(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下一対のロールを研磨するロール研磨装置であって、
上ロールの上方に鉛直下向きに配置され、前記上ロールに対して上下動可能なシリンダと、
前記シリンダ内の圧力変動に応じて前記シリンダに対して上下動するロッドと、
前記ロッドの下端部に連結され、前記上ロールの外周面を研磨可能な上側研磨部と、
前記シリンダに連結され、下ロールの外周面を研磨可能な下側研磨部とを備え、
前記上側研磨部は、前記シリンダの除圧時には前記上ロールの上方に当該上ロールに離反して配置され、前記シリンダの加圧時に前記ロッドの下方への移動に伴って下方へ移動し、前記上ロールの上面に当接するように構成され、
前記下側研磨部は、前記シリンダの除圧時には前記下ロールの下方に当該下ロールに離反して配置され、前記シリンダの加圧時に、前記上側研磨部と前記上ロールとが当接することで前記シリンダが前記上ロールから受ける反発力による前記シリンダの上方への移動に伴って上方へ移動し、前記下ロールの下面に当接するように構成されていることを特徴とするロール研磨装置。
【請求項２】
前記上側研磨部及び前記下側研磨部は、研磨材と該研磨材を保持する研磨材ホルダとをそれぞれ備え、前記研磨材ホルダの長手方向が前記上ロール及び前記下ロールの軸方向に一致するように配置されており、
前記研磨材は、前記研磨材ホルダに対して当該研磨材ホルダの長手方向から着脱可能に構成され、
前記研磨材ホルダは、自身が連結された部材に対して鉛直方向の軸を中心に少なくとも９０°回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のロール研磨装置。
【請求項３】
前記上側研磨部及び前記下側研磨部は、研磨材と該研磨材を保持する研磨材ホルダとをそれぞれ備え、
前記研磨材ホルダは、自身が連結された部材に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロール研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板の圧延や矯正に使用されるロールを自動で研磨するロール研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の圧延や矯正に使用されるロールは、使用に伴いロール外周面に疵や異物が付着する。これらは圧延時や矯正時に鋼板に転写されて鋼板の表面欠陥の原因となるため、ロールは適宜研磨する必要がある。このロール研磨作業は、安全性確保の観点から作業者が直接ロールに触れることなく実施可能であることが望ましい。
そこで、ロールの自動研磨を行う自動ロール研磨機として、ロール圧延機の入側もしくは出側に台座を設置し、その台座上に取り付けた研磨棒を上ロールと下ロールとの間に押し付け、駆動モータの正転・逆転で往復運動させることで、上ロールと下ロールとを同時に研磨するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、研磨機の台座上に設置されたガイドレール上で往復運動可能な研磨装置を、被研磨物である圧延ロールのベアリング内輪に当接し、ベアリング内輪を一定速度で回転させながら研磨装置を自動で往復運動させることで、作業者が直接手を触れることなくロール研磨するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−８０８４８号公報
【特許文献２】特開平１０−１５１５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記各特許文献に記載の従来装置にあっては、ロールの入側もしくは出側に研磨機の台座を配置する必要があるため、作業者がロールの入側もしくは出側で何らかの作業を行う際に、研磨機の台座が邪魔となり作業性を劣化させるおそれがある。
そこで、本発明は、ロールの入側や出側での作業者による作業性を損なうことなくロールの自動研磨が可能なロール研磨装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るロール研磨装置は、上下一対のロールを研磨するロール研磨装置であって、上ロールの上方に鉛直下向きに配置され、前記上ロールに対して上下動可能なシリンダと、前記シリンダ内の圧力変動に応じて前記シリンダに対して上下動するロッドと、前記ロッドの下端部に連結され、前記上ロールの外周面を研磨可能な上側研磨部と、前記シリンダに連結され、下ロールの外周面を研磨可能な下側研磨部とを備え、前記上側研磨部は、前記シリンダの除圧時には前記上ロールの上方に当該上ロールに離反して配置され、前記シリンダの加圧時に前記ロッドの下方への移動に伴って下方へ移動し、前記上ロールの上面に当接するように構成され、前記下側研磨部は、前記シリンダの除圧時には前記下ロールの下方に当該下ロールに離反して配置され、前記シリンダの加圧時に、前記上側研磨部と前記上ロールとが当接することで前記シリンダが前記上ロールから受ける反発力による前記シリンダの上方への移動に伴って上方へ移動し、前記下ロールの下面に当接するように構成されていることを特徴としている。
【０００７】
このように、シリンダを加圧してロッドを下方へ移動することで、ロッドの下端部に連結した上側研磨部を下方へ移動して上ロールに当接させるので、上側研磨部によって上ロールを研磨することができる。このとき、シリンダを上ロールに対して上下動可能に構成するため、上側研磨部が上ロールに圧接することにより生じる上方向の反発力でシリンダを上方向に移動させることができる。そのため、このシリンダの上方向の移動に伴って、シリンダに連結された下側研磨部を上方向に移動し下ロールに当接させることができるので、下側研磨部によって下ロールを研磨することができる。
【０００８】
以上のように、１つのシリンダで上側研磨部と下側研磨部とを作動させ、上下のロールを同時に研磨することができる。また、上側研磨部と下側研磨部とは、それぞれ上下ロールの上方と下方とに配置する構成であるため、ロールの入側もしくは出側に研磨機の台座等を配置する必要がない。したがって、入側や出側で作業者が何らかの作業を行う場合であっても、ロール研磨装置が当該作業の邪魔になることはない。
【０００９】
また、上記において、前記上側研磨部及び前記下側研磨部は、研磨材と該研磨材を保持する研磨材ホルダとをそれぞれ備え、前記研磨材ホルダの長手方向が前記上ロール及び前記下ロールの軸方向に一致するように配置されており、前記研磨材は、前記研磨材ホルダに対して当該研磨材ホルダの長手方向から着脱可能に構成され、前記研磨材ホルダは、自身が連結された部材に対して鉛直方向の軸を中心に少なくとも９０°回転可能に構成されていることを特徴としている。
【００１０】
これにより、研磨材の交換作業時には、研磨材ホルダを連結部材に対して９０°回転させ、研磨材ホルダの長手方向をロールの軸直方向（圧延方向）に一致させた状態で研磨材の取り外しが可能となる。そのため、研磨材ホルダの長手方向両側にハウジング等が存在し、ロールの軸方向からの研磨材の交換作業が困難な場合には、上記のように圧延方向から研磨材を取り替えることができる。
【００１１】
さらに、上記において、前記上側研磨部及び前記下側研磨部は、研磨材と該研磨材を保持する研磨材ホルダとをそれぞれ備え、前記研磨材ホルダは、自身が連結された部材に対して着脱可能に構成されていることを特徴としている。
これにより、研磨材ホルダを連結部材に連結した状態での研磨材の交換作業が困難な場合には、研磨材ホルダを連結部材から取り外して研磨材を取り替えることができる。また、研磨材ホルダが連結部材から取り外し可能な構成であるため、研磨材ホルダの交換も可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ロール研磨作業時に作業者が直接ロールに触れることなく、安全かつ簡便にロール外周面の研磨および異物除去を行うことができる。また、上ロール上方に配置したシリンダ１つで上側研磨部および下側研磨部を作動させる構成であるため、装置構成部品を少なくすることができ、省スペース化を図ることができる。
さらに、ロールの入側および出側に研磨装置の台座等を設ける必要がないため、作業者が入側や出側で作業を行う場合であっても研磨装置が作業の邪魔にはならず作業性を損なうことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るロール研磨装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】本発明に係るロール研磨装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】研磨材ホルダ及び研磨材の一例を示す図である。
【図４】本実施形態の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（構成）
図１は、本発明に係るロール研磨装置の概略構成を示す正面図（断面図）、図２は本発明に係るロール研磨装置の概略構成を示す側面図である。
図中符号１はロール研磨装置、符号３０は圧延機である。圧延機３０は、上下一対の上ロール３１と下ロール３２とを備え、ロール研磨装置１は、上ロール３１と下ロール３２の外周面の研磨及び異物除去を行うものである。
【００１５】
ロール研磨装置１は、垂直方向に延在する支柱３を備える。支柱３は、支柱支持パイプ４に挿通された状態で、その上下両端部がナット２によって圧延機３０の取付板３３及び３４にそれぞれ固定される。支柱支持パイプ４は、支柱３に摺動自在に嵌合しているものとする。
支柱支持パイプ４の上部には水平姿勢の取付板５が固定され、取付板５の上面には油圧式もしくは空圧式のシリンダ６の下部が固定される。シリンダ６内の図示しないピストンにはロッド７が固定されており、このロッド７は取付板５に形成されたロッド挿通孔５ａに挿通された状態で、シリンダ６の下部から下方に延在している。
【００１６】
すなわち、シリンダ６は鉛直下向きに配置されている。また、このシリンダ６は、ロッド７の中心軸が、図１に示す正面視において、上ロール３１及び下ロール３２の中心位置と一致又は略一致するように、且つ図２に示す側面視において、上ロール３１及び下ロール３２の幅方向中央位置と一致又は略一致するように、上ロール３１の上方に設置する。
ロッド挿通孔５ａは、ロッド７の軸直方向の断面形状よりも大きく設計されている。そして、図示しない圧力発生源からシリンダ６に油圧もしくは空圧が供給され、シリンダ６が加圧されると、ロッド７が下方へ移動するように構成されている。
【００１７】
ロッド７の下端部には雄ねじが形成されたホルダ取付部８が固定されており、このホルダ取付部８に上ロール３１を研磨するための研磨材１０と、研磨材１０を保持する研磨材ホルダ９とで構成される上側研磨部が連結されている。ここでは、研磨材ホルダ９をホルダ取付部８に螺合することで、ホルダ取付部８に上側研磨部を連結する。このとき、研磨材ホルダ９は、その長手方向が上ロール３１の軸方向と平行となるようにホルダ取付部８に装着する。
【００１８】
研磨材ホルダ９は、例えば開口部を下向きに配置した断面コの字形状の部材であり、その開口部から研磨材１０が着脱可能となっている。また、研磨材ホルダ９の上面には、ホルダ取付部８の雄ねじと螺合する雌ねじが形成されている。すなわち、研磨材ホルダ９は、ロッド７に対して着脱可能に連結される。このため、研磨材ホルダ９をロッド７から取り外すことで、研磨材１０の交換作業が可能となる。
【００１９】
一般に、ロッド７への装着時における研磨材ホルダ９の長手方向（上ロール３１の軸方向）両側には圧延機３０本体のハウジングがあるため、研磨材ホルダ９のロッド７からの取り外しは圧延方向（上ロール３１の軸直方向）から行う。
なお、ここでは研磨材ホルダ９をロッド７から取り外して研磨材１０の交換作業を行う方式、所謂カートリッジ方式を採用する場合について説明したが、研磨材ホルダ９は、ロッド７に対して当該ロッド７の軸回りに回転可能な構成であるため、研磨材ホルダ９をロッド７に装着した状態で９０°回転させ圧延方向から研磨材１０を取り替える方式を採用することもできる。
【００２０】
この場合、研磨材ホルダ９及び研磨材１０は、例えば図３に示す形状とする。すなわち、研磨材１０として、例えば円柱状のゴムに研磨紙を巻き付けたものを採用する。この研磨材１０は、断面コの字形状の研磨材ホルダ９の開口部に長手方向から填め込み可能な研磨材装着部材１０ａに装着される。ここで、研磨材装着部材１０ａは、例えば金属からなる断面コの字形状の部材であり、その上面部には、研磨材ホルダ９に形成された溝９ａと嵌合可能なガイド部１０ｂが外向きに形成されている。また、研磨材装着部材１０ａの開口径は、研磨材１０の径よりも小さく設定されている。つまり、研磨材１０は、研磨材装着部材１０ａの開口部に下方向から押し込まれることで、当該研磨材装着部材１０ａに固定される。このような構成により、研磨材ホルダ９をロッド７に装着した状態で、研磨材ホルダ９の長手方向から研磨材装着部材１０ａを取り外すことで、研磨材１０の交換作業が可能となる。
【００２１】
図１及び図２に戻って、取付板３４の中央部には、矩形状のホルダ挿通孔３４ａが形成されている。ホルダ挿通孔３４ａは、研磨材ホルダ９の水平方向の断面形状よりも大きく設計されており、研磨材１０を保持した研磨材ホルダ９は、ホルダ挿通孔３４ａに挿通可能となっている。
また、取付板５の端部には、ナット１１によって案内棒１２の上端部が固定される。案内棒１２の下端部は、ナット１３によって取付板１４に固定される。さらに、取付板１４にはアーム１５の一端が固定され、アーム１５の他端には下ロール３２を研磨するための研磨材１７と、研磨材１７を保持する研磨材ホルダ１６とで構成される下側研磨部が連結されている。ここでは、アーム１５の他端に研磨材ホルダ１６を固定することで、アーム１５の他端に下側研磨部を連結する。研磨材ホルダ１６は、例えば開口部を略上向きに配置した断面コの字形状の部材であり、その開口部から研磨材１７が填め込み可能となっている。
【００２２】
このような構成により、シリンダ６の除圧時には、支柱支持パイプ４の下端部が取付板３４の上面に当接し、研磨材ホルダ１６及び研磨材１７が最も下方に位置した状態となる。また、このシリンダ６の除圧時には、ロッド７が最も上方に移動した状態となるため、研磨材ホルダ９及び研磨材１０は最も上方に位置した状態となる。このとき、研磨材１０は上ロール３１の上面から離反し、研磨材１７は下ロール３２の下面から離反した状態となる。
【００２３】
一方、シリンダ６の加圧時には、研磨材ホルダ９及び研磨材１０がロッド７の下方への移動に伴って下方へ移動し、研磨材１０の下面が上ロール３１の上面に当接する。また、このシリンダ６の加圧時には、研磨材１０と上ロール３１との圧接によって生じる反発力によりシリンダ６が上方へ移動するため、研磨材ホルダ１６及び研磨材１７はシリンダ６の上方への移動に伴って上方に移動し、研磨材１７の上面が下ロール３２の下面に当接する。
【００２４】
（動作）
次に、本実施形態の動作について、図４を参照しながら説明する。
作業者がロール研磨機１による研磨作業を開始するべく所定の操作（開始レバーをオンする等）を行うと、圧力発生源からシリンダ６内に圧力が供給され、シリンダ６のロッド７が下方に移動する。すると、ロッド７の移動に伴って、ロッド７の下端部に連結されたホルダ取付部８、研磨材ホルダ９及び研磨材１０が、図４（ａ）の矢印Ａに示すように下方へ移動する。このとき、研磨材１０の下面が上ロール３１の上面に当接する。これにより、研磨材１０によって上ロール３１が研磨される。
【００２５】
この状態で、圧力発生源からシリンダ６内への圧力供給を継続すると、研磨材１０と上ロール３１とが圧接することによって生じる上方向の反発力が、ロッド７を介してシリンダ６に作用する。シリンダ６は、支柱支持パイプ４にガイドされて上下動可能に構成されているため、上記反発力が作用することで図４（ｂ）の矢印Ｂに示すように上方向に移動する。
【００２６】
シリンダ６の下部には取付板５が固定されており、取付板５には案内棒１２、取付板１４及びアーム１５が固定されているため、シリンダ６の上方向の移動に伴って、これら案内棒１２、取付板１４及びアーム１５も上方向に移動する。そのため、アーム１５に固定された研磨材ホルダ１６及び研磨材１７も図４（ｂ）の矢印Ｃに示すように上方向に移動する。このとき、研磨材１７の上面が下ロール３２の下面に当接する。これにより、研磨材１７によって下ロール３２が研磨される。
【００２７】
研磨作業を終了する際には、作業者が開始レバーをオフする等の所定の操作を行うことで、シリンダ６内を除圧する。シリンダ６内が減圧すると、研磨材１０と上ロール３１とが圧接することによって生じる上方向の反発力が低減し、それに伴って、シリンダ６、取付板５、案内棒１２、取付板１４及びアーム１５が自重により下方向に移動する。これにより、アーム１５に固定された研磨材ホルダ１６及び研磨材１７も下方向に移動し、研磨材１７が下ロール３２の下面から離反するため、下ロール３２の研磨が終了する。
【００２８】
その後、支柱支持パイプ４の下端部が取付板３４の上面に当接し、シリンダ６の下方向への移動が終了すると、シリンダ６内のさらなる減圧に伴ってロッド７が上方向に移動する。これにより、ロッド７の下端部に連結されたホルダ取付部８、研磨材ホルダ９及び研磨材１０も上方向に移動する。そのため、研磨材１０が上ロール３１の上面から離反し、上ロール３１の研磨が終了する。
【００２９】
研磨能力低下時には、研磨材１０及び１７を研磨材ホルダ９及び１６から取り出し、研磨材１０及び１７を交換する。一般に、上下ロール３１及び３２の軸方向両側には、圧延機３０のハウジングが存在するため、上下ロール３１及び３２の軸方向から研磨材１０及び１７の交換作業を行うのは困難である。したがって、研磨材１０及び１７を交換する際には、作業者は上下ロール３１及び３２の軸直方向（圧延方向）から手を挿入するなどして作業を行う。
【００３０】
研磨材１０の交換作業を行う場合には、作業者は圧延方向から手を挿入してホルダ取付部８と研磨材ホルダ９とのねじ止めを解除し、ホルダ取付部８から研磨材ホルダ９を取り外す。そして、そのまま圧延方向から研磨材ホルダ９を取り出し、研磨材１０を交換する。或いは、作業者は圧延方向から手を挿入して研磨材ホルダ９をホルダ取付部８への装着状態から９０°回転させ、研磨材ホルダ９の長手方向を圧延方向に一致させる。この状態で、研磨材１０を研磨材ホルダ９の長手方向、即ち圧延方向から引き抜き、研磨材１０を交換する。
また、研磨材１７の交換作業を行う場合には、作業者は圧延方向から手を挿入し、研磨材１７を研磨材ホルダ１６の上方の開口部から抜き出す。
【００３１】
（効果）
このように、上記実施形態では、上ロールの上方に配置したシリンダを加圧してロッドを下方へ移動することで、ロッドの下端部に連結した上側研磨部を下方に移動して上ロールに当接させることができるので、上側研磨部によって上ロールを適切に研磨することができる。また、このとき、シリンダを上ロールに対して上下動可能に構成するため、上側研磨部が上ロールに圧接することにより生じる上方向の反発力でシリンダを上方向に移動させることができる。そのため、シリンダの上方向の移動に伴って、シリンダに連結された下側研磨部を上方向に移動し下ロールに当接させることができるので、下側研磨部によって下ロールを適切に研磨することができる。
このように、１つのシリンダで上側研磨部と下側研磨部とを作動させ、上下のロールを同時に研磨することができる。したがって、ロール研磨装置の構成部品点数を少なくすることができ、省スペース化を図ることができる。
【００３２】
また、ロール研磨作業の開始動作及び終了動作を遠隔操作することができると共に、作業者が直接ロールに触れることなくロール研磨作業を行うことができるので、安全かつ簡便にロール外周面の研磨および異物除去を行うことができる。
さらに、上側研磨部と下側研磨部とは、それぞれ上下ロールの上方と下方とに配置するものであり、上下ロールの入側もしくは出側に研磨機の台座等を配置する構成ではないため、入側や出側で作業者が何らかの作業を行う場合であっても、ロール研磨装置が当該作業の邪魔になることはない。
【００３３】
また、研磨材ホルダを自身が連結された部材に対して鉛直方向の軸を中心に少なくとも９０°回転可能に構成し、研磨材を研磨材ホルダに対して長手方向から着脱可能に構成するので、研磨材の交換作業時には、研磨材ホルダの長手方向をロールの軸直方向（圧延方向）に一致させた状態で研磨材の取り外しが可能となる。そのため、研磨材ホルダの長手方向両側にハウジング等が存在し、ロールの軸方向からの研磨材の交換作業が困難な場合であっても、上記のように圧延方向から研磨材を取り替えることができる。
【００３４】
さらに、研磨材ホルダを自身が連結された部材に対して着脱可能に構成すれば、研磨材ホルダをロール研磨装置に装着した状態での研磨材の交換作業が困難な場合であっても、研磨材ホルダをロール研磨装置から取り外して研磨材を取り替えることができる。また、研磨材ホルダが取り外し可能な構成であるため、研磨材の交換だけでなく研磨材ホルダの交換も可能となる。
【００３５】
（変形例）
なお、上記実施形態においては、下ロール３２用の研磨材１７を保持した研磨材ホルダ１６を、上ロール３１用の研磨材１０を保持した研磨材ホルダ９と同様に、取付部材（アーム１５）に対して着脱可能（回転可能）に連結するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１…ロール研磨機、２…ナット、３…支柱、４…支柱支持パイプ、５…取付板、５ａ…ロッド挿通孔、６…シリンダ、７…ロッド、８…ホルダ取付部、９…研磨材ホルダ、９ａ…溝、１０…研磨材、１０ａ…研磨材装着部材、１０ｂ…ガイド部、１１…ナット、１２…案内棒、１３…ナット、１４…取付板、１５…アーム、１６…研磨材ホルダ、１７…研磨材、３０…圧延機、３１…上ロール、３２…下ロール、３３…取付板、３４…取付板、３４ａ…ホルダ挿通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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