(57)【要約】【課題】簡単な演算で手動操作から本来のパススケジュールに速やかに復帰させる。【解決手段】あらかじめ設定されたパススケジュールに従って、圧延ロール間に素材を複数回往復通過させながら圧延ロール間のギャップを徐々に減少させて圧延する圧延材の製造方法において、前記パススケジュールにより設定された圧延ロール間のギャップとは異なるギャップに設定して手動圧延した際に、前記パススケジュールの中から当該ギャップよりも小さい値の予定ギャップ及び該予定ギャップに対応する予定パス順番が奇数か偶数のいずれであるかを選び出し、その奇数又は偶数が合うパスのときに前記予定ギャップとなるように、前記当該ギャップから前記予定ギャップまでの間を必要パス数圧延した後、前記予定ギャップから前記パススケジュールに基づく自動圧延に復帰させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
あらかじめ設定されたパススケジュールに従って、圧延ロール間に素材を複数回往復通過させながら圧延ロール間のギャップを徐々に減少させて圧延する圧延材の製造方法において、
前記パススケジュールにより設定された圧延ロール間のギャップとは異なるギャップに設定して手動圧延した際に、この手動圧延時のパス順番及びそのパス順番が奇数であるか偶数であるかを認識しておき、前記パススケジュールの中から当該ギャップよりも小さい値の予定ギャップ及び該予定ギャップに対応する予定パス順番が奇数か偶数のいずれであるかを選び出し、その奇数又は偶数が合うパスのときに前記予定ギャップとなるように、前記当該ギャップから前記予定ギャップまでの間を必要パス数圧延した後、前記予定ギャップから前記パススケジュールに基づく自動圧延に復帰させることを特徴とする圧延材の製造方法。
【請求項２】
前記当該ギャップから前記予定ギャップまでは、両ギャップの差分を前記必要パス数で割った均等ギャップ分ずつ圧延することを特徴とする請求項１記載の圧延材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、あらかじめ設定されたパススケジュールに従って、圧延ロール間に素材を複数回通過させながら圧延ロール間のギャップを徐々に減少させて圧延する圧延材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚さ３００〜６５０ｍｍ程度のアルミニウム等の鋳塊（スラブ）から板状の圧延材を製造する場合、まず粗圧延として、可逆式圧延機を用いて再結晶温度以上の例えば４００〜５５０℃の温度で厚さ数十ｍｍとなるまで熱間圧延し、さらに仕上げ圧延機で２０mm以下まで圧延し、円筒状に巻き取ってコイルとしている。
【０００３】
その可逆式圧延機による熱間圧延は、圧延ロールを介してその前後間で素材を往復走行させるように両圧延ロール間に複数回通過させながら、圧延ロール間のギャップを徐々に減少させることにより、その厚さを薄くしていく方法である。この複数回にわたる個々の圧延工程は、あらかじめ設定したパススケジュールに従って自動的に制御される。このパススケジュールは、圧延パス毎に圧延ロールの回転方向、ロールギャップやロール速度、圧延荷重等の圧延条件を設定したもので、制御システム内に例えばテーブルデータとして格納されている。
【０００４】
このパススケジュールに従って行われる熱間圧延において、噛み込み不良等のトラブル発生時には、パススケジュールに基づく自動圧延から手動操作に切り替えて圧延する必要が生じる場合がある。そして、この手動操作の圧延によってトラブルが解消した後には、当初に予定していたパススケジュールに復帰して自動圧延を継続できるようにすることが望ましい。
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、素材の変形抵抗に応じて圧下位置を自動修正する機能を有する圧延装置において、オペレータが手動で圧下位置（ロールギャップ）を修正した場合には、その手動修正量と自動修正量とを比較し、その比較結果に応じて手動修正量と自動修正量とにそれぞれ特定の係数を乗じるなどの演算を繰り返しながら、修正量を補正するようにしたものである。前述の手動操作による圧延から自動制御による圧延に復帰する場合も、このような補正を加えながらロールギャップを再計算することが考えられる。
【特許文献１】特開平６−２８５５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の技術であると、手動操作時の修正量と自動修正量とに基づく演算を繰り返しながら修正していくものであるから、当初に予定していたパススケジュールに復帰させるまでには、複雑な演算を複数回実行する必要があり、システムの負荷が大きくなるとともに、復帰までに時間がかかるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡単な演算で手動操作から本来のパススケジュールに速やかに復帰させることができる圧延材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る圧延材の製造方法は、あらかじめ設定されたパススケジュールに従って、圧延ロール間に素材を複数回往復通過させながら圧延ロール間のギャップを徐々に減少させて圧延する圧延材の製造方法において、前記パススケジュールにより設定された圧延ロール間のギャップとは異なるギャップに設定して手動圧延した際に、この手動圧延時のパス順番及びそのパス順番が奇数であるか偶数であるかを認識しておき、前記パススケジュールの中から当該ギャップよりも小さい値の予定ギャップ及び該予定ギャップに対応する予定パス順番が奇数か偶数のいずれであるかを選び出し、その奇数又は偶数が合うパスのときに前記予定ギャップとなるように、前記当該ギャップから前記予定ギャップまでの間を必要パス数圧延した後、前記予定ギャップから前記パススケジュールに基づく自動圧延に復帰させることを特徴とする。
【０００９】
すなわち、手動圧延を行った場合でも、パス順番及びそれが奇数か偶数かをカウントしておき、手動圧延から自動圧延に移行する際に、パススケジュールの中から手動操作時のギャップ（当該ギャップ）よりも小さい値の設定ギャップを予定ギャップとして選択し、その設定ギャップのときに予定されていたパス順番が奇数であるか偶数であるかを認識し、その奇数又は偶数が合うパスで予定ギャップを圧延することとなるように、現在パスが奇数番目であるか偶数番目であるかによって予定ギャップまでに必要なパス数を割り出して、予定ギャップまでを圧延するようにしたものである。そして、このパススケジュール中の予定ギャップに復帰した後は、本来のパススケジュールにしたがって制御すればよい。
【００１０】
また、本発明に係る圧延材の製造方法において、前記当該ギャップから前記予定ギャップまでは、両ギャップの差分を前記必要パス数で割った均等ギャップ分ずつ圧延することを特徴とする。手動操作時のギャップとパススケジュールの予定ギャップとの差を必要パス数で割った値を１回の圧下量として、均等量ずつ圧下するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の圧延材の製造方法によれば、トラブル等により手動操作したときでも、パス順番及び奇数か偶数かを認識しておき、手動操作時のギャップよりも小さい値の予定ギャップ及び該予定ギャップに設定されている予定パス順番が奇数か偶数かをパススケジュールの中から選び出し、その予定パス順番の奇数又は偶数が合うパスのときに予定ギャップとなるように調整してパススケジュールに復帰させており、簡単な演算で手動操作から本来のパススケジュールに速やかに復帰させることができ、生産性がよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る圧延材の製造方法の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は本実施形態の製造方法を実施するために用いられる圧延材の製造装置を示すものであり、符号１が圧延機を示している。この圧延機１は、上下に一対の圧延ロール２を備えるとともに、これら圧延ロール２が回転駆動モーター３によりそれぞれ正逆両方向に駆動されるようになっており、また、両圧延ロール２の背部には大径のバックアップロール４がそれぞれ接触した、いわゆる４段圧延機を構成している。また、この圧延機１の前後には、素材Ａを搬送するテーブルローラー５がそれぞれ設けられている。
【００１４】
そして、その上側のバックアップロール４に、これを押圧する圧下用スクリュー６、及びこの圧下用スクリュー６を移動させて圧延ロール２間の距離を設定する位置制御モーター７等からなる圧下手段８が設けられている。また圧延ロール２から素材Ａへの圧延荷重を検出するロードセル等の圧延荷重検出手段９が設けられている。
また、両圧延ロール２の近傍には、クーラント（圧延油）を供給するクーラント吐出手段１０が設けられている。
また、圧延ロール２の回転駆動モーター３にはロール回転検出器１１が備えられるとともに、圧下用スクリュー６の位置制御モーター７にはロールギャップ位置検出器１２、テーブルローラー５のローラー駆動モーター１３にはローラー回転検出器１４がそれぞれ備えられている。
【００１５】
また、図１において符号１５はセットアップ用計算機を示しており、このセットアップ用計算機１５は、各パス毎の圧延ロール２の間隔や圧延ロール２の回転方向及び回転速度、圧延荷重、テーブルローラー５の搬送速度等の目標値をあらかじめ設定したパススケジュールにしたがって実行管理するコントローラー１６に接続されている。このコントローラー１６の目標値に基づき、位置制御モーター７、圧延ロール２の回転駆動モーター３、圧下用スクリュー６、テーブルローラー５のローラー駆動モーター１３等を、圧延速度及びロールギャップ値等の出力値をフィードバックしながら制御する。
なお、図１中、符号１７はストリッパーガイドを示しており、圧延ロール２の前後に設けられる。
【００１６】
次に、このように構成した製造装置によりアルミニウムの鋳塊から圧延材を製造する方法について説明する。
アルミニウムの鋳塊は、例えば３００〜６５０ｍｍの厚さを有しており、これを加熱炉（図示略）を経由して、再結晶温度以上の例えば４００〜５５０℃の温度で圧延機１に送り込む。そして、この圧延機１では、設定されたパススケジュールにしたがって圧延ロール２間のギャップを徐々に減少させながら両圧延ロール２間に鋳塊を複数回通過させて圧延する。最初の段階では、１パス毎に約５〜６０ｍｍ程度厚さを減少させるように圧延ロール２間のギャップを制御することが行われる。
【００１７】
このような制御において、素材の噛み込み失敗等のトラブルが発生した場合、そのトラブルの状況に応じて、パススケジュールに基づく自動圧延から手動操作による圧延に切り替える。そして、手動でロールギャップを調整しながら、必要回数圧延する。この手動操作による圧延の場合も、コントローラー１６は、その手動圧延のパス順番及びそれが奇数であるか偶数であるか、並びにパスが正常に成立して完了したときのロールギャップ値を認識している。
【００１８】
次いで、手動操作による圧延を終了させて再度自動圧延に切り替え、以下のようなパスの調整がなされる。
まず、自動圧延に切り替える直前の手動による設定ギャップ以下の値でパススケジュールの中で最も近い値のギャップを選択する。
次に、その予定ギャップからの自動圧延に復帰できるようにパスを調整する。具体的には、パススケジュールにおける予定ギャップと、手動操作時における現在の設定ギャップとの差分を算出し、ギャップの差分を必要回数で割った値を１回の圧下量として必要回数圧延するのである。この必要回数は、予定ギャップのパス順番が奇数か偶数のいずれであるかを認識し、その奇数又は偶数に合うように現在パスの奇数偶数から割り出される。つまり、予定ギャップのパスと現在パスとの奇数偶数が異なる場合は、素材の送り方向が異なることになるから、ギャップの差分が適切な数値であれば、現在パスから予定ギャップへ連続して圧延することが可能であるが、予定ギャップのパスと現在パスとの奇数偶数が同じである場合は、素材の送り方向が同じとなるから、予定ギャップに移行するまでに、少なくとも１回、反対方向から素材を送り込むことが必要となる。その必要回数はギャップの差分に応じて決められる。
【００１９】
そして、この必要回数の圧延が終了して自動圧延に移行すると、パススケジュールで選択された予定ギャップが、該予定ギャップに割り振られていた予定パス順番の奇数偶数と合ったパスで圧延することになって、素材の送り方向が予定パス時のものと同じになるから、今まで手動操作で圧延したにもかかわらず、自動圧延が継続していた場合と同様の条件で円滑に予定パススケジュールに基づく自動圧延に復帰されるものである。
【００２０】
この一連の制御による圧延の詳細を具体例を挙げて説明する。
図２には、パス順番とそのときの設定ギャップ（ｍｍ）とを並べて表示している。この図２に示すように、当初のパススケジュールではロールギャップが５２０ｍｍから４０ｍｍずつ減少させるように設定されていた場合に、３６０ｍｍからパス順番が６番目の３２０ｍｍに減少させて圧延しようとしたときにトラブル発生により手動操作に切り替え、３５０ｍｍ、３３０ｍｍの２パスを手動圧延して、その後、パススケジュールに基づく自動圧延に復帰可能な状態になったものとする。
【００２１】
このときのパススケジュールの今後の予定の中で、手動操作による圧延時のギャップ３３０ｍｍより小さくて最も近いギャップとしては、パス順番が６番目の３２０ｍｍが該当し、このパスが３３０ｍｍから最も近いパスなので、このパススケジュールにおけるパスを予定パスとし、これに対応するギャップ（３２０ｍｍ）を予定ギャップとする。また、手動操作によるパス順番は６番目、７番目で、最後のパスが奇数番目であるから、この３２０ｍｍの予定ギャップで自動圧延に復帰すれば、パス順番が６番目（実際には８番目のパスになる）で偶数番目になって継続し、以降のパススケジュールを支障なく実行することができる。
【００２２】
一方、図３に示す具体例においては、当初のパススケジュールではロールギャップが５２０ｍｍから４０ｍｍずつ減少させるように設定されていた場合に、５２０ｍｍからパス順番が２番目の４８０ｍｍに減少させて圧延しようとしたときにトラブル発生により手動操作に切り替え、４９０ｍｍのギャップで圧延して、以降、４６０ｍｍ、４２０ｍｍ、３８０ｍｍと手動操作による圧延を続けた後、パススケジュールに基づく自動圧延に復帰可能な状態になったものとする。
【００２３】
このときのパススケジュールの今後の予定の中で、手動操作による圧延時のギャップ３８０ｍｍより小さくて最も近いギャップとしては、図３の破線矢印で示したようにパス順番が５番目の３６０ｍｍが該当し、このパスが３８０ｍｍから最も近いパスなので、このパススケジュールにおけるパスを予定パスとし、これに対応するギャップ（３６０ｍｍ）を予定ギャップとする。
【００２４】
このとき、手動操作で３８０ｍｍのギャップでの圧延終了までに、最初の５２０ｍｍのロールギャップに設定した自動圧延を含めて５回の圧延がなされている。つまり、手動圧延時のパス順番は５番目で奇数である。一方、予定パスは順番が５番目で奇数であるので、パススケジュールに従った自動圧延に復帰させるためには、奇数回目の圧延で３６０ｍｍの予定ギャップに設定することとなるようにしなければならない。手動操作の３８０ｍｍの設定ギャップのときの圧延が５回目で奇数であるから、さらに１回の圧延を行った後に予定パススケジュールに基づく自動圧延に復帰させれば、復帰時には７番目（初期のパススケジュールでは５番目）の奇数回目の圧延で３６０ｍｍの予定ギャップに設定することになる。そこで、３８０ｍｍから３６０ｍｍの間の値でギャップを設定して、不足する１回分の圧延を追加で行う。このパス調整は自動で行われる。そのときの調整ギャップ値としては、予定パススケジュールに基づく自動圧延への復帰ポイントである３６０ｍｍの予定ギャップと、手動圧延時の３８０ｍｍとの中間値である３７０ｍｍが好ましい。
【００２５】
そして、この３７０ｍｍのギャップで圧延した後、自動圧延に移行して、以降の圧延を自動で行うようにすると、７番目（初期パススケジュールでは５番目）の奇数回目で３６０ｍｍの予定ギャップに設定されたことになる。言い換えれば、この自動圧延に復帰したときには、それまで本来のパススケジュールで圧延されていたのと同じ状況になっているのであり、円滑に以降の予定パススケジュールに基づく自動圧延に復帰することができる。
【００２６】
このようにして、手動操作による圧延からパススケジュールに基づく自動圧延に復帰させる場合に、手動操作時のギャップ及びそのときのパス順番が奇数か偶数かにより、パススケジュール内の最も適切なギャップを選択し、これに対応するパス順番の奇数又は偶数に合うように必要に応じて圧延を調整した後、その予定ギャップ及び奇数偶数の合う予定パス順番で予定パススケジュールに基づく自動圧延に復帰させるようにしたものであり、本来のパススケジュールに従った自動圧延に円滑に復帰させることができる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る圧延材の製造装置の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】一実施形態の製造方法におけるパススケジュールと手動圧延制御とを対比して示した図である。
【図３】図２の変形例を示した図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  圧延機
２  圧延ロール
３  回転駆動モーター
４  バックアップロール
５  テーブルローラー
６  圧下用スクリュー
７  位置制御モーター
８  圧下手段
９  圧延荷重検出手段
１０  クーラント吐出手段
１１  ロール回転検出器
１２  ロールギャップ位置検出器
１３  ローラー駆動モーター
１４  ローラー回転検出器
１５  セットアップ用計算機
１６  コントローラー
１７  ストリッパーガイド
Ａ  素材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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