JPH03238110A - 圧延ロールの研削方法および装置 - Google Patents
圧延ロールの研削方法および装置Info
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
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- B21B28/02—Maintaining rolls in effective condition, e.g. reconditioning
- B21B28/04—Maintaining rolls in effective condition, e.g. reconditioning while in use, e.g. polishing or grinding while the rolls are in their stands
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
に、熱間圧延機の仕上げミルにおける圧延ロールのオン
ライン研削に好適な圧延ロールの研削方法および装置に
関する。
圧延材と接触するロール外周面部分が摩耗し、肌荒れが
生じ、特に被圧延材の幅方向端部に対応する箇所は局部
的摩耗が生じる。この摩耗の問題は、特に熱間圧延機の
仕上げミルの圧延ロールにおいて顕著である。このため
従来は、被圧延材の板幅を広幅から狭幅に順次移行する
圧延パターンを採用し、次の板幅拡大に対してはその都
度オフラインでロール研削作業を行っており、ロール組
替のインターバルが2〜2.5時間と非常に短いもので
あった。
ンのフリー化、すなわち、スケジュールフリーのニーズ
が高くなっている。このためオンラインでロールを研削
する装置および研削方法が種々提案されている。
−67513号公報等に記載の研削方法は、圧延ロール
の軸線に沿って複数の研削体を配設し、これら研削体を
圧延ロールに平行に一体にトラバースさせると共に、複
数の研削体の加圧力を個別に制御し、圧延ロールを研削
するものである。また、特開昭58−68410号公報
や特開昭59−156508号公報に記載の研削方法は
、圧延ロールの端部を基準点としてロールプロファイル
を計測し、この計測データを用いて単一の研削体で圧延
ロールを研削するようにしている。
ず、そのいずれもいまだ実用に至っていない。その理由
は次のようである。上記従来技術のうち前者の研削方法
では、複数個の研削体を同時にトラバースさせる構成で
あるため、圧延ロールの被圧延材との接触部と非接触部
とを同じ研削体が研削することになる。圧延ロールの接
触部と非接触部の摩耗量には大きな差がある。このため
、接触部と非接触部を研削する研削体の加圧力の制御が
複雑となり、ロール摩耗に対応した研削を実施すること
ができない。また、後者の研削方法では、単一の研削体
を使用しているため、研削砥石1個では研削能力不足で
あり、またロール摩耗に対応した研削もできない。
を可能とすることによりスケジュールフリーの圧延を可
能とし、ロール組替のインターバルを延長できる圧延ロ
ールの研削方法および装置を提供することである。
延材との接触部とその両側の非接触部とに対応して、個
別の研削体を少なくとも1個づつ配置し、これら個別の
研削体で前記接触部と非接触部とを区分して個別に研削
することを特徴とする圧延ロールの研削方法を提供する
ものである。
ましくは、前記個別の研削体の加圧力を個別に制御可能
とすると共に、これら研削体を圧延ロールの軸方向に平
行に個別にトラバース可能とし、少なくともこの加圧力
とトラバース範囲を個別に制御する。
ルを計測し、その計測データを用いて必要研削部位と研
削量を演算し、この必要研削部位と研削量のデータから
前記研削体の個別の加圧力とトラバース範囲を決定する
。
、前記圧延ロールの両端の非研削部位を基準部とし、こ
の基準部の表面形状を固定センサーにより検出し、前記
圧延ロールの胴部全長を移動可能なセンサーによりロー
ル胴部の表面形状を検出し、これらセンサーの検出デー
タを用いて前記圧延ロールのロールプロファイルを演算
する。
れらロール部分を圧延中、常時研削し、前記接触部に対
応する研削体はこのロール部分を必要に応じ研削する。
機に対しは、好ましくは、前記被圧延材の板幅に応じて
前記個別の研削体のトラバース範囲を変更し、前記接触
部と非接触部とを個別に研削する。
形状制御を行う圧延機に対しては、前記圧延ロールのシ
フト量に応じて前記個別の研削体のトラバース範囲を変
更し、前記接触部と非接触部とを個別に研削する。
の被圧延材との接触部と非接触部とに対応して少な(と
も1個づつ配置された、加圧力が調整可能でかつ圧延ロ
ールの軸方向に平行にトラバース可能な個別の研削体と
、前記研削体の加圧力とトラバース範囲とを個別に制御
する制御手段とを有することを特徴とする圧延ロールの
研削装置を提供するものである。
非研削部位に設定された基準部の表面形状を検出する固
定センサーと、前記圧延ロールの胴部全長を移動可能に
設けられ、ロール胸部の表面形状を検出する可動センサ
ーとを有し、これらセンサーの検出データを用いて前記
圧延ロールのロールプロファイルを演算し、前記研削体
のトラバース範囲と加圧力を個別に決定する。
とに対応して設けられた個別の研削体で接触部と非接触
部とを区分して個別に研削することにより、摩耗量の大
きい接触部は小さく研削し、摩耗量の少ない非接触部は
大きく研削することが可能となり、ロール摩耗に対応し
たロール研削が可能となる。
も制御することにより、加圧力のみで制御する場合に比
較して研削部位の制御が容易となり、ロール摩耗に対応
した高能率な研削が可能となる。
業ロール2および補強ロール3、ハウジング4よりなる
4重圧延機によって減厚され、所定の板厚に圧延される
。作業ロール2の軸心は補強ロール3の軸心に対し、圧
延機の出側に所定量オフセットされ、圧延中は圧延荷重
の分力により出側ハウジングに作業ロール2の軸受箱5
が押付けられ、安定支持されている。
ール研削体11a、llb、llc (以下、これらを
総称する場合は符号11で表わす)備え、各ロール研削
体11は、回転式の砥石12と、砥石12を駆動するベ
ルト13およびモータ14からなる砥石駆動体15と、
砥石駆動体15を内装するガイドボックス16と、ガイ
ドボックス16内を砥石駆動体15を作業ロール2に向
けて移動させ、砥石12を作業ロール2に押付けるため
のシリンダー17とから構成されている。これらの3個
のロール研削体11 a、 1 l b、 11
cはハウジング4に固定された1対のフレーム18内を
延在する同一軌条19上を、作業ロールの軸方向に移動
可能に配置されている。
a、20bが延在し、両サイドに位置するロール研削体
11 a + 11 cと中央のロール研削体11b
は、それぞれ、スクリュー20a、20bに係合するナ
ツト21を有している。スクリュ 20a、20bは各
々モータ22a、22b1 の駆動により回転し、スクリュー20aの回転により両
サイドのロール研削体11a、llcが軌条19上をロ
ール軸方向にトラバースし、スクリュー20bの回転に
より中央のロール研削体11bが軌条19上をロール軸
方向にトラバースする。
スクリュー20aの回転によりロール研削体11a、1
1Cは圧延パス中心に対して対象的にトラバースする。
のように個別に設けることにより、両サイドのロール研
削体11a、llcと中央のロール研削体11bとでト
ラバース速度およびトラバース範囲を個別に制御できる
。
部を提供する非研削部位2Aが設けられ、この非研削部
位2Aに対向して固定のギャップセンサー30.31が
設置されている。一方、作業ロール2の胴部に対向して
ロール軸方向にロール胴部全長をトラバース可能なギャ
ップセンサー32 2が設置されている。この3つのセンサー30゜31.
32からの検出信号は演算部40に送られ、ここで作業
ロール2のロールプロファイルが演算される。
圧延中は安定支持されることは前述した通りであるが、
噛込み、尻抜は等の圧延衝撃により、ロール支持部のハ
ウジングライナー6およびチョックライナー7には磨耗
やヘタリが発生し、この摩耗やヘタリにより作業ロール
2の軸心位置が変動する。また、この摩耗やヘタリによ
り作業ロール2は傾き支持される。作業ロール2のロー
ルプロファイルを測定するに当たって゛は常にこの点を
考慮する必要がある。本実施例によれば、ロールに傾き
が発生しても、作業ロール2の基準部2Aを固定センサ
ー30.31で測定することによりその傾き量を認識し
、可動センサー32で得られたデータを補正し、その補
正したデータを用いて演算することにより圧延中でも被
圧延材により磨耗したロール表面形状を正確に測定する
こと3 ができる。
ントロール装置41に送られ、ここで作業ロール2の必
要研削部位と研削量が演算され、この演算データはさら
に2つの制御装置42a。
タから両サイドのロール研削体11a、11cと中央の
ロール研削体11bの砥石12の加圧力を演算し、制御
信号を各シリンダ17に出力する。制御装置42bでは
、研削量のデータと必要研削部位のデータとから両サイ
ドのロール研削体11a、llcと中央のロール研削体
11bのトラバース範囲およびトラバース回数を演算し
、制御信号をモータ22a、22bに出力する。
行った実験結果を第3図に示す。研削能は加圧力、トラ
バース速度、研削速度(ロール周速+砥石周速)のそれ
ぞれの影響を受け、第3図(A)に示すように加圧力を
大きくすれば研削能も大きくなり、第3図(B)に示す
ようにドラバ4 −ス速度を大きくすれば研削能は小さくなるが、トラバ
ース速度に対する研削能の変化は加圧力の変化に対する
研削能の変化より小さい。また、砥石の回転数すなわち
研削速度を速くすると研削能は大きくなるが、研削速度
の小さい範囲では研削能のバラツキが大きく、高速領域
においてはそのバラツキが小さい。これらより、決めら
れた時間内で研削量を制御するには、研削速度は高速一
定として加圧力を制御するのが効果的であり、またトラ
バース速度変化による研削能の変化率は小さいことより
、トラバース速度を大としてトラバース回数を多くする
ようトラバース範囲とトラバース回数を制御するのが良
いことが分かる。また、トラバース範囲を制御すること
により研削部位の制御が容易となることは明らかである
。
42a、42bでの上述した制御を行うものである。
a、42bを含む制御系全体の処理手順5 の概略を第4図および第5図にフローチャートで示す。
るときは、第4図に示すように、まず、予め定めた圧延
パターンに基づき被圧延材の板幅、材質、重量等のデー
タを入力しく手順S1)、このデータに基づき最初の被
圧延材による作業ロール2の摩耗プロファイルを予測す
る(手順82)。
ルと手順S1で予測した摩耗プロファイルとから必要研
削部位および研削量を算出しく手順S3)、この算出し
た演算データからロール研削体11a、11cとロール
研削体11bの加圧力、トラバース範囲およびトラバー
ス回数を演算する(手順S4)。次いで、加圧力の演算
データに基づいてシリンダ17の制御量を演算し、かつ
トラバース範囲およびトラバース回数の演算データから
モータ22a、22bの制御量を演算し、これら演算し
た制御量のデータに基づきシリンダ17およびモータ2
2a、22bを駆動する(手順86 5)。ここで、少なくとも手順S5の処理は被圧延材1
の圧延中に行い、作業ロール2を圧延中に研削する。
図に示す手順したがった処理が行われる。
部40にて実際のロールプロファイルを測定する(手順
510)。次いで、第4図の手順S1で入力した被圧延
材のデータから、手順S2と同様に次の被圧延材による
作業ロール2の摩耗プロファイルを予測しく手順511
)、手順S10で測定した実際のロールプロファイルと
この予測摩耗プロファイルとから作業ロール2の必要研
削部位と研削量を算出する(手順512)。次いで、こ
の算出した必要研削部位と研削量の演算データから第4
図の手順S4およびS5と同様の処理をし、シリンダ1
7およびモータ22a、22bを駆動する(手順813
および515)。この場合も、少なくとも手順815の
処理は被圧延材1の圧延中に行う。3番目以降の被圧延
材の圧延に対7 しては第5図の手順810〜S14を繰り返し、それぞ
れ圧延中に作業ロールを研削する。
の研削装置による具体的なロール研削方法を説明する。
ァイルとの関係について説明する。
に示すようであり、被圧延材の幅方向端部、すなわち、
板端に接する部分に局部的摩耗が生じる。1枚の被圧延
材を圧延したとき、板端に接する部分は中央部に比較し
て一般的に1.3倍程度多く摩耗すると言われている。
から狭幅へと順次移行する圧延パターンを採用し、板端
での摩耗の影響の少ない圧延を実施していた。第7図下
段にはこのときのロール摩耗プロファイルを示す。
省エネルギーで高効率な圧延方法が実施8 されるに至り、この場合は、第8図上段に示すように、
同一板幅のものを連続して圧延するか、または2点鎖線
で示すように板幅を若干狭くした被圧延材に連続的に移
行する圧延パターンを採用する必要が発生してきた。こ
のため、板端での局部摩耗を分散させるべく作業ロール
をサイクリックシフトする方法が開発されており、この
ときのロール摩耗プロファイルは第8図下段に示すよう
である。この場合も作業ロールのシフトストロークと板
幅との関係により、圧延本数が増すにしたがって圧延に
不適当なロールプロファイルとなり、板端より少し内方
に入った箇所がエツジアップする減少が生じ、ロール組
替インターバルの大幅な延長は望めないのが実状である
。
図に示すようにロール摩耗そのものが不均一になりがち
であり、この場合は摩耗差により上下ロールの合成摩耗
プロファイルが被圧延材の中心に対して対称性を欠き、
被圧延材の通板性に悪影響を及ぼす。このため、摩耗プ
ロファイルの9 対称化を図るため、図中黒塗り部の研削が必要となる。
の有無により摩耗プロファイルは影響を受けるが、一般
的には、第6図(B)に示すような摩耗プロファイルで
代表的することができる。
等により生じるサーマルクラウンを加味したロールプロ
ファイルであり、ロール摩耗の進行に合わせ常時点線に
示すようなプロファイルになるように研削すればよく、
このためには作業ロールの被圧延材との非接触部である
ロール両端は大きく研削し、接触部は小さく研削すれば
よいことが分かる。このことから、本実施例の研削装置
においては、作業ロール2の被圧延材との非接触部に対
応するロール研削体↓la、llcはこれらロール部分
を圧延中、常時研削し、接触部に対応するロール研削体
11bはロール部分を必要に応じ研削することを基本と
するものである。
第1.0図に実線で示すようなロール研削体11a、l
lcとロール研削体11bのトラバースパターンおよび
加圧カバターンとなる。すなわち、非圧延材の板幅の変
更に応じてロール研削体11a、llcとロール研削体
11bのトラバース範囲を変更することにより、作業ロ
ールの接触部と非接触部とを区分して個別に研削してい
る。
10図に点線で示すようなロール研削体11a、lie
とロール研削体11bのトラバースパターンおよび加圧
カバターンとする。この加圧カバターンは、中央部は加
圧力は小さく、偏摩耗、サーマルクラウンに対応した加
圧方法、両端では加圧力が大きく、胴部中央に向かって
一定かまたは順次大きくなる加圧方法となっている。そ
してこの場合も、ロール研削体11a、11cとロール
研削体11bのトラバース範囲を非圧延材の板幅に対応
して個別に設定することにより、作業ロールの接触部と
非接触部とを区分して個別に研削1 している。
延パターンを示すが、第↑0図に示す研削方法はこのよ
うな圧延パターンに対しても同様に適用することができ
る。すなわち、板幅が変更になる都度、ロール研削体1
1a、王ICとロール研削体11bでトラバース範囲を
変更することにより、同様に作業ロールの接触部と非接
触部とを区分して個別に研削するものである。
ルは常に良好な形状で圧延することができ、良好な圧延
を実施することができる。
け、ロール円筒部の端部を被圧延材の板端に近ずけるよ
うに作業ロールを軸方向にシフトして、形状制御機能を
向上させた圧延機もあり、このような圧延機に対しては
、第12図に示すようなロール研削体11a、lieと
ロール研削体11bのトラバースパターンおよび加圧カ
バターンを設定する。この場合、圧延パターンは第7図
、2 第8図および第11図のいずれのものも採用できる。こ
の研削方法においても、非圧延材の板幅に対応するシフ
ト量に応じてロール研削体11a。
ることにより、作業ロールの接触部と非接触部とを区分
して個別に研削しており、良好なロールプロファイルで
の圧延を実施することができる。また、摩耗分散のため
のサイクリックシフトが不要となるので、4重圧延機に
おいては、サイクリックシフトにより上述したシフト量
の調整による形状制御機能が犠牲になることが回避され
、当該形状制御機能の効果を保持することが可能である
。
場合は、上下作業ロール2のロール摩耗プロファイルを
測定し、これがパス中心に対して対称になっているかど
うか画像処理し、そのデータにより研削して対称になる
部位と研削量を判断し、研削を行う。この場合も、研削
は被接触部分と接触部分とで区分して行う。これにより
ロール3 プロファイルが常に対称となるので、良好な通板性が確
保され、被圧延材の蛇行等による圧延障害が排除される
。
ルプロファイルが得られるので、以下に述べる効果を奏
する。
ールフリーの圧延が可能となり、圧延パターンの自動化
が図れるため、効率的かつ経済的な圧延が可能となる。
削できるので、ロール組替のインターバルが長くなり、
生産性が向上する。
きるので、製品品質の向上および均一化が図れる。
、良好な通板性が確保され、被圧延材の蛇行等による圧
延障害が排除され、生産性の高い設4 備を提供できる。
を圧延機と共に示す平面図であり、第2図はロール研削
装置の断面図であり、第3図(A)(B)および(C)
は、それぞれ、加圧力と研削能、トラバース速度と研削
能、および研削速度と研削能との関係を示す図であり、
第4図は最初の被圧延材を圧延するときの研削装置の制
御に関する処理手順を示すフローチャートであり、第5
図は2番目以降の被圧延材を圧延するときの研削装置の
制御に関する処理手順を示すフローチャートであり、第
6図(A)および(B)は、それぞれ、ロール摩耗プロ
ファイルを示す図であり、第7図は被圧延材の板幅が徐
々に狭くなる圧延パターンおよびそのときのロール摩耗
を示す図であり、第8図は被圧延材の板幅が一定または
概ね一定の圧延パターンおよびそのときのロール摩耗を
示す図であり、第9図は形状制御のためのロールシフト
による非対称なロール摩耗を示す図であり、第5 10図は本発明による研削方法を圧延パターンと共に示
す図であり、第11図は被圧延材の板幅が不規則に変化
する圧延パターンを示す図であり、第12図はロールシ
フトによる形状制御機能を備えた圧延機に対する本発明
による研削方法を示す図である。 符号の説明 1・・・被圧延材 2・・・作業ロール(圧延ロール) 11a、llb、llc・o−ル研削体12・・・砥石 17・・・シリンダ 19・・・軌条 20 a、 20 b=−7,クリユー21・・・ナ
ツト 22 a、 22 b−−−モータ 30.31・・・固定センサー 32・・・可動センサー 40・・・演算部(制御手段) 41・・・コントロール装置(制御手段)6 42a・・・制御装置 (制御手段) 42b・・・制御装置 (制御手段)
Claims (9)
- (1)圧延ロールの被圧延材との接触部とその両側の非
接触部とに対応して、個別の研削体を少なくとも1個づ
つ配置し、これら個別の研削体で前記接触部と非接触部
とを区分して個別に研削することを特徴とする圧延ロー
ルの研削方法。 - (2)請求項1記載の圧延ロールの研削方法において、
前記個別の研削体の加圧力を個別に制御可能とすると共
に、これら研削体を圧延ロールの軸方向に平行に個別に
トラバース可能とし、少なくともこの加圧力とトラバー
ス範囲を個別に制御することにより接触部と非接触部と
を個別に研削することを特徴とする圧延ロールの研削方
法。 - (3)請求項1記載の圧延ロールの研削方法において、
前記圧延ロールのロールプロファイルを計測し、その計
測データを用いて必要研削部位と研削量を演算し、この
必要研削部位と研削量のデータから前記研削体の個別の
加圧力とトラバース範囲を決定し、前記接触部と非接触
部とを個別に研削することを特徴とする圧延ロールの研
削方法。 - (4)請求項3記載の圧延ロールの研削方法において、
前記圧延ロールの両端の非研削部位を基準部とし、この
基準部の表面形状を固定センサーにより検出し、前記圧
延ロールの胴部全長を移動可能なセンサーによりロール
胴部の表面形状を検出し、これらセンサーの検出データ
を用いて前記圧延ロールのロールプロファイルを演算す
ることを特徴とする圧延ロールの研削方法。 - (5)請求項1記載の圧延ロールの研削方法において、
前記非接触部に対応する研削体はこれらロール部分を圧
延中、常時研削し、前記接触部に対応する研削体はこの
ロール部分を必要に応じ研削することを特徴とする圧延
ロールの研削方法。 - (6)請求項1記載の圧延ロールの研削方法において、
圧延パターンに応じて被圧延材の板幅が変更される圧延
機に対し、前記被圧延材の板幅に応じて前記個別の研削
体のトラバース範囲を変更し、前記接触部と非接触部と
を個別に研削することを特徴とする圧延ロールの研削方
法。 - (7)請求項1記載の圧延ロールの研削方法において、
前記圧延ロールを軸方向にシフトして被圧延材の形状制
御を行う圧延機に対して、前記圧延ロールのシフト量に
応じて前記個別の研削体のトラバース範囲を変更し、前
記接触部と非接触部とを個別に研削することを特徴とす
る圧延ロールの研削方法。 - (8)圧延ロールの被圧延材との接触部と非接触部とに
対応して少なくとも1個づつ配置された、加圧力が調整
可能でかつ圧延ロールの軸方向に平行にトラバース可能
な個別の研削体と、前記研削体の加圧力とトラバース範
囲とを個別に制御する制御手段とを有することを特徴と
する圧延ロールの研削装置。 - (9)請求項8記載の圧延ロールの研削装置において、
前記制御手段は、前記圧延ロールの両端の非研削部位に
設定された基準部の表面形状を検出する固定センサーと
、前記圧延ロールの胴部全長を移動可能に設けられ、ロ
ール胴部の表面形状を検出する可動センサーとを有し、
これらセンサーの検出データを用いて前記圧延ロールの
ロールプロファイルを演算し、前記研削体のトラバース
範囲と加圧力を個別に決定することを特徴とする圧延ロ
ールの研削装置。
Priority Applications (1)
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JP3551890A JP2866425B2 (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 圧延ロールの研削方法および装置 |
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JP3551890A JP2866425B2 (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 圧延ロールの研削方法および装置 |
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JP2866425B2 JP2866425B2 (ja) | 1999-03-08 |
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JP3551890A Expired - Lifetime JP2866425B2 (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 圧延ロールの研削方法および装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009255181A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Nikon Corp | 研磨装置 |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3551890A patent/JP2866425B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2009255181A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Nikon Corp | 研磨装置 |
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JP2866425B2 (ja) | 1999-03-08 |
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