連續冷壓延裝置的製作方法

2023-06-04 14:22:51

專利名稱：連續冷壓延裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於板壓延的連續冷壓延裝置，其中板被多個壓延機 連續壓延。
背景技術：
迄今，板壓延中的一個重要問題是改進所謂的"邊緣下降"，"邊緣下 降"是指板的邊緣部分附近的板厚度急劇下降。解決該問題的公知的方法 是用裝備有工作輥移動機的壓延裝置來壓延板。工作輥移動機在上部、下 部工作輥的末端部裝備有錐形冠部，並且還設置有控制裝置以便允許該冠部在板寬度方向上移動。圖5示意地顯示板的邊緣部分附近的板厚度急劇 下降的"邊緣下降"情況。這裡，說明邊緣下降量的定義。通常，邊緣下 降量常定義成遠離作為基準的板的邊緣的至少兩個不同點之間的板厚度 差。具體地，在圖5中，當在距離板邊緣部分X-15距離和X-115距離的兩點處分別測量板厚度時，邊緣下降量定義成兩點處測量的板厚度之差。 現在，將X-15定義成距離板邊緣15 mm的點，將X-115定義成距離 板邊緣115 mm的點。在該情況中，邊緣下降量用E表示。在通常的情況 中，點越靠近板邊緣部分，板厚度就越小，並且在該情況中邊緣下降量用 正值來表示。相反，可能會存在點越靠近板邊緣部分，板厚度就越大。在 該情況中，邊緣下降量用負值表示，並且該形狀被稱作邊緣增加形狀。此 外，板在左側和右側之間通常具有不同的邊緣下降量。因此，通常用兩個 測量儀器來測量邊緣下降量，該兩個測量儀器分別設置在板的左側和右側 邊緣部分上。此外，對於連續冷壓延裝置，其中多個熱壓延巻板結合在壓延機的入 口側，並且該結合的巻板通過酸洗裝置以便去除表面汙垢，然後用安裝在 連續冷壓延裝置中的多個壓延機連續壓延，所公知的是，在串聯壓延機的 前段設置至少一個工作輥移動機，用於改善邊緣下降。在該情況中，在串聯壓延機的前段設置至少一個工作輥移動機是公知的技術。已經公開了使 用工作輥移動機的邊緣下降控制方法的許多公知的實例。此外，也公開了 許多公知的前饋控制方法(以下稱為FF控制)的實例。在FF控制方法中， 測量邊緣下降量的邊緣下降測量計被設置在壓延機的入口側，並且基於測 量值來控制工作輥移動機的移動位置。此外，專利文獻1提出把邊緣下降測量計設置在連續冷壓延裝置的壓 延機的入口側的什麼地方。該方案是用於裝備有巻繞輸出機(巻繞機)、 焊接機和打環機的壓延裝置，並且提出在焊接機之前或之後放置板輪廓測 量計(邊緣下降測量計)。打環機是可動裝置，用於保持恆定的張力。在專 利文獻1中，打環機設置在焊接機的出口側，以便當壓延材料(以下稱為 板)流停止在執行焊接工作的焊接機附近時允許壓延連續。由於提供了打環機，因此當板的運行部分停止時，也允許執行邊緣下 降量的測量。這使得能夠使用行走式邊緣下降測量計，其中邊緣下降測量 計的測量端子被製成在板寬度方向上行走。使用這種類型的邊緣下降測量 計能夠精確測量。打環機還允許板到達壓延機所需的足夠時間，從而使得 能夠在壓延條件的建立中反應邊緣下降測量計的測量結果。然而，應當注意的是，專利文獻l中公開的技術是基於單個巻板的板 冠部(邊緣下降量)沒有大的變化，但是一個巻板和另一巻板的基材(板) 的邊緣下降量的變化很大。[專利文獻1] JP-A 2002-126811 [專利文獻2] JP-A 2004-9116 [專利文獻3] JP-A H5-15911發明內容[本發明要解決的技術問題]在單個巻板中，具有相對較大且變化和緩的邊緣下降量(以下稱為長 期波動成分)的成分常常與具有相對較小且變化急劇的邊緣下降量(以下 稱為短期波動成分)的成分混合。稍後將說明這方面。由於即使當邊緣下 降量的變化較大時長期波動成分的邊緣下降量的時間變化緩慢，因此長期 波動成分容易控制。相反，儘管短期波動成分的邊緣下降量的變化量相對較小，但是邊緣下降量在短期時間內變化急劇，因此難以控制短期波動成 分。由於該原因，在控制邊緣下降中，儘量抑制短期波動是很重要的。邊緣下降量的波動的可知原因為板本身的板厚度變化；測量儀器的 測量精度誤差；測量條件等。主要集中於測量條件導致的邊緣下降的波動 成分，本發明提供一種優選的結構布置，它能夠儘量減小波動成分。此外， 本發明提供一種連續冷壓延裝置，該連續冷壓延裝置有效使用該結構，來 實現小邊緣下降量的壓延。此外，為了在壓延機的入口側壓延板邊緣部分 被切割掉的修剪材料，本發明提供一種連續冷壓延裝置，該連續冷壓延裝 置能夠通過儘量減少修剪量來提高壓延產量。[解決技術問題的技術方案]根據本發明的權利要求1的連續冷壓延裝置，包括結合多個熱壓延巻 板、用張力平整機校正結合的熱壓延巻板的變形、使熱壓延巻板通過酸洗 裝置來去除熱壓延巻板的表面汙垢、和用至少兩臺壓延機連續壓延熱壓延 巻板的設備。並且所述連續冷壓延裝置還包括作為壓延機的至少一個工作 輥移動機，所述至少一個工作輥移動機設置有上部可移動工作輥和下部可 移動工作輥，在所述上部和下部可移動工作輥的末端處具有錐形的輥冠 部。所述連續冷壓延裝置的特徵在於，在所述張力平整機與所述酸洗裝置 的入口側處設置的張力控制輥之間設置有邊緣下降測量計。根據本發明的權利要求2的連續冷壓延裝置，包括結合多個熱壓延巻板、使結合的熱壓延巻板通過酸洗裝置來去除熱壓延巻板的表面汙垢、和 用至少兩臺壓延機連續壓延熱壓延巻板的設備。並且所述連續冷壓延裝置 還包括作為壓延機的至少一個工作輥移動機，所述至少一個工作輥移動機 設置有上部可移動工作輥和下部可移動工作輥，在所述上部和下部可移動 工作輥的末端處具有錐形的輥冠部。所述連續冷壓延裝置的特徵在於，在 所述酸洗裝置與所述酸洗裝置的出口側處設置的張力控制輥之間設置有 邊緣下降測量計。根據本發明的權利要求3的連續冷壓延裝置，包括結合多個熱壓延巻 板、使熱壓延巻板通過酸洗裝置來去除結合的熱壓延巻板的表面汙垢、用 側邊修邊機切割掉板邊緣部分、和用至少兩臺壓延機連續壓延熱壓延巻板的設備。並且所述連續冷壓延裝置還包括作為壓延機的至少一個工作輥移 動機，所述至少一個工作輥移動機設置有上部可移動工作輥和下部可移動 工作輥，在所述上部和下部可移動工作輥的末端處具有錐形的輥冠部。所 述連續冷壓延裝置的特徵在於，在所述側邊修邊機與所述側邊修邊機的出 口側處設置的張力控制輥之間設置有邊緣下降測量計。本發明的權利要求4的連續冷壓延裝置是根據權利要求1 — 3中任一 項所述的連續冷壓延裝置，其特徵在於，所述邊緣下降測量計是行走型邊 緣下降測量計。本發明的權利要求5的連續冷壓延裝置是根據權利要求l一4中任一項所述的連續冷壓延裝置，其特徵在於，在所述邊緣下降測量計的附近設 置焊點檢測器和行走距離測量計，所述焊點檢測器和行走距離測量計位於 邊緣下降測量計之前和之後中的任一位置處。本發明的權利要求6的連續冷壓延裝置是根據權利要求5所述的連續 冷壓延裝置，其特徵在於，還包括跟蹤裝置，所述跟蹤裝置基於所述焊點檢測器和行走距離測量計獲得的數據來執行邊緣下降測量計所檢測的數據的跟蹤；平滑裝置，所述平滑裝置執行所述邊緣下降測量計所檢測的 數據的平滑處理；和移動設定裝置，所述移動設定裝置基於所述平滑裝置的輸出來設定所述工作輥移動機的輥移動位置。本發明的權利要求7的連續冷壓延裝置是根據權利要求1和2中任一 項所述的連續冷壓延裝置，其特徵在於，基於所述邊緣下降測量計所測量 的數據來確定使用側邊修邊機修剪板邊緣的修剪量。本發明的權利要求8的連續冷壓延裝置是根據權利要求6所述的連續 冷壓延裝置，其特徵在於，基於所述平滑裝置的輸出來預設所述工作輥移 動機的輥移動位置。 '本發明的權利要求9的連續冷壓延裝置是根據權利要求6所述的連續 冷壓延裝置，其特徵在於，所述移動設定裝置基於所述平滑裝置輸出的邊 緣下降數據對上部和下部工作輥的移動位置執行前饋控制。[本發明的有益效果]在根據本發明的權利要求1的冷壓延裝置中，邊緣下降測量計設置在且張力控制輥設置在邊緣下降測量計的附近。因此， 能夠在張力平整機校正基材巻板(板)的形狀之後並且在施加張力抑制板 振動的情況下測量邊緣下降量。因此，測量誤差能夠被減小，並且能夠適 當地執行壓延。在根據本發明的權利要求2的冷壓延裝置中，邊緣下降測量計設置在 酸洗裝置之後，並且張力控制輥設置在邊緣下降測量計的附近。因此，能 夠在酸洗裝置去除表面汙垢之後並且在給板施加張力的情況下測量邊緣 下降量。因此，測量誤差能夠被減小，並且能夠適當地執行壓延。在根據本發明的權利要求3的冷壓延裝置中，邊緣下降測量計設置在 側邊修邊機之後，並且張力控制輥設置在邊緣下降測量計的附近。因此， 能夠在通過側邊修邊機使板寬度基本恆定之後並且在給板施加張力抑制 振動的情況下測量邊緣下降量。因此，測量誤差能夠被減小，並且能夠適 當地執行壓延。在根據本發明的權利要求4的冷壓延裝置中，使用行走型邊緣下降測 量計。因此，能夠通過在板寬度方向上往復移動測量端子來測量邊緣下降 量。因此，能夠減少測量端子的數量，並且也能夠降低設備成本。在根據本發明的權利要求5的冷壓延裝置中，焊點檢測器和行走距離測量計設置在邊緣下降測量計的附近。因此，測量的邊緣下降數據的精確 跟蹤能夠被實現。因此，能夠減小測量誤差，並且能夠適當地執行壓延。在根據本發明的權利要求6的冷壓延裝置中，連續冷壓延裝置設置有 跟蹤裝置、平滑裝置和移動設定裝置。因此，能夠基於去除短期波動成分 的數據來執行壓延。短期波動成分具有較小的邊緣下降量變化，但是在短 期時間內變化急劇。因此，能夠進行高精度的邊緣下降控制。在根據本發明的權利要求7的冷壓延裝置中，基於所述邊緣下降測量 計所測量的數據來確定使用側邊修邊機修剪板邊緣的修剪量。因此，修剪 量能夠根據邊緣下降量被減小到最小程度。因此，能夠實現高產量的壓延。在根據本發明的權利要求8的冷壓延裝置中，基於所述平滑裝置的輸 出來預設所述工作輥移動機的輥移動位置。因此，能夠相對於壓延材料的 邊緣下降來設置輥移動位置。在根據本發明的權利要求9的冷壓延裝置中，基於所述平滑裝置輸出8的邊緣下降數據對工作輥移動機執行前饋控制。因此，能夠適當地執行壓 延。


圖1是顯示根據本發明的連續冷壓延裝置的實例的示意圖； 圖2是顯示處於傾斜狀態的板的厚度的測量產生的誤差的實例的示意圖；圖3是顯示當圖2所示實例中H = 2. 5時發生的測量誤差的圖表； 圖4是顯示壓延導致的邊緣下降的變化的圖表； 圖5是顯示邊緣下降的剖視圖；圖6是顯示板邊緣部分的形狀變化的實例的示意圖； 圖7是顯示單個巻板中的邊緣下降波動的實例的圖表； 圖8是顯示從邊緣下降數據中去除短期波動成分的實例的圖表； 圖9是顯示過程實例的圖表，在該過程中，將移動平均中的移動平均 寬度轉換成出口側200m的壓延長度；和圖10是顯示根據本發明的實例4的連續冷壓延裝置的FF控制的實例的示意圖。
具體實施方式
圖1顯示根據本發明的實施例的連續冷壓延裝置的實例。在該連續冷 壓延裝置中，板從巻繞機5供應出，然後板連續通過焊接機6、打環機15、 張力控制輥3、張力平整機7、張力控制輥3、酸洗裝置8、張力控制輥3、 打環機15、側邊修邊機9、打環機15、張力控制輥3和串聯壓延機11。 之後，用形狀檢測器12測量板形狀。然後，板通過分割剪13、並被重繞 機14再次纏繞。每個巻繞機5是發送基材巻板(板)到壓延機側的裝置。焊接機6是 把多個板結合在一起的裝置。每個打環機15是存儲能夠連續壓延的足夠 長的板的板存儲裝置。每個張力控制輥3是在板上施加張力的裝置。張力 平整機7是校正板的形狀的變形的裝置。酸洗裝置8是從已依序結合在 一起的多個板上去除表面汙垢的裝置。側邊修邊機9是切割掉板邊緣部分的裝置。串聯壓延機11是用安裝在串聯壓延機11中的多個壓延機連續 壓延板的裝置。形狀檢測器12是檢査板壓延後的形狀的裝置。分割剪13 是切割板以便獲得預定長度的裝置。重繞機14是巻繞板並傳送巻繞起的板的裝置。在圖1中，參考標記2a—2d表示邊緣下降測量計，參考標記 4a — 4d表示焊點檢測器。此外，工作輥移動機10設置在串聯壓延機11的前段。工作輥移動 機IO是包括工作輥移動控制裝置的壓延機。在工作輥移動控制裝置中， 錐形冠部設置在上部、下部工作輥的輥端部，因而允許工作輥移動控制裝 置在板寬度方向移動。在圖l顯示的邊緣下降測量計2a—2c和焊點檢測器4a—4d中，邊緣 下降測量計2a和焊點4a用於本實施例的連續冷壓延裝置中。具體地， X-射線邊緣下降測量計2a設置在位於張力平整機7的下遊側並且位於一 個張力控制輥3的下遊側的位置處。前述一個張力控制輥3設置在酸洗 裝置8之前。焊點檢測器4a和行走距離測量計(未顯示)設置在張力平 整機7之前。邊緣下降測量計2a是測量板的邊緣下降量的裝置。焊點檢 測器4a是檢測板被焊接在一起的焊接點的裝置。行走距離測量計是測量 板的行走距離的裝置。圖2顯示，在X-射線邊緣下降測量計2a中，X-射線發生端子21和 X-射線接收端子22設置在基材的上方和下方。通過測量從發生端子21 到接收端子22的X-射線的發射量來檢測板的厚度。在焊點檢測器4a中， 如專利文獻2所述，在板的焊點附近形成穿 L，用穿孔的位置用光電單元 等檢測。此外，行走距離測量計測量具有作為基準的焊點的板的行走距離。 例如，安裝自動同步電機作為圖l所示的張力控制輥3的驅動電機，因此， 可根據張力控制輥3的輥直徑和驅動電機的轉數來計算板的行走距離。焊點檢測器4a和行走距離測量計用於精確地跟蹤測量的邊緣下降數 據。具體地，在通過後面的工作輥移動機IO對邊緣下降實施FF控制的情 況中，精確跟蹤是必須的。這是因為基於非精確跟蹤數據的FF控制會導 致邊緣下降形狀最後變得更糟糕。焊點檢測器4a設置在張力平整機7的入口側，基於下面的原因。工 作條件，例如張力平整機7的推入量，在焊點前的部分和焊點後的部分之間會發生變化，當這兩點的板厚度彼此不同時。焊點檢測器4a可用於跟蹤X-射線邊緣下降測量計2a的輸出。此外，焊點檢測器4a和行走距離 測量計的安裝位置不局限於上述位置。焊點檢測器4a和行走距離測量計 可安裝在張力控制輥3之前或之後，並且靠近張力控制輥3。此外，邊緣 下降測量計不局限於X-射線邊緣下降測量計。現在，參照圖2來簡要說明測量誤差。當板振動、板形狀缺陷等導致 板波動時，會發生這樣的情況在兩個測量端子之間的部分的板厚度與水 平方向成一角度時測量板l的厚度。在該情況下，測量的板厚度H'不同 於實際板厚度H。在該情況中，測量誤差SH表示如下，其中9表示板的傾斜度。SH = H，-H = H/cos(e)-H圖3顯示假設H二 2.5mm時傾斜角度6和測量誤差SH之間的關係。 圖3顯示當板大致傾斜e =5°的角度時產生的測量誤差大致為SH=10 to。上述誤差成分作為例如與板的振動對應的波動成分。下面說明基材邊緣下降量如何通常出現在最終產品中。圖4是顯示壓 延前入口側處的邊緣下降量Ein和壓延後出口側處的邊緣下降量Eout之 間的關係的實例的圖表。水平軸線表示壓延前入口側處的邊緣下降量Ein， 豎直軸線表示五臺串聯壓延後出口側處的邊緣下降量Eout。圖4所示的 線段表示測量平均值，並且表示總壓延減少比大致為75%時的數據。請注 意，該數據包括具有不同壓延條件的混合件，例如材料(通常是碳鋼)、 板寬度、入口側的板厚度和壓延速度。此外，工作輥是直輥，並且不執行 邊緣下降控制。圖4顯示壓延前入口側處的邊緣下降量Ein和壓延後出口側處的邊緣 下降量Eout之間具有很強的關係。當壓延前入口側處的邊緣下降量Ein 變化10-Mm時，壓延後出口側處的邊緣下降量Eout預期大致變化2. 4 Mm。 在嚴格滿足邊緣下降量的矽鋼板的情況中，最終出口側的邊緣下降量常需 要嚴格限制在5 Wn以內。考慮到這些情況，入口側的邊緣下降量的大致 lO-Wn的變化對產品質量的影響是不可忽視的。更具體地，假設圖2所示的誤差量是實際的邊緣下降量時釆用FF控 制。在該情況中，即使當基材(板)中沒有邊緣下降時，具有測量誤差的FF控制導致大約2.4-Mm的變化。因此，由於產品需要對邊緣下降量進行 更嚴格的控制，因此測量部分的振動和形狀不規則性必須保持在儘量低的 程度。為了說明這點，在本實施例中，把邊緣下降測量計設置在能夠把誤 差成分抑制到儘量低程度的位置處，該誤差成分來自於測量部分處板振動 和形狀不規則性。因此，這能夠小波動地精確測量邊緣下降。如上所述，把邊緣下降測量計2a設置在張力平整機7和張力控制輥 3之間，並且對工作輥移動機IO執行FF控制，能夠獲得如下優點。1) 能夠在張力施加在板上並且板的振動被減小的情況下執行邊緣下 降的測量。2) 能夠在基材巻板(板)的形狀校正之後執行邊緣下降的測量。因此， 板振動和基材形狀不規則性導致的測量誤差能夠更小。這實現了抑制邊緣 下降量短期波動的效果。實例1在圖1所示的邊緣下降測量計2a—2c和焊點檢測器4a—4d中，邊 緣下降測量計2b和焊點4b用於本發明的實例1的連續冷壓延裝置中。 具體地，X-射線邊緣下降測量計2b設置在位於酸洗裝置8的出口側和一 個張力控制輥3之間的位置處。前述張力控制輥設置在酸洗裝置8和酸 洗裝置8後面放置的一個打環機15之間。此外，焊點檢測器4b和板行 走距離測量計設置在X-射線邊緣下降測量計2b和位於X-射線邊緣下降 測量計2b附近的酸洗裝置8之間。實例1中省略了與上述"最佳實施方 式"相同的說明。在上述"最佳實施方式"中，具有這樣的情況在熱壓延時和熱壓延 之後板表面上存在氧化汙垢和/或存在表面汙點時測量邊緣下降。在該情 況中，板表面上存在的氧化汙垢和/或表面汙點可導致在邊緣下降測量時 X-射線的散射和發射的X-射線量的波動，最終導致邊緣下降測量的誤差。 這種誤差是隨機噪聲誤差，被認為是邊緣下降測量中短期波動的原因。通過對比，在本實例1中，X-射線邊緣下降測量計2b安裝在酸洗裝 置8之後的位置處，這允許在去除板的表面汙垢之後執行邊緣下降量的測 量。因此，板的表面形狀的不規則性導致測量誤差的問題被消除。此外，由於板已通過張力平整機7，基材(板)的形狀導致的誤差不再是問題。 自然地，因為在張力控制輥3給板施加張力的情況下測量邊緣下降量，因 此振動能夠被抑制到更小的程度。因此，這些誤差因素能夠被預防。此外，切割掉板邊緣部分的側邊修邊機9設置在普通的連續冷壓延裝置中的酸洗裝置8之後。側邊修邊機9用於去除產品(該產品需要更嚴格地控制邊緣下降量)的邊緣下降區別的部分。更具體地，在冷壓延中控制板邊緣部分的邊緣下降是困難的，因此用側邊修邊機9去除板邊緣部 分。此外，當壓延執行到板成為薄板時，板的整個區域都以高的壓延減小 比被壓延，有時在板的邊緣部分產生裂紋。為了避免這種情況，兩個邊緣 部分也需要被切割掉。下面，稱這種板為修剪材料。典型的修剪材料是電 磁鋼板。側邊修邊機9修剪的量極大地影響產量，因此期望修剪量儘量少。實 現該目的的一個方法是在修剪前測量邊緣下降量，然後將測量結果反映到 修剪量中。例如，當基材的邊緣下降量小時，修剪寬度就小。此外，存在 基材的形狀是邊緣上升形狀的情況。該形狀主要是熱壓延中壓延輥中的板 邊緣部分的磨損導致。這種形狀對冷壓延中的邊緣下降量的減少具有大的 影響，因此能夠設定更小的修剪寬度。然而，請注意邊緣下降量沿板的縱向方向變化。具體地，在結合點周 圍的基材的前端部分中，邊緣下降量的變化量大於板的另一部分邊緣下降 量的變化量。因此，當確定修剪量時，邊緣下降的短的測量長度導致修剪 寬度的不規則性，這具有更高的可能性。例如，把X-射線邊緣下降測量計2b緊靠側邊修邊機9之前是不適當的，因為這种放置不會留有足夠的測量長度。然而，在本實例1中， 一個 打環機15存在於X-射線邊緣下降測量計2b的出口側。因此，能夠在修 剪前執行邊緣下降的測量，並且具有與環的數量對應的足夠長的距離。結 果，能夠確定適當的修剪寬度。如上所述，在根據實例1的連續冷壓延裝置中，X-射線邊緣下降測量 計2b設置在側邊修邊機9之前，並且多個打環機15中的一個設置在側 邊修邊機9之前，並且多個打環機15中的一個設置在X-射線邊緣下降測 量計2b的出口側。因此，能夠為修剪材料提供有效修剪寬度，這能夠稱為第二效果。請注意，同樣在上述"最佳實施方式"中， 一個打環機15設置在邊緣下降測量計2a的出口側。因此，可以知道，能夠為修剪材料提供有效修剪寬度。實例2在圖1所示的邊緣下降測量計2a—2c和焊點檢測器4a—4d中，邊 緣下降測量計2c和焊點4c用於本發明的實例2的連續冷壓延裝置中。 具體地，X-射線邊緣下降測量計2c設置在位於側邊修邊機9的出口側和 一個張力控制輥3的入口側之間的位置處。此外，在"最佳實施方式"和 "實例1"中，焊點檢測器和板行走距離測量計定位在X-射線邊緣下降測 量計2c的附近。在通常情況下，焊點檢測器4c設置在側邊修邊機9之 前。原因在於當不同寬度的板連接時，切割工具的位置必須改變。請注意， 將焊點檢測器4c用作跟蹤的焊點檢測器是使用焊點檢測器4c的一種自 然合適的方法。然而，修剪處產生的振動可傳送到板，導致邊緣下降量的測量數據的 波動。因此，優選的是，在側邊修邊機9之後和X-射線邊緣下降測量計2c 之前設置限制板振動的限制裝置。例如，分別從上面和下面擠壓板的張拉 輥(未顯示)被設置。此外， 一個打環機15設置在張力控制輥3之後。 在實例2中省略了與"最佳實施方式"和"實例1"相同的內容的說明。通常，板寬度和單個熱壓延板的板邊緣形狀是變化的。圖6示意地顯 示板的板邊緣形狀的變化。隨著板邊緣形狀的變化，邊緣下降測量計通常 輸出與板的基準邊緣相距預定距離的位置處的板厚度之差。例如，通過測 量與板的邊緣相距X-15和X-115距離處的點的板厚度，通過兩個測量的 板厚度來估計邊緣下降量。在該情況中，只要板邊緣用作基準，待測量點X-15和X-115沿圖6 的虛線所示的板邊緣的形狀移動。現在，假設在上述狀態下執行邊緣下降 控制，並假設最後壓臺的出口側處點X-15和X-115之間的邊緣下降量E 能夠被控制到預定公差，例如5陶和更小。當最終用戶使用上述的板時，為了使板的寬度相對於板的縱向方向保 持恆定，板被切割，例如沿圖6所示的修剪線Tr切割，然後被使用。在該情況中，具有大於預定公差的邊緣下降量的部分，例如圖6所示的部分 A，可能會出現。因此，可以說保證產品質量是很困難的。避免該問題的方法是朝板內移動修剪線Tr。然而，這會導致產量降低。邊緣下降控制的上述問題是來自於設定作為邊緣下降測量的基準的 板邊緣，該邊緣下降測量是在具有變化的板寬的板上執行。解決該問題的 方案是測量板寬度，然後設定板寬度的中心作為邊緣下降測量的基準，如專利文獻3所公開。然而，同樣，在該情況中，仍存在問題。在圖6中，板的左邊緣的形狀用Le表示，相對側的邊緣即右邊緣用 Re表示。假設形狀Le和Re完全地相同。通過測量沿板的縱向方向的每 處的板寬度，因此獲得的中心被定義成板寬度中心，用Cn表示該板寬度 中心。板寬度中心Cn根據圖6所示的每處的板寬度變化而移動。在該實 例中，設定板寬度中心Cn作為邊緣下降測量的基準產生與設定板邊緣作 為基準的情況相同的結果。然而，在實際的板中，板左手側的板邊緣形狀 不同於板右手側的板邊緣形狀。因此，即使當通過測量板寬度確定了板寬 度中心Cn，板寬度中心Cn是變化的。因此，設定變化的板寬度中心Cn 作為邊緣下降測量的基準有時會在最終用戶處產生如上所述的問題。因此，當需要具有小邊緣下降量的板時，這就成為嚴重的問題。該板 的一個實例是電磁鋼板。然而，在實例2中，在邊緣下降測量之前，使用側邊修邊機9進行修 剪，從而使得修剪後板寬度變得大致恆定。因此，沒有必要考慮板寬度和 板邊緣形狀的變化。因此，能夠執行更容易的邊緣下降控制，實現高精度 控制。此外，能夠製造高質量的產品，除了從板邊緣到最靠近板邊緣的邊 緣下降測量點處的區域之外，產品的邊緣下降量能夠得到保證。因此，能 夠給壓延裝置執行所需的嚴格的邊緣下降控制，特別是用於電磁鋼板的壓 延裝置。請注意，在"最佳實施方式"，"實例l"和"實例2"所示的實例中， 邊緣下降測量計2a， 2b和2c分別和單獨地使用。可選地，例如，能夠通 過組合布置邊緣下降測量計2a， 2b和2c來執行壓延。例如，"最佳實施 方式"顯示的布置可與"實例1"顯示的布置組合。"實例1"顯示的布 置可與"實例2"顯示的布置組合。"最佳實施方式"顯示的布置可與"實例2"顯示的布置組合。"最佳實施方式"，"實例l"和"實例2"顯示 的布置可組合在一起。實例3在根據本發明的實例3的連續冷壓延裝置中，去除了測量的邊緣下降 數據的短期波動成分，並且長期波動成分受到控制。"最佳實施方式"，"實例1"和"實例2"中的說明涉及抑制邊緣下降測量數據的波動的產生的結構，特別是抑制短期波動成分的產生。 該說明還涉及實現簡單和高精度的邊緣下降控制。然而，在本實例中，將 說明基於上述結構並且有效使用該結構的控制裝置。非常規地，公知實例 具體公開了測量的邊緣下降數據的處理方法。圖7顯示單個巻板內邊緣下降波動的實例。在圖7中，水平軸線表示 根據5—臺串聯壓延的最終出口側的長度計算的壓延長度。豎直軸線表示 與壓延長度同步並且對應的壓延之前的工作側邊緣下降量E-WS;和同類的壓延之前的驅動側邊緣下降量E-DS。入口側的板厚度和成品的板厚度 通常分別為2.3 mm和0.64 mm。圖所示的實例是壓延普通碳鋼的實例。圖7顯示工作側邊緣下降量E-WS不同於驅動側邊緣下降量E-DS。 從圖7可看到大的和長期波動成分；和小的、短期並且急劇的波動成分。 同時，在通過工作輥移動執行邊緣下降控制的情況中，不能根據短期波動 成分的波動來實施充分的響應，因為移動速度低。請注意，通常的移動速 度是大約2 ran/sec和更低。通常，出口側的壓延速度大約在600 m/min — 1200 m/min。因此，壓 延速度大於前述移動速度。由於該原因，清楚的是，即使當對短期波動成 分的邊緣下降波動執行FF控制，工作輥移動也不足以FF控制的補償。相 反，移動的響應延時有時導致控制系統的發散和/或波動的放大。圖8顯示解決上述問題的去除短期波動成分的實例。粗線INVentD是 通過對驅動側的入口側處的邊緣下降波動執行傅立葉變換獲得的實例，驅 動側的入口側處的邊緣下降波動被轉換成出口側壓延長度約L = 1500 m。 在粗線INCentD表示的實例中，分析範圍內的三個或更多周期的波動成分 被去除。顯示相同範圍的測量的邊緣下降數據的細線EDentD用作基準。這樣，短期波動成分被去除，容易控制的長期波動成分能夠被提取出。如上所述，在實例3中，測量的短期波動成分被去除，並且對長期波動成分執行FF控制。因此，能夠執行邊緣下降控制，該邊緣下降控制具有更小的響應延時，並且可靠和精度高。此外，與長期波動成分的波動量相比，去除的短期波動成分的波動量常常更小。在圖8所示的實例中，長期波動成分的波動量在整個巻板的長 度上大約15 ~。短期波動成分的波動量在整個巻板的長度上大約3 to。 參照圖4，可以估計3陶的短期波動成分的波動量對最終的邊緣下降量的 影響為大約l to。這是非常小的值，可以不考慮。在去除短期波動(以下稱為平滑處理)之後，通過控制波動成分能夠 獲得實例3的效果。平滑處理不僅能夠通過傅立葉變換來執行，而且也能 夠通過移動平均方法或使用低階函數(例如平方或立方函數)的部分近似 方法來執行。對於平滑處理，可採用公知文獻中的任何方法。此外，通過傅立葉變換去除的波動成分的範圍可根據經驗確定或根據 實際測量數據確定，從而使得待去除的範圍不成為實際問題。這同樣能夠 應用於移動平均方法中來設定移動平均寬度。在圖9中，粗線MAentD顯 示用移動平均方法進行移動平均寬度處理，同時移動平均寬度被換算成 200m的出口側壓延長度的實例。此外，細線EDentD用作基準，並且顯示 相同部分的移動平均。在兩種情況中，有利地，短期波動成分被去除。然而，為了對測量數據執行上述處理，壓延前的測量數據必須被記錄 預定時間周期。因此，邊緣下降測量計安裝在壓延前的數據能夠被記錄預 定時間周期的位置處。優選的安裝位置在安裝在壓延機之前的打環機的入 口側。因此，沿板的縱向方向並且對應於打環機的停儲長度的邊緣下降數 據能夠被記錄和保持。此外，確保了平滑處理的處理時間。如上所述，通過執行上述處理，能夠實現具有下響應延時的控制系統。 也能夠實現高精度和可靠的控制。此外，如同專利文獻l那樣，該結果能 夠反映到工作輥位置的預設、FF控制上。實例4在本發明的實例4中，將參照圖10來說明，在實例4中，去除短期波動成分的測量的邊緣下降數據被應用FF控制。X-射線邊緣下降測量計2c設置在側邊修邊機9和張力控制輥3之間。在側邊修邊機9的出口偵iJ， 依序設置減小修剪時的板振動的張拉輥19和焊點檢測器4c。更具體地， 自動同步電機等設置到張拉輥19,從而測量輥的旋轉，以便獲得板的行走距離。張拉輥19、焊點檢測器4c和X-射線邊緣下降測量計2c的輸出被輸 入到跟蹤裝置16中。在該跟蹤裝置16中，從定義成零距離點的板的焊點 開始，連續跟蹤和記錄板的行走距離的邊緣下降量的測量數據。記錄的數 據輸入到平滑裝置17中，其中長期波動成分被分離和提取。長期波動成 分輸入移動設定裝置18中。在工作輥移動機10中，基於輸入到移動設定 裝置中的數據來設定和控制上部、下部工作輥的移動位置。在圖10中，分別喲古語上部、下部工作輥的移動位置指令信號ASE 用兩條線表示。這是指對板寬度方向上的兩個邊緣執行邊緣下降測量，對 於兩側獨立地控制邊緣下降。然而，請注意，測量信號線E'用單條線表 示。通過使用一些等式，來簡要說明移動設定裝置18中的移動位置設定 和控制。3e/況:入口側邊緣下降的變化量對出口側邊緣下降的變化量施加的 影響係數。3e/然:移動臺的工作輥移動量對出口側邊緣下降的變化量施加的影 響係數。這裡，下面顯示如何控制入口側的邊緣下降的長期波動成分的變化量 AE和移動位置變化量ASe，該移動位置變化量ASE將成為控制變化量AE的 移動位置指令信號。(3e/況)AE + (3e/3S)ASE = 0對於實例，能夠根據實際測量數據來容易地獲得影響係數。此外，當 記錄且平滑的部分的壓延結束時，記錄新的邊緣下降數據。自然地，對新 記錄的邊緣下降數據執行平滑處理，並且繼續FF控制。下面將補充說明AE。 T表示當前時間。在時間周期AT之後發送下一個 控制指令，時間T處的邊緣下降量用E(T)表示。此外，時間周期AT之後18的邊緣下降量用E(T + AT)表示。因此，AE具有下面的含義。 △E 二 E(T) - E(T + AT)請注意，本實例中使用的邊緣下降數據E(t)是己經平滑處理過的數 據，從而使得本實例中使用的數據不同於之前的測量數據。入口側的測量 時系列邊緣下降數據用E' (t)表示。然後，本實例中的邊緣下降量E(t)具有下面的含義。E(t)=(平滑處理)E' (t)此外，圖IO還顯示了執行FB控制的情況。在FB控制的情況中，用 FB控制裝置20來確定控制移動變化量，從而使得出口側測量的邊緣下降 量e和目標邊緣下降量e。之間的差滿足下面的等式。e - e。 + (8e/eS)ASe = 0當同時執行FF控制和FB控制時，通過一起增加圖9所示的AS^和ASe 來執行移動位置控制。在上述說明中，FF控制裝置是主要的。該情況中的邊緣下降量優選地 在相對於板的縱向方向的相同測量點處連續測量。相反，在用於預設移動 輥機位置的情況中，沒有必要連續地測量邊緣下降。對於實例，行走型邊緣下降測量計用作邊緣下降測量計。行走型邊緣 下降測量計是允許測量端子在板寬度方向上行走的邊緣下降測量計。更具 體地，通過移動X-射線發生端子和X-射線接收端子以便在必要的測量部 分內的板寬度方向上往復運動，來測量邊緣下降量。由於具有該結構，當 分別在板的右手和左手邊的兩個位置執行測量時，僅使用兩個X-射線發射 端子。因此，能夠減少邊緣下降測量計的測量端子的數量，從而節省成本。對於實例，在使用行走型邊緣下降測量計的情況中，點X15和點X115 中的每個處測量的厚度被存儲，用於預定的板長度，以便計算每個點的平 均板厚度。然後，因此獲得計算的平均板厚度之間的差，並作為平均邊緣 下降量。基於該平均邊緣下降量，下一個巻板(板)的工作輥移動被確定 和預設。因此，即使當使用行走型邊緣下降測量計，也沒有必要停止板的 行走。更確切地，通過允許板保持行走，能夠獲得沿壓延長度方向的更長 部分的平均值。因此，使用行走型邊緣下降測量計是優選的。此外，在預設移動位置的情況中，基於平均邊緣下降量執行預設是重要的。焊點周圍的部分對應於熱壓延的板的前側和後側端，從而使得該部 分的壓延變得不恆定。因此，在許多實例中，邊緣下降的變化量常常變得 比其它部分更大。在僅基於測量的大波動成分的一個點預設移動位置的情 況中，移動位置容易變得過分大或過分小。假設移動位置從基於上述波動成分的位置變化到適當位置的情況。在 該情況中，出現一個問題。更具體地，移動響應慢，不能適當地控制的部 分變得更長。相反，通過基于波動成分的平均邊緣下降量的預設，能夠盡 量避免不能控制的更長部分的問題。工業實用性本發明應用於連續冷壓延裝置，該連續冷壓延裝置用於板壓延並且使 用多個壓延機來連續地壓延板。
權利要求
1.一種連續冷壓延裝置，包括結合多個熱壓延卷板、用張力平整機校正結合的熱壓延卷板的變形、使熱壓延卷板通過酸洗裝置來去除熱壓延卷板的表面汙垢、和用至少兩臺壓延機連續壓延熱壓延卷板的設備，並且所述連續冷壓延裝置包括作為壓延機的至少一個工作輥移動機，所述至少一個工作輥移動機設置有上部可移動工作輥和下部可移動工作輥，在所述上部和下部可移動工作輥的末端處具有錐形的輥冠部，其中在所述張力平整機與所述酸洗裝置的入口側處設置的張力控制輥之間設置有邊緣下降測量計。
2. —種連續冷壓延裝置，包括結合多個熱壓延巻板、使熱壓延巻板通過酸洗裝置來去除結合的熱壓延巻板的表面汙垢、和用至少兩臺壓延機 連續壓延熱壓延巻板的設備，並且所述連續冷壓延裝置包括作為壓延機的 至少一個工作輥移動機，所述至少一個工作輥移動機設置有上部可移動工 作輥和下部可移動工作輥，在所述上部和下部可移動工作輥的末端處具有 錐形的輥冠部，其中在所述酸洗裝置與所述酸洗裝置的出口側處設置的張力控制輥 之間設置有邊緣下降測量計。
3. —種連續冷壓延裝置，包括結合多個熱壓延巻板、使熱壓延巻板 通過酸洗裝置來去除結合的熱壓延巻板的表面汙垢、用側邊修邊機切割掉 板邊緣部分、和用至少兩臺壓延機連續壓延熱壓延巻板的設備，並且所述 連續冷壓延裝置包括作為壓延機的至少一個工作輥移動機，所述至少一個 工作輥移動機設置有上部可移動工作輥和下部可移動工作輥，在所述上部 和下部可移動工作輥的末端處具有錐形的輥冠部，其中在所述側邊修邊機與所述側邊修邊機的出口側處設置的張力控 制輥之間設置有邊緣下降測量計。
4. 根據權利要求1一3中任一項所述的連續冷壓延裝置，其中所述邊緣下降測量計是行走型邊緣下降測量計。
5. 根據權利要求1一4中任一項所述的連續冷壓延裝置，其中在所述 邊緣下降測量計的附近設置焊點檢測器和行走距離測量計，所述焊點檢測 器和行走距離測量計位於邊緣下降測量計之前和之後中的任一位置處。
6. 根據權利要求5所述的連續冷壓延裝置，還包括跟蹤裝置，所述跟蹤裝置基於所述焊點檢測器和行走距離測量計獲得 的數據來執行邊緣下降測量計所檢測的數據的跟蹤；平滑裝置，所述平滑裝置執行所述邊緣下降測量計所檢測的數據的平 滑處理；和移動設定裝置，所述移動設定裝置基於所述平滑裝置的輸出來設定所 述工作輥移動機的輥移動位置。
7. 根據權利要求1和2中任一項所述的連續冷壓延裝置，其中基於所述邊緣下降測量計所測量的數據來確定使用側邊修邊機修剪板邊緣的 修剪量。
8. 根據權利要求6所述的連續冷壓延裝置，其中基於所述平滑裝置的輸出來預設所述工作輥移動機的輥移動位置。
9. 根據權利要求6所述的連續冷壓延裝置，其中所述移動設定裝置 基於所述平滑裝置輸出的邊緣下降數據對上部和下部工作輥的移動位置 執行前饋控制。
全文摘要
在一種連續冷壓延裝置中，多個熱壓延卷板被結合，用張力平整機(7)校正結合的熱壓延卷板的變形，和通過使熱壓延卷板通過酸洗裝置來去除熱壓延卷板的表面汙垢。連續冷壓延裝置包括用至少兩個壓延機來連續壓延的串聯壓延機(11)，並且包括作為壓延機的至少一個工作輥移動機(10)，所述至少一個工作輥移動機(10)設置有上部和下部可移動工作輥，在所述上部和下部可移動工作輥的末端處具有錐形的輥冠部。在該連續冷壓延裝置中，在所述張力平整機(7)與所述酸洗裝置(8)的入口側處設置的張力控制輥(3)之間設置邊緣下降測量計(2a)。
文檔編號B21B38/02GK101405094SQ200780009528
公開日2009年4月8日 申請日期2007年3月13日 優先權日2006年3月17日
發明者小林裕次郎, 松井陽一, 矢部晴之, 菊池有二, 鈴木隆司 申請人:三菱日立制鐵機械株式會社