(57)【要約】【課題】最終スタンドの出側における金属帯の蛇行量を小さくすることができる冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法を提供する。【解決手段】蛇行検出器により検出した蛇行量に応じてロールクロス圧延機スタンドの上、下ワークロールのロール軸と金属帯幅方向のなす、上、下クロス角度のいずれか一方、もしくは両方を変更する。【選択図】        図１
2004160482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのスタンドをロールクロス圧延機スタンドとすると共に最終スタンド出側に蛇行検出器を設置した冷間タンデム圧延機とし、該冷間タンデム圧延機により金属帯に冷間圧延を施すに際し、前記蛇行検出器により検出した蛇行量に応じて前記ロールクロス圧延機スタンドの上、下ワークロールのロール軸と金属帯幅方向のなす、上、下クロス角度のいずれか一方、もしくは両方を変更することを特徴とする冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法。
【請求項２】
前記クロス角度の上限を、クロス角度を変えて測定した、前記ロールクロス圧延機スタンドのワークロールに作用するスラスト力／圧延荷重の関係に基づいて定めておくことを特徴とする請求項１に記載の冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に冷間タンデム圧延機には、第１スタンドの入側にセンター・ポジション・コントロール装置（以下、ＣＰＣ装置という）が設置されている。ＣＰＣ装置は、圧延機の中央を金属帯がとおるようにするものであり、昇降自在なピンチロールを付帯したものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−３２４１３  号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、冷間タンデム圧延機の第１スタンド入側で金属帯のセンター・ポジション・コントロールを行った場合でも、各スタンドに組み込まれたワークロールによって金属帯に冷間圧延を施していくうちに最終スタンド出側で図４に示すような金属帯１の蛇行が発生する場合があり、金属帯１の蛇行量δが大きくなると、巻取られてコイル状とされた金属帯１のエッジ部の不揃いに起因し、金属帯製品の歩留まりが低下するという問題があった。
【０００５】
なお、図４中、Ｗは金属帯１の幅寸法であり、符号８で示す矢印は、金属帯１の圧延方向を示す。蛇行の程度は、圧延機の中央から金属帯１の幅中央位置までの距離である蛇行量δで表され、蛇行の方向は、金属帯１の幅中央位置によってＤｒ側、Ｏｐ側で表される。
本発明者らは、冷間タンデム圧延機の第１スタンド入側で金属帯のセンター・ポジション・コントロールを行った場合でも最終スタンド出側で金属帯の蛇行が発生してしまう原因を鋭意検討した結果、冷間タンデム圧延機に供される金属帯素材には、熱間圧延により幅方向の冷却のばらつき等によって長さ方向に亘り幅方向エッジ部で材質の不均一が生じており、冷間圧延を施した際にスタンドの出側で金属帯が片伸び形状となるためであることを知見した。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消することにあり、最終スタンドの出側の蛇行量を小さくすることができる冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のとおりである。
１．  少なくとも一つのスタンドをロールクロス圧延機スタンドとすると共に最終スタンド出側に蛇行検出器を設置した冷間タンデム圧延機とし、該冷間タンデム圧延機により金属帯に冷間圧延を施すに際し、前記蛇行検出器により検出した蛇行量に応じて前記ロールクロス圧延機スタンドの上、下ワークロールのロール軸と金属帯幅方向のなす、上、下クロス角度のいずれか一方、もしくは両方を変更することを特徴とする冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法。
２．  前記クロス角度の上限を、クロス角度を変えて測定した、前記ロールクロス圧延機スタンドのワークロールに作用するスラスト力／圧延荷重の関係に基づいて定めておくことを特徴とする上記１．に記載の冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
５スタンド冷間タンデム圧延機に本発明を適用した場合について図１、図２を用いて説明する。図１は、本発明を適用した冷間タンデム圧延機の構成を示す模式図であって、第１、第２および第３スタンドをロールクロス圧延機スタンドとした。また、図２は本発明に係る金属帯の蛇行制御方法を説明する平面模式図である。
【０００９】
ワークロール２は図示しないスタンドに金属帯１を挟んで上下に組み込まれている。符号３は、ワークロール２と共にスタンドに組み込まれているバックアップロールである。図中左側から順に３つ目までがロールクロス圧延機スタンドである。ロールクロス圧延機スタンドの上、下ワークロール２は、ロールクロス制御装置５を介してそのロール軸を金属帯幅方向に対してクロス可能されている。
【００１０】
なお、図２には、上クロス角度θＡ  、下クロス角度θＢ  となるようにクロスされている場合を示した。上クロス角度θＡ  は、上ワークロール２のロール軸２Ａと金属帯幅方向のなす角度であり、下クロス角度θＢ  は、下ワークロール２のロール軸２Ｂと金属帯幅方向のなす角度である。
本発明を適用した冷間タンデム圧延機には、図１に示すように、ロールクロス圧延機スタンドとされた第１、第２および第３スタンドにロールクロス制御装置５を設置すると共に最終スタンド出側に蛇行検出器７を設置して、蛇行検出器７により検出した蛇行量δを演算装置６に入力し、演算装置６から蛇行量δに応じたクロス角度の変更量をロールクロス制御装置５に伝送する蛇行制御システムを構成した。図１中、７Ａは蛇行検出器７の光源である。
【００１１】
本発明では、蛇行検出器７により検出された蛇行量に応じてクロス角度θＡ  、θＢ  を変更する金属帯の蛇行制御を行っている。
先ず、クロス角度θＡ  、θＢ  を変更することによって、最終スタンド出側の蛇行を制御することができる原理について図２を用いて説明する。
図２は、図１に示す冷間タンデム圧延機におけるロールクロス圧延機スタンドとされたいずれかのスタンドの要部平面模式図であって、金属帯１に冷間圧延を施すに際し、ワークロール２は金属帯幅方向に対して所定のクロス角度θＡ  、θＢ  となるようにクロスされている。この状態では、金属帯１が上ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力と金属帯１が下ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力とが互いに反対向きで大きさが同じであるため、金属帯１は金属帯幅方向に移動しない。図２中符号９で示す矢印は、金属帯１が上ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力の方向を示し、符号１０で示す矢印は、下ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力の方向を示す。
【００１２】
本発明の蛇行制御方法には、このような状態から上、下クロス角度θＡ  、θＢ  のいずれか一方、もしくは両方を変更することによって、金属帯１が受ける金属帯幅方向の力を上下でアンバランスとすることができ、金属帯１が上、下ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力の大きい方にスムーズに移動する原理を用いた。
【００１３】
ここで、冷間タンデム圧延機により金属帯１に冷間圧延を施し、巻取機４で巻取ってコイル状金属帯製品を製造している際に金属帯１の幅方向エッジ部での材質の不均一に起因して金属帯１がスタンド出側で片伸び形状となり、図４に示したように最終スタンドの出側で蛇行量δが生じたとする。そのとき上述した原理により、最終スタンドの出側の蛇行量δを打ち消すように上、下クロス角度θＡ  、θＢ  のいずれか一方、もしくは両方を変更することによって、金属帯１を上、下ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力の大きい方にスムーズに移動させることができ、最終スタンドの出側の蛇行量δを小さくすることができるのである。
【００１４】
ところで、金属帯が受ける金属帯幅方向の力は、上、下ワークロールをクロスさせたことによって生じたものであり、その反力は、普通、ワークロールチョックのスラスト軸受けで受けている。例えば、上ワークロールチョックのスラスト軸受けと上ワークロールのロール軸方向端部間に設けたロードセルによってワークロールに作用するスラスト力を測定し、該ワークロールに作用するスラスト力を当該ロールクロス圧延機スタンドの圧延荷重で除したスラスト係数（＝ワークロールに作用するスラスト力／圧延荷重）とクロス角度の関係を図３に示した。
【００１５】
図３よりクロス角度θＡ  が０を超え、約０．５  °まではクロス角度の増大に伴ってワークロールに作用するスラスト力が大きくなることがわかる。このワークロールに作用するスラスト力の反力の金属帯幅方向分力が上述した金属帯１が上ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力となる。
そこで、例えば上クロス角度θＡ  が０．４  °であったときには、クロス角度θＢ  を変えずに上クロス角度θＡ  を０．４  °から変更することによって、金属帯１が受ける金属帯幅方向の力を上下でアンバランスとすることができるのである。
【００１６】
なお、ロールクロス圧延機スタンドにおいてクロス角度θＡ  、θＢ  が上限値、図３では約０．５  °を超えている場合には、クロス角度θＡ  、θＢ  を変更しても金属帯１が受ける金属帯幅方向の力のアンバランス量を変える効果が小さいから、クロス角度を変えて測定した、前記ロールクロス圧延機スタンドのワークロールに作用するスラスト力／圧延荷重の関係に基づいて定めておくことが好ましい。
【００１７】
以上説明したように本発明では、蛇行検出器７により検出される蛇行量δに応じてロールクロス圧延機スタンドの上、下ワークロールのロール軸と金属帯幅方向のなす、上、下クロス角度のいずれか一方、もしくは両方を変更することにより最終スタンドの出側の蛇行制御を行うようにした。その際に、最終スタンド出側に設置された蛇行検出器７により検出された蛇行量δに応じて、第１、第２、第３スタンドのそれぞれのスタンドにおけるクロス角度の変更量を演算器６により演算し、演算器６からクロス角度の変更量をロールクロス制御装置５に伝送し、ロールクロス制御装置５により伝送されたクロス角度の変更量だけ上、下クロス角度θＡ  θＢ  を変更するようにしている。この結果、最終スタンド出側の蛇行量δを小さくすることができる。
【００１８】
ここで、ロールクロス圧延機スタンドとしては、従来のワークロールクロス圧延機または従来のペアクロス圧延機の構造を採用することができる。ワークロールクロス圧延機では、上下バックアップロール３のロール軸は、金属帯幅方向と平行としたままで、上下ワークロール２のロール軸を平面で見て金属帯幅方向とクロス可能であり、ペアクロス圧延機では、上バックアップロール３と上ワークロール２とを一体とし、かつ下バックアップロール３と下ワークロール２とを一体とし、ペアとした上下ロールのロール軸を平面で見て金属帯幅方向とクロス可能である。ワークロールクロス圧延機またはペアクロス圧延機としたスタンドでは、上、下ワークロールのロール軸と金属帯幅方向のなす上、下クロス角度のいずれか一方、もしくは両方を変更することができる。あるいは、上下ワークロール２のいずれか一方のロール軸を平面で見て金属帯幅方向とクロス可能なロールクロス圧延機の構造を採用することもできる。
【００１９】
また、第１、第２および第３スタンドをロールクロス圧延機スタンドとして説明したが、本発明に係る冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法では、冷間タンデム圧延機を構成する少なくとも一つのスタンドをロールクロス圧延機スタンドとし、ロールクロス圧延機スタンドの上下ワークロールのいずれか一方、もしくは両方のクロス角度を変更するようにすることができる。
【００２０】
【実施例】
図１に示した５スタンド冷間タンデム圧延機により冷間圧延を行い、板厚が０．２ｍｍ  のぶりき原板を巻取ったコイル状金属帯を複数製造した。金属帯素材としては、板厚が２．０ｍｍ  、板幅が１０００ｍｍの低炭素鋼熱延鋼板を使用した。その際に、図２に示すクロス角度θＡ  、θＢ  の上限を、クロス角度を変えて測定した、ロールクロス圧延機スタンドのワークロールに作用するスラスト力／圧延荷重の関係に基づいて０．５  °として蛇行制御を行った。
【００２１】
本発明の蛇行制御方法を適用する前の第５スタンド出側の蛇行量は±６ｍｍであったが、本発明を適用することによって第５スタンド出側の蛇行量を±２ｍｍとすることができた。この結果、本発明の蛇行制御方法によってコイル状金属帯のエッジ部の不揃いに起因する金属帯製品の歩留まり低下を２％抑制することができた。金属帯製品の歩留まり低下抑制効果は、冷間タンデム圧延機により製造したコイル状金属帯を複数、連続焼鈍設備で焼鈍して評価した。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、冷間タンデム圧延機の最終スタンド出側の金属帯の蛇行量を小さくすることができ、金属帯製品の歩留まり低下を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明を適用した冷間タンデム圧延機の構成を示す模式図である。
【図２】図２は本発明に係る金属帯の蛇行制御方法を説明する平面模式図である。
【図３】図３はロールクロス圧延機スタンドの上下ワークロールのいずれか一方に作用するスラスト力／圧延荷重とクロス角度の関係を示すグラフである。
【図４】図４は金属帯の蛇行量を示す平面模式図である。
【符号の説明】
１  金属帯
２  ワークロール
３  バックアップロール
４  巻取装置
５  ロールクロス制御装置
６  演算装置
７  蛇行検出器
７Ａ  光源
８  金属帯の圧延方向を示す矢印
９  金属帯が上ワークロールから受ける金属帯幅方向の力の方向を示す矢印
１０  金属帯が下ワークロールから受ける金属帯幅方向の力の方向を示す矢印
２Ａ  上ワークロールのロール軸
２Ｂ  下ワークロールのロール軸
【図１】
2004160482.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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