JPH0222123Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は例えば板厚200〜280mmのスラブ材を鋳
造する円弧弯曲型の二次冷却帯を有する連鋳機に
対するロールアライメント測定装置に関する。

〔従来の技術〕

前記連鋳機のロールアライメントを測定する
に、従来は、基準の曲率半径で形成した定規を、
人為的に測定対象のロール群に接触させ、この定
規基準面とロール外周縁との間隙を検出すること
によつてロールのアライメント判定を行うのが一
般的であり、装置として自動測定が可能なものは
未だ開発されていないのが実情である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従つて、高温で多湿な連鋳機内で操業の合間を
ぬつて、測定を行うことは測定者にとつて作業負
担が大きく、測定精度も高いものは望めなかつ
た。

本考案の目的は品質管理機器として測定精度に
勝れ、かつ、製作が容易に行えるものを提供する
点にある。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明による特徴は測定の基準線を直線にとつ
たもので、その構成は第１ロール群の複数個隔て
た二つのロールに接当可能な直線フレーム部と、
第２ロール群の複数個隔てた二つのロールに接当
可能なフレーム部とを、両フレーム部を前記ロー
ルで支持固定する測定状態と両フレーム部の間隔
を縮小する非測定状態とに切換可能な伸縮機構で
連結して構成した鋳造径路内に位置される測定装
置本体内に、前記直線フレーム上を移動し乍ら第
１ロール群の複数個のロールに対してその外周縁
との直線距離を測距する測距装置を装備してある
点にあり、その作用効果は次の通りである。

〔作用〕 直線フレーム部を複数個隔てた二つのロール
に接当支持させ、測距装置をこの直線フレーム
部上を移動させることによつて、この直線フレ
ーム部によつて跨がれた測定対象ロール外周縁
までの直線距離を測定すれば、第１基準線に対
するロール個々の半径方向への変位量（アライ
メント誤差）を検出可能である。

測定基準フレームを直線形状にしたものであ
るから、制作が容易になり、厳しい制作精度を
要求されるにしても、十分安価に対応可能であ
る。

測定状態においては伸縮機構の作動によつて
両フレーム部を第１、２ロール群へ夫々弾性的
に接当できるので、測定装置本体の姿勢が安定
したものになり、測定値への信頼性が向上す
る。

〔考案の効果〕

その結果、制作容易である為に製作精度の向上
が容易であり、その測定姿勢が安定している点と
実操業状態に即した測定が可能である点等何れも
測定精度の向上に寄与するものであり、厳しい測
定精度が要求されるこの種の品質管理機器として
有用なものを提供できるに至つた。

〔実施例〕

第３図に示すように、精錬済の溶綱を受けるタ
ンデイシユ１、このタンデイシユ１の下方に鋳型
２、鋳型２で凝固された鋳片３をダミーバー４の
牽引によつて引出していく際にこの鋳片３に対し
て圧延矯正を行う第１ロール群５と第２ロール群
６、この第１ロール群５と第２ロール群６とで形
成された鋳造径路７の終端部に前記ダミーバー４
が鋳造径路７から退避するダミーバーレシーバ
８、連続的に鋳造される鋳片３を所要の長さに切
断するトーチカツタ１０、が連鋳機を構成してい
る。

第１図に示すように、大小の曲率半径Ｒ，
R′を夫々有する第１，２基準線１１，１２を同
心状の二つの円弧に形成するとともに、この第
１，２基準線１１，１２に対して、ロール外周縁
を接する状態で並設された第１ロール群５と第２
ロール群６とで、その相対向する内方側に鋳造径
路７を形成してある。

前記第１ロール群５の複数個隔てた二つのロー
ル５Ａ，５Ａに接当可能な直線フレーム部１３の
外方側に、第１ロール群５を外方に向けて押圧す
るキヤタピラー状の複数の平板１４をスプリング
１５付勢して構成した押圧機構１６を併設してあ
る。この直線フレーム部１３側から第２ロール群
６の複数個隔てた二つのロール６Ａ，６Ａに接当
可能な曲線フレーム部１７と前記直線フレーム部
１３とを、両フレーム部１３，１７を前記ロール
５Ａ，５Ａ及び６Ａ，６Ａで支持固定する測定状
態と両フレーム部１３，１７の間隔を伸縮する非
測定状態とに切換可能なパンタグラフ式の伸縮機
構１８で連結し、測定装置本体１９を形成してあ
る。前記伸縮機構１８は左右一対のリンク２０，
２０をねじ軸式の連結ロツド２１で連動連結し、
この連結ロツド２１を電動モータ２２で正逆回転
させて伸縮するように構成してある。

従つて、前記伸縮機構１８による両フレーム部
１３，１７を支持するロール５，６への押圧作用
と、押圧機構１６による測定対象ロール５への押
圧作用によつて、ロール自体の歪やロールを支持
するベアリングのガタ等の加味された実操業状態
に沿つた測定が可能である。

前記測定装置本体１９内に中抜き平板状に形成
された直線フレーム部１３上に、鋳造方向を進行
方向とした３列レール２３を敷設し、このレール
２３上をボールネジ２４をモータ２５の作動によ
つて計測走行するレーザ光線式の測距装置２６を
装備し、もつて、この測距装置２６からレール２
３に対して直角方向に照射されたレーザ光線のロ
ール外周縁５ａでもつて反射された反射光をイメ
ージセンサで感知して、この装置２６からロール
外周縁５ａまでの直線距離ｈを測定するように構
成してある。

（尚、前記レーザ光線式の測距装置２６は本出
願人によつてすでに出願されたものであり、詳細
な説明は省略する特願昭58−201526）。又、この
測定値を基にして、実際のロール値を第４図に示
すようにグラフイツク表示したり、或いは、基準
値との差を表示するなどの外部装置への出力表示
を行うことが可能である。

以上のように、レーザ光線を使つた測定である
から、機械的な作動部が殆んど無いので、従来の
ような機械的な接触方式のものがもつビビリ現象
や振動による不安定さがなく、かつ、時間当りの
測定回数も多くすることができるので、ロール外
周面をその形状通りに測定できるとともに、直線
フレーム部１３からロール外周縁上の最短距離を
正確に検出できる特徴がある。

又、測距装置２６はロールの軸心方向に３台配
設されているので、各ロールに対して測定値が３
つあり、測定精度の向上が図れるとともに、この
３つの測定値を基にロールの軸心方向での左右の
傾き或いはロールの弯曲をも検出することができ
る。

第５図に示すように、曲線フレーム部１７の先
端部にはロールを嵌合可能な係合孔１７ａを設け
るとともに、このロールを係合孔１７ａに誘導す
る弾性力を付与されたフツク状の誘導板２７が設
けられ、測定状態での曲線フレーム部１７の固定
をより強固なものにできる。

第６図に示すように、直線フレーム部１３の後
端に、テーパー面を有する後方に向けて付勢され
た突出片２８を嵌着し、直線フレーム部１３の後
端が支持されるべきロール５Ａより後方に位置す
るロール５Ａと接触した場合には前記テーパー面
の誘導作用によつて前記突出片２８が本体側に引
退し、この引退作用によつて直線フレーム部１３
は支持されるべきロール５Ａとこのロール５Ａよ
り複数個隔てた前方ロール５Ａとの共通接線とな
つて、これら両ロール５Ａ，５Ａに跨るようにな
る。

以上の構成になる測定装置をダミーバー４の先
端部に取付け、鋳型２下方の第１ロールに直線フ
レーム部１３を接当支持させた測定状態で測距装
置２６を作動させて複数個のロールに対するデー
タ取りを行い、ついで、伸縮機構１８を解除し
て、ロール１ピツチ分ダミーバーを移動させて、
又、複数個のロールに対するデータ取りを行い、
順次測定を進めることによつて、第４図に示すよ
うな測定グラフが得られる。これによりロールの
頂点の包絡線が求まり、所定の曲率半径Ｒとの比
較が可能になるとともに個々のロールの基準線に
対する突出退入状態が検知できる。但し、前記曲
率半径Ｒは15m位あるので、上記のままでは1/10
mmの測定精度を必要とするアライメントの良否の
識別は困難であるが、個々のロールの計測値を、
あらかじめ計算しコンピユータにバンクしておい
た基準値との差だけを表示すると、第４図のグラ
フの“基準値との差”の曲線となつて大変判別し
易い。

次に基準値を求める計算式を示す。

計算値（直線フレームとロールの間隔）ｄは θ_r≧θ_iのときｄ＝r₁−（r_i−d′） θ_r≦θ_iのときｄ＝r₁−（r_i＋d′） Ａ＝（tanθ_r）R_icos（θ＋α）−R_isin（θ＋α） ＋R₁（sinα−tanθ_rcosα） 各符号の内容は次の通りである。

l₀：両端のロールに接する面を表す直線 l₁：ロール１、ロール２の中心：O₁，O_oを通る
直線 l₂：中心O₁を通りl₀に平行な直線 l_i：ロール１、ロール(i)の中心：O₁，O_iを通る
直線 θ_s：直線l₁がＸ軸と成す角 θ_d：直線l₁が直線l₂と成す角 θ_r：直線l₀（又はl₂）がＸ軸と成す角 （＝θ_s＋θ_d） θ_i：直線l_iがＸ軸と成す角 r₁，r_i，r_o：ロール１，ｉ，ｎの半径 d′：中心O_iとl₂の距離 ｄ：ロールｉとl₀の距離 R₀＝105000mm 〔別実施例〕 (イ) 測距装置２６はマイクロ波を使つた非接触式
のものでもよく、又、従来構成のような接触ア
ーム式のものを使用してもよい。

(ロ) 前記伸縮機構１８としては空圧・油圧等の液
体圧シリンダを使用してもよい。

(ハ) 前記測距装置２６の駆動機構として液体圧シ
リンダを使用してもよい。

(ニ) 前記レール２３の製作精度を厳しいものにし
て計測時の基準としているが、このレール２３
と併設してピアノ線を張設して、このピアノ線
を計測時の基準としてもよい。

(ホ) 第８図に示すように上記実施例では測距装置
２６内にレーザー発信装置とイメージセンサを
一組組込み、第１ロール群５への計測照射を行
うものであるが、これにもう一組のレーザー発
信装置とイメージセンサを組込み、この一組の
もので同時に第２ロール群６との距離を計測
し、第１番ロールから一対づつ対応して配置さ
れた第１ロール群５と第２ロール群６とのロー
ル間隔を同時に測定できるものに構成してもよ
い。

(ヘ) 前記押圧機構１ｂは簡易な測定の場合は使用
しなくてもよい。

以上、前記した実施例のものは弯曲型の連鋳
機を対象としたものであるが、垂直型の連鋳機
に対応可能なロールアライメント及びロール間
隔を測定可能な測定装置を説明する。

第９図に示すように、精練済の溶鋼を取鍋２
９から受けるタンデイツシユ、このタンデイシ
ユ１の下方に鋳型２、鋳型２で凝固形成された
鋳片３を下方に向けて引出し乍ら圧延矯正する
垂直方向に並設された第１ロール群３０と第２
ロール群３１、このロール群３０，３１の下方
に鋳片３を所要長さに切断するガス切断装置３
２、この切断された鋳片３を水平姿勢の搬出ロ
ールコンベア３３に反転移載する転回装置３４
を夫々設け垂直型の連鋳機を構成する。

第１０図乃至第１３図に示すように、第１、
第２ロール群３０，３１のロール間隔に対応す
る厚さを有する本体フレーム３５内にレーザ光
線式の測距装置３ｂ，３ｂをシリンダ３７によ
つて上下動可能に吊り下げ支持するとともに、
パンタグラフ状のリンク機構３８の腰折れ支点
位置に、前記ロール群３０，３１へ接当可能な
係合用凹部３９Ａ付ロール押付け片３９を、か
つ、他支点に上下一対の駆動シリンダ４０，４
０を連設したジヤツキ機構４１を装備し、この
本体フレーム３５のロール側両側面に左右一対
の橇体４２を併設して、ロール間隔及びロール
アライメント測定可能な測定装置を構成する。

第１２図に示すように、He−Neレーザ発生
装置４３よりレーザ光線をロールに向けて照射
するとともに、それからの反射光を受けるイメ
ージセンサ内蔵のイメージセンサカメラ４４を
左右対照に配置して、夫々第１ロール群３０及
び第２ロール群３１までの距離を測定する測距
装置３６を構成する。

第１４図及び第１５図に示すように、前記測
定装置を鋳型２上方に位置する台車４５からワ
イヤで吊り下げ支持するとともに、第１ロール
群３０と第２ロール群３１との間に挿入して、
相対向する一対のロール３０Ａ，３１Ａの間隔
を、夫々の測距装置３６，３６で測定した距離
X₁，X₂の合計値として計測するロール間隔測
定装置を構成する。前記計測点はロール軸心方
向に２箇所に設定されているので、測定精度が
向上するとともに、軸心方向でのロールの傾き
も測定できる。

第１６図乃至第１８図に示すように、台車４
５から測定装置の本体フレーム３５内を貫通さ
せた状態で、ロール群３０，３１下方に設けら
れた固定装置４６とでピアノ線等の基準線４７
を展張するとともに、第２０図に示すように測
定装置本体内にこの基準線４７に対して平行光
線を照射する光源５９とこの平行光線によつて
照し出された基準線４７を影として感知するイ
メージセンサ６０を備えた検出部を装備して、
もつて、ジヤツキ機構４１によつてロール間に
支持固定され乍ら、測距装置３６からロールま
での距離X₁，X₂及び基準線４７と測距装置３
６との位置づれ量ΔXを測定し、各ロールのX¹
＋ΔX（X₁−ΔX）を順次プロツトし、比較を行
つて第１ロール群のアライメントの良否を検知
し、X₂−ΔX（X₂＋ΔX）より第２ロール群の
アライメントの良否を検知するようにしてあ
る。

(ト) 垂直型連鋳機に対して、第１９図に示すよう
なロール間隔・ロールアライメント測定装置を
用いてもよい。つまり、台車４５からの吊ワイ
ヤ５１で吊下げ支持されたレーザ光線式測距装
置３６及び基準線４７検出部を内装した検出ケ
ース５２を左右に装備した本体フレーム５３内
に、パンタグラフ状のリンク機構５４の腰折れ
支点位置に、前記ロール群３０，３１へ接当可
能な係合用凹部５５Ａ付ロール押付け片５５を
連設するとともに、このリンク機構５４の連結
点で螺合された支持シヤフト５６の一端に電動
モータ５７を連動連結してジヤツキ機構５８を
装備し、もつて、検出ケース５２を本体フレー
ム５３の上板５２Ａに接当支持した状態で下降
し乍ら、測定ロール位置で停止しジヤツキ機構
５８を作動させ、この間に検出ケース５２は吊
ワイヤ５１の緩みによつて下降し乍ら本体フレ
ーム５３の底板５２Ｂと接当した後再び緊張し
たワイヤ５１によつて引上げられ上板５２Ａに
接当するように本体フレーム５３内を移動し、
この検出ケース５２の移動の間に測定するよう
に構成している。即ち、この場合には検出ケー
ス５２とジヤツキ機構５８とが機械的に分離さ
れているので、測定精度に与える影響を抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る連鋳設備のロールアライメ
ント測定装置の実施例を示し、第１図は全体正面
図、第２図は全体平面図、第３図は弯曲型連鋳機
の側面図、第４図は測定状態を表示するグラフ
図、第５図は曲線フレーム部の先端形状を示す拡
大図、第６図は直線フレーム部後端を示す縦断面
図、第７図は理論式及び理論値を導くための図、
第８図はロール間隔を測定可能な状態を示す正面
図、第９図は垂直型連鋳機の側面図、第１０図は
垂直型連鋳機用測定装置を示す正面図、第１１図
は第１０図の側面図、第１２図は測距状態を示す
平面図、第１３図はジヤツキ機構を示す側面図、
第１４図はロール間隔測定状態を示す側面図、第
１５図は第１４図における平面図、第１６図はロ
ールアライメント測定状態を示す側面図、第１７
図は第１６図の正面図、第１８図は第１６図の拡
大平面図、第１９図は第１０図の別実施例を示す
斜視図、第２０図は基準線とのズレを測定する状
態を示す概略図である。 ５……第１ロール群、６……第２ロール群、５
ａ……外周縁、５Ａ，６Ａ……ロール、７……鋳
造径路、１１……第１基準線、１２……第２基準
線、１３……直線フレーム部、１６……押圧機
構、１７……曲線フレーム部、１８……伸縮機
構、１９……測定装置本体、２６……測距装置、
ｈ……直線距離。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 第１，２基準線１１，１２に沿つて並設され
   た第１ロール群５と第２ロール群６とで作る鋳
   造径路７内を移動し乍ら、前記第１基準線１１
   に対するロール５個々の半径方向への変位量を
   検出するロールアライメント測定装置におい
   て、第１ロール群５の複数個隔てた二つのロー
   ル５Ａ，５Ａに接当可能な直線フレーム部１３
   と、第２ロール群６の複数個隔てた二つのロー
   ル６Ａ，６Ａに接当可能なフレーム部１７と
   を、両フレーム群１３，１７を前記ロール５
   Ａ，５Ａ及び６Ａ，６Ａで支持固定する測定状
   態と両フレーム部１３，１７の間隔を縮小する
   非測定状態とに切換可能な伸縮機構１８で連結
   して構成した測定装置本体１９内に、前記直線
   フレーム部１３を移動し乍ら第１ロール群５の
   複数個のロール５に対してその外周縁５ａとの
   直線距離ｈを測距する測距装置２６を装備して
   ある連鋳設備のロールアライメント測定装置。 前記測距装置２６がレーザ光線式の測距装置
   である実用新案登録請求の範囲第項に記載の
   ロールアライメント測定装置。 前記直線フレーム部１３が第１ロール群のロ
   ール５を鋳造径路７外方へ向けて押圧する押圧
   機構１６を備えている実用新案登録請求の範囲
   第項に記載のロールアライメント測定装置。