JPH0839115A - オンライン圧延ロール研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、オンラインで圧延ロールを研削する
平面型又はカップ型砥石を有するロール研削装置に於い
て、その目的は、１本の圧延ロールに対し１個の砥石で
ロールの一方の端部から他方の端部まで研削出来るよう
にすることにある。 【構成】圧延ロール１ａとそれを研削する平面型の回転
砥石部２０と砥石駆動装置，砥石を押しつける砥石送り
装置，砥石を圧延ロール軸方向へ移動させる移動装置に
より構成されたロール研削ユニットを１本の圧延ロール
に対し１個設ける。ロール研削ユニットと摺動レールを
繋ぐ車輪の位置を偏心を有する車輪軸で移動させ、回転
砥石部２０と圧延ロール１ａの接する位置を変える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板材圧延機内に設けた
圧延ロール研削装置に係り、特に、平面型回転砥石で圧
延ロールを効果的に研削を行うオンライン圧延ロール研
削方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に板圧延機のワークロールはスラブ
材を圧延すると、圧延部分のみが摩耗し非圧延部分との
段差が生じてしまう。このため幅広のスラブから幅狭の
スラブに順番を付けて圧延するなど圧延制約があった。
この問題を解決すべく多くのオンライン圧延ロール研削
装置に関する技術とその制御方法が提案された。

【０００３】例えば実開昭62−174705号公報では複数個
のカップ状の砥石が一体のフレーム内に設置され、非研
削体の回転するロールに砥石を押しつけ、ロールの回転
力で砥石を回転させながら、フレームをロール軸方向に
移動させ圧延ロール全面を研削する研削方法が述べられ
ている。

【０００４】又、実開昭61−242711号公報には上記と同
じ研削方法を持ちながら、１本のロールに対し唯一１個
の砥石を用いて研削し、且つ、ロール全面を研削するた
めにロール軸中央付近に於いて、砥石の研削面を反転さ
せることが述べられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題が有る。

【０００６】実開昭62−174705号公報によると、圧延ロ
ールの回転力を利用し、カップ状砥石を連れ廻りで回転
させているので、砥石１個当たりの研削能力は高くな
い。その為、１本の圧延ロール当たり６個程度の研削体
を必要とする。常に圧延ロールの端部のみに非圧延部が
生ずるため、段差の無いロールプロフィールを保とうと
すると端部の研削体の押しつけ力が高くなるので非常に
早く消耗する。そのため頻繁に端部の砥石交換が必要に
なるので、その都度圧延を停める必要が生ずる。実開昭
61−242711号公報の様に、圧延ロールの回転力を利用
し、カップ状砥石を連れ廻りで回転させているので、研
削能力は更に低くなる。

【０００７】また複数個の研削体を用いて圧延ロールを
研削すると各々の研削体の微小な研削性能の差によりロ
ール表面性状が異なり、それが圧延材に転写すると圧延
材表面に筋状の光沢むらが生ずる。

【０００８】圧延機内で１個の平面型研削体を用いて圧
延ロールを操作側端より駆動側端まで研削すると、圧延
ロール端とスタンドの間に平面型研削体が逃げるスペー
スが必要となる。このスペースを設けることができない
場合は１個の平面型研削体を用いたオンライン研削装置
を圧延機内に設置することが困難となる。

【０００９】圧延ロールを研削する場合、高い研削能力
を必要とするに適した砥石と、ロール表面粗度を緻密に
するに適した砥石は同じではない。１個の砥石で異なっ
た研削性能を発揮するためには異なった性質を有する複
数の砥粒層を持ち、必要に応じて砥粒層を変える必要が
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】圧延ロールとそれを研削
する平面型回転砥石と該砥石を回転させる砥石駆動装
置，圧延ロールに砥石を押しつける砥石送り装置，砥石
を圧延ロール軸方向へ移動させる移動装置により構成さ
れたロール研削装置ユニットを１本の圧延ロールに対し
１個設けたオンライン圧延ロール研削装置に於いて、該
ロール研削装置ユニットを摺動レールと接続する車輪の
位置を移動させることにより圧延ロールの軸芯に直行す
る軸線に対し、該ロール研削装置ユニットの砥石回転軸
の軸芯を相反する方向に移動可能とする。

【００１１】好ましくは、砥石回転軸に対し一方側の車
輪軸を固定にし、相反する側の車輪の軸心に偏芯機能を
持たせ、この車輪軸を回転させ車輪位置を変えることに
より、回転砥石軸芯の位置を移動させる。

【００１２】又、圧延ロールとそれを研削する平面型回
転砥石と該砥石を回転させる砥石駆動装置，圧延ロール
に砥石を押しつける砥石送り装置，砥石を圧延ロール軸
方向へ移動させる移動装置により構成されたロール研削
装置ユニットを有するオンラインロール研削装置に於い
て、該ロール研削装置ユニットを摺動レールと接続する
車輪の位置を任意に移動させることにより圧延ロールの
軸芯に直行する軸線に対し、該ロール研削装置ユニット
の砥石回転軸の軸芯を任意の方向に移動可能とする。

【００１３】好ましくは、平面型回転砥石の外周から内
周に複数の異なった砥粒層を取付け、ロール研削装置ユ
ニットを摺動レールと接続する車輪の位置を任意に移動
させることにより、該ロール研削装置ユニットの砥石回
転軸の軸芯を任意の方向に移動可能させ、異なった砥粒
層で研削する。

【００１４】

【作用】砥石を高速で駆動することにより、研削能力と
砥石の寿命を高め、少ない砥石数で１本の圧延ロールの
一方の端部から他方の端部まで長時間研削出来る様にす
る。

【００１５】ロールの有する振動を容易に吸収するた
め、砥石には平面型回転砥石を用い、更に砥石に弾性体
機能を持たせることによりロールにビビリを生じない様
に研削出来る。

【００１６】これは特願平5−126187 号公報に詳しい。

【００１７】１個の砥石で研削する場合問題となるロー
ル端部の砥石の移動出来ない範囲は砥石のロール軸芯に
対する傾き角度を変えて研削する。

【００１８】圧延ロールと平行に設けられた摺動レール
と研削ユニットをつなぐ車輪の位置を移動させることに
より、圧延ロール軸心と直行する軸心に対する砥石回転
軸の傾きを変え、回転砥石の研削位置を変える。

【００１９】１個の回転砥石において外周側と内周側で
研削する砥粒の性質を変えた構造とし、各々の一方の砥
粒層のみが圧延ロールと接触し研削するために、圧延ロ
ール軸心と直行する軸心に対する砥石回転軸の傾きを任
意に変え、回転砥石の研削位置を変える。

【００２０】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図１におい
て、本実施例に関わる圧延機は圧延材Ｓを延伸する一対
の圧延ロール１ａと圧延ロール１ａを支持する一対の上
下補強ロール１ｂを有する４段圧延機である。圧延ロー
ル１ａは軸受箱３により保持され、これら軸受箱３はス
タンド４に組み込まれ、圧延機入側には入側ガイド１０
が配置され圧延材Ｓの圧延ロール１ａへのガイドを行
う。

【００２１】圧延時発生する圧延ロール１ａの熱を冷却
するクーラントヘッダ１５が設けられ、圧延時発生する
圧延ロール１ａの熱を冷却する。

【００２２】この様な圧延機に本実施例のオンライン圧
延ロール研削装置が設けられている。オンライン圧延ロ
ール研削装置は、１本の圧延ロール１ａに１個のロール
研削装置ユニット５を有している。図１は上圧延ロール
を代表し説明するが下の圧延ロール１ａにも同様なロー
ル研削装置ユニット５を有している。

【００２３】図２及び図３ロール研削装置ユニット５は
圧延ロール１ａを研削する平面型の回転砥石部２０，こ
の回転砥石部２０を砥石回転軸２１を介して回転させる
砥石駆動装置２２，圧延ロール１ａに回転砥石部２０を
押しつける砥石送り装置２３、回転砥石部２０を圧延ロ
ール１ａの軸方向に移動させる砥石移動装置２４を備え
ている。

【００２４】回転砥石部２０は、超砥粒を付けた円盤砥
石、即ち平面型の回転砥石５１と、この回転砥石５１と
砥石回転軸２１と間に配置された弾性体機能を有する部
材、例えば回転砥石５１を支持する弾性体機能を有する
薄板円盤５２とを有し、圧延ロール１ａと回転砥石５１
間の接触力により回転砥石部２０の撓み量が変わる構造
となっている。また、この砥石回転軸２１は、回転砥石
５１の片側一方のみを圧延ロール１ａに接触させるため
圧延ロール１ａの軸直角線に対し微小角、傾いて設置さ
れている。回転砥石軸２１の反回転砥石側には回転砥石
５１と圧延ロール１ａ間の接触力を測定するロードセル
５３が配置されている。

【００２５】砥石駆動装置２２は、回転砥石５１を所定
の砥石周速になるよう回転駆動する液体モータ５４（電
気モータでも問題無い）と、液体モータ５４の回転を砥
石回転軸２１に伝えるベルト５５とで構成されている。
砥石送り装置２３は、送りモータ５７と、送りモータ５
７との回転力で回転砥石部２０、砥石回転軸２１及びロ
ードセル５３を一緒に前後送りするボールねじ５６と、
送りモータ５７の回転角度を検出するエンコーダー５７
ａとで構成されている。砥石回転軸２１，ロードセル５
３が一体で砥石送り装置２３で前後動するようにボデー
５９に収納されている。ボデー５９，砥石駆動装置２２
及び砥石送り装置２３はケース２５に収納されている。

【００２６】砥石移動装置２４は、ケース２５に取り付
けられたトラバースモータ５８と、トラバースモータ５
８の回転軸に装着されたピニオン，トラバースモータ５
８の回転力によるピニオンとラック１４の噛み合いによ
りスムーズに移動可能としてある。トラバースモータ５
８は回転数を検出するエンコーダー５８ｂを備えてい
る。ロール研削装置ユニット５は圧延ロールの一方から
他方まで移動出来るように設けた摺動レール７に車輪２
６で接続され取り付けられている。ロードセル５３，エ
ンコーダー５７，５８からの情報は情報処理装置１３ｂ
に入り演算を行い制御装置１３ａによりモータ類を駆動
する。ロール研削装置ユニット５は上記で述べた装置を
ケース２５の中に入れ、冷却水やスケールから保護す
る。図４の様にこのケース２５に固定した車輪軸２６１
に回転自在に車輪２６をベアリング２６２を介して取り
付けられている。

【００２７】実施例１のロール研削装置ユニット５の動
きを図４，図５にて述べる。

【００２８】１本の圧延ロール１ａに対し、１個のロー
ル研削装置ユニット５を図４のようにロール軸方向に移
動し研削する。回転砥石部２０を支持駆動する砥石回転
軸２１を圧延ロール１ａに直行する軸にα度傾きを持た
せたＧｃ１の位置で、回転砥石５１が圧延ロール１ａの
操作側端部に接し研削を開始する。

【００２９】砥石回転軸２１をＧｃ２の位置まで研削し
ながら移動し、Ｇｃ２の位置で回転砥石５１を圧延ロー
ル１ａから離す。これにより回転砥石５１径に当るＬ２
だけ圧延ロール１ａの駆動側端からロール中心側の位置
まで研削出来る。

【００３０】ここで砥石回転軸２１を圧延ロール１ａに
直行する軸に対し相反する方向にα度傾きを持たせたＧ
ｃ３の位置までロール研削装置ユニット５を移動させ
る。ここで回転砥石５１を圧延ロール１ａに接し駆動側
端より研削を開始する。次に砥石回転軸２１をＧｃ３の
位置からＧｃ４まで研削しながら移動する。これにより
圧延ロール１ａの操作側端部から駆動側端部まで研削が
可能となる。

【００３１】砥石回転軸２１を圧延ロール１ａに直行す
る軸に対し相反する方向にα度傾きを持たせた位置に移
動させる方法を次に述べる。

【００３２】圧延ロール１ａ軸心に直行する軸線に対
し、砥石回転軸２１軸心の位置を移動させるにはいろい
ろな方法が考えられる。一番構造的に簡単で、且つスペ
ースを必要としない方法は摺動レール７とロール研削装
置ユニット５を繋ぐ車輪２６の位置移動による方法であ
る。ロール研削装置ユニット５の中心線に対し一方側の
車輪軸２６１を固定にし、相反する側の車輪軸２６１に
偏心を持たせ、車輪軸２６１の偏心位置を変えることに
より図６において圧延ロール１ａに並行に設けた摺動レ
ール７にロール研削装置ユニット５を摺動可能に連結す
るために車輪２６が有る。この車輪２６の４個のうち砥
石回転軸２１に対し一方側を固定とし、相反する側の車
輪２６のセンターの位置を移動可能とする。車輪２６の
センターの位置を移動可能とするために車輪２６を支え
る車輪軸に偏心を設けた偏心軸２６１ａの偏心位置を変
えることにより、車輪の位置を変える。

【００３３】図７は固定側車輪２６に対し移動側車輪２
６ａをΔｓだけロール側に移動させた状態である。固定
側車輪２６に対しΔｓだけ移動側車輪２６ａを移動する
ことにより、ロール軸心に直行する軸線Ｒｖに対する砥
石回転軸２１の傾き角度は

【００３４】

【数１】

【００３５】となる。

【００３６】図８は固定側車輪２６に対し移動側車輪２
６ａをΔｓだけ反ロール側へ移動させた状態である。

【００３７】ロール軸心に直行する軸線Ｒｖに対し、砥
石回転軸２１は図８は図７と相反する側へθ度傾く。ロ
ール軸心に直行する軸線Ｒｖに対し、砥石回転軸２１を
相反する方向にθ度傾けることにより、圧延ロール１ａ
と回転砥石５１の接する位置は砥石回転軸心にたいして
相反する方向に移動する。

【００３８】移動側車輪２６ａの偏心軸２６１ａを移動
させるとき、２個の偏心軸２６１ａ間の距離ｂを常に一
定になるように移動させないと、車輪２６と摺動レール
７間に隙間が生じたり、車輪２６と摺動レール７間でロ
ックしたりする。

【００３９】次にロール軸心に直行する軸線Ｒｖに対
し、砥石回転軸２１を移動させる機構について説明す
る。図８の構造は移動側車輪２６ａと偏心軸２６１ａ，
偏心軸２６１ａを回転自在に保持するベアリング２６３
を有し、車輪軸回転装置８は偏心軸２６１ａを回転させ
るピニオン８４，２個のピニオン８４を繋ぎピニオン８
４を回転させるラック８３，ラック８３を動かす液圧シ
リンダー８５により構成されている。

【００４０】液圧シリンダー８５の８５ａ側に圧力を持
った液体を挿入し、シリンダーロッド８５ｃを押し出
す。シリンダーロッド８５ｃと連結されたラック８３が
液圧シリンダー８５と並行に移動し、ラック８３と噛み
合ったピニオン８４を回転させる。ピニオン８４の回転
により偏心を有する２本の偏心軸２６１ａが同時に、同
一角度回転する。シリンダーロッド８５ｃの移動量を偏
心軸２６１ａが１８０度回転するに必要な距離だけ移動
できるように調整すれば、車輪２６の中心が前後方向に
２Δｓだけ移動する。

【００４１】砥石回転軸２１に対し、一方側の車輪２６
の中心を固定にして、反対側の移動側車輪２６ａを上記
で述べたような機構を用いて車輪２６の中心が前後方向
に２Δｓだけ移動させることによりロール軸心に直行す
る軸線Ｒｖに対し、砥石回転軸２１はθ度から相反する
側のθ度まで傾く。

【００４２】次にロール軸心に直行する軸線Ｒｖに対
し、砥石回転軸２１を任意の角度に移動させる機構につ
いて説明する。

【００４３】図９の構造は移動側車輪２６ａと偏心軸２
６１ａ，偏心軸２６１ａを回転自在に保持するベアリン
グ２６３を有し、車輪軸回転装置８は偏心軸２６１ａを
回転させるピニオン８４，２個のピニオン８４を繋ぎピ
ニオン８４を回転させるラック８３，ラック８３を動か
すバックラッシュの無いボールねじ８１とナット81ａ，
ボールねじ８１を回転させる電気モータ８２と電気モー
タ８２の回転角度を測定するエンコーダー８２ａより構
成されている。

【００４４】電気モータ８２の回転によりボールねじ８
１を回転させ、ボールねじ８１を回転によりナット８１
ａが前後方向に移動し、ナット８１ａと連結されたラッ
ク８３がボールねじ８１と並行に移動し、ラック８３と
噛み合ったピニオン８４を回転させる。ピニオン８４が
回転すると、偏心を有する２本の偏心軸２６１ａが同時
に、同一角度回転する。

【００４５】電気モータ８２の回転に対する偏心軸２６
１ａの回転角度は一定であるから、電気モータ８２の回
転角度をエンコーダー８２ａで測定し、その回転角度を
情報処理装置１３ｂにて演算制御すれば、任意の偏心角
度に偏心軸２６１ａを回転させることができる。偏心軸
２６１ａの偏心量Δｓと任意の偏心角度に移動させるこ
とにより、移動側車輪２６ａの中心が移動し、ロール軸
心に直行する軸線Ｒｖに対する砥石回転軸２１の角度は
任意に移動させることができる。

【００４６】次にロール軸心に直行する軸線Ｒｖに対す
る砥石回転軸２１の角度を任意に移動させることによ
り、１枚の砥石で複数の異なった砥粒層を使い分けて研
削する実施例について説明する。図１０は回転砥石部２
０に２種類の性質のことなる砥粒で作られた回転砥石５
１で、外周回転砥石５１ａ，内周回転砥石５１ｂ，回転
砥石間に設けられた砥粒を含まないボンド層５１ｃより
構成されている。

【００４７】この回転砥石部２０を回転駆動させる砥石
回転軸２１はロール軸心に直行する軸線Ｒｖに対しα度
傾いた位置で内周回転砥石５１ｂが全幅圧延ロールに接
し、圧延ロールは内周回転砥石５１ｂにより研削が行わ
れる。

【００４８】砥石回転軸２１がα度傾いた位置から、前
記で説明した車輪軸回転装置８の電気モータ８２を回転
制御し、砥石回転軸２１がβ度傾いた位置へ移動する。
砥石回転軸２１はロール軸心に直行する軸線Ｒｖに対し
β度傾いた位置で外周回転砥石５１ａが全幅圧延ロール
に接し、圧延ロールは外周回転砥石５１ａにより研削が
行われる。

【００４９】回転砥石５１の外周側と内周側で異なった
性質を有する砥石を貼付れば、１枚の砥石で異なった研
削を行うことができる。例えば圧延ロール１ａの非圧延
部はより多く研削するために、研削能力の高い砥石を用
い、圧延部は研削後のロール表面粗度の良い砥石を用い
ることができる。

【００５０】この様な機能をオンラインロール研削装置
のみならず、オフラインロール研削装置に於いても平面
型、又はカップ型砥石を用い、砥粒層を複数にした砥石
で砥石回転軸２１を変え研削することにより、１個の砥
石で粗研削と仕上げ研削を効率的に行うことができる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、１本の圧延ロールに対
して１個のロール研削ユニットで圧延ロールの一方の端
部から、他方の端部まで研削出来るようになり、研削装
置の有する能力を有効に利用し、少ないスペースと、少
ない設備費でオンラインロール研削装置を圧延機に設け
ることが出来る。

【００５２】又１本のロールを１個の砥石で研削するの
で砥石の研削性能の差がないため、研削後のロール表面
性状を一定に出来る。

【００５３】又複数の異なった性質を有する砥石を任意
に選択して研削が可能となるため、１個の砥石で研削性
能を変えることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるオンラインロール研削
装置を備えた圧延機の要部の部分断面図である。

【図２】ロール研削ユニットの内部平面図及び制御回路
図である。

【図３】ロール研削ユニットの内部側面図である。

【図４】１個の回転砥石部を用いて圧延ロールの一方端
から他方端まで研削したときの回転砥石部の動作説明図
である。

【図５】図４の回転砥石部動作フロー図である。

【図６】摺動レールと研削ユニットを連結する車輪の位
置により生ずる研削ユニットの圧延ロールに対する傾き
を示す図である。

【図７】図６の研削ユニットに対し一方の車輪位置を移
動したときの研削ユニットの圧延ロールに対する傾きを
示す図である。

【図８】偏心を有する車輪軸をシリンダーで回転させ、
車輪の位置を移動させる機構説明図である。

【図９】偏心を有する車輪軸を電気モータを用いて任意
に回転させ、車輪の位置を移動させる機構説明図であ
る。

【図１０】異なった性能の回転砥石を外周と内周に取り
付けた回転砥石部の内周側の回転砥石で研削している状
態を示す図である。

【図１１】異なった性能の回転砥石を外周と内周に取り
付けた回転砥石部の外周側の回転砥石で研削している状
態を示す図である。

【符号の説明】

１ａ…圧延ロール（上下作業ロール）、１ｂ…上下補強
ロール、３…軸受箱、４…スタンド、５…ロール研削装
置ユニット、７…摺動レール、８…車輪軸回転装置、１
３ａ…制御装置、１３ｂ…情報処理装置、１４…ラッ
ク、２０…回転砥石部、２１…砥石回転軸、２２…砥石
駆動装置、２３…砥石送り装置、２４…砥石移動装置、
２５…ケース、２６…車輪(固定側)、２６ａ…移動側車
輪、２６１…車輪軸、２６１ａ…偏心軸、５１…回転砥
石、５１ａ…外周回転砥石、５１ｂ…内周回転砥石、５
２…薄板円盤、８…車輪軸回転装置、８１…ボールね
じ、８２…電気モータ、８３…ラック、８４…ピニオ
ン、８５…液圧シリンダー。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧延ロールとそれを研削する平面型又は、
   カップ型回転砥石と該砥石を回転させる砥石駆動装置，
   圧延ロールに砥石を押しつける砥石送り装置，砥石を圧
   延ロール軸方向へ移動させる移動装置により構成された
   ロール研削装置ユニットを１本の圧延ロールに対し１個
   設けたオンライン圧延ロール研削装置に於いて、該ロー
   ル研削装置ユニットを摺動レールと接続する車輪の位置
   を移動させることにより圧延ロールの軸芯に直行する軸
   線に対し、該ロール研削装置ユニットの砥石回転軸の軸
   芯を相反する方向に移動可能とすることを特徴とするオ
   ンライン圧延ロール研削方法。
2. 【請求項２】請求項１のオンライン圧延ロール研削装置
   において、車輪の軸心に偏芯機能を持たせ、砥石回転軸
   に対し一方側を固定し相反する側の軸芯の位置を移動さ
   せることを特徴とするオンライン圧延ロール研削方法。
3. 【請求項３】圧延ロールとそれを研削する平面型又は、
   カップ型回転砥石と該砥石を回転させる砥石駆動装置，
   圧延ロールに砥石を押しつける砥石送り装置，砥石を圧
   延ロール軸方向へ移動させる移動装置により構成された
   ロール研削装置ユニットを有するオンラインロール研削
   装置に於いて、該ロール研削装置ユニットを摺動レール
   と接続する車輪の位置を任意に移動させることにより圧
   延ロールの軸芯に直行する軸線に対し、該ロール研削装
   置ユニットの砥石回転軸の軸芯を任意の方向に移動可能
   とすることを特徴とするオンライン圧延ロール研削方
   法。
4. 【請求項４】請求項３のオンライン圧延ロール研削装置
   において、平面型回転砥石の外周から内周に複数の異な
   った砥粒層を取付け、ロール研削装置ユニットを摺動レ
   ールと接続する車輪の位置を任意に移動させることによ
   り、該ロール研削装置ユニットの砥石回転軸の軸芯を任
   意の方向に移動可能させ、異なった砥粒層で研削するこ
   とが出来ることを特徴とするオンライン圧延ロール研削
   方法。