JP2977311B2 - ロールプロフィール計測方法 - Google Patents

ロールプロフィール計測方法

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JP2977311B2
JP2977311B2 JP3070822A JP7082291A JP2977311B2 JP 2977311 B2 JP2977311 B2 JP 2977311B2 JP 3070822 A JP3070822 A JP 3070822A JP 7082291 A JP7082291 A JP 7082291A JP 2977311 B2 JP2977311 B2 JP 2977311B2
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寛治 林
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/12Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring roll camber

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延機等におけるロー
ルの輪郭形状をインラインで計測する装置に対して適用
可能なロールプロフィール計測方法に関する。
【0002】
【従来の技術】圧延機等におけるワークロールは、被圧
延材と接触する部分だけが局部的に摩耗するため、複数
の被圧延材を連続的に圧延する際には、板幅の広い被圧
延材から順に圧延作業を行わないと、正常な板圧分布の
板材を得ることが困難となる。このため、一般的には板
幅の広い被圧延材から板幅の狭い被圧延材の順に圧延作
業を移行させる必要があり、現在はこのような圧延手順
が一般的となっている。
【0003】しかし、このような被圧延材の板幅による
圧延順序の規制は、生産性の向上を阻害する要因となる
ため、かかる被圧延材の板幅に基づく圧延順序の規制を
撤廃するための方策として、ワークロールを圧延機スタ
ンド内に組み込んだ状態でその表面を所望の形状に研削
する、いわゆるオンラインロール研削法が提案されてい
る。このオンラインロール研削法を実施するに当たって
最も重要なことは、ワークロールに対する研削箇所やそ
の研削量を適切に設定して所望の輪郭形状、つまり所望
のロールプロフィールを得る必要上、ワークロールの研
削前後或いは研削中に、このワークロールのロールプロ
フィールを常に正確に把握することである。
【0004】このようなことから、第3図に示すような
ロールプロフィール計測装置が考えられている。即ち、
ワークロール101を回転自在に支持する圧延機スタン
ド102には、両端部がそれぞれ摺動案内板103を介
してワークロール101との対向方向(図中、上下方
向)に摺動自在となる支持ビーム104が取り付けられ
ている。この支持ビーム104と圧延機スタンド102
との間には、一対のジャッキ装置105が組付けられ、
これらジャッキ装置105の作動によって支持ビーム1
04はワークロール101との対向方向に摺動するよう
になっている。又、支持ビーム104の両端部には、先
端がワークロール101の両端部にそれぞれ当接し得る
一対の位置決めアーム106が、ワークロール101と
の対向方向に突設されている。
【0005】前記支持ビーム104にはワークロール1
01の回転軸心と平行な方向(図中、左右方向)に伸び
る案内棒107の両端部が固定され、この案内棒107
にはスライダ108が図中、左右方向に摺動自在に係合
している。このスライダ108には、案内棒107と平
行状態で両端部が支持ビーム104に回転自在に取り付
けられた送りねじ軸109が螺合され、この送りねじ軸
109の一端側に嵌着された従動歯車110には、支持
ビーム104上に設置された正逆転可能な駆動モータ1
11の駆動歯車112が噛み合わされている。
【0006】第3図及び前記スライダ108の部分の概
略構造を表す第4図に示すように、このスライダ108
には、ワークロール101の外周面を研削する複数個の
研削砥石113が、ワークロール101の回転軸心と平
行な方向に沿って所定間隔で配置されており、これら研
削砥石113は支持ビーム104とは別にスライダ10
8に対してワークロール101との対向方向にそれぞれ
独立に往復動可能となっている。
【0007】これら相互に隣り合う研削砥石113の間
には、ワークロール101の径寸法を測定する変位検出
器114がそれぞれ配置され、これら変位検出器114
は支持ビーム104とは別にスライダ108に対してワ
ークロール101との対向方向に摺動自在にスライダ1
08に取り付けられたラック棒115の先端部にそれぞ
れ設けられている。各ラック棒115に刻設されたラッ
ク116とそれぞれ噛み合うピニオン117が所定間隔
で形成されたピニオン軸118は、前記送りねじ軸10
9と平行にスライダ108に回転自在に取り付けられて
いる。このスライダ108の中央部に位置する二つの研
削砥石113の間には、ピニオン軸118の中央部に形
成した駆動ピニオン119と噛み合う駆動ラック120
を刻設したプランジャ121が図示しない駆動源により
ワークロール101との対向方向に往復動自在に装着さ
れている。
【0008】従って、ジャッキ装置105により支持ビ
ーム104から突出する位置決めアーム106の先端を
ワークロール101の表面に押し付け、この状態でプラ
ンジャ121を操作して変位検出器114とワークロー
ル101とを予め設定した間隔に保持し、駆動モータ1
11によりスライダ108をワークロール101の回転
軸心と平行な方向に移動させることにより、ワークロー
ル101のプロフィールを計測する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】第3図及び第4図に示
した従来のロールプロフィール計測装置の場合、単にラ
ック棒115が介在するだけの研削砥石113の間隔p
は、スライダ108の中央部に設けられて変位検出器1
14を駆動させるためのプランジャ121等が介在する
二つの研削砥石113の間隔(p+α)よりもαだけ狭
くて良い。
【0010】一方、駆動モータ111によるスライダ1
08の移動量は、ハウジング102内における他の周辺
機器との場所的な制約等から、ラック棒115が介在す
る研削砥石113の間隔p程度しか取ることができな
い。このため、ワークロール101の中央部には前述し
たαの幅に相当する計測不可能な箇所が存在することに
なる。
【0011】これを避けるためには、スライダ108の
移動量を(p+α)以上に設定すれば良いが、ハウジン
グ102内における他の周辺機器との場所的な制約等か
ら、従来のものではスライダ108の移動量をpより大
きく設定できないという不具合があった。
【0012】
【発明の目的】本発明は、ワークロールの外周面全域を
くまなく計測することが可能なロールプロフィール計測
方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によるロールプロ
フィール計測方法は、被測定ロールの回転軸心と平行な
方向に沿って配置され且つこの被測定ロールの径寸法を
それぞれ測定する複数の変位検出器に対し、前記被測定
ロールをその回転軸心と平行な方向に移動する手段と、
かつ前記被測定ロールに対し前記複数の変位検出器を前
記被測定ロールの回転軸心と平行な方向に移動する手段
とを備え、これらの手段を組み合わせることにより、
の被測定ロールの輪郭形状を当該被測定ロールの回転軸
心と平行な方向に沿った複数の区間に分割して計測する
ようにしたことを特徴とするものである。
【0014】
【作用】被測定ロールとこの被測定ロールの径寸法をそ
れぞれ測定する複数の変位検出器とを対向させ、これら
複数の変位検出器に対して被測定ロールをその回転軸心
と平行な方向に移動する。被測定ロールの移動量は、隣
り合う変位検出器の間隔以上であり、これによって被測
定ロールの輪郭形状の全域がこの被測定ロールの回転軸
心と平行な方向に沿った複数の区間に分割して計測され
る。
【0015】ここで、本発明をロールシフト圧延機に対
して応用した場合には、被測定ロールの移動手段として
ロールシフト装置をそのまま利用することができる。
又、第4図に示す従来のロールプロフィール計測装置を
用いた場合には、スライダ108の移動とワークロール
101の移動とを組合せることにより、αに相当する量
だけワークロール101を移動させれば充分となる。
【0016】
【実施例】本発明によるロールプロフィル計測方法を四
段圧延機のワークロールに対して応用した一実施例にお
ける圧延機の概略構造を表す第1図及びそのII−II矢視
断面構造を表す第2図に示すように、帯板11を圧延す
る上下一対のワークロール12には、それぞれバックア
ップロール13がこれらの背後から押し当てられてお
り、これによってワークロール12の間を通過する帯板
11に所定の圧延荷重を加え、所望の板厚に成形するよ
うになっている。これらワークロール12及びバックア
ップロール13は、これらの両端部をそれぞれ回転自在
に支持するロールチョック14,15を介して圧延機の
ハウジング16に取り付けられている。
【0017】ワークロール12の一端側のロールチョッ
ク14には、これらワークロール12をその回転軸心と
平行な方向(図中、左右方向)にそれぞれ独立して移動
させるための上下一対のロールシフト装置17が連結装
置18を介してそれぞれ連結されており、これらロール
シフト装置17の作動によって、ワークロール12は任
意に所定距離だけその回転軸心と平行な方向に移動でき
るようになっている。
【0018】一方、各ワークロール12の側方(帯板1
1の通板方向上流側或いは下流側)には、ワークロール
12の外周面を研削しつつそのロールプロフィールを計
測するロールプロフィール計測装置19が配置されてい
る。本実施例のロールプロフィール計測装置19は、第
4図に示した従来のものと同様な構成であるのでその説
明を省略するが、基本的にはワークロール12の回転軸
心と平行な方向に往復動するスライダ20に対し、複数
の研削砥石21と変位検出器22とを配設したものであ
る。即ち、スライダ20の中央部に設けられて変位検出
器22を駆動させるための図示しないプランジャ等が介
在する二つの研削砥石21の間隔(p+α)は、変位検
出器22に対する駆動力伝達用の図示しないラック棒が
単に介在するだけの研削砥石21の間隔pよりもαだけ
狭く設定されている。
【0019】従って、ワークロール12の輪郭形状を計
測する場合には、まずロールシフト装置17を作動して
ワークロール12をハウジング16の所定箇所に位置決
めする一方、ロールプロフィール計測装置19の図示し
ないジャッキ装置によってスライダ20をワークロール
12との対向方向に移動させ、変位検出器22とワーク
ロール12の外周面との間隔を所定距離にセットする。
【0020】次に、この状態にて各変位検出器22によ
りそれぞれの最初のセット位置におけるワークロール1
2の径寸法を測定する。続いて、ロールシフト装置17
を作動してワークロール12をその回転軸心と平行な方
向に移動させ、これと並行して各変位検出器22により
連続的にワークロール12の径寸法を測定することによ
り、ワークロール12のロールプロフィールが計測され
る。
【0021】ここで、ハウジング16に対するワークロ
ール12の移動量は、隣り合う研削砥石21の最大間隔
(P+α)以上に設定される。これにより、ワークロー
ル12の外周面の全域が連続して測定される結果、ワー
クロール12の全長に亙るロールプロフィールが計測さ
れたことになる。
【0022】本実施例では、スライダ20を移動させず
にロールシフト装置17によりワークロール12だけを
移動させるようにしたが、ある範囲まではロールプロフ
ィール計測装置19の図示しない駆動モータを作動して
スライダ20を移動させ、残りの範囲をロールシフト装
置17によりワークロール12を移動させてワークロー
ル12の全長に亙るロールプロフィールを計測すること
も当然可能である。又、最初のセット位置からスライダ
20をワークロール12の回転軸心と平行な方向に移動
してワークロール12の径寸法を測定した後、このスラ
イダ20を元のセット位置に戻すと共にロールシフト装
置17によりワークロール2を移動させ、測定し残した
分のワークロール12の径寸法を測定し、これらの測定
結果からワークロール12の全長に亙るロールプロフィ
ールを計測することもできる。この場合、ワークロール
12の移動量をP以上に設定する必要がある。
【0023】なお、本実施例では複数の変位検出器22
のうちの3つの変位検出器22を一組として構成し、こ
れら一組の変位検出器22により同時に測定される3点
の径寸法に基づき、ワークロール12或いはスライダ2
0の移動に伴う運動誤差を消去するようにした演算法を
採用しているが、ここではその説明を省略する。
【0024】
【発明の効果】本発明のロールプロフィル計測方法によ
ると、研削砥石と変位検出器とを組み込んだロールプロ
フィール計測装置を用い、ロール研削の前後或いは研削
中に被測定ロールのプロフィールを計測するに際し、ロ
ールプロフィール計測装置の移動手段だけでは計測でき
ない箇所が残るような場合、被測定ロールを移動させて
その径寸法を測定するようにしたので、被測定ロールの
全長に亙ってロールプロフィールを洩れなく正確に測定
できる。この結果、オンラインロール研削法を有効に実
現することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のロールプロフィル計測方法を圧延機の
ワークロールに応用した一実施例の正面図である。
【図2】そのII−II矢視断面図である。
【図3】従来のロールプロフィル計測方法の一例を表す
機構部分の概念図である。
【図4】その主要部を透視状態で表す斜視図である。
【符号の説明】
12はワークロール、16はハウジング、17はロール
シフト装置、18は連結装置、19はロールプロフィー
ル計測装置、20はスライダ、21は研削砥石、22は
変位検出器である。
フロントページの続き (72)発明者 松島 久夫 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22 号 三菱重工業株式会社 広島製作所内 (72)発明者 川崎 隆正 神奈川県川崎市川崎区南渡田町1番1号 日本鋼管株式会社 設備技術部内 審査官 柴田 和雄 (56)参考文献 特開 昭63−75608(JP,A) 特開 昭60−235010(JP,A) 特開 昭60−107511(JP,A) 特開 昭60−91206(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 21/00 - 21/32

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定ロールの回転軸心と平行な方向に
    沿って配置され且つこの被測定ロールの径寸法をそれぞ
    れ測定する複数の変位検出器に対し、前記被測定ロール
    をその回転軸心と平行な方向に移動する手段と、かつ前
    記被測定ロールに対し前記複数の変位検出器を前記被測
    定ロールの回転軸心と平行な方向に移動する手段とを備
    え、これらの手段を組み合わせることにより、この被測
    定ロールの輪郭形状を当該被測定ロールの回転軸心と平
    行な方向に沿った複数の区間に分割して計測するように
    したことを特徴とするロールプロフィール計測方法。
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CN112517647B (zh) * 2020-11-17 2021-10-26 燕山大学 一种视觉传感的电磁调控轧辊辊型监测装置及其方法

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