(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のマンドレルバーから選択した１本のマンドレルバーを素管内に挿入し、素管及びマンドレルバーを一対のロールが設けてある圧延スタンドに給送し、該圧延スタンドで素管を圧延するに際し、前に圧延した素管の実績寸法と予め定めた目標寸法との寸法偏差を求め、得られた寸法偏差に基づいて、予め定めた圧延設定値を修正し、修正した圧延設定値で前記素管を圧延する方法において、
素管を圧延する都度、前記素管を目標厚さに圧延するに要する圧延設定値と修正した圧延設定値との圧延設定値誤差を、前記寸法偏差及び圧延設定値誤差に対応して定めた第１ゲインを用いて算出し、また、マンドレルバーの基準寸法と実績寸法との誤差であるマンドレルバー誤差を、前記寸法偏差及びマンドレルバー誤差に対応して定めた第２ゲインを用いて算出する場合、前記圧延設定値の算出回数、及び当該マンドレルバーに係る前記マンドレルバー誤差の算出回数を用いて、前記第１ゲイン及び第２ゲインを定め、
算出された圧延設定値誤差及びマンドレルバー誤差を用いて圧延設定値を修正することを特徴とするマンドレルミルによる素管圧延方法。
【請求項２】
複数本のマンドレルバーから選択した１本のマンドレルバーを素管内に挿入し、素管及びマンドレルバーを一対のロールが設けてある圧延スタンドに給送し、該圧延スタンドで素管を圧延するに際し、前に圧延した素管の実績寸法と予め定めた目標寸法との寸法偏差を求め、得られた寸法偏差に基づいて、予め定めた圧延設定値を修正し、修正した圧延設定値で前記素管を圧延する方法において、
素管を圧延する都度、前記素管を目標厚さに圧延するに要する圧延設定値と修正した圧延設定値との圧延設定値誤差を、前記寸法偏差及び圧延設定値誤差に対応して定めた第１ゲインを用いて算出し、得られた圧延設定値誤差を記憶すると共に、圧延設定値誤差の算出回数を計数し、また、マンドレルバーの基準寸法と実績寸法との誤差であるマンドレルバー誤差を、前記寸法偏差及びマンドレルバー誤差に対応して定めた第２ゲインを用いて算出し、得られたマンドレルバー誤差を各マンドレルバー別に記憶すると共に、マンドレルバー誤差の算出回数を各マンドレルバー別に計数し、
前記寸法偏差における前記圧延設定値誤差に起因する部分寸法偏差と圧延設定値誤差との第１差分を、記憶した圧延設定値誤差及び圧延設定値誤差の算出回数を用いて算出し、前記寸法偏差における前記マンドレルバー誤差に起因する部分寸法偏差とマンドレルバー誤差との第２差分を、当該マンドレルバーに応じて記憶したマンドレルバー誤差及び当該マンドレルバーに応じて計数したマンドレルバー誤差の算出回数を用いて算出し、得られた第１差分と第２差分との比に基づいて、第１ゲイン及び第２ゲインを求め、
求めた第１ゲイン及び第２ゲインを用いて算出された圧延設定値誤差及びマンドレルバー誤差を用いて圧延設定値を修正することを特徴とするマンドレルミルによる素管圧延方法。
【請求項３】
前記ロールを交換した場合、又はロールの圧下基準位置を変更した場合、圧延設定値誤差の算出回数を零にする請求項１又は２記載のマンドレルミルによる素管圧延方法。
【請求項４】
何れかのマンドレルバーを交換した場合、対応するマンドレルバー誤差の算出回数を零にする請求項１乃至３の何れかに記載のマンドレルミルによる素管圧延方法。
【請求項５】
複数本のマンドレルバーから選択した１本のマンドレルバーを素管内に挿入し、素管及びマンドレルバーを一対のロールが設けてある圧延スタンドに給送し、該圧延スタンドで素管を圧延するに際し、前に圧延した素管の実績寸法と予め定めた目標寸法との寸法偏差を求め、得られた寸法偏差に基づいて、予め定めた圧延設定値を修正し、修正した圧延設定値で前記素管を圧延するマンドレルミルにおいて、
前記素管を目標厚さに圧延するに要する圧延設定値と修正した圧延設定値との圧延設定値誤差を、前記寸法偏差及び圧延設定値誤差に対応して定めた第１ゲインを用いて算出する手段と、得られた圧延設定値誤差を記憶する手段と、圧延設定値誤差の算出回数を計数する手段と、マンドレルバーの基準寸法と実績寸法との誤差であるマンドレルバー誤差を、前記寸法偏差及びマンドレルバー誤差に対応して定めた第２ゲインを用いて算出する手段と、得られたマンドレルバー誤差を各マンドレルバー別に記憶する手段と、マンドレルバー誤差の算出回数を各マンドレルバー別に計数する手段と、前記寸法偏差における前記圧延設定値誤差に起因する部分寸法偏差と圧延設定値誤差との第１差分を、記憶した圧延設定値誤差及び圧延設定値誤差の算出回数を用いて算出する手段と、前記寸法偏差における前記マンドレルバー誤差に起因する部分寸法偏差とマンドレルバー誤差との第２差分を、当該マンドレルバーに応じて記憶したマンドレルバー誤差及び当該マンドレルバーに応じて計数したマンドレルバー誤差の算出回数を用いて算出する手段と、得られた第１差分と第２差分との比を求める手段と、第１差分と第２差分との比に基づいて、第１ゲイン及び第２ゲインを求める手段と、求めた第１ゲイン及び第２ゲインを用いて算出された圧延設定値誤差及びマンドレルバー誤差を用いて圧延設定値を修正する手段とを備えることを特徴とするマンドレルミル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部にマンドレルバーを挿入した中空の素管の外周面に圧延ロールを転接させるマンドレルミルによって前記素管を圧延する方法、及びその実施に使用するマンドレルミルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７はマンドレルミルによって素管を圧延している状態を示す模式図であり、図中、１は中空の素管である。円形柱状の材料をピアサで穿孔してなる素管１内に、尖先円柱状のマンドレルバーＢが挿入してあり、素管１及びマンドレルバーＢは矢符方向へ移送される。マンドレルバーは、複数の直径別に複数のバーがそれぞれ準備してあり、注文に応じた直径に属する複数のマンドレルバーを循環させて使用するようになしてある。
【０００３】
素管１及びマンドレルバーＢの移送域に臨ませて、一対の縦ロール及び横ロールを交互に有する複数の圧延スタンド♯１，♯２，…がタンデムに配置してあり、各圧延スタンド♯１，♯２，…は、対をなすロール11，11，…を素管１の外周面に転接させると共に、図示しない圧下装置によって素管１に圧下力を加える。各圧延スタンド♯１，♯２，…には所定のロールギャップが設定してあり、素管１及びマンドレルバーＢが各圧延スタンド♯１，♯２，…を通過する間に、素管１は圧延スタンド♯１，♯２，…に設定してあるロールギャップ、及びマンドレルバーＢの直径によって定まる厚さに圧延される。
【０００４】
そして、素管１の圧延が終了した場合、圧延された素管１からマンドレルバーＢが、図示しないストリッパによって引き抜かれ、引き抜かれたマンドレルバーＢは次の圧延に備えて冷却される。
【０００５】
このようなマンドレルミルによって素管１を圧延する場合、直前に圧延した素管の実績厚さと予め定めた目標厚さとの偏差を求め、この厚さ偏差が小さくなるように各圧延スタンド♯１，♯２，…のロールギャップを調整していた。
【０００６】
ところで、厚さ偏差の発生原因として、ロールギャップの設定誤差、並びに素管１との接触損耗及び製造誤差によるマンドレルバーＢの寸法誤差が考えられる。ロールギャップの設定誤差が厚さ偏差に与える影響と、マンドレルバーＢの寸法誤差が厚さ偏差に与える影響とは異なるが、前述した従来の方法では、両者を区別することができないため、厚さ偏差を十分低減することができないという問題があった。
【０００７】
そのため、特開昭61−269909号公報には次のような方法が開示されている。複数のマンドレルバーによって複数の素管をそれぞれ圧延し、圧延された素管の実績厚さと目標厚さとの厚さ偏差をそれぞれ求める。圧延された素管の実績厚さは、第１スタンドの入側に素管の重量を測定する重量計を配置しておくと共に、最終スタンドの出側に圧延された素管の長さを測定する長さ計を配置しておき、重量計で測定した素管の重量及び長さ計で測定した素管の長さに基づいて計算によって求めてもよいし、最終スタンドの出側に圧延された素管の厚さを測定する厚さ計を配置しておき、圧延された素管の厚さを前記厚さ計で測定することによって求めてもよい。
【０００８】
前述した如く求めた複数の厚さ偏差の平均を算出し、この平均厚さ偏差をロールギャップ設定誤差に起因するロールギャップ起因厚さ偏差とする。また、各マンドレルバー別に、そのマンドレルバーを用いて圧延して得た複数の素管の厚さ偏差の平均である部分平均厚さ偏差をそれぞれ算出する。このようにマンドレルバー別に得た部分平均厚さ偏差と前述した厚さ偏差との差をそれぞれ求め、それらをマンドレルバーの寸法誤差に起因するマンドレルバー起因厚さ偏差とする。そして、次の圧延に使用するマンドレルバーに係るマンドレルバー起因厚さ偏差及びロールギャップ起因厚さ偏差に基づいて、ロールギャップの調整量を算出し、得られた調整量になるように各スタンドのロールギャップを調整する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭61−269909号公報に開示された方法にあっては次のような問題があった。マンドレルバー若しくは各スタンドのロールを新規なものに交換した場合、又は、各スタンドの圧下基準位置を修正した場合、前述した如く求めたマンドレルバー起因厚さ偏差及びロールギャップ起因厚さ偏差を破棄し、交換後のマンドレルバー若しくはロール、又は修正後の圧下基準位置を用いて、前同様、複数のマンドレルバーによって複数の素管をそれぞれ圧延して得た厚さ偏差に基づいて、再びマンドレルバー起因厚さ偏差及びロールギャップ起因厚さ偏差をそれぞれ算出しなければならない。そのため、この間に圧延された素管の厚さ精度が低い。
【００１０】
また、算出して得た厚さ偏差又は測定して得た厚さ偏差の平均値からマンドレルバー起因厚さ偏差及びロールギャップ起因厚さ偏差を算出するため、平均の母数が小さい場合、計算誤差又は測定誤差による影響が大きく、マンドレルバー起因厚さ偏差及びロールギャップ起因厚さ偏差の精度が低い。そのため、厚さ偏差を低減するには限界があった。
【００１１】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、マンドレルバー若しくは各スタンドのロールを交換した場合、又は、各スタンドの圧下基準位置を修正した場合であっても、圧延された素管の寸法偏差を十分低減することができるマンドレルミルによる素管の圧延方法、及びその実施に使用するマンドレルミルを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係るマンドレルミルによる素管圧延方法は、複数本のマンドレルバーから選択した１本のマンドレルバーを素管内に挿入し、素管及びマンドレルバーを一対のロールが設けてある圧延スタンドに給送し、該圧延スタンドで素管を圧延するに際し、前に圧延した素管の実績寸法と予め定めた目標寸法との寸法偏差を求め、得られた寸法偏差に基づいて、予め定めた圧延設定値を修正し、修正した圧延設定値で前記素管を圧延する方法において、素管を圧延する都度、前記素管を目標厚さに圧延するに要する圧延設定値と修正した圧延設定値との圧延設定値誤差を、前記寸法偏差及び圧延設定値誤差に対応して定めた第１ゲインを用いて算出し、また、マンドレルバーの基準寸法と実績寸法との誤差であるマンドレルバー誤差を、前記寸法偏差及びマンドレルバー誤差に対応して定めた第２ゲインを用いて算出する場合、前記圧延設定値の算出回数、及び当該マンドレルバーに係る前記マンドレルバー誤差の算出回数を用いて、前記第１ゲイン及び第２ゲインを定め、算出された圧延設定値誤差及びマンドレルバー誤差を用いて圧延設定値を修正することを特徴とする。
【００１３】
第２発明に係るマンドレルミルによる素管圧延方法は、複数本のマンドレルバーから選択した１本のマンドレルバーを素管内に挿入し、素管及びマンドレルバーを一対のロールが設けてある圧延スタンドに給送し、該圧延スタンドで素管を圧延するに際し、前に圧延した素管の実績寸法と予め定めた目標寸法との寸法偏差を求め、得られた寸法偏差に基づいて、予め定めた圧延設定値を修正し、修正した圧延設定値で前記素管を圧延する方法において、素管を圧延する都度、前記素管を目標厚さに圧延するに要する圧延設定値と修正した圧延設定値との圧延設定値誤差を、前記寸法偏差及び圧延設定値誤差に対応して定めた第１ゲインを用いて算出し、得られた圧延設定値誤差を記憶すると共に、圧延設定値誤差の算出回数を計数し、また、マンドレルバーの基準寸法と実績寸法との誤差であるマンドレルバー誤差を、前記寸法偏差及びマンドレルバー誤差に対応して定めた第２ゲインを用いて算出し、得られたマンドレルバー誤差を各マンドレルバー別に記憶すると共に、マンドレルバー誤差の算出回数を各マンドレルバー別に計数し、前記寸法偏差における前記圧延設定値誤差に起因する部分寸法偏差と圧延設定値誤差との第１差分を、記憶した圧延設定値誤差及び圧延設定値誤差の算出回数を用いて算出し、前記寸法偏差における前記マンドレルバー誤差に起因する部分寸法偏差とマンドレルバー誤差との第２差分を、当該マンドレルバーに応じて記憶したマンドレルバー誤差及び当該マンドレルバーに応じて計数したマンドレルバー誤差の算出回数を用いて算出し、得られた第１差分と第２差分との比に基づいて、第１ゲイン及び第２ゲインを求め、求めた第１ゲイン及び第２ゲインを用いて算出された圧延設定値誤差及びマンドレルバー誤差を用いて圧延設定値を修正することを特徴とする。
【００１４】
第３発明に係るマンドレルミルによる素管圧延方法は、第１又は第２発明において、前記ロールを交換した場合、又はロールの圧下基準位置を変更した場合、圧延設定値誤差の算出回数を零にすることを特徴とする。
【００１５】
第４発明に係るマンドレルミルによる素管圧延方法は、第１乃至第３発明の何れかにおいて、何れかのマンドレルバーを交換した場合、対応するマンドレルバー誤差の算出回数を零にすることを特徴とする。
【００１６】
第５発明に係るマンドレルミルは、複数本のマンドレルバーから選択した１本のマンドレルバーを素管内に挿入し、素管及びマンドレルバーを一対のロールが設けてある圧延スタンドに給送し、該圧延スタンドで素管を圧延するに際し、前に圧延した素管の実績寸法と予め定めた目標寸法との寸法偏差を求め、得られた寸法偏差に基づいて、予め定めた圧延設定値を修正し、修正した圧延設定値で前記素管を圧延するマンドレルミルにおいて、前記素管を目標厚さに圧延するに要する圧延設定値と修正した圧延設定値との圧延設定値誤差を、前記寸法偏差及び圧延設定値誤差に対応して定めた第１ゲインを用いて算出する手段と、得られた圧延設定値誤差を記憶する手段と、圧延設定値誤差の算出回数を計数する手段と、マンドレルバーの基準寸法と実績寸法との誤差であるマンドレルバー誤差を、前記寸法偏差及びマンドレルバー誤差に対応して定めた第２ゲインを用いて算出する手段と、得られたマンドレルバー誤差を各マンドレルバー別に記憶する手段と、マンドレルバー誤差の算出回数を各マンドレルバー別に計数する手段と、前記寸法偏差における前記圧延設定値誤差に起因する部分寸法偏差と圧延設定値誤差との第１差分を、記憶した圧延設定値誤差及び圧延設定値誤差の算出回数を用いて算出する手段と、前記寸法偏差における前記マンドレルバー誤差に起因する部分寸法偏差とマンドレルバー誤差との第２差分を、当該マンドレルバーに応じて記憶したマンドレルバー誤差及び当該マンドレルバーに応じて計数したマンドレルバー誤差の算出回数を用いて算出する手段と、得られた第１差分と第２差分との比を求める手段と、第１差分と第２差分との比に基づいて、第１ゲイン及び第２ゲインを求める手段と、求めた第１ゲイン及び第２ゲインを用いて算出された圧延設定値誤差及びマンドレルバー誤差を用いて圧延設定値を修正する手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
以下、本発明について、圧延設定値の一つであるロールギャップを用いて説明する。マンドレルバーの径方向の寸法が基準寸法であるとした場合に、素管を目標寸法に圧延するに要するロールギャップと修正したロールギャップとの誤差であるロールギャップ誤差、及びマンドレルバーの径方向の基準寸法と実績寸法との誤差であるマンドレルバー誤差を学習する。
【００１８】
Ｚｉ＋１＝Ｋ・Ｅ＋（１−Ｋ）・Ｚｉ（但し、Ｚｉ：学習量、Ｋ：学習ゲイン、Ｅ：実績偏差）で表される指数平滑型学習を適用した場合、圧延された素管に係る寸法偏差におけるマンドレルバーの径方向の寸法誤差に起因する部分寸法偏差とマンドレルバーの寸法誤差との第２差分、及び、前記寸法偏差におけるロールギャップ誤差に起因する部分寸法偏差とロールギャップ誤差との第１差分は、次の（１）式で表すことができる。
【００１９】
【数１】
0004158254.tif 000002
【００２０】
前記寸法偏差には、経時的な変化及び他の外乱が含まれるので、それらを考慮して、（１）式を、１次遅れのオフセットγを有する次の（２）式に書き換える。
【００２１】
【数２】
0004158254.tif 000003
【００２２】
ｎ回学習後のロールギャップ誤差学習量ＺC （ｉ）、及びｎ回学習後のマンドレルバー寸法誤差学習量ＺMj（ｉ）（マンドレルバー誤差）は次の（３）式及び（４）式によって算出する。
ＺC （ｉ）＝ＺC （ｉ−１）＋ＫC ．Δｗｔ    …（３）
但し、ＫC   ：ロールギャップ誤差学習ゲイン（第１ゲイン）
ＫC ≦１
Δｗｔ：圧延された素管の実績寸法と目標寸法との寸法偏差
ＺMj（ｉ）＝ＺMj（ｉ−１）−ＫM ・（Δｗｔ／ＲMj）  …（４）
但し、ＫM ：マンドレルバー寸法誤差学習ゲイン（第２ゲイン）
ＫC ＋ＫM ≦１
ＲMj：マンドレルバーの径方向の公称寸法（半径）
【００２３】
ｎ回学習後のロールギャップ誤差学習量ＺC （ｉ）及びその学習回数（算出回数）を記憶しておく。また、ｎ回学習後のマンドレルバー寸法誤差学習量ＺMj（ｉ）及びその学習回数（算出回数）を、複数のマンドレルバー別に記憶しておく。一方、マンドレルバー寸法誤差初期学習量及びロールギャップ誤差初期学習量を予め設定しておく。これらの数値を（２）式に代入することによって、前述した第１差分及び第２差分をそれぞれ算出する。そして、次の（５）式及び（６）式によって、マンドレルバー寸法誤差学習ゲインＫM 及びロールギャップ誤差学習ゲインＫC を求める。
ＫM ：ＫC ＝（第１差分）：（第２差分）      …（５）
ＫM ＋ＫC ＝一定                            …（６）
【００２４】
このようにして求めたマンドレルバー寸法誤差学習ゲインＫM 及びロールギャップ誤差学習ゲインＫC 、圧延対象の素管より１本前に圧延した素管に係る寸法偏差を（３）式及び（４）式に代入して、ロールギャップ誤差学習量ＺC （ｉ）及びマンドレルバー寸法誤差学習量ＺMj（ｉ）を算出し、それらを次の（７）式に代入することによって、修正ロールギャップＣを求める。
Ｃ＝Ｃ0 −ＺC （ｉ）×２＋ＺMj（ｉ）・ＲMj×２    …（７）
但し、Ｃ0 ：予め定めたロールギャップ
【００２５】
マンドレルバーを交換した場合、交換したマンドレルバーに係るマンドレルバー寸法誤差学習回数を零にする。また、圧延スタンドのロールを交換した場合、又は、ロールの基準位置を変更した場合、ロールギャップ誤差学習回数を零にする。
【００２６】
いま、ロールギャップの修正を複数回行った後に、新たなものに交換した直後のマンドレルバーを素管に挿入して、該素管を圧延した場合を考える。圧延された素管に係る寸法偏差においてマンドレルバーの径方向の寸法誤差に起因する第１寸法偏差とマンドレルバーの寸法誤差との第１差分が、前記寸法偏差においてロールギャップ誤差に起因する第２寸法偏差とロールギャップ誤差との第２差分より大きい。そのため、（５）式及び（６）式から明らかな如く、マンドレルバー寸法誤差学習ゲインＫM がロールギャップ誤差学習ゲインＫC より大きな数値に定められる。
【００２７】
従って、（７）式において、ロールギャップ誤差学習量ＺC （ｉ）が殆ど変更されることなく、マンドレルバー寸法誤差学習量ＺMj（ｉ）が大きく変更されて、修正ロールギャップが算出される。このように、マンドレルバー若しくは各スタンドのロールを交換した場合、又は、各スタンドの圧下基準位置を修正した場合であっても、それらに対応して修正ロールギャップを算出することができるため、圧延された素管の寸法偏差を十分低減することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、本発明に係るマンドレルミルの構成を示すブロック図であり、図中、１は中空の素管である。円形柱状の材料をピアサで穿孔してなる素管１内に、尖先円柱状のマンドレルバーＢ1 が挿入してあり、素管１及びマンドレルバーＢ1 は矢符方向へ移送される。
【００２９】
素管１及びマンドレルバーＢ1 の移送域に臨ませて、一対の縦ロール及び横ロールが交互に設けてある複数の圧延スタンド♯１，♯２，…が適宜の間隔で配置してあり、各圧延スタンド♯１，♯２，…は、対をなすロール11，11，…を素管１の外周面に転接させると共に、圧下装置２，２，…によって素管１に圧下力を加える。各圧延スタンド♯１，♯２，…には後述する如く算定したロールギャップが設定してあり、素管１及びマンドレルバーＢ1 が各圧延スタンド♯１，♯２，…を通過する間に、素管１は圧延スタンド♯１，♯２，…に設定してあるロールギャップ、及びマンドレルバーＢ1 の直径によって定まる厚さに圧延される。
【００３０】
素管１の圧延が終了した場合、圧延後の素管からマンドレルバーＢ1 が、図示しないストリッパによって引き抜かれ、引き抜かれたマンドレルバーＢ1 は、複数のマンドレルバーＢn ，…，Ｂ3 ，Ｂ2 を末尾から先頭へ循環させるサーキュレータ７の末尾に移送され、そこで次の圧延に備えて冷却される。次の素管１がピアサからマンドレルミルに供給されると、サーキュレータ７の先頭に位置するマンドレルバーＢn がその素管１内に挿入される。
【００３１】
なお、マンドレルバーは、複数の直径寸法別に複数のバーＢ1 ，Ｂ2 ，…，Ｂn がそれぞれ準備してあり、注文に応じた直径寸法に属する複数のマンドレルバーＢ1 ，Ｂ2 ，…，Ｂn がサーキュレータ７に搭載してある。
【００３２】
各圧下装置２，２，…に対応して、ロールの圧下位置を制御する圧下位置制御装置３，３，…が設けてあり、各圧下位置制御装置３，３，…には、ロールギャップの修正演算を行う演算装置５から、修正ロールギャップがそれぞれ与えられるようになっている。
【００３３】
サーキュレータ７に搭載されたマンドレルバーＢ1 ，Ｂ2 ，…，Ｂn には相異なる識別番号がそれぞれ付してあり、サーキュレータ７によって循環されるマンドレルバーＢ1 ，Ｂ2 ，…，Ｂn 及びその識別番号は、トラッキング装置６によってトラッキングされる。そして、トラッキング装置６は、サーキュレータ７から素管１に挿入されたマンドレルバーＢの識別番号を演算装置５に与える。
【００３４】
また、最終圧延スタンドの出側には圧延された素管１の厚さを測定する厚さ計８が配置してあり、該厚さ計８は最終圧延スタンドから圧延された素管１が送出された場合、その素管１の厚さを測定し、その結果を演算装置５に与える。演算装置５は、マンドレルバーＢが挿入された素管１の圧延に先立って、修正ロールギャップを次のように算出し、それを圧下位置制御装置３，３，…に与える。
【００３５】
演算装置５から各圧下位置制御装置３，３，…に修正ロールギャップが与えられると、圧下位置制御装置３，３，…は圧下装置２，２，…をして、各圧延スタンド♯１，♯２，…のロール11，11，…の圧下位置を修正ロールギャップに対応する位置に調整せしめる。
【００３６】
図２は、図１に示した演算装置５の構成を示すブロック図であり、図３及び図４は、図２に示した演算装置５による修正ロールギャップの算出手順を示すフローチャートである。演算装置５は、素管に係る目標厚さ及びロールギャップ等のデータ、並びに複数の識別番号別及びマンドレルバーＢ1 〜Ｂn の半径等のデータが登録してあるデータ登録部53、ロールギャップの誤差を学習した回数（ロールギャップ誤差学習回数ｎR ）をカウントする第１カウンタ51、マンドレルバーＢ1 〜Ｂn の径方向の寸法誤差を学習した回数（マンドレルバー寸法誤差学習回数ｎM ）を複数の識別番号別にカウントする第２カウンタ52、並びに後述する種々の演算を行う演算部55を備えている。
【００３７】
演算部55は、第１カウンタ51及び／又は第２カウンタ52のクリア指令が与えられたか否かを判断し、それが与えられた場合、第１カウンタ51及び／又は第２カウンタ52の対応する学習回数を零にする（ステップＳ１．Ｓ２）。
【００３８】
演算部55は、素管１が圧延される都度、ロールギャップ誤差学習量ＺC 及びマンドレルバー寸法誤差学習量ＺMjを後述する如く算出し、得られたロールギャップ誤差学習量ＺC 及び複数の識別番号別にマンドレルバー寸法誤差学習量ＺMjを学習量記憶部56に与え、そこに記憶更新させると共に、第１カウンタ51及び第２カウンタ52を更新させるようになしてある。
【００３９】
演算部55は、厚さ計８から圧延された素管１の実績厚さが与えられるまで待機する（ステップＳ３）。演算部55は、厚さ計８から実績厚さが与えられた場合、それを読み込む（ステップＳ４）と共に、データ登録部53から、対応する素管１の目標厚さを読み出し、読み出した目標厚さと実績厚さとの差である厚さ偏差Δｗｔを算出する（ステップＳ５，Ｓ６）。演算部55は、第１カウンタ51及び第２カウンタ52からロールギャップ誤差学習回数ｎR 及びマンドレルバー寸法誤差学習回数ｎM を読み出し、また、学習量記憶部56からロールギャップ誤差学習量ＺC 及びマンドレルバー寸法誤差学習量ＺMjを読み出す（ステップＳ７）。
【００４０】
演算部55には、次の（２）式が予め設定してあり、演算部55は、（２）式のｙn にマンドレルバー寸法誤差学習量ＺMj又はロールギャップ誤差学習量ＺC を代入し、ｎにロールギャップ誤差学習回数ｎR 又はマンドレルバー寸法誤差学習回数ｎM を代入することによって、前述した寸法偏差Δｗｔにおいてマンドレルバーの径方向の寸法誤差に起因する第１寸法偏差（ｙ）及び寸法偏差Δｗｔにおいてロールギャップ誤差に起因する第２寸法偏差（ｙ）を求め（ステップＳ８）、第１寸法偏差とマンドレルバー寸法誤差学習量ＺMjとの第１差分、及び第２寸法偏差とロールギャップ誤差学習量ＺC との第２差分を算出する（ステップＳ９）。なお、（２）式中のｙ0 は予め設定してある。
【００４１】
【数３】
0004158254.tif 000004
【００４２】
演算部55には、次の（５）式及び（６）式が予め設定してあり、演算部55は、（５）式及び（６）式によって、マンドレルバー寸法誤差学習ゲインＫM 及びロールギャップ誤差学習ゲインＫC を求める（ステップＳ10，Ｓ11）。
ＫM ：ＫC ＝（第１差分）：（第２差分）      …（５）
ＫM ＋ＫC ＝一定                            …（６）
【００４３】
演算部55には次の（３）式及び（４）式が設定してあり、演算部55は、両式に、前述した如く求めたマンドレルバー寸法誤差学習ゲインＫM 及びロールギャップ誤差学習ゲインＫC 、学習量記憶部56から読み出したロールギャップ誤差学習量ＺC （ｉ−１）及びマンドレルバー寸法誤差学習量ＺMj（ｉ−１）、並びに厚さ偏差Δｗｔを代入して、ロールギャップ誤差学習量ＺC （ｉ）、及びマンドレルバー寸法誤差学習量ＺMj（ｉ）を算出する（ステップＳ12）。
ＺC （ｉ）＝ＺC （ｉ−１）＋ＫC ．Δｗｔ    …（３）
ＺMj（ｉ）＝ＺMj（ｉ−１）−ＫM ・（Δｗｔ／ＲMj）  …（４）
但し、ＲMj：マンドレルバーの径方向の公称寸法
【００４４】
演算部55は、学習量記憶部56に記憶してあるロールギャップ誤差学習量及びマンドレルバー寸法誤差学習量を、前述した如く算出して得られたロールギャップ誤差学習量ＺC （ｉ）、及びマンドレルバー寸法誤差学習量ＺMj（ｉ）に更新すると共に、第１カウンタ51のロールギャップ誤差学習回数ｎR 、及び第２カウンタ52の対応するマンドレルバー寸法誤差学習回数ｎM をそれぞれ１つ増大させる（ステップＳ13，Ｓ14）。
【００４５】
演算部55には次の（７）式が予め設定してある。演算部55は、データ登録部53から、素管１を圧延すべく予め定めたロールギャップＣ0 を読み出し（ステップＳ15）、読み出したロールギャップＣ0 、並びに算出したロールギャップ誤差学習量ＺC （ｉ）及び識別番号別のマンドレルバー寸法誤差学習量ＺMj（ｉ）、マンドレルバーの径方向の公称寸法ＲMjを（７）式に代入することによって、修正ロールギャップＣを求める（ステップＳ16）。
Ｃ＝Ｃ0 −ＺC （ｉ）×２＋ＺMj（ｉ）・ＲMj×２    …（７）
【００４６】
なお、本実施の形態では、圧延された素管１の厚さを厚さ計８によって測定しているが、本発明はこれに限らず、マンドレルミルの出側に圧延された素管の長さを測定する長さ計を配置しておくと共に、マンドレルミルの入側に圧延される素管の重量を測定する重量計を配置しておいてもよい。この場合、長さ計によって測定された素管の長さＬ及び重量計によって測定された素管の重量Ｗを、次の（８）式に代入することによって、圧延された素管の厚さＴを算出する。
Ｔ＝（Ｄ／２）−√（Ｄ／２）2 −Ｗ（１−ΔＷ／１００）／（πρＬ）…（８）
但し、Ｄ  ：圧延された素管の目標外径、又は圧延された素管の実績外径
ΔＷ：素管のスケールロス率
π：円周率
ρ：圧延時の素管の比重
【００４７】
また、本実施の形態では、圧延された素管の厚さ偏差を低減するようになしてあるが、本発明はこれに限らず、圧延された素管の長さ偏差を低減するようになしてもよいことはいうまでもない。
【００４８】
ところで、マンドレルバー寸法誤差学習ゲインＫM 及びロールギャップ誤差学習ゲインＫC を求めるステップＳ８〜ステップＳ11にあっては、次の操作を実施してもよい。即ち、（２）式の右辺における、厚さ偏差においてロールギャップ誤差に起因する寸法偏差又は厚さ偏差においてマンドレルバー寸法誤差に起因する寸法偏差ｙの概算値を予め想定し、ｎ回学習後の第１差分及び第２差分（ｙ−ｙn ）を、ロールギャップ学習回数ｎR 又はマンドレルバー寸法誤差学習回数ｎM の関数として表すと、次の（９）式及び（10）式のようになる。
第１差分（ｙ−ｙ0 ）＝ｆM （ｎM ）      …（９）
第２差分（ｙ−ｙ0 ）＝ｆM （ｎR ）      …（10）
【００４９】
この（９）式及び（10）式、並びに（５）式及び（６）式から、マンドレルバー寸法誤差学習ゲインＫM 及びロールギャップ誤差学習ゲインＫC を算出するための次の（11）式及び（12）式が導かれる。
ＫM ＝ｇM （ｎM ，ｎR ）            …（11）
ＫC ＝ｇR （ｎM ，ｎR ）            …（12）
【００５０】
このようにして求めた（11）式及び（12）式を、演算部55に予め設定しておく。そして、演算部55は、（11）式及び（12）式によって、マンドレルバー寸法誤差学習ゲインＫM 及びロールギャップ誤差学習ゲインＫC を求める。
【００５１】
更に、前述したステップＳ16で用いる（７）式に代えて、例えば、最終圧延スタンドの出側に配置してあるサイザ（図示せず）によって素管１に加える張力を修正するようになした式を用いてもよい。また、ステップＳ16で用いるロールギャップＣ0 は、データ登録部53に予め登録しておいてもよいし、予め定めた数式に基づいて圧延条件に応じて演算装置５で算出するようになしてもよい。
【００５２】
【実施例】
次に比較試験を行った結果について説明する。
図５は、比較試験を行った結果を示すヒストグラムであり、図中、ハッチングを付したバーは本発明方法による結果を、ハッチングを付していないバーは特開昭61−269909号公報に開示された方法による結果を示している。また、縦軸は頻度を、横軸は実績厚さと目標厚さとの偏差の目標厚さに対する割合をそれぞれ示している。本発明方法では、素管を圧延する都度、図６に示した如く、ロールギャップ誤差学習ゲイン（◇印）及びマンドレルバー寸法誤差学習ゲイン（〇印）を変更して圧延を行った。
【００５３】
図５から明らかな如く、従来方法では、圧延した素管の実績厚さと目標厚さとの偏差の目標厚さに対する割合が±０．５％以内であった割合は６８．２％であった。これに対し、本発明方法では、圧延した素管の実績厚さと目標厚さとの偏差の目標厚さに対する割合が±０．５％以内であった割合は８３．４％であり、前述した偏差を更に低減することができた。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明にあっては、マンドレルバー若しくは各スタンドのロールを交換した場合、又は、各スタンドの圧下基準位置を修正した場合であっても、圧延された素管の寸法偏差を十分低減することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマンドレルミルの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した演算装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した演算装置による修正ロールギャップの算出手順を示すフローチャートである。
【図４】図２に示した演算装置による修正ロールギャップの算出手順を示すフローチャートである。
【図５】比較試験を行った結果を示すヒストグラムである。
【図６】本発明方法において、ロールギャップ誤差学習ゲイン及びマンドレルバー寸法誤差学習ゲインを変更した結果を示すグラフである。
【図７】マンドレルミルによって素管を圧延している状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１    素管
２    圧下装置
３    圧下位置制御装置
５    演算装置
６    トラッキング装置
７    サーキュレータ
８    厚さ計
Ｂ    マンドレルバー
♯１  圧延スタンド
【図１】
0004158254.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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