JP2007155678A - Shape detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧延材の形状検出装置に関する。 The present invention relates to a rolled material shape detection apparatus.
従来から、圧延材を圧延する圧延ラインに配置され、圧延材の表面に接触するように配置された形状検出ロールにより圧延材の形状を測定する形状検出装置として特許文献1や特許文献2のものが知られている。
特許文献1の形状検出ロールは回転自在なロール本体を有している。ロール本体の外周面に凹部が形成され、この凹部に圧力センサが埋め込まれている。そして、ロール本体の回転時において、前記凹部による圧延材の疵や損傷を防止するために、ロール本体にはその外周部及び凹部を覆うように筒状のケーシングが嵌め込まれている。
Conventionally, as a shape detection device that measures the shape of a rolled material by a shape detection roll that is arranged on a rolling line for rolling the rolled material and is arranged so as to be in contact with the surface of the rolled material. It has been known.
The shape detection roll of
ロール本体に対するケーシングの嵌め込みは、ケーシングの温度を高くした状態で当該ケーシングをロール本体に嵌め込んだ後、嵌め込んだケーシングを冷却するという焼き嵌め方法が採用されている。
また、特許文献2の形状検出ロールは、特許文献1と同様にロール本体を有していて、ロール本体にその側面(側方)からロール本体の軸心に沿って孔が設けられている。この孔内に圧力センサが埋め込まれている。なお、特許文献2の形状検出装置では、前記特許文献1のようにロール本体の外周面側に凹部を形成しないのでケーシングは設けられていない。
Moreover, the shape detection roll of
特許文献1の形状検出装置では、圧延材をケーシング上に通過させ、そのときの圧延材の垂直荷重を凹部に設けられた圧力センサで検出することにより、圧延材の幅方向の張力分布を求めている。
ケーシングの厚みが大きいと、ケーシングにかかった垂直荷重が水平方向(幅方向)にも分散して伝わりやすくなる(言い換えれば、垂直荷重の漏れ量が増加する)ため圧力センサが感知する垂直荷重値が真値よりも小さくなり、正確な垂直荷重を測定することが難しくなる。そこで、ケーシングの厚みを薄くすることで垂直荷重の漏れを防止することが考えられるが、そうすると、圧延材がケーシング上を通過したとき、圧延材からの熱が伝わってケーシングの全体が高温になり、焼き嵌めによるケーシングの圧着力が弱まってケーシングがロール本体から緩む恐れがある。
In the shape detection device of
When the casing thickness is large, the vertical load applied to the casing is dispersed and transmitted in the horizontal direction (width direction) (in other words, the amount of vertical load leakage increases), so the vertical load value sensed by the pressure sensor Becomes smaller than the true value, and it becomes difficult to measure an accurate vertical load. Therefore, it is conceivable to reduce the leakage of the vertical load by reducing the thickness of the casing. However, when the rolled material passes over the casing, the heat from the rolled material is transmitted and the entire casing becomes high temperature. The crimping force of the casing due to shrink fitting may weaken and the casing may loosen from the roll body.
特許文献2の形状検出装置では、圧延材の垂直荷重をロール本体を介して孔内に設けられた圧力センサで検出することにより、圧延材の幅方向の張力分布を求めることができる。
前記孔の内壁からロール本体の外周面までの距離が大きいと、特許文献1の形状検出装置と同様に、垂直荷重の漏れ量が増加して、正確な垂直荷重を測定することが難しくなる。そこで、孔の内壁からロール本体の外周面までの距離を短くすべく前記孔をロール本体の外周面寄りに設けることが考えられるが、そうすると、ロール本体の表面が孔に沿って大きく撓みやすくなり、耐久性が低下する問題がある。
In the shape detection apparatus of
If the distance from the inner wall of the hole to the outer peripheral surface of the roll main body is large, the amount of leakage of the vertical load increases as in the shape detection device of
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、形状検出ロールの耐久性を維持しつつ垂直荷重の漏れ量を抑制可能な形状検出装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the shape detection apparatus which can suppress the leak amount of a vertical load, maintaining the durability of a shape detection roll in view of the said problem.
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、移送されている圧延材の幅方向に軸心を向けて回転自在に支持されたロール本体と、このロール本体の外周面に形成された凹部に埋め込まれた圧力センサと、ロール本体の外周面と前記凹部とを共に覆うケーシングとを有する形状検出ロールを備えた圧延材の形状検出装置において、前記ケーシングの内壁であって前記圧力センサに対向する対向壁部に、ケーシングの肉厚を薄くするように、溝部を形成している点にある。
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures.
That is, the technical means for solving the problems in the present invention are formed on a roll body that is rotatably supported with its axis oriented in the width direction of the rolled material being transferred, and an outer peripheral surface of the roll body. In a shape detection apparatus for a rolled material, comprising a pressure sensor embedded in a recess, and a shape detection roll having a casing that covers both the outer peripheral surface of the roll body and the recess, the inner wall of the casing, the pressure sensor The groove portion is formed in the opposing wall portion facing each other so as to reduce the thickness of the casing.
これによれば、圧力センサに対向する対向壁部に溝部を形成しているため、溝部を形成した部分のケーシングの厚みが薄くなる。ケーシングの厚みを薄くすることで、垂直荷重を水平方向(幅方向)に伝達する部分の面積(体積)が小さくなり、これにより、垂直荷重が分散しにくくなり、漏れ量を抑制することができる。即ち、垂直荷重をケーシングにかけたときに、幅方向に分散しようとする垂直荷重を溝部によってカットするので、ケーシングにかかった垂直荷重を圧力センサで正確に感知することができる。
しかも、溝部を形成した部分以外のケーシングの厚みは、大きい状態に維持することができるので、焼き嵌めによるケーシングの圧着力を強い状態に維持することができ、ケーシングがロール本体から緩むことがない。
According to this, since the groove part is formed in the opposing wall part which opposes a pressure sensor, the thickness of the casing of the part in which the groove part was formed becomes thin. By reducing the thickness of the casing, the area (volume) of the portion that transmits the vertical load in the horizontal direction (width direction) is reduced, thereby making it difficult for the vertical load to be dispersed and suppressing the amount of leakage. . That is, when a vertical load is applied to the casing, the vertical load that is to be dispersed in the width direction is cut by the groove, so that the vertical load applied to the casing can be accurately detected by the pressure sensor.
And since the thickness of casings other than the part which formed the groove part can be maintained in a large state, the crimping | compression-bonding force of the casing by shrink fitting can be maintained in a strong state, and a casing does not loosen from a roll main body. .
本発明における課題解決のための他の技術的手段は、移送されている圧延材の幅方向に軸心を向けて回転自在に支持されたロール本体と、このロール本体の側方からロール本体の軸心方向に沿って設けられた孔に埋め込まれた圧力センサとを有する形状検出ロールを備えた圧延材の形状検出装置において、前記孔の内壁であって前記圧力センサに対向する対向壁部に、前記内壁からロール本体の外周面までの距離を短くするように、溝部を形成している点にある。
これによれば、圧力センサと対向する孔の対向壁部に溝部を形成しているので、内壁の対向壁部からロール本体の外周面までの距離が短くなる(ロール本体の厚みが薄くなる)。このようにすることで、垂直荷重を水平方向に伝達する部分の面積(体積)が小さくなり、これにより、垂直荷重が分散しにくくなり、漏れ量を抑制することができる。
Other technical means for solving the problems in the present invention are a roll body supported rotatably with its axis oriented in the width direction of the rolled material being transferred, and a roll body from the side of the roll body. In a shape detection device for a rolled material, comprising a shape detection roll having a pressure sensor embedded in a hole provided along the axial direction, an inner wall of the hole, which is opposed to the pressure sensor The groove portion is formed so as to shorten the distance from the inner wall to the outer peripheral surface of the roll body.
According to this, since the groove part is formed in the opposing wall part of the hole facing the pressure sensor, the distance from the opposing wall part of the inner wall to the outer peripheral surface of the roll body is shortened (the thickness of the roll body is reduced). . By doing in this way, the area (volume) of the part which transmits a vertical load to a horizontal direction becomes small, and this makes it difficult to disperse | distribute a vertical load and can suppress the amount of leaks.
即ち、垂直荷重をロール本体にかけたときに、幅方向に分散しようとする垂直荷重を溝部によってカットするので、ロール本体にかかった垂直荷重を圧力センサで正確に感知することができる。しかも、溝部を形成していない内壁からロール本体の外周面までの距離は確保することができるので、ロール本体の表面が撓みやすくなることがなく、耐久性が低下することもない。
前記対向壁部にロール本体の外周方向に延設された溝部が形成されており、前記圧力センサの両側に前記溝部が配置されていることが好ましい。
That is, when a vertical load is applied to the roll body, the vertical load to be dispersed in the width direction is cut by the groove portion, so that the vertical load applied to the roll body can be accurately detected by the pressure sensor. And since the distance from the inner wall which does not form the groove part to the outer peripheral surface of a roll main body can be ensured, the surface of a roll main body does not become easy to bend, and durability does not fall.
It is preferable that a groove portion extending in the outer peripheral direction of the roll main body is formed in the facing wall portion, and the groove portion is disposed on both sides of the pressure sensor.
前記溝部は、圧力センサを取り囲むように、前記対向壁部に形成されていることが好ましい。 The groove is preferably formed in the facing wall so as to surround the pressure sensor.
本発明によれば、形状検出ロールの構造的な強度を維持しつつ垂直荷重の漏れ量を抑制でき、圧延材における幅方向の測定精度を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the leakage amount of a vertical load can be suppressed, maintaining the structural intensity | strength of a shape detection roll, and the measurement precision of the width direction in a rolling material can be improved.
以下、本発明の第1実施の形態を図面を参照して説明する。
図1に示すように、本発明の形状検出装置1は、圧延材2を圧延する圧延ラインに配置されるもので、例えば、圧延機3の出側に配置されている。この形状検出装置1は、移送されている圧延材の垂直荷重を測定してその垂直荷重から圧延材の張力を求め、張力値から圧延材の形状を連続的に検出するものである。
この形状検出装置1は、圧延材2の表面に接触可能な形状検出ロール4を有している。 図2に示すように、形状検出ロール4は、ロール本体5と、圧力センサ6と、ケーシング7とを備えている。ロール本体5は、ソリッド型のもので円柱状に形成されている。このロール本体5はその軸心を圧延材2の幅方向に向けて配置されていて、支持台8に回転自在に支持されている。ロール本体5の表面には、軸心方向に所定の間隔をおいて複数の凹部10が形成されていると共に、周方向にも所定の間隔をおいて複数の凹部10が形成されている。各凹部10内に圧力センサ6が埋め込まれている。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
The
詳しくは、図3,4に示すように、圧力センサ6の圧力感知部11をロール本体5の表面側に向けた状態で、当該圧力センサ6が凹部10内に載置されており、圧力センサ6廻りの側壁と凹部10の側壁との間には空隙12が設けられている。
圧力センサ6の圧力感知部11側には、圧力センサ6を覆うセンサカバー13が設けられている。このセンサカバー13と圧力センサ6とを、図示しないボルト等の締結具でロール本体5に締め付けることによって、センサカバー13及び圧力センサ6は凹部10内に固定されている。
Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the
A
センサカバー13は凹部10と略同じ大きさであって凹部10に嵌め込まれている。図3に示すように、センサカバー13を凹部10に嵌合した状態では、センサカバー13の外周縁部と凹部10の側壁との間には僅かな隙間Sが設けられている。なお、センサカバー13の外周縁部と凹部10の側壁との間に隙間Sが生じないように、センサカバー13を凹部10に密着状に嵌め込むようにしてもよい。
圧力センサ6が配置された凹部10及びロール本体5の表面を覆うように、ロール本体5には筒状のケーシング7が嵌め込まれている。ロール本体5へのケーシング7の嵌め込みは、凹部10内に圧力センサ6を固定しておき、ケーシング7の温度を高くしてケーシング7を熱膨張させた状態で、当該ケーシング7をロール本体5に外嵌し、その後、熱膨張したケーシング7を冷却することにより行っている。
The
A
以下、形状検出ロール4の内部構造について詳しく説明する。なお、説明の便宜上、図3,5に示すように、前記軸心方向を左右方向(幅方向)とし、軸心方向に直交する方向であって図3の紙面貫通方向を前後方向とする。
ケーシング7の内壁14には溝部15が形成されている。詳しくは、ケーシング7の内壁14の一部であって圧力センサ6に対向している対向壁部14aに溝部15が形成されている。
図3〜5に示すように、溝部15は、ケーシング7の周方向(前後方向)に延設されていて圧力センサ6の左右両側に2つ配置されている。各溝部15は、圧力センサ6の左右側壁側に位置する左右の空隙12(センサカバー13の左右端部)の直上に位置している。言い換えれば、各溝部15は、軸心方向(左右方向)において圧力センサ6の圧力感知部11とオーバラップしない位置に配置されている(圧力センサ6の圧力感知部11の直上ではなく当該圧力感知部11からは軸心方向にずれた位置に配置されている)。
Hereinafter, the internal structure of the shape detection roll 4 will be described in detail. For convenience of explanation, as shown in FIGS. 3 and 5, the axial direction is the left-right direction (width direction), and the direction perpendicular to the axial direction is the front-to-back direction in FIG.
A
3-5, the
このように溝部15を圧力センサ6の圧力感知部11の直上ではなく圧力センサ6の左右側壁の両側近傍に配置することによって、圧力センサ6の直上で受けた圧延材2の垂直荷重を漏れなく圧力感知部11で感知することができる。
各溝部15は、ケーシング7の内壁14を所定の幅で前後に亘って切り欠くことにより構成されたもので、側面視でその縁が円弧状、正面視でその縁がコの字状となっている。 各溝部15の左右幅は左右の空隙12の幅と略同じに設定され、溝部15の前後幅は圧力センサ6の前後幅又は凹部10の前後幅よりも大きくなっている。
In this way, by arranging the
Each
以上、形状検出装置1によれば、圧延機3で圧延されて下流側に移送される圧延材2の表面にケーシング7の外周面を接触させ、圧延材2の垂直荷重をケーシング7を介して圧力センサ6で検出することによって、圧延材2の張力を算出し、張力から圧延材2の幅方向の形状を検出することができる。
図2〜5に示すように、本発明では対向壁部14aに溝部15を設けたので、溝部15を形成した部分のケーシング7の厚みを薄くすることができる。ケーシング7の厚みを薄くすることで、垂直荷重を幅方向に伝達する部分の面積(体積)が小さくなり、これにより、垂直荷重が分散しにくくなり、漏れ量を抑制することができる。
As described above, according to the
As shown in FIGS. 2-5, since the
対向壁部14aに溝部15を設けた本発明の形状検出装置1と、対向壁部14aに溝部15を設けていない従来の形状検出装置1とについて、それぞれのケーシング7の厚みを1.0mm〜5.0mmまで変化させ、当該ケーシング7に所定の垂直荷重を掛けた場合の圧力センサ6の出力感知度を調べる実験を行った。
実験の結果、従来の形状検出装置1と比べ溝を設けた本発明の形状検出装置1では、圧力センサ6の出力値はケーシング7に掛けた実際の垂直荷重に近い値を示した。即ち、本発明の形状検出装置1では、従来の形状検出装置1に比べ圧力センサ6の感度が低下しなかった。
For the
As a result of the experiment, the output value of the
したがって、本発明の形状検出装置1によれば、正確な垂直荷重を測定することができると共に、溝部15を形成した部分以外のケーシング7の厚みは、大きい状態に維持することができ、焼き嵌めによるケーシング7の圧着力を強い状態に維持することができる。
[第2実施形態]
図6〜8は、本発明の形状検出装置の第2実施形態を示している。
図6に示すように、形状検出装置1は、ロール本体5と圧力センサ6とを備えている。このロール本体5は、ソリッド型のもので円柱状に形成されている。ロール本体5には複数の孔25が設けられている。
Therefore, according to the
[Second Embodiment]
6-8 has shown 2nd Embodiment of the shape detection apparatus of this invention.
As shown in FIG. 6, the
詳しくは、図7,8に示すように、孔25はロール本体5の側方からロール本体5の軸心方向に沿って中途部まで延設されており、各孔25はロール本体5の周方向に沿って複数配置されている。各孔25内には圧力センサ6又はケース33を当該孔25内で固定するくさび部材29を押し込むことができるようになっている。
なお、前記孔25はロール本体5の軸心方向中途部まで延びているが、この孔25はロール本体5を軸心方向に貫通する貫通孔であってもよい。
圧力センサ6は孔25内に配置されており、圧力センサ6は、当該圧力センサ6を上下に挟み込んで圧力センサ6を水平に保つ上下挟持片27U,27Dを有するケース33内に配置されている。下挟持片27Dの下側には、くさび部材29のくさび面29aと平行な傾斜面30が形成されている。この下挟持片27Dの傾斜面30と、くさび部材29のくさび面29aとが対向するように、くさび溝26内にくさび部材29を配置して当該くさび部材29を下挟持片27Dに対して打つことによって、圧力センサ6は孔25内で固定される。
Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the
In addition, although the said
The
孔25の内壁31であって圧力センサ6と対向する対向壁部31aには溝部15が形成されている。この溝部15は、ロール本体5の周方向に延設されたものであって、圧力センサ6の左右両側に配置されている。各溝部15は、上挟持部27Uの直上に配置されていて、軸心方向において圧力センサ6とオーバラップしない位置に配置されている。
即ち、第1実施形態と同様に、溝部15は、圧力センサ6の圧力感知部11の直上ではなく当該圧力感知部11からは軸心方向にずれた位置に配置されている。各溝部15は、ロール本体5の内壁31(孔25の内壁31)を所定の幅で前後に亘って切り欠くことにより構成されたもので、側面視でその縁が円弧状、正面視でその縁がコの字状となっている。
A
That is, as in the first embodiment, the
第2実施形態の形状検出装置によれば、圧力センサ6と対向する孔25の対向壁部31aに溝部15を形成しているので、内壁31の対向壁部31aからロール本体5の外周面までの距離が短くなる。これにより、垂直荷重の漏れ量を抑制することができる。溝部15を形成していない内壁31からロール本体5の外周面までの距離は確保することができるので、ロール本体5の耐久性が低下することはない。
本発明の形状検出装置は上記の実施形態に限定されない。上記の実施形態では圧力センサ6の軸方向両側に溝部15を配置していたが、図9に示すように圧力センサ6を取り囲むように、ケーシング7の対向壁部14aに形成してもよいし、孔25の対向壁部31に形成してもよい。
According to the shape detection device of the second embodiment, since the
The shape detection apparatus of the present invention is not limited to the above embodiment. In the above embodiment, the
第1実施形態では、各溝部15の左右幅を左右の空隙12の幅と同じように設定しているが、各溝部15の左右幅を左右の空隙12の幅よりも大きく設定してもよい。
第1実施形態では、溝部15はセンサカバー13の直上に配置され、軸心方向において圧力センサ6とオーバラップしない位置に配置されているが、左右に配置した溝部15間においてセンサカバー13とケーシング7の内壁14とが接触する接触部分を確保できれば(言い換えれば、左右に配置した溝部15によって対向壁部14aの全体が軸方向に亘って完全に分断されず、対向壁部14aに垂直荷重を伝達する伝達部分を確保できれば)、溝部15を圧力センサ6とオーバラップするように配置してもよい。
In the first embodiment, the left and right width of each
In the first embodiment, the
第2実施形態では、溝部15は上挟持部27Uの直上に配置され、軸心方向において圧力センサ6とオーバラップしない位置に配置されているが、左右に配置した溝部15間において上挟持部27Uとロール本体5の内壁31とが接触する接触部分を確保できれば、
溝部15を圧力センサ6とオーバラップするように配置してもよい。
In the second embodiment, the
The
1 形状検出装置
2 圧延材
4 形状検出ロール
5 ロール本体
6 圧力センサ
7 ケーシング
10 凹部
14 内壁
14a 対向壁部
25 孔
31 孔の内壁
31a 対向壁部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ケーシングの内壁であって前記圧力センサに対向する対向壁部に、ケーシングの肉厚を薄くするように、溝部を形成していることを特徴とする形状検出装置。 A roll body rotatably supported with its axis oriented in the width direction of the rolled material being transported, a pressure sensor embedded in a recess formed in the outer circumferential surface of the roll body, and an outer circumferential surface of the roll body In the shape detection device provided with a shape detection roll having a casing that covers both the recesses,
A shape detecting device, wherein a groove portion is formed on an inner wall of the casing and opposed to the pressure sensor so as to reduce a thickness of the casing.
前記孔の内壁であって前記圧力センサに対向する対向壁部に、前記内壁からロール本体の外周面までの距離を短くするように、溝部を形成していることを特徴とする形状検出装置。 The roll body supported rotatably with the axis oriented in the width direction of the rolled material being transported, and the pressure embedded in the hole provided along the axis direction of the roll body from the side of the roll body In a shape detection apparatus provided with a shape detection roll having a sensor,
A shape detecting device, wherein a groove portion is formed in an opposing wall portion facing the pressure sensor so as to shorten a distance from the inner wall to the outer peripheral surface of the roll body.
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