(57)【要約】  【課題】  圧延工程においてロールの回転中心と幾何学的な中心との違いなどにより生じる圧延機のロール偏心成分を検出するための方法及び装置を提供する。【解決手段】圧延機からの圧延荷重、パルス発生器からのパルス発生信号、鋼板入力信号、および鋼板出力信号に関するデータをそれぞれ入力する入力段階（Ｓ１）と、前記鋼板入力信号及び前記パルス発生器のマーカーパルス信号の入力有無を判断する判断段階（Ｓ２）と、前記パルス発生器のそれぞれのサンプルパルス信号に対応する圧延機の圧延荷重をバッファにそれぞれ格納する格納段階（Ｓ３）と、前記バッファにそれぞれ格納された圧延荷重から平均となる圧延荷重値を引いて圧延荷重の変動量を計算する計算段階（Ｓ４）と、前記圧延荷重の変動量信号に関する非線形カーブフィッティング法を行い、偏心の基本波と高調波成分を検出する検出段階（Ｓ５,Ｓ６,Ｓ７）と、前記鋼板出力信号の入力有無を判断し、前記鋼板出力信号が入力されたならば検出過程を終え、そうでなければ前記格納段階（Ｓ３）に戻ってそれ以降の段階を繰り返し行わせる判断段階（Ｓ８）と、を含むことを特徴とするパルス発生器を用いた圧延機の偏心検出方法と、同方法によりロールの偏心を検出するに好適な装置。  これにより、ロール偏心成分をパルス発生器のパルス信号とロードセルの圧延荷重信号を用いて上下部が合成された偏心の基本波及び高調波成分に正確に検出でき、しかもかかる偏心検出作用を圧延機の厳しい作業条件下でも高い信頼性及び耐久性をもって行わせられる。
2005510360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延工程においてロールの回転中心と幾何学的な中心との違いなどにより生じる圧延機のロール偏心成分を検出するための方法であって、
圧延機からの圧延荷重、パルス発生器からのパルス発生信号、鋼板入力信号、および鋼板出力信号に関するデータをそれぞれ入力する入力段階と、
前記鋼板入力信号及び前記パルス発生器のマーカーパルス信号の入力有無を判断する判断段階と、
前記パルス発生器のそれぞれのサンプルパルス信号に対応する圧延機の圧延荷重をバッファにそれぞれ格納する格納段階と、
前記バッファにそれぞれ格納された圧延荷重から平均となる圧延荷重値を減算して圧延荷重の変動量を計算する計算段階と、
前記圧延荷重の変動量信号に関する非線形カーブフィッティング法を行い、偏心の基本波と高調波成分を検出する検出段階と、
前記鋼板出力信号の入力有無を判断し、前記鋼板出力信号が入力されたならば検出過程を終え、そうでなければ前記格納段階に戻ってそれ以降の段階を繰り返し行わせる判断段階と、を含むことを特徴とするパルス発生器を用いた圧延機の偏心検出方法。
【請求項２】
前記パルス発生器は、前記ロールの１回転につき１本のマーカパルスと６４本のサンプルパルスを生じることを特徴とする請求項１記載のパルス発生器を用いた圧延機の偏心検出方法。
【請求項３】
前記高調波は、２倍波であることを特徴とする請求項１または２記載のパルス発生器を用いた圧延機の偏心検出方法。
【請求項４】
前記圧延機のロールが設定された回転数よりも１回転をさらに行う時、前記バッファに格納されたデータから前記ロールの１回転時に該当する最初の対応データを除いた状態で偏心の基本波と高調波を検出することを特徴とする請求項１記載のパルス発生器を用いた圧延機の偏心検出方法。
【請求項５】
圧延工程においてロールの回転中心と幾何学的な中心との違いなどにより生じる圧延機のロール偏心成分を検出するための装置であって、
圧延機ロールの軸部に締め付けられて前記ロールと共に回転し、円周に沿って複数のブレードが等間隔にて固設された環状のクランプホイールと、
前記クランプホイール上のブレードを感知し、ロールの１回転につき１本のマーカパルスと複数のサンプルパルスを生じるべく前記クランプホイールから所定距離離れて設けられる複数の近接センサーと、
前記複数の近接センサーから入力されるパルスを逓倍させ、前記複数のブレードに対する整数倍のパルスを生じる信号処理部と、を含むことを特徴とするパルス発生器を用いたロールの偏心検出装置。
【請求項６】
前記複数の近接センサーは、合計３つの近接センサーからなり、前記センサーのうち第１及び第２近接センサーは圧延機ロールの１回転につき前記クランプホイールの一側に等間隔にて配されたブレードを検出して複数のサンプルパルスを生じさせ、第３近接センサーは圧延機ロールの１回転につき前記クランプホイールの他側に配置された一枚のブレードを検出してマーカパルスを１本ずつ生じさせることを特徴とする請求項５記載のパルス発生器を用いたロールの偏心検出装置。
【請求項７】
前記クランプホイールが、その一側の端部において互いにヒンジ結合されており、他側の端部にはバックル付き２つの半円形部が組み合わせられていることを特徴とする請求項５または６記載のパルス発生器を用いたロールの偏心検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧延工程においてロールの回転中心と幾何学的な中心との違いなどにより生じる圧延機のロール偏心成分を検出する方法及び装置に係り、特に、圧延機ロールと連動するパルス発生器（Pulse Generator）を用いて同パルス発生器のパルス信号とロードセルの圧延荷重信号を同期させ、これを時間領域においてカーブフィッティング（Curve fitting）して圧延機のロール偏心成分を検出する方法と、この方法を行うのに好適な、改善されたパルス発生器を用いたロール偏心検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロール圧延により一定の厚さの鋼板ストリップを作り出す圧延工程において、ロールの偏心により生じるストリップの厚さ間偏差は極めて重要である。特に、熱間圧延工程に当たってＤ＆Ｉ（Drawing & Ironing）材のような薄板を圧延する場合には、ロール偏心による周期的な厚さ間偏差が製品の品質に大いに影響している。
【０００３】
本発明への理解を手助けるために、熱間圧延工程について簡略に説明すれば、連続鋳造工場において製造された鋼材（スラブ）は、加熱炉に装入され、加熱炉においては鋼材を圧延可能な適正温度まで一様に加熱し、加熱炉から取り出された加熱済みの鋼材は、粗圧延機において６０ｍｍ以下の厚さを有するシートバーとして圧延される。このようにして製造されたシートバーは仕上げ圧延機に送られ、建築用及び自動車用鋼板などのように熱延最終製品の条件及び次の工程（冷延工程）から要される規格の鋼板ストリップになるべく仕上げ圧延された後に熱処理され、最終的な熱延コイルとして製造される。
【０００４】
近年、熱延製品の板厚、板幅などの品質に対し、使用者からはコスト節減のために高品質への要求が高まっており、特に、板厚の正確度および均一度については、一層厳しい要件が求められている。
【０００５】
前述した如き仕上げ圧延機は、複数（通常は７つ）のスタンドロールからなり、シートバーを圧延して所定の板厚を得るために素材の厚さ、温度、鋼種などにより仕上げ圧延の設定モデルにより計算された圧下力、圧延速度、圧下位置などの圧延条件になるべく初期設定を行い、圧延中の情報に基づき動的な制御を行って圧延コイルの目標規格に合う製品を作り出している。
【０００６】
このような圧延工程においては、圧延製品に対する厳しい厚さ品質の確保が望まれるが、各種の原因により厚さ間偏差が生じている。その厚さ不良の代表的な原因として、圧延機ロールのロール偏心成分が挙げられる。
【０００７】
かかるロール偏心を制御するために、従来より、運転者の個別的な手作業のほかに以下の方法が行われてきている。
【０００８】
まず、第１の方法は、ロール荷重法であって、ロールの荷重を一定に保つことにより、出側厚さへの偏心の影響を無くすことである。しかし、この方法は、ロール荷重に影響する他の外乱因子（圧延材の厚さと硬度の変動など）によりロールギャップが間違って調節され易く、これを補償するために、通常、さらなる厚さ補正装置を要することになる。
【０００９】
第２の方法は、スミス（Smith）法と呼ばれる、ゲージメーターの原理に基づく方法である。しかし、スミス法の主な欠点はハードウェア式整流装置の利用にあるが、これは、制御された信号と振幅から注目すべき雑音信号を生じてしまう。ロール偏心信号のうち２番目に大きい信号（第２の高調波）は、ほとんどワークロールの楕円性による。すなわち、ワークロールの直径がバックアップロールの直径に対して正確に半分をなしていないため、制御信号からの第２の高調波の除去効率が下がってしまう。
【００１０】
第３の方法は、米国特許第３,９２０,９６８号、第４,７６３,２７３号公報などに開示されている。この方法では、いわゆるフーリエ分析法（以下、“ＦＡＲＥ”と称する。）によりロール偏心値の分析演算を行い、これをロールギャップの制御に用いる。前記ＦＡＲＥ制御に対する入力信号は、バックロールの端部に連結されたロードセルとパルス発生器からの信号である。ＦＡＲＥにより得られた偏心信号は制御ループを通り、偏心補正荷重を増減させるためにロールギャップが調整される。偏心補正荷重を生じる信号は、ロール偏心成分が圧延荷重信号から除去し切れるまで蓄積され続く。ＦＡＲＥを介した出力は偏心荷重成分が感知できなくなった時にメモリに格納される。しかし、かかるＦＡＲＥ制御方法は、これを行うための段階が極めて複雑でかつ構成し難く、計算量が多いほか、その結果の分析が容易ではない。特に、一般の作業者に分析結果を理解させるためには時間領域にさらに変換する必要があるなど、さらなる過程を要するといった問題がある。
【００１１】
時間領域における検出方法としては、本出願人により出願された韓国特許出願第２０００-８００３４号（発明の名称：非線形カーブフィッティング法を用いた圧延機の偏心検出方法）公報に開示されたものがある。この方法は、パルス発生器などのセンサーを用いることなく、ロールの上下部間の直径差により生じるビート波形から上部及び下部のバックアップロールの偏心を別々に検出することである。しかし、このように上部及び下部の偏心を別々に検出する場合には、それぞれの偏心の大きさが正確に分かるといった長所はあるものの、検出された各偏心値を和した結果値を実際の偏心制御に適用する場合に一層多くの偏心が起こってしまうなど、実質的な偏心制御が困難であるといった不具合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧延工程においてロールの回転中心と幾何学的な中心との違いなどにより生じるロール偏心成分をパルス発生器のパルス信号とロードセルの圧延荷重信号を用い、ロールの合成された偏心を基本波及び高調波の形で検出することにより、上述した如き従来の不具合を効率よく解消することのできる改善された方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、上記方法を行うのに好適な圧延機ロールの偏心検出装置であって、圧延ロールの厳しい作業条件下でも優れたロール偏心検出能を発揮できる手段を備えるロール偏心検出装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明は、圧延機からの圧延荷重、パルス発生器からのパルス発生信号、鋼板入力信号、および鋼板出力信号に関するデータをそれぞれ入力する入力段階と、前記鋼板入力信号及び前記パルス発生器のマーカーパルス信号の入力有無を判断する判断段階と、前記パルス発生器のそれぞれのサンプルパルス信号に対応する圧延機の圧延荷重をバッファにそれぞれ格納する格納段階と、前記バッファにそれぞれ格納された圧延荷重から平均となる圧延荷重値を減算して圧延荷重の変動量を計算する計算段階と、前記圧延荷重の変動量信号に関する非線形カーブフィッティング法を行い、偏心の基本波と高調波成分を検出する検出段階と、前記鋼板出力信号の入力有無を判断し、前記鋼板出力信号が入力されたならば検出過程を終え、そうでなければ前記格納段階に戻ってそれ以降の段階を繰り返し行わせる判断段階と、を含むことを特徴とするパルス発生器を用いた圧延機の偏心検出方法を提供する。
【００１５】
さらに、本発明は、圧延機においてロール偏心を検出するための装置であって、圧延機ロールの軸部を取り囲むべく設けられるカバーと、複数の近接センサーを含めてなり、前記カバー上の適所に設けられて支持されるパルス発生器と、前記近接センサーにより感知されてロールの１回転につき１本ずつのマーカパルスと、ロールの１回転中にそのロールの一定の回転角セクターごとに圧延荷重信号と同期されるサンプルパルスを生じさせる複数のブレードを有し、前記ロールの軸部にロールと同心軸をなして一体的に回転すべく係合されるクランプホイールと、を含むことを特徴とする圧延機ロールの偏心検出装置を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るパルス発生器を用いた圧延機の偏心検出方法及び装置は、ロールの偏心成分をパルス発生器のパルス信号とロードセルの圧延荷重信号を用いて検出することにより、上下部が合成された偏心の基本波及び高調波成分に正確に検出でき、さらに、その検出作用が高温、高圧の圧延油が存在する圧延機の厳しい作業条件下でも高い信頼性をもって行われる。
【００１７】
さらに、本発明の検出方法により検出された偏心の基本波及び高調波成分をオンラインにて繰業者に提供することにより、圧延機ロールの非定期的な取り替えに関する情報を提供できると共に、偏心をリアルタイムにて制御して圧延製品の厚さ間偏差を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付した図面に基づき、本発明に係るパルス発生器を用いた圧延機の偏心検出方法及び装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
圧延機においてロール偏心は、バックアップロールが１回転する度に基本波,２倍波,３倍波…,が合成された波形で圧延荷重信号として現れ、波形は発生原因と深い関連性がある。一般に、かかるロール偏心は、下記式１のように構成される。
【数１】
2005510360.tif 000003
【００２０】
式中の右辺項において、第１項は偏心の基本波を、第２項は２倍波として現れる偏心をそれぞれ表わす。ここで、ｅ1,ｅ2...enは基本波及び２倍波の偏心による荷重変動信号の大きさを、φ1,φ2...φnは基本波及び２倍波の偏心の位相をそれぞれ表わすが、これらのパラメータは適切に選定することにより、圧延荷重信号に含まれたロール偏心成分を検出することができる。       
【００２１】
本発明は、前記パラメータを決めるために、下記式２のように非線形カーブフィッティング法を用いる。
【数２】
2005510360.tif 000004
【００２２】
式中、Ｘは前記パラメータｅ１,ｅ2...ｅn,φ1,φ2,...φnからなるベクトルであり、Fc(X,t)は選定されたベクトル値に対して経時的に計算された荷重を表わし、そしてはＦa(t)検出された荷重変動信号を表わす。このため、前記式２は、計算された荷重と実際の荷重を最大に近づけるベクトルＸを有するということを意味する。
【００２３】
本発明を圧延工程に適用するために、図１の如き手順に従って作業を行う。すなわち、図１は、本発明の好適な実施の形態によるパルス発生器を用いた圧延機ロールの偏心検出方法を行うためのフローチャートである。
【００２４】
図１に基づき、本発明の方法を一層詳細に説明すれば、まず、それぞれの圧延機スタンドのロードセルからの圧延荷重信号、パルス発生器からのパルス発生信号、鋼板の圧延機への出入状態を示す信号などの圧延データをコンピュータに入力する（段階Ｓ1）。本発明において後述するパルス発生器を用いるのは、バックアップロールの一定の回転角度ごとに圧延機の圧延荷重情報をコンピュータに入力するためである。通常、パルス発生器は、バックアップロールの１回転が行われる度に特定の位置において１本ずつ生じるマーカパルスと、ロールの１回転中にその一定の回転角度のセクターごとに生じる複数のサンプルパルスロールを生じるが、本発明のパルス発生器としては、圧延機ロール、例えば、バックアップロールの１回転につき１本のマーカパルスと６４本のサンプルパルスを生じるものが使われる。これにより、本発明に係る好適な実施の形態においては、バックアップロールが３６０／６４°の角度にて回転する度に圧延機の圧延荷重が入力されるが、バックアップロールの１回転につき合計６４個の圧延荷重信号が入力される。
【００２５】
前記第１段階（Ｓ１）において圧延データが揃えば、鋼板入力信号及びマーカパルス信号の入力有無を判断し（段階Ｓ２）、鋼板入力信号及びマーカパルス信号が両方ともに入力されれば（はい）、その時の圧延荷重はサンプルパルス信号と同期させてバッファに格納する（段階Ｓ３）。ここで、サンプルパルスはバックアップロールの円周をｎ等分してロールが回転する時にそれぞれの等分された回転角度セクターごとに生じるパルスであり、マーカパルスは、バックアップロールの位置に関する基準点を与えるパルスであって、バックアップロールが１回転する度に１本ずつ生じる。
【００２６】
本発明は、バックアップロールがｍ回転するまで該当回転角度セクターにおける圧延荷重信号をそれぞれ格納する。すなわち、本発明において、前述のようにバックアップロールが１回転する度に６４個の圧延荷重信号が入力されるならば、合計６４×ｍ個の圧延荷重信号がロール偏心を検出するのに用いられる。前記バックアップロールの回転数ｍはカーブフィッティング結果に影響を与えるが、好ましくは、バックアップロールの円周の等分数ｎが小さい時にはｍを大きく選定し、ｎが大きい場合にはｍを小さく選定する。
【００２７】
前記第３段階（Ｓ３）においてバックアップロールの回転数がｍになるまで圧延荷重をそれぞれ格納した後、ｍ回転までの圧延荷重信号に対する平均値を計算する。そして、それぞれ格納された圧延荷重から平均となる圧延荷重値を引いて圧延荷重の変動量を計算し、バッファに格納する（段階Ｓ４）。次いで、格納された圧延荷重変動量の信号に基づき、前記式１のパラメータに対する適当な初期値を選定し、前記式２を用いて非線形カーブフィッティング法を行う（段階Ｓ５）。
【００２８】
そして、前記第５段階（Ｓ５）の非線形カーブフィテッィング法により得られた最適のパラメータを用いて偏心の基本波と高調波（２倍波）の成分（大きさ及び位相）を検出する（段階Ｓ６,Ｓ７）。ここで、検出された基本波と２倍波は、ロール偏心により生じた圧延荷重の変動量を意味する。
【００２９】
前記第７段階（Ｓ７）が完了すれば、鋼板出力信号の入力有無を判断（圧延鋼板が圧延機から抜け出されたかを判断）し（段階Ｓ８）、抜け出されたならば（はい）検出過程を終え、そうでなければ（いいえ）第３段階（Ｓ３）に戻り、それ以降の段階を繰り返し行う。
【００３０】
これらの過程を行う間に圧延機のバックアップロールがｍ＋１回転をすれば、バッファに格納されたデータからバックアップロールの１回転時に該当する最初ｎ個の対応データを除いた後、非線形カーブフィッティング法を行い、基本波と２倍波の偏心を検出する。
【００３１】
以上では、バックアップロールを基準に圧延機のロール偏心を基本波及び２倍波として検出する過程について説明したが、ワークロールにも同様に適用でき、かつ、バックアップロール及びワークロールに同時に適用して圧延機の偏心を検出することもできる。また、本発明によれば、圧延機のロール偏心を基本波の高調波（２倍波、３倍波などを含む）として検出することもできる。
【００３２】
図２（Ａ）は、前述した本発明の偏心検出方法を用いて圧延機のロール偏心を検出した結果を示すグラフである。すなわち、図２（Ａ）は、圧延中に生じる荷重偏差信号から、ロール偏心により生じる荷重偏差分を抽出したものであり、本発明において提案された方法を適用して基本波と２倍波の成分としてそれぞれ示している。図２（Ａ）の横軸は、バックアップロールが回転するに伴い生じるパルスの数を表わすが、バックアップロールが１回転する度に６４本のパルスが生じるということが分かる。図２（Ａ）において、基本波として示す部分は、バックアップロールが１回転する場合１周期ごとに６４本のパルスが生じ、２倍波として示す部分は、バックアップロールが１回転する場合１周期ごとに３２本のパルスが生じる。
【００３３】
圧延荷重信号は、基本波及び２倍波の和と同じであるが、図２（Ａ）に示す圧延荷重信号、基本波及び２倍波を比較すれば、それぞれサインカーブ状であって位相がほとんど一致しているため、本発明の方法を用いる場合、ロール偏心の検出結果が優れていることが分かる。
【００３４】
図２（Ｂ）は、本発明の方法によりロール偏心制御を行った結果を示す荷重信号グラフである。約６５０パルスの時から偏心制御に入り、この時、圧延荷重が格段に減っていることが分かる。ここで、点線部分がロール偏心を除去するためのギャップ補償信号である。図２（Ｃ）は、周波数の分析結果であり、実線は、偏心制御を行う前の周波数の分析結果であり、点線は、偏心制御を行った場合の周波数の分析結果である。
【００３５】
さらに、図３ないし図１２は、前述した方法により圧延機のロール偏心を検出するのに好適な本発明に係る装置の構成図である。これを参照すれば、本発明に係るロールの偏心検出装置は、圧延機ロール、例えば、バックアップロールの軸部に締め付けられて前記ロールと共に回転し、円周に沿って等間隔にて複数のブレードが固設された環状のクランプホイールと、前記クランプホイールのブレードから所定量離れて設けられる複数の近接センサーと、前記複数の近接センサーから入力される信号を処理し、前記複数のブレードに対する整数倍のパルスを生じる信号処理部と、を含む。
【００３６】
本発明の好適な実施の形態において、前記複数の近接センサーは合計３つの近接センサーからなり、これらのうち第１近接センサーと第２近接センサーは、前記クランプホイールの一側に円周に沿って等角度及び等間隔にて設けられたブレードを検出して前記サンプルパルスを生じさせ、第３近接センサーは、マーカパルス生成用であって、前記クランプホイールの他側の一ヶ所に設けられた１枚のブレードを検出し、ロールが１回転する度に１本ずつのマーカパルスを生じさせる。
【００３７】
次いで、添付した図面に基づき、本発明に係る圧延機ロールの偏心検出装置をより詳細に説明する。
【００３８】
まず、本発明に係るロール偏心検出装置のパルス発生器１００が取り付けられるロールカバー２について説明すれば、図３及び図５に示すように、前記ロールカバー２は、サンプルパルス生成のための複数の（ここでは１６枚）ブレード２２がその一側に等角度及び等間隔にて設けられており、他側面にはマーカパルス生成のための１枚のブレード２２’が形成されたクランプホイール２０（図６参照）が係合される圧延機ロール５（図１０参照）の軸部を取り囲むカバーであって、ロール５の軸部に吹き付けられる潤滑油が外部にスプラッシュされることを防止し、また、作業者の安全を図りつつ前記クランプホイール２０上のブレードを感知するセンサーを設置及び支持するために、圧延機ハウジング１の一側に図示の如く係合される。図３に示すように、ロールカバー２は、一端が閉じられた管状の円周部の適所に本発明に係るロール偏心検出パルス発生器１００が設置自在に構成され、このロールカバー２の閉じられた端部面にはロールカバーの内側の状態を外部からチェックできる監視窓７が形成される。前記ロールカバー２の円周部において前記パルス発生器１００が取り付けられる部位には貫通孔３が形成され、この貫通孔３の周りには垂直フレーム８’が形成されてその上端部に平らな支持台８が設けられ(図５、図７参照)、前記支持台８上にパルス発生器１００を突き合わせ、ボルトにより締め付ける。ここで、好ましくは、前記支持台８の上面に支持台８の上面の周りに沿って溝９が形成され、この溝にＯリングが挿入されて支持台８とパルス発生器１００との間の隙間を介した流体の漏れや空気の流れを遮断する。
【００３９】
この実施の形態において、前記クランプホイール２０は、図６、図７及び図１０に示すように、全体的にリング状を呈し、ロール５の端部（実際にはロールの軸部）を取り囲む２つの半円形部２１ａ,２１ｂに分割されており、前記２つの半円形部２１ａ,２１ｂは対向する一端部においてヒンジ結合され、他端部にはバックル２５が形成されてクランプホイール２０の全体をロール軸部に取り付け／取り外し可能になっている。かかる構成により、前記クランプホイール２０の２つの半円形部２１ａ,２１ｂ間にロール５の軸部を位置させた状態でバックル２５を締め付ければ、クランプホイール２０の全体がロールの軸部に固設できる。前記クランプホイール２０の一側面に沿って複数、好ましくは１６枚のサンプルパルス生成用のブレード２２が一定の間隔をあけて形成され、これらのブレード２２が形成された面とは反対面には、マーカパルス生成のための１枚のブレード２２’が形成される。
【００４０】
圧延機ロールの回転中にそのロールと共に回転すべく設けられる前記クランプホイール２２上のブレード２２,２２’を検出して必要なパルス信号を生成するためのパルス発生器１００は、好ましくは、３つの近接センサー４１,４２,４３と、前記３つの近接センサー４１,４２,４３を図示例の如く設置及び支持するハウジング１０と、前記ハウジング１０内の適所に設けられる信号処理部７０及びこの信号処理部７０と連結されて外部のコンピュータにデータを送るケーブル９９と、を含む。
【００４１】
図４と、図７ないし図１０に示すように、前記パルス発生器ハウジング１０は、上部ハウジング１０Ｈと下部ハウジング１０Ｌからなり、これらの上下部ハウジング１０Ｈ,１０Ｌのフランジを突き合わせ、これらを再びロールカバー２の支持台８上にそのボルト孔が一致すべく突き合わせた後にボルトを締め付けることにより、パルス発生器１００のハウジング１０をロールカバー２上に取り付けることができる。このように設けられるハウジング１０の内部空間には３つの近接センサー４１,４２,４３と信号処理部７０が図示の如く収納されるが、信号処理部７０は、図１２の如く、信号変換器７１、増幅器７２、４逓倍器７３及びＲＳ−４８５変換器７４を含む。前記パルス発生器ハウジング１０において、上部ハウジング１０Ｈにはケーブル連結部８０が形成され、下部ハウジング１０Ｌの底面はロール５の軸部に固定されるクランプホイール２０の曲率と同じ曲率を有する曲面の形状を有する。
【００４２】
このように、曲面の形状を有する下部ハウジング１０Ｌの底面には、３本の孔１２が形成されるが、これら３本の孔１２には３つの近接センサー４１,４２,４３がそれぞれ挿入される。前記近接センサー４１,４２,４３の周りにはネジ部が加工されており、これらのセンサー４１,４２,４３がそれぞれの孔１２に挿入された状態で、各センサー４１,４２,４３の上部及び下部にそれぞれ締付けナット４５を締め付けることにより、ハウジング１０上におけるセンサーの取り付けがなされる。この時、締付けナット４５の締め付けを解除すれば、前記センサー４１,４２,４３は下部ハウジング１０Ｌの底面から昇降可能であるため、クランプホイール２０に対する各センサーの離隔距離を好適に調節することができる。この時、好ましくは、前記離隔距離は、約１０〜２０ｍｍにする。前記下部ハウジング１０Ｌ上のセンサー取付け孔１２を長孔状にする場合、各センサーの左右方向への位置調整も可能である。
【００４３】
そして、前記下部ハウジング１０Ｌの底面には、図７、図１０に示すように、センサー保護台３０が設けられるが、このセンサー保護台３０には３本の貫通孔３１,３２,３３が形成され、下部ハウジング１０Ｌの底面に突設される近接センサー４１,４２,４３が前記センサー保護台３０の貫通孔３１,３２,３３内にそれぞれ位置する。センサー保護台３０の貫通孔３１,３２,３３は近接センサー４１,４２,４３の直径よりも約１５ｍｍほど大きく形成されるが、これは、前記センサー４１,４２,４３を長孔１２に沿って左右方向に移動させるとき、センサー保護台３０との干渉を避けるためである。前記センサー保護台３０の中心部には貫通孔３７が形成されるが、下部ハウジング１０Ｌの貫通孔に挿入されたボルト４７がこのセンサー保護台３０の貫通孔３７を貫通した状態で前記ボルト４７にナットを締め付けることにより、センサー保護台３０を下部ハウジング１０Ｌの底面に固設することができる。
【００４４】
一方、前記パルス発生器１００の上部ハウジング１０Ｈの一側には、図１０及び図１１に示すように、ケーブル連結部８０が設けられるが、このケーブル連結部８０は、その後端部にネジ部が加工された連結管が形成され、これにより、ケーブル９９の先端に位置した締付け治具９６をねじ込んでケーブル９９を連結させることができる。好ましい実施の形態において、前記締付け治具９６の後端には、クイックカップリング９７が締め付けられ、クイックカップリング９７にはケーブル保護ケーシング９８が固定される。そして、ケーブル保護ケーシング９８の内部に位置したケーブル９９の先端にはコネクタ９５が設けられ、このケーブルコネクタ９５はケーブル連結部８０に位置したコネクタ７５に連結される。
【００４５】
さらに、前記パルス発生器１００のハウジング１０の内部の一側には信号処理部７０が組み込まれるが、この信号処理部７０は、図１２に示す如く、信号変換器７１と、増幅器７２と、４逓倍器７３及びＲＳ−４８５変換器を含む。センサー４１,４２,４３により検出される感知信号は、信号変換器７１に入力されて信号変換され、増幅器７２において増幅された後、４逓倍器７３においてセンサー４１,４２により検出されたパルスを１パルス当たり４パルスに逓倍し、このように４逓倍されたパルス信号は変換器７４とケーブル９９を介して外部コンピュータ（図示せず）に出力される。
【００４６】
図１３は、前記近接センサーにより生じるパルスの形状を示すが、前記近接センサー４１,４２,４３のうち第１近接センサー４１はクランプホイール２０の１６枚のブレードのうち前方ブレードを感知してパルス４１Ｐを生じ、第２近接センサー４２は、前記前方のブレードの後方に位置した後方ブレードを感知してパルス４２Ｐを生じる。
【００４７】
ここで、前方ブレードと後方ブレードについて定義すれば、クランプホイール２０がロール５の駆動により回転する方向における特定のブレードを前方ブレードとした時、その次のブレードを後方ブレードと呼ぶ。ここで、前方ブレードと後方ブレードはロール５が時計方向に回転するか、あるいは反時計回りに回転するかによって異なり、前方ブレードと後方ブレードを定義した理由は、単に第１近接センサー４１と第２近接センサー４２が感知するブレードを明らかにするためである。
【００４８】
一方、第３近接センサー４３は、クランプホイール２０の回転数を検出する。すなわち、前記第３近接センサー４３は、クランプホイール２０が１回転する度にこのクランプホイール２０の一側に形成された１枚のブレード２２’を監視してクランプホイール２０の回転数を検出させる。前記クランプホイール２０の他側に形成されたブレード２２は、この実施の形態においては１６枚からなるため、これらのブレードを検出して生じるサンプルパルスに対して全体的に４逓倍方式によりデータを処理すれば、クランプホイール２０の１回転につき合計６４本のパルス４８Ｐを得られるような構造を有する。
【００４９】
作用に当たって、前述したように取り付けられた圧延機ロール５のクランプホイール２０から約１０〜１２ｍｍだけ離れて設けられた第１及び第２近接センサー４１,４２の作用によりロールの１回転につきそれぞれ１６本のサンプルパルスが生じ、第３近接センサー４３によっては１本ずつのマーカパルスが生じる。
【００５０】
このように、第１及び第２近接センサー４１,４２により検出されるパルス４１Ｐ,４２Ｐは、図１３の上部と中間部に形成されたパルス波形のように９０°の位相でロールの１回転につき１６本ずつのパルスが生じるが、これらのパルス信号を４逓倍器７３により各パルスの１周期につき４本のパルスを形成してロール５の１回転につき合計６４本のパルス４８Ｐが生じてロールの偏心検出に用いられる。
【００５１】
このように、本発明に係る装置は、その構成が極めて効率的であり、しかも耐久性にも優れていることから、極めて厳しい圧延機の作業条件下でもロールの偏心を正確でかつ信頼性よく検出できるといった長所を有する。
【００５２】
以上、本発明のパルス発生器を用いた圧延機の偏心検出方法及び装置の好適な実施の形態を説明したが、これは単なる例示的なものに過ぎず、本発明の技術的な思想がこれに限るものではない。そして、この分野における当業者であれば、本発明の技術範囲を逸脱しない範囲内で様々な変形及び模倣が可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の好適な実施の形態によるパルス発生器を用いた圧延機ロールの偏心検出方法のフローチャート。
【図２】（Ａ）は、図１の方法により圧延機のロール偏心を検出した結果を示すグラフ、（Ｂ）は、本発明の方法によりロール偏心制御を行った結果としての荷重信号のグラフ、そして（Ｃ）は、本発明の方法を行うに当たって、周波数の分析結果を示すグラフ。
【図３】本発明の好適な実施の形態によるロール偏心検出装置の取付け状態を示す斜視図。
【図４】図３の装置におけるパルス発生器のハウジングの斜視図。
【図５】図３の装置におけるロールカバーを示す斜視図。
【図６】図３の装置におけるロールカバーの内側に位置し、ロールの軸部に結合されるクランプホイールの正面図。
【図７】図３の装置におけるロールカバーとパルス発生器のハウジングが分離されている状態を示す斜視図。
【図８】図４に示すパルス発生器ハウジングの上部ハウジングと下部ハウジングを別々に示す斜視図。
【図９】図８に示すパルス発生器の下部ハウジングの内側からみた近接センサーの取付け状態を示す斜視図。
【図１０】図３の装置において、ロールカバーにパルス発生器が結合された状態を示す断面図。
【図１１】図１０における“Ａ”部の詳細図。
【図１２】本発明の装置における、パルス発生器の内部に設けられる信号処理部の構成ブロック図。
【図１３】本発明に係る装置のパルス発生器を介して出力されるパルス波形と、これを４逓倍方式により逓倍した状態のパルス波形を示すパルス波形図。
【図１】
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【図２（Ａ）】
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【図２（Ｂ）】
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【図２（Ｃ）】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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