(57)【要約】【課題】被圧延材が曲り始めてから圧下レベリング操作を行うと板曲りの大きさを抑制できるが防止することはできず、圧下レベリング量も大きくなり被圧延材尾端の平滑性を損なう恐れもあった。更に、第ｎ−１圧延スタンド通過後の被圧延材定常部における差荷重値や差荷重／和荷重値または直接測定された板曲り量に基づいて制御するために、第ｎ圧延スタンド自体で発生する板曲りが考慮されないという問題が発生していた。【解決手段】被圧延材尾端部が第ｎ−２圧延スタンドを通過する前に、第ｎ圧延スタンドで測定された作業側と駆動側の圧延荷重値と被圧延材に適合した材質係数とからら圧下レベリング量を求め、被圧延材尾端部が第ｎ−１圧延スタンドを通過する前に第ｎ圧延スタンドの圧下レベリング操作を行うタンデム圧延機における被圧延材尾端部の板曲り防止方法。【選択図】  図１
2004255438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機の第ｎ圧延スタンドで計測した作業側と駆動側の圧延荷重値Ｐａ、Ｐｂと、被圧延材の材質に適合した材質係数α、βとから、下記（１）式により被圧延材尾端部が、第ｎ圧延スタンド通過時に発生すると予測される差荷重予測値Ｐｄｆを求めて、この差荷重予測値Ｐｄｆが下記（２）式の条件を満たす場合に、被圧延材尾端が第ｎ圧延スタンドを通過する際に差荷重値Ｐｄを発生させない圧下レベリング量ΔＳを下記（３）式から算出し、前記圧下レベリング量ΔＳに基づいて第ｎ圧延スタンドの圧下レベリング操作を行う被圧延材尾端部の曲り防止方法であって、被圧延材尾端部が第ｎ−１圧延スタンドを通過する前に、前記圧下レベリング操作を行うことを特徴とするタンデム圧延機における被圧延材尾端部の曲り防止方法。
記
Ｐｄｆ＝β＋α（Ｐｄ／Ｐｓ）・・・（１）
Ｐｄｆ≧｜Ｃ｜・・・（２）
ΔＳ＝−γβＰｓ／α・・・（３）
ここで、Ｐｄ：差荷重値、Ｐｄ＝Ｐａ−Ｐｂ
Ｐｓ：和荷重値、Ｐｓ＝Ｐａ−Ｐｂ
ΔＳ：圧下レベリング量
γ：被圧延材板幅関数
Ｃ：制御定数
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンデム圧延機における被圧延材尾端部の板曲り、板の絞り込みを防止する制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板圧延に際して、被圧延材尾端部が圧延機の各圧延スタンドを通過する際、被圧延材が圧延機幅方向からズレを生じて板曲りが起こることがある。この板曲りが大きくなると、被圧延材がサイドガイドに当たり傷ついたり、折れたりする。更には、その状態で圧延ロールに噛みこまれたりして、圧延ロールを破損させたり、被圧延材表面に傷を付け生産性の遅滞や歩留まりの低下を招く恐れがある。
【０００３】
前記板曲りは、被圧延材の硬さの不均一性に代表される被圧延材側の要因や圧延時の圧延機スタンドセンターと被圧延材中心とのズレなどの圧延作業上の要因などにより引き起こされている。そこで、本問題を解決する手段として、圧延機の作業側と駆動側の圧延荷重値の差（以下、差荷重値と略す）を圧延荷重値の和（以下、和荷重値と略す）で除した値（以下、差荷重／和荷重値と略す）に基づいて圧下レベリング量を制御する方法（特許文献１〜３）が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭５８−５１７７１号公報
【特許文献２】
特開平９−８５３２３号公報
【特許文献３】
特開平９−２６２６１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術では、被圧延材が曲り始めてから圧下レベリング操作を行うために、被圧延材の板曲りの大きさを抑制することは可能であるが防止することはできない。また、圧下レベリング量が不必要に大きくなり被圧延材尾端部の平滑性を損なう恐れがある。
更に、第ｎ−１圧延スタンド通過後の尾端部を除いた被圧延材定常部における差荷重値や差荷重／和荷重値及び曲り検出センサーによる板曲り量を直接測定した値に基づいて圧下レベリング制御を行うために、第ｎ圧延スタンド自体で生じる被圧延材の板曲りを考慮していないことから、第ｎ圧延スタンドで被圧延材の板曲り不良を生じた場合にはその板曲りを防止することができないという問題が発生する。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、全圧延スタンドで被圧延材の板曲りを未然に予防して健全な被圧延材を提供することで生産性の向上や生産歩留まりの向上をはかるものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載発明は、複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機の第ｎ圧延スタンドで計測した作業側と駆動側の圧延荷重値Ｐａ、Ｐｂと、被圧延材の材質に適合した材質係数α、βとから、下記（１）式により被圧延材尾端部が、第ｎ圧延スタンド通過時に発生すると予測される差荷重予測値Ｐｄｆを求めて、この差荷重予測値Ｐｄｆが下記（２）式の条件を満たす場合に、被圧延材尾端が第ｎ圧延スタンドを通過する際に差荷重値Ｐｄを発生させない圧下レベリング量ΔＳを下記（３）式から算出し、前記圧下レベリング量ΔＳに基づいて第ｎ圧延スタンドの圧下レベリング操作を行う被圧延材尾端部の曲り防止方法であって、被圧延材尾端部が第ｎ−１圧延スタンドを通過する前に、前記圧下レベリング操作を行うタンデム圧延機における被圧延材尾端部の曲り防止方法である。
記
Ｐｄｆ＝β＋α（Ｐｄ／Ｐｓ）・・・（１）
Ｐｄｆ≧｜Ｃ｜・・・（２）
ΔＳ＝−γβＰｓ／α・・・（３）
ここで、Ｐｄ：差荷重値、Ｐｄ＝Ｐａ−Ｐｂ
Ｐｓ：和荷重値、Ｐｓ＝Ｐａ−Ｐｂ
ΔＳ：圧下レベリング量
γ：被圧延材板幅関数
Ｃ：制御定数
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る被圧延材尾端部の板曲り防止方法の実施形態について説明する。
本発明では、被圧延材尾端部が第ｎ−２圧延スタンドを通過するまでに第ｎ圧延スタンドで発生した作業側及び駆動側の圧延荷重値を測定して、その差荷重値及び差荷重／和荷重値を求める。前記荷重値と予め記憶されている被圧延材に適合した材質定数とから第ｎ圧延スタンドにおける被圧延材尾端部の通過時に発生する差荷重予測値を求める。
【０００９】
次に、その差荷重予測値がある制御定数Ｃを超える場合には、圧下制御を必要として圧下レベリング量ΔＳを求めて被圧延材尾端が第ｎ−１圧延スタンドを通過する前に、第ｎ圧延スタンドの圧下レベリング操作を行う。
ただし、圧延における入側の最初の圧延スタンドでは、第ｎ−１圧延スタンドがないことから、サイドガイドによる被圧延板への拘束力が消える前に圧下レベリング操作を行う。
なお、制御定数Ｃは、圧延荷重測定に関わる誤差や求められる被圧延材規格などを考慮して適切な値に設定する。
【００１０】
これにより、第ｎ−１圧延スタンド通過時や第ｎ圧延スタンド通過時に発生していた被圧延材尾端部の板曲りを確実に防止することができる。
【００１１】
以下に、図１〜２を用いて本発明における実施の形態を具体的に説明する。
本発明は図１に示す圧延スタンド及び制御装置を所定数有しているタンデム圧延機において、図２に示す制御フローに基づいて圧延時の被圧延材尾端部の板曲りを圧延スタンド毎に防止する方法を提供するものである。
【００１２】
圧延スタンド１は、ワークロール１ａ、中間ロール１ｂ、バックアップロール１ｃからなる６段圧延機で被圧延材２を圧延する。
圧延スタンド１の作業側圧延荷重計３ａ、駆動側圧延荷重計３ｂで検出された圧延荷重値Ｐａと圧延荷重値Ｐｂが、荷重演算装置４に入力されて差荷重値Ｐｄと和荷重値Ｐｓが出力される。次に今回圧延の被圧延材に適合した材質係数α、βをデータ記憶−抽出装置５から抽出し、前記差荷重値Ｐｄと和荷重値Ｐｓと共に差荷重演算装置６に入力して被圧延材尾端部が第ｎ圧延スタンド通過時に発生すると予測される差荷重予測値Ｐｄｆを下記（１）式から求める。
Ｐｄｆ＝β＋α（Ｐｄ／Ｐｓ）・・・（１）
【００１３】
求めた差荷重予測値Ｐｄｆは、制御量演算装置７で下記（２）式に基づいて判定され、（２）式を満たす場合には、制御量演算装置７で被圧延材尾端が第ｎ−１圧延スタンド通過後に差荷重値が発生しない圧下レベリング量ΔＳを下記（３）式より求めて圧下装置８ａ、８ｂへ出力されて被圧延材尾端の板曲りが生じないように圧延が行われる。（２）式を満たさない場合には、新たな圧下制御を行わない。
Ｐｄｆ≧｜Ｃ｜・・・（２）
ΔＳ＝−γβＰｓ／α・・・（３）
ΔＳ：圧下レベリング量、γ：被圧延材板幅関数、Ｃ：制御定数
【００１４】
材質係数α、βは、圧延毎に被圧延材尾端部が、第ｎ−２圧延スタンドを抜けるまで第ｎ圧延スタンドで発生した作業側及び駆動側の圧延荷重値Ｐａ＊、Ｐｂ＊から演算された差荷重値（Ｐａ＊−Ｐｂ＊）と和荷重値（Ｐａ＊＋Ｐｂ＊）を荷重関係式演算装置９に入力して、下記（６）式を満足する材質係数α及びβとして求め、被圧延材の材質毎に分類されてデータ記憶−抽出装置５に記憶される。
圧延時には当該被圧延材の材質に適合した材質係数がデータ記憶−抽出装置５から抽出されて前記（１）式並びに（３）式の演算に利用される。
（Ｐａ＊−Ｐｂ＊）＝β＋α［（Ｐａ＊−Ｐｂ＊）／（Ｐａ＊＋Ｐｂ＊）］・・・（６）
【００１５】
【実施例】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
図３は、４基の圧延スタンドからなる熱間タンデム圧延機の平面図である。この熱間タンデム圧延機を用いて、表１に示す圧下レベリングタイミング及び圧下レベリング量演算タイミングの組合せで本発明による被圧延材尾端部の板曲り防止方法を実施した。
【００１６】
【表１】
2004255438.tif 000003
【００１７】
表１、Ｎｏ．１の本発明例では、先ず、圧下レベリング量を決定する為に、各圧延スタンドに対する第ｎ−２圧延スタンドを被圧延材尾端部が通過する前に各圧延スタンドで測定された圧延荷重値から圧下レベリング量を算出して、被圧延材尾端部が第ｎ−１圧延スタンドを通過する前のタイミングで圧下レベリング操作を行った。
図４に第４圧延スタンドにおける圧延経過時間に対する作業側と駆動側の差荷重値及びロールギャップ差の結果を示す。
第２圧延スタンドを通過する直前には被圧延材尾端部近傍で圧延荷重差が大きくなってきており被圧延材尾端部の板曲りが発生し始めているが、この変化をふまえて圧下レベリング量を演算し、第３圧延スタンド抜け前に圧下レベリング操作を行うことで第４圧延スタンド抜け時の被圧延材尾端部の板曲りが良く抑制されていることがわかる。また、少ない圧下レベリング量で効果が得られている。なお、ロールギャップ差は、圧下レベリングのタイミングと圧下レベリング量の両者を表している。
【００１８】
表１、Ｎｏ．２で示した従来例では、圧下レベリング量演算タイミングは前記本発明実施例と同じ演算タイミングで行い、圧下レベリングを各圧延スタンドに対して第ｎ−１圧延スタンド通過後に行った。
各圧延スタンドにおける圧延経過時間に対する作業側と駆動側の差荷重値及びロールギャップ差の計測結果を図５に示した。
従来例に示す圧下レベルタイミングでは、各圧延スタンドにおける尾端部の板曲り防止効果が弱く、各圧延スタンドで発生する荷重差を補正しきれず第４圧延スタンドで大きく板曲りが発生していくのがわかる。更に、圧下レベリング量自体も前記本発明例の場合に比べて大きい圧下レベリング量を与えているのがわかる。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明の尾端部の板曲り防止方法は、タンデム圧延機による圧延時の被圧延材尾端部の板曲りを最終圧延スタンドまで効率よく制御することが可能となり、生産性の向上や製品歩留まりの向上に大きく寄与できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタンデム圧延機における被圧延材尾端部の板曲り防止方法のシステムブロック図である。
【図２】本発明に係る尾端部の板曲り防止方法の制御フローチャートである。
【図３】本発明に係る実施例で用いた４圧延スタンド型熱間タンデム圧延機の平面図である。
【図４】図３に示す４圧延スタンド型熱間タンデム圧延機の第４圧延スタンドでの本発明方法による圧延経過時間に対する圧延荷重差及びロールギャップ量の変化である。
【図５】図３に示す４圧延スタンド型熱間タンデム圧延機の第４圧延スタンドでの従来方法による圧延経過時間に対する圧延荷重差及びロールギャップ量の変化である。
【符号の説明】
１    圧延スタンド
１ａ  ワークロール
１ｂ  中間ロール
１ｃ  バックアップロール
１ｄ  サイドガイド
２    被圧延材
３ａ  作業側圧延荷重測定器
３ｂ  駆動側圧延荷重測定器
４    荷重演算装置
５    荷重関係式演算装置
６    差荷重演算装置
７    制御量演算装置
８ａ  圧下装置
８ｂ  圧下装置
９    データ記憶装置
【図１】
2004255438.tif 000004
【図２】
2004255438.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004255438.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月29日(2003.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機の第ｎ圧延スタンドで計測した作業側と駆動側の圧延荷重値Ｐａ、Ｐｂと、被圧延材の材質に適合した材質係数α、βとから、下記（１）式により被圧延材尾端部が、第ｎ圧延スタンド通過時に発生すると予測される差荷重予測値Ｐｄｆを求めて、この差荷重予測値Ｐｄｆが下記（２）式の条件を満たす場合に、被圧延材尾端が第ｎ圧延スタンドを通過する際に差荷重値Ｐｄを発生させない圧下レベリング量ΔＳを下記（３）式から算出し、前記圧下レベリング量ΔＳに基づいて第ｎ圧延スタンドの圧下レベリング操作を行う被圧延材尾端部の曲り防止方法であって、被圧延材尾端部が第ｎ−１圧延スタンドを通過する前に、前記圧下レベリング操作を行うことを特徴とするタンデム圧延機における被圧延材尾端部の曲り防止方法。
記
Ｐｄｆ＝β＋α（Ｐｄ／Ｐｓ）・・・（１）
Ｐｄｆ≧｜Ｃ｜・・・（２）
ΔＳ＝−γβＰｓ／α・・・（３）
ここで、Ｐｄ：差荷重値、Ｐｄ＝Ｐａ−Ｐｂ
Ｐｓ：和荷重値、Ｐｓ＝Ｐａ＋Ｐｂ
ΔＳ：圧下レベリング量
γ：被圧延材板幅関数
Ｃ：制御定数
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載発明は、複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機の第ｎ圧延スタンドで計測した作業側と駆動側の圧延荷重値Ｐａ、Ｐｂと、被圧延材の材質に適合した材質係数α、βとから、下記（１）式により被圧延材尾端部が、第ｎ圧延スタンド通過時に発生すると予測される差荷重予測値Ｐｄｆを求めて、この差荷重予測値Ｐｄｆが下記（２）式の条件を満たす場合に、被圧延材尾端が第ｎ圧延スタンドを通過する際に差荷重値Ｐｄを発生させない圧下レベリング量ΔＳを下記（３）式から算出し、前記圧下レベリング量ΔＳに基づいて第ｎ圧延スタンドの圧下レベリング操作を行う被圧延材尾端部の曲り防止方法であって、被圧延材尾端部が第ｎ−１圧延スタンドを通過する前に、前記圧下レベリング操作を行うタンデム圧延機における被圧延材尾端部の曲り防止方法である。
記
Ｐｄｆ＝β＋α（Ｐｄ／Ｐｓ）・・・（１）
Ｐｄｆ≧｜Ｃ｜・・・（２）
ΔＳ＝−γβＰｓ／α・・・（３）
ここで、Ｐｄ：差荷重値、Ｐｄ＝Ｐａ−Ｐｂ
Ｐｓ：和荷重値、Ｐｓ＝Ｐａ＋Ｐｂ
ΔＳ：圧下レベリング量
γ：被圧延材板幅関数
Ｃ：制御定数