(57)【要約】【課題】  インターメッシュがあり、且つ重量が大きいロールで発生する折込疵を従来よりも正確に検出できるようにする。【解決手段】  ２軸振動計１６により、上ロール１４ａのＸ軸方向の振動とＹ軸方向の振動とを検出する。情報処理装置１７は、Ｘ軸方向の振動とＹ軸方向の振動を示す振動信号を入力し、入力した振動信号から、Ｘ軸方向の振動値とＹ軸方向の振動値とを取り出す。そして、情報処理装置１７は、取り出した振動値を用いて、Ｘ軸方向の振動に対応するメルケプストラム係数と、Ｙ軸方向の振動に対応するメルケプストラム係数とを個別に計算する。情報処理装置１７は、計算したメルケプストラム係数が、第１〜第３の折込疵判定条件の何れかに合致する場合には、鋼板Ｓに折込疵が発生していると判定し、そうでない場合には、鋼板Ｓに折込疵が発生していないと判定する。【選択図】  図１
2010120078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を製造するラインで当該金属板を通板するロールであり、当該ラインの設置面に対して水平な方向のうち、当該金属板の通板方向に対応する方向である横方向と、当該ラインの設置面に対して垂直な方向である上下方向との双方の方向の振動が起こり、且つパルス状の成分を含む振動が起こるロールで発生する当該金属板の折込疵を検出する折込疵検出方法であって、
前記横方向における前記ロールの振動を検出する第１の振動検出ステップと、
前記上下方向における前記ロールの振動を検出する第２の振動検出ステップと、
前記第１の振動検出ステップにより検出された、前記横方向における振動の値と、前記第２の振動検出ステップにより検出された、前記上下方向における振動の値とに基づいて、メルケプストラム係数を、前記横方向と前記上下方向との夫々について計算するメルケプストラム係数計算ステップと、
前記メルケプストラム係数計算ステップにより算出されたメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致するか否かを判定することにより、前記金属板に折込疵が発生しているか否かを判定する判定ステップと、を有することを特徴とする折込疵検出方法。
【請求項２】
前記第１の振動検出ステップにより検出された、前記横方向における振動の値と、前記第２の振動検出手段により検出された前記上下方向における振動の値との少なくとも何れか一方が閾値を超えたか否かを判定する第２の判定ステップと、
前記第２の判定ステップにより振動の値が閾値を超えたと判定されてから前記第１の振動検出ステップ及び前記第２の振動検出手段で検出された一定個数の振動の値を取り出す取り出しステップと、を有し、
前記メルケプストラム係数計算ステップは、前記取り出しステップにより取り出された、前記横方向における振動の値と、前記上下方向における振動の値とに基づいて、メルケプストラム係数を、前記横方向と前記上下方向との夫々について計算することを特徴とする請求項１に記載の折込疵検出方法。
【請求項３】
前記折込疵発生判定条件は、次数が相互に異なる複数のメルケプストラム係数の値と、次数が相互に異なる２つのメルケプストラム係数の差と、次数が相互に異なる複数のメルケプストラム係数の変化のパターンとのうち、少なくとも何れか１つが定められた条件であることを特徴とする請求項１又は２に記載の折込疵検出方法。
【請求項４】
前記折込疵発生判定条件は、前記横方向のメルケプストラム係数の１次から５次までの値と、前記上下方向のメルケプストラム係数の１次から５次までの値とのうち、少なくとも何れか１つが第１の閾値を下回るという条件を含み、
前記判定ステップは、前記メルケプストラム係数計算ステップにより算出されたメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致すると、前記金属板に折込疵が発生していると判定し、前記メルケプストラム係数計算ステップにより算出されたメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致しないと、前記金属板に折込疵が発生していないと判定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の折込疵検出方法。
【請求項５】
前記折込疵発生判定条件は、前記横方向メルケプストラム係数と前記上下方向のメルケプストラム係数とのうち、少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の１次から５次までの変化のパターンが、１次から２次は増加、２次から３次は減少、３次から４次は減少、４次から５次は増加のパターンであるという条件を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の折込疵検出方法。
【請求項６】
前記折込疵発生判定条件は、メルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、前記横方向及び前記上下方向で同じであり、且つ、前記横方向のメルケプストラム係数と前記上下方向のメルケプストラム係数とのうち、少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の２次の値から３次の値を引いた値が第２の閾値を下回るという条件を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の折込疵検出方法。
【請求項７】
前記折込疵発生判定条件は、前記横方向及び前記上下方向のメルケプストラム係数のうち、前記第１の閾値を下回った値を含む方向のメルケプストラム係数の１次の値から２次の値を引いた値が第３の閾値を下回るという条件を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の折込疵検出方法。
【請求項８】
前記折込疵発生判定条件は、前記第１の閾値を下回った値を含む方向のメルケプストラム係数のうち、前記第１の閾値以上の値を有するメルケプストラム係数が全て正の値でないという条件を更に含むことを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載の折込疵検出方法。
【請求項９】
前記折込疵発生判定条件は、前記横方向のメルケプストラム係数と前記上下方向のメルケプストラム係数との少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の２次の値から３次の値を引いた値が第４の閾値を下回り、且つ、当該メルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、１次から２次は増加、２次から３次は減少、３次から４次は増加のパターンであるという条件を含み、
前記判定ステップは、前記メルケプストラム係数計算ステップにより算出されたメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致すると、前記金属板に折込疵が発生していると判定し、前記メルケプストラム係数計算ステップにより算出されたメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致しないと、前記金属板に折込疵が発生していないと判定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の折込疵検出方法。
【請求項１０】
前記折込疵発生判定条件は、前記横方向のメルケプストラム係数と前記上下方向のメルケプストラム係数との少なくとも何れか一方の方向のメルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、１次から４次まで逐次減少するパターンであり、且つ、当該メルケプストラム係数の４次の値が第５の閾値を下回り、且つ、もう一方の方向のメルケプストラム係数の１次から５次までの値が全て負であるという条件を含み、
前記判定ステップは、前記メルケプストラム係数計算ステップにより算出されたメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致すると、前記金属板に折込疵が発生していると判定し、前記メルケプストラム係数計算ステップにより算出されたメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致しないと、前記金属板に折込疵が発生していないと判定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の折込疵検出方法。
【請求項１１】
金属板を製造するラインで当該金属板を通板するロールであり、当該ラインの設置面に対して水平な方向のうち、当該金属板の通板方向に対応する方向である横方向と、当該ラインの設置面に対して垂直な方向である上下方向との双方の方向の振動が起こり、且つパルス状の成分を含む振動が起こるロールで発生する当該金属板の折込疵を検出する折込疵検出システムであって、
前記横方向における前記ロールの振動を検出する第１の振動検出手段と、
前記上下方向における前記ロールの振動を検出する第２の振動検出手段と、
前記第１の振動検出手段により検出された、前記横方向における振動の値と、前記第２の振動検出手段により検出された、前記上下方向における振動の値とに基づいて、メルケプストラム係数を、前記横方向と前記上下方向との夫々について計算するメルケプストラム係数計算手段と、
前記メルケプストラム係数計算手段により算出されたメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致するか否かを判定することにより、前記金属板に折込疵が発生しているか否かを判定する判定手段と、を有することを特徴とする折込疵検出システム。
【請求項１２】
金属板を製造するラインで当該金属板を通板するロールであり、当該ラインの設置面に対して水平な方向のうち、当該金属板の通板方向に対応する方向である横方向と、当該ラインの設置面に対して垂直な方向である上下方向との双方の方向の振動が起こり、且つパルス状の成分を含む振動が起こるロールで発生する当該金属板の折込疵を検出することをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
第１の振動検出手段により検出された、前記横方向における振動の値と、第２の振動検出手段により検出された、前記上下方向における振動の値とを取り込む取り込みステップと、
前記取り込みステップにより取り込まれた、前記横方向における振動の値と、前記上下方向における振動の値とに基づいて、メルケプストラム係数を、前記横方向と前記上下方向との夫々について計算するメルケプストラム係数計算ステップと、
前記メルケプストラム係数計算ステップにより算出されたメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致するか否かを判定することにより、前記金属板に折込疵が発生しているか否かを判定する判定ステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折込疵検出方法、折込疵検出システム、及びコンピュータプログラムに関し、特に、金属板に発生する折込疵を検出するために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、熱間圧延工程において仕上圧延機で仕上げ圧延された鋼板は、ピンチロールを通った後に、ダウンコイラーでコイル状に巻き取られる。このとき、鋼板が高速で通板されること等により、鋼板の先端、尾端、或いはたるみ等が生じた箇所が折れ込まれた状態でピンチロールを通過し、そのままダウンコイラーで巻き取られることがある。図１５は、ピンチロールで鋼板が折れ込まれる様子の一例を示す図である。具体的に図１５（ａ）は、先端が折れ込まれた状態で鋼板がピンチロールを通過する様子の一例を示す図であり、図１５（ｂ）は、尾端が折れ込まれた状態で鋼板がピンチロールを通過する様子の一例を示す図であり、図１５（ｃ）は、たるみを生じた箇所が折れ込まれた状態で鋼板がピンチロールを通過する様子の一例を示す図である。
このようにして折れ込まれた状態で鋼板がロールを通過することにより、鋼板が２枚重ね或いは３枚重ねになる折込疵（折込部）が発生する虞がある。例えば、熱間圧延工程で折込疵が発生すると、後工程である冷間圧延工程において、その折込疵が発生している部分で板破断が生じる虞がある。
【０００３】
そこで、例えば、鋼板に折込疵が発生していることをオンラインで検出する必要がある。そのための技術として、特許文献１、２に記載の技術がある。
特許文献１に記載の技術では、鋼板がピンチロールを通板しているときに当該ピンチロールのチョックの下部に取り付けられたロードセルが受ける荷重を時間的に連続的に測定し、測定した荷重と時間との関係から、折込疵が発生しているか否かを判定するようにしている。
また、特許文献２に記載の技術では、ピンチロールのロールチョックの上下動の信号を周波数解析することにより得られたスペクトルがピンチロールの固有振動数より低く、且つ、当該スペクトルピークが閾値を超えたときに鋼板に折込疵が発生していると判定するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２９９３５１号公報
【特許文献２】特開２００７−１１８０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、製造ラインから得られた生信号のみを使って折込疵の有無を判定しているようにしている。したがって、信号にノイズがのっている場合や、鋼板の形状の乱れにより当該鋼板の通板時にロールが押し上げられた場合や、鋼板の先端がロールにあたることによりロールに衝撃（所謂ロールへの突っかけ）が生じた場合にも、折込疵が発生していると判定してしまう虞がある。すなわち、実際には折込疵が発生していないのにも関わらず折込疵が発生していると判定してしまい、過検出となってしまう虞がある。このように、特許文献１に記載の技術では、折込疵を正確に検出することが困難であるという問題点があった。
【０００６】
ところで、ピンチロールには、上ロールの軸心が下ロールの軸心より前方に位置し（すなわちインターメッシュ（ロール押込み量）があり）、且つ上ロールの重量が大きいものがある。
一方、特許文献２に記載の技術は、インターメッシュがない軽重量のピンチロールにおける折込疵を検出するための技術である。本願発明者らは、インターメッシュがあり、且つ上ロールの重量が大きいピンチロールにおける折込疵の発生を、特許文献２に記載の技術を使って検出することを試みた。しかしながら、当該折込疵を正確に検出することができなかった。このように、特許文献２に記載の技術では、インターメッシュがあり、且つ上ロールの重量が大きいピンチロールで発生する折込疵を正確に検出することが困難であるという問題点があった。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、インターメッシュがあり、且つ重量が大きいロールで発生する折込疵を従来よりも正確に検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の折込疵検出方法は、金属板を製造するラインで当該金属板を通板するロールであり、当該ラインの設置面に対して水平な方向のうち、当該金属板の通板方向に対応する方向である横方向と、当該ラインの設置面に対して垂直な方向である上下方向との双方の方向の振動が起こり、且つパルス状の成分を含む振動が起こるロールで発生する当該金属板の折込疵を検出する折込疵検出方法であって、前記横方向における前記ロールの振動を検出する第１の振動検出ステップと、前記上下方向における前記ロールの振動を検出する第２の振動検出ステップと、前記第１の振動検出ステップにより検出された、前記横方向における振動の値と、前記第２の振動検出ステップにより検出された、前記上下方向における振動の値とに基づいて、メルケプストラム係数を、前記横方向と前記上下方向との夫々について計算するメルケプストラム係数計算ステップと、前記メルケプストラム係数計算ステップにより算出されたメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致するか否かを判定することにより、前記金属板に折込疵が発生しているか否かを判定する判定ステップと、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の折込疵検出システムは、金属板を製造するラインで当該金属板を通板するロールであり、当該ラインの設置面に対して水平な方向のうち、当該金属板の通板方向に対応する方向である横方向と、当該ラインの設置面に対して垂直な方向である上下方向との双方の方向の振動が起こり、且つパルス状の成分を含む振動が起こるロールで発生する当該金属板の折込疵を検出する折込疵検出システムであって、前記横方向における前記ロールの振動を検出する第１の振動検出手段と、前記上下方向における前記ロールの振動を検出する第２の振動検出手段と、前記第１の振動検出手段により検出された、前記横方向における振動の値と、前記第２の振動検出手段により検出された、前記上下方向における振動の値とに基づいて、メルケプストラム係数を、前記横方向と前記上下方向との夫々について計算するメルケプストラム係数計算手段と、前記メルケプストラム係数計算手段により算出されたメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致するか否かを判定することにより、前記金属板に折込疵が発生しているか否かを判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明のコンピュータプログラムは、金属板を製造するラインで当該金属板を通板するロールであり、当該ラインの設置面に対して水平な方向のうち、当該金属板の通板方向に対応する方向である横方向と、当該ラインの設置面に対して垂直な方向である上下方向との双方の方向の振動が起こり、且つパルス状の成分を含む振動が起こるロールで発生する当該金属板の折込疵を検出することをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、第１の振動検出手段により検出された、前記横方向における振動の値と、第２の振動検出手段により検出された、前記上下方向における振動の値とを取り込む取り込みステップと、前記取り込みステップにより取り込まれた、前記横方向における振動の値と、前記上下方向における振動の値とに基づいて、メルケプストラム係数を、前記横方向と前記上下方向との夫々について計算するメルケプストラム係数計算ステップと、前記メルケプストラム係数計算ステップにより算出されたメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致するか否かを判定することにより、前記金属板に折込疵が発生しているか否かを判定する判定ステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ロールの横方向の振動と上下方向の振動を検出し、検出した振動の値に基づいてメルケプストラム係数を計算し、計算したメルケプストラム係数が、予め設定された折込疵発生判定条件に合致するか否かを判定することにより、前記金属板に折込疵が発生しているか否かを判定するようにした。このように、上下方向の振動だけでなく、横方向の振動も考慮して折込疵の発生を検出するようにしたので、インターメッシュがあることによって、上下方向だけでなく横方向にも振動するロールで発生した折込疵を従来よりも正確に検出することができる。また、重量が大きい（慣性が大きい）ロールの振動にパルス状の成分が含まれるという新たな知見のもと、メルケプストラム係数を用いて折込疵の発生を検出するようにしたので、従来のＦＦＴの計算だけでは実現できなかった、パルス状の振動の分離抽出を実現することができる。したがって、重量が大きいロールで発生した折込疵を従来よりも正確に検出することができる。以上のことから、インターメッシュがあり、且つ重量が大きいロールで発生する折込疵を従来よりも正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
（熱間圧延ラインの構成）
図１は、熱間圧延ラインの（一部の）構成の一例を示す図である。
図１において、熱間圧延ライン１０は、仕上圧延機の最終スタンド１１と、サイドガイド１２ａ、１２ｂと、入側ピンチロール１３と、出側ピンチロール１４と、ダウンコイラー１５とを有している。
仕上圧延機の最終スタンド１１を通過した鋼板Ｓは、サイドガイド１２ａにより幅方向の位置が調整されて、入側ピンチロール１３を通った後、更にサイドガイド１２ｂにより幅方向の位置が調整されて出側ピンチロール１４を通り、ダウンコイラー１５でコイル状に巻き取られる。
【００１３】
入側ピンチロール１３の上ロール１３ａと下ロール１３ｂは、夫々大きさ及び重量が同じである。具体的に説明すると、入側ピンチロール１３の上ロール１３ａと下ロール１３ｂのロール径（直径）は４６０［ｍｍ］であり、幅は１８５０［ｍｍ］であり、重量は約５．５［ｔｏｎ］である。また、入側ピンチロール１３の上ロール１３ａと下ロール１３ｂの、図１のＸ軸方向（ラインの設置面に対して水平な方向のうち、当該ラインの通板方向に対応する方向）における軸心の位置は同じである。
【００１４】
一方、出側ピンチロール１４の上ロール１４ａは、下ロール１４ｂよりも大きくて重い。具体的に説明すると、出側ピンチロール１４の上ロール１４ａのロール径（直径）は９２０［ｍｍ］、幅は１８２０［ｍｍ］、重量は約２１．６［ｔｏｎ］であるのに対し、下ロール１４ｂのロール径（直径）は４６０［ｍｍ］、幅は１８２０［ｍｍ］、重量は約５．５［ｔｏｎ］である。また、出側ピンチロール１４の上ロール１４ａの軸心の位置は、下ロール１４ｂの軸心の位置に対し前方（Ｘ軸方向）にずれている（すなわち、出側ピンチロール１４はインターメッシュＩを有している）。
本実施形態では、このような熱間圧延ライン１０における出側ピンチロール１４で鋼板Ｓに発生する折込疵を検出する場合を例に挙げて説明する。
【００１５】
（折込疵検出システムの構成）
折込疵検出システムは、図１に示すように、２軸振動計１６と、情報処理装置１７と、アラーム装置１８とを有している。
２軸振動計１６は、出側ピンチロール１４の上ロール１４ａのＸ軸方向の振動とＹ軸方向（ラインの設置面に対し垂直な方向）の振動とを検出し、検出した信号を増幅して出力する振動検出体を有している。本実施形態では、２軸振動計１６は、出側ピンチロール１４のロールチョック（図示せず）の上面に取り付けられている。尚、２軸振動計１６は、ワークサイド（ＷＳ）とドライブサイド（ＤＳ）とに個別に取り付けるようにするのが好ましい。
【００１６】
情報処理装置１７は、２軸振動計１６から、出側ピンチロール１４の上ロール１４ａのＸ軸方向の振動とＹ軸方向の振動を表す振動信号を入力して、出側ピンチロール１４で折込疵が発生しているか否かを判定し、判定した結果を出力する。情報処理装置１７は、例えば、Ａ／Ｄ変換ボードを備えたパーソナルコンピュータにより実現される。尚、以下の説明では、必要に応じて、前記振動信号のうち、Ｘ軸方向の振動を表すものをＸ軸方向の振動信号と称し、Ｙ軸方向の振動を表すものをＹ軸方向の振動信号と称する。
アラーム装置１８は、情報処理装置１７から、出側ピンチロール１４で折込疵が発生したことを示すアラーム信号を入力すると、警報音を鳴らし、出側ピンチロール１４で折込疵が発生したことをオペレータに報知する。
【００１７】
本実施形態では、情報処理装置１７は、上ロール１４ａのＸ軸方向の振動信号及びＹ軸方向の振動信号を入力し、当該振動信号が閾値を超えると、その時点から、当該振動信号に基づく振動値を一定個数（本実施形態では２のべき乗の数）取り出し、その取り出した振動値に基づいてメルケプストラム係数を計算する。そして、情報処理装置１７は、次数が相互に異なる複数のメルケプストラム係数の値と、次数が相互に異なる２つのメルケプストラム係数の差と、次数が相互に異なる複数のメルケプストラム係数の変化のパターンとの少なくとも何れか１つが、予め定められている折込疵判定条件に合致するか否かを判定する。この判定の結果、予め定められている折込疵判定条件に合致する場合、情報処理装置１７は、鋼板Ｓに折込疵が発生していると判定する。
【００１８】
（折込疵の有無の判定にメルケプストラム係数を採用した経緯）
ここで、本願発明者らが、折込疵の有無の判定にメルケプストラム係数を採用した経緯について説明する。
図２は、折込疵が発生した場合の上ロール１４ａの振動信号と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数の一例を示す図である。具体的に図２（ａ）は、上ロール１４ａの振動信号（電圧値）とデータ個数との関係の一例を示す図であり、図２（ｂ）は、メルケプストラム係数（ＭＦＣＣ）の値と、当該メルケプストラム係数の次数との関係の一例を示す図である。尚、図２において、水平方向とは図１のＸ軸方向を指し、垂直方向とは図１のＹ軸方向を指す。
【００１９】
本願発明者らは、図２に示したような調査を繰り返し行った結果、折込疵が発生した場合には、メルケプストラム係数の４次の値が−１０を下回ることが多いことを見出した。そこで、本願発明者らは、どのような振動が起こった場合にメルケプストラム係数の４次の値が−１０を下回るかをシミュレーションした。
図３は、シミュレーションにより得られたメルケプストラム係数と次数との関係の一例を示す図である。
【００２０】
具体的に図３（ａ）（図３（ｂ））は、周期が２００［μｓｅｃ］、パルス幅が１００［μｓｅｃ］のパルス信号の２周期分（５周期分）を、周波数が９００［Ｈｚ］である正弦波の信号の各周期に重ね合わせた信号を振動信号とした場合のメルケプストラム係数と次数との関係の一例を示す図である。尚、図３において、高さとは、パルス信号の振幅を相対値で表したものである。
図３に示すように、本願発明者らは、パルス状の成分が含まれている振動が起こった場合にメルケプストラム係数の４次の値が−１０を下回ることを見出した。
また、前述したように上ロール１４ａの重量は約２１．６［ｔｏｎ］と重いので、上ロール１４ａの慣性が大きくなり、衝撃力が生じたときの上ロール１４ａの運動は緩慢になる。よって、重量が大きい上ロール１４ａではパルス状の振動が発生すると考えられる。
【００２１】
更に、本願発明者らは、特許文献２に記載のように振動信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）解析した結果と、当該振動信号からメルケプストラム係数を計算した結果と比較した。図４は、ＦＦＴの結果（ＦＦＴの値と周波数との関係）と、メルケプストラム係数の計算結果（メルケプストラム係数と次数との関係）とを夫々３つずつ示す図である。
図４において、枠４０１に含まれる２つのグラフは、パルス幅が１００［μｍ］、パルスの高さが０→１．０→４．０→１．０→０のように変化するパルス信号を振動信号とした場合のグラフである。また、枠４０２に含まれる２つのグラフは、パルスの高さが０→→１．０→５．０→１．０→０のように変化するパルス信号を振動信号とした場合のグラフである。また、枠４０３に含まれる２つのグラフは、パルスの高さが０→→１．０→５．０→−１．０→０のように変化するパルス信号を振動信号とした場合のグラフである。尚、パルスの高さとは、図３に示した高さと同じように、パルス信号の振幅の相対値である。
【００２２】
図４に示す結果から、特許文献２に記載の技術のようにしてＦＦＴを用いた場合には、振動信号のパルス状の成分の特徴を表すことができないに対し、メルケプストラム係数を用いた場合には、振動信号のパルス状の成分の特徴を表すことができることが分かる。
以上のように本願発明者らは、メルケプストラム係数を吟味して、折込疵判定条件を適切に設定すれば、出側ピンチロール１４で発生している振動のパルス状の成分を分離抽出することが可能であることを今回初めて見出した。そこで、本願発明者らは、このような知見に基づいて、折込疵の有無を検出するためのロジックを構成するようにした。以下に、折込疵検出システムの機能の一例について説明する。
【００２３】
（折込疵検出システムの機能構成）
図５は、折込疵検出システムの機能的な構成の一例を示す図である。
［２軸振動計］
図５において、２軸振動計１６は、水平振動検出部１６ａと、垂直振動検出部１６ｂと、増幅部１６ｃとを有している。
水平振動検出部１６ａは、出側ピンチロール１４の上ロール１４ａのＸ軸方向に発生した振動を検出する。
【００２４】
垂直振動検出部１６ｂは、出側ピンチロール１４の上ロール１４ａのＹ軸方向に発生した振動を検出する。
増幅部１６ｃは、水平振動検出部１６ａ及び垂直振動検出部１６ｂで検出された信号を増幅して振動信号を生成して情報処理装置１７に出力する。
以上の水平振動検出部１６ａ、垂直振動検出部１６ｂ、及び増幅部１６ｃは、例えば、２軸振動計１６に設けられている振動検出体を用いることにより実現される。
【００２５】
［情報処理装置］
情報処理装置１７は、振動信号取得部１７ａと、異常振動判定部１７ｂと、振動値抽出部１７ｃと、メルケプストラム係数計算部１７ｄと、第１の折込疵判定部１７ｅと、第２の折込疵判定部１７ｇと、アラーム信号生成部１７ｈとを有する。
振動信号取得部１７ａは、２軸振動計１６から振動信号を入力する。入力した振動信号はアナログ信号であるので、振動信号取得部１７ａは、そのアナログ信号である振動信号をデジタル信号に変換する。そして、振動信号取得部１７ａは、デジタル信号に変換した振動信号から（Ｘ軸方向の振動信号及びＹ軸の振動信号）から、Ｘ軸方向の振動値とＹ軸方向の振動値とを取り込む。
振動信号取得部１７ａは、例えば、情報処理装置１７に設けられている通信インターフェース、Ａ／Ｄ変換ボードを用いることにより実現される。
【００２６】
異常振動判定部１７ｂは、振動信号取得部１７ａにより取り込まれたＸ軸方向の振動値とＹ軸方向の振動値とのうち、少なくとも何れか一方が閾値を超えたか否かを判定する。
異常振動判定部１７ｂは、例えば、情報処理装置１７に設けられているＣＰＵ及びＲＯＭを用いることにより実現される。
【００２７】
振動値抽出部１７ｃは、異常振動判定部１７ｂにより、Ｘ軸方向の振動値とＹ軸方向の振動値とのうち、少なくとも何れか一方が閾値を超えたと判定されると、その時点から時間的に連続した一定個数の振動値を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の夫々について取り出す。ここで取り出す振動値の個数は、前述したように２のべき乗の所定数である。このように２のべき乗の数の振動値を取り出すのは、後述するようにしてメルケプストラム係数を計算するためにＦＦＴを行うからである。ただし、取り出す振動値の個数は、２のべき乗の所定数でなくてもよい。例えば、２のべき乗のある数よりも多い数の振動値を取得し、取得した振動値から所望の数の振動値のみをメルケプストラム係数計算部１７ｄで使用するようにしてもよい。
振動値抽出部１７ｃは、例えば、情報処理装置１７に設けられているＣＰＵ及びＲＯＭを用いることにより実現される。
【００２８】
メルケプストラム係数計算部１７ｄは、振動値抽出部１７ｃで取り込まれたＸ軸方向の一定個数の振動値と、Ｙ軸方向の一定個数の振動値とを入力としてメルケプストラム係数を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の夫々について求める。ここで、メルケプストラム係数は、振動値の信号を入力としてＦＦＴを行った後、メル周波数領域でフィルターバンクをかけ、そのフィルターバンクの対数をとって逆ＦＦＴを行うことにより計算される。具体的には、以下の（１）式によりｑ次のメルケプストラム係数ｃ（ｑ）が計算される。
【００２９】
【数１】
2010120078.tif 000003
【００３０】
（１）式において、Δωは、周波数分解能であり、Ｐは、メル周波数領域の分割数（正の整数）であり、ｊは、虚数単位であり、ＦＢＡＮＫ（ｋ）は、フィルターバンクである。尚、ｑは、計算するメルケプストラム係数の次数であり、本実施形態では、ｑ＝０〜２３としている。すなわち、本実施形態では、０次から２３次のメルケプストラム係数を計算するようにしている。ただし、後述する折込疵発生判定条件で使用される次数のメルケプストラム係数を計算していれば、計算対象の次数は、このようなものに限定されない。
メルケプストラム係数計算部１７ｄは、例えば、情報処理装置１７に設けられているＣＰＵ及びＲＯＭを用いることにより実現される。
【００３１】
第１の折込疵判定部１７ｅは、メルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたＸ軸方向のメルケプストラム係数と、Ｙ軸方向のメルケプストラム係数とが、第１の折込疵判定条件に合致するか否かを判定することにより、出側ピンチロール１４で折込疵が発生したか否かを判定する。
本実施形態では、以下に示す条件（Ａ１）と条件（Ｍ１）、条件（Ａ１）と条件（Ｍ２）、及び条件（Ａ１）と条件（Ｍ３）の何れかを満足し、且つ条件（Ｍ４）を満足しない場合に、メルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたメルケプストラム係数は、第１の折込疵判定条件に合致すると判定する。一方、条件（Ａ１）を満足しない場合と、条件（Ｍ１）、条件（Ｍ２）、又は条件（Ｍ３）を満足しない場合と、条件（Ｍ４）を満足する場合には、メルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたメルケプストラム係数は、第１の折込疵判定条件に合致しないと判定する。この判定の結果、第１の折込疵発生判定条件に合致する場合、第１の折込疵判定部１７ｅは、（折込疵発生フラグがオンされていなければ）折込疵発生フラグをオンする。
【００３２】
（Ａ１）  Ｘ軸方向のメルケプストラム係数の１次から５次までの値と、Ｙ軸方向のメルケプストラム係数の１次から５次までの値とのうち、少なくとも何れか１つが閾値α1を下回る。本実施形態では、閾値α1として−１０を採用している。
（Ｍ１）  Ｘ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数とのうち、少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の１次から５次までの変化のパターンが、１次から２次は増加、２次から３次は減少、３次から４次は減少、４次から５次は増加のパターンである。
【００３３】
（Ｍ２）  メルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で同じであり、且つ、Ｘ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数とのうち、少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の２次の値から３次の値を引いた値が閾値α2を下回る。
本実施形態では、閾値α2として−１９を採用している。尚、以下の説明では、メルケプストラム係数のｆ次の値からｇ次の値を引いた値を、必要に応じて、メルケプストラム係数のｆ次からｇ次の変化量と称する。
（Ｍ３）  Ｘ軸方向及びＹ軸方向のメルケプストラム係数のうち、閾値α1を下回った値を含む軸方向のメルケプストラム係数の１次から２次の変化量が閾値α3を下回る。
例えば、閾値α1を下回った値を有するメルケプストラム係数がＸ軸方向のメルケプストラム係数である場合には、Ｘ軸方向のメルケプストラム係数の１次から２次の変化量が閾値α3を下回れば、条件（Ｍ３）を満たすことになる。
本実施形態では、閾値α3として−１７を採用している。
【００３４】
（Ｍ４）  Ｘ軸方向及びＹ軸方向のメルケプストラム係数のうち、閾値α1を下回った値を含む軸方向のメルケプストラム係数のうち、閾値α1以上の値を有するメルケプストラム係数が全て正の値である。
例えば、閾値α1を下回った値を有するメルケプストラム係数がＸ軸方向のメルケプストラム係数である場合には、Ｘ軸方向のメルケプストラム係数のうち、閾値α1以上の値を有するメルケプストラム係数が全て正の値であれば、条件（Ｍ４）を満たすことになる。
第１の折込疵判定部１７ｅは、例えば、情報処理装置１７に設けられているＣＰＵ及びＲＯＭを用いることにより実現される。
【００３５】
第２の折込疵判定部１７ｆは、第１の折込疵判定部１７ｅにより、メルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたＸ軸方向のメルケプストラム係数と、Ｙ軸方向のメルケプストラム係数とが、第１の折込疵判定条件に合致しないと判定されると、当該メルケプストラム係数が、第２の折込疵判定条件に合致するか否かを判定することにより、出側ピンチロール１４で折込疵が発生したか否かを判定する。
本実施形態では、以下に示す条件（Ａ２）を満足する場合に、メルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたメルケプストラム係数は、第２の折込疵判定条件に合致すると判定し、そうでない場合に、当該メルケプストラム係数は、第２の折込疵判定条件に合致しないと判定する。この判定の結果、第２の折込疵発生判定条件に合致する場合、第２の折込疵判定部１７ｆは、（折込疵発生フラグがオンされていなければ）折込疵発生フラグをオンする。
【００３６】
（Ａ２）  Ｘ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数との少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の２次から３次の変化量が閾値α4を下回り、且つ、当該メルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、１次から２次は増加、２次から３次は減少、３次から４次は増加のパターンである。
本実施形態では、閾値α4として−１１を採用している。
第２の折込疵判定部１７ｆは、例えば、情報処理装置１７に設けられているＣＰＵ及びＲＯＭを用いることにより実現される。
【００３７】
第３の折込疵判定部１７ｇは、第２の折込疵判定部１７ｆにより、メルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたＸ軸方向のメルケプストラム係数と、Ｙ軸方向のメルケプストラム係数とが、第２の折込疵判定条件に合致しないと判定されると、当該メルケプストラム係数が、第３の折込疵判定条件に合致するか否かを判定することにより、出側ピンチロール１４で折込疵が発生したか否かを判定する。
本実施形態では、以下に示す条件（Ａ３）を満足する場合に、メルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたメルケプストラム係数は、第３の折込疵判定条件に合致すると判定し、そうでない場合に、当該メルケプストラム係数は、第３の折込疵判定条件に合致しないと判定する。この判定の結果、第３の折込疵発生判定条件に合致する場合、第３の折込疵判定部１７ｇは、（折込疵発生フラグがオンされていなければ）折込疵発生フラグをオンする。一方、第３の折込疵発生判定条件に合致しない場合、第３の折込疵判定部１７ｇは、（折込疵発生フラグがオフされていなければ）折込疵発生フラグをオフする。
【００３８】
（Ａ３）  Ｘ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数との少なくとも何れか一方の方向のメルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、１次から４次まで逐次減少するパターンであり、且つ、当該メルケプストラム係数の４次の値が閾値α5を下回り、且つ、もう一方の方向のメルケプストラム係数の１次から５次までの値が全て負である。
例えば、Ｘ軸方向のメルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、１次から４次まで逐次減少するパターンであり、且つＸ軸方向のメルケプストラム係数の４次の値が閾値α5を下回り、且つ、Ｙ軸方向のメルケプストラム係数の１次から５次までの値が全て負であれば、条件（Ａ３）を満たすことになる。
本実施形態では、閾値α5として−１０を採用している。
第３の折込疵判定部１７ｇは、例えば、情報処理装置１７に設けられているＣＰＵ及びＲＯＭを用いることにより実現される。
尚、前述した折込疵発生フラグは、情報処理装置１７に設けられているレジスタやＲＡＭ等に記憶されている。
【００３９】
図６〜図８は、第１の折込疵判定条件に合致する場合の上ロール１４ａの振動信号と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数の一例を示す図である。具体的に図６は、条件（Ａ１）と条件（Ｍ１）とを満足し、且つ条件（Ｍ４）を満足しない場合の上ロール１４ａの振動信号（図６（ａ））と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数（図６（ｂ））の一例を示す図である。また、図７は、条件（Ａ１）と条件（Ｍ２）とを満足し、且つ条件（Ｍ４）を満足しない場合の上ロール１４ａの振動信号（図７（ａ））と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数（図７（ｂ））の一例を示す図である。また、図８は、条件（Ａ１）と条件（Ｍ３）とを満足し、且つ条件（Ｍ４）を満足しない場合の上ロール１４ａの振動信号（図８（ａ））と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数（図８（ｂ））の一例を示す図である。
【００４０】
また、図９は、第２の折込疵判定条件（条件（Ａ２））に合致する場合の上ロール１４ａの振動信号（図９（ａ））と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数（図９（ｂ））の一例を示す図である。
また、図１０は、第３の折込疵判定条件（条件（Ａ３））に合致する場合の上ロール１４ａの振動信号（図１０（ａ））と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数（図１０（ｂ））の一例を示す図である。
【００４１】
本願発明者らは、種々のシミュレーションを行って折込疵判定条件を設定し、その折込疵判定条件を用いて、出側ピンチロール１４で折込疵が発生したか否かを判定し、判定した結果と実際の操業結果とが一致するか否かを確認する作業を繰り返し行った。その結果、前述したようにして第１〜第３の折込疵判定条件を設定すると、実際には折込疵が発生しているのに折込疵が発生していないと判定してしまう未検出の状態になることを防止でき、且つ、実際には折込疵が発生していないのに折込疵が発生していると判定してしまう過検出の状態を低減できることを見出した。
【００４２】
図１１は、前述した第１〜第３の折込疵判定条件により折込疵の有無を判定した結果（分析結果）と、実際の操業結果（精整での検査結果）との一例を示す図である。図１１では、１１８０９本の鋼板Ｓについて調査した結果を示す。
図１１に示すように、分析結果と精整での検査結果とが一致したのは１１７４０本であり、未検出となったのは０本であり、過検出となったのは２１本であった。このように、前述したようにして第１〜第３の折込疵判定条件を設定すると、未検率は０［％］（＝（０／（１１７４０＋４８＋２１））になり、過検率は０．１８［％］（＝２１／（１１７４０＋４８＋２１））になる。したがって、前述した第１〜第３の折込疵判定条件により折込疵の有無を判定すれば、上下ロール１４ａ、１４ｂにインターメッシュＩがあり、且つ上ロール１４ａの慣性が大きい場合でも、折込疵の発生を高精度に検出することができることが分かる。
【００４３】
更に、本願発明者らは、実際の操業で（精整での検査結果から）折込疵が発生した４８本の鋼板Ｓの振動信号に基づくメルケプストラム係数が、どの条件に合致することにより折込疵が発生していると判定したのかを調査した。図１２は、折込疵判定条件と、折込疵が発生した本数との関係の一例を示す図である。図１２に示すように、第１の折込疵判定条件に合致するものが全体の７７［％］であり、第２の折込疵判定条件に合致するものが全体の１９［％］であり、第３の折込疵判定条件に合致するものが全体の４［％］となっている。したがって、第１の折込疵判定条件に共通する条件（Ａ１）が折込疵を検出するのに大きく寄与していることが分かる。また、折込疵発生本数の数は、第１の折込疵判定条件が最も多く、第３の折込疵判定条件が最も少ないので、前述したように第１の折込疵判定条件、第２の折込疵判定条件、第３の折込疵判定条件の順で判定を行うのが適切であるということが分かる。同様に、第１の折込疵判定条件の中では、「条件（Ａ１）、（Ｍ１）を満足し、条件（Ｍ４）を満足しないという条件」、「条件（Ａ１）、（Ｍ２）を満足し、条件（Ｍ４）を満足しないという条件」、「条件（Ａ１）、（Ｍ３）を満足し、条件（Ｍ４）を満足しないという条件」の順で判定を行うのが適切であるということも分かる。
【００４４】
尚、折込疵判定条件を設定する際には、パルス幅が２０［μｓｅｃ］〜２００［μｓｅｃ］程度のパルス状の振動が含まれており、ケプストラム係数の１次から４次の値がマイナス側に大きく振れる場合に折込疵が発生するという推定や、パルス幅が４００［μｓｅｃ］以上のパルス状の振動が含まれており、ケプストラム係数の１次から４次の値が正の値になる場合には折込疵が発生しないという推定等、種々の推定を、図３に示したような種々のシミュレーションの結果から得て、それら種々の推定に基づいて、折込疵判定条件を設定（修正）するようにした。
【００４５】
アラーム信号生成部１７ｈは、第１〜第３の折込疵判定部１７ｅ〜１７ｇにより、折込疵発生フラグがオンされると、鋼板Ｓに折込疵が発生したと判定し、アラーム信号を生成してアラーム装置１８に出力する。アラーム装置は、このアラーム信号に基づいて警報音を発生し、折込疵が発生したことをオペレータに報知する。
アラーム信号生成部１７ｈは、は、例えば、情報処理装置１７に設けられているＣＰＵ、ＲＯＭ、及び通信インターフェースを用いることにより実現される。
【００４６】
（情報処理装置１７の動作フローチャート）
次に、図１３のフローチャートを参照しながら、情報処理装置１７の動作の一例を説明する。
まず、ステップＳ１において、情報処理装置１７は、熱間圧延ライン１０からの信号に基づいて、鋼板Ｓが圧延中であるか否かを判定する。この判定の結果、鋼板Ｓが圧延中でない場合には、鋼板Ｓが圧延されるまで待機する。
そして、鋼板Ｓが圧延中であると判定されると、ステップＳ２に進む。ステップＳ２に進むと、振動信号取得部１７ａは、２軸振動計１６から振動信号を入力し、入力した振動信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換した振動信号から、Ｘ軸方向の振動値とＹ軸方向の振動値とを取り込む。
【００４７】
次に、ステップＳ３において、異常振動判定部１７ｂは、ステップＳ２で振動信号取得部１７ａにより取り込まれたＸ軸方向の振動値とＹ軸方向の振動値との少なくとも何れか一方が閾値を超えたか否かを判定する。この判定の結果、Ｘ軸方向の振動値とＹ軸方向の振動値との少なくとも何れか一方が閾値を超えていない場合には、鋼板Ｓに折込疵が発生していないとしてステップＳ１に戻る。一方、Ｘ軸方向の振動値とＹ軸方向の振動値との少なくとも何れか一方が閾値を超えた場合には、ステップＳ４に進む。
【００４８】
ステップＳ４に進むと、振動値抽出部１７ｃは、Ｘ軸方向の振動値とＹ軸方向の振動値との少なくとも何れか一方が閾値を超えたと判定されてから得られた一定個数の振動値を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の夫々について取り出す。
次に、ステップＳ５において、メルケプストラム係数計算部１７ｄは、ステップＳ４で振動値抽出部１７ｃにより取り込まれたＸ軸方向の一定個数の振動値と、Ｙ軸方向の一定個数の振動値とを入力としてメルケプストラム係数を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の夫々について求める。前述したようにメルケプストラム係数は（１）式により計算される。
【００４９】
次に、ステップＳ６において、第１〜第３の折込疵判定部１７ｅ〜１７ｇは、ステップＳ５でメルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたメルケプストラム係数が、予め設定された第１〜第３の折込疵判定条件に合致するか否かを判定し、合致する場合には折込疵発生フラグをオンし、合致しない場合には折込疵発生フラグをオフする折込疵判定処理を実行する。この折込疵判定処理の詳細については、図１４を参照しながら後述する。
次に、ステップＳ７において、アラーム信号生成部１７ｈは、ステップＳ６の折込疵判定処理の結果、折込疵発生フラグがオンされたか否かを判定することによって、鋼板Ｓに折込疵が発生したか否かを判定する。この判定の結果、折込疵発生フラグがオンされておらず（オフされており）、鋼板Ｓに折込疵が発生していない場合には、ステップＳ１に戻る。一方、折込疵発生フラグがオンされており、鋼板Ｓに折込疵が発生した場合には、ステップＳ８に進む。ステップＳ８に進むと、アラーム信号生成部１７ｈは、アラーム信号を生成してアラーム装置１８に出力する。そして、ステップＳ１に戻る。
【００５０】
次に、図１４のフローチャートを参照しながら、図１３のステップＳ６の折込疵判定処理の一例を説明する。尚、図１４において、ＭＦＣＣ（ｃ）は、ｃ次のメルケプストラム係数の値を示す。
まず、ステップＳ１０１において、第１の折込疵判定部１７ｅは、ステップＳ５でメルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたメルケプストラム係数が、条件（Ａ１）に合致するか否かを判定する。
この判定の結果、メルケプストラム係数が条件（Ａ１）に合致しない場合には、メルケプストラム係数が第１の折込疵判定条件に合致しないので、メルケプストラム係数が第２の折込疵判定条件に合致するか否かを判定するために、後述するステップＳ１０８に進む。
【００５１】
一方、メルケプストラム係数が条件（Ａ１）に合致する場合には、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２に進むと、第１の折込疵判定部１７ｅは、ステップＳ５でメルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたメルケプストラム係数が、条件（Ｍ１）に合致するか否かを判定する。この判定の結果、メルケプストラム係数が、条件（Ｍ１）に合致しない場合には、後述するステップＳ１０５に進む。
【００５２】
一方、メルケプストラム係数が、条件（Ｍ１）に合致する場合には、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３に進むと、第１の折込疵判定部１７ｅは、ステップＳ５でメルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたメルケプストラム係数が、条件（Ｍ４）に合致するか否かを判定する。この判定の結果、メルケプストラム係数が、条件（Ｍ４）に合致する場合には、メルケプストラム係数が第１の折込疵判定条件に合致しないので、メルケプストラム係数が第２の折込疵判定条件に合致するか否かを判定するために、後述するステップＳ１０８に進む。
【００５３】
一方、メルケプストラム係数が、条件（Ｍ４）に合致しない場合には、メルケプストラム係数が第１の折込疵判定条件に合致するので、ステップＳ１０４に進み、第１の折込疵判定部１７ｅは、折込疵発生フラグをオンする。そして、図１４のフローチャートによる処理を終了する。
前述したように、ステップＳ１０２において、メルケプストラム係数が、条件（Ｍ１）に合致しないと判定されると、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５に進むと、第１の折込疵判定部１７ｅは、ステップＳ５でメルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたメルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で同じであるという条件を満たすか否かを判定する（メルケプストラム係数が条件（Ｍ２）の一部に合致するか否かを判定する）。
【００５４】
この判定の結果、メルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で同じであるという条件を満たさない場合には、ステップＳ１０６を省略して後述するステップＳ１０７に進む。
一方、メルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で同じであるという条件を満たす場合には、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６に進むと、第１の折込疵判定部１７ｅは、ステップＳ５でメルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたＸ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数とのうち、少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の２次から３次の変化量が閾値α2を下回るか否かを判定する（メルケプストラム係数が条件（Ｍ２）の他の一部に合致するか否かを判定する）。
【００５５】
この判定の結果、Ｘ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数とのうち、少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の２次から３次の変化量が閾値α2を下回る場合には、前述したステップＳ１０３に進み、メルケプストラム係数が、条件（Ｍ４）に合致するか否かを判定する。
一方、Ｘ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数とのうち、少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の２次から３次の変化量が閾値α2を下回らない場合には、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７に進むと、ステップＳ５でメルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたメルケプストラム係数が、条件（Ｍ３）に合致するか否かを判定する。この判定の結果、メルケプストラム係数が、条件（Ｍ３）に合致する場合には、前述したステップＳ１０３に進み、メルケプストラム係数が、条件（Ｍ４）に合致するか否かを判定する。
【００５６】
一方、メルケプストラム係数が、条件（Ｍ３）に合致しない場合には、メルケプストラム係数が第１の折込疵判定条件に合致しないので、メルケプストラム係数が第２の折込疵判定条件に合致するか否かを判定するために、ステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０８に進むと、第２の折込疵判定部１７ｆは、ステップＳ５でメルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたＸ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数との少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の２次から３次の変化量が閾値α4を下回るか否かを判定する（メルケプストラム係数が条件（Ａ２）の一部に合致するか否かを判定する）。
【００５７】
この判定の結果、Ｘ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数との少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の２次から３次の変化量が閾値α4を下回らない場合には、メルケプストラム係数が第２の折込疵判定条件に合致しないので、メルケプストラム係数が第３の折込疵判定条件に合致するか否かを判定するために、後述するステップＳ１１１に進む。
一方、Ｘ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数との少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の２次から３次の変化量が閾値α4を下回る場合には、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９に進むと、第２の折込疵判定部１７ｆは、２次から３次の変化量が閾値α4を下回るメルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、１次から２次は増加、２次から３次は減少、３次から４次は増加のパターンであるか否かを判定する（メルケプストラム係数が条件（Ａ２）の他の一部に合致するか否かを判定する）。
【００５８】
この判定の結果、２次から３次の変化量が閾値α4を下回るメルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、１次から２次は増加、２次から３次は減少、３次から４次は増加のパターンである場合には、メルケプストラム係数が第２の折込疵判定条件に合致するので、ステップＳ１１０に進み、第２の折込疵判定部１７ｆは、折込疵発生フラグをオンする。そして、図１４のフローチャートによる処理を終了する。
一方、２次から３次の変化量が閾値α4を下回るメルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、１次から２次は増加、２次から３次は減少、３次から４次は増加のパターンでない場合には、メルケプストラム係数が第２の折込疵判定条件に合致しないので、メルケプストラム係数が第３の折込疵判定条件に合致するか否かを判定するために、ステップＳ１１１に進む。
【００５９】
ステップＳ１１１に進むと、第３の折込疵判定部１７ｇは、ステップＳ５でメルケプストラム係数計算部１７ｄにより計算されたＸ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数との少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、１次から４次まで逐次減少するパターンであるか否かを判定する（メルケプストラム係数が条件（Ａ３）の一部に合致するか否かを判定する）。
この判定の結果、Ｘ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数との少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、１次から４次まで逐次減少するパターンでない場合には、メルケプストラム係数が第３の折込疵判定条件に合致しないので、ステップＳ１１２に進み、第３の折込疵判定部１７ｇは、折込疵発生フラグをオフする。そして、図１４のフローチャートによる処理を終了する。
【００６０】
一方、Ｘ軸方向のメルケプストラム係数とＹ軸方向のメルケプストラム係数との少なくとも何れか一方のメルケプストラム係数の１次から４次までの変化のパターンが、１次から４次まで逐次減少するパターンである場合には、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３に進むと、第３の折込疵判定部１７ｇは、１次から４次まで逐次減少するパターンであるメルケプストラム係数の４次の値が閾値α5を下回るか否かを判定する。
この判定の結果、１次から４次まで逐次減少するパターンであるメルケプストラム係数の４次の値が閾値α5を下回らない場合には、メルケプストラム係数が第３の折込疵判定条件に合致しないので、前述したステップＳ１１２に進み、第３の折込疵判定部１７ｇは、折込疵発生フラグをオフする。
【００６１】
一方、１次から４次まで逐次減少するパターンであるメルケプストラム係数の４次の値が閾値α5を下回る場合には、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４に進むと、第３の折込疵判定部１７ｇは、ステップＳ１１３の判定を行ったメルケプストラム係数と異なる軸方向のメルケプストラム係数の１次から５次までの値が全て負であるか否かを判定する。
この判定の結果、メルケプストラム係数の１次から５次までの値が全て負でない場合には、メルケプストラム係数が第３の折込疵判定条件に合致しないので、前述したステップＳ１１２に進み、第３の折込疵判定部１７ｇは、折込疵発生フラグをオフする。
一方、メルケプストラム係数の１次から５次までの値が全て負である場合には、メルケプストラム係数が第３の折込疵判定条件に合致するので、ステップＳ１１５に進み、第３の折込疵判定部１７ｇは、折込疵発生フラグをオンする。そして、図１４のフローチャートによる処理を終了する。
【００６２】
以上のように本実施形態では、２軸振動計１６により、上ロール１４ａのＸ軸方向の振動とＹ軸方向の振動とを検出する。情報処理装置１７は、Ｘ軸方向の振動とＹ軸方向の振動を示す振動信号を入力し、入力した振動信号から、Ｘ軸方向の振動値とＹ軸方向の振動値とを取り出す。そして、情報処理装置１７は、取り出した振動値を用いて、Ｘ軸方向の振動に対応するメルケプストラム係数と、Ｙ軸方向の振動に対応するメルケプストラム係数とを個別に計算する。情報処理装置１７は、計算したメルケプストラム係数が、第１〜第３の折込疵判定条件の何れかに合致する場合には、鋼板Ｓに折込疵が発生していると判定し、そうでない場合には、鋼板Ｓに折込疵が発生していないと判定する。
【００６３】
このように、上ロール１４ａのＹ軸方向の振動だけでなく、Ｘ軸方向の振動も考慮して折込疵の発生を検出するようにしたので、インターメッシュがあり、Ｙ軸方向だけでなくＸ軸方向にも振動するロールで発生した折込疵を従来よりも正確に検出することができる。また、重量が大きい（慣性が大きい）ロールの振動波形（振動と時間との関係を示す波形）にパルス状の波形が含まれるという新たな知見のもと、メルケプストラム係数を用いて折込疵の発生を検出するようにしたので、従来のＦＦＴの計算だけでは実現できなかった、パルス状の振動の分離抽出を実現することができる。したがって、重量が大きいロールで発生した折込疵を従来よりも正確に検出することができる。
以上のことから、インターメッシュがあり、重量が大きいロールで発生する折込疵を従来よりも正確に検出することができる。
【００６４】
尚、本実施形態では、熱間圧延ラインの出側ピンチロール１４の振動を検出して鋼板Ｓに生じた折込疵を検出する場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのようにする必要はない。すなわち、インターメッシュがあり（すなわち、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に振動し）、重量が大きいロール（好ましくは１９［ｔｏｎ］以上の重量のロール）であれば（すなわち、パルス状の成分を含む振動を行うロールであれば）、本実施形態で説明したのと同じ手法により、当該ロールで発生する折込疵を本実施形態で説明したのと同じようにして検出することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、２軸振動計１６を用いて、出側ピンチロール１４のＸ軸方向及びＹ軸方向の振動を１つの振動検出体で検出し、検出した信号を当該振動検出体で増幅する場合を例に挙げて示したが、必ずしもこのようにする必要はない。すなわち、出側ピンチロール１４のＸ軸方向及びＹ軸方向の振動を検出することができる振動計を用いていれば、どのような振動計を用いてもよい。例えば、出側ピンチロール１４のＸ軸方向及びＹ軸方向の振動を２つの振動計で個別に検出してもよい。また、振動検出体で検出した信号を当該振動検出体と電気的に相互に接続された増幅回路で増幅するようにしてもよい。更に、検出した信号が振動値の検出に必要な大きさを有していれば増幅を行う必要もない。
【００６６】
また、本実施形態では、第１の折込疵判定条件、第２の折込疵判定条件、第３の折込疵判定条件の順に、鋼板Ｓに折込疵が発生しているか否かを判定するようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。前述したように、折込疵判定条件は、実際の操業結果に一致するように適宜修正することができるものなので、必ずしも第１の折込疵判定条件、第２の折込疵判定条件、第３の折込疵判定条件を折込疵判定条件として採用する必要はない。
また、第１の折込疵判定条件、第２の折込疵判定条件、及び第３の折込疵判定条件の少なくとも１つを任意の順番で判定することもできる。例えば、第１の折込疵判定条件だけを採用し、鋼板Ｓの振動信号に基づくメルケプストラム係数が、第１の折込疵判定条件に合致する場合には、鋼板Ｓに折込疵が発生していると判定し、そうでない場合には、鋼板Ｓに折込疵が発生していないと判定してもよい。
【００６７】
また、第１の折込疵判定条件、第２の折込疵判定条件（又は第３の折込疵判定条件）の順に、鋼板Ｓに折込疵が発生しているか否かを判定するようにしてもよい。この場合には、鋼板Ｓの振動信号に基づくメルケプストラム係数が、第１の折込疵判定条件、第２の折込疵判定条件（又は第３の折込疵判定条件）の何れかの条件に合致する場合には、鋼板Ｓに折込疵が発生していると判定し、そうでない場合には、鋼板Ｓに折込疵が発生していないと判定する。また、図１２を用いて説明したように、第１の折込疵判定条件を採用する場合には、条件（Ａ１）を含んでいることが好ましい。
この他、各折込疵判定条件に設定される閾値についても適宜設定することが可能である。
【００６８】
更に、本実施形態では、折込疵判定条件に合致する場合に、鋼板Ｓに折込疵が発生していると判定し、折込疵判定条件に合致しない場合に、鋼板Ｓに折込疵が発生していないと判定するようにした。しかしながら、これとは逆に、折込疵判定条件に合致しない場合に、鋼板Ｓに折込疵が発生していると判定され、折込疵判定条件に合致する場合に、鋼板Ｓに折込疵が発生していないと判定されるように、折込疵判定条件を設定するようにしてもよい。
また、折込疵の検出対象は鋼板Ｓに限定されず、アルミ等、鋼板Ｓ以外の金属板であってもよい。
【００６９】
以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体、又はかかるプログラムを伝送する伝送媒体も本発明の実施の形態として適用することができる。また、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体などのプログラムプロダクトも本発明の実施の形態として適用することができる。上記のプログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
また、本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態を示し、熱間圧延ラインの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示し、折込疵が発生した場合の上ロールの振動信号と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示し、シミュレーションにより得られたメルケプストラム係数と次数との関係の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示し、ＦＦＴの結果（ＦＦＴの値と周波数との関係）と、メルケプストラム係数の計算結果（メルケプストラム係数と次数との関係）とを夫々３つずつ示す図である。
【図５】本発明の実施形態を示し、折込疵検出システムの機能的な構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態を示し、条件（Ａ１）と条件（Ｍ１）とを満足し、且つ条件（Ｍ４）を満足しない場合の上ロール１４ａの振動信号（図６（ａ））と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数（図６（ｂ））の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態を示し、条件（Ａ１）と条件（Ｍ２）とを満足し、且つ条件（Ｍ４）を満足しない場合の上ロールの振動信号と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態を示し、条件（Ａ１）と条件（Ｍ３）とを満足し、且つ条件（Ｍ４）を満足しない場合の上ロールの振動信号と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態を示し、第２の折込疵判定条件（条件（Ａ２））に合致する場合の上ロール１４ａの振動信号と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態を示し、第３の折込疵判定条件（条件（Ａ３））に合致する場合の上ロールの振動信号と、当該振動信号から計算されたメルケプストラム係数の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態を示し、第１〜第３の折込疵判定条件により折込疵の有無を判定した結果（分析結果）と、実際の操業結果（精整での検査結果）との一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態を示し、折込疵判定条件と、折込疵が発生した本数との関係の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態を示し、情報処理装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態を示し、図１３のステップＳ６の折込疵判定処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１５】ピンチロールで鋼板が折れ込まれる様子の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  熱間圧延ライン
１１  仕上圧延機の最終スタンド
１２  サイドガイド
１３  入側ピンチロール
１４  出側ピンチロール
１５  ダウンコイラー
１６  ２軸振動計
１７  情報処理装置
１８  アラーム装置
Ｉ  インターメッシュ
【図１】
2010120078.tif 000004
【図２】
2010120078.tif 000005
【図３】
2010120078.tif 000006
【図４】
2010120078.tif 000007
【図５】
2010120078.tif 000008
【図６】
2010120078.tif 000009
【図７】
2010120078.tif 000010
【図８】
2010120078.tif 000011
【図９】
2010120078.tif 000012
【図１０】
2010120078.tif 000013
【図１１】
2010120078.tif 000014
【図１２】
2010120078.tif 000015
【図１３】
2010120078.tif 000016
【図１４】
2010120078.tif 000017
【図１５】
2010120078.tif 000018