JPH04328412A - 板材の反り検出方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続圧延機で圧延され
た鋼板等の板材の反り検出方法に係り、特に、板材の反
りの度合の算出精度の向上や反りの方向の判定を効果的
に行うことが可能な板材の反り検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続圧延機による圧延中に発生する鋼板
の反りは、後工程の圧延ローラ等に突当て疵を生じさせ
てしまうことや、鋼板の矯正時の負荷が増大してしまう
ことや、圧延後の冷却の不均一を生じさせてしまう等の
問題を引き起こしてしまうことがある。又、ときには、
圧延を中断しなければならないような設備破損となって
しまうこともある。

【０００３】従って、このような連続圧延機での圧延等
においては、鋼板の反りをできる限り低減しなければな
らない。

【０００４】連続圧延機で圧延される鋼板等においては
、上下圧延ロールのロール速度や圧延荷重等を適切に制
御することにより、このような鋼板等の反りを低減する
ようにされる。

【０００５】しかしながら、反りに影響を及ぼす要因が
多いため、発生した反りを検出して、この反り量に応じ
て圧延条件を修正するという方法が最も確実な方法とさ
れている。

【０００６】従って、従来から、連続圧延機で圧延され
る鋼板等の板材の反り検出方法としては、様々な技術が
開示されている。

【０００７】例えば、特開昭６０−７１９０２では、板
を搬送する搬送ラインにおいて、投光器と受光器を結ぶ
線が搬送面に平行な面内で、搬送方向を斜めに横切るよ
うに投光器と受光器を搬送ラインの両側に設置し、前記
投受光器間の光の導通の有無により板の反りを検出する
という技術が開示されている。

【０００８】このような特開昭６０−７１９０２で開示
されている技術によれば、投光器と受光器とを結ぶ線が
搬送方向を斜めに横切ることにより、板の存否を検出す
る検出時間を延長することができ、電気的ノイズ等によ
る誤検出を防止することが可能である。

【０００９】又、特開昭６３−１５１８１１では、圧延
機の前面あるいは後面のいずれか一方の少なくとも２本
のテーブルローラに作用する被圧延材の衝撃力を測定し
、これらの測定値を用いて、前記ローラへの被圧延材先
端の突当り角を推定し、この推定値を元に圧延中に発生
する被圧延材先端の下反り量を検出するという技術が開
示されている。

【００１０】この特開昭６３−１５１８１１で開示され
ている技術によれば、圧延機直近で、且つ、雰囲気に影
響されずに鋼板の下反りを検出することが可能である。

【００１１】又、特開昭６４−２９７０４では、圧延機
から噛み出された圧延材の反りを検出する際に、圧延機
出側方向の斜め上方に設置された圧延材検出センサで、
圧延直後のロール出側における圧延材の上面側及び下面
側の輪郭部の位置を検出し、検出輪郭部位置、前記セン
サ位置、圧延材噛み出し長さ、及び圧延材厚さの幾何学
的関係から、前記圧延材の反り量を検出するという技術
が開示されている。

【００１２】この特開昭６４−２９７０４で開示されて
いる技術によれば、周囲の雰囲気による影響を受けるこ
となく、圧延機噛み出し直後の圧延材先端部の反りを測
定することができ、搬送ロールへの突当り等による反り
量の変化による影響を受けることなく、圧延材先端部の
反りを測定することが可能である。

【００１３】又、特開平２−１９４３０７では、移動中
の板材物体を側面方向から撮像して得られた映像情報に
基づき、該板材物体の先端部反り形状を測定するための
装置において、前記板状物体の移動方向に間隔を有した
３箇所における一次元映像を同時に入手するための手段
と、入手された一次元映像から、前記板状物体の上表面
若しくは下表面の３箇所の位置情報を抽出するための手
段と、抽出された位置情報に基づき、前記反り形状を求
めるための手段とを備えた、板状物体の反り形状測定装
置に関する技術が開示されている。

【００１４】この特開平２−１９４３０７で開示されて
いる技術によれば、画像処理プロセスの処理内容を単純
化し、且つ、処理データを少なくして処理時間を短縮し
、測定精度を維持しつつ反り形状の測定を高速化するこ
とが可能である。

【００１５】

【発明が達成しようとする課題】しかしながら、前述の
特開昭６０−７１９０２や、特開昭６４−２９７０４で
開示されている技術は、図８に示されるような上反り等
における反り高さを検出するというものであり、この板
材１の反り曲率を検出することができない。

【００１６】なぜなら、板材１の反り高さを検出したと
しても、反っている先端部分の長さが変われば反り曲率
は異なるからである。

【００１７】即ち、同一の反り高さであっても、反って
いる長さが長ければ反り曲率は小さくなる。一方、反り
高さが同じであっても、反っている長さが短ければ反り
曲率は大きくなるからである。

【００１８】又、これら特開昭６０−７１９０２及び特
開昭６４−２９７０４と共に、前述の特開昭６３−１５
１８１１と特開平２−１９４３０７においては、図８に
示されるような上反りや、図９に示されるような下反り
のような単純な反り形状の反り高さ等を求めることがで
きるのみであるという問題がある。

【００１９】即ち、図１０から図１２の板材１の側面図
により示されるような、複合反りの反り形状の場合には
、反りの曲率や反り高さ等の反りの度合を検出すること
ができないという問題がある。

【００２０】例えば、前述の特開平２−１９４３０７で
は、板状物体の上表面若しくは下表面の３箇所の位置情
報を抽出して、これら３箇所の位置情報で該板状物体の
反り形状を円弧で回帰しているために、反りの度合（反
り曲率や反り高さ等）の検出や反りの方向の判定が誤っ
てしまうという問題がある。

【００２１】例えば、図１０に示されるような板材１の
反り形状は、先端部は下反りで後端側にいくに従い上反
りになるという複合反りの形状となっている。この図１
０に示されるような反り形状において、求められた３箇
所の位置情報によっては、符号Ｊに示されるような反り
曲率の小さい上反りと判定されたり、符号Ｋに示される
ような反り曲率の大きい上反りと検出されてしまう。

【００２２】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、板材の反りの度合の算出精度の向上
や、反りの方向の判定を効果的に行うことが可能な板材
の反り検出方法を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を達成するための手段】本発明は、反り検出対象
となる板材の断面又は側面の、長手方向に複数の座標デ
ータを求め、これら複数の座標データを用いて、前記断
面又は側面の長手方向の形状の、複数の回帰式を求め、
これら複数の回帰式のそれぞれの相関係数を求め、これ
ら相関係数の相互比較で、相関係数の最大の回帰式を、
前記断面又は側面の長手方向の形状として認識し、該相
関係数の最大の回帰式の所定の曲率演算から板材の反り
の度合や方向等を検出することにより、前記課題を解決
したものである。

【００２４】

【作用】本発明の板材の反り検出方法においては、一次
からｎ　次式の回帰式（以降、反り形状式とも呼ぶ）の
曲線により、板材の反り形状の回帰を行うようにしてい
る。このような一次からｎ　次式の曲線は、前述のよう
な単純な円弧に比べ、板材の反り形状をより精度良く回
帰することが可能である。

【００２５】又、本発明においては、まず複数の回帰式
を求め、これら複数の回帰式の中から最適の回帰式を選
択して、この選択された回帰式の所定の曲率演算から板
材の反りの度合や方向等を検出するようにしている。

【００２６】図１は、本発明の要旨を示すフローチャー
トである。

【００２７】この図１のフローチャートのステップ１０
２において、まず、反り検出対象となる板材の断面又は
側面の、長手方向に複数の座標データを求める。

【００２８】このステップ１０２の座標データの求め方
は、板材の側面から撮影された撮影画像に対する所定の
画像処理によって求めてもよい。

【００２９】あるいは、板材の長手方向（反り検出方向
）に対して該板材表面の幅方向での所定位置において反
り量を測定することを、長手方向に連続して行うもので
あってもよい。これによれば、板材の表面の幅方向での
所定位置の反り形状にほぼ従った複数の座標データを得
ることができる。

【００３０】ステップ１０４では、ステップ１０２で得
られた複数の座標データを用いて、前述のような断面又
は側面の長手方向の形状の、複数の回帰式を求める。こ
れら複数の回帰式は、一次〜ｎ　次式等、式の次数が異
なるものであったり、各式内の種々の係数等が異なる複
数の回帰式である。

【００３１】これら一次〜ｎ　次式による回帰式は、例
えば次式のようなものである。

【００３２】

【数１】

【００３３】発明者らは、板材の先端部の反り形状は、
四次式までで表現できると判断している。従って、この
ように四次式程度の曲率演算等の処理であれば、反り曲
率算出までの計算時間は実用的範囲で終了することが可
能である。

【００３４】ステップ１０６では、ステップ１０４で求
められた複数の回帰式のそれぞれの相関係数を求める。

【００３５】ステップ１０８では、ステップ１０６で求
められた複数の回帰式のそれぞれの相関係数の相互比較
で、相関係数の最大の回帰式を、前述のような板材の断
面又は側面の長手方向の形状として認識する。

【００３６】即ち、このステップ１０８は、相関係数の
最大の回帰式は、反り形状をより良好に回帰していると
して判定するものである。

【００３７】なお、このステップ１０８で選択された相
関係数の最大の回帰式を、以後、反り形状式とも呼ぶ。

【００３８】ステップ１１０では、ステップ１０８で選
択された反り形状式の所定の曲率演算から板材の反りの
度合や方向等を検出する。

【００３９】このステップ１１０における所定の曲率演
算は、例えば、まず変曲点を求めて、それぞれの変曲点
間での曲率を個別に求めるというものである。例えば、
反り形状式ｙ　＝ｆ　（ｘ　）上の任意の（Ｘ，Ｙ）に
おける曲率ρは、次式で算出することができる。

【００４０】

【数２】

【００４１】従って、例えば、反り形状式ｙ　＝ｆ　（
ｘ　）の各座標データ（各座標位置）において、前記（
１）式に従って曲率ρを求め、これを変曲点間毎に平均
することにより、変曲点間毎の平均反り曲率を求めるこ
とができる。

【００４２】従って、この平均反り曲率により、板材の
反りの度合、即ち反り曲率や反り高さを把握することが
できるだけでなく、反りの方向の判定をも行うことが可
能である。

【００４３】又、このような反りの度合の検出や反りの
方向の判定は、前述の図１０〜図１２に示されるような
複合反りであっても、より適切な検出や判定を行うこと
が可能である。

【００４４】

【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００４５】図２は、本発明の実施例の側面図である。

【００４６】この図２において、左方から搬入され、ワ
ークロール２により圧延された圧延材１は、複数のテー
ブルローラ３上を移動する際、撮像装置４により、側面
の反り形状の撮影が行われる。

【００４７】図３〜図５は、前記本発明の実施例の撮像
装置で撮像された画像例である。これら図３〜図５にお
いて、撮影された画像には圧延材１と合計３個のテーブ
ルローラ３とが含まれている。

【００４８】例えば、図５に示されるような画像例に対
して、求められる複数の座標データは、例えば図６に示
される座標点Ｐ１〜Ｐ９となる。

【００４９】これら複数の座標点Ｐ１〜Ｐ９には、それ
ぞれｘ　座標とｙ座標とによる所定の座標データが対応
している。

【００５０】又、これら複数の座標点Ｐ１〜Ｐ９を用い
て求められた圧延材１の側面の長手方向の形状の回帰式
は、それぞれ符号Ａ、Ｂ、Ｃの曲線に対応した３種類の
回帰式である。

【００５１】本実施例では、これら符号Ａ、Ｂ、Ｃの曲
線に対応した複数の回帰式のそれぞれの相関係数を求め
、これら相関係数の相互比較で、相関係数の最大の回帰
式を求めると、符号Ｃの曲線に対応した回帰式が選択さ
れる。

【００５２】即ち、図５の符号５で示される回帰形状が
選択される。この回帰形状５は、圧延材１の反り形状に
よく一致している。

【００５３】図７は、本発明の実施例で求められた反り
形状式の反り曲率測定精度を示すグラフである。

【００５４】この図７のグラフにおいては、前述の図５
の画像例の圧延材１の多数の座標データの、真の曲率と
回帰形状５による曲率（測定値）との対応がプロットさ
れている。

【００５５】この図７のグラフ中のプロットの分布から
明らかなように、図５の回帰形状５は、圧延材１の反り
形状を十分な精度で近似していることが分かる。

【００５６】従って、このようにして求められた回帰形
状５、即ち、これに対応した反り形状式を用いて板材の
反りの度合（反り曲率や反り高さ）の検出や、反りの方
向の判定を効果的に行うことが可能である。

【００５７】なお、本実施例の反り検出対象は圧延材で
あるが、本発明はこれに限定されず、板状形状の物体で
あればよい。又、本発明の反り検出位置は、前記実施例
の如く、圧延直後に限定するものではない。

【００５８】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、板
材の反りの度合の算出精度の向上や反りの方向の判定を
効果的に行うことができるという優れた効果を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の要旨を示すフローチャートで
ある。

【図２】図２は、本発明の実施例の側面図である。

【図３】図３は、前記実施例の撮像装置で撮影された画
像の第１例を示す線図である。

【図４】図４は、前記実施例の撮像装置で撮影された画
像の第２例を示す線図である。

【図５】図５は、前記実施例の撮像装置で撮影された画
像の第３例を示す線図である。

【図６】図６は、前記実施例で求められた回帰式の曲線
を示す線図である。

【図７】図７は、前記実施例で求められた回帰形状の反
り曲率測定精度を示すグラフである。

【図８】図８は、上反りの板材の側面図である。

【図９】図９は、下反りの板材の側面図である。

【図１０】図１０は、複合反りの板材の第１例の側面図
である。

【図１１】図１１は、複合反りの板材の第２例の側面図
である。

【図１２】図１２は、複合反りの板材の第３例の側面図
である。

【符号の説明】

１…圧延材（あるいは板材、反り検出対象）、２…ワー
クロール、 ３…テーブルローラ、 ４…撮像装置、 Ｐ１〜Ｐ９…座標点、 Ａ〜Ｃ、Ｊ、Ｋ…回帰式の曲線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反り検出対象となる板材の断面又は側面の
   、長手方向に複数の座標データを求め、これら複数の座
   標データを用いて、前記断面又は側面の長手方向の形状
   の、複数の回帰式を求め、これら複数の回帰式のそれぞ
   れの相関係数を求め、これら相関係数の相互比較で、相
   関係数の最大の回帰式を、前記断面又は側面の長手方向
   の形状として認識し、該相関係数の最大の回帰式の所定
   の曲率演算から板材の反りの度合や方向等を検出するこ
   とを特徴とする板材の反り検出方法。