JPH0434683B2 - - Google Patents

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JPH0434683B2
JPH0434683B2 JP11041384A JP11041384A JPH0434683B2 JP H0434683 B2 JPH0434683 B2 JP H0434683B2 JP 11041384 A JP11041384 A JP 11041384A JP 11041384 A JP11041384 A JP 11041384A JP H0434683 B2 JPH0434683 B2 JP H0434683B2
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JP
Japan
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roll
axis
contact
measurement
sensor
Prior art date
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Application number
JP11041384A
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English (en)
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JPS60253809A (ja
Inventor
Koichi Sakamoto
Hidefumi Tachibana
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP11041384A priority Critical patent/JPS60253809A/ja
Publication of JPS60253809A publication Critical patent/JPS60253809A/ja
Publication of JPH0434683B2 publication Critical patent/JPH0434683B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/20Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B5/207Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/12Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring roll camber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(1) 産業上の利用分野 本発明は圧延機にロールを組込んだままの状態
でロールプロフイルを計測できるロールプロフイ
ル計測装置に関する。 摩耗した圧延ロールは圧延機から外して取替え
られ、再使用のために研削に供される。ところが
ロール替えのタイミングは難かしく、多大な労力
をかけて外したロールがまだ使用可能な状態であ
つたり、逆にロール替えが遅れて圧延不良を発生
させたりすることがある。この問題は、圧延機に
ロールを組込んだままの状態でロールプロフイル
を計測して摩耗状況を知り、適正なタイミングで
ロール替えを行なうようにすることにより解決さ
れる。 (2) 従来の技術 このためのロールプロフイル計測装置として知
られているものには、例えば特開昭58−92807号
公報に開示されているように、圧延機のロール軸
に平行に設けられた架台に取付けた複数の距離セ
ンサによつて各距離センサとロール表面との距離
を測定する一方で、ロールに対する架台の相対的
変量を、架台に対してロールとは反対側に光学系
を位置せしめた光学距離計にて測定し、該測定変
位量に基づいて距離センサとロール表面との距離
測定値を補正してロール形状データとするものが
ある。 (3) 発明が解決しようとする問題点 上述した従来装置は、強振動を伴ない且つ高温
多湿となる環境のもとでの避けられない架台の変
動を補正しようと試みたものではあるが、上述し
たような悪環境では精度の点で光学距離計の使用
は好ましくない。また、精度を低下させる原因と
なる架台の「ずれ」は、ロールの円周方向、ロー
ルに対する前後方向および架台の軸まわり方向に
それぞれ生ずるが、上述した従来の装置はこれら
のすべてに対して適正な補正を与えるものではな
いため、この点でも精度はよくなかつた。 本発明は従来の装置のこれらの欠点を解消し、
精度のよいロールプロフイル計測装置を提供する
ことを目的とする。 (4) 問題点を解決するための手段 本発明は、圧延ロールの長手方向に沿つて延び
るように設けられた横方向ビームと、該ビームの
長手方向に沿つて互いに間隔をあけて該ビーム上
に一直線に複数個配置され、それぞれがロール長
手方向各位置におけるロール表面の半径方向相対
変位量を測定可能な接触型測定用センサと、前記
ビームの両端部にそれぞれ一対づつ設けられ、ロ
ール軸に平行な回転軸を有する上下一対の接触ロ
ーラであつて、ロール両端部の基準ロール面との
接触時に前記測定用センサの測定軸線がロール軸
を指向するよう構成配置された接触ローラと、前
記ビームの両端部にそれぞれひとつづつ設けら
れ、前記測定用センサに対してロール円周方向に
離れた位置にて前記基準ロール面と接触して該基
準ロール面の半径方向相対変位量を測定可能な接
触型の補正用センサとを備えてなるロールプロフ
イル計測装置を提供することにより上記問題点を
解決し、目的を達成せんとするものである。 (5) 作用 本発明のロールプロフイル計測装置を使用する
際には、ビームをロール側に押進め、接触型の測
定用センサ、補正用センサおよび接触ローラをロ
ール表面に接触させる。このとき、ビーム両端に
一対づつ設けた接触ローラの働きにより、測定用
センサの測定軸線がロール軸を指向するようロー
ル円周方向に関するビームのずれが補正され、ロ
ール軸とビーム軸とは同一平面内に位置するよう
になる。その後、基準ロール面における測定用セ
ンサおよび補正用センサのゼロ点調整を行ない、
ロール軸方向各位置の測定用センサの出力を、予
めわかつているイニシヤルクラウンの形状を示す
数値に合せて換算した数値に設定しておく。 ロールプロフイル計測装置をロールから離して
所定量の圧延を行なつたのち、ロールプロフイル
の変化を知るために再び装置をロール表面に押当
てる。このときも、接触ローラの働きにより、ロ
ール円周方向に関するビームのずれは補正され
る。しかしながらビームの両端がロールに対する
前後方向にずれている場合には、摩耗していない
はずの基準ロール面における測定用センサの出力
値がゼロとならない。そこで、幾何学的性質を利
用して、このずれを補正する。さらに、ビームは
自身の軸まわりにわづかに回動するようにずれる
ことがある。このずれは、基準ロール面上の測定
用センサと補正用センサとの出力値が一致しない
ことにより認識される。このずれも幾何学的性質
を利用した式を用いて補正される。このようにし
て補正された測定用センサの出力値により、圧延
後の摩耗したロールプロフイルを正確に知ること
ができる。また、これとイニシヤルプロフイルの
出力値とを比較すれば、摩耗量を知ることができ
る。 (6) 実施例 第1図には本発明によるロールプロフイル計測
装置の一実施例の一部をワークロール1とともに
平面図で示してある。ロールプロフイル計測装置
は、ワークロール1の長手方向に沿つて延びる横
方向ビーム2を備えている。ロール側のビーム2
上には、接触型の複数の測定用センサ3がビーム
2の長手方向に沿つて互いに間隔をあけて一直線
状に配置されている。測定用センサ3は、それぞ
れがロール長手方向各位置におけるロール表面の
半径方向相対変位量を測定可能であり、例えば差
動トランス式のものなどが利用できる。しかしな
がら他の形式のものでもよい。 ビーム2の両端部には、第2図に詳細に示すよ
うな上下一対の接触ローラ4が設けられている。
接触ローラ4は、ロール1の軸に平行な回転軸を
有し、ビーム2の脚部5に回転可能に取付けられ
ている。接触ローラ4とビーム最外端の測定用セ
ンサ3′とは、ロール1の基準ロール面6に接す
る。基準ロール面6は、第3図に示すように、圧
延材にもバツクアツプロール7にも接触しないロ
ール1の面領域(斜線を付して示す)であり、実
質的な摩耗を生じないことから測定の基準面とさ
れる。接触ローラ4と測定用センサ3との位置関
係についていえば、測定用センサ3の測定軸線8
が、接触ローラ4の軸間を結ぶ線分の中点を垂直
に通るようになされている。このように配置構成
することにより、接触ローラ4が基準ロール面6
に接触するときには測定用センサ3の測定軸線8
が常にロール1の軸Pを指向することになる。 ビーム2の両端部には、測定用センサ3に対し
てロール円周方向に離れた角度位置に接触型の補
正用センサ9がひとつづつ設けられている。補正
用センサ9は、基準ロール面6と接触して該基準
ロール面6の半径方向相対変位量を測定可能であ
り、測定用センサ3と同様のものを使用すること
ができる。 ビーム2の両端部は、該ビーム2の背後で横方
向に延びるブラケツト10の両端部に、自在継手
11によつて連結されている。さらにビーム2
は、自在継手11の周囲に配置されたバネ12に
よつてブラケツト10に支持されている。これら
の自在継手11およびバネ12の働きにより、ブ
ラケツト10がロール1に向かつて押進められた
とき接触ローラ4は基準ロール面6の形状に適合
した状態で押付けられ、前述したように測定用セ
ンサ3の測定軸線8はロール1の軸Pを指向す
る。 ブラケツト10の背面中央部には、固定支持部
材(図示しない)上の支持台13に枢架された複
動型のシリンダ装置14のロツド先端部15が枢
着されている。また、ブラケツト10の背面両端
部からはガイドロツド16が後方に延びており、
上記固定支持部材上のロツド支持台17により案
内されている。本発明によるロールプロフイル計
測装置は、複動型のシリンダ装置14を作動させ
ることにより、測定時にロール1に向かつて前進
せしめられ、非測定時には後退せしめられる。ロ
ール1に対する前進後退方向を矢印で示せば第5
図のごとくになる。(ロールプロフイル測定装置
は上下のロール1に対してひとつづつ設ける)。
この図からわかるように、ロールプロフイル測定
装置は非測定時は圧延作業の邪魔にならないよ
う、ラインから上下に遠ざけられた後退位置にあ
る。 本発明のロールプロフイル計測装置を未使用の
ロール1に押当て、最外端の測定用センサ3′と
補正用センサ9のゼロ点調整を行ない、既知のイ
ニシヤルクラウンの形状を示す数値に合せてロー
ル軸方向各位置における測定用センサ3の出力を
計算機(図示しない)により換算してその数値を
記憶させておく。次にロールプロフイル計測装置
をロール1から後退させて所定量の圧延を行な
う。しかるのち再びロールプロフイル計測装置を
ロール1に押当て、各測定用センサ3および補正
用センサ9の出力を調べる。この出力値と最初の
設定値との差が圧延作業によるロール表面の摩耗
量を示すはずであるが、実際にはビーム2やロー
ル1の傾きなどにより、ロール1の軸とビーム2
の軸との相対位置関係は最初の測定時とは異なる
こととなり、したがつて補正が必要となる。 ビーム2のロール円周方向に関する傾きは、前
述したように接触ローラ4の働きにより解消され
ている。まず問題となるのはロール1に対する前
後方向へのビーム2の傾きである。これは次のよ
うにして補正される。例えばイニシヤルクラウン
測定時にゼロ点調整した最外端の測定用センサ
3′の一方の出力がx1、他方の出力がx2だつたと
する。両端の測定用センサ3′間の距離をl0とお
けば、第6図からわかるように、左端の測定用セ
ンサ3′からロール軸方向にlの距離の位置にあ
る測定用センサ3の出力に対する必要な補正量x
は、 x=x2−x1/l0・l+x1 で表わされる。したがつて測定センサ3の測定出
力値をxnとすれば、真の値xtは xt=xn−(x2−x1/l0・l+x1) ……(1) の式から得ることができる。この一連の換算は前
述した計算機により行なうことができる。 次に問題となるのは、ビーム2がロール1に対
して自身の長手軸まわりにわずかにθだけ傾くこ
とである(第7図を参照)。これは次のようにし
て補正される。 補正量△yは △y=h−(h−xn)cosθ+R −√2−(−n22 ……(2) ビームの傾き角度θは θ=2sin-1{k1−√23(−0)} で表わされる。ここで k1,k2,k3:各部位によつて決まる定数 x:補正用センサの出力 h:ビーム回転中心よりセンサ先端までの距離 xn:測定用センサの出力 R:測定ロールの半径 である。 下記の表は実験における実測値および補正後の
値をまとめたものである。表において「CH」は
チヤンネルすなわちロール軸方向位置であり、
「1」ないし「17」は各軸方向位置における測定
用センサ3の出力を示し、「1′」および「17′」
は、最外端の測定用センサ3′と同じく基準ロー
ル面6の位置にある補正用センサ9の出力を示
す。また、はロールのイニシヤルクラウン形状
を測定したときの出力値であり、両端のチヤンネ
ルでゼロ点調整をしてある。は圧延したのちの
実測出力値である。はの実測値を前述した(1)
式で補正した値である。は補正用センサにて補
正する場合の実測出力値である。はの実測値
を前述した(1),(2)式で補正した値である。
【表】
【表】 測定センサ3の出力実測値と真の値との間に差
異が生ずる原因としては、前述したようなビーム
2の傾きによるずれのほか、ビーム2に対する左
右両端の押付荷重の不均等による誤差や温度変化
による影響があるが、いづれも無視できる程度の
ものである。 (7) 発明の効果 以上に述べたように、本発明によるロールプロ
フイル計測装置は、補正すべき誤差を正確に補正
し、精度のよいロールプロフイル測定を行なうこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるロールプロフイル計測装
置の一実施例の一部をワークロールとともに示す
平面図。第2図は第1図における−矢視図。
第3図はロールプロフイルを測定すべきワークロ
ールをバツクアツプロールとともに示す正面図。
第4図は第1図における−矢視図。第5図は
ロールプロフイルを測定すべきワークロールに対
するロールプロフイル計測装置の移動方向を示す
側面図。第6図はワークロールに対する前後方向
へのビームの傾きを補正する場合の説明図。第7
図はビームがワークロールに対して自身の長手軸
まわりに傾く状態を示す側面図。 1……圧延ロール、2……ビーム、3,3′…
…測定用センサ、4……接触ローラ、6……基準
ロール面、8……測定用センサの測定軸線、9…
…補正用センサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 圧延ロールの長手方向に沿つて延びるように
    設けられた横方向ビームと、該ビームの長手方向
    に沿つて互いに間隔をあけて該ビーム上に一直線
    に複数個配置され、それぞれがロール長手方向各
    位置におけるロール表面の半径方向相対変位量を
    測定可能な接触型測定用センサと、前記ビームの
    両端部にそれぞれ一対づつ設けられ、ロール軸に
    平行な回転軸を有する上下一対の接触ローラであ
    つて、ロール両端部の基準ロール面との接触時に
    前記測定用センサの測定軸線がロール軸を指向す
    るよう構成配置された接触ローラと、前記ビーム
    の両端部にそれぞれひとつづつ設けられ、前記測
    定用センサに対してローラ円周方向に離れた位置
    にて前記基準ロール面と接触して該基準ロール面
    の半径方向相対変位量を測定可能な接触型の補正
    用センサとを備えてなるロールプロフイル計測装
    置。
JP11041384A 1984-05-30 1984-05-30 ロールプロフイル計測装置 Granted JPS60253809A (ja)

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JP11041384A JPS60253809A (ja) 1984-05-30 1984-05-30 ロールプロフイル計測装置

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JP11041384A JPS60253809A (ja) 1984-05-30 1984-05-30 ロールプロフイル計測装置

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Publication Number Publication Date
JPS60253809A JPS60253809A (ja) 1985-12-14
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ID=14535145

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JP11041384A Granted JPS60253809A (ja) 1984-05-30 1984-05-30 ロールプロフイル計測装置

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6375608A (ja) * 1986-09-19 1988-04-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ロ−ルプロフイ−ル計測方法
JPH0615970B2 (ja) * 1987-09-01 1994-03-02 三菱重工業株式会社 ロールプロフィール計測方法
DE3900106C2 (de) * 1989-01-04 1994-01-05 Bbc Pat Mestechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen der Form von Zylinderbohrungen in Werkstücken
DE19547436A1 (de) * 1995-12-11 1997-06-12 Mannesmann Ag Walzenkontur-Meßeinrichtung

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JPS60253809A (ja) 1985-12-14

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