JPH06322449A - ロール焼き入れ制御方法および装置 - Google Patents
ロール焼き入れ制御方法および装置Info
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- JPH06322449A JPH06322449A JP10706893A JP10706893A JPH06322449A JP H06322449 A JPH06322449 A JP H06322449A JP 10706893 A JP10706893 A JP 10706893A JP 10706893 A JP10706893 A JP 10706893A JP H06322449 A JPH06322449 A JP H06322449A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ロール表面温度の連続測定と目標
パターンに従った冷却を、連続かつ自動的に制御するロ
ール焼入れ制御方法及び装置を提供する。 【構成】 多数のロールの形状及び材質毎の最適冷却パ
ターンを予め設定し、被焼入れロールについて、前記最
適パターンの中から当該冷却パターンを選定し、焼入時
ロールを連続的に測温し、当該測温結果と選定パターン
を比較し、その比較結果により冷却量を連続的に制御す
るロール焼入れ制御方法、及び冷却ノズルと冷却用ファ
ンとを配置した焼入装置において、前記冷却ノズル及び
ファンに調整弁を設けると共に、加熱ロール近傍に放射
温度計を設置し、さらに放射温度計と接続した温度変換
器、多数決フイルタ、前記調整弁及びファンの作動を制
御するプログラム調節計、リレーユニット、リレーシー
ケンス回路等から構成する制御機構を設けたロール焼入
れ制御装置。
パターンに従った冷却を、連続かつ自動的に制御するロ
ール焼入れ制御方法及び装置を提供する。 【構成】 多数のロールの形状及び材質毎の最適冷却パ
ターンを予め設定し、被焼入れロールについて、前記最
適パターンの中から当該冷却パターンを選定し、焼入時
ロールを連続的に測温し、当該測温結果と選定パターン
を比較し、その比較結果により冷却量を連続的に制御す
るロール焼入れ制御方法、及び冷却ノズルと冷却用ファ
ンとを配置した焼入装置において、前記冷却ノズル及び
ファンに調整弁を設けると共に、加熱ロール近傍に放射
温度計を設置し、さらに放射温度計と接続した温度変換
器、多数決フイルタ、前記調整弁及びファンの作動を制
御するプログラム調節計、リレーユニット、リレーシー
ケンス回路等から構成する制御機構を設けたロール焼入
れ制御装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロールの製造設備にお
いて、加熱炉で加熱されたロールを、自動的に焼き入れ
する方法および装置に関するものである。
いて、加熱炉で加熱されたロールを、自動的に焼き入れ
する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ロールの焼き入れ作業は、加熱炉
において加熱されたロールを回転台上に載置して回転さ
せながら、間欠的に手動式放射温度計によりロールの表
面温度を測定し、その測定値に応じて、空気と水を混合
し噴霧を噴出するノズルを手動で開閉し、また冷却ファ
ンの作動を制御することにより行われている。
において加熱されたロールを回転台上に載置して回転さ
せながら、間欠的に手動式放射温度計によりロールの表
面温度を測定し、その測定値に応じて、空気と水を混合
し噴霧を噴出するノズルを手動で開閉し、また冷却ファ
ンの作動を制御することにより行われている。
【０００３】しかしながら、ロールの焼き入れのパター
ンは、ロールの規格により異り、そのパターンは数十種
類と極めて複雑であり、熟練者の経験によって行われて
いるのが現状である。
ンは、ロールの規格により異り、そのパターンは数十種
類と極めて複雑であり、熟練者の経験によって行われて
いるのが現状である。
【０００４】このように、ロールの品質を大きく左右す
る表面温度の監視と適量の冷却水供給の操作が、操作者
の熟練度によって定まるため、品質が安定しないという
問題がある。さらに加えてロールの表面のスケールや水
蒸気の存在により、精度の良い表面温度の連続測定が困
難であった。また冷却方法についても、前記のように間
欠的にロールの表面温度を測定しながら、手動で冷却水
量を調整し、目標パターンに近ずけるようにしている
が、操作者の勘に頼ったものであり、個人差により大き
く左右されること、および高温雰囲気のため作業が繁雑
になりやすいという欠点がある。
る表面温度の監視と適量の冷却水供給の操作が、操作者
の熟練度によって定まるため、品質が安定しないという
問題がある。さらに加えてロールの表面のスケールや水
蒸気の存在により、精度の良い表面温度の連続測定が困
難であった。また冷却方法についても、前記のように間
欠的にロールの表面温度を測定しながら、手動で冷却水
量を調整し、目標パターンに近ずけるようにしている
が、操作者の勘に頼ったものであり、個人差により大き
く左右されること、および高温雰囲気のため作業が繁雑
になりやすいという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
観点から、上記のような従来技術の問題点を解決し、ロ
ール表面温度の連続測定と目標パターンに従った冷却
を、連続かつ自動的に遠隔制御しようとするものであ
る。
観点から、上記のような従来技術の問題点を解決し、ロ
ール表面温度の連続測定と目標パターンに従った冷却
を、連続かつ自動的に遠隔制御しようとするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、多数
のロールの形状及び材質毎の最適冷却パターンを予め設
定し、焼入れ対象とするロールについて、前記最適パタ
ーンの中から当該冷却パターンを選定し、焼入れ時ロー
ルを連続的に測温し、当該測温結果と選定パターンを比
較し、その比較結果により冷却量を連続的に制御するこ
とを特徴とするロール焼き入れ制御方法、および加熱炉
において加熱したロールを、冷却ノズルおよび冷却用フ
ァンとを加熱ロールに指向する位置に配置して冷却し、
焼き入れする装置において、前記冷却ノズル及びファン
にそれぞれ電磁弁或いは流調弁を設けるとともに、加熱
ロール近傍に放射温度計を設置し、さらに放射温度計と
接続した温度変換器、多数決フイルタ、前記電磁弁或い
は流調弁の作動を制御し冷却を調整するプログラム調節
計、リレーユニット、リレーシーケンス回路等から構成
された制御機構を設けたことを特徴とするロール焼き入
れ制御装置である。
のロールの形状及び材質毎の最適冷却パターンを予め設
定し、焼入れ対象とするロールについて、前記最適パタ
ーンの中から当該冷却パターンを選定し、焼入れ時ロー
ルを連続的に測温し、当該測温結果と選定パターンを比
較し、その比較結果により冷却量を連続的に制御するこ
とを特徴とするロール焼き入れ制御方法、および加熱炉
において加熱したロールを、冷却ノズルおよび冷却用フ
ァンとを加熱ロールに指向する位置に配置して冷却し、
焼き入れする装置において、前記冷却ノズル及びファン
にそれぞれ電磁弁或いは流調弁を設けるとともに、加熱
ロール近傍に放射温度計を設置し、さらに放射温度計と
接続した温度変換器、多数決フイルタ、前記電磁弁或い
は流調弁の作動を制御し冷却を調整するプログラム調節
計、リレーユニット、リレーシーケンス回路等から構成
された制御機構を設けたことを特徴とするロール焼き入
れ制御装置である。
【０００７】
【作用】以下、図面により本発明を詳細に説明する。図
１は本発明の構成を示す説明図、図２および図３は本発
明による制御の実例を示す説明図である。すなわち、本
発明は、焼き入れされるロール１に対向して、温度計
２、複数台の冷却用ファン３、複数個の空気と水とを混
合した噴霧を噴出する冷却ノズル９を配置する。一方、
ロール１の焼き入れ作業を制御する制御機構１０には、
温度変換器４、フィルタ５、プログラム調節計６、リレ
ーユニット１２、リレーシーケンス回路７を直列し、前
記放射温度計２を温度変換器４に接続するとともに、冷
却用ファン３およびミスト用電磁弁８をリレーシーケン
ス回路７と接続する。プログラム調節計６には、予め、
多数のロールについてその形状、材質等の規格毎にこれ
に応じた最適冷却プログラムパターンを設定入力し、記
憶させておく。冷却用ノズル９およびファン３にはそれ
ぞれに電磁弁を設けてもよく、冷却媒体の供給を制御す
ることができる。この電磁弁は流調弁で代替してもよ
く、また、冷却ノズル３と冷却ファン３は何れかを設
け、或いは何れか一方を作動して冷却制御することもで
きる。図１において、１１は温度変換器４の温度信号を
記録する記録計である。
１は本発明の構成を示す説明図、図２および図３は本発
明による制御の実例を示す説明図である。すなわち、本
発明は、焼き入れされるロール１に対向して、温度計
２、複数台の冷却用ファン３、複数個の空気と水とを混
合した噴霧を噴出する冷却ノズル９を配置する。一方、
ロール１の焼き入れ作業を制御する制御機構１０には、
温度変換器４、フィルタ５、プログラム調節計６、リレ
ーユニット１２、リレーシーケンス回路７を直列し、前
記放射温度計２を温度変換器４に接続するとともに、冷
却用ファン３およびミスト用電磁弁８をリレーシーケン
ス回路７と接続する。プログラム調節計６には、予め、
多数のロールについてその形状、材質等の規格毎にこれ
に応じた最適冷却プログラムパターンを設定入力し、記
憶させておく。冷却用ノズル９およびファン３にはそれ
ぞれに電磁弁を設けてもよく、冷却媒体の供給を制御す
ることができる。この電磁弁は流調弁で代替してもよ
く、また、冷却ノズル３と冷却ファン３は何れかを設
け、或いは何れか一方を作動して冷却制御することもで
きる。図１において、１１は温度変換器４の温度信号を
記録する記録計である。
【０００８】本発明はこのように構成されているので、
先ず、焼き入れするロールの規格に応じて最適の冷却プ
ログラムパターンを決定し、プログラム調節計６に入力
設定し記憶させておく。さらに温度計２、例えば放射温
度計により焼き入れするロール１の表面温度を測定し、
その測定値を温度変換器４に入力させ、制御信号に変換
し、多数決フィルタ５によって温度変動を安定化した後
プログラム調節計６に入力させる。このプログラム調節
計６は予め設定された最適冷却プログラムを選定し、そ
のパターンに従ってリレーシーケンス回路７の作動をオ
ン−オフ制御する。その結果該リレーシーケンス回路７
の作動により噴霧用電磁弁８を制御し、冷却ノズル９か
らロール１に向って噴射される噴霧量が調節される。こ
こで噴霧による冷却制御について説明すると、この制御
は、予めプログラム調節計６に設定された設定値（Ｓ
Ｖ）と放射温度計２によって測定された実温度（ＰＶ）
との偏差を必要に応じた複数のステップでリレーユニッ
ト１２を介して行われる。また冷却用ファン３による制
御は必要に応じてミスト冷却とは別ステップで、或いは
併用して行うことができ、プログラム調節計６からリレ
ーシーケンス回路７に出力されるオン−オフパルス信号
によるリレーシーケンス回路７の作動により適宜ステッ
プ毎に選択して実施される。なお、実温度が設定パター
ンから大幅に外れた場合には警報を出すようにすること
が好ましい。
先ず、焼き入れするロールの規格に応じて最適の冷却プ
ログラムパターンを決定し、プログラム調節計６に入力
設定し記憶させておく。さらに温度計２、例えば放射温
度計により焼き入れするロール１の表面温度を測定し、
その測定値を温度変換器４に入力させ、制御信号に変換
し、多数決フィルタ５によって温度変動を安定化した後
プログラム調節計６に入力させる。このプログラム調節
計６は予め設定された最適冷却プログラムを選定し、そ
のパターンに従ってリレーシーケンス回路７の作動をオ
ン−オフ制御する。その結果該リレーシーケンス回路７
の作動により噴霧用電磁弁８を制御し、冷却ノズル９か
らロール１に向って噴射される噴霧量が調節される。こ
こで噴霧による冷却制御について説明すると、この制御
は、予めプログラム調節計６に設定された設定値（Ｓ
Ｖ）と放射温度計２によって測定された実温度（ＰＶ）
との偏差を必要に応じた複数のステップでリレーユニッ
ト１２を介して行われる。また冷却用ファン３による制
御は必要に応じてミスト冷却とは別ステップで、或いは
併用して行うことができ、プログラム調節計６からリレ
ーシーケンス回路７に出力されるオン−オフパルス信号
によるリレーシーケンス回路７の作動により適宜ステッ
プ毎に選択して実施される。なお、実温度が設定パター
ンから大幅に外れた場合には警報を出すようにすること
が好ましい。
【０００９】
【実施例】電磁開閉弁８を有する複数の噴霧噴射冷却ノ
ズル９と、冷却用ファン３を設けた冷却装置によって、
Ａ1 変態点以上に加熱したロールを以下の方法で焼入れ
処理をした。図１に示すシステムにより、加熱したロー
ル１の近傍に設置した温度計２でロールの表面温度を逐
次検出し、その検出値を温度変換機４で電気信号に変換
して、プログラム調節計６に入力する。この際、温度変
換機４よりの信号を多数決フィルター５に通すことによ
って、安定な制御を可能にする。すなわち、加熱ロール
１の表面にスケールが発生した場合、このスケールによ
り温度検出値が大きく変動するために温度変動が大きく
なって不安定になる。これを解消するために、スケール
によって起こる温度変動のデータを無視し、前回値（異
常降下前の温度）を保持することで安定化を図るように
する。温度計２には放射温度計を用い、円筒内に装入し
てエアパージにて水蒸気を飛散させてレンズの保護と冷
却を実施しながら測温する。また温度変換機４に入力さ
れた検出値は記録計１１に出力される。
ズル９と、冷却用ファン３を設けた冷却装置によって、
Ａ1 変態点以上に加熱したロールを以下の方法で焼入れ
処理をした。図１に示すシステムにより、加熱したロー
ル１の近傍に設置した温度計２でロールの表面温度を逐
次検出し、その検出値を温度変換機４で電気信号に変換
して、プログラム調節計６に入力する。この際、温度変
換機４よりの信号を多数決フィルター５に通すことによ
って、安定な制御を可能にする。すなわち、加熱ロール
１の表面にスケールが発生した場合、このスケールによ
り温度検出値が大きく変動するために温度変動が大きく
なって不安定になる。これを解消するために、スケール
によって起こる温度変動のデータを無視し、前回値（異
常降下前の温度）を保持することで安定化を図るように
する。温度計２には放射温度計を用い、円筒内に装入し
てエアパージにて水蒸気を飛散させてレンズの保護と冷
却を実施しながら測温する。また温度変換機４に入力さ
れた検出値は記録計１１に出力される。
【００１０】プログラム調節計６には予めプログラミン
グされたロールの各種成分系及び形状毎の目標冷却（焼
き入れ）制御パターンが記憶されており、前記温度変換
機４より入力された信号に基づき、目標設定値と実測温
度との偏差を計算し、設定された目標の冷却プログラム
パターンとの偏差制御信号を、リレーユニット１２を通
して増幅しリレーシーケンス回路７にステップ毎のオン
−オフ送信し、このシーケンス回路７を作動する。
グされたロールの各種成分系及び形状毎の目標冷却（焼
き入れ）制御パターンが記憶されており、前記温度変換
機４より入力された信号に基づき、目標設定値と実測温
度との偏差を計算し、設定された目標の冷却プログラム
パターンとの偏差制御信号を、リレーユニット１２を通
して増幅しリレーシーケンス回路７にステップ毎のオン
−オフ送信し、このシーケンス回路７を作動する。
【００１１】リレーシーケンス回路７からはオン−オフ
パルス信号を、噴霧用電磁弁８及び冷却用ファン３作動
用電磁弁に同時に或いは選択的に送ってこれらを作動さ
せ、加熱ロール１を、プログラム調節計６からの制御信
号に基づいたプログラムでステップ状に冷却をする。
パルス信号を、噴霧用電磁弁８及び冷却用ファン３作動
用電磁弁に同時に或いは選択的に送ってこれらを作動さ
せ、加熱ロール１を、プログラム調節計６からの制御信
号に基づいたプログラムでステップ状に冷却をする。
【００１２】図２は、加熱ロール１が、実線で示す目標
の設定パターン（ＳＶ）になるように、実測温度（Ｐ
Ｖ）との偏差を４ステップで冷却制御した場合のパター
ンを示したものであり、この冷却制御はDH1 からDH4 段
階の噴霧冷却およびDVのファン冷却の５ステップで実施
している。この時の各ステップ毎に使用するミストノズ
ル９の電磁弁（水供給用弁No.1 WMV〜No.4 WMVと空気供
給用電磁弁AMV ）の開閉（開をハッチング部分で示
す）、及びファン３の作動状況（onを点部分で示す）を
図３に示した。すなわち、図３の電磁弁の開閉及びファ
ンのon-off作動制御を行うことにより、加熱ロールの実
際の冷却パターン（ＰＶ）が図２のように目標設定パタ
ーン（ＳＶ）に近似して自動的に制御され、目標の焼き
入れを達成することができた。
の設定パターン（ＳＶ）になるように、実測温度（Ｐ
Ｖ）との偏差を４ステップで冷却制御した場合のパター
ンを示したものであり、この冷却制御はDH1 からDH4 段
階の噴霧冷却およびDVのファン冷却の５ステップで実施
している。この時の各ステップ毎に使用するミストノズ
ル９の電磁弁（水供給用弁No.1 WMV〜No.4 WMVと空気供
給用電磁弁AMV ）の開閉（開をハッチング部分で示
す）、及びファン３の作動状況（onを点部分で示す）を
図３に示した。すなわち、図３の電磁弁の開閉及びファ
ンのon-off作動制御を行うことにより、加熱ロールの実
際の冷却パターン（ＰＶ）が図２のように目標設定パタ
ーン（ＳＶ）に近似して自動的に制御され、目標の焼き
入れを達成することができた。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればロ
ールの規格に応じた冷却パターンを予め設定しておき、
該設定パターンによりロールの焼き入れを制御するの
で、個人差のない安定した製品を得ることができる。
ールの規格に応じた冷却パターンを予め設定しておき、
該設定パターンによりロールの焼き入れを制御するの
で、個人差のない安定した製品を得ることができる。
【図１】本発明のシステムを示すフロー図。
【図２】本発明における冷却制御パターンの一例を示す
説明図
説明図
【図３】図２おけるステップ冷却制御を示す説明図
１ ロール ２ 放射温度計 ３ 冷却ファン ４ 温度変換器 ５ 多数決フィルタ ６ プログラム調節計 ７ リレーシーケンス回路 ８ ミスト用電磁弁 ９ 冷却ノズル １０ 制御機構 １１ 記録計 １２ リレーユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小家 隆之 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社機械・プラント事業部内 (72)発明者 安部 裕三 福岡県北九州市八幡東区尾倉２−１−２ 吉川工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 多数のロールの形状及び材質毎の最適冷
却パターンを予め設定し、焼入れ対象とするロールにつ
いて、前記最適パターンの中から当該冷却パターンを選
定し、焼入れ時ロールを連続的に測温し、当該測温結果
と選定パターンを比較し、その比較結果により冷却量を
連続的に制御することを特徴とするロール焼き入れ制御
方法。 - 【請求項２】 加熱炉において加熱したロールを、冷却
ノズルおよび冷却用ファンとを加熱ロールに指向する位
置に配置して冷却し、焼き入れする装置において、前記
冷却ノズル及びファンにそれぞれ電磁弁或いは流調弁を
設けるとともに、加熱ロール近傍に放射温度計を設置
し、さらに放射温度計と接続した温度変換器、多数決フ
イルタ、前記電磁弁或いは流調弁の作動を制御し冷却を
調整するプログラム調節計、リレーユニット、リレーシ
ーケンス回路等から構成された制御機構を設けたことを
特徴とするロール焼き入れ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05107068A JP3093514B2 (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | ロール焼入れ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05107068A JP3093514B2 (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | ロール焼入れ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06322449A true JPH06322449A (ja) | 1994-11-22 |
| JP3093514B2 JP3093514B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=14449680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05107068A Expired - Fee Related JP3093514B2 (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | ロール焼入れ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3093514B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103388065A (zh) * | 2012-05-10 | 2013-11-13 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种大直径支承辊整体感应加热***及其控制方法 |
| CN114616350A (zh) * | 2019-10-21 | 2022-06-10 | 日本制钢所M&E株式会社 | 被冷却部件的冷却方法及冷却装置 |
| US11468870B2 (en) | 2018-06-21 | 2022-10-11 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic musical instrument, electronic musical instrument control method, and storage medium |
| US11545121B2 (en) | 2018-06-21 | 2023-01-03 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic musical instrument, electronic musical instrument control method, and storage medium |
-
1993
- 1993-05-07 JP JP05107068A patent/JP3093514B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103388065A (zh) * | 2012-05-10 | 2013-11-13 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种大直径支承辊整体感应加热***及其控制方法 |
| CN103388065B (zh) * | 2012-05-10 | 2014-12-24 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种大直径支承辊整体感应加热***及其控制方法 |
| US11468870B2 (en) | 2018-06-21 | 2022-10-11 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic musical instrument, electronic musical instrument control method, and storage medium |
| US11545121B2 (en) | 2018-06-21 | 2023-01-03 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic musical instrument, electronic musical instrument control method, and storage medium |
| US11854518B2 (en) | 2018-06-21 | 2023-12-26 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic musical instrument, electronic musical instrument control method, and storage medium |
| CN114616350A (zh) * | 2019-10-21 | 2022-06-10 | 日本制钢所M&E株式会社 | 被冷却部件的冷却方法及冷却装置 |
| KR20220085041A (ko) | 2019-10-21 | 2022-06-21 | 니혼 세이꼬쇼 엠앤이 가부시키가이샤 | 피냉각 부재의 냉각 방법 및 냉각 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3093514B2 (ja) | 2000-10-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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