JPH0635004B2 - 冷間圧延機におけるチヤタリング検知方法 - Google Patents
冷間圧延機におけるチヤタリング検知方法Info
- Publication number
- JPH0635004B2 JPH0635004B2 JP60146820A JP14682085A JPH0635004B2 JP H0635004 B2 JPH0635004 B2 JP H0635004B2 JP 60146820 A JP60146820 A JP 60146820A JP 14682085 A JP14682085 A JP 14682085A JP H0635004 B2 JPH0635004 B2 JP H0635004B2
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- JP
- Japan
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- vibration
- chattering
- rolling mill
- cold rolling
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
- B21B1/28—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by cold-rolling, e.g. Steckel cold mill
-
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B11/00—Subsidising the rolling process by subjecting rollers or work to vibrations, e.g. ultrasonic vibrations
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、冷間圧延機におけるチャタリング検知方法
に関するものである。
に関するものである。
冷間圧延機において薄物、硬質材での高速圧延時に、圧
延機が異常振動（これをチャタリングと呼ぶ）を起し、
張力変動、ゲージ変動を発生させる。そして、この結果
ゲージ変動による品質、歩留の低下、更にはストリップ
の破断事故が発生する。
延機が異常振動（これをチャタリングと呼ぶ）を起し、
張力変動、ゲージ変動を発生させる。そして、この結果
ゲージ変動による品質、歩留の低下、更にはストリップ
の破断事故が発生する。
そこで、この異常振動の検知方法として、例えば、特開
昭５０−８４４４５が提案されている。これはバックア
ップロールチョック、ワークロールチョック等に振動加
速度検出器を取付け、この検出値が一定値を越えたこと
により、異常振動を検知するものである。しかし、この
方法はロール軸受の損傷、チョックとハウジング間のガ
タなどに起因するノイズによる外乱が多い。またチャタ
リングの発生は圧延機の固有振動に関係し、その周波数
は一般に１００〜２００Ｈz の範囲内にあり、この範囲
内の振動数に対しては、振動の加速度検出は必ずしも好
適でない等の問題がある。
昭５０−８４４４５が提案されている。これはバックア
ップロールチョック、ワークロールチョック等に振動加
速度検出器を取付け、この検出値が一定値を越えたこと
により、異常振動を検知するものである。しかし、この
方法はロール軸受の損傷、チョックとハウジング間のガ
タなどに起因するノイズによる外乱が多い。またチャタ
リングの発生は圧延機の固有振動に関係し、その周波数
は一般に１００〜２００Ｈz の範囲内にあり、この範囲
内の振動数に対しては、振動の加速度検出は必ずしも好
適でない等の問題がある。
そもそもチャタリングとは、圧延ワークロール・バック
アップロールおよびスタンド等を含むロール系の固有振
動数で発振する自励振動であり、起振力としてはロール
摩耗・潤滑過不足などによるロールバイト内での激しい
中立点の移動と考えられている。従ってバックアップロ
ールの傷やロール駆動系のアンバランス等によりロール
系が加振されるチャタマークとは現象を異にしている。
本発明者は上記公知内容にさらに検討・解析を加え、 チャタリングが第３図で示される振動モデルで表わ
され、その１次モードであること。
アップロールおよびスタンド等を含むロール系の固有振
動数で発振する自励振動であり、起振力としてはロール
摩耗・潤滑過不足などによるロールバイト内での激しい
中立点の移動と考えられている。従ってバックアップロ
ールの傷やロール駆動系のアンバランス等によりロール
系が加振されるチャタマークとは現象を異にしている。
本発明者は上記公知内容にさらに検討・解析を加え、 チャタリングが第３図で示される振動モデルで表わ
され、その１次モードであること。
この場合の振動方程式は m+kx＝Fo+Fsinωt ここで ｘ：上下方向変位 Fo：圧延荷重 Fsinωt ：潤滑不良等による起振力 通常のミルの範囲でバネ定数・質量等を変えても、
ロール系の固有振動数が著じるしく変わることはなく、
大体１００〜２００Ｈz であること モーダル解析により、チャタリング発生時にはスタ
ンドパスライン近傍の水平方向で振動の振巾増大が比較
的大きいことを見出した。
ロール系の固有振動数が著じるしく変わることはなく、
大体１００〜２００Ｈz であること モーダル解析により、チャタリング発生時にはスタ
ンドパスライン近傍の水平方向で振動の振巾増大が比較
的大きいことを見出した。
一方、上記振動方程式からも明らかなように、チャタリ
ングは振動現象としてだけでなく圧延荷重の見掛け上の
変化としても検出可能とと考えられる。事実、この考え
方に立った提案が例えば特公昭５４−３８９１２に示さ
れている。しかしながら、ここに提案されている圧延荷
重や圧延速度のチャタリングによる変化は、その周波数
帯だけに注目したとしても、実際には第４図(a),(b)に
示すようにほとんど検出困難であり、しかも電源周波数
（５０または６０Ｈz ）の高調波分（２次１００または
１２０Ｈz，３次１５０または１８０Ｈz）などがノイズ
として侵入してくるため、たとえばチャタリング周波数
帯に注目してこの変化を拡大したとしても、ノイズも同
時に拡大され現実には非常にあいまいな判定とならざる
をえないといった問題がある。
ングは振動現象としてだけでなく圧延荷重の見掛け上の
変化としても検出可能とと考えられる。事実、この考え
方に立った提案が例えば特公昭５４−３８９１２に示さ
れている。しかしながら、ここに提案されている圧延荷
重や圧延速度のチャタリングによる変化は、その周波数
帯だけに注目したとしても、実際には第４図(a),(b)に
示すようにほとんど検出困難であり、しかも電源周波数
（５０または６０Ｈz ）の高調波分（２次１００または
１２０Ｈz，３次１５０または１８０Ｈz）などがノイズ
として侵入してくるため、たとえばチャタリング周波数
帯に注目してこの変化を拡大したとしても、ノイズも同
時に拡大され現実には非常にあいまいな判定とならざる
をえないといった問題がある。
本発明者は、さらに チャタリングによる見掛け上の荷重変動はむしろス
タンド間張力に顕著に出ること（第４図(c)） この張力変動は前述のの知見と相まってスタンド
の水平方向の振動を増大させ、この方向での振動による
チャタリングの検出を容易にしていることを見出した。
タンド間張力に顕著に出ること（第４図(c)） この張力変動は前述のの知見と相まってスタンド
の水平方向の振動を増大させ、この方向での振動による
チャタリングの検出を容易にしていることを見出した。
また、このような１００〜２００Ｈz程度の低または中
間周波数の振動を比較解析する場合は、第７図に示すよ
うに、振動速度を検出するのが好ましく、仮に振動加速
度で検出しても振動速度に変換して比較するのが好まし
い。
間周波数の振動を比較解析する場合は、第７図に示すよ
うに、振動速度を検出するのが好ましく、仮に振動加速
度で検出しても振動速度に変換して比較するのが好まし
い。
この発明は上記のような知見に基づき、前述の問題点を
解決できるようにしたチャタリング検知方法を提供する
ことを目的とするものである。
解決できるようにしたチャタリング検知方法を提供する
ことを目的とするものである。
この発明のチャタリング検知方法の特徴は、冷間圧延機
のハウジングに振動速度センサを取付け、このセンサの
信号を圧延機の固有振動帯域の信号のみを通すフィルタ
を通し、このフィルタを通った出力信号によりチャタリ
ングを検知するものである。
のハウジングに振動速度センサを取付け、このセンサの
信号を圧延機の固有振動帯域の信号のみを通すフィルタ
を通し、このフィルタを通った出力信号によりチャタリ
ングを検知するものである。
以下この発明の一実施例を図面を参照して説明する。図
中２は圧延機ハウジング１に取付けられた水平方向の振
動速度を検出するセンサである。チャタリング時のハウ
ジング１の振動モードからみて水平方向の振動を検出す
るのが最もよいが、鉛直方向の振動を振動速度センサ
２′で検出するようにしてもよい。
中２は圧延機ハウジング１に取付けられた水平方向の振
動速度を検出するセンサである。チャタリング時のハウ
ジング１の振動モードからみて水平方向の振動を検出す
るのが最もよいが、鉛直方向の振動を振動速度センサ
２′で検出するようにしてもよい。
振動センサ２の振動波形を増巾器３によって増巾する。
増巾された信号を圧延機の固有振動数帯域の信号のみを
通すフィルタ４を通す。これはチャタリングが圧延機の
固有振動数帯域で生ずることに着目してなされたもの
で、この周波数は一般に１００〜２００Ｈzの範囲であ
る。本実施例の圧延機の固有振動数は１２０〜１３０Ｈ
zであった。帯域フィルタ４で波された信号は整流回
路５で整流され、更に平滑回路６で平滑にされる。平滑
された信号は演算回路７に送られる。この演算回路７
は、例えばマイクロコンピュータで、デイジタル化され
たチャタリング振動の信号を予め設定された基準値と照
合して警報又は自動減速指令を出す。
通すフィルタ４を通す。これはチャタリングが圧延機の
固有振動数帯域で生ずることに着目してなされたもの
で、この周波数は一般に１００〜２００Ｈzの範囲であ
る。本実施例の圧延機の固有振動数は１２０〜１３０Ｈ
zであった。帯域フィルタ４で波された信号は整流回
路５で整流され、更に平滑回路６で平滑にされる。平滑
された信号は演算回路７に送られる。この演算回路７
は、例えばマイクロコンピュータで、デイジタル化され
たチャタリング振動の信号を予め設定された基準値と照
合して警報又は自動減速指令を出す。
なお、振動速度センサの代りに振動加速度センサを用
い、積分して速度に直し、同様に増巾、帯域フィルタ処
理をしてもよい。
い、積分して速度に直し、同様に増巾、帯域フィルタ処
理をしてもよい。
この発明のチャタリング検知方法は上記のようなもの
で、振動速度センサをハウジングに取付け、検出信号を
圧延機の固有振動数帯域のみを通すフィルタを通してチ
ャタリングを検出する構成とした事により、ロール組替
に支障を与えることなく、チャタリングを精度よく検知
することができる。
で、振動速度センサをハウジングに取付け、検出信号を
圧延機の固有振動数帯域のみを通すフィルタを通してチ
ャタリングを検出する構成とした事により、ロール組替
に支障を与えることなく、チャタリングを精度よく検知
することができる。
本方法によるチャタリングの検出例を第５図に示す。各
検出量は１００〜２００Ｈz の帯域フィルタ通過後の波
形である。図に示すようにチャタリング発生時に明瞭に
振動速度のレベルが変化しているだけでなく、発生以前
にその兆候が表われており実際の操業に反映できる有効
な方法といえる。
検出量は１００〜２００Ｈz の帯域フィルタ通過後の波
形である。図に示すようにチャタリング発生時に明瞭に
振動速度のレベルが変化しているだけでなく、発生以前
にその兆候が表われており実際の操業に反映できる有効
な方法といえる。
また、この事例からも明らかなようにスタンド間張力の
変動にも顕著な変化が認められる。従ってこれを検出量
とすることも考えられるが、チャタリング以外の要因で
変動することが多く、スタンドの振動速度のように明瞭
な変化が安定して起こる確実な検出量とは雲泥の差があ
る。
変動にも顕著な変化が認められる。従ってこれを検出量
とすることも考えられるが、チャタリング以外の要因で
変動することが多く、スタンドの振動速度のように明瞭
な変化が安定して起こる確実な検出量とは雲泥の差があ
る。
ここで、さらにロール回転数との関係をみると、第６図
に示すように全く無関係で、回転数の大小にかかわらず
一定の振動数であること、回転周期に一致するような変
動は認められずチャタマークとは異質な現象であること
が追確認された。
に示すように全く無関係で、回転数の大小にかかわらず
一定の振動数であること、回転周期に一致するような変
動は認められずチャタマークとは異質な現象であること
が追確認された。
第１図は圧延機ハウジングへの振動速度センサの取付状
態を示す説明図、第２図(a)、(b)は検出信号の処理系統
の１例及び各段階での波形を示す説明図、第３図は振動
モデルの説明図、第４図(a)，(b)，(c)は、それぞれ圧
延荷重、圧延速度及びスタンド間張力のチャタリングに
よる変化状況を示す説明図、第５図は本発明方法の振動
速度によるチャタリングの検出状態を、スタンド間張
力、圧延荷重、及び圧延速度の変化状況と対比して示す
説明図、第６図はロール回転数とチャタリング振動数と
の関係を示す説明図、第７図は振動基本量の周波数特性
を示す説明図である。 １……ハウジング、２，２′……振動速度センサ、 ４……帯域フィルタ、７……演算回路。
態を示す説明図、第２図(a)、(b)は検出信号の処理系統
の１例及び各段階での波形を示す説明図、第３図は振動
モデルの説明図、第４図(a)，(b)，(c)は、それぞれ圧
延荷重、圧延速度及びスタンド間張力のチャタリングに
よる変化状況を示す説明図、第５図は本発明方法の振動
速度によるチャタリングの検出状態を、スタンド間張
力、圧延荷重、及び圧延速度の変化状況と対比して示す
説明図、第６図はロール回転数とチャタリング振動数と
の関係を示す説明図、第７図は振動基本量の周波数特性
を示す説明図である。 １……ハウジング、２，２′……振動速度センサ、 ４……帯域フィルタ、７……演算回路。
Claims (1)
- 【請求項１】冷間圧延機のハウジングに振動速度センサ
を取付け、このセンサの信号を圧延機の固有振動数帯域
の信号のみを通すフィルタを通し、このフィルタを通っ
た出力信号によりチャタリングを検知することを特徴と
する冷間圧延機におけるチャタリング検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60146820A JPH0635004B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 冷間圧延機におけるチヤタリング検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60146820A JPH0635004B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 冷間圧延機におけるチヤタリング検知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS629709A JPS629709A (ja) | 1987-01-17 |
| JPH0635004B2 true JPH0635004B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=15416267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60146820A Expired - Lifetime JPH0635004B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 冷間圧延機におけるチヤタリング検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635004B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000072989A1 (fr) * | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Kawasaki Steel Corporation | Procede et dispositif permettant de deceler le broutage d'un laminoir a froid |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2586614B2 (ja) * | 1988-11-25 | 1997-03-05 | 株式会社安川電機 | 保護回路およびそれを用いた磁気浮上装置 |
| EP0638375B1 (de) * | 1993-07-13 | 1996-11-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Ratterüberwachung bei Zwillingsantrieben von Walzgerüsten |
| KR100620763B1 (ko) * | 1999-12-07 | 2006-09-06 | 주식회사 포스코 | 선재 가이드롤러의 이상상태 예지장치 및 그 예지방법 |
| CN102836885A (zh) * | 2011-06-23 | 2012-12-26 | 上海宝钢工业检测公司 | 薄板轧机突发性自激振动报警装置 |
| CN112705575A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-27 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 棒线材轧机转速振荡频率的自动搜寻方法及装置 |
| JP7103550B1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-07-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 圧延機の異常振動検出方法、異常検出装置、圧延方法および金属帯の製造方法 |
| WO2022209295A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 圧延機の異常振動検出方法、異常検出装置、圧延方法および金属帯の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522708B2 (ja) * | 1973-09-20 | 1977-01-24 | ||
| JPS5438912B2 (ja) * | 1974-06-14 | 1979-11-24 | ||
| JPS5744408A (en) * | 1980-08-28 | 1982-03-12 | Daido Steel Co Ltd | Controller for shifting rolling apparatus |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP60146820A patent/JPH0635004B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000072989A1 (fr) * | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Kawasaki Steel Corporation | Procede et dispositif permettant de deceler le broutage d'un laminoir a froid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS629709A (ja) | 1987-01-17 |
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