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技術 圧延機の噛み止まり検知装置、検知方法及び圧延機

出願人 JFEスチール株式会社
発明者 西翔平
出願日 2019年2月20日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-028670
公開日 2020年8月31日 (2ヶ月経過) 公開番号 2020-131242
状態 未査定
技術分野 圧延ロール・圧延スタンド・圧延機の駆動 圧延のマーキング、インディケータなど 圧延の制御
主要キーワード モータ負荷電流値 操業用 臨界回転数 レーザ検出器 横ロール 認定結果 縦ロール 各搬送ロール
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図面 (10)

課題

圧延用縦ロールが割損してしまうことなく、圧延用縦ロールの噛み止まりを精度よく検知することができる、圧延機の噛み止まり検知装置検知方法及び圧延機を提供する。

解決手段

圧延機の噛み止まり検知装置、検知方法は、検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常か否かを判定し(ステップS13)、検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常と判定されたときに、検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常か否かを判定する(ステップS14、S15)。縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定されたときに、圧延用縦ロール32の噛み止まりと認定し、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が正常と判定されたとき、あるいは縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常と判定されたときに、圧延用縦ロール32の噛み止まりではないと認定する(ステップS16、S17)。

概要

背景

例えば、薄板熱間圧延においては、加熱炉から抽出された被圧延材粗圧延機粗圧延し、粗圧延された被圧延材を仕上圧延機仕上げ圧延し、その後、薄板となった被圧延材をコイラーで巻き取ることが行われる。
ここで、粗圧延機は、通常、被圧延材に対し横方向(板幅方向)に延びるように設置された圧延用横ロールで被圧延材の板厚方向の粗圧延を行うが、圧延用横ロール以外の縦方向(板厚方向)に延びるように設置された圧延用縦ロールによって被圧延材の幅方向圧延を行うものもある。

この圧延用縦ロールを備えた圧延機において被圧延材を幅方向に圧延する際、被圧延材が圧延用縦ロールに接触あるいは噛み込むが、被圧延材の幅、板厚、温度などの要因により、圧延用縦ロールで被圧延材を押し進めても被圧延材が進まず、止まってしまうという現象が発生する(この現象を、通称、噛み止まりという)。
この噛み止まりが発生すると、圧延用縦ロールの被圧延材に接触する箇所には、圧延による荷重及び被圧延材からの伝熱が集中する。このため、噛み止まりにより、圧延用縦ロールの被圧延材と接触する部分には大きな負荷がかかることになり、場合によっては圧延用縦ロールが割損するトラブルが発生する。圧延用縦ロールが割損すると、その圧延用縦ロールは使用できないため、新しいロール交換する必要がある。

ここで、粗圧延機において圧延用縦ロールの噛み止まりが発生した場合、粗圧延機に備え付けられている圧延用縦ロールを駆動するための圧延用縦ロール駆動用モータの負荷は最大を保持する。これは、当該モータが被圧延材を押し進めようと、モータ最大の力で頑張るからである。
このため、従来の粗圧延機においては、圧延用縦ロールの噛み止まりが発生した場合、最大負荷での数十秒程度の時間経過後にモータ駆動装置が自動遮断される形で設備保護が行われていた。

一方、薄板の圧延機ではないが、厚板の圧延機における圧延材噛み止まり防止方法として、例えば、特許文献1に示すものが知られている。
特許文献1に示す厚板圧延機の圧延材噛み止まり防止方法は、油圧GC装置具備した厚板圧延において、トリップさせる判断の基準となるワークロールの噛み止まり防止臨界回転数P1と、臨界回転数P1よりも所望数値小さい回転数であるトリップさせる必要のあるワークロールの噛み止まり防止下限回転数P0と、経験値を基にして設定される時間T1とをそれぞれ設定しておき、臨界回転数P1検出後に、防止下限回転数P0を検出するか、もしくは時間T1の間、ワークロールの回転速度が臨界回転数P1以下を持続したことを検出した際に、油圧AGC装置の油圧を開放するものである。

概要

圧延用縦ロールが割損してしまうことなく、圧延用縦ロールの噛み止まりを精度よく検知することができる、圧延機の噛み止まり検知装置検知方法及び圧延機を提供する。圧延機の噛み止まり検知装置、検知方法は、検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常か否かを判定し(ステップS13)、検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常と判定されたときに、検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常か否かを判定する(ステップS14、S15)。縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定されたときに、圧延用縦ロール32の噛み止まりと認定し、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が正常と判定されたとき、あるいは縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常と判定されたときに、圧延用縦ロール32の噛み止まりではないと認定する(ステップS16、S17)。

目的

本発明はこれらの問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、圧延用縦ロールが割損してしまうことなく、圧延用縦ロールの噛み止まりを精度よく検知することができる、圧延機の噛み止まり検知装置、検知方法及び圧延機を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

縦方向に延びるように設置された圧延用縦ロールによって被圧延材幅方向圧延を行う圧延機の噛み止まり検知装置であって、前記圧延用縦ロールを駆動する縦ロール駆動用モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出器と、前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値を検出するモータ電流値検出器と、前記モータ回転速度検出器で検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常か否かを判定する回転速度異常判定部と、前記回転速度異常判定部によって前記モータ回転速度検出器で検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常と判定されたときに、前記モータ電流値検出器で検出された縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常か否かを判定する負荷電流値異常判定部と、前記負荷電流値異常判定部によって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常と判定されたときに、前記被圧延材の先端位置が前記圧延用縦ロールに到達しているか否かを判定する到達判定部と、前記到達判定部によって前記被圧延材の先端位置が前記圧延用縦ロールに到達していると判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりと認定し、前記到達判定部によって前記被圧延材の先端位置が圧延用縦ロールに到達していないと判定されたときに、噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロールの停止と認定し、前記回転速度異常判定部によって前記縦ロール駆動用モータの回転速度が正常と判定されたとき、あるいは前記負荷電流値異常判定部によって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が正常と判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりではないと認定する噛み止まり認定部とを備えていることを特徴とする圧延機の噛み止まり検知装置。

請求項2

縦方向に延びるように設置された圧延用縦ロールによって被圧延材の幅方向圧延を行う圧延機の噛み止まり検知装置であって、前記圧延用縦ロールを駆動する縦ロール駆動用モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出器と、前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値を検出するモータ電流値検出器と、前記モータ回転速度検出器で検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常か否かを判定する回転速度異常判定部と、前記回転速度異常判定部によって前記モータ回転速度検出器で検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常と判定されたときに、前記モータ電流値検出器で検出された縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常か否かを判定する負荷電流値異常判定部と、前記負荷電流値異常判定部によって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常と判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりと認定し、前記回転速度異常判定部によって前記縦ロール駆動用モータの回転速度が正常と判定されたとき、あるいは前記負荷電流値異常判定部によって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が正常と判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりではないと認定する噛み止まり認定部とを備えていることを特徴とする圧延機の噛み止まり検知装置。

請求項3

縦方向に延びるように設置された圧延用縦ロールによって被圧延材の幅方向圧延を行う圧延機の噛み止まり検知方法であって、前記圧延用縦ロールを駆動する縦ロール駆動用モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出ステップと、前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値を検出するモータ電流値検出ステップと、前記モータ回転速度検出ステップで検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常か否かを判定する回転速度異常判定ステップと、前記回転速度異常判定ステップによって前記モータ回転速度検出ステップで検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常と判定されたときに、前記モータ電流値検出ステップで検出された縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常か否かを判定する負荷電流値異常判定ステップと、前記負荷電流値異常判定ステップによって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常と判定されたときに、前記被圧延材の先端位置が前記圧延用縦ロールに到達しているか否かを判定する到達判定ステップと、前記到達判定ステップによって前記被圧延材の先端位置が圧延用縦ロールに到達していると判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりと認定し、前記到達判定ステップによって前記被圧延材の先端位置が圧延用縦ロールに到達していないと判定されたときに、噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロールの停止と認定し、前記回転速度異常判定ステップによって前記縦ロール駆動用モータの回転速度が正常と判定されたとき、あるいは前記負荷電流値異常判定ステップによって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が正常と判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりではないと認定する噛み止まり認定ステップとを含むことを特徴とする圧延機の噛み止まり検知方法。

請求項4

縦方向に延びるように設置された圧延用縦ロールによって被圧延材の幅方向圧延を行う圧延機の噛み止まり検知方法であって、前記圧延用縦ロールを駆動する縦ロール駆動用モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出ステップと、前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値を検出するモータ電流値検出ステップと、前記モータ回転速度検出ステップで検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常か否かを判定する回転速度異常判定ステップと、前記回転速度異常判定ステップによって前記モータ回転速度検出ステップで検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常と判定されたときに、前記モータ電流値検出ステップで検出された縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常か否かを判定する負荷電流値異常判定ステップと、前記負荷電流値異常判定ステップによって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常と判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりと認定し、前記回転速度異常判定ステップによって前記縦ロール駆動用モータの回転速度が正常と判定されたとき、あるいは前記負荷電流値異常判定ステップによって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が正常と判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりではないと認定する噛み止まり認定ステップとを含むことを特徴とする圧延機の噛み止まり検知方法。

請求項5

請求項1又は2に記載の圧延機の噛み止まり検知装置を備えていることを特徴とする圧延機。

技術分野

0001

本発明は、縦方向に延びるように設置された竪型圧延用ロールによって被圧延材幅方向圧延を行う圧延機の噛み止まり検知装置検知方法及び圧延機に関する。

背景技術

0002

例えば、薄板熱間圧延においては、加熱炉から抽出された被圧延材を粗圧延機粗圧延し、粗圧延された被圧延材を仕上圧延機仕上げ圧延し、その後、薄板となった被圧延材をコイラーで巻き取ることが行われる。
ここで、粗圧延機は、通常、被圧延材に対し横方向(板幅方向)に延びるように設置された圧延用横ロールで被圧延材の板厚方向の粗圧延を行うが、圧延用横ロール以外の縦方向(板厚方向)に延びるように設置された圧延用縦ロールによって被圧延材の幅方向圧延を行うものもある。

0003

この圧延用縦ロールを備えた圧延機において被圧延材を幅方向に圧延する際、被圧延材が圧延用縦ロールに接触あるいは噛み込むが、被圧延材の幅、板厚、温度などの要因により、圧延用縦ロールで被圧延材を押し進めても被圧延材が進まず、止まってしまうという現象が発生する(この現象を、通称、噛み止まりという)。
この噛み止まりが発生すると、圧延用縦ロールの被圧延材に接触する箇所には、圧延による荷重及び被圧延材からの伝熱が集中する。このため、噛み止まりにより、圧延用縦ロールの被圧延材と接触する部分には大きな負荷がかかることになり、場合によっては圧延用縦ロールが割損するトラブルが発生する。圧延用縦ロールが割損すると、その圧延用縦ロールは使用できないため、新しいロール交換する必要がある。

0004

ここで、粗圧延機において圧延用縦ロールの噛み止まりが発生した場合、粗圧延機に備え付けられている圧延用縦ロールを駆動するための圧延用縦ロール駆動用モータの負荷は最大を保持する。これは、当該モータが被圧延材を押し進めようと、モータ最大の力で頑張るからである。
このため、従来の粗圧延機においては、圧延用縦ロールの噛み止まりが発生した場合、最大負荷での数十秒程度の時間経過後にモータ駆動装置が自動遮断される形で設備保護が行われていた。

0005

一方、薄板の圧延機ではないが、厚板の圧延機における圧延材噛み止まり防止方法として、例えば、特許文献1に示すものが知られている。
特許文献1に示す厚板圧延機の圧延材噛み止まり防止方法は、油圧GC装置具備した厚板圧延において、トリップさせる判断の基準となるワークロールの噛み止まり防止臨界回転数P1と、臨界回転数P1よりも所望数値小さい回転数であるトリップさせる必要のあるワークロールの噛み止まり防止下限回転数P0と、経験値を基にして設定される時間T1とをそれぞれ設定しておき、臨界回転数P1検出後に、防止下限回転数P0を検出するか、もしくは時間T1の間、ワークロールの回転速度が臨界回転数P1以下を持続したことを検出した際に、油圧AGC装置の油圧を開放するものである。

先行技術

0006

特開昭60−18212号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、前述の従来の粗圧延機及び特許文献1に示す厚板圧延機の圧延材噛み止まり防止方法にあっては、以下の問題点があった。
即ち、前述の従来の粗圧延機の場合、圧延用縦ロールの噛み止まりが発生した場合には、最大負荷での数十秒程度の時間経過後にモータ駆動装置を自動遮断するようにしているが、噛み止まりが発生してから数十秒経過すると、圧延用縦ロールが割損してしまう可能性がある。

0008

また、特許文献1に示す厚板圧延機の圧延材噛み止まり防止方法の場合、ワークロールの回転数の低下のみを検出して被圧延材による噛み止まりを防止しているが、ワークロールの回転数の低下は噛み止まり以外の原因によっても起こることがあり、圧延機の噛み止まりを精度よく検知することができない。
従って、本発明はこれらの問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、圧延用縦ロールが割損してしまうことなく、圧延用縦ロールの噛み止まりを精度よく検知することができる、圧延機の噛み止まり検知装置、検知方法及び圧延機を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る圧延機の噛み止まり検知装置は、縦方向に延びるように設置された圧延用縦ロールによって被圧延材の幅方向圧延を行う圧延機の噛み止まり検知装置であって、前記圧延用縦ロールを駆動する縦ロール駆動用モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出器と、前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値を検出するモータ電流値検出器と、前記モータ回転速度検出器で検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常か否かを判定する回転速度異常判定部と、前記回転速度異常判定部によって前記モータ回転速度検出器で検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常と判定されたときに、前記モータ電流値検出器で検出された縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常か否かを判定する負荷電流値異常判定部と、前記負荷電流値異常判定部によって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常と判定されたときに、前記被圧延材の先端位置が前記圧延用縦ロールに到達しているか否かを判定する到達判定部と、前記到達判定部によって前記被圧延材の先端位置が前記圧延用縦ロールに到達していると判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりと認定し、前記到達判定部によって前記被圧延材の先端位置が圧延用縦ロールに到達していないと判定されたときに、噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロールの停止と認定し、前記回転速度異常判定部によって前記縦ロール駆動用モータの回転速度が正常と判定されたとき、あるいは前記負荷電流値異常判定部によって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が正常と判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりではないと認定する噛み止まり認定部とを備えていることを要旨とする。

0010

また、本発明の別の態様に係る圧延機の噛み止まり検知装置は、縦方向に延びるように設置された圧延用縦ロールによって被圧延材の幅方向圧延を行う圧延機の噛み止まり検知装置であって、前記圧延用縦ロールを駆動する縦ロール駆動用モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出器と、前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値を検出するモータ電流値検出器と、前記モータ回転速度検出器で検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常か否かを判定する回転速度異常判定部と、前記回転速度異常判定部によって前記モータ回転速度検出器で検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常と判定されたときに、前記モータ電流値検出器で検出された縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常か否かを判定する負荷電流値異常判定部と、前記負荷電流値異常判定部によって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常と判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりと認定し、前記回転速度異常判定部によって前記縦ロール駆動用モータの回転速度が正常と判定されたとき、あるいは前記負荷電流値異常判定部によって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が正常と判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりではないと認定する噛み止まり認定部とを備えていることを要旨とする。

0011

また、本発明の別の態様に係る圧延機の噛み止まり検知方法は、縦方向に延びるように設置された圧延用縦ロールによって被圧延材の幅方向圧延を行う圧延機の噛み止まり検知方法であって、前記圧延用縦ロールを駆動する縦ロール駆動用モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出ステップと、前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値を検出するモータ電流値検出ステップと、前記モータ回転速度検出ステップで検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常か否かを判定する回転速度異常判定ステップと、前記回転速度異常判定ステップによって前記モータ回転速度検出ステップで検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常と判定されたときに、前記モータ電流値検出ステップで検出された縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常か否かを判定する負荷電流値異常判定ステップと、前記負荷電流値異常判定ステップによって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常と判定されたときに、前記被圧延材の先端位置が前記圧延用縦ロールに到達しているか否かを判定する到達判定ステップと、前記到達判定ステップによって前記被圧延材の先端位置が圧延用縦ロールに到達していると判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりと認定し、前記到達判定ステップによって前記被圧延材の先端位置が圧延用縦ロールに到達していないと判定されたときに、噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロールの停止と認定し、前記回転速度異常判定ステップによって前記縦ロール駆動用モータの回転速度が正常と判定されたとき、あるいは前記負荷電流値異常判定ステップによって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が正常と判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりではないと認定する噛み止まり認定ステップとを含むことを要旨とする。

0012

また、本発明の別の態様に係る圧延機の噛み止まり検知方法は、縦方向に延びるように設置された圧延用縦ロールによって被圧延材の幅方向圧延を行う圧延機の噛み止まり検知方法であって、前記圧延用縦ロールを駆動する縦ロール駆動用モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出ステップと、前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値を検出するモータ電流値検出ステップと、前記モータ回転速度検出ステップで検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常か否かを判定する回転速度異常判定ステップと、前記回転速度異常判定部によって前記モータ回転速度検出器で検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常と判定されたときに、前記モータ電流値検出ステップで検出された縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常か否かを判定する負荷電流値異常判定ステップと、前記負荷電流値異常判定ステップによって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が異常と判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりと認定し、前記回転速度異常判定ステップによって前記縦ロール駆動用モータの回転速度が正常と判定されたとき、あるいは前記負荷電流値異常判定ステップによって前記縦ロール駆動用モータの負荷電流値が正常と判定されたときに、前記圧延用縦ロールの噛み止まりではないと認定する噛み止まり認定ステップとを含むことを要旨とする。
また、本発明の別の態様に係る圧延機は、前述の噛み止まり検知装置を備えていることを要旨とする。

発明の効果

0013

本発明に係る圧延機の噛み止まり検知装置、検知方法及び圧延機によれば、圧延用縦ロールが割損してしまうことなく、圧延用縦ロールの噛み止まりを精度よく検知することができる、圧延機の噛み止まり検知装置、検知方法及び圧延機を提供できる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の第1及び第2実施形態に係る噛み止まり検知装置を備えた粗圧延機を有する熱間圧延設備の一例の概略構成図である。
本発明の第1実施形態に係る噛み止まり検知装置を備えた粗圧延機の概略構成を説明するための図である。
図2に示す噛み止まり検知装置を構成する噛み止まり検知部の構成を説明するためのブロック図である。
図2に示す噛み止まり検知装置の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
図2に示す第1実施形態に係る噛み止まり検知装置によって噛み止まりを検知するときの縦ロール駆動用モータの負荷電流値の変動及び回転速度の変動を示すタイムチャートである。
参考例に係る噛み止まり検知装置によって噛み止まりを検知するときの縦ロール駆動用モータの負荷電流値の変動及び回転速度の変動を示すタイムチャートである。
本発明の第2実施形態に係る噛み止まり検知装置を備えた粗圧延機の概略構成を説明するための図である。
図7に示す噛み止まり検知装置を構成する噛み止まり検知部の構成を説明するためのブロック図である。
図7に示す噛み止まり検知装置の処理の流れを説明するためのフローチャートである。

実施例

0015

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
また、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

0016

(第1実施形態)
図1には、本発明の第1及び第2実施形態に係る噛み止まり検知装置を備えた粗圧延機を有する熱間圧延設備の一例の概略構成が示されている。図1には、平面から見た熱間圧延設備が示されている。
この熱間圧延設備1は、鋼材である被圧延材Sを薄板に圧延するものであり、加熱炉2で加熱された被圧延材Sを粗圧延する粗圧延機群3と、粗圧延機群3で粗圧延された被圧延材Sを仕上圧延する仕上圧延機群4と、仕上圧延機群4で仕上圧延されて薄板となったものを巻き取るコイラー5とを備えている。仕上圧延機群4の下流側であってコイラー5の上流側には、仕上圧延された薄板を冷却する冷却設備(図示せず)が設けられている。また、仕上圧延機群4は、被圧延材Sを仕上圧延する複数台(本実施形態では7台)の仕上圧延機F1〜F7を備えており、上流側から下流側に向けて仕上圧延機F1〜仕上圧延機F7の順に配置されている。

0017

そして、粗圧延機群3は、被圧延材Sを粗圧延する複数台(本実施形態では5台)の粗圧延機R1〜R5を備えており、上流側から下流側に向けて粗圧延機R1〜粗圧延機R5の順に配置されている。
各粗圧延機R1〜R5は、図1に示すように、被圧延材Sに対し縦方向(板厚方向)に延びるように被圧延材Sの板幅方向の両側に設置された一対の圧延用縦ロール32と、これら圧延用縦ロール32の下流側において被圧延材Sに対し横方向(板幅方向)に延びるように被圧延材Sの表面側及び裏面側に設置された一対の圧延用横ロール31とを備えている。一対の圧延用縦ロール32は、被圧延材Sの板幅方向両側から幅方向圧延を行って被圧延材Sの板幅を減じる。また、一対の圧延用横ロール31は、被圧延材Sの表面側及び裏面側から板厚方向圧延を行って被圧延材Sの板厚を減じる。

0018

ここで、一対の圧延用縦ロール32は、図2に示すように(図2には、圧延用横ロール31が示されず、圧延用縦ロール32のみが示されている)、反駆動側ギヤボックス33に連結された圧延用縦ロール32と、駆動側のギヤボックス34に連結された圧延用縦ロール32とからなり、駆動側のギヤボックス34と反駆動側のギヤボックス33とは中間軸35によって連結されている。そして、駆動側のギヤボックス34には、縦ロール駆動用モータ36が連結されており、縦ロール駆動用モータ36の回転軸が回転することにより、駆動側のギヤボックス34によって減速されて駆動側のギヤボックス34に連結された圧延用縦ロール32が回転するようになっている。また、縦ロール駆動用モータ36の回転軸が回転することにより、駆動側のギヤボックス34、中間軸35及び反駆動側のギヤボックス33を介して減速されて反駆動側のギヤボックス33に連結された圧延用縦ロール32が回転するようになっている。

0019

そして、縦ロール駆動用モータ36には、モータ駆動制御装置37が接続され、モータ駆動制御装置37には、制御部38が接続されている。また、制御部38には、上位計算機20が接続されている。
上位計算機20は、圧延する被圧延材Sの寸法等に基づいて縦ロール駆動用モータ36の回転速度として適した操業速度を設定しており、その設定した操業速度を制御部38に送出する。制御部38は、その設定した操業速度をモータ駆動制御装置37に送出し、モータ駆動制御装置37は、縦ロール駆動用モータ36の回転速度がその操業速度となるように縦ロール駆動用モータ36の回転速度を制御する。

0020

また、図2に示すように、被圧延材Sは、搬送設備40により矢印で示す上流側から下流側への方向に搬送される。この搬送設備40は、被圧延材Sを搬送する複数の搬送ロール41と、各搬送ロール41を駆動する搬送ロール駆動用モータ42とを備えている。
そして、搬送ロール駆動用モータ42には、テーブル駆動制御装置43が接続され、テーブル駆動制御装置43には、前述の制御部38が接続されている。制御部38に接続された上位計算機20は、圧延する被圧延材Sの寸法等に基づいて搬送ロール駆動用モータ42の回転速度として適した操業速度を設定しており、その設定した操業速度を制御部38に送出する。制御部38は、その設定した操業速度をテーブル駆動制御装置43に送出し、テーブル駆動制御装置43は、搬送ロール駆動用モータ42の回転速度がその操業速度となるように搬送ロール駆動用モータ42の回転速度を制御する。

0021

このように構成された各粗圧延機R1〜R5において、被圧延材Sを一対の圧延用縦ロール32によって幅方向に圧延する際、被圧延材Sは各圧延用縦ロール32に接触あるいは噛み込む。この際、被圧延材Sの板幅、板厚、温度などの要因により、圧延用縦ロール32で被圧延材Sを押し進めても被圧延材Sが搬送方向に進まず、止まってしまうという噛み止まり現象が発生することがある。
この噛み止まりが発生すると、圧延用縦ロール32の被圧延材Sに接触する箇所には、圧延による荷重及び被圧延材Sからの伝熱が集中する。このため、噛み止まりにより、圧延用縦ロール32の被圧延材Sと接触する部分には大きな負荷がかかることになり、場合によっては圧延用縦ロール32が割損するトラブルが発生する。

0022

そこで、本実施形態の粗圧延機R1〜R5においては、図2に示すように、圧延用縦ロール32の噛み止まりを検知する噛み止まり検知装置10が設けられている。
この噛み止まり検知装置10は、モータ回転速度検出器11と、モータ電流値検出器12と、テーブル回転速度検出器13と、先端位置検出器14と、噛み止まり検知部15とを備えている。
モータ回転速度検出器11は、縦ロール駆動用モータ36に接続され、縦ロール駆動用モータ36の回転速度を検出する。
また、モータ電流値検出器12は、縦ロール駆動用モータ36に接続され、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値を検出する。モータ回転速度検出器11及びモータ回転速度検出器11は、縦ロール駆動用モータ36に内蔵されていてもよい。
また、テーブル回転速度検出器13は、搬送ロール駆動用モータ42に接続され、搬送ロール駆動用モータ42の回転速度を検出する。このテーブル回転速度検出器13は、搬送ロール駆動用モータ42に内蔵されていてもよい。

0023

更に、先端位置検出器14は、被圧延材Sの搬送ラインの粗圧延機R1〜R5の手前の所定位置に対応した上方に設置され、搬送される被圧延材Sの先端位置を検出する。先端位置検出器14は、例えばレーザ検出器で構成される。先端位置検出器14が設置される搬送ラインの粗圧延機R1〜R5の手前の所定位置は、後に述べる到達判定部18で演算される被圧延材Sの移動距離基準位置である。
また、噛み止まり検知部15は、前述したモータ回転速度検出器11、モータ電流値検出器12、テーブル回転速度検出器13、先端位置検出器14、及び上位計算機20から得られる情報に基づいて、圧延用縦ロール32の噛み止まりか否か、噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロール32の停止かを認定するものである。

0024

この噛み止まり検知部15の構成が図3のブロック図に示されており、噛み止まり検知部15は、回転速度異常判定部16と、負荷電流値異常判定部17と、到達判定部18と、噛み止まり認定部19とを備えている。
そして、噛み止まり検知部15は、回転速度異常判定部16、負荷電流値異常判定部17、到達判定部18、及び噛み止まり認定部19の各機能をコンピュータソフトウェア上で、すなわちコンピュータ読取り可能なプログラムを実行することで実現するためのコンピュータシステムである。そして、このコンピュータシステムは、ハードウェアに予め記憶された各種専用のコンピュータプログラムを、あるいは、CD−ROM、やDVD−ROM、フレキシブルディスクFD)などの記録媒体を介して、またはインターネットなどの通信ネットワークを介して、ハードウェアにインストールされたコンピュータプログラムを実行することにより、前述した各機能をソフトウェア上で実現できるようになっている。

0025

回転速度異常判定部16は、モータ回転速度検出器11で検出された縦ロール駆動用モータ36の回転速度が異常か否かを判定する。モータ回転速度検出器11は、図2に示すように、モータ駆動制御装置37を介して噛み止まり検知部15に接続されている。噛み止まり検知部15の回転速度異常判定部16には、モータ回転速度検出器11で検出された縦ロール駆動用モータ36の回転速度が入力される。また、上位計算機20は、図2に示すように、噛み止まり検知部15に接続されている。そして、噛み止まり検知部15の回転速度異常判定部16には、上位計算機20から、制御部38に送出された縦ロール駆動用モータ36の回転速度として適した操業速度と同様の操業速度が予め入力され、回転速度異常判定部16に記憶されている。

0026

回転速度異常判定部16の判定に際し、回転速度異常判定部16は、入力された縦ロール駆動用モータ36の回転速度が、記憶された縦ロール駆動用モータ36の操業速度の所定%以下であるか否かを判定する。そして、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が、当該操業速度の所定%以下である場合、回転速度異常判定部16は、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が異常と判定する。一方、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が、当該操業速度の所定%よりも大きい場合、回転速度異常判定部16は、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が正常と判定する。

0027

なお、縦ロール駆動用モータ36の回転速度の閾値となる操業速度の所定%は、適宜決定されるものであるが、例えば、操業速度の10%とする。従って、回転速度異常判定部16は、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が、例えば当該操業速度の10%以下である場合、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が異常と判定する。一方、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が、例えば当該操業速度の10%よりも大きい場合、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が正常と判定する。
また、負荷電流値異常判定部17は、回転速度異常判定部16によってモータ回転速度検出器11で検出された縦ロール駆動用モータ36の回転速度が異常と判定されたときに、モータ電流値検出器12で検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常か否かを判定する。

0028

モータ電流値検出器12は、図2に示すように、モータ駆動制御装置37を介して噛み止まり検知部15に接続されている。噛み止まり検知部15の負荷電流値異常判定部17には、モータ電流値検出器12で検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が入力される。また、噛み止まり検知部15の負荷電流値異常判定部17には、上位計算機20から縦ロール駆動用モータ36の定格容量が予め入力され、負荷電流値異常判定部17に記憶されている。
負荷電流値異常判定部17の判定に際し、先ず、入力された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が、記憶された縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえているか否かを判定する。
そして、負荷電流値異常判定部17は、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が、記憶された縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえている場合、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値は異常の可能性があると判定し、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が定格容量の所定倍以下である場合、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値は正常と判定する。

0029

ここで、駆動用モータ36の負荷電流値の閾値となる定格容量の所定倍は、適宜決定されるものであるが、例えば、定格容量の1.8倍とする。従って、負荷電流値異常判定部17は、入力された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が、例えば記憶された縦ロール駆動用モータ36の定格容量の1.8倍をこえている場合、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常の可能性があると判定する。一方、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が、例えば当該定格容量の1.8倍以下である場合、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常と判定する。

0030

次に、負荷電流値異常判定部17の判定に際し、負荷電流値異常判定部17は、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値は異常の可能性があると判定されたときに、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえている時間が所定秒継続しているか否かを判定する。
そして、負荷電流値異常判定部17は、前述の負荷電流値が所定倍を超えている時間が所定秒継続していると判定した場合、モータ電流値検出器12で検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定する。一方、負荷電流値異常判定部17は、前述の負荷電流値が所定倍を超えている時間が所定秒継続していないと判定した場合、モータ電流値検出器12で検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常と判定する。

0031

ここで、駆動用モータ36の負荷電流値が縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえている時間の閾値となる継続時間は、例えば10秒とする。従って、負荷電流値異常判定部17は、前述の所定倍を超えている時間が例えば10秒継続していると判定した場合、モータ電流値検出器12で検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定する。一方、負荷電流値異常判定部17は、前述の所定倍を超えている時間が例えば10秒継続していないと判定した場合、モータ電流値検出器12で検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常と判定する。
また、到達判定部18は、負荷電流値異常判定部17によって縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定されたときに、被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達しているか否かを判定する。

0032

テーブル回転速度検出器13は、図2に示すように、テーブル駆動制御装置43を介して噛み止まり検知部15に接続されている。噛み止まり検知部15の到達判定部18には、テーブル回転速度検出器13で検出された搬送ロール駆動用モータ42の回転速度が入力される。また、上位計算機20は、噛み止まり検知部15に接続され、到達判定部18には、上位計算機20から搬送ロール41の直径及び先端位置検出器14から圧延用縦ロール32までの搬送経路に沿った距離が入力される。また、先端位置検出器14は、噛み止まり検知部15に接続される。到達判定部18には、先端位置検出器14が搬送される被圧延材Sの先端位置を検出したタイミングが入力され、到達判定部18はそのタイミングからの経過時間をカウントする。

0033

そして、到達判定部18は、入力された搬送ロール駆動用モータ42の回転速度、搬送ロール41の直径及びカウントされた経過時間に基づいて、先端位置検出器14から被圧延材Sの先端位置までの搬送経路に沿った距離を算出する。
ここで、到達判定部18は、被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達しているか否かを判定に際し、前述のように算出された先端位置検出器14から被圧延材Sの先端位置までの搬送経路に沿った距離が、上位計算機20から入力された先端位置検出器14から圧延用縦ロール32までの搬送経路に沿った距離と一致しているか否かを判定する。

0034

そして、到達判定部18は、算出された先端位置検出器14から被圧延材Sの先端位置までの搬送経路に沿った距離が、上位計算機20から入力された先端位置検出器14から圧延用縦ロール32までの搬送経路に沿った距離と一致していると判定した場合、被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達していると判定する。一方、到達判定部18は、算出された先端位置検出器14から被圧延材Sの先端位置までの搬送経路に沿った距離が、上位計算機20から入力された先端位置検出器14から圧延用縦ロール32までの搬送経路に沿った距離と一致していないと認定した場合、被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達していないと判定する。

0035

また、噛み止まり認定部19は、到達判定部18によって被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達していると判定されたときに、圧延用縦ロール32の噛み止まりと認定する。
また、噛み止まり認定部19は、到達判定部18によって被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達していないと判定されたときに、噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロール32の停止と認定する。噛み止まり以外の要因としては、機械ガタ、例えばギヤボックス33,34における減速機のガタや機械の干渉などが挙げられる。縦ロール駆動用モータ36の回転速度及び電流負荷値が異常の場合、圧延用縦ロール32が噛み止まっている場合のみならず、これら機械のガタ等によっても起こるのである。

0036

更に、噛み止まり認定部19は、回転速度異常判定部16によって縦ロール駆動用モータ36の回転速度が正常と判定されたとき、あるいは負荷電流値異常判定部17によって縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常と判定されたときに、圧延用縦ロール32の噛み止まりではないと認定する。
また、噛み止まり検知部15には、操業用モニター21が接続されるとともに、制御部38に接続されている。
噛み止まり認定部19の認定結果は、操業用モニター21に出力されるとともに、制御部38に出力される。
作業員は、操業用モニター21を参照し、噛み止まり認定部19の認定結果を把握することができる。
また、制御部38は、噛み止まり認定部19の認定結果が、圧延用縦ロール32の噛み止まりの場合には、モータ駆動制御装置37を介して縦ロール駆動用モータ36の駆動を停止するともに、搬送ロール駆動用モータ42の駆動を停止し、更に、図示しない圧延用縦ロール移動手段を制御して一対の圧延用縦ロール32間の幅を広げて各圧延用縦ロール32への負荷を低下させる。これにより、噛み止まりによる一対の圧延用縦ロール32の割損を防止することができる。

0037

また、制御部38は、噛み止まり認定部19の認定結果が、噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロール32の停止の場合には、モータ駆動制御装置37を介して縦ロール駆動用モータ36の駆動を停止するとともに、搬送ロール駆動用モータ42の駆動を停止する。
更に、制御部38は、噛み止まり認定部19の認定結果が、圧延用縦ロール32の噛み止まりではない場合には、操業を続行するように、縦ロール駆動用モータ36及び搬送ロール駆動用モータ42の駆動を制御する。

0038

次に、図4を参照して、噛み止まり検知装置10の処理の流れ、即ち本発明の第1実施形態に係る噛み止まり検知方法を説明する。
噛み止まり検知装置10を構成するモータ回転速度検出器11がモータ回転速度検出ステップとしてのステップS1を実行し、モータ電流値検出器12がモータ電流値検出ステップとしてのステップS2を実行する。また、噛み止まり検知部15の回転速度異常判定部16が回転速度異常判定ステップとしてのステップS3を実行し、負荷電流値異常判定部17が負荷電流値異常判定ステップとしてのステップS4及びステップS5を実行する。また、噛み止まり検知部15の到達判定部18が到達判定ステップとしてのステップS6を実行する。また、噛み止まり検知部15の噛み止まり認定部19が噛み止まり認定ステップとしてのステップS7〜ステップS9及びステップS10を実行する。

0039

噛み止まり検知装置10の処理に際し、先ず、ステップS1において、モータ回転速度検出器11が圧延用縦ロール32を駆動する縦ロール駆動用モータ36の回転速度を検出する。
次いで、ステップS2において、モータ電流値検出器12が縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値を検出する。
次いで、ステップS3において、回転速度異常判定部16が、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が、縦ロール駆動用モータ36の操業速度の所定%以下であるか否かを判定する。
そして、ステップS3における判定結果がYESのときは縦ロール駆動用モータ36の回転速度が異常と判定され、ステップS4に移行し、ステップS3における判定結果がNOのときは縦ロール駆動用モータ36の回転速度が正常と判定され、ステップS9に移行する。

0040

ステップS4では、負荷電流値異常判定部17は、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が、縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえているか否かを判定する。
そして、ステップS4における判定結果がYESのときは縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常の可能性があると判定され、ステップS5に移行し、ステップS4における判定結果がNOのときは縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常であると判定され、ステップS9に移行する。
ステップS5では、負荷電流値異常判定部17は、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえている時間が所定秒継続しているか否かを判定する。

0041

そして、ステップS5における判定結果がYESのときは縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定され、ステップS6に移行する。一方、ステップS5における判定結果がNOのときは縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常であると判定され、ステップS9に移行する。
ステップS6では、到達判定部18は、被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達しているか否かを判定する。
そして、ステップS6における判定結果がYESのときは被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達していると判定され、ステップS7に移行する。一方、ステップS6における判定結果がNOのときは被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達していると判定され、ステップS8に移行する。

0042

次いで、噛み止まり認定部19は、ステップS7では、圧延用縦ロール32の噛み止まりと認定し、ステップS8では、噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロール32の停止と認定し、ステップS9では、圧延用縦ロール32の噛み止まりではないと認定する。
最後に、ステップS10において、噛み止まり認定部19は、それらの認定結果を操業用モニター21及び制御部38に出力する。
これにより、噛み止まり検知装置10の処理が終了する。
そして、作業員は、操業用モニター21を参照し、噛み止まり認定部19の認定結果を把握することができる。

0043

また、制御部38は、噛み止まり認定部19の認定結果が、圧延用縦ロール32の噛み止まりの場合には、モータ駆動制御装置37を介して縦ロール駆動用モータ36の駆動を停止するともに、搬送ロール駆動用モータ42の駆動を停止し、更に、図示しない圧延用縦ロール移動手段を制御して一対の圧延用縦ロール32間の幅を広げて各圧延用縦ロール32への負荷を低下させる。これにより、噛み止まりによる一対の圧延用縦ロール32の割損を防止することができる。

0044

また、制御部38は、噛み止まり認定部19の認定結果が、噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロール32の停止の場合には、認定結果が噛み止まりの場合と同様に、モータ駆動制御装置37を介して縦ロール駆動用モータ36の駆動を停止するともに、搬送ロール駆動用モータ42の駆動を停止し、更に、圧延用縦ロール移動手段を制御して一対の圧延用縦ロール32間の幅を広げる。
更に、制御部38は、噛み止まり認定部19の認定結果が、圧延用縦ロール32の噛み止まりではない場合には、操業を続行するように、縦ロール駆動用モータ36及び搬送ロール駆動用モータ42の駆動を制御する。

0045

このように、本発明の第1実施形態に係る噛み止まり検知装置及び噛み止まり検知方法によれば、圧延用縦ロール32を駆動する縦ロール駆動用モータ36の回転速度を検出し(モータ回転速度検出器11、モータ回転速度検出ステップ:ステップS1)、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値を検出する(モータ電流値検出器12、モータ負荷電流値検出ステップ:ステップS2)。そして、検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常か否かを判定し(回転速度異常判定部16、回転速度異常判定ステップ:ステップS3)、検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常と判定されたときに、検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常か否かを判定する(負荷電流値異常判定部17、負荷電流値異常判定ステップ:ステップS4、S5)。また、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定されたときに、被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達しているか否かを判定する(到達判定部18、到達判定ステップ:ステップS6)。そして、被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達していると判定されたときに、圧延用縦ロール32の噛み止まりと認定し、被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達していないと判定されたときに、噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロール32の停止と認定し、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が正常と判定されたとき、あるいは縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常と判定されたときに、圧延用縦ロール32の噛み止まりではないと認定する(噛み止まり認定部19、噛み止まり認定ステップ:ステップS7、S8、S9)。

0046

これにより、圧延用縦ロール32が割損してしまうことなく、圧延用縦ロール32の噛み止まり及び噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロールの停止を精度よく検知することができる。
ここで、縦ロール駆動用モータの負荷電流値の検知のみによって圧延用縦ロールの噛み止まりを検知する参考例に係る噛み止まり検知装置によって噛み止まりを検知する場合につき、図6を参照して説明する。

0047

この場合、縦ロール駆動用モータの負荷電流値の検知のみによって圧延用縦ロールの噛み止まりを検知しているため、圧延用縦ロールの噛み止まりの検知の判断に最大の負荷電流値になってからの経過時間が比較的長い時間必要となる。図6においては、縦ロール駆動用モータの負荷電流値が最大になってから時間Tsが経過したときに、トリップ、即ち縦ロール駆動用モータの駆動を停止している。このように、圧延用縦ロールの噛み止まりの検知の判断に最大の負荷電流値になってからの経過時間が比較的長い時間必要となるのは、噛み止まりでなくとも被圧延材Sが圧延用縦ロールに噛み込んだ時には負荷電流値が上昇するため、最大の負荷電流値になってからの経過時間が短いと、噛み止まりと噛み止まりでない場合とで区別がつかないからである。そして、このように、最大の負荷電流値になってからの経過時間が比較的長くなると、圧延用縦ロールが割損してしまうおそれがある。

0048

これに対して、本実施形態の場合には、前述したように、回転速度及び負荷電流値を検知することにより圧延用縦ロール32の噛み止まりを検知しているため(噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロール32の停止と認定する場合も含む)、図5に示すように、最大の負荷電流値になってからの経過時間tsが短くても圧延用縦ロール32の噛み止まりを検知できる。このため、圧延用縦ロール32が割損することはない。
また、本実施形態の場合、前述したように、回転速度及び負荷電流値を検知するのみならず、到達判定部18によって縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定されたときに(このときには縦ロール駆動用モータ36の回転速度も異常と判定されている)、到達判定部18によって被圧延材Sの先端位置が圧延用縦ロール32に到達しているか否かを判定している。噛み止まり以外の要因、例えば、機械のガタ等によっても縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常になるとともに回転速度も異常になるが、この到達判定部18を設けることで、噛み止まりのみならず、噛み止まり以外の要因で圧延用縦ロール32が停止していることを検知することができる。

0049

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る噛み止まり検知装置及び噛み止まり検知方法について、図7乃至図9を参照して説明する。図7には、本発明の第2実施形態に係る噛み止まり検知装置を備えた粗圧延機の概略構成が示されている。また、図8には、図7に示す噛み止まり検知装置を構成する噛み止まり検知部の構成を説明するためのブロック図が示され、図9には、図7に示す噛み止まり検知装置の処理の流れを説明するためのフローチャートが示されている。但し、図7乃至図9において、図2乃至図4に示す部材と同一のものについては同一の符号を付し、その説明を省略することがある。

0050

図7に示す第2実施形態に係る噛み止まり検知装置10は、図2に示す噛み止まり検知装置10と基本構成は同様であるが、噛み止まり検知部15の構成が相違している。
具体的に述べると、図7に示す第2実施形態に係る噛み止まり検知装置10の図8に示す噛み止まり検知部15は、図2に示す第1実施形態に係る噛み止まり検知装置10の図3に示す噛み止まり検知部15と異なり、到達判定部18を備えていない。
図8に示す噛み止まり検知部15は、モータ回転速度検出器11、モータ電流値検出器12、及び上位計算機20から得られる情報に基づいて、圧延用縦ロール32の噛み止まりか否かを認定し、図3に示す噛み止まり検知部15と異なり、噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロール32の停止を認定しない。

0051

噛み止まり検知部15は、回転速度異常判定部16と、負荷電流値異常判定部17と、噛み止まり認定部19とを備えている。
そして、噛み止まり検知部15は、回転速度異常判定部16、負荷電流値異常判定部17、及び噛み止まり認定部19の各機能をコンピュータソフトウェア上で、すなわちコンピュータ読取り可能なプログラムを実行することで実現するためのコンピュータシステムである。そして、このコンピュータシステムは、ハードウェアに予め記憶された各種専用のコンピュータプログラムを、あるいは、CD−ROM、やDVD−ROM、フレキシブルディスク(FD)などの記録媒体を介して、またはインターネットなどの通信ネットワークを介して、ハードウェアにインストールされたコンピュータプログラムを実行することにより、前述した各機能をソフトウェア上で実現できるようになっている。

0052

回転速度異常判定部16は、モータ回転速度検出器11で検出された縦ロール駆動用モータ36の回転速度が異常か否かを判定する。モータ回転速度検出器11は、図7に示すように、モータ駆動制御装置37を介して噛み止まり検知部15に接続されている。噛み止まり検知部15の回転速度異常判定部16には、モータ回転速度検出器11で検出された縦ロール駆動用モータ36の回転速度が入力される。また、上位計算機20は、図7に示すように、噛み止まり検知部15に接続されている。そして、噛み止まり検知部15の回転速度異常判定部16には、上位計算機20から、制御部38に送出された縦ロール駆動用モータ36の回転速度として適した操業速度と同様の操業速度が予め入力され、回転速度異常判定部16に記憶されている。

0053

回転速度異常判定部16の判定に際し、回転速度異常判定部16は、入力された縦ロール駆動用モータ36の回転速度が、記憶された縦ロール駆動用モータ36の操業速度の所定%以下であるか否かを判定する。そして、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が、当該操業速度の所定%以下である場合、回転速度異常判定部16は、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が異常と判定する。一方、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が、当該操業速度の所定%よりも大きい場合、回転速度異常判定部16は、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が正常と判定する。

0054

なお、縦ロール駆動用モータ36の回転速度の閾値となる操業速度の所定%は、適宜決定されるものであるが、例えば、操業速度の10%とする。従って、回転速度異常判定部16は、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が、例えば当該操業速度の10%以下である場合、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が異常と判定する。一方、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が、例えば当該操業速度の10%よりも大きい場合、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が正常と判定する。

0055

また、負荷電流値異常判定部17は、回転速度異常判定部16によってモータ回転速度検出器11で検出された縦ロール駆動用モータ36の回転速度が異常と判定されたときに、モータ電流値検出器12で検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常か否かを判定する。
モータ電流値検出器12は、図7に示すように、モータ駆動制御装置37を介して噛み止まり検知部15に接続されている。噛み止まり検知部15の負荷電流値異常判定部17には、モータ電流値検出器12で検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が入力される。また、噛み止まり検知部15の負荷電流値異常判定部17には、上位計算機20から縦ロール駆動用モータ36の定格容量が予め入力され、負荷電流値異常判定部17に記憶されている。

0056

負荷電流値異常判定部17の判定に際し、先ず、入力された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が、記憶された縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえているか否かを判定する。
そして、負荷電流値異常判定部17は、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が、記憶された縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえている場合、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値は異常の可能性があると判定し、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が定格容量の所定倍以下である場合、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値は正常と判定する。

0057

ここで、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値の閾値となる定格容量の所定倍は、適宜決定されるものであるが、例えば、定格容量の1.8倍とする。従って、負荷電流値異常判定部17は、入力された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が、例えば記憶された縦ロール駆動用モータ36の定格容量の1.8倍をこえている場合、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常の可能性があると判定する。一方、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が、例えば当該定格容量の1.8倍以下である場合、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常と判定する。

0058

次に、負荷電流値異常判定部17の判定に際し、負荷電流値異常判定部17は、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値は異常の可能性があると判定されたときに、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえている時間が所定秒継続しているか否かを判定する。
そして、負荷電流値異常判定部17は、前述の負荷電流値が所定倍を超えている時間が所定秒継続していると判定した場合、モータ電流値検出器12で検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定する。一方、負荷電流値異常判定部17は、前述の負荷電流値が所定倍を超えている時間が所定秒継続していないと判定した場合、モータ電流値検出器12で検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常と判定する。

0059

ここで、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえている時間の閾値となる継続時間は、例えば10秒とする。従って、負荷電流値異常判定部17は、前述の所定倍を超えている時間が例えば10秒継続していると判定した場合、モータ電流値検出器12で検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定する。一方、負荷電流値異常判定部17は、前述の所定倍を超えている時間が例えば10秒継続していないと判定した場合、モータ電流値検出器12で検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常と判定する。

0060

また、噛み止まり認定部19は、負荷電流値異常判定部17によって縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定されたときに、圧延用縦ロール32の噛み止まりと認定する。
また、噛み止まり認定部19は、回転速度異常判定部16によって縦ロール駆動用モータ36の回転速度が正常と判定されたとき、あるいは負荷電流値異常判定部17によって縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常と判定されたときに、圧延用縦ロール32の噛み止まりではないと認定する。
また、噛み止まり検知部15には、操業用モニター21が接続されるとともに、制御部38に接続されている。
噛み止まり認定部19の認定結果は、操業用モニター21に出力されるとともに、制御部38に出力される。
作業員は、操業用モニター21を参照し、噛み止まり認定部19の認定結果を把握することができる。

0061

また、制御部38は、噛み止まり認定部19の認定結果が、圧延用縦ロール32の噛み止まりの場合には、モータ駆動制御装置37を介して縦ロール駆動用モータ36の駆動を停止するともに、搬送ロール駆動用モータ42の駆動を停止し、更に、図示しない圧延用縦ロール移動手段を制御して一対の圧延用縦ロール32間の幅を広げて各圧延用縦ロール32への負荷を低下させる。これにより、噛み止まりによる一対の圧延用縦ロール32の割損を防止することができる。
また、制御部38は、噛み止まり認定部19の認定結果が、圧延用縦ロール32の噛み止まりではない場合には、操業を続行するように、縦ロール駆動用モータ36及び搬送ロール駆動用モータ42の駆動を制御する。

0062

次に、図9を参照して、噛み止まり検知装置10の処理の流れ、即ち本発明の第2実施形態に係る噛み止まり検知方法を説明する。
噛み止まり検知装置10を構成するモータ回転速度検出器11がモータ回転速度検出ステップとしてのステップS11を実行し、モータ電流値検出器12がモータ電流値検出ステップとしてのステップS12を実行する。また、噛み止まり検知部15の回転速度異常判定部16が回転速度異常判定ステップとしてのステップS13を実行し、負荷電流値異常判定部17が負荷電流値異常判定ステップとしてのステップS14及びステップS15を実行する。また、噛み止まり検知部15の噛み止まり認定部19が噛み止まり認定ステップとしてのステップS16〜ステップS17及びステップS10を実行する。

0063

噛み止まり検知装置10の処理に際し、先ず、ステップS11において、モータ回転速度検出器11が圧延用縦ロール32を駆動する縦ロール駆動用モータ36の回転速度を検出する。
次いで、ステップS12において、モータ電流値検出器12が縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値を検出する。
次いで、ステップS13において、回転速度異常判定部16が、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が、縦ロール駆動用モータ36の操業速度の所定%以下であるか否かを判定する。
そして、ステップS13における判定結果がYESのときは縦ロール駆動用モータ36の回転速度が異常と判定され、ステップS14に移行し、ステップS13における判定結果がNOのときは縦ロール駆動用モータ36の回転速度が正常と判定され、ステップS17に移行する。

0064

ステップS14では、負荷電流値異常判定部17は、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が、縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえているか否かを判定する。
そして、ステップS14における判定結果がYESのときは縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常の可能性があると判定され、ステップS15に移行し、ステップS14における判定結果がNOのときは縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常であると判定され、ステップS17に移行する。
ステップS15では、負荷電流値異常判定部17は、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえている時間が所定秒継続しているか否かを判定する。

0065

そして、ステップS15における判定結果がYESのときは縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定され、ステップS16に移行する。一方、ステップS15における判定結果がNOのときは縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常であると判定され、ステップS17移行する。
次いで、噛み止まり認定部19は、ステップS16では、圧延用縦ロール32の噛み止まりと認定し、ステップS17では、圧延用縦ロール32の噛み止まりではないと認定する。
最後に、ステップS18において、噛み止まり認定部19は、それらの認定結果を操業用モニター21及び制御部38に出力する。
これにより、噛み止まり検知装置10の処理が終了する。
そして、作業員は、操業用モニター21を参照し、噛み止まり認定部19の認定結果を把握することができる。

0066

また、制御部38は、噛み止まり認定部19の認定結果が、圧延用縦ロール32の噛み止まりの場合には、モータ駆動制御装置37を介して縦ロール駆動用モータ36の駆動を停止するともに、搬送ロール駆動用モータ42の駆動を停止し、更に、図示しない圧延用縦ロール移動手段を制御して一対の圧延用縦ロール32間の幅を広げて各圧延用縦ロール32への負荷を低下させる。これにより、噛み止まりによる一対の圧延用縦ロール32の割損を防止することができる。
また、制御部38は、噛み止まり認定部19の認定結果が、圧延用縦ロール32の噛み止まりではない場合には、操業を続行するように、縦ロール駆動用モータ36及び搬送ロール駆動用モータ42の駆動を制御する。

0067

このように、本発明の第2実施形態に係る噛み止まり検知装置及び噛み止まり検知方法によれば、圧延用縦ロール32を駆動する縦ロール駆動用モータ36の回転速度を検出し(モータ回転速度検出器11、モータ回転速度検出ステップ:ステップS11)、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値を検出する(モータ電流値検出器12、モータ負荷電流値検出ステップ:ステップS12)。そして、検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常か否かを判定し(回転速度異常判定部16、回転速度異常判定ステップ:ステップS13)、検出された縦ロール駆動用モータの回転速度が異常と判定されたときに、検出された縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常か否かを判定する(負荷電流値異常判定部17、負荷電流値異常判定ステップ:ステップS14、S15)。そして、縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が異常と判定されたときに、圧延用縦ロール32の噛み止まりと認定し、縦ロール駆動用モータ36の回転速度が正常と判定されたとき、あるいは縦ロール駆動用モータ36の負荷電流値が正常と判定されたときに、圧延用縦ロール32の噛み止まりではないと認定する(噛み止まり認定部19、噛み止まり認定ステップ:ステップS16、S17)。

0068

これにより、圧延用縦ロール32が割損してしまうことなく、圧延用縦ロール32の噛み止まりを精度よく検知することができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、第1実施形態及び第2実施形態において、縦ロール駆動用モータ36の回転速度の閾値となる操業速度の所定%は、適宜決定されるものであり、操業速度の10%に限らない。
また、第1実施形態及び第2実施形態において、駆動用モータ36の負荷電流値の閾値となる定格容量の所定倍は、適宜決定されるものであり、定格容量の1.8倍に限られない。
更に、第1実施形態及び第2実施形態において、駆動用モータ36の負荷電流値が縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえている時間の閾値となる継続時間は、10秒に限らない。駆動用モータ36の負荷電流値が縦ロール駆動用モータ36の定格容量の所定倍をこえている継続時間が圧延用縦ロール32に割損が生じない程度に短ければよい。

0069

また、第1及び第2実施形態において、噛み止まり認定部19の認定結果が、圧延用縦ロール32の噛み止まりの場合、及び、第1実施形態において、噛み止まり以外の要因による圧延用縦ロール32の停止の場合には、制御部38が、モータ駆動制御装置37を介して縦ロール駆動用モータ36の駆動を停止するともに、搬送ロール駆動用モータ42の駆動を停止し、更に、圧延用縦ロール移動手段を制御して一対の圧延用縦ロール32間の幅を広げるように制御している。しかし、制御部38による制御ではなく、操業用モニター21を見た作業者が縦ロール駆動用モータ36の駆動の停止、搬送ロール駆動用モータ42の駆動の停止及び圧延用縦ロール移動手段による一対の圧延用縦ロール32の移動を行うようにしてもよい。
また、第1実施形態及び第2実施形態において、噛み止まり検知装置10が備えられる圧延機は、粗圧延機R1〜R5としてあるが、圧延用縦ロール32を備えるものであれば、粗圧延機以外の圧延機、例えば、仕上圧延機、厚板圧延機、各種圧延機であってもよい。

0070

1熱間圧延設備
2加熱炉
3粗圧延機群
4仕上圧延機群
5コイラー
10 噛み止まり検知装置
11モータ回転速度検出器
12モータ電流値検出器
13 テーブル回転速度検出器
14 先端位置検出器
15 噛み止まり検知部
16 回転速度異常判定部
17負荷電流値異常判定部
18到達判定部
19 噛み止まり認定部
20上位計算機
21操業用モニター
31圧延用横ロール
32 圧延用縦ロール
33,34ギヤボックス
35中間軸
36 縦ロール駆動用モータ
37モータ駆動制御装置
38 制御部
40搬送設備
41搬送ロール
42 搬送ロール駆動用モータ
43 テーブル駆動制御装置
F1〜F7 仕上圧延機
R1〜R5粗圧延機(圧延機)
S 被圧延材

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