板翘曲检测装置、除鳞控制装置、路径调度计算装置的制造方法
板翘曲检测装置、除鳞控制装置、路径调度计算装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及板翘曲检测装置、除鳞控制装置、路径调度计算装置。
【背景技术】
[0002] 提出有一种基于CCD照相机的拍摄图像来检测被轧材的翘曲的板翘曲检测装置。 根据该板翘曲检测装置，能检测出被轧材的翘曲（例如参照专利文献1及2)。
[0003] 然而，在该板翘曲检测装置中，需要将板翘曲专用CCD照相机设置在轧机的跟前。
[0004] 与此相对，提出有一种根据轧机的上下操作辊的转速来推定被轧材的上下表面的 延伸差、并基于该延伸差来检测被轧材的翘曲的板翘曲检测装置。根据该板翘曲检测装置， 可检测出被轧材的翘曲而不利用板翘曲专用装置（例如参照专利文献3)。 现有技术文献 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本专利第3724720号公报 专利文献1 :日本专利特开2006-7235号公报 专利文献1 :日本专利特开2002-96103号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0006] 然而，被轧材的上表面和下表面的变形阻力之差等也成为被轧材翘曲的原因。因 此，仅靠上下操作辊的转速之差，难以检测出被轧材的翘曲。
[0007] 本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能检测出被轧材的翘 曲而不利用专用装置的板翘曲检测装置等。 解决技术问题的技术方案
[0008] 本发明所涉及的板翘曲检测装置包括：测厚计板厚运算部，该测厚计板厚运算部 基于轧机的轧制过程中的轧制负荷实际值和辊间隙实际值，计算所述被轧材的测厚计板 厚；相同点数据编辑部，该相同点数据编辑部将板厚测定仪检测出的所述被轧材的检测厚 度和所述测厚计板厚运算部计算出的测厚计板厚编辑成固定长度间距的相同点采样数据， 所述板厚测定仪在所述轧机中的所述被轧材的轧制方向上配置在所述轧机的下游侧；以及 检测部，该检测部基于所述相同点数据编辑单元编辑出的检测厚度与测厚计板厚的相同点 采样数据，检测所述被轧材的前侧的翘曲。
[0009] 本发明所涉及的除鳞控制装置包括除鳞控制部，在轧机对被轧材进行往返轧制时 的中途轧制路径上，板翘曲检测装置检测出所述被轧材的前侧的翘曲，在这种情况下，该除 鳞控制部在下一路径上，使得停止在所述翘曲的产生部喷射水。
[0010] 本发明所涉及的路径调度计算装置包括翘曲矫正路径追加部，在轧机对被轧材进 行往返轧制时的中途轧制路径上，板翘曲检测装置检测出所述被轧材的前侧的翘曲，在这 种情况下，该翘曲矫正路径追加部对下一路径以后的路径调度追加轻压下路径。 发明效果 toon] 根据本发明，能检测出被轧材的翘曲而不利用专用装置。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明实施方式1的板翘曲检测装置的框图。 图2是本发明实施方式1的板翘曲检测装置中利用的测厚计板厚和板厚测定仪检测厚 度的时序图的示例。 图3是本发明实施方式1的板翘曲检测装置中利用的测厚计板厚和板厚测定仪检测厚 度的时序图的示例。 图4是利用了本发明实施方式1的板翘曲检测装置的轧机所轧制的被轧材的侧视图。 图5是图4的主要部分放大图。 图6是用于说明本发明实施方式1的板翘曲检测装置的翘曲高度的计算结果的图。 图7是本发明实施方式2的板翘曲检测装置的框图。 图8是利用了本发明实施方式3的板翘曲检测装置的除鳞控制装置的框图。 图9是用于说明利用了本发明实施方式3的板翘曲检测装置的除鳞控制装置中的除鳞 装置的控制方法的图。 图10是利用了本发明实施方式4的板翘曲检测装置的路径调度计算装置的框图。
【具体实施方式】
[0013] 参照附图，对用于实施本发明的方式进行说明。另外，各图中，对于相同或相当的 部分标注相同的标号，适当地简化或省略其重复说明。
[0014] 实施方式1. 图1是本发明实施方式1的板翘曲检测装置的框图。
[0015] 图1中，在可逆式轧机1的一侧设置有除鳞装置的头部2。在头部2的一侧设置有 板厚测定仪3。
[0016] 轧机1对厚钢板等被轧材4进行往返轧制。此时，以固定周期对轧机1的轧制负 荷实际值P和辊间隙实际值S进行采样。除鳞装置的头部2适当对被轧材4喷射水。板厚 测定仪3以固定周期对板厚测定仪检测厚度进行采样。
[0017] 轧机1和板厚测定仪3连接有板翘曲检测装置5。板翘曲检测装置5包括测厚计 板厚运算部5a、相同点数据编辑部5b、及翘曲曲率运算部5c。
[0018] 测厚计板厚运算部5a基于轧制负荷实际值P等来计算轧制延伸量Sm。具体而言， 利用下面的（1)式来计算轧制延伸量sm。
[0019] [数学式1] Sm= fm(P，W，DK) (I)
[0020] 其中，W为被轧材4的宽度。Dk为辊直径。f J)为计算轧制延伸量Sni的函数式。
[0021] 接下来，测厚计板厚运算部5a基于辊间隙实际值S、轧制延伸量5111等，计算测厚计 板厚heM。具体而言，测厚计板厚!!^利用下面的（2)式来计算。
[0022] [数学式2] ^gm - S+S U-Rthml+Eweae (2)
[0023] 其中，RTm为辊热膨胀量。Rweak为辊磨损量。
[0024] 例如，相同点数据编辑部5b每隔20msec对板厚测定仪检测厚度进行采样。在将 被轧材4从轧机1向板厚测定仪3的方向正转传送时，从被轧材4的前端到达板厚测定仪3 的正下方起到停止为止，进行板厚测定仪检测厚度的固定周期采样。在被轧材4的正转传 送停止时，在板厚测定仪3的正下方，被轧材4的位置成为板厚采样结束位置。即，在被轧 材4停止传送的过程中，在从板厚测定仪3向轧机1方向进行反转传送的过程中，不进行板 厚测定仪检测厚度的固定周期采样。
[0025] 例如，相同点数据编辑部5b基于板厚测定仪3的正下方的表速度实际值，将板厚 测定仪检测厚度的固定周期采样数据编辑成从板前端起每隔50mm的采样数据。
[0026] 相同点数据编辑部5b基于轧机1的速度实际值，将测厚计板厚运算部5a计算得 到的测厚计板厚编辑成固定长度间距与板厚测定仪检测厚度相同的采样数据。
[0027] 翘曲曲率运算部5c作为检测部，基于相同点数据编辑部5b编辑得到的板厚测定 仪检测厚度与测厚计板厚的相同点采样数据，检测出翘曲。具体而言，计算每个相同点的翘 曲曲率半径、翘曲高度、翘曲长度。
[0028] 接下来，利用图2和图3,对测厚计板厚与板厚测定仪检测厚度的采样结果进行说 明。 图2、图3是本发明实施方式1的板翘曲检测装置中利用的测厚计板厚和板厚测定仪检 测厚度的时序图的示例。
[0029] 图2、图3的横轴表示时间。图2、图3的最上层的纵轴表示轧制负荷。图2、图3 的从上开始第2层的纵轴表示测厚计板厚。图2、图3的从上开始第3层的纵轴表示板厚测 定仪检测厚度。图2、图3的最下层的纵轴表示轧机1的速度。
[0030] 图2是表示被轧材4未产生翘曲时的示例。如图2所示，首先，对测厚计板厚进行 采样。之后，对板厚测定仪检测厚度进行采样。无论哪个采样结果中都没有急剧变动。
[0031] 图3是表示被轧材4产生翘曲时的示例。图3中，在测厚计板厚和板厚测定仪检 测厚度的图中，与被轧材4的前侧相对应的部位被圆形波纹线所包围。如图3所示，测厚计 板厚的变动与被轧材4未产生翘曲时相同。与此相对，板厚测定仪检测厚度与被轧材4未 产生翘曲时相比变动较大。即，被轧材4的翘曲呈现在板厚测定仪检测厚度的变动中。
[0032] 接下来，利用图4和图5,对被轧材4的翘曲曲率半径、翘曲高度、翘曲长度的计算 步骤进行说明。 图4是利用了本发明实施方式1的板翘曲检测装置的轧机所轧制的被轧材的侧视图。 图5是图4的主要部分放大图。
[0033] 如图4所示，板厚测定仪检测厚度的检测方向与被轧材4的传送方向垂直。因此， 在被轧材4的翘曲部中，板厚测定仪检测厚度的值与测厚计板厚的值不同。
[0034] 因此，如图5所示，翘曲曲率运算部5c基于相邻的采样位置的板厚检测厚度、测厚 计板厚等，计算各采样位置的翘曲曲率半径、翘曲高度、翘曲长度。另外，图5中，为了简化 说明，对2点的采样位置标注标号。
[0035] X1Oiim)为某一采样位置。X2(mm)为采样位置X1的下一采样位置。Λ X12S采样位 置X1与采样位置X2之间的长度。
[0036] Umm)为采样位置X1处的测厚计板厚。Hgm,2(mm)为采样位置X 2处的测厚计板 厚。Hsc^1Oiim)为采样位置X1处的板厚测定仪检测厚度。H sm,2 (mm)为采样位置&处的板厚 测定仪检测厚度。
[0037] 首先，翘曲曲率运算部5c利用下面的（3)式来计算采样位置X1处的翘曲角度Θ i。
[0038] [数学式3]
[0039] 接着，翘曲曲率运算部5c利用下面的（4)式来计算采样位置X2处的翘曲角度Θ 2。
[0040] [数学式4]
[0041] 接着，翘曲曲率运算部5c利用下面的（5)式来计算采样位置X1与采样位置乂 2之 间的翘曲角度之差Δ θ12。
[0042] [数学式5] Δ Θ 12= S1-B2 (5)
[0043] 接着，翘曲曲率运算部5c利用下面的（6)式来计算在采样位置X1与采样位置X 2间移动的被轧材4的真正长度Δ S12。
[0044] [数学式6]
[0045] 接着，翘曲曲率运算部5c利用下面的（7)式来计算采样位置X1处的曲率半径
[0046] [数学式7]
[0047] 接着，翘曲曲率运算部5c利用下面的（8)式来计算采样位置X1处的翘曲高度H wmp, 1°
[0048] [数学式8] Hw raPa= R ! · (Ι-cos Θ j) (8)
[0049] 接着，翘曲曲率运算部5c识别出被轧材4的翘曲高度为最少翘曲识别高度以下的 采样位置。例如，将最少识别高度预先指定为20_。之后，翘曲曲率运算部5c将从被轧材 4的前端到该采样位置为止的长度设为翘曲长度。
[0050] 接下来，使用图6,对轧材4的翘曲高度的计算结果进行说明。 图6是用于说明本发明实施方式1的板翘曲检测装置的翘曲高度的计算结果的图。
[0051] 图6的横轴表示与被轧材4前端的距离。图6左侧的纵轴表示测厚计板厚、板厚 测定仪检测厚度。图6右侧的纵轴表示翘曲高度。
[0052] 如图6所示，无论与被轧材4前端的距离如何，测厚计板厚都为大致固定的值。与 此相对，越是与被轧材4前端的距离短的位置，板厚测定仪检测厚度的值越大。在与被轧材 4前端的距离大于700mm左右的位置，板厚测定仪检测厚度与测厚计板厚大致为相同值。
[0053] 在此情况下，越是与被轧材4前端的距离短的位置，被轧材4的翘曲高度的值越 大。在与被轧材4前端的距离大于700mm左右的位置，被轧材4的翘曲高度大致为0。即， 可知在与被轧材4前端的距离大于700mm左右的位置，被轧材4未产生翘曲。
[0054] 根据以上说明的实施方式1，利用一般设置的板厚测定仪3,检测出被轧材4的翘 曲。因此，能检测出被轧材4的翘曲而不利用专用装置。
[0055] 另外，对于各采样位置（i)，也可使用前一次采样位置（i-1)和下一次采样位置 (i+Ι)的数据来计算被轧材4的翘曲曲率。
[0056] 实施方式2. 图7是本发明实施方式2的板翘曲检测装置的框图。另外，对于与实施方式1相同或 相当的部分标注相同标号，并省略其说明。
[0057] 在测厚计板厚与被轧材4的真正板厚之间会产生误差。该误差称为测厚计误差。 在有测厚计误差的情况下，在被轧材4的固定部附近，在测厚计板厚与板厚测定仪检测厚 度之间也会产生偏差。由于该偏差，被轧材4的翘曲曲率与翘曲高度的计算精度下降。
[0058] 因此，在实施方式2的翘曲检测装置5中设置有测厚计偏差修正部5d。测厚计偏 差修正部5d基于相同点数据编辑部5b编辑出的测厚计板厚与板厚测定仪检测厚度，利用 下面的（9)式来计算测厚计偏差修正量Λ hgm_p。
[0059] [数学式9] Ahgmc-=hscnbodMC_ (9)
[0060] 其中，hsmb°dy (mm)为被轧材4的固定部处的板厚测定仪检测厚度的平均值。 (mm)为被轧材4的固定部处的测厚计板厚的平均值。例如，将被轧材4的固定部定义 为被轧材4的轧制方向中央部的、各路径出口侧的被轧材4的长度的30%的长度范围。
[0061] 本实施方式的翘曲曲率运算部5c在计算被轧材4的翘曲曲率半径、翘曲高度、翘 曲长度时，将测厚计偏差修正量△\1；_与测厚计板厚的所有相同点采样数据相加。
[0062] 根据以上说明的实施方式2,在测厚计板厚与被轧材4的真正板厚之间产生了误 差的情况下，也能正确地检测出被轧材4的翘曲。
[0063] 实施方式3. 图8是利用了本发明实施方式3的板翘曲检测装置的除鳞控制装置的框图。另外，对 于与实施方式2相同或相当的部分标注相同标号，并省略其说明。
[0064] 图8中，除鳞控制装置6包括控制部6a。控制部6a具有基于板翘曲检测装置5检 测出的被轧材4的翘曲长度来控制除鳞装置的水喷射的功能。
[0065] 接下来，利用图9,对除鳞装置的控制方法进行说明。 图9是用于说明利用了本发明实施方式3的板翘曲检测装置的除鳞控制装置中的除鳞 装置的控制方法的图。
[0066] 如图9所示，若在某一路径（i路径）上检测出被轧材4的翘曲，则板翘曲检测装 置5将与被轧材4的翘曲长度相关的信息输出到除鳞控制装置6。在接下来的i+Ι路径上， 翘曲开始位置为比被轧材4的尾端要靠前翘曲长度的量的位置。
[0067] 因此，除鳞控制装置6在i+Ι路径的轧制中，追踪被轧材4的尾端。在被轧材4的 固定部，除鳞控制装置6使除鳞装置实施除鳞。通过该实施，头部2对被轧材4的喷雾接触 点喷射水。之后，若被轧材4的翘曲开始位置达到喷雾接触点，则除鳞控制装置6使除鳞装 置停止喷射水。
[0068] 根据以上说明的实施方式3,对被轧材4的翘曲产生部不喷射水。因此，对于被轧 材4的翘曲产生部，可防止局部过冷却。其结果是，可使被轧材4的温度控制变稳定。通过 该稳定，能在最终产品获得足够的机械特性。
[0069] 此外，除鳞的停止位置基于被轧材4的翘曲长度来决定。因此，与操作人员的目测 处置相比，可期待被轧材4的均匀化。
[0070] 实施方式4. 图10是利用了本发明实施方式4的板翘曲检测装置的路径调度计算装置的框图。另 外，对于与实施方式2相同或相当的部分标注相同标号，并省略其说明。
[0071] 图10中，路径调度计算装置7包括翘曲矫正路径追加部7a。翘曲矫正路径追加部 7a具有基于板翘曲检测装置5计算出的被轧材4的翘曲高度来对路径调度计算装置7决定 的路径调度追加翘曲矫正路径的功能。
[0072] 例如，将翘曲矫正路径设定为压下量比通常的压下要足够小的路径。例如，将翘曲 矫正路径设定为与前一条实际路径具有相同的辊间隙。例如，在翘曲矫正路径中，根据被轧 材4的翘曲高度，设定矫正路径数和各路径矫正压下量。
[0073] 例如，矫正路径数N由下面的（10)式来计算。
[0074] [数学式 10] N = fpss (Hwrapmax) (10)
[0075] 例如，各路径矫正压下量Ah由下面的（11)式来计算。
[0076] [数学式 11]
[0077] 其中，Η":χ (mm)为被轧材4的翘曲高度的最大值。fpss()为基于被轧材4的翘曲 高度来决定矫正路径数N的函数。f^O为基于被轧材4的翘曲高度来决定各路径矫正压 下量Ah的函数。
[0078] 根据以上说明的实施方式4,在被轧材4产生了翘曲的情况下，对下一路径以后的 路径调度追加翘曲矫正路径。因此，能减小被轧材4的翘曲。其结果是，能避免不稳定地传 送被轧材4。此外，能避免被轧材4与下游侧的校平机、冷却装置等周边设备的碰撞。通过 该避免，来提高生产效率。此时，矫正路径数、各路径矫正压下量等根据被轧材4的翘曲高 度来决定。其结果是，能大幅降低操作人员的负担。
[0079] 另外，也可将被轧材4的翘曲高度的最大值作为分层条件，利用对矫正路径数和 各路径矫正压下量进行索引的分层表格来设定翘曲矫正路径。 工业上的实用性
[0080] 如上所述，本发明所涉及的板翘曲检测装置可用于检测出被轧材的翘曲而不利用 专用装置的轧制系统。 标号说明
[0081] 1 轧机 2头部 3板厚测定仪 4被轧材 5板翘曲检测装置 5a测厚计板厚运算部 5b相同点数据编辑部 5c翘曲曲率运算部 5d测厚计偏差修正部 6除鳞控制装置 6a控制部 7路径调度计算装置 7a翘曲矫正路径追加部
【主权项】
1. 一种板翘曲检测装置，其特征在于，包括： 测厚计板厚运算部，该测厚计板厚运算部基于轧机的轧制过程中的轧制负荷实际值和 辊间隙实际值，计算所述被轧材的测厚计板厚； 相同点数据编辑部，该相同点数据编辑部将板厚测定仪检测出的所述被轧材的检测厚 度和所述测厚计板厚运算部计算出的测厚计板厚编辑成固定长度间距的相同点采样数据， 所述板厚测定仪在所述轧机中的所述被轧材的轧制方向上配置在所述轧机的下游侧；以及 检测部，该检测部基于所述相同点数据编辑单元编辑出的检测厚度和测厚计板厚的相 同点采样数据，检测所述被轧材的前侧的翘曲。2. 如权利要求1所述的板翘曲检测装置，其特征在于， 包括偏差修正部，该偏差修正部基于所述相同点数据编辑单元编辑出的检测厚度与测 厚计板厚的相同点采样数据，计算所述被轧材的固定部的检测厚度与测厚计板厚的平均偏 差， 所述检测部利用所述平均偏差对测厚计板厚进行修正。3. -种除鳞控制装置，其特征在于， 包括除鳞控制部，在所述轧机对所述被轧材进行往返轧制时的中途轧制路径上，如权 利要求1或2所述的板翘曲检测装置检测出所述被轧材的前侧的翘曲，在这种情况下，该除 鳞控制部在下一路径上，使得停止在所述翘曲的产生部喷射水。4. 一种路径调度计算装置，其特征在于， 包括翘曲矫正路径追加部，在所述轧机对所述被轧材进行往返轧制时的中途轧制路径 上，如权利要求1或2所述的板翘曲检测装置检测出所述被轧材的前侧的翘曲，在这种情况 下，该翘曲矫正路径追加部对下一路径以后的路径调度追加轻压下路径。
【专利摘要】本发明提供能检测出被轧材的翘曲而不利用专用装置的板翘曲检测装置等。板翘曲检测装置包括：测厚计板厚运算部，该测厚计板厚运算部基于轧机的轧制过程中的轧制负荷实际值和辊间隙实际值，计算所述被轧材的测厚计板厚；相同点数据编辑部，该相同点数据编辑部将板厚测定仪检测出的所述被轧材的检测厚度和所述测厚计板厚运算部计算出的测厚计板厚编辑成固定长度间距的相同点采样数据，所述板厚测定仪在所述轧机中的所述被轧材的轧制方向上配置在所述轧机的下游侧；以及检测部，该检测部基于所述相同点数据编辑单元编辑出的检测厚度和测厚计板厚的相同点采样数据，检测所述被轧材的前侧的翘曲。
【IPC分类】B21B37/28, B21B37/18, G01B21/20, B21B45/08
【公开号】CN104903017
【申请号】CN201280077967
【发明人】上野聪
【申请人】东芝三菱电机产业系统株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2012年12月25日
【公告号】WO2014102902A1
【技术领域】
[0001] 本发明涉及板翘曲检测装置、除鳞控制装置、路径调度计算装置。
【背景技术】
[0002] 提出有一种基于CCD照相机的拍摄图像来检测被轧材的翘曲的板翘曲检测装置。 根据该板翘曲检测装置，能检测出被轧材的翘曲（例如参照专利文献1及2)。
[0003] 然而，在该板翘曲检测装置中，需要将板翘曲专用CCD照相机设置在轧机的跟前。
[0004] 与此相对，提出有一种根据轧机的上下操作辊的转速来推定被轧材的上下表面的 延伸差、并基于该延伸差来检测被轧材的翘曲的板翘曲检测装置。根据该板翘曲检测装置， 可检测出被轧材的翘曲而不利用板翘曲专用装置（例如参照专利文献3)。 现有技术文献 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本专利第3724720号公报 专利文献1 :日本专利特开2006-7235号公报 专利文献1 :日本专利特开2002-96103号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0006] 然而，被轧材的上表面和下表面的变形阻力之差等也成为被轧材翘曲的原因。因 此，仅靠上下操作辊的转速之差，难以检测出被轧材的翘曲。
[0007] 本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能检测出被轧材的翘 曲而不利用专用装置的板翘曲检测装置等。 解决技术问题的技术方案
[0008] 本发明所涉及的板翘曲检测装置包括：测厚计板厚运算部，该测厚计板厚运算部 基于轧机的轧制过程中的轧制负荷实际值和辊间隙实际值，计算所述被轧材的测厚计板 厚；相同点数据编辑部，该相同点数据编辑部将板厚测定仪检测出的所述被轧材的检测厚 度和所述测厚计板厚运算部计算出的测厚计板厚编辑成固定长度间距的相同点采样数据， 所述板厚测定仪在所述轧机中的所述被轧材的轧制方向上配置在所述轧机的下游侧；以及 检测部，该检测部基于所述相同点数据编辑单元编辑出的检测厚度与测厚计板厚的相同点 采样数据，检测所述被轧材的前侧的翘曲。
[0009] 本发明所涉及的除鳞控制装置包括除鳞控制部，在轧机对被轧材进行往返轧制时 的中途轧制路径上，板翘曲检测装置检测出所述被轧材的前侧的翘曲，在这种情况下，该除 鳞控制部在下一路径上，使得停止在所述翘曲的产生部喷射水。
[0010] 本发明所涉及的路径调度计算装置包括翘曲矫正路径追加部，在轧机对被轧材进 行往返轧制时的中途轧制路径上，板翘曲检测装置检测出所述被轧材的前侧的翘曲，在这 种情况下，该翘曲矫正路径追加部对下一路径以后的路径调度追加轻压下路径。 发明效果 toon] 根据本发明，能检测出被轧材的翘曲而不利用专用装置。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明实施方式1的板翘曲检测装置的框图。 图2是本发明实施方式1的板翘曲检测装置中利用的测厚计板厚和板厚测定仪检测厚 度的时序图的示例。 图3是本发明实施方式1的板翘曲检测装置中利用的测厚计板厚和板厚测定仪检测厚 度的时序图的示例。 图4是利用了本发明实施方式1的板翘曲检测装置的轧机所轧制的被轧材的侧视图。 图5是图4的主要部分放大图。 图6是用于说明本发明实施方式1的板翘曲检测装置的翘曲高度的计算结果的图。 图7是本发明实施方式2的板翘曲检测装置的框图。 图8是利用了本发明实施方式3的板翘曲检测装置的除鳞控制装置的框图。 图9是用于说明利用了本发明实施方式3的板翘曲检测装置的除鳞控制装置中的除鳞 装置的控制方法的图。 图10是利用了本发明实施方式4的板翘曲检测装置的路径调度计算装置的框图。
【具体实施方式】
[0013] 参照附图，对用于实施本发明的方式进行说明。另外，各图中，对于相同或相当的 部分标注相同的标号，适当地简化或省略其重复说明。
[0014] 实施方式1. 图1是本发明实施方式1的板翘曲检测装置的框图。
[0015] 图1中，在可逆式轧机1的一侧设置有除鳞装置的头部2。在头部2的一侧设置有 板厚测定仪3。
[0016] 轧机1对厚钢板等被轧材4进行往返轧制。此时，以固定周期对轧机1的轧制负 荷实际值P和辊间隙实际值S进行采样。除鳞装置的头部2适当对被轧材4喷射水。板厚 测定仪3以固定周期对板厚测定仪检测厚度进行采样。
[0017] 轧机1和板厚测定仪3连接有板翘曲检测装置5。板翘曲检测装置5包括测厚计 板厚运算部5a、相同点数据编辑部5b、及翘曲曲率运算部5c。
[0018] 测厚计板厚运算部5a基于轧制负荷实际值P等来计算轧制延伸量Sm。具体而言， 利用下面的（1)式来计算轧制延伸量sm。
[0019] [数学式1] Sm= fm(P，W，DK) (I)
[0020] 其中，W为被轧材4的宽度。Dk为辊直径。f J)为计算轧制延伸量Sni的函数式。
[0021] 接下来，测厚计板厚运算部5a基于辊间隙实际值S、轧制延伸量5111等，计算测厚计 板厚heM。具体而言，测厚计板厚!!^利用下面的（2)式来计算。
[0022] [数学式2] ^gm - S+S U-Rthml+Eweae (2)
[0023] 其中，RTm为辊热膨胀量。Rweak为辊磨损量。
[0024] 例如，相同点数据编辑部5b每隔20msec对板厚测定仪检测厚度进行采样。在将 被轧材4从轧机1向板厚测定仪3的方向正转传送时，从被轧材4的前端到达板厚测定仪3 的正下方起到停止为止，进行板厚测定仪检测厚度的固定周期采样。在被轧材4的正转传 送停止时，在板厚测定仪3的正下方，被轧材4的位置成为板厚采样结束位置。即，在被轧 材4停止传送的过程中，在从板厚测定仪3向轧机1方向进行反转传送的过程中，不进行板 厚测定仪检测厚度的固定周期采样。
[0025] 例如，相同点数据编辑部5b基于板厚测定仪3的正下方的表速度实际值，将板厚 测定仪检测厚度的固定周期采样数据编辑成从板前端起每隔50mm的采样数据。
[0026] 相同点数据编辑部5b基于轧机1的速度实际值，将测厚计板厚运算部5a计算得 到的测厚计板厚编辑成固定长度间距与板厚测定仪检测厚度相同的采样数据。
[0027] 翘曲曲率运算部5c作为检测部，基于相同点数据编辑部5b编辑得到的板厚测定 仪检测厚度与测厚计板厚的相同点采样数据，检测出翘曲。具体而言，计算每个相同点的翘 曲曲率半径、翘曲高度、翘曲长度。
[0028] 接下来，利用图2和图3,对测厚计板厚与板厚测定仪检测厚度的采样结果进行说 明。 图2、图3是本发明实施方式1的板翘曲检测装置中利用的测厚计板厚和板厚测定仪检 测厚度的时序图的示例。
[0029] 图2、图3的横轴表示时间。图2、图3的最上层的纵轴表示轧制负荷。图2、图3 的从上开始第2层的纵轴表示测厚计板厚。图2、图3的从上开始第3层的纵轴表示板厚测 定仪检测厚度。图2、图3的最下层的纵轴表示轧机1的速度。
[0030] 图2是表示被轧材4未产生翘曲时的示例。如图2所示，首先，对测厚计板厚进行 采样。之后，对板厚测定仪检测厚度进行采样。无论哪个采样结果中都没有急剧变动。
[0031] 图3是表示被轧材4产生翘曲时的示例。图3中，在测厚计板厚和板厚测定仪检 测厚度的图中，与被轧材4的前侧相对应的部位被圆形波纹线所包围。如图3所示，测厚计 板厚的变动与被轧材4未产生翘曲时相同。与此相对，板厚测定仪检测厚度与被轧材4未 产生翘曲时相比变动较大。即，被轧材4的翘曲呈现在板厚测定仪检测厚度的变动中。
[0032] 接下来，利用图4和图5,对被轧材4的翘曲曲率半径、翘曲高度、翘曲长度的计算 步骤进行说明。 图4是利用了本发明实施方式1的板翘曲检测装置的轧机所轧制的被轧材的侧视图。 图5是图4的主要部分放大图。
[0033] 如图4所示，板厚测定仪检测厚度的检测方向与被轧材4的传送方向垂直。因此， 在被轧材4的翘曲部中，板厚测定仪检测厚度的值与测厚计板厚的值不同。
[0034] 因此，如图5所示，翘曲曲率运算部5c基于相邻的采样位置的板厚检测厚度、测厚 计板厚等，计算各采样位置的翘曲曲率半径、翘曲高度、翘曲长度。另外，图5中，为了简化 说明，对2点的采样位置标注标号。
[0035] X1Oiim)为某一采样位置。X2(mm)为采样位置X1的下一采样位置。Λ X12S采样位 置X1与采样位置X2之间的长度。
[0036] Umm)为采样位置X1处的测厚计板厚。Hgm,2(mm)为采样位置X 2处的测厚计板 厚。Hsc^1Oiim)为采样位置X1处的板厚测定仪检测厚度。H sm,2 (mm)为采样位置&处的板厚 测定仪检测厚度。
[0037] 首先，翘曲曲率运算部5c利用下面的（3)式来计算采样位置X1处的翘曲角度Θ i。
[0038] [数学式3]
[0039] 接着，翘曲曲率运算部5c利用下面的（4)式来计算采样位置X2处的翘曲角度Θ 2。
[0040] [数学式4]
[0041] 接着，翘曲曲率运算部5c利用下面的（5)式来计算采样位置X1与采样位置乂 2之 间的翘曲角度之差Δ θ12。
[0042] [数学式5] Δ Θ 12= S1-B2 (5)
[0043] 接着，翘曲曲率运算部5c利用下面的（6)式来计算在采样位置X1与采样位置X 2间移动的被轧材4的真正长度Δ S12。
[0044] [数学式6]
[0045] 接着，翘曲曲率运算部5c利用下面的（7)式来计算采样位置X1处的曲率半径
[0046] [数学式7]
[0047] 接着，翘曲曲率运算部5c利用下面的（8)式来计算采样位置X1处的翘曲高度H wmp, 1°
[0048] [数学式8] Hw raPa= R ! · (Ι-cos Θ j) (8)
[0049] 接着，翘曲曲率运算部5c识别出被轧材4的翘曲高度为最少翘曲识别高度以下的 采样位置。例如，将最少识别高度预先指定为20_。之后，翘曲曲率运算部5c将从被轧材 4的前端到该采样位置为止的长度设为翘曲长度。
[0050] 接下来，使用图6,对轧材4的翘曲高度的计算结果进行说明。 图6是用于说明本发明实施方式1的板翘曲检测装置的翘曲高度的计算结果的图。
[0051] 图6的横轴表示与被轧材4前端的距离。图6左侧的纵轴表示测厚计板厚、板厚 测定仪检测厚度。图6右侧的纵轴表示翘曲高度。
[0052] 如图6所示，无论与被轧材4前端的距离如何，测厚计板厚都为大致固定的值。与 此相对，越是与被轧材4前端的距离短的位置，板厚测定仪检测厚度的值越大。在与被轧材 4前端的距离大于700mm左右的位置，板厚测定仪检测厚度与测厚计板厚大致为相同值。
[0053] 在此情况下，越是与被轧材4前端的距离短的位置，被轧材4的翘曲高度的值越 大。在与被轧材4前端的距离大于700mm左右的位置，被轧材4的翘曲高度大致为0。即， 可知在与被轧材4前端的距离大于700mm左右的位置，被轧材4未产生翘曲。
[0054] 根据以上说明的实施方式1，利用一般设置的板厚测定仪3,检测出被轧材4的翘 曲。因此，能检测出被轧材4的翘曲而不利用专用装置。
[0055] 另外，对于各采样位置（i)，也可使用前一次采样位置（i-1)和下一次采样位置 (i+Ι)的数据来计算被轧材4的翘曲曲率。
[0056] 实施方式2. 图7是本发明实施方式2的板翘曲检测装置的框图。另外，对于与实施方式1相同或 相当的部分标注相同标号，并省略其说明。
[0057] 在测厚计板厚与被轧材4的真正板厚之间会产生误差。该误差称为测厚计误差。 在有测厚计误差的情况下，在被轧材4的固定部附近，在测厚计板厚与板厚测定仪检测厚 度之间也会产生偏差。由于该偏差，被轧材4的翘曲曲率与翘曲高度的计算精度下降。
[0058] 因此，在实施方式2的翘曲检测装置5中设置有测厚计偏差修正部5d。测厚计偏 差修正部5d基于相同点数据编辑部5b编辑出的测厚计板厚与板厚测定仪检测厚度，利用 下面的（9)式来计算测厚计偏差修正量Λ hgm_p。
[0059] [数学式9] Ahgmc-=hscnbodMC_ (9)
[0060] 其中，hsmb°dy (mm)为被轧材4的固定部处的板厚测定仪检测厚度的平均值。 (mm)为被轧材4的固定部处的测厚计板厚的平均值。例如，将被轧材4的固定部定义 为被轧材4的轧制方向中央部的、各路径出口侧的被轧材4的长度的30%的长度范围。
[0061] 本实施方式的翘曲曲率运算部5c在计算被轧材4的翘曲曲率半径、翘曲高度、翘 曲长度时，将测厚计偏差修正量△\1；_与测厚计板厚的所有相同点采样数据相加。
[0062] 根据以上说明的实施方式2,在测厚计板厚与被轧材4的真正板厚之间产生了误 差的情况下，也能正确地检测出被轧材4的翘曲。
[0063] 实施方式3. 图8是利用了本发明实施方式3的板翘曲检测装置的除鳞控制装置的框图。另外，对 于与实施方式2相同或相当的部分标注相同标号，并省略其说明。
[0064] 图8中，除鳞控制装置6包括控制部6a。控制部6a具有基于板翘曲检测装置5检 测出的被轧材4的翘曲长度来控制除鳞装置的水喷射的功能。
[0065] 接下来，利用图9,对除鳞装置的控制方法进行说明。 图9是用于说明利用了本发明实施方式3的板翘曲检测装置的除鳞控制装置中的除鳞 装置的控制方法的图。
[0066] 如图9所示，若在某一路径（i路径）上检测出被轧材4的翘曲，则板翘曲检测装 置5将与被轧材4的翘曲长度相关的信息输出到除鳞控制装置6。在接下来的i+Ι路径上， 翘曲开始位置为比被轧材4的尾端要靠前翘曲长度的量的位置。
[0067] 因此，除鳞控制装置6在i+Ι路径的轧制中，追踪被轧材4的尾端。在被轧材4的 固定部，除鳞控制装置6使除鳞装置实施除鳞。通过该实施，头部2对被轧材4的喷雾接触 点喷射水。之后，若被轧材4的翘曲开始位置达到喷雾接触点，则除鳞控制装置6使除鳞装 置停止喷射水。
[0068] 根据以上说明的实施方式3,对被轧材4的翘曲产生部不喷射水。因此，对于被轧 材4的翘曲产生部，可防止局部过冷却。其结果是，可使被轧材4的温度控制变稳定。通过 该稳定，能在最终产品获得足够的机械特性。
[0069] 此外，除鳞的停止位置基于被轧材4的翘曲长度来决定。因此，与操作人员的目测 处置相比，可期待被轧材4的均匀化。
[0070] 实施方式4. 图10是利用了本发明实施方式4的板翘曲检测装置的路径调度计算装置的框图。另 外，对于与实施方式2相同或相当的部分标注相同标号，并省略其说明。
[0071] 图10中，路径调度计算装置7包括翘曲矫正路径追加部7a。翘曲矫正路径追加部 7a具有基于板翘曲检测装置5计算出的被轧材4的翘曲高度来对路径调度计算装置7决定 的路径调度追加翘曲矫正路径的功能。
[0072] 例如，将翘曲矫正路径设定为压下量比通常的压下要足够小的路径。例如，将翘曲 矫正路径设定为与前一条实际路径具有相同的辊间隙。例如，在翘曲矫正路径中，根据被轧 材4的翘曲高度，设定矫正路径数和各路径矫正压下量。
[0073] 例如，矫正路径数N由下面的（10)式来计算。
[0074] [数学式 10] N = fpss (Hwrapmax) (10)
[0075] 例如，各路径矫正压下量Ah由下面的（11)式来计算。
[0076] [数学式 11]
[0077] 其中，Η":χ (mm)为被轧材4的翘曲高度的最大值。fpss()为基于被轧材4的翘曲 高度来决定矫正路径数N的函数。f^O为基于被轧材4的翘曲高度来决定各路径矫正压 下量Ah的函数。
[0078] 根据以上说明的实施方式4,在被轧材4产生了翘曲的情况下，对下一路径以后的 路径调度追加翘曲矫正路径。因此，能减小被轧材4的翘曲。其结果是，能避免不稳定地传 送被轧材4。此外，能避免被轧材4与下游侧的校平机、冷却装置等周边设备的碰撞。通过 该避免，来提高生产效率。此时，矫正路径数、各路径矫正压下量等根据被轧材4的翘曲高 度来决定。其结果是，能大幅降低操作人员的负担。
[0079] 另外，也可将被轧材4的翘曲高度的最大值作为分层条件，利用对矫正路径数和 各路径矫正压下量进行索引的分层表格来设定翘曲矫正路径。 工业上的实用性
[0080] 如上所述，本发明所涉及的板翘曲检测装置可用于检测出被轧材的翘曲而不利用 专用装置的轧制系统。 标号说明
[0081] 1 轧机 2头部 3板厚测定仪 4被轧材 5板翘曲检测装置 5a测厚计板厚运算部 5b相同点数据编辑部 5c翘曲曲率运算部 5d测厚计偏差修正部 6除鳞控制装置 6a控制部 7路径调度计算装置 7a翘曲矫正路径追加部
【主权项】
1. 一种板翘曲检测装置，其特征在于，包括： 测厚计板厚运算部，该测厚计板厚运算部基于轧机的轧制过程中的轧制负荷实际值和 辊间隙实际值，计算所述被轧材的测厚计板厚； 相同点数据编辑部，该相同点数据编辑部将板厚测定仪检测出的所述被轧材的检测厚 度和所述测厚计板厚运算部计算出的测厚计板厚编辑成固定长度间距的相同点采样数据， 所述板厚测定仪在所述轧机中的所述被轧材的轧制方向上配置在所述轧机的下游侧；以及 检测部，该检测部基于所述相同点数据编辑单元编辑出的检测厚度和测厚计板厚的相 同点采样数据，检测所述被轧材的前侧的翘曲。2. 如权利要求1所述的板翘曲检测装置，其特征在于， 包括偏差修正部，该偏差修正部基于所述相同点数据编辑单元编辑出的检测厚度与测 厚计板厚的相同点采样数据，计算所述被轧材的固定部的检测厚度与测厚计板厚的平均偏 差， 所述检测部利用所述平均偏差对测厚计板厚进行修正。3. -种除鳞控制装置，其特征在于， 包括除鳞控制部，在所述轧机对所述被轧材进行往返轧制时的中途轧制路径上，如权 利要求1或2所述的板翘曲检测装置检测出所述被轧材的前侧的翘曲，在这种情况下，该除 鳞控制部在下一路径上，使得停止在所述翘曲的产生部喷射水。4. 一种路径调度计算装置，其特征在于， 包括翘曲矫正路径追加部，在所述轧机对所述被轧材进行往返轧制时的中途轧制路径 上，如权利要求1或2所述的板翘曲检测装置检测出所述被轧材的前侧的翘曲，在这种情况 下，该翘曲矫正路径追加部对下一路径以后的路径调度追加轻压下路径。
【专利摘要】本发明提供能检测出被轧材的翘曲而不利用专用装置的板翘曲检测装置等。板翘曲检测装置包括：测厚计板厚运算部，该测厚计板厚运算部基于轧机的轧制过程中的轧制负荷实际值和辊间隙实际值，计算所述被轧材的测厚计板厚；相同点数据编辑部，该相同点数据编辑部将板厚测定仪检测出的所述被轧材的检测厚度和所述测厚计板厚运算部计算出的测厚计板厚编辑成固定长度间距的相同点采样数据，所述板厚测定仪在所述轧机中的所述被轧材的轧制方向上配置在所述轧机的下游侧；以及检测部，该检测部基于所述相同点数据编辑单元编辑出的检测厚度和测厚计板厚的相同点采样数据，检测所述被轧材的前侧的翘曲。
【IPC分类】B21B37/28, B21B37/18, G01B21/20, B21B45/08
【公开号】CN104903017
【申请号】CN201280077967
【发明人】上野聪
【申请人】东芝三菱电机产业系统株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2012年12月25日
【公告号】WO2014102902A1
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