JP3212444B2 - オンライン圧延ロール研削装置を備えた圧延機及び研削方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧延機内に設置されたオ
ンライン圧延ロール研削装置に係り、特に、１個の砥石
で圧延ロールを効率的に研削するのに適したオンライン
圧延ロール研削装置を備えた圧延機及び研削方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に板圧延機の圧延ロールはスラブ材
を圧延すると、圧延部分のみが摩耗し非圧延部分との段
差が生じてしまう。このため、幅広のスラブから幅狭の
スラブに順番を付けて圧延するなど圧延上制約があっ
た。この問題を解決すべく多くのオンラインロールグラ
インダーに関する技術とその制御方法が提案された。

【０００３】例えば三菱技法１９８８年Ｖｏｌ．２５，
Ｎｏ．４「オンラインロールグラインダーの開発」や実
開昭６２−１７４７０５号公報には、複数個のカップ状
の砥石を一体のフレーム内に設置し、砥石をモータで積
極的に回転駆動せず、圧延ロールに砥石を押付け圧延ロ
ールの回転力を利用して従動的に砥石を駆動（連れ廻
り）し、フレーム全体をロール軸方向に移動させ圧延ロ
ール全面を研削する技術が述べられている（以下、第１
の従来技術という）。

【０００４】また、特開昭６１−２４２７１１号公報に
は、上記第１の従来技術と同じ研削方法を持ちながら、
１本のロールに対し唯一個の砥石を用いて研削し、かつ
ロール全長を研削するためにロール軸中央付近におい
て、砥石の研削面を反転させる技術が述べられている
（以下、第２の従来技術という）。

【０００５】更に、特開平６−４７６５４号公報には、
砥粒層を弾性体機能を有する薄板円板に固定した平面型
回転砥石を１本の圧延ロール当たり２個設置し、各回転
砥石の砥石回転軸を砥粒層が圧延ロールに砥石中央から
見て一方の側で接触するように傾けて配置し、砥粒層を
立方晶窒化ほう素砥粒またはダイアモンド砥粒で構成す
ることにより、圧延ロールからの振動を吸収しビビリ現
象を生ずることなく、圧延ロール表面粗度の良い研削が
できるようにした技術が記載されている（以下、第３の
従来技術という）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。

【０００７】上記第１の従来技術では、圧延ロールの回
転力を利用し、カップ状砥石を連れ廻りで回転させてい
るので、砥石１個当たりの研削能力は高くない。そのた
め、１本の作業ロール当たり６固程度の砥石を必要とす
る。圧延ロールはスラブ材を圧延するとロール両端に摩
耗しない非圧延部が生じるため、段差のないロールプロ
フィールを保とうとすると、ロール両端の砥石の押付け
力が高くなるので非常に早く摩耗する。このため、頻繁
にロール両端の砥石交換が必要になり、その都度圧延を
止める必要が生ずる。

【０００８】第２の従来技術では、１個の砥石を連れ廻
りで回転させているので、研削能力は更に低くなる。ま
た、１個の砥石を用いてロール全長を研削するため、ロ
ール軸中央付近において砥石の研削面を反転させている
（砥石回転軸の傾きを変えている）が、そのような反転
機構を設けることはスペースの制約上極めて困難であ
る。

【０００９】また、第１の従来技術のように複数個のカ
ップ状砥石を用いて圧延ロールを操作側端部より駆動側
端部まで研削すると、各砥石の微小な研削性能の差によ
りロール表面性状が異なり、それが圧延材に転写すると
圧延材表面に筋状の光沢むらが生じる。

【００１０】一方、第３の従来技術では、平面型の回転
砥石を積極的に回転駆動しているため、極めて高い研削
能力と砥石寿命が得られる。しかし、この第３の従来技
術においても２個の回転砥石を用いて圧延ロールを研削
するため、圧延ロールを操作側端部より駆動側端部まで
研削すると、各回転砥石の微小な研削性能の差によりロ
ール表面性状が異なり、それが圧延材に転写すると圧延
材表面に筋状の光沢むらが生じるという問題があった。

【００１１】本発明の目的は、１本の圧延ロールに対し
て１個の砥石を用い、高い研削能力と砥石寿命を確保し
つつ効率的に圧延ロールを研削できるオンライン圧延ロ
ール研削装置を備えた圧延機及び研削方法を提供するこ
とである。

【００１２】

【発明を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の圧延機は次の構成を採用する。すなわち、
圧延ロールと、前記圧延ロールをオンラインで研削する
ための圧延ロール研削装置とを備え、前記圧延ロール研
削装置は、１本の圧延ロールに対して１個設けられた研
削ユニットと、前記研削ユニットを前記圧延ロールの軸
方向に移動させる手段とを有し、前記研削ユニットが、
砥石回転軸の先端に取り付けられ前記圧延ロールを研削
する平面型の回転砥石と、前記砥石回転軸を回転させ前
記回転砥石を回転させる砥石駆動装置と、前記回転砥石
を前記圧延ロールに押し付ける砥石送り装置とを備え、
前記回転砥石と前記圧延ロールとの接触する位置が前記
回転砥石の中央から見て一方の側に形成されるよう前記
砥石回転軸を傾けて研削を行う圧延機において、前記研
削ユニットの砥石回転軸と砥石駆動装置を前記研削ユニ
ットの幅方向の中心線を挾んで相反する側に位置するよ
う配置し、前記回転砥石と前記圧延ロールとの接触する
位置が前記中心線側に位置するよう前記砥石回転軸を傾
ける構成とする。

【００１３】また、上記目的を達成するために、本発明
は圧延ロールをロール軸方向へ移動させるロールシフト
機構を更に備える圧延機において上記の構成を採用す
る。

【００１４】以上の圧延機において、好ましくは、前記
回転砥石と前記圧延ロールとの接触する位置が前記中心
線上に位置するよう前記砥石回転軸を配置する。また、
好ましくは、前記砥石送り装置をその軸心が前記中心線
上に位置し、その両側に前記砥石回転軸と前記砥石駆動
装置とが位置するように配置する。

【００１５】また、上記圧延機において、好ましくは、
前記圧延ロールの両端部分にそれ以外の部分よりロール
径を小さくした小径部分を予め形成し、前記小径部分の
長さを前記研削ユニットの回転砥石がロール軸方向に移
動できない範囲の長さ以上にする。

【００１６】また、圧延機がロールシフト機構を有する
場合、好ましくは、前記圧延ロールの両端部分にそれ以
外の部分よりロール径を小さくした小径部分を予め形成
し、前記小径部分の長さを前記研削ユニットの回転砥石
がロール軸方向に移動できない範囲の長さから前記ロー
ルシフト機構による圧延ロールのロール軸方向への移動
量を差し引いた長さ以上にする。

【００１７】更に、前記圧延ロールとしてロール両端に
チャンハーを有する補強ロールを有する圧延機において
は、好ましくは、前記チャンハーの長さを前記研削ユニ
ットの回転砥石がロール軸方向に移動できない範囲の長
さ以上にする。

【００１８】また、上記目的を達成するため、本発明の
研削方法は、上記圧延機における圧延ロールのオンライ
ン研削方法において、前記研削ユニットを前記圧延ロー
ルの軸方向に移動し前記圧延ロールの両端における非研
削部の長さが同じになるように前記圧延ロールを研削す
る。

【００１９】また、ロールシフト機構を有する圧延機に
おいては、前記研削ユニットの前記圧延ロールの軸方向
への移動と前記ロールシフト機構による前記圧延ロール
の移動を組み合わせて前記圧延ロールを研削する。

【００２０】

【作用】以上のように構成した本発明では、回転砥石を
砥石駆動装置で積極的に高速で駆動することにより、研
削能力と砥石寿命を高め、１個の砥石で圧延ロールを長
時間正しく研削することができる。また、回転砥石と圧
延ロールとの接触する位置を砥石中央から見て一方の側
に形成するよう砥石回転軸を圧延ロールの軸心に対して
傾けて研削を行うことにより、平面型の回転砥石の弾性
体機能を有効に発揮し、これにより圧延ロールの有する
振動を容易に吸収し、ビビリを生じさせることなく長時
間正しく研削することができる。ところで、このように
１個の平面型の回転砥石の駆動軸を傾けて研削すると、
ロール端部に研削できない部分（非研削部）が生じてし
まう。本発明では、砥石回転軸と砥石駆動装置を研削ユ
ニットの幅方向の中心線を挾んで相反する側に位置する
よう配置し、回転砥石と圧延ロールとの接触位置がその
中心線側に位置するよう砥石回転軸を傾けており、この
ようにして圧延ロールの両端における非研削部の長さが
同じになるように圧延ロールを研削することにより非研
削部分の長さが短くなり、研削可能で圧延可能なロール
面長が長くなる。以上により本発明では、１本の圧延ロ
ールに対して１個の砥石を用い、高い研削能力と砥石寿
命を確保しつつ特別な反転機構を用いることなしに効率
的に圧延ロールを研削することができる。

【００２１】また、ロールシフト機構を備える圧延機に
おいては、研削ユニットの圧延ロールの軸方向への移動
とロールシフト機構による圧延ロールの移動を組み合わ
せて圧延ロールを研削することにより、圧延ロールの両
端における非研削部の長さは更に短くなり、場合によっ
ては圧延ロールの全長を研削できるようになる。

【００２２】回転砥石と圧延ロールとの接触位置が前記
中心線上に位置するよう砥石回転軸を配置することによ
り、圧延ロールの両端における非研削部の長さが同じに
なるように研削するときの非研削部分の長さが最小とな
り、最も広い有効圧延長が得られる。

【００２３】砥石送り装置をその軸心が前記中心線上に
位置し、その両側に砥石回転軸と砥石駆動装置とが位置
するように配置することにより、上記の接触位置を得る
構成の実現が容易となる。

【００２４】圧延ロールの両端部分にそれ以外の部分よ
りロール径を小さくした小径部分を予め形成し、その小
径部分の長さを研削ユニットの回転砥石がロール軸方向
に移動できない範囲の長さ以上にすることにより、ロー
ル端部の非研削部がなくなり、ロール端部の研削された
部分と研削されない部分との段差による圧延材への板形
状の悪化等の問題が生じなくなる。

【００２５】圧延機がロールシフト機構を有する場合
は、小径部分の長さを研削ユニットの回転砥石がロール
軸方向に移動できない範囲の長さからロールシフト機構
による圧延ロールのロール軸方向への移動量を差し引い
た長さ以上にすることにより、同様にロール端部の非研
削部がなくなり、段差にる問題を回避できる。

【００２６】圧延ロールがロール両端にチャンハーを有
する補強ロールである場合は、そのチャンハーの長さを
研削ユニットの回転砥石がロール軸方向に移動できない
範囲の長さ以上にすることにより、上記小計部分と同様
の作用が得られる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００２８】まず、本発明の第１の実施例を図１〜図７
により説明する。

【００２９】図１において、本実施例に関わる圧延機は
圧延材Ｓを延伸する一対の圧延ロール（上下作業ロー
ル）１ａ，１ａと、圧延ロール１ａ，１ａを支持する一
対の圧延ロール（上下補強ロール）１ｂ（一方のみ図
示）とを有する４段圧延機である。圧延ロール１ａ，１
ａは軸受箱３（１つのみ図示）により保持され、これら
軸受箱３は操作側及び駆動側のスタンド４に組み込まれ
ている。圧延機入側には入側ガイド１０が配置され、圧
延材Ｓの圧延ロール１ａへのガイドを行う。圧延時発生
する圧延ロール１ａ，１ａの熱を冷却するクーラントヘ
ッダ１５（一方のみ図示）が設けられ、圧延時発生する
圧延ロール１ａ，１ａの熱を冷却する。

【００３０】このような圧延機に本実施例のオンライン
圧延ロール研削装置が設けられている。オンライン圧延
ロール研削装置は、１本の作業ロール１ａに１個の研削
ユニット５を有している。

【００３１】研削ユニット５は、図２及び図３に示すよ
うに、作業ロール１ａを研削する円盤状の回転砥石２
０、この回転砥石２０を砥石回転軸２１を介して回転さ
せる砥石駆動装置２２、圧延ロール１ａに回転砥石２０
を押しつける砥石送り装置２３、回転砥石２０を圧延ロ
ール１ａの軸方向に移動させるトラバース装置２４を備
えている。

【００３２】回転砥石２０は、ボス５２ａを有する薄板
円盤５２と、薄板円盤５２の反ボス側の側面に固定され
た環状の砥粒層５１とを有し、薄板円盤５２はボス５２
ａの部分で砥石回転軸２１に取付けられている。また、
薄板円盤５２は圧延ロールからの振動を吸収するための
弾性体機能を有しており、圧延ロール１ａと砥粒層５１
間の接触力により撓み量が変わる構造となっている。

【００３３】砥粒層５１は超砥粒である立方晶窒化ほう
素砥粒（一般的にはＣＢＮと呼ばれている）又はダイア
モンド砥粒から作られており、砥粒の集中度５０〜１０
０としかつ砥粒の粒度を８０〜１８０の範囲とし、レジ
ンボンドを結合材に用いて固められている。また、薄板
円盤５２の材質は砥粒層５１の超砥粒からの研削熱を容
易に放熱する目的と可動部質量を少なくする目的のた
め、アルミ材又はアルミ合金で作られている。

【００３４】また、回転砥石２０は、図２に示すよう
に、砥石回転軸２１の軸心Ｇｃが圧延ロール１ａの軸心
Ｒｃに直角な線Ｓｃに対して微小角α傾くように配置さ
れ、砥粒層５１と作業ロール１ａとの接触線が砥石中央
から見て一方の側のみに形成されるようにしている。傾
斜角αは０．５°〜１．０°程度が好ましい。このよう
な回転砥石２０の配置により薄板円盤５２は弾性体機能
を有効に発揮することができる。

【００３５】砥石駆動装置２２は、図２に示すように、
回転砥石２０を所定の砥石周速になるよう回転駆動する
液圧モータ５４（電気モータでもよい）と、液体モータ
５４の出力軸５４ａの回転を砥石回転軸２１に伝えるプ
ーリシャフト５４ｂ及びベルト５５とを有し、出力軸５
４ａとプーリシャフト５４ｂとは平行スプライン５４ｃ
を介して連結されている。プーリシャフト５４ｂはボデ
ー５９に回転自在に支持されている。砥石回転軸２１は
スライド型のラジアル軸受２１ａ，２１ｂを介してボデ
ー５９内に回転自在にかつ軸方向に移動可能に支持され
ている。砥石回転軸２１の反回転砥石側には回転砥石２
０と作業ロール１ａ間の接触力を測定するロードセル５
３が配置されている。

【００３６】ボデー５９はケース２５に収納されてお
り、液圧モータ５４はケース２５に取り付けられてい
る。また、ボデー５９は、図３に示すように、ケース２
５の底部にスライドベアリング２５ａを介して砥石回転
軸２１の軸方向に移動可能に搭載されている。

【００３７】砥石送り装置２３は、図２に示すように、
ケース２５に取り付けられた送りモータ５７と、送りモ
ータ５７の回転でボデー５９を作業ロール１ａの接離方
向に移動させ、回転砥石２０、砥石回転軸２１及びロー
ドセル５３を一緒に前後送りするバックラッシュレスタ
イプの予圧式ボールねじ５６と、送りモータ５７の回転
角度を検出するエンコーダ５７ａとを有している。予圧
式ボールねじ５６の代わりにバックラッシュレスタイプ
の歯車機構を用いてもよい。

【００３８】トラバース装置２４は、図３に示すよう
に、ケース２５に取り付けられたトラバースモータ５８
と、トラバースモータ５８の回転軸に装着され、ラック
１４と噛み合うピニオン５８ａと、ケース２５の上面に
取り付けられ、１対のガイドレール７ａ，７ｂ（図１参
照）と係合する２対のガイドローラ２６と、トラバース
モータ５８の回転数を検出するエンコーダ５８ｂとを有
している。ガイドレール７ａ，７ｂは、図１に示すよう
に、圧延ロール１ａの入側に圧延ロール１ａの軸心に沿
って差し渡されたレールフレーム７に取り付けられてい
る。ラック１４はガイドレール７ａの反圧延ロール側の
側面に形成されている。このように研削ユニット５は、
ガイドローラ２６及びガイドレール７ａ，７ｂを介して
レールフレーム７に支えられながら、トラバースモータ
５８の回転とピニオン５８ａとラック１４の噛合いによ
りスムーズにロール軸心方向に移動可能としてある。

【００３９】ロール研削ユニット５は、圧延ロール１ａ
の交換時に軸受箱３と干渉しないようにする必要があ
る。このため、レールフレーム７の両端は、図１に示す
ようにスタンド４に取付けられたガイド９に摺動可能に
支持され、研削ユニット５はレールフレーム７の両端近
傍にそれぞれ設けられた操作側及び駆動側のレール移動
装置３０によりレールフレーム７と一緒に圧延ロール１
ａの接離方向に移動できるようになっている。各レール
移動装置３０は先端がレールフレーム７にピン結合され
た油圧シリンダ１１を備えている。

【００４０】また、本発明の特徴として、図２に示すよ
うに、回転砥石２０の砥石回転軸２１と砥石駆動装置２
２はケース２５の幅方向の中心線Ｃｃを挾んで相反する
側に位置するよう配置され、砥石回転軸２１は回転砥石
２０と圧延ロール１ａとの接触する位置が中心線Ｃｃの
側、より好ましくは中心線Ｃｃ上に位置するように圧延
ロール１ａの軸心に対して傾斜角α傾けられている。ま
た、砥石送り装置２３はその軸心が中心線Ｃｃ上に位置
し、その両側に砥石回転軸２１と砥石駆動装置２２が位
置するように配置されている。

【００４１】砥石送り装置２２の送りモータ５７及びト
ラバース装置２４のトラバースモータ５８は図４に示す
ようにそれぞれ制御装置１３ａ，１３ｂにより制御され
る。また、ロードセル５３、砥石送り装置２３のエンコ
ーダ５７ａ及びトラバース装置２４のエンコーダ５８ｂ
の検出信号は情報処理装置１３ｃに送られ処理される。
更に、砥石駆動装置２２の液圧モータ５４は油圧回路１
３ｃから供給される流体により駆動され、油圧回路１３
ｃは情報処理装置１３ｃからの指令信号でバルブの開度
を制御することにより、液圧モータ５４に供給される流
体の流量を制御し、液圧モータ５４の回転数を制御す
る。

【００４２】以上のように構成した本実施例では、回転
砥石２０を砥石駆動装置２２で積極的に高速で駆動する
ことにより、研削能力と砥石寿命を高め、１個の砥石で
長時間研削することができる。また、本実施例では、特
開平６−４７６５４号公報に記載のように回転砥石２０
は圧延ロールの有する振動を容易に吸収し、ビビリを生
じさせることなく長時間正しく研削することができるた
め、研削能力と砥石寿命を更に高めるのに有効である。

【００４３】すなわち、圧延ロール１ａは圧延速度にも
依るが１０から１５０Ｃ／Ｓの振動数を有しながら振動
している。オンライン研削装置として従来オフライン研
削装置で一般的な円筒型砥石を有するロールグラインダ
ーを取り付けた場合、円筒型砥石と圧延ロールは砥石表
面の砥粒を介して接触し、ロール表面の金属と砥粒がぶ
つかりながら研削を行うようになる。

【００４４】砥粒と圧延ロール表面金属が接触した時は
圧延ロールは研削され、次の瞬間砥石は圧延ロールから
離れ砥粒は空を切り回転する。このような不連続研削が
ビビリ現象の原因となり、凹凸のある圧延ロール表面及
び断面となってしまう。

【００４５】圧延ロールの振動と同じ振動を砥石がすれ
ば、砥石と圧延ロールの接触力の変化は発生しない。し
かし、砥石と砥石フレーム全体を圧延ロールと同調する
よう振動させることは、圧延ロール振動が１５０ｃ／ｓ
と高周波のため追従が難しい。圧延ロールの振動を砥石
と砥石フレーム全体で逃そうとせず、砥石自体に弾性体
機能を持たせて振動を砥石の撓みで吸収すれば、可動部
の質量が小さくなるため圧延ロールの振動に速やかに追
従し、砥石と圧延ロール間の接触力の変動は小さくな
る。

【００４６】本実施例では、回転砥石２０の一部である
薄板円盤５２に弾性体機能を持たせることで砥石自体に
弾性体機能を持たせ、この回転砥石２０を砥粒層５１の
周速が外周で１０００ｍ／ｍｉｎから１６００ｍ／ｍｉ
ｎになるよう回転しながら、回転する圧延ロール１ａに
押しつけ撓ませる。圧延ロール１ａは上記のように前後
に振動している。この振動によって回転砥石２０は押さ
れるが、そのとき薄板円盤５２が撓み、圧延ロール１ａ
からの振動を瞬時に吸収する。これにより、砥粒層５１
と圧延ロール１ａ間の接触力の変動は薄板円盤５２の撓
みで生ずる弾性力の小さな範囲となり、ビビリ現象をな
くすことができる。

【００４７】また、本実施例では、薄板円盤５２の弾性
体機能を有効に発揮させるために、図２に示すように砥
粒層５１と圧延ロール１ａとの接触位置が砥石中央から
一方の側のみに形成されるように砥石回転軸２１を傾け
ている。このようにすれば、圧延ロール１ａへの押し付
け力で片持ち梁の形で薄板円盤５２が撓み、圧延ロール
１ａからの振動を容易に吸収することができる。

【００４８】また、本実施例では、砥粒層５１を支える
台金である薄板円板５２に弾性体機能を持たせているの
で、圧延ロールからの振動で可動する質量は砥粒層５１
と薄板円板５２のみとなり、しかも砥粒層５１に少ない
重量で長時間の研削が可能な研削比（工作物の減少体積
／砥石減少体積）の高い超砥粒（立方晶窒化ほう素砥粒
又はダイアモンド砥粒）を用いているため、可動部の質
量が非常に小さくなり、回転砥石２０の固有振動数が高
くなる。このため、振動する圧延ロールを共振によるビ
ビリ現象を生じさせずに長時間正しく研削することがで
きる。

【００４９】次に、本実施例の圧延ロール研削装置を用
いた研削方法を図５〜図７を用いて説明する。

【００５０】前述したように、本実施例の研削ユニット
５では砥石回転軸２１を圧延ロール１ａの直交線に対し
角度α傾けている。このように砥石回転軸２１を傾けた
１個の研削ユニット５を圧延ロール１ａのロール軸方向
に移動し、圧延ロールを研削する場合、図４に示すよう
に、回転砥石２０やケース２５がスタンド４に干渉する
と、それ以上砥石を軸方向に移動することができない。
これを解決するには研削ユニット５のケース２５を小さ
くし、移動可能な距離を長くするする必要があるが、ケ
ース２５の寸法は小さくするには限界がある。そこで、
本実施例では、ケース２５の寸法が同じであっても圧延
ロール１ａの両端部の研削できない範囲を同じに振り分
ければ、その両端部の研削できない範囲が最小になるこ
とに着目し、研削ユニット５を上記のように構成して圧
延ロール１ａの両端における非研削部の長さが同じにな
るように研削ユニット５を圧延ロールの軸方向に移動
し、圧延ロールを研削するものであり、これにより研削
可能で圧延可能なロール面長を長くすることができる。

【００５１】すなわち、本実施例の研削ユニット５は、
前述したように、砥石回転軸２１を回転砥石２０と圧延
ロール１ａとの接触する位置がケース２５の幅方向の中
心線Ｃｃ上に位置するように傾けて配置している。この
ため、ケース２５の全幅をＷとすると、回転砥石２０と
圧延ロール１ａとの接触する位置は幅Ｗを２等分した線
分上にあり、当該接触位置から左右の幅Ｗ１，Ｗ２が等
しくなる。このように回転砥石２０と圧延ロール１ａと
の接触位置を設定すると、図６に示すように、研削ユニ
ット５が操作側に移動しケース２５とスタンド４が干渉
し研削できない圧延ロール１ａの操作側端部の部分７０
ａの長さＬ１と、研削ユニット５が駆動側に移動しケー
ス２５とスタンド４が干渉し研削できない圧延ロール１
ａの駆動側端部の部分７０ｂの長さＬ２とはほぼ等しく
なる。

【００５２】ここで、圧延材の幅は変化するが、圧延ロ
ール１ａの中心と圧延材の中心は常に同じになるように
圧延するので、上記のように回転砥石５１の接触位置を
ケース２５の幅方向の中心線上とし、ロール両端部の研
削できない部分７０ａ，７０ｂの長さＬ１，Ｌ２を等し
くすれば、圧延ロール１ａの圧延可能な圧延材幅は圧延
ロール１ａの有効圧延幅Ｌに対してＬ−２Ｌ１となる。

【００５３】一方、図７に示すように、圧延ロール１ａ
と回転砥石２０の接触位置をケース２５の反中心側とす
れば、図示右方の操作側端部はロール端まで研削できる
が、図示左方の駆動側端部はケース２５の全幅Ｗとほぼ
等しい長さＬ３のところでケース２５とスタンド４が干
渉し研削できなくなる。このため、研削できる範囲は圧
延ロール１ａの中心より操作側（右方）ではＬ／２であ
るが、駆動側（左方）ではＬ／２−Ｌ３となる。その結
果、圧延ロール１ａの中心と圧延材の中心は常に同じに
なるように圧延するので、圧延可能な圧延材幅はＬ−２
Ｌ３となる。

【００５４】したがって、従来技術によれば圧延可能な
圧延材幅はＬ−２Ｌ３となるのに対して、本実施例では
Ｌ−２Ｌ１となり、Ｌ１はＬ３の約１／２なので、圧延
可能な圧延材の幅は非常に広くなる。

【００５５】以上のように本実施例によれば、回転砥石
２０を砥石駆動装置２２で積極的に高速で駆動するとと
もに、回転砥石２０で振動を吸収してビビリを生じさせ
ることなく長時間正しく研削することができるため、極
めて高い研削能力と砥石寿命が得られる。また、回転砥
石２０と圧延ロール１ａとの接触位置がケース２５の幅
方向の中心線Ｃｃ上に位置するように研削ユニット５を
構成し、圧延ロール１ａの両端における非研削部７０
ａ，７０ｂの長さが同じになるように圧延ロールを研削
するので、研削可能で圧延可能なロール面長が長くな
り、１個の研削ユニット５で圧延ロール１ａを効率的に
研削することができる。更に、本実施例ではこのように
１個の研削ユニット５で圧延ロールを研削する結果、複
数個の研削ユニットを用いた場合のように各砥石の微小
な研削性能の差によりロール表面性状が異なることがな
くなり、圧延材表面に筋状の光沢むらが生じることがな
く、高品質の板製品を製造することができる。

【００５６】本発明の研削方法の他の実施例を図８〜図
９により説明する。本実施例はロールシフト機構を利用
して圧延ロール１ａの非研削部７０ａ，７０ｂの長さを
更に短くするものである。

【００５７】熱間圧延機には圧延材Ｓ端部による圧延ロ
ール１ａの局部的な摩耗を改善するために、図８に示す
ように圧延ロール１ａをロール軸方向へ移動させるロー
ルシフト機構８を有する圧延機が多い。このロールシフ
ト機構８は軸受箱３をロール軸方向に移動させるシリン
ダー８１、シリンダー８１の動きを伝えるレバー８２、
シリンダー８１やレバー８２を保持しスタンド４に固定
されるシフトフレーム８３から構成されている。

【００５８】本実施例では、上記のような研削ユニット
５のロール軸方向への移動と、ロールシフト機構８によ
る研削ユニット５に対する圧延ロール１ａの移動とを組
み合わせて圧延ロールの研削を行う。

【００５９】すなわち、ロールシフト機構８の働きによ
り軸受箱３は圧延ロール１ａと一緒にロール軸方向に移
動する。研削ユニット５を操作側（図示左側）に移動さ
せるときは、図９に示すように、圧延ロール１ａを駆動
側（図示右側）にＬ４だけ移動させ、研削ユニット５が
操作側のスタンド４と干渉しない位置Ｇｃ２まで移動す
れば、回転砥石２０は圧延ロール１ａの駆動側の端部近
くまで研削でき、非研削部分は７１ｂと短くなる。

【００６０】次に、研削ユニット５を駆動側（図示右
側）に移動させるときは、図１０に示すように、圧延ロ
ール１ａを操作側（図示左側）にＬ４だけ移動させ、研
削ユニット５が操作側の軸受箱３近くまで移動すれば、
回転砥石２０は圧延ロール１ａの操作側の端部近くまで
研削でき、非研削部は７１ａと短くなる。

【００６１】このように１本の圧延ロール１ａに対し１
個の研削ユニット５を配置しても、圧延ロール１ａの端
部近くまで研削ユニット５のロール軸方向への移動と、
ロールシフト機構８による圧延ロール１ａのロール軸方
向への移動とを組み合わせることにより圧延ロール１ａ
をより幅広く研削することができる。また、ロールシフ
ト機構８のシフト量Ｌ４を研削ユニット５のみを移動し
たときのロール両端の非研削部分の長さＬ、Ｌ２よりも
大きくできる場合は、圧延ロールの全長を研削すること
ができる。

【００６２】本発明の更に他の実施例を図１１〜図１３
により説明する。

【００６３】上記第１の実施例では、転砥石２０と圧延
ロール１ａとの接触位置をケース２５の幅方向の中心線
Ｃｃ上に位置させることにより、研削可能で圧延可能な
ロール面長は長くなるが、圧延ロール１ａの両端部には
研削できない長さＬ１，Ｌ２の部分７０ａ，７０ｂが生
じ、この部分と研削した部分との間に段差が生じてしま
う。ロールシフト機構を利用した第２の実施例でも、シ
フト量Ｌ４が非研削部の長さＬ１，Ｌ２より短い場合
は、非研削部７１ａ，７１ｂが生じ段差ができる。オン
ライン研削を行う場合であっても、ロール管理のため定
期的なオフライン研削を行うので、特に圧延される板材
の板厚が厚いときにはその段差はあまり問題とならな
い。しかし、薄物を圧延する場合は、この段差が板形状
の悪化等の問題を生じることがある。本実施例はこの点
を考慮したものである。

【００６４】図１１において、本実施例の圧延機では、
圧延ロール１ａを圧延機内に挿入する前からオフライン
のグラインダーで研削することにより、圧延ロール１ａ
の両端部にそれ以外の部分よりロール径を小さくした小
径部分９０ａ，９０ｂを予め形成しておく。この小径部
分９０，９０ｂの長さＬ５，Ｌ６は、第１の実施例にお
ける研削ユニット５の回転砥石がロール軸方向に移動で
きない部分７０ａ，７０ｂの長さＬ１，Ｌ２以上にし、
好ましくはこの長さＬ１，Ｌ２にほぼ等しくする。これ
により、オンラインロール研削装置によってロール端部
に圧延部より径の大きな段差を生じさせないので、圧延
材へ板形状の悪化等の問題を生ずることがない。

【００６５】図１１及び図１２はロールシフト機構を利
用した第２の実施例に上記の考えを適用したものであ
る。

【００６６】すなわち、ロールシフト機構を利用した第
２の実施例において、ロールシフト機構のシフト量Ｌ４
を非研削部の長さＬ１，Ｌ２より大きくできない場合
は、圧延ロール１ａの両端部にそれ以外の部分よりロー
ル径を小さくした小径部分９１ａ，９１ｂを予め形成し
ておき、この小径部分９１ａ，９１ｂの長さＬ７，Ｌ８
を研削ユニット５の回転砥石２０がロール軸方向に移動
できない範囲の長さＬ１，Ｌ２（図６参照）からロール
シフト機構８のシフト量Ｌ４を差し引いた長さＬ１−Ｌ
４，Ｌ２−Ｌ４以上にし、好ましくはその長さにほぼ等
しくする。このようにして図１２及び図１３に示すよう
に研削ユニット５の移動と圧延ロール１ａの移動とを組
み合わせて研削を行うことにより、同様にロール端部に
段差を生じさせないオンライン研削が可能となる。

【００６７】本発明の更に他の実施例を図１４及び１５
により説明する。本実施例は補強ロール１ｂにオンライ
ンロール研削装置を取り付けた場合のものである。

【００６８】補強ロール１ｂは圧延材Ｓによる摩耗では
なく、ロール表面の肌あれを除去するためにオンライン
ロール研削装置を使用する。このため、１本の補強ロー
ル１ｂに対し１個の研削ユニット５が設けられれば十分
である。図１４はこのようにして取り付けられた研削ユ
ニット５を示す。このように補強ロール１ｂに１個の研
削ユニット５を取り付けた場合も、１個の研削ユニット
５でロール中央部をより幅広く研削するために、第１の
実施例と同様に圧延ロール１ｂと回転砥石２０のとの接
触位置を研削ユニット５の幅方向の中心線上に位置さ
せ、ケース２５の全幅Ｗに対しこの中心線から左右の幅
Ｗ１，Ｗ２を等しくすればよい。

【００６９】また、一般的に補強ロール１ｂは、図１５
に示すようにロール端部にチャンハーと呼ばれる大きな
面取り部分９５ａ，９５ｂを形成する。そこで、このチ
ャンハー９５ａ，９５ｂを図１１の実施例の小径部分と
して利用し、このチャンハー９５ａ，９５ｂの長さを研
削できない部分の長さＬ７もしくはＬ８以上とすること
により、ロール端部に研削された部分と研削されない部
分の段差が生ずることがなくなる。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、回転砥石を砥石駆動装
置で積極的に高速で駆動し、回転砥石と圧延ロールとの
接触位置を砥石中央から見て一方の側に形成するよう砥
石回転軸を傾けて研削を行うので、高い研削能力と砥石
寿命を確保しつつ１個の砥石で圧延ロールを長時間正し
く研削することができる。また、砥石回転軸と砥石駆動
装置を研削ユニットの幅方向の中心線を挾んで相反する
側に位置するよう配置し、回転砥石と圧延ロールとの接
触位置がその中心線側に位置するよう砥石回転軸を傾け
るので、１本の圧延ロールに対して１個の研削ユニット
を用いて圧延ロールの幅の広い圧延部を研削できるよう
になり、圧延ロールの効率的な圧延が可能となる。ま
た、研削ユニットの有する能力を有効に利用し、少ない
スペースと少ない設備費でオンラインロール研削装置を
圧延機に設けることができる。

【００７１】また、１本のロールを１個の砥石で研削す
るので砥石の研削性能の差がないため、研削後のロール
表面性状を一定にできる。また、異なった砥石による砥
石のラップがなくなるので砥石のラップにより生ずる筋
状の光沢むらが圧延材に発生する心配がなくなる。

【００７２】また、本発明では、ロールシフト機構を有
する圧延機において、圧延ロールの軸方向の移動を組み
合わせて研削することにより、圧延ロールをより幅広く
１個の研削ユニットで研削することができる。

【００７３】圧延ロールの両端部分に小径部分を予め形
成することにより、ロール端部の非研削部を完全に無く
すことができ、ロール端部の研削された部分と研削され
ない部分との段差による圧延材への板形状の悪化等の問
題を回避できる。

【００７４】圧延ロールが補強ロールの場合、１本の補
強ロールに対し１個の研削ユニットを設けることによ
り、上記効果のあるオンラインロール研削装置を少ない
設備費で圧延機に組み込むことができ、オンラインで補
強ロールのロール表面の肌あれを除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるオンラインロール研削
装置を備えた圧延機の要部の部分断面図で有る。

【図２】研削ユニットの水平断面図である。

【図３】研削ユニットの垂直断面図である。

【図４】オンライン圧延ロール研削装置の制御系を示す
図である。

【図５】研削ユニットの端部で圧延ロールと回転砥石が
接するように回転砥石軸を傾けたときの回転砥石とスタ
ンドとの干渉を示す図である。

【図６】本実施例において、研削ユニットの中央部で圧
延ロールと回転砥石が接するように回転砥石軸を傾けた
ときの１個の研削ユニットで研削できる範囲を示す図で
ある。

【図７】研削ユニットの端部で圧延ロールと回転砥石が
接するように回転砥石軸を傾けたときの１個の研削ユニ
ットで研削できる範囲を示す図である。

【図８】ロールシフト機構を有する圧延機に本発明を適
用した実施例におけるオンラインロール研削装置を備え
た圧延機の部分断面平面図である。

【図９】ワークロールシフト機構を用いて圧延ロールを
操作側に移動したときの１個のロール研削ユニットで研
削できる範囲を示す図である。

【図１０】ワークロールシフト機構を用いて圧延ロール
を駆動側に移動したときの１個のロール研削ユニットで
研削できる範囲を示す図である。

【図１１】圧延ロールの両端部分に小径部分を予め設け
た実施例における研削方法を示す図である。

【図１２】圧延ロールの両端部分に小径部分を予め設
け、ワークロールシフト機構を用いて圧延ロールを操作
側に移動したときの１個のロール研削ユニットで研削で
きる範囲を示す図である。

【図１３】圧延ロールの両端部分に小径部分を予め設
け、ワークロールシフト機構を用いて圧延ロールを駆動
側に移動したときの１個のロール研削ユニットで研削で
きる範囲を示す図である。

【図１４】補強ロールにオンラインロール研削装置を備
えた実施例における圧延機の部分断面側面図である。

【図１５】図１４に示す圧延機において、補強ロールの
研削方法を示す図である。

【符号の説明】

１ａ：圧延ロール（上下作業ロール） １ｂ：圧延ロール（上下補強ロール） ３：軸受箱 ４：スタンド ５：研削ユニット ７：トラバース用レール ８：ロールシフト装置 １４：ラック ２０：回転砥石 ２１：砥石回転軸 ２２：砥石駆動装置 ２３：砥石送り装置 ２４：トラバース装置 ７０ａ，７０ｂ；７１ａ，７１ｂ：非研削部 ９０ａ，９０ｂ；９１ａ，９１ｂ：小径部分 ９５ａ，９５ｂ：チャンハー ５８：トラバース用モータ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−335716（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−238110（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−146081（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−39910（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−335715（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−246641（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−154706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−242711（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−47654（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−41008（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−227606（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−335849（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−304614（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−95867（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−28705（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 28/04 B21B 13/14 B24B 5/37

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延ロールと、前記圧延ロールをオンラ
   インで研削するための圧延ロール研削装置とを備え、前
   記圧延ロール研削装置は、１本の圧延ロールに対して１
   個設けられた研削ユニットと、前記研削ユニットを前記
   圧延ロールの軸方向に移動させる手段とを有し、前記研
   削ユニットが、砥石回転軸の先端に取り付けられ前記圧
   延ロールを研削する平面型の回転砥石と、前記砥石回転
   軸を回転させ前記回転砥石を回転させる砥石駆動装置
   と、前記回転砥石を前記圧延ロールに押し付ける砥石送
   り装置とを備え、前記回転砥石と前記圧延ロールとの接
   触する位置が前記回転砥石の中央から見て一方の側に形
   成されるよう前記砥石回転軸を傾けて研削を行う圧延機
   において、 前記研削ユニットの砥石回転軸と砥石駆動装置を前記研
   削ユニットの幅方向の中心線を挾んで相反する側に位置
   するよう配置し、前記回転砥石と前記圧延ロールとの接
   触する位置が前記中心線側に位置するよう前記砥石回転
   軸を傾けたことを特徴とする圧延機。
2. 【請求項２】 圧延ロールと、前記圧延ロールをオンラ
   インで研削するための圧延ロール研削装置と、前記圧延
   ロールをロール軸方向へ移動させるロールシフト機構と
   を備え、前記圧延ロール研削装置は、１本の圧延ロール
   に対して１個設けられた研削ユニットと、前記研削ユニ
   ットを前記圧延ロールの軸方向に移動させる手段とを有
   し、前記研削ユニットが、砥石回転軸の先端に取り付け
   られ前記圧延ロールを研削する平面型の回転砥石と、前
   記砥石回転軸を回転させ前記回転砥石を回転させる砥石
   駆動装置と、前記回転砥石を前記圧延ロールに押し付け
   る砥石送り装置とを備え、前記回転砥石と前記圧延ロー
   ルとの接触する位置が前記回転砥石の中央から見て一方
   の側に形成されるよう前記砥石回転軸を傾けて研削を行
   う圧延機において、 前記研削ユニットの砥石回転軸と砥石駆動装置を前記研
   削ユニットの幅方向の中心線を挾んで相反する側に位置
   するよう配置し、前記回転砥石と前記圧延ロールとの接
   触する位置が前記中心線側に位置するよう前記砥石回転
   軸を傾けたことを特徴とする圧延機。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の圧延機におい
   て、前記回転砥石と前記圧延ロールとの接触する位置が
   前記中心線上に位置するよう前記砥石回転軸を配置した
   ことを特徴とする圧延機。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の圧延機におい
   て、前記砥石送り装置をその軸心が前記中心線上に位置
   し、その両側に前記砥石回転軸と前記砥石駆動装置とが
   位置するように配置したことを特徴とする圧延機。
5. 【請求項５】 請求項１記載の圧延機において、前記圧
   延ロールの両端部分にそれ以外の部分よりロール径を小
   さくした小径部分を予め形成し、前記小径部分の長さを
   前記研削ユニットの回転砥石がロール軸方向に移動でき
   ない範囲の長さ以上にしたことを特徴とする圧延機。
6. 【請求項６】 請求項２記載の圧延機において、前記圧
   延ロールの両端部分にそれ以外の部分よりロール径を小
   さくした小径部分を予め形成し、前記小径部分の長さを
   前記研削ユニットの回転砥石がロール軸方向に移動でき
   ない範囲の長さから前記ロールシフト機構による圧延ロ
   ールのロール軸方向への移動量を差し引いた長さ以上に
   したことを特徴とする圧延機。
7. 【請求項７】 請求項１または２記載の圧延機におい
   て、前記圧延ロールとしてロール両端にチャンハーを有
   する補強ロールを有し、前記チャンハーの長さを前記研
   削ユニットの回転砥石がロール軸方向に移動できない範
   囲の長さ以上にしたことを特徴とする圧延機。
8. 【請求項８】 請求項１記載の圧延機における圧延ロー
   ルのオンライン研削方法において、前記研削ユニットを
   前記圧延ロールの軸方向に移動し前記圧延ロールの両端
   における非研削部の長さが同じになるように前記圧延ロ
   ールを研削することを特徴とする研削方法。
9. 【請求項９】 請求項１記載の圧延機における圧延ロー
   ルのオンライン研削方法において、前記研削ユニットの
   前記圧延ロールの軸方向への移動と前記ロールシフト機
   構による前記圧延ロールの移動を組み合わせて前記圧延
   ロールを研削することを特徴とする研削方法。