JPH0671609B2 - サイジングプレス装置の監視装置 - Google Patents

サイジングプレス装置の監視装置

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JPH0671609B2
JPH0671609B2 JP1212990A JP21299089A JPH0671609B2 JP H0671609 B2 JPH0671609 B2 JP H0671609B2 JP 1212990 A JP1212990 A JP 1212990A JP 21299089 A JP21299089 A JP 21299089A JP H0671609 B2 JPH0671609 B2 JP H0671609B2
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清 高木
好蔵 石川
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川崎製鉄株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B15/00Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B15/0035Forging or pressing devices as units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B33/00Safety devices not otherwise provided for; Breaker blocks; Devices for freeing jammed rolls for handling cobbles; Overload safety devices

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱間スラブの幅圧下を行うサイジングプレス装
置の監視装置に関し、特にサイジングプレス装置の種々
の部品の動作速度の異常を検知する監視装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の設備診断または監視装置は、主として軸受、歯
車、回転機に適用されている。
これらの異常診断では、振動計、位置検出装置等のセン
サーを適所に配置し、センサーからの信号の内容自体に
よって異常を検知し、または寿命を予測するものが大半
である。従来の熱間スラブの幅圧下を行うサイジングプ
レス装置には、設備診断または監視装置を適用している
例は殆どない。
〔発明が解決しようとする課題〕
サイジングプレス装置においては、クランク機構によ
り、プレス工具を往復運動させて被圧延材の幅圧下を行
うが、幅圧下開放中(被圧延材と工具が接触していない
時)には、被圧延材を次のプレス工具と接する位置へ前
進させなければならない。被圧延材の搬送は、プレス
入、出側に設けられたピンチロールにより間欠搬送を行
っている。
通常、幅圧下開始前には被圧延材が停止しており、それ
から幅圧下が開始される。この場合のピンチロールによ
る被圧延材の推力は、被圧延材の押付と、ロールと被圧
延材との摩擦計数の積によって求められる。
ところが被圧延材とピンチロールの摩擦係数が変化して
被圧延材がスリップし、被圧延材の搬送速度が遅くなっ
た場合には、被圧延材が搬送中に幅圧下が開始されるこ
とになる。これはプレス工具と被圧延材が衝突している
ことを意味し、ピンチロールに作用する推力は、通常負
荷の3倍から5倍になる。
この場合、ピンチロールフレームが破損したり、プレス
工具を固定している部品が破損して生産設備の停止を余
儀なくされる。
本発明者等は、先に、上述のような故障停止をできるだ
け少なくする予防保全のために、サイジングプレス装置
用の異常検知装置として特願昭63−156775号を提案し
た。特願昭63−156775号は、プレス工具を装備したブロ
ックを支持する支持車輪、スクリューおよびユニバーサ
ルジョイントに掛る負荷を測定する装置類、すなわち、
サイジングプレス本体に関する負荷を測定する装置で構
成されたものである。
本発明は、特願昭63−156775号の発展、改善を図ったも
のであり、各部品の負荷を測定するものではなく、各部
品の動作時間(速度)を測定する測定装置類から構成
し、上述のような動作時間の遅れに起因するサイジング
プレス装置の故障停止をさらに少なくする予防保全のた
めのプレス監視装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上述の目的を達成するためになされたものであ
り、サイジングプレス装置の種々の部品の動作時間を検
出している。具体的には、クランク軸の回転速度、幅調
整スクリュウーの開閉速度、被圧延材の搬送速度等を計
測するPLG(パルスゼネレータ)またはPG(パイロット
ゼネレータ)等のセンサーによって構成されている。
幅圧下荷重はロードセルによって検出され、ロードセル
の出力中は幅圧下中の時間としてとらえられる。座屈防
止の油圧動作時間や幅調整用エヤーブレーキの動作時間
は、PC(プレッシャ・セル)と称される油圧力の圧力上
昇、下降の信号で検出できる。ロードセルに荷重が作用
する時(幅圧下開始時点)を規準に、ピンチロール軸の
回転用PLGの出力が残っておれば、被圧延材の搬送が完
了していないので、工具や材料が衝突することとなる。
本発明は、衝突事故を防止するために、 サイジングプレス装置の各可動体の動作速度を検出す
る検出装置、 検出装置からの信号に基づき各可動体の相互関係を演
算する演算装置、 演算装置における演算結果からサイジングプレス装置
の運転状態を判定する判定装置、 等から構成され、さらに、本発明は次のような設備を備
えている。すなわち、 演算結果が許容値を超えた場合には異常信号を発する
警報装置を、 演算装置には、サイジングプレス装置の種々の部品の
動作速度及びサイジングプレス装置と被圧延スラブの間
における予め求められた相関関係式を用いて演算を行う
演算手段を、 判定装置には、演算結果を正常の運転状態において得
られる値と比較する比較手段を、 検出装置には、サイジングプレス装置のクランク角度
を測定する測定手段、幅圧下の動作時間を測定する測定
手段、スクリューの幅調整時間及びブレーキの動作時間
を測定する測定手段、座屈防止の押付、圧抜き動作時間
を測定する測定手段、被圧延材の搬送動作時間を測定す
る測定手段を、 また、警報装置が異常信号を発した時には、クランク
回転速度を自動的に低下させる方向に、または被圧延材
の搬送量を小さくする方向に演算・制御する制御装置
を、 設けることができる。
〔作用〕
本発明の監視装置は、上述のように構成したので、例え
ば、被圧延材の搬送速度、スクリューの開閉速度、クラ
ンク軸の回転速度等を検出装置で検出し、検出装置から
の信号に基づき各可動体の相互関係を演算装置で演算
し、演算装置における演算結果からサイジングプレス装
置の幅圧下運転状態を判定装置で判定するよう構成され
ている。
詳しく説明すれば、サイジングプレス装置の各可動体の
動作速度や各可動体の負荷すなわち、幅圧下荷重、スク
リュー駆動モーター軸に備えたエヤーブレーキのエヤー
圧力、座屈防止装置の油圧力等をロードセル、PLG、P
G、PC等のセンサーで検出すると共にサイジングプレス
装置の制御用装置から出力される、クランク角度を基準
として、各可動体の相互関係を演算処理することによ
り、幅圧下の運転状態を監視することが可能である。一
方これらの異常状態が発生した場合は、自動的にクラン
クの回転速度や材料の送り量を変化させて異常状態を回
復させるように制御することも可能である。
〔実施例〕
以下、第1図を参照して本発明の具体的構成を説明す
る。
第1図において、サイジングプレス装置は、幅調整用の
内ブロック1を有し、この内ブロック1は、支持車輪2
により支持されながらスラブ材4の搬送方向に対して直
角な方向に往復運動するように構成され、この内ブロッ
ク1に固定され、かつテーパーのついた一対の金型3
が、スラブ材4の両側部を押圧し幅圧下を行う。内ブロ
ック1は、各々幅調整用の4本のスクリュー5を回転自
在に接続しており、これらのスクリュー5は外ブロック
6に固定されたナット7にねじ係合すると共にユニバー
サルジョインド8および分配ギヤー9を介して幅調整ス
クリュー駆動モーター10により駆動回転される。従っ
て、外ブロック6に組み込まれたスクリュー5がモータ
ー10により駆動回転され、内ブロック1の位置を調整し
てスラブ材4の板幅差の調整を行うことができる。外ブ
ロック6はクランク機構11を介してモーター12により駆
動されて往復運動を行い、これによってスラブ材4は幅
圧下される。
一方スラブ材4は前後に設けられたピンチロール13によ
ってピンチされ、スラブ材4が金型3から解放されてい
る間に次のプレス位置へスラブ材4を搬送する。このよ
うに幅圧下と材料搬送を交互に繰り返して、スラブ材4
の両側部を全長に渡って圧下するものである。
なお、スラブ材4を幅圧下する時に、スラブ材4の幅圧
下方向に座屈が生ずるので、スラブ幅の中央部に座屈防
止ローラー14が装備されており、スラブ材4の幅圧下時
には、油圧シリンダー15によって、上方から押圧してい
る(押付という)。なおスラブ材4の搬送時には油圧力
を抜き(圧抜きという)、搬送に悪影響が作用しないよ
うに制御している。
また、幅調整スクリュー5は幅圧下力を受けるとスクリ
ューが逆転するので、幅調整スクリュー駆動モーター軸
にエヤーブレーキ16を装備して、幅調整スクリュー5の
回転前にエヤーブレーキ16を開にし、回転が終了したと
き、エヤーブレーキ16を閉にしてロックしている。
上述のサイジングプレス装置には、本発明の一実施例の
監視装置が使用されている。監視装置は、 スクリュー5の端部またはナット7の底部に取り付け
られている幅圧下荷重を検出するロードセル17、 幅調整スクリュー5に係合された分配ギヤ9の軸に取
り付けられて、スクリュー5の移動量、移動速度を検出
するPLG,PG18、 ピンチロール13を駆動するモーター軸端に取り付けら
れて、ピンチロールの回転数、回転速度を検出するPLG,
PG19、 挫屈防止油圧回路中に設置され、油圧圧力を検出する
PC20、 幅調整スクリュー駆動モーター軸のエヤーブレーキ16
のエヤー回路中に設置され、エヤー圧力を検出するPC2
1、 等の各部品の動作速度を検出する検出装置と、 検出装置の各検出器の信号を取り込んでタイミングを
演算する演算装置22 異常判定を行う判定装置23、 異常警報を発する警報装置24、 異常時に、クランク回転速度や、スラブ材4の搬送量
を可変にする制御装置25、 各データを収集し、異常発生の推移等を記録するデー
タギャザー装置26、 等から構成されている。
本発明において、前記〜で検出した信号をもとに、
サイジングプレス装置のクランク角度とを比較し、各動
作タイミングを演算し異常判定を行う。
第2図にサイジングプレス装置における定常ブレス制御
時のクランク角度と各動作タイミングを示す。クランク
角度35°でスラブ材4の搬送が完了し、47°から180°
間で幅圧下が行われる。142°で座屈防止圧抜きの指令
を発する。192°でスラブ材の搬送を開始し、343°で座
屈防止の押付けの指令を発する。この監視装置における
制御時の実施例において、第3図には、クランク角度が
47°を越しているのに、未だピンチロールモーターが回
転している異常時、および正常時のパターンを示してい
る。
異常時では、幅圧下開始時にスラブ材が未だ移動してお
り、金型とスラブ材が衝突していることを示している。
第4図は、クランク角度192°を越しているのに未だ座
屈防止油圧の圧抜きが完全に完了していない異常時、お
よび正常時のパターンを示している。
異常時ではスラブ材搬送時に、スラブ材が座屈防止ロー
ラーの油圧力により押圧されて、搬送がスムーズに行わ
れず、幅圧下開始までに、正規のスラブ材送りが制御で
きず、金型と衝突したり、送り量が不足して、幅圧下回
数が増加し、圧延能率を落すことにつながっている。
このように、クランク角度を規準として、ピンチロール
の回転数、回転速度を検出するPLG,PG19、座屈防止油圧
回路の油圧圧力を検出するPC20、幅圧下荷重を検出する
ロードセル17等の信号のタイミングを演算処理すること
により、幅圧下の運転状態を監視することが可能であ
る。一方これらの異常状態が発生した場合は、クランク
の回転速度を自動的に低下させる方向に、または被圧延
材の搬送量を小さくする方向に制御して動作タイミング
を調整し、異常状態を回復させるよう制御することがで
きる。
〔発明の効果〕
本発明によればサイジングプレス装置の主幹部品の故障
を予め検出することができ、事故の未然防止が可能にな
った。
従来のように、本監視装置がない場合は、故障の原因究
明に長期間を要するとともに同じ故障を繰り返し、生産
停止を余儀なくされていた。特にサイジングプレスは、
連鋳の幅サイジングを熱延工程で行うことにより、同期
化操業水準を大幅に引き上げられたが、万一故障発生時
には、連鋳−熱延工程の生産が停止することに等しく、
従って、100%の可動が要求されるサイジングプレス装
置には本発明の監視装置は必須装置である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のプレス監視装置の一部断面を含む平面
の説明図、第2図はクランク角度と動作タイミングの説
明図、第3図はクランク角度とピンチロールモーターPG
出力の関係グラフ、第4図はクランク角度と座屈防止油
圧力PC出力の関係グラフである。 1……内ブロック、2……車輪 3……金型、4……スラブ材 5……スクリュー、6……外ブロック 7……ナット 8……ユニバーサルジョイント 9……分配ギヤー、10……駆動モーター 11……クランク、12……主モータ 13……ピンチロール、14……座屈防止ローラー 15……油圧シリンダー 16……エヤーブレーキ、17……ロードセル 18……スクリュー軸PLG、PG 19……ピンチロール軸PLG、PG 20……油圧力PC、21……エヤー圧力PC 22……演算装置、23……判定装置 24……警報装置、25……制御装置 26……データギャザー装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プレス工具の位置をスクリューにより調整
    し、クランク機構により、該プレス工具を往復動させ
    て、被圧延スラブの幅圧下を行うサイジングプレス装置
    の異常を監視する監視装置において、 前記サイジングプレス装置のクランク角度を測定する測
    定手段、幅圧下の動作時間を測定する測定手段、スクリ
    ューの幅調整時間及びブレーキの動作時間を測定する測
    定手段、座屈防止の押付・圧抜き動作時間を測定する測
    定手段、被圧延材の搬送動作時間を測定する測定手段を
    備え、前記各測定手段の測定結果に基づいて、前記サイ
    ジングプレス装置の各可動体の動作速度を検出する検出
    装置と、 前記動作速度及び前記サイジングプレス装置と被圧延ス
    ラブとの間における予め求められた相関関係式を用いて
    演算を行う演算手段を備え、前記演算手段からの信号と
    前記検出装置からの信号とに基づき前記各可動体の相互
    関係を演算する演算装置と、 前記演算装置における演算結果を正常運転状態において
    得られる値と比較する比較手段を備え、該比較手段によ
    り得られた結果と前記演算結果とから前記サイジングプ
    レス装置の運転状態が正常か異常かを判定する判定装置
    と、 前記判定装置が異常と判定した時に、クランク回転速度
    を自動的に低下させ、もしくは被圧延材の搬送量を小さ
    くするように前記サイジングプレス装置を制御する制御
    装置とを備えたことを特徴とするサイジングプレス装置
    の監視装置。
  2. 【請求項2】前記判定装置が異常と判定した時に異常信
    号を発生する警報装置を備えたことを特徴とする請求項
    1記載の監視装置。
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