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JPH0613127B2 - 蛇行制御装置 - Google Patents

蛇行制御装置

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Publication number
JPH0613127B2
JPH0613127B2 JP61165002A JP16500286A JPH0613127B2 JP H0613127 B2 JPH0613127 B2 JP H0613127B2 JP 61165002 A JP61165002 A JP 61165002A JP 16500286 A JP16500286 A JP 16500286A JP H0613127 B2 JPH0613127 B2 JP H0613127B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meandering
rolled material
rolling
signal
end position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61165002A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6320111A (ja
Inventor
博明 桑野
則夫 高橋
真一郎 谷口
寛昭 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd, Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP61165002A priority Critical patent/JPH0613127B2/ja
Publication of JPS6320111A publication Critical patent/JPS6320111A/ja
Publication of JPH0613127B2 publication Critical patent/JPH0613127B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/68Camber or steering control for strip, sheets or plates, e.g. preventing meandering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

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を制御する装置に関する。
[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6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5
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5図のよ
うになると、ロールギャップが左右で不均一になり、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6図に示す様に圧延材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。然し、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やすく、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5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、又精度も不充分なうえ、左右の荷重差と実際の圧延
材の蛇行量との対応づけが難しく、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端部
位置検出器を設け、各端部位置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、圧延材目標位置を与
える設定器とを設け、前記演算器の出力信号と設定器の
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、上記蛇行制御装置にては、同じ圧下修正量なら
板幅、板材質、板温度、圧下率、圧延速度等の圧延条件
のいかんに拘らず蛇行修正効果が同じになるように制御
を行うことが望ましい。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら上述の蛇行制御装置では、圧延材の材質が
同じで等しい圧下修正量でも板幅が異なれば蛇行修正効
果は異なり、又圧延材板幅が同じで等しい圧下修正量で
も板材質が異なれば蛇行修正効果は異なる。
本発明は上述の実情に鑑み、板幅や板材質等の圧延条件
のいかんに拘らず、同じ圧下修正量なら蛇行制御効果が
同じになるようにすることを目的としてなしたものであ
る。
[問題点を解決するための手段] 本発明は圧延機入側の作業側、駆動側に設けられた圧延
材幅端部位置を検出する端部位置検出器と、該端部位置
検出器の出力信号の差を演算して蛇行量を求める装置
と、該装置の出力信号と圧延材の目標位置信号を比較演
算する装置と、該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
るようにした蛇行制御装置において、前記圧下修正信号
を求め出力する装置に設定される制御ゲインを圧延材の
板幅、板材質等の圧延条件に応じて変更する装置を設け
た構成を備えている。
[作 用] 圧延時には、端部位置検出器で検出された圧延材幅端部
位置から蛇行量が求められ、該蛇行量と圧延材目標位置
との差から圧延条件に対応した制御ゲインに比例して左
右の圧下修正信号が求められ、該圧下修正信号によって
左右のロールギャップが調整されて蛇行制御が行われ、
又圧延板の板幅、板材質等の圧延条件が変った場合には
圧下修正信号を求め出力する装置に設定される制御ゲイ
ンの大きさが変更される。
[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、上下のワー
クロール1,2 、上下のバックアップロール3,4 、上記の
バックアップロール3,4 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5,6 、各下バックアップロール
チョック5,6 に圧下力を作用させる油圧シリンダ7.8 を
備え、圧延材9 を圧延するようにした油圧圧下式圧延機
10において、左右の油圧シリンダ7,8 へ流入、流出する
圧油の量をサーボ弁11,12 によって制御するようにする
と共に、油圧シリンダ7,8 のピストンの動きを検出する
変位検出器13,14 を油圧シリンダ7,8 に取り付け、該変
位検出器13,14からの信号と設定信号とを比較する加算
アンプ15,16を設ける。左右ロールギャップは、サーボ
弁11,12により油圧シリンダ7,8 に流入、流出する圧油
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7,8 のピストンの動き
を検出する変位検出器13,14 によって間接的に測定し、
加算アンプ15,16 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11,12 をコントロールすることにより
修正するようにする。又上記圧延機10入側の左右に圧延
材9 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17a,17b を設置し、該各端部位置検出器17a,17
b からの信号の差、すなわち圧延材9 の蛇行量を演算器
18にて求め、蛇行量と設定器19からの目標信号とを比較
演算器20で比較演算し、得られた蛇行量偏差信号22を蛇
行制御調節器21で処理し、左右の圧下修正信号23,24 と
して前記加算アンプ15,16 に加えるように構成し、蛇行
制御調節器21には例えば板幅、板材質、板温度、圧下
率、圧延速度等の圧延条件に応じ、プロセスコンピュー
タ25から指令を与え、蛇行制御調節器21の制御ゲインK
を変更し得るようにする。調節器21の出力は、例え
ば、圧延材9 が作業側へ寄った場合には作業側のロール
ギャップを締めて駆動側のロールギャップを開ける方向
に、又、圧延材9 が駆動側へ寄った場合は上記とはロー
ルギャップの制御が行われるように方向が定められて加
算アンプ15,16 に加えられるようになっている。なお、
図中26は圧下制御装置である。
端部位置検出器17a,17b で検出された信号を基に演算器
18では圧延材9 の蛇行量が演算され、蛇行量と設定器19
からの目標信号は比較演算器20で比較演算され、得られ
た蛇行量偏差信号22は蛇行制御調節器21で予めプロセス
コンピュータ25により、板幅、板材質等の圧延条件に応
じて設定された制御ゲインkを掛けられ、左右の圧下
修正信号23,24 として加算アンプ15,16 へ与える。この
ため加算アンプ15,16 では、実際の油圧シリンダ7,8 の
ピストンの変位信号と圧下修正信号23,24 との比較が行
われて、差信号によりサーボ弁11,12 は油圧シリンダ7,
8 への圧油の流入、流出量を制御し、その結果、左右の
ロールギャップが変更され、蛇行のそれ以上の進行は喰
い止められ、圧延材9 は設定器19で与えられている目標
値まで戻される。
圧延材9 の板幅や板材質等の圧延条件が変更される場合
には、圧延条件に応じてプロセスコンピュータ25により
蛇行制御調節器21の制御ゲインKが変更される。
例えば、発明者の計算によると圧延材9 の板幅Wと制御
ゲインKの関係は第3図に示され、蛇行修正効果を同
じにするには板幅Wが広いほど制御ゲインKは大きく
し板幅Wが狭いほど制御ゲインKは小さくする必要が
ある。
次に圧延材9 の板材質すなわち、圧延荷重変動分δpと
板厚変動分δhとの比δp/δhと制御ゲインKとの
関係は第4図に示されδp/δhが小さいほど(すなわ
ち、圧延材が柔かいほど)制御ゲインkを小さくし、
δp/δhが大きいほど(すなわち圧延材が硬いほど)
制御ゲインKを大きくする必要がある。
このように、圧延条件に対応して制御ゲインKを変更
するようにしているため蛇行修正効果を常に同じにで
き、安定した蛇行制御を行うことができる。
又、蛇行量は端部位置検出器で検出した圧延材端部位置
から直接求めることができるため、従来のような左右の
荷重差と蛇行量との対応づけが不要となって制御の安定
領域が各段に広くなり、制御ゲインの微妙な調整をする
必要がない。
なお、本発明の実施例では、圧延材の目標位置を、設定
器19で与える場合について説明したが、圧延材9 の圧延
機への初期噛込み位置をメモリーしてそれを制御目標と
して与えるようにしたり或いは圧延材9 を圧延材幅方向
の任意の位置を通すように自由に設定変更しても実施で
きること、圧延材の温度が高温の場合は圧延材自身が発
する光により幅端部位置を検出し圧延材の温度が低温の
場合は圧延材の上方若しくは下方に光源を設けて光源か
らの光を基に幅端部位置を検出することが可能なこと、
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、端部位置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
内で種々変化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板幅、板材質等の圧延条
件によって制御ゲインを変更することができるため常に
安定した蛇行制御を行うことができ、又制御の安定領域
が広くなるため、制御ゲインの微妙な調整は不要とな
り、従って生産能率が向上する、等種々の優れた効果を
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図の蛇行制御装置の詳細説明図、第3図は圧
延材板幅とゲインとの関係を示すグラフ、第4図は圧延
荷重変動量及び板厚変動量と制御ゲインとの関係を示す
グラフ、第5図は圧延材がロールの一端側へ蛇行する場
合の説明図、第6図は第5図の平面図である。 図中1,2 はワークロール、7,8 は油圧シリンダ、11,12
はサーボ弁、13,14 は変位検出器、15,16 は加算アン
プ、17a,17b は端部位置検出器、18は演算器、19は設定
器、20は比較演算器、21は蛇行制御調節器、25はプロセ
スコンピュータを示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (56)参考文献 特開 昭61−147913(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧延機入側若しくは出側のうち少くとも一
    方を作業側、駆動側に設けられ圧延材幅端部位置を検出
    する端部位置検出器と、該端部位置検出器の出力信号の
    差を演算して蛇行量を求める装置と、該装置の出力信号
    と圧延材の目標位置信号を比較演算する装置と、該装置
    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蛇行制御
    装置において、前記圧下修正信号を求め出力する装置に
    設定される制御ゲインを圧延板の板幅、板材質等の圧延
    条件に応じて変更する装置を設けたことを特徴とする蛇
    行制御装置。
JP61165002A 1986-07-14 1986-07-14 蛇行制御装置 Expired - Lifetime JPH0613127B2 (ja)

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