(57)【要約】少なくとも一対の作業ロールと作業ロールを支持する一対の補強ロールとを含む、複数のロールを備える４段以上の圧延機であって、圧下方向に配列された各ロールのうちいずれか１つのロールを基準ロールとして、補強ロールの作業側及び駆動側の圧下支点位置において、ロールの圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する荷重検出装置と、少なくとも基準ロール以外のロールのロールチョックに対し、圧延方向入側または出側のいずれか一方に設けられ、ロールチョックを圧延方向に押圧する押圧装置と、少なくとも基準ロール以外のロールのロールチョックに対し、圧延方向において押圧装置と対向して設けられ、ロールチョックを圧延方向に移動させる駆動装置と、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、駆動装置を駆動して、基準ロール以外のロールのロールチョックの圧延方向における位置を制御する位置制御装置とを備える。
2019221297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一対の作業ロールと前記作業ロールを支持する一対の補強ロールとを含む、複数のロールを備える４段以上の圧延機であって、
圧下方向に配列された各ロールのうちいずれか１つのロールを基準ロールとして、
前記補強ロールの作業側及び駆動側の圧下支点位置において、前記ロールの圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する荷重検出装置と、
少なくとも前記基準ロール以外の前記ロールのロールチョックに対し、被圧延材の圧延方向入側または出側のいずれか一方に設けられ、前記ロールチョックを前記圧延方向に押圧する押圧装置と、
少なくとも前記基準ロール以外の前記ロールのロールチョックに対し、前記圧延方向において前記押圧装置と対向するように設けられ、前記ロールチョックを前記圧延方向に移動させる駆動装置と、
前記基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、作業側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重と駆動側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が許容範囲内の値となるように、前記駆動装置を駆動して、前記基準ロール以外の前記ロールの前記ロールチョックの前記圧延方向における位置を制御する位置制御装置と、
を備える、圧延機。
【請求項２】
前記複数のロールのうち圧下方向において最下部または最上部に位置するロールを前記基準ロールとする、請求項１に記載の圧延機。
【請求項３】
前記ロールに対してベンディング力を加えるベンディング装置を備え、
前記位置制御装置は、前記作業ロール間のロールギャップを開状態にし、前記位置調整対象の前記ロール側の前記ロールチョックに対して、前記ベンディング装置によりベンディング力を加える、請求項１または２に記載の圧延機。
【請求項４】
前記駆動装置は、ロールチョック位置検出装置を備えた油圧シリンダである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧延機。
【請求項５】
圧延機の設定方法であって、
前記圧延機は、少なくとも一対の作業ロールと前記作業ロールを支持する一対の補強ロールとを含む複数のロールと、前記補強ロールの作業側及び駆動側の圧下支点位置において前記ロールの圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する荷重検出装置と、を備える４段以上の圧延機であり、
圧下位置零点調整前または圧延開始前に実施され、
圧下方向に配列された各ロールのうちいずれか１つのロールを基準ロールとして、
作業側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重と駆動側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を算出し、
前記圧下方向荷重差が許容範囲内の値となるように、前記基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、かつ、前記基準ロール以外の前記ロールのロールチョックを被圧延材の圧延方向に移動させることにより、前記ロールチョックの位置を調整する、
圧延機の設定方法。
【請求項６】
前記複数のロールのうち圧下方向において最下部または最上部に位置するロールを前記基準ロールとする、請求項５に記載の圧延機の設定方法。
【請求項７】
４段の前記圧延機において、
前記被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、前記被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、
前記作業ロールのロールギャップを開状態とし、前記作業ロールの前記ロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記作業ロールの前記ロールチョックと前記補強ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、
前記第１のステップを終えた後、前記作業ロールをキスロール状態にして、前記上ロール系及び前記下ロール系の前記ロールチョックの位置を調整する第２のステップと、
を実施し、
前記第１のステップでは、
所定の回転方向に前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第１の基準値を演算する第１の基準値演算ステップと、
前記ロールの回転方向を逆転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、それぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と前記第１の基準値との偏差に基づき第１の制御目標値を演算する第１の制御目標値演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記基準ロール側のロール系の前記作業ロールの前記ロールチョック、または、前記基準ロールと反対側のロール系の前記作業ロールあるいは前記補強ロールの前記ロールチョックを前記圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、
を実施し、
前記第２のステップでは、前記作業ロールをキスロール状態にして、
所定の回転方向に前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第２の基準値を演算する第２の基準値演算ステップと、
前記ロールの回転方向を逆転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と前記第２の基準値との偏差に基づき第２の制御目標値を演算する第２の制御目標値演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記上ロール系または前記下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールの前記ロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、前記ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、
を実施する、請求項６に記載の圧延機の設定方法。
【請求項８】
前記作業ロールと前記補強ロールとの間に中間ロールをそれぞれ備える６段の前記圧延機において、
前記被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、前記被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、
前記作業ロールのロールギャップを開状態とし、前記中間ロールの前記ロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記中間ロールの前記ロールチョックと前記補強ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、
前記第１のステップを終えた後、前記作業ロールのロールギャップを開状態に維持して、前記作業ロールの前記ロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記中間ロールの前記ロールチョックと前記作業ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第２のステップと、
前記第２のステップを終えた後、前記作業ロールをキスロール状態にして、前記上ロール系及び前記下ロール系の前記ロールチョックの位置を調整する第３のステップと、
を実施し、
前記第１のステップでは、
所定の回転方向に前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第１の基準値を演算する第１の基準値演算ステップと、
前記ロールの回転方向を逆転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と前記第１の基準値との偏差に基づき第１の制御目標値を演算する第１の制御目標値演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記基準ロール側のロール系の前記中間ロールの前記ロールチョック、及び、前記基準ロールと反対側のロール系の前記中間ロールの前記ロールチョックまたは前記補強ロールの前記ロールチョックのいずれかを前記圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、
を実施し、
前記第２のステップでは、
所定の回転方向に前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第２の基準値を演算する第２の基準値演算ステップと、
前記ロールの回転方向を逆転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と前記第２の基準値との偏差に基づき第２の制御目標値を演算する第２の制御目標値演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記基準ロール側のロール系の前記作業ロールの前記ロールチョック、及び、前記基準ロールと反対側のロール系の前記作業ロールの前記ロールチョックまたは前記中間ロール及び前記補強ロールの前記ロールチョックのいずれかを前記圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、
を実施し、
前記第３のステップでは、前記作業ロールをキスロール状態にして、
所定の回転方向に前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第３の基準値を演算する第３の基準値演算ステップと、
前記ロールの回転方向を逆転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と前記第３の基準値との偏差に基づき第３の制御目標値を演算する第３の制御目標値演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第３の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記上ロール系または前記下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールの前記ロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、前記ロールチョックの位置を調整する第３の調整ステップと、
を実施する、請求項６に記載の圧延機の設定方法。
【請求項９】
４段の前記圧延機において、
前記被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、前記被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、
前記作業ロールのロールギャップを開状態とし、前記作業ロールの前記ロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記作業ロールの前記ロールチョックと前記補強ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、
前記第１のステップを終えた後、前記作業ロールをキスロール状態にして、前記上ロール系及び前記下ロール系の前記ロールチョックの位置を調整する第２のステップと、
を実施し、
前記第１のステップでは、
前記ロールの回転が停止された状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第１の基準値を演算し、前記第１の基準値に基づき第１の制御目標値を設定する第１の制御目標値演算ステップと、
前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第１の荷重差演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記基準ロール側のロール系の前記作業ロールの前記ロールチョック、または、前記基準ロールと反対側のロール系の前記作業ロールあるいは前記補強ロールの前記ロールチョックを前記圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、
を実施し、
前記第２のステップでは、前記作業ロールをキスロール状態にして、
前記ロールの回転が停止された状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差から第２の基準値を演算し、前記第２の基準値に基づき第２の制御目標値を設定する第２の制御目標値演算ステップと、
前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第２の荷重差演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記上ロール系または前記下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールの前記ロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、前記ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、
を実施する、請求項６に記載の圧延機の設定方法。
【請求項１０】
前記作業ロールと前記補強ロールとの間に中間ロールをそれぞれ備える６段の前記圧延機において、
前記被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、前記被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、
前記作業ロールのロールギャップを開状態とし、前記中間ロールの前記ロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記中間ロールの前記ロールチョックと前記補強ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、
前記第１のステップを終えた後、前記作業ロールのロールギャップを開状態に維持して、前記作業ロールの前記ロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記中間ロールの前記ロールチョックと前記作業ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第２のステップと、
前記第２のステップを終えた後、前記作業ロールをキスロール状態にして、前記上ロール系及び前記下ロール系の前記ロールチョックの位置を調整する第３のステップと、
を実施し、
前記第１のステップでは、
前記ロールの回転が停止された状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差から第１の基準値を演算し、前記第１の基準値に基づき第１の制御目標値を設定する第１の制御目標値演算ステップと、
前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第１の荷重差演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記基準ロール側のロール系の前記中間ロールの前記ロールチョック、及び、前記基準ロールと反対側のロール系の前記中間ロールの前記ロールチョックまたは前記補強ロールのいずれかを前記圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、
を実施し、
前記第２のステップでは、
前記ロールの回転が停止された状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差から第２の基準値を演算し、前記第２の基準値に基づき第２の制御目標値を設定する第２の制御目標値演算ステップと、
前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第２の荷重差演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記基準ロール側のロール系の前記作業ロールの前記ロールチョック、及び、前記基準ロールと反対側のロール系の前記作業ロールの前記ロールチョックまたは前記中間ロール及び前記補強ロールの前記ロールチョックのいずれかを前記圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、
を実施し、
前記第３のステップでは、前記作業ロールをキスロール状態にして、
前記ロールの回転が停止された状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差から第３の基準値を演算し、前記第３の基準値に基づき第３の制御目標値を設定する第３の制御目標値演算ステップと、
前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第３の荷重差演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第３の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記上ロール系または前記下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールの前記ロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、前記ロールチョックの位置を調整する第３の調整ステップと、
を実施する、請求項６に記載の圧延機の設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被圧延材を圧延する圧延機及び当該圧延機の設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延プロセスにおいて通板トラブルの起因となる現象として、例えば鋼板の蛇行がある。鋼板が蛇行する要因の１つに圧延装置のロール間の微小クロス（ロールスキューともいう。）で発生するスラスト力があるが、スラスト力を直接測定することは困難である。そこで、従来からロール間で発生するスラスト力の合計値の反力として検出されるスラスト反力を測定し、あるいは、スラスト力の発生原因となるロール間クロス角を測定し、当該スラスト反力あるいは当該クロス角に基づきロール間で発生するスラスト力を同定して、鋼板の蛇行制御を行うことが提案されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、ロール軸方向のスラスト反力と圧下方向の荷重を測定し、圧下位置零点と圧延機の変形特性のいずれか一方または双方を求め、圧延実行時の圧下位置設定し圧延制御する板圧延方法が開示されている。また、特許文献２には、圧延機の内部に設けられた距離センサを用いて測定されたロール間微小クロス（スキュー角）に基づきロールに発生するスラスト力を算出し、当該スラスト力に基づき圧下方向の荷重測定値から蛇行起因の差荷重成分を演算して圧下レベリング制御する、蛇行制御方法が開示されている。さらに、特許文献３には、ペアクロス圧延機において上下のロールの中心軸が水平方向で交差する点（クロスポイント）のずれを修正するクロスポイント修正装置が開示されている。かかる装置は、クロスヘッドとロールチョックとの間に発生する遊びを吸収するアクチュエータと、ロールチョック位置を検出する検出器とを備え、ロールチョック位置に基づきクロスポイントのずれを修正している。【０００４】
また、特許文献４には、駆動側と操作側の荷重差を検出し、検出した荷重差に基づいて駆動側と操作側の圧下位置を独立操作することにより圧延材の蛇行を制御する際に、圧延中のスラストに起因する差荷重を推定することによって、圧延中の差荷重を圧延材の蛇行に起因するものとスラストに起因するものとに分離し、これら分離した差荷重に基づいて駆動側と操作側の圧下位置を操作する圧延機の制御方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４９９１０７号公報
【特許文献２】特開２０１４−４５９９号公報
【特許文献３】特開平８−２９４７１３号公報
【特許文献４】特許第４９６２３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の技術では、補強ロール以外のロールのスラスト反力の測定が圧下位置零調時と圧延中に必要であるが、圧延中にスラスト反力を測定する場合、圧延荷重等の圧延条件の変化によっては、スラスト反力の作用点等の特性が変化し、スラスト力に伴う非対称変形を正しく特定できない場合がある。このため、圧下レベリング制御を正確に実施できない可能性がある。【０００７】
また、上記特許文献２に記載の技術では、渦流式等の距離センサにより測定されたロールの水平方向距離からロールスキュー角を求めている。しかし、ロール胴長部分の偏芯あるいは円筒度等機械加工精度によりロールが水平方向に振動し、また、圧延開始時の咬み込み時の衝撃等により水平方向のチョック位置が変動するため、スラスト力によるロールの水平変位を正確に測定することは困難である。また、ロールの摩擦係数は、圧延本数が増えるにつれてロールの粗度が経時的に変化することから、時々刻々変化する。このため、摩擦係数の同定なしにスラスト力の演算をロールスキュー角測定のみから正確に行うことはできない。【０００８】
さらに、上記特許文献３に記載の技術では、ロール間クロス角はロール間の相対的なクロスによって生じ、ロールベアリング等にもガタがあるため、各ロールチョック位置を個々に圧延方向に位置制御をしてもロール自体の相対的な位置関係のずれは解消されない。このため、ロール間クロス角により発生するスラスト力を無くすことはできない。【０００９】
さらに、上記特許文献４に記載の技術では、圧延に先立ち、上下ロールが接触しない状態にてロールを駆動しつつベンディング力を加え、その際に発生する駆動側と作業側の荷重差から求めたスラスト係数あるいはスキュー量からスラストに起因する差荷重を推定している。特許文献４では上下ロールの１つの回転状態での測定値のみからスラスト係数またはスキュー量を同定している。このため、荷重検出装置の零点のずれ、あるいは、ハウジングとロールチョックとの摩擦抵抗の影響が左右で異なる場合、駆動側の測定値と作業側の測定値とに左右非対称な誤差が生じる可能性がある。特に、ベンディング力のように荷重レベルが小さい場合には、かかる誤差は、スラスト係数あるいはスキュー量の同定において致命的な誤差になり得る。【００１０】
また、特許文献４では、ロール間摩擦係数を与えなければスラスト係数またはスキュー量を同定することができない。さらに、特許文献４では、バックアップロールのスラスト反力はロール軸心位置に作用するとしており、スラスト反力の作用点位置の変化を考慮していない。通常、バックアップロールのチョックは圧下装置等に支持されるため、スラスト反力の作用点位置はロール軸心に位置するとは限らない。このため、駆動側の圧下方向荷重と作業側の圧下方向荷重との荷重差から求めるロール間スラスト力に誤差が生し、当該ロール間スラスト力に基づき算出されるスラスト係数あるいはスキュー量にも誤差が生じる。このようにスラスト係数あるいはスキュー量に誤差が生じると、その誤差の影響を受けて被圧延材の蛇行制御の精度が低下する。【００１１】
また、通常の圧延前の準備作業として、作業ロールの組替後に、キスロール状態において圧下位置の零点は、圧下方向荷重の作業側と駆動側との値に基づきオペレータによって調整される。このとき、ロール間微小クロスによってロール間スラスト力が発生すると、圧下方向荷重は作業側と駆動側とで差が生じ、圧下位置零点調整を正しく実施できない場合がある。しかし、上記に示したいずれの特許文献に記載の技術では、圧下位置零点調整前にロール間スラスト力を低減することはできない。【００１２】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、圧下位置零点調整の前または圧延開始の前にロール間で発生するスラスト力を低減することによって、被圧延材の蛇行及びキャンバーの発生を抑制することが可能な、新規かつ改良された圧延機及び圧延機の設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、少なくとも一対の作業ロールと作業ロールを支持する一対の補強ロールとを含む、複数のロールを備える４段以上の圧延機であって、圧下方向に配列された各ロールのうちいずれか１つのロールを基準ロールとして、補強ロールの作業側及び駆動側の圧下支点位置において、ロールの圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する荷重検出装置と、少なくとも基準ロール以外のロールのロールチョックに対し、被圧延材の圧延方向入側または出側のいずれか一方に設けられ、ロールチョックを圧延方向に押圧する押圧装置と、少なくとも基準ロール以外のロールのロールチョックに対し、圧延方向において押圧装置と対向するように設けられ、ロールチョックを圧延方向に移動させる駆動装置と、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、作業側の荷重検出装置により検出された圧下方向荷重と駆動側の荷重検出装置により検出された圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が許容範囲内の値となるように、駆動装置を駆動して、基準ロール以外のロールのロールチョックの圧延方向における位置を制御する位置制御装置と、を備える、圧延機が提供される。【００１４】
複数のロールのうち圧下方向において最下部または最上部に位置するロールを基準ロールとしてもよい。【００１５】
また、ロールに対してベンディング力を加えるベンディング装置を備えてもよい。このとき、位置制御装置は、作業ロール間のロールギャップを開状態にし、位置調整対象のロール側の作業ロールチョックに対して、ベンディング装置によりベンディング力を加える。【００１６】
駆動装置は、ロールチョック位置検出装置を備えた油圧シリンダであってもよい。【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、圧延機の設定方法であって、圧延機は、少なくとも一対の作業ロールと作業ロールを支持する一対の補強ロールとを含む複数のロールと、補強ロールの作業側及び駆動側の圧下支点位置においてロールの圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する荷重検出装置と、を備える４段以上の圧延機であり、圧下位置零点調整前または圧延開始前に実施され、圧下方向に配列された各ロールのうちいずれか１つのロールを基準ロールとして、作業側の荷重検出装置により検出された圧下方向荷重と駆動側の荷重検出装置により検出された圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を算出し、圧下方向荷重差が許容範囲内の値となるように、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、かつ、基準ロール以外のロールのロールチョックを被圧延材の圧延方向に移動させることにより、ロールチョックの位置を調整する、圧延機の設定方法が提供される。【００１８】
複数のロールのうち圧下方向において最下部または最上部に位置するロールを基準ロールとしてもよい。【００１９】
４段の圧延機において、被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、作業ロールのロールギャップを開状態とし、作業ロールのロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業ロールのロールチョックと補強ロールのロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、第１のステップを終えた後、作業ロールをキスロール状態にして、上ロール系及び下ロール系のロールチョックの位置を調整する第２のステップと、を実施し、第１のステップでは、所定の回転方向にロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第１の基準値を演算する第１の基準値演算ステップと、ロールの回転方向を逆転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と第１の基準値との偏差に基づき第１の制御目標値を演算する第１の制御目標値演算ステップと、圧下方向荷重差が第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、基準ロール側のロール系の作業ロールのロールチョック、または、基準ロールと反対側のロール系の作業ロールまたは補強ロールのいずれか一方のロールチョックを圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、を実施し、第２のステップでは、作業ロールをキスロール状態にして、所定の回転方向にロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第２の基準値を演算する第２の基準値演算ステップと、ロールの回転方向を逆転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と第２の基準値との偏差に基づき第２の制御目標値を演算する第２の制御目標値演算ステップと、圧下方向荷重差が第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、上ロール系または下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールのロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、を実施してもよい。【００２０】
また、作業ロールと補強ロールとの間に中間ロールをそれぞれ備える６段の圧延機において、被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、作業ロールのロールギャップを開状態とし、中間ロールのロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、中間ロールのロールチョックと補強ロールのロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、第１のステップを終えた後、作業ロールのロールギャップを開状態に維持して、作業ロールのロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、中間ロールのロールチョックと作業ロールのロールチョックとの位置を調整する第２のステップと、第２のステップを終えた後、作業ロールをキスロール状態にして、上ロール系及び下ロール系のロールチョックの位置を調整する第３のステップと、を実施し、第１のステップでは、所定の回転方向にロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第１の基準値を演算する第１の基準値演算ステップと、ロールの回転方向を逆転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と第１の基準値との偏差に基づき第１の制御目標値を演算する第１の制御目標値演算ステップと、圧下方向荷重差が第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、基準ロール側のロール系の中間ロールのロールチョック、及び、基準ロールと反対側のロール系の中間ロールのロールチョックまたは補強ロールのロールチョックのいずれかを圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、を実施し、第２のステップでは、所定の回転方向にロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第２の基準値を演算する第２の基準値演算ステップと、ロールの回転方向を逆転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と第２の基準値との偏差に基づき第２の制御目標値を演算する第２の制御目標値演算ステップと、圧下方向荷重差が第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、基準ロール側のロール系の作業ロールのロールチョック、及び、基準ロールと反対側のロール系の作業ロールのロールチョックまたは中間ロール及び補強ロールのロールチョックのいずれかを圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、を実施し、第３のステップでは、作業ロールをキスロール状態にして、所定の回転方向にロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第３の基準値を演算する第３の基準値演算ステップと、ロールの回転方向を逆転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と第３の基準値との偏差に基づき第３の制御目標値を演算する第３の制御目標値演算ステップと、圧下方向荷重差が第３の制御目標値の許容範囲内の値となるように、上ロール系または下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールのロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、ロールチョックの位置を調整する第３の調整ステップと、を実施してもよい。【００２１】
あるいは、４段の圧延機において、被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、作業ロールのロールギャップを開状態とし、作業ロールのロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業ロールのロールチョックと補強ロールのロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、第１のステップを終えた後、作業ロールをキスロール状態にして、上ロール系及び下ロール系のロールチョックの位置を調整する第２のステップと、を実施し、第１のステップでは、ロールの回転が停止された状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第１の基準値を演算し、第１の基準値に基づき第１の制御目標値を設定する第１の制御目標値演算ステップと、ロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第１の荷重差ステップと、圧下方向荷重差が第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、基準ロール側のロール系の作業ロールのロールチョック、または、基準ロールと反対側のロール系の作業ロールあるいは補強ロールのロールチョックを圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、を実施し、第２のステップでは、作業ロールをキスロール状態にして、ロールの回転が停止された状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第２の基準値を演算し、第２の基準値に基づき第２の制御目標値を設定する第２の制御目標値演算ステップと、ロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第２の荷重差演算ステップと、圧下方向荷重差が第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、上ロール系または下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールのロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、を実施してもよい。【００２２】
また、作業ロールと補強ロールとの間に中間ロールをそれぞれ備える６段の圧延機において、被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、作業ロールのロールギャップを開状態とし、中間ロールのロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、中間ロールのロールチョックと補強ロールのロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、第１のステップを終えた後、作業ロールのロールギャップを開状態に維持して、作業ロールのロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、中間ロールのロールチョックと作業ロールのロールチョックとの位置を調整する第２のステップと、第２のステップを終えた後、作業ロールをキスロール状態にして、上ロール系及び下ロール系のロールチョックの位置を調整する第３のステップと、を実施し、第１のステップでは、ロールの回転が停止された状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第１の基準値を演算し、第１の基準値に基づき第１の制御目標値を設定する第１の制御目標値演算ステップと、ロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第１の荷重差演算ステップと、圧下方向荷重差が第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、基準ロール側のロール系の中間ロールのロールチョック、及び、基準ロールと反対側のロール系の中間ロールのロールチョックまたは補強ロールのいずれかを圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、を実施し、第２のステップでは、ロールの回転が停止された状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との圧下方向荷重差に基づき第２の基準値を演算し、第２の基準値に基づき第２の制御目標値を設定する第２の制御目標値演算ステップと、ロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第２の荷重差演算ステップと、圧下方向荷重差が第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、基準ロール側のロール系の作業ロールのロールチョック、及び、基準ロールと反対側のロール系の作業ロールのロールチョックまたは中間ロール及び補強ロールのロールチョックのいずれかを圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、を実施し、第３のステップでは、作業ロールをキスロール状態にして、ロールの回転が停止された状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差から第３の基準値を演算し、第３の基準値に基づき第３の制御目標値を設定する第３の制御目標値演算ステップと、ロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第３の荷重差演算ステップと、圧下方向荷重差が第３の制御目標値の許容範囲内の値となるように、上ロール系または下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールのロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、ロールチョックの位置を調整する第３の調整ステップと、を実施してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、圧下位置零点調整の前または圧延開始の前にロール間で発生するスラスト力を低減して、被圧延材の蛇行及びキャンバーの発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】圧延時において圧延機のロール間に発生するスラスト力及びスラスト反力を説明するための、圧延機の概略側面図及び概略正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る圧延機と、当該圧延機を制御するための装置との構成を示す説明図である。
【図３Ａ】同実施形態に係るロール正転時とロール逆転時との圧下方向荷重に基づきロールチョック位置調整を行う圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、ロールギャップ開状態での第１調整を説明している。
【図３Ｂ】同実施形態に係るロール正転時とロール逆転時との圧下方向荷重に基づきロールチョック位置調整を行う圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、キスロール状態での第２調整を説明している。
【図４Ａ】同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、ロールギャップ開状態での位置調整を示す。
【図４Ｂ】同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、キスロール状態での位置調整を示す。
【図５】ロール間クロス角同定時の圧延機の状態の駆動状態の一例を示す概略側面図及び概略正面図である。
【図６】図５の状態の圧延機において、下側のロールを正転させた場合と逆転させた場合とで取得された圧下方向荷重の差を示す説明図である。
【図７Ａ】本発明の第２の実施形態に係るロール停止時とロール回転時との圧下方向荷重に基づきロールチョック位置調整を行う圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、ロールギャップ開状態での第１調整を説明している。
【図７Ｂ】同実施形態に係るロール停止時とロール回転時との圧下方向荷重に基づきロールチョック位置調整を行う圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、キスロール状態での第２調整を説明している。
【図８Ａ】同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、ロールギャップ開状態での位置調整を示す。
【図８Ｂ】同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、キスロール状態での位置調整を示す。
【図９】ロール間クロス角同定時の圧延機の状態の駆動状態の他の一例を示す概略側面図及び概略正面図である。
【図１０】図９の状態の圧延機において、下側のロールを停止させた場合と回転させた場合とで取得された圧下方向荷重の差を示す説明図である。
【図１１】ロールギャップが開状態である圧延機の作業ロール及び補強ロールの配置を示す説明図である。
【図１２】ロール間クロス角の定義を示す説明図である。
【図１３】図１１に示すロールギャップ開状態での補強ロールクロス角と圧下方向荷重差との一関係を示すグラフである。
【図１４】キスロール状態にされた圧延機の作業ロール及び補強ロールの配置を示す説明図であって、ペアクロス有の状態を示す。
【図１５】図１４に示すキスロール状態での補強ロールクロス角と圧下方向荷重差との一関係を示すグラフである。
【図１６】ロールチョック位置検出装置を備える油圧シリンダの代わりに、回転角検出機能付サーボモータを適用する例を示す説明図である。
【図１７Ａ】図４Ａまたは図８Ａに示した圧延機の設定方法を６段圧延機に適用した場合のロールチョック位置調整の手順（第１調整）を示す説明図である。
【図１７Ｂ】本実施形態に係る設定方法を６段圧延機に適用した場合のロールチョック位置調整の手順（第２調整）を示す説明図である。
【図１７Ｃ】図４Ｂまたは図８Ｂに示した圧延機の設定方法を６段圧延機に適用した場合のロールチョック位置調整の手順（第３調整）を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２６】
＜１．目的＞
本発明の実施形態に係る圧延機と当該圧延機の圧延機の設定方法では、ロール間に発生するスラスト力をなくし、蛇行及びキャンバーのない、あるいは蛇行及びキャンバーが極めて軽微な製品を安定して製造することを目的とする。図１に、被圧延材Ｓの圧延時において圧延機のロール間に発生するスラスト力及びスラスト反力を説明するための、圧延機の概略側面図及び概略正面図を示す。以下では、図１に示すように、ロール胴長方向の作業側をＷＳ（Ｗｏｒｋ  Ｓｉｄｅ）、駆動側をＤＳ（Ｄｒｉｖｅ  Ｓｉｄｅ）と表す。
【００２７】
図１に示す圧延機は、上作業ロール１及び下作業ロール２とからなる一対の作業ロールと、圧下方向（Ｚ方向）において上作業ロール１を支持する上補強ロール３及び下作業ロール２を支持する下補強ロール４とからなる一対の補強ロールとを有する。作業ロール間に被圧延材Ｓを通し圧延することで、被圧延材Ｓの板厚を所定の厚さにする。圧延機には、圧下方向（Ｚ方向）において、被圧延材Ｓの上面側に配置された上作業ロール１及び上補強ロール３からなる上ロール系に係る圧下方向荷重を検出する上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂと、被圧延材Ｓの下面側に配置された下作業ロール２及び下補強ロール４からなる下ロール系に係る圧下方向荷重を検出する下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂとが設けられている。上圧下方向荷重検出装置２８ａ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａは、作業側における圧下方向荷重を検出する。上圧下方向荷重検出装置２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ｂは、駆動側における圧下方向荷重を検出する。
【００２８】
上作業ロール１、下作業ロール２、上補強ロール３及び下補強ロール４は、被圧延材Ｓの搬送方向に直交するように、各ロールの胴長方向を平行にして配置される。しかし、圧下方向に平行な軸（Ｚ軸）まわりにロールが僅かに回転し、上作業ロール１と上補強ロール３との胴長方向のずれ、あるいは、下作業ロール２と下補強ロール４との胴長方向のずれが生じると、作業ロールと補強ロールとの間に、ロールの胴長方向に作用するスラスト力が発生する。ロール間スラスト力は、ロールにモーメントを発生させ、非対称なロール変形が起因となり圧延を不安定な状態にする一因であり、例えば蛇行あるいはキャンバーを引き起こす。このロール間スラスト力は、作業ロールと補強ロールとのロール胴長方向にずれが生じ、ロール間クロス角が発生することにより生じる。例えば、下作業ロール２と下補強ロール４との間にロール間クロス角が発生していると、下作業ロール２と下補強ロール４との間にスラスト力が発生し、その結果、下補強ロール４にモーメントが発生し、このモーメントにバランスするようにロール間の荷重分布が変化し、非対称なロール変形が生じる。このような非対称なロール変形によって蛇行あるいはキャンバーを引き起こす等、圧延が不安定となる。
【００２９】
そこで、本発明では、圧延機による被圧延材の圧延において、ロール間に発生するロール間スラスト力がなくなるように各ロールのロールチョック位置を調整することで、蛇行及びキャンバーのない、あるいは蛇行及びキャンバーが極めて軽微な製品を安定して製造することを目的とする。特に、本発明では、ロールにかかるスラスト反力が測定できない場合にもロール間に発生するロール間スラスト力がなくなるように各ロールのロールチョック位置を調整する手法を提案する。
【００３０】
＜２．第１の実施形態＞
図２〜図４Ｂに基づいて、本発明の第１の実施形態に係る圧延機及び当該圧延機を制御するための装置の構成と、圧延機の設定方法について説明する。第１の実施形態は、圧下位置零点調整前または圧延開始前に、基準とする補強ロールと他のロールとのロール間クロス角をゼロにするように調整し、スラスト力の発生しない圧延を実現するものである。本実施形態に係る圧延機は、圧延機にスラスト反力を測定するスラスト反力測定装置が設けられておらず、ロールにかかるスラスト反力を測定できない場合にもロール間クロスの調整が可能である。
【００３１】
［２−１．圧延機の構成］
まず、図２に基づいて、本実施形態に係る圧延機と、当該圧延機を制御するための装置とを説明する。図２は、本実施形態に係る圧延機と、当該圧延機を制御するための装置との構成を示す説明図である。なお、図２に示す圧延機は、ロール胴長方向の作業側から見た状態を示しており、圧延方向は紙面左から右に向かっているとする。また、図２では、下補強ロールを基準ロールとした場合の構成を示す。なお、本実施形態に係る発明では、圧下方向に配列された各ロールのうちいずれか１つのロールを基準ロールとして設定すればよい。基準ロールは、チョックとハウジングとの接触面積が大きく、位置が安定する最下部または最上部に位置するロールが好ましい。
【００３２】
図２に示す圧延機は、一対の作業ロール１、２と、これを支持する一対の補強ロール３、４とを有する４段の圧延機である。４段の圧延機において、上作業ロール１、下作業ロール２、上補強ロール３及び下補強ロール４は、圧下方向に配列された複数のロールである。上作業ロール１は上作業ロールチョック５により支持されており、下作業ロール２は下作業ロールチョック６により支持されている。なお、上作業ロールチョック５及び下作業ロールチョック６は、図２紙面奥側（駆動側）にも同様に設けられており、それぞれ上作業ロール１、下作業ロール２を支持している。上作業ロール１及び下作業ロール２は、駆動用電動機２１により回転駆動される。また、上補強ロール３は上補強ロールチョック７により支持されており、下補強ロール４は下補強ロールチョック８により支持されている。上補強ロールチョック７及び下補強ロールチョック８は、図２紙面奥側（駆動側）にも同様に設けられており、それぞれ上補強ロール３、下補強ロール４を支持している。上作業ロールチョック５、下作業ロールチョック６、上補強ロールチョック７及び下補強ロールチョック８は、ハウジング３０により保持されている。なお、上作業ロールチョック５、下作業ロールチョック６、上補強ロールチョック７及び下補強ロールチョック８を、単にロールチョックと称することもある。
【００３３】
上作業ロールチョック５には、圧延方向入側に設けられ、上作業ロールチョック５を圧延方向に押圧する上作業ロールチョック押圧装置９と、圧延方向出側に設けられ、圧延方向の位置を検出して上作業ロールチョック５を圧延方向に駆動する上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１とが設けられている。
【００３４】
同様に、下作業ロールチョック６には、圧延方向入側に設けられ、下作業ロールチョック６を圧延方向に押圧する下作業ロールチョック押圧装置１０と、圧延方向出側に設けられ、圧延方向の位置を検出して下作業ロールチョック６を圧延方向に駆動する下作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１２とが設けられている。上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１、下作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１２、上作業ロールチョック押圧装置９の駆動機構、及び下作業ロールチョック押圧装置１０の駆動機構には、例えば油圧シリンダが用いられる。なお、図２において、上下の作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１、１２と上下の作業ロールチョック押圧装置９、１０とは、作業側のみを表示しているが、紙面奥側（駆動側）にも同様に設けられている。
【００３５】
上補強ロールチョック７には、圧延方向出側に設けられ、上補強ロールチョック７を圧延方向に押圧する上補強ロールチョック押圧装置１３と、圧延方向入側に設けられ、圧延方向の位置を検出して上補強ロールチョック７を圧延方向に駆動する上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置１４とが設けられている。上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置１４、及び、上補強ロールチョック押圧装置１３の駆動機構には、例えば油圧シリンダが用いられる。なお、図２において、上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置１４と上補強ロールチョック押圧装置１３は、作業側のみを表示しているが、紙面奥側（駆動側）にも同様に設けられている。
【００３６】
一方、下補強ロールチョック８は、本実施形態においては下補強ロール４を基準ロールとしているため、基準補強ロールチョックとなる。したがって、下補強ロールチョック８を駆動させて位置調整を行うことはないので、上補強ロールチョック７のように、必ずしも駆動装置及び位置検出装置を備えていなくともよい。ただし、位置調整の基準とする基準補強ロールチョックの位置が変化しないように、圧延方向の入側または出側に、例えば下補強ロールチョック押圧装置４０等を設け、下補強ロールチョック８のガタツキを押さえるようにしてもよい。なお、図２において、下補強ロールチョック押圧装置４０は、作業側のみを表示しているが、紙面奥側（駆動側）にも同様に設けられている。
【００３７】
上作業ロールチョック押圧装置９、下作業ロールチョック押圧装置１０、上補強ロールチョック押圧装置１３及び下補強ロールチョック押圧装置４０は、被圧延材の圧延方向入側または出側のいずれか一方に設けられ、ロールチョックを圧延方向に押圧する押圧装置であり、単に押圧装置と称することもある。押圧装置は、少なくとも基準ロール以外のロールのロールチョックに対して設けられていればよい。また、上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１、下作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１２及び上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置１４は、圧延方向において押圧装置と対向するように設けられ、ロールチョックを圧延方向に移動させる駆動装置であり、単に駆動装置と称することもある。駆動装置も、少なくとも基準ロール以外のロールのロールチョックに対して設けられていればよい。
【００３８】
本実施形態に係る圧延機は、上作業ロールチョック５とハウジング３０との間のプロジェクトブロックに入側上インクリースベンディング装置２４ａ及び出側上インクリースベンディング装置２４ｂを備えている。また、圧延機は、下作業ロールチョック６とハウジング３０との間のプロジェクトブロックに入側下インクリースベンディング装置２５ａ及び出側下インクリースベンディング装置２５ｂを備えている。入側上インクリースベンディング装置２４ａ、出側上インクリースベンディング装置２４ｂ、入側下インクリースベンディング装置２５ａ、及び出側下インクリースベンディング装置２５ｂは、図２紙面奥側（駆動側）にも同様に設けられている。各インクリースベンディング装置は、上作業ロール１と上補強ロール３、下作業ロール２と下補強ロール４に荷重を加えるためのインクリースベンディング力を作業ロールチョックに加える。入側上インクリースベンディング装置２４ａ、出側上インクリースベンディング装置２４ｂ、入側下インクリースベンディング装置２５ａ、及び出側下インクリースベンディング装置２５ｂは、ロールに対してベンディング力を加えるベンディング装置であり、単にベンディング装置とも称することもある。
【００３９】
また、圧延機を制御するための装置としては、例えば図２に示すように、ロールチョック圧延方向力制御装置１５と、ロールチョック位置制御装置１６と、駆動用電動機制御装置２２と、ロール間クロス制御装置２３と、インクリースベンディング制御装置２６とを有する。
【００４０】
ロールチョック圧延方向力制御装置１５は、上作業ロールチョック押圧装置９、下作業ロールチョック押圧装置１０、上補強ロールチョック押圧装置１３、及び下補強ロールチョック押圧装置４０の圧延方向の押圧力を制御する。ロールチョック圧延方向力制御装置１５は、後述するロール間クロス制御装置２３の制御指示に基づき、チョック位置の制御対象である上作業ロールチョック押圧装置９、下作業ロールチョック押圧装置１０、及び、上補強ロールチョック押圧装置１３を駆動させ、所定の押圧力を与えることによってチョック位置を制御可能な状態を形成する。
【００４１】
ロールチョック位置制御装置１６は、上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１、下作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１２、及び、上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置１４の駆動制御を行う。ロールチョック位置制御装置１６を、単に位置制御装置とも称する。ロールチョック位置制御装置１６は、ロール間クロス制御装置２３の制御指示に基づき、ロールの作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が所定範囲内となるように、上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１、下作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１２、及び、上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置１４を駆動させる。位置検出機能付駆動装置１１、１２、１４は、作業側及び駆動側の両側に配置されており、作業側及び駆動側の圧延方向の位置について、同量を作業側及び駆動側で逆方向に制御することにより、作業側及び駆動側の平均的な圧延方向位置を変更することなく、ロールクロス角のみを変更することができる。
【００４２】
駆動用電動機制御装置２２は、上作業ロール１及び下作業ロール２を回転駆動する駆動用電動機２１を制御する。本実施形態に係る駆動用電動機制御装置２２は、ロール間クロス制御装置２３からの指示に基づき、上作業ロール１または下作業ロール２の駆動を制御する。
【００４３】
ロール間クロス制御装置２３は、圧延機を構成する上作業ロール１、下作業ロール２、上補強ロール３、及び、下補強ロール４について、ロール間クロス角がゼロとなるように、各ロールの位置を制御する。ロール間クロス制御装置２３は、ロールの作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が所定範囲内となるように、ロールチョック圧延方向力制御装置１５、ロールチョック位置制御装置１６と、駆動用電動機制御装置２２に対して制御指示を行い、ロール間に生じていたクロスがなくなるようにする。なお、当該圧延機の設定方法の詳細については後述する。
【００４４】
インクリースベンディング制御装置２６は、入側上インクリースベンディング装置２４ａ、出側上インクリースベンディング装置２４ｂ、入側下インクリースベンディング装置２５ａ、及び出側下インクリースベンディング装置２５ｂを制御する装置である。インクリースベンディング制御装置２６は、ロール間クロス制御装置２３からの指示に基づき、作業ロールチョックに対してインクリースベンディング力を与えるように、インクリースベンディング装置を制御する。なお、インクリースベンディング制御装置２６は、本実施形態に係るロール間クロスの調整を行う場合以外においても、例えば被圧延材のクラウン制御あるいは形状制御を行う際にも、インクリースベンディング装置の制御を行ってもよい。
【００４５】
また、圧延機には圧下装置２７が設けられている。圧下装置２７は、最上部のロール（図２では上補強ロール３）上方に設置され、ロールを下方に向かって押圧する装置である。圧下装置２７によりロールを上方から下方に圧下することで、各ロールの圧下方向における位置を調整することができる。例えば、上作業ロール１と下作業ロール２とをキスロール状態とする際、圧下装置２７により上作業ロール１及び下作業ロール２に対して所定の負荷を与えることで、これらの位置が調整される。
【００４６】
圧下方向において、上補強ロールチョック７とハウジング３０との間の圧下支点位置３０ａには、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂ及び圧下装置２７が設けられ、下補強ロールチョック８とハウジング３０との間の圧下支点位置３０ｂには、下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂが設けられている。なお、図２には、作業側の上圧下方向荷重検出装置２８ａ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａのみが図示されているが、図１に示したように、図２紙面奥側の駆動側には、上圧下方向荷重検出装置２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ｂが設けられている。上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂは、上下の補強ロールチョックの圧下支点位置に配置され圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する装置であり、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂは最上部のロールに係る圧下方向荷重を検出し、下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂは最下部のロールに係る圧下方向荷重を検出する。
【００４７】
上圧下方向荷重差演算部３２は、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより検出された作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する。下圧下方向荷重差演算部３３は、下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより検出された作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する。上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３により演算された圧下方向荷重差は、ロール間クロス制御装置２３へ出力される。ロール間クロス制御装置２３は、入力された圧下方向荷重差に基づき、ロール間クロスの状態を認識する。
【００４８】
なお、上述の例では、作業ロールチョック５、６については、圧延機の出側に位置検出機能付駆動装置１１、１２、入側に押圧装置９、１０、上補強ロールチョック７については、圧延機の入側に位置検出機能付駆動装置１４、出側に押圧装置１３、下補強ロールチョック８については、圧延機の出側に押圧装置４０を配備する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、これらの配置を圧延機の入側と出側とで逆に設置してもよく、あるいは、作業ロール及び補強ロールで同方向に設置してもよい。さらに、位置検出機能付駆動装置１１、１２、１４については、作業側及び駆動側の両側に配置し、それぞれを位置制御する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。これらの装置を作業側及び駆動側の片側のみに配置、あるいは、片側のみを動作させ、その反対側を回転の支点として、位置制御を行うことによってロールクロス角を制御することが可能であり、ロール間クロスを低減するという同様の効果が得られることは、言うまでもない。また、図２では、基準ロールである下補強ロール４の下補強ロールチョック８には押圧装置４０のみを設ける例を示したが、本発明はかかる例に限定されず、下補強ロールチョック８の入側に位置検出機能付駆動装置を設け、ロールチョック位置制御装置１６により制御可能に構成してもよい。これにより、例えばライナー等摩耗により基準ロール軸と圧延方向との直角関係が極端にずれている場合に、ロールチョック位置制御装置１６によって基準補強ロールチョックを駆動させ、基準ロールの位置を微調整することが可能となる。また、位置検出機能付駆動装置を全ロールに配置することにより、状況に応じて基準ロールを変更し、その変更した基準ロールに基づいて制御を行ってもよい。
【００４９】
［２−２．圧延機の設定方法］
以下、図３Ａ〜図６に基づいて、本実施形態に係る圧延機の設定方法について、説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、本実施形態に係るロール正転時とロール逆転時との圧下方向荷重に基づきロールチョック位置調整を行う圧延機の設定方法を説明するフローチャートである。図４Ａは、本実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、ロールギャップ開状態での位置調整を示す。図４Ｂは、本実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、キスロール状態での位置調整を示す。なお、図４Ａ、Ｂにおいては、ロール間に作用する荷重分布の記載を省略している。図５は、ロール間クロス角同定時の圧延機の状態の駆動状態の一例を示す概略側面図及び概略正面図である。なお、図５において、ロールの正逆転時に、下作業ロール２と下補強ロール４との間のスラスト力の方向の変化に伴い荷重分布も変化するが僅かな変化であるため、ここではその違いを明記していない。図６は、図５の状態の圧延機において、下側のロールを正転させた場合と逆転させた場合とで取得された圧下方向荷重の差を示す説明図である。本例では、下補強ロール４を基準ロールとして説明するが、基準ロールは圧下方向において最上部又は最下部にあるロールのいずれか一方とすればよく、上補強ロール３が基準ロールとなる場合もある。
【００５０】
本実施形態に係る圧延機の設定方法では、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップを開状態にした場合とキスロール状態にした場合とについて、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより検出された駆動側と作業側との圧下方向荷重から圧下方向荷重差を演算し、下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより検出された駆動側と作業側との圧下方向荷重から圧下方向荷重差を演算する。そして、演算された圧下方向荷重差に基づきロールチョックの位置調整を行い、圧延機の各ロールのロール間クロスを所定範囲内とする。このとき、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置は基準位置として固定し、基準ロール以外のロールのロールチョックの圧延方向における位置を移動して、ロールチョックの位置が調整される。以下、詳細に説明していく。
【００５１】
（Ａ）第１調整：ロールギャップ開状態での位置調整（Ｓ１００〜Ｓ１１６）
ロールギャップ開状態での位置調整を行う第１調整では、上作業ロールと下作業ロールとを開状態にしてインクリースベンディング力を加え、作業ロール−補強ロール間に荷重を与え、その状態で当該ロール間のスラスト力によって発生する圧下方向荷重の差が所定の目標値になるように上下の作業ロールチョック位置を制御する。まず、図３Ａに示すように、ロール間クロス制御装置２３は、圧下装置２７に対して、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定の間隙を有する開状態となるように、圧下方向におけるロール位置を調整させる（Ｓ１００）。圧下装置２７は、当該指示に基づきロールに対して所定の負荷を与え、作業ロール１、２のロールギャップを開状態とする。
【００５２】
また、ロール間クロス制御装置２３は、インクリースベンディング制御装置２６に対して、インクリースベンディング装置２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂにより所定のインクリースベンディング力を作業ロールチョック５、６に加えるように指示する（Ｓ１０２）。インクリースベンディング制御装置２６は、当該指示に基づき各インクリースベンディング装置２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂを制御し、所定のインクリースベンディング力を作業ロールチョック５、６に加える。これにより、上下の作業ロール間には荷重を作用させることなく、上下の作業ロール−補強ロール間のみに所定の荷重を与えることができる。なお、インクリースベンディング装置が、作業ロールの自重分を持ち上げるバランサーの機能を有する場合は、ステップＳ１００とステップＳ１０２との順番を逆にし、すなわち、インクリースベンディング力を加えた上で、上下作業ロールの間隙調整を行えばよい。
【００５３】
次いで、ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２に指示し、駆動用電動機２１を駆動させて、作業ロールを所定の回転速度及び所定の回転方向で回転させる（Ｓ１０４）。ロール回転条件である回転速度及び回転方向は予め設定されており、駆動用電動機制御装置２２は、設定されたロール回転条件で上作業ロール１及び下作業ロール２を回転させる。ステップＳ１０４における各作業ロール１、２の回転方向を、正転方向とする。作業ロールが回転されると、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３へ出力される。上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する。演算されたロール正転時の圧下方向荷重差は、ロール間クロス制御装置２３へ入力され、基準値１（本発明の「第１の基準値」に対応する。）とされる（Ｓ１０６）。
【００５４】
基準値１が演算されると、次に、作業ロールの回転方向を逆転させ、ロール逆転時の処理が開始される。ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、所定の回転速度及び所定の回転方向で作業ロールを回転させる（Ｓ１０８）。作業ロールが回転されると、ロール正転時と同様に、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３へ出力される。ステップＳ１０８における各作業ロール１、２の回転方向を、逆転方向とする。
【００５５】
上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算し、演算したロール逆転時の差荷重をロール間クロス制御装置２３へ出力する。そして、ロール間クロス制御装置２３は、ロール逆転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ１０６にて演算された基準値１との偏差より、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、第１の制御目標値を演算する（Ｓ１１０）。第１の制御目標値は、好ましくは基準値１との偏差の半分の値とする。なお、ロールチョックとハウジングとの間の摺動抵抗やベアリングガタ等の影響により、正転及び逆転時のスラスト力の作用方向において圧下方向荷重差の特性に違いが生じる場合もある。この場合には、予め同定した結果に基づき、正転時と逆転時とでの圧下方向荷重差の大きさの違いの度合いに応じて第１の制御目標値を設定すればよい。すなわち、第１の制御目標値は、基準値１との偏差の半分以外の値であってもよい。
【００５６】
第１の制御目標値が演算された後も、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、ロール逆転時における作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重とが測定され、その差である圧下方向荷重差が演算される（Ｓ１１２）。そして、ロール間クロス制御装置２３は、ステップＳ１１２にて演算されたロール逆転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ１１０にて演算された第１の制御目標値とを比較し、これらが一致するか否かを判定する（Ｓ１１４）。なお、ステップＳ１１４の判定においては、ロール逆転時の圧下方向荷重差と第１の制御目標値とは完全に一致する場合だけでなく、ロール逆転時の圧下方向荷重差の第１の制御目標値からのずれが許容の範囲内である場合も含むものとする。許容の範囲は、例えば、予め、実際の熱間圧延プロセスにおいて、尾端部の蛇行量（ｍｍ）あるいは、先端部１ｍあたりのキャンバー実績値（ｍｍ／ｍ）とロール逆転時の圧下方向荷重差からロール変形解析等によって求められる非対称変形分を圧下レベリング量に換算した上で、第１の制御目標値からのずれとの関係、つまり、ロール間微小クロスとの関係を求めておき、蛇行、キャンバーが製品に求められる基準以下になるように定めてもよい。ステップＳ１１４にてロール逆転時の圧下方向荷重差が第１の制御目標値でない、または、その許容範囲内にないと判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、ロールチョック位置制御装置１６に対して、ステップＳ１１４の要件を満たさなかったロール系の作業ロールチョックの位置を調整するよう指示する（Ｓ１１６）。そして、作業ロールチョックの位置が調整されると、ステップＳ１１２からの処理を再度実行する。この際に、上作業ロールチョックの代わりに上補強ロールチョックの位置を、上作業ロール−補強ロール間のスラスト力によって生じる差荷重が減少するように、制御してもよい。
【００５７】
ステップＳ１１４にて、ロール逆転時の圧下方向荷重差が第１の制御目標値と一致する、または、その許容範囲内にあると判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、図３Ｂに示す処理へ移行する。
【００５８】
（基準値１及び第１の制御目標値の算出）
ここで、基準値１及び第１の制御目標値の算出について、図４Ａに基づき詳細に説明する。まず、図４Ａ上側に示すように、ロールギャップ開状態において、上作業ロール１と上補強ロール３とからなる上ロール系と、下作業ロール２と下補強ロール４とからなる下ロール系とで、それぞれロールを正転させる。このとき、上作業ロール１と下作業ロール２とは離隔されているので、各ロール系は独立した状態である。このロール正転状態において、上ロール系の作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重、及び、下ロール系の作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重が測定される。そして、これらの測定値より、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が算出される（図４ＡのＰ１１、Ｐ１２）。各ロール系の圧下方向荷重差は、下記式（１）より演算される。
【００５９】
【数１】
2019221297.tif 000003
【００６０】
ここで、Ｐｄｆ１Ｔは、ロール正転状態における上ロール系の作業側と駆動側との圧下方向荷重測定値の差（上側基準値１Ｔ）であり、Ｐｄｆ１Ｂは、ロール正転状態における下ロール系の作業側と駆動側との圧下方向荷重測定値の差（下側基準値１Ｂ）である。ステップＳ１０６の基準値１は、上側基準値１Ｔ及び下側基準値１Ｂを指している。また、ＰＷＴはロール正転状態における上ロール系の作業側の圧下方向荷重測定値、ＰＷＢはロール正転状態における下ロール系の作業側の圧下方向荷重測定値である。そして、ＰＤＴはロール正転状態における上ロール系の駆動側の圧下方向荷重測定値、ＰＤＢはロール正転状態における下ロール系の駆動側の圧下方向荷重測定値である。
【００６１】
次に、ロール逆転状態において測定された上下の圧下方向荷重の作業側と駆動側の測定値及び上記式（１）にて算出された基準値１から、第１の制御目標値を演算する。
【００６２】
ここで、第１の制御目標値の演算に際して、ロールの正転時と逆転時とにおける作業側と駆動側との圧下方向荷重の差である圧下方向荷重差の関係を調べた。かかる検討においては、例えば図５に示すように、一対の作業ロール１、２と、これを支持する一対の補強ロール３、４とを有する圧延機において、上作業ロール１と下作業ロール２とを離隔して、作業ロール１、２間のロールギャップを開状態とした。なお、上作業ロール１は、作業側が上作業ロールチョック５ａ、駆動側が上作業ロールチョック５ｂにより支持されている。また、下作業ロール２は、作業側が下作業ロールチョック６ａ、駆動側が下作業ロールチョック６ｂにより支持されている。また、上補強ロール３は、作業側が上補強ロールチョック７ａ、駆動側が上補強ロールチョック７ｂにより支持されている。また、下補強ロール４は、作業側が下補強ロールチョック８ａ、駆動側が下補強ロールチョック８ｂにより支持されている。上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び下作業ロールチョック６ａ、６ｂには、作業ロール１、２が互いに離隔された状態で、インクリースベンディング装置（図示せず。）によりインクリースベンディング力が加えられる。
【００６３】
図５に示すように、下作業ロール２と下補強ロール４との間にロール間クロス角が発生している状態で各ロールを回転させると、下作業ロール２と下補強ロール４との間にはスラスト力が発生し、下補強ロール４にモーメントが発生する。このような状態で、本検証ではロールを正転させた場合と逆転させた場合とについて圧下方向荷重を検出した。例えば図６に示すように、ロール正転時及びロール逆転時それぞれにおいて、所定のクロス角変更区間だけ下作業ロールを圧下方向に平行な軸（Ｚ軸）まわりに回転させ、ロール間クロス角を変化させたときの圧下方向荷重を検出した。図６は、作業ロール径８０ｍｍの小型圧延機において、下作業ロールのロール間クロス角を駆動側の出側に向くように０．１゜変更したときのロール正転時とロール逆転時との圧下方向荷重差の変化を検出した一測定結果である。各作業ロールチョックに加えるインクリースベンディング力は０．５ｔｏｎｆ／ｃｈｏｃｋとした。
【００６４】
その検出結果をみると、ロール正転時に取得された駆動側の圧下方向荷重と作業側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差は、ロール間クロス角変更前と比較して、負の方向に大きくなる。一方、ロール逆転時に取得された駆動側の圧下方向荷重と作業側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差は、ロール間クロス角変更前と比較して、正の方向に大きくなる。このように、ロール正転時とロール逆転時とでは圧下方向荷重差の大きさは略同一であるがその向きが反対となる。
【００６５】
そこで、上記の関係に基づき、ロール正転状態を基準として、ロール逆転状態における基準からの偏差の１／２を、上下の作業ロール−補強ロール間のスラスト力がゼロとなる圧下方向荷重の差の制御目標値（第１の制御目標値）とする。第１の制御目標値は、下記式（２）により表すことができる。
【００６６】
【数２】
2019221297.tif 000004
【００６７】
ここでは、Ｐ’ｄｆＴ１Ｔは上ロール系の第１の制御目標値、Ｐ’ｄｆＴ１Ｂは下ロール系の第１の制御目標値である。また、Ｐ’ＷＴはロール逆転状態における上ロール系の作業側圧下方向荷重測定値、Ｐ’ＷＢはロール逆転状態における下ロール系の作業側圧下方向荷重測定値である。そして、Ｐ’ＤＴはロール逆転状態における上ロール系の駆動側の圧下方向荷重測定値、Ｐ’ＤＢはロール逆転状態における下ロール系の駆動側の圧下方向荷重測定値、Ｐ’ｄｆＴはロール逆転状態における上ロール系の圧下方向荷重測定値の作業側と駆動側の差であり、Ｐ’ｄｆＢはロール逆転状態における下ロール系の圧下方向荷重測定値の作業側と駆動側の差である。このようにして、上ロール系及び下ロール系の第１の制御目標値を算出することができる。
【００６８】
なお、ここでは、ロール正転時とロール逆転時とでは圧下方向荷重差の大きさは略同一として、式（２）を定義したが、ロールチョックとハウジングとの間の摺動抵抗やベアリングガタ等の影響により、正転及び逆転時のスラスト力の作用方向において圧下方向荷重差の特性に違いが生じる場合もある。この場合には、予め同定した結果に基づき、正転時と逆転時とでの圧下方向荷重差の大きさの違いの度合いに応じて第１の制御目標値を設定すればよい。すなわち、第１の制御目標値は、基準値１との偏差の半分以外の値であってもよい。
【００６９】
ロール逆転時のロークチョック位置の駆動は、基準ロール以外のロールのロールチョックが対象となる。すなわち、上ロール系については、図４Ａ中央に示すように、上作業ロールチョックの位置を制御してもよく（Ｐ１３）、図４Ａ下側に示すように、上補強ロールチョックの位置を制御してもよい（Ｐ１５）。一方、下ロール系については、下補強ロール４は基準ロールのため動かさず、図４Ａ中央及び下側に示すように下作業ロールチョックの位置が制御される（Ｐ１４、Ｐ１６）。
【００７０】
（Ｂ）第２調整：キスロール状態での位置調整（Ｓ１１８〜Ｓ１３４）
フローチャートの説明に戻り、図３Ａに示したロールギャップが開状態における位置調整を終了すると、次に、ロール間クロス制御装置２３は、図３Ｂに示すように、圧下装置２７に対して、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定のキスロール状態となるように、圧下方向におけるロール位置を調整させる（Ｓ１１８）。圧下装置２７は、当該指示に基づきロールに対して所定の負荷を与え、作業ロール１、２を接触させ、キスロール状態とする。
【００７１】
次いで、ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、所定の回転速度及び所定の回転方向で作業ロールを回転させる（Ｓ１２０）。上述したように、ロール回転条件である回転速度及び回転方向は予め設定されており、駆動用電動機制御装置２２は、設定されたロール回転条件で上作業ロール１及び下作業ロール２を回転させる。ステップＳ１２０における各作業ロール１、２の回転方向は、正転方向とする。作業ロール１、２が回転されると、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３へ出力される。
【００７２】
上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する。演算されたロール正転時の圧下方向荷重差は、ロール間クロス制御装置２３へ入力され、基準値２（本発明の「第２の基準値」に対応する。）とされる（Ｓ１２２）。
【００７３】
基準値２が演算されると、次に、作業ロールの回転方向を逆転させ、ロール逆転時の処理が開始される。ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、所定の回転速度及び所定の回転方向で作業ロールを回転させる（Ｓ１２４）。作業ロールが回転されると、ロール正転時と同様に、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３へ出力される。ステップＳ１２４における各作業ロール１、２の回転方向を、逆転方向とする。
【００７４】
上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算し、演算したロール逆転時の圧下方向荷重差をロール間クロス制御装置２３へ出力する。そして、ロール間クロス制御装置２３は、ロール逆転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ１２２にて演算された基準値２との偏差より、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、第２の制御目標値を演算する（Ｓ１２６）。第２の制御目標値は、例えば基準値２の偏差の半分の値とする。なお、ロールチョックとハウジングとの間の摺動抵抗やベアリングガタ等の影響により、正転及び逆転時のスラスト力の作用方向において圧下方向荷重差の特性に違いが生じる場合もある。この場合には、予め同定した結果に基づき、正転時と逆転時とでの圧下方向荷重差の大きさの違いの度合いに応じて第２の制御目標値を設定すればよい。すなわち、第２の制御目標値は、基準値２との偏差の半分以外の値であってもよい。
【００７５】
第２の制御目標値が演算された後も、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、ロール逆転時における作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重とが測定され、その差である圧下方向荷重差が演算される（Ｓ１２８）。そして、ロール間クロス制御装置２３は、ステップＳ１２８にて演算されたロール逆転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ１２６にて演算された第２の制御目標値とを比較し、これらが一致するか否かを判定する（Ｓ１３０）。なお、ステップＳ１３０の判定においては、ロール逆転時の圧下方向荷重差と第２の制御目標値とは完全に一致する場合だけでなく、ロール逆転時の圧下方向荷重差の第２の制御目標値からのずれが所定の範囲内である場合も含むものとする。ステップＳ１３０にてロール逆転時の圧下方向荷重差が第２の制御目標値でない、または、その許容範囲内にないと判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、ロールチョック位置制御装置１６に対して、ステップＳ１３０の要件を満たさなかったロール系の作業ロールチョックの位置を調整するよう指示する（Ｓ１３２）。そして、作業ロールチョックの位置が調整されると、ステップＳ１２８からの処理を再度実行する。
【００７６】
ステップＳ１３０にて、ロール逆転時の圧下方向荷重差が第２の制御目標値と一致する、または、その許容範囲内にあると判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、上補強ロール３、上作業ロール１、下作業ロール２及び下補強ロール４のロール間クロスが許容範囲内に調整されたとして、圧下装置２７に対して上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定の大きさとなるように調整させる（Ｓ１３４）。その後、当該圧延機による圧下位置零点調整または被圧延材の圧延が開始される。
【００７７】
（基準値２及び第２の制御目標値の算出）
ここで、基準値２及び第２の制御目標値の算出について、図４Ｂに基づき詳細に説明する。第２調整においては、上下作業ロールを接触させたキスロール状態で締め込み荷重を加え、その状態での上下作業ロール間のスラスト力によって発生する圧下方向荷重差が所定の目標値となるように、基準ロールと反対側の作業ロールおよび補強ロールチョック位置を制御する。
【００７８】
まず、図４Ｂ上側に示すように、キスロール状態において、上作業ロール１と上補強ロール３とからなる上ロール系と、下作業ロール２と下補強ロール４とからなる下ロール系とで、それぞれロールを正転させる。そして、上ロール系の作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重、及び、下ロール系の作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重が測定される。これらの測定値より、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が算出される（Ｐ２１、Ｐ２２）。各ロール系の圧下方向荷重差は、下記式（３）より演算される。
【００７９】
【数３】
2019221297.tif 000005
【００８０】
ここで、Ｐｄｆ２Ｔはキスロール状態でのロール正転状態における上ロール系の作業側と駆動側との圧下方向荷重測定値の差（上側基準値２Ｔ）であり、Ｐｄｆ２Ｂはキスロール状態でのロール正転状態における下ロール系の作業側と駆動側との圧下方向荷重測定値の差（下側基準値２Ｂ）である。ステップＳ１２２の基準値２は、上側基準値２Ｔ及び下側基準値２Ｂを指している。
【００８１】
次に、キスロール状態でロールの回転を逆転し、測定された上下の圧下方向荷重の作業側と駆動側の測定値及び上記式（３）にて算出された基準値２から、第２の制御目標値を演算する。第２の制御目標値も、第１の制御目標値と同様、ロール正転状態を基準としたときの、ロール逆転状態における基準からの偏差の１／２を、上下の作業ロール−補強ロール間のスラスト力がゼロとなる圧下方向荷重の差の制御目標値（第２の制御目標値）とすることができる。すなわち、第２の制御目標値は、下記式（４）により表すことができる。
【００８２】
【数４】
2019221297.tif 000006
【００８３】
ここでは、Ｐ’ｄｆＴ２Ｔは上ロール系の第２の制御目標値、Ｐ’ｄｆＴ２Ｂは下ロール系の第２の制御目標値である。このようにして、上ロール系及び下ロール系の第２の制御目標値を算出することができる。なお、上記の演算においては、上下双方の圧下方向の荷重を算出する方法を示したが、第２調整においては、上下作業ロールを接触させたキスロール状態で上下作業ロール間のスラスト力によって発生する圧下方向荷重の差であるため、このロール間クロスによる影響は上下双方に同様に現れる。したがって、この場合には少なくとも上下どちらか一方の値を用いて基準ロールと反対側の作業ロール及び補強ロールチョック位置の制御を行えばよい（図４ＢのＰ２３）。
【００８４】
なお、ここでは、ロール正転時とロール逆転時とでは圧下方向荷重差の大きさは略同一として、式（４）を定義したが、ロールチョックとハウジングとの間の摺動抵抗やベアリングガタ等の影響により、正転及び逆転時のスラスト力の作用方向において圧下方向荷重差の特性に違いが生じる場合もある。この場合には、予め同定した結果に基づき、正転時と逆転時とでの圧下方向荷重差の大きさの違いの度合いに応じて第２の制御目標値を設定すればよい。すなわち、第２の制御目標値は、基準値２との偏差の半分以外の値であってもよい。
【００８５】
［２−３．まとめ］
以上、本発明の第１の実施形態に係る圧延機と当該圧延機の設定方法について説明した。本実施形態によれば、ロール正転時とロール逆転時とでは圧下方向荷重差の大きさは略同一であるがその向きが反対となることを利用して、圧下方向荷重差からロール間クロス角をゼロとするための制御目標値を演算して設定し、圧下位置零点調整前または圧延開始前に上記第１調整及び第２調整を行う。これにより、ロール間クロス角をなくした状態で被圧延材の圧延が行われるため、被圧延材の蛇行及びキャンバーの発生を抑制することができる。
【００８６】
＜３．第２の実施形態＞
次に、図７Ａ〜図８Ｂに基づいて、本発明の第２の実施形態に係る圧延機の設定方法について説明する。本実施形態は、第１の実施形態と同様、圧下位置零点調整前または圧延開始前に、基準とする補強ロールと他のロールとのロール間クロス角をゼロにするように調整し、スラスト力の発生しない圧延を実現するものである。本実施形態に係る圧延機も、第１の実施形態と同様、スラスト反力を測定できない場合にもロール間クロスの調整が可能である。なお、本実施形態に係る圧延機及び当該圧延機を制御するための装置は、図２に示した第１の実施形態に係る圧延機及びその制御装置と同様に構成することができる。このため、本実施形態ではこれらについての詳細な説明は省略する。
【００８７】
［３−１．圧延機の設定方法］
図７Ａ及び図７Ｂは、本実施形態に係る圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、ロール停止時とロール回転時との圧下方向荷重に基づき位置調整を行う場合の例を示す。図８Ａは、本実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、ロールギャップ開状態での位置調整を示す。図８Ｂは、本実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、キスロール状態での位置調整を示す。なお、図７Ａ、Ｂにおいては、ロール間に作用する荷重分布の記載を省略している。また、本例では、下補強ロール４を基準ロールとして説明するが、基準ロールは圧下方向において最上部又は最下部にあるロールのいずれか一方とすればよく、上補強ロール３が基準ロールとなる場合もある。
【００８８】
本実施形態に係る圧延機の設定方法では、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップを開状態にした場合とキスロール状態にした場合とについて、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより検出された駆動側と作業側との圧下方向荷重から圧下方向荷重差を演算し、下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより検出された駆動側と作業側との圧下方向荷重から圧下方向荷重差を演算する。そして、演算された圧下方向荷重差に基づきロールチョックの位置調整を行い、圧延機の各ロールのロール間クロスを所定範囲内とする。この際、ロールチョックの位置調整を行うための制御目標値は、ロールの停止時と回転時とにおいて測定される上ロール系及び下ロール系の作業側及び駆動側の圧下方向荷を用いて導出される。このとき、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置は基準位置として固定し、基準ロール以外のロールのロールチョックの圧延方向における位置を移動して、ロールチョックの位置が調整される。以下、詳細に説明していく。
【００８９】
（Ａ）第１調整：ロールギャップ開状態での位置調整（Ｓ２００〜Ｓ２１４）
ロールギャップ開状態での位置調整を行う第１調整では、上作業ロールと下作業ロールとを開状態にしてインクリースベンディング力を加え、作業ロール−補強ロール間に荷重を与え、その状態で当該ロール間のスラスト力によって発生する圧下方向荷重の差が所定の目標値になるように上下の作業ロールチョック位置を制御する。まず、図７Ａに示すように、ロール間クロス制御装置２３は、圧下装置２７に対して、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定の間隙を有する開状態となるように、圧下方向におけるロール位置を調整させる（Ｓ２００）。圧下装置２７は、当該指示に基づきロールに対して所定の負荷を与え、作業ロール１、２のロールギャップを開状態とする。
【００９０】
また、ロール間クロス制御装置２３は、インクリースベンディング制御装置２６に対して、インクリースベンディング装置２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂにより所定のインクリースベンディング力を作業ロールチョック５、６に加えるように指示する（Ｓ２０２）。インクリースベンディング制御装置２６は、当該指示に基づき各インクリースベンディング装置２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂを制御し、所定のインクリースベンディング力を作業ロールチョック５、６に加える。これにより、上下の作業ロール間には荷重を作用させることなく、上下の作業ロール−補強ロール間のみに所定の荷重を与えることができる。なお、インクリースベンディング装置が、作業ロールの自重分を持ち上げるバランサーの機能を有する場合は、ステップＳ２００とステップＳ２０２との順番を逆にし、すなわち、インクリースベンディング力を加えた上で、上下作業ロールの間隙調整を行えばよい。
【００９１】
次いで、ロール間クロス制御装置２３は、ロールを回転停止させた状態にする（Ｓ２０４）。そして、ロール停止状態において、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３へ出力される。上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する。演算されたロール停止時の圧下方向荷重差は、ロール間クロス制御装置２３へ入力されて基準値１（本発明の「第１の基準値」に対応する。）とされ、当該基準値１に基づき第１の制御目標値が演算される（Ｓ２０６）。
【００９２】
第１の制御目標値が演算されると、次に、上作業ロール１及び下作業ロール２を回転させ、ロール回転時の処理が開始される。ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、所定の回転速度及び所定の回転方向で作業ロールを回転させる（Ｓ２０８）。作業ロールが回転されると、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３へ出力される。上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算し、演算したロール回転時の圧下方向荷重差をロール間クロス制御装置２３へ出力する（Ｓ２１０）。
【００９３】
ロール間クロス制御装置２３は、ステップＳ２１０にて演算されたロール回転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ２０６にて演算された第１の制御目標値とを比較し、これらが一致するか否かを判定する（Ｓ２１２）。なお、ステップＳ２１２の判定においては、ロール回転時の圧下方向荷重差と第１の制御目標値とは完全に一致する場合だけでなく、ロール回転時の圧下方向荷重差の第１の制御目標値からのずれが所定の範囲内である場合も含むものとする。ステップＳ２１２にてロール回転時の圧下方向荷重差が第１の制御目標値でない、または、その許容範囲内にないと判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、ロールチョック位置制御装置１６に対して、ステップＳ２１２の要件を満たさなかったロール系の作業ロールチョックの位置を調整するよう指示する（Ｓ２１４）。そして、上下の作業ロールチョックの位置が調整されると、ステップＳ２１０からの処理が再度実行される。この際、上作業ロールチョックの代わりに上補強ロールチョックの位置を、上作業ロール−補強ロール間のスラスト力によって生じる差荷重が減少するように制御してもよい。
【００９４】
ステップＳ２１２にて、ロール逆転時の圧下方向荷重差が第１の制御目標値と一致する、または、その許容範囲内にあると判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、図７Ｂに示す処理へ移行する。
【００９５】
（基準値１及び第１の制御目標値の算出）
ここで、基準値１及び第１の制御目標値の算出について、図８Ａに基づき詳細に説明する。まず、図８Ａ上側に示すように、ロールギャップ開状態において、上作業ロール１と上補強ロール３とからなる上ロール系と、下作業ロール２と下補強ロール４とからなる下ロール系とで、それぞれロールの回転を停止させる。このとき、上作業ロール１と下作業ロール２とは離隔されているので、各ロール系は独立した状態である。このロール停止状態において、上ロール系の作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重、及び、下ロール系の作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重が測定される。そして、これらの測定値より、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が算出される（Ｐ３１、Ｐ３２）。各ロール系の圧下方向荷重差は、下記式（５）より演算される。
【００９６】
【数５】
2019221297.tif 000007
【００９７】
ここで、Ｐ０ｄｆ１Ｔは、ロール停止状態における上ロール系の作業側と駆動側との圧下方向荷重測定値の差（上側基準値１Ｔ）であり、Ｐ０ｄｆ１Ｂは、ロール停止状態における下ロール系の作業側と駆動側との圧下方向荷重測定値の差（下側基準値１Ｂ）である。ステップＳ２０６の基準値１は、上側基準値１Ｔ及び下側基準値１Ｂを指している。また、Ｐ０ＷＴはロール停止状態における上ロール系の作業側の圧下方向荷重測定値、Ｐ０ＷＢはロール停止状態における下ロール系の作業側の圧下方向荷重測定値である。そして、Ｐ０ＤＴはロール停止状態における上ロール系の駆動側の圧下方向荷重測定値、Ｐ０ＤＢはロール停止状態における下ロール系の駆動側の圧下方向荷重測定値である。
【００９８】
そして、当該基準値１に基づき第１の制御目標値が設定される。ここで、第１の制御目標値の演算に際して、ロール停止時とロール回転時とにおける圧下方向荷重差の関係を調べた。かかる検討においては、例えば図９に示すように、図５と同様の構成の圧延機において、上作業ロール１と下作業ロール２とを離隔して、作業ロール１、２間のロールギャップを開状態とした。上作業ロールチョック５ａ、５ｂ及び下作業ロールチョック６ａ、６ｂには、作業ロール１、２が互いに離隔された状態で、インクリースベンディング装置（図示せず。）によりインクリースベンディング力が加えられる。
【００９９】
下作業ロール２と下補強ロール４との間にロール間クロス角が発生しているとして、下作業ロール２及び下補強ロールを回転させると、図９に示すように、下作業ロール２と下補強ロール４との間にはスラスト力が発生し、下補強ロール４にモーメントが発生する。当該モーメントにより、駆動側の下圧下方向荷重検出装置１０ｂにかかる荷重が、作業側の下圧下方向荷重検出装置１０ａにかかる荷重よりも大きくなり、圧下方向荷重差が生じる。一方、ロールを停止させた状態では、下作業ロール２と下補強ロール４との間にロール軸方向の相対すべりは生じないため、ロール間スラスト力は発生しない。したがって、下圧下方向荷重検出装置１０ａ、１０ｂでは、ロール間スラスト力の影響を受けない圧下方向荷重が検出される。
【０１００】
図１０に、ロール停止時とロール回転時とにおいて、駆動側及び作業側で検出した圧下方向荷重の差である圧下方向荷重差の変化を示す。下作業ロール２と下補強ロール４との間に所定のロール間クロス角を設け、ロールを停止させた状態での圧下方向荷重を検出し、その後ロールを回転させて圧下方向荷重を検出した。図１０は、作業ロール径８０ｍｍの小型圧延機において、下作業ロールのロール間クロス角を駆動側の出側に向くように０．１゜変更したときのロール正転時とロール逆転時との圧下方向荷重差の変化を検出した一測定結果である。各作業ロールチョックに加えるインクリースベンディング力は０．５ｔｏｎｆ／ｃｈｏｃｋとした。図１０に示すように、ロールを回転させたときの圧下方向荷重差は、ロール停止時の圧下方向荷重差よりも負の方向に大きくなる。このように、ロール停止時とロール回転時とでは圧下方向荷重差が相違する。
【０１０１】
ロール停止状態において現れている圧下方向荷重差はスラスト力以外の原因によって生じていると考えられることから、ロール停止状態の圧下方向荷重差を基準として、第１の制御目標値として設定し、ロールチョック位置を制御することで、上下の作業ロール−補強ロール間のスラスト力をゼロにすることができる。第１の制御目標値は、下記式（６）により表わされる。
【０１０２】
【数６】
2019221297.tif 000008
【０１０３】
ここで、ＰｒｄｆＴ１Ｔは上ロール系の第１の制御目標値、ＰｒｄｆＴ１Ｂは下ロール系の第１の制御目標値である。なお、ここでいうロール回転状態とは、回転の方向は特に規定しておらず、ロールの回転は正転または逆転のどちらでも構わない。このようにして、上ロール系及び下ロール系の第１の制御目標値を算出することができる。
【０１０４】
ロール回転時のロークチョック位置の駆動は、基準ロール以外のロールのロールチョックが対象となる。すなわち、上ロール系については、図８Ａ中央に示すように、上作業ロールチョックの位置を制御してもよく（Ｐ３３）、図８Ａ下側に示すように、上補強ロールチョックの位置を制御してもよい（Ｐ３５）。一方、下ロール系については、下補強ロール４は基準ロールのため動かさず、図８Ａ中央及び下側に示すように下作業ロールチョックの位置が制御される（Ｐ３４、Ｐ３６）。
【０１０５】
（Ｂ）第２調整：キスロール状態での位置調整（Ｓ２１６〜Ｓ２３０）
フローチャートの説明に戻り、図７Ａに示したロールギャップが開状態における位置調整を終了すると、次に、ロール間クロス制御装置２３は、図７Ｂに示すように、圧下装置２７に対して、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定のキスロール状態となるように、圧下方向におけるロール位置を調整させる（Ｓ２１６）。圧下装置２７は、当該指示に基づきロールに対して所定の負荷を与え、作業ロール１、２を接触させ、キスロール状態とする。
【０１０６】
次いで、ロール間クロス制御装置２３は、ロールを回転停止させた状態にする（Ｓ２１８）。そして、ロール停止状態において、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向差荷重差演算部３３へ出力される。上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する。演算されたロール停止時の圧下方向荷重差は、ロール間クロス制御装置２３へ入力されて基準値２（本発明の「第２の基準値」に対応する。）とされ、当該基準値２に基づき第２の制御目標値が演算される（Ｓ２２０）。
【０１０７】
第２の制御目標値が演算されると、次に、上作業ロール１及び下作業ロール２を回転させ、ロール回転時の処理が開始される。ロール間クロス制御装置２３は、駆動用電動機制御装置２２により駆動用電動機２１を駆動させて、所定の回転速度及び所定の回転方向で作業ロールを回転させる（Ｓ２２２）。作業ロールが回転されると、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３へ出力される。上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算し、演算したロール回転時の圧下方向荷重差をロール間クロス制御装置２３へ出力する（Ｓ２２４）。
【０１０８】
ロール間クロス制御装置２３は、ステップＳ２２４にて演算されたロール回転時の圧下方向荷重差と、ステップＳ２２０にて演算された第２の制御目標値とを比較し、これらが一致するか否かを判定する（Ｓ２２６）。なお、ステップＳ２２６の判定においては、ロール回転時の圧下方向荷重差と第２の制御目標値とは完全に一致する場合だけでなく、ロール回転時の圧下方向荷重差の第２の制御目標値からのずれが所定の範囲内である場合も含むものとする。ステップＳ２２６にてロール回転時の圧下方向荷重差が第２の制御目標値でない、または、その許容範囲内にないと判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、ロールチョック位置制御装置１６に対して、ステップＳ２２６の要件を満たさなかったロール系の作業ロールチョックの位置を調整するよう指示する（Ｓ２２８）。そして、作業ロールチョックの位置が調整されると、ステップＳ２２４からの処理が再度実行される。
【０１０９】
その後、ステップＳ２２６にて、ロール逆転時の圧下方向荷重差が第２の制御目標値と一致する、または、その許容範囲内にあると判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、上補強ロール３、上作業ロール１、下作業ロール２及び下補強ロール４のロール間クロスが許容範囲内に調整されたとして、圧下装置２７に対して上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定の大きさとなるように調整させる（Ｓ２３０）。その後、当該圧延機による圧下位置零点調整または被圧延材の圧延が開始される。
【０１１０】
（基準値２及び第２の制御目標値の算出）
ここで、基準値２及び第２の制御目標値の算出について、図８Ｂに基づき詳細に説明する。第２調整においては、上下作業ロールを接触させたキスロール状態で締め込み荷重を加え、その状態での上下作業ロール間のスラスト力によって発生する圧下方向荷重差が所定の目標値となるように、基準ロールと反対側の作業ロールおよび補強ロールチョック位置を制御する。
【０１１１】
まず、図８Ｂ上側に示すように、キスロール状態において、すべてのロールの回転を停止し、上ロール系の作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重、及び、下ロール系の作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重を測定する。そして、これらの測定値より、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が算出される（Ｐ４１、Ｐ４２）。各ロール系の圧下方向荷重差は、下記式（７）より演算される。
【０１１２】
【数７】
2019221297.tif 000009
【０１１３】
ここで、Ｐ０ｄｆ２Ｔは、キスロール状態でのロール停止状態における上ロール系の作業側と駆動側との圧下方向荷重測定値の差（上側基準値２Ｔ）であり、Ｐ０ｄｆ２Ｂは、キスロール状態でのロール停止状態における下ロール系の作業側と駆動側との圧下方向荷重測定値の差（下側基準値２Ｂ）である。ステップＳ２２０の基準値２は、上側基準値２Ｔ及び下側基準値２Ｂを指している。
【０１１４】
次に、キスロール状態でロールを回転し、測定された上下の圧下方向荷重の作業側と駆動側の測定値及び上記式（７）にて算出された基準値２から、第２の制御目標値を演算する。第２の制御目標値も、第１の制御目標値と同様、ロール停止状態を基準とし、上下の作業ロール間のスラスト力をゼロとする制御目標値（第２の制御目標値）とすることができる。第２の制御目標値は、下記式（８）により表すことができる。
【０１１５】
【数８】
2019221297.tif 000010
【０１１６】
ここで、ＰｒｄｆＴ２Ｔは上ロール系の第２の制御目標値、ＰｒｄｆＴ２Ｂは下ロール系の第２の制御目標値である。なお、上記の演算においては、上下双方の圧下方向の荷重を算出する方法を示したが、第２調整においては、上下作業ロールを接触させたキスロール状態において上下作業ロール間のスラスト力によって発生する圧下方向荷重の差であるため、このロール間クロスによる影響は上下双方に同様に現れる。したがって、この場合には少なくとも上下どちらか一方の値を用いて基準ロールと反対側の作業ロール及び補強ロールチョック位置の制御を行えばよい（Ｐ４３）。
【０１１７】
［３−２．まとめ］
以上、本発明の第２の実施形態に係る圧延機の設定方法について説明した。本実施形態によれば、ロール停止時には発生しないがロール回転時に現れる圧下方向荷重差に基づいて、圧下方向荷重差からロール間クロス角をゼロとするための制御目標値を演算して設定し、圧下位置零点調整前または圧延開始前に上記第１調整及び第２調整を行う。これにより、ロール間クロス角をなくした状態で被圧延材の圧延が行われるため、被圧延材の蛇行及びキャンバーの発生を抑制することができる。
【０１１８】
＜４．ロール間クロス角と圧下方向荷重差との関係＞
上述の第１及び第２の実施形態に係る圧延機の設定方法では、ロール間クロスをなくすために、ロール間に発生するスラスト反力がゼロまたは許容範囲内の値となるように、ロールチョックの位置制御を行っている。これは、スラスト反力とロール間クロス角との間に、以下に示すような相関があるという知見に基づいている。以下、図１１〜図１５に基づいて、ロール間クロス角と圧下方向荷重差との関係について説明する。
【０１１９】
［４−１．ロールギャップ開状態での関係］
まず、図１１〜図１３に基づいて、作業ロールのロールギャップが開状態である場合での、ロール間クロスと圧下方向荷重差との関係について説明する。図１１は、ロールギャップが開状態である圧延機の、作業ロール１、２及び補強ロール３、４の配置を示す説明図である。図１２は、ロール間クロス角の定義を示す説明図である。図１３は、作業ロール径８０ｍｍの小型圧延機において行った実験結果であり、ロールギャップ開状態での、補強ロールクロス角と圧下方向荷重差との一関係を示すグラフである。なお、図１３では、上下の補強ロールの圧下方向荷重差は、補強ロールクロス角を増加方向に設定した場合と減少方向に設定した場合とについてそれぞれ測定し、増加方向での測定値と減少方向での測定値とを平均化した値を表示している。
【０１２０】
図１１に示すように、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップを開状態として、作業ロールチョックに対してインクリースベンディング装置によりインクリースベンディング力を加えた状態を形成した。そして、上補強ロール３及び下補強ロール４のクロス角をそれぞれ変化させたときの圧下方向荷重差の変化を調べた。補強ロールのクロス角は、図１２に示すように、ロール胴長方向に延びるロール軸Ａｒｏｌｌの作業側が、幅方向（Ｘ方向）から出側に向く方向を正として表す。また、インクリースベンディング力は、１ロールチョック当たり０．５ｔｏｎｆとした。
【０１２１】
その結果、図１３に示すように、上補強ロール３及び下補強ロール４のクロス角を、負の角度から、角度ゼロ、正の角度、と次第に大きくしていくと、圧下方向荷重差は次第に値が小さくなるという関係があることがわかった。この際、圧下方向荷重差は、補強ロールのクロス角がゼロであるとき、当該値もゼロとなることが確認された。したがって、ロールギャップを開状態にしてインクリースベンディング力を加えた状態において、圧下方向荷重差から、各ロール系の補強ロールと作業ロールとのロール間クロス角に起因するスラスト力の影響を把握することが可能である。そして、これらの値がゼロとなるようにロールチョックの位置を制御することで、ロール間スラスト力を低減することが可能であることがわかる。
【０１２２】
［４−２．キスロール状態での関係］
次に、図１４及び図１５に基づいて、作業ロールがキスロール状態である場合での、ロールペアクロス角と圧下方向荷重差との関係について説明する。図１４は、キスロール状態にされた圧延機の、作業ロール１、２及び補強ロール３、４の配置を示す説明図である。図１５は、キスロール状態での、作業ロールと補強ロールとのペアクロス角と圧下方向荷重差との一関係を示すグラフである。なお、図１５では、上下の補強ロールの圧下方向荷重差は、作業ロールと補強ロールとのペアクロス角を増加方向に設定した場合と減少方向に設定した場合とについてそれぞれ測定し、増加方向での測定値と減少方向での測定値とを平均化した値を表示している。
【０１２３】
ここでは、図１４に示すように、上作業ロール１と下作業ロール２とをキスロール状態として、作業ロールと補強ロールとのペアクロス角をそれぞれ変化させたときの圧下方向荷重差の変化を調べた。このとき、キスロール締め込み荷重は６．０ｔｏｎｆとした。
【０１２４】
その結果、図１５に示すように、圧下方向荷重差は、ペアクロス角を、負の角度から、角度ゼロ、正の角度、と次第に大きくしていくと、ペアクロス角の変化に対応し変化し、ペアクロス角がゼロのとき、圧下方向荷重差もゼロとなることがわかった。これより、キスロール締め込み荷重を加えた状態において、圧下方向荷重差から上下作業ロール間のクロスに起因するスラスト力の影響を検出することが可能である。そして、これらの値がゼロとなるように上下それぞれの作業ロールと補強ロールとを一体としてロールチョック位置を制御することによって、上下作業ロール間スラスト力を低減できる可能性があることが確認された。
【実施例１】
【０１２５】
図２に示す構成の熱間仕上圧延機の第５〜第７スタンドについて、ロール間クロスによるロール間スラスト力の影響を考慮した圧下レベリング設定に関して、従来法と本発明の方法との比較を行った。【０１２６】
まず、従来法では、本発明のロール間クロス制御装置の機能は用いずに、定期的にハウジングライナー及びチョックライナーの交換を行い、ロール間クロスが生じないように設備管理を行った。その結果、ハウジングライナーの交換直前の時期において、仕上出側板厚１．２ｍｍ、幅１５００ｍｍの薄物広幅材を圧延したときに、第６スタンドにおいて１００ｍｍ以上の蛇行が生じ、これによる絞り込みが発生した。【０１２７】
一方、本発明の方法では、上記第１の実施形態に係るロール間クロス制御装置の機能を用いて、キスロール締め込み状態で、各ロールのスラスト反力を測定し、図３Ａ及び図３Ｂに示す処理フローに従い、圧延前に圧下方向荷重差が予め設定した許容範囲内に入るように各ロールのロールチョック位置を制御した。その結果、ハウジングライナーの交換直前の時期においても、従来法で絞り込みが生じた仕上出側板厚１．２ｍｍ、幅１５００ｍｍの薄物広幅材を圧延した場合でも、１２ｍｍ以下の蛇行の発生に留まり、被圧延材に絞りを発生させることなく圧延ラインを通板させることができた。【０１２８】
以上のように、本発明の方法では、圧延前に測定した作業側及び駆動側の圧下方向荷重の差である圧下方向荷重差を演算し、適正なロジックに基づき許容範囲内に入るように、基準ロールに対して各ロールのロールチョック位置を制御することにより、ロール間クロス自体を無くし、ロール間クロスに起因するスラスト力によって生じる被圧延材の左右非対称変形が排除できる。したがって、蛇行及びキャンバーのない、あるいは蛇行及びキャンバーの極めて軽微な金属板材を、安定して製造することができる。
【実施例２】
【０１２９】
次に、ロール間クロスによるスラスト力の影響を考慮した圧下レベリング設定に関して、従来法と本発明の方法との比較を行った。【０１３０】
まず、従来法では、本発明のロール間クロス制御装置の機能は用いずに、定期的にハウジングライナー及びチョックライナーの交換を行い、ロール間クロスが生じないように設備管理を行った。【０１３１】
一方、本発明の方法では、上記第２の実施形態に係るロール間クロス制御装置の機能を用いて、圧延前に、図７Ａ及び図７Ｂに示す処理フローに従い、ロールチョックの位置調整を行った。すなわち、まず、ロールギャップを開状態としてインクリースベンディング力を加えた状態で、ロールの回転停止及び停止状態で圧下方向荷重を測定し、上下の作業ロールチョックの位置を制御した。次いで、キスロール状態とし、ロールの回転停止及び停止状態で圧下方向荷重を測定し、回転時の圧下方向荷重差が予め設定した許容範囲内に入るように上下の作業ロール及び補強ロールのロールチョックの位置を制御した。【０１３２】
表１に、本発明と従来法とについて、代表圧延本数に対するキャンバー発生の実測値を示す。被圧延材の先端部１ｍあたりのキャンバー実績値のうち、補強ロール組み替え直前かつハウジングライナー交換直前の値をみると、本発明の場合、０．１２ｍｍ／ｍと比較的小さな値に抑えられていることがわかる。これに対して従来法の場合、補強ロール組み替え直前やハウジングライナー交換直前の時期において、本発明の場合と比較してキャンバー実績値が大きくなっている。【０１３３】
【表１】
2019221297.tif 000011
【０１３４】
以上のように、本発明の方法では、圧延前に圧下方向荷重差を演算し、適正なロジックに基づき許容範囲内に入るように、基準ロールに対して各ロールのチョック位置制御を行うことにより、ロール間クロス自体を無くし、ロール間クロスに起因するスラスト力によって生じる被圧延材の左右非対称変形が排除できる。したがって、蛇行及びキャンバーのない、あるいは蛇行及びキャンバーの極めて軽微な金属板材を、安定して製造することができる。【０１３５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。【０１３６】
例えば、上記実施形態では、例えば図２に示すように、作業ロールチョックの圧延方向における位置を検出するロールチョック位置検出機能付の駆動装置を用いたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ロールチョック位置検出装置の代わりに、回転角検出機能付サーボモータを用いても、作業ロールチョックの圧延方向における位置を測定することができる。すなわち、図１６に示す上作業ロール１及び上作業ロールチョック５のように、上作業ロールチョック５の圧延方向において、上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置１１と対向するように、回転角検出機能付サーボモータ３４を設けてもよい。また、ベンディング装置についても、圧下方向に力を作用させる装置であればよく、例えば油圧ジャッキでもよい。【０１３７】
また、上述では、圧下方向の荷重検出装置を上下に配備する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、上下の片側に圧下方向の荷重検出装置のみを配置する場合においても、荷重検出装置がない側については、十分管理されロール微小クロスが少ないとして第１調整を省略することによって、同様な制御を行うことが可能である。【０１３８】
また、上記実施形態では、一対の作業ロールと、一対の補強ロールとを備える４段の圧延機について説明したが、本発明は、４段以上の圧延機に対して適用可能である。例えば、６段圧延機の場合、ロールチョックの位置調整においては基準とする基準ロールを設定するが、この場合には、圧下方向に配列された各ロールのうち、最下部または最上部に位置するロールを基準ロールとすればよい。【０１３９】
６段圧延機は、例えば図１７Ａに示すように、複数のロールとして、作業ロール１、２と補強ロール３、４との間にそれぞれ中間ロール４１、４２が設けられている。上中間ロール４１は、作業側の上中間ロールチョック４３ａ及び駆動側の上中間ロールチョック４３ｂに支持されている（上中間ロールチョック４３ａ、４３ｂをまとめて、「上中間ロールチョック４３」とも称する）。下中間ロール４２は、作業側の下中間ロールチョック４４ａ及び駆動側の下中間ロールチョック４４ｂに支持されている（下中間ロールチョック４４ａ、４４ｂをまとめて、「下中間ロールチョック４４」とも称する）。なお、上中間ロールチョック４３及び下中間ロールチョック４４も、単にロールチョックと称する場合もある。６段圧延機の場合には、例えば、図１７Ａ〜図１７Ｃに示すように３段階の調整ステップを実施することにより、４段圧延機の場合と同様に、ロールチョック位置を調整できる。【０１４０】
具体的には、ロールチョック位置の調整では、第１調整として、作業ロール１、２のロールギャップを開状態とし、中間ロール４１、４２のロールチョック４３、４４に対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、中間ロール４１、４２のロールチョック４３、４４と補強ロール３、４のロールチョック４３、４４、７、８との位置の調整を実施する（図１７Ａ）。次いで、第２調整として、作業ロール１、２のロールギャップを開状態に維持して、作業ロール１、２のロールチョック５、６に対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、中間ロール４１、４２のロールチョック４３、４４と作業ロール１、２のロールチョック５、６との位置の調整を実施する（図１７Ｂ）。その後、第３調整として、作業ロール１、２をキスロール状態にして、上ロール系及び下ロール系のロールチョックの位置の調整を実施する（図１７Ｃ）。【０１４１】
第１調整は、例えば、図１７Ａ左上の作業ロール１、２の正転させた場合と、図１７Ａ下側の作業ロール１、２を逆転させた場合とにおいて、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差を演算し、制御目標値を演算して、ロールチョックの位置を調整してもよい。これは、図４Ａに示した４段圧延機の場合の第１調整に対応する。この場合、まず、作業ロール１、２を回転（正転）させて、上ロール系及び下ロール系についてそれぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差から基準値１（本発明の「第１の基準値」に対応する。）が演算される。次いで、作業ロール１、２の回転方向を逆転させて、上ロール系及び下ロール系についてそれぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差を演算し、当該荷重差と基準値１との偏差から第１の制御目標値が演算される。その後、荷重差が第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、基準ロール、図１７Ａでは下補強ロール４側の中間ロール４２のロールチョック４４、及び、基準ロールと反対側のロール系の中間ロール４１のロールチョック４３または補強ロール３のロールチョック７のいずれかを圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置が調整される。【０１４２】
あるいは、第１調整は、例えば、図１７Ａ右上の作業ロール１、２を停止させた場合と、図１７Ａ下側の作業ロール１、２を回転させた場合とにおいて、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差を演算し、制御目標値を演算して、ロールチョックの位置を調整してもよい。これは、図８Ａに示した４段圧延機の場合の第１調整に対応する。この場合、まず、作業ロール１、２の回転が停止された状態で、上ロール系及び下ロール系についてそれぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差から基準値１を演算し、基準値１に基づき第１の制御目標値が設定される。次いで、作業ロール１、２を回転させて、上ロール系及び下ロール系についてそれぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差が演算される。その後、荷重差が第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、基準ロール、図１７Ａでは下補強ロール４側の中間ロール４２のロールチョック４４、及び、基準ロールと反対側のロール系の中間ロール４１のロールチョック４３または補強ロール３のロールチョック７のいずれかを圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置が調整される。【０１４３】
第２調整は、第１調整と同様、例えば、図１７Ｂ左上の作業ロール１、２の正転させた場合と、図１７Ｂ下側の作業ロール１、２を逆転させた場合とにおいて、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差を演算し、制御目標値を演算して、ロールチョックの位置を調整してもよい。この場合、まず、作業ロール１、２を回転（正転）させて、上ロール系及び下ロール系についてそれぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差から基準値２（本発明の「第２の基準値」に対応する。）が演算される。次いで、作業ロール１、２の回転方向を逆転させて、上ロール系及び下ロール系についてそれぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差を演算し、当該荷重差と基準値２との偏差から第２の制御目標値が演算される。その後、荷重差が第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、基準ロールである下補強ロール４側の作業ロール２のロールチョック６、及び、基準ロールと反対側のロール系の作業ロール１のロールチョック５または中間ロール４１及び補強ロール３のロールチョック７、４３のいずれかを圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置が調整される。【０１４４】
あるいは、第２調整は、例えば、図１７Ｂ右上の作業ロール１、２を停止させた場合と、図１７Ｂ下側の作業ロール１、２を回転させた場合とにおいて、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差を演算し、制御目標値を演算して、ロールチョックの位置を調整してもよい。この場合、まず、作業ロール１、２の回転が停止された状態で、上ロール系及び下ロール系についてそれぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差から基準値２を演算し、基準値２に基づき第２の制御目標値が設定される。次いで、作業ロール１、２を回転させて、上ロール系及び下ロール系についてそれぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差が演算される。その後、荷重差が第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、基準ロールである下補強ロール４側の作業ロール２のロールチョック６、及び、基準ロールと反対側のロール系の作業ロール１のロールチョック５または中間ロール４１及び補強ロール３のロールチョック４３、７のいずれかを圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置が調整される。【０１４５】
なお、第１調整においては、中間ロール４１、４２のベンディング装置を使用し、中間ロール４１、４２と補強ロール３、４との間に荷重を加え、作業ロール１、２のベンディング装置はゼロあるいはロールの重量にバランスする程度の力を加える。このように、６段圧延機の場合には、まず、第１調整で中間ロールと補強ロールとのクロス角に応じて、ベンディング装置を有する中間ロールあるいは基準ロールと反対側の補強ロールのチョック位置を移動させ調整する。そして、第２調整においては、中間ロール４１、４２のベンディング装置はゼロあるいはロールの重量にバランスする程度の力を加え、４段圧延機の場合と同様に作業ロールのベンディング装置を使用し、作業ロールと中間ロール間に荷重を加え、作業ロールと中間ロール間とのクロス角に応じて、作業ロールあるいはこれに隣接するロール、すなわち、中間ロールのロールチョック位置を補強ロールのロールチョックと共に移動することによって調整すればよい。【０１４６】
第３調整では作業ロール１、２をキスロール状態にして、圧延機全体のロールチョックの位置を調整する。このとき、図１７Ｃ左上の作業ロール１、２の正転させた場合と、図１７Ｃ下側の作業ロール１、２を逆転させた場合とにおいて、ロールチョックの位置を調整してもよい。これは、図４Ｂに示した４段圧延機の場合の第２調整に対応する。この場合、まず、ロール１、２を回転（正転）させて、上ロール系及び下ロール系についてそれぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差から基準値３（本発明の「第３の基準値」に対応する。）が演算される。次いで、作業ロール１、２の回転方向を逆転させて、上ロール系及び下ロール系についてそれぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差を演算し、当該荷重差と基準値３との偏差から第３の制御目標値が演算される。その後、荷重差が第３の制御目標値の許容範囲内の値となるように、上ロール系または下ロール系のいずれか一方、図１７Ｃでは下ロール系を基準ロール系とし、上ロール系の各ロールのロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、ロールチョックの位置が調整される。【０１４７】
あるいは、第３調整は、例えば、図１７Ｃ右上の作業ロール１、２を停止させた場合と、図１７Ｃ下側の作業ロール１、２を回転させた場合とにおいて、ロールチョックの位置を調整してもよい。これは、図８Ｂに示した４段圧延機の場合の第２調整に対応する。この場合、まず、作業ロール１、２の回転が停止された状態で、上ロール系及び下ロール系についてそれぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差から基準値３を演算し、基準値３に基づき第３の制御目標値が設定される。次いで、作業ロール１、２を回転させて、上ロール系及び下ロール系についてそれぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との荷重差が演算される。その後、荷重差が第３の制御目標値の許容範囲内の値となるように、上ロール系または下ロール系のいずれか一方、図１７Ｃでは下ロール系を基準ロール系とし、上ロール系の各ロールのロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、ロールチョックの位置が調整される。【０１４８】
なお、第１調整、第２調整及び第３調整は、それぞれ独立して設定方法を決定することができ、例えば、第１調整を作業ロール１、２の正転、逆転により行い、第２調整を作業ロール１、２の停止、回転により行ってもよい。このように、４段圧延機のみならず６段圧延機にも本発明は適用可能である。また、本発明は、４段圧延機及び６段圧延機以外にも同様に適用可能であり、例えば８段圧延機あるいは５段圧延機に対しても適用可能である。また、５段圧延機及び６段圧延機における、基準値１、第１の制御目標値、基準値２、第２の制御目標値、基準値３、第３の制御目標値は、式（１）〜（８）と同様の方法で求めればよい。８段以上の圧延機における基準値４以上の基準値、及び、第４の制御目標値以上の制御目標値についても、式（１）〜（８）と同様の方法で求めればよい。
【符号の説明】
【０１４９】
１                上作業ロール
２                下作業ロール
３                上補強ロール
４                下補強ロール
５ａ              上作業ロールチョック（作業側）
５ｂ              上作業ロールチョック（駆動側）
６ａ              下作業ロールチョック（作業側）
６ｂ              下作業ロールチョック（駆動側）
７ａ              上補強ロールチョック（作業側）
７ｂ              上補強ロールチョック（駆動側）
８ａ              下補強ロールチョック（作業側）
８ｂ              下補強ロールチョック（駆動側）
９                上作業ロールチョック押圧装置
１０              下作業ロールチョック押圧装置
１１              上作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置
１２              下作業ロールチョック位置検出機能付駆動装置
１３              上補強ロールチョック押圧装置
１４              上補強ロールチョック位置検出機能付駆動装置
１５              ロールチョック圧延方向力制御装置
１６              ロールチョック位置制御装置
２１              駆動用電動機
２２              駆動用電動機制御装置
２３              ロール間クロス制御装置
２４ａ            入側上インクリースベンディング装置
２４ｂ            出側上インクリースベンディング装置
２５ａ            入側下インクリースベンディング装置
２５ｂ            出側下インクリースベンディング装置
２６              インクリースベンディング制御装置
２７              圧下装置
２８ａ            上圧下方向荷重検出装置（作業側）
２８ｂ            上圧下方向荷重検出装置（駆動側）
２９ａ            下圧下方向荷重検出装置（作業側）
２９ｂ            下圧下方向荷重検出装置（駆動側）
３０              ハウジング
３０ａ、３０ｂ    圧下支点位置
３２              上圧下方向荷重差演算部［減算器］
３３              下圧下方向荷重差演算部［減算器］
３４              回転角検出機能付サーボモータ
４０              下補強ロールチョック押圧装置
４１              上中間ロール
４２              下中間ロール
４３              上中間ロールチョック
４３ａ            上中間ロールチョック（作業側）
４３ｂ            上中間ロールチョック（駆動側）
４４              下中間ロールチョック
４４ａ            下中間ロールチョック（作業側）
４４ｂ            下中間ロールチョック（駆動側）
【図１】
2019221297.tif 000012
【図２】
2019221297.tif 000013
【図３Ａ】
2019221297.tif 000014
【図３Ｂ】
2019221297.tif 000015
【図４Ａ】
2019221297.tif 000016
【図４Ｂ】
2019221297.tif 000017
【図５】
2019221297.tif 000018
【図６】
2019221297.tif 000019
【図７Ａ】
2019221297.tif 000020
【図７Ｂ】
2019221297.tif 000021
【図８Ａ】
2019221297.tif 000022
【図８Ｂ】
2019221297.tif 000023
【図９】
2019221297.tif 000024
【図１０】
2019221297.tif 000025
【図１１】
2019221297.tif 000026
【図１２】
2019221297.tif 000027
【図１３】
2019221297.tif 000028
【図１４】
2019221297.tif 000029
【図１５】
2019221297.tif 000030
【図１６】
2019221297.tif 000031
【図１７Ａ】
2019221297.tif 000032
【図１７Ｂ】
2019221297.tif 000033
【図１７Ｃ】
2019221297.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月28日(2020.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一対の作業ロールと前記作業ロールを支持する一対の補強ロールとを含む、複数のロールを備える４段以上の圧延機であって、
圧下方向に配列された各ロールのうちいずれか１つのロールを基準ロールとして、
前記補強ロールの作業側及び駆動側の圧下支点位置において、前記ロールの圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する荷重検出装置と、
少なくとも前記基準ロール以外の前記ロールのロールチョックに対し、被圧延材の圧延方向入側または出側のいずれか一方に設けられ、前記ロールチョックを前記圧延方向に押圧する押圧装置と、
少なくとも前記基準ロール以外の前記ロールのロールチョックに対し、前記圧延方向において前記押圧装置と対向するように設けられ、前記ロールチョックを前記圧延方向に移動させる駆動装置と、
前記基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、作業側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重と駆動側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差が許容範囲内の値となるように、前記駆動装置を駆動して、前記基準ロール以外の前記ロールの前記ロールチョックの前記圧延方向における位置を制御する位置制御装置と、
を備える、圧延機。
【請求項２】
前記複数のロールのうち圧下方向において最下部または最上部に位置するロールを前記基準ロールとする、請求項１に記載の圧延機。
【請求項３】
前記ロールに対してベンディング力を加えるベンディング装置を備え、
前記位置制御装置は、前記作業ロール間のロールギャップを開状態にし、位置調整対象の前記ロール側の前記ロールチョックに対して、前記ベンディング装置によりベンディング力を加える、請求項１または２に記載の圧延機。
【請求項４】
前記駆動装置は、ロールチョック位置検出装置を備えた油圧シリンダである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧延機。
【請求項５】
圧延機の設定方法であって、
前記圧延機は、少なくとも一対の作業ロールと前記作業ロールを支持する一対の補強ロールとを含む複数のロールと、前記補強ロールの作業側及び駆動側の圧下支点位置において前記ロールの圧下方向に作用する圧下方向荷重を検出する荷重検出装置と、を備える４段以上の圧延機であり、
圧下位置零点調整前または圧延開始前に実施され、
圧下方向に配列された各ロールのうちいずれか１つのロールを基準ロールとして、
作業側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重と駆動側の前記荷重検出装置により検出された圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を算出し、
前記圧下方向荷重差が許容範囲内の値となるように、前記基準ロールのロールチョックの圧延方向位置を基準位置として固定し、かつ、前記基準ロール以外の前記ロールのロールチョックを被圧延材の圧延方向に移動させることにより、前記ロールチョックの位置を調整する、
圧延機の設定方法。
【請求項６】
前記複数のロールのうち圧下方向において最下部または最上部に位置するロールを前記基準ロールとする、請求項５に記載の圧延機の設定方法。
【請求項７】
４段の前記圧延機において、
前記被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、前記被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、
前記作業ロールのロールギャップを開状態とし、前記作業ロールの前記ロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記作業ロールの前記ロールチョックと前記補強ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、
前記第１のステップを終えた後、前記作業ロールをキスロール状態にして、前記上ロール系及び前記下ロール系の前記ロールチョックの位置を調整する第２のステップと、
を実施し、
前記第１のステップでは、
所定の回転方向に前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第１の基準値を演算する第１の基準値演算ステップと、
前記ロールの回転方向を逆転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、それぞれ作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出して、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と前記第１の基準値との偏差に基づき第１の制御目標値を演算する第１の制御目標値演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記基準ロール側のロール系の前記作業ロールの前記ロールチョック、または、前記基準ロールと反対側のロール系の前記作業ロールあるいは前記補強ロールの前記ロールチョックを前記圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、
を実施し、
前記第２のステップでは、前記作業ロールをキスロール状態にして、
所定の回転方向に前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第２の基準値を演算する第２の基準値演算ステップと、
前記ロールの回転方向を逆転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と前記第２の基準値との偏差に基づき第２の制御目標値を演算する第２の制御目標値演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記上ロール系または前記下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールの前記ロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、前記ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、
を実施する、請求項６に記載の圧延機の設定方法。
【請求項８】
前記作業ロールと前記補強ロールとの間に中間ロールをそれぞれ備える６段の前記圧延機において、
前記被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、前記被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、
前記作業ロールのロールギャップを開状態とし、前記中間ロールの前記ロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記中間ロールの前記ロールチョックと前記補強ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、
前記第１のステップを終えた後、前記作業ロールのロールギャップを開状態に維持して、前記作業ロールの前記ロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記中間ロールの前記ロールチョックと前記作業ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第２のステップと、
前記第２のステップを終えた後、前記作業ロールをキスロール状態にして、前記上ロール系及び前記下ロール系の前記ロールチョックの位置を調整する第３のステップと、
を実施し、
前記第１のステップでは、
所定の回転方向に前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第１の基準値を演算する第１の基準値演算ステップと、
前記ロールの回転方向を逆転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と前記第１の基準値との偏差に基づき第１の制御目標値を演算する第１の制御目標値演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記基準ロール側のロール系の前記中間ロールの前記ロールチョック、及び、前記基準ロールと反対側のロール系の前記中間ロールの前記ロールチョックまたは前記補強ロールの前記ロールチョックのいずれかを前記圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、
を実施し、
前記第２のステップでは、
所定の回転方向に前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第２の基準値を演算する第２の基準値演算ステップと、
前記ロールの回転方向を逆転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と前記第２の基準値との偏差に基づき第２の制御目標値を演算する第２の制御目標値演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記基準ロール側のロール系の前記作業ロールの前記ロールチョック、及び、前記基準ロールと反対側のロール系の前記作業ロールの前記ロールチョックまたは前記中間ロール及び前記補強ロールの前記ロールチョックのいずれかを前記圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、
を実施し、
前記第３のステップでは、前記作業ロールをキスロール状態にして、
所定の回転方向に前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第３の基準値を演算する第３の基準値演算ステップと、
前記ロールの回転方向を逆転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差と前記第３の基準値との偏差に基づき第３の制御目標値を演算する第３の制御目標値演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第３の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記上ロール系または前記下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールの前記ロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、前記ロールチョックの位置を調整する第３の調整ステップと、
を実施する、請求項６に記載の圧延機の設定方法。
【請求項９】
４段の前記圧延機において、
前記被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、前記被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、
前記作業ロールのロールギャップを開状態とし、前記作業ロールの前記ロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記作業ロールの前記ロールチョックと前記補強ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、
前記第１のステップを終えた後、前記作業ロールをキスロール状態にして、前記上ロール系及び前記下ロール系の前記ロールチョックの位置を調整する第２のステップと、
を実施し、
前記第１のステップでは、
前記ロールの回転が停止された状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第１の基準値を演算し、前記第１の基準値に基づき第１の制御目標値を設定する第１の制御目標値演算ステップと、
前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第１の荷重差演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記基準ロール側のロール系の前記作業ロールの前記ロールチョック、または、前記基準ロールと反対側のロール系の前記作業ロールあるいは前記補強ロールの前記ロールチョックを前記圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、
を実施し、
前記第２のステップでは、前記作業ロールをキスロール状態にして、
前記ロールの回転が停止された状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差から第２の基準値を演算し、前記第２の基準値に基づき第２の制御目標値を設定する第２の制御目標値演算ステップと、
前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第２の荷重差演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記上ロール系または前記下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールの前記ロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、前記ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、
を実施する、請求項６に記載の圧延機の設定方法。
【請求項１０】
前記作業ロールと前記補強ロールとの間に中間ロールをそれぞれ備える６段の前記圧延機において、
前記被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、前記被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、
前記作業ロールのロールギャップを開状態とし、前記中間ロールの前記ロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記中間ロールの前記ロールチョックと前記補強ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、
前記第１のステップを終えた後、前記作業ロールのロールギャップを開状態に維持して、前記作業ロールの前記ロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、前記中間ロールの前記ロールチョックと前記作業ロールの前記ロールチョックとの位置を調整する第２のステップと、
前記第２のステップを終えた後、前記作業ロールをキスロール状態にして、前記上ロール系及び前記下ロール系の前記ロールチョックの位置を調整する第３のステップと、
を実施し、
前記第１のステップでは、
前記ロールの回転が停止された状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差から第１の基準値を演算し、前記第１の基準値に基づき第１の制御目標値を設定する第１の制御目標値演算ステップと、
前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第１の荷重差演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記基準ロール側のロール系の前記中間ロールの前記ロールチョック、及び、前記基準ロールと反対側のロール系の前記中間ロールの前記ロールチョックまたは前記補強ロールのロールチョックのいずれかを前記圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、
を実施し、
前記第２のステップでは、
前記ロールの回転が停止された状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差から第２の基準値を演算し、前記第２の基準値に基づき第２の制御目標値を設定する第２の制御目標値演算ステップと、
前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第２の荷重差演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記基準ロール側のロール系の前記作業ロールの前記ロールチョック、及び、前記基準ロールと反対側のロール系の前記作業ロールの前記ロールチョックまたは前記中間ロール及び前記補強ロールの前記ロールチョックのいずれかを前記圧延方向に移動させて、前記ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、
を実施し、
前記第３のステップでは、前記作業ロールをキスロール状態にして、
前記ロールの回転が停止された状態で、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差から第３の基準値を演算し、前記第３の基準値に基づき第３の制御目標値を設定する第３の制御目標値演算ステップと、
前記ロールを回転させて、前記上ロール系及び前記下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、前記作業側の圧下方向荷重と前記駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第３の荷重差演算ステップと、
前記圧下方向荷重差が前記第３の制御目標値の許容範囲内の値となるように、前記上ロール系または前記下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールの前記ロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、前記ロールチョックの位置を調整する第３の調整ステップと、
を実施する、請求項６に記載の圧延機の設定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、作業ロールと補強ロールとの間に中間ロールをそれぞれ備える６段の圧延機において、被圧延材に対して圧下方向上側に設けられた複数のロールを上ロール系、被圧延材に対して圧下方向下側に設けられた複数のロールを下ロール系として、作業ロールのロールギャップを開状態とし、中間ロールのロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、中間ロールのロールチョックと補強ロールのロールチョックとの位置を調整する第１のステップと、第１のステップを終えた後、作業ロールのロールギャップを開状態に維持して、作業ロールのロールチョックに対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、中間ロールのロールチョックと作業ロールのロールチョックとの位置を調整する第２のステップと、第２のステップを終えた後、作業ロールをキスロール状態にして、上ロール系及び下ロール系のロールチョックの位置を調整する第３のステップと、を実施し、第１のステップでは、ロールの回転が停止された状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差に基づき第１の基準値を演算し、第１の基準値に基づき第１の制御目標値を設定する第１の制御目標値演算ステップと、ロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第１の荷重差演算ステップと、圧下方向荷重差が第１の制御目標値の許容範囲内の値となるように、基準ロール側のロール系の中間ロールのロールチョック、及び、基準ロールと反対側のロール系の中間ロールのロールチョックまたは補強ロールのロールチョックのいずれかを圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置を調整する第１の調整ステップと、を実施し、第２のステップでは、ロールの回転が停止された状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との圧下方向荷重差に基づき第２の基準値を演算し、第２の基準値に基づき第２の制御目標値を設定する第２の制御目標値演算ステップと、ロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第２の荷重差演算ステップと、圧下方向荷重差が第２の制御目標値の許容範囲内の値となるように、基準ロール側のロール系の作業ロールのロールチョック、及び、基準ロールと反対側のロール系の作業ロールのロールチョックまたは中間ロール及び補強ロールのロールチョックのいずれかを圧延方向に移動させて、ロールチョックの位置を調整する第２の調整ステップと、を実施し、第３のステップでは、作業ロールをキスロール状態にして、ロールの回転が停止された状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差から第３の基準値を演算し、第３の基準値に基づき第３の制御目標値を設定する第３の制御目標値演算ステップと、ロールを回転させて、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、作業側及び駆動側の圧下方向荷重を検出し、作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する第３の荷重差演算ステップと、圧下方向荷重差が第３の制御目標値の許容範囲内の値となるように、上ロール系または下ロール系のうち一方を基準ロール系として、他方のロール系の各ロールのロールチョックを、ロールチョック間の相対位置を保持しながら同時かつ同方向に制御して、ロールチョックの位置を調整する第３の調整ステップと、を実施してもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
【図１】圧延時において圧延機のロール間に発生するスラスト力及びスラスト反力を説明するための、圧延機の概略側面図及び概略正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る圧延機と、当該圧延機を制御するための装置との構成を示す説明図である。
【図３Ａ】同実施形態に係るロール正転時とロール逆転時との圧下方向荷重に基づきロールチョック位置調整を行う圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、ロールギャップ開状態での第１調整を説明している。
【図３Ｂ】同実施形態に係るロール正転時とロール逆転時との圧下方向荷重に基づきロールチョック位置調整を行う圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、キスロール状態での第２調整を説明している。
【図４Ａ】同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、ロールギャップ開状態での位置調整を示す。
【図４Ｂ】同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、キスロール状態での位置調整を示す。
【図５】ロール間クロス角同定時の圧延機の駆動状態の一例を示す概略側面図及び概略正面図である。
【図６】図５の状態の圧延機において、下側のロールを正転させた場合と逆転させた場合とで取得された圧下方向荷重の差を示す説明図である。
【図７Ａ】本発明の第２の実施形態に係るロール停止時とロール回転時との圧下方向荷重に基づきロールチョック位置調整を行う圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、ロールギャップ開状態での第１調整を説明している。
【図７Ｂ】同実施形態に係るロール停止時とロール回転時との圧下方向荷重に基づきロールチョック位置調整を行う圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、キスロール状態での第２調整を説明している。
【図８Ａ】同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、ロールギャップ開状態での位置調整を示す。
【図８Ｂ】同実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、キスロール状態での位置調整を示す。
【図９】ロール間クロス角同定時の圧延機の駆動状態の他の一例を示す概略側面図及び概略正面図である。
【図１０】図９の状態の圧延機において、下側のロールを停止させた場合と回転させた場合とで取得された圧下方向荷重の差を示す説明図である。
【図１１】ロールギャップが開状態である圧延機の作業ロール及び補強ロールの配置を示す説明図である。
【図１２】ロール間クロス角の定義を示す説明図である。
【図１３】図１１に示すロールギャップ開状態での補強ロールクロス角と圧下方向荷重差との一関係を示すグラフである。
【図１４】キスロール状態にされた圧延機の作業ロール及び補強ロールの配置を示す説明図であって、ペアクロス有の状態を示す。
【図１５】図１４に示すキスロール状態での補強ロールクロス角と圧下方向荷重差との一関係を示すグラフである。
【図１６】ロールチョック位置検出装置を備える油圧シリンダの代わりに、回転角検出機能付サーボモータを適用する例を示す説明図である。
【図１７Ａ】図４Ａまたは図８Ａに示した圧延機の設定方法を６段圧延機に適用した場合のロールチョック位置調整の手順（第１調整）を示す説明図である。
【図１７Ｂ】本実施形態に係る設定方法を６段圧延機に適用した場合のロールチョック位置調整の手順（第２調整）を示す説明図である。
【図１７Ｃ】図４Ｂまたは図８Ｂに示した圧延機の設定方法を６段圧延機に適用した場合のロールチョック位置調整の手順（第３調整）を示す説明図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
［２−２．圧延機の設定方法］
以下、図３Ａ〜図６に基づいて、本実施形態に係る圧延機の設定方法について、説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、本実施形態に係るロール正転時とロール逆転時との圧下方向荷重に基づきロールチョック位置調整を行う圧延機の設定方法を説明するフローチャートである。図４Ａは、本実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、ロールギャップ開状態での位置調整を示す。図４Ｂは、本実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、キスロール状態での位置調整を示す。なお、図４Ａ、Ｂにおいては、ロール間に作用する荷重分布の記載を省略している。図５は、ロール間クロス角同定時の圧延機の駆動状態の一例を示す概略側面図及び概略正面図である。なお、図５において、ロールの正逆転時に、下作業ロール２と下補強ロール４との間のスラスト力の方向の変化に伴い荷重分布も変化するが僅かな変化であるため、ここではその違いを明記していない。図６は、図５の状態の圧延機において、下側のロールを正転させた場合と逆転させた場合とで取得された圧下方向荷重の差を示す説明図である。本例では、下補強ロール４を基準ロールとして説明するが、基準ロールは圧下方向において最上部又は最下部にあるロールのいずれか一方とすればよく、上補強ロール３が基準ロールとなる場合もある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
［３−１．圧延機の設定方法］
図７Ａ及び図７Ｂは、本実施形態に係る圧延機の設定方法を説明するフローチャートであって、ロール停止時とロール回転時との圧下方向荷重に基づき位置調整を行う場合の例を示す。図８Ａは、本実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、ロールギャップ開状態での位置調整を示す。図８Ｂは、本実施形態に係る圧延機の設定方法におけるロールチョック位置調整の手順を示す説明図であって、キスロール状態での位置調整を示す。なお、図８Ａ、８Ｂにおいては、ロール間に作用する荷重分布の記載を省略している。また、本例では、下補強ロール４を基準ロールとして説明するが、基準ロールは圧下方向において最上部又は最下部にあるロールのいずれか一方とすればよく、上補強ロール３が基準ロールとなる場合もある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
本実施形態に係る圧延機の設定方法では、上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップを開状態にした場合とキスロール状態にした場合とについて、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂにより検出された駆動側と作業側との圧下方向荷重から圧下方向荷重差を演算し、下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより検出された駆動側と作業側との圧下方向荷重から圧下方向荷重差を演算する。そして、演算された圧下方向荷重差に基づきロールチョックの位置調整を行い、圧延機の各ロールのロール間クロスを所定範囲内とする。この際、ロールチョックの位置調整を行うための制御目標値は、ロールの停止時と回転時とにおいて測定される上ロール系及び下ロール系の作業側及び駆動側の圧下方向荷重を用いて導出される。このとき、基準ロールのロールチョックの圧延方向位置は基準位置として固定し、基準ロール以外のロールのロールチョックの圧延方向における位置を移動して、ロールチョックの位置が調整される。以下、詳細に説明していく。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
ステップＳ２１２にて、ロール回転時の圧下方向荷重差が第１の制御目標値と一致する、または、その許容範囲内にあると判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、図７Ｂに示す処理へ移行する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
次いで、ロール間クロス制御装置２３は、ロールを回転停止させた状態にする（Ｓ２１８）。そして、ロール停止状態において、上圧下方向荷重検出装置２８ａ、２８ｂ及び下圧下方向荷重検出装置２９ａ、２９ｂにより作業側及び駆動側の圧下方向荷重がそれぞれ検出され、上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３へ出力される。上圧下方向荷重差演算部３２及び下圧下方向荷重差演算部３３は、圧下方向荷重の入力を受けると、それぞれ作業側の圧下方向荷重と駆動側の圧下方向荷重との差である圧下方向荷重差を演算する。演算されたロール停止時の圧下方向荷重差は、ロール間クロス制御装置２３へ入力されて基準値２（本発明の「第２の基準値」に対応する。）とされ、当該基準値２に基づき第２の制御目標値が演算される（Ｓ２２０）。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
その後、ステップＳ２２６にて、ロール回転時の圧下方向荷重差が第２の制御目標値と一致する、または、その許容範囲内にあると判定されると、ロール間クロス制御装置２３は、上補強ロール３、上作業ロール１、下作業ロール２及び下補強ロール４のロール間クロスが許容範囲内に調整されたとして、圧下装置２７に対して上作業ロール１と下作業ロール２とのロールギャップが所定の大きさとなるように調整させる（Ｓ２３０）。その後、当該圧延機による圧下位置零点調整または被圧延材の圧延が開始される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３１】
一方、本発明の方法では、上記第２の実施形態に係るロール間クロス制御装置の機能を用いて、圧延前に、図７Ａ及び図７Ｂに示す処理フローに従い、ロールチョックの位置調整を行った。すなわち、まず、ロールギャップを開状態としてインクリースベンディング力を加えた状態で、ロールの回転状態及び停止状態で圧下方向荷重を測定し、上下の作業ロールチョックの位置を制御した。次いで、キスロール状態とし、ロールの回転状態及び停止状態で圧下方向荷重を測定し、回転時の圧下方向荷重差が予め設定した許容範囲内に入るように上下の作業ロール及び補強ロールのロールチョックの位置を制御した。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４０】
具体的には、ロールチョック位置の調整では、第１調整として、作業ロール１、２のロールギャップを開状態とし、中間ロール４１、４２のロールチョック４３、４４に対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、中間ロール４１、４２のロールチョック４３、４４と補強ロール３、４のロールチョック７、８との位置の調整を実施する（図１７Ａ）。次いで、第２調整として、作業ロール１、２のロールギャップを開状態に維持して、作業ロール１、２のロールチョック５、６に対してベンディング装置によりベンディング力を加えた状態で、上ロール系及び下ロール系それぞれについて、中間ロール４１、４２のロールチョック４３、４４と作業ロール１、２のロールチョック５、６との位置の調整を実施する（図１７Ｂ）。その後、第３調整として、作業ロール１、２をキスロール状態にして、上ロール系及び下ロール系のロールチョックの位置の調整を実施する（図１７Ｃ）。
【国際調査報告】
2019221297.tif 000035
2019221297.tif 000036
2019221297.tif 000037