JPS606333A - ロ−ル研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、全体として測定装置に関するものであり、更
に詳しくいえば、熱間圧延鋼および冷間圧延鋼の品質を
改善するために、製鋼用圧延機のワーキングロールとバ
ックアップロールの輪郭測定の分解能と確度を向上させ
、かつそのような輪郭測定を容易に行えるようにするた
め、通常の［−１−ル研削装置に使用でる改良した空気
クラウンデーパ−目−ル測定装置に関するものである。

圧延機のおそらく最も重要な部品は「コールである。と
いうのは、ロールは金属の厚さ減少と整形を制御り−る
からである。表面が平らなロール−づなねら円筒形のロ
ール覧よ金属板の圧延に（対として）用いられ、金属棒
および形成のためにはロール本体に適当な形状の溝が形
成される。各ロールは本体部分ｉｌｌなわち圧延を行う
部分を含み、希望覆る寸法および輪郭を生ずるように構
成される。

ロールを定期的に圧延機から取外して摩耗状態を検査し
、本体を研削して輪郭を整えたロールを圧延機に再び取
りつけることにより、最良の結采が得られることが判明
している。しかし、種々の直径の摩耗しているロールと
再研削されたロールの表面輪郭を確かめるために使用づ
る。（１法を管理でさ、かつ妥当な価格のロール用パス
の開発には問題がある、通常のパスによる測定には非常
に多くの手作業を必要とし、かつ時間がかがりす“ぎて
いた。この種の測定装置の例が米国特許第２．０１９，
０６６号、第２，４６５．００２号、第３．７４４，１
３６号に示されている。

本発明によれば、研削すべきロールをとりつける主軸台
および心押し台と、ハウジングにとりつけらけれたとい
し巾と、前記ロールの長手方向にハウジングを横切る手
段と、ロールの軸にほぼ垂直な方向で、ロールに接近す
る向き、またはロールから離れる向きにハウジングを移
動させる手段と、前記ロールを回転させる手段と、セン
勺を有し、かつ前記ハウジングにとりつけられるゲージ
と、前記ハウジングに対して前記センサを前記ロールに
接近させ、または前記センサをロールから引き離すよう
に前記センサを動かすための手段と、前記センサの出力
を電気的出力に変換するための手段と、ペンを駆動する
回路および入力端子と出力端子を有するチャート記録轟
１とを有し、前記ハウジングが前記Ｏ−ルを横切る時に
前記センサはそのセンサとロールの表面との間の距離を
連続して検出し、前記ヂｐ−１〜記録訓の出力端子には
チャートの記録を発生する種類のロール研削装置におい
て、前記トランスデユーサの出力端子が接続される入力
端子と出力端子を有する電子的ブロセッリと、測定され
るロールの直径を決定し、かつ前記ヂャート記録「１の
前記ペン駆動回路の刊１ｑを調整づる前記プロセラυ内
の手段と、を備え前記ヂャート記録胴の出力端子には前
記センサにより横きられるロールの表面の輪郭を描くた
めに直線スケールを有するチャート記録を生じ、それに
より種々のわ径を有する摩耗した［１−ルおよび削られ
たロールの輪郭を４測する確度、分解能および容易さを
向上させるロール研削装置が得られる。

使用時にはセンサはロールの表面から最初の距離の所に
ステッピングモータにより位閤さけられ、それからロー
ルの長さ全体にわたって操作される。

その最初の距離は、その口〜ルが新に研削されたロール
であるか、または摩耗したロールであるかに応じて決ま
る。センサとロール表面の間の距離の変化はロール直径
の変化に比例する。その比例定数は公称ロール直径の非
線型関数であって、センサを位置させるために必要なス
テッピングモータの歩進数から８１算される。

しンリの出力はロール表面からセン勺までの距離の非線
型関数である。プログラム可能なブロセツＶがその関数
を線型化するために必要なｉｔ輝を（ｊい、直線的な尺
度を有するチャート記録を生ずる。ロール輪郭のチャー
ト記録はロール表面の状態を直ちに示し、ロールが仕様
に合致するか否かについての判定を直ちに下すことがで
きる。

研削機にとりつけられて、プロセッサにより制御される
本発明の自動ロール輪郭測定装置は、熱間圧延用および
冷間圧延用のワーキングロールｄ３よびバックアップロ
ールの輪郭測定の分解能と確度を向上し、かつ測定を容
易に行えるようにするものであって、その結果として熱
間圧延鋼および冷間圧延鋼の寸法制御を改善でき、更に
、［］−ル′の測定に要りる時間を短縮し、１間を省く
ように測定が自動化される。このゲージは広い範囲の１
コール直拌に使用でき、台の案内表面に沿って研削装置
のキレリッジの動きによりひき起される変化ににつで影
響を受けない。この小さいゲージは容易に保管でき、か
つ極めて正確である。

この明Ｉ轡においては本発明のゲージを製鋼に用いる場
合についでどく（Ｊ説明するが、アルミニウム工業ｊ３
よび製紙工業のような他の工業にａ５い−Ｃ使用される
１コ一ル表面の輪郭を整えるためにも使用Ｃきることが
わかるであろう。

以下、図面を参照し−Ｃ本発明を訂しく説明づる。

まず第１，２図を参照する。それらの図には本発明のＥ
ｌ−ル輪郭ゲージ１２を組込んだ従来の［１−ル研削装
＠１０が示されている。図かられかるように、研削ずべ
きロール１８を回転できるようにして支持するための主
軸台１４と心押し台１６がロール研削装置１０に設けら
れる。といし車ハウジング２２にといし虫２０がとりつ
（Ｊられる。

縦合２１の上−Ｃ研削装置１０のキレリッジ１８をロー
ル１８の長手方向に移動させるために移動電動１１２４
のような手段が設けられる。同様に、研削装置１０のと
いし車ハウジング２２を、ロールの軸線３０にほぼ垂直
な方向ロール１８に向って、Ｊ５よびロール１８から離
れるように移動させるために電ｖＪ機２８のような手段
が設けられる。電動１！１３２のような適当な手段がと
いし車を回転させ、主軸白雪！ＩＪ機３３のような手段
がロール１８の回転を制御する。このロール研削装置の
運転は制御キャビネット３４内の制御器により制御され
る。

本発明のロール輪郭ゲージ１２（第７，８図に最もよく
示されている）はＶ形であって、ブロック３６を有する
。このブロックは横断面が長り形で、横方向に延びる管
状フレーム部材３８．４０を有する。この構造体には一
対の板４２．４４が設けら、れる。第８図においては板
４４は除去されており、フレーム３８の中でステッピン
グモータ４６が板４２に固定されているのがわかるであ
ろう。フレーム４０の内部においてはトランスデユー量
す４８がカバー板４２にとりつけられる。ステッピング
モータ４６、トランスデユー勺４Ｂの目的については後
で説明する。

ブロック３６には軸線方向の穴５０が設けられ、その穴
の中にはセンサ５２がずべることができるようにして装
置される。流体センサにつ（Ｘで説明するが、容量型セ
ンサのＪ：うな他の種類のセンサも使用できることがわ
かるであろう。穴５０の中の流体セン４Ｊ５２の動きは
ステッピングモータ４６により制御される。そのステッ
ピングモータ４６はレバー作動ｐＡ材５４によりセン１
）に連結される。動作時にはステッピングモータ４６Ｇ
、ｉねじ軸５６を回転させて、そのねじ軸にねし合わさ
れている犬ット５８をねじ軸の長手方向に沿って前後に
移動させる。ナツト５８が前進と後進のいずれを１１う
かはねじ軸４６の回転の向きに応じて決められる。レバ
ー作動部材５４の一端５４△はノッ１〜５８に固定され
、他端部５４Ｂはセン＋ノ５２の後部に固定される。

第６．９図かられかるように、センサ５２は軸線り向の
穴６０を有する。この六６０には入口オリフィス６２と
出口オリフィス６４が設置ｊられる。

入口Ａリフイス６２は空気のような清浄で、乾燥し−Ｃ
いる引蓋品質の圧縮流体の流体源に供給管６６により連
結される。その圧縮流体の圧力は圧力調整器１３０によ
り調整される。出口オリフィス６４は可変であって、流
される空気の量は出口オリフィス６４の端部とロール１
Ｂの表面の間の間隙７０により決められる。これについ
ては後で訂しく説明覆る。

ｌ−ランスデユー＋Ｊ４８のような感度の高い圧力測定
装置が入口オリフィス６２と出口オリフィス６４の間の
穴６０に連結されて、間隙７０が変化した時に穴６０の
中の圧力が変化し、その圧力変化をトランスデユーサ４
８が検出できるようにづる。実際には、トランスデユー
サ４８はベローズ７４を含む。このベローズの偏りは直
線運動ｉ・ランスデューサ７６により検出される。ベロ
ーズ７４とｉ線運動トランスデユーサ７６を含む１〜ラ
ンスデユーサ４８はもちろん１つのユニツ１−にまとめ
ることができる。このユニットどしてはアメリカ会衆国
力リホルニア州バサデナ（Ｐ　ａｓａｄｅｕ）所在ノユ
ニメジャ−（Ｕ　ｎ＋ｍｅａｓｕｒｅ）社製のＰ−１２
型を一使用でさる。トランスデユー１１４８は供給管７
８により穴６０に連結される。

第８図に最もよく示されているように、ゲージヘッドに
球状素子８０が設りられる。それらの球状素子は測定さ
れるロール１８の表面に接触して滑り、流体センサ５２
のための基準場所を与えるようになっている。球状素子
８０はなるべく静１１させるが、それの表面が使用によ
り平らになった時に回転により調整できる。

第７図に最もよく示されているように、球状素子８０の
両側に近接センナ８２が設けられる。後で詳しく説明す
るように、測定されるロール１８の表面に対してにＩ−
ル輪郭ゲージ１２を正しく位置させることを近接セン１
す８２は助ける。実際には、ゲージ１２が主軸台１４の
端部にある旧、またロール′１８の心押し台１６の端部
にある時に、球状素子８０が「１−ル１８の作用表面か
ら離れようとしているか否かを検出するために近接じン
１ノ８２が使用される。

中心ブロック３６の後部で、流体センサ５２のうしろに
はハウジング８４が設りられる。このハウジングの中に
は流体２の引き込められた位置を検出するＩこめのスイ
ッチ８６を含む。

板４２．４４の最前部隅における球状素子８０に近接し
てばねバンパー８８が設ＧＪられる。このばねバンパー
８８は球状素子８０と測定されるロール１８のための保
護バンパーとして機能づる。

後で詳しく説明するように、ゲージ１２がそれのハウジ
ング９０から出る向きに動くと、それの球状素子８０が
ロール１８に当るような姿勢をゲージ１２は通常とる。

したがって、ばねバンパー８８により阻止されなければ
球状素子８０がロール１８に当ることになる。

上部ばねバンパー８８とともにクリップ９２がとりつけ
られる。後で詳しく説明するように、そのクリップはゲ
ージハウジング９０の内側の金属製フィンガ９４にかみ
合ってゲージ１２を直立位置まで回転させる。これによ
りゲージ１２がハウジング９０の中に完全に入るから、
戸９６を閉じることができることになる。

最後に、ゲージ１２がロール１８の表面に接触した時に
、ゲージ１２を正しい位置に保つことを助りるためにゲ
ージのフレーム部材３８の底部におもり９８がとりつ（
）られる。ゲージの車軸１００のテーパーころ軸受内の
摩擦によりひき起されるゲージ１２の回転の抵抗をおも
り９８が打消す。

第３図に最もＪ、く示されているように、といし車ハウ
ジング２２の上部のハウジング９０の中にゲージ１２が
入れられる。このハウジング９０により、ゲージ１２を
使用しない時にゲージヘッド１３にほこりなどが（”Ｊ
　＠　Ｌないようにできる。ロールをこの研削賛同にと
りつ（〕たり、研研装置からロールをどり外す間にこの
ユニットにＬｌ−ルが当った場合に、ゲージ１２が損傷
を受けることをハウジング９０が防ぐ機能も行う。実際
には、１１−ルに、弱い固定手段が最初に壊れるように
、ハウジング９０はイの固定手段によりといし車ハＴク
ジング２２に固定される。

ゲージヘッド１３は車軸１００にＪ：リグージア−ム１
０２に枢着される。ゲージアーム１０２は軸線方向のピ
ボット１０４によりハウジング９０の中に枢着される。

ピボット１０４を中心とするグージアーム１０２の動き
は歯車電動機１０６により制御される。二重減速チェー
ン駆動装置１０８がグージアーム１０２の回転速度を低
Ｔさゼるとともに、球状素子８ｏの摩耗を減少させるた
めにグージアーム１０２の重肇の一部をロール１８から
除去するための手段も構成する。

グージアーム１０２によりゲージヘッド１０３を測定さ
れるロールの中心線に対して位置させることができる。

これはゲージアーム１０２をピボット１０４を中心とし
て回転させることにより行われる。そうすると、ゲージ
ヘッド１３の両方の球状素子８０がロール１８の表面に
接触できるように、車軸１００はゲージヘッド１３を回
転できるようにする。

第１１△、１１Ｂ図に最もよく示されているように、角
度ＦとＧが小さく、ゲージ１２が正しく指示を行えるよ
うに測定中はそれらの角度が変化しないようにゲージヘ
ッド１３を保つことが重要である。

ゲージヘッド１３が１−ル１８に接近し、っつぁる間ゲ
ージヘット１３を正しい向きに保つ助けをおもり９８が
行う。これにより１側の球状素子８０が１」−ル１８に
激しく当ることが１４１１１−される。

ゲージヘッド１３がハウジング９０がら引き込められる
時に、ゲージヘッド１３の向きを正しくする機能もおも
り９８は果Ｊ０ ハウジング９０の上部のハ１クジング１１２の下側の空
気シリンダ１１０が戸９６の１ｌｌＩ閑を行う。

後で詳しく説明するように、測定動作中【３１ゲージア
ーノ、１２はロール１８に対するゲージヘッド１３の整
列状態を保ち、歯車電動機１０６により制御されるそれ
の動きはゲージアームアウトスイッチ１１４Ｂと、引き
込められＩこスイッチ１１４Ａと、Δフリミツ１〜スイ
ッチ１１４どにＪ：り制御される。それらのスイッチは
とりつけアームピボット１０　／ｌ　ｌのカム１１Ｇに
より作動させられる。

ゲージ１２のための制御器がＬ］−ル研削装置制御キャ
ビネッ１〜３４の近くのキャビネッｌ−１１６の中に設
けられる。このキャビネットの中にはヂャート記録計１
１８と、プログラム可能な信号プロセラ４ｊ１２０と、
分離用の変圧器ど、押しボタン制御器と、オプトアイソ
レータと、測定回路用の定電流源１２７と、結線用器具
（図示せず）と、ストリップ端子コネクタ（図示せず）
とが含まれる。オプトアイソレータは高電圧がプログラ
ム可能な信号プロセッサ１２０に妨害を与えることを阻
止づるためのものＣある。この明細書で使用りる［プロ
セッサＪという用語はマイクロプロセラ勺、コンビコー
タ、マイクロコンピュータ、または複数の周辺装置を制
御するために入）Ｊと出力を予めプ、ログラムされてい
る処理できるその他の回路を指すものである。

キャビネット１２２の中にはゲージアーム１０２をハウ
ジング９０から出し入れするための歯車電動機１゛０６
に電力を与えるための回路接触子が含まれる。

キャビネット１２４の中には、測定サイクル中に研削装
置１０のある回路の動作を停止させ、ＩＪ−ル研削装置
１０にプロセッサ１２０が指令を与えられるようにづる
ための接触子が含まれる。

最後に、圧縮器およびｌ・ランスレータ・キャビット１
２６の中に空気圧縮１１６８と１〜ランスレータ（図示
けず）が納められる。空気圧縮別６８は流体センサ５２
と、戸９６を開閉する空気シリンダ戸作動装＠　１１０
と、ゲージおもり除去装置１２８とに空気を供給する。

トランスレータはゲージフレーム部材３８内に納められ
ているステッピングを一タ４６を動作さゼるための適切
なパルスを発生する。ステッピングモータ４６が動作さ
けられるど流体センサ５２がブロック３６から出された
り、ブロック３６の中に引き込められたりする。圧縮機
６８は空気乾燥器および自動排出弁６９と空気ろ過器７
１および調整器７３にも空気を供給覆る。実際には、空
気乾燥器６９はなるべく化学的乾燥器で構成するとよい
。その化学的乾燥器は圧縮機６８からの出力空気を乾燥
するために錠剤状の潮解性物質を利用する。自動排出弁
は、装置の中の圧力が大気圧以下に低下した峙に、乾燥
器６９の底にたまっている水を排出する。乾燥された空
気は空気ろ過器７１を通されて、流体センサ５２の空気
オリフィスをふさぐおそれのあるほこりその他の外来粒
子を除去される。それから、Ｊ３もり除去装置を制御す
る空気シリンダ１２８が二重減速チェーン駆動装置１０
８に適切な力を加えて、ゲージアーム１０２とゲージヘ
ッド１０３との総重量がロールに加わらないようにする
ために、ポンプ６７により供給されて最高ポンプ供給圧
から空気圧は調整器７３により調整される。空気シリン
ダ戸作動装置１１０を動作させるために希望の圧力も保
たれ、その希望の圧力は調整器１３０、へ供給される。

その調整器１３０はハウジング９０の後部の容器１３５
の中に納められる。

本発明のロール輪郭ゲージ１２がロール直径の非常に小
さい変化を検出できる能力は、ロールの表面から流体セ
ンサ５２の端部からロール１８の表面までの距離すなわ
ち間隙７０の変化を検出する流体しンリ５２により与え
られる。流体センサ５２の入［１７）リフイス６２に極
めて一定の圧ツノの空気が供給され、間隙７０が零にさ
れたりすると。

この装置には空気は流れないから、Ａリフイス６２と６
４の間の穴６０の圧力は調整器１３０からの供給圧とな
る。間隙７０が無限に広くされたとすると（それは【よ
とんどの制限装置に対して約０．７６２＃１Ｉ（０，０
３０インチ）より広い間隙７０ｒ′ある）、穴６０の中
の圧力は大気圧より俤かに高いある圧力まで低下する。

その圧力の差はオリフィス６４の制限作用を打ち消すた
めに必要な力である。

第１０図のグラフは、２つのオリフィス６２゜６４の間
の穴６０の中の圧力が空隙寸なわら間隙７０の１法に及
ぼす作用を示すものぐある。このグラフは非直線的であ
ることがわかるであろう。

プロセッサ１２０は１〜ランスデコーサ４８からの信号
を直線的にして、摩耗したロールを測定できる範囲を拡
大する。間隙７０が適切な初期状態に設定されておれば
、穴６０の中の圧力はその初期状態に関連づる値と４に
る。その圧力は１−ランスデユー９４８により検出され
て電気信号に変えられ、その電気信号は最終的にチャー
ト記録計１１８を駆動するために用いられる。

本発明に従って、プロセッサ１２０はトランスデユーサ
４８により発生された電圧信号を受ける。

プロセッサ１２０はその信号をろ波および調整してから
チャート記録ｉ′１１１８に与える。信号のこのろ波と
調整は、信号からノイズを除去し、かつ調整するために
行われるものである。というのは、この空気測定装置は
非直線信号発生器だからである。プロセッサ１２０は測
定期間中にロール研削装Ｍ１０の主制御器として機能す
るとともに、不適切な状況と安全でない状況を検出して
、保護動作を行′Ｊｐｔ！る指令を出す。

ロール１８と、球状素子８ｏと、流体センサ５２とは、
間隙７０を含めて、ロール１８の直径りと、ゲージ１２
の球状素子８ｏの間隔Ａど、球状素子８０の半径Ｒと、
２個の球状素子８０の中心を結ぶ直線のロール１８の表
面から下の部分の寸法Ｂとの間の三角関係を示すもので
ある。その三角関係から、間隙７０の変化がロール１８
の直径の変化にどのにうに関連するかを決定りるための
基本的な式が得られる。それから得られる草木的な式ｔ
ｉｔ、 である。

プト＋　１？ツ→ノ１２０は、［Ｊ−ル１８の種々の全
体的な１」法が測定される時に増幅率を変えることがで
きな【）ればならない。これは、上の式が微分された時
に示される。その微分は、ロール１８の内径りが変化し
た時に間隙７ｏがどのＪ、うに変化するかを承りものＣ
ある。

したがって、ロール１８の直径がヂ１＝　−！〜記録ｆ
ｆ＋　１１８のために発生された１３号の増幅率に彰胃
を及ぼずことが明らかである。任意の直径の［］−ル１
８に対し−〔初期設定点からの直径の等しい変化がチャ
ート記録計１１８において等しく処即されるようにする
ために、測定されるロール１８の基本的な寸法を検出し
、かつ、チャート記録計１１８のペンを駆動する回路の
利得を調整するソフトウェア・ルーチンをプロセッサ１
２０は有する。実際には、ロール１８の基本的な直経は
、流体センサ５２がゲージ１２のフレームから出て、ロ
ール表面における流体センサの動作位−にくるまでに流
体センサ５２が動く必要がある距離を測定することによ
り測定される。

ゲージ１２のヘッド１３上に球状素子８０を設けること
により測定できるロール寸法の範囲を拡げることができ
る。たとえば、第１２図に示すように１．大きなロール
を測定するために球状素子８０Ａは離れて配置され、小
さいロールを測定中するために球状素子８０Ｂは球状素
子８ｏΔよりも接近して配置される。

本発明のロール輪郭ゲージ１２は摩耗したロールはもち
ろんのこと、新に研削されたロールの表面輪郭を図示で
きる。研削されたロールの場合には必要とづる範囲をカ
バーするためには第１０図のグラフの一部だけを必要と
し、プロセッサ１２０はその部分を２つの区間にわけて
直線化するが摩耗したロールの場合には、ゲージ１２は
ロールを広い範囲にわたってカバーせねばならない。

そのために第１０図のグラフのより大きな部分を利用づ
ることが必要となり、応答を適切に直線化する１＝めに
は１６個の区間を必要とする。その直線化された信号に
は、何回かのセンサ位置ぎめ段階から得た倍率を乗じ、
その積を平均してロール１８の直径の小さい変化は無視
した清らかな出力を生ずる。

本発明のロール輪郭ゲージ１２は丸くないロールに対し
て感度が高い。実際には、実際のロールは全体として円
形ではないから、測定中ＧＥＬ　ｌ−１−ルを回転させ
ねばならないことが見出されでいる。

ロールが完全に円形でないことの影響を除去ηるために
、プロセッサ１２０は信号を平均化する。

新に研削されたロール１８を回転さけている間にその日
−ルを測定することにより、°平均直径をロールの軸線
３０に沿う位置の関数として測定できる。しかし、２つ
の理由で、摩耗したロールの場合にはロール１８を回転
しながら測定してはならない。第１の理由は、より大き
いダイナミックレンジのためにＯ−ルの丸さが問題には
ならないことである。また、摩耗しているロールの表面
が粗いために球状素子８０の摩擦による摩耗が増大する
ことである。

前記したように、プロセッサ１２０はゲージ１２の機械
的な部品の動きと、キャリッジ２１およびといし車２０
のといし車ハウジング２２との動きと、ロール１８の回
転と、流体センサ５２の信号の調整と、チャート記録ｉ
ｔ　ｉ　ｉ　ｓのチャートベンの、出力の制御と、ある
危険な状態の検出と、ゲージ１２がＩＩＩを受けないよ
うに保護するための引き込み運動の実行とを制御する。

第１３〜１４Ｃ図はプロセッサ１２０によるロール輪郭
ゲージ１２の処叩を示す流れ図である。

ロール１８の輪郭のチャートを描くための典型的な測定
サイクルを第１３〜１４０図に示す。具体的にいえば、
第１３図はパワーアップ動作を示す流れ図であって、プ
ロセッサ１２０の電源ボタンが押されると、プロセッサ
内の手段が、ゲージ１２がてれのハウジング９０内の基
本位置にあるかどうかについて決定する。それの答が肯
定であれば、ブロヒッリ１２０は走査要求を待つ。

第１４Ａ図に示すように、走査要求が与えられると、研
削装置を使用するか否かをプロセッサ１２０内の手段が
決定する。研削装置を使用するものとすれば、走査要求
は無視される。しかし、研削装置が使用されなければ、
プロセッサ１２０内の手段が研削装置の制御を禁止し、
測定（ノイクルがプロセッサ１２０により制御されるよ
うに自動静ｙイクルを開始する。摩耗したロールモード
が選択されると、プロセッサ内の手段が摩耗したロール
のための基Ｌｉ！電圧を設定する。同様に、研削された
［１−ルモードが選択されると、プロセッサ内の手段が
研削されたロールのための基￥電圧を設定する。

プロセッサ１２０による基￥＝雷電圧設定に続い−（、
プロセッサ内の手段が横断電動機２４を動作させてとい
し車ハウジング２２を、といし車ハウジング引き込みス
イッチ１３２が押されるまで、ロール１８から引き離す
向きに後退させ、それからプロセッサ１２０内の手段が
ゲージハウジング９０の上部の空気シリンダ装置１１０
を作動さμてハウジング９０の戸９６を開く。次に、ゲ
ージアーム１０２のベースにおけるピボット１０４にと
りつけられているカム１１６がアームアウト・リミット
スイッチ１１４ｂを閉じるまで、グージアーム１０２を
回転させるためにプロセッサ１２０内の手段が歯車電動
Ｉｊｌ１１０６を作動さける。

リミットスイッチ１１４Ｂが閑じられると歯車電動機１
．０６への電力供給は断たれる。それと同時に、１２０
内の手段が横断電動機２４を動作さゼて、といし車ハウ
ジング２２をロール１８へ向って前進させる。ゲージア
ーム１０２がロール１８上で上界させられて、アームア
ウト・リミットスイッチ１１４Ｂがもはや押されなくな
った時に、横断電動機２４はアームアウト・リミットス
イッチ１１４Ｂにより停止させられる。

この点で、ゲージ１２はＬｌ−ル１８の上にあり、グー
ジアーム１０２０重量は、二重減速チェーン駆動装置゛
１０ＢにＪ：り部分的に負担される。

それから、プロセッサ１２０内の手段が電ＩＪＩＩ　ｌ
ｌＩ２４を作動させて、ゲージヘッド１３の主軸台端部
における近接センサ８２が１］−ル１８の端部を検出Ｊ
るまで、といし車ハウジング２２のためのキャリッジ２
１を縦合２Ｇに沿って主軸台１４まで動かす。近接セン
サ８２がロール１８の端部を検出すると、ゲージヘッド
１３上の近接セン４ノ８２（］−軸台１４に近い）がロ
ール１８の上にきＣ１電動機２４が停止させられるまで
、ブロセツ４ノ１２０内の手段がゲージ１２を主軸台端
部１４から日−ル１８の心押し台端部１６へ向って動か
す。

ロール１８の主軸台端部１４において［コール１８上に
ゲージ１２が正しく位置させられると、プロセッサ１２
０内の手段が、タンク６８の内部の流体圧が希望の圧力
であるか否か、およびトランスデユーサ４８により指示
されている許容圧力の範囲が正しいか否かを判定づる。

いずれの希望圧力も正しくないとすると、プ１コセツサ
１２０は測定１ノイクルを失敗させ、第１３図に示づパ
ワーアップ動作に戻させる。

圧力が満足できる値であれば、センサ５２からのプロセ
ッサ１２０への入力が零になるまで、すなわら、センサ
電圧が基準電圧に等しくなるまで、プロセッサ１２０内
の手段がステッピングモータ４６を動作させることによ
りセン勺５２をロール１８の近くに位置させる。それか
ら、プロセッサ１２０内の手段が換粋係数を計粋する。

前記したように、センサ５２からロール１８の表面まで
の距離の変化はロールの直径の変化に比例する。その比
例係数は公称ロール直径の非線型関数であって、センサ
５２を位置させるために必要なステッピングモータ４６
の歩進回数から計算される。それと同時に、ブロセッナ
１２０内の手段が出力を発生ずる。その出力は、研削さ
れたロールモードの場合にはチャート記録４１１８のペ
ンをチャートの中央部に最初に位置させ、摩耗したロー
ルの場合にはフルスケールの９′０％の所にペンをＩＱ
直させる。

それから、レン１）５２が主軸台端部１４から心押し台
端部１Ｇまでロール１８を横切るように、プ［ＩＩ？ツ
（Ｊ１２０内の手段が電動機２４を動作させてキャリッ
ジ２１とといし中ハウジング２２を縦合２６の上で動か
す。それと同時に、研削されたロールモードが選択され
たなら、プロセッサ１２０内の手段が主軸台電動１１３
３を動作させてロール１８を回転させる。

［ン勺５２が［１−ル１８の表面上を主軸台端部１４か
ら心押し台端部まＣ横断するにつれて、プロレッ（〕１
２０内の手段がトランスデユーサ４８からの信号を読取
り、摩耗したロールモードと研削されたロールモードの
いずれかが選択されたかに応じて、トランスデユーサ信
号と前記した設定基準電圧との差を測定する。そうする
と、ブ［１セツ４ｊ１２０内の手段が１−ランスデュー
サ４８ｈ−ら信号をくりかえし読取り、その信号を直線
化し、その直線化された信号に、必要なセンサ位１ぎめ
回数から８１算された倍率を乗することによりその信号
を換絆し、直線化および換粋された複数の信号の値を平
均して、ロール直径の小さい変化を無視する滑らかな出
力を発生ずる。

それから、プロセッサ１２０内の手段がチャート記録ｆ
ｆｔ　１１８へ出力信号を与えて、セン＋、Ｊ５２がロ
ール１８を主軸台端部１４から心押し台端部１６まで横
切る間のチャート記録を直線的な尺度で発生する。

ゲージヘッド１３土の近接スイッチ８２が心押し台端部
１６においてロール１８の端部に達４ると、プ［１セツ
サ１２０内の手段が電動機２４を停止させ、かつプロセ
ッサ１２０が研削モードにあれば、主軸台電動機３３の
動作を停止さける。電動！１１２４が停止すると縦合２
６に沿うキャリッジ２１の動きが止む。また、主軸台電
動機３３が停止するとロール１８の回転が停止させられ
る。

゛　そうすると、プロセッサ１２０内の手段がゲージ１
２をハウジング９０内の基の位置へ基さける。

これは、ステッピングモータ４６にパルスを与えること
により行われる。そうすると、そのステッピングモー夕
４６はゲージフレームの後部においてゲージレンサスイ
ッヂ８６を押寸までセンサ５２を引き込めさせ、その後
でセンサ５２の仙きが停■する。そうづると、ブ［−Ｊ
廿ツｖ１２０内の手段がハウジング９０内の歯車電動機
１０６を動作させ℃グージアーム１０２をハウジング９
０の中に引き込ませる。ゲージアーム１０２がハウジン
グ９０の中に入っている時は南中電動１１１０６へは電
力が供給されない。その時にはカム１１６がアームイン
スイッチ１１４ａを押す。ゲージ１２がハウジング９０
の中に入ると、クリップ９２がハウジング９０の頂部に
設けられているブランフット９４に接触して、ゲージ１
２に接触することなしにハウジング９０の戸９６を最終
的に閉じることができるように、ゲージ１２を直立位置
まで押させる。歯車電動機１０６の作動（イのためにゲ
ージアーム１０２がハウジング９０の中に引き込められ
る）と同時に、といし車引き込みスイッチ１２が押され
るまで、プロセッサ１２０内の手段が電動機２８を作動
させてといし車ハウジング２２をロール１８から離れる
向きに動か寸。

それから、プロセッサ１２０内の手段がハウジング９０
の上部の空気シリンダ装置１１１０を動作させてハウジ
ング９０の戸９６を閉じさせる。

プロセッサ１２０内の手段がＬｌ−ル研削装同１０の完
全な制御を研削装置制御パネル３４へ戻し、プｔ：＋　
ｔ？ッサ１２０がそれのパワーアップ動作へもどった時
に、測定サイクルは最終的に終る。

本発明の具体的な実施例においては、穴６ｏの中と、ベ
ローズ７４に連結されている管７８の中どに可能な最少
量の空気を雑持（ることが望ましいことが見出されてい
る。その理由は、センサ”５２が検出する変化に対する
短い応答時間を維持するためである。本発明の具体例の
原型におけるベローズ７４の容積は約３．６１立方ｃ１
（０，２２立方インチ）　（直径が約３８．１ｓ＋（１
，５インチ）、厚さが約３．１７＃ｍ（０，１２５イン
チ）であった。ベローズ７４とセンサ５２を連結する管
は外径が約３．１７ｍ＋（１１２５インヂ）、長さが約
３０１　ｍ　（１フイート）のナイロン顎の管であった
。この管はど細い管では、高周波圧力変化は減衰させｈ
がうｋ。

セン１ノ５２０穴６０の寸法は、直径が約３．１７ｍ＋
（０，１２５インチ）、長さが約５８．９ｓ＋であった
。また、その原型はセンサ５２のΔリフイス６２へ約１
　、／Ｉ　’Ｉ　Ｋｙ／ｒｍ　（２ｏｐｓｉｌの流体圧
を供給する流体源を使用した。六６０は約０．８４８Ｆ
Ｉ／ｃｍ（約１２ａｓ＋３の圧力で動作した。ぞの原型
においては、０−ル１８の直径が約６６０ｍｍ（２６イ
ンチ）で、球状素子の中心間の距離が約４３２１１Ｉ１
１（１フインチ）の時に、その直径が約０．０２５＃Ｉ
ＩＩ＋（０，００１インブ）変化づると、空隙は僅カニ
約０．００３９１２ｍｍ　（０，０００１５４インヂ）
変化しただｃノであった。センサ５２の空隙　７０が約
０．７６＃（０，００３インチ）の中間範囲ジなわち肖
線帯に設定されていると、［−１−ル１８のクラウンと
テーパーの少くとも一プラの直径が約０．２５４ｍｍ　
（０，０１３インブ）変化した場合に空隙が約０．０５
０８ａｍ（０，００２０インチ）から約０．　１０１６
＃Ｉｌｌ＋　（０，００４０インチ）まで変化したこと
が測定された。

本発明は熱間圧延鋼と冷間圧延鋼の品質を向−トさμる
ために、熱間圧延ロールと冷間圧延ロールの輪郭とバッ
クアップロールの輪郭を測定す”る分解能と確度を高く
し、かつ測定を容易に行えるようにするゲージ１２を提
供するものである。本発明が研削されたロールの表面を
測定するために用いられる場合には、研削されたロール
は回転さぜられて、［１−ルが完全な円形でないことに
Ｊ、る測定に及ぼす影響をなくす。

本発明に従って、摩耗したロールは、研削装置により研
削される前に自動的に測定される。

本発明の［１−ル輪郭ゲージ１２は小型であるために、
研削装置にとりつけられる現在の直径測定装置よりも有
利である。たとえば、小型であるために既存の機械に後
からとりつけることが容易で゛ある（はとんどのロール
研削装置の寿命は３０へ・４０年である）。小型のゲー
ジ１２は製造、とりつけ、紐持に要する費用が少くてケ
む。ロールの直径の最初の値からの変化を測定する場合
にはゲージ１２は動く部分を持たない。

ゲージ１２が小さく、かつ非常に頑丈であるために、ゲ
ージ１２の分解能と安定度は極めて高い。

それらの特徴は、直径が約１５２４Ｉａ（６０インチ）
のバックアップロールのよ）な非常に人きいロール１８
を測定する場合に一層重要となる。また、本発明の小さ
いゲージ１２は、向上内の塵埃を避りるためど、ロール
１８のとりっＧｔ　＃３よびどり外しに際して生ずるこ
とがある衝撃から保ｉするためにハウジング９ｏの中に
入れておくことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はロール研削装置にとりつけられた本発明のロー
ル輪郭ゲージの全体を示１概略斜視図。 第２図は本発明のロール輪郭ゲージを組込まれている従
来ロール研削装置の概略平面図、ｖ８３図はロール研削
装置とそれのためのハウジングの斜視図、第４図はアー
ムが格納されている状態と、アームが延ばされ−Ｃいる
位置にある様子を承り、ロール輪郭ゲージハウジングと
、アームと、ゲージフレームと、駆動装置との概略側面
図、第５図はゲージル−ムの球状素子が被測定ロール上
にある時のアームアウトスイッヂが開かれる様子を示す
第４図に類似の概略側面図、第６図Ｇ、ｔ　ｔ？ンリと
、セン１ノマウントと、空気装置と、圧力ドランスデユ
ー１ノと、プロセッサと、テレ−１−記録８１とを示す
略図、第７図はゲージフレームの側面図、第８図は第７
図の８−８線に沿うゲージフレームの横断面図、第９図
は流体センサの拡大横断面図、第１０図は本発明のニオ
リフイス流体センサの弗型的な応、答を示すグラフ、第
１１Ａ、第１１Ｂ図はロール上におけるゲージフレーム
の整列状態を示覆側面図および平面図、第１２図は４個
の球状素子を用いる本発明のゲージフレームの第２の実
施例の縮図、第１３図はプロセッサのパワーアップ′動
作を示す−流れ図、第１４Ａ〜１４Ｃ図は本発明の［」
−ル輪郭ゲージの処理を示１流れ図である。 １２・・・１−１−ル輪郭ゲージ、１３・・・ゲージヘ
ッド、４８．７６・・・トランスデユーサ、５２・・・
流体センＶ、８０・・・球状素子、８２・・・近接セン
４）、８８・・・ばねバンパー、１１６・・・カム、１
１８・・・チｖ　−ｈ記録ｎ１．１２０・・・プロしツ
４Ｊａ出願人代理人　猪　股　清 抵抗殖 ＦＩＧ、　１４Ｂ ＦＩＧ、　１４Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　研削すべきロールをとりつける主軸台および心押
   し台と、ハウジングにとりつけられたといし車と、前記
   ロールの長手方向にハウジングを横切る手段と、ロール
   の軸にほぼ垂直な方向で、ロールに接近する向き、また
   はロールから離れる向きにハウジングを移動させる手段
   と、前記ロールを回転させる手段と、センサを有し、か
   つ前記ハウジングにとりつけられるゲージと、前記ハウ
   ジンクに対して前記センサを前記ロールに接近させ、ま
   たは前記センサをロールから引き離すように前記センサ
   を動かすための手段と、前記センサの出力を電気的出力
   に変換するための手段と、ペンを駆動する回路および入
   力端子と出力端子を有するチャート記録計とを有し、前
   記ハウジングが前記ロールを横切る時に前記センサはそ
   のセン勺とロールの表面との岡の距離を連続して検出し
   、前記チャート記録３１の出力端子にはチャートの記録
   を発生Ｊる種類のロール研削装置において、前記トラン
   スデユーサの出力端子が接続される入力端子と出力端子
   を右する電子的プロセッサと、測定されるロールの直径
   を決定し、かつ前記チャート記録匠１の前記ペン駆動回
   路の利得を調整する前記プロセン勺内の手段と、を備え
   前記チャート記録側の出力端子には前記センサにより横
   切られるロールの表面の輪郭を描くために直線スケール
   を有するチャート記録計を生じ、それにより種々の直径
   を有する摩耗および削られたロールの輪郭を計測する確
   度、分解能および容易さを向上させることを特徴とする
   ロール研削装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の研削装置であって、前
   記プロセッサは測定サイクル中は前記ロール研削装置の
   主制御器として機能し、測定Ｖイクルは前記プロセッサ
   により制御されることを特徴とする研削装置。 ３、　特許請求の範囲第２項記載の研削装置であって、
   前記プロセッサは前記センサにより発生された電圧信号
   を受け、その信号をろ波および調整してからチャート記
   録計へ与えることを特徴とする研削装置。 ４、　特許請求の範囲第３項記載の研削装置であって、
   ロールの基本直径は、センサが前記ゲージのヘッドから
   前記ロールの表面近くのそれの動作位置にくるまで動く
   ことをめられる距離により測定されることを特徴とする
   研削装置。 ５、　特許請求の範囲第４項記載の研削装置であって、
   前記センサは流体センサであって、入口オリフィスと、
   出口オリフィスと、加圧流体を前記入口オリフィスに供
   給するための手段とを有する軸線方向の穴が設けられ、
   前記出口オリフィスから流れることを許される流体の量
   は前記出口Ａリフイスと前記ロールの表面の間の距離に
   より決められ、前記センかの前記出力端子は前記穴を前
   記トランスデユーサの前記入力端子に接続し、それによ
   り前記出口オリフィスと前記ロールの表面の間の距離が
   変化した時に、前記穴の中の圧力が変化し、その圧力変
   化は前記トランスデユー９により検出されることを特徴
   とする研削装置。 ６、　特許請求の範囲第５項記載の研削装ばてあって、
   前記セン９を＃記ハウジングに対して前記ロールへ向っ
   て、および前記ロールから離れるよう（（゛動かず前記
   手段は、前記ゲージ内に設ｃ〕られて、前記流体センサ
   に接続されるステッピングモータを備えることを特徴と
   づる研削装置。 ７、　特許請求の範囲第６項記載の研削装置であって、
   前記流体センサーの前記出口オリフィスからロールの表
   面までの距離はロールの直径変化に比例し、比例定数は
   、前記センサをロールの表面に近いセンサの動作位置に
   センサを位置させるために前記ステッピングモータにめ
   られるそのステッピングモータの歩進数から計算され、
   前記プロしツリ内の前記手段は、その動作モードに対し
   て前記チャート記録ＣＩを最初に位置させる出力を発生
   づることを特徴とする研削装置。 ８、　特許請求の範囲第７項記載の研削装置であって、
   前記トランスデユーサからの出力信号を読出し、トラン
   スデユーサ信号と設定された基準電圧の間の距離を測定
   するだめの前記プロセッサ内の入力手段と、その後で、
   いくつかのセンリ位置きめステップから得た増幅率を前
   記トランスデユーサからの信号に乗じて、前記センナを
   それの基の位置からロールの表面近くの基本場所まで動
   かすための前記プロセッサ内の手段と、それから複数の
   個々の信号値の平均より成る出力信号を前記チャート記
   録計へ与えて、ロールの直径の小さい変化は無視する滑
   らかなチャート記録を行わせるための前記プロセッサ内
   の手段とを含むことを特徴とする研削装置。 ９、　特許請求の範囲第７項記載の研削装置であって、
   測定サイクルが終ると、前記プロセッサ内の前記手段は
   前記ロール研削装置の制御に戻り、前記プロセッサはそ
   れの電力増大動作位置へ戻ることを特徴とする研削装置
   。 １０、特許請求の範囲第９項記載の研削装置であって、
   横方向に延びるフレーム部材を有するブロックと一対の
   ■杉板を備えるＶ形ゲージヘッドを含み、前記ブロック
   は軸線方向の穴を有し、その穴の中には前記流体センサ
   が滑動Ｊるようにして設けられることを特徴とする研削
   装置。 １１、特許請求の範囲第１０項記載の研削装置であって
   、前記］ヘランスデューサ手段は前記ゲージヘッド内に
   設（）られることを特徴どづる研削装置。 １２、特許請求の範囲第１１項記載の研削装置であって
   、前記ゲージヘッドの各最前端部には球状素子が設けら
   れ、その球状素子はロールの表面上を滑って前記流体レ
   ンυのための基本場所を与えるようにされることを特徴
   とする研削！！ｉ置。 １３、特許請求の範囲第１２項記載の研削装置であって
   、前記球状素子は静Ｊｔ　Ｌ／　Ｔいるが、使用により
   その球状素子の表面が平らになった時は、回転により調
   整できることを特徴とする研削装置。 １４、特許請求の範囲第１３項記載の研削装置であって
   、第２の球状素子対が前記互ゲージヘッドに設けられ、
   それらの球状素子対のうちの一方の球状素子は前記流体
   センサど前記各球状素子および前記ゲージヘッドの最前
   端部の間に配置されて種々の範囲のロール直径に対処り
   −ることを特徴とする研削装置。 １５、特許請求の範囲第１３項記載の研削装置であって
   、前記ゲージヘッドが前記ロールの主軸台と心押し台の
   少くとも一方にある時に、前記球状素子が前記ロールの
   表面から離れようとする時を検出す゛るために、前記各
   球状素子の両側に設【ノられることを特徴とする研削装
   置。 １６、特許請求の範囲第１４項記載の研削装置であって
   、前記ゲージヘッドが前記ロールの主軸台端部または心
   押し台にある時に、前記球状素子が前記ロールの表面か
   ら離れようとしているかどうかを検出するために、前記
   各球状素子の両側に設ジノられることを特徴とする研ｌ
   ？Ｉ装置。 １７、特許請求の範囲第１３項記載の研削装置であって
   、前記流体センサの十分に引き込められた基の位置を検
   出するために前記ブロックの前記軸線方向の穴の中にス
   イッチ手段が設けられることを特徴とする研削装置。 １８、特許請求の範囲第１３項記載の研削装置であって
   、前記ゲージヘッドの最前方の隅にお（１て前記各球状
   素子に近接してばねバンパーが仲買させられ、それらの
   バンパーは前記球状素子および［１−ルのための保護バ
   ンパーとして作用づることを特徴とりる研削装置。 １９、特許請求の範囲第１３項記載の研削装置であって
   、前記ゲージヘッドを正しい位置に保持づることを助け
   るためにそのゲージヘッドの底におしりが設けられ、そ
   のゲージヘッドの前記球状素子はロールの表面に接触す
   ることを特徴とづる研削装置。 ２０、特許請求の範囲第１３項記載の研削装置であって
   、前記ゲージはゲージアームに枢着されて、前記ゲージ
   を前記ロールの中心線に対して希望の高さに調整できる
   ようにするとともに、測定シイクル中に前記球状素子が
   前記ロールの表面に接触し、かつ前記ロールに対する前
   記ゲージの整列状態を維持するように、前記ゲージが回
   転できるようにづ−ることを特徴とする研削装置。 ２１、特許請求の範囲第１３項記載の研削装置であって
   、使用しない時に前記ゲージをきれいに保ち、かつロー
   ルのとりつけ、およびとり外し中に前記ゲージを保護す
   るために、前記ゲージは前記といし車のハウジング上部
   の外囲器の中に設けられ、その外囲器の中に設けられて
   いる電１１１ｍによりゲージの動きが制御されることを
   特徴とする研削装置。 ２２、特許請求の範囲第２１項記載の研削装置であって
   、前記流体センサがロールの横断を終った時に、パルス
   を前記ステッピングモータへ与えることにより、前記ブ
   ロセッリ内の手段は前記ゲージを前記外囲器内のそれの
   位置へ戻させて、それが前記ゲージヘッドの後部におい
   て前記センサスイッチを押すまで前記センサを引き込ま
   せ、前記ギヤ電動機が作動させられて前記ゲージを前記
   外囲器内に引き込めることを特徴とする研削装置。 ２３、特許請求の範囲第２２項記載の研削装置であって
   、前記ゲージアームの回転速瓜を低下させるために減速
   チェーン列が前記外囲器内に設けられ、前記グージアー
   ムのおもりの一部を除去づるための手段もａむことを特
   徴とする研削装置。 ２４　、ｆｊ　ｎ　請求’７）範ｌｆｆ１ｍ２３ｔｎ記
   載ノＩ′１ｌＩｒｉ１１装置ｒあって、前記上部バンパ
   ーに近接しＣクリップが設けられ、結合フィンガが前記
   外囲器内に設けられ、前記ゲージに当ることなしに前記
   外囲器の戸を閉じることができるように、前記ゲージは
   前記外囲器の中に入り始めて、クリップが前記フィンガ
   に接触して前記ゲージを直立位置に押りことを特徴どη
   る研削装置。 ２５、特許請求の範囲第２３　ｆＪｉ記載の研削装置で
   あつτ、前記センサの出口Ａリフイスと前記１」−ルの
   表面の間の距離の変化ｔよ、ＢＩよ前記２つの球状素子
   の中心を結ぶ線の［］Ｊ−ルの表面より下の深さに対す
   る寸法、Ｄをロールの直径、Ｒを前記球状素子の半径、
   Ａを前記２゛つの球状素子の中心線を結ぶ線の長さどし
   て、式 に従って削停されることを特徴とりる計算賛同。 ２６、特許請求の範囲第２５項記載の研削装置であって
   、ロールの種々の全体寸法が測定される場合に、前記ブ
   ロセッザの出力端子から発生されて前記チャー１〜記録
   Ｓ１の入力端子に与えられる信号の増幅率にロールの直
   径が影響を及ぼづように、Ｂを前記２つの球状素子の中
   心を結ぶ線のロールの表面より下の深さに対するＮ法、
   Ｄをロールの直径、Ｒは前記球状素子の半径、Ａを前記
   ２つの球状素子の中心を結ぶ線を隔てる距離として、式
   に従って増幅率の変化が計算されることを特徴とプる研
   削装置。