JPH06103175B2 - ロール摩耗クラウン分布の検出方法 - Google Patents

ロール摩耗クラウン分布の検出方法

Info

Publication number
JPH06103175B2
JPH06103175B2 JP63156665A JP15666588A JPH06103175B2 JP H06103175 B2 JPH06103175 B2 JP H06103175B2 JP 63156665 A JP63156665 A JP 63156665A JP 15666588 A JP15666588 A JP 15666588A JP H06103175 B2 JPH06103175 B2 JP H06103175B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roll
crown
wear
amount
rolling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63156665A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH026707A (ja
Inventor
眞 奥野
文彦 市川
Original Assignee
川崎製鉄株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 川崎製鉄株式会社 filed Critical 川崎製鉄株式会社
Priority to JP63156665A priority Critical patent/JPH06103175B2/ja
Publication of JPH026707A publication Critical patent/JPH026707A/ja
Publication of JPH06103175B2 publication Critical patent/JPH06103175B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、鉄鋼製造等に用いられる圧延用ロールの胴長
方向の摩耗クラウン分布をオンラインで精度よく検出す
る方法に関する。
〈従来の技術〉 鉄鋼等の圧延工程で用いられるロールの形状は、被圧延
材の加工熱等による熱膨張(いわゆるサーマルクラウ
ン)や、被圧延材との摩擦による変形(いわゆる摩耗ク
ラウン)、あるいはロールと被圧延材との荷重等による
ロールの機械的たわみ(以下、たわみクラウンという)
により、刻一刻と変化する。
これらのクラウン変化は、被圧延材の形状や品質に多大
な影響を及ぼすので、これらをそれぞれオンラインで検
出し、ロールベンディング力や圧延インターバルなどを
変更することにより、適当な制御を行うことが重要であ
る。このため、従来から、上記したロールの諸クラウン
変化を、ロール径,圧延時間,圧延インターバル時間,
ロールベンディング力,被圧延材の板幅などの値から算
出するモデルが研究され、使用されている。
そのモデルとしては、例えば文献「サーマルクラウンに
及ぼすロールシフトの影響の解析」(第35回塑性加工連
合講演会論文集P.243〜246)や、文献「熱延鋼板のオン
ライン制御用プロフィル予測モデル」(第37回塑性加工
連合講演会論文集P.49〜52)などで報告されている。
これらモデル式を使ってロールクラウン変化を算出する
場合、サーマルクラウン変化とたわみクラウン変化につ
いては、実測値との照合を繰り返してモデル式の諸係数
の値を精密に決めることによって、現在、高精度の計算
結果が得られるようになっている。
しかし、摩耗クラウン変化に関しては、モデル式による
計算ではよい精度が得られない。これは、同一材料をロ
ール材質,ロール径,圧延速度,ロールベンディング力
などの同一操業条件の下で圧延した場合でも、ロールの
摩耗量が±30%近くばらつき、モデル式によって一義的
に計算し推定することが困難であるからである。
一方、ロールクラウン変化を、センサによって直接測定
する方法も種々提案されている。オンラインでロールの
クラウン変化を測定するセンサに関しては、例えば特開
昭60-247413号や特開昭61-162710号,特開昭62-93608号
公報などがある。
このうち、特開昭62-93608号は本発明者らが先に提案し
たもので、その装置の内容は、第6図に示すように、ロ
ール1の胴長方向に平行な基準面3aを備えてロールチョ
ック2に取付けられる基準架台3と、基準架台3のロー
ル軸に平行な方向に沿って張り設けられる基準ワイヤ4
と、基準架台3の基準面3aにおけるロール軸に平行な方
向に沿う複数位置に固定され、それぞれロール表面まで
の距離を測定する各主距離計5A〜5Jと、各主距離計5A〜
5Jのそれぞれとロール軸に直交する方向に関して相対変
位することのない状態に結合され、それぞれ基準ワイヤ
4までの距離を測定する各副距離計6A〜6Jと、上記各距
離計からの距離信号を検出する距離検出回路7A〜7J,8A
〜8Jと、それらの距離出力を一時保持して順次演算装置
10へ送り出す信号処理回路9と、基準架台3を少なくと
も隣接する距離計の配置間隔だけロール軸方向に移動さ
せる架台駆動装置11と、基準架台3の移動量を検出する
架台移動量検出装置12と、各距離検出回路の距離出力と
架台移動量検出装置12の移動量の出力とを入力し、架台
の真直度,変位,傾きの補正を行い、基準面3aとロール
1の表面とのロール胴長方向における連続的な距離変化
分布を演算する演算装置10と、演算装置10の演算結果を
ロールプロフィルとして表示する表示装置13とから構成
されるロールプロフィル測定装置である。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記した特開昭62-93608号によってロー
ルの胴長方向のクラウン分布を検出する場合は、以下の
ような問題があった。
ロール胴長方向のクラウン分布を検出するために
は、ロール胴長方向に沿って多くのセンサを設け、これ
らをロール胴長方向に移動する必要があるから、装置が
大型化しかつ複雑になり、また価格も高くなる。なお、
少数のセンサをロール胴長方向に走査することも考えら
れるが、走査するストロークが大きくなり、約10秒の圧
延インターバル中に測定するのが困難となる。
センサを使って測定できるのは、ロールの諸クラウ
ン変化の和だけであり、測定データから摩耗クラウンの
変化だけを分離して取り出すことはできない。このた
め、ロール摩耗状況を把握してロールの組み替え時期を
決めたり、あるいは近年実用化されつつあるオンライン
ロール研削機の研削パターンを制御したりすることがで
きない。
本発明は、上記のような課題を解決し、コンパクトで可
動部のない低価格なセンサを使って、しかもロールの胴
長方向の摩耗クラウン分布を高精度に検出する方法を提
供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は、圧延ロールの近傍でロール胴長方向に平行に
ロールの中央部とその両端部に向けて配置される3個の
非接触距離センサを用いて、被圧延材の板幅が変わる都
度、ロール表面までの距離をオンラインで測定してロー
ル中央部のクラウン変化量を求め、この値と圧延条件を
基にして算出したロール中央部のサーマルクラウン変化
量およびロールのたわみによって生ずるクラウン変化量
とから、ロール中央部の摩耗クラウン変化量を求め、こ
の摩耗変化量と被圧延材の板幅および圧延本数からロー
ルの胴長方向の摩耗クラウン分布を検出することによ
り、上記目的を達成するものである。
以下に、本発明の構成について、具体的に説明する。
第1図は、本発明方法に係る一実施例を示す構成図であ
る。図中、従来例と同一部材は同一符号を付して説明を
省略する。
図に示すように、ロール1のロール軸に平行に基準架台
3をロールチョック2,2などに固定して取付け、この基
準架台3上に3個の例えば超音波距離センサなどの非接
触式の距離センサ5A,5B,5Cを等間隔Lにてロール1の表
面に向けて配置する。このとき、中央の距離センサ5Bは
ロール胴長方向の中央部1bに配置し、また、両端の距離
センサ5A,5Cはロール中央部クラウン変化を測定するた
めの基準となるので、ロール1のクラウン変化が起こら
ないロール端部1a,1c付近に設置する。すなわち、取付
け間隔Lを十分大きくとる必要がある。
そして、これらの距離センサ5A,5B,5Cの検出信号を、距
離検出回路7A,7B,7Cにそれぞれ入力し、信号処理回路9
を介して演算装置10へ入力させて演算させるのである。
〈作用〉 いま、3個の距離センサ5A,5B,5Cの距離測定値をd1(m
m),d2(mm),d3(mm)とすると、ロールの中央部ク
ラウン変化量Cr(mm)は、下記(1)式によって求めら
れる。
ここで、ロール中央部クラウンとは、第7図に示すよう
に、ロール中央部1bから距離Lだけ隔てた位置1a,1cを
基準にしたロール中央部でのロール膨らみまたはへこみ
の量をいい、またロール中央部クラウン変化量Crとは、
同図に併せて示す圧延前すなわちロール組替え時点にお
けるロール中央部クラウン1′の状態からの変化量をい
う。
この距離測定は、望ましくは被圧延材を1本圧延する毎
に、少なくとも被圧延材の板幅が変化する毎に、圧延イ
ンターバル中に行う。
一方、種々の圧延条件すなわち圧延ロール径,圧延時
間,圧延インターバル時間,ロールベンディング力など
から、モデル式を用いてロール中央部1bにおけるサーマ
ルクラウン変化量Th(mm)およびたわみクラウン変化量
δ(mm)を計算する。このモデル式としては、例えば前
述した文献に記載されているものを使用すればよい。
距離センサ5によるロール中央部1bにおけるクラウン変
化量Crと、モデル式によるロール中央部1bのサーマルク
ラウン変化量Thおよびたわみクラウン変化量δを用いる
ことにより、ロール中央部1bの摩耗クラウン変化量Wr
(mm)を下記(2)式によって求めることができる。
Wr=Cr−Th−δ …(2) なお、サーマルクラウン変化量Th、摩耗クラウン変化量
Wr、たわみクラウン変化量δは前述のロール中央部クラ
ウン変化量Crと同じく、第8図(a)に示すように、ロ
ール中央部1bから距離Lだけ隔てた位置1a,1cを基準に
したロール中央部でのロール膨らみまたはへこみの量で
あり、それぞれ圧延前の値からの変化量を示すものであ
る。このうち、たわみクラウン変化量δは、第8図
(b)に示すように、距離センサ5C(5A,5B)の取付け
方向から見たたわみの変化量をいう。
前述のように、ロール中央部1bの摩耗クラウン変化量Wr
は、モデル式によって推定することが困難であるため、
距離センサ5により測定したクラウン変化量Crを用いて
算出するのである。なお、1本のロールにおける被圧延
材本数に対するCr,Th+δ、およびWrの変化の推移の一
例を第2図に示す。
以上の過程により、ロール中央部の摩耗クラウン変化量
Wrが正確に求めることができる。
つぎに、このようにして求められたロール中央部の摩耗
クラウン変化量Wrを用いて、ロール胴長方向の摩耗クラ
ウン分布を検出する方法について説明する。
本発明者らは、圧延ロールの摩耗状況について実験を行
い、次の現象を把握した。すなわち、ロール表面の摩耗
は、被圧延材を1本圧延する毎に、主としてその材料と
接触する部分だけ、ほぼ一様に進行するということであ
る。したがって、ロール中央部の摩耗クラウン変化量Wr
と、被圧延材の板幅Wを用いて、第3図に示す手順によ
って、ロール胴長方向の摩耗クラウン分布を検出するこ
とができる。
すなわち、 (1)まず、第3図(a)に示すように、ロール表面の
形状は、圧延前においては摩耗が生じていないので、摩
耗クラウン分布はゼロである。
(2)1本目の板幅W1の被圧延材を圧延した後のWrの測
定値(Wr1とする)を用いて、摩耗クラウン分布が第3
図(b)のように求まる。このロール摩耗は、被圧延材
と接触した部分でほぼ一様に生じるので、このような簡
易的な近似が可能である。なお、ロール摩耗において
は、被圧延材の胴長方向両端付近に若干摩耗が大きくな
る現象(いわゆるエッジ摩耗)があるが、これはたとえ
ば第4図(b)のように、エッジ摩耗分としてv1
ω1,v2,ω2をそれぞれ適当に定めることにより考慮に
入れることも可能である。ここで、第4図の(a)はエ
ッジ摩耗を考慮しない場合、(b)は考慮した場合の摩
耗クラウンをそれぞれ示している。
(3)2本目の板幅W2(>W1とする)の被圧延材を圧延
した後のWrの測定値Wr′を用いて、ロール中央部の摩耗
クラウン変化量Wr2を下記(3)式で求める。
Wr2=Wr′−Wr1 ………(3) このときの摩耗クラウン分布が第3図(c)のように求
まる。すなわち、1本目圧延後の摩耗クラウン分布に、
板幅W2で深さWr2の摩耗分を加算して求めるのである。
ロール摩耗は、圧延する毎に順次加算されてゆくので、
このような処理が可能である。
(4)3本目の板幅W3(W1<W3<W2とする)の被圧延材
を圧延した後の摩耗クラウン分布は、上記と同様にして
第3図(d)に示すようになる。ただし、ロール中央部
の摩耗クラウン測定値をWr″とすると、ロール中央部の
摩耗クラウン変化量Wr3は下記(4)式で求まる。
Wr3=Wr″−Wr1−Wr2 ………(4) (5)以下、4本目以降の被圧延材についても同様にし
て、板幅W1に対応したロール中央部摩耗量増加分Wr1
順次加算して摩耗クラウン分布を算出する。
このようにして、本発明方法によれば、ロール中央部の
クラウン変化量をわずか3個の距離センサを用いて、セ
ンサをロール胴長方向に走査することなくオンラインで
測定するだけでよいので、センサの信号処理装置も含め
て非常に簡素,コンパクトで低価格な装置構成でロール
胴長方向の摩耗クラウン分布の測定が可能になる。ま
た、センサの走査に伴う測定上の外乱の影響を受けない
ので、測定精度面でも有利である。
〈実施例〉 第5図に、本発明方法によるロール摩耗クラウン分布の
計算値を示す。なお、比較のために、接触式センサによ
る測定値およびモデル式による計算値も併せて示した。
このデータは、被圧延材を78本圧延した長さ約2000mmの
ロールの摩耗クラウン分布の検出結果である。なお、接
触式センサの実測値については、78本圧延後の使用ロー
ルを圧延スタンドから抜き出してロールたわみをゼロに
した上で、十分冷却してサーマルクラウンをゼロにして
から、接触式センサを用いてそのクラウン分布を検出し
たものである。ここで、この実測値には、ロールの摩耗
クラウンのほかイニシャルクラウンも含まれるので、本
発明による計算値およびモデル式による計算値にもイニ
シャルクラウンを加え、三者の比較がしやすいようにし
て示している。
この図から明らかなように、本発明による計算値は摩耗
の位置,摩耗の大きさを正確に検出しており、接触式セ
ンサの実測値に比して10μm以内の誤差であることがわ
かる。
なお、モデル式による摩耗クラウン分布計算値は、接触
式センサの実測値に比べて約30μmの誤差を生じてい
る。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、圧延用ロールの
摩耗クラウン分布をコンパクトでかつ低価格な装置を用
いて、オンラインで精度よく検出することが可能であ
る。したがって、格段に品質のよい圧延製品を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明方法に係る一実施例を示す構成図、第
2図は、1本のロールにおける被圧延材本数に対するロ
ール中央部クラウンの変化量の推移の一例を示す特性
図、第3図は、摩耗クラウン分布の検出過程を示す説明
図、第4図は、摩耗クラウン分布検出の他の例を示す説
明図、第5図は、ロール摩耗クラウン分布の検出結果を
示す特性図、第6図は、従来例を示す構成図、第7図
は、ロール中央部クラウン変化量の定義を示す説明図、
第8図はロールのたわみクラウン変化量の定義を示す説
明図である。 1…ロール、2…ロールチョック、 3…基準架台、5…距離センサ、 7…距離検出回路、9…信号処理回路、 10…演算装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧延ロールの近傍でロール胴長方向に平行
    にロールの中央部とその両端部に向けて配置される3個
    の非接触距離センサを用いて、被圧延材の板幅が変わる
    都度、ロール表面までの距離をオンラインで測定してロ
    ール中央部のクラウン変化量を求め、この値と圧延条件
    を基にして算出したロール中央部のサーマルクラウン変
    化量およびロールのたわみによって生ずるクラウン変化
    量とから、ロール中央部の摩耗クラウン変化量を求め、
    この摩耗変化量と被圧延材の板幅および圧延本数からロ
    ールの胴長方向の摩耗クラウン分布を検出することを特
    徴とするロール摩耗クラウン分布の検出方法。
JP63156665A 1988-06-27 1988-06-27 ロール摩耗クラウン分布の検出方法 Expired - Fee Related JPH06103175B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63156665A JPH06103175B2 (ja) 1988-06-27 1988-06-27 ロール摩耗クラウン分布の検出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63156665A JPH06103175B2 (ja) 1988-06-27 1988-06-27 ロール摩耗クラウン分布の検出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH026707A JPH026707A (ja) 1990-01-10
JPH06103175B2 true JPH06103175B2 (ja) 1994-12-14

Family

ID=15632629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63156665A Expired - Fee Related JPH06103175B2 (ja) 1988-06-27 1988-06-27 ロール摩耗クラウン分布の検出方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06103175B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5163485B2 (ja) * 2008-12-25 2013-03-13 新日鐵住金株式会社 ワークロールのロールクラウン予測計算方法
JP6025621B2 (ja) * 2013-03-08 2016-11-16 株式会社日立パワーソリューションズ ロールプレス設備に用いられるロールの形状測定方法およびロールプレス設備用ロール形状測定装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60238017A (ja) * 1984-05-09 1985-11-26 Mitsubishi Electric Corp 板材の形状制御装置
JPS6293608A (ja) * 1985-10-21 1987-04-30 Kawasaki Steel Corp ロ−ルプロフイ−ル測定方法および装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH026707A (ja) 1990-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3703097A (en) Method and system for measuring sheet flatness
JPH06103175B2 (ja) ロール摩耗クラウン分布の検出方法
US6289750B1 (en) Device for measuring tensile stress distribution in a metal strip
US5373545A (en) Method for the on-line nondestructive measurement of a characteristic of a continuously produced
JPH0158444B2 (ja)
JPH0659487B2 (ja) ロ−ルクラウンの測定方法
JPH0727535A (ja) 圧延ストリップの形状測定方法およびその装置
JP3010398B2 (ja) 鋼板の形状測定方法
JP3334091B2 (ja) 圧延ロールプロフィール測定方法
JP2825428B2 (ja) 圧延機における板クラウン制御方法
JPS6116525B2 (ja)
JP2988645B2 (ja) 板材歪形状の測定方法
JPH073955U (ja) ロールプロフィール測定装置
JPS61219822A (ja) 圧延ロ−ルプロフイ−ル測定における圧延ロ−ル変位補正装置
JP3089614B2 (ja) 水平型連続熱処理炉における張力検出方法及び装置
JP2000329540A (ja) 帯状体の平坦度の測定方法および装置
KR100423925B1 (ko) 열간 사상압연 스탠드간 폭방향 형상계수 결정방법
JPH09210664A (ja) コイル耳波測定方法及び装置
JP3284948B2 (ja) ストリップの蛇行制御方法
JPH08122052A (ja) プロフィル測定装置
JPH06294645A (ja) 圧延材の曲がり検出方法
JPH0220042B2 (ja)
JPS60256003A (ja) 金属条の走間曲がり測定装置
Agureev et al. Use of gage IP-4 to measure the flatness of sheet on cold-rolling mills
JPH06194241A (ja) 張力測定方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees