JPH0620564B2 - タンデム圧延機列の圧延機制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タンデムに並んで配置された複数の圧延スタ
ンドを操作する方法に関し、加工品が最後の圧延スタン
ドを通り過ぎる時にそのゲージ（板厚）を制御するため
のものである。

金属の加工品を、タンデムに並んで配置される複数の圧
延スタンドの配列で通過させることにより、ストリップ
（帯板）に圧延することは周知のことである。最後の圧
延スタンドの出口で必要なゲージのストリップを製作す
るために、このような配列を操作するための種々の構成
が提案されている。これらの構成の大部分は、１つまた
はそれ以上の圧延スタンドのロールに速度制御を利用し
ているが、これは、速度制御の設備を備えるのに必然的
に費用がかかるだけでなく、駆動力が比較的低い速度応
答力を有するという理由で不利である。

ロールの隙間を、即ち加工品が圧延される時のその負荷
を調整するために、圧延機のハウジングに油圧装置を設
けた圧延スタンドが、現在周知となっている。現在多く
の圧延スタンドが、元からの設備としてこれらの油圧装
置を有し、大多数が油圧装置を組込むために改造されて
いる。油圧装置の最も重要な利点の一つは、それらの迅
速な応答力であり、本発明の目的は、加工品が最後の圧
延スタンドを通り過ぎる時のゲージを制御するために、
タンデムに並んで配置された複数の圧延スタンドの少な
くとも一つの圧延スタンドに、この利点を利用すること
である。

本発明によると、タンデムに並んで配置された複数の圧
延スタンドを操作する方法において、そこでは少なくと
も最初の圧延スタンドは油圧装置を設けて、圧延スタン
ドにかかる圧延負荷を制御しており、圧延機の最初の圧
延スタンドに入る加工品の速度とゲージとの積を表わす
信号が、圧延機の最後の圧延スタンドを通り過ぎる加工
品の、目標退出速度と目標出口ゲージとの積を表わす信
号と比較され、その差異がもしあれば、差異を略ゼロに
下げる意味で、最初の圧延スタンドの油圧装置を調整す
るために用いられている。最後の圧延スタンドを通過す
る加工品の、目標退出速度と目標出口ゲージとの積を表
わす信号は、効果的に一定であるので、最初の圧延スタ
ンドの負荷は、最初の圧延スタンドに入ってくる加工品
の速度とゲージとの積が一定に保たれるように調整され
る。このように、もし最初の圧延スタンドに入ってくる
加工品のゲージがなんらかの理由で増加すれば、最初の
圧延スタンドはその油圧装置により負荷がかけられ、最
初の圧延スタンドで起こる減少量を増加させ、またそれ
に対応して過去品が最初の圧延スタンドに入ってくる時
速度を減少させる。

最後の圧延スタンドの圧延負荷は、圧延スタンドの前方
への滑りを、最後の２つの圧延スタンド間のストリップ
張力の調整により、一定に維持するように制御すること
ができる。この調整は最初の圧延スタンドの制御から独
立して、または付加的になされる。

本発明をより簡単に理解するために、添付の図面を参照
して詳細に説明する。

金属ストリップを圧延する圧延機は、タンデムに並んで
配置される複数の圧延スタンドＳ_１，Ｓ_２…Ｓｎを有す
る。各圧延スタンドのロールは駆動装置（図示せず）に
より適切な一定速度で回転される。各圧延スタンドは、
圧延スタンドのハウジングと基部のロールの軸受チョッ
ク機構との２１置かれた一対の油圧装置１を有する。各
圧延スタンドの油圧装置１は、制御装置１′を有し、そ
れにより油圧装置に供給される水力流は制御され、そこ
で圧延負荷を調整する。圧延されるべき金属ストリップ
の１巻は巻戻機３に置かれ、圧延された金属ストリップ
は巻取機５に巻取られる。隣接する圧延スタンドの各対
の間には張力計７がある。最初の圧延スタンドに入るス
トリップは速度計用発電機９′に連結されるローラ９を
通過し、最後の圧延スタンドを通り過ぎるストリップは
速度計用発電機１１′に連結されるローラ１１を通過す
る。

圧延スタンドＳ_１に入るストリップの速度を表わしてい
る速度計用発電機９′からの信号Ｖは乗算器１３の入力
の１つに供給される。圧乗スタンドＳ_１の上方に位置を
定められた測定機１５からの信号は、測定機１５でのス
トリップの厚さＨを表わす。信号は可変遅延回路１７を
通り、ストリップが測定機からＳ_１に移動するのに要す
る時間と等しい数量だけ遅延される。遅延回路１７から
の出力Ｈｄは、乗算器１３のもう１つの入力に供給され
る。乗算器の出力は入口のマスフローＶ・Ｈｄを表わ
す。

速度計用発電機１９は最後の圧延スタンドＳｎの作動ロ
ールの１つに連結され、ロールの角速度Ｗを表わす信号
Ｖ_１を発生する。乗算器回路２１で、信号Ｖ_１はロール
の半径を表わす定数で修正され、Ｗｒに比例した信号を
発生させる（ｒはロールの半径である）。一対のロール
からのストリップの退出速度は、そこでストリップの厚
さが減少するが、ロールの周速より僅かに大きくなる。
これらの速度間の差は、退出速度の僅かな差であるが、
前方の滑りとして示されている。（１＋ｆｎ）で表わさ
れる定数は、ここでｆｎは、圧延スタンドＳｎの作動ロ
ールでの概算された前方の滑りであり、乗算器２３でＷ
ｒに比例した信号で乗算され、最後の圧延スタンドＳｎ
からのストリップの目標退出速度を表わす信号Ｖ_２を発
生させる。更に別の乗算器２５で、信号Ｖ_２は圧延スタ
ンドＳｎからの目標出口ゲージを表わす信号ｈｒｅｆに
よって乗算される。このようにコンパレータ２７で、入
ってくるストリップのマスフローＶ・Ｈｄを表わす信号
は、出てゆくストリップの目標マスフローＶ_２ｈｒｅｆ
と比較される。差信号がもしあれば、制御装置１′に供
給され、差信号を略ゼロに減少するように、圧延スタン
ドＳ_１の油圧装置を制御する。最初の圧延スタンドの負
荷を調整することにより、圧延スタンドに入ってくるス
トリップ材の速度は変更され、従って入口のマスフロー
は、出てゆくストリップの目標マスフローと等しくなる
ように変更される。

各圧延スタドの圧延負荷は、最初の圧延スタンドは別に
して、中間位置張力を一定に保つために調整される。圧
延スタンドがその圧延負荷を水力的に調整される時、す
ぐ上方の張力計７からの信号は、コンパレータで基準信
号と比較され、差信号は圧延スタンドの油圧装置１を制
御するように使用される。

最後の圧延スタンドの圧延負荷は、最後の圧延スタンド
の前方の滑りを一定に維持し、最後の２つの圧延スタン
ド間のストリップの張力を調整することにより概算値を
等しくするように調整される。次に続く圧延スタンドの
圧延負荷の調整により、中間位置の張力を一定に維持す
ることの原理は周知である。また中間張力の変化が、次
に続く圧延スタンドで前方の滑りに影響するということ
は知られている。従って中間位置の張力を調整すること
は可能で、次の圧延スタンドで前方への滑りが一定に維
持される。

上記で述べたように、最後の圧延スタンドで前方の滑り
が概算され、退出ストリップ速度Ｖ_２を予想するために
用いられる。なおその上に、速度計用発電機１１′から
の信号Ｖ_３は、最後の圧延スタンドを通り過ぎるストリ
ップの実際の速度を表わし、コンパレータ２９で、予想
されるストリップ速度Ｖ_２と比較される。差信号は、も
しあれば、積分増幅器Ｓで積分され、コンパレータ３１
へ入力の１つとして送られる。コンパレータ３２で、最
後の２つの圧延スタンド間の中間位置の張力のための基
準信号は、それらの圧延スタンドの間の張力計７からの
張力の信号と比較され、差はコンパレータ３１へのもう
１つの入力信号として働く。コンパレータ３１からの出
力は、最後の圧延スタンドの油圧装置制御装置１′へ送
られる。このように、ストリップの実際の退出速度と予
想される退出速度との間の差は、最後の圧延スタンドの
負荷を調整し、中間位置の張力を調整するように用いら
れ、従って最後の圧延スタンドの前方の滑りは概算値で
維持されるので、実際の速度は望み通りの退出速度と等
しくなる。

測定機３３は最後の圧延スタンドを通り過ぎるストリッ
プのゲージを測定し、その出力は、もし実際の出口ゲー
ジが目標出口ゲージと異なっていれば、乗算器２５への
入力信号ｈｒｅｆを修正するのに使用される。

圧延スタンドの操作は下記の理論を基礎とする；もしＶ
・ＨｄがＶ_２ｈｒｅｆならば、 そしてＶ_３がＶ_２ならば、（最後の圧延スタンドの前方
の滑りのクローズドループ制御により） そこでＶ・ＨｄはＶ_３ｈｒｅｆとなる。

しかし、圧延スタンドの間のストリップ張力は一定性と
確実性を保つので、 そこで、Ｖ・ＨｄはＶ_３ｈとなり、 そこで、Ｖ_３ｈｒｅｆはＶ_３ｈとなり、 従ってｈはｈｒｅｆとなる。

ここで、Ｖは入口のストリップ速度、 Ｖ_２は退出の目標ストリップ速度、 Ｖ_３は実際の退出のストリップ速度、 Ｈｄは圧延スタンドＳ_１の入口のゲージ、 ｈｒｅｆは目標出口ゲージ、 ｈは実際の出口ゲージである。

このような構成から得られる利点は下記の通りである； (a) 圧延スタンドの硬直性が弱められ、それにより偏心
の特殊な影響が著しく減少される。これは圧延スタンド
Ｓ_１の場合に特に重要であり、それは高度な応答力の入
口のマスフローの配置は、圧延スタンドＳ_１の出口ゲー
ジ変化として別の点で見なされている入口ゲージ変化と
材質硬度の変化とによって、誤差を効果的に補っている
からであり、 (b) 駆動力の高度な活動的な応答力は、圧延スタンドの
速度がゲージ制御を達成させるようには調整されない配
置からわかるように、圧延スタンドはすべて油圧装置が
設置されているけれども、本発明では最初の圧延スタン
ドのみが油圧装置を設置され、他の圧延スタンドは圧延
負荷を調整するために、機械ねじを設置されるという配
置が適用される。

【図面の簡単な説明】

図面はタンデムに並んで配置された圧延スタンドを有す
るストリップ用圧延機の制御回路図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属ストリップを圧延するための圧延機
   で、該圧延機がタンデムに並んで配置された複数の圧延
   スタンド（Ｓ_１〜Ｓｎ）を有し、少なくとも第１の圧延
   スタンド（Ｓ_１）と、最後の圧延スタンド（Ｓｎ）は、
   圧延スタンドの圧延負荷を制御するための油圧装置を備
   えるものの操作方法で、圧延機の第１の圧延スタンド
   （Ｓ_１）に入るストリップの速度を表わす第１の信号
   （Ｖ）を得ること、圧延機の第１の圧延スタンド
   （Ｓ_１）に入るストリップの厚さを表わす第２の信号
   （Ｈｄ）を得ること、圧延機の最後の圧延スタンド（Ｓ
   ｎ）を離れるストリップの実際の速度を表わす第３の信
   号（Ｖ_３）を得ること、圧延機の最後の圧延スタンド
   （Ｓｎ）を離れるストリップの目標厚さを表わす第４の
   信号（ｈｒｅｆ）を得る段階からなる方法において、 第１及び第２の信号（Ｖ，Ｈｄ）の積を表わす信号が、
   第４の信号（ｈｒｅｆ）とストリップの出口目標速度を
   表わす信号（Ｖ_２）との積を表わす信号と比較され、こ
   れらの信号間に差があれば、その差によって第１の圧延
   スタンド（Ｓ_１）上の負荷制御手段を調整し、その差が
   略ゼロになるように減少させ、それにより幅が一定と仮
   定すれば、金属ストリップの入口のマスフローが、出口
   での目標マスフローと等しくなるようにし、 ストリップの出口目標速度（Ｖ_２）を表わす信号と第３
   の信号（Ｖ_３）を比較し、信号（Ｖ_２，Ｖ_３）間に差が
   あれば、その差によって最後の圧延スタンド（Ｓｎ）上
   の負荷を調整することにより、最後の圧延スタンド（Ｓ
   ｎ）への入口張力を調整し、実際の速度（Ｖ_３）が出口
   目標速度（Ｖ_２）に等しくなるようにしたことを特徴と
   する圧延機の制御方法。
2. 【請求項２】第１の信号（Ｖ）は、第１の圧延スタンド
   （Ｓ_１）の上方に位置する速度測定手段（９′）から得
   られ、第２の信号（Ｈｄ）は、第１の圧延スタンド（Ｓ
   _１）の上方に位置する測定機（１５）から得られ、該測
   定機（１５）からの信号（Ｈｄ）は、測定機（１５）か
   ら第１の圧延スタンド（Ｓ_１）にストリップが移動する
   ために要する時間に相当する時間だけ遅延されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧延機の制御方
   法。
3. 【請求項３】信号（Ｖ_２）は、最後の圧延スタンド（Ｓ
   ｎ）のロールの回転の実際の角速度を表わす信号
   （Ｖ_１）と最後の圧延スタンドの順方向予想スリップを
   表わす値をｆｎとした時の信号（１＋ｆｎ）とを掛ける
   ことによって得られることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の圧延機の制御方法。