(57)【要約】【課題】圧延機における溶接部通過時の圧延速度を適切に制御することで、板破断の発生による生産性阻害を含んだ溶接部通過時の生産能率阻害量を極力少なくすることが可能な圧延方法を提供する。【解決手段】  前記溶接部における溶接時の実績データと鋼種データとに基づいて連続圧延機における溶接部通過時の圧延速度を制御する。  ここで、前記圧延速度の制御が、溶接時の実績データと鋼種データとに基づき算出された溶接部の破断確率をｐ（ｖ）としたときに、次式（１）で表される生産阻害量Ｆが最小となるように溶接部通過時の圧延速度ｖを制御することが好ましい。  生産阻害量Ｆ＝板破断による生産阻害量ｊ（ｖ）×破断確率ｐ（ｖ）＋減速による生産阻害量ｋ（ｖ）  ・・・（１）【選択図】図１
2006205201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の連続圧延機における溶接部通過時の圧延方法であって、
前記溶接部における溶接時の実績データと鋼種データとに基づいて連続圧延機における溶接部通過時の圧延速度を制御することを特徴とする圧延方法。
【請求項２】
圧延速度の制御が、溶接時の実績データと鋼種データとに基づき算出された溶接部の破断確率をｐ（ｖ）としたときに、次式（１）で表される生産阻害量Ｆが最小となるように溶接部通過時の圧延速度ｖを制御することを特徴とする請求項１に記載の圧延方法。
生産阻害量Ｆ＝板破断による生産阻害量ｊ（ｖ）×破断確率ｐ（ｖ）＋減速による生産阻害量ｋ（ｖ）  ・・・（１）
【請求項３】
破断確率ｐ（ｖ）が、次式（２）により算出されることを特徴とする圧延方法。
ｐ（ｖ）＝（１＋α１）×（1＋α２）×ｐ０（ｖ）  ・・・（２）
ここで、α１は鋼板の板厚及び突合せレベル差から決定される確率補正係数、α２は溶接部のビード高さ、溶接部のビードの位置及び溶接電流から決定される確率補正係数、ｐ０（ｖ）は鋼種データから決定される破断確率基準値をあらわす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続式圧延機による溶接部通過時の圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続式冷間圧延では、鋼板溶接部の圧延機通過時は、低速で圧延を行うことで、溶接部での板厚の違いに起因する段差による急激な張力変動や溶接部での強度不足に起因する板破断発生による被害を低く抑えるようにしていた。ここで、鋼板溶接部が圧延機を通過する際の速度は、鋼板の溶接条件、例えば、先行板と後行板の板厚命令値や鋼種等により、経験的に決定されていた。
【０００３】
さらに、溶接部についての鋼板ストリップ面高さの変動や、幅方向位置の段差を計測して、溶接部診断を行い、この診断結果にもとづいて溶接部の圧延速度や張力を制御する技術も提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３６１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の鋼板の板厚命令値や鋼種の情報による溶接部通過速度の決定方法では、例えば、鋼板の先尾端部分にオフゲージ領域などがあることを考慮して、安全性確保の為必要以上に低速で圧延するよう決定せざるを得ず生産能率を著しく阻害していた。
【０００５】
上記特許文献１には、溶接部のストリップ面高さや幅方向位置の段差を計測し、その計測データを溶接部情報として圧延速度や張力の制御に反映させる点が記載されている。しかし、ストリップ面高さ、幅方向位置の段差だけを溶接部診断結果として圧延速度に反映させた場合には、圧延速度を十分に遅くすれば破断を防止できるものの、減速代を小さくして生産能率を向上させようとすると、ストリップ面高さ、幅方向位置の段差だけを溶接部診断結果としていたのでは不十分であり、やはり生産能率の向上には限度があった。
【０００６】
また、上記特許文献１には、溶接部の圧延速度の決定法について具体的に開示があるわけではなく、溶接部の速度を溶接部が破断しない範囲で十分に速めて圧延するには、詳細検討の余地が残されていた。
【０００７】
さらに、圧延速度を十分遅くした場合には溶接部の破断は回避できるものの、圧延速度低下による生産能率低下が大きくなりすぎ、極端な場合にはある程度の確率での破断は容認しても圧延速度を速めたほうが、破断起因の生産性低下と圧延速度減速による生産性低下とを合計して勘案すると、かえって生産能率が向上する場合もあり得る。
【０００８】
そこで、本発明は、圧延機における溶接部通過時の圧延速度を適切に制御することで、板破断の発生による生産性阻害を含んだ溶接部通過時の生産能率阻害量を極力少なくすることが可能な圧延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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下のような特徴を有する。
［１］鋼板の連続圧延機における溶接部通過時の圧延方法であって、
前記溶接部における溶接時の実績データと鋼種データとに基づいて連続圧延機における溶接部通過時の圧延速度を制御することを特徴とする圧延方法。
［２］上記［１］において、圧延速度の制御が、溶接時の実績データと鋼種データとに基づき算出された溶接部の破断確率をｐ（ｖ）としたときに、次式（１）で表される生産阻害量Ｆが最小となるように溶接部通過時の圧延速度ｖを制御することを特徴とする圧延方法。
【００１０】
生産阻害量Ｆ＝板破断による生産阻害量ｊ（ｖ）×破断確率ｐ（ｖ）＋減速による生産阻害量ｋ（ｖ）  ・・・（１）
［３］上記［２］において、破断確率ｐ（ｖ）が、次式（２）により算出されることを特徴とする圧延方法。
【００１１】
ｐ（ｖ）＝（１＋α１）×（1＋α２）×ｐ０（ｖ）  ・・・（２）
ここで、α１は鋼板の板厚及び突合せレベル差から決定される確率補正係数、α２は溶接部のビード高さ、溶接部のビードの位置及び溶接電流から決定される確率補正係数、ｐ０（ｖ）は鋼種データから決定される破断確率基準値をあらわす。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、圧延機における溶接部通過時の圧延速度を適切に制御することで、板破断の発生による生産性阻害を含んだ溶接部通過時の生産能率阻害量を極力少なくすることが可能な圧延方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態の一例を説明する。
【００１４】
図1は、本発明の圧延方法が適用される連続圧延ラインの構成の一例を示す図である。図1において、圧延機１の入側には、上流側から供給側のコイル２、溶接機３、ルーパー４が順次配置され、圧延機１の下流側では圧延後の鋼板が出側コイル５として巻き取られる。
【００１５】
前記溶接機３では、材質や板厚等の異なる鋼板どうしを溶接して、鋼板を連続的に圧延機１に送り込むようにしている。この際、前記ルーパー４には鋼板が蓄えられており、常に所定のスピードで圧延機１に鋼板が送り込まれるように構成されている。
【００１６】
図1においては、前記圧延機１として、第１から第５までの５台の圧延スタンドを順次配置したタンデム圧延機を用いた場合を示しているが、本発明に係る圧延方法が適用される圧延機はこの場合に限られず、他の形式の圧延機であっても同様に適用できる。
【００１７】
前記溶接機３の近傍には溶接時の実績データを収集するための実績データ収集手段６が設置されている。ここで、前記実績データ収集手段６では、前記溶接機３において先行板尾端部と後行板先端部とを突合せ溶接する際の、それぞれの鋼板の板厚、突合せレベル差、すなわち、先行板板厚中心と後行板板厚中心との板厚方向の位置ずれ量、溶接部のビード高さ、溶接部のビードの位置（先行板と後行板の中間位置からのビード位置のずれ量）、溶接電流などの実績データを収集する。なお、前記鋼板の板厚は、例えば溶接機３の近傍に設けられた板厚計７で測定でき、前記溶接電流は、例えば溶接機３に設けられた溶接電流計等で測定できる。また、前記突合せレベル差、溶接時のビード高さ、溶接時のビードの位置は、例えば図２にその測定方法の一例を示すように、レーザー光照射装置８によりスリット状のレーザー光を溶接箇所に照射し、ＣＣＤカメラ９で反射光を撮影した画像から、画像解析装置１０での画像解析により測定する方法、つまり、光切断法による形状測定技術などを用いることで測定可能である。前記画像解析装置１０での画像解析により求めた突合せレベル差、溶接時のビード高さ、溶接時のビードの位置の情報は、前記実績データ収集手段６により収集され、保存される。
【００１８】
このような装置構成において、本発明に係る圧延方法は、溶接部における溶接時の実績データと鋼種データとに基づいて連続圧延機における溶接部通過時の圧延速度を制御するものである。
【００１９】
図３に、本発明に係る圧延方法における圧延速度を決定するための処理フローの一例を示す。図２に示すように、まず、破断確率算出ステップ２０において、前記実績データ収集手段６により収集した溶接時の実績データと鋼種データとに基づき溶接部における破断確率ｐ（ｖ）を算出する。前記鋼種データとは、先行板及び後行板のそれぞれの板幅、それぞれの鋼種などの材料に関するデータをいい、例えば、圧延ラインを制御する主幹制御装置１１等からの命令情報として与えられるデータを用いることができる。
【００２０】
ここで、前記破断確率ｐ（ｖ）は、上述した次式（２）により算出される値を用いることができる。
【００２１】
ｐ（ｖ）＝（１＋α１）×（1＋α２）×ｐ０（ｖ）  ・・・（２）
ここで、α１は鋼板の板厚及び突合せレベル差から決定される確率補正係数、α２は溶接部のビード高さ、溶接部のビードの位置及び溶接電流から決定される確率補正係数、ｐ０（ｖ）は鋼種データから決定される破断確率基準値をあらわし、圧延速度ｖの関数として設定しておく。
【００２２】
前記確率補正係数α１，α２は、前記破断確率基準値ｐ０（ｖ）を決定した基準の溶接状態の場合を０（ゼロ）として、この基準の溶接状態と実際の溶接状態とを前記溶接時の実績データ及び鋼種データをそれぞれ比較することで判断して、プラスマイナスでその値が決定される。なお、前記確率補正係数のα１及びα２は、設備構成、操業条件等によっても適宜変更され得る値であり、また、操業実績等によっても適宜更新するようにすることが好ましい。
【００２３】
次に、溶接部圧延速度決定ステップ３０において、前記破断確率算出ステップで算出した破断確率ｐ（ｖ）を用いて、上述した次式（１）で表される生産阻害量Ｆが最小となるように溶接部通過時の圧延速度ｖを決定する。
【００２４】
生産阻害量Ｆ＝板破断による生産阻害量ｊ（ｖ）×破断確率ｐ（ｖ）＋減速による生産阻害量ｋ（ｖ）  ・・・（１）
ここで、前記板破断による生産阻害量ｊ（ｖ）及び減速による生産阻害量ｋ（ｖ）は圧延速度ｖによって変化する関数であり、板破断による生産阻害量ｊ（ｖ）は圧延速度ｖが高速になるほど大きくなる値であり、前記減速による生産阻害量ｋ（ｖ）は、圧延速度ｖが低速になるほど大きくなる値である。つまり、上式（１）の右辺第１項は圧延速度ｖが大きくなると大きくなり、第２項は圧延速度ｖが小さくなるほど大きくなる。
【００２５】
このように、この溶接部圧延速度決定ステップにおいては、破断確率ｐ（ｖ）が与えられれば、上式（１）より、板破断の発生を防止しつつ溶接部通過時の生産能率阻害量を極力少なくするような、圧延機での溶接部通過速度を決定することが可能となる。
【００２６】
なお、上述の方法においては、前記破断確率ｐ（ｖ）及び溶接部通過時の圧延速度ｖを、上式（２）及び（１）により算出することで決定したが、操業実績等により、予め溶接時の実績データ及び鋼種データとの関連を求めておき、それぞれをテーブルルックアップ方式で求めるようにしてもよい。
【００２７】
前記溶接部圧延速度決定ステップにより、溶接部の圧延速度が決定されると、その値は圧延ラインを制御する主幹制御装置に伝送され、溶接部が圧延機に到達する直前にその圧延速度となるように溶接部の圧延速度が制御される。ここで、鋼板の溶接部の圧延ライン内における位置は、溶接点のトラッキングにより把握可能である。また、主幹制御装置１１では、前記溶接部の圧延速度決定値に基づいて、前記圧延機１の各圧延スタンドにおける速度パターンを作成し、各圧延スタンドの駆動モータの回転数等を制御することで所定の圧延速度となるように制御が行われる。
【００２８】
このように、本発明は、鋼種データ等の命令情報によるだけではなく、実際に、溶接時の実績データ及び鋼種データに基づいて溶接部通過時の圧延速度を決定するので、溶接品質が良好であるとき、つまり破断リスクが小さいときには高速で圧延することができ、能率を阻害することなく操業が可能となる。また、溶接品質が悪い場合は、溶接部通過時の圧延速度をより低速とすることで破断の発生も削減でき、さらに能率及び歩留を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の圧延方法が適用される連続圧延ラインの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る、溶接部における突合せレベル差、溶接時のビード高さ、溶接時のビードの位置の測定方法の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る圧延方法における圧延速度を決定するための処理フローの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  圧延機
２  供給側コイル
３  溶接機
４  ルーパー
５  出側コイル
６  実績データ収集手段
７  板厚計
８  レーザー光照射装置
９  ＣＣＤカメラ
１０  画像解析装置
１１  主幹制御装置
【図１】
2006205201.tif 000003
【図２】
2006205201.tif 000004
【図３】
2006205201.tif 000005