JPH03142308A - 圧延材の形状測定装置 - Google Patents
圧延材の形状測定装置Info
- Publication number
- JPH03142308A JPH03142308A JP1282174A JP28217489A JPH03142308A JP H03142308 A JPH03142308 A JP H03142308A JP 1282174 A JP1282174 A JP 1282174A JP 28217489 A JP28217489 A JP 28217489A JP H03142308 A JPH03142308 A JP H03142308A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixed shaft
- rolled material
- rolled stock
- displacement
- prescribed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
- B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、鋼帯の圧延ラインにおける銅帯の形状測定装
置に関するものである。
置に関するものである。
（ロ）従来技術
薄鋼帯等の圧延材の形状をオンラインで測定する方法と
しては、圧延材に張力を付加したときに圧延材の長手方
向伸びに対応して生じる圧延材の張力の幅方向分布を測
定するのが一般的である。
しては、圧延材に張力を付加したときに圧延材の長手方
向伸びに対応して生じる圧延材の張力の幅方向分布を測
定するのが一般的である。
その中でも、幅方向に分割した複数個の検出エレメント
を並べて、各検出エレメントにかかる圧延材張力の分力
を測定する方式がよく用いられている。特に、冷間圧延
においてはオンライン形状測定の主流になっている。
を並べて、各検出エレメントにかかる圧延材張力の分力
を測定する方式がよく用いられている。特に、冷間圧延
においてはオンライン形状測定の主流になっている。
実用化されている測定装置は各検出エレメントを同軸状
に一体化形成し、張力の分力を測定するｖ４横を各検出
エレメントに内蔵したｉ造をとっているものが大部分で
ある。このようなｔｒ４造とすると、隣接する検出エレ
メント間の隙間をほとんど黒くすことができるため、圧
延材に傷がつくような心配がなくなる。代表的な同型装
置の一例を第９Ｆｉ１から第１１図までに示す。
に一体化形成し、張力の分力を測定するｖ４横を各検出
エレメントに内蔵したｉ造をとっているものが大部分で
ある。このようなｔｒ４造とすると、隣接する検出エレ
メント間の隙間をほとんど黒くすことができるため、圧
延材に傷がつくような心配がなくなる。代表的な同型装
置の一例を第９Ｆｉ１から第１１図までに示す。
第９図および第１０図の装置は、材料７と接触するロー
タ１にはスリーブと一体化された荷重検出用ロードセル
２が９０度おきに４個配置され、ロータ１の回転につれ
て順次荷重を検出するｉ造になっている。各センサ２か
らの信号はスリップリング４をかいして出力される。ま
た、第１１図の装置は、ロータ１と固定軸５との間を空
気で保持したエアーベアリング構造を採用しており、荷
重の検出には荷重によるロータ１と固定軸５との間隙の
１扁りによって生じる空気圧の差を、固定軸５の１８０
度対向した泣直に設けられた差汗検出孔５１および５２
で検出することによって行う。
タ１にはスリーブと一体化された荷重検出用ロードセル
２が９０度おきに４個配置され、ロータ１の回転につれ
て順次荷重を検出するｉ造になっている。各センサ２か
らの信号はスリップリング４をかいして出力される。ま
た、第１１図の装置は、ロータ１と固定軸５との間を空
気で保持したエアーベアリング構造を採用しており、荷
重の検出には荷重によるロータ１と固定軸５との間隙の
１扁りによって生じる空気圧の差を、固定軸５の１８０
度対向した泣直に設けられた差汗検出孔５１および５２
で検出することによって行う。
センサ２からの信号は形状制御Ｒ器に送ｔ、れて、圧延
機９の圧下装置を制御する。
機９の圧下装置を制御する。
しかしながら、第９図および第１０の装置では、ロード
セルがスリーブと一体構造となって鋼板の動きに応じて
回転するのでセンサ２の出力はスリップリングをかいし
取り出さなければならないため、スリップリングの保守
が不可欠である。また、センサと鋼板の接触付置の関係
により出力が変化するので、特に低速の場合にはサンプ
リング周期が問題となる。
セルがスリーブと一体構造となって鋼板の動きに応じて
回転するのでセンサ２の出力はスリップリングをかいし
取り出さなければならないため、スリップリングの保守
が不可欠である。また、センサと鋼板の接触付置の関係
により出力が変化するので、特に低速の場合にはサンプ
リング周期が問題となる。
第１１図の装置の場合には、検出部は固定軸の方にある
のて、連続した出力が得られ、スリップリングも不要で
あるが、エアベアリング構造であるために、ハイテンシ
ョン条件には適さない。また、エアの作力変動が直接測
定精度を左右するため、エア供給系の保守が不可欠であ
る。
のて、連続した出力が得られ、スリップリングも不要で
あるが、エアベアリング構造であるために、ハイテンシ
ョン条件には適さない。また、エアの作力変動が直接測
定精度を左右するため、エア供給系の保守が不可欠であ
る。
また、いずれの装置も工作精度が要求されるため、高価
なものになる。
なものになる。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明が課題しようとする課題は、構造が簡単て「延材
のオンライン平坦形状を正確に測定でき、保守も容易な
形状測定装置を得ることにある。
のオンライン平坦形状を正確に測定でき、保守も容易な
形状測定装置を得ることにある。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明の圧延材の形状測定装置は、所定の長さをＴ「す
る円筒形状の検出エレメントを軸方向に複数ａη同軸状
に回転目在に支持してローラを形成し、該ローラを走行
中の圧延材に所定の巻付は角でもって斤接させて、該検
出エレメントにかかる圧延材張力の分力を検出して圧延
材の形状を測定する装置において、各検出エレメントを
半径方向外側から外輪、円周方向回転自在部材、内輪と
から構成し、該内輪を所定の弾性係数を有する弾性材料
をかいして固定軸に取り付け、該固定軸に軸方向に所定
の間隔をあけて変位センサを埋め込み、前記外輪を圧延
材に圧接させて回転させたとき、前記弾性材ｔ（の変位
を前記変位センサによって検出する手段によって、上記
課題を解決している。
る円筒形状の検出エレメントを軸方向に複数ａη同軸状
に回転目在に支持してローラを形成し、該ローラを走行
中の圧延材に所定の巻付は角でもって斤接させて、該検
出エレメントにかかる圧延材張力の分力を検出して圧延
材の形状を測定する装置において、各検出エレメントを
半径方向外側から外輪、円周方向回転自在部材、内輪と
から構成し、該内輪を所定の弾性係数を有する弾性材料
をかいして固定軸に取り付け、該固定軸に軸方向に所定
の間隔をあけて変位センサを埋め込み、前記外輪を圧延
材に圧接させて回転させたとき、前記弾性材ｔ（の変位
を前記変位センサによって検出する手段によって、上記
課題を解決している。
〈ホ〉作 用
本発明の形状測定装置においては、センサを固定軸側に
設置し、スリップリングが不要な構造にするとともに、
外輪の支持には、エアベアリングの代わりに荷重に応じ
て変形する弾性材Ｆ１を軸と外輪との間に充填した構造
にする。そのままては、外輪と固定軸とが回転できない
ので外輪部分はベアリングを組み込んで外輪のみが圧延
材の動きに応じて回転するようにする。
設置し、スリップリングが不要な構造にするとともに、
外輪の支持には、エアベアリングの代わりに荷重に応じ
て変形する弾性材Ｆ１を軸と外輪との間に充填した構造
にする。そのままては、外輪と固定軸とが回転できない
ので外輪部分はベアリングを組み込んで外輪のみが圧延
材の動きに応じて回転するようにする。
（へ〉実施例
第１１７１から第８図までを参照して、本発明の圧延材
の形状測定装置の実施例について説明する。
の形状測定装置の実施例について説明する。
第１図から第３図までに示すように、本発明の形状測定
装置は、所定の長さを有する円筒形状の検出エレメント
１０を軸方向に複数個同軸状に回転自在に支持してロー
ラを形成し、該ローラを走行中の圧延材７に所定の巻付
は角θ（第４図〉でもって圧接させて、検出エレメント
１０にかかる圧延材張力の分力Ｆ〈第４図〉を検出して
圧延材７の形状を測定するものである。
装置は、所定の長さを有する円筒形状の検出エレメント
１０を軸方向に複数個同軸状に回転自在に支持してロー
ラを形成し、該ローラを走行中の圧延材７に所定の巻付
は角θ（第４図〉でもって圧接させて、検出エレメント
１０にかかる圧延材張力の分力Ｆ〈第４図〉を検出して
圧延材７の形状を測定するものである。
本発明の装置においては、各検出エレメント１０を半径
方向外側から外輪１３、円周方向回転自在部材（ベアリ
ング部）１４、内輪１５とから構成する。内輪１５を所
定の弾性係数を有する弾性材料１６をかいして固定軸５
に取り付ける。固定軸５に軸方向に所定の間隔をあけて
変位センサ１７を埋め込む。外輪１３を圧延材７に圧接
させて回転させたとき、弾性材１１１６の変位を変位セ
ンサ１７によって検出する。
方向外側から外輪１３、円周方向回転自在部材（ベアリ
ング部）１４、内輪１５とから構成する。内輪１５を所
定の弾性係数を有する弾性材料１６をかいして固定軸５
に取り付ける。固定軸５に軸方向に所定の間隔をあけて
変位センサ１７を埋め込む。外輪１３を圧延材７に圧接
させて回転させたとき、弾性材１１１６の変位を変位セ
ンサ１７によって検出する。
本発明の形状測定装置は第１図に示すような所定長さＷ
の検出エレメント１０を軸方向に複数間積層・配置して
ローラを形成した構造である６次に、各検出エレメント
１０の構造を第２図および第３図に示す。第２．３図に
おいて、ロータ部分は外輪１３とベアリング部１４およ
び内輪１５とで構成されている。内輪１５は弾性材ｆ′
１１６をかいして固定軸５に取り付けられである。固定
軸５には内輪１５との間の変（ｉ７１ｉを測定するため
の変位センサ１７が取り付けられている。圧延材７と接
触することにより、外輪１３が同転する。その際、圧延
材７から受ける張力Ｔの分力成分Ｆは第４［′７Ｉおよ
び第５図に示すように、次の（１）式で表される。
の検出エレメント１０を軸方向に複数間積層・配置して
ローラを形成した構造である６次に、各検出エレメント
１０の構造を第２図および第３図に示す。第２．３図に
おいて、ロータ部分は外輪１３とベアリング部１４およ
び内輪１５とで構成されている。内輪１５は弾性材ｆ′
１１６をかいして固定軸５に取り付けられである。固定
軸５には内輪１５との間の変（ｉ７１ｉを測定するため
の変位センサ１７が取り付けられている。圧延材７と接
触することにより、外輪１３が同転する。その際、圧延
材７から受ける張力Ｔの分力成分Ｆは第４［′７Ｉおよ
び第５図に示すように、次の（１）式で表される。
Ｆ ＝ ２Ｔ−ｉｉｎθ −−−（１）た
だし、Ｔ−σ・Ｗ・［１ ここで、 ６＝圧延材の引張り応力（約／ｎ２） Ｗ：各検出エレメントの長さ（１１１１）■Ｉ：圧延材
の板厚（ｍｙ） θ：圧延材の巻１１け角（ｄｅｇＪ 分力Ｆを受けたときの変位ｔｘは（２〉式で表される。
だし、Ｔ−σ・Ｗ・［１ ここで、 ６＝圧延材の引張り応力（約／ｎ２） Ｗ：各検出エレメントの長さ（１１１１）■Ｉ：圧延材
の板厚（ｍｙ） θ：圧延材の巻１１け角（ｄｅｇＪ 分力Ｆを受けたときの変位ｔｘは（２〉式で表される。
Ｆ＝Ｅ、−ｘ （２）た
だし、Ｅは、弾性材料の弾性係数＜＆ｇ／ｉｖ）圧延材
のヤング率をＥｏとすると、張力による伸び率εは（３
）式で表される。
だし、Ｅは、弾性材料の弾性係数＜＆ｇ／ｉｖ）圧延材
のヤング率をＥｏとすると、張力による伸び率εは（３
）式で表される。
σ＝ε・Ｅ’ −−−（３）したが
って、（１）、（２）、（３）の各式より、下記（４）
が求められる。
って、（１）、（２）、（３）の各式より、下記（４）
が求められる。
（４）式により、各エレメント１０にががる張力分力Ｆ
；を求めれば伸び率εｉがわかる。そこがち伸び率分布
を求めることができる。
；を求めれば伸び率εｉがわかる。そこがち伸び率分布
を求めることができる。
通常、巻付は角θは２〜１０゛圧延材の引張り応力は、
冷間圧延で３０に１１７ａｍ” 、態量圧延では３ ｋ
ｇ／ｍｙｒ２程度までである。弾性材ｆ＋の選定には、
以上のことを考慮して、検出エレメントの変位によって
圧延材に傷が付かない程度（およそ５０μ論）となるよ
うな弾性係数を持つものにすれば良い。
冷間圧延で３０に１１７ａｍ” 、態量圧延では３ ｋ
ｇ／ｍｙｒ２程度までである。弾性材ｆ＋の選定には、
以上のことを考慮して、検出エレメントの変位によって
圧延材に傷が付かない程度（およそ５０μ論）となるよ
うな弾性係数を持つものにすれば良い。
本発明にもとづく具体的な実施例について説明する。本
実施例では、幅４０１ＪＩＸ外周直径１５０ｙｍ、内周
直径１００ｙｙの検出エレメントを軸方向に９１１１ｉ
、ｆｆ１層・配置してローラ状に成形した形状測定装置
を試作した。各検出エレメントは、圧延材と接触する外
輪が、所定の弾性係数を有する弾性材料をかいして固定
軸に取り付けられている内輪との間に円周方向に同転自
在なベアリング部をかいして取り付けられた構造となっ
ている。
実施例では、幅４０１ＪＩＸ外周直径１５０ｙｍ、内周
直径１００ｙｙの検出エレメントを軸方向に９１１１ｉ
、ｆｆ１層・配置してローラ状に成形した形状測定装置
を試作した。各検出エレメントは、圧延材と接触する外
輪が、所定の弾性係数を有する弾性材料をかいして固定
軸に取り付けられている内輪との間に円周方向に同転自
在なベアリング部をかいして取り付けられた構造となっ
ている。
また、固定軸には圧延材と接触する測に内輪の変位を検
出するための変位センサが取り付けられている。変位セ
ンサとしては紳電容駄タイプのものを用いた。また、弾
性材料は硬質ゴム系のものを採用し厚みは２■とした。
出するための変位センサが取り付けられている。変位セ
ンサとしては紳電容駄タイプのものを用いた。また、弾
性材料は硬質ゴム系のものを採用し厚みは２■とした。
板幅３００ｙｙ Ｘ板厚０．５ｉ＋ｍの圧延材に巻付は
角５度で押しｆ十けたどきの測定結果と、オフライン測
定の結果との比較を第７図に示す。同図から、オンライ
ンでの張力分布とオフラインでの伸びの分布とはよく一
致しており本発明の装置による測定が有効であるがわか
る。
角５度で押しｆ十けたどきの測定結果と、オフライン測
定の結果との比較を第７図に示す。同図から、オンライ
ンでの張力分布とオフラインでの伸びの分布とはよく一
致しており本発明の装置による測定が有効であるがわか
る。
次に、板幅３００ｚＩＩＸ板厚２．５ｎ、材ｆミ１温度
８００℃で通板中の熱間圧延材に、巻き付は角８度で押
しｆｆけたどきの測定結果と、冷却後に測定したオフラ
イン測定の結果との比較を第８図に示す。
８００℃で通板中の熱間圧延材に、巻き付は角８度で押
しｆｆけたどきの測定結果と、冷却後に測定したオフラ
イン測定の結果との比較を第８図に示す。
この場合も、オンライン測定の張力分布とオフライン測
定の伸び分布とはよく一致しており、本発明の装置が熱
間にも摘要できることがわかる。
定の伸び分布とはよく一致しており、本発明の装置が熱
間にも摘要できることがわかる。
なお、熱間材測定の際には、ベアリングの焼付き防止お
よび弾性材料の熱変形防止のために形状測定装置の外輪
に冷却水による冷却を行った。
よび弾性材料の熱変形防止のために形状測定装置の外輪
に冷却水による冷却を行った。
なお、第７図および第８図中の伸び差率とは、第６図に
示すように、幅方向の伸び分布のうち、伸びＬの最小の
ところを基準にして、次のようにして求める。まず、幅
方向宣１転の各位置における投影長Ｌｏの間の鋼板の長
さＬｉを求力る（ｉ−１〜ｎ）。次に、各点における投
影長Ｌｏに対する鋼板の伸び率εｉを次の（５〉式から
求める。
示すように、幅方向の伸び分布のうち、伸びＬの最小の
ところを基準にして、次のようにして求める。まず、幅
方向宣１転の各位置における投影長Ｌｏの間の鋼板の長
さＬｉを求力る（ｉ−１〜ｎ）。次に、各点における投
影長Ｌｏに対する鋼板の伸び率εｉを次の（５〉式から
求める。
Ｌｉ−Ｌ。
次に、εｉの中でもっとも小さいのの、すなわち伸びの
最小のものを求めてそれを次の（６〉式とする。
最小のものを求めてそれを次の（６〉式とする。
Ｌ＋＊ｉｎ
Ｌ。
０
最後に、εｗｉｎを基準として幅方向各点の伸びの差Ａ
εｉを次の（７）式から求める。
εｉを次の（７）式から求める。
Ａ ｅ ｉ−εｉ−εｍｉｎ
Ｏ
このようにして求めたＡεを用いたのは、伸び率εでは
鋼板全体のうわりの影響を受けるのでそれを除くためで
ある。
鋼板全体のうわりの影響を受けるのでそれを除くためで
ある。
（ト）効 果
本発明によれば、簡眼な構造で銅帯のオンライン形状を
正確に測定できる圧延材の形状測定装置を得ることがで
きる。
正確に測定できる圧延材の形状測定装置を得ることがで
きる。
第１図は本発明の装置の作動状態の説明図。第２図は本
発明の装置の一部の縦断面図。第３図は第２図の■−■
線からみた横断面図、第４図および第５図は検出エレメ
ントの動作説明図。第６ ｃ？Ｉは伸び差率の説明図。 第７図は本発明の、装置を用いて冷間圧延材を測定した
結果を示すグラフ。第８図は本発明の装置を用いて熱間
圧延材を測定した結果を示すグラフ。第９図から第１１
図までは従来の形状測定装置の説明図。 にロータ ２：ロードセル４ニスリツプリ
ング ５：固定軸 ７：圧延材（ｌｆｌ板） ８：形状制御機器９・「
延機 １：空気圧測定孔２：空気圧測定孔
１：検出エレメント１３、外輪 １４
：ベアリング１５：内輪 １６：弾性材料
１７：センサ
発明の装置の一部の縦断面図。第３図は第２図の■−■
線からみた横断面図、第４図および第５図は検出エレメ
ントの動作説明図。第６ ｃ？Ｉは伸び差率の説明図。 第７図は本発明の、装置を用いて冷間圧延材を測定した
結果を示すグラフ。第８図は本発明の装置を用いて熱間
圧延材を測定した結果を示すグラフ。第９図から第１１
図までは従来の形状測定装置の説明図。 にロータ ２：ロードセル４ニスリツプリ
ング ５：固定軸 ７：圧延材（ｌｆｌ板） ８：形状制御機器９・「
延機 １：空気圧測定孔２：空気圧測定孔
１：検出エレメント１３、外輪 １４
：ベアリング１５：内輪 １６：弾性材料
１７：センサ
Claims (1)
- 所定の長さを有する円筒形状の検出エレメントを軸方向
に複数個同軸状に回転自在に支持してローラを形成し、
該ローラを走行中の圧延材に所定の巻付け角でもつて圧
接させて、該検出エレメントにかかる圧延材張力の分力
を検出して圧延材の形状を測定する装置において、各検
出エレメントを半径方向外側から外輪、円周方向回転自
在部材、内輪とから構成し、該内輪を所定の弾性係数を
有する弾性材料をかいして固定軸に取り付け、該固定軸
に軸方向に所定の間隔をあけて変位センサを埋め込み、
前記外輪を圧延材に圧接させて回転させたとき、前記弾
性材料の変位を前記変位センサによって検出することを
特徴とした圧延材の形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282174A JPH03142308A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 圧延材の形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282174A JPH03142308A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 圧延材の形状測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03142308A true JPH03142308A (ja) | 1991-06-18 |
Family
ID=17649053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1282174A Pending JPH03142308A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 圧延材の形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03142308A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067003U (ja) * | 1992-06-25 | 1994-01-28 | 石川島播磨重工業株式会社 | 形状検出器 |
| US8313801B2 (en) | 2003-11-25 | 2012-11-20 | Magnequench, Inc. | Coating formulation and application of organic passivation layer onto iron-based rare earth powders |
| CN103691744A (zh) * | 2012-09-27 | 2014-04-02 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种带钢动态抛尾量预报方法 |
-
1989
- 1989-10-30 JP JP1282174A patent/JPH03142308A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067003U (ja) * | 1992-06-25 | 1994-01-28 | 石川島播磨重工業株式会社 | 形状検出器 |
| US8313801B2 (en) | 2003-11-25 | 2012-11-20 | Magnequench, Inc. | Coating formulation and application of organic passivation layer onto iron-based rare earth powders |
| CN103691744A (zh) * | 2012-09-27 | 2014-04-02 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种带钢动态抛尾量预报方法 |
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