(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入側にストリップを巻きだすアンコイラーを備えたタンデム圧延機の圧延スタンド出側におけるストリップの作業側張力および駆動側張力をそれぞれ測定する張力測定手段と、
該張力測定手段によって測定されたストリップの各張力に基づいて、ストリップ作業側張力とストリップ駆動側張力との差張力を求めるとともに、ストリップ作業側張力及びストリップ駆動側張力の和である全張力を求め、前記差張力と前記全張力とに基づいて、前記差張力の前記全張力に対する比率を算出する比率演算手段と、
該比率演算手段によって算出された前記差張力の前記全張力に対する比率が所定範囲内になるように前記圧延スタンドのレベリング制御を行うレベリング制御手段とを備えたことを特徴とするタンデム圧延機におけるストリップの蛇行制御装置。
【請求項２】
入側にストリップを巻きだすアンコイラーを備えたタンデム圧延機の圧延スタンド出側におけるストリップの作業側張力および駆動側張力をそれぞれ測定する工程と、
測定されたストリップの各張力に基づいて、ストリップ作業側張力とストリップ駆動側張力との差張力を求めるとともに、ストリップ作業側張力及びストリップ駆動側張力の和である全張力を求め、前記差張力と前記全張力とに基づいて、前記差張力の前記全張力に対する比率を算出する工程と、
算出された前記差張力の前記全張力に対する比率が所定範囲内になるように前記圧延スタンドのレベリング制御を行う工程とを備えたことを特徴とするタンデム圧延機におけるストリップの蛇行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンデム圧延機におけるストリップの蛇行を防止する蛇行制御装置及び蛇行制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タンデム圧延機におけるストリップの蛇行を防止するため、下記（１）式に従って各スタンドのレベリングを制御する方法が知られている。
ΔＴi,i+1 ＝ＡΔＳli＋ＢΔＷ＋ＣΔＣ  …（１）
ただし、ΔＴi,i+1 ：第ｉスタンド前方差張力、ΔＳli：第ｉスタンドレベリング量、ΔＷ：板の幅方向へのずれ量、ΔＣ：板の幅方向クラウン差分、Ａ，Ｂ，Ｃ：圧延スケジュールによって決まる定数
前記（１）式に基づいてストリップの圧延を行う例を図４を参照して説明する。図４において、１０１は圧延機、１０２はストリップ、１０３は圧延方向、１０４は張力計、１０５は蛇行補正装置、１０６はレベリング装置、１０７は差張力信号、１０８はバイアス装置である。
【０００３】
ここで、第ｉスタンドと第ｉ＋１スタンドとの間に設置された張力計１０４から前方差張力ΔＴi,i+1 を検出する。差張力とは１つのスタンドにおいて、ストリップ両端（作業側端、駆動側端）の張力をそれぞれ測定し、その差を求めたものである。また、第ｉスタンドと第ｉ＋１スタンドとの間に設置されたＣＰＣ装置（図示せず）によりΔＷを検出し、第ｉスタンドと第ｉ＋１スタンドとの間に設置されたクラウンメータ（図示せず）によりΔＣを検出する。そして、ＢΔＷ＋ＣΔＣをバイアス信号装置１０８の出力として、ＡΔＳli＝ΔＴi,i+1 −（ＢΔＷ＋ＣΔＣ）によりΔＳliを求め、この信号を蛇行補正装置１０５に送出する。蛇行補正装置１０５は、このΔＳli信号をもとにレベリング装置１０６による第ｉスタンドのレベリングを制御するのである。
【０００４】
また、特開昭６３−１８８４１５号公報には、第ｉスタンドのレベリングを制御するにあたり、第ｉスタンドのみならず、第ｉ＋１スタンドの前方差張力、ストリップの幅方向のずれ量、及びストリップの幅方向のクラウン差分を検出し、これらに基づいて第ｉスタンドのレベリング量を制御する技術が開示されている。
【０００５】
しかしながら、これらのレベリング制御方法にあっては、圧延スタンド間あるいは圧延スタンドの出側において板の幅方向へのずれ量ΔＷを測定する必要があり、このΔＷの測定に際して、ヒューム、圧延クーラント等の使用環境の影響を受けるため、その測定が困難な場合が多かった。
また、前述のレベリング制御方法にあっては、差張力、板の幅方向へのずれ量、及び板の幅方向クラウン差に基づく評価式によりレベリング制御を行っているが、張力検出器の原理上、差張力とレベリングの関係はリニアな関係とならないために評価式の精度に問題があり、最適レベリング値の評価方法の改善が必要であった。
【０００６】
そこで、従来、特開平１１−１５１５１４号公報に開示されたストリップの蛇行制御方法では、図５に示すように、第ｉスタンド出側に設置した電磁式タイプの位置検出器２０５によりストリップ２０２の板幅及び蛇行量を測定し、且つ第ｉスタンド出側に設置した張力計２０４によりストリップ２０２の全張力及び差張力を測定し、これら測定値に基づいて、第ｉスタンドのレベリングを制御する工程と、第１スタンド入側に設置した電磁式タイプの位置検出器２０５によりストリップ２０２の蛇行量を測定し、この測定値に基づいて、アンコイラー２０８の位置を制御する工程とを備えるようにしている。図５中、符号２０１は圧延機、２０３は圧延方向、２０６は演算器、２０７はレベリング装置である。なお、全張力とは、１つのスタンドにおいて、ストリップ両端（作業側端、駆動側端）の張力をそれぞれ測定し、その和を求めたものである。
【０００７】
このように、電磁式タイプの位置検出器２０５によりストリップ２０２の板幅及び蛇行量を測定することにより、ヒューム、圧延クーラント等の使用環境の影響を受けずに板幅及び蛇行量の測定が可能となり、また、ストリップ２０２の板幅、蛇行量、全張力及び差張力に基づいて第ｉスタンドのレベリングを制御すると同時に、圧延機入側にてアンコイラー２０８の位置を制御してストリップ２０２のセンタリングを行うことにより、レベリング設定不良による蛇行を高精度に防止することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示す特開平１１−１５１５１４号公報に開示されたストリップの蛇行制御方法にあっては、以下の問題点があった。
即ち、圧延機の入側においては圧延のためストリップ２０２に高い張力が付与されているとともに、圧延機側でストリップ２０２を拘束しているため、圧延機入側にてアンコイラー２０８の位置を制御してストリップ２０２のセンタリングを行うと、ストリップ母材の変形が発生する可能性があった。
【０００９】
また、ストリップ２０２の板幅、蛇行量、全張力及び差張力に基づいて第ｉスタンドのレベリングを制御しているが、差張力の全張力に対する比率が考慮されていないため、その比率の大きさによってはストリップの蛇行を防止できない場合があり、この場合には、ストリップのスタンドでの噛み込み不良や絞り破断等を防止することができなかった。
【００１０】
従って、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒューム、圧延クーラント等の使用環境の影響を受けることなく、かつ、ストリップ母材の変形を発生させることなく、ストリップの蛇行を効果的に防止することができる、タンデム圧延機におけるストリップの蛇行制御装置及び蛇行制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のうち請求項１に係るタンデム圧延機におけるストリップの蛇行制御装置は、入側にストリップを巻きだすアンコイラーを備えたタンデム圧延機の圧延スタンド出側におけるストリップの作業側張力および駆動側張力をそれぞれ測定する張力測定手段と、該張力測定手段によって測定されたストリップの各張力に基づいて、ストリップ作業側張力とストリップ駆動側張力との差張力を求めるとともに、ストリップ作業側張力及びストリップ駆動側張力の和である全張力を求め、前記差張力と前記全張力とに基づいて、前記差張力の前記全張力に対する比率を算出する比率演算手段と、該比率演算手段によって算出された前記差張力の前記全張力に対する比率が所定範囲内になるように前記圧延スタンドのレベリング制御を行うレベリング制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明のうち請求項２に係るタンデム圧延機におけるストリップの蛇行制御方法は、入側にストリップを巻きだすアンコイラーを備えたタンデム圧延機の圧延スタンド出側におけるストリップの作業側張力および駆動側張力をそれぞれ測定する工程と、測定されたストリップの各張力に基づいて、ストリップ作業側張力とストリップ駆動側張力との差張力を求めるとともに、ストリップ作業側張力及びストリップ駆動側張力の和である全張力を求め、前記差張力と前記全張力とに基づいて、前記差張力の前記全張力に対する比率を算出する工程と、算出された前記差張力の前記全張力に対する比率が所定範囲内になるように前記圧延スタンドのレベリング制御を行う工程とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る蛇行制御装置の系統図である。図２は複数本のストリップを圧延した場合の差張力の全張力に対する比の発生率及び絞り破断状況を示すグラフである。図３はストリップが蛇行したときの蛇行修正ロールによる蛇行修正動作を示し、（Ａ）は概略側面図、（Ｂ）は概略平面図、（Ｃ）は概略斜視図である。
【００１４】
図１において、ストリップ２は、図示しないアンコイラーから巻き出され、矢印Ａ方向に搬送されて複数の圧延スタンド１からなるタンデム圧延機により圧延されるようになっている。そして、各圧延スタンド１の出側（図１の場合、第ｉスタンド及び第ｉ＋１スタンドの出側）には、ストリップ２の作業側張力Ｔwsを測定するための作業側張力計３ａとストリップ２の駆動側張力ＴDSを測定するための駆動側張力計３ｂとが設置されている。これら作業側張力計３ａ及び駆動側張力計３ｂで請求項１に規定する「張力測定手段」を構成する。各張力計３ａ、３ｂとしては、例えばロードセルにより垂直荷重を測定し、さらにストリップ２の固定された接触角に基づき、ストリップ張力を検出する、従来より公知の装置が用いられる。
【００１５】
これら張力計３ａ、３ｂは、圧延スタンド１，１間の張力を適切に保つために設けられているものであるが、本発明においては、ストリップ２の蛇行制御にも利用する。
作業側張力計３ａ及び駆動側張力計３ｂには、ストリップ作業側張力Ｔwsとストリップ駆動側張力ＴDSとの差張力ΔＴi を求めるとともに、ストリップ作業側張力Ｔws及びストリップ駆動側張力ＴDSの和である全張力Ｔi を求め、さらに、前記差張力ΔＴi の前記全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi を算出する比率演算器４が接続されている。この比率演算器４が請求項１に規定する「比率演算手段」を構成する。
【００１６】
また、比率演算器４には、比率演算器４によって算出された差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が所定範囲内になる作業側レベリング量ΔＳWS及び駆動側レベリング量ΔＳDSを算出する制御レベリング演算器５が接続されている。制御レベリング演算器５は、作業側レベリング量ΔＳWS及び駆動側レベリング量ΔＳDSを圧延スタンド１に設けられている作業側圧下位置制御器６ａ及び駆動側圧下位置制御器６ｂのそれぞれに出力し、圧延スタンド１のレベリング制御を行うようになっている。この制御レベリング演算器５が請求項１に規定する「レベリング制御手段」を構成する。
【００１７】
次に、ストリップ２の蛇行制御の方法について具体的に説明する。
図１において、第ｉスタンドの出側に設置された作業側張力計３ａ及び駆動側張力計３ｂによって測定されたストリップ２の作業側張力Ｔws及び駆動側張力ＴDSは、比率演算器４に送出される。比率演算器４においては、作業側張力Ｔws及び駆動側張力ＴDSに基づいて、差張力ΔＴi （＝Ｔws−ＴDS）を算出するとともに、全張力Ｔi （＝Ｔws＋ＴDS）を算出する。そして、比率演算器４は、差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi を算出する。そして、比率演算器４は、この比率ΔＴi / Ｔi を制御レベリング演算器５に送出する。
【００１８】
制御レベリング演算器５においては、比率演算器４によって算出された差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が所定範囲内になる作業側レベリング量ΔＳWS及び駆動側レベリング量ΔＳDSを算出する。ここで、複数本のストリップを圧延した場合の差張力の全張力に対する比の発生率及び絞り破断状況を示すグラフである図２を参照すると、差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が０．２より大きい場合及び−０．２より小さい場合に、絞り破断が発生していることがわかる。従って、差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が−０．２以上０．２以下になるように圧延スタンドのレベリング制御を行えば、ストリップ蛇行による絞り破断を防止できることが理解される。このように、本発明にあっては、差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率を考慮してレベリング制御を行うため、単に差張力Ｔi に基づいてレベリング制御を行う場合に比べてストリップの蛇行を確実に防止でき、ストリップのスタンドでの噛み込み不良や絞り破断等を防止することができる。
【００１９】
即ち、制御レベリング演算器５は、比率演算器４によって算出された差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が０．２より大きい場合には、作業側レベリング量ΔＳWSとして作業側締め込み量ＧWSを算出し、駆動側レベリング量ΔＳDSとして０を算出し、作業側レベリング量ΔＳWSとしての作業側締め込み量ＧWS及び駆動側レベリング量ΔＳDSとしての０を作業側圧下位置制御器６ａ及び駆動側圧下位置制御器６ｂのそれぞれに出力し、第ｉスタンドのレベリング制御を行う。また、制御レベリング演算器５は、比率演算器４によって算出された差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が−０．２以上０．２以下の場合には、作業側レベリング量ΔＳWSとして作業側締め込み量０を算出し、駆動側レベリング量ΔＳDSとして０を算出し、作業側レベリング量ΔＳWSとしての作業側締め込み量０及び駆動側レベリング量ΔＳDSとしての０を作業側圧下位置制御器６ａ及び駆動側圧下位置制御器６ｂのそれぞれに出力し、第ｉスタンドのレベリング制御を行う。さらに、制御レベリング演算器５は、比率演算器４によって算出された差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が−０．２より小さい場合には、作業側レベリング量ΔＳWSとして作業側締め込み量０を算出し、駆動側レベリング量ΔＳDSとしてＧDSを算出し、作業側レベリング量ΔＳWSとしての作業側締め込み量０及び駆動側レベリング量ΔＳDSとしてのＧDSを作業側圧下位置制御器６ａ及び駆動側圧下位置制御器６ｂのそれぞれに出力し、第ｉスタンドのレベリング制御を行う。
【００２０】
以上のように、差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が０．２より大きい場合には、作業側レベリング量ΔＳWSとして作業側締め込み量ＧWSに基づいて第ｉスタンドのレベリング制御が行われ、差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が−０．２以上０．２以下の場合には、作業側及び駆動側とも圧下位置が変更されず、差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が−０．２より小さい場合には、駆動側レベリング量ΔＳDSとしてＧDSに基づいて第ｉスタンドのレベリング制御が行われるので、差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が−０．２以上０．２以下になるように圧延スタンドのレベリング制御が行われる。このため、ストリップ蛇行による絞り破断を確実に防止できる。
【００２１】
なお、第ｉ＋１スタンドのレベリング制御についても、第ｉスタンドのレベリング制御と同様に、差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が−０．２以上０．２以下の範囲になるようにレベリング制御が行われる。
なお、図５に示したような従来のレベリング制御にあっては、図３に示すように、ストリップ２が圧延スタンド１のセンターに対して蛇行している場合には、図５に示すアンコイラー２０８をストリップ２０２の搬送方向に対して直交する方向に移動させるか、図３に示すような蛇行修正ロール７（圧延面に対して軸を傾けることにより鋼板を移動させる）を傾動させてストリップ２のセンタリングを行っていた。このようなストリップ２の蛇行制御方法を採用すると、圧延スタンド１の入側においては圧延のためストリップ２に高い張力が付与されているとともに、圧延スタンド１側でストリップ２を拘束しているため、ストリップ母材の変形が発生し、絞り破断等の圧延トラブルが生じる可能性が高かった。
【００２２】
しかしながら、本発明のように、差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi が−０．２以上０．２以下になるように圧延スタンド１のレベリング制御を行うと、ストリップ蛇行による絞り破断を確実に防止できるため、圧延機入側での蛇行修正ロール７やアンコイラー２０８の動作による蛇行修正量を制限  することができる。このため、ストリップ母材の変形が発生することはない。ただし、ストリップ母材の変形が発生しない範囲での圧延機入側での蛇行修正ロール７やアンコイラー２０８の動作による蛇行修正は可能である。
【００２３】
また、圧延スタンド１，１間あるいは圧延スタンド１の出側においてストリップ２の幅方向へのずれ量を測定する必要がないため、ヒューム、圧延クーラント等の使用環境の影響を受けることはない。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、種々の変更を行うことができる。
【００２４】
例えば、差張力ΔＴi の全張力Ｔi に対する比率ΔＴi / Ｔi を−０．２以上０．２以下の範囲になるようにレベリング制御を行っているが、ストリップ２の材質、板幅、板厚、単位張力等を考慮して前記範囲を適宜変更することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るタンデム圧延機におけるストリップの蛇行を防止する蛇行制御装置及び蛇行制御方法によれば、タンデム圧延機の圧延スタンド出側におけるストリップの作業側張力および駆動側張力をそれぞれ測定し、測定されたストリップの各張力に基づいて、ストリップ作業側張力とストリップ駆動側張力との差張力を求めるとともに、ストリップ作業側張力及びストリップ駆動側張力の和である全張力を求め、前記差張力と前記全張力とに基づいて、前記差張力の前記全張力に対する比率を算出し、算出された前記差張力の前記全張力に対する比率が所定範囲内になるように前記圧延スタンドのレベリング制御を行うので、ヒューム、圧延クーラント等の使用環境の影響を受けることなく、かつ、ストリップ母材の変形を発生させることなく、ストリップの蛇行を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るストリップの蛇行制御装置の系統図である。
【図２】複数本のストリップを圧延した場合の差張力の全張力に対する比の発生率及び絞り破断状況を示すグラフである。
【図３】ストリップが蛇行したときの蛇行修正ロールによる蛇行修正動作を示し、（Ａ）は概略側面図、（Ｂ）は概略平面図、（Ｃ）は概略斜視図である。
【図４】従来例のストリップの蛇行制御方法を説明するための概略図である。
【図５】従来の他の例のストリップの蛇行制御方法を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１  圧延スタンド
２  ストリップ
３ａ  作業側張力計
３ｂ  駆動側張力計
４  比率演算器（比率演算手段）
５  制御レベリング演算器（レベリング制御手段）
６ａ  作業側圧下位置制御器
６ｂ  駆動側圧下位置制御器
７  蛇行修正ロール
【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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