JPH043713Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、連続鋳造設備における鋳型及び二次
冷却ガイドロールのアライメントを測定する装置
に関する。

〔従来の技術〕

連続鋳造設備において、タンデイツシユに注入
された溶鋼は、鋳型を介して二次冷却帯に鋳片と
して送られる。この鋳型は、通常オフラインにお
いて精密にアライメント調整されたものである。
また二次冷却帯は、鋳片を冷却しながら搬送する
ため、搬送方向に沿つた両側に多数のガイドロー
ルを配置している。これらのガイドロールは、鋳
片との摩擦で回転しながら鋳片を搬送するように
設計されている。ここで搬送される鋳片は、内部
に未だ凝固していない溶鋼があり、また凝固殻の
強度も充分でない。このような状態にある鋳片を
良好な表面性状を維持したままで搬送させるため
には、鋳片に加わる力が均等であり、且つ設定値
から大きく外れない摩擦力をもつてガイドロール
の回転を行わなければならない。そこで、ガイド
ロールと鋳片との間の距離を正確に維持するため
に、ガイドロールのアライメントを精度良く行う
ことが要求される。

このアライメントが正確に行われていないと、
たとえばガイドロールと鋳片との間の距離が小さ
い場合に、鋳片に局部的に大きな力が加わり、鋳
片の表面における疵の発生や望ましくない鋳片の
変形を招くことになる。その結果、製品としての
鋳片の品質が劣化する。また極端な場合には、鋳
片をガイドゾーンから引き抜く作業が不可能とな
つたり、凝固殻が破損し内部の未凝固状態の溶鋼
が流出することにもなる。

この鋳型及びガイドロールのアライメントは、
操業の経過に伴うガイドロールの摩耗、ガタツキ
等に起因して容易に変動する。したがつて、個々
のガイドロールについて、アライメントを実測し
て、設計基準値からのずれがあれば、それを精度
良く設計基準値に修正する必要がある。

ところで、鋳型及びガイドロールは、個別にア
ライメント調整されるのが普通である。そのため
に、鋳型アライメントの単独測定及び調整、ガイ
ドロールの単独測定及び調整が必要であることは
勿論のこと、組み合わせたときのアライメントの
連続性も必要となる。

このための測定装置は、従来から種々のものが
提案されている。たとえば、特開昭52−19116号
公報では、ダミーバーに取り付けた検出器によつ
てガイドロールのアライメントを検出している。
また、ガイドゲージを通して、そのゲージに沿つ
て接触式のセンサーを移動させることにより、ア
ライメントを測定しているものもある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、これらのダミーバーに取り付けた検出
器によるとき、ダミーバーの形状及びその搬送が
正確に行わえていることを前提として、測定精度
の信頼性が保たれている。ところが、実際の操業
においては、一般にダミーバーは、直方体状或い
は直方体状の部材をピン等により連結したもので
ある。そのため、湾曲型の連鋳設備では、ダミー
バーを搬送する軌跡が折れ線状になり、正確な搬
送が行われないことが多い。

また、ゲージに沿つて接触式のセンサーを移動
させる方法によつて、鋳型のアライメントを測定
しようとすると、接触式であるため、鋳型の表面
を傷付けることになる。そのため、この方法によ
つては、鋳型のアライメントを測定することがで
きない。また、パウダー等の非金属付着物の影響
を受けるために、正確な測定を行うことができな
い。これらの問題を解決するためには、機構が複
雑になり、しかも鋳型のアライメント測定が不可
能である。

そこで、本考案は、このような従来技術がもつ
問題に鑑み、ダミーバーとは別個のゲージと非接
触式のセンサーを使用することにより、非金属付
着物の影響を受けることなく、鋳型及びガイドロ
ールのアライメントを正確に測定することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案のアライメント測定装置は、その目的を
達成するために、二次冷却帯を構成するガイドロ
ール群の設計仕様と同じ曲率をもつて形成され先
端にトルク測定機構を備えたゲージと、該ゲージ
に沿つて転動自在に設けられた測定機構と、該測
定機構に設けられたガイドロールの有無を検出す
る位置検出センサーと、鋳型及び／又はガイドロ
ールと測定器との間の距離を検出するギヤツプセ
ンサーと、材質別の出力特性を提供し且つ測定後
のアライメント演算を行う計算機を備えているこ
とを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面に示した実施例により本考案の特徴
を具体的に説明する。

第１図は本実施例におけるアライメント測定装
置の全体構成を示し、第２図は測定機構を中心に
示したものである。

このアライメント測定装置は、二次冷却帯を構
成するガイドロール群の設計仕様と同じ曲率をも
つて形成されたゲージ１に、測定機構２を転動自
在に装着している。該ゲージ１は、アライメント
を測定すべきガイドロールＲの列の曲率と同じ曲
率で成形されている。そして、ゲージ１は、軌道
３に沿つて移動する台車４に載置されているゲー
ジガイドロール５によつて、鋳型Ｍ及びガイドロ
ールＲ間に挿入される。この台車４には、位置検
出センサー６を出し入れするシリンダー７が設け
られており、該位置検出センサー６により鋳型Ｍ
を検出し、ゲージ１の送り出し操作を開始する。
送り出されたゲージ１の下端は、ゲージ保持手段
８により支持される。また、ガイドロールＲは、
実機と同様に組み立てられ、測定台９の下方に配
置されている。

測定機構２は、ゲージ１の周面に沿つて転動す
るように、第２図に示す如くケース１０により中
空の四角形状に作られており、そのケース１０を
構成する４枚の板材のそれぞれの内面に、ゲージ
１の周面上を転動するガイドローラ１１がゲージ
１を両側から挟み付けるように配置されている。
これらガイドローラ１１は、バネ１２（第３図）
によりゲージ１周面に押圧され、ゲージ１とケー
ス１０との間のがたつきを防いでいる。そして、
ケース１０の下部には、ガイドロールＲと測定機
構２との間の距離を検出するギヤツプセンサー１
３及びガイドロールＲの有無を検出する位置検出
センサー１４が設けられている。第２図に示した
例では、ギヤツプセンサー１３がケース１０の１
面当たり３個で計12個設けられており、位置検出
センサー１４がケース１０の四隅に計４個設けら
れている。

位置検出センサー１４の感度をギヤツプセンサ
ー１３の感度より大きく設計しておくとき、位置
検出センサー１４でガイドロールＲの有無を検知
した後、ガイドロールＲと測定機構２との間の距
離をギヤプセンサー１３で定量的に測定すること
ができる。

更に、一つのガイドローラ１１の直下には、第
３図に示すようにパルス発生器１５が配置されて
おり、このパルス発生器１５から延出したコロ１
６が前記ガイドローラ１１に接触している。これ
によつて、ガイドローラ１１の回転数がパルス発
生器１５のパルスを作る。このパルスをカウント
することによつて、測定機構２の移動距離が計測
される。なお、ゲージ１の凹溝１７が全長にわた
つて設けられており、ゲージ１頂部のウインチか
らケース１０を吊り下げるワイヤ（図示せず）が
該凹溝１７に納められている。

ギヤツプセンサー１３として渦電流損を利用し
た非接触タイプのセンサーを用いた例を、第４図
に示す。ギヤツプセンサー１３内にはコイル１８
が２個内蔵されており、その後端が出力部１９に
連結されている。この出力部１９内には抵抗（図
示せず）が２個内蔵されており、抵抗が前記コイ
ル１８とブリツジを構成する。コイル１８に通電
すると、発生した磁界MFにより、ガイドロール
Ｒに渦電流ｉが生じる。この渦電流ｉの強弱は、
ガイドロールＲとギヤツプセンサー１３との間の
距離によつて変化する。すなわち、ガイドロール
Ｒとギヤツプセンサー１３との間の距離によつて
変化する渦電流損に応じてコイルインピーダンス
が変化するので、ブリツジ出力は、ガイドロール
Ｒ〜ギヤツプセンサー１３間の距離を表したもの
となる。このブリツジ出力は、出力部１９で調整
されリニアナイズされた後、距離を表す出力信号
OPとして取り出される。なお、この例では、渦
電流損を利用した非接触タイプのセンサーを用い
ているが、これに限らず種々のものがギヤツプセ
ンサー１３として用いられることはいうまでもな
い。

次いで、該アライメント測定機構の作動を説明
することにより、本考案の作用を明らかにする。

−ステツプ １− まず、鋳型Ｍ及びガイドロールＲを介してゲー
ジ１を下降させ、その下端部をゲージ保持手段８
で支持する。このとき、測定機構２をゲージ１の
最下段に位置させておき、これを測定機構２の移
動量が０の位置とする。次に、測定機構２を引き
上げて所定の移動量つまり鋳型Ｍの上端までの移
動量に相当するまで引き上げる。鋳型Ｍの上端に
位置検出センサー１４が位置した時点で引上げを
ストツプし、再び移動量を０にクリアーする。

−ステツプ ２− 測定機構２を下げて行き、ギヤツプセンサー１
３が鋳型Ｍ内にある間は、ギヤツプセンサー１３
による測定値を鋳型材質（Cu−Ni系）に応じて
補正した距離をマイクロコンピユータのメモリー
に記憶させる。また、ガイドロール群が描く円弧
の中心点を通る水平面がガイドロール群を切る位
置において、測定機構２の移動量及びガイドロー
ルＲ〜測定機構２間の距離を測定して、これらの
値を基準値として取り扱う。

この段階まで、位置検出センサー１４はオンの
信号を出力している。しかし、鋳型Ｍを抜けた時
点で、この信号が一旦オフになる。このオフ信号
は測定機構２がガイドロールＲ域に入つたことを
表している。以降は、ギヤツプセンサー１３の測
定値をガイドロールＲの材質（Fe）に応じて補
正する。

−ステツプ ３− 位置検出センサー１４からの信号がオンになる
と同時に、ギヤツプセンサー１３により測定され
たガイドロールＲと測定機構２との間の距離の最
小値を求め、且つそのときの測定機構２の移動量
を、パルス発生器１５でカウントしたガイドロー
ラ１１の回転数から求める。そして、位置検出セ
ンサー１４の信号がオフになると同時に、一面あ
たり三個のギヤツプセンサー１３からの測定値の
最小値を平均化し、そのときの測定機構２の移動
量と共にメモリーに記憶しておく。

−ステツプ ４− 所定のロール本数に達するまで、ステツプ３を
繰り返す。

以上のようにして得られたガイドロールＲの大
円側とゲージ１の大円側との間の距離Ｆ(i)、ガイ
ドロールＲの小円側とゲージ１の小円側との間の
距離Ｌ(i)及び測定機構２の移動量ｌ(i)をメモリー
に記憶しておく。第５図は、これらＦ(i)，Ｌ(i)及
びｌ(i)の関係を示すものである。

そこで、 xF(i)＝−｛Ｆ(i)＋R₂｝×cos｛π×ｌ(i)／R₂｝ yF(i)＝−｛Ｆ(i)＋R₂｝×sin｛π×ｌ(i)／R₂｝ xL(i)＝−｛R₁−Ｌ(i)｝×cos｛π×ｌ(i)／R₂｝ yL(i)＝−｛R₁−Ｌ(i)｝×sin｛π×ｌ(i)／R₂｝ として、ｘ，ｙ座標を求める。

円の誤差方程式は、誤差ρ、定数をａ及びｂと
するとき、次の通りである。

ｙ−ρ₁＝−√²−（_i−）²＋ この式から、次の連立方程式が成立する。但
し、次式において、たとえば〔y_i〕は 〔y_i〕＝_o 〓ⁱ⁼¹ ｙ を表す。

〔y_i〕＋√²−（〔_i〕−）²−ｂ＝０ したがつて、これにxF(i)，yF(i)を代入して円
の中心点を求め、この中心点を基準とした半径
R_Fの軌跡に照らして各測定点の偏差を計算する。
また、同様にして、xL(i)，yL(i)を代入して求め
た円の中心点を基準とした半径R_Lの軌跡に照ら
して各測定点の偏差を計算することができる。

これら一連の手段により、オフライン工場にお
いて鋳型ＭとガイドロールＲ群とを組み立てる際
に、測定台及び組立て品の据付け精度に拘らず、
ロールアライメント等の測定を正確にしかも簡単
に行うことが可能となつた。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案の測定装置にお
いては、専用のゲージを介して非接触式の測定機
構をガイドロール間及び鋳型に挿入しているの
で、従来のダミーバーを使用したときの問題や接
触式のセンサーを使用したときの問題が全て解消
されて、非金属付着物の影響を受けることなく、
アライメントの正確な測定が可能となる。その結
果、鋳型及び二次冷却帯を構成するガイドロール
の個々を精度よく調整することができ、連続鋳造
作業を安定した条件の下で行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例におけるアライメント測
定機構の全体構成を示し、第２図はその測定機構
を示し、第３図はその平断面図であり、第４図は
渦電流損を利用した非接触タイプのセンサーを用
いた場合の測定状況を示し、第５図はガイドロー
ル、ゲージ等の位置関係を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 二次冷却帯を構成するガイドロール群の設計仕
   様と同じ曲率をもつて形成されたゲージと、該ゲ
   ージに沿つて転動自在に設けられた測定機構と、
   該測定機構に設けられたガイドロールの有無を検
   出する位置検出センサーと、鋳型及び／又はガイ
   ドロールと測定機構との間の距離を検出するギヤ
   ツプセンサーと、鋳型及びガイドロールの材質別
   にギヤツプセンサーの出力を補正してアライメン
   ト演算を行う計算機を備えていることを特徴とす
   る連続鋳造設備における鋳型及び二次冷却ガイド
   ロールのアライメント測定装置。