JPH069701B2 - 蛇行制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は圧延材の蛇行制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 圧延作業においては、圧延中の条件によって圧延材がロ
ールの中央に留まることができずに第４図に示す如く圧
延の進行とともにロール端部の方へ移動してしまう現象
がよく知られており、蛇行と呼ばれている。

ここで、圧延材の蛇行について簡単に説明すると、第３
図は何等かの原因で圧延材ａがワークロールｂの中央か
ら右側へ寄ってしまった状態を示すもので、第３図のよ
うになると、ロールギャップが左右で不均一となり、右
側のギャップが左側よりも広くなる。ところでワークロ
ールｂの周速は左右で一様であるにもかかわらず右側の
方のギャップが広いので、単位時間当りの圧延材の体積
流量は右側の方が大きくなる。又、入側での圧延材の厚
さが左右対称であるとすれば、より大きい体積流量の側
では材料がより早く引込まれることになる。この結果、
第４図に示すように圧延材ａは入側で右側へ寄ってゆき
（Δx）、出側ではキャンバ（Δy）が発生する。そのた
め、ロールギャップの左右差も更に大きくなり、圧延材
ａは更に急速に右端へ近付いてゆき、蛇行という現象が
起る。それと共にキャンバも増大する。

斯かる蛇行及びそれに伴なうキャンバを防止するため、
圧延材に凸クラウンがつくような条件で圧延することが
効果がある。しかし、近年圧延材の品質向上、歩留り向
上の要求が厳しくなると共に凸クラウンをできるだけ減
らし長手方向、幅方向共に均一な厚さ分布をもつように
圧延することが要求されている。このような条件では圧
延材の蛇行を発生させ易く、安定した操業は難しい。

近年、上記蛇行を防止する手段の１つとして、圧延材が
蛇行すると、左右のロードセルc、d（第３図参照）にか
かる力が変化するので、これを検出して蛇行を知り、荷
重の増えた側のロールギャップを狭くするように圧下装
置を動かして防止しようとする手段が提案されている。

しかし、上述の手段では、蛇行による荷重出力変化と圧
下装置を操作したための荷重出力変化が重なってしまう
等の不具合があり、制御系が不安定で発散振動を起し易
く、又精度も不充分で全く実用に耐えないという欠点が
ある。

そこで、本件発明者等は上記問題点を解消するために、
例えば、特願昭58-65109号明細書に示すような蛇行制御
手段を提案した。該蛇行制御手段では、圧延機入側の作
業側、駆動側に、圧延材の幅端部位置を検出する蛇行量
検出器を設け、各検出器の出力信号の差を演算して蛇行
量を求める演算器と、圧延材の目標位置を与える装置と
を設け、前記演算器の出力信号と目標信号とを比較演算
する装置と、該装置で得られた信号を処理して作業側と
駆動側の圧下修正信号として出力する蛇行制御調節装置
とを備えて成り、該圧下修正信号により作業側、駆動側
のロールギャップを変更させるようにしている。

而して、タンデム圧延機の場合、上記蛇行制御装置によ
る蛇行制御は、圧延材を上流にならった位置に保つこと
を基本とする。従って、理想的には全スタンドで蛇行制
御を行い、圧延材を同一の位置に保つのが望ましい。な
ぜなら、蛇行制御を１スタンドのみで行い、圧延材を強
制的に圧延機中心位置まで戻そうとすると、圧延材の形
状不良、更には絞込み等が発生し、圧延作業に支障を来
たす虞れがある。

ところが、圧下系の応答性の制約から、全スタンドで蛇
行制御を行えない場合は、クラウンコントロールミルの
み蛇行制御装置を設置し、圧延材の上流位置へ倣った位
置を保つロックオン方式により圧延材の目標位置を決め
るようにしている。これにより、通常の圧延機より蛇行
し易いクラウンコントロールミルでの圧延が安定化す
る。而して、斯かる蛇行制御装置では、圧延材が導入さ
れる圧延機に該圧延材先端が噛込んだ際に、その位置を
当該圧延機の蛇行制御の目標位置として記憶させてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記蛇行制御装置では、圧延材が当該圧
延機に噛込まれる際には、圧延材は、圧延材先端のキャ
ンバ等のために、先端部の中心線が定常圧延時の圧延材
の中心線とずれているため、噛込み時の圧延材の位置を
目標位置にすると、該目標位置と噛込まれてから安定し
た場合の定常時の圧延材の位置が大幅に異なり、安定し
た蛇行制御、延いては圧延を行うことすらできなくなる
という問題がある。

本発明は上述の実情に鑑み、通常の圧延機より蛇行し易
いクラウンコントロールミルでも安定した蛇行制御及び
圧延を行い得るようにすることを目標としてなしたもの
である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、タンデム圧延機において所要の圧延機の入側
若しくは出側のうち少くとも一方の作業側、駆動側に設
けられ圧延材幅端部位置を検出する検出器と、該検出器
の出力信号の差を演算して蛇行量を求める蛇行量演算装
置と、前記所要の圧延機に圧延材が噛込まれる際の所要
の圧延機に対し上流の圧延機の蛇行制御目標位置を前記
所要の圧延機の圧延材蛇行制御の目標値として設定する
装置と、該装置の蛇行制御目標位置信号と前記蛇行量演
算装置の出力信号を比較演算する比較演算装置と、該比
較演算装置で得られた信号から作業側と駆動側の圧下修
正信号を求め出力する蛇行制御調節装置を備え、圧下修
正信号により作業側、駆動側のロールギャップを変更さ
せるようにしたことを特徴とする蛇行制御装置、に係る
ものである。

［作 用］ 蛇行制御が行われる所要の圧延機に圧延材が噛込まれる
際に、該所要の圧延機よりも上流側の圧延機の蛇行制御
目標位置を前記所要の圧延機の蛇行制御目標位置として
蛇行制御が行われる。

［実 施 例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例で、図中1aは上流
側圧延機、1bは下流側圧延機、２は上流側圧延機1aの圧
延荷重を検出するためのロードセルである。

上流側圧延機1a及び下流圧延機1bは上下のワークロール
3,4、上下のバックアップロール5,6、上下のバックアッ
プロール5,6の両軸端を支持している下バックアップロ
ールチョック7,8、各下バックアップロールチョック7,8
に圧下力を作用させる油圧シリンダ9,10を備え、圧延材
11を圧延するようになっており、左右の油圧シリンダ9,
10へ流入、流出する圧油の量をサーボ弁13,14によって
制御するようにすると共に、油圧シリンダ9,10のピスト
ンの動きを検出する変位検出器15,16を油圧シリンダ9,1
0に取り付け、該変位検出器15,16からの信号と蛇行制御
調整器24よりの信号とを比較する加算アンプ17,18を設
ける。左右のロールギャップは、サーボ弁13,14により
油圧シリンダ9,10に流入、検出する圧油の量を制御する
ことによって設定するようにし、ロールギャップの変動
は、油圧シリンダ9,10のピストンの動きを検出する変位
検出器15,16によって間接的に測定し、加算アンプ17,18
により設定信号と比較して差があるとその差でサーボ弁
13,14をコントロールすることにより修正するようにす
る。上流側圧延機1aの入側の左右に圧延材11の発する光
を基にその幅端部位置を検出する端部位置検出器19a,19
bを設置し、該各検出器19a,19bからの信号の差、すなわ
ち圧延材11の蛇行量を演算器20にて求め、蛇行量と蛇行
制御目標値21の目標信号とを比較演算器22で比較演算
し、得られた蛇行量偏差信号23をロードセル２の噛込み
信号28でオン・オフする切換スイッチ29を介して蛇行制
御調節器24で処理し左右の圧下修正信号25,26として前
記演算アンプ17,18に加えるように構成する。

下流側圧延機1bの入側若しくは出側（本実施例の場合は
入側）の左右に端部位置検出機19a,19bと同様、圧延材1
1の発する光を基にその幅端部位置を検出する端部位置
検出器27a,27bを設置し、該検出器27a,27bで検出した圧
延材11の幅端部位置の信号を演算器20′に導いて蛇行量
を求め、該蛇行量と前記比較演算器22に導入した蛇行制
御目標値21とを比較演算器22′で比較演算し、得られた
蛇行量偏差信号23′を蛇行制御調節器24′に入力する。
更に上流側圧延機1aのロードセル2からの圧延材噛込み
信号28を受けて前記比較演算器22′と蛇行制御調節器2
4′の間に設けた切換スイッチ30により蛇行量偏差信号2
3′をオン・オフ作動させるタイミング演算装置31を設
ける。

圧延が行われていない状態では、前記切換スイッチ29,3
0はオフとなっている。

圧延材11の先端部が上流側圧延機1aのワークロール3,4
間に噛み込まれると、ロードセル２の圧延材噛込み信号
28により切換スイッチ29がオンになり、従って上流側圧
延機1aは、蛇行制御目標値21と端部位置検出器19a,19b
から演算器20を経て求められた蛇行量とを比較演算器22
にて比較しつつ蛇行制御調節器24により、圧延材11の幅
方向位置が目標位置となるよう制御される。

上記したように、上流側圧延機1aに圧延材11が噛込まれ
ると、ロードセル２からの噛込み信号28によりタイミン
グ演算装置31が作動し、これにより圧延材11が下流側圧
延機1bに噛込まれると同時に切換スイッチ30をオンす
る。これにより、下流側圧延機1bは、上流側圧延機1aと
同じ蛇行制御目標値21と端部位置検出器27a,27bから演
算器20′を経て求めた蛇行量とを比較演算器22′にて比
較しつつ蛇行制御調節器24′により、圧延材11の幅方向
位置を制御する。

このように、下流側の圧延機の蛇行制御目標位置を、上
流側の圧延機の蛇行制御の目標位置とすることにより制
御の変動を押えて常に直線的に安定した圧延材を圧延す
ることができる。

なお、本発明の実施例では圧延材が熱間材の場合につい
て説明したが、圧延材が冷間材の場合は圧延材の上方若
しくは下方に光源を設置することにより、本発明の適用
が可能なこと、四段圧延機に限らず蛇行が問題となるす
べての形式の圧延機へ適用できること、制御回路はハー
ドウエアではなくコンピュータを使ったソフトウエアで
も構成できること、蛇行検出器を圧延機の入側、出側の
両方に付設し、両者の信号を基に本発明の制御装置を構
成することもできること、その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲内で種々変更を加え得ること、等は勿論であ
る。

［発明の効果］ 本発明の蛇行制御装置によれば、蛇行制御を行う圧延機
よりも上流の圧延機の蛇行制御目標位置を蛇行制御の目
標値にできるため、安定した蛇行制御が可能となり且つ
圧延材の曲がりの少ない安定した圧延を行うことができ
る、という優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蛇行制御装置の一実施例の説明図、第
２図は第１図の下流側圧延機の詳細説明図、第３図は圧
延材がロールの一端側へ寄って来た状態を示す説明図、
第４図はその平面図である。 図中1aは上流側圧延機、1bは下流側圧延機、２はロード
セル、3,4はワークロール、9,10は油圧シリンダ、13,14
はサーボ弁、15,16は変位検出器、17,18は加算アンプ、
19a,19bは端部位置検出器、20,20′は演算器、21は蛇行
制御目標値、22,22′は比較演算器、23,23′は蛇行量偏
差信号、24,24′は蛇行制御調節器、27a,27bは端部位置
検出器、28は噛込み信号、29,30は切換えスイッチ、31
はタイミング演算装置を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 真一郎 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属工 業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 三浦 寛昭 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属工 業株式会社和歌山製鉄所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タンデム圧延機において所要の圧延機の入
   側若しくは出側のうち少くとも一方の作業側、駆動側に
   設けられ圧延材幅端部位置を検出する検出器と、該検出
   器の出力信号の差を演算して蛇行量を求める蛇行量演算
   装置と、前記所要の圧延機に圧延材が噛込まれる際の所
   要の圧延機に対し上流の圧延機の蛇行制御目標位置を前
   記所要の圧延機の圧延材蛇行制御の目標値として設定す
   る装置と、該装置の蛇行制御目標位置信号と前記蛇行量
   演算装置の出力信号を比較演算する比較演算装置と、該
   比較演算装置で得られた信号から作業側と駆動側の圧下
   修正信号を求め出力する蛇行制御調節装置を備え、圧下
   修正信号により作業側、駆動側のロールギャップを変更
   させるようにしたことを特徴とする蛇行制御装置。