(57)【要約】【課題】  ワークロールのシフト速度に制約を与えることなく、ワークロールシフト中におけるワークロールと被圧延材との潤滑状態の変化を低減できるようにする。【解決手段】  砥石３１の移動速度ｖ［ｒｐｍ］と、研削時のワークロールの回転数ｎ［ｒｐｍ］と、ワークロールシフト速度Ｖと、圧延時のワークロールの回転数Ｎとに基づいて定められる"研削目３２の転写角θ２"の単位時間当たりの変化量である転写角変化率Δθ２が閾値以下になるように、ロールバイトにおける潤滑状態を制御するための条件（潤滑制御条件情報）を決定し、決定した条件に基づいて、ロールバイトにおける潤滑状態を制御するようにした。従って、従来のように、ワークロールシフト速度を制御することなく、ロールバイトにおける潤滑状態（ワークロール２と鋼鈑１６との潤滑状態）を安定にすることができる。【選択図】  図１
2009050864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧延材を冷間圧延するためのワークロールの動作を制御するワークロール制御ステップと、
前記ワークロール制御ステップにより制御されているワークロールの軸方向への移動に関わるワークロールシフト情報を取得するワークロールシフト情報取得ステップと、
前記ワークロールシフト情報と、前記ワークロールの表面を螺旋状に研削したときの研削条件に関わる研削条件情報とを用いて、前記ワークロールと前記被圧延材との潤滑状態を制御する制御ステップと、を有することを特徴とする冷間圧延制御方法。
【請求項２】
前記制御ステップは、前記ワークロールシフト情報と、前記研削条件情報とを用いて、前記ワークロールの表面に生じている研削目の前記被圧延材への転写角を算出する転写角算出ステップを更に有し、
前記転写角算出ステップにより算出された転写角を用いて、前記ワークロールと前記被圧延材との潤滑状態を制御することを特徴とする請求項１に記載の冷間圧延制御方法。
【請求項３】
前記制御ステップは、前記転写角算出ステップにより算出された転写角の単位時間当たりの変化量を算出する転写角変化率算出ステップを更に有し、
前記転写角変化率算出ステップにより算出された、転写角の単位時間当たりの変化量が閾値以下になるようにすることを特徴とする請求項２に記載の冷間圧延制御方法。
【請求項４】
前記研削条件情報は、前記ワークロールを研削する研削材の前記ワークロールの軸方向における移動速度と、前記研削材の回転速度とを含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の冷間圧延制御方法。
【請求項５】
前記ワークロールシフト情報は、前記ワークロールの軸方向への移動速度と、前記ワークロールの回転速度とを含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の冷間圧延制御方法。
【請求項６】
前記制御ステップは、ロールバイトに供給する際の潤滑油の圧力と、ロールバイトに供給する潤滑油の濃度と、ロールバイトに供給する際の潤滑油の温度又はロールバイトにおける被圧延材の温度との少なくとも何れか１つを調整することにより、前記ワークロールと前記被圧延材との潤滑状態を制御することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の冷間圧延制御方法。
【請求項７】
被圧延材を冷間圧延するためのワークロールの軸方向への移動に関わるワークロールシフト情報を取得するワークロールシフト情報取得手段と、
前記ワークロールシフト情報と、前記ワークロールの表面を螺旋状に研削したときの研削条件に関わる研削条件情報とを用いて、前記ワークロールと前記被圧延材との潤滑状態を制御する制御手段と、を有することを特徴とする冷間圧延制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記ワークロールシフト情報と、前記研削条件情報とを用いて、前記ワークロールの表面に生じている研削目の前記被圧延材への転写角を算出する転写角算出手段を有し、
前記転写角算出手段により算出された転写角を用いて、前記ワークロールと前記被圧延材との潤滑状態を制御することを特徴とする請求項７に記載の冷間圧延制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記転写角算出手段により算出された転写角の単位時間当たりの変化量を算出する転写角変化率算出手段を有し、
前記転写角変化率算出手段により算出された、転写角の単位時間当たりの変化量が閾値以下になるようにすることを特徴とする請求項８に記載の冷間圧延制御装置。
【請求項１０】
前記研削条件情報は、前記ワークロールを研削する研削材の前記ワークロールの軸方向における移動速度と、前記研削材の回転速度とを含むことを特徴とする請求項７〜９の何れか１項に記載の冷間圧延制御装置。
【請求項１１】
前記ワークロールシフト情報は、前記ワークロールの軸方向への移動速度と、前記ワークロールの回転速度とを含むことを特徴とする請求項７〜１０の何れか１項に記載の冷間圧延制御装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、ロールバイトに供給する際の潤滑油の圧力と、ロールバイトに供給する潤滑油の濃度と、ロールバイトに供給する際の潤滑油の温度又はロールバイトにおける被圧延材の温度との少なくとも何れか１つを調整することにより、前記ワークロールと前記被圧延材との潤滑状態を制御することを特徴とする請求項７〜１１の何れか１項に記載の冷間圧延制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷間圧延制御方法及び冷間圧延制御装置に関し、特に、ワークロールをその軸方向にシフトさせて冷間圧延を行うために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上下のワークロールの間の領域（ロールバイト）に潤滑油を供給しながら、鋼鈑等の金属板（被圧延板）を冷間圧延することが行われている。この冷間圧延においては、幅の異なる被圧延材を連続して圧延したり、被圧延材の幅方向の形状を制御したりするために、ワークロールをその軸方向にシフトさせることが行われている。尚、以下の説明では、ワークロールをその軸方向にシフトさせることを、必要に応じて、ワークロールシフトと称する。このようにワークロールシフトを行いながら冷間圧延を行うに際し、圧延速度とワークロールの表面粗度との少なくとも一方をパラメータとして、ワークロールのシフト速度を決定する技術がある（特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１００５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の技術では、ワークロールのシフト速度を変化させているに過ぎないので、ワークロールと被圧延材との潤滑状態の変化を防止することが困難である。また、圧延速度が低速である場合には、ワークロールのシフト速度に制約が生じる。よって、このような場合には、ワークロールを目標位置までシフトさせるのに時間がかかる。したがって、被圧延材がワークロールに搬送されるまでに、ワークロールを目標位置までシフトさせることができなくなる虞があった。更に、圧延速度が低速であるときにワークロールのシフト速度を制御すると、ゲージ変動（板厚の変動）が生じ易くなり、適切な圧延を行うことが困難になる虞もあった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ワークロールのシフト速度に制約を与えることなく、ワークロールシフト中におけるワークロールと被圧延材との潤滑状態の変化を低減できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の冷間圧延制御方法は、被圧延材を冷間圧延するためのワークロールの動作を制御するワークロール制御ステップと、前記ワークロール制御ステップにより制御されているワークロールの軸方向への移動に関わるワークロールシフト情報を取得するワークロールシフト情報取得ステップと、前記ワークロールシフト情報と、前記ワークロールの表面を螺旋状に研削したときの研削条件に関わる研削条件情報とを用いて、前記ワークロールと前記被圧延材との潤滑状態を制御する制御ステップと、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の冷間圧延制御装置は、被圧延材を冷間圧延するためのワークロールの軸方向への移動に関わるワークロールシフト情報を取得するワークロールシフト情報取得手段と、前記ワークロールシフト情報と、前記ワークロールの表面を螺旋状に研削したときの研削条件に関わる研削条件情報とを用いて、前記ワークロールと前記被圧延材との潤滑状態を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ワークロールの軸方向への移動に関わるワークロールシフト情報と、ワークロールの表面を螺旋状に研削したときの研削条件に関わる研削条件情報とを用いて、ワークロールと被圧延材との潤滑状態を制御するようにした。したがって、ワークロールのシフト速度を制御することなく、ワークロールシフト中におけるワークロールと被圧延材との潤滑状態の変化を低減することができる。よって、ワークロールのシフト速度に制約を与えることなく、ワークロールシフト中におけるワークロールと被圧延材との潤滑状態の変化を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
図１は、冷間圧延システムの構成の一例を示す図である。尚、本実施形態では、被圧延材の一例として鋼鈑（金属板）を冷間圧延する場合を例に挙げて説明する。また、図１では、説明を簡単にするために、圧延スタンドを１つだけ示しているが、実際には複数の圧延スタンドが設けられている。
【００１０】
図１において、鋼鈑１６は、左から右の方向（図１の矢印の方向）に搬送されているものとする。鋼鈑１６を圧延する冷間圧延スタンド１は、ワークロール２ａ、２ｂと、バックアップロール３ａ、３ｂとを有している。尚、ワークロール２ａ、２ｂと、バックアップロール３ａ、３ｂとの間に中間ロール等を設けるようにしてもよい。
【００１１】
潤滑油貯蔵タンク４には、潤滑油が貯蔵されている。潤滑油貯蔵タンク４に貯蔵された潤滑油は、潤滑油ポンプ５により吸い上げられ、逆止め弁６を介して、ヘッダ７ａ、７ｂに送られる。
温度調整水タンク８には、温度調整水が貯蔵されている。本実施形態では、加熱手段及び冷却手段により、温度調整水を所望の温度に設定している。温度調整水タンク８に貯蔵された温度調整水は、温度調整水ポンプ９により吸い上げられ、逆止め弁１０ｂを介して、ヘッダ７ａ、７ｂに送られる。
【００１２】
鋼鈑１６の上側の位置であって、ロールバイトの入側に近接する位置には、複数のノズル１１ａが、鋼鈑１６の幅方向に並設されている。一方、鋼鈑１６の下側の位置であって、ロールバイトの入側に近接する位置にも、複数のノズル１１ｂが、鋼鈑１６の幅方向に並設されている。ヘッダ７ａ、７ｂに送られた潤滑油及び温度調整水は、夫々複数のノズル１１ａ、１１ｂに流入され、複数のノズル１１ａ、１１ｂから、ロールバイトの入側に向けて吐出される。尚、以下の説明では、潤滑油及び温度調整水を、必要に応じてクーラントと称する。
【００１３】
本実施形態では、潤滑油ポンプ５及び温度調整水ポンプ９を制御することによって、複数のノズル１１ａ、１１ｂから吐出されるクーラントの圧力を制御できるようにしている。また、潤滑油貯蔵タンク４から吸い上げる潤滑油の量と、温度調整水タンク８から吸い上げる温度調整水の量（すなわち、潤滑油と温度調整水との混合比）を異ならせたりすることによって、ロールバイトの入側に向けて吐出される潤滑油の濃度を制御できるようにしている。更に、温度調整水タンク８に貯蔵されている温度調整水の温度と、ノズル１１ａ、１１ｂから吐出される温度調整水の圧力等によって、クーラントの温度及びロールバイトにおける鋼鈑１６の温度を制御できるようにしている。
尚、ここでは、潤滑油及び温度調整水との混合物をノズルから吐出させるようにしたが、潤滑油及び温度調整水を夫々別のノズルから吐出させるようにしてもよい。
【００１４】
以上のようにしてクーラントが供給されながら冷間圧延される鋼鈑１６は、搬送ロール１２によって、図１に向かって左から右の方向（図１の矢印の方向）に搬送される。搬送ロール１２による鋼鈑１６の搬送速度（すなわち、圧延速度）は、エンコーダ１３により検出される。尚、図１では、説明を簡単にするために、冷間圧延スタンド１の出側に、搬送ロール１２とエンコーダ１３とを１つだけ示しているが、実際には、搬送ロールとエンコーダは、複数設けられており、また、冷間圧延スタンド１の入側にも設けられている。
【００１５】
ワークロール制御装置１４は、ワークロール２の動作を制御する。具体的にワークロール制御装置１４は、ワークロール２の回転数と、ワークロール２におけるワークロールシフトの速度等を制御する。尚、以下の説明では、ワークロール２におけるワークロールシフトの速度を、必要に応じてワークロールシフト速度と称する。
潤滑制御装置１５は、ロールバイトにおける鋼鈑１６とワークロール２との潤滑状態を安定させるためのものであり、ワークロール２のシフトに関わるワークロールシフト情報、ワークロール２の研削条件（ワークロール２を研削したときの条件）に関わる研削条件情報とに基づいて、鋼鈑１６とワークロール２との潤滑状態を制御する。具体的に本実施形態では、潤滑制御装置１５は、ワークロールシフト情報と、研削条件情報とに基づいて、クーラントの圧力と、クーラントの濃度と、クーラントの温度又はロールバイトにおける鋼鈑１６の温度との少なくとも何れか１つを調整して、鋼鈑１６とワークロール２との潤滑状態を制御する。
【００１６】
図２は、潤滑制御装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図２に示すような潤滑制御装置１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、及びインターフェースを備えるコンピュータを用いることにより実現することができる。
図２において、ワークロールシフト情報取得部２１は、冷間圧延時におけるワークロール２の軸方向への移動に関わるワークロールシフト情報を、ワークロール制御装置１４から取得する。本実施形態におけるワークロールシフト情報は、例えば、ワークロール２の回転数Ｎ［ｒｐｍ］とワークロールシフト速度Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］とを含む情報である。
研削条件記憶部２２には、ワークロール２の研削条件に関する研削条件情報が記憶されている。本実施形態における研削条件情報は、例えば、ワークロール２を研削する研削材の一例である砥石の移動速度ｖ［ｍ／ｓｅｃ］と、研削時のワークロールの回転数ｎ［ｒｐｍ］とを含む情報である。研削条件情報は、オフラインでオペレータにより入力される。
【００１７】
ワークロール径記憶部２３には、ワークロール２の周方向の径に関するワークロール径情報が記憶されている。ワークロール径情報は、例えば、ワークロール２の半径ｒ［ｍ］を含む情報である。ワークロール径情報も、オフラインでオペレータにより入力される。
転写角算出部２４は、ワークロールシフト情報取得部２１により取得されたワークロールシフト情報と、研削条件記憶部２２に記憶されている研削条件情報と、ワークロール径記憶部２３に記憶されているワークロール径情報とを用いて、鋼鈑１６への研削目の転写角θ２［°］を算出する。
【００１８】
図３は、ワークロールが研削される様子と（図３（ａ））、研削によりワークロールの表面に生じた研削目と（図３（ｂ））、ワークロールシフトを行ったときの鋼鈑への転写角と（図３（ｃ））の一例を概念的に示す図である。尚、図３（ｂ）は、ワークロールの側面を展開した図である。
図３（ａ）に示すように、ワークロール２を研削する場合、ワークロール２を回転数ｎ［ｒｐｍ］で回転させる。そして、回転している砥石３１を、ワークロール２の表面に接触させながら、移動速度［ｖ］でワークロール２の軸方向に移動させる。これにより、ワークロール２は研削され、その表面には、螺旋状の研削目３２が形成される。図３（ｂ）に示すように本実施形態では、ワークロール２の軸方向と、研削目３２とのなす角度を、研削目３２の角度θ１［°］としている。この研削目３２の角度θ１［°］は、以下のようにして表される。
【００１９】
まず、ワークロール２が一回転するのに掛かる時間ｔ［ｍｉｎ］は、以下の（１）式で表せる。
ｔ＝１／ｎ  ・・・（１）
前述したように、ｎは、研削時のワークロール２の回転数である。
よって、この時間ｔ［ｍｉｎ］に砥石３１が移動する距離ｌ［ｍ］は、以下の（２）式で表せる。
ｌ＝ｔ×ｖ＝（１／ｎ）×ｖ  ・・・（２）
前述したように、ｖは、砥石３１の移動速度である。
そうすると、研削目３２の角度θ１［°］は、以下の（３）式で表される。
θ１＝ｔａｎ-1（２πｒ／ｌ）＝ｔａｎ-1（２πｒ・ｖ／ｎ）  ・・・（３）
前述したように、ｒは、ワークロール２の半径である。
【００２０】
尚、本実施形態では、研削目３２の角度θ１が（９０±２）［°］の範囲内になるようにしている。この範囲は、ワークロール２の半径（直径、周長）の上下限値と、研削時のワークロール２の回転数の上下限値と、砥石３１の移動速度の上下限値とに基づいて定めることができる。
また、研削目３２の角度は、研削目３２の傾きを表す角度であれば、必ずしも以上のように定義する必要はない。例えば、ワークロール２の周方向と、研削目３２とのなす角度（（９０−θ１）［°］）を研削目３２の角度としてもよい。
【００２１】
以上のような研削目３２が形成されたワークロール２を用いて鋼鈑１６が圧延される。
研削目３２の転写角θ２は、ワークロールシフトしているワークロール２の研削目３２の方向と、鋼鈑１６の圧延方向（進行方向）との相対角度（鋼鈑１６から見た場合の研削目３２の角度）である。よって、図３（ｃ）に示すように、ワークロールシフトを行いながら圧延した場合、鋼鈑１６に転写される研削目３２の転写角θ２［°］は、ワークロール２の回転数Ｎ［ｒｐｍ］とワークロール２の移動速度Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］とに応じて、ワークロール２に実際に生じている研削目３２の角度θ１［°］とは異なる値になる。
具体的に転写角θ２［°］は、以下のようにして表される。
【００２２】
まず、ワークロール２が一回転するのに掛かる時間Ｔ［ｍｉｎ］は、以下の（４）式で表せる。
Ｔ＝１／Ｎ  ・・・（４）
前述したように、Ｎは、圧延時のワークロール２の回転数である。
よって、ワークロールシフトによって、この時間Ｔ［ｍｉｎ］にワークロール２が移動する距離（ワークロールシフトによるワークロール２のズレ量）Ｌ［ｍ］は、以下の（５）式で表される。
Ｌ＝Ｔ×Ｖ＝（１／Ｎ）×Ｖ  ・・・（５）
前述したように、Ｖは、ワークロールシフト速度（圧延時のワークロール２の移動速度）である。
そうすると、研削目３２の転写角θ２［°］は、以下の（６）式で表される。
θ２＝ｔａｎ-1（２πｒ／（ｌ＋Ｌ））＝ｔａｎ-1（２πｒ／（ｖ／ｎ＋Ｖ／Ｎ）  ・・・（６）
この（６）式に示すように、研削目３２の転写角θ２は、砥石３１の移動速度ｖ［ｒｐｍ］と、研削時のワークロールの回転数ｎ［ｒｐｍ］と、ワークロールシフト速度Ｖと、圧延時のワークロールの回転数Ｎとによって定められることになる（（３）式も参照）。
【００２３】
図２に示す転写角算出部２４は、この（６）式を用いて、転写角θ２［°］を算出する。そのために、前述したように本実施形態では、ワークロールシフト情報取得部２１は、ワークロール２の回転数Ｎ［ｒｐｍ］とワークロールシフト速度Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］とを含むワークロールシフト情報を取得し、研削条件記憶部２２に、砥石３１の移動速度ｖ［ｒｐｍ］と、研削時のワークロールの回転数ｎ［ｒｐｍ］とを含む研削条件情報を記憶させ、ワークロール径記憶部２３に、ワークロール２の半径ｒ［ｍ］を含むワークロール径情報を記憶させるようにしている。
【００２４】
尚、本実施形態では、研削目３２の転写角θ２が（９０±３）［°］の範囲内になるようにしている。この範囲は、圧延速度の上下限値と、圧延時のワークロール２の回転数の上下限値と、ワークロールシフト速度の上下限値とに基づいて定めることができる。
【００２５】
図２の説明に戻り、転写角算出部２４は、ワークロールシフト情報取得部２１から入力したワークロールシフト情報が変化する度に、研削目３２の転写角θ２を算出し、研削目３２の転写角θ２の時間変化（研削目３２の転写角θ２と時間との関係）を、転写角記憶部２５に記憶させる。
【００２６】
転写角変化率算出部２６は、研削目３２の転写角θ２が転写角算出部２４で算出されると、単位時間前の研削目３２の転写角θ２を転写角記憶部２５から読み出す。そして、転写角変化率算出部２６は、それら研削目３２の転写角θ２と単位時間（１［ｓｅｃ］）前の研削目３２の転写角θ２との差（研削目３２の転写角θ２の単位時間当たりにおける変化量）Δθ２［°／ｓｅｃ］を算出する。尚、以下の説明では、研削目３２の転写角θ２の単位時間当たりにおける変化量Δθ２を、必要に応じて転写角変化率Δθ２と称する。
【００２７】
潤滑制御条件決定部２７は、転写角変化率算出部２６で転写角変化率Δθ２が算出されると、その転写角変化率Δθ２に対応付けられて潤滑制御条件決定用データベース２８に記憶されている潤滑制御条件情報を読み出して、潤滑性制御条件を決定する。潤滑制御条件情報は、クーラントの圧力と、クーラントの濃度と、クーラントの温度又はロールバイトにおける鋼鈑１６の温度とを含む情報である。潤滑制御条件決定用データベース２８は、転写角変化率Δθ２と、潤滑制御条件情報（クーラントの圧力と、クーラントの濃度と、クーラントの温度又はロールバイトにおける鋼鈑１６の温度）とが対応付けられて記憶されたテーブルを有している。このテーブルにおいて、閾値より大きい転写角変化率Δθ２に対しては、その転写角変化率Δθ２が閾値以下になるような潤滑制御条件情報が設定されている。一方、閾値以下の転写角変化率Δθ２に対しては、その転写角変化率Δθ２をより小さくするような潤滑制御条件情報が設定されている。
【００２８】
尚、閾値としては、例えば、０．０１［°／ｓｅｃ］、好ましくは０．００５［°／ｓｅｃ］とすることができる。本願発明者らは、ワークロールシフト速度が２〜３［ｍｍ／ｓｅｃ］のときに、圧延速度を５００［ｍ／ｍｉｎ］以上にすると鋼鈑１６を良好に冷間圧延することができるという知見を有している。そして、本願発明者らは、ワークロールシフト速度が２［ｍｍ／ｓｅｃ］、圧延速度が５００［ｍ／ｍｉｎ］ときの転写角変化率Δθ２が０．００７［°／ｓｅｃ］であるという知見を得ると共に、ワークロールシフト速度が３［ｍｍ／ｓｅｃ］、圧延速度が５００［ｍ／ｍｉｎ］ときの転写角変化率Δθ２が０．００４［°／ｓｅｃ］であるという知見を得た。そこで、これらに対して余裕を見た値を前述した閾値（０．０１［°／ｓｅｃ］、好ましくは０．００５［°／ｓｅｃ］）として採用することとした。ただし、閾値はこのようなものに限定されず、例えば、０．００４、０．００７［°／ｓｅｃ］等を閾値としてもよい。
【００２９】
以上のように、潤滑制御条件情報により転写角変化率Δθ２を制御することができるのは、次の理由による。すなわち、転写角変化率Δθ２は、ロールバイト（圧下位置）における摩擦係数の変化率と相関関係のあるパラメータであり、且つロールバイト（圧下位置）における摩擦係数の変化率が、潤滑制御条件情報により制御されるパラメータであるからである。
【００３０】
転写角変化率Δθ２が、ロールバイト（圧下位置）における摩擦係数の変化率と相関関係のあるパラメータであることは、以下の理由によると考えられる。
まず、研削によってワークロール２の表面に生じているミクロの凹凸から吐き出されるクーラントの量は、ロールバイトにおける鋼鈑１６とワークロール２ａ、２ｂとの潤滑状態、すなわちロールバイト（圧下位置）における摩擦係数（変化率）を変化させる。そして、この凹凸から吐き出されるクーラントの量は、研削目３２の角度θ１、ワークロールシフト速度Ｖ、及び圧延時のワークロール２の回転数Ｎ等により変化する。よって、これら研削目３２の角度θ１と、ワークロールシフト速度Ｖと、圧延時のワークロール２の回転数Ｎとを用いて定められる研削目３２の転写角θ２（転写角変化率Δθ２）により、凹凸から吐き出されるクーラントの量が変化し、このクーラントの量が変化することにより、ロールバイト（圧下位置）における摩擦係数（変化率）が変化することになる。したがって、転写角変化率Δθ２は、ロールバイト（圧下位置）における摩擦係数の変化率と相関関係のあるパラメータであると言うことができる。
【００３１】
また、ロールバイト（圧下位置）における摩擦係数の変化率（摩擦係数）を、潤滑制御条件情報により制御できるのは、以下の理由によると考えられる。
まず、クーラントの圧力（油膜圧力）ｐが、鋼鈑１６の降伏圧力ｐ1になったときのクーラントの厚さ（油膜厚）ｈ1は、以下の（７）式で表される。
ｈ1≒[３η0ｒα（Ｖ1＋ＶR）]／[（１−ｅ-αp）Ｌ]  ・・・（７）
ここで、η0は、常温大気圧でのクーラントの粘度であり、ｒは、ワークロール２の半径であり、αは、クーラントの粘度圧力係数であり、Ｖ1は、ロールバイト入側における鋼鈑１６の搬送速度（圧延速度）であり、ＶRは、ワークロール２の回転速度であり、Ｌは、投影接触長さである。
【００３２】
また、摩擦抵抗τは、以下の（８）、（９）式で表される。
τ＝[η（ＶR−Ｖ1）]／ｈ  ・・・（８）
η＝η0ｅαp  ・・・（９）
ここで、ｈは、クーラントの厚さ（油膜厚）である。
【００３３】
（８）式から明らかなように、摩擦抵抗τ（摩擦係数）は、クーラントの厚さ（油膜厚）により制御することが可能である。
図４は、クーラントの厚さとクーラントの濃度との関係の一例を示す図であり、図５は、クーラントの厚さと、鋼鈑の温度との関係の一例を示す図であり、図６は、クーラントの厚さと、クーラントの圧力との関係の一例を示す図である。
図４〜図６から明らかなように、クーラントの厚さ（油膜厚）は、クーラントの圧力と、クーラントの濃度と、クーラントの温度又はロールバイトにおける鋼鈑１６の温度と相関関係にあり、クーラントの圧力と、クーラントの濃度と、クーラントの温度又はロールバイトにおける鋼鈑１６の温度とによって制御することが可能である。
よって、潤滑制御条件情報である、クーラントの圧力と、クーラントの濃度と、クーラントの温度又はロールバイトにおける鋼鈑１６の温度との少なくとも１つにより、摩擦抵抗τ（摩擦係数）を制御することができると言うことができる。
【００３４】
以上のような知見のもと、本実施形態では、ロールバイトにおけるワークロール２と鋼鈑１６との潤滑状態として、転写角変化率Δθ２（摩擦係数の変化率）を制御するようにしている。そして、転写角変化率Δθ２を閾値（又は現在値）よりも小さくするための潤滑制御条件情報の値を、転写角変化率Δθ２毎に求め、求めた値を、潤滑制御条件決定用データベース２８（転写角変化率Δθ２と、潤滑制御条件情報とが対応付けられて記憶されたテーブル）に登録するようにしている。尚、転写角変化率Δθ２を閾値よりも小さくするための潤滑制御条件情報の値は、コンピュータ解析によって求めてもよいし、実測して求めてもよい。
【００３５】
以上のように本実施形態では、潤滑制御条件決定部２７は、転写角変化率算出部２６で算出された転写角変化率Δθ２に対応付けられて潤滑制御条件決定用データベース２８に記憶されている潤滑制御条件情報を読み出して、潤滑性制御条件を決定する。このようにした場合、転写角変化率算出部２６で算出された転写角変化率Δθ２と同じ値の転写角変化率Δθ２が潤滑制御条件決定用データベース２８に記憶されていない場合がある。この場合、潤滑制御条件決定部２７は、例えば、転写角変化率算出部２６で算出された転写角変化率Δθ２に近い値を有する転写角変化率Δθ２に対応付けられている潤滑制御条件情報を読み出し、読み出した潤滑制御条件情報に基づいて補間処理を行うことにより、転写角変化率算出部２６で算出された転写角変化率Δθ２に対応する潤滑制御条件情報を求めることができる。
【００３６】
潤滑制御指示部２９は、潤滑制御条件決定部２７で決定された潤滑制御条件に基づいて、潤滑油ポンプ５及び温度調整水ポンプ９の少なくとも何れか一方を制御する。これにより、転写角変化率Δθ２が閾値以下になるように、クーラントの圧力と、クーラントの濃度と、クーラントの温度又はロールバイトにおける鋼鈑１６の温度との少なくとも何れか１つ（ロールバイトにおける潤滑状態）が調整される。
【００３７】
尚、前述したように本実施形態では、潤滑油ポンプ５及び温度調整水ポンプ９を制御することによって、複数のノズル１１ａ、１１ｂから吐出されるクーラントの圧力を制御できる。また、潤滑油貯蔵タンク４から吸い上げる潤滑油の量と、温度調整水タンク８から吸い上げられる温度調整水の量（すなわち、温度調整水と潤滑油の混合比）を異ならせることによって、潤滑油の濃度を制御できる。更に、温度調整水タンク８に貯蔵されている温度調整水の温度と、ノズル１１ａ、１１ｂから吐出される温度調整水の圧力等によって、クーラントの温度及びロールバイトにおける鋼鈑１６の温度を制御できる。
以上のように、本実施形態では、転写角算出部２４、転写角変化率算出部２６、潤滑制御条件決定部２７、及び潤滑制御指示部２９を用いて、ワークロール２と鋼鈑１６との潤滑状態を制御する制御部２０が実現される。
【００３８】
次に、図７のフローチャートを参照しながら、潤滑制御装置の動作の一例を説明する。
まず、ステップＳ１において、ワークロールシフト情報取得部２１は、冷間圧延時におけるワークロール２の操業状態を示すワークロールシフト情報を、ワークロール制御装置１４から取得する。前述したように、ワークロールシフト情報は、ワークロール２の回転数Ｎ［ｒｐｍ］とワークロールシフト速度Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］とを含む情報である。このように本実施形態では、ステップＳ１の処理を行うことによって、ワークロールシフト情報取得手段（ステップ）が実現される。
【００３９】
次に、ステップＳ２において、転写角算出部２４は、転写角記憶部２５に記憶されている"研削目３２の転写角θ２の時間変化"に基づいて、ステップＳ１で取得されたワークロールシフト情報（ワークロール２の回転数Ｎ［ｒｐｍ］とワークロールシフト速度Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］との少なくとも何れか一方）に変化があったか否かを判定する。この判定の結果、変化がなかった場合には、ステップＳ１で取得されたワークロールシフト情報に基づくステップＳ３〜Ｓ５の処理を既に行っているので、後述するステップＳ６に進む。
一方、変化があった場合には、ステップＳ３に進む。ステップＳ３に進むと、転写角算出部２４は、ステップＳ１で取得されたワークロールシフト情報と、研削条件記憶部２２から読み出した研削条件情報と、ワークロール径記憶部２３から読み出したワークロール径情報とを、（６）式に代入して、研削目３２の転写角θ２を算出する。このように本実施形態では、ステップＳ３の処理を行うことによって、転写角算出手段（ステップ）及びワークロール回転速度取得手段（ステップ）が実現される。
【００４０】
次に、ステップＳ４において、転写角変化率算出部２６は、単位時間前の研削目３２の転写角θ２を転写角記憶部２５から読み出す。そして、転写角変化率算出部２６は、ステップＳ３で算出された研削目３２の転写角θ２と、単位時間前の研削目３２の転写角θ２との差（転写角変化率）Δθ２を算出する。このように本実施形態では、ステップＳ１の処理を行うことによって、転写角変化率算出手段（ステップ）が実現される。
次に、ステップＳ５において、潤滑制御条件決定部２７は、ステップＳ４で算出された転写角変化率Δθ２に対応付けられて潤滑制御条件決定用データベース２８に登録されている潤滑制御条件情報を読み出して、潤滑制御条件を決定する。前述したように、潤滑制御条件情報は、クーラントの圧力と、クーラントの濃度と、クーラントの温度又はロールバイトにおける鋼鈑１６の温度とを含む情報である。
【００４１】
次に、ステップＳ６において、潤滑制御指示部２９は、ステップＳ５で決定された潤滑制御条件に基づいて、潤滑油ポンプ５及び温度調整水ポンプ９の少なくとも何れか一方を制御する。これにより、転写角変化率Δθ２が閾値以下になるように、クーラントの圧力と、クーラントの濃度と、クーラントの温度又はロールバイトにおける鋼鈑１６の温度との少なくとも何れか１つが調整される。以上のように本実施形態では、ステップＳ２〜Ｓ６の処理を行うことによって、制御手段（ステップ）が実現される。
次に、ステップＳ７において、ワークロールシフト情報取得部２１は、上位コンピュータから送信された情報等に基づいて、冷間圧延作業（操業）が終了したか否かを判定する。この判定の結果、冷間圧延作業（操業）が終了した場合には、図７のフローチャートによる処理を終了し、冷間圧延作業（操業）が終了していない場合には、ステップＳ１に戻る。
【００４２】
図８は、以上のような動作を行う潤滑制御装置で制御を行った場合の転写角変化率と摩擦係数変化率との関係（◆）と、潤滑制御装置で制御を行わなかった場合の転写角変化率と摩擦係数変化率との関係（■）とを示す図である。
ここでは、研削目３２の角度θ１を８９．０２［°］、ワークロール２の直径を４９０［ｍｍ］、ワークロールシフト速度を０．１２［ｍ／ｍｉｎ］、研削時のワークロール２の回転数を４５．８［ｒｐｍ］、圧延速度を５００［ｍ／ｍｉｎ］とした。そして、転写角変化率Δθ２が０．０１［°／ｓｅｃ］以下になるような潤滑制御条件情報を決定した。尚、図８では、転写角変化率Δθ２が０［°／ｓｅｃ］であるときの値を１とした場合の摩擦係数変化率を示している。
図８に示すように、潤滑制御装置１５で制御を行うことにより、摩擦係数変化率を安定させることができることが分かる。ロールバイト直下での潤滑状態が変動すると、それに伴って摩擦係数変化率が変動し、この摩擦係数変化率の変動がゲージ変動（圧延後の板圧の変動）をもたらす。よって、本実施形態の潤滑制御装置１５を用いれば、ゲージ変動を抑制することができる。
【００４３】
以上のように本実施形態では、砥石３１の移動速度ｖ［ｍ／ｓｅｃ］と、研削時のワークロールの回転数ｎ［ｒｐｍ］と、ワークロールシフト速度Ｖと、圧延時のワークロールの回転数Ｎとに基づいて定められる"研削目３２の転写角θ２"の単位時間当たりの変化量である転写角変化率Δθ２が閾値以下になるように、ロールバイトにおける潤滑状態を制御するための条件（潤滑制御条件情報）を決定し、決定した条件に基づいて、ロールバイトにおける潤滑状態を制御するようにした。従って、従来のように、ワークロールシフト速度を制御することなく、ロールバイトにおける潤滑状態（ワークロール２と鋼鈑１６との潤滑状態）を安定にすることができる。よって、ワークロールシフト速度に制約を与えることなく、ワークロールシフト中におけるロールバイトの潤滑状態を安定させることができる。
【００４４】
尚、本実施形態では、潤滑制御条件決定用データベース２８を用いて、転写角変化率Δθ２が閾値以下となる潤滑制御情報を決定するようにした。しかしながら、必ずしも、潤滑制御情報を決定するために、データベースを用いる必要はない。例えば、転写角算出部２４で算出された転写角変化率Δθ２を含むパラメータを演算式に代入して演算した結果に基づいて、潤滑制御情報を求めるようにしてもよい。
また、ワークロール径記憶部２３に記憶されるワークロール径情報は、ワークロール２の半径ｒに限定されない。例えば、ワークロール２の直径（＝２ｒ）や、ワークロールの周長（＝２πｒ）をワークロール径情報としてもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、砥石３１の移動速度ｖ［ｍ／ｓｅｃ］と、研削時のワークロールの回転数ｎ［ｒｐｍ］とを含む情報を研削条件情報としたが、研削条件情報はこのようなものに限定されるものではない。例えば、研削目の角度θ１そのものを研削条件情報としてもよい。
また、本実施形態では、ワークロールシフト速度Ｖと、圧延時のワークロールの回転数Ｎとを含む情報をワークロールシフト情報としたが、ワークロールシフト情報はこのようなものに限定されるものではない。例えば、ワークロール２が一回転するのに掛かる時間に砥石３１が移動する距離ｌをワークロールシフト情報としてもよい。
【００４６】
以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体、又はかかるプログラムを伝送する伝送媒体も本発明の実施の形態として適用することができる。また、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体などのプログラムプロダクトも本発明の実施の形態として適用することができる。上記のプログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
また、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態を示し、冷間圧延システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示し、潤滑制御装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態を示し、ワークロールが研削される様子と、研削によりワークロールの表面に生じた研削目と、ワークロールシフトを行ったときの鋼鈑への転写角との一例を概念的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示し、クーラントの厚さとクーラントの濃度との関係の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態を示し、クーラントの厚さと、鋼鈑の温度との関係の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態を示し、クーラントの厚さと、クーラントの圧力との関係の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態を示し、潤滑制御装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態を示し、潤滑制御装置で制御を行った場合の転写角変化率と摩擦係数変化率との関係と、潤滑制御装置で制御を行わなかった場合の転写角変化率と摩擦係数変化率との関係とを示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  冷間圧延スタンド
２  ワークロール
３  バックアップロール
４  潤滑油貯蔵タンク
５  潤滑油ポンプ
６  逆止め弁
７  ヘッダ
８  温度調整水タンク
９  温度調整水ポンプ
１０  逆止め弁
１１  ノズル
１２  搬送ロール
１３  エンコーダ
１４  ワークロール制御装置
１５  潤滑制御装置
１６  鋼鈑
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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