JP2547522B2 - Drive for rolling mill - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧延中にロールに加わ
るトルクを連続的に検出可能なトルクセルを備えた圧延
機用駆動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling mill drive unit having a torque cell capable of continuously detecting a torque applied to a roll during rolling.

【０００２】[0002]

【従来の技術】公知の圧延機用の駆動装置は、ミルモー
タと呼ばれる駆動用モータの回転力を減速機とユニバー
サルジョイントなどを介して圧延ロールに伝達するよう
になっている。また、ロールに加わるトルクを圧延中に
連続的に検出するために、図６に示すようなトルクセル
１を備えた圧延機２が開発されている。従来のトルクセ
ル１は、ロール３と減速機４とをつなぐスピンドル部５
のユニバーサルジョイント６に設けられている。2. Description of the Related Art Known drive devices for rolling mills are designed to transmit the rotational force of a drive motor called a mill motor to a rolling roll via a speed reducer and a universal joint. Further, in order to continuously detect the torque applied to the roll during rolling, a rolling mill 2 having a torque cell 1 as shown in FIG. 6 has been developed. The conventional torque cell 1 includes a spindle unit 5 that connects the roll 3 and the speed reducer 4.
The universal joint 6 is provided.

【０００３】図７に示すように従来のトルクセル１は、
ハウジング１０の内部に鋼製の円柱状ボディ（起歪体１
１）を収容し、この起歪体１１に歪ゲージ１２を貼付け
ている。トルクセル１の検出原理は周知のロードセルと
共通点が多いが、ロードセルが起歪体の軸線方向に生じ
る歪みを電気信号に変換するのに対し、トルクセル１は
起歪体１１に生じるねじり変形を歪ゲージ１２によって
電気信号に変換することにより、トルクの大きさを検出
するようにしている。As shown in FIG. 7, the conventional torque cell 1 is
Inside the housing 10, a cylindrical steel body (strain element 1
1) is accommodated, and the strain gauge 12 is attached to the flexure element 11. Although the principle of detection of the torque cell 1 has many points in common with known load cells, the load cell converts the strain generated in the axial direction of the strain-generating body into an electric signal, while the torque cell 1 strains the torsional deformation generated in the strain-generating body 11. The magnitude of the torque is detected by converting the electric signal with the gauge 12.

【０００４】ハウジング１０はブラケット１５（図７に
示す）によって圧延機本体側に支持されている。従っ
て、ハウジング１０に対して起歪体１１と歪ゲージ１２
が相対回転するため、歪ゲージ１２とハウジング１０側
の端子１６との間の電気的接続関係を保つためにスリッ
プリング機構１７が内蔵されていた。スリップリング機
構１７は、起歪体１１と一緒に回転する円環状の導電リ
ング１８と、導電リング１８に接するブラシ１９などを
備えており、歪ゲージ１２のリード線を導電リング１８
に接続することにより、歪ゲージ１２と端子１６との電
気的接続関係を保つようにしている。The housing 10 is supported by a bracket 15 (shown in FIG. 7) on the rolling mill body side. Therefore, the strain element 11 and the strain gauge 12 are attached to the housing 10.
Since they rotate relative to each other, a slip ring mechanism 17 was built in to maintain the electrical connection between the strain gauge 12 and the terminal 16 on the housing 10 side. The slip ring mechanism 17 includes an annular conductive ring 18 that rotates together with the strain-generating body 11, a brush 19 that contacts the conductive ring 18, and the like.
The electrical connection between the strain gauge 12 and the terminal 16 is maintained by connecting to the.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のトルクセル１
は、起歪体１１の外周側にスリップリング機構１７を配
置せざるを得ないため、トルクセル１の外径がかなり大
きなものとなる。このために、圧延機の形式によっては
トルクセル１を設けることに困難を伴うことがあった。DISCLOSURE OF THE INVENTION Conventional torque cell 1
Inevitably, since the slip ring mechanism 17 has to be arranged on the outer peripheral side of the flexure element 11, the outer diameter of the torque cell 1 becomes considerably large. Therefore, it may be difficult to provide the torque cell 1 depending on the type of rolling mill.

【０００６】例えば、前記圧延機（図６）において、一
方のユニバーサルジョイント６にトルクセル１を設けた
場合、トルクセル１の外径が大き過ぎると、他方のユニ
バーサルジョイントと干渉するおそれがあるなど、設計
上の制約が大きいという問題がある。For example, in the rolling mill (FIG. 6), when the torque cell 1 is provided on one of the universal joints 6, if the outer diameter of the torque cell 1 is too large, it may interfere with the other universal joint. There is a problem that the above restrictions are large.

【０００７】また、図８に示した圧延機２０のように、
ロール２１，２２の上下方向変位が大きなものにあっ
て、変位を吸収させるために、伸縮可能なスプライン軸
２３，２４を有するユニバーサルジョイント２５，２６
が採用されている場合、前述した従来のトルクセル（図
７）をユニバーサルジョイント２５，２６に取付けると
スピンドル部２７がきわめて長くなり、設計上の制約が
増加する原因となり、場合によってはトルクセルを取付
けることができない。Further, like the rolling mill 20 shown in FIG.
If the rolls 21 and 22 have large vertical displacements, universal joints 25 and 26 having extendable spline shafts 23 and 24 to absorb the displacements.
When the above-mentioned conventional torque cell (Fig. 7) is attached to the universal joints 25 and 26, the spindle portion 27 becomes extremely long, which causes an increase in design restrictions. In some cases, the torque cell may be attached. I can't.

【０００８】また、図９に示した圧延機３０のように、
スプライン無しの短いユニバーサルジョイント３１，３
２が採用されている場合、ロール３３，３４から減速機
３５までの距離が狭いことから、スピンドル部３６にト
ルクセルを取付けることができない場合がある。Further, like the rolling mill 30 shown in FIG.
Short universal joints 31, 3 without splines
When No. 2 is adopted, the distance between the rolls 33 and 34 and the speed reducer 35 is small, so that the torque cell may not be attached to the spindle portion 36 in some cases.

【０００９】従来のトルクセルのスリップリングは大径
であり、リング径がロールとほぼ同じである。そしてス
リップリングはロールと同じ回転数で回転することか
ら、ロール径が大きいほどスリップリングの回転周速度
が早くなる。ところが現行のスリップリングの許容周速
度は所定の性能を維持するために最大でも２０ｍ／min
程度に制限されているため、φ２５０mm前後の比較的大
径なロールを有する圧延機のようにスリップリングの周
速度が２０ｍ／min を越えるものでは、スリップリング
を使用できない場合があった。The slip ring of the conventional torque cell has a large diameter, and the ring diameter is almost the same as that of the roll. Since the slip ring rotates at the same number of revolutions as the roll, the larger the roll diameter, the faster the peripheral speed of rotation of the slip ring. However, the permissible peripheral speed of the current slip ring is 20 m / min at maximum in order to maintain the prescribed performance.
Since the slip ring is limited to a certain extent, the slip ring may not be used in a rolling machine having a relatively large diameter roll having a diameter of about 250 mm and a peripheral speed of the slip ring of more than 20 m / min.

【００１０】従って本発明の目的は、トルクセルとスリ
ップリングをコンパクトに構成することができ、圧延機
の規模や形式あるいはスピンドル部の種類などに左右さ
れることなくトルクセルやスリップリングを採用できる
ような圧延機用駆動装置を提供することにある。Therefore, it is an object of the present invention that the torque cell and the slip ring can be made compact, and the torque cell and the slip ring can be adopted without being influenced by the scale and type of the rolling mill or the kind of the spindle portion. It is to provide a drive device for a rolling mill.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を果たすために
開発された本発明は、ロールを回転させるためのモータ
および減速機を有しかつ減速機とロールとの間のスピン
ドル部にユニバーサルジョイントが設けられる圧延機用
駆動装置であって、上記減速機の軸の一端側と上記ユニ
バーサルジョイントとの間に設けられていてロールに加
わるトルクに応じた歪みを生じる起歪体を有しかつこの
起歪体に生じた歪みの大きさを電気信号に変換する歪ゲ
ージを有するトルクセルと、上記減速機の軸に形成され
た軸線方向に沿う貫通孔と、上記貫通孔の内部を通って
一端側が上記トルクセルの歪ゲージに電気的に接続され
るリード線と、上記減速機の軸の他端側に設けられかつ
この軸と一緒に回転する導電リングを有するとともに導
電リングに接する固定側のブラシを有していて上記リー
ド線の他端側が上記導電リングに電気的に接続されるス
リップリング機構とを具備している。The present invention, which was developed to achieve the above object, has a motor for rotating a roll and a speed reducer, and a universal joint is provided in a spindle portion between the speed reducer and the roll. A rolling mill drive device provided, which has a flexure element which is provided between one end side of the shaft of the speed reducer and the universal joint, and which causes a strain in accordance with a torque applied to the roll, A torque cell having a strain gauge that converts the magnitude of strain generated in the strain body into an electric signal, a through hole along the axial direction formed in the shaft of the speed reducer, and one end side through the inside of the through hole It has a lead wire electrically connected to the strain gauge of the torque cell and a conductive ring provided on the other end side of the shaft of the speed reducer and rotating together with the shaft and in contact with the conductive ring. Have a brush Jogawa is the other end of the lead wire and a slip ring mechanism which is electrically connected to the conductive ring.

【００１２】[0012]

【作用】モータの回転力は減速機を介してトルクセルに
伝わり、トルクセルが回転することによってユニバーサ
ルジョイントを介してロールが回転する。ロールに加わ
るトルクはトルクセルの起歪体をねじる方向に作用し、
起歪体に歪みが生じることにより、歪みの大きさに対応
した電気信号が歪ゲージからリード線に出力される。こ
のリード線は減速機の軸に設けられた貫通孔を通り、減
速機の軸端に設けられたスリップリング機構の導電リン
グに伝達され、導電リングに接するブラシを介して表示
部等に送られ、トルクの大きさがディジタル値あるいは
アナログ値として圧延中に連続的に表示される。The rotating force of the motor is transmitted to the torque cell via the speed reducer, and the torque cell rotates to rotate the roll via the universal joint. The torque applied to the roll acts in the direction of twisting the strain element of the torque cell,
When the strain element is distorted, an electric signal corresponding to the magnitude of the strain is output from the strain gauge to the lead wire. This lead wire passes through a through hole provided in the shaft of the speed reducer, is transmitted to a conductive ring of a slip ring mechanism provided at the shaft end of the speed reducer, and is sent to a display unit or the like via a brush in contact with the conductive ring. , The magnitude of torque is continuously displayed as a digital value or an analog value during rolling.

【００１３】本発明においては、スリップリングが減速
機の軸端に設けられており、従来装置のようにトルクセ
ルの外周部にスリップリングやブラシ等を設ける必要が
ないから、トルクセルの外径が従来に比べてきわめて小
さなものとなり、軸方向の長さも短くなるなど、トルク
セルのコンパクト化が図れる。In the present invention, the slip ring is provided at the shaft end of the speed reducer, and it is not necessary to provide a slip ring, a brush or the like on the outer peripheral portion of the torque cell as in the conventional device. The size of the torque cell is much smaller than that of, and the length in the axial direction is shortened.

【００１４】また、従来のトルクセルはユニバーサルジ
ョイントに設けられていたため、熱間圧延などではトル
クセルが圧延機本体の熱を受けやすかったのに対し、本
発明では、トルクセルを減速機側に配置することになる
ため、圧延中の熱的な影響が減少し、歪ゲージの温度補
償回路などに関して有利である。しかも軸の中心にリー
ド線が通っているため、リード線の導体抵抗が圧延中の
外部温度変化の影響を受けることを抑制でき、印加電圧
の安定化が図れる。Further, since the conventional torque cell is provided in the universal joint, the torque cell is likely to receive the heat of the rolling mill main body in hot rolling and the like, whereas in the present invention, the torque cell is arranged on the speed reducer side. Therefore, the thermal influence during rolling is reduced, which is advantageous for the temperature compensation circuit of the strain gauge. Moreover, since the lead wire passes through the center of the shaft, the conductor resistance of the lead wire can be suppressed from being affected by the change in the external temperature during rolling, and the applied voltage can be stabilized.

【００１５】[0015]

【実施例】以下に本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。図１に示された圧延機４０は、圧延機
ベッド４１の上に設けられた圧延機スタンド４２や圧延
ロール（ワークロール）４３，４４などからなる圧延機
本体４５と、ロール４３，４４を回転させるための駆動
装置５０などを備えており、ロール４３，４４の間にワ
ーク（被圧延材）を通すようになっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The rolling mill 40 shown in FIG. 1 rotates a rolling mill main body 45 including a rolling mill stand 42 and rolling rolls (work rolls) 43 and 44 provided on a rolling mill bed 41, and rolls 43 and 44. It is equipped with a driving device 50 for causing the work (rolled material) to pass between the rolls 43 and 44.

【００１６】圧延機本体４５の前後に、パスラインに沿
ってワークの移動を案内する棚板あるいはローラコンベ
ア等のテーブル（図示せず）が設けられている。なお、
圧延ロール４３，４４は、バックロールによって支持さ
れていてもよい。図示例の圧延機４０は熱間圧延用であ
るが、本発明は冷間あるいは温間圧延を行う圧延機にも
同様に適用可能である。A table (not shown) such as a shelf or a roller conveyor for guiding the movement of the work along the path line is provided in front of and behind the rolling mill main body 45. In addition,
The rolling rolls 43 and 44 may be supported by a back roll. The rolling mill 40 in the illustrated example is for hot rolling, but the present invention is also applicable to rolling mills for cold or warm rolling.

【００１７】圧延機スタンド４２の上部に圧下機構５１
が設けられている。圧下機構５１はモータ等の圧下用ア
クチュエータ５２を備えているとともに、圧下荷重検出
用のロードセル（図示せず）を備えており、予め決めら
れた圧延スケジュールに基いてロール４３に所望の圧下
荷重を与えるとともに、ロール４３，４４の間隔を可変
設定できるようになっている。A rolling-down mechanism 51 is provided on the upper part of the rolling mill stand 42.
Is provided. The reduction mechanism 51 includes a reduction actuator 52 such as a motor and a reduction load detection load cell (not shown), and applies a desired reduction load to the roll 43 based on a predetermined rolling schedule. In addition to giving, the interval between the rolls 43 and 44 can be variably set.

【００１８】駆動装置５０は、モータ５５と、減速機５
６と、ユニバーサルジョイント５７，５８およびトルク
セル６０，６１を含むスピンドル部６２，６３などを備
えている。モータ５５の回転力は、駆動側プーリ６５と
従動側プーリ６６と巻掛け伝動体６７等を用いた動力伝
達機構６８を介して、減速機５６の軸７０，７１に入力
されるようになっている。モータ５５は正逆いずれの方
向にも回転させることが可能である。The drive unit 50 includes a motor 55 and a speed reducer 5.
6, universal joints 57 and 58, and spindle portions 62 and 63 including torque cells 60 and 61. The rotational force of the motor 55 is input to the shafts 70 and 71 of the speed reducer 56 via the drive-side pulley 65, the driven-side pulley 66, the power transmission mechanism 68 using the winding transmission body 67 and the like. There is. The motor 55 can be rotated in either forward or reverse directions.

【００１９】減速機５６の軸７０，７１は互いに平行で
あり、一方の軸７０と他方の軸７１が互いに逆方向に同
一周速度で回転するよう、減速機５６の内部に収容され
た歯車機構によって軸７０，７１の連動関係が保たれて
いる。軸７０，７１の中心部に、軸線方向に沿う貫通孔
７２，７３が設けられている。The shafts 70 and 71 of the speed reducer 56 are parallel to each other, and a gear mechanism housed inside the speed reducer 56 so that one shaft 70 and the other shaft 71 rotate in opposite directions at the same peripheral speed. Thus, the interlocking relationship between the shafts 70 and 71 is maintained. Through holes 72 and 73 are provided in the central portions of the shafts 70 and 71 along the axial direction.

【００２０】ユニバーサルジョイント５７，５８の一端
側は、カップリング７５，７６を介してロール４３，４
４に連結されている。ユニバーサルジョイント５７，５
８の他端側に、トルクセル６０，６１が連結されてい
る。トルクセル６０，６１の他端側は、カップリング７
７，７８を介して、減速機５６の軸７０，７１に連結さ
れている。トルクセル６０，６１は互いに共通の構成で
ある。The one ends of the universal joints 57, 58 are connected to the rolls 43, 4 via couplings 75, 76.
Connected to four. Universal joint 57,5
Torque cells 60 and 61 are connected to the other end side of 8. The other end of the torque cells 60, 61 has a coupling 7
The shafts 70, 71 of the speed reducer 56 are connected via 7, 78. The torque cells 60 and 61 have a common configuration.

【００２１】図２，３に一方のトルクセル６０を代表し
て示すように、トルクセル６０は、円柱状をなす鋼製の
起歪体８０と、起歪体８０の外周面に貼付けられた歪ゲ
ージ８１を備えている。起歪体８０は、軸線方向の両端
にフランジ部８２，８３を備えており、フランジ部８
２，８３に設けられた孔８４，８５にボルト８６，８７
（図２に一部のみ示す）を通すようにしている。一方の
フランジ部８２は、ボルト８６とナットによってユニバ
ーサルジョイント５７に締結され、他方のフランジ部８
３は、ボルト８７とナットによってカップリング７７に
締結するようになっている。歪ゲージ８１の外側はハウ
ジング８８（図１に示す）によって覆われている。As shown as a representative one of the torque cells 60 in FIGS. 2 and 3, the torque cell 60 includes a cylindrical strain element 80 made of steel, and a strain gauge attached to the outer peripheral surface of the strain element 80. Eighty-one. The flexure element 80 includes flange portions 82 and 83 at both ends in the axial direction.
Bolts 86, 87 in holes 84, 85 provided in 2, 83
(Only a part is shown in FIG. 2). One flange portion 82 is fastened to the universal joint 57 by a bolt 86 and a nut, and the other flange portion 8
3 is fastened to the coupling 77 by a bolt 87 and a nut. The outside of the strain gauge 81 is covered with a housing 88 (shown in FIG. 1).

【００２２】起歪体８０の中心部に、軸線方向に貫通す
るガイド孔９０が設けられているとともに、起歪体８０
の端部にガイド溝９１が設けられている。起歪体８０の
軸線方向中央部には、トルクが加わった時に歪みを検出
しやすいようにくびれた小径部９２が設けられており、
この小径部９２に歪ゲージ８１が貼付けられている。歪
ゲージ８１に、印加電圧供給用および検出信号伝送用の
複数組のリード線９５（一部のみ図示）が接続されてい
る。A guide hole 90 penetrating in the axial direction is provided in the central portion of the strain-generating body 80, and the strain-generating body 80 is also provided.
Is provided with a guide groove 91 at the end thereof. At the central portion in the axial direction of the flexure element 80, there is provided a small diameter portion 92 which is constricted so that the strain can be easily detected when torque is applied.
The strain gauge 81 is attached to the small diameter portion 92. A plurality of sets of lead wires 95 (only part of which is shown) for supplying an applied voltage and transmitting a detection signal are connected to the strain gauge 81.

【００２３】これらのリード線９５は、前記ガイド溝９
１とガイド孔９０を通って、起歪体８０の他端側に引出
されている。歪ゲージ８１は、起歪体８０に生じた歪み
の大きさに応じた電気抵抗の変化を生じることにより、
電流（電気信号）が変化するものである。These lead wires 95 are connected to the guide groove 9 described above.
It passes through 1 and the guide hole 90, and is drawn out to the other end side of the flexure element 80. The strain gauge 81 changes the electric resistance according to the magnitude of strain generated in the strain body 80,
The electric current (electrical signal) changes.

【００２４】上記リード線９５は、軸７０に設けられた
貫通孔７２を通って、軸７０の他端側に達している。こ
れらのリード線９５を介して、歪ゲージ８１に印加電圧
が供給されるとともに、検出信号が伝送されるようにな
っている。歪ゲージ８１には外周温度の変化等による測
定誤差を補償するための補償電気回路が設けられてお
り、特定の温度範囲内での測定誤差が規定量を越えない
ようになっている。The lead wire 95 passes through a through hole 72 provided in the shaft 70 and reaches the other end of the shaft 70. An applied voltage is supplied to the strain gauge 81 via these lead wires 95, and a detection signal is transmitted. The strain gauge 81 is provided with a compensation electric circuit for compensating the measurement error due to the change of the outer peripheral temperature and the like, so that the measurement error within the specific temperature range does not exceed the specified amount.

【００２５】減速機５６の軸７０，７１の外端にスリッ
プリング機構１００，１０１が設けられている。各スリ
ップリング機構１００，１０１の構造は互いに共通であ
る。図５に一方のスリップリング機構１００を代表して
示したように、軸７０の端部１０２に電気絶縁材料から
なる円筒状のボディ１０３が固定されていて、ボディ１
０３の外周部に円環状の複数の導電リング１０４が設け
られている。各導電リング１０４は、互いに電気的に絶
縁した状態で互いに平行に設けられ、しかも各リング１
０４はボディ１０３の円周方向に連続している。リング
１０４の数は必要とされる極数に応じて選定される。Slip ring mechanisms 100 and 101 are provided at the outer ends of the shafts 70 and 71 of the speed reducer 56. The structures of the slip ring mechanisms 100 and 101 are common to each other. As shown as a representative of one slip ring mechanism 100 in FIG. 5, a cylindrical body 103 made of an electrically insulating material is fixed to an end portion 102 of a shaft 70, and
A plurality of annular conductive rings 104 are provided on the outer peripheral portion of 03. The conductive rings 104 are provided in parallel with each other while being electrically insulated from each other.
04 is continuous in the circumferential direction of the body 103. The number of rings 104 is chosen according to the number of poles required.

【００２６】ボディ１０３にリング１０４の数に応じた
個数の極リング端子１１０が設けられており、これらの
極リング端子１１０に、前述のリード線９５が接続され
ている。The body 103 is provided with a number of pole ring terminals 110 corresponding to the number of rings 104, and the lead wires 95 are connected to these pole ring terminals 110.

【００２７】導電リング１０４にブラシ１１１が接して
いる。このブラシ１１１は固定側部材であるハウジング
１１２に設けられたホルダ１１３に保持されており、ブ
ラシ１１１に対して導電リング１０４が接しながら相対
回転することによって、ブラシ１１１と導電リング１０
４との電気的接続関係が保たれている。ブラシ１１１に
は外部コード１１５を介して表示部１１６が接続されて
いる。The brush 111 is in contact with the conductive ring 104. The brush 111 is held by a holder 113 provided in a housing 112, which is a fixed member, and the brush 111 and the conductive ring 10 are rotated by rotating the brush 111 while the conductive ring 104 is in contact with the brush 111.
The electrical connection relationship with 4 is maintained. A display unit 116 is connected to the brush 111 via an external cord 115.

【００２８】次に上記構成の圧延機４０の作用について
説明する。モータ５５が回転すると、減速機５６の軸７
０，７１が回転することにより、トルクセル６０，６１
を介してユニバーサルジョイント５７，５８が回転し、
ロール４３，４４が回転する。また、スリップリング１
００，１０１の導電リング１０４がロール４３，４４と
同じ回転数（回転角速度）で回転する。Next, the operation of the rolling mill 40 having the above structure will be described. When the motor 55 rotates, the shaft 7 of the speed reducer 56
The torque cells 60, 61 are rotated by rotating 0, 71.
Universal joints 57 and 58 rotate through
The rolls 43 and 44 rotate. Also, slip ring 1
The conductive rings 104 of 00 and 101 rotate at the same number of rotations (rotational angular velocity) as the rolls 43 and 44.

【００２９】ロール４３，４４に作用するトルクは、ト
ルクセル６０，６１の起歪体８０を軸回りにねじる方向
に作用するため、起歪体８０にトルクの大きさに応じた
歪みが生じる。この歪みの大きさは歪ゲージ８１の電気
抵抗変化に伴う電気信号に変換され、この電気信号がリ
ード線９５を経て導電リング１０４に伝わり、更にブラ
シ１１１と外部コード１１５を介して表示部１１６に伝
送されることにより、トルクの大きさが表示部１１６に
表示される。The torque acting on the rolls 43 and 44 acts in a direction in which the strain element 80 of the torque cells 60 and 61 is twisted around the axis, so that the strain element 80 is distorted in accordance with the magnitude of the torque. The magnitude of this strain is converted into an electric signal associated with a change in the electric resistance of the strain gauge 81, the electric signal is transmitted to the conductive ring 104 via the lead wire 95, and further to the display unit 116 via the brush 111 and the external cord 115. By the transmission, the magnitude of the torque is displayed on the display unit 116.

【００３０】上述のトルク検出は圧延中に連続的に行わ
れ、例えば圧延油を供給した時にトルクがどのように変
化するのかを調べたり、被圧延材の種類や圧下量，温
度，圧延速度等の圧延条件を変えた時にトルクがどのよ
うに変化するのかを調べてパワー計算等を正確に行うこ
とができる。The above-mentioned torque detection is continuously performed during rolling. For example, it is examined how the torque changes when the rolling oil is supplied, the kind of the material to be rolled, the reduction amount, the temperature, the rolling speed, etc. The power calculation and the like can be accurately performed by investigating how the torque changes when the rolling conditions are changed.

【００３１】トルクセル６０（または６１）が故障した
時などは、故障したトルクセル６０（または６１）の代
りにダミーの円柱状鋼製部材を連結すればよく、ユニバ
ーサルジョイント５７，５８を交換する必要がないから
作業を迅速に行うことが可能であるなど、圧延作業を速
やかに再開することができる。When the torque cell 60 (or 61) fails, a dummy cylindrical steel member may be connected instead of the failed torque cell 60 (or 61), and the universal joints 57 and 58 need to be replaced. Since there is no such thing, it is possible to perform the work promptly, so that the rolling work can be resumed promptly.

【００３２】上記スリップリング機構１００，１０１は
減速機５６の軸７０，７１の外端に設けられているた
め、従来装置のようにトルクセルの外周にスリップリン
グ機構を設けていた場合に比べて外径の小さな導電リン
グ１０４を採用することができる。しかも導電リング１
０４とブラシ１１１をトルクセル６０，６１に内蔵する
必要がないからトルクセル６０，６１の軸方向長さが従
来に比べて著しく短くなり、大幅なコンパクト化が図れ
る。Since the slip ring mechanisms 100 and 101 are provided at the outer ends of the shafts 70 and 71 of the speed reducer 56, the slip ring mechanisms 100 and 101 are provided at the outer ends of the torque cell as compared with the conventional device in which the slip ring mechanism is provided at the outer circumference. The conductive ring 104 having a small diameter can be adopted. Moreover, the conductive ring 1
04 and the brush 111 do not need to be built in the torque cells 60 and 61, the axial lengths of the torque cells 60 and 61 are significantly shorter than in the conventional case, and the size can be greatly reduced.

【００３３】本実施例のトルクセル６０，６１は外径が
小さいため、互いに隣り合う上下一対のスピンドル部６
２，６３にそれぞれトルクセル６０，６１を設けても、
トルクセル６０，６１が互いに干渉するおそれがない。
そして各スピンドル部６２，６３にそれぞれトルクセル
６０，６１を設けることができるため、従来装置のよう
に一方のスピンドル部にのみトルクセルを設けていたも
のに比較して、トルクを正確に把握することができる。Since the torque cells 60 and 61 of this embodiment have small outer diameters, a pair of upper and lower spindle portions 6 adjacent to each other are provided.
Even if the torque cells 60 and 61 are provided in 2 and 63,
There is no risk of the torque cells 60, 61 interfering with each other.
Since the torque cells 60 and 61 can be provided in the respective spindle portions 62 and 63, it is possible to accurately grasp the torque as compared with the conventional device in which the torque cells are provided only in one spindle portion. it can.

【００３４】本実施例のトルクセル６０，６１は、図８
に示したスプライン軸２３，２４を有する圧延機２０
や、図９に示すようなスプライン無しのスピンドル部３
６を有する圧延機３０などにも取付けることが可能であ
るなど、設計の自由度がきわめて大きい。しかも本実施
例では、減速機５６の軸７０，７１の中心部分に設けた
孔７２，７３にリード線９５が通っているため、圧延中
の熱による外部温度変化によってリード線９５の導体抵
抗が変化することを抑制でき、印加電圧等の安定化が図
れる。The torque cells 60, 61 of this embodiment are shown in FIG.
Rolling machine 20 having the spline shafts 23 and 24 shown in FIG.
Or the spindle part 3 without splines as shown in FIG.
The degree of freedom in design is extremely large, for example, it can be attached to the rolling mill 30 having 6 or the like. Moreover, in this embodiment, since the lead wire 95 passes through the holes 72 and 73 provided in the central portions of the shafts 70 and 71 of the speed reducer 56, the conductor resistance of the lead wire 95 is changed by the external temperature change due to heat during rolling. It is possible to suppress the change and stabilize the applied voltage and the like.

【００３５】そして本実施例のスリップリング機構１０
０，１０１は、いずれも圧延ロール４３，４４から十分
離れた位置に設けることができるため、スリップリング
機構１００，１０１に圧延油がかかったり圧延中に発生
するガスや振動，温度等の影響がスリップリング機構１
００，１０１に及ぶことも抑制されることから、導電リ
ング１０４とブラシ１１１の接触不良の発生が防止され
るなど、スリップリング機構１００，１０１の耐久性を
高める上でも有効な構造である。Then, the slip ring mechanism 10 of this embodiment
Since 0 and 101 can be provided at positions sufficiently separated from the rolling rolls 43 and 44, the slip ring mechanisms 100 and 101 are affected by rolling oil, gas generated during rolling, vibration, temperature, and the like. Slip ring mechanism 1
Since it is also possible to prevent the occurrence of contact failure between the conductive ring 104 and the brush 111, it is an effective structure for enhancing the durability of the slip ring mechanisms 100 and 101.

【００３６】なお本発明を実施するに当たって、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で圧延機本体および駆動装置の
態様を種々に変更できることは勿論であり、本発明が前
記実施例に限定されないことは言うまでもない。また、
上下一対のスピンドル部のうちいずれか一方にトルクセ
ルを設ける場合も本発明の範囲に含まれる。In carrying out the present invention, needless to say, the embodiments of the rolling mill main body and the driving device can be variously changed without departing from the scope of the present invention, and the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. Yes. Also,
The case where the torque cell is provided on either one of the pair of upper and lower spindle portions is also included in the scope of the present invention.

【００３７】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、従来装置と比較してト
ルクセルを小径かつ短く構成することができるととも
に、トルクセルにスリップリング機構を内蔵する必要が
ないからトルクセル自体の構造が簡単なものとなり、ト
ルクセルの取付けも容易である。そしてスピンドル部の
種類や圧延機本体の形式に左右されることなくトルクセ
ルを設けることができ、トルクセルを備えた圧延機を設
計する上での制約を著しく減らすことができる。According to the present invention, the torque cell can be made smaller in diameter and shorter than the conventional device, and the structure of the torque cell itself is simplified because it is not necessary to incorporate a slip ring mechanism in the torque cell. It is easy to attach the torque cell. Further, the torque cell can be provided without depending on the type of the spindle portion or the type of the rolling mill body, and the restrictions in designing the rolling mill equipped with the torque cell can be significantly reduced.

【００３８】また本発明によれば、ロール径の大小にか
かわらずスリップリングの径が従来装置に比べて小さく
てすむため、スリップリングの回転周速度が小さく、従
って径の大きなロールを有する圧延機にも問題なくスリ
ップリングを用いることができる。Further, according to the present invention, since the diameter of the slip ring can be smaller than that of the conventional apparatus regardless of the size of the roll diameter, the rolling peripheral speed of the slip ring is small, and therefore, the rolling mill having a roll with a large diameter is used. The slip ring can be used without any problem.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例を示す駆動装置を備えた圧延
機の側面図。FIG. 1 is a side view of a rolling mill including a drive device according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１に示された駆動装置に使われるトルクセル
の断面図。FIG. 2 is a sectional view of a torque cell used in the driving device shown in FIG.

【図３】図２に示されたトルクセルの正面図。3 is a front view of the torque cell shown in FIG. 2. FIG.

【図４】図１に示された駆動装置における減速機の平面
図。FIG. 4 is a plan view of a speed reducer in the drive system shown in FIG.

【図５】図１に示された駆動装置におけるスリップリン
グ機構の側面図。5 is a side view of the slip ring mechanism in the drive device shown in FIG. 1. FIG.

【図６】従来のトルクセルを備えた圧延装置の一部の側
面図。FIG. 6 is a side view of a part of a conventional rolling apparatus including a torque cell.

【図７】図６に示された圧延装置のトルクセルの側面
図。7 is a side view of the torque cell of the rolling apparatus shown in FIG.

【図８】スプライン軸を有するスピンドル部を備えた圧
延装置の一部の側面図。FIG. 8 is a side view of a part of a rolling apparatus including a spindle unit having a spline shaft.

【図９】スプライン軸のないスピンドル部を備えた圧延
装置の一部の側面図。FIG. 9 is a side view of a part of a rolling apparatus including a spindle unit without a spline shaft.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４０…圧延機 ４３，４４…圧延
ロール ５０…駆動装置 ５５…モータ ５６…減速機 ５７，５８…ユニ
バーサルジョイント ６０，６１…トルクセル ６２，６３…スピ
ンドル部 ７０，７１…軸 ７２，７３…貫通
孔 ８０…起歪体 ８１…歪ゲージ ９５…リード線 １００，１０１…
スリップリング機構 １０４…導電リング １１１…ブラシ40 ... Rolling machine 43, 44 ... Rolling roll 50 ... Drive device 55 ... Motor 56 ... Reducer 57, 58 ... Universal joint 60, 61 ... Torque cell 62, 63 ... Spindle part 70, 71 ... Shaft 72, 73 ... Through hole 80 … Strain element 81… Strain gauge 95… Lead wire 100, 101…
Slip ring mechanism 104 ... Conductive ring 111 ... Brush

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】ロールを回転させるためのモータおよび減
速機を有しかつこの減速機とロールとの間のスピンドル
部にユニバーサルジョイントが設けられる圧延機用駆動
装置であって、 上記減速機の軸の一端側と上記ユニバーサルジョイント
との間に設けられていてロールに加わるトルクに応じた
歪みを生じる起歪体を有しかつこの起歪体に生じた歪み
の大きさを電気信号に変換する歪ゲージを有するトルク
セルと、 上記減速機の軸に形成された軸線方向に沿う貫通孔と、 上記貫通孔の内部を通って一端側が上記トルクセルの歪
ゲージに電気的に接続されるリード線と、 上記減速機の軸の他端側に設けられかつこの軸と一緒に
回転する導電リングを有するとともに導電リングに接す
る固定側のブラシを有していて上記リード線の他端側が
上記導電リングに電気的に接続されるスリップリング機
構と、 を具備したことを特徴とする圧延機用駆動装置。1. A rolling mill driving device comprising a motor for rotating a roll and a speed reducer, and a universal joint is provided in a spindle portion between the speed reducer and the roll, wherein the shaft of the speed reducer. Having a strain-generating body provided between one end of the strain-generating body and the universal joint to generate a strain according to the torque applied to the roll, and converting the magnitude of the strain generated in the strain-generating body into an electric signal. A torque cell having a gauge, a through hole formed in the shaft of the speed reducer along the axial direction, a lead wire having one end side electrically connected to the strain gauge of the torque cell through the inside of the through hole, The other end side of the lead wire has the conductive ring provided on the other end side of the speed reducer and rotating with the shaft, and the fixed side brush contacting the conductive ring. A slip ring mechanism electrically connected to the conductive ring, and a drive for a rolling mill.