(57)【要約】【課題】本発明は、鉄鋼の熱間圧延ラインにおける熱延鋼帯に代表される金属帯を搬送する多数のロールで構成されるローラーテーブルの設備診断方法に関する。【解決手段】金属帯を搬送するローラーテーブルの個々のロールを駆動する複数の電動機を同時に制御するドライブ装置を一単位として、当該ドライブ装置毎に、前記電動機の電動機電流を個別に計測し、計測した電動機電流の平均値と個別に計測した電動機電流値の偏差を比較して設備診断を行う。あるいは、隣り合う電動機の電流値を比較して設備診断を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属帯を搬送するローラーテーブルの個々のロールを駆動する複数の電動機を同時に制御するドライブ装置を一単位として、当該ドライブ装置毎に、前記電動機の電動機電流を個別に計測し、計測した電動機電流の平均値と個別に計測した電動機電流値の偏差を比較して設備診断を行うことを特徴とするローラーテーブルの設備診断方法。
【請求項２】
金属帯を搬送するローラーテーブルの個々のロールを駆動する複数の電動機を同時に制御するドライブ装置を一単位として、当該ドライブ装置毎に、前記電動機の電動機電流を個別に計測し、隣り合う電動機の電流値を比較して設備診断を行うことを特徴とするローラーテーブルの設備診断方法。
【請求項３】
前記電動機電流の計測を、ローラーテーブル上に金属帯がない無負荷状態での定速運転時に行い、前記の電動機および／またはロールのベアリング異常を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載のローラーテーブルの設備診断方法。
【請求項４】
前記電動機電流の計測を、前記電動機の駆動を開始する起動時に行い、前記の電動機とロールを結合するカップリングの異常を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載のローラーテーブルの設備診断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属帯を搬送するローラーテーブルの設備診断方法に関し、特に好適には、鉄鋼業における熱間圧延ラインにおいて、熱延鋼帯を搬送する多数のロールで構成されるローラーテーブルの設備診断方法に関する。
なお、以下では、熱間圧延ラインにおいて熱延鋼帯を搬送するローラーテーブルを例示して本発明のローラーテーブルの設備診断方法を説明するが、本発明が金属帯を搬送するローラーテーブルの設備診断に広く適用できるものであることは明らかである。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延ラインにおいて、熱延鋼帯を搬送するローラーテーブルに異常があると、熱延鋼帯の表面に疵をつけるなどのトラブルを発生する。そのため、熱延鋼帯の品質保証の一環として、ローラーテーブルの異常の有無を診断する設備診断を行うことが重要である。
【０００３】
このローラーテーブルを構成するロールは、熱間圧延ラインの場合、仕上げ圧延機出側のランアウトテーブル（ＲＯＴ）だけでも数百本ある。
図２に、熱間圧延ラインにおける仕上げ圧延機２出側の搬送設備例を示す。なお、ここでは、仕上げ圧延機として、その最終段であるＦ７圧延機のみを示している。Ｆ７出側には、３本のロール（フィードロール）で構成されるローラーテーブル５があり、引き続き、それぞれが複数のロールで構成される多数のローラーテーブルが連設されている。そして、  Ｎｏ．１コイラ３と  Ｎｏ．２コイラ４のそれぞれの入り側に、  Ｎｏ．１コイラ入側ロールと  Ｎｏ．２コイラ入側ロールとなるローラーテーブルが配置される。
【０００４】
ここで、個々のローラーテーブルを構成するロールの本数は、搬送ラインの設計上から決定されるが、一般的に、負荷の大きい場所に配置のローラーテーブルではロール本数を少なくし、負荷の小さい場所に配置のローラーテーブルではロール本数を多くする。例えば、図２の場合、Ｆ７出側のフィードロールは３本で構成され、それぞれのロールを駆動する３台の電動機６を１基のドライブ装置（インバータ）８で制御する。なお、ドライブ装置８と個々の電動機６間にはモータ盤７を中継して配線される。モータ盤７については後述する。
【０００５】
一方、搬送のみ行うランアウトテーブルでは、１６本、あるいは、１２本等の本数としたロールでローラーテーブル５を構成し、それぞれのロールを駆動する１６台、あるいは、１２台の電動機６を１基のドライブ装置８で制御する。また、  Ｎｏ．１と  Ｎｏ．２のコイラ入側ロールでは、例えば１０本のロールでローラーテーブル５を構成し、それぞれのロールを駆動する１０台の電動機６を１基のドライブ装置８で制御する。
【０００６】
ところで、ローラーテーブルに異常が発生し、個々のロール、あるいは、そのロールを駆動する電動機のベアリングが破損するなどの異常があると、回転が他のロールに同期しなくなり、また、最悪の場合にはロールが回転しなくなってしまう。一方、ロールとそのロールを駆動する電動機間のカップリングが外れたり破損したりするなどの異常が発生すると、ロールが駆動されなくなってアイドルとなる。しかしながら、ドライブ装置は異常を検出できないため、他のロールは駆動されたままで、操業が続けられることになる。そうすると、その異常ロールと鋼帯表面の干渉が生じ、鋼帯表面が疵ついてしまうのである。
【０００７】
そのため、従来は、各種振動検出器を診断対象となるロールに設置することにより異常検出を実施してきた。
また、比較的設備投資額を抑制できる手法として、例えば、特許文献１に開示のようにして電動機電流を測定することで異常検出することも提案されている。特許文献１は、ロールを駆動する個々の電動機の電流信号を測定することで、起動時の電流値からカップリング外れによるロール空転を検出し、無負荷状態の電流値からベアリング等の異常を検出するものである。
【０００８】
なお、ベアリング異常の場合は、ドライブ装置に負荷がかかって過電流トリップが発生する場合もあり、比較的異常に気づきやすいが、軽微な異常ではトリップにまで至らないこともあり、見過ごされてしまう場合も多い。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−３２６１４７  号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、各種振動測定装置を設置して異常を検出する方法では、診断対象箇所に検出器を直接設置するため、検出精度は高いものの、劣悪な環境にさらされる。特に、圧延ラインでは、対象となるロール数が数百と膨大になる。そのため、精度の維持・管理に多大な労力が必要となり、また、設置コストも膨大なものとなる。
【００１１】
また、特許文献１に開示の設備診断方法および装置では、異常判定閾値の決定方法が問題となる。すなわち、特許文献１では、過去の電流値を各ロール毎に保存しておき、その保存しておいた値の標準偏差から異常判定のための閾値を決定している。
しかしながら、熱間圧延ライン等においては、多種多様な材料が流れるため、板厚や板幅、鋼板冷却水の使用有無等の多くのパラメータにより、ロール電流値は様々な値をとる。そのため、過去の履歴を使用して精度の高い設備診断を行うためには、圧延条件を等しくする各材料別の閾値テーブルをもつ必要がある。一方、管理すべきロールの数は膨大であり、特許文献１に開示の設備診断方法および装置を採用することは実用的ではない。
【００１２】
一方、熱間圧延ラインのローラーテーブル全体の設備診断を行う方法として、ローラーテーブル全体の電動機電流平均値と、各ロール電動機電流の偏差を用いて、設備診断・異常判定を行うことも考えられるが、本発明者らが、その方式を採用して実際に診断を行ってみると、現実には、各ドライブ装置毎に電動機電流の平均値が異なっており正確な診断ができないことが明らかとなった。
【００１３】
また、ロールを駆動する２台の電動機間の相対的な比較による異常判定方法においても、ドライブ装置が異なる２台間の診断では、同様に、誤報が発生するケースのあることが明らかとなった。
本発明は、上記の課題を解決し、熱延鋼帯等の金属帯を搬送する多数のロールで構成されるローラーテーブルの設備診断を、簡便かつ高精度に行うことを可能とするローラーテーブルの設備診断方法を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の各項記載のローラーテーブルの設備診断方法によって上記課題を解決した。
▲１▼  金属帯を搬送するローラーテーブルの個々のロールを駆動する複数の電動機を同時に制御するドライブ装置を一単位として、当該ドライブ装置毎に、前記電動機の電動機電流を個別に計測し、計測した電動機電流の平均値と個別に計測した電動機電流値の偏差を比較して設備診断を行うことを特徴とするローラーテーブルの設備診断方法。
▲２▼  金属帯を搬送するローラーテーブルの個々のロールを駆動する複数の電動機を同時に制御するドライブ装置を一単位として、当該ドライブ装置毎に、前記電動機の電動機電流を個別に計測し、隣り合う電動機の電流値を比較して設備診断を行うことを特徴とするローラーテーブルの設備診断方法。
▲３▼  前記電動機電流の計測を、ローラーテーブル上に金属帯がない無負荷状態での定速運転時に行い、前記の電動機および／またはロールのベアリング異常を検出することを特徴とする上記▲１▼又は▲２▼に記載のローラーテーブルの設備診断方法。
▲４▼  前記電動機電流の計測を、前記電動機の駆動を開始する起動時に行い、前記の電動機とロールを結合するカップリングの異常を検出することを特徴とする上記▲１▼又は▲２▼に記載のローラーテーブルの設備診断方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のローラーテーブルの設備診断方法の好適な実施の形態を、図１と図２に基づいて説明する。
既に図２において説明したように、ローラーテーブルのそれぞれのロールを駆動する個々の電動機６と、その電動機６を制御するドライブ装置８とはモータ盤７を中継して配線されている。そして、モータ盤７には、図１に示すように個々の電動機に流れる電流を測定する電流計７ａが配置されている。なお、図１では、図示しないドライブ装置との間の配線等を省略している。
【００１６】
モータ盤７内の個々の電流計７ａの測定値は、中継盤９を介して診断装置１０に入力される。この診断装置１０としては、例えば、パソコンを用いることで容易に実現できる。また、診断装置１０には、圧延ラインを制御するライン制御装置（ＰＬＣ）１１から、設備診断を実行するための測定タイミングが指令される。
本発明では、このドライブ装置８を一単位として、当該ドライブ装置毎に、前記電動機の電動機電流を個別に計測するようにしたことを特徴とする。ここで、一単位となるドライブ装置８は、１台のインバータで構成され、所定数の電動機６を一括して駆動する。なお、通常、ローラーテーブル５は、この一単位のドライブ装置８毎に区分して構成されてなる。
【００１７】
そして、本発明においては、このドライブ装置８を一単位として電動機電流の平均値と個別に計測した電動機電流値の偏差を比較して設備診断を行うことを特徴とする。また、同様にして、当該ドライブ装置毎に、前記電動機の電動機電流を個別に計測し、隣り合う電動機の電流値を比較して設備診断を行うようにすることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明において、診断装置１０に指令される測定タイミングは、ローラーテーブル上に金属帯がない無負荷状態での定速運転時と、電動機の停止状態から駆動を開始する起動時の２つのタイミングとすることを好適とする。
前者のローラーテーブル上に金属帯がない無負荷状態での定速運転時には、無負荷の安定した状態での電動機電流を測定できるため、電動機および／またはロールのベアリング異常時に、回転が他のロールに同期しなくなり、また、最悪の場合にはロールが回転しなくなってしまうと言うトラブルを検出するのに好適である。
【００１９】
また、後者の電動機の停止状態から駆動を開始する起動時には、ロールの回転開始時の急激な電流変化を検出できることから、カップリングが外れる等の異常が発生し、ロールが駆動されずにアイドルとなった状態を検出するのに好適である。
次に、ベアリング異常時とカップリング異常時のそれぞれの場合について、具体的な比較判定手段について説明する。
（Ｉ）  ベアリング異常時の場合
無負荷一定速運転中の各ロール電流を、それぞれのドライブ装置を一単位として測定する。
【００２０】
ここで、相対比較として、
Ａ（ｎ）−Ａ（ｎ±ｘ）  ≧  判定値  ・・・  （Ｉ−１）
の判定処理を行う。
ただし、Ａ（ｎ）：ロール番号ｎの無負荷電流、ｘ：１ｏｒ２とする。また、判定値は、ドライブ装置毎に決定する所定の定数である。
【００２１】
すなわち、Ａ（ｎ）とその前後のロールの電流値Ａ（ｎ±１）、あるいは、場合により、更にその前後のロールの電流値であるＡ（ｎ±２）との比較を行って設備診断を実施する。ただし、通常は、Ａ（ｎ）とその前後のロールの電流値Ａ（ｎ±１）の比較を行えば十分である。
また、ドライブ装置がｍ台の電動機を有するとして、ｎ＝１〜ｍ−１の順にスキャンし、Ａ（ｎ）とＡ（ｎ＋１）の相対比較を行うようにしてもよい。
【００２２】
一方、平均値比較として、
Ａ（ｎ）−Ａａｖ  ≧  判定値  ・・・  （Ｉ−２）
の判定処理を行う。
ただし、Ａａｖ：ドライブ装置全体の電動機の無負荷電流平均値である。
すなわち、Ａ（ｎ）とその属するドライブ装置全体の無負荷電流平均値Ａａｖの比較を行って設備診断を実施する。
（ＩＩ）  カップリング異常（カップリング破損等）時の場合
無負荷起動時の加速運転中の各ロール電流を、それぞれのドライブ装置を一単位として測定する。
【００２３】
ここで、相対比較として、
Ｃ（ｎ）−Ｃ（ｎ±ｘ）  ≦  判定値  ・・・  （ＩＩ−１）
の判定処理を行う。
ただし、Ｃ（ｎ）：ロール番号ｎの起動時電流、ｘ：１ｏｒ２とする。また、判定値は、ドライブ装置毎に決定する所定の定数である。
【００２４】
すなわち、Ｃ（ｎ）とその前後のロールの電流値Ｃ（ｎ±１）、あるいは、場合により、更にその前後のロールの電流値であるＣ（ｎ±２）との比較を行って設備診断を実施する。ただし、通常は、Ｃ（ｎ）とその前後のロールの電流値Ｃ（ｎ±１）の比較を行えば十分である。
また、ドライブ装置がｍ台の電動機を有するとして、ｎ＝１〜ｍ−１の順にスキャンし、Ｃ（ｎ）とＣ（ｎ＋１）の相対比較を行うようにしてもよい。
【００２５】
一方、平均値比較として、
Ｃ（ｎ）−Ｃａｖ  ≦  判定値  ・・・  （ＩＩ−２）
の判定処理を行う。
ただし、Ｃａｖ：ドライブ装置全体の起動時電流平均値である。
すなわち、Ｃ（ｎ）とその属するドライブ装置全体の起動時電流平均値Ｃａｖの比較を行って設備診断を実施する。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のローラーテーブルの設備診断方法によって、ロールが多数配設されてなるローラーテーブルの設備診断を、簡便かつ高精度に行うことを可能とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する診断装置とその周辺設備の概要図である。
【図２】熱間圧延ラインにおける仕上げ圧延機出側のローラーテーブルの配置を示す模式図である。
【符号の説明】
１        金属帯（熱延鋼板）
２        仕上げ圧延機（Ｆ７）
３          Ｎｏ．１コイラ
４          Ｎｏ．２コイラ
５        ローラーテーブル
６        電動機（モータ）
７    モータ盤
７ａ    電流計
８    ドライブ装置（インバータ）
９    中継盤
１０        診断装置（パソコン）
１１    ライン制御装置（ＰＬＣ）
【図１】
2004264208.tif 000003
【図２】
2004264208.tif 000004