JPH04109110A - 圧延板材測長装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧延工程において圧延板材の長さを測定す
る圧延板材測長装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、圧延工程において圧延板材としての鋼板の長さを
測定する装置として特開昭５８−２０２８１１号公報に
示されているものがあり、これをその構成を説明するた
めの図の第５図と、第５図に示すハイドロセンサの原理
説明図の第６図とを用いて以下に説明する。

第５図において、５１は圧延後の長さを測定すべき鋼板
、５２は圧延機、５３は圧延機５２のロール、５４はロ
ール５３に接続されたセルシン発信器であり、圧延機５
２の前面には適当間隔Ｌ＋、Ｌｘをおいて板先端検出用
のハイドロセンサ５５．５６が設置されている。そして
、上記セルシン発信器５４はパルスジェネレータ５７に
接続され、カウンタ５８を介して、長さを計算する演算
回路５９に信号を送るようになっている。この演算回路
５９には各パスの圧延スケジュールを計算しているプロ
セス指令回路６ｏから後述する計算式の選択信号か与え
られる。また、上記ハイドロセンサ５５．５６はハイド
ロセンサ用アンプ６１を介して演算回路５９に信号を送
り、一方、圧延機５２に設置された圧延荷重計６２は、
演算回路５９に噛み込み、噛み放し信号を送るとともに
、ハイドロセンサ５５．５６の動作指令などを行う補正
制御回路６３にも信号を与える。演算回路５９での計算
結果は入出力回路６４を介して表示器６５にて表示され
るようになっている。

また、上記の各ハイドロセンサ５５．５６は、第６図に
示すように構成されている。すなわち、同図において、
７１はノズルで、両テーブルローラ７２゜７２の間に、
これに水を供給する配管７３とともに設置されている。

このテーブルローラ７２．７２及び配管７３はアースさ
れている。そして、ノズル７１の近くに設けられた定電
圧源７４の一方の端子を導線にてノズル７１に接続し、
他方の端子をアースし、これにより、ノズル７１から噴
出される水の電気伝導性を利用して鋼板５１の有無を検
出するようにしている。つまり、ノズル７１からの水か
鋼板５１に接触すると、図に示す回路Ａと回路Ｂとの閉
回路か形成されるか、回路Ｂでは、配管長さ、直径によ
り配管７３内の水の電気抵抗か大となるようにされてい
るため、微小な電流しか流れず、定電圧源７４の出力電
流は回路Ａのみに流れることになる。したかって、定電
圧源７４の出力端子に流れる電流値を検出することによ
り鋼板５１の有無を判定し、その判定結果か上記ハイド
ロセンサ用アンプ６１に送られるようになっている。

このように構成された鋼板測長装置の動作を説明すると
、まず、鋼板５１が圧延機５２に噛み込れると、圧延荷
重計６２から補正制御回路６３および演算回路５９に噛
み込み（メタルイン）信号か送出される。補正制御回路
６３に入力されたこの信号に基づいて第２ハイドロセン
サ５６のノズル７１から水を噴出させる。一方、鋼板５
１の噛み込みと同時にセルシン発信器５４は信号出力を
開始し、そのパルスがパルスジェネレータ５７を介して
カウンタ５８でカウントされ演算回路５９に送られる。

圧延が進行し、ノズル７１の水柱に鋼板５１が到達する
と、第２ハイドロセンサ５６から板有り信号がハイドロ
センサ用アンプ６１を介して演算回路５９に送られる。

そして、鋼板５１が第１ハイドロセンサ５５の位置に達
する前に噛み放されると（メタルオフ）、圧延荷重計６
２から演算回路５９に噛み放し信号が送られる。このよ
うに、例えば、両ハイドロセンサ５５．５６との間に鋼
板５１の先端があるときにメタルオフしその圧延が終了
した場合には、演算回路５９にて下記の式によって圧延
後の鋼板５１の長さＡＬの算出が行われる。

ＡＬ＝　（ＰＬＳ／Ｐｔ、Ｓｔ）　　・し。

ここで、ＡＬは測長、し、は圧延機中心とこれに近い側
の＄２ハイドロセンサ間距離、ＰＬＳは噛み込みから噛
み放しまでの全パルス数、ＰＬＳ＊はり８間のパルス数
である。

なお、圧延機５２としては可逆方式のものが用いられ、
圧延機５２の後面側にもハイドロセンサが設置されよう
になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の測長装置では、圧延機から所
定距離だけ離れた位置への圧延板材先端の到達をセンサ
によって検出するに際して、圧延板材にしばしば発生す
る上反りに対する考慮がなされていないため、上反りが
発生した場合には、上記の所定距離と実際の圧延板材と
の長さが一致せず、圧延機からの圧延板材が設定された
所定長さになったものとして得ているパルス計数値には
誤差が含まれており、そのため測長結果に誤差が生じる
という問題点がある。なお、上記の従来測長装置ではハ
イドロセンサが用いられているが、一般に広く採用され
ているＨＭＤセンサ（熱片検出器）を用い場合にも同様
の問題がある。

また、上記従来の測長装置では、噛み放しされるまでの
圧延中の圧延板材の測長は行われていない。このための
手段としてプログラム制御される制御装置が用いられる
が、この場合、圧延板材先端をセンサによって検出しこ
れに基づいてパルス計数値を読み込む際に、制御周期に
よる遅れのため読み込まれたパルス計数値に圧延速度に
応じて誤差か含まれるという問題点かある。

この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、
精度良く圧延板材の測長ができる、圧延板材測長装置の
提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明による圧延板材
測長装置は、圧延機のワークロールの回転に応じてパル
ス信号を発生するパルス発生器と、圧延機のワークロー
ルへの圧延板材の噛み込み、噛み放しを検出する圧延荷
重計と、この圧延荷重計の検出信号に基づいて前記パル
ス発生器からのパルス信号を計数するカウンタと、圧延
機の入側及び／又は出側テーブルの位置にワークロール
から所定の距離をおいて配置され、ワークロールから到
達した圧延板材の先端を検出する電波式板材先端検出器
と、この電波式板材先端検出器の検出信号に基づいて前
記カウンタのパルス計数値を読み込み、そのパルス計数
値を予め定められた設定値だけ圧延速度に応じて補正し
、この補正されたパルス計数値、前記圧延機のワークロ
ールと前記電波式板材先端検出器間の距離及び前記カウ
ンタから得られる圧延板材の噛み込み開始以後のパルス
計数値を用いて圧延板材の長さを算出する制御装置とを
備えたことを特徴としている。

〔作　用〕

この発明による圧延板材測長装置においては、圧延機の
ワークロールから到達した圧延板材の先端を検出するも
のとして電波式板材先端検出器か用いられている。第３
図は電波式板材先端検出器としての電波式鋼板先端検出
器（第２図参照）の検出特性の一例を示す図である。同
図に示すように、ワークロールからの鋼板に上反りが発
生したときには、テーブルローラによるパスラインにお
ける上記検出器の位置に対応するＰ点よりも下流側（図
における左側）に寄った位置で鋼板先端の下面が検出さ
れる。したがって、上反りが発生しても、鋼板先端のほ
ぼ板厚中央部のワークロールからの長さと、ワークロー
ルと電波式鋼板先端検出器間の距離とか一致した時点で
ワークロールからの鋼板の検出を行うことができる。

さらに、制御装置において、電波式板材先端検出器の検
出信号に基づいて読み込まれたパルス計数値が、予め定
められた設定値だけ圧延速度に応じて補正されるので、
そのｆ＃Ｉ置装期に起因するパルス計数値の誤差を取り
除くことかできる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による圧延板材測長装置の
構成説明図である。

第１図において、１はその長さを測定すべき圧延板材と
しての鋼板であって、図では圧延中の状態を示している
。２は可逆方式の圧延機、２ａはそのワークロール、３
はワークロール２ａの回転に応じてパルス信号を発生す
るパルス発生器、４は圧延機２に設けられ、ワークロー
ル２ａへの鋼板ｌの噛み込み、噛み放しを検出する圧延
荷重計、５はこの圧延荷重計４の検出信号に基づいてパ
ルス発生器３からのパルス信号を計数するカウンタであ
る。そして、圧延機２の前面のテーブルローラにより構
成される出側テーブルの位置には、ワークロール２ａの
中心から順次所定距離Ｌ＋、Ｌｘをおいて第１及び第２
電波式鋼板先端検出器６１；　６１が配置され、また、
圧延機２の後面の入側テーブルの位置には、ワークロー
ル２ａの中心から順次所定距離り、、　Ｌ、をおいて第
３及び第４を波式鋼板先端検出器６．．６．が配置され
ている。そして、７は入出力インターフェースを備え、
後述する計算式に従って鋼板ｌの長さを算出する、プロ
グラム開園される制御装置であり、この制御装置７には
上記の圧延荷重計４からの噛み込み、噛み放し信号、カ
ウンタ５の計数出力、及び電波式鋼板先端検出器６゜〜
６４の検出信号が与えられ、算出された鋼板１の長さ出
力を表示器８と上位制御コンピュータに与えるようにな
っている。

第２図はこの発明に係る電波式鋼板先端検出器の構成説
明図である。電波式鋼板先端検出器６１は、図に示すよ
うに、送信用等波管６．ａに接続された送信用ホーンア
ンテナ６□ｂ１受信用導波管６．ｃに接続された受信用
ホーンアンテナ６１ｄ及び各導波管６．ａ、　６．ｃに
接続された図示しない電波受発信器とから構成され、送
信用ホーンアンテナ６１ｂから電波を発射し、図におけ
る紙面の手前側に移動してくる鋼板ｌの先端で反射した
反射波を受信用ホーンアンテナ６＋ｄによって受信して
これを検出し、その検出信号を上記制御装置７に与える
ようになっている。この実施例ては、アンテナ間隔距離
Ｄ＝　２５０ｒｎｍ、アンテナ角度θ＝６５°とし、テ
ーブルローラによるパスラインの下方１５０＋ｎｍの位
置にアンテナ面を位置させ配置した。なお、他の電波式
鋼板先端検出器６２〜６４についても同様である。

このように構成される圧延板材測長装置の動作を以下に
説明する。なお、圧延機２の後面を入側としその前面を
出側とする正転の場合とその逆の逆転の場合とは同じで
あるから、ここでは正転の場合について説明する。まず
、圧延機２へ鋼板ｌが噛み込れると、圧延荷重計４から
の噛み込み検出信号を受けてカウンタ５によってパルス
発生器３からのパルス信号の計数か開始される。そして
、ワークロール２ａからのｍｌ板ｌの先端か第１電波式
鋼板先端検出器６１の位置に米たことがこれによって検
出されると、この先端検出器６、からその検出信号が制
御装置７に与えられる。この場合、鋼板１に上反りか発
生しその先端がテーブルローラによるパスラインより多
少浮き上かっていても、鋼板先端のほぼ板厚中央部のワ
ークロール２ａからの長さと上記の距離Ｌ＋とか一致し
た時点て鋼板１の検出を第１電波式鋼板先端検出器６．
によって行うことかできる。

制御装置７は第１ｔ波式鋼板先端検出器６．からの検出
信号を受けてカウンタ５の計数値ＰＧＬ＋ｔの読み込み
を行う。そして、制御周期による遅れのため読み込まれ
たパルス計数値ＰＧＬ　、、に圧延速度に応じて誤差か
含まれるので、これを解消するため、パルス計数値補正
ステップとして、次式によって補正を行う。

ＰＧＬ、＝　ＰＧＬ、、−α・Ｎ　　　　　　　　　・
−■ＰＧＬｌ＝　ＰＧＬ、、−β・Ｎ　　　　　　　　
　・・−〇ここで、式■は正転時の補正を行う場合、式
■は逆転時の補正を行う場合のものであって、α及びβ
は補正係数、Ｎは圧延に際して設定されたワークロール
の回転数（０〜１０１００ｒｐで制御装置７に予め入力
スイッチ等で入力されている。なお、補正係数α及びβ
は実験により得られる値であり、その−例としては、α
＝　０．３１０、β＝　０．３６６である。

次に、オンライン測長ステップとして、上記の補正され
たパルス計数値ＰＧＬ、、ワークロール２ａ中心と第１
を液式鋼板先端検出器６１間の距離り、及び所定のサン
プリングピッチで読み込まれるカウンタ５の計数値ＰＧ
Ｌ（鋼板ｌの噛み込みから現在までのパルス計数値）を
用いて、次式■によって圧延中の鋼板ｌの長さしを算出
してオンライン測長を行い、その結果を時々刻々出力す
る。

Ｌ＝　（ＰＧＬ／ＰＧＬＩ）　・Ｌ１ ＝Ｌ、＋　（Ｌ、／ＰＧＬＩ）　　・　（ＰＧＬ−ＰＧ
Ｌ、）　　・・−■そして、圧延が進行してワークロー
ル２ａからの鋼板１の先端が第２電波式鋼板先端検出器
６．の位置に来たことがこれによって検出されると、こ
の先端検出器６２からその検出信号が制御装置７に与え
られる。制御装置７はこの検出信号を受けてカウンタ５
の計数値ＰＧＬ　２１を読み込む。そして、パルス計数
値補正ステップにて、ＰＧＬ、＝　ＰＧＬ２．−α・Ｎ
の補正を行う。次いで、オンライン測長ステップとして
、パルス計数値ＰＧＬ、、　ＰＧＬ２、ワークロール２
ａ中心と第ｉｔ波式鋼板先端検出器６、間の距離Ｌ１、
第１電波式鋼板先端検出器６１と第２を液式鋼板先端検
出器６□間の距離し２、及び所定のサンプリングピッチ
で読み込まれるカウンタ５の計数値ＰＧＬ（鋼板Ｉの噛
み込みから現在までのパルス計数値）を用いて、次式■
により鋼板１の長さＬを算出してオンライン測長を行い
、その結果を時々刻々出力する。

Ｌ＝Ｌ、＋Ｌ２＋　（（ＰＧＬ−ＰＧＬ、）　／　（Ｐ
ＧＬ、−ＰＧＬ。

）〕　・Ｌ２　　　　　　　　　　　　　　・・・−■
このようにして圧延中の鋼板１の長さが測長される。そ
して、鋼板ｌが圧延機２から噛み放されてこのパスの圧
延が終了すると、圧延荷重計４からの噛み放し検出信号
を受けてカウンタ５の計数動作か停止する。噛み放し検
出信号か与えられると、制御装置７てはバッチ式測長ス
テップが実行される。すなわち、カウンタ５の計数値を
読み込み、この鋼板１の噛み込みから噛み放しまでのパ
ルス計数値をＰＧＬとして上記式■に代入し、圧延か終
了した鋼板ｌの長さを算出しその結果を出力する。なお
、鋼板工の先端が第２電波式鋼板先端検出器６２の位置
に到達する前にその後端が噛み放される場合には、圧延
が終了した鋼板１の長さは、噛み込みから噛み放しまで
のパルス計数値をＰＧＬとして上記式■に代入し算出さ
れるようになっている。

次にこの発明による測長装置を厚板鋼板の仕上圧延機に
適用し、その測長精度を従来技術によるものと比較した
。なお、従来技術による測長装置は、鋼板先端検出器と
してＨＭＤセンサを使用するとともに、パルス計数値補
正を行わないものである。試験結果を測長精度の一例を
示す図の第４図に示す。第４図において、ＭＡＸは最大
誤差、ＭＩＮは最小誤差、ΣＸは誤差Ｘの総和、エック
ス・バーは誤差平均値、Ｓは標準偏差であり、測長装置
による算出長さから実測長さを差し引いたものを誤差と
した。同図から判るように、この発明による測長装置に
よれば精度良く測長を行うことかできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明による圧延板材測長装置
は、圧延機のワークロールから所定距離の位置に圧延板
材の先端を検出する電波式板材先端検出器が配置されて
いるので、圧延板材に上反りか発生した状態においても
測長誤差の原因となる上記所定距離に対応するパルス計
数値の誤差が発生せず、また、上記先端検出器の検出信
号に基づいて読み込まれたパルス計数値を制御装置によ
って予め定められた設定値だけ圧延速度に応じて補正す
るように構成されているので、制御装置の制御周期に起
因するパルス計数値の誤差が解消され、これにより、圧
延板材の正確な測長を行うことができるとともに、圧延
中の測長をも行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による圧延板材測長装置の
構成説明図、第２図はこの発明に係る電波式鋼板先端検
出器の構成説明図、第３図は第２図に示す電波式鋼板先
端検出器の検出特性の一例を示す図、第４図はこの発明
による圧延板材測長装置の測長精度の一例を示す図、第
５図は従来の測長装置の構成を説明するための図、第６
図は第５図に示すハイドロセンサの原理説明図である。 ｌ・・・・鋼板、２・−・・圧延機、２ａ−・・ワーク
ロール、３−パルス発生器、４・・・・圧延荷重計、５
・・・カウンタ、６．〜６４・・−電波式鋼板先端検出
器、６＋ａ−・−・送信用導波管、６．ｂ・・・・送信
用ホーンアンテナ、６＋ｃ・・−・受信用導波管、６．
ｄ・・−受信用ホーンアンテナ、７−・・制御装置、８
−・・・表示器。 特許出願人　　株式会社神戸製鋼所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧延機のワークロールの回転に応じてパルス信号
   を発生するパルス発生器と、圧延機のワークロールへの
   圧延板材の噛み込み、噛み放しを検出する圧延荷重計と
   、この圧延荷重計の検出信号に基づいて前記パルス発生
   器からのパルス信号を計数するカウンタと、圧延機の入
   側及び／又は出側テーブルの位置にワークロールから所
   定の距離をおいて配置され、ワークロールから到達した
   圧延板材の先端を検出する電波式板材先端検出器と、こ
   の電波式板材先端検出器の検出信号に基づいて前記カウ
   ンタのパルス計数値を読み込み、そのパルス計数値を予
   め定められた設定値だけ圧延速度に応じて補正し、この
   補正されたパルス計数値、前記圧延機のワークロールと
   前記電波式板材先端検出器間の距離及び前記カウンタか
   ら得られる圧延板材の噛み込み開始以後のパルス計数値
   を用いて圧延板材の長さを算出する制御装置とを備えた
   ことを特徴とする圧延板材測長装置。