(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークロールを有するロール群で被加工材を圧延する圧延機のロールキス検出方法であって、
予め、前記ワークロールの軸端部におけるロールギャップに感圧紙又は金属薄板を挿入して圧下を行い、圧下中に前記感圧紙の色変化又は前記金属薄板に傷が発生したときの実測圧延荷重である実ロールキス圧延荷重ＰR を圧延条件から求めた理論計算圧延荷重ＰT で除して実ロールキス荷重係数αを求めておき、
圧延作業において計測される実測圧延荷重ＰM が前記実ロールキス荷重係数αと前記理論計算圧延荷重ＰT との積以上（ＰM ≧αＰT）となったときロールキス状態と判断する
ことを特徴とする圧延機のロールキス検出方法。
【請求項２】
前記ワークロールとして、
被加工材を圧下する実働部とこの両軸端の余裕部とを有し、前記実働部の剛性およびヤング率のいずれか又はいずれも前記余裕部の剛性およびヤング率より大であるワークロールを使用する
ことを特徴とする請求項１に記載の圧延機のロールキス検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延機のロールキス検出方法に関するものであり、例えば冷間での金属板材（金属箔を含み、以下、被加工材という場合もある）の圧延に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
圧延機によって金属板を圧延する際には、ワークロールに作用する接触圧力、すなわち圧延圧力によって、ワークロールと被加工材との接触部に偏平変形が生じ、ロールプロフィルが変化する。また、多段圧延ロール組みにおいては、被加工材から受ける圧延圧力およびバックアップロールからの反力としての接触圧力とによって発生する曲げのモーメントとせん断力とにより、ワークロールのロール軸線にたわみが生じる。
【０００３】
板や帯の圧延時には、被加工材の幅の変動、被加工材の蛇行などによって、被加工材とワークロールとが接触している幅と位置には変動が生じる。このことから被加工材の幅には余裕をもたせてワークロール実働部の幅を決める。そのため、圧延時には、ワークロールの両端部に被加工材と接触していない遊び部が生じる。ところで、ワークロールによって圧延するとき、前記ワークロールの偏平変形やロール軸線のたわみのために、ワークロールの両端部の遊び部がそれぞれ接触してしまう、いわゆるロールキスが生じることがある。ロールキスが生じると、圧延荷重が過大となって、必要な圧下量を与えることができない。
【０００４】
また、特に、ロール軸端部の面圧が高くなり、転動疲労による剥離、摩滅が発生するし、金属粉によるロールマークが発生し、品質を低下させるのみならず余分な圧延動力を費やすことになる。
このようなことから、ロールキスの検出有無は重要であるにも拘らず従来ではオペレータのスキル（経験）に依存され、熟練しないと察知できなく、スキルの高い（経験豊富な）オペレータであっても圧延条件により判断を誤ることがあった。
【０００５】
特開平２−１９２８０９号公報で開示の従来例においては、オペレータのスキルに依存するのではなく、圧延機の出側板厚計により検出された出側板厚偏差に基づいて圧延時ロールキス状態を検出するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した公報等に開示の従来の技術は、板厚検出、荷重検出等々によるロールキス状態の検出であるから、オペレータのスキルによる察知（判断）よりも優位性が認められるものの、ロールキス状態を瞬時に判断できないという課題があった。
そこで本発明は、初期圧延荷重設定において実測圧延荷重ＰM が実ロールキス荷重係数αと理論計算圧延荷重ＰT との積より大きくなったとき、ロールキスが発生したと判断することで圧延開始前瞬時の判断（検出）が可能な圧延機のロールキス検出方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被加工材をワークロールを有するロール群で圧延する圧延機において、次の技術的手段を講じている。
すなわち、本発明に係る圧延機のロールキス検出方法は、予め、前記ワークロールの軸端部におけるロールギャップに感圧紙又は金属薄板を挿入して圧下を行い、圧下中に前記感圧紙の色変化又は前記金属薄板に傷が発生したときの実測圧延荷重である実ロールキス圧延荷重ＰR を圧延条件から求めた理論計算圧延荷重ＰT で除して実ロールキス荷重係数αを求めておき、圧延作業において計測される実測圧延荷重ＰM が前記実ロールキス荷重係数αと前記理論計算圧延荷重ＰT との積以上（ＰM ≧αＰT）となったときロールキス状態と判断することを特徴とするものである（請求項１）。
【０００８】
αは実ロールキス荷重係数であり、α＝ＰR ／ＰT であり、ＰR は実ロールキス圧延荷重であり、理論計算圧延荷重ＰT とはＰR ＝αＰT の関係がある。
なお、理論計算圧延荷重ＰT は、例えば圧延荷重・トルク理論式、具体的にはＢｌａｎｄ＆Ｆｏｒｄの式によって求めることができる。
これによれば、試運転期間中に実ロールキス圧延荷重ＰR から実ロールキス荷重係数αを既知の値とする。そして、稼動においての初期圧延荷重設定時、実測圧延荷重ＰM が実ロール荷重係数αと理論計算圧延荷重ＰT との積より大きくなったとき瞬時にロールキス状態を検出でき、また、圧延開始前の判断が可能になる。
【０００９】
前記ワークロールとして、被加工材を圧下する実働部とこの両軸端の余裕部とを有し、前記実働部の剛性およびヤング率のいずれか又はいずれも前記余裕部の剛性およびヤング率より大であるワークロールを使用することが推奨される（請求項２）。
これによれば、被加工材を圧下する部分（実働部）の偏平を小さくしつつ端部の柔らかい材料で面圧を緩和することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を採用する圧延機１の一例を示しており、上ハウジング２と下ハウジング３を備え、両ハウジングは対角部に配した４本のコラム４を介して相対的に昇降自在であるとともに、両ハウジングにはワークロール５、６とバックアップロール等を有するロール群を備えている。
上ハウジング２は昇降できる機能を有し、下降させてワークロール５、６を有するロール群に圧延荷重を負荷可能であり、ここに、ワークロール５、６によって被加工材（図３の符号Ａを参照）を圧延（冷間圧延）可能である。
【００１１】
４本のコラム４は下ハウジング３に固定されており、このコラム４は前述の圧延荷重を負荷すると軸方向に伸びが生じるようになっていて、コラム４に内蔵された差動トランスでこの伸びを荷重に換算し、この４本のコラムの差動トランスで検出した荷重（伸び）を合計し総圧延荷重として表示可能である。
本発明においては、前記総圧延荷重（実測圧延荷重ＰM ）をロールキス検出に用いるのである。
すなわち、図２で示すように上下ワークロール５、６の両軸端部（余裕部）におけるロールギャップ（前述の遊び部をいう）に、感圧紙又は金属薄板７を挿入し、図４のフローチャートで示すように圧下スタートさせて圧下完了すると、実側圧延荷重ＰM および実ロールキス荷重係数αと理論計算圧延荷重ＰT との積を比較し、ＰM ≧αＰT となったときロールキス状態と判断するのである。
【００１２】
ここでαは実ロールキス荷重係数であり、α＝ＰR ／ＰT である。
図２において、試運転期間において感圧紙７が色変化したときにロールキス状態であり、又、金属薄板７に傷が発生したときにロールキス状態であり、これを実ロールキス圧延荷重ＰR と特定し、実ロールキス荷重係数ＰR ／ＰT ＝αを求め、ＰM ≧αＰT のときロールキスと判断するのである。
理論計算圧延荷重ＰT については、圧延荷重・トルク理論式、具体的にはＢｌａｎｄ＆Ｆｏｒｄの式によって求める。
【００１３】
【数１】
0003908487.tif 000002
【００１４】
数１において、
ｋ        ：圧延材の二次元平均変形抵抗
μ        ：平均摩擦係数
ｂ        ：板幅
Ｒ’      ：ロール偏平を考慮したロール半径
σo 、σi ：前方単位張力、後方単位張力
ｈ        ：任意の場所での板厚
ｈo 、ｈi ：出側板厚、入側板厚
φn 、φi ：出側から測った中立点及び入口の位置角
である。
【００１５】
前述のロールキスが発生すると、ワークロールの端部が高面圧になることから、この面圧を軽減する対策を充当することが望ましい。
図２および図３において、ワークロール５、６のそれぞれは被加工材Ａを実質的に圧下する実働部５Ａ、６Ａと、軸端部である余裕部５Ｂ、６Ｂをそれぞれ有し、実働部５Ａ、６Ａの剛性および／又はヤング率は大とされ、余裕部５Ｂ、６Ｂの剛性および／又はヤング率は小とされている。
例えば、実働部５Ａ、６Ａについてはそのロール材料としてセラミックを用い、余裕部５Ｂ、６Ｂについては金属又は硬質ゴム又は硬質樹脂を採用できる。
【００１６】
このように構成することによって実働部５Ａ、６Ａの偏平を小さくしつつ余裕部５Ｂ、６Ｂの柔らかい剛性によって面圧を緩和できるのである。
なお、ロールキスの有無を圧延開始前の初期圧延荷重設定時に図４で示すフローチャートで検出した後、この検出結果に基づいて圧延開始とするのである。
【００１７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、瞬時にロールキス状態が検出でき、また、ワークロールの高面圧を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  多段圧延機の一例を示す斜視図である。
【図２】  ワークロールによるロールキス検出用の説明図である。
【図３】  ワークロールによる圧延中の説明図である。
【図４】  ロールキス検出有無のフローチャートである。
【符号の説明】
１  圧延機
５、６  ワークロール
【図１】
0003908487.tif 000003
【図２】
0003908487.tif 000004
【図３】
0003908487.tif 000005
【図４】
0003908487.tif 000006