(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサーロールの軸心に沿ってその上部に設置された水平レールと、該水平レールに支持され前記軸心に沿って移動可能な台車と、該台車に吊り下げられたウエイトとからなり、
ウエイトは、その重心Ｇを通る中心線を囲む４つの垂直面と、該中心線上に設けられた吊上げ部とを有し、前記台車は、前記４つの垂直面を垂直に案内するガイドローラと、前記吊上げ部と係合してこれを昇降させる吊り金具と、該吊り金具を昇降させる昇降装置とを有し、
吊り金具の下降により、ウエイトのみがロータ上に載り、吊上げ部と吊り金具との係合が外れるようになっている、ことを特徴とするセンサーロール用キャリブレーション装置。
【請求項２】
前記水平レールは、センサーロールの軸心に沿って間隔を隔てた一対の垂直板と、該垂直板に設けられた台車の位置決め用の水平な貫通孔とを有し、該貫通孔は、センサーロール軸方向のロータ幅Ｂに等しい間隔を隔てて水平方向に複数設けられており、更に該貫通孔に挿入される円筒状位置決めロッドを備え、
前記台車は、ウエイトの重心Ｇがロータの幅中心Ｃと一致するように、前記位置決めロッドにより幅方向に位置決めされる、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサーロール用キャリブレーション装置。
【請求項３】
水平レールに平行に回転可能に設置された送りネジと、該送りネジと螺合し台車に取り付けられた送りネジ用ナットとを備え、送りネジの回転により、ウエイトの重心Ｇがロータの幅中心Ｃと一致するように、台車を移動させる、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサーロール用キャリブレーション装置。
【請求項４】
前記水平レールは、台車をセンサーロールの軸心に沿って案内する走行振れ防止手段を備え、該走行振れ防止手段は、水平方向に間隔を隔てた一対の鍔付き平面レールとこれに案内される車輪とからなる、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサーロール用キャリブレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄板の張力分布からその形状（平坦度）を検出する形状検出装置に係わり、更に詳しくは、形状検出装置のセンサーロール用キャリブレーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧延時の薄板の形状精度（平坦度）を高めるために、薄板の幅方向の張力分布を検出する形状検出装置が従来から用いられている（例えば、実公平３−１１６９１号、実公平３−１１６９２号、特願平６−９７２０６号、等）。
図５（Ａ）は、かかる形状検出装置に用いられるセンサーロールの縦断面図であり、図５（Ｂ）はそのＡ−Ａ線における断面図である。この図に示すように、形状検出装置のセンサーロールは、中空軸（アーバ）１、ロータ２、スラストリング３、空気供給ライン４、圧力検出ライン５等からなる。ロータ２はアーバ１で浮揚支持されたリング状のエアベアリングであり、アーバ１に放射状に設けられたラジアルエア孔１ａとスラストリング３に軸方向に設けられたスラストエア孔３ａから吹き出すエア圧により空気浮揚し、ほとんど抵抗なく回転する。また図５（Ｂ）に示すように、使用時にはロータ２は薄板６の張力Ｔにより垂直荷重Ｆを受けてわずかに偏心し、この偏心によりアーバ１とロータ２間の圧力が変化し、この圧力を圧力検出ライン５により測定し、電気信号に変換して各ロータ２に作用する垂直荷重Ｆを換算し、これから張力Ｔの分布を検出するようになっている。なお、図５で４ａは、エアフィルタである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようにセンサーロールは、空気軸受で支持されたロータ２の支持圧力のわずかな変化から張力Ｔを測定するため、使用前に予め精密なキャリブレーション（較正）を行なう必要がある。そのため、図６に例示するようなキャリブレーション装置が従来用いられている。
【０００４】
図６（Ａ）は、オフラインで使用し、較正用ウエイト７ａを下方に吊り下げるものである。この装置では、ウエイト７ａの重量により荷重が中心方向に向きやすく、再現性が高く、作業性も良いが、ウエイト７ａがロータ２の下方に位置するため、装置（形状検出装置）に組み込んだ状態（オンライン）では使用できない問題点がある。
【０００５】
これに対して図６（Ｂ）（Ｃ）は、装置に組み込んだ状態（オンライン）で使用できるものであり、図６（Ｂ）はロータ２上に重量が既知のウエイト７ａを載せ、前後（この図で左右）より手動で位置調整を行い、ウエイト７ａの上側に水準器７ｂを当て、垂直に載せられたことを確認した後、既知重量（試験荷重）に相当した張力に電気信号を調整している。
【０００６】
図６（Ｃ）は、基本的には図６（Ｂ）と同様であるが、相違点はウエイト７ａの垂直を調整する治具７ｃをセンサーロール下部に設置し、ウエイト７ａの前後に垂直調整棒７ｄを設け、調整棒７ｄの下端を治具７ｃの上端に当てて、ウエイト７ａがロータ２上に垂直に載せられたことを確認するようになっている。
【０００７】
しかし、図６に例示した従来のキャリブレーション装置は、以下のような問題点があった。
▲１▼図６（Ａ）のキャリブレーション装置は、オンラインでは使用できないため、ライン外のヤードで零点調整後オンラインに組み込むと、実際の装置（形状検出装置）とキャリブレーション装置との間に誤差があるため、再現性が低く、不安定になりやすい。
【０００８】
▲２▼図６（Ｂ）（Ｃ）のキャリブレーション装置は、ウエイトがロールの上にあるため不安定で荷重方向が中心を通り難く、再現性が低い。また、全ての調整を手作業で行うため、作業員に熟練度及び集中度が要求される。
▲３▼特に図６（Ｃ）のキャリブレーション装置は、調整棒がウエイトに接触した状態で計測するため、荷重が分散し或いは接触による摩擦力が作用して測定精度が低下しやすく、再現性が低く、不安定になりやすい。
【０００９】
▲４▼更に図６の各装置において、ウエイトの中心位置がロータの幅方向中心からずれると、ロータに偏荷重が作用し、誤差が大きくなる。
▲５▼センサーロールをオンラインで使用中に何等かの原因で異常が発生し、センサーロール系の検査、空／電変換器の交換・再較正、設定温度ドリフトと使用温度とのズレによる再補正をその都度オフラインで行い運転を阻害していた。
【００１０】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、センサーロールを形状検出装置に組み込んだ状態（オンライン）で使用でき、ウエイトの中心位置をロータの中心位置に容易に短時間に位置決めでき、これにより熟練度及び集中度を要することなくウエイト荷重がロータ中心を垂直に通るように容易に作業性よく調整でき、再現性が高く、外乱荷重がなく試験荷重を一定に保持できる、センサーロール用キャリブレーション装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、センサーロールの軸心に沿ってその上部に設置された水平レールと、該水平レールに支持され前記軸心に沿って移動可能な台車と、該台車に吊り下げられたウエイトとからなり、ウエイトは、その重心Ｇを通る中心線を囲む４つの垂直面と、該中心線上に設けられた吊上げ部とを有し、前記台車は、前記４つの垂直面を垂直に案内するガイドローラと、前記吊上げ部と係合してこれを昇降させる吊り金具と、該吊り金具を昇降させる昇降装置とを有し、吊り金具の下降により、ウエイトのみがロータ上に載り、吊上げ部と吊り金具との係合が外れるようになっている、ことを特徴とするセンサーロール用キャリブレーション装置が提供される。
【００１２】
上記本発明の構成によれば、センサーロールの上側に全ての構成機器（水平レール、台車、及びウエイト）を配置できるので、センサーロールを形状検出装置に組み込んだ状態（オンライン）で使用することができる。また、昇降装置で吊上げ部を上昇させた状態で台車をレールに沿って移動させることにより、ウエイトの重心Ｇがセンサーロールの軸心上に位置したままウエイトを容易に移動させることができる。更に、ウエイトの重心Ｇを通る中心線を囲む４つの垂直面を、台車に設けられたガイドローラで垂直に案内しながら、吊上げ部を下降させることにより、ウエイトの中心位置Ｇをロータの中心位置Ｃに容易に短時間に位置決めできる。従って、熟練度及び集中度を要することなくウエイト荷重がロータ中心を垂直に通るように容易に作業性よく調整することができる。更に、吊り金具の下降により、ウエイトのみがロータ上に載り、吊上げ部と吊り金具との係合が外れるようになっているので、ロータにウエイト以外の外乱荷重が作用せず試験荷重を一定に保持することができ、誤差が少なく高い再現性を保持することができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記水平レールは、センサーロールの軸心に沿って間隔を隔てた一対の垂直板と、該垂直板に設けられた台車の位置決め用の水平な貫通孔とを有し、該貫通孔は、センサーロール軸方向のロータ幅Ｂに等しい間隔を隔てて水平方向に複数設けられており、更に該貫通孔に挿入される円筒状位置決めロッドを備え、前記台車は、ウエイトの重心Ｇがロータの幅中心Ｃと一致するように、前記位置決めロッドにより幅方向に位置決めされる。
【００１４】
この構成により、位置決めロッドの挿入位置を変えるだけで、台車の幅方向位置を容易に位置決めすることができる。
また、別の実施形態によれば、水平レールに平行に回転可能に設置された送りネジと、該送りネジと螺合し台車に取り付けられた送りネジ用ナットとを備え、送りネジの回転により、ウエイトの重心Ｇがロータの幅中心Ｃと一致するように、台車を移動させる。この構成により、例えば送りネジにボールネジ等を用い、手動のみならず、例えばステッピングモータ等を用いて遠隔操作によっても、台車の幅方向位置を容易に位置決めすることができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記水平レールは、台車をセンサーロールの軸心に沿って案内する走行振れ防止手段を備え、この走行振れ防止手段は、水平方向に間隔を隔てた一対の鍔付き平面レールとこれに案内される車輪とからなる。この構成により、台車をセンサーロールの軸心に沿って精度良く移動させることができる。
【００１６】
なお、走行振れ防止手段を、水平方向に間隔を隔てた逆Ｖ形レールと平面レールとから構成し、該逆Ｖ形レールとこれに整合する車輪により台車をセンサーロールの軸心に沿って案内してもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付して使用する。
図１は、本発明によるセンサーロール用キャリブレーション装置の正面図であり、図２は、図１の一部を切断した側面図である。図１及び図２において、本発明のセンサーロール用キャリブレーション装置１０は、センサーロールの軸心Ｚに沿ってその上部に設置された水平レール１２と、水平レール１２に支持され軸心Ｚに沿って移動可能な台車１４と、台車１４に吊り下げられたウエイト１６（錘）とからなる。
【００１８】
ウエイト１６は、その重心Ｇを通る中心線を囲む４つの垂直面１６ａ，１６ｂと、重心Ｇを通る中心線上に設けられた吊上げ部１７とを有する。また、台車１４は、４つの垂直面１６ａ，１６ｂを垂直に案内するガイドローラ１５ａ，１５ｂと、ウエイト１６の吊上げ部１７と係合してこれを昇降させる吊り金具１８と、吊り金具１８を昇降させる昇降装置１９とを有する。この図において、ウエイト１６の垂直面１６ａは、センサーロールの軸心Ｚに直交する垂直面であり、垂直面１６ｂは、軸心Ｚに平行な垂直面である。ガイドローラ１５ａ，１５ｂは、抵抗の少ないベアリング（例えばローラベアリング）であり、４つの垂直面１６ａ，１６ｂにガタなく接触し、ほとんど抵抗を及ぼすことなくウエイト１６の昇降を垂直に案内するようになっている。また昇降装置１９は、軸心まわりにロッドが回転しないようになったエアシリンダである。なお、この図において、ウエイト１６は、上下２分割になっているが、本発明はこれに限定されず、一体であってもよい。
【００１９】
更に、本発明のセンサーロール用キャリブレーション装置１０では、吊り金具１８の下降により、ウエイト１６のみがロータ２の上に載り、吊上げ部１７と吊り金具１８との係合が外れるようになっている。この下降及び昇降時に、ウエイト１６の垂直面１６ａ，１６ｂがガイドローラ１５ａ，１５ｂにより垂直に案内され、ウエイトの重心Ｇがロータの軸心Ｚに一致した状態が保持される。
【００２０】
また、図１及び図２に示すように、水平レール１２は、センサーロールの軸心Ｚに沿って間隔を隔てた一対の垂直板１３を有する。この垂直板１３には、水平な貫通孔１３ａが設けられ、この貫通孔１３ａは、ロータ２の軸方向幅Ｂに等しい間隔を隔てて水平方向に複数設けられている。更に、本発明のセンサーロール用キャリブレーション装置１０は、水平レール１２の貫通孔１３ａに挿入される一対の円筒状位置決めロッド２０を備える。このロッド２０の直径は、貫通孔１３ａの内径よりもわずかに小さく、円滑に抜き差しができ、かつガタがほとんどないように設定されている。また、台車１４には、ロッド２０に当接して、台車１４を、ウエイトの重心Ｇがロータの幅中心Ｃと一致するように、幅方向に位置決めするように当金１４ａ（図２参照）が取付られている。この構成により、位置決めロッド２０の挿入位置を変えるだけで、ウエイトの重心Ｇがロータの幅中心Ｃと一致するように、台車１４の幅方向位置を容易に位置決めすることができる。
【００２１】
更に、図１に示すように、本発明の水平レール１２は、水平方向に間隔を隔てた一対の鍔付き平面レール１２ａからなり、この鍔付き平面レール１２ａにより台車１４をセンサーロールの軸心Ｚに沿って案内するようになっている。この構成により、台車１４をセンサーロールの軸心Ｚに沿って精度良く移動させることができる。
【００２２】
上述した構成によれば、センサーロールの上側に全ての構成機器（水平レール１２、台車１４、及びウエイト１６）を配置できるので、センサーロールを形状検出装置に組み込んだ状態（オンライン）で使用することができる。また、昇降装置１９で吊上げ部１７を上昇させた状態で台車１４をレール１２に沿って移動させることにより、ウエイト１６の重心Ｇがセンサーロールの軸心Ｚ上に位置したままウエイト１６を容易に移動させることができる。更に、ウエイト１６の重心Ｇを通る中心線を囲む４つの垂直面１６ａ，１６ｂを、台車１４に設けられたガイドローラ１５ａ，１５ｂで垂直に案内しながら、吊上げ部１７を下降させることにより、ウエイト１６の重心位置Ｇをロータ２の中心位置Ｃに容易に短時間に位置決めできる。従って、熟練度及び集中度を要することなくウエイト荷重がロータ中心を垂直に通るように容易に作業性よく調整することができる。更に、吊り金具１８の下降により、ウエイト１６のみがロータ２の上に載り、吊上げ部１７と吊り金具１８との係合が外れるようになっているので、ロータ２にウエイト以外の外乱荷重が作用せず試験荷重を一定に保持することができ、誤差が少なく高い再現性を保持することができる。
【００２３】
図３は、本発明の第２の実施形態を示す図２と同様の側面図である。この図において、本発明のセンサーロール用キャリブレーション装置１０は更に、レール１２に平行に設置され、軸心を中心に回転可能なボールネジ２２と、ボールネジ２２と螺合し台車１４に取り付けられたボールネジ用ナット２４とを備える。ボールネジ２２は、例えば図のように手動で回転できるようにしてもよく、或いは、スタッピングモータ等を用いて遠隔操作で回転するようにしてもよい。この構成により、ボールネジ２２の回転により、ウエイト１６の重心Ｇがロータの幅中心Ｃと一致するように、台車を移動させることにより、手動のみならず、例えばステッピングモータ等を用いて遠隔操作によっても、台車の幅方向位置を容易に位置決めすることができる。
【００２４】
図４は、本発明の第３の実施形態を示す部分正面図である。この図において、レール１２は水平方向に間隔を隔てた逆Ｖ形レール２５と平面レール（図示せず）とからなる。台車１４は、逆Ｖ形レール２５と整合するＶ形の凹部を有する車輪を有し、この逆Ｖ形レール２５と車輪とにより台車１４をセンサーロールの軸心Ｚに沿って案内するようになっている。この構成によっても、台車１４をセンサーロールの軸心Ｚに沿って精度良く移動させることができる。
【００２５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】
上述した本発明のセンサーロール用キャリブレーション装置は、以下のような長所を有する。
▲１▼  従来の手作業の大半をなくし、機械的にウエイトの芯出し作業ができ、作業効率の向上、インラインでの作業が可能となり、再現性が向上する。
▲２▼  幅合せ用位置決めロッド、吊上げ機構、ベアリングによるウエイト保持機構により再現性が向上し、作業性が良くなる。
▲３▼  ウエイトを前後・幅方向の４方向によりベアリングで案内するので、試験荷重方向を一定方向に維持でき、かつ外乱となる抵抗を少なくし一定の試験荷重を負荷できる。
▲４▼  幅合せ用位置決め機構を設けることで、常に定位置に幅合わせができる。
▲５▼  本装置はインラインで使用できるので、ライン運転中に何等かの原因で異常が発生し、センサーロール系の検査、空／電変換器の交換・再較正、設定温度ドリフトと使用温度とのズレを抑制し再補正を不要とし、運転停止時間を短縮することができる。
【００２７】
従って、本発明のセンサーロール用キャリブレーション装置は、センサーロールを形状検出装置に組み込んだ状態（オンライン）で使用でき、ウエイトの中心位置をロータの中心位置に容易に短時間に位置決めでき、これにより熟練度及び集中度を要することなくウエイト荷重がロータ中心を垂直に通るように容易に作業性よく調整でき、再現性が高く、外乱荷重がなく試験荷重を一定に保持できる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるセンサーロール用キャリブレーション装置の正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す部分側面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す部分正面図である。
【図５】形状検出装置に用いられるセンサーロールの縦断面図とそのＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】従来のキャリブレーション装置の模式図である。
【符号の説明】
１  中空軸（アーバ）
１ａ  ラジアルエア孔
２  ロータ
３  スラストリング
３ａ  スラストエア孔
４  空気供給ライン
５  圧力検出ライン
６  薄板
７ａ  ウエイト
７ｂ  水準器
７ｃ  治具
７ｄ  調整棒
１０  センサーロール用キャリブレーション装置
１２  水平レール
１２ａ  鍔付き平面レール
１３  垂直板
１３ａ  貫通孔
１４  台車
１６  ウエイト
１６ａ，１６ｂ  垂直面
１７  吊上げ部
１８  吊り金具
１９  昇降装置
２０  位置決めロッド
２２  ボールネジ
２４  ボールネジ用ナット
２５  逆Ｖ形レール
Ｃ  ロータの幅中心
Ｇ  ウエイトの重心
Ｚ  センサーロールの軸心
【図１】
0003591554.tif 000002
【図２】
0003591554.tif 000003
【図３】
0003591554.tif 000004
【図４】
0003591554.tif 000005
【図５】
0003591554.tif 000006
【図６】
0003591554.tif 000007