JPH08267110A - 圧延用ロールの研削方法及び使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロール胴部の長さ方向全体に亘って未研削部
分が残ってしまうことを確実に防止する。 【構成】 圧延用ロールを研削するに際し、胴部任意位
置の胴部直径（ａ）と胴部片端面の直径（ｂ）との差で
あるクラウン量（ａ−ｂ）と、研削目標としての目標ク
ラウン量（ｃ）との差である輪郭度（ａ−ｂ−ｃ）を、
研削前に測定した複数点の胴部直径から算出すると共
に、算出された複数点の研削前輪郭度の中から、胴部中
央部の値Ａ、前回通板範囲内での最小値Ｂ、胴部全長に
おける最小値Ｃを選択し、（Ａ−Ｃ）及び基準研削量Ｄ
を考慮した（Ａ−Ｂ＋Ｄ）の大きい方の値を、胴部中央
部の研削量とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延用ロールの研削方
法及び使用方法、特に圧延機から取り出した圧延用ロー
ルを短時間のうちに的確に研削することができる圧延用
ロールの研削方法、及び研削後のロールプロフィールを
圧延時の板プロフィールに反映させることができる圧延
用ロールの使用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】

（１）一般に、使用後に圧延機から取り外した圧延用ロ
ールを研削する場合は、ロール表面の研削量は固定量と
したり、あるいは実績の圧延量に応じて決定される量
（以下、基準研削量と称す）を基準とし、ロール胴部中
央部においてこの基準研削量が除去できるように研削作
業が行われている。

【０００３】（２）又、一般に、圧延用ロールを研削す
る際に目標とするロールの胴部長手方向の表面形状であ
る目標プロフィールは、使用する圧延機毎に主に被圧延
材の条件（温度、板幅方向、板厚、制御目標、変形抵抗
等）によって、基準プロフィールとして定められてい
る。

【０００４】一方、ロール表面の胴部長手方向の温度分
布は、圧延後に圧延機から取り出した直後も、又、その
後直ちに研削した後も、共に、図１２に示すような温度
分布とり、又時間の経過に伴ってこの温度分布は変化す
る。この温度分布の変化はそのままロールのプロフィー
ルの変化として現われるため、結果として前記所定の目
標プロフィールに研削しようとしても、研削中において
も、又研削完了から圧延機に組み込んで圧延を開始する
までの間にもその形状が変化してしまい、更に、その間
の経過時間によって形状の変化の度合も違ってくること
になる。

【０００５】従って、これらロールプロフィール変化の
定量的な情報を圧延機における板クラウン制御に反映さ
せないと、製品の板クラウンに多大な誤差をもたらすこ
とになる。そこで、このような不都合を避けるために、
一般に圧延機から取り出されたロールは、約４０時間程
度の空冷を行ったり、水冷設備によって水冷を行ったり
して温度偏差を無くし、胴部のヒートアップ量（胴部長
手方向における任意位置の熱膨脹量と端部の熱膨脹量と
の差）を無くしてから研削を行うという方法が採用され
ている。

【０００６】又、特開昭５７−９６７５５に開示されて
いるように、研削盤に水冷装置を設置し、研削工程の初
期段階で水冷してヒートアップ量を問題にならないレベ
ルまで小さくしてしまうという方法が知られている。

【０００７】（３）更に、一般に圧延用ロールの研削作
業では、ロールをグラインダ研削する量はそのロールを
圧延に使用した時の圧延量、圧延材の種類、圧延機の種
類等の圧延使用状況により決定されるが、圧延使用時に
事故に遭遇したロールについては、その事故によってロ
ール表面に入った疵を除去する研削が行われる。

【０００８】一般に、ロール表面の研削に使用される研
削盤においては、研削完了時に疵が残っていないことを
確認するための、超音波探傷器あるいは渦流探傷器等の
ロール表面疵の深さを測定できる探傷器が具備され、又
ロール直径を測定する計測装置も具備されている。

【０００９】オペレータからの情報により事故に遭遇し
たことが判明しているロールの疵を除去する研削におい
ては、上記超音波探傷装置や渦流探傷装置等のロール疵
を探傷する装置によって、ロール直径方向に最も深く疵
が入っている箇所を探傷装置の出力を見ながらオペレー
タが判断する。次いで、その箇所の疵の探傷を前記ロー
ル疵探傷装置で行いながら、又、通常はロール研削盤に
具備されているロール直径計測装置によりその箇所の直
径測定を行いながら、その箇所のみの疵取りのための研
削をオペレータが開始させる。

【００１０】この疵取り研削中に、オペレータは、前記
ロール疵探傷装置によってロール表面からの疵の深さの
変化をオペレータが監視すると共に、前記ロール直径計
測装置の測定結果から研削量（研削開始時のロール直径
−現在のロール直径）を算出し、且つこの研削量の変化
も監視する。

【００１１】オペレータは、研削の結果前記疵の深さが
圧延に使用する上で問題がないレベルになったと判断し
たら疵取り研削を終了させ、その時点での研削量がロー
ル長手方向の研削必要部位の全てに確保されるようにそ
の部位の研削を開始させる。

【００１２】なお、前記疵の深さが圧延使用上問題ない
レベルになる前に前記研削量がある所定の値になったと
きには、疵取り研削を中断し、グラインダ研削からより
能力が大きい施盤による研削等の特別な処理にそのロー
ルを回す。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（１）で説明したようなロール胴部中央部に対して基準
研削量を設定して除去する研削を行う場合には以下の問
題がある。即ち、同一板幅の材料を多量に圧延したよう
な使用後のロールのプロフィールは、板エッジ部があた
っていた部分の摩耗が大きく、その部分は胴部中央部に
比べてロール径が小さくなっていることが多い。このよ
うなプロフィールのロールを、従来の方法によって研削
すると、その胴部中央部よりロール径が小さくなってい
る部分が研削されない状態のまま残ってしまうことがあ
り、そのため再研削等を行わなくてはならなくなってし
まい、結果として研削能力を大幅に低下させることにな
る。

【００１４】又、前記（２）で詳述した従来技術には、
以下の問題がある。即ち、空冷を行って温度偏差を無く
してから研削を行うという方法では、冷却所要時間が長
いため、必要となるロールの常備本数は冷却時間が無い
場合に比べて数十倍必要となり、非常なコスト高を招く
と共に、これらの圧延ロールを貯えておくロールショッ
プのスペースが広大となり、又研削のための工程（特に
運搬、保管）が煩雑になるという欠点があった。

【００１５】又、水冷設備によって水冷を行うことによ
り温度偏差を無くし、ヒートアップ量を無くしてから研
削を行うという方法や、前記特開昭５７−９６７５５に
開示されている方法では、前記空冷の場合より冷却時間
が短縮されるので、前記欠点は若干緩和されるが、逆に
水冷設備を設置することによるコスト増及びその設備管
理、メンテナンス負荷増という欠点が生じる。

【００１６】又、特に前記特開昭５７−９６７５５の方
法では、熱延用ロールの場合、胴部中央部と端部の表面
温度の差（温度偏差）が３０℃〜３５℃もあり、トータ
ルの研削時間が１時間程度であることを考えると、研削
工程の初期段階で温度偏差を問題のないレベルまで小さ
くすることは実質上不可能であるという欠点があった。

【００１７】更に、前記（３）に詳述した従来の方法に
は以下の問題がある。即ち、研削ロールに疵があるかど
うかの判定は、圧延オペレータの圧延作業の監視によっ
て行われており、又その情報を研削作業者へ伝達する方
法も口頭やペーパー等の人手を介して行われていたた
め、見落とし、感違い、情報伝達洩れ等のヒューマンエ
ラー（人の判断の誤り）が発生し、結果として疵が無い
と考えて研削したロールに実は疵があって研削をやり直
さなければならなくなるというロスが発生することがあ
った。

【００１８】又、事故に遭遇したことが判明しているロ
ールの研削についても、探傷器からの出力や直径測定装
置からの出力が研削盤の研削制御に反映されるシステム
がないため、全てオペレータが行なわなくてはならず、
その結果、それが省力化推進の障害となっているだけで
なく、ヒューマンエラーによる疵が残っているロールを
圧延に供してしまい、例えば、ロール割損等の重大な圧
延事故や品質トラブルを発生させることもあった。

【００１９】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、ロール胴部の長手方向全体に亘って
未研削部分が残ってしまうことを確実に防止できる圧延
用ロールの研削方法を提供することを第１の課題とす
る。

【００２０】本発明は、又、特別な設備を設定すること
なく、圧延に使用したロールを、短時間で高精度に目標
ロールプロフィールに研削することができる圧延用ロー
ルの研削方法を提供することを第２の課題とする。

【００２１】本発明は、又、研削完了後の圧延ロールを
圧延機に組み込んで圧延を開始する際に、板クラウン精
度を向上することができる圧延用ロールの使用方法を提
供することを第３の課題とする。

【００２２】本発明は、更に、ロール表面に疵が生じて
いる場合に、その疵を確実に除去することができる圧延
用ロールの研削方法を提供することを第４の課題とす
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、圧延
用ロールを研削するに際し、胴部任意位置の胴部直径
（ａ）と胴部片端面の直径（ｂ）との差であるクラウン
量（ａ−ｂ）と、研削目標としての目標クラウン量
（ｃ）との差である輪郭度（ａ−ｂ−ｃ）を、研削前に
測定した複数点の胴部直径から算出すると共に、算出さ
れた複数点の研削前の輪郭度の中から、胴部中央部の値
Ａ、前回通板範囲内での最小値Ｂ、胴部全長における最
小値Ｃを選択し、（Ａ−Ｃ）及び基準研削量Ｄを考慮し
た（Ａ−Ｂ＋Ｄ）の大きい方の値を、胴部中央部の研削
量とすることにより、前記第１の課題を解決したもので
ある。

【００２４】請求項２の発明は、圧延ロールを研削する
に際し、研削前の胴部表面温度を少なくとも両端部及び
中央部の３箇所以上で計測し、計測された表面温度デー
タを用いて研削完了時の表面温度を予測し、予測された
表面温度を用いて同時点における胴部端部との間の熱膨
脹量の差であるヒートアップ量を、少なくとも胴部中央
部について予測し、予測されたヒートアップ量を用い
て、胴部形状の研削目標である目標ロールプロフィール
を調整することにより、前記第２の課題を解決したもの
である。

【００２５】請求項３の発明は、圧延用ロールの研削方
法において、請求項１の発明によって目標ロールプロフ
ィールを設定すると共に、請求項２の発明によって目標
ロールプロフィールを調整して研削することにより、前
記第１と第２の課題を同時に解決したものである。

【００２６】請求項４の発明は、研削後の圧延用ロール
を圧延機に組み込んで板材を圧延するに際し、研削完了
時の胴部表面温度及び胴部直径を少なくとも両端部及び
中央部の３箇所以上でそれぞれ計測すると共に、計測し
た上記胴部表面温度と、研削完了時点から圧延開始まで
の経過時間とから該圧延開始時の胴部表面温度分布を予
測し、予測された胴部表面温度分布から求まる各計測点
と端部との間の熱膨脹量の差であるヒートアップ量を用
いて前記胴部直径を補正して圧延開始時のロールプロフ
ィールを算出し、該ロールプロフィールを圧延機の板ク
ラウン制御に反映させることにより、前記第３の課題を
解決したものである。

【００２７】請求項５の発明は、圧延用ロールの研削方
法において、ロール疵探傷装置とロール直径計測装置と
を備えた研削盤を用いて圧延用ロールを研削するに際
し、上記両装置の運転制御と研削盤の研削制御とをコン
ピュータで統括し、研削に先立ってロール疵探傷装置に
より胴部表面の探傷を行い、疵が検出された場合にはそ
の疵が無くなるまで局所的な研削を行い、しかる後、ロ
ール直径計測装置により上記局所研削部を含む任意箇所
の胴部直径を計測し、得られた該局所研削部の胴部直径
と他の胴部直径とを比較して全体の研削量を決定するこ
とにより、前記第４の課題を解決したものである。

【００２８】

【作用】請求項１の発明においては、図１（Ａ）に圧延
用ロールを模式的に示したように、圧延用ロールを研削
するに際し、胴部長手方向における任意位置の胴部直径
（ａ）と胴部片端面の直径（ｂ）との差であるクラウン
量（ａ−ｂ）と、研削目標としての目標クラウン量
（ｃ）との差である輪郭度（ａ−ｂ−ｃ）を、研削前に
測定した複数点の胴部直径から算出する。

【００２９】このように算出された複数点の研削前輪郭
度の中から、図１（Ｂ）に圧延ロールの表面状態を誇張
して示したように、研削前に輪郭度をロール胴部長手方
向に、例えば５〜１００ｍｍピッチで測定し、以下に示
すロジックにより胴部中央部（バレルセンター）の研削
量を求めるようにしたものである。

【００３０】［ロジック］ バレルセンター研削量＝（Ａ−Ｂ＋Ｄ）と、（Ａ−Ｃ）
の大きい方の値 ここで、Ａ＝研削前輪郭度バレルセンター値 Ｂ＝前回使用部（通板部）内での研削前輪郭度の最小値 Ｃ＝バレル全長における研削前輪郭度の最小値 Ｄ＝基準研削量（使用状況に応じて決まる最小研削量）

【００３１】従って、請求項１の発明においては、ロー
ルバレル方向（胴部長手方向）の複数部分の輪郭度を測
定してバレル全長に亘って未研削部分が発生しないよう
にすることができる、ロール胴部中央部の研削量を求め
るようにしたので、胴部中央部よりロール径が小さい部
分のあるロールを研削する場合でも研削されない部分が
発生することを確実に防止することができ、未研削部分
が残ったために再研削等を行わなければならないことに
よる研削能力の低下を防ぐことができる。

【００３２】次に、請求項２〜４の発明である、冷却工
程を設けずに圧延機から取り出した圧延ロールを直ち
に、又はより短時間のうちに再研削しても圧延機におけ
る板クラウン制御の誤差を生じさせないようにすること
ができる圧延用ロールの研削方法及びその使用方法の根
拠となった知見について詳述する。

【００３３】図２は、胴部表面温度が気温以上の熱延用
仕上ミルのワークロール（材質：ハイス鋼）を研削した
際の胴部中央部における研削前の温度偏差と研削後の温
度偏差の関係を調査した結果である。この図２の結果よ
り、研削時間によらず研削前の温度偏差により一義的に
研削完了時の温度偏差が予測可能であるという知見が得
られた。同様の関係は、胴部中央部に限らず任意位置で
得られた。

【００３４】図３は、前記と同様の胴部全長が２０００
ｍｍの熱延用仕上ミルのワークロールを空冷した場合
の、胴部中央部、胴部中央部より２００ｍｍ離れた位
置、同じく４００ｍｍ離れた位置、及び同じく６００ｍ
ｍ離れた位置での温度偏差（胴部端部との間の温度差）
の変化を調査した結果である。この図３の結果より、あ
る時刻における温度偏差が分かれば、その値から任意の
時間経過後の温度偏差を予測可能で、なお且つ胴部のい
かなる位置においても同じ方法で予測できるという知見
が得られた。

【００３５】又、図４は、温度偏差とヒートアップ量の
関係を調査した結果である。この図４には、胴部中央部
についての測定結果が示してあるが、長手方向の任意位
置で同様の関係が得られた。この図４の結果より、温度
偏差からヒートアップ量は一義的に求めることが可能で
あるという知見が得られた。

【００３６】以上詳述した知見に基づいてなされた請求
項２の発明について以下に説明する。まず、研削前に少
なくとも胴部両端部と中央部の３箇所以上の表面温度を
測定する。そのデータより、前記図２に示したようなグ
ラフあるいはそれを定式化した算出式、例えば（１）式
に当て嵌めて研削完了時の温度偏差Ｙ1 を予測する。こ
れは、結果として表面温度を予測していることに相当す
る。なお、Ｋ1 は定数である。

【００３７】 Ｙ1 ［℃］＝Ｋ1 ×（研削前温度偏差［℃］） …（１）

【００３８】予測された上記温度偏差を前記図４に示し
たようなグラフ、あるいはそれを定式化した算出式、例
えば次の（２）式に当て嵌めて研削完了時のヒートアッ
プ量を求める。なお、Ｋ2 、ａは定数である。

【００３９】 Ｙ2 ［mm］＝Ｋ2 ×１０^-a×（温度偏差［℃］）² …（２）

【００４０】求めた上記ヒートアップ量を圧延材条件等
から決定される基準プロフィールに加えたものを、研削
する際の目標プロフィールとして設定する。

【００４１】従って、請求項２の発明によれば、圧延機
から取り出した圧延用ロールを、特に冷却することな
く、温度偏差が無い状態に冷却したときの形状である基
準プロフィールに一致するようにロール表面を研削する
ことができるため、短時間で的確に圧延用ロールを研削
することができる。

【００４２】又、請求項３の発明においては、請求項１
の発明方法により基準プロフィールを設定し、且つ、請
求項２の発明方法により、該基準プロフィールに基づい
て決定される目標プロフィールを調整するようにしたの
で、未研削部が残ってしまうことを確実に防止できると
同時に、短時間で的確な圧延用ロールの研削を同様に行
うことが可能となる。

【００４３】又、請求項４の発明においては、研削完了
時に、研削完了時刻を記録すると共に、その時のロール
径及び表面温度を、少なくとも胴部両端部、中央部の３
箇所以上で計測する。そして、計測したこれら複数点の
温度データより各位置での温度偏差を計算する。又、そ
のロールを圧延機に組み込んだら、その組み込み時刻
（＝圧延開始時刻）と、上記圧延完了時刻との差から経
過時間を算出する。

【００４４】算出された上記経過時間と前述の温度偏差
とを、前記図３に示されるような温度偏差の変化を表わ
すグラフ、又はそれを定式化した算出式、例えば次の
（３）式に当て嵌め、圧延機に組み込むときの温度偏差
Ｙ3 を予測する。なお、Ｋ3 、Ｋ4 は定数である。

【００４５】 Ｙ3 ［℃］＝Ｋ3 ×ｅｘｐ（−Ｋ4 Ｘ） …（３） Ｘ＝（研削完了からの空冷時間［ｈｒ］）−（１／Ｋ4
）×ｌｎ（研削完了時温度偏差［℃］／Ｋ3 ）

【００４６】次に、実測された研削完了時の温度偏差に
よるヒートアップ量と、このように予測された圧延機組
み込み時の温度偏差によるヒートアップ量を、前記図４
に示したような温度偏差とヒートアップ量を表わすグラ
フ、あるいはそれを定式化した、例えば前記（２）式の
算出式に当て嵌めて求め、両ヒートアップ量の差、即ち
時間が経過して冷えたために減少したロール径方向の寸
法を研削完了時のロール直径から差し引き、圧延機組み
込み時のロール径を求める。

【００４７】以上の操作は前述したようにロールバレル
方向の３箇所以上の複数箇所で行うので、結果として圧
延機組み込み時のロールプロフィールを求めることが可
能となる。

【００４８】又、一方、実測した研削完了時の温度偏差
Ｔ1aと圧延機組み込み時の温度偏差Ｔ2aの差ΔＴ（＝Ｔ
1a−Ｔ2a）を求め、その値を補正値として研削完了時の
ロール表面温度Ｔ1 から差し引くことにより、圧延機組
み込み時のロール表面温度Ｔ2 （＝Ｔ1 −ΔＴ）を求め
る。この操作も前述したように、ロールバレル方向の３
箇所以上の複数点で行うので、結果として圧延機組み込
み時のロールバレル方向の表面温度分布を求めることが
可能となる。

【００４９】以上の操作により求めた圧延機組み込み時
のロールプロフィール及びロール胴部の表面温度分布の
情報を、圧延機における板クラウン制御へ反映させるよ
うにした。従来、圧延開始時のロールプロフィールは研
削完了時のプロフィールと同じとし、且つ表面温度分布
は全て常温あるいは任意の固定値等としていたので、実
際の値との誤差が大きく、そのため圧延される圧延材に
そのロールプロフィールが転写されるために板のクラウ
ン制御に大きな誤差要因となっていた。

【００５０】上述した如く、請求項４の発明によれば、
圧延機の板クラウン制御に必要な圧延機組み込み時のロ
ールプロフィール及びロールの胴部温度分布を、研削完
了時のロール直径、ロール胴部表面温度等の計測結果及
び研削完了時から延機組み込み時までの間の経過時間に
より求め、圧延機の板クラウン制御へ反映させるように
したので、圧延開始後の板クラウンの制御精度を大幅に
向上することが可能となる。従って、前記請求項２又は
３の発明と組合せることにより、圧延機から取り出した
ロールを直ちに、あるいは短時間のうちに研削すること
ができると共に、研削が完了したロールを圧延機に組み
込んで圧延を開始する時から高精度の板クラウン制御を
行うことができる。

【００５１】なお、その研削の際の目標プロフィール
を、研削完了時のヒートアップ量がその後の空冷により
ゼロとなったときに基準プロフィールとなるように設定
する場合には、圧延機に組み込む前に気温と同温になっ
たロールは、前記ロールプロフィール及び温度分布の予
測を行わなくてもよいので、予測計算負荷を下げること
ができる。

【００５２】更に、請求項５の発明においては、圧延に
使用したロールを、ロール疵探傷装置及びロール直径計
測装置を具備した研削盤により研削するに際し、それら
装置と研削盤の制御をコンピュータにより統括し、自動
的にロール疵を除去し、且つ全体を適切な研削量で研削
を行うことを可能にした。

【００５３】従って、本発明によれば、従来オペレータ
が行っていたロール疵への対応を、全てコンピュータに
よって自動的に行うことが可能となるので、省力化が図
れると共に、ヒューマンエラーによる作業ロス、圧延事
故、品質トラブルの発生を抑制することが可能となる。

【００５４】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００５５】下記表１は、本発明に係る第１実施例によ
り研削した対象ロールの特徴を、表２は本実施例で用い
た各種予測モデル式を、表３は本実施例の対象ロールの
研削目標の基準値をそれぞれ示している。表２に示した
Ｎｏ．１、２、３の各モデル式は、それぞれ前記
（１）、（３）、（２）式に相当する。又、図５、図６
には、研削前のロールの直径、表面温度の測定結果を示
してある。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【表２】

【００５８】

【表３】

【００５９】（１）まず、目標プロフィールを下記方法
により求めた。

【００６０】研削前の胴部中央部の温度偏差は、図６か
ら分かるように４５℃であったので、表２のＮｏ．１の
モデル式により研削後の温度偏差が１８．９℃と予測さ
れた。これを表２のＮｏ．３のモデル式に代入すること
により、研削完了時のヒートアップ量は０．０１６ｍｍ
と予測された。従って、研削の目標プロフィールは、表
３の基準プロフィールを表わす式の係数０．１に上記ヒ
ートアップ量の０．０１６を加えた０．１１６を係数と
する次の（４）式で設定した。

【００６１】 ［端部との直径差］＝０．１１６×Ｓｉｎ（９０−０．０９ ×［中央部からの距離［mm］］） …（４）

【００６２】なお、この（４）式は表３に記載の基準プ
ロフィールの式を、図７に示すように係数を振幅とする
半波長のサインカーブで近似して導いたものである。即
ち、基準プロフィールを、バレル全長２０００ｍｍを１
８０°位置とし、丁度中央の９０°位置から左右方向各
１０００ｍｍ（９０°分に相当）迄の距離を、０．０９
［°／ｍｍ］を乗じて角度に換算して表わしている。

【００６３】（２）次に、図５に示した検出データと上
記（４）式を用いて、胴部中央部における目標研削量を
下記方法により求めた。

【００６４】研削前輪郭度胴部中央部の値：Ａ Ａ＝６００．５−６００．４ −｛０．１１６×Ｓｉｎ（９０−０．０９×０）｝ ＝−０．０１６［mm］ 前回使用部内での研削前輪郭度の最小値：Ｂ Ｂ＝６００．２５−６００．４ −｛０．１１６×Ｓｉｎ（９０−０．０９×６００）｝ ＝−０．２１８［mm］ 胴部全長における研削前輪郭度の最小値：Ｃ （計算の詳細は省略、同様の計算を図５の左→右のデー
タについて計算した結果のみを次のカッコ内に示してあ
る） Ｃ＝ｍｉｎ（０．０００，０．１１４，−０．１６８，−０．０９４， −０．０６０，−０．０１６，−０．０６０，−０．０９４， −０．２１８，０．１１４，０．０００）＝−０．２１８ 基準研削量Ｄ＝０．２２［mm］ 胴部中央部研削量＝ｍａｘ（Ａ−Ｂ＋Ｄ，Ａ−Ｃ） ＝ｍａｘ（０．４２２，０．２０２）＝０．４２２［mm］

【００６５】以上のようにして求めた目標プロフィー
ル、研削量によって研削を行ったロールの直径の実測結
果を図８に示す。

【００６６】この図８に示した結果より、前回使用部
（通板部）の全ての位置において基準研削量が確保され
ており、削り残しもないという良好な結果を得ることが
できた。

【００６７】又、気温と同温まで表面温度が下がった時
点におけるプロフィールは、基準プロフィールが得られ
ているという良好な結果を得ることができた。

【００６８】又、別途実験により研削完了後の気温と同
温にまで表面温度が下がる前に、研削後の圧延用ロール
を圧延機に組み込むという実験を行った。

【００６９】その際の実験条件を次の表４に示す。表
中、Ｆ１〜Ｆ７は、仕上圧延機の第１〜第７スタンドを
それぞれ表わしている。

【００７０】

【表４】

【００７１】実験では、まず、仕上圧延機の第１スタン
ドＦ１〜第７スタンドＦ７のそれぞれについて、圧延機
組み込み時のロールの温度偏差（胴部中央部の値）を、
表２に示したＮｏ．２のモデル式を用いて、Ｆ１：２
２．６℃、Ｆ２：１０．０℃、Ｆ３：１５．９℃、Ｆ
４：１２．７℃、Ｆ５：４．１℃、Ｆ６：１７．９℃、
Ｆ７：１８．１℃と求めた。

【００７２】又、上記各値を、表２に示したＮｏ．３の
モデル式に代入して、ヒートアップ量（胴部中央部の
値）を、Ｆ１：２３．５μｍ、Ｆ２：４．６μｍ、Ｆ
３：１１．６μｍ、Ｆ４：７．４μｍ、Ｆ５：０．８μ
ｍ、Ｆ６：１４．７μｍ、Ｆ７：１５．１μｍと求め
た。この各ヒートアップ量を、圧延機側の板クラウン制
御システムに入力し、このヒートアップ量に相当する分
のベンダー圧を下げる制御を行った。又、前記研削完了
時の実測温度偏差と圧延機組み込み時の予測温度偏差の
差を求め、その補正値を研削完了時の胴部各点の表面温
度実測値から差し引いて圧延機投入時のロール表面温度
の予測値を求めた。なお、補正の方法として本実施例で
は、下記ロジックを使用した。但し、これに限定されな
い。

【００７３】補正値＝（１−胴部中央からの距離／（胴
部長さ／比））×（研削完了時温度偏差−圧延機組み込
み時温度偏差）

【００７４】上記圧延機組み込み時のロール表面温度
も、圧延機側の板クラウン制御システムに入力し、圧延
機にて使用中に生じるロールのヒートアップ量の変化を
予測するためにロール温度を予測する際の初期値に用い
るようにした。

【００７５】上述した制御の結果、仕上ミル出側におけ
る板幅方向中央部と端部との板厚の差が１５μｍ減少す
るという良好な結果が得られた。

【００７６】図９は、熱延仕上ミルのワークロールに対
して、本実施例による研削を行った場合と従来の方法に
よる研削を行った場合における、研削不良による再研削
ロールの発生率を示したものである。この図９により、
再研削ロールの発生率を大幅に下げることができたこと
が分かる。

【００７７】図１０は、熱延仕上圧延機のワークロール
について、圧延機から取り出した時点から研削開始まで
の時間の比較を示してある。この図１０より、格段に研
削までの時間を短縮できることが分かる。又、その結
果、ロール常備数を大幅に削減できるという効果も得ら
れる。

【００７８】又、前述したように、圧延機における板ク
ラウン制御精度を向上させることができるという、良好
な結果も得られた。

【００７９】以上詳述した如く、本実施例方法によれ
ば、圧延用ロールの研削に際して、ロールの最小径部を
見出すと共に、ロールの研削完了後の温度を予測して研
削し、研削完了から圧延開始までの経過時間から、圧延
開始時のロールプロフィールを算出して圧延機の板クラ
ウン制御に反映させることが可能となり、板のクラウン
制御精度を大幅に向上させることが可能となる。

【００８０】図１１は、本発明に係る第２実施例に適用
するコンピュータシステムを示し、このシステムは研削
制御用コンピュータ１０から、各種研削用機器を制御す
るための制御盤１２、ロール疵探傷装置を制御するため
の制御盤１４、ロール直径計測装置を制御するための制
御盤１６のそれぞれに運転指令信号が出力されると共
に、ロール疵探傷装置制御盤１４からは探傷結果が、ロ
ール直径計測装置制御盤１６からは直径測定結果がそれ
ぞれ信号入力され、各制御盤１２〜１６による研削、探
傷、直径計測の各操作が全て研削制御用コンピュータ１
０により統括制御されるようになっている。

【００８１】本実施例においては、上記コンピュータシ
ステムとして構成されているロール疵探傷装置及びロー
ル直径計測装置を具備した研削盤（いずれも図示せず）
にて、圧延に使用したロールを研削する際に、次の表５
に示した実施条件の下で、下記の作業をコンピュータに
より自動的に行うようにしている。

【００８２】

【表５】

【００８３】（１）研削開始前に超音波探傷装置や渦流
探傷装置等のロール疵を探傷する装置によって、研削対
象ロールに疵があるかどうかを判断し、ある場合にはロ
ール直径方向に最も深く疵が入っている箇所を判定す
る。

【００８４】（２）判定された箇所の疵探傷を前記ロー
ル疵探傷装置で行いながら、又、通常ロール研削盤に具
備されているロール直径計測装置により、その箇所の直
径測定を行いながら、その箇所のみ疵取りのための研削
を開始する。

【００８５】（３）前記疵取り研削中、前記ロール疵探
傷装置によって、ロール表面からの疵の深さの変化を監
視する。又、前記ロール直径計測装置の測定結果によっ
て研削量（研削開始時のロール直径−現在のロール直
径）を算出し、これの変化も監視する。

【００８６】（４）前記疵の深さが、圧延使用上問題な
いレベルになったなら、疵取り研削を終了し、その時点
での研削量が、ロール長手方向研削必要部位全てにおい
て確保されるような研削を開始する。

【００８７】なお、前記疵の深さが圧延使用上問題ない
レベルになる前に、前記研削量がある所定の値になった
ら疵取り研削を中断し、オペレータへ異常をガイダンス
する。

【００８８】以上詳述した本実施例によれば、コンピュ
ータにより自動的にロール疵を除去する研削を行うこと
が可能となるため、ヒューマンエラーに起因する疵残り
ロールの発生や、それによる再研削の作業ロス、あるい
は圧延事故、品質トラブル等を防ぐことができると共
に、省力化をも図ることが可能となる。

【００８９】なお、以上の第２実施例では、ロール疵の
探傷装置を圧延開始前と共に、疵取り研削中継続して使
用した場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものでなく、研削中の任意のタイミングにて使用す
るようにしてもよい。

【００９０】又、ロール直径計測装置によって、研削量
がある所定の値になったら疵取り研削を中断し、オペレ
ータへ異常をガイダンスするようにしたが、本発明はこ
れに限られるものでなく、疵取り研削を中断せずに、完
全に疵が除去できるまで研削を続行してもよい。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１の発明に
よれば、ロール胴部の長手方向全体に亘って未研削部分
が残ってしまうことを確実に防止することができる。

【００９２】請求項２の発明によれば、圧延に使用した
ロールを短時間で高精度に目標ロールプロフィールに研
削することができる。

【００９３】請求項３の発明によれば、ロール胴部の長
さ方向全体に亘って未研削部分が残ってしまうことを確
実に防止できると同時に、圧延用ロールを短時間で高精
度に目標プロフィールに研削することができる。

【００９４】請求項４の発明によれば、研削完了後の圧
延ロールを圧延機に組み込んで圧延を開始する際に、最
初から板クラウンの制御精度を向上することができる。

【００９５】請求項５の発明によれば、ロール表面に疵
が生じている場合に、その疵を確実に除去することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の原理を説明するための説明図

【図２】研削開始時の温度偏差と研削完了時の温度偏差
の関係を示す線図

【図３】ミル抜出し後の経過時間と温度偏差の関係を示
す線図

【図４】温度偏差とヒートアップ量の関係を示す線図

【図５】胴部中央部からの距離と研削前ロール直径との
関係を示す線図

【図６】胴部中央部からの距離と表面温度との関係を示
す線図

【図７】基準プロフィールを説明するための線図

【図８】胴部中央部からの距離とロール直径の関係を示
す線図

【図９】本発明の効果を示す線図

【図１０】圧延機抜出し時から研削開始までの間に要す
るロール本数を、本発明方法と従来方法を比較して示し
た線図

【図１１】本発明に係る第２実施例に適用するロール研
削制御システムの概略構成を示すブロック図

【図１２】胴部中央部からの距離とロール表面温度との
関係を示す線図

【符号の説明】

１０…研削制御用コンピュータ １２…各種研削用機器制御盤 １４…ロール疵探傷装置制御盤 １６…ロール直径計測装置制御盤

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２４Ｂ 49/14 8315−4Ｅ Ｂ２１Ｂ 37/00 １１６Ｄ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧延用ロールを研削するに際し、胴部任意
   位置の胴部直径（ａ）と胴部片端面の直径（ｂ）との差
   であるクラウン量（ａ−ｂ）と、研削目標としての目標
   クラウン量（ｃ）との差である輪郭度（ａ−ｂ−ｃ）
   を、研削前に測定した複数点の胴部直径から算出すると
   共に、 算出された複数点の研削前の輪郭度の中から、胴部中央
   部の値Ａ、前回通板範囲内での最小値Ｂ、胴部全長にお
   ける最小値Ｃを選択し、（Ａ−Ｃ）及び基準研削量Ｄを
   考慮した（Ａ−Ｂ＋Ｄ）の大きい方の値を、胴部中央部
   の研削量とすることを特徴とする圧延用ロールの研削方
   法。
2. 【請求項２】圧延ロールを研削するに際し、研削前の胴
   部表面温度を少なくとも両端部及び中央部の３箇所以上
   で計測し、 計測された表面温度データを用いて研削完了時の表面温
   度を予測し、予測された表面温度を用いて同時点におけ
   る胴部端部との間の熱膨脹量の差であるヒートアップ量
   を、少なくとも胴部中央部について予測し、 予測されたヒートアップ量を用いて、胴部形状の研削目
   標である目標ロールプロフィールを調整することを特徴
   とする圧延用ロールの研削方法。
3. 【請求項３】圧延用ロールを研削するに際し、任意位置
   の胴部直径（ａ）と胴部片端面の直径（ｂ）との差であ
   るクラウン量（ａ−ｂ）と、研削目標としての目標クラ
   ウン量（ｃ）との差である輪郭度（ａ−ｂ−ｃ）を、研
   削前に測定した複数点の胴部直径から算出すると共に、 算出された複数点の研削前の輪郭度の中から、胴部中央
   部の値Ａ、前回通板範囲内での最小値Ｂ、胴部全長にお
   ける最小値Ｃを選択し、（Ａ−Ｃ）及び基準研削量Ｄを
   考慮した（Ａ−Ｂ＋Ｄ）の大きい方の値を、胴部中央部
   の研削量として目標プロフィールを設定し、 更に、研削前の胴部表面温度を少なくとも両端部及び中
   央部の３箇所以上で計測し、 計測された表面温度データを用いて研削完了時の表面温
   度を予測し、予測された表面温度を用いて同時点におけ
   る胴部端部との間の熱膨脹量の差であるヒートアップ量
   を、少なくとも胴部中央部について予測し、 予測されたヒートアップ量を用いて、胴部形状の研削目
   標である前記目標ロールプロフィールを調整することを
   特徴とする圧延用ロールの研削方法。
4. 【請求項４】研削後の圧延用ロールを圧延機に組み込ん
   で板材を圧延するに際し、 研削完了時の胴部表面温度及び胴部直径を少なくとも両
   端部及び中央部の３箇所以上でそれぞれ計測すると共
   に、 計測した上記胴部表面温度と、研削完了時点から圧延開
   始までの経過時間とから該圧延開始時の胴部表面温度分
   布を予測し、 予測された胴部表面温度分布から求まる各計測点と端部
   との間の熱膨脹量の差であるヒートアップ量を用いて前
   記胴部直径を補正して圧延開始時のロールプロフィール
   を算出し、該ロールプロフィールを圧延機の板クラウン
   制御に反映させることを特徴とする圧延用ロールの使用
   方法。
5. 【請求項５】ロール疵探傷装置とロール直径計測装置と
   を備えた研削盤を用いて圧延用ロールを研削するに際
   し、 上記両装置の運転制御と研削盤の研削制御とをコンピュ
   ータで統括し、 研削に先立ってロール疵探傷装置により胴部表面の探傷
   を行い、疵が検出された場合にはその疵が無くなるまで
   局所的な研削を行い、 しかる後、ロール直径計測装置により上記局所研削部を
   含む任意箇所の胴部直径を計測し、得られた該局所研削
   部の胴部直径と他の胴部直径とを比較して全体の研削量
   を決定することを特徴とする圧延用ロールの研削方法。