TWI541083B - Rolling device for metal sheet (2) - Google Patents

Description

金屬板材之軋延裝置(二) 發明領域

本發明有關於金屬板材之軋延裝置。

發明背景

在金屬板材之軋延步驟中，在無軋延板材之弧面即左右彎曲之狀態下軋延，不單是避免軋延材之平面形狀不良或尺寸制度不良，對於避免稱為蜿蜒或破裂之通板障礙也是相當重要。

又，板材之軋延時所發生之翹曲亦會對軋延良率之降低、精密整修步驟之增加等，對製品之生產性有莫大的影響。例如，關於精密整修步驟，便需要藉由校平器、壓機等之弧面或翹曲的矯正，極端之情形下，也會有必須切斷不良部之情形。又，進而很大之弧面或翹曲發生時，根據板材之衝撞，也會有軋延設備破損之情形。此時，板材本身不只是喪失商品價值，也會帶來生產停止、軋延設備之修理等莫大的損害。

此外，為了用高精度控制如上述之弧面，稱為零點調整之初期設定也很重要。所謂的零點調整，是指在輥旋轉狀態下，操作壓下裝置並實施接觸輥(kiss roll)緊併， 將與預先已定下軋延負重測定值的零點調整負重(用額定負重之15%~85%來預先設定)一致的時點當作壓下位置之零點，並將其壓下位置當作壓下控制上之原點(基準)。此時，左右之壓下位置的差，即壓下校平之零點也常有同時地調整之情形。關於壓下校平之零點調整，亦可調整而在接觸輥緊併時使軋延負重之測定值與作業側及驅動側之各自所預先定下的零點調整負重一致。而所謂的接觸輥緊併是意味著在軋延材不存在之狀態下，使上下作業輥彼此接觸，對輥間賦予負荷之情形。

而，在本說明書中，為了使表記簡單，亦會有將軋延方向當作正面之情形下，將左右之軋延機的作業側及驅動側稱為左右之情形。

對於因上述弧面而起之問題，在專利文獻1中，提案有可安定地製造弧面極小之金屬板材的軋延方法及軋延裝置。具體而言，在專利文獻1所記載之軋延方法及軋延裝置，利用負重檢出裝置來測定作用於作業輥之作業側與驅動側之輥軸承座的軋延方向力，並利用演算裝置來演算該軋延方向力之作業側與驅動側之差異。且，利用控制裝置來控制軋延機之輥張開度的左右非對稱成分而使該差異變成零。

對於翹曲之問題，在專利文獻2中，提案有可安定地製造翹曲極小之金屬板材的軋延方法及軋延裝置。具體而言，在引用文獻2所記載之軋延方法及軋延裝置，利用設於上下兩方之作業輥之輥軸承座的軋延方向入側與出側 之雙方的負重檢出裝置，來測定作用於上下兩方之作業輥軸承座的軋延方向力。且，利用演算裝置，來演算上側之軋延方向力與下側之軋延方向力的差異，即軋延方向力之上下差。之後，朝使該軋延方向力之上下差變小的方向來控制軋延裝置上下非對稱成分。

對於零點調整之問題，在專利文獻3中，提案有即使在接觸輥之零點調整也可找出有軋延方向力發生，又藉由發現其之軋延方向力不會影響輥推力，可調整更高精度之軋延機之初期壓下位置(調整壓下零點)的方法。

又，為了製造無弧面之金屬板材，在專利文獻4之軋延方法及軋延裝置，測定作用於作業輥之作業側與驅動側之輥軸承座的軋延方向力，來演算該軋延方向力之作業側與驅動側之差異，並使用控制增益而使該差異成為控制目標值，且控制該軋延機之輥張開度的左右非對稱成分，另一方面在軋延中配合狀況來切換該控制增益。

進而，在專利文獻5中，提案有可製造無弧面與翹曲之金屬板材的同時，並可調整高精度之零點，便可容易地賦予強力之輥曲力的軋延機及軋延方法。在專利文獻5之軋延機及軋延方法中，朝軋延方向壓附於作業輥軸承座在該軋延機殼體窗口或是與凸塊之接觸面。且，利用負重檢出裝置來測定作用於作業輥之作業側與驅動側之輥軸承座的軋延方向力，利用演算裝置來演算該軋延方向力之作業側與驅動側之差異。控制裝置演算軋延機之輥張開度之左右非對稱成分控制量而使該差異成為控制目標值，並根 據該輥張開度之左右非對稱成分控制量的演算值來控制該輥張開度。

在此，無論在上述專利文獻1~5之軋延方法及軋延裝置之任一者，均可進行軋延方向力之測定。因此，參照圖1，針對專利文獻1~5之軋延方向力的測定來具體地說明。圖1是將軋延裝置概略地顯示之圖。

圖1所示之軋延裝置具備有：支持於上作業輥軸承座5之上作業輥1、支持於上補強輥軸承座7之上補強輥3、支持於下作業輥軸承座6之下作業輥2、及支持於下補強輥軸承座8之下補強輥4。上補強輥3配置成使其在上作業輥1之上方與上作業輥1接觸。同樣地，下補強輥4配置成使其在下作業輥2之下方與下作業輥2接觸。又，圖1所示之軋延裝置具備有在上作業輥1施加軋延負重之壓下裝置9。由軋延裝置所軋延之金屬板材M朝軋延方向F前進於上作業輥1與下作業輥2之間。

而，圖1只圖示了基本的軋延裝置作業側的裝置構成，但在驅動側亦有同樣之裝置存在。

作用於軋延裝置之上作業輥1的軋延方向力基本地利用上作業輥軸承座5來支持。在上作業輥軸承座5與殼體或是凸塊之間分別地在上作業輥軸承座5之軋延方向出側設有上作業輥軸承座出側負重檢出裝置121，在軋延方向入側設有上作業輥軸承座入側負重檢出裝置122。上作業輥軸承座出側負重檢出裝置121可在上作業輥軸承座5之軋延方向出側，檢出作用於殼體或是凸塊等之構件與上作業輥 軸承座5之間的力。上作業輥軸承座入側負重檢出裝置122可在上作業輥軸承座5之軋延方向入側，檢出作用於凸塊等之構件與上作業輥軸承座5之間的力。這些負重檢出裝置121、122通常作為測定壓縮力之構造，故宜使裝置構成簡單為佳。

在上作業輥軸承座出側負重檢出裝置121與上作業輥軸承座入側負重檢出裝置122會與上作業輥軋延方向力演算裝置141連接。上作業輥軋延方向力演算裝置141演算由上作業輥軸承座出側負重檢出裝置121所檢出之負重與由上作業輥軸承座入側負重檢出裝置122所檢出之負重的差異，並根據該演算結果來演算作用於上作業輥軸承座5之軋延方向力。

同樣地，針對下作業輥2，亦在下作業輥軸承座6與殼體或是凸塊之間，在下作業輥軸承座6之軋延方向出側與軋延方向入側分別地設有下作業輥軸承座出側負重檢出裝置123與下作業輥軸承座入側負重檢出裝置124。在下作業輥軸承座出側負重檢出裝置123與下作業輥軸承座入側負重檢出裝置124會與下作業輥軋延方向力演算裝置142連接。下作業輥軋延方向力演算裝置142根據這些負重檢出裝置123、124之測定值，與上作業輥1同樣地來演算作用於下作業輥軸承座6之軋延方向力。

先行技術文獻 專利文獻

[專利文獻1]國際公開WO2004/082860號說明書

[專利文獻2]日本特開2007-260775號公報

[專利文獻3]國際公開WO2011/129453號說明書

[專利文獻4]日本特開2006-82118號公報

[專利文獻5]日本特開2012-148339號公報

發明概要

在此，參考在上述專利文獻1~5之圖式上之表記或軋延領域之技術常識，負重檢出裝置通常為測力器。測力器根據尺寸之制約，不易安裝於作業輥軸承座。故，一般而言，測力器是安裝於軋延方向與作業輥軸承座相對向之構件，例如凸塊或殼體是很平常的。

圖2是將圖1所示之軋延裝置之作業輥軸承座及其之周邊擴大地顯示的側面圖，並顯示了將負重檢出裝置安裝於凸塊之例。圖2所示之例中，殼體10設有出側凸塊11與入側凸塊12。出側凸塊11與入側凸塊12構造成從殼體10朝軋延裝置之內側突出。

圖2所示之例中，上作業輥軸承座出側負重檢出裝置121與下作業輥軸承座出側負重檢出裝置123設於出側凸塊11。另一方面，上作業輥軸承座入側負重檢出裝置122與下作業輥軸承座入側負重檢出裝置124設於入側凸塊12。而，通常，在負重檢出裝置之表面會施加用於保護之罩體、或用於防止朝裝置內部之水分等的侵入的防水處理，但在此並未圖示該等處理。

圖2顯示了接觸輥緊併狀態之一例。如圖2所示，各負重檢出裝置121、122、123、124由於輥之開關方向，即，壓下方向(亦稱為高度方向)之尺寸較小，因此與作業輥軸承座5、6之側面的接觸長度較短。

在此，圖2所示之例中，各負重檢出裝置121、122、123、124之壓下方向的位置(高度)會與各作業輥軸承座5、6所保持之作業輥1、2之輥軸心A1、A2壓下方向的位置(高度)相同。上述情形下，施加於各作業輥軸承座5、6之軋延方向力可利用負重檢出裝置121、122、123、124來適當地檢出。

然而，例如，如圖3所示，當上作業輥1上昇且作業輥1、2間之張開度變大時，上作業輥1之輥軸心A1之壓下方向的位置會比上作業輥軸承座出側負重檢出裝置121與上作業輥軸承座入側負重檢出裝置122之壓下方向的位置更高。故，當從上作業輥1對上作業輥軸承座5施加軋延方向力時，在上作業輥軸承座5力矩就會作用，藉此上作業輥軸承座5會朝圖3中箭頭所示之方向來旋動。該結果，上作業輥軸承座5會傾斜，其之側面的一部分會與凸塊11、12等接觸。

如上所述，當上作業輥軸承座5之側面的一部分與凸塊11、12等接觸時，從上作業輥1施加於上作業輥軸承座5之軋延方向力的一部分就會施加於上作業輥軸承座5與凸塊11、12之接觸部。故，就無法利用負重檢出裝置121、122正確地檢出軋延方向力。

又，例如，如圖4所示，當作業輥1、2或補強輥3、4摩耗而輥徑變小時，上作業輥軸承座5與下作業輥軸承座6就會朝壓下方向下方移動。當上作業輥軸承座5與下作業輥軸承座6朝下方移動時，作業輥1、2之軸心A1、A2之壓下方向的位置就分別比作業輥軸承座出側負重檢出裝置121、123與作業輥軸承座入側負重檢出裝置122、124之壓下方向的位置更低。此時亦與圖3所示之情形相同，作業輥軸承座5、6會傾斜，其之側面的一部分會與凸塊11、12接觸。此結果便無法利用負重檢出裝置121、122、123、124正確地檢出軋延方向力。

又，圖5是沿著圖2之線VI-VI來觀察之將作業輥軸承座與其之周邊擴大地顯示的截面平面圖。如從圖5得知，各負重檢出裝置121、122之尺寸在輥軸方向之寬度較小。故，負重檢出裝置121、122即使在輥軸方向，也只會與作業輥軸承座5、6之側面的一部分接觸。

即，例如，如圖5所示，當下作業輥2因輥移位而在輥軸方向只移動移位量D時，接受上作業輥軸承座5之放射狀方向之力的軸承(以下亦稱為「徑向軸承」。)5a的中心相對於負重檢出裝置121與122之位置會朝輥軸方向錯開。而，在圖5中，線C顯示了上作業輥軸承座5之徑向軸承5a的中心。故，在上作業輥軸承座5力矩作用，藉此上作業輥軸承座5朝圖5中箭頭所示之方向旋動。此結果上作業輥軸承座5便會傾斜，其之側面的一部分會與凸塊11、12接觸。

如上所述，當上作業輥軸承座5之側面的一部分 與凸塊11、12等接觸時，從上作業輥1施加於上作業輥軸承座5之軋延方向力的一部分便會施加於上作業輥軸承座5與凸塊11、12之接觸部。故，就無法利用負重檢出裝置121、122正確地檢出軋延方向力。

因此，有鑑於上述課題，本發明之目的在於提供一種可將施加於作業輥軸承座之軋延方向力正確地檢出之軋延裝置。

關於施加於作業輥軸承座之軋延方向力的檢出，並針對各種構成之軋延裝置，本發明者們進行了檢討。

其結果，找出了將負重檢出裝置即測力器不設於殼體而是設於作業輥軸承座時，使作業輥軸承座不易傾斜之方法。而，所謂的本發明之負重檢出裝置主要是表示測力器，亦可為應變計式、磁歪式、静電容量型、陀螺儀式、油壓式、壓電式等之物。

本發明是根據上述知識而成之物，其之要旨如以下所示。

(1)一種軋延裝置，其是至少具有上下一對之作業輥、上下一對之補強輥的金屬板材之軋延裝置，並具備有：保持前述各作業輥之一對的作業輥軸承座；保持前述作業輥軸承座之殼體或是凸塊；及設於前述作業輥軸承座內並在軋延方向入側及軋延方向出側之至少任一方將作用於前述作業輥軸承座之軋延方向的負重檢出的負重檢出裝置； 又，前述負重檢出裝置以前述作業輥之軋延方向力的力點為基準，配置成與前述殼體或是前述凸塊相對向而使因軋延方向力產生於前述作業輥軸承座之旋轉力矩與因對該旋轉力矩之反作用力產生之逆旋轉力矩為均衡。

(2)如前述(1)所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置配置成前述作業輥的軸心會在壓下方向位於相同高度、或是前述殼體或前述凸塊與前述負重檢出裝置接觸之範圍內，前述作業輥的軸心是前述作業輥之軋延方向力的力點。

(3)如前述(1)所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置配置成在前述作業輥之壓下方向，通常至少2個前述負重檢出裝置包夾前述作業輥的軸心，且，與前述殼體或是前述凸塊相對向，前述作業輥的軸心是前述作業輥之軋延方向力的力點。

(4)如前述(3)所記載之軋延裝置，其中於前述作業輥之壓下方向錯開並排地配置之複數前述負重檢出裝置中的至少1個，會配置於比前述作業輥軸承座所保持之前述作業輥軸心的高度更高的位置，又，於前述作業輥之壓下方向錯開並排地配置之前述複數負重檢出裝置中的至少1個，是配置於比前述作業輥軸承座所保持之前述作業輥軸心的高度更低的位置。

(5)如前述(1)~(4)任1項所記載之軋延裝置，其更具有：將由設於軋延方向入側或是軋延方向出側之複數前述負重檢出裝置所檢出之負重合計來算出軋延方向力的負重演算裝置。

(6)如前述(1)~(4)所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置配置成從與前述作業輥軸承座之前述殼體或是前述凸塊相對向的側面突出，又，在前述各負重檢出裝置突出之前述作業輥軸承座的側面設有從前述負重檢出裝置於壓下方向錯開來配置的突出部。

(7)如前述(6)所記載之軋延裝置，其中配置於前述軋延方向入側之負重檢出裝置、與配置於前述軋延方向出側之負重檢出裝置在壓下方向配置於相同的高度，又，與前述各負重檢出裝置對應而配置於前述軋延方向入側的突出部與配置於前述軋延方向出側的突出部在壓下方向配置於相同的高度。

(8)如前述(6)或(7)所記載之軋延裝置，其更具備有：根據由前述負重檢出裝置所檢出之負重、與前述作業輥軸承座所保持之前述作業輥軸心與前述負重檢出裝置之間之壓下方向的間隔、及前述作業輥軸心與前述突出部之間之壓下方向的間隔來算出軋延方向力的負重演算裝置。

(9)如前述(1)~(8)任1項所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置配置成前述作業輥軸承座之徑向軸承之輥軸方向中心，在輥軸方向位於相同位置、或是前述殼體或前述凸塊與前述負重檢出裝置接觸之範圍內，設於前述作業輥軸承座之徑向軸承之輥軸方向中心是前述作業輥之軋延方向力的力點。

(10)如前述(1)~(8)任1項所記載之軋延裝置，其中前述 負重檢出裝置配置成在前述作業輥之輥軸方向，通常至少2個前述負重檢出裝置包夾設於前述作業輥軸承座之徑向軸承的輥軸方向中心，且，與前述殼體或是前述凸塊相對向。

(11)如前述(1)~(10)任一項所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置配置成從與前述作業輥軸承座之前述殼體或是前述凸塊相對向的側面突出，又，在前述各負重檢出裝置突出之作業輥軸承座的側面設有從前述負重檢出裝置於輥軸方向錯開來配置的突出部。

(12)如前述(11)所記載之軋延裝置，其中配置於前述軋延方向入側之負重檢出裝置、與配置於前述軋延方向出側之負重檢出裝置在輥軸方向配置於相同的位置，又，與前述各負重檢出裝置對應而配置於前述軋延方向入側的突出部與配置於前述軋延方向出側的突出部在輥軸方向配置於相同的位置。

(13)如前述(11)或(12)所記載之軋延裝置，其更具備有：根據由前述負重檢出裝置所檢出之負重、設於前述作業輥軸承座之徑向軸承之輥軸方向中心與前述負重檢出裝置之間之輥軸方向的間隔、及前述徑向軸承之輥軸方向中心與前述突出部之間之壓下方向的間隔來算出軋延方向力的負重演算裝置。

(14)如前述(1)所記載之軋延裝置，其中在前述作業輥軸承座內設置至少3個前述負重檢出裝置，並於前述作業輥之壓下方向及輥軸方向中至少任一方向錯開來配置，而使 前述作業輥之軋延方向力的力點位於將這些前述負重檢出裝置連結並限定之區域內。

(15)如前述(1)~(14)任1項所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置用無線朝負重演算裝置來傳送檢出訊號。

(16)如前述(1)~(15)任1項所記載之軋延裝置，其中在前述殼體或是前述凸塊與前述負重檢出裝置之間設置覆蓋前述負重檢出裝置的罩體，

又，前述罩體設成使軋延方向力之力點位於前述殼體或是前述凸塊與前述罩體相對向之範圍內。

根據本發明，可提供一種可將施加於作業輥軸承座之軋延方向力正確地檢出之軋延裝置。

1‧‧‧上作業輥

2‧‧‧下作業輥

3‧‧‧上補強輥

4‧‧‧下補強輥

5‧‧‧上作業輥軸承座(作業側)

5a‧‧‧徑向軸承

6‧‧‧下作業輥軸承座(作業側)

7‧‧‧上補強輥軸承座(作業側)

8‧‧‧下補強輥軸承座(作業側)

9‧‧‧壓下裝置

10‧‧‧殼體

11‧‧‧出側凸塊(作業側)

12‧‧‧入側凸塊(作業側)

21‧‧‧上作業輥軸承座出側負重檢出裝置(作業側)

21a‧‧‧上作業輥軸承座出側之第一負重檢出裝置

21b‧‧‧上作業輥軸承座出側之第二負重檢出裝置

21c、22c‧‧‧負重檢出裝置

22‧‧‧上作業輥軸承座入側負重檢出裝置(作業側)

22a‧‧‧上作業輥軸承座入側之第一負重檢出裝置

22b‧‧‧上作業輥軸承座入側之第二負重檢出裝置

23‧‧‧下作業輥軸承座出側負重檢出裝置(作業側)

23a‧‧‧下作業輥軸承座出側之第一負重檢出裝置

23b‧‧‧下作業輥軸承座出側之第二負重檢出裝置

24‧‧‧下作業輥軸承座入側負重檢出裝置(作業側)

24a‧‧‧下作業輥軸承座入側之第一負重檢出裝置

24b‧‧‧下作業輥軸承座入側之第二負重檢出裝置

25、26、27、28‧‧‧罩體

31‧‧‧上作業輥軸承座出側之負重演算裝置(作業側)

32‧‧‧上作業輥軸承座入側之負重演算裝置(作業側)

33‧‧‧下作業輥軸承座出側之負重演算裝置(作業側)

34‧‧‧下作業輥軸承座入側之負重演算裝置(作業側)

35‧‧‧上驅動用電動機

36‧‧‧下驅動用電動機

41‧‧‧上作業輥軸承座軋延方向力演算裝置(作業側)

42‧‧‧下作業輥軸承座軋延方向力演算裝置(作業側)

43‧‧‧作業側作業輥軸承座軋延方向力演算裝置

44‧‧‧驅動側作業輥軸承座軋延方向力演算裝置

45‧‧‧兩側軋延方向力演算裝置

46‧‧‧控制量演算裝置

47‧‧‧控制裝置

51‧‧‧上作業輥軸承座出側之虛擬區塊

52‧‧‧上作業輥軸承座入側之虛擬區塊

53‧‧‧下作業輥軸承座出側之虛擬區塊

54‧‧‧下作業輥軸承座入側之虛擬區塊

121‧‧‧上作業輥軸承座出側負重檢出裝置

122‧‧‧上作業輥軸承座入側負重檢出裝置

123‧‧‧下作業輥軸承座出側負重檢出裝置

124‧‧‧下作業輥軸承座入側負重檢出裝置

141‧‧‧上作業輥軋延方向力演算裝置

142‧‧‧下作業輥軋延方向力演算裝置

A1、A2‧‧‧輥軸心

C‧‧‧輥軸方向中心

D‧‧‧移位量

F‧‧‧軋延方向

L‧‧‧長度

M‧‧‧金屬板材

S‧‧‧區域

圖1是將具有習知之負重檢出裝置的軋延裝置概略地顯示的圖。

圖2是將具有習知之負重檢出裝置的作業輥軸承座與其之周圍概略地顯示的側面圖。

圖3是用以說明藉由習知之軋延負重檢出裝置測定軋延方向力之課題的側面圖，並顯示在壓下方向上作業輥之輥軸心與軋延負重檢出裝置之位置錯開且上作業輥軸承座傾斜之狀態。

圖4是用以說明藉由習知之軋延負重檢出裝置測定軋延方向力之課題的側面圖，並顯示在壓下方向上作業輥與下作業輥之各輥軸心與軋延負重檢出裝置之位置錯開且上 作業輥軸承座與下作業輥軸承座傾斜之狀態。

圖5是用以說明藉由習知之軋延負重檢出裝置測定軋延方向力之課題的截面平面圖，並顯示在輥軸方向，徑向軸承之中心與軋延負重檢出裝置之位置錯開且作業輥軸承座傾斜之狀態。

圖6是將本發明之第1構成例之軋延裝置概略地顯示的圖。

圖7是將第1構成例之軋延裝置本體概略地顯示的側面圖。

圖8是將圖6與圖7所示之軋延裝置之上作業輥軸承座與其之周邊擴大地顯示的側面圖。

圖9是用以說明測定同實施形態軋延裝置之軋延方向力之作用、效果的側面圖。

圖10是將本發明之第2實施形態之軋延裝置概略地顯示的圖。

圖11是將圖10所示之軋延裝置之上作業輥軸承座及其之周邊擴大地顯示的側面圖。

圖12是用以說明測定同實施形態軋延裝置之軋延方向力之作用、效果的側面圖。

圖13是將本發明第3實施形態之軋延裝置之上作業輥軸承座及其之周邊擴大地顯示的側面圖。

圖14是將本發明第4實施形態之軋延裝置之上作業輥軸承座及其之周邊擴大地顯示，並與圖5相同的平面圖。

圖15是將本發明第5實施形態之軋延裝置之上作業輥 軸承座及其之周邊擴大地顯示，並與圖14相同的平面圖。

圖16是將本發明第6實施形態之軋延裝置之上作業輥軸承座及其之周邊擴大地顯示，並與圖14相同的平面圖。

圖17是顯示本發明實施形態之軋延裝置之第1變更例的側面圖。

圖18是顯示圖17所示之第1變更例之軋延裝置的其他構成例的圖，並將上作業輥軸承座及其之周邊擴大地顯示的側面圖。

圖19是本發明實施形態之軋延裝置的第4變更例，並顯示在複數負重檢出裝置設置罩體的構成，且將上作業輥軸承座及其之周邊擴大地顯示的側面圖。

圖20是本發明實施形態之軋延裝置的第4變更例，並顯示在1個負重檢出裝置分別設置罩體的構成，且將上作業輥軸承座及其之周邊擴大地顯示的側面圖。

圖21是顯示在本發明實施形態之軋延裝置設置3個負重檢出裝置時之一配置例的正面圖。

圖22是顯示在本發明實施形態之軋延裝置設置4個負重檢出裝置時之一配置例的正面圖。

用以實施發明之形態

以下，參照圖面針對本發明之實施形態詳細地來說明。而，已參照圖1~圖5之上述說明與以下之說明中，對相同的構成要素賦予相同之參照編號。

以下所說明之本實施形態之軋延裝置在作業輥 軸承座內具備有檢出作用於作業輥軸承座之軋延方向之負重的負重檢出裝置。此時，負重檢出裝置以作業輥之軋延方向力的力點為基準，配置成與殼體或是凸塊相對向，而使利用軋延方向力而在前述作業輥軸承座產生之旋轉力矩、與對該旋轉力矩之反作用力的逆旋轉力矩為均衡。在此，所謂作業輥之軋延方向力的力點是指在作業輥之壓下方向為作業輥之軸心，在輥軸方向為設於作業輥軸承座之徑向軸承的中心。

本實施形態之軋延裝置藉由將各負重檢出裝置配置而使該軋延方向力之力點用1個或複數負重檢出裝置來包含於所規定之範圍內，防止作業輥軸承座之傾斜。例如，配置負重檢出裝置而使軋延方向力之力點在壓下方向或輥軸方向位於殼體或凸塊與負重檢出裝置相對向之範圍內。或者是，配置負重檢出裝置而使通常至少2個負重檢出裝置包夾作業輥之軋延方向力的力點。藉此，便可利用負重檢出裝置將軋延方向力精度優異地檢出。

<1.第1實施形態>

圖6是將本發明之第1構成例之軋延裝置概略地顯示的圖。圖7是將軋延裝置本體概略地顯示的側面圖。與圖1所示之軋延裝置相同，圖6、圖7所示之軋延裝置具備有：支持於上作業輥軸承座5之上作業輥1、支持於上補強輥軸承座7之上補強輥3、支持於下作業輥軸承座6之下作業輥2、及支持於下補強輥軸承座8之下補強輥4。又，圖6、圖7所示之軋延裝置具備有：控制上下之作業輥張開度的壓下裝 置9、驅動上下之作業輥的上驅動用電動機35及下驅動用電動機36。由軋延裝置所軋延之金屬板材M會朝軋延方向F前進。而，圖6、圖7雖基本上只圖示了作業側之裝置構成，但在驅動側亦有相同之裝置存在。

如圖7所示，本實施形態中，殼體10設有出側凸塊11與入側凸塊12。出側凸塊11與入側凸塊12構造成從殼體10朝內側突出。

又，與圖1~圖5所示之軋延裝置相同，圖6與圖7所示之軋延裝置亦具備有金屬板材之軋延時檢出從各作業輥軸承座5、6作用於殼體10或是凸塊11、12之負重的負重檢出裝置。

如圖6與圖7所示，本構成例之軋延裝置中，在作業側設置4個軋延方向力測定裝置21、22、23、24。而，在驅動側也設置同樣數量的測定裝置。

上作業輥軸承座出側負重檢出裝置21在軋延方向出側設於上作業輥軸承座5內而使其與軋延方向出側之殼體10相對向。上作業輥軸承座出側負重檢出裝置21可將作用於出側之殼體10與上作業輥軸承座5之間的力，即相對於上作業輥軸承座5作用於朝向出側之軋延方向的軋延方向力檢出。上作業輥軸承座出側負重檢出裝置22在軋延方向入側設於上作業輥軸承座5內而使其與軋延方向出側之殼體10相對向。上作業輥軸承座入側負重檢出裝置22可將作用於入側之殼體10與上作業輥軸承座5之間的力，即對上作業輥軸承座5作用於朝向入側之軋延方向的軋延方向力 檢出。

同樣地，下作業輥軸承座出側負重檢出裝置23在軋延方向出側設於下作業輥軸承座6內而使其與軋延方向出側之殼體10之凸塊11相對向。下作業輥軸承座出側負重檢出裝置23可將作用於出側之凸塊11與下作業輥軸承座6之間的力，即相對於下作業輥軸承座6作用於朝向出側之軋延方向的軋延方向力檢出。下作業輥軸承座出側負重檢出裝置24在軋延方向出側設於下作業輥軸承座6內而使其與軋延方向出側之殼體10之凸塊12相對向。下作業輥軸承座入側負重檢出裝置24可將作用於入側凸塊12與下作業輥軸承座6之間的力，即對下作業輥軸承座6作用於朝向入側之軋延方向的軋延方向力檢出。

圖8是將圖6及圖7所示之軋延裝置之上作業輥軸承座5及其之周邊擴大地顯示的概略側面圖。從圖8可得知，上作業輥軸承座5用之負重檢出裝置21、22配置成其之壓下方向的位置(高度)與上作業輥軸承座5所保持之上作業輥1輥軸心A1之壓下方向的位置(高度)相同。又，下作業輥軸承座6用之負重檢出裝置23、24配置成其之壓下方向的位置(高度)與下作業輥軸承座6所保持之下作業輥2輥軸心A2之壓下方向的位置(高度)相同。

如上所述，利用所配置之負重檢出裝置21、22、23、24，便可將施加於各作業輥軸承座5、6之軋延方向力直接地檢出。即，利用上作業輥軸承座5用之負重檢出裝置21及22，便可將分別施加於上作業輥軸承座5之朝向出側的 軋延方向力及朝向入側的軋延方向力檢出。又，利用下作業輥軸承座6用之負重檢出裝置23及24，便可將分別施加於下作業輥軸承座6之朝向出側的軋延方向力及朝向入側的軋延方向力檢出。

接著，針對如上所述所構成之軋延裝置之作用、效果來說明。

以上作業輥軸承座5為例來考量時，如上所述，上作業輥軸承座5用之負重檢出裝置21、22配置成與壓下方向之上作業輥1輥軸心A1的高度相同的高度。因此，從上作業輥1朝上作業輥軸承座5負重所傳達的高度、與從上作業輥軸承座5朝殼體10負重所傳達的高度會變成相同。

故，在上作業輥軸承座5，力矩不會產生，因此便可防止上作業輥軸承座5之旋動、傾斜。其結果，可利用負重檢出裝置21、22正確地檢出施加於上作業輥軸承座5之軋延方向力。

又，例如，如圖9所示，亦會有上作業輥1上昇，作業輥1、2間之張開度變大之情形。或是亦有作業輥1、2會補強輥3、4摩耗而輥徑變小之情形。即使為上述情形，由於壓下方向之上作業輥軸承座5用的負重檢出裝置21、22與上作業輥1輥軸心A1的相對位置並無變化，因此上作業輥軸承座5用之負重檢出裝置21、22的高度會維持與上作業輥1之輥軸心A1的高度相同之狀態。因此，即使為上述情形，在上作業輥軸承座5，力矩並不會產生。其結果，可利用負重檢出裝置21、22正確地檢出施加於上作業輥軸承座5之軋 延方向力。

而，本實施形態中，在作業輥之壓下方向，使負重檢出裝置與輥軸心為相同高度，但亦可不為嚴格之相同高度。此時，軋延方向力之力點可位於負重檢出裝置與殼體或凸塊所接觸之範圍內。又，本實施形態中，在各作業輥軸承座之軋延方向出側及軋延方向入側可分別設有只有一個的負重檢出裝置。然而，負重檢出裝置亦可複數配置成在各作業輥軸承座之軋延方向出側及軋延方向入側分別地於輥軸方向錯開來並排。

<2.第2實施形態>

接著，參照圖10~圖12針對本發明之第2實施形態來說明。本實施形態之軋延裝置的構成基本上與第1實施形態之軋延裝置相同。然而，相對於第1實施形態之軋延裝置中只在某1個高度於各作業輥軸承座設有負重檢出裝置，在本實施形態之軋延裝置於壓下方向設有複數負重檢出裝置。

如圖10、圖11所示，在本實施形態之軋延裝置，作業側設有8個負重檢出裝置。而，驅動側亦設有相同數量的檢出裝置。第一上作業輥軸承座出側之第一負重檢出裝置21a及第二負重檢出裝置21b在軋延方向出側設於上作業輥軸承座5內而使其與軋延方向出側之殼體10相對向。這些負重檢出裝置21a、21b會將作用於出側之殼體10與上作業輥軸承座5之間的力檢出。特別是，負重檢出裝置21a與負重檢出裝置21b在壓下方向依上下地並排配置。此時，負重檢出裝置21a及21b在上作業輥1之壓下方向，會包夾上作業 輥1之軋延方向力的力點即輥軸心A1來配置。

例如，如圖11所示，本實施形態中，負重檢出裝置21a配置於比上作業輥1之輥軸心A1更在壓下方提升方(較高位置)，負重檢出裝置21b配置於比上作業輥1之輥軸心A1更在壓下方向下方(較低位置)。

如圖10所示，如上所述所構成之負重檢出裝置21a、21b會與上作業輥軸承座出側之負重演算裝置31連接。負重演算裝置31將由負重檢出裝置21a所檢出之負重與由負重檢出裝置21b所檢出之負重加算。合計兩檢出負重之值會相當於從上作業輥軸承座5施加於出側之殼體10的軋延方向力，即朝向上作業輥軸承座5之出側的軋延方向力。

同樣地，上作業輥軸承座入側之第一負重檢出裝置22a及第二負重檢出裝置22b在軋延方向入側設於上作業輥軸承座5內而使其與軋延方向入側之殼體10相對向。這些負重檢出裝置22a、22b將作用於入側之殼體10與上作業輥軸承座5之間的力檢出。特別是，負重檢出裝置22a、22b與上述負重檢出裝置21a、21b同樣地，在壓下方向依上下來並排地配置。

如圖10所示，如上所述，所構成之負重檢出裝置22a、22b會與上作業輥軸承座入側之負重演算裝置32連接。負重演算裝置32藉由合計由這些負重檢出裝置22a、22b所檢出之負重，來算出從上作業輥軸承座5施加於入側之殼體10的軋延方向力，即朝向上作業輥軸承座5之入側的軋延方向力。

同樣地，下作業輥軸承座出側之第一負重檢出裝置23a及第二負重檢出裝置23b在軋延方向出側設於下作業輥軸承座6內而使其與軋延方向出側之殼體10相對向。這些負重檢出裝置23a、23b將作用於出側凸塊11與下作業輥軸承座6之間的力檢出。特別是，負重檢出裝置23a、23b與上述負重檢出裝置21a、21b同樣地，在壓下方向依上下來並排地配置。

如圖10所示，負重檢出裝置23a、23b會與下作業輥軸承座出側之負重演算裝置33連接。負重演算裝置33藉由合計由這些負重檢出裝置23a、23b所檢出之負重，來算出從下作業輥軸承座6施加於出側凸塊11之軋延方向力，即朝向下作業輥軸承座6之出側的軋延方向力。

同樣地，下作業輥軸承座入側之第一負重檢出裝置24a及第二負重檢出裝置24b在軋延方向入側設於下作業輥軸承座6內而使其與軋延方向入側之殼體10相對向。這些負重檢出裝置24a、24b將作用於入側凸塊12與下作業輥軸承座6之間的力檢出。特別是，負重檢出裝置24a、24b與上述負重檢出裝置21a、21b同樣地在壓下方向依上下來並排地配置。

如圖10所示，負重檢出裝置24a、24b會與下作業輥軸承座入側之負重演算裝置34連接。負重演算裝置34藉由合計由這些負重檢出裝置24a、24b所檢出之負重合計，來算出從下作業輥軸承座6施加於入側凸塊12之軋延方向力，即朝向下作業輥軸承座6之入側的軋延方向力。

接著，如上所述，針對所構成之第2實施形態之軋延裝置的作用、效果來說明。

當以上作業輥軸承座5為例來考慮時，如上所述，2個負重檢出裝置21a及21b之兩方在軋延方向出側配置於上作業輥軸承座5內。故，上作業輥軸承座5之出側側面在壓下方向會用複數點，特別是用上作業輥1之輥軸心A1上下兩側來支持。同樣地，2個負重檢出裝置22a及22b之兩方在軋延方向入側配置於上作業輥軸承座5內。故，上作業輥軸承座5之入側側面在壓下方向用複數點，特別是用上作業輥1之輥軸心A1上下兩側來支持。

故，即使從上作業輥1對上作業輥軸承座5施加軋延方向力，上作業輥軸承座5亦不會旋動、傾斜。其結果，負重檢出裝置21a、21b、22a、22b可將施加於上作業輥軸承座5之軋延方向力正確地檢出。

又，例如，如圖12所示，即使上作業輥1上昇，作業輥1、2間之張開度變大，或是作業輥1、2或補強輥3、4摩耗而輥徑變小之情形下，負重檢出裝置21a、21b、22a、22b與上作業輥1之輥軸心A1之相對位置關係亦不會變化。因此，即使是上述情形，在上作業輥軸承座5力矩亦不會產生。其結果，負重檢出裝置21a、21b、22a、22b可將施加於上作業輥軸承座5之軋延方向力正確地檢出。

而，在本實施形態之軋延裝置，各作業輥軸承座之軋延方向出側及軋延方向入側分別地於壓下方向將2個負重檢出裝置依上下來設置。然而，不一定必須為2個負重 檢出裝置，亦可在各作業輥軸承座之軋延方向出側及軋延方向入側分別地來設置於壓下方向錯開地配置之3個以上的複數負重檢出裝置。此時，通常這些複數負重檢出裝置當中至少1個宜配置於比各作業輥之輥軸心更靠近壓下方提升方，又，這些複數負重檢出裝置當中至少一個宜配置於比各作業輥之輥軸心更靠近壓下方向下方。

<3.第3實施形態>

接著，參照圖13並針對本發明之第3實施形態來說明。第3實施形態之軋延裝置的構成基本上與第2實施形態之軋延裝置相同。然而，在第2實施形態之軋延裝置，相對於各作業輥軸承座之軋延方向出側及軋延方向入側分別地設有2個負重檢出裝置之情形，在本實施形態中，則設有1個負重檢出裝置與1個虛擬區塊(dummy block)(突出部)。

如圖13所示，在本實施形態之軋延裝置設置4個負重檢出裝置與4個虛擬區塊。在上作業輥軸承座5之軋延方向出側設置上作業輥軸承座出側負重檢出裝置21及上作業輥軸承座出側之虛擬區塊51。此時，負重檢出裝置21及虛擬區塊51當中一方會配置於比上作業輥1之輥軸心A1更靠近壓下方提升方，另一方會配置於比輥軸心A1更靠近壓下方向下方。圖13中，在比上作業輥1之輥軸心A1更靠近壓下方提升方配置虛擬區塊51，在比輥軸心A1更靠近壓下方向下方配置負重檢出裝置21。即，負重檢出裝置21與虛擬區塊51在壓下方向上下錯開地來配置。

又，從圖13可得知，負重檢出裝置21只從上作業 輥軸承座5之出側側面稍微地突出，虛擬區塊51亦只與負重檢出裝置21相同地從上作業輥軸承座5之出側側面稍微地突出。

同樣地，在上作業輥軸承座5之軋延方向入側設置上作業輥軸承座入側負重檢出裝置22及上作業輥軸承座入側之虛擬區塊52。又，在下作業輥軸承座6之軋延方向出側設置下作業輥軸承座出側負重檢出裝置23及下作業輥軸承座出側之虛擬區塊53。在下作業輥軸承座6之軋延方向入側設置下作業輥軸承座入側負重檢出裝置24及下作業輥軸承座入側之虛擬區塊54。

當以上作業輥軸承座5為例來說明時，本實施形態中，特別是上作業輥軸承座出側負重檢出裝置21與上作業輥軸承座入側負重檢出裝置22會配置成壓下方向之高度相同。同樣地，上作業輥軸承座出側之虛擬區塊51與上作業輥軸承座入側之虛擬區塊52會配置成壓下方向之高度相同。

接著，針對如上所述所構成之軋延裝置之作用、效果，以上作業輥軸承座5為例來說明。

在如上所述所構成之軋延裝置，已預先得知從負重檢出裝置21到作業輥1之輥軸心A1為止之壓下方向長度，及從虛擬區塊51到輥軸心A1為止之壓下方向長度為固定。換言之，已預先得知上作業輥軸承座5之力矩臂為固定。故，例如，從上作業輥1在上作業輥軸承座5對軋延方向出側施加力時，亦已預先得知施加於負重檢出裝置21及 虛擬區塊51知負重的比例亦為固定。因此，藉由只檢出施加於負重檢出裝置21之負重，便可將施加於負重檢出裝置21及虛擬區塊51之兩方的負重檢出、推定，其結果，便可將從上作業輥軸承座5施加於殼體10之軋延方向力測定。

又，與第2實施形態之軋延裝置同樣地，即使從上作業輥1對上作業輥軸承座5施加軋延方向力，上作業輥軸承座5亦不會旋動、傾斜。故，施加於上作業輥軸承座5之軋延方向力可利用負重檢出裝置21、22來正確地檢出。此外，與第2實施形態比較，由於可使負重檢出裝置之數量為一半，因此便可減低製造成本。

而，本實施形態中，出側負重檢出裝置21、23與入側負重檢出裝置22、24配置成壓下方向之高度相同。然而，由於即使這些負重檢出裝置在壓下方向之高度為錯開亦可將軋延方向力適切地測定，因此不一定必須配置於相同的高度。

又，圖13所示之例中，各負重檢出裝置與對應於此之虛擬區塊會配置成負重檢出裝置高度與輥軸心高度之間的間隔會和虛擬區塊高度與輥軸心高度之間的間隔相等。然而，由於即使這些間隔不相等但亦可預先得知各個間隔(力矩臂)，並根據負重檢出裝置之輸出便可將軋延方向力適切地推定，因此不一定必須使這些間隔相等。

因此，例如，與上作業輥軸承座出側負重檢出裝置21連接之上作業輥軸承座出側的負重演算裝置31會根據由負重檢出裝置21所檢出之負重、上作業輥1之軸心A1與負 重檢出裝置21之間之壓下方向的間隔、及上作業輥1之軸心A1與虛擬區塊51之間之壓下方向的間隔來算出軋延方向力。

<4.第4實施形態>

接著，參照圖14並針對本發明之第4實施形態來說明。本實施形態之軋延裝置的構成基本上與第1實施形態之軋延裝置相同。然而，在本實施形態之軋延裝置，各負重檢出裝置配置於各作業輥軸承座之徑向軸承5a的輥軸方向中心。

圖14是將本實施形態之上作業輥軸承座5及其之周邊擴大地顯示，並與圖5相同的截面平面圖。從圖14可得知，上作業輥軸承座5用之負重檢出裝置21、22配置成其之輥軸方向之位置會位於上作業輥軸承座5之徑向軸承5a的輥軸方向中心。而，圖14所示之例中，雖只顯示上作業輥軸承座5，但亦可在下作業輥軸承座6同樣地配置負重檢出裝置23、24。

在如上所述所構成之本實施形態的軋延裝置，即使上作業輥軸承座5朝輥軸方向只移動移位量D，負重檢出裝置21、22與徑向軸承5a中心之相對位置亦不會變化。即，負重檢出裝置21、22會位於上作業輥軸承座5之徑向軸承5a的輥軸方向中心。因此，在上作業輥軸承座5，水平面內之力矩不會產生。故，可防止上作業輥軸承座5旋動、傾斜。其結果，負重檢出裝置21、22可將施加於上作業輥軸承座5之軋延方向力正確地檢出。

而，本實施形態中，在作業輥之輥軸方向，雖使 負重檢出裝置與徑向軸承中心為相同位置，但亦可不為嚴格的相同位置。此時，軋延方向力之力點可位於負重檢出裝置與殼體或凸塊之相接之範圍內。又，本實施形態中，在各作業輥軸承座之軋延方向出側及軋延方向入側分別地只設有1個負重檢出裝置。然而，負重檢出裝置亦可複數配置成在各作業輥軸承座之軋延方向出側及軋延方向入側分別地於輥軸方向錯開來並排。

又，本實施形態之軋延裝置亦可與第1~第3實施形態之軋延裝置組合。例如，組合第1實施形態與第4實施形態時，負重檢出裝置會配置於為各作業輥軸承座之徑向軸承之輥軸方向中心，且與各作業輥軸承座所支持之作業輥輥軸心之壓下方向位置相同之壓下方向的位置。

<5.第5實施形態>

接著，參照圖15並針對本發明之第5實施形態來說明。本實施形態之軋延裝置的構成基本上與第4實施形態之軋延裝置相同。然而，在第4實施形態之軋延裝置，相對於負重檢出裝置在作業輥軸承座之徑向軸承之輥軸方向中心只設置一個之情形，在本實施形態之軋延裝置，會設置於輥軸方向錯開地配置之複數負重檢出裝置。

如圖15所示，本實施形態中，對上作業輥軸承座5設有4個負重檢出裝置。上作業輥軸承座出側之第一負重檢出裝置21a及第二負重檢出裝置21b在軋延方向出側設於上作業輥軸承座5內而使其與軋延方向出側之殼體10相對向。這些負重檢出裝置21a、21b可將作用於出側之殼體10 與上作業輥軸承座5之間的力檢出。特別是負重檢出裝置21a、21b在輥軸方向並排地配置。

特別是，本實施形態中，負重檢出裝置21a配置於比上作業輥軸承座5之徑向軸承5a之輥軸方向中心C更靠近內側(作業輥1延伸之側)。另一方面，負重檢出裝置21b配置於比徑向軸承5a之輥軸方向中心C更靠近外側(與作業輥1延伸之側相反側)。

同樣地，上作業輥軸承座入側之第一負重檢出裝置22a及第二負重檢出裝置22b在軋延方向入側設於上作業輥軸承座5內而使其與軋延方向入側之殼體10相對向。這些負重檢出裝置22a、22b可將作用於入側之殼體10與上作業輥軸承座5之間的力檢出。特別是，負重檢出裝置22a與負重檢出裝置22b在輥軸方向並排地配置。而，圖15中，雖只顯示上作業輥軸承座5，但亦可在下作業輥軸承座6同樣地配置負重檢出裝置23a、23b、24a、24b。

在如上所述所構成之本實施形態之軋延裝置，即使上作業輥軸承座5朝輥軸方向移動，通常上作業輥軸承座5之出側側面在輥軸方向利用複數點，將輥軸方向之軋延方向力的力點即徑向軸承5a中心C包夾地來支持。圖15之例中，上作業輥軸承座5之出側側面將上作業輥軸承座5之徑向軸承5a的輥軸方向中心C包夾並利用負重檢出裝置21a、21b來支持。同樣地，即使上作業輥軸承座5朝輥軸方向移動，通常上作業輥軸承座5之入側側面亦在輥軸方向利用複數點，將輥軸方向之軋延方向力的力點即徑向軸承5a中心C 包夾地來支持。圖15之例中，上作業輥軸承座5之入側側面將上作業輥軸承座5之徑向軸承5a的輥軸方向中心C包夾並利用負重檢出裝置22a、22b來支持。

故，即使從上作業輥1對上作業輥軸承座5施加軋延方向力，上作業輥軸承座5亦不會旋動、傾斜。其結果，負重檢出裝置21a、21b、22a、22b可將施加於上作業輥軸承座5之軋延方向力正確地檢出。

而，在本實施形態之軋延裝置，在各作業輥軸承座之軋延方向出側及軋延方向入側分別於輥軸方向設有2個負重檢出裝置。然而，不一定必須為2個負重檢出裝置，亦可在各作業輥軸承座之軋延方向出側及軋延方向入側分別地於輥軸方向設置3個以上之負重檢出裝置。

又，本實施形態之軋延裝置亦可與第1~第3實施形態之軋延裝置組合。例如，組合第2實施形態與第5實施形態時，負重檢出裝置在各作業輥軸承座之軋延方向出側及軋延方向入側分別地於輥軸方向複數列地並排，且於壓下方向複數列地並排來配置。

<6.第6實施形態>

接著，參照圖16並針對本發明之第6實施形態來說明。本實施形態之軋延裝置的構成基本上與第5實施形態之軋延裝置相同。然而，在第5實施形態之軋延裝置，相對於在各作業輥軸承座之軋延方向出側及軋延方向入側分別設有2個負重檢出裝置之情形，在本實施形態中，與第3實施形態同樣地，設有1個負重檢出裝置與1個虛擬區塊(突出部)。

如圖16所示，在本實施形態之軋延裝置，各作業輥軸承座設有2個負重檢出裝置與2個虛擬區塊。圖16中，上作業輥軸承座5之軋延方向出側設有上作業輥軸承座出側負重檢出裝置21a及上作業輥軸承座出側之虛擬區塊51。此時，負重檢出裝置21a及虛擬區塊51當中一方配置於比徑向軸承5a輥軸方向中心C更靠近輥軸方向其中一方側，另一方配置於比輥軸方向中心C更靠近輥軸方向另一方側。圖16中，負重檢出裝置21配置於比徑向軸承5a輥軸方向中心C更靠近輥軸方向內側，虛擬區塊51配置於比輥軸方向中心C更靠近輥軸方向外側。即，負重檢出裝置21a與虛擬區塊51在輥軸方向並排地配置。同樣地，上作業輥軸承座5之軋延方向入側設有上作業輥軸承座入側負重檢出裝置22a及上作業輥軸承座入側之虛擬區塊52。

又，從圖16可得知，負重檢出裝置21a只從上作業輥軸承座5之出側側面稍微地突出，虛擬區塊51亦與負重檢出裝置21a相同只從上作業輥軸承座5之出側側面稍微地突出。又，負重檢出裝置22a只從上作業輥軸承座5之入側側面稍微地突出，虛擬區塊52亦與負重檢出裝置22a相同只從上作業輥軸承座5之入側側面稍微地突出。

當以上作業輥軸承座5為例來說明時，本實施形態中，特別是上作業輥軸承座出側負重檢出裝置21a與上作業輥軸承座入側負重檢出裝置22a配置成輥軸方向之位置相同。同樣地，上作業輥軸承座出側之虛擬區塊51與上作業輥軸承座入側之虛擬區塊52配置成輥軸方向之位置相 同。

又，本實施形態中，與第3實施形態同樣地，例如，與上作業輥軸承座出側負重檢出裝置21a連接之上作業輥軸承座出側的負重演算裝置31會根據由負重檢出裝置21a所檢出之負重、設於上作業輥軸承座5之徑向軸承5a輥軸方向中心C與負重檢出裝置21a之間之輥軸方向的間隔、及設於上作業輥軸承座5之徑向軸承5a輥軸方向中心C與虛擬區塊51之間之壓下方向的間隔來算出軋延方向力。

<7.變形例>

亦可使上述實施形態之軋延裝置如以下之構成。

[變形例1]

上述實施形態中，上作業輥軸承座5之側面會構造成與未配置凸塊11、12之殼體10相對向，且下作業輥軸承座6側面與凸塊11、12相對向。然而，軋延裝置本體可不一定必須為上述構成，例如，如圖17所示，亦可構造成兩作業輥軸承座5、6之側面與凸塊11、12相對向。

此時，例如上述第2實施形態中，在各作業輥軸承座之軋延方向出側及軋延方向入側分別地將3個以上之負重檢出裝置在壓下方向並排地配置是最有效果的。

圖18顯示了在上作業輥軸承座5之軋延方向出側於上作業輥軸承座5配置3個負重檢出裝置21a、21b、21c並在軋延方向入側於上作業輥軸承座5配置3個負重檢出裝置22a、22b、22c的軋延裝置。軋延方向出側之負重檢出裝置21a、21b、21c在壓下方向並排地配置，同樣地，軋延方向 入側之負重檢出裝置22a、22b、22c亦在壓下方向並排地配置。

在如上所述所構成之軋延裝置，上作業輥1與下作業輥2之間之輥張開度較小時，所有的負重檢出裝置會與凸塊11、12相對向。故，根據由這些所有的負重檢出裝置所檢出之負重，來算出軋延方向力。另一方面，如圖18所示，當輥張開度變大時，配置於最上方之負重檢出裝置21a、22a已經變成不與凸塊11、12相對向。然而，即使在此時，負重檢出裝置21b、21c、22b、22c依舊為與凸塊11、12相對向之狀態。故，根據與這些凸塊11、12相對向之負重檢出裝置，便可算出軋延方向力。即，在如上所述所構成之軋延裝置，即使輥張開度變大，亦可將軋延方向力正確地測定。

[變形例2]

又，上述實施形態中，上下作業輥軸承座5、6之軋延方向入側及軋延方向出側分別地設有負重檢出裝置。然而，這些亦可全都不設置負重檢出裝置。例如，可只在上作業輥軸承座5之軋延方向出側設有負重檢出裝置，亦可只在上下作業輥軸承座5之軋延方向出側設有負重檢出裝置。或者是，可只在上作業輥軸承座5之軋延方向入側及軋延方向出側設置負重檢出裝置，亦可只在下作業輥軸承座6之軋延方向入側及軋延方向出側設置負重檢出裝置。

[變形例3]

進而，上述實施形態中，各負重檢出裝置用有線與各 負重演算裝置連接。然而，各負重檢出裝置之檢出訊號亦可用無線來傳送。此時，各負重檢出裝置與設於各作業輥軸承座之天線連接，且各負重演算裝置與收訊機連接。在實施適當之調變處理的情形下，對天線輸入各負重檢出裝置之檢出訊號。檢出訊號從該天線朝作業輥軸承座之外部作為無線電波來傳送，且該電波利用收訊機來收訊。其結果，檢出訊號可傳送到各負重演算裝置。而，無線通信方式並無特別地限制，亦可為任何方式。作為無線通信手段之一例，可用Bluetooth(登錄商標)等之近距離無線通信規格之物，亦可用無線LAN或紅外線通訊等來進行通訊。

如上所述，藉由負重檢出裝置用無線傳送檢出訊號，可用簡易且小型之構成容易地高速且即時地傳送負重檢出裝置之檢出訊號。此外，藉由使其為這樣的構成，設於輥軸承座或凸塊等之機器(負重檢出裝置或彎曲裝置等)之間的位置關係等，關於機器配置之限制便可進而減低。即，不需要連接各負重檢出裝置與各負重演算裝置之配線，亦不需要為了不干涉運轉之軋延裝置而將配線複雜地依序處理的配線路由。這些對作業環境之改善及成本之減低會有很大的助益。

[變形例4]

又，如圖19所示，第2實施形態及第5實施形態中，可設置罩體25、26、27、28而使其覆蓋相鄰之2個負重檢出裝置之表面。而，圖19中，針對用以安裝罩體之元件、或防止水分朝負重檢出裝置內部侵入之防水機構，省略記載。 此時，例如上作業輥軸承座5利用覆蓋負重檢出裝置21a、21b之罩體25與覆蓋負重檢出裝置22a、22b之罩體26來支持。同樣地，下作業輥軸承座6利用覆蓋負重檢出裝置23a、23b之罩體27與覆蓋負重檢出裝置24a、24b之罩體28來支持。

此時，藉由使罩體25、26、27、28之軋延方向的長度L變大，作業輥軸承座5及與凸塊12側面之接觸面積會增加，可通常地取得與作業輥軸承座充分的接觸長度。例如，利用殼體或凸塊之形狀或構造(亦包含內部構造)，會有無法充分地取得2個負重檢出裝置之壓下方向的間隔之情形。此時，藉由在負重檢出裝置設定罩體之長度，便可獲得作業輥軸承座傾斜防止之相同的效果。

而，例如圖20所示，罩體25、26、27、28如第1實施形態可分別地設於負重檢出裝置21、22、23、24。此時亦只會依照罩體之長度多寡，增加輥軸承座5及與凸塊12側面之接觸面積。因此，在壓下方向，即使負重檢出裝置21、22、23、24之位置與作業輥1之輥軸心A1或是作業輥2之輥軸心2A之位置錯開時，亦可獲得作業輥軸承座傾斜防止之相同的效果。

[變形例5]

藉由組合上述實施形態，在軋延方向入側及軋延方向出側中至少任一方，設置至少3個負重檢出裝置，便可構成將於這些作業輥之壓下方向及輥軸方向中至少任一方向錯開來配置的軋延裝置。此時，各負重檢出裝置會於作業輥 之壓下方向及輥軸方向中至少任一方向錯開來配置而使作業輥之軋延方向力的力點位於將這些負重檢出裝置連結而限定之區域內。

例如圖21所示，藉由將3個負重檢出裝置22a、22b、22c配置成三角形狀，來防止作業輥軸承座5之傾斜，便可將軋延方向力精度優異地檢出。具體而言，在作業輥1之壓下方向比輥軸心A1更上側配置2個負重檢出裝置22a、22c，在比輥軸心A1更下側配置負重檢出裝置22b。又，使配置於比輥軸心A1更上側之2個負重檢出裝置22a、22c包夾輥軸方向之軋延方向力的力點即徑向軸承5a中心C來配置。

如上所述當配置各負重檢出裝置22a、22b、22c時，軋延方向力之力點就會位於將3個負重檢出裝置22a、22b、22c連結而限定之三角形狀之區域S內。因此，即使作業輥1朝壓下方向或是輥軸方向移動，由於至少通常2個負重檢出裝置包夾軋延方向力的力點並支持作業輥軸承座5，因此便可防止作業輥軸承座5之傾斜。

而，使軋延方向力之力點位於之區域並不限定於配置3個負重檢出裝置22a、22b、22c而形成之三角形狀之區域。例如圖22所示，亦可為將4個負重檢出裝置22a、22b、22c、22d在壓下方向包夾輥軸心配置2個，並在輥軸方向包夾徑向軸承中心配置2個而形成之四角形狀的區域S。如上所述，可為配置複數負重檢出裝置而形成之梯形或菱形，亦可為其他多角形。

<8.軋延裝置之控制方法>

接著，根據如上所述所檢出之軋延方向力，針對控制軋延裝置之方法來說明。

圖6所示，上作業輥軸承座出側之負重演算裝置21與上作業輥軸承座入側之負重演算裝置22會與上作業輥軸承座軋延方向力演算裝置41連接。上作業輥軸承座軋延方向力演算裝置41會演算根據上作業輥軸承座出側之負重演算裝置21與上作業輥軸承座入側之負重演算裝置22之算出結果的差異，並根據該演算結果來演算作用於上作業輥軸承座5之軋延方向力。

另一方面，圖10所示之例中，上作業輥軸承座出側之負重演算裝置31及上作業輥軸承座入側之負重演算裝置32會與上作業輥軸承座軋延方向力演算裝置41連接。上作業輥軸承座軋延方向力演算裝置41將上作業輥軸承座出側之負重演算裝置31之算出結果與上作業輥軸承座入側之負重演算裝置32之算出結果的差異演算，並根據該演算結果，來演算作用於上作業輥軸承座5之軋延方向力。

同樣地，圖6所示之例中，下作業輥軸承座出側負重檢出裝置23及下作業輥軸承座入側負重檢出裝置24會與上作業輥軸承座軋延方向力演算裝置42連接。下作業輥軸承座軋延方向力演算裝置42將由下作業輥軸承座出側負重檢出裝置23所檢出之負重與由下作業輥軸承座入側負重檢出裝置24所檢出之負重的差異演算，並根據該演算結果，來演算作用於下作業輥軸承座6之軋延方向力。

另一方面，圖10所示之例中，下作業輥軸承座出 側之負重演算裝置33及下作業輥軸承座入側之負重演算裝置34會與下作業輥軸承座軋延方向力演算裝置42連接。下作業輥軸承座軋延方向力演算裝置42將下作業輥軸承座出側之負重演算裝置33之算出結果與下作業輥軸承座入側之負重演算裝置34之算出結果的差異演算，並根據該演算結果，來演算作用於下作業輥軸承座6之軋延方向力。

如圖6及圖10所示，上作業輥軸承座軋延方向力演算裝置41及下作業輥軸承座軋延方向力演算裝置42會與作業側作業輥軸承座軋延方向力演算裝置43連接。

控制蜿蜒、弧面時，在作業側作業輥軸承座軋延方向力演算裝置43，取得上作業輥軸承座軋延方向力演算裝置41之演算結果與下作業輥軸承座軋延方向力演算裝置42之演算結果的總和，來演算作用於上作業輥1與下作業輥2之作業側之軋延方向合力。如上述之演算處理不只在作業側也在驅動側用完全相同的裝置構成(未圖示)來實施，並演算在驅動側作業輥軸承座軋延方向力演算裝置44作用於上作業輥1與下作業輥2之驅動側的軋延方向合力。

之後，利用兩側軋延方向力演算裝置45，計算作業側之演算結果與驅動側之演算結果的差異，藉此來計算作用於上下之作業輥軸承座的軋延方向力作業側與驅動側的差異。

接著，根據該軋延方向力之作業側與驅動側之差異的演算結果，控制量演算裝置46會使作用於作業輥軸承座5、6之軋延方向力之作業側與驅動側的差異為適當之目 標值，並演算用以防止弧面之軋延機之輥張開度的左右非對稱成分控制量。在此，根據前述軋延方向力之左右差，例如，利用已考慮比例(P)增益、積分(I)增益、微分(D)增益的PID演算來演算控制量。且，控制裝置47根據該控制量演算結果來控制軋延機之輥張開度的左右非對稱成分。藉此，可實現無弧面發生、或是極度輕微弧面之軋延。

而，由於上述演算處理直到獲得兩側軋延方向力演算裝置45之演算結果為止，基本上只有負重檢出裝置之輸出的加減演算，因此將這些演算處理之順序任意地變更也無妨。例如，可先加算上下之出側負重檢出裝置的輸出，接著演算與入側之加算結果的差異，最後演算作業側與驅動側的差異。或是，可在最初演算各個位置之負重檢出裝置之輸出的作業側與驅動側的差異後，再將上下合計，最後演算入側與出側的差異。

控制翹曲時，在作業側作業輥軸承座軋延方向力演算裝置43，取得上作業輥軸承座軋延方向力演算裝置41之演算結果與下作業輥軸承座軋延方向力演算裝置42之演算結果的差，來演算作用於作業側之作業輥軸承座的軋延方向力上側與下側的差。如上述之演算處理不只在作業側也在驅動側都用完全相同的裝置構成(未圖示)來實施，並演算在驅動側作業輥軸承座軋延方向力演算裝置44作用於驅動側之作業輥軸承座的軋延方向力上側與下側的差。利用兩側軋延方向力演算裝置45，來集計作業側之演算結果與驅動側之演算結果(上下差)，藉此來計算作用於作業輥軸承 座之軋延方向力上側與下側的差。

接著，控制量演算裝置46根據該軋延方向力上側與下側之差異的演算結果，來使作用於作業輥軸承座之軋延方向力上側與下側的差為適當之目標值，並演算用以防止翹曲之軋延機之輥速度的上下非對稱成分控制量。在此，根據前述軋延方向力之上下差，例如，利用已考慮比例(P)增益、積分(I)增益、微分(D)增益之PID演算來演算控制量。

且，控制裝置47根據該控制量演算結果，來控制軋延機之上驅動用電動機35與下驅動用電動機36之輥速度的上下非對稱成分。藉此，可實現無翹曲產生，或是極度輕微之翹曲的軋延。

而，在此，作為上下非對稱成分控制量，使用了前述軋延機之輥速度，但軋延輥與被軋延材之摩擦係數亦可使用被軋延材之上下面溫度差、被軋延材之入射角，及，作業輥軸承座之水平方向位置、上下之軋延扭矩等。

零點調整時，經歷與上述蜿蜒、弧面控制相同的演算步驟，利用兩側軋延方向力演算裝置45，來計算作業側之演算結果與驅動側之演算結果的差異，藉此來計算作用於作業輥軸承座之軋延方向力之作業側與驅動側的差異。

且，在作業側與驅動側同時操作油壓壓下裝置9，在補強輥反作用力之左右的總和到達預定值(零點調整負重)為止使其緊併，並在該狀態下為了使軋延方向力之作 業側與驅動側的差為零來進行調平操作。

接著，控制量演算裝置46根據上述軋延方向力之作業側與驅動側之差分(作業側與驅動側之差)之兩側軋延方向力演算裝置45的演算結果，作用於作業輥軸承座5、6之軋延方向力之作業側與驅動側的差分變為零，且演算油壓壓下裝置9之控制量而使其維持零點調整負重。且，控制裝置47根據該控制量演算結果，來控制軋延機之輥的壓下位置。藉此，使作用於作業輥軸承座之軋延方向力之作業側與驅動側之差分為零，並將該時點的壓下位置分別在作業側與驅動側當作壓下位置的零點。

而，如前所述，作用於作業輥軸承座(上作業輥軸承座5、下作業輥軸承座6)之軋延方向力之作業側與驅動側的差分不會受輥推力之影響。故，即使輥間有推力產生亦可實現極高精度之壓下校平的零點設定。

以上，已參照附加圖式並針對本發明之適切的實施形態詳細地說明，但本發明不限定於這樣的範例。只要在本發明所屬之技術領域中具有常識者，在申請範圍所記載之技術的思想範疇內，可發想各種之變更例或修正例是非常明顯的，針對這些，也可了解理所當然地屬於本發明之技術的範圍。

而，上述實施形態中，以只具有作業輥與補強輥之4段軋延機為對象已進行說明，但本發明不限定於這樣的範例。本發明之技術亦同樣地可適用於例如具有中間輥之6段以上的軋延機。

1‧‧‧上作業輥

2‧‧‧下作業輥

3‧‧‧上補強輥

4‧‧‧下補強輥

5‧‧‧上作業輥軸承座(作業側)

6‧‧‧下作業輥軸承座(作業側)

7‧‧‧上補強輥軸承座(作業側)

8‧‧‧下補強輥軸承座(作業側)

9‧‧‧壓下裝置

21‧‧‧上作業輥軸承座出側負重檢出裝置(作業側)

22‧‧‧上作業輥軸承座入側負重檢出裝置(作業側)

23‧‧‧下作業輥軸承座出側負重檢出裝置(作業側)

24‧‧‧下作業輥軸承座入側負重檢出裝置(作業側)

35‧‧‧上驅動用電動機

36‧‧‧下驅動用電動機

41‧‧‧上作業輥軸承座軋延方向力演算裝置(作業側)

42‧‧‧下作業輥軸承座軋延方向力演算裝置(作業側)

43‧‧‧作業側作業輥軸承座軋延方向力演算裝置

44‧‧‧驅動側作業輥軸承座軋延方向力演算裝置

45‧‧‧兩側軋延方向力演算裝置

46‧‧‧控制量演算裝置

47‧‧‧控制裝置

F‧‧‧軋延方向

M‧‧‧金屬板材

Claims (16)

1. 一種軋延裝置，是至少具有上下一對之作業輥、上下一對之補強輥的金屬板材之軋延裝置，具備有：保持前述各作業輥之一對的作業輥軸承座；保持前述作業輥軸承座之殼體或是凸塊；及設於前述作業輥軸承座內，並在軋延方向入側及軋延方向出側之至少任一方將作用於前述作業輥軸承座之軋延方向的負重檢出的負重檢出裝置；前述負重檢出裝置以前述作業輥之軋延方向力的力點為基準，配置成與前述殼體或是前述凸塊相對向，而使因軋延方向力產生於前述作業輥軸承座之旋轉力矩與因對該旋轉力矩之反作用力所產生之逆旋轉力矩均衡。
2. 如請求項1所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置配置成前述作業輥的軸心會在壓下方向位於相同高度、或是前述殼體或前述凸塊與前述負重檢出裝置接觸之範圍內，前述作業輥的軸心是前述作業輥之軋延方向力的力點。
3. 如請求項1所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置配置成在前述作業輥之壓下方向，通常至少2個前述負重檢出裝置包夾前述作業輥的軸心，且，與前述殼體或是前述凸塊相對向，前述作業輥的軸心是前述作業輥之軋延方向力的力點。
4. 如請求項3所記載之軋延裝置，其中於前述作業輥之壓 下方向錯開並排地配置之複數個前述負重檢出裝置中的至少1個，是配置於比前述作業輥軸承座所保持之前述作業輥的軸心的高度更高的位置，又，於前述作業輥之壓下方向錯開並排地配置之前述複數個負重檢出裝置中的至少1個，是配置於比前述作業輥軸承座所保持之前述作業輥的軸心的高度更低的位置。
5. 如請求項1~4中任一項所記載之軋延裝置，其更具有負重演算裝置，該負重演算裝置是將由設於軋延方向入側或是軋延方向出側之複數個前述負重檢出裝置所檢出之負重合計來算出軋延方向力。
6. 如請求項1~4中任一項所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置是配置成從前述作業輥軸承座之與前述殼體或是前述凸塊相對向的側面突出，且，在前述各負重檢出裝置突出之前述作業輥軸承座的側面設置從前述負重檢出裝置於壓下方向錯開來配置的突出部。
7. 如請求項6所記載之軋延裝置，其中配置於前述軋延方向入側之負重檢出裝置、與配置於前述軋延方向出側之負重檢出裝置在壓下方向配置於相同的高度，且，對應於前述各負重檢出裝置而配置於前述軋延方向入側的突出部、與配置於前述軋延方向出側的突出部，在壓下方向配置於相同的高度。
8. 如請求項6所記載之軋延裝置，其更具備有負重演算裝 置，該負重演算裝置是根據由前述負重檢出裝置所檢出之負重、前述作業輥軸承座所保持之前述作業輥的軸心與前述負重檢出裝置之間之壓下方向的間隔、及前述作業輥的軸心與前述突出部之間之壓下方向的間隔來算出軋延方向力。
9. 如請求項1~4中任一項所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置配置成設於前述作業輥軸承座之徑向軸承之輥軸方向中心，在輥軸方向位於相同位置、或是前述殼體或前述凸塊與前述負重檢出裝置接觸之範圍內，設於前述作業輥軸承座之徑向軸承之輥軸方向中心是前述作業輥之軋延方向力的力點。
10. 如請求項1~4中任一項所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置配置成在前述作業輥之輥軸方向，通常至少2個前述負重檢出裝置包夾設於前述作業輥軸承座之徑向軸承的輥軸方向中心，並且與前述殼體或是前述凸塊相對向。
11. 如請求項1~4中任一項所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置配置成從前述作業輥軸承座之與前述殼體或是前述凸塊相對向的側面突出，且，在前述各負重檢出裝置突出之作業輥軸承座的側面設置從前述負重檢出裝置於輥軸方向錯開來配置的突出部。
12. 如請求項11所記載之軋延裝置，其中配置於前述軋延方向入側之負重檢出裝置、與配置於前述軋延方向出側之負重 檢出裝置，在輥軸方向配置於相同的位置，且，對應於前述各負重檢出裝置而配置於前述軋延方向入側的突出部、與配置於前述軋延方向出側的突出部，在輥軸方向配置於相同的位置。
13. 如請求項11所記載之軋延裝置，其更具備有負重演算裝置，該負重演算裝置是根據由前述負重檢出裝置所檢出之負重、設於前述作業輥軸承座之徑向軸承之輥軸方向中心與前述負重檢出裝置之間之輥軸方向的間隔、及前述徑向軸承之輥軸方向中心與前述突出部之間之壓下方向的間隔來算出軋延方向力。
14. 如請求項1所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置在前述作業輥軸承座內設置至少3個，並於前述作業輥之壓下方向及輥軸方向中至少任一方向錯開來配置，而使前述作業輥之軋延方向力的力點位於將這些前述負重檢出裝置連結並限定之區域內。
15. 如請求項1~4中任一項所記載之軋延裝置，其中前述負重檢出裝置以無線朝負重演算裝置來傳送檢出訊號。
16. 如請求項1~4中任一項所記載之軋延裝置，其中在前述殼體或是前述凸塊與前述負重檢出裝置之間設置覆蓋前述負重檢出裝置的罩體，且，前述罩體設成使軋延方向力之力點位於前述殼體或是前述凸塊與前述罩體相對向之範圍內。