JP3733108B2 - ワークロールのオンライン研削装置、ワークロールのオンライン研削方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークロールのオンライン研削装置、ワークロールのオンライン研削方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、特に、帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するために用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、鉄鋼業の分野では、圧延機に配設されたワークロールを上記圧延機に組み込んだまま研削するオンライン研削が行われている。
このようなオンライン研削では、上記ワークロールに回転砥石を押し当てながら横行させて上記ワークロールを研削するようにしている。
【０００３】
ところが、上記ワークロールはハウジングに収められているため、上述のようにしてオンライン研削を行った場合、上記ワークロールの両端部付近を研削することができず、上記ワークロールの両端部付近がいつまで経っても研削されないままになってしまうという問題があった。
【０００４】
このような問題に対する従来の技術として、上記ワークロールの両端部付近を予めテーパー状に研削してから上記圧延機に取り付けてオンライン研削を行うようにする従来技術がある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
また、上記特許文献１には、上記ワークロールを軸方向に移動させ、上記ワークロールの両端部付近が研削可能範囲に入るようにしてオンライン研削する技術が記載されている。
【０００６】
さらに、上記特許文献１には、上記ワークロール表面の粗さを測定し、上記測定した粗さと基準の粗さ曲線とを比較して基準の粗さから外れる領域をオンライン研削するようにする技術が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２０５３１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術では、以下のような問題点があった。
まず、上記予め研削した領域と、上記オンライン研削した領域とが、圧延を行うにつれて平坦化してしまう。したがって、このような場合には、上記ワークロールを取り外して新たなワークロールに組替えなければならなかった。
このように、従来は、上記予め研削したワークロールの両端部付近の研削量によって、上記ワークロールの組替間隔が決まってしまい、上記ワークロールの組替間隔を長くすることが困難であるという問題点があった。
【０００９】
また、従来は、上記ワークロール表面が基準値よりも粗い場合に研削を行うようにしているので、上下のワークロールが接触するのを確実に防止するように上記基準値を設定しなければならなかった。したがって、余裕を見て上記基準値を設定しなければならず、研削しなくても大きな問題が生じない場合にも研削を行ってしまい、上記ワークロールを過研削してしまう虞があった。
【００１０】
このように、従来は、上記ワークロールを効率的に研削することができず、上記ワークロールの寿命が短くなってしまうという問題点があった。したがって、従来は、ワークロールを過研削にしてしまう点においても、上記ワークロールの組替間隔を長くすることが困難であるという問題点があった。
【００１１】
本発明は、上述の問題点にかんがみてなされたものであり、帯状鋼板を圧延するワークロールを効率的に研削して上記ワークロールの組替間隔を可及的に長くすることができるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のワークロールのオンライン研削装置は、所定の処理が施されて搬送された帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するワークロールのオンライン研削装置であって、上記ワークロールをオンラインで研削するためのワークロール研削装置と、上記ワークロールの所定領域を上記ワークロール研削装置により研削させるようにする研削制御手段とを有し、上記研削制御手段は、上記ワークロールの所定領域が、互いに対向して配設されている相手のワークロールと接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きい場合に、上記ワークロールを軸方向に移動させて、上記ワークロールの所定領域を上記ワークロール研削装置により研削させるようにすることを特徴としている。
【００１３】
本発明のワークロールのオンライン研削方法は、所定の処理が施されて搬送された帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するワークロールのオンライン研削方法であって、上記ワークロールの所定領域が、互いに対向して配設されている相手のワークロールと接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きい場合に、上記ワークロールを軸方向に移動させて、上記ワークロールの所定領域を研削するようにしたことを特徴としている。
【００１４】
本発明のコンピュータプログラムは、所定の処理が施されて搬送された帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するワークロールのオンライン研削方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、上記ワークロールの所定領域が、互いに対向して配設されている他方のワークロールと接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きい場合に、上記ワークロールを軸方向に移動させて、上記ワークロールをオンラインで研削するためのワークロール研削装置により上記ワークロールの所定領域を研削させるようにすることをコンピュータに実行させることを特徴としている。
【００１５】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら、本発明のワークロールのオンライン研削装置、ワークロールのオンライン研削方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の熱間圧延設備の概略構成の一例を示した図である。
図１において、熱間圧延設備１は、加熱炉２と、粗圧延機３と、仕上げ圧延機４と、ランアウトテーブル５と、ストリップシャー６と、コイル巻き取り装置７と、搬送ローラー速度制御装置８と、研削制御手段として配設される研削制御装置９とを有している。
【００１８】
加熱炉２は、図示していない圧延鋼板製造ラインから搬送されたスラブ１０を所定の温度に加熱するためのものである。
粗圧延機３は、加熱炉２により加熱され、熱間圧延ラインに供給されたスラブ１０を粗圧延し、シートバー１１を形成するためのものである。
【００１９】
仕上げ圧延機４は、例えば７台の圧延スタンドＦ１〜Ｆ７によりシートバー１１を連続的に仕上げ圧延し、ストリップ１２を形成するためのものである。このように、本実施の形態では、シートバー１１が帯状鋼板に相当する。
【００２０】
なお、圧延スタンドＦ１、Ｆ２は、シートバー１１を仕上げ圧延するためのワークロールＷＲ１〜ＷＲ４と、上記ワークロールＷＲ１〜ＷＲ４を支持するバックアップロールＢＲ１〜ＢＲ４とを有する４段圧延機である。
【００２１】
また、圧延スタンドＦ３〜Ｆ７は、ワークロールＷＲ５〜ＷＲ１４と、バックアップロールＢＲ５〜ＢＲ１４と、上記ワークロールＷＲ５〜ＷＲ１４とバックアップロールＢＲ５〜ＢＲ１４との間に配設される中間ロールＩＭＲ１〜ＩＭＲ１０とを有する６段圧延機である。
【００２２】
ここで、図２と図３を参照しながら、圧延スタンドＦ１〜Ｆ７に配設されているワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の具体的な構成について説明する。
図２は、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４における構成の一例を示した図である。また、図３は、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４が軸方向に移動する様子の一例を示した図である。
【００２３】
図２に示すように、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４は、ハウジング２１に取り付けられている。具体的に説明すると、ハウジング２１内に配設されているロールチョック２２に、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の軸部２３を取り付けることにより、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を、ハウジング２１に取り付けるようにしている。
【００２４】
そして、このようにしてハウジング２１に取り付けられたワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４は、図３に示すようにして、軸方向に移動させられるように構成されている。
【００２５】
また、図２に示すように、各ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の側方には、それぞれワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削するための操作側研削機構２４と、駆動側研削機構２５とが配設されている。
【００２６】
これらの操作側研削機構２４と駆動側研削機構２５は、それぞれ先端に円盤砥石２４ａ、２５ａを有しており、ハウジング２１に取り付けられた架台フレーム２６により支持されている。このように、本実施の形態では、各圧延スタンドＦ１〜Ｆ７の側方に、ワークロール研削装置として２つの研削機構を配設するようにしている。
【００２７】
そして、後述する研削制御装置９の制御により、所定の速度に回転させた円盤砥石２４ａ、２５ａをワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に押し付けながら架台フレーム２６に沿って移動させて、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削するようにしている（図４（ａ）、図４（ｂ）を参照）。
【００２８】
また、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の側方には、操作側ロール位置検出センサ２７と、駆動側ロール位置検出センサ２８も配設されている。
これらの操作側ロール位置検出センサ２７と駆動側ロール位置検出センサ２８は、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の位置を検出するためのものである。これにより、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４が軸方向へどの程度まで移動しているのかを監視することが可能になる。
【００２９】
図１に説明を戻し、ランアウトテーブル５は、仕上げ圧延機４により仕上げ圧延されたストリップ１２を冷却するためのものである。
コイル巻き取り装置７は、一般にコイラーと称されるものであり、ランアウトテーブル５により冷却されたストリップ１２を巻き取るためのものである。なお、本実施の形態では、２台のコイル巻き取り装置７ａ、７ｂによってストリップ１２を交互に巻き取るようにしている。
【００３０】
ストリップシャー６は、コイル巻き取り装置７に所定の長さのストリップ１２が巻き取られたときに、ストリップ１２を切断するためのものである。
【００３１】
速度制御装置８は、熱間圧延ラインに配設されている複数個の搬送ローラーの回転速度などを調節して、スラブ１０、シートバー１１及びストリップ１２の搬送速度を制御するためのものである。
【００３２】
研削制御装置９は、操作側研削機構２４と駆動側研削機構２５とによるワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の研削動作を制御するためのものである。
図１に示すように、研削制御装置９は、接触圧力演算手段１３と、研削要否判定手段１４と、圧延間隔調整手段１５と、研削シフト量設定手段１６と、研削指示手段１７と、圧延シフト量設定手段１８とを有している。
【００３３】
接触圧力演算手段１３は、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域を算出し、上記算出した非磨耗領域における接触圧力を演算する機能を有している。
ここで、非磨耗領域とは、仕上げ圧延中のストリップが通板されない領域であり、具体的には、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の圧延面における端部である（例えば、図６の領域Ａ）。
【００３４】
また、接触圧力とは、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４が、互いに対向して配設されている相手のワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４と接触したときに受ける圧力である。
【００３５】
接触圧力演算手段１３の具体的な処理について説明すると、まず、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に関するロール情報と、被圧延材（シートバー１１）に関する被圧延材情報とを入力する。そして、上記入力した情報に基づいて、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の磨耗量を予測し、上記予測した磨耗量に基づいて、上記非磨耗領域の大きさ（非磨耗領域の長さ、幅、及び深さ）を算出する。
【００３６】
ここで、上記ロール情報とは、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の磨耗量、膨張量、及び位置などの情報であり、過去の圧延実績から得られる情報である。また、上記被圧延材情報とは、シートバー１１の厚さ、幅、長さ及び温度などの情報である。
【００３７】
そして、接触圧力演算手段１３は、上記算出した非磨耗領域の大きさと、仕上げ圧延時に上記非磨耗領域にかかると想定される荷重とをパラメータとして、互いに対向して配設されているワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域同士が接触したときに生じる接触圧力を演算する。
【００３８】
なお、本実施の形態では、上記非磨耗領域の大きさを以下のようにして求めている。
まず、図５の特性図５０に示すように、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の過去の圧延実績から回帰分析を行って、磨耗係数ａを算出する。そして、上記算出した磨耗係数ａを用いてロールバレル方向（ワークロールＷＲ１〜ＷＲ４の軸方向）における磨耗量（磨耗量／ワークロールの半径）を算出する。
【００３９】
図６は、このようにして算出したロールバレル方向における磨耗量の計算値と実測値とを比較して示した特性図である。
図６の特性図６０から、磨耗量の計算値と実測値とは非常によく一致していることが分かる。
【００４０】
したがって、本実施の形態では、上記のようにしてワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の磨耗量を予測し、上記予測した磨耗量に基づいて、上記非磨耗領域の大きさを求めるようにしている。
【００４１】
図１に説明を戻し、研削要否判定手段１４は、接触圧力演算手段１３により演算された接触圧力が、所定の閾値よりも大きいか否かを判定することで、上記非磨耗領域の研削が必要であるか否かを判定する機能を有している。
【００４２】
すなわち、本実施の形態では、接触圧力が上記所定の閾値よりも大きいと判定された非磨耗領域について研削を行うようにし、それ以外の場合には、大きな問題が生じないとして研削を行わないようにする。
【００４３】
圧延間隔調整手段１５は、研削要否判定手段１４により研削が必要であると判定された場合に、上記研削が必要な非磨耗領域を研削するのに要する時間を算出する（以下の説明ではこの時間を研削時間と称する）。
【００４４】
この研削時間は、研削を行うワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の回転数、円盤砥石２４ａ、２５ａの回転数、円盤砥石２４ａ、２５ａのワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４への押付力、及び研削機構２４、２５の横行速度に基づいて算出される。
【００４５】
そして、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が、上記研削時間以上の所定の時間だけ遅れて仕上げ圧延機４に搬送されるようにするための操業遅延信号ＯＤＳを、加熱炉２と粗圧延機３と速度制御装置８に出力する。これにより、操業遅延信号ＯＤＳに従った所定の時間が経過するまでは、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が仕上げ圧延機４に搬送されないようになる。
【００４６】
また、圧延間隔調整手段１５は、次に仕上げ圧延されるシートバー１１の現在位置を監視し、例えば、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の研削を開始しようとしている時に、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が、仕上げ圧延機４の直前に搬送されている場合には、研削するための処理を中止するようにする機能も有している。
【００４７】
すなわち、次に仕上げ圧延するシートバー１１が仕上げ圧延機４の直前に搬送されており、上述した制御を行っても仕上げ圧延機４に搬送されないようにすることができない場合には、研削するための処理を中止するようにする。
【００４８】
なお、上記において、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が、仕上げ圧延機４の直前に搬送されているか否かについての判断は、例えば、仕上げ圧延機４の手前の所定位置に配設されているセンサ１９による検出結果に基づいて行うようにすればよい。
【００４９】
研削シフト量設定手段１６は、研削要否判定手段１４により研削が必要であると判定された非磨耗領域を、研削機構２４、２５により研削することができる位置に移動させるためのロールシフト信号ＲＳ１を、該当するワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に出力する。これにより、ロールシフト信号ＲＳ１に従った位置にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４が移動する。
【００５０】
研削指示手段１７は、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域を研削するための研削指示信号ＧＳを研削機構２４、２５に出力する。
これにより、所定の速度に回転した円盤砥石２４ａ、２５ａが、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に押付られながら、架台フレーム２６に沿って移動し、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域が研削される。このとき、研削機構２４、２５とハウジング２１とが干渉しないようにして、上記非磨耗領域を研削するようにするということは言うまでもない。
【００５１】
圧延シフト量設定手段１８は、例えば、研削指示手段１７により研削指示信号ＧＳが出力されてから、圧延間隔調整手段１５により算出された研削時間が経過し、なお且つ研削機構２４、２５の動作が終了したことを確認した後に、次に仕上げ圧延されるシートバー１１を適切に仕上げ圧延できる位置にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させるためのロールシフト信号ＲＳ２を、研削が終了したワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に出力する。これにより、ロールシフト信号ＲＳ２に従った位置にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４が移動し、次に搬送されるシートバー１１を仕上げ圧延するための準備が完了する。
【００５２】
次に、図７のフローチャートを参照しながら、研削制御装置９の具体的な動作について説明する。
【００５３】
まず、最初のステップＳ１において、接触圧力演算手段１３は、上記ロール情報と、上記被圧延材情報とが入力されるまで待機し、入力されるとステップＳ２に進む。
そして、ステップＳ２において、演算圧力演算手段１３は、ステップＳ１で入力された情報に基づいて、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域の大きさを算出するとともに、上記算出した非磨耗領域における接触圧力を演算する。
【００５４】
次に、ステップＳ３において、研削要否判定手段１４は、ステップＳ２で演算された接触圧力が、所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。この判定の結果、接触圧力が所定の閾値以下であると判定し、上記非磨耗領域の研削が不要であると判定した場合には、研削するための処理を中止する。一方、接触圧力が所定の閾値よりも大きいと判定し、上記非磨耗領域の研削が必要であると判定した場合には、ステップＳ４に進む。
【００５５】
そして、ステップＳ４において、圧延間隔調整手段１５は、ステップＳ３で研削が必要であると判定された非磨耗領域の研削時間を算出する。なお、この研削時間を算出する際の具体的な処理については後述する。
【００５６】
次に、ステップＳ５において、圧延間隔調整手段１５は、次に仕上げ圧延されるシートバー１１の現在位置に基づいて、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が、上記非磨耗領域を研削している間に仕上げ圧延機４に搬送されるか否かを判定する。
【００５７】
この判定の結果、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が仕上げ圧延機４に搬送されてしまう場合には、研削するための処理を中止する。一方、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が仕上げ圧延機４に搬送されない場合には、ステップＳ６に進む。
【００５８】
そして、ステップＳ６において、圧延間隔調整手段１５は、操業遅延信号ＯＤＳを加熱炉２と粗圧延機３と速度制御装置８に出力し、操業遅延信号ＯＤＳに従った時間が経過するまでは、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が仕上げ圧延機４に搬送されないようにする。これにより、例えば、スラブ１０及びシートバー１１の搬送速度を現在値よりも上昇させて操業してしまうことなどが防止される。
【００５９】
次に、ステップＳ７において、研削シフト量設定手段１６は、ロールシフト信号ＲＳ１を、研削を行うワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に出力し、ステップＳ３で研削が必要であると判定された非磨耗領域が、研削機構２４、２５により研削できる位置迄ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させる。
【００６０】
次に、ステップＳ８において、研削指示手段１７は、研削指示信号ＧＳを研削機構２４、２５に出力し、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域を研削させる。
【００６１】
次に、ステップＳ９において、圧延シフト量設定手段１８は、研削が終了するまで待機し、研削が終了すると、ステップＳ１０に進む。なお、この研削が終了したか否かの判断は、上述したように、ステップＳ８の処理で研削指示信号ＧＳが出力されてから、ステップＳ４で算出された研削時間が経過し、なお且つ研削機構２４、２５の動作が終了したことを確認することなどにより行うようにすればよい。
【００６２】
そして、ステップＳ１０において、圧延シフト量設定手段１８は、ロールシフト信号ＲＳ２を、研削が終了したワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に出力し、次に仕上げ圧延されるシートバー１１を適切に仕上げ圧延できる位置にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させる。
【００６３】
次に、図８のフローチャートを参照しながら、図７のステップＳ４における研削時間算出処理について具体的に説明する。
【００６４】
まず、最初のステップＳ２１において、研削を行うワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の回転数を規定値（例えば定格回転数）にして処理を行うように指示する。なお、以下の説明では、この規定値をロール回転数Ｎと称する。
【００６５】
次に、ステップＳ２２において、円盤砥石２４ａ、２５ａの回転数を最大値（例えば定格回転数）にして処理を行うように指示する。なお、以下の説明ではこの最大値を砥石回転数Ｍと称する。
【００６６】
次に、ステップＳ２３において、研削機構２４、２５ａの横行速度を算出する。なお、以下の説明では、この速度を砥石横行速度Ｕと称する。そして、この砥石横行速度Ｕは、例えば以下の（１式）により算出される。
【００６７】
砥石横行速度Ｕ［mm/sec］＝ＭＩＮ（設備制約に基づく横行速度の最大値，横行制約に基づく横行速度の最大値）・・・（１式）
すなわち、砥石横行速度Ｕは、設備制約に基づく横行速度の最大値と、横行制約に基づく横行速度の最大値とのうち、何れか小さい方の値となる。
【００６８】
なお、上記において、設備制約に基づく横行速度の最大値とは、設備の能力を最大限に活かした場合の研削機構２４、２５ａの横行速度であり、設備の能力により定まる所定の値である。
【００６９】
また、横行制約に基づく横行速度の最大値とは、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に疵ができない範囲で可及的に速く研削機構２４、２５ａを横行させた場合の研削機構２４、２５ａの横行速度であり、例えば以下の（２式）により算出される値である。
横行制約に基づく横行速度の最大値［mm/sec］＝横行制約に基づく所定の定数×ロール回転数Ｎ［rpm］÷６０・・・（２式）
【００７０】
次に、ステップＳ２４において、上述した図７のステップＳ３で研削が必要であると判定された非磨耗領域の軸方向における一端を研削開始ポイント（研削ポイント）として処理を行うように指示する。
【００７１】
次に、ステップＳ２５において、上記研削開始ポイント（研削ポイント）を研削するときの円盤砥石２４ａ、２５ａの押付力を算出する。なお、以下の説明では、この押し付け力を砥石押付力Ｆと称する。そして、この砥石押付力Ｆは、例えば以下の（３式）により算出される。
【００７２】
砥石押付力Ｆ［Ｎ］＝ｇ（ロール回転数Ｎ，砥石回転数Ｍ，砥石横行速度Ｕ，研削深さ）・・・（３式）
すなわち、砥石押付力Ｆは、ロール回転数Ｎと、砥石回転数Ｍと、砥石横行速度Ｕと、研削深さとをパラメータとする所定の式により算出される。なお、上記研削深さとは、例えば、上述した図７のステップＳ２において接触圧力演算手段１３により算出された非磨耗領域の深さである。
【００７３】
次に、ステップＳ２６において、ステップＳ２５で算出した砥石押付力Ｆが制御範囲内にあるか否かを判定する。この判定の結果、砥石押付力Ｆが制御範囲内にない場合には、後述するステップＳ３２に進む。一方、砥石押付力Ｆが制御範囲内にある場合には、ステップＳ２７に進み、上記研削開始ポイント（研削ポイント）に対して行った処理が、研削を良好に行える条件を満足しているか否かを、以下の（４式）を用いて判定する。
【００７４】
研削を良好に行える条件＝ｆ（ロール回転数Ｎ、砥石回転数Ｍ、砥石押付力Ｆ）・・・（４式）
すなわち、ステップＳ２６では、ロール回転数Ｎと、砥石回転数Ｍと、砥石押付力Ｆとをパラメータとする所定の式により定まる値が所定の閾値よりも大きい場合には、研削を良好に行えないと判定し、後述するステップＳ３２に進む。
【００７５】
一方、上記ロール回転数Ｎと、砥石回転数Ｍと、砥石押付力Ｆとをパラメータとする所定の式により定まる値が所定の閾値以下となる場合には、研削を良好に行えると判定し、ステップＳ２８に進む。
【００７６】
そして、ステップＳ２８において、上記研削開始ポイント（研削ポイント）から軸方向に１ステップ（所定の距離）ずらした位置を新たな研削ポイントとして処理を行うように指示する。
【００７７】
次に、ステップＳ２９において、ステップＳ２８で指示した新たな研削ポイントが研削完了ポイントとなり、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域に対する処理を終えたか否かを判定する。
【００７８】
この判定の結果、新たな研削ポイントが研削完了ポイントでない場合には、ステップＳ２５に戻り、ステップＳ２８で指示した新たな研削ポイントに対する処理を実行する。一方、新たな研削ポイントが研削完了ポイントである場合には、ステップＳ２３で算出した砥石横行速度Ｕで研削すれば研削効率を落とさずに良好な研削を行えると判定し、ステップＳ３０に進む。
【００７９】
そして、ステップＳ３０において、ステップＳ２３で算出した砥石横行速度Ｕで研削を行うように設定する。
次に、ステップＳ３１において、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域の研削時間を以下の（５式）を用いて算出する。
【００８０】
研削時間＝（研削するワークロールの外周長／砥石横行速度Ｕ）＋研削機構の搬送時間・・・（５式）
上記（５式）において、研削機構の駆動時間とは、所定の位置で待機している研削機構２４、２５を、上記研削開始ポイントまで搬送させるのに要する時間と、研削終了後、研削機構２４、２５を、上記所定の位置まで搬送させるのに要する時間とを含む時間である。
【００８１】
上述したように、上記ステップＳ２６において、砥石押付力Ｆが制御範囲内にないと判定した場合と、上記ステップＳ２７において、研削を良好に行える条件を満足していないと判定した場合には、ステップＳ３２に進む。
【００８２】
そして、ステップＳ３２において、現在指示されている砥石回転数Ｍが所定の下限値よりも大きいか否かを判定する。この判定の結果、現在指示されている砥石回転数Ｍが所定の下限値よりも大きい場合には、ステップＳ３３に進み、現在指示している砥石回転数Ｍから所定の回転数を減じて新たな砥石回転数Ｍを算出する。そして、ステップＳ２４に戻り、上記新たな砥石回転数Ｍを用いて上述したステップＳ２４以降の処理を再度行う。この場合、ステップＳ２５とステップＳ２７では、このステップＳ３３で算出した新たな砥石回転数Ｍを用いて演算処理を行うということは言うまでもない。
【００８３】
また、ステップＳ３２において、現在指示されている砥石回転数Ｍが所定の下限値以下であると判定した場合には、ステップＳ３４に進み、現在指示している砥石横行速度Ｕから所定の速度を減じて新たな砥石横行速度Ｕを算出する。そして、ステップＳ２４に戻り、上記新たな砥石横行速度Ｕを用いて上述したステップＳ２４以降の処理を再度行う。この場合、ステップＳ２５と、ステップＳ３０では、このステップＳ３４で算出した新たな砥石横行速度Ｕを用いて演算処理を行うということは言うまでもない。
【００８４】
なお、上述した図７のステップＳ８の処理で研削機構２４、２５に出力される研削指示信号ＧＳは、この図８のフローチャートにおける処理で決定した砥石回転数Ｍ、砥石横行速度Ｕ、及び砥石押付力Ｆに基づいて生成される。すなわち、研削機構２４、２５は、この図８のフローチャートにおける処理で決定した砥石回転数Ｍ、砥石横行速度Ｕ、及び砥石押付力Ｆで研削を行うようにする。
【００８５】
上述した研削制御装置９による制御動作は、図９に示すようなコンピュータシステムを用いることにより実現することができる。
図９は、研削制御装置９に配設されたコンピュータシステムの構成の一例を示したブロック図である。
図９において、コンピュータシステム９０は、ＣＰＵ９１と、ＲＯＭ９２と、ＲＡＭ９３と、キーボード（ＫＢ）９４のキーボードコントローラ（ＫＢＣ）９５と、表示部としてのＣＲＴディスプレイ（ＣＲＴ）９６のＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）９７と、ハードディスク（ＨＤ）９８及びフレキシブルディスク（ＦＤ）９９のディスクコントローラ（ＤＫＣ）１００と、ネットワーク１０１との接続のためのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）１０２とが、システムバス１０３を介して互いに通信可能に接続された構成としている。
【００８６】
ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２或いはＨＤ９８に記憶されたソフトウェア、或いはＦＤ９９より供給されるソフトウェアを実行することで、システムバス９３に接続された各構成部を総括的に制御する。
すなわち、ＣＰＵ９１は、所定の処理シーケンスに従った処理プログラムを、ＲＯＭ９２、或いはＨＤ９８、或いはＦＤ９９から読み出して実行することで、後述する動作を実現するための制御を行う。
【００８７】
ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１の主メモリ或いはワークエリア等として機能する。
ＫＢＣ９５は、ＫＢ９４や図示していないポインティングデバイス等からの指示入力を制御する。
【００８８】
ＣＲＴＣ９７は、ＣＲＴ９６の表示を制御する。
ＤＫＣ１００は、ブートプログラム、種々のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイル、ネットワーク管理プログラム、及び本実施の形態における所定の処理プログラム等を記憶するＨＤ９８及びＦＤ９９とのアクセスを制御する。
ＮＩＣ１０２は、ネットワーク１０１上の装置或いはシステムと双方向にデータをやりとりする。
【００８９】
以上のように本実施の形態では、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域が、対向して配設されている相手のワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域と接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きくなったら、研削機構２４、２５により研削することが可能となる位置に上記非磨耗領域をシフトさせて研削するようにしたので、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１に大きな圧力がかかるまでは研削を行わずに操業を続けることが可能になり、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の過研削を防止することが可能になる。したがって、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を効率的に研削することができるようになるとともに、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の組替間隔を可及的に長くすることができるようになる。これにより、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を組替えるまでの圧延トン数を可及的に大きくすることができ、製品ストリップのコストを低減させることができる。
【００９０】
また、従来、オンラインでワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削する場合には、圧延作業を行いながらワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削するという方法が一般的に採られていた。このようにすると、被圧延材（シートバー）の形状などの制約により、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を軸方向に自由に移動させて研削することができず、いつまで経ってもワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域を研削することができない虞があった。
【００９１】
これに対し、本実施の形態では、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の研削時間を推定し、次に仕上げ圧延するシートバー１１が、上記研削時間以上の所定の時間だけ遅れて仕上げ圧延機４に搬送されるようにしたので、圧延作業の合間にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削することが可能になる。したがって、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を軸方向へ自由に移動させて研削することができるようになる。これにより、ストリップ１２を形成するための操業を中断させることなく、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域を確実に研削することができる。
【００９２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。上述した第１の実施の形態では、圧延作業の合間に研削を行うようにしたが、本実施の形態では、圧延作業中に研削を行うようにしており、本実施の形態と上述した第１の実施の形態とは、研削制御装置における制御動作の一部が異なるだけである。したがって、第１の実施の形態と同一部分については、図１〜図９に付した符号と同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９３】
本実施の形態の研削制御装置も図１に示した第１の実施の形態の研削制御装置９と同様に、接触圧力演算手段１３と、研削要否判定手段と、研削シフト量設定手段と、研削指示手段１７と、圧延シフト量設定手段とを有している。ただし、本実施の形態の研削制御装置は、第１の実施の形態の研削制御装置９が有している圧延間隔調整手段１５を有していない。また、研削要否判定手段と、研削シフト量設定手段と、圧延シフト量設定手段で行う処理の内容が、第１の実施の形態の研削制御装置９と異なる。以下、これらの手段で行う処理の内容について説明する。
【００９４】
まず、研削要否判定手段は、接触圧力演算手段１３により演算された接触圧力が、所定の閾値よりも大きいか否かを判定することで、上記非磨耗領域の研削が必要であるか否かを判定し、研削が必要であると判定した非磨耗領域の研削時間を算出する。
【００９５】
そして、仕上げ圧延中のストリップの仕上げ圧延が終了するまでに研削が完了するか否かを判定し、完了すると判定した場合に研削動作を実行する。なお、この判定は、例えば、上記仕上げ圧延中のストリップの長さと、搬送速度とに基づいて、仕上げ圧延終了時刻を算出し、上記算出した仕上げ圧延終了時刻より前に研削を完了することができるか否かを、上記算出した研削時間に基づいて判定するようにすればよい。
【００９６】
また、研削シフト量設定手段は、研削要否判定手段により研削が必要であると判定された上記非磨耗領域が、研削機構２４、２５で研削できる位置となるようにワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させても、シートバー１１の仕上げ圧延を適切に行えるか否かを判定する。
【００９７】
この判定は、例えば、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させてもストリップがワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の央部付近に通板されるか否かを判定することにより行うようにすればよい。
【００９８】
そして、研削シフト量設定手段は、研削が必要であると判定された非磨耗領域が、研削機構２４、２５で研削できる位置迄となるようにワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を軸方向に移動させる。
【００９９】
なお、このときの研削シフト量設定手段の動作は、上述した第１の実施の形態の研削シフト量設定手段１６と同様に、ロールシフト信号ＲＳ１を、該当するワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に出力することにより行うようにすればよい。
【０１００】
さらに、圧延シフト量設定手段は、仕上げ圧延が終了したことを確認した後に、次に仕上げ圧延されるシートバー１１を適切に仕上げ圧延できる位置にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させる。
【０１０１】
なお、仕上げ圧延が終了したことは、例えば、仕上げ圧延されたストリップ１２の後端を仕上げ圧延機４の出側で検出したことにより行うようにすればよい。また、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させるときの動作は、上述した第１の実施の形態の圧延シフト量設定手段１８と同様に、ロールシフト信号ＲＳ２を、研削が終了したワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に出力することにより行うようにすればよい。
【０１０２】
次に、図１０のフローチャートを参照しながら、研削制御装置の具体的な動作について説明する。
まず、最初のステップＳ４１では、図７に示したステップＳ１と同様に、ロール情報と被圧延材情報とが入力されるまで待機し、入力されたらステップＳ４２に進み、図７に示したステップＳ２と同様にして、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域における接触圧力を演算する。
【０１０３】
次に、ステップＳ４３において、研削要否判定手段は、ステップＳ４２で演算された接触圧力が、所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。この判定の結果、接触圧力が所定の閾値以下であり、上記非磨耗領域の研削が不要であると判定した場合には、研削するための処理を終了する。一方、接触圧力が所定の閾値よりも大きく、上記非磨耗領域の研削が必要であると判定した場合には、ステップＳ４４に進む。
【０１０４】
次に、ステップＳ４４において、研削要否判定手段は、ステップＳ４３で研削が必要であると判定された上記非磨耗領域の研削時間を算出する。なお、この研削時間を算出する際の具体的な処理は、上述した圧延間隔調整手段１５が行う処理と同様である（図７のステップＳ４、図８を参照）。
【０１０５】
次に、ステップＳ４５において、研削要否判定手段は、現在仕上げ圧延しているストリップの仕上げ圧延が終了するまでに研削を完了することができるか否かを判定する。この判定の結果、研削を完了することができないと判定した場合には、研削するための処理を中止する。一方、研削を完了することができると判定した場合には、ステップＳ４６に進む。
【０１０６】
そして、ステップＳ４６において、研削シフト量設定手段は、ステップＳ４３で研削が必要であると判定された非磨耗領域が、研削機構２４、２５で研削できる位置となるようにワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させても、ストリップの仕上げ圧延を適切に行えるか否かを判定する。
【０１０７】
この判定の結果、ストリップの仕上げ圧延を適切に行えないと判定した場合には、研削するための処理を中止する。一方、ストリップの仕上げ圧延を適切に行えると判定した場合には、ステップＳ４７に進む。
【０１０８】
そして、ステップＳ４７において、研削シフト量設定手段は、ステップＳ４３で研削が必要であると判定された非磨耗領域が、研削機構２４、２５により研削することができる位置となる迄ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させる。
【０１０９】
次に、ステップＳ４８では、図７に示したステップＳ８と同様に、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域を研削させるべく研削機構２４、２５を制御する。これにより、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域が研削される。
【０１１０】
次に、ステップＳ４９において、圧延シフト量設定手段は、仕上げ圧延が終了するまで待機し、終了したと判定すると、ステップＳ５０に進み、圧延シフト量設定手段は、次に仕上げ圧延されるシートバー１１を適切に仕上げ圧延できる位置にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させる。
【０１１１】
以上のように本実施の形態では、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削するために、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を軸方向に移動させてもストリップを適切に仕上げ圧延することができると判断した場合には、仕上げ圧延しながらワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削するようにしたので、このような場合には、仕上げ圧延作業を遅らせることなくワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削することが可能になる。これにより、上述した第１の実施の形態よりも、ストリップ１２の生産効率を向上させることができ、コストを低減させることができる。
【０１１２】
（本発明の他の実施形態）
上述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、上記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【０１１３】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば、かかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１１４】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれる。
【０１１５】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれる。
【０１１６】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、所定の処理が施されて搬送された帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するに際し、上記ワークロールの所定領域が、互いに対向して配設されている相手のワークロールと接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きくなったら、上記ワークロールを軸方向に移動させて、上記ワークロールの所定領域を研削するようにしたので、圧延に支障が生じる直前まで上記ワークロールを研削しないようにすることが可能になる。これにより、上記ワークロールの過研削を可及的に防止することができるようになるとともに、圧延に支障が生じることなく操業を続けるようにすることができるようになる。したがって、上記ワークロールの組替間隔を可及的に長くすることが可能となり、帯状鋼板の生産性を向上させることができるとともにコストを低減させることができる。
【０１１７】
また、本発明の他の特徴によれば、上記ワークロールの所定領域を研削するのに要する時間を算出し、上記算出した時間以上の間隔を空けて、上記ワークロールに上記帯状鋼鈑を搬送させるようにしたので、上記ワークロールの所定領域を圧延作業の合間に研削することが可能になる。これにより、操業を中断させること無く、上記ワークロールの所定領域を確実に研削することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、熱間圧延設備の概略構成の一例を示した図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示し、ワークロールにおける構成の一例を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示し、ワークロールが軸方向に移動する様子の一例を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示し、ワークロールが研削されるときの様子の一例を示した図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を示し、ワークロールの磨耗係数を算出する際に使用する特性を示した図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態を示し、ロールバレル方向における磨耗量の計算値と実測値とを比較して示した特性図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態を示し、研削制御装置における処理を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態を示し、研削時間を算出する際の研削制御装置における具体的な処理を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態を示し、研削制御装置に配設されたコンピュータシステムの構成の一例を示したブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を示し、研削制御装置における処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 熱間圧延設備
４ 仕上げ圧延機
９ 研削制御装置
１１ シートバー
１２ ストリップ
１３ 接触圧力演算手段
１４ 研削要否判定手段
１５ 圧延間隔調整手段
１６ 研削シフト量設定手段
１７ 研削指示手段
１８ 圧延シフト量設定手段
２４ 操作側研削機構
２５ 操作側研削機構
２４ａ、２５ａ 円盤砥石
Ｆ１〜Ｆ７ 圧延スタンド
ＷＲ１〜ＷＲ１４ ワークロール
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークロールのオンライン研削装置、ワークロールのオンライン研削方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、特に、帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するために用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、鉄鋼業の分野では、圧延機に配設されたワークロールを上記圧延機に組み込んだまま研削するオンライン研削が行われている。
このようなオンライン研削では、上記ワークロールに回転砥石を押し当てながら横行させて上記ワークロールを研削するようにしている。
【０００３】
ところが、上記ワークロールはハウジングに収められているため、上述のようにしてオンライン研削を行った場合、上記ワークロールの両端部付近を研削することができず、上記ワークロールの両端部付近がいつまで経っても研削されないままになってしまうという問題があった。
【０００４】
このような問題に対する従来の技術として、上記ワークロールの両端部付近を予めテーパー状に研削してから上記圧延機に取り付けてオンライン研削を行うようにする従来技術がある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
また、上記特許文献１には、上記ワークロールを軸方向に移動させ、上記ワークロールの両端部付近が研削可能範囲に入るようにしてオンライン研削する技術が記載されている。
【０００６】
さらに、上記特許文献１には、上記ワークロール表面の粗さを測定し、上記測定した粗さと基準の粗さ曲線とを比較して基準の粗さから外れる領域をオンライン研削するようにする技術が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２０５３１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術では、以下のような問題点があった。
まず、上記予め研削した領域と、上記オンライン研削した領域とが、圧延を行うにつれて平坦化してしまう。したがって、このような場合には、上記ワークロールを取り外して新たなワークロールに組替えなければならなかった。
このように、従来は、上記予め研削したワークロールの両端部付近の研削量によって、上記ワークロールの組替間隔が決まってしまい、上記ワークロールの組替間隔を長くすることが困難であるという問題点があった。
【０００９】
また、従来は、上記ワークロール表面が基準値よりも粗い場合に研削を行うようにしているので、上下のワークロールが接触するのを確実に防止するように上記基準値を設定しなければならなかった。したがって、余裕を見て上記基準値を設定しなければならず、研削しなくても大きな問題が生じない場合にも研削を行ってしまい、上記ワークロールを過研削してしまう虞があった。
【００１０】
このように、従来は、上記ワークロールを効率的に研削することができず、上記ワークロールの寿命が短くなってしまうという問題点があった。したがって、従来は、ワークロールを過研削にしてしまう点においても、上記ワークロールの組替間隔を長くすることが困難であるという問題点があった。
【００１１】
本発明は、上述の問題点にかんがみてなされたものであり、帯状鋼板を圧延するワークロールを効率的に研削して上記ワークロールの組替間隔を可及的に長くすることができるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のワークロールのオンライン研削装置は、所定の処理が施されて搬送された帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するワークロールのオンライン研削装置であって、上記ワークロールをオンラインで研削するためのワークロール研削装置と、上記ワークロールの所定領域を上記ワークロール研削装置により研削させるようにする研削制御手段とを有し、上記研削制御手段は、上記ワークロールの所定領域が、互いに対向して配設されている相手のワークロールと接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きい場合に、上記ワークロールを軸方向に移動させて、上記ワークロールの所定領域を上記ワークロール研削装置により研削させるようにすることを特徴としている。
【００１３】
本発明のワークロールのオンライン研削方法は、所定の処理が施されて搬送された帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するワークロールのオンライン研削方法であって、上記ワークロールの所定領域が、互いに対向して配設されている相手のワークロールと接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きい場合に、上記ワークロールを軸方向に移動させて、上記ワークロールの所定領域を研削するようにしたことを特徴としている。
【００１４】
本発明のコンピュータプログラムは、所定の処理が施されて搬送された帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するワークロールのオンライン研削方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、上記ワークロールの所定領域が、互いに対向して配設されている他方のワークロールと接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きい場合に、上記ワークロールを軸方向に移動させて、上記ワークロールをオンラインで研削するためのワークロール研削装置により上記ワークロールの所定領域を研削させるようにすることをコンピュータに実行させることを特徴としている。
【００１５】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら、本発明のワークロールのオンライン研削装置、ワークロールのオンライン研削方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の熱間圧延設備の概略構成の一例を示した図である。
図１において、熱間圧延設備１は、加熱炉２と、粗圧延機３と、仕上げ圧延機４と、ランアウトテーブル５と、ストリップシャー６と、コイル巻き取り装置７と、搬送ローラー速度制御装置８と、研削制御手段として配設される研削制御装置９とを有している。
【００１８】
加熱炉２は、図示していない圧延鋼板製造ラインから搬送されたスラブ１０を所定の温度に加熱するためのものである。
粗圧延機３は、加熱炉２により加熱され、熱間圧延ラインに供給されたスラブ１０を粗圧延し、シートバー１１を形成するためのものである。
【００１９】
仕上げ圧延機４は、例えば７台の圧延スタンドＦ１〜Ｆ７によりシートバー１１を連続的に仕上げ圧延し、ストリップ１２を形成するためのものである。このように、本実施の形態では、シートバー１１が帯状鋼板に相当する。
【００２０】
なお、圧延スタンドＦ１、Ｆ２は、シートバー１１を仕上げ圧延するためのワークロールＷＲ１〜ＷＲ４と、上記ワークロールＷＲ１〜ＷＲ４を支持するバックアップロールＢＲ１〜ＢＲ４とを有する４段圧延機である。
【００２１】
また、圧延スタンドＦ３〜Ｆ７は、ワークロールＷＲ５〜ＷＲ１４と、バックアップロールＢＲ５〜ＢＲ１４と、上記ワークロールＷＲ５〜ＷＲ１４とバックアップロールＢＲ５〜ＢＲ１４との間に配設される中間ロールＩＭＲ１〜ＩＭＲ１０とを有する６段圧延機である。
【００２２】
ここで、図２と図３を参照しながら、圧延スタンドＦ１〜Ｆ７に配設されているワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の具体的な構成について説明する。
図２は、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４における構成の一例を示した図である。また、図３は、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４が軸方向に移動する様子の一例を示した図である。
【００２３】
図２に示すように、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４は、ハウジング２１に取り付けられている。具体的に説明すると、ハウジング２１内に配設されているロールチョック２２に、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の軸部２３を取り付けることにより、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を、ハウジング２１に取り付けるようにしている。
【００２４】
そして、このようにしてハウジング２１に取り付けられたワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４は、図３に示すようにして、軸方向に移動させられるように構成されている。
【００２５】
また、図２に示すように、各ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の側方には、それぞれワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削するための操作側研削機構２４と、駆動側研削機構２５とが配設されている。
【００２６】
これらの操作側研削機構２４と駆動側研削機構２５は、それぞれ先端に円盤砥石２４ａ、２５ａを有しており、ハウジング２１に取り付けられた架台フレーム２６により支持されている。このように、本実施の形態では、各圧延スタンドＦ１〜Ｆ７の側方に、ワークロール研削装置として２つの研削機構を配設するようにしている。
【００２７】
そして、後述する研削制御装置９の制御により、所定の速度に回転させた円盤砥石２４ａ、２５ａをワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に押し付けながら架台フレーム２６に沿って移動させて、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削するようにしている（図４（ａ）、図４（ｂ）を参照）。
【００２８】
また、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の側方には、操作側ロール位置検出センサ２７と、駆動側ロール位置検出センサ２８も配設されている。
これらの操作側ロール位置検出センサ２７と駆動側ロール位置検出センサ２８は、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の位置を検出するためのものである。これにより、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４が軸方向へどの程度まで移動しているのかを監視することが可能になる。
【００２９】
図１に説明を戻し、ランアウトテーブル５は、仕上げ圧延機４により仕上げ圧延されたストリップ１２を冷却するためのものである。
コイル巻き取り装置７は、一般にコイラーと称されるものであり、ランアウトテーブル５により冷却されたストリップ１２を巻き取るためのものである。なお、本実施の形態では、２台のコイル巻き取り装置７ａ、７ｂによってストリップ１２を交互に巻き取るようにしている。
【００３０】
ストリップシャー６は、コイル巻き取り装置７に所定の長さのストリップ１２が巻き取られたときに、ストリップ１２を切断するためのものである。
【００３１】
速度制御装置８は、熱間圧延ラインに配設されている複数個の搬送ローラーの回転速度などを調節して、スラブ１０、シートバー１１及びストリップ１２の搬送速度を制御するためのものである。
【００３２】
研削制御装置９は、操作側研削機構２４と駆動側研削機構２５とによるワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の研削動作を制御するためのものである。
図１に示すように、研削制御装置９は、接触圧力演算手段１３と、研削要否判定手段１４と、圧延間隔調整手段１５と、研削シフト量設定手段１６と、研削指示手段１７と、圧延シフト量設定手段１８とを有している。
【００３３】
接触圧力演算手段１３は、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域を算出し、上記算出した非磨耗領域における接触圧力を演算する機能を有している。
ここで、非磨耗領域とは、仕上げ圧延中のストリップが通板されない領域であり、具体的には、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の圧延面における端部である（例えば、図６の領域Ａ）。
【００３４】
また、接触圧力とは、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４が、互いに対向して配設されている相手のワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４と接触したときに受ける圧力である。
【００３５】
接触圧力演算手段１３の具体的な処理について説明すると、まず、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に関するロール情報と、被圧延材（シートバー１１）に関する被圧延材情報とを入力する。そして、上記入力した情報に基づいて、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の磨耗量を予測し、上記予測した磨耗量に基づいて、上記非磨耗領域の大きさ（非磨耗領域の長さ、幅、及び深さ）を算出する。
【００３６】
ここで、上記ロール情報とは、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の磨耗量、膨張量、及び位置などの情報であり、過去の圧延実績から得られる情報である。また、上記被圧延材情報とは、シートバー１１の厚さ、幅、長さ及び温度などの情報である。
【００３７】
そして、接触圧力演算手段１３は、上記算出した非磨耗領域の大きさと、仕上げ圧延時に上記非磨耗領域にかかると想定される荷重とをパラメータとして、互いに対向して配設されているワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域同士が接触したときに生じる接触圧力を演算する。
【００３８】
なお、本実施の形態では、上記非磨耗領域の大きさを以下のようにして求めている。
まず、図５の特性図５０に示すように、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の過去の圧延実績から回帰分析を行って、磨耗係数ａを算出する。そして、上記算出した磨耗係数ａを用いてロールバレル方向（ワークロールＷＲ１〜ＷＲ４の軸方向）における磨耗量（磨耗量／ワークロールの半径）を算出する。
【００３９】
図６は、このようにして算出したロールバレル方向における磨耗量の計算値と実測値とを比較して示した特性図である。
図６の特性図６０から、磨耗量の計算値と実測値とは非常によく一致していることが分かる。
【００４０】
したがって、本実施の形態では、上記のようにしてワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の磨耗量を予測し、上記予測した磨耗量に基づいて、上記非磨耗領域の大きさを求めるようにしている。
【００４１】
図１に説明を戻し、研削要否判定手段１４は、接触圧力演算手段１３により演算された接触圧力が、所定の閾値よりも大きいか否かを判定することで、上記非磨耗領域の研削が必要であるか否かを判定する機能を有している。
【００４２】
すなわち、本実施の形態では、接触圧力が上記所定の閾値よりも大きいと判定された非磨耗領域について研削を行うようにし、それ以外の場合には、大きな問題が生じないとして研削を行わないようにする。
【００４３】
圧延間隔調整手段１５は、研削要否判定手段１４により研削が必要であると判定された場合に、上記研削が必要な非磨耗領域を研削するのに要する時間を算出する（以下の説明ではこの時間を研削時間と称する）。
【００４４】
この研削時間は、研削を行うワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の回転数、円盤砥石２４ａ、２５ａの回転数、円盤砥石２４ａ、２５ａのワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４への押付力、及び研削機構２４、２５の横行速度に基づいて算出される。
【００４５】
そして、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が、上記研削時間以上の所定の時間だけ遅れて仕上げ圧延機４に搬送されるようにするための操業遅延信号ＯＤＳを、加熱炉２と粗圧延機３と速度制御装置８に出力する。これにより、操業遅延信号ＯＤＳに従った所定の時間が経過するまでは、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が仕上げ圧延機４に搬送されないようになる。
【００４６】
また、圧延間隔調整手段１５は、次に仕上げ圧延されるシートバー１１の現在位置を監視し、例えば、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の研削を開始しようとしている時に、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が、仕上げ圧延機４の直前に搬送されている場合には、研削するための処理を中止するようにする機能も有している。
【００４７】
すなわち、次に仕上げ圧延するシートバー１１が仕上げ圧延機４の直前に搬送されており、上述した制御を行っても仕上げ圧延機４に搬送されないようにすることができない場合には、研削するための処理を中止するようにする。
【００４８】
なお、上記において、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が、仕上げ圧延機４の直前に搬送されているか否かについての判断は、例えば、仕上げ圧延機４の手前の所定位置に配設されているセンサ１９による検出結果に基づいて行うようにすればよい。
【００４９】
研削シフト量設定手段１６は、研削要否判定手段１４により研削が必要であると判定された非磨耗領域を、研削機構２４、２５により研削することができる位置に移動させるためのロールシフト信号ＲＳ１を、該当するワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に出力する。これにより、ロールシフト信号ＲＳ１に従った位置にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４が移動する。
【００５０】
研削指示手段１７は、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域を研削するための研削指示信号ＧＳを研削機構２４、２５に出力する。
これにより、所定の速度に回転した円盤砥石２４ａ、２５ａが、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に押付られながら、架台フレーム２６に沿って移動し、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域が研削される。このとき、研削機構２４、２５とハウジング２１とが干渉しないようにして、上記非磨耗領域を研削するようにするということは言うまでもない。
【００５１】
圧延シフト量設定手段１８は、例えば、研削指示手段１７により研削指示信号ＧＳが出力されてから、圧延間隔調整手段１５により算出された研削時間が経過し、なお且つ研削機構２４、２５の動作が終了したことを確認した後に、次に仕上げ圧延されるシートバー１１を適切に仕上げ圧延できる位置にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させるためのロールシフト信号ＲＳ２を、研削が終了したワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に出力する。これにより、ロールシフト信号ＲＳ２に従った位置にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４が移動し、次に搬送されるシートバー１１を仕上げ圧延するための準備が完了する。
【００５２】
次に、図７のフローチャートを参照しながら、研削制御装置９の具体的な動作について説明する。
【００５３】
まず、最初のステップＳ１において、接触圧力演算手段１３は、上記ロール情報と、上記被圧延材情報とが入力されるまで待機し、入力されるとステップＳ２に進む。
そして、ステップＳ２において、演算圧力演算手段１３は、ステップＳ１で入力された情報に基づいて、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域の大きさを算出するとともに、上記算出した非磨耗領域における接触圧力を演算する。
【００５４】
次に、ステップＳ３において、研削要否判定手段１４は、ステップＳ２で演算された接触圧力が、所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。この判定の結果、接触圧力が所定の閾値以下であると判定し、上記非磨耗領域の研削が不要であると判定した場合には、研削するための処理を中止する。一方、接触圧力が所定の閾値よりも大きいと判定し、上記非磨耗領域の研削が必要であると判定した場合には、ステップＳ４に進む。
【００５５】
そして、ステップＳ４において、圧延間隔調整手段１５は、ステップＳ３で研削が必要であると判定された非磨耗領域の研削時間を算出する。なお、この研削時間を算出する際の具体的な処理については後述する。
【００５６】
次に、ステップＳ５において、圧延間隔調整手段１５は、次に仕上げ圧延されるシートバー１１の現在位置に基づいて、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が、上記非磨耗領域を研削している間に仕上げ圧延機４に搬送されるか否かを判定する。
【００５７】
この判定の結果、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が仕上げ圧延機４に搬送されてしまう場合には、研削するための処理を中止する。一方、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が仕上げ圧延機４に搬送されない場合には、ステップＳ６に進む。
【００５８】
そして、ステップＳ６において、圧延間隔調整手段１５は、操業遅延信号ＯＤＳを加熱炉２と粗圧延機３と速度制御装置８に出力し、操業遅延信号ＯＤＳに従った時間が経過するまでは、次に仕上げ圧延されるシートバー１１が仕上げ圧延機４に搬送されないようにする。これにより、例えば、スラブ１０及びシートバー１１の搬送速度を現在値よりも上昇させて操業してしまうことなどが防止される。
【００５９】
次に、ステップＳ７において、研削シフト量設定手段１６は、ロールシフト信号ＲＳ１を、研削を行うワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に出力し、ステップＳ３で研削が必要であると判定された非磨耗領域が、研削機構２４、２５により研削できる位置迄ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させる。
【００６０】
次に、ステップＳ８において、研削指示手段１７は、研削指示信号ＧＳを研削機構２４、２５に出力し、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域を研削させる。
【００６１】
次に、ステップＳ９において、圧延シフト量設定手段１８は、研削が終了するまで待機し、研削が終了すると、ステップＳ１０に進む。なお、この研削が終了したか否かの判断は、上述したように、ステップＳ８の処理で研削指示信号ＧＳが出力されてから、ステップＳ４で算出された研削時間が経過し、なお且つ研削機構２４、２５の動作が終了したことを確認することなどにより行うようにすればよい。
【００６２】
そして、ステップＳ１０において、圧延シフト量設定手段１８は、ロールシフト信号ＲＳ２を、研削が終了したワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に出力し、次に仕上げ圧延されるシートバー１１を適切に仕上げ圧延できる位置にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させる。
【００６３】
次に、図８のフローチャートを参照しながら、図７のステップＳ４における研削時間算出処理について具体的に説明する。
【００６４】
まず、最初のステップＳ２１において、研削を行うワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の回転数を規定値（例えば定格回転数）にして処理を行うように指示する。なお、以下の説明では、この規定値をロール回転数Ｎと称する。
【００６５】
次に、ステップＳ２２において、円盤砥石２４ａ、２５ａの回転数を最大値（例えば定格回転数）にして処理を行うように指示する。なお、以下の説明ではこの最大値を砥石回転数Ｍと称する。
【００６６】
次に、ステップＳ２３において、研削機構２４、２５ａの横行速度を算出する。なお、以下の説明では、この速度を砥石横行速度Ｕと称する。そして、この砥石横行速度Ｕは、例えば以下の（１式）により算出される。
【００６７】
砥石横行速度Ｕ［mm/sec］＝ＭＩＮ（設備制約に基づく横行速度の最大値，横行制約に基づく横行速度の最大値）・・・（１式）
すなわち、砥石横行速度Ｕは、設備制約に基づく横行速度の最大値と、横行制約に基づく横行速度の最大値とのうち、何れか小さい方の値となる。
【００６８】
なお、上記において、設備制約に基づく横行速度の最大値とは、設備の能力を最大限に活かした場合の研削機構２４、２５ａの横行速度であり、設備の能力により定まる所定の値である。
【００６９】
また、横行制約に基づく横行速度の最大値とは、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に疵ができない範囲で可及的に速く研削機構２４、２５ａを横行させた場合の研削機構２４、２５ａの横行速度であり、例えば以下の（２式）により算出される値である。
横行制約に基づく横行速度の最大値［mm/sec］＝横行制約に基づく所定の定数×ロール回転数Ｎ［rpm］÷６０・・・（２式）
【００７０】
次に、ステップＳ２４において、上述した図７のステップＳ３で研削が必要であると判定された非磨耗領域の軸方向における一端を研削開始ポイント（研削ポイント）として処理を行うように指示する。
【００７１】
次に、ステップＳ２５において、上記研削開始ポイント（研削ポイント）を研削するときの円盤砥石２４ａ、２５ａの押付力を算出する。なお、以下の説明では、この押し付け力を砥石押付力Ｆと称する。そして、この砥石押付力Ｆは、例えば以下の（３式）により算出される。
【００７２】
砥石押付力Ｆ［Ｎ］＝ｇ（ロール回転数Ｎ，砥石回転数Ｍ，砥石横行速度Ｕ，研削深さ）・・・（３式）
すなわち、砥石押付力Ｆは、ロール回転数Ｎと、砥石回転数Ｍと、砥石横行速度Ｕと、研削深さとをパラメータとする所定の式により算出される。なお、上記研削深さとは、例えば、上述した図７のステップＳ２において接触圧力演算手段１３により算出された非磨耗領域の深さである。
【００７３】
次に、ステップＳ２６において、ステップＳ２５で算出した砥石押付力Ｆが制御範囲内にあるか否かを判定する。この判定の結果、砥石押付力Ｆが制御範囲内にない場合には、後述するステップＳ３２に進む。一方、砥石押付力Ｆが制御範囲内にある場合には、ステップＳ２７に進み、上記研削開始ポイント（研削ポイント）に対して行った処理が、研削を良好に行える条件を満足しているか否かを、以下の（４式）を用いて判定する。
【００７４】
研削を良好に行える条件＝ｆ（ロール回転数Ｎ、砥石回転数Ｍ、砥石押付力Ｆ）・・・（４式）
すなわち、ステップＳ２６では、ロール回転数Ｎと、砥石回転数Ｍと、砥石押付力Ｆとをパラメータとする所定の式により定まる値が所定の閾値よりも大きい場合には、研削を良好に行えないと判定し、後述するステップＳ３２に進む。
【００７５】
一方、上記ロール回転数Ｎと、砥石回転数Ｍと、砥石押付力Ｆとをパラメータとする所定の式により定まる値が所定の閾値以下となる場合には、研削を良好に行えると判定し、ステップＳ２８に進む。
【００７６】
そして、ステップＳ２８において、上記研削開始ポイント（研削ポイント）から軸方向に１ステップ（所定の距離）ずらした位置を新たな研削ポイントとして処理を行うように指示する。
【００７７】
次に、ステップＳ２９において、ステップＳ２８で指示した新たな研削ポイントが研削完了ポイントとなり、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域に対する処理を終えたか否かを判定する。
【００７８】
この判定の結果、新たな研削ポイントが研削完了ポイントでない場合には、ステップＳ２５に戻り、ステップＳ２８で指示した新たな研削ポイントに対する処理を実行する。一方、新たな研削ポイントが研削完了ポイントである場合には、ステップＳ２３で算出した砥石横行速度Ｕで研削すれば研削効率を落とさずに良好な研削を行えると判定し、ステップＳ３０に進む。
【００７９】
そして、ステップＳ３０において、ステップＳ２３で算出した砥石横行速度Ｕで研削を行うように設定する。
次に、ステップＳ３１において、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域の研削時間を以下の（５式）を用いて算出する。
【００８０】
研削時間＝（研削するワークロールの外周長／砥石横行速度Ｕ）＋研削機構の搬送時間・・・（５式）
上記（５式）において、研削機構の駆動時間とは、所定の位置で待機している研削機構２４、２５を、上記研削開始ポイントまで搬送させるのに要する時間と、研削終了後、研削機構２４、２５を、上記所定の位置まで搬送させるのに要する時間とを含む時間である。
【００８１】
上述したように、上記ステップＳ２６において、砥石押付力Ｆが制御範囲内にないと判定した場合と、上記ステップＳ２７において、研削を良好に行える条件を満足していないと判定した場合には、ステップＳ３２に進む。
【００８２】
そして、ステップＳ３２において、現在指示されている砥石回転数Ｍが所定の下限値よりも大きいか否かを判定する。この判定の結果、現在指示されている砥石回転数Ｍが所定の下限値よりも大きい場合には、ステップＳ３３に進み、現在指示している砥石回転数Ｍから所定の回転数を減じて新たな砥石回転数Ｍを算出する。そして、ステップＳ２４に戻り、上記新たな砥石回転数Ｍを用いて上述したステップＳ２４以降の処理を再度行う。この場合、ステップＳ２５とステップＳ２７では、このステップＳ３３で算出した新たな砥石回転数Ｍを用いて演算処理を行うということは言うまでもない。
【００８３】
また、ステップＳ３２において、現在指示されている砥石回転数Ｍが所定の下限値以下であると判定した場合には、ステップＳ３４に進み、現在指示している砥石横行速度Ｕから所定の速度を減じて新たな砥石横行速度Ｕを算出する。そして、ステップＳ２４に戻り、上記新たな砥石横行速度Ｕを用いて上述したステップＳ２４以降の処理を再度行う。この場合、ステップＳ２５と、ステップＳ３０では、このステップＳ３４で算出した新たな砥石横行速度Ｕを用いて演算処理を行うということは言うまでもない。
【００８４】
なお、上述した図７のステップＳ８の処理で研削機構２４、２５に出力される研削指示信号ＧＳは、この図８のフローチャートにおける処理で決定した砥石回転数Ｍ、砥石横行速度Ｕ、及び砥石押付力Ｆに基づいて生成される。すなわち、研削機構２４、２５は、この図８のフローチャートにおける処理で決定した砥石回転数Ｍ、砥石横行速度Ｕ、及び砥石押付力Ｆで研削を行うようにする。
【００８５】
上述した研削制御装置９による制御動作は、図９に示すようなコンピュータシステムを用いることにより実現することができる。
図９は、研削制御装置９に配設されたコンピュータシステムの構成の一例を示したブロック図である。
図９において、コンピュータシステム９０は、ＣＰＵ９１と、ＲＯＭ９２と、ＲＡＭ９３と、キーボード（ＫＢ）９４のキーボードコントローラ（ＫＢＣ）９５と、表示部としてのＣＲＴディスプレイ（ＣＲＴ）９６のＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）９７と、ハードディスク（ＨＤ）９８及びフレキシブルディスク（ＦＤ）９９のディスクコントローラ（ＤＫＣ）１００と、ネットワーク１０１との接続のためのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）１０２とが、システムバス１０３を介して互いに通信可能に接続された構成としている。
【００８６】
ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２或いはＨＤ９８に記憶されたソフトウェア、或いはＦＤ９９より供給されるソフトウェアを実行することで、システムバス９３に接続された各構成部を総括的に制御する。
すなわち、ＣＰＵ９１は、所定の処理シーケンスに従った処理プログラムを、ＲＯＭ９２、或いはＨＤ９８、或いはＦＤ９９から読み出して実行することで、後述する動作を実現するための制御を行う。
【００８７】
ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１の主メモリ或いはワークエリア等として機能する。
ＫＢＣ９５は、ＫＢ９４や図示していないポインティングデバイス等からの指示入力を制御する。
【００８８】
ＣＲＴＣ９７は、ＣＲＴ９６の表示を制御する。
ＤＫＣ１００は、ブートプログラム、種々のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイル、ネットワーク管理プログラム、及び本実施の形態における所定の処理プログラム等を記憶するＨＤ９８及びＦＤ９９とのアクセスを制御する。
ＮＩＣ１０２は、ネットワーク１０１上の装置或いはシステムと双方向にデータをやりとりする。
【００８９】
以上のように本実施の形態では、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域が、対向して配設されている相手のワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域と接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きくなったら、研削機構２４、２５により研削することが可能となる位置に上記非磨耗領域をシフトさせて研削するようにしたので、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１に大きな圧力がかかるまでは研削を行わずに操業を続けることが可能になり、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の過研削を防止することが可能になる。したがって、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を効率的に研削することができるようになるとともに、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の組替間隔を可及的に長くすることができるようになる。これにより、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を組替えるまでの圧延トン数を可及的に大きくすることができ、製品ストリップのコストを低減させることができる。
【００９０】
また、従来、オンラインでワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削する場合には、圧延作業を行いながらワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削するという方法が一般的に採られていた。このようにすると、被圧延材（シートバー）の形状などの制約により、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を軸方向に自由に移動させて研削することができず、いつまで経ってもワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域を研削することができない虞があった。
【００９１】
これに対し、本実施の形態では、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の研削時間を推定し、次に仕上げ圧延するシートバー１１が、上記研削時間以上の所定の時間だけ遅れて仕上げ圧延機４に搬送されるようにしたので、圧延作業の合間にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削することが可能になる。したがって、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を軸方向へ自由に移動させて研削することができるようになる。これにより、ストリップ１２を形成するための操業を中断させることなく、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域を確実に研削することができる。
【００９２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。上述した第１の実施の形態では、圧延作業の合間に研削を行うようにしたが、本実施の形態では、圧延作業中に研削を行うようにしており、本実施の形態と上述した第１の実施の形態とは、研削制御装置における制御動作の一部が異なるだけである。したがって、第１の実施の形態と同一部分については、図１〜図９に付した符号と同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９３】
本実施の形態の研削制御装置も図１に示した第１の実施の形態の研削制御装置９と同様に、接触圧力演算手段１３と、研削要否判定手段と、研削シフト量設定手段と、研削指示手段１７と、圧延シフト量設定手段とを有している。ただし、本実施の形態の研削制御装置は、第１の実施の形態の研削制御装置９が有している圧延間隔調整手段１５を有していない。また、研削要否判定手段と、研削シフト量設定手段と、圧延シフト量設定手段で行う処理の内容が、第１の実施の形態の研削制御装置９と異なる。以下、これらの手段で行う処理の内容について説明する。
【００９４】
まず、研削要否判定手段は、接触圧力演算手段１３により演算された接触圧力が、所定の閾値よりも大きいか否かを判定することで、上記非磨耗領域の研削が必要であるか否かを判定し、研削が必要であると判定した非磨耗領域の研削時間を算出する。
【００９５】
そして、仕上げ圧延中のストリップの仕上げ圧延が終了するまでに研削が完了するか否かを判定し、完了すると判定した場合に研削動作を実行する。なお、この判定は、例えば、上記仕上げ圧延中のストリップの長さと、搬送速度とに基づいて、仕上げ圧延終了時刻を算出し、上記算出した仕上げ圧延終了時刻より前に研削を完了することができるか否かを、上記算出した研削時間に基づいて判定するようにすればよい。
【００９６】
また、研削シフト量設定手段は、研削要否判定手段により研削が必要であると判定された上記非磨耗領域が、研削機構２４、２５で研削できる位置となるようにワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させても、シートバー１１の仕上げ圧延を適切に行えるか否かを判定する。
【００９７】
この判定は、例えば、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させてもストリップがワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の央部付近に通板されるか否かを判定することにより行うようにすればよい。
【００９８】
そして、研削シフト量設定手段は、研削が必要であると判定された非磨耗領域が、研削機構２４、２５で研削できる位置迄となるようにワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を軸方向に移動させる。
【００９９】
なお、このときの研削シフト量設定手段の動作は、上述した第１の実施の形態の研削シフト量設定手段１６と同様に、ロールシフト信号ＲＳ１を、該当するワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に出力することにより行うようにすればよい。
【０１００】
さらに、圧延シフト量設定手段は、仕上げ圧延が終了したことを確認した後に、次に仕上げ圧延されるシートバー１１を適切に仕上げ圧延できる位置にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させる。
【０１０１】
なお、仕上げ圧延が終了したことは、例えば、仕上げ圧延されたストリップ１２の後端を仕上げ圧延機４の出側で検出したことにより行うようにすればよい。また、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させるときの動作は、上述した第１の実施の形態の圧延シフト量設定手段１８と同様に、ロールシフト信号ＲＳ２を、研削が終了したワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４に出力することにより行うようにすればよい。
【０１０２】
次に、図１０のフローチャートを参照しながら、研削制御装置の具体的な動作について説明する。
まず、最初のステップＳ４１では、図７に示したステップＳ１と同様に、ロール情報と被圧延材情報とが入力されるまで待機し、入力されたらステップＳ４２に進み、図７に示したステップＳ２と同様にして、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４の非磨耗領域における接触圧力を演算する。
【０１０３】
次に、ステップＳ４３において、研削要否判定手段は、ステップＳ４２で演算された接触圧力が、所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。この判定の結果、接触圧力が所定の閾値以下であり、上記非磨耗領域の研削が不要であると判定した場合には、研削するための処理を終了する。一方、接触圧力が所定の閾値よりも大きく、上記非磨耗領域の研削が必要であると判定した場合には、ステップＳ４４に進む。
【０１０４】
次に、ステップＳ４４において、研削要否判定手段は、ステップＳ４３で研削が必要であると判定された上記非磨耗領域の研削時間を算出する。なお、この研削時間を算出する際の具体的な処理は、上述した圧延間隔調整手段１５が行う処理と同様である（図７のステップＳ４、図８を参照）。
【０１０５】
次に、ステップＳ４５において、研削要否判定手段は、現在仕上げ圧延しているストリップの仕上げ圧延が終了するまでに研削を完了することができるか否かを判定する。この判定の結果、研削を完了することができないと判定した場合には、研削するための処理を中止する。一方、研削を完了することができると判定した場合には、ステップＳ４６に進む。
【０１０６】
そして、ステップＳ４６において、研削シフト量設定手段は、ステップＳ４３で研削が必要であると判定された非磨耗領域が、研削機構２４、２５で研削できる位置となるようにワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させても、ストリップの仕上げ圧延を適切に行えるか否かを判定する。
【０１０７】
この判定の結果、ストリップの仕上げ圧延を適切に行えないと判定した場合には、研削するための処理を中止する。一方、ストリップの仕上げ圧延を適切に行えると判定した場合には、ステップＳ４７に進む。
【０１０８】
そして、ステップＳ４７において、研削シフト量設定手段は、ステップＳ４３で研削が必要であると判定された非磨耗領域が、研削機構２４、２５により研削することができる位置となる迄ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させる。
【０１０９】
次に、ステップＳ４８では、図７に示したステップＳ８と同様に、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域を研削させるべく研削機構２４、２５を制御する。これにより、上記研削が必要であると判定された非磨耗領域が研削される。
【０１１０】
次に、ステップＳ４９において、圧延シフト量設定手段は、仕上げ圧延が終了するまで待機し、終了したと判定すると、ステップＳ５０に進み、圧延シフト量設定手段は、次に仕上げ圧延されるシートバー１１を適切に仕上げ圧延できる位置にワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を移動させる。
【０１１１】
以上のように本実施の形態では、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削するために、ワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を軸方向に移動させてもストリップを適切に仕上げ圧延することができると判断した場合には、仕上げ圧延しながらワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削するようにしたので、このような場合には、仕上げ圧延作業を遅らせることなくワークロールＷＲ１〜ＷＲ１４を研削することが可能になる。これにより、上述した第１の実施の形態よりも、ストリップ１２の生産効率を向上させることができ、コストを低減させることができる。
【０１１２】
（本発明の他の実施形態）
上述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、上記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【０１１３】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば、かかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１１４】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれる。
【０１１５】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれる。
【０１１６】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、所定の処理が施されて搬送された帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するに際し、上記ワークロールの所定領域が、互いに対向して配設されている相手のワークロールと接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きくなったら、上記ワークロールを軸方向に移動させて、上記ワークロールの所定領域を研削するようにしたので、圧延に支障が生じる直前まで上記ワークロールを研削しないようにすることが可能になる。これにより、上記ワークロールの過研削を可及的に防止することができるようになるとともに、圧延に支障が生じることなく操業を続けるようにすることができるようになる。したがって、上記ワークロールの組替間隔を可及的に長くすることが可能となり、帯状鋼板の生産性を向上させることができるとともにコストを低減させることができる。
【０１１７】
また、本発明の他の特徴によれば、上記ワークロールの所定領域を研削するのに要する時間を算出し、上記算出した時間以上の間隔を空けて、上記ワークロールに上記帯状鋼鈑を搬送させるようにしたので、上記ワークロールの所定領域を圧延作業の合間に研削することが可能になる。これにより、操業を中断させること無く、上記ワークロールの所定領域を確実に研削することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、熱間圧延設備の概略構成の一例を示した図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示し、ワークロールにおける構成の一例を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示し、ワークロールが軸方向に移動する様子の一例を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示し、ワークロールが研削されるときの様子の一例を示した図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を示し、ワークロールの磨耗係数を算出する際に使用する特性を示した図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態を示し、ロールバレル方向における磨耗量の計算値と実測値とを比較して示した特性図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態を示し、研削制御装置における処理を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態を示し、研削時間を算出する際の研削制御装置における具体的な処理を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態を示し、研削制御装置に配設されたコンピュータシステムの構成の一例を示したブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を示し、研削制御装置における処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 熱間圧延設備
４ 仕上げ圧延機
９ 研削制御装置
１１ シートバー
１２ ストリップ
１３ 接触圧力演算手段
１４ 研削要否判定手段
１５ 圧延間隔調整手段
１６ 研削シフト量設定手段
１７ 研削指示手段
１８ 圧延シフト量設定手段
２４ 操作側研削機構
２５ 操作側研削機構
２４ａ、２５ａ 円盤砥石
Ｆ１〜Ｆ７ 圧延スタンド
ＷＲ１〜ＷＲ１４ ワークロール
Claims (10)
- 所定の処理が施されて搬送された帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するワークロールのオンライン研削装置であって、
上記ワークロールをオンラインで研削するためのワークロール研削装置と、
上記ワークロールの所定領域を上記ワークロール研削装置により研削させるようにする研削制御手段とを有し、
上記研削制御手段は、上記ワークロールの所定領域が、互いに対向して配設されている相手のワークロールと接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きい場合に、上記ワークロールを軸方向に移動させて、上記ワークロールの所定領域を上記ワークロール研削装置により研削させるようにすることを特徴とするワークロールのオンライン研削装置。 - 上記研削制御手段は、上記ワークロールの所定領域を研削するのに要する時間を算出し、上記算出した時間以上の間隔を空けて、上記ワークロールに上記帯状鋼鈑を搬送させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のワークロールのオンライン研削装置。
- 上記研削制御手段は、上記ワークロールの磨耗量に基づいて、上記圧力を推定するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のワークロールのオンライン研削装置。
- 上記ワークロールの所定領域は、上記ワークロールの圧延面端部における非磨耗領域であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のワークロールのオンライン研削装置。
- 所定の処理が施されて搬送された帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するワークロールのオンライン研削方法であって、
上記ワークロールの所定領域が、互いに対向して配設されている相手のワークロールと接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きい場合に、上記ワークロールを軸方向に移動させて、上記ワークロールの所定領域を研削するようにしたことを特徴とするワークロールのオンライン研削方法。 - 上記ワークロールの所定領域を研削するのに要する時間を算出し、上記算出した時間以上の間隔を空けて、上記ワークロールに上記帯状鋼鈑を搬送させるようにしたことを特徴とする請求項５に記載のワークロールのオンライン研削方法。
- 上記ワークロールの磨耗量に基づいて、上記圧力を推定するようにしたことを特徴とする請求項５または６に記載のワークロールのオンライン研削方法。
- 上記ワークロールの所定領域は、上記ワークロールの圧延面端部における非磨耗領域であることを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載のワークロールのオンライン研削方法。
- 所定の処理が施されて搬送された帯状鋼板を圧延するためのワークロールをオンラインで研削するワークロールのオンライン研削方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
上記ワークロールの所定領域が、互いに対向して配設されている他方のワークロールと接触したときに受ける圧力を推定し、上記推定した圧力が所定の閾値よりも大きい場合に、上記ワークロールを軸方向に移動させて、上記ワークロールをオンラインで研削するためのワークロール研削装置により上記ワークロールの所定領域を研削させるようにすることをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - 上記請求項９に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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