JPH0569015A - オンラインロールグラインダの砥石破損検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延中の圧延ロールを砥石で研削するオンラ
インロールグラインダの砥石の破損を破損直後に簡単か
つ確実に検出できるようにすることにある 【構成】 砥石５７が支持される支持フレーム３６に加
速度計１１を取付け、砥石５７の振動を常時検出して判
定器１２に送る。判定器１２では、検出される振動のう
ち、圧延材の噛込みや、尻抜け、あるいは砥石５７自体
のロール軸方向の移動端での停止・起動など突発的に検
出される振動を排除し、砥石５７の回転と同期した大き
な振動が連続的に生じている場合を砥石５７の破損と判
定するようにし、この結果を表示器１３に表示する。し
たがって、砥石５７の破損を発生直後に簡単かつ正確に
知ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、圧延中の圧延ロール
を研削するオンラインロールグラインダの砥石の破損を
検出する砥石破損検出装置に関し、簡単かつ確実に検出
でき、直ちに砥石の交換ができるようにしたのものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延設備において、鋼種や板幅など
の圧延スケジュール上の制約を緩和した、いわゆるスケ
ジュールフリー圧延により生産性の向上や省エネルギを
図ることが行われつつある。このようなスケジュールフ
リー圧延を行うために解決しなければならない課題の一
つに、圧延に伴うワークロールの摩耗部分の平滑化があ
り、従来から圧延中に圧延ロールの研削を行う装置が開
発されている。

【０００３】圧延中のロールを研削する装置の一つにリ
ールに巻かれた研削ベルトをロール外周に押し付けると
ともに、ロール軸方向に走行させるようにしたものがあ
る。このような研削ベルトを用いることで、圧延ロール
の非通板部分は勿論、通板部分も研削することができ、
常時適正なロール条件を保持することができる。

【０００４】ところが、研削ベルトを用いる装置では、
研削ベルトが走行する際に蛇行が生じたり、押付力によ
っては研削ベルトが破断し易く、リールに巻かれた研削
ベルトを交換するのが繁雑で、しかも高価であるという
問題がある。そこで、これらの欠点を解消するロール研
削装置として砥石を用いる装置（オンラインロールグラ
インダ）が開発されており、蛇行の問題がなく、安価で
交換も容易にできる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、砥石を用い
る装置では、砥石に割れなどの破損が生じることがあ
り、そのまま研削装置を運転し続けると、ロール表面に
傷をつけてしまう。そこで、砥石の破損をただちに知る
必要があり、通常の工場などでは、作業者が側にいた
り、作業者が研削自体を行う場合が多く、直ぐに対応で
きるが、熱間圧延設備では、側について運転せず自動運
転が行われることや圧延設備の運転に伴う騒音がある等
のため直ぐに砥石の破損を知って対応できないという問
題がある。

【０００６】この発明は、かかる従来技術の問題点を解
消し、砥石の破損を直ちにしかも、簡単かつ正確に検出
することができるオンラインロールグラインダの砥石破
損検出装置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のオンラインロ
ールグラインダの砥石破損検出装置は、圧延ロールの軸
方向に移動可能かつ外周面に接近離反可能な支持フレー
ムにロール研削用の砥石が装着されたオンラインロール
グラインダにおいて、前記支持フレームに加速度計を設
置する一方、この加速度計からの検出信号から砥石の回
転と同期した信号が連続して検出されたときに砥石の破
損と判定する判定手段を設けたことを特徴とするもので
ある。

【０００８】

【作用】この発明のオンラインロールグラインダの砥石
破損検出装置によれば、砥石が支持される支持フレーム
に加速度計を取付け、砥石の振動を常時検出して判定手
段に送るようにしており、検出される振動のうち、圧延
材の噛込みや、尻抜け、あるいは砥石自体のロール軸方
向の移動端での停止・起動など突発的に検出される振動
を排除し、砥石の回転と同期した大きな振動が連続的に
生じている場合を砥石の破損と判定するようにし、砥石
の破損を簡単かつ正確に知ることができるようにしてい
る。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図１〜図９はこの発明のオンラインロー
ルグラインダの砥石破損検出装置の一実施例にかかる図
面で、図１は主要部の概略斜視図、図２は加速度計によ
る検出結果の説明図であり、図３〜図９はそれぞれこの
発明が適用されるオンラインロールグラインダの説明図
である。

【００１０】まず、この発明の砥石破損検出装置１０が
設置されるオンライロールグラインダ２０について説明
すると、図３に全体構成を示すように、圧延機１を構成
する圧延ロール２と補強ロール３のうち、被圧延材４と
直接接触する圧延ロール２を圧延中、常時、砥石で研削
するためのものであり、圧延機ハウジング５に設置され
ている（図３では、上圧延ロールに対する装置のみを示
してある。）。

【００１１】圧延機ハウジング５に圧延ロール２と平行
に矩形断面のガイドビーム２１が固定支持され、ガイド
ビーム２１の上面に沿って圧延ロール２と平行にラック
２２が取付けてある。

【００１２】このガイドビーム２１には、周囲を囲むよ
うにライナを介して上下２分割構造の移動フレーム２３
が装着され、圧延ロール２の軸方向に移動できるように
なっており、ラック２２に対応する部分は切り欠いてあ
る。

【００１３】また、移動フレーム２３には、ブラケット
２４を介して移動用モータ２５が搭載され、先端部のピ
ニオン２６がラック２２と噛み合うようになっており、
移動用モータ２５を駆動することによってラック２２上
をピニオン２６が転動し、ガイドビーム２１に沿って移
動フレーム２３を圧延ロール２の軸方向に移動すること
ができる。

【００１４】この移動フレーム２３の下方には、ブラケ
ット２７を介して断面コ字状のガイド部材２８が一対互
いに対向するように圧延ロール２の軸方向両側に配置さ
れるとともに、移動フレーム２３から圧延ロール２の軸
心に向かって斜め上方から下方に延びるように平行に取
付けられている。

【００１５】これらガイド部材２８の後端部には、固定
板２９が取付けられ、先端部には、移動板３０が配置さ
れてガイド部材２８に沿って往復動できるようになって
いる。そして、固定板２９と移動板３０には、２本の流
体圧シリンダ３１，３２の後端と先端とを連結して構成
した一対の往復駆動シリンダ３３のロッドが連結され、
移動板３０を圧延ロール２に向かって前進させたり、ガ
イド部材２８内に後退させることができるようになって
おり、ガイド部材２８の中間部に設けたストッパ３４で
固定された中間板３５で往復駆動シリンダ３３が支持さ
れている。

【００１６】この移動板３０の前方には、グラインダ機
構を支持するコ字状の支持フレーム３６が配置され、支
持フレーム３６に固定された２本のガイドロッド３７が
移動板３０に取付けたスリーブ３８に挿通され、コイル
ばね３９によって移動板３０側に引き込まれるように付
勢され、コイルばね３９に抗してある程度往復動できる
ように支持されている。

【００１７】また、移動板３０の中央部には、ガイド部
材２８内に配置されたガイドパイプ４０の先端部が固定
されており、ガイドパイプ４０の先端部に往復動可能に
装着された押付ロッド４１が支持フレーム３６に連結し
てある。この押付ロッド４１のガイドパイプ４０内の基
端部には、圧縮コイルばね４２が装着されてばね座４３
で支持されており、このばね座４３の後面にロードセル
４４が当接するように配置されて、ガイドパイプ４０後
端に固定された押付力調整用シリンダ４５のロッド先端
のロードセル支持部材４６で支持されている。

【００１８】したがって、支持フレーム３６はガイドビ
ーム２１に沿う移動フレーム２３の移動と、ガイド部材
２８に沿う移動板３０の移動との組合せによって圧延ロ
ール２の軸方向に往復移動可能かつ圧延ロール２の外周
面に接近離反移動可能となっている。

【００１９】この支持フレーム３６は両側に配置された
固定側フレーム４７と可動側フレーム４８とで構成され
ており、固定側フレーム４７の先端部には、グラインダ
機構を構成する砥石軸４９の一端部が回転可能に支持さ
れるとともに、基端部には、砥石駆動用モータ５０が支
持され、３つのギヤ５１，５２，５３を介して駆動力が
伝達されるようになっている。

【００２０】砥石軸４９には、ブッシュ５４を介してゴ
ムなどの弾性ブッシュ５５が装着され、さらに内周にブ
ッシュ５６を備えた環状の砥石５７が装着されるように
なっており、砥石軸４９の端部の支持と砥石５７の脱落
を支持フレーム３６の可動側フレーム４８で押えること
で行う。

【００２１】この支持フレーム３６の可動側フレーム４
８は開閉用シリンダ５８で開閉可能とされ、砥石５７の
交換を簡単にできるようになっており、開閉用シリンダ
５８が支持フレーム３６に固定され、そのロッド先端が
可動側フレーム４８の基端部に連結されている。そし
て、開閉用シリンダ５８内には、圧縮コイルばね５９が
装着され、常に可動側フレーム４８を閉じて砥石５７を
押えるように付勢してあり、開閉用シリンダ５８に作動
流体を供給した場合に圧縮コイルばね５９に抗して可動
側フレーム４８を開くことができるようにしてある。ま
た、この可動側フレーム４８の先端部には、砥石軸４９
の端部を支持するとともに、砥石５７の側面を押える押
え板６０が軸受６１を介して回転可能に取付けてある。

【００２２】さらに、このオンラインロールグラインダ
２０には、図３に示すように、圧延ロール２の研削に伴
う研削くずの影響が被圧延材４に及ばないように砥石及
び圧延ロールの洗浄装置６２が設けられ、水などを噴射
して砥石５７及び圧延ロール２を清浄に保つようになっ
ている。

【００２３】このように構成されたオンラインロールグ
ラインダ２０に設置される砥石破損検出装置１０は、図
１及び図２に示すように、移動フレーム３６の上面に取
付けられた振動計測用の加速度計１１と、検出された振
動加速度が送られる判定器１２と、判定結果の表示器１
３とで構成されている。この判定器１２には、振動加速
度のほか砥石駆動用モータ５０からの回転検出信号も入
力されるようになっている。

【００２４】このように構成した砥石破損検出装置１０
では、オンラインロールグラインダ２０での圧延ロール
２の研削中、常時加速度計１１による振動加速度の検出
が行われるが、研削中、砥石５７が常に圧延ロール２に
接触しているため振動加速度が大きくなったことだけで
は、砥石５７の破損による振動加速度の増大か否かを知
ることができない。

【００２５】そこで、突発的に生じる大きな振動加速
度、たとえば、図２中に示すように、被圧延材４の圧延
ロール２への噛込み時の振動加速度の増大、被圧延材４
の圧延ロール２からの尻抜け時の振動加速度の増大、砥
石５７の圧延ロール２の軸方向への移動端での停止時及
び起動時の振動加速度の増大、砥石５７の圧延ロール２
への押付け時の振動加速度の増大等を排除し、砥石５７
の回転周期と同期して連続的に振動加速度が増大する場
合のみ砥石５７の破損と判定する。

【００２６】すなわち、砥石５７が破損した状態では、
砥石軸４９の回転に伴って振動が発生することになるの
で、この場合の振動加速度の増大を判定器１２で砥石５
７の破損と判定するのである。

【００２７】そして、判定結果は表示器１３に送られ、
砥石７の破損だけが表示されたり、警報とともに表示さ
れ、さらに、必要に応じて砥石５７による研削の中止や
砥石５７の離反のための信号としても利用される。

【００２８】このような砥石破損検出装置１０によれ
ば、砥石５７の回転と同期した少なくとも２回の連続し
た振動加速度の増大から砥石５７の破損を検出でき、破
損の発生直後に正確に検出することができ、圧延ロール
２に傷などが生じないうちに研削を中止して新しい砥石
５７に交換することができる。

【００２９】次に、このような砥石破損検出装置１０を
備えた前述のオンラインロールグラインダ２０による圧
延ロール２の研削について、簡単に説明する。圧延状態
の圧延ロール２の軸方向一端部に移動用モータ２５で移
動フレーム２３を移動し、支持フレーム３６先端の砥石
５７が研削開始位置となるように位置調整する。

【００３０】次いで、砥石５７を砥石駆動用モータ５０
によって回転させた状態とし、往復駆動シリンダ３３を
動作させて移動板３０を移動させて砥石５７が支持され
た支持フレーム３６を圧延ロール２の外周面に向かって
前進させ、砥石５７を圧延ロール２の外周面に押し当て
て研削を開始する。

【００３１】そして、移動フレーム２３をガイドビーム
２１に沿って移動しながら圧延ロール２の軸方向に往復
移動させ、圧延ロール２の必要なロールプロフィルに応
じて研削する。

【００３２】一方、砥石５７の圧延ロール２への押付力
の調整は、押付力調整用シリンダ４５を動作させてロッ
ドを伸長、あるいは収縮させることで行い、たとえば、
ロッドを伸長すると、圧縮コイルばね４２が縮められて
反発力が強くなり、押付力が増大し、ロッドの伸縮で
は、逆に押付力が減少する。この場合の押付力はロード
セル４４によって検出され、その検出結果を利用するこ
とで、適性な押付力に調整することができる。

【００３３】また、砥石５７の破損時や摩耗時など、砥
石５７を交換する場合には、支持フレーム３６の開閉用
シリンダ５８に作動流体を送給し、圧縮コイルばね５９
に抗してロッドを伸長させて可動側フレーム４８を開く
ように移動させ、砥石軸４９との間に隙間を形成して砥
石５７を取出し、新たな砥石５７を装着した後、作動流
体を排出して可動側フレーム４６を閉じ、砥石軸４９と
砥石５７を回転可能に押えた状態に復帰することで完了
する。

【００３４】このオンラインロールグラインダ２０で
は、砥石５７が弾性ブッシュ５５を介して砥石軸４９に
取付けられるとともに、支持フレーム３６もガイドロッ
ド３７とコイルばね３９を介して緩衝できるようになっ
ているので、研削開始時や停止時などに砥石５７に加わ
る衝撃を吸収し、破損を極力防止できる。また、砥石５
７自体を４個に分割してあるので、圧延ロール２の形状
に倣って効率良く研削することができる。

【００３５】なお、この砥石破損検出装置は上記実施例
で説明したオンラインロールグラインダに限らず、他の
形式の砥石を用いるオンラインロールグラインダに広く
適用することができる。また、振動検出用の加速度計も
支持フレームの上面に限らず、他の場所に設置するよう
にしても良い。さらに、この発明の要旨を変更しない範
囲で各構成要素に変更を加えるようにしても良い。

【００３６】

【発明の効果】以上、一実施例とともに具体的に説明し
たように、この発明のオンラインロールグラインダの砥
石破損検出装置によれば、砥石が支持される支持フレー
ムに加速度計を取付け、砥石の振動を常時検出して判定
手段に送り、判定器において、検出される振動のうち、
圧延材の噛込みや、尻抜け、あるいは砥石自体のロール
軸方向の移動端での停止・起動など突発的に検出される
振動を排除し、砥石の破損時に生じる砥石の回転と同期
した大きな振動が連続的に生じている場合を砥石の破損
と判定するようにしたので、砥石の破損を発生直後に簡
単かつ正確に知ることができる。したがって、砥石の破
損によって圧延ロールに傷を付けることを防止し、常に
圧延ロール表面を平滑な状態に研削することができると
ともに、砥石の破損時には、直ちに砥石の交換ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のオンラインロールグラインダの砥石
破損検出装置の一実施例にかかる主要部の概略斜視図で
ある。

【図２】この発明のオンラインロールグラインダの砥石
破損検出装置の一実施例にかかる加速度計による検出結
果の説明図である。

【図３】この発明が適用されるオンラインロールグライ
ンダの全体説明図である。

【図４】この発明が適用されるオンラインロールグライ
ンダのガイド部材部分の平面図である。

【図５】この発明が適用されるオンラインロールグライ
ンダのガイド部材部分の中央縦面図である。

【図６】この発明が適用されるオンラインロールグライ
ンダの図６中のＡ−Ａ矢視図である。

【図７】この発明が適用されるオンラインロールグライ
ンダの砥石部分の平断面図である。

【図８】この発明が適用されるオンラインロールグライ
ンダの図７のＢ−Ｂ矢視図である。

【図９】この発明が適用されるオンラインロールグライ
ンダの図７のＣ−Ｃ矢視図である。

【符号の説明】

２ 圧延ロール １０ 砥石破損検出装置 １１ 加速度計 １２ 判定器 １３ 表示器 ２０ オンラインロールグラインダ ３６ 支持フレーム ３７ ガイドロッド ４０ ガイドパイプ ４７ 固定側フレーム ４８ 可動側フレーム ４９ 砥石軸 ５０ 砥石駆動用モータ ５７ 砥石 ５８ 開閉用シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 正昭 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (72)発明者 小林 三郎 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (72)発明者 桝谷 五十六 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (72)発明者 谷野 徹 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (72)発明者 曽家 幹雄 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 弓手 崇生 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延ロールの軸方向に移動可能かつ外周
   面に接近離反可能な支持フレームにロール研削用の砥石
   が装着されたオンラインロールグラインダにおいて、前
   記支持フレームに加速度計を設置する一方、この加速度
   計からの検出信号から砥石の回転と同期した信号が連続
   して検出されたときに砥石の破損と判定する判定手段を
   設けたことを特徴とするオンラインロールグラインダの
   砥石破損検出装置。