JP7732148B2 - 熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法、熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置および薄板コイル - Google Patents
熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法、熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置および薄板コイルInfo
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マンドレルを有する巻き取り部により仕上げ熱間圧延鋼帯を巻き取って薄板コイルを形成する際に前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置を制御する方法であって、
粗圧延された粗熱間圧延鋼帯の尾端の二次元形状を検出し当該粗熱間圧延鋼帯の尾端の中央凹部の位置と前記中央凹部の左右に隣接して形成されている凸部がクロップカットされて形成されたクロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が有する第1切断尾端部の位置と第2切断尾端部の位置とを二次元形状計により検出する第一工程と、
前記クロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が仕上げ圧延され、仕上げ熱間圧延鋼帯が形成された後にピンチロールに送り出された後に当該ピンチロールの出側から出力された前記仕上げ熱間圧延鋼帯が有する前記第1切断尾端部に対応するピンチロール出側第1尾端部の位置を第1レーザー計により検出し、前記第2切断尾端部に対応するピンチロール出側第2尾端部の位置を第2レーザー計により検出する第二工程と、
前記第1レーザー計による前記ピンチロール出側第1尾端部の第1検出位置と、当該第1検出位置と前記第2レーザー計による前記ピンチロール出側第2尾端部の第2検出位置との間に形成されるレーザー検出差距離とに基づいて、前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の位置を補正するための尾端補正量を算出する第三工程と、
前記尾端補正量に基づいて前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置を制御する第四工程と、を含むことを特徴とする。
マンドレルを有する巻き取り部により仕上げ熱間圧延鋼帯を巻き取って薄板コイルを形成する際に前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置を制御する制御装置であって、
粗圧延された粗熱間圧延鋼帯の尾端の二次元形状を検出し当該粗熱間圧延鋼帯の尾端の中央凹部の位置と前記中央凹部の左右に隣接して形成されている凸部がクロップカットされて形成されたクロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が有する第1切断尾端部の位置と第2切断尾端部の位置とを二次元形状計により検出する第一検出部と、
前記クロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が仕上げ圧延され、仕上げ熱間圧延鋼帯が形成された後にピンチロールに送り出された後に当該ピンチロールの出側から出力された前記仕上げ熱間圧延鋼帯が有する前記第1切断尾端部に対応するピンチロール出側第1尾端部の位置を第1レーザー計により検出し、前記第2切断尾端部に対応するピンチロール出側第2尾端部の位置を第2レーザー計により検出する第二検出部と、
前記第1レーザー計による前記ピンチロール出側第1尾端部の第1検出位置と、当該第1検出位置と前記第2レーザー計による前記ピンチロール出側第2尾端部の第2検出位置との間に形成されるレーザー検出差距離とに基づいて、前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の位置を補正するための尾端補正量を算出する第三検出部と、
前記尾端補正量に基づいて前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置を制御する位置制御部と、を備えることを特徴とする熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置。
第1実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法について説明する。
本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法は、粗圧延された粗熱間圧延鋼帯の尾端の二次元形状を検出し当該粗熱間圧延鋼帯の尾端の中央凹部の位置と前記中央凹部の左右に隣接して形成されている凸部がクロップカットされて形成されたクロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が有する第1切断尾端部の位置と第2切断尾端部の位置とを二次元形状計により検出する第一工程と、前記クロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が仕上げ圧延され、仕上げ熱間圧延鋼帯が形成された後にピンチロールに送り出された後に当該ピンチロールの出側から出力された前記仕上げ熱間圧延鋼帯が有する前記第1切断尾端部に対応するピンチロール出側第1尾端部の位置を第1レーザー計により検出し、前記第2切断尾端部に対応するピンチロール出側第2尾端部の位置を第2レーザー計により検出する第二工程と、前記第1レーザー計による前記ピンチロール出側第1尾端部の第1検出位置と、当該第1検出位置と前記第2レーザー計による前記ピンチロール出側第2尾端部の第2検出位置との間に形成されるレーザー検出差距離とに基づいて、前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の位置を補正するための尾端補正量を算出する第三工程と、前記尾端補正量に基づいて前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置を制御する第四工程と、を含むことを特徴とする。
以下、図面を参照しつつ、本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法に含まれる各工程について説明する。
本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法は、粗圧延された粗熱間圧延鋼帯の二次元形状を検出し当該粗熱間圧延鋼帯の尾端中央凹部の位置と前記尾端中央凹部の左右に隣接して形成されている凸部がクロップカットされて形成されたクロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が有する第1切断尾端部の位置と第2切断尾端部の位置とを二次元形状計により検出する工程を含む。
すなわち、本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法に含まれる第一工程は、粗熱間圧延鋼帯の尾端中央凹部の位置と前記尾端中央凹部の左右に隣接して形成されている凸部がクロップカットされて形成されたクロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が有する第1切断尾端部の位置と第2切断尾端部の位置とを二次元形状計により検出する工程である。
ここで、クロップカットされた後の粗熱間圧延鋼帯204の第1切断尾端部205の位置と第2切断尾端部206の位置は、2次元座標(x,y)を用いて特定することができる。そして、クロップカットされた後の粗熱間圧延鋼帯204の第1切断尾端部205の位置をPcs1(x1,ycs1)とし、第1切断尾端部206の位置をPcs2(x2,ycs2)とすることができる。
本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法は、前記クロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が仕上げ圧延され、仕上げ熱間圧延鋼帯が形成された後にピンチロールに送り出された後に当該ピンチロールの出側から出力された前記仕上げ熱間圧延鋼帯が有する前記第1切断尾端部に対応するピンチロール出側第1尾端部の位置を第1レーザー計により検出し、前記第2切断尾端部に対応するピンチロール出側第2尾端部の位置を第2レーザー計により検出する工程を含む。
すなわち、本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法に含まれる第二工程は、クロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が仕上げ圧延され、ピンチロールに搬送された後に当該ピンチロールの出側から出力された仕上げ熱間圧延鋼帯が有するピンチロール出側第1尾端部の位置とピンチロール出側第2尾端部の位置をレーザー計により検出する工程である。
y1:ピンチロール出側第1尾端部302の位置P1における仕上げ熱間圧延鋼帯300の長手方向の座標、
ycs1:クロップカットされた後の粗熱間圧延鋼帯204の第1切断尾端部205の長手方向の座標、
Rin :巻き取り機内ピンチロール105に入る前の仕上げ熱間圧延鋼帯300の厚さ、
Rout:巻き取り機内ピンチロール105から出力された仕上げ熱間圧延鋼帯300の厚さをそれぞれ示す。
ここで、(Rout/Rin)は、仕上げ熱間圧延鋼帯300の圧下率である。
y2:ピンチロール出側第2尾端部303の位置P2における仕上げ熱間圧延鋼帯300の長手方向の座標、
ycs2:クロップカットされた後の粗熱間圧延鋼帯204の第2切断尾端部206の長手方向の座標、
Rin :巻き取り機内ピンチロール105に入る前の仕上げ熱間圧延鋼帯300の厚さ、
Rout:巻き取り機内ピンチロール105から出力された仕上げ熱間圧延鋼帯300の厚さをそれぞれ示す。
本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法は、前記ピンチロール出側第1尾端部の位置と、前記ピンチロール出側第2尾端部の位置と、前記第1レーザー計による第1レーザー検出位置と、前記第2レーザー計による第2レーザー検出位置と、前記第1レーザー検出位置と前記第2レーザー検出位置との間に形成されるレーザー検出差距離とに基づいて、前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の位置を補正するための尾端補正量を算出する工程を含む。
すなわち、本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法に含まれる第三工程は、前記第1レーザーによる第1レーザー検出位置と、前記第2レーザーによる第2レーザー検出位置と、前記第1レーザー検出位置と前記第2レーザー検出位置との間に形成されるレーザー検出差距離とに基づいて、前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の位置を補正するための尾端補正量を算出する
同様に、第2レーザー検出位置Q2の位置である2次元座標(s+α,t+β)を第1レーザー検出位置Q1の位置を特定した2次元座標(s,t)に基づいて特定することができる。すなわち、第三工程において、尾端補正量Yは、ピンチロール出側第1尾端部302の位置とピンチロール出側第2尾端部303との位置関係に対応して、尾端中央凹部201の位置と尾端中央凹部201とレーザー検出差距離βとの合計との大小関係に基づいて定められる。具体的に尾端補正量Yは、条件A~Dに応じて以下のように算出される。
本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法は、前記尾端補正量に基づいて前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置を制御する工程を含む。
すなわち、本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法に含まれる第四工程は、第三工程で取得した尾端補正量Yの値をパルス波として尾端停止コントローラー107に送信してマンドレル駆動部Mに伝達して、マンドレル109を回転駆動することにより仕上げ熱間圧延鋼帯300の尾端の停止位置を制御する。
尾端補正量Yの値は、尾端停止コントローラー107に出力される。尾端が抜けた位置から薄板コイルの外周距離と設備的な残距離と尾端補正量Yの値から尾端停止角度までマレンドルを回転させる。そして、仕上げ熱間圧延鋼帯300の尾端の停止位置を制御することにより、尾端の停止位置が揃った薄板コイルを得ることができる。
第2実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法について説明する。本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法は、上記実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法において、前記仕上げ熱間圧延鋼帯が有する前記第1切断尾端部に対応するピンチロール出側第1尾端部の位置及び前記第2切断尾端部に対応するピンチロール出側第2尾端部の位置を前記仕上げ熱間圧延鋼帯の幅方向を測定することができるエリアセンサーにより検出することを特徴とする。
以下、本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法が含んでいる特徴的な工程について説明する。
第3実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置について説明する。本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置は、上記実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法を実現するための装置である。
以下、本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置を構成する各部材について説明する。
本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置は、第1検出部を備える。第1検出部は、粗圧延された粗熱間圧延鋼帯200の二次元形状と当該粗熱間圧延鋼帯200の尾端中央凹部201の位置を検出することができればよい。さらに、第1検出部は、尾端中央凹部201の左右に隣接して形成されている左側凸部202と右側凸部203がクロップカットされて形成されたクロップカット後の粗熱間圧延鋼帯204が有する第1切断尾端部205の位置と第2切断尾端部206の位置を検出することができればよい。このため、第1検出部は、クロップカットされる前の粗熱間圧延鋼帯200の二次元形状と、クロップカットされた後の粗熱間圧延鋼帯204の二次元形状とを測定するためにクロップシャー103を挟んでその前後に設置されていることが好ましい。また、第1検出部は、クロップカットされる前の粗熱間圧延鋼帯200の二次元形状及びクロップカットされた後の粗熱間圧延鋼帯204の二次元形状のうちいずれか一方の当該粗熱間圧延鋼帯の二次元形状を測定するためにクロップシャー103の前後のいずれか一方に設置されていてもよい。第1検出部は、二次元形状測定計102に相当する。例えば、第1検出部としては、反射型2次元レーザー変位計であってもよく、当該反射型2次元レーザー変位計のセンサヘッド又はワークのどちらかを動かすことによって測定することができるものであればよい。
本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置は、第2検出部を備える。第2検出部は、クロップカット後の粗熱間圧延鋼帯204が仕上げ圧延されることによって仕上げ熱間圧延鋼帯300が形成され、当該仕上げ熱間圧延鋼帯300が巻き取り機内PRであるピンチロール105に送り出された後に当該ピンチロール105の出側から出力された仕上げ熱間圧延鋼帯300が有するピンチロール出側第1尾端部302の位置を検出し、ピンチロール出側第2尾端部303の位置を検出することができればよい。したがって、第2検出部は、ピンチロール105の出側よりも後に設置されていることが必要である。例えば、第2検出部としては、第1レーザー計161と第2レーザー計162とを備えるレーザー計106であってもよいし、さらに第3レーザー計を備えているレーザー計106であってもよい。また、第2検出部は、エリアセンサーであってもよい。
本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置は、算出部を備える。算出部は、仕上げ熱間圧延鋼帯300の尾端の位置を補正するための尾端補正量Yを算出する。算出部は、第1検出部が検出して送信した粗熱間圧延鋼帯200に関するデータと、第2検出部が検出して送信した仕上げ熱間圧延鋼帯300に関するデータとに基づいて仕上げ熱間圧延鋼帯300の尾端の位置を補正するための尾端補正量Yを算出する。算出部は、たとえば、汎用プロセッサや特定の処理に特化した専用プロセッサ等、1つ以上のプロセッサを含む。
本実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置は、位置制御部を備える。位置制御部は、尾端停止コントローラー107に相当する。位置制御部は、パルス波を受信して、当該パルス波をマンドレル駆動部Mに送信することができるものであれば、特に制限されない。位置制御部は、上記算出部が算出した尾端補正量Yの値をパルス波として受信する。その後、位置制御部は、尾端補正量Yの値として受信したパルス波をマンドレル駆動部Mに送信する。マンドレル駆動部Mは、マンドレル109に位置制御部から送信された尾端補正量Yの値として受信したパルス波を伝達する。マンドレル109は、受信したパルス波に基づいて回転駆動することにより仕上げ熱間圧延鋼帯300の尾端の停止位置を制御する。
第4実施形態に係る薄板コイルについて説明する。本実施形態に係る薄板コイルは、上記実施形態に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置を用いて得られた仕上げ熱間圧延鋼帯を巻き取ることによって製造されることを特徴とする。以下、本実施形態に係る薄板コイルについて説明する。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の技術的範囲で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステム、または装置も、本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明に係る熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法を適用して、薄板コイルを構成する仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の制御をシミュレーションにより行った。実施例1において得られた仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の制御をシミュレーションした結果を表1及び図5(a)に示す。
従来技術として提案されている熱間圧延鋼帯の巻取制御方法(特開2013-94798号公報)を適用して、実施例1と同一の条件にて薄板コイルを構成する仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の制御をシミュレーションにより行った。比較例1において得られた仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の制御をシミュレーションした結果を表1及び図5(b)に示す。
101 粗圧延機
102 二次元形状測定計
103 クロップシャー
104 仕上げ圧延機
105 ピンチロール(巻き取り機内PR)
106 レーザー計
161 第1レーザー計
162 第2レーザー計
107 尾端停止コントローラー
108 ホットランテーブル
181 設備センターライン
109 マンドレル
M マンドレル駆動部
200 粗熱間圧延鋼帯
201 尾端中央凹部(粗熱間圧延鋼帯)
202 左側凸部
203 右側凸部
204 クロップカット後の粗熱間圧延鋼帯
205 第1切断尾端部
206 第2切断尾端部
300 仕上げ熱間圧延鋼帯
301 尾端中央凹部(仕上げ熱間圧延鋼帯)
302 ピンチロール出側第1尾端部
303 ピンチロール出側第2尾端部
304 レーザー計間距離α
305 レーザー検出差距離β
Claims (4)
- マンドレルを有する巻き取り部により仕上げ熱間圧延鋼帯を巻き取って薄板コイルを形成する際に前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置を制御する方法であって、
粗圧延された粗熱間圧延鋼帯の尾端の二次元形状を検出し当該粗熱間圧延鋼帯の尾端の中央凹部の位置と前記中央凹部の左右に隣接して形成されている凸部がクロップカットされて形成されたクロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が有する第1切断尾端部の位置と第2切断尾端部の位置とを二次元形状計により検出する第一工程と、
前記クロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が仕上げ圧延され、仕上げ熱間圧延鋼帯が形成された後にピンチロールに送り出された後に当該ピンチロールの出側から出力された前記仕上げ熱間圧延鋼帯が有する前記第1切断尾端部に対応するピンチロール出側第1尾端部の位置を第1レーザー計により検出し、前記第2切断尾端部に対応するピンチロール出側第2尾端部の位置を第2レーザー計により検出する第二工程と、
前記第1レーザー計による前記ピンチロール出側第1尾端部の第1検出位置と、
当該第1検出位置と前記第2レーザー計による前記ピンチロール出側第2尾端部の第2検出位置との間に形成されるレーザー間距離とレーザー検出差距離とに基づいて、前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の位置を補正するための尾端補正量を算出する第三工程と、
前記尾端補正量に基づいて前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置を制御する第四工程と、を含むことを特徴とする熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法。 - 前記仕上げ熱間圧延鋼帯が有する前記第1切断尾端部に対応する前記ピンチロール出側第1尾端部の位置及び前記第2切断尾端部に対応するピンチロール出側第2尾端部の位置を前記仕上げ熱間圧延鋼帯の幅方向を測定することができるエリアセンサーにより検出することを特徴とする請求項1に記載の熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御方法。
- マンドレルを有する巻き取り部により仕上げ熱間圧延鋼帯を巻き取って薄板コイルを形成する際に前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置を制御する制御装置であって、
粗圧延された粗熱間圧延鋼帯の尾端の二次元形状を検出し当該粗熱間圧延鋼帯の尾端の中央凹部の位置と前記中央凹部の左右に隣接して形成されている凸部がクロップカットされて形成されたクロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が有する第1切断尾端部の位置と第2切断尾端部の位置とを二次元形状計により検出する第一検出部と、
前記クロップカット後の粗熱間圧延鋼帯が仕上げ圧延され、仕上げ熱間圧延鋼帯が形成された後にピンチロールに送り出された後に当該ピンチロールの出側から出力された前記仕上げ熱間圧延鋼帯が有する前記第1切断尾端部に対応するピンチロール出側第1尾端部の位置を第1レーザー計により検出し、前記第2切断尾端部に対応するピンチロール出側第2尾端部の位置を第2レーザー計により検出する第二検出部と、
前記第1レーザー計による前記ピンチロール出側第1尾端部の第1検出位置と、当該第1検出位置と前記第2レーザー計による前記ピンチロール出側第2尾端部の第2検出位置との間に形成されるレーザー間距離とレーザー検出差距離とに基づいて、前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の位置を補正するための尾端補正量を算出する第三検出部と、
前記尾端補正量に基づいて前記仕上げ熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置を制御する位置制御部と、を備えることを特徴とする熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置。 - 請求項3に記載の熱間圧延鋼帯の尾端の停止位置制御装置によって製造された薄板コイル。
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