JPH07290122A

JPH07290122A - 圧延ロールのプロフィル計測装置及び圧延ロールの研削装置

Info

Publication number: JPH07290122A
Application number: JP6089383A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Kimura; 智明木村; Fumihiko Ichikawa; 文彦市川; Makoto Okuno; 真奥野; Hisao Takenaka; 久雄竹中; Akihiko Takeya; 昭彦竹谷; Yoshito Goto; 義人後藤
Original assignee: Hitachi Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Hitachi Ltd
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 1995-11-07

Abstract

(57)【要約】【目的】ロール交換時の作業を煩雑にすることなく、簡
素かつ合理的な構造でセンサをロール面に対する許容角
及び許容距離内に位置決めできる、圧延ロールプロフィ
ル計測装置を提供する。【構成】回動機構１５０でビーム５を回動させ、ギャッ
プセンサ６４の計測方向をロール面法線方向±２°以内
に調整する。次に平行進退機構１６０のアクチュエータ
１２をそれぞれ個別に作動し進退させギャップセンサ６
４がロール面と平行に配列されるように調整した後、ビ
ーム５を平行移動でロール面に進退させ基準計測距離Ｌ
_o±３ｍｍ以内になるまで接近させる。その後ギャップ
センサ６４に給水して精密計測を開始し、同時にトラバ
ース機構１７０でビーム５をロール軸方向に移動させ作
業ロール１のプロフィルの計測を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延ロールの外形形状
（プロフィル）をオンラインで計測する圧延ロールのプ
ロフィル計測装置、及びその計測に基づき圧延ロール表
面を所定の形状に研削する圧延ロールの研削装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】圧延ロールのプロフィルを精度よく計測
することを目的とした公知技術として、例えば、以下の
ものがある。特公平３−１７２８３号公報特開昭６２−９３６０８号公報これらの公知技術は、超音波センサを用いて圧延ロール
のプロフィルを計測する際に、超音波センサを支持する
通水ケースの熱変形によって生じる計測誤差を、基準ワ
イヤを用いて補正するものである。

【０００３】特開平５−３４１３４号公報この公知技術は、超音波センサ等が配接された可動式フ
レームを、回動機構によってロール軸とほぼ平行な回動
軸まわりに回動させ、センサ出力が最小となる位置に固
定することにより、センサの方向をロール面の法線方向
から許容角内に位置決めするものである。

【０００４】また、圧延ロール表面を砥石によって研削
する圧延ロール研削装置において、精密な研削を行うた
めに、研削体を備えたフレームを可動式とした構造があ
り、その例として、例えば以下の公知技術がある。特開昭５９−２２９２１０号公報この公知技術は、圧延機のパスラインの上・下方に水平
回動可能に設けられた研削体をロール径方向に接離し、
ロール面のオンライン研削を行うものである。特開昭６１−２３５０１４号公報この公知技術は、研削体が配接されたフレームをロール
径の変化に対応して昇降させることにより、オンライン
研削における研削能率の向上を図るものである。特開平３−１３２２５号公報この公知技術は、研削体が配接されたフレームとフレー
ムを支持しロール径方向に接離するスライドフレームと
を、偏心ピンとクロス追従シリンダとによって連結する
ことにより、簡素な構造で所定のオンライン研削を可能
とするものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、圧延ロールの
プロフィルをロールプロフィルメータで計測する際に
は、５μｍ程度の精度が必要とされているが、本願発明
者等は、かかる高精度を得るためのセンサとロール面と
の条件を検討した結果、（１）センサの方向がロール面
の法線方向から±２°の許容角内に位置していること、
（２）センサとロール面との距離が、そのセンサについ
て設計上あらかじめ定められている基準計測距離±３ｍ
ｍの許容距離内であること、が必要であることがわかっ
た。

【０００６】ここにおいて、プロフィル計測装置の上記
公知技術〜には以下の課題が存在する。すなわち、
公知技術においては、超音波センサをそなえたフレ
ームを圧延ロールの軸受箱に固定する固定フレーム方式
である。よって上記（１）（２）の条件を満たすように
設置すれば精度的には問題はない。しかし、圧延ロール
は、約３時間毎にロールの摩耗あるいはクラック発生の
ため交換せざるを得ないので、このロール交換の都度、
このフレームを改めて軸受箱に取り付けることが必要と
なり、ロール交換時の一連の作業が非常に煩雑となる。

【０００７】また、公知技術においては、フレームを
回動機構によって回動させてセンサを位置決めする可動
フレーム方式である。そして、この回動機構によってフ
レームを回動させてセンサを（１）の許容角内に位置決
めできる構成である。しかし一方で、フレームをロール
径方向に接離するアームは、センサ収納台からフレーム
を平行移動させて出し入れする機能のみを有し、もしフ
レームとロール面とが平行でなくなりわずかにずれて傾
きが生じた場合、これを平行に修正する平行調整機能を
備えていない。よってこのように傾きが生じた場合、上
記（２）の許容距離を確保するのに不都合がある。また
回動機構及びセンサ収納台が軸受箱でない部分に取り付
けられているのかどうかは明らかにされていない。

【０００８】また、圧延ロール研削装置の公知技術〜
において、研削体の代わりにセンサを設けることによ
りこれら研削装置の構成をプロフィル計測装置に適用し
た場合には、以下の課題が存在する。すなわち、公知技
術においては、ロール径が一定であることを前提とし
て法線方向への位置決めがなされており、ロール交換・
摩耗等によりロール径が変化する場合、センサを上記
（１）の許容角内に位置決めするのに不都合がある。ま
たプロフィル計測装置ではロール面の多数箇所を計測す
る必要があることから、センサを備えたフレームを軸方
向へ移動可能な構成とすることが合理的であるが、この
公知技術においてはフレームは軸方向へ移動不可能で
あるので多数箇所の計測には多数個のセンサが必要とな
り好ましくない。

【０００９】また公知技術においては、ロール径方向
に接離する機構をセンサごとに多数個設けなければなら
ず、構造が複雑化し好ましくない。さらにこれら多数個
のセンサと接離機構を備えた大型・大重量のフレームを
ジャッキで上下する構造であるので装置全体が複雑化・
大型化し好ましくない。

【００１０】さらに公知技術においては、上記（２）
の許容距離を確保するために、偏心ピンとスライドフレ
ームとの２つの手段によってロール面とフレームとの平
行調整を行う必要があり、構造の簡素化の面で課題があ
る。

【００１１】本発明の第１の目的は、ロール交換時の作
業を煩雑にすることなく、簡素かつ合理的な構造でセン
サをロール面に対する許容角及び許容距離内に位置決め
できる、圧延ロールプロフィル計測装置を提供すること
である。本発明の第２の目的は、ロール交換時の作業を
煩雑にすることなく、簡素かつ合理的な構造でセンサを
ロール面に対する許容角及び許容距離内に位置決めでき
る圧延ロールプロフィル計測機構の計測に基づき、圧延
ロール表面を所定の形状に研削する圧延ロールの研削装
置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明によれば、圧延ロールのロール面に対
向して設けられそのロール面までの距離を測定する複数
のプロフィルセンサと、前記ロール面に近接して設けら
れ前記複数のプロフィルセンサが前記圧延ロールの略ロ
ール軸方向に一列に配置されたセンサ支持手段とを有す
る圧延ロールのプロフィル計測装置において、前記セン
サ支持手段を前記ロール軸とほぼ平行な軸のまわりに回
動させる回動手段と、前記センサ支持手段を前記ロール
面に向かって進退させる進退手段と、前記複数のプロフ
ィルセンサが前記ロール面と平行に配列されるように前
記センサ支持手段の位置を調整する平行調整手段と、前
記センサ支持手段を前記ロール軸方向に移動させるトラ
バース手段とを有し、前記センサ支持手段、前記回動手
段、前記進退手段、前記平行調整手段、及び前記トラバ
ース手段は、中間支持部材を介し、最終的に圧延ロール
の軸受と別体の圧延機の構造物に支持されていることを
特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置が提供され
る。

【００１３】好ましくは、前記圧延ロールのプロフィル
計測装置において、前記圧延機の構造物は、圧延機の圧
延スタンド及び圧延材ガイド機構の少なくとも１つであ
ることを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置が
提供される。

【００１４】また好ましくは、前記圧延ロールのプロフ
ィル計測装置において、前記回動手段は、前記複数のプ
ロフィルセンサの計測方向と前記ロール面の法線方向と
のなす角が所定の許容値以内になるように調整する手段
であることを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装
置が提供される。

【００１５】さらに好ましくは、前記圧延ロールのプロ
フィル計測装置において、前記所定の許容値は２°であ
ることを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置が
提供される。

【００１６】また好ましくは、前記圧延ロールのプロフ
ィル計測装置において、前記進退手段は、前記複数のプ
ロフィルセンサによって測定された前記プロフィルセン
サと前記ロール面との実測距離と、あらかじめ定められ
た前記プロフィルセンサと前記ロール面との基準計測距
離との差が所定の許容値以内になるように調整する手段
であることを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装
置が提供される。

【００１７】さらに好ましくは、前記圧延ロールのプロ
フィル計測装置において、前記所定の許容値は３ｍｍで
あることを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置
が提供される。

【００１８】また好ましくは、前記圧延ロールのプロフ
ィル計測装置において、前記平行調整手段は、前記セン
サ支持手段の前記ロール軸方向の両端近傍を前記ロール
面に向かって個別に進退可能な、互いに独立して作動す
る２つのアクチュエータを有することを特徴とする圧延
ロールのプロフィル計測装置が提供される。

【００１９】さらに好ましくは、前記圧延ロールのプロ
フィル計測装置において、前記進退手段と前記平行調整
手段とは共通の平行進退手段として構成されており、前
記トラバース手段は前記平行進退手段を前記ロール軸方
向に直接移動させ、前記平行進退手段は前記回動手段を
前記ロール面に向かって直接進退させ、前記回動手段は
前記センサ支持手段を直接回動させることを特徴とする
圧延ロールのプロフィル計測装置が提供される。

【００２０】また好ましくは、前記圧延ロールのプロフ
ィル計測装置において、前記トラバース手段は、圧延機
の圧延スタンド及び圧延材ガイド機構の少なくとも一方
により支持されることを特徴とする圧延ロールのプロフ
ィル計測装置が提供される。

【００２１】さらに好ましくは、前記圧延ロールのプロ
フィル計測装置において、前記センサ支持手段は、熱変
形による測定誤差を補正するときの基準となるワイヤ
と、前記ワイヤの位置を測定するワイヤセンサとを有す
ることを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置が
提供される。

【００２２】また好ましくは、前記圧延ロールのプロフ
ィル計測装置において、前記複数のプロフィルセンサの
それぞれは、単独で前記センサ支持手段に着脱可能であ
ることを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置が
提供される。

【００２３】さらに好ましくは、前記圧延ロールのプロ
フィル計測装置において、前記複数のプロフィルセンサ
のそれぞれは水を媒体とする超音波センサであり、か
つ、水に含まれる気泡を除去する気泡除去手段を設けた
ことを特徴とする圧延ロールの計測装置が提供される。

【００２４】また好ましくは、前記圧延ロールのプロフ
ィル計測装置において、前記気泡除去手段は、供給管を
介して供給された水を加速するオリフィスを備え気泡を
水から分離する導入管と、前記導入管が上部に接続され
て水が注入されるとともに、気泡が除去された水を前記
超音波センサに移送する移送管が下部に接続された気泡
除去容器と、その気泡除去容器の最上部に接続され前記
導入管で分離された気泡を排出する排出管とを有するこ
とを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置が提供
される。

【００２５】さらに好ましくは、前記圧延ロールのプロ
フィル計測装置において、前記複数のプロフィルセンサ
のそれぞれは水を媒体とする超音波センサであり、か
つ、その超音波センサにより測定が行われる前記ロール
面上の測定面への、前記ロール面に噴出された冷却液の
流下を防止する防護手段を設けたことを特徴とする圧延
ロールのプロフィル計測装置が提供される。

【００２６】また好ましくは、前記圧延ロールのプロフ
ィル計測装置において、前記防護手段は、上方に設けら
れ先端が前記ロール面にほぼ接触し前記冷却液が前記測
定面へ流下するのを阻止するカバー部と、前記カバー部
と反対側の下方に設けられ前記超音波センサの媒体とな
る水を排出可能な切り欠き部とを備え、前記超音波セン
サが収納されるセンサケースに取り付けられた弾性体の
シールワイパであることを特徴とする圧延ロールのプロ
フィル計測装置が提供される。

【００２７】さらに好ましくは、前記圧延ロールのプロ
フィル計測装置において、前記防護手段は、一端が前記
センサケースに取り付けられ他端が前記ロール面にほぼ
接触し、前記センサケースと前記ロール面との間におい
て閉空間を形成する弾性体のベローズであることを特徴
とする圧延ロールのプロフィル計測装置が提供される。

【００２８】上記第２の目的を達成するために、本発明
によれば、圧延ロールのロール面に対向して設けられそ
のロール面までの距離を測定する複数のプロフィルセン
サと、前記ロール面に近接して設けられ前記複数のプロ
フィルセンサが前記圧延ロールの略ロール軸方向に一列
に配置されたセンサ支持手段とを備え、前記圧延ロール
のプロフィルを計測する計測機構と、その計測機構によ
って計測した前記プロフィルに基づき前記ロール面を所
定の形状に研削する研削機構とを有する圧延ロールの研
削装置において、前記計測機構は、前記センサ支持手段
を前記ロール軸とほぼ平行な軸のまわりに回動させる回
動手段と、前記センサ支持手段を前記ロール面に向かっ
て進退させる進退手段と、前記複数のプロフィルセンサ
が前記ロール面と平行に配列されるように前記センサ支
持手段の位置を調整する平行調整手段と、前記センサ支
持手段を前記ロール軸方向に移動させるトラバース手段
とを有し、前記センサ支持手段、前記回動手段、前記進
退手段、前記平行調整手段、及び前記トラバース手段
は、中間支持部材を介し、最終的に圧延ロールの軸受と
別体の圧延機の構造物に支持されていることを特徴とす
る圧延ロールの研削装置が提供される。

【００２９】好ましくは、前記圧延ロールの研削装置に
おいて、前記進退手段と平行調整手段とは共通の平行進
退手段として構成されており、前記トラバース手段は前
記平行進退手段と前記研削機構とを前記ロール軸方向に
直接移動させ、前記平行進退手段は前記回動手段を前記
ロール面に向かって直接進退させ、前記回動手段は前記
センサ支持手段を直接回動させることを特徴とする圧延
ロールの研削装置が提供される。

【００３０】また好ましくは、前記圧延ロールの研削装
置において、前記研削機構は、前記ロール面のほぼ法線
方向の回転軸を備えた少なくとも１つの回転砥石と、そ
の回転砥石をそれぞれ収納する少なくとも１つのケース
とを備えており、かつ、前記計測機構の回動手段は、前
記ケースのうち少なくとも１つの、前記回転軸と垂直な
方向に隣接して設けられていることを特徴とする圧延ロ
ールの研削装置が提供される。

【００３１】

【作用】以上のように構成した本発明の圧延ロールのプ
ロフィル計測装置においては、センサ支持手段をロール
軸とほぼ平行な軸のまわりに回動させる回動手段を有す
ることにより、ロール径が変化した場合であっても簡素
な構造でセンサ方向を調整でき、ロール面の法線方向か
ら±２°以内というセンサ方向の許容角の条件を満足で
きる。また、センサ支持手段をロール面に向かって進退
させる進退手段を有することにより、センサごとに進退
させる場合よりも簡素な構造でセンサとロール面との距
離を調整でき、この距離が基準計測距離±３ｍｍ以内と
いう許容距離の条件を満足できる。このときセンサ支持
手段に設けられた複数のセンサの配列とロール面とが平
行でなく傾いていると複数のセンサ全てに上記許容距離
の条件を満足させるのが困難となるが、複数のセンサが
ロール面に平行に配列されるようにセンサ支持手段の位
置を調整する平行調整手段を有することにより、複数の
センサ全て上記許容距離の条件を容易に確保できる。さ
らに、センサ支持手段をロール軸方向に移動させるトラ
バース手段を有することにより、少ないセンサ数で多数
箇所の測定が可能となり合理的である。また、センサ支
持手段、回動手段、進退手段、平行調整手段、及びトラ
バース手段は、中間支持部材を介し、最終的に圧延ロー
ルの軸受と別体の圧延機の構造物に支持されていること
により、ロール交換時に、センサを備えたフレームを軸
受に固定した従来技術のようにロール交換の都度改めて
取り付けを行う必要がない。

【００３２】圧延機の構造物は、圧延機の圧延スタンド
及び圧延材ガイド機構の少なくとも１つであることによ
り、センサ支持手段、回動手段、進退手段、平行調整手
段、及びトラバース手段を、中間支持部材を介して最終
的に支持する手段を実現できる。また回動手段は、複数
のプロフィルセンサの計測方向とロール面の法線方向と
のなす角が所定の許容値以内になるように調整する手段
であることにより、センサ方向の許容角の条件を満足さ
せる手段を実現できる。さらに所定の許容値は２°であ
ることにより、ロールプロフィルセンサとして一般に要
求される５μｍ程度の精度を達成できる。また進退手段
は、プロフィルセンサとロール面との実測距離と、プロ
フィルセンサとロール面との基準計測距離との差が所定
の許容値以内になるように調整する手段であることによ
り、プロフィルセンサとロール面との許容距離の条件を
満足させる手段を実現できる。さらに所定の許容値は３
ｍｍであることにより、ロールプロフィルセンサとして
一般に要求される５μｍ程度の精度を達成できる。また
平行調整手段は、センサ支持手段の両端近傍を個別に進
退可能な互いに独立作動する２つのアクチュエータを有
することにより、センサ支持手段の進退距離をプロフィ
ルセンサで計測しつつ、センサ支持手段の両端近傍を各
々独立してロール面に向かって進退させて傾きを直し、
センサ支持手段とロール面との平行の微調整を行える。
さらに進退手段と平行調整手段とは共通の平行進退手段
として構成されていることにより、それぞれが独立して
設けられる場合よりも小型・軽量化が可能である。また
トラバース手段は平行進退手段をロール軸方向に直接移
動させ、平行進退手段は回動手段をロール面に向かって
直接進退させ、回動手段はセンサ支持手段を直接回動さ
せることことにより、結果として、トラバース手段は平
行進退手段・回動手段を介してセンサ支持手段を間接的
に軸方向に移動させることができ、平行進退手段は回動
手段を介してセンサ支持手段を間接的にロール面に向か
って進退させることができる。このときトラバース手段
・平行進退手段・回動手段が、それぞれセンサ支持手段
を独立して直接動作させる場合よりも、装置の小型・軽
量化及び簡素化が可能である。またトラバース手段は、
圧延機の圧延スタンド及び圧延材ガイド機構の少なくと
も一方により支持されることにより、結果として、セン
サ支持手段、回動手段、進退手段、及び平行調整手段
は、最終的に圧延機の圧延スタンド及び圧延材ガイド機
構の少なくとも一方により支持されることになり、ロー
ル交換時に、センサを備えたフレームを軸受に固定した
従来技術のようにロール交換の都度改めて取り付けを行
う必要がない。さらにセンサ支持手段は、熱変形による
測定誤差を補正するときの基準となるワイヤと、ワイヤ
の位置を測定するワイヤセンサとを有することにより、
特公平３−１７２８３号公報又は特開昭６２−９３６０
８号公報記載の基準ワイヤ法を併用することができ、さ
らに高精度のロールプロフィルの計測が可能となる。ま
た複数のプロフィルセンサのそれぞれは、単独でセンサ
支持手段に着脱可能であることにより、プロフィルセン
サ故障時の交換が容易である。さらに複数のプロフィル
センサのそれぞれは水を媒体とする超音波センサであ
り、かつ、水に含まれる気泡を除去する気泡除去手段を
設けたことにより、水に含まれる気泡が超音波を反射し
て進路を妨害することがないので計測精度が向上する。
また気泡除去手段は、供給管を介して供給された水を加
速するオリフィスを備えた導入管と、導入管が上部に接
続され、気泡が除去された水を超音波センサに移送する
移送管が下部に接続された気泡除去容器と、その気泡除
去容器の最上部に接続された排出管とを有することによ
り、水に含まれる気泡を除去する手段を実現できる。さ
らに複数のプロフィルセンサのそれぞれは水を媒体とす
る超音波センサであり、かつ、ロール面上の測定面への
冷却液の流下を防止する防護手段を設けたことにより、
冷却液がプロフィルセンサからの水流を妨害するのを防
止し、超音波センサの計測精度を向上する。また防護手
段は、上方に設けられ先端がロール面にほぼ接触したカ
バー部と、カバー部と反対側の下方に設けられた切り欠
き部とを備え、超音波センサが収納されるセンサケース
に取り付けられた弾性体のシールワイパであることによ
り、簡易小型の構造でロール面上の測定面への冷却液の
流下を防止できる。さらに防護手段は、一端がセンサケ
ースに取り付けられ他端がロール面にほぼ接触し、セン
サケースとロール面との間において閉空間を形成する弾
性体のベローズであることにより、ベローズ内に水を充
満させて、簡易小型の構造でロール面上の測定面への冷
却液の流下を防止できる。

【００３３】また、本発明の圧延ロールの研削装置にお
いては、計測機構は、センサ支持手段をロール軸とほぼ
平行な軸のまわりに回動させる回動手段と、センサ支持
手段をロール面に向かって進退させる進退手段と、複数
のセンサがロール面に平行に配列されるようにセンサ支
持手段の位置を調整する平行調整手段と、センサ支持手
段をロール軸方向に移動させるトラバース手段とを有
し、センサ支持手段、回動手段、進退手段、平行調整手
段、及びトラバース手段は、中間支持部材を介し、最終
的に圧延ロールの軸受と別体の圧延機の構造物に支持さ
れていることにより、上記圧延ロールのプロフィル計測
装置同様、簡素かつ合理的な構造で許容角・許容距離の
条件を満足でき、ロール交換の都度改めて取り付けを行
う必要がない。

【００３４】進退手段と平行調整手段とは共通の平行進
退手段として構成されており、トラバース手段は平行進
退手段と研削機構とをロール軸方向に直接移動させ、平
行進退手段は回動手段と研削機構とをロール面に向かっ
て直接進退させ、回動手段はセンサ支持手段を回動させ
ることにより、上記圧延ロールのプロフィル計測装置同
様、トラバース手段・平行進退手段・回動手段が、それ
ぞれセンサ支持手段を独立して動作させる場合よりも、
装置の小型・軽量化及び簡素化が可能である。また研削
機構は、ロール面のほぼ法線方向の回転軸を備えた回転
砥石と、その回転砥石を収納するケースとを備え、か
つ、計測機構の回動手段は、ケースのうち少なくとも１
つの、回転軸と垂直な方向に隣接して設けられることに
より、回動手段と回転砥石とを回転軸方向に並べて配置
する場合よりも回転軸方向の長さを短くすることができ
るので、装置の小型・軽量化が可能である。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図９により説
明する。本発明の第１の実施例を図１〜図５により説明
する。本実施例の圧延ロールのプロフィル計測装置の構
造を図１及び図２に示す。図１はプロフィル計測装置の
側面図であり、図２はプロフィル計測装置の上面図であ
る。図１において、圧延材２は補強ロール３,３により
支持される一対の作業ロール１,１により圧延される。

【００３６】図１及び図２において、本実施例のプロフ
ィル計測装置１００は、作業ロール１のロール面に対向
して設けられそのロール面までの距離を測定する複数の
ギャップセンサ６４（後述）を備えた複数のセンサケー
ス４と、ロール面に近接して設けられ複数のセンサケー
ス４が作業ロール１の略ロール軸方向に一列に配置され
たビーム５とを有する。

【００３７】またプロフィル計測装置１００は、ビーム
５を作業ロール１とほぼ平行な軸（後述）のまわりに回
動させる回動機構１５０と、ビーム５を作業ロール１の
ロール面に向かって進退させるとともに複数のギャップ
センサ６４がロール面に平行に配列されるようにビーム
５の位置を調整する平行進退機構１６０と、ビーム５を
作業ロール１のロール軸方向に移動させるトラバース機
構１７０とを有する。

【００３８】回動機構１５０は、ビーム５を直接回動さ
せギャップセンサ６４の方向調整を行う機構である。図
２に示す左右２つの回動機構１５０のそれぞれは、上フ
レーム２８に設けられたブラケット９２にピンジョイン
ト１３で固定されたアクチェータ８と、ビーム５から張
り出されたアーム６とを有し、アーム６は回動の支点６
Ａを軸としてこの回りに回動する構造である（図１中の
矢印参照）。この支点６Ａは上フレーム２８に取付けら
れるブラケット７に支持されており、左右２つの回動機
構１５０,１５０の支点６Ａ,６Ａを結んだ線は、作業ロ
ール１のロール軸とほぼ平行である。

【００３９】平行進退機構１６０は、上フレーム２８及
び回動機構１５０を作業ロール１のロール面に向かって
直接進退させることを通じて、間接的にビーム５をロー
ル面に向かって進退させる距離調整を行うとともに、ギ
ャップセンサ６４がロール面と平行に配列されるように
平行調整を行う機構である。図２に示す左右２つの平行
進退機構１６０のそれぞれは、下フレーム１１に固定さ
れたアクチュエータ１２と、アクチュエータ１２の先端
に設けられ、上フレーム２８と連結されたアーム９１と
を有する。また各平行進退機構１６０のアクチュエータ
１２は互いに独立して作動可能となっており、これによ
り、上フレーム２８を作業ロール１のロール面に対して
各々進退させ、ビーム５のロール軸方向の両端近傍をロ
ール面に向かって個別に進退可能となる。

【００４０】トラバース機構１７０は、下フレーム１１
及び平行進退機構１６０をロール軸方向に直接移動させ
ることを通じて、間接的にビーム５をロール軸方向に移
動させる機構である。図１及び図２において、トラバー
ス機構１７０は、横行支持ビーム１９に取付けられたラ
ック１６と、回転駆動するアクチェータ１４と、アクチ
ュエータ１４によって回転されラック１６に噛合して走
行するピニオン１５と、横行支持ビーム１９に設けられ
た２本のレール１７,１７と、下フレーム１１より垂下
状に取付けられレール１７に嵌合されガイドされる４個
の溝付ホイール１８とを有する。すなわち、アクチュエ
ータ１４がピニオン１５を回転させることによって下フ
レーム１１は横行支持ビーム１９に沿って図２中左右方
向に走行する構成である。またこの横行支持ビーム１９
は、図１に示すように支点軸２６より張り出すフレーム
２７に取付けられており、またこの支点軸２６は図１に
示すようにフレーム２５に支持されている。そしてフレ
ーム２５は、図示しない支持部材を介し、最終的には、
作業ロール１の軸受とは別体の圧延機の構造物（例え
ば、圧延スタンドや圧延材２のガイド機構等）によって
支持される。このことはすなわち、トラバース機構１７
０のみならず、ビーム５、回動機構１５０、平行進退機
構１６０も、中間支持部材を介して最終的に作業ロール
１の軸受と別体の圧延機の構造物に支持されることとな
る。

【００４１】さらにプロフィル計測装置１００には、作
業ロール１の冷却のためにロール面にロールクーラント
３５が噴出されており、またこのロールクーラント３５
が圧延材１に降下することを防止するワイパ２２と、ワ
イパ２２を作動させるアクチェータ２４とが設けられて
いる。

【００４２】ギャップセンサ６４の取付部付近の構造を
図３及び図４に示す。図３は図２中III−III線における
ギャップセンサ６４取り付け部付近の水平断面図であ
り、図４は図３中IV−IV線におけるギャップセンサ６４
取り付け部付近の垂直断面及びギャップセンサ６４に給
水する給水部を示した図である。図３及び図４におい
て、ギャップセンサ６４は作業ロール１のロール面に対
向する形でセンサケース４内に収納されている。ギャッ
プセンサ６４は超音波センサが使用され、音波を伝播す
るための媒体として水が用いられる。すなわち後述する
給水部１８０からビーム５内に供給された水はセンサケ
ース４の給水孔６３に導かれ、特公平３−１７２８３号
公報記載の基準反射板６５を介し、ノズル６７より作業
ロール１に向かって噴出し水流６６となる。

【００４３】また、図４に示すように、センサケース４
には、ギャップセンサ６４により測定が行われる作業ロ
ール１の測定面１ａへのロールクーラント３５の流下を
防止する、弾性体のシールワイパ８１が一体状に取り付
けられている。このシールワイパ８１は、上方に設けら
れ先端がロール面にほぼ接触してロールクーラント３５
が測定面１ａへ流下するのを阻止するカバー部８１ａ
と、カバー部８１ａと反対側の下方に設けられギャップ
センサ６４の媒体となる水を排出可能な切り欠き部８１
ｂとを備えている。

【００４４】一方、ビーム５内には、特公平３−１７２
８３号公報記載の、ビーム５の熱変形による測定誤差を
補正するときの基準となる基準ワイヤ６０と、基準ワイ
ヤ６０までの距離を測定するワイヤセンサ６２及び基準
反射板６１とが設けられている。ここでワイヤセンサ６
２とギャップセンサ６４とは背中合わせに配置されてお
り、このうちギャップセンサ６４は、センサケース４と
もども単独でビーム５に着脱可能である。よってギャッ
プセンサ６４とケース４とをビーム５より取り除けば、
背面のワイヤセンサ６２も単独でビーム５に着脱可能な
構成であり、ギャップセンサ６４もワイヤセンサ６２の
故障時に交換が便利である。またワイヤセンサ６２及び
ギャップセンサ４の配線６８,６９は外部に取り出され
配線されている。

【００４５】また、図４の下部に示されている給水部１
８０は、水が貯蔵されているタンク８８と、タンク８８
の水を送り込むポンプ８６と、ポンプ８６から配管８７
を介し供給される水に含まれる気泡を除去する気泡除去
機構１９０と、気泡が除去された水をビーム５内に移送
する配管８２とを有する。気泡除去機構１９０は、配管
８７を介して供給された水を加速するオリフィス８５を
備え気泡を水から分離する導管９９と、導管９９が上部
に接続されて水が注入されるとともに配管８２が下部に
接続されて気泡が除去された水が移送される大径の気泡
除去容器８３と、導管９９で分離された気泡を排出する
配管８４とを有する。配管８４は気泡除去容器８３の最
上部に接続されており、分離した気泡はタンク８８に導
かれてタンク８８内で大気に戻される。

【００４６】以上のプロフィル計測装置１００の構成に
おける動作を以下に説明する。まず、回動機構１５０・
平行進退機構１６０・トラバース機構１７０を動作させ
る前に、作業ロール１とプロフィル計測装置１００との
位置関係を求める。すなわち、図示しないロール径測定
機構で測定された作業ロール１の径と、回動機構１５０
のアクチュエータ８の動作量と、平行進退機構１６０の
アクチュエータ１２の動作量とが図示しない制御演算機
構に入力され、これらの値から、現在の状態におけるギ
ャップセンサ６４と作業ロール１のロール面までの実測
距離Ｌが求められる。ここでギャップセンサ６４につい
てあらかじめ設計上定められている、センサと被測定物
の計測基準距離をＬ_oとする。

【００４７】次に、回動機構１５０によって複数のギャ
ップセンサ６４を備えたビーム５を支点６Ａのまわりに
回動させ、現在の位置からロール面に向かって距離Ｌ−
Ｌ_oだけ近づけたとき（すなわちギャップセンサ６４と
ロール面との距離が計測基準距離Ｌ_oとなったとき）
に、ギャップセンサ６４の計測方向が作業ロール１のロ
ール面の法線方向になるように調整する。これによっ
て、後述する平行進退機構１６０によって作業ロール１
のロール面とビーム５との平行調整及び距離調整が行わ
れた後でも、ギャップセンサ６４の計測方向とロール面
の法線方向とのなす角との差は微小ですみ、高精度計測
のための許容値である２°以内とすることができる。次
に、平行進退機構１６０を用いてビーム５を現在の位置
からロール面に向かってほぼＬ−Ｌ_oだけ近づけ、ギャ
ップセンサ６４とロール面との距離がほぼ基準計測距離
Ｌ_oとなるようにする。その後、ビーム５上の複数のギ
ャップセンサ６４に給水部１８０で水を供給し、超音波
によるギャップセンサ６４とロール面との距離の計測を
開始する。ただしこの計測は、最終的な目的であるロー
ルプロフィルの精密計測ではなく、精密計測を可能とす
る許容角・許容距離範囲内にビーム５の位置を位置決め
するための調整用計測である。そして、この調整用計測
を行いつつ、平行進退機構１６０のアクチュエータ１２
をそれぞれ個別に作動し進退させ、各ギャップセンサ６
４による実測距離の差がなくなりこれらギャップセンサ
６４が作業ロール１のロール面と平行に配列されるよう
に調整する。こうしてビーム５とロール面とが平行とな
った後には、平行進退機構１６０の２つのアクチュエー
タ１２,１２を同時に同じ速さで作動させ、ビーム５を
平行移動でロール面に進退させる。そして、ギャップセ
ンサ６４とロール面との実測距離Ｌと、あらかじめ定め
られたギャップセンサ６４とロール面との基準計測距離
Ｌ_oとの差が所定の許容値である±３ｍｍ以内になるま
で接近させる。

【００４８】以上の操作によって、回動機構１５０によ
る方向調整、平行進退機構１６０による平行調整・距離
調整が終了した後、ギャップセンサ６４によってロール
面までの距離の精密計測を開始する。この精密計測開始
と同時に、トラバース機構１７０によってビーム５をロ
ール軸方向に移動させ、これにより、作業ロール１の軸
方向全長にわたってギャップセンサ６４とロール面との
距離を計測し、作業ロール１のプロフィルの計測を行な
うことができる。

【００４９】以上のように構成した本実施例のプロフィ
ル計測装置１００によれば、回動機構１５０でビーム５
をロール軸とほぼ平行な軸のまわりに回動させるので、
作業ロール１のロール径が変化した場合であっても簡素
な構造でセンサ方向を調整でき、ロール面の法線方向か
ら±２°以内というギャップセンサ６４のセンサ計測方
向の許容角の条件を満足できる。よってロールプロフィ
ルセンサとして一般に要求される５μｍ程度の精度を達
成できる。

【００５０】また、平行進退機構１６０は、ビーム５を
ロール面に向かって進退させるので、ギャップセンサ６
４ごとに進退させる場合よりも簡素な構造でセンサとロ
ール面との距離を調整でき、この距離が基準計測距離±
３ｍｍ以内という許容距離の条件を満足できる。よって
ロールプロフィルセンサとして一般に要求される５μｍ
程度の精度を達成できる。このとき複数のギャップセン
サの配列とロール面とが平行でなく傾いているとギャッ
プセンサ６４全てに上記許容距離の条件を満足させるの
が困難となるが、平行進退機構１６０は、ビーム５の両
端近傍を支持する独立作動可能な２つのアクチュエータ
１４,１４を有し、ビーム５の進退距離をギャップセン
サ６４で計測しつつ、ビーム５の両端近傍を各々独立し
てロール面に向かって進退させて傾きを直し、複数のギ
ャップセンサ６４がロール面に平行に配列されるように
微調整を行える。よって、すべてのギャップセンサ６４
について上記許容距離の条件を容易に確保できる。さら
に、平行進退機構１６０として進退手段と平行調整手段
とが共通の手段として構成されているので、それぞれが
独立して設けられる場合よりも小型・軽量化が可能であ
る。

【００５１】さらに、トラバース機構１７０でビーム５
をロール軸方向に移動させるので、少ないセンサ数で多
数箇所の測定が可能となり合理的である。また、ビーム
５、回動機構１５０、平行進退機構１６０、トラバース
機構１７０は、中間支持部材を介し、最終的に圧延ロー
ルの軸受と別体の圧延機の構造物（例えば、圧延スタン
ド及び圧延材ガイド機構の少なくとも一方）に支持され
ているので、ロール交換時に、センサを備えたフレーム
を軸受に固定した従来技術のようにロール交換の都度改
めて取り付けを行う必要がない。

【００５２】また、トラバース機構１７０は平行進退機
構１６０をロール軸方向に直接移動させ、平行進退機構
１６０は回動機構１５０を作業ロール１のロール面に向
かって直接進退させ、回動機構１５０はビーム５を直接
回動させるので、結果として、トラバース機構１７０は
平行進退機構１６０・回動機構１５０を介してビーム５
を間接的に軸方向に移動させることができ、平行進退機
構１６０は回動機構１５０を介してビーム５を間接的に
作業ロール１のロール面に向かって進退させることがで
きる。このときトラバース機構１７０・平行進退機構１
６０・回動機構１５０が、それぞれビーム５を独立して
直接動作させる場合よりも、装置の小型・軽量化及び簡
素化が可能である。

【００５３】さらにビーム５は、熱変形による測定誤差
を補正するときの基準となる基準ワイヤ６０と、基準ワ
イヤ６０の位置を測定するワイヤセンサ６２とを有する
ので、特公平３−１７２８３号公報又は特開昭６２−９
３６０８号公報記載の基準ワイヤ法を併用することがで
き、さらに高精度のロールプロフィルの計測が可能とな
る。また複数のギャップセンサ６４のそれぞれは、単独
でビーム５に着脱可能であるので、ギャップセンサ６４
故障時の交換が容易である。さらに超音波センサである
ギャップセンサ６４の媒体として用いられる水に含まれ
る気泡を除去する気泡除去機構１９０を設けたので、水
に含まれる気泡が超音波を反射して進路を妨害すること
がなく、計測精度が向上する。さらに作業ロール１のロ
ール面上の測定面へのロールクーラント３５の流下を防
止する防護手段として、上方に設けられ先端がロール面
にほぼ接触したカバー部８１ａと、カバー部と反対側の
下方に設けられた切り欠き部８１ｂとを備え、超音波セ
ンサが収納されるセンサケースに取り付けられた弾性体
のシールワイパ８１を設けたので、簡易小型の構造でロ
ール面上の測定面へのロールクーラント３５の流下を防
止し、ギャップセンサ６４の計測精度を向上する。すな
わち、従来技術（例えば特開昭６０−１２７０２５）に
おいてギャップセンサの上流側にシールワイパやジェッ
トワイパを設ける場合のように、センサケースより分離
された構造でなく、大きなスペースを必要としない。

【００５４】なお、上記実施例のプロフィル計測装置１
００においては、ロール面上の測定面１ａへのロールク
ーラント３５の流下を防止する防護手段として、シール
ワイパ８１を設けたが、そのほかの構成とする例もあ
る。この変形例を図５により説明する。図中、図４と同
等の部材には同じ番号を付している。図５において、防
護手段として弾性体のベローズ８０が設けられている。
このベローズ８０は、一端がセンサケース４の先端に取
り付けられ他端が作業ロール１のロール面にほぼ接触し
ており、センサケース４とロール面との間において閉空
間を形成している。これによって、ベローズ８０内に水
を充満させ、簡易小型の構造で作業ロール１びロール面
上の測定面へのロールクーラント３５の流下を防止でき
る。なお、ベローズ８０内が満水状態となった場合は、
ベローズの先端８０Ａが径方向外側に微小量膨らむとと
もに測定面１ａとの間に微小な隙間ができ、この隙間か
らベローズ内の水が適宜漏れ出すので、ベローズのかか
る防護機能は妨げられず維持される。

【００５５】本発明の第２の実施例を図６〜図９により
説明する。本実施例は、第１の実施例のプロフィル計測
装置１００と同様のプロフィル計測機構を備えた、圧延
ロールの研削装置の実施例である。本実施例の研削装置
の構造を図６及び図７に示す。図６は研削装置の上面図
であり、図７は研削装置の側面図である。図中、第１の
実施例のプロフィル計測装置１００と同等の機能につい
ては、同一の番号を付す。図６及び図７において、本実
施例の圧延ロールの研削装置２００は、作業ロール１の
プロフィルを計測する計測部２５０と、計測部２５０に
よって計測した作業ロール１のプロフィルに基づきロー
ル面を所定の形状に研削する研削部２６０とを有する。
計測部２５０は、上記第１の実施例のプロフィル計測装
置１００同様、作業ロール１のロール面までの距離を測
定する複数のギャップセンサ６４を備えたセンサケース
４と、複数のセンサケース４が作業ロール１の略ロール
軸方向に一列に配置されたビーム５とを有し、また、ビ
ーム５を回動させる回動機構１５０と、ビーム５をロー
ル面に向かって進退させかつギャップセンサ６４がロー
ル面に平行に配列されるように調整する平行進退機構１
６０と、ビーム５をロール軸方向に移動させるトラバー
ス機構１７０とを有する。

【００５６】回動機構１５０は、第１の実施例同様、ビ
ーム５を直接回動させる機構である。図６に示す左右２
つの回動機構１５０のそれぞれは、上フレーム４９に固
定されたアクチュエータ４２と、ビーム５から張り出さ
れたアーム５１とを有する。図６中Ａ部の詳細構造を図
８及び図９に示す。またアーム５１は回動の支点５１Ａ
を軸にしてこの回りに回動する構造である（図７中の矢
印参照）。この支点５１Ａは上フレーム４９に支持され
ており、左右２つの回動機構１５０,１５０の支点５１
Ａ,５１Ａを結んだ線は、作業ロール１のロール軸とほ
ぼ平行である。

【００５７】平行進退機構１６０は、第１の実施例同
様、上フレーム４９及び回動機構１５０を直接進退させ
て間接的にビーム５を進退させるとともに、ギャップセ
ンサ６４がロール面と平行に配列されるように調整する
機構である。図６に示す左右２つの平行進退機構１６０
のそれぞれは、グラインダ箱２９（後述）の側面にブラ
ケット４８を介して配置され下フレーム４１に固定され
たアクチュエータ４３と、アクチュエータ４３の先端に
設けられ、上フレーム４９と連結されたアーム９３とを
有する。さらに各平行進退機構１６０のアクチュエータ
４３は互いに独立して作動可能となっており、これによ
り上フレーム４９を作業ロール１のロール面に対して各
々進退させる。このとき上フレーム４９は、グラインダ
箱２９の側面に設けられた抑え５０によりガイドされて
ロール面に対し進退する。

【００５８】研削部２６０は、図６に示すように、作業
ロール１のロール軸方向に少なくとも１つ設けられてお
り、それぞれの研削部２６０は、ロール面のほぼ法線方
向の回転軸を備えモータ３０により駆動されるデスク状
の回転砥石３１と、回転砥石３１を収納するグラインダ
箱２９と、回転軸を研削粉から保護するジャバラ３３と
を備えている。グラインダ箱２９は、横行支持ビーム３
２上をトラバースする下フレーム４１上に取付けられ
る。またこのときアクチュエータ４２を備えた回動機構
１５０は、グラインダ箱２９のうち少なくとも１つの、
回転砥石３１の回転軸と垂直な方向（図６〜図８におけ
る左右方向）に隣接して設けられている。

【００５９】トラバース機構１７０は、第１の実施例同
様、平行進退機構１６０を直接移動させて間接的にビー
ム５をロール軸方向に移動させる機構である。また本実
施例の圧延ロールの研削装置２００のトラバース機構１
７０はさらに、研削部２６０も作業ロール１のロール軸
方向に移動させるものである。図６及び図７において、
トラバース機構１７０は、下フレーム４１から張り出さ
れたラック部４７と、フレーム２７（後述）に設けられ
回転駆動するアクチュエータ４５と、アクチュエータ４
５を保護するカバー４４と、アクチュエータ４５によっ
て回転されラック部４７に噛合して回転するピニオン４
６とを有する。このとき、下フレーム４１は図示しない
嵌合手段によって横行支持ビーム３２にロール軸方向に
走行可能に嵌合されており、アクチュエータ４５がピニ
オン４６を回転させることによってラック部４７及び下
フレーム４１は横行支持ビーム３２に沿って図６中左右
方向に走行する構成である。また横行支持ビーム３２
は、図７に示すように、支点軸２６より張り出すフレー
ム２７に取付けられており、またこの支点軸２６は図７
に示すようにフレーム２５に支持されている。そしてフ
レーム２５は、第１の実施例同様、図示しない支持部材
を介し、最終的には、作業ロール１の軸受とは別体の圧
延機の構造物（例えば、圧延スタンドや圧延材２のガイ
ド機構等）によって支持される。このことはすなわち、
トラバース機構１７０のみならず、ビーム５、回動機構
１５０、平行進退機構１６０、研削部２６０も、中間支
持部材を介して最終的に作業ロール１の軸受と別体の圧
延機の構造物に支持されることとなる。

【００６０】上記構成の本実施例の研削装置２００にお
いて、計測部２５０の行う動作については、第１の実施
例のプロフィル計測装置１００とほぼ同様である。すな
わち、まず、回動機構１５０・平行進退機構１６０・ト
ラバース機構１７０を動作させる前に、作業ロール１と
研削装置２００全体との位置関係を求め、次に回動機構
１５０によってビーム５を回動させて方向調整を行う。
そして調整用計測を開始するとともに平行進退機構１６
０で平行調整・距離調整を行った後、トラバース機構１
７０によってビーム５をロール軸方向に移動させて作業
ロール１のプロフィルの精密計測を行いつつ、研削部２
６０によって作業ロールの表面を研削する。その他、計
測部２５０において特記しない構造は、第１の実施例の
プロフィル計測装置１００とほぼ同様である。

【００６１】以上のように構成した本実施例の圧延ロー
ル研削装置２００によれば、第１の実施例と同様、簡素
かつ合理的な構造で許容角・許容距離の条件を満足で
き、作業ロール１のプロフィルを高精度に計測できるの
で、研削部２６０による正確なオンラインロール研削が
可能となる。また計測部２５０の回動機構１５０は、研
削部２６０のグラインダケース２９のうち少なくとも１
つの、回転砥石３１の回転軸と垂直な方向に隣接して設
けられており、回動機構１５０と回転砥石３１とを回転
軸方向に並べて配置する場合よりも回転軸方向の長さを
短くすることができるので、研削装置の小型・軽量化が
可能である。すなわち、あらかじめ計測部２５０が備え
られていた装置において、装置全体の配置スペースを拡
大することなく、研削部２６０を併せて配置することが
できる。

【００６２】

【発明の効果】本発明の圧延ロールのプロフィル計測装
置によれば、センサ支持手段をロール軸とほぼ平行な軸
のまわりに回動させる回動手段を有するので、ロール面
の法線方向から±２°以内というセンサ計測方向の許容
角の条件を満足できる。また、センサ支持手段をロール
面に向かって進退させる進退手段を有するので、プロフ
ィルセンサとロール面との距離が基準計測距離±３ｍｍ
以内という許容距離の条件を満足できる。このとき複数
のセンサがロール面に平行に配列されるようにセンサ支
持手段の位置を調整する平行調整手段を有するので、複
数のセンサ全て上記許容距離の条件を容易に確保でき
る。さらに、センサ支持手段をロール軸方向に移動させ
るトラバース手段を有するので、少ないセンサ数で多数
箇所の測定が可能となり合理的である。また、センサ支
持手段、回動手段、進退手段、平行調整手段、及びトラ
バース手段は、中間支持部材を介し、最終的に圧延ロー
ルの軸受と別体の圧延機の構造物に支持されているの
で、ロール交換の都度改めて取り付けを行う必要がな
い。

【００６３】またセンサの計測方向に関する所定の許容
値は２°であるので、ロールプロフィルセンサとして一
般に要求される５μｍ程度の精度を達成できる。さらに
センサとロール面との距離に関する所定の許容値は３ｍ
ｍであるので、ロールプロフィルセンサとして一般に要
求される５μｍ程度の精度を達成できる。また平行調整
手段は、センサ支持手段の両端近傍を個別に進退可能な
独立作動する２つのアクチュエータを有するので、セン
サ支持手段とロール面との平行の微調整を行える。さら
に進退手段と平行調整手段とは共通の平行進退手段とし
て構成されているので、それぞれが独立して設けられる
場合よりも小型・軽量化が可能である。またトラバース
手段は平行進退手段をロール軸方向に直接移動させ、平
行進退手段は回動手段をロール面に向かって直接進退さ
せ、回動手段はセンサ支持手段を直接回動させるので、
トラバース手段・平行進退手段・回動手段が、それぞれ
センサ支持手段を独立して直接動作させる場合よりも、
装置の小型・軽量化及び簡素化が可能である。またトラ
バース手段は、圧延機の圧延スタンド及び圧延材ガイド
機構の少なくとも一方により支持されるので、ロール交
換時に、センサを備えたフレームを軸受に固定した従来
技術のようにロール交換の都度改めて取り付けを行う必
要がない。さらにセンサ支持手段は、熱変形による測定
誤差を補正するときの基準となるワイヤと、ワイヤの位
置を測定するワイヤセンサとを有するので、基準ワイヤ
法を併用しさらに高精度のロールプロフィルの計測が可
能となる。また複数のプロフィルセンサのそれぞれは、
単独でセンサ支持手段に着脱可能であるので、プロフィ
ルセンサ故障時の交換が容易である。さらに複数のプロ
フィルセンサのそれぞれは水を媒体とする超音波センサ
であり、かつ、水に含まれる気泡を除去する気泡除去手
段を設けたので、計測精度が向上する。さらに複数のプ
ロフィルセンサのそれぞれは水を媒体とする超音波セン
サであり、かつ、ロール面上の測定面への冷却液の流下
を防止する防護手段を設けたので、超音波センサの計測
精度を向上する。また防護手段は、上方に設けられ先端
がロール面にほぼ接触したカバー部と、カバー部と反対
側の下方に設けられた切り欠き部とを備え、超音波セン
サが収納されるセンサケースに取り付けられた弾性体の
シールワイパであるので、簡易小型の構造でロール面上
の測定面への冷却液の流下を防止できる。さらに防護手
段は、一端がセンサケースに取り付けられ他端がロール
面にほぼ接触し、センサケースとロール面との間におい
て閉空間を形成する弾性体のベローズであるので、ベロ
ーズ内に水を充満させて、簡易小型の構造でロール面上
の測定面への冷却液の流下を防止できる。

【００６４】また、研削機構は、ロール面のほぼ法線方
向の回転軸を備えた回転砥石と、その回転砥石を収納す
るケースとを備え、かつ、計測機構の回動手段は、ケー
スのうち少なくとも１つの、回転軸と垂直な方向に隣接
して設けられるので、圧延ロールの研削装置の小型・軽
量化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における圧延ロールのプ
ロフィル計測装置の側面図である。

【図２】プロフィル計測装置の上面図である。

【図３】ギャップセンサ取り付け部付近の水平断面図で
ある。

【図４】ギャップセンサ取り付け部付近の垂直断面図で
ある。

【図５】第１の実施例の変形例におけるギャップセンサ
取り付け部付近の垂直断面図である。

【図６】本発明の第２の実施例の圧延ロールの研削装置
の上面図である。

【図７】圧延ロールの研削装置の側面図である。

【図８】回動機構の取り付け部付近の詳細構造図であ
る。

【図９】回動機構の取り付け部付近の詳細構造図であ
る。

【符号の説明】

１作業ロール（圧延ロール）１ａ測定面５センサビーム（センサ支持手段）６アーム６Ａ支点（ロール軸とほぼ平行な軸）２９グラインダ箱（ケース）３１回転砥石３５ロールクーラント（冷却液）６０基準ワイヤ６２ワイヤセンサ６４ギャップセンサ（プロフィルセンサ）８０ベローズ８１シールワイパ８１ａカバー部８１ｂ切り欠き部８２配管（移送管）８３気泡除去容器８４配管（排出管）８５オリフィス８７配管（供給管）９９導管（導入管）１００プロフィル計測装置１５０回動機構（回動手段）１６０平行進退機構（進退手段・平行調整手段）１７０トラバース機構（トラバース手段）１９０気泡除去機構（気泡除去手段）２００研削装置２５０計測部（計測機構）２６０研削部（研削機構）Ｌ実測距離Ｌ_o 基準計測距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０１Ｂ 17/00 Ｚ 21/20 Ｃ (72)発明者市川文彦千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者奥野真千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者竹中久雄千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者竹谷昭彦千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者後藤義人千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧延ロールのロール面に対向して設けら
れそのロール面までの距離を測定する複数のプロフィル
センサと、前記ロール面に近接して設けられ前記複数の
プロフィルセンサが前記圧延ロールの略ロール軸方向に
一列に配置されたセンサ支持手段とを有する圧延ロール
のプロフィル計測装置において、前記センサ支持手段を前記ロール軸とほぼ平行な軸のま
わりに回動させる回動手段と、前記センサ支持手段を前
記ロール面に向かって進退させる進退手段と、前記複数
のプロフィルセンサが前記ロール面と平行に配列される
ように前記センサ支持手段の位置を調整する平行調整手
段と、前記センサ支持手段を前記ロール軸方向に移動さ
せるトラバース手段とを有し、前記センサ支持手段、前
記回動手段、前記進退手段、前記平行調整手段、及び前
記トラバース手段は、中間支持部材を介し、最終的に圧
延ロールの軸受と別体の圧延機の構造物に支持されてい
ることを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置。
【請求項２】請求項１記載の圧延ロールのプロフィル
計測装置において、前記圧延機の構造物は、圧延機の圧
延スタンド及び圧延材ガイド機構の少なくとも１つであ
ることを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置。
【請求項３】請求項１記載の圧延ロールのプロフィル
計測装置において、前記回動手段は、前記複数のプロフ
ィルセンサの計測方向と前記ロール面の法線方向とのな
す角が所定の許容値以内になるように調整する手段であ
ることを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置。
【請求項４】請求項３記載の圧延ロールのプロフィル
計測装置において、前記所定の許容値は２°であること
を特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置。
【請求項５】請求項１記載の圧延ロールのプロフィル
計測装置において、前記進退手段は、前記複数のプロフ
ィルセンサによって測定された前記プロフィルセンサと
前記ロール面との実測距離と、あらかじめ定められた前
記プロフィルセンサと前記ロール面との基準計測距離と
の差が所定の許容値以内になるように調整する手段であ
ることを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置。
【請求項６】請求項５記載の圧延ロールのプロフィル
計測装置において、前記所定の許容値は３ｍｍであるこ
とを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置。
【請求項７】請求項１記載の圧延ロールのプロフィル
計測装置において、前記平行調整手段は、前記センサ支
持手段の前記ロール軸方向の両端近傍を前記ロール面に
向かって個別に進退可能な、互いに独立して作動する２
つのアクチュエータを有することを特徴とする圧延ロー
ルのプロフィル計測装置。
【請求項８】請求項１記載の圧延ロールのプロフィル
計測装置において、前記進退手段と前記平行調整手段と
は共通の平行進退手段として構成されており、前記トラ
バース手段は前記平行進退手段を前記ロール軸方向に直
接移動させ、前記平行進退手段は前記回動手段を前記ロ
ール面に向かって直接進退させ、前記回動手段は前記セ
ンサ支持手段を直接回動させることを特徴とする圧延ロ
ールのプロフィル計測装置。
【請求項９】請求項８記載の圧延ロールのプロフィル
計測装置において、前記トラバース手段は、圧延機の圧
延スタンド及び圧延材ガイド機構の少なくとも一方によ
り支持されることを特徴とする圧延ロールのプロフィル
計測装置。
【請求項１０】請求項１記載の圧延ロールのプロフィ
ル計測装置において、前記センサ支持手段は、熱変形に
よる測定誤差を補正するときの基準となるワイヤと、前
記ワイヤの位置を測定するワイヤセンサとを有すること
を特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置。
【請求項１１】請求項１記載の圧延ロールのプロフィ
ル計測装置において、前記複数のプロフィルセンサのそ
れぞれは、単独で前記センサ支持手段に着脱可能である
ことを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置。
【請求項１２】請求項１記載の圧延ロールのプロフィ
ル計測装置において、前記複数のプロフィルセンサのそ
れぞれは水を媒体とする超音波センサであり、かつ、水
に含まれる気泡を除去する気泡除去手段を設けたことを
特徴とする圧延ロールの計測装置。
【請求項１３】請求項１２記載の圧延ロールのプロフ
ィル計測装置において、前記気泡除去手段は、供給管を
介して供給された水を加速するオリフィスを備え気泡を
水から分離する導入管と、前記導入管が上部に接続され
て水が注入されるとともに、気泡が除去された水を前記
超音波センサに移送する移送管が下部に接続された気泡
除去容器と、その気泡除去容器の最上部に接続され前記
導入管で分離された気泡を排出する排出管とを有するこ
とを特徴とする圧延ロールのプロフィル計測装置。
【請求項１４】請求項１記載の圧延ロールのプロフィ
ル計測装置において、前記複数のプロフィルセンサのそ
れぞれは水を媒体とする超音波センサであり、かつ、そ
の超音波センサにより測定が行われる前記ロール面上の
測定面への、前記ロール面に噴出された冷却液の流下を
防止する防護手段を設けたことを特徴とする圧延ロール
のプロフィル計測装置。
【請求項１５】請求項１４記載の圧延ロールのプロフ
ィル計測装置において、前記防護手段は、上方に設けら
れ先端が前記ロール面にほぼ接触し前記冷却液が前記測
定面へ流下するのを阻止するカバー部と、前記カバー部
と反対側の下方に設けられ前記超音波センサの媒体とな
る水を排出可能な切り欠き部とを備え、前記超音波セン
サが収納されるセンサケースに取り付けられた弾性体の
シールワイパであることを特徴とする圧延ロールのプロ
フィル計測装置。
【請求項１６】請求項１４記載の圧延ロールのプロフ
ィル計測装置において、前記防護手段は、一端が前記セ
ンサケースに取り付けられ他端が前記ロール面にほぼ接
触し、前記センサケースと前記ロール面との間において
閉空間を形成する弾性体のベローズであることを特徴と
する圧延ロールのプロフィル計測装置。
【請求項１７】圧延ロールのロール面に対向して設け
られそのロール面までの距離を測定する複数のプロフィ
ルセンサと、前記ロール面に近接して設けられ前記複数
のプロフィルセンサが前記圧延ロールの略ロール軸方向
に一列に配置されたセンサ支持手段とを備え、前記圧延
ロールのプロフィルを計測する計測機構と、その計測機
構によって計測した前記プロフィルに基づき前記ロール
面を所定の形状に研削する研削機構とを有する圧延ロー
ルの研削装置において、前記計測機構は、前記センサ支持手段を前記ロール軸と
ほぼ平行な軸のまわりに回動させる回動手段と、前記セ
ンサ支持手段を前記ロール面に向かって進退させる進退
手段と、前記複数のプロフィルセンサが前記ロール面と
平行に配列されるように前記センサ支持手段の位置を調
整する平行調整手段と、前記センサ支持手段を前記ロー
ル軸方向に移動させるトラバース手段とを有し、前記セ
ンサ支持手段、前記回動手段、前記進退手段、前記平行
調整手段、及び前記トラバース手段は、中間支持部材を
介し、最終的に圧延ロールの軸受と別体の圧延機の構造
物に支持されていることを特徴とする圧延ロールの研削
装置。
【請求項１８】請求項１７記載の圧延ロールの研削装
置において、前記進退手段と平行調整手段とは共通の平
行進退手段として構成されており、前記トラバース手段
は前記平行進退手段と前記研削機構とを前記ロール軸方
向に直接移動させ、前記平行進退手段は前記回動手段を
前記ロール面に向かって直接進退させ、前記回動手段は
前記センサ支持手段を直接回動させることを特徴とする
圧延ロールの研削装置。
【請求項１９】請求項１８記載の圧延ロールの研削装
置において、前記研削機構は、前記ロール面のほぼ法線
方向の回転軸を備えた少なくとも１つの回転砥石と、そ
の回転砥石をそれぞれ収納する少なくとも１つのケース
とを備えており、かつ、前記計測機構の回動手段は、前
記ケースのうち少なくとも１つの、前記回転軸と垂直な
方向に隣接して設けられていることを特徴とする圧延ロ
ールの研削装置。