特許 7628384 圧延機および圧延方法

(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】2025-01-31

(45)【発行日】2025-02-10

(54)【発明の名称】圧延機および圧延方法

(51)【国際特許分類】

   B21B 37/28 20060101AFI20250203BHJP

   B21B 37/40 20060101ALI20250203BHJP

   B21B 37/38 20060101ALI20250203BHJP

   B21B 27/02 20060101ALI20250203BHJP

【ＦＩ】

B21B37/28 C

B21B37/40 A

B21B37/38 A

B21B27/02 A

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2023554127

(86)(22)【出願日】2021-10-19

(86)【国際出願番号】 JP2021038619

(87)【国際公開番号】W WO2023067696

(87)【国際公開日】2023-04-27

【審査請求日】2024-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】314017543

【氏名又は名称】Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】堀井 健治

(72)【発明者】

【氏名】杉本 達則

(72)【発明者】

【氏名】宇杉 敏裕

(72)【発明者】

【氏名】黒田 彰夫

【審査官】石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／８３７９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特許第３０４０６３８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第２８０７３７９（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｂ ３７／２８

Ｂ２１Ｂ ３７／４０

Ｂ２１Ｂ ３７／３８

Ｂ２１Ｂ ２７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向の一端から他端に向かって直径が増減を繰り返すことで湾曲した輪郭を有し、互いに点対称となるように配置された上下一対のワークロールと、
前記ワークロールをそれぞれ支持する上下一対のバックアップロールと、
前記ワークロールを水平方向に移動させるワークロール水平方向アクチュエータと、
前記ワークロールを前記軸方向に移動させるワークロール軸方向アクチュエータと、
前記ワークロール水平方向アクチュエータによる角度調整、および前記ワークロール軸方向アクチュエータによる軸方向位置調整を制御する制御装置と、を備えた圧延機において、
前記制御装置は、
上ワークロールおよび上バックアップロールの上側ペアを平行な状態で、かつ下ワークロールおよび下バックアップロールの下側ペアを平行な状態で、前記上側ペアと前記下側ペアの角度を調節するように指令を出す第１角度指令部、
前記バックアップロールの角度を維持した状態で前記ワークロールを傾斜させる指令を出す第２角度指令部、
前記第２角度指令部の指令により傾斜された前記ワークロールが前記バックアップロールおよび圧延材から受ける合計のスラスト力が働く方向に前記ワークロールを移動させる指令を出す軸方向位置指令部、を有し、
前記第１角度指令部、前記第２角度指令部、および前記軸方向位置指令部の指令に基づき前記ワークロール水平方向アクチュエータ、および前記ワークロール軸方向アクチュエータを制御する
ことを特徴とする圧延機。

【請求項2】

請求項１に記載の圧延機において、
前記制御装置は、前記合計のスラスト力が０になるときの前記ワークロールと前記バックアップロールとの成す角度θｗｂ_ｂａｓｅを得る角度取得部を更に有し、
前記第２角度指令部は、前記軸方向の前記上ワークロールと前記下ワークロールの間隙分布を凹形状方向に修正する場合は、前記第２角度指令部により傾斜させた前記ワークロールと前記バックアップロールとの成す角度をθｗｂとしたときに前記θｗｂが前記角度取得部で得られた前記θｗｂ_ｂａｓｅより大きくなるように指令を出し、
前記軸方向位置指令部は、前記圧延材と接触する前記上ワークロールと前記下ワークロールの径が最も太い部分を近づけるように指令を出す
ことを特徴とする圧延機。

【請求項3】

請求項１に記載の圧延機において、
前記制御装置は、前記合計のスラスト力が０になるときの前記ワークロールと前記バックアップロールとの成す角度θｗｂ_ｂａｓｅを得る角度取得部を更に有し、
前記第２角度指令部は、前記軸方向の前記上ワークロールと前記下ワークロールの間隙分布を凸形状方向に修正する場合は、前記第２角度指令部により傾斜させた前記ワークロールと前記バックアップロールとの成す角度をθｗｂとしたときに前記θｗｂが前記角度取得部で得られた前記θｗｂ_ｂａｓｅより小さくなるように指令を出し、
前記軸方向位置指令部は、前記圧延材と接触する前記上ワークロールと前記下ワークロールの径が最も太い部分を離すように指令を出す
ことを特徴とする圧延機。

【請求項4】

請求項２に記載の圧延機において、
前記第２角度指令部は、前記軸方向の前記上ワークロールと前記下ワークロールの間隙分布を凸形状方向に修正する場合は、前記第２角度指令部により傾斜させた前記ワークロールと前記バックアップロールとの成す角度をθｗｂとしたときに前記θｗｂが前記角度取得部で得られた前記θｗｂ_ｂａｓｅより小さくなるように指令を出し、
前記軸方向位置指令部は、前記圧延材と接触する前記上ワークロールと前記下ワークロールの径が最も太い部分を離すように指令を出す
ことを特徴とする圧延機。

【請求項5】

請求項１乃至４の何れか１項に記載の圧延機において、
前記バックアップロールを水平方向に移動させるバックアップロール水平方向アクチュエータを更に備え、
前記制御装置は、前記バックアップロール水平方向アクチュエータによる角度調整を制御し、
前記第１角度指令部は、前記上ワークロールおよび上バックアップロールの上側ペアを平行な状態で、かつ前記下ワークロールおよび下バックアップロールの下側ペアを平行な状態で、前記上側ペアと前記下側ペアを水平面内で互いに反対方向に傾斜させる指令を出す
ことを特徴とする圧延機。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れか１項に記載の圧延機において、
少なくとも前記第２角度指令部および前記軸方向位置指令部は、前記圧延材の圧延中に指令を出す
ことを特徴とする圧延機。

【請求項7】

請求項１乃至６の何れか１項に記載の圧延機において、
前記第２角度指令部の出力する角度指令値の角度は、前記第１角度指令部の出力する角度指令値の角度の最大値に比べて小さい
ことを特徴とする圧延機。

【請求項8】

軸方向の一端から他端に向かって直径が増減を繰り返すことで湾曲した輪郭を有し、互いに点対称となるように配置された上下一対のワークロール、前記ワークロールをそれぞれ支持する上下一対のバックアップロール、前記ワークロールを水平方向に移動させるワークロール水平方向アクチュエータ、前記ワークロールを前記軸方向に移動させるワークロール軸方向アクチュエータ、を備えた圧延機による圧延材の圧延方法において、
上ワークロールおよび上バックアップロールの上側ペアを平行な状態で、かつ下ワークロールおよび下バックアップロールの下側ペアを平行な状態で、前記上側ペアと前記下側ペアの角度を調節する第１角度制御ステップと、
前記バックアップロールの角度を維持した状態で前記ワークロールを傾斜させる第２角度制御ステップと、
前記第２角度制御ステップにより傾斜された前記ワークロールが前記バックアップロールおよび前記圧延材から受ける合計のスラスト力が働く方向に前記ワークロールを移動させる指令を出す軸方向位置制御ステップ、を有する
ことを特徴とする圧延方法。

【請求項9】

請求項８に記載の圧延方法において、
前記合計のスラスト力が０になるときの前記ワークロールと前記バックアップロールとの成す角度θｗｂ_ｂａｓｅを得る角度取得ステップを更に有し、
前記第２角度制御ステップは、前記軸方向の前記上ワークロールと前記下ワークロールの間隙分布を凹形状方向に修正する場合は、前記第２角度制御ステップにより傾斜させた前記ワークロールと前記バックアップロールとの成す角度をθｗｂとしたときに前記θｗｂが前記角度取得ステップで得られた前記θｗｂ_ｂａｓｅより大きくなるように指令を出し、
前記軸方向位置制御ステップは、前記圧延材と接触する前記上ワークロールと前記下ワークロールの径が最も太い部分を近づけるように指令を出す
ことを特徴とする圧延方法。

【請求項10】

請求項８に記載の圧延方法において、
前記合計のスラスト力が０になるときの前記ワークロールと前記バックアップロールとの成す角度θｗｂ_ｂａｓｅを得る角度取得ステップを更に有し、
前記第２角度制御ステップは、前記軸方向の前記上ワークロールと前記下ワークロールの間隙分布を凸形状方向に修正する場合は、前記第２角度制御ステップにより傾斜させた前記ワークロールと前記バックアップロールとの成す角度をθｗｂとしたときに前記θｗｂが前記角度取得ステップで得られた前記θｗｂ_ｂａｓｅより小さくなるように指令を出し、
前記軸方向位置制御ステップは、前記圧延材と接触する前記上ワークロールと前記下ワークロールの径が最も太い部分を離すように指令を出す
ことを特徴とする圧延方法。

【請求項11】

請求項９に記載の圧延方法において、
前記第２角度制御ステップは、前記軸方向の前記上ワークロールと前記下ワークロールの間隙分布を凸形状方向に修正する場合は、前記第２角度制御ステップにより傾斜させた前記ワークロールと前記バックアップロールとの成す角度をθｗｂとしたときに前記θｗｂが前記角度取得ステップで得られた前記θｗｂ_ｂａｓｅより小さくなるように指令を出し、
前記軸方向位置制御ステップは、前記圧延材と接触する前記上ワークロールと前記下ワークロールの径が最も太い部分を離すように指令を出す
ことを特徴とする圧延方法。

【請求項12】

請求項８乃至１１の何れか１項に記載の圧延方法において、
前記圧延機は、前記バックアップロールを水平方向に移動させるバックアップロール水平方向アクチュエータを更に備え、
前記第１角度制御ステップは、前記上ワークロールおよび上バックアップロールの上側ペアを平行な状態で、かつ前記下ワークロールおよび下バックアップロールの下側ペアを平行な状態で、前記上側ペアと前記下側ペアを水平面内で互いに反対方向に傾斜させる指令を出す
ことを特徴とする圧延方法。

【請求項13】

請求項８乃至１２の何れか１項に記載の圧延方法において、
少なくとも前記第２角度制御ステップおよび前記軸方向位置制御ステップは、前記圧延材の圧延中に実行される
ことを特徴とする圧延方法。

【請求項14】

請求項８乃至１３の何れか１項に記載の圧延方法において、
前記第２角度制御ステップで出力される角度指令値の角度は、前記第１角度制御ステップで出力される角度指令値の角度の最大値に比べて小さい
ことを特徴とする圧延方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧延機および圧延方法に関する。

【背景技術】

【0002】

簡単な操作によって板クラウンとエッジドロップを適正に制御できる圧延機の一例として、特許文献１には、圧延機は、胴長中心から軸方向にとった座標Ｘに対し直径の変化量がａｘ^５－ｂｘ^２－ｃｘで与えられるクラウニングが施されると共に互いに点対称となるように配置された一対の圧延ロールと、圧延ロールを相対的に軸方向に移動させるロールシフト手段と、圧延ロールを被圧延材と平行な面内で互いに反対方向に傾斜させるロールクロス手段とを備える、ことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭６３－２６４２０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

圧延製品の精度、特に板幅方向の板厚精度に対する要求を満たすことが求められているが、板幅方向の板厚異常の主なものは、金属板の板幅方向中央部が膨らむ板クラウンと、板幅方向両端から所定距離程度まで急激に板厚が変化するエッジドロップ、あるいはエッジアップがある。

【0005】

板厚精度の向上を図る技術の一つとして上述の特許文献１に記載の技術がある。特許文献１では、クラウニングが施されてる上下のカーブドワークロールをシフトしてからクロスすることで、板クラウンやエッジドロップを抑制している。

【0006】

しかしながら、カーブドワークロールやカーブのないロールのいずれにおいても、接するロール間で該ロール軸心同士のわずかな傾きで軸方向のスラスト力が生じるため、軸方向にシフトさせる際の抵抗が生じ、特に圧延中は圧延荷重が作用しているため、その抵抗が大きくなる。このため、ロールの圧延中シフトを実現するための改善が求められる。

【0007】

本発明は、圧延材の形状を適切に制御すると共に、圧延中のロールシフトを従来に比べて実行しやすい圧延機および圧延方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、軸方向の一端から他端に向かって直径が増減を繰り返すことで湾曲した輪郭を有し、互いに点対称となるように配置された上下一対のワークロールと、前記ワークロールをそれぞれ支持する上下一対のバックアップロールと、前記ワークロールを水平方向に移動させるワークロール水平方向アクチュエータと、前記ワークロールを前記軸方向に移動させるワークロール軸方向アクチュエータと、前記ワークロール水平方向アクチュエータによる角度調整、および前記ワークロール軸方向アクチュエータによる軸方向位置調整を制御する制御装置と、を備えた圧延機において、前記制御装置は、上ワークロールおよび上バックアップロールの上側ペアを平行な状態で、かつ下ワークロールおよび下バックアップロールの下側ペアを平行な状態で、前記上側ペアと前記下側ペアの角度を調節するように指令を出す第１角度指令部、前記バックアップロールの角度を維持した状態で前記ワークロールを傾斜させる指令を出す第２角度指令部、前記第２角度指令部の指令により傾斜された前記ワークロールが前記バックアップロールおよび圧延材から受ける合計のスラスト力が働く方向に前記ワークロールを移動させる指令を出す軸方向位置指令部、を有し、前記第１角度指令部、前記第２角度指令部、および前記軸方向位置指令部の指令に基づき前記ワークロール水平方向アクチュエータ、および前記ワークロール軸方向アクチュエータを制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、圧延材の形状を適切に制御すると共に、圧延中のロールシフトを従来に比べて実行しやすい圧延機および圧延方法を得ることができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例の圧延機の装置構成を示す側面図である。

【図2】図１に示す圧延機のうち、上ワークロール周辺の設備の構成の概要を示す上面図である。

【図3】実施例の圧延機の装置構成の他の例を示す側面図である。

【図4】実施例の圧延機での、クロス状態における各ロールの中心を説明する図。

【図5】実施例の圧延機での、各クロス角度と各スラスト力を説明する図。

【図6】圧延機における、バックアップロールクロス角度θｂ＝０．５°のときのクロス角度とスラスト係数との関係を示す図。

【図7】圧延機における、バックアップロールクロス角度θｂ＝１．０°のときのクロス角度とスラスト係数との関係を示す図。

【図8】圧延機における、バックアップロールクロス角度θｂ＝１．５°のときのクロス角度とスラスト係数との関係を示す図。

【図9】圧延機における、バックアップロールクロス角度θｂとスラスト力が０になるθｗｂ_ｂａｓｅとの関係を示す図。

【図10】実施例の圧延機において、バックアップロールのクロス角が任意（≠０）のときを圧延方向入側からみた状態を示す図。

【図11】実施例の圧延機において、圧延中に所望のメカニカルクラウンが変化する場合の対応の概要を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の圧延機および圧延方法の実施例について図１乃至図１１を用いて説明する。

【0012】

なお、本明細書で用いる図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一、または類似の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。

【0013】

また、以下の説明や図面では、駆動側（「ＤＳ（Ｄｒｉｖｅ Ｓｉｄｅ）」とも記載）とは圧延機を正面から見てワークロールを駆動する電動機が設置されている側を、作業側（「ＷＳ（Ｗｏｒｋ Ｓｉｄｅ）とも記載」とはその反対側を意味するものとする。

【0014】

最初に、圧延機の全体構成について図１および図２を用いて説明する。図１は本実施例の圧延機の側面図、図２は図１に示す圧延機のうち、上ワークロール周辺の設備の構成の概要を示す上面図である。

【0015】

図１において、圧延機１は、圧延材Ｓを圧延する４段のクロスロール圧延機であって、ハウジング１００と、制御装置２０と、油圧装置３０とを有している。なお、圧延機は図１に示すような１スタンドの圧延機に限られず、２スタンド以上からなる圧延機とすることができる。

【0016】

ハウジング１００は、上下一対の上ワークロール（「ＷＲ」とも記載）１１０Ａおよび下ワークロール１１０Ｂ、上ワークロール１１０Ａを支持する上バックアップロール（「ＢＵＲ」とも記載）１２０Ａ、および下ワークロール１１０Ｂを支持する下バックアップロール１２０Ｂを備えている。これらバックアップロール１２０Ａ，１２０Ｂも上下一対で配置されており、軸方向の輪郭が直線状のストレートロールである。

【0017】

本実施例の上ワークロール１１０Ａおよび下ワークロール１１０Ｂは、図２に示すように、軸方向の一端から他端に向かって直径Ｄ_Ｗが増減を繰り返すことで湾曲した輪郭を有しているカーブドロールであり、互いに点対称となるように配置されている。ここで、本発明でいう「点対称」の「点」の位置は、圧延材Ｓの板幅方向の幾何中心とする場合、あるいは圧延機１を圧延方向あるいは反圧延方向から見たときの幾何中心とする場合のいずれかがあり、圧延条件に応じて適宜変化する。

【0018】

圧下シリンダ装置１７０は、上バックアップロール１２０Ａを押圧することで、上バックアップロール１２０Ａや上ワークロール１１０Ａ，下ワークロール１１０Ｂ，下バックアップロール１２０Ｂに対して圧下力を付与するシリンダである。圧下シリンダ装置１７０は、ハウジング１００の作業側と駆動側にそれぞれ設けられている。

【0019】

ロードセル１８０は、上ワークロール１１０Ａおよび下ワークロール１１０Ｂによる圧延材Ｓの圧延力を計測する圧延力計測手段としてハウジング１００の下部に設けられており、計測結果を制御装置２０に出力している。

【0020】

上ワークロールベンディングシリンダ１９０Ａは、操作側および駆動側のいずれにおいても、ハウジング１００のうち、圧延材Ｓの入側および出側に設けられている。上ワークロールベンディングシリンダ１９０Ａを適宜駆動することで上ワークロール１１０Ａの軸受に対して鉛直方向にベンディング力を付与する。

【0021】

同様に、下ワークロールベンディングシリンダ１９０Ｂは、操作側および駆動側のいずれにおいても、ハウジング１００のうち、圧延材Ｓの入側および出側に設けられており、適宜駆動することで下ワークロール１１０Ｂの軸受に対して鉛直方向にベンディング力を付与する。

【0022】

スラスト力測定装置３００Ａ，３００Ｂは、それぞれ、上ワークロール１１０Ａ、あるいは下ワークロール１１０Ｂの軸に作用するスラスト力を測定する。

【0023】

油圧装置３０は、ワークロール押圧装置１３０Ａ，１３０Ｂやワークロール定位置制御装置１４０Ａ，１４０Ｂの油圧シリンダ、バックアップロール押圧装置１５０Ａ，１５０Ｂやバックアップロール定位置制御装置１６０Ａ，１６０Ｂの油圧シリンダ、シフトシリンダ１１５Ａ，１１５Ｂ、更には上ワークロールベンディングシリンダ１９０Ａ、下ワークロールベンディングシリンダ１９０Ｂにも接続されている。なお、図１では、図示の都合上、通信線や圧油の供給ラインの一部は省略している。以下の図面でも同様である。

【0024】

制御装置２０は、圧延機１内の各機器の動作を制御するコンピュータなどで構成される装置であり、本実施例では第１角度指令部２０ａ、第２角度指令部２０ｂ、軸方向位置指令部２０ｃ、角度取得部２０ｄなどを有する。

【0025】

この制御装置２０は、スラスト力測定装置３００Ａ，３００Ｂで測定されたワークロール１１０Ａ，１１０Ｂの軸に作用するスラスト力の計測結果信号、ロードセル１８０、ワークロール定位置制御装置１４０Ａ，１４０Ｂ、バックアップロール定位置制御装置１６０Ａ，１６０Ｂの位置計測器からの計測信号の入力を受けている。

【0026】

制御装置２０は、第１角度指令部２０ａ、第２角度指令部２０ｂ、および軸方向位置指令部２０ｃの指令に基づき油圧装置３０を作動制御し、ワークロール押圧装置１３０Ａ，１３０Ｂやワークロール定位置制御装置１４０Ａ，１４０Ｂの油圧シリンダ、シフトシリンダ１１５Ａ，１１５Ｂに圧油を給排することで、ワークロール押圧装置１３０Ａ，１３０Ｂ、ワークロール定位置制御装置１４０Ａ，１４０Ｂによる角度調整、シフトシリンダ１１５Ａ，１１５Ｂによる軸方向位置調整の作動を制御している。

【0027】

同様に、制御装置２０は油圧装置３０を作動制御し、バックアップロール押圧装置１５０Ａ，１５０Ｂやバックアップロール定位置制御装置１６０Ａ，１６０Ｂの油圧シリンダに圧油を給排することでバックアップロール押圧装置１５０Ａ，１５０Ｂやバックアップロール定位置制御装置１６０Ａ，１６０Ｂによる角度調整の作動を制御している。

【0028】

更に、制御装置２０は、上ワークロールベンディングシリンダ１９０Ａや下ワークロールベンディングシリンダ１９０Ｂに圧油を給排することでその作動を制御している。

【0029】

次に、図２を用いて上ワークロール１１０Ａや下ワークロール１１０Ｂに関係する構成について説明する。なお、上バックアップロール１２０Ａ，下バックアップロール１２０Ｂについても、ロール形状やシフトシリンダ１１５Ａ，１１５Ｂの有無以外は同等の構成を有しており、その詳細な説明も略同じであるため、省略する。

【0030】

図２に示すように、圧延機１の上ワークロール１１０Ａの両端側にハウジング１００があり、上ワークロール１１０Ａのロール軸に対して垂直に立てられている。

【0031】

上ワークロール１１０Ａは、ハウジング１００にそれぞれ作業側ロールチョック１１２Ａおよび駆動側ロールチョック１１２Ｂを介して回転自在に支持されている。

【0032】

ワークロール押圧装置１３０Ａは、作業側および駆動側のそれぞれにおいて、ハウジング１００の入側と作業側ロールチョック１１２Ａ，駆動側ロールチョック１１２Ｂとの間に配置され、上ワークロール１１０Ａの作業側ロールチョック１１２Ａおよび駆動側ロールチョック１１２Ｂを圧延方向に所定の圧力で押し付ける。

【0033】

ワークロール定位置制御装置１４０Ａは、作業側および駆動側のそれぞれにおいて、ハウジング１００の出側と作業側ロールチョック１１２Ａ，駆動側ロールチョック１１２Ｂの間に配置されており、上ワークロール１１０Ａの作業側ロールチョック１１２Ａおよび駆動側ロールチョック１１２Ｂを反圧延方向に押圧する油圧シリンダ（押圧装置）を有している。ワークロール定位置制御装置１４０Ａは、油圧シリンダの動作量を計測する位置計測器（図示省略）を備えており、油圧シリンダの位置制御を行う。

【0034】

ここで、定位置制御装置とは、装置内に内蔵されている位置計測器を用いて押圧装置としての油圧シリンダの油柱位置を測定し、所定の油柱位置となるまで油柱位置を制御する装置のことを意味する。

【0035】

これらワークロール押圧装置１３０Ａ，１３０Ｂや、バックアップロール押圧装置１５０Ａ，１５０Ｂ、定位置制御装置１４０Ａ，１４０Ｂ，１６０Ａ，１６０Ｂは、ワークロール１１０Ａ，１１０Ｂやバックアップロール１２０Ａ，１２０Ｂのクロス角を調整する角度調整器の役割をなす。

【0036】

なお、図１および図２では、クロス装置のアクチュエータであるワークロール定位置制御装置１４０Ａ，１４０Ｂや、バックアップロール定位置制御装置１６０Ａ，１６０Ｂとして油圧装置を用いる例を示したが、これは油圧装置に限ったものでなく、電動式等の構成の装置を用いることができる。

【0037】

また、圧延材Ｓの入側にワークロール押圧装置、出側にワークロール定位置制御装置を配備した形態としているが、反対に配備されることもあり、配置は図１等に示すパターンに限られるものではない。

【0038】

更に、図１および図２では、定位置制御装置の反対側に押圧装置を具備した例としているが、これは必須ではなく、定位置制御装置のみで構成することができる。ただし、押圧装置を設置することによってロールチョック１１２Ａ，１１２Ｂと定位置制御装置とのガタ取りが可能となり、ロールチョック１１２Ａ，１１２Ｂの圧延方向位置を安定させることができる。

【0039】

シフトシリンダ１１５Ａは、上ワークロール１１０Ａを軸方向に移動させるシリンダである。シフトシリンダ１１５Ｂは、下ワークロール１１０Ｂを軸方向に移動させるシリンダである。

【0040】

図１に戻り、バックアップロール押圧装置１５０Ａは、作業側および駆動側のそれぞれにおいて、ハウジング１００の入側と作業側ロールチョック，駆動側ロールチョック（図示省略）との間に配置され、上バックアップロール１２０Ａの作業側ロールチョックおよび駆動側ロールチョックを圧延方向に所定の圧力で押し付ける。

【0041】

バックアップロール定位置制御装置１６０Ａは、作業側および駆動側のそれぞれにおいて、ハウジング１００の出側と作業側ロールチョック，駆動側ロールチョックの間に配置されており、上バックアップロール１２０Ａの作業側ロールチョックおよび駆動側ロールチョックを反圧延方向に押圧する油圧シリンダ（押圧装置）を有している。バックアップロール定位置制御装置１６０Ａは、油圧シリンダの動作量を計測する位置計測器（図示省略）を備えており、油圧シリンダの位置制御を行う。なお、圧延材Ｓの出側にバックアップロール押圧装置、入側にバックアップロール定位置制御装置を配備した形態としているが、反対に配備されることもあり、配置は図１等に示すパターンに限られるものではない。

【0042】

なお、圧延機は図１に示す形態に限られない。例えば、図３に示す本実施例の圧延機１Ａのように、図１の圧延機１にバックアップロール摺動装置２００Ａ，２００Ｂを更に設けた装置とすることができる。

【0043】

バックアップロール摺動装置２００Ａは上バックアップロール１２０Ａの鉛直方向の上部分に、バックアップロール摺動装置２００Ｂは下バックアップロール１２０Ｂの鉛直方向の下部分に、それぞれ設けられている。

【0044】

次に、本実施例に係る圧延機の圧延時のクロス角度の調整方法について、図４以降を参照して説明する。図４はクロス状態における各ロールの中心を説明する図、図５は各クロス角度と各スラスト力を説明する図、図６乃至図８はクロス角度とスラスト係数との関係を示す図、図９はバックアップロールクロス角度θｂとスラスト力が０になるθｗｂ_ｂａｓｅとの関係を示す図、図１０は実施例の圧延機を圧延方向入側からみた状態を示す図、図１１は圧延中に所望のメカニカルクラウンが変化する場合の概要を示す図、である。

【0045】

図４および図５に示すクロス状態のうち、制御装置２０の第１角度指令部２０ａは、上ワークロール１１０Ａおよび上バックアップロール１２０Ａの上側ペアを平行な状態で、かつ下ワークロール１１０Ｂおよび下バックアップロール１２０Ｂの下側ペアを平行な状態で、上側ペアと下側ペアの角度を調節するように指令を出す部分である。この第１角度指令部２０ａが、好適には第１角度制御ステップの実行主体となる。なお、図４では紙面の手前側を操作側、紙面の背面側を駆動側とする。

【0046】

好適には、本実施例の制御装置２０の第１角度指令部２０ａは、上ワークロール１１０Ａおよび上バックアップロール１２０Ａの上側ペアを平行な状態で、かつ下ワークロール１１０Ｂおよび下バックアップロール１２０Ｂの下側ペアを平行な状態で、上側ペアと下側ペアを水平面内で互いに反対方向に傾斜させる指令を出す、いわゆるペアクロスを行うものとする。

【0047】

なお、ワークロール１１０Ａ，１１０Ｂをバックアップロール１２０Ａ，１２０Ｂとともにクロス角を変更するペアクロスミルの場合について説明するが、ワークロール１１０Ａ，１１０Ｂだけクロス角をつけるワークロールクロスミルに対しても本発明の圧延機および圧延方法を適用することができる。この場合、第１角度指令部２０ａは、上ワークロール１１０Ａおよび上バックアップロール１２０Ａの上側ペアと下ワークロール１１０Ｂおよび下バックアップロール１２０Ｂの下側ペアとが全て平行な状態を保つよう角度を調節する（すなわち角度０）ように指令を出すものとする。

【0048】

また、図４および図５に示すクロス状態のうち、制御装置２０の第２角度指令部２０ｂは、バックアップロール１２０Ａ，１２０Ｂの角度を維持した状態でワークロール１１０Ａ，１１０Ｂを傾斜させる指令を出す部分である。この第２角度指令部２０ｂが、好適には第２角度制御ステップの実行主体となる。

【0049】

第２角度指令部２０ｂの出力する角度指令値の角度は、第１角度指令部２０ａの出力する角度指令値の角度の最大値に比べて小さいものとすることが望ましい。すなわち、本実施例では、上ワークロール１１０Ａと下ワークロール１１０Ｂをクロスさせたのちに更に微小にクロスさせるものとすることが望ましい。例えば、ペアクロスをさせた状態から、更にワークロール１１０Ａ，１１０Ｂを好適には微小（例えば０．１°以下）にクロスさせるものとすることが望ましい。

【0050】

制御装置２０の軸方向位置指令部２０ｃは、第２角度指令部２０ｂの指令により傾斜されたワークロール１１０Ａ，１１０Ｂがバックアップロール１２０Ａ，１２０Ｂおよび圧延材Ｓから受ける合計のスラスト力が働く方向にワークロール１１０Ａ，１１０Ｂを移動させる指令を出す部分である。この軸方向位置指令部２０ｃが、好適には軸方向位置制御ステップの実行主体となる。

【0051】

上述の第２角度指令部２０ｂおよび軸方向位置指令部２０ｃは、少なくとも圧延材Ｓの圧延中に指令を出すものとすることが望ましい。すなわち、少なくとも第２角度制御ステップおよび軸方向位置制御ステップは、圧延材Ｓの圧延中に実行されるものとすることが望ましい。

【0052】

制御装置２０の角度取得部２０ｄは、ワークロール１１０Ａ，１１０Ｂが受ける合計のスラスト力が０になるときのワークロール１１０Ａ，１１０Ｂとバックアップロール１２０Ａ，１２０Ｂとの成すスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅを得る部分である。この角度取得部２０ｄが、好適には角度取得ステップの実行主体となる。

【0053】

このような制御は、以下のような検討、知見に基づき見出されたものである。

【0054】

例えば圧延機を７段備えた圧延設備を考えたとき、６段目および７段目の圧延機では直線的な輪郭を有するワークロールを圧延中にシフトすること、４段目および５段目の圧延機では湾曲した輪郭を有するワークロールを圧延中シフトすることの要求がある。

【0055】

しかし、圧延材とワークロールの間のスラスト力とワークロールとバックアップロールの間のスラスト力は、ロール同士の傾斜の状態によりランダムに生じることが多い。そのため、ある方向にはシフト速度は極端に遅いが反対方向には極端に速いとか、また、逆の場合もある。

【0056】

６段目および７段目では、摩耗分散を目的としたワークロールシフトが主に求められるが、圧延材の切れ目の空転中にシフトするときは圧延荷重が作用していないのでシフト抵抗は小さいが、圧延設備の前でつなぎ切れ目なく圧延を継続するエンドレス圧延においては圧延荷重が継続して作用しているため、エンドレス圧延中の摩耗分散のためのワークロールシフトはシフト方向に制約が生じてしまい、所望のワークロールシフトができなくなる。

【0057】

また、４段目および５段目の圧延は、６段目および７段目に比べて圧延荷重が高い。そのため、圧延中にワークロールシフトを行うことには制約が大きい、との制約がある。

【0058】

ワークロールの熱変形が進行したとき、そのワークロール熱変形補償、圧延材の温度がだんだん下がってしまうと板厚維持のために圧延荷重をだんだん上げる必要がある。しかし、圧延荷重を上げることは圧延材を凸にするようにロールを曲げるので、板クラウン／板形状制御は凹方向に制御を修正していく必要が生じる。

【0059】

ワークロールベンディングシリンダの調整だけでは調整しきれなくなったときに備えて、圧延中のワークロール微小クロスや湾曲した輪郭を有するワークロールを圧延中にシフト（走間シフト）を実行することが望まれる。

【0060】

また、圧延中に板厚変更を行う圧延があり、これは走間板厚変更と呼ばれている。このような走間板厚変更を行ったときでも、圧延条件が変化しても所望の板クラウン／板形状を得ることが求められるものの、ワークロールベンディングシリンダだけでは調整能力が不足する場合、圧延中にワークロール微小クロスや湾曲した輪郭を有するワークロールの圧延中シフトを行うことが望まれる。

【0061】

圧延中にクロス角の変更が可能であれば、より大きな走間条件変更に対応できるが、圧延中のクロス角変更に必要な機構は高価で大型のフラットベアリング部を有するバックアップロール摺動装置を必要とする。これに比べて、ペアクロスとワークロールシフトの両方の機能をもっている圧延機は、そもそもシフト装置を備えているので、前記バックアップロ－ル摺動装置を装備していなくとも、圧延中に湾曲した輪郭を有するワークロールをシフトさせることができるようになれば、かなりの制御範囲を比較的低コストでかつシンプルな構造で実現できることになる。

【0062】

ここで、圧延中にワークロールをシフトするときにワークロールに作用するスラスト力と摩擦抵抗の両方の合計がシフト力として必要となる。摩擦抵抗としては、圧延荷重のオフセット分力の摩擦抵抗、ワークロールベンディングシリンダの摩擦抵抗、駆動スピンドル伸縮部の抵抗などがある。

【0063】

シフト方向と同じ方向にスラスト力が作用しているときはシフト力＝摩擦抵抗－スラスト力、シフト方向と反対方向にスラスト力が作用しているときはシフト力＝摩擦抵抗＋スラスト力となるので、スラスト力の方向を調整することはシフト力軽減の上で重要である。

【0064】

接するロール同士に傾きがあると回転中にロール間で軸方向の滑りが生じてスラスト力が生じる。また、一方のロールを軸方向へ動かすとき他のロールに対して軸方向の滑りを生じその際スラスト力が作用する。ロールを軸方向にシフトする際に生じるスラスト力はシフト速度が速いほど大きくなる傾向があるため、必要とするシフト力がシフト力＝摩擦抵抗＋スラスト力となり大きいときはシフト速度が著しく遅くなる場合があったり、場合によっては全くシフト動しないこともありうる。言い換えると、接するロール同士の傾きを変えてスラスト力を小さくしたり、スラスト力の方向を変えたりすることで実際に必要とする速さのシフト速度を得ることが可能となる。

【0065】

図６は、バックアップロールクロス角度θｂ＝０．５°のときの各スラスト係数μ_ｓｗ、μ_ｗｂ、μ_{ｔｏｔａｌ}を計算した結果を示している。クロス角度０から０．５°まではワークロールとバックアップロールとが一緒にクロスし、バックアップロールクロス角度θｂが０．５°のところでθｂを維持した状態でワークロール角度を大きくしたときの各スラスト係数を求めている。図６から、圧延材からワークロールに作用するスラスト力Ｆｔ_ｓｗは、Ｆｔ_ｓｗ＝μ_ｓｗ×Ｐ、図５に示すように駆動側方向の力である場合はμ_ｓｗは－の値となる。また、バックアップロールからワークロールに作用するスラスト力Ｆｔ_ｗｂは、Ｆｔ_ｗｂ＝μ_ｗｂ×Ｐ、図５に示すように操作側方向の力である場合はμ_ｗｂは＋の値になる。ワークロールに作用するスラスト力の合計Ｆｔ_{ｔｏｔａｌ}は、Ｆｔ_{ｔｏｔａｌ}＝Ｆｔ_ｓｗ＋Ｆｔ_ｗｂ＝μ_{ｔｏｔａｌ}×Ｐであり、ワークロールクロス角度θｓｗが０．５１４４°のとき、Ｆｔ_{ｔｏｔａｌ}がほぼ０あたりになる。このときのワークロール微小クロス角度θｗｂは、θｗｂ＝θｓｗ－θｂ＝０．０１４４°となる。

【0066】

図７は、バックアップロールクロス角度θｂ＝１．０°のときの各スラスト係数μ_ｓｗ、μ_ｗｂ、μ_{ｔｏｔａｌ}を計算した結果を示している。図６と同様に、クロス角度０から１．０°まではワークロールとバックアップロールとが一緒にクロスし、バックアアップロールクロス角度θｂが１．０°のところでθｂを維持した状態でワークロール角度を大きくしたときの各スラスト係数を求めている。図７から、ワークロールクロス角度θｓｗが１．０２５６°のとき、Ｆｔ_{ｔｏｔａｌ}がほぼ０あたりになり、このとき、ワークロール微小クロス角度θｗｂは、θｗｂ＝θｓｗ－θｂ＝０．０２５６°となる。

【0067】

図８は、バックアップロールクロス角度θｂ＝１．５°のときの計算結果である。図６、図７と同様に、図８から、ワークロールクロス角度θｓｗが１．５３５０°のとき、Ｆｔ_{ｔｏｔａｌ}がほぼ０あたりになり、このときのワークロール微小クロス角度θｗｂは、θｗｂ＝θｓｗ－θｂ＝０．０３５０°である。

【0068】

これら図６乃至図８に示すように、圧延材とワークロールのスラスト係数μ_ｓｗはワークロールクロス角度θｓｗの増加によって絶対値が大きくなっていくが、その絶対値の増加傾向に比べ、θｂを維持した状態でワークロール角度を大きくしたときワークロールとバックアップロールのスラスト係数μ_ｗｂの絶対値の増加する度合いがかなり大きく、ワークロール微小クロス角度のわずかな変化でμ_{ｔｏｔａｌ}＝μ_ｓｗ＋μ_ｗｂ＝０近くになる。

【0069】

図９は圧延機における、バックアップロールクロス角度θｂとスラスト力が０になるθｗｂ_ｂａｓｅとの関係を示す図である。図６，７，８からθｂ＝０．５°、１．０°、１．５°においてＦｔ_{ｔｏｔａｌ}がほぼ０あたりとなる各ワークロール微小クロス角度θｗｂ＝０．０１４４°、０．０２５６°、０．０３５０°を記述したものである。図９の縦軸はスラスト力が０となるワークロール微小クロス角度θｗｂを示し、これをスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅとする。そして、任意のθｂのとき、ワークロール微小クロス角度θｗｂがスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅの値よりも大きいとき、Ｆｔ_{ｔｏｔａｌ}＝Ｆｔ_ｓｗ＋Ｆｔ_ｗｂ＞０となり、スラスト力の合計は操作側方向となる。したがって、この場合は操作側方向にシフトすることが容易となる。

【0070】

また、ワークロール微小クロス角度θｗｂをスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅよりも大きくしたときは、ワークロールクロス角度θｓｗを大きくしたことになるので凹方向に上ワークロール１１０Ａと下ワークロール１１０Ｂ間の間隙分布（以下、「メカニカルクラウン」とも記載）を変更するように作用することとなる。

【0071】

ここで、間隙分布（メカニカルクラウン）について説明する。本明細書における「間隙分布（メカニカルクラウン）」とは、ロール中央とロール端の上下作業ロール間間隙の差を示すものとする。そして、メカニカルクラウン調整量は任意の状態におけるメカニカルクラウンを基準となるメカニカルクラウンとしたとき、該基準となるメカニカルクラウンから当該圧延状態における所望のメカニカルクラウンを得るためのメカニカルクラウンの変化量を示す。

【0072】

具体的には、ロール中央の上下作業ロール間間隙をＨｃ、ロール端の上下作業ロール間間隙をＨｅと表したとき、メカニカルクラウンＣｃｅをＣｃｅ＝Ｈｅ－Ｈｃと表すものとする。また、基準となるメカニカルクラウンをＣｃｅ１とし、所望のメカニカルクラウンをＣｃｅ２とすると、メカニカルクラウン調整量ΔＣｃｅは、ΔＣｃｅ＝Ｃｃｅ２－Ｃｃｅ１と表すことができる。

【0073】

ここで、ロール端とは例えば圧延材料の中で最大板幅の板幅端に相当するロール位置とするか、最大板幅の板幅端付近に相当するロール位置などとし、評価位置として適宜選択される。

【0074】

ここから、湾曲した輪郭を有するワークロール＋シフトのシフトをＷＳへシフトしたとき凹方向にメカニカルクラウンが変化するように調整することによって、ワークロール微小クロスによる板形状調整とワークロール微小クロスによりシフトしやすくなる方向へ湾曲した輪郭を有するワークロールをシフトしたときにできる板形状調整とが同じになるようにできる、ことが判る。

【0075】

このように、湾曲した輪郭を有するワークロールを２段階に分けて角度を調整し、好適には２回目は微小なクロスとしたうえで、ワークロールがバックアップロールおよび圧延材から受ける合計のスラスト力が働く方向にワークロールをシフトさせることとした。

【0076】

次いで、図１０を用いて、本実施例に係る圧延機の圧延時のクロス角度の好適な詳細な調整方法について説明する。なお、図１０では上ワークロール１１０Ａの駆動側が前方（圧延方向の出側）になるようクロスされる場合について示しているが、操作側が前方になるようクロスしてもよい。その場合は、上ワークロール１１０Ａと下ワークロール１１０Ｂの向きが左右逆になるものとする。

【0077】

この図１０では、圧延中のあるタイミングで、任意のバックアップロールクロス角度θｂで、望まれる上ワークロール１１０Ａと下ワークロール１１０Ｂ間のメカニカルクラウンがフラットなタイミングからの調整について示す。

【0078】

図１０の（ｂ）に示すように、ワークロール微小クロス角度θｗｂがスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅに一致しているときは、Ｆｔ_{ｔｏｔａｌ}＝Ｆｔ_ｓｗ＋Ｆｔ_ｗｂ＝０、スラスト力の合計は０、この場合はワークロールに作用するスラスト力は０となる。このとき、メカニカルクラウンはフラット状態である。

【0079】

また、図１０の（ａ）に示すように、ワークロール微小クロス角度θｗｂがスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅより大きいときは、Ｆｔ_{ｔｏｔａｌ}＝Ｆｔ_ｓｗ＋Ｆｔ_ｗｂ＞０、スラスト力の合計は操作側方向となる。この場合は操作側方向にシフトすることが容易となる。ワークロールを操作側方向にシフトすることは、メカニカルクラウンを凹方向に変更するように作用する。

【0080】

そこで、第２角度指令部２０ｂは、軸方向の上ワークロール１１０Ａと下ワークロール１１０Ｂの間隙分布を凹形状方向に修正する場合は、第２角度指令部２０ｂにより傾斜させたワークロール微小クロス角度θｗｂが角度取得部２０ｄで得られたスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅより大きくなるように指令を出すものとする。

【0081】

また、軸方向位置指令部２０ｃは、圧延材Ｓと接触する上ワークロール１１０Ａの径が最も太い部分（図２中、径Ｄ_ｗ１の部分）と下ワークロール１１０Ｂの径が最も太い部分とを近づけるように指令を出す。言い換えると、上ワークロール１１０Ａの径が最も細い部分（図２中、径Ｄ_ｗ２の部分）と下ワークロール１１０Ｂの径が最も細い部分とを離すように指令を出すものとする。

【0082】

更に、図１０の（ｃ）に示すように、ワークロール微小クロス角度θｗｂがスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅより小さいときは、Ｆｔ_{ｔｏｔａｌ}＝Ｆｔ_ｓｗ＋Ｆｔ_ｗｂ＜０、スラスト力の合計は駆動側方向となる。この場合は駆動側方向にシフトすることが容易となる。

【0083】

そこで、第２角度指令部２０ｂは、軸方向の上ワークロール１１０Ａと下ワークロール１１０Ｂの間隙分布を凸形状方向に修正する場合は、第２角度指令部２０ｂにより傾斜させたワークロール微小クロス角度θｗｂが角度取得部２０ｄで得られたスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅより小さくなるように指令を出すものとする。

【0084】

また、軸方向位置指令部２０ｃは、圧延材Ｓと接触する上ワークロール１１０Ａの径が最も太い部分（径Ｄ_ｗ１の部分）と下ワークロール１１０Ｂの径が最も太い部分とを離すように指令を出す。言い換えると、上ワークロール１１０Ａの径が最も細い部分（径Ｄ_ｗ２の部分）と下ワークロール１１０Ｂの径が最も細い部分とを近づけるように指令を出すものとする。

【0085】

これらの調整によって、ワークロール微小クロスによる板形状調整とワークロール微小クロスによりシフトしやすくなる方向へ湾曲した輪郭を有するワークロール１１０Ａ，１１０Ｂをシフトしたときにできる板形状調整とが同じになるようにできる。

【0086】

次いで、圧延中のあるタイミングで、任意のバックアップロールクロス角度θｂ＝０であり、望まれる上ワークロール１１０Ａと下ワークロール１１０Ｂ間のメカニカルクラウンがフラットなタイミングからの調整について説明する。

【0087】

ワークロール微小クロス角度θｗｂがスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅに一致しているときは、Ｆｔ_{ｔｏｔａｌ}＝Ｆｔ_ｓｗ＋Ｆｔ_ｗｂ＝０、スラスト力の合計は０、この場合はロールに作用するスラスト力は０となる。このとき、メカニカルクラウンがフラット状態である。

【0088】

ワークロール微小クロス角度θｗｂがスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅ（＝０）より大きいときは、Ｆｔ_{ｔｏｔａｌ}＝Ｆｔ_ｓｗ＋Ｆｔ_ｗｂ＞０、スラスト力の合計は操作側方向となる。この場合は操作側方向にシフトすることが容易となる。そこで、圧延材Ｓと接触する上ワークロール１１０Ａの径が最も太い部分（径Ｄ_ｗ１の部分）と下ワークロール１１０Ｂの径が最も太い部分とを近づけるように調整する。θｂが０°のときはθｗｂはワークロールクロス角度θｓｗと同じになり、θｗｂがθｗｂ_ｂａｓｅ（＝０）より大きいときはメカニカルクラウンを凹方向に変化させるので、これによって、ワークロールの微小クロスによる板形状調整とワークロールの微小クロスによりシフトしやすくなる方向へ湾曲した輪郭を有するワークロール１１０Ａ，１１０Ｂをシフトしたときにできる板形状調整のどちらも同じ凹方向への調整になるようにできる。

【0089】

ワークロール微小クロス角度θｗｂがスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅより小さいときは、Ｆｔ_{ｔｏｔａｌ}＝Ｆｔ_ｓｗ＋Ｆｔ_ｗｂ＜０、スラスト力の合計は駆動側方向となる。この場合は駆動側方向にシフトすることが容易となる。そこで、圧延材Ｓと接触する上ワークロール１１０Ａの径が最も太い部分（径Ｄ_ｗ１の部分）と下ワークロール１１０Ｂの径が最も太い部分とを離すように調整する。θｂが０°のときはθｗｂはワークロールクロス角度θｓｗと同じになり、θｗｂがθｗｂ_ｂａｓｅ（＝０）より小さいときもメカニカルクラウンを凹方向に変化させる板形状調整となるのに対し、ワークロールの微小クロスによりシフトしやすくなる方向へ湾曲した輪郭を有するワークロール１１０Ａ，１１０Ｂをシフトしたときにできる板形状調整は凸方向となり、２つの形状調整は逆の方向になる。一方で、θｂが０°のときθｗｂがそもそも非常に小さな値（せいぜい０．１°程度）であることから、θｗｂと同じ値であるθｓｗも非常に小さいので、θｓｗによって生じる凹方向への板形状変化はシフトしやすい方向へロールをシフトすることで得られる凸方向の板形状変化に比べて極めて小さい値となるので、シフトによる凸方向の板形状調整を有効に発揮し得る。

【0090】

次に、本実施例の効果について説明する。

【0091】

上述した本実施例の圧延機１，１Ａの制御装置２０は、上ワークロール１１０Ａおよび上バックアップロール１２０Ａの上側ペアを平行な状態で、かつ下ワークロール１１０Ｂおよび下バックアップロール１２０Ｂの下側ペアを平行な状態で、上側ペアと下側ペアの角度を調節するように指令を出す第１角度指令部２０ａ、バックアップロール１２０Ａ，１２０Ｂの角度を維持した状態でワークロール１１０Ａ，１１０Ｂを傾斜させる指令を出す第２角度指令部２０ｂ、第２角度指令部２０ｂの指令により傾斜されたワークロール１１０Ａ，１１０Ｂがバックアップロール１２０Ａ，１２０Ｂおよび圧延材Ｓから受ける合計のスラスト力が働く方向にワークロール１１０Ａ，１１０Ｂを移動させる指令を出す軸方向位置指令部２０ｃ、を有し、第１角度指令部２０ａ、第２角度指令部２０ｂ、および軸方向位置指令部２０ｃの指令に基づきワークロール押圧装置１３０Ａ，１３０Ｂ、ワークロール定位置制御装置１４０Ａ，１４０Ｂ、およびシフトシリンダ１１５Ａ，１１５Ｂを制御する。

【0092】

図１１に示すように、圧延中に所望のメカニカルクラウン調整量が変化することがある。

【0093】

より具体的には、図１１中（ａ）のタイミングでは、メカニカルクラウン調整量が変化したとき、上ワークロールベンディングシリンダ１９０Ａと下ワークロールベンディングシリンダ１９０Ｂを調整することでメカニカルクラウン調整量の変化に対応する。

【0094】

その後、図１１中（ｂ）のタイミングでは、ワークロールベンダ力の目標値を目指してワークロール微小クロス調整を開始し、メカニカルクラウン調整量を維持しつつワークロールベンダ力が目標値になるように調整する。

【0095】

図１１中（ｃ）のタイミングでは、（ｂ）のタイミング以降で行ってきたワークロール微小クロス調整によりワークロールベンダ力が目標値へ到達し、その調整がほぼ完了するが、このときはワークロール微小クロス調整はほとんど使い切っている。すなわち、ワークロール微小クロス角度θｗｂの絶対値をこれ以上大きくするとワークロール１１０Ａ，１１０Ｂのスラストベアリングやロールネックがもたなくなることを意味しており、他の手段により対応するしかない状態である。

【0096】

その後、図１１中（ｄ）のタイミングでは、メカニカルクラウン調整量が変化したとき、上ワークロールベンディングシリンダ１９０Ａと下ワークロールベンディングシリンダ１９０Ｂの調整でメカニカルクラウン調整量の変化に対応する。

【0097】

図１１中（ｅ）のタイミングでは、ワークロール微小クロス調整はこれ以上動かせない状態になっていることから、ワークロールベンダ力の目標値を目指し、湾曲した輪郭を有するワークロール１１０Ａ，１１０Ｂのシフト調整を開始して、メカニカルクラウン調整量を維持しつつ、ワークロールベンダ力が目標値になるように調整する。その際、ワークロール微小クロス量は湾曲した輪郭を有するワークロール１１０Ａ，１１０Ｂのシフトが動きやすい方向になっているのでシフトが可能となっている。

【0098】

図１１中（ｆ）のタイミングでは、湾曲した輪郭を有するワークロール１１０Ａ，１１０Ｂのシフト調整によりワークロールベンダ力の目標値へ到達し、その調整がほぼ完了する。

【0099】

このように、第１角度調整で形状制御することによりワークロール１１０Ａ，１１０Ｂに生じるスラスト力を、第２角度調整をすることで適切に修正してからシフトさせるので、大きなシフト力を与えることなくワークロール１１０Ａ，１１０Ｂをシフトさせることができ、圧延中のロールシフトを従来に比べて実行しやすく、圧延材Ｓの形状を適切に制御することが可能となる。

【0100】

また、制御装置２０は、合計のスラスト力が０になるときのワークロール１１０Ａ，１１０Ｂとバックアップロール１２０Ａ，１２０Ｂとの成すスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅを得る角度取得部２０ｄを更に有し、第２角度指令部２０ｂは、軸方向の上ワークロール１１０Ａと下ワークロール１１０Ｂの間隙分布を凹形状方向に修正する場合は、第２角度指令部２０ｂにより傾斜させたワークロール１１０Ａ，１１０Ｂとバックアップロール１２０Ａ，１２０Ｂとの成す角度をθｗｂとしたときにθｗｂが角度取得部２０ｄで得られたスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅより大きくなるように指令を出し、軸方向位置指令部２０ｃは、圧延材Ｓと接触する上ワークロール１１０Ａと下ワークロール１１０Ｂの径が最も太い部分を近づけるように指令を出すため、第１角度指令による角度調節によってメカニカルクラウンが凹形状方向になるように制御されているところに、θｗｂ＞θｗｂ_{ｂａｓｅと}なるようにワークロールを動かし、メカニカルクラウンが凹方向になるようにシフトするので、間隙分布は更に大きな凹形状に変更可能となり、形状制御範囲を広げることができる。

【0101】

更に、第２角度指令部２０ｂは、軸方向の上ワークロール１１０Ａと下ワークロール１１０Ｂの間隙分布を凸形状方向に修正する場合は、第２角度指令部２０ｂにより傾斜させたワークロール１１０Ａ，１１０Ｂとバックアップロール１２０Ａ，１２０Ｂとの成す角度をθｗｂとしたときにθｗｂが角度取得部２０ｄで得られたスラスト力０角度θｗｂ_ｂａｓｅより小さくなるように指令を出し、軸方向位置指令部２０ｃは、圧延材Ｓと接触する上ワークロール１１０Ａと下ワークロール１１０Ｂの径が最も太い部分を離すように指令を出すことで、凸形状方向になるように調整できるようになるため、微小クロスにより生じる幅方向ロール間隙分布の変化とシフトにより生じる幅方向ロール間隙分布の変化の傾向を合わせることができ、より広いメカニカルクラウンの調整を可能とする。例えば、圧延中のバー内で上ワークロールベンディングシリンダ１９０Ａと下ワークロールベンディングシリンダ１９０Ｂだけでは板クラウン調整に不足が生じたときに微小クロス機能、湾曲した輪郭を有するワークロールのシフト機能の両方を利用できるので、広い板クラウン調整に使うことが可能となる。

【0102】

また、バックアップロール１２０Ａ，１２０Ｂを水平方向に移動させるバックアップロール押圧装置１５０Ａ，１５０Ｂ、バックアップロール定位置制御装置１６０Ａ，１６０Ｂを更に備え、制御装置は、バックアップロール押圧装置１５０Ａ，１５０Ｂ、バックアップロール定位置制御装置１６０Ａ，１６０Ｂによる角度調整を制御し、第１角度指令部２０ａは、上ワークロール１１０Ａおよび上バックアップロール１２０Ａの上側ペアを平行な状態で、かつ下ワークロール１１０Ｂおよび下バックアップロール１２０Ｂの下側ペアを平行な状態で、上側ペアと下側ペアを水平面内で互いに反対方向に傾斜させる指令を出すことにより、θｓｗを大きく変化させることが可能となり形状制御範囲をより広げることができる。

【0103】

更に、少なくとも第２角度指令部２０ｂおよび軸方向位置指令部２０ｃは、圧延材Ｓの圧延中に指令を出すことで、圧延中のメカニカルクラウンの要求量の変化により容易に追従した操業が可能となる。

【0104】

＜その他＞
なお、本発明は上記の実施例に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。

【0105】

例えば、上記の実施例では、熱間圧延機・熱間圧延方法の場合について説明したが、本発明の圧延機および圧延方法は冷間圧延機・冷間圧延方法にも適用可能である。

【符号の説明】

【0106】

１，１Ａ…圧延機
２０…制御装置
２０ａ…第１角度指令部
２０ｂ…第２角度指令部
２０ｃ…軸方向位置指令部
２０ｄ…角度取得部
３０…油圧装置
１００…ハウジング
１１０Ａ…上ワークロール
１１０Ｂ…下ワークロール
１１２Ａ…作業側ロールチョック
１１２Ｂ…駆動側ロールチョック
１１５Ａ，１１５Ｂ…シフトシリンダ
１２０Ａ…上バックアップロール
１２０Ｂ…下バックアップロール
１３０Ａ，１３０Ｂ…ワークロール押圧装置
１４０Ａ，１４０Ｂ…ワークロール定位置制御装置
１５０Ａ，１５０Ｂ…バックアップロール押圧装置
１６０Ａ，１６０Ｂ…バックアップロール定位置制御装置
１７０…圧下シリンダ装置
１８０…ロードセル
１９０Ａ…上ワークロールベンディングシリンダ
１９０Ｂ…下ワークロールベンディングシリンダ
２００Ａ，２００Ｂ…バックアップロール摺動装置
３００Ａ，３００Ｂ…スラスト力測定装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】