JP2878890B2 - 熱間圧延鋼板巻取機における初期巻付状態の評価方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延鋼板（熱間ダ
ウンコイラー）巻取機における初期巻付状態の評価方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱間圧延鋼板の巻取機の一例とし
て、図３のように構成したものがある。この構成におい
て、スラブ１が熱間圧延機２で圧延された鋼板３の先端
部をマンドレル軸４に巻付る場合以下のような動作が行
われる。（１）マンドレル軸４０および３個のユニット
ローラ４１，４２，４３間のギャップ（巻き取る鋼板の
板厚程度）を、制御手段５２で各々の移動機構４４，４
５，４６により設定し、待機状態とする。（２）鋼板３
のスピードに応じた回転数で、マンドレル軸４０および
ユニットローラ４１〜４３を駆動するように、制御手段
５２によりマンドレルモータ４７およびモータ４８，４
９，５０が回転させられる。（３）鋼板３がマンドレル
軸４０に接触すると、電流計５１により検出されるマン
ドレルモータ４７の負荷電流があがる。（４）この負荷
電流が予め設定した基準値をこえたとき、制御手段５２
からロードオン信号（マンドレル軸４０に巻き付き完了
状態を示す信号）が出力される。（５）このロードオン
信号が移動機構４４，４５，４６に与えられ、ユニット
ローラ４１〜４３がマンドレル軸４０に遠ざかるように
移動させられ、ユニットローラ４１〜４３が開状態とな
る。なお、図中５ホットランテーブル、６は熱塊検出
器、７はピンチローラである。このようにして鋼板３の
先端部がマンドレル軸４０に巻き付けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この場合、鋼板３の初
期の巻付状態がよければ、製品の品質欠陥が少ないが、
初期の巻付状態が悪いと、以下に述べる掻き傷、巻形状
不良が生じて品質欠陥が生じることは明らかであり、こ
れは、従来鋼板の初期巻付け状態の評価が何等行われて
いないためである。

【０００４】掻き傷は、マンドレル軸４０に鋼板３がし
っかりと巻き付けられていない状態で、巻き太ってゆく
途中で生じる巻き締りにより、鋼板３の表裏面の間で生
ずるスリ傷のことである。

【０００５】巻形状不良は、例えば鋼板３がマンドレル
軸４０に巻き取られる際に、初期巻付状態不良のため巻
き取り中にコイルの内径がゆるみ、きっちりとエッジが
そろって巻き取られていない状態である。

【０００６】これらの品質不良に対し、従来の製品の品
質管理の目的で、歩留り月次管理表により巻取機で巻き
取られた製品の品質が管理されている。そして、製品に
掻き傷、巻形状不良が生じたと月次管理帳にて判断され
た時点で対策をとっていた。このため、品質欠陥の原因
を検討し、この原因に基き実際に対策を施すまでに３〜
４ヵ月ぐらいかかる。これは、例えば製品の品質が悪化
した原因を見極めるのに、１ヵ月かかり、対策を検討す
るのに２ヵ月かかり、また実際に検討した対策を施すの
に１ヵ月かかるからである。

【０００７】そこで、本発明は、初期巻付状態を把握で
き、初期巻付不良に対する対策が早くとれ、この結果、
品質欠陥を未然に防ぐことができる熱間圧延鋼板巻取機
における初期巻付状態の評価方法を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、熱間圧延機で圧延された鋼板を、マンドレル
モータにより回転駆動されるマンドレル軸に巻き取るも
のであって、このマンドレル軸の外周部に接近し、かつ
該外周面に対して接離可能に配設され、かつ各々がモー
タで回転駆動される少なくとも３個のユニットローラ
を、ガイドとして、前記鋼板の初期の巻き付けを行う熱
間圧延鋼板巻取機において、前記ユニットローラのう
ち、最初に鋼板先端が接触するユニットローラのモータ
の電流波形を電流計で検出し、前記鋼板が巻き取られて
いない無負荷の状態を０点とし、該ユニットローラのモ
ータの電流波形の検出値が、このモータの定格電流値に
基づく第１の基準値を越えた時点を、前記最初に鋼板先
端が接触するユニットローラと前記マンドレル軸との間
に鋼板の先端が噛み込まれた巻取開始時点として検出
し、この巻取開始時点の検出と同時に、前記マンドレル
モータの電流波形の変化を電流計で検出し、この電流波
形の検出値が、前記マンドレルモータの定格電流値に基
づく第２の基準値であるロードオン基準値を越えた時点
を検出し、前記巻取開始時点から前記ロードオン基準値
を越える時点までの時間が所定範囲内のとき前記マンド
レルに前記鋼板が正常に巻付いた状態と判断するように
した熱間圧延鋼板巻取機における初期巻付状態の評価方
法である。

【０００９】

【作用】本発明によれば、鋼板噛み込みから、巻付完了
までの時間を検出することで、前記鋼板の掻き傷、巻取
形状不良の判断を行うようにした方法である。すなわ
ち、鋼板と最初に接触するユニットローラのモータの電
流波形を検出し、この電流波形の変化からユニットロー
ラとマンドレル軸との間に鋼板の先端が噛み込まれた瞬
間のタイミングを検出し、これと同時にマンドレルモー
タの電流波形の変化を検出し、検出値がロードオン基準
を越えるロードオンタイミングを検出することで、鋼板
噛み込みからロードオンまでの時間を検出し、初期巻付
状態の評価を行うようにしたので、初期巻付状態を把握
でき、初期巻付不良に対する対策が早くとれ、この結
果、品質欠陥を未然に防ぐことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施例を示す概略構成
図であり、スラブ１は熱間圧延機２により圧延され、こ
の圧延された鋼板３がホットランテーブル５により熱間
圧延鋼板巻取機（ダウンコイラ）４まで搬送され、これ
に巻き取られるように構成されている。巻取機４と、ホ
ットランテーブル５の間に熱塊検出機６、ピンチローラ
７が配設されている。このピンチローラ７に対して所定
間隔を存してマンドレル軸（Ｍ）４０がマンドレルモー
タ（ＭＭ）４７により回転自在に配設され、マンドレル
軸４０の外周部に近接し、少なくとも３個のユニットロ
ーラ（Ｕ１）４１，（Ｕ２）４２，（Ｕ３）４３が、該
外周面に対して接離可能に配設され、各々ユニットロー
ラ４１〜４３がそれぞれモータ（ＵＭ）４８，４９，５
０で回転駆動されるようになっている。

【００１１】最初に鋼板が接触する、ユニットローラ４
１を回転駆動するモータ４８の電流波形は、電流計（Ａ
１）５４で検出され、これによって得られる電流が、熱
塊検出器６、で検知されてから、ユニットローラ４１が
鋼板と接触することによる変化した瞬間の時間をレコー
ダー５８内に記録する。

【００１２】一方、同時にマンドレルモータ４７の電流
波形は電流計（ＡＭ）５３で検出され、これによって得
られる電流が鋼板巻取りにより立ち上がって、熱塊検出
器６で検知されてから、ロードオン基準値を越えた時間
をレコーダー５７内にロードオンタイミングとして記録
する。

【００１３】以上述べたレコーダー５７，５８の出力
は、いずれも判断手段６１に入力され、同時間軸上で表
わす。この時生じる時間差を、もう一方の入力端子に入
力した判定基準に照らし合わせ、この基準値を越えたと
き、初期巻付の異常信号を判断手段６１より出力するよ
うにする。これにより鋼板３の初期巻付け状態を定量的
に把握される。

【００１４】例えば、判断手段６１は、ユニットローラ
ーの噛み込みから、マンドレルモータ４７のロードオン
タイミングとが基準値に対し長い場合は、初期巻付不良
として掻き傷が鋼板３に形成されていると判断したり、
または巻形状不良が生じていると判断する。

【００１５】図２は判断手段６１の動作を説明するため
の図で、図２（ａ）はマンドレルモータ４７の負荷電流
値を示し、図２（ｄ）はユニットローラ４１のモータ４
８の負荷電流波形を示しており、図２（ａ），（ｄ）は
同一タイミングで採ったものであり、両者は理想的な巻
付状態を示している。図２（ｂ），（ｃ）は電流計５３
で実際に検出されたマンドレルモータ４７の負荷電流波
形を示し、図２（ｅ），（ｆ）は電流計５４で実際に検
出されたユニットローラ４１のモータ４８の負荷電流波
形を示している。ここで、本発明の重要な構成である第
１の検出ステップと第２の検出ステップについて説明す
る。図２（ｄ），（ｅ），（ｆ）は第１の検出ステップ
を説明するための図であり、ユニットローラ４１のうち
の、最初に鋼板先端が接触するユニットローラ４１のモ
ータ４８の電流波形を電流計５４で検出し、鋼板が巻き
取られていない無負荷の状態を０点とし、ユニットロー
ラ４１のモータ４８の電流波形の検出値が、このモータ
４８の定格電流値に基づく第１の基準値を越えた時点
を、ユニットローラ４１とマンドレル軸４０との間に鋼
板の先端が噛み込まれた巻取開始時点として検出するス
テップである。なお、図２（ｄ），（ｅ），（ｆ）に記
載されている時間値は、いずれも本発明とは直接関係が
ない数値例である。また、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）
は第２の検出ステップを説明するための図であり、第２
の検出ステップは第１の検出ステップと同時に、マンド
レルモータ４７の電流波形の変化を電流計５３で検出
し、この電流波形の検出値が後述するロードオン基準値
ｔ１，ｔ３，ｔ５を越えたときマンドレル軸４０に鋼板
３が巻き付け完了状態と判断するステップである。ここ
で、ロードオン基準値は、マンドレルモータ４７の定格
電流値に基づく第２の基準値を越えた時点をさしてい
る。該ロードオン基準値は、設備毎に違っており、該ロ
ードオン基準値を、該負荷電流値を越えると、マンドレ
ル軸４０に鋼板３が巻付いたと判断する。図２におい
て、始点ｓは第１の検出ステップにより波形が表れた時
点（前記巻取開始時点すなわち負荷がかかり電流の乱れ
たところ）になり、これは同時間軸で表わした第２の検
出ステップの始点ｓでもある。逆に終点ｔ１〜ｔ６は、
第１および第２の検出ステップにおいてそれぞれ異な
り、第１の検出ステップの終点ｔ２，ｔ４，ｔ６は、始
点ｓから初まった波形が無くなった時点（乱れが無くな
ったところ）をさし、また第２の検出ステップの終点ｔ
１，ｔ３，ｔ５は、ロードオン基準値をさしている。具
体的には、図２（ａ）〜（ｃ）から明らかなように、マ
ンドレルモータ４７の負荷電流値は、判断手段６１の基
準値０．６５ｓｅｃを下回る図２（ｂ）の０．５ｓｅｃ
の場合は、巻付正常であり、また基準値０．６５ｓｅｃ
を上回る１．７ｓｅｃの場合は、巻付異常であると判断
する。

【００１６】以上述べた実施例によれば、ユニットロー
ラ４１のモータ４８の電流波形を電流計５４により検出
し、この電流波形からユニットローラ４８とマンドレル
軸４０との間に鋼板３の先端が噛み込まれた瞬間のタイ
ミングを検出し、マンドレルモータ４７の電流波形のロ
ードオンタイミングを初期巻付状態の評価を行うように
したので、初期巻付状態を把握でき、初期巻付不良に対
する対策が早くとれ、この結果、品質欠陥を未然に防ぐ
ことができる。

【００１７】前述の実施例では、レコーダー５７，５８
の出力を判断手段６１に入力し、ここで掻き傷、巻形状
不良を判断するようにしたものをあげたが、これを作業
者が基準となる波形、例えば図２（ａ）に比較しマンド
レルモータ４７の電流値５３の立上りの傾きを判断する
ようにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、初期巻付状態を把握で
き、初期巻付不良に対する対策が早くとれ、この結果、
品質欠陥を未然に防ぐことができる熱間圧延鋼板巻取機
における初期巻付状態の評価方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による熱間圧延鋼板巻取機における初期
巻付状態の評価方法の一実施例を説明するための概略構
成図。

【図２】図１の判断手段の動作を説明するための図。

【図３】従来の熱間圧延鋼板巻取機の問題点を説明する
ための図。

【符号の説明】

１…スラブ、２…熱間圧延機、３…鋼板、５…ホットラ
ンテーブル、６…熱塊検出器、７…ピンチローラ、４０
…マンドレル軸、４１〜４３…ユニットローラ、４４〜
４６…移動機構、４７…マンドレルモータ、４８〜５０
…モータ、５３，５４…電流計、５７，５８…レコーダ
ー、６１…判断手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21C 47/02 B65H 19/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延機で圧延された鋼板を、マンド
   レルモータにより回転駆動されるマンドレル軸に巻き取
   るものであって、このマンドレル軸の外周部に接近し、
   かつ該外周面に対して接離可能に配設され、かつ各々が
   モータで回転駆動される少なくとも３個のユニットロー
   ラを、ガイドとして、前記鋼板の初期の巻き付けを行う
   熱間圧延鋼板巻取機において、 前記ユニットローラのうち、最初に鋼板先端が接触する
   ユニットローラのモータの電流波形を電流計で検出し、
   前記鋼板が巻き取られていない無負荷の状態を０点と
   し、該ユニットローラのモータの電流波形の検出値が、
   このモータの定格電流値に基づく第１の基準値を越えた
   時点を、前記最初に鋼板先端が接触するユニットローラ
   と前記マンドレル軸との間に鋼板の先端が噛み込まれた
   巻取開始時点として検出し、 この巻取開始時点の検出と同時に、前記マンドレルモー
   タの電流波形の変化を電流計で検出し、この電流波形の
   検出値が、前記マンドレルモータの定格電流値に基づく
   第２の基準値であるロードオン基準値を越えた時点を検
   出し、 前記巻取開始時点から前記ロードオン基準値を越える時
   点までの時間が所定範囲内のとき前記マンドレルに前記
   鋼板が正常に巻付いた状態と判断するようにした熱間圧
   延鋼板巻取機における初期巻付状態の評価方法。