JPH049604B2 - - Google Patents

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ツトと下部ロ
ールユニツ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ヨンレベラに用
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〕

テンシヨンレベラは、圧延機によつて圧延され
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。

従来のテンシヨンレベラとしては、本出願人が
先に提案した特開昭62−72431号公報に記載され
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
ツトと、この上部ロールユニツトに帯板を挟んで
対向しインタメツシユ装置によつて上下動される
下部ロールユニツトと、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、下部ロールユニツトをインタメツシユ装
置とは独立して上下動させる昇降装置と、下部ロ
ールユニツトを前記帯板の進行方向に対して固定
するロツ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ヨンレベラの上
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
部ロールユニツトをインタメツシユ装置と独立し
て上下動させる昇降装置に供給されて下部ロール
ユニツ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、ワークロールユニツト
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ヨンレベラを通り
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
ニツトを上昇復帰させて、通常の矯正作業を続行
する。

しかし、テンシヨ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
によつて、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
つた。

そこで、従来のテンシヨンレベラでは、下部ロ
ールユニツトの上昇復帰時に、下部ロールユニツ
トに含まれ帯板に転接するワークロールが、中間
ロール、バツクアツプロール及び分配ギヤを介し
てギヤードモータによつて、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、上記従来のテンシヨンレベラに
あつては、下部ロールユニツトに含まれ帯板に転
接するワークロールを、下部ロールユニツトの下
降時にギヤードモータによつて、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、下部ロールユニツ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、バツクア
ツプロールとワークロールとの間の動力伝達がフ
リクシヨン伝達であるため、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
ることが困難であつた。

ワークロールを通過するトン数で6000〜
10000トンに達すると、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ツ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、バツクアツ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
つても、従来はそれを前もつて発見することが困
難であつたため、下部ロールユニツトを復帰させ
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つた。

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
シヨ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
ルユニツ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
板の形状矯正を行つている際、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ヨ
ンレベラの構成図である。

図中、１は入側ブライドルロール、２は出側ブ
ライドルロールであつて、これらにより、帯板３
に所定のテンシヨンを与え、この状態で小径のロ
ールを多数備えたテンシヨンレベラ４によつてベ
ンデイ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。テンシヨンレベラ４は、
帯板３に下側から対向するワークロールユニツト
５，９及びこれら間に配設されたデフレクタロー
ルユニツト７で構成される下部ロールユニツト
R_Lと、各ワークロールユニツト５，９に帯板３
を挟んで対向するデフレクタロールユニツト６，
１０及びデフレクタロールユニツト７に帯板３を
挟んで対向するワークロールユニツト８で構成さ
れる上部ロールユニツトR_Uとを備えている。

上部ロールユニツトR_Uの各ロールユニツト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によつてハウジ
ング１２の上部に着脱自在に保持されている。一
方、下部ロールユニツトR_Lの各ロールユニツト
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１
５の底部に取付けたモータ駆動のジヤツキを有す
るインタメツシユ調整装置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１５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。

インタメツシユ調整装置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20mm程度の小ストロークｔのピス
トンロツド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ツト５，８，９の各
バツクアツプロール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３６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エル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
ユニツト５，８，９毎に三本のバツクアツプロー
ル３３を分配ギヤ４０を介してギヤードモータ４
１で同時に駆動し得るようになつている。各ワー
クロール４２は、バツクアツプロール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及びギヤードモ
ータ４１が制御装置５０によつて回転駆動され
る。制御装置５０は、第４図に示すように、テン
シヨンレベラ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S₁及びワークロール４
２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・デイジタル・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
ツトR_L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ヤードモータ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ツトR_L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S₁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５０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“１”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４２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８
０により増幅されて出力される。

次に、テンシヨ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ヨンレ
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“０”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CS₁がシ
リンダ駆動回路３０ｂに出力されているので、下
部ロールユニツトR_Lが上昇位置に制御されて、
上部ロールユニツトR_Uと協動してワークロール
ユニツト５，８，９とデフレクタロールユニツト
６，７，１０とによつて帯板３にベンデイング力
を付与して、所定の矯正作業を実行する。この状
態では、ギヤードモータ４１のモータ駆動回路４
１ａに対する回転数指令値は零であり、ギヤード
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との転接によつて回転されて
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、ギヤードモータ４１が回転駆動さ
れ、その回転力がバツクアツプロール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の溶接点がテンシヨンレベラ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３０ｂに論理値“１”の制御信号CS₁
が出力されるので、各急速開閉シリンダ３０のピ
ストンロツド３０ａが急速に収縮して下側ロール
ユニツトR_Lが下降して、ワークロールユニツト
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の溶接点がテンシヨンレベラ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CS₁を出力して急速開閉シリン
ダ３０のピストンロツド３０ａを伸長させ、これ
によつて下側ロールユニツトR_L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
減少させてギヤードモータ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図のフローチヤートに基づいて説明する。

まず、第６図のステツプでは、制御装置５０
は、シリンダ駆動回路３０ｂに出力される信号
CS₁の値を読込み、CS₁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。

このステツプは、急速開閉シリンダ３０が上
昇位置に保持され、下側ロールユニツト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。

ステツプにおいて、CS₁が急速開閉シリンダ
３０を収束位置に保持する論理値“１”である場
合は、CS₁が“０”になるまでステツプの判断
が繰り返される。

ステツプにおいて、CS₁が“１”と判定され
た場合は、ステツプに移行して、制御装置５０
は走行速度センサ５３の検出信号S₁を読込み、矯
正作業中にある帯板３の走行速度（T_s）を演算
する。次いで、ステツプに移行し、回転速度セ
ンサ５４の検出信号S₂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_s）を演算す
る。

次いで、ステツプに移行し、帯板走行速度
（T_s）−ワークロール周速度（W_s）を演算する。
制御装置５０は、T_s−W_s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、ステツプに移行し、T_s−W_sが、操
業試験等によつて、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_sは、帯板の走行速度T_sに比べて小さい値とな
るため、T_s−W_s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。

上記ステツプにおいて、T_s−W_s≧150m／
minと判定された場合は、ステツプに移行す
る。このステツプにおいて、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５７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。

上記ステツプにおいて、T_s−W_s＜150m／
minと判定された場合は、ステツプに移行す
る。ステツプでは、制御装置５０が曲がり測定
センサ５５からの検出信号S₃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_n）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、前記ステツプと同様、記録計
５６において表示記録される。

次に、ステツプに移行し、この曲がり（W_n）
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_n≧0.1かW_n＜0.1かが判定
される。W_n≧0.1と判定された場合は、前記ステ
ツプに移行し、ステツプと同様警報音が発生
される。W_n＜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ツプに移行し、制御
を終了するか否かを判定し、制御を終了しない場
合にはステツプに戻り、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つ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、どちらか一
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、テンシヨンレベラが伸長ロー
ルユニツト７１，７２と、その後段側に配設され
た矯正ロールユニツト７３とで３ユニツト構成と
され、各ロールユニツト７１〜７３は、ワークロ
ール４２、中間ロール４３及びバツクアツプロー
ル３３を備えており、伸長ロールユニツト７１，
７２は、ワークロール４２の直径が20mmに、矯正
ロールユニツト７３のワークロール４２の直径が
35mmに選定されている。ここで、伸長ロールユニ
ツト７１，７２には、図示しないが、前記第１実
施例におけるテンシヨンレベラ４と同様に、急速
開閉シリンダ３０及びギヤードモータ４１が配設
され、これらが制御装置５０によつて、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
伸長ロールユニツト７１，７２に到達する前にギ
ヤードモータ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
ルユニツト７１，７２に到達した時点で下側ロー
ルユニツトR_Lが下降し、溶接点又は表面欠陥部
が伸長ロールユニツト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ツトR_Lが上昇復
帰され、その後ギヤードモータ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、伸長ロールユニツト７１，７２には図示
しないが、前記第１実施例におけるテンシヨンレ
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４
２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つたとき
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
４２の回転速度センサ５４として、反射テープ６
０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、パルスジエネレータ等の
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
ユニツトR_Lの昇降指令等を制御装置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・
デイジタル・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つ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
構成となつているために、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
ワークロールユニツトのバツクアツプロール強制
駆動機構を示す拡大断面図、第４図は制御装置の
一例を示すブロツク図、第５図は曲がり測定セン
サの一例を示すブロツク図、第６図は制御装置の
処理手順の一例を示すフローチヤート、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は入側ブライドルロール、２は出側ブ
ライドルロール、３は帯板、４はテンシヨンレベ
ラ、５，８，９はワークロールユニツト、６，
７，１０はデフレクタロール、R_Lは下側ロール
ユニツト、R_Uは上側ロールユニツト、３０は急
速開閉シリンダ、３０ｂはシリンダ駆動回路、３
３はバツクアツプロール、４１はギヤードモー
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は伸長ロールユニツト、７３は
矯正ロールユニツトである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロールユニツ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つている際、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、テンシヨンレベラワークロールの取替時
   期診断方法。