JP2010155274A - タンデム圧延機のロールアライメント管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小さい作業負荷と作業時間でタンデム圧延機の全圧延スタンドのロールアライメントを一括管理し、タンデム圧延機全体のロールアライメントを高精度に維持する。
【解決手段】タンデム圧延機の全スタンドに共通した基準座標系を作成しておき、３次元レーザートラッキング技術などを用いて、各圧延スタンドのロールアライメントを測定し、この測定値が前記基準座標系において所定の座標位置を満足するようアライメント調整を行うことにより、タンデム圧延機のロールアライメントを一括管理する。
【選択図】図４

Description

本発明は、熱間圧延時における被圧延材の蛇行を防止する等の目的でタンデム圧延機のロールアライメントを適正な状態に管理するためのロールアライメント管理方法に関する。

図９〜図１１は、一般的な熱間仕上圧延機（圧延スタンド）を模式的に示すもので、図９は正面図、図１０は側面図、図１１はワークロールとバックアップロールのオフセット状態を示す説明図（側面図）である。図９において、Ｏｐはオペレータ側（被駆動側）を、Ｄｒはドライブ側（駆動側）をそれぞれ示す。また、各図において、１ａは上ワークロール、１ｂは下ワークロール、２ａは上バックアップロール、２ｂは下バックアップロール、５ａは上ワークロールチョック、５ｂは下ワークロールチョック、６ａは上バックアップロールチョック、６ｂは下バックアップロールチョック、７は圧延機ハウジング、８は圧延機入側のハウジングライナ、９は圧延機出側のハウジングライナである。また、３ｘはオペレータ側の油圧圧下シリンダ、３ｙはドライブ側の油圧圧下シリンダ、４ｘはオペレータ側のロードセル（荷重検出器）、４ｙはドライブ側のロードセル（荷重検出器）である。

一般に、圧延機による被圧延材の圧延中は、上下ともワークロール１ａ，１ｂをバックアップロール２ａ，２ｂに対して被圧延材搬送方向にずらしている。これをオフセットといい、図１１に示すようにハウジング中心（圧延機中心）に対するワークロール１のオフセット量はＣ１、バックアップロール２のオフセット量はＣ２となっている。一般には、Ｃ１とＣ２の合計をオフセット量という。このようなオフセットにより、ワークロ−ル１とバックアップロール２に水平方向分力（オフセット分力ともいう）を発生させる。すなわち、ワークロール１には、矢印ｅで示す被圧延材搬送方向に水平方向分力を発生させ、バックアップロール２には、矢印ｆで示す反被圧延材搬送方向に水平方向分力を発生させる。これにより、上下ワークロールチョック５ａ，５ｂが被圧延材搬送方向に向けて、また、上下バックアップロールチョック６ａ，６ｂが反被圧延材搬送方向に向けてそれぞれ押され、上下ワークロールチョック５ａ，５ｂが被圧延材搬送方向出側の圧延機ハウジング７（ハウジングライナ９）に押し付けられ、上下バックアップロールチョック６ａ，６ｂが被圧延材搬送方向入側の圧延機ハウジング７（ハウジングライナ８）に押し付けられ、それぞれ安定することになる。

しかし、図１０に示すように、各ロールチョック５，６と圧延機ハウジング７との間（正確には、上下ワークロールチョック５ａ，５ｂのチョックライナとハウジングライナ８，９間、上下バックアップロールチョック６ａ，６ｂのチョックライナとハウジングライナ８，９間）には、クリアランスｄがあるため、各ロールチョック５，６のパスライン方向での位置決めを適切に行わないと、圧延荷重が比較的小さい圧延（すなわち、オフセットによる押し付け力が比較的小さい圧延）の場合に、圧延機ハウンジング７内でロールチョック５，６がパスライン方向で位置ずれを起こす。そして、仮にそれが左右（ドライブ側とオペレータ側）で不均一であったりすると、被圧延材幅方向で上下ワークロール１ａ，１ｂの開度差が生じ、被圧延材の蛇行や曲がりが発生し、著しい場合には被圧延材の破断につながるという問題がある。

さらに、ワークロール１、バックアップロール２間でロールがクロスしている場合、各ロールのロールバレル方向にスラスト力が発生する。図１２は、クリアランス内でロールがクロスしている状態を示す概念図であり、図１３は、下ワークロール１ｂと下バックアップロール２ｂがクロスしている場合のクロス角と差荷重及びスラスト力との関係を示すグラフである。図１３に示すように、θ＝０．０４°という微小なクロス角誤差しか生じていない場合でも、１２００ｋＮのスラスト力が発生する。図１４に示すように、このスラスト力は、モーメントの関係によりオペレータ側及びドライブ側の差荷重を増大させる。その結果、圧延機ハウジング７の左右伸び差が生じ、上下ワークロール１ａ，１ｂのオペレータ側とドライブ側に大きな開度差を生じ、上記同様、被圧延材の蛇行を誘発させる。また、過大なスラスト力が発生した場合には、ベアリングの焼損等の設備トラブルが発生する場合もある。

このような問題を防止するために、例えば、特許文献１や特許文献２に示されるように、軸受箱（ロールチョック）をパスライン方向に油圧シリンダで付勢する装置や、特許文献３に示されるように、圧延荷重による圧延機ハウジング収縮量を予測して、ロールチョックと圧延機ハウジングの間隔を最小化する方法が提案されている。ここで、ハウジング収縮とは、図１５に示すように、圧延中に圧延機ハウジング７の上下方向に作用する圧延荷重により、ハウジング上下方向中央部で発生するパスライン方向での変形、つまりハウジングの入側と出側間の間隔の収縮を指す。
特開平９−２８５８０６号公報 特開２００１−１１３３０８号公報 特開平７−３２０１８号公報

特許文献１や特許文献２のように、軸受箱（ロールチョック）をパスライン方向に油圧シリンダで付勢する装置では、付勢されたロールチョックが押し付けられるハウジングライナ面の磨耗管理が重要となる。また、特許文献３のように、圧延荷重による圧延機ハウジング収縮量を予測して、ロールチョックと圧延機ハウジングの間隔を最小化する方法にあっても、入側ハウジングライナ面と出側ハウジングライナ面との間隔（ハウジングウィンドウ間隔）を決定するライナ面の磨耗管理が重要となる。

従来行われている圧延機（圧延スタンド）の管理方法を図１６に示す。圧延機ハウジング７のハウジングウィンドウ間隔を管理する場合には、インサイドマイクロメータ等によってハウジングウィンドウ間隔（圧延機入側のハウジングライナ８のライナ面と圧延機出側のハウジングライナ９のライナ面間の間隔）を測定し、圧延機ハウジング７とハウジングライナ８，９の間にシムを挿入することで、所定の間隔となるよう調整するのが一般的である。また、ワークロール１とバックアップロール２とのクロスによるスラスト力を防止するためには、上記のようなハウジングウィンドウ間隔の管理だけでは不十分であるため、通常、圧延機ハウジング７の上部から重りを付けたピアノ線を吊り下げ、このピアノ線に対する各ハウジングライナ面の間隔測定（下げ振り手法）を行い、ワークロール１とバックアップロール２のアライメントが平行となるよう、上記と同様のシム調整を行う。

図１６に示すような測定作業を行うには、大きな圧延機（圧延スタンド）内に高所作業用足場を設置する必要がある上、高い測定精度が要求されるため、非常に負荷のかかる作業となっている。実際、所定の測定時間内に収まらず、管理が遅延するケースも発生する。また、マイクロメータを用いた測定であるため、ヒューマンエラーによる測定誤差が発生し易い問題もある。
また、圧延スタンド単体の管理に関しては上記手法で対応可能であるが、熱間圧延の仕上圧延機は図１７（図１７（イ）は側面図、図１７（ロ）は平面図）に示すように６〜７機の圧延スタンドＡが６ｍ程度の間隔で連続して配置されたタンデム圧延機の形態を採るのが一般的である。この場合、仮に各圧延スタンドＡでは左右ロール開度差がなく、蛇行を誘発することなく安定的に圧延可能な状態であっても、図１７（ロ）に示すように、各圧延スタンドＡ間でのアライメントにばらつきがある場合、タンデム圧延機全体の圧延が不安定となり、蛇行トラブルを誘発する結果となる。

タンデム圧延機のアライメントは建設時のハウジング設置位置で決定されるが、地盤沈下、地震、操業トラブル等でハウジングに過大な力が作用するのに伴い、当初の据付位置から経年変化が生じている可能性が高い。タンデム圧延機のアライメントは正しいとした管理を行うのが一般的であるが、これを確認する簡易的な手法がないことも問題となっている。
したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、小さい作業負荷と作業時間でタンデム圧延機の全圧延スタンドのロールアライメントを一括管理することができ、タンデム圧延機全体のロールアライメントを高精度に維持することができるロールアライメント管理方法を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決すべく検討を行った結果、タンデム圧延機の全圧延スタンドに共通した座標系（基準座標系）を作成しておき、公知の３次元レーザートラッキング技術などを用いて、各圧延スタンドのロールアライメントを測定し、この測定値が前記座標系において所定の座標位置を満足するようにアライメント調整を行うことにより、タンデム圧延機全体のロールアライメントを高精度に一括管理できることを見出した。
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。

［1］複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機のロールアライメント管理方法であって、
全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を設定し、各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメント測定値が、パスライン方向に相当する座標軸と直交するようにアライメント調整を行うことを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。
［2］上記［1］のロールアライメント管理方法において、各圧延スタンドについて、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定するハウジングライナ面位置を測定し、測定された左右ハウジングライナ面位置を結ぶ線分をアライメント測定値とすることを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。

［3］複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機のロールアライメント管理方法であって、
全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を図面座標と一致するように設定し、各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメント測定値が、図面公差内に収まるようにアライメント調整を行うことを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。
［4］上記［3］のロールアライメント管理方法において、各圧延スタンドについて、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定するハウジングライナ面位置を測定し、該測定値をアライメント測定値とすることを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。
［5］上記［1］〜［4］のいずれかのロールアライメント管理方法において、３次元レーザートラッキング装置を用い、圧延スタンドの測定対象部位の位置測定を行うことを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。

［6］上記［5］のロールアライメント管理方法において、先端に３次元レーザートラッキング装置のリフレクタプローブを保持させた長尺保持具を用い、作業者が前記リフレクタプローブを圧延スタンドの測定対象部位に位置させることにより、高所作業用の足場を用いることなく、測定対象部位の位置測定を行うことを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。
［7］上記［1］〜［6］のいずれかのロールアライメント管理方法において、タンデム圧延機の周辺に複数のベンチマークを設置し、該ベンチマークに基づいて基準座標系を設定し、各圧延スタンド前において、圧延スタンドの測定対象部位と前記ベンチマークの位置測定をそれぞれ行い、これらの測定値に基づき、基準座標系における前記測定対象部位の座標を求めることを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。

本発明によれば、タンデム圧延機の全圧延スタンドに共通した基準座標系を作成しておき、各圧延スタンドのロールアライメントを測定し、この測定値が前記基準座標系において所定の座標位置を満足するようにアライメント調整を行うようにしたので、小さい作業負荷と作業時間でタンデム圧延機の全圧延スタンドのロールアライメントを一括管理することができ、タンデム圧延機全体のロールアライメントを高精度に維持することができる。
また、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定する圧延スタンドの部位を測定する手段として、３次元レーザートラッキング装置を用いることにより、従来技術のように測定手法としてマイクロメータを用いる方法に較べて、測定時間の大幅な短縮化と測定精度の向上を図ることできる。

このため本発明を鋼板の熱延仕上圧延機のロールアライメント管理に適用することにより、良好な形状の熱延鋼帯を製造することができるとともに、安定した蛇行制御を行うことで、絞りトラブルを生じることなく熱延鋼帯を安定して製造することができる。特に薄物の熱延鋼帯の製造において、良好な鋼帯形状の確保と安定通板を実現することができ、絞りトラブル抑制によるライン稼働率向上及びロール原単位向上を図りつつ、優れた品質の熱延鋼帯を安定して製造することができる。

本発明は、複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機のロールアライメント管理方法であり、全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を設定し、各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメント測定値が、前記基準座標系において所定の座標位置を満足するようにアライメント調整を行うものである。このような本発明には、基本的に、以下のような二通りの方法がある。
本発明の第一の方法では、全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を設定し、各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメント測定値が、パスライン方向に相当する座標軸と直交するようにアライメント調整を行う。通常、この方法では、各圧延スタンドについて、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定するハウジングライナ面位置を測定し、測定された左右ハウジングライナ面位置を結ぶ線分をアライメント測定値とする。

また、本発明の第二の方法では、全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を図面座標と一致するように設定し、各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメント測定値が、図面公差内に収まるようにアライメント調整を行う。通常、この方法では、各圧延スタンドについて、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定するハウジングライナ面位置を測定し、この測定値をアライメント測定値とする。
本発明において、アライメント測定値を求めるに当たり、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定する圧延スタンドの部位（例えば、さきに述べたハウジングライナ面）を測定する必要があるが、この測定には３次元レーザートラッキング装置を用いるのが好ましく、この装置を用いることにより、圧延スタンドの測定対象部位を短時間で高精度に測定することができる。この３次元レーザートラッキング装置としては、一般に使用されている市販の装置を使用することができる。

図１は、本発明で用いる一般的な３次元レーザートラッキング装置（以下、単に「トラッキング装置」という）及びこれを用いたトラッキング方法を示す概念図である。
このトラッキング装置は、トラッカー本体１０、コントローラ１１、球体形状の一部にレーザー反射面の精密加工を施したリフレクタプローブ１２等からなる。電源はコントローラ１１を介し、トラッカー本体１０に提供される。トラッカー本体１０はレーザー発信源１３を搭載しており、発信されたレーザー光はリフレクタプローブ１２の真中心にて反射される。反射レーザー光はトラッカー本体内蔵の受信源にて検出され、レーザー発信源１３−リフレクタプローブ１２間の距離ｒを検出する。また、レーザー発信源１３は、２軸方向（θ，φ）回転可能にトラッカー本体１０に設置されており、各角度を内蔵エンコーダにて検出することで、リフレクタプローブ１２の３次元極座標（ｒ，θ，φ）が検出可能である。なお、装置によっては、レーザー発信源１３がリフレクタプローブ１２に自動追従する機能を有しているものもあり、このような装置では、測定対象点へのレーザー光のピント合わせ作業が不要となり、特に作業性がよい。

本発明において、アライメント測定値を求めるに当たり、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定する圧延スタンドの部位（ここでは、ハウジングライナ面）をトラッキング装置で位置測定する場合、例えば、次のような手順で作業を行う。
まず、図２に示すように、トラッキング装置Ｂのトラッカー本体１０を圧延スタンドＡ前（例えば、ミル前フロア）に配置する。この際、レーザー発信源１３から測定対象となる圧延機入側及び出側のハウジングライナ面への光路途中に障害物がないように注意し、トラッカー本体１０の配置位置を決定する。トラッカー本体１０の電源投入後のウォーミングアップを経て、作業者はレーザー捕捉状態にあるリフレクタプローブ１２を片手に保持し、測定対象部位であるハウジングライナ８，９のライナ面にリフレクタプローブ１２を軽く押し当て、３次元極座標（ｒ，θ，φ）を記録する。なお、リフレクタプローブ中心とハウジングライナ面でのプローブ接地点との距離（＝リフレクタプローブ半径）はソフト上でオフセット処理可能であり、測定対象であるハウジングライナ面上の点について記録が可能である。
なお、トラッキング装置Ｂで各圧延スタンドＡのハウジングライナ面などの位置測定を行う場合、後に説明する図７に示すように、先端にトラッキング装置のリフレクタプローブ１２を保持させた長尺保持具１４を用い、作業者がリフレクタプローブ１２を圧延スタンドＡの測定対象部位に位置させることにより、高所作業用の足場設置を用いることなく、測定を行うことができる。

タンデム圧延機の全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を設定するには、図３に示すように、タンデム圧延機の周辺（例えば、ミル前フロア）にベンチマークを設置するのが好ましい。基準座標系を作成する基準点となるベンチマーク１５は高い精度が必要となるため、周囲の外乱影響（振動、温度、湿度等）の小さい場所が望ましく、例えば、タンデム圧延機周辺に基礎から作成することが望ましい。座標を作成するためには３点以上、望ましくは５点以上のベンチマークが必要であり、例えば、図３に示すようにパスライン方向と平行な方向の２点と、パスライン方向と直交する方向の２点（うち１点は前者と共通でも可能）に、それぞれベンチマーク１５を設置することが望ましい。操業中の粉塵、腐食による損耗を回避するため、ベンチマーク１５はステンレス製などの台座とし、測定作業時以外は保護カバーを設けておくことが望ましい。

以下、本発明の第一の方法の一実施形態を、図４の作業フローに従い説明する。
基準座標系を設定するための複数のベンチマークは、例えば、図３に示すような形態でミル前フロアなどに設置され、これらベンチマークに基づき、全圧延スタンド共通となる基準座標系が設定される。
タンデム圧延機を構成する全圧延スタンドＡのうち、Ｎｏ．１スタンド前にトラッキング装置Ｂのトラッカー本体１０を配置し、このトラッキング装置Ｂにより、例えば、図２に示した方法でベンチマーク１５の位置測定を行い、続いて測定対象部位であるハウジングライナ８，９のライナ面の位置測定を行う。このハウジングライナ面の測定では、例えば、各ハウジングライナ面について数十点を目標とした測定を行い、局所的な凹凸による影響を緩和するための平面近似処理を施して各ハウジングライナ面位置を特定し、その３次元座標を求める（具体的には、ハウジングライナ面の重心位置での３次元座標を求める）。

次いで、トラッキング装置Ｂのトラッカー本体１０をＮｏ．２スタンド前、Ｎｏ．３スタンド前、・・・というように各圧延スタンド前に順次移動させ、各圧延スタンド前に配置した状態で、上述したＮｏ．１スタンド前での測定と同様の手順を繰り返し、ベンチマーク位置の測定とハウジングライナ面位置の測定を行うとともに、各ハウジングライナ面位置を特定し、その３次元座標を求める。
上述のように各圧延スタンド前でのハウジングライナ面の位置測定時に、ベンチマーク位置を測定することにより、各圧延スタンドＡでのハウジングライナ面の位置測定結果について、共通の基準座標系での座標変換処理が可能となる。ここで、ベンチマーク測定点であっても、測定毎に測定分解能程度の測定誤差が発生することは避けられないため、ベンチマークを多く（望ましくは５点以上）設けておくほど近似処理によって座標変換時の誤差を低減できる。

また、ハウジングライナ面の位置測定において、従来のインサイドマイクロメータによる測定手法では一点あたり数分程度の測定時間を要するため、限られた測定時間の中で測定点数をある程度限定する必要があった。ハウジングライナ面はチョックライナ面と摺動することで均一に磨耗していくことが予想されるが、その一方で、測定点数が限られる上記従来の手法では、測定点に偶々凸凹があったり、或いは測定点が偏磨耗している場合には、本来の測定値から大きな偏差を生じることとなり、最悪の場合、上述したような蛇行トラブル、設備故障を誘発する結果となる。これに対して、上述した３次元レーザートラッキング技術を利用することにより、一点あたり５秒程度で測定が可能であることから、１つのハウジングライナ面あたり数十点規模の多点測定を行うことが可能である。このためハウジングライナ面内における磨耗分布、さらには近似平面化することによる局所的な凹凸、偏磨耗の影響を緩和することができ、信頼性の高い測定データを得ることができる。

上述のように各圧延スタンドＡでのハウジングライナ面位置の測定値について、全圧延スタンド共通の基準座標系への座標変換を行う。さらに、図５に示すように、座標変換後の左右ハウジングライナ面位置ｐ_Ｌ、ｐ_Ｒ（被圧延材幅方向両側のハウジング面位置）を結ぶ線分ｇをアライメント測定値とし、このアライメント測定値が、パスライン方向に相当する座標軸と直交するように、調整が必要なハウジングライナについて所定のアライメント調整を行う。通常、このアライメント調整は、ハウジングライナの基面にシム板を挿入するシム調整などにより行われる。

次に、本発明の第二の方法の一実施形態を、図６の作業フローに従い説明する。
この方法では、上述したベンチマーク１５に基づき、全圧延スタンド共通となる基準座標系が図面座標と一致するように設定される。すなわち、タンデム圧延機の設計図面上にベンチマーク位置が特定され、これが基準座標系となる。
各圧延スタンドＡでのロールアライメントの測定（ハウジングライナ面とベンチマークの位置測定）は、上述した本発明の第一の方法と同様である。
各圧延スタンドＡでのハウジングライナ面位置の測定値について、全圧延スタンド共通の基準座標系への座標変換を行うが、この方法では、ハウジングライナ面位置の測定値そのものを座標変換してアライメント測定値とする。そして、このアライメント測定値が図寸公差に収まるよう、調整が必要なハウジングライナについて所定のアライメント調整を行う。さきに述べた第一の方法と同様、通常、このアライメント調整は、ハウジングライナの基面にシム板を挿入するシム調整などにより行われる。

上述のように従来手法においては、測定結果に基づいて上下ワークロールのアライメント、ワークロールとバックアップロール間のアラメントが両立するよう、複雑に関連したシム調整量を入念にチェックする必要があり、ヒューマンエラーを誘発する可能性があったが、本発明法においては、ベンチマークを基準とした全スタンド共通の座標系に基づく管理が可能であるため、現地での煩雑なアライメントチェックは必要なく、各ハウジングライナ面位置の測定値が所定の座標位置を満足するよう調整すればよいシンプルな管理手法となる。

本発明を鋼板の熱延仕上圧延機（タンデム圧延機）のロールアライメント管理に適用した。図３に示すように、ミル前フロアにおいて、パスライン方向と平行な方向に沿って２点、パスライン方向と直交する方向に沿って２点、計４点において同一水平面内に位置するようにベンチマーク１５を設置した。そのうちの１点を原点とし、パスライン方向をＸ軸、パスライン方向と直交する方向をＹ軸、全４点のベンチマークを通る水平面の法線方向をＺ軸とする基準座標系を設定した。

タンデム圧延機を構成する全７スタンド（圧延スタンド）のうち、Ｎｏ．１スタンド前にトラッキング装置Ｂのトラッカー本体１０を配置し、電源投入後、約３０分程度のウォーミングアップを行った。この間、測定対象部位となるハウジングライナ面の清掃を実施した。ウォーミングアップ完了後、ベンチマーク１５（計４点）を位置測定し、続いて測定対象部位であるハウジングライナ面の位置測定を行った。図１６に示すように、従来の測定手法の場合、各ハウジングライナ面に対応した足場を組む必要があったが、本実施例では図７に示すように、トラッキング装置Ｂのリフレクタプローブ１２を保持させた長尺保持具１４を用い、作業者がリフレクタプローブ１２をハウジングライナ面に位置させることにより、高所作業用の足場設置を設置することなく、ハウジングライナ面位置を測定した。

測定対象部位であるハウジングライナ面（上下ワークロールの左右ロールチョックと対面するハウジングライナ面＋上下バックアップロールの左右ロールチョックと対面するハウジングライナ面＝計１６面／スタンド）について、各ハウジングライナ面毎に４０点を目標とした測定を行い、局所的な凹凸による影響を緩和するための平面近似処理を施し、各ハウジングライナ面位置を特定し、その３次元座標を求めた（具体的には、ハウジングライナ面の重心位置での３次元座標を算出した）。これがハウジングライナ面位置の測定値である。

次いで、トラッカー本体１０をＮｏ．２スタンド前、Ｎｏ．３スタンド前、・・・というように各圧延スタンド前に順次移動させ、各圧延スタンド前に配置した状態で、上述したＮｏ．１スタンド前での測定と同様の手順を繰り返し、ベンチマーク位置の測定とハウジングライナ面位置の測定を行うとともに、各ハウジングライナ面位置を特定し、その３次元座標を求めた。
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７スタンド前におけるベンチマーク４点の測定値に基づき、前記ハウジングライナ面位置の測定値の座標変換（圧延スタンド共通の基準座標系への座標変換）を行い、アライメント測定値（摩耗量を反映したハウジングライナ面位置の座標）とした。そして、アライメント測定値が図寸公差に収まるよう、アライメント調整が必要なハウジングライナについて所定のシム調整を行った。

図８は、図１６に示すような従来の管理方法の実施期間と本実施例の実施期間での通板トラブル発生頻度（比率）を示したものである。これによると、従来の管理方法を実施していた期間においては、所定の測定時間に収まらず、測定・管理が遅延するケースも発生し、それに伴う通板トラブル発生頻度に周期的なバラツキが発生していたが、本発明によるロールアライメントの一括管理方法（本実施例）を導入した後は、測定遅延も発生しておらず、その結果、蛇行トラブルは従来比１／２程度にまで減少し、通板トラブルの発生は低位安定となった。

本発明で用いる一般的な３次元レーザートラッキング装置及びこれを用いたトラッキング法を示す概念図 本発明において、３次元レーザートラッキング装置を用いて圧延スタンドの測定対象部位の位置測定を行う場合の一実施形態を示す説明図 本発明において、基準座標系を作成する基準点となるベンチマークの設置例を示す説明図 本発明の第一の方法の一実施形態の作業フローを示す図面 本発明の第一の方法におけるアライメント測定値の求め方の一例を示す説明図 本発明の第二の方法の一実施形態の作業フローを示す図面 実施例において、３次元レーザートラッキング装置による測定対象部位の位置測定状況を模式的に示す説明図 従来の管理方法の実施期間と本実施例の実施期間での通板トラブル発生頻度を示したグラフ 一般的な熱間仕上圧延機（圧延スタンド）を模式的に示す正面図 図９の熱間仕上圧延機の側面図 図９の熱間仕上圧延機において、ワークロールとバックアップロールのオフセット状態を示す説明図 ワークロールとバックアップロール間でロールがクロスしている状態を示す概念図 下ワークロールと下バックアップロールがクロスしている場合のロールクロス角と差荷重及びスラスト力との関係を示すグラフ 下ワークロールと下バックアップロールがクロスしている場合のスラスト力による差荷重の発生状況を示す説明図 圧延荷重による圧延機ハウジング収縮の発生状況を示す説明図 従来法による圧延機の測定・管理方法を示す説明図 熱間仕上圧延機を構成する圧延スタンド群と、各圧延スタンドのアライメントにばらつきがある場合を示す説明図

符号の説明

１ａ 上ワークロール
１ｂ 下ワークロール
２ａ 上バックアップロール
２ｂ 下バックアップロール
３ｘ，３ｙ 油圧圧下シリンダ
４ｘ，４ｙ ロードセル
５ａ 上ワークロールチョック
５ｂ 下ワークロールチョック
６ａ 上バックアップロールチョック
６ｂ 下バックアップロールチョック
７ 圧延機ハウジング
８，９ ハウジングライナ
１０ トラッカー本体
１１ コントローラ
１２ リフレクタプローブ
１３ レーザー発信源
１４ 長尺保持具
１５ ベンチマーク
Ａ 圧延スタンド
Ｂ ３次元レーザートラッキング装置
ｐ_Ｌ，ｐ_Ｒ ハウジングライナ面位置

Claims (7)

1. 複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機のロールアライメント管理方法であって、
   全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を設定し、各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメント測定値が、パスライン方向に相当する座標軸と直交するようにアライメント調整を行うことを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。
2. 各圧延スタンドについて、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定するハウジングライナ面位置を測定し、測定された左右ハウジングライナ面位置を結ぶ線分をアライメント測定値とすることを特徴とする請求項１に記載のタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。
3. 複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機のロールアライメント管理方法であって、
   全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を図面座標と一致するように設定し、各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメント測定値が、図面公差内に収まるようにアライメント調整を行うことを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。
4. 各圧延スタンドについて、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定するハウジングライナ面位置を測定し、該測定値をアライメント測定値とすることを特徴とする請求項３に記載のタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。
5. ３次元レーザートラッキング装置を用い、圧延スタンドの測定対象部位の位置測定を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。
6. 先端に３次元レーザートラッキング装置のリフレクタプローブを保持させた長尺保持具を用い、作業者が前記リフレクタプローブを圧延スタンドの測定対象部位に位置させることにより、高所作業用の足場を用いることなく、測定対象部位の位置測定を行うことを特徴とする請求項５に記載のタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。
7. タンデム圧延機の周辺に複数のベンチマークを設置し、該ベンチマークに基づいて基準座標系を設定し、各圧延スタンド前において、圧延スタンドの測定対象部位と前記ベンチマークの位置測定をそれぞれ行い、これらの測定値に基づき、基準座標系における前記測定対象部位の座標を求めることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。

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