JPH0254882B2

JPH0254882B2 -

Info

Publication number: JPH0254882B2
Application number: JP14535083A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nishizaki; Yoshiki Fukutaka
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1983-08-09
Filing date: 1983-08-09
Publication date: 1990-11-22
Also published as: JPS6036903A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、走行する帯状物体の中心線プロフイ
ール測定方法に係り、特に、計測の際に信頼の置
けないデータを検出・判定するようにした、帯状
物体の中心線プロフイール測定方法に関する。

厚鋼板の如き帯状物体の製造ラインに於いて、
該帯状物体の長手方向の曲りの程度をオンライン
で知るために、該帯状物体の中心線プロフイール
をｎ次多項式として求める方法がある（特願昭57
−176697）。この方法に於いては、第１図〜第３
図に示す如く、帯状物体１０の製造ラインに、帯
状物体１０の中心点の位置を測定するために、該
帯状物体１０のエツジ１０ａの幅方向位置を検出
できるエツジ検出器１２ａ，１２ｂを組み込んだ
オフセンタメータ１４ａ〜１４ｃを３台適切な間
隔を隔てて設置する。このオフセンタメータ１４
ａ〜１４ｃは、具体的には、光学式幅計、或いは
ハイドロセンサを複数個１列に並べたもの等が応
用できる。そしてこの３台のオフセンタメータ１
４ａ〜１４ｃで帯状物体１０の中心点の位置を同
時に測定する。次に、例えば第３図に示す如く、
両エツジ検出器１２ａ，１２ｂの中心線C₀をＸ
軸にとり、帯状物体１０の尾端１０ｂ付近をＸ軸
の原点とし、該３台のオフセンタメータ１４ａ〜
１４ｃで測定した帯状物体１０の中心点の位置
を、Ａ，Ｂ，Ｃとして、２点Ａ，Ｂを直線で結
び、この直線とオフセンタメータ１４ｃの中心線
１４c′との交点Ｄと点Ｃの距離Ｍを求める。そし
てこのような測定を帯状物体１０の長手方向にわ
たり任意の間隔毎に行う。そして、測定された複
数個の距離Ｍに対して回帰演算を行い、得られた
回帰係数と帯状物体１０の中心線プロフイール
C₁をｎ次多項式とした時の各係数との間に成立
する一定の関係を利用して、ｎ次多項式の各係数
を求め、帯状物体１０の中心線プロフイールC₁
をｎ次多項式として表すものである。

しかしながら、この方法は、通常の状態では精
度よく帯状物体１０の中心線プロフイールC₁を
求めることが可能であるが、帯状物体１０の製造
ラインに於いては、帯状物体１０が搬送方向と直
角な方向（第２図Ｙ軸方向）へ平行移動したり、
回転移動したりするため、オフセンタメータ１４
ａ〜１４ｃ、具体的にはそのエツジ検出器１２
ａ，１２ｂの測定範囲外に帯状物体１０が移動
し、帯状物体１０の中心点Ａ，Ｂ，Ｃの位置が検
出できず、中心線プロフイールC₁の計算精度が
悪くなることがある。即ち、上記方法に於いて
は、帯状物体の中心点Ａ，Ｂ，Ｃは、具体的には
次のようにして求められる。第２図を参照しつつ
エツジ検出器として光学式幅計を用いたオフセン
タメータの場合を例にとつて説明すると、エツジ
検出器１２ａ，１２ｂは、帯状物体１０の予想さ
れる幅に合わせて、両エツジ検出器１２ａ，１２
ｂの中心線C₀から適切な距離ｈずつ開いて停止
するようになつている。帯状物体１０がオフセン
タメータ１４ａ〜１４ｃの直下へ移動してくる
と、帯状物体１０によりエツジ検出器１２ａ，１
２ｂの下部光源１６からの光が一部遮光される。
従つて、エツジ検出器１２ａ，１２ｂの視野１８
ａ，１８ｂ内に帯状物体１０のエツジ１０ａが入
つていれば、エツジ検出器１２ａ，１２ｂにより
帯状物体１０のエツジ１０ａの位置を正確に求め
ることができる。その結果、、帯状物体１０の中
心点位置Ａ，Ｂ，Ｃと両エツジ検出器１２ａ，１
２ｂ間の中心線C₀とのずれ量ａ，ｂ，ｃを求め
ることができる。

しかしながら、帯状物体１０の平行移動等によ
り、視野１８ａ，１８ｂ内からエツジ１０ａが外
れた場合（以下視野外れと称す）等にあつては、
帯状物体１０の中心点位置Ａ，Ｂ，Ｃを求めるこ
とができなくなる。しかもこの場合、上述した如
く、３台のオフセンタメータ１４ａ〜１４ｃで得
られる点Ａ，Ｂ，Ｃの内１点でも視野外れが生ず
ると前記距離Ｍが求められなくなる。その結果、
帯状物体１０の中心線プロフイールC₁の計算精
度に影響が生ずるものである。このような問題
は、オフセンタメータ１４ａ〜１４ｃのエツジ検
出器１２ａ，１２ｂの測定範囲が広いものを採用
すれば当然に解消される。しかしながら、そのよ
うな測定範囲の広いエツジ検出器１２ａ，１２ｂ
を採用するとすれば、単にオフセンタメータが高
額化するのみならず、そのような広い測定範囲の
情報を処理するためには、計算速度の点からして
もそれだけ大型の計算機が必要となり、大幅なコ
スト増が避け得ないものである。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてな
されたものであつて、計算の結果得られた中心線
プロフイールのうち信頼性の悪いものを検出し、
中心線プロフイールを制御・形状評価等に応用す
る場合に、信頼性の悪い中心線プロフイールに基
づいて誤つた判断や制御が行われることを防止す
ることをその目的としている。

本発明は、帯状物体のエツジの幅方向位置を検
出するエツジ検出器を用いて、該帯状物体の中心
線プロフイールを測定する方法に於いて、前記エ
ツジ検出器が、前記帯状物体のエツジを検出し得
なかつたことを検知し、その回数を計数すると共
に、連続した検出不能回数が、予め定めた設定数
を超えたときに、中心線プロフイール測定値が異
常であると判定することとして上記目的を達成し
たものである。

本発明は、実験によりエツジ検出器にて連続し
て生じた視野外れ等による検出不能の回数と、最
終的に得られるｎ次多項式の中心線プロフイール
の信頼性との間に、強い相関があることを発見
し、この連続した検出不能回数が予め定めた設定
数に到るか否かをもつて信頼性を判断することと
したものである。

以下本発明を詳細に説明する。

第４図は、連続視野外れの回数と、帯状物体１
０の真の中心線プロフイール及び前述の方法で求
めた中心線プロフイールの差の最大値（以下測定
誤差と称す）との関係を示したものである。図に
於いて、・と＋のプロツトとプロツトを直線で結
んだものは、各々別の帯状物体についてのデータ
であり、各々の長さは39乃至48ｍであつた。又、
同図の測定誤差において、例えば連続視野外れが
３回というのは、測定開始の最初に連続３回視野
外れが生じ、次に１回測定し、次の３回は又視野
外れというように測定が行われた場合の測定誤差
を示している。従つて、この場合は距離Ｍの測定
は４回に１回の割合で行われたことになる。第４
図から明らかなように視野外れが連続して４回以
上生ずると測定誤差が急激に増大することが確認
できる。従つて、この結果より、(i)通常は連続し
て４回以上視野外れが生じた場合をもつて、(ii)正
確な中心線プロフイール情報が要求されている時
は、連続して３回以上視野外れが生じた場合をも
つて、(iii)概略の中心線プロフイール情報が要求さ
れている時は、連続して５回以上視野外れが生じ
た場合をもつて当該中心線プロフイール情報に信
頼性がないと判断すると良いことが分る。

なお、この測定誤差が急激に増加する回数は、
各オフセンタメータ１４ａ〜１４ｃの設置距離、
或いは帯状物体１０の中心線プロフイールの平均
周期等の測定条件の変化によつて増減するので、
各搬送ライン毎に予め確認しておくとよい。

第５図に本発明の一実施例に係る中心線プロフ
イール測定を行うためのフローチヤートを示す。
図に於いてＬは外部から設定する定数であり、こ
の実施例では第４図の測定誤差の傾向に基づきＬ
＝４としている。又Ｍは測定回数、Ｄは視野外れ
の有無を判定するフラグで０が視野外れあり、１
が視野外れなしを示すもの、Ｎは視野外れの連続
回数を夫々示している。

まず流れの概略から説明する。測定が開始され
るとステツプ１１２で、Ｄ（０）＝１（視野外れな
し）が設定される。そして、ステツプ１１４で、
Ｍ＝１（測定回数１回目）が設定される。その後
ステツプ１１６，１１８，１２０にて夫々オフセ
ンタメータ１４ａ〜１４ｃ、具体的にはその各々
のエツジ検出器１２ａ，１２ｂの視野外れが判定
され、視野外れが１つでもあればステツプ１２２
へ進んでＤ（Ｍ）＝０（Ｍ回目の測定が視野外れあ
り）が設定され、視野外れが全くなければステツ
プ１３２へ進みＤ（Ｍ）＝１（Ｍ回目の測定が視野
外れなし）が設定される。視野外れがない時はそ
のままステツプ１３４へ進み、測定終了でなけれ
ばステツプ１３６で測定回数が１だけカウントア
ツプされてステツプ１１６以降が繰返される。一
方、視野外れがあつてステツプ１２２へ進んだ後
は、ステツプ１２４でＤ（Ｍ−１）＝０、即ち、前
回の測定が視野外れであつたか否かが判定され
る。そして前回が視野外れでなければ初めて視野
外れが生じたとして、ステツプ１２６へ進みＮ＝
１（連続視野外れ回数１）が設定される。前回も
視野外れがあつた場合は、ステツプ１２８へ進
み、連続視野外れ回数が１回だけ加算され（Ｎ＝
Ｎ＋１）、ステツプ１３０でその回数が設定回数
Ｌを上回つたか否かが判定される。そして上回つ
た場合はステツプ１３２でデータ異常信号が出力
される。上回つてない時はステツプ１３４へ進
む。

ステツプ１３４で測定終了とされた時はステツ
プ１３８で回帰演算がなされ、ステツプ１４０で
中心線プロフイールの計算がなされる。

尚、測定終了か否かは、帯状物体１０が、搬送
ラインを通過し終えたか否かをもつて判断され
る。

次に具体的な場合を例にとつて上記流れを説明
する。まず、測定が開始されるとステツプ１１２
でＤ（０）＝１が設定され、ステツプ１１４でＭ＝
１が設定される。ここでオフセンタメータ１４ａ
で視野外れが生じたとするとステツプ１１６から
ステツプ１２２へと進み、Ｄ（１）＝０が設定され
る。次にＤ（Ｍ−１）＝Ｄ（０）＝１であるから、ス
テツプ１２４でN₀の判定がなされステツプ１２
６へ進み、Ｎ＝１が設定される。続いて被測定物
である帯状物体１０が任意の距離だけ進み、ステ
ツプ１３６で測定回数が加算されて２回目の測定
に移る。２回目は、オフセンタメータ１４ｃで視
野外れが生じたとする。するとステツプ１２０か
らステツプ１２２へと進みＤ（２）＝０が設定され
る。今回は、Ｄ（Ｍ−１）＝Ｄ（１）＝０であるか
ら、ステツプ１２４からステツプ１２８へと進み
Ｎ＝Ｎ＋１が実行されてＮ＝２となる。Ｌの設定
が４であれば、Ｎ≧Ｌは成立しないので、ステツ
プ１３０からステツプ１３４へと進みステツプ１
３６を経て３回目の測定へ移る。３回目も、オフ
センタメータ１４ａ〜１４ｃのうちいずれかに視
野外れが生じると、２回目と同じフローとなり、
ステツプ１２２でＤ（３）＝０、ステツプ１２８で
Ｎ＝３が夫々設定される。そして４回目も視野外
れが生ずるとステツプ１２８までは同様のフロー
を辿り、Ｎ＝４となるため、ステツプ１３０でＮ
≧Ｌが成立しステツプ１３２へ進んでデータ異常
信号が出力される。このデータ異常信号は、リレ
ー、オープンコレクタ等のオン、オフとされ、こ
のオン、オフにより、データ異常を知らせるラン
プを点灯させるとか、記録計に異常マークを打点
するとか、画像モニター（CRT）に表示を出す
等の処置が行われる。そしてこれと平行して測定
はそのまま続けられ、ステツプ１３６を経て５回
目の測定に入る。５回目は視野外れがなかつたと
する。そうすると今度はステツプ１１６、ステツ
プ１１８、ステツプ１２０、ステツプ１３２へと
進み、Ｄ（Ｍ）＝Ｄ（５）＝１が設定される。次に６
回目はオフセンタメータ１４ｂに再び視野外れが
あつたとする。するとステツプ１２２でＤ（６）＝
０が設定され、ステツプ１２４へ進む。ここでＤ
（Ｍ−１）＝Ｄ（５）＝１であるからステツプ１２４
での判定はN₀とされステツプ１２６で再びＮ＝
１が設定される。なお７回目で再び視野外れがあ
れば、ステツプ１２８でＮ＝２とされ同様なフロ
ーが繰返されることになる。

以上のように視野外れが連続していれば視野外
れの回数Ｎは増加し続け、途中で１回でも正常な
測定が行われて、次に視野外れが生ずると、Ｎ＝
１となつて新たに連続視野外れの回数がカウント
されるものである。そして連続視野外れの回数Ｎ
が設定値を越えると、データ異常信号が発生され
る。

尚、第６図は、エツジ検出器として光学的なも
のが採用されたオフセンタメータ１４ａ〜１４ｃ
の視野外れが生じているかどうかを判定するロジ
ツクのフローチヤートを示したものである。この
判定は、ステツプ２１０で、オフセンタメータ１
４ａ〜１４ｃの直下に帯状物体１０が存在すると
判断されている間繰返される。ステツプ２１２の
「エツジ検出器12aOFF」は、エツジ検出器１２
ａの視野１８ａに下部光源１６の光が全く入つて
いない状態を示し（第２図参照）、エツジ検出器
１２ａはOFF信号を中心線プロフイール測定用
計算機に出力する。又ステツプ２１４の「エツジ
検出器12aON」は、エツジ検出器１２ａの視野
１８ａの全てに下部光源１６の光が入つている状
態を示し、エツジ検出器１２ａはON信号を中心
線プロフイール測定用計算機に出力する。ステツ
プ２１６，２１８でも同様である。中心線プロフ
イール測定用計算機では、これらの出力を受けて
夫々視野外れがあつたと判断する。そして両エツ
ジ検出器直下に帯状物体がある間中は、この流れ
が繰返される。

尚、こうした手法によれば、搬送状態に起因し
た所謂「視野外れ」のみならず、例えば、下部光
源の照明に異常が生じたり、或いはその他の原因
で、エツジ検出器１２ａ，１２ｂ自体に問題があ
つたときにも、そうした情報を基に計算した中心
線プロフイールが信頼できないとしてデータ異常
信号が出力されることになる。即ち、自己診断機
能を有することになるものである。

次に、厚鋼板圧延ラインのキヤンバ制御に、本
発明の一実施例を適用した例を第７図に基づいて
説明する。まず３台のオフセンタメータ１４ａ〜
１４ｃを10ｍの間隔だけ離して設置する。２０は
圧延機であり、この圧延機２０とオフセンタメー
タ１４ａとの距離も10ｍである。又２１ａ，２１
ｂは、赤外線検出型鋼板検出器（以下HMDと称
す）であり、夫々オフセンタメータ１４ａの上流
側１ｍの所とオフセンタメータ１４ｃの下流側１
ｍの所に設置してある。２２ａ〜２２ｅは、パル
ス発振器（以下PLGと称す）であり、夫々厚鋼
板搬送用のロールに設置され、厚鋼板１０のトラ
ツキングを行つている。以上のオフセンタメータ
１４ａ〜１４ｃ、圧延機２０、HMD２１ａ，２
１ｂ、PLG２２ａ〜２２ｅが中心線プロフイー
ル測定用計算機２４、大型計算機２６、画像機
（以下CRTと称す）２８、及び圧延機制御用計算
機３０と夫々相互に図示の如く接続されている。

次に装置の動作手順について説明する。

厚鋼板製造ラインに於いては厚鋼板１０は圧延
機２０を往復して所定の寸法に圧延される。その
過程で厚鋼板１０には厚鋼板１０の長手方向に曲
り（以下キヤンバと称す）が生ずる。このキヤン
バを制御するために、厚鋼板１０が第７図の左側
から右側へ向つて圧延されるとき（以下測定パス
と称す）に、厚鋼板１０の中心線のプロフイール
を測定し、続いて厚鋼板１０が第７図の右側から
左側へ向つて圧延されるとき（以下制御パスと称
す）に、求めた中心線プロフイールを用いてキヤ
ンバの修正・制御を行う。

詳細な手順は以下の通りである。

１測定パスの前に、測定パス後予測される厚鋼
板１０の板幅を大型計算機２６が計算する。

２前述の計算板幅信号を中心線プロフイール測
定用計算機２４を介してオフセンタメータ１４
ａ〜１４ｃに送る。

３オフセンタメータ１４ａ〜１４ｃのエツジ検
出器１２ａ，１２ｂは、該計算板幅の間隔だけ
開いて待機する（第２図参照）。

４測定パスになり厚鋼板１０がオフセンタメー
タ１４ａ〜１４ｃの下へ移動してくる。

５ HMD２１ａとHMD２１ｂが厚鋼板１０を
検出すれば、中心線プロフイール測定用計算機
２４はオフセンタメータ１４ａ〜１４ｃの下に
厚鋼板１０があると判断し、測定を開始する。

６ HMD２１ａがOFF（厚鋼板１０を検出して
いない状態）になると、測定を終了し、中心線
プロフイール測定用計算機２４は回帰演算を行
い、厚鋼板１０の中心線プロフイールを計算す
る。

ここで視野外れの回数が３回以下であつた場
合（Ｌ＝４と設定）は以下のような手順とな
る。

７大型計算機２６は中心線プロフイール測定用
計算機２４が計算した中心線プロフイールを
CRT２８に２次元図形表示する。

８圧延機制御用計算機３０は中心線プロフイー
ル測定用計算機２４から中心線プロフイールの
データを、又、大型計算機２６から圧延に必要
なデータを読込み適切な制御量を計算する。

９制御パスに於いて、圧延機２０は、前述の制
御量だけ通常の圧延時とはロールギヤツプ、圧
下量等を変化させ圧延を行う。

一方、視野外れの回数が４回以上であつた場合
は上記(7)以下の手順は次のようになる。

7′ 中心線プロフイール測定用計算機２４は、デ
ータ異常の信号を圧延機制御用計算機３０及び
大型計算機２６に送ると共に、中心線プロフイ
ールの信号を大型計算機２６へ送る。

8′ 大型計算機２６は前述の２つの信号により、
データ異常及び中心線プロフイールをCRT２
８に表示する。

9′ 次に制御パスになつても、圧延機制御用計算
機３０は、キヤンバ制御のための行動はとらず
に通常の圧延を行う。

以上の実施例に於いて、計算機を３台使用して
いるのは、キヤンバ制御に要求される高速性と、
大量の圧延情報を処理する能力を兼ね合わせて持
たせるためである。又、CRT２８は、中心線プ
ロフイール以外の情報をも表示するため、大型計
算機にリンクしている。

このように、視野外れが多く、得られた中心線
プロフイールの信頼性が欠ける場合には修正・制
御を行わないことにより、キヤンバをかえつて増
大させてしまうという危険を防止している。

以上説明してきた如く、本発明によれば、信頼
性の悪い中心線プロフイールを確実に判別するこ
とができ、誤つた中心線プロフイール情報に基づ
いてより悪い制御を行つてしまうというような危
険を防止することができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の帯状物体の中心線プロフイー
ル測定方法を説明するための、中心線プロフイー
ル測定装置の一例を示す概略斜視図、第２図は、
上記装置で用いられているオフセンタメータの斜
視図、第３図は、同じく上記装置による中心線プ
ロフイール測定方法に説明線図、第４図は、本発
明の原理を説明するための、連続視野外れ回数と
測定誤差の最大値との関係を示す線図、第５図
は、本発明に係る帯状物体の中心線プロフイール
測定方法の一実施例を示す流れ図、第６図は、同
じく視野外れ判定のための流れ図、第７図は、上
記実施例を厚鋼板圧延ラインのキヤンバ制御に適
用したときのキヤンバ制御装置ブロツク線図であ
る。１０……帯状物体、１２ａ，１２ｂ……エツジ
検出器、１４ａ，１４ｃ……オフセンタメータ。

Claims

【特許請求の範囲】１帯状物体のエツジの幅方向位置を検出するエ
ツジ検出器を用いて、該帯状物体の中心線プロフ
イールを測定する方法に於いて、前記エツジ検出器が、前記帯状物体のエツジを
検出し得なかつたことを検知し、その回数を計数
すると共に、連続した検出不能回数が、予め定め
た設定数を超えたときに、中心線プロフイール測
定値が異常であると判定することを特徴とする帯
状物体の中心線プロフイール測定方法。