JPH0454525B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は圧延ロールのベルト式研削装置に係
り、特に圧延ロールの摩耗量を正確に知つて圧延
ロールの外表面を任意の形状に研削することがで
きるものに関する。

〔発明の技術的背景及びその問題点〕

圧延ロールを研削機本体からその都度取外して
オフラインで研削作業を行なう方式に変えて、本
出願人はオンラインでの研削作業が可能なベルト
式の研削装置を提案した（特願昭58−29230号）。
第１０図に示す如く、この装置は圧延ロール１の
軸方向に沿つて設けられたガイド部材６，６に研
削機本体２が走行自在に支持され、この研削機本
体には研削ベルト３の繰出リール４と巻取リール
５とが取付けられ、これらリール４，５に掛け渡
された研削ベルト３の折り返し部分３ａを、被研
削物たる圧延ロール１の外周面に押付部材７で押
付けて摺接させるようにしたものである。

そして、このような装置を使つて、被圧延材料
の板端に対応する個所の局部的摩耗が著しい圧延
ロール外表面を定期的に研削する。

ところで、圧延ロール外表面は軸方向の摩耗量
が異なり、この摩耗量を知ることにより研削すべ
き量を把握できることから、圧延ロール外表面を
一定又は任意の形状に研削するには、まず、圧延
ロール外表面の摩耗量を知る必要がある。

そこで従来は、圧延ロール１に全く触れない非
接触型センサで摩耗量を知ることが試みられてい
るが、圧延ロール１の振動やセンサ取付台の振動
等のため正確な摩耗量を知ることができず、現在
のところ成功していない。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術に基づく、圧延ロール
の不正確な摩耗量の測定に起因する圧延ロール外
表面の研削精度阻害等の問題点に鑑み研削機本体
を案内するガイド部材を測定基準とするととも
に、センサを非接触ではなく圧延ロールに対して
間接接触とすることによつて、上記欠点を除去し
て摩耗量の測定が不正確になるのを阻止し、もつ
て圧延ロールの振動等や冷却水・研削ベルトの摩
耗による影響を受けることなく正確な摩耗量を知
つて、圧延ロール外表面を任意の形状に研削する
ことができる優れた圧延ロールのベルト式研削装
置を得ることである。

〔発明の概要〕

上記目的に沿う本発明の構成は、圧延ロールの
軸方向に沿つて設けられたガイド部材に走行自在
に支持された研削機本体と、該本体から上記圧延
ロールに押付部材の前面で押付けられて摺接し圧
延ロールの外表面を研削する研削ベルトとを有す
るベルト式研削装置において、圧延ロール外表面
に押付部材で研削ベルトを押付けて圧延ロールの
軸方向全長に亙つて摺接することにより、押付部
材の前面に設けた距離センサによつて押付部材と
圧延ロール外表面との距離と、押付部材の後面に
設けた変位センサによつて押付部材に加えられる
押付力によるガイド部材を基準とした押付部材の
軸方向の変位とを測定してこれらの測定出力を位
置センサによつて測定した圧延ロール軸方向の研
削機本体位置に対応させて制御部に入力し、この
制御部において、上記距離センサ及び変位センサ
の測定出力と、予め求めておいた初期出力との出
力変化をとつて圧延ロール外表面の軸方向全長に
亙る摩耗量を知り、この摩耗量から摩耗最大値を
求めて圧延ロール外表面の軸方向における研削す
べき量を算出して記憶し、これによりガイド部材
を基準として圧延ロール外表面の軸方向の摩耗量
を正確に把握させ、一方、かかる摩耗量検出工程
の後に実施する研削工程の期間中、上記記憶情報
にもとづいて圧延ロールの軸方向の研削すべき量
に対応する押付部材に加えられる押付力又は、押
付時間（走行速度）を制御しつつ研削機本体を走
行させ、これにより圧延ロール軸方向に亙つて所
定量の研削が行なえ、圧延ロールを任意の形状に
研削できるようにしたことを要旨とするものであ
る。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を第１図〜第９図に基づいて説
明すれば以下の通りである。

第１図及び第２図に示すように、ガイド部材６
に走行自在に支持された研削機本体２には圧延ロ
ール１の径方向に進退自在な押付部材７が設けら
れる。この押付部材７は研削機本体２の後方設け
た油圧シリンダ１０の作動により進退する可動ロ
ツド１１にスプリング１２を介して連結され、研
削機本体２の前方から突き出している。そして、
押付部材７の前面で圧延ロール１の外表面に研削
ベルト３を押付けて摺接し、圧延ロール外表面を
研削するようになつている。

この押付部材７には距離センサ１３及びスプリ
ング変位センサ１４が設けられ、また研削機本体
２にはピストンロツド変位センサ１５が設けられ
る。

距離センサ１３は、押付部材７の前面と圧延ロ
ール外表面１ａとの距離８を研削ベルト３を介し
て測定すべく、押付部材７の前面に一体的に設け
られる。略Ｔ字状の押付部材７は押付部とロツド
部とからなり、押付部材７の前面を形成する押付
部の軸方向中央に上記距離センサ１３が埋設され
る。尢も、更に軸方向両端に距離センサ１３を設
けて計３個とし、両端までの測定もできるように
してもよい。また、この場合、両端の距離センサ
１３を押付部材７ではなく、研削ベルト３を案内
する案内ローラ１６のブラケツト１７，１７に設
けて押付部材７の全幅に亙つて測定することもで
きる。

研削ベルト３の介在に影響されず上記距離を測
定する必要上、距離センサ１３としては渦電流型
や超音波式・Ｘ線式等のセンサが適当である。圧
延ロール外表面１ａに研削ベルト３を介して接触
することになるので、非接触センサではなく間接
接触センサとなる。

スプリング変位センサ１４は、スプリング１２
の伸縮による押付部材７と可動ロツド１１との相
対変位ｌを測定すべく、押付部材７の後面に設け
られる。スプリング変位センサ１４としては作動
トランスやマグネスケール等のセンサが適当であ
る。

ピストンロツド変位センサ１５は、油圧シリン
ダ１０の作動により伸縮するピストンロツド１８
のガイド部材６を基準とした変位を測定すべく、
研削機本体２の後方に設けられる。ピストンロツ
ド変位センサ１５としては、スプリング変位セン
サ１４と同様、作動トランスやマグネスケール等
が適当である。ピストンロツド１８と可動ロツド
１１とは一体に動くから、ピストンロツド１８の
変位を測定することは、可動ロツド１１のガイド
部材６に対する変位ｘを測定することになる。

なお、油圧シリンダ１０として、正確な位置出
し可能なステツピングモータ制御のコントロール
シリンダを用いた場合には、位置出し量が把握で
きるので上述したピストンロツド変位センサ１５
は不要となる。

一方、第３図及び第４図に示すように、研削機
本体２の走行駆動装置２０に位置センサ２１が設
けられる。すなわち、ガイド部材６，６を支持す
るハウジング２２の両側に鎖２３を掛け渡して研
削機本体２を定速走行させる走行従動装置２４と
走行駆動装置２０とが設けられる。この走行駆動
装置２０は油圧モータ２５の回転を減速装置２６
から鎖２３へ回転軸２７を介して伝達するように
達成される。上記位置センサ２１は、この回転軸
２７に固着した円盤２８の回転数を測定すべく円
盤の外周の一側に設けられる。したがつて、研削
機本体２が折返し点に来る度毎に、正逆回転する
円盤２８の回転数を位置センサ２１で測定するこ
とにより、圧延ロール１の軸方向の研削機本体２
位置を測定することが可能となる。なお、他のセ
ンサを使用することも可能である。

第５図に示すように、上記距離センサ１３、ス
プリング変位センサ１４、ピストンロツド変位セ
ンサ１５及び位置センサ２１は制御部３０に電気
的に接続され距離信号、スプリング変位信号、ピ
ストンロツド変位信号及び位置信号を制御部３０
に入力する。制御部３０の出力側は、油圧シリン
ダ１０の作動を調節する油３１ａに接続され、弁
開閉信号を出すことで油圧シリンダ１０の作動を
調節して押付部材７への押付力を制御する。又
は、油面３１ｂにより油量を調節して油圧モータ
２５の回転数を変えて、走行速度を制御してもよ
い。

制御部３０の機能について説明すると、第１に
距離信号、スプリング変位信号及びピストンロツ
ド変位信号から圧延ロール外表面１ａの摩耗量△
を算出する。すなわち、第６図及び第７図に示す
ように、押付部材７の前面から後面までの固定長
をＡ、同様に可動ロツド１１の固定長をＢとし、
ガイド部材６の位置を原点とし圧延ロール１側を
正とすると、ガイド部材６から圧延ロール外表面
１ａまでの長さＬは一般的に次式で算出される。

Ｌ＝δ＋ｌ＋ｘ＋Ａ＋Ｂ (1) また、同様に初期値における長さL₀は次式で
算出される。

L₀＝δ₀＋l₀＋x₀＋Ａ＋Ｂ (2) したがつて、長さＬを摩耗後の値とし、且つ押
付力F′に比例するガイド部材６の撓み量am′を考
慮すると、圧延ロール外表面１ａの摩耗量△は、
(1)式−(2)式から求められる。

△＝（δ＋ｌ＋ｘ）− （δ₀＋l₀＋x₀）−am′ (3) この摩耗量△は、位置信号と同期されることに
よつて圧延ロール１の軸方向分布として求められ
ることになる。

第２に、制御部３０は、圧延ロール外表面１ａ
を所定形状に研削すべき押付力又は走行速度を上
記摩耗量△にもとづいて算出する。すなわち、第
８図に示すように、圧延ロール外表面の初期形状
Ａに対する希望形状Ｂのピーク座標を摩耗量形状
ｃのピーク値ｍと一致させて希望形状Ｂの径方向
の相対位置を決定し、次いで、その位置における
初期形状Ａと希望形状Ｂとの軸方向のギヤツプ量
Ｇを求める。このギヤツプ量Ｇと上記摩耗量△と
から、圧延ロール外表面１ａの軸方向の研削すべ
き量Ｄが、次式で算出される。

Ｄ＝Ｇ−△ (4) このようにして得た研削すべき量Ｄは、第９図
に示すように、研削量が押付部材７の押付力又は
走行速度に比例することから、この押付力又は走
行速度に換算され、圧延ロール軸方向に沿つて要
求されるこの換算された押付力又は走行速度を制
御部３０はその記憶部に記憶する。

さて、上述のような構成において、油圧シリン
ダ１０を作動して押付部材７に一定の押付力を付
与し、研削ベルト３を、圧延ロール外表面１ａに
押し付けた状態でこれを全長に亙つて倣うように
研削機本体２を一回片道走行させる。このとき必
要とされる一定の押付力は、圧延ロール１等の振
動によつても研削ベルト３の圧延ロール外表面１
ａへの摺接が保持される程度の力でよく、ロール
表面を研削する程の押付力は必要とされない。こ
の研削機本体２の走行によつて、距離センサ１
３、スプリング変位センサ１４、ピストンロツド
変位センサ１５及び位置センサ２１からこれらに
対応する信号が制御部３０に入力する。

この最初の走行期間が圧延ロール１摩耗量測定
工程となる。

この工程でも、圧延ロール１や研削機本体２等
の振動があるので、この振動下で摩耗量の正確な
測定を行なうためには摩耗量を測定するためのセ
ンサが圧延ロール１に対して個別振動や相対振動
をせず、一体的に振動する必要がある。

しかるところ、上記摩耗量測定工程では、圧延
ロール外表面１ａと押付部材７前面との距離を測
定する距離センサ１３は、押付部材７に一体的に
設けられており、圧延ロール外表面１ａに研削ベ
ルト３を介して接触しているので、圧延ロール１
が振動してもこれと一緒になつて動くとともに、
逆にガイド部材６、研削機本体２或いは押付部材
７が振動してもその振動が圧延ロール１に伝わる
が吸収されるかして距離センサ１３が単独で振動
することがなく、距離センサ１３と圧延ロール外
表面１ａとの相対距離が安定に保持される。しか
も、距離センサ１３が研削ベルト３の裏側に位置
するので研削時の研削表面で発生する振動や冷却
水或いは研削ベルト３による摩耗等の影響を受け
ない。加えて、距離センサ１３として渦電流型、
超音波式、Ｘ線式のセンサを使用するので、研削
ベルト３が介在していても上記距離測定が行なえ
る。

また、ガイド部材６を基準として、スプリング
変位センサ１４及びピストンロツド変位センサ１
５にて押付部材７及び可動ロツド１１の変位を測
定しているので、圧延ロール外表面の摩耗量に応
じて変化する押付部材７及び可動部材１１の軸方
向の変位をガイド部材６からの距離の変位として
把握するとともに、変位が生じる部分のすべてに
その変位を測定するセンサが設けられることとな
つて軸方向の固定長に対する総変位が測定され
る。しかも、その総変位の測定結果に補正項
am′が入ることにより押付力によるガイド部材６
の撓みも考慮される。そして、位置センサ２１に
よつて、圧延ロール軸方向の位置に対応した距離
及び変位の測定がなされる。

したがつて、制御部３０において算出される摩
耗量は正確なものとなり、この摩耗量にもとづい
て求められる圧延ロール軸方向の研削すべき量ひ
いては、希望形状に研削するために要求される押
付部材７の押付力又は走行速度も正確なものとな
つて記憶部に記憶される。

続いて再度、研削機本体２を走行させる研削工
程に入るが、押付部材７に対する押付力又は走行
速度は制御部の弁開閉信号に基づいて制御する。
この制御により圧延ロール外表面１ａの軸方向全
長に亙つて所定量の研削を研削ベルト３が行な
い、圧延ロール外表面を希望形状に研削する。希
望形状が直線であれば、摩耗量が小さいところは
押付力を大きくするか、走行速度を遅くして研削
量を増大し、逆に摩耗量が大きいところは押付力
を小さくするか、走行速度を速くして研削量を減
少させて軸方向に亙つてロール系が均一となるよ
うに制御部３０から弁開閉信号が出力され油圧シ
リンダ１０又は油圧モータ２５を制御する。ま
た、希望形状が膨出形状であれば、その形状に基
づいた弁開閉信号が制御部３０より出力されて押
付部材７の押付力又は装置の走行速度が制御され
る。

〔発明の効果〕

以上要するに本発明によれば次のような優れた
効果を発揮する。

(1) 制御部の記憶情報に基づいて研削ベルトを押
付ける押付力又は装置の走行速度を制御するよ
うにしたので、押付力又は走行速度に対応した
量の研削を行なえて圧延ロールを任意の形状に
研削することができる。

(2) 研削ベルトを押圧する押付部材に距離センサ
を設けたので距離センサは圧延ロールと間接接
触して一体に振動することとなり、圧延ロール
等の振動の影響を受けず、また研削ベルトの背
面に位置することにより冷却水や研削ベルトに
よる摩耗の影響を受けないので、押付部材と圧
延ロール外表面との距離を正確に測定できる。
しかも、この測定した距離は変位センサによつ
て測定された押付部材の軸方向の変位とともに
基準となるガイド部材からの距離変位として把
握され、かつ位置センサによつて軸方向の変位
として把握されるので、圧延ロール外表面の摩
耗量の正確な測定が可能となる。従つて圧延ロ
ールを任意形状に研削するために要求される押
付力を、上記摩耗量から正確に得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧延ロールのベルト式研
削装置の好適−実施例を示す研削機本体前部の側
断面図、第２図は同研削機本体全長の平面図、第
３図は同装置の全体を示す概略平面図、第４図は
同研削機本体を走行させるための走行駆動装置の
破断正面図、第５図は同制御回路を示すブロツク
線図、第６図及び第７図は同圧延ロールの摩耗量
を測定する説明図、第８図は同摩耗量から圧延ロ
ール外表面の研削すべき量を求める説明図、第９
図は同研削ベルトの押付力と圧延ロールの研削量
との相関特性図、第１０図は先に提案した圧延ロ
ールのベルト式研削装置の側断面図である。 図中、１は圧延ロール、１ａは圧延ロール外表
面、２は研削機本体、３は研削ベルト、６はガイ
ド部材、７は押付部材、１３は距離センサ、１４
はスプリング変位センサ、２１は位置センサ、３
０は制御部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧延ロールの軸方向に沿つて設けられたガイ
   ド部材に走行自在に支持された研削機本体と、該
   本体から上記圧延ロールに押付部材で押付けられ
   て摺接し、圧延ロールの外表面を研削する研削ベ
   ルトとを有するベルト式研削装置において、上記
   押付部材の前面に設けられ、これと圧延ロール外
   表面との距離を測定する距離センサと、押付部材
   の後面に設けられ、これに加えられる押付力によ
   るガイド部材を基準とした押付部材の軸方向の変
   位を測定する変位センサと、圧延ロール軸方向の
   研削機本体位置を測定する位置センサと、上記距
   離センサ及び変位センサの出力変化から圧延ロー
   ルの摩耗量を知つて、上記位置センサの検出位置
   に対応する圧延ロールの研削すべき量を算出して
   記憶するとともに、この記憶情報にもとづいて上
   記押付部材の押付力を制御する制御部とを備えた
   ことを特徴とする圧延ロールのベルト式研削装
   置。