JP3575654B2 - 圧延機および圧延時間の自動収集方法 - Google Patents
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- Control Of Metal Rolling (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被圧延材を圧延している時間値を正確に自動収集する圧延機およびその圧延時間を自動収集する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄板材などを圧延する圧延機は高額な装置であること、所定の板厚に圧延するためには数回のパスに分けて圧延すること、及び近年の多材質、多品種化傾向により長時間を要するロール替えである段取り替えが頻繁に発生すること等により、圧延機の圧延稼動率を向上させ生産性を上げることが課題になっている。圧延機の稼動率を向上させるためには、まず圧延機の稼動状況を正確に把握し、適切な対策を実施することが必要である。
設備の稼動状態を自動的に把握する方法としては、従来から種々の方法が採用されている。例えば、パーソナルコンピュータあるいはマイクロコンピュータから構成される稼動実績収集装置に、設備の各種の制御信号を入力して要素動作ごとの時間値を求める方法が既に実用化されている。このような方法の場合、設備の作業者が介在しない自動化された設備では、稼動実績を信頼性高く自動収集することができる。しかし、圧延機の圧延作業においては、圧延開始時などに作業者が被圧延材を数ｍほど試圧延して圧延状態、例えば被圧延材の表面状態のチェックを行う調整作業を行っている。このような作業者による調整作業が伴う場合に、正確な圧延時間を自動収集するためには、適切な制御信号データや計測データを選択して稼動実績収集装置に入力し、これらデータの論理積、論理和から圧延機の稼動状態を判断することが重要になる。また、作業者に負荷をかけないで収集することも重要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、作業者の圧延開始時に調整作業などが介在する圧延機の圧延作業において、被圧延材のコイル単位や、圧延パスごとに圧延時間値を自動収集し、圧延機の稼動率向上のために有効なデータを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧延機において、圧延速度を検出する装置、被圧延材の巻き取り側の張力信号を検出する装置、および圧延ロールの被圧延材への圧下圧力を検出する装置を備え、少なくともこれら３つの装置における所定の値を基準にして圧延時間を積算する稼動実績収集装置を有する圧延機である。
さらに本発明は、圧延機の各種の制御及び計測データをもとに圧延機の稼動状況を自動収集する方法において、これら各種の制御及び計測データのうち、
１）圧延速度ａが予め設定した所定の値以上、
２）被圧延材の巻き取り側の被圧延材に作用する張力信号ｂが作用している状態、
３）圧延ロールの被圧延材への圧下圧力ｃが作用している状態、
の条件がすべて成立しているときを圧延機が被圧延材を圧延していると判断し、この時間値を積算して被圧延材の圧延時間として算出するようにした圧延機の圧延時間の収集方法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。図１は本発明を実施するためのシステム構成図の一例を示す。図１において、１は圧延機のワークロール、２は中間ロール、３はバックアップロールである。ワークロール１の間に被圧延材４が通過して圧延される。５はロードセルであり、油圧圧下シリンダー６または油圧ジャッキ６により被圧延材４を圧延するための圧下圧力を計測するセンサーである。なお、本発明の実施例では被圧延材４はコイル状の板材の例で説明するが、これは線材であっても同様に実施できる。
７は、被圧延材４であるコイルを装着する送り側のテンションリール、８は巻き取り側のテンションリールである。９はテンションロールで、被圧延材４を圧延するときに正常に圧延できるように被圧延材４に張力を与えるロールである。テンションロール９には、被圧延材４に作用している張力を検出するロードセル等のセンサー１０が埋め込まれている。１１は駆動用ロールである中間ロール２に回転を与えるミルモータであり、ピニオンスタンド１２を介して中間ロール２に回転力が与えられる。１３は圧延機の各装置の動作を制御する制御装置でシーケンサーなどから構成される。図１では、制御装置１３がミルモータ１１の駆動を制御するための信号線のみを示している。また、ロードセル５及び１０の測定データも制御装置１３に入力される。１４はパーソナルコンピュータから構成される稼動実績収集装置である。稼動実績収集装置１４は、圧延機の制御装置１３からの各種の圧延制御信号のデータ、及び各種センサーからの計測データを所定の時間間隔、例えば、２秒ごとに取り込み、記憶装置に記憶する。
なお、被圧延材４の圧延速度ａは、制御装置１３により駆動ロールである中間ロール２の回転数から算出するようになっている。また、図１には示していないが、被圧延材４の圧延方向も制御装置１３に入力されるようになっている。
【０００６】
次に本発明の動作について説明する。初めに、圧延機の作業者はこれから圧延する被圧延材４の品名をバーコードリーダ、またはキーボード等を使用して稼動実績収集装置１４に入力する。続いて、作業者は、このコイル（図示せず）をコイルカー（図示せず）により送り側のテンションリール７に装着する。続いて、被圧延材４の先端をワークロール１の間を通して巻き取り側のテンションリール８にクランプし、テンションリール８を若干回転させて被圧延材４の巻き締めを行い、被圧延材４に適切な張力を与える。すると、巻き取り側のテンションロール９に装着したロードセル１０は張力を検出する、この作業が図３に示すタイムチャートの「コイル取付」に相当する。
【０００７】
次に、被圧延材４を所定の厚さに圧延するためにワークロール１間のギャップの間隔を設定した後、圧延速度ａを徐動に設定しミルモータ１１を駆動して試圧延を行う。これにより、ロードセル５は圧延の圧下圧力ｃを検出する。制御装置１３は、被圧延材４の圧延速度ａ、被圧延材４に張力が作用している張力信号ｂ（オン）、圧下圧力信号ｃを稼動実績収集装置１４に転送する。
試圧延とは、被圧延材４を圧延速度ａを徐動、例えば２０ｍ／分以下にして圧延し、被圧延材４の表面にキズが発生していないか等のチェックを行う調整作業のことで、図３に示す「調整」に相当する。この調整作業中では、稼動実績収集装置１４は、図２に示すように、時系列的に２秒間隔で、圧延速度ａは２０ｍ／秒、被圧延材の巻き取り側の張力信号ｂは作用しているオン（ＯＮ）状態、圧延ロールの被圧延材への圧下圧力ｃは作用しているオン（ＯＮ）状態が入力される。この時刻においては、稼動実績収集装置１４は圧延速度ａが徐動であり所定の圧延速度（４０ｍ／分）に達していないため、調整作業であると判断する。
【０００８】
調整作業が終わると、作業者は本圧延を行うために圧延速度を加速し、所定の圧延速度、（例えば４０ｍ／分）にする。本圧延作業が始っても、稼動実績収集装置１４には、２秒ごとに圧延速度ａ（４０ｍ／分）、被圧延材４に作用している張力信号ｂ、圧下圧力信号ｃが入力されるが、圧延速度ａは所定の圧延速度（４０ｍ／分）に達しているので、圧延中であると判断する。本発明において、圧延していると判断するための所定の圧延速度ａは、調整作業を行うときの徐動速度より大きな速度に設定すればよい。
【０００９】
最初の圧延作業（パス１）の終了が近づくと、圧延速度ａを減速した後、ミルモータを停止し圧延作業を終了する。このとき、稼動実績収集装置１４には圧延速度ａが所定の圧延速度４０ｍ／分より低い速度が入力されるので、圧延の終了を判断することができる。
【００１０】
続いて、パス２の圧延を行う場合には、圧延方向を前記パス１と逆向きにして同様の圧延作業を行う。この場合、テンションリール７と８は前述したのとは逆の動作を行う。稼動実績収集装置１４に制御装置１３からこの圧延方向を入力することにより、圧延のパスごとに圧延時間を自動収集することができる。
このようにして、稼動実績収集装置１４は圧延のパスごとに、所定の時間間隔で、圧延速度ａ、圧延時に被圧延材にかかる張力信号ｂ、被圧延材４の圧下圧力信号ｃを取り込み、記憶装置に記憶する。そして、所定のパス回数の圧延作業が終了すると、稼動実績収集装置１４は、図２に示すように、収集したデータごとに調整中であるか、圧延中であるかを判断し、図２に示すようなデータテーブルを作成する。このデータテーブルから、圧延及び調整作業ごとに時間値を積算して正確な圧延及び調整作業時間を算出することができる。
【００１１】
本発明の圧延機では、圧延速度を検出する検出装置、被圧延材の巻き取り側の張力信号を検出する装置、圧延ロールの被圧延材への圧下圧力を検出装置からの信号を圧延機の制御装置１３、または稼動実績収集装置１４にリアルタイムに取り込み、各種信号の論理判断により、正確な圧延時間を求めることができる。従って、圧延機には何ら設備的な改造を施すことがなく、本発明の圧延時間の自動収集方法を実現する手段を組み込むことができる。
【００１２】
なお以上説明した本発明の実施態様において、制御装置１３から稼動実績収集装置１４に入力する被圧延材４の張力信号（ｂ）、被圧延材の圧下圧力（ｃ）は、オン・オフ信号としたが、絶対値を入力することも可能である。
また、上記本発明の実施例では、各種の制御信号及び計測データから圧延中であるかどうかの論理的判断は稼動実績収集装置１４で行う例で説明したが、制御装置１３で行うことも可能である。この場合には、制御装置１３から圧延中であるか、調整中であるかどうかの信号を稼動実績収集装置１４に転送するようにする。
【００１３】
【発明の効果】
以上に説明した本発明は次の効果を有している。
１）圧延機の制御信号及び計測データをそのまま稼動実績収集装置に入力することができるので、簡単かつ安価な装置により正確な圧延実績をリアルタイムに自動収集することが可能になる。また容易に圧延機と稼動実績収集装置とを一体化することができる。
２）圧延のパスごとに正確な圧延時間を収集することができ、圧延作業の生産性向上のための有効なデータを自動収集することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す図
【図２】本発明により収集した稼動実績データの一例を示す図
【図３】圧延時の作業項目と圧延速度との関係を示すタイムチャート図
【符号の説明】
１ ワークロール
２ 中間ロール
３ バックアップロール
４ 被圧延材
５ ロードセル
６ 油圧圧下シリンダー
７ テンションリール
８ テンションリール
９ テンションロール
１０ ロードセル
１１ ミルモータ
１２ ピニオンスタンド
１３ 制御装置
１４ 稼動実績収集装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、被圧延材を圧延している時間値を正確に自動収集する圧延機およびその圧延時間を自動収集する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄板材などを圧延する圧延機は高額な装置であること、所定の板厚に圧延するためには数回のパスに分けて圧延すること、及び近年の多材質、多品種化傾向により長時間を要するロール替えである段取り替えが頻繁に発生すること等により、圧延機の圧延稼動率を向上させ生産性を上げることが課題になっている。圧延機の稼動率を向上させるためには、まず圧延機の稼動状況を正確に把握し、適切な対策を実施することが必要である。
設備の稼動状態を自動的に把握する方法としては、従来から種々の方法が採用されている。例えば、パーソナルコンピュータあるいはマイクロコンピュータから構成される稼動実績収集装置に、設備の各種の制御信号を入力して要素動作ごとの時間値を求める方法が既に実用化されている。このような方法の場合、設備の作業者が介在しない自動化された設備では、稼動実績を信頼性高く自動収集することができる。しかし、圧延機の圧延作業においては、圧延開始時などに作業者が被圧延材を数ｍほど試圧延して圧延状態、例えば被圧延材の表面状態のチェックを行う調整作業を行っている。このような作業者による調整作業が伴う場合に、正確な圧延時間を自動収集するためには、適切な制御信号データや計測データを選択して稼動実績収集装置に入力し、これらデータの論理積、論理和から圧延機の稼動状態を判断することが重要になる。また、作業者に負荷をかけないで収集することも重要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、作業者の圧延開始時に調整作業などが介在する圧延機の圧延作業において、被圧延材のコイル単位や、圧延パスごとに圧延時間値を自動収集し、圧延機の稼動率向上のために有効なデータを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧延機において、圧延速度を検出する装置、被圧延材の巻き取り側の張力信号を検出する装置、および圧延ロールの被圧延材への圧下圧力を検出する装置を備え、少なくともこれら３つの装置における所定の値を基準にして圧延時間を積算する稼動実績収集装置を有する圧延機である。
さらに本発明は、圧延機の各種の制御及び計測データをもとに圧延機の稼動状況を自動収集する方法において、これら各種の制御及び計測データのうち、
１）圧延速度ａが予め設定した所定の値以上、
２）被圧延材の巻き取り側の被圧延材に作用する張力信号ｂが作用している状態、
３）圧延ロールの被圧延材への圧下圧力ｃが作用している状態、
の条件がすべて成立しているときを圧延機が被圧延材を圧延していると判断し、この時間値を積算して被圧延材の圧延時間として算出するようにした圧延機の圧延時間の収集方法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。図１は本発明を実施するためのシステム構成図の一例を示す。図１において、１は圧延機のワークロール、２は中間ロール、３はバックアップロールである。ワークロール１の間に被圧延材４が通過して圧延される。５はロードセルであり、油圧圧下シリンダー６または油圧ジャッキ６により被圧延材４を圧延するための圧下圧力を計測するセンサーである。なお、本発明の実施例では被圧延材４はコイル状の板材の例で説明するが、これは線材であっても同様に実施できる。
７は、被圧延材４であるコイルを装着する送り側のテンションリール、８は巻き取り側のテンションリールである。９はテンションロールで、被圧延材４を圧延するときに正常に圧延できるように被圧延材４に張力を与えるロールである。テンションロール９には、被圧延材４に作用している張力を検出するロードセル等のセンサー１０が埋め込まれている。１１は駆動用ロールである中間ロール２に回転を与えるミルモータであり、ピニオンスタンド１２を介して中間ロール２に回転力が与えられる。１３は圧延機の各装置の動作を制御する制御装置でシーケンサーなどから構成される。図１では、制御装置１３がミルモータ１１の駆動を制御するための信号線のみを示している。また、ロードセル５及び１０の測定データも制御装置１３に入力される。１４はパーソナルコンピュータから構成される稼動実績収集装置である。稼動実績収集装置１４は、圧延機の制御装置１３からの各種の圧延制御信号のデータ、及び各種センサーからの計測データを所定の時間間隔、例えば、２秒ごとに取り込み、記憶装置に記憶する。
なお、被圧延材４の圧延速度ａは、制御装置１３により駆動ロールである中間ロール２の回転数から算出するようになっている。また、図１には示していないが、被圧延材４の圧延方向も制御装置１３に入力されるようになっている。
【０００６】
次に本発明の動作について説明する。初めに、圧延機の作業者はこれから圧延する被圧延材４の品名をバーコードリーダ、またはキーボード等を使用して稼動実績収集装置１４に入力する。続いて、作業者は、このコイル（図示せず）をコイルカー（図示せず）により送り側のテンションリール７に装着する。続いて、被圧延材４の先端をワークロール１の間を通して巻き取り側のテンションリール８にクランプし、テンションリール８を若干回転させて被圧延材４の巻き締めを行い、被圧延材４に適切な張力を与える。すると、巻き取り側のテンションロール９に装着したロードセル１０は張力を検出する、この作業が図３に示すタイムチャートの「コイル取付」に相当する。
【０００７】
次に、被圧延材４を所定の厚さに圧延するためにワークロール１間のギャップの間隔を設定した後、圧延速度ａを徐動に設定しミルモータ１１を駆動して試圧延を行う。これにより、ロードセル５は圧延の圧下圧力ｃを検出する。制御装置１３は、被圧延材４の圧延速度ａ、被圧延材４に張力が作用している張力信号ｂ（オン）、圧下圧力信号ｃを稼動実績収集装置１４に転送する。
試圧延とは、被圧延材４を圧延速度ａを徐動、例えば２０ｍ／分以下にして圧延し、被圧延材４の表面にキズが発生していないか等のチェックを行う調整作業のことで、図３に示す「調整」に相当する。この調整作業中では、稼動実績収集装置１４は、図２に示すように、時系列的に２秒間隔で、圧延速度ａは２０ｍ／秒、被圧延材の巻き取り側の張力信号ｂは作用しているオン（ＯＮ）状態、圧延ロールの被圧延材への圧下圧力ｃは作用しているオン（ＯＮ）状態が入力される。この時刻においては、稼動実績収集装置１４は圧延速度ａが徐動であり所定の圧延速度（４０ｍ／分）に達していないため、調整作業であると判断する。
【０００８】
調整作業が終わると、作業者は本圧延を行うために圧延速度を加速し、所定の圧延速度、（例えば４０ｍ／分）にする。本圧延作業が始っても、稼動実績収集装置１４には、２秒ごとに圧延速度ａ（４０ｍ／分）、被圧延材４に作用している張力信号ｂ、圧下圧力信号ｃが入力されるが、圧延速度ａは所定の圧延速度（４０ｍ／分）に達しているので、圧延中であると判断する。本発明において、圧延していると判断するための所定の圧延速度ａは、調整作業を行うときの徐動速度より大きな速度に設定すればよい。
【０００９】
最初の圧延作業（パス１）の終了が近づくと、圧延速度ａを減速した後、ミルモータを停止し圧延作業を終了する。このとき、稼動実績収集装置１４には圧延速度ａが所定の圧延速度４０ｍ／分より低い速度が入力されるので、圧延の終了を判断することができる。
【００１０】
続いて、パス２の圧延を行う場合には、圧延方向を前記パス１と逆向きにして同様の圧延作業を行う。この場合、テンションリール７と８は前述したのとは逆の動作を行う。稼動実績収集装置１４に制御装置１３からこの圧延方向を入力することにより、圧延のパスごとに圧延時間を自動収集することができる。
このようにして、稼動実績収集装置１４は圧延のパスごとに、所定の時間間隔で、圧延速度ａ、圧延時に被圧延材にかかる張力信号ｂ、被圧延材４の圧下圧力信号ｃを取り込み、記憶装置に記憶する。そして、所定のパス回数の圧延作業が終了すると、稼動実績収集装置１４は、図２に示すように、収集したデータごとに調整中であるか、圧延中であるかを判断し、図２に示すようなデータテーブルを作成する。このデータテーブルから、圧延及び調整作業ごとに時間値を積算して正確な圧延及び調整作業時間を算出することができる。
【００１１】
本発明の圧延機では、圧延速度を検出する検出装置、被圧延材の巻き取り側の張力信号を検出する装置、圧延ロールの被圧延材への圧下圧力を検出装置からの信号を圧延機の制御装置１３、または稼動実績収集装置１４にリアルタイムに取り込み、各種信号の論理判断により、正確な圧延時間を求めることができる。従って、圧延機には何ら設備的な改造を施すことがなく、本発明の圧延時間の自動収集方法を実現する手段を組み込むことができる。
【００１２】
なお以上説明した本発明の実施態様において、制御装置１３から稼動実績収集装置１４に入力する被圧延材４の張力信号（ｂ）、被圧延材の圧下圧力（ｃ）は、オン・オフ信号としたが、絶対値を入力することも可能である。
また、上記本発明の実施例では、各種の制御信号及び計測データから圧延中であるかどうかの論理的判断は稼動実績収集装置１４で行う例で説明したが、制御装置１３で行うことも可能である。この場合には、制御装置１３から圧延中であるか、調整中であるかどうかの信号を稼動実績収集装置１４に転送するようにする。
【００１３】
【発明の効果】
以上に説明した本発明は次の効果を有している。
１）圧延機の制御信号及び計測データをそのまま稼動実績収集装置に入力することができるので、簡単かつ安価な装置により正確な圧延実績をリアルタイムに自動収集することが可能になる。また容易に圧延機と稼動実績収集装置とを一体化することができる。
２）圧延のパスごとに正確な圧延時間を収集することができ、圧延作業の生産性向上のための有効なデータを自動収集することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す図
【図２】本発明により収集した稼動実績データの一例を示す図
【図３】圧延時の作業項目と圧延速度との関係を示すタイムチャート図
【符号の説明】
１ ワークロール
２ 中間ロール
３ バックアップロール
４ 被圧延材
５ ロードセル
６ 油圧圧下シリンダー
７ テンションリール
８ テンションリール
９ テンションロール
１０ ロードセル
１１ ミルモータ
１２ ピニオンスタンド
１３ 制御装置
１４ 稼動実績収集装置
Claims (2)
- 圧延速度を検出する装置、被圧延材の巻き取り側の張力信号を検出する装置、および圧延ロールの被圧延材への圧下圧力を検出する装置を備え、少なくとも前記３つの装置における所定の値を基準にして圧延時間を積算する稼動実績収集装置を有することを特徴とする圧延機。
- 圧延機の各種の制御及び計測データをもとに圧延機の稼動状況を所定の時間間隔で自動収集する方法において、前記各種の制御及び計測データのうち、
１）圧延速度ａが予め設定した所定の値以上、
２）被圧延材の巻き取り側の被圧延材に作用する張力信号ｂが作用している状態、
３）圧延ロールの被圧延材への圧下圧力ｃが作用している状態、
の条件がすべて成立しているときを圧延機が被圧延材を圧延していると判断し、この時間値を積算して被圧延材の圧延時間として算出することを特徴とする圧延機の圧延時間の自動収集方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3763597A JP3575654B2 (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | 圧延機および圧延時間の自動収集方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3763597A JP3575654B2 (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | 圧延機および圧延時間の自動収集方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10230309A JPH10230309A (ja) | 1998-09-02 |
| JP3575654B2 true JP3575654B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=12503112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3763597A Expired - Fee Related JP3575654B2 (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | 圧延機および圧延時間の自動収集方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3575654B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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| JP7022007B2 (ja) * | 2018-05-16 | 2022-02-17 | 株式会社日立製作所 | 標準作業時間推定方法、標準作業時間推定装置及びプログラム |
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-
1997
- 1997-02-21 JP JP3763597A patent/JP3575654B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH10230309A (ja) | 1998-09-02 |
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