NL8903031A

NL8903031A - Rolling-mill shadow-line detector - has filter with preset selective frequency characteristic

Info

Publication number: NL8903031A
Application number: NL8903031A
Authority: NL
Original assignee: Hoogovens Groep Bv
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1989-12-11
Publication date: 1991-07-01

Abstract

The shadow-line detector system for a rolling mill has a detector, a filter and a processing unit. The detector is coupled to the mill stand for detection of vibrations in the latter, converting them into a measurement signal. The filter processes this signal into a filter signal. The filter has a preset selective frequency characteristic, the signal from it being converted by the processing unit into one indicating the presence of shadow lines.

Description

De uitvinding heeft betrekking op een schaduwlijndetector voor toepassing bij een walsstand van een walsinrichting. Een dergelijke schaduwlijndetector dient ervoor om schaduwlijnen te detecteren welke na het walsen in de gewalste plaat herkenbaar zijn. Schaduwlijnen zijn zogenaamde licht-donker overgangen die in hoofdzaak haaks op de lengterichting van de plaat staan. Dergelijke schaduwlijnen komen in diverse gradaties voor. Zware schaduwlijnen zijn onder alle omstandigheden goed zichtbaar en lichte schaduwlijnen zijn vaak alleen waar te nemen als de plaat met een zekere snelheid onder het waarnemend oog voorbij bewogen wordt. Bij stilstand van de plaat zijn dergelijke lichte schaduwlijnen vaak niet waar te nemen. Allerlei tussengelegen gradaties komen voor. Vaak komen schaduwlijnen in groepen voor maar ook is het verschijnsel bekend dat de schaduwlijnen evenredig verdeeld over de gehele plaat . aanwezig zijn.The invention relates to a shadow line detector for use in a rolling position of a rolling device. Such a shadow line detector serves to detect shadow lines which are recognizable in the rolled plate after rolling. Shadow lines are so-called light-dark transitions that are essentially perpendicular to the longitudinal direction of the plate. Such shadow lines occur in various degrees. Heavy shadow lines are clearly visible in all circumstances and light shadow lines can often only be observed if the plate is moved past under the observing eye at a certain speed. When the plate is stationary, such light shadow lines can often not be observed. All kinds of intermediate degrees occur. Shadow lines often occur in groups, but it is also known that the shadow lines are evenly distributed over the entire plate. present.

Bij zeer zware schaduwlijnen komt wel bandbreuk voor tijdens walsen van de plaat. De belangrijkste reden echter waarom schaduwlijnen dienen te worden voorkomen, is dat deze de gewalste plaat onbruikbaar maken voor toepassing als buitendelen voor bijvoorbeeld automobielen, koelkasten, wasmachines en dergelijke.With very heavy shadow lines, band breakage occurs during rolling of the plate. However, the main reason why shadow lines should be avoided is that they render the rolled sheet unusable for use as exterior parts for, for example, automobiles, refrigerators, washing machines and the like.

Volgens de huidige stand van de techniek is het slechts mogelijk na het walsen, in een overwikkelbaan, een kwaliteits-inspectie op zicht uit te voeren op het aspect schaduwlijnen.According to the current state of the art, it is only possible to carry out a visual inspection of the aspect shadow lines after rolling in a wrapping web.

Met de uitvinding wordt nu beoogd een systeem te verschaffen waarmee al tijdens walsen gedetecteerd kan worden op het ontstaan van schaduwlijnen.The object of the invention is now to provide a system with which detection of shadow lines can already be detected during rolling.

Daartoe wordt volgens de uitvinding een schaduwlijndetector voorgesteld welke een opnemer, een filter en een bewerkings-inrichting omvat, welke opnemer tijdens bedrijf gekoppeld is met de walsstand en geschikt is voor detectie van trillingen van de walsstand en voor de omzetting van deze trillingen in een van de trillingen afhankelijk meetsignaal, en welke opnemer gekoppeld is met het filter, welk filter geschikt is het meetsignaal van de opnemer te verwerken tot een filtersignaal en welk filter een vooraf ingestelde selectieve frequentiekarakteristiek heeft, welk filter gekoppeld is met de bewerkingsinrichting, en welke bewerkingsinrichting geschikt is het filtersignaal afkomstig van het filter te bewerken tot een detectiesignaal. Verrassenderwijs is gevonden dat hoewel schaduwlijnen geen dieptevariaties in de plaat zijn, de mate van trillen van de wals als gerepresenteerd door het detectiesignaal een goede indicatie vormt voor het ontstaan van schaduwlijnen.To this end, according to the invention, a shadow line detector is proposed which comprises a sensor, a filter and a processing device, which sensor is coupled during operation to the roller stand and is suitable for detecting vibrations from the roller stand and for converting these vibrations into one of the vibration-dependent measuring signal, and which sensor is coupled to the filter, which filter is suitable for processing the measuring signal from the sensor into a filter signal and which filter has a preset selective frequency characteristic, which filter is coupled to the processing device, and which processing device is suitable is to process the filter signal from the filter into a detection signal. Surprisingly, it has been found that although shadow lines are not depth variations in the plate, the amount of roll vibration as represented by the detection signal is a good indication of shadow line formation.

Het heeft de voorkeur dat deze schaduwlijndetector een snel-heidsdetector omvat voor meting van de walssnelheid waarmee het te walsen materiaal door de walsstand verwerkt wordt, welke snelheids-detector gekoppeld is met, en een snelheidssignaal afgeeft aan de bewerkingsinrichting, welke bewerkingsinrichting in afhankelijkheid van het snelheidssignaal, het filtersignaal bewerkt tot het detectiesignaal.It is preferred that this shadow line detector include a speed detector for measuring the roll speed at which the material to be rolled is processed by the roll stand, which speed detector is coupled to, and provides a speed signal to, the processing device depending on the speed signal, the filter signal processed to the detection signal.

Het is gebleken dat een op deze wijze bewerkt filtersignaal een direct verband heeft met het trillingsniveau van de walsstand en daarmee een goede indicatie geeft voor het voorkomen van schaduwlijnen in de te walsen plaat. Vooral de sterkte van het filtersignaal genormeerd naar de walssnelheid, geeft een goede walssnelheidsonafhankelijke schaduwlijnindicatie.It has been found that a filter signal processed in this way has a direct connection with the vibration level of the roller stand and thus gives a good indication for the prevention of shadow lines in the sheet to be rolled. Especially the strength of the filter signal, standardized to the roller speed, gives a good roller speed independent shadow line indication.

Bij voorkeur is het filter een bandfilter met kantelpunten op respectievelijk circa 300 en 800 Hz. De voor schaduwlijnen relevante trillingen van de walsstand blijken zich vooral tussen deze kantelpunten te bevinden.Preferably, the filter is a bandpass filter with tilt points at approximately 300 and 800 Hz, respectively. The vibrations of the roller stand relevant for shadow lines appear to be mainly between these tipping points.

In een bepaalde uitvoeringsvorm wordt de schaduwlijndetector volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat deze voorts is voorzien van een smalbandfilter in het laagfrequentgebied welke ontvangend is gekoppeld met de opnemer en sturend is gekoppeld met de bewerkingsinrichting. Dit blijkt een bijzonder effectieve wijze te leveren voor detectie van zeer zware schaduwlijnen, welke in tegenstelling tot de gebruikelijke schaduwlijnen samengaan met diktevariaties in de plaat.In a particular embodiment, the shadow line detector according to the invention is characterized in that it further comprises a narrow-band filter in the low-frequency range, which is coupled to the pick-up receiver and is coupled to the processing device in a controlling manner. This has been found to provide a particularly effective way of detecting very heavy shadow lines, which, unlike conventional shadow lines, are associated with thickness variations in the plate.

Bij voorkeur is het smalbandfilter voorzien van een center-frequentie in het traject 80-160 Hz en heeft deze een bandbreedte van circa 10 Hz.Preferably, the narrowband filter is provided with a center frequency in the range 80-160 Hz and has a bandwidth of approximately 10 Hz.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin de schaduwlijndetector volgens de uitvinding samen met een walsstand is getoond.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, in which the shadow line detector according to the invention is shown together with a rolling position.

In fig. 1 wordt een walsstand 1 getoond voorzien van steun-walsen 2 en werkwalsen 3. De werkwalsen 3 staan tijdens bedrijf in direct contact met een te walsen plaat 4. Ten gevolge van het walsen van de plaat 4 komt de walsstand, in het bijzonder werkwalsen 3 en steunwalsen 2, in trilling. Teneinde deze trilling te detecteren is een opnemer 5 in de walsstand ingebouwd welke gekoppeld is met een filter 6, een bandfilter. Dit filter 6 selecteert de frequenties gelegen tussen 300 en 800 Hz uit de met de opnemer 5 waargenomen en in een meetsignaal omgezette trillingen van de walsstand 1. Het filtersignaal van filter 6 dat is afgeleid uit genoemd meetsignaal wordt vervolgens toegevoerd aan een bewerkingsinrichting 7. Aan deze bewerkingsinrichting 7 wordt nog een signaal 9 toegevoerd welke een maat is voor de walssnelheid waarmee plaat 4 door de werkwalsen 3 uitgewalst wordt. Dit snel-heidssignaal 9 wordt samen met het filtersignaal afkomstig van filter 6 in bewerkingsinrichting 7 verwerkt zodanig dat bij toename van de walssnelheid het filtersignaal verzwakt wordt. Bewerkingsinrichting 7 geeft op deze basis een detectiesignaal 10 af welke een maat is voor de mate van trilling van de walsstand en welke een indicatie is voor het voorkomen van schaduwlijnen in de gewalste plaat. Daarbij is het filtersignaal afkomstig van filter 6 op de aangegeven wijze genormeerd op de actuele snelheid van walsen.Fig. 1 shows a rolling position 1 provided with supporting rollers 2 and working rollers 3. The working rollers 3 are in direct contact with a plate 4 to be rolled during operation. As a result of the rolling of the plate 4, the rolling position enters the special work rollers 3 and support rollers 2, in vibration. In order to detect this vibration, a sensor 5 is built into the roller position, which is coupled to a filter 6, a belt filter. This filter 6 selects the frequencies between 300 and 800 Hz from the vibrations of the roller stand 1 detected with the sensor 5 and converted into a measuring signal. The filter signal of filter 6 which is derived from said measuring signal is then applied to a processing device 7. On this processing device 7 is supplied with a further signal 9, which is a measure of the rolling speed with which plate 4 is rolled out by the working rollers 3. This speed signal 9 is processed together with the filter signal from filter 6 in processing device 7 such that the filter signal is attenuated as the roll speed increases. Processing device 7 on this basis outputs a detection signal 10 which is a measure of the degree of vibration of the roll position and which is an indication of the occurrence of shadow lines in the rolled sheet. The filter signal from filter 6 is then standardized to the current speed of rollers in the manner indicated.

Op de opnemer 5 is tevens een filter 8 aangesloten welk filter 8 een smalbanddoorlaatkarakteristiek heeft met een center-frequentie in het traject 80-160 Hz en welk smalbandfilter een bandbreedte van circa 10 Hz heeft en is gekoppeld met de bewerkingsinrichting 7. Het smalbandfilter 8 selecteert die frequenties uit van de met de opnemer 5 waargenomen en in het meetsignaal omgezette trillingen van de walsstand 1, welke maatgevend zijn voor het voorkomen van zeer zware schaduwlijnen die samengaan met diktevariaties in de plaat 4. Deze van het filter 8 afkomstige signalen worden niet genormeerd op de walssnelheid, maar door bewerkingsinrichting 7 verwerkt tot een detectiesignaal 11 welke een maat is voor de trillingen van de walsstand die maatgevend zijn voor het voorkomen van dit soort zeer zware schaduwlijnen in de gewalste plaat 4. De beschreven schaduwlijndetector is in het bijzonder geschikt voor toepassing bij koudwalsinrichtingen, vooral bij plaatsing in de laatste stand daarvan, maar is echter niet tot deze toepassing beperkt.A filter 8 is also connected to the sensor 5, which filter 8 has a narrowband pass characteristic with a center frequency in the range 80-160 Hz and which narrowband filter has a bandwidth of approximately 10 Hz and is coupled to the processing device 7. The narrowband filter 8 selects emits those frequencies of the vibrations of the rolling mill position 1 detected with the sensor 5 and converted into the measuring signal, which are indicative of the prevention of very heavy shadow lines which are associated with thickness variations in the plate 4. These signals originating from the filter 8 are not standardized at the rolling speed, but processed by processing device 7 into a detection signal 11 which is a measure of the vibrations of the rolling stand which are indicative of the prevention of this kind of very heavy shadow lines in the rolled plate 4. The shadow line detector described is particularly suitable for use with cold rolling mills, especially when placed in the last position thereof, m however, it is not limited to this application.

Het aansluiten van opnemers op meerdere stands van één wals-straat is mogelijk en kan een snellere indicatie geven van het voorkomen van schaduwlijnen of bromlijnen in een te walsen plaat 4.Connecting transducers to several stands of one rolling street is possible and can provide a faster indication of the occurrence of shadow lines or hum lines in a plate to be rolled 4.

Claims

Shadow line detector for use in the rolling position of a rolling device comprising a sensor, a filter and a processing device, which sensor is coupled during operation to the rolling position and is suitable for detecting vibrations from the rolling position and for converting these vibrations into one of the vibration-dependent measuring signal, and which sensor is coupled to the filter, which filter is suitable for processing the measuring signal from the sensor into a filter signal and which filter has a preset selective frequency characteristic, which filter is coupled to the processing device, and which filter processing device is suitable for processing the filter signal from the filter into a detection signal which is indicative of the occurrence of shadow lines.

Shadow line detector according to claim 1, characterized in that it comprises a speed detector for measuring the rolling speed with which the material to be rolled is processed by the rolling position, which speed detector is coupled to and gives a speed signal to the processing device, which processing device depending on the speed signal, the filter signal is processed into the detection signal.

Shadow line detector according to claim 1 or 2, characterized in that the filter is a band filter with tilt points at approximately 300 and 800 Hz, respectively.

Shadow line detector according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a narrow-band filter in the low-frequency range, which is coupled to the pick-up receiver and is coupled to the processing device in a controlling manner.

Shadow line detector according to claim 4, characterized in that the narrow band filter has a center frequency in the range 80-160 Hz and a bandwidth of approximately 10 Hz.

Rolling street comprising at least one rolling stand provided with a shadow line detector according to one of the preceding claims.