エッジャー制御装置、エッジャー制御方法およびコンピュータプログラム
【課題】幅計を用いずに簡便な構成で材料の板幅を正確に検出し、高精度に板幅を制御することが可能なエッジャー制御装置を提供する。
【解決手段】本発明のエッジャー制御装置１００は、圧延ライン１において圧延材料２の板幅を矯正するエッジャー３０を制御する。エッジャー制御装置は１００、エッジャー３０を通過する圧延材料２からエッジャー３０に対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分に応じてエッジャー３０の開度を変更する開度制御部１４０を備え、開度制御部１４０は、エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときのエッジャー３０の開度を圧延材料の板幅とする。
【解決手段】本発明のエッジャー制御装置１００は、圧延ライン１において圧延材料２の板幅を矯正するエッジャー３０を制御する。エッジャー制御装置は１００、エッジャー３０を通過する圧延材料２からエッジャー３０に対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分に応じてエッジャー３０の開度を変更する開度制御部１４０を備え、開度制御部１４０は、エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときのエッジャー３０の開度を圧延材料の板幅とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッジャー制御装置、エッジャー制御方法およびコンピュータプログラムに関し、より詳細には、エッジャーの開度を制御するエッジャー制御装置、エッジャー制御方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば鉄鋼製造等の金属板の製造プロセスにおける熱間仕上圧延ラインでは、加熱炉によって加熱された圧延材料をロールで上下に挟んで圧延し、所望の板厚にする工程が行われる。圧延材料は粗ミル（粗圧延機）により一旦圧延された後、エッジャー圧延機（以下、「エッジャー」ともいう。）により幅方向に圧力が加えられて所定の板幅に矯正される。その後、圧延材料は、さらに仕上圧延機により所望の厚さにまで圧延される。
【０００３】
エッジャー３０は、圧延材料２の通板方向上流側から見た図である図１０に示すように、圧延方向に延びる圧延材料２の幅側面の両側に設けられたロール３１、３２と、ロール３１、３２間の長さであるエッジャー開度を調節するシリンダ３３、３４とを備える。シリンダ３３、３４によって、ロール３１、３２の幅方向における位置を移動させることができる。なお、エッジャー開度は、シリンダ３３、３４の各シリンダ長さによって測定することができる。また、エッジャー３０には、ロール３１、３２を支持する支持部にエッジャー３０に対する荷重を検出するロードセル３５、３６が設けられている。
【０００４】
エッジャー３０は、上述したように圧延材料２の板幅を矯正するものであり、所定のエッジャー開度で配置されたロール３１、３２により圧延材料２を幅方向に押圧することにより、圧延材料２の板幅を制御し、所望の板幅の圧延材料２を得ることができる。エッジャー３０による圧延材料２の板幅制御については、様々な手法が提案されており、例えば特許文献１には、エッジャーにかかる荷重に応じてスタンド間張力を調整して板幅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】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１４０５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の方法は、エッジャー３０にかかる荷重に基づき圧延材料２の幅の増減を推定しており、直接的に板幅を測定して板幅を制御するものではない。このため、例えば温度の変化によって板幅が変化した場合には、エッジャーにかかる荷重からはその変化を推定することができず、高精度に板幅を制御できないという問題があった。
【０００７】
一方、圧延材料２の板幅を測定するため、圧延ライン上に板幅を計測する幅計を設けることもなされている。しかし、圧延ライン上に幅計を設置可能な位置は限定されており、適切な位置で圧延材料２の板幅を測定することができないことが多い。例えば圧延ライン上の、エッジャーから圧延方向上流側に大きく離れた粗ミル近傍に幅計が設けられている場合には、当該幅計により板幅が測定されてからエッジャー開度が制御されるまでの時間差が大きくなってしまい、制御精度が低下することも懸念される。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、幅計を用いずに簡便な構成で材料の板幅を正確に検出し、高精度に板幅を制御することが可能な、新規かつ改良されたエッジャー制御装置、エッジャー制御方法およびコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、圧延ラインにおいて圧延材料の板幅を矯正するエッジャーを制御するエッジャー制御装置が提供される。エッジャー制御装置は、エッジャーを通過する圧延材料からエッジャーに対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分に応じてエッジャーの開度を変更する開度制御部を備え、開度制御部は、エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときのエッジャーの開度を圧延材料の板幅とすることを特徴とする。
【００１０】
エッジャー制御装置は、エッジャーを通過する圧延材料の部位を検出する部位検出部と、部位検出部の検出結果に基づいて、エッジャーの機能モードを決定するモード決定部と、をさらに備えてもよい。このとき、モード決定部は、エッジャーを通過する圧延材料の部位が先端部または後端部であるとき、エッジャーの機能モードを、板幅を矯正する幅矯正モードに決定し、エッジャーを通過する圧延材料の部位が中央部であるとき、エッジャーの機能モードを、板幅を測定する幅測定モードに決定し、開度制御部は、幅矯正モードのとき、圧延材料の板幅を目標板幅とするエッジャー開度設定値にエッジャーの開度を固定し、幅測定モードのとき、エッジャーの開度を変更させて、エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなるエッジャーの開度を取得する。
【００１１】
また、部位検出部は、圧延材料のうち、エッジャーの稼動開始を通知する信号が検知された後所定の距離だけ移動されるまでの部位を先端部と判定し、先端部通過後、圧延材料の後端部開始点を通過するまでの部位を中央部と判定し、後端部開始点を通過した後の部位を後端部と判定してもよい。
【００１２】
圧延ラインには、エッジャーに対して圧延方向上流側に圧延材料の板厚を矯正する粗ミルと、当該粗ミルとエッジャーとの間に設けられ、圧延材料の板厚を矯正するミドルスタンドとが設けられ、部位検出部は、粗ミルおよびミドルスタンドにおけるロールの回転数に基づいて算出された、エッジャーを通過する圧延材料の位置および圧延部材の全長と、予め設定された圧延部材の先端部および後端部の長さとに基づいて、圧延材料の部位を検出するようにしてもよい。
【００１３】
また、開度制御部は、エッジャーの出側幅を圧延材料の板幅目標値として、エッジャー荷重によるエッジャーの変形量と板幅目標値との差分を、エッジャー開度設定値として決定してもよい。
【００１４】
ここで、エッジャーの変形量は、エッジャーの入側幅、出側幅、板温、板の材質、エッジャー固さのうち、少なくともいずれか１つを考慮して算出するようにしてもよい。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、圧延ラインにおいて圧延材料の板幅を矯正するエッジャーを制御するエッジャー制御方法であって、エッジャーを通過する圧延材料からエッジャーに対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分を算出するステップと、エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときのエッジャーの開度を圧延材料の板幅とするステップと、を含むことを特徴とする、エッジャー制御方法が提供される。
【００１６】
さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、圧延ラインにおいて圧延材料の板幅を矯正するエッジャーを通過する圧延材料からエッジャーに対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分に応じてエッジャーの開度を変更し、エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときのエッジャーの開度を圧延材料の板幅とする開度制御部を備えることを特徴とするエッジャー制御装置として機能させるコンピュータプログラムが提供される。
【００１７】
かかるプログラムは、コンピュータが備える記憶装置に格納され、コンピュータが備えるＣＰＵに読み込まれて実行されることにより、そのコンピュータを上記のエッジャー制御装置として機能させる。また、当該プログラムが記録された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供される。記録媒体は、例えば磁気ディスクや光ディスクなどである。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、エッジャーを板幅検出器として活用することで、幅計を用いずに簡便な構成で材料の板幅を正確に検出し、高精度に板幅を制御することが可能なエッジャー制御装置、エッジャー制御方法およびコンピュータプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る圧延ラインの構成を示す概略側面図および概略平面図である。
【図２】同実施形態に係る圧延材料の外形を示す説明図である。
【図３】同実施形態に係るエッジャー制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】部位検出部による圧延材料の部位検出処理を示すフローチャートである。
【図５】モード決定部によるエッジャーの機能モード決定処理を示すフローチャートである。
【図６】開度制御部によるエッジャー開度制御処理を示すフローチャートである。
【図７】圧延材料のＴＯＰ部およびＢＯＴ部におけるエッジャー開度の算出方法を示す説明図である。
【図８】エッジャーの入側における圧延材料の板幅の測定方法を示す説明図である。
【図９】エッジャー制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】一般的なエッジャーの構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
＜１．圧延ラインの構成＞
まず、図１および図２に基づいて、本発明の実施形態に係る圧延ラインの一例の構成について説明する。なお、図１は、本実施形態に係る圧延ライン１の構成を示す概略側面図および概略平面図である。図２は、圧延材料２の外形を示す説明図である。
【００２２】
本実施形態に係る圧延ライン１には、図１に示すように、粗ミル１０と、ミドルスタンド２０と、エッジャー３０と、仕上スタンド４０とが、圧延方向上流側から下流側に向かって配置されている。
【００２３】
粗ミル１０は、加熱炉（図示せず。）で加熱された後、当該加熱炉から走行してきた圧延材料２を押し延ばす圧延機である。粗ミル１０は、例えば実際に圧延材料２を圧延する一対のワークロールと、当該ワークロールを支持する一対のバックアップロールとから構成することができる。粗ミル１０は、圧延材料２の板面に対して直交する上下方向から圧延材料２を押圧して押し延ばし（すなわち圧延し）、板厚を薄くする。なお、後述するミドルスタンド２０および仕上スタンド４０を構成する各スタンドも、粗ミル１０とほぼ同様に構成することができる。
【００２４】
圧延材料２は、粗ミル１０により、目標板厚よりも大きい所定の板厚にまで圧延される。粗ミル１０を出た圧延材料２は、ミドルスタンド２０によりさらに圧延された後、エッジャー３０によって板幅が矯正される。
【００２５】
エッジャー３０は、ミドルスタンド２０から走行してきた圧延材料２の板幅を矯正する圧延機である。エッジャー３０は、図１に示すように、圧延材料２の板面に対して垂直に設けられた一対の縦ロールからなり、縦ロールにより圧延材料２を幅方向に押圧することで圧延材料２の板幅を矯正する。エッジャー３０は、後述するエッジャー制御装置１００により制御され、縦ロールの幅方向の間隔（エッジャー開度）が調整される。なお、エッジャー３０は、図１０に示したように構成することができる。
【００２６】
仕上スタンド４０は、エッジャー３０から走行してきた圧延材料２を、目標とする所定の板厚に圧下する圧延機である。仕上スタンド４０は、図１に示すように、複数の、例えば６つのスタンドＦ１〜Ｆ６からなる。圧延材料２は、仕上スタンド４０を通過することで目標とする板厚に圧延され、最終的に所定のサイズに整形される。
【００２７】
ここで、粗ミル１０の出側における圧延材料２は、通常は図２に示すように、圧延方向下流側であるＴＯＰ部（先端部）および圧延方向上流側のＢＯＴ部（後端部）が、粗ミル１０によって粗圧延した際に板幅が端部に向かうにつれて広がった形状となっている。このため、圧延材料２のＴＯＰ部およびＢＯＴ部についてはエッジャー３０によりしっかりと板幅を矯正する必要がある。一方、ＴＯＰ部とＢＯＴ部との間のＭＩＤ部（中央部）は、板幅は略一定になっている。
【００２８】
そこで、圧延ライン１に対して本実施形態に係るエッジャー制御装置１００を設けて、圧延材料２がエッジャー３０を通過する際、圧延材料２のＴＯＰ部およびＢＯＴ部がエッジャー３０を通過しているときには、圧延材料２の板幅を矯正する幅矯正モードとして機能させ、圧延材料２のＭＩＤ部がエッジャー３０を通過する際には圧延材料の板幅を測定する幅測定モードとして機能するようにエッジャー３０を制御する。
【００２９】
これにより、板幅の広がりを抑える必要のあるＴＯＰ部およびＢＯＴ部は、エッジャー３０により幅矯正される。一方、板幅を抑制する必要性の低いＭＩＤ部においては、エッジャー３０を用いて圧延材料２の板幅を測定する。具体的には、エッジャー制御装置１００は、エッジャー３０に対する荷重が目標値となるようにエッジャー開度を調整し、そのエッジャー開度をもって圧延材料２の板幅とする。このため、正確に圧延材料２の板幅を測定することができ、また、このように測定した板幅を用いて板幅制御をすることで、良好な製品幅を得ることができる。
【００３０】
以下では、圧延ライン１のエッジャー３０を制御する、本実施形態に係るエッジャー制御装置１００の構成とその機能について詳細に説明していく。
【００３１】
＜２．エッジャー制御装置の構成＞
まず、図３に基づいて、本実施形態に係るエッジャー制御装置１００の機能構成を説明する。なお、図３は、本実施形態に係るエッジャー制御装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【００３２】
本実施形態に係るエッジャー制御装置１００は、図３に示すように、入力部１１０と、部位検出部１２０と、モード決定部１３０と、開度制御部１４０と、制御情報出力部１５０と、表示部１６０と、設定情報記憶部１７０と、メモリ１８０とを備える。
【００３３】
入力部１１０は、圧延ライン１上の設備から取得する、エッジャー３０の制御に必要な情報が入力されるインタフェースである。入力部１１０には、例えば、粗ミル１０のロールの回転数やミドルスタンド２０のロールの回転数、エッジャー３０のエッジャー開量実績値、エッジャー３０に対する荷重等が入力される。入力部１１０は、入力された入力情報を部位検出部１２０へ出力する。
【００３４】
部位検出部１２０は、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位を検出する。圧延材料２は、圧延方向上流側のＴＯＰ部、圧延方向下流側のＢＯＴ部、およびＴＯＰ部とＢＯＴ部との間に位置するＭＩＤ部の３つの部位に区分することができる。エッジャー制御装置１００は、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位に応じて、エッジャー３０の機能モードを切り替えるため、部位検出部１２０によりエッジャー３０を通過する圧延材料２の部位が検出される。なお、部位検出部１２０による圧延材料２の部位の検出方法の詳細については後述する。部位検出部１２０は、検出した圧延材料２の部位をモード決定部１２０および表示部１６０へ出力する。
【００３５】
モード決定部１３０は、部位検出部１２０による検出結果に基づいて、エッジャー３０の機能モードを決定する。すなわち、モード決定部１３０は、エッジャー３０を通過している圧延材料２の部位がＴＯＰ部またはＢＯＴ部であるとき、エッジャー３０を圧延材料２の板幅を矯正する幅矯正モードで機能させる。一方、モード決定部１３０は、エッジャー３０を通過している圧延材料２の部位がＭＩＤ部であるとき、エッジャー３０を圧延材料２の板幅を測定する幅測定モードで機能させる。モード決定部１３０は、決定した機能モードを開度制御部１４０へ出力する。
【００３６】
開度制御部１４０は、モード決定部１３０により決定された機能モードに応じて、エッジャー開度を制御する。開度制御部１４０は、幅矯正モードにおいては圧延材料２の板幅が所定の値となるようにエッジャー開度を固定し、幅測定モードにおいてはエッジャー開度を変化させてエッジャー３０を通過する圧延材料２の板幅を測定する。エッジャーの開度制御の詳細については後述する。開度制御部１４０は、エッジャー３０の開度を制御する制御情報を制御情報出力部１５０へ出力する。また、エッジャー３０が幅測定モードで機能している場合には、開度制御部１４０は、エッジャー開度に基づいて、エッジャー３０を通過する圧延材料２の板幅を測定する。このとき、開度制御部１４０は、エッジャー３０に対する荷重が所定の目標値となったときのエッジャー開度を圧延材料２の板幅とする。開度制御部１４０は、測定された圧延材料２の板幅を表示部１６０に出力する。
【００３７】
表示部１６０は、情報を表示する出力装置であり、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等を用いることができる。表示部１６０には、例えば、部位検出部１２０により検出された、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位名や、開度制御部１４０により測定された圧延材料２の板幅が表示され、情報をオペレータに通知することができる。
【００３８】
設定情報記憶部１７０は、エッジャー３０を制御するにあたり必要な設定情報を記憶する記憶部である。設定情報としては、例えば、圧延材料２のＴＯＰ部およびＢＯＴ部の長さや、圧延材料２の目標サイズ（目標板厚、目標板幅）、エッジャー３０に対する目標荷重値等がある。これらの設定情報は、予め記憶されていてもよく、オペレータによって設定してもよい。また、エッジャー制御装置１００には、エッジャー３０を制御するにあたり、一時的に情報を記憶するメモリ１８０が設けられている。
【００３９】
＜３．エッジャー制御方法＞
圧延ライン１のエッジャー３０は、上述のエッジャー制御装置１００により制御される。以下、図４〜図８に基づいて、本実施形態に係るエッジャー制御装置１００によるエッジャー制御方法について説明する。なお、図４は、部位検出部１２０による圧延材料２の部位検出処理を示すフローチャートである。図５は、モード決定部１３０によるエッジャー３０の機能モード決定処理を示すフローチャートである。図６は、開度制御部１４０によるエッジャー開度制御処理を示すフローチャートである。図７は、圧延材料２のＴＯＰ部およびＢＯＴ部におけるエッジャー開度の算出方法を示す説明図である。図８は、エッジャー３０の入側における圧延材料２の板幅の測定方法を示す説明図である。
【００４０】
[３−１．部位検出処理]
まず、図４に基づいて、部位検出部１２０による圧延材料２の部位検出処理を説明する。部位検出部１２０は、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位を検出する。部位検出処理は、圧延材料２がエッジャー３０を通過開始してから通過終了まで行われる。圧延材料２のエッジャー３０への通過開始は、エッジャー３０の稼動がオンとなったか否かによって判断できる（Ｓ１００）。エッジャー３０の稼動がオンとなったか否かは、エッジャー３０が稼動することにより出力されるスタート信号を検知することにより判定することができる。スタート信号は、例えば、エッジャー３０に対して荷重が加えられた場合や、粗ミル１０あるいはミドルスタンド２０を圧延材料２が通過した後所定時間経過後に出力される信号である。部位検出部１２０は、スタート信号が検知されず、エッジャー３０がオフである間は、エッジャー３０を通過する圧延材料２はないと判断し、ステップＳ１００の処理を繰り返す。
【００４１】
一方、スタート信号を検知すると、圧延材料２がエッジャー３０に入り込んだと判断する。そして、部位検出部１２０は、エッジャー３０がオンとなったときのミドルスタンド２０のパルス数を圧延材料２の０ｍポイントとしてメモリ１８０に記憶する（Ｓ１０２）。ミドルスタンド２０のパルス数は、ミドルスタンド２０から入力部１１０へ入力されるロール回転数から取得することができる。部位検出部１２０は、エッジャー３０がオンとなった後のミドルスタンド２０のパルス数をカウントして、エッジャー３０を通過する圧延材料２の位置を算出する（Ｓ１０４）。
【００４２】
次いで、部位検出部１２０は、エッジャー３０を通過した圧延材料２の長さがＴＯＰ部長さを超えたか否かを判定する（Ｓ１０６）。圧延材料２のＴＯＰ部長さは、設定情報記憶部１７０に記憶されている。部位検出部１２０は、ステップＳ１０４にて算出されたエッジャー３０を通過する圧延材料の位置に基づき、エッジャー３０を通過した圧延材料２の長さを算出し、ＴＯＰ部長さと比較する。そして、エッジャー３０を通過した圧延材料２の長さがＴＯＰ部長さより小さい場合には、部位検出部１２０は、エッジャー３０を通過している圧延材料２の部位はＴＯＰ部であると判定し（Ｓ１０８）、ステップＳ１０４から処理を繰り返す。
【００４３】
一方、エッジャー３０を通過した圧延材料２の長さがＴＯＰ部長さ以上となった場合には、部位検出部１２０は、エッジャー３０を通過している圧延材料２の部位はＭＩＤ部であると判定する（Ｓ１１０）。エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位がＭＩＤ部となると、部位検出部１２０は、粗ミル１０のパルス数より、圧延材料２の全長を算出する（Ｓ１１２）。粗ミル１０のパルス数は、ミドルスタンド２０と同様、粗ミル１０から入力部１１０へ入力されるロール回転数から取得することができる。圧延材料２が粗ミル１０への通過を開始してから終了するまでの粗ミル１０のパルス数より、圧延材料２の全長を算出することができる。部位検出部１２０は、圧延材料２の全長を算出すると、設定情報記憶部１７０からＢＯＴ部長さを取得して、圧延材料２の全長からＢＯＴ部長さを引いてＢＯＴ部開始点を算出する（Ｓ１１４）。
【００４４】
ＢＯＴ部開始点を算出すると、部位検出部１２０は、ＢＯＴ部開始点がエッジャー３０に到達するまでに必要なミドルスタンド２０のロール回転数、すなわちミドルスタンド２０のパルス数を算出する（Ｓ１１６）。これにより、ＢＯＴ部開始点がエッジャー３０を通過するときのミドルスタンド２０のパルス数を取得することができる。そして、部位検出部１２０は、現在のミドルスタンド２０のパルス数が、ＢＯＴ部開始点がエッジャー３０に位置したときのパルス数となったか否かを判定する（Ｓ１１８）。ステップＳ１１８の判定処理より、現在のミドルスタンド２０のパルス数が、ＢＯＴ部開始点がエッジャー３０に位置したときのパルス数より小さい場合には、圧延材料２のＭＩＤ部がエッジャー３０に位置していると判定し（Ｓ１２０）、ステップＳ１１６からの処理を繰り返す。
【００４５】
一方、ステップＳ１１８の判定処理より、現在のミドルスタンド２０のパルス数が、ＢＯＴ部開始点がエッジャー３０に位置したときのパルス数以上となると、圧延材料２のＢＯＴ部がエッジャー３０に到達したと判定し（Ｓ１２２）、処理を終了する。
【００４６】
以上、部位検出部１２０による圧延材料２の部位検出処理について説明した。かかる部位検出処理は、エッジャー３０がオンとなる度に行われる。そして、部位検出部１２０は、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位を定周期で検出し、検出結果をモード出力部１３０および表示部１６０へ出力する。表示部１６０に現在エッジャー３０を通過する圧延材料の部位名を表示することで、オペレータは圧延ライン１の稼動状況に認識することができ、エッジャー３０が機能すべきモードを確認することができる。
【００４７】
[３−２．機能モード決定処理]
部位検出部１２０よりエッジャー３０を通過する圧延材料２の部位の検出結果を受けたモード決定部１３０は、エッジャー３０の機能モードを決定する。モード決定部１３０によるエッジャー３０の機能モード決定処理は、図５に示すように行われる。
【００４８】
まず、モード決定部１３０は、部位検出部１２０の検出結果より、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位がＴＯＰ部またはＢＯＴ部であるか否かを判定する（Ｓ２００）。圧延材料２のＴＯＰ部およびＢＯＴ部は、板幅が広がっているため、エッジャー３０により板幅を矯正する必要がある。したがって、部位検出部１２０の検出結果がＴＯＰ部またはＢＯＴ部である場合には、通常のエッジャー３０の機能である、エッジャー開度を一定として板幅を矯正する幅矯正モードでエッジャー３０を動作させる。一方、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位がＭＩＤ部である場合には、板幅を矯正する必要性が低いことから、エッジャー３０を圧延材料２の板幅を測定する幅測定モードで動作させる。
【００４９】
すなわち、ステップＳ２００にて、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位がＴＯＰ部またはＢＯＴ部ではなく、ＭＩＤ部である場合には、エッジャー３０の張力を一定にして、圧延材料２の板幅を測定する幅測定モードで使用する（Ｓ２０２）。一方、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位がＴＯＰ部またはＢＯＴ部である場合には、板幅を矯正する幅矯正モードで使用する（Ｓ２０４）。
【００５０】
モード決定部１３０は、部位検出部１２０から検出結果が入力される度に機能モード決定処理を行い、決定したエッジャー３０の機能モードを開度制御部１４０へ出力する。これにより、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位に応じて、エッジャー３０の機能を切り換えることができる。
【００５１】
[３−３．エッジャー開度制御処理]
モード決定部１３０によりエッジャー３０の機能モードが決定されると、開度制御部１４０は、決定された機能モードに応じて、エッジャー３０のエッジャー開度を制御する。開度制御部１４０は、まず、機能モードが幅測定モードであるか否かを判定する（Ｓ３００）。機能モードが幅矯正モードであるときには、当該処理を終了し、エッジャー３０を通常の機能で使用する。
【００５２】
すなわち、幅矯正モードでは、開度制御部１４０は、圧延材料２の板幅が所望の幅（「出側幅」、「目標値」ともいう。）となるようにエッジャー開度を一定にして、圧延材料２を通過させる。幅矯正モードでのエッジャー開度は、エッジャー３０の出側における板幅（「出側幅」、「目標値」）とエッジャー３０の変形量（エッジャー変形量）との差分により算出することができる。すなわち、開度制御部１４０により設定するエッジャー開度は、下記数式１により算出することができる。
【００５３】
エッジャー開度 ＝ 出側幅 − エッジャー変形量 ・・・（数式１）
【００５４】
図７に、エッジャー３０による圧延材料２の幅矯正の概要を表す部分平面図を示す。圧延材料２は、圧延ライン１を圧延方向に走行する過程においてエッジャー３０を通過することにより、板幅が出側幅に矯正される。このとき、エッジャー３０の縦ロール３１、３２は、エッジャー３０を通過する圧延材料２から荷重を受けてたわんでしまい、幅方向外側へ移動してしまう。したがって、圧延材料２の板幅を目標値とするには、この縦ロール３１、３２のたわみを考慮するためのエッジャー変形量を算出し、目標幅からの差分をエッジャー開度とする必要がある。エッジャー変形量は、下記数式２より算出することができる。
【００５５】
エッジャー変形量 ＝ ｆ（入側幅、出側幅、板温、板の材質、エッジャー固さ）
・・・（数式２）
【００５６】
ここで、エッジャー３０の入側幅は、図８に示すように、粗ミル１０とミドルスタンド２０との間に設けられた粗出側幅計５０により測定することができる。粗出側幅計５０は、圧延材料２を検知してから定周期、例えば２００ｍｓｅｃで圧延材料２の板幅を測定する。粗出側幅計５０は、例えば、圧延材料２の板面に対して幅方向に複数配列された光源からレーザ光を出力し、その反射結果に基づき板幅を測定する。あるいは、粗出側幅計５０は、圧延材料２の幅方向両側に配置された光源からレーザ光を出力し、圧延材料２の側面までの距離を測定することによっても、圧延材料２の板幅を測定することもできる。
【００５７】
粗出側幅計５０は、ＴＯＰ部およびＢＯＴ部それぞれにおいて、測定された複数の板幅のうち所定数の板幅を抽出して、その平均値をＴＯＰ部の入側幅、ＢＯＴ部の入側幅とする。平均値の算出に用いる板幅の測定値は、例えば、値の大きい方から所定数（例えば５つ）とすることができる。このＴＯＰ部の入側幅、ＢＯＴ部の入側幅を用いて、ＴＯＰ部、ＢＯＴ部におけるエッジャー変形量が算出される。そして、ＴＯＰ部、ＢＯＴ部におけるエッジャー変形量より、数式１に基づき、エッジャー開度が算出される。開度制御部１４０は、算出されたエッジャー開度となるようにエッジャー３０の縦ロール３１、３２を移動させる制御情報を算出し、制御情報出力部１５０を介してエッジャー３０へ出力する。
【００５８】
図６の説明に戻り、ステップＳ３００にてエッジャー３０の機能モードが幅測定モードであるとき、開度制御部１４０は、エッジャー３０を、圧延材料２の板幅を測定するように機能させる。このとき、開度制御部１４０は、まず、圧延材料２からエッジャー３０に対する荷重が目標値であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。荷重目標値は、エッジャー３０を通過する圧延材料２がエッジャー３０によって幅矯正されることなく、かつエッジャー３０に接触した状態であるときに、圧延材料２からエッジャー３０に対して加えられる荷重とすることができる。
【００５９】
したがって、エッジャー３０が圧延材料２から受ける荷重（エッジャー荷重）が荷重目標値と等しい場合には、圧延材料２の板幅が設定されているエッジャー開度と等しいと推定できる。このとき、開度制御部１４０は、エッジャー開度を圧延材料２の板幅として決定する（Ｓ３０４）。測定された圧延材料２の板幅を、表示部１６０に表示させてもよい。
【００６０】
一方、ステップＳ３０２にてエッジャー荷重が荷重目標値と等しくないと判定した場合には、開度制御部１４０は、エッジャー荷重が荷重目標値より大きいか否かをさらに判定する（Ｓ３０４）。そして、エッジャー荷重が荷重目標値より小さい場合には、エッジャー開度より圧延材料２の板幅が小さいと推定されるので、開度制御部１４０は、エッジャー開度が所定量だけ小さくなるようエッジャー３０を制御する（Ｓ３０８）。一方、エッジャー荷重が荷重目標値より大きい場合には、エッジャー開度より圧延材料２の板幅が大きいと推定されるので、開度制御部１４０は、エッジャー開度が所定量だけ大きくなるようエッジャー３０を制御する（Ｓ３１０）。
【００６１】
ステップＳ３０８、Ｓ３１０によりエッジャー開度が変更されると、ステップＳ３００に戻り、処理を繰り返す。そして、圧延材料２のＭＩＤ部がエッジャー３０を通過している間は、エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなるまで当該処理を繰り返し、圧延材料２の板幅を測定する。
【００６２】
以上、本実施形態に係るエッジャー制御装置１００によるエッジャー３０のエッジャー開度制御処理について説明した。エッジャー制御装置１００は、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位に応じて、エッジャー３０を、板幅を矯正する幅矯正モードまたは板幅を測定する幅測定モードで機能させる。これにより、板幅が広がって幅矯正の必要のあるＴＯＰ部およびＢＯＴ部においては板幅が矯正され、板幅を矯正する必要性の低いＭＩＤ部においては板幅が測定される。
【００６３】
特に、本実施形態に係るエッジャー制御装置１００によって、エッジャー３０により圧延材料２の板幅の測定を可能にすることで、圧延材料２の板幅を測定する幅計を圧延ライン１に設けずとも板幅の測定を簡便かつ正確に行うことが可能となる。また、圧延ライン１における幅計の設置箇所を気にすることなく、圧延材料２の板幅を測定することもできる。
＜４．ハードウェア構成例＞
上述した本実施形態に係るエッジャー制御装置１００は、例えばコンピュータ等の情報処理装置により実現することができる。例えば図９に示すように、エッジャー制御装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、バス１０４と、インタフェース１０５と、入力装置１０６と、出力装置１０７と、ストレージ装置１０８と、通信装置１０９とを備える情報処理装置として構成することができる。
【００６４】
ＣＰＵ１０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従ってエッジャー制御装置１００内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ１０１は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。これらはバス１０４により相互に接続されている。バス１０４は、入力装置１０６、出力装置１０７、ストレージ装置１０８、および通信装置１０９を相互に接続するインタフェース１０５と接続されている。
【００６５】
入力装置１０６は、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイク、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ１０１に出力する入力制御回路などから構成されている。エッジャー制御装置１００の作業者は、該入力装置１０６を操作することにより、エッジャー制御装置１００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【００６６】
出力装置１０７は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）装置およびランプなどの表示装置を含む。さらに、出力装置１０７は、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置を含む。
【００６７】
ストレージ装置１０８は、エッジャー制御装置１００の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置であり、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。ストレージ装置１０８は、例えばハードディスクを駆動し、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムや各種データを格納している。また、通信装置１０９は、例えば、通信網５に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。通信装置１０９としては、例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）対応通信装置や、ワイヤレスＵＳＢ対応通信装置、有線による通信を行う通信装置等を用いることができる。
【００６８】
なお、かかる構成のエッジャー制御装置１００は、例えば、当該装置に内蔵、あるいは外付けされる記憶媒体用リーダライタを備えることもできる。記憶媒体用リーダライタは、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ４０３に出力する。また、エッジャー制御装置１００は、外部機器と接続されるインタフェースを備えることもでき、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）などによりデータ伝送可能な外部機器との接続口として用いることができる。
【００６９】
また、上述した本実施形態に係るエッジャー制御装置１００の処理は、それぞれ専用のハードウェアにより実行させてもよいが、ソフトウェアにより実行させてもよい。一連の処理をソフトウェアにより行う場合、例えば、汎用または専用のコンピュータにプログラムを実行させることにより、上記の一連の処理を実現することができる。
【００７０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００７１】
１ 圧延ライン
２ 圧延材料
１０ 粗ミル
２０ ミドルスタンド
３０ エッジャー
４０ 仕上スタンド
５０ 粗出側幅計
１００ エッジャー制御装置
１１０ 入力部
１２０ 部位検出部
１３０ モード決定部
１４０ 開度制御部
１５０ 制御情報出力部
１６０ 表示部
１７０ 設定情報記憶部
１８０ メモリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッジャー制御装置、エッジャー制御方法およびコンピュータプログラムに関し、より詳細には、エッジャーの開度を制御するエッジャー制御装置、エッジャー制御方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば鉄鋼製造等の金属板の製造プロセスにおける熱間仕上圧延ラインでは、加熱炉によって加熱された圧延材料をロールで上下に挟んで圧延し、所望の板厚にする工程が行われる。圧延材料は粗ミル（粗圧延機）により一旦圧延された後、エッジャー圧延機（以下、「エッジャー」ともいう。）により幅方向に圧力が加えられて所定の板幅に矯正される。その後、圧延材料は、さらに仕上圧延機により所望の厚さにまで圧延される。
【０００３】
エッジャー３０は、圧延材料２の通板方向上流側から見た図である図１０に示すように、圧延方向に延びる圧延材料２の幅側面の両側に設けられたロール３１、３２と、ロール３１、３２間の長さであるエッジャー開度を調節するシリンダ３３、３４とを備える。シリンダ３３、３４によって、ロール３１、３２の幅方向における位置を移動させることができる。なお、エッジャー開度は、シリンダ３３、３４の各シリンダ長さによって測定することができる。また、エッジャー３０には、ロール３１、３２を支持する支持部にエッジャー３０に対する荷重を検出するロードセル３５、３６が設けられている。
【０００４】
エッジャー３０は、上述したように圧延材料２の板幅を矯正するものであり、所定のエッジャー開度で配置されたロール３１、３２により圧延材料２を幅方向に押圧することにより、圧延材料２の板幅を制御し、所望の板幅の圧延材料２を得ることができる。エッジャー３０による圧延材料２の板幅制御については、様々な手法が提案されており、例えば特許文献１には、エッジャーにかかる荷重に応じてスタンド間張力を調整して板幅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】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１４０５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の方法は、エッジャー３０にかかる荷重に基づき圧延材料２の幅の増減を推定しており、直接的に板幅を測定して板幅を制御するものではない。このため、例えば温度の変化によって板幅が変化した場合には、エッジャーにかかる荷重からはその変化を推定することができず、高精度に板幅を制御できないという問題があった。
【０００７】
一方、圧延材料２の板幅を測定するため、圧延ライン上に板幅を計測する幅計を設けることもなされている。しかし、圧延ライン上に幅計を設置可能な位置は限定されており、適切な位置で圧延材料２の板幅を測定することができないことが多い。例えば圧延ライン上の、エッジャーから圧延方向上流側に大きく離れた粗ミル近傍に幅計が設けられている場合には、当該幅計により板幅が測定されてからエッジャー開度が制御されるまでの時間差が大きくなってしまい、制御精度が低下することも懸念される。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、幅計を用いずに簡便な構成で材料の板幅を正確に検出し、高精度に板幅を制御することが可能な、新規かつ改良されたエッジャー制御装置、エッジャー制御方法およびコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、圧延ラインにおいて圧延材料の板幅を矯正するエッジャーを制御するエッジャー制御装置が提供される。エッジャー制御装置は、エッジャーを通過する圧延材料からエッジャーに対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分に応じてエッジャーの開度を変更する開度制御部を備え、開度制御部は、エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときのエッジャーの開度を圧延材料の板幅とすることを特徴とする。
【００１０】
エッジャー制御装置は、エッジャーを通過する圧延材料の部位を検出する部位検出部と、部位検出部の検出結果に基づいて、エッジャーの機能モードを決定するモード決定部と、をさらに備えてもよい。このとき、モード決定部は、エッジャーを通過する圧延材料の部位が先端部または後端部であるとき、エッジャーの機能モードを、板幅を矯正する幅矯正モードに決定し、エッジャーを通過する圧延材料の部位が中央部であるとき、エッジャーの機能モードを、板幅を測定する幅測定モードに決定し、開度制御部は、幅矯正モードのとき、圧延材料の板幅を目標板幅とするエッジャー開度設定値にエッジャーの開度を固定し、幅測定モードのとき、エッジャーの開度を変更させて、エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなるエッジャーの開度を取得する。
【００１１】
また、部位検出部は、圧延材料のうち、エッジャーの稼動開始を通知する信号が検知された後所定の距離だけ移動されるまでの部位を先端部と判定し、先端部通過後、圧延材料の後端部開始点を通過するまでの部位を中央部と判定し、後端部開始点を通過した後の部位を後端部と判定してもよい。
【００１２】
圧延ラインには、エッジャーに対して圧延方向上流側に圧延材料の板厚を矯正する粗ミルと、当該粗ミルとエッジャーとの間に設けられ、圧延材料の板厚を矯正するミドルスタンドとが設けられ、部位検出部は、粗ミルおよびミドルスタンドにおけるロールの回転数に基づいて算出された、エッジャーを通過する圧延材料の位置および圧延部材の全長と、予め設定された圧延部材の先端部および後端部の長さとに基づいて、圧延材料の部位を検出するようにしてもよい。
【００１３】
また、開度制御部は、エッジャーの出側幅を圧延材料の板幅目標値として、エッジャー荷重によるエッジャーの変形量と板幅目標値との差分を、エッジャー開度設定値として決定してもよい。
【００１４】
ここで、エッジャーの変形量は、エッジャーの入側幅、出側幅、板温、板の材質、エッジャー固さのうち、少なくともいずれか１つを考慮して算出するようにしてもよい。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、圧延ラインにおいて圧延材料の板幅を矯正するエッジャーを制御するエッジャー制御方法であって、エッジャーを通過する圧延材料からエッジャーに対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分を算出するステップと、エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときのエッジャーの開度を圧延材料の板幅とするステップと、を含むことを特徴とする、エッジャー制御方法が提供される。
【００１６】
さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、圧延ラインにおいて圧延材料の板幅を矯正するエッジャーを通過する圧延材料からエッジャーに対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分に応じてエッジャーの開度を変更し、エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときのエッジャーの開度を圧延材料の板幅とする開度制御部を備えることを特徴とするエッジャー制御装置として機能させるコンピュータプログラムが提供される。
【００１７】
かかるプログラムは、コンピュータが備える記憶装置に格納され、コンピュータが備えるＣＰＵに読み込まれて実行されることにより、そのコンピュータを上記のエッジャー制御装置として機能させる。また、当該プログラムが記録された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供される。記録媒体は、例えば磁気ディスクや光ディスクなどである。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、エッジャーを板幅検出器として活用することで、幅計を用いずに簡便な構成で材料の板幅を正確に検出し、高精度に板幅を制御することが可能なエッジャー制御装置、エッジャー制御方法およびコンピュータプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る圧延ラインの構成を示す概略側面図および概略平面図である。
【図２】同実施形態に係る圧延材料の外形を示す説明図である。
【図３】同実施形態に係るエッジャー制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】部位検出部による圧延材料の部位検出処理を示すフローチャートである。
【図５】モード決定部によるエッジャーの機能モード決定処理を示すフローチャートである。
【図６】開度制御部によるエッジャー開度制御処理を示すフローチャートである。
【図７】圧延材料のＴＯＰ部およびＢＯＴ部におけるエッジャー開度の算出方法を示す説明図である。
【図８】エッジャーの入側における圧延材料の板幅の測定方法を示す説明図である。
【図９】エッジャー制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】一般的なエッジャーの構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
＜１．圧延ラインの構成＞
まず、図１および図２に基づいて、本発明の実施形態に係る圧延ラインの一例の構成について説明する。なお、図１は、本実施形態に係る圧延ライン１の構成を示す概略側面図および概略平面図である。図２は、圧延材料２の外形を示す説明図である。
【００２２】
本実施形態に係る圧延ライン１には、図１に示すように、粗ミル１０と、ミドルスタンド２０と、エッジャー３０と、仕上スタンド４０とが、圧延方向上流側から下流側に向かって配置されている。
【００２３】
粗ミル１０は、加熱炉（図示せず。）で加熱された後、当該加熱炉から走行してきた圧延材料２を押し延ばす圧延機である。粗ミル１０は、例えば実際に圧延材料２を圧延する一対のワークロールと、当該ワークロールを支持する一対のバックアップロールとから構成することができる。粗ミル１０は、圧延材料２の板面に対して直交する上下方向から圧延材料２を押圧して押し延ばし（すなわち圧延し）、板厚を薄くする。なお、後述するミドルスタンド２０および仕上スタンド４０を構成する各スタンドも、粗ミル１０とほぼ同様に構成することができる。
【００２４】
圧延材料２は、粗ミル１０により、目標板厚よりも大きい所定の板厚にまで圧延される。粗ミル１０を出た圧延材料２は、ミドルスタンド２０によりさらに圧延された後、エッジャー３０によって板幅が矯正される。
【００２５】
エッジャー３０は、ミドルスタンド２０から走行してきた圧延材料２の板幅を矯正する圧延機である。エッジャー３０は、図１に示すように、圧延材料２の板面に対して垂直に設けられた一対の縦ロールからなり、縦ロールにより圧延材料２を幅方向に押圧することで圧延材料２の板幅を矯正する。エッジャー３０は、後述するエッジャー制御装置１００により制御され、縦ロールの幅方向の間隔（エッジャー開度）が調整される。なお、エッジャー３０は、図１０に示したように構成することができる。
【００２６】
仕上スタンド４０は、エッジャー３０から走行してきた圧延材料２を、目標とする所定の板厚に圧下する圧延機である。仕上スタンド４０は、図１に示すように、複数の、例えば６つのスタンドＦ１〜Ｆ６からなる。圧延材料２は、仕上スタンド４０を通過することで目標とする板厚に圧延され、最終的に所定のサイズに整形される。
【００２７】
ここで、粗ミル１０の出側における圧延材料２は、通常は図２に示すように、圧延方向下流側であるＴＯＰ部（先端部）および圧延方向上流側のＢＯＴ部（後端部）が、粗ミル１０によって粗圧延した際に板幅が端部に向かうにつれて広がった形状となっている。このため、圧延材料２のＴＯＰ部およびＢＯＴ部についてはエッジャー３０によりしっかりと板幅を矯正する必要がある。一方、ＴＯＰ部とＢＯＴ部との間のＭＩＤ部（中央部）は、板幅は略一定になっている。
【００２８】
そこで、圧延ライン１に対して本実施形態に係るエッジャー制御装置１００を設けて、圧延材料２がエッジャー３０を通過する際、圧延材料２のＴＯＰ部およびＢＯＴ部がエッジャー３０を通過しているときには、圧延材料２の板幅を矯正する幅矯正モードとして機能させ、圧延材料２のＭＩＤ部がエッジャー３０を通過する際には圧延材料の板幅を測定する幅測定モードとして機能するようにエッジャー３０を制御する。
【００２９】
これにより、板幅の広がりを抑える必要のあるＴＯＰ部およびＢＯＴ部は、エッジャー３０により幅矯正される。一方、板幅を抑制する必要性の低いＭＩＤ部においては、エッジャー３０を用いて圧延材料２の板幅を測定する。具体的には、エッジャー制御装置１００は、エッジャー３０に対する荷重が目標値となるようにエッジャー開度を調整し、そのエッジャー開度をもって圧延材料２の板幅とする。このため、正確に圧延材料２の板幅を測定することができ、また、このように測定した板幅を用いて板幅制御をすることで、良好な製品幅を得ることができる。
【００３０】
以下では、圧延ライン１のエッジャー３０を制御する、本実施形態に係るエッジャー制御装置１００の構成とその機能について詳細に説明していく。
【００３１】
＜２．エッジャー制御装置の構成＞
まず、図３に基づいて、本実施形態に係るエッジャー制御装置１００の機能構成を説明する。なお、図３は、本実施形態に係るエッジャー制御装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【００３２】
本実施形態に係るエッジャー制御装置１００は、図３に示すように、入力部１１０と、部位検出部１２０と、モード決定部１３０と、開度制御部１４０と、制御情報出力部１５０と、表示部１６０と、設定情報記憶部１７０と、メモリ１８０とを備える。
【００３３】
入力部１１０は、圧延ライン１上の設備から取得する、エッジャー３０の制御に必要な情報が入力されるインタフェースである。入力部１１０には、例えば、粗ミル１０のロールの回転数やミドルスタンド２０のロールの回転数、エッジャー３０のエッジャー開量実績値、エッジャー３０に対する荷重等が入力される。入力部１１０は、入力された入力情報を部位検出部１２０へ出力する。
【００３４】
部位検出部１２０は、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位を検出する。圧延材料２は、圧延方向上流側のＴＯＰ部、圧延方向下流側のＢＯＴ部、およびＴＯＰ部とＢＯＴ部との間に位置するＭＩＤ部の３つの部位に区分することができる。エッジャー制御装置１００は、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位に応じて、エッジャー３０の機能モードを切り替えるため、部位検出部１２０によりエッジャー３０を通過する圧延材料２の部位が検出される。なお、部位検出部１２０による圧延材料２の部位の検出方法の詳細については後述する。部位検出部１２０は、検出した圧延材料２の部位をモード決定部１２０および表示部１６０へ出力する。
【００３５】
モード決定部１３０は、部位検出部１２０による検出結果に基づいて、エッジャー３０の機能モードを決定する。すなわち、モード決定部１３０は、エッジャー３０を通過している圧延材料２の部位がＴＯＰ部またはＢＯＴ部であるとき、エッジャー３０を圧延材料２の板幅を矯正する幅矯正モードで機能させる。一方、モード決定部１３０は、エッジャー３０を通過している圧延材料２の部位がＭＩＤ部であるとき、エッジャー３０を圧延材料２の板幅を測定する幅測定モードで機能させる。モード決定部１３０は、決定した機能モードを開度制御部１４０へ出力する。
【００３６】
開度制御部１４０は、モード決定部１３０により決定された機能モードに応じて、エッジャー開度を制御する。開度制御部１４０は、幅矯正モードにおいては圧延材料２の板幅が所定の値となるようにエッジャー開度を固定し、幅測定モードにおいてはエッジャー開度を変化させてエッジャー３０を通過する圧延材料２の板幅を測定する。エッジャーの開度制御の詳細については後述する。開度制御部１４０は、エッジャー３０の開度を制御する制御情報を制御情報出力部１５０へ出力する。また、エッジャー３０が幅測定モードで機能している場合には、開度制御部１４０は、エッジャー開度に基づいて、エッジャー３０を通過する圧延材料２の板幅を測定する。このとき、開度制御部１４０は、エッジャー３０に対する荷重が所定の目標値となったときのエッジャー開度を圧延材料２の板幅とする。開度制御部１４０は、測定された圧延材料２の板幅を表示部１６０に出力する。
【００３７】
表示部１６０は、情報を表示する出力装置であり、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等を用いることができる。表示部１６０には、例えば、部位検出部１２０により検出された、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位名や、開度制御部１４０により測定された圧延材料２の板幅が表示され、情報をオペレータに通知することができる。
【００３８】
設定情報記憶部１７０は、エッジャー３０を制御するにあたり必要な設定情報を記憶する記憶部である。設定情報としては、例えば、圧延材料２のＴＯＰ部およびＢＯＴ部の長さや、圧延材料２の目標サイズ（目標板厚、目標板幅）、エッジャー３０に対する目標荷重値等がある。これらの設定情報は、予め記憶されていてもよく、オペレータによって設定してもよい。また、エッジャー制御装置１００には、エッジャー３０を制御するにあたり、一時的に情報を記憶するメモリ１８０が設けられている。
【００３９】
＜３．エッジャー制御方法＞
圧延ライン１のエッジャー３０は、上述のエッジャー制御装置１００により制御される。以下、図４〜図８に基づいて、本実施形態に係るエッジャー制御装置１００によるエッジャー制御方法について説明する。なお、図４は、部位検出部１２０による圧延材料２の部位検出処理を示すフローチャートである。図５は、モード決定部１３０によるエッジャー３０の機能モード決定処理を示すフローチャートである。図６は、開度制御部１４０によるエッジャー開度制御処理を示すフローチャートである。図７は、圧延材料２のＴＯＰ部およびＢＯＴ部におけるエッジャー開度の算出方法を示す説明図である。図８は、エッジャー３０の入側における圧延材料２の板幅の測定方法を示す説明図である。
【００４０】
[３−１．部位検出処理]
まず、図４に基づいて、部位検出部１２０による圧延材料２の部位検出処理を説明する。部位検出部１２０は、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位を検出する。部位検出処理は、圧延材料２がエッジャー３０を通過開始してから通過終了まで行われる。圧延材料２のエッジャー３０への通過開始は、エッジャー３０の稼動がオンとなったか否かによって判断できる（Ｓ１００）。エッジャー３０の稼動がオンとなったか否かは、エッジャー３０が稼動することにより出力されるスタート信号を検知することにより判定することができる。スタート信号は、例えば、エッジャー３０に対して荷重が加えられた場合や、粗ミル１０あるいはミドルスタンド２０を圧延材料２が通過した後所定時間経過後に出力される信号である。部位検出部１２０は、スタート信号が検知されず、エッジャー３０がオフである間は、エッジャー３０を通過する圧延材料２はないと判断し、ステップＳ１００の処理を繰り返す。
【００４１】
一方、スタート信号を検知すると、圧延材料２がエッジャー３０に入り込んだと判断する。そして、部位検出部１２０は、エッジャー３０がオンとなったときのミドルスタンド２０のパルス数を圧延材料２の０ｍポイントとしてメモリ１８０に記憶する（Ｓ１０２）。ミドルスタンド２０のパルス数は、ミドルスタンド２０から入力部１１０へ入力されるロール回転数から取得することができる。部位検出部１２０は、エッジャー３０がオンとなった後のミドルスタンド２０のパルス数をカウントして、エッジャー３０を通過する圧延材料２の位置を算出する（Ｓ１０４）。
【００４２】
次いで、部位検出部１２０は、エッジャー３０を通過した圧延材料２の長さがＴＯＰ部長さを超えたか否かを判定する（Ｓ１０６）。圧延材料２のＴＯＰ部長さは、設定情報記憶部１７０に記憶されている。部位検出部１２０は、ステップＳ１０４にて算出されたエッジャー３０を通過する圧延材料の位置に基づき、エッジャー３０を通過した圧延材料２の長さを算出し、ＴＯＰ部長さと比較する。そして、エッジャー３０を通過した圧延材料２の長さがＴＯＰ部長さより小さい場合には、部位検出部１２０は、エッジャー３０を通過している圧延材料２の部位はＴＯＰ部であると判定し（Ｓ１０８）、ステップＳ１０４から処理を繰り返す。
【００４３】
一方、エッジャー３０を通過した圧延材料２の長さがＴＯＰ部長さ以上となった場合には、部位検出部１２０は、エッジャー３０を通過している圧延材料２の部位はＭＩＤ部であると判定する（Ｓ１１０）。エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位がＭＩＤ部となると、部位検出部１２０は、粗ミル１０のパルス数より、圧延材料２の全長を算出する（Ｓ１１２）。粗ミル１０のパルス数は、ミドルスタンド２０と同様、粗ミル１０から入力部１１０へ入力されるロール回転数から取得することができる。圧延材料２が粗ミル１０への通過を開始してから終了するまでの粗ミル１０のパルス数より、圧延材料２の全長を算出することができる。部位検出部１２０は、圧延材料２の全長を算出すると、設定情報記憶部１７０からＢＯＴ部長さを取得して、圧延材料２の全長からＢＯＴ部長さを引いてＢＯＴ部開始点を算出する（Ｓ１１４）。
【００４４】
ＢＯＴ部開始点を算出すると、部位検出部１２０は、ＢＯＴ部開始点がエッジャー３０に到達するまでに必要なミドルスタンド２０のロール回転数、すなわちミドルスタンド２０のパルス数を算出する（Ｓ１１６）。これにより、ＢＯＴ部開始点がエッジャー３０を通過するときのミドルスタンド２０のパルス数を取得することができる。そして、部位検出部１２０は、現在のミドルスタンド２０のパルス数が、ＢＯＴ部開始点がエッジャー３０に位置したときのパルス数となったか否かを判定する（Ｓ１１８）。ステップＳ１１８の判定処理より、現在のミドルスタンド２０のパルス数が、ＢＯＴ部開始点がエッジャー３０に位置したときのパルス数より小さい場合には、圧延材料２のＭＩＤ部がエッジャー３０に位置していると判定し（Ｓ１２０）、ステップＳ１１６からの処理を繰り返す。
【００４５】
一方、ステップＳ１１８の判定処理より、現在のミドルスタンド２０のパルス数が、ＢＯＴ部開始点がエッジャー３０に位置したときのパルス数以上となると、圧延材料２のＢＯＴ部がエッジャー３０に到達したと判定し（Ｓ１２２）、処理を終了する。
【００４６】
以上、部位検出部１２０による圧延材料２の部位検出処理について説明した。かかる部位検出処理は、エッジャー３０がオンとなる度に行われる。そして、部位検出部１２０は、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位を定周期で検出し、検出結果をモード出力部１３０および表示部１６０へ出力する。表示部１６０に現在エッジャー３０を通過する圧延材料の部位名を表示することで、オペレータは圧延ライン１の稼動状況に認識することができ、エッジャー３０が機能すべきモードを確認することができる。
【００４７】
[３−２．機能モード決定処理]
部位検出部１２０よりエッジャー３０を通過する圧延材料２の部位の検出結果を受けたモード決定部１３０は、エッジャー３０の機能モードを決定する。モード決定部１３０によるエッジャー３０の機能モード決定処理は、図５に示すように行われる。
【００４８】
まず、モード決定部１３０は、部位検出部１２０の検出結果より、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位がＴＯＰ部またはＢＯＴ部であるか否かを判定する（Ｓ２００）。圧延材料２のＴＯＰ部およびＢＯＴ部は、板幅が広がっているため、エッジャー３０により板幅を矯正する必要がある。したがって、部位検出部１２０の検出結果がＴＯＰ部またはＢＯＴ部である場合には、通常のエッジャー３０の機能である、エッジャー開度を一定として板幅を矯正する幅矯正モードでエッジャー３０を動作させる。一方、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位がＭＩＤ部である場合には、板幅を矯正する必要性が低いことから、エッジャー３０を圧延材料２の板幅を測定する幅測定モードで動作させる。
【００４９】
すなわち、ステップＳ２００にて、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位がＴＯＰ部またはＢＯＴ部ではなく、ＭＩＤ部である場合には、エッジャー３０の張力を一定にして、圧延材料２の板幅を測定する幅測定モードで使用する（Ｓ２０２）。一方、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位がＴＯＰ部またはＢＯＴ部である場合には、板幅を矯正する幅矯正モードで使用する（Ｓ２０４）。
【００５０】
モード決定部１３０は、部位検出部１２０から検出結果が入力される度に機能モード決定処理を行い、決定したエッジャー３０の機能モードを開度制御部１４０へ出力する。これにより、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位に応じて、エッジャー３０の機能を切り換えることができる。
【００５１】
[３−３．エッジャー開度制御処理]
モード決定部１３０によりエッジャー３０の機能モードが決定されると、開度制御部１４０は、決定された機能モードに応じて、エッジャー３０のエッジャー開度を制御する。開度制御部１４０は、まず、機能モードが幅測定モードであるか否かを判定する（Ｓ３００）。機能モードが幅矯正モードであるときには、当該処理を終了し、エッジャー３０を通常の機能で使用する。
【００５２】
すなわち、幅矯正モードでは、開度制御部１４０は、圧延材料２の板幅が所望の幅（「出側幅」、「目標値」ともいう。）となるようにエッジャー開度を一定にして、圧延材料２を通過させる。幅矯正モードでのエッジャー開度は、エッジャー３０の出側における板幅（「出側幅」、「目標値」）とエッジャー３０の変形量（エッジャー変形量）との差分により算出することができる。すなわち、開度制御部１４０により設定するエッジャー開度は、下記数式１により算出することができる。
【００５３】
エッジャー開度 ＝ 出側幅 − エッジャー変形量 ・・・（数式１）
【００５４】
図７に、エッジャー３０による圧延材料２の幅矯正の概要を表す部分平面図を示す。圧延材料２は、圧延ライン１を圧延方向に走行する過程においてエッジャー３０を通過することにより、板幅が出側幅に矯正される。このとき、エッジャー３０の縦ロール３１、３２は、エッジャー３０を通過する圧延材料２から荷重を受けてたわんでしまい、幅方向外側へ移動してしまう。したがって、圧延材料２の板幅を目標値とするには、この縦ロール３１、３２のたわみを考慮するためのエッジャー変形量を算出し、目標幅からの差分をエッジャー開度とする必要がある。エッジャー変形量は、下記数式２より算出することができる。
【００５５】
エッジャー変形量 ＝ ｆ（入側幅、出側幅、板温、板の材質、エッジャー固さ）
・・・（数式２）
【００５６】
ここで、エッジャー３０の入側幅は、図８に示すように、粗ミル１０とミドルスタンド２０との間に設けられた粗出側幅計５０により測定することができる。粗出側幅計５０は、圧延材料２を検知してから定周期、例えば２００ｍｓｅｃで圧延材料２の板幅を測定する。粗出側幅計５０は、例えば、圧延材料２の板面に対して幅方向に複数配列された光源からレーザ光を出力し、その反射結果に基づき板幅を測定する。あるいは、粗出側幅計５０は、圧延材料２の幅方向両側に配置された光源からレーザ光を出力し、圧延材料２の側面までの距離を測定することによっても、圧延材料２の板幅を測定することもできる。
【００５７】
粗出側幅計５０は、ＴＯＰ部およびＢＯＴ部それぞれにおいて、測定された複数の板幅のうち所定数の板幅を抽出して、その平均値をＴＯＰ部の入側幅、ＢＯＴ部の入側幅とする。平均値の算出に用いる板幅の測定値は、例えば、値の大きい方から所定数（例えば５つ）とすることができる。このＴＯＰ部の入側幅、ＢＯＴ部の入側幅を用いて、ＴＯＰ部、ＢＯＴ部におけるエッジャー変形量が算出される。そして、ＴＯＰ部、ＢＯＴ部におけるエッジャー変形量より、数式１に基づき、エッジャー開度が算出される。開度制御部１４０は、算出されたエッジャー開度となるようにエッジャー３０の縦ロール３１、３２を移動させる制御情報を算出し、制御情報出力部１５０を介してエッジャー３０へ出力する。
【００５８】
図６の説明に戻り、ステップＳ３００にてエッジャー３０の機能モードが幅測定モードであるとき、開度制御部１４０は、エッジャー３０を、圧延材料２の板幅を測定するように機能させる。このとき、開度制御部１４０は、まず、圧延材料２からエッジャー３０に対する荷重が目標値であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。荷重目標値は、エッジャー３０を通過する圧延材料２がエッジャー３０によって幅矯正されることなく、かつエッジャー３０に接触した状態であるときに、圧延材料２からエッジャー３０に対して加えられる荷重とすることができる。
【００５９】
したがって、エッジャー３０が圧延材料２から受ける荷重（エッジャー荷重）が荷重目標値と等しい場合には、圧延材料２の板幅が設定されているエッジャー開度と等しいと推定できる。このとき、開度制御部１４０は、エッジャー開度を圧延材料２の板幅として決定する（Ｓ３０４）。測定された圧延材料２の板幅を、表示部１６０に表示させてもよい。
【００６０】
一方、ステップＳ３０２にてエッジャー荷重が荷重目標値と等しくないと判定した場合には、開度制御部１４０は、エッジャー荷重が荷重目標値より大きいか否かをさらに判定する（Ｓ３０４）。そして、エッジャー荷重が荷重目標値より小さい場合には、エッジャー開度より圧延材料２の板幅が小さいと推定されるので、開度制御部１４０は、エッジャー開度が所定量だけ小さくなるようエッジャー３０を制御する（Ｓ３０８）。一方、エッジャー荷重が荷重目標値より大きい場合には、エッジャー開度より圧延材料２の板幅が大きいと推定されるので、開度制御部１４０は、エッジャー開度が所定量だけ大きくなるようエッジャー３０を制御する（Ｓ３１０）。
【００６１】
ステップＳ３０８、Ｓ３１０によりエッジャー開度が変更されると、ステップＳ３００に戻り、処理を繰り返す。そして、圧延材料２のＭＩＤ部がエッジャー３０を通過している間は、エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなるまで当該処理を繰り返し、圧延材料２の板幅を測定する。
【００６２】
以上、本実施形態に係るエッジャー制御装置１００によるエッジャー３０のエッジャー開度制御処理について説明した。エッジャー制御装置１００は、エッジャー３０を通過する圧延材料２の部位に応じて、エッジャー３０を、板幅を矯正する幅矯正モードまたは板幅を測定する幅測定モードで機能させる。これにより、板幅が広がって幅矯正の必要のあるＴＯＰ部およびＢＯＴ部においては板幅が矯正され、板幅を矯正する必要性の低いＭＩＤ部においては板幅が測定される。
【００６３】
特に、本実施形態に係るエッジャー制御装置１００によって、エッジャー３０により圧延材料２の板幅の測定を可能にすることで、圧延材料２の板幅を測定する幅計を圧延ライン１に設けずとも板幅の測定を簡便かつ正確に行うことが可能となる。また、圧延ライン１における幅計の設置箇所を気にすることなく、圧延材料２の板幅を測定することもできる。
＜４．ハードウェア構成例＞
上述した本実施形態に係るエッジャー制御装置１００は、例えばコンピュータ等の情報処理装置により実現することができる。例えば図９に示すように、エッジャー制御装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、バス１０４と、インタフェース１０５と、入力装置１０６と、出力装置１０７と、ストレージ装置１０８と、通信装置１０９とを備える情報処理装置として構成することができる。
【００６４】
ＣＰＵ１０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従ってエッジャー制御装置１００内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ１０１は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。これらはバス１０４により相互に接続されている。バス１０４は、入力装置１０６、出力装置１０７、ストレージ装置１０８、および通信装置１０９を相互に接続するインタフェース１０５と接続されている。
【００６５】
入力装置１０６は、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイク、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ１０１に出力する入力制御回路などから構成されている。エッジャー制御装置１００の作業者は、該入力装置１０６を操作することにより、エッジャー制御装置１００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【００６６】
出力装置１０７は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）装置およびランプなどの表示装置を含む。さらに、出力装置１０７は、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置を含む。
【００６７】
ストレージ装置１０８は、エッジャー制御装置１００の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置であり、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。ストレージ装置１０８は、例えばハードディスクを駆動し、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムや各種データを格納している。また、通信装置１０９は、例えば、通信網５に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。通信装置１０９としては、例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）対応通信装置や、ワイヤレスＵＳＢ対応通信装置、有線による通信を行う通信装置等を用いることができる。
【００６８】
なお、かかる構成のエッジャー制御装置１００は、例えば、当該装置に内蔵、あるいは外付けされる記憶媒体用リーダライタを備えることもできる。記憶媒体用リーダライタは、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ４０３に出力する。また、エッジャー制御装置１００は、外部機器と接続されるインタフェースを備えることもでき、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）などによりデータ伝送可能な外部機器との接続口として用いることができる。
【００６９】
また、上述した本実施形態に係るエッジャー制御装置１００の処理は、それぞれ専用のハードウェアにより実行させてもよいが、ソフトウェアにより実行させてもよい。一連の処理をソフトウェアにより行う場合、例えば、汎用または専用のコンピュータにプログラムを実行させることにより、上記の一連の処理を実現することができる。
【００７０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００７１】
１ 圧延ライン
２ 圧延材料
１０ 粗ミル
２０ ミドルスタンド
３０ エッジャー
４０ 仕上スタンド
５０ 粗出側幅計
１００ エッジャー制御装置
１１０ 入力部
１２０ 部位検出部
１３０ モード決定部
１４０ 開度制御部
１５０ 制御情報出力部
１６０ 表示部
１７０ 設定情報記憶部
１８０ メモリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延ラインにおいて圧延材料の板幅を矯正するエッジャーを制御するエッジャー制御装置であって、
前記エッジャーを通過する圧延材料から前記エッジャーに対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分に応じて前記エッジャーの開度を変更する開度制御部を備え、
前記開度制御部は、前記エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときの前記エッジャーの開度を前記圧延材料の板幅とすることを特徴とする、エッジャー制御装置。
【請求項２】
前記エッジャーを通過する前記圧延材料の部位を検出する部位検出部と、
前記部位検出部の検出結果に基づいて、前記エッジャーの機能モードを決定するモード決定部と、
をさらに備え、
前記モード決定部は、
前記エッジャーを通過する前記圧延材料の部位が先端部または後端部であるとき、前記エッジャーの機能モードを、板幅を矯正する幅矯正モードに決定し、
前記エッジャーを通過する前記圧延材料の部位が中央部であるとき、前記エッジャーの機能モードを、板幅を測定する幅測定モードに決定し、
前記開度制御部は、
前記幅矯正モードのとき、前記圧延材料の板幅を目標板幅とするエッジャー開度設定値に前記エッジャーの開度を固定し、
前記幅測定モードのとき、前記エッジャーの開度を変更させて、前記エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなる前記エッジャーの開度を取得することを特徴とする、請求項１に記載のエッジャー制御装置。
【請求項３】
前記部位検出部は、
前記圧延材料のうち、前記エッジャーの稼動開始を通知する信号が検知された後所定の距離だけ移動されるまでの部位を先端部と判定し、
前記先端部通過後、前記圧延材料の後端部開始点を通過するまでの部位を中央部と判定し、
前記後端部開始点を通過した後の部位を後端部と判定することを特徴とする、請求項２に記載のエッジャー制御装置。
【請求項４】
前記圧延ラインには、前記エッジャーに対して圧延方向上流側に前記圧延材料の板厚を矯正する粗ミルと、当該粗ミルと前記エッジャーとの間に設けられ、前記圧延材料の板厚を矯正するミドルスタンドとが設けられ、
前記部位検出部は、前記粗ミルおよび前記ミドルスタンドにおけるロールの回転数に基づいて算出された、前記エッジャーを通過する前記圧延材料の位置および前記圧延部材の全長と、予め設定された前記圧延部材の先端部および後端部の長さとに基づいて、前記圧延材料の部位を検出することを特徴とする、請求項３に記載のエッジャー制御装置。
【請求項５】
前記開度制御部は、前記エッジャーの出側幅を前記圧延材料の板幅目標値として、前記エッジャー荷重による前記エッジャーの変形量と前記板幅目標値との差分を、前記エッジャー開度設定値として決定することを特徴とする、請求項２に記載のエッジャー制御装置。
【請求項６】
前記エッジャーの変形量は、前記エッジャーの入側幅、出側幅、板温、板の材質、エッジャー固さのうち、少なくともいずれか１つを考慮して算出されることを特徴とする、請求項５に記載のエッジャー制御装置。
【請求項７】
圧延ラインにおいて圧延材料の板幅を矯正するエッジャーを制御するエッジャー制御方法であって、
前記エッジャーを通過する圧延材料から前記エッジャーに対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分を算出するステップと、
前記エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときの前記エッジャーの開度を前記圧延材料の板幅とするステップと、
を含むことを特徴とする、エッジャー制御方法。
【請求項８】
コンピュータを、
圧延ラインにおいて圧延材料の板幅を矯正するエッジャーを通過する圧延材料から前記エッジャーに対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分に応じて前記エッジャーの開度を変更し、前記エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときの前記エッジャーの開度を前記圧延材料の板幅とする開度制御部を備えることを特徴とするエッジャー制御装置として機能させることを特徴とする、コンピュータプログラム。
【請求項１】
圧延ラインにおいて圧延材料の板幅を矯正するエッジャーを制御するエッジャー制御装置であって、
前記エッジャーを通過する圧延材料から前記エッジャーに対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分に応じて前記エッジャーの開度を変更する開度制御部を備え、
前記開度制御部は、前記エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときの前記エッジャーの開度を前記圧延材料の板幅とすることを特徴とする、エッジャー制御装置。
【請求項２】
前記エッジャーを通過する前記圧延材料の部位を検出する部位検出部と、
前記部位検出部の検出結果に基づいて、前記エッジャーの機能モードを決定するモード決定部と、
をさらに備え、
前記モード決定部は、
前記エッジャーを通過する前記圧延材料の部位が先端部または後端部であるとき、前記エッジャーの機能モードを、板幅を矯正する幅矯正モードに決定し、
前記エッジャーを通過する前記圧延材料の部位が中央部であるとき、前記エッジャーの機能モードを、板幅を測定する幅測定モードに決定し、
前記開度制御部は、
前記幅矯正モードのとき、前記圧延材料の板幅を目標板幅とするエッジャー開度設定値に前記エッジャーの開度を固定し、
前記幅測定モードのとき、前記エッジャーの開度を変更させて、前記エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなる前記エッジャーの開度を取得することを特徴とする、請求項１に記載のエッジャー制御装置。
【請求項３】
前記部位検出部は、
前記圧延材料のうち、前記エッジャーの稼動開始を通知する信号が検知された後所定の距離だけ移動されるまでの部位を先端部と判定し、
前記先端部通過後、前記圧延材料の後端部開始点を通過するまでの部位を中央部と判定し、
前記後端部開始点を通過した後の部位を後端部と判定することを特徴とする、請求項２に記載のエッジャー制御装置。
【請求項４】
前記圧延ラインには、前記エッジャーに対して圧延方向上流側に前記圧延材料の板厚を矯正する粗ミルと、当該粗ミルと前記エッジャーとの間に設けられ、前記圧延材料の板厚を矯正するミドルスタンドとが設けられ、
前記部位検出部は、前記粗ミルおよび前記ミドルスタンドにおけるロールの回転数に基づいて算出された、前記エッジャーを通過する前記圧延材料の位置および前記圧延部材の全長と、予め設定された前記圧延部材の先端部および後端部の長さとに基づいて、前記圧延材料の部位を検出することを特徴とする、請求項３に記載のエッジャー制御装置。
【請求項５】
前記開度制御部は、前記エッジャーの出側幅を前記圧延材料の板幅目標値として、前記エッジャー荷重による前記エッジャーの変形量と前記板幅目標値との差分を、前記エッジャー開度設定値として決定することを特徴とする、請求項２に記載のエッジャー制御装置。
【請求項６】
前記エッジャーの変形量は、前記エッジャーの入側幅、出側幅、板温、板の材質、エッジャー固さのうち、少なくともいずれか１つを考慮して算出されることを特徴とする、請求項５に記載のエッジャー制御装置。
【請求項７】
圧延ラインにおいて圧延材料の板幅を矯正するエッジャーを制御するエッジャー制御方法であって、
前記エッジャーを通過する圧延材料から前記エッジャーに対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分を算出するステップと、
前記エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときの前記エッジャーの開度を前記圧延材料の板幅とするステップと、
を含むことを特徴とする、エッジャー制御方法。
【請求項８】
コンピュータを、
圧延ラインにおいて圧延材料の板幅を矯正するエッジャーを通過する圧延材料から前記エッジャーに対して加えられるエッジャー荷重と荷重目標値との差分に応じて前記エッジャーの開度を変更し、前記エッジャー荷重が荷重目標値と等しくなったときの前記エッジャーの開度を前記圧延材料の板幅とする開度制御部を備えることを特徴とするエッジャー制御装置として機能させることを特徴とする、コンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１０１２４６（Ｐ２０１２−１０１２４６Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５１６００（Ｐ２０１０−２５１６００）
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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