(57)【要約】【課題】ライン速度が変化した場合であってもチャタマークを精度よく検出可能な圧延機のチャタマーク検出方法及びチャタマーク検出装置を提供すること。【解決手段】本発明に係る圧延機のチャタマーク検出方法は、鋼板を通板する連続ラインにおいて、圧延機の前後に設置されているロールの振動によって鋼板の表面に生じる板厚変動に伴う縞状の欠陥であるチャタマークを検出する圧延機のチャタマーク検出方法であって、振動を測定する測定ステップと、測定ステップにおいて測定された振動を周波数解析することによって振動強度を算出する算出ステップと、算出ステップにおいて算出された振動強度が予め周波数帯域毎に設定された閾値より大きい場合、チャタマークが発生していると判定する判定ステップと、を含み、判定ステップは、ライン速度に応じて閾値が設定されている周波数帯域を変更するステップを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を通板する連続ラインにおいて、圧延機の前後に設置されているロールの振動によって鋼板の表面に生じる板厚変動に伴う縞状の欠陥であるチャタマークを検出する圧延機のチャタマーク検出方法であって、
前記振動を測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおいて測定された振動を周波数解析することによって振動強度を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された振動強度が予め周波数帯域毎に設定された閾値より大きい場合、チャタマークが発生していると判定する判定ステップと、
を含み、
前記判定ステップは、ライン速度に応じて前記閾値が設定されている周波数帯域を変更するステップを含む
ことを特徴とする圧延機のチャタマーク検出方法。
【請求項２】
鋼板を通板する連続ラインにおいて、圧延機の前後に設置されているロールの振動によって鋼板の表面に生じる板厚変動に伴う縞状の欠陥であるチャタマークを検出する圧延機のチャタマーク検出装置であって、
前記振動を測定する測定部と、
前記測定部によって測定された振動を周波数解析することによって振動強度を算出し、算出された振動強度が予め周波数帯域毎に設定された閾値より大きい場合、チャタマークが発生していると判定するデータ処理部と、
を備え、
前記データ処理部は、ライン速度に応じて前記閾値が設定されている周波数帯域を変更する
ことを特徴とする圧延機のチャタマーク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板を通板する連続ラインにおいて、圧延機の前後に設置されているロールの振動によって鋼板の表面に生じる板厚変動に伴う縞状の欠陥であるチャタマークを検出する圧延機のチャタマーク検出方法及びチャタマーク検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延機において圧延時の通板速度とロール回転数とが釣り合っていない場合、鋼板がスリップすることが知られている。このスリップの発生要因には、圧延速度を手介入した際の張力変動、圧延油の特性（種類、濃度、温度）、圧延条件（圧下率、圧延荷重）、ロール摩耗、ロール疵等がある。チャタマークは、鋼板のスリップによって発生する振動周波数と圧延機本体の固有振動周波数とが一致したときに生じる共振現象により、鋼板の板厚が変動することによって発生する。チャタマークは、製品不良となるだけでなく、酷い場合には板破断を引き起こすことがある。このため、このような不具合が発生することを抑制するために、チャタマーク検出方法が提案されている。具体的には、特許文献１には、圧延機に設置された振動センサによって測定された振動を周波数解析することによって振動強度を算出し、算出された振動強度が予め周波数帯域毎に設定された閾値より大きい場合、チャタリングが発生していると判定する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−９２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の発明者らは、特許文献１に記載の方法では、ライン速度（鋼板の通板速度）が変化した際、チャタマークを検出できない場合があることを知見した。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ライン速度が変化した場合であってもチャタマークを精度よく検出可能な圧延機のチャタマーク検出方法及びチャタマーク検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発明者らは、ライン速度が変化した際にチャタマークを検出できない場合がある理由は、ライン速度が変化することによってチャタマークが発生する周波数帯域が変化するためであることを知見した。そこで、本発明の発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、チャタマークの発生の有無を判定する際に用いる振動強度の閾値の周波数帯域をライン速度に応じて変更するという技術思想を想到するに至った。
【０００７】
本発明に係る圧延機のチャタマーク検出方法は、鋼板を通板する連続ラインにおいて、圧延機の前後に設置されているロールの振動によって鋼板の表面に生じる板厚変動に伴う縞状の欠陥であるチャタマークを検出する圧延機のチャタマーク検出方法であって、前記振動を測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定された振動を周波数解析することによって振動強度を算出する算出ステップと、前記算出ステップにおいて算出された振動強度が予め周波数帯域毎に設定された閾値より大きい場合、チャタマークが発生していると判定する判定ステップと、を含み、前記判定ステップは、ライン速度に応じて前記閾値が設定されている周波数帯域を変更するステップを含む。
【０００８】
本発明に係る圧延機のチャタマーク検出装置は、鋼板を通板する連続ラインにおいて、圧延機の前後に設置されているロールの振動によって鋼板の表面に生じる板厚変動に伴う縞状の欠陥であるチャタマークを検出する圧延機のチャタマーク検出装置であって、前記振動を測定する測定部と、前記測定部によって測定された振動を周波数解析することによって振動強度を算出し、算出された振動強度が予め周波数帯域毎に設定された閾値より大きい場合、チャタマークが発生していると判定するデータ処理部と、を備え、前記データ処理部は、ライン速度に応じて前記閾値が設定されている周波数帯域を変更する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る圧延機のチャタマーク検出方法及びチャタマーク検出装置によれば、ライン速度が変化した場合であってもチャタマークを精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である圧延機のチャタマーク検出システムの構成を示す模式図である。
【図２】図２は、従来のチャタマーク検出方法によるチャタマーク検出結果を示す図である。
【図３】図３は、本発明のチャタマーク検出方法によるチャタマーク検出結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である圧延機のチャタマーク検出システムの構成について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態である圧延機のチャタマーク検出システムの構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である圧延機のチャタマーク検出システム１は、鋼板Ｓを通板する連続ラインにおいて、圧延機Ｐの前後に設置されている小径ロールＲの振動によって鋼板Ｓの表面に生じる板厚変動に伴う縞状の欠陥であるチャタマークを検出するものである。
【００１３】
本実施形態では、圧延機のチャタマーク検出システム１は、複数の振動センサ２、実績収集サーバ３、及びデータ処理用パーソナルコンピュータ（データ処理用ＰＣ）４を主な構成要素として備えている。振動センサ２は、本発明に係る測定部として機能し、データ処理用ＰＣ４は、本発明に係るデータ処理部として機能する。
【００１４】
振動センサ２は、圧延機Ｐの前後に設置されている小径ロールＲ毎に配置され、小径ロールＲの振動速度を測定する。そして、振動センサ２は、測定された振動速度を示す電気信号をデータ処理用ＰＣ４に出力する。
【００１５】
実績収集サーバ３は、ワークステーション等の情報処理装置によって構成されている。実績収集サーバ３は、データ処理用ＰＣ４を介して振動センサ２から出力された振動速度を示す電気信号のデータ（振動データ）を取得し、取得した振動データを鋼板Ｓ、振動センサ２、及び測定時刻で検索可能な形態で記憶する。これにより、データ処理用ＰＣ４は、後述するコイル情報やライン情報を用いて過去の振動データを検索し、過去の操業状況と振動データとを合わせてチャタマークの発生状況を解析することができる。
【００１６】
データ処理用ＰＣ４は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置によって構成されている。データ処理用ＰＣ４は、振動センサ２から出力された振動データに対して周波数解析を実行することにより各小径ロールＲの振動強度を算出する。そして、データ処理用ＰＣ４は、算出された振動強度と予め周波数帯域毎に設定された閾値とを比較し（比較処理）、振動強度が所定の閾値より大きい場合、チャタマークが発生していると判定してオペレータにその旨を報知する。
【００１７】
ここで、上述した比較処理の際に用いる周波数帯域毎の閾値は、これまでの操業実績や実験結果等に基づいて設定されており、圧延する鋼板Ｓの鋼種、寸法（板幅、板厚）、ライン速度に応じて変更される。本実施形態では、データ処理用ＰＣ４は、ビジネスコンピュータやプロセスコンピュータ等の上位コンピュータ５から処理対象の鋼板Ｓの情報（コイル情報：鋼種、用途コード、寸法等）を取得し、ＰＬＣ（Programmable  Logic  Controller）６からライン情報（ライン速度、圧延荷重、トラッキング長、張力等）を取得する。そして、データ処理用ＰＣ４は、鋼種、寸法、及びライン速度と閾値及び対応する周波数帯域との関係を示すテーブルから取得した情報に対応する閾値及び対応する周波数帯域の情報を読み出し、読み出した情報を用いて上述した比較処理を実行する。
【００１８】
なお、振動強度の大きさは、低周波数側で大きくなり、高周波数側で小さくなる。このため、閾値の大きさは、設定する周波数帯域を低周波数側に移動する場合には基準となる閾値より大きく、設定する周波数帯域を高周波数側に移動する場合には基準となる閾値より小さく設定することが望ましい。これにより、上述した比較処理をより精度よく実行してチャタリングをより精度よく検出することができる。
【００１９】
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である圧延機のチャタマーク検出システム１は、小径ロールＲの振動を測定する測定し、測定された振動を周波数解析することによって振動強度を算出し、算出された振動強度が予め周波数帯域毎に設定された閾値より大きい場合、チャタマークが発生していると判定し、ライン速度に応じて閾値が設定されている周波数帯域を変更するので、ライン速度が変化した場合であってもチャタマークを精度よく検出することができる。
【実施例】
【００２０】
本実施例では、ワークロール径６００［ｍｍ］、バックアップロール径１４９０［ｍｍ］の４段冷間圧延機によって、鋼種ＳＰＣＥＵ材の鋼板を、入側板厚３．５［ｍｍ］、出側板厚０．７５［ｍｍ］、ライン速度７００［ｍｐｍ］及び１０００［ｍｐｍ］で圧延した際の振動強度測定結果を用いてチャタマークを検出した。図２は、従来のチャタマーク検出方法によるチャタマーク検出結果を示す図である。図３は、本発明のチャタマーク検出方法によるチャタマーク検出結果を示す図である。
【００２１】
図２に示すように、従来のチャタマーク検出方法では、図中実線で示すように、ライン速度が７００［ｍｐｍ］、周波数帯域１００［Ｈｚ］の時に、振動強度が０．４［ｍｍ／ｓ］を超えた場合にチャタマーク検出となる。しかしながら、図中破線で示すように、ライン速度が１０００［ｍｐｍ］となった際には、振動強度のピークが立つ周波数帯域が閾値を設定した周波数帯域から変化するために、チャタマークを検出できない場合が存在する。これに対して、図３に示すように、本発明のチャタマーク検出方法では、ライン速度が１０００［ｍｐｍ］となった際、閾値を設定する周波数帯域を１００［Ｈｚ］から２００［Ｈｚ］に変更する。このため、図中破線で示すように、振動強度のピークが立つ周波数帯域が変化してもチャタマークを検出できている。これは、予め過去にチャタマークが発生した際のライン速度の実績より閾値を設ける周波数帯域をライン速度に応じて変更することで、ライン速度が変わった際でもチャタマークの検出ができたためである。
【００２２】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００２３】
１  圧延機のチャタマーク検出システム
２  振動センサ
３  実績収集サーバ
４  データ処理用パーソナルコンピュータ（データ処理用ＰＣ）
５  上位コンピュータ
６  ＰＬＣ（Programmable  Logic  Controller）
Ｐ  圧延機
Ｒ  小径ロール
Ｓ  鋼板
【図１】
2020082173.tif 000003
【図２】
2020082173.tif 000004
【図３】
2020082173.tif 000005