JP2003156325A - ロールプロフィールの測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定対象の圧延ロールを圧延機から取り外す
ことなくセットしたままの状態で簡単かつ正確にプロフ
ィールの測定を行うことができるロールプロフィールの
測定方法および装置を提供すること。 【解決手段】 ロールの長さ方向に基準ワイヤ線を張設
するとともに、該基準ワイヤ線のやや上方部を走行する
非接触式の変位計を設け、この変位計を走行レール上を
移動させながら変位計から基準ワイヤ線までの距離、お
よび変位計からロール頂部までの距離差をロール全長に
わたって交互に測定し、得られた各測定点からロール全
長のプロフィールを得るようにした測定方法。また、基
台１上に走行レール２、基準ワイヤ線３、および走行レ
ール２を移動しながら基準ワイヤ線３の上方部をジグザ
グ状に走行する非接触式の変位計４を設けた装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象の圧延ロ
ールを圧延機から取り外すことなくセットしたままの状
態で簡単かつ正確にプロフィールの測定を行うことがで
きるロールプロフィールの測定方法および装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、鋼板の圧延方法として鋼板を
一対のワークロールと、該ワークロールを後方側から押
圧するバックアップロールを備えた圧延機により行う方
法が広く知られている。この場合、バックアップロール
はワークロールに対して正確な押圧力を付与し品質の確
保と安定した通板を保証するように、その表面（プロフ
ィール）は精密に管理されていることが必要となる。そ
こで従来では、経験則から求めた一定通板量を超えた場
合にロールプロフィールの測定を行い使用の継続の可否
の決定、あるいは次回ロール交換時期の予測データ採り
等をしていた。

【０００３】しかしながら、従来ロールプロフィールの
測定は圧延機のロールスタンドから外へ取り出して行っ
ており、各種配管等を全て取り外す必要があるうえに、
バックアップロール自身も非常に重くクレーンを必要と
する等の事情から、取り外しから測定完了まで１〜２日
かかるものであった。しかもこの間、圧延ラインを停止
させているので、ロールプロフィールの測定は原則とし
て定修時などのラインを長時間止める時しか行うことが
できないという問題点があった。また、ロールプロフィ
ールの測定をマイクロメータによる手作業で行う方法は
短時間で測定しようとするとピッチが粗くなり、正確性
に欠けるという問題点があった。更には、圧延ラインを
通過する鋼鈑が硬質のものである場合にはバックアップ
ロールの摩耗も予想以上に激しくなり、経験則から求め
た一定通板量のみで交換のタイミングをみた場合には圧
延不良を発生させるという問題点もあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決して、測定対象の圧延ロールを圧延
機から取り外すことなくロールスタンドにセットしたま
まの状態でプロフィールの測定を行うことができ、また
測定精度も高くかつ簡単に短時間で測定することができ
るロールプロフィールの測定方法および装置を提供する
ことを目的として完成されたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、測定対象の圧延ロールを圧延機
から取り外すことなくセットしたままの状態でロールプ
ロフィールを測定する方法であって、ロールの長さ方向
に基準ワイヤ線を張設するとともに、該基準ワイヤ線の
やや上方部を走行する非接触式の変位計を設け、この変
位計を走行レール上を移動させながら変位計から基準ワ
イヤ線までの距離、および変位計からロール頂部までの
距離をロール全長にわたって交互に測定し、得られた各
測定点の距離差を繋ぎ合わせてロール全長のプロフィー
ルを得るようにしたことを特徴とするロールプロフィー
ルの測定方法と、測定対象の圧延ロールを圧延機から取
り外すことなくセットしたままの状態でロールプロフィ
ールを測定する装置であって、ロールの長さ方向にセッ
トした基台上に走行レール、およびこの走行レールと平
行に張られた基準ワイヤ線を設けるとともに、該走行レ
ール上にはレール上を移動しながら基準ワイヤ線のやや
上方部をジグザグ状に走行する非接触式の変位計を設け
たことを特徴とするロールプロフィールの測定装置であ
る。

【０００６】また、同様の課題を解決するために、基準
ワイヤ線が水平線となるように補正値を加えて各測定点
の距離差を計算するようにすることも好ましく、これを
請求項２にかかる発明とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しつつ本発明
の好ましい実施の形態を示す。図１は、バックアップロ
ール２０のプロフィールを測定する場合を示すもので、
図中１はロールの長さ方向にセットした基台、２は該基
台１上に設けられた走行レール、３はこの走行レール２
と平行に張られた基準ワイヤ線である。なお、前記基台
１および走行レール２としては、軽量化のためにアルミ
材を使用している。また、基準ワイヤ線３としては一定
のテンション（例えば、５００Ｎ）で一直線に張れるよ
うに、例えば直径１ｍｍ程度のピアノ線のような鋼線を
使用しており、ロール両端でスペーサー３ａ、３ａに支
持されてロールに触れることなく近接した状態が維持さ
れているとともに、一端をテンション調整機構３ｂに連
結されて、常時一定のテンションを保持するよう構成さ
れている。

【０００８】前記走行レール２上にはレール上を移動し
ながら基準ワイヤ線３のやや上方部をジグザグ状に走行
する非接触式の変位計４が設けられている。この非接触
式の変位計４としては、測定精度を上げるためスポット
径が６０μｍ程度の口径の小さなレーザー変位計が用い
られる。また、ジグザグ状に走行する機構としては、図
２に示されるように、走行レール２を移動するアルミ製
ブラケット５を介して変位計４が取り付けられていると
ともに、該ブラケット５に長さ方向への走行用モータ６
ａと、円周方向への走行用モータ６ｂが取り付けられて
いて、前記変位計４を設定値に従って縦横の２方向へ移
動できるよう構成されている。走行レール２は、アルミ
製でもアルミ以外の軽合金製または鋼製でもよい。

【０００９】なお、変位計４には信号処理装置（図示せ
ず）が接続されており、この信号処理装置により変位計
４からの信号を基に解析を行い、ロール頂部のプロフィ
ールを計算したうえ画面に出力するよう構成されてい
る。

【００１０】次に、上記の測定装置によりロールプロフ
ィールを測定する方法について説明する。先ず、ロール
スタンドから一対のワークロール（図示せず）を取り出
した後、ロールの長さ方向に一定の張力で基準ワイヤ線
３を張るとともに、該基準ワイヤ線３のやや上方部を走
行する非接触式の変位計４を設けた基台１を、ロールス
タンドに取り付けたままの状態にあるバックアップロー
ル２０上にセットする。次いで、この変位計４をロール
の長さ方向に走らせてロール長を自動計測した後、初期
位置へセットする。次いで、この変位計４を、図３〜図
４に示されるように、走行レール２上を移動させながら
前記基準ワイヤ線３を横切るように一定ピッチでジグザ
グ状に走行させることにより、変位計４から基準ワイヤ
線３までの距離（ｈ₀）、および変位計４からロール頂
部までの距離（ｈ₁）をロール全長にわたって交互に測
定する。即ち、図４に示されるように、基準ワイヤ線３
はロール頂部からわずかにずらせた位置にセットされて
おり、変位計４をロール長さ方向へ一定距離だけ移動し
一端停止後、ロール円周方向へ移動させることにより、
前記距離（ｈ₀）、および距離（ｈ₁）を正確に測定で
き、以後この動作を所定ピッチでロール全長にわたって
繰り返すのである。このようにして得られたデータは、
信号処理装置へ入力されて各測定点の距離差（ｈ₁−
ｈ₀）が計算され、この距離差（ｈ₁−ｈ₀）の点を繋ぎ
合わせることにより、基準ワイヤ線３に対する相対的な
位置を把握しロール全長の正確なプロフィールを得るの
である。

【００１１】なお、本発明の対象としているロールプロ
フィールの測定の計測精度は、誤差範囲がマイクロメー
タを用いた手計測との比較で、２０μｍ以内と極めてシ
ビアなものである。従って、基準ワイヤ線自身が水平お
よび直線でない場合には正確なプロフィールの測定がで
きないこととなるため、補正値を加えて各測定点の距離
差を計算するようにしている。具体的には、ロールに対
して水平ではなく基準ワイヤ線３が傾斜し、斜めセット
されている場合は、ロール端部の高さの違いがプロフィ
ールの傾きとなって現れるので水平となるように補正す
る。この場合は、ロール両端の計測点を基準として傾き
を［数１］で導き、各測定点に補正を加えることで水平
なプロフィールを得ることができる。

【００１２】

【数１】

【００１３】また、一定の張力で張った基準ワイヤ線３
自体が撓んで完全な直線でないため、この撓み分も補正
する必要がある。この場合は、基準ワイヤ線３自体と、
水平線を形成する表面が平滑な基準ロール（図示なし。
例えば、ロール表面の機械仕上げ（▽▽▽）または、鏡
面仕上げ）との距離差を測定することで撓みデータを
得、該データを前記変位計４から基準ワイヤ線３までの
距離（ｈ₀）に補正値として取り込むことで正確なプロ
フィールを得ることができる。図３のスペーサー３ａ、
３ａ間の距離は前記の基準ロールで撓みデータを得る場
合と同じにするのが好ましい。

【００１４】なお、以上の説明は上下一対のバックアッ
プロールのうち、下側のロールプロフィールを測定する
場合について行ったが、上側のロールプロフィールを測
定する場合は、昇降台車上に本装置を上向きにセットし
て同様の手順で行うことが可能である。このように本発
明では、測定対象の圧延ロールを圧延機から取り外すこ
となくロールスタンドにセットしたままの状態でプロフ
ィールの測定を短時間で、かつ正確に行うことができ、
この結果、従来のように安全を見込んで早めにロール交
換する必要もなくぎりぎりの線まで圧延ロールを継続使
用できるので生産性の向上とコストダウンを図れること
となる。更には、圧延する鋼鈑の種類が変わったとして
も常に圧延ロールのプロフィールを簡単にチェックでき
るので、クラウン量低下による圧延不良を発生させるこ
とも確実に防止できることとなる。

【００１５】

【実施例】圧延機の下側バックアップロール（直径１３
８７ｍｍ、長さ１４００ｍｍ）を圧延機から取り外すこ
となくセットしたままの状態とし、本発明の装置を用い
て１０ｍｍピッチでプロフィールを測定したところ、図
５のグラフに示されるような結果が得られた。一方、同
一のロールを圧延機から取り外して研削台に設置された
ダイヤルゲージを用いて手計測をした結果は、図６のグ
ラフに示されるとおりであった。これら２つのグラフの
比較から、本発明に係る測定方法の計測精度が、２０μ
ｍ以内の誤差範囲であることが確認でき、信頼性の高い
ものであることが立証できた。また、計測に要した時間
は３０分で大幅な時間短縮が可能なことも確認できた。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は測定対象の圧延ロールを圧延機から取り外すことな
くロールスタンドにセットしたままの状態でプロフィー
ルの測定を行うことができ、また測定精度も高くかつ簡
単に短時間で測定することができるものである。よって
本発明は従来の問題点を一掃したロールプロフィールの
測定方法および装置として、産業の発展に寄与するとこ
ろは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す斜視図である。

【図２】本発明の要部を示す斜視図である。

【図３】変位計の長さ方向への作動を説明する斜視図で
ある。

【図４】変位計の円周方向への作動を説明する図であ
る。

【図５】本発明によりロールプロフィールを測定した結
果を示すグラフである。

【図６】従来例によりロールプロフィールを測定した結
果を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 基台 ２ 走行レール ３ 基準ワイヤ線 ４ 変位計 ２０ バックアップロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA06 AA52 BB06 BB25 FF41 GG04 GG12 HH04 HH13 JJ01 KK01 MM06 PP03 PP22 QQ25 RR10 UU03 UU06 2F069 AA62 BB07 CC05 DD15 DD25 EE09 EE12 GG04 GG07 GG43 GG62 GG71 HH09 JJ06 JJ25 JJ26 MM04 NN16

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象の圧延ロールを圧延機から取り
   外すことなくセットしたままの状態でロールプロフィー
   ルを測定する方法であって、ロールの長さ方向に基準ワ
   イヤ線を張設するとともに、該基準ワイヤ線のやや上方
   部を走行する非接触式の変位計を設け、この変位計を走
   行レール上を移動させながら変位計から基準ワイヤ線ま
   での距離、および変位計からロール頂部までの距離をロ
   ール全長にわたって交互に測定し、得られた各測定点の
   距離差を繋ぎ合わせてロール全長のプロフィールを得る
   ようにしたことを特徴とするロールプロフィールの測定
   方法。
2. 【請求項２】 基準ワイヤ線が水平線となるように補正
   値を加えて各測定点の距離差を計算するようにした請求
   項１に記載のロールプロフィールの測定方法。
3. 【請求項３】 測定対象の圧延ロールを圧延機から取り
   外すことなくセットしたままの状態でロールプロフィー
   ルを測定する装置であって、ロールの長さ方向にセット
   した基台上に走行レール、およびこの走行レールと平行
   に張られた基準ワイヤ線を設けるとともに、該走行レー
   ル上にはレール上を移動しながら基準ワイヤ線のやや上
   方部をジグザグ状に走行する非接触式の変位計を設けた
   ことを特徴とするロールプロフィールの測定装置。