JP2000511117A - ツインローラ型薄板製造装置における薄板厚さの制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は上記従来の問題点を解決するために創案されたものであり、ローラの偏心及びローラセンターの動きによって発生する薄板厚さの偏差を予測しこれを補償することにより、製造される薄板の厚さを一定に維持し、これにより品質向上を図ることができるツインローラ型薄板製造装置の薄板厚さ制御装置及びその方法を提供することを目的としている。上記の目的を達成するために、本発明は、固定ローラ及び水平移動可能であるローラと、ジャーナルに取り付けられて、前記固定ローラと水平移動可能なローラのジャーナル間の変化量を測定する第1センサーと、上記固定ローラ及び移動可能なローラのバレル近方に取付けられて上記固定ローラ及び移動可能なローラのバレルの動きを感知する第２センサー及び第３センサーと、上記第２センサー及び第３センサーによって感知された固定ローラ及び移動可能なローラのバレルの動きで第１センサーによって感知されたジャーナル間の変化量を減算する第１減算機及び第２減算機と、上記第１減算機及び第２減算機から入力される信号を処理し、ローラニプの変化量を算出し、算出された信号から高周波成分を除去する制御部と、上記制御部から入力される信号によってローラギャップを制御するローラギャップ制御部から構成される。上記制御部は、第１減算機及び第２減算機の出力信号を各々貯蔵した後で、１８０度位相反転して出力する第１バッファー及び第２バッファーと、上記第１バッファー及び第２バッファーで各々出力された信号で第１センサーによって感知されたジャーナル間の変化量を加算する第１加算機及び第２加算機と、上記第１加算機及び第２加算機から各々出力される信号を減算して、ローラニプの変化量を算出する第４減算機と、上記第４減算機で出力される信号が入力されて誤差補償信号を発生するギャップトリム(trim)予測機と、上記ギャップトリム(trim)予測機から出力される誤差補償信号をフーリエ（Fourier）変換して高周波成分を除去して出力する高速フーリエ（Fourier）変換部からなる。ローラギャップ制御部は、前記高速フーリエ（Fourier）変換部から出力される誤差補償信号とローラギャップの目標値を加算し、ローラギャッブの測定値を減算する第５減算機と、チョック（chock）に装着されてチョック（chock）の間にローラギャップを測定するローラギャップ測定センサーと、上記第５減算機の比較によって誤差補償分を加算したローラギャップの目標値が測定値より大きければ、ローラギャップが大きくなる方向に、小さければ、ローラギャップが小さくなる方向に制御信号を出力するPID制御機と、上記PID制御機からの制御信号によって動作し、移動可能であるローラを移動させるサーボバルブから構成されている。また、本発明のツインローラ型薄板製造装置の薄板厚さ制御方法は、固定ローラと水平移動可能な可動ローラのジャーナルの動きGj(θ)とローラバレルの動きGg(θ+π)を測定する段階、測定したローラのジャーナルの動きGj(θ)とローラバレルの動きGg(θ+π)から固定ローラのローラニプの動きMfcr(θ)及び移動可能なローラのローラニプの動きMmcr(θ)を予測する段階、前記固定ローラのローラニプの動きMfcr(θ)及び移動可能なローラのローラニプの動きMmcr(θ)の差を算出してローラニプのギャップの変化量Mdiff(θ)を求める段階、前記ローラギャップの変化量Mdiff(θ)を最小化させる方向で薄板厚さを制御する段階とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】 ツインローラ型薄板製造装置における薄板厚さの制御装置及び制御方法 発明の技術分野 本発明は鎔湯から直接に薄板を鋳造するツインローラ型薄板製造装置に関し、 より詳細には薄板鋳造中のローラ間に一定のギャップを維持するように、ローラ 偏心及びローラのセンター動きによる厚さ偏差を予測し補償するツインローラ型 薄板製造装置における薄板厚さを制御する制御装置及びその制御方法に関する。 発明の背景 ツインローラ型薄板製造装置は、鎔湯３から鋳造ローラ１、２の回転によって 薄板５を直接に鋳造する装置であり、鋳造された薄板５の厚さはローラ１、２間 のギャップ、すなわちローラ１、２間の最小距離としてのローラニプ（nip）に よって制御される。 したがって、ツインローラ型薄板製造装置で製造される薄板５の厚さが一定と なるように維持するためには、上記ローラニプ（nip）４６の間隔が製造しよう とする薄板５の厚さに一致するように維持する必要がある。 薄板の厚さを所望の値に制御するためには、薄板の厚さを正確に測定する必要 があるが、従来における測定方法は、接触式センサーを使用するために次のよう な問題があった。 先ず、鋳造時において、薄板の温度が高温となっているために、接触式センサ ーを用いて薄板の厚さを直接に測定するのは不可能であり、したがって、図４に 示すように、ローラ４１と４２のチョック（chock）４４間に接触式センサー４ ５を装看し、この接触式センサー４５によりローラ４１と４２間のギャップを測 定して薄板厚さを制御している。 一般的に、ローラ４１、４２間のギャップ、すなわち薄板厚さは、固定ローラ ４１と水平移動可能であるローラ４２間の最小距離であるローラニプ（nip）４ ６の距離を意味する。したがって、従来における薄板厚さ測定方法では、実際の ローラギャップでないチョック（chock）間のギャップを測定することになり、 このような従来の測定方法は、薄板の厚さを間接的に測定するということを意味 する。 このように、チョック（chock）間のギャップを測定する従来の薄板製造方法 では、加工時に発生するローラ偏心によるローラギャップの変化及びローラ回転 時におけるローラセンターの動きによるローラの上下及び左右移動などを明確に 把握することができず、その結果、薄板厚さ制御の正確度が低下する問題点があ る。 また、このような問題を解決するために使用される従来のローラ偏心補償(REC :Roll Eccentricity Compensation)システムでは、ローラ回転時に、ローラ偏心 によって発生するローラの反発力を利用して薄板厚さ誤差を補償しているが、ロ ーラ偏心と関係のない鋳造速度の変化、ローラギャップの変化、鎔湯の高さの変 化及びローラ間に混入するスカル(skull)等により発生するローラの反発力によ って誤差を補償するには難しい問題点があった。また、前記従来のローラ偏心補 償システムにはローラセンターの動きによる薄板厚さの変化を補償できる方法が なかった。 発明の要約 本発明は上記従来の問題点を解決するために創案されたものであり、ローラの 偏心及びローラセンターの動きによって発生する薄板厚さの偏差を予測しこれを 補償することにより、製造される薄板の厚さを一定に維持し、これにより品質向 上を図ることができるツインローラ型薄板製造装置の薄板厚さ制御装置及びその 方法を提供することを目的としている。 上記の目的を達成するために、本発明は、固定ローラ及び水平移動可能である ローラと、ジャーナルに取り付けられて、前記固定ローラと水平移動可能なロー ラのジャーナル間の変化量を測定する第1センサーと、上記固定ローラ及び移動 可能なローラのバレル近方に取付けられて上記固定ローラ及び移動可能なローラ のバレルの動きを感知する第２センサー及び第３センサーと、上記第２センサー 及び第３センサーによって感知された固定ローラ及び移動可能なローラのバレル の動きで第１センサーによって感知されたジャーナル間の変化量を減算する第１ 減算機及び第２減算機と、上記第１減算機及び第２減算機から入力される信号を 処理し、ローラニプの変化量を算出し、算出された信号から高周波成分を除去す る制御部と、上記制御部から入力される信号によってローラギャップを制御する ローラギャップ制御部から構成される。 上記制御部は、第１減算機及び第２減算機の出力信号を各々貯蔵した後で、１ ８０度位相反転して出力する第１バッファー及び第２バッファーと、上記第１バ ッファー及び第２バッファーで各々出力された信号で第１センサーによって感知 されたジャーナル間の変化量を加算する第1加算機及び第２加算機と、上記第１ 加算機及び第２加算機から各々出力される信号を減算して、ローラニプの変化量 を算出する第４減算機と、上記第４減算機で出力される信号が入力されて誤差補 償信号を発生するギャップトリム(trim)予測機と、上記ギャップトリム(trim)予 測機から出力される誤差補償信号をフーリエ（Fourier）変換して高周波成分を 除去して出力する高速フーリエ（Fourier）変換部からなる。 ローラギャップ制御部は、前記高速フーリエ（Fourier）変換部から出力され る誤差補償信号とローラギャップの目標値を加算し、ローラギャップの測定値を 減算する第５減算機と、チョック（chock）に装着されてチョック（chock）の間 にローラギャップを測定するローラギャップ測定センサーと、上記第５減算機の 比較によって誤差補償分を加算したローラギャップの目標値が測定値より大きけ れば、ローラギャップが大きくなる方向に、小さければ、ローラギャップが小さ くなる方向に制御信号を出力するPID制御機と、上記PID制御機からの制御信号に よって動作し、移動可能であるローラを移動させるサーボバルブから構成されて いる。 また、本発明のツインローラ型薄板製造装置の薄板厚さ制御方法は、固定ロー ラと水平移動可能な可動ローラのジャーナルの動きGj(θ)とローラバレルの動き Gg(θ+π)を測定する段階、測定したローラのジャーナルの動きGj(θ)とローラ バレルの動きGg(θ+π)から固定ローラのローラニプの動きMfcr(θ)及び移動可 能なローラのローラニプの動きMmcr(θ)を予測する段階、前記固定ローラのロー ラニプの動きMfcr(θ)及び移動可能なローラのローラニプの動きMmcr(θ)の差を 算出してローラニプのギャップの変化量Mdiff(θ)を求める段階、前記ローラギ ャップの変化量Mdiff(θ)を最小化させる方向で薄板厚さを制御する段階とか ら構成される。 図面の簡単な説明 図１は一般的ツインローラ型薄板製造装置の概略図である。 図２は本発明によるツインローラ型薄板製造装置に薄板厚さを制御するように 装着されたセンサーを図示した概略図である。 図３は本発明によるツインローラ型薄板製造装置での薄板厚さ制御方法による 厚さ制御ループを図示したブロック構成図である。 図４は従来の薄板厚さ制御装置でローラギャップ測定センサーの装着構造を図 示した概略図である。 発明の実施の詳細な説明 以下、添附した図面を参照して本発明の構成及び作用を詳細に説明する。 図２は本発明による薄板の厚さを制御するために、ツインローラ型薄板製造装 置に装着されるセンサーの装着構造を図示したものであり、符号１１はツインロ ーラ型薄板製造装置における固定ローラ、１２は水平移動可能なローラである可 動ローラ、１３は前記固定ローラ１１及び可動ローラ１２をめぐるチョック(cho ck)、１４は前記固定ローラ１１と可動ローラ１２各々の中心に取付けられるジ ャーナル、１５は前記固定ローラ１１と可動ローラ１２のジャーナル１４間の距 離、すなわちジャーナル１４の移動の程度を感知する接触式距離センサー、１６ はチョック(chock)１３に装着されてローラギャップを検出する接触式距離セン サー、１７は固定ローラ１１と可動ローラ１２のローラニプ、１８は前記固定ロ ーラ１１に近接設置されたローラバレルの動きを検出する非接触距離センサー、 １９は上記可動ローラ１２に近接設置されてローラバレルの動きを検出する非接 触式距離センサーである。 図３は本発明による薄板厚さ制御方法が適用される装置を示すブロック構成図 であり、固定ローラ３１と、移動可能なローラである可動ローラ３２と、上記固 定ローラ３１と可動ローラ３２間のジャーナルギャップ変化量Ｓ３を感知する距 離センサー３３と、上記固定ローラ３１のローラバレルの動きＳ１を感知する距 離センサー３４と、上記可動ローラ３２のローラバレルの動きＳ２を感知する距 離センサー３５と、上記距離センサー３４によって感知した固定ローラ３１のロ ーラバレルの動きＳ１で、距離センサー３３によって感知したジャーナルギャッ プの変化量Ｓ３を減算する減算機４４ａと、上記減算機４４ａの出力信号Ｓ４を 貯蔵した後で１８０度位相反転して出力する第１バッファー３６ａと、上記距離 センサー３５によって感知される可動ローラ３２のローラバレルの動きＳ２で、 距離センサー３３によって感知したジャーナルギャップの変化量Ｓ３を減算する 減算機４４ｂと、上記減算機４４ｂの出力信号Ｓ５を貯蔵した後で１８０度位相 反転して出力する第２バッファー３６ｂと、上記第１及び２バッファー３６ａ、 ３６ｂから出力される信号Ｓ６、Ｓ７で、前記距離センサー３３によるジャーナ ルギャップ変化量Ｓ３を各々加算する加算機４５ａ、４５ｂと、上記加算機４５ ａ、４５ｂから各々出力される出力信号Ｓ８、Ｓ９を減算する減算機４６と、上 記減算機４６の出力値（信号）Ｓ１０から誤差補償信号を作るギャップトリム(t rim)予測機３７と、上記ギャップトリム(trim)予測機３７から出力される誤差補 償信号をフーリエ(Fourier)変換した後で、低周波領域の高周波成分を除去して 出力する高速フーリエ（Fourier）変換部３８と、前記高速フーリエ（Fourier） 変換部３８から出力される高周波成分が除去された誤差補償信号Ｓ１１とローラ ギャップの目標値Ｓ１２を加算した後で、ローラギャップ測定値Ｓ１３を減算す る減算機４７と、チョック(chock)間に装着されてチョック(chock)間のローラギ ャップを測定するローラギャップ測定センサー３９と、前記減算機４７の比較に よって誤差補償分Ｓ１１が加算できたローラギャップの目標値Ｓ１２が測定値Ｓ １３より大きければローラギャップが大きくなる方向で、小さければ、ローラキ ャップが小さくなる方向で、制御信号を出力するPID制御機４０と、上記PID制御 機４０からの制御信号によって動作して可動ローラ３２を左、右に移動するサー ボバルブ４１を備える。 まず、本発明による薄板の厚さ制御のためのローラギャップトリム(trim)予測 の基本原理を説明する。 ツインローラ型薄板製造装置で、基本的な目標はローラニプの動きを把握する ことであるが、このローラニプの動きは測定が不可能であることから、測定可能 なデータで前記ローラニプの動きを予測することになる。すなわち、固定ローラ と可動ローラが回転する状態において、ローラバレルの動きをGg(θ+π)、ジャ ーナルの動きをGj(θ)、ローラバレルに現れる偏心による動きをE(θ+π)、ロー ラニプの偏心による動きをE(θ)とすると、ローラが回転する時のジャーナルギ ャップの動きGj(θ)とローラバラルの動きGg(θ+π)が測定可能なデータとなる 。 ローラが回転する場合、ローラの動きを一般的に表現すると、ローラの偏心と ローラの重心の動きによって誘発される動きが複合的に現れると仮定する。ロー ラバレルの部位にローラの総体的の動きは一般的に、 Gg(θ+π)+Gj(θ)として表現できる。 上記複合的な作動の中で、ローラバレルの動きGg(θ+π)は、距離センサー３ ３により測定されてジャーナルの動きGj(θ)は距離センサー３４及び３５により 測定可能である。 ローラバラルの動きG(θ+π)は、ローラニプの動きとは１８０度の位相差を有 し、ジャーナルの動きGj(θ)は、ローラニプの動きと同位相である。また、偏心 によるローラバレルの動きE(θ+π)は、ローラニプの現れる偏心量とは１８０度 の位相差を持って測定が不可能な値である。 したがって、偏心によるローラバレルの動きE(θ+π)と１８０度の位相差を持 つ偏心によるローラニプの動きE(θ)もやはり測定不可能な値となる。 ところが、正確な薄板の厚さを制御するために要求されることは、ローラニプ に現れる総体的な動きである。このようなローラニプの総体的な動きM(θ)は、 ローラニプの偏心による動きとジャーナルギャップの変化量を合せた値E(θ)+Gj (θ)で表現され、上記ローラニプの動きM(θ)を算出するための測定可能である 値Gg(θ+π)及びGj(θ)を利用する。 ジャーナルの動きGj(θ)を測定する当時のローラバレルの動きGg(θ+π)は、 ジャーナルの動きGj(θ)と偏心によるローラバレルの動きE(θ+π)に起因する。 したがって、これを数式で表現すると、Gg(θ+π)=E(θ+π)+Gj(θ)となる。 前記数式から、偏心によるローラバレルの動きは、E(θ+π)がE(θ+π)=Gg( θ+π)-Gj(θ)となる。 すなわち、測定可能な値のローラバレルの動きGg(θ+π)とジャーナルの動きG j(θ)の差異からローラバレルに現れる偏心による動きE(θ+π)を算出する。こ の時、前記偏心によるローラバレルの動きE(θ+π)を１８０度位相反転させれば 偏心によるローラバレルの動きE(θ)を求めることができる。これにより、ロー ラニプの総体的な動き値M(θ)=E(θ)+Gj(θ)を求めうる。 上記M(θ)=E(θ)+Gj(θ)を求める時のGj(θ)は、Gg(θ+π)=E(θ+π)+Gj(θ) を測定する当時のGj(θ)とは他の値である。その理由は、M(θ)=E(θ)+Gj(θ)を 計算する時間と、Gg(θ+π)=E(θ+π)+Gjを測定する時間は違うことによる。し たがって、上記M(θ)=E(θ)+Gj(θ)を計算する過程では、計算時のGj(θ)を新し く測定する。 上記と同じ方法により、求めた固定ローラのローラニプの動きをMfcr(θ)とし て、可動ローラでのローラニプの動きをMmcr(θ)とすれば、ツインローラ形薄板 製造装置でのローラニプのギャップの動きは二つのローラニプの動きの差値Mdif f(θ)=Mfcr(θ)-Mmcr(θ)となり、前記ローラニプのギャップの動きMdiff(θ)を 減少させることによって、薄板厚さをより一層精密に制御することが可能となる 。 したがって、本発明によるツインローラ形薄板製造装置での薄板厚さ制御方法 は、薄板厚さと実質的に関係があるローラニプのギャップの動きをローラバレル の動きとジャーナルギャップの変化量Eで予測し、前記予測したローラニプのギ ャップの動きをローラギャップの制御時に補償する。 上述した原理による薄板厚さ制御方法を図３を参照して詳細に説明する。 図３に図示するように、固定ローラ３１と可動ローラ３２のローラバレルの部 位に装着した二つの距離センサー３４、３５で、薄板製造中に、固定ローラ３１ と可動ローラ３２が回転する時のローラバレルの動きを表す信号Ｓ１、Ｓ２を各 々検出する。 同時に、ジャーナル間に装着される他の距離センサー３３で、固定ローラ３１ と可動ローラ３２のジャーナルギャップの動きＳ３を測定する。このジャーナル ギャップの変化量Ｓ３は固定ローラ３１のジャーナルの動きと可動ローラ３２の ジャーナルの動きを包含する値である。 そして、ローラバレルの動きを感知する距離センサー３４、３５から出力され る信号Ｓ１、Ｓ２が、ローラニプの動きを予測するための資料で使用されるため に、固定ローラ３１のローラバレルの動きＳlGfcr(θ+π)で、距離センサー３３ により検出したジャーナルギャップの動きＳ３Gj(θ)が減算機４４ａにより減算 された後、第１バッファー３６ａに貯蔵され、可動ローラ３２のローラバレルの 動きＳ２Gmcr(θ+π)はやはり減算機４４ｂにより前記距離センサー３３により 検出されたジャーナルギャップの動きＳ３Gj(θ)を減算した後、第２バッファー ３６ｂに貯蔵される。 すなわち、前記第１バッファー３６ａ及び第２バッファー３６ｂには、各々Gf cr(θ+π)-Gj(θ)及びGmcr(θ+π)-Gj(θ)が貯蔵される。そして、E(θ+π)=Gg( θ+π)-Gj(θ)であるので、各々Efcr(θ+π)及びEmcr(θ+π)になる。 そして、前記第１、２バッファー３６ａ、３６ｂに貯蔵された値は、各々１８ ０度位相反転され、Efcr(θ)及びEmcr(θ)に出力した後で、加算機４５ａ、４５ ｂによりジャーナルギャップの動きＳ３Gj(θ)が加算される。すなわち、前記加 算機４５ａ、４５ｂから各々出力される信号Ｓ８、Ｓ９は、Efcr(θ)+Gj(θ)及 びEmcr(θ)+Gj(θ)として、結局ローラニプの動きMfcr(θ)及びMmcr(θ)になる 。 前記Mfcr(θ)及びMmcr(θ)が減算機４６でその差値が算出され、Mdiff(θ)が 出力される。 前記で、最終的にギャップトリム(trim)予測機３７に出力される信号Ｓ１０は 実際の固定ローラ３１のローラニプの動きと可動ローラ３２のローラニプの動き によるローラニプのギャップの変化量である。 そして、上記ギャップトリム(trim)の予測機３７は、ローラニプのギャップの 変化量Ｓ１０を減少させる方向に薄板厚さの誤差補償信号を出力し、高速フーリ エ（Fourier）変換部３８は、上記誤差補償信号をフーリエ（Fourier）変換し、 それから適当な差数の低周波成分だけを抽出してローラギャップ制御部４３に出 力される。ここで、適当な次数の低周波成分の例とは、１次高調波から次高調波 成分をいう。 固定ローラ３１には自体の動きを補整するアクチュエータ（actuator）がない 。したがって、薄板の厚さをより一層精密に制御するためには可動ローラ３２だ けでなくローラが回転する時に発生する固定ローラ３１の動きをも考慮し、可動 ローラに装着したアクチュエータ（actuator）であるサーボバルブ４１を利用し て補償される必要がある。このような脈絡で、前記ローラギャップトリム(trim) 予測機３７は、前記ローラニプギャップの変化量を最小とすることを目標とする 。このようなアルゴリズムが理想的に作用する場合、ローラニプの動きはなくな り、これにともなって交流成分は消え、ローラギャップトリム(trim)予測機の積 分機に累積される入力信号もゼロに収斂される。これによって、積分機の発散が 防止される。 しかし、最終的にローラギャップトリム(trim)予測機３７から出力される補償 値Ｓ１１が高周波成分をもつならば、これはローラギャップ制御部４３の動作を 不安定にすることから望ましくない。このような場合に備え、本発明では高速フ ーリエ（Fourier）変換を利用して補償信号Ｓ１１から適当な次数の低周波成分( １次〜３次高調波)だけを抽出し、サーボ入力に使用する。 したがって、前記高速フーリエ（Fourier）変換部３８から出力される薄板厚 さ誤差補償信号Ｓ１１には高周波成分が除去され、高周波成分によりローラギャ ップ制御部４３からアクチュエータ（actuator）サーボバルブ４１の制御が不安 定になることを防止できる。 前記ローラギャップ制御部４３に入力した薄板厚さ誤差の補償信号Ｓ９は、元 来のローラギャップ目標値Ｓ１２に加算されて、ここにチョック(chock)の間に 具備したローラギャップ測定センサー３９から出力されるローラギャップ測定値 Ｓ１３と比較され、PID制御機４０に出力される。PID制御機４０では、ローラギ ャップ目標値Ｓ１２と上記制御部４２から出力されるローラギャップの変化によ る厚さ補償値Ｓ１１を合せた値よりローラギャップ測定値Ｓ１２が大きければ、 ローラギャップが小さくなるようにサーボバルブ４１を制御し、前記ローラギャ ッフ目標値Ｓ１２と前記制御部４２から出力されるローラニプの動きにともなう 厚さ補償値Ｓ１１を合せた値よりローラギャップ測定値Ｓ１３が小さければ、ロ ーラギャップが大きくなるようにサーボバルブ４１を制御する。 このように、ローラニプの動きを予測するために使用されるデータは、ローラ が回転する時、ジャーナルギャップの動きと距離センサーを利用して測定する固 定ローラと可動ローラバレルの動きで、本発明では、このように測定可能なジャ ーナルギャップの変化量Ｓ３とローラバレルの動きＳ１、Ｓ２を利用してローラ ニプギャップの変化量Ｓ１０を予測し、予測できたローラニプギャップの変化量 Ｓ１０を利用して補償する厚さ誤差補償信号Ｓ１１を生成する。 このように、本発明による厚さ制御方法は、従来の短所を補完し、ローラ偏心 だけでなく、ローラ回転時に現れるローラセンターの動きによるローラニプの動 きを予測し、このローラの偏心及びローラセンターの動きによって誘発されるロ ーラニプの動きによる厚さの偏差を補償することにより、鋳造される薄板の厚さ の偏差をより精密に制御でき、これにより、薄板の品質をより一層向上させるこ とができる効果がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム ユン ハ 大韓民国 790―300 キョンサンブック− ド，ポハング−シ，ナム−ク，ヒョジャ− ドン，サン 32，リサーチ インスティチ ュート オブ インダストリアル サイエ ンス アンド テクノロジー (72)発明者 リ ヒ ジョン 大韓民国 790―300 キョンサンブック− ド，ポハング−シ，ナム−ク，ヒョジャ− ドン，サン 32，リサーチ インスティチ ュート オブ インダストリアル サイエ ンス アンド テクノロジー (72)発明者 リ デ ソン 大韓民国 790―300 キョンサンブック− ド，ポハング−シ，ナム−ク，ヒョジャ− ドン，サン 32，リサーチ インスティチ ュート オブ インダストリアル サイエ ンス アンド テクノロジー 【要約の続き】 ら高周波成分を除去する制御部と、上記制御部から入力 される信号によってローラギャップを制御するローラギ ャップ制御部から構成される。上記制御部は、第１減算 機及び第２減算機の出力信号を各々貯蔵した後で、１８ ０度位相反転して出力する第１バッファー及び第２バッ ファーと、上記第１バッファー及び第２バッファーで各 々出力された信号で第１センサーによって感知されたジ ャーナル間の変化量を加算する第１加算機及び第２加算 機と、上記第１加算機及び第２加算機から各々出力され る信号を減算して、ローラニプの変化量を算出する第４ 減算機と、上記第４減算機で出力される信号が入力され て誤差補償信号を発生するギャップトリム(trim)予測機 と、上記ギャップトリム(trim)予測機から出力される誤 差補償信号をフーリエ（Fourier）変換して高周波成分 を除去して出力する高速フーリエ（Fourier）変換部か らなる。ローラギャップ制御部は、前記高速フーリエ （Fourier）変換部から出力される誤差補償信号とロー ラギャップの目標値を加算し、ローラギャッブの測定値 を減算する第５減算機と、チョック（chock）に装着さ れてチョック（chock）の間にローラギャップを測定す るローラギャップ測定センサーと、上記第５減算機の比 較によって誤差補償分を加算したローラギャップの目標 値が測定値より大きければ、ローラギャップが大きくな る方向に、小さければ、ローラギャップが小さくなる方 向に制御信号を出力するPID制御機と、上記PID制御機か らの制御信号によって動作し、移動可能であるローラを 移動させるサーボバルブから構成されている。また、本 発明のツインローラ型薄板製造装置の薄板厚さ制御方法 は、固定ローラと水平移動可能な可動ローラのジャーナ ルの動きGj(θ)とローラバレルの動きGg(θ+π)を測定 する段階、測定したローラのジャーナルの動きGj(θ)と ローラバレルの動きGg(θ+π)から固定ローラのローラ ニプの動きMfcr(θ)及び移動可能なローラのローラニプ の動きMmcr(θ)を予測する段階、前記固定ローラのロー ラニプの動きMfcr(θ)及び移動可能なローラのローラニ プの動きMmcr(θ)の差を算出してローラニプのギャップ の変化量Mdiff(θ)を求める段階、前記ローラギャップ の変化量Mdiff(θ)を最小化させる方向で薄板厚さを制 御する段階とから構成される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．次の各段階を有する固定ローラと可動ローラであるツインローラ形薄板製造 装置における薄板厚さ制御方法。 前記固定ローラと可動ローラのジャーナル(journal)の動きＧｊ(θ)と前記 ローラのバレル(barrel)の動きＧｇ(θ+π)を測定する段階； 前記動きＧｊ(θ)と動きＧｇ(θ+π)から前記固定ローラのローラニプの動 きＭｆｃｒ(θ)及び前記可動ローラニプの動きＭｍｃｒ(θ)を予測する段階； 前記固定ローラと可動ローラニプ間のギャップ変化量Mdiff(θ)を求めるた めに前記動きMfcr(θ)と動きMmcr(θ)の差を計算する段階； ローラニプ間のギャップの変化量Mdiff(θ)を最小化させる薄板厚さを制御 する段階； ２．前記動きMfcr(θ)と動きMmcr(θ)を予測する段階において、 前記動きGj(θ)と動きGg(θ+π)の関係を示す式Gg(θ+π)=E(θ+π)＋Gj(θ) から、ローラの偏心によるローラのバレル(barrel)の動きE(θ+π)を計算する段 階； E(θ+π)と180°の位相差を持つローラの偏心によるローラニプの動きE(θ)を 求める段階；及び、 ローラニプの動きを算出するためにローラの偏心によるローラニプの動きE(θ )とジャーナルの動きGj(θ)を加算する段階を有することを特徴とする請求項１ 記載のツインローラ型薄板製造装置における薄板厚さ制御方法。 ３．次の各段階を有することを特徴とするツインローラ型薄板製造装置における 薄板厚さ制御方法。 センサーにより測定されて、固定ローラと可動ローラのバレル(barrel)の動 きと固定ローラと可動ローラのジャーナル(journal)間のギャップの変化量を表 す第１及び第２信号を検出する段階； 上記固定ローラバレルの動きを表す第１信号と可動ローラバレルの動きを表 す第２信号で、各々ジャーナルギャップの変化量を減算した後、１８０度位相反 転する段階；位相反転した前記第１及び第２信号にシャーナルギャップの変化量を各々加 算した後、上記第１信号及び第２信号を減算してローラニプの変化量を測定する 段階；及び、 上記求められたローラニプギャップの変化量を減少させる方向に補償値を算 出する段階； ４．前記算出された補償値を高速フーリエ（Fourier）変換した後、１次〜３次 周波数成分だけを抽出して高周波成分を除去することを特徴とする請求項３記載 のツインローラ形薄板製造装置における薄板厚さ制御方法。 ５．前記高周波成分が除去された補償値をローラギャップ目標値に加算する段階 ；及び、 前記補償値が加算されたローラギャップ目標値をセンサーで測定されたローラ ギャップ測定値と比較し、その差異によってサーボバルブを制御してローラギャ ップを制御する段階を包含することを特徴とする請求項３記載のツインローラ形 薄板製造装置における薄板厚さ制御方法。 ６．固定ローラ及び可動ローラ； ジャーナルに取付けられて前記固定ローラと可動ローラのジャーナル間の変化 量を測定する第１センサー； 前記固定ローラ及び可動ローラの近傍に取付けられて、前記固定ローラ及び可 動ローラのバレルの動きを感知する第２センサー及び第３センサー； 前記第２センサー及び第３センサーによって感知された固定ローラ及び可動ロ ーラバレルの動きで第１センサーよって感知されたジャーナル間の変化量を減算 する第１減算機及び第２減算機； 前記第１減算機及び第２減算機から入力される信号を処理してローラニブの変 化量を算出し、算出された信号から高周波成分を除去する制御部；及び、 前記制御部から入力される信号によってローラギャップを制御するローラギャ ップ制御部から成ることを特徴とするツインローラ型薄板製造装置における薄板 厚さ制御装置。 ７．前記制御部は、 前記第１減算機及び第２減算機の出力信号を各々貯蔵した後、１８０度位相反 転して出力する第１バッファー及び第２バッファー； 前記第１バッファー及び第２バッファーから各々、出力された信号で第１セン サーによって感知されたジャーナル間の変化量を加算する第１加算機及び第２加 算機； 前記第１加算機及び第２加算機から各々出力される信号を減算してローラニプ の変化量を算出する第４減算機； 前記第４減算機で出力される信号が入力されて誤差補償信号を発生するギャッ プトリム(trim)予測機；及び、 前記ギャップトリム(trim)予測機から出力される誤差補償信号をフーリエ（Fo urier）変換して高周波成分を除去して出力する高速フーリエ(Fourier)変換部か ら構成されることを特徴とする請求項６記載のツインローラ型薄板製造装置にお ける薄板厚さ制御装置。 ８．前記ローラギャップ制御部は、 前記高速フーリエ(Fourier)変換部から出力される誤差補償信号とローラギャ ップ目標値を減算し、ローラギャップの測定値を減算する第５減算機； チョック(chock)の間に装着されてチョック(chock)の間のローラギャップを測 定するローラギャップ測定センサー； 前記第５減算機の比較によって誤差補償分が加算されたローラギャップ目標値 が測定値より大きければ、ローラギャップが大きくなる方向に、小さければ、ロ ーラギャップが小さくなる方向に制御信号を出力するPID制御機；及び、 前記PID制御機からの制御信号によって動作し、可動ローラを移動させるサー ボバルブで構成されることを特徴とする請求項６記載のツインローラ型薄板製造 装置における薄板厚さ制御装置。 ９．前記第１センサーは接触式センサーであることを特徴とする請求項６記載の ツインローラ型薄板製造装置における薄板厚さ制御装置。 １０．上記第２センサー及び第３センサーは非接触式センサーであることを特徴 とする請求項６記載のツインローラ型薄板製造装置における薄板厚さ制御装置。