JP3587416B2

JP3587416B2 - ロ−ル平行度測定装置

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Publication number: JP3587416B2
Application number: JP31930696A
Authority: JP
Inventors: 井彰藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: JPH10160433A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平行に配列された複数のロ−ル間の平行度のずれ測定に関し、特に複数のロ−ルの１つの中心軸線に対する他のロ−ルの中心軸線のなす角（平行からの偏角）の測定に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板などの帯状物を連続搬送する設備には、複数の搬送ロ−ルが装備され該帯状物を支持もしくは誘導したり、あるいは送り駆動する目的で使用されている。
【０００３】
これらの搬送ロ−ルの各軸が相互に平行でないと帯状物を所望の方向に搬送することが出来ず、帯状物が蛇行したり、あるいは帯状物にしわや疵を生じたり、場合によっては帯状物が破断したりすることもあり、帯状物の生産上、品質上に問題を生じ易い。
【０００４】
例えば図１０の（ａ）に示すように、帯状鋼板をある場所で４本のロ−ル１ｓ，１ｍ１〜１ｍ３で搬送又は支持もしくは案内する場合、ここでは鋼板がまず最初に到達するロ−ル１ｓの姿勢が、鋼板移動方向で上流側の搬送ロ−ル（図示せず）と実質上平行となるように設定され、ロ−ル１ｍ１〜１ｍ３は、ロ−ル１ｓに対して平行に設定される。４本のロ−ル１ｓ，１ｍ１〜１ｍ３において、ロ−ル１Ｓが基準ロ−ルである。搬送対象物（鋼板）の種類，サイズ，搬送対象物に加わる張力ならびに搬送対象物に対する加工の内容等によって、ロ−ルの形状が定められる。
【０００５】
ロ−ル形状には、例えば、図１０の（ｂ）において（１）として示すストレ−ト、（２）として示すサインクラウン、（３）として示すテ−パクラウン、あるいは（４）として示すナロ−ボディなどがある。ロ−ル形状によって蛇行を生じ易い、生じにくいなどの程度差はあるが、基準ロ−ル１Ｓに対してロ−ル１ｍ１〜１ｍ３の平行度がずれている（傾斜している）と、蛇行を生じ易く、しかも鋼板の幅方向の張力差を生じ、しわや疵を生じたり、場合によっては破断したりすることもある。
【０００６】
帯状物の蛇行防止のために、「ロ−ルステアリングによる蛇行制御」や、「ロ−ルクラウンによる蛇行制御」などの対処方法もあるが、搬送ロ−ルの軸方向のミスアライメントに起因する蛇行に関しては、ロ−ル相互の平行度（水平、又は垂直面上でロ−ルが「ハ」の字状配列になっていないか）を測定し、測定に基づいてロ−ル間を相互に平行に調整することが基本である。この方法として、先ずロ−ル軸の水平度（上下方向の傾き）を測定し、ロ−ル軸が水平になる様にロ−ル軸のアライメントを取る。すなわち、ロ−ル軸の両端を支持しているベアリングの取付位置を調整することにより軸位置を変更し、複数ロ−ルの平行度を調整する。次にロ−ル軸の水平面上での方向のずれ（左右方向の傾き）を測定し、ロ−ル軸の向きが帯状物長手方向と直角方向になる様にロ−ル軸のアライメントを取る。
【０００７】
ロ−ルアライメント測定（平行度測定）に関する従来技術として、例えば特開平６−３０７８４５号公報による方法は、レ−ザ又は超音波検出器をロ−ル列の中間位置に設置し、該検出器を回転しつつビ−ムを複数のロ−ルに向けて発信（及び受信）する。そして各ロ−ル表面までの距離を測定し、該検出器の回転角及び測定距離に基づいて検出器から各ロ−ルまでの最短距離を演算し、ロ−ル位置を得ている。
【０００８】
また、特開平７−１０３７０５号公報による方法及び装置は、Ｌ型断面の細長な帯状接触部と、この帯状接触部の上部に回転自在に取り付けたロ−ル接触部から成る角度計を使用する。すなわち帯状接触部を帯状物の長手方向エッジに当接し、ロ−ル接触部をロ−ル長手方向表面に当接し、両者の角度差を目盛板より読み取るものである。
【０００９】
また一組／２個のロ−ル間の平行度を求める方法として、両ロ−ル間に糸をル−プ状に一巡させる方法がある。先ずロ−ル中央部付近において両ロ−ル間に糸をル−プ状に一巡させ糸長を測定しロ−ル間距離を求める。次にロ−ル端部付近において両ロ−ル間に糸をル−プ状に一巡させ糸長を測定する。更にロ−ルの他端部においても同様にして糸長を測定し、糸長の差からロ−ル平行度を求めロ−ルアライメントを取る方法である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特開平６−３０７８４５号公報による方法は、装置の構成が複雑であり、測定時の装置の設置に時間を要し、また測定原理上、使用出来る場が制約される可能性がある。また、特開平７−１０３７０５号公報による方法及び装置を使用した場合には、要求精度を満足する測定は困難が予想される。例えば、幅が２ｍのロ−ルを使用した帯状鋼板の搬送装置において、その端部における許容偏位量は０．５ｍｍ程度であり、角度に直すと約(1.5/100)°であるので、該装置の測定精度では十分とは言えない。また糸を使用してロ−ルアライメントを取る方法は、糸の延び等による誤差が含まれ、ロ−ルアライメントを取る際のアクセスも容易でない（ロ−ル上部に足場を組む必要がある）。
【００１１】
この様に、現状においてはロ−ルミスアライメントを測定することは実際上困難がある。一方、帯状鋼板製造の、特に冷薄ラインでは薄手化及び幅広化に対応し、安定した通板（連続搬送）を達成することが重要な課題となっている。
【００１２】
本発明は、ロ−ル間の平行度を、迅速かつ高精度に測定することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の第１態様のロ−ル平行度測定装置は、
水平面に対する傾斜角を測定する水準器(9)；
方位測定用のジャイロ(8)；
ロ−ルの曲面に当てるための先端が同一平面上に位置する、４個の接触子(4a〜7a又は4b〜7b)；
前記水準器，ジャイロ及び接触子を支持する筐体(3)；
指示入力手段；
前記ジャイロ(8)および指示入力手段(11,12)に接続され、該指示入力手段の指示に応答して該ジャイロの信号に基づいて前記筐体の方位情報を生成する演算制御手段(21)；
を備える。
【００１４】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素の符号を、参考までに付記した。
【００１５】
これによれば、前記筐体(3)を第１ロ−ル(1s)に所定の姿勢で当接しロ−ル長手方向の傾斜角(φRef)、及び軸方位(θRef)を測定する。次に該筐体(3)を第２ロ−ル(1m)に移動して所定の姿勢で当接しロ−ル長手方向の傾斜角(φ)、及び軸方位(θ)を測定する。測定した各々のロ−ル角度から両ロ−ルの角度差、すなわちロ−ル長手方向の傾斜角差(φRef-φ)、及びロ−ル長手方向の軸方位差(θRef -θ)を得ることが出来、第１ロ−ル(1s)に対する第２ロ−ル(1m)の姿勢ずれを容易にかつ迅速に測定することが出来る。
【００１６】
ジャイロの方位分解能は例えばファイバ・オプティック・ジャイロで0.01°以下と高精度であり、高精度の軸方位ずれ測定値を得ることが出来る。ロ−ル軸の方位，すなわち水平偏角（θ）の測定には高精度が要求される。例えば２０００ｍｍ長のロ−ルの一端が偏位した場合、その許容偏位量は、０．５ｍｍ程度であり、偏位角では(1.5/100)°に相当する。0.01°以下の分解能は、この要求精度を満す。
【００１７】
筐体(3)の４個の接触子 (4a〜7a又は4b〜7b)は、筐体(3)を曲面を成すロ−ル表面に正しく当接するためのものである。連続搬送設備に使用されるロ−ルは、蛇行制御のために図１０の（ｂ）に示すような表面形状を持っている。しかし何れのタイプのロ−ルでも、中心線（中間点）に対し対称な形状を持つので、上述のロ−ル平行度測定を実施する場合には、４個１組で成る接触子（脚）(4a〜7a又は4b〜7b)を、それら（４点）の中心がロ−ルの中心線（中間点）に合致するように当接すれば、誤差なく測定することが出来る。接触子（脚）の間隔を大として当接した方がロ−ルとの平行度が良くなるので、本発明の後述の実施例では、接触子（脚）(4a〜7a又は4b〜7b)が取り付く筐体(3)の長手方向の大きさをロ−ル軸方向幅の略半分とし、その四隅近傍に各々の接触子（脚）(4a〜7a又は4b〜7b)を取付けてある。ロ−ル軸の水平角度(φ)を測定するための水準器(9)は、検出軸がロ−ル軸と平行な方向（ｘ方向）になる様に筐体(3)上面に配置する。
【００１８】
（２）本発明の第２態様のロ−ル平行度測定装置は、
水平面に対する傾斜角を測定する水準器(9)；
動作電源が投入されてからウオームアップしそれから角度信号が所定速度でリニアにドリフトする方位測定用のジャイロ(8)；
ロ−ルの曲面に当てるための先端が同一平面上に位置する、４個の接触子(4a〜7a又は4b〜7b)；
前記水準器(9)，ジャイロ(8)および接触子(4a〜7a又は4b〜7b)を支持する筐体(3)；
指示入力手段 (11,12) ；
表示手段 (13) ；および、
前記指示入力手段 (11,12) のオン指示に応答して前記ジャイロ(8)を立ち上げウオームアップ時間後に前記指示入力手段 (11,12) のリセット指示に応答してドリフト率の計測を開始して移動禁止を指示する情報を前記表示手段 (13) に表示し、所定時間後にドリフト速度の計測を終了し前記表示手段 (13) にリセット入力を指示する情報を表示し前記指示入力手段 (11,12) のリセット指示に応答して、前記移動禁止のときから該リセット指示があったときまでの前記筐体(3)の方位変化に応じた角度差情報を生成する演算制御手段(21)；
を備えるロ−ル平行度測定装置。
【００１９】
誤差の無い理想的なジャイロを使用してロ−ル軸の方位を測定する場合でも、測定中に時間が経過すると地球自転によるジャイロ歳差（α）を生じる。すなわち、α＝３６０／２４×ｓｉｎＬ［度／時間］（但し、Ｌ；緯度）であるので、赤道以外の緯度においては、時間と共に歳差を生ずる。そこで本実施態様においては、地球自転によるジャイロ歳差を自動測定し修正する補正機能を備えた。図３に、筐体(3)が静止しているときの、ファイバ・オプティック・ジャイロが発生する角度信号ドリフトの一例を示す。これ例では、ジャイロに電源を投入してから３分間はジャイロが発生する測定信号（図示例では角度信号）は不安定である。３分経過後は所定の上昇速度で（実質上リニアで）角度信号レベルが上昇し、そして１５分経過後に角度信号レベルが飽和傾向となり、非線形となる。本発明の好まして実施例では、ジャイロに電源を投入してから３分経過後から８分経過までの間を校正時間として、この校正時間中に発生する角度変化を測定し、該角度変化量を経過時間で除して、測定する場所での地球自転率を求めておく。その後ロ−ル軸の測定を行なう際、ロ−ル軸方位測定値から測定開始時よりロ−ル軸の測定実施時までの地球自転によるドリフト分を補正して真の軸方位を得る。この際にジャイロ自体に定常的な温度ドリフトが有っても同時に校正される。
【００２０】
（３）前記筐体内に、該筐体の縦及び横方向傾きに対して前記ジャイロを鉛直方向に姿勢保持するジンバルを備える、上記（２）記載のロ−ル平行度測定装置。これによれば、筐体(3)が縦又は横方向に傾いても、方位検出の防げにならない。
【００２１】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【００２２】
【実施例】
−ロ−ル平行度測定装置−
図２の（ａ）に本発明のロ−ル平行度測定装置２，１０の構成を示す。ロ−ル幅２０００ｍｍ、ロ−ル径２００ｍｍのロ−ル平行度測定に適するように、測定部２の筐体３の大きさは２８０（高さ）×２８０（奥行）×１０００（幅）ｍｍとした。筐体３の幅は、前述の如く接触子間の間隔を十分に広く取るために測定するロ−ル幅の略半分に定めてある。
【００２３】
筐体３には筐体をロ−ル表面に当接する為の、１組４個の接触子（脚）４ａ〜７ｂ又は４ｂ〜７ｂを筐体垂直面、すなわちロ−ル１と対峙する面に取り付けてある。４個の接触子（脚）４ａ〜７ｂ又は４ｂ〜７ｂは筐体垂直面の四端部から等距離至近位置に取り付け、ロ−ル１に当接した状態での誤差を最少化する様に配置した。４個の接触子（脚）４ａ〜７ｂ又は４ｂ〜７ｂは筐体面から先端までの長さが同一であり、かつロ−ル１に当接した状態でロ−ル曲表面と筐体表面が接触しない様な長さに調整してある。
【００２４】
ロ−ル軸の傾斜角度φを測定する水準器９は、通常使用されるバブル型式のもので良く、検出軸がロ−ル軸と平行な方向（ｘ）になる様な向きにして筐体上面に配置する。
【００２５】
図１の（ａ）及び（ｂ）に本発明のロ−ル平行度測定装置をロ−ルに当接した状態を示す。図１の（ａ）は、ロ−ルの側面に測定器２背面（ロ−ルの側面と対向する面）の１組４本でなる接触子（脚）当接する様に設置した状態を正面から示し、図１の（ｂ）は（ａ）の側面を示す。接触子４ａ〜７ｂの各先端をそれぞれロ−ル１ｓの周面（曲面）に当接させた状態では、筐体３の背面がロ−ル１ｓの中心線Ｌ１ｓと平行となる。筐体３の基準線Ｌ２は背面と平行であるので、筐体３の基準線Ｌ２がロ−ル１ｓの中心線Ｌ１ｓと平行となる。なお、図１０の（ｂ）に、（２）〜（４）として示すように、ロ−ル端部にカ−ブ又はテ−パがある場合には、接触子４ａ〜７ｂ又は４ｂ〜７ｂのいずれも該端部に対向しないように、筐体３の長手方向（Ｌ２）の中心点を、ロ−ルの中間線（図１０の（ｂ）上の一点鎖線）に合わせて、接触子（脚）４ａ〜７ｂ又は４ｂ〜７ｂのそれぞれを同時にロ−ル周面に当接することにより、ロ−ル形状によらず、筐体３の基準線Ｌ２がロ−ル１ｓの中心線Ｌ１ｓと平行となる。この状態をロ−ル１ｓに対して筐体３が所定の姿勢にある、と表現する。
【００２６】
この実施例では、接触子４ａ〜７ｂを基準ロ−ル１ｓの周面に当接した時の筐体３の姿勢に対する、接触子４ａ〜７ｂ又は４ｂ〜７ｂを比較ロ−ル１ｍ１〜１ｍ３（以下において、それぞれ単に１ｍと表記する）の周面に当接した時の筐体３の姿勢との偏差（平行度のズレ：基準ロ−ル１ｓの中心軸線に対する比較ロ−ル１ｍの中心軸線となす角）を、ｘ，ｚ垂直面に対する基準線Ｌ２の角度の相対差（水平偏角θ）と、ｘ，ｙ水平面に対する基準線Ｌ２の角度の相対差（垂直偏角φ）で表わす。
【００２７】
図１の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、比較ロ−ル１ｍを平行移動して基準ロ−ル１ｓの位置に移動させたと仮定すると、水平偏角θは図１の（ｄ）に示すように、基準及び比較ロ−ル１ｓ，１ｍの中心軸線をｘ，ｙ水平面に投影したときの、投影線のなす角度θである。垂直偏角φは図１の（ｃ）に示すように、基準及び比較ロ−ル１ｓ，１ｍの中心軸線をｘ，ｚ垂直面に投影したときの、投影線のなす角度φである。垂直偏角（傾斜角）φは水準器９で測定し、水平偏角θはジャイロユニット８で測定する。
【００２８】
図４にジャイロユニット内のファイバ・オプティック・ジャイロＦＧ及びジンバルの配置を示す。該ジャイロは、図４に示す様な、縦及び横二軸に対して自動度を有するジンバルにより支持されており、ジャイロ自体は自重により鉛直方向に垂下する。このため筐体が縦方向にφ傾いてもジャイロの自立はベアリングＢＰにより確保され、横方向に傾いてもジャイロの自立はベアリングＢＲにより確保されるのでジャイロには姿勢の変化は伝わらないが、筐体の方向θが変化した時にはその変化がジャイロ伝わるので、ジャイロは垂直軸ｚ廻りの角速度を検出し、該角速度を積分することによりその分の角度変化（角速度変化）が検出される。
【００２９】
ファイバ・オプティック・ジャイロを使用した角度検出器は、円筒上に巻いた光ファイバ（ファイバコイル）の一端にレ−ザ光を導き入れ右回り光と成し、他端にも同様にレ−ザ光を導き入れ同左回りの光とした場合、この光学系全体を回転すると光ル−プを伝搬した左右両回りの２光波間に位相差が生じるという「サニャック効果」を利用している。この位相差は角速度と比例するため、この検出器では、この位相差を入力角速度として出力し、また該角速度を積分して角度を得ており、１／１００度の精度を有している。
【００３０】
本発明のロ−ル平行度測定装置においては、使用時の利便性を考慮して測定部２と表示部１０を分離する構造とし、両者間を接離可能なワイヤ・ハ−ネス２０で接続してある。表度部１０の操作パネルには表示器１３、電源スイッチ１１、リセットスイッチ１２等が配置されており、表度部１０の内部には、ファイバ・オプティック・ジャイロＦＧ及び表度部１０に使用するためのバッテリ１４、地球自転によるジャイロ歳差の自動測定、ロ−ル測定及び表示制御のためにＣＰＵ１５、ＲＡＭ１６，プログラム、計算式及び文字デ−タをメモリしたＲＯＭ１７等から成る制御回路を備えている。測定部筐体内には、ファイバ・オプティック・ジャイロ及びジンバルしか内蔵していないので軽量であり、ロ−ルへの当接あるいは保持を容易に行なうことが出来る。
【００３１】
ファイバ・オプティック・ジャイロの特性上、ジャイロの電源を投入してから、測定を終了するまでに時間的制分がある。図３は計測角度と時間の関係を示す一例である。図３においてジャイロの電源を投入してからの３分／１８０秒間は、ジャイロが安定するまでのウォ−ムアップ時間である。３分後から８分後までの５分／３００秒間は、ジャイロを使用する位置（緯度）における地球自動率（Earth Rate）を自動計測する期間（校正時間）である。８分後から１５分後までの７分間は、ジャイロを使用してロ−ルの軸方向を計測することが出来る期間である。これ以上時間が経過すると、レ−ザ光によりジャイロのファイバ・オプティック部が発熱するためジャイロの測定精度が低下する。すなわちジャイロのリニアドリフト領域は、電源投入後３分から１５分迄である。若しロ−ルの軸方向を計測するのに７分以上要する場合には、一旦ジャイロ電源をオフとしてファイバ冷却後測定を再開する方法を取る。
−ロ−ル平行度測定方法−
図５〜図９に本発明のロ−ル平行度測定装置を使用してロ−ルの軸方向を測定する場合の処理の流れを示す。測定者はロ−ル平行度測定装置２，１０を基準ロ−ルの中央部側面付近に運び、表示部１０の操作盤にある電源スイッチ１１を「オン」にする（ステップ１）。以下、カッコ内には、「ステップ」という語を略してステップ番号のみを表記する。
【００３２】
ＣＰＵ１５は「オフ」、「スタンバイ」、「オン」の三位置を持つ電源スイッチ１１のスイッチ位置識別（２）を行なう。すなわち直前のスイッチ位置と、新たに選択されたスイッチ位置の比較を行ない、測定モ−ドを判定する。ここでは電源スイッチがオフからオンに切換わった時のみ起動する様にスイッチ位置を識別し（３，４）、初期化の処理に入る（５）。すなわち内部レジスタ、フラグ、タイマ等を待機状態にし、ファイバ・オプティック・ジャイロＦＧを立上げ（６）、そして１秒毎にカウントアップするタイマＡをスタ−トする（７）。レジスタ、タイマはＲＡＭの一領域を使用している。精度の高い方位測定を行なうためには、ファイバ・オプティック・ジャイロＦＧが安定するまでウォ−ムアップする必要があり、この間、表示器１３には「準備中」が表示されている（８）。表示される文字は、ＣＰＵ１５がＲＯＭ１７より読出し、Ｉ／Ｏ＆バッファを介して表示器１３に伝えたものである。
【００３３】
測定者はこの「準備中」の期間を利用して、測定部２の筐体背面にある１組４個の接触子（脚；４ａ〜７ａ）が全てロ−ル側面中央付近に当接する位置（筐体をロ−ル中央付近に配置し脚がガタつかない位置）を探して、その位置に測定部２を保持する。そして筐体上面に有る水準器９を読み、基準ロ−ルの垂直偏角φ Refを測定記録しておく。
【００３４】
１８０秒（３分）が経過（９）すると表示器１３に「基準ロ−ルに当接後リセット」が表示される（１０）。この指示に従い、測定者は測定部２に付いている４個の接触子（脚；４ａ〜７ａ）が全てロ−ル側面に当接（脚がガタつかない位置）していることを確認して（１１）、表示部１０にあるリセットボタン１２を押す（１３）。ジャイロ方位が一旦リセットされ（１４Ａ）、表示器１３には「測定中・移動禁止」が表示（１５）され、地球自転率の計測が開始される（１６〜１７）。この表示が現われている間にジャイロの方向を変更すると校正誤差が大となるので測定部２を動かしてはならない。自転率の計測が終了すると、継続して基準ロ−ル方位の測定が行なわれる（１８）。
【００３５】
図７にその詳細を示す。ＣＰＵ１５は、まずＲＡＭの一領域であるレジスタＣ，Ｅ〜Ｇをリセット（１７１）し、ファイバ・オプティック・ジャイロＦＧの検出する方位を読取り（１７２）、レジスタＪに書込む（１７３）。そして地球自転による角度ドリフト率（偏位量を経過時間で割った値Ｊ／Ｂ）を計算し、レジスタＥに書込み（１７４）、その値をレジスタＦに加算する（１７５）。１秒毎にカウントアップするタイマＢがＢ≧３００に達するまで上記ステップを繰返し（１７６）、レジスタＢの値が３００、即ち３００秒経過すると平均自転率Ｆ／Ｂを計算し、レジスタＧに書込む（１７７）。平均自転率の計算を実施した時刻ＡをレジスタＣに書込む（１７８）。ファイバ・オプティック・ジャイロが最後に検出した方位θRefは基準ロ−ルの軸方位としてレジスタＪに書込まれている。
【００３６】
基準ロ−ルの軸方位測定が終了すると（図５の１９）、表示器１３には「モ−ド選択後、リセット」が表示される（２０）。これは測定者に測定モ−ドの選択を促すもので、測定を中止するときは電源スイッチを「オフ」にし、７分以内に被測定ロ−ルの方位測定が可能と予想されるときには「オン」のままで作業を継続し、被測定ロ−ルの方位測定のための測定器移動等準備に７分以上の時間を要すると予想されるときには「スタンバイ」を選択する（２１）。
【００３７】
測定を継続する場合は、電源スイッチを「オン」のままとし表示部のリセットスイッチを押すと（図６の２２〜２４）、表示器１３には「測定ロ−ルに当接後リセット」が表示される（２５）。そこで測定者はロ−ル平行度測定装置２，１０を被測定ロ−ルまで搬送し、測定部２をロ−ル側面中央付近に当接する（２６）。移動する間、ロ−ル平行度測定装置の方向が変化しても測定に影響しない。当接する時は前述と同様に４脚４ａ〜７ｂ又は４ｂ〜７ｂがガタつかない位置を求める。当接後水準器９を読取り、傾斜角φを記録する。電源スイッチをオフからオンに選択後９００秒以内の場合には（２９〜３０）、測定部２を当接した状態で表示部１０のリセットボタン１２を押すと（３３）ロ−ル方位測定が開始される（３５）。
【００３８】
引続いて基準ロ−ル方位からの角度差を求めるロ−ル方位計算が行なわれ（３６）、表示器１３に計算されたロ−ル方位差が表示される（３７）のでその値を読取り記録する。ロ−ル表示を読取り終ったならば丸囲いの３で示す様に図５のステップ２０に戻り、測定終了なら電源スイッチを「オフ」に、更に測定を継続するなら「オン」、あるいは「スタンバイ」に選択する。
【００３９】
図８にロ−ル方位測定（３５）、及びロ−ル方位計算（３６）の詳細ステップを示す。リセットボタン１２が押されると、ＣＰＵ１５はレジスタＫ，Ｄ，Ｈ，Ｍをリセット（３５１）後、ジャイロ方位（＝ロ−ル軸方位）を読取り（３５２）、その値をレジスタＫに書込む（３５３）。この時のタイマＡを読取り、又平均自転率の計算時刻Ｃ、平均自転率Ｇ、及び基準ロ−ル方位Ｊを読取る（３５４）。
【００４０】
基準ロ−ル方位Ｊを測定してから被測定ロ−ル方位を計測するまでの経過時間Ｄを、Ｄ＝Ａ−Ｃで求め（３５５）、この間に地球の自転によるジャイロのドリフト量Ｈを、Ｈ＝Ｇ×Ｄで計算する（３５６）。これらの値を使用して基準ロ−ル方位（Ｊ）と測定ロ−ル方位（Ｋ）の角度差を、（Ｋ−Ｈ）−Ｊにて算出し結果をレジスタＭにセ−ブし（３５７）、その値を表示器１３に表示する（図６の３７）。
【００４１】
図９には、電源スイッチを「スタンバイ」とした場合の処理を示す。「スタンバイ」位置を選択するとスイッチ位置識別が行なわれ（４２）、オンからスタンバイの順でスイッチが選択されたことが確認されると（４３）、ジャイロ通電が停止され（５０）、及びレジスタＮ，Ｐがリセットされ（５１）、その後１秒毎にカウントアップする６００秒（１０分）タイマＮがスタ−トする（５２）。しかしジャイロ以外の部分の電源はオンのままであるので作動を継続しており、表示器１３には「冷却中」が表示される（５３）。すなわち６００秒（１０分）間のジャイロ冷却期間に入る。この間に測定者はロ−ル平行度測定装置２，１０を被測定ロ−ルの中央部付近に運び（５４）、ロ−ル側面に当接する（５７）。タイマＮが６００に達すると（５５）、表示器１３には「測定ロ−ルに当接後電源スイッチオン」が表示される（５６）ので、測定者は当接を確認して電源スイッチをオンに戻す（５８）。ここでジャイロは再び通電され（６１）、その時のタイマＡの値をレジスタＰに書込む（６２）。そして図６のステップ２５に戻り、「測定ロ−ルに当接後リセット」が表示される（２５）。今回は電源スイッチがスタンバイからオンに切換えられた（２８）ので、Ａ−Ｐが９００より小さい、すなわちジャイロ冷却後の電源オン時刻Ｐから９００秒（１５分）が経過していない事を確認して（３１）、ロ−ル方位測定及びロ−ル方位計算の処理に入る（３２〜３６）。若しジャイロ冷却後の通電から９００秒（１５分）が経過している場合には、図９の丸囲いの５に示す様に表示器１３には「タイムオ−バ・スタンバイ or オフ」が表示され（４０）、スタンバイを選択すれば（４３）、前述のスタンバイの処理に戻り（５０〜６１）、オフを選択すれば処理を終了する（４４）。
【００４２】
図６において、測定ロ−ルに当接し方位測定を行なう際に、若しタイマＡが９００を越えた場合、すなわちジャイロ通電開始してから１５分経過した場合（３０→丸囲いの５）にはファイバ・オプティックが熱を持ちジャイロ精度が低下するので、一旦ジャイロ電源をオフにして冷却する必要があり、上記と同様に図９の丸囲いの５の処理を行なう。
【００４３】
以上の測定で得られた結果に基づき、ロ−ルの垂直偏角φが基準ロ−ルの垂直偏角φRefと同一になる様にロ−ル軸ベアリングの支持位置を調整し、又ロ−ル軸の水平偏角θが０（すなわち被測定ロ−ルの方位角と基準ロ−ル方位角θRefとが同一方位）となる様にロ−ル軸ベアリングの支持位置を調整すれば、基準ロ−ルと被測定ロ−ルのアライメントを出すことが出来る。
【００４４】
本実施例ではロ−ルの側面に測定部を当接する態様としたが、例えばロ−ル上面に測定部を当接する態様としてもよいし、あるいはロ−ルの異なる面に測定部を当接出来る様に、筐体の各面（正面、背面、上面、下面）に接触子（脚）を取付けておいてもよい。又異なる直径、幅のロ−ルに対応出来る様に、異なる間隔、高さを持つ接触子（脚）を取付けておいてもよい。
【００４５】
尚、ロ−ル平行度を測定する際、ロ−ルに測定部を当接する位置（４本の接触子をロ−ルに当接する位置）が厳密にロ−ルの側面でなく多少ｚ方向にズレていても、生ずる誤差は小さく実質上問題とはならないが、更に水準器を追加してズレの無い位置に測定部が設置出来る様にしてもよい。あるいは水平角度を測定するのに、別に姿勢測定用ジャイロを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は図２に示すロ−ル平行度測定部２を基準ロ−ル１ｓに所定の姿勢で当接した状態を示す正面図であり、（ｂ）は側面図である。（ｃ）は基準ロ−ル１ｓの位置に比較ロ−ル１ｍを平行移動した時の、基準ロ−ル１ｓに対する比較ロ−ル１ｍの垂直偏角φを示す正面図であり、（ｄ）は基準ロ−ル１ｓに対する比較ロ−ル１ｍの水平偏角（方位角）θを示す平面図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施例の外観を示す傾視図であり、（ｂ）は該実施例の電気系統の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の（ｂ）に示すファイバ・オプティック・ジャイロＦＧの、時間に対するドリフト量を示したグラフである。
【図４】図２の（ｂ）に示すファイバ・オプティック・ジャイロＦＧを鉛直に支持するジンバルを示す傾視図である。
【図５】図２の（ｂ）に示すＣＰＵ１５の測定制御および演算処理の一部を示すフロ−チャ−トである。
【図６】図２の（ｂ）に示すＣＰＵ１５の測定制御および演算処理の一部を示すフロ−チャ−トである。
【図７】図５に示す自転率計算（１７）及び基準ロ−ル方位測定（１８）の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図８】図６に示すロ−ル方位測定（３５）及びロ−ル方位計算（３６）の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図９】図６に示すタイマＡが９００秒を越えた場合（丸囲いの５）、及び図５に示す電源スイッチを「スタンバイ」とした時の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図１０】（ａ）は帯状鋼板搬送設備の鋼板及びロ−ルの配置を示す斜視図であり、（ｂ）は使用されるロ−ルの形状例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ｓ：基準ロ−ル１ｍ，１ｍ１〜１ｍ３：比較ロ−ル
２：測定部３：筐体
４ａ〜７ｂ又は４ｂ〜７ｂ：接触子（脚）
８：方位測定用ジャイロユニット
９：水準器１０：表示部
１１：電源／モ−ドスイッチ１２：リセットボタン
１３：表示器１４：バッテリ
１５：ＣＰＵ１６：ＲＡＭ
１７：ＲＯＭ２０：ワイヤハ−ネス
２１：演算制御器
ＦＧ：ファイバ・オプティック・ジャイロ
θ：ロ−ル水平偏角 φ：ロ−ル垂直偏角

Claims

水平面に対する傾斜角を測定する水準器；
方位測定用のジャイロ；
ロ−ルの曲面に当てるための先端が同一平面上に位置する、４個の接触子；
前記水準器，ジャイロ及び接触子を支持する筐体；
指示入力手段；
前記ジャイロおよび指示入力手段に接続され、該指示入力手段の指示に応答して該ジャイロの信号に基づいて前記筐体の方位情報を生成する演算制御手段；
を備える、ロ−ル平行度測定装置。
水平面に対する傾斜角を測定する水準器；
動作電源が投入されてからウオームアップしそれから角度信号が所定速度でリニアにドリフトする方位測定用のジャイロ；
ロ−ルの曲面に当てるための先端が同一平面上に位置する、４個の接触子；
前記水準器，ジャイロおよび接触子を支持する筐体；
指示入力手段；
表示手段；および、
前記指示入力手段のオン指示に応答して前記ジャイロを立ち上げウオームアップ時間後に前記指示入力手段のリセット指示に応答してドリフト率の計測を開始して移動禁止を指示する情報を前記表示手段に表示し、所定時間後にドリフト速度の計測を終了し前記表示手段にリセット入力を指示する情報を表示し前記指示入力手段のリセット指示に応答して、前記移動禁止のときから該リセット指示があったときまでの前記筐体の方位変化に応じた角度差情報を生成する演算制御手段；
を備えるロ−ル平行度測定装置。
前記筐体内に、該筐体の縦及び横方向傾きに対して前記ジャイロを鉛直方向に姿勢保持するジンバルを備える、請求項２記載のロ−ル平行度測定装置。