JPS6412325B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧延機のロール形状をミルハウジング
に組込んだままで測定し得るロール形状測定装置
を提案するものである。

圧延機におけるロールの摩耗は不可避であるの
でロールは周期的に取替えられ、使用済のロール
は再使用のための研削に供される。ところがこの
ロール取替には多大の労力を要し、また取替えて
はみたものの、旧ロールが未だ使用可能な状態に
あつたり、逆に取替が遅れて、圧延不良を惹起す
る等の問題があつた。このためにミルハウジング
にロールを組込んだまま、所謂インラインでロー
ル形状を測定する方法が種々開発されている。こ
の方法は非接触法と接触法とに大別されるが、本
発明に係る接触法については、Al，Pb等よりな
る軟弱な形状測定用圧延材を通板して圧延しこれ
に転写されたロールの断面プロフイールによりロ
ール形状を求める方法が知られている。ところが
この方法では形状測定用圧延材を再使用できず経
済的な難点がある。またこの圧延材に転写された
断面プロフイールを測寸する必要があるという煩
しさがあり、長時間を必要とし、また実時間処理
は不可能である。更にこの圧延材の剛性、通板後
測寸するまでの温度変化、通板後の搬送経路での
変形等に影響されて高精度の測定は望めない。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
つて、実時間での、或は迅速な高精度での測定が
可能であり、測定手段は反復使用できて経済性に
も優れ、また搬送時の衝撃を緩和できるロール形
状測定装置を提供することを目的とする。

本発明に係るロール形状測定装置は、基材の
上、下面に凹設した溝内に、その表面が基材表面
より膨出した状態で弾性体を嵌合してあり、該弾
性体内に、弾性体表面の基材に対する相対位置を
測定すべく接触式の距離センサを複数個、一方向
に並べて埋設してある模擬圧延材と、該模擬圧延
材に内設され、距離センサの検知結果を模擬圧延
材外へ無線伝送する手段と、基材の下面に設けて
あり、遠隔制御により基材下面に対して出没自在
とした保護脚とを備え、また無線伝送する手段に
替えて距離センサの検知結果を記憶させる手段を
備えたことを特徴とする。

以下本発明をその実施例を示す図面に基いて具
体的に説明する。

第１図は本発明方法の実施に使用する模擬圧延
材１の斜視図、第２図はその側断面図である。測
定対象の圧延機のロールと略等幅の模擬圧延材１
は長さ２〜３ｍ（従つて幅寸法の方が長い場合も
ある）、厚さ200〜300mmの矩形状の鋼板（例えば
Al等、他の金属板でもよい）からなる基材１１
の表裏の中央部に幅方向に横断する深さ50mm程度
の溝１２，１２が凹設されており、この内部には
溝１２，１２と略同形状の弾性体１３，１３が嵌
着されている。弾性体１３，１３は基材１１の表
面よりも、側面視で円弧状をなすように少し膨出
しており、中央頂部では基材１１の表面よりも10
mm程度膨出している。この弾性体１３は耐熱性を
有するものを用いる。即ち圧延直後の場合ではロ
ール温度は200℃程度、暫時の後でも数10℃にな
つているので、この程度の範囲の温度のロール間
に反復通板されてもその弾性を殆んど変じること
がないような素材を用いる。一例としてカーボン
配合の硬質合成ゴムが挙げられる。

これらの弾性体１３，１３内には複数の距離セ
ンサ１４，１４…が埋設されている。距離センサ
１４は例えばプランジヤ１５′の移動量を差動ト
ランス１６′の出力にて検出できるようにしたも
のが用いられ、プランジヤ１５′の先端を弾性体
１３の露出表面の中央頂部と面一にして、また弾
性体１３の長手方向（基材１１の幅方向）に並べ
て埋設してある。距離センサ１４の数が多い程、
ロール軸長方向に密度の高い測定が行えることに
なるが、実用上は基材１１の幅方向の中央部と側
端部で200〜300mmピツチ、これらの中間部で50〜
100mmピツチとすれば十分である。ピツチの密な
部分はロールの軸長よりも狭幅の圧延材の通板に
よつて摩耗、変形し易い部分である。

基材１１の内部には距離センサ１４の検知出力
の信号処理及び外部への送信のための電子回路装
置２が設けられている。この電子回路装置２は基
材１１の一表面側に形成した凹所１５内に収納さ
れており、この凹所１５は基材１１の他の部分の
表面と面一になるように密閉蓋１６にて覆われて
いる。電子回路装置２の詳細は後述する。

下面の溝１２の近傍、即ち基材１１の幅方向両
側端部における溝１２を挾む４位置には、第３図
に示すように下面側に開口する適長の空洞１７が
形成されており、この空洞１７内には実線で示す
没入位置と２点鎖線で示す突出位置との間での回
動を可能に、基材１１の長さ方向の軸１８に枢支
した保護脚１９が設けてある。保護脚１９はへの
字形をなし、短辺部を上側にし、且つ屈曲凸部を
内側にした状態で長辺部を枢支してあり、その大
きさ、枢支位置及び空洞１７の大きさ、形状は、
実線で示す没入位置では長辺部先端、つまり下端
が基材１１の下面より上側に位置し、逆に２点鎖
線で示す突出位置では長辺部先端が基材下面より
も下方に突出し、４つの保護脚１９を突出させる
ことにより基材１１の下面及び下側弾性体１３の
表面を模擬圧延材１の搬送系から浮かせて、下側
の距離センサ１４を搬送時の衝撃から保護するよ
うにしている。

保護脚１９の短片部が対向している空洞１７の
内奥面には駆動杆２０を摺嵌した横孔２１が開口
しており、電子回路２同様に基材１１に凹所２２
を設けて収納したモータ２３の出力軸に設けたピ
ニオンと、駆動杆２０に設けたラツクとを螺合連
結してあり、モータ２３の正逆回転によつて、キ
ー２０ａにて回転を禁じるように拘束した駆動杆
２０を空洞１７に対し進出又は退入させ、駆動杆
２０の先端に当接させた短辺部を回動させて、保
護脚１９を突出させ、また没入させるようにして
ある。

第４図は本発明装置の電子回路を略示するブロ
ツク図である。４０は電池を含む電源回路であつ
て、４台のモータ２３の正逆回転及び停止を制御
するモータ制御回路４１を介してモータ２３へ給
電し、またスイツチ回路４２を介して測定系へ給
電するようにしている。

距離センサ１４，１４…は夫々の差動トランス
コントローラ１４ａ，１４ａ…にて給電され、ま
たプランジヤ位置に対応する信号が取出され、該
信号を、距離センサ１個につき１つのピークホー
ルド回路４３，４３…に入力する構造にしてあ
る。ピークホールド回路４３はスイツチ回路４２
にて給電を断たれる都度リセツトされ、その後に
差動トランスコントローラ１４ａから入力される
信号の最大値を保持する。スキヤナ４４は複数の
ピークホールド回路４３，４３…の出力を一定周
期で所定の順序にて読込んでこれを出力する回路
であつて、この出力は発信器４５へ入力される。
その他４６はモータ制御回路４１及びスイツチ回
路４２の制御信号を受信する受信器である。

以上の回路装置が電子回路装置２として模擬圧
延材１内に収納されている。

一方、模擬圧延材１外には演算処理装置４６及
び操作装置４７が設けられている。操作装置４７
は、発信部４７ａと受信部４７ｂとからなり、発
信部４７ａからはモータ制御回路４１に与えるべ
きモータ制御信号及びスイツチ回路４２のオン、
オフを制御するスイツチ信号を発し得るようにし
てあり、これらの信号は電波にて受信器４６へ伝
送されるようにしてある。受信部４７ｂは発信器
４５が発する電波信号を受信してこの信号を演算
処理装置４６に入力させる。前記スイツチ信号を
発するとスイツチ回路４２に連なる測定系の回路
は動作を開始するが、演算処理装置４６は受信部
４７ｂから所定の読込指令信号を受けたあと、発
信器４５の出力を読込む。

演算処理装置４６は発信器４５から読込んだデ
ータを基に直接的には複数の差動変圧器のプラン
ジヤ夫々の先端位置を、換言すればロールの断面
プロフイールを算出し、これをプリンタ４８にて
印字記録させ、またCRT４９に表示させる。

以上のように構成された本発明の測定装置を用
いる場合はまず測定対象の圧延機３の近くまで移
動させるがこの移動の間、下側の距離センサ１
４，１４…の保護のために、モータ２３，２３…
を正転させるべく操作装置４７の発信部４７ａを
操作して保護脚１９，１９を起立させておく。こ
れにより下側の距離センサ１４，１４…のプラン
ジヤ１５′は搬送系から浮いた状態となつて、模
擬圧延材１の搬送に何らの支障を及ぼさず、その
保護が図れる。

次に発信部４７ａの操作により保護脚１９，１
９…を没入させて基材１１の一端部をロール間に
位置させ、上下のロールを基材１１に軽くキスさ
せた状態とする。そしてロール間を緩やかな速度
で搬送する。この間、サイドガイドを利用して距
離センサ１４，１４の並設方向とロール軸長方向
とを可及的に一致せしめる。

弾性体１３部分がロール間を通過すると基材表
面よりも盛り上つている弾性体１３及び距離セン
サ１４のプランジヤは圧下され、この圧下量は上
下のロールの形状に相応する。

第６図イは２つの距離センサのコントローラ出
力の１例を示している。模擬圧延材１が少し傾い
てロール間に通されると各距離センサの出力のピ
ークをとるタイミングが少しずれることになる。

しかしながらこれらの信号はピークホールド回
路４３，４３…にてそのピーク値、つまりロール
形状を代表する値が保持されるので模擬圧延材１
の傾き、つまり距離センサ１４，１４…の並設方
向とロール軸長方向とのずれは測定に殆んど影響
がない。

このようにしてロール間を通したあと、操作装
置４７の受信部４７ｂの所定操作により読込指令
信号を与えて演算処理装置４６に、スキヤナ４４
の出力を取込ませる。この時点ではスキヤナ４４
は各距離センサ１４の出力ピーク値、つまり弾性
体１３が最圧下状態にある場合のロール面を代表
するデータを出力している。演算処理装置４６は
この読込データに所定値を乗じる等の処理をし
て、距離センサごとにロール半径を表わす数値等
に変換し、これをプリンタ４８、CRT４９へ出
力し、記録、表示せしめる。

なお上述の実施例では操作装置４７と模擬圧延
材１側の電子回路２とを無線にて信号送受するよ
うに構成したがケーブルによる有線伝送を行わせ
てもよい。

第７図は本発明装置の他の実施例を示してい
る。この実施例は測定データを外部へ送出せず内
部で記憶させる構成にしている。

基材１１の上面においてその長さ方向の両端部
にはロールとの接触にて作動するスイツチ６１，
６２が設けられており、基材１１をロール間に送
り込む際に前のスイツチ６１が作動して保護脚１
９を没入させ、距離センサ１４がロールを通過し
たあと、後のスイツチ６２が作動して保護脚１９
を起立させるべくモータ２３を駆動するようにモ
ータ制御回路４１が構成されている。４０は電源
回路である。前同様のピークホールド回路４３，
４３…の出力はマルチプレクサ５０に入力されメ
モリコントローラ５３の制御により各ピークホー
ルド回路４３，４３…の出力が順次選択されて、
Ａ／Ｄ変換回路５１へ取込まれ、ここでデイジタ
ルデータに変換された上でメモリ５２へ距離セン
サ１４又はピークホールド回路４３を特定するデ
ータと共に記録される。このようにして記録され
たデータは密閉蓋１６を開けて凹所１５からメモ
リ５２を取出し、これを演算処理装置４６に接続
して記憶データを読出させる。なおメモリ５２の
代用としてカセツトテープ等他の記録媒体を用い
てもよいことは勿論である。

その他第４図に示す実施例と同様のものには同
符号を付して説明を省略する。

第４図の実施例のものは実時間処理が可能であ
るという利点を有しているのに対し、第７図の実
施例のものは同一圧延機についての多数回の測
定、複数の圧延機についての測定の結果をまとめ
てデータ処理できる利点がある。

叙上の如き本発明による場合は模擬圧延材をロ
ール間に通すだけで実時間での測定が可能とな
る。また距離センサの検出結果は無線で模擬圧延
材外へ無線伝送され、或いは内部に記憶され、ま
た下側の距離センサを保護するための保護脚を遠
隔制御で基材表面から出没自在としているので形
状測定作業はオペレータ１人で可能であるという
効果が得られる。けだし、測定のための装置搬送
の間、保護脚によつて下側の距離センサの保護が
図れ、実際の測定時には遠隔地から保護脚を没入
できる上、検出結果を遠隔地でモニタでき或いは
後で取出すことができるからである。また第７図
の実施例による場合は多数のロールについてのデ
ータ収集が迅速に行える。そして本発明では通板
時に直ちにロール形状が測定されるから、前述し
た如き従来技術における場合のように温度変化そ
の他による測定誤差が排除され高精度での測定が
可能である。また従来の形状測定用圧延材と異
り、反復使用できるので経済的である。

このように本発明はインラインでロール形状を
実時間的に測定できるので、早過ぎて無駄なロー
ル替が回避でき、またロール取替タイミングが遅
れる等のことがなくなる。また測定結果を圧延制
御、例えば可変クラウンロールのクラウン量調整
等に使用することができ、これによる幅出し精度
の向上、板クラウンの減少が実現できる。

更に実時間測定が可能になることにより、ロー
ルをミルハウジングに組込んだまま研削する技術
も実用化でき、熱延ラインでのパターンレス圧延
が可能となる。即ち従来は中央部における摩耗の
進行を回避するためにまず広幅のものを圧延し、
順次狭幅のものを圧延していくというパターンの
圧延が行われていたが、簡便にロール形状を測定
でき、またミルハウジングに組込んだままでの研
削も可能となるので斯かる順序を無視して圧延を
進めても支障がない。これにより圧延材の待ち時
間が減少し、熱間スラブの熱エネルギを有効に利
用できる等、本発明は優れた効果を奏する。なお
本発明は厚板用の圧延機以外の圧延機にも適用で
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は模擬圧延材の斜視図、第２図はその要部側
断面図、第３図は保護脚の配設部分を示す正面断
面図、第４図は電子回路の略示ブロツク図、第５
図は本発明方法の実施状態を示す立面図、第６図
イ，ロは信号波形図、第７図は電子回路の他の実
施例を示す略示ブロツク図である。 １……模擬圧延材、２……電子回路、１１……
基材、１２……溝、１３……弾性体、１４……距
離センサ、１９……保護脚、４３……ピークホー
ルド回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基材の上、下面に凹設した溝内に、その表面
   が基材表面より膨出した状態で弾性体を嵌合して
   あり、該弾性体内に、弾性体表面の基材に対する
   相対位置を測定すべく接触式の距離センサを複数
   個、一方向に並べて埋設してある模擬圧延材と、
   該模擬圧延材に内設され、距離センサの検知結果
   を模擬圧延材外へ無線伝送する手段と、基材の下
   面に設けてあり、遠隔制御により基材下面に対し
   て出没自在とした保護脚とを備えたことを特徴と
   するロール形状測定装置。 ２ 基材の上、下面に凹設した溝内に、その表面
   が基材表面より膨出した状態で弾性体を嵌合して
   あり、該弾性体内に、弾性体表面の基材に対する
   相対位置を測定すべく接触式の距離センサを複数
   個、一方向に並べて埋設してある模擬圧延材と、
   該模擬圧延材に内設され、距離センサの検知結果
   を記憶させる手段と、基材の下面に設けてあり、
   遠隔制御により基材下面に対して出没自在とした
   保護脚とを備えたことを特徴とするロール形状測
   定装置。