JP3088944B2 - オンラインロール研削機によるロール研削方法 - Google Patents

オンラインロール研削機によるロール研削方法

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JP3088944B2 JP07311116A JP31111695A JP3088944B2 JP 3088944 B2 JP3088944 B2 JP 3088944B2 JP 07311116 A JP07311116 A JP 07311116A JP 31111695 A JP31111695 A JP 31111695A JP 3088944 B2 JP3088944 B2 JP 3088944B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、熱延或いは冷延鋼
板の圧延において、圧延機内に設置したオンラインロー
ル研削装置(オンラインロールグラインダー、以下単に
ORGという)により圧延ロールのワークロールを研削
するに際し、精度良く目標プロフィルまで研削し所望の
ロール形状を得ることができる研削制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、鋼板の圧延に使用する圧延ロー
ルは、鋼板通板部に相当する部分のみが摩耗し、鋼板未
通板部(未摩耗部)との間に段差が生じる。この段差が
進行すると鋼板断面の板厚偏差が大きくなったり、幅の
狭い鋼板の次に幅の広い鋼板を圧延する場合には、鋼板
断面の形状が猫耳状になり、製品品質基準を逸脱し、製
品歩留りを低下させる。従って、実機の圧延では圧延順
序や圧延長さを規制せざるを得ない不都合がある。その
結果、出鋼順=圧延順であって幅逆転が可能な圧延、い
わゆるスケジュールフリー圧延の実現を困難にしてい
る。
【0003】従来、このような問題を解決するために、
圧延機内にロール研削装置を設置し、圧延中或いは圧延
と圧延との間の未圧延中にロールを研削し、上記した摩
耗段差を解消する試みがなされている。特に、最近にお
いては、被研削ロール表面に直接円盤状回転砥石を押し
付け、該回転砥石をロール軸方向に横行自在にしたオン
ラインロールグラインダーが提案されている。例えば、
特開平6−190410号公報や特開平6−30461
4号公報にはORG装置自体やその制御方法が開示され
ている。
【0004】また、上述したORGを好適な状態で使用
するには、現在の被研削ロールのプロフィルを正確に把
握することが重要であり、そのため従来においても、特
公平3−17283号公報のような超音波によるロール
プロフィル測定方式や、特公平6−59487号公報の
ような接触型又は非接触型のプロフィルセンサーからの
測定値を入力しプロフィルを演算するオンラインプロフ
ィルメータ等が知られている。
【0005】更に、特開平6−63616号公報におい
ては、圧延ロールのプロフィルを正確に測定するため
に、ORGとロールプロフィルメータとを一体に構成し
た圧延機も提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいてはORG及びオンラインプロフィルメータのそれ
ぞれについては、別々に開示されており、両者を合理的
に組み合わせた例は少ない。また、ORGとロールプロ
フィルメータとを一体にした特開平6−63616号公
報に開示の技術にしても、目標ロールプロフィルと測定
ロールプロフィルとの差を押付力変更によって補うもの
であるが、実際の研削に際しては種々の要因、例えば、
砥石の目詰りや精度のばらつき等の理由により目標とす
る研削量が得られないことが多い。つまり、従来の研削
においては、それまでの研削効率を全く考慮していない
ため、本来必要とされている押付力の設定ができず、目
標のプロフィルには何時までたっても到達し得ないこと
になる。
【0007】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、ORGの研削に際して
はそれまでの研削効率を考慮にいれて研削量を決めるこ
とにより、研削精度を向上させると共に、低クラウン材
の組み込み量の拡大とスケジュールフリー化の達成を図
ることを目的とする。なお、ここで低クラウン材とは、
板センター部と板エッジ部の板厚偏差が約50μmを超
えない程度のものをいう。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の研削方法は、連続する鋼板圧延機のスタンド
間にロールプロフィル測定手段を配置すると共に圧延機
内にORGを備え、該ORGにより圧延ロールのワーク
ロールを研削するに際し、前記ロールプロフィル測定手
段により初期のロールプロフィルを測定し、圧延条件に
よりロール摩耗量を予測して研削量を決め研削を開始す
ると共に、ロール組替からの研削機押付力とロール回転
数のデータ及び研削後のロールプロフィル測定値に基づ
いて研削効率を求め、この研削効率を用いて、次回以降
の研削時の押付力設定又はゲイン設定を変更し、目標プ
ロフィルへの研削を行うことを特徴とする。上記の目標
プロフィルへの研削制御操作は、各ワークロールに少な
くとも2以上設置された研削ユニット毎に独立して行う
ことが好ましい。
【0009】圧延ロールの研削は、上述したように、通
板部(摩耗部)と未通板部(未摩耗部)の摩耗段差の解
消にあるが、初期の研削量の設定においては、ロールプ
ロフィル測定手段による初期のロールプロフィル測定値
と、それまでの圧延実績に基づき摩耗量を予測し、初期
研削量(具体的には砥石押付力と砥石横行速度)を決め
る。しかし、実際には砥石目詰りや砥石精度ばらつきに
より設定した研削量に研削できないことが多い。それ
で、研削後の圧延ロールのプロフィルをロールプロフィ
ル測定手段により測定し、これを初期プロフィルと比較
してその差を検出し、これにロール組替からの圧延履歴
(圧延荷重、ロール回転数など)、ORGの押付力を考
慮して、研削効率αを求める。そして、次回の研削に際
しては、このORG研削効率を用いて、つまり、研削効
率がほぼ100%になるような押付力に設定して目標プ
ロフィル、即ち、摩耗段差が解消される研削を実行す
る。これを式で表すと次のようになる。 Pβ=1/α×(1/M×PE +PN ) ただし、Pβ:次回押付力、α:研削効率 α=実績研
削量/目標研削量 M :オンラインプロフィル測定周期 PE :目標研削量に対する未達成研削量β分の研削に必
要なORG押付力、 PN :次回の通板摩耗から推定される必要ORG押付力
【0010】また、同一スタンドの上下圧延ロール間に
おいても、また、同一圧延ロールの左右の未摩耗部の研
削においても、研削量及び研削効率は同じではないた
め、上記した本発明のフィードバック学習研削制御は、
各圧延ロールに設置した少なくとも2以上の研削ユニッ
ト毎に独立して実施することが望ましい。なお、オンラ
インロールプロフィル測定手段による測定は、任意の設
定で何時でも実施できるようにしておくことが好まし
い。
【0011】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面にしたがって説
明する。図1は4Hi(勿論、6Hiであってもよい)
の熱間圧延機のワークロール研削に対し本発明を適用し
た場合の実施態様を示すものである。図において、DW
H 及びDWL は被圧延材Sを圧延する上ワークロール及
び下ワークロール、1A及び1Bは該上ワークロール及
び下ワークロールを研削するべく圧延スタンド内にロー
ルに近接して設置した上作動研削ヘッド及び下作動研削
ヘッドで、後述する如くこれがORGを構成する。2A
及び2Bは各ワークロールに対応して設けたオンライン
プロフィルメータであり、ワークロールのプロフィルを
測定するものである。
【0012】また、3は該オンラインプロフィルメータ
2A,2Bからの測定信号に基づき当該ロールのプロフ
ィルを演算するプロフィル演算部、4は演算されたプロ
フィルと既に入力されている目標プロフィルとを比較し
てその偏差を演算し、各ヘッド毎に必要研削量、研削効
率を算出する研削偏差演算部、5は研削偏差演算部4で
得られた必要研削量、研削効率を考慮して次回研削量を
決め、その指令値を出力するオンラインロール研削装置
制御機構、6は各ヘッド毎の研削効率調整部で、各ヘッ
ド固有の研削効率係数を考慮するものであり、これを経
て調整された各研削指令値が各研削ヘッドへ送られ、押
付力を変更して目標プロフィルへの研削を実行する。ま
た、押付力の代わりに押付力ゲインの変更でも良い。
【0013】オンラインプロフィルメータは、圧延スタ
ンド間でかつオンラインでロールプロフィルを正確に測
定できるものであれば、どのような形式のものでもよ
い。例えば、従来から知られている超音波距離計を用い
る測定手段、或いはロール表面に近接配置した複数の距
離測定装置を用いる測定手段等、任意のものを選択すれ
ば良い。
【0014】図2はORGの概要を示すもので、1はO
RG研削ヘッドユニット、7はORG研削砥石、8はO
RG研削ヘッド横行レール、9は被研削材である圧延ロ
ール、10は該圧延ロールのチョックである。前記研削
ヘッドユニット1は、図示のとごく、1個の圧延ロール
9に対し少なくとも2個配置されており、それぞれは独
立して制御可能、即ち、押付力及び横行速度が個々に制
御し得るようになっている。また、研削砥石7は横行レ
ール8に沿って(即ち、ロール軸方向に)横行自在で、
かつ、ロール表面に対しても前後進自在に保持されてい
る。
【0015】
【実施例】図3は本発明を圧延ロールのワークロール研
削に適用実施した場合の研削フローチャートの一例を示
すものであり、以下各段階ごとに説明する。
【0016】(1)ロールプロフィルの測定周期の設定 まず、オンラインプロフィルメータの測定周期(=圧延
本数)を設定する(学習周期の決定)。 (2)イニシャルロールプロフィルの測定 ORGによる研削開始時に、オンラインプロフィルメー
タによりイニシャルロールプロフィルの測定を行い、初
期設定を行う。 (3)ORGの研削設定値の計算、指令 圧延条件により、ロール摩耗量の予測値を計算する。そ
の予測値を研削目標値としてORGに指令する。圧延条
件としては、圧延荷重、ロール回転数、鋼板サイズ等が
挙げられる。 (4)ORG研削 ORG研削を実施し、プロフィルの測定周期:Mを1づ
つ積算する。 (5)M実績 M実績=設定値(M)のチェックを行い、NOであれば
前記(3)に戻る。YESであれば次に進む。 (6)ロールプロフィル測定 オンラインプロフィルメータによりロールプロフィルの
再測定を実施する。ここでロール摩耗量a、サーマルク
ラウン量b、ORG研削量Cr1 〜Crn は図4に示
す。 (7)ORG研削効率の計算 (6)の結果により、研削量の目標値と実績値の差を研
削効率として認識する。これは各研削ヘッド毎に実施す
る。 (8)ORG研削指令の計算、指令 (7)で求めた研削効率を考慮して研削効率が100%
となるように、研削指令値に反映させる。これは各研削
ヘッド毎に実施する。この場合には研削砥石の押付力の
変更操作を行っている。 (9)ORG研削の継続可否判断を行う。研削終了信号
の指令値があるか否かで、YESであれば次にゆき、N
Oであれば(3)に戻る。通常、研削終了信号の指令と
しては、ロール交換による指令や、何等かの人為的な指
令が考えられる。 (10)ORG研削終了となる。
【0017】
【発明の効果】以上の如く本発明のロール研削方法によ
れば、今まで考慮されていなかったORGの研削効率を
次回以降の研削に導入するものであるから、本来必要と
されるグラインダー押付力が設定でき、オンラインでの
研削精度が向上する。その結果、圧延幅移行の圧延制約
の緩和を実現できると共に、低クラウン材の組み込みの
拡大を図ることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】4Hiの熱間圧延機のワークロール研削に対し
本発明を適用した場合の実施態様を示す概要ブロック
図。
【図2】図1における研削ヘッドの具体例を示す平面説
明図。
【図3】本発明に係る研削方法の一実施例を示す研削フ
ローチャート。
【図4】圧延ロールの断面を模式的に示す図。
【符号の説明】
1A 上作動制御研削ヘッド 1B 下作動制御研削ヘッド 1 ORG研削ヘッドユニット 2 オンラインプロフィルメータ 3 プロフィル演算部 4 研削偏差演算部 5 オンラインロール研削装置制御機構 6 研削効率調整部 7 ORG研削砥石 8 ORG研削ヘッド横行レール 9 圧延ロール 10 ロールチョック DWH 上ワークロール DWL 下ワークロール S 被圧延材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 寛 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (56)参考文献 特開 平7−88513(JP,A) 特開 平5−104426(JP,A) 特開 平6−238310(JP,A) 特開 平5−104115(JP,A) 特開 平5−123720(JP,A) 特開 平6−344012(JP,A) 特開 平6−304614(JP,A) 特開 平3−161106(JP,A) 特開 昭61−88906(JP,A) 特開 平4−284907(JP,A) 特開 昭61−138108(JP,A) 特開 平6−190410(JP,A) 特開 昭62−192204(JP,A) 特開 平6−63616(JP,A) 特開 平8−132339(JP,A) 特開 平7−100511(JP,A) 特開 平2−89510(JP,A) 特開 昭63−13605(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 28/04 B24B 5/37 B24B 49/04 B24B 51/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続する鋼板圧延機のスタンド間或いは
    圧延機内に、ロールプロフィル測定手段及びオンライン
    ロール研削機を配置し、該オンラインロール研削機によ
    り圧延ロールのワークロールを研削するに際し、前記ロ
    ールプロフィル測定手段により初期のロールプロフィル
    を測定し、圧延条件によりロール摩耗量を予測して研削
    量を決め研削を開始すると共に、ロール組替からの研削
    機押付力とロール回転数のデータ及び研削後のロールプ
    ロフィル測定値に基づいて研削効率を求め、この研削効
    率を用いて、次回以降の研削時の押付力設定又はゲイン
    設定を変更し、目標プロフィルへの研削を行うことを特
    徴とするオンラインロール研削機によるロール研削方
    法。
  2. 【請求項2】 目標プロフィルへの研削制御操作は、各
    ワークロールに少なくとも2以上設置された研削ユニッ
    ト毎に独立して行うことよりなる請求項1記載の研削方
    法。
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