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特許7230628圧延装置及び制御方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】2023-02-20

(45)【発行日】2023-03-01

(54)【発明の名称】圧延装置及び制御方法

(51)【国際特許分類】

B21B 38/00 20060101AFI20230221BHJP

B21B 37/68 20060101ALI20230221BHJP

B21B 37/72 20060101ALI20230221BHJP

B21B 39/14 20060101ALI20230221BHJP

【ＦＩ】

B21B38/00 E

B21B37/68 Z

B21B37/72

B21B39/14 D

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019057309

(22)【出願日】2019-03-25

(65)【公開番号】P2020157323

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-11-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本光生

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口洋

(72)【発明者】

【氏名】福井信夫

(72)【発明者】

【氏名】望月達成

(72)【発明者】

【氏名】栗山進吾

【審査官】中西哲也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０７０９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２６９８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２４８６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１６９４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２２６３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭５９－００５３６６（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００６－１１０５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－２２７９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０３９１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－１０８８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０５５０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４３０７８９２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｂ３７／００－３９／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧延材を圧延するための一対のワークロールと、
前記一対のワークロールの入側に設けられた複数の速度検出器と、
を備え、
前記速度検出器が、前記一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲に設けられ、
前記ワークロールの入側に位置し、前記ワークロールの作業側及び駆動側から前記圧延材をガイドするための一対のサイドガイドをさらに備え、
前記速度検出器が、前記一対のサイドガイドの各サイドガイドに設けられている
ことを特徴とする圧延装置。

【請求項2】

前記各サイドガイドは前記ワークロールの幅方向に移動可能であり、前記各サイドガイドに設けられた前記速度検出器の位置が前記サイドガイドの移動に追従する
ことを特徴とする請求項１に記載の圧延装置。

【請求項3】

前記圧延材の幅方向の中央位置の板速度を検出するための速度検出器がさらに設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧延装置。

【請求項4】

速度設定手段をさらに備え、
前記速度設定手段により、前記圧延材の搬送速度が予め設定される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の圧延装置。

【請求項5】

圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、
制御の対象となる前記一対のワークロールの入側の複数の速度検出位置において、前記一対のワークロールを通過している前記圧延材の板速度を検出する検出工程と、
前記板速度に基づいて、前記速度検出位置における前記圧延材の板厚を算出する算出工程と、
前記板厚に基づいて、前記一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程と、
を含み、
前記速度検出位置が、前記一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲にあり、
前記圧延装置が、前記ワークロールの入側に位置し、前記ワークロールの作業側及び駆動側から前記圧延材をガイドするための一対のサイドガイドをさらに備え、
前記板速度を検出するための速度検出器が、前記一対のサイドガイドの各サイドガイドに設けられている
ことを特徴とする制御方法。

【請求項6】

前記速度検出位置が、前記一対のワークロールの作業側と駆動側の２カ所に設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載の制御方法。

【請求項7】

前記速度検出位置が、前記一対のワークロールの作業側と駆動側、並びに前記圧延材の中央位置の３カ所に設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載の制御方法。

【請求項8】

前記算出工程において、予め設定された前記圧延材の搬送速度と、前記検出工程において検出された前記板速度とに基づいて、前記速度検出位置における前記圧延材の板厚を算出する
ことを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の制御方法。

【請求項9】

圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、
制御の対象となる前記一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側の２カ所の速度検出位置において、前記一対のワークロールを通過している前記圧延材の板速度を検出する検出工程と、
前記板速度に基づいて、ワークロールの作業側と駆動側の速度差を算出する算出工程と、
前記速度差に基づいて、前記一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程と、
を含み、
前記速度検出位置が、前記一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲にあり、
前記圧延装置が、前記ワークロールの入側に位置し、前記ワークロールの作業側及び駆動側から前記圧延材をガイドするための一対のサイドガイドをさらに備え、
前記板速度を検出するための速度検出器が、前記一対のサイドガイドの各サイドガイドに設けられている
ことを特徴とする制御方法。

【請求項10】

圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、
制御の対象となる前記一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側の２カ所の速度検出位置において、前記一対のワークロールを通過している前記圧延材の板速度を検出する検出工程と、
予め設定された前記圧延材の搬送速度と前記板速度とに基づいて、前記ワークロールの作業側及び駆動側における代表速度を算出する速度算出工程と、
前記代表速度に基づいて、前記ワークロールの作業側及び駆動側における前記圧延材の任意の位置の仮想板厚を算出する算出工程と、
前記仮想板厚に基づいて、前記一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程と、
を含み、
前記速度検出位置が、前記一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲にあり、
前記圧延装置が、前記ワークロールの入側に位置し、前記ワークロールの作業側及び駆動側から前記圧延材をガイドするための一対のサイドガイドをさらに備え、
前記板速度を検出するための速度検出器が、前記一対のサイドガイドの各サイドガイドに設けられている
ことを特徴とする制御方法。

【請求項11】

圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、
制御の対象となる前記一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側、並びに前記圧延材の中央位置の３カ所の速度検出位置において、前記一対のワークロールを通過している前記圧延材の板速度を検出する検出工程と、
前記板速度に基づいて、前記ワークロールの作業側及び駆動側における代表速度を算出する速度算出工程と、
前記代表速度に基づいて、前記ワークロールの作業側及び駆動側における前記圧延材の任意の位置の仮想板厚を算出する算出工程と、
前記仮想板厚に基づいて、前記一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程と、
を含み、
前記速度検出位置が、前記一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲にあり、
前記圧延装置が、前記ワークロールの入側に位置し、前記ワークロールの作業側及び駆動側から前記圧延材をガイドするための一対のサイドガイドをさらに備え、
前記板速度を検出するための速度検出器が、前記一対のサイドガイドの各サイドガイドに設けられている
ことを特徴とする制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧延装置及び圧延装置における制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鋼材などの金属材料の圧延工程において、圧延材の尾端が直前のスタンド（圧延材の搬送方向の上流側のスタンド）を通過し、圧延材が各スタンドのワークロールから受けていた荷重に起因する張力から解放された時、あるいはその時以降に、さまざまな要因により圧延材の尾端の片寄りや回転、タクレこみ、よじれなどが発生することがあった。このような現象は、たとえば、圧延中の温度低下が生じやすく、圧延材の速度が速い、板厚２．０ｍｍ以下の薄手の材料、又は、鋼種によっては板厚３．０ｍｍ以下の材料で顕著に生じていた。

【0003】

このような現象が生じた場合、圧延材がサイドガイドに当たり火花を出したり、圧延機のワークロール間で圧延材が重なって圧延されたり、しわやよじれがある状態で圧延されたりするといった問題（これらの現象を単に「絞り」とも称する）が生じていた。このような問題を解決しようとして、従来、ワークロール間の幅方向における左右のロールギャップ（ロール開度）を調整する方法（圧下の左右レベリング、ロールギャップの左右レベリング）について、種々検討されてきた。

【0004】

たとえば、特許文献１に開示される技術では、圧延機の入側及び出側において、圧延材速度をそれぞれ板速検出器により検出し、圧延材の幅方向の左右の速度差を求め、この速度差に基づいて圧延機の左右のロール開度を調節している。

【0005】

また、特許文献２には、ロールチョックに作用する圧延方向の力の作業側と駆動側との差異を演算し、この圧延方向の力の差異が制御目標値になるように圧延機のロール開度の左右非対称成分を制御する方法が開示されている。

【0006】

特許文献３には、鋼板の蛇行制御が行われる対象スタンドと、その上流圧延スタンドとの間に鋼板の水平方向の回転速度を検出する回転速度検出センサーを設け、検出した鋼板の水平方向回転速度を用いて、鋼板の尾端の蛇行を制御する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】日本国特開昭６０－２２７９１２号公報

【文献】日本国特開２００６－１１０６２７号公報

【文献】日本国特開２０１８－１５７６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１から３の技術においては、圧延機の入側及び出側の圧延材速度、ロールに作用する力、鋼板の回転速度などを検出しているため、圧延材の絞りの状況に即座に対応できず、応答性が悪いという問題がある。また、特許文献２に開示された技術では、圧延装置のハウジングとロールチョックとの間にガタがある場合にも、正確なデータを得ることができない。

【0009】

このように、ワークロールの左右のロールギャップのレベリングを制御するための方法は種々検討されており、荷重センサー、蛇行センサー（横触れセンサー）、速度センサーなどのさまざまな検出手段が用いられている。しかしながら、いずれも満足な機能は発揮されておらず、上述の問題の解決には至っていない。

【0010】

このような状況に鑑みてなされた、本発明の目的は、圧延材の尾端の絞り現象を抑制できる圧延装置及び制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

（１）本発明の一態様に係る圧延装置は、圧延材を圧延するための一対のワークロールと、一対のワークロールの入側に設けられた複数の速度検出器と、を備え、速度検出器が、一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲に設けられ、ワークロールの入側に位置し、ワークロールの作業側及び駆動側から圧延材をガイドするための一対のサイドガイドをさらに備え、速度検出器が、一対のサイドガイドの各サイドガイドに設けられている、ことを特徴とする。
上記の構成からなる圧延装置では、複数の速度検出器が、制御の対象となる一対のワークロールの入側かつ、その近傍に設けられているため、正確に、かつ高い再現性で、圧延装置のロールバイトで生じている圧延材の幅方向における左右の伸び率（伸び歪）差の影響を把握できるようになり、圧延材の尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。

【0013】

（２）上記（１）に記載の圧延装置では、各サイドガイドはワークロールの幅方向に移動可能であり、各サイドガイドに設けられた速度検出器の位置がサイドガイドの移動に追従してもよい。

【0014】

（３）上記（１）又は（２）に記載の圧延装置では、圧延材の幅方向の中央位置の板速度を検出するための速度検出器がさらに設けられてもよい。

【0015】

（４）上記（１）から（３）のいずれかに記載の圧延装置は、速度設定手段をさらに備え、速度設定手段により、圧延材の搬送速度が予め設定されてもよい。

【0016】

（５）本発明の一態様に係る制御方法は、圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、制御の対象となる一対のワークロールの入側の複数の速度検出位置において、一対のワークロールを通過している圧延材の板速度を検出する検出工程と、板速度に基づいて、速度検出位置における圧延材の板厚を算出する算出工程と、板厚に基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程と、を含み、速度検出位置が、一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲にあり、圧延装置が、ワークロールの入側に位置し、ワークロールの作業側及び駆動側から圧延材をガイドするための一対のサイドガイドをさらに備え、板速度を検出するための速度検出器が、一対のサイドガイドの各サイドガイドに設けられている、ことを特徴とする。
上記の構成からなる制御方法では、制御の対象となる一対のワークロールの入側において、該ワークロールの近傍かつ複数の速度検出位置で圧延材の板速度を検出するため、正確に、かつ高い再現性で、圧延装置のロールバイトで生じている圧延材の幅方向における左右の伸び率（伸び歪）差の影響を把握できるようになり、圧延材の尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。

【0017】

（６）上記（５）に記載の制御方法では、速度検出位置が、一対のワークロールの作業側と駆動側の２カ所に設けられていてもよい。

【0018】

（７）上記（５）に記載の制御方法では、速度検出位置が、一対のワークロールの作業側と駆動側、並びに圧延材の中央位置の３カ所に設けられていてもよい。

【0019】

（８）上記（５）から（７）のいずれかに記載の制御方法では、算出工程において、予め設定された圧延材の搬送速度と、検出工程において検出された板速度とに基づいて、速度検出位置における圧延材の板厚を算出するようにしてもよい。

【0020】

（９）本発明の一態様に係る制御方法は、圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、制御の対象となる一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側の２カ所の速度検出位置において、一対のワークロールを通過している圧延材の板速度を検出する検出工程と、板速度に基づいて、ワークロールの作業側と駆動側の速度差を算出する算出工程と、速度差に基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程と、を含み、速度検出位置が、一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲にあり、圧延装置が、ワークロールの入側に位置し、ワークロールの作業側及び駆動側から圧延材をガイドするための一対のサイドガイドをさらに備え、板速度を検出するための速度検出器が、一対のサイドガイドの各サイドガイドに設けられていることを特徴とする。
上記の構成からなる制御方法では、制御の対象となる一対のワークロールの入側において、該ワークロールの近傍かつ複数の速度検出位置で圧延材の板速度を検出するため、正確に、かつ高い再現性で、圧延装置のロールバイトで生じている圧延材の幅方向における左右の伸び率差の影響を把握できるようになり、圧延材の尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。

【0021】

（１０）本発明の一態様に係る制御方法は、圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、制御の対象となる一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側の２カ所の速度検出位置において、一対のワークロールを通過している圧延材の板速度を検出する検出工程と、予め設定された圧延材の搬送速度と板速度とに基づいて、ワークロールの作業側及び駆動側における代表速度を算出する速度算出工程と、代表速度に基づいて、ワークロールの作業側及び駆動側における圧延材の任意の位置の仮想板厚を算出する算出工程と、仮想板厚に基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程と、を含み、速度検出位置が、一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲にあり、圧延装置が、ワークロールの入側に位置し、ワークロールの作業側及び駆動側から圧延材をガイドするための一対のサイドガイドをさらに備え、板速度を検出するための速度検出器が、一対のサイドガイドの各サイドガイドに設けられていることを特徴とする。
上記の構成からなる制御方法では、制御の対象となる一対のワークロールの入側において、該ワークロールの近傍かつ複数の速度検出位置で圧延材の板速度を検出するため、正確に、かつ高い再現性で、圧延装置のロールバイトで生じている圧延材の幅方向における左右の伸び率差の影響を把握できるようになり、圧延材の尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。

【0022】

（１１）本発明の一態様に係る制御方法は、圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、制御の対象となる一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側、並びに圧延材の中央位置の３カ所の速度検出位置において、一対のワークロールを通過している圧延材の板速度を検出する検出工程と、板速度に基づいて、ワークロールの作業側及び駆動側における代表速度を算出する速度算出工程と、代表速度に基づいて、ワークロールの作業側及び駆動側における圧延材の任意の位置の仮想板厚を算出する算出工程と、仮想板厚に基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程と、を含み、速度検出位置が、一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲にあり、圧延装置が、ワークロールの入側に位置し、ワークロールの作業側及び駆動側から圧延材をガイドするための一対のサイドガイドをさらに備え、板速度を検出するための速度検出器が、一対のサイドガイドの各サイドガイドに設けられていることを特徴とする。
上記の構成からなる制御方法では、制御の対象となる一対のワークロールの入側において、該ワークロールの近傍かつ複数の速度検出位置で圧延材の板速度を検出するため、正確に、かつ高い再現性で、圧延装置のロールバイトで生じている圧延材の幅方向における左右の伸び率差の影響を把握できるようになり、圧延材の尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、圧延材の尾端の絞り現象を抑制できる圧延装置及び制御方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第１実施形態に係る圧延装置の一例を模式的に示す概略的な側面図である。

【図2】図１に示した圧延装置を上方から見た場合の概略的な平面図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る圧延装置を上方から見た場合の概略的な平面図である。

【図4】第１実施形態に係る圧延装置を備える圧延設備の一部を示す概略的な側面図である。

【図5】本発明の第３実施形態を説明するためのフロー図である。

【図6】本発明の第４実施形態を説明するためのフロー図である。

【図7】本発明の第５実施形態を説明するためのフロー図である。

【図8】本発明の第６実施形態を説明するためのフロー図である。

【図9】本発明の第７実施形態を説明するためのフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

基本的には、尾端の絞りの現象は、圧延装置のロールバイトにおいて、圧延材の幅方向における伸び歪の差によって発生する。しかし本発明者らは、問題となるような尾端の絞りの現象について映像解析を行うことで、圧延材の蛇行や回転の方向と伸び歪の方向が必ずしも一致しないことを見出した。従来、圧延材の幅方向において伸び歪み量の差が生じた場合、圧延材の板面では、伸び歪みが大きい側から伸び歪みが小さい側に向かって圧延材が蛇行すると考えられていた。
しかし、実際には、伸びとタクレなどが複合的に生じた場合、圧延材の変形挙動は複雑なものとなり、圧延材にタクレが生じても蛇行センサーでは検知されなかったり、伸び歪みが小さい側から伸び歪みが大きい側に向かって圧延材が蛇行する現象が起こることが判明した。そのため、従来の蛇行計測位置（蛇行センサー設置位置）、あるいは回転速度計測位置によって蛇行量などを計測した場合、ワークロールの左右のロールギャップ調整の開閉方向を間違える虞があることがわかった。

【0026】

本発明者らは、上記の知見に基づき、尾端の絞りによるトラブルの映像を解析した結果、トラブルが生じる圧延装置の入側、すなわち圧延材の搬送方向の上流側において、当該圧延装置のワークロールの中心から圧延材の圧延方向に近い位置で圧延材の板速度を計測すれば、圧延装置の入側での圧延材の膨らみやタクレの影響が少なく、左右のロールギャップ調整を正しく行えることを見出した。

【0027】

以下、本発明の実施形態について例を挙げて説明するが、本発明は以下で説明する例に限定されないことは自明である。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本発明の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。

【0028】

一般に、圧延ロール（ワークロールまたは補強ロール）のロール端にロール駆動用モータが取り付けられている側を「駆動側」、その反対側を「作業側」と称しており、本願明細書においてもその一般呼称を用いることにする。

【0029】

［第１実施形態］
図１は、本実施形態の圧延装置の一例を模式的に示す概略的な側面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る圧延装置１０は、圧延材Ｗを圧延するための一対のワークロール１１と、一対のワークロール１１の入側に設けられた複数の速度検出器１２とを備え、速度検出器１２が、一対のワークロール１１の中心Ｃから１．５ｍ以内の範囲に設けられている。

【0030】

一対のワークロール１１は、図１に示すように、上側ワークロール１１ａと下側ワークロール１１ｂから構成される。図１に示すように、上側ワークロール１１ａ及び下側ワークロール１１ｂは、それぞれ、補強ロール１４によって支持される。補強ロールはバックアップロールとも称される。

【0031】

一対のワークロール１１の入側、すなわち圧延材Ｗの搬送方向Ｒの上流側において、複数の速度検出器１２が設けられる。速度検出器１２は、一対のワークロール１１の中心Ｃから１．５ｍ以内の範囲に設けられている。
一対のワークロール１１の中心Ｃとは、言い換えれば、上側ワークロール１１ａ又は下側ワークロール１１ｂの軸心に垂直な面（たとえば、図１の紙面）において、ワークロールの軸心が通過する位置である。一対のワークロール１１の中心Ｃから、圧延材Ｗの圧延方向Ｒに平行な方向に、複数の速度検出器１２が設けられる。

【0032】

本実施形態の圧延装置１０においては、ワークロールの左右のロールギャップのレベリングを制御するに際して、制御の対象となる一対のワークロール１１の入側において、ワークロール１１の近傍に複数の速度検出器１２が設けられる。

【0033】

本実施形態に係る圧延装置１０では、ワークロール１１の入側に位置し、ワークロール１１の作業側ＷＳ及び駆動側ＤＳから圧延材Ｗをガイドするための一対のサイドガイド１３をさらに備え、速度検出器１２が、一対のサイドガイド１３の各サイドガイドに設けられてもよい。
このような構成とすることで、速度検出器１２は、圧延材Ｗの幅方向端部における板速度を正確に検出することができる。

【0034】

図２は、図１に示した圧延装置１０を上方から見た場合の概略的な平面図である。図２に示すように、本実施形態に係る圧延装置１０では、速度検出器１２は２つ設けられている。また、図１及び図２の例では、圧延材Ｗをガイドするためのサイドガイド１３がさらに設けられている。

【0035】

図２に示すように、一対のサイドガイド１３を、例えば作業側ＷＳのサイドガイドを作業側サイドガイド１３ＷＳ、駆動側ＤＳのサイドガイドを駆動側サイドガイド１３ＤＳと称する。また、作業側サイドガイド１３ＷＳに設けられた作業側ＷＳの速度検出器１２を速度検出器１２ＷＳ、駆動側サイドガイド１３ＤＳに設けられた駆動側ＤＳの速度検出器１２を速度検出器１２ＤＳと称する。

【0036】

図２に示すように、速度検出器１２ＷＳ及び速度検出器１２ＤＳは、ワークロール１１の入側に位置し、ワークロール１１の中心（図２においては、上側ワークロール１１ａの軸心Ａ）から１．５ｍ以内の範囲に設けられる。
圧延材Ｗの作業側ＷＳあるいは駆動側ＤＳに設けられる速度検出器１２は、それぞれ圧延材Ｗの端部から、１００ｍｍ～２００ｍｍの範囲に設けられてもよい。

【0037】

図１の例では、速度検出器１２とサイドガイド１３とが、別個の部材として描かれているが、速度検出器１２とサイドガイド１３とが連結手段によって連結されていてもよい。また、速度検出器１２が圧延材Ｗの幅方向端部近傍の板速度を検出できるように、圧延材Ｗと速度検出器１２との間に位置するサイドガイド１３の箇所が、部分的に切り欠きや穴部を有してもよい。

【0038】

本実施形態に係る圧延装置１０では、各サイドガイド１３（作業側サイドガイド１３ＷＳ、駆動側サイドガイド１３ＤＳ）はワークロール１１の幅方向に移動可能であり、各サイドガイド１３に設けられた各速度検出器１２（速度検出器１２ＷＳ、速度検出器１２ＤＳ）の位置が各サイドガイド１３の移動に追従してもよい。

【0039】

たとえば、７フィート圧延機では、圧延加工の対象となる圧延材の幅が６００ｍｍ～２０００ｍｍ程であり、圧延材の幅方向の検出位置を固定にした場合、圧延材の幅方向の伸び歪差（マスフロー流れの差）を正確に計測することが困難になる場合がある。しかし、サイドガイド１３に設けられた速度検出器１２の位置がサイドガイド１３の移動に追従することで、常に圧延材の幅方向端部近傍の板速度を検出できるようになる。

【0040】

また、本実施形態に係る圧延装置１０は、速度設定手段１５（図示せず）をさらに備えていてもよい。速度設定手段１５により、圧延材Ｗの搬送速度が予め設定されてもよい。
複数の速度検出器１２で検出された圧延材Ｗの板速度に加え、予め設定された圧延材Ｗの搬送速度に基づいてワークロール１１のロールギャップを調整することで、より効率的に圧延材Ｗの尾端の絞り現象を抑制することができる。

【0041】

本実施形態に係る圧延装置１０では、複数の速度検出器１２が、制御の対象となる一対のワークロール１１の入側かつ、その近傍に設けられているため、正確に、かつ高い再現性で、制御の対象となる圧延装置１０のロールバイトで生じている圧延材Ｗの幅方向における左右の伸び率差の影響を把握できるようになり、圧延材Ｗの尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。

【0042】

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、第２実施形態に係る圧延装置２０を上方から見た場合の概略的な平面図である。図３は、第１実施形態の図２に類似する平面図である。
第２実施形態に係る圧延装置２０は、基本的には第１実施形態に係る圧延装置１０と同様の構成を備えるが、圧延材Ｗの幅方向の中央位置の板速度を検出するための速度検出器１２Ｃがさらに設けられている点で、第１実施形態の圧延装置１０と異なる。

【0043】

図３に示すように、速度検出器１２ＷＳ、速度検出器１２ＤＳ及び速度検出器１２Ｃは、ワークロール１１の入側に位置し、ワークロール１１の中心（図３においては、上側ワークロール１１ａの軸心Ａ）から１．５ｍ以内の範囲に設けられる。

【0044】

本実施形態において、圧延材Ｗの幅方向の中央位置とは、圧延材Ｗの圧延方向に垂直かつ圧延材Ｗの板面に平行な方向（圧延材Ｗの幅方向）において、圧延材Ｗの幅方向端部間の中点から圧延材Ｗの幅方向の両端部に向かって、圧延材Ｗの幅の５％～１５％の範囲を意味する。あるいは、圧延材Ｗの幅方向の中央位置は、圧延材Ｗの幅方向端部間の中点を中心とする１８０ｍｍ～２２０ｍｍの範囲であってもよい。
あるいは、速度検出器１２Ｃの位置は、速度検出器１２ＷＳと速度検出器１２ＤＳの位置を結ぶ線分の中点から、速度検出器１２ＷＳ及び速度検出器１２ＤＳの方向に向かって、該線分の長さの５％～１５％の長さを有する範囲と定義されてもよい。

【0045】

本実施形態に係る圧延装置２０では、圧延材Ｗの幅方向において、幅方向端部の近傍、並びに幅方向の中央位置で圧延材Ｗの板速度を検出し、これら位置における圧延材の板速度に基づいてワークロール１１のロールギャップを調整することで、より効率的に圧延材Ｗの尾端の絞り現象を抑制することができる。

【0046】

上記の各実施形態において、ワークロール１１の左右のロールギャップの調整方法は、速度検出器１２によって検出された圧延材Ｗの板速度に基づいて、圧延材Ｗの材料、圧延材Ｗのサイズや搬送速度に応じた関係式を元に、ワークロール１１の作業側又は駆動側において、検出された板速度が遅い方のロールギャップを開方向（ワークロール間の距離が大きくなる方向）に操作するようにしてもよい。あるいは、検出された板速度に応じて、ワークロール１１のロールギャップを開閉方向に操作するようにしてもよい。

【0047】

あるいは、下記の第３実施形態から第７実施形態のいずれかに記載の方法で、ロールギャップの調整代ΔＳ（ｉ）を算出して、この調整代に基づいてワークロール１１の左右のロールギャップの調整を行ってもよい。

【0048】

なお、上記の各実施形態において、速度検出器１２は、圧延材Ｗの板速度を検出して、そのデータを受信装置や計算装置などに送信できるものであれば特に限定はされず、レーザー式板速度検出装置などを用いることができる。

【0049】

また、上記の各実施形態の例では、速度検出器１２は、圧延材Ｗの上方に設けられている。しかし、速度検出器１２を圧延材Ｗの下方に設け、圧延材Ｗの下方から、その板速度を検出するようにしてもよい。なお、圧延材Ｗの板速度を正確に検出できれば、圧延材Ｗから速度検出器１２までの距離は問題とならない。

【0050】

上記の各実施形態において、速度検出器１２がサイドガイド１３と異なる部材に連結され、速度検出器１２が独立して移動できる構成としてもよい。
また、圧延材Ｗを適切にガイドすることが可能であれば、サイドガイド１３の形状は問わない。

【0051】

上記の各実施形態において、速度検出器１２は、一対のワークロール１１の中心Ｃから１．０ｍ以内の範囲に設けられることがより好ましい。制御の対象となるワークロール１１に近い位置で速度を検出することで、より正確に、かつ高い再現性で、制御の対象となる圧延装置１０のロールバイトで生じている圧延材Ｗの幅方向における左右の伸び率差の影響を把握できるようになる。

【0052】

なお、図４に例示するように、圧延材Ｗの圧延方向に複数の圧延装置が設けられ、圧延設備３０が構成されてもよい。図４は、圧延設備３０の一部を示す概略図である。図４の例では、圧延設備３０は、第１実施形態に係る圧延装置１０と、圧延材Ｗの搬送方向において該圧延装置の１０の上流側に設けられた圧延装置１（図４では、上側ワークロール１１ａ’、下側ワークロール１１ｂ’及び補強ロール１４’のみ示す）とを少なくとも備える。

【0053】

図４に例示する圧延装置１０又は圧延装置１の上流側又は下流側に、さらに複数の圧延装置が設けられてもよい。圧延設備３０においては、いずれか一つの圧延装置が、第１実施形態又は第２実施形態に係る圧延装置の構成を含んでもよく、全ての圧延装置がこれらいずれかの実施形態に係る圧延装置の構成を含んでもよい。

【0054】

上記のように、従来の圧延設備においては、圧延材の搬送方向の上流側、すなわち直前の圧延装置のワークロールから圧延材の尾端が抜けたときに、張力が解放され、圧延材の蛇行が顕著になる。しかし、上記の実施形態に係る圧延装置では、複数の速度検出器が、制御の対象となる一対のワークロールの入側かつ、その近傍に設けられているため、正確に、かつ高い再現性で、制御の対象となる圧延装置のロールバイトで生じている圧延材の幅方向における左右の伸び率差の影響を把握できる。そのため、圧延材の尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。

【0055】

以下に、本発明に係る圧延装置における制御方法について説明する。

【0056】

［第３実施形態］
本実施形態に係る制御方法は、圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、制御の対象となる一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側の２カ所の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する検出工程と、検出された板速度に基づいて、ワークロールの作業側と駆動側の速度差を算出する算出工程と、算出された速度差に基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程とを含み、速度検出位置が、一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲にある。

【0057】

以下の実施形態において、制御の開始時刻は、制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を圧延材が抜ける瞬間、あるいはその前後とすることができる。あるいは、制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のさらに前の圧延装置のワークロール間を圧延材が抜ける瞬間、あるいはその前後としてもよい。

【0058】

ワークロール間を圧延材が抜けたか否かは、直前の圧延機のワークロールに係る荷重変化や、更にもう一つ前の圧延機のワークロールに係る荷重変化と距離タイマーとを組み合わせることで検知できる。あるいは、制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール付近を検出装置で監視して、特定の位置を圧延材の尾端が通過した時刻、あるいは、特定の位置を圧延材の尾端が通過した時刻と距離タイマーで計測された時間とから算出された時刻を制御の開始時刻としてもよい。
あるいは、制御の対象となる圧延装置の２つ前の圧延装置のワークロールを圧延材が抜けた時刻を測定し、この時刻と圧延材の搬送速度とに基づいて、制御の開始時刻を決定してもよい。この場合、制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を圧延材が抜けるよりも前に制御を開始してもよい。

【0059】

次に、制御の開始からの各ステップを、図５を用いて説明する。
先ず、圧延材位置の検知工程（Ｓ１００）を行い、圧延材の尾端がどの位置にあるかを検知する。本実施形態の例では、圧延材の尾端が制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を通過したことをトリガーとして(Ｓ１０１)、その時刻から板速度の検出工程（Ｓ１０２）を開始する。

【0060】

板速度の検出工程（Ｓ１０２）では、制御の対象となる一対のワークロールの入側における作業側及び駆動側の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する。
ここで、Ｖ_ＷＳ及びＶ_ＤＳを、それぞれ作業側の板速度及び駆動側の板速度とすると、駆動側の板速度に対する作業側の板速度の差は、次の式（１）で表せる。

【0061】

Ｖ_ＷＤ＝Ｖ_ＷＳ－Ｖ_ＤＳ・・・（１）

【0062】

次いで、このＶ_ＷＤに基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程（Ｓ１０４～Ｓ１０８）へ移行する。

【0063】

調整工程では、特定の制御周期（たとえば２ｍｓｅｃごと）で、Ｖ_ＷＤ（ｉ－１）、Ｖ_ＷＤ（ｉ）、Ｖ_ＷＤ（ｉ＋１）．．．を算出して、制御周期ごとの差分ΔＶ_ＷＤ（ｉ）を計算する（Ｓ１０４）。
次いで、制御周期ごとの差分ΔＶ_ＷＤ（ｉ）に基づいて、下記の式（２）より、ギャップ調整代ΔＳ（ｉ）を算出する（Ｓ１０６）。ここで、βはミル剛性や材料組成係数を考慮した調整係数である。

【0064】

ΔＳ（ｉ）＝βΔＶ_ＷＤ（ｉ）・・・（２）

【0065】

次いで、ギャップ調整代ΔＳ（ｉ）に基づいてワークロール位置の調整を行う（Ｓ１０８）。

【0066】

上記のＳ１０２～Ｓ１０８の工程は、制御の対象となるワークロール間を圧延材が通過するまで繰り返し行ってもよい（Ｓ１０９）。たとえば、Ｓ１０２～Ｓ１０８の工程を、特定の制御周期ごとに行ってもよく、特定の回数繰り返してもよい。

【0067】

なお、上記の例では、駆動側の板速度に対する作業側の速度差Ｖ_ＷＤを算出する例を示したが、作業側の板速度に対する駆動側の速度差Ｖ_ＷＤを算出して、これに基づいて制御を行ってもよい。

【0068】

［第４実施形態］
本実施形態に係る制御方法では、算出工程において、予め設定された圧延材の搬送速度と、検出工程において検出された板速度とに基づいて、速度検出位置における圧延材の板厚を算出する。

【0069】

すなわち、本実施形態に係る制御方法は、圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、制御の対象となる一対のワークロールの入側の複数の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する検出工程と、予め設定された圧延材の搬送速度と検出された板速度とに基づいて、速度検出位置における圧延材の板厚を算出する算出工程と、算出された板厚に基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程とを含み、速度検出位置が、一対のワークロールの作業側と駆動側の２カ所に設けられ、かつ一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲にある。

【0070】

制御の開始時刻は、第３実施形態と同様に、制御の対象となるワークロールの直前のワークロール間を圧延材が抜ける瞬間、あるいはその前後とすることができる。あるいは、制御の対象となるワークロールの直前のワークロールのさらに前のワークロール間を圧延材が抜ける瞬間、あるいはその前後としてもよい。

【0071】

次に、制御の開始からの各ステップを、図６を用いて説明する。
先ず、圧延材位置の検知工程（Ｓ２００）を行い、圧延材の尾端がどの位置にあるかを検知する。本実施形態の例では、圧延材の尾端が制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を通過したことをトリガーとして（Ｓ２０１）、その時刻から板速度の検出工程（Ｓ２０２）を開始する。
板速度の検出工程（Ｓ２０２）では、制御の対象となる一対のワークロールの入側における作業側及び駆動側の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する。

【0072】

次いで、板厚の算出工程（Ｓ２０４）では、予め設定された圧延材の搬送速度と検出された板速度とに基づいて、速度検出位置における圧延材の板厚を算出する。
ここで、Ｖ_ＷＳ及びＶ_ＤＳを、それぞれ作業側の板速度及び駆動側の板速度、予め設定された圧延材の搬送速度をＶ_Ｐとして、Ｈ_ＷＳ及びＨ_ＤＳを、それぞれ作業の側検出位置における板厚及び駆動側の側検出位置における仮想板厚、Ｈ_Ｃを圧延材の中央位置の板厚とすると、次の式（３）が成り立つ。Ｈ_Ｃは、制御の対象となる圧延装置の入側の板厚であり、たとえば、直前の圧延装置におけるゲージ板厚を採用することができる。

【0073】

Ｖ_ＷＳ・Ｈ_ＷＳ＝α・Ｖ_Ｐ・Ｈ_Ｃ・・・（３）

【0074】

ここで、片側一点の板速度を計測して仮想板厚とすることから、材料の板幅によっては、その関係性を調整する必要がある。αは、その調整のために導入した調整係数である。

【0075】

上記の式（３）より、次の式（４）が導き出せる。

【0076】

Ｈ_ＷＳ＝α・Ｖ_Ｐ・Ｈ_Ｃ／Ｖ_ＷＳ・・・（４）

【0077】

次いで、第３実施形態と同様に、この仮想板厚Ｈ_ＷＳに基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程（Ｓ２０６～Ｓ２１０）へ移行する。

【0078】

調整工程では、特定の制御周期で、Ｈ_ＷＳ（ｉ－１）、Ｈ_ＷＳ（ｉ）、Ｈ_ＷＳ（ｉ＋１）．．．を算出して、制御周期ごとの差分ΔＨ_ＷＳ（ｉ）を計算する（Ｓ２０６）。
次いで、制御周期ごとの差分ΔＨ_ＷＳ（ｉ）に基づいて、下記の式（５）より、ギャップ調整代ΔＳ（ｉ）を算出する（Ｓ２０８）。ここで、βはミル剛性や材料組成係数を考慮した調整係数である。

【0079】

ΔＳ（ｉ）＝βΔＨ_ＷＳ（ｉ）・・・（５）

【0080】

次いで、ギャップ調整代ΔＳ（ｉ）に基づいてワークロール位置の調整を行う（Ｓ２１０）。

【0081】

上記の例では、作業側の仮想板厚Ｈ_ＷＳを算出する例を示したが、これと同時に、駆動側の仮想板厚Ｈ_ＤＳを算出して、これに基づいて上記の制御を行う。

【0082】

上記のＳ２０２～Ｓ２１０の工程は、制御の対象となるワークロール間を圧延材が通過するまで繰り返し行ってもよい（Ｓ２１１）。たとえば、Ｓ２０２～Ｓ２１０の工程を、特定の制御周期ごとに行ってもよく、特定の回数繰り返してもよい。

【0083】

［第５実施形態］
本実施形態に係る制御方法では、基本的には第４実施形態と同様の構成を有するが、速度検出位置が、一対のワークロールの作業側と駆動側、並びに圧延材の中央位置の３カ所に設けられ、これら３カ所の検出位置における板速度に基づいて、ギャップ調整を行う。

【0084】

制御の開始時刻は、第４実施形態と同様に、制御の対象となるワークロールの直前のワークロール間を圧延材が抜ける瞬間、あるいはその前後とすることができる。あるいは、制御の対象となるワークロールの直前のワークロールのさらに前のワークロール間を圧延材が抜ける瞬間、あるいはその前後としてもよい。

【0085】

次に、制御の開始からの各ステップを、図７を用いて説明する。
先ず、圧延材位置の検知工程（Ｓ３００）を行い、圧延材の尾端がどの位置にあるかを検知する。本実施形態の例では、圧延材の尾端が制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を通過したことをトリガーとして（Ｓ３０１）、その時刻から板速度の検出工程（Ｓ３０２）を開始する。
板速度の検出工程（Ｓ３０２）では、制御の対象となる一対のワークロールの入側における作業側及び駆動側の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する。

【0086】

次いで、板厚の算出工程（Ｓ３０４）では、３カ所の検出位置で検出された板速度とに基づいて、速度検出位置における圧延材の板厚を算出する。
ここで、Ｖ_ＷＳ及びＶ_ＤＳを、それぞれ作業側の板速度及び駆動側の板速度、圧延材の中央位置で検出された板速度をＶ_Ｃとして、Ｈ_ＷＳ及びＨ_ＤＳを、それぞれ作業側の側検出位置における板厚及び駆動側の側検出位置における仮想板厚、Ｈ_Ｃを圧延材の中央位置の板厚とすると、次の式（６）が成り立つ。Ｈ_Ｃは、制御の対象となる圧延装置の入側の板厚であり、たとえば、直前の圧延装置におけるゲージ板厚を採用することができる。

【0087】

Ｖ_ＷＳ・Ｈ_ＷＳ＝α・Ｖ_Ｃ・Ｈ_Ｃ・・・（６）

【0088】

【0089】

上記の式（６）より、次の式（７）が導き出せる。

【0090】

Ｈ_ＷＳ＝α・Ｖ_Ｃ・Ｈ_Ｃ／Ｖ_ＷＳ・・・（７）

【0091】

次いで、第４実施形態と同様に、この仮想板厚Ｈ_ＷＳに基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程（Ｓ３０６～Ｓ３１０）へ移行する。

【0092】

調整工程では、特定の制御周期で、Ｈ_ＷＳ（ｉ－１）、Ｈ_ＷＳ（ｉ）、Ｈ_ＷＳ（ｉ＋１）．．．を算出して、制御周期ごとの差分ΔＨ_ＷＳ（ｉ）を計算する（Ｓ３０６）。
次いで、制御周期ごとの差分ΔＨ_ＷＳ（ｉ）に基づいて、下記の式（８）より、ギャップ調整代ΔＳ（ｉ）を算出する（Ｓ３０８）。ここで、βはミル剛性や材料塑性係数を考慮した調整係数である。

【0093】

ΔＳ（ｉ）＝βΔＨ_ＷＳ（ｉ）・・・（８）

【0094】

次いで、ギャップ調整代ΔＳ（ｉ）に基づいてワークロール位置の調整を行う（Ｓ３１０）。

【0095】

【0096】

上記のＳ３０２～Ｓ３１０の工程は、制御の対象となるワークロール間を圧延材が通過するまで繰り返し行ってもよい（Ｓ３１１）。たとえば、Ｓ３０２～Ｓ３１０の工程を、特定の制御周期ごとに行ってもよく、特定の回数繰り返してもよい。

【0097】

［第６実施形態］
本実施形態に係る制御方法では、基本的には第４実施形態と同様の構成を有するが、算出工程において、予め設定された圧延材の搬送速度と、検出工程において検出された板速度とに基づいて作業側及び駆動側の代表速度を算出し、作業側及び駆動側の圧延材の仮想板厚を算出する。

【0098】

すなわち、本実施形態に係る制御方法は、圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、制御の対象となる前記一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側の２カ所の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する検出工程と、予め設定された圧延材の搬送速度と検出された板速度とに基づいて、ワークロールの作業側における代表速度及びワークロールの駆動側における代表速度を算出する速度算出工程と、各代表速度に基づいて、ワークロールの作業側及びワークロールの駆動側のそれぞれにおける圧延材の任意の位置の仮想板厚を算出する算出工程と、算出された仮想板厚に基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程とを含み、速度検出位置が、一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲にある。

【0099】

【0100】

次に、制御の開始からの各ステップを、図８を用いて説明する。
先ず、圧延材位置の検知工程（Ｓ４００）を行い、圧延材の尾端がどの位置にあるかを検知する。本実施形態の例では、圧延材の尾端が制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を通過したことをトリガーとして（Ｓ４０１）、その時刻から板速度の検出工程（Ｓ４０２）を開始する。
板速度の検出工程（Ｓ４０２）では、制御の対象となる一対のワークロールの入側における作業側及び駆動側の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する。

【0101】

ここで、Ｖ_ＷＳ及びＶ_ＤＳを、それぞれ作業側の板速度及び駆動側の板速度、予め設定された圧延材の搬送速度をＶ_Ｐとして、代表速度Ｖ’を下記の式（９）により算出する（Ｓ４０４）。以下の例では、作業側の代表速度Ｖ’_ＷＳを算出する例を示す。

【0102】

Ｖ’_ＷＳ＝ａＶ_ＷＳ＋ｂＶ_Ｐ・・・（９）

【0103】

ここで、式（９）における係数ａ及びｂは、代表速度を算出する際に、各速度Ｖ_ＷＳ、Ｖ_ＤＳ及びＶ_Ｐに対して重みづけを行うための係数である。係数ａ及びｂは、圧延材の幅などによって決定される。

【0104】

次いで、仮想板厚の算出工程（Ｓ４０６）では、式（９）により得られた代表速度Ｖ’_ＷＳに基づいて、作業側の圧延材の仮想板厚を算出する。

【0105】

Ｈ’_ＷＳ及びＨ’_ＤＳを、それぞれ作業側及び駆動側の仮想板厚（仮想板厚は、作業側又は駆動側の任意の位置における板厚とする）、Ｈ_Ｃを圧延材の中央位置の板厚とすると、次の式（１０）が成り立つ。Ｈ_Ｃは、制御の対象となる圧延装置の入側の板厚であり、たとえば、直前の圧延装置におけるゲージ板厚を採用することができる。

【0106】

Ｖ’_ＷＳ・Ｈ’_ＷＳ＝α・Ｖ_Ｐ・Ｈ_Ｃ・・・（１０）

【0107】

そして、式（９）と式（１０）とにより、以下の式（１１）が得られる。

【0108】

Ｈ’_ＷＳ＝α・Ｖ_Ｐ・Ｈ_Ｃ／（ａＶ_ＷＳ＋ｂＶ_Ｐ）・・・（１１）

【0109】

次いで、第４実施形態と同様に、この仮想板厚Ｈ’_ＷＳに基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程（Ｓ４０８～Ｓ４１２）へ移行する。

【0110】

調整工程では、特定の制御周期で、Ｈ’_ＷＳ（ｉ－１）、Ｈ’_ＷＳ（ｉ）、Ｈ’_ＷＳ（ｉ＋１）．．．を算出して、制御周期ごとの差分ΔＨ’_ＷＳ（ｉ）を計算する（Ｓ４０８）。
次いで、制御周期ごとの差分ΔＨ’_ＷＳ（ｉ）に基づいて、下記の式（１２）より、ギャップ調整代ΔＳ（ｉ）を算出する（Ｓ４１０）。ここで、βはミル剛性や材料塑性係数を考慮した調整係数である。

【0111】

ΔＳ（ｉ）＝βΔＨ’_ＷＳ（ｉ）・・・（１２）

【0112】

次いで、ギャップ調整代ΔＳ（ｉ）に基づいてワークロール位置の調整を行う（Ｓ４１２）。

【0113】

上記の例では、作業側の任意の位置における仮想板厚Ｈ’_ＷＳを算出する例を示したが、これと同時に、駆動側の任意の位置における仮想板厚Ｈ’_ＤＳを算出して、これに基づいて上記の制御を行う。

【0114】

上記のＳ４０２～Ｓ４１２の工程は、制御の対象となるワークロール間を圧延材が通過するまで繰り返し行ってもよい（Ｓ４１３）。たとえば、Ｓ４０２～Ｓ４１２の工程を、特定の制御周期ごとに行ってもよく、特定の回数繰り返してもよい。

【0115】

本実施形態の制御方法では、板速度の検出位置における板速度ではなく、検出された板速度及び搬送速度とに基づく代表値を利用してギャップ調整を行っているため、圧延材の幅が大きくなったとしても、正確な制御を行うことができる。

【0116】

［第７実施形態］
本実施形態に係る制御方法では、基本的には第６実施形態と同様の構成を有するが、算出工程において、検出工程において検出された３カ所の板速度に基づいてワークロールの作業側及び駆動側の代表速度を算出し、作業側及び駆動側の圧延材の仮想板厚を算出する。

【0117】

すなわち、本実施形態に係る制御方法は、圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、制御の対象となる一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側、並びに圧延材の中央位置の３カ所の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する検出工程と、これらの板速度に基づいて、ワークロールの作業側における代表速度及びワークロールの駆動側における代表速度を算出する速度算出工程と、各代表速度に基づいて、ワークロールの作業側及びワークロールの駆動側のそれぞれにおける圧延材の任意の位置の仮想板厚を算出する算出工程と、算出された仮想板厚に基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程とを含み、速度検出位置が、前記一対のワークロールの中心から１．５ｍ以内の範囲にある。

【0118】

【0119】

次に、制御の開始からの各ステップを、図９を用いて説明する。
先ず、圧延材位置の検知工程（Ｓ５００）を行い、圧延材の尾端がどの位置にあるかを検知する。本実施形態の例では、圧延材の尾端が制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を通過したことをトリガーとして（Ｓ５０１）、その時刻から板速度の検出工程（Ｓ５０２）を開始する。
板速度の検出工程（Ｓ５０２）では、制御の対象となる一対のワークロールの入側における作業側及び駆動側の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する。

【0120】

ここで、Ｖ_ＷＳ及びＶ_ＤＳを、それぞれ作業側の板速度及び駆動側の板速度、圧延材の中央位置で検出された板速度をＶ_Ｃとして、代表速度Ｖ’を下記の式（１３）により算出する（Ｓ５０４）。以下の例では、作業側の代表速度Ｖ’_ＷＳを算出する例を示す。

【0121】

Ｖ’_ＷＳ＝ａＶ_ＷＳ＋ｂＶ_Ｃ・・・（１３）

【0122】

ここで、式（１３）における係数ａ及びｂは、代表速度を算出する際に、各速度Ｖ_ＷＳ、Ｖ_ＤＳ及びＶ_Ｐに対して重みづけを行うための係数である。係数ａ及びｂは、圧延材の幅などによって決定される。

【0123】

次いで、板厚の算出工程（Ｓ５０６）では、式（１３）により得られた代表速度Ｖ’_ＷＳに基づいて、作業側の圧延材の仮想板厚を算出する。

【0124】

Ｈ’_ＷＳ及びＨ’_ＤＳを、それぞれ作業側及び駆動側の仮想板厚（仮想板厚は、作業側又は駆動側の任意の位置における板厚とする）、Ｈ_Ｃを圧延材の中央位置の板厚とすると、次の式（１４）が成り立つ。Ｈ_Ｃは、制御の対象となる圧延装置の入側の板厚であり、たとえば、直前の圧延装置におけるゲージ板厚を採用することができる。

【0125】

Ｖ’_ＷＳ・Ｈ’_ＷＳ＝α・Ｖ_Ｃ・Ｈ_Ｃ・・・（１４）

【0126】

そして、式（１３）と式（１４）とにより、以下の式（１５）が得られる。

【0127】

Ｈ’_ＷＳ＝α・Ｖ_Ｃ・Ｈ_Ｃ／（ａＶ_ＷＳ＋ｂＶ_Ｃ）・・・（１５）

【0128】

次いで、他の実施形態と同様に、この仮想板厚Ｈ’_ＷＳに基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程（Ｓ５０８～Ｓ５１２）へ移行する。

【0129】

調整工程では、特定の制御周期で、Ｈ’_ＷＳ（ｉ－１）、Ｈ’_ＷＳ（ｉ）、Ｈ’_ＷＳ（ｉ＋１）．．．を算出して、制御周期ごとの差分ΔＨ’_ＷＳ（ｉ）を計算する（Ｓ５０８）。
次いで、制御周期ごとの差分ΔＨ’_ＷＳ（ｉ）に基づいて、下記の式（１６）より、ギャップ調整代ΔＳ（ｉ）を算出する（Ｓ５１０）。ここで、βはミル剛性や材料塑性係数を考慮した調整係数である。

【0130】

ΔＳ（ｉ）＝βΔＨ’_ＷＳ（ｉ）・・・（１６）

【0131】

次いで、ギャップ調整代ΔＳ（ｉ）に基づいてワークロール位置の調整を行う（Ｓ５１２）。

【0132】

【0133】

上記のＳ５０２～Ｓ５１２の工程は、制御の対象となるワークロール間を圧延材が通過するまで繰り返し行ってもよい（Ｓ５１３）。たとえば、Ｓ５０２～Ｓ５１２の工程を、特定の制御周期ごとに行ってもよく、特定の回数繰り返してもよい。

【0134】

【0135】

第３実施形態から第７実施形態のいずれかに記載の制御方法では、ロールギャップのギャップ調整代ΔＳ（ｉ）を算出して、このギャップ調整代ΔＳ（ｉ）に基づいてワークロールの左右のロールギャップの調整を行う。たとえば、作業側のギャップ調整代ΔＳ（ｉ）０．１ｍｍと算出された場合、作業側のワークロールを０．１ｍｍ上昇させる。

【0136】

上記の第３実施形態から第７実施形態に係る制御方法では、制御の対象となる一対のワークロールの入側において、ワークロールの近傍かつ複数の速度検出位置で圧延材の板速度を検出するため、正確に、かつ高い再現性で、圧延装置のロールバイトで生じている圧延材の幅方向における左右の伸び率差の影響を把握できるようになり、圧延材の尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。

【0137】

上記の第３実施形態から第７実施形態に係る制御方法において、作業側又は駆動側における板速度の検出位置は、圧延材Ｗの端部から、１００ｍｍ～２００ｍｍの範囲であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0138】

従来、尾端の回転やタクレこみ、よじれ（ねじれ）などを起こし、サイドガイドに当たり火花を出したり、２重、３重、或いはしわになって折れ込んだり、破れたりする尾端絞りとなり、品質トラブル・設備破損トラブルとなる頻度が高くなることが問題であった。しかし、本発明に係る圧延装置又は制御方法によれば、これらのトラブルを効率的に回避することができる。そのため、本発明に係る圧延装置及び制御方法は、産業上極めて有用である。

【符号の説明】

【0139】

１、１０、２０圧延装置
１１ワークロール
１１ａ上側ワークロール
１１ｂ下側ワークロール
１２、１２Ｃ、１２ＷＳ、１２ＤＳ速度検出器
１３サイドガイド
１３ＷＳ作業側サイドガイド
１３ＤＳ駆動側サイドガイド
１４補強ロール
３０圧延設備
Ｗ圧延材

【図1】