JPS6375608A - ロ−ルプロフイ−ル計測方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば熱間圧延機等の板材の圧延機において、
ワークロールの軸線方向の径寸法変化（以下ロールプロ
フィールという）をインラインにて計測する装置に適用
される方法に関する。

〔従来の技術〕

熱間圧延機等の板材の圧延機においては、一般にワーク
ロールは圧延材に接触する部分だけが局部的に１％’耗
する。従って、正常な板厚分布の板材を圧延するには、
圧延材の圧延順序を広巾から狭［ＩＪ−＼移行させてい
く必要があり、現在は殆どの圧延機においてかかる圧延
順序を採用している。

しかしながら、このような阪巾による圧延順序規制は、
生産性向−１−を阻害する大きな要因となっており、か
かる圧延順序規制を撤廃したいという要求が強くなって
いる。上記の圧延順序規制撤廃のための方策として、ワ
ークロールを圧延機スタンド内に組込んだ状態でその表
面を所望の形状に研削する、いわゆるオンラインロール
研削手段が提案されている。このロール研削を実施する
にあたって最も重要なことは、ロール研削前後あるいは
研削中に彼研削ロールのロールプロフィールを常に正確
に把握することである。

第３図は従来から実施されているロールプロフィール計
測法の一例を示すもので、同図において１はハウジング
、２はワークロール、３は変位検出器、４は変位検出：
（；取付台である。この変位検出器取付台４は支持ビー
ム５に取付けたガイドレール６に摺動自在に係合し、ネ
ジ軸７をモータ８で駆動することによりワークロール２
の軸線方向に移動するようになっている。また前記支持
ビーム５は両端をハウジング１のガイド９に摺動自在に
支持され、ワークロール２側の端面には一対の位置決め
アーム１０を突設している。そして、その反対側はハウ
ジング１または基台に取付けた一対のシリンダ１１と連
結し、このシリンダ１１によって位置決めアーム１０を
介して支持ビーム５をワークロール２の両端部に圧着せ
しめることによりガイドレール６の摺動面をワークロー
ル２の軸線方向とほぼ平行に保持し得る如く構成されて
いる。従って、支持ビーム５をシリンダ１１でワークロ
ール２の表面に圧着保持した状態で変位検出器３をワー
クロール２の軸線方向に移動させることにより、ワーク
ロール２のロールプロフィールを容易に測定できる構成
となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしなから、上記の計測方法には次のような問題点が
あった。即ち、ガイドレール６はワークロール２の軸線
方向とほぼ平行に真直ぐである必要かあり、ガイドレー
ル６に変形やうねりが発生した場合、その変形量やうね
り量が変位検出器３での測定値に重畳され、特に上記の
計測方法を熱間圧延機に適用する場合には、圧延時の熱
影響によりガ・ｒトレール６が熱変形し、高精度なロー
ルプロフィールをａｌｌ＋定することができなかった。

本発明の目的は」二記の問題点を解消し、ガイドレール
に熱あるいはその他の原因による変形やうねりが発生し
た場合でも、それらの影響を除去して高ｒ−１度なロー
ルプロフィールを測定できるロールプロフィール計ｉ！
Ｆ１方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はガイドレールの変形やうねりによる影響を除去
するために、変位検出器取付台上にロールプロフィール
を複数個の区間に分割して、１１す定するための複数個
のプロフィールｌＩ！ｌｌ定用変位検出器と、ワークロ
ールの軸線方向に等間隔で設置され変位検出器取付台の
運動誤差を測定するための３番 個の運動誤差測定用変位検出器をワークロールの表面凹
凸が検出できるように少なくとも１　ｆ■ｌ設置し、前
記変位検出器取付台を前記ワークロールの軸線方向に移
動させて前記プロフィール測定用度（ｉｔ検出器および
前記運動ご；差測定用変位検出器で前記ワークロールの
軸線方向の径寸法変化を部分的にヨ１１定し、前記運動
誤差ａ（１１定用変位検出器で得られた測定値から演算
処理によって前記変位検出器取付台の運動誤差を求め、
前記演算処理によって求められた変位検出器取付台の運
動誤差を用いて前記プロフィール測定用変位検出器の測
定値を補正し、前記変位検出器取付台の運動誤差を用い
て補正された前記プロフィール測定用変位検出器の測定
値を合算して前記ワークロールの軸線方向の径寸法変化
を求めることを特徴とし、ている。

〔実　施　例〕 以下、第１図および第２図をコ照して本発明によるロー
ルプロフィール計ｌＩｌ’１方法について説明する。第
１図は本方法に適用されるロールプロフィ−ル計ＩＰＩ
　’Ａ置の１１イ略図で、このロールプロフィール計１
Ｉｌ１１装置の変位検出器取付台４には？ｕ　ｆｉ　ｆ
ｌｌｌのプロフィール１ｌｌｌｌ定用変位険出器１０３
ａ、１０３ｂ。

１０３ｄ、１０３ｆ、１０３ｇと、３個の運動誤差測定
用変位検出器１０３ｃ、１０３ｄ。

１０３ｅがワークロール２０表面凹凸を検出できるよう
に設置１ｔされている。なお、その他の構成は第３図に
示した従来例と同様なので、その説明は省略する。

次にこのような構成からなる装置を使用した本発明によ
るロールプロフィール計測方法の計測手順について説明
する。先ず変位検出器取付台４をワークロール２の軸線
方向（図中矢印で示す方向）に移動させ、変位検出器１
０３ａ、１０３ｂ。

１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆ。

１０３ｇによってワークロール２の部分的なロールプロ
フィールを測定する。ここで、各変位検出器１０３　ａ
、　１０３　ｂ、　１０３　ｃ、　１０３　ｄ。

１０３ｅ、１０３ｆ、１０３ｇから得られる■１定値は
、真のロールプロフィールと変位検出器取付台４を移動
させた時の運動誤差が重なり合ったものとなっている。

従って、全体のロールプロフィールを得るためには、変
位検出器取付台４の移動量を変位検出器１０３　ａ、　
　１０３　ｂ、　　１０３　ｄ。

１０３ｆ、１０３ｇの設置間隔（第１図の１１＋１２．
１３，１４）よりも大きくし、各変位検出器１０３　ａ
、　１０３　ｂ、　１０３　ｃ、　１０３　ｄ。

１０３ｅ、１０３ｆ、１０３ｇにて測定した部分的ロー
ルプロフィールがオーバーラツプするように考慮する必
要がある。

また変位検出器取付台４を剛体と仮定した時、運動誤差
測定用変位検出器１０３ｅ、１０３ｄ。

１０３ｅの測定値を演算処理することにより変位検出器
取付台４の運動状態を把握することができる。従って、
運動誤差測定用変位検出器１０３ｃ、１０３ｄ、１０３
ｅの測定値から変位検出器取付台４の運動誤差を求め、
変位検出器取付台４の運動誤差を用いてプロフィール測
定用変位検出器１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｄ、１０３
ｆ。

１０３ｇの各測定値を補正することにより真の部分的ロ
ールプロフィールを求めることができ、さらに真の部分
的ロールプロフィールから全体のロールプロフィールを
求めることができる。

次に第２図を用いて変位検出器取付台４の移動中の運動
状態を把握する方法について説明する。

第２図は変位検出器取付台４の運動誤差を測定するため
の説明図で、同図において３個の変位検出器Ａ、Ｂ、Ｃ
（第１図の１０３ｃ、１０３ｄ。

１０３ｅに対応する）を変位検出器取付台４の移動方向
に等間隔して設置し、変位検出器取付台４の移動距離り
毎に得た変位検出器Ａ、Ｂ、Ｃの測定値から演算処理に
よって変位検出器取付台４の運動誤差を求める。ここで
、移動中の変位検出器取付台４には種々の運動誤差が発
生する。このうち、第１図の紙面と直角方向の運動誤差
はロールプロフィール測定精度に大きな影響を及ぼさず
、紙面内方向の運動誤差（例えば回転運動と平行移動）
が測定誤差の主原因となる。

従って、ここでは第１図の紙面内での変位検出器取付台
４の回転運動と平行移動の測定法について説明する。第
２図において変位検出器取付台４を矢印方向に移動させ
ながら測定するものとして考えると、工く番目の位置で
の測定状態（実線で示ｌまた状態）からに＋１番目の位
置での測定状態（点線で示した状態）に移った時に平行
移動ｅＫ＋Ｈ，回転運動θに＋１が発生する。そして、
変位検出器Ｂの設置位置を回転運動の回転中心として考
えれば、次の関係が成立する。

＝　Ｄ’に＋ｌ　、Ａ　十ｄ　Ａ ＋　（ｅＫ＋１　＋ｅＫ”　Ｌ＋Ｌ・θに＋１）・・・
（２） ここで、Ｄ’に、Ａ　、　Ｄ’に、Ｂ　、　Ｄ’に、Ｃ
：　Ｋ番目の位置での変位検出器Ａ、Ｂ、Ｃの測定値、
ｄＡ、ｄＢ。

ｄｃ：変位検出器Ａ、Ｂ、Ｃの取付および電気的零点の
調整によって定まる一定値、θに二に番目の位置での可
動部の傾斜二である。

（１）式および（２）式からそれぞれ（３）式および（
４）式が得られる。

Ｄ′に＋Ｃ”　　Ｄ’に＋１．Ｂ　　＋　　ｅ　　Ｋ＋
１　　＋　θ　Ｋ−Ｌ＋　（ｄＢ−ｄｃ）　　　　　　
　　・・・（３）Ｄ’に、Ｂ　””　Ｄ’に４−１．Ａ ＋（ｅＫ＋１＋θに−Ｌ＋Ｌ−θＫｉ−ｔ　）＋　（ｄ
Ａ−ｄＢ）　　　　　　　　・・・（４）また（３）式
及び（４）式から（５）式がｉすられる。

Ｄ’に、Ｃ−Ｄ　Ｋ、Ｂ’ ＝　　”Ｋ＋＋　、Ｂ　　　　Ｄ’に、＋１　、）。

−Ｌ・θに＋Ｉ　　Ｃ （Ｃ’＝ｉｄ人−２ｄＢ＋ｄｃ）　　　　　＝１５）こ
こで、（５）式中の値Ｃ′は３個の変位検出器Ａ。

Ｂ、Ｃの取付は及び電気的零点の調整によって定まる値
であり、これらの条件を変更しないかぎり不変の一定値
である。従って、後述する方法で定数Ｃ″を求めること
かできれば次式から回転運動θに＋＋が求まる。

θに＋＋ ・・・（６） さらに後述するようにｄＢ−Ｃ−／２．ｄＣ−０とみな
すことができ、（６）式の関係を（３）式に代入するこ
とによりｅ　Ｋ＋１が次式から求まる。

・・・（７） ここで、測定開始位置（Ｋ−０）を運動の基準と考えれ
ば、ｅ（、−０，ｅ（＋　＝Ｏとすることができ、この
ときには各測定位置での平行移動ｍ　Ｅ　Ｋ　、回転運
動ＱｅＫは次式で与えられる。

但しθＯ−０ ・・・（８） 但しｅＯ−Ｑ ・・・（９） 従って、定数Ｃ−（−ｄＡ−２ｄＢ＋ｄｃ）が求まれば
各変位検出器Ａ、Ｂ、Ｃの測定値Ｄ’に、Ａ　。

Ｄ’に、Ｂ　、　Ｄ’に、Ｃから移動中の変位検出器取
付台４の運動誤差が把握できる。

次に定数Ｃ−の把握方法について説明する。

Ｃ′は変位検出器取付台４の取付状態の影響を受けない
ので、変位検出器取付台４の移動Ｑ　ｄ　Ａ、　１ｄＢ
、ｃｉｃは変位検出器Ａ、Ｂ、Ｃに対して同符号、同量
であり、Ｃ−（−ｄＡ−２ｄＢ＋ｄｃ）の変化量は零と
なる。また、変位検出器取付台４の回転量についてもＣ
′の変化量は零となる。なお、変位検出器Ｂについては
０１変位検出器Ａ。

Ｃについては同量で同符号となる。従って、Ｃ′の値は
３個の変位検出器Ａ、Ｂ、Ｃの零点位置が同一直線」二
からずれている；（変位検出器Ａと変位検出器Ｃの零点
位置を結んだ線上からの変位検出：：；Ｂの零点ずれ量
）のみによって定まり、この量を把握しておけばよいこ
とになる。すなイつち、３個の変位検出器Ａ、Ｂ、Ｃを
１つの治具」二に組込んだ状態で、はぼ真直ぐとみなせ
る対象物との隔たりを測定して把握する。さらにｄＡ−
ｄＣ−０とずればｄＢ−Ｃ−／２としてよいこともわか
る。

以上説明した本発明によるロールプロフィール計測方法
をまとめると以下のようになる。すなわち、本発明によ
るロールプロフィール計測方法は、（１）　　複数個の
変位検出器１０３ａ、１０３ｂ。

１０３Ｃ１１０３，ｄ、１０３ｅ、１０３ｆ。

１０３ｇによって部分的ロールプロフィール（変位検出
器取付台４の運動誤差を含んだ部分的ロールプロフィー
ル）を計測する。

（２）３個の変位検出器１０３ｃ、１０３ｄ。

１０３ｅによって変位検出器取付台４の運動誤差を測定
する。

（３）　　（２）の測定結果をもとに（１）の測定値を
補正する。

（４）　　（３）で求めた真の部分的ロールプロフィー
ルから全体のロールプロフィールを求める。なお、この
とき変位検出器１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ。

１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆ、１０３ｇの零点の相違
によって部分的ロールプロフィールに段差が発生するの
で、部分的ロールプロフィールのオーバーラツプする部
分の測定値か同一となるように変位検出器１０３ａ、１
０３ｂ、１０３ｃ。

１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆ、１０３ｇの零点を補正
しておく必要がある。また上記の手順のうち、（１）、
　（２）は１回の測定（変位検出器取付台４の１回のト
ラバース）で把握でき、（３）、　（４）については図
示しない計算機の演算処理によって達成できる。

なお、上記実施例では部分的ロールプロフィール測定用
の５個の変位検出器１０３　ａ、　　１０３　ｂ。

１０３ｄ、１０３ｆ、１０３ｇと変位検出器取付台４の
運動誤差を測定するための３個の変位検出器１０３ｅ、
１０３ｄ、１０３ｅによる方法について説明したが、測
定対矛ロールの軸方向長さあるいは変位検出器取付台４
のトラバース量等の関係からロールプロフィール測定用
変位検出器の個数、取付位置等の変更は勿論可能であり
、さらに変位検出器取付台４の運動状態測定精度の向上
あるいはトラバース中の変位検出蓋取（＝Ｉ台４の変形
状態の把握等を目的として、上記３個１　ｉｌｌの運動
誤差測定用変位検出器を変位検出器取付台４１０曳数個
の位置に取付けることも可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によるロールプロフィール計
測方法によれば、ロールプロフィール測定時の変位検出
器取付台の運動誤差による測定誤差を補正して真のロー
ルプロフィールを測定することができる。また測定時に
ロールは不動である必要がなく、剛体としての移動はロ
ールプロフィール評価に影響を及ぼさない。即ち、ロー
ルの移動及び回転は変位検出器取付台の移動１回転運動
と等価であり、本発明によれば変位検出器取付台とロー
ルとの間の相対的な運動が発生した場合でもその影響を
補正して真のロールプロフィールを測定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるロールプロフィール計測方法に使
用されるロールプロフィール計測装置の概略図、第２図
は変位検出器取付台の運動誤差を測定するための説明図
、第３図は従来のロールプロフィール計測方法に使用さ
れるロールプロフィール計測装置の概略図である。 １・・・ハウジング、２・・・ワークロール、４・・・
変位検出器取付台、５・・・支持ビーム、６・・・ガイ
ドレール、７・・・ねじや市、８・・・モータ、９・・
・ガイド、１０・・・位置決めアーム、１１・・・シリ
ンダ、１０３ａ。 １０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ。 １０３ｆ、１０３ｇ・・・変位検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワークロールの軸線方向にほぼ平行に往復運動可能に設
   けられた変位検出器取付台上に、前記ワークロールの軸
   線方向の径寸法変化を複数個の区間に分割して測定する
   ための複数個のプロフィール測定用変位検出器と、前記
   ワークロールの軸線方向に等間隔で設置され前記変位検
   出器取付台の運動誤差を測定する３個の運動誤差測定用
   変位検出器とを前記ワークロールの表面凹凸が検出でき
   るように少なくとも１組設置し、前記変位検出器取付台
   を前記ワークロールの軸線方向に移動させて前記プロフ
   ィール測定用変位検出器および前記運動誤差測定用変位
   検出器で前記ワークロールの軸線方向の径寸法変化を部
   分的に測定し、前記運動誤差測定用変位検出器で得られ
   た測定値から演算処理によって前記変位検出器取付台の
   運動誤差を求め、前記演算処理によって求められた変位
   検出器取付台の運動誤差を用いて前記プロフィール測定
   用変位検出器の測定値を補正し、前記変位検出器取付台
   の運動誤差を用いて補正された前記プロフィール測定用
   変位検出器の測定値を合算して前記ワークロールの軸線
   方向の径寸法変化を求めることを特徴とするロールプロ
   フィール計測方法。