JPH0447208A - 圧延機のロールプロフィル計測装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、圧延機のロールプロフィル計測装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来の圧延機のロールプロフィル計測装置は、例えば、
特開昭８４−８１６０４号公報に記載されている。

以下、従来の圧延機のロールプロフィル計測装置を第１
２図を用いて説明する。

１は圧延機のハウジング、２はワークロールである。

ハウジングｌには、ガイド３を介して、ワークロール２
と平行な支持ビーム４が、ワークロール２に対して近接
離反自在に取り付けられている。

支持ビーム４の両端には、ワークロール２に向けて伸び
る位置決めアーム５が取り付けられ、且つ、支持ビーム
４の位置決めアーム５と反対の側には、位置決めアーム
５と平行な方向に伸びるシリンダ６が取り付けられてい
る。

又、位置決めアーム５には、支持部材１２．１３１を介
して、長手方向に伸びるガイドレール７と、該ガイドレ
ール７に平行で且つモータ８によって回転可能なネジ軸
９が取り付けられている。

ネジ軸９にはガイドレール７に沿って移動自在に距離検
出器取付台ｌＯが螺合されている。

距離検出器取付台１０には複数の距離検出器１１が取り
付けられている。

尚、１４はモータ８の出力軸、１５．ｌｌｆはモータ８
の出力軸１４とネジ軸９とを連結する歯車である。

そして、シリンダ６を伸長動させてガイド３に沿い位置
決めアーム５がワークロール２の表面に圧接するまで支
持ビーム４を移動させ、支持ビーム４がワークロール２
に対して一定の間隔で保持されるようにする。

次に、複数の距離検出器１１によりワークロール２の表
面までの距離を検出し、このままの状態でモータ８によ
り歯車１５．１６を介してネジ軸９を回転駆動して距離
検出器取付台ｌＯをガイドレール７に沿って移動させ、
距離検出器１１によるワークロール２に対する検出位置
をワークロール２長手方向に走査させることにより、ワ
ークロール２のプロフィルを圧延中に計測する。

［発明が解決しようとする課ｊＩ！］ しかしながら、上記従来の圧延機のロールプロフィル計
測装置には、以下のような問題があった。

即ち、ワークロール２、特に上側のワークロール２の位
置は、例えば圧延中に板厚変動等の外乱により上下に変
動するが、距離検出器１１を距離検出器取付台ｌＯを介
して支持するフレーム４は、圧延機のハウジングｌにガ
イド３を介して単にワークロールｌに対し近接離反自在
となるように取り付けられているのみなので、ワークロ
ール２を異なる径のものに交換する場合には対応可能で
あっても、ワークロール２の上下の変動に対しては追随
させることができなかった。

従って、実際に圧延中のワークロール２のプロフィルの
計測に用いるのが困難であった。

本発明は、上述の実情に鑑み、ワークロールの上下の変
動に追随し得るように支持可能な圧延機のロールプロフ
ィル計測装置を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ワークロールと一体に昇降可能な昇降フレー
ムを設け、該昇降フレームにロールプロフィル計測装置
本体をワークロールに対して近接離反自在に支持すると
共に、ロールプロフィル計測装置本体と前記昇降フレー
ムとの間に、ロールプロフィル計測装置本体をワークロ
ールに対し近接離反動させる間隔調整装置を設けたこと
を特徴とする圧延機のロールプロフィル計測装置にかか
るものである。

〔作　　　用１ 本発明によれば、ロールプロフィル計測装置本体により
ワークロールのプロフィルが計測される。

間隔調整装置によってロールプロフィル計測装置本体を
ワークロールに向は近接離反させることにより、径の異
なるワークロールに対応させることができる。

ロールプロフィル計測装置本体はワークロールと一体に
昇降可能な昇降フレームによって支持されているので、
ワークロールの上下の変動に対してロールプロフィル計
測装置本体も追随して上下動する。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図〜第１Ｏ図は、本発明の一実施例である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

図中１９は圧延機のハウジング、２０は圧延機のワーク
ロール、２１はバックアップロール、２２はワークロー
ル２０の軸箱、２３はバックアップロール２１の軸箱、
２番はハウジング１９と上側のバックアップロール２１
の軸箱２３との間に設けられた油圧圧下シリンダ、２５
はハウジング１９に設けられた図示しないカウンタバラ
ンスシリンダにより上側のバックアップロール２１の軸
箱２３を上方に付勢するバランスビーム、２Ｂはハウジ
ング１９とワークロール２０の軸箱２２との間に設けら
れたシフトガイド部、２７はワークロール２０の軸箱２
２とシフトガイド部２Ｂとの間に設けられたペンディン
グ装置、２８は圧延材の送り方向、２９は圧延材のパス
ライン、３０はワークロール交換用レール、３１は圧延
機の出側に設けられたルーバーである。

第４図に示すように、ハウジング１９の圧延材送り方向
２８出側で且つパスライン２９よりも上方の位置に、送
り方向２８出側へ行くに従い上方へ進むガイド部３２を
有する左右一対の着脱ガイド体３３を設け、着脱ガイド
体３３間に、第２図に示すように、ワークロール２０と
平行に伸びる着脱フレーム３５を、該着脱フレーム３５
の両端に形成したガイド部３４が前記ガイド部３２に対
して着脱自在となるよう嵌合支持する。

そして、ハウジング１９の着脱ガイド体３３上方位置に
水平な軸３６を介して第１図に示すようなくの字リンク
３７を上下に回動自在に枢着し、くの字リンク３７の下
方の端部と着脱フレーム３５を小リンク３８を介して接
続すると共に、くの字リンク３７の上方の端部とハウジ
ング１９の間に上下に伸びる着脱用シリンダ３９を介装
する。

更に、前記着脱フレーム３５の下部に上下の通板ガイド
４０．４１を一体に取り付ける。

同様に、第４図に示すように、ハウジング１９の圧延材
送り方向２８出側で且つパスライン２９よりも下方の位
置に、送り方向２８に伸びるガイド部４２を有する左右
一対の着脱ガイド体４３を設け、着脱ガイド体４３間に
、第３図に示すように、ワークロール２０と平行に伸び
る着脱フレーム４５を、該着脱フレーム４５の両端に形
成したガイド部４４が前記ガイド部４２に対して着脱自
在となるよう嵌合支持する。

そして、着脱ガイド体４３と着脱フレーム４５との間に
送り方向２８に伸びる着脱用シリンダ４６を介装する。

上下の着脱フレーム３５．４５両端のワークロール２０
側の部分に、第２図・第３図・第５図に示すように、夫
々、上下に伸びる昇降ガイド部４７゜４８を形成し、昇
降ガイド部４７．４８間に、ワークロール２０と平行に
伸びる昇降フレーム４９□５０を、該昇降フレーム４９
．５０の両端に形成したガイド部５１．５２が前記昇降
ガイド部４７．４８に対して昇降自在となるよう嵌合支
持する。

そして、上側の昇降フレーム４９と前記バランスビーム
２５との間、及び、下側の昇降フレーム５０と下側の着
脱フレーム４５に設けた下方に伸びるアーム５３との間
に、夫々、上下方向に伸びる係止状態解除用シリンダ５
４．５５を介装する。

一方、上下の昇降フレーム４９．５０の両端及び中間部
に、第２図・第３図・第６図に示すように、夫々、ワー
クロール２０側へ伸びるサポート部材５６．５７及び５
８．５９を突設し、該サポート部材５８．５７及び５８
．５９により、ワークロール２０と平行な係止用シリン
ダ６０．６１と係止用ピン６２゜６３とを一体化して成
る伸縮自在な係止装置６４゜６５をワークロール２０の
軸線方向へ移動自在に貫通支持すると共に、ワークロー
ル２０の軸箱２２の昇降フレーム４９．５０側の部分に
、係止装置６４゜６５の両端を下方から係止し且つ上方
或いは側方から解放するフック等の係止部材６６．６７
を設ける。

上下の昇降フレーム４９．５０両端のサポート部材５８
．５８下部に、第２図・第３図・第７図に示すような、
送り方向２８に伸びる間隔調整用ガイド６８．６９を設
け、該間隔調整用ガイドｌｉ８．６９間に、ワークロー
ル２０と平行に伸びるロール冷却装置本体７０．７１を
、該ロール冷却装置本体７０゜７１の両端に形成した間
隔調整用ガイド部７２．７３が前記間隔調整用ガイド６
８．６９に対して送り方向２８へ移動自在となるよう嵌
合支持する。

そして、昇降フレーム４９　、５０の下部に、第１図・
第２図・第３図・第５図に示すような、ウオームジヤツ
キ等の間隔調整装置７４．７５を取り付け、間隔調整装
置７４．７５のワークロール２０側へ伸びるウオームス
クリュー等の駆動軸７６．７７の先端を回転継手７８．
７９を介してロール冷却装置本体７０．７１に接続する
。

第１図・第７図に示すように、ロール冷却装置本体７０
．７１に、ワークロール２０と平行なスライドガイド８
０を設け、スライドガイド８０にスライド体８１を移動
自在に嵌合し、スライド体８１にワークロール２０と平
行な測定架台８２を取り付け、スライドガイド８０と測
定架台８２の間にワークロール２０と平行にシフト用シ
リンダ８３を設ける。

第８図に示すように、測定架台８２に、ワークロール２
０の軸線方向へ所定の間隔で、後述するような高圧水ジ
ェットによる水柱式超音波距離センサから成る複数の主
距離センサ８４を、ワークロール２０へ向けて配設し、
測定架台８２の主距離センサ８４に関してワークロール
２０とは反対の側にワークロール２０の軸線と平行なワ
イヤ等の基準線８５を張設し、前記各主距離センサ８４
の背面に夫々主距離センサ８４と同様な副距離センサ８
６を基準線８５へ向けて配設することによりロールプロ
フィル計測装置本体９７を構成する。

前記主距離センサ８４と副距離センサ８６を構成する高
圧水ジェットによる水柱式超音波距離センサは、第９図
に示すように、先端に高圧水噴射孔８７を有する中空の
センサ本体８８を設け、センサ本体８８の閉口した後端
に超音波発信子８９を設け、センサ本体８８の後端側に
センサ本体８８内部に連通する高圧水供給口９０を設け
、センサ本体８８内部の超音波発信子８９と高圧水噴射
孔８７の中間位置に水温補正用反射板９１を設けたもの
である。

尚、センサ本体８８の高圧水供給口９０へはスライド体
８１内部に形成した図示しない高圧水供給路から高圧水
を供給するようにする。又、第８図中９２は主距離セン
サ８４と副距離センサ８６からの検出信号９３を信号処
理する信号処理装置、９４は信号処理袋［９２で処理さ
れた信号９５に基づいてワークロール２０のプロフィル
を求めると共にシフト用シリンダ８３に指令信号９６を
送る演算制御装置である。

次に、作用について説明する。

主距離センサ８４と副距離センサ８６では、以下のよう
にして距離の検出を行なう。

即ち、スライド体８１内部に形成した図示しない高圧水
供給路から高圧水供給口９０へ高圧水を供給し、高圧水
をセンサ本体８８内部を通して高圧水噴射孔８７からワ
ークロール２０の表面へ噴射させる。

ワークロール２０の表面に高圧水を噴射した状態で、超
音波発信子８９から超音波を発信し、超音波が対象物に
当ってから反射波が戻ってくるまでの時間によって超音
波発信子８９から対象物までの距離を計測する。

ここで、センサ本体８８内部に水温補正用反射板９１を
設けたので、予めわかっている超音波発信子８９から水
温補正用反射板９１までの距離に対して、超音波が対象
物に当ってから反射波が戻ってくるまでの時間を計測す
ることで、水温の変化による誤差を補正することができ
る。

又、高圧水を用いているので、高速回転するワークロー
ル２０に対しても安定した測定が可能となる。

そして、主距離センサ８４で計測した超音波発信子８９
からワークロール２０の表面までの距離と、副距離セン
サ８Ｂで計測した超音波発信子８９から基準線８５まで
の距離と、更に、主距離センサ８４の超音波発信子８９
から副距離センサ８６の超音波発信子８９までの距離と
を合計した距離を基にして、主距離センサ８４を設けた
位置におけるワークロール２０のプロフィルを評価する
ようにする。

このように、副距離センサ８６と基準線８５を設けるこ
とにより測定架台８２の熱変形によらない正確な測定が
可能となる。

こうして、主距離センサ８４を設けた位置におけるワー
クロール２０の表面から基準線８５までの距離を求めた
ら、シフト用シリンダ８３を伸縮動させ、スライドガイ
ド８０及びスライド体８１を介して、測定架台８２ごと
主距離センサ８４の位置をワークロール２０の軸線方向
に１ピッチ分だけずらせて行くことにより、第ＬＯ図に
実線で示すように、ワークロール２０のプロフィルを圧
延機の稼働中に検出することができる。

尚、第１０図中には、同じワークロール２０を圧延機の
稼働を停止させてマイクロメータで計測した結果を破線
で示しているが、本発明のロールプロフィル計測装置本
体９７によればマイクロメータで計測した場合とほとん
ど誤差のない測定ができることがわかる。

圧延中に圧延材の板厚変動等の外乱が生じた場合、上側
のワークロール２０が上下動するが、本発明では、上側
の昇降フレーム４９をガイド部５１と昇降ガイド部４７
を介して着脱フレーム３５に昇降自在に嵌合支持したの
で、昇降フレーム４９と着脱フレーム３５の間に設けら
れた係止状態解除用シリンダ５４の圧力室から圧を抜い
ておくことにより、係止装置６４と係止部材６Ｂを介し
てワークロール２０の軸箱２２に係止された上側の昇降
フレーム４９が、上側のワークロール２０の上下動に追
随して上下動し、従って昇降フレーム４９及びロール冷
却装置本体７０に支持された上側のロールプロフィル計
測装置本体９７が上側のワークロール２０の上下動に追
随して上下動する。このように、上側のロール冷却装置
本体７０を上側のワークロール２０の上下動に追随して
上下動させることにより、圧延中に支障なくワークロー
ル２０のプロフィルを計測することができる。

又、ロール冷却装置本体７０及びロールプロフィル計測
装置本体９７は昇降フレーム４９にワークロール２０に
対して近接離反可能に支持されているので、ワークロー
ル２０を径の異なるものに交換した場合にも、間隔調整
装置７４．７５を駆動してロールプロフィル計測装置本
体９７をワークロール２０に対して近接離反させて位置
調整することにより対応することができる。

又、ワークロール２０を軸線方向にシフトさせる場合、
昇降フレーム４９．５０側の係止装置６４゜６５はサポ
ート部材５６．５７，５８．５９に前記軸線方向へ移動
自在に支持されているので、ワークロール２０が軸線方
向にシフトされても、係止装置６４゜Ｂ５と係止部材６
８．６７の係止状態が保たれたまま係止装置６４．８５
とサポート部材５Ｂ、５７．５８．５９が前記軸線方向
へ相対移動して、ロール冷却装置本体７０．７１及びロ
ールプロフィル計測装置本体９７は元の位置に保持され
る。

圧延機からロールプロフィル計測装置本体９７を取外す
時には、上下の係止状態解除用シリンダ５４．５５によ
り昇降フレーム４９．５０を持上げて係止部材６８．８
７と係止装置６４．６５との楔合状態を解除し、上側の
着脱用シリンダ３９を伸長動させることにより、くの字
リンク３７を第１図の反時計回りに所要角度回動させて
、小リンク３８、ガイド部３４．３２　、着脱ガイド体
３３を介して着脱フレーム３５ごと昇降フレーム４９を
ハウジング１９から斜右上へ引出し、同時に、下側の着
脱用シリンダ３９を収縮動させることにより、ガイド部
４４、４２、着脱ガイド体４３を介して着脱フレーム４
５ごと昇降フレーム５０をハウジング１９から右側へ引
出すようにする。この際、上側の着脱フレーム３５をハ
ウジング１９から斜右上へ引出すようにしたことにより
、上側の着脱フレーム３５をルーパー３１に干渉させず
に圧延機から取外すことができる。尚、圧延機にロール
プロフィル計測装置本体９７を取付ける時には、上記と
反対の手順を行なう。

第１１図は、本発明の他の実施例であり、ワークロール
２０が軸線方向にシフトしない圧延機に対して適用した
他は、前記実施例と同様の構成を備えており、同様の作
用・効果を得ることができる。

尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変
更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の圧延機のロールプロフィ
ル計測装置によれば、ロールプロフィル計測装置本体を
ワークロールと一体に昇降可能な昇降フレームに支持し
たので、ワークロールの上下の変動に対してロールプロ
フィル計測装置本体を追随して上下動させることができ
るという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側面図、第２図は第１図の
■−■矢視図、第３図は第１図の■−■矢視図、第４図
は第２図・第３図のＩＶ−ＩＶ矢視図、第５図は第１図
のｖ−■矢視図、第６図は第２図のＶｌ−Ｖｌ矢視図、
第７図は第１図の■−■矢視図、第８図はロールプロフ
ィル計測装置本体を示す概略平面図、第９図は第８図の
主距離センサ及び副距離センサの概略断面図、第１０図
は本発明による測定結果を示すワークロールの軸線方向
の位置とワークロールのプロフィルとの関係を示す図、
第１１図は本発明の他の実施例の第２図と同様の図、第
１２図は従来例の平面図である。 図中２０はワークロール、４９．５０は昇降フレーム、
７４．７５は間隔調整装置、９７はロールプロフィル計
測装置本体を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）ワークロールと一体に昇降可能な昇降フレームを設
   け、該昇降フレームにロールプロフィル計測装置本体を
   ワークロールに対して近接離反自在に支持すると共に、
   ロールプロフィル計測装置本体と前記昇降フレームとの
   間に、ロールプロフィル計測装置本体をワークロールに
   対し近接離反動させる間隔調整装置を設けたことを特徴
   とする圧延機のロールプロフィル計測装置。