JPH07195255A - 圧延ロールの自動研削装置 - Google Patents
圧延ロールの自動研削装置Info
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- JPH07195255A JPH07195255A JP35364393A JP35364393A JPH07195255A JP H07195255 A JPH07195255 A JP H07195255A JP 35364393 A JP35364393 A JP 35364393A JP 35364393 A JP35364393 A JP 35364393A JP H07195255 A JPH07195255 A JP H07195255A
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- JP
- Japan
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- grinding
- amplitude value
- grindstone
- vibration amplitude
- value
- Prior art date
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- Pending
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- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧延ロールを研削中に発生するビビリを、砥
石の回転数、切込み量または送り速度を制御して防止す
る。 【構成】 圧延用ロール１を回転させながらその外周面
を研削する自動研削装置２において、砥石３の振動振幅
値を検出するセンサー７を設け、該センサー７から入力
される所定時間毎の振動振幅値、振動振幅値の絶対値、
振動振幅値の積分値または振動振幅値の絶対値および微
分値に対応して砥石３の回転速度、切込み量または送り
速度を前記振動振幅値が低下する方向に制御する制御装
置８を設ける。 【効果】 研削作業における表面欠陥の発生が大幅に低
減できると共に、研削作業時間を短縮でき、作業能率を
向上できる。
石の回転数、切込み量または送り速度を制御して防止す
る。 【構成】 圧延用ロール１を回転させながらその外周面
を研削する自動研削装置２において、砥石３の振動振幅
値を検出するセンサー７を設け、該センサー７から入力
される所定時間毎の振動振幅値、振動振幅値の絶対値、
振動振幅値の積分値または振動振幅値の絶対値および微
分値に対応して砥石３の回転速度、切込み量または送り
速度を前記振動振幅値が低下する方向に制御する制御装
置８を設ける。 【効果】 研削作業における表面欠陥の発生が大幅に低
減できると共に、研削作業時間を短縮でき、作業能率を
向上できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、圧延ロール等の研削
時に問題となるビビリ振動の影響を自動的に抑制できる
圧延ロールの自動研削装置に関する。
時に問題となるビビリ振動の影響を自動的に抑制できる
圧延ロールの自動研削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧延ロールは、摩耗や肌荒れが直接製品
に影響を与え、特に表面光沢度が重要視されるブライト
鋼板（鏡面仕上げ）の圧延時に顕著となるため、所定周
期で規定寸法、精度に研削することが行われている。圧
延ロールの研削作業においては、ビビリと呼ばれる自励
振動が発生し、製品の精度を低下させたり、作業上の障
害となるため、ビビリの抑制は重要な課題となってい
る。圧延ロールの仕上げ研削におけるビビリの発生は、
仕上げ面に加工方向と同一線上の粗さの変化またはうね
りを生じ、それが圧延した板の表面に転写されて表面品
質を著しく低下させる。
に影響を与え、特に表面光沢度が重要視されるブライト
鋼板（鏡面仕上げ）の圧延時に顕著となるため、所定周
期で規定寸法、精度に研削することが行われている。圧
延ロールの研削作業においては、ビビリと呼ばれる自励
振動が発生し、製品の精度を低下させたり、作業上の障
害となるため、ビビリの抑制は重要な課題となってい
る。圧延ロールの仕上げ研削におけるビビリの発生は、
仕上げ面に加工方向と同一線上の粗さの変化またはうね
りを生じ、それが圧延した板の表面に転写されて表面品
質を著しく低下させる。
【０００３】圧延ロールの手動研削作業では、砥石切込
み量、砥石回転数、ロール回転数、トラバース量等の研
削条件を種々変化させ、ビビリのない研削条件をオペレ
ータの経験と勘によって見い出し、研削を行っていた。
ビビリのない研削条件は、被研削ロールの材質、形状、
砥石の状態、研削液によって異なる。このように圧延ロ
ールの研削は、ビビリの発生に関与する因子が多岐に亘
っているため、自動研削作業においてビビリの発生を抑
制することは非常に困難である。
み量、砥石回転数、ロール回転数、トラバース量等の研
削条件を種々変化させ、ビビリのない研削条件をオペレ
ータの経験と勘によって見い出し、研削を行っていた。
ビビリのない研削条件は、被研削ロールの材質、形状、
砥石の状態、研削液によって異なる。このように圧延ロ
ールの研削は、ビビリの発生に関与する因子が多岐に亘
っているため、自動研削作業においてビビリの発生を抑
制することは非常に困難である。
【０００４】圧延ロールの研削におけるビビリ振動の研
究は、現在まで数多くなされており、ビビリ振動は、図
４ないし図７に示すとおり、被研削材であるロール２１
表面のうねりによって生じる研削力ＦNの変動周期ｙと
砥石２２−ロール２１間の相対振動の周期のズレが原因
で機械構造系に供給されるエネルギーが、機械構造物の
減衰能を上回った場合に相対振動の振幅が増大していく
ものと考えられている。図７（ａ）に示すとおり、砥石
２２の振動変位ｙ（ｔ）とロール２１表面のうねりの変
位ｙ（ｔ−Ｔ）の位相が−π／２ずれた場合、砥石２２
とロール２１が互いに遠ざかるエネルギーの方が大きく
なる。つまり、砥石２２に与えられる、言いかえれば研
磨機構造系に与えられるエネルギーの方が、研削で消費
されるエネルギーよりも大きくなり、この時自励振動が
発生する。なお、図４ないし図７中のψは位相差、ｙ
（ｔ）は変位、Ｔは工作物回転周期を示す。したがっ
て、砥石−ロール間の相対振動の周期を人為的に乱すこ
とによって、ビビリを抑制することが可能である。
究は、現在まで数多くなされており、ビビリ振動は、図
４ないし図７に示すとおり、被研削材であるロール２１
表面のうねりによって生じる研削力ＦNの変動周期ｙと
砥石２２−ロール２１間の相対振動の周期のズレが原因
で機械構造系に供給されるエネルギーが、機械構造物の
減衰能を上回った場合に相対振動の振幅が増大していく
ものと考えられている。図７（ａ）に示すとおり、砥石
２２の振動変位ｙ（ｔ）とロール２１表面のうねりの変
位ｙ（ｔ−Ｔ）の位相が−π／２ずれた場合、砥石２２
とロール２１が互いに遠ざかるエネルギーの方が大きく
なる。つまり、砥石２２に与えられる、言いかえれば研
磨機構造系に与えられるエネルギーの方が、研削で消費
されるエネルギーよりも大きくなり、この時自励振動が
発生する。なお、図４ないし図７中のψは位相差、ｙ
（ｔ）は変位、Ｔは工作物回転周期を示す。したがっ
て、砥石−ロール間の相対振動の周期を人為的に乱すこ
とによって、ビビリを抑制することが可能である。
【０００５】従来、圧延ロールの研削におけるビビリ防
止対策としては、被加工物の基準回転速度設定部と、同
設定部に設定されている基準回転速度を基準として被加
工物の回転速度を増減させるための速度制御信号を生ず
る関数発生部と、同関数発生部を砥石のトラバース、被
加工物の回転または時間に応じて作動させる関数発生部
作動手段とを備えた圧延ロール等の自動研削装置（特開
昭５７−１５６１５６号公報）が提案されている。
止対策としては、被加工物の基準回転速度設定部と、同
設定部に設定されている基準回転速度を基準として被加
工物の回転速度を増減させるための速度制御信号を生ず
る関数発生部と、同関数発生部を砥石のトラバース、被
加工物の回転または時間に応じて作動させる関数発生部
作動手段とを備えた圧延ロール等の自動研削装置（特開
昭５７−１５６１５６号公報）が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭５７−１５
６１５６号公報に開示の装置は、図８に示すとおり、被
加工物の回転速度を砥石のトラバース、被加工物の回転
または時間に応じて連続的に増減させ、ビビリが発生し
てもその周期を少しずつずらせることによって、ビビリ
の影響をより小さく抑えるものであって、ビビリの本質
的な原因である砥石−ロール間の相対振動に影響を与え
る砥石の回転数、切込み量および送り速度は制御されて
おらず、ビビリの本質的原因についての対策ではないた
め、不完全なビビリ抑制に終わっている。
６１５６号公報に開示の装置は、図８に示すとおり、被
加工物の回転速度を砥石のトラバース、被加工物の回転
または時間に応じて連続的に増減させ、ビビリが発生し
てもその周期を少しずつずらせることによって、ビビリ
の影響をより小さく抑えるものであって、ビビリの本質
的な原因である砥石−ロール間の相対振動に影響を与え
る砥石の回転数、切込み量および送り速度は制御されて
おらず、ビビリの本質的原因についての対策ではないた
め、不完全なビビリ抑制に終わっている。
【０００７】この発明の目的は、圧延ロールを研削中に
ビビリが発生すると、ビビリの本質的な原因である砥石
−ロール間の相対振動に影響を与える砥石の回転数、切
込み量または送り速度を、ビビリが発生しない研削条件
まで自動的に修正する機能を付加した自動研削装置を提
供することにある。
ビビリが発生すると、ビビリの本質的な原因である砥石
−ロール間の相対振動に影響を与える砥石の回転数、切
込み量または送り速度を、ビビリが発生しない研削条件
まで自動的に修正する機能を付加した自動研削装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々試験検討を行った。その結果、圧延ロ
ールの自動研削において、研削作業中の砥石の振動周波
数、振幅値を一定周期毎に検出して振幅値の増加率を演
算し、振幅値および振幅値の増加率が予め設定した振幅
値および振幅値の増加率以内に収まるよう砥石の回転
数、切込み量または送り速度を制御することによって、
ビビリの発生を抑制できることを確認し、この発明に到
達した。
を達成すべく種々試験検討を行った。その結果、圧延ロ
ールの自動研削において、研削作業中の砥石の振動周波
数、振幅値を一定周期毎に検出して振幅値の増加率を演
算し、振幅値および振幅値の増加率が予め設定した振幅
値および振幅値の増加率以内に収まるよう砥石の回転
数、切込み量または送り速度を制御することによって、
ビビリの発生を抑制できることを確認し、この発明に到
達した。
【０００９】すなわち本願の第１発明は、圧延用ロール
を回転させながらその外周面を研削する自動研削装置に
おいて、砥石の振動振幅値を検出するセンサーを設け、
該センサーから入力される所定時間毎の振動振幅値と予
め定めた設定値を比較し、設定値を超えると砥石の回転
速度、切込み量または送り速度を前記振動振幅値が低下
する方向に制御する制御装置を設けたことを特徴とする
圧延ロールの自動研削装置である。
を回転させながらその外周面を研削する自動研削装置に
おいて、砥石の振動振幅値を検出するセンサーを設け、
該センサーから入力される所定時間毎の振動振幅値と予
め定めた設定値を比較し、設定値を超えると砥石の回転
速度、切込み量または送り速度を前記振動振幅値が低下
する方向に制御する制御装置を設けたことを特徴とする
圧延ロールの自動研削装置である。
【００１０】また、本願の第２発明は、圧延用ロールを
回転させながらその外周面を研削する自動研削装置にお
いて、砥石の振動振幅値を検出するセンサを設け、該セ
ンサから入力される所定時間毎の振動振幅値の絶対値と
予め定めた設定値を比較し、設定値を超えると砥石軸の
回転速度、切込み量または送り速度を前記振動振幅値が
低下する方向に制御する制御装置を設けたことを特徴と
する圧延ロールの自動研削装置である。
回転させながらその外周面を研削する自動研削装置にお
いて、砥石の振動振幅値を検出するセンサを設け、該セ
ンサから入力される所定時間毎の振動振幅値の絶対値と
予め定めた設定値を比較し、設定値を超えると砥石軸の
回転速度、切込み量または送り速度を前記振動振幅値が
低下する方向に制御する制御装置を設けたことを特徴と
する圧延ロールの自動研削装置である。
【００１１】さらに、本願の第３発明は、圧延用ロール
を回転させながらその外周面を研削する自動研削装置に
おいて、砥石軸の振動振幅値を検出するセンサを設け、
該センサから入力される所定時間毎の振動振幅値の微分
値と予め定めた設定値を比較し、設定値を超えると砥石
軸の回転速度、切込み量または送り速度を前記振動振幅
値が低下する方向に制御する制御装置を設けたことを特
徴とする圧延ロールの自動研削装置である。
を回転させながらその外周面を研削する自動研削装置に
おいて、砥石軸の振動振幅値を検出するセンサを設け、
該センサから入力される所定時間毎の振動振幅値の微分
値と予め定めた設定値を比較し、設定値を超えると砥石
軸の回転速度、切込み量または送り速度を前記振動振幅
値が低下する方向に制御する制御装置を設けたことを特
徴とする圧延ロールの自動研削装置である。
【００１２】さらにまた、本願の第４発明は、圧延用ロ
ールを回転させながらその外周面を研削する自動研削装
置において、砥石軸の振動振幅値を検出するセンサを設
け、該センサから入力される所定時間毎の振動振幅値の
絶対値および微分値に対応して砥石軸の回転速度、切込
み量または送り速度を前記振動振幅値が低下する方向に
制御する制御装置を設けたことを特徴とする圧延ロール
の自動研削装置である。
ールを回転させながらその外周面を研削する自動研削装
置において、砥石軸の振動振幅値を検出するセンサを設
け、該センサから入力される所定時間毎の振動振幅値の
絶対値および微分値に対応して砥石軸の回転速度、切込
み量または送り速度を前記振動振幅値が低下する方向に
制御する制御装置を設けたことを特徴とする圧延ロール
の自動研削装置である。
【００１３】
【作用】本願の第１発明においては、砥石の振動振幅値
を検出するセンサを設け、該センサから入力される所定
時間毎の振動振幅値と予め定めた設定値を比較し、設定
値を超えると砥石の回転速度、切込み量または送り速度
を前記振動振幅値が低下する方向に制御する制御装置を
設けたことによって、砥石の振動振幅値が予め定めた設
定値を超えると、ビビリが発生したと判断して砥石の回
転速度、切込み量または送り速度が前記振動振幅値が低
下する方向に制御され、ビビリの発生が防止される。
を検出するセンサを設け、該センサから入力される所定
時間毎の振動振幅値と予め定めた設定値を比較し、設定
値を超えると砥石の回転速度、切込み量または送り速度
を前記振動振幅値が低下する方向に制御する制御装置を
設けたことによって、砥石の振動振幅値が予め定めた設
定値を超えると、ビビリが発生したと判断して砥石の回
転速度、切込み量または送り速度が前記振動振幅値が低
下する方向に制御され、ビビリの発生が防止される。
【００１４】また、本願の第２発明においては、砥石の
振動振幅値を検出するセンサを設け、該センサから入力
される所定時間毎の振動振幅値の絶対値と予め定めた設
定値を比較し、設定値を超えると砥石軸の回転速度、切
込み量または送り速度を制御し、振動振幅値を低下させ
る制御装置を設けたことによって、砥石の振動振幅値の
絶対値が予め定めた設定値を超えると、ビビリが発生し
たと判断して砥石の回転速度、切込み量または送り速度
が前記振動振幅値が低下する方向に制御され、ビビリの
発生が防止される。
振動振幅値を検出するセンサを設け、該センサから入力
される所定時間毎の振動振幅値の絶対値と予め定めた設
定値を比較し、設定値を超えると砥石軸の回転速度、切
込み量または送り速度を制御し、振動振幅値を低下させ
る制御装置を設けたことによって、砥石の振動振幅値の
絶対値が予め定めた設定値を超えると、ビビリが発生し
たと判断して砥石の回転速度、切込み量または送り速度
が前記振動振幅値が低下する方向に制御され、ビビリの
発生が防止される。
【００１５】さらに、本願の第３発明においては、砥石
の振動振幅値を検出するセンサを設け、該センサから入
力される所定時間毎の振動振幅値の微分値と予め定めた
設定値を比較し、設定値を超えると砥石の回転速度、切
込み量または送り速度を制御し、振動振幅値を低下させ
る制御装置を設けたことによって、砥石の振動振幅値の
微分値が予め定めた設定値を超えると、ビビリが発生し
たと判断して砥石の回転速度、切込み量または送り速度
が前記振動振幅値が低下する方向に制御され、ビビリの
発生が防止される。
の振動振幅値を検出するセンサを設け、該センサから入
力される所定時間毎の振動振幅値の微分値と予め定めた
設定値を比較し、設定値を超えると砥石の回転速度、切
込み量または送り速度を制御し、振動振幅値を低下させ
る制御装置を設けたことによって、砥石の振動振幅値の
微分値が予め定めた設定値を超えると、ビビリが発生し
たと判断して砥石の回転速度、切込み量または送り速度
が前記振動振幅値が低下する方向に制御され、ビビリの
発生が防止される。
【００１６】さらにまた、本願の第４発明においては、
砥石の振動振幅値を検出するセンサを設け、該センサか
ら入力される所定時間毎の振動振幅値の絶対値または微
分値と予め定めた設定値を比較し、設定値を超えると砥
石の回転速度、切込み量または送り速度を制御し、振動
振幅値を低下させる制御装置を設けたことによって、砥
石の振動振幅値の絶対値または微分値が予め定めた設定
値を超えると、ビビリが発生したと判断して砥石の回転
速度、切込み量または送り速度が前記振動振幅値が低下
する方向に制御され、ビビリの発生が防止される。
砥石の振動振幅値を検出するセンサを設け、該センサか
ら入力される所定時間毎の振動振幅値の絶対値または微
分値と予め定めた設定値を比較し、設定値を超えると砥
石の回転速度、切込み量または送り速度を制御し、振動
振幅値を低下させる制御装置を設けたことによって、砥
石の振動振幅値の絶対値または微分値が予め定めた設定
値を超えると、ビビリが発生したと判断して砥石の回転
速度、切込み量または送り速度が前記振動振幅値が低下
する方向に制御され、ビビリの発生が防止される。
【００１７】この発明における砥石の振動振幅値を検出
するセンサは、砥石の振動を正確に検出できる砥石軸メ
タル部に振動センサを設置し、研削作業中の振動周波
数、振幅振幅値を所定時間毎に検出し、周波数解析装置
に出力する。周波数解析装置は、ビビリ振動周波数は殆
どの場合ロールの固有振動数に一致することから、バン
ドパスフィルタで３０Ｈｚ〜３００Ｈｚの範囲の周波数
を採取して分析し、ピーク周波数の振動振幅値を記憶
し、所定時間後に同様の方法でピーク周波数の振動振幅
値を求め、演算部で前記記憶したピーク周波数の振動振
幅値と比較して増分値を算出する。そして、算出した振
動振幅値、増分値と予め定めた設定値と比較し、設定値
以下であれば砥石の回転速度、切込み量または送り速度
は変化させないが、設定値を超えると、この振動系は自
励振動すなわちビビリが発生したと判断し、振動振幅値
および増分値が設定値内に収まるよう砥石の回転速度、
切込み量または送り速度を制御する。すなわち、砥石制
御装置に指令を与え、砥石の回転速度、切込み量または
送り速度を低減し、振動振幅値および増分値が設定値内
に収まるまで一定回数この操作を繰り返す。万一、一定
回数までに振動振幅値および増分値が設定値内に収まら
ない場合は、警報を発して自動停止する。
するセンサは、砥石の振動を正確に検出できる砥石軸メ
タル部に振動センサを設置し、研削作業中の振動周波
数、振幅振幅値を所定時間毎に検出し、周波数解析装置
に出力する。周波数解析装置は、ビビリ振動周波数は殆
どの場合ロールの固有振動数に一致することから、バン
ドパスフィルタで３０Ｈｚ〜３００Ｈｚの範囲の周波数
を採取して分析し、ピーク周波数の振動振幅値を記憶
し、所定時間後に同様の方法でピーク周波数の振動振幅
値を求め、演算部で前記記憶したピーク周波数の振動振
幅値と比較して増分値を算出する。そして、算出した振
動振幅値、増分値と予め定めた設定値と比較し、設定値
以下であれば砥石の回転速度、切込み量または送り速度
は変化させないが、設定値を超えると、この振動系は自
励振動すなわちビビリが発生したと判断し、振動振幅値
および増分値が設定値内に収まるよう砥石の回転速度、
切込み量または送り速度を制御する。すなわち、砥石制
御装置に指令を与え、砥石の回転速度、切込み量または
送り速度を低減し、振動振幅値および増分値が設定値内
に収まるまで一定回数この操作を繰り返す。万一、一定
回数までに振動振幅値および増分値が設定値内に収まら
ない場合は、警報を発して自動停止する。
【００１８】
【実施例】以下にこの発明の詳細を実施の一例を示す図
１ないし図３に基づいて説明する。図１はこの発明の一
実施例を示す制御ブロック図、図２は図１の制御装置で
の制御手順を示すフローチャート、図３は振動振幅値と
時間との関係を示すグラフである。図１において、１は
被研削材の圧延ロールで、図示しない受台に回転可能に
支持され、モータにより回転する。２は研削装置、３は
研削装置２の砥石で、砥石台４の移動によって圧延ロー
ルに沿ってトラバースすると共に、トラバース方向と直
角方向に切込み送りを与えられるよう構成されている。
５は砥石３を伝動軸６を介して回転させる油圧モータ、
７は伝動軸６の砥石３取付け付近に設置した振動センサ
で、所定時間毎、例えば１０ｍｓｅｃ毎に伝動軸６の振
動値を検出し、検出信号を処理演算する制御装置８に出
力する。９は制御装置８からの指令に基づいて砥石３の
回転速度、切込み量または送り速度を制御する研削制御
部である。
１ないし図３に基づいて説明する。図１はこの発明の一
実施例を示す制御ブロック図、図２は図１の制御装置で
の制御手順を示すフローチャート、図３は振動振幅値と
時間との関係を示すグラフである。図１において、１は
被研削材の圧延ロールで、図示しない受台に回転可能に
支持され、モータにより回転する。２は研削装置、３は
研削装置２の砥石で、砥石台４の移動によって圧延ロー
ルに沿ってトラバースすると共に、トラバース方向と直
角方向に切込み送りを与えられるよう構成されている。
５は砥石３を伝動軸６を介して回転させる油圧モータ、
７は伝動軸６の砥石３取付け付近に設置した振動センサ
で、所定時間毎、例えば１０ｍｓｅｃ毎に伝動軸６の振
動値を検出し、検出信号を処理演算する制御装置８に出
力する。９は制御装置８からの指令に基づいて砥石３の
回転速度、切込み量または送り速度を制御する研削制御
部である。
【００１９】制御装置８は、図２に示すとおり、振動セ
ンサ７から入力される伝動軸６の振動値の検出信号を図
示しないバンドパスフィルターにより３０Ｈｚ〜３００
Ｈｚ以外の周波数をカットし、３０Ｈｚ〜３００Ｈｚの
範囲で周波数分析を行い、分析結果からピーク周波数と
振動振幅値Ｚを求め、これを一時記憶する。次いで、制
御装置８は、前回のサンプリングで記憶していた振動振
幅値Ｚａから今回の振動振幅値Ｚの増分値ΔＺ（Ｚ−Ｚ
ａ）を算出し、予め定められた設定振動振幅値Ｚ0、設
定増分値ΔＺ0と比較し、Ｚ0＞ＺかつΔＺ0＞ΔＺであ
れば、研削装置２が正常に研削作業をおこなっていると
して、スタートに戻る。一方、Ｚ0＜ＺまたはΔＺ0＜Δ
Ｚの場合は、研削装置２の振動振幅値が時間と共に増大
している、つまり自励振動（ビビリ）を発生していると
判断し、ＺまたはΔＺの値に比例した信号を研削制御部
９に出力し、砥石３の回転速度、切込み量または送り速
度を低減させるよう構成されている。この制御は、Ｚ0
＞ＺかつΔＺ0＞ΔＺとなるまで予め定めた一定回数繰
返され、予め定めた一定回数繰返した後もＺ0＜Ｚまた
はΔＺ0＜ΔＺの場合は、研削装置２の制御のみでは抑
制できないと判断し、警報を発すると共に、全駆動系を
緊急停止するよう構成されている。
ンサ７から入力される伝動軸６の振動値の検出信号を図
示しないバンドパスフィルターにより３０Ｈｚ〜３００
Ｈｚ以外の周波数をカットし、３０Ｈｚ〜３００Ｈｚの
範囲で周波数分析を行い、分析結果からピーク周波数と
振動振幅値Ｚを求め、これを一時記憶する。次いで、制
御装置８は、前回のサンプリングで記憶していた振動振
幅値Ｚａから今回の振動振幅値Ｚの増分値ΔＺ（Ｚ−Ｚ
ａ）を算出し、予め定められた設定振動振幅値Ｚ0、設
定増分値ΔＺ0と比較し、Ｚ0＞ＺかつΔＺ0＞ΔＺであ
れば、研削装置２が正常に研削作業をおこなっていると
して、スタートに戻る。一方、Ｚ0＜ＺまたはΔＺ0＜Δ
Ｚの場合は、研削装置２の振動振幅値が時間と共に増大
している、つまり自励振動（ビビリ）を発生していると
判断し、ＺまたはΔＺの値に比例した信号を研削制御部
９に出力し、砥石３の回転速度、切込み量または送り速
度を低減させるよう構成されている。この制御は、Ｚ0
＞ＺかつΔＺ0＞ΔＺとなるまで予め定めた一定回数繰
返され、予め定めた一定回数繰返した後もＺ0＜Ｚまた
はΔＺ0＜ΔＺの場合は、研削装置２の制御のみでは抑
制できないと判断し、警報を発すると共に、全駆動系を
緊急停止するよう構成されている。
【００２０】上記のとおり構成したことによって、圧延
ロール１を研削するに際し、砥石３による圧延ロール１
の研削が開始されると、制御装置８は、振動センサ７か
ら入力される伝動軸６の振動値の検出信号を図示しない
バンドパスフィルターにより３０Ｈｚ〜３００Ｈｚ以外
の周波数をカットし、３０Ｈｚ〜３００Ｈｚの範囲で周
波数分析を行い、分析結果からピーク周波数と振動振幅
値Ｚを求め、これを一時記憶する。次いで、制御装置８
は、前回のサンプリングで記憶していた振動振幅値Ｚａ
から今回の振動振幅値Ｚの増分値ΔＺを算出し、予め定
められた設定振動振幅値Ｚ0、設定増分値ΔＺ0と比較
し、Ｚ0＞ＺかつΔＺ0＞ΔＺであれば、研削装置２が正
常に研削作業をおこなっている判断し、スタートに戻
る。一方、Ｚ0＜ＺまたはΔＺ0＜ΔＺの場合は、研削装
置２の振動振幅値が時間と共に増大している、つまり自
励振動（ビビリ）を発生していると判断し、ＺまたはΔ
Ｚの値に比例した信号を研削制御部９に出力し、砥石３
の回転速度、切込み量または送り速度を低減させる。こ
の制御は、Ｚ0＞ＺかつΔＺ0＞ΔＺとなるまで予め定め
た一定回数繰返され、予め定めた一定回数繰返した後も
Ｚ0＜ＺまたはΔＺ0＜ΔＺの場合は、研削装置２の制御
のみでは抑制できないと判断し、警報を発すると共に、
全駆動系を緊急停止する。
ロール１を研削するに際し、砥石３による圧延ロール１
の研削が開始されると、制御装置８は、振動センサ７か
ら入力される伝動軸６の振動値の検出信号を図示しない
バンドパスフィルターにより３０Ｈｚ〜３００Ｈｚ以外
の周波数をカットし、３０Ｈｚ〜３００Ｈｚの範囲で周
波数分析を行い、分析結果からピーク周波数と振動振幅
値Ｚを求め、これを一時記憶する。次いで、制御装置８
は、前回のサンプリングで記憶していた振動振幅値Ｚａ
から今回の振動振幅値Ｚの増分値ΔＺを算出し、予め定
められた設定振動振幅値Ｚ0、設定増分値ΔＺ0と比較
し、Ｚ0＞ＺかつΔＺ0＞ΔＺであれば、研削装置２が正
常に研削作業をおこなっている判断し、スタートに戻
る。一方、Ｚ0＜ＺまたはΔＺ0＜ΔＺの場合は、研削装
置２の振動振幅値が時間と共に増大している、つまり自
励振動（ビビリ）を発生していると判断し、ＺまたはΔ
Ｚの値に比例した信号を研削制御部９に出力し、砥石３
の回転速度、切込み量または送り速度を低減させる。こ
の制御は、Ｚ0＞ＺかつΔＺ0＞ΔＺとなるまで予め定め
た一定回数繰返され、予め定めた一定回数繰返した後も
Ｚ0＜ＺまたはΔＺ0＜ΔＺの場合は、研削装置２の制御
のみでは抑制できないと判断し、警報を発すると共に、
全駆動系を緊急停止する。
【００２１】したがって、圧延ロール１の研削作業中に
ビビリが発生すると、制御装置８が自動的に回避できる
よう研削制御部９に振動振幅値Ｚまたはその増分値ΔＺ
に見合う信号を出力し、砥石３の回転速度、切込み量ま
たは送り速度が制御される。このため、自動研削中もビ
ビリによるロールの欠陥発生が防止され、チェックのた
めの時間が必要なく、研削作業時間全体を短縮でき、研
削作業能率の向上を図ることができる。また、砥石３の
回転速度、切込み量または送り速度の制御を一定回数繰
返した後も、Ｚ0＜ＺまたはΔＺ0＜ΔＺの場合、すなわ
ち研削装置２の制御のみではビビリの発生を抑制できな
い場合は、砥石３の目詰まり、すなわち砥石３の寿命を
意味するので、砥石３の取替え時期を的確に把握でき、
研削装置２の保守が容易となる。なお、図３において、
Ａ部は振動振幅値の微分値が設定値を超えた状況を、Ｂ
部は振動振幅値の絶対値が設定値を超えた状況を示す。
ビビリが発生すると、制御装置８が自動的に回避できる
よう研削制御部９に振動振幅値Ｚまたはその増分値ΔＺ
に見合う信号を出力し、砥石３の回転速度、切込み量ま
たは送り速度が制御される。このため、自動研削中もビ
ビリによるロールの欠陥発生が防止され、チェックのた
めの時間が必要なく、研削作業時間全体を短縮でき、研
削作業能率の向上を図ることができる。また、砥石３の
回転速度、切込み量または送り速度の制御を一定回数繰
返した後も、Ｚ0＜ＺまたはΔＺ0＜ΔＺの場合、すなわ
ち研削装置２の制御のみではビビリの発生を抑制できな
い場合は、砥石３の目詰まり、すなわち砥石３の寿命を
意味するので、砥石３の取替え時期を的確に把握でき、
研削装置２の保守が容易となる。なお、図３において、
Ａ部は振動振幅値の微分値が設定値を超えた状況を、Ｂ
部は振動振幅値の絶対値が設定値を超えた状況を示す。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明によれば、
圧延ロールの自動研削において、ビビリが発生しても自
動的に回避できるから、研削作業における表面欠陥の発
生が大幅に低減できると共に、研削作業時間を短縮で
き、作業能率を向上できる。
圧延ロールの自動研削において、ビビリが発生しても自
動的に回避できるから、研削作業における表面欠陥の発
生が大幅に低減できると共に、研削作業時間を短縮で
き、作業能率を向上できる。
【図１】この発明の一実施例を示す制御ブロック図であ
る。
る。
【図２】図１の制御装置での制御手順を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図３】振動振幅値と時間との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図４】ビビリ発生機構の概念を示すもので、（ａ）図
は砥石の振動変位ｙ（ｔ）とロール表面のうねりの変位
ｙ（ｔ−Ｔ）の位相にずれがない場合、（ｂ）図はその
場合の研削力ＦＮと変動周期ｙとの関係を示すグラフで
ある。
は砥石の振動変位ｙ（ｔ）とロール表面のうねりの変位
ｙ（ｔ−Ｔ）の位相にずれがない場合、（ｂ）図はその
場合の研削力ＦＮと変動周期ｙとの関係を示すグラフで
ある。
【図５】ビビリ発生機構の概念を示すもので、（ａ）図
は砥石の振動変位ｙ（ｔ）とロール表面のうねりの変位
ｙ（ｔ−Ｔ）の位相がπずれた場合、（ｂ）図はその場
合の研削力ＦＮと変動周期ｙとの関係を示すグラフであ
る。
は砥石の振動変位ｙ（ｔ）とロール表面のうねりの変位
ｙ（ｔ−Ｔ）の位相がπずれた場合、（ｂ）図はその場
合の研削力ＦＮと変動周期ｙとの関係を示すグラフであ
る。
【図６】ビビリ発生機構の概念を示すもので、（ａ）図
は砥石の振動変位ｙ（ｔ）とロール表面のうねりの変位
ｙ（ｔ−Ｔ）の位相が＋π／２ずれた場合、（ｂ）図は
その場合の研削力ＦＮと変動周期ｙとの関係を示すグラ
フである。
は砥石の振動変位ｙ（ｔ）とロール表面のうねりの変位
ｙ（ｔ−Ｔ）の位相が＋π／２ずれた場合、（ｂ）図は
その場合の研削力ＦＮと変動周期ｙとの関係を示すグラ
フである。
【図７】ビビリ発生機構の概念を示すもので、（ａ）図
は砥石の振動変位ｙ（ｔ）とロール表面のうねりの変位
ｙ（ｔ−Ｔ）の位相が−π／２ずれた場合、（ｂ）図は
その場合の研削力ＦＮと変動周期ｙとの関係を示すグラ
フである。
は砥石の振動変位ｙ（ｔ）とロール表面のうねりの変位
ｙ（ｔ−Ｔ）の位相が−π／２ずれた場合、（ｂ）図は
その場合の研削力ＦＮと変動周期ｙとの関係を示すグラ
フである。
【図８】特開昭５７−１５６１５６号公報に開示のビビ
リ防止のための被研削物の回転速度の変化を示すグラフ
である。
リ防止のための被研削物の回転速度の変化を示すグラフ
である。
１、２１ 圧延ロール ２ 研削装置 ３、２２ 砥石 ４ 砥石台 ５ 油圧モータ ６ 伝動軸 ７ 振動センサ ８ 制御装置 ９ 研削制御部
Claims (4)
- 【請求項１】 圧延用ロールを回転させながらその外周
面を研削する自動研削装置において、砥石の振動振幅値
を検出するセンサーを設け、該センサーから入力される
所定時間毎の振動振幅値に対応して砥石の回転速度、切
込み量または送り速度を前記振動振幅値が低下する方向
に制御する制御装置を設けたことを特徴とする圧延ロー
ルの自動研削装置。 - 【請求項２】 圧延用ロールを回転させながらその外周
面を研削するロール研削装置において、砥石軸の振動振
幅値を検出するセンサーを設け、該センサーから入力さ
れる所定時間毎の振動振幅値の絶対値に対応して砥石軸
の回転速度あるいは砥石切込み量を前記振動振幅値が低
下する方向に制御する制御装置を設けたことを特徴とす
る圧延ロールの自動研削装置。 - 【請求項３】 圧延用ロールを回転させながらその外周
面を研削するロール研削装置において、砥石軸の振動振
幅値を検出するセンサーを設け、該センサーから入力さ
れる所定時間毎の振動振幅値の微分値に対応して砥石軸
の回転速度あるいは砥石切込み量を前記振動振幅値が低
下する方向に制御する制御装置を設けたことを特徴とす
る圧延ロールの自動研削装置。 - 【請求項４】 圧延用ロールを回転させながらその外周
面を研削するロール研削装置において、砥石軸の振動振
幅値を検出するセンサーを設け、該センサーから入力さ
れる所定時間毎の振動振幅値の絶対値および微分値に対
応して砥石軸の回転速度あるいは砥石切込み量を前記振
動振幅値が低下する方向に制御する制御装置を設けたこ
とを特徴とする圧延ロールの自動研削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35364393A JPH07195255A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 圧延ロールの自動研削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35364393A JPH07195255A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 圧延ロールの自動研削装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07195255A true JPH07195255A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18432239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35364393A Pending JPH07195255A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 圧延ロールの自動研削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07195255A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002003155A1 (fr) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | Mori Seiki Co.,Ltd. | Dispositif et procede de simulation d'operations d'usinage pour machines a commande numerique |
| WO2005068099A1 (en) * | 2003-12-23 | 2005-07-28 | Diamond Innovations Inc. | Grinding wheel for roll grinding application and method of roll grinding thereof |
| JP2007044852A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Univ Nagoya | 機械加工装置、機械加工装置の回転数演算装置、機械加工装置のびびり振動評価装置および機械加工装置のびびり振動評価方法 |
| JP2008290174A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Olympus Corp | 研磨方法、研磨装置 |
| JP2010105160A (ja) * | 2010-01-15 | 2010-05-13 | Nagoya Univ | 機械加工装置、機械加工装置の回転数演算装置、機械加工装置のびびり振動評価装置および機械加工装置のびびり振動評価方法 |
| JP2012206230A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Brother Industries Ltd | 加工びびり振動検出装置、及び工作機械 |
| JP2013007647A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Jtekt Corp | びびり振動検出方法 |
| JP2014061567A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Jtekt Corp | 工作機械 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP35364393A patent/JPH07195255A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002003155A1 (fr) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | Mori Seiki Co.,Ltd. | Dispositif et procede de simulation d'operations d'usinage pour machines a commande numerique |
| US6662073B1 (en) | 2000-06-30 | 2003-12-09 | Mori Seiki Co., Ltd. | Apparatus and method for machining simulation for NC machining |
| WO2005068099A1 (en) * | 2003-12-23 | 2005-07-28 | Diamond Innovations Inc. | Grinding wheel for roll grinding application and method of roll grinding thereof |
| US8029338B2 (en) | 2003-12-23 | 2011-10-04 | Diamond Innovations, Inc. | Grinding wheel for roll grinding application and method of roll grinding thereof |
| US8070556B2 (en) | 2003-12-23 | 2011-12-06 | Diamond Innovations, Inc. | Grinding wheel for roll grinding and method of roll grinding |
| JP2007044852A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Univ Nagoya | 機械加工装置、機械加工装置の回転数演算装置、機械加工装置のびびり振動評価装置および機械加工装置のびびり振動評価方法 |
| JP2008290174A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Olympus Corp | 研磨方法、研磨装置 |
| JP2010105160A (ja) * | 2010-01-15 | 2010-05-13 | Nagoya Univ | 機械加工装置、機械加工装置の回転数演算装置、機械加工装置のびびり振動評価装置および機械加工装置のびびり振動評価方法 |
| JP2012206230A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Brother Industries Ltd | 加工びびり振動検出装置、及び工作機械 |
| JP2013007647A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Jtekt Corp | びびり振動検出方法 |
| JP2014061567A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Jtekt Corp | 工作機械 |
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