(57)【要約】【課題】鋼帯研磨機における異常の検出を可能にする鋼帯研磨機の異常検出装置及び異常検出方法を提供する。【解決手段】鋼帯研磨機１００は、ベルト用モータ１１によって回転駆動されるコンタクトロール１と、アイドルロール２と、鋼帯Ｓを研磨する研磨ベルト３と、鋼帯Ｓをコンタクトロール１に向かって押圧するビリーロール４と、コンタクトロール１に対してビリーロール４を押し付ける又は離すように移動させるスクリュージャッキ６及びジャッキ用モータ１２とを有する。異常検出装置１０１は、ベルト用モータ１１の負荷電流を検出する演算部１４ｂと、ベルト用モータ１１の負荷電流が負荷電流の制御目標とする目標範囲内にあるか否かを監視する監視タイマ１４ｄとを備える。監視タイマ１４ｄは、ベルト用モータ１１の負荷電流が目標範囲外を維持する継続時間が所定の継続時間に達すると、鋼帯研磨機１００に異常が発生したと判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼帯研磨機の異常検出装置であって、前記鋼帯研磨機が、駆動装置によって回転駆動されるコンタクトロールと、コンタクトロールと間隔をあけて配置されるアイドルロールと、コンタクトロール及びアイドルロールに巻き掛けられ且つ走行駆動される鋼帯を研磨する研磨ベルトと、前記コンタクトロールに対向して配置され且つ前記走行駆動される鋼帯を前記コンタクトロールに向かって押圧する押圧ロールと、前記押圧ロールを前記コンタクトロールに向かう方向又は前記コンタクトロールから離れる方向に移動させる移動装置とを有する、異常検出装置において、
前記駆動装置の負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、
前記駆動装置の負荷電流が負荷電流の制御目標とする目標範囲内にあるか否かを監視する監視手段とを備え、
前記監視手段は、前記駆動装置の負荷電流が前記目標範囲外を維持する継続時間が所定の継続時間に達すると、前記鋼帯研磨機に異常が発生したと判定する異常検出装置。
【請求項２】
前記負荷電流検出手段は、前記駆動装置の負荷電流の所定時間間隔の間における平均値を、前記駆動装置の負荷電流として検出する請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項３】
前記監視手段が前記鋼帯研磨機に異常が発生したと判定すると、前記駆動装置を停止させること、前記移動装置に前記押圧ロールを前記コンタクトロールから離れる方向に移動させることのうち少なくとも１つを実施する制御手段をさらに備える請求項１または２に記載の異常検出装置。
【請求項４】
前記監視手段が前記鋼帯研磨機の異常を判定したことを知らせるための警報装置をさらに備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の異常検出装置。
【請求項５】
鋼帯研磨機の異常検出方法であって、前記鋼帯研磨機が、駆動装置によって回転駆動されるコンタクトロールと、コンタクトロールと間隔をあけて配置されるアイドルロールと、コンタクトロール及びアイドルロールに巻き掛けられ且つ走行駆動される鋼帯を研磨する研磨ベルトと、前記コンタクトロールに対向して配置され且つ前記走行駆動される鋼帯を前記コンタクトロールに向かって押圧する押圧ロールと、前記押圧ロールを前記コンタクトロールに向かう方向又は前記コンタクトロールから離れる方向に移動させる移動装置とを有する、異常検出方法において、
前記駆動装置の負荷電流を検出する負荷電流検出ステップと、
前記駆動装置の負荷電流と負荷電流の制御目標とする目標範囲とを比較し、前記駆動装置の負荷電流が前記目標範囲外にある状態の継続時間を計測する継続時間計測ステップと、
前記継続時間が所定の継続時間に達すると前記鋼帯研磨機に異常が発生したと判定する異常判定ステップとを含む異常検出方法。
【請求項６】
前記負荷電流検出ステップでは、前記駆動装置の負荷電流の所定時間間隔の間における平均値を、前記駆動装置の負荷電流として検出する請求項５に記載の異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鋼帯研磨機の異常検出装置及び異常検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼帯を製造する際、圧延工程及び焼純工程の後、鋼帯の表面に存在する種々の疵、模様、汚れ等の欠陥を除去し所望の表面粗さ（表面仕上げ）を得るために、鋼帯の表面は、研磨機を使用して研磨される。例えば、特許文献１には、無端状の研磨ベルトを使用して鋼帯の表面を研磨する研磨装置が記載されている。この研磨装置は、所定の方向に走行駆動される鋼帯に対して上方に押圧するビリーロールと、ビリーロールの上方に配置されるコンタクトロールと、コンタクトロールの上方に間隔をあけて配置されるアイドルロールとを備えている。さらに、研磨装置は、コンタクトロール及びアイドルロールに巻き掛けられて張られた無端状の研磨ベルトを備え、研磨ベルトは、モータ駆動されるコンタクトロールの回転によって、コンタクトロール及びアイドルロールの周囲を走行し、研磨ベルトとビリーロールとの間を走行する鋼帯の上表面を研磨する。また、ビリーロールには、ビリーロールを上下に昇降させてコンタクトロール及び研磨ベルトへの鋼帯の押圧力を制御するための油圧シリンダが取り付けられている。
【０００３】
研磨ベルトでは、鋼帯を研磨していくにつれて、研磨ベルト上の研磨材が漸次摩耗し目詰まりが生じ、研磨ベルトと鋼帯との間に生じる摩擦力が減少して研磨能力が低下する。このとき、摩擦力の減少に伴い、コンタクトロール駆動用のモータの負荷電力も減少する。そして、研磨能力の低下を抑えるためには、ビリーロールによる鋼帯のコンタクトロール及び研磨ベルトへの押圧力を増大させる必要がある。このため、特許文献１の研磨装置は、コンタクトロール駆動用のモータの負荷電力の検出結果に基づき、油圧シリンダ伸縮用のモータの駆動を制御することによって、鋼帯の全長にわたって研磨量又は表面粗さが一様になるように、ビリーロールを昇降させて研磨ベルトへの押圧力を調節している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−６９２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１における研磨装置では、ビリーロールの回転軸を支持する軸受に異常が発生してビリーロールの回転負荷が増加した場合、ビリーロールの昇降装置に異常が発生してビリーロールによる所望の押圧力が得られない場合などの異常の発生時、コンタクトロール駆動用のモータの負荷電力は、ビリーロールの昇降制御にかかわらず上昇又は下降を続ける。このとき、研磨装置は、油圧シリンダを縮める制御を行い続けるか又は伸長させる制御を行い続けて、鋼帯の研磨を継続するため、ビリーロールの軸受の過熱による発火、鋼帯の研磨品質の低下等の問題が発生する。
【０００６】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、鋼帯研磨機における異常の検出を可能にする鋼帯研磨機の異常検出装置及び異常検出方法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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明に係る鋼帯研磨機の異常検出装置は、鋼帯研磨機が、駆動装置によって回転駆動されるコンタクトロールと、コンタクトロールと間隔をあけて配置されるアイドルロールと、コンタクトロール及びアイドルロールに巻き掛けられ且つ走行駆動される鋼帯を研磨する研磨ベルトと、コンタクトロールに対向して配置され且つ走行駆動される鋼帯をコンタクトロールに向かって押圧する押圧ロールと、押圧ロールをコンタクトロールに向かう方向又はコンタクトロールから離れる方向に移動させる移動装置とを有する、異常検出装置において、駆動装置の負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、駆動装置の負荷電流が負荷電流の制御目標とする目標範囲内にあるか否かを監視する監視手段とを備え、監視手段は、駆動装置の負荷電流が目標範囲外を維持する継続時間が所定の継続時間に達すると、鋼帯研磨機に異常が発生したと判定する。
【０００８】
負荷電流検出手段は、駆動装置の負荷電流の所定時間間隔の間における平均値を、駆動装置の負荷電流として検出してもよい。
上記鋼帯研磨機の異常検出装置は、監視手段が鋼帯研磨機に異常が発生したと判定すると、駆動装置を停止させること、移動装置に押圧ロールをコンタクトロールから離れる方向に移動させることのうち少なくとも１つを実施する制御手段をさらに備えてもよい。
上記鋼帯研磨機の異常検出装置は、監視手段が鋼帯研磨機の異常を判定したことを知らせるための警報装置をさらに備えてもよい。
【０００９】
また、この発明に係る鋼帯研磨機の異常検出方法は、鋼帯研磨機が、駆動装置によって回転駆動されるコンタクトロールと、コンタクトロールと間隔をあけて配置されるアイドルロールと、コンタクトロール及びアイドルロールに巻き掛けられ且つ走行駆動される鋼帯を研磨する研磨ベルトと、コンタクトロールに対向して配置され且つ走行駆動される鋼帯をコンタクトロールに向かって押圧する押圧ロールと、押圧ロールをコンタクトロールに向かう方向又はコンタクトロールから離れる方向に移動させる移動装置とを有する、異常検出方法において、駆動装置の負荷電流を検出する負荷電流検出ステップと、駆動装置の負荷電流と負荷電流の制御目標とする目標範囲とを比較し、駆動装置の負荷電流が目標範囲外にある状態の継続時間を計測する継続時間計測ステップと、上記継続時間が所定の継続時間に達すると鋼帯研磨機に異常が発生したと判定する異常判定ステップとを含む。
負荷電流検出ステップでは、駆動装置の負荷電流の所定時間間隔の間における平均値を、駆動装置の負荷電流として検出してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る鋼帯研磨機の異常検出装置によれば、研磨ベルト用駆動装置の負荷電流が目標範囲内に収まらない状態が所定の継続時間にわたって継続すると、異常が発生したと判定し、鋼帯研磨機における異常の検出が可能となる。
鋼帯研磨機の異常を判定した場合に、鋼帯の研磨が停止され、異常な状態を含んでいる部品への研磨負荷が除去されるため、異常な状態を含んでいる部品の損傷の進行や過熱による発火、この部品が周囲の部品に負荷をかけて損傷させること等を防ぐと共に、鋼帯の研磨品質の低下等を防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態に係る異常検出装置を備える鋼帯研磨機の模式図である。
【図２】研磨累積時間とベルト用モータの負荷電流の目標値との関係の一例を示すグラフである。
【図３】図２において、異常発生時のベルト用モータの負荷電流の状態の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態
まず、この発明の実施の形態に係る異常検出装置１０１を備える鋼帯研磨機１００の構成を説明する。
図１を参照すると、鋼帯研磨機１００は、円柱状のコンタクトロール１と、コンタクトロール１の上方に間隔をあけて配置された円柱状のアイドルロール２と、コンタクトロール１の円筒面及びアイドルロール２の円筒面にわたって巻き掛けられた無端状の研磨ベルト３とを備えている。
ここで、コンタクトロール１からアイドルロール２に向かう方向を上方とし、その反対方向を下方とする。
【００１３】
コンタクトロール１からは、円筒軸方向に駆動シャフト１ａが延びており、駆動シャフト１ａの先端にはプーリ１ｂが取り付けられている。プーリ１ｂは、駆動装置であるベルト用モータ１１のモータ軸１１ａの先端に取り付けられたモータプーリ１１ｂと、駆動ベルト１１ｃを介して連結されている。よって、ベルト用モータ１１が駆動してモータ軸１１ａを回転させると、回転駆動力が駆動ベルト１１ｃ及びプーリ１ｂを介して駆動シャフト１ａに伝達し、コンタクトロール１が駆動シャフト１ａを中心に回転する。このとき、コンタクトロール１の回転によって、研磨ベルト３がアイドルロール２を回転させつつコンタクトロール１及びアイドルロール２の周りを走行する。そして、研磨ベルト３の外側表面には、研磨材が付着されており、走行する研磨ベルト３は、外側表面に接触する対象物を研磨する。
【００１４】
また、アイドルロール２は、図示しない位置調節装置によって水平方向及び上下方向に移動され、研磨ベルト３の張り及び位置を調節する。
鋼帯研磨機１００は、コンタクトロール１の下方に、円柱状のビリーロール４をさらに備えている。ビリーロール４は、その回転シャフト４ａをコンタクトロール１の駆動シャフト１ａと平行にし、その円筒面をコンタクトロール１の円筒面と対向させるようにして配置されている。ここで、ビリーロール４は、押圧ロールを構成している。
ビリーロール４の回転シャフト４ａの両端は、ビリーロール４の下方に設けられた支持台５によって回転自在に支持されている。支持台５は、スクリュージャッキ６によって下方から支持されている。
【００１５】
スクリュージャッキ６は、本体６ａと、本体６ａから伸縮可能に突出し支持台５を支持するねじ軸６ｂと、本体６ａの内部でねじ軸６ｂの雄ねじと係合する雄ねじを外周面に有するジャッキシャフト６ｃとを有している。ジャッキシャフト６ｃは、ジャッキ用モータ１２の駆動軸に連結されている。このため、ジャッキ用モータ１２が駆動すると、ジャッキシャフト６ｃが回転駆動され、ねじ軸６ｂが本体６ａに対して伸長又は収縮する。それによって、ビリーロール４は、コンタクトロール１に接近する方向又はコンタクトロール１から離れる方向に支持台５と共に移動する。
ここで、スクリュージャッキ６及びジャッキ用モータ１２は、移動装置を構成している。
【００１６】
また、コンタクトロール１の円筒面と隣り合う側方の一方には、一対の上流側ガイドロール２１ａ及び２１ｂが設けられている。上流側ガイドロール２１ａ及び２１ｂは、互いの回転軸を平行にして円筒面を対向させるようにして配置されている。
また、コンタクトロール１の円筒面と隣り合う側方の他方には、一対の下流側ガイドロール２２ａ及び２２ｂが設けられている。下流側ガイドロール２２ａ及び２２ｂは、互いの回転軸を平行にして円筒面を対向させるようにして配置されている。
【００１７】
よって、鋼帯研磨機１００においてステンレス鋼帯などの鋼帯Ｓを研磨する際、図示しない巻出機に巻き付けられた鋼帯Ｓは、上流側ガイドロール２１ａ及び２１ｂの間、コンタクトロール１及び研磨ベルト３とビリーロール４との間、並びに、下流側ガイドロール２２ａ及び２２ｂの間を順次通過して、図示しない巻取機のドラムに鋼帯Ｓの端部が固定される。そして、スクリュージャッキ６のねじ軸６ｂを伸長させることによって、ビリーロール４が鋼帯Ｓを研磨ベルト３及びコンタクトロール１に押圧する。
【００１８】
また、ベルト用モータ１１及びジャッキ用モータ１２はそれぞれ、交流電源１３に電気的に接続されている。
交流電源１３からベルト用モータ１１に延びる電気経路の途中には、変流器１６及びスイッチ１８が順次設けられている。
変流器１６は、コントロールユニット１４に電気的に接続されている。これにより、ベルト用モータ１１の駆動時の負荷電流がコントロールユニット１４によって検出される。
スイッチ１８は、コントロールユニット１４に電気的に接続され、コントロールユニット１４の制御部１４ａの制御によって動作して、交流電源１３をベルト用モータ１１へ通電させる又は通電を遮断する。
【００１９】
さらに、交流電源１３から変流器１６に延びる電気経路の途中から、途中に変圧器１７が設けられた電気経路が分岐してコントロールユニット１４に接続している。これにより、ベルト用モータ１１の駆動時の負荷電圧がコントロールユニット１４によって検出される。そして、コントロールユニット１４は、検出した負荷電流及び負荷電圧から負荷電力を検出することができる。
【００２０】
また、交流電源１３からジャッキ用モータ１２に延びる電気経路の途中には、並列に接続されたトライアック（双方向サイリスタ）１９ａ及び１９ｂが設けられている。トライアック１９ａ及び１９ｂのゲートはコントロールユニット１４に接続されている。そして、コントロールユニット１４からの出力は、トライアック１９ａ及び１９ｂに制御信号として与えられ、交流電源１３からの交流電圧の位相角制御をする。これにより、ジャッキ用モータ１２には、スクリュージャッキ６のジャッキシャフト６ｃの正の回転方向又は逆の回転方向、すなわちスクリュージャッキ６のねじ軸６ｂの伸長動作又は収縮動作に対応する正又は逆の交流電圧が供給される。そして、供給される交流電圧の制御は、コントロールユニット１４の制御部１４ａによって行われる。
ここで、制御部１４ａは、制御手段を構成している。
【００２１】
また、鋼帯研磨機１００には、警報装置１５が設けられており、警報装置１５は、コントロールユニット１４の制御部１４ａの指令によって警報の発動及び停止を行う。
【００２２】
また、コントロールユニット１４は、演算部１４ｂ、タイマ１４ｃ及び監視タイマ１４ｄを含んでいる。
演算部１４ｂは、コントロールユニット１４が検出するベルト用モータ１１の負荷電流から、所定の時間間隔ＴＣ毎に時間ＴＣの間の負荷電流の平均値を算出する。
なお、本実施の形態では、例えば、コントロールユニット１４は０．５〜１秒の周期で変流器１６を介して負荷電流を検出する。演算部１４ｂは、時間間隔ＴＣとして５秒間毎に、５秒間にコントロールユニット１４が検出した負荷電流の平均値を算出する。以下、この演算部１４ｂによって算出される負荷電流の５秒間毎の平均値を、平均負荷電流値と呼ぶ。
ここで、演算部１４ｂは、負荷電流検出手段を構成している。
【００２３】
タイマ１４ｃは、鋼帯研磨機１００による鋼帯Ｓの研磨を開始した時点からの研磨時間の累積時間を計測する。そして、タイマ１４ｃでは、計測した累積時間はリセットされることができ、リセットされるとタイマ１４ｃは、新たに０から研磨時間の累積時間を計測する。
【００２４】
監視タイマ１４ｄは、予め設定されているベルト用モータ１１の負荷電流の目標値と、演算部１４ｂが算出した平均負荷電流値との差が、予め設定されている所定範囲を超えると、所定範囲を超えている間の継続時間を計測する。さらに、監視タイマ１４ｄは、計測した継続時間が、予め設定されている所定時間を超えると、制御部１４ａに通知する。
ここで、監視タイマ１４ｄは、監視手段を構成している。
また、コントロールユニット１４及び警報装置１５は、異常検出装置１０１を構成している。
【００２５】
次に、この発明の実施の形態に係る異常検出装置１０１及び鋼帯研磨機１００の動作を説明する。
図１を参照すると、圧延工程及び焼純工程等を経た後の研磨される鋼帯Ｓはドラム等に巻き付けられており、図示しない巻出機にセットされている。
研磨する際、鋼帯Ｓは、巻出機から引き出され、上流側ガイドロール２１ａ及び２１ｂの間、鋼帯研磨機１００のコンタクトロール１及び研磨ベルト３とビリーロール４との間、下流側ガイドロール２２ａ及び２２ｂの間を順次通されて、図示しない巻取機のドラムにセットされる。つまり、鋼帯Ｓが鋼帯研磨機１００にセットされる。
【００２６】
鋼帯Ｓのセット後、使用者によって鋼帯研磨機１００が始動され、コントロールユニット１４の制御部１４ａが、ベルト用モータ１１を稼動させる。これにより、コンタクトロール１が回転駆動され、研磨ベルト３が、コンタクトロール１及びアイドルロール２の周りを走行する。そして、コントロールユニット１４の演算部１４ｂは、変流器１６を介して検出される電流値つまりベルト用モータ１１の平均負荷電流値を算出する。
【００２７】
また、制御部１４ａは、トライアック１９ａ及び１９ｂに出力し、ジャッキ用モータ１２に対して正の交流電圧を供給して稼動させる。ジャッキ用モータ１２が発生する正方向の回転駆動力によって、スクリュージャッキ６のねじ軸６ｂが伸長し、ビリーロール４が鋼帯Ｓを研磨ベルト３及びコンタクトロール１に押し付けていく。
ビリーロール４が鋼帯Ｓを押し付けていくことによってコンタクトロール１の回転負荷が増加するため、ベルト用モータ１１の平均負荷電流値も上昇する。制御部１４ａは、ベルト用モータ１１の平均負荷電流値が後述する予め設定された初期電流値に達すると、使用者に通知する。
【００２８】
通知を受けた使用者は、図示しない巻取機を起動させ、鋼帯Ｓを巻き取らせる。これにより、鋼帯Ｓは、図示しない巻出機から引き出されて次々に研磨ベルト３とビリーロール４の間を通過し、通過する際に上方側の表面が研磨ベルト３によって研磨される。この巻取機の起動時、制御部１４ａは、トライアック１９ａ及び１９ｂへの出力を停止し、ジャッキ用モータ１２を停止させると共に、ビリーロール４の昇降を一旦停止させ、鋼帯Ｓの研磨を開始させる。そして、巻出機の全ての鋼帯Ｓの研磨が終了すると、巻取機に巻き取られた鋼帯Ｓが再び巻出機にセットされ、鋼帯Ｓの未だ研磨されていない反対側の表面が鋼帯研磨機１００によって研磨される。
【００２９】
また、研磨ベルト３が新品の場合、研磨ベルト３の表面上には研磨材が多量に付着しているため、所望の研磨品質を得るために必要なビリーロール４による鋼帯Ｓの研磨ベルト３への押圧力は、低くてよい。一方、研磨に使用するに従い研磨ベルト３が摩耗し、研磨ベルト３の表面上の研磨材が剥離して減少するため、ビリーロール４による鋼帯Ｓの研磨ベルト３への押圧力は、増加される必要がある。
このため、所望の研磨品質を得るためのビリーロール４による鋼帯Ｓの研磨ベルト３への押圧力の制御は、押圧力に対応するベルト用モータ１１の負荷電流に目標値を設定し、ベルト用モータ１１の平均負荷電流値が、目標とする負荷電流目標値となるように、ビリーロール４の昇降位置を調節することによって、実施される。
【００３０】
また、所望の研磨品質を得るためのビリーロール４による鋼帯Ｓの研磨ベルト３への押圧力は、鋼帯Ｓの鋼種、幅、厚さ等の要素によっても異なるため、これらの要素に対応させて負荷電流目標値が設定される。
例えば、鋼種Ｃ、幅Ｂ１、厚さＤ１の鋼帯Ｓに対して所望の研磨品質を得るためのベルト用モータ１１の負荷電流の負荷電流目標値Ｃｔと、研磨ベルト３の研磨での使用時間（研磨累積時間）Ｔとの関係が図２に示されている。なお、図２では、横軸に研磨累積時間をとり、縦軸に負荷電流をとっている。
【００３１】
図１をあわせて参照すると、研磨ベルト３が新品つまり研磨累積時間が０分の場合、負荷電流目標値はＣｔ０となり、負荷電流目標値は、研磨累積時間が増加するに従い比例的に増加する。つまり、負荷電流目標値Ｃｔは、実線直線ＬＣｔ上の値をとる。そして、研磨累積時間Ｔｅｎｄは、研磨ベルト３が摩耗して研磨に不適合な状態となる時間であり、研磨ベルト３の交換時期を示す。
なお、鋼帯Ｓの研磨の開始時に新品の研磨ベルト３を使用する場合、上述の初期電流値は、Ｃｔ０となる。
【００３２】
また、ビリーロール４による鋼帯Ｓの研磨ベルト３への押圧力の制御のためにベルト用モータ１１の負荷電流を制御する際、負荷電流目標値Ｃｔに対してプラス側の上限値Ｃｔｍａｘと、マイナス側の下限値Ｃｔｍｉｎが設定され、ベルト用モータ１１の平均負荷電流値が、上限値Ｃｔｍａｘと下限値Ｃｔｍｉｎとの間に収まるように、ビリーロール４の昇降位置が制御される。なお、本実施形態では、上限値Ｃｔｍａｘは、負荷電流目標値Ｃｔに電流値αを加算したものとし、一点鎖線の直線ＬＣｍａｘ上の値をとる。また、下限値Ｃｔｍｉｎは、負荷電流目標値Ｃｔから電流値αを減じたものとし、二点鎖線の直線ＬＣｍｉｎ上の値をとる。
よって、ベルト用モータ１１の平均負荷電流値が、直線ＬＣｍａｘと直線ＬＣｍｉｎとの間の領域である目標領域ＬＡの中の値をとるように、ビリーロール４の昇降位置が制御される。
【００３３】
具体的には、研磨の開始時、コントロールユニット１４のタイマ１４ｃが起動され、タイマ１４ｃは、研磨ベルト３が鋼帯Ｓを研磨している時間を計測し、計測した時間を累積した研磨累積時間を算出する。タイマ１４ｃは、研磨ベルト３が新品の場合、０を初期値として計測した時間を加算して研磨累積時間を算出し、研磨ベルト３が使用済みの場合、記憶している過去の研磨における研磨ベルト３の研磨累積時間を初期値として、計測した時間を加算して研磨累積時間を算出する。
【００３４】
また、コントロールユニット１４には、図２のマップが記憶されている。コントロールユニット１４の制御部１４ａは、タイマ１４ｃから送られる研磨累積時間と、演算部１４ｂから送られるベルト用モータ１１の平均負荷電流値とを対応づけた現状を示す点Ｐを、図２のマップに順次マッピングしていく。
【００３５】
制御部１４ａは、点Ｐが目標領域ＬＡよりも外側となった場合、例えば、ベルト用モータ１１の平均負荷電流値が上限値Ｃｔｍａｘよりも大きくなる点ＰＨの位置となると、ビリーロール４による鋼帯Ｓの研磨ベルト３への押圧力を低下させるために、トライアック１９ａ及び１９ｂに出力し、ジャッキ用モータ１２に対して負の交流電圧を供給して稼動させる。これにより、ジャッキ用モータ１２が負方向に回転してねじ軸６ｂが収縮し、ビリーロール４が研磨ベルト３から離れる方向に移動するため、ベルト用モータ１１の平均負荷電流値が低下する。そして、制御部１４ａは、その後にマッピングされた点Ｐ１が目標領域ＬＡ内に位置すると、ジャッキ用モータ１２を停止させる。
【００３６】
一方、ベルト用モータ１１の平均負荷電流値が下限値Ｃｔｍｉｎよりも小さくなる点ＰＬの位置となると、ビリーロール４による鋼帯Ｓの研磨ベルト３への押圧力を増加させるために、制御部１４ａは、正の交流電圧を供給してジャッキ用モータ１２を正方向の回転で稼動させ、ビリーロール４及び鋼帯Ｓを研磨ベルト３にさらに押し付ける。これにより、ベルト用モータ１１の平均負荷電流値が上昇する。そして、制御部１４ａは、その後にマッピングされた点Ｐ２が目標領域ＬＡ内に位置すると、ジャッキ用モータ１２を停止させる。
【００３７】
また、マッピングされた点Ｐが目標領域ＬＡよりも外側となると、この時点で監視タイマ１４ｄが起動する。監視タイマ１４ｄは、点Ｐが目標領域ＬＡよりも外側になった時点からの経過時間を計測し、次々にマッピングされていく点Ｐが再び目標領域ＬＡ内に収まった時点で計測を終了し、停止する。つまり、監視タイマ１４ｄは、マッピングされる点Ｐが目標領域ＬＡよりも外側に位置し続ける継続時間ＴＤを計測する。
【００３８】
そして、上述のような制御部１４ａによるビリーロール４の昇降制御に関わらず、継続時間ＴＤが予め設定された所定継続時間ＴＤｐ（例えば５０秒程度など）に達すると、監視タイマ１４ｄは、ビリーロール４の制御に異常が発生したと判定し、制御部１４ａに警告を発する。警告を受けた制御部１４ａは、異常の発生を認識し、警報装置１５に警報を発せさせる。さらに、制御部１４ａは、研磨を中止するために、負の交流電圧を供給してジャッキ用モータ１２を負方向の回転で稼動させ、ビリーロール４を研磨ベルト３から離れる方向に移動させるように制御すると共に、スイッチ１８を遮断してベルト用モータ１１を停止させる。
【００３９】
図３を参照すると、異常発生時のベルト用モータ１１の負荷電流（平均負荷電流値）の状態の一例が示されている。
図１をあわせて参照すると、監視タイマ１４ｄは、研磨累積時間Ｔ１で一旦起動するが、研磨累積時間Ｔ１〜Ｔ２の間では、マッピングされた点Ｐが目標領域ＬＡよりも外側にあるが継続時間ＴＤａが所定継続時間ＴＤｐに達しないため、制御部１４ａに警告を発せず、研磨累積時間Ｔ２で停止する。さらに、監視タイマ１４ｄは、研磨累積時間Ｔ３で再び起動し、研磨累積時間Ｔ４で継続時間ＴＤｂが所定継続時間ＴＤｐとなるため、制御部１４ａに警告を発する。なお、図３は、研磨の開始時、新品の研磨ベルト３（図１参照）を使用した場合の例を示している。
【００４０】
このように、この発明の実施の形態に係る鋼帯研磨機１００の異常検出装置１０１において、鋼帯研磨機１００は、ベルト用モータ１１によって回転駆動されるコンタクトロール１と、コンタクトロール１と間隔をあけて配置されるアイドルロール２と、コンタクトロール１及びアイドルロール２に巻き掛けられ且つ走行駆動される鋼帯Ｓを研磨する研磨ベルト３と、コンタクトロール１に対向して配置され且つ走行駆動される鋼帯Ｓをコンタクトロール１に向かって押圧するビリーロール４と、ビリーロール４をコンタクトロール１に向かう方向又はコンタクトロール１から離れる方向に移動させるスクリュージャッキ６及びジャッキ用モータ１２とを有する。異常検出装置１０１は、ベルト用モータ１１の負荷電流を検出する演算部１４ｂと、ベルト用モータ１１の負荷電流が負荷電流の制御目標とする目標範囲内にあるか否かを監視する監視タイマ１４ｄとを備える。監視タイマ１４ｄは、ベルト用モータ１１の負荷電流が目標範囲外を維持する継続時間が所定の継続時間に達すると、鋼帯研磨機１００に異常が発生したと判定する。
【００４１】
鋼帯Ｓの研磨の際、所望の研磨品質を得るために、研磨ベルト３の摩耗の進行に応じてビリーロール４による鋼帯Ｓのコンタクトロール１への押圧力が増大され、これに伴い、コンタクトロール１が回転方向に受ける回転負荷及びベルト用モータ１１の負荷電流が上昇する。このため、ビリーロール４による鋼帯Ｓをコンタクトロール１へ押し付ける制御は、研磨ベルト３の摩耗の進行に対応して設定された負荷電流の目標範囲内に、ベルト用モータ１１の負荷電流が収まるようにすることによって実施される。コンタクトロール１とベルト用モータ１１との連結部、ベルト用モータ１１、アイドルロール２の位置調節装置、スクリュージャッキ６、ジャッキ用モータ１２等に異常が発生すると、上述のビリーロール４の制御に関わらず、ベルト用モータ１１の負荷電流が目標範囲内に収まらない状態が継続する。このため、監視タイマ１４ｄは、ベルト用モータ１１の負荷電流が目標範囲内に収まらない状態が所定の継続時間にわたって継続すると、異常が発生したと判定する。上述のようにすることによって、異常検出装置１０１は、鋼帯研磨機１００における異常の検出を可能にする。
【００４２】
また、異常検出装置１０１において、演算部１４ｂは、ベルト用モータ１１の負荷電流の所定時間間隔の間における平均値を、ベルト用モータ１１の負荷電流として検出する。鋼帯Ｓの研磨時、研磨ベルト３が受ける抵抗が細かく変動するため、コンタクトロール１の回転負荷が常時変動し、それによりベルト用モータ１１の負荷電流も同様に常時変動する。ベルト用モータ１１の負荷電流の所定時間間隔の間における平均値をベルト用モータ１１の負荷電流とすることによって、研磨時の負荷電流の細かい変動、鋼帯Ｓ上の異物等が研磨ベルト３に与える抵抗により瞬間的に上昇する負荷電流などの影響を取り除いた負荷電流を検出することができる。よって、コンタクトロール１が継続的に受ける回転負荷をより正確に反映した負荷電流を検出することができるため、監視タイマ１４ｄによる判定精度を向上させることが可能になる。
【００４３】
また、異常検出装置１０１は、監視タイマ１４ｄが鋼帯研磨機１００に異常が発生したと判定すると、ベルト用モータ１１を停止させること、スクリュージャッキ６及びジャッキ用モータ１２を駆動してビリーロール４をコンタクトロール１から離れる方向に移動させることのうち少なくとも１つを実施する制御部１４ａを備える。これによって、監視タイマ１４ｄが鋼帯研磨機１００の異常を判定した場合に、鋼帯Ｓの研磨が停止され、異常な状態を含んでいる部品への研磨負荷が除去されるため、異常な状態を含んでいる部品の損傷の進行や過熱による発火、この部品が周囲の部品に負荷をかけて損傷させること等を防ぐことができる。
【００４４】
また、異常検出装置１０１は、監視タイマ１４ｄが鋼帯研磨機１００の異常を判定したことを知らせるための警報装置１５を備える。これによって、異常が検出されたことを鋼帯研磨機１００の使用者に通知することができる。
【００４５】
また、実施の形態の異常検出装置１０１において、コントロールユニット１４は、変流器１６を介して検出されるベルト用モータ１１の負荷電流を用いて、鋼帯研磨機１００の異常の検出を行っていたが、これに限定されるものでない。コントロールユニット１４は、負荷電流に加えて変圧器１７を介して検出される負荷電圧を用いてベルト用モータ１１の負荷電力を検出し、検出された負荷電力を用いて、鋼帯研磨機１００の異常の検出を行ってもよい。なお、ベルト用モータ１１の負荷電力も、負荷電流と同様に、ビリーロール４による鋼帯Ｓのコンタクトロール１及び研磨ベルト３への押圧力の増減に対応して、増減する。
【００４６】
また、実施の形態において、鋼帯研磨機１００のビリーロール４は、支持台５を介して１つのスクリュージャッキ６によって、コンタクトロール１及び研磨ベルト３に対する位置が調節されていたが、これに限定されるものでない。ビリーロール４の回転シャフト４ａの両端にそれぞれスクリュージャッキ６を取り付けてもよい。この場合、２つのスクリュージャッキ６を用いることによって、コンタクトロール１及び研磨ベルト３に対するビリーロール４の上下方向の傾きを調節することができるため、コンタクトロール１及び研磨ベルト３に対してビリーロール４を均等に押し付けることができる。
【００４７】
また、実施の形態において、負荷電流目標値Ｃｔに対して電流値αを加算したものを目標とする負荷電流の上限値Ｃｔｍａｘとし、負荷電流目標値Ｃｔに対して電流値αを減じたものを目標とする負荷電流の下限値Ｃｔｍｉｎとしていたが、これに限定されるものでない。上限値Ｃｔｍａｘ及び下限値Ｃｔｍｉｎを設定する際、負荷電流目標値Ｃｔに対して加算する電流値と減算する電流値とが異なっていてもよい。さらに、研磨累計時間が変化するに従い、負荷電流目標値Ｃｔに対して加算する電流値及び減算する電流値を変化させてもよい。つまり、負荷電流目標値Ｃｔと研磨累計時間との関係を示す直線ＬＣｔ、上限値Ｃｔｍａｘと研磨累計時間との関係を示す線ＬＣｍａｘ、及び、下限値Ｃｔｍｉｎと研磨累計時間との関係を示す線ＬＣｍｉｎは、互いに平行になっていなくてもよい。また、線ＬＣｔ、線ＬＣｍａｘ及び線ＬＣｍｉｎは、曲線であってもよい。
【００４８】
また、実施の形態において、異常検出装置１０１を備える鋼帯研磨機１００は、ステンレス鋼の鋼帯に対して適用されていたが、これに限定されるものでなく、表面研磨を必要とする様々な金属帯に適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  コンタクトロール、２  アイドルロール、３  研磨ベルト、４  ビリーロール（押圧ロール）、６  スクリュージャッキ（移動装置）、１１  ベルト用モータ（駆動装置）、１２  ジャッキ用モータ（移動装置）、１４ａ  制御部（制御手段）、１４ｂ  演算部（負荷電流検出手段）、１４ｄ  監視タイマ（監視手段）、１５  警報装置、１００  鋼帯研磨機、１０１  異常検出装置、Ｓ  鋼帯。
【図１】
2013188839.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013188839.tif 000005