(57)【要約】【課題】研削マークの発生の有無を容易に判定できるようにする。【解決手段】砥石３の回転を回転信号Ａとして取り出すと共に、圧延ロール２の振動を振動信号Ｂとして取り出し、取り出された回転信号Ａと振動信号Ｂとから砥石３の１回転毎での圧延ロール２の振動波形Ｙを複数抽出し、抽出された前記振動波形Ｙを時系列でｎ個毎に平均化して平均振動波形Ｚを複数作成しておき、作成された平均振動波形Ｚ同士の相関性を求めることで、相関性から砥石３に起因する研削マークの発生の有無を判定する。【選択図】図２
2007253252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石を備えた圧延ロールの研削装置で圧延ロールの表面を研削する際に、前記圧延ロールの表面に形成された研削マークの有無を判定する研削マークの判定方法であって、
前記砥石の回転を回転信号（Ａ）として取り出すと共に、前記圧延ロールの振動を振動信号（Ｂ）として取り出し、
取り出された前記回転信号（Ａ）と振動信号（Ｂ）とから砥石の１回転毎での圧延ロールの振動波形（Ｙ）を複数抽出し、
抽出された前記振動波形（Ｙ）を時系列でｎ個毎に平均化して平均振動波形（Ｚ）を複数作成しておき、
作成された平均振動波形（Ｚ）に基づいて研削マークの発生の有無を判定する研削マークの判定方法。
【請求項２】
前記平均振動波形（Ｚ）同士の相関性を求め、平均振動波形（Ｚ）同士の相関性が高いときには研削マークが発生したと判定し、相関性が低いときには研削マークが発生しないと判定することを特徴とする請求項１に記載の研削マークの判定方法。
【請求項３】
砥石を備えた圧延ロールの研削装置で圧延ロールの表面を研削する際に、前記圧延ロールの表面に形成された研削マークの有無を判定する研削マークの判定方法であって、
前記砥石の回転を回転信号（Ａ）として取り出すと共に、前記圧延ロールの振動を振動信号（Ｂ）として取り出し、
取り出された前記回転信号（Ａ）と振動信号（Ｂ）とから砥石の１回転毎での圧延ロールの振動波形（Ｙ）と、砥石の１回転を示す基準波形（Ｘ）とを複数抽出し、
式（１）を用いてｎ個毎での各基準波形（Ｘ）と振動波形（Ｙ）とのコヒーレンスを求め、このコヒーレンスに基づいて研削マークの発生の有無を判定する研削マークの判定方法。
【数１】
2007253252.tif 000007
【請求項４】
砥石を備えた圧延ロールの研削装置で圧延ロールの表面を研削する際に、前記圧延ロールの表面に形成された研削マークの有無を判定する研削マークの判定方法であって、
前記砥石の回転を回転信号（Ａ）として取り出すと共に、前記圧延ロールの振動を振動信号（Ｂ）として取り出し、
前記回転信号（Ａ）と振動信号（Ｂ）とから砥石の１回転毎での圧延ロールの振動波形（Ｙ）を複数抽出し、
砥石の回転に対するｎ個毎での振動波形（Ｙ）のコヒーレンスを式（２）を用いて求め、このコヒーレンスに基づいて研削マークの発生の有無を判定する研削マークの判定方法。
【数２】
2007253252.tif 000008
【請求項５】
前記研削マークの発生の有無に高い応答性を有する周波数域を予め特定しておき、特定した周波数におけるコヒーレンスの大きさから研削マークの発生の有無を判定する請求項３又は４に記載の研削マークの判定方法。
【請求項６】
回転自在な砥石を備えた圧延ロールの研削装置において、
前記砥石の回転を検出して回転信号（Ａ）として出力する回転検出部と、
前記圧延ロールの振動を検出して振動信号（Ｂ）として出力する振動検出部と、
前記回転信号（Ａ）と振動信号（Ｂ）とから砥石の１回転毎での圧延ロールの振動波形（Ｙ）を複数抽出する同期波形抽出部と、
前記同期波形抽出部で抽出された振動波形（Ｙ）をｎ個毎に平均化して平均振動波形（Ｚ）を複数作成する平均振動波形生成部を備えていることを特徴とする圧延ロールの研削装置。
【請求項７】
回転自在な砥石を備えた圧延ロールの研削装置において、
前記砥石の回転を検出して回転信号（Ａ）として出力する回転検出部と、
前記圧延ロールの振動を検出して振動信号（Ｂ）として出力する振動検出部と、
前記回転信号（Ａ）と振動信号（Ｂ）とから砥石の１回転毎での圧延ロールの振動波形（Ｙ）と砥石の１回転を示す基準波形（Ｘ）とを複数抽出する同期波形抽出部と、
ｎ個毎での振動波形（Ｙ）を用いてコヒーレンスを求めるコヒーレンス算出部とを備えていることを特徴とする圧延ロールの研削装置。
【請求項８】
前記平均振動波形（Ｚ）同士での相関性を求める相関算出部とを備えていることを特徴とする請求項６に記載の圧延ロールの研削装置。
【請求項９】
前記平均振動波形（Ｚ），相関算出部で算出した相関性，前記コヒーレンス算出部で算出されたコヒーレンスの少なくとも１つを表示する表示部を備えていることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の圧延ロールの研削装置。
【請求項１０】
前記平均振動波形（Ｚ），相関算出部で算出した相関性，前記コヒーレンス算出部で算出されたコヒーレンスのいずれかを用いて研削マークの有無を判定する判定部を備え、この判定部が研削マークの発生有りと判断したことを知らせるアラーム部を備えていることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の圧延ロールの研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、研削マークの判定方法及び圧延ロールの研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧延材はワークロールやバックアップロール等の圧延ロールを有する圧延装置に導入され、前記圧延ロールにより圧延材は所定の厚みに圧延されている。圧延ロールは、使用し続けると表面が摩耗して表面精度が低下するため、定期的に圧延ロールの表面を研削装置の砥石によって研削する研削作業が行われている。
研削作業中には、圧延ロールの回転数、砥石の送り速度、砥石の回転数等の不適正や砥石の不良などによりビビリ振動が発生することがあり、そのビビリ振動によって圧延ロールの表面に研削むらとなる研削マークが形成されてしまうことがある。
【０００３】
ビビリ振動は、主に圧延ロールや砥石の回転による強制振動や研削作用によって生成された内部力で発生する自励振動により生じると言われている。
圧延ロールの表面に研削マークが形成されてしまうと、圧延ロールで圧延材を圧延する際に、当該圧延材の表面に研削マークが転写され、圧延材の品質を低下させてしまうという問題となる。
【０００４】
そこで、研削作業時に研削マークの形成の発生の原因と考えられるビビリ振動を検知するという技術が数々開発され、例えば、特許文献１，２に開示されている。
特許文献１の研削装置では、圧延ロールを受ける受け台及び砥石の振動を計測し、その振動レベルと周波数との関係を示す振動周波数分布を求め、振動周波数分布に基づいてビビリ振動の発生の有無を判定している。
【０００５】
特許文献２のびびり検出振動方法では、研削装置の振動を計測し、その振動を周波数変換し、所定の周波数と振幅との関係を予め求めておき、各周波数における振幅の大きさや変化に基づいてビビリ振動の発生の有無を判定している。
【特許文献１】特開平１１−７７５３２号公報
【特許文献２】特開平２０００−２３３３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、研削装置の振動には、例えば、圧延ロールの回転による振動，圧延ロールを支持するベアリングによる振動，砥石の回転による振動など高調波成分を含む様々な振動が混在しており、このように様々な振動の中から直接的に研削マークに対応するビビリ振動だけを判別することは困難なことが現場から上がってきている。
また、ビビリ振動がほどんど観測されていないのにも関わらず、圧延ロールの表面に研削マークが形成されてしまうことが現場から上がってきている。この場合、特許文献１，２の技術では、ビビリ振動から研削マークの発生の有無を完全に判断することは非常に困難であった。特に砥石の不良（偏心、うねり、一部砥粒の欠損出っ張り）によって引き起こされるビビリ振動は観測されない僅かなものであり、このような場合でも研削マークが形成されてしまう場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、研削マークの発生の有無を容易に判定することができる研削マークの判定方法及び圧延ロールの研削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、砥石を備えた圧延ロールの研削装置で圧延ロールの表面を研削する際に、前記圧延ロールの表面に形成された研削マークの有無を判定する研削マークの判定方法であって、前記砥石の回転を回転信号として取り出すと共に、前記圧延ロールの振動を振動信号として取り出し、取り出された前記回転信号と振動信号とから砥石の１回転毎での圧延ロールの振動波形を複数抽出し、抽出された前記振動波形を時系列でｎ個毎に平均化して平均振動波形を複数作成しておき、作成された平均振動波形に基づいて研削マークの発生の有無を判定する点にある。
【０００９】
発明者は、研削作業の際に、圧延ロールの表面に研削マークが形成されてしまう原因について様々な角度から検証した。その中で、発明者は、例えば、圧延ロールを不良のある砥石で研削した場合、圧延ロールには砥石の回転周期に同期した何かしらの振動が圧延ロール側に出現するのではないかと考えた。また、発明者は、例えば、砥石が偏心しながら回転している場合でも砥石が圧延ロールに対して接触不良が生じ、それに起因する周期的な振動が圧延ロール側に出現するのではないかと考えた。
【００１０】
このような状況は、主に砥石と圧延ロールとの周期的な接触状況の変化、言い換えれば、圧延ロールに対する砥石の荷重変動が圧延ロールに砥石の回転と同期する振動として現れたものと考えることができ、かかる荷重変動が生じたときに研削マークが発生していると推論するに至った。
そこで、発明者は、研削作業中に従来のようにビビリ振動のみを見るのではなく、砥石の回転と連動する圧延ロールの振動が発生しているか否か（圧延ロールに対する砥石の荷重の周期的な変動があるのか）を見ることにより、研削マークが発生しているか否かの判断を行うようにした。
【００１１】
具体的には、計測した圧延ロールの振動から砥石の１回転毎に振動波形を抽出し、振動波形の変化を時系列的に見ることで、研削マークの発生の有無を判断するようにしている。
詳しくは、本発明での研削マークの判定方法によれば、砥石の回転を回転信号として取り出すと共に、圧延ロールの振動を振動信号として取り出し、そのうえで取り出された回転信号と振動信号とから砥石の１回転毎での圧延ロールの振動波形を複数抽出しておく。
【００１２】
そして、抽出された振動波形を時系列でｎ個毎に平均化することで、砥石の回転に同期しない振動成分を除去し、砥石の回転に同期する振動成分を強調した平均振動波形を作成する。複数の平均振動波形同士を見ることで、圧延ロールに対する荷重が周期的に変動しているか否かを知ることができ、これによって、研削マークの発生の有無を判定することができる。
【００１３】
前記平均振動波形同士の相関性が高いときには、圧延ロールに対する荷重が周期的に変動しているため研削マークが発生したと判定でき、相関性が低いときには圧延ロールに対する荷重が変動していないため、研削マークが発生していないと判定することができる。
本発明における他の技術的手段は、砥石を備えた圧延ロールの研削装置で圧延ロールの表面を研削する際に、前記圧延ロールの表面に形成された研削マークの有無を判定する研削マークの判定方法であって、前記砥石の回転を回転信号として取り出すと共に、前記圧延ロールの振動を振動信号として取り出し、取り出された前記回転信号と振動信号とから砥石の１回転毎での圧延ロールの振動波形と、砥石の１回転を示す基準波形とを複数抽出し、式（１）を用いてｎ個毎での各基準波形と振動波形とのコヒーレンスを求め、このコヒーレンスに基づいて研削マークの発生の有無を判定する点にある。
【００１４】
【数３】
2007253252.tif 000003
【００１５】
上述した研削マークの判定方法では、砥石の１回転毎における圧延ロールの振動を時系
列的にまとめ平均振動波形とし、各平均振動波形を見ることで、研削マークの発生の有無を判定している。
これに代え、砥石の１回転を示す基準波形と、砥石の１回転毎での圧延ロールの振動波形と、式（１）とを用いてｎ個毎での各基準波形と振動波形とのコヒーレンスを求め、このコヒーレンスに基づいて研削マークの発生の有無を判定するようにしている。
【００１６】
基準波形と振動波形とのコヒーレンスを求めることで、研削作業中において砥石の回転に対して相関性の高い振動を周波数帯域毎に見つけ出すことができる。そして、研削マークの発生の有無に高い応答性を有する周波数域を予め特定しておき、研削作業中に、特定周波数域でのコヒーレンスの大きさから研削マークの発生の有無を判定することが可能となる。
【００１７】
本発明における他の技術的手段は、砥石を備えた圧延ロールの研削装置で圧延ロールの表面を研削する際に、前記圧延ロールの表面に形成された研削マークの有無を判定する研削マークの判定方法であって、前記砥石の回転を回転信号として取り出すと共に、前記圧延ロールの振動を振動信号として取り出し、前記回転信号と振動信号とから砥石の１回転毎での圧延ロールの振動波形を複数抽出し、砥石の回転に対するｎ個毎での振動波形のコヒーレンスを式（２）を用いて求め、このコヒーレンスに基づいて研削マークの発生の有無を判定する点にある。
【００１８】
【数４】
2007253252.tif 000004
【００１９】
発明者は、基準波形と振動波形とのコヒーレンスを求める場合に砥石の回転は通常略一定であるとした。即ち、砥石の回転が一定であるとき、式（１）におけるＳxxは１となり、ＳXyは振動波形のスペクトルとなるため、これらＳxxとＳxyとを式（１）に代入すると式（２）のようになる。
そこで、砥石の回転に対するｎ個毎での振動波形のコヒーレンスは式（２）によって求めることができ、式（２）で求めたコヒーレンスを用いれば、式（１）の際と同様に研削マークの発生の有無を判定することができる。
【００２０】
本発明における課題解決のための他の技術的手段は、回転自在な砥石を備えた圧延ロールの研削装置において、前記砥石の回転を検出して回転信号として出力する回転検出部と、前記圧延ロールの振動を検出して振動信号として出力する振動検出部と、前記回転信号と振動信号とから砥石の１回転毎での圧延ロールの振動波形を複数抽出する同期波形抽出部と、前記同期波形抽出部で抽出された振動波形をｎ個毎に平均化して平均振動波形を複数作成する平均振動波形生成部と、前記平均振動波形生成部で作成されたそれぞれの平均振動波形同士での相関性を相関性を求める相関算出部とを備えている点にある。
【００２１】
本発明の研削マークの判定方法を装置として適用したもので、相関算出部で平均振動波形同士での相関性を求めることで、研削マークの発生の有無を判定することができる。
本発明における課題解決のための他の技術的手段は、回転自在な砥石を備えた圧延ロールの研削装置において、前記砥石の回転を検出して回転信号として出力する回転検出部と、前記圧延ロールの振動を検出して振動信号として出力する振動検出部と、前記回転信号と振動信号とから砥石の１回転毎での圧延ロールの振動波形と砥石の１回転を示す基準波形とを複数抽出するを複数抽出する同期波形抽出部と、ｎ毎での振動波形からコヒーレンスを求めるコヒーレンス算出部とを備えている点にある。
【００２２】
本発明の研削マークの判定方法を装置として適用したもので、コヒーレンス算出部でコヒーレンスを求めることで、研削マークの発生の有無を判定することができる。
前記相関算出部で算出した相関性，又は、前記コヒーレンス算出部で算出されたコヒーレンスの表示する表示部を備えていることが好ましい。
これによれば、表示部にて表示された相関性やコヒーレンスの変化から研削マークの発生の有無を研削作業するオペレータ等が判断することができる。
【００２３】
前記相関算出部で算出した相関性，又は、前記コヒーレンス算出部で算出されたコヒーレンスに基づいて研削マークの有無を判定する判定部を備え、この判定部が研削マークの発生有りと判断したことを知らせるアラーム部を備えていることをが好ましい。
これによれば、研削作業中に圧延ロールに研削マークが形成されるとアラーム部によって知らせることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、研削マークの有無を容易に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態の研削装置を示している。研削装置１は、圧延材を圧延する圧延装置の圧延ロール２を研削するもので、圧延ロール２を研磨する砥石３と、前記圧延ロール２を受ける受台４とを備えている。
【００２６】
受台４は圧延ロール２の回転軸を回転自在に支持する一対の軸受５を有しており、軸受５の一方側には圧延ロール２の回転軸に回転動力を付与するロール駆動モータ６が配置されている。砥石３は、円形状（円形基盤状）に形成されたもので、砥石駆動モータ７により回転自在となっている。
したがって、研削装置１では、圧延ロール２をロール駆動モータ６で回転すると共に砥石３を回転させ、回転させた砥石３の表面を圧延ロール２の表面に接触させることにより、圧延ロール２の表面を研磨することができる。
【００２７】
この研削装置１は、砥石３の回転を検出する回転検出部１０と、前記圧延ロール２の振動を検出する振動検出部１１とを備えている。回転検出部１０は、例えば、ロータリーエンコーダで構成されたもので、図３（ａ）に示すように、砥石３の１回転毎、即ち、駆動モータの１回転毎に１パルス信号を回転信号Ａとして出力する。図３（ａ）では、回転信号ＡでのＨレベル間が砥石３の１回転となる。
【００２８】
振動検出部１１は、振動加速度計，速度渦電流変位計，レーザ変位計などの非接触振動センサにより構成されたもので、図３（ｂ）に示すように、圧延ロール２の振動の大きさを振動信号Ｂとして出力する。
研削装置１は、回転信号Ａと振動信号Ｂとから砥石３の１回転毎での圧延ロール２の振動波形Ｙを複数抽出する同期波形抽出部１２を有している。詳しくは、同期波形抽出部１２は、回転信号Ａと、アンプ部１３により増幅された振動信号Ｂとが入力されるコンピュータ等によって構成されている。この同期波形抽出部１２は、回転信号Ａにおいて１回転を示す信号（Ｈレベル）が入力される毎に、Ｈレベル区間での振動信号Ｂの振動波形Ｙを個別に記憶する。
【００２９】
例えば、図３に示すように、砥石３が１０回転したとすると、同期波形抽出部１２によって、砥石３回転毎の振動波形Ｙが時系列的に１０個抽出されることとなる。
前記研削装置１は、同期波形抽出部１２で抽出された振動波形Ｙをｎ個毎に平均化して平均振動波形Ｚを複数作成する平均振動波形生成部１４を有している。平均振動波形生成部１４には、振動波形Ｙに応じた信号が入力されるコンピュータ等によって構成されている。
【００３０】
例えば、図３に示すように、平均振動波形生成部１４は、砥石３のｎ回転（例えば、ｎ
＝１０）によって抽出されたｎ個の振動波形Ｙをそれぞれ加算して、ｎ個の振動波形Ｙから１つの平均振動波形Ｚを作成して記憶する。
平均振動波形生成部１４は、ｎ個の振動波形Ｙから１つの平均振動波形Ｚを作成する際、各振動波形Ｙの始まりから終わりまでを揃えた上で、これらを加算している。そして、平均振動波形生成部１４は、ｎ個の振動波形Ｙが同期波形抽出部１２で抽出される毎に平均振動波形Ｚを記憶する。
【００３１】
通常、振動波形Ｙには、様々な振動が合わさっているため、振動波形Ｙを直接見ても、砥石３の回転に同期しているか否かを容易に判断することができないが、上述したように、平均振動波形生成部１４によってｎ個の振動波形Ｙを加算していることから、砥石３の回転に同期しない成分はキャンセルされ、砥石３の回転に同期した成分が強調されやすくなる。
【００３２】
前記研削装置１は平均振動波形Ｚを表示する表示部１６を有している。この表示部１６はコンピュータに接続されたモニタにより構成されている。表示部１６には研削作業中に図４に示すような平均振動波形Ｚが表示される。
表示部１６に表示された平均振動波形Ｚが図４（ａ）に示す波形であるとき、それぞれの平均振動波形Ｚは似たものとなっているため各平均振動波形Ｚの相関性が高い。このように、相関性が高い平均振動波形Ｚが連続して表示部１６に表示されたときは、圧延ロール２に対する砥石３の荷重が周期的に変動し、この周期的な荷重変動が平均振動波形Ｚの元となる振動波形Ｙに周期的な振動として現れていると考えられる。
【００３３】
したがって、表示部１６に平均振動波形Ｚの相関性が高い波形が連続して表示されているときは、圧延ロール２に対して砥石３の荷重が変動しており、このときは研削マークが発生したと判断できる。
表示部１６に表示された平均振動波形Ｚが図４（ｂ）であるとき、それぞれの平均振動波形Ｚは似ていないため平均振動波形Ｚの相関性が低いと判断できる。このように、相関性が低い平均振動波形Ｚが連続して表示部１６に表示されたときは、砥石３の荷重変動は殆ど無く、研削マークは発生しなかったと判断できる。
【００３４】
したがって、本発明の研削装置１によれば、表示部１６に表示された振動波形Ｙを研削装置１を操作するオペレータ等が見て、表示部１６に表示されている各平均振動波形Ｚの相似性を判断することで研削マークの発生の有無を判定することができる。
なお、表示部１６に表示された振動波形Ｙをオペレータ等が見ることで、研削マークの発生の有無を判定しているが、表示部１６の代わりに、図１０に示すように、研削装置１に、各平均振動波形Ｚの相関性を計算により算出する相関算出部１５を設け、この相関算出部１５で求めた値を表示部１６に表示して、相関性を示す値から研削マークの発生の有無を判定してもよい。
【００３５】
具体的には、相関算出部１５で平均振動波形Ｚの自己相関を算出し、自己相関値を表示部１６に表示し、自己相関値が大きく（１に近い）相関性の高いことを示したときは研削マークの発生有りと判断し、自己相関値が小さく（０に近い）相関性の低いことを示したときは研削マークの発生無しと判断することができる。
また、研削装置１に、研削マークの有無を判定する判定部１７を設けることが好ましい。詳しくは、例えば、図４で示した平均振動波形Ｚのデータを判定部１７に入力できるようにした上で、判定部１７が画像処理等の手法を用いて入力された平均振動波形Ｚ同士の相似性を求めることができるようにしておき、当該判定部１７が平均振動波形Ｚの相似性が高いときには研削マークの発生があると判断し、平均振動波形Ｚの相似性が低いときには研削マークの発生はないと自動的に判断できるようにするのが良い。
【００３６】
また、判定部１７に前記相関算出部１５で算出された自己相関値を入力できるようにしておき、判定部１７が入力された自己相関値がしきい値を超えるときに研削マークの発生があると判断し、しきい値を超えないときに研削マークの発生はないと判断できるようにしてもよい。
さらに、判定部１７に加え、判定部１７が研削マークの発生があると判断したことを知らせるアラーム部１８を設けるのが好ましい。アラーム部１８はランプ、スピーカで構成
することができる。なお、相関算出部１５や判定部１７はコンピュータやコンピュータのプログラムで実現できる。
【００３７】
次に、研削マークの判定方法について図２を用いて説明する。
砥石３の回転を回転信号Ａとして取り出すと共に、圧延ロール２の振動を振動信号Ｂとして取り出す（Ｓ１）。具体的には、研削装置１の回転検出部１０を用いて砥石３の回転信号Ａを取り出すと共に、研削装置１の振動検出部１１を用いて振動信号Ｂを取り出す。
次に、回転信号Ａと振動信号Ｂとから砥石３の１回転毎での圧延ロール２の振動波形Ｙを複数抽出する（Ｓ２）。具体的には、研削装置１の同期波形抽出部１２を用いて砥石３１回転毎の振動波形Ｙを抽出する。
【００３８】
抽出された振動波形Ｙを時系列でｎ個毎に平均化して平均振動波形Ｚを複数作成する（Ｓ３）。具体的には、研削装置１の平均振動波形生成部１４を用いて１０個の振動波形Ｙを平均化した平均振動波形Ｚを作成する。
平均振動波形Ｚ同士の相関性を求め（Ｓ４）、研削マークの発生の有無を判断する（Ｓ５）。具体的には、研削装置１の表示部１６に平均振動波形Ｚを順次表示する。そして、上述したように、表示されている平均振動波形Ｚをオペレータが見て、表示された平均振動波形Ｚがそれぞれ相似している場合は、研削マークが圧延ロール２の表面に形成されたと判断し、平均振動波形Ｚが非相似である場合は、研削マークが圧延ロール２の表面に形成されていないと判断する。
［第２実施形態］
図５は本発明の第２実施形態の研削装置１を示している。第２実施形態において、第１実施形態の研削装置１と構成、機能が同一の箇所は第１実施形態と同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】
この研削装置１は、回転信号Ａと振動信号Ｂとから砥石３の１回転毎での圧延ロール２の振動波形Ｙと砥石３の１回転を示す基準波形Ｘとを複数抽出する同期波形抽出部２０を有している。同期波形抽出部２０は、回転信号Ａと、アンプ部１３により増幅された振動信号Ｂとが入力されるコンピュータ等によって構成されている。この同期波形抽出部２０は、回転信号Ａにおいて１回転を示す信号（Ｈレベル）が入力される毎に、１回転の始まりから１回転の終了までの信号（例えば、パルス信号）を基準波形Ｘとして記憶すると共に、１回転の始まりから１回転の終了までの振動信号Ｂを振動波形Ｙとして個別に記憶する。
【００４０】
また、研削装置１は、ｎ個毎での振動波形Ｙを用いてコヒーレンスを求めるコヒーレンス算出部２１を有している。コヒーレンス算出部２１はコンピュータやコンピュータに組み込まれたプログラム等によって実現される。
コヒーレンス算出部２１は、基準波形Ｘや振動波形Ｙを用いてスペクトルの計算を行うスペクトル計算部２２と、このスペクトル計算部２２の計算結果に基づいてコヒーレンスの計算を行うコヒーレンス計算部２３とを有している。
【００４１】
具体的には、スペクトル計算部２２は、基準波形Ｘに対応する１回転毎の回転信号ＡをＦＦＴ処理し、その値を自乗することで基準波形ＸでのパワースペクトルＳxxを計算すると共に、振動波形Ｙに対応する１回転毎の振動信号ＢをＦＦＴ処理し、その値を自乗することで振動波形ＹでのパワースペクトルＳyyを計算する。また、スペクトル計算部２２は、回転信号Ａ及び振動信号ＢをＦＦＴ処理して、ＦＦＴ処理した基準波形Ｘと振動波形Ｙとを掛けることによって両者のクロススペクトルＳxyを求める。
【００４２】
コヒーレンス計算部２３は、スペクトル計算部２２での計算結果を用いてコヒーレンス計算を行う。具体的には、コヒーレンス算出部２１には、式（１）で示す計算式がプログラムとして組み込まれており、パワースペクトルＳxx、Ｓyy、Ｓxy、式（１）を用いてｎ個毎での各基準波形Ｘと振動波形Ｙとのコヒーレンスを求める。なお、式（１）での記号「Ｃ」はコヒーレンスである。
【００４３】
【数５】
2007253252.tif 000005
【００４４】
図８は、研削後に大きな研削マークが観測された圧延ロールにおける研削作業中の振動データを分析した結果であって、基準波形Ｘと振動波形Ｙとのコヒーレンスを計算し、このコヒーレンスを周波数２００Ｈｚ〜７００Ｈｚ間で１００Ｈｚ毎に分け、各周波数帯域でのコヒーレンスのレベルを時間経過毎に計算した結果をまとめたものである。
図８に示すように、４００Ｈｚ〜５００Ｈｚと、５００Ｈｚ〜６００Ｈｚとの周波数帯においてコヒーレンスが大きく、研削マークが発生する場合は、上記帯域で砥石３の回転に同期した振動が最も良く現れていることが分かる。
【００４５】
したがって、研削作業中、研削マークが発生と関係の深い周波数帯域、即ち、４００Ｈｚ〜６００Ｈｚのコヒーレンスを見ることで、後述するように、当該コヒーレンスから研削マークの発生の有無を判断することが可能となる。
図９は、研削マークが発生と関係の深い上述した周波数帯域での研削マークの大きさと、コヒーレンスとの関係を示したものである。図９では、研削マークが大であるときは周期的にコヒーレンスが変化していると共に、コヒーレンスも大きくなっている。
【００４６】
図９に示すように、例えば、コヒーレンスの値が０．４以上（しきい値以上）となった場合に研削マークが発生したと判断することもできるし、周期的にコヒーレンスが変化している場合に研削マークが発生したと判断することもできる。
詳しくは、表示部１６を用いてコヒーレンスの変化を示す図９のようなグラフを表示し、表示部１６に表示されたコヒーレンスの変化をオペレータ等が見ることによって研削マークの発生の有無を判定することができる。
【００４７】
第２実施の形態でも第１実施形態と同様に、表示部１６の代わりに、研削装置１に判定部１７ａとを設けた上で、判定部１７ａに判定に使用するしきい値を設定し、コヒーレンスがしきい値を超えるか否かで研削マークの発生の有無を判定してもよい。判定部１７ａが研削マークの発生有りと判断したときは、アラーム部１８ｂで研削マークの発生を知らせることができる。
【００４８】
次に、研削マークの判定方法について図６を用いて説明する。
砥石３の回転を回転信号Ａとして取り出すと共に、圧延ロール２の振動を振動信号Ｂとして取り出す（Ｓ１０）。具体的には、研削装置１の回転検出部１０を用いて砥石３の回転信号Ａを取り出すと共に、研削装置１の振動検出部１１を用いて振動信号Ｂを取り出す。
【００４９】
次に、回転信号Ａと振動信号Ｂとから砥石３の１回転を示す基準波形Ｘと砥石３の１回転毎での圧延ロール２の振動波形Ｙを複数抽出する（Ｓ１１）。具体的には、研削装置１の同期波形抽出部２０を用いて砥石３１回転毎の基準波形Ｘ及び振動波形Ｙを抽出する。
式（１）を用いてｎ個毎（例えば、ｎ＝１０）での各基準波形Ｘと振動波形Ｙとのコヒーレンスを求める（Ｓ１２）。具体的には、研削装置１の同期波形抽出部２０を用いて砥石３１回転毎の基準波形Ｘ及び振動波形Ｙを抽出する。コヒーレンス算出部２１に組み込まれた式（１）を用いて各基準波形Ｘと振動波形Ｙとのコヒーレンスを求める。
【００５０】
コヒーレンスに基づいて研削マークの発生の有無を判定する（Ｓ１３）。具体的には、上述したように、研削マークの発生の有無に高い応答性を有する周波数域を予め特定しておき（例えば、４００Ｈｚ〜６００Ｈｚ）、特定した周波数におけるコヒーレンスの大きさから研削マークの発生の有無を判定する。
［第３実施形態］
図７は本発明の第３実施形態の研削マークの判定方法を示している。第３実施形態での研削マークの判定方法を実装した装置としては、第２実施形態に示した研削装置１のコヒーレンス算出部２１を変更することによって実現される。
【００５１】
まず、第２実施形態に示した研削装置１のコヒーレンス算出部２１を変更した研削装置１について説明する。コヒーレンス算出部２１は、第２実施形態と同様にスペクトル計算部２２と、コヒーレンス計算部２３とを有している。
具体的には、スペクトル計算部２２は、振動波形Ｙに対応する１回転毎の振動信号ＢをＦＦＴ処理し、その値を自乗することで振動波形ＹでのパワースペクトルＳyyを計算する。この実施の形態では、砥石３の回転数は常に一定と考えており、基準波形ＸでのスペクトルＳxxを１＋０ｊ（ｊは虚数単位）とおいて基準波形ＸでのパワースペクトルＳxxは１である。また、基準波形ＸでのスペクトルＳxxが１＋０ｊであるから、基準波形Ｘと振動波形ＹとのクロススペクトルＳxyは振動波形ＹのスペクトルＳyとなる。
【００５２】
したがって、このコヒーレンス計算部２３には、砥石３の回転数を常に一定と考えた式（２）で示す計算式がプログラムとして組み込まれており、コヒーレンス計算部２３では式（２）を用いてｎ個毎での各基準波形Ｘと振動波形Ｙとのコヒーレンスを求める。なお、式（２）での記号「Ｃ」はコヒーレンスである。
【００５３】
【数６】
2007253252.tif 000006
【００５４】
次に、研削マークの判定方法について図７を用いて説明する。
砥石３の回転を回転信号Ａとして取り出すと共に、圧延ロール２の振動を振動信号Ｂとして取り出す（Ｓ２０）。
次に、回転信号Ａと振動信号Ｂとから砥石３の１回転毎での圧延ロール２の振動波形Ｙを複数抽出する（Ｓ２１）。具体的には、研削装置１の同期波形抽出部２０を用いて砥石３１回転毎の振動波形Ｙのみを抽出する。式（２）を用いてｎ個毎での振動波形Ｙのコヒーレンスを求める（Ｓ２２）。そして、コヒーレンスに基づいて研削マークの発生の有無を判定する（Ｓ２３）。なお、図７のＳ２３での方法は、第２実施形態での判定方法と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１実施形態における研削装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態における研削マークの判定方法のフローチャート図である。
【図３】基準波形Ｘ、振動波形Ｙを示す図である。
【図４】複数の平均振動波形Ｚでの相関性を示す図である。
【図５】第２実施形態における研削装置の概略構成図である。
【図６】第２実施形態における研削マークの判定方法のフローチャート図である。
【図７】第３実施形態における研削マークの判定方法のフローチャート図である。
【図８】コヒーレンスを示す図である。
【図９】コヒーレンスと研削マークとの関係を示す図である。
【図１０】研削装置の変形例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    研削装置
２    圧延ロール
３    砥石
Ａ    回転信号
Ｂ    振動信号
Ｘ    基準波形
Ｙ    振動波形
Ｚ    平均振動波形
【図１】
2007253252.tif 000009
【図２】
2007253252.tif 000010
【図３】
2007253252.tif 000011
【図４】
2007253252.tif 000012
【図５】
2007253252.tif 000013
【図６】
2007253252.tif 000014
【図７】
2007253252.tif 000015
【図８】
2007253252.tif 000016
【図９】
2007253252.tif 000017
【図１０】
2007253252.tif 000018