自動(dòng)板厚控制方法以及輥軋機(jī)技術(shù)

一種自動(dòng)板厚控制方法，使用排除了雜波成分的板厚偏差而能夠進(jìn)行高精度的自動(dòng)板厚控制。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的輥軋機(jī)的自動(dòng)板厚控制方法為，測(cè)量軋制材料的板厚偏差，基于該測(cè)量到的板厚偏差而計(jì)算軋制上述軋制材料（W）的工作輥（3）的輥間隙，與該計(jì)算出的輥間隙對(duì)應(yīng)而控制下壓裝置（7），其中，在至少兩個(gè)軋制速度下測(cè)量軋制材料的板厚偏差，將該測(cè)量到軋制材料（W）的板厚偏差分解為頻率成分，作為雜波成分而從分解的頻率成分中排除不依存于軋制速度的成分，基于排除了雜波成分后的板厚偏差而計(jì)算工作輥（3）的輥間隙。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種自動(dòng)板厚控制方法以及應(yīng)用了該自動(dòng)板厚控制方法的輥軋機(jī)。
技術(shù)介紹
如公知的那樣，在對(duì)鋼板等的軋制材料進(jìn)行冷軋時(shí)使用具有一對(duì)的工作輥的多級(jí)輥軋機(jī)。另一方面，在對(duì)不銹鋼、鈦、特殊鋼、銅等的軋制材料進(jìn)行冷軋時(shí)，一般使用“多輥型的多級(jí)輥軋機(jī)(多輥軋機(jī))”，其支承工作輥的輥組呈葡萄串狀地扇狀地?cái)U(kuò)開(kāi)。在利用多輥軋機(jī)等的多級(jí)輥軋機(jī)進(jìn)行軋制材料的軋制時(shí)，首先測(cè)量軋制材料的板厚，并基于測(cè)量的板厚計(jì)算輥間隙，利用下壓裝置控制輥間隙，從而自動(dòng)地控制軋制材料的板厚。作為這樣的板厚的控制技術(shù)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種技術(shù)，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了一種自動(dòng)板厚控制裝置，在對(duì)軋制材料進(jìn)行軋制時(shí)以既定的取樣周期檢測(cè)板厚的偏差(稱(chēng)為板厚偏差)，使用得到的板厚偏差計(jì)算控制增益值，將該計(jì)算出的控制增益值的倒數(shù)與計(jì)算得到的輥間隙相乘，將乘得的值輸出到下壓裝置而進(jìn)行前饋控制。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了一種自動(dòng)板厚控制裝置的技術(shù)，其向用于驅(qū)動(dòng)工作輥的主電動(dòng)機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，對(duì)其軋制速度(轉(zhuǎn)速)進(jìn)行前饋控制，從而控制板厚，令控制信號(hào)的輸出時(shí)機(jī)提前主電動(dòng)機(jī)的相應(yīng)所需要的時(shí)間的量。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)平3-254309號(hào)公報(bào)。專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)平4-361816號(hào)公報(bào)。在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2的技術(shù)中，并不能實(shí)現(xiàn)高精度的自動(dòng)板厚控制。作為其原因之一，在用于自動(dòng)板厚控制的板厚偏差的測(cè)量結(jié)果中，包含有由于板厚的變動(dòng)而引起的成分以外的雜波成分。不易將這些雜波成分與由于板厚的變動(dòng)而引起的成分進(jìn)行區(qū)別，如果在用于自動(dòng)板厚控制的板厚偏差的信號(hào)中重疊這些雜波成分，則難以進(jìn)行高精度的板厚控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)是鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)而提出的，其目的在于提供一種自動(dòng)板厚控制方法及其裝置，其使用排除了由板厚的變動(dòng)引起的成分之外的雜波成分后的板厚偏差，從而能夠進(jìn)行高精度的自動(dòng)板厚控制。為了實(shí)現(xiàn)上述目的而采用下述的技術(shù)方案。本專(zhuān)利技術(shù)的輥軋機(jī)的自動(dòng)板厚控制方法為，測(cè)量軋制材料的板厚偏差，基于該測(cè)量到的板厚偏差而計(jì)算軋制上述軋制材料的工作輥的輥間隙，與該計(jì)算出的輥間隙對(duì)應(yīng)而控制下壓裝置，其特征在于，在至少兩個(gè)軋制速度下測(cè)量軋制材料的板厚偏差，將該測(cè)量到的板厚偏差分解為頻率成分，比較在該分解中得到的至少兩個(gè)軋制速度下的頻率成分，從而將不依存于軋制速度的成分作為雜波成分而從板厚偏差中排除，基于該排除了雜波成分后的板厚偏差而計(jì)算軋制上述軋制材料的工作輥的輥間隙。優(yōu)選地，在從通過(guò)分解而得到的頻率成分中作為雜波成分而排除不依存于上述軋制速度的成分時(shí)，進(jìn)行以下的(i) (V)步驟。( i )計(jì)算軋制速度的變化前后的軋制速度的變化的比例即“速度變化率”。(ii)分別對(duì)于軋制速度變化前和變化后測(cè)量板厚的偏差并且將測(cè)量到的偏差分解為頻率成分。(iii)將軋制速度變化前的各頻率成分的頻率與計(jì)算出的速度變化率相乘而求得乘積頻率成分。(iv)著眼于軋制速度的變化后的各頻率成分，提取與(iii)中求得的乘積頻率成分相等的頻率成分。(V)關(guān)于提取的頻率成分，從軋制速度變化后的振幅減去軋制速度變化前的振幅，從而求得排除了上述雜波成分后的頻率成分的振幅。 另一方面，本專(zhuān)利技術(shù)的軋制機(jī)的特征在于，具有入側(cè)板厚計(jì)，測(cè)量輥軋機(jī)的入側(cè)的板厚；入側(cè)板厚偏差修正運(yùn)算部，將利用該入側(cè)板厚計(jì)測(cè)量到的軋制材料的板厚的偏差分解為頻率成分，從在該分解中得到的頻率成分作為雜波成分而排除不依存于軋制速度的成分，基于排除了該雜波成分后的頻率成分對(duì)板厚偏差進(jìn)行修正；自動(dòng)板厚控制部，基于由該入側(cè)板厚偏差修正運(yùn)算部得到的修正板厚偏差而計(jì)算適用于下壓裝置的輥間隙，將計(jì)算出的輥間隙應(yīng)用于上述輥軋機(jī)而進(jìn)行厚板控制。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的自動(dòng)板厚控制方法以及輥軋機(jī)，使用排除了板厚的變動(dòng)引起的成分之外的雜波成分的板厚偏差，從而能過(guò)進(jìn)行高精度的自動(dòng)板厚控制。附圖說(shuō)明圖I是具有自動(dòng)板厚控制裝置的多輥軋機(jī)的概要圖。圖2是表示本專(zhuān)利技術(shù)的自動(dòng)板厚控制裝置的框圖。圖3是表示本專(zhuān)利技術(shù)的自動(dòng)板厚控制方法的流程圖。圖4是將軋制速度變化前測(cè)量到的板厚偏差分解后的頻率成分分開(kāi)表示為雜波成分和不含有雜波的板厚偏差的頻率成分的圖。圖5是將軋制速度變化后測(cè)量到的板厚偏差分解后的頻率成分分開(kāi)表示為雜波成分和不含有雜波的板厚偏差的頻率成分的圖。圖6是將板厚偏差分解后的頻率成分在軋制速度的變化前后比較而示出的圖。具體實(shí)施例方式以下，基于附圖說(shuō)明具有本專(zhuān)利技術(shù)的自動(dòng)板厚控制部I的輥軋機(jī)2的實(shí)施方式。如圖I所示，本實(shí)施方式的輥軋機(jī)2是上下一對(duì)的工作輥3、中間輥4、支承輥5多個(gè)地組合而構(gòu)成的多輥軋機(jī)。多輥軋機(jī)在側(cè)視下葡萄串狀地配置各輥。圖例的多輥軋機(jī)6是在上下一對(duì)的工作輥3的周?chē)渲盟膫€(gè)中間輥4 (上下各兩個(gè))、在中間輥4的周?chē)渲昧鶄€(gè)支承輥5 (上下各三個(gè))的12級(jí)輥軋機(jī)。多輥軋機(jī)6是對(duì)不銹鋼、鈦、特殊鋼、鋼等的軋制材料W進(jìn)行冷軋而形成為薄板材的部件，要求進(jìn)行高精度的自動(dòng)板厚控制。因此，優(yōu)選在多輥軋機(jī)中使用本專(zhuān)利技術(shù)的自動(dòng)板厚控制方法。但是，作為本專(zhuān)利技術(shù)所應(yīng)用的輥軋機(jī)2，也可以是12級(jí)以外的多輥軋機(jī)(例如20級(jí)輥軋機(jī))，也可以是多輥軋機(jī)以外的輥軋機(jī)。在輥軋機(jī)6中，設(shè)置有改變工作輥3、3之間的輥間隙的下壓裝置7。該下壓裝置7省略圖示但具有改變被支承輥5支承的工作輥3之間的輥間隙的楔形部、和令該楔形部移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如液壓缸)。楔形部形成為楔狀，通過(guò)沿水平方向移動(dòng)而令支承輥5向推起或者推下的方向移動(dòng)。在輥軋機(jī)6的入側(cè)(圖I的左側(cè))、出側(cè)(圖I的右側(cè))具有卷放軋制材料W的卷放卷軸8以及卷收軋制后的軋制材料W的卷收卷軸9。進(jìn)而，在輥軋機(jī)6的入側(cè)設(shè)置有測(cè)量軋制材料W的板厚的入側(cè)板厚計(jì)10，在輥軋機(jī)6的出側(cè)，也設(shè)置有測(cè)量軋制材料W的板厚的出側(cè)板厚計(jì)11。這些入側(cè)板厚計(jì)10以及出側(cè)板厚計(jì)11由非接觸式的板厚計(jì)(例如X線板厚計(jì)等)構(gòu)成。另外，這些的卷軸8、9和板厚計(jì)IOUl在進(jìn)行反向的軋制時(shí)其功能相反。進(jìn)而，在輥軋機(jī)2中，具有控制上下的工作輥3的輥間隙的自動(dòng)板厚控制部I。該自動(dòng)板厚控制部I具有前饋控制部12以及反饋控制部13，由過(guò)程控制計(jì)算機(jī)及序列發(fā)生器、PLC等的電氣控制設(shè)備構(gòu)成。 上述輥軋機(jī)2構(gòu)成為通過(guò)令軋制材料W在工作輥3之間通過(guò)而進(jìn)行軋制，此時(shí)，利用自動(dòng)板厚控制部I控制上下的工作輥3的輥間隙，從而能夠軋制期望厚度的軋制材料W。如圖2所示，自動(dòng)板厚控制部I的前饋控制部12概念上具有入側(cè)板厚偏差跟蹤機(jī)構(gòu)14、輸出時(shí)機(jī)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15、輸出量運(yùn)算器16以及乘法器17。但是，這些機(jī)構(gòu)無(wú)需是物理上獨(dú)立的設(shè)備，只要具有這些功能即可。在前饋控制部12中，首先，在入側(cè)板厚偏差跟蹤機(jī)構(gòu)14中，基于與入側(cè)的導(dǎo)輥連接的脈沖發(fā)生器18所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，以既定的取樣周期Ts取入并保持入側(cè)板厚計(jì)10所測(cè)定的軋制材料W的板厚Hi和設(shè)定板厚Hs的差即入側(cè)板厚偏差A(yù) Hi。然后，在與測(cè)定點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軋制材料W上的位置(測(cè)定點(diǎn))到達(dá)工作輥3的稍下方的時(shí)刻，從輸出時(shí)機(jī)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15輸出入側(cè)板厚偏差A(yù) Hi,同樣地,從輸出量運(yùn)算器16輸出基于棍軋機(jī)的棍軋機(jī)常數(shù)($力定數(shù))的系數(shù)。利用乘法器17將兩輸出相乘，計(jì)算校正入側(cè)板厚偏差A(yù) Hi的輥間隔變更量A S (輥間隙的變更量)，作為向下壓裝置7的指令值而輸出。另外，在前饋控制部12中進(jìn)行的控制是在自動(dòng)板厚控制本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種自動(dòng)板厚控制方法，測(cè)量軋制材料的板厚偏差，基于該測(cè)量到的板厚偏差而計(jì)算軋制上述軋制材料的工作輥的輥間隙，與該計(jì)算出的輥間隙對(duì)應(yīng)而控制下壓裝置，其特征在于，在至少兩個(gè)軋制速度下測(cè)量軋制材料的板厚偏差，將該測(cè)量到的板厚偏差分解為頻率成分，比較在該分解中得到的至少兩個(gè)軋制速度下的頻率成分，從而將不依存于軋制速度的成分作為雜波成分而從板厚偏差中排除，基于該排除了雜波成分后的板厚偏差而計(jì)算軋制上述軋制材料的工作輥的輥間隙。

【技術(shù)特征摘要】
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【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：清水隆廣，片山裕之，中西功治，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：株式會(huì)社神戶(hù)制鋼所，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：