JPH028164Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は熱間連続圧延機のスタンド間におい
て、圧延材の厚みを測定することを可能とした新
規な厚み測定装置を提案したものである。

熱間連続圧延機においては一般にスタンド間で
の厚み測定が行われず、単に最終スタンド出側で
の測定が行われているに過ぎなかつた。これは加
熱炉での圧延材料に対する加熱条件がよく、また
要求される板厚精度も比較的低かつたこと、及び
スタンド間に形成されるストリツプのループが変
動し、厚み計を設置し得なかつたこと等に起因す
る。然るところ昨今は熱経済の点から加熱条件が
厳しくなり、また要求される板厚精度も厳しくな
る傾向にある。このために板厚の圧延制御精度を
高める上で、スタンド毎の出側板厚、即ちスタン
ド間板厚を測定し得る装置が希求されているのが
実情である。

本考案は斯かる技術的背景の下になされたもの
であつて、スタンド間における圧延材の姿勢、具
体的には水平面に対する傾斜角度に応じて厚み計
による測定値を補正して正確な厚みを求めること
を可能としたスタンド間厚み測定装置を提供する
ことを目的とする。

第１図は本考案に係る厚み測定装置（以下本案
装置という）の模式図である。圧延材（ストリツ
プ）１０は連続圧延機に噛込まれて矢符方向に移
送されつつ圧延されていく。図中１，２はこの連
続圧延機の相隣するスタンドを示し、前者が上流
側に、また後者が下流側に位置している。両スタ
ンド１，２間にはルーパ３が設けられていて圧延
材１０に適当な張力を付与している。而して本案
装置はルーパ３と下流側のスタンド２との間に配
設された厚み計１１、該厚み計１１の上流側近傍
に配設された距離計１２及びこれら厚み計１１及
び距離計１２の測定値を取込んで圧延材１０の厚
み（表裏面に垂直な方向の厚み。以下真の厚みと
いう）を補正算出する演算部１３にて構成されて
いる。

厚み計１１はそれ自体公知のＸ線厚み計であつ
て、Ｘ線源１１ａが圧延材１０通過域の下方に、
またＸ線検出部１１ｂがその直上方に対向配置さ
れている。つまりスタンド１，２間を圧延材１０
が水平に移動していく場合には真の厚みが測定で
きるように配置されている。なおＸ線厚み計以外
の放射線厚み計、あるいは距離計を組合せた厚み
計を使用することも可能である。距離計１２はそ
れ自体公知の帰還増幅型渦流距離計であつて、そ
のセンサコイルを圧延材１０の通過域の下方に配
置してあり、圧延材１０の方向に向けたセンサコ
イルの距離測定基準面から圧延材１０の裏面迄の
距離を測定し得るようにしてある。なお渦流距離
計以外にもマイクロ波距離計、レーザ式距離計、
水柱を超音波振動子と目標物との間に形成して超
音波伝播時間から水柱の長さを測定することによ
り振動子と目標物との間の距離を測定する超音波
距離計等を使用することが可能である。

この距離計１２は後述するところから明らかな
如く厚み計による厚み測定位置における圧延材の
厚み測定方向に対する傾斜角度を測定するために
設けてあり、傾斜角度が０、つまり圧延材１０が
水平に移動していてこの圧延材１０の板厚方向と
厚み計１１の測定方向とが一致している場合の圧
延材１０の高さ位置と傾斜角度が０でない場合の
圧延１０の高い位置との偏位距離を測定し、この
距離から傾斜角度、更には真の厚みを求めるので
ある。

演算部１３は例えばマイクロコンピユータ等に
よつて構成され、厚み計１１の測定結果h′及び距
離計１２の測定結果ｄを適当な周期で経時的に読
込んでいき、これらの読込データと予め与えられ
ているデータ〔スタンド２の中心位置と距離計１
２の中心位置との離隔距離L_R及び距離計１２の
測定基準面と圧延材１０が水平に移動している場
合のその裏面との離隔距離d₀並びに後述する補正
係数ｆ(a)〕とに基いて圧延材１０の真の厚みｈを
算出する。

次にこの演算部１３による真の厚みｈの算出原
理、又は本案装置による真の厚みの測定原理につ
いて説明する。

第２図は圧延材１０の真の厚みｈと厚み計１１
による測定厚み又はみかけ上の厚みh′との関係を
拡大図示している。厚み計１１は前述の如き配置
としたことにより鉛直方向の厚みを測定するの
で、図示の如く圧延材１０が水平面に対して傾斜
している場合の測定厚みh′は真の厚みｈと異り、
鉛直方向と板厚方向（圧延材１０の表裏面と直交
する方向）とのなす角度、つまり、板厚測定方向
と板厚方向とのなす角度換言すれば圧延材１０の
水平面に対する傾斜角度をαとすると、ｈとh′と
の間には幾可学的に下記(1)式が成立する。

ｈ＝h′cosα …(1) となる。従つて真の厚みｈを求めるためにはαを
知ることが必要となる。本案装置では前記距離計
１２を圧延材の傾斜角度αの測定手段として使用
している。即ち第１図から幾可学的に明らかな如
くαは下記距離計１２の測定値ｄを用いた(2)式で
表わされる。

α＝tan^-1ｄ−d₀／L_R …(2) 従つて(1)，(2)式に基き、予め与えられた定数
L_R，d₀及び測定結果として逐次入力されるh′，ｄ
を用いてｈを求める演算が可能である。ところで
厚み計１１の測定結果は、圧延材１０の通過域
（パスライン）が基準位置（この場合はｄ＝d₀の
位置）から偏位した場合や、放射線入射角が変動
する場合には、その変動量に対応する測定値の補
正が必要である。即ちその偏位量ｄ−d₀＝ａに応
じた補正をする必要がある。

演算部１３は偏位量ａをインデツクスとした補
正係数ｆ(a)を記憶しており、これをh′の補正、究
極的にはｈの補正に用いる。即ち前記(1)式は ｈ＝h′・ｆ(a)・cosα …(3) の如くになる。

以上要するに演算部１３は下記(4)式の演算によ
りｈを逐次求めていき、これを図示しない表示装
置へ出力して表示させ、また板厚制御系へ出力し
て板厚制御の基本データとしてこの制御に関与さ
せる。

ｈ＝h′・ｆ(a)・cos｛tan^-1ｄ−d₀／L_R｝ ＝h′・ｆ(a)・cos｛tan^- ₁ａ／L_R｝ …(4) 第３図は本考案の他の実施例を示す模式図であ
る。この実施例は距離計１２を下流側に、また厚
み計１１を上流側に配置した点において第１図の
ものと異つている。またルーパ３にはルーパ角度
検出器１４を備えている。そして演算部１３には
厚み計１１の測定結果h′、距離計１２の測定結果
ｄ及びルーパ角度検出器１４の検出結果θが所定
周期で読込まれていく。

ルーパ角度検出器１４は張力制御系のセンサと
して用いられる公知のものであつて、ルーパ３の
アーム３ａと水平線とがなす角度θを検出値とし
て出力するものであり、この実施例では距離計１
２と共に圧延材１０の傾斜角度測定手段として使
用されている。

而して演算部１３には、この実施例では前述の
d₀，ｆ(a)の外、下記のデータが予め与えられてい
る。

Ｌ：ルーパのアームの回動中心と距離計との水
平距離 ｌ：ルーパのアームの長さ（アームの回動中心
からルーパロール3bの中心迄の長さ） ｒ：ルーパロールの半径 そして演算部１３はこれらＬ，ｌ，ｒの値、更
にはd₀の値、また逐次取込まれるｄ，h′，θに基
きｈを求めるための演算を行う。

而してこの場合は傾斜角度αは下記(5)式で表わ
される。

α＝tan^-1lsinθ−（ｄ−d₀）＋ｒ／Ｌ−lcosθ…(5) 従つて(5)式と前掲(3)式とからｈは下記(6)式に従
つて演算されることになる。

ｈ＝h′・ｆ(a)・cos｛tan^-1
lsinθ−（ｄ−d₀）＋ｒ／Ｌ−lcosθ｝ ＝h′・ｆ(a)・cos｛tan^-1lsinθ−ａ＋ｒ／Ｌ−lc
osθ｝…(6) 以上のように本考案による場合は圧延材の傾斜
角度を厚み計１１の近傍に配した距離計の測定結
果を利用して求めることとしているので、ルーパ
３とスタンド２との間で圧延材のたるみ、膨出が
発生している場合にも、これに影響されることな
く正確に真の厚みを測定することができる。

このように本考案の測定装置は厚み測定位置に
おける圧延材の傾斜角度を距離計１２、つまり厚
み測定方向の圧延材の位置測定器を用いて検知す
ることとしているのでループの変動に影響される
ことなくスタンド間で正確に圧延材の真の厚みを
測定することが可能である。特にルーパのみを用
いて圧延材の傾斜角度を測定する場合は、ルーパ
とスタンドとの間で生じる圧延材のたるみ、膨出
のためにルーパ、スタンド間の厚み計による測定
位置での圧延材傾斜角度が正しく測定できない
が、本考案ではルーパのルーパ角度を用いない第
１図の実施例ではルーパ角度に全く影響されない
ことは勿論、第３図の実施例でも、ルーパ、スタ
ンド間の中途に距離計１２を配してあり、上記た
るみ、膨出の影響はルーパロール３ｂから距離計
１２までの比較的短い分が含まれるに過ぎず、し
かもこの間のたるみ、膨出の態様が直線的である
場合にはα、従つて真の厚み算出に何らの影響も
及ぼさないので、ルーパ角度のみによつて厚み計
の測定値を補正する場合に比して著しく精度は向
上する。以上のように本考案によれば板厚測定精
度が向上し、これによつて板厚の制御精度も向上
するので、本考案は圧延材の品質の向上、歩留の
向上に優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すものであつて、第
１図はその模式図、第２図は測定原理説明図、第
３図は他の実施例の模式図である。 １１……厚み計、１２……距離計、１３……演
算部、１４……ルーパ角度検出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱間連続圧延機のスタンド間においてスタンド
   間を移動する圧延材の厚みを測定すべく配された
   厚み計と、該厚み計による厚み測定位置における
   圧延材の厚み測定方向に対する傾斜角度を測定す
   るために設けられ、前記厚み計による厚み測定方
   向の圧延材の位置測定器と、前記厚み計及び位置
   測定器の測定結果に基き圧延材の厚みを算出する
   演算器とを具備することを特徴とする厚み測定装
   置。