JP7243944B1 - 圧延ロールの適合判定方法、金属帯の圧延方法及び冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に示す圧延機のチャタリング検出方法は、圧延機各部の1個以上に振動検出器を設置して運転中の圧延機各部の振動を検出し、各部の検出した振動からの圧延機のチャタリングを検出するものである。そして、この圧延機のチャタリング検出方法においては、ミル固有振動数、ギヤの噛み合い不良、ベアリング不良、スピンドルとロールのカップリングのガタ、ロール疵より発生する固有の振動数をそれぞれ計算してチャタマーク発生原因毎の基本周波数とする。そして、前記各部の振動変位、振動速度または振動加速度を検出し、検出した各部の振動変位、振動速度または振動加速度の周波数分析を行う。また、張力、圧延トルク、圧延速度、圧延荷重、板厚変動の圧延パラメータの周波数分析を行う。そして、振動と圧延パラメータの実測値の周波数分析を行った結果が、チャタマーク発生原因毎の基本周波数の整数倍の周波数において設定値を超えたとき、チャタリング発生と判定し、その発生原因を前述の基本周波数から特定するものである。
しかしながら、チャタマークの中には、圧延機の振動計測のみでは検出が難しい軽度のチャタマークが生じる場合がある。軽度のチャタマークは、金属帯の表面に0.1~5μm程度の振幅の凹凸が形成されている場合をいい、前述したように、冷間圧延工程後の目視検査や板厚測定等では判明せず、めっき工程後に初めて認識されることがある。このため、その間にも大量の表面欠陥が発生していることに気づかず、結果として製品の歩留まりを低下させ、生産性を大きく阻害する要因となる。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
図1には、本発明の一実施形態に係る圧延ロールの適合判定方法が適用される圧延機の概略構成が示されている。
図1に示す圧延機aは、冷間圧延機であり、金属帯Sとしての鋼板を冷間圧延する複数のスタンド(本実施形態では通板方向の入側から数えて1番目のスタンドF1から5番目のスタンドF5)を備えるタンデムミルである。なお、圧延機aに付帯する他の装置(例えば、入側の巻戻機、溶接機、ルーパ、出側の切断機、及び巻取機等)については図示を省略している。
ここで、通板方向の入側から数えて1番目のスタンドF1から4番目のスタンドF4までは4段式スタンドであり、入側から数えて5番目のスタンドF5は6段式スタンドとなっている。
また、各スタンドF1~F5の上側のバックアップロール2の上部には、各スタンドF1~F5の圧延荷重を検出する圧延荷重検出器6が設置されている。圧延荷重検出器6はロードセルで構成される。
また、隣接するスタンドF1~F5の間に設けられたテンションメータロール8には金属帯Sとしての鋼板の張力を検出する張力計が設けられている。また、1番目のスタンドF1及び5番目のスタンドF5のそれぞれの出側には、金属帯Sとしての鋼板の板厚を検出する板厚計7が設置されている。
本実施形態においては、各圧延スタンドF1~F5には、図5に示すように、評価対象ロールの適合判定を行う圧延ロールの適合判定装置30が設けられている。図5には、圧延ロールの適合判定装置30が1番目のスタンドF1のみに設けられた状態が示されている。この適合判定装置30は、圧延中に生じる評価対象ロールの表面形状、即ち多角形摩耗の状態をオンラインで推定する。そして、適合判定装置30は、その推定した評価対象ロールの表面形状、即ち多角形摩耗の状態に基づいて評価対象ロールの適合判定を行い、多角形摩耗による生じる軽度のチャタマークを防止するものである。
適合判定装置30は、操業データ取得部31、振動解析部34、初期表面形状取得部35、表面形状推定部36、及び適合判定部37の各機能をプログラムを実行することで実現するため演算処理機能を有するコンピュータシステムである。そして、このコンピュータシステムは、ハードウェアに予め記憶された各種専用のコンピュータプログラムを実行することにより、前述した各機能をソフトウェア上で実現できるようになっている。
ここで、振動解析部34は、評価対象ロールが組み込まれたスタンドF1~F5の振動挙動について、評価対象ロール以外の圧延ロール1,2,3が評価対象ロールの振動挙動に与える影響も考慮した振動解析を実行する。例えば、4段式スタンドF1~F4の上側のバックアップロール2を評価対象ロールとして選定する。この場合に、振動解析部34は、そのスタンドF1~F4を構成する下側のバックアップロール2、上側のワークロール1、及び下側のワークロール1を含めた振動挙動の解析を行い、評価対象ロールである上側のバックアップロール2の振動挙動を求める。
4段式スタンドF1~F4をマス・バネ系で近似した圧延機振動モデルは、図7に示すように、上側及び下側のワークロール1及び上側及び下側のバックアップロール2をそれぞれ質点とした振動モデルであり、必要に応じてダンパー要素を加えることができる。
つまり、各スタンドF1~F4をマス・バネモデルにより近似した圧延機振動モデルに対して、評価対象ロールに相当する質点要素とバネ要素により結合した他の質点要素との結合を仮想的に開放する。そして、各スタンドF1~F4の圧延機振動モデルを2分割して、分割された圧延機振動モデルの周波数応答をそれぞれに対して算出する。評価対象ロールに相当する質点要素が他の2つの質点要素と結合されている場合には、ステップ1とステップ2との2つのステップに分けて、それぞれのステップに対応する周波数応答を算出する。ステップ1は、一方の質点要素との結合を仮想的に開放して仮想的な外力を作用させた際の周波数応答を算出するステップである。また、ステップ2は、他方の質点要素との結合を仮想的に開放して仮想的な外力を作用させた際の周波数応答を算出するステップである。
G1(s)=0
とすればよい。また、結合部C1に対して下側には質点要素を含む振動系M1-2が存在するものの、結合部C1において上側のバックアップロール2に接触する他のロールが存在しないため、
G2(s)=0
となる。上側のバックアップロールに上側(結合部C1)で接触して、上バックアップロールを振動させる要素が存在しないからである。したがって、評価対象ロールに相当する質点要素が、下側の質点要素とは結合されているものの、上側の質点要素とは結合されていない場合には、結合されている下側の結合部C2に対する振動系M2-1と振動系2-2の伝達関数G3(s)、G4(s)を求めればよい。
6段式スタンドF5をマス・バネ系で近似した圧延機振動モデルは、図10に示すように、上側及び下側のワークロール1、上側及び下側のバックアップロール2、及び上側及び下側の中間ロール3をそれぞれ質点とした振動モデルであり、必要に応じてダンパー要素を加えることができる。
つまり、スタンドF5をマス・バネモデルにより近似した圧延機振動モデルに対して、評価対象ロールに相当する質点要素とバネ要素により結合した他の質点要素との結合を仮想的に開放し、スタンドF5の圧延機振動モデルを2分割して、分割された圧延機振動モデルの周波数応答をそれぞれに対して算出する。評価対象ロールに相当する質点要素が他の2つの質点要素と結合されている場合には、ステップ1とステップ2との2つのステップに分けて、それぞれのステップに対応する周波数応答を算出する。ステップ1は、一方の質点要素との結合を仮想的に開放して仮想的な外力を作用させた際の周波数応答を算出するステップである。ステップ2は、他方の質点要素との結合を仮想的に開放して仮想的な外力を作用させた際の周波数応答を算出するステップである。
(m6s2+c1s+k7+k6)(m5s2+k6+k5)(m4s2+k5+k4)(m3s2+k4+k3)(m2s2+k3)-k6 2(m4s2+k5+k4)(m3s2+k4+k3)(m2s2+k3)-k5 2(m6s2+c1s+k7+k6)(m3s2+k4+k3)(m2s2+k3)-k4 2(m6s2+c1s+k7+k6)(m5s2+k6+k5)(m2s2+k3)-k3 2(m6s2+c1s+k7+k6)(m5s2+k6+k5)(m4s2+k5+k4)+k5 2k3 2(m6s2+c1s+k7+k6)+k3 2k6 2(m4s2+k5+k4)+k4 2k6 2(m2s2+k3)、
分子が、
-(m6s2+c1s+k7+k6)(m5s2+k6+k5)(m4s2+k5+k4)(m3s2+k4+k3)+k6 2(m4s2+k5+k4)(m3s2+k4+k3)+k5 2(m6s2+c1s+k7+k6)(m3s2+k4+k3)+k4 2(m6s2+c1s+k7+k6)(m5s2+k6+k5)-k4 2k6 2、
となる(6)式で表せる。
(m6s2+c1s+k7+k6)(m5s2+k6+k5)(m4s2+k5+k4)(m3s2+k4)-k4 2{(m6s2+c1s+k7+k6)(m5s2+k6+k5)-k6 2}-k6 2(m4s2+k5+k4)(m3s2+k4)-k5 2(m6s2+c1s+k7+k6)(m3s2+k4)、
分子が、
-(m6s2+c1s+k7+k6)(m5s2+k6+k5)(m4s2+k5+k4)+k6 2(m4s2+k5+k4)+k5 2(m6s2+c1s+k7+k6)、
となる(8)式で表せる。
次に、初期表面形状取得部35は、評価対象ロールが評価対象ロールのあるスタンドF1~F5に組み込まれる前の評価対象ロールの初期表面形状を上位計算機14から取得する。
ここで、振動解析部34による評価対象ロールのあるスタンドF1~F5の振動挙動の解析結果は、次のように算出される周波数応答であり、振動解析部34から表面形状推定部36に送られる。つまり、周波数応答の算出に際し、評価対象ロールのあるスタンドF1~F5をマス・バネ系で近似した圧延機振動モデルを用いる。そして、この圧延機振動モデルにおけるバネ定数k1~k7を評価対象ロールのあるスタンドF1~F5の圧延荷重の操業データに応じて更新する。周波数応答は、バネ定数k1~k7を更新した圧延機振動モデルに対して仮想的な外力を与えた際に算出される。
スタンドF1~F5に組み込まれる評価対象ロールは、金属帯Sの圧延中に接触する他の圧延ロールまたは被圧延材である金属帯Sから、周期的な接触荷重を受ける。この場合の周期的な接触荷重は、複数の周波数の振動が合成された負荷として、評価対象ロールに作用する。このような評価対象ロールに対する負荷は、相互に接触する固体間での摩耗を徐々に進行させ、結果として特定の周期の凹凸を発達させて、評価対象ロールの表面形状を多角形化させる場合がある。具体的には、評価対象ロールが接触する他の固体との間で振動周波数に対応する微小な相対すべりが生じ、これによる微小な摩耗が特定のピッチで成長することにより評価対象ロールの表面形状が多角形化するというものである。
表面形状推定部36は、以下に示す「ピッチ性損傷度」と呼ぶパラメータを用いて評価対象ロールの表面形状を推定するものである。「ピッチ性損傷度」とは、振動解析部34において、圧延機振動モデルを用いて算出された各スタンドF1~F5の周波数応答特性と周速度データ取得部33が取得した評価対象ロールの周速度V(m/sec)の操業データとから、評価対象ロールの表面に形成される凹凸のピッチと関係づけられた損傷度を算出するためのパラメータであり、以下のように定義できる。
同様にして、結合部C2に対するピッチ性損傷度Δλ2(p)は、周波数応答G3(iω)、G4(iω)を用いて、次の(11)式により表される。
Δλ(p)=Δλ1(p)+Δλ2(p)
により表すことができる。そして、評価対象ロールのピッチ性損傷度Δλ(p)は、圧延機の振動と共に累積する特性を有し、累積ピッチ性損傷度λ(p)を次の(12)式のように定義する。
このように累積ピッチ性損傷度λ(p)が求められると、金属帯を圧延している過程でのピッチpに対応する振幅情報u(p)は、次の(13)式により算出される。
ピッチpごとに初期振幅μ0(p)を特定した場合、ピッチpに対応する振幅情報u(p)は、次の(14)式により算出することができる。
適合判定部37は、表面形状推定部36で推定された評価対象ロールの表面形状に基づいて評価対象ロールの適合判定を行う。つまり、適合判定部37は、表面形状推定部36で算出された評価対象ロールの表面のピッチpに対応する振幅情報u(p)の値を参照する。そして、適合判定部37は、評価対象ロールのピッチpに対応する情報u(p)の値が、予め設定されたピッチpに対応した振幅の上限値未満であれば適合(合格)、上限値以上であれば不適合(不合格)と判定する。
そして、適合判定部37による判定結果は、適合判定部37に接続された表示装置38に送出される。表示装置38は、結果の出力、すなわち適合判定部37による判定結果を表示する。
本実施形態に係る圧延ロールの適合判定方法は、圧延ロールの適合判定装置30を用いて、任意のスタンドF1~F5の複数の圧延ロール1,2,3から任意に選定された圧延ロールである評価対象ロールの適合判定を行う。
この適合判定方法について、図6及び図13を参照して説明する。図6は、図5に示す圧延機aの上位計算機14及び適合判定装置30における処理の流れを説明するためのフローチャートである。図13は、図5に示す圧延機aを用いて金属帯Sの連続圧延を行う際の、圧延ロール1,2,3の周速度の変化及び評価対象ロールの適合判定タイミングを示すグラフである。
そして、上位計算機14は、ステップS1において、上位計算機14に入力された情報に基づき、評価対象ロールを選定する。そして、上位計算機14は、選定した評価対象ロールの情報を評価対象ロールのあるスタンドF1~F5に設けられた適合判定装置30の操業データ取得部31に送出する。また、上位計算機14は、評価対象ロールの初期表面形状の情報を評価対象ロールのあるスタンドF1~F5に設けられた適合判定装置30の初期表面形状取得部35に送出する(評価対象ロール選定ステップ)。
なお、初期表面形状取得部35は、評価対象ロールの表面形状情報として、ロール研削後の評価対象ロールの周方向の表面プロフィルをフーリエ級数展開によりピッチpごとに初期振幅μ0(p)を特定したものを取得しても良い。
ここで、当該スタンドF1~F5の圧延荷重の操業データは、金属帯Aと先行金属帯との接合部が当該スタンドF1~F5を通過する際の圧延荷重検出器6が検出した圧延荷重の操業データである。ただし、当該スタンドF1~F5の圧延荷重の操業データは、制御用計算機13が設定する圧延荷重の設定値を圧延荷重の操業データとしてもよい。金属帯Aの先端部とその金属帯Aに先行する先行金属帯の尾端部との接合部が圧延機aを通過するときのタイミングt1で、制御用計算機13による金属帯Aを圧延する際の圧延荷重が設定されるからである。
ここで、周速度データ取得部33が取得する評価対象ロールの周速度の操業データは、ロール速度制御機11の回転速度検出器で検出される上側及び下側のワークロール1の回転速度の実測値から、当該ワークロール1と評価対象ロールとのロール径の比を用いて換算することにより求めたものである。
この振動解析部34による評価対象ロールのあるスタンドF1~F5の振動挙動の解析では、前述したように、評価対象ロールのあるスタンドF1~F5をマス・バネ系で近似した圧延機振動モデルを用いる。そして、この圧延機振動モデルにおけるバネ定数k1~k5を、ステップS3において取得した評価対象ロールのあるスタンドF1~F5の圧延荷重の操業データに応じて更新する。そして、バネ定数k1~k5を更新した圧延機振動モデルに対して仮想的な外力を与えた際の周波数応答を算出する。
また、6段式スタンドF5の図11及び図12の例に対応した周波数応答G5(iω)、G6(iω)、G7(iω)、G8(iω)を表す伝達関数G5(s)、G6(s)、G7(s)、G8(s)は、前述した(5)式~(8)式により表せる。
また、ステップS4(周速度データ取得ステップ)で取得した評価対象ロールの周速度の操業データは、周速度データ取得部33から表面形状推定部36に送られる。
ステップS6において、表面形状推定部36は、前述した「ピッチ性損傷度」と呼ぶパラメータを用いて評価対象ロールの表面形状を推定するものである。「ピッチ性損傷度」とは、ステップS5(振動解析ステップ)において、圧延機振動モデルを用いて算出された各スタンドF1~F5の周波数応答特性とステップS4(周速度データ取得ステップ)で取得した評価対象ロールの周速度の操業データとから、評価対象ロールの表面に形成される凹凸のピッチと関係づけられた損傷度を算出するためのパラメータである。
また、結合部C2に対するピッチ性損傷度Δλ2(p)は、周波数応答G3(iω)、G4(iω)を用いて、前述の(11)式により表される。
このとき、評価対象ロールは、上下の接触点から振動を受けて表面の凹凸が形成されるため、評価対象ロールのピッチ性損傷度Δλ(p)は、
Δλ(p)=Δλ1(p)+Δλ2(p)
により表すことができる。そして、評価対象ロールのピッチ性損傷度Δλ(p)は、圧延機の振動と共に累積する特性を有し、累積ピッチ性損傷度λ(p)を前述の(12)式のように定義する。
ここで、αは、ステップS2(初期表面形状取得ステップ)で取得した評価対象ロールの初期表面形状、即ち、評価対象ロールがスタンドF1~F4に組み込まれる前の評価対象ロールの表面の初期振幅を表し、評価対象ロールをロール研削機により研削した後に特定されるパラメータである。具体的には、オペレータが研削後の評価対象ロールの表面形状を測定し、測定される最大径と最小径との差を初期振幅αとして求めることができる。また、評価対象ロールがスタンドF1~F4に組み込まれる前の評価対象ロールの表面形状情報として、ロール研削後の評価対象ロールの周方向の表面プロフィルをフーリエ級数展開によりピッチpごとに初期振幅μ0(p)を特定したものでもよい。
なお、評価対象ロールのある6段式スタンドF5をマス・バネ系で近似した圧延機振動モデルを用いて周波数応答を算出した場合、ピッチpに対応する振幅情報u(p)は、前述と同様の手法により算出することができる。
そして、表面形状推定部36で推定された評価対象ロールの表面形状、即ち、評価対象ロールの表面のピッチpに対応する振幅情報u(p)は、表面形状推定部36に接続された適合判定部37に送出される。
そして、ステップS8において、表示装置38は、結果の出力、すなわちステップS7の判定結果を表示する(表示ステップ)。圧延作業をするオペレータは、評価対象ロールの適合判定結果を表示装置38において確認することができる。
これにより、金属帯Aの先端部とその金属帯Aに先行する先行金属帯の尾端部との接合部が圧延機aを通過するときのタイミングt1における上位計算機14及び適合判定装置30における処理が終了する。
また、本実施形態に係る圧延ロールの適合判定方法によれば、評価対象ロールの表面形状は、評価対象ロールの表面に形成される凹凸のピッチpと対応付けられた振幅情報u(p)である。
これにより、圧延中に生じる評価対象ロールの多角形摩耗の状態を的確に表す評価対象ロールの表面に形成される凹凸のピッチpと対応付けられた振幅情報u(p)を推定することになり、多角形摩耗による生じる軽度のチャタマークを適切に防止することができる。
これにより、各スタンドF1~F4をマス・バネモデルにより近似した圧延機振動モデルが圧延荷重に応じて振動特性が変化することに対応して、周波数応答を算出することができ、評価対象ロールのあるスタンドF1~F5の振動挙動のより適切な解析結果を得ることができる。
また、本実施形態に係る金属帯の圧延方法は、前述の圧延ロールの適合判定方法を用いて金属帯Sの圧延中に評価対象ロールの適合判定を行い、適合判定の結果が不適合である場合に、評価対象ロールを新たな圧延ロールに組み替えて金属帯Sの圧延を行うものである。
つまり、前述の圧延ロールの適合判定方法によって評価対象ロールが不適合と判定された場合には、一旦圧延機aを停止する。そして、少なくとも不適合とされた評価対象ロールを該当スタンドF1~F5から抜き出して、ロール研削機で研削済の新たな圧延ロールに組み替えた後に、金属帯Sの圧延を再開するようにしてよい。これにより、金属帯Sの表面にチャタマークを発生するのを防止することができ、歩留まりのよい金属帯Sを製造することができる。
そして、前述の金属帯の圧延方法を用いて冷延鋼板を製造することが好ましい。つまり、前述の金属帯Sとして冷延鋼板を対象とすることが好適である。冷延鋼板は表面の外観が均一であることが求められ、軽度のチャタマークであっても表面欠陥と判定されるためである。
例えば、本実施形態においては、圧延機aは、スタンドの数が5つで、スタンドF1~F4を4段圧延機、スタンドF5を6段圧延機としてあるが、スタンドの数は5つに限定されない。また、複数のスタンドのうちいずれのスタンドを4段圧延機あるいは6段圧延機とするかは適宜決定することができる。
また、振動解析部34による評価対象ロールのあるスタンドF1~F5の振動挙動の解析は、評価対象ロールのあるスタンドF1~F5をマス・バネ系で近似した圧延機振動モデルを用い、圧延機振動モデルにおけるバネ定数k1~k7を評価対象ロールのあるスタンドF1~F5の圧延荷重の操業データに応じて更新し、バネ定数k1~k7が更新された圧延機振動モデルに対して仮想的な外力を与えた際の周波数応答を算出するものである必要は必ずしもない。
本実施例では評価対象ロールとして、4段式圧延機である3番目のスタンドF3の上側のバックアップロール2を選定した。評価対象ロールの直径は1370mmである。なお、このスタンドF3の上側及び下側のワークロール1は直径480~550mmの範囲であり、複数のワークロール1を随時交換しながら、複数の金属帯Sの圧延を行った。評価対象ロールは鍛鋼性のロールであり、ロール研削機により中心線平均粗さを0.8μmRaに仕上げてからスタンドF3に装入した。なお、ロール研削後に評価対象ロールの周方向における凹凸を測定した結果、最大の振幅が0.1μmであったことから、評価対象ロールの表面の初期振幅αを0.1μmとした。
本実施例では、オペレータは、選定した評価対象ロールの情報(3番目のスタンドF3の上側のバックアップロール2を評価対象ロールとした情報)及びその評価対象ロールの初期表面形状(評価対象ロールの表面の初期振幅αが0.1μmである)を制御用計算機13に入力し、その情報が上位計算機14に入力される。
次いで、評価対象ロールのあるスタンドF3に設けられた適合判定装置30の初期表面形状取得部35は、ステップS2において、評価対象ロールの初期表面形状の情報、即ち、評価対象ロールの表面の初期振幅α(=0.1μm)を上位計算機14から取得した。
ここで、当該スタンドF3の圧延荷重の操業データは、当該スタンドF3を対象として、先行金属帯と後行金属帯との接合部を有する後行金属帯を連続圧延する際に、後行金属帯の先端部が圧延機aを通過する前に実行される制御用計算機13による設定計算の結果から、圧延荷重の設定値は5000kN~25000kNであった。
ここで、周速度データ取得部33が取得する評価対象ロールの周速度の操業データは、ロール速度制御機11の回転速度検出器で検出される上側及び下側のワークロール1の回転速度の実測値から、当該ワークロール1と評価対象ロールとのロール径の比を用いて換算することにより求めた。
この振動解析部34による評価対象ロールのあるスタンドF3の振動挙動の解析では、評価対象ロールのあるスタンドF3をマス・バネ系で近似した圧延機振動モデルを用いた。そして、この圧延機振動モデルにおけるバネ定数k1~k5を、ステップS3において取得した評価対象ロールのあるスタンドF3の圧延荷重の操業データに応じて更新した。そして、バネ定数k1~k5を更新した圧延機振動モデルに対して仮想的な外力を与えた際の周波数応答を算出した。
G1(s)=0 ・・・(15)
G2(s)=0 ・・・(16)
適合判定部37による判定結果は表示装置38に表示した。
2 バックアップロール(圧延ロール)
3 中間ロール(圧延ロール)
4 ハウジング
5 振動計
6 圧延荷重検出器
7 板厚計
8 テンションメータロール
9 ワークロール駆動装置
10 ロールギャップ制御機
11 ロール速度制御機
12 制御用コントローラ
13 制御用計算機
14 上位計算機
21 チャック
22 レスト
23 ロール回転装置
24 芯押し台
25 モータ
26 変位計
27 計測器ロガー
30 圧延ロールの適合判定装置
31 操業データ取得部
32 圧延荷重データ取得部
33 周速度データ取得部
34 振動解析部
35 初期表面形状取得部
36 表面形状推定部
37 適合判定部
38 表示装置
41~45 バネ
46 減衰要素
51~57 バネ
58 減衰要素
a 圧延機
F1~F5 スタンド
S 金属帯
Claims (13)
- 各々が複数の圧延ロールを有する1又は複数のスタンドを備える圧延機における、任意の前記スタンドの前記複数の圧延ロールから任意に選定された圧延ロールである評価対象ロールの適合判定を行う圧延ロールの適合判定方法であって、
前記評価対象ロールのあるスタンドの圧延荷重の操業データを取得する圧延荷重データ取得ステップと、
前記評価対象ロールの周速度の操業データを取得する周速度データ取得ステップと、
前記圧延荷重データ取得ステップで取得した前記評価対象ロールのあるスタンドの圧延荷重の操業データを用いて当該スタンドの振動挙動を解析する振動解析ステップと、
該振動解析ステップによる前記評価対象ロールのあるスタンドの振動挙動の解析結果と前記周速度データ取得ステップで取得した前記評価対象ロールの周速度の操業データとから前記評価対象ロールの表面形状を金属帯の圧延中に推定する表面形状推定ステップと、
該表面形状推定ステップにより推定した前記評価対象ロールの表面形状に基づいて前記評価対象ロールの適合判定を行う適合判定ステップと、
を含むことを特徴とする圧延ロールの適合判定方法。 - 前記評価対象ロールが前記評価対象ロールのあるスタンドに組み込まれる前の前記評価対象ロールの初期表面形状を取得する初期表面形状取得ステップを含み、
前記表面形状推定ステップでは、前記振動解析ステップによる前記評価対象ロールのあるスタンドの振動挙動の解析結果及び前記周速度データ取得ステップで取得した前記評価対象ロールの周速度の操業データに加えて、前記初期表面形状取得ステップで取得した前記評価対象ロールの初期表面形状を用いて、前記評価対象ロールの表面形状を金属帯の圧延中に推定することを特徴とする請求項1に記載の圧延ロールの適合判定方法。 - 前記評価対象ロールの表面形状は、前記評価対象ロールの周方向の位置と、断面形状の真円からの偏差量の関係をフーリエ級数展開して得られるフーリエ係数であることを特徴とする請求項1又は2に記載の圧延ロールの適合判定方法。
- 前記振動解析ステップによる前記評価対象ロールのあるスタンドの振動挙動の解析は、前記評価対象ロールのあるスタンドをマス・バネ系で近似した圧延機振動モデルを用い、該圧延機振動モデルにおけるバネ定数を前記評価対象ロールのあるスタンドの圧延荷重の操業データに応じて更新し、バネ定数が更新された前記圧延機振動モデルに対して仮想的な外力を与えた際の周波数応答を算出するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の圧延ロールの適合判定方法。
- 請求項1又は2に記載の圧延ロールの適合判定方法を用いて金属帯の圧延中に前記評価対象ロールの適合判定を行い、適合判定の結果が不適合である場合に、前記評価対象ロールを新たな圧延ロールに組み替えて前記金属帯の圧延を行うことを特徴とする金属帯の圧延方法。
- 請求項5に記載の金属帯の圧延方法を用いて冷延鋼板を製造することを特徴とする冷延鋼板の製造方法。
- 前記振動解析ステップによる前記評価対象ロールのあるスタンドの振動挙動の解析は、前記評価対象ロールのあるスタンドをマス・バネ系で近似した圧延機振動モデルを用い、該圧延機振動モデルにおけるバネ定数を前記評価対象ロールのあるスタンドの圧延荷重の操業データに応じて更新し、バネ定数が更新された前記圧延機振動モデルに対して仮想的な外力を与えた際の周波数応答を算出するものであることを特徴とする請求項3に記載の圧延ロールの適合判定方法。
- 請求項3に記載の圧延ロールの適合判定方法を用いて金属帯の圧延中に前記評価対象ロールの適合判定を行い、適合判定の結果が不適合である場合に、前記評価対象ロールを新たな圧延ロールに組み替えて前記金属帯の圧延を行うことを特徴とする金属帯の圧延方法。
- 請求項4に記載の圧延ロールの適合判定方法を用いて金属帯の圧延中に前記評価対象ロールの適合判定を行い、適合判定の結果が不適合である場合に、前記評価対象ロールを新たな圧延ロールに組み替えて前記金属帯の圧延を行うことを特徴とする金属帯の圧延方法。
- 請求項7に記載の圧延ロールの適合判定方法を用いて金属帯の圧延中に前記評価対象ロールの適合判定を行い、適合判定の結果が不適合である場合に、前記評価対象ロールを新たな圧延ロールに組み替えて前記金属帯の圧延を行うことを特徴とする金属帯の圧延方法。
- 請求項8に記載の金属帯の圧延方法を用いて冷延鋼板を製造することを特徴とする冷延鋼板の製造方法。
- 請求項9に記載の金属帯の圧延方法を用いて冷延鋼板を製造することを特徴とする冷延鋼板の製造方法。
- 請求項10に記載の金属帯の圧延方法を用いて冷延鋼板を製造することを特徴とする冷延鋼板の製造方法。
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