(57)【要約】【要  約】【課  題】  従来の技術では、圧延機のロールスラスト量を、軽度なメンテナンス負担で安定して精度良く自動測定することができない。【解決手段】  圧延機のロールスラスト量を測定する装置であって、前記圧延機のハウジング外の基準点から前記ハウジング内の一対のロールの各端面までの距離を計測可能に配置された一対のレーザ距離計20,20Aを有することとした。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延機のロールスラスト量を測定する装置であって、前記圧延機のハウジング外の基準点から前記ハウジング内の一対のロールの各端面までの距離を計測可能に配置された一対のレーザ距離計を有することを特徴とする圧延機のロールスラスト量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機のロールスラスト量測定装置に関し、詳しくは、鋼片圧延機（例えば棒鋼圧延設備中のブレークダウンミルなど）の孔型ロール交換においてハウジングに装入した一対のロールのロール端面のロール軸方向位置ズレ量（これをロールスラスト量という）の測定用として好適な、圧延機のロールスラスト量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼片圧延機のロール交換（ロール組替え）は、ガイド交換（ガイド組替え）を伴う。従来のロール交換方法について、図３、図４、図５を使って説明する。
図３は鋼片圧延機周りの従来例を示す概略平面図、図４は図３のＡ−Ａ矢視図、図５はロール交換およびガイド交換の作業手順の従来例を示すフロー図である。上下のロール（孔型ロール）２，２Ａは圧延ライン１内のハウジング（図示省略）に装入され、ハウジングに対する高さ方向、幅方向の相対位置を調整されて稼動する。なお、孔型ロール２，２Ａの孔型、およびロール軸方向両端部に取付けられたロールチョックは図示省略した。ロール交換の際には、ロール２，２Ａはロール交換装置（図示省略）により矢示方向（ロールの抜出し／装入方向）11に抜出し/装入される。なお、抜出しと装入の間に、ロール置場16内でロールを矢示方向15に動かして旧ロールを新ロールに交換するためのサイドシフトが介在するが、ロール交換装置にはこのサイドシフト機構も具備されている。なお、ロールの抜出し/装入方向とサイドシフト方向は水平面内での方向とされる。
【０００３】
ロール交換は、図５のロール交換フローに従って実行される。すなわち、まず、クランプ外しのステップでは、ミル運転室からの操作でハウジングをクランプモードから解除モードに切替えて、ロール（旧ロール）をハウジングから抜き出せる状態とする。次にロール抜き、サイドシフト、ロール装入の各ステップでは、ロール交換装置によりロールをハウジングから抜出し、前記サイドシフトにて旧ロールを新ロールと交換し、新ロールをハウジングへ装入する。次に、クランプのステップでは、ミル運転室からの操作でハウジングを解除モードからクランプモードに切替えて、ロールがハウジングから抜けないようにクランプする。このクランプされた上下ロールは、ハウジングに備わるロール昇降機構およびロールスラスト機構をミル運転室から操作することで、上下方向およびロール軸方向の変位が可能である。次に、ゼロ調のステップでは、ミル運転室からの操作で上下ロールをキスロール状態にしてゼロ調（ロールギャップ制御上のゼロ点調整）を行う。最後に、スラスト調整のステップでは、上下ロール孔型の幅方向位置を合わせるスラスト調整を行う。孔型ロールを用いる圧延では、フラットロールを用いる圧延と違って、上下ロール孔型の幅方向位置が合っていないとミスロールにつながるから、このスラスト調整は重要である。
【０００４】
この従来例では、スラスト調整に際し、作業員が圧延ライン内に立入って上下ロール端面のロール軸方向位置ズレ量（これをロールスラスト量という）を定規で測定して、この測定値をミル運転室に伝え、ミル運転室では、この測定値が上下ロール孔型の幅方向位置の合った状態に対応する所定ズレ量に一致するまで、ロールスラスト機構を操作して上下いずれかのロールをロール軸方向に変位させるようにしている。なお、この所定ズレ量は上下ロールの形状寸法によって決まる。
【０００５】
一方、ガイド３は圧延ライン１内のロール２，２Ａの入側で、ガイド溝底が圧延ライン１のパスレベル10に合う位置に設置されて稼動する。ガイド交換装置は、旋回ビーム４の一端部に設けた回転筒７を支柱７で回転自在に支持し、遠隔操作可能な旋回駆動装置（図示省略）で回転させることにより、旋回ビーム４を矢示方向12に旋回させて、ガイド３の圧延ライン１内での設置位置の上方の位置とガイド置場８内の上方の位置間で往復可能とし、旋回ビーム４の下部には、ガイド３を遠隔操作での自動着脱可能に支持して矢示方向13に昇降するガイド昇降用クレーン５を設けて構成されている。また、ガイド３には、用役（水または油脂を意味する）を供給される用役有給型と用役を供給されない用役無給型の２種類がある。図示のガイド３は、用役を供給されるタイプであって、用役ホース９とカップリング結合される専用の用役受入口14を有する。
【０００６】
ガイド交換は、図５のガイド交換フローに従って実行される。すなわち、まず、カプラ外しのステップでは、作業員が圧延ライン内に立入って、ガイド３から用役ホース９を外す。外した用役ホース９は後の作業の邪魔にならない適当な位置に置いておく。次に、ガイド外しのステップでは、前記ガイド交換装置によりガイド３を圧延ライン内の設置位置からガイド置場８へ移動させる。次に、設置面洗浄のステップでは、圧延ライン脇に設置された散水装置（図示省略）により、圧延ライン内のガイド３設置面を洗浄する。次に、ガイド設置のステップでは、ガイド置場８に置かれていた新たなガイドを前記ガイド交換装置により圧延ライン内の設置位置に移動させる。最後に、カプラ接続のステップでは、作業員が圧延ライン内に立入って、ガイド３に用役ホース９を接続する。その後、抽出のステップでは、鋼片を加熱炉から抽出し、圧延を再開する。
【０００７】
なお、圧延機のロール交換に関して、特許文献１には、圧延ロールの組替えを行う圧延機等に用いて有効に利用できる配管の自動着脱装置が記載されている。これは、圧延機等の被流体供給源側に設けた第１コネクタブロックと油などの流体供給源側に設けた第２コネクタブロックとの着脱を誤動作なく行うために、第１コネクタブロック側に案内板、第２コネクタブロック側に前記案内板との当接によってロックピンよるガイド部材との係止を解除するガイドローラを設けた構成としている。
【０００８】
また、特許文献２には、「ロール軸方向の移動量はレバー28に取付けられたセクターギヤー38とピニオン39を噛み合わせ、回転を位置検出器40に伝えることにより検出される」（特許文献２：第２頁右下欄３〜６行）という検出手段（説明の便宜上、検出手段Ｓ１という）、もしくは「ロールの水平動作をラック、ギヤーを用いて回転運動に変換し、これをパルス発信器に伝達して位置を検出する」（特許文献２：第１頁右欄５〜７行）という検出手段（説明の便宜上、検出手段Ｓ２という）が記載されている。
【特許文献１】実公平１−２６９５３号公報
【特許文献２】特開昭６０−１１５３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のロール交換方法では、新ガイドが圧延ライン内に設置された後では作業員の作業スペースが不足してロールのスラスト調整作業が困難となるため、スラスト調整の後でないとガイド設置、カプラ接続を実行できず、ロール交換とガイド交換とを直列作業とせざるをえないフロー部分が生じて、作業能率の点で改善の余地があった（問題点１）。また、スラスト調整の際のロールスラスト量測定作業は作業員の圧延ライン内立入り作業になるので、安全性の点で改善の余地があった（問題点２）。
【００１０】
また、図５のガイド交換フローにおける、カプラ外し、カプラ接続の各ステップでも、作業員が圧延ライン内に立入る必要があり、安全性の点で改善の余地があった（問題点３）。
特許文献２に記載の検出手段Ｓ１あるいは検出手段Ｓ２のようないわゆる接触式回転計を鋼片圧延機のロールに適用すれば、図５のロール交換におけるスラスト調整の際のロールスラスト量測定作業を自動化（無人化）できて、前記問題点１，２の解決につながると思われる。しかし、かかる接触式回転計は、ハウジングに固定されてロールチョックと接触するので、稼動中の鋼片圧延機への被圧延材噛み込み／噛み出し時にロールに加わる衝撃振動がロールチョックを介して伝わるため、故障しやすく、メンテナンス費が嵩むことになるという憂いがある。また、故障に至らないまでも、誤差が次第に大きくなり、その誤差管理を定常的に実施する必要が生じて、メンテナンス負荷が大きくなる。すなわち、従来の技術では、鋼片圧延機のロールスラスト量を、軽度なメンテナンス負担で安定して精度良く自動測定することができない（問題点４）。
【００１１】
また、特許文献１に記載のロールに対する配管の自動着脱装置を鋼片圧延機のガイドに適用すれば、カプラ外し、カプラ外しとカプラ接続の作業を自動化（無人化）できて、前記問題点３の解決につながると思われる。しかし、かかる自動着脱装置には、設備費が多大となる難点や設置スペースに乏しい難点などがあるため、その適用は極めて困難である。これに対しては、少ない設備費と狭い設置スペースで実現できて前記問題点３を有利に解決できる手段として本発明者が別途発明した、鋼片圧延機のガイドを吊持して旋回可能とされた親ビームと、前記ガイドへ外部から用役を供給する用役導管を支持しながら前記親ビームと同期して旋回可能とされた子ビームとを有することを特徴とする鋼片圧延機のガイド交換装置（これを便宜上、別途発明のガイド交換装置という）が、別途出願される予定である。
【００１２】
そこで、本発明は、前記問題点４（従来の技術では、鋼片圧延機のロールスラスト量を、軽度なメンテナンス負担で安定して精度良く自動測定することができない）を課題とし、これを解決するための装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するための本発明は、圧延機のロールスラスト量を測定する装置であって、前記圧延機のハウジング外の基準点から前記ハウジング内の一対のロールの各端面までの距離を計測可能に配置された一対のレーザ距離計を有することを特徴とする圧延機のロールスラスト量測定装置（以下、本発明装置ともいう）である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前記鋼片圧延機のハウジング外の基準点から前記ハウジング内の上下ロールの各端面までの距離を計測可能に配置された上下一対のレーザ距離計を有するから、この上下一対のレーザ距離計の距離計測値の差に基づいてスラスト調整を行うことができる。レーザ距離計は、ロールチョックと接触せず、ハウジングの外から直接ロール端面までの距離を計測できるから、故障しにくく、誤差が次第に大きくなることもなく、鋼片圧延機のロールスラスト量を、軽度なメンテナンス負担で安定して精度良く自動測定することができる。そして、本発明のロールスラスト量測定装置を用いたロールスラスト量測定の実施により、ロールスラスト量測定のための作業員の圧延ライン内立入りをなくすことができて安全性が向上し、かつ、ロール交換作業とガイド交換作業との完全並列化も達成できて作業能率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明装置の実施形態の1例を示す概略平面図であり、図２は図１のＢ−Ｂ矢視図である。図1，図２において、20、20Ａはそれぞれハウジング内の上と下のロール端面までの距離を計測可能に配置された上下一対のレーザ距離計であり、21は、レーザ距離計20、20Aを、それらの基準点が同一鉛直面内に位置し、かつ両基準点からのレーザ光線が互いに平行となってそれぞれ上下のロール端面を照射可能であるような、位置および姿勢に固定する距離計支柱である。なお、図１，図２において、図３、図４と同一または相当部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００１６】
上記構成により、上のレーザ距離計20は基準点の位置する鉛直面（基準面）から上ロール２のロール端面までの距離L1を計測し、下のレーザ距離計20Aは同じ基準面から下ロール２Ａのロール端面までの距離L2を計測する。よって、図２に示すように、下ロール２Ａに対する上ロール２の幅方向位置ズレ量（ロールスラスト量）δは、δ＝L1−L2、で算出できる。
【００１７】
レーザ距離計20,20Aは、ハウジング外（オフライン）に設置されるから、振動の影響は小さく、したがって故障しにくく、誤差が次第に大きくなることもない。そして、作業者はオフラインにいながらにしてロールスラスト量を測定することができるので、安全性が増すとともに、例えば図６に示すように、ロール交換とガイド交換を並列作業とすることができて作業能率も向上する。この図６のフローでは、図５のフローに比べ、作業時間がほぼ２０％短縮する。さらに、前記別途発明のガイド交換装置を用いてガイド交換を行うことにより、例えば図７に示すように、ガイド交換フローからも作業員の圧延ライン内立入り作業をなくすことができ、よりいっそう安全性が増す。
【００１８】
なお、本発明装置の使用形態として、L1,L2の計測値を上下の各レーザ距離計のデータ表示部から作業員が読み取り、δを計算してミル運転室に通知してもよいが、誤認防止や省力化の観点からすれば、L1,L2の計測値をレーザ距離計のデータ出力端からデータ通信線を介してミル運転室に送信し、演算回路に自動入力してδ（＝L1−L2）を算出し、その結果をミル運転室のオペレータの視認容易な箇所に表示するのが好ましい。
【００１９】
また、本発明装置によれば、ロール交換時のみならず、圧延中においてもロールスラスト量の変化を監視することもでき、その監視データに基づいてロールスラスト量を随時調整することにより、圧延不良材の発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明装置の1例を示す概略平面図
【図２】図１のＢ−Ｂ矢視図
【図３】鋼片圧延機周りの従来例を示す概略平面図
【図４】図３のＡ−Ａ矢視図
【図５】ロール交換およびガイド交換の作業手順の従来例を示すフロー図
【図６】本発明装置を用いた場合のロール交換およびガイド交換の作業手順を示すフロー図
【図７】本発明装置および別途発明のガイド交換装置を用いた場合のロール交換およびガイド交換の作業手順を示すフロー図
【符号の説明】
【００２１】
１  圧延ライン
２、２Ａ  上下のロール（孔型ロール）
３  ガイド
４  旋回ビーム
５  ガイド昇降用クレーン
６  支柱
７  回転筒
８  ガイド置場
９  用役ホース（従来用）
10  パスレベル
11  矢示方向（ロールの抜出し／装入方向）
12  矢示方向（旋回ビームの旋回方向）
13  矢示方向（ガイド昇降用クレーンの昇降方向）
14  ガイドの用役受入口
15  矢示方向（サイドシフト方向）
16  ロール置場
20、20A  上下のレーザ距離計
21  距離計支柱
【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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【図７】
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