(57)【要約】【課題】ワークロール組み替え台車１１のポーターアイ１２で上下のワークロール２１のワーク側端部を片持ち保持したとき、ワークロールのドライブ側先端中心軸高さ４１を正確に目標高さとすることができるワークロール組み替え装置及びワークロール組み替え方法を提供する。【解決手段】シフトカー１７の圧延機側に、下ワークロール２１ｂのドライブ側ワークロールチョック下端位置を検出する位置検出装置１を有してなることを特徴とするワークロールの組み替え装置である。シフトカー上に載置されたワークロール２１の一端をポーターアイ１１で片持ち支持し、ワークロール２１のドライブ側を上昇させ、位置検出装置１は下ワークロール２１ｂのドライブ側ワークロールチョック下端位置を検出し、以後ワークロールのドライブ側高さを、位置検出装置１によって検出したワークロールチョック下端位置検出値に基づいて定めることができる。【選択図】図１
2010162552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延機にワークロールを組み込むロール組み替え台車と、ロール組み替え台車にワークロールを供給するシフトカーとを有するワークロール組み替え装置であって、
前記ロール組み替え台車は、上下のワークロールのそれぞれ一端を支持するポーターアイと、ポーターアイを昇降する昇降装置及び傾動する傾動装置と、ロール組み替え台車をロール軸方向に移動する移動装置を有し、
前記シフトカーは、圧延方向に移動して前記ロール組み替え台車にワークロールを供給することができ、
シフトカーの圧延機側に、下ワークロールのドライブ側ワークロールチョック下端位置を検出する位置検出装置を有してなることを特徴とするワークロールの組み替え装置。
【請求項２】
ワークロール高さ制御装置を有し、シフトカー上に載置されたワークロールの一端をポーターアイで片持ち支持し、前記昇降装置と傾動装置の一方又は両方の動作によって前記ワークロールのドライブ側を上昇させ、ワークロール高さ制御装置は、前記位置検出装置によって検出したワークロールチョック下端位置検出値に基づいて、以後ワークロールのドライブ側高さを制御することを特徴とする請求項１に記載のワークロール組み替え装置。
【請求項３】
圧延機にワークロールを組み込むロール組み替え台車と、ロール組み替え台車にワークロールを供給するシフトカーとを用いるワークロール組み替え方法であって、
前記ロール組み替え台車は、上下のワークロールのそれぞれ一端を支持するポーターアイと、ポーターアイを昇降する昇降装置及び傾動する傾動装置の一方又は両方と、ロール組み替え台車をロール軸方向に移動する移動装置を有し、
前記シフトカーの圧延機側に、下ワークロールのドライブ側ワークロールチョック下端位置を検出する位置検出装置を有し、
シフトカーを圧延方向に移動して前記ロール組み替え台車にワークロールを供給し、
シフトカー上に載置されたワークロールの一端をポーターアイで片持ち支持し、前記昇降装置と傾動装置の一方又は両方の動作によって前記ワークロールのドライブ側を上昇させ、前記位置検出装置はワークロールがシフトカーから離れたときに下ワークロールのドライブ側ワークロールチョック下端位置を検出し、以後ワークロールのドライブ側高さを、前記位置検出装置によって検出したワークロールチョック下端位置検出値に基づいて定めることを特徴とするワークロール組み替え方法。
【請求項４】
予め下ワークロールのドライブ側目標中心軸高さを定め、前記昇降装置と傾動装置の一方又は両方の動作によって下ワークロールのドライブ側中心軸高さを前記目標中心軸高さとし、前記移動装置によってロール組み替え台車をロール軸方向に移動することによってワークロールを圧延機に組み込むことを特徴とする請求項３に記載のワークロール組み替え方法。
【請求項５】
シフトカーに載置した下ワークロールと上ワークロールの間にスペーサーを挟み、下ワークロールと上ワークロールとの間隔を定めることを特徴とする請求項３又は４に記載のワークロール組み替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークロールをロール組み替え装置のポーターアイに片持ち支持して圧延機に組み込むための圧延機のワークロール組み替え装置及びワークロール組み替え方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワークロールとバックアップロールとを有する４段の圧延機において、上下のワークロールはドライブ側でスピンドルと結合され、スピンドルを通じて駆動装置からの回転駆動力が伝達される。スピンドルはユニバーサルジョイントとなっており、最近はクロスジョイントスピンドルが主に用いられている。クロスジョイントスピンドルを用いる場合において、ワークロールのドライブ側先端は、スピンドル先端に配置されたロールカップラーと接続される。
【０００３】
圧延機のワークロールは頻繁に交換する必要がある。ワークロールドライブ側先端と上記ロールカップラーとの接続を外し、ワークロールをワーク側から抜き取る。次いで、整備されたワークロールを圧延機のワーク側から挿入し、ワークロールドライブ側先端をロールカップラーと接続する。
【０００４】
従来、圧延機のワークロール組み替え方法として、ポーターバーを用いた方式が採用されていた。ポーターバーはワークロールのワーク側先端を片持ちで保持することができる。クレーンでポーターバーを吊り上げ、このポーターバーにワークロールを保持することにより、ワークロールの取り外し及び組み込みを行う。
【０００５】
ポーターバーを用いたワークロールの組み替え方法においては、クレーンフックで吊られたポーターバーを作業者がバランスを取りながらロールを圧延機に挿入するので、時間がかかるとともに常に危険が伴っている。一方、圧延機のスタンド内にワークロール組み替え用のレールを設けるとともに下ワークロールのロールチョックに車輪を取り付け、ワークロールの組み替えを行う方法が考えられるが、既設の圧延機についてこのような改造を行うことは現実的でない。
【０００６】
そこで、ワークロール組み替え装置を設け、これによってポーターバーに代えてワークロールの組み替えを行う方法が知られている。特許文献１に記載の方法では、ワークロール組み替え台車は上下のワークロールの一端（ワーク側）を片持ちで保持することができ、ワークロールを片持ちで保持したままでワークロールを昇降することができ、同時にワークロール組み替え台車をロール軸方向に移動可能であり、ワークロールの取り外し及び組み込みを行うことができる。上下のワークロールのワーク側端部を片持ちで保持する保持具をポーターアイという。
【０００７】
特許文献２に記載のワークロール組み替え台車においては、下ワークロールを片持ち支持し、上ワークロールは下ワークロールの上に乗せる構造とし、片持ち支持した下ワークロールを昇降しかつ揺動（傾動）する機構を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公昭５７−６００８２号公報
【特許文献２】特開昭５４−９６４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ワークロールを圧延機に組み込む際、ワークロールが接続する先のスピンドルの上下方向位置に関しては、図５に示すように、スピンドルキャリア３３を設け、スピンドル２１をスピンドルキャリア３３の上に載置することによってスピンドル２１の上下方向位置を正確に定めることができる。その結果、スピンドル先端のロールカップラー２４の上下方向位置も正確に定まる。
【００１０】
図４に示すワークロール組み替え装置を用い、ロール組み替え台車１１のポーターアイ１２で上下のワークロール２１のワーク側端部を片持ち保持し、保持したワークロール２１を圧延機内に挿入して、ワークロールのドライブ側先端２７をスピンドル２１のロールカップラー２４に挿入しようとしたとき、ポーターアイ１２の支持穴とロール軸との間には若干の遊びがあり、またポーターアイ支持穴とロール軸のいずれも摩耗によってこの遊びが増大するため、ポーターアイ１２を上昇したときのワークロールのドライブ側先端中心軸高さ４１は、ポーターアイの高さと傾きから正確に定めることができない。そのため、ワークロールを挿入する際のワークロールドライブ側先端中心軸高さ４１を、正確にスピンドル先端のロールカップラー中心軸高さ４２に合わせることが困難であった。
【００１１】
本発明は、ワークロール組み替え台車１１のポーターアイ１２で上下のワークロール２１のワーク側端部を片持ち保持したとき、ワークロールのドライブ側先端中心軸高さ４１を正確に目標高さとすることができるワークロール組み替え装置及びワークロール組み替え方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
即ち、本発明の要旨とするところは以下の通りである。
（１）圧延機にワークロール２１を組み込むロール組み替え台車１１と、ロール組み替え台車１１にワークロールを供給するシフトカー１７とを有するワークロール組み替え装置であって、
ロール組み替え台車１１は、上下のワークロール２１のそれぞれ一端を支持するポーターアイ１２と、ポーターアイ１２を昇降する昇降装置１４及び傾動する傾動装置１５と、ロール組み替え台車１１をロール軸方向に移動する移動装置１６を有し、
シフトカー１７は、圧延方向に移動してロール組み替え台車１１にワークロール２１を供給することができ、
シフトカー１７の圧延機側に、下ワークロール２１ｂのドライブ側ワークロールチョック下端位置を検出する位置検出装置１を有してなることを特徴とするワークロールの組み替え装置。
（２）ワークロール高さ制御装置７を有し、シフトカー上に載置されたワークロール２１の一端をポーターアイ１２で片持ち支持し、昇降装置１４と傾動装置１５の一方又は両方の動作によってワークロール２１のドライブ側を上昇させ、ワークロール高さ制御装置７は、位置検出装置１によって検出したワークロールチョック下端位置検出値に基づいて、以後ワークロール２１のドライブ側高さを制御することを特徴とする上記（１）に記載のワークロール組み替え装置。
（３）圧延機にワークロールを組み込むロール組み替え台車１１と、ロール組み替え台車１１にワークロール２１を供給するシフトカー１７とを用いるワークロール組み替え方法であって、
ロール組み替え台車１１は、上下のワークロール２１のそれぞれ一端を支持するポーターアイ１２と、ポーターアイ１２を昇降する昇降装置１４及び傾動する傾動装置１５の一方又は両方と、ロール組み替え台車１１をロール軸方向に移動する移動装置１６を有し、
シフトカー１７の圧延機側に、下ワークロール２１ｂのドライブ側ワークロールチョック下端位置を検出する位置検出装置を有し、
シフトカー１７を圧延方向に移動してロール組み替え台車１１にワークロール２１を供給し、
シフトカー上に載置されたワークロール２１の一端をポーターアイ１１で片持ち支持し、昇降装置１４と傾動装置１５の一方又は両方の動作によってワークロール２１のドライブ側を上昇させ、位置検出装置１はワークロール２１がシフトカー１７から離れたときに下ワークロール２１ｂのドライブ側ワークロールチョック下端位置を検出し、以後ワークロールのドライブ側高さを、位置検出装置１によって検出したワークロールチョック下端位置検出値に基づいて定めることを特徴とするワークロール組み替え方法。
（４）予め下ワークロール２１ｂのドライブ側目標中心軸高さを定め、昇降装置１４と傾動装置１５の一方又は両方の動作によって下ワークロールのドライブ側中心軸高さ４１を前記目標中心軸高さとし、移動装置１６によってロール組み替え台車１１をロール軸方向に移動することによってワークロール２１を圧延機に組み込むことを特徴とする上記（３）に記載のワークロール組み替え方法。
（５）シフトカー１７に載置した下ワークロール２１ｂと上ワークロール２１ａの間にスペーサーを挟み、下ワークロール２１ｂと上ワークロール２１ａとの間隔を定めることを特徴とする上記（３）又は（４）に記載のワークロール組み替え方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、ワークロール組み替え台車のポーターアイで上下のワークロールのワーク側端部を片持ち保持するに際し、ワークロールがシフトカーから離れたときに下ワークロールのドライブ側ワークロールチョック下端位置を検出し、以後ワークロールのドライブ側高さを、検出したワークロールチョック下端位置検出値に基づいて定めることにより、ワークロールのドライブ側先端高さを正確に目標高さとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のロール組み替え方法を示す図であり、（ａ）はシフトカー上のワークロールを片持ち支持した状態、（ｂ）はワークロールを圧延機に組み込んだ状態を示す図である。
【図２】本発明のロール組み替え方法を示す図であり、（ａ）はシフトカー上のワークロールを片持ち支持した状態、（ｂ）は位置検出装置の一例を示す部分図、（ｃ）は（ｂ）に示す装置でワークロールの位置検出を行っている状況を示す図、（ｄ）は高さ検出板を有する本発明の位置検出装置を示す部分図、（ｅ）はその部分斜視図を示す。
【図３】本発明において位置検出装置で位置検出を行う状況を示す時間変化図である。
【図４】ロール組み替え方法を示す図であり、（ａ）はシフトカー上のワークロールを片持ち支持した状態、（ｂ）はワークロールを圧延機に組み込んだ状態を示す図である。
【図５】ロール組み込み前におけるスピンドルの状況を示す図である。
【図６】ロール組み替え台車の動作を示す図であり、（ａ）は昇降装置の動作を示し、（ｂ）は傾動装置の動作を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を適用する圧延機は、図１に示すように、ワークロール２１とバックアップロール２２とを有する４段の圧延機であって、上下のワークロール２１はドライブ側２９でスピンドル２３と結合され、スピンドル２３を通じて駆動装置からの回転駆動力が伝達される。スピンドル２３はクロスジョイントスピンドルである。ワークロールのドライブ側先端２７は、スピンドル先端に配置されたロールカップラー２４と接続される。ロールカップラー２４は、クロスジョイント２５を介してスピンドル本体に首振り自在に接続されている。
【００１６】
圧延機へのワークロール２１の組み込みは、上下のワークロール２１の一端を片持ち支持するワークロール組み替え台車１１を用いて行う。ワークロール組み替え台車１１は、上下のワークロール２１のそれぞれ一端を支持するポーターアイ１２と、ポーターアイ１２を昇降する昇降装置１４及び傾動する傾動装置１５の一方又は両方と、ロール組み替え台車１１をロール軸方向に移動する移動装置１６を有する。ポーターアイ１２には、上ワークロールと下ワークロールそれぞれのワーク側ロール軸を挿入する支持穴１３が設けられている。ポーターアイ１２は、昇降装置１４によって上下方向に移動し、傾動装置１５によって圧延方向と平行な傾動軸回りに傾動可能である。昇降装置１４と傾動装置１５を共に具備すると好ましい。
【００１７】
ワークロール組み替え台車１１をロール軸方向に移動可能に配置すると共に、シフトカー１７を圧延方向に移動可能に配置する。ワークロール組み替え台車１１を圧延機から遠ざかる方向に待避したとき、シフトカー１７を圧延機とワークロール組み替え台車との間に配置することができる。
【００１８】
圧延機に組み込む上下ワークロール２１は、シフトカー１７によって供給される。組み込むべき上下ワークロール２１をシフトカー１７の上に載置し、ワークロール組み替え台車１１を圧延機から遠ざかる方向に待避し、シフトカー１７を圧延方向と平行に移動して、圧延機とワークロール組み替え台車との間にシフトカー１７を配置する。
【００１９】
ワークロール２１を載置したシフトカー１７を圧延機とワークロール組み替え台車との間に配置した状態で、ワークロール組み替え台車１１をシフトカー１７に向けて移動することにより、シフトカー１７に載置された上下のワークロール２１のワーク側先端２８を、それぞれポーターアイ１２の支持穴１３に挿入する。次いでワークロール組み替え台車１１を停止し、昇降装置１４又は傾動装置１５でポーターアイ１２を上昇させると、上下ワークロール２１がポーターアイ１２に片持ち支持される（図１（ａ））。傾動装置１５によってポーターアイ１２の傾きを調整し、さらに昇降装置１４でポーターアイ１２の高さを調整することによって、ワークロール２１の高さと傾きを調整する。次いで、シフトカー１７を移動してワークロール組み替え台車前面から待避し、移動装置１６によってロール組み替え台車１１をロール軸方向に移動し、ワークロール２１を圧延機の所定の位置に挿入することができる（図１（ｂ））。
【００２０】
本発明のワークロールの組み替え装置は、図１、２に示すように、シフトカー１７の圧延機側に、下ワークロールのドライブ側ワークロールチョック下端位置を検出する位置検出装置１を有してなることを特徴とする。
【００２１】
シフトカー上に載置されたワークロールの一端をポーターアイで片持ち支持し、昇降装置と傾動装置の一方又は両方の動作によって前記ワークロールのドライブ側を上昇させるに際し、位置検出装置１はワークロールがシフトカーから離れたときに下ワークロールのドライブ側ワークロールチョック３１下端位置を検出する。ある瞬間における昇降装置１４の昇降位置及び傾動装置１５の傾動位置と、位置検出装置１で検出したワークロールのドライブ側ワークロールチョック下端位置とを対応させる。対応させた以降、ワークロールのドライブ側ワークロールチョック下端の正確な位置が、昇降装置１４の昇降高さ及び傾動装置１５の傾動量に基づいて算出可能となる。その結果、ワークロールのドライブ側先端中心軸高さ４１を、位置検出装置１によって検出したワークロールチョック下端位置検出値に基づいて定めることが可能となる。
【００２２】
以上の制御は、ワークロール組み替え装置に以下に示すワークロール高さ制御装置７を有することによって実現できる。シフトカー上に載置されたワークロール２１の一端をポーターアイ１２で片持ち支持し、昇降装置１４と傾動装置１５の一方又は両方の動作によってワークロール２１のドライブ側を上昇させ、ワークロール高さ制御装置７は、位置検出装置１によって検出したワークロールチョック下端位置検出値に基づいて、上記に記載したとおり、以後ワークロールのドライブ側先端中心軸高さ４１を制御する。
【００２３】
本発明の位置検出装置１は、図２（ｂ）に示すように、例えばシフトカーの圧延機側端部であって下ワークロールのドライブ側ワークロールチョックが載置される位置に、位置検出端２を突出させることにより実現することができる。位置検出端２は、ワークロール２１が載置されていないときは上方に突出しており（図２（ｂ））、ワークロール２１が下降すると、ドライブ側ワークロールチョック３１に位置検出端２が当接し、位置検出端２が押し下げられる（図２（ｃ））。位置検出装置１は、位置検出端２の突出量を計測し、計測した突出量に基づいて、ドライブ側ワークロールチョック３１の下端位置を検出することができる。位置検出端２は、ロッド３をバネ４等で押し上げることによって上方に突出させることができる。また位置検出端２の突出量の検出には、マグネスケール５などの通常用いられる方法を採用すればよい。
【００２４】
図２（ｄ）に示す例では、位置検出端として高さ検出板６を有し、高さ検出板６の下方にはロッド３が設けられ、ロッド３はバネ４によって高さ検出板６を押し上げている。ロッド３の位置をマグネスケール５によって計測する。ワークロール２１をシフトカー１７に降下させると、ワークロールチョック３１がラバーなどによって形成される受け具１９を押し下げて載置される。高さ検出板６はドライブ側ワークロールチョック３１に当接して押し下げられる。次に、シフトカー上に載置されたワークロール２１の一端をポーターアイ１２で片持ち支持し、昇降装置１４による上昇動作と傾動装置１５によるドライブ側持ち上げ動作の一方又は両方の動作を行うと、当初はワークロールのワーク側先端２８とポーターアイの支持穴１３の間の遊びがあるため、ワークロール２１の上昇は始まらない。遊びがなくなった後、ワークロール２１のドライブ側先端２７が上昇を開始する。ワークロール２１のドライブ側が上昇を開始すると、位置検出装置１の位置検出端２である高さ検出板６が上昇を開始するので、位置検出装置１で高さの上昇を検出することができる。ある瞬間における昇降装置１４の昇降位置及び傾動装置１５の傾動位置と、位置検出装置１で検出したワークロールのドライブ側ワークロールチョック３１下端位置とを対応させる。対応させた以降、ワークロールのドライブ側ワークロールチョック下端の正確な位置が、昇降装置１４の昇降高さ及び傾動装置１５の傾動量に基づいて算出可能となる。その結果、ワークロールのドライブ側中心軸高さ４１を、位置検出装置１によって検出したワークロールチョック下端位置検出値に基づいて定めることが可能となる。
【００２５】
ワークロール組み替え装置がポーターアイ１２の昇降装置１４と傾動装置１５をともに有している場合の好ましい組み替え方法について説明する。図３には、横軸を時間軸とし、縦軸に傾動装置１５の傾動量と位置検出装置１による位置検出結果とを示している。
【００２６】
シフトカー１７に載置された上下のワークロール２１のワーク側先端をそれぞれポーターアイ１２の支持穴１３に挿入する。次いで、昇降装置１４の動作によってポーターアイ１２を上昇させる。ワークロール２１のワーク側先端２８はシフトカー上から上昇を始めるが、ワークロールの先端と支持穴の間に遊びがあるため、ワークロールのドライブ側先端２７はまだ上昇を開始しない。ポーターアイ１２が所定の位置まで上昇したら昇降装置１４の動作を停止し、次いで図３の時刻ｔ1において、傾動装置１５の動作によってワークロールのドライブ側先端２７を持ち上げる方向の傾動を開始する。ワークロールのワーク側先端２８と支持穴１３の間の遊びがまだ残っているので、時刻ｔ1の傾動開始直後はまだワークロールのドライブ側先端２７は上昇を開始しない。傾動開始後、時刻ｔ2においてワークロールのドライブ側先端２７が上昇を開始し、位置検出装置１の検出結果が上昇を示す。位置検出量において１０ｍｍの上昇が認められたところ（時刻ｔ3）で傾動を停止している。ここにおいて、下ワークロール２１ｂのドライブ側ロールチョック３１の下端の正確な高さが、圧延機の基準高さに対して定められる。これ以降、昇降装置１４の昇降量及び傾動装置１５の傾動量をこのときの高さに付加することにより、下ワークロール２１ｂのドライブ側ロールチョック３１の下端の高さを常に正確に把握することが可能となる。図３においては、時刻ｔ4に昇降装置１５の上昇を開始し、位置検出装置１の検出量が上昇に転じている。時刻ｔ5にドライブ側ロールチョック３１の下端の高さが位置検出装置１の検出可能範囲を超えたため、それ以降は位置検出装置検出高さが一定となっている。
【００２７】
圧延機へのワークロール組み込みに際しては、予め下ワークロールのドライブ側目標中心軸高さを定めておく。圧延機において、図５に示すようにワークロールを駆動するスピンドル先端のロールカップラーの中心軸高さ４２を定めておき、当該ロールカップラーの中心軸高さ４２に応じて下ワークロールのドライブ側目標中心軸高さを定めることができる。本発明においては、位置検出装置１の検出結果に基づいて、下ワークロール２１ｂのドライブ側ロールチョックの下端の高さを正確に把握することが可能になっているので、昇降装置１４と傾動装置１５の一方又は両方の動作によって下ワークロール２１ｂのドライブ側中心軸高さ４１を目標中心軸高さとすることができる。この状態において、移動装置１６によってロール組み替え台車１１をロール軸方向に移動すると、ワークロール２１は水平に移動し、ワークロール２１のドライブ側中心軸高さ４１が一定に保たれたまま圧延機内に挿入されるので、これによってワークロール２１を圧延機に組み込むことができる。
【００２８】
以上、本発明方法によって下ワークロールのドライブ側軸高さを正確に目標高さとすることができる。次に、上ワークロールのドライブ側中心軸高さについて説明する。
【００２９】
ワークロールのワーク側先端２８とポーターアイの支持穴１３との間の遊びについては、上ワークロール２１ａと下ワークロール２１ｂそれぞれほぼ同じ程度の遊びを有している。そのため、ポーターアイ１２で上下のワークロール２１を片持ち支持した状態において、上ワークロール２１ａと下ワークロール２１ｂとはほぼ平行状態が保持される。従って、上ワークロールと下ワークロールのドライブ側中心軸間隔は、ポーターアイの上下支持穴１３の中心軸間隔とほぼ等しくなる。
【００３０】
予め、ポーターアイの上下支持穴１３の中心軸間隔を、上下ワークロールのドライブ側目標中心軸高さ間隔に等しい間隔としておく。上記のとおり、ドライブ側の上ワークロールと下ワークロールの中心軸間隔は、ポーターアイの上下支持穴の中心軸間隔とほぼ等しくなる。そうすると、本発明によって下ワークロールのドライブ側中心軸高さを正確に目標中心軸高さとすることができるので、上ワークロールのドライブ側中心軸高さもほぼ正確に目標中心軸高さとすることができる。
【００３１】
シフトカー１７に下ワークロール２１ｂを載置し、さらにその上に上ワークロール２１ａを載置するに当たっては、上下ワークロールチョックの間にスペーサー２０を配置することが行われる。これにより、上下ワークロールをシフトカーに載置した状況において、上下ワークロールの軸間隔を圧延機への挿入時の目標軸間隔としておくことができる。上下ワークロールをポーターアイ１２で片持ち支持した後においては、スペーサー２０は外される。
【００３２】
本発明において、上下ワークロールをロール組み替え台車で持ち上げた後においても、上記スペーサー２０を挟んだままとし、この状態で圧延機に挿入することとしても良い。この場合、下ワークロール２１ｂはポーターアイ１２によって片持ち支持されるが、上ワークロール２１ａについては、ポーターアイ１２で支持されるのではなく、スペーサー２０によって下ワークロール２１ｂの上に支持されると好ましい。そのためには、上ワークロール２１ａを支持するためのポーターアイの支持穴１３は、遊びを大きくし、上ワークロール２１ａがポーターアイ１２によって片持ち支持されないようにしておく。
【実施例】
【００３３】
タンデム式の冷間圧延機において、本発明を適用した。各圧延機は、図１に示すように、ワークロール２１とバックアップロール２２とを有する４段の圧延機である。上下のワークロール２１はドライブ側でスピンドル２３と結合され、スピンドル２３を通じて駆動装置からの回転駆動力が伝達される。スピンドル２３はクロスジョイントスピンドルを用いたユニバーサルジョイントである。ワークロールのドライブ側先端２７は、スピンドル先端に配置されたロールカップラー２４と接続される。
【００３４】
ワークロール２１を組み込む前段階において、図５に示すように、スピンドル２３はスピンドルキャリア３３によって位置が定められ、スピンドル先端に首振り自在に設けられたロールカップラー２４は下からロールカップラーポジショナー３５によって支えられ、ロールカップラー２４の軸が水平に保たれている。この状態で、下ワークロール２１ｂのロールカップラー中心軸の高さ４２に応じて予め下ワークロールのドライブ側目標中心軸高さを定める。
【００３５】
ワークロール組み替え台車１１は、上下のワークロールのそれぞれ一端を支持するポーターアイ１２と、ポーターアイ１２を昇降する昇降装置１４及び傾動する傾動装置１５と、ロール組み替え装置１１をロール軸方向に移動する移動装置１６を有する。ポーターアイ１２には、上ワークロールと下ワークロールそれぞれのワーク側ロール軸を挿入する支持穴１３が設けられている。ポーターアイ１２は、昇降装置１４によって上下方向に移動し、傾動装置１５によって圧延方向と平行な傾動軸回りに傾動可能である。
【００３６】
図６（ａ）は、昇降装置１４の動作を説明するものである。昇降装置１４は昇降シリンダーで動作し、ポーターアイが図の点線位置から実線位置に上昇した状況を示している。また図６（ｂ）は傾動装置１５の動作を説明するものである。傾動装置１５は偏芯カムの旋回によってポーターアイ１２を傾動させる。図に点線で示す位置から、シリンダー動作によって偏芯カムを旋回させ、図に実線で示す位置までポーターアイ１２を傾動させている。
【００３７】
さらにシフトカー１７を圧延方向に移動可能に配置した。ワークロール組み替え台車１１を圧延機から遠ざかる方向に待避したとき、シフトカー１７を圧延機とワークロール組み替え台車との間に配置することができる。
【００３８】
ワークロールの組み替え装置は、シフトカー１７の圧延機側に、下ワークロール２１ｂのドライブ側ワークロールチョック下端位置を検出する位置検出装置１を有する。位置検出装置１は、図２（ｄ）に示すように位置検出端２として高さ検出板６を有し、高さ検出板６の下方にはロッド３が設けられ、ロッド３はバネ４によって高さ検出板６を押し上げている。ロッド３の位置をマグネスケール５によって計測する。ワークロール２１をシフトカー１７に載置すると、ワークロールチョック３１が受け台１９の上に載置される。
【００３９】
シフトカー１７には上下ワークロール２１を載置し、上下ワークロールチョックの間にはスペーサー２０を挟む。これにより、上下ワークロールは平行でかつ軸間隔が上下のロールカップラー中心軸間隔に等しく保持される。
【００４０】
シフトカー１７に載置された上下のワークロールのワーク側先端２８をそれぞれポーターアイの支持穴１３に挿入する。次いで、昇降装置１４の動作によってポーターアイ１２を上昇させる。ポーターアイ１２が所定の位置まで上昇したら昇降装置１４の動作を停止し、次いで図３の時刻ｔ1において、傾動装置１５の動作によってワークロールのドライブ側先端２７を持ち上げる方向の傾動を開始する。傾動開始後、時刻ｔ2においてワークロールのドライブ側先端２７が上昇を開始し、位置検出装置１の検出結果が上昇を示す。位置検出量において１０ｍｍの上昇が認められたところ（時刻ｔ3）で傾動を停止している。ここにおいて、下ワークロールのドライブ側ロールチョックの下端の正確な高さが、圧延機の基準高さに対して定められる。これ以降、昇降装置１４の昇降量及び傾動装置１５の傾動量をこのときの高さに付加することにより、下ワークロールのドライブ側中心軸高さ４１を常に正確に把握する。図３においては、時刻ｔ4に昇降装置の上昇を開始し、位置検出装置１の検出量が上昇に転じている。
【００４１】
昇降装置１４の動作によって下ワークロールのドライブ側中心軸高さ４１を目標軸高さまで上昇する。ここで、上下ワークロールの間に挟んだスペーサー２０を取り外す。この状態において、移動装置１５によってロール組み替え台車１１をロール軸方向に移動すると、ワークロール２１は水平に移動し、ワークロールのドライブ側中心軸高さ４１が一定に保たれたまま圧延機内に挿入されるので、これによってワークロール２１を圧延機に組み込むことができる。
【００４２】
従来法として、本発明の位置検出装置を用いず、ワークロールのドライブ側垂れ量を目視で確認しつつ、傾動装置で水平に保持し、昇降装置を作動させてワークロールの高さを調整して上下ワークロールをポーターアイに片持ち支持した。
【００４３】
本発明法と従来法のそれぞれについて、上下ワークロールを片持ち支持して下ワークロールのドライブ側中心軸高さを目標中心軸高さに設定し、下ワークロールのドライブ側中心軸高さを床からの距離として実測した。その上で、下ワークロールのドライブ側中心軸高さについて、目標中心軸高さと実績中心軸高さの比較を行った。結果を目標と実績との差の標準偏差を算出したところ、従来法では標準偏差が２．７ｍｍであったのに対し、本発明法を適用した結果として標準偏差が０．５ｍｍとなり、下ワークロールのドライブ側中心軸高さ実績を極めて精度良く目標高さとすることが可能となった。
【符号の説明】
【００４４】
１  位置検出装置
２  位置検出端
３  ロッド
４  バネ
５  マグネスケール
６  高さ検出板
７  ワークロール高さ制御装置
１１  ロール組み替え台車
１２  ポーターアイ
１３  支持穴
１４  昇降装置
１５  傾動装置
１６  移動装置
１７  シフトカー
１８  レール
１９  受け具
２０  スペーサー
２１  ワークロール
２１ａ  上ワークロール
２１ｂ  下ワークロール
２２  バックアップロール
２２ａ  上バックアップロール
２２ｂ  下バックアップロール
２３  スピンドル
２３ａ  上スピンドル
２３ｂ  下スピンドル
２４  ロールカップラー
２５  クロスジョイント
２６  ピニオンスタンド
２７  ドライブ側先端
２８  ワーク側先端
２９  ドライブ側
３０  ワーク側
３１  ロールチョック
３３  スピンドルキャリア
３４  載せ台
３５  ロールカップラーポジショナー
４１  ワークロールドライブ側先端の中心軸高さ
４２  ロールカップラーの中心軸高さ
４３  クロスジョイント軸芯高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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