(57)【要約】【課題】冷間圧延においてチャタマークを発生させる小径ロールの駆動系または駆動軸に起因する異常振動を精度よく検出することができる、冷間圧延における異常振動検出方法を提供する。【解決手段】冷間圧延における異常振動検出方法は、各小径ロール１６，１７の振動速度等を検出する振動検出ステップ（ステップＳ１）と、各小径ロール１６，１７の回転速度を検出するロール回転速度検出ステップ（ステップＳ２）と、各小径ロール１６，１７の振動速度等の周波数解析を行う周波数解析ステップ（ステップＳ３）と、各小径ロール１６，１７の駆動系等に起因する基本周波数を算出する基本周波数算出ステップ（ステップＳ４）と、周波数解析ステップの結果が、各小径ロール１６，１７の駆動系等に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えたとき、異常振動と判定する異常振動判定ステップ（ステップＳ５、ステップＳ６）とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一基以上の圧延スタンドを有する冷間圧延機により金属帯を圧延する冷間圧延における異常振動検出方法であって、
各圧延スタンドの少なくとも１箇所以上に設置された振動検出器と、各圧延スタンド間及び最終圧延スタンドの出側に配置され、前記金属帯が一定値以上の角度で巻きついている各小径ロールに設置された振動検出器とにより、各圧延スタンドの各部及び各小径ロールの振動変位、振動速度または振動加速度を検出する振動検出ステップと、
前記小径ロールあるいは前記圧延スタンドの圧延ロールに設置された速度検出器により、各小径ロールの回転速度を検出するロール回転速度検出ステップと、
前記振動検出ステップで検出した各圧延スタンドの各部及び各小径ロールの振動変位、振動速度または振動加速度の周波数解析を行う周波数解析ステップと、
前記振動検出ステップで検出した各小径ロールの振動変位、振動速度または振動加速度と前記ロール回転速度検出ステップで検出した各小径ロールの回転速度に基づいて、各小径ロールの駆動系または駆動軸に起因する基本周波数を算出する基本周波数算出ステップと、
前記周波数解析ステップの結果が、前記基本周波数算出ステップで算出された各小径ロールの駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えたとき、異常振動と判定する異常振動判定ステップとを含むことを特徴とする冷間圧延における異常振動検出方法。
【請求項２】
前記周波数解析ステップでは、特定時間内における前記振動検出ステップで検出した各圧延スタンドの各部及び各ロールの振動変位、振動速度または振動加速度の周波数解析を行った結果を複数個保持し、複数個保持された周波数解析の結果のうち、前記ロール回転速度検出ステップで得られた各小径ロールの回転速度が特定範囲内となる連続特定時間内に測定された複数のデータを選び出し、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅を平均化し、
前記異常振動判定ステップでは、前記周波数解析ステップの結果である平均化された振幅が、前記基本周波数算出ステップで算出された各小径ロールの駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えたとき、異常振動と判定すること特徴とする請求項１に記載の冷間圧延における異常振動検出方法。
【請求項３】
前記異常振動判定ステップでは、前記周波数解析ステップの結果である平均化された振幅が、各小径ロールの駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において前記閾値を超えている場合において、前記閾値を超えた周波数における振幅値の５０〜９０％の範囲内で設定する特定の振幅値の周波数幅が一定値以下である場合に、異常振動と判定することを特徴とする請求項２に記載の冷間圧延における異常振動検出方法。
【請求項４】
前記異常振動判定ステップでは、前記周波数解析ステップの結果である平均化された振幅が前記閾値を超える、前記基本周波数算出ステップで算出された各小径ロールの駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍となる周波数が、少なくとも２つ存在する場合に、異常振動と判定することを特徴とする請求項３に記載の冷間圧延における異常振動検出方法。
【請求項５】
前記振動検出ステップで振動検出の対象となる圧延スタンドは、最終圧延スタンドとその一つ前の圧延スタンドであり、前記振動検出ステップで振動検出の対象となる小径ロールは、前記最終圧延スタンドとその一つ前の圧延スタンドとの間及び前記最終圧延スタンドの出側に設置された小径ロールであることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の冷間圧延における異常振動検出方法。
【請求項６】
前記周波数解析ステップにて周波数解析の対象となる小径ロールは、前記金属帯が一定値以上の角度で巻きついている各小径ロールのうち、前記金属帯の張力が一定以上となる小径ロールに限定されることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の冷間圧延における異常振動検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷間圧延機で金属板の冷間圧延中に発生するチャタリングの検知に好適な冷間圧延における異常振動検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車や飲料缶等に使用される鋼板は、連続鋳造、熱間圧延、冷間圧延を施され、焼鈍、鍍金工程を経た後に、各々の形に即した加工が行われる。ここで、冷間圧延工程は、製品としての鋼板板厚を決定する最終工程である。近年は鍍金厚みを薄くすることがより多く行われており、鍍金前の鋼板表面が鍍金後の最終製品の表面を決定してしまうことから、表面欠陥を防止する機能も冷間圧延工程に求められてきている。
【０００３】
冷間圧延工程で発生する表面欠陥の一つに、チャタマークが挙げられる。このチャタマークは、金属帯の幅方向に延びる線状のマークが金属帯の長手方向に沿って周期的に現れる模様のことであり、主に冷間圧延機の振動（以降、チャタリングと称す）により発生するとされている。非常に軽度のチャタマークは、圧延後の目視検査や板厚測定等で判明せず、鍍金工程後に初めて判明するため、製品の生産性を大きく阻害する要因となる。また、特に缶用鋼板や電磁鋼板等の薄物材料では、チャタリングによる板厚、張力の急激な変動により、板が破断するなどの現象が発生し生産を阻害することが知られている。
このため、従来にあっては、生産性の阻害や表面欠陥の防止の観点から、チャタリングの検出方法や防止方法が多く提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、圧延機各部の１箇所以上に振動検出器を設置して運転中の圧延機各部の振動を検出し、圧延機各部の検出した振動から圧延機のチャタリングを検出する方法において、ミル固有振動数、ギヤの噛合い不良、ベアリング不良、スピンドルとロールのカップリングのガタ、ロール疵より発生する固有の振動周波数をそれぞれ計算してチャタマーク発生原因毎の基本周波数とし、圧延機各部の振動変位、振動速度または振動加速度を検出し、検出した各部の振動変位、振動速度または振動加速度の周波数分析を行うとともに、張力、圧延トルク、圧延速度、圧延荷重、板厚変動の圧延パラメータの実測値の周波数分析を行った結果が、チャタマーク発生原因毎の基本周波数の整数倍の周波数において設定値を超えたとき、チャタリング発生と判定し、その発生原因を基本周波数から特定する圧延機のチャタリング検出方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、冷間圧延機の各スタンド間または冷間圧延機出側の小径ロールの内、少なくとも１つの小径ロールで検出した振動信号を収集する、振動信号収集ステップと、収集した振動信号の高速フーリエ変換方式の周波数解析を行い、振動信号に含まれる周波数成分とそのスペクトル値を得る、ＦＦＴ周波数解析の実行ステップと、ＦＦＴ周波数解析の実行ステップで得た周波数成分の内、鋼板の弦振動の周波数と同じ周波数成分のスペクトル値が、予め設定した閾値を超過した場合に振動異常が生じていると判定する、振動異常判定ステップとを有する冷間圧延における振動異常検出方法が開示されている。
【０００６】
更に、特許文献３には、冷間圧延機の固有振動数と、冷間圧延機の最終スタンドと冷間圧延機出側で鋼板に最初に接触する小径ロールとの間を弦長とする鋼板の弦振動の周波数とが一致しないようにするとともに、鋼板表面に生じる曲げ歪みを、鋼板が塑性変形しない大きさとなるようにする鋼板のチャタマーク防止方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２９６４８８７号公報
【特許文献２】特開２０１６−１５３１３８号公報
【特許文献３】特許第６１０２８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示す圧延機のチャタリング検出方法、特許文献２に示す冷間圧延における振動異常検出方法、及び特許文献３に示す鋼板のチャタマーク防止方法にあっては、以下の問題点があった。
即ち、特許文献１に示す圧延機のチャタリング検出方法の場合、圧延機本体により発生する振動のみに着目しており、各圧延スタンドの入側及び出側に設置されている、一定値以上の角度で金属帯が巻きついている小径ロールの駆動系などに起因する振動に対応することができない。
【０００９】
本発明者らの研究により、上記のような小径ロールの振動がチャタマークに影響することが明らかになった。また、圧延機本体で発生する振動においても、圧延機本体のうちハウジング等に設置した振動計で検知できず、小径ロールの振動により検知できる場合が多くあることも知見した。
また、特許文献２に示す冷間圧延における振動異常検出方法及び特許文献３に示す鋼板のチャタマーク防止方法の場合、弦振動による振動の発生を抑制することができるものの、各圧延スタンド間及び最終圧延スタンドの出側に配置され、一定値以上の角度で金属帯が巻きついている小径ロールの駆動系または駆動軸に起因する振動によるチャタマークの発生を防止することができない。
【００１０】
従って、本発明は、これら従来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、冷間圧延においてチャタマークを発生させる、各圧延スタンド間及び最終圧延スタンドの出側に配置され、一定値以上の角度で金属帯が巻きついている小径ロールの駆動系または駆動軸に起因する異常振動を精度よく検出することができる、冷間圧延における異常振動検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
先ず、本発明者らは、図１２に示すようなタンデム圧延機である冷間圧延設備１００により、種々の調査をした結果、従来の方法（特許文献１による方法）では、誤検出が多くなることを見出した。すなわち、圧延後や鍍金後に表面欠陥として現れないにもかかわらず、振動値の高い例が多く発生することが判明した。これは、タンデム圧延機では、周辺設備が多いために周囲のノイズの影響を受けてしまい、特定の周波数帯において振動値が大きくなってしまうものと推定される。また、誤検出を減らすために閾値を高く設定すると、今度はチャタマークが発生する条件で異常振動を検知することができないことが判明した。
【００１２】
そこで、先ず、本発明者らは、チャタマークが発生する原因となる異常振動の振動源を調査した。その結果、冷間圧延機の固有振動やギヤボックス１０３に格納されたギヤの噛合いは常に大きな振動を発生しているものの、その振動によるチャタマークは発生しないことを見出した。また、特にチャタマークに大きな影響を与えている因子として、圧延現象とは直接関係しない、各圧延スタンドＳＴｉ（ｉ＝１〜５）間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側に配置され、一定値以上の角度で金属帯が巻きついているロール１０４（以降、小径ロールと称する）の駆動系または駆動軸に起因する振動が影響することが判明した。これは、小径ロール１０４が金属帯に直接触れていることから、小径ロール１０４が直接マークを作り出していることが推定される。
【００１３】
従って、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る冷間圧延における異常振動検出方法は、一基以上の圧延スタンドを有する冷間圧延機により金属帯を圧延する冷間圧延における異常振動検出方法であって、各圧延スタンドの少なくとも１箇所以上に設置された振動検出器と、各圧延スタンド間及び最終圧延スタンドの出側に配置され、前記金属帯が一定値以上の角度で巻きついている各小径ロールに設置された振動検出器とにより、各圧延スタンドの各部及び各小径ロールの振動変位、振動速度または振動加速度を検出する振動検出ステップと、前記小径ロールあるいは前記圧延スタンドの圧延ロールに設置された速度検出器により、各小径ロールの回転速度を検出するロール回転速度検出ステップと、前記振動検出ステップで検出した各圧延スタンドの各部及び各小径ロールの振動変位、振動速度または振動加速度の周波数解析を行う周波数解析ステップと、前記振動検出ステップで検出した各小径ロールの振動変位、振動速度または振動加速度と前記ロール回転速度検出ステップで検出した各小径ロールの回転速度に基づいて、各小径ロールの駆動系または駆動軸に起因する基本周波数を算出する基本周波数算出ステップと、前記周波数解析ステップの結果が、前記基本周波数算出ステップで算出された各小径ロールの駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えたとき、異常振動と判定する異常振動判定ステップとを含むことを要旨とする。
【００１４】
駆動系などに起因する振動としては、駆動軸に使用している歯車異常による振動、駆動軸のユニバーサルジョイントによる振動の他、軸受異常による振動も含まれる。
また、小径ロールとしては、外力駆動のないものに加え、形状計ロールなどのように外力駆動のあるものも含まれる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る冷間圧延における異常振動検出方法によれば、冷間圧延においてチャタマークを発生させる、各圧延スタンド間及び最終圧延スタンドの出側に配置され、一定値以上の角度で金属帯が巻きついている小径ロールの駆動系または駆動軸に起因する異常振動を精度よく検出することができる、冷間圧延における異常振動検出方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る冷間圧延における異常振動検出方法を適用し得る冷間圧延設備の概略構成を示すシステム構成図である。
【図２】振動検出器、速度検出器及び振動信号処理計算機で実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図３】比較例１に係る方法で圧延スタンドＳＴ３〜ＳＴ４間の小径ロールの振動速度の周波数解析を行った結果を示すグラフである。
【図４】本発明例１に係る方法で圧延スタンドＳＴ３〜ＳＴ４間の小径ロールの振動速度の周波数解析を行った結果を示すグラフである。
【図５】比較例２に係る方法で圧延スタンドＳＴ３〜ＳＴ４間の小径ロールの振動速度の周波数解析を行った結果を示すグラフである。
【図６】本発明例２に係る方法で圧延スタンドＳＴ３〜ＳＴ４間の小径ロールの振動速度の周波数解析を行った結果を示すグラフである。
【図７】振動検出の対象となる圧延スタンドを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４とし、振動検出ステップで振動検出の対象となる小径ロールを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４との間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側に設置された小径ロールとし、比較例３に係る方法で最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４との間の小径ロールの振動速度の周波数解析を行った結果を示すグラフである。
【図８】振動検出の対象となる圧延スタンドを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４とし、振動検出ステップで振動検出の対象となる小径ロールを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４との間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側に設置された小径ロールとし、本発明例３に係る方法で最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４との間の小径ロールの振動速度の周波数解析を行った結果を示すグラフである。
【図９】振動検出の対象となる圧延スタンドを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４とし、振動検出ステップで振動検出の対象となる小径ロールを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４との間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側に設置された小径ロールとし、本発明例４に係る方法で最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４との間の小径ロールの振動速度の周波数解析を行った結果を示すグラフである。
【図１０】振動検出の対象となる圧延スタンドを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４とし、振動検出ステップで振動検出の対象となる小径ロールを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４との間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側に設置された小径ロールとし、比較例４に係る方法で最終圧延スタンドＳＴ５の出側の小径ロール（張力が低いロール）の振動速度の周波数解析を行った結果を示すグラフである。
【図１１】振動検出の対象となる圧延スタンドを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４とし、振動検出ステップで振動検出の対象となる小径ロールを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４との間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側に設置された小径ロールとし、本発明例５に係る方法で最終圧延スタンドＳＴ５の小径ロール（張力が低いロール）の振動速度の周波数解析を行った結果を示すグラフである。
【図１２】調査に用いた一般的な冷間圧延設備の主要部の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、図面は模式的なものであり、各要素の寸法関係、各要素の比率等は、現実的なものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１８】
先ず、図１には、本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る冷間圧延における異常振動検出方法を適用し得る冷間圧延設備の概略構成が示されており、冷間圧延設備１０には、５つの圧延スタンドＳＴ１〜ＳＴ５が所定間隔を保って一列に配置されている。
各圧延スタンドＳＴｉ（ｉ＝１〜５）は、ミルハウジング１１内に、金属帯（鋼帯）１２を冷間圧延するための一対の圧延ロールであるワークロール１３及び各ワークロール１３を支持する一対のバックアップロール１４を備えている。
そして、各ワークロール１３は、ギヤボックス１５内に設けられた減速機（図示せず）に連結されている。
【００１９】
また、各圧延スタンド間（ＳＴ１〜ＳＴ２間、ＳＴ２〜ＳＴ３間、ＳＴ３〜ＳＴ４間及びＳＴ４〜ＳＴ５間）及び、最終圧延スタンドＳＴ５の出側には、テンションメータロール１６及びパスラインロール１７が配置されている。これらテンションメータロール１６及びパスラインロール１７には、金属帯１２が一定値以上の角度（例えば５°以上）で巻きついている。テンションメータロール１６及びパスラインロール１７は、ワークロール１３に比べて直径が小さいので、以降、小径ロール１６、１７と称する。
また、各圧延スタンドＳＴｉのミルハウジング１１の上部に振動検出器１８が設置され、各ギヤボックス１５の上部に振動検出器１９が設置されるとともに、各小径ロール１６、１７にも振動検出器２０が設置されている。各振動検出器１８は、各圧延スタンドＳＴｉのミルハウジング１１の振動変位、振動速度または振動加速度を検出する。また、各振動検出器１９は、各ギヤボックス１５の振動変位、振動速度または振動加速度を検出する。更に、各振動検出器２０は、各小径ロール１６、１７の振動変位、振動速度または振動加速度を検出する。
【００２０】
更に、冷間圧延設備１０の出側における最終圧延スタンドＳＴ５のワークロール１３には、ワークロール１３の回転速度を検出することで各小径ロール１６、１７の回転速度を検出する速度検出器２１が設置されている。
各振動検出器１８、１９、２０で検出した、圧延スタンドＳＴｉのミルハウジング１１の振動変位、振動速度または振動加速度、各ギヤボックス１５の振動変位、振動速度または振動加速度、各小径ロール１６、１７の振動変位、振動速度または振動加速度は、振動検出信号として振動信号処理計算機２２に入力される。
【００２１】
また、速度検出器２１で検出した各小径ロール１６、１７の回転速度は、ロール回転速度検出信号として振動信号処理計算機２２に入力される。
そして、振動信号処理計算機２２は、所定のサンプリング周期Ｔ１で収集した振動検出信号について個別に異常振動検出処理を行う。
なお、振動信号処理計算機２２は、パーソナルコンピュータやワークステーション等の演算処理装置によって実現されるものであり、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを主要構成部品としている。
【００２２】
（第１実施形態）
次に、第１実施形態に係る冷間圧延における異常振動検出方法について、図２に示す振動検出器、速度検出器及び振動信号処理計算機で実行される処理の流れを説明するためのフローチャートを参照して説明する。
各振動検出器１８，１９，２０は、振動検出ステップである以下に示すステップＳ１を実行する。速度検出器２１は、ロール回転速度検出ステップであるステップＳ２を実行する。振動信号処理計算機２２は、周波数解析ステップであるステップＳ３、基本周波数算出ステップであるステップＳ４、異常振動判定ステップであるステップＳ５及びステップＳ６を実行する。
【００２３】
先ず、ステップＳ１において、各振動検出器１８は、各圧延スタンドＳＴｉのミルハウジング１１の振動変位、振動速度または振動加速度を検出する。また、各振動検出器１９は、各ギヤボックス１５の振動変位、振動速度または振動加速度を検出する。更に、各振動検出器２０は、各小径ロール１６、１７の振動変位、振動速度または振動加速度を検出する。
また、ステップＳ２において、速度検出器２１は、冷間圧延設備１０の出側における最終圧延スタンドＳＴ５のワークロール１３の回転速度を検出することで各小径ロール１６、１７の回転速度を検出する。
【００２４】
そして、ステップＳ３において、各振動検出器１８、１９、２０で検出した、圧延スタンドＳＴｉの各ミルハウジング１１の振動変位、振動速度または振動加速度、各ギヤボックス１５の振動変位、振動速度または振動加速度、各小径ロール１６、１７の振動変位、振動速度または振動加速度は、振動検出信号として振動信号処理計算機２２に入力される。
また、ステップＳ３において、速度検出器２１で検出した各小径ロール１６、１７の回転速度が入力される。
【００２５】
そして、ステップＳ３において、振動信号処理計算機２２は、周波数解析を実行し、入力された各圧延スタンドＳＴｉの各ミルハウジング１１の振動変位、振動速度または振動加速度、各ギヤボックス１５の振動変位、振動速度または振動加速度、及び各小径ロール１６、１７の振動変位、振動速度または振動加速度の周波数解析を行う。
この周波数解析ステップでは、特定時間ｔ１内における各圧延スタンドＳＴｉの各ミルハウジング１１の振動変位、振動速度または振動加速度、各ギヤボックス１５の振動変位、振動速度または振動加速度、及び各小径ロール１６、１７の振動変位、振動速度または振動加速度の周波数解析を行った結果を複数個保持する。周波数解析を行うに当たり、振動データに現れる周波数の分解能は、サンプリング周期Ｔ１と解析するデータの特定時間ｔ１とに依存するため、その分解能を上げて異常振動の鋭さを見るために、特定時間ｔ１をなるべく大きくとること、例えばサンプリング周波数２ｋＨｚ以上の場合、特定時間ｔ１は、０．１５ｓｅｃ以上とすることが望ましい。
【００２６】
そして、複数個保持された結果のうち、各小径ロール１６，１７の回転速度が特定範囲（操業速度に対してバラつきと認識されるほど小さな速度偏差、例えば３０ｍ／ｓｅｃ）内となる連続特定時間ｔ２（例えば、１０ｓｅｃ）内に測定された複数のデータを選び出し、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅を平均化する。
次いで、ステップＳ４において、振動信号処理計算機２２は、入力された各圧延スタンドＳＴｉの各ミルハウジング１１の振動変位、振動速度または振動加速度、各ギヤボックス１５の振動変位、振動速度または振動加速度、及び各小径ロール１６、１７の振動変位、振動速度または振動加速度と、入力された各小径ロール１６、１７の回転速度とに基づいて、各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数を算出する。
【００２７】
そして、ステップＳ５において、振動信号処理計算機２２は、各圧延スタンドＳＴｉの各ミルハウジング１１の振動変位、振動速度または振動加速度、各ギヤボックス１５の振動変位、振動速度または振動加速度、及び各小径ロール１６、１７の振動変位、振動速度または振動加速度の周波数解析を行った結果が、算出された各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えたか否かを判定する。ここで、閾値は、周波数毎に異なる値を用いることが好ましい。これは、小径ロール１６，１７の構造や振動検出器１８，１９，２０を構成する振動測定子の特性により、振動に現れやすい周波数、現れにくい周波数等があるからである。更に、金属帯１２の硬度が大きいと、チャタマークが出にくい傾向にあることから、硬度によっても変更することが好ましい。
【００２８】
この判定に際し、以下３つの条件を満足した場合に、周波数解析結果が閾値を超えたと判定して判定結果がＹＥＳとなり、ステップＳ６に以降し、そうでない場合は判定結果がＮＯとなって処理を終了する。
１．周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が、算出された各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えたとき。
２．前述の閾値を超えた周波数における振幅値の７０％の振幅値の周波数幅が１０Ｈｚ以下である場合。
３．前述の閾値を超える各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍となる周波数が、少なくとも２つ存在する場合。
そして、ステップ６では、振動信号処理計算機２２は、異常振動と判定し、処理を終了する。
【００２９】
このように、第１実施形態に係る冷間圧延における異常振動検出方法によれば、各圧延スタンドＳＴｉのミルハウジング１１、ギヤボックス１５各部及び各小径ロール１６，１７の振動変位、振動速度または振動加速度を検出し、各小径ロール１６，１７の回転速度を検出し、各圧延スタンドＳＴｉのミルハウジング１１、ギヤボックス１５各部及び各小径ロール１６，１７の振動変位、振動速度または振動加速度の周波数解析を行い、各小径ロール６１，１７の振動変位、振動速度または振動加速度と各小径ロール１６，１７の回転速度に基づいて、各小径ロール１６，１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数を算出し、周波数解析の結果が、基本周波数算出ステップで算出された各小径ロール１６，１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えたとき、異常振動と判定する。
【００３０】
これにより、冷間圧延においてチャタマークを発生させる、各圧延スタンドＳＴｉ間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側に配置され、一定値以上の角度で金属帯１２が巻きついている小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する異常振動を精度よく検出することができる。
また、異常振動判定ステップにおいて、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が、算出された各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えたときに、異常振動と判定するので、周波数信号におけるノイズの比率を下げ、当該異常振動をより精度よく検出することができる。
【００３１】
つまり、短時間のデータの周波数解析結果をみると、各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する振動はノイズに埋もれて大きく見えない場合があるので、周波数解析ステップでは、特定時間ｔ１内における各圧延スタンドＳＴｉの各ミルハウジング１１の振動変位、振動速度または振動加速度、各ギヤボックス１５の振動変位、振動速度または振動加速度、及び各小径ロール１６、１７の振動変位、振動速度または振動加速度の周波数解析を行った結果を複数個保持し、そして、複数個保持された結果のうち、各小径ロール１６，１７の回転速度が特定範囲（操業速度に対して±１５ｍ／ｓｅｃ）内となる連続特定時間ｔ２内に測定された複数のデータを選び出し、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅を平均化する。そして、異常振動判定ステップにおいて、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が、算出された各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えたときに、異常振動と判定するようにしている。
【００３２】
また、異常振動判定ステップにおいて、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が、算出された各小径ロール１６，１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において前述の閾値を超えている場合において、前述の閾値を超えた周波数における振幅値の７０％の振幅値の周波数幅が１０Ｈｚ以下である場合に、異常振動と判定するので、チャタマークにつながる異常振動をより精度よく検知することができる。
つまり、本発明者らは、各小径ロール１６，１７の駆動系または駆動軸に起因する周波数においても、チャタマークにつながる異常振動は、周波数解析結果の中で鋭利なピークを持ち、逆にブロードな周波数帯を持つ振動はチャタマークとして現れないことを見出した。そこで、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が、算出された各小径ロール１６，１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において前述の閾値を超えている場合において、前述の閾値を超えた周波数における振幅値の７０％の振幅値の周波数幅が１０Ｈｚ以下である場合に、異常振動と判定するようにした。
【００３３】
なお、前述の判定に用いる振幅値は７０％に限らず５０〜９０％の範囲内で設定してもよく、また周波数幅は１０Ｈｚ以下に限らず、一定値以下である場合に、異常振動と判定するようにしてもよい。
更に、異常振動判定ステップにおいて、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が前述の閾値を超える各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍となる周波数が、少なくとも２つ存在する場合に、異常振動と判定するので、当該小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する振動以外の外部振動による誤検出を精度よく防止することができる。
【００３４】
つまり、外部の電源や潤滑剤ポンプ、ファン等から発生する振動は、特定の周波数に非常に強いノイズとして振動検出器に現れることがある。通常、これらの周波数はバンドストップフィルタによりカットする等の対策が取られるが、当該小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する異常振動の周波数が前述の外部振動の周波数に一致した場合、当該小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する異常振動を検出することができない。そこで、本発明者らは、チャタマークにつながる異常振動を発生させる各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する振動は、基本周波数のみならず、その整数倍、特に、１０倍程度までの周波数では以上に述べた周波数の振動ピークが複数個、同時に発生することに着目し、各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍の周波数ピークを複数個検知したときに異常振動と判定するようにし、当該小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する振動以外の外部振動による誤検出を精度よく防止するようにしている。
【００３５】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る冷間圧延における異常振動検出方法について、説明する。第２実施形態に係る冷間圧延における異常振動検出方法は、第１実施形態に係る冷間圧延における異常検出方法と基本構成は同様であるが、振動検出ステップ（ステップＳ１）で振動検出の対象となる圧延スタンドＳＴｉ及び小径ロール１６，１７が以下のように限定される点で第１実施形態に係る冷間圧延における異常検出方法と異なっている。
即ち、振動検出ステップ（ステップＳ１）で振動検出の対象となる圧延スタンドＳＴｉを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４とし、振動検出ステップ（ステップＳ１）で振動検出の対象となる小径ロール１６，１７を、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４との間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側に設置された小径ロール１６，１７としている。
【００３６】
本発明者らは、前段スタンド、具体的には特に最終的な板厚とならない圧延スタンドＳＴ１〜ＳＴ３において発生する異常振動は、板厚変動としては、製品に問題とならないレベルで現れるが、チャタマークとしては数多く現れないことに着目した。そこで、振動検出ステップ（ステップＳ１）で振動検出の対象となる圧延スタンドＳＴｉを、後段スタンドに絞り、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４とし、振動検出ステップ（ステップＳ１）で振動検出の対象となる小径ロール１６，１７を、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４との間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側に設置された小径ロール１６，１７とした。
【００３７】
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、周波数信号におけるノイズの比率があまり問題とならない場合には、周波数解析ステップ（ステップＳ３）において、特定時間ｔ１内における各圧延スタンドＳＴｉの各ミルハウジング１１の振動変位、振動速度または振動加速度、各ギヤボックス１５の振動変位、振動速度または振動加速度、及び各小径ロール１６、１７の振動変位、振動速度または振動加速度の周波数解析を行った結果を複数個保持し、複数個保持された結果のうち、各小径ロール１６，１７の回転速度が特定範囲内となる連続特定時間ｔ２内に測定された複数のデータを選び出し、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅を平均化する必要は必ずしもない。
【００３８】
そして、この場合、異常振動判定ステップ（ステップＳ５）において、振動信号処理計算機２２は、各圧延スタンドＳＴｉの各ミルハウジング１１の振動変位、振動速度または振動加速度、各ギヤボックス１５の振動変位、振動速度または振動加速度、及び各小径ロール１６、１７の振動変位、振動速度または振動加速度の周波数解析の結果が、基本周波数算出ステップ（ステップＳ４）で算出された各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えたか否かを判定すればよく、異常振動判定ステップ（ステップＳ５）において、周波数解析ステップの結果である平均化された振幅が、基本周波数算出ステップ（ステップＳ４）で算出された各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えたか否かを判定する条件は必ずしも必要ない。
【００３９】
また、異常振動判定ステップ（ステップＳ５）において、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が、算出された各小径ロール１６，１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において前述の閾値を超えている場合において、前述の記閾値を超えた周波数における振幅値の５０％〜９０％の振幅値の周波数幅が一定値以下（例えば、１０Ｈｚ以下）である場合に、異常判定とする条件は必ずしも必要ない。
更に、異常振動判定ステップ（ステップＳ５）において、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が前述閾値を超える各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍となる周波数が、少なくとも２つ存在する場合に異常振動と判定する条件は必ずしも必要なく、当該周波数が１つ存在する場合に異常振動と判定してもよい。
【００４０】
また、第１実施形態及び第２実施形態に係る冷間圧延における異常振動検出方法において、周波数解析ステップ（ステップＳ３）にて周波数解析の対象となる小径ロール１６，１７は、金属帯１２が一定値以上の角度で巻きついている各小径ロール１６，１７のうち、金属帯１２の張力が一定以上（例えば、１２０ＭＰａ以上）となる小径ロール１６，１７に限定してもよい。
本発明者らは、小径ロール１６，１７が直接金属帯１２にマークを作り出していることに着目し、小径ロール１６，１７にかかる金属帯１２の張力が一定値未満（例えば、１２０ＭＰａ）未満の低い張力の場合には、チャタマークが発生しにくいことを実験的に確認したことに基づくものである。
【実施例】
【００４１】
本発明の効果を検証すべく、比較例１乃至４に係る方法及び本発明例１乃至５に係る振動異常検出方法で異常検出を行った。
（第１実施例）
実験を行うのは、図１に示した圧延設備、即ち５圧延スタンドＳＴ１〜ＳＴ５からなるタンデム圧延機であり、各圧延スタンドＳＴｉのミルハウジング１１に圧電素子からなる振動検出器１８を、減速機を格納する各ギヤボックス１５に圧電素子からなる振動検出器１９を、各圧延スタンド間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側に配置された各小径ロール１６、１７に圧電素子からなる振動検出器２０を取り付けた。
【００４２】
供試材は、低炭素鋼を用いており、圧延スタンドＳＴ１の入側厚み２．９ｍｍ、圧延スタンドＳＴ５の出側厚み０．８ｍｍ、鋼板幅１２４０ｍｍのものを複数用い、圧延速度は１０ｍ／ｓｅｃとした。
第１実施例においては、比較例１及び２に係る振動異常検出方法及び本発明例１及び２に係る振動異常検出方法とを比較した。
比較例１および２に係る振動異常検出方法は、特許文献１の手法を小径ロールに適用した方法（各ベアリング等の異常による周波数成分に対して、一律の閾値を設けて判定を行う方法）であり、圧延スタンドＳＴ３〜ＳＴ４間の小径ロールの振動速度の周波数解析を行った。
【００４３】
また、本発明例１に係る振動異常検出方法は、第１実施形態に係る振動異常検出方法であり、圧延スタンドＳＴ３〜ＳＴ４間の小径ロール１６，１７の振動速度の周波数解析を行った。この周波数解析を行う際に、特定時間ｔ１を１０ｓｅｃとし、この特定時間ｔ１＝１０ｓｅｃ内における圧延スタンドＳＴ３〜ＳＴ４間の小径ロール１６，１７の振動速度の周波数解析を行った結果を複数個保持し、複数個保持された結果のうち、各小径ロール１６，１７の回転速度が特定範囲（操業速度に対して±１５ｍ／ｓｅｃ）内となる連続特定時間ｔ２（１０ｓｅｃ）内に測定された複数のデータを選び出し、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅を平均化した。そして、異常振動判定の際に、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が、算出された各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えたときに、異常振動と判定した。
【００４４】
また、本発明例２に係る振動異常検出方法は、第１実施形態に係る振動異常検出方法であり、圧延スタンドＳＴ３〜ＳＴ４間の小径ロール１６，１７の振動速度の周波数解析を行った。この周波数解析を行う際に、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が、各小径ロール１６，１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍を中心とする振動周波数領域において閾値を超えている場合において、前述の記閾値を超えた周波数における振幅値の７０％の振幅値の周波数幅が１０Ｈｚ以下である場合に、異常判定とした。
【００４５】
異常振動の評価では、振動を検知して異常振動と判定しているか、圧延後の鋼板を５００ｍｍ程度採取し、接触式板厚計で板厚を測定した上で、板厚変動が該当周波数のピッチでどの程度発生しているか、また合金化亜鉛鍍金後に砥石掛け検査を行い、該当周波数のピッチのチャタマークを目視で評価した。評価結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
2019206028.tif 000003
【００４７】
表１において、評価結果の×は振動を検知し、異常判定としたもの、板厚変動が１μｍ以上発生しているもの、チャタマークが明瞭に見えるもの、△は板厚変動が１μｍ未満のもの、チャタマークが薄く見えるもの、○は振動を検知せず、異常判定としないもの、チャタマークが確認できなかったものとした。
【００４８】
また、比較例１に係る振動異常検出方法の周波数解析の結果を図３に、本発明例１に係る振動異常検出方法の周波数解析の結果を図４に、比較例２に係る振動異常検出方法の周波数解析の結果を図５に、本発明例２に係る振動異常検出方法の周波数解析の結果を図５に示す。図３乃至図５において、ベアリングの外輪疵周波数の整数倍ピッチを矢印にて示している。
図３を参照すると、比較例１に係る振動異常検出方法では、ノイズＮが閾値を超えているため、表１に示すように、振動を検知し、異常判定をしたが、チャタマークは確認できず、ノイズＮにより誤検出となった。比較例１に係る振動異常検出方法では、振動にノイズ成分が多く、閾値を高く設定すると、チャタマークの検出ができず、また閾値を低く設定ずるとノイズにより誤検出が多く発生する結果となる。
【００４９】
これに対し、本発明例１に係る振動異常検出方法では、図４に示すように、周波数解析の結果である平均化された振動速度の振幅が、ベアリングの外輪疵周波数の整数倍ピッチ（４倍と５倍）の周波数領域において閾値を超えており、各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する異常振動を検知した。表１を参照すると、本発明例１に係る異常振動検出方法では、振動を検知し、異常判定としていることから、チャタマークが明瞭に確認できた。
そして、本発明例１に係る振動異常検出方法では、データが平均化されているため、図４に示すように、異常振動以外のノイズ成分を低減することができ、閾値をある程度低くしても異常振動を検出することが可能となる。
【００５０】
また、図５を参照すると、比較例２に係る振動異常検出方法では、小径ロール１６，１７の固定方法の影響で特定の周波数（５００Ｈｚ近辺）の振幅が高くなっており、そのノイズＮの影響で閾値を超えているため、表１に示すように、振動を検知し、異常判定としたが、チャタマークは確認できず、誤検出となった。
これに対して、本発明例２に係る振動異常検出方法では、図５に示すように、閾値を超えた周波数における振幅値の７０％の振幅値の周波数幅が５０Ｈｚであるため、異常判定とされず、除外される。このため、表１に示すように、振動を検知せずに異常判定としなかった。また、チャタマークは確認できず、精度よく異常振動でないことを判定できた。
【００５１】
（第２実施例）
実験を行うのは、図１に示す圧延設備であるが、振動検出の対象となる圧延スタンドを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４とし、振動検出の対象となる小径ロールを、最終圧延スタンドＳＴ５とその一つ前の圧延スタンドＳＴ４との間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側に設置された小径ロール１６，１７とした。そして、全ての圧延スタンドＳＴｉ間の張力が１２０ＭＰａ以上、最終圧延スタンドＳＴ５の出側で５０ＭＰａであった。
供試材は、低炭素鋼を用いており、圧延スタンドＳＴ１の入側厚み２．９ｍｍ、圧延スタンドＳＴ５の出側厚み０．８ｍｍ、鋼板幅１２４０ｍｍのものを複数用い、圧延速度は１０ｍ／ｓｅｃとした。
【００５２】
第２実施例においては、比較例３及び４に係る振動異常検出方法及び本発明例３乃至５に係る振動異常検出方法とを比較した。
比較例３に係る振動異常検出方法は、特許文献１の手法を小径ロールに適用した方法（各ベアリング等の異常による周波数成分に対して、一律の閾値を設けて判定を行う方法）であり、圧延スタンドＳＴ４〜ＳＴ５間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側の小径ロール１６、１７の振動速度の周波数解析を行った。
比較例４に係る方法も、同じく特許文献１の手法を小径ロールに適用した方法であり、圧延スタンドＳＴ４〜ＳＴ５間の小径ロール（張力が１２０ＭＰａ以上と高いロール）及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側の小径ロール（張力が１２０ＭＰａ未満で低いロール）の振動速度の周波数解析を行った。
【００５３】
また、本発明例３に係る振動異常検出方法は、第２実施形態に係る異常振動検出方法であり、圧延スタンドＳＴ４〜ＳＴ５間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側の各小径ロール１６，１７の振動速度の周波数解析を行った。この周波数解析を行う際に、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が閾値を超える各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍となる周波数が、少なくとも２つ存在する場合に、異常振動と判定するようにした。
また、本発明例４に係る振動異常検出方法は、第２実施形態に係る異常振動検出方法であり、圧延スタンドＳＴ４〜ＳＴ５間及び最終圧延スタンドＳＴ５の出側の各小径ロール１６，１７の振動速度の周波数解析を行った。この周波数解析を行う際に、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が閾値を超える各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍となる周波数が、少なくとも２つ存在する場合に、異常振動と判定するようにした。
【００５４】
更に、本発明例５に係る振動異常検出方法は、第２実施形態に係る異常振動検出方法において、周波数解析の対象となる小径ロール１６，１７を、金属帯１２が一定値以上の角度で巻きついている各小径ロール１６，１７のうち、金属帯１２の張力が一定以上（１２０ＭＰａ以上）となる圧延スタンドＳＴ４〜ＳＴ５間の小径ロール１６，１７に限定し、最終圧延スタンドＳＴ５の出側の小径ロール１６，１７（張力が１２０ＭＰａ未満で低い）を周波数解析の対象から除外したものである。
異常振動の評価では、振動を検知しているか、圧延後の鋼板を５００ｍｍ程度採取し、接触式板厚計で板厚を測定した上で、板厚変動が該当周波数のピッチでどの程度発生しているか、また合金化亜鉛鍍金後に砥石掛け検査を行い、該当周波数のピッチのチャタマークを目視で評価した。評価結果を表２に示す。
【００５５】
【表２】
2019206028.tif 000004
【００５６】
表２において、評価結果の×は振動を検知し、異常判定としたもの、板厚変動が１μｍ以上発生しているもの、チャタマークが明瞭に見えるもの、△は板厚変動が１μｍ未満のもの、チャタマークが薄く見えるもの、○は振動を検知せず、異常判定としないもの、チャタマークが確認できなかったものとした。
【００５７】
また、比較例３に係る振動異常検出方法の周波数解析の結果（圧延スタンドＳＴ４〜ＳＴ５間の小径ロールの周波数解析の結果）を図７に、本発明例３に係る振動異常検出方法の周波数解析の結果（圧延スタンドＳＴ４〜ＳＴ５間の小径ロールの周波数解析の結果）を図８に、本発明例４に係る振動異常検出方法の周波数解析の結果（圧延スタンドＳＴ４〜ＳＴ５間の小径ロールの周波数解析の結果）を図９に、比較例４に係る振動異常検出方法の周波数解析の結果（最終圧延スタンドＳＴ５の出側の小径ロールの周波数解析の結果）を図１０に、本発明例５に係る振動異常検出方法で最終圧延スタンドＳＴ５の小径ロール（張力が低いロール）の振動速度の周波数解析をした結果を図１１に示す。図７乃至図１１において、ベアリングの外輪疵周波数の整数倍ピッチを矢印にて示している。
【００５８】
図７を参照すると、比較例３に係る振動異常検出方法では、各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する振動以外の外部振動源によるノイズＮ１が閾値を超えているため、表２に示すように、圧延スタンドＳＴ４〜ＳＴ５間の小径ロールで振動を検知したが、チャタマークは確認できず、外部振動源によるノイズＮ１により誤検出となった。比較例１に係る振動異常検出方法では、外部の振動源によるノイズＮ１が乗り、各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する振動以外の振動を異常振動として誤検知してしまっている。
【００５９】
これに対し、本発明例３に係る振動異常検出方法では、図８に示すように、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が閾値を超える各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍となる周波数が、少なくとも４つ（２倍、３倍、４倍及び５倍）存在し、表２で示すように、圧延スタンドＳＴ４〜ＳＴ５間の小径ロールで振動を検知し、異常振動と判定した。そして、チャタマークが確認され、精度よく異常振動が検出された。
また、本発明例４に係る振動異常検出方法では、図９に示すように、周波数解析の結果である平均化された、選び出された複数のデータの同一の周波数の振幅が閾値を超える各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍となる周波数が、１つ（３倍）だけ存在し、表２で示すように、圧延スタンドＳＴ４〜ＳＴ５間の小径ロールで振動を検知できず、異常振動と判定されなかった。そして、チャタマークが確認されておらず、精度よく異常振動でなかったことを判定できた。
【００６０】
また、比較例４に係る振動異常検出方法では、最終圧延スタンドＳＴ５の出側の小径ロールに巻きつく金属帯１２の張力が低い（１２０ＭＰａ未満）であるにもかかわらず、図１０に示すように、各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍（１０倍）となる周波数における振動の振幅が閾値を超え、表２に示すように、最終圧延スタンドＳＴ５の出側の小径ロールの振動が検知され、異常振動と判定された。しかし、この際に、チャタマークは確認されておらず、誤検出となった。
【００６１】
これに対して、本発明例５に係る異常振動検出方法では、最終圧延スタンドＳＴ５の出側の小径ロールに巻きつく金属帯１２の張力が低い（１２０ＭＰａ未満）である場合に、図１１に示すように、各小径ロール１６、１７の駆動系または駆動軸に起因する基本周波数の整数倍（１０倍）となる周波数における振動の振幅が閾値を超えている場合であっても、周波数解析の対象となる小径ロール１６，１７を金属帯１２の張力が一定以上（例えば、１２０ＭＰａ以上）となる小径ロール１６，１７に限定しているため、最終圧延スタンドＳＴ５の出側の小径ロールに巻きつく金属帯１２の張力が低い（１２０ＭＰａ未満）場合には周波数解析の対象とならず、表２に示すように、最終圧延スタンドＳＴ５の出側の小径ロールの振動は検知されず、異常振動と判定されない。また、チャタマークは確認されておらず、精度よく異常振動でなかったことを判定できた。
【符号の説明】
【００６２】
１０  冷間圧延設備
１１  ミルハウジング
１２  金属帯
１３  ワークロール
１４  バックアップロール
１５  ギヤボックス
１６  テンションメータロール（小径ロール）
１７  パスラインロール（小径ロール）
１８，１９，２０  振動検出器
２１  速度検出器
２２  振動信号処理計算機
ＳＴ１〜ＳＴ５  圧延スタンド
【図１】
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【図２】
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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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