(57)【要約】【課題】圧延機のレベリング操作でワークロールにダメージを与えない圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法及び圧延機を提供する。【解決手段】上下ワークロール２、３と上下バックアップロール４、５とを備え、上下ワークロール２、３で連続する材料を圧延する圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法において、圧延開始時のロールギャップのゼロ点調整時の上下ワークロール２、３を締め込む前に、上下ワークロール２、３の両端部のロール縮径部２１、３１にスペーサー１０を挿入してゼロ点を調整するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下ワークロールと上下バックアップロールとを備え、上下ワークロールで連続する材料を圧延する圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法において、圧延開始時のロールギャップのゼロ点調整時の上下ワークロールを締め込む前に、上下ワークロールの両端部にスペーサーを挿入してゼロ点を調整することを特徴とする圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法。
【請求項２】
上下ワークロールの両端部に、ワークロールの外径より縮径したロール縮径部を形成し、そのロール縮径部にスペーサーを挿入してゼロ点を調整する請求項１記載の圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法。
【請求項３】
スペーサーの厚さは、上下ワークロールに対するロール縮径部の段差の２倍より厚く形成される請求項２記載の圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法。
【請求項４】
上下ワークロールと上下バックアップロールとを備え、上下ワークロールで連続する材料を圧延すべく、圧延開始時に上下ワークロールを締め込んでそのロールギャップのゼロ点を設定するための圧延機において、ゼロ点設定のスペーサーを挿入すべく、上下ワークロールの両端部に、ワークロールの外径より縮径したロール縮径部を形成したことを特徴とする圧延機。
【請求項５】
上下ワークロールに対するロール縮径部の段差の２倍は、前記スペーサーの厚さより小さく形成される請求項４記載の圧延機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法に係り、特に、ワークロール同士の接触、もしくはワークロールと材料の接触でワークロールにダメージを与えることなくロールギャップゼロ点を設定する圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法及び圧延機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧延材を所定の板厚に圧延する圧延機は、上下ワークロールとその上下ワークロールの反力を受けるバックアップロールで構成され、上下ワークロール間に圧延材を通板して圧延する。
【０００３】
この圧延材を１コイル毎単独で圧延するバッチ式圧延機では、圧延ロール替え後の作業側（オペレータ側）と駆動側（ドライブ側）のワークロールのギャップゼロの調整（以下レベリングと称する）は、以下の要領で実施していた。
（１）ロール替え後、実圧延で使用する荷重まで上下ワークロールを締め込む。
（２）作業側と駆動側の荷重をほぼ同一に合わせる。
（３）このときの両側の圧下位置をそれぞれ基準値とする。
【０００４】
この一連の操作の中で、（１）は圧延機の軸受内のクリアランス、軸受とロール軸間のクリアランス、圧延機全体の撓み等を実圧延状態とすることでレベリングの精度向上を図る重要な操作である。
【０００５】
これらの操作後、圧延材を通板し、所定の板厚が確保できる圧下位置に調整して圧延を開始していた。また０．０５ｍｍ以下程度の箔材の場合は、箔材を通板した後に、上記（１）〜（３）のレベリングを実施し、箔材の圧延を開始する方法も取られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５７−９４４１１号公報
【特許文献２】特開平４−３２７３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ワークロール同士が直接接触するロールキスの場合は、ワークロールの幅方向にダメージを受ける。寸法変化を伴うダメージの場合もあるが、多くはワークロール表面の光沢が変化し、ワークロールの幅方向に筋状の模様として確認される。また、上下ワークロール間に箔材を介してレベリングを実施する場合には、箔材の材質、質別によって、ワークロール幅方向に箔材が付着し、やはり筋状の模様として確認できる。このような筋模様がついたワークロールを使用した圧延材には、同様な筋模様が圧延材に転写される。圧延を数回繰り返して順次板厚を減少させていく途中の圧延では、このような筋模様も次の圧延で目立たなくなり大きな問題ではないが、最終圧延での筋模様が製品価値を損なうことになる。
【０００８】
最終圧延での筋模様を避けるためには、ロールギャップゼロ点設定時に実施するワークロールの締め込み荷重を実際に使用する荷重の半分程度にする必要があるが、ゼロ点設定精度が悪く、所定荷重調整までの時間が必要なことと、製品化できない圧延材が発生した。所謂歩留まりの悪化原因となった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、圧延機のレベリング操作でワークロールにダメージを与えない圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法及び圧延機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、上下ワークロールと上下バックアップロールとを備え、上下ワークロールで連続する材料を圧延する圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法において、圧延開始時のロールギャップのゼロ点調整時の上下ワークロールを締め込む前に、上下ワークロールの両端部にスペーサーを挿入してゼロ点を調整することを特徴とする圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法である。
【００１１】
請求項２の発明は、上下ワークロールの両端部に、ワークロールの外径より縮径したロール縮径部を形成し、そのロール縮径部にスペーサーを挿入してゼロ点を調整する請求項１記載の圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法である。
【００１２】
請求項３の発明は、スペーサーの厚さは、上下ワークロールに対するロール縮径部の段差の２倍より厚く形成される請求項２記載の圧延機のロールギャップのゼロ点設定方法である。
【００１３】
請求項４の発明は、上下ワークロールと上下バックアップロールとを備え、上下ワークロールで連続する材料を圧延すべく、圧延開始時に上下ワークロールを締め込んでそのロールギャップのゼロ点を設定するための圧延機において、ゼロ点設定のスペーサーを挿入すべく、上下ワークロールの両端部に、ワークロールの外径より縮径したロール縮径部を形成したことを特徴とする圧延機である。
【００１４】
請求項５の発明は、上下ワークロールに対するロール縮径部の段差の２倍は、前記スペーサーの厚さより小さく形成される請求項４記載の圧延機である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、圧延機のロールギャップのゼロ点設定において、上下ワークロールの両端部で材料の圧延に寄与しない部分の外径を縮径し、その部分にスペーサーを挿入することで上下ワークロールを締め込んだ場合でも材料を圧延する部分のワークロールがキスしないことで、ワークロールにダメージを与えないでゼロ点設定が行えるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の圧延機のロールギャップゼロ点設定方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１は本発明の圧延機のロールギャップゼロ点設定方法を示したものである。
【００１９】
図１において、圧延機は、圧延材１を挟んで圧延する上ワークロール２および下ワークロール３と、上ワークロール２の反力を受ける上バックアップロール４と、下ワークロール３の反力を受ける下バックアップロール５とからなる。上下ワークロール２、３の両端の軸２２、３２は、それぞれ軸受箱２３ｏ、２３ｄ、３３ｏ、３３ｄで支持され、上下バックアップロール４、５の両端の軸４２、５２は、それぞれ軸受箱４３ｏ、４３ｄ、５３ｏ、５３ｄで支持される。
【００２０】
これら軸受箱２３ｏ、２３ｄ、３３ｏ、３３ｄ、４３ｏ、４３ｄ、５３ｏ、５３ｄは、ハウジング１１に上下移動可能に支持される。下バックアップロール５のオペレータ側（操作側）の軸受箱５３ｏは、オペレータ側油圧シリンダー６で上下動され、下バックアップロール５のドライブ側（駆動側）の軸受箱５３ｄは、ドライブ側油圧シリンダー７で上下動され、オペレータ側油圧シリンダー６とドライブ側油圧シリンダー７の伸長駆動で、各ロール２、３、４、５間を締め込むようにされる。また、上バックアップロール４のオペレータ側の軸受箱４３ｏは、オペレータ側ロードセル８を介してハウジング１１に支持され、上バックアップロール４のドライブ側の軸受箱４３ｄは、ドライブ側ロードセル９を介してハウジング１１に支持され、オペレータ側油圧シリンダー６とドライブ側油圧シリンダー７の締め込み力が、オペレータ側ロードセル８とドライブ側ロードセル９で検出されるようになっている。
【００２１】
次に、図１の圧延機でのロールギャップゼロ点設定方法を説明する。
【００２２】
上ワークロール２と下ワークロール３の両側には、ロール縮径部２１，３１が形成される。ロール縮径部２１、３１は圧延材１が通過するワークロール２、３の外径より小さく加工されており、スペーサー１０を挿入することで上下ワークロール２、３を締め込んでも圧延材１と上下ワークロールが接触しない空間を確保できる。
【００２３】
ロールギャップゼロ点を設定する際に、両側のロール縮径部２１，３１間に、スペーサー１０を挿入し、上下ワークロール２、３を、オペレータ側油圧シリンダー６とドライブ側油圧シリンダー７で、オペレータ側ロードセル８とドライブ側ロードセル９の検出値を基にゼロ点調整圧まで締め込んだときのワークロール２、３の位置を暫定のロールギャップゼロ点とする。
【００２４】
次にオペレータ側油圧シリンダー６とドライブ側油圧シリンダー７を縮退して上下ワークロール２、３を開放し、スペーサー１０を外す。これにより、真のロールギャップゼロ点は、スペーサー１０とロール縮径部２１、３１の寸法から決まる。
【００２５】
その後は、上下ワークロール２、３をゼロ点調整圧まで締め込んで、圧延材１の圧延を開始し、最終板厚となる荷重まで必要荷重を順次増加させて圧延を行う。
【００２６】
このように本発明は、圧延機のロールギャップのゼロ点設定において、ワークロールの締め込みが実際に使用する圧延荷重まで付加できることによって、ロールギャップのゼロ点設定精度を向上することができる。これにより、ロール組み替え後における圧延初期の製品寸法、板形状の向上が図られ、歩留まり向上に寄与できる。
【実施例】
【００２７】
次に本発明のロールギャップゼロ点設定の具体的な実施例を説明する。
【００２８】
最終板厚０．０３ｍｍで板幅が６１０ｍｍの銅箔を製造するために、投入材の厚さが０．０５ｍｍの時にレベリングを実施した。ワークロール２、３の有効幅は８００ｍｍである。
【００２９】
ワークロール２、３の外径は１２０．００ｍｍであり、ロール縮径部２１、３１の外径は１１９．６０ｍｍ、幅は５０ｍｍである。また、バックアップロール４、５は、ロール幅方向中央部外径が両端部外径より０．１ｍｍ大きくなっており、所謂０．１ｍｍのクラウンがついている。
【００３０】
先ず、圧延材１としての０．０５ｍｍ厚さの銅箔をワークロール２、３に通板する。その後、厚さ１．００ｍｍで幅が５０ｍｍのスペーサー１０をワークロール２、３の縮径部２１、３１へ設置する。この寸法の場合に上下ワークロール２、３を軽く締め込みスペーサー１０同士が接触した場合の圧延材が通過する部分の上下ワークロール２、３の空間サイズは、１−｛（１２０−１１９．６）÷２｝×２＝０．６ｍｍとなる。
【００３１】
空間サイズ０．６ｍｍにはバックアップロール４、５のクラウン量０．１ｍｍによるワークロール２、３の撓みは考慮されていないが、０．０５ｍｍの銅箔とワークロールが接触しない空間を確保できるサイズとなっている。銅箔を０．０５ｍｍから０．０３ｍｍまで圧延する時に付加する圧延荷重８０ｋＮでワークロール２、３同士を締め込み、作業側と駆動側の荷重差を概略ゼロとする。この時の両側の圧下位置を暫定ゼロ点とする。
【００３２】
次に、上下ワークロール２、３を開きスペーサー１０を外す。次にワークロール２、３を締め込む時の真のロールギャップゼロ点は、暫定ゼロ点から上記空間サイズ０．６ｍｍを減じた位置となる。すでに０．０５ｍｍの銅箔が設置されているため銅箔の影響も考慮して必要荷重を順次増加させながら圧延を開始し、最終的には８００ｋＮまでかけ微調整で連続圧延とする。
【００３３】
このように本発明は、ワークロール２、３の締め込みでワークロール表面に発生したキス模様が圧延材に転写しないことで製品の品質を向上することができる。
【００３４】
しかし、実際にはワークロールの締め込み圧下荷重を実使用荷重の半分に下げることでワークロールのキス模様を低減することでも対処可能である。
【００３５】
従って本発明の効果を確認するためには、ロールギャップゼロ点設定の精度向上により、圧延初期の板厚寸法、板形状の不具合を低減することによる製品歩留まりの向上を確認する必要がある。
【００３６】
そこで、上述したように銅箔を０．０５ｍｍから０．０３ｍｍまで圧延する時の圧延初期に発生する板厚精度、板形状が目標交差内からはずれている部分の長さ（オフゲージ長さと称する）を調査し、表１の結果を得た。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
表１は、ワークロール２、３を８０ｋＮで締め込んでロールギャップのゼロ点設定した本発明の方法と、ワークロール２、３の締め込み圧下荷重を実使用荷重（８０ｋＮ）の半分の４０ｋＮに下げてロールギャップのゼロ点設定した従来の方法の調査結果を示したものである。
【００３９】
表１より、本発明のゼロ点設定方法で圧延したときの圧延初期のオフケージ長さは、従来の半分以下、さらには１／３以下とすることが確認できた。
【００４０】
次に、本発明のロール縮径部２１、３１とスペーサー１０について説明する。
【００４１】
ワークロールの材料圧延部は、圧延頻度によって、ロール表面が圧延中の異物等により損傷を受けるため、定期的なロール表面の研削が必要であり、必然的にワークロール外径は減少する。そのため、ワークロール２、３の材料圧延部とロール縮径部２１、３１との外径差を一定に保つためには、２工程のワークロール外径研削が必要となる。この煩雑さを避けるためには、先の実施例で示した外径１２０ｍｍのワークロールに対して縮径部を１１９ｍｍと外径差を大きく取り、スペーサー厚さ２．２ｍｍを準備する。
【００４２】
この時の上下ワークロール空間サイズは、２．２−｛（１２０−１１９）÷２｝×２＝１．２ｍｍとなり、真のロールギャップゼロ点は暫定ゼロ点から１．２ｍｍ減じることになる。
【００４３】
次にワークロール外径を１１９．９ｍｍに研削した時に縮径部１１９ｍｍは研削しない。その場合の上下のワークロールの空間サイズは、２．２−｛（１１９．９−１１９）÷２｝×２＝１．３ｍｍとなり、真のロールギャップゼロ点は暫定ゼロ点から１．３ｍｍ減じればよいことになる。
【００４４】
このように暫定ゼロ点からの減じる値を変更するだけで、ワークロールの研削は１工程ですむことになる。
【００４５】
上記のスペーサーの厚さ２．２ｍｍ、ワークロール段差（１２０−１１９）÷２＝０．５ｍｍの寸法は、スペーサーの挿入を自動化するためにも好都合である。２．２ｍｍの鋼材であれば上下ワークロール２、３間に挿入するスペーサー１０として自動化を妨げるような撓みもない。さらにワークロール２、３の端部に設けた０．５ｍｍの段差はスペーサーのトップ部としての機能を果たすにも十分な寸法である。自動化のために必要な寸法の自由度の大きいことも本発明の特徴である。
【００４６】
ワークロール表面にミクロンオーダーの微細加工を施し、圧延材にその微細構造を転写する場合、従来の圧延機でのロールギャップのゼロ点設定方法ではワークロールの表面の微細構造がｍｍオーダーの幅で破損され、その破損部分がワークロールのピッチで圧延機に転写されることになると、製品化は難しくなる。本発明により、微細表面加工の圧延方式に適用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１  圧延材
２  上ワークロール
３  下ワークロール
４  上バックアップロール
５  下バックアップロール
１０  スペーサー
２１、３１  ロール縮径部
【図１】
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