JP5332606B2 - Roll alignment management method for tandem rolling mill - Google Patents
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Description
本発明は、熱間圧延時における被圧延材の蛇行を防止する等の目的でタンデム圧延機のロールアライメントを適正な状態に管理するためのロールアライメント管理方法に関する。 The present invention relates to a roll alignment management method for managing roll alignment of a tandem rolling mill in an appropriate state for the purpose of preventing meandering of a material to be rolled during hot rolling.
図9〜図11は、一般的な熱間仕上圧延機(圧延スタンド)を模式的に示すもので、図9は正面図、図10は側面図、図11はワークロールとバックアップロールのオフセット状態を示す説明図(側面図)である。図9において、Opはオペレータ側(被駆動側)を、Drはドライブ側(駆動側)をそれぞれ示す。また、各図において、1aは上ワークロール、1bは下ワークロール、2aは上バックアップロール、2bは下バックアップロール、5aは上ワークロールチョック、5bは下ワークロールチョック、6aは上バックアップロールチョック、6bは下バックアップロールチョック、7は圧延機ハウジング、8は圧延機入側のハウジングライナ、9は圧延機出側のハウジングライナである。また、3xはオペレータ側の油圧圧下シリンダ、3yはドライブ側の油圧圧下シリンダ、4xはオペレータ側のロードセル(荷重検出器)、4yはドライブ側のロードセル(荷重検出器)である。 9 to 11 schematically show a general hot finishing rolling mill (rolling stand), FIG. 9 is a front view, FIG. 10 is a side view, and FIG. 11 is an offset state between a work roll and a backup roll. It is explanatory drawing (side view) which shows this. In FIG. 9, Op indicates the operator side (driven side), and Dr indicates the drive side (drive side). In each figure, 1a is an upper work roll, 1b is a lower work roll, 2a is an upper backup roll, 2b is a lower backup roll, 5a is an upper work roll chock, 5b is a lower work roll chock, 6a is an upper backup roll chock, and 6b is A lower backup roll chock, 7 is a rolling mill housing, 8 is a housing liner on the rolling mill entrance side, and 9 is a housing liner on the rolling mill exit side. Further, 3x is an operator side hydraulic pressure reduction cylinder, 3y is a drive side hydraulic pressure reduction cylinder, 4x is an operator side load cell (load detector), and 4y is a drive side load cell (load detector).
一般に、圧延機による被圧延材の圧延中は、上下ともワークロール1a,1bをバックアップロール2a,2bに対して被圧延材搬送方向にずらしている。これをオフセットといい、図11に示すようにハウジング中心(圧延機中心)に対するワークロール1のオフセット量はC1、バックアップロール2のオフセット量はC2となっている。一般には、C1とC2の合計をオフセット量という。このようなオフセットにより、ワークロ−ル1とバックアップロール2に水平方向分力(オフセット分力ともいう)を発生させる。すなわち、ワークロール1には、矢印eで示す被圧延材搬送方向に水平方向分力を発生させ、バックアップロール2には、矢印fで示す反被圧延材搬送方向に水平方向分力を発生させる。これにより、上下ワークロールチョック5a,5bが被圧延材搬送方向に向けて、また、上下バックアップロールチョック6a,6bが反被圧延材搬送方向に向けてそれぞれ押され、上下ワークロールチョック5a,5bが被圧延材搬送方向出側の圧延機ハウジング7(ハウジングライナ9)に押し付けられ、上下バックアップロールチョック6a,6bが被圧延材搬送方向入側の圧延機ハウジング7(ハウジングライナ8)に押し付けられ、それぞれ安定することになる。
In general, during rolling of a material to be rolled by a rolling mill, the
しかし、図10に示すように、各ロールチョック5,6と圧延機ハウジング7との間(正確には、上下ワークロールチョック5a,5bのチョックライナとハウジングライナ8,9間、上下バックアップロールチョック6a,6bのチョックライナとハウジングライナ8,9間)には、クリアランスdがあるため、各ロールチョック5,6のパスライン方向での位置決めを適切に行わないと、圧延荷重が比較的小さい圧延(すなわち、オフセットによる押し付け力が比較的小さい圧延)の場合に、圧延機ハウンジング7内でロールチョック5,6がパスライン方向で位置ずれを起こす。そして、仮にそれが左右(ドライブ側とオペレータ側)で不均一であったりすると、被圧延材幅方向で上下ワークロール1a,1bの開度差が生じ、被圧延材の蛇行や曲がりが発生し、著しい場合には被圧延材の破断につながるという問題がある。
However, as shown in FIG. 10, between each
さらに、ワークロール1、バックアップロール2間でロールがクロスしている場合、各ロールのロールバレル方向にスラスト力が発生する。図12は、クリアランス内でロールがクロスしている状態を示す概念図であり、図13は、下ワークロール1bと下バックアップロール2bがクロスしている場合のクロス角と差荷重及びスラスト力との関係を示すグラフである。図13に示すように、θ=0.04°という微小なクロス角誤差しか生じていない場合でも、1200kNのスラスト力が発生する。図14に示すように、このスラスト力は、モーメントの関係によりオペレータ側及びドライブ側の差荷重を増大させる。その結果、圧延機ハウジング7の左右伸び差が生じ、上下ワークロール1a,1bのオペレータ側とドライブ側に大きな開度差を生じ、上記同様、被圧延材の蛇行を誘発させる。また、過大なスラスト力が発生した場合には、ベアリングの焼損等の設備トラブルが発生する場合もある。
Furthermore, when the roll is crossing between the
このような問題を防止するために、例えば、特許文献1や特許文献2に示されるように、軸受箱(ロールチョック)をパスライン方向に油圧シリンダで付勢する装置や、特許文献3に示されるように、圧延荷重による圧延機ハウジング収縮量を予測して、ロールチョックと圧延機ハウジングの間隔を最小化する方法が提案されている。ここで、ハウジング収縮とは、図15に示すように、圧延中に圧延機ハウジング7の上下方向に作用する圧延荷重により、ハウジング上下方向中央部で発生するパスライン方向での変形、つまりハウジングの入側と出側間の間隔の収縮を指す。
特許文献1や特許文献2のように、軸受箱(ロールチョック)をパスライン方向に油圧シリンダで付勢する装置では、付勢されたロールチョックが押し付けられるハウジングライナ面の磨耗管理が重要となる。また、特許文献3のように、圧延荷重による圧延機ハウジング収縮量を予測して、ロールチョックと圧延機ハウジングの間隔を最小化する方法にあっても、入側ハウジングライナ面と出側ハウジングライナ面との間隔(ハウジングウィンドウ間隔)を決定するライナ面の磨耗管理が重要となる。
As in
従来行われている圧延機(圧延スタンド)の管理方法を図16に示す。圧延機ハウジング7のハウジングウィンドウ間隔を管理する場合には、インサイドマイクロメータ等によってハウジングウィンドウ間隔(圧延機入側のハウジングライナ8のライナ面と圧延機出側のハウジングライナ9のライナ面間の間隔)を測定し、圧延機ハウジング7とハウジングライナ8,9の間にシムを挿入することで、所定の間隔となるよう調整するのが一般的である。また、ワークロール1とバックアップロール2とのクロスによるスラスト力を防止するためには、上記のようなハウジングウィンドウ間隔の管理だけでは不十分であるため、通常、圧延機ハウジング7の上部から重りを付けたピアノ線を吊り下げ、このピアノ線に対する各ハウジングライナ面の間隔測定(下げ振り手法)を行い、ワークロール1とバックアップロール2のアライメントが平行となるよう、上記と同様のシム調整を行う。
FIG. 16 shows a conventional rolling mill (rolling stand) management method. When the housing window interval of the rolling
図16に示すような測定作業を行うには、大きな圧延機(圧延スタンド)内に高所作業用足場を設置する必要がある上、高い測定精度が要求されるため、非常に負荷のかかる作業となっている。実際、所定の測定時間内に収まらず、管理が遅延するケースも発生する。また、マイクロメータを用いた測定であるため、ヒューマンエラーによる測定誤差が発生し易い問題もある。
また、圧延スタンド単体の管理に関しては上記手法で対応可能であるが、熱間圧延の仕上圧延機は図17(図17(イ)は側面図、図17(ロ)は平面図)に示すように6〜7機の圧延スタンドAが6m程度の間隔で連続して配置されたタンデム圧延機の形態を採るのが一般的である。この場合、仮に各圧延スタンドAでは左右ロール開度差がなく、蛇行を誘発することなく安定的に圧延可能な状態であっても、図17(ロ)に示すように、各圧延スタンドA間でのアライメントにばらつきがある場合、タンデム圧延機全体の圧延が不安定となり、蛇行トラブルを誘発する結果となる。
In order to perform the measurement work as shown in FIG. 16, it is necessary to install a scaffold for working at a high place in a large rolling mill (rolling stand) and high measurement accuracy is required. It has become. In fact, there are cases where the management is delayed because it does not fall within the predetermined measurement time. Further, since the measurement is performed using a micrometer, there is a problem that a measurement error due to a human error is likely to occur.
In addition, although the above method can be used for managing the rolling stand alone, the hot rolling finish rolling mill is as shown in FIG. 17 (FIG. 17 (a) is a side view and FIG. 17 (b) is a plan view). In general, it takes the form of a tandem rolling mill in which 6 to 7 rolling stands A are continuously arranged at intervals of about 6 m. In this case, if there is no difference between the left and right roll openings in each rolling stand A, and even in a state where rolling can be performed stably without inducing meandering, as shown in FIG. If there is a variation in the alignment, the rolling of the entire tandem rolling mill becomes unstable, resulting in a meandering trouble.
タンデム圧延機のアライメントは建設時のハウジング設置位置で決定されるが、地盤沈下、地震、操業トラブル等でハウジングに過大な力が作用するのに伴い、当初の据付位置から経年変化が生じている可能性が高い。タンデム圧延機のアライメントは正しいとした管理を行うのが一般的であるが、これを確認する簡易的な手法がないことも問題となっている。
したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、小さい作業負荷と作業時間でタンデム圧延機の全圧延スタンドのロールアライメントを一括管理することができ、タンデム圧延機全体のロールアライメントを高精度に維持することができるロールアライメント管理方法を提供することにある。
The alignment of the tandem rolling mill is determined by the housing installation position at the time of construction. However, due to excessive force acting on the housing due to ground subsidence, earthquakes, operational troubles, etc., aging has changed from the original installation position. Probability is high. In general, the tandem rolling mill is managed with the correct alignment, but there is also a problem that there is no simple method for confirming this.
Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to collectively manage the roll alignment of all rolling stands of the tandem rolling mill with a small work load and working time. An object of the present invention is to provide a roll alignment management method capable of maintaining alignment with high accuracy.
本発明者は、上記課題を解決すべく検討を行った結果、タンデム圧延機の全圧延スタンドに共通した座標系(基準座標系)を作成しておき、公知の3次元レーザートラッキング技術などを用いて、各圧延スタンドのロールアライメントを測定し、この測定値が前記座標系において所定の座標位置を満足するようにアライメント調整を行うことにより、タンデム圧延機全体のロールアライメントを高精度に一括管理できることを見出した。
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
As a result of studies to solve the above problems, the present inventor has created a coordinate system (reference coordinate system) common to all rolling stands of a tandem rolling mill and uses a known three-dimensional laser tracking technique or the like. The roll alignment of each rolling stand can be measured and the roll alignment of the entire tandem rolling mill can be collectively managed with high accuracy by adjusting the alignment so that the measured value satisfies a predetermined coordinate position in the coordinate system. I found.
The present invention has been made on the basis of such knowledge and has the following gist.
[1]複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機のロールアライメント管理方法であって、
タンデム圧延機の周辺に複数のベンチマークを設置し、該ベンチマークに基づいて全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を設定し、
各圧延スタンド前において、3次元レーザートラッキング装置を用い、圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定するハウジングライナ面位置と前記ベンチマーク位置をそれぞれ測定し、これらの測定値に基づき、前記基準座標系における前記測定されたハウジングライナ面位置の座標を求め、
各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールについて、前記測定された左右ハウジングライナ面位置を結ぶ線分をアライメント測定値とし、該アライメント測定値が、パスライン方向に相当する座標軸と直交するようにアライメント調整を行うことを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。
[1] A roll alignment management method for a tandem rolling mill comprising a plurality of rolling stands,
A plurality of benchmarks are installed around the tandem rolling mill, and a measurement reference coordinate system common to all rolling stands is set based on the benchmarks.
Before each rolling stand, a three-dimensional laser tracking device is used to measure the housing liner surface position that determines the alignment of the work roll and backup roll of the rolling stand and the benchmark position, respectively, and based on these measured values, the reference coordinates Determining the coordinates of the measured housing liner surface position in the system;
For the work roll and backup roll of each rolling stand, the line segment connecting the measured left and right housing liner surface positions is used as an alignment measurement value, and the alignment adjustment is performed so that the alignment measurement value is orthogonal to the coordinate axis corresponding to the pass line direction. A roll alignment management method for a tandem rolling mill .
[2]複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機のロールアライメント管理方法であって、
タンデム圧延機の周辺に複数のベンチマークを設置し、該ベンチマークに基づいて全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を図面座標と一致するように設定し、
各圧延スタンド前において、3次元レーザートラッキング装置を用い、圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定するハウジングライナ面位置と前記ベンチマーク位置をそれぞれ測定し、これらの測定値に基づき、前記基準座標系における前記測定されたハウジングライナ面位置の座標を求め、
各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールについて、前記測定されたハウジングライナ面位置をアライメント測定値とし、該アライメント測定値が、図面公差内に収まるようにアライメント調整を行うことを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。
[2] A roll alignment management method for a tandem rolling mill comprising a plurality of rolling stands,
A plurality of benchmarks are installed around the tandem rolling mill, and based on the benchmark, a measurement reference coordinate system common to all rolling stands is set to coincide with the drawing coordinates,
Before each rolling stand, a three-dimensional laser tracking device is used to measure the housing liner surface position that determines the alignment of the work roll and backup roll of the rolling stand and the benchmark position, respectively, and based on these measured values, the reference coordinates Determining the coordinates of the measured housing liner surface position in the system;
A tandem rolling mill characterized in that, for the work roll and backup roll of each rolling stand, the measured housing liner surface position is used as an alignment measurement value, and alignment adjustment is performed so that the alignment measurement value falls within a drawing tolerance. Roll alignment management method.
[3]上記[1]又は[2]のロールアライメント管理方法において、先端に3次元レーザートラッキング装置のリフレクタプローブを保持させた長尺保持具を用い、作業者が前記リフレクタプローブを圧延スタンドの測定対象部位に位置させることにより、高所作業用の足場を用いることなく、測定対象部位の位置測定を行うことを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。 [3] In the roll alignment management method according to [1] or [2 ] above, an operator uses a long holder that holds the reflector probe of the three-dimensional laser tracking device at the tip, and the operator measures the reflector probe on a rolling stand. A roll alignment management method for a tandem rolling mill, wherein the position of a measurement target part is measured without using a scaffold for work at a high place by being positioned at the target part .
本発明によれば、タンデム圧延機の全圧延スタンドに共通した基準座標系を作成しておき、各圧延スタンドのロールアライメントを測定し、この測定値が前記基準座標系において所定の座標位置を満足するようにアライメント調整を行うようにしたので、小さい作業負荷と作業時間でタンデム圧延機の全圧延スタンドのロールアライメントを一括管理することができ、タンデム圧延機全体のロールアライメントを高精度に維持することができる。
また、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定する圧延スタンドの部位を測定する手段として、3次元レーザートラッキング装置を用いることにより、従来技術のように測定手法としてマイクロメータを用いる方法に較べて、測定時間の大幅な短縮化と測定精度の向上を図ることできる。
According to the present invention, a reference coordinate system common to all rolling stands of a tandem rolling mill is created, roll alignment of each rolling stand is measured, and the measured value satisfies a predetermined coordinate position in the reference coordinate system. As a result, the roll alignment of all rolling stands of the tandem rolling mill can be collectively managed with a small work load and working time, and the roll alignment of the entire tandem rolling mill can be maintained with high accuracy. be able to.
In addition, by using a three-dimensional laser tracking device as a means for measuring the part of the rolling stand that determines the alignment of the work roll and the backup roll, it is possible to measure compared to a method using a micrometer as a measurement technique as in the prior art. Time can be greatly shortened and measurement accuracy can be improved.
このため本発明を鋼板の熱延仕上圧延機のロールアライメント管理に適用することにより、良好な形状の熱延鋼帯を製造することができるとともに、安定した蛇行制御を行うことで、絞りトラブルを生じることなく熱延鋼帯を安定して製造することができる。特に薄物の熱延鋼帯の製造において、良好な鋼帯形状の確保と安定通板を実現することができ、絞りトラブル抑制によるライン稼働率向上及びロール原単位向上を図りつつ、優れた品質の熱延鋼帯を安定して製造することができる。 For this reason, by applying the present invention to roll alignment management of a hot rolling finish rolling mill for steel sheets, a hot-rolled steel strip having a good shape can be manufactured, and by performing stable meandering control, a drawing trouble can be caused. The hot-rolled steel strip can be stably produced without being generated. In particular, in the production of thin hot-rolled steel strips, it is possible to ensure a good steel strip shape and achieve stable threading, improve line operation rate and roll basic unit by suppressing drawing trouble, A hot-rolled steel strip can be manufactured stably.
本発明は、複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機のロールアライメント管理方法であり、全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を設定し、各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメント測定値が、前記基準座標系において所定の座標位置を満足するようにアライメント調整を行うものである。このような本発明には、基本的に、以下のような二通りの方法がある。
本発明の第一の方法では、全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を設定し、各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメント測定値が、パスライン方向に相当する座標軸と直交するようにアライメント調整を行う。通常、この方法では、各圧延スタンドについて、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定するハウジングライナ面位置を測定し、測定された左右ハウジングライナ面位置を結ぶ線分をアライメント測定値とする。
The present invention is a roll alignment management method for a tandem rolling mill composed of a plurality of rolling stands, sets a measurement reference coordinate system common to all rolling stands, and measures the alignment of the work roll and backup roll of each rolling stand. The alignment is adjusted so that the value satisfies a predetermined coordinate position in the reference coordinate system. There are basically the following two methods in the present invention.
In the first method of the present invention, a measurement reference coordinate system common to all rolling stands is set, and the alignment measurement values of the work roll and the backup roll of each rolling stand are orthogonal to the coordinate axis corresponding to the pass line direction. Adjust the alignment so that Usually, in this method, for each rolling stand, the housing liner surface position that determines the alignment of the work roll and the backup roll is measured, and the line segment connecting the measured left and right housing liner surface positions is used as the alignment measurement value.
また、本発明の第二の方法では、全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を図面座標と一致するように設定し、各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメント測定値が、図面公差内に収まるようにアライメント調整を行う。通常、この方法では、各圧延スタンドについて、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定するハウジングライナ面位置を測定し、この測定値をアライメント測定値とする。
本発明において、アライメント測定値を求めるに当たり、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定する圧延スタンドの部位(例えば、さきに述べたハウジングライナ面)を測定する必要があるが、この測定には3次元レーザートラッキング装置を用いるのが好ましく、この装置を用いることにより、圧延スタンドの測定対象部位を短時間で高精度に測定することができる。この3次元レーザートラッキング装置としては、一般に使用されている市販の装置を使用することができる。
In the second method of the present invention, the measurement reference coordinate system common to all rolling stands is set to coincide with the drawing coordinates, and the alignment measurement values of the work roll and the backup roll of each rolling stand are Adjust the alignment so that it is within the drawing tolerance. Normally, in this method, for each rolling stand, the position of the housing liner surface that determines the alignment of the work roll and the backup roll is measured, and this measurement value is used as the alignment measurement value.
In the present invention, in order to obtain the alignment measurement value, it is necessary to measure a portion of the rolling stand (for example, the housing liner surface described above) that determines the alignment of the work roll and the backup roll. It is preferable to use a laser tracking device, and by using this device, it is possible to measure the measurement target portion of the rolling stand with high accuracy in a short time. As this three-dimensional laser tracking device, a commercially available device that is generally used can be used.
図1は、本発明で用いる一般的な3次元レーザートラッキング装置(以下、単に「トラッキング装置」という)及びこれを用いたトラッキング方法を示す概念図である。
このトラッキング装置は、トラッカー本体10、コントローラ11、球体形状の一部にレーザー反射面の精密加工を施したリフレクタプローブ12等からなる。電源はコントローラ11を介し、トラッカー本体10に提供される。トラッカー本体10はレーザー発信源13を搭載しており、発信されたレーザー光はリフレクタプローブ12の真中心にて反射される。反射レーザー光はトラッカー本体内蔵の受信源にて検出され、レーザー発信源13−リフレクタプローブ12間の距離rを検出する。また、レーザー発信源13は、2軸方向(θ,φ)回転可能にトラッカー本体10に設置されており、各角度を内蔵エンコーダにて検出することで、リフレクタプローブ12の3次元極座標(r,θ,φ)が検出可能である。なお、装置によっては、レーザー発信源13がリフレクタプローブ12に自動追従する機能を有しているものもあり、このような装置では、測定対象点へのレーザー光のピント合わせ作業が不要となり、特に作業性がよい。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a general three-dimensional laser tracking device (hereinafter simply referred to as “tracking device”) used in the present invention and a tracking method using the same.
The tracking device includes a
本発明において、アライメント測定値を求めるに当たり、ワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定する圧延スタンドの部位(ここでは、ハウジングライナ面)をトラッキング装置で位置測定する場合、例えば、次のような手順で作業を行う。
まず、図2に示すように、トラッキング装置Bのトラッカー本体10を圧延スタンドA前(例えば、ミル前フロア)に配置する。この際、レーザー発信源13から測定対象となる圧延機入側及び出側のハウジングライナ面への光路途中に障害物がないように注意し、トラッカー本体10の配置位置を決定する。トラッカー本体10の電源投入後のウォーミングアップを経て、作業者はレーザー捕捉状態にあるリフレクタプローブ12を片手に保持し、測定対象部位であるハウジングライナ8,9のライナ面にリフレクタプローブ12を軽く押し当て、3次元極座標(r,θ,φ)を記録する。なお、リフレクタプローブ中心とハウジングライナ面でのプローブ接地点との距離(=リフレクタプローブ半径)はソフト上でオフセット処理可能であり、測定対象であるハウジングライナ面上の点について記録が可能である。
なお、トラッキング装置Bで各圧延スタンドAのハウジングライナ面などの位置測定を行う場合、後に説明する図7に示すように、先端にトラッキング装置のリフレクタプローブ12を保持させた長尺保持具14を用い、作業者がリフレクタプローブ12を圧延スタンドAの測定対象部位に位置させることにより、高所作業用の足場設置を用いることなく、測定を行うことができる。
In the present invention, when measuring the position of the rolling stand (here, the housing liner surface) for determining the alignment of the work roll and the backup roll with the tracking device in obtaining the alignment measurement value, for example, the following procedure is used. Do work.
First, as shown in FIG. 2, the
When measuring the position of the housing liner surface of each rolling stand A with the tracking device B, as shown in FIG. 7 to be described later, a
タンデム圧延機の全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を設定するには、図3に示すように、タンデム圧延機の周辺(例えば、ミル前フロア)にベンチマークを設置するのが好ましい。基準座標系を作成する基準点となるベンチマーク15は高い精度が必要となるため、周囲の外乱影響(振動、温度、湿度等)の小さい場所が望ましく、例えば、タンデム圧延機周辺に基礎から作成することが望ましい。座標を作成するためには3点以上、望ましくは5点以上のベンチマークが必要であり、例えば、図3に示すようにパスライン方向と平行な方向の2点と、パスライン方向と直交する方向の2点(うち1点は前者と共通でも可能)に、それぞれベンチマーク15を設置することが望ましい。操業中の粉塵、腐食による損耗を回避するため、ベンチマーク15はステンレス製などの台座とし、測定作業時以外は保護カバーを設けておくことが望ましい。
In order to set a measurement reference coordinate system common to all rolling stands of the tandem rolling mill, it is preferable to install a benchmark around the tandem rolling mill (for example, the floor before the mill) as shown in FIG. . Since the
以下、本発明の第一の方法の一実施形態を、図4の作業フローに従い説明する。
基準座標系を設定するための複数のベンチマークは、例えば、図3に示すような形態でミル前フロアなどに設置され、これらベンチマークに基づき、全圧延スタンド共通となる基準座標系が設定される。
タンデム圧延機を構成する全圧延スタンドAのうち、No.1スタンド前にトラッキング装置Bのトラッカー本体10を配置し、このトラッキング装置Bにより、例えば、図2に示した方法でベンチマーク15の位置測定を行い、続いて測定対象部位であるハウジングライナ8,9のライナ面の位置測定を行う。このハウジングライナ面の測定では、例えば、各ハウジングライナ面について数十点を目標とした測定を行い、局所的な凹凸による影響を緩和するための平面近似処理を施して各ハウジングライナ面位置を特定し、その3次元座標を求める(具体的には、ハウジングライナ面の重心位置での3次元座標を求める)。
Hereinafter, an embodiment of the first method of the present invention will be described according to the work flow of FIG.
A plurality of benchmarks for setting the reference coordinate system are installed, for example, on the floor in front of the mill in the form shown in FIG. 3, and a reference coordinate system common to all rolling stands is set based on these benchmarks.
Among all rolling stands A constituting the tandem rolling mill, No. The
次いで、トラッキング装置Bのトラッカー本体10をNo.2スタンド前、No.3スタンド前、・・・というように各圧延スタンド前に順次移動させ、各圧延スタンド前に配置した状態で、上述したNo.1スタンド前での測定と同様の手順を繰り返し、ベンチマーク位置の測定とハウジングライナ面位置の測定を行うとともに、各ハウジングライナ面位置を特定し、その3次元座標を求める。
上述のように各圧延スタンド前でのハウジングライナ面の位置測定時に、ベンチマーク位置を測定することにより、各圧延スタンドAでのハウジングライナ面の位置測定結果について、共通の基準座標系での座標変換処理が可能となる。ここで、ベンチマーク測定点であっても、測定毎に測定分解能程度の測定誤差が発生することは避けられないため、ベンチマークを多く(望ましくは5点以上)設けておくほど近似処理によって座標変換時の誤差を低減できる。
Next, the
As described above, by measuring the benchmark position when measuring the position of the housing liner surface before each rolling stand, the coordinate conversion in the common reference coordinate system is performed for the position measurement result of the housing liner surface at each rolling stand A. Processing is possible. Here, even if it is a benchmark measurement point, it is inevitable that a measurement error of about the measurement resolution occurs for each measurement. Therefore, the more benchmarks (preferably five or more) are provided, the more the approximation processing is performed during the coordinate conversion. Can be reduced.
また、ハウジングライナ面の位置測定において、従来のインサイドマイクロメータによる測定手法では一点あたり数分程度の測定時間を要するため、限られた測定時間の中で測定点数をある程度限定する必要があった。ハウジングライナ面はチョックライナ面と摺動することで均一に磨耗していくことが予想されるが、その一方で、測定点数が限られる上記従来の手法では、測定点に偶々凸凹があったり、或いは測定点が偏磨耗している場合には、本来の測定値から大きな偏差を生じることとなり、最悪の場合、上述したような蛇行トラブル、設備故障を誘発する結果となる。これに対して、上述した3次元レーザートラッキング技術を利用することにより、一点あたり5秒程度で測定が可能であることから、1つのハウジングライナ面あたり数十点規模の多点測定を行うことが可能である。このためハウジングライナ面内における磨耗分布、さらには近似平面化することによる局所的な凹凸、偏磨耗の影響を緩和することができ、信頼性の高い測定データを得ることができる。 Further, in the measurement of the position of the housing liner surface, the conventional measuring method using an inside micrometer requires a measuring time of about several minutes per point, so that it is necessary to limit the number of measuring points to some extent within the limited measuring time. The housing liner surface is expected to wear evenly by sliding with the chock liner surface, but on the other hand, in the above conventional method where the number of measurement points is limited, there are accidental irregularities in the measurement points, Alternatively, if the measurement point is unevenly worn, a large deviation from the original measurement value occurs, and in the worst case, the above-described meandering trouble and equipment failure are induced. On the other hand, since the measurement can be performed in about 5 seconds per point by using the above-described three-dimensional laser tracking technology, it is possible to perform multi-point measurement on the scale of several tens of points per housing liner surface. Is possible. For this reason, it is possible to alleviate the influence of wear distribution in the housing liner surface, local unevenness and uneven wear due to approximate planarization, and obtain highly reliable measurement data.
上述のように各圧延スタンドAでのハウジングライナ面位置の測定値について、全圧延スタンド共通の基準座標系への座標変換を行う。さらに、図5に示すように、座標変換後の左右ハウジングライナ面位置pL、pR(被圧延材幅方向両側のハウジング面位置)を結ぶ線分gをアライメント測定値とし、このアライメント測定値が、パスライン方向に相当する座標軸と直交するように、調整が必要なハウジングライナについて所定のアライメント調整を行う。通常、このアライメント調整は、ハウジングライナの基面にシム板を挿入するシム調整などにより行われる。 As described above, the coordinate value of the measurement value of the housing liner surface position at each rolling stand A is converted into a reference coordinate system common to all rolling stands. Further, as shown in FIG. 5, a line segment g connecting the left and right housing liner surface positions p L and p R (housing surface positions on both sides in the width direction of the rolled material) after coordinate conversion is used as an alignment measurement value. However, a predetermined alignment adjustment is performed for the housing liner that needs to be adjusted so as to be orthogonal to the coordinate axis corresponding to the pass line direction. Usually, this alignment adjustment is performed by shim adjustment in which a shim plate is inserted into the base surface of the housing liner.
次に、本発明の第二の方法の一実施形態を、図6の作業フローに従い説明する。
この方法では、上述したベンチマーク15に基づき、全圧延スタンド共通となる基準座標系が図面座標と一致するように設定される。すなわち、タンデム圧延機の設計図面上にベンチマーク位置が特定され、これが基準座標系となる。
各圧延スタンドAでのロールアライメントの測定(ハウジングライナ面とベンチマークの位置測定)は、上述した本発明の第一の方法と同様である。
各圧延スタンドAでのハウジングライナ面位置の測定値について、全圧延スタンド共通の基準座標系への座標変換を行うが、この方法では、ハウジングライナ面位置の測定値そのものを座標変換してアライメント測定値とする。そして、このアライメント測定値が図寸公差に収まるよう、調整が必要なハウジングライナについて所定のアライメント調整を行う。さきに述べた第一の方法と同様、通常、このアライメント調整は、ハウジングライナの基面にシム板を挿入するシム調整などにより行われる。
Next, an embodiment of the second method of the present invention will be described according to the work flow of FIG.
In this method, based on the
Measurement of roll alignment (measurement of housing liner surface and benchmark position) at each rolling stand A is the same as the first method of the present invention described above.
For the measurement value of the housing liner surface position at each rolling stand A, the coordinate conversion to the reference coordinate system common to all the rolling stands is performed, but in this method, the measurement value itself of the housing liner surface position is subjected to coordinate conversion to measure the alignment. Value. Then, a predetermined alignment adjustment is performed for the housing liner that needs to be adjusted so that the alignment measurement value falls within the tolerances shown in the drawing. As in the first method described above, this alignment adjustment is usually performed by shim adjustment in which a shim plate is inserted into the base surface of the housing liner.
上述のように従来手法においては、測定結果に基づいて上下ワークロールのアライメント、ワークロールとバックアップロール間のアラメントが両立するよう、複雑に関連したシム調整量を入念にチェックする必要があり、ヒューマンエラーを誘発する可能性があったが、本発明法においては、ベンチマークを基準とした全スタンド共通の座標系に基づく管理が可能であるため、現地での煩雑なアライメントチェックは必要なく、各ハウジングライナ面位置の測定値が所定の座標位置を満足するよう調整すればよいシンプルな管理手法となる。 As described above, in the conventional method, it is necessary to carefully check the amount of complicated shim adjustment based on the measurement results so that the alignment of the upper and lower work rolls and the alignment between the work roll and the backup roll are compatible. Although there was a possibility of inducing an error, in the method of the present invention, since management based on a coordinate system common to all stands based on the benchmark is possible, no complicated alignment check at the site is necessary, and each housing This is a simple management method that requires adjustment so that the measured value of the liner surface position satisfies a predetermined coordinate position.
本発明を鋼板の熱延仕上圧延機(タンデム圧延機)のロールアライメント管理に適用した。図3に示すように、ミル前フロアにおいて、パスライン方向と平行な方向に沿って2点、パスライン方向と直交する方向に沿って2点、計4点において同一水平面内に位置するようにベンチマーク15を設置した。そのうちの1点を原点とし、パスライン方向をX軸、パスライン方向と直交する方向をY軸、全4点のベンチマークを通る水平面の法線方向をZ軸とする基準座標系を設定した。
The present invention was applied to roll alignment management of a hot rolling finish rolling mill (tandem rolling mill) for steel sheets. As shown in FIG. 3, on the floor in front of the mill, two points along the direction parallel to the pass line direction and two points along the direction orthogonal to the pass line direction are located in the same horizontal plane at a total of four points.
タンデム圧延機を構成する全7スタンド(圧延スタンド)のうち、No.1スタンド前にトラッキング装置Bのトラッカー本体10を配置し、電源投入後、約30分程度のウォーミングアップを行った。この間、測定対象部位となるハウジングライナ面の清掃を実施した。ウォーミングアップ完了後、ベンチマーク15(計4点)を位置測定し、続いて測定対象部位であるハウジングライナ面の位置測定を行った。図16に示すように、従来の測定手法の場合、各ハウジングライナ面に対応した足場を組む必要があったが、本実施例では図7に示すように、トラッキング装置Bのリフレクタプローブ12を保持させた長尺保持具14を用い、作業者がリフレクタプローブ12をハウジングライナ面に位置させることにより、高所作業用の足場設置を設置することなく、ハウジングライナ面位置を測定した。
Of all 7 stands (rolling stands) constituting the tandem rolling mill, No. The
測定対象部位であるハウジングライナ面(上下ワークロールの左右ロールチョックと対面するハウジングライナ面+上下バックアップロールの左右ロールチョックと対面するハウジングライナ面=計16面/スタンド)について、各ハウジングライナ面毎に40点を目標とした測定を行い、局所的な凹凸による影響を緩和するための平面近似処理を施し、各ハウジングライナ面位置を特定し、その3次元座標を求めた(具体的には、ハウジングライナ面の重心位置での3次元座標を算出した)。これがハウジングライナ面位置の測定値である。 40 for each housing liner surface of the housing liner surface (housing liner surface facing the right and left roll chock of the upper and lower work rolls + housing liner surface facing the right and left roll chock of the upper and lower backup roll = 16 surfaces / stand) that is the measurement target part. Measurement was performed with a point as a target, a plane approximation process was performed to alleviate the effects of local unevenness, each housing liner surface position was identified, and its three-dimensional coordinates were obtained (specifically, the housing liner) 3D coordinates at the center of gravity of the surface were calculated). This is a measurement of the housing liner surface position.
次いで、トラッカー本体10をNo.2スタンド前、No.3スタンド前、・・・というように各圧延スタンド前に順次移動させ、各圧延スタンド前に配置した状態で、上述したNo.1スタンド前での測定と同様の手順を繰り返し、ベンチマーク位置の測定とハウジングライナ面位置の測定を行うとともに、各ハウジングライナ面位置を特定し、その3次元座標を求めた。
No.1〜No.7スタンド前におけるベンチマーク4点の測定値に基づき、前記ハウジングライナ面位置の測定値の座標変換(圧延スタンド共通の基準座標系への座標変換)を行い、アライメント測定値(摩耗量を反映したハウジングライナ面位置の座標)とした。そして、アライメント測定値が図寸公差に収まるよう、アライメント調整が必要なハウジングライナについて所定のシム調整を行った。
Next, the
No. 1-No. Based on the measurement values of the four benchmarks before 7 stands, coordinate conversion of the measurement values of the housing liner surface position (coordinate conversion to the reference coordinate system common to rolling stands) was performed, and the alignment measurement values (housing reflecting the amount of wear) Liner surface position coordinates). And predetermined shim adjustment was performed about the housing liner which needs alignment adjustment so that an alignment measurement value may be settled in figure size tolerance.
図8は、図16に示すような従来の管理方法の実施期間と本実施例の実施期間での通板トラブル発生頻度(比率)を示したものである。これによると、従来の管理方法を実施していた期間においては、所定の測定時間に収まらず、測定・管理が遅延するケースも発生し、それに伴う通板トラブル発生頻度に周期的なバラツキが発生していたが、本発明によるロールアライメントの一括管理方法(本実施例)を導入した後は、測定遅延も発生しておらず、その結果、蛇行トラブルは従来比1/2程度にまで減少し、通板トラブルの発生は低位安定となった。 FIG. 8 shows the frequency (ratio) of threading trouble occurrence between the implementation period of the conventional management method as shown in FIG. 16 and the implementation period of this embodiment. According to this, during the period when the conventional management method was implemented, there were cases where measurement and management were delayed, not within the predetermined measurement time, and periodic fluctuations in the frequency of occurrence of boarding troubles associated therewith occurred. However, after introducing the roll alignment batch management method according to the present invention (the present embodiment), no measurement delay has occurred, and as a result, meandering trouble is reduced to about 1/2 of the conventional method. Occurrence of plate troubles became stable at a low level.
1a 上ワークロール
1b 下ワークロール
2a 上バックアップロール
2b 下バックアップロール
3x,3y 油圧圧下シリンダ
4x,4y ロードセル
5a 上ワークロールチョック
5b 下ワークロールチョック
6a 上バックアップロールチョック
6b 下バックアップロールチョック
7 圧延機ハウジング
8,9 ハウジングライナ
10 トラッカー本体
11 コントローラ
12 リフレクタプローブ
13 レーザー発信源
14 長尺保持具
15 ベンチマーク
A 圧延スタンド
B 3次元レーザートラッキング装置
pL,pR ハウジングライナ面位置
1a
Claims (3)
タンデム圧延機の周辺に複数のベンチマークを設置し、該ベンチマークに基づいて全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を設定し、
各圧延スタンド前において、3次元レーザートラッキング装置を用い、圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定するハウジングライナ面位置と前記ベンチマーク位置をそれぞれ測定し、これらの測定値に基づき、前記基準座標系における前記測定されたハウジングライナ面位置の座標を求め、
各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールについて、前記測定された左右ハウジングライナ面位置を結ぶ線分をアライメント測定値とし、該アライメント測定値が、パスライン方向に相当する座標軸と直交するようにアライメント調整を行うことを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。 A roll alignment management method for a tandem rolling mill comprising a plurality of rolling stands,
A plurality of benchmarks are installed around the tandem rolling mill, and a measurement reference coordinate system common to all rolling stands is set based on the benchmarks.
Before each rolling stand, a three-dimensional laser tracking device is used to measure the housing liner surface position that determines the alignment of the work roll and backup roll of the rolling stand and the benchmark position, respectively, and based on these measured values, the reference coordinates Determining the coordinates of the measured housing liner surface position in the system;
For the work roll and backup roll of each rolling stand, the line segment connecting the measured left and right housing liner surface positions is used as an alignment measurement value, and the alignment adjustment is performed so that the alignment measurement value is orthogonal to the coordinate axis corresponding to the pass line direction. A roll alignment management method for a tandem rolling mill.
タンデム圧延機の周辺に複数のベンチマークを設置し、該ベンチマークに基づいて全ての圧延スタンドに共通した測定上の基準座標系を図面座標と一致するように設定し、
各圧延スタンド前において、3次元レーザートラッキング装置を用い、圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールのアライメントを決定するハウジングライナ面位置と前記ベンチマーク位置をそれぞれ測定し、これらの測定値に基づき、前記基準座標系における前記測定されたハウジングライナ面位置の座標を求め、
各圧延スタンドのワークロール及びバックアップロールについて、前記測定されたハウジングライナ面位置をアライメント測定値とし、該アライメント測定値が、図面公差内に収まるようにアライメント調整を行うことを特徴とするタンデム圧延機のロールアライメント管理方法。 A roll alignment management method for a tandem rolling mill comprising a plurality of rolling stands,
A plurality of benchmarks are installed around the tandem rolling mill, and based on the benchmark, a measurement reference coordinate system common to all rolling stands is set to coincide with the drawing coordinates,
Before each rolling stand, a three-dimensional laser tracking device is used to measure the housing liner surface position that determines the alignment of the work roll and backup roll of the rolling stand and the benchmark position, respectively, and based on these measured values, the reference coordinates Determining the coordinates of the measured housing liner surface position in the system;
A tandem rolling mill characterized in that, for the work roll and backup roll of each rolling stand, the measured housing liner surface position is used as an alignment measurement value, and alignment adjustment is performed so that the alignment measurement value falls within a drawing tolerance. Roll alignment management method.
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