(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムを含む圧延材を、上下に配置された圧延ロールに噛み込んで圧延する圧延装置を制御する圧延制御装置であって、
前記圧延材の圧延量を設定し、前記圧延量に基づいて前記圧延材の下面で形成されるパスラインの基準面からの高さを設定するプロセス制御部と、
前記プロセス制御部からの指令に基づいて、前記圧延材の厚さ方向の中心線が前記圧延ロールの回転軸間の中心線に一致するように、前記圧延材を前記パスラインに沿って搬送するフィードローラの高さを設定するフィードローラ高さ制御部と、
を備え、
前記圧延材を搬送する前記フィードローラの搬送面は、前記フィードローラの回転軸の両端部から延長方向に沿って中央部に向かい凹となり、
前記フィードローラ高さ制御部は、前記搬送面に応じて前記フィードローラの高さを補正する圧延制御装置。
【請求項２】
前記フィードローラ高さ制御部は、前記圧延材が前記圧延ロールに噛み込む側の前記パスラインの前記基準面からの高さである第１パスライン高さと、前記圧延材が前記圧延ロールから排出される側の前記パスラインの前記基準面からの高さである第２パスライン高さと、を異ならせて設定する請求項１記載の圧延制御装置。
【請求項３】
前記フィードローラ高さ制御部は、前記基準面からの鉛直方向の高さを、前記圧延ロールに向かって次第に変化させる請求項１または２に記載の圧延制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載された圧延制御装置を備えた圧延装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、圧延制御装置および圧延装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムの熱間圧延装置においては、複数のテーブルローラおよび複数のフィードローラが圧延材の搬送方向に沿って配置され、これらのローラが回転することによって、圧延材は圧延ミルの位置まで搬送される。搬送された圧延材は、上下に配置された圧延ミルのワークロールの間隙であるロールギャップに噛み込まれることによって、圧延され、搬送されてきた側とは圧延ミルを挟んで反対側に排出される。圧延材が圧延ミルから排出された後に、複数のテーブルローラ、複数のフィードローラおよび圧延ミルのワークロールは逆方向に回転し、圧延材は、再び圧延ミルのロールギャップに噛み込まれて圧延されて、圧延ミルから排出される。リバース熱間圧延設備においては、このような往復工程を繰り返すことによって、圧延材を所望の厚さに圧延する。
【０００３】
複数のテーブルローラおよび複数のフィードローラに圧延材を載置したときに圧延材の載置面によって形成される圧延材の仮想的な搬送面をパスラインと呼ぶ。一般的に、アルミニウムの熱間圧延設備では、パスラインは基準面である床面に水平に設定され、パスラインの基準面からの高さは固定されている。そして、パスラインは、圧延材が圧延ミルからスムーズに排出されるように、ロールギャップの下辺の高さとほぼ同じ高さに設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６９９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パスラインの高さがロールギャップの下辺の高さにある場合に、圧延ミルに圧延材を進入させると、ロールギャップの上辺に圧延材の上部が突き当るために、圧延材は、基準面に水平な状態で圧延ミルに進入することができなくなる。このような高さの固定されたパスラインの場合に、仕上げ圧延工程を実施する前の粗圧延工程では、圧延材の厚さが３００ｍｍ〜６００ｍｍ程度と非常に厚いため、ワークロール進入時の圧延材の進入角度のずれが大きくなる傾向にある。また、圧延材は、圧延ミルを通過し排出される一連の工程であるパスを経るごとに厚さが変わるために、パスごとに圧延ミルのロールギャップへの進入角度が変化してしまう。そのため、圧延材の搬送方向に沿って均一にワークロールの圧力を加えることが困難となり、圧延後のアルミニウム合金の組成の不均一やクロップの肥大化を生ずる。
【０００６】
特許文献１には、鉄鋼材の圧延装置に関して、ワークロールの交換時に下側のワークロールの径の変化やばらつき等によるパスラインの高さの変動を一定の値に調整する技術が開示されている。しかしながら、これは、ワークロールの位置をマニュアルで調整するものであって、圧延工程のパスごとにパスラインの高さを制御するものではない。そのため、この機構をアルミニウムの熱間圧延設備に適用してもアルミニウム合金組成の均一化等を達成することはできない。
【０００７】
実施形態の目的は、圧延後のアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金組成の均一化と歩留まりを向上させる圧延制御装置および圧延装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る圧延制御装置は、アルミニウムを含む圧延材を、上下に配置された圧延ロールに噛み込んで圧延する圧延装置を制御する。このリバース圧延制御装置は、前記圧延材の圧延量を設定し、前記圧延量に基づいて前記圧延材の下面で形成されるパスラインの基準面からの高さを設定するプロセス制御部と、前記プロセス制御部からの指令に基づいて、前記圧延材の厚さ方向の中心線が前記圧延ロールの回転軸間の中心線に一致するように、前記圧延材を前記パスラインに沿って搬送するフィードローラの高さを設定するフィードローラ高さ制御部と、を備える。前記圧延材を搬送する前記フィードローラの搬送面は、前記フィードローラの回転軸の両端部から延長方向に沿って中央部に向かい凹となる。前記フィードローラ高さ制御部は、前記搬送面に応じて前記フィードローラの高さを補正する。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態に係る圧延制御装置および圧延装置では、パスラインの高さを、圧延材の厚さの中心と上下の圧延ロールの回転軸の中心に合わせるように設定するので、圧延材に上下の圧延ロールの圧力が均一にかかる。そのため、実施形態に係る圧延制御装置および圧延装置では、圧延後の圧延材の均一化および歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係るリバース圧延制御装置およびリバース圧延装置を例示するブロック図である。
【図２】図２（ａ）は、図１のリバース圧延装置のフィードローラの形状を模式的に示す正面図である。図２（ｂ）および図２（ｃ）は、フィードローラの形状の他の例を模式的に示す正面図である。
【図３】第１の実施形態に係るリバース圧延制御装置の動作を説明するためのリバース圧延装置の模式的な側面図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は、第２の実施形態に係るリバース圧延制御装置を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るリバース圧延制御装置およびリバース圧延装置を例示するブロック図である。
図２（ａ）〜図２（ｃ）は、図１のリバース圧延装置のフィードローラの形状の例を模式的に示す正面図である。
図３は、本実施形態に係るリバース圧延制御装置の動作を説明するためのリバース圧延装置の模式的な側面図である。
図１に示すように、本実施形態のリバース圧延制御装置１００は、プロセス制御計算機２０と、フィードローラ高さ制御部３５と、を備える。リバース圧延制御装置１００は、圧延・搬送コントローラ３０と、圧延ロール回転制御部３２と、圧延ロール圧下制御部３３と、フィードローラ回転制御部３４と、テーブルローラ回転制御部３６と、をさらに備える。リバース圧延制御装置１００は、アルミニウムまたはアルミニウムを含む合金の圧延材１の熱間圧延を行うリバース圧延装置１０を制御する。最初に、リバース圧延装置１０の構成について説明する。
【００１３】
リバース圧延装置１０は、圧延ミル１２と、複数のフィードローラ１６と、複数のテーブルローラ１８と、を備えている。圧延ミル１２は、上下に配置されたワークロール１３ａ，１３ｂを有している。ワークロール１３ａ，１３ｂは、ほぼ同一径を有する鋼鉄製の円柱体であり、円柱体の円の中心を通る回転軸を中心にして回転する。ワークロール１３ａ，１３ｂは、それぞれの回転軸が平行になるように、基準面６に垂直方向に上下に離間して配置されている。上下のワークロール１３ａ，１３ｂの円柱面同士の最短の距離であるロールギャップｇは、１回の圧延後の圧延材１の目標の厚さとして設定される。上側のワークロール１３ａの上部には、バックアップロール１４ａが配置され、下側のワークロール１３ｂの下側にはバックアップロール１４ｂが配置される。上下のバックアップロール１４ａ，１４ｂの外周は、上下のワークロール１３ａ，１３ｂのそれぞれの外周に接している。バックアップロール１４ａ，１４ｂは、圧延前の圧延材１の厚さに対して、圧延後の圧延材１の厚さを５０％程度に圧延する場合があるために、圧延材１に対する圧下量を実現するために設けられる。ワークロール１３ａ，１３ｂおよびバックアップロール１４ａ，１４ｂは、十分な強度を有するハウジングケース１５内に収納される。
【００１４】
リバース圧延装置１０は、たとえば床面を基準面６として設置される。床面には、ハウジングケース１５の下端が固定される。ハウジングケース１５には、下側のワークロール１３ｂの回転軸が基準面６から一定の高さに固定される。上側のワークロール１３ａの回転軸の位置は、ハウジングケース１５内で上下に可動する。ワークロール１３ａの回転軸が上下に可動することによって、ワークロール１３ａ，１３ｂのロールギャップｇは、圧延材１の圧延後の厚さに設定される。圧延ミル１２は、パスライン４ａ，４ｂのたとえば中央付近に配置される。
【００１５】
フィードローラ１６は、フィードローラ１６の回転軸が基準面６に沿ってほぼ平行に複数個配置される。複数のフィードローラ１６は、その回転軸がパスライン４ａ，４ｂの延伸している方向に対してほぼ垂直になるように一定の距離だけ離間して配置される。フィードローラ１６上には、圧延材１が載置される。フィードローラ１６は、回転軸を中心にして回転することによって、上部に載置された圧延材１をパスライン４ａ，４ｂに沿って圧延ミル１２に向かって搬送する。また、フィードローラ１６は、圧延ミル１２から排出される圧延材１を、圧延ミル１２から排出されるように圧延ミル１２とは反対側にパスライン４ａ，４ｂに沿って搬送する。
【００１６】
パスライン４ａ，４ｂとは、フィードローラ１６に載置されて搬送される圧延材１の下面によって形成される仮想的な搬送面をいう。圧延材１は、フィードローラ１６上をパスライン４ａ，４ｂに沿って搬送される。
【００１７】
テーブルローラ１８は、フィードローラ１６と同様に、テーブルローラ１８の回転軸が基準面６に沿ってほぼ平行に複数個配置され、回転軸がパスライン４ａ，４ｂの延伸方向に対してほぼ垂直になるように一定の距離だけ離間して配置される。テーブルローラ１８は、フィードローラ１６が配置されている位置よりも、圧延ミル１２から離れた位置に配置される。フィードローラ１６が、圧延ミル１２の上下のワークロール１３ａ，１３ｂおよびバックアップロール１４ａ，１４ｂの回転動作と協調して、設定された圧延速度で圧延材１を搬送するのに対して、テーブルローラ１８は、圧延材１をパスライン４ａ，４ｂ上を単に搬送する。圧延工程のスループットを向上させるために、テーブルローラ１８は、フィードローラ１６よりも速い速度で回転して、圧延材１を搬送することができる。
【００１８】
フィードローラ１６およびテーブルローラ１８は、耐摩耗性等の強度を確保する観点から、鋼鉄等の剛性の大きい材料で作成される。一方、圧延材１であるアルミニウムやその合金は、フィードローラ１６およびテーブルローラ１８の材質に比して柔らかく、表面に傷がつきやすい。表面に傷がついた圧延材１を圧延すると、その後の圧延によって不均一化の原因となるので、圧延材１の載置面がフィードローラ１６およびテーブルローラ１８になるべく接しないようにする必要がある。たとえば、図２（ａ）に示すように、フィードローラ１６およびテーブルローラ１８は、その両端部から回転軸に沿って中心に向かって円の径が小さくなるような中心がくびれた鼓状の円柱体をなしている。圧延材１は、鼓状のローラの上に載置されて搬送されるので、圧延材１の載置面は、ローラの円柱面に接することがない。圧延材１は、圧延材１の搬送方向に沿った縁部によって支持される。なお、フィードローラ１６およびテーブルローラ１８の形状は、図２（ａ）のような直線状にくびれた鼓状の円柱体に限らない。フィードローラおよびテーブルローラの形状は、圧延材１を載置した場合に、圧延材１の載置面がフィードローラおよびテーブルローラの円柱面に接しない形状であればよい。たとえば、フィードローラおよびてテーブルローラの形状は、図２（ｂ）に示すように、単双曲線回転面を有する円柱体１１６，１１８等であってもよく、図２（ｃ）に示すように、２つの回転軸からなり、それぞれの端部から中心に向かって角度θをなして配置される２軸ローラ２１６，２１８であってもよい。
【００１９】
フィードローラ１６およびテーブルローラ１８は、このように鼓状のくびれた円柱体の形状を有しているために、圧延材１を載置した場合に、圧延材１の幅に応じてパスライン４ａ，４ｂの高さが変化する。同一の圧延材１であっても、パスを繰り返して、圧延が進むほど圧延材１の幅は広くなるので、パスライン４ａ，４ｂの高さもパスごとに高くなる。たとえば、圧延材１を圧延することによって幅が広くなった圧延材１ａの場合には、圧延材１ａのパスライン４ｃの高さは、圧延材１のパスライン４ａ，４ｂのよりもΔだけ高くなる。
【００２０】
再度図１に戻って説明すると、リバース圧延装置１０は、圧延材１をフィードローラ１６およびテーブルローラ１８によって、圧延ミル１２まで搬送し、ワークロール１３ａ，１３ｂおよびバックアップロール１４ａ，１４ｂによって設定された厚さに圧延する。
【００２１】
なお、図１においては、図示の煩雑さを避けるため、フィードローラ１６およびテーブルローラ１８は、パスライン４ａ，４ｂ上にそれぞれ２個ずつ配置されるように記載されているが、これらの個数に限るものではないことはいうまでもない。フィードローラ１６およびテーブルローラ１８の配置個数は、圧延材１の長さ等により適切に設定され、互いに配置される間隔も適切に設定される。
【００２２】
圧延ミル１２からもっとも離れた、パスライン４ａの一方の端部には、加熱炉８が設置されている。加熱炉８内では、アルミニウムまたはアルミニウムを含む合金のスラブが５００℃〜６００℃程度の高温に加熱されており、所定の温度に達した圧延材１は、順次、リバース圧延装置１０に投入される。パスライン４ｂの他方の端部には、剪断シャー９が配置されている。剪断シャー９は、複数回のパスを経て、次の仕上げ圧延装置に搬送する前に、圧延されてバリ状に変形した圧延材１の両端部を切断する。
【００２３】
以下では、圧延ミル１２から加熱炉８の側のパスラインを入り側のパスライン４ａと呼び、剪断シャー９の側のパスライン４を出側のパスライン４ｂと呼ぶことがある。また、パスライン４ａの側に配置されているフィードローラおよびテーブルローラの符号については、以降、それぞれ１６ａおよび１８ａとする。また、パスライン４ｂの側に配置されているフィードローラおよびテーブルローラの符号については、それぞれ１６ｂおよび１８ｂとする。
【００２４】
アルミニウムおよびその合金の圧延工程では、リバース圧延装置１０は、以下のように動作する。すなわち、圧延材１は、圧延ミル１２に向かって入り側のパスライン４ａ上を搬送され、圧延ミル１２で圧延されて、出側のパスライン４ｂ上に排出される。このような１回の圧延工程をパスと呼ぶ。次いで、圧延ミル１２の上下のワークロール１３ａ，１３ｂのロールギャップｇが次のパスの圧延厚さに設定される。各パスの圧延厚さは、後述するプロセス制御計算機２０によって計算され、設定される。その後、テーブルローラ１８ａ，１８ｂ、フィードローラ１６ａ，１６ｂ、ワークロール１３ａ，１３ｂおよびバックアップロール１４ａ，１４ｂが逆方向に回転し、圧延材１は、パスライン４ｂ上を圧延ミル１２に向かって搬送され、圧延ミル１２によってそのパスの圧延厚さに圧延されて、入り側のパスライン４ａに排出される。圧延材１は、設定された厚さになるまで、上述のパスが奇数回繰り返されて、出側のパスライン４ｂに排出される。上述の粗圧延工程を終了した圧延材１は、出側のパスライン４ｂの先に搬送され、剪断シャー９による切断工程を経て、次工程（図示せず）に搬送されて、たとえば仕上げ圧延工程が実行される。
【００２５】
次に、リバース圧延制御装置１００について説明する。図１に示すように、リバース圧延制御装置１００は、圧延・搬送コントローラ３０を介してプロセス制御計算機（プロセス制御部）２０が接続されている。リバース圧延制御装置１００では、プロセス制御計算機２０が、その計算結果にしたがって、圧延ロール回転制御部３２、圧延ロール圧下制御部３３、フィードローラ回転制御部３４、フィードローラ高さ制御部３５、およびテーブルローラ回転制御部３６を制御する。
【００２６】
プロセス制御計算機２０は、圧延計算部２２とパスライン計算部２４とを含む。プロセス制御計算機２０は、さらに上位の生産管理計算機（図示せず）にネットワーク５０を介して接続されている。生産管理計算機では、アルミニウム材各品種の生産計画、生産数量やそれぞれの品種の原材料材質等に関するパラメータが集約され、各生産計画の実行等が指示される。プロセス制御計算機２０は、生産管理計算機から、生産すべきアルミニウム材の原料パラメータおよび製造パラメータ等を受信する。圧延計算部２２では、これらの原料パラメータおよび製造パラメータに基づいて、最初のパスおよびパスごとの圧延量等を設定し、圧延材１の搬送速度、圧延ミル１２の圧下量等を計算する。パスライン計算部２４では、原料パラメータ、材料パラメータおよび圧延計算部２２で計算された諸量に基づいて、パスごとにパスライン４ａ，４ｂの高さを設定する。
【００２７】
圧延・搬送コントローラ３０は、ネットワーク５２を介してプロセス制御計算機２０に接続されており、ネットワーク５２を介して圧延計算部２２およびパスライン計算部２４によって計算された諸量を受信する。圧延・搬送コントローラ３０は、圧延計算部２２およびパスライン計算部２４によって計算された諸量にしたがって、圧延ロール回転制御部３２、圧延ロール圧下制御部３３、フィードローラ回転制御部３４、フィードローラ高さ制御部３５、およびテーブルローラ回転制御部３６に対して適切な指令を送信する。なお、ネットワーク５２には、他の圧延装置、たとえば仕上げ圧延装置のためのコントローラが接続されていてもよい。
【００２８】
圧延ロール圧下制御部３３は、圧延ミル１２の上側のワークロール１３ａおよびバックアップロール１４ａの基準面６からの垂直位置を設定する。圧延ロール圧下制御部３３は、上側のワークロール１３ａおよびバックアップロール１４ａを設定された位置に移動させ、圧延材１を噛み込んだときの圧力、すなわち圧下量を設定する。圧延ロール圧下制御部３３は、ワークロール１３ａおよびバックアップロール１４ａを移動させ、圧力を印加するためのモータ等の機械的な駆動系と機械的な駆動系を駆動するための制御回路および駆動回路とを含んでいる。下側のワークロール１３ｂおよびバックアップロール１４ｂは、基準面６からの垂直位置が固定されている。上側のワークロール１３ａおよびバックアップロール１４ａは、圧延ロール圧下制御部３３によって基準面６から適切な位置に設定されて、圧延材１を噛み込むためのロールギャップｇが設定される。
【００２９】
上下のワークロール１３ａ，１３ｂおよびバックアップロール１４ａ，１４ｂは、圧延ロール回転制御部３２によって、上下のロールの回転方向および回転速度が設定され、それぞれのワークロール１３ａ，１３ｂが回転駆動される。圧延ロール回転制御部３２は、ワークロール１３ａ，１３ｂやバックアップロール１４ａ，１４ｂを駆動するためのモータ等の機械的な駆動系と機械的な駆動系を駆動するための制御回路および駆動回路とを含んでいる。圧延ロール回転制御部３２は、上下のワークロール１３ａ，１３ｂを直接駆動するように構成してもよく、上下のバックアップロール１４ａ，１４ｂを介してワークロール１３ａ，１３ｂを駆動するようにしてもよい。また、ワークロール１３ａ，１３ｂとバックアップロール１４ａ，１４ｂとを連携させて駆動するようにしてもよい。
【００３０】
フィードローラ回転制御部３４は、パスライン４ａ，４ｂを形成するように配置された各フィードローラ１６ａ，１６ｂを一定の速度で回転させて、上部に載置した圧延材１を圧延ミル１２まで搬送する。フィードローラ回転制御部３４は、複数のフィードローラ１６ａ，１６ｂのそれぞれの回転速度を一定に制御するモータ等の機械的な駆動系と、機械的な駆動系を駆動するための制御回路および駆動回路とを含んでいる。
【００３１】
フィードローラ高さ制御部３５は、フィードローラ１６ａ，１６ｂが配置される基準面６からの鉛直方向の高さを設定して、その高さまでフィードローラ１６ａ，１６ｂを移動させる。高さが設定された複数のフィードローラ１６ａ，１６ｂは、その高さにおける新たなパスライン４ａ，４ｂを形成する。フィードローラ高さ制御部３５は、入り側のパスライン４ａの高さと、出側のパスライン４ｂの高さとをそれぞれ異ならせて設定することができる。入り側のパスライン４ａの高さは、パスライン４ａの側に配置されているフィードローラ１６ａの高さを制御することによって設定される。出側のパスライン４ｂの高さは、パスライン４ｂの側に配置されているフィードローラ１６ｂの高さを制御することによって設定される。フィードローラ高さ制御部３５では、入り側のパスライン４ａの高さと出側のパスライン４ｂの高さとを同じ高さに設定できるようにしてもよい。フィードローラ高さ制御部３５は、設定された高さにフィードローラ１６ａ，１６ｂを移動させるモータやアクチュエータ等の機械的な駆動系と、機械的な駆動系を駆動するための制御回路および駆動回路とを含んでいる。機械的な駆動系と、これらを制御し駆動する制御回路および駆動回路は、入り側のパスライン４ａの高さ設定および出側のパスライン４ｂの高さ設定のためそれぞれ用意されている。
【００３２】
テーブルローラ回転制御部３６は、テーブルローラ１８ａ，１８ｂの回転速度を一定に制御する。テーブルローラ回転制御部３６は、テーブルローラ１８ａ，１８ｂを回転させるためのモータ等の機械的な駆動系と、機械的な駆動系を駆動するための制御回路および駆動回路とを含んでいる。
【００３３】
圧延・搬送コントローラ３０は、たとえばプログラマブルロジックコントローラ（Programmable Logic Controller、以下、ＰＬＣともいう。）のコントローラである。圧延ロール回転制御部３２、圧延ロール圧下制御部３３、フィードローラ回転制御部３４、フィードローラ高さ制御部３５およびテーブルローラ回転制御部３６は、たとえば、ＰＬＣの入出力装置である。なお、圧延ロール回転制御部３２、圧延ロール圧下制御部３３、フィードローラ回転制御部３４、フィードローラ高さ制御部３５およびテーブルローラ回転制御部３６では、それぞれの駆動系を制御するための制御回路および駆動回路を含み、モータ等の駆動系とは物理的に分離されていてもよく、制御回路と駆動回路および駆動系とがそれぞれ物理的に分離されていてもよい。
【００３４】
本実施形態のリバース圧延制御装置１００の動作について以下で説明する。
圧延材１は、加熱炉８において５００℃〜６００℃程度に加熱される。加熱された圧延材１は、テーブルローラ１８ａ上に載置されてリバース圧延工程に投入される。
【００３５】
圧延計算部２２によって、最初のパスにおける圧延ミルの圧下量が計算される。計算された圧下量に基づいて、ロールギャップｇが設定され、ワークロール１３ａ，１３ｂの回転軸間の距離が設定される。そして、上側のワークロール１３ａは、圧延ロール圧下制御部３３によって、設定された位置に移動する。また、圧延計算部２２は、圧延材１の搬送方向および搬送速度を設定する。
【００３６】
続いて、パスライン計算部２４によって、最初のパスの圧延材１の厚さのデータおよび計算されたロールギャップｇのデータに基づいて、フィードローラ１６ａの基準面６からの高さが計算される。ここで、パスライン４ａの高さは、圧延材１の厚さの中心線Ｃ１と、ワークロール１３ａ，１３ｂの回転軸間の中心線Ｃ２とが一致するように設定される。パスライン高さ制御部３５は、パスライン４ａ側のフィードローラ１６ａを、設定された高さに移動する。なお、中心線Ｃ２の位置は、ワークロール１３ａ，１３ｂによって設定されるロールギャップｇの長さにしたがって計算し、設定されるようにしてもよい。
【００３７】
最初のパスにおいて、圧延材１が圧延されて排出されるパスライン４ｂの高さは、パスライン計算部２４によって、ロールギャップｇの下辺ｇ１の高さに一致するように設定される。パスライン高さ制御部３５は、パスライン４ｂ側のフィードローラ１６ｂを、設定された高さに移動する。
【００３８】
テーブルローラ回転制御部３６およびフィードローラ回転制御部３４は、圧延計算部２２によって計算された搬送方向、すなわち、入り側のパスライン４ａから圧延ミル１２に向かい、圧延ミル１２から出側のパスライン４ｂに向かう方向にローラを回転させる。
【００３９】
フィードローラ１６ａ，１６ｂは、ワークロール１３ａ，１３ｂと協調して、圧延計算部２２によって計算された圧延速度でローラを回転させ、圧延材１を圧延する。
【００４０】
圧延材１が圧延ミル１２から完全に排出された後に、各制御部の設定が次のパスのために更新される。
【００４１】
最初のパスと同様に、圧延計算部２２によって、２回目のパスにおける圧延ミルの圧下量が計算され、計算された圧下量に基づいてロールギャップｇが設定され、ワークロール１３ａ，１３ｂの回転軸間の距離が設定される。これらの設定値にしたがって、圧延ロール圧下制御部３３は、上側のワークロール１３ａの位置を移動させる。また、圧延計算部２２によって、圧延材１の搬送方向が最初のパスから反転するように設定され、搬送速度が設定される。
【００４２】
パスライン計算部２４によって、２回目のパスで圧延される圧延材１の厚さのデータに基づいて、フィードローラ１６ｂの基準面６からの高さが計算される。パスライン４ｂの高さは、最初のパスを経た圧延材１の厚さの中心線Ｃ１と、新たに設定されたワークロール１３ａ，１３ｂの回転軸間の距離の中心線Ｃ２とが一致するように設定される。パスライン高さ制御部３５によってパスライン４ｂ側のフィードローラ１６ｂは、設定された高さに移動される。
【００４３】
圧延材１が圧延されて排出されるパスライン４ａの高さは、パスライン計算部２４によって、ロールギャップｇの下辺ｇ１の高さに一致するように設定される。パスライン高さ制御部３５は、パスライン４ａ側のフィードローラ１６ａを、設定された高さに移動する。
【００４４】
テーブルローラ回転制御部３６およびフィードローラ回転制御部３４は、圧延計算部２２によって設定された搬送方向にそれぞれのローラを回転させる。２回目のパスの搬送方向は、パスライン４ｂから圧延ミル１２に向かい、圧延ミル１２からパスライン４ａに排出される方向である。
【００４５】
フィードローラ１６ａ，１６ｂは、ワークロール１３ａ，１３ｂと協調して、圧延計算部２２によって計算された圧延速度で各ローラを回転させ、圧延材１を圧延する。
【００４６】
図２を用いて説明したように、圧延ミル１２で圧延されて排出される圧延材１は、回転軸方向中心部がくびれた鼓状の円柱形状のローラ上に載置されるので、圧延材１の幅寸法に応じてパスライン４ａ，４ｂがΔだけ高くなる。圧延材１を圧延ミル１２に進入させるときに、中心線Ｃ１，Ｃ２の間にずれが生じたり、圧延材１が排出される際の段差が生じたりする場合に、ずれや段差をΔに応じて補正するようにしてもよい。
【００４７】
具体的には、図３に示すように、最初のパスにおいては、入り側のパスライン４ａの高さｈａは、圧延材１の厚さ方向の中心線Ｃ１と、上下のワークロール１３ａ，１３ｂで形成されるロールギャップｇの中心線Ｃ２とが一致する位置になるように設定されている。
【００４８】
出側のフィードローラ１６ｂの基準面６からの高さを、圧延材１が圧延ミル１２から排出されるときのロールギャップｇの下辺ｇ１に等しい高さｈｂとすると、実際のパスライン４ｃは、Δだけ高い位置になっているので、設定されるべき高さを、ｈｂ−Δとする。このように補正することによって、圧延材１の排出時の段差をより小さくすることができ、より円滑な圧延工程を実施することができる。なお、補正値Δについては、圧延工程によって圧延材１が幅広になる量に基づいて、パスライン計算部２４において計算する。あるいは、パスライン４ａ，４ｂ上に幅計測センサ（図示せず）を設け、圧延材１の幅を測定し、圧延材１の幅の測定値をパスライン計算部２４に入力することによって補正値Δを計算するようにしてもよい。
【００４９】
上述では、圧延材１の排出時のパスライン４ａ，４ｂの高さを補正する場合について説明したが、圧延ミル１２に圧延材１を進入させる場合についても同様にパスライン４ａ，４ｂの高さを補正することができる。
【００５０】
このように、パスライン４ａ，４ｂの高さをパスごとにそれぞれ設定することによって、圧延材１の厚さの中心線Ｃ１と、ロールギャップｇの中心線Ｃ２とを一致させることができる。そのため、本実施形態のリバース圧延制御装置１００では、圧延材１の搬送方向に沿って均一にワークロールの圧力を印加することができるので、圧延材の組成の不均一やクロップを生じさせにくくなり、高い品質の圧延材１を製造することが可能になる。また、このリバース圧延制御装置１００では、圧延ミル１２からの排出時の段差を小さくすることができるので、より円滑に圧延工程を進めることができるとともに、排出時に圧延材に傷等がつきにくくなる。そのため、さらに重ねて圧延する場合に、組成ばらつき等の低減が可能であり、高い品質の圧延材を製造することができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
上述したように、第１の実施形態に係るリバース圧延制御装置１００では、圧延工程のパスごとに、パスライン高さ制御部３５によって、パスライン４ａ，４ｂの高さがそれぞれ設定される。一方で、リバース圧延装置のパスライン４ａ，４ｂの搬送方向の長さは、１０数ｍから数１０ｍにもおよぶ非常に長いものである。第１の実施形態のリバース圧延制御装置１００では、パスライン４ａ，４ｂの長さ全体にわたってすべてのフィードローラ１６ａ，１６ｂを昇降させる駆動系を準備する必要がある。このような長いパスライン４ａ，４ｂを形成するように、フィードローラ１６ａ，１６ｂのすべての高さを一律に同じ高さに設定するのは、昇降のための駆動系の精度や設定に長時間を要する等の観点から実現が困難な場合がある。そこで、圧延材１の厚さ方向の中心線Ｃ１と、上下のワークロール１３ａ，１３ｂの回転軸の中心線Ｃ２とを一致させて圧延材１を進入させ、排出時の段差を小さくするように、一部のフィードローラ１６ａ，１６ｂの高さを調整して設定するようにしてもよい。
【００５２】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、本実施形態に係るリバース圧延制御装置の主要な部分を例示するブロック図である。
図４（ａ）に示すように、本実施形態のリバース圧延制御装置１００ａでは、たとえば、パスライン４ａの高さｈａが基準値として設定される。パスライン４ａの高さｈａは、圧延ミル１２に圧延材１が進入するパスにおいて、圧延材１の厚さ方向の中心線Ｃ１と、ワークロール１３ａ，１３ｂの回転軸の中心線Ｃ２とが一致するように設定される。入り側パスライン４ａのために配置されるフィードローラ１６ａ１，１６ａ２のそれぞれの高さは、ｈａであり同一である。圧延ミル１２から圧延材１が排出されるパスにおいては、パスライン４ｂ’の高さは、フィードローラ１６ｂ１，１６ｂ２の位置によって異なる。すなわち、圧延ミル１２にもっとも近いフィードローラ１６ｂ１の高さは、パスライン４ｂ’の圧延ミル１２側の延長線の高さがロールギャップｇの下辺ｇ１にほぼ一致する高さに設定される。圧延ミル１２から離れた側にあるフィードローラ１６ｂ２の高さは、パスライン４ａの高さｈａと同じである。したがって、パスライン４ｂ’は、圧延ミル１２に近づくにしたがって、高さが高くなるように設定される。
【００５３】
図４（ｂ）に示すように、次のパスにおいては、圧延材１が圧延ミル１２に進入する側のフィードローラ１６ｂ１，１６ｂ２の高さは、基準の高さｈａになるように設定される。圧延材１が排出される側のフィードローラ１６ａ１，１６ａ２の高さはそれぞれ異なるように設定される。すなわち、圧延ミル１２に近い側のフィードローラ１６ａ１の高さは、パスライン４ａ’の圧延ミル１２側の延長線がロールギャップｇ’の下辺ｇ１にほぼ一致するように設定される。圧延ミル１２から離れた側のフィードローラ１６ａ２の高さは、基準の高さｈａに一致するように設定される。
【００５４】
上述では、フィードローラがパスラインの伸びる方向に圧延ミル１２を挟んでそれぞれ２個ずつ配置された場合について説明をしたが、フィードローラがそれぞれ３個以上配置されることもできる。フィードローラが３個以上配置された場合については、たとえば、圧延ミル１２にもっとも近い側のフィードローラの高さを上述と同様に設定し、圧延ミル１２からもっとも離れた側のフィードローラの高さを基準の高さに維持するように設定する。これらの間に配置されたフィードローラの高さは、パスラインに沿って、圧延ミル１２に向かって段々と高くなるように設定される。圧延材１の排出側のパスラインの高さは、直線状に変化するように設定される。一般的に、排出される圧延材１は、排出されるにしたがい、重力によって下方にたわむので、パスラインに沿って配置されるフィードローラの高さも、圧延ミル１２から離れるにしたがって、高さの変化が小さくなるように設定するようにしてもよい。
【００５５】
フィードローラ１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２およびテーブルローラ１８ａ，１８ｂが鼓状にくびれた円柱形状であることを考慮して、第１の実施形態のリバース圧延制御装置１００と同様に、圧延材１のパスラインの高さを補正するようにしてもよい。
【００５６】
本実施形態のリバース圧延制御装置１００ａによれば、すべてのフィードローラ１６の高さを新たなパスライン４に設定する必要がないため、迅速なパスラインの高さ設定が可能になる。そのため、リバース圧延工程スループットを向上させることができる。また、長いパスライン４ａ，４ｂを形成する多数のフィードローラ１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２すべての高さを同一に設定する必要がないため、高精度で高さ設定を容易に行うことができるので、高品質な圧延材を製造することができる。
【００５７】
以上説明した実施形態によれば、アルミニウム合金組成の均一化と歩留まりを向上させるリバース圧延制御装置を実現することができる。
【００５８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１，１ａ  圧延材、４ａ，４ｂ，４ｃ  パスライン、６  基準面、８  加熱炉、９  剪断シャー、１０  リバース圧延装置、１２  圧延ミル、１３ａ，１３ｂ  ワークロール、１４ａ，１４ｂ  バックアップロール、１５  ハウジングケース、１６，１６ａ，１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ，１６ｂ１，１６ｂ２  フィードローラ、１８，１８ａ，１８ｂ  テーブルローラ、２０  プロセス制御計算機、２２  圧延計算部、２４  パスライン計算部、３０  圧延・搬送コントローラ、３２  圧延ロール回転制御部、３３  圧延ロール圧下制御部、３４  フィードローラ回転制御部、３５  フィードローラ高さ制御部、３６  テーブルローラ回転制御部、５０，５２  ネットワーク、１００，１００ａ  リバース圧延制御装置、Ｃ１，Ｃ２  中心線、ｇ  ロールギャップ、ｇ１  ロールギャップの下辺
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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