(57)【要約】【課題】  本発明は、２ロール矯正機で丸鋼または鋼管材料を矯正中に矯正ロールと材料がスリップして材料が表面変質するのを防止するためのロール矯正機におけるスリップ検知方法を提供する。【解決手段】  ロール矯正機におけるスリップを検知する方法において、ロール負荷電流を常時監視し、スリップ発生時の電流変動を捉えてスリップ警報を発し、矯正中の材料が矯正ロールから抜け出たところで自動停止するように構成したことを特徴とするロール矯正機におけるスリップ検知方法。【選択図】      図２
2009285684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール矯正機におけるスリップを検知する方法において、ロール負荷電流を常時監視し、スリップ発生時の電流変動を捉えてスリップ警報を発し、矯正中の材料が矯正ロールから抜け出たところで自動停止するように構成したことを特徴とするロール矯正機におけるスリップ検知方法。
【請求項２】
請求項１に記載のロール矯正時にロール負荷電流が瞬時に下がり、その後瞬時に上昇する変動をもってスリップ発生と判断することを特徴とするロール矯正機におけるスリップ検知方法。
【請求項３】
請求項１に記載のロール矯正時にロール負荷電流の振幅が２０％以下の変動を定常状態のロール負荷電流と判断することを特徴とするロール矯正機におけるスリップ検知方法にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２ロール矯正機で丸鋼または鋼管材料を矯正中に矯正ロールと材料がスリップして材料が表面変質するのを防止するためのロール矯正機におけるスリップ検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種製管法により製造された鋼管は、所定の品質を得るために各種処理を施して精整する必要がある。矯正工程はこのような精整工程の一つであり、管の曲がりを除去し、真直とすることを目的としている。曲げ矯正方法としては、相対向する１組のロールを用いて、少なくとも１組以上により、ロールを回転させ、相対するロール間に、外圧を与えつつ管を移動させて管を真直および真円とする、いわゆるロール式矯正機が一般的に用いられている。
【０００３】
このようなロール式管矯正機において、例えば特開６０−１８４４２５号公報（特許文献１）に開示されているように、相対向する１組のロールを３組以上有し、少なくとも１組のロールは他のロールに対してオフセットされており、相対向するロールにて管をクラッシュさせつつ移動させることにより管を真直とするロール式管矯正機において、管の出側に位置する１組のロールに加わる荷重を検出し、対向する各ロールに加わる荷重の差の変動により管の残留曲げ量を求め、一方のロールに加わる荷重変動により管の残留楕円率を求めるロール式管矯正機における管の形状検出方法が提案されている。
【特許文献１】特開６０−１８４４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１はロール式管矯正機での管の形状検出方法およびロール位置設定方法についての提案であって、矯正ロールと材料がスリップした場合の対策については何等の開示もされていない。しかも、２ロール矯正機で丸鋼または鋼管材料を矯正した場合、この矯正中に矯正ロールと材料がスリップし、この材料の表面でのスリップした箇所が摩擦熱で変質し硬化すると言う現象が起こる。そのような硬化した材料を後工程で加工すると、特に冷間圧延加工の場合には硬化した箇所は延性に乏しいため、その箇所から割れが発生する。しかも、このスリップした箇所において局部的に発生するため、この局部的に発生する箇所を瞬間に検知することが求められているが、しかしながら、自動操業矯正ラインにおいては、これまでのところスリップした局部的箇所を検知する方法には至っていなかった。
【０００５】
上述したような問題を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、２ロール矯正機で丸鋼または鋼管材料を矯正中に矯正ロールと材料がスリップして表面変質した材料を確実にピックアップすることを可能にしたロール矯正機におけるスリップ検知方法を提供するものである。
【０００６】
その発明の要旨とするところは、
（１）ロール矯正機におけるスリップを検知する方法において、ロール負荷電流を常時監視し、スリップ発生時の電流変動を捉えてスリップ警報を発し、矯正中の材料が矯正ロールから抜け出たところで自動停止するように構成したことを特徴とするロール矯正機におけるスリップ検知方法。
【０００７】
（２）前記（１）に記載のロール矯正時にロール負荷電流が瞬時に下がり、その後瞬時に上昇する変動をもってスリップ発生と判断することを特徴とするロール矯正機におけるスリップ検知方法。
（３）前記（１）に記載のロール矯正時にロール負荷電流の振幅が２０％以下の変動を定常状態のロール負荷電流と判断することを特徴とするロール矯正機におけるスリップ検知方法にある。
【発明の効果】
【０００８】
以上述べたように、本発明により矯正中のスリップを確実に検知し、作業者に知らせることで、スリップした材料を容易に選別できる極めて優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、２ロール矯正機で矯正している状態の説明図である。この図１に示すように、上矯正ロール１および下矯正ロール２の回転により矯正材料である管材３を上下相対するロール間に外圧を与えつつ図面の左側から右側に向かって管３が回転されつつ移動する。
【００１０】
図２は、本発明に係る２ロール矯正機で矯正するシステムを示す図である。この図２に示すように、上矯正ロール１および下矯正ロール２により管材３を矯正する場合に、上矯正ロール１および下矯正ロール２からのロール負荷検知電流計および矯正機制御装置５を設けて、ロール負荷電流の変化を常時監視し、スリップが発生したときのロール負荷電流の変動の特徴を捉えて警報機６にて警報を出すように構成した。なお、符号４はロール駆動用モータを示す。
【００１１】
図３は、通常矯正中のロール負荷電流を示す図である。横軸に時間、縦軸にロール負荷電流値を示す。この図３に示すように、矯正時のロール負荷電流は無負荷状態の電流９から矯正開始時のロール負荷電流７のように上昇し、若干下降して定常状態でのロール負荷電流８となり、その後矯正が終了すると無負荷状態の電流９に戻る。
【００１２】
図４は、スリップ発生時のロール負荷電流を示す図である。図３と同じように、横軸に時間、縦軸にロール負荷電流値を示す。この図４に示すように、矯正中にスリップが発生するとロール負荷電流は急降下状態の電流１０となり、スリップ状態が解消された時には、再び上昇状態の電流１１となった後、若干下降して定常状態の電流１２になる。
【００１３】
上述したように、スリップ時のロール負荷電流の特徴は、定常状態が通常より短い時間となり、変動の振幅も大きいので容易に通常の場合と判別することができる。すなわち、加工中の定常状態の時間を予め設定しておいて、その設定されている時間内での変動は通常２０％以下であるが、その通常より短い時間、例えば１秒程度の間に瞬時に下がり、その後瞬時に上昇する現象と明確に区別し、この定常状態の時間や振幅等のスリップ時のロール負荷電流の特徴を電気的に捉え、しきい値を設けてこれを検出した場合に、スリップ警報を出すように設定して置くように構成する。
【００１４】
具体的には、上記したスリップ警報は、ロール負荷検知電流計でスリップを認識したときに検出器から矯正機制御装置に矯正ロールおよび矯正機出側の材料搬送装置の停止信号を材料がロールから抜け出たタイミングで発し、同時に警報ブザーを鳴らし警報ランプを点灯させる。
【００１５】
上記のしきい値としては、ロール矯正時でのロール負荷電流の振幅が２０％以下の変動を定常状態のロール負荷電流と判断することにした。その理由は、スリップを生じた場合の電流値の変動は定常状態の変動とは比較にならないほど大きく、２０％を超える変動を確実に示すことから２０％以下と定めた。すなわち、矯正中のロール負荷電流はある程度振動しているため、２０％以下の変動を定常状態のロール負荷電流と判断することで通常矯正時の電流変動をスリップと誤検知しないようにするものである。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
図２に示すように、上矯正ロール１および下矯正ロール２により管材３を矯正する場合に、上矯正ロール１および下矯正ロール２からのロール負荷電流を常時監視し、定常状態での時間と比較して、図４に示すような矯正時にスリップが発生するとロール負荷電流が瞬時に下がり、スリップ状態から回復すると上昇するという変動の特徴を電気的に捉え、スリップ警報を警報機６にて警報を出し、矯正中の材料が矯正ロールから抜け出たところで矯正機制御装置５を介して矯正機の自動運転を停止させるものである。
【００１７】
この場合に、通常は材料が矯正ロールで矯正されている時間は約１２秒で、その時の定常状態時間は約９秒である。その場合に、スリップを生じた時のスリップ前の定常状態時間は約２秒で、その後のスリップ回復後の定常状態時間は約４秒であった。なお、上述したように、ロール負荷電流の振幅が２０％以下の変動である場合を定常状態としてその時間を測定した。
【００１８】
以上のように、負荷電流の変化を常時監視し、スリップが発生したときのロール負荷電流の変動の特徴を捉えて警報機にて警報を出すように構成したことで、スリップして硬化した素管を後工程に送ることなく、ピルガー圧延時の貫通割れ等の発生を防ぎ品質の向上を図ることが出来る極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】２ロール矯正機で矯正している状態の説明図である。
【図２】本発明に係る２ロール矯正機で矯正するシステムを示す図である。
【図３】通常矯正中のロール負荷電流を示す図である。
【図４】スリップ発生時のロール負荷電流を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  上矯正ロール
２  下矯正ロール
３  管材
４  ロール駆動用モータ
５  ロール負荷検知電流計および矯正機制御装置
６  警報機
７  矯正開始時のロール負荷電流
８、１２  定常状態でのロール負荷電流
９  無負荷状態の電流
１０  急降下状態の電流
１１  上昇状態の電流
特許出願人  山陽特殊製鋼株式会社
代理人  弁理士    椎  名    彊
【図１】
2009285684.tif 000003
【図２】
2009285684.tif 000004
【図３】
2009285684.tif 000005
【図４】
2009285684.tif 000006