JPH0687013B2 - Roll profile measurement method - Google Patents

Roll profile measurement method

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JPH0687013B2
JPH0687013B2 JP1044086A JP4408689A JPH0687013B2 JP H0687013 B2 JPH0687013 B2 JP H0687013B2 JP 1044086 A JP1044086 A JP 1044086A JP 4408689 A JP4408689 A JP 4408689A JP H0687013 B2 JPH0687013 B2 JP H0687013B2
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JP
Japan
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roll
distance
profile
rolling
measured
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JP1044086A
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祐司 安達
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、圧延ロール等のロールの表面形状(以下「プ
ロフィール」という)を測定するロールプロフィール測
定方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a roll profile measuring method for measuring the surface shape (hereinafter referred to as “profile”) of a roll such as a rolling roll.

(従来の技術) 鋼板等の熱間材料を圧延するための圧延ロールは、その
使用時間に応じて経時的に表面が摩耗し、実作業に適さ
ない形状になる。具体的には、圧延ロールの摩耗する部
分は圧延材料の幅により、また摩耗量は圧延材料の材質
や温度によりそれぞれ決まってくる。また、熱間材料の
圧延に際しては、材料の熱による圧延ロールの熱膨張に
より圧延ロールの表面プロフィールが変形することにな
る。
(Prior Art) A rolling roll for rolling a hot material such as a steel plate has its surface worn away over time depending on its usage time, and has a shape unsuitable for actual work. Specifically, the worn portion of the rolling roll depends on the width of the rolling material, and the amount of wear depends on the material and temperature of the rolling material. Further, when rolling the hot material, the surface profile of the rolling roll is deformed due to the thermal expansion of the rolling roll due to the heat of the material.

一方、近年、圧延により製造される板材製品の形状や幅
方向厚み分布等の仕上がり精度に関する需要者の要求が
非常に厳しくなっており、これらの要求を満たすために
は圧延ロールの表面プロフィールの厳密な管理が必要で
ある。このような圧延ロールの表面プロフィールの厳密
な管理のためには、実際の圧延作業中において圧延ロー
ルのプロフィールを高精度にて測定することが望まし
い。そして、この結果に応じて、ベンダーのベンディン
グ力、ワークロールのシフト量等を連続的に変更制御す
ることにより、より以上に高精度で形状の優れた板材を
製造することが可能になるのみならず、圧延作業を中断
することなく、ダラインダーあるいは高圧ジェット水等
により圧延ロールを研削して表面プロフィールの修正を
行うことも可能である。
On the other hand, in recent years, demands of customers regarding finish accuracy such as shape and width-direction thickness distribution of plate products manufactured by rolling have become very strict, and in order to meet these demands, the surface profile of the rolling roll is strictly controlled. Management is necessary. In order to strictly control the surface profile of the rolling roll, it is desirable to measure the profile of the rolling roll with high accuracy during the actual rolling operation. If the bending force of the bender, the shift amount of the work roll, etc. are continuously changed and controlled according to this result, it is only possible to manufacture a plate material having an even higher precision and an excellent shape. Alternatively, the surface profile can be corrected by grinding the rolling roll with a dalinder or high-pressure jet water without interrupting the rolling operation.

ところで、従来の圧延ロールのプロフィールの測定方法
あるいは装置としては、特開昭61−138108号公報や特開
昭63−195512号公報に掲載された発明がある。
By the way, as a conventional method or apparatus for measuring the profile of a rolling roll, there are inventions disclosed in JP-A-61-138108 and JP-A-63-195512.

まず、前者の発明では、圧延ロールの軸長方向全長に亘
って多数配設された水柱超音波距離センサにより圧延ロ
ール表面までの距離を測定し、その測定結果からプロフ
ィールを測定しようとするものである。
First, in the former invention, the distance to the rolling roll surface is measured by a large number of water column ultrasonic distance sensors arranged over the entire length in the axial direction of the rolling roll, and the profile is to be measured from the measurement result. is there.

一方、後者の発明は、圧延ロール表面の軸長方向に沿う
方向に移動可能でその移動方向に4個以上の距離センサ
を等間隔に配設し、その配設間隔の距離だけ移動する都
度測距を行い、その結果から連立一次方程式を得てこれ
を解くことにより、圧延ロールの表面プロフィールを求
めるようにするとともに、距離センサとして水柱超音波
センサを使用し、また測定対象の圧延ロールの軸と並行
な軸を中心としてこの水柱超音波距離センサと一体的に
回動し且つその測距方向と平行な方向に測距を行う2個
の距離センサを配置し、この距離センサにて水柱超音波
距離センサ水柱と圧延ロール表面と角度、換言すれば水
柱超音波距離センサの向きを検出してこれを常に直交状
態に維持するように制御する手段を備えたものである。
On the other hand, the latter invention is capable of moving in a direction along the axial length direction of the surface of the rolling roll, and disposing four or more distance sensors at equal intervals in the moving direction, and measuring each time the distance is moved by the distance. Distance is obtained, and the simultaneous linear equations are obtained from the results to solve it, so that the surface profile of the rolling roll is obtained, a water column ultrasonic sensor is used as a distance sensor, and the axis of the rolling roll to be measured is also used. Two distance sensors that rotate integrally with the water column ultrasonic distance sensor around the axis parallel to and perform distance measurement in the direction parallel to the distance measurement direction are arranged. The acoustic wave distance sensor is provided with means for detecting the angle between the water column and the surface of the rolling roll, in other words, the orientation of the water column ultrasonic wave distance sensor, and controlling so as to always maintain the orthogonal state.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら上記のような従来の構成では、前者の例で
は、多数の水柱超音波距離センサを取付けた架台が圧延
材の熱により歪んで個々の水柱超音波距離センサの測距
方向が狂う可能性が大きく、これが測定誤差を生ぜしめ
ることになり、高精度の測定は難しい。また、後者の例
では、直交状態を維持しながら測定する点では改善が見
られるものの、その分構成が複雑になるとともに、測距
がロール表面の距離センサとの間の距離に変わりなく、
その測定を圧延作業中において行うと、圧延ロールの回
転、機械的振動、圧延材の熱による影響等から正確な距
離の測定が困難であり、したがって忠実なプロフィール
の再現が非常に難しいという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional configuration as described above, in the former example, the pedestal to which a large number of water column ultrasonic distance sensors are attached is distorted by the heat of the rolled material and the individual water column ultrasonic distance sensors are deformed. There is a great possibility that the distance measurement direction of will be out of order, and this will cause a measurement error, making high-precision measurement difficult. Also, in the latter example, although there is an improvement in the point of measuring while maintaining the orthogonal state, the configuration becomes complicated correspondingly, distance measurement does not change to the distance between the roll surface distance sensor,
If the measurement is performed during the rolling operation, it is difficult to accurately measure the distance due to the effects of rolling roll rotation, mechanical vibration, heat of the rolled material, etc., and it is very difficult to reproduce a faithful profile. there were.

本発明はこのような従来の問題点に鑑み、圧延作業中で
あっても、圧延材の熱による歪や、機械的振動に影響さ
れることなく、ロールのプロフィールの忠実な再現が可
能なロールプロフィール測定方法を提供することを目的
としてなされたものである。
In view of such conventional problems, the present invention is a roll capable of faithful reproduction of a roll profile without being affected by heat distortion or mechanical vibration of a rolled material even during rolling operation. The purpose is to provide a profile measuring method.

(課題を解決するための手段) 上記問題点を解決するために本発明のロールプロフィー
ル測定方法は、ロールの胴長方向で表面から適宜寸法位
置の内部に異物質よりなる超音波エコー反射部を設け、
上記エコー反射部のロール表面からの当初の距離を予め
測定するとともに、その寸法を基準寸法として記憶して
おき、オンラインで水柱超音波を用いた距離センサによ
ってロール表面とエコー反射部との距離を連続して測定
し、上記基準寸法と測定寸法との差の変化からロールの
プロフィールの変化を演算によって求めるものである。
(Means for Solving the Problem) In order to solve the above problems, the roll profile measuring method of the present invention has an ultrasonic echo reflecting portion made of a different substance inside the dimensional position from the surface in the cylinder length direction of the roll. Provided,
The initial distance from the roll surface of the echo reflecting portion is measured in advance, and the dimension is stored as a reference dimension, and the distance between the roll surface and the echo reflecting portion is measured online by a distance sensor using a water column ultrasonic wave. The measurement is performed continuously, and the change in the roll profile is calculated from the change in the difference between the reference size and the measured size.

(作 用) 本発明は上記した方法によって、ロール表面と距離セン
サとの間の距離の変化に影響されることなく、ロール表
面とロール内部に設けたエコー反射部との距離を測定
し、その測定距離の差の変化からロール表面の摩耗によ
るプロフィールの変化を測定することとなるものであ
る。
(Operation) According to the present invention, the distance between the roll surface and the echo reflection portion provided inside the roll is measured by the method described above without being affected by the change in the distance between the roll surface and the distance sensor. The change in the profile due to the abrasion of the roll surface is measured from the change in the difference in the measurement distance.

(実 施 例) 以下本発明ロールプロフィール測定方法の実施例を示す
図面に基づいて詳細に説明する。
(Examples) Hereinafter, a roll profile measuring method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、第1図は本発明の第1の実施例におけるロールプ
ロフィール測定方法の構成図であり、第2図は第1図に
おけるロールの断面図である。図において、1は圧延ロ
ール等のロールであり、このロール1には胴長方向で表
面から適宜寸法位置の内部に異物質よりなる超音波エコ
ー反射部2を設けている。そのエコー反射部2は、穴又
は空隙を設けて、ロール1の材質(通常は鉄)とは音響
インピーダンスの異なる物質、例えば空気、水、油、鉄
以外の金属等を装入することにより構成してなるもので
ある。そして、このエコー反射部2のロール表面からの
寸法hは、当初基準位置として構成されることにより予
め設定しておくことも可能である。なお、第1図に示す
ように、両端に比べて中央部がふくらんだ形のロールで
あっても、寸法hは胴長方向によって異なるものの設定
可能である。
First, FIG. 1 is a block diagram of a roll profile measuring method in the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the roll in FIG. In the figure, reference numeral 1 is a roll such as a rolling roll, and this roll 1 is provided with an ultrasonic echo reflection portion 2 made of a different substance inside the dimensional position from the surface in the cylinder length direction. The echo reflector 2 is provided by providing holes or voids and charging a substance having a different acoustic impedance than the material of the roll 1 (usually iron), for example, air, water, oil, a metal other than iron, or the like. It will be done. The dimension h of the echo reflecting portion 2 from the roll surface can be set in advance by being initially configured as the reference position. As shown in FIG. 1, even in the case of a roll having a bulged central portion compared to both ends, the dimension h can be set differently depending on the trunk length direction.

3は水柱超音波距離センサであり、ロール1の軸方向に
走査されるもので、ロール1の表面に水柱3aを噴射させ
ながら超音波エコー3bを発信させロール1表面での第1
の反射エコーe1とエコー反射部2での第2のエコー反射
部e2を検出し、その両反射エコーe1、e2を距離測定手段
4に入力する。距離測定手段4では、両反射エコーe1
e2に基づく距離の差から、ロール1表面からエコー反射
部2までの距離を出力することとなる。
Reference numeral 3 denotes a water column ultrasonic distance sensor, which is scanned in the axial direction of the roll 1, and emits an ultrasonic echo 3b while ejecting the water column 3a onto the surface of the roll 1
The reflected echo e 1 and the second echo reflecting portion e 2 in the echo reflecting portion 2 are detected, and both reflected echoes e 1 and e 2 are input to the distance measuring means 4. In the distance measuring means 4, both reflection echoes e 1 ,
The distance from the surface of the roll 1 to the echo reflector 2 is output from the difference in the distance based on e 2 .

上記したように、エコー反射部2のロール1表面からの
寸法は予め設定することも可能であるが、ここではロー
ル1の使用当初において上記距離センサ3によるロール
1軸方向への1回の走査によって、各位置におけるエコ
ー反射部2のロール1表面からの寸法位置を測定し、こ
れを基準寸法として距離測定手段4より基準寸法記憶手
段5に出力して予め記憶させておく。この距離センサ3
によらない場合にも、当該基準寸法記憶手段に予め基準
位置の基準寸法を設定しておくことはもちろんである。
As described above, the dimension of the echo reflecting portion 2 from the surface of the roll 1 can be preset, but here, at the beginning of use of the roll 1, the distance sensor 3 scans the roll 1 in the axial direction once. The dimensional position of the echo reflecting portion 2 from the surface of the roll 1 at each position is measured by the above, and this is used as a reference dimension to be output from the distance measuring means 4 to the reference dimension storage means 5 and stored in advance. This distance sensor 3
Even in the case of not depending on the above, it goes without saying that the reference dimension of the reference position is set in advance in the reference dimension storage means.

6は比較演算手段であり、上記した距離センサ3の走査
をオンラインで連続的に繰返しながらロール1の表面と
エコー反射部2との距離を測定し、その測定結果を距離
測定手段4より入力して、上記基準寸法記憶手段5に記
憶された基準寸法と比較するものである。そして、その
比較結果を次のプロフィール出力手段7に入力し、この
プロフィール出力手段7で演算することにより、ロール
1のプロフィールを測定することができる。ここで、ロ
ール1の表面に摩耗が発生すると、測定寸法と基準寸法
に差を生じ、ロールプロフィールは変化した状態として
測定される。
Reference numeral 6 denotes a comparison calculation means, which measures the distance between the surface of the roll 1 and the echo reflection portion 2 while continuously repeating the scanning of the distance sensor 3 online and inputs the measurement result from the distance measurement means 4. Then, it is compared with the reference size stored in the reference size storage means 5. Then, the profile result of the roll 1 can be measured by inputting the comparison result to the next profile output means 7 and calculating the profile output means 7. Here, when abrasion occurs on the surface of the roll 1, a difference occurs between the measurement dimension and the reference dimension, and the roll profile is measured as changed.

以上の第1の実施例におけるエコー反射部2は、ロール
1の胴長方向への長穴部に形成したものであるが、この
エコー反射部2は第3図及び第4図の(イ)(ロ)に示
すように構成しても良い。すなわち、第3図のロール1a
では油層よりなるエコー反射部2aとしたものであり、第
4図のロール1bでは間欠穴を設けたエコー反射部2bとし
たものである。
The echo reflecting portion 2 in the above-described first embodiment is formed in the long hole portion of the roll 1 in the cylinder length direction. The echo reflecting portion 2 is shown in FIGS. 3 and 4 (a). It may be configured as shown in (b). That is, the roll 1a shown in FIG.
In the roll 1b shown in FIG. 4, the echo reflection portion 2a is made of an oil layer, and in the roll 1b shown in FIG.

(発明の効果) 以上のように本発明によれば、ロール内部に異物質より
なる超音波エコー反射部を設け、そのエコー反射部とロ
ール表面との当初の寸法を基準寸法として、オンライン
で距離センサによりロール表面とエコー反射部との距離
を連続して測定し、この測定寸法と上記基準寸法との差
の変化からロールのプロフィールの変化を演算によって
求めるものであるため、圧延材の熱や機械的振動に影響
されることなく、ロールのプロフィールを忠実に再現で
きるものであり、非常に有効な発明である。
(Effect of the Invention) As described above, according to the present invention, an ultrasonic echo reflection section made of a different substance is provided inside the roll, and the distance between the echo reflection section and the roll surface is set as a reference dimension and the distance is calculated online. The sensor continuously measures the distance between the roll surface and the echo reflection part, and the change in the roll profile is calculated from the change in the difference between the measured dimension and the reference dimension. The roll profile can be faithfully reproduced without being affected by mechanical vibration, which is a very effective invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例における構成図、第2図は同
ロールの断面図、第3図及び第4図は他の実施例のロー
ルの側面図((イ)図)及び断面図((ロ)図)であ
る。 1、1a、1bはロール、2、2a、2bはエコー反射部、3は
水柱超音波距離センサ、4は距離測定手段、5は基準寸
法記憶手段、6は比較演算手段、7はプロフィール出力
手段。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the roll, and FIGS. 3 and 4 are side views ((a)) and sectional views of a roll of another embodiment. ((B) figure). 1, 1a and 1b are rolls, 2 and 2a and 2b are echo reflectors, 3 is a water column ultrasonic distance sensor, 4 is distance measuring means, 5 is reference dimension storage means, 6 is comparison calculation means, and 7 is profile output means. .

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ロールの胴長方向で表面から適宜寸法位置
の内部に異物質よりなる超音波エコー反射部を設け、上
記エコー反射部のロール表面からの当初の距離を予め測
定するとともに、その寸法を基準寸法として記憶してお
き、オンラインで水柱超音波を用いた距離センサによっ
てロール表面とエコー反射部との距離を連続して測定
し、上記基準寸法と測定寸法との差の変化からロールの
プロフィールの変化を演算によって求めることを特徴と
するロールプロフィール測定方法。
1. An ultrasonic echo reflection section made of a different substance is provided inside a roll in the lengthwise direction of the roll at an appropriate dimensional position, and the initial distance of the echo reflection section from the roll surface is measured in advance. The size is stored as a standard size, and the distance between the roll surface and the echo reflection part is continuously measured by a distance sensor using water column ultrasonic wave online, and the roll is determined from the change in the difference between the standard size and the measured size. A method for measuring roll profile, characterized in that the change in the profile of the roll is calculated.
JP1044086A 1989-02-23 1989-02-23 Roll profile measurement method Expired - Lifetime JPH0687013B2 (en)

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