轧机的控制装置制造方法及图纸

在对金属材料进行轧制时的板厚控制中，能适当地对由轧辊偏芯等引起的周期性干扰进行抑制，另外，在轧件最前端的轧制中，也能实现高精度的板厚控制。包括：将载荷分配为上侧载荷和下侧载荷的载荷上下分配元件；根据上侧载荷及下侧载荷对与轧辊的旋转位置关联地产生的载荷的变动分量进行趋同的载荷上下变动趋同元件；以及按轧辊的旋转位置，存储由载荷上下变动趋同元件趋同后的接触辊时载荷的上侧变动分量和下侧变动分量的上下趋同载荷变动存储元件。操作量运算元件基于由载荷上下变动趋同元件趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量和存储在上下趋同载荷变动存储元件中的接触辊时载荷的上侧变动分量及下侧变动分量，来运算出辊隙指令值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在轧制金属材料时的板厚控制中，用于对与周期性干扰、例如轧辊等的旋转位置相关联而周期性产生的载荷变动及伴随着该载荷变动而产生的板厚变动进行抑制的控制装置。
技术介绍
薄板轧制及厚板轧制的品质控制之一就是对轧件的宽度方向中央部的板厚进行控制的板厚控制（自动规格控制：AGC（Automatic Gage Control））。作为这种具体的控制方法，例如列举对设置在轧机的出料侧的板厚计的测定值进行回馈的监视器AGC、使用根据轧制载荷或辊隙（上下操作辊的间隙）推定得到的厚度计板厚的厚度计AGC（GM-AGC（Gage Meter AGC））、使用轧制载荷的轧机刚度可变控制（MMC（Mill Modulus Control））等。作为阻碍板厚精度提高的干扰，例如，在热轧的情况下，列举轧件的温度变动。此外，作为热轧及冷轧共同的干扰，列举因其它控制、例如张力控制劣化而导致的张力变动、因操作者的手动介入而导致的速度及辊隙的改变、因轧辊结构及轧辊研磨的精度不良而产生的轧辊偏芯等。在上述干扰中，上述轧辊偏芯产生的主要原因是在具有含油轴承（oil bearing）的支承辊的键槽受到几百吨至两三千吨这样大的轧制载荷时轴会上下移动（轴振摆）。另外，一旦产生轧辊偏芯，则与轧辊的旋转相应地还会产生辊隙的变动。此外，即便是没有包括键槽的轧辊，例如，因轧辊研磨时的非对称性及热膨胀的偏移等原因，而产生由轧辊旋转带来的周期性的辊隙变动。在轧机上设置有用于对辊隙进行检测的辊隙检测器，对辊隙进行控制的装置将辊隙检测器的检测值反馈来对压下装置进行控制，以使辊隙为所设定的值（设定值）。但是，轧辊偏芯等由轧辊的轴振摆带来的干扰无法被辊隙检测器检测到。即，在辊隙检测器的检测值中，无法表现出因轧辊的轴振摆而带来的影响。因此，即便使用辊隙检测器，也无法进行对由轧辊的轴振摆带来的干扰进行抑制这样的控制。但是，由轧辊的轴振摆带来的干扰实际上会使辊隙变化，因此，其影响便体现在轧制载荷上。因此，在利用轧制载荷进行板厚控制的GM-AGC、MMC等中，由轧辊的轴振摆带来的干扰便成为阻碍板厚精度提高的很大的因素。为了减少轧辊偏芯这种周期性产生的干扰（以下也称为“周期性干扰”），一直以来，进行轧辊偏芯控制。以下示出有关轧辊偏芯控制的几个例子。另外，在以下的说明（包括本申请的说明）中，同样能想到仅由上下两个操作辊构成的所谓二辊轧机（日文：2Ｈｉミル）的情况、由上下两个操作辊及上下两个支撑辊合计四个辊构成的所谓四辊轧机的情况、由上下两个操作辊、上下两个中间辊及上下两个支撑辊合计六个辊构成的所谓六辊轧机的情况、由六个以上的轧辊构成的情况。因此，在以下，将操作辊称为工作辊（WR（Work Roll）），将支撑辊等操作辊之外的辊称为支承辊（BUR（Back Up Roll））。（A）轧辊偏芯控制1在对轧件进行轧制之前，使上下工作辊接触，并以施加一定的载荷的状态（接触辊（kiss roll）状态）使轧辊旋转，并检测出接触辊时载荷。接着，将检测出的接触辊时载荷进行高速傅立叶变换等来对轧辊偏芯频率进行分析。在轧制中，假设为产生所分析的频率的轧辊偏芯，不进行利用轧制载荷的回馈控制，而是以使由上述轧辊偏芯造成的影响降低的方式将辊隙操作量输出。（B）轧辊偏芯控制2利用设置在轧机的出料侧的板厚计，来测定板厚变动。接着，将由板厚计测定得到的值与轧辊在哪个旋转位置处被轧制关联后，对板厚偏差进行运算。控制装置根据运算出的板厚偏差对辊隙进行操作，来使由轧辊偏芯带来的板厚变动减少。（C）轧辊偏芯控制3在轧制中取入轧制载荷，并从上述轧制载荷抽离出轧辊偏芯分量。接着，将抽离出的轧辊偏芯分量转换为辊隙信号，并对辊隙进行操作，以对由轧辊偏芯导致的轧制载荷变动进行抑制（例如参照专利文献1及专利文献2）。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2002-282917号公报专利文献2：国际公开2008/090596号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题关于上述轧辊偏芯控制1及2的技术问题、以及轧辊偏芯控制3中已记载在专利文献1中的技术问题，由于记载在专利文献2中，因此，省略此处的说明。如专利文献2所记载的那样，在上下支承辊的直径不同的情况下，会产生称为所谓跳动（beat）或起伏的现象，而产生控制性能劣化。在专利文献2记载的轧机，虽然从轧制时载荷中适当地抽离出轧辊偏芯分量来进行辊隙操作，但是在轧件的最前端存在无法实施高精度的板厚控制这样的问题。例如，在专利文献2中，记载有在轧件的最前端的板厚控制中利用轧制先前材料时得到的值（特别是参照第0069段）。但是，在检测出该值之后支承辊与工作辊滑脱而在轧辊位置上出现偏移的情况下，存在无法实施正确的板厚控制这样的问题。此外，在专利文献2中还记载有通过另外设置将接触辊时载荷的变动抽离出的元件，来从接触辊时载荷中抽离出轧辊偏芯分量并将其用于轧件最前端的板厚控制（特别是参照第0070段及第0037段）。但是，在这种情况下，由于接触辊时的抽离方法与轧制时的抽离方法不同，因此，无法实施高精度的板厚控制，另外存在结构复杂化这样的问题。本专利技术为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种轧机的控制装置，在轧制金属材料时的板厚控制中，能适当地抑制由轧辊偏芯等引起的周期性干扰，另外在轧件最前端的轧制中，也能实现高精度的板厚控制。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的轧机的控制装置在对金属材料进行轧制时的板厚控制中，用于对以轧辊偏芯为主要原因的周期性干扰进行抑制，包括：载荷检测装置，该载荷检测装置用于对接触辊时载荷及轧制载荷进行检测；载荷上下分配元件，该载荷上下分配元件将由载荷检测装置检测出的载荷按规定的比例分配为上侧载荷和下侧载荷；载荷上下变动趋同元件，该载荷上下变动趋同元件根据由载荷上下分配元件分配的上侧载荷及下侧载荷分别对与轧辊的旋转位置关联地产生的载荷的变动分量进行趋同；上下趋同载荷变动存储元件，该上下趋同载荷变动存储元件按轧辊的旋转位置存储由载荷上下变动趋同元件趋同后的接触辊时载荷的上侧变动分量和下侧变动分量；操作量运算元件，该操作量运算元件基于由载荷上下变动趋同元件趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量和存储在上下趋同载荷变动存储元件中的接触辊时载荷的上侧变动分量及下侧变动分量，来运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种轧机的控制装置，在对金属材料进行轧制时的板厚控制中，用
于对以轧辊偏芯为主要原因的周期性干扰进行抑制，其特征在于，包括：
载荷检测装置，该载荷检测装置用于对接触辊时载荷及轧制载荷进行
检测；
载荷上下分配元件，该载荷上下分配元件将由所述载荷检测装置检测
出的载荷按规定的比例分配为上侧载荷和下侧载荷；
载荷上下变动趋同元件，该载荷上下变动趋同元件根据由所述载荷上
下分配元件分配的上侧载荷及下侧载荷分别对与轧辊的旋转位置关联地产
生的载荷的变动分量进行趋同；
上下趋同载荷变动存储元件，该上下趋同载荷变动存储元件按轧辊的
旋转位置存储由所述载荷上下变动趋同元件趋同后的接触辊时载荷的上侧
变动分量和下侧变动分量；
操作量运算元件，该操作量运算元件基于由所述载荷上下变动趋同元
件趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量和存储在所述上下趋
同载荷变动存储元件中的接触辊时载荷的上侧变动分量及下侧变动分量，
来运算出与轧辊的各旋转位置相应的辊隙指令值，以使所轧制的金属材料
的板厚变动减少；以及
辊隙操作元件，该辊隙操作元件基于由所述操作量运算元件运算出的
辊隙指令值，来对辊隙进行操作。
2.如权利要求1所述的轧机的控制装置，其特征在于，
所述操作量运算装置进行如下操作：
在刚开始对所述金属材料进行轧制时，在不使用由所述载荷上下变动
趋同元件趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量的情况下，来
运算出辊隙指令值，
在开始对所述金属材料进行轧制后的规定的过渡期间内，使用由所述
载荷上下变动趋同元件趋同后的轧制载荷的上侧变动分量及下侧变动分量

\t和存储在所述上下趋同载荷变动存储元件中的接触辊时载荷的上侧变动分
量及下侧变动分量这两者，来运算出辊隙指令值，同时随着时间的经过，
逐渐提高利用由所述载荷上下变动趋同元件趋同后的轧制载荷的上侧变动
分量及下侧变动分量的比例，
在经过所述过渡期间之后，在不使用存储在所述上下趋同载荷变动存
储元件中的接触辊时载荷的上侧变动分量及下侧变动分量的情况下，来运
算出辊隙指令值。
3.如权利要求1或2所述的轧机的控制装置，其特征在于，
所述操作量运算元件在开始对所述金属材料进行轧制之前，基于由所
述载荷上下变动趋同元件趋同后的接触辊时载荷的上侧变动分量和下侧变
动分量，来运算出与轧辊的各旋转位置相应的辊隙指令值，并使所述辊隙
操作元件进行辊隙的操作，以使与轧辊的旋转位置关联地产生的接触辊时
载荷的变动分量减少，
当在接触辊状态下利用所述操作量运算元件进行所述控制达到规定时
间后，所述上下趋同载荷变动存储元件按轧辊的旋转位置，存储由所述载
荷上下变动趋同元件趋同后的接触辊时载荷的上侧变动分量和下侧变动分
量。
4.如权利要求3所述的轧机的控制装置，其特征在于，
所述载荷上下变动趋同元件包括：
偏差运算元件，该偏差运算元件从由所述载荷上下分配元件分配的上
侧载荷及下侧载荷中分别抽离出与轧辊的旋转位置关联地产生的载荷的变
动分量；以及
加法器，该加法器按轧辊的旋转位置，累加由所述偏差运算元件抽离
出的上侧变动分量及下侧变动分量，
当在以接触辊状态进行所述操作量运算元件的所述控制时，所述加法
器的值的变动落在规定的范围内的情况下，所述上下趋同载荷变动存储元
件存储所述加法器的值。
5.如权利要求1所述的轧机的控制装置，其特征在于，
所述载荷检测装置包括设置在轧机的驱动侧的驱动侧载荷检测装置和
设置在轧机的操作侧的操作侧载荷检测装置，
所述载荷上下变动趋同元件在开始对所述金属材料进行轧制之前，基
于由所述驱动侧载荷检测装置检测出的接触辊时载荷，对与轧辊的旋转位
置关联地产生的接触辊时载荷的驱动侧的上侧变动分量和下侧变动分量进
行趋同，并且基于由所述操作侧载荷检测装置检测出的接触辊时载荷，对
与轧辊的旋转位置关联地产生的接触辊时载荷的操作侧的上侧变动分量和
下侧变动分量进行趋同，
所述上下趋同载荷变动存储元件按轧辊的旋转位置，存储由所述载荷
上下变动趋同元件趋同后的接触辊时载荷的驱动侧的上侧变动分量及下侧
变动分量和操作侧的上侧变动分量及下侧变动分量，
所述操作量运算元件在对所述金属材料进行轧制时，基于存储在所述
上下趋同载荷变动存储元件中的接触辊时载荷的驱动侧的上侧变动分量及
下侧变动分量和操作侧的上侧变动分量及下侧变动分量，来根据所运算出
的辊隙指令值进一步运算出驱动侧的指令值和操作侧的指令值。
6.一种轧机的控制装置，在对金属材料进行轧制时的板厚控制中，用
于对以轧辊偏芯为主要原因的周期性干扰进行抑制，其特征在于，包括：
载荷检测装置，该载荷检测装置用于对接触辊时载荷及轧制载荷进行
检测；
载荷上下分配元件，该载荷上下分配元件将由所述载荷检测装置检测
出的载荷按规定的比例分配为上侧载荷和下侧载荷；
辊隙上下变动趋同元件，该辊隙上下变动趋同元件根据由所述载荷上
下分配元件分配的上侧载荷及下侧载荷分别对与轧辊的旋转位置关联地产
生的辊隙的变动分量进行趋同；
上下趋同辊隙变动存储元件，该上下趋同辊隙变动存储元件按轧辊的
旋转位置，存储在接触辊状态下由所述辊隙上下变动趋同元件趋同后的辊
隙的上侧变动分量和下侧变动分量；
操作量运算元件，该操作量运算元件基于对所述金属材料进行轧制时

\t由...

【专利技术属性】
技术研发人员：今成宏幸，河村茂雄，丸山和之，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，
类型：
国别省市：