JPH01186206A - 圧延ロールのクラウン測定装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は金属板を圧延加工する際の圧延ロールの特に圧
延直後の熱的影響を受けている状態でのサーマルクラウ
ンを含む変形、ロールクラウンを簡単に測定することが
できる測定器に関するものである。

（従来の技術） 圧延機によって板材を得る場合にはその平面度が問題に
なる。特に近年、この平面度の要求が厳しくなっている
。ロールの初期クラウン、サーマルクラウン、ロールの
摩耗等によるロールの変形のため圧延された板は板クラ
ウンを生じ、完全な平面とはなしえないことは周知の通
りである。

従って、これを極力少なくする必要があり、従来から様
々な工夫がなされている０例えば特開昭６０−１５８９
０９号、特開昭６０−２４４４４０３号公報に見られる
ように、ロールを冷却する冷却水の流量をロールの変形
度合に応じてコントロールするようにしたものが知られ
ている。しかし、この場合でも本来必要なサーマルクラ
ウン等のロール変形を直接計測して制御しているわけで
はなく、ロール変形に影響を及ぼすであろう様々な力を
測定して複雑な演算を行なって冷却水の流量を制御して
いる。

制御をより正確にするため、又上記演算の定数解析を正
確に行なうためにも正確なロール自体の変形を計測する
必要がある。そのための方法としては、従来縦に櫛歯状
に並べた丸棒をロールで圧下してつぶされた丸棒の板厚
を計る方法が知られていたのみであった。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の櫛歯状に並べた丸棒を圧下する方法では板圧測定
の精度上の問題から又はロールがたわん■ だりするこによって精密な測定を行なうことができなか
った。さらにその計測作業が繁雑であるというような問
題もあった。

本発明はこれを解決することを目的としてなされたもの
で、上下のロールの変形を簡単に、かつ、精度良く計測
できる装置を提供することをり的とするものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） そのため、本発明は下ロール表面へ接触させる２個のコ
ンタクトからなる下接触体と、上ロール表面へ接触させ
る２個のコンタクトからなる上接触体と、を用意し、こ
れらの接触体を支持部材で下接触体のコンタクトと下ロ
ールとの接触部同士を結ぶ下連結線と、上接触体のコン
タクトと上ロールとの接触部同士を結ぶ上連結線とが平
行となるようにして、この支持部材に変位計を設置した
ことを特徴とするものである。

この変位計の取り付けは、前記下連結線の垂直二等分線
と上連結線の垂直二等分線とを含む面上の鉛直線上に上
センサーと下センサーとが位置するようにし、これらの
センサーによるその線上での計測値を出力するようにさ
れている。変位計は１個の変位計本体によってロールの
間隔を計測するようにしてもよく、また、２個の変位計
本体を用い、上センサーを上変位計本体へ下センサーを
下変位計本体へ取り付け、上下のロールのクラウンをそ
れぞれ別々に計測するようにしてもよい。

変位計は一箇所にのみ設けるのではなく、前記面上の鉛
直線上に上下のセンサーを配置した複数の変位計を一定
間隔で固定的に並べておいてもよい。

変位計を一鉛直線上にだけ設けた場合には、その変位計
をロールのほぼ全長に渡って移動させなければならない
、従って、その場合は少なくとも変位計をロールの軸線
に沿って移動させることのできる移動手段を有している
。装置全体が移動できても、変位計のみが移動できても
どちらでもよい。

各コンタクトのロールとの接触部を回転自在な球とし、
この球の回転によって全体を移動するようにしてもよく
、また、支持部材をロール上に固定させて変位計自体を
移動させるようにしてもよい。

前記支持部材は、上接触体のコンタクト間を連結する下
ビームと、この下ビーム両端側に直立させたシャフトと
、このシャフトの周囲に配置したスプリングと、両端側
がそれぞれ前記シャフトの先端に挿入され前記スプリン
グで支えられるとともに上接触体のコンタクト間を連結
する上ビームと、上接触体から離れた位置でそのコンタ
クト間と平行を保って下ロールに接触させられる２個の
コンタクトからなる補助接触体と、この補助接触体のコ
ンタクト間を連結する補助ビームと、下ビームとこの補
助ビームとを連結する横ビームとによって構成させるこ
とが望ましい。

（作用） 本発明は上下のロール表面の変形又はその間隔をほぼ全
長に渡って変位計で計測するものである。従って、上下
のロールの軸心を結ぶ直線上に変位計を配置できればよ
い。

ロールの断面はいうまでもなく円である０円周上の２点
を結ぶ直線の垂直二等分線は円の中心を通る。従って、
上接触体のコンタクトの下ロールとの接触部同士を結ぶ
下連結線の垂直二等分線は下ロールの軸心を通る。同様
に上接触体のコンタクト間の上達結線の垂直二等分線も
上ロールの軸心を通る０本発明はこの上下の連結線が支
持部材によって平行になるように支持されている。従っ
て、それらの垂直二等分線は双方共上下のロールの双方
の軸心を通ることになる。すなわち、この双方の垂直二
等分線を含む面は双方のロールの軸心を通る。もちろん
、上下の接触体が位置的に同一箇所にある場合はこの垂
直二等分線は重なる。

本発明の場合、変位計の上下のセンサーはこの面の鉛直
線上にくるように配置され、その状態で支持材に取り付
けられる。測定時には当然これらのセンサーはロールの
表面に接触させられるので、この変位計は正しくロール
の表面形状又は上下ロール間の間隔を計測することがで
きる。すなわち、変位計を１鉛直線上に設けている場合
には移動手段を使用して変位計をロールの軸心方向に移
動させれば、ロールクラウンを計測することができるし
、また、複数の鉛直線上にそれぞれ変位計を設けた場合
にはそれぞれの位置での変形を計測することができる。

（実施例） 第１図、第２図の実施例は、下ロール１の表面に接触さ
せる上接触体が図示のように子弟１コンタクト３及び子
弟２コンタクト４で構成させられている。これらのコン
タクトは回転自在な球からなるポールによって構成され
、下ビーム５の両端に固定された取付座６に取り付けら
れたポールベア７に回転自在に収納されている。

上記取付座６にはさらにシャフトホルダー８が固定され
、このホルダー８にシャフト９が直立させられている。

このシャフト９の中心はポール３の中心と一致させてお
くことが望ましい、シャフト９は上第２コンタクト４側
にも同様に設けられている。

上ロール２の表面に接触させられる上接触体も同様であ
り、上第１コンタクトｌｌ、上第２コンタクト１２が取
付座６に取り付けられたポールベア７に回転自在に収納
されている。双方の取付座６．６は同様に上ビーム１３
の両端に固定されている。この上側の取付座６には中空
のガイドホルダー１４が固定され、かつ、その内側にガ
イド１５が設置されている。このガイド１５はスリーブ
状でありその中に前記シャフト９の先端を摺動自在に入
れている。このシャフト９の周囲にはコイル状のスプリ
ング１６が配置され、上記上ビーム１３を支えている。

本実施例はさらに、下ビーム５の両端上側に横ビーム１
７．１８が固定されている。第２図に示すように上下の
接触体を設けた位置から離れた位置に同一形状の上下の
補助接触体を構成するコンタクト２１．２２が設けられ
ている。特に図示してはいないが、本実施例においては
、このコンタクト２１．２２は前記上下の接触体と同一
の構造となっている。なお、図中３７は下ビーム５と同
一形状、作用の補助ビームである０本実施例においては
第１コンタクトとコンタクト２１との間隔を狭くしであ
る。

上記横ビーム１７．１８は下接触体と補助接触体とを連
結するためのものであり、一方の横ビーム１８に変位計
２３を取り付けるための取付手段２０が固定されている
。この取付手段２０は横ビーム１８に固定されたアジャ
ストメント２４と、これに取り付けられたＬ型ブラケッ
ト２５と、スライドレール２６と、このスライドレール
に沿って移動するホルダー２７とによって構成されてい
る。一方、変位計２３は下ロールｌの表面に接触させら
れる下センサー３０と、この下センサー３０を回転でき
るように保持しているセンサーホルダー３１と、上ロー
ル２の表面に接触させられる上センサー３２と、この上
センサー３２を回転できるように保持するセンサーホル
ダー３３と、これらの上下のセンサーホルダーを両端に
取り付け、前記ホルダー２７に取り付けられるセンサー
ベース３４とによって構成される。内部に電気的回路を
有し、上センサー３２の上下動（図面の上で）をデータ
ーとして出力する変位計本体２３ａは一般市販のものを
そのまま用いる０本実施例変位計２３は接触式のものを
用いているが、非接触式のものでも差し支えない、上記
のようにセンサーベース３４を用いその先端部に下セン
サー３０を取り付けるようにしたのは、この材質を線膨
張係数の小さい材質のもの（本実施例では３ＳＸＮｉ鋼
、スーパーアンバー）を使用することによって熱による
測定誤差を少なくするためである。

前記取付手段２０のＬ型ブラケット２５の垂直部分２５
ａは双方の下コンタクト３．４の下ロールとの接触箇所
を結ぶ下連結線と直角とされており、かつ、変位計２３
はその下センサー３０と上センサー３２とを結ぶ線を前
記下連結線の垂直二等分線と、上側のコンタク）１１．
１２が上ロール２の表面と接触する箇所を結ぶ上達結線
の垂直二等分線を含む面の１鉛直線上にくるように配置
されている。

これを使用するにあたっては、圧延作業終了後直ちに上
ロール２を上げた状態で下ロールｌに本装置を載せ、変
位計２３の下センサー３０を下ロール１の表面に接触さ
せた状態で上ロール２を静かに下ろしてコンタクト１１
．１２が上ロール２に接触して位置決めがなされる。そ
の掻上センサー３２が上ロール２の表面に接触し、その
位置かられずか押し下げられる程度までスプリング１６
の力に抗してさらに押し下げ、上ロールの降下を止める
０次に本装置をロール端部の測定開始点まで移動させ、
変位計２３のゼロリセットを行ない、これに連結された
図示しないＸＹレコーダのペンダウンを行なう、その状
態で本実施例をそのコンタクトの球でロール端部まで移
動させ、さらに戻してレコーダに記録させる。その−例
を示したのが第３図のグラフである０図は２．５層の長
さのロールの実用に供される範囲（２層）のクラウンで
あり、最大４００弘■の値となる。５終膳以下の数字を
も十分に読み取ることができる。

上記実施例は上下のコンタクトを同一間隔で同一位置に
配置しであるが、上下の連結線が平行になっていれば下
接触体と下接触体とが位置的にずれていても差し支えな
い、また、下接触体のコンタクトの間隔と玉楼触体のコ
ンタクトの間隔とが等しくなければならないわけでもな
い。

さらに、本実施例においては補助接触体のコンタンクト
を上下ロールに接触するように設けであるが、これは変
位計２３の移動中傾斜しないように支えるためのもので
あるので、下側の補助接触体だけでもよい。

上記説明からも理解されるようにこの実施例は上下のロ
ール間隔の変化を読み取ってロールクラウンとしている
が、２個の変位計本体２３ａを第４図に示すようにセン
サベース３４と同様のベース３４ａの両側にそれぞれ独
立に取り付け、上センサー３２を上変位計本体に、下セ
ンサー３０を下変位計本体に取り付け、下ロールｌ、上
ロール２の表面の変化をそれ独立に計測するようにして
もよい。

第５図は他の実施例の使用状態の模型図であり、コンタ
クトと補助コンタクトとの間隔をほぼロールの長さに匹
敵する長さに広げ、変位計２３だけをレール３５に沿っ
て移動させるようにしたものである。第６図に示すよう
に横ビーム１８の底部に前記レール３５を設置し、Ｌ型
プラグ−／　ト２５を取り付けた取付手段３６をこのレ
ール３５に沿って移動できる構造としている。他は第１
図と特に異ならず、同一の符号で示してその説明につい
ては省略する。この実施例の場合特に補助接触体は下側
のみで十分である。

第７図に示すものはさらに他の実施例であり、前述した
各コンタクトを有する前フレーム４０と同様に各補助コ
ンタクトを有する後フレーム４１との間に固定ビーム４
２を通し、この固定ビーム４２に一定間隔で変位計２３
を固定的に取り付けた例である。この例でも各変位計２
３は第１図の例のように１個の変位計本体からなるもの
でも、第４図の例のように２個の変位計本体からなるも
のでもよい、この実施例の場合移動手段は当然必要でな
く各コンタクトの形状は球である必要はない、この例の
場合、計測箇所が連続しないことになるが、変位計２３
の数をある程度多くすれば十分にクラウンを計測するこ
とができる。また、このように複数の変位計２３を平行
に取り付けた状態で移動できるようにしてもよいのはい
うまでもない、その場合移動範囲を少なくすることがで
きる。

［発明の効果］ 以上のように本発明は上下ロールに接触する上下のコン
タクトを上下のロール表面にそれぞれ接触するようにし
、変位計を二つのコンタクトのロールとの接触箇所を結
ぶ上下の連結線の垂直二等分線を含む面の鉛直線上にそ
の上下のセンサーが位置するように配置しであるので、
上下のロールの表面変形又は上下のロール間隔を正確に
計ることができる。

また、本発明は変位計でロールの変形を直接計測する構
成としているので、従来の櫛歯状の丸棒を圧下して間接
的に計測するものに比し精度良く計測することができる
。

このように本発明は種々のロールクラウンが得られるの
で、圧延機あるいはロールまわりの数値解析結果をそれ
ぞれ分離した形で評価することができるようになり、解
析手法の開発に役立ることができる。

さらに、変位計を二つの変位計本体によってこれらを上
下に配置するように構成させ、それぞれに独立にセンサ
ーを取り付ければ上下のロールのクラウンを独立に計測
することができる。

さらに、接触体のコンタクトを回転自在な球とすると、
ロールとの接触が点接触となり計測をより正確に行なう
ことができるだけでなく、その回転を利用して全体を移
動させることができ、移動手段を兼ねることができる。

さらに、接触体を上下それぞれのビームに取り付け、上
ビームを下ビームにシャフトとスプリングとによって摺
動自在に取り付けると上下のロール間隔のバラツキに対
応させることができ、かつ、上下ロール間に入れて上ロ
ールを下ろしたときの衝突力を緩和し装置が破損するの
を防止することができる。また、下接触体から離れた位
置に補助接触体を設け、この補助接触体のコンタクト間
を連結する補助ビームと前記下ビームとを横ビームで連
結すると、変位計が鉛直線上に確実に来るように下ロー
ルに安定的に載せることができ、容易に計測作業を行な
うことができる。

さらに、変位計を一箇所でなく一定間隔で複数箇所に設
けると測定装置全体又は変位計を移動させる必要がなく
なり、下ロールに本装置を載せて上ロールを下ろすだけ
で計測することができるので、計測作業をより容易とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案−実施例の一部を断面で示した正面図、
第２図はその側面図、第３図は第１図の装置で計測した
結果のグラフ、第４図は他の実施例の変位計の正面図、
第５図は他の実施例の計測状態を示す模型図、第６図は
第５図のものに使用する一実施例のレールの部分を示す
正面図、第７図はさらに他の実施例の模型図である。 ｌ：下ロール、？：上ロール、３：上第１コンタクト、
４：上第２コンタクト、５：下ビーム、６：取付座、７
：ポールベア、８：シャフトホルダー、９：シャフト、
ｌｌ：上第１コンタクト、１２二上第２コンタクト、１
４ニガイドホルダー、１５ニガイド、１６：スプリング
、１７．１８：横ビーム、２１：下補助コンタクト、２
２二上補助コンタクト、２３：変位計、２４：取付手段
、２５：Ｌ型ブラケット、３０：下センサー３２：上セ
ンサー。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）下ロール表面へ接触させる２個のコンタクトから
   なる下接触体、 上ロール表面へ接触させる２個のコンタクトからなる上
   接触体、 上記下接触体の各コンタクトと下ロールとの接触部同士
   を結ぶ下連結線と、上接触体の各コンタクトと上ロール
   との接触部同士を結ぶ上連結線とを平行に上下の接触体
   を支持する支持部材、前記下連結線の垂直二等分線と上
   連結線の垂直二等分線とを含む面上の鉛直線上に上セン
   サーと下センサーとを配置し、この線上での前記上下い
   ずれか又は双方のセンサーの変位を出力する前記支持部
   材に取り付けられた変位計、 及び少なくとも変位計をロールの軸線に沿って移動させ
   る移動手段、 を有することを特徴とする圧延ロールのクラウン測定装
   置。
2. （２）前記変位計が上下二つの独立した変位計本体を有
   し、上変位計本体に上センサーを取り付け、下変位計本
   体に下センサーを取り付けた特許請求の範囲第１項記載
   の圧延ロールのクラウン測定装置。
3. （３）各コンタクトのロールとの接触部を回転自在な球
   とした特許請求の範囲第１項記載又は第２項の圧延ロー
   ルのクラウン測定装置。
4. （４）前記移動手段を各コンタクトの回転自在な球とし
   た特許請求の範囲第３項記載の圧延ロールのクラウン測
   定装置。
5. （５）前記支持部材が、下接触体のコンタクト間を連結
   する下ビームと、この下ビーム両端側に直立させたシャ
   フトと、このシャフトの周囲に配置したスプリングと、
   両端側がそれぞれ前記シャフトの先端に挿入され前記ス
   プリングで支えられるとともに上接触体のコンタクト間
   を連結する上ビームと、下コンタクトから離れた位置で
   下コンタクト間と平行を保って下ロールに接触させられ
   る２個のコンタクトからなる一組の補助接触体と、この
   補助接触体のコンタクト間を連結する補助ビームと、下
   ビームと補助ビームとを連結する横ビームとからなる特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の圧延ロールのクラ
   ウン測定装置。
6. （６）下ロール表面へ接触させる２個のコンタクトから
   なる下接触体、 上ロール表面へ接触させる２個のコンタクトからなる上
   接触体、 上記下接触体の各コンタクトと下ロールとの接触部同士
   を結ぶ下連結線と、上接触体の各コンタクトと上ロール
   との接触部同士を結ぶ上連結線とを平行に保ってこれら
   の上下コンタクトを支持する支持部材、 及び複数の変位計を有し、 各変位計を前記下連結線の垂直二等分線と上連結線の垂
   直二等分線とを含む面上の鉛直線上に上センサーと下セ
   ンサーとを配置して、この線上でのセンサーの変位を出
   力させる構成とし、これらの変位計を前記支持部材に前
   記面上で一定間隔で固定的に取り付けたことを特徴とす
   る圧延ロールのクラウン測定装置。