JPH01273616A - テンションレベラワークロールの取替時期診断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、複数の上部ロールユニットと下部ロールユニ
ットとを走行する帯板に押付けることにより帯板の形状
矯正を行うテンションレベラに用いられるワークロール
の取替時期の診断方法に関するものである。

〔従来の技術〕

テンションレベラは、圧延機によって圧延された冷間圧
延鋼板等の帯板にその圧延過程で生じる反り或いは耳伸
び、腹伸び等の部分伸びなどの形状不良を矯正する目的
で使用されている。

従来のテンションレベラとしては、本出願人が先に提案
した特開昭６２−７２４３１号公綴に記載されているも
のがある。

この従来例は、固定配置された上部ロールユニットと、
この上１部ロールユニットに帯板を挟んで対向しインタ
メツシュ装置によって上下動される下部ロールユニット
と、帯板の進行方向の上流側及び下流側にそれぞれ配置
される帯板接合部検出装置と、下部ロールユニットをイ
ンクメソシュ装置とは独立して上下動させる昇降装置と
、下部ロールユニットを前記帯板の進行方向に対して固
定するロック装置とを備えた構成を有する。

而して、帯板の接合部がテンションレベラの上流側に近
付くと、上流側の帯板接合部検出装置により帯板の接合
部が検出され、その検出信号が下部ロールユニットをイ
ンクメツシュ装置と独立して上下動させる昇降装置に供
給されて下部ロールユニットを下降させて帯板接合部の
通板を行わせる。こうすることにより、ワークロールユ
ニットの小径のワークロールが１０００ｍ／分もの高速
で通過する帯板の接合部の段差により大きな衝撃力を受
けて損傷することを防止できる。

その後、帯板接合部がテンションレベラを通り抜けると
下流側の帯板接合部検出装置の接合部検出信号が前記昇
降装置に供給されて下部ロールユニットを上昇復帰させ
て、通常の矯正作業を続行する。

しかし、テンションレベラのワークロールは非駆動であ
り、ワークロールが帯板から一旦離れるとワークロール
の回転速度が低下し、帯板の接合部の通過によりワーク
ロールが帯板と再度接触しようとする際、ワークロール
の周速度は帯板の走行速度よりも小さくなる。このワー
クロールの周速度と帯板の走行速度との差が大きいと、
ワークロールが帯板に接触した際、ワークロールは帯板
によって、回転されるよりも帯板の走行方向に引きずら
れ、ワークロールの飛び出しまたはワークロールがその
中央部で折損にまで至るおそれがあった。

そこで、従来のテンションレベラでは、下部ロールユニ
ットの上昇復帰時に、下部ロールユニットに含まれ帯板
に転接するワークロールが、中間ロール、バックアップ
ロール及び分配ギヤを介してギャードモータによって、
その周速が帯板の走行速度とほぼ等しくなるように回転
駆動されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のテンションレベラにあっては
、下部ロールユニットに含まれ帯板に転接するワークロ
ールを、下部ロールユニットの下降時にギャードモータ
によって、その周速が帯板の走行速度とほぼ等しくなる
ように回転駆動されるので、下部ロールユニットを上昇
復帰させて矯正作業を開始する際に、ワークロールの周
速と帯板の走行速度とを一致させてワークロールの折損
を防止することができるものであるが、バックアップロ
ールとワークロールとの間の動力伝達がフリクション伝
達であるため、ワークロールが劣化すると次の■■に示
す理由により正常な伝達が行われず、一定速ドライブの
モータでは常にワークロールの周速を帯板の走行速度と
正確に一致させることが困難であった。

■　ワークロールを通過するトン数で６０００〜１００
００）ンに達すると、ワークロールに曲がりが発生し、
この曲がりが大きくなると中間ロール上でワークロール
が踊り、中間ロールとワークロールとの間でスリップが
生じて回転伝達ロスが生ずる。

■　■の如くワークロールに曲がりが発生すると、バッ
クアップロールを支持する軸受に偏荷重がかかり、軸受
のベアリングの劣化が生じ、これに伴い、ワークロール
の回転が拘束される。

ところが、ワークロールがこのような状態に至っても、
従来はそれを前もって発見することが困難であったため
、下部ロールユニットを復帰させて帯板の矯正作業を開
始する際、ワークロールの飛び出し或いはワークロール
の折損を確実に防止することはできず、度々ワークロー
ルの折損事故を起こすという未解決の問題点があった。

そこで、この発明は、ワークロールの折損或いは飛び出
しを確実に防止するために、ワークロールの取替時期を
事前に決定することができるテンションレベラのワーク
ロールの取替時期診断方法を提供することを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、ロールユニッ
トに非駆動状態で配設されたワークロールを走行する帯
板に上下から押付接触させ、当該帯板の走行に引きずら
れてワークロールが回動している状態で繰り返しの曲げ
加工を施し、前記帯板の形状矯正を行っている際、前記
ワークロールの曲がり、または該ワークロール周速度と
前記帯板の走行速度との差の少なくとも一つを検出し、
この検出値が所定値を越えた時点を前記ワークロールの
取替時期と判定することを特徴とするものである。

〔作用〕

上記のように構成されたこの発明によれば、ワークロー
ルの劣化に伴い、ワークロールに生ずる曲がりまたはワ
ークロールの回転周速度の低下を検知でき、これらと予
め定めた所定値とを比較することにより、ワークロール
の劣化度がわかり、これに伴いワークロールの取替時期
を事前に決定できるために、劣化したワークロールをそ
のまま使用することにより生ずるおそれのあるワークロ
ールの折損或いは飛び出しを確実に防止することができ
る。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の第１実施例を示すテンションレベラ
の構成図である。

図中、１は入側プライドルロール、２は出側プライドル
ロール に所定のテンションを与え、この状態で小径のロールを
多数備えたテンションレベラ４によってペンディング力
を加えることにより、帯板３を伸長させて形状矯正を行
う。テンションレベラ４は、帯板３に下側から対向する
ワークロールユニット５、９及びこれら間に配設された
デフレクタロールユニット７で構成される下部ロールユ
ニットＲＬと、各ワークロールユニット５．９に帯板３
を挟んで対向するデフレクタロールユニット６、１０及
びデフレクタロールユニット７に帯板３を挟んで対向す
るワークロールユニット８で構成される上部ロールユニ
ットＲｕとを備えている。

上部ロールユニットＲｕの各ロールユニット６。

８、１０は、上部フレーム１１に固着され、この上部フ
レーム１１はシリンダ１３によってハウジング１２の上
部に着脱自在に保持されている。−方、下部ロールユニ
ットＲＬの各ロールユニット５、７．９は、それぞれ独
立したサポートフレーム５ａ，７ａ，９ａに固着され、
下部フレーム１５の底部に取付けたモータ駆動のジヤツ
キを有するインクメツシュ調整装置１６．１７．１８に
より、下部フレーム１５の案内溝１５ａ内を昇降可能に
支持されている。この下部フレーム１５は、ハウジング
１２の下部のシリンダ１９でハウジング１２内を昇降可
能に支持され、更に上部フレーム１１と下部フレーム１
５との対向面に突設された支持部材２０ａ，２０ｂを介
して上部フレーム１１に着脱自在に保持されている。

インクメツシュ調整装置１６，１７．１８のジヤツキ支
持中心位置には、第２図に示すように、それぞれジヤツ
キの上下動と独立して上下方向に伸縮する例えば２０龍
程度の小ストロークｔのピストンロッド３０ａを備えた
液圧作動の急速開閉シリンダ３０が埋設されている。

また、各ワークロールユニット５．８．９の各バックア
ップロール３３は、第３図に示すように、回転自在に軸
受３４，３５に支持された駆動軸３６と、この駆動軸３
６に対してオイルシール３７。

３８を介して一定の抵抗を有して回転可能に装着された
ロールシェル３９とからなる短胴長の多列ロールで構成
されており、各ワークロールユニット５，８．９毎に三
本のバンクアップロール３３を分配ギヤ４０を介してギ
ャードモータ４１で同時に駆動し得るようになっている
。各ワークロール４２は、バックアップロール３３を強
制駆動することにより中間ロール４３を介して回転駆動
される。

そして、急速開閉シリンダ３０及びギャードモータ４１
が制御装置５０によって回転駆動される。

制御装置５０は、第４図に示すように、テンションレベ
ラ４の入側及び出側で溶接点を検出する公知の非接触式
等の位置センサ５１．５２の検出信号、帯板３の走行速
度を検出する公知の走行速度センサ５３の検出信号Ｓｌ
及びワークロール４２の外周直近に配設されたワークロ
ールの回転速度を検出する回転速度センサ５４の検出信
号Ｓ２及び第５図に示す如くのワークロール４２の外周
直近に配設されたワークロールの曲がりを検出する曲が
り測定センサ５５の検出信号Ｓ３が入力される例えばダ
イレクト・ディジタル・コントローラで構成され、位置
センサ５１の検出信号に基づいて急速開閉シリンダ３０
を制御して下部ロールユニットＲＬを下降駆動すると共
に、走行速度センサ５３の検出信号に基づいてギャード
モータ４１を制御して帯板３の走行速度とワークロール
４２の周速とを同期させ、且つ位置センサ５２の検出信
号、走行速度センサ５３及び回転速度センサ５４の検出
信号に基づいて急速開閉シリンダ３０を制御して下部ロ
ールユニットＲＬを上昇駆動する。

また、上記制御装置５０には、記録計５６と警報器５７
が接続されており、走行速度センサ５３の検出信号Ｓ、
及び回転速度センサ５４の検出信号に基づいて、常時ワ
ークロール４２周速と帯板３速度との差が演算され、さ
らに、曲がり測定センサ５５の検出信号Ｓ３に基づいて
ワークロール４２の曲がり値が演算される。制御装置５
０は、この演算結果を記録計５６に表示するとともに、
上記演算結果が、制御装置５０に予め設定された後述す
る限界値を越えた場合は、警報器５７に、警報音発生の
ための論理値“ｌ”の警報信号Ｓ４を出力して、ワーク
ロール４２の取替を促するものである。

ここで、ワークロール４２の回転速度を検出する回転速
度センサ５４は、第４図に示すように、ワークロール４
２の一端側に貼着された反射テープ６０と、これに対向
する反射型光電変換器６１とで構成され、ワークロール
４２の回転速度に応じたパルス信号が出力される。

また、ワークロール４２の曲がりを検出する曲がり測定
センサ５５としては、例えば距離センサを用いることが
でき、この距離センサとしては公知の超音波センサ及び
静電容量センサを用いることができ、ワークロール４２
と曲がり測定センサ５５との間の距離に応じた電気信号
が、増幅器８０により増幅されて出力される。

次に、テンションレベラにおける帯板矯正作業を実施す
るための動作について説明する。

今、帯板３の溶接点でない部分がテンションレベラ４を
通過しているものとすると、この状態では、位置センサ
５１．５２の検出信号は例えば論理値“Ｏ′°であり、
急速開閉シリンダ３０を上昇位置に保持する論理値゛０
”の制御信号Ｃ８Ｉがシリンダ駆動回路３０ｂに出力さ
れているので、下部ロールユニッ）ＲＬが上昇位置に制
御されて、上部ロールユニットＲｕと協動してワークロ
ールユニット５，８．９とデフレクタロールユニット６
．７．１０とによって帯板３にペンディング力を付与し
て、所定の矯正作業を実行する。この状態では、ギャー
ドモータ４１のモータ駆動回路４１ａに対する回転数指
令値は零であり、ギャードモータ４１は強制回転停止状
態を維持し、ワークロール４２は帯板３との転接によっ
て回転されている。

この状態で、位置センサ５１で帯板３の溶接点が検出さ
れたときには、帯板３の走行速度に対応するワークロー
ル４２の回転数が算出され、これが回転数指令値として
モータ駆動回路４１ａに出力されるので、ギャードモー
タ４１が回転駆動され、その回転力がバックアップロー
ル３３及び中間ロール４３を介してワークロール４２に
伝達され、ワークロール４２が帯板３の走行速度に同期
して回転駆動される。

その後、帯板３の溶接点がテンションレベラ４位置に達
すると、急速開閉シリンダ３０のシリンダ駆動回路３０
ｂに論理値“１゛の制御信号ＣＳ。

が出力されるので、各急速開閉シリンダ３０のピストン
ロッド３０ａが急速に収縮して下側ロールユニットＲＬ
が下降して、ワークロールユニット５．８．９による帯
板の矯正作業を解放し、ワークロール４２が帯板３の溶
接点による衝撃力を受けることを防止する。

その後、帯板３の溶接点がテンションレベラ４を通過し
て位置センサ５２位置に達すると、これから論理値“１
゛−の検出信号が得られ、急速開閉シリンダ３０のシリ
ンダ駆動回路３０ｂに論理値“０゛の制御信号ＣＳ、を
出力して急速開閉シリンダ３０のピストンロッド３０ａ
を伸長させ、これによって下側ロールユニットＲＬを上
昇復帰させて矯正作業を復旧させ、モータ駆動電流を徐
々に減少させてギャードモータ４１の強制駆動を停止さ
せる。

次に、上記構成のワークロールの取替時期の診断方法の
実施例を、制御装置５０の処理手順を示す第６図のフロ
ーチャートに基づいて説明する。

まず、第６図のステップ■では、制御装置５０は、シリ
ンダ駆動回路３０ｂに出力される信号Ｃ８，の値を読込
み、Ｃ８，の値が急速開閉シリンダ３０を上昇位置に保
持する論理値“０°”であるか否かが判定される。

このステップ■は、急速開閉シリンダ３０が上昇位置に
保持され、下側ロールユニッ）５．７゜９が走行する帯
板３と接触する帯板の矯正作業時にあるか否かを判定す
るためのものである。

ステップ■において、Ｃ８，が急速開閉シリンダ３０を
収束位置に保持する論理値“１パである場合は、Ｃ８，
が０”になるまでステップ■の判断が繰り返される。

ステップ■において、Ｃ８，が°°１°゛と判定された
場合は、ステップ■に移行して、制御装置５０は走行速
度センサ５３の検出信号Ｓ、を読込み、矯正作業中にあ
る帯板３の走行速度（Ｔ、）を演算する。次いで、ステ
ップ■に移行し、回転速度センサ５４の検出信号Ｓ！を
読込み、パルス計数値に基づいてワークロールの周速度
（Ｗ、）を演算する。

次いで、ステップ■に移行し、帯板走行速度（Ｔ、）−
ワークロール周速度（Ｗ、）を演算する。制御装置５０
は、Ｔ、−Ｗ、の値を記録計５６に表示するための信号
を出力する。

次いで、ステップ■に移行し、Ｔ、　−Ｗ、が、操業試
験等によって、予め設定された所定の限界値より大きい
か否かが判定される。

すなわち、ワークロール４２の曲がりに伴う軸受４２ａ
の劣化により、ワークロールの周速度Ｗ。

は、帯板の走行速度Ｔ、に比べて小さい値となるため、
Ｔ、−Ｗ、を求めることにより、ワークロール４２の劣
化程度を予測することができ、ワークロールの取替時期
を決定することができる。

本実施例では、各種の操業試験の結果に基づいて、上記
限界値として１５０ｍ／ｍｉｎが選定される。この限界
値は、操業条件の相違等により適宜変更できる。

上記ステップ■において、Ｔ、−Ｗ、≧１５０ｍ　／　
ｍ　ｉ　ｎと判定された場合は、ステップ■に移行する
。このステップ■において、制御装置５０は警報器５７
に論理値°“１°゛の警報信号Ｓ４を出力し、警報器５
７から警報音を発生させ、ワークロール４２が折損また
はワークロールの飛び出しの恐れがあることを警告する
。

上記ステップ■において、Ｔ、　−ｗ、　＜１５０ｍ／
ｍｉｎと判定された場合は、ステップ■に移行する。ス
テップ■では、制御装置５０が曲がり測定センサ５５か
らの検出信号Ｓ、を読み込み、ワークロールの中央位置
で換算した、ワークロールの曲がり値（Ｗ、）を演算す
る。本実施例では、このワークロールの曲がりを曲がり
測定センサ５５とワークロール４２との間の距離の変動
値とする。この曲がり値は、前記ステップ■と同様、記
録計５６において表示記録される。

次に、ステップ■に移行し、この曲がり（Ｗｌ）が予め
設定される限界値と比較される。すなわち、本実施例で
は、Ｗ、≧０．１かＷ、＜Ｏ，ｔかが判定される。Ｗ、
≧０．１と判定された場合は、前記ステップ■に移行し
、ステップ■と同様警報音が発生される。Ｗ、＜０．１
と判定された場合は、ワークロール４２はいまだ劣化せ
ず、ロール折損及び飛び出しもないものとしてステップ
■に移行し、制御を終了するか否かを判定し、制御を終
了しない場合にはステップ■に戻り、制御を終了する場
合には、処理を終了する。

このように上記実施例によると、ワークロールの取替の
必要な時期を前もって決定することができるために、ワ
ークロールの折損或いは飛び出しを確実に防止すること
ができる。

なお、上記実施例では、ワークロールの取替時期を決定
するために、ワークロール周速度と帯板走行速度との差
が、所定の設定値より大きいか否か、及びワークロール
の曲がり値が所定の設定値より大きいか否か、が判定さ
れたが、どちらか−方を判定してワークロールの取替時
期を決定することもできる。

次に、この発明を連続焼鈍ラインに適用した場合の第２
実施例を第７図について説明する。

この実施例では、テンションレベラが伸長ロールユニッ
）７１．７２と、その後段側に配設された矯正ロールユ
ニット７３とで３ユニツト構成とされ、各ロールユニッ
ト７１〜７３は、ワークロール４２、中間ロール４３及
びバックアップロール３３を備えており、伸長ロールユ
ニット７１゜７２は、ワークロール４２の直径が２０１
１に、矯正ロールユニット７３のワークロール４２の直
径が３５龍に選定されている。ここで、伸長ロールユニ
ット７１．７２には、図示しないが、前記第１実施例に
おけるテンシッンレベラ４と同様に、急速開閉シリンダ
３０及びギャードモータ４１が配設され、これらが制御
装置５０によって、第１実施例と全く同様に帯板３の溶
接点又は表面欠陥部が伸長ロールユニッ）７１．７２に
到達する前にギャードモータ４１を駆動することにより
ワークロール４２の周速が帯板３の走行速度と同期する
ように制御され、溶接点又は表面欠陥部が伸長ロールユ
ニット７１．７２に到達した時点で下側ロールユニット
Ｒｔが下降し、溶接点又は表面欠陥部が伸長ロールユニ
ッ！−７１，７２を通過した後にワークロール４２の周
速と帯板３の走行速度とが一致した時点で下側ロールユ
ニットＲＬが上昇復帰され、その後ギャードモータ４１
のモータ駆動回路４１ａに対する駆動電流が徐々に減少
されて零とされる。

また、伸長ロールユニット７１．７２には図示しないが
、前記第１実施例におけるテンションレベラと同様に回
転速度センサ６１及び曲がり測定センサ５５が配設され
制御装置５０は、これらセンサの信号を読み込んで帯板
３とワークロール４２との速度差を演算し、また、ワー
クロール４２の曲がり（中央値換算）を演算し、この演
算結果を記録計５６にプリントアウトするとともに、演
算結果が予め設定された一定値以上となったときは、警
報器５７に警報信号を出力してワークロールの取替を促
すことができる。

この実施例においても、前記第１実施例と同様に、ワー
クロールの取替時期を事前に決定できるため、第１実施
例と同様の作用効果を得ることができる。

なお、上記各実施例においては、ワークロール４２０回
転速度センサ５４として、反射テープ６０と光電変換器
６１とを適用した場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、エンコーダ等の回転センサ、パル
スジェネレータ等の任意の回転センサを適用し得ること
は言うまでもない。

また、上記各実施例においては、制御装置５０に位置セ
ンサ５１，５２、走行速度センサ５３及び回転速度セン
サ５４、曲がりセンサ５５の検出信号を入力した場合に
ついて説明したが、これに限らず、帯板３の走行状態を
上位計算機で監視している場合には、この上位計算機か
ら走行速度指令値、ワークロールの矯正駆動指令、下側
ロールユニットＲＬの昇降指令等をＩＩＩ御装置５０に
入力し、これらに応じて制御装置５０で必要な処理を行
うようにしてもよい。

さらに、制御装置５０としては、ダイレクト・ディジタ
ル・コントローラに限らず他の電子回路を組み合わせた
構成とすることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、ワークロール
の劣化によって発生するワークロールの曲がり及びワー
クロールの回転不良を検出可能な構成となっているため
に、ワークロールの取替時期を事前に決定することがで
き、その結果、劣化したワークロールをそのまま使用す
ることにより生ずるワークロールの折損或いは飛び出し
を確実に防止することができる。

また、ワークロールの飛び出しまたはワークロールの破
損事故を防止するため、安全サイドでワークロールを早
めに取替えるとメンテナンス費が多くなり、一方、メン
テナンス費を下げるためワークロール取替時期を延ばせ
ば、ワークロールの折損等に至るが、本発明によれば事
前にワークロールの取替時期を決定できるため、コスト
面と安全面の両方の要求を高い次元で両立できるという
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は第
１図の矢視■部の拡大断面図、第３図はワークロールユ
ニットのバックアップロール強制駆動機構を示す拡大断
面図、第４図は制御装置の一例を示すブロック図、第５
図は曲がり測定センサの一例を示すブロック図、第６図
は制御装置の処理手順の一例を示すフローチャート、第
７図はこの発明を連続焼鈍ラインに適用した場合の一例
を示す構成図である。 図中、１は入側プライドルロール、２は出側プライドル
ロール、３は帯板、４はテンションレベラ、５，８．９
はワークロールユニット、６，７゜１０はデフレクタロ
ール、ＲＬは下側ロールユニット、Ｒｕは上側ロールユ
ニット、３０は急速開閉シリンダ、３０ｂはシリンダ駆
動回路、３３はバックアップロール、４１はギャードモ
ータ、４１ａはモータ駆動回路、５０は制御装置、５１
゜５２は位置センサ、５３は走行速度センサ、５４は回
転速度センサ、５５は曲がり測定センサ、７１．７２は
伸長ロールユニット、７３は矯正ロールユニットである
。 特許出願人　　川崎製鉄株式会社 代理人　弁理士　森　　　哲　也

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロールユニットに非駆動状態で配設されたワーク
   ロールを走行する帯板に上下から押付接触させ、当該帯
   板の走行に引きずられてワークロールが回動している状
   態で繰り返しの曲げ加工を施し、前記帯板の形状矯正を
   行っている際、前記ワークロールの曲がり、または該ワ
   ークロール周速度と前記帯板の走行速度との差の少なく
   とも一つを検出し、この検出値が所定値を越えた時点を
   前記ワークロールの取替時期と判定することを特徴とす
   る、テンションレベラワークロールの取替時期診断方法
   。