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圧延における捲取ガイド制御装置
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- 【要約】
【目的】 捲取ガイドの間隔設定をキャンバー状態に応じて自動的に行うことができようにする。
【構成】 仕上圧延機により仕上圧延を行った材料を捲取ガイドでガイドしながらマンドレルへ導いて捲取を行う圧延設備において、材料トップおよび材料ボトムの各々に対するキャンバー実績を計算し（ステップ１０１，１０５）、この結果を基に前記材料のトップおよびボトムの通過に先行して前記捲取ガイドのギャップを変更（ステップ１０３，１０４，１０７）する制御手段を設ける。
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- 【特許請求の範囲】
【請求項１】 仕上圧延機により仕上圧延を行った材料を捲取ガイドでガイドしながらマンドレルへ導いて捲き取りを行う圧延設備において、材料トップおよびボトムの各々に対するキャンバー実績を計算し、この結果を基に前記材料のトップおよびボトムの通過に先行して前記捲取ガイドのギャップを変更する制御手段を設けたことを特徴とする圧延における捲取ガイド制御装置。
【請求項２】 前記材料の中間部に対しては、前記捲取ガイドを駆動するモータの電流制限値を自動的に変更することを特徴とする請求項１記載の圧延における捲取ガイド制御装置。
【請求項３】 手動介入時には前記捲取ガイドの制御を中断し、手動介入完了後にそのギャップ開度実績に基づいて前記捲取ガイドの制御を継続することを特徴とする請求項１記載の圧延における捲取ガイド制御装置。
【請求項４】 仕上最終スタンド速度、捲取ピンチロール速度、マンドレル張力、捲取ピンチロール張力の各実績を常時監視し、前記捲取ガイドの締め込み過ぎに起因するアンバランスが確認されたときに前記捲取ガイドを開くことを特徴とする請求項１記載の圧延における捲取ガイド制御装置。
- 【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延設備における仕上圧延機の出側に配設された捲取ガイドの間隔を板材の蛇行量に応じて自動制御するための捲取ガイド制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延設備は、粗圧延を行う粗圧延機、この圧延機より搬送ざれてくる板材に対して最終的な仕上圧延を行う仕上圧延機のほか、その出側温度を所望値にするための注水装置、圧延の完了した板材を捲取る捲取装置などを備えて構成されている。
【０００３】さらに、仕上圧延機から捲取装置に至る構成について説明すると、仕上圧延機の後段にはホットランテーブル（以下、Ｈテーブルという）が配設され、このＨテーブルの後ろ側には複数のピンチロールが配設され、その各ロールの前後には捲取ガイド（サイドガイド）が設けられている。そして、最終段には板材を巻取るための複数のマンドレルが配設されている。
【０００４】Ｈテーブルにより搬送される板材は、キャンバを有することなく真直ぐであることが理想であるが、左右で異なる圧延荷重が付与されるなどの理由によりキャンバが生じることは避けられない。キャンバが生じている場合でキャンバを含む板幅より小さい間隔に捲取ガイドが調整されていると、板材の側部が捲取ガイドに衝突し、板材を損傷する、そこで、従来においては、捲取ガイドの調整に際し、予想されるキャンバ分の余裕をとって間隔を決定し、その調整を手動によって行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来技術にあっては、予想した値よりもキャンバが大きかった場合、それに見合うように捲取ガイドの間隔を広げる操作を必要とし、作業員に多大の負担を強いていた。
【０００６】そこで、本発明の目的は、捲取ガイドの間隔設定をキャンバ状態に応じて自動的に行うことのできる捲取ガイド制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、この発明は、仕上圧延機により仕上圧延を行った材料を捲取ガイドでガイドしながらマンドレルへ導いて捲き取りを行う圧延設備において、材料トップおよびボトムの各々に対するキャンバー実績を計算し、この結果を基に前記材料のトップおよびボトムの通過に先行して前記捲取ガイドのギャップを変更する制御手段を設けるようにしている。
【０００８】そして、前記材料の中間部に対しては、前記捲取ガイドを駆動するモータの電流制限値を自動的に変更する手段で対処することができる。
【０００９】また、自動制御を解除して手動による制御を行いたい場合、手動介入時に前記捲取ガイドの制御を中断し、手動介入完了後にそのギャップ開度実績に基づいて前記捲取ガイドの制御を継続するようにすればよい。
【００１０】さらに、前記捲取ガイドの締め込み過ぎを防止するためには、仕上最終スタンド速度、捲取ピンチロール速度、マンドレル張力、捲取ピンチロール張力の各実績を常時監視し、前記捲取ガイドの締め込み過ぎに起因するアンバランスが確認されたときに前記捲取ガイドを開くようにすればよい。
【００１１】
【作用】上記した手段によれば、材料のキャンバが生じやすいトップとボトムの各々についてのキャンバ実績が計算され、この結果に基づいて材料のトップおよびボトムに対する捲取ガイドの開度が材料のトップおよびボトムの到達する前に自動的に設定される。したがって、材料のトップおよびボトムの曲がりに対する捲取ガイドの異常接触を防止することが可能になる。
【００１２】トップおよびボトム以外の材料中間部に対しては、駆動用モータの電流制限値が自動的に変更される。これにより、幅追従制御中のモータのトリップが防止される。
【００１３】また、手動介入時には、捲取ガイドの自動制御が中断され、手動介入完了後にそのギャップ開度実績に基づいて捲取ガイドの制御が継続される。したがって、手動から自動への切り換えが円滑に行われる。
【００１４】さらに、仕上最終スタンド速度、捲取ピンチロール速度、マンドレル張力、捲取ピンチロール張力の各実績が常時監視され、捲取ガイドの締め込み過ぎに起因するアンバランスが確認されたとき、前記捲取ガイドのギャップが開かれ、捲取ガイドの締め込み過ぎが防止される。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１６】図１は本発明の圧延における捲取ガイド制御装置の処理例を示すフローチャートである。また、図２は本発明にかかる捲取ガイド制御装置およびその周辺設備を示す構成図である。
【００１７】複数のスタンド（ここでは一部、Ｆ４〜Ｆ７の４基のみを図示）を有する仕上圧延機１の後段にはＨテーブル２が設置され、その後段の上部には捲取ガイド３、ピンチロール４および捲取ガイド５が配設されている。さらに、Ｈテーブル２の後段にピンチロール６，７，８が順次配設され、このピンチロール間には捲取ガイド９，１０が配設されている。ピンチロール６，７，８の各々の斜め下方には、マンドレル１１，１２，１３が配設され、その各々にはラッパーロール１４，１５，１６が当接自在に配設されている。
【００１８】また、仕上圧延機１の出側には仕上圧延された材料（板材）の板幅を測定するための仕上幅計１７、および材料の到達を赤外線等を用いて検出するホットメタルディテクタ（以下、ＨＭＤという）１８が設置されている。また、ＨＭＤ１８と捲取ガイド３の間には、同様な使用目的のコールドメタルディテクタ（以下、ＣＭＤという）１９，２０（センサには光学式が用いられる）が設置されている。
【００１９】さらに、捲取ガイド３の上方にの両側には、材料の捲取幅を検出するための捲取幅計２１および蛇行状態を検出するための蛇行計２２が設置されている。また、捲取ガイド５とピンチロール６の間にはＣＭＤ２３が設置され、捲取ガイド９とピンチロール７の間にはＣＭＤ２４が設置され、捲取ガイド１０とピンチロール８の間にはＣＭＤ２５が設置されている。
【００２０】このほか、各捲取ガイドのギャップ制御および圧延に必要な各種の制御を行うために制御装置２６が設けられている。この制御装置２６は、工場全体を管理する不図示のホストコンピュータの下位コンピュータとして位置づけられ、ホストコンピュータの管理のもとに作動する。そして、仕上幅計１７、ＨＭＤ１８、ＣＭＤ１９，２０，２３，２４，２５、捲取幅計２１および蛇行計２２の各出力は、入力信号として制御装置２６に取り込まれる。
【００２１】図２において、仕上圧延機１を抜け出た材料は、その幅が仕上幅計１７によって測定される。ついでＨテーブル２へ進入する際にＨＭＤ１８によってＨテーブル２上への到達が検出され、仕上幅計１７の検出値に基づいた捲取ガイドギャップの設定がなされる。この状態のまま材料が進行すると、ＣＭＤ１９によって捲取ガイド３の近傍に材料の到達したことが検出され、これに基づいてピンチロール４の降下タイミングを決定する。
【００２２】そして、捲取ガイド３の出側で蛇行計２２により材料の蛇行状態が測定され、捲取ガイド５のギャップ調整が行われる。捲取ガイド５を通過した材料は、ピンチロール６を経由しいてマンドレル１１に捲き取られる。このとき、材料の捲取を良好に行うため、ラッパーロール１４で捲取られた材料の表面をラッパーロール１４によって押圧されている。材料の捲き取りを連続的に行うために、マンドレル１１の捲き取りが終了した後は、順次、マンドレル１２，１３で捲き取りを行う。
【００２３】次に、図１を参照して本発明の捲取ガイド制御について説明する。なお、図中、“Ｓ”はステップを意味している。
【００２４】まず、仕上幅計１７の測定結果に基づいて材料トップ（先端）のキャンバー実績を計算する（Ｓ１０１）。また、オペレータは、材料トップで修正した量を仕上出側キャンバー実績、仕上最終スタンドの左右の板厚差、仕上・捲取冷却温度別テーブルに記憶させる操作を行う（Ｓ１０２）。これにより、材料が捲取ガイド３，５に到達する前に捲取ガイド３，５の再設定を行うことができる。このように実績計算を行う理由は、捲取幅計２１で計測してから捲取ガイド５を修正していたのでは、時間的に間に合わないためである。次に、変更した捲取ガイドギャップを材料先端がマンドレル１１に到達する直前に［材料幅＋マージン量］に変更する（Ｓ１０３）。
【００２５】次に、材料先端がマンドレル１１が捲き付いた後、捲取幅計２１で材料幅をモニタし、材料幅に捲取ガイド３，５を追従させる（Ｓ１０４）。さらに、仕上幅計１７で材料ボトム（後端）のキャンバー実績を計算する（Ｓ１０５）と共に、仕上最終スタンドの左右の板厚差、仕上・捲取冷却温度別テーブルに記憶させる操作を行う。これにより、材料ボトムが捲取ガイド３，５を通過する前に自動的にキャンバーを回避するように捲取ガイドギャップが駆動される（Ｓ１０６，１０７）。
【００２６】また、ミドル部の幅追従制御中においては、常時、連続して目標値に向かって捲取ガイドが駆動されるため、電流制限（たとえば、２５０％）のままであるとモータトリップが生じる可能性がある。そこで、モータトリップを防止するため、モータの電流制限値を自動的に変更する（Ｓ１０８）。なお、手動介入中は、幅追従制御を一時中断し、手動介入完了後の開度実績をみて以後、目標値に手動介入分のバイアスを加えて制御を継続する。
【００２７】さらに、仕上最終スタンド速度実績、ピンチロール速度実績、マンドレル張力実績、ピンチロール張力実績等を常時モニタし、捲取ガイド閉め込み過ぎによる張力アンバランスを計算し、自動的に捲取ガイド３，５を開く制御を実行する（Ｓ１０９）。これにより、捲取ガイド締め込み過ぎ（ガイド間隔の狭すぎ）を防止することができる。
【００２８】図３は本発明の効果を示す比較図である。図３は、本発明を実施した場合と実施しなかった場合との比較を示しており、本発明によりトップテレスコ発生捲数を低減できることがわかる。
【００２９】また、図４は本発明の実施前と実施後の手動介入の頻度を比較した説明図であり、本発明の適用前は手動介入頻度が７０％で作業者を拘束していたのに対し、本発明の適用により手動介入頻度を約１０％に低減でき、作業者が監視業務を主にすることが可能になり、負担が大幅に軽減されることがわかる。
【００３０】
【発明の効果】請求項１の圧延における捲取ガイド制御装置によれば、仕上圧延機により仕上圧延を行った材料を捲取ガイドでガイドしながらマンドレルへ導いて捲き取りを行う圧延設備において、材料トップおよびボトムの各々に対するキャンバー実績を計算し、この結果を基に前記材料のトップおよびボトムの通過に先行して前記捲取ガイドのギャップを変更する制御手段を設けるようにしたので、材料のトップおよびボトムの曲がりに起因する耳曲がりや捲ずれ等を防止することが可能になる。
【００３１】請求項２の圧延における捲取ガイド制御装置によれば、前記材料の中間部に対しては、前記捲取ガイドを駆動するモータの電流制限値を自動的に変更するようにしたので、幅追従制御中のモータのトリップが防止される。
【００３２】請求項３の圧延における捲取ガイド制御装置によれば、手動介入時には前記捲取ガイドの制御を中断し、手動介入完了後にそのギャップ開度実績に基づいて前記捲取ガイドの制御を継続するようにしたので、手動から自動への切り換えが円滑に行われる。
【００３３】請求項４の圧延における捲取ガイド制御装置によれば、仕上最終スタンド速度、捲取ピンチロール速度、マンドレル張力、捲取ピンチロール張力の各実績を常時監視し、前記捲取ガイドの締め込み過ぎに起因するアンバランスが確認されたときに前記捲取ガイドを開くようにしたので、捲取ガイドの締め込み過ぎが防止される。
- 【公開番号】特開平７−７５８３１
【公開日】平成７年（１９９５）３月２０日
【発明の名称】圧延における捲取ガイド制御装置
- 【出願番号】特願平５−２４３５０７
【出願日】平成５年（１９９３）９月６日
【出願人】
【識別番号】０００００６６５５
【氏名又は名称】新日本製鐵株式会社
- 【代理人】
【弁理士】
【氏名又は名称】田北 嵩晴
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