7149861 搬送装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-29

(45)【発行日】2022-10-07

(54)【発明の名称】搬送装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B65H 20/02 20060101AFI20220930BHJP

   B21B 39/08 20060101ALI20220930BHJP

   B21B 39/14 20060101ALI20220930BHJP

   B65G 13/00 20060101ALI20220930BHJP

   B65G 43/00 20060101ALI20220930BHJP

   B21B 39/00 20060101ALI20220930BHJP

   B65H 23/038 20060101ALI20220930BHJP

【ＦＩ】

B65H20/02 A

B21B39/08 A

B21B39/14 J

B65G13/00 A

B65G43/00 F

B21B39/00 J

B65H23/038 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019007533

(22)【出願日】2019-01-21

(65)【公開番号】P2020116588

(43)【公開日】2020-08-06

【審査請求日】2021-09-02

(73)【特許権者】

【識別番号】306022513

【氏名又は名称】日鉄エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100171099

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】小川 茂

(72)【発明者】

【氏名】新保 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】中島 格

【審査官】大山 広人

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－３２３３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１２３７４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ５／０６

Ｂ６５Ｈ ２０／０２

Ｂ６５Ｈ ２３／０３８

Ｂ６５Ｈ ２３／１９８

Ｂ２１Ｂ ３９／００

Ｂ２１Ｂ ３９／０８

Ｂ２１Ｂ ３９／１４

Ｂ６５Ｇ １３／００

Ｂ６５Ｇ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれに圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれに荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有する板材の搬送装置の制御方法であって、
該ピンチロール装置の少なくとも１基は板材に搬送方向に向かう駆動力を与え、また少なくとも別の１基は板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与え、
ピンチロールにおいて挟圧されている板材の板幅中心位置現在値を検出し、該板幅中心位置現在値を板幅中心位置目標値に近づけることを目標とし、
該ピンチロールが該板材に搬送方向に向かう駆動力を与えている前記少なくとも１基においては、該板材と該ピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、該板幅中心位置現在値を基準として該板幅中心位置目標値側の荷重を他方に比べて相対的に大きくする方向に該ピンチロール装置の作業側および駆動側の圧下装置を操作し、
該ピンチロールが該板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えている前記少なくとも別の１基においては、該板材と該ピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、該板幅中心位置現在値を基準として該板幅中心位置目標値側の荷重を他方に比べて相対的に小さくする方向に該ピンチロール装置の作業側および駆動側の圧下装置を操作、することを特徴とする搬送装置の制御方法。

【請求項2】

板材の先端部通板時において、該板材最先端が下流側に配置されたピンチロール装置に咬み込む毎に、該板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置から板材に作用させる駆動力を、隣接する上流側ピンチロール装置に該板材最先端が咬み込んだときに作用させた駆動力とは有意に異なる値とすることを特徴とする請求項１記載の搬送装置の制御方法。

【請求項3】

板材の先端部通板時において、該板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置よりも上流側のピンチロール装置間に存在する板材に作用する張力を、経時的に変化させないように、該上流側ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御することを特徴とする請求項２記載の搬送装置の制御方法。

【請求項4】

板材の尾端部通板時において、該板材最尾端が上流側に配置されたピンチロール装置を抜ける毎に、その時点で該板材尾端部を把持している最上流側ピンチロール装置と隣接する下流側ピンチロール装置間に存在する板材に作用する張力を、経時的に変化させないように、該最上流側ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御することを特徴とする請求項１記載の搬送装置の制御方法。

【請求項5】

板材の先端部通板時において、該板材最先端が下流側に配置されたピンチロール装置に咬み込む毎に、該板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置より上流側に位置し板材を把持しているピンチロール装置の圧下装置を操作して圧下力を解放し、同時に、圧下力が解放された位置の板材に作用している張力を維持するように、該最下流側ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御することを特徴とする請求項１記載の搬送装置の制御方法。

【請求項6】

板材の尾端部通板時において、該板材最尾端が上流側に配置されたピンチロール装置を抜け、圧下力が解放される毎に、その時点で該板材尾端部を把持している最上流側ピンチロールより下流側に配置され、圧下力を解放状態で待機していたピンチロール装置のうち最上流側のピンチロール装置で板材を把持し所定の圧下力を付加するように圧下装置を操作し、同時に、当該ピンチロール装置より下流側の板材の張力を維持するように当該ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御することを特徴とする請求項１記載の搬送装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、搬送装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

板材の製造ラインにおいては、板材の面外変形を防止しながら板材を円滑に搬送すべく、上下一対のピンチロールで板材を挟圧し、板材に張力を付与しつつ搬送するピンチロール装置が用いられる（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平８－１０８２０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような板材を搬送する装置においては、板材の搬送時において、板材の板幅中心位置が搬送ラインの中心からずれる場合がある。この現象を本開示では「板材の蛇行」と称することにするが、最悪の場合、板材の一部が該ピンチロール胴部から咬み出し板材が損傷する事象が発生し得る。

【0005】

本開示は上記実情に鑑みてなされたものであり、特に搬送ラインに複数のピンチロール装置を直列に配した板材の搬送装置において、板材の板幅中心位置を板幅中心目標位置に良好に制御することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者らは、板材の蛇行を抑制することが可能な搬送装置とその制御方法について鋭意研究を行った。本発明者らは、まず、ピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定し、荷重が大きい側に板材が蛇行しているとみなして、荷重が大きい側の圧下位置を相対的に締め込む方向の圧下位置制御を実施することにより、荷重が小さい側に板材を逃がし蛇行を改善する従来技術の構成が有効と考えた。しかしながら、上記圧下位置制御を行った場合においても、荷重が小さい側に板材を逃がすことができず、蛇行を十分に改善できない場合があった。

【0007】

そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、ピンチロール装置が板材に対して搬送方向の制動力を与え、入側張力より出側張力が大きい状態の場合は、上記従来技術で板材の蛇行を抑制できるが、その逆、すなわちピンチロール装置が板材に対して搬送方向の駆動力を与え、入側張力が出側張力より大きい状態の場合は、上記従来技術の方法では板材の蛇行が逆に激しくなり、従来技術とは逆方向の圧下位置制御、すなわち板材が蛇行した側の圧下位置を相対的に開放方向に操作することで蛇行が抑制できること、そしてピンチロール装置が板材に対して実質的に駆動力も制動力も与えず入側張力と出側張力が実質的に等しい状態の場合は、圧下位置制御を実施しても板材の蛇行挙動を効果的に制御できないことを見いだした。本発明者らは、この発見に基づき、従来技術の問題点を解決し、板材の板幅中心位置を目標値に良好に制御しながら搬送する装置の制御方法を見いだすに至った。

【0008】

本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を直列に複数基有する搬送装置において、該ピンチロール装置の少なくとも１基は板材に搬送方向に向かう駆動力を与え、また少なくとも別の１基は板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与える。

【0009】

また本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有し、該ピンチロール装置の少なくとも１基は板材に搬送方向に向かう駆動力を与え、また少なくとも別の１基は板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与える板材の搬送装置の制御方法であって、それぞれのピンチロール装置において挟圧されている板材の板幅中心位置現在値を検出し、該板幅中心位置現在値を板幅中心位置目標値に近づけることを目標とし、該ピンチロールが該板材に搬送方向に向かう駆動力を与えているピンチロール装置においては、該板材と該ピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、該板幅中心位置現在値を基準として該板幅中心位置目標値側の荷重を他方に比べて相対的に大きくする方向に該ピンチロール装置の作業側および駆動側の圧下装置を操作し、該ピンチロールが該板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えているピンチロール装置においては、該板材と該ピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、該板幅中心位置現在値を基準として該板幅中心位置目標値側の荷重を他方に比べて相対的に小さくする方向に該ピンチロール装置の作業側および駆動側の圧下装置を操作する。

【0010】

また本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有する板材の搬送装置の制御方法であって、該板材の先端部通板時において、該板材最先端が下流側に配置されたピンチロール装置に咬み込む毎に、該板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置から板材に作用させる駆動力を、隣接する上流側ピンチロール装置に該板材最先端が咬み込んだときに作用させた駆動力とは有意に異なる値になるように該板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御する。

【0011】

また本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有する板材の搬送装置の制御方法であって、該板材の先端部通板時において、該板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置よりも上流側のピンチロール装置間に存在する板材に作用する張力を、経時的に変化させないように、該上流側ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御する。

【0012】

また本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有する板材の搬送装置の制御方法であって、該板材の尾端部通板時において、該板材最尾端が上流側に配置されたピンチロール装置を抜ける毎に、その時点で該板材尾端部を把持している最上流側ピンチロール装置と隣接する下流側ピンチロール装置間に存在する板材に作用する張力を、経時的に変化させないように、該最上流側ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御する。

【0013】

また本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有する板材の搬送装置の制御方法であって、該板材の先端部通板時において、該板材最先端が下流側に配置されたピンチロール装置に咬み込む毎に、該板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置より上流側に位置し板材を把持しているピンチロール装置の圧下装置を操作して圧下力を解放し、同時に、圧下力が解放された位置の板材に作用している張力を維持するように、該最下流ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御する。

【0014】

また本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、板材を搬送する上下一対のピンチロールと、該ピンチロールを駆動する駆動装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおいてピンチロールを圧下する圧下装置と、少なくとも上下どちらか一方のピンチロールの軸方向両端部それぞれにおける荷重を測定する荷重測定装置を備えたピンチロール装置を同一ライン上に直列に複数基有する板材の搬送装置の制御方法であって、該板材の尾端部通板時において、該板材最尾端が上流側に配置されたピンチロール装置を抜け、圧下力が解放される毎に、その時点で該板材尾端部を把持している最上流側ピンチロールより下流側に配置され、圧下力を解放状態で待機していたピンチロール装置のうち最上流側のピンチロール装置で板材を把持し所定の圧下力を付加するように該ピンチロール装置の圧下装置を操作し、同時に、当該ピンチロール装置より下流側の板材の張力を維持するように当該ピンチロール装置の駆動装置の電動機トルクを制御する。

【発明の効果】

【0015】

本開示によれば、複数のピンチロール装置を直列に配する搬送装置を用いた板材の搬送において、板材に作用する張力を所定の範囲に制御しつつ、板材の形状を悪化させることなく、板材の板幅中心位置を目標値に良好に制御することができ、安定的な通板が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本開示に係る板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図2】本開示に係る板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図3】本開示に係る板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図4】本開示に係る板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図5】本開示に係るピンチロール装置の概略構成を示す図である。

【図6】本開示に係る板材搬送装置の制御方法の概略を示すフローチャートである。

【図7】ピンチロールと板材の位置関係を示す図。

【図8】ピンチロールが板材に搬送方向に向かう駆動力を与えている条件下で、板材が作業側に寄っている場合の板材～ピンチロール間荷重分布と荷重作用点位置の目標値を示す図である。

【図9】ピンチロールが板材に搬送方向に向かう駆動力を与えている条件下で、板材が駆動側に寄っている場合の板材～ピンチロール間荷重分布と荷重作用点位置の目標値を示す図である。

【図10】ピンチロールが板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えている条件下で、板材が作業側に寄っている場合の板材～ピンチロール間荷重分布と荷重作用点位置の目標値を示す図である。

【図11】ピンチロールが板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えている条件下で、板材が駆動側に寄っている場合の板材～ピンチロール間荷重分布と荷重作用点位置の目標値を示す図である。

【図12】作業側および駆動側荷重測定値と板位置との関係を示す図である。

【図13】複数のピンチロール装置を配した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブルを対象とする、板材先端部通板時における本開示の板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図14】複数のピンチロール装置を配した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブルを対象とする、板材先端部の捲取機導入過程における本開示の板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図15】複数のピンチロール装置を配した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブルを対象とする、板材尾端部通板時における本開示の板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図16】複数のピンチロール装置を配した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブルを対象とする、板材先端部通板時における本開示の板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図17】複数のピンチロール装置を配した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブルを対象とする、板材先端部の捲取機導入過程における本開示の板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図18】複数のピンチロール装置を配した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブルを対象とする、板材尾端部通板時における本開示の板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図19】複数のピンチロール装置を配した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブルを対象とする、板材先端部通板時における本開示の板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図20】複数のピンチロール装置を配した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブルを対象とする、板材先端部の捲取機導入過程における本開示の板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図21】複数のピンチロール装置を配した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブルを対象とする、板材尾端部通板時における本開示の板材搬送装置の制御方法の概略を示す図である。

【図22】入側張力が出側張力より大きい場合のピンチロール近傍において板材に負荷される搬送方向の力を模式的に示す図である。

【図23】入側張力が出側張力より大きくピンチロールが板材の作業側を駆動側より強く挟圧している場合の板材に負荷される搬送方向力の左右差とモーメントを示す図である。

【図24】入側張力が出側張力より小さい場合のピンチロール近傍において板材に負荷される搬送方向の力を模式的に示す図である。

【図25】入側張力が出側張力より小さくピンチロールが板材の作業側を駆動側より強く挟圧している場合の板材に負荷される搬送方向力の左右差とモーメントを示す図である。

【図26】複数のピンチロール装置を配した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブルを対象とする、板材先端部通板時における本開示の板材搬送装置の制御方法の概略を示す図１３と対比して、好ましくない実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、実施態様について図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素または同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0018】

最初に、図５を参照して、本開示に係る板材のピンチロール装置１００の概要を説明する。ピンチロール装置１００は、板材２の製造・処理ラインにおいて、上下一対のピンチロール１ａ、１ｂで板材２を挟持しながら所定の搬送方向に板材２を搬送する装置である。板材のピンチロール装置１００は、ピンチロール１ａ、１ｂと、圧下装置３ａ、３ｂと、荷重測定装置４ａ、４ｂを、備えている。またピンチロール１ａ、１ｂはスピンドル７ａ、７ｂ、ピニオンスタンド８を介して電動機６によって駆動される構成となっており、本開示では、スピンドル７ａ、７ｂ、ピニオンスタンド８、電動機６、および図示していない電動機６の制御装置を合わせて駆動装置と総称する。さらに図５のピンチロール装置１００では、本開示の実施態様の一例として板材の作業側の板端位置を測定する板端位置測定装置５を備えている。

【0019】

ピンチロール１ａ、１ｂは、板材２を上下から所定の圧力で挟持し、所定の搬送方向に板材２を搬送する回転体である。上側のピンチロール１ａにおける軸方向の一端側（作業側）はチョックを介して圧下装置３ａに接続されており、軸方向の他端側（駆動側）はチョックを介して圧下装置３ｂに接続されている。下側のピンチロール１ｂにおける作業側はチョックを介して荷重測定装置４ａに接続されており、駆動側はチョックを介して荷重測定装置４ｂに接続されている。

【0020】

圧下装置３ａ、３ｂは、ピンチロール１ａの作業側および駆動側（軸方向両端部）それぞれにおいてピンチロール１ａを圧下する。圧下装置３ａは、ピンチロール１ａの作業側を、設定されたピンチロール圧下位置で圧下する。圧下装置３ｂは、ピンチロール１ａの駆動側を、設定されたピンチロール圧下位置で圧下する。

【0021】

荷重測定装置４ａ、４ｂは、ピンチロール１ｂの作業側および駆動側それぞれにおける荷重を測定する。荷重測定装置４ａは、ピンチロール１ｂの作業側における荷重を測定する。荷重測定装置４ｂは、ピンチロール１ｂの駆動側における荷重を測定する。

【0022】

電動機６はピニオンスタンド８、スピンドル７ａ、７ｂを介して所定の駆動トルクまたは制動トルクをピンチロール１ａ、１ｂに与えることによって、板材に所定の張力を付与する役割を担っている。

【0023】

板材の板端位置測定装置５は、ピンチロール１ａ、１ｂによって搬送されている板材２の、板端位置を連続的に（常時）測定する。板端位置測定装置５は、例えばピンチロール装置１００近傍の所定の位置に固定して配置されており、検出した板端位置と既知である板材２の板幅とから、搬送されている板材２の板幅中心位置を導出する。あるいは、板端位置測定装置５は、板材２の板幅が既知でない場合には、板材２の板材幅方向における両端位置を測定することにより板材２の板幅中心位置を導出してもよい。なお、板端位置測定装置５による位置測定方法は限定されるものではなく、例えば、フォトマイクロセンサ、エリアセンサ、光電センサ、近接センサ、ファイバセンサ、又はレーザセンサ等の既知のセンサを用いることができる。

【0024】

次に、図１を参照して、本開示の搬送装置の制御方法の一態様について詳細に説明する。図１では、２基のピンチロール装置を有する搬送装置における制御方法を例示している。図１（ａ）では、２基のピンチロール装置のうち板材の搬送方向１１に対して上流側に位置する＃１ピンチロール装置の電動機トルクをα・Ｔ、下流側に位置する＃２ピンチロール装置の電動機トルクを－α・Ｔとしている。ここで、Ｔ(＞0)は板材に張力σ(＞0)を与えるピンチロール装置の電動機トルクで、αは0＜α＜1の範囲の定数である。なお電動機トルクが正の値の場合はピンチロール装置が板材に搬送方向に向かう駆動力を与え、電動機トルクが負の値の場合はピンチロール装置が板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えることになる。図１（ａ）では、＃１ピンチロール装置の入側張力は、ブライドルロール等の図示しない設備によって、σに制御されており、＃１ピンチロール装置の電動機トルクをα・Ｔとしているので、＃１ピンチロール装置出側張力は入側張力よりもα・σだけ小さくなり、(１－α)σとなる。さらに図１（ａ）では、＃２ピンチロール装置の電動機トルクを－α・Ｔとし、制動力を与えているので、＃２ピンチロール装置出側張力は、入側張力よりもα・σだけ大きくなり、σ、すなわち＃１ピンチロール装置入側張力と同じ張力になる。

【0025】

図１（ａ）において、もし＃２ピンチロール装置の電動機トルクを＃１ピンチロール装置と同じα・Ｔの駆動力とした場合、＃２ピンチロール装置出側張力は（１－２α）σとなる。この場合、＃２ピンチロール装置出側張力はσに比べて大幅に小さくなり、通板が不安定になる危険性が高くなる。そして、もしαが０．５を超える値の場合、＃２ピンチロール装置出側張力は負の値、すなわち圧縮力となり、この圧縮力が板材の座屈限界を超えた場合、安定的な通板は不可能となる。以上のことから、板の蛇行を抑制する有効な圧下位置制御を実施するためピンチロール装置に有意な駆動力または制動力を与えることが必要であるという前記した本発明者らの発見を踏まえ、板材の張力を安定通板が可能な一定範囲に収めるためには、図１（ａ）のように、ピンチロール装置の１基は板材に搬送方向に向かう駆動力を与え、別の１基は板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えるように制御することが必要となる。

【0026】

図１（ｂ）は、図１（ａ）とは逆に、＃１ピンチロール装置の電動機トルクを－α・Ｔ、＃２ピンチロール装置の電動機トルクをα・Ｔとしている。その結果、＃１ピンチロール装置と＃２ピンチロール装置間の張力は(１＋α)σとなるが、＃２ピンチロール出側張力は＃１ピンチロール入側張力と同じσとなり、板材の張力の観点からは安定的な通板が可能となる。

【0027】

図１（ｂ）において、もし＃２ピンチロール装置の電動機トルクを＃１ピンチロール装置と同じ－α・Ｔの制動力とした場合、＃２ピンチロール装置出側張力は (1＋2α)σとなる。この場合、αの値が比較的大きい場合、＃２ピンチロール装置出側張力はσに比べて大幅に大きくなり、板材の破断の危険性が高くなる。そしてピンチロール装置において有効な蛇行制御を実施するためには、当該ピンチロール装置は十分な駆動力または制動力を付加する必要があることからαの値は大きい方が好ましいのである。

【0028】

図２（ａ）の実施態様では、＃１ピンチロール装置の電動機トルクをα・Ｔ、＃２ピンチロール装置の電動機トルクを－β・Ｔとしている。ここで、βはαと同様に0＜β＜1の範囲の定数である。この結果、図２（ａ）の実施態様では、＃２ピンチロール装置出側張力は(１－α＋β)σとなり、βの値に応じて張力レベルを一定範囲に収めつつ、その後の板材処理に好適となるように、＃１ピンチロール入側張力とは異なる張力に制御することが可能となる。

【0029】

図２（ｂ）の実施態様では、＃１ピンチロール装置の電動機トルクを－α・Ｔ、＃２ピンチロール装置の電動機トルクをβ・Ｔとしている。この結果、図２（ｂ）の実施態様では、＃２ピンチロール装置出側張力は(１＋α－β)σとなり、この場合もβの値に応じて張力レベルを一定範囲に収めつつ、その後の板材処理に好適となるように、＃１ピンチロール入側張力とは異なる張力に制御することが可能となる。

【0030】

図３には、さらに多くのピンチロール装置、すなわちｎ基のピンチロール装置を有する搬送装置における本開示の制御方法の実施態様を示す。図３（ａ）では、＃１ピンチロール装置と＃２ピンチロール装置は図１（ａ）の場合と同じ電動機トルクを与えており、＃３ピンチロール装置以降はその繰り返しパターンの電動機トルクを与えるように制御している。その結果、板材の張力は、σと(１－α)σの２水準の繰り返しとなり、多くのピンチロール装置を配していても張力レベルが異常になることはなく、良好な蛇行制御機能を発揮して安定的な通板が可能となる。

【0031】

図３（ｂ）では、＃１ピンチロール装置と＃２ピンチロール装置は図１（ｂ）の場合と同じ電動機トルクを与えており、＃３ピンチロール装置以降はその繰り返しパターンの電動機トルクを与えるよう制御している。その結果、板材の張力は、σと(１＋α)σの２水準の繰り返しとなり、多くのピンチロール装置を配していても張力レベルが異常になることはなく、安定的な通板が可能となる。

【0032】

図３（ｃ）は、図３（ａ）とは異なり、連続した二つのピンチロール装置に同じ電動機トルクを与える実施形態を示している。つまり＃１ピンチロール装置の電動機トルクはα・Ｔであるが、＃２ピンチロール装置および＃３ピンチロール装置の電動機トルクは－α・Ｔ、＃４ピンチロール装置および＃５ピンチロール装置の電動機トルクはα・Ｔ、以下＃ｎピンチロールまでその繰り返しパターンで電動機トルク制御を実施する。その結果、板材の張力は、σ、(１－α)σ、σ、(１＋α)σのパターンの繰り返しとなり、この場合も、多くのピンチロール装置を配していても張力レベルが異常になることはなく、安定的な通板が可能となる。

【0033】

図３（ｄ）は、図３（ｃ）と同様に、連続した二つのピンチロール装置に同じ電動機トルクを与える実施形態であるが、図３（ｃ）とは電動機トルクの符号を反転させたパターンとなっている。つまり＃１ピンチロール装置の電動機トルクは－α・Ｔであるが、＃２ピンチロール装置および＃３ピンチロール装置の電動機トルクはα・Ｔ、＃４ピンチロール装置および＃５ピンチロール装置の電動機トルクは－α・Ｔ、以下＃ｎピンチロールまでその繰り返しパターンで電動機トルク制御を実施する。その結果、板材の張力は、σ、(１＋α)σ、σ、(１－α)σのパターンの繰り返しとなり、この場合も、多くのピンチロール装置を配していても張力レベルが異常になることはなく、安定的な通板が可能となる。

【0034】

図３（ｅ）は、電動機トルク零のピンチロール装置が混在する搬送装置の実施形態である。＃１ピンチロール装置の電動機トルクは－α・Ｔであるが、＃２ピンチロール装置および＃３ピンチロール装置の電動機トルクは０、＃４ピンチロール装置の電動機トルクはα・Ｔ、＃５ピンチロール装置の電動機トルクは－α・Ｔ、以下＃ｎピンチロールまでは図３（ｂ）と同じパターンで電動機トルク制御を実施する。その結果、＃１ピンチロール装置とから＃４ピンチロール装置間の板材の張力は(１＋α)σとなり、＃４ピンチロール以降の張力はσ、(１＋α)σのパターンの繰り返しとなり、この場合も、多くのピンチロール装置を配していても張力レベルが異常になることはない。また、電動機トルク０の＃２ピンチロール装置と＃３ピンチロール装置自体は有効な蛇行制御を実施することはできないものの、その上流側の＃１ピンチロール装置と下流側の＃４ピンチロール装置において有効な蛇行制御を実施できるため、搬送装置全体としては安定的な通板が可能となる。

【0035】

図４には、搬送ラインの上流側から下流側に向かって板材の張力レベルを次第に変化させることができる実施態様を示す。図４（ａ）の搬送装置では２ｎ基のピンチロールを有し、１≦ｉ≦ｎの任意の整数ｉに対して、＃（２ｉ－１）ピンチロール装置の電動機トルクをα_ｉ・Ｔ（０＜α_ｉ＜１）、＃２ｉピンチロール装置の電動機トルクを－β_ｉ・Ｔ（０＜β_ｉ＜１）としている。その結果、＃２ｉピンチロール装置の出側張力σ_２ｉは次式で表される。

【数1】

したがってα_ｉ＝β_ｉ≡αであれば図３（ａ）と同じ張力状態となるが、例えば、α_ｉ＜β_ｉであれば下流側で次第に張力が大きくなる。このような張力分布は、例えば、板材の温度が、上流が高く、下流が低くなるようなプロセスに対しては、下流側の方が板材の変形抵抗が高くなるため好適となる場合が多い。逆に、α_ｉ＞β_ｉとすれば下流側で次第に張力を小さくすることもできる。なお、この実施態様では、α_ｉ、β_ｉの値をｉの値に応じて変更することによって、種々の張力パターンを得ることができ、板材の加熱、冷却、表面処理等の種々の処理装置の配置に応じて最適な張力状態を実現しつつ、有効な蛇行制御実施し、安定通板を実現することが可能となる。

【0036】

図４（ｂ）の搬送装置では２ｎ基のピンチロールを有し、１≦ｉ≦ｎの任意の整数ｉに対して、＃（２ｉ－１）ピンチロール装置の電動機トルクを－α_ｉ・Ｔ （０＜α_ｉ＜１）、＃２ｉピンチロール装置の電動機トルクをβ_ｉ・Ｔ（０＜β_ｉ＜１）としている。その結果、＃２ｉピンチロール装置の出側張力σ_２ｉは次式で表される。

【数2】

したがって図４（ｂ）の実施態様は図４（ａ）の実施態様に比べて、α_ｉ、β_ｉの符号を反転したものとなっており、＃（２ｉ－１）ピンチロール装置出側張力が入側張力に比べて高く設定されることが特徴となっている。

【0037】

次に、図６を参照して、本開示のピンチロール装置の圧下装置の制御方法の実施態様について詳細に説明する。まず板幅中心位置現在値を検出する。図５のように板端位置を連続的に測定できる装置５が搬送装置近傍に配備されている場合、この測定値と既知の板幅から板幅中心位置現在値を算出する。例えば、図５に示すようにラインセンターを原点としピンチロール軸に沿って作業側を正とする座標ｚを定義して位置を示すものとし、作業側に配備された板端位置測定装置５で測定された作業側板端位置をｚ_Ｗとし、既知の板幅をｂとするとき、駆動側の板端位置はｚ_Ｗ－ｂで推定されるから板幅中心位置現在値ｚ_Ｃはこれらの平均値として次式で計算される。

【数3】

なお板幅の値が不確定な場合は駆動側にも板端位置測定装置を配し、駆動側板端位置ｚ_Ｄを実測して、作業側板端位置ｚ_Ｗと駆動側板端位置ｚ_Ｄの平均値として板幅中心位置現在値ｚ_Ｃを算出する。板幅中心位置現在値は厳密にはピンチロール直下の板幅中心位置であることが好ましいが、板端位置測定装置５が搬送装置に十分近ければ上記計算値ｚ_Ｃを板幅中心位置現在値とみなしてよい。さらに正確さを期する場合、搬送装置の入側と出側双方に板端位置測定装置を配備し、それぞれの実測値から計算される板幅中心位置ｚ_Ｃの平均をとって板幅中心位置現在値とすることが好ましい。本開示では以上のように実測値から演算によって板幅中心位置現在値を得ることを“板幅中心位置現在値を検出”と表現している。

【0038】

図６のフローチャートに戻り本開示に係る搬送装置の制御方法の説明を続ける。板材２の板幅中心位置現在値を検出した後、ピンチロール１ａ、１ｂが板材２に搬送方向に向かう駆動力を与えているかどうかを判定する。本開示に係る搬送装置の制御方法の一態様では、ピンチロール１ａ、１ｂを駆動している電動機６は板材２に所定の張力を付加するためトルク制御を実施する。これは具体的には電動機に供給する電流を制御することになる。そこで電動機の電流の制御目標値を抽出するか、または電流実績値を測定することにより、ピンチロール１ａ、１ｂが板材２に搬送方向に向かう駆動力を与えているかどうかを判定する。

【0039】

さらに図６のフローチャートにおいて、ピンチロール１ａ、１ｂが板材２に搬送方向に向かう駆動力を与えていると判定された場合、板材とピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、板幅中心位置現在値を基準として、ピンチロールの作業側と駆動側のうち、板幅中心位置目標値側の荷重が相対的に大きくなる方向にピンチロールの作業側および駆動側の圧下装置を操作する。この圧下位置操作について図７を用いて説明する。図７ではピンチロールの胴長中心となるラインセンター９に対して板幅中心位置現在値１０は作業側に寄っている。ここでは説明を簡単にするため、このときの板幅中心位置目標値はラインセンター９に一致しているものとするが、目標値はその他の位置であっても差支えない。この場合、板材２を駆動側に戻すことが制御目標となるが、その時、板材とピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、板幅中心位置現在値１０を基準として板幅中心位置目標値（ラインセンター９）側、すなわち駆動側の荷重が、作業側の荷重に比べて、相対的に大きくなる方向に圧下装置を操作する。具体的には作業側の圧下位置をロールギャップ開の方向、駆動側の圧下位置をロールギャップ閉の方向に操作する。このように作業側と駆動側で逆方向に同じ大きさだけ圧下位置操作を実施することを本開示では圧下レベリング操作と称するが、上記の圧下レベリング操作により、ピンチロール～板材間の荷重合計は変化することなく荷重分布が変化し、図７における板材２はピンチロール回転に伴い駆動側に戻る。

【0040】

一方、ピンチロール１ａ、１ｂが板材２に搬送方向とは逆方向の制動力を与えていると判定された場合、板材とピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、板幅中心位置現在値を基準として、ピンチロールの作業側と駆動側のうち、板幅中心位置目標値側の荷重が相対的に小さくなる方向にピンチロールの作業側および駆動側の圧下装置を操作する。図７の例では、板材とピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、板幅中心位置現在値１０を基準として板幅中心位置目標値（ラインセンター９）側すなわち駆動側の荷重が、作業側の荷重に比べて、相対的に小さくなる方向に圧下装置を操作する。すなわち作業側ロールギャップ閉、駆動側ロールギャップ開の方向に圧下レベリング操作をすることで図７における板材２はピンチロール回転に伴い駆動側に戻る。なお、ピンチロールが板材に駆動力も制動力も与えていない場合、すなわちピンチロールがアイドル回転状態の場合は、圧下レベリング操作は、必ずしも蛇行制御に有効ではなく逆に板材の形状を乱す危険性もあるので、実施しない。

【0041】

次に図６のフローチャートにおいてＳ１、Ｓ２で示されている圧下レベリング操作の詳細について、さらに具体的な実施態様を示して説明する。

【0042】

板材２の板幅をｂ、図８に示すようにラインセンター９を原点としピンチロール軸に沿って作業側を正とする座標ｚを定義して、板幅中心位置現在値１０の座標をｚ_ｃ、板幅中心位置目標値の座標をｚ_Ｔとする。図８の例では説明を簡単にするためｚ_Ｔ＝０、すなわち板幅中心位置目標値はラインセンター９に一致しているものとする。このとき荷重作用点位置目標値ｚ_{ｐ＿ｒｅｆ}を、例えば以下の式（４）により導出する。

【数4】

ここで、δは制御パラメータである。式（４）は板幅中心位置現在値ｚ_Ｃと板幅中心位置目標値ｚ_Ｔとの差で板位置誤差を算出し、これに制御パラメータδを掛けたものを板幅中心位置現在値ｚ_Ｃに加算して荷重作用点位置ｚ_{ｐ＿ｒｅｆ}を演算している。なお荷重作用点位置とは作業側荷重測定装置による荷重測定値Ｐ_Ｗと駆動側荷重測定装置による荷重測定値Ｐ_Ｄの二つの力を、荷重およびモーメントバランスのとれる一つの集中荷重Ｐに置き換えた場合の荷重作用点の位置を示すものである。そして荷重Ｐ_Ｗ，Ｐ_Ｄは板材からピンチロールに作用する荷重の反力であるから、当該荷重作用点位置は、板材とピンチロール間に作用する荷重分布を、荷重およびモーメントバランスの観点から集中荷重に置き換えた場合の荷重作用点位置とも一致する。

【0043】

まずピンチロールが板材に搬送方向に向かう駆動力を与えている場合、すなわち図６のＳ１の圧下レベリング操作の具体例について詳細に説明する。この場合、式（４）の制御パラメータδを負の値に設定する。例えば、δ＝－０．５とすると、ｚ_Ｔ＝０を考慮して、式（４）よりｚ_{ｐ＿ｒｅｆ}＝０．５ｚ_Ｃが得られる。このようにすると、図８のようにｚ_Ｃ＞０すなわち板幅中心位置現在値１０がラインセンター９より作業側にある場合は、荷重作用点位置目標値は板幅中心位置現在値１０よりも駆動側に位置することになり、このことによって板材とピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布２０は、図８に示したように、板幅中心位置現在値を基準として板幅中心位置目標値側の荷重、すなわち駆動側の荷重が、作業側に比べて相対的に大きくなる。

【0044】

上記した荷重作用点位置と板材～ピンチロール間の荷重分布の関係を定量的に示しておく。板材～ピンチロール間の荷重分布を直線分布で近似し、任意の位置の単位幅あたりの荷重ｐを次式で表現する。なお以後、単位幅あたりの荷重を線荷重と呼称する。

【数5】

ここで、ζは板幅中心を原点とし作業側を正とする板幅方向座標、ｐ_Ｃは板幅中心位置の線荷重、ｐ_ｄｆは作業側板端の線荷重と駆動側板端の線荷重の差異である。
式（５）の荷重分布による板幅中心まわりのモーメントＭを計算すると次のようになる。

【数6】

したがって、板材～ピンチロール間の荷重分布を力およびモーメントに関して等価な集中荷重で置き換えたときの力の作用点の板幅中心からの距離ζ_Ｐは次式で計算される。

【数7】

式（７）より、荷重作用点位置が板幅中心より駆動側にある場合、すなわちζ_Ｐ＜０の場合、ｐ_ｄｆ＜０となり、駆動側の板材～ピンチロール間荷重が作業側の板材～ピンチロール間荷重よりも大きくなることが理解できる。

【0045】

さて以上のように荷重作用点位置目標値ｚ_{ｐ＿ｒｅｆ}が求められた後、圧下レベリング操作までの具体的手順の例について説明を続ける。まず、作業側および駆動側それぞれにおける荷重目標値Ｐ_{Ｗ＿ｒｅｆ}，Ｐ_{Ｄ＿ｒｅｆ}を導出する。具体的には、式（４）で与えられた荷重作用点位置目標値ｚ_{ｐ＿ｒｅｆ}に基づいて、ピンチロール荷重の左右差（作業側―駆動側）、すなわち差荷重の目標値Ｐ_{ｄｆ＿ｒｅｆ}を、ピンチロールのモーメントバランスから導かれる次式で計算する。

【数8】

Ｐ_{Ｗ＿ｒｅｆ}，Ｐ_{Ｄ＿ｒｅｆ}は、式（８）で計算されるＰ_{ｄｆ＿ｒｅｆ}とトータル荷重の目標値Ｐ_＿ｒｅｆ＝Ｐ_{Ｗ＿ｒｅｆ}＋Ｐ_{Ｄ＿ｒｅｆ}とから以下の式（９）および式（１０）で計算される。

【数9】

【数10】

【0046】

次に、作業側および駆動側それぞれにおける荷重目標値Ｐ_{Ｗ＿ｒｅｆ}，Ｐ_{Ｄ＿ｒｅｆ}と、荷重測定装置４ａ、４ｂにより測定される作業側および駆動側それぞれにおける荷重現在値と、に基づき、作業側および駆動側それぞれにおけるピンチロール圧下位置制御量の目標値を導出する。板材２の板厚、板幅、弾性定数を考慮したピンチロール装置の剛性を片側分でＫ、荷重測定装置４ａ、４ｂで測定された荷重の現在値をＰ_Ｗ，Ｐ_Ｄとすると、ピンチロール装置の圧下位置修正量の作業側目標値Δｇ_{Ｗ＿ｒｅｆ}および駆動側目標値Δｇ_{Ｄ＿ｒｅｆ}は以下の式（１１）および式（１２）で与えられる。

【数11】

【数12】

【0047】

ここでΔｇ_{Ｗ＿ｒｅｆ}，Δｇ_{Ｄ＿ｒｅｆ}は上下ピンチロール間隙を大きくする方向を正として定義している。これらの圧下位置修正量の目標値Δｇ_{Ｗ＿ｒｅｆ}，Δｇ_{Ｄ＿ｒｅｆ}にスケールファクターαをかけてピンチロール圧下位置制御量Δｇ_Ｗ，Δｇ_Ｄを以下の式（１３）および式（１４）で演算する。

【数13】

【数14】

式（１３）に基づいて導出した作業側ピンチロール圧下位置制御量の目標値Δｇ_Ｗに基づき作業側の圧下装置３ａを制御すると共に、式（１４）に基づいて導出した駆動側ピンチロール圧下位置制御量の目標値Δｇ_Ｄに基づき駆動側の圧下装置３ｂを操作して、作業側および駆動側それぞれのピンチロール圧下位置を制御する。このようにして圧下位置制御を行うことにより、制御の１サイクルが完結し、以後この一連の操作を繰り返すことで圧下レベリング操作による良好な蛇行制御が実現できる。

【0048】

なお上記の具体例では、圧下位置制御は作業側および駆動側で同じ方向の同時圧下成分が含まれることもあるが、この成分は作業側荷重と駆動側荷重の合計となるピンチロール荷重を制御することになる。一方、本開示の制御方法にとって本質的に重要なのは作業側と駆動側で逆方向となる圧下レベリング成分であり、この成分は作業側荷重と駆動側荷重の差異となる差荷重を制御する。そこで、同時圧下成分による荷重制御は他の制御機能に委ね、板の蛇行制御に関しては圧下レベリング操作に特化する方法も有効である。具体的には式（８）で計算される差荷重目標値Ｐ_{ｄｆ＿ｒｅｆ}と差荷重現在値Ｐ_ｄｆとの差で差荷重制御量ΔＰ_ｄｆを算出し、これを達成するための圧下レベリング制御量目標値Δｇ_{ｄｆ＿ｒｅｆ}を板材の板厚、板幅、弾性定数、そしてピンチロール装置の変形特性を考慮して求め、これにスケールファクターを考慮して圧下レベリング制御量Δｇ_ｄｆを求める。

【0049】

次に図９を参照して、板幅中心位置現在値１０がラインセンター９より駆動側にある場合の図１のＳ１の手続きについて説明する。この場合も荷重作用点位置は式（４）で計算する。δ＝－０．５、ｚ_Ｔ＝０を考慮すると、荷重作用点の位置は、図８の場合と同様にｚ_{ｐ＿ｒｅｆ}＝０．５ｚ_Ｃとなる。しかしながら、図９の場合、ｚ_Ｃ＜０であるから荷重作用点位置は板幅中心位置現在値１０よりも作業側に位置することになる。したがって、図９の場合、図８とは逆に、作業側の板材～ピンチロール間荷重を駆動側の板材～ピンチロール間荷重に比べて大きくすることになる。

【0050】

次に、図１０を参照して、図６のＳ２の圧下レベリング操作の具体例について説明する。Ｓ２の手続きはピンチロールが板材に搬送方向に向かう制動力を与えていると判定された場合に実行する。この場合の手続きも、１点を除いて前記したＳ１の手続きと同じである。唯一異なる点は、式（４）の制御パラメータδを正の値に設定することである。例えば、式（４）においてδ＝０．５、ｚ_Ｔ＝０とするとｚ_{ｐ＿ｒｅｆ}＝１．５ｚ_Ｃが得られる。これにより、図１０に示すようにｚ_Ｃ＞０すなわち板幅中心位置現在値１０がラインセンター９より作業側にある場合は、荷重作用点位置目標値は板幅中心位置現在値１０よりもさらに作業側に位置することになり、板材とピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布２０は、図１０に示したように、板幅中心位置現在値を基準として板幅中心位置目標値側の荷重、すなわち駆動側の板材～ピンチロール間荷重が、作業側の板材～ピンチロール間荷重に比べて相対的に小さくなる。上記のようにして荷重作用点位置目標値が得られた後の手続きはＳ１の手続きと全く同じである。

【0051】

次に図１１を参照して、板幅中心位置現在値１０がラインセンター９より駆動側にある場合の図６のＳ２の手続きについて説明する。この場合も荷重作用点位置は式（４）で計算する。図１０の実施例と同様にδ＝０．５、ｚ_Ｔ＝０とするとｚ_{ｐ＿ｒｅｆ}＝１．５ｚ_Ｃが得られる。しかしながら、図１１の場合、ｚ_Ｃ＜０であるから荷重作用点位置は板幅中心位置現在値１０よりも駆動側に位置することになる。したがって、図１１の場合、図１０とは逆に、作業側の板材～ピンチロール間荷重を駆動側の板材～ピンチロール間荷重に比べて小さくすることになる。

【0052】

本開示の搬送装置の制御方法の一態様では、図５に示した板端位置測定装置５を配備することなく、ピンチロールの軸方向両端部それぞれに配備された荷重測定装置により測定される作業側および駆動側の荷重測定値から、板材の板幅中心位置現在値を検出し、この板幅中心位置現在値に基づき圧下レベリング操作を実施する。以下、図１２を参照して、荷重測定値より板幅中心位置現在値を算出する方法の一例を具体的に説明する。図１２では板材からピンチロールに作用する荷重Ｐを板材の板幅中心に作用する集中荷重で表現している。板材の板幅中心はラインセンター９よりｚ_Ｃの位置にあり、ピンチロールの軸方向両端部のうち作業側の荷重測定装置で測定される荷重測定値をＰ_Ｗ、駆動側の荷重測定装置で測定される荷重測定値をＰ_Ｄとする。作業側荷重測定装置と駆動側荷重測定装置の距離をａとするとき、これらの荷重の間にはピンチロールのモーメントの平衡条件より次の関係式が成立する。

【数15】

式（１５）をｚ_Ｃについて解くと板幅中心位置現在値ｚ_Ｃが次式で得られる。

【数16】

式（１６）によれば作業側および駆動側の荷重測定値より板材の板幅中心位置を求めることができる。ただし、式（１６）は板材～ピンチロール間荷重分布が板幅方向に左右対称となっていることを前提とした計算式であり、左右非対称となっている場合は、その非対称性が荷重測定値の左右差Ｐ_Ｗ－Ｐ_Ｄにおよぼす影響を除外した上で板幅中心位置ｚ_Ｃを計算しなければならない。例えば、板材～ピンチロール間荷重分布が直線分布であり、作業側の線荷重と駆動側の線荷重との差異すなわち荷重分布左右差がｐ_ｄｆとなっている場合、この荷重分布左右差がＰ_Ｗ－Ｐ_Ｄにおよぼす影響は、板幅をｂとするとき、ｐ_ｄｆ・ｂ^２／（６ａ）で与えられるから式（１６）の代わりに次式を用いて板幅中心位置 を計算する。

【数17】

【0053】

ここで荷重分布左右差ｐ_ｄｆについては、例えば、初期設定の圧下位置では零を仮定し、その後の圧下レベリング操作Δｇ_ｄｆに対しては、ピンチロールと板材の弾性変形を考慮して計算される板材～ピンチロール間荷重分布左右差の変化量Δｐ_ｄｆを、例えば次式によって計算し、これを時系列的に積算することによって求めることができる。

【数18】

ここで、ｍは板材を単位厚さだけピンチロール圧下したときの線荷重増分を表す板材の弾性定数であり、Ｄは、第二種平行剛性と呼ばれ、荷重分布左右差が単位量だけ変化したときにピンチロールを含めた搬送装置の弾性変形により生ずる板厚左右差を表わすパラメータであり、何れも設備仕様および板材の寸法と弾性係数が与えられれば公知の方法により予め計算できるものである。

【0054】

図１３には、仕上圧延機１２から捲取前ピンチロール１３、捲取機１４に至るランアウトテーブル上にｎ基のピンチロール装置を配して搬送装置を構成する薄鈑熱間圧延設備において、板材の先端に張力を付加しつつ通板する本開示の制御方法の実施態様を示す。ピンチロール装置は仕上圧延機１２直後の最上流側に＃１ピンチロール装置、捲取前ピンチロール１３直前の最下流側に＃ｎピンチロール装置が配置されている。図１３（ａ）では、仕上圧延機１２が圧延ラインの速度ピボットとして速度制御で作業ロールを駆動して圧延を実行しており、板材の最先端が＃１ピンチロール装置に把持され、＃１ピンチロール装置の電動機トルクをα・Ｔとすることによって、仕上圧延機１２～＃１ピンチロール装置間の板材に張力α・σが付加されている。

【0055】

図１３（ｂ）では、図１３（ａ）より板材が進行して、板材の最先端が＃２ピンチロール装置に把持され、＃２ピンチロール装置の電動機トルクをＴとすることによって、＃１ピンチロール装置～＃２ピンチロール装置間に張力σが付加されている。さらに＃２ピンチロール装置の電動機トルクＴが付加されると同時に、＃１ピンチロール装置の電動機トルクをα・Ｔから－(１－α)Ｔに変更する。このようにすることで、仕上圧延機１２～＃１ピンチロール装置間の板材の張力α・σをそのままの値に維持することができる。

【0056】

図１３（ｃ）では、図１３（ｂ）より、さらに板材が進行して、板材の最先端が＃３ピンチロール装置に把持され、＃３ピンチロール装置の電動機トルクをα・Ｔとすることによって、＃２ピンチロール装置～＃３ピンチロール装置間に張力α・σが付加されている。さらに＃３ピンチロール装置の電動機トルクα・Ｔが付加されると同時に、＃２ピンチロール装置の電動機トルクをＴから(１－α)Ｔに変更する。このようにすることで、＃１ピンチロール装置～＃２ピンチロール装置間の板材の張力σ、そして仕上圧延機１２～＃１ピンチロール装置間の板材の張力α・σを維持することができる。

【0057】

図１３（ｄ）では、図１３（ｃ）より、さらに板材が進行して、板材の最先端が＃４ピンチロール装置に把持され、＃４ピンチロール装置の電動機トルクをＴとすることによって、＃３ピンチロール装置～＃４ピンチロール装置間に張力σが付加されている。さらに＃４ピンチロール装置の電動機トルクＴが付加されると同時に、＃３ピンチロール装置の電動機トルクをα・Ｔから－(１－α)Ｔに変更する。このようにすることで、＃２ピンチロール装置～＃３ピンチロール装置間の板材の張力α・σ、＃１ピンチロール装置～＃２ピンチロール装置間の板材の張力σ、そして仕上圧延機１２～＃１ピンチロール装置間の板材の張力α・σを維持することができる。

【0058】

図１３（ｅ）では、図１３（ｄ）より、さらに板材が進行して、板材の最先端が＃５ピンチロール装置に把持され、＃５ピンチロール装置の電動機トルクをα・Ｔとすることによって、＃４ピンチロール装置～＃５ピンチロール装置間に張力α・σが付加されている。さらに＃５ピンチロール装置の電動機トルクα・Ｔが付加されると同時に、＃４ピンチロール装置の電動機トルクをＴから(１－α)Ｔに変更する。このようにすることで、＃４ピンチロール装置より上流側の板材の張力を図１３（ｄ）の状態に維持することができる。

【0059】

図１３（ｆ）では、図１３（ｅ）より、さらに板材が進行して、板材の最先端が＃６ピンチロール装置に把持され、＃６ピンチロール装置の電動機トルクをＴとすることによって、＃５ピンチロール装置～＃６ピンチロール装置間に張力σが付加されている。さらに＃６ピンチロール装置の電動機トルクＴが付加されると同時に、＃５ピンチロール装置の電動機トルクをα・Ｔから－(１－α)Ｔに変更する。このようにすることで、＃５ピンチロール装置より上流側の板材の張力を図１３（ｅ）の状態に維持することができる。

【0060】

図１３において、四角で囲んだ電動機トルクまたは板材の張力の値は、例えば、図１３（ｆ）では図１３（ｅ）の状態から変更あるいは変化した値を示している。図１３（ａ）～図１３（ｆ）より、本実施形態では、板材先端部を把持している最下流のピンチロール装置と、これに隣接する上流側の１基のピンチロール装置の電動機トルクを変更するだけで、さらに上流側のピンチロール装置の電動機トルクを変更することなく、板材に作用する張力も維持できていることがわかる。このようなことが可能になるのは、板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置から板材に作用させる駆動力、例えば図１３（ｂ）における＃２ピンチロール装置の電動機トルクＴ、を、隣接する上流側ピンチロール装置に板材最先端が咬み込んだときに作用させた駆動力、例えば図１３（ａ）における＃１ピンチロール装置の電動機トルクα・Ｔ、とは有意に異なる値としたことによるものである。すなわち、板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置から上流側のピンチロール装置の電動機トルクを順に列挙すると、＃５ピンチロール装置に板材最先端が把持された状態すなわち図１３（ｅ）の状態では、＃５：α・Ｔ、＃４：(１－α)Ｔ、＃３：－(１－α)Ｔ、＃２：(１－α)Ｔ、＃１：－(１－α)Ｔ、となっているが、＃６ピンチロール装置に板材最先端が把持された状態すなわち図１３（ｆ）の状態では、＃６：Ｔ、＃５：－(１－α)Ｔ、＃４：(１－α)Ｔ、＃３：－(１－α)Ｔ、＃２：(１－α)Ｔ、＃１：－(１－α)Ｔ、となっており、＃４ピンチロール装置より上流側のピンチロール装置の電動機トルクは変更する必要がなく、板材に作用する張力も変化がないことが確認できる。

【0061】

図２６には、図１３と同様に、ランアウトテーブル上にｎ基のピンチロール装置を配して搬送装置を構成する薄鈑熱間圧延設備において、板材の先端に張力を付加しつつ通板する制御方法の例を示す。図２６の例では、板材先端部を把持している最下流側ピンチロール装置の電動機トルクを常にα・Ｔとしている。このため、図１３の場合と同様に板材に作用する張力をσとα・σの２水準と仮定すると、ピンチロール装置の電動機トルクは、＃５ピンチロール装置に板材最先端が把持された状態すなわち図２６（ｅ）の状態では、＃５：α・Ｔ、＃４：(１－α)Ｔ、＃３：－(１－α)Ｔ、＃２：(１－α)Ｔ、＃１：－(１－α)Ｔ、となっているが、＃６ピンチロール装置に板材最先端が把持された状態すなわち図２６（ｆ）の状態では、＃６：α・Ｔ、＃５：(１－α)Ｔ、＃４：－(１－α)Ｔ、＃３：(１－α)Ｔ、＃２：－(１－α)Ｔ、＃１：(１－α)Ｔ、となっており、すべてのピンチロール装置の電動機トルクを、図２６（ｅ）の状態から図２６（ｆ）の状態に移行する際に変更する必要がある。このような操業は頻繁な電動機トルクの反転を伴い、安定通板の阻害要因となる上、ピンチロール装置の設備劣化を早めることにもつながるため好ましくない。さらに図２６の例では、図２６（ｆ）の状態で＃５ピンチロール装置と＃６ピンチロール装置の間に存在する板材の先端部分には、図２６（ａ）～（ｅ）の状態においても、常に張力α・σが作用し、図２６（ｆ）の状態で＃４ピンチロール装置と＃５ピンチロール装置の間に存在する板材の部分には、常に張力σが作用している。このように板材の長手方向位置によって作用する張力レベルが常に異なることで、特に熱間圧延の場合、板幅の長手方向変動を引き起こす危険性が高まるので、この点でも図２６の例は好ましくない。

【0062】

図１４には、図１３に示した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブル上にｎ基のピンチロール装置を配した搬送装置の制御方法のその後の手続きを示している。図１４（ａ）では、板材最先端が＃ｎ－１ピンチロール装置の手前に達しており、図１４（ｂ）では、板材の最先端が＃ｎ－１ピンチロール装置に把持され、＃ｎ－１ピンチロール装置の電動機トルクをＴとしている。その結果、＃ｎ－１ピンチロール装置入側張力はσとなっている。

【0063】

図１４（ｃ）では、板材の最先端が＃ｎピンチロール装置に把持され、＃ｎピンチロール装置の電動機トルクをα・Ｔとすることによって、＃ｎ－１ピンチロール装置と＃ｎピンチロール装置の間の張力はα・σとなり、同時に＃ｎ－１ピンチロール装置の電動機トルクをＴから(１－α)Ｔに変更することによって、＃ｎ－１ピンチロール装置より上流側の張力を維持することができている。

【0064】

図１４（ｄ）では、板材先端部が捲取前ピンチロール１３を経て捲取機１４に捲き付き、捲取前ピンチロール１３および捲取機１４の電動機トルクによって＃ｎピンチロール～捲取前ピンチロール１３間に張力σが作用し、同時に＃ｎピンチロール装置の電動機トルクを－(１－α)Ｔに変更することによって、＃ｎピンチロール装置より上流側で板材に作用している張力を維持することができている。

【0065】

図１５には、図１４に示した薄板熱間圧延設備のランアウトテーブル上にｎ基のピンチロール装置を配した搬送装置の制御方法のさらにその後の手続き、すなわち板材の尾端部通板時の制御方法を示している。まず板材最尾端が仕上圧延機１２を抜ける前に、圧延ラインの速度ピボットを仕上圧延機１２から捲取機１４に移行し、捲取機１４を、それまでのトルク制御から板材の速度制御へと切り替える。そして図１５（ａ）に示すように板材最尾端が仕上圧延機１２を抜けた時点で、仕上圧延機１２～＃１ピンチロール装置間の張力が０になるので、＃１ピンチロール装置～＃２ピンチロール装置間の張力σを維持するため、＃１ピンチロール装置の電動機トルクをα・Ｔから－Ｔに変更する。この操作によって＃１ピンチロール装置より下流側の板材の張力を図１４の状態のまま維持することができる。

【0066】

図１５（ｂ）では、板材最尾端が＃１ピンチロール装置を抜け、＃１ピンチロール装置～＃２ピンチロール装置間の板材張力が０となった時点で、＃２ピンチロール装置の電動機トルクを(１－α)Ｔから－α・Ｔに変更する。この操作によって＃２ピンチロール装置より下流側の板材の張力を図１４の状態のまま維持することができる。

【0067】

図１５（ｃ）～（ｆ）では、板材の最尾端が＃２、＃３、＃４、＃５ピンチロール装置を順次抜ける毎に、各時点において板材を把持している最上流側ピンチロール装置の電動機トルクを－Ｔまたは－α・Ｔに変更することにより、当該ピンチロール装置より下流側の板材に作用する張力を経時的に変化させないようにしている。

【0068】

図１３～１５ではピンチロール装置間の板材に作用する張力が２水準の実施形態を示したが、図１６～図１８には、ピンチロール装置間の板材に作用する張力が３水準の実施形態を示している。この実施形態では、図１６および図１７に示すように、板材最先端が＃１ピンチロール装置から＃ｎピンチロール装置まで順次把持されていく際、それぞれの時点で板材最先端を把持している最下流側ピンチロール装置の電動機トルクを、α・Ｔ、２α・Ｔ、３α・Ｔ、２α・Ｔ、α・Ｔ、２α・Ｔ、・・・と周期的に変更して行き、当該最下流側ピンチロールに隣接する上流側ピンチロール装置の電動機トルクを該ピンチロール装置より上流側の板材張力が変化しないように変更している。このようにすることで最終的に、各ピンチロール装置の電動機トルクは、上流側から下流側に向かって、－α・Ｔ、－α・Ｔ、α・Ｔ、α・Ｔ、－α・Ｔ、－α・Ｔ、・・・となり、板材に作用する張力は、α・σ、２α・σ、３α・σ、２α・σ、α・σ、２α・σ、・・・と周期的に変化する。また図１８には板材尾端部通板時の制御方法を示すが、図１５の場合と同様に、板材の最尾端が各ピンチロール装置を順次抜ける毎に、各時点において板材を把持している最上流側ピンチロール装置の電動機トルクを、－α・Ｔ、－２α・Ｔ、－３α・Ｔの何れかに変更することにより、当該ピンチロール装置より下流側の板材に作用する張力を経時的に変化させないようにしている。このような制御を実施することによって、各ピンチロール装置の電動機は、常時、有意な駆動力または制動力を発揮しており、搬送装置全体として有効な蛇行制御を実施して安定な通板を実現することができる。

【0069】

図１３～１５の実施形態、そして図１６～１８の実施形態ともに、上流側のピンチロール装置から下流側のピンチロール装置まで、すべて一定のαの値を前提としてきたが、図４の実施形態に示したように、αの値を上流側から下流側に向かって変化させることで、板材に作用する張力レベルを状況に応じて変化させる実施形態も可能であることは言うまでもない。

【0070】

図１９～図２１には、図１６～図１８に示した板材に作用する張力が３水準の実施形態の応用例として、少ないピンチロール装置を用いて板材に所要の張力を与え、安定通板を実現する実施形態を示す。図１９は板材先端部通板時の制御方法を示している。板材先端部が＃１～＃３ピンチロール装置に把持されている図１９（ａ）～（ｃ）までは図１６（ａ）～（ｃ）と全く同じ制御形態であるが、図１９（ｄ）において、板材最先端が＃４ピンチロール装置に把持され＃４ピンチロール装置の電動機トルクを３α・Ｔとすると同時に、＃３ピンチロール装置の圧下装置を操作し上ピンチロールを開放し板材と非接触状態とする。また、＃３ピンチロール装置の電動機はそれまでの３α・Ｔの駆動トルク制御から板材との同期速度による速度制御に切り替える。以後、図１９（ｅ）、（ｆ）では、板材最先端がそれぞれ＃５ピンチロール装置そして＃６ピンチロール装置に達し、順次電動機トルク３α・Ｔを付加すると同時に＃４ピンチロール装置そして＃５ピンチロール装置の圧下装置を操作して上ピンチロールを開放する。

【0071】

図２０には、図１９の状態からさらに板材が進行し、捲取機１４に板材先端部が捲き付くまでの実施形態を示している。図２０（ａ）では、＃ｎ－１ピンチロール装置に板材最先端が把持され駆動トルク３α・Ｔを付加すると同時に、図示していないが、＃ｎ－２ピンチロール装置の圧下装置を操作して上ピンチロールを開放している。図２０（ｂ）では、＃ｎピンチロール装置に板材最先端が把持され駆動トルク３α・Ｔを付加すると同時に、＃ｎ－１ピンチロール装置の圧下装置を操作して上ピンチロールを開放している。そして図２０（ｃ）では、捲取機１４に板材先端部が捲き付き、捲取機１４および捲取前ピンチロール１３によって板材に張力３α・σが付加され、＃ｎピンチロール装置の圧下装置を操作して上ピンチロールを開放している。図２０（ｃ）の状態、すなわち非接触状態のピンチロール装置の領域では板材の張力３α・σが付加された状態で、板材の定常部の圧延が進行する。

【0072】

図２１には、図２０（ｃ）の定常圧延状態が終了し、板材尾端部通板時の制御方法を示している。まず板材最尾端が仕上圧延機１２を抜ける前に、圧延ラインの速度ピボットを仕上圧延機１２から捲取機１４に移行し、捲取機１４を、それまでのトルク制御から板材の速度制御へと切り替える。そして図２１（ａ）に示すように、板材最尾端が仕上圧延機１２を抜けた時点で、それまで上ピンチロール開放状態であった＃３ピンチロール装置の圧下装置を操作して板材に接触させ所定の圧下力を与えた上で、電動機をトルク制御に切り替え－α・Ｔの制動トルクを与える。その後、図２１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、板材最尾端が順次＃１、＃２、＃３ピンチロール装置を抜けると同時に、それまで上ピンチロール開放状態であった＃４、＃５、＃６ピンチロール装置の圧下装置を操作して板材に接触させ所定の圧下力を与えた上で、電動機をトルク制御に切り替え－α・Ｔの制動トルクを与える。このようにすることで板材尾端部近傍の張力をほとんど変化させることなく板材を捲き取ることが可能となる。そして図２１（ｅ）では、板材最尾端が、図示しない＃ｎ－２ピンチロール装置を抜けた時点で、＃ｎ－１ピンチロール装置の電動機トルクを－α・Ｔ、＃ｎピンチロール装置の電動機トルクを－２α・Ｔとして、＃ｎピンチロール装置～捲取前ピンチロール１３間の張力３α・σを維持する。なお図示していないが、図２１（ｅ）の前段階として、＃ｎ－３ピンチロール装置を板材最尾端が抜けた時点で、＃ｎ－２ピンチロール装置、＃ｎ－１ピンチロール装置、＃ｎピンチロール装置が板材尾端部近傍を把持し、－α・Ｔの電動機トルクを付加している状態がある。そして図２１（ｆ）に示すように、板材最尾端が＃ｎ－１ピンチロール装置を抜けた時点で、＃ｎピンチロール装置の電動機トルクを－３α・Ｔとして、＃ｎピンチロール装置～捲取前ピンチロール１３間の張力３α・σを維持する。

【0073】

図１９～２１の実施形態では、板材先端部通板時は、少なくとも１基のピンチロール装置が常に板材最先端を把持しており、最上流側は２～３基のピンチロール装置が常に板材を把持していたが、これら板材を常時把持するピンチロールの基数については、必要に応じて変更することが可能であることは言うまでもない。

【0074】

［本実施形態の作用効果］
従来、板材の製造・処理ラインにおいては、板材に張力を与えつつ面外変形を防止して板材を円滑に搬送するため、上下一対のピンチロールで板材を挟圧し搬送する装置が用いられる。このような装置においては、板材の板幅中心が該板材製造・処理ラインの中心から外れ、最悪の場合、板材の一部が該ピンチロール胴部から咬み出し板材が損傷する事象が発生し得る。当該事象を回避するために、例えば特許文献１には、ピンチロールのプロフィルとベンディング力の制御に加えて、作業側および駆動側の荷重を測定して、荷重の大きい側の圧下位置を相対的に締め込む方向の圧下レベリング制御を実施する装置が開示されている。この圧下レベリング制御の考え方は圧延機の蛇行制御の考え方と同じで、板材が蛇行した側の荷重が大きくなるので、これを検知して荷重が大きくなった側の圧下位置を相対的に締め込む方向に圧下レベリング制御を実施するものである。ここで具体例として、板材が作業側に寄った場合を考える。圧延の場合、作業側を締め込む圧下レベリング操作によって、作業側の圧下率そして伸び率が大きくなり、その結果、作業側の後進率が大きくなって入側板材が余り、上流側の板材は駆動側に傾くことになる。このように傾斜した板材を圧延することによって板材は駆動側に戻ることになる。ピンチロールによる搬送装置の場合、板材は圧延のように塑性変形することはないが、ピンチロール圧下により板材は弾性的に搬送方向に伸びるので、定性的には圧延と同様の蛇行制御効果が期待できると考えられてきた。

【0075】

本発明者らは、以上のような考え方に基づき、特許文献１に開示されたものと同様の搬送装置と圧下レベリング制御方法を用いて実験を実施した。その結果、良好に蛇行制御できた条件もあったものの、圧下レベリング制御によって逆に蛇行が激しくなった場合も見られた。そこでピンチロール装置の蛇行特性と実験条件の関係を詳細に調査した結果、以下のようなことが明らかとなった。

【0076】

（Ａ）ピンチロール装置入側において板材に負荷されている張力と出側において板材に負荷されている張力とが等しい場合は、板材が蛇行した側の圧下位置を締め込む方向の圧下レベリング操作によって板材の蛇行がやや抑制されたが、その感度は鈍く、外乱が大きい場合は、蛇行を抑制するための圧下レベリング操作が過大となり、板材が塑性変形して板形状が悪化する場合があった。

【0077】

（Ｂ）ピンチロール装置の入側張力が出側張力より大きい場合は、板材が蛇行した側の圧下位置を締め込む方向の圧下レベリング操作によって板材の蛇行が発散傾向となり、板位置を安定させることができなかった。逆に、板材が蛇行した側の圧下位置を開放する方向の圧下レベリング操作によって板材の蛇行が抑制され、安定した通板が実現できた。

【0078】

（Ｃ）ピンチロール装置の出側張力が入側張力より大きい場合は、板材が蛇行した側の圧下位置を締め込む方向の圧下レベリング操作によって板材の蛇行が抑制され、安定した通板が実現できた。

【0079】

上記したように、入側張力が出側張力より大きい場合は、従来技術の圧下レベリング制御、すなわち板材が蛇行した側の圧下位置を相対的に締め込む圧下レベリング制御が機能しないばかりか、逆に蛇行を助長することが明らかとなった。そしてこの場合、従来技術とは逆方向、すなわち板材が蛇行した側の圧下位置を相対的に開放する圧下レベリング制御が有効であることが明らかとなった。

【0080】

この実験結果が普遍的なものかどうかを検討するため、上記現象のメカニズムについて考察した。

【0081】

従来は、板材の弾性伸びが、ピンチロールの圧下レベリング操作による蛇行制御の基本メカニズムと考えられてきた。しかしながら、このメカニズムだけでは上記した入・出側張力バランス変化による蛇行特性の反転現象を説明することはできない。そこで本発明者らは、この現象のメカニズムについて鋭意検討した結果、次のような思考過程を経て新たなピンチロール装置の蛇行メカニズムを想到するに至った。

【0082】

従来の板材の弾性伸びによる蛇行メカニズムでは、ピンチロールから板材に作用するピンチ力、すなわち板厚方向の圧下力のみを考慮してきたが、この考え方だけでは入・出側張力バランスによる蛇行特性の反転現象を説明することはできない。そこで、入・出側張力バランスが、ピンチロールから板材に作用する力におよぼす影響について考察した。図２２にはピンチロール近傍で板材に負荷される搬送方向の力を模式的に示している。図２２では入側張力が出側張力より大きい場合を示しているが、この場合、板材に作用する搬送方向力の平衡条件によって、ピンチロールから板材に２３ａ、２３ｂの矢印で示したような搬送方向に向かう駆動力が作用していなければならない。言い換えると、ピンチロールから板材に駆動力２３ａ、２３ｂが作用しているので入側張力が出側張力より大きくなるのである。

【0083】

図２３には図２２を上から見た平面図を示しており、この例では板材～ピンチロール間荷重分布２０は作業側が大きくなっていると想定している。この場合、ピンチロールは板材の作業側を駆動側より強く挟圧しているので、ピンチロールから板材に作用する駆動力は作業側駆動力２３ａ－１が駆動側駆動力２３ｂ－２よりも大きくなると考えられる。その結果、ピンチロールから板材に対してモーメント２５が作用し、板材の進行速度は作業側が駆動側より僅かに速くなり、板材は図２３に示したように傾くことになる。このように入側上流で作業側に傾いた板材がピンチロールによって搬送方向に送られることによって板材は作業側に蛇行することになる。すなわち圧下レベリング操作によって、圧下を強くし荷重が大きくなる側に蛇行することを説明することができる。このような考察から、上記実験事実（Ｂ）が普遍的な現象であることが確認できる。なお、ピンチロールから板材に作用する駆動力は、実際には、板材とピンチロールの接触領域にわたって分布する力であるが、ここでは説明を簡単にするため、作業側と駆動側の矢印で代表させて示した。

【0084】

図２４には、図２２とは逆に、出側張力が入側張力より大きい場合の板材に負荷される搬送方向の力を示している。この場合、板材に作用する搬送方向力の平衡条件によって、ピンチロールから板材に２４ａ、２４ｂの矢印で示したような搬送方向とは逆方向の制動力が作用していなければならない。言い換えれば、ピンチロールから板材に制動力２４ａ、２４ｂが作用しているので出側張力が入側張力より大きくなるのである。

【0085】

図２５には図２４を上から見た平面図を示しており、この例では板材～ピンチロール間荷重分布２０は作業側が大きくなっていると仮定している。この場合、ピンチロールは板材の作業側を駆動側より強く挟圧しているので、ピンチロールから板材に作用する制動力は作業側制動力２４ａ－１が駆動側制動力２４ｂ－２よりも大きくなると考えられる。その結果、ピンチロールから板材に対してモーメント２５が作用し、板材の進行速度は作業側が駆動側より僅かに遅くなり、板材は図２５に示したように傾くことになる。このように入側上流で駆動側に傾いた板材がピンチロールによって搬送方向に送られることによって板材は駆動側に蛇行することになる。すなわち圧下レベリング操作によって、圧下を強くし荷重が大きくなる側と反対側に蛇行することになる。この蛇行特性は板材の弾性伸びを考慮したメカニズムと定性的には同じである。このような考察から、上記実験事実（Ｃ）が普遍的な現象であることが確認できる。

【0086】

ところで、入側張力が出側張力より有意に大きい場合、すなわちピンチロールが板材に搬送方向に向かう駆動力を与えている場合、例外なく、圧下を強くし荷重が大きくなる側に板材は蛇行した。この蛇行特性は板材の弾性伸びを考慮したメカニズムとは逆方向であることを考慮すると、蛇行特性におよぼす板材の弾性伸びの効果は、入・出側張力差すなわちピンチロールの駆動力または制動力の効果に比べて、極めて小さいと結論される。このような考察から、上記実験事実（Ａ）が普遍的な現象であることが確認できる。したがって、ピンチロール装置の圧下レベリング操作によって有効な蛇行制御を実施するにはピンチロール装置が板材に対して有意な駆動力または制動力を与える必要があることが確認できる。

【0087】

上記のような発見と考察を経て本発明はなされたものであり、ピンチロールで板材を狭圧し搬送するピンチロール装置を直列に複数基有する搬送装置において、板材の張力を所定の許容範囲に制御しつつ、良好な蛇行制御を実施する制御方法を開示している。特に、板材の張力を所定の許容範囲に制御するため、ピンチロール装置の少なくとも１基は板材に搬送方向に向かう駆動力を与え、また少なくとも別の１基は板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与える制御を実施し、板材の蛇行制御に関しては、板材に搬送方向に向かう駆動力を与えているピンチロール装置においては、板材と該ピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、板幅中心位置現在値を基準として板幅中心位置目標値側の荷重を他方に比べて相対的に大きくする方向に該ピンチロール装置の作業側および駆動側の圧下装置を操作し、板材に搬送方向とは逆方向の制動力を与えているピンチロール装置においては、板材と該ピンチロール間に作用する荷重の板幅方向分布に関して、板幅中心位置現在値を基準として板幅中心位置目標値側の荷重を他方に比べて相対的に小さくする方向に該ピンチロール装置の作業側および駆動側の圧下装置を操作する。

【0088】

このような制御を実施することによって、ピンチロール装置を直列に複数基有する搬送装置において、あらゆる状態に対応した板材の張力制御および蛇行制御が実現できる。

【符号の説明】

【0089】

１ａ、１ｂ…ピンチロール、２…板材、３ａ、３ｂ…圧下装置、４ａ、４ｂ…荷重測定装置、５…板材の板端位置測定装置、６…電動機、７ａ、７ｂ…スピンドル、８…ピニオンスタンド、９…ラインセンター、１０…板幅中心位置現在値、１１…板材の搬送方向、１２…仕上圧延機、１３…捲取前ピンチロール、１４…捲取機、２０…板材～ピンチロール間荷重分布、２１…入側張力、２２…出側張力、２３ａ、２３ｂ、２３ａ－１、２３ａ－２…ピンチロールから板材に作用する駆動力、２４ａ、２４ｂ、２４ａ－１、２４ａ－２…ピンチロールから板材に作用する制動力、２５…ピンチロールから板材に作用するモーメント、１００…板材搬送装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】