(57)【要約】      （修正有）【課題】キャンバーのない、あるいは極めてキャンバーの軽微な金属板材の圧延方法および圧延装置を提供する。【解決手段】上下どちらか一方または双方のロールアセンブリが、軸方向３分割以上の分割補強ロールにより作業ロールを支持する機構を有し、該分割補強ロール群は作業ロールに作用する鉛直方向と圧延方向双方の荷重を支持する構成であり、該分割補強ロールにはそれぞれ独立に荷重測定装置を配備した圧延機と、該圧延機の出側に被圧延材を挟持する少なくとも１対のピンチロールとからなる圧延設備を用いて、ピンチロールから被圧延材に作用する圧延方向力の左右バランス、および被圧延材を通じて圧延機の作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスの何れか一方または双方を測定するか、または測定値をもとに演算算出し、該圧延方向力の左右バランスの測定値または演算値に基づいて圧延機のロール開度の左右非対称成分を制御することを特徴とする。【選択図】      図１
2004283851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下どちらか一方または双方のロールアセンブリが、軸方向３分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構を有し、該分割補強ロール群は当接する作業ロールに作用する鉛直方向荷重と圧延方向荷重の双方を支持する構成であり、さらに該分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重測定装置を配備した圧延機と、該圧延機の出側に、被圧延材を挟持する少なくとも１対のピンチロールとからなる圧延設備を用いて圧延を実行する金属板材の圧延方法であって、前記ピンチロールから被圧延材に作用する圧延方向力の左右バランス、および被圧延材を通じて前記圧延機の作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスの何れか一方または双方を直接測定するか、または所定の測定値をもとに演算算出し、該圧延方向力の左右バランスの測定値または演算値に基づいて前記圧延機のロール開度の左右非対称成分を制御することを特徴とする、金属板材の圧延方法。
【請求項２】
前記圧延機出側のピンチロールが、被圧延材に圧延進行方向の力を加えることのできるピンチロール回転駆動装置を備え、該駆動装置から発生するピンチロールトルクを制御して被圧延材に張力を作用させることを特徴とする、請求項１に記載の金属板材の圧延方法。
【請求項３】
上下どちらか一方または双方のロールアセンブリが、軸方向３分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構を有し、該分割補強ロール群は当接する作業ロールに作用する鉛直方向荷重と圧延方向荷重の双方を支持する構成であり、さらに該分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重測定装置を配備した圧延機と、該圧延機の出側に被圧延材の巻取装置を有する圧延設備を用いて圧延を実行する金属板材の圧延方法であって、被圧延材を通じて前記圧延機の作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスを、前記圧延機の分割補強ロール荷重の測定値をもとに演算算出し、該圧延方向力の左右バランスの演算値に基づいて前記圧延機のロール開度の左右非対称成分を制御することを特徴とする、金属板材の圧延方法。
【請求項４】
上下どちらか一方または双方のロールアセンブリが、軸方向３分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構を有し、該分割補強ロール群は当接する作業ロールに作用する鉛直方向荷重と圧延方向荷重の双方を支持する構成であり、さらに該分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重測定装置を配備した圧延機と、該圧延機の出側に配備された被圧延材を挟持する少なくとも１対のピンチロールと、前記圧延機の分割補強ロール荷重の測定値に基づいて該分割補強ロールに当接する作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスを演算する演算装置と、該圧延方向力の左右バランスの演算値に基づいて前記圧延機のロール開度の左右非対称成分の制御量を演算する演算装置と、該ロール開度の左右非対称成分制御量の演算値に基づいて前記圧延機のロール開度を制御する制御装置とから構成されることを特徴とする、金属板材の圧延装置。
【請求項５】
上下どちらか一方または双方のロールアセンブリが、軸方向３分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構を有し、該分割補強ロール群は当接する作業ロールに作用する鉛直方向荷重と圧延方向荷重の双方を支持する構成であり、さらに該分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重測定装置を配備した圧延機と、該圧延機の出側に配備され、被圧延材を挟持し、かつ被圧延材との間に作用する圧延方向力の反力を作業側・駆動側独立に測定する手段を有する少なくとも１対のピンチロールと、該圧延方向反力の測定値から被圧延材とピンチロールとの間に作用する圧延方向力の左右バランスを演算する演算装置と、該圧延方向力の左右バランスの演算値に基づいて前記圧延機のロール開度の左右非対称成分の制御量を演算する演算装置と、該ロール開度の左右非対称成分制御量の演算値に基づいて前記圧延機のロール開度を制御する制御装置とから構成されることを特徴とする、金属板材の圧延装置。
【請求項６】
上下どちらか一方または双方のロールアセンブリが、軸方向３分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構を有し、該分割補強ロール群は当接する作業ロールに作用する鉛直方向荷重と圧延方向荷重の双方を支持する構成であり、さらに該分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重測定装置を配備した圧延機と、被圧延材を巻き取るために該圧延機の出側に配備された巻取装置と、前記圧延機の分割補強ロール荷重の測定値に基づいて該分割補強ロールに当接する作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスを演算する演算装置と、該圧延方向力の左右バランスの演算値に基づいて前記圧延機のロール開度の左右非対称成分の制御量を演算する演算装置と、該ロール開度の左右非対称成分制御量の演算値に基づいて前記圧延機のロール開度を制御する制御装置とから構成されることを特徴とする、金属板材の圧延装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板材の圧延方法および圧延装置に関し、特に、キャンバーのない、あるいは極めてキャンバーの軽微な金属板材を安定して製造することのできる、金属板材の圧延方法および圧延装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属板材の圧延工程では、圧延板材をキャンバーすなわち左右曲がりのない状態で圧延することは、圧延材の平面形状不良や寸法精度不良を回避するだけでなく、蛇行や尻絞りといった通板トラブルを回避するためにも重要である。なお、本発明では、表記を簡単にするために、圧延方向を正面とした場合の左右である圧延機の作業側と駆動側のことを左右と称することにする。
このような問題に対し、特許文献１では、圧延機の入側および出側において圧延材の幅方向位置を測定する装置を配備し、この測定値から圧延材のキャンバーを演算し、これを修正するように圧延機入側に配備したエッジャーロールの位置を調整するキャンバー制御技術が開示されている。
また、特許文献２には、圧延機入側および出側に配備されたエッジャーロールの荷重の左右差に基づいて、該圧延機のロール開度の左右差すなわち圧下レベリングを制御するキャンバー制御技術が開示されている。
また、特許文献３には、圧延荷重の左右差の実測値を分析して、ロール開度の左右差すなわち圧下レベリングを制御するか、またはサイドガイドの位置を制御するキャンバー制御技術が開示されている。
また、特許文献４には、入側のエッジャーロールとサイドガイド、そして出側サイドガイドで圧延材を拘束してキャンバー制御する方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３０５３０４号公報
【特許文献２】特開平７−２１４１３１号公報
【特許文献３】特開２００１−１０５０１３号公報
【特許文献４】特開平８−３２３４１１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１に記載された、圧延材の幅方向位置測定によるキャンバー制御技術に関する発明では、既に発生したキャンバーを修正することが基本となっており、キャンバーの発生を未然に防止することは実質的に不可能である。
特許文献２に記載の、圧延機入出側のエッジャーロール荷重左右差に基づくキャンバー制御技術に関する発明では、入側の圧延材に既にキャンバーが存在する場合、これが入側のエッジャーロール荷重差の外乱になって高い制御精度を得ることが困難になる。また、出側のエッジャーロールは圧延材先端がエッジャーロールに衝突することを避けるため圧延材先端通板時は退避しておく必要があり、圧延材先端からキャンバー制御を実施することも困難である。
また、特許文献３に記載の、圧延荷重左右差によるキャンバー制御に関する発明では、圧延材の入側板厚が板幅方向に不均一であったり、圧延材の温度分布が板幅方向に不均一な場合は、圧延荷重の左右差からキャンバーを推定する方法は極めて精度が悪くなり実用的ではない。
【０００５】
特許文献４に記載の、入側エッジャーロール、入側サイドガイドおよび出側サイドガイドによるキャンバー制御に関する発明では、出側サイドガイドが出側圧延材を完全に拘束することができれば出側キャンバーを零とすることが可能となるが、圧延操業を円滑に実施するには出側サイドガイドを圧延材板幅より広げておく必要があり、この余裕代の分だけ圧延材にキャンバーを生じることになる。
上記したような従来の技術の問題は、結局、種々の原因によって発生するキャンバーを高精度かつ時間遅れなく測定、制御する方法がないことに起因しているといえる。
そこで、本発明は、以上のキャンバー制御に関する従来技術の問題点を有利に解決して、キャンバーのない、あるいは極めてキャンバーの軽微な金属板材を安定して製造することのできる、金属板材の圧延方法および圧延装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記したような従来技術の問題点を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）  上下どちらか一方または双方のロールアセンブリが、軸方向３分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構を有し、該分割補強ロール群は当接する作業ロールに作用する鉛直方向荷重と圧延方向荷重の双方を支持する構成であり、さらに該分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重測定装置を配備した圧延機と、該圧延機の出側に、被圧延材を挟持する少なくとも１対のピンチロールとからなる圧延設備を用いて圧延を実行する金属板材の圧延方法であって、前記ピンチロールから被圧延材に作用する圧延方向力の左右バランス、および被圧延材を通じて前記圧延機の作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスの何れか一方または双方を直接測定するか、または所定の測定値をもとに演算算出し、該圧延方向力の左右バランスの測定値または演算値に基づいて前記圧延機のロール開度の左右非対称成分を制御することを特徴とする、金属板材の圧延方法。
（２）  前記圧延機出側のピンチロールが、被圧延材に圧延進行方向の力を加えることのできるピンチロール回転駆動装置を備え、該駆動装置から発生するピンチロールトルクを制御して被圧延材に張力を作用させることを特徴とする、上記（１）に記載の金属板材の圧延方法。
【０００７】
（３）  上下どちらか一方または双方のロールアセンブリが、軸方向３分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構を有し、該分割補強ロール群は当接する作業ロールに作用する鉛直方向荷重と圧延方向荷重の双方を支持する構成であり、さらに該分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重測定装置を配備した圧延機と、該圧延機の出側に被圧延材の巻取装置を有する圧延設備を用いて圧延を実行する金属板材の圧延方法であって、被圧延材を通じて前記圧延機の作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスを、前記圧延機の分割補強ロール荷重の測定値をもとに演算算出し、該圧延方向力の左右バランスの演算値に基づいて前記圧延機のロール開度の左右非対称成分を制御することを特徴とする、金属板材の圧延方法。
（４）  上下どちらか一方または双方のロールアセンブリが、軸方向３分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構を有し、該分割補強ロール群は当接する作業ロールに作用する鉛直方向荷重と圧延方向荷重の双方を支持する構成であり、さらに該分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重測定装置を配備した圧延機と、該圧延機の出側に配備された被圧延材を挟持する少なくとも１対のピンチロールと、前記圧延機の分割補強ロール荷重の測定値に基づいて該分割補強ロールに当接する作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスを演算する演算装置と、該圧延方向力の左右バランスの演算値に基づいて前記圧延機のロール開度の左右非対称成分の制御量を演算する演算装置と、該ロール開度の左右非対称成分制御量の演算値に基づいて前記圧延機のロール開度を制御する制御装置とから構成されることを特徴とする、金属板材の圧延装置。
【０００８】
（５）  上下どちらか一方または双方のロールアセンブリが、軸方向３分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構を有し、該分割補強ロール群は当接する作業ロールに作用する鉛直方向荷重と圧延方向荷重の双方を支持する構成であり、さらに該分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重測定装置を配備した圧延機と、該圧延機の出側に配備され、被圧延材を挟持し、かつ被圧延材との間に作用する圧延方向力の反力を作業側・駆動側独立に測定する手段を有する少なくとも１対のピンチロールと、該圧延方向反力の測定値から被圧延材とピンチロールとの間に作用する圧延方向力の左右バランスを演算する演算装置と、該圧延方向力の左右バランスの演算値に基づいて前記圧延機のロール開度の左右非対称成分の制御量を演算する演算装置と、該ロール開度の左右非対称成分制御量の演算値に基づいて前記圧延機のロール開度を制御する制御装置とから構成されることを特徴とする、金属板材の圧延装置。
（６）  上下どちらか一方または双方のロールアセンブリが、軸方向３分割以上に分割された分割補強ロールによって作業ロールを支持する機構を有し、該分割補強ロール群は当接する作業ロールに作用する鉛直方向荷重と圧延方向荷重の双方を支持する構成であり、さらに該分割補強ロールには、それぞれ独立に荷重測定装置を配備した圧延機と、被圧延材を巻き取るために該圧延機の出側に配備された巻取装置と、前記圧延機の分割補強ロール荷重の測定値に基づいて該分割補強ロールに当接する作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスを演算する演算装置と、該圧延方向力の左右バランスの演算値に基づいて前記圧延機のロール開度の左右非対称成分の制御量を演算する演算装置と、該ロール開度の左右非対称成分制御量の演算値に基づいて前記圧延機のロール開度を制御する制御装置とから構成されることを特徴とする、金属板材の圧延装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を説明する。
一般に、板材の圧延によってキャンバーを生ずる原因としては、ロールギャップ設定不良、被圧延材の入側板厚左右差あるいは変形抵抗左右差等があげられるが、何れの原因の場合でも、最終的には、圧延によって生じる圧延方向の伸び歪に左右差を生じることで圧延材の出側速度に左右差を生じキャンバーを生じることになる。
請求項１に記載の本発明の金属板材の圧延方法によると、圧延機出側のピンチロールによって圧延材が挟持されており、かつピンチロールは幅方向には常時一様なロール周速で回転しているので、キャンバーの直接原因となる圧延材出側速度の左右差を生じた場合、ピンチロールの周速と圧延材出側速度との間に板幅方向に不整合を生じ、その結果、ピンチロールと圧延材との間に作用する圧延方向（水平方向）力に左右差を生じることになる。すなわち、圧延材出側速度の遅い側は相対的にピンチロールによって引き込まれ、逆に速い側は相対的にピンチロールによって押し戻される方向の力を受けることになる。このような圧延方向力の左右アンバランスは、ピンチロールに作用する圧延方向反力の左右差、そして圧延材を通じて該圧延機の作業ロールに作用する圧延方向力の左右差として顕在化する。この何れかを検出・測定することにより、キャンバーの直接原因となる伸び歪差の左右差そして圧延材出側速度の左右差を、その発生時点で直ちに検出することが可能となる。このようにして検出された圧延材出側速度の左右差を解消する方向、すなわち圧延材出側速度の遅い側のロール開度を締め、速い側のロール開度を開ける方向にロール開度を制御することで、キャンバーの発生を未然に防止することが可能となる。
【００１０】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明の方法では、キャンバー発生の直接原因となる圧延材出側速度の左右差を検出・測定し、直ちにこれを均一化するためのロール開度操作を実施するため、実質的にキャンバー発生のない、あるいは極めてキャンバーの軽微な圧延が実現可能となる。
さらに、請求項２に記載の本発明では、請求項１に記載の構成に加えて、圧延機出側のピンチロールが、被圧延材に圧延進行方向の力を加えることのできるピンチロール回転駆動装置を備え、該駆動装置から発生するピンチロールトルクを制御し被圧延材に張力を作用させる。この圧延方法によると、ピンチロールから被圧延材に張力を作用させながら圧延を実行するので、被圧延材の形状をさらに良好に保ちつつ、キャンバーのない圧延を実行できるとともに、ピンチロールと被圧延材との間に作用する圧延方向力が一方向となるのでピンチロール側から該圧延方向力を測定する装置構成が簡便となるという利点もある。
請求項３に記載の本発明は、特にコイル状に巻き取って製造される薄板製品に好適な圧延方法である。すなわち、圧延機出側にピンチロールがなくても、キャンバー発生の原因となる伸び歪の左右差を生じた場合、巻取装置と圧延機との間の被圧延材の張力に左右差を生じるので、これが圧延機の作業ロールに作用する圧延方向力の左右アンバランスとして顕在化することになる。この圧延方向力の左右アンバランスを該圧延機の分割補強ロール荷重の測定値から圧延方向成分を抽出して演算すれば、この演算値がキャンバー発生の原因となる被圧延材の圧延機出側速度の左右差を直接的に反映しているので、これに基づいて該圧延機のロール開度の左右非対称成分を制御することでキャンバーを防止することが可能となる。
【００１１】
次に、以上の請求項１ないし請求項３に記載の本発明の金属板材の圧延方法を実施するための圧延装置に関する本発明について説明する。
請求項４に記載の本発明では、圧延機の分割補強ロールは、作業ロールに作用する鉛直方向荷重と圧延方向（水平方向）荷重の双方を支持するため、作業ロールの直上あるいは直下に存在するのではなく、鉛直方向に対して傾斜をもって作業ロールに接する出側補強ロール群と入側補強ロール群とに分離して配置された、所謂クラスター構造となっている。このような補強ロールに配備された荷重測定装置による各分割補強ロール荷重測定値に基づき、この水平方向すなわち圧延方向成分を抽出して作業ロールに作用する力の合力を計算することで、前記したようにキャンバーの発生原因となる被圧延材の圧延機出側速度の左右差に起因して作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスを演算することができる。このような演算装置と、該圧延方向力の左右バランスの演算値に基づいて該圧延機のロール開度の左右非対称成分制御量を演算する演算装置と、該ロール開度の左右非対称成分制御量の演算値に基づいて該圧延機のロール開度を制御する制御装置を備えることで、キャンバー発生の原因となる被圧延材の圧延機出側速度を均一にし、キャンバー発生のない圧延を実現することが可能となる。
【００１２】
さらに、請求項５に記載の本発明では、ピンチロールは、被圧延材とピンチロール間に作用する圧延方向力の左右差を直接検出・測定するための装置を有しているため、キャンバーの発生原因となる被圧延材の圧延機出側速度の左右差を直ちに検知して、キャンバーを発生させないように圧延機のロール開度制御を実施することが可能となる。
請求項６に記載の本発明は、請求項３に記載の本発明の圧延方法を実施するための圧延装置であって、圧延機出側に巻取装置を有しているので、キャンバー発生の原因となる被圧延材の圧延機出側速度の左右差を生じた場合、圧延機から巻取装置までの間の被圧延材の張力に左右差を生じ、これが圧延機の作業ロールに圧延方向力として伝達される。したがって、分割補強ロール荷重の測定値に基づいて作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスを演算する演算装置によって作業ロールに作用する圧延方向力を演算し、これに基づいて該圧延機のロール開度の左右非対称成分制御量を演算する演算装置と、該ロール開度の左右非対称成分制御量の演算値に基づいて該圧延機のロール開度を制御する制御装置を備えることで、キャンバー発生の原因となる被圧延材の圧延機出側速度を均一にし、キャンバー発生のない圧延を実現することが可能となる。
【００１３】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。
図１には、請求項１に記載の本発明の圧延方法に関する圧延装置または請求項４に記載の本発明の圧延装置の好ましい実施形態を示す。圧延機１の出側にはピンチロール２を有し、また、圧延機１は、図５に示すように軸方向に複数に分割された補強ロール５、６、７、８を入側および出側に有している。特に、入側上分割補強ロール５−１、５−２、５−３、５−４、５−５および出側上分割補強ロール６−１、６−２、６−３、６−４には、個別に荷重測定装置９−１、９−２、９−３、９−４、９−５（Ａ−Ａ断面図参照）および１０−１、１０−２、１０−３、１０−４（断面図省略）が配備されている。圧延機１は、このように入側および出側分割補強ロールを有し、それぞれに荷重測定装置が配備されているため、入側上分割補強ロール荷重作用線方向１５および出側上分割補強ロール荷重作用線方向１６に作用する上分割補強ロール荷重の水平方向成分すなわち圧延方向成分を分割補強ロール荷重測定値をもとに演算算出することによって、被圧延材１３を通じて上作業ロール３に作用する圧延方向力の左右バランスを演算することができる。その演算装置が１７である。
【００１４】
この演算装置１７の中では次のような演算を行っている。
第ｉ番目の分割補強ロール荷重の測定値をｑｉ、各分割補強ロール荷重作用線方向が水平線となす角をθｉ（入側分割補強ロールが鋭角、出側分割補強ロールが鈍角となる）、各分割補強ロールの胴長中心位置をミルセンターを原点とするロール軸方向座標で表現したものをＺｉ、作業ロールの作業側チョックと駆動側チョックとの中心間距離をａＷ、被圧延材と作業ロールとの間に作用する圧延方向力を作業側および駆動側作業ロールチョック位置で評価した仮想的圧延方向力をそれぞれＦＲＷ，ＦＲＤとするとき、作業ロールに作用する圧延方向力およびモーメントの平衡条件式より次式を得る。
ＦＲＷ  ＋  ＦＲＤ  ＝    Σｑｉｃｏｓθｉ−（ＦＷ  ＋ＦＤ）              （１）
ＦＲＷ  −  ＦＲＤ  ＝（２／ａＷ）ΣＺｉｑｉｃｏｓθｉ−（ＦＷ  −ＦＤ）  （２）
ここで、ＦＷ，ＦＤは、作業ロールに作用する水平方向ロールベンディング力の作業側および駆動側の実績値であり、水平ロールベンディング力を配備しない場合は省略してよい。式（１）、（２）を連立して解くことによりＦＲＷ、ＦＲＤが直ちに計算される。特にここでは被圧延材と作業ロールとの間に作用する圧延方向力の左右バランスを問題とするので、ＦＲｄｆ＝ＦＲＷ  −ＦＲＤすなわち式（２）によって与えられる仮想的圧延方向力の左右差を演算することになる。
次に、圧延方向力の左右バランスの演算結果に基づいて演算装置１８において圧延機ロール開度の左右非対称成分の制御量の演算を行い、これを制御指令値として圧延機１のロール開度の左右非対称成分を制御する。このとき、ロール開度の左右差そのものを制御指令値として制御する場合の他、例えば、スキンパス圧延のように圧延荷重を所定の値にすることを制御目標とする圧延操業の場合は、圧延荷重の制御指令値に左右差を付加することで間接的にロール開度の左右非対称成分を制御する実施形態もある。
【００１５】
ところで、図１では上補強ロールに作用する荷重のみを測定している実施の形態の例を示しているが、下補強ロールも上補強ロールと同じ構造として荷重測定装置を配備し、被圧延材１３を通じて上下作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスを演算算出して制御する形態も好ましい実施の形態である。
図２には、請求項２に記載の本発明の圧延方法に関する圧延装置または請求項５に記載の本発明の圧延装置の好ましい実施の形態を示す。図２で示した実施の形態では、図１で示した実施の形態に比べ、さらに、ピンチロール２によって被圧延材１３に張力を作用させているので、被圧延材１３の出側形状がさらに改善される。また、上ピンチロール１１、下ピンチロール１２それぞれに作用する圧延方向力の測定装置１９および２０は、作業側、駆動側それぞれのピンチロールチョックに作用する圧延方向力を測定できるように配備されているので、被圧延材１３とピンチロール１１、１２との間に作用する圧延方向力の左右バランスを検出・測定することができる。すなわち、ピンチロールに作用する圧延方向力の左右バランスの演算装置２１では、作業側の上ピンチロールチョックに作用する圧延方向力ＦＰＴＷ、下ピンチロールに作用する圧延方向力ＦＰＢＷ、駆動側の上ピンチロールチョックに作用する圧延方向力ＦＰＴＤ、下ピンチロールに作用する圧延方向力ＦＰＢＤから、上下ピンチロールに作用する圧延方向力の左右差ＦＰｄｆを
ＦＰｄｆ＝（ＦＰＴＷ＋ＦＰＢＷ）−（ＦＰＴＤ＋ＦＰＢＤ）                            （３）
によって演算する。この演算値ＦＰｄｆが、被圧延材とピンチロールとの間に作用する圧延方向力の左右バランスを代表する値となる。次に、該演算値に基づいて、圧延機１のロール開度の左右非対称成分制御量を演算装置１８において演算する。ここでは、例えばＦＰｄｆに基づいて、比例（Ｐ）ゲイン、積分（Ｉ）ゲイン、微分（Ｄ）ゲインを考慮したＰＩＤ演算によって制御量を演算する。そして、この演算値に基づいて、圧延機１のロール開度の左右非対称成分を制御することで、実質的にキャンバー発生のない圧延が実現できる。
以上の図１と図２とでそれぞれ説明した圧延装置を組み合わせて使用することも圧延方向力の左右バランスの演算精度を高めるという点で好ましい実施の形態となる。
【００１６】
図３には、請求項１に記載の本発明の圧延方法に関する圧延装置または請求項４に記載の本発明の圧延装置の他の好ましい実施形態を示す。この実施の形態では、圧延機１の上ロール系は図５の型式であるが、下ロール系は通常の４段圧延機と同様の型式となっている。ただし、下作業ロールには、作業側、駆動側それぞれ独立にロールチョックに作用する圧延方向力の反力を測定できる測定装置２３が配備されている。この測定装置２３の出力から、前記したピンチロールに作用する圧延方向力の左右バランスの演算装置２１と同様の演算アルゴリズムによって、下作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスを演算することができる。さらに、上ロール系については、図１に示した実施の形態と同様に、分割補強ロール荷重の測定値に基づいて上作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスを演算することができ、この場合の演算装置１７においては、圧延機の上下作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスを演算することができる。この演算結果に基づいて圧延機ロール開度の左右非対称成分の制御量の演算装置１８において圧延機ロール開度の左右非対称成分の制御量を演算し、この演算値に基づいて圧延機１のロール開度の左右非対称成分を制御することで良好なキャンバー制御が可能となる。
【００１７】
図４には、請求項３に記載の本発明の圧延方法に関する圧延装置または請求項６に記載の本発明の圧延装置の好ましい実施形態を示す。この実施の形態では、薄板圧延を対象とし、圧延機出側にデフレクターロール２５と巻取装置２４が配備されている。この場合も、キャンバー発生の原因となる被圧延材の圧延機出側速度の左右差に対応して、圧延機と巻取装置との間に作用する圧延方向力の左右差が圧延機の作業ロールに伝達されるので、これを分割補強ロール荷重の測定値から演算装置１７を介して演算し、演算装置１８によって被圧延材の圧延機出側速度を均一にするための圧延機のロール開度の左右非対称成分制御量を演算して制御することで、良好なキャンバー制御が実施される。
なお、図４に示す実施の形態に、さらに、必要に応じて、図３に示した下作業ロールの圧延方向力の左右バランスの測定・演算装置を組み合わせること、さらに、圧延機と巻取装置との間の張力の左右バランスの検出精度を高める目的でデフレクターロールの作業側および駆動側に張力測定装置を配備して該張力の左右バランスを測定・演算する装置を組み合わせることも好ましい実施の形態である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の金属板材の圧延方法および圧延装置を用いることによって、キャンバーのない、あるいは極めてキャンバーの軽微な金属板材を安定して製造することが可能となり、金属板材の圧延工程の生産性および歩留の大幅な向上が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の本発明の圧延方法に関する圧延装置または請求項４に記載の本発明の圧延装置の好ましい実施の形態を模式的に示す図である。
【図２】請求項２に記載の本発明の圧延方向に関する圧延装置または請求項５に記載の本発明の圧延装置の好ましい実施の形態を模式的に示す図である。
【図３】請求項１に記載の本発明の圧延方法に関する圧延装置または請求項４に記載の本発明の圧延装置の別の好ましい実施の形態を模式的に示す図である。
【図４】請求項３に記載の本発明の圧延方法に関する圧延装置または請求項６に記載の本発明の圧延装置の好ましい実施の形態を模式的に示す図である。
【図５】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の圧延方法に関する圧延装置、または請求項４ないし請求項６に記載の圧延装置に適用される圧延機の型式を、特に、分割補強ロールの型式に着目して模式的に説明する図である。
【符号の説明】
１・・・圧延機
２・・・ピンチロール
３・・・上作業ロール
４・・・下作業ロール
５（５−１、５−２、５−３、５−４、５−５）・・・入側上分割補強ロール
６（６−１、６−２、６−３、６−４）・・・出側上分割補強ロール
７・・・入側下分割補強ロール
８・・・出側下分割補強ロール
９（９−１、９−２、９−３、９−４、９−５）・・・入側上分割補強ロール荷重測定装置
１０・・・出側上分割補強ロール荷重測定装置
１１・・・上ピンチロール
１２・・・下ピンチロール
１３・・・被圧延材
１４・・・圧延方向
１５・・・入側上分割補強ロール荷重作用線方向
１６・・・出側上分割補強ロール荷重作用線方向
１７・・・作業ロールに作用する圧延方向力の左右バランスの演算装置
１８・・・圧延機ロール開度の左右非対称成分の制御量の演算装置
１９・・・上ピンチロールに作用する圧延方向力の測定装置
２０・・・下ピンチロールに作用する圧延方向力の測定装置
２１・・・ピンチロールに作用する圧延方向力の左右バランスの演算装置
２２・・・下補強ロール
２３・・・下作業ロールに作用する圧延方向力の測定装置
２４・・・巻取装置
２５・・・デフレクターロール
【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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