(57)【要約】【課題】連続鋳造設備に設けられているロールの回転異常を精度良く検出する。【解決手段】連続鋳造設備においてロール１４の回転異常を検出するロール回転異常検出装置３０に、ロール１３に当接する第一のロール当接面７１、ロール１４に当接する第二のロール当接面７２、第一のロール当接面７１と第二のロール当接面７２を互いに離隔させるように付勢する当接面付勢部材４５、第二のロール当接面７２に対して通過方向Ｄ１に沿った方向に加えられる摩擦力を検出する摩擦力検出機構５１を備えた。第一のロール当接面７１は、隣り合う２本のロール１３に対して同時に当接可能とし、第二のロール当接面７２は、隣り合う２本のロール１４に対して同時に当接可能とした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造設備において複数の第一のロールと複数の第二のロールとの間に形成された鋳片通路に通されるダミーバーに備えられ、前記第一のロールの回転異常及び／又は前記第二のロールの回転異常を検出する装置であって、
前記第一のロールに当接する第一のロール当接面と、前記第二のロールに当接する第二のロール当接面と、前記第一のロール当接面と前記第二のロール当接面を互いに離隔させるように付勢する当接面付勢部材と、前記第一のロール当接面に対して前記鋳片通路に沿った方向に加えられる摩擦力を検出する第一の摩擦力検出機構、及び／又は、前記第二のロール当接面に対して前記鋳片通路に沿った方向に加えられる摩擦力を検出する第二の摩擦力検出機構とを備え、
前記第一のロール当接面は、隣り合う２本の前記第一のロールに対して同時に当接可能であり、
前記第二のロール当接面は、隣り合う２本の前記第二のロールに対して同時に当接可能であることを特徴とする、連続鋳造設備のロール回転異常検出装置。
【請求項２】
前記ダミーバーによって保持された装置本体と、前記装置本体に対して移動可能に設けた可動部材とを備え、
前記第一のロール当接面と前記第二のロール当接面のいずれか一方は、前記装置本体に設け、他方は前記可動部材に設けたことを特徴とする、請求項１に記載の連続鋳造設備のロール回転異常検出装置。
【請求項３】
前記第一の摩擦力検出機構又は前記第二の摩擦力検出機構は、ロードセルと、前記ロードセルのロードボタンを押圧するボタン押圧部とを備え、
前記可動部材と前記装置本体のいずれか一方に前記ロードセルを設け、他方に前記ボタン押圧部を設け、
前記ロードボタンと前記ボタン押圧部を、前記鋳片通路に沿った方向において互いに対向する位置に備えたことを特徴とする、請求項２に記載の連続鋳造設備のロール回転異常検出装置。
【請求項４】
前記可動部材に摩擦力が加えられていない状態では、前記ロードボタンと前記ボタン押圧部との間に隙間が形成されることを特徴とする、請求項３に記載の連続鋳造設備のロール回転異常検出装置。
【請求項５】
前記第一のロール当接面は、３本以上の前記第一のロールに対して同時に当接せず、
前記第二のロール当接面は、３本以上の前記第二のロールに対して同時に当接しないことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の連続鋳造設備のロール回転異常検出装置。
【請求項６】
前記第一のロール当接面と、前記第二のロール当接面と、前記当接面付勢部材と、前記第一の摩擦力検出機構及び／又は前記第二の摩擦力検出機構とを有する検出ユニットを備え、
前記検出ユニットを、前記ダミーバーに対して前記第一のロール側と前記第二のロール側との間で移動可能に取り付けたことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の連続鋳造設備のロール回転異常検出装置。
【請求項７】
前記検出ユニットを、前記ダミーバーの両側に設けたことを特徴とする、請求項６に記載の連続鋳造設備のロール回転異常検出装置。
【請求項８】
前記ダミーバーに対して前記第一のロール側と前記第二のロール側との間で移動可能な支持シャフトを備え、
前記検出ユニットを、前記支持シャフトの両端部にそれぞれ取り付け、前記ダミーバーに対して前記支持シャフトと一体的に移動可能にしたことを特徴とする、請求項６又は７に記載の連続鋳造設備のロール回転異常検出装置。
【請求項９】
前記第一のロールと前記第二のロールとの間のロール間隔を検出するロール間隔検出機構を備え、
前記第一の摩擦力検出機構の検出値と前記ロール間隔検出機構の検出値とに基づいて、前記第一のロールの回転異常を検出し、又は、前記第二の摩擦力検出機構の検出値と前記ロール間隔検出機構の検出値とに基づいて、前記第二のロールの回転異常を検出することを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の連続鋳造設備のロール回転異常検出装置。
【請求項１０】
連続鋳造設備において鋳片通路に沿って設けられた複数の第一のロールの回転異常及び／又は前記第一のロールに対して前記鋳片通路を挟んで対向する位置に設けられた複数の第二のロールの回転異常を検出する方法であって、
第一のロール当接面と、第二のロール当接面と、第一の摩擦力検出機構及び／又は第二の摩擦力検出機構とを備えたロール回転異常検出装置を、前記鋳片通路にダミーバーと一体的に通過させ、
前記第一のロール当接面を隣り合う２本の前記第一のロールに対して当接させ、かつ、前記第二のロール当接面を隣り合う２本の前記第二のロールに対して当接させた状態で、前記第一のロール当接面に対して前記鋳片通路に沿った方向に加えられる摩擦力を前記第一の摩擦力検出機構によって検出し、及び／又は、前記第二のロール当接面に対して前記鋳片通路に沿った方向に加えられる摩擦力を前記第二の摩擦力検出機構によって検出し、
前記第一の摩擦力検出機構の検出値に基づいて、前記第一のロールの回転異常を検出し、及び／又は、前記第二の摩擦力検出機構の検出値に基づいて、前記第二のロールの回転異常を検出することを特徴とする、連続鋳造設備のロール回転異常検出方法。
【請求項１１】
前記第一のロール当接面を３本以上の前記第一のロールに対して同時に当接させず、かつ、前記第二のロール当接面を３本以上の前記第二のロールに対して同時に当接させない状態で、前記第一の摩擦力検出機構による検出、及び／又は、前記第二の摩擦力検出機構による検出を行うことを特徴とする、請求項１０に記載の連続鋳造設備のロール回転異常検出方法。
【請求項１２】
前記ロール回転異常検出装置を前記ダミーバーに対して前記第一のロール側と前記第二のロール側との間で移動可能に保持しながら、前記鋳片通路に通過させることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の連続鋳造設備のロール回転異常検出方法。
【請求項１３】
前記第一の摩擦力検出機構の検出値と、前記第一のロールと前記第二のロールとの間のロール間隔を検出するロール間隔検出機構の検出値に基づいて、前記第一のロールの回転異常を検出し、及び／又は、前記第二の摩擦力検出機構の検出値と前記ロール間隔検出機構の検出値に基づいて、前記第二のロールの回転異常を検出することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれかに記載の連続鋳造設備のロール回転異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造設備に設けられているロールの回転異常を検出するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融金属から鋳片を製造する連続鋳造設備には、溶融金属が貯留されるタンディッシュ、タンディッシュからモールドを通じて引き出される鋳片を通過させる鋳片通路、鋳片の端部を保持して鋳片通路に引き出すダミーバー等が設けられている（特許文献１参照。）。鋳片通路の厚さ方向には、鋳片をガイドする複数のロールが、鋳片の通過方向において並べて配置されている。各ロールは、鋳片の幅方向（略水平方向）に向けられた中心軸を回転中心軸としてそれぞれ回転可能に設けられている。即ち、これらのロールによって鋳片を厚さ方向において両側から挟んだ状態で保持しながら、鋳片を所定の通過方向に引き出す構成となっている。各ロールは、鋳片の移動に伴ってそれぞれ回転し、これにより、鋳片が円滑にガイドされる構成となっている。
【０００３】
ところで、上記のような連続鋳造設備では、ロールの軸受部の故障等により、ロールの回転異常が生じることがある。この場合、鋳片が移動してもロールが回転せず、鋳片を摺るようになり、鋳片に傷が付けられるなど、鋳片の品質に悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、ロールが正常に回転するか否かを定期的に検査し、管理する必要がある。
【０００４】
ロールの回転異常を検出する装置としては、従来、様々なものが提案されている（特許文献１、２参照。）。例えば、ロールから接触体（検出ヘッド）に対して与えられる摩擦力を検出するロードセルと、接触体の変位量（沈み量）を検出する変位計とを備え、ロードセルの検出値と変位計の検出値に基づいて、ロールが回転しているか否かを判定する構成が提案されている（特許文献２参照。）。また、これらの装置は、ダミーバーに取り付けられ、ダミーバーと一体的に鋳片通路内を移動しながら、各ロールの回転状態を上流側から順番に検出するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１７８１１９号公報
【特許文献２】特開平４−１５５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のロール回転異常検出装置は、ロールの回転異常の検出に適した理想的な姿勢で鋳片通過路内に通過させることが難しく、ロールの回転異常の検出を精度良く行うことが難しい問題があった。即ち、ダミーバーは複数のリンク部材を繋ぎ合わせた構造になっており、鋳片通路の形状に合わせて複数の部分で屈曲可能になっているが、通過方向に対して捩れた姿勢になることもある。そのような場合、ダミーバーに取り付けられているロール回転異常検出装置が、通過方向に対して傾き、ロールに対して適切に接触できない状態になるため、回転異常を正確に検出できないことがあった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、連続鋳造設備においてロールの回転異常を精度良く検出することができるロール回転異常検出装置及びロール回転異常検出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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明によれば、連続鋳造設備において複数の第一のロールと複数の第二のロールとの間に形成された鋳片通路に通されるダミーバーに備えられ、前記第一のロールの回転異常及び／又は前記第二のロールの回転異常を検出する装置であって、前記第一のロールに当接する第一のロール当接面と、前記第二のロールに当接する第二のロール当接面と、前記第一のロール当接面と前記第二のロール当接面を互いに離隔させるように付勢する当接面付勢部材と、前記第一のロール当接面に対して前記鋳片通路に沿った方向に加えられる摩擦力を検出する第一の摩擦力検出機構、及び／又は、前記第二のロール当接面に対して前記鋳片通路に沿った方向に加えられる摩擦力を検出する第二の摩擦力検出機構とを備え、前記第一のロール当接面は、隣り合う２本の前記第一のロールに対して同時に当接可能であり、前記第二のロール当接面は、隣り合う２本の前記第二のロールに対して同時に当接可能であることを特徴とする、連続鋳造設備のロール回転異常検出装置が提供される。
【０００９】
このロール回転異常検出装置においては、前記ダミーバーによって保持された装置本体と、前記装置本体に対して移動可能に設けられた可動部材とを備え、前記第一のロール当接面と前記第二のロール当接面のいずれか一方は、前記装置本体に設け、他方は前記可動部材に設けた構成としても良い。
【００１０】
前記第一の摩擦力検出機構又は前記第二の摩擦力検出機構は、ロードセルと、前記ロードセルのロードボタンを押圧するボタン押圧部とを備えた構成としても良い。前記可動部材と前記装置本体のいずれか一方に前記ロードセルを設け、他方に前記ボタン押圧部を設け、前記ロードボタンと前記ボタン押圧部を、前記鋳片通路に沿った方向において互いに対向する位置に備えた構成としても良い。また、前記可動部材に摩擦力が加えられていない状態では、前記ロードボタンと前記ボタン押圧部との間に隙間が形成される構成としても良い。
【００１１】
前記第一のロール当接面は、３本以上の前記第一のロールに対して同時に当接せず、前記第二のロール当接面は、３本以上の前記第二のロールに対して同時に当接しないようにしても良い。
【００１２】
前記第一のロール当接面と、前記第二のロール当接面と、前記当接面付勢部材と、前記第一の摩擦力検出機構及び／又は前記第二の摩擦力検出機構とを有する検出ユニットを備え、前記検出ユニットを、前記ダミーバーに対して前記第一のロール側と前記第二のロール側との間で移動可能に取り付けても良い。
【００１３】
前記検出ユニットは、前記ダミーバーの両側に設けても良い。例えば、前記ダミーバーに対して前記第一のロール側と前記第二のロール側との間で移動可能な支持シャフトを備え、前記検出ユニットを、前記支持シャフトの両端部にそれぞれ取り付け、前記ダミーバーに対して前記支持シャフトと一体的に移動可能にしても良い。
【００１４】
前記第一のロールと前記第二のロールとの間のロール間隔を検出するロール間隔検出機構を備え、前記第一の摩擦力検出機構の検出値と前記ロール間隔検出機構の検出値とに基づいて、前記第一のロールの回転異常を検出し、又は、前記第二の摩擦力検出機構の検出値と前記ロール間隔検出機構の検出値とに基づいて、前記第二のロールの回転異常を検出するようにしても良い。
【００１５】
また、本発明によれば、連続鋳造設備において鋳片通路に沿って設けられた複数の第一のロールの回転異常及び／又は前記第一のロールに対して前記鋳片通路を挟んで対向する位置に設けられた複数の第二のロールの回転異常を検出する方法であって、第一のロール当接面と、第二のロール当接面と、第一の摩擦力検出機構及び／又は第二の摩擦力検出機構とを備えたロール回転異常検出装置を、前記鋳片通路にダミーバーと一体的に通過させ、前記第一のロール当接面を隣り合う２本の前記第一のロールに対して当接させ、かつ、前記第二のロール当接面を隣り合う２本の前記第二のロールに対して当接させた状態で、前記第一のロール当接面に対して前記鋳片通路に沿った方向に加えられる摩擦力を前記第一の摩擦力検出機構によって検出し、及び／又は、前記第二のロール当接面に対して前記鋳片通路に沿った方向に加えられる摩擦力を前記第二の摩擦力検出機構によって検出し、前記第一の摩擦力検出機構の検出値に基づいて、前記第一のロールの回転異常を検出し、及び／又は、前記第二の摩擦力検出機構の検出値に基づいて、前記第二のロールの回転異常を検出することを特徴とする、連続鋳造設備のロール回転異常検出方法が提供される。
【００１６】
前記第一のロール当接面を３本以上の前記第一のロールに対して同時に当接させず、かつ、前記第二のロール当接面を３本以上の前記第二のロールに対して同時に当接させない状態で、前記第一の摩擦力検出機構による検出、及び／又は、前記第二の摩擦力検出機構による検出を行うようにしても良い。
【００１７】
また、前記ロール回転異常検出装置を前記ダミーバーに対して前記第一のロール側と前記第二のロール側との間で移動可能に保持しながら、前記鋳片通路に通過させても良い。
【００１８】
さらに、前記第一の摩擦力検出機構の検出値と、前記第一のロールと前記第二のロールとの間のロール間隔を検出するロール間隔検出機構の検出値に基づいて、前記第一のロールの回転異常を検出し、及び／又は、前記第二の摩擦力検出機構の検出値と前記ロール間隔検出機構の検出値に基づいて、前記第二のロールの回転異常を検出するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、第一のロール、第二のロールに対して第一のロール当接面、第二のロール当接面をそれぞれ当接させることにより、ロール回転異常検出装置が鋳片通路に対して傾くことを防止できる。従って、第一の摩擦力検出機構による摩擦力の検出、第二の摩擦力検出機構による摩擦力の検出等を正確に行い、第一のロールの回転異常、第二のロールの回転異常を精度良く検出できる。例えばダミーバーが捩れた姿勢になろうとした場合でも、ロール回転異常検出装置が鋳片通路に対して傾くことを防止して、第一のロールの回転異常、第二のロールの回転異常を精度良く検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明にかかる実施形態を説明する。図１に示すように、連続鋳造設備１は、溶融金属である溶鋼Ｈ０を貯留するタンディッシュ２、タンディッシュ２の底部からモールド３（鋳型）に溶鋼Ｈ０を注入する注入ノズル４、モールド３から引き出される鋳片Ｈ１を通過させる鋳片通路５、及び、鋳片Ｈ１の端部を保持してモールド３から鋳片通路５に引き出すダミーバー６を備えている。
【００２１】
鋳片通路５は、モールド３から下方に向かって略鉛直に設けられた鉛直路５ａ、鉛直路５ａの下端部から下方に向かうに従い次第に前方（図１においては右側）に向かうように略円弧状に湾曲した湾曲路５ｂ、及び、湾曲路５ｂの前端部から前方に向かって略水平に設けられた水平路５ｃを有しており、鋳片Ｈ１及びダミーバー６を鋳片通路５に沿った所定の通過方向Ｄ１（鉛直路５ａにおいては鉛直方向、湾曲路５ｂにおいては湾曲した方向、水平路５ｃにおいては水平方向）に通過させるように構成されている。また、図２に示すように、鋳片Ｈ１の長さ方向を通過方向Ｄ１に向け、鋳片Ｈ１の幅方向を通過方向Ｄ１に対して略垂直な方向（幅方向Ｄ２、水平方向）に向け、鋳片Ｈ１の厚さ方向を通過方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２対して略垂直な方向（厚さ方向Ｄ３）に向けた状態で、鋳片Ｈ１を通過させるようになっている。
【００２２】
鋳片通路５の厚さ方向Ｄ３における両側には、鋳片通路５内の鋳片Ｈ１をガイドするロール群１１（第一のロール群）、ロール群１２（第二のロール群）が設けられている。即ち、鋳片通路５は、ロール群１１、１２の間に形成されている。ロール群１１は、鋳片Ｈ１の裏面（水平路５ｃにおいて下側となる面）側をガイドするように、即ち、鋳片通路５の裏側（鉛直路５ａにおいては鉛直路５ａの後側、湾曲路５ｂにおいては湾曲路５ｂの外周側、水平路５ｃにおいては水平路５ｃの下側）に設けられている。ロール群１２は、鋳片Ｈ１の表面（水平路５ｃにおいて上側となる面）側をガイドするように、即ち、鋳片通路５の表側（鉛直路５ａにおいては鉛直路５ａの前側、湾曲路５ｂにおいては湾曲路５ｂの内周側、水平路５ｃにおいては水平路５ｃの上側）に設けられている。
【００２３】
裏側のロール群１１は、複数のロール１３（第一のロール）を備えている。ロール１３は、通過方向Ｄ１において鋳片通路５の裏側に沿って一列に並べて設けられている。図２に示すように、各ロール１３は、それぞれ略円柱状をなし、中心軸１３ａを幅方向Ｄ２に向けた状態で取り付けられている。さらに、各ロール１３（外周面１３ｂ）は、中心軸１３ａ（回転中心軸）を中心として回転可能になっている。各ロール１３の両端部は、図示しない軸受部（ベアリング）によってそれぞれ回転可能に保持されている。
【００２４】
なお、通過方向Ｄ１において隣り合うロール１３の回転中心間（中心軸１３ａの間）の距離Ｇ１（ロールピッチ、図１参照）は、必ずしも等間隔ではなく、例えば鋳片通路５の下流側ほど広くなっている。即ち、鉛直路５ａでは狭い間隔に、水平路５ｃでは鉛直路５ａよりも広い間隔になっている。
【００２５】
表側のロール群１２は、複数のロール１４（第二のロール）を備えている。ロール１４は、通過方向Ｄ１において鋳片通路５の表側に沿って一列に並べて設けられている。図２に示すように、各ロール１４は、ロール１３と同様に、それぞれ略円柱状をなし、中心軸１４ａを幅方向Ｄ２に向けた状態で取り付けられている。即ち、裏側のロール１３と表側のロール１４は、互いに略平行に設けられており、互いに対向するロール１３とロール１４の間のロール間隔（厚さ方向Ｄ３における外周面１３ｂと外周面１４ｂとの間の間隔）は、幅方向Ｄ２において一定になっている。各ロール１４（外周面１４ｂ）は、中心軸１４ａ（回転中心軸）を中心として回転可能になっている。各ロール１４の両端部は、図示しない軸受部によってそれぞれ回転可能に保持されている。
【００２６】
なお、表側のロール１４は、厚さ方向Ｄ３において裏側の各ロール１３に対して鋳片通路５を挟んで対向する位置に、それぞれ１つずつ対応させて設けられている。従って、通過方向Ｄ１において隣り合う表側のロール１４の回転中心間（中心軸１４ａの間）の距離Ｇ２（ロールピッチ、図１参照）も、必ずしも等間隔ではなく、例えば鋳片通路５の下流側ほど広くなっている。即ち、鉛直路５ａでは狭い間隔に、水平路５ｃでは鉛直路５ａよりも広い間隔になっている。
【００２７】
また、裏側のロール１３と表側のロール１４は、鋳片Ｈ１が鋳片通路５を通過する際、鋳片Ｈ１の裏面と表面によってそれぞれ押され、互いに離隔する方向に、僅かに移動するようになっている。つまり、鋳片Ｈ１が鋳片通路５を通過していない状態のロール間隔Ｇ３は、鋳片Ｈ１の厚さよりも僅かに小さい寸法に設定されており、鋳片Ｈ１が通過する際のロール間隔Ｇ４は、鋳片Ｈ１の厚さに合わせて広がり、鋳片Ｈ１の厚さと同一になるように設定されている。
【００２８】
ダミーバー６は、図１に示すように、複数のリンク部材２１を長さ方向（鋳片通路５の通過方向Ｄ１）において一列に繋ぎ合わせた構造になっている。リンク部材２１の端部同士の間には、連結部材２２がそれぞれ備えられている。各リンク部材２１の端部と連結部材２２は、ダミーバー６の幅方向（鋳片通路５の幅方向Ｄ２）に向けられた連結軸２３によってそれぞれ連結されている。即ち、各リンク部材２１、連結部材２２は、連結軸２３を中心としてそれぞれ個別に回転することができる。かかる構成により、ダミーバー６は、長さ方向における複数の部分で屈曲自在になっている。ダミーバー６の基端部には、鋳片Ｈ１の端部を結合させるダミーバーヘッド２５が設けられている。なお、ダミーバー６の厚さ（各リンク部材２１、各連結部材２２の厚さ）は、ロール間隔Ｇ３、Ｇ４よりも小さい寸法になっている。
【００２９】
次に、表側のロール１４の回転異常を検出するロール回転異常検出装置３０について説明する。図３は、ロール回転異常検出装置３０の平面図（厚さ方向Ｄ３から見た図）を示し、図４は、ロール回転異常検出装置３０の背面図（通過方向Ｄ１において上流側から見た図）を示している。図５は、ロール回転異常検出装置３０の側面図（幅方向Ｄ２から見た図）を示している。
【００３０】
図３及び図４に示すように、ロール回転異常検出装置３０は、２つの検出ユニット３１Ａ、３１Ｂを備えている。検出ユニット３１Ａ、３１Ｂは、ダミーバー６の幅方向（鋳片通路５の幅方向Ｄ２）において、ダミーバー６の両側にそれぞれ設けられている。また、検出ユニット３１Ａと検出ユニット３１Ｂは、ダミーバー６を中心として互いに左右対称な、実質的に同一の構造になっている。
【００３１】
検出ユニット３１Ａ、３１Ｂは、支持シャフト３２の両端部に取り付けられている。支持シャフト３２は、複数のリンク部材２１のうち１つに設けられた支持穴部３５に、中心軸をダミーバー６の幅方向に向けた状態で通されている。かかる支持穴部３５内において、支持シャフト３２は、リンク部材２１に対してダミーバー６の厚さ方向（鋳片通路５の厚さ方向Ｄ３）において所定の範囲内でスライド移動できるように、つまり、ダミーバー６に対して裏側（ロール１３側）と表側（ロール１４側）との間で移動可能に取り付けられている。そして、この支持シャフト３２の一端部に検出ユニット３１Ａ（後述する装置本体４１）が取り付けられ、他端部に検出ユニット３１Ｂ（装置本体４１）が取り付けられている。即ち、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂは、支持シャフト３２と一体的に、ダミーバー６に対してダミーバー６の厚さ方向に、ロール１３側とロール１４側との間でスライドできるように取り付けられている。
【００３２】
検出ユニット３１Ａと検出ユニット３１Ｂは実質的に同一の構造であるため、以下では検出ユニット３１Ａについてのみ、詳細に説明する。図３及び図４に示すように、検出ユニット３１Ａは、支持シャフト３２を介してダミーバー６（リンク部材２１）によって保持された装置本体４１を備えている。装置本体４１は、ダミーバー６の幅方向においてリンク部材２１の縁部に対して隣接する位置に設けられ、支持シャフト３２の端部に固定されている。
【００３３】
装置本体４１の裏側（裏側のロール１３に向けられる側、図４及び図５においては下面側）には、装置本体４１に対して固定された固定部材４２が設けられている。一方、装置本体４１の表側（表側のロール１４に向けられる側、図４及び図５においては上面側）には、ロール回転異常検出装置３０の厚さ方向（鋳片通路５の厚さ方向Ｄ３に向けられる方向）において装置本体４１に対して所定の範囲内で移動可能な可動部材４３が設けられている。装置本体４１の内部には、可動部材４３を厚さ方向において装置本体４１の外側（ロール１４側）に移動させるように付勢する付勢部材４５、及び、可動部材４３を厚さ方向において装置本体４１の内部側（ロール１４から離隔させる方向）に移動させる移動機構４６が設けられている。さらに、装置本体４１には、可動部材４３（後述する第二のロール当接面７２）に対してロール回転異常検出装置３０の長さ方向（通過方向Ｄ１）に沿った方向に加えられる摩擦力を検出する摩擦力検出機構５１（第二の摩擦力検出機構）と、ロール間隔Ｇ４を検出するロール間隔検出機構５２Ａ、５２Ｂが設けられている。
【００３４】
固定部材４２は、略長方形の平板状に形成されている。固定部材４２の裏面（図４及び図５においては下面）は、ロール１３の外周面１３ｂに当接する第一のロール当接面７１となっている。
【００３５】
可動部材４３は、略長方形の平板状に形成されており、表面（図４及び図５においては上面）側が装置本体４１の表面から外側（ロール１４側）に突出した状態で、裏面（図４及び図５においては下面）側が装置本体４１の内部に保持された状態で取り付けられている。また、可動部材４３は、付勢部材４５の付勢力によって、装置本体４１の外側に突出するように付勢されているが、装置本体４１の内部の形状により、ロール回転異常検出装置３０の厚さ方向における移動範囲が規制されている。さらに、可動部材４３は、ロール回転異常検出装置３０の長さ方向において、装置本体４１と移動機構４６に対して所定の範囲内で僅かにスライド移動できるようになっているが、付勢部材４５の弾性力によって、ダミーバー６の先端部側（ダミーヘッド２３の反対側）に戻るように付勢されている。
【００３６】
可動部材４３の表面は、ロール１４の外周面１４ｂに当接する第二のロール当接面７２となっている。なお、図示の例では、第一のロール当接面７１と第二のロール当接面７２は、ロール回転異常検出装置３０の厚さ方向に対して略垂直に、互いに略平行に設けられた平面であり、また、ロール回転異常検出装置３０の厚さ方向からみて、互いに重なる位置に設けられている。
【００３７】
上記の第一のロール当接面７１と第二のロール当接面７２は、図４及び図５に示すように、ダミーバー６及びロール回転異常検出装置３０を鋳片通路５に通過させる際に、厚さ方向Ｄ３において互いに対向する側に配置されているロール１３の外周面１３ｂ、ロール１４の外周面１４ｂに対して、それぞれ鋳片通路５側から当接させられるようになっている。このようにすると、検出ユニット３１Ａが通過方向Ｄ１に対して傾くことを防止でき、鋳片通路５内に理想的な姿勢で通過させ、ロール１４の回転異常の検出を精度良く行えるようになる。
【００３８】
なお、図５に示すように、第一のロール当接面７１は、裏側の２つのロール１３に対して同時に当接可能であることが望ましい。第二のロール当接面７２は、表側の２つのロール１４に対して同時に当接可能であることが望ましい。換言すれば、ロール回転異常検出装置３０の長さ方向における第一のロール当接面７１の長さＬ１（即ち、通過方向Ｄ１における長さ）は、裏側のロール１３の回転中心間の距離Ｇ１よりも長く形成されていることが望ましく、ロール回転異常検出装置３０の長さ方向における第二のロール当接面７２の長さＬ２は、表側のロール１４の回転中心間の距離Ｇ２よりも長く形成されていることが望ましい。このようにすると、第一のロール当接面７１を裏側の２つのロール１３の外周面１３ｂに架け渡し、かつ、第二のロール当接面７２を表側の２つのロール１４の外周面１４ｂに架け渡した状態で、検出ユニット３１Ａを安定的に保持できる。即ち、検出ユニット３１Ａが鋳片通路５の通過方向Ｄ１に対して傾くこと（ロール回転異常検出装置３０の長さ方向が通過方向Ｄ１に対してずれること）や、検出ユニット３１Ａが鋳片通路５の厚さ方向Ｄ３に対して傾くこと（ロール回転異常検出装置３０の厚さ方向が厚さ方向Ｄ３に対してずれること）を、より確実に防止できる。
【００３９】
より好ましくは、第一のロール当接面７１は、裏側の３つのロール１３に対して同時に当接しないことが望ましく、第二のロール当接面７２は、表側の３つのロール１４に対して同時に当接しないことが望ましい。つまり、第一のロール当接面７１の長さＬ１は、裏側のロール１３の回転中心間の距離Ｇ１の２倍よりも短く形成されている（Ｇ１＜Ｌ１＜２Ｇ１である）ことが望ましい。また、第二のロール当接面７２の長さＬ２は、表側のロール１４の回転中心間の距離Ｇ２の２倍よりも短く形成されている（Ｇ２＜Ｌ２＜２Ｇ２である）ことが望ましい。このようにすると、例えば鋳片通路５の湾曲路５ｂにおいても、また、鉛直路５ａや水平路５ｃにおいてロール１３、１４の位置ずれがある場合などにおいても、第一のロール当接面７１と第二のロール当接面７２を、各ロール１３、１４に対して確実に当接させやすくなる。
【００４０】
即ち、第一のロール当接面７１が裏側の３つのロール１３に対して同時に当接可能な大きさ、第二のロール当接面７２が表側の３つのロール１４に対して同時に当接可能な大きさであると、図６に示すように、ロール１３が一平面上に並んでいない場合や、ロール１４が一平面上に並んでいない場合に、隣り合うロール１３、１４に対して第一のロール当接面７１や第二のロール当接面７２が均等に当接しなくなるおそれがある（図６において点線で示した状態）。この場合、ロール間隔Ｇ３を所望のロール間隔Ｇ４に押し広げることができず、また、第二のロール当接面７２に与えられる摩擦力を適切に検出できなくなり、ロール１４の回転状態を正確に検出できないことが考えられる。また、第一のロール当接面７１や第二のロール当接面７２が長すぎると、ロール１３、１４に対して第一のロール当接面７１や第二のロール当接面７２が引っ掛かりやすくなり、ロール回転異常検出装置３０を円滑に移動させにくくなるおそれもある。これに対し、第一のロール当接面７１が裏側の３つのロール１３に対して同時に当接しない大きさ、第二のロール当接面７２が表側の３つのロール１４に対して同時に当接しない大きさであれば、ロール１３が一平面上に並んでいない場合や、ロール１４が一平面上に並んでいない場合にも、図６において実線及び一点鎖線で示すように、隣り合うロール１３、１４に対して第一のロール当接面７１や第二のロール当接面７２を確実に当接させやすくなり、鋳片通路５におけるロール回転異常検出装置３０の移動も、円滑に行えるようになる。
【００４１】
さらに、裏側のロール１３のアライメントを検出するアライメント計（裏側の隣り合う２本のロール１３の間にアングルバーを架け渡し、アングルバーの傾斜角度を検出することにより、裏側のロール１３のアライメントを測定する機構）が、例えば検出ユニット３１Ａ、３１Ｂの間においてダミーバー６に備えられていることがあるが、そのような場合は、アライメント計のアングルバーが当接するロール１３と第一のロール当接面７１が当接するロール１３が互いに同じになるようにすることが好ましい。そうすれば、ロール回転異常検出装置３０の検出精度とアライメント計の検出精度が悪化することを防止できる。そのためには、上記のように、第一のロール当接面７１は、裏側の２つのロール１３に対して同時に当接し、３つのロール１３に対して同時に当接しない長さであることが望ましい。
【００４２】
なお、前述のように、距離Ｇ１は、鋳片通路５の上流側と下流側で異なる値になっているが、第一のロール当接面７１の長さＬ１は、最も大きい距離Ｇ１よりも長い寸法であれば良く、また、より好ましくは、最も小さい距離Ｇ１の２倍よりも短い寸法であれば良い。即ち、第一のロール当接面７１は、鋳片通路５全体に亘って、１つ又は２つのロール１３に対して当接する大きさ、より好ましくは、３つ以上のロール１３に対して同時には当接しない大きさであれば良い。同様に、距離Ｇ２は、鋳片通路５の上流側と下流側で異なる値になっているが、第二のロール当接面７２の長さＬ２は、最も大きい距離Ｇ２よりも長い寸法であれば良く、また、より好ましくは、最も小さい距離Ｇ２の２倍よりも短い寸法であれば良い。即ち、第二のロール当接面７２は、鋳片通路５全体に亘って、１つ又は２つのロール１４に対して当接する大きさ、より好ましくは、３つ以上のロール１４に対して同時には当接しない大きさであれば良い。
【００４３】
図７は、付勢部材４５と移動機構４６の構造を示している。付勢部材４５は、図示の例ではコイルバネであり、一端部は装置本体４１の内部に支持され、他端部は可動部材４３に接続されており、装置本体４１と可動部材４３との間でロール回転異常検出装置３０の厚さ方向において圧縮された状態で保持されている。即ち、厚さ方向に弾性力が働くように設けられている。また、図示の例では、付勢部材４５は、ロール回転異常検出装置３０の長さ方向において可動部材４３の両端部側にそれぞれ２個ずつ設けられており、各端部側においては、２個の付勢部材４５がロール回転異常検出装置３０の幅方向（幅方向Ｄ２）に並べて設けられている（図３参照）。即ち、合計で４つの付勢部材４５が設けられている。なお、本実施形態において、付勢部材４５は、第一のロール当接面７１と第二のロール当接面７２を互いに離隔させるように付勢する当接面付勢部材として機能する。
【００４４】
移動機構４６は、図示の例では油圧シリンダ機構であり、シリンダ本体４６ａと、ピストンロッド４６ｂとを備えている。シリンダ本体４６ａは、装置本体４１の内部に対して固定されている。ピストンロッド４６ｂは、装置本体４１に対してロール間隔検出装置３０の厚さ方向に沿ってスライド可能に取り付けられている。ピストンロッド４６ｂの先端部は、可動部材４３に取り付けられている。即ち、シリンダ本体４６ａを駆動させることにより、ピストンロッド４６ｂを伸縮させることで、可動部材４３を装置本体４１に対して厚さ方向に移動させる構成となっている。シリンダ本体４６ａの駆動は、後述する制御ユニット１０１によって制御される。また、図示の例では、移動機構４６は、ロール回転異常検出装置３０の長さ方向において２つ並べて設けられている。なお、本実施形態において、移動機構４６は、第一のロール当接面７１と第二のロール当接面７２を互いに近接させる動力を与える当接面移動機構として機能する。
【００４５】
摩擦力検出機構５１は、可動部材４３のダミーバーヘッド２５側に設けられている。図８に示すように、摩擦力検出機構５１は、加圧力（荷重）を電圧値として検出するロードセル８１と、ロードセル８１のロードボタン８１ａを押圧するボタン押圧部８２とを備えている。ロードセル８１は、装置本体４１の内部に設けられており、ロードボタン８１ａを可動部材４３（可動部材４３のダミーバーヘッド２５側の端部）に向けた状態で備えられている。一方、ボタン押圧部８２は、可動部材４３のダミーバーヘッド２５側の端部に形成された切り欠き部に設けられている。ロードボタン８１ａとボタン押圧部８２は、ロール回転異常検出装置３０の長さ方向において互いに対向するように備えられている。ロードセル８１の検出値は、後述するデータ処理ユニット１０２に送信されるようになっている。
【００４６】
なお、可動部材４３に対して外力が与えられていない状態（即ち、第二のロール当接面７２に対して摩擦力が加えられていない状態）では、ロール回転異常検出装置３０の長さ方向において、ロードボタン８１ａとボタン押圧部８２の間に、所定間隔の隙間８３（クリアランス）が形成されるようにしても良い。このようにすると、ロードボタン８１ａに対して過剰な加圧力が加えられることを抑制でき、ロードセル８１が故障することを防止できる。また、可動部材４３が装置本体４１に対して長さ方向に移動していない状態と移動した状態（即ち、ロール１４の回転の有無）を、明確に判別できるようになる。なお、隙間８３の大きさは、ロール回転異常検出装置３０の長さ方向において例えば約３ｍｍ程度であっても良い。
【００４７】
図３に示すように、ロール間隔検出機構５２Ａ、５２Ｂは、ロール回転異常検出装置３０の幅方向において固定部材４２、可動部材４３に隣接した位置に設けられている。また、ロール回転異常検出装置３０の長さ方向において並べて設けられている。
【００４８】
ロール間隔検出機構５２Ａ、５２Ｂとしては、公知の間隔検出機構を用いることができる。図９に示す例では、ロール間隔検出機構５２Ａ、５２Ｂは、裏側のロール１３の外周面１３ｂに対して接触する第一の接触体９１、表側のロール１４の外周面１４ｂに対して接触する第二の接触体９２、及び、装置本体４１に対する第一の接触体９１の変位量及び装置本体４１に対する第二の接触体９２の変位量を測定する変位計９３をそれぞれ備えている。
【００４９】
第一の接触体９１は、装置本体４１の裏側に設けられており、頂部（図９においては下端部）が第一のロール当接面７１よりも外側（ロール１３側）に突出した状態で、また、基部（図９においては上端部）が装置本体４１の内部に保持された状態で取り付けられている。装置本体４１の内部には、第一の接触体９１を厚さ方向において装置本体４１の外側に移動させるように付勢する第一の接触体付勢部材９５が設けられている。図示の例では、第一の接触体付勢部材９５はコイルバネであり、変位計９３と第一の接触体９１との間で圧縮された状態で保持されている。かかる第一の接触体付勢部材９５により、第一の接触体９１は装置本体４１の外側（ロール１３側）に突出するように付勢されているが、装置本体４１の内部の形状により、ロール回転異常検出装置３０の厚さ方向における移動範囲が規制されている。
【００５０】
第二の接触体９２は、装置本体４１の表側に設けられており、頂部（図９においては上端部）が第二のロール接触面５２よりも外側（ロール１４側）に突出した状態で、基部（図９においては下端部）が装置本体４１の内部に保持された状態で取り付けられている。また、装置本体４１の内部には、第二の接触体９２を厚さ方向において装置本体４１の外側に移動させるように付勢する第二の接触体付勢部材９６が設けられている。図示の例では、第二の接触体付勢部材９６はコイルバネであり、変位計９３と第二の接触体９２との間で圧縮された状態で保持されている。かかる第二の接触体付勢部材９６により、第二の接触体９２は装置本体４１の外側（ロール１４側）に突出するように付勢されているが、装置本体４１の内部の形状により、ロール回転異常検出装置３０の厚さ方向における移動範囲が規制されている。
【００５１】
変位計９３は、装置本体４１に対する厚さ方向における第一の接触体９１の変位量、及び、装置本体４１に対する厚さ方向における第二の接触体９２の変位量を測定することができる。変位計９３の検出値は、後述するデータ処理ユニット１０２に送信されるようになっている。
【００５２】
以上のような装置本体４１、固定部材４２、可動部材４３、摩擦力検出機構５１、ロール間隔検出機構５２Ａ、５２Ｂ等が、他方の検出ユニット３１Ｂにも備えられており、検出ユニット３１Ａと実質的に同一に構成されている。
【００５３】
さらに、図３に示すように、ロール回転異常検出装置３０は、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂに設けられている移動機構４６の制御を行う制御ユニット１０１と、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂに設けられているロードセル８１と変位計９３のデータを処理するデータ処理ユニット１０２とを備えている。また、制御ユニット１０１に対して電圧を供給するバッテリー１０３、データ処理ユニット１０２に対して電圧を供給するバッテリー１０４を備えている。
【００５４】
図示の例では、制御ユニット１０１とデータ処理ユニット１０２は、検出ユニット３１Ａ、３１Ｂと支持シャフト３２が取り付けられているリンク部材２１に対してダミーバー６の先端部側に隣接しているリンク部材２１に取り付けられている。また、制御ユニット１０１とデータ処理ユニット１０２は、リンク部材２１を挟んで互いに対向する位置に設けられている。一方、バッテリー１０３、１０４は、制御ユニット１０１とデータ処理ユニット１０２が取り付けられているリンク部材２１に対してダミーバー６の先端部側に隣接しているリンク部材２１に取り付けられている。また、リンク部材２１を挟んで互いに対向する位置に設けられている。
【００５５】
データ処理ユニット１０２は、検出ユニット３１Ａ、３１Ｂに対して配線等を介して電気的に接続されており、ロール回転異常検出装置３０が各ロール１３、１４の間を通過する際に検出されるロードセル８１の検出値、ロール間隔検出機構５２Ａの検出値、ロール間隔検出機構５２Ｂの検出値を記録するようになっている。
【００５６】
次に、以上のように構成された連続鋳造設備１とロール回転異常検出装置３０の作用について説明する。先ず、連続鋳造が開始される前の連続鋳造設備１において、モールド３からタンディッシュ２及び注入ノズル４を取り外し、ロール回転異常検出装置３０を備えたダミーバー６を、図示しない移動装置を用いて、ダミーバー６の先端部からモールド３を通じて鋳片通路５内に挿入させる。ダミーバー６（ロール回転異常検出装置３０）は、ダミーバー６（ロール回転異常検出装置３０）の長さ方向、幅方向、厚さ方向をそれぞれ鋳片通路５の通過方向Ｄ１、幅方向Ｄ２、厚さ方向Ｄ３に合わせた状態で鋳片通路５内に挿入される。
【００５７】
なお、ダミーバー６をモールド３に挿入する際、ロール回転異常検出装置３０においては、制御ユニット１０１の制御により、各検査ユニット３１Ａ、３１Ｂの移動機構４６を駆動させ、可動部材４３を装置本体４１側に引き入れた状態にする。即ち、移動機構４６が駆動していない状態では、可動部材４３は、付勢部材４５の弾性力により、装置本体４１から突出した状態になり、第一のロール当接面７１から第二のロール当接面７２までの厚さは、モールド３や鋳片通路５を通過しにくい寸法（ロール間隔Ｇ３、Ｇ４よりも大きい値）になっている。そのため、移動機構４６の駆動により、付勢部材４５の弾性力に抗して、可動部材４３を装置本体４１側に引き入れることで、第一のロール当接面７１から第二のロール当接面７２までの厚さを小さくし、モールド３を通過しやすい状態にする。ロール回転異常検出装置３０がモールド３を通過して、鋳片通路５に導入されたら、移動機構４６の駆動を停止させる。すると、付勢部材４５の弾性力によって、可動部材４３が装置本体４１から突出し、第一のロール当接面７１はロール１３に対して厚さ方向Ｄ３に押し付けられ、第二のロール当接面７２はロール１４に対して厚さ方向Ｄ３に押し付けられた状態になる。
【００５８】
こうして、ダミーバー６及びロール回転異常検出装置３０を鋳片通路５に挿入し、ダミーバー６の基端部（ダミーバーヘッド２５）をモールド３に配置した状態にして、ダミーバー６を静止させる。次に、タンディッシュ２及び注入ノズル４をモールド３に接続し、タンディッシュ２内に溶鋼Ｈ０を供給する。そして、タンディッシュ２から注入ノズルを通じて、モールド３に溶鋼Ｈ０を注入し、モールド３において溶鋼Ｈ０を冷却し、凝固させる。これにより、ダミーバーヘッド２５に鋳片Ｈ１の端部が形成される。
【００５９】
次に、ダミーバー６を図示しない移動装置によって、通過方向Ｄ１に沿って、鋳片通路５の上流側から下流側に向かって移動させる。すると、鋳片Ｈ１がダミーバーヘッド２５に引っ張られ、鋳片通路５内に引き出される。鋳片通路５に引き出された鋳片Ｈ１は、ダミーバー６の移動に伴って鋳片通路５を通過し、さらに冷却される。鋳片通路５において、ダミーバー６と鋳片Ｈ１は、裏側の各ロール１３と表側の各ロール１４によってガイドされながら、所定の通過方向Ｄ１に沿って下流側に移動する。裏側の各ロール１３は、鋳片Ｈ１の移動に伴って、所定の回転方向Ｄ４にそれぞれ回転させられ、表側のロール１４は、鋳片Ｈ１の移動に伴って、所定の回転方向Ｄ５（ロール１３の回転方向Ｄ４に対して逆方向）にそれぞれ回転させられる。こうして、モールド３において溶鋼Ｈ０を凝固させながら、ダミーバー６によって鋳片Ｈ１を連続的に引き出すことにより、細長い平板状の鋳片Ｈ１を鋳造することができる。
【００６０】
ところで、上記のように鋳片Ｈ１を形成する間、ロール回転異常検出装置３０は、ダミーバー６と共に鋳片通路５内を移動する。そして、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂに設けられている摩擦力検出機構５１の検出値に基づいて、表側の各ロール１４の回転状態を検査することができる。また、各ロール間隔検出機構５２Ａ、５２Ｂの検出値より、ロール間隔Ｇ４を検査することができる。
【００６１】
検出ユニット３１Ａは、裏側のロール１３の外周面１３ｂに対して第一のロール当接面７１を当接させ、表側のロール１４の外周面１４ｂに対して第二のロール当接面７２を当接させながら、通過方向Ｄ１に移動する。検出ユニット３１Ｂは、ダミーバー６を挟んで検出ユニット３１Ａに対して対向する位置において、検出ユニット３１Ａの第一のロール当接面７１が当接しているロール１３と同一のロール１３の外周面１３ｂに対して第一のロール当接面７１を当接させ、検出ユニット３１Ａの第二のロール当接面７２が当接しているロール１４と同一のロール１４の外周面１４ｂに対して第二のロール当接面７２を当接させながら、検出ユニット３１Ａと一体的に、通過方向Ｄ１に移動する（図４参照）。
【００６２】
前述のように、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂにおいて、第一のロール当接面７１と第二のロール当接面７２は、付勢部材４５の付勢力により、互いに離隔させられ、ロール１３、１４に対してそれぞれ厚さ方向Ｄ３に押し付けられるようにして当接させられる。ロール１３、１４は、第一のロール当接面７１、第二のロール当接面７２によって互いに離隔する方向に押されて僅かに移動する。即ち、ロール間隔は、鋳片Ｈ１が通過する際のロール間隔Ｇ４に押し広げられる。こうして、ロール１３、１４に対して鋳片Ｈ１が通過する際に鋳片Ｈ１から与えられる加圧力と同様の加圧力を与えることにより、鋳片Ｈ１が通過する際のロール１４の回転状態を適切に検出することができる。また、第一のロール当接面７１、第二のロール当接面７２をそれぞれロール１３、１４に対して当接させることで、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂを各ロール１３、１４の間に確実に保持することができ、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂの姿勢が通過方向Ｄ１に対してずれることを防止できる。
【００６３】
各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂが互いに対向する一対のロール１３とロール１４との間を通過して、当該ロール１３、１４の上流側から下流側に移動する際、裏側のロール１３は、図５に示したように、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂの第一のロール当接面７１の移動に従動するようにして、回転方向Ｄ４に回転する。表側のロール１４は、正常に回転できる状態であれば、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂの第二のロール当接面７２の移動に従動するようにして、回転方向Ｄ５に回転する。即ち、第二のロール当接面７２と表側のロール１４の外周面１４ｂとの間に働く摩擦力は、非常に小さい値であり、第二のロール当接面７２（可動部材４３）は、通過方向Ｄ１においては装置本体４１に対して殆ど移動させられない。そのため、ボタン押圧部８２はロードボタン８１ａから離隔したままになり（図８において一点鎖線で示した状態）、ロードセル８１において加圧力が検出されることはない。あるいは、ボタン押圧部８２がロードボタン８１ａに接触したとしても、ロードセル８１において検出される加圧力は、非常に小さい値である。
【００６４】
一方、表側のロール１４が正常に回転できない状態（回転異常状態）になっていると、回転異常状態のロール１４は、第二のロール当接面７２の移動に対して円滑に従動できず、所定の回転方向Ｄ５に回転しない状態、または、回転速度が遅い状態になる。この場合、第二のロール当接面７２とロール１４の外周面１４ｂとの間に働く摩擦力が、上記の正常な回転状態のときと比較して強くなる。従って、第二のロール当接面７２（可動部材４３）は、装置本体４１に対して通過方向Ｄ１とは逆方向に、付勢部材４５の弾性力に抗して移動させられる。すると、ボタン押圧部８２によってロードボタン８１ａが押圧され（図８において二点鎖線で示した状態）、ロードセル８１において加圧力（所定の基準値より高い電圧値）が検出される。
【００６５】
また、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂのロール間隔検出機構５２Ａ、５２Ｂが互いに対向するロール１３とロール１４との間を通過する際、図１０に示すように、第一の接触体９１は、裏側のロール１３の外周面１３ｂによって押され、第一の接触体付勢部材９５の弾性力に抗して、装置本体４１側に押し込まれる。第二の接触体９２は、表側のロール１４の外周面１４ｂによって押され、第二の接触体付勢部材９６の弾性力に抗して、装置本体４１側に押し込まれる。こうして各ロール１３、１４によって与えられた第一の接触体９１の変位量、第二の接触体９２の変位量が、変位計９３において検出され、データ処理ユニット１０２に送信される。
【００６６】
このように、摩擦力検出機構５１、ロール間隔検出機構５２Ａ、５２Ｂによる検出を行う際、前述のように、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂは、第一のロール当接面７１、第二のロール当接面７２によって、それぞれ理想的な姿勢に保持されている。即ち、第二のロール当接面７２に対して通過方向Ｄ１に沿った方向に与えられる摩擦力を、ロードセル８１によって適切に検出できる。また、第一の接触体９１、第二の接触体９２をそれぞれ厚さ方向Ｄ３に沿って変位させることができ、厚さ方向Ｄ３における第一の接触体９１の変位量、第二の接触体９２の変位量を適切に検出できる。
【００６７】
特に、第一のロール当接面７１の長さＬ１は、距離Ｇ１よりも長く形成されており、第一のロール当接面７１は、隣り合う裏側の２つのロール１３に対して同時に当接することができる（図５参照）。この場合、第一のロール当接面７１は、厚さ方向Ｄ３に対して垂直な姿勢（通過方向Ｄ１に対して平行な姿勢）に維持されながら、上流側のロール１３から下流側のロール１３へと、円滑に受け渡される。また、第二のロール当接面７２の長さＬ２は、距離Ｇ２よりも長く形成されており、第二のロール当接面７２は、隣り合う表側の２つのロール１４に対して同時に当接することができる。この場合、第二のロール当接面７２は、厚さ方向Ｄ３に対して垂直な姿勢に維持されながら、上流側のロール１４から下流側のロール１４へと、円滑に受け渡される。以上のように、第一のロール当接面７１を裏側の２つのロール１３に対して同時に当接させ、かつ、第二のロール当接面７２を表側の２つのロール１４に対して同時に当接させながら、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂを鋳片通路５に通過させることにより、ロール回転異常検出装置３０をさらに安定した状態で保持できる。即ち、検出ユニット３１Ａ、３１Ｂが通過方向Ｄ１や厚さ方向Ｄ３に対して傾くことを、より確実に防止できる。
【００６８】
なお、第一の接触体９１、第二の接触体９２がロール１３、１４に対してそれぞれ接触するとき（第一の接触体９１の変位量、第二の接触体９２の変位量を検出するとき）に、第一のロール当接面７１が必ず２つのロール１３に当接し、第二のロール当接面７２が必ず２つのロール１４に当接する状態（図１０参照）になるようにすれば、ロール間隔検出機構５２Ａ、５２Ｂが厚さ方向Ｄ３に対して傾斜することを確実に防止でき、厚さ方向Ｄ３における第一の接触体９１の変位量、第二の接触体９２の変位量を精度良く検出できる。
【００６９】
また、ダミーバー６（リンク部材２１）が通過方向Ｄ１に対して捩れた姿勢になろうとした場合でも、第一のロール当接面７１、第二のロール当接面７２をそれぞれロール１３、１４に対して当接させることで、ロール回転異常検出装置３０の姿勢が通過方向Ｄ１に対して捩れることを抑制できる。さらに、本実施の形態では、リンク部材２１がロール１３側又はロール側１４に向かって移動した場合でも、支持シャフト３２及び各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂをリンク部材２１に対して相対的に厚さ方向Ｄ３に移動させることができる。これにより、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂから各ロール１３、１４に対して与えられる加圧力を適切な値に維持することができ、また、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂを鋳片通路５内において円滑に移動させることができる。即ち、ダミーバー６のガタつきがロール回転異常検出装置３０や各ロール１３、１４に与える影響を、支持シャフト３２のスライドにより軽減することができる。
【００７０】
例えば図１１に示すように、リンク部材２１が裏側のロール１３から離れて表側のロール１４側に移動しようとした場合には、支持シャフト３２及び検出ユニット３１Ａ、３１Ｂがリンク部材２１に対して相対的に裏側のロール１３側に向かって移動することにより、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂの第一のロール当接面７１が裏側のロール１３から離隔すること（第一のロール当接面７１から裏側のロール１３に対して与えられる加圧力が弱くなること）、及び、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂの第二のロール当接面７２から表側のロール１４に対して与えられる加圧力が過剰に強くなることを防止できる。また、リンク部材２１が表側のロール１４から離れて裏側のロール１３側に移動した場合には、支持シャフト３２及び検出ユニット３１Ａ、３１Ｂがリンク部材２１に対して相対的に表側のロール１４側に向かって移動することにより、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂの第一のロール当接面７１から裏側のロール１３に対して与えられる加圧力が強くなること、及び、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂの第二のロール当接面７２から表側のロール１４に対して与えられる加圧力が弱くなることを防止できる。
【００７１】
さらに、リンク部材２１の両側に検出ユニット３１Ａ、３１Ｂを設け、一本のロール１３に対してリンク部材２１の両側において第一のロール当接面７１をそれぞれ当接させ、また、一本のロール１４に対してリンク部材２１の両側において第二のロール当接面７２をそれぞれ当接させることで、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂをよりバランスよく支持することができる。また、ロール回転異常検出装置３０が幅方向Ｄ２に対して傾斜することも、効果的に防止できる。
【００７２】
こうして、ロール回転異常検出装置３０は、各摩擦力検出機構５１、ロール間隔検出機構５２Ａ、５２Ｂによる検出を行いながら通過方向Ｄ１に移動し、データ処理ユニット１０２には、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂから送信されたロードセル８１の検出値、及び、変位計９３の検出値がそれぞれ記録される。このデータ処理ユニット１０２に記録されたロードセル８１の検出値に基づいて、各ロール１４が正常に回転するか否かを判断することができる。即ち、ロール回転異常検出装置３０が一対のロール１３、１４の間を通過するときに、ロードセル８１によって電圧が検出されなかった（または、検出された電圧が小さかった）場合は、第二のロール当接面７２に摩擦力が働かず、可動部材４３が装置本体４１に対して移動しなかった、つまり、ロール１４が正常に回転したと判断できる。一方、ロードセル８１によって所定の基準値以上の電圧が検出された場合は、第二のロール当接面７２に摩擦力が働き、可動部材４３が装置本体４１に対して移動した、つまり、ロール１４が正常に回転しなかったと判断できる。
【００７３】
以上説明したように、かかるロール回転異常検出装置３０によれば、第一のロール当接面７１を裏側のロール１３に対して確実に当接させ、また、第二のロール当接面７２を表側のロール１４に対して確実に当接させることができる。これにより、ロール回転異常検出装置３０が通過方向Ｄ１（鋳片通路５）に対して傾くことを防止でき、ロール回転異常検出装置３０を鋳片通路５内に理想的な姿勢で通過させ、ロール１４の回転異常、ロール間隔Ｇ４等を精度良く検出することができる。特に、第一のロール当接面７１を２つのロール１３に架け渡し、かつ、第二のロール当接面７２を２つのロール１４に架け渡した状態で検出ユニット３１Ａ、３１Ｂを保持することで、ロール回転異常検出装置３０が通過方向Ｄ１に対して傾くことを、より確実に防止できる。例えばダミーバー６が捩れた姿勢になろうとした場合でも、ロール回転異常検出装置３０が通過方向Ｄ１に対して傾くことを防止して、ロール１４の回転異常、ロール間隔Ｇ４等を精度良く検出できる。
【００７４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７５】
例えば以上の実施形態では、ロール回転異常検出装置３０は、２つの検出ユニット３１Ａ、３１Ｂを備える構成としたが、検出ユニットの個数は２つに限定されず、例えば１つであっても良い。この場合も、第一のロール当接面７１、第二のロール当接面７２をそれぞれロール１３、１４に対して当接させることで、ロール回転異常検出装置３０がロール１３、１４に対して傾くことを好適に防止できる。ただし、以上の実施形態のように、２つの検出ユニット３１Ａ、３１Ｂをダミーバー６を挟んで両側に備える構成にすれば、バランスが良くなり、ロール回転異常検出装置３０をさらに安定した状態で保持することが可能である。
【００７６】
また、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂに設けられている固定部材４２、可動部材４３、付勢部材４５、移動機構４６、摩擦力検出機構５１、ロール間隔検出機構５２Ａ、５２Ｂ等の配置や個数等も、以上の実施の形態に示したものには限定されない。例えばロール間隔検出機構は、各検出ユニット３１Ａ、３１Ｂに１個ずつ設けても良い。
【００７７】
以上の実施形態では、装置本体４１にロードセル８１を設け、可動部材４３にボタン押圧部８２を設けた構成としたが、勿論、装置本体４１にボタン押圧部８２を設け、可動部材４３にロードセル８１を設けた構成としても良い。
【００７８】
さらに、以上の実施形態では、ロードボタン８１ａとボタン押圧部８２との間に隙間８３を設けるとしたが、隙間８３は必ずしも設けなくても良い。この場合も、ロールの回転異常を検出することが可能である。即ち、例えばロードセル８１の検出値が低い場合は、第二のロール当接面１４に加えられる摩擦力が小さく、ロール１４が正常に回転する状態と判断できる。また、ロードセル８１の検出値が高い場合は、第二のロール当接面１４に加えられる摩擦力が大きく、ロール１４が正常に回転しない状態と判断できる。
【００７９】
また、以上の実施形態では、摩擦力検出機構５１の検出値のみからロール１４の回転状態を判断する方法を説明したが、摩擦力検出機構５１の検出値とロール間隔検出機構５２Ａ、５２Ｂの検出値とに基づいて、ロール１４の回転状態を判断するようにしても良い。例えば、ロール１４が正常に回転する場合に得られるロードセル８１の検出値と変位計９３の検出値との関係（変化特性）、及び、ロール１４が回転しない場合に得られるロードセル８１の検出値と変位計９３の検出値との関係を予め調査しておき、かかる関係を例えばデータ処理ユニット１０２に記憶させておく。そして、これらの関係と、実際に検出されたロードセル８１の検出値と変位計９３の検出値との関係を比較することにより、ロール１４が正常に回転しているか否かを、データ処理ユニット１０２によって自動的に判定できるようにしても良い。
【００８０】
以上の実施形態では、装置本体４１の表側に可動部材４３と摩擦力検出機構５１（第二の摩擦力検出機構）を設け、表側のロール１４の回転異常のみを検出する構成としたが、勿論、装置本体４１の裏側に可動部材と第一のロール当接面７１に加えられる摩擦力を検出する摩擦力検出機構（第一の摩擦力検出機構）を設け、かかる摩擦力検出機構の検出値に基づいて、裏側のロール１３の回転異常を検出する構成としても良い。また、第一の摩擦力検出機構と第二の摩擦力検出機構を共に設け、裏側のロール１３の回転異常と表側のロール１４の回転異常を同時に検出できるようにしても良い。
【００８１】
例えば図１２に示すように、固定部材４２に代えて、可動部材１１１を設け、この可動部材１１１の裏面を、第一のロール当接面７１としても良い。さらに、可動部材１１１を装置本体４１の外側（裏側のロール１３側）に向かって突出させる付勢部材１１２、可動部材４３を厚さ方向において装置本体４１の内部側（裏側のロール１３から離隔させる方向）に移動させる移動機構１１３、第一のロール当接面７１に対して通過方向Ｄ１に沿った方向に加えられる摩擦力を検出する摩擦力検出機構１１４（第一の摩擦力検出機構）等を設ければ良い。なお、付勢部材１１２、移動機構１１３、摩擦力検出機構１１４としては、例えば以上の実施の形態に示した付勢部材４５、移動機構４６、摩擦力検出機構５１とそれぞれ同様の構成を用いることができる。このような構成により、表側のロール１４の回転状態と同様に、裏側のロール１３の回転状態も検出することができる。即ち、摩擦力検出機構１１４のロードセル８１において摩擦力が検出されない（あるいは検出された摩擦力が小さい）場合は、裏側のロール１３が正常に回転可能であり、摩擦力検出機構１１４のロードセル８１において摩擦力が検出された（あるいは検出された摩擦力が大きい）場合は、裏側のロール１３が正常に回転できない状態であると判断できる。また、この場合も、ロール１３、１４に対して第一のロール当接面７１、第二のロール当接面７２をそれぞれ当接させることにより、ロール回転異常検出装置３０が通過方向Ｄ１に対して傾くことを防止しながら、第一の摩擦力検出機構１１４による摩擦力の検出、第二の摩擦力検出機構５１による摩擦力の検出等を正確に行い、各ロール１３、１４の回転異常を精度良く検出できる。
【００８２】
以上の実施形態では、鋳片通路５は鉛直路５ａ、湾曲路５ｂ、水平路５ｃを有する通路（垂直曲げ型）であるとしたが、鋳片通路５の構成はかかるものに限定されず、例えば鉛直路５ａを備えず、湾曲路５ｂと水平路５ｃを有する通路（湾曲型）、鉛直路５ａのみを備える通路（垂直型）等であっても良い。そのような鋳片通路においても、本実施形態にかかるロール回転異常検出装置３０によれば、ロールの回転異常を精度良く検出できる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、例えば連続鋳造設備に設けられているロールの回転異常を検出するための装置及び方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】連続鋳造設備の構成を説明する説明図である。
【図２】鋳片通路の横断面図である。
【図３】ロール回転異常検出装置の平面図である。
【図４】ロール回転異常検出装置の背面図である。
【図５】鋳片通路を通過する際のロール回転異常検出装置及び各ロールの状態を示した側面図である。
【図６】ロールの位置、第一のロール当接面の大きさ、第二のロール当接面の大きさ、ロール回転異常検出装置の状態の関係を説明する説明図である。
【図７】図３におけるＩ−Ｉ線による縦断面図である。
【図８】摩擦力検出機構を拡大して示した縦断面図である。
【図９】図３におけるＩＩ−ＩＩ線による縦断面図である。
【図１０】ロール間隔検出機構がロールの間を通過する状態を示した側面図である。
【図１１】ダミーバーが捩れた状態におけるロール回転異常検出装置の状態を示した側面図である。
【図１２】別の実施形態にかかるロール回転異常検出装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
Ｄ１      鋳片通路の通過方向
Ｄ２      鋳片通路の幅方向
Ｄ３      鋳片通路の厚さ方向
Ｄ４      裏側のロールの回転方向
Ｄ５      表側のロールの回転方向
Ｇ１      裏側のロールの回転中心間の距離（ロールピッチ）
Ｇ２      表側のロールの回転中心間の距離（ロールピッチ）
Ｇ３      ロール間隔（鋳片が通過していないとき）
Ｇ４      ロール間隔（鋳片が通過するとき）
Ｌ１      第一のロール当接面の長さ
Ｌ２      第二のロール当接面の長さ
１      連続鋳造設備
５      鋳片通路
６      ダミーバー
１３    裏側のロール（第一のロール）
１４    表側のロール（第二のロール）
３０    ロール回転異常検出装置
３１Ａ、３１Ｂ  検出ユニット
３２    支持シャフト
４１    装置本体
４３    可動部材
４５    付勢部材（当接面付勢部材）
５１    摩擦力検出機構（第二の摩擦力検出機構）
５２Ａ、５２Ｂ  ロール間隔検出機構
７１    第一のロール当接面
７２    第二のロール当接面
８１    ロードセル
８２    ボタン押圧部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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