JPH03254305A

JPH03254305A - ロールプロファイルの測定方法および装置

Info

Publication number: JPH03254305A
Application number: JP2051431A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Kimura; 智明木村; Teruo Sekiya; 関谷　輝男
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1990-03-02
Publication date: 1991-11-13
Anticipated expiration: 2013-12-14
Also published as: JP2837219B2

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〕本発明はロールプロファイルの測定方法および装置に係
わり、特に、熱間で薄板を製造する熱間薄板圧延機の圧
延ロールに対しオンライングラインダを行うに当り、そ
の研削量を定めるのに用いるロールプロファイルの測定
方法および装置に関する〔従来の技術〕オンライングラインダは、特開昭６３−１３２７０４号
公報、６３−１３７５０６号公報、実開昭６３−９０５
０４号公報に記載のように、砥粒入り高圧水噴出式、ベ
ルト式、砥石式等各種のものが発表されている。いずれ
の方式のオンライングラインダも、圧延中におけるロー
ル磨耗を、ロールを組替えすることなく滑らかに補修で
きるので、圧延材の品質を向上するばかりでなく、ロー
ルの組み替え時間を延長できる効果を有する。

このようにオンライングラインダは圧延作業を有利にす
すめ得るものであるが、このオンライングラインダには
ロールをどのように改削したら良いかの情報が必要であ
る。すなわち、ロールがどのような形状をしているかを
把握しなければならない。このロールの形状、すなわち
、ロールプロファイルの測定は具体的には、ロール軸方
向のロール径の分布を望ましくは１０μｍ以内の精度で
把握することである。

このロールプロファイルの測定方法には、一般的には、
ロール軸方向の多数のロール外表面位置を検出し、ロー
ル軸方向のロール径の分布を求めるものがある。

また、特開昭５８−６８４１０号公報に記載のように、
ロール両端の外表面位置とロール軸方向の多数のロール
外表面位置とを検出し、ロール両端の外表面位置を基準
点としてロール軸方向のロール径の分布を求めるものも
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、圧延ロールは軸受箱とハウジング間の約３０
０μｍのガタ、軸受箱内の軸受とロールジャーナルの約
２００μｍのガタにより、水平方向に平行状あるいはク
ロス状に運動する。また、上下方向にも圧延材の条件に
より平行状あるいは傾斜して運動する。したがって、上
述した従来の一般的な方法でロール径をオンラインで測
定することは至難の技である。

また、特開昭５８−６８４１０号公報に記載の方法はロ
ール両端の外表面位置を基準点とするので、上述したロ
ールの運動または曲がりによる誤差をある程度は補正す
ることができる。しかしながら、基準点となるロール外
表面位置としてはロール軸心を通る水平面状の位置を検
出することになるため、水平方向以外のロールの運動に
対しては補正ができず、その運動がそのまま誤差として
検出されるので、ロールプロファイルを精度良く測定す
るには限度がある。

以上のように、従来技術ではロールプロファイルを精度
良く測定することができないことから、ハードのグライ
ンダについては大幅な技術の進歩が認められたにも係わ
らず、どのように研磨すべきかのソフト面の進歩は停滞
したままとなっている。

本発明の目的は、ロールプロファイルを精度良く測定す
ることのできるロールプロファイルの測定方法および装
置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、ロール軸方向の少
なくとも２箇所の位置でのロール軸心を検出し、検出さ
れたこれらの軸心を内外挿しながら結ぶことによりロー
ル全体の軸心線を定め、方、ロール全胴長内の任意のロ
ール横断面におけるロール外表面位置を検出し、この検
出したロール外表面位置と前記任意のロール横断面内の
前記軸心線の位置との間の距離を求めることにより、そ
の任意のロール横断面におけるロール径を求め、かつこ
のような手順をロール軸方向にわたって行うことにより
ロール軸方向のロール径の分布を求め、ロールプロファ
イルを定めることを特徴とするロールプロファイルの測
定方法を提供するものである。

ここで、「内外挿」の用語について説明すると、２つの
点を結ぶんでそれを軸心線とすることは内挿的なロール
軸心線の求め方であり、この点の外側について内挿的に
求めた軸心線を延長することは外挿的な軸心線の求め方
であり、「内外挿」により軸心線を求めるとはその両者
を含む概念である。

好ましくは、前記ロール軸方向の２箇所の位置でのロー
ル軸心の検出はロール胴長の両端で行う。

このとき、前記ロール胴長の両端で測定した軸心を結び
、ロール軸方向の軸心線を求めるに当り、好ましくは、
ロール軸線の撓み分を補正する。

また、好ましくは、前記ロール軸心の検出は、１つのロ
ール横断面の３箇所の外表面位置を検出することにより
行う。

また、好ましくは、前記ロール外表面位置の検出を、ロ
ール軸方向に平行に配置される基準ビーム上を横行する
位置検出器を用いて行う。

また、好ましくは、上述したロール外表面位置の検出は
、ロール外表面に対して基準位置より進退できる検出器
本体を有する位置検出器を用い、前記基準位置からの進
退距離と、前記検出器本体とロール外表面間距離との２
つの距離を測定することにより行う。

さらに好ましくは、前記ロール軸心の検出および軸心線
の決定と前記任意のロール横断面の外表面位置の検出を
、前記任意のロール横断面が変わる都度、同時に行う。

また、好ましくは、前記ロールプロファイルの測定を１
つの圧延材と次の圧延材との間のアイドルタイム中に行
う。

また、上記目的を達成するため、本発明は、ロール軸方
向の少なくとも２箇所の位置のロール外表面位置を検出
する第１および第２の検出手段と、ロール全胴長内の任
意のロール横断面におけるロール外表面位置を検出する
第３の検出手段と、前記第１および第２の検出手段で検
出されたロール外表面位置から前記２箇所の位置でのロ
ール軸心を求める第１の演算手段と、前記２箇所の位置
でのロール軸心を内外挿しながら結ぶことによりロール
全体の軸心線を定める第２の演算手段と、前記第３の検
出手段で検出されたロール外表面位置と前記第２の演算
手段で定めた軸心線とから、そのロール外表面位置と前
記任意のロール横断面内の前記軸心線の位置との間の距
離を求めることにより、そのロール横断面におけるロー
ル径を求める第３の演算手段と、前記任意のロール横断
面におけるロール径からロール軸方向のロール径の分布
を求め、ロールプロファイルを定める第４の演算手段と
を有することを特徴とするロールプロファイルの測定装
置を提供するものである。

ここで、好ましくは、前記第Ｉおよび第２の検出手段は
ロール胴長の両端に配置されている。

また、好ましくは、前記第１および第２の検出手段は、
各々、１つのロール横断面の３箇所の外表面位置を検出
する３個の位置検出器からなっている。

また、好ましくは、前記第３の検出装置は、ロール軸方
向に平行に配置される基準ビーム上を横行する位置検出
器からなっている。この場合、好ましくは、前記位置検
出器は前記基準ビーム上を横行してロールの外表面を研
削するロールグラインダに取り付けられている。

さらに好ましくは、前記位置検出器は、基準体と、基準
体に対して進退可能に設置され、前記ロール外表面との
間の距離を検出する検出器本体と、基準体に対する検出
器本体の進退距離を測定する手段とを有している。

〔作用〕

ロール軸方向の少なくとも２箇所の位置でのロール軸心
を測定し、測定されたこれらの軸心を結ぶことにより、
その間の軸心線は内挿的に求められる。その軸心線を前
記２箇所の軸心の外方に延長させれば、外挿的な軸心の
求め方となる。軸心線が定まれば、任意のロール横断面
におけるロール外表面位置を検出することにより、この
位置とその任意のロール横断面内の軸心線の位置との間
の距離が求まり、これがその任意のロール横断面でのロ
ール半径となり、その２倍がロール直径となる。すなわ
ち、その任意のロール横断面におけるロール径が求まる
。任意のロール横断面におけるロール外表面位置の検出
をロール軸方向にわたって行い、ロール胴の全長にわた
るロール径を求めれば、ロール軸方向のロール径の分布
が求まり、ロールプロファイルを定めることができる。

このようにロールの軸心線を定め、ロール外表面位置と
その軸心線の位置との間の距離を求めることによりロー
ル径を求め、ロールプロファイルを定めることにより、
ロールがいかなる方向に運動し、傾いたとしても、これ
によるロール径の測定誤差は生ぜず、正確にロールプロ
ファイルを測定することが可能となる。

また、ロールに圧延荷重が加わったり、ベンダ力を作用
させたときにはロール軸心線が撓むが、ロール軸方向の
軸心線を求めるに当り、そのロール軸線の撓み分を補正
することにより、さらに正確にロールプロファイルを測
定することができる。

ロール軸心の測定は、通常は、１つのロール横断面の３
箇所の外表面位置を検出することにより行う。幾何学的
に、１つの円上の３箇所の位置をそれぞれＡ、　Ｂ、　
Ｃとすると、線分ＡＢの２等分線と線分ＢＣまたはＣＡ
の２等分線との交点がその円の中心に一致する。このこ
とから、１つのロール横断面の３箇所の外表面位置を検
出することにより、正確にロール軸心を測定できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第７図により説明す
る。

第１図および第２図において、本実施例に係わる圧延機
は、圧延材Ｓを延伸する１対の作業ロール１と、作業ロ
ール１を支持する１対の補強ロール２とを有する４段圧
延機である。ロール１，２はそれぞれ軸受箱３，４によ
り支承され、これら軸受箱３．４はスタンド５に取り付
けられている。

圧延機の入側および出側にはそれぞれ入側ガイド６．７
および出側ガイド８，９が配置され、圧延材Ｓのロール
１へのガイドを行う。作業ロール１はその軸端ＩＡ（第
２図参照）が図示しない主電動機により駆動される。圧
延機の出側にはまた、作業ロール１を研磨するロールグ
ラインダ装置１１が配置されている。ロールグラインダ
装置１１は圧延機の入側に設けられてもよい。

ロールグラインダ装置１１はグラインダすなわち回転砥
石１２を有し、回転砥石１２はブロック２３内に内蔵さ
れるモータ２４の駆動力をプーリ２５、ベルト２７を介
して回転砥石１２の軸５０（第２図参照）に取り付けら
れているプーリ２６を駆動することにより回転させられ
る。回転砥石１２の軸５０は、第２図に示すようにブロ
ック２３に軸受５１により回転自在に支承されている。

ブロック２３はフレーム２１内に作業ロール１の方向に
移動可能に配置され、シリンダ２２によりロール１の方
向に移動し、これに押し付けられ、回転砥石１２とロー
ル１間の押し付は力が調圧されて付与される。シリンダ
２２は油圧シリンダであり、その油圧の調整は油圧源５
２からの油圧をパルプ５３により調圧して、配管５４に
よりシリンダ２２に供給することにより行う。

フレーム２１全体はスライダ２９に摺動可能に設置され
ており、ロール１の組換え時等には、フレーム２１のブ
ラケット２０に取付けられているシリンダ１９により、
フレーム２１がロール１より後退できるようになってい
る。

一方、スライダ２９は、第２図に示すようにスタンド５
間を接続するビーム１７上に摺動可能に乗っており、か
つスタンド５間に軸受５５．５６により回転自在に支持
されたスクリュ１８と係合している。スクリュ１８の一
端はスタンド５に取り付けられたモータ５７に接続され
、モータ５７の駆動によりスクリュー１８が回転し、ス
ライダ２９はビーム１７上を横行する。

出側ガイド８はビーム１７に当接するストッパ５８を支
点にスプリング５９に吊り上げられ、ロール１とその先
端の接触が保たれる。

ロール１の両側端近傍には、第２図に示すようにこの部
分の軸心を検出するための検出装置６０゜６１がそれぞ
れ配置されている。一方の検出装置６０は第３図に示す
ように３個の位置検出器４１゜４２．４３からなり、こ
れら検出器によりロール外表面の３箇所の位置Ａ、Ｂ、
Ｃが測定される。

同様に他方の検出装置６０も３個の位置検出器４４．４
５．４６からなり、これら検出器によりロール外表面の
３箇所の位置Ａ’、Ｂ’、Ｃ’が測定される。検出器４
１．４４はスタンド５に取り付けられたブラケット４７
に、検出器４２．４５はスタンド５に取り付けられたブ
ラケット４８にそれぞれ取り付けられ、検出器４３．４
６はビーム１７に取付けられている。検出器４１．４４
は固定のブラケット４７を基準に位置Ａ、Ａ’を測定し
、検出器４２．４５は固定のブラケット４８を基準に位
置Ｂ、Ｂ’を測定し、検出器４３．４６は固定のビーム
１７を基準に位置ｃ、　ｃ’を測定する。

このように１つのロール横断面で３箇所の点が測定され
るので、後述するようにこの横断面におけるロール軸心
を検出することができる。なお、３個の測定点は第３図
では右側に１個、左側に２個としたが、これは右側に２
個、左側に１個であってもよく、肝腎なことは固定され
た基準点より測定されることである。

スタンド５間には、ロール全胴長内の任意のロール横断
面におけるロール外表面位置Ｇを検出するための第３の
検出装置６２が設けられている。

この検出装置６２はスライダ２９に内蔵された検出器か
らなり、ロールグラインダ装置１１と共に基準ビーム１
７上を横行する。ロール外表面位置Ｇは第２図の平面図
では丁度、回転砥石８の下方に位置している。このロー
ル外径位置Ｇと前述したロール胴端での軸心とを同時に
検出することにより、後述するごとく作業ロール１の径
が求まる。

上述した検出装置６０．６１．６２を構成する検出器は
全て実質的に同じ構造をしている。以下、これらの構造
を第４図により検出器４３で代表して説明する。

第４図において、検出器４３は基準体としてのビーム１
７に取り付けられた外枠３０を有し、この外枠３０内に
ロッド１６Ａ、１６Ｂを有するピストン３４が収納され
、配管３５．３６に流体圧を供給または排出することに
よりピストン３４が往復動し、これに伴ってロッド１６
Ａ、１６Ｂが作業ロール１に対して往復動する。すなわ
ち、ロッド１６Ａ、１６Ｂはシリンダ方式で出し入れさ
れる。勿論、ロッド１６Ａ、１６Ｂの出し入れはモータ
・スクリュ方式等、他のアクチュエータで行ってもよい
。

ロッド１６Ｂには目盛り３２が切られており、ロッド１
６Ｂの基準位置からの移動量はカウンタ３３で測定され
る。一方、ロッド１６Ａの先端にはロール１の外表面位
置Ｃを検出する検出器本体４０が取り付けられている。

本実施例では、検出器本体４０は超音波検出器を用いて
構成されており、この検出器本体４０は外筒１５で覆わ
れ、ホース３７よりこの内に水３９が供給されることに
より、超音波によるロール外表面位置Ｃの測定が可能と
なる。その検出信号は信号線３８より取り出される。

このように構成した検出器４３においては、カウンタ３
３で測定されるロッド１６Ａ、１６Ｂの移動量と検出器
本体４０による測定値とにより、ロール外表面位置Ｃの
基準となるビーム１７からの距離が求められる。

検出器４３をこのように構成することにより、ロール組
替え時には検出器本体４０を後退させ、ロール組替えを
容易にすることを可能とすると共に、検出器本体の進退
距離をも測定するのでロール外表面位置の正確な測定が
可能となる。

なお、本実施例では、検出器４０に超音波検出器を用い
たが、勿論、渦流方式あるいはレーザ光線方式等、他の
方式でもよい。

第２図に戻り、スクリュー１８の駆動モータ５７には制
御部５７ａが設けられ、制御部５７ａにはモータ２７の
回転数を検出する検出器が内蔵されている。

以上の検出器４１〜４３からの検出信号ａ、　　ｂ。

Ｃ１検出器４４〜４６からの検出信号ａ′　　ｂ′Ｃ′
、検出器６２からの検出信号ｇおよび制御部５７ａの検
出器からの検出信号ｄは制御器６３に取り入られる。制
御器６３ではこれら検出信号の情報に基づき演算を行い
、ロールプロファイルを求めると共に、このロールプロ
ファイルに基づき、ロールグラインダ装置１１のバルブ
５３および駆動モータ５７の制御部５７ａを駆動し、作
業ロール１の研磨を行う。この研磨は、−例として、ロ
ールグラインダ装置１１のシリンダ２２による押付は力
を調整して、ロールの研磨量を調整すると同時に、好ま
しくはモータ５０の回転数を制御してロールグラインダ
装置１１の横行速度を調整し、ロール１の軸方向の研磨
位置を調整することにより行う。

次に、制御器６３で行われるロールプロファイルの演算
プロセスを第５図〜第７図により説明する。

ロール１の胴部両端は一般には圧延に使用されない余分
の胴部となっている。本実施例では、検出器４３１〜４
３により、圧延機のスタンド５に固定された規準点より
一方のロール胴端部の一横断面について３個のロール外
表面位置Ａ、Ｂ、Ｃが検出される。第５図にその３点Ａ
、Ｂ、Ｃを示す。ここで、線分ＡＢの２等分線ＥＦＩと
線分ＢＣの２等分線ＦＩＤとの交点が３点Ａ、Ｂ、Ｃを
包絡する円の中心、すなわち、ロール１の軸心に一致す
るので、その交点からロール胴端部の軸心Ｆ１が求まる
。同時に、半径Ｒｏｌも求まる。他方のロール胴端部に
おいても同様に３点Ａ’　、　　Ｂ’Ｃ′からロールの
軸心Ｆ２および半径Ｒ２が求まる。そして、２つの軸心
Ｆｌ、Ｆ２を結べば、この間の軸心線Ｆｌ−Ｆ２が内挿
的に求まる。制御器６３では以上の演算を行い、ロール
の軸心Ｆｌ。

Ｆ２を求め、軸心線Ｆｌ−Ｆ２を求める。

一方、検出器６２によりロール１の任意のロール横断面
Ｔにおけるロール外表面位置Ｇが検出される。

以上のように、軸心線Ｆｌ−Ｆ２とロール外表面位置Ｇ
が求まれば、第６図および第７図に示すように、ロール
外表面位置Ｇとその任意のロール横断面Ｔにおける軸心
線Ｆｌ−Ｆ２の位ｆｉＦ３との間の距離が求まり、これ
がその任意のロール横断面Ｔでのロール半径Ｒｏ３とな
り、その２倍がロール直径となる。演算器６３では、以
上の演算により任意のロール横断面Ｔにおけるロール径
を求める。

１つのロール横断面Ｔにおけるロール径が求まれば、検
出器６３をビーム１７上で横行させ、他のロール横断面
におけるロール外表面位置Ｇを検出し、上述と同様に新
たなロール横断面におけるロール径を求める。このとき
、好ましくは、ロール外表面位置Ｇの横断面が変わる都
度、ロール胴端部におけるロール外表面位置Ａ、Ｂ、Ｃ
およびＡ’　　　Ｂ’　　　Ｃ’　　も新たに検出し、
ロール軸心Ｆ１、Ｆ２および軸心線Ｆｌ−Ｆ２の上述し
た演算を行い、この軸心線Ｆｌ−Ｆ２と新たなロール横
断面におけるロール外表面位置Ｇとからロール径を求め
る。すなわち、常に、ロール胴端部における軸心Ｆｌ、
Ｆ２の検出および軸心線Ｆｌ　−Ｆ２の演算とロール外
表面位置Ｇの検出を同時に行う。

これにより、１つのロール横断面Ｔでロール径を測定し
た後、次のロール横断面でロール径を測定するときにロ
ールが異なる位置に動いたとしても、これによる測定誤
差は生ぜず、正確なロール径の測定が可能となる。

以上のように各ロール横断面でのロール径を測定すると
き、これと同時にモータ５７の制御部５７ａの検出信号
ｄにより得られるモータ５７の回転数から可動検出器６
２のロール軸方向位置を算出し、各ロール横断面の位置
を求める。

以上の手順を繰り返し、検出器６２をロール胴の全長に
わたり横行させて、各ロール横断面でのロール径および
各ロール横断面の位置を求めることにより、ロール軸方
向のロール径の分布が求まり、ロールプロファイルが定
まる。なお、各検出器での検出はロール全長に亘って連
続的に行ってもよいし、断続的に行ってもよい。その検
出値に基づく制御器６３でのロール径およびロール横断
面位置の演算は例えば１０ｍｍ毎にロール軸長について
所定の間隔で行われる。

以上のように本実施例によれば、基本的にはロールの軸
心線を定め、ロール外表面位置とその軸心線の位置との
間の距離からロール径を求めることにより、ロールがい
かなる方向に運動し、傾いたとしても、これによるロー
ル径の測定誤差は生ぜず、正確にロールプロファイルを
測定することができる。また、常に、ロール胴端部にお
ける軸心Ｆ１．Ｆ２の検出および軸心線Ｆｌ−Ｆ２の演
算とロール外表面位置Ｇの検出を同時に行うことにより
、各ロール横断面でロールの移動による測定誤差は生ぜ
ず、正確なロール径の測定が可能となり、さらに精度良
くロールプロファイルを測定することができる。

そして、このようにして求めたロールプロファイルに基
づき、圧延中にロールのオンライングラインダを行えば
、圧延中におけるロール磨耗を、ロールを組替えするこ
となく滑らかに補修できるので、圧延材の品質を向上す
るばかりでなく、ロールの組み替え時間を延長できる効
果を有する。

また、圧延中は、圧延荷重等により作業ロール１の軸心
線は曲がり、これに対応して上述のように求めるロール
径にも誤差が生じる。しかし、熱間圧延で製造される薄
板製品は、通常板厚１．２〜１２ｍｍ、板幅７００〜１
６００ｍｍで、その長さはｌｋｍ前後である。そして、
その正味の圧延時間は６０〜９０秒で、次の板材の圧延
が行われるまでに１０〜２０秒のアイドルタイムが設け
られている。したがって、ロールプロファイルの測定を
好ましくはこのアイドルタイム内に行えば、ロールの圧
延荷重による曲りの発生もなく、より正確なロールのプ
ロファイルの測定が可能である。

なお、ロール１の磨耗量は圧延材１本の圧延につき、ロ
ール直径当り２〜１０μｍ程度であり、かつ１度その磨
耗量を測定すれば、次の圧延による磨耗量の予測も容易
である。したがって、ロールプロファイルの測定は圧延
材毎に毎回行う必要はなく、数回の圧延毎に測定するの
が実際的である。すなわち、その間、予測ロールプロフ
ァイルでロールを研削すればよい。

本発明の他の実施例をさらに第８図を参照して説明する
。本実施例は、以上の実施例でロール軸方向の軸心線を
求めるに当り、ロール軸線の撓み分を積極的に補正する
ようにしたものである。

まず、第１図および第２図において、作業ロール１の軸
受箱３とスタンド５との間には作業ロール１にロールの
撓み補正用のベンダ力Ｆｖを付与するためのベンダシリ
ンダ７０が配置されている。

ベンダシリンダ７０に対する油圧の調整は、油圧源７１
からの油圧をバルブ７２により調整して配管ｍ１　＋　
”２　＋　ｍ３　、　ｒｎ４によりシリンダ７０に供給
することにより行う。バルブ７２はベンダー力Ｆｖを検
出するための圧力センサ７３が設けられている。また、
圧延機の適所に、圧延加重Ｗを検出するロードセル７４
が設けられている。

制御器６３には、圧力センサ７３で検出したベンダ力Ｆ
ｖの値とロードセル７４で検出した圧延荷重Ｗの値も取
り込まれる。

次に、本実施例の考え方を第８図により説明する。作業
ロール１は補強ロール２で支持されているが、圧延材Ｓ
を圧延することによりロール１に圧延圧力Ｐが生じる。

この圧延荷重Ｐの合計力が圧延荷重Ｗであり、この圧延
荷重Ｗは補強ロール２の２つの支承点に各々１／２ずっ
加わる。一方、作業ロール１の軸端には上述したベンダ
シリンダ７０によりロールの撓み補正用ベンダ力Ｆｗが
加えれる。これらの圧延荷重Ｗおよびベンダ力Ｆｗによ
りロール１の軸心の撓み曲線δが定まる。この撓み曲線
δは弾性力学的解析により容易に求めることができる（
文献；板圧延の理論と実際、日本鉄鋼協会発行・昭和５
９年９月・Ｐ８９）。

ところで、ロール１の撓みは応々にして１００μｍに及
ぶことがある。一方、求めようとするロール径の分布の
精度は１０μｍ以内が目標である。

したがって、この目標を達成するためには、このロール
撓みは無視できず、このロール１の撓み曲線δ分を第７
図の軸心線Ｆｌ−Ｆ２に加えて補正すれば、より正確な
ロール径が求められる。

制御器６３ではこの撓み曲線δ分を補正する演算が行わ
れる。すなわち、上述したように圧力センサ７３で検出
したベンダ力Ｆｖの値とロードセル７４で検出した圧延
荷重Ｗの値を取り込み、これからロール軸の曲りを計算
し、第７図に示すロール軸心線Ｆｌ−Ｆ２の曲線を補正
する。この補正された軸心線と、任意のロール横断面で
の外表面位置Ｇの検出値に基づいて、このロール横断面
での半径Ｒｏ３を前述した実施例と同様にして求め、こ
のロール径からロールプロファイルを求める。

したがって、本実施例によれば、ロール軸の撓みの影響
のない、より正確なロール径が求められ、圧延中であっ
ても正確にロールプロファイルを測定することができる
。

本発明のさらに他の実施例を第９図および第１Ｏ図によ
り説明する。本実施例は、ロールの軸心を求め方が前述
の実施例とは異なる。

すなわち、本実施例では、作業ロール１の胴端の各々に
は、ロール外表面位置を検出する検出装置として２個の
ロール外表面検出器８０．８１が配置され、これにより
１つのロール横断面の２箇所の外表面位置Ｍ、　Ｎが検
出される。そして、他の１点の測定の代わりに、ロール
軸心を含む水平面Ｘ−Ｘの位置をロール位置として検出
し、この検出量が用いられる。すなわち、圧延機には、
圧延材Ｓの板厚に応じて圧下量を調整するためのスクリ
ュ８２とナツト８３からなる機械的な第１の圧下機構と
、精密な圧下量の調整を行うためのピストン８４とシリ
ンダ８５からなる油圧的な第２の圧下機構が設けられて
いる。ロールｌの位置Ｘ−Ｘは補強ロール２を介しこれ
ら２つの圧下機構により定められ、これに伴って圧延材
Ｓの板厚りが設定される。このロール１の位置Ｘ−Ｘは
、結局、第２の圧下機構の圧下量から分かる。このため
、シリンダ８５に目盛りの付いたセンサ８６を取り付け
、このセンサ８６の目盛りをカウンタ８７により測定す
ることによりロール１の軸心の水平位置Ｘ−Ｘを検出す
る。

このように２つのロール外表面位１１Ｍ、　Ｎおよびロ
ール軸心を含むＸ−Ｘ面が分かれば、第１゜図に示すよ
うに、線分ＭＮの２等分線とＸ−Ｘ線との交点が求める
軸心Ｆとなる。

本実施例においては、図示しない演算器において以上の
演算によりロール胴端部での軸心を検出し、以後、前述
した実施例と同様の手順でロール径を求め、ロールプロ
ファイルを演算する。

このように、本実施例ではロール胴端部の３つの外表面
位置を測定しなくてもロール軸心を求めることを可能に
するものであるが、本実施例でロール位置に用いるＸ−
Ｘ面の測定値には多くの部材の影響が含まれているので
、精度的には前述の実施例の方が優れている。

なお、以上の実施例では、ロール全胴長内の任意の横断
面におけるロール外表面位置を検出する検出装置として
、ビーム１７上を横行可能な検出器６２を用いたが、特
開昭５８−６８４１０号公報に記載のように、ロール軸
方向に予め多数の検出器を固定配置してなる検出装置を
用いてもよいことは勿論である。

また、ロールグラインダ装置はビーム１７上に１個設置
したが、２個以上設置して全体の改削量を増加してもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ロールにいかなる方向の運動が生じて
いても、ロールの軸心線と測定すべき部分のロール外表
面位置とを測定してロール径を求めるので、ロールの運
動に関係のない正確なロールプロファイルが測定できる
。

また、ロールの胴部両端で１つの横断面において３点の
ロール外表面位置を測定し、これに基づき軸心を求める
ので、誤差の少ない軸心の検出が可能であり、正確なロ
ールプロファイルが測定できる。

また、ロール軸心線の算出に際してロール軸の撓み分を
補正するので、圧延中であっても正確な軸心線が求めら
れ、正確なロールプロファイルが測定できる。

さらに、ロール外表面位置の検出器は検出器本体がロー
ルに対して進退可能なので、ロール組替え時には検出器
本体を後退させ、ロール組替えを容易にすることを可能
とすると共に、検出器本体の進退距離をも測定する手段
を設けているので、ロール外表面位置の正確な測定を可
能とし、正確なロールプロファイルの測定ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるロールプロファイルの
測定装置を備えた圧延機の正面図であり、第２図は第１
図のｎ−ｎ線断面図であり、第３図は第２図のｍ−ｍ線
断面図であり、第４図はロール外表面位置検出器の詳細
を示す断面図であり、第５図はロール外表面の３点測定
値に基づくロール軸心の求め方の説明図であり、第６図
はロール軸心線とロール外表面位置とによるロール半径
の求め方の説明図であり、第７図はロール軸心線とロー
ル外表面位置とロール半径との関係を示す説明図であり
、第８図は本発明の他の実施例に係わるロールの軸撓み
の発生メカニズムの説明図であり、第９図は本発明のさ
らに他の実□施例によるロールプロファイルの測定装置
を備えた圧延機の正面図であり、第１０図はその実施例
によるロール軸心の求め方の説明図である。符号の説明１・・・作業ロール１１・・・ロールグラインダ装置１７・・・ビーム（基準体）１８・・・スクリュ３３・・・カウンタ（進退量測定手段）４０・・・検出
器本体４１〜４３．４４〜４６．６２・・・位置検出器６０．
６１・・・検出装置（第１および第２の検出手段）６２・・・検出装置（第３の検出手段）６３・・・演算
器（第１〜第４の演算手段）Ａ、Ｂ、Ｃ，Ａ’　、Ｂ’
　、Ｃ’　　Ｇ・・・ロール外表面位置Ｆｌ、Ｆ２・・・ロール軸心Ｆｌ−Ｆ２・・・ロール軸心線Ｔ・・・ロール横断面Ｒｏ３・・・ロール径 δ・・・ロール撓み曲線第４図第図第図第図？第８図第１０図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロール軸方向の少なくとも２箇所の位置でのロー
ル軸心を検出し、検出されたこれらの軸心を内外挿しな
がら結ぶことによりロール全体の軸心線を定め、一方、
ロール全胴長内の任意のロール横断面におけるロール外
表面位置を検出し、この検出したロール外表面位置と前
記任意のロール横断面内の前記軸心線の位置との間の距
離を求めることにより、その任意のロール横断面におけ
るロール径を求め、かつこのような手順をロール軸方向
にわたって行うことによりロール軸方向のロール径の分
布を求め、ロールプロファイルを定めることを特徴とす
るロールプロファイルの測定方法。
（２）請求項１記載のロールプロファイルの測定方法に
おいて、前記ロール軸方向の２箇所の位置でのロール軸
心の検出を、ロール胴長の両端で行うことを特徴とする
ロールプロファイルの測定方法。
（３）請求項２記載のロールプロファイルの測定方法に
おいて、前記ロール胴長の両端で検出した軸心を結び、
ロール軸方向の軸心線を求めるに当り、ロール軸線の撓
み分を補正することを特徴とするロールプロファイルの
測定方法。
（４）請求項１記載のロールプロファイルの測定方法に
おいて、前記ロール軸心の検出を、１つのロール横断面
の３箇所の外表面位置を検出することにより行うことを
特徴とするロールプロファイルの測定方法。
（５）請求項１記載のロールプロファイルの測定方法に
おいて、前記ロール外表面位置の検出を、ロール軸方向
に平行に配置される基準ビーム上を横行する位置検出器
を用いて行うことを特徴とするロールプロファイルの測
定方法。
（６）請求項１または４記載のロールプロファイルの測
定方法において、前記ロール外表面位置の検出を、ロー
ル外表面に対して基準位置より進退できる検出器本体を
有する位置検出器を用い、前記基準位置からの進退距離
と、前記検出器本体とロール外表面間距離との２つの距
離を測定することにより行うことを特徴とするロールプ
ロファイルの測定方法。
（７）請求項１記載のロールプロファイルの測定方法に
おいて、前記ロール軸心の検出および軸心線の決定と前
記任意のロール横断面の外表面位置の検出を、前記任意
のロール横断面が変わる都度、同時に行うことを特徴と
するロールプロファイルの測定方法。
（８）請求項１記載のロールプロファイルの測定方法に
おいて、前記ロールプロファイルの測定を１つの圧延材
と次の圧延材との間のアイドルタイム中に行うことを特
徴とするロールプロファイルの測定方法。
（９）ロール軸方向の少なくとも２箇所の位置のロール
外表面位置を検出する第１および第２の検出手段と、ロ
ール全胴長内の任意のロール横断面におけるロール外表
面位置を検出する第３の検出手段と、前記第１および第
２の検出手段で検出されたロール外表面位置から前記２
箇所の位置でのロール軸心を求める第１の演算手段と、
前記２箇所の位置でのロール軸心を内外挿しながら結ぶ
ことによりロール全体の軸心線を定める第２の演算手段
と、前記第３の検出手段で検出されたロール外表面位置
と前記第２の演算手段で定めた軸心線とから、そのロー
ル外表面位置と前記任意のロール横断面内の前記軸心線
の位置との間の距離を求めることにより、そのロール横
断面におけるロール径を求める第３の演算手段と、前記
任意のロール横断面におけるロール径からロール軸方向
のロール径の分布を求め、ロールプロファイルを定める
第４の演算手段とを有することを特徴とするロールプロ
ファイルの測定装置。
（１０）請求項９記載のロールプロファイルの測定装置
において、前記第１および第２の検出手段はロール胴長
の両端に配置されていることを特徴とするロールプロフ
ァイルの測定装置。
（１１）請求項９記載のロールプロファイルの測定装置
において、前記第１および第２の検出手段は、各々、１
つのロール横断面の３箇所の外表面位置を検出する３個
の位置検出器からなることを特徴とするロールプロファ
イルの測定装置。
（１２）請求項９記載のロールプロファイルの測定装置
において、前記第３の検出装置は、ロール軸方向に平行
に配置される基準ビーム上を横行する位置検出器からな
ることを特徴とするロールプロファイルの測定装置。
（１３）請求項１２記載のロールプロファイルの測定装
置において、前記位置検出器は前記基準ビーム上を横行
してロールの外表面を研削するロールグラインダ装置に
取り付けられていることを特徴とするロールプロファイ
ルの測定装置。
（１４）請求項１１または１２記載のロールプロファイ
ルの測定装置において、前記位置検出器は、基準体と、
基準体に対して進退可能に設置され、前記ロール外表面
との間の距離を検出する検出器本体と、基準体に対する
検出器本体の進退距離を測定する手段とを有することを
特徴とするロールプロファイルの測定装置。
（１５）請求項９記載のロールプロファイルの測定装置
において、前記任意のロール横断面のロール軸方向にお
ける位置を検出する第４の検出手段をさらに有し、前記
第４の演算手段は、前記任意のロール横断面におけるロ
ール径と前記第４の検出手段で検出された任意のロール
横断面の位置とからロール軸方向のロール径の分布を求
めることを特徴とするロールプロファイルの測定装置。