JP6720941B2 - Plate thickness measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、鋼板の圧延ラインに設置されて板厚を計測する板厚計測装置に関するものである。 The present invention relates to a plate thickness measuring device that is installed in a steel plate rolling line to measure the plate thickness.
鋼素材を連続的に圧延して厚板などの鋼板を製造する圧延ラインには、鋼板の板厚を計測するための板厚計測装置が設置されるのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。 A rolling line for manufacturing a steel plate such as a thick plate by continuously rolling a steel material is generally equipped with a plate thickness measuring device for measuring the plate thickness of the steel plate (for example, Patent Literature 1).
図3は、従来の板厚計測装置を示す概略図である。図3に示す板厚計測装置91は、ベッドプレート92上に複数の架台93が取り付けられ、架台93と架台93の間に圧延方向と直角となるように梁94が設置され、梁94上にγ線板厚計95が備えられている。
FIG. 3 is a schematic view showing a conventional plate thickness measuring device. In the plate
ここで、板厚を精度良く計測するためには、板厚計測装置の振動を抑制することが必要である。板厚計測装置の振動が大きい場合、板厚計測装置の計測精度が低下したり、振動の程度によっては計測自体が不可能になったりする結果、製造される鋼板は板厚がばらついたものとなる。 Here, in order to accurately measure the plate thickness, it is necessary to suppress the vibration of the plate thickness measuring device. If the vibration of the plate thickness measurement device is large, the measurement accuracy of the plate thickness measurement device may be reduced, or the measurement itself may become impossible depending on the degree of vibration.As a result, the manufactured steel plate may have uneven plate thickness. Become.
このように、鋼板の圧延ラインにおいて、板厚計測装置の振動を低減することは、品質並びに生産性を向上する上で非常に重要である。 As described above, it is very important to reduce the vibration of the plate thickness measuring device in the steel plate rolling line in order to improve the quality and the productivity.
しかしながら、図3に示すような従来の板厚計装置91の場合は、圧延時の圧延機の衝撃振動がベッドプレート92を伝播し、ベッドプレート92上に設置されている架台93と梁94が圧延方向に振動しやすい。その結果、梁94上に設置されているγ線板厚計95も圧延方向に振動してしまうことになる。
However, in the case of the conventional plate
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、鋼板の圧延ラインに設置される板厚計測装置として、圧延時の圧延機の衝撃振動の影響を受けにくく、振動が抑制されて、計測精度が良好な板厚計測装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is as a plate thickness measuring device installed in a rolling line for steel plates, which is less susceptible to impact vibration of a rolling mill during rolling, and vibration is An object of the present invention is to provide a plate thickness measuring device that is suppressed and has good measurement accuracy.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その要旨構成は次のとおりである。 The present invention has been made in order to solve the above problems, and its gist configuration is as follows.
[1]鋼板の圧延ラインに設置される板厚計測装置であり、
圧延時の鋼板の板厚を計測するγ線板厚計と、
該γ線板厚計が設置され、圧延方向と平行に設置される梁と、
該梁を支持する架台と、
を備えたことを特徴とする板厚計測装置。
[1] A plate thickness measuring device installed on a steel plate rolling line,
A γ-ray plate thickness meter that measures the plate thickness of the steel plate during rolling,
A beam installed with the γ-ray plate thickness gauge and installed parallel to the rolling direction,
A mount supporting the beam,
A plate thickness measuring device comprising:
[2]前記架台は、圧延機と絶縁されたコンクリート基礎の上に設置されることを特徴とする前記[1]に記載の板厚計測装置。 [2] The plate thickness measuring device according to the above [1], wherein the gantry is installed on a concrete foundation insulated from the rolling mill.
[3]前記梁には、振動低減装置として、制振対象物に付加される質量体と、前記質量体および前記制振対象物の間に介在するばねおよびダンパとからなる動吸振器を有し、前記ダンパは、前記質量体および前記制振対象物の各々に、球面軸受を介して取付けられることを特徴とする前記[1]または[2]に記載の板厚計測装置。 [3] On the beam, as a vibration reduction device, a dynamic vibration absorber including a mass body to be added to the vibration suppression target object and a spring and a damper interposed between the mass body and the vibration suppression target object is provided. However, the damper is attached to each of the mass body and the vibration damping object via a spherical bearing, and the plate thickness measuring device according to the above [1] or [2].
[4]振動低減装置として、前記γ線板厚計と前記梁との間に、ばねとダンパから構成される除振器を有し、前記γ線板厚計は前記除振器で支持されることを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれかに記載の板厚計測装置。 [4] As a vibration reduction device, a vibration isolator including a spring and a damper is provided between the gamma ray plate thickness gauge and the beam, and the gamma ray thickness gauge is supported by the vibration isolator. The plate thickness measuring device according to any one of the above [1] to [3].
本発明においては、鋼板の圧延ラインに設置される板厚計測装置として、圧延時の圧延機の振動の影響を受けにくく、振動が抑制されて、計測精度が良好な板厚計測装置を得ることができる。 In the present invention, as a plate thickness measuring device installed on a steel plate rolling line, to obtain a plate thickness measuring device which is hardly affected by vibration of a rolling mill during rolling, vibration is suppressed, and measurement accuracy is good. You can
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態1に係る板厚計計測装置1Aを示す概略図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a plate thickness
図1に示すように、この実施形態1に係る板厚計測装置1Aは、圧延ラインに設置されており、ベッドプレート2上に複数の架台3が取り付けられ、架台3と架台3の間に圧延方向と平行となるように梁4が設置され、梁4上にγ線板厚計5が備えられている。そして、γ線板厚計5は、その上方を圧延方向に通過する鋼板(図示せず)にγ線を照射して、当該鋼板の板厚を計測する。
As shown in FIG. 1, the plate thickness measuring
このように、この実施形態1に係る板厚計測装置1Aでは、圧延方向と平行となるように梁4を設置することで、圧延時の衝撃振動の影響を受けにくくなる。その結果、図3に示した従来の板厚計計測装置91に比べ、板厚計測装置1Aの振動(例えば、振幅、振動加速度)が低減して、精度良く板厚を測定することが可能となる。
As described above, in the strip thickness measuring
[実施形態2]
図2は、本発明の実施形態2に係る板厚計計測装置1Bを示す概略図である。
[Embodiment 2]
FIG. 2 is a schematic diagram showing a thickness
図2に示すように、この実施形態2に係る板厚計測装置1Bの基本的構成は、上述した実施形態1に係る板厚計測装置1Aと同じであるが、板厚計測装置1Aではベッドプレート2の上に複数の架台3が取り付けられているのに対して、板厚計計測装置1Bでは圧延機と絶縁されたコンクリート基礎6の上に架台3が取り付けられている点が異なっている。
As shown in FIG. 2, the basic configuration of the plate thickness measuring
このように、この実施形態2に係る板厚計測装置1Bでは、圧延機と絶縁されたコンクリート基礎6上に架台3が取り付けられていることで、さらに圧延時の衝撃振動の影響を受けにくくなる。その結果、図3に示した従来の板厚計計測装置91に比べ、板厚計測装置1Bの振動(例えば、振幅、振動加速度)を一層低減して、精度良く板厚を測定することが可能となる。
As described above, in the plate thickness measuring
[実施形態3]
上記の実施形態1に係る板厚計測装置1Aや実施形態2に係る板厚計測装置1Bは、さらに振動低減装置(動吸振器、除振器)を備えることができる。振動低減装置(動吸振器、除振器)を備えることで、板厚計測装置の振動をますます低減することができる。
[Third Embodiment]
The plate thickness measuring
本発明の実施形態3においては、そのような振動低減装置(動吸振器)を設置するようにしたものである。 In the third embodiment of the present invention, such a vibration reducing device (dynamic vibration absorber) is installed.
まず、図4に、この実施形態3で用いる振動低減装置の基本概念図を示す。 First, FIG. 4 shows a basic conceptual diagram of the vibration reduction device used in the third embodiment.
制振対象物12において共振による振動が支配的である場合、図4に示すように、制振対象物12は、基礎Bに固定したばね17およびダンパ18にて支持される、重錘16に代替することができる。振動低減装置11は、この重錘16に付加される重錘(質量体)13と、この重錘13および重錘16間に介在するばね14およびダンパ15とからなる動吸振器11aにて構成される。重錘13は重錘16の振動方向と同一方向に自由に移動できるように、例えばリニアスライダ等を介して重錘16に載置され、かつばね14、重錘13およびダンパ15が重錘16の振動方向に並ぶ配置にて重錘16に取付けられている。特に、ダンパ15は、重錘13および重錘16の両方に対して、球面軸受19を介して取付けられている。
When vibration due to resonance is dominant in the
球面軸受19は、転がり軸受と違い転動体がなく、図5に示すように、外輪19aと内輪19bとは球面接触、すなわち滑り接触面が球面である滑り軸受である。重錘13側の球面軸受19では、その内輪19bにダンパ15から延びる連結棒19cの先端を支持させ(図2(a)参照)、同様に、重錘6側の球面軸受9では、その内輪9bにダンパ5の摺動軸15aの先端を支持させる。このように球面軸受19を適用することによって、重錘16の振動方向が摺動軸15aの伸縮方向との間にずれが生じた場合に、例えば図5(b)に連結棒19cの場合を例示するように、そのずれ角を球面軸受19の内輪19bの傾動によって吸収することができる。
Unlike the rolling bearing, the
なお、球面軸受19は、図5に示すように、例えば重錘13に対して外輪19aを保持するフランジ形状の取付け台座25を介してボルト25aにて固定される。
As shown in FIG. 5, the
ここで、振動低減装置11の重錘13の質量mと制振対象物12である重錘16の質量Mとの比m/Mをμとすると、動吸振器の最適設計法である定点理論に基づいて振動低減装置11の動吸振器11aとしてのパラメータである、質量m、ばね14の定数kおよびダンパ15の減衰係数cを下記のように設定することによって、動吸振器11aの原理により制振対象物12の振動振幅を極力小さくすることができる。
Here, if the ratio m/M between the mass m of the
記
m=μM ・・・(1)
k=mK{(1/(1+μ)}2/M ・・・(2)
c=2m{3μK/8M(1+μ)3}1/2 ・・・(3)
Note m=μM (1)
k=mK{(1/(1+μ)} 2 /M (2)
c=2m {3μK/8M(1+μ) 3 } 1/2 ...(3)
振動低減装置11では、重錘13の質量、ばね14のばね定数およびダンパ15の減衰係数にて上記のパラメータを調整することになる。そして、振動低減装置11を制振対象物12に取り付けた状態において、それぞれのパラメータが設計通りに機能することが重要となる。動吸振器の減衰要素として一般的に用いられるオイルダンパは、粘性流体を封入するために摺動部分が存在するため、該ダンパが減衰すべき振動方向とダンパの伸縮方向との間にずれが生じた場合、摺動部分での摩擦の発生状況が変化するため減衰係数および振動特性が変化して問題となることは、既述のとおりである。この点、この実施形態3では、上記のとおり、ダンパ15の接続部分を球面軸受19で支持していることにより、制振対象物12の振動方向とダンパ15の伸縮方向とにずれが生じた場合であっても、このずれを球面軸受19が吸収して振動方向の運動をダンパ伸縮方向の運動に滑らかに変換することが可能であり、設計通りの減衰特性を発揮させることができる。
In the
以上の作用により、この振動低減装置11では、装置の設置環境の影響を受けることなく動吸振器11aのパラメータが設定通りに機能し、制振対象物12における振動を極力小さくすることができる。
With the above operation, in the
次に、図6に、本発明の実施形態3に係る板厚計計測装置1Cの概略図を示す。なお、図6では、鋼板23の熱間圧延ラインにおいて、板厚計計測装置1Cによって連続的に板厚を計測している状態を示している。
Next, FIG. 6 shows a schematic diagram of a plate thickness gauge measuring apparatus 1C according to a third embodiment of the present invention. Note that FIG. 6 shows a state in which the sheet thickness is continuously measured by the sheet thickness gauge measuring device 1C in the hot rolling line for the
図6に示すように、この実施形態3に係る板厚計計測装置1Cは、実施形態1に係る板厚計測装置1Aや実施形態2に係る板厚計測装置1Bと同様に、ベッドプレート2上またはコンクリート基礎6上に複数の架台3が取り付けられ、架台3と架台3の間に圧延方向と平行となるように梁4が設置され、梁4上にγ線板厚計5が備えられている。その上で、さらに、梁4上に振動低減装置11(動吸振器11a)が設置されている。
As shown in FIG. 6, the plate thickness gauge measuring device 1C according to the third embodiment is similar to the plate
そして、鋼板23は、図6に矢印で示す向きに圧延される過程において、板厚計計測装置1Cによって板厚を連続的に計測され、品質管理あるいは製造条件の制御などに利用されている。
Then, in the process of rolling the
ここで、ベッドプレート2またはコンクリート基礎6に衝撃的な振動が発生すると、架台3の共振により架台3下側を支点として板厚計計測装置1Cが鋼板23の圧延方向に振動することになるが、図4のように振動低減装置11(動吸振器11a)が設置されていることにより、この振動を低減することができる。
Here, when a shocking vibration is generated in the
すなわち、重錘13をリニアスライダ20により板厚計計測装置1Cの振動方向と同じ方向に自由に移動できるように設置し、ばね14および、両端の各々が球面軸受19を介して架台3および重錘13に取り付けられたダンパ15により、重錘13を支持する。以上の構成によって、上述したように架台3の振動方向とダンパ15の伸縮方向とにずれが生じた場合であっても、動吸振器11aの振動低減効果を設計通りに得ることができ、板厚計計測装置1Cの振動(例えば、振幅、振動加速度)を可能な限り小さくすることができる。その結果、より一層精度良く板厚を測定することが可能となる。
That is, the
なお、この実施形態3では、振動低減装置として、梁4上に動吸振器11aを設置しているが、振動低減装置として、梁4とγ線板厚計5との間に、ばねとダンパから構成される除振器を設置して、γ線板厚計5を除振器で支持するようにしてもよい。さらには、動吸振器と除振器の両方を設置してもよい。
In the third embodiment, the
以上、本発明を実施形態(実施形態1〜3)に基づいて説明したが、本発明の実施においては、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述および図面により本発明は限定されることはない。 Although the present invention has been described above based on the embodiments (Embodiments 1 to 3), the present invention is not limited to the description and drawings which are part of the disclosure of the present invention in the implementation of the present invention. There is no such thing.
本発明の効果を確認するために、厚板の圧延ラインにおいて連続的に鋼板の板厚を計測した。 In order to confirm the effect of the present invention, the plate thickness of the steel plate was continuously measured in a thick plate rolling line.
その際に、図1に示した本発明の実施形態1に係る板厚計計測装置1Aを用いた場合を本発明例1とし、図2に示した本発明の実施形態2に係る板厚計計測装置1Bを用いた場合を本発明例2とした。一方、図3に示した従来の板厚計計測装置91を用いた場合を従来例とした。
At that time, the case where the plate thickness
各々の例(本発明例1、本発明例2、従来例)について、梁4上または梁94上に加速度計を設置して連続的に加速度データを計測し、振動加速度の最大値および振動加速度の平均値を求めた。なお、振動加速度の最大値、振動加速度の平均値を比較するにあたって、本発明例1、2の値を従来例の値で正規化して比較した。振動加速度の最大値の比較結果を図7に、振動加速度の平均値の比較結果を図8にそれぞれ示す。
For each example (present invention example 1, present invention example 2, conventional example), an accelerometer is installed on the beam 4 or the
図7に示すように、本発明例1では、従来例に比べて、振動加速度の最大値が60%低減できた。さらに、本発明例2では、従来例に比べて、振動加速度の最大値が70%低減でき、一層圧延時の衝撃振動を受けない装置構造となり、振動低減の効果が大きいことがわかる。 As shown in FIG. 7, in Example 1 of the present invention, the maximum value of vibration acceleration could be reduced by 60% as compared with the conventional example. Further, it can be seen that in Example 2 of the present invention, the maximum value of vibration acceleration can be reduced by 70% as compared with the conventional example, and the device structure is further resistant to impact vibration during rolling, and the effect of vibration reduction is great.
また、図8に示すように、本発明例1では、従来例に比べて、振動加速度の平均値が61%低減できた。さらに、本発明例2では、従来例に比べて、振動加速度の平均値が72%低減できた。 Further, as shown in FIG. 8, in Example 1 of the present invention, the average value of the vibration acceleration could be reduced by 61% as compared with the conventional example. Further, in the second example of the present invention, the average value of the vibration acceleration could be reduced by 72% as compared with the conventional example.
これによって、本発明の有効性が確認された。 This confirmed the effectiveness of the present invention.
1A 板厚計測装置
1B 板厚計測装置
1C 板厚計測装置
2 ベッドプレート
3 架台
4 梁
5 γ線板厚計
6 コンクリート基礎
11 振動低減装置
11a 動吸振器
12 制振対象物
13 重錘(質量体)
14 ばね
15 ダンパ
15a 摺動軸
16 重錘
17 ばね
18 ダンパ
19 球面軸受
19a 球面軸受の外輪
19b 球面軸受の内輪
19c 連結軸
20 リニアスライダ
23 鋼板
25 取付け台座
25a ボルト
91 板厚計測装置
92 ベッドプレート
93 架台
94 梁
95 γ線板厚計
1A Plate
14
Claims (4)
圧延時の鋼板の板厚を計測するγ線板厚計と、
該γ線板厚計が設置されている梁と、
該梁を支持する複数の架台と、
を備え、
前記梁は、前記架台と前記架台との間に圧延方向と平行になるように設置されることを特徴とする板厚計測装置。 It is a plate thickness measuring device installed on the steel plate rolling line,
A γ-ray plate thickness meter that measures the plate thickness of the steel plate during rolling,
A beam on which the gamma ray plate thickness gauge is installed,
A plurality of mounts for supporting the beam,
Bei to give a,
The plate thickness measuring device , wherein the beam is installed between the gantry and the gantry so as to be parallel to a rolling direction .
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