JPH04266423A - 圧延機のロールギャップ測定方法および装置 - Google Patents
圧延機のロールギャップ測定方法および装置Info
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- JPH04266423A JPH04266423A JP3025864A JP2586491A JPH04266423A JP H04266423 A JPH04266423 A JP H04266423A JP 3025864 A JP3025864 A JP 3025864A JP 2586491 A JP2586491 A JP 2586491A JP H04266423 A JPH04266423 A JP H04266423A
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013000 roll bending Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
- B21B38/10—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring roll-gap, e.g. pass indicators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延機のロールギャッ
プ測定方法および装置に関する。
プ測定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、圧延機においては所望の板厚の
圧延材を得るために、上下ワークロール間のギャップ（
圧下開度）を正確に測定し、圧下装置の圧下スクリュー
または油圧シリンダを操作することによりロールギャッ
プの値を制御することが重要である。ロールギャップの
測定法としては従来、圧下スクリューや油圧シリンダの
位置を検出して間接的に求めていたが、この方法では圧
下系のガタやハウジングの伸び、さらにはバックアップ
ロールのたわみや偏平などにより、大きな測定誤差を生
じるという欠点があった。
圧延材を得るために、上下ワークロール間のギャップ（
圧下開度）を正確に測定し、圧下装置の圧下スクリュー
または油圧シリンダを操作することによりロールギャッ
プの値を制御することが重要である。ロールギャップの
測定法としては従来、圧下スクリューや油圧シリンダの
位置を検出して間接的に求めていたが、この方法では圧
下系のガタやハウジングの伸び、さらにはバックアップ
ロールのたわみや偏平などにより、大きな測定誤差を生
じるという欠点があった。
【０００３】そこで、ワークロールの軸受間の距離を変
位計を用いて測定し、この値でロールギャップを近似す
る方法が試みられてきたが、この方法にもロール軸受の
ベアリングにガタが発生するとか、あるいはロールベン
ディング機構を有する圧延機においてはベンディング力
によるロール軸受の変位などの誤差要因があり、正確に
ロールギャップを測定することが困難であった。
位計を用いて測定し、この値でロールギャップを近似す
る方法が試みられてきたが、この方法にもロール軸受の
ベアリングにガタが発生するとか、あるいはロールベン
ディング機構を有する圧延機においてはベンディング力
によるロール軸受の変位などの誤差要因があり、正確に
ロールギャップを測定することが困難であった。
【０００４】このような理由により最近ではワークロー
ルのギャップを直接的に測定する方法がいくつか提案さ
れている。すなわちたとえば、特開昭５７−１３７０１
２号公報に開示されているように、上下ワークロールの
ネック部にそれぞれリング体を回転しないように設置し
、該リング体のギャップを接触式距離計で測定するもの
や、また特開昭６２−２１４８１２号公報に見られるよ
うに一対の渦流式変位計を上下ワークロールのネック部
の間隙に挿入して両変位計の出力からロールギャップを
演算するものなどがある。
ルのギャップを直接的に測定する方法がいくつか提案さ
れている。すなわちたとえば、特開昭５７−１３７０１
２号公報に開示されているように、上下ワークロールの
ネック部にそれぞれリング体を回転しないように設置し
、該リング体のギャップを接触式距離計で測定するもの
や、また特開昭６２−２１４８１２号公報に見られるよ
うに一対の渦流式変位計を上下ワークロールのネック部
の間隙に挿入して両変位計の出力からロールギャップを
演算するものなどがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
特開昭５７−１３７０１２号の方法では、圧延中に高速
で回転するワークロールとリング体の間に相対的変位が
生じて測定誤差を生ずるという問題がある。また後者の
特開昭６２−２１４８１２号の方法ではロールクーラン
ト水の干渉によるセンサ・ロール間の電気容量変化が測
定誤差を生じさせるという問題と、センサの指向方向を
ロール表面に垂直な方向と正確に一致させることが難し
く、このためこの指向角度のずれが大きな測定誤差の要
因になるという問題がある。本発明は、上記のような課
題を解決すべくなされたものであって、圧延機のロール
ギャップを高精度で測定することの可能な方法と装置を
提供することを目的とする。
特開昭５７−１３７０１２号の方法では、圧延中に高速
で回転するワークロールとリング体の間に相対的変位が
生じて測定誤差を生ずるという問題がある。また後者の
特開昭６２−２１４８１２号の方法ではロールクーラン
ト水の干渉によるセンサ・ロール間の電気容量変化が測
定誤差を生じさせるという問題と、センサの指向方向を
ロール表面に垂直な方向と正確に一致させることが難し
く、このためこの指向角度のずれが大きな測定誤差の要
因になるという問題がある。本発明は、上記のような課
題を解決すべくなされたものであって、圧延機のロール
ギャップを高精度で測定することの可能な方法と装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
圧延機のワークロール間のギャップを測定する方法にお
いて、水柱式超音波センサを前記ワークロールの軸芯と
平行な軸の回りに回動させながらロール表面に超音波を
発振してその反射信号を検出し、該反射信号の信号レベ
ルが最大となる前記センサの位置から前記ワークロール
のギャップを算出することを特徴とする圧延機のロール
ギャップ測定方法である。
圧延機のワークロール間のギャップを測定する方法にお
いて、水柱式超音波センサを前記ワークロールの軸芯と
平行な軸の回りに回動させながらロール表面に超音波を
発振してその反射信号を検出し、該反射信号の信号レベ
ルが最大となる前記センサの位置から前記ワークロール
のギャップを算出することを特徴とする圧延機のロール
ギャップ測定方法である。
【０００７】また、第２の態様は、圧延機のワークロー
ル間のギャップを測定する装置において、前記ワークロ
ール表面に超音波を発振してその反射信号を検出する水
柱式超音波センサと、該センサを前記ワークロールの軸
芯と平行な支持軸の回りに回動させるセンサ回動手段と
、前記センサの回動位置を検出するセンサ位置検出手段
と、前記ワークロール表面からの超音波の反射信号の信
号レベルを検出する超音波信号処理手段と、前記信号レ
ベルが最大となるセンサ位置から前記ワークロールのギ
ャップを算出する演算手段と、からなることを特徴とす
る圧延機のロールギャップ測定装置である。
ル間のギャップを測定する装置において、前記ワークロ
ール表面に超音波を発振してその反射信号を検出する水
柱式超音波センサと、該センサを前記ワークロールの軸
芯と平行な支持軸の回りに回動させるセンサ回動手段と
、前記センサの回動位置を検出するセンサ位置検出手段
と、前記ワークロール表面からの超音波の反射信号の信
号レベルを検出する超音波信号処理手段と、前記信号レ
ベルが最大となるセンサ位置から前記ワークロールのギ
ャップを算出する演算手段と、からなることを特徴とす
る圧延機のロールギャップ測定装置である。
【０００８】
【作 用】本発明によれば、ロールギャップの測定セ
ンサとして水柱式超音波センサを用いるようにしたので
、渦流式センサなどを用いるときに測定誤差の要因とな
るロールクーラント水は、形成された水柱の外壁ではじ
き飛ばされ、超音波の伝播経路に浸入しないようにする
ことができ、精度のよい安定した測定を非接触で行うこ
とができる。
ンサとして水柱式超音波センサを用いるようにしたので
、渦流式センサなどを用いるときに測定誤差の要因とな
るロールクーラント水は、形成された水柱の外壁ではじ
き飛ばされ、超音波の伝播経路に浸入しないようにする
ことができ、精度のよい安定した測定を非接触で行うこ
とができる。
【０００９】また本発明は、ロール表面からの超音波反
射信号の信号レベルは、測定センサの指向方向がロール
表面に垂直な方向と一致したときに最大となることを利
用しているので、前記した従来例に見られるような指向
方向のずれなどによる測定誤差を生じることなく正確な
ロールギャップを検出することができる。さらに本発明
によれば、超音波信号レベルの相対的大きさを比較する
ことによってロールギャップを測定する方法であるから
、従来例のようにロール表面までの絶対距離を測定する
必要はなく、したがってロールの回転などの外部要因の
影響を受けにくく高精度の測定が可能である。
射信号の信号レベルは、測定センサの指向方向がロール
表面に垂直な方向と一致したときに最大となることを利
用しているので、前記した従来例に見られるような指向
方向のずれなどによる測定誤差を生じることなく正確な
ロールギャップを検出することができる。さらに本発明
によれば、超音波信号レベルの相対的大きさを比較する
ことによってロールギャップを測定する方法であるから
、従来例のようにロール表面までの絶対距離を測定する
必要はなく、したがってロールの回転などの外部要因の
影響を受けにくく高精度の測定が可能である。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して詳しく説明する。図１は本発明に係る一実施例を示
す模式図である。図において、１，１′は圧延機の上下
一対のワークロールである。２，２′はそれぞれのワー
クロール１，１′の軸芯Ｃ，Ｃ′の方向にほぼ対向する
ようにして配置される一対の水柱式超音波センサであり
、その先端から噴出される水柱２ａ，２ａ′を介してワ
ークロール１，１′の表面に超音波を発振してその超音
波反射信号を検出する機能を有する。
して詳しく説明する。図１は本発明に係る一実施例を示
す模式図である。図において、１，１′は圧延機の上下
一対のワークロールである。２，２′はそれぞれのワー
クロール１，１′の軸芯Ｃ，Ｃ′の方向にほぼ対向する
ようにして配置される一対の水柱式超音波センサであり
、その先端から噴出される水柱２ａ，２ａ′を介してワ
ークロール１，１′の表面に超音波を発振してその超音
波反射信号を検出する機能を有する。
【００１１】３，３′はセンサ２，２′をワークロール
１，１′の軸芯Ｃ，Ｃ′と平行な支持軸４，４′の回り
に矢示Ｆ，Ｆ′方向に回動させるセンサ回動装置である
。この支持軸４，４′は連結部材４ａによって一体的に
結合される。５，５′はセンサ２，２′の回動位置を検
出するセンサ位置検出装置であり、これは通常支持軸４
，４′に結合されている。６，６′はロール表面からの
超音波反射信号の信号レベルを検出する超音波信号処理
装置である。７は演算装置であり、超音波信号処理装置
６，６′およびセンサ位置検出装置５，５′の出力から
超音波反射信号レベルが最大となるセンサ位置を求め、
ワークロール１，１′間のロールギャップを算出する。
１，１′の軸芯Ｃ，Ｃ′と平行な支持軸４，４′の回り
に矢示Ｆ，Ｆ′方向に回動させるセンサ回動装置である
。この支持軸４，４′は連結部材４ａによって一体的に
結合される。５，５′はセンサ２，２′の回動位置を検
出するセンサ位置検出装置であり、これは通常支持軸４
，４′に結合されている。６，６′はロール表面からの
超音波反射信号の信号レベルを検出する超音波信号処理
装置である。７は演算装置であり、超音波信号処理装置
６，６′およびセンサ位置検出装置５，５′の出力から
超音波反射信号レベルが最大となるセンサ位置を求め、
ワークロール１，１′間のロールギャップを算出する。
【００１２】つぎに、演算装置７によるロールギャップ
の算出方法について図２を用いて説明する。ここで用い
るワークロール１，１′の半径をＲ１ ，Ｒ２ とし、
支持軸４，４′の回転面の曲率半径をｒ１ ，ｒ２ 、
これらの曲率の中心間距離をｓ，これらの曲率の中心位
置とワークロール１，１′のギャップ中心位置Ｇとの水
平距離をｌとする。センサ回動装置５，５′でセンサ２
，２′を回動しながら、超音波信号処理装置６，６′に
よって超音波反射信号の信号レベルを検出し、信号レベ
ルが最大になるときのセンサ２，２′の仰角θ１ ，θ
２ を求めると、ワークロール１，１′間のロールギャ
ップｄは下記式（数１）で計算できる。
の算出方法について図２を用いて説明する。ここで用い
るワークロール１，１′の半径をＲ１ ，Ｒ２ とし、
支持軸４，４′の回転面の曲率半径をｒ１ ，ｒ２ 、
これらの曲率の中心間距離をｓ，これらの曲率の中心位
置とワークロール１，１′のギャップ中心位置Ｇとの水
平距離をｌとする。センサ回動装置５，５′でセンサ２
，２′を回動しながら、超音波信号処理装置６，６′に
よって超音波反射信号の信号レベルを検出し、信号レベ
ルが最大になるときのセンサ２，２′の仰角θ１ ，θ
２ を求めると、ワークロール１，１′間のロールギャ
ップｄは下記式（数１）で計算できる。
【００１３】
ｄ＝（ｒ１ ＋ｌ）ｔａｎ θ１ ＋（ｒ２
＋ｌ）ｔａｎ θ２ ＋ｓ−（Ｒ１ ＋Ｒ２ ）
…………………
…（数１）また、上記実施例では各２式ずつのセンサ回
動装置，支持軸，センサ位置検出装置，超音波信号処理
装置を用いるとして説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、たとえば図３に示すように１式のセ
ンサ回動装置３，支持軸４，センサ位置検出装置５，超
音波信号処理装置６で構成するようにしても同様の測定
を行うことができ、また図４に示すようにさらに超音波
センサ自体を１個のセンサ２としてもよい。
＋ｌ）ｔａｎ θ２ ＋ｓ−（Ｒ１ ＋Ｒ２ ）
…………………
…（数１）また、上記実施例では各２式ずつのセンサ回
動装置，支持軸，センサ位置検出装置，超音波信号処理
装置を用いるとして説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、たとえば図３に示すように１式のセ
ンサ回動装置３，支持軸４，センサ位置検出装置５，超
音波信号処理装置６で構成するようにしても同様の測定
を行うことができ、また図４に示すようにさらに超音波
センサ自体を１個のセンサ２としてもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、水
柱式超音波センサをワークロール軸芯と平行な支持軸の
回りに回動させながらロール表面からの超音波反射信号
をモニタし、センサの指向方向が丁度ロール軸芯に対向
する位置を検出することによってロールギャップを測定
するようにしたから、圧延機のハウジングの伸びやバッ
クアップロールのたわみや偏平、ロール軸受のベアリン
グのガタや変位、ロールクーラント水の干渉、さらには
測定センサの指向方向のずれなどの測定誤差要因の影響
を受けることなく、非接触かつ高精度で安定したロール
ギャップの測定が可能となり、これによって板厚の精度
を高め得るから製品の品質向上に大いに寄与する。
柱式超音波センサをワークロール軸芯と平行な支持軸の
回りに回動させながらロール表面からの超音波反射信号
をモニタし、センサの指向方向が丁度ロール軸芯に対向
する位置を検出することによってロールギャップを測定
するようにしたから、圧延機のハウジングの伸びやバッ
クアップロールのたわみや偏平、ロール軸受のベアリン
グのガタや変位、ロールクーラント水の干渉、さらには
測定センサの指向方向のずれなどの測定誤差要因の影響
を受けることなく、非接触かつ高精度で安定したロール
ギャップの測定が可能となり、これによって板厚の精度
を高め得るから製品の品質向上に大いに寄与する。
【図１】本発明の一実施例を示す模式図である。
【図２】本発明のロールギャップの測定原理を示す説明
図である。
図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す模式図である。
【図４】本発明のさらに他の実施例を示す模式図である
。
。
１，１′ ワークロール
２，２′ 水柱式超音波センサ
３，３′ センサ回動装置（センサ回動手段）４，４
′ 支持軸
′ 支持軸
Claims (2)
- 【請求項１】 圧延機のワークロール間のギャッ
プを測定する方法において、水柱式超音波センサを前記
ワークロールの軸芯と平行な軸の回りに回動させながら
ロール表面に超音波を発振してその反射信号を検出し、
該反射信号の信号レベルが最大となる前記センサの位置
から前記ワークロールのギャップを算出することを特徴
とする圧延機のロールギャップ測定方法。 - 【請求項２】 圧延機のワークロール間のギャッ
プを測定する装置において、前記ワークロール表面に超
音波を発振してその反射信号を検出する水柱式超音波セ
ンサと、該センサを前記ワークロールの軸芯と平行な支
持軸の回りに回動させるセンサ回動手段と、前記センサ
の回動位置を検出するセンサ位置検出手段と、前記ワー
クロール表面からの超音波の反射信号の信号レベルを検
出する超音波信号処理手段と、前記信号レベルが最大と
なるセンサ位置から前記ワークロールのギャップを算出
する演算手段と、からなることを特徴とする圧延機のロ
ールギャップ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3025864A JPH04266423A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 圧延機のロールギャップ測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3025864A JPH04266423A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 圧延機のロールギャップ測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04266423A true JPH04266423A (ja) | 1992-09-22 |
Family
ID=12177671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3025864A Pending JPH04266423A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 圧延機のロールギャップ測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04266423A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544579B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2006-01-24 | 주식회사 포스코 | 열간압연기의 접촉식 롤쵸크 갭측정장치 |
| JP2008272824A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Jfe Steel Kk | 圧延機ワークロールのロールギャップ測定装置 |
| JP2009248106A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 圧延ロール位置測定装置及びそれを用いた圧延ロールギャップ調整方法 |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP3025864A patent/JPH04266423A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544579B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2006-01-24 | 주식회사 포스코 | 열간압연기의 접촉식 롤쵸크 갭측정장치 |
| JP2008272824A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Jfe Steel Kk | 圧延機ワークロールのロールギャップ測定装置 |
| JP2009248106A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 圧延ロール位置測定装置及びそれを用いた圧延ロールギャップ調整方法 |
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