(57)【要約】【課題】過大な設備投資を必要とせず、ロール幅調整量検出機能を有さない幅可変ロールに対しても、ロール幅方向センターとユニバーサルの圧延機のセンターとをオンラインで容易に一致させる。【解決手段】ユニバーサル圧延機の水平ロールとして組み込まれた、二つのロールスリーブ１３−１、１３−２を有するとともに、二つのロールスリーブ１３−１、１３−２の間におけるロール幅方向の所定の位置に配置され、ロール幅方向と直交する方向へレーザービームを投射するレーザービーム投射機構１１と、ユニバーサル圧延機の所定の位置に配置され、レーザービーム投射機構１１より投射されたレーザービームを受光するとともにユニバーサル圧延機のセンター位置が示された受光面２１を有するレーザービーム受光機構１２とを備える幅可変ロール１４のセンター測定装置１０である。【選択図】図１
2011167750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニバーサル圧延機の水平ロールとして組み込まれた、ロール幅方向へ移動自在に配置される二つのロールスリーブを有する幅可変ロールのセンター測定装置であって、下記条件を具備するレーザービーム投射機構およびレーザービーム受光機構を備えることを特徴とする幅可変ロールのセンター測定装置；
レーザービーム投射機構：前記二つのロールスリーブの間における前記ロール幅方向の所定の位置に配置されて、ロール幅方向と直交する方向へレーザービームを投射すること、
レーザービーム投射機構：前記ユニバーサル圧延機の所定の位置に配置されて、前記レーザービーム投射機構より投射されたレーザービームを受光するとともに前記ユニバーサル圧延機のセンター位置が示された受光面を有すること。
【請求項２】
前記所定の位置は、前記二つのロールスリーブの間における前記ロール幅方向の中心位置である請求項１に記載された幅可変ロールのセンター測定装置。
【請求項３】
前記レーザービーム投射機構は、前記レーザービームの投射部を支持する枠体を有する請求項１または請求項２に記載された幅可変ロールのセンター測定装置。
【請求項４】
前記枠体は、４節リンク機構を構成する第１の部材、第２の部材、第３の部材および第４の部材と、該４つの部材のうちの対向する前記第１の部材および前記第３の部材に対して回転自在に、かつ前記第２の部材および前記第４の部材に対して平行に配置される第５の部材とを備える請求項３に記載された幅可変ロールのセンター測定装置。
【請求項５】
前記第２の部材は、前記二つのロールスリーブのうち一方のロールスリーブとの間に引力を発生する永久磁石を装着されるとともに、前記第４の部材は、前記二つのロールスリーブのうち他方のロールスリーブとの間に引力を発生する永久磁石を装着される請求項４に記載された幅可変ロールのセンター測定装置。
【請求項６】
ユニバーサル圧延機の水平ロールとして組み込まれた、ロール幅方向へ移動自在に配置される二つのロールスリーブを有する幅可変ロールの位置決め方法であって、
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載されたレーザービーム投射機構を、前記二つのロールスリーブの間の所定の位置に配置するとともに、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載されたレーザービーム受光機構を前記ユニバーサル圧延機の所定の位置に配置し、
前記レーザービーム投射機構から投射されたレーザービームを前記レーザービーム受光機構の受光面に受光し、
該受光の位置と、前記ユニバーサル圧延機のセンター位置との前記ロール幅方向へのずれ量を測定し、
該測定結果に基づいて、前記二つのロールスリーブの位置を修正すること
を特徴とする幅可変ロールの位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、幅可変ロールのセンター測定装置および位置決め方法に関し、具体的には、幅可変ロールの幅方向センターとユニバーサル圧延機のセンターとをオンラインで精度良く一致させるための幅可変ロールのセンター測定装置および位置決め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、一般的な形鋼圧延の中間圧延機列に幅可変ロールを適用した例を概念的に示す説明図である。
図５に示す圧延工程１では、粗圧延機２による複数パスのリバース圧延によって素材に粗圧延を行い、次に、第１粗ユニバーサル圧延機３、エッジャー圧延機４および第２粗ユニバーサル圧延機５からなる中間圧延機６による複数パスのリバース圧延によって被圧延材に中間圧延を行い、さらに、仕上ユニバーサル圧延機７による仕上圧延を行うことにより、圧延形鋼が製造される。
【０００３】
近年、図５に示すように、ユニバーサル圧延機５の水平ロールに幅可変ロールを組み込むことによって、同一圧延チャンスにおいてフランジ厚さが異なってもウェブ高さが同一である複数種の圧延形鋼を製造することや、圧延形鋼の高寸法精度化やロール原単位改善等を図ることが提案されている。
【０００４】
圧延機一基による単独圧延を行うユニバーサル圧延機の水平ロールには、２分割されたロールスリーブのうち片側のロールスリーブのみが可動する幅可変ロール、例えば特許文献１により開示された幅可変ロールを組み込むことが可能である。
【０００５】
一方、図５に示すように、複数の圧延機３、４、５によるタンデム圧延を行う第２粗ユニバーサル圧延機５の水平ロールに幅可変ロールを組み込む場合は、これら複数の圧延機３、４、５群のロールセンターが一致しないと製品の寸法精度の悪化や圧延トラブルの発生が懸念されるので、第２粗ユニバーサル圧延機５の２分割されたロールスリーブのうち両方のロールスリーブがロール幅方向へ可動に配置された幅可変ロール、例えば特許文献２により開示された幅可変ロールを用いる必要がある。
【０００６】
ところで、水平ロールに幅可変ロールが組み込まれたユニバーサル圧延機において、幅可変ロールのロール幅をオンラインで変更している際にトラブルが発生した場合には、正しいロール幅に修正する必要がある。
【０００７】
片側のロールスリーブのみが可動する幅可変ロールでは、ロール幅のみを測定することによって正しいロール幅への修正を容易に行うことが可能である。これに対し、両側のロールスリーブがいずれも可動する幅可変ロールでは、一般に両方のロールスリーブを同時に移動させることによってロール幅を変更するので、ロール幅の変更時に発生したトラブルによってロールスリーブの位置が不明になると、ロール幅のみを測定しても、どちらのロールスリーブがどれだけ設定目標値からずれているかを判定できない。このため、ロール幅のみならず、例えば、両側のロールスリーブそれぞれのネックベアリング端の位置を基準位置として定め、この基準位置からロールスリーブまでの距離をも測定する必要がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献２により開示された構造を有する幅可変ロールでは、ロール幅はノギス等で容易に測定可能であるものの、ユニバーサル圧延機に組込まれた状態でのロールスリーブの位置を測定することは、極めて困難である。
【０００９】
特許文献３には、この対策として、ロール軸端部の特定部位間の距離を測定することによってロール幅調整量を検出可能な機構を有する幅調整装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実開平３−３１００１号公報
【特許文献２】特開昭６０−７２６０３号公報
【特許文献３】特開昭６２−１５６００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、例えば特許文献２により開示された構造を有する幅可変ロールがユニバーサル圧延機の水平ロールとして既に組み込まれている場合に、ロール幅調整量を検出するためにこのロール幅調整装置を導入するためには、既設の幅可変ロールを全て廃却し、ロール装置一式を新たに製作する必要があり、設備費が著しく嵩む。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ユニバーサル圧延機の水平ロールとして組み込まれた、ロール幅方向へ移動自在に配置される二つのロールスリーブを有する幅可変ロールのセンター測定装置であって、二つのロールスリーブの間におけるロール幅方向の所定の位置に配置されて、ロール幅方向と直交する方向へレーザービームを投射するレーザービーム投射機構と、ユニバーサル圧延機の所定の位置に配置されて、レーザービーム投射機構より投射されたレーザービームを受光するとともにユニバーサル圧延機のセンター位置が示された受光面を有するレーザービーム受光機構とを備えることを特徴とする幅可変ロールのセンター測定装置である。
【００１３】
この本発明では、所定の位置が、二つのロールスリーブの間におけるロール幅方向の中心位置であることが、ロール幅方向センターとユニバーサルの圧延機のセンターとのずれ量を極めて簡便かつ迅速に測定できるために、望ましい。
【００１４】
これらの本発明では、レーザービーム投射機構が、レーザービームの投射部を支持する枠体を有することが望ましい。この場合に、枠体が、４節リンク機構を構成する第１の部材、第２の部材、第３の部材および第４の部材と、４つの部材のうちの対向する第１の部材および第３の部材に対して回転自在に、かつ第２の部材および第４の部材に対して平行に配置される第５の部材とを備えることが望ましい。
【００１５】
これらの本発明では、第２の部材が、二つのロールスリーブのうち一方のロールスリーブとの間に引力を発生する永久磁石を装着されるとともに、第４の部材が、二つのロールスリーブのうち他方のロールスリーブとの間に引力を発生する永久磁石を装着されることが望ましい。
【００１６】
別の観点からは、本発明は、ユニバーサル圧延機の水平ロールとして組み込まれた、ロール幅方向へ移動自在に配置される二つのロールスリーブを有する幅可変ロールの位置決め方法であって、上述したレーザービーム投射機構を、二つのロールスリーブの間の所定の位置に配置するとともに、上述したレーザービーム受光機構をユニバーサル圧延機の所定の位置に配置し、レーザービーム投射機構から投射されたレーザービームをレーザービーム受光機構の受光面に受光し、この受光の位置と、受光面に表示されたユニバーサル圧延機のセンター位置とのずれ量を測定し、この測定結果に基づいて、二つのロールスリーブの位置を修正することを特徴とする幅可変ロールの位置決め方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、過大な設備投資を必要とせず、例えば特許文献２により開示された幅可変ロール等のロール幅調整量検出機能を有さない幅可変ロールに対しても、ロール幅方向センターとユニバーサルの圧延機のセンターとをオンラインで容易に一致させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明に係る幅可変ロールのセンター測定装置を構成するレーザービーム投射機構の構成例を示す説明図である。
【図２】図２は、本発明に係る幅可変ロールのセンター測定装置を構成するレーザービーム投射機構を、幅可変ロールのロールスリーブ間に設置した状態を示す説明図である。
【図３】図３（ａ）は本発明に係る幅可変ロールのセンター測定装置を構成するレーザービーム受光機構の取付け部を示す説明図であり、図３（ｂ）はレーザービーム受光機構の取付け部を拡大して示す説明図であり、図３（ｃ）はレーザービーム受光機構を取付けた状態の一例を示す説明図である。
【図４】図４は、幅可変ロールの二つのロールスリーブの位置ずれを示す説明図である。
【図５】図５は、一般的な形鋼圧延の中間圧延機列に幅可変ロールを適用した例を概念的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る幅可変ロールのセンター測定装置１０を構成するレーザービーム投射機構１１の構成例を示す説明図である。図２は、センター測定装置１０を構成するレーザービーム投射機構１１を、幅可変ロールのロールスリーブ間に設置した状態を示す説明図である。さらに、図３（ａ）はセンター測定装置１０を構成するレーザービーム受光機構１２の取付け部を示す説明図であり、図３（ｂ）はレーザービーム受光機構１２の取付け部を拡大して示す説明図であり、図３（ｃ）はレーザービーム受光機構１２を取付けた状態の一例を示す説明図である。
【００２０】
図１〜３に示すように、センター測定装置１０は、ユニバーサル圧延機の水平ロールとして組み込まれた、ロール幅方向へ移動自在に配置される二つのロールスリーブ１３−１、１３−２を有する幅可変ロール１４のセンター位置を測定するためのものであって、レーザービーム投射機構１１とレーザービーム受光機構１２とを備えるので、これらの構成要素を順次説明する。
【００２１】
［レーザービーム投射機構１１］
図１および図２に示すように、レーザービーム投射機構１１は、二つのロールスリーブ１３−１、１３−２の間におけるロール幅方向の所定の位置に配置されて、ロール幅方向と直交する方向へレーザービームを投射するためのものである。ここで、所定の位置が、二つのロールスリーブの間におけるロール幅方向の中心位置であることが、ロール幅方向センターとユニバーサルの圧延機のセンターとのずれ量を極めて簡便かつ迅速に測定できるために、望ましい。
【００２２】
レーザービーム投射機構１１は、このような条件を満足するものであれば、如何なる構造や形状を有するものであってもよく特定のものには制限されないが、作業性や製造コストの観点から好適な形態があるので、これを以下に説明する。
【００２３】
レーザービーム投射機構１１は、低出力レーザービームの投射部１５を支持する枠体１６を有することが望ましい。この枠体１６は、４節リンク機構を構成する第１の部材１７−１、第２の部材１７−２、第３の部材１７−３および第４の部材１７−４を有する。第１の部材１７−１および第３の部材１７−３は平行に配置されるとともに、第２の部材１７−２および第４の部材１７−４は平行に配置される。
【００２４】
また、枠体１６は第５の部材１７−５を有する。第５の部材１７−５は、これら４つの部材１７−１〜１７−４のうちの対向する第１の部材１７−１および第３の部材１７−３に対して、例えばピン接合により回転自在に、かつ第２の部材１７−２および第４の部材１７−４に対して平行に配置される。さらに、低出力レーザービームの投射部１５は、第５の部材１７−５の上にこの第５の部材１７−５に対して平行に取り付けられる。
【００２５】
第２の部材１７−２は、二つのロールスリーブ１３−１、１３−２のうち一方のロールスリーブ１３−１との間に引力を発生する永久磁石１８を埋め込まれて装着される。また、第４の部材１７−４は、二つのロールスリーブのうち他方のロールスリーブ１３−２との間に引力を発生する永久磁石１８を埋め込まれて装着される。
【００２６】
枠体１６は、永久磁石１８は発生する引力により第２の部材１７−２、および第４の部材１７−４を介して、二つのロールスリーブ１３−１、１３−２の間に配置される。枠体１６は、二つのロールスリーブ１３−１、１３−２の間の距離が異なっても、４節リンク機構を構成する第１の部材１７−１、第２の部材１７−２、第３の部材１７−３および第４の部材１７−４が四角形〜平行四辺形に変形するため、二つのロールスリーブ１３−１、１３−２の間に配置される。
【００２７】
この際に、第５の部材１７−５も第１の部材１７−１および第３の部材１７−３に対して回転するので、第５の部材１７−５に取り付けられた低出力レーザービームの投射部１５は、第２の部材１７−２および第４の部材１７−４に対して平行な姿勢を維持したまま、すなわち二つのロールスリーブ１３−１、１３−２の側面に対して平行を維持したまま、配置される。
【００２８】
低出力レーザービームの投射部１５は、投射される低出力レーザービームが後述するレーザービーム受光機構１２の受光面２１に投射される向きを指向して、配置される。
センター測定装置１０を構成するレーザービーム投射機構１１は、以上のように構成される。
【００２９】
［レーザービーム受光機構１２］
レーザービーム受光機構１２は、ユニバーサル圧延機の所定の位置、例えば、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すようにウェブガイド装置１９等の一部に固定可能な取り付け部２０を設けることが例示される。図３（ａ）〜図３（ｃ）に示す例では、取り付け部２０にはレーザービーム受光機構１２の取付け孔２０ａが設けられている。レーザービーム受光機構１２はこの取付け孔２０ａを介して取り付け部２０に取り付けられる。
【００３０】
レーザービーム受光機構１２は、レーザービーム投射機構１１より投射されたレーザービームを受光するとともにユニバーサル圧延機のセンター位置が表示された受光面２１を有する。
【００３１】
受光面２１は、例えば半透明のプラスチック板により構成されることが例示される。受光面２１にユニバーサル圧延機のセンター位置を表示するには、受光面２１をユニバーサル圧延機の所定の位置に取り付け、ユニバーサル圧延機の左右ハウジング接合面を基準に墨つぼ等によって、ユニバーサル圧延機のセンター位置に墨付けすることが例示される。
【００３２】
レーザービーム投射機構１１とレーザービーム受光機構１２とを備えるセンター測定装置１０によってロール幅方向のセンターとユニバーサル圧延機のセンターとの差を測定する場合には、図２および図３に示すように、レーザービーム投射機構１１を幅可変ロール１４のロールスリーブ１３−１および１３−２の間に配置するとともに、レーザービーム受光機構１２をユニバーサル圧延機の所定の位置に配置する。そして、レーザービーム投射機構１１の投射部１５から低出力レーザーをレーザービーム受光機構１２へ投射する。レーザービーム受光機構１２の受光面２１上のレーザー投射点は、ロール幅方向位置を示すため、この受光面２１に予めユニバーサル圧延機のセンター位置を表示しておくことにより、ロール幅方向のセンターずれ量Ｇを容易に測定することができる。
【００３３】
図４は、幅可変ロール１４のロールスリーブ１３−１および１３−２の位置ずれを示す説明図である。
図４における符号２２はユニバーサル圧延機のセンターを示し、符号２３は幅可変ロール１４のロール幅方向のセンターを示し、符号２４はロールスリーブ１３−１、１３−２の現在位置を示し、符号２５はロールスリーブ１３−１、１３−２の目標設定値を示す。また、図４における符号Ｗは目標ロール幅設定を示し、符号Ｗｍはロール幅測定値を示し、符号Ｄｄ、Ｄｗはロールスリーブ位置修正量を示す。
【００３４】
センター測定装置１０によってロール幅センターとユニバーサル圧延機センターとのずれ量Ｇを測定し、一方で例えばノギス等を用いてロール幅Ｗｍを測定する。
図４に示すように、設定ロールスリーブ位置は、目標ロール幅設定値Ｗの１／２である。したがって、駆動側ロールスリーブ位置修正量Ｄｄおよび作業側ロールスリーブ位置修正量Ｄｗはそれぞれ、以下の式により算出される。
【００３５】
Ｄｄ＝Ｗ／２−｛（Ｗｍ／２）＋Ｇ｝              ・・・・・・・（１）
Ｄｗ＝Ｗ／２−｛（Ｗｍ／２）−Ｇ｝              ・・・・・・・（２）
ここで、（１）式および（２）式により計算された値が正の値である場合にはロール幅拡大方向へ、負の値である場合にはロール幅縮小方向へ、ロールスリーブ１３−１、１３−２の位置を修正すればよい。
【００３６】
センター測定装置１０は、以上のように構成される。次に、センター測定装置１０を用いて、ユニバーサル圧延機の水平ロールとして組み込まれた、ロール幅方向へ移動自在に配置される二つのロールスリーブ１３−１、１３−２を有する幅可変ロール１４の二つのロールスリーブセンター測定装置１０を位置決めする方法を説明する。
【００３７】
上述したレーザービーム投射機構１１を、二つのロールスリーブ１３−１、１３−２の間の所定の位置に配置するとともに、上述したレーザービーム受光機構１２をユニバーサル圧延機の所定の位置に配置し、レーザービーム投射機構１１から投射されたレーザービームをレーザービーム受光機構１２の受光面２１に受光し、この受光の位置と、受光面２１に表示されたユニバーサル圧延機のセンター位置とのロール幅方向へのずれ量を測定し、この測定結果に基づいて上述した（１）式および（２）式により、二つのロールスリーブ１３−１、１３−２の位置を修正する。
【００３８】
このようにして、本発明によれば、過大な設備投資を必要とせずにロール幅調整量検出機能を有さない幅可変ロール１４に対しても、ロール幅方向センターとユニバーサル圧延機のセンターをオンラインで容易に一致させることができるようになる。
【符号の説明】
【００３９】
１  圧延工程
２  粗圧延機
３  第１粗ユニバーサル圧延機
４  エッジャー圧延機
５  第２粗ユニバーサル圧延機
６  中間圧延機
７  仕上ユニバーサル圧延機
１０  本発明に係る幅可変ロールのセンター測定装置
１１  レーザービーム投射機構
１２  レーザービーム受光機構
１３−１、１３−２  ロールスリーブ
１４  幅可変ロール
１５  投射部
１６  枠体
１７−１  第１の部材
１７−２  第２の部材
１７−３  第３の部材
１７−４  第４の部材
１７−５  第５の部材
１８  永久磁石
１９  ウェブガイド装置
２０  取付け部
２０ａ  取付け孔
２１  受光面
２２  ユニバーサル圧延機のセンター
２３  幅可変ロールのロール幅方向のセンター
２４  ロールスリーブの現在位置
２５  ロールスリーブの目標設定値
Ｗ  目標ロール幅設定
Ｗｍ  ロール幅測定値
Ｄｄ、Ｄｗ  ロールスリーブ位置修正量
【図１】
2011167750.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011167750.tif 000005
【図４】
2011167750.tif 000006
【図５】
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