとし、出側の圧縮変形のミル定数をＫｄとし、出側の各油圧クラウニングシリンダ１２の位置での板幅とオフセット量の関数をｂ１からｂ７とすると、出側の板幅中心の圧縮変形δｄ２ｃ、および出側の各油圧クラウニングシリンダ１２の位置での圧縮変形δｄ２(1)〜δｄ２(7)は以下のようにして算出することができる。
δｄ２ｃ＝Ｆｃｄ／Ｋｄ
δｄ２(1)＝ｂ１・δｄ２ｃ
δｄ２(2)＝ｂ２・δｄ２ｃ
δｄ２(3)＝ｂ３・δｄ２ｃ
δｄ２(4)＝ｂ４・δｄ２ｃ
δｄ２(5)＝ｂ５・δｄ２ｃ
δｄ２(6)＝ｂ６・δｄ２ｃ
δｄ２(7)＝ｂ７・δｄ２ｃ
【００４９】
したがって、これらの値が０になるように各油圧式クラウニングシリンダ１２の締め込み量を個別的に制御することにより、圧縮変形補正制御を行うことができる。
【００５０】
以上のような、板材のオフセット量からＷＳおよびＤＳの補正比率を計算して圧下シリンダ４ａＷ，４ｂＷ，４ａＤ，４ｂＤの締め込み量（位置）を制御することによる縦撓み補正制御、油圧式クラウニングシリンダ１２に対応して設けられた撓み検出センサ２１，２２の撓み量に基づいて油圧式クラウニングシリンダ１２の締め込み量を制御することによる横撓み補正制御、および板幅中心の圧縮変形量に板幅とオフセット量の関数を乗じることにより、各油圧クラウニングシリンダ１２の位置での圧縮変形量に基づいて油圧式クラウニングシリンダ１２の締め込み量を制御することによる圧縮変形補正制御を、板材Ｐの噛み込みからしり抜けの間、常時行うことにより、ライン中心からオフセットした状態の板材を高精度でレベリング矯正することができる。
【００５１】
なお、上記実施形態では、縦撓み補正制御、横撓み補正制御、圧縮変形補正制御について板材のオフセットを考慮した制御を行ったが、縦撓み補正制御および横撓み補正制御についてのみ板材のオフセットを考慮した制御を行ってもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、上レベリングロールを圧下シリンダで通板ラインに向けて圧下（下向きに押圧）して板材の形状を矯正する場合について示したが、下レベリングロールを圧下シリンダで通板ラインに向けて圧下（上向きに押圧）して板材の形状を矯正するようにしてもよい。
【００５３】
＜実験例＞
次に、本発明の効果を確認した実験例について説明する。
ここでは、幅１９５０ｍｍ、長さ６５００ｍｍ、厚さ４０ｍｍで、降伏強度ＹＰが３５６ＭＰａの鋼板を用い、鋼板の板幅方向のオフセット量を変化させてレベリング矯正を行い、矯正中の板幅方向のロールギャップ偏差を計測した。
【００５４】
まず、鋼板の幅方向のオフセット量を０ｍｍ、１８８ｍｍ、３７５ｍｍとし、縦撓み、横撓み、および圧縮変形を、従来と同様の対称制御により補正制御してレベリング矯正を行った場合（モード１）の出側における板幅方向の各位置におけるロールギャップを求めた。その結果を図８に示し、鋼板の板幅方向のオフセット量に対する矯正中の板幅方向のロールギャップ偏差を図９に示す。これらの図に示すように、従来の対称制御では、オフセット量が０の場合には板幅方向のロールギャップ偏差が小さく、保証値である０．６ｍｍ以内を確保できたが、鋼板を中心から幅方向にオフセットさせた場合には、板幅方向のロールギャップ偏差が大きく、保証値である０．６ｍｍを超えることが確認された。
【００５５】
次に、同様の鋼板について鋼板の板幅方向のオフセット量を同様に変化させ、縦撓みおよび横撓みを、本発明の非対称制御により補正制御してレベリング矯正を行った場合（モード２Ａ）、ならびに縦撓み、横撓み、および圧縮変形を、本発明の非対称制御により補正制御してレベリング矯正を行った場合（モード２Ｂ）について、矯正中の板幅方向のロールギャップ偏差を求めた。オフセット量が３７５ｍｍの場合のモード１、モード２Ａ、モード２Ｂの板幅方向の各位置におけるロールギャップを図１０に示し、モード１、モード２Ａ、モード２Ｂにおける鋼板の板幅方向のオフセット量に対する板幅方向のロールギャップ偏差を図１１に示す。これらの図に示すように、従来の対称制御であるモード１では、オフセット量が３７５ｍｍでは板幅方向のロールギャップ偏差が１．５５ｍｍと大きいのに対し、本発明の非対称制御であるモード２Ａ、モード２Ｂではいずれも偏差が保証値である０．６ｍｍを下回った。特に、縦撓み補正制御、横撓み補正制御、圧縮変形補正制御のいずれも非対称制御したモード２Ｂの場合には、オフセット量３７５ｍｍでも偏差が０．４ｍｍ以下であり、特に良好な値が得られた。
【００５６】
本発明の実施形態によれば、板材の幅方向中心のライン中心からのオフセット量を考慮して、ハウジングの縦撓み補正およびフレームの横撓み補正、またはこれらに加えて圧下シリンダ、油圧式クラウニングシリンダ、一対のロールフレーム、バックアップロール、レベリングロールの圧縮変形補正を行うので、板材の幅方向中心がライン中心からずれていても高精度で板材の矯正を行うことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１；ハウジング
２；上フレーム（作動フレーム）
３；下フレーム
４ａ，４ｂ；圧下シリンダ（押圧シリンダ）
５；上ロールフレーム
６；上レベリングロール
７；上バックアップロール
８；下レベリングロール
９；下バックアップロール
１０；下ロールフレーム
１２；油圧式クラウニングシリンダ
２０；レベリングロールユニット
２１，２２；撓み検出センサ
２３；ロードセル
２５；スキャン式レーザーセンサ
３１；シリンダ本体
３２；ピストン
３５；位置検出センサ
３６；送油ライン
３８；圧力検出器
３９；制御弁
５０；制御装置
５２；上位コントローラ
５４；クラウニングコントローラ
１００；ローラレベラ
Ｐ；板材（被矯正材）
【図１】
0005883455.tif 000002
【図２】
0005883455.tif 000003
【図３】
0005883455.tif 000004
【図４】
0005883455.tif 000005
【図５】
0005883455.tif 000006
【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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