JP2013181818A - Shape measuring instrument and shape measuring method for shape steel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、H形鋼などウェブとフランジを有する形鋼の形状を計測する装置及び方法に関し、特に、ウェブの偏り量を計測する装置及び方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for measuring the shape of a shape steel having a web and a flange, such as an H-section steel, and more particularly to an apparatus and method for measuring the amount of web deviation.
H形鋼圧延ラインでは、先ず、図10(A)に示すブレイクダウンミルを用いて、A1、A2、A3、A4の順でリバース圧延を行い、ビームブランク(H形鋼専用の圧延素材)を形成する。次いで、図10(B)の第1の粗ユニバーサルミル、図10(C)のエッジャーミル、図10(D)の第2の粗ユニバーサルミル間でリバース圧延を繰り返し、ビームブランクの厚みを薄くすると共に、フランジ幅を狭くする。その後、図10(E)の仕上げユニバーサルミルで1パス圧延を行い、X形状のフランジをH形状に矯正し、最終製品形状に仕上げる。 In the H-section steel rolling line, first, using the breakdown mill shown in FIG. 10A, reverse rolling is performed in the order of A1, A2, A3, and A4, and a beam blank (rolling material dedicated to H-section steel) is used. Form. Next, reverse rolling is repeated between the first coarse universal mill of FIG. 10B, the edger mill of FIG. 10C, and the second coarse universal mill of FIG. 10D to reduce the thickness of the beam blank. Reduce the flange width. Thereafter, one-pass rolling is performed with the finishing universal mill shown in FIG. 10 (E), the X-shaped flange is corrected to the H shape, and the final product shape is finished.
ユニバーサルミルによる形鋼の圧延作業において、ウェブセンタ(ウェブの厚さ方向の中心線)とミルセンタ(左右の竪ロールの胴長方向の中心を通る線)の位置がずれた状態で圧延が行われると、両センタ間の位置ずれ量に応じてウェブの位置が移動し、ウェブに偏りが発生する。特に、形鋼に反りがあったり、ウェブが水平ロールに斜めに噛み込んだりすると、ウェブセンタとミルセンタの位置ずれがさらに大きくなり、形鋼の先端部及び後端部におけるウェブの偏り量は増大する。 In the rolling of section steel by a universal mill, rolling is performed in a state where the positions of the web center (center line in the thickness direction of the web) and the mill center (line passing through the center in the barrel length direction of the left and right saddle rolls) are shifted. Then, the position of the web moves according to the amount of misalignment between the centers, and the web is biased. In particular, if the shape steel is warped or the web bites into the horizontal roll at an angle, the misalignment between the web center and the mill center increases further, and the amount of web deviation at the front and rear ends of the shape steel increases. To do.
従来、ウェブの偏り量の検査は、圧延後のH形鋼について所定個所を熱鋸で切断して断面サンプルを採取し、採取した断面サンプルの寸法を検査員が計測することにより行われていた。また、特許文献1では、形鋼の上下に左右一対のフランジ幅上端距離測定装置とフランジ幅下端距離測定装置を対向して配置し、高さ方向と水平方向の間隔を調整しながらフランジ端部までの距離を測定して演算制御装置でフランジ幅及びその厚さを演算すると共に、フランジ幅上、下端距離測定装置の側部にウェブ面距離測定装置を水平方向に位置調整可能に取り付けて、ウェブ面までの距離を測定してウェブ厚さを求め、各距離測定値を用いてウェブの偏り量を算出する形鋼のオンライン寸法測定装置が開示されている。
Conventionally, the inspection of the amount of deviation of the web has been performed by cutting a predetermined portion of the rolled H-shaped steel with a heat saw, collecting a cross-sectional sample, and an inspector measuring the size of the collected cross-sectional sample. . Further, in
しかし、上記従来技術は、ウェブの偏り量の算出に時間を要することから、形鋼の寸法計測をリアルタイムで行うことができないだけでなく、装置コストが掛かるという問題があった。 However, the above-described conventional technique has a problem that it takes time to calculate the amount of deviation of the web, so that not only the dimension measurement of the shape steel cannot be performed in real time but also the apparatus cost is increased.
そこで、特許文献2では、フランジとウェブを有する形鋼をユニバーサルミルで圧延する際に、該形鋼の形状を計測する装置及び方法の発明が開示されている。この発明では、上下対の水平ロールのそれぞれに、形鋼までの距離を計測するためのウェブ偏り計測装置を配置し、各ウェブ偏り計測装置によって計測されたフランジ端面からウェブ偏り計測装置までの距離に基づいて、ウェブの偏り量が制御装置により算出される。
Therefore,
特許文献2では、ウェブ偏り計測装置として、差動変圧器(差動トランス式変位計)と、差動変圧器と連結され形鋼のフランジ端面に接触するローラー状の接触子とを主構成要素とする実施の形態と、及び光学式変位計を主構成要素とする実施の形態が示されている。
In
しかしながら、ウェブ偏り計測装置を差動変圧器とローラー状の接触子で構成した場合、差動変圧器は長さが短いものでも百数十mmあるため、水平ロールの径が小さいと、ウェブ偏り計測装置を設置するためのスペースを水平ロールの側面に確保できないという問題がある。因みに、この実施の形態のウェブ偏り計測装置が設置可能な水平ロールの最小径は2000mm程度である。
また、フランジ端面に接触子を接触させるためには、水平ロールと竪ロールの隙間に接触子を挿入させる必要があるが、形鋼サイズによってはフランジ厚が10mmを下回るものがあり、このような薄いフランジを有する形鋼に対応させるためには、接触子がより薄く且つ小さいだけでなく、十分な強度を有する必要がある。しかし、これらの条件を満足する接触子の製作は困難であるだけでなく高額となる。
However, when the web deviation measuring device is composed of a differential transformer and a roller-shaped contact, the differential transformer has a length of a few tens of mm even if the length is short. There is a problem that a space for installing the measuring device cannot be secured on the side surface of the horizontal roll. Incidentally, the minimum diameter of the horizontal roll in which the web deviation measuring device of this embodiment can be installed is about 2000 mm.
Moreover, in order to make a contactor contact a flange end surface, it is necessary to insert a contactor into the gap between the horizontal roll and the saddle roll, but depending on the shape steel size, the flange thickness may be less than 10 mm. In order to cope with a shape steel having a thin flange, it is necessary that the contact is not only thinner and smaller but also has sufficient strength. However, it is not only difficult to manufacture contacts that satisfy these conditions, but it is expensive.
一方、ウェブ偏り計測装置を光学式変位計とした場合、ロール冷却用の冷却水やスケールがミルの周囲を飛散しているため、光学式変位計から照射された光が、飛散した水やスケールで散乱してしまう。そのため、形鋼の正確な寸法計測が極めて困難であるという問題がある。 On the other hand, when the web deviation measuring device is an optical displacement meter, the cooling water and scale for cooling the roll are scattered around the mill, so the light irradiated from the optical displacement meter is scattered and the scaled water or scale Will be scattered. Therefore, there is a problem that accurate dimension measurement of the shape steel is extremely difficult.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、径の小さな水平ロールにも設置が可能なだけでなく、フランジ厚の薄い形鋼へも適用できる、形鋼の形状計測装置及び形状計測方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to provide a shape measuring apparatus and a shape measuring method for a shape steel that can be applied not only to a horizontal roll having a small diameter but also to a shape steel having a thin flange thickness. The purpose is to provide.
上記目的を達成するため、第1の発明は、上下対の水平ロール及び左右対の竪ロールが組み込まれたユニバーサルミルで、フランジとウェブを有する形鋼を圧延する際に、該形鋼の形状を計測する装置であって、
先端部がフランジ端面に当接する接触子とされ、軸直交方向に柔軟なフレキシブルロッドと、前記水平ロールの側面部に固定され、前記フレキシブルロッドの先部を支持する支持部材と、前記フレキシブルロッドの後端部に連結され、該フレキシブルロッドをその軸方向に移動させる駆動部と、前記駆動部に連結され、前記フレキシブルロッドの移動量を計測する変位計とを備えることを特徴としている。
ここで、「先端部」は「先部」の先端部位のことであり、「先部」は「先端部」を包含する。
In order to achieve the above object, the first invention is a universal mill incorporating a pair of upper and lower horizontal rolls and a pair of left and right saddle rolls, and when rolling the shape steel having a flange and a web, the shape of the shape steel A device for measuring
The front end is a contact that abuts against the flange end surface, a flexible rod that is flexible in the direction perpendicular to the axis, a support member that is fixed to the side surface of the horizontal roll and supports the tip of the flexible rod, and the flexible rod A drive unit connected to the rear end portion and moving the flexible rod in the axial direction thereof, and a displacement meter connected to the drive unit and measuring the movement amount of the flexible rod are provided.
Here, the “tip portion” refers to the tip portion of the “tip portion”, and the “tip portion” includes the “tip portion”.
また、第2の発明は、上下対の水平ロール及び左右対の竪ロールが組み込まれたユニバーサルミルで、フランジとウェブを有する形鋼を圧延する際に、第1の発明に係る形鋼の形状計測装置を用いて該形鋼の形状を計測する方法であって、
前記水平ロールの側面部に前記支持部材を固定して前記フレキシブルロッドの先部を前記支持部材で支持すると共に、前記フレキシブルロッドの中間部を湾曲させて前記駆動部及び前記変位計を前記水平ロールの側面部もしくは前記水平ロールのアーバーに配置する工程と、
前記水平ロールの回転時に、前記フレキシブルロッドをその軸方向に移動させることにより前記接触子を間欠的に突出させて該接触子をフランジ端面に当接させる工程と、
前記変位計により計測された前記フレキシブルロッドの移動量のデータに基づいて、フランジ端面までの前記接触子の移動距離を導出する工程と、
導出されたフランジ端面までの前記接触子の移動距離に基づいてウェブの偏り量を算出する工程とを備えることを特徴としている。
The second invention is a universal mill incorporating a pair of upper and lower horizontal rolls and a pair of left and right saddle rolls. When rolling a shape steel having a flange and a web, the shape of the shape steel according to the first invention is provided. A method of measuring the shape of the shape steel using a measuring device,
The support member is fixed to a side surface portion of the horizontal roll and the tip portion of the flexible rod is supported by the support member, and an intermediate portion of the flexible rod is bent so that the drive unit and the displacement meter are connected to the horizontal roll. A step of arranging the arbor of the horizontal roll or the horizontal roll of
A step of causing the contact to intermittently protrude by moving the flexible rod in the axial direction of the horizontal roll and abutting the contact with a flange end surface;
Deriving the moving distance of the contact to the flange end surface based on the data of the moving amount of the flexible rod measured by the displacement meter;
And a step of calculating a deviation amount of the web based on the derived movement distance of the contact to the flange end surface.
第1及び第2の発明では、可撓性を有するフレキシブルロッドの先端部を接触子とする。水平ロールの回転に合わせて、フレキシブルロッドをその軸方向に移動させることにより、水平ロールの半径方向外側に接触子を間欠的に突出させ、フランジ端面に該接触子を当接させる。そして、駆動部を介してフレキシブルロッドに連結された変位計で該フレキシブルロッドの軸方向移動量を計測することにより、フランジ端面までの接触子の移動距離を導出する。その際、軸方向に比べて軸直交方向の剛性が低いフレキシブルロッドを使用することにより、フレキシブルロッドの中間部が湾曲した状態でも、フランジ端面までの接触子の移動距離を正確に計測することが可能となる。 In 1st and 2nd invention, let the front-end | tip part of the flexible rod which has flexibility be a contactor. By moving the flexible rod in the axial direction in accordance with the rotation of the horizontal roll, the contact is intermittently projected outward in the radial direction of the horizontal roll, and the contact is brought into contact with the flange end surface. And the movement distance of the contact to a flange end surface is derived | led-out by measuring the axial movement amount of this flexible rod with the displacement meter connected with the flexible rod via the drive part. At that time, by using a flexible rod whose rigidity in the direction perpendicular to the axis is lower than that in the axial direction, the moving distance of the contact to the flange end surface can be accurately measured even when the intermediate part of the flexible rod is curved. It becomes possible.
なお、第1の発明に係る形鋼の形状計測装置が設置された水平ロールにおいて、突出していない状態(原位置)の接触子から水平ロールの圧延面までの距離xは形状計測装置設置時に既知、即ち計測済みであるので、フランジ端面までの接触子の移動距離δが計測できれば、フランジ端面から該フランジ端面側のウェブ面までの距離Bはx−δとして算出することができる。 In addition, in the horizontal roll in which the shape measuring apparatus for the shaped steel according to the first invention is installed, the distance x from the contact (not in the projecting state) to the rolling surface of the horizontal roll is known when the shape measuring apparatus is installed. That is, since the measurement has been completed, the distance B from the flange end surface to the web surface on the flange end surface side can be calculated as x−δ if the moving distance δ of the contact to the flange end surface can be measured.
また、第1の発明に係る形鋼の形状計測装置では、前記接触子がフランジ端面に垂直に当接するように、前記接触子の向きを規制する規制部材を備えることを好適とする。 In the shape measuring apparatus for shape steel according to the first aspect of the present invention, it is preferable that a regulating member for regulating the direction of the contact is provided so that the contact contacts the end face of the flange perpendicularly.
圧延中に接触子がフランジ端面に当接すると、接触子はフランジ端面との間の摩擦により形鋼の搬送方向に移動した後、フレキシブルロッドが有する復元力により原位置に復帰する。その際、搬送方向と逆の方向に接触子が大きく移動(オーバーシュート)し、支持部材を支点とする振り子運動を行う。当該構成では、接触子が搬送方向と逆の方向に移動した際、規制部材によって接触子のオーバーシュートが防止され、接触子はフランジ端面に垂直に当接する位置で静止する。 When the contact comes into contact with the flange end surface during rolling, the contact moves in the direction of conveying the shape steel by friction with the flange end surface, and then returns to the original position by the restoring force of the flexible rod. At that time, the contactor moves greatly (overshoot) in the direction opposite to the conveying direction, and the pendulum motion is performed with the support member as a fulcrum. In this configuration, when the contact moves in the direction opposite to the conveying direction, the restricting member prevents overshoot of the contact, and the contact stops at a position where it abuts perpendicularly to the flange end surface.
また、第1の発明に係る形鋼の形状計測装置では、前記接触子がフランジ端面に当接したときの衝撃力を計測する衝撃センサを備えていてもよい。 The shape measuring apparatus for shape steel according to the first invention may further include an impact sensor for measuring an impact force when the contact contacts the flange end surface.
接触子がフランジ端面に当接した時点は、接触子の移動距離を示す時刻歴グラフの形状変化から特定することができるが、衝撃センサで計測された衝撃力のピーク時をとらえることにより、接触子がフランジ端面に当接した時点を容易に特定することが可能となる。 The point of contact of the contact with the flange end face can be identified from the change in the shape of the time history graph that shows the distance of movement of the contact, but contact can be obtained by capturing the peak time of the impact force measured by the impact sensor. It becomes possible to easily specify the point in time when the child comes into contact with the flange end surface.
また、第3の発明は、第1の発明に係る形鋼の形状計測装置を備えるユニバーサルミルである。 Moreover, 3rd invention is a universal mill provided with the shape measuring apparatus of the shape steel based on 1st invention.
本発明に係る形鋼の形状計測装置及び形状計測方法では、先端部がフランジ端面に当接する接触子とされ、軸直交方向に柔軟なフレキシブルロッドの軸方向移動量を計測することにより、フランジ端面までの接触子の移動距離を導出するので、フレキシブルロッドの中間部を湾曲させることにより、径が小さな水平ロールにも設置が可能である。また、接触子が棒状とされているので、フランジ厚の薄い形鋼へも適用することができる。 In the shape measuring apparatus and the shape measuring method of the shaped steel according to the present invention, the end of the flange is measured by measuring the amount of axial movement of the flexible rod that is flexible in the direction perpendicular to the axis. Therefore, it can be installed on a horizontal roll having a small diameter by curving the intermediate portion of the flexible rod. Moreover, since the contact is made into a rod shape, the invention can be applied to a steel having a thin flange thickness.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態に付き説明し、本発明の理解に供する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態に係る形鋼の形状計測装置20(以下、単に「形状計測装置」と呼ぶ。)が設置されたユニバーサルミル10を形鋼17の搬送方向から見た部分模式図を図1に、同ユニバーサルミル10を搬送直交方向から見た部分模式図を図2にそれぞれ示す。なお、以下の説明では、形状計測装置20に関し、形鋼17のフランジ端面15aに近い側を「先」側、遠い側を「後」側と呼ぶことにする。
[First Embodiment]
The partial model which looked at the
ユニバーサルミル10は、形鋼17が搬送される搬送ラインを挟んで上下に配置された一対の水平ロール11、12と、搬送ラインを挟んで左右に配置された一対の竪ロール13とを備え、H形鋼などフランジ15とウェブ16を有する形鋼17の圧延を行う圧延機である。
形状計測装置20は、形鋼17の圧延時に該形鋼17の形状を計測する装置であって、上側の水平ロール11の両側面部11a、及び下側の水平ロール12の両側面部12aにそれぞれ設置されている。なお、形状計測装置20が適用可能なユニバーサルミル10は、粗ユニバーサルミル、仕上げユニバーサルミルのいずれでも良い。
以下、上側の水平ロール11の一方の側面部11aに設置されている形状計測装置20を例に採り説明する。
The
The
Hereinafter, the
図3に形状計測装置20の模式図を示す。形状計測装置20は、軸(材軸)直交方向に柔軟なフレキシブルロッド22と、水平ロール11の側面部11aに固定され、フレキシブルロッド22の先部を回動自在に支持する支持部材23と、フレキシブルロッド22の後端部に連結され、フレキシブルロッド22をその軸方向に移動させる駆動部24と、駆動部24の後端部に連結され、フレキシブルロッド22の移動量を計測する変位計25とを備えている。
また、フレキシブルロッド22と駆動部24の連結部には、駆動部24に向かう付勢力をフレキシブルロッド22に付与するスプリング27が装着されている。
FIG. 3 shows a schematic diagram of the
In addition, a
フレキシブルロッド22は、密着させて螺旋状に巻かれた鋼線からなるインナーロッド22aと、インナーロッド22aを被覆するアウターチューブ22bとから構成され、インナーロッド22aの先端には、棒状の接触子21が取り付けられている。フランジ端面15aに当接する接触子21の先端面は、接触時の摩擦を小さくするため半球状とされている。
インナーロッド22aは、軸方向の剛性が高く、軸直交方向の剛性が低いため、フレキシブルロッド22の中間部が湾曲した状態でも、接触子21の移動量を駆動部24を介して変位計25に伝達することができる。なお、アウターチューブ22bには、塩化ビニル等の合成樹脂など柔軟な素材が使用されている。
The
Since the
駆動部24には、ソレノイド(図示省略)が内蔵された筐体24bと、ソレノイド内を挿通する鉄心24aとを有するソレノイドアクチュエータなどを用いることができる。ソレノイドアクチュエータでは、ソレノイドに電流を流すことでソレノイドに磁界が発生し、ソレノイド内の鉄心24aが直線運動する。ソレノイドアクチュエータは、応答速度が速く制御性に優れるという特徴を有している。
As the
変位計25には、例えば、有底円筒状の筒状部25bと、筒状部25bに挿入され、筒状部25bの軸方向に進退するロッド25aとを有する接触式の差動トランス式変位計を使用することができる。差動トランス式変位計は、精度が高く、広い測定範囲(例えば0〜300mm)を有し、悪環境下でも使用することができる。なお、変位計25として、磁歪式変位計など他の変位計を使用しても良い。
The
形状計測装置20では、駆動部24を貫通する鉄心24aの先端部にインナーロッド22aの後端部が連結され、鉄心24aの後端部に変位計25のロッド25a先端部が連結されている。
駆動部24を作動させると、鉄心24aがフレキシブルロッド22側に移動し、鉄心24aと連結されたインナーロッド22aが接触子21側に移動して接触子21がアウターチューブ22bから突出する。一方、駆動部24を停止させると、スプリング27の付勢力により鉄心24aが変位計25側に移動し、鉄心24aと連結されたインナーロッド22aが変位計25側に移動して接触子21が後退する。
なお、接触子21の移動距離は、インナーロッド22aを介して接触子21と連結された鉄心24aの移動量を変位計25で計測することにより求められる。
In the
When the
In addition, the movement distance of the
フレキシブルロッド22は、中間部が湾曲させられた状態で水平ロール11の側面部11aに配置され、駆動部24及び変位計25は、水平ロール11のロール軸であるアーバー14上に設置される(図1参照)。変位計25からの出力信号は、アーバー14を支持するロールチョック(図示省略)に設置されたスリップリング(図示省略)を介して外部に出力される。
The
フランジ端面15aの移動速度(形鋼17の搬送速度)をV0とし、接触子21の先端の速度をVSとすると(図4(A)参照)、接触子21の先端は水平ロール11の圧延面11bより半径方向内側に位置しているため(図2参照)、V0>VSとなり、フランジ端面15aは、接触子21に対して相対速度V0−VSで搬送方向に移動している。本実施の形態では、接触子21を含むフレキシブルロッド22の先部が、支持部材23を支点として形鋼17の搬送方向に回動することで、接触子21の先端部の摩耗を防止している。
When the moving speed of the
また、支持部材23の一方の側面(形鋼17の搬送方向上流がわ)には、接触子21の向きを規制する板状の規制部材26が設置されている。フレキシブルロッド22の先部が規制部材26に接触することにより、接触子21の向きが規制される。規制部材26は、フレキシブルロッド22の先部が接触する面が水平ロール11の中心軸を含む仮想面と平行になるように配置されている。
In addition, a plate-
水平ロール11の半径方向外側に接触子21が突出し、フランジ端面15aに当接すると(図4(B)参照)、接触子21はフランジ端面15aと共に相対速度V0−VSで搬送方向に回動する(図4(C)参照)。接触子21が後退することにより、フランジ端面15aから接触子21が離れると、フレキシブルロッド22(インナーロッド22a)が軸直交方向の復元力を有しているため、接触子21は搬送方向と逆の方向に回動し、フレキシブルロッド22の先部が規制部材26に当接する(図4(D)参照)。これにより、接触子21はフランジ端面15aに垂直に当接する位置で静止する。
次に、ユニバーサルミル10で形鋼17を圧延する際に、上記構成を有する形状計測装置20を用いてウェブ16の偏り量を計測する方法について説明する。
Next, a method of measuring the amount of deviation of the
(1)水平ロール11の側面部11aに支持部材23を固定してフレキシブルロッド22の先部を支持部材23で回動自在に支持すると共に、フレキシブルロッド22の中間部を湾曲させて駆動部24及び変位計25を水平ロール11のアーバー14上に配置する。前述したように、従来のウェブ偏り計測装置が設置可能なロールの最小径は2000mm程度であったが、本実施の形態に係る形鋼の形状計測装置20は、1000mm以下(例えば800mm程度)の直径を有する小径の水平ロールに適用することができる。
(1) The
なお、図4(A)に示すように、フレキシブルロッド22の中間部を湾曲させる際、形鋼17の搬送方向側に駆動部24及び変位計25が配置されるように、即ち搬送方向上流がわに向けて凸となるように湾曲させると共に、支持部材23の搬送方向上流がわ側面に規制部材26を設置することが望ましい。このような配置とすると、フレキシブルロッド22(インナーロッド22a)の先部が搬送方向に回動した際、真っ直ぐになろうとする性質により、搬送方向と逆方向の復元力がフレキシブルロッド22の先部に作用し、フレキシブルロッド22の先部は規制部材26に当接する。
As shown in FIG. 4A, when the intermediate portion of the
(2)水平ロール11の1回転ごとに、駆動部24を作動させてインナーロッド22aを接触子21側に移動させることにより、水平ロール11の半径方向外側に接触子21を突出させて、接触子21をフランジ端面15aに当接させる。具体的には、接触子21が形鋼17のフランジ端面15aに最も接近するタイミングで駆動部24を作動させて接触子21を突出させ、フランジ端面15aに接触子21を垂直に当接させる。接触子21がフランジ端面15aに当接した時点から一定時間(例えば0.1秒)経過後、駆動部24を停止して接触子21を後退させ、原位置に復帰させる。
(2) For each rotation of the
(3)変位計25により計測された鉄心24aの移動量の出力値(インナーロッド22aの移動量のデータ)に基づいて、フランジ端面15aまでの接触子21の移動距離を、コンピュータなどの演算手段(図示省略)を用いて導出する。
図5は、接触子21の移動距離を示す時刻歴波形の模式図である。同図より、圧延が行われていないときは、接触子21の移動距離を示す時刻歴波形は、きれいな台形状となるが、圧延が行われているときは、接触子21の移動距離を示す時刻歴波形は、変曲点を通過した後、最大値となる波形となることがわかる。図6は、変位計25によって計測された接触子21の移動距離波形の一例を示したものである。
上記変曲点は、接触子21がフランジ端面15aに当接した時点を示している。従って、変位計25によって計測された接触子21の移動距離波形を画像解析して上記変曲点を特定することにより、フランジ端面15aまでの接触子21の移動距離を導出することができる。
(3) Based on the output value of the moving amount of the
FIG. 5 is a schematic diagram of a time history waveform indicating the moving distance of the
The said inflection point has shown the time of the
(4)導出されたフランジ端面15aまでの接触子21の移動距離に基づいてウェブ16の偏り量を、コンピュータなどの演算手段を用いて算出する。
図2に示すように、突出していない状態(原位置)の接触子21から水平ロール11の圧延面11bまでの距離xは、形状計測装置20を設置した時に計測済みである。従って、形状計測装置20を用いてフランジ端面15aまでの接触子21の移動距離δを計測することにより、フランジ端面15aからフランジ端面15a側のウェブ16表面までの距離Bは、x−δとして算出することができる。
(4) Based on the derived movement distance of the
As shown in FIG. 2, the distance x from the
図7は、形状計測装置20の設置方法の変形例を示したものであり、駆動部24と変位計25も水平ロール11の側面部11aに設置した例を示している。
FIG. 7 shows a modification of the installation method of the
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態に係る形状計測装置30の部分模式図を図8に示す。
形状計測装置30は、フレキシブルロッド22と駆動部24の間に衝撃センサ31が介装されている点が、前述した形状計測装置20と異なっている。
衝撃センサ31は、接触子21がフランジ端面15aに当接したときの衝撃力を計測するために使用される。衝撃センサ31としては、荷重計測に使用されるロードセルなどを用いることができる。
[Second Embodiment]
FIG. 8 shows a partial schematic diagram of the
The
The
図9は、接触子21の移動距離の時刻歴波形と衝撃センサ31の出力(衝撃力)の時刻歴波形を示した模式図である。同図より、接触子21がフランジ端面15aに当接すると、衝撃センサ31の出力が瞬間的に増大することがわかる。従って、衝撃センサ31で計測された出力のピーク時をとらえることにより、接触子21がフランジ端面15aに当接した時点を容易に特定することが可能となる。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a time history waveform of the moving distance of the
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、突出した接触子をスプリングの付勢力で後退させるようにしているが、接触子の突出と後退動作を駆動部で行うようにしても良い。また、上記実施の形態では、螺旋状の鋼線からなるインナーロッドとインナーロッドを被覆するアウターチューブでフレキシブルロッドを構成したが、プラスチックロッドなど軸直交方向に柔軟な他の材料でフレキシブルロッドを構成しても良い。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configurations described in the above-described embodiments, and is considered within the scope of the matters described in the claims. Other embodiments and modifications are also included. For example, in the above embodiment, the protruding contact is retracted by the urging force of a spring, but the contact may be protruded and retracted by the drive unit. In the above embodiment, the flexible rod is configured by the inner rod made of a spiral steel wire and the outer tube covering the inner rod. However, the flexible rod is configured by another material that is flexible in the direction perpendicular to the axis, such as a plastic rod. You may do it.
10:ユニバーサルミル、11、12:水平ロール、11a、12a:側面部、11b:圧延面、13:竪ロール、14:アーバー、15:フランジ、15a:フランジ端面、16:ウェブ、17:形鋼、20、30:形状計測装置(形鋼の形状計測装置)、21:接触子、22:フレキシブルロッド、22a:インナーロッド、22b:アウターチューブ、23:支持部材、24:駆動部、24a:鉄心、24b:筐体、25:変位計、25a:ロッド、25b:筒状部、26:規制部材、27:スプリング、31:衝撃センサ
10: Universal mill, 11, 12: Horizontal roll, 11a, 12a: Side face, 11b: Rolled surface, 13: Saddle roll, 14: Arbor, 15: Flange, 15a: Flange end face, 16: Web, 17:
Claims (5)
先端部がフランジ端面に当接する接触子とされ、軸直交方向に柔軟なフレキシブルロッドと、前記水平ロールの側面部に固定され、前記フレキシブルロッドの先部を支持する支持部材と、前記フレキシブルロッドの後端部に連結され、該フレキシブルロッドをその軸方向に移動させる駆動部と、前記駆動部に連結され、前記フレキシブルロッドの移動量を計測する変位計とを備えることを特徴とする形鋼の形状計測装置。 A universal mill incorporating a pair of upper and lower horizontal rolls and a pair of left and right saddle rolls, and a device for measuring the shape of a shape steel when rolling the shape steel having a flange and a web,
The front end is a contact that abuts against the flange end surface, a flexible rod that is flexible in the direction perpendicular to the axis, a support member that is fixed to the side surface of the horizontal roll and supports the tip of the flexible rod, and the flexible rod A shaped steel comprising: a drive unit connected to a rear end part and moving the flexible rod in an axial direction thereof; and a displacement meter connected to the drive part and measuring a movement amount of the flexible rod. Shape measuring device.
前記水平ロールの側面部に前記支持部材を固定して前記フレキシブルロッドの先部を前記支持部材で支持すると共に、前記フレキシブルロッドの中間部を湾曲させて前記駆動部及び前記変位計を前記水平ロールの側面部もしくは前記水平ロールのアーバーに配置する工程と、
前記水平ロールの回転時に、前記フレキシブルロッドをその軸方向に移動させることにより前記接触子を間欠的に突出させて該接触子をフランジ端面に当接させる工程と、
前記変位計により計測された前記フレキシブルロッドの移動量のデータに基づいて、フランジ端面までの前記接触子の移動距離を導出する工程と、
導出されたフランジ端面までの前記接触子の移動距離に基づいてウェブの偏り量を算出する工程とを備えることを特徴とする形鋼の形状計測方法。 The shape measurement of the shape steel according to any one of claims 1 to 3, when rolling a shape steel having a flange and a web in a universal mill incorporating a pair of upper and lower horizontal rolls and a pair of left and right saddle rolls. A method for measuring the shape of the shape steel using an apparatus,
The support member is fixed to a side surface portion of the horizontal roll and the tip portion of the flexible rod is supported by the support member, and an intermediate portion of the flexible rod is bent so that the drive unit and the displacement meter are connected to the horizontal roll. A step of arranging the arbor of the horizontal roll or the arbor of the horizontal roll;
A step of causing the contact to intermittently protrude by moving the flexible rod in the axial direction of the horizontal roll and abutting the contact with a flange end surface;
Deriving the moving distance of the contact to the flange end surface based on the data of the moving amount of the flexible rod measured by the displacement meter;
And a step of calculating a deviation amount of the web based on the derived movement distance of the contact to the flange end surface.
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