JPS619909A - 圧延ロ−ルのベルト式研削装置 - 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っ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ンライ
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の軸方向に沿って設けられた
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、これらり−ル４．５に〃ト
１ノ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Ａ周面に押付部材７で押付けて
摺接さじるようにしたものである。

そして、このような装置を使って、被圧延ＩＪ　１１’
１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ｌを知ることにより研削すべき量を地板でき
ることから、圧延ロール外表面を一定又は任意の形状に
研削づ゛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。

し発明の目的］ 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、ヒンサを非１８触ではなく
圧延ロールに対して間接接触とづることによって、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
、もって圧延ロールの振動等や冷却水・研削ベル１への
摩耗による影響を受けることなく正確な摩耗量を知って
、圧延ロール外表面を任意の形状に研削することかでき
る優れた圧延ロールのベルト式研削５Ａ置を）口ること
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
沿っ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１−とを右づ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って摺接することにより、押
付部材の前面に設【プた距離センサによって押付部材と
圧延ロール外表面との距離と、押付部材の後面に設けた
変位センサによっ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って測定した
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ｌｌ１ｌｆｔ？
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っ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邑
を算出し°て記憶し、これによりガイド部材を基準どし
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ｍ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
向の研削すべき由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屋っで所望
量の研削が行なえ、圧延Ｏ−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の接方に設けた油圧シリンダ１０の作動
により進退する可動ロッド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
づるようになっている。

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
０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を介して測定づべく、
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［１ラド部とからなり、押付部材７
の前面を形成する押付部の幅方向中央に上記距離センす
１３が埋設される。尤も、更に幅方向両端に距離センサ
１３を設けてｆｆｔ　３ｓｌ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ｊＩＡ７ではなく、研削ベルト３を案
内する案内ローラ１６のブラケット１７．１７に設けて
押付部材７の全幅に亙っ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
線式等のじンサが適当である。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と可動ロッド１１との相対変位βを測定
づ′べく、押付部材７の後面に設置）られる。スプリン
グ変位センサ１４としては作動１−ランスやマグネスケ
ール等のセンサが適当である。

ビス［・ンロツド変位ヒンサ１５は、油圧シリンダ１０
の作動により伸縮するピストンロッド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。ピストンロッド変位センサ１５どしては
、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。ピストンロッド１８と可
動ロッド１１とは一体に動くから、ピストンロッド１８
の変位を測定することは、可動ロッド１１のガイド部材
６に対づる変位Ｘを測定することになる。

なお、油圧シリンダ１０どしで、正確な位置出し可能な
ステッ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、位置出し慣が把握できるので上述したピス
トンロッド変位センサ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を支持づるハウジング２２の両
側に鎖２３を掛１）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は油圧キータ２５の回転を減速
装百２６からｇ１２３へ回転軸２７を介して伝達するよ
うに構成される。上記位置センサ２１は、この回転軸２
７に固むした円盤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。したがって、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、ピストンロッド変位センサ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、ピストンロッド変位信号及び位
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井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
を調節して押イ」部材７への押付力を制御する。又は、
油面３１ｈにより油ｍを調整して油圧モータ２５の回転
数を変えて、走行速度を制御してもよい。

１ｂ１１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ッド変位信
号から圧延ロール外表面１ａの摩耗量△を篩用する１、
すなわら、第６図及び第７図に示すＪ−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Ｏラド
１１の固定長を８とし、ガイド部材６の位置を原点とし
圧延【コール１側を１とすると、ガイド部材６から圧延
ロール外表面１ａまでの長さしは一般的に次式で算出さ
れる。

し＝６１−　Ｒ−＋　ｘ十Ａ十Ｂ（１）また、同様に初
期値における長さ［０は、次式で算出される。

Ｌｏ＝−δＯ＋ｆｏ＋Ｘｏ＋Δ十Ｂ（２）したがって、
長さしを摩耗後の埴とし、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Δは、（１）式−（２１式から求めら
れる。

Δ−（δ＋β＋ｘ）− （δ　ロ　＋　ｊ！ｏ　　＋ｘｏ　　　）−ａｍ’　　
　　　　　（３＋この摩耗量Δは、位置信号と同期され
ることによって圧延ロール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ｍΔにも
とづいて算出づる。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△に対する希望形状Ｂのピー
ク座標を摩耗也形状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△と希望形状Ｂとの軸方向のギャップｍ
Ｇを求める。このギャップｆｌＧと上記摩耗量△とから
、■延［１−ル外表面１ａの軸方向のω１削リベきｆｉ
Ｄが、次式で算出される。

Ｄ＝Ｇ−Δ　　　　　　　　　　　　　　（４）このよ
うにして得た研削すべきＩＩＤは、第９図に示すように
、研削摂が押付部材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挽砕され、圧延ロ
ール軸方向に沿っ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３０４よての記憶部に記憶する。

さて、上述のような構成において、油圧シリング１０を
ｒ［動じて押付部材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
４１を全長に亙っ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等の振動によっても研削ベルト３の圧延ロー
ル外周面１ａへの階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（Ｘｏこ
の研削機本体２の走行によって、距離センサ１３、スプ
リング変位センサ１４、ピストンロン１′：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摩耗惜測定工程とな
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ヒず、一体的に振動する必
要がある。

しかるところ、上記摩耗色測定工程では、圧延ロール外
表面１ａと押付部材７前而との距離を測定する距離セン
サ１３は、押付部材７に一体的に設置〕られており、圧
延ロール外表面１ａに研削ベルト３を介しで接触してい
るので、圧延ロール１が振動してもこれと一緒になって
動くとともに、逆にガイド部材６、研削機本体２或ｕ）
Ｇ、を押付部材７が振動してもその振動が圧延Ｄ−ル１
に伝わるか吸収されるかして距離センサ１３が単独で振
動ジることがな（、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１
ｉｌＩｌｔ？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１）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及びピストンロッド変位センサ１５にて押付部材
７及び可動部材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づる押付部材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でへ
てにその変位を測定するセンサが設けられることとなっ
て軸方向の固定長に対する総変位が測定される。

しかも、この軸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Ｐｉｉさ
れる。そして、位置センサ２１によって、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。

したがって、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っ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Ｔ稈に入る
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ａｌＩ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
っ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（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原ってロール系が均一となるよ
うに制ｍ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ン　　制御１１部の＆！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＃ＩＪ御プる
ようにしたので、押付力又は走行速度に対応した聞の研
削を行なえて圧延０−ルを任意の形状に研削量ることが
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ｌ−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ｉノないので
、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って測定さ
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
よっ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。従って圧延
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
好適一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図は同装置の仝休を
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圧面図、第５図は同制御回路を
示すブロック線図、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図は同摩耗市から圧延ロ
ール外表面の研削すべき争を求める説明図、第９図は同
研削ベルトの押付力と圧延［Ｊ−ルの研削量との相関特
性図、第１０図は先に従業した圧延ロールのベト式研削
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、３０は制御部である。 特許出願人　　石川島播磨重工業株式会社川　＃　製　
鉄　株式会社 代理人弁理士　絹　　谷　　信　　雄 第８図 第９図 に可引１−Ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧延ロールの軸方向に沿っ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って、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。