JPH02223814A - ロールプロフィール測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、圧延ロール等のロールの表面形状（以下「プ
ロフィール」という）を測定するロールプロフィール測
定方法に関するものである。

（従来の技術） 鋼板等の熱間材料を圧延するための圧延ロールは、その
使用時間に応じて経時的に表面が摩耗し、実作業に通さ
ない形状になる。具体的には、圧延ロールの摩耗する部
分は圧延材料の幅により、また摩耗量は圧延材料の材質
や温度によりそれぞれ決まってくる。また、熱間材料の
圧延に際しては、材料の熱による圧延ロールのだ膨張に
より圧延ロールの表面プロフィールが変形することにな
る。

一方、近年、圧延により製造される板材製品の形状や幅
方向厚み分布等の仕上がり精度に関する需要者の要求が
非常に厳しくなっており、これらの要求を満たすために
は圧延ロールの表面プロフィールの厳密な管理が必要で
ある。このような圧延ロールの表面プロフィールの厳密
な管理のためには、実際の圧延作業中において圧延ロー
ルのプロフィールを高精度にて測定することが望ましい
。

そして、この結果に応じて、ベンダーのペンディング力
、ワークロールのシフト量等を連続的に変更制御するこ
とにより、より以上に高精度で形状の優れた板材を製造
することが可能になるのみならず、圧延作業を中断する
ことなく、ダライングーあるいは高圧ジェット水等によ
り圧延ロールを研削して表面プロフィールの修正を行う
ことも可能である。

ところで、従来の圧延ロールのプロフィールの測定方法
あるいは装置としては、特開昭６１−１３８１０８号公
報や特開昭６３−１９５５１２号公報に掲載された発明
がある。

まず、前者の発明では、圧延ロールの軸長方向全長に亘
って多数配設された水柱超音波距離センサにより圧延ロ
ール表面までの距離を測定し、その測定結果からプロフ
ィールを測定しようとするものである。

一方、後者の発明は、圧延ロール表面の軸長方向に沿う
方向に移動可能でその移動方向に４個以上の距離センサ
を等間隔に配設し、その配設間隔の距離だけ移動する都
度測距を行い、その結果から連立−次方程式を得てこれ
を解くことにより、圧延ロールの表面プロフィールを求
めるようにするとともに、距離センサとして水柱超音波
センサを使用し、また測定対象の圧延ロールの軸と並行
な軸を中心としてこの水柱超音波距離センサと一体的に
回動し且つその測距方向と平行な方向に測距を行う２個
の距離センサを配置し、この距離センサにて水柱超音波
距離センサの水柱と圧延ロール表面との角度、換言すれ
ば水柱超音波距離センサの向きを検出してこれを常に直
交状態に維持するように制御する手段を備えたものであ
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記のような従来の構成では、前者の例で
は、多数の水柱超音波距離センサを取付けた架台が圧延
材の熱により歪んで個々の水柱超音波距離センサの測距
方向が狂う可能性が大きく、これが測定誤差を生ぜしめ
ることになり、高精度の測定は難しい。また、後者の例
では、直交状態を維持しながら測定する点では改善が見
られるものの、その分構成が複雑になるとともに、測距
がロール表面と距離センサとの間の距離に変わりなく、
その測定を圧延作業中において行うと、圧延ロールの回
転、機械的振動、圧延材の熱による影響等から正確な距
離の測定が困難であり、したがって忠実なプロフィール
の再現が非常に難しいという問題があった。

本発明はこのような従来の問題点に鑑み、圧延作業中で
あっても、圧延材の熱による歪や、機械的振動に影響さ
れることなく、ロールのプロフィールの忠実な再現が可
能なロールプロフィール測定方法を提供することを目的
としてなされたものである。

（課題を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明のロールプロフィー
ル測定方法は、ロールの胴長方向で表面から適宜寸法位
置の内部に異物質よりなる超音波エコー反射部を設け、
上記エコー反射部のロール表面からの当初の距離を予め
測定するとともに、その寸法を基準寸法として記憶して
おき、オンラインで水柱超音波を用いた距離センサによ
ってロール表面とエコー反射部との距離を連続して測定
し、上記基準寸法と測定寸法との差の変化からロールの
プロフィールの変化を演算によって求めるものである。

（作　　用） 本発明は上記した方法によって、ロール表面と距離セン
サとの間の距離の変化に影響されることなく、ロール表
面とロール内部に設けたエコー反射部との距離を測定し
、その測定距離の差の変化からロール表面の摩耗による
プロフィールの変化を測定することとなるものである。

（実　施　例） 以下本発明ロールプロフィール測定方法の実施例を示す
図面に基づいて詳細に説明する。

まず、第１図は本発明の第１の実施例におけるロールプ
ロフィール測定方法の構成図であり、第２図は第１図に
おけるロールの断面図である。図において、ｌは圧延ロ
ール等のロールであり、このロールｌには胴長方向で表
面から適宜寸法位置の内部に異物質よりなる超音波エコ
ー反射部２を設けている。そのエコー反射部２は、穴又
は空隙を設けて、ロール１の材質（通常は鉄）とは音響
インピーダンスの累なる物質、例えば空気、水、油、鉄
以外の金属等を装入することにより構成してなるもので
ある。そして、このエコー反射部２のロール表面からの
寸法りは、当初基準位置として構成されることにより予
め設定しておくことも可能である。なお、第１図に示す
ように、両端に比べて中央部がふくらんだ形のロールで
あっても、寸法りは胴長方向によって異なるものの設定
可能である。

３は水柱超音波距離センサであり、ロールｌの軸方向に
走査されるもので、ロールｌの表面に水柱３ａを噴射さ
せながら超音波エコー３ｂを発信させロール１表面での
第１の反射エコーｅ１　とエコー反射部２での第２の反
射エコーｅｔを検出し、その両反射エコー輸、’３Ｋを
距離測定手段４に入力する。距離測定手段４では、両反
射エコーｅ、、ｅｇに基づく距離の差から、ロール１表
面からエコー反射部２までの距離を出力することとなる
。

上記したように、エコー反射部２のロール１表面からの
寸法は予め設定することも可能であるが、ここではロー
ル１の使用当初において上記距離センサ３によるロール
１軸方向への１回の走査によって、各位置におけるエコ
ー反射部２のロール１表面からの寸法位置を測定し、こ
れを基準寸法として距離測定手段４より基準寸法記憶手
段５に出力して予め記憶させてお（。この距離センサ３
によらない場合にも、当該基準寸法記憶手段に予め基準
位置の基準寸法を設定しておくことはもちろんである。

６は比較演算手段であり、上記した距離センサ３の走査
をオンラインで連続的に繰返しながらロール１の表面と
エコー反射部２との距離を測定し、その測定結果を距離
測定手段４より入力して、上記基準寸法記憶手段５に記
憶された基準寸法と比較するものである。そして、その
比較結果を次のプロフィール出力手段７に入力し、この
プロフィール出力手段７で演算することにより、ロール
ｌのプロフィールを測定することができる。ここで、ロ
ール１の表面に摩耗が発生すると、測定寸法と基準寸法
に差を生じ、ロールプロフィールは変化した状態として
測定される。

以上の第１の実施例におけるエコー反射部２は、ロール
１の胴長方向への長穴部に形成したものであるが、この
エコー反射部２は第３図及び第４図の（イ）（ロ）に示
すように構成しても良い。すなわち、第３図のロール１
ａでは油層よりなるエコー反射部２ａとしたものであり
、第４図のロール１ｂでは間欠穴を設けたエコー反射部
２ｂとしたものである。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、ロール内部に異物質より
なる超音波エコー反射部を設け、そのエコー反射部とロ
ール表面との当初の寸法を基準寸法として、オンライン
で距離センサによりロール表面とエコー反射部との距離
を連続して測定し、この測定寸法と上記基準寸法との差
の変化からロールのプロフィールの変化を演算によって
求めるものであるため、圧延材の熱や機械的振動に影響
されることなく、ロールのプロフィールヲ忠実に再現で
きるものであり、非常に有効な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における構成図、第２図は同
ロールの断面図、第３図及び第４図は他の実施例のロー
ルの側面図（（イ）図）及び断面図（（ロ）図）である
。 ■、１ａ、■ｂはロール、２．２ａ、２ｂはエコー反射
部、３は水柱超音波距離センサ、４は距離測定手段、５
は基準寸法記憶手段、６は比較演算手段、７はプロフィ
ール出力手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロールの胴長方向で表面から適宜寸法位置の内部
   に異物質よりなる超音波エコー反射部を設け、上記エコ
   ー反射部のロール表面からの当初の距離を予め測定する
   とともに、その寸法を基準寸法として記憶しておき、オ
   ンラインで水柱超音波を用いた距離センサによってロー
   ル表面とエコー反射部との距離を連続して測定し、上記
   基準寸法と測定寸法との差の変化からロールのプロフィ
   ールの変化を演算によって求めることを特徴とするロー
   ルプロフィール測定方法。