JPH0824922A - クラスター圧延機におけるチャタリング検出方法 - Google Patents
クラスター圧延機におけるチャタリング検出方法Info
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- JPH0824922A JPH0824922A JP6161011A JP16101194A JPH0824922A JP H0824922 A JPH0824922 A JP H0824922A JP 6161011 A JP6161011 A JP 6161011A JP 16101194 A JP16101194 A JP 16101194A JP H0824922 A JPH0824922 A JP H0824922A
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- Japan
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- rolls
- slip
- rolling mill
- chattering
- cluster
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
- B21B38/008—Monitoring or detecting vibration, chatter or chatter marks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
- B21B13/14—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
- B21B13/147—Cluster mills, e.g. Sendzimir mills, Rohn mills, i.e. each work roll being supported by two rolls only arranged symmetrically with respect to the plane passing through the working rolls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステンレス鋼薄板ストリップ等、特に良好な
表面性状が要求される金属材料の、クラスター圧延機に
よる冷間圧延において、チャタリング現象を、軽度のも
のまでオンラインにて高感度で検出する。 【構成】 クラスター圧延機による金属材料の冷間圧延
において、ワークロールの周速および駆動ロールの周速
を測定することにより、両ロール間のスリップを検知し
てチャタリングを検出する。また、ワークロールの周速
および圧延材の速度を測定することにより、ワークロー
ルと圧延材の間のスリップを検知してチャタリングを検
出する。 【効果】 圧延中に直ちに対策を行うことができ、高品
質圧延材の製造歩留まりが著しく向上する。
表面性状が要求される金属材料の、クラスター圧延機に
よる冷間圧延において、チャタリング現象を、軽度のも
のまでオンラインにて高感度で検出する。 【構成】 クラスター圧延機による金属材料の冷間圧延
において、ワークロールの周速および駆動ロールの周速
を測定することにより、両ロール間のスリップを検知し
てチャタリングを検出する。また、ワークロールの周速
および圧延材の速度を測定することにより、ワークロー
ルと圧延材の間のスリップを検知してチャタリングを検
出する。 【効果】 圧延中に直ちに対策を行うことができ、高品
質圧延材の製造歩留まりが著しく向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クラスター圧延機で金
属材料を冷間圧延する際の異常現象であり、圧延材の表
面性状を劣化させるチャタリング現象を、オンラインで
検出する方法に関するものである。
属材料を冷間圧延する際の異常現象であり、圧延材の表
面性状を劣化させるチャタリング現象を、オンラインで
検出する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼薄板ストリップ等を冷間圧
延する際、ロールをクラスター状に多段配置したゼンジ
ミア圧延機等のクラスター圧延機が主として使用され
る。このような冷間圧延において、チャタリングという
異常現象により圧延材の表面にチャタマークと呼ばれる
縮緬状の模様が発生することがある。チャタマークは微
細な凹凸であり、製品の表面性状を損なうとともに、製
品加工時の研磨負荷が増大するという問題もあり、その
発生材は歩留まり落ちになる。
延する際、ロールをクラスター状に多段配置したゼンジ
ミア圧延機等のクラスター圧延機が主として使用され
る。このような冷間圧延において、チャタリングという
異常現象により圧延材の表面にチャタマークと呼ばれる
縮緬状の模様が発生することがある。チャタマークは微
細な凹凸であり、製品の表面性状を損なうとともに、製
品加工時の研磨負荷が増大するという問題もあり、その
発生材は歩留まり落ちになる。
【０００３】チャタリングの検出方法として、特開昭６
２−９７０９号公報には、冷間圧延機のハウジングに振
動センサーを取付けて、圧延中の振動を測定することが
記載されている。しかし、圧延機の駆動系の振動も検出
するため、チャタリングの検出感度に問題がある。また
特開昭６２−１３２０８号公報には、圧延材の板厚を測
定し、その変動状況によりチャタリングを検出すること
が記載されている。しかし、現在実用化されている板厚
測定手段の測定感度では検出不可能な程度のチャタリン
グでも、表面性状を著しく損なう場合があるので、ステ
ンレス鋼板等を対象とする場合には採用することができ
ない。
２−９７０９号公報には、冷間圧延機のハウジングに振
動センサーを取付けて、圧延中の振動を測定することが
記載されている。しかし、圧延機の駆動系の振動も検出
するため、チャタリングの検出感度に問題がある。また
特開昭６２−１３２０８号公報には、圧延材の板厚を測
定し、その変動状況によりチャタリングを検出すること
が記載されている。しかし、現在実用化されている板厚
測定手段の測定感度では検出不可能な程度のチャタリン
グでも、表面性状を著しく損なう場合があるので、ステ
ンレス鋼板等を対象とする場合には採用することができ
ない。
【０００４】さらに、冷間圧延機の駆動ロールの回転お
よび圧延材の速度を測定し、ロールと圧延材の間の異常
スリップを検知して、チャタリング現象を検出すること
も知られている。しかし、図３あるいは図４に示すよう
なクラスター圧延機２０においては、圧延材Ｓに接する
ワークロール２１は駆動せず、駆動ロール２２との摩擦
力および圧延材Ｓとの摩擦力により回転するので、従来
のようにして異常スリップを検知することが困難であっ
た。そのうえ、図３のような１２段あるいは図４のよう
な２０段といった多段クラスター圧延機では、ロール間
のスリップもチャタリングの原因と考えられ、従来その
解決が困難であった。
よび圧延材の速度を測定し、ロールと圧延材の間の異常
スリップを検知して、チャタリング現象を検出すること
も知られている。しかし、図３あるいは図４に示すよう
なクラスター圧延機２０においては、圧延材Ｓに接する
ワークロール２１は駆動せず、駆動ロール２２との摩擦
力および圧延材Ｓとの摩擦力により回転するので、従来
のようにして異常スリップを検知することが困難であっ
た。そのうえ、図３のような１２段あるいは図４のよう
な２０段といった多段クラスター圧延機では、ロール間
のスリップもチャタリングの原因と考えられ、従来その
解決が困難であった。
【０００５】なお、図３および図４においてクラスター
圧延機２０は、上下各１本のワークロール２１、上下各
２本の駆動ロール２２およびバックアップロール（図３
では上下各３本、図４ではさらに上下各４本）からな
り、圧延材Ｓは左右のリール２４に巻かれ、デフレクタ
ロール２３を経て上下ワークロール２１の間を往復しつ
つ圧延される。圧延は上下ワークロール２１の圧下力
と、左右のリール２４の回転速度差による上下ワークロ
ール２１間からの引抜力とによって行われる。
圧延機２０は、上下各１本のワークロール２１、上下各
２本の駆動ロール２２およびバックアップロール（図３
では上下各３本、図４ではさらに上下各４本）からな
り、圧延材Ｓは左右のリール２４に巻かれ、デフレクタ
ロール２３を経て上下ワークロール２１の間を往復しつ
つ圧延される。圧延は上下ワークロール２１の圧下力
と、左右のリール２４の回転速度差による上下ワークロ
ール２１間からの引抜力とによって行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ステンレス
鋼薄板ストリップ等、特に良好な表面性状が要求される
金属材料の、クラスター圧延機による冷間圧延におい
て、チャタリング現象を、軽度のものまでオンラインに
て高感度で検出することを目的とする。
鋼薄板ストリップ等、特に良好な表面性状が要求される
金属材料の、クラスター圧延機による冷間圧延におい
て、チャタリング現象を、軽度のものまでオンラインに
て高感度で検出することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、ロールをクラスター状に多段配置したクラ
スター圧延機による金属材料の冷間圧延において、ワー
クロールの周速および駆動ロールの周速を測定すること
により、両ロール間のスリップを検知することを特徴と
するクラスター圧延機におけるチャタリング検出方法で
ある。また、ロールをクラスター状に多段配置したクラ
スター圧延機による金属材料の冷間圧延において、ワー
クロールの周速および圧延材の速度を測定することによ
り、ワークロールと圧延材の間のスリップを検知するこ
とを特徴とするクラスター圧延機におけるチャタリング
検出方法でもある。
の本発明は、ロールをクラスター状に多段配置したクラ
スター圧延機による金属材料の冷間圧延において、ワー
クロールの周速および駆動ロールの周速を測定すること
により、両ロール間のスリップを検知することを特徴と
するクラスター圧延機におけるチャタリング検出方法で
ある。また、ロールをクラスター状に多段配置したクラ
スター圧延機による金属材料の冷間圧延において、ワー
クロールの周速および圧延材の速度を測定することによ
り、ワークロールと圧延材の間のスリップを検知するこ
とを特徴とするクラスター圧延機におけるチャタリング
検出方法でもある。
【０００８】
【作用】本発明は、図３に示すような１２段圧延機ある
いは、図４に示すような２０段圧延機などのクラスター
圧延機による金属材料の冷間圧延を対象とする。本発明
の第１発明では、ワークロール２１および駆動ロール２
２の周速を測定することにより両ロール間のスリップを
検知し、異常スリップに基づくチャタリングを検出する
ことができ、第２発明では、ワークロール２１の周速と
圧延材Ｓの速度を測定することにより、ワークロール２
１と圧延材Ｓの間のスリップを検知し、異常スリップに
基づくチャタリングを検出することができる。
いは、図４に示すような２０段圧延機などのクラスター
圧延機による金属材料の冷間圧延を対象とする。本発明
の第１発明では、ワークロール２１および駆動ロール２
２の周速を測定することにより両ロール間のスリップを
検知し、異常スリップに基づくチャタリングを検出する
ことができ、第２発明では、ワークロール２１の周速と
圧延材Ｓの速度を測定することにより、ワークロール２
１と圧延材Ｓの間のスリップを検知し、異常スリップに
基づくチャタリングを検出することができる。
【０００９】ワークロール２１の周速は、該ロール端部
にマーカーを設け、該マーカーを検出することによりロ
ールの回転数を測定し、該回転数とロール径から求める
ことができる。駆動ロール２２の周速は、駆動系の回転
数とロール径から求めることができる。また、圧延材Ｓ
の速度については、デフレクタロール２３のロール径お
よび回転速度から計測することが、クラスター圧延機２
０の運転制御用として一般的に採用されており、本発明
においても、その値を用いることができる。しかし、チ
ャタリングの検出感度を向上させるためには、レーザド
ップラーの原理を応用した板速度計などにより、圧延材
Ｓの走行速度を直接測定するのが好ましい。
にマーカーを設け、該マーカーを検出することによりロ
ールの回転数を測定し、該回転数とロール径から求める
ことができる。駆動ロール２２の周速は、駆動系の回転
数とロール径から求めることができる。また、圧延材Ｓ
の速度については、デフレクタロール２３のロール径お
よび回転速度から計測することが、クラスター圧延機２
０の運転制御用として一般的に採用されており、本発明
においても、その値を用いることができる。しかし、チ
ャタリングの検出感度を向上させるためには、レーザド
ップラーの原理を応用した板速度計などにより、圧延材
Ｓの走行速度を直接測定するのが好ましい。
【００１０】上記従来技術の項で述べたように、クラス
ター圧延機においては、ワークロール２１自身は駆動せ
ず、駆動ロール２２および圧延材Ｓとの摩擦力で回転
し、圧延はロール圧下力および圧延材Ｓの引抜力により
行われるので、圧延条件が不適切な場合は異常スリップ
が発生することがある。この異常スリップがチャタリン
グの原因となるので、本発明によりこのような異常スリ
ップをオンラインで検出することによりチャタリングを
検知し、直ちにその対策を行うことができる。
ター圧延機においては、ワークロール２１自身は駆動せ
ず、駆動ロール２２および圧延材Ｓとの摩擦力で回転
し、圧延はロール圧下力および圧延材Ｓの引抜力により
行われるので、圧延条件が不適切な場合は異常スリップ
が発生することがある。この異常スリップがチャタリン
グの原因となるので、本発明によりこのような異常スリ
ップをオンラインで検出することによりチャタリングを
検知し、直ちにその対策を行うことができる。
【００１１】チャタリング発生の原因としては、過大圧
下あるいは過小圧下、圧延材Ｓと駆動ロール２２の間の
摩擦力の低下、前方張力と後方張力のアンバランスなど
に起因する異常スリップの発生が経験されている。そし
て、これらの原因別に、ワークロール２１と駆動ロール
２２の間のスリップ、あるいはワークロール２１と圧延
材Ｓの間のスリップ現象を分類しておくことにより、本
発明法でチャタリングを検出した後、直ちにオンライン
で対策を講じることができる。
下あるいは過小圧下、圧延材Ｓと駆動ロール２２の間の
摩擦力の低下、前方張力と後方張力のアンバランスなど
に起因する異常スリップの発生が経験されている。そし
て、これらの原因別に、ワークロール２１と駆動ロール
２２の間のスリップ、あるいはワークロール２１と圧延
材Ｓの間のスリップ現象を分類しておくことにより、本
発明法でチャタリングを検出した後、直ちにオンライン
で対策を講じることができる。
【００１２】すなわち、過大圧下あるいは過小圧下が原
因と推定された場合は圧下力を調整し、圧延材Ｓと駆動
ロール２２の間の摩擦力低下が原因と推定されたとき
は、圧延速度を下げて圧延油の引込み量を減少させ摩擦
力を高める。また、前方張力と後方張力のアンバランス
が原因とされた場合は、両張力の一方または双方を調整
する。これらの対策は、オペレータの手動操作で行って
もよく、またコンピュータを利用した自動制御により行
うこともできる。
因と推定された場合は圧下力を調整し、圧延材Ｓと駆動
ロール２２の間の摩擦力低下が原因と推定されたとき
は、圧延速度を下げて圧延油の引込み量を減少させ摩擦
力を高める。また、前方張力と後方張力のアンバランス
が原因とされた場合は、両張力の一方または双方を調整
する。これらの対策は、オペレータの手動操作で行って
もよく、またコンピュータを利用した自動制御により行
うこともできる。
【００１３】なお本発明法によるチャタリングの検出
は、ワークロール２１と駆動ロール２２の間のスリッ
プ、およびワークロール２１と圧延材Ｓの間のスリッ
プ、をともに測定して行うこともできる。また、圧延材
の金属材料としては、前記ステンレス鋼板のほか、高合
金鋼，珪素鋼，炭素鋼などの鋼板、さらにチタンや各種
合金の板材を対象とすることもできる。
は、ワークロール２１と駆動ロール２２の間のスリッ
プ、およびワークロール２１と圧延材Ｓの間のスリッ
プ、をともに測定して行うこともできる。また、圧延材
の金属材料としては、前記ステンレス鋼板のほか、高合
金鋼，珪素鋼，炭素鋼などの鋼板、さらにチタンや各種
合金の板材を対象とすることもできる。
【００１４】
【実施例】図１に示すような１２段ロールからなるクラ
スター圧延機２０により、圧延材Ｓとしてステンレス鋼
薄板ストリップを冷間圧延し、本発明法によりチャタリ
ングを検出した。図２に示すように、ワークロール２１
に凹部１５を設け、その上方に変位計１６を固設して、
変位計１６からの変位信号１を、図１のように回転数検
出部６に入力した。入力した信号１は増幅部７で増幅
し、信号処理部８で回転数に変換して出力し、ワークロ
ール周速演算部９に入力した。該演算部９にはあらかじ
め測定したワークロール径２を入力しておき、両者から
ワークロール周速を演算した。
スター圧延機２０により、圧延材Ｓとしてステンレス鋼
薄板ストリップを冷間圧延し、本発明法によりチャタリ
ングを検出した。図２に示すように、ワークロール２１
に凹部１５を設け、その上方に変位計１６を固設して、
変位計１６からの変位信号１を、図１のように回転数検
出部６に入力した。入力した信号１は増幅部７で増幅
し、信号処理部８で回転数に変換して出力し、ワークロ
ール周速演算部９に入力した。該演算部９にはあらかじ
め測定したワークロール径２を入力しておき、両者から
ワークロール周速を演算した。
【００１５】一方、駆動系の回転から得られた駆動ロー
ル２２の回転数と該ロール径とから駆動ロール２２の周
速３を求めて、スリップ監視部１０に入力し、上記ワー
クロール周速との比較により、両ロール間のスリップ量
を演算した。そして異常スリップの判定によりチャタリ
ングを検出した。また、レーザドップラーの原理を応用
した板速度計により圧延材Ｓの速度を求めてスリップ監
視部１０に入力し、上記ワークロール周速との比較によ
り、同様にしてチャタリングを検出した。
ル２２の回転数と該ロール径とから駆動ロール２２の周
速３を求めて、スリップ監視部１０に入力し、上記ワー
クロール周速との比較により、両ロール間のスリップ量
を演算した。そして異常スリップの判定によりチャタリ
ングを検出した。また、レーザドップラーの原理を応用
した板速度計により圧延材Ｓの速度を求めてスリップ監
視部１０に入力し、上記ワークロール周速との比較によ
り、同様にしてチャタリングを検出した。
【００１６】検出結果は表示部１１に表示すると同時
に、オペレータに対して警報を出力し、さらに監視結果
を出力した。警報を受けたオペレータは、スリップ監視
部１０の状況から判断して、直ちに圧延速度を低下させ
る対策を行った。圧延終了後、圧延材をオフラインで観
察したところ、表示部１１の表示結果と一致する位置に
チャタマークが観察されたが、上記対策により消滅して
いた。
に、オペレータに対して警報を出力し、さらに監視結果
を出力した。警報を受けたオペレータは、スリップ監視
部１０の状況から判断して、直ちに圧延速度を低下させ
る対策を行った。圧延終了後、圧延材をオフラインで観
察したところ、表示部１１の表示結果と一致する位置に
チャタマークが観察されたが、上記対策により消滅して
いた。
【００１７】
【発明の効果】本発明法は、ステンレス鋼薄板ストリッ
プ等、特に良好な表面性状が要求される金属材料の、ク
ラスター圧延機による冷間圧延において、ワークロール
の周速を測定し、駆動ロールの周速および圧延材の速度
の一方または双方と比較することにより異常スリップを
検知するので、チャタリング現象を、軽度のものまでオ
ンラインにて高感度で検出することができる。したがっ
て、圧延中に直ちに対策を行うことで、高品質圧延材の
製造歩留まりが著しく向上する。
プ等、特に良好な表面性状が要求される金属材料の、ク
ラスター圧延機による冷間圧延において、ワークロール
の周速を測定し、駆動ロールの周速および圧延材の速度
の一方または双方と比較することにより異常スリップを
検知するので、チャタリング現象を、軽度のものまでオ
ンラインにて高感度で検出することができる。したがっ
て、圧延中に直ちに対策を行うことで、高品質圧延材の
製造歩留まりが著しく向上する。
【図１】本発明の実施例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例におけるワークロール周速測定
法の説明図である。
法の説明図である。
【図３】本発明の対象とするクラスター圧延機の例を示
す説明図である。
す説明図である。
【図４】本発明の対象とするクラスター圧延機の別の例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
１：変位信号 ２：ワークロール径 ３：駆動ロール周速 ４：圧延材速度 ５：出力 ６：回転数検出部 ７：増幅器 ８：信号処理部 ９：ワークロール周速演算部 １０：スリップ監視部 １１：表示部 １５：凹部 １６：変位計 ２０：クラスター圧延機 ２１：ワークロール ２２：駆動ロール ２３：デフレクタロール ２４：リール Ｓ：圧延材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２１Ｂ 28/00 33/00 Ｂ２１Ｃ 51/00 Ｑ (72)発明者 才田 誠四郎 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内
Claims (2)
- 【請求項１】 ロールをクラスター状に多段配置したク
ラスター圧延機による金属材料の冷間圧延において、ワ
ークロールの周速および駆動ロールの周速を測定するこ
とにより、両ロール間のスリップを検知することを特徴
とするクラスター圧延機におけるチャタリング検出方
法。 - 【請求項２】 ロールをクラスター状に多段配置したク
ラスター圧延機による金属材料の冷間圧延において、ワ
ークロールの周速および圧延材の速度を測定することに
より、ワークロールと圧延材の間のスリップを検知する
ことを特徴とするクラスター圧延機におけるチャタリン
グ検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6161011A JPH0824922A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | クラスター圧延機におけるチャタリング検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6161011A JPH0824922A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | クラスター圧延機におけるチャタリング検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0824922A true JPH0824922A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=15726887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6161011A Withdrawn JPH0824922A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | クラスター圧延機におけるチャタリング検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824922A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019206028A (ja) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷間圧延における異常振動検出方法 |
-
1994
- 1994-07-13 JP JP6161011A patent/JPH0824922A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019206028A (ja) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷間圧延における異常振動検出方法 |
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