(57)【要約】【課題】ロール疵発生時にロール疵の起因となっているロールを短時間に特定できると共に、高精度のロール疵判定ができる、ロール疵起因ロールの特定方法を提供することを課題とする。【解決手段】複数のスタンドで構成される仕上圧延機を有する熱間圧延ラインにおいて、仕上圧延ロールが起因で鋼板表面に周期的に発生するロール疵を検出し、検出したロール疵の起因であるロールを特定する、ロール疵起因ロールの特定方法であって、ロール疵発生条件ステップと、表面疵の検知ステップと、疵の発生ピッチ演算ステップと、出側疵周期と発生ピッチとを比較する比較ステップと、一致する出側疵周期があれば、その圧延ロールを検出したロール疵の起因ロールであると特定する起因ロールの特定ステップと、一致する出側疵周期がなければ、検出したロール疵は非ロール疵であると判定する非ロール疵判定ステップとを有する。【選択図】図１
2012030260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスタンドで構成される仕上圧延機を有する熱間圧延ラインにおいて、仕上圧延ロールが起因で鋼板表面に周期的に発生するロール疵を検出し、検出したロール疵の起因であるロールを特定する、ロール疵起因ロールの特定方法であって、
各圧延ロールが起因であると仮定したロール疵について最終仕上圧延機における出側疵周期を演算・設定する、ロール疵発生条件ステップと、
前記仕上圧延機の後段に設置したカメラにて鋼板表面を撮像し、画像処理を行い表面疵を検知する、表面疵の検知ステップと、
検知した表面疵の中から周期性のある疵を検出し、検出した疵の発生ピッチを演算する、疵の発生ピッチ演算ステップと、
前記出側疵周期と前記発生ピッチとを比較する比較ステップと、
該比較ステップで、一致する前記出側疵周期があれば、その圧延ロールを検出したロール疵の起因ロールであると特定する、起因ロールの特定ステップと、
前記比較ステップで、一致する前記出側疵周期がなければ、検出したロール疵は非ロール疵であると判定する、非ロール疵と判定ステップと、
を有することを特徴とするロール疵起因ロールの特定方法。
【請求項２】
請求項１に記載のロール疵起因ロールの特定方法において、
前記起因ロールの特定ステップ、または前記非ロール疵判定ステップの後に、そのいずれかのステップでの結果を表示する、結果の表示ステップを有し、
前記ロール疵発生条件ステップでは、
使用しているロールの径、鋼板の板厚・板温度といった製造条件を基にして前記出側疵周期を演算することを特徴とするロール疵起因ロールの特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスタンドで構成される仕上圧延機を有する熱間圧延ラインにおいて、仕上圧延ロールが起因で鋼板表面に周期的に発生するロール疵を検出し、検出したロール疵の起因であるロールを特定する、ロール疵起因ロールの特定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼の圧延工程や、樹脂フィルム製造工程においては、帯状の製品の支持・搬送などには一般的にロールが用いられる。
【０００３】
鉄鋼の熱間圧延ラインでは、鋼板表面に圧延ロール起因の周期性欠陥であるロール疵ができた場合には、製品の品質に大きな問題が生じてしまう。例えば、異常が生じたロールの径が５００ｍｍとすると、５００×π≒１５７０ｍｍのピッチでロール疵が連続して発生する。このロール疵が一度発生すると、ロール手入れ、ロール替え等の処置を実行するまで製品全長に発生してしまう可能性がある。
【０００４】
このため、ロール疵を迅速に検出し、できるだけ早くロール交換等の対策を施す必要がある。従前は、オペレータが直接観察するか、例えばカメラで得られた画像をオペレータが見て欠陥の有無を判断していた。
【０００５】
特許文献１には、光源を改善した光電センサが開示され、欠陥検出率の向上が図られている。また、特許文献２には、欠陥部と地合部の画像のグレイ値差分が小さい場合には、カメラ角度調整を、グレイ値差分が大きい場合には、しきい値調整を行なうようにし、欠陥見逃し時の原因特定および表面検査装置の調整を的確かつ短時間で行なうことができる技術が開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、検出対象をロール疵に絞り、検査装置の処理技術を改善した技術が開示されている。この技術は、特定の波束信号と原信号とのたたみこみを求めることによって、欠陥信号部分を強調した信号波形を得る。そして、得られた信号に対して解析を行うことによって、周期的な欠陥を判別し、３〜５周期程度のごく少量のデータからでもノイズと同程度の微弱な周期性疵信号の検出を可能としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１３４３６３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１２８４６号公報
【特許文献３】特開２００１−２８１１５４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、上述した特許文献１〜３に開示された技術によって、周期性疵信号の検出が高精度で可能となったものの、検出した周期性疵が複数有る圧延ロールの内、どの圧延ロールの異常によるものであるかという原因究明にまでは至っていないという問題がある。
【０００９】
図２は、圧延ロールでの圧下によるロール疵の発生イメージを示す図である。（ａ）は、７スタンドある仕上げ圧延機で圧延された鋼板の表面を後段でカメラ撮影している様子を示している。そして、（ｂ）には、Ｆ５ロールが起因でロール疵が発生した場合を模式的に示している。
【００１０】
例えば、後段に圧延ロールがない最終圧延ロール（Ｆ７-ｓｔｄ）が起因で発生したロール疵は、鋼板表面上にＦ７ロール円周ピッチで発生する。しかしながら、（ｂ）で示すＦ５-ｓｔｄのように最終圧延ロール（Ｆ７-ｓｔｄ）より前段の圧延ロールが起因で発生したロール疵は、Ｆ６-ｓｔｄとＦ７-ｓｔｄを通過し、それぞれ圧延されて伸ばされてしまうため、Ｆ７-ｓｔｄ出側での疵ピッチはＦ５ロール円周とする周期とならない。このように、前段のロール起因でロール疵が発生した場合には、後段になるにつれ圧延によって、ロール疵の周期が長くなってしまう。
【００１１】
従って、圧延機出側に設置した表面検査装置でロール疵を検出し、その周期が正確に分かったとしても、圧延ロールは複数段から構成されているため、ロール疵の起因となっているロールを短時間に特定することが難しい。
【００１２】
また、周期性がある欠陥候補を検出しているものの、操業で用いているロールからは有り得ない周期の疵候補を、ロール疵としてしまう誤検出の可能性もある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ロール疵発生時にロール疵の起因となっているロールを短時間に特定できると共に、高精度のロール疵判定ができる、ロール疵起因ロールの特定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するための本発明は、以下の構成を有する。
【００１５】
［１］  複数のスタンドで構成される仕上圧延機を有する熱間圧延ラインにおいて、仕上圧延ロールが起因で鋼板表面に周期的に発生するロール疵を検出し、検出したロール疵の起因であるロールを特定する、ロール疵起因ロールの特定方法であって、
各圧延ロールが起因であると仮定したロール疵について最終仕上圧延機における出側疵周期を演算・設定する、ロール疵発生条件ステップと、
前記仕上圧延機の後段に設置したカメラにて鋼板表面を撮像し、画像処理を行い表面疵を検知する、表面疵の検知ステップと、
検知した表面疵の中から周期性のある疵を検出し、検出した疵の発生ピッチを演算する、疵の発生ピッチ演算ステップと、
前記出側疵周期と前記発生ピッチとを比較する比較ステップと、
該比較ステップで、一致する前記出側疵周期があれば、その圧延ロールを検出したロール疵の起因ロールであると特定する、起因ロールの特定ステップと、
前記比較ステップで、一致する前記出側疵周期がなければ、検出したロール疵は非ロール疵であると判定する、非ロール疵と判定ステップと、
を有することを特徴とするロール疵起因ロールの特定方法。
【００１６】
［２］  ［１］に記載のロール疵起因ロールの特定方法において、
前記起因ロールの特定ステップ、または前記非ロール疵判定ステップの後に、そのいずれかのステップでの結果を表示する、結果の表示ステップを有し、
前記ロール疵発生条件ステップでは、
使用しているロールの径、鋼板の板厚・板温度といった製造条件を基にして前記出側疵周期を演算することを特徴とするロール疵起因ロールの特定方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、非ロール疵の判定ならびに起因ロールの特定を自動で行うようにしたので、ロール疵判定を高精度で行えるとともに起因ロールの特定を短時間で行えるようになった。これにより、ロール手入れなどの迅速な対応が可能となり、稼働率の向上にも寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るロール疵起因ロールの特定方法における処理手順例を示す図である。
【図２】圧延ロールでの圧下によるロール疵の発生イメージを示す図である。
【図３】本発明を適用するための装置構成例を示す図である。
【図４】ロール疵発生条件の例を示す図である。
【図５】製品Ａについての表面検査結果を示す図である。
【図６】製品Bについての表面検査結果を示す図である。
【図７】製品Ｃについての表面検査結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図３は、本発明を適用するための装置構成例を示す図である。図中、１は鋼板を、２は仕上圧延機を、３はカメラを、４は上位計算機を、５は表面検査装置を、および６はディスプレイをそれぞれ表す。
【００２０】
７スタンドある仕上圧延機２で仕上圧延された鋼板１は、表側・裏側それぞれに設置したカメラ３によってそれぞれの表面を撮像される。撮像された画像は、表面検査装置５に送られ次に説明する処理を行い、その処理結果はディスプレイ６に送られ作業者の作業ガイダンスとして利用される。なお、発生するロール疵の周期は、仕上圧延機２で使用するロール、板厚、板温度等の製造条件で変化する。よって、表面検査装置５でのロール疵の検出精度を向上させるため、表面検査装置５はこれらの製造条件から得られるロール疵発生条件を上位計算機４から取り込んでいる。
【００２１】
図１は、本発明に係るロール疵起因ロールの特定方法における処理手順例を示す図である。先ずStep01にて、ロール疵発生条件の設定を行う。使用中のＦ１〜Ｆ７スタンドのロール径、板厚、板温度等の製造条件を入力し、これらを基にして各ロールが起因でロール疵が発生すると仮定した場合の「Ｆ７出側疵周期」を演算・設定する。なお、圧延に使用しているロールは、ロール替え毎、各スタンド毎に異なるため、ロール交換実施後に各ロールのロール径を上位計算機へ入力する。なお、ロール交換後は、次のロール替えまで入力値を使用する。
【００２２】
演算方法の一例は、i番目のスタンドＦiが起因のロール疵のＦ７出側疵周期をＦ７i出側疵周期とすると、以下の（１）式のように表される。
【００２３】
Ｆ７i出側疵周期＝iロール径×π×Ｆi出側板厚／Ｆ７出側板厚・・・・（１）
【００２４】
各スタンドのロール毎にＦ７出側疵周期を求め、ロール疵発生条件として上位計算機４から表面検査装置５に送られる。図４は、ロール疵発生条件の例を示す図である。例として、各スタンド毎の使用ロール径、ならびに該当ロール起因時のＦ７出側ロール疵周期を示している。
【００２５】
例えば、Ｆ１起因でロール疵が発生した場合には、Ｆ１ロールのロール周期から、最終Ｆ７ロールまでの圧下分を演算した結果、出側でのロール疵周期は１７９０．５ｍｍと演算される。以下同様であるが、Ｆ７起因でロール疵が発生した場合には、Ｆ７以後に圧延ロールが無いため、「ロール周期＝出側疵周期」となるため、板面でのロール疵周期は１６３３．３ｍｍとなる。
【００２６】
次にStep02では、表面疵の検知を行う。表側・裏側それぞれに設置したカメラ３からの画像を画像処理し、表面疵を検知する。具体的な検知方法としては、前述した特許文献２に記載した方法を用いるようにすると良い。
【００２７】
Step03では、Step02で検知した表面疵の中からロール疵を検出し、検出したロール疵の鋼板長手方向間隔、すなわちロール疵の発生ピッチを演算する。なお、具体的な演算方法については、前述した特許文献３に記載した方法を用いるようにすると良い。
【００２８】
そして次のStep04にて、Step03で演算した疵の発生ピッチと前述したロール疵発生条件のＦ７出側疵周期とを比較して、一致するものがあるかどうかどうかを判断する。
【００２９】
一致するものがある場合には、一致したロールがロール疵の発生元であると特定する(Step05)。なお、一致判定に当たっては、図４のＦ７出側疵周期の値に上下限範囲を持たせ、画像から求められた疵ピッチがその範囲に入っているかどうかで判定するようにすると良い。図５〜７は、それぞれ製品Ａ〜Ｃについての表面検査結果を示す図である。
【００３０】
図５の製品Ａについての表面検査結果からは、疵ピッチが１６３３ｍｍであり、図４のＦ７出側疵周期の内、Ｆ７のロールが周期が同じである。このため、このロール疵はＦ７ロールが起因と判定したものである。
【００３１】
同様に、図６の製品Ｂについての表面検査結果からは、疵ピッチが１７９０ｍｍであり、図４のＦ１出側疵周期の内、Ｆ１のロールが周期が同じである。このため、このロール疵はＦ１ロールが起因と判定したものである。
【００３２】
しかしながら、図７の製品Ｃについての表面検査結果からは、疵ピッチが１５７０ｍｍであり、図４のＦ１出側疵周期の内、該当するものが無かった。そのため、このロール疵は、偶発的に周期疵を検出したと判断し、非ロール疵と判定したものである。ここの処理は、図１のStep06を説明したものである。このように圧延するロールからは発生しない、偶発的に検出した周期の欠陥を除外することができる。
【００３３】
最後のStep07では、Step05またはStep06の結果をディスプレイ６に表示し、作業者の作業ガイダンスとして利用される。圧延するロールからは発生しない、偶発的に検出した周期の欠陥を除外することができ、表面検査装置でのロール疵判定結果の精度を向上させることが可能となる。また、前記の結果からロール疵を検出した場合、表面検査装置の表示部にロール疵の周期と起因ロールを画面に表示することができ、短時間で異常ロールを認識することが可能となる。
【符号の説明】
【００３４】
１    鋼板
２    仕上圧延機
３    カメラ
４    上位計算機
５    表面検査装置
６    ディスプレイ
【図１】
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【図２】
2012030260.tif 000004
【図３】
2012030260.tif 000005
【図４】
2012030260.tif 000006
【図５】
2012030260.tif 000007
【図６】
2012030260.tif 000008
【図７】
2012030260.tif 000009