JP2009202237A - 金属帯のトリミング異常検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チョッピングの状況を監視し、早期にその異常を検出する、金属帯のトリミング異常検出方法および装置を提供することを目的とする。
【解決手段】トリミング屑を特定の長さに順次切断した耳屑が搬出される際に、前記耳屑の発生頻度を検出センサーにより実測するとともに、金属帯の搬送速度と前記耳屑の切断長さとに基づき、耳屑の発生頻度を推定し、推定された発生頻度と前記検出センサーにより実測された発生頻度とを比較する。
【選択図】図１

Description

本技術は、鋼帯等、金属帯のエッジ部をトリミングする際に発生するトリミング屑の切断に関し、特に、切断するチョッピングの異常を検出する金属帯のトリミング異常検出方法および装置に関するものである。

鋼帯等の金属帯のエッジ部をトリミングする際に発生するトリミング屑は、板厚が厚い場合や板幅が広い場合などトリミング屑が硬いような場合には、その処理方法としてトリミング屑を長さ200mm程度にカットする方法(以降この方法をチョッピング方式と呼び、また、切断されたトリミング屑を耳屑と呼ぶ)が取られることが一般的である。

このチョッピング方式においては、トリミング屑をガイドするガイド等にトリミング屑が詰まったり、トリミング屑がガイドの外に飛び出したりしたすると、トリミングが継続できなくなり、ラインを停止するような事態となることがある。

すなわち、トリミング屑がチョッパー到達前に詰まったような場合、もしくはチョッパー後に耳屑がつまったような場合には、チョッパーが正常に動作できなくなり、チョッパーにトリミング屑や耳屑が巻き込まれ、それを取り除くために長時間のライン停止が発生するという事態に陥る。従って、トリミング屑、または耳屑の処理に異常が発生した場合には、直ちにトリミング装置を停止する必要がある。

しかるに、チョッピングが正常におこなわれているかどうかの判断は、これまで作業者の目視やカメラの監視に頼っていた為、判断が遅れたり気付かなかったりなどしたために設備が損傷するといった問題が発生していた。

これに対処するため、チョッパー駆動モーターのトルク電流変動を監視する方法(例えば、特許文献１参照)や、また、チョッパーの駆動系に振動センサーを設置し、振動レベルを監視する方法(例えば、特許文献２参照)が、従来のチョッピングの確認方法として開示されている。
特開２００３−１０３４１４号公報 特開平２−２９８４２０号公報

しかしながら、作業者の目視やカメラによるチョッピングの監視方法では、判断が遅れたり、また、設備がトリミング屑をチョッパーに誘導するシュートや耳屑の飛散を防止するカバーなどに覆われている為に直接、監視できないという欠点がある。また、上述した特許文献１で開示された、従来のチョッパー駆動モーターのトルク電流変動を監視する方法や、特許文献２で開示された、チョッパーの駆動系に振動センサーを設置する方法では、いずれも、直接に耳屑の発生状況を監視しているわけではなく、監視要素がトリミング幅、金属帯の材質、板厚、チョッパー刃の磨耗の影響を受けてピーク値が変動する為に、実用に供するには信頼性に問題点があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、チョッピングの状況を監視し、早期にその異常を検出する、金属帯のトリミング異常検出方法および装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る発明は、金属帯のエッジ部をトリミングし、発生したトリミング屑のチョッピング異常を検出する金属帯のトリミング異常検出方法であって、トリミング屑を特定の長さに順次切断した耳屑が搬出される際に、前記耳屑の発生頻度を検出センサーにより実測するとともに、金属帯の搬送速度と前記耳屑の切断長さとに基づき、耳屑の発生頻度を推定し、推定された発生頻度と前記検出センサーにより実測された発生頻度とを比較することにより、チョッピング異常を検出することを特徴とする金属帯のトリミング異常検出方法である。

また、本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の金属帯のトリミング異常検出方法において、前記検出センサーは、前記耳屑の搬出部に、投光器と受光器を対向すように設置した、光学式センサーであることを特徴とする金属帯のトリミング異常検出方法である。

また、本発明の請求項３に係る発明は、金属帯のエッジ部をトリミングし、発生したトリミング屑のチョッピング異常を検出する金属帯のトリミング異常検出装置であって、
トリミング屑を特定の長さに順次切断した耳屑が搬出される際に、前記耳屑の発生状況を検出する検出センサーと、該検出センサーからの検出センサー信号に基づき、前記耳屑の発生頻度を実測する検出数計数カウンターと、金属帯の搬送速度と前記耳屑の切断長さとに基づき、耳屑の発生頻度を推定する耳屑発生数推定手段と、該耳屑発生数推定手段該で推定した耳屑の発生頻度、と前記検出数計数カウンターで実測した耳屑の発生頻度を比較し、チョッピング異常を検出する比較手段とを備えることを特徴とする金属帯のトリミング異常検出装置である。

さらに、本発明の請求項４に係る発明は、請求項３に記載の金属帯のトリミング異常検出装置において、前記検出センサーは、前記耳屑の搬出部に、投光器と受光器を対向すように設置した、光学式センサーであることを特徴とする金属帯のトリミング異常検出装置である。

本発明は、直接、耳屑の発生状況を監視し、単位時間あたりの耳屑発生数、もしくは未検出継続時間を測定することによりチョッピングの異常を直接検出できるようにしたものであり、耳屑一つ一つの発生時間に相当するきわめて短い時間にチョッピングの異常を検出するようにしたので、ライン停止を伴うようなトリマー異常、チョッパー異常が発生する前に設備異常を検出できるようになり、異常を検出した場合にも短時間に復旧処置が可能となる。この復旧処置に要する時間は、トリマー設備前に通常設置される金属帯のバッファー設備であるルーパー設備の能力範囲内に収まる為、ラインを停止させることなく操業を継続することが可能となる。

また、トリマー異常、チョッパー異常は、刃の磨耗の進行と共に発生率が高くなる為、検出器の異常検出率より刃の交換時期を判断出来るという効果もある。

本発明を実施するための最良の形態について、以下に説明する。図１は、本発明が適用される装置の全体構成例を示す側面図である。図中、１は金属帯（鋼帯等）、２はトリマー本体、３はトリマーにより切断された金属帯（トリミング屑）、４はチョッパー、５は耳屑、６はチョッパーシュート、７は検出センサー、８はナイフホルダー、および９はチョッピングナイフをそれぞれ表す。

図１は、金属帯１の幅方向から見た図であり、金属帯１は、そのエッジ部をトリマー２によりトリミングされる。エッジ部をトリミングされた金属帯１はそのまま搬送されるが、トリミングにより発生したトリミング屑３は、ガイド（図示せず）によってチョッパー４に導かれて、所定の長さに切断される。

前記チョッパー４は、ナイフホルダー８とチョッピングナイフ９とにより構成される。ナイフホルダー８には、図１に示すように、周方向に例えば４枚のチョッピングナイフ９が複数枚取り付けられている。

このチョッパー４により切断された耳屑５は、チョッパーシュート６に導かれて落下し、その落下部（落下経路）に検出センサー７が設置されている。本発明は、耳屑５の落下部に設置された検出センサー７により、耳屑５の発生状況を直接検出するようにしたものである。検出センサー７としては、耳屑５の発生状況を直接検出できるものであれば、どの様な測定原理を用いたものであっても構わない。

しかしながら、発明者が種々実験を行ったところ、光学式センサーが最も好ましい。図２は、本発明に用いる検出センサーの測定の様子を説明する正面図である。光学式センサーを用いた例を示しており、図中、７ａは投光器、７ｂは受光器、および７ｃは光をそれぞれ表し、その他は図１と同じである。

耳屑５の落下部に、投光器７ａと受光器７ｂを対向すように設置し、投光器７ａから発せられた光７ｃが、耳屑５の通過により遮られることによる、受光器７ｂでの受光量の変化から耳屑５の発生状況を検出する。

光学式センサーは、耳屑の落下部全域を検出できるよう幅方向に広い検出領域をもつセンサーを使用することが好ましい。また、トリマー、チョッパーなどの構成機器に干渉せず、狭い個所にも設置できるよう十分、小型のものを使用することが好ましい。

図３は、本発明に係る金属帯のトリミング異常検出装置の構成例を示す図である。光学式センサーを用いた例を示しており、図中、１０は検出センサーアンプ、１１は検出数計数カウンター、１２は耳屑発生数推定手段、および１３は比較手段をそれぞれ表し、その他は図１および２と同じである。

投光器７ａおよび受光器７ｂからの検出センサー信号は、検出センサーアンプ１０で増幅され、検出数計数カウンター１１で単位時間あたりの耳屑発生数、もしくは未検出継続時間が実計測値ｒとして測定される。

また、耳屑の発生数は、トリマーにおける金属帯の搬送速度（すなわちライン速度）に比例する為、単位時間あたりの耳屑発生数は推定可能である。この推定値ncは、耳屑発生数推定手段１２で、例えば以下に示す（１）式により演算される。

nc=V／d／60 [個/秒]・・・・・（１）
ここで、Vは金属帯の搬送速度[mpm]、dは耳屑の切断長さであり、すなわち図１に示す、チョッパー４のナイフホルダー８における隣り合うチョッパーナイフ９間の円周長さ[m]となる。

比較手段１３で、前記実計測値ｒと推定値ncを比較することにより、チョッピングの異常が検出できる。すなわち、チョッピングに異常が発生した場合、耳屑が検出部まで到達せず、未検出状態が継続する。また、耳屑が詰まり、センサーが常に耳屑を検出する状態が生じるが、これらも異常として検出される。

本発明が適用される装置の全体構成例を示す側面図である。 本発明に用いる検出センサーの測定の様子を説明する正面図である。 本発明に係る金属帯のトリミング異常検出装置の構成例を示す図である。

符号の説明

１ 金属帯（鋼帯等）
２ トリマー本体
３ トリマーにより切断された金属帯（トリミング屑）
４ チョッパー
５ 耳屑
６ チョッパーシュート
７ 検出センサー
７ａ 投光器
７ｂ 受光器
７ｃ 光
８ ナイフホルダー
９ チョッピングナイフ
１０ 検出センサーアンプ
１１ 検出数計数カウンター
１２ 耳屑発生数推定手段
１３ 比較手段

Claims (4)

1. 金属帯のエッジ部をトリミングし、発生したトリミング屑のチョッピング異常を検出する金属帯のトリミング異常検出方法であって、
   トリミング屑を特定の長さに順次切断した耳屑が搬出される際に、前記耳屑の発生頻度を検出センサーにより実測するとともに、
   金属帯の搬送速度と前記耳屑の切断長さとに基づき、耳屑の発生頻度を推定し、推定された発生頻度と前記検出センサーにより実測された発生頻度とを比較することにより、チョッピング異常を検出することを特徴とする金属帯のトリミング異常検出方法。
2. 請求項１に記載の金属帯のトリミング異常検出方法において、
   前記検出センサーは、
   前記耳屑の搬出部に、投光器と受光器を対向すように設置した、光学式センサーであることを特徴とする金属帯のトリミング異常検出方法。
3. 金属帯のエッジ部をトリミングし、発生したトリミング屑のチョッピング異常を検出する金属帯のトリミング異常検出装置であって、
   トリミング屑を特定の長さに順次切断した耳屑が搬出される際に、前記耳屑の発生状況を検出する検出センサーと、
   該検出センサーからの検出センサー信号に基づき、前記耳屑の発生頻度を実測する検出数計数カウンターと、
   金属帯の搬送速度と前記耳屑の切断長さとに基づき、耳屑の発生頻度を推定する耳屑発生数推定手段と、
   該耳屑発生数推定手段該で推定した耳屑の発生頻度、と前記検出数計数カウンターで実測した耳屑の発生頻度を比較し、チョッピング異常を検出する比較手段とを備えることを特徴とする金属帯のトリミング異常検出装置。
4. 請求項３に記載の金属帯のトリミング異常検出装置において、
   前記検出センサーは、
   前記耳屑の搬出部に、投光器と受光器を対向すように設置した、光学式センサーであることを特徴とする金属帯のトリミング異常検出装置。

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