JPH05312558A - Method of measuring shape of strip-shaped body - Google Patents
Method of measuring shape of strip-shaped bodyInfo
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- JPH05312558A JPH05312558A JP11337292A JP11337292A JPH05312558A JP H05312558 A JPH05312558 A JP H05312558A JP 11337292 A JP11337292 A JP 11337292A JP 11337292 A JP11337292 A JP 11337292A JP H05312558 A JPH05312558 A JP H05312558A
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- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非接触で、鋼,チタン,アルミニウム等の熱
間圧延金属薄板など高温帯状体の形状を、精度良く測定
する。
【構成】 張力が印加されている帯状体において、加振
もしくは外乱により励起される振動を、帯状体幅方向の
複数点において検出し、そこから抽出した振幅および周
波数情報を有する振動データがあらかじめ定めた判定基
準を満足する場合には、前記振動データを用いて帯状体
の形状を測定し、満足しない場合には、前記振動データ
が判定基準を満足するまで張力をさらに印加した後、再
度検出した振動から抽出した振動データを用いて帯状体
の形状を測定する。
(57) [Abstract] [Purpose] Non-contact, high-precision measurement of the shape of high-temperature strips such as hot-rolled metal sheets of steel, titanium, aluminum, etc. [Structure] In a band to which tension is applied, vibration excited by excitation or disturbance is detected at a plurality of points in the width direction of the band, and vibration data having amplitude and frequency information extracted therefrom is determined in advance. If the criterion is satisfied, the shape of the strip is measured using the vibration data. If the criterion is not satisfied, tension is further applied until the vibration data satisfies the criterion, and then the shape is detected again. The shape of the strip is measured using the vibration data extracted from the vibration.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金属薄板などの帯状体
において、張力印加中に幅位置における振動分布を計測
することにより、帯状体の潜在化した形状を測定する方
法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring a latent shape of a strip, such as a thin metal plate, by measuring a vibration distribution in a width position while applying tension.
【0002】[0002]
【従来の技術】金属薄板などの帯状体の形状不良とは、
例えば図7に示したいわゆる耳波や、図8に示した中の
びと呼ばれる状態を意味し、帯状体の幅方向に不均一な
変形を受けることによって生じる。そして、例えば金属
薄板圧延時におけるコイル巻き取り中などのように、長
さ方向にある程度の張力が印加されると、見かけ上帯状
体の形状は平坦になる(潜在化する)。この場合の形状
は潜在形状と呼ばれる(これに対し、図7や図8のよう
な状態を形状不良が顕在化しているといい、その形状を
顕在形状という)。2. Description of the Related Art Defects in the shape of strips such as thin metal plates are
For example, it means a so-called ear wave shown in FIG. 7 or a state called Nakanobi shown in FIG. 8, which is caused by uneven deformation in the width direction of the strip. Then, when a certain amount of tension is applied in the lengthwise direction, such as during coil winding during rolling of a thin metal sheet, the shape of the band-shaped body apparently becomes flat (becomes latent). The shape in this case is called a latent shape (in contrast, the state as shown in FIGS. 7 and 8 is called a shape defect, and the shape is called a manifest shape).
【0003】この、潜在化した形状不良の状態では、帯
状体の表面および内部の幅位置毎の引張応力分布すなわ
ち張力分布は不均一になっており、この張力分布を計測
することにより、帯状体の形状を推定することができ
る。In this latent state of defective shape, the tensile stress distribution, that is, the tension distribution, at each width position on the surface and inside of the band-shaped body is non-uniform. By measuring this tension distribution, the band-shaped body is measured. The shape of can be estimated.
【0004】従来から金属薄板など帯状体の形状を、振
動を利用して張力分布として測定することは、例えば特
公昭45−29469号公報に開示されており、この方
法においては、加振装置により励起されたストリップと
呼ばれる鋼板の応答振動中の固有振動数を、幅方向に複
数個設置した振動検出器で検出することにより、形状の
測定を行なっている。Conventionally, the measurement of the shape of a belt-shaped body such as a thin metal plate as a tension distribution utilizing vibration is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 45-29469, and in this method, a vibrating device is used. The shape is measured by detecting the natural frequency of the excited vibration of a steel sheet called a strip with a vibration detector installed in the width direction.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし前記従来の方法
においては、帯状体の形状が完全に潜在化しているこ
と、すなわち固有振動数が容易に測定できることを前提
としているため、形状不良の程度が大きくなったり、印
加している張力が小さくなったりすることにより、それ
まで潜在化していた形状が顕在化し、帯状体が座屈と同
様の状態になって振動系として成立しなくなった場合、
あるいは顕在化はしなくても形状不良の程度に対し張力
が相対的に小さいために固有振動が確認できなくなった
場合には形状を測定できない。また、程度の大きい形状
不良までも潜在化させるために、あらかじめ帯状体に大
きな張力を印加しておくことは、帯状体破断の危険の増
大、張力印加装置の動力消費量の増大等の問題があり実
用的ではない。However, in the above-mentioned conventional method, it is assumed that the shape of the strip is completely latent, that is, the natural frequency can be easily measured. When the size becomes large or the applied tension becomes small, the latent shape becomes apparent, and the belt-like body becomes a state similar to buckling and it does not hold as a vibration system,
Alternatively, the shape cannot be measured when the natural vibration cannot be confirmed because the tension is relatively small with respect to the degree of the shape defect without the manifestation. Further, in order to make even a large degree of shape defect latent, applying a large tension to the band in advance causes problems such as an increased risk of breaking the band and an increase in power consumption of the tension applying device. Yes, it is not practical.
【0006】本発明の目的は、形状が顕在化した場合に
おいても、振動を利用して精度良く帯状体の形状を測定
する方法を提供することである。It is an object of the present invention to provide a method of accurately measuring the shape of a band-shaped body by utilizing vibration even when the shape becomes apparent.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、張力が印加さ
れている状態での帯状体の形状を、振動を利用してその
帯状体の幅位置毎の張力分布として測定する方法におい
て、帯状体を加振するか、もしくは外乱により励起され
る振動を、その帯状体幅方向の複数点において検出し、
検出した前記振動から振幅および周波数情報を有する振
動データを抽出し、抽出した前記振動データがあらかじ
め定めた判定基準を満足する場合には、前記振動データ
を用いて帯状体の形状を測定し、抽出した前記振動デー
タが前記判定基準を満足しない場合には、前記振動デー
タが判定基準を満足するまで張力をさらに印加した後、
再度検出した振動から抽出した振動データを用いて、帯
状体の形状を測定することを特徴とする。The present invention provides a method for measuring the shape of a strip in a state where tension is applied as a tension distribution for each width position of the strip by utilizing vibration. Vibrations that excite the body or are excited by disturbances are detected at multiple points in the width direction of the strip,
Vibration data having amplitude and frequency information is extracted from the detected vibration, and when the extracted vibration data satisfies a predetermined criterion, the shape of the strip is measured using the vibration data and extracted. If the vibration data does not satisfy the criterion, after further applying tension until the vibration data satisfies the criterion,
It is characterized in that the shape of the strip is measured using the vibration data extracted from the re-detected vibration.
【0008】[0008]
【作用】本発明の方法においては、加振あるいは外乱に
よって励起された振動を、帯状体の長さ方向の適当な位
置で幅方向の複数点において検出する。加振は固有振動
を帯状体に励起させる目的で印加するもので、外乱など
により固有振動が励起される場合には加振の必要はな
い。本発明における加振信号としては、正弦波掃引信
号,ランダム信号,インパルス信号などがあるが、特に
これらに限定されるものではない。また振動の検出位置
としては、長さ方向については通常最も振幅が大きいと
思われる中央部付近で測定することが望ましく、幅方向
については中央位置を含む対象な複数の位置を検出点と
するのが、帯状体の形状を把握するのに望ましい。本発
明における振動検出方法としては光学式,電磁式など、
帯状体の振動モードを変化させないものであればいずれ
を用いてもよい。In the method of the present invention, vibrations excited by vibration or disturbance are detected at appropriate positions in the length direction of the strip at a plurality of points in the width direction. Excitation is applied for the purpose of exciting the natural vibration in the band, and it is not necessary to excite the natural vibration when the natural vibration is excited. The excitation signal in the present invention includes a sine wave sweep signal, a random signal, an impulse signal, etc., but is not particularly limited thereto. As for the vibration detection position, it is desirable to measure in the vicinity of the central portion where the amplitude is usually considered to have the largest amplitude in the length direction, and in the width direction, a plurality of target positions including the central position are set as the detection points. However, it is desirable to understand the shape of the strip. The vibration detection method in the present invention includes an optical method, an electromagnetic method, and the like.
Any material may be used as long as it does not change the vibration mode of the strip.
【0009】検出した振動を解析する方法としては、時
間領域で直接振動波形の振幅や周期(周波数の逆数)な
どを読取る方法,周波数領域で例えばフーリエ変換や自
己回帰モデルなどを用いて振動の振幅や周波数を測定す
る方法などがある。As a method of analyzing the detected vibration, a method of directly reading the amplitude or period (reciprocal of frequency) of the vibration waveform in the time domain, or a vibration amplitude in the frequency domain using, for example, Fourier transform or autoregressive model There is also a method to measure the frequency.
【0010】解析した振動データに基づいて、帯状体の
形状が潜在化しているかどうかの判定を行なう。判定の
方法としては、複数回の測定を行ない個々の振動データ
のばらつきの程度を表す変動係数(標準偏差/平均値)
が、あらかじめ定められた基準値を下回っているかどう
かにより判定する方法,周波数領域において振幅スペク
トルのピークの尖鋭さの程度を表すQ値(ピーク周波数
/バンド幅)が、あらかじめ定められた基準値を上回っ
ているかどうかにより判定する方法などがある。 本発
明においては、あらかじめ帯状体に印加されている張力
状態下において、帯状体の形状が潜在化していると判定
した場合には、その振動データを用いて潜在形状の測定
を行なう。また、帯状体の形状が顕在化していると判定
した場合には、形状が潜在化するまで帯状体にさらに張
力を印加して形状を潜在化させた後に、再度検出,解析
して得られる振動データを用いて潜在形状の測定を行な
う。以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。Based on the analyzed vibration data, it is determined whether or not the shape of the strip is latent. As a method of judgment, a coefficient of variation (standard deviation / average value) that represents the degree of variation in individual vibration data by performing multiple measurements
Is based on whether or not it is below a predetermined reference value, and the Q value (peak frequency / bandwidth) indicating the degree of sharpness of the peak of the amplitude spectrum in the frequency domain is equal to or smaller than the predetermined reference value. There is a method of judging whether or not it exceeds. In the present invention, when it is determined that the shape of the strip is latent under the tension applied to the strip in advance, the latent shape is measured using the vibration data. If it is determined that the shape of the strip is apparent, vibration is obtained by detecting and analyzing again after applying tension to the strip until the shape becomes latent and making the shape latent. The data is used to measure the latent shape. Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
【0011】[0011]
〔実施例1〕図1に、本発明の一実施例の概略を示す。
図1において、10は図示しない帯状体を加振するため
の加振部、20は帯状体の幅方向複数点における振動を
検出するための振動検出部、30は振動解析部、40は
形状潜在化判定部、50は張力再印加部、60は形状演
算部である。[Embodiment 1] FIG. 1 schematically shows an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, 10 is a vibrating section for vibrating a strip-shaped body (not shown), 20 is a vibration detection section for detecting vibrations at a plurality of points in the width direction of the strip-shaped body, 30 is a vibration analysis section, and 40 is a shape latent shape. A determination unit, 50 is a tension reapplying unit, and 60 is a shape calculation unit.
【0012】図2には、加振部10および振動検出部2
0の概要を示す。図2の(a)は平面図、(b)は側面
図である。図2において、7は帯状体、8aおよび8b
はロール様の帯状体支持体、11は加振部10の加振装
置、21a,21bおよび21cは振動検出部20の振
動検出端である。FIG. 2 shows the vibration unit 10 and the vibration detection unit 2.
An outline of 0 is shown. 2A is a plan view and FIG. 2B is a side view. In FIG. 2, 7 is a band, 8a and 8b
Is a roll-like belt support, 11 is a vibration device of the vibration unit 10, and 21a, 21b and 21c are vibration detection ends of the vibration detection unit 20.
【0013】測定対象である、あらかじめいくらかの張
力が印加された帯状体7を、加振装置11を含む加振部
10により加振する。そして、加振により励起された帯
状体7の振動を、振動検出端21a,21bおよび21
cを含む振動検出部20により幅方向の3点において検
出する。検出された3点の振動信号に関して、振動解析
部30で、例えば高速フーリエ変換(FFT)アルゴリ
ズムなどを利用して、各点毎に振動の振幅スペクトル
を、時間をずらして複数データ求める。さらに、本発明
の特徴である形状潜在化判定部40において、各点毎に
求めた複数個の振幅スペクトルについて、同一のスペク
トルピーク値のばらつきの程度を表す変動係数の値があ
らかじめ定められた値より小さい(ばらつきが小さい場
合には変動係数の値も小さくなる)かどうかを判定す
る。The strip 7 to be measured, to which some tension has been applied in advance, is vibrated by a vibrating section 10 including a vibrating device 11. Then, the vibration of the strip 7 excited by the vibration is detected by the vibration detecting ends 21a, 21b and 21.
The vibration detection unit 20 including c detects at three points in the width direction. With respect to the detected vibration signals at three points, the vibration analysis unit 30 uses, for example, a fast Fourier transform (FFT) algorithm or the like to obtain a plurality of pieces of data for the vibration amplitude spectrum for each point by shifting the time. Further, in the shape hiddenness determination unit 40, which is a feature of the present invention, the value of the variation coefficient indicating the degree of variation of the same spectrum peak value is determined by a predetermined value for a plurality of amplitude spectra obtained for each point. It is determined whether it is smaller (if the variation is smaller, the value of the variation coefficient is also smaller).
【0014】振動検出点の全ての点において、変動係数
の値があらかじめ定められた値より小さい場合には、形
状演算部60において、帯状体7の各幅位置における張
力分布に対応する潜在形状を、ピークスペクトルの振幅
および周波数情報を基に演算する。When the variation coefficient values are smaller than the predetermined values at all the vibration detection points, the shape calculation unit 60 determines the latent shape corresponding to the tension distribution at each width position of the strip 7. , Calculate based on the amplitude and frequency information of the peak spectrum.
【0015】また形状潜在化判定部40において、3点
の振動検出点のうち1点でも、変動係数の値があらかじ
め定められた値より大きい場合には、張力再印加部50
によって、振動検出点の全ての点において変動係数の値
があらかじめ定められた値より小さくなるまで帯状体7
への印加張力を増加させる。そして、印加張力の増加に
より全ての点において変動係数の値があらかじめ定めら
れた値より小さくなった後に、形状演算部60におい
て、帯状体7の各幅位置における張力分布に対応する潜
在形状を、再度検出し、解析して得られたピークスペク
トルの振幅および周波数情報を基に演算する。Further, in the shape latent determination unit 40, if even one of the three vibration detection points has a coefficient of variation larger than a predetermined value, the tension reapplying unit 50.
Until the value of the coefficient of variation becomes smaller than a predetermined value at all points of the vibration detection points.
Increase the applied tension to. Then, after the value of the coefficient of variation becomes smaller than a predetermined value at all points due to the increase in the applied tension, the shape calculation unit 60 determines the latent shape corresponding to the tension distribution at each width position of the band-shaped body 7. It is detected again, and calculation is performed based on the amplitude and frequency information of the peak spectrum obtained by analysis.
【0016】図3に、形状が完全に潜在化している鋼板
の振動を検出し、振幅スペクトルを求めた例を示す。こ
こで、図3の(a)は鋼板の一方の幅端から50mm幅
中央よりの点、(b)は鋼板の幅中央点、(c)は鋼板
の他方の幅端から50mm幅中央よりの点での測定結果
である(長さ方向に関しての振動検出位置はいずれも中
央位置である)。この図で、横軸は振動の周波数を表
し、縦軸は各周波数における振動変位の振幅の大きさを
0dB=0.4mmとして表している。周波数は、0H
zから100Hzの範囲を示しているが、特にこの周波
数範囲に限定されるものではない。このときの鋼板は幅
600mm、厚さ0.5mmの軽い耳波状態の冷延鋼板
であり、支持ロール間の距離は1200mm、印加した
鋼板長さ方向の張力は約150Nである。また加振を0
Hzから100Hzまでのトータルパワーが約0.5N
のbンパルス信号を機械的に印加することにより行な
い、振動検出は光学式の振動変位検出端により行なっ
た。各図中の一点鎖線の○印を付したスペクトルのピー
クが、加振によって得られた鋼板の1次の振動モードで
あり、鋼板の潜在形状測定にはこのピークを利用する。
この図においては、○印を付したピークスペクトルの前
後10Hz(フルスケールの10%)以内の周波数範囲
では、このピークのみが明瞭であり、各振動検出点にお
ける変動係数は全ての点において0.01以下(N数=
10)でばらつきは非常に小さく、形状が完全に潜在化
していることが確認できる。FIG. 3 shows an example in which the vibration of the steel sheet whose shape is completely hidden is detected and the amplitude spectrum is obtained. Here, (a) of FIG. 3 is a point from one width end of the steel plate to the center of 50 mm width, (b) is a center point of the width of the steel plate, and (c) is a center of 50 mm width from the other width end of the steel plate. The measurement results are at points (the vibration detection positions in the length direction are all central positions). In this figure, the horizontal axis represents the vibration frequency, and the vertical axis represents the amplitude of the vibration displacement at each frequency as 0 dB = 0.4 mm. Frequency is 0H
Although the range from z to 100 Hz is shown, it is not particularly limited to this frequency range. At this time, the steel sheet is a cold rolled steel sheet having a width of 600 mm and a thickness of 0.5 mm in a light selvage state, the distance between the support rolls is 1200 mm, and the applied tension in the length direction of the steel sheet is about 150 N. Also, the vibration is 0
Total power from Hz to 100Hz is about 0.5N
B pulse signal is mechanically applied, and the vibration is detected by an optical vibration displacement detecting end. The peak of the spectrum marked with a dot-dash line in each figure is the first-order vibration mode of the steel sheet obtained by the vibration, and this peak is used for measuring the latent shape of the steel sheet.
In this figure, only this peak is clear in the frequency range within 10 Hz (10% of full scale) before and after the peak spectrum marked with a circle, and the variation coefficient at each vibration detection point is 0. 01 or less (N number =
In 10), the variation is very small, and it can be confirmed that the shape is completely latent.
【0017】図4に、張力が不足して形状が顕在化する
直前の鋼板の振動を検出し、振幅スペクトルを求めた例
を示す。図4の(a)は鋼板の一方の幅端から15mm
幅中央よりの点、(b)は鋼板の幅中央点、(c)は鋼
板の他方の幅端から15mm幅中央よりの点での測定結
果である(長さ方向に関しての振動検出位置はいずれも
中央位置である)。この図でも、横軸は振動の周波数を
表し、縦軸は各周波数における振動変位の振幅の大きさ
を0dB=0.4mmとして表している。周波数は0H
zから200Hzの範囲を示しているが、特にこの周波
数範囲に限定されるものではない。このときの鋼板は幅
180mm、厚さ0.5mmの軽い中のび状態の冷延鋼
板であり、支持ロール間の距離は600mm、印加した
鋼板長さ方向の張力は約90Nである。また加振を0H
zから200Hzまでのトータルパワーが約0.1Nの
インパルス信号を機械的に印加することにより行ない、
振動検出は電磁式の振動変位検出端により行なった。各
図中の一点鎖らの○印を付したスペクトルのピークが、
加振によって得られた鋼板の1次の振動モードであり、
鋼板の潜在形状測定にはこのピークを利用する。しか
し、特に(a)および(c)では、ピークスペクトルの
前後20Hz(フルスケールの10%)以内の周波数範
囲において、一点鎖線の△印を付した、潜在形状測定に
は不要な別の振動モードに対応するピークなども大き
く、測定の際のノイズとなる。そして、各振動検出点に
おける変動係数は全ての点において0.1以上(N数=
10)でばらつきは非常に大きく、形状が顕在化してい
ることを示している。FIG. 4 shows an example in which the vibration of the steel sheet immediately before the appearance of the shape due to insufficient tension is detected and the amplitude spectrum is obtained. Fig. 4 (a) is 15 mm from one width end of the steel plate
A point from the width center, (b) is a width center point of the steel plate, and (c) is a measurement result at a point 15 mm from the other width end of the steel plate from the width center (the vibration detection position in the length direction is Is also in the central position). Also in this figure, the horizontal axis represents the frequency of vibration, and the vertical axis represents the amplitude of the vibration displacement at each frequency as 0 dB = 0.4 mm. Frequency is 0H
Although the range from z to 200 Hz is shown, it is not particularly limited to this frequency range. At this time, the steel sheet is a lightly stretched cold-rolled steel sheet having a width of 180 mm and a thickness of 0.5 mm, the distance between the support rolls is 600 mm, and the applied tension in the length direction of the steel sheet is about 90 N. Excitation is 0H
By mechanically applying an impulse signal with a total power of about 0.1 N from z to 200 Hz,
Vibration detection was performed using an electromagnetic vibration displacement detection end. The peak of the spectrum marked with a circle from the one-dot chain in each figure,
It is the primary vibration mode of the steel plate obtained by the vibration,
This peak is used to measure the latent shape of the steel sheet. However, particularly in (a) and (c), in the frequency range within 20 Hz (10% of full scale) before and after the peak spectrum, another vibration mode marked with a dot-dash line and not necessary for latent shape measurement is indicated. The peaks corresponding to are also large and become noise during measurement. The variation coefficient at each vibration detection point is 0.1 or more (N number =
In 10), the variation is very large, indicating that the shape is actualized.
【0018】図5に、図4の状態からさらに約90Nの
張力を付加した場合の測定結果を示す。張力以外の条件
は全て同一である。この図から、△印を付したピークは
相対的に小さくなり、○印を付した所望のピークのみが
明瞭になっている。そして、各振動検出点における変動
係数は全ての点において0.01以下(N数=10)で
ばらつきは非常に小さく、形状は完全に潜在化してい
る。FIG. 5 shows a measurement result when a tension of about 90 N is further applied from the state of FIG. All conditions other than tension are the same. From this figure, the peaks marked with Δ are relatively small, and only the desired peak marked with ◯ is clear. The variation coefficient at each vibration detection point is 0.01 or less (N number = 10) at all points, the variation is very small, and the shape is completely latent.
【0019】図3,図4および図5からわかるように、
本発明の方法によれば、形状が顕在化している場合には
これを潜在化させることにより、帯状体の潜在形状を精
度良く測定することができる。As can be seen from FIGS. 3, 4 and 5,
According to the method of the present invention, the latent shape of the band-shaped body can be accurately measured by making the shape latent when the shape is apparent.
【0020】〔実施例2〕図6に、本発明の別の実施例
の概略を示す。図6において、20は帯状体の幅方向複
数点における振動を検出するための振動検出部、30は
振動解析部、40は形状潜在化判定部、50は張力再印
加部、60は形状演算部である。[Embodiment 2] FIG. 6 schematically shows another embodiment of the present invention. In FIG. 6, 20 is a vibration detection unit for detecting vibrations at a plurality of points in the width direction of the strip, 30 is a vibration analysis unit, 40 is a shape latent determination unit, 50 is a tension reapplication unit, and 60 is a shape calculation unit. Is.
【0021】図示しない、測定対象であって予めいくら
かの張力が印加された帯状体が、何等かの外乱により、
加振をしなくても固有振動が確認できる状態にある場
合、その時の帯状体の振動を、振動検出部20により幅
方向の複数点において検出する。検出された複数点の振
動信号に関して、振動解析部30で例えば自己回帰モデ
ルによる周波数分析アルゴリズムなどを利用して、各点
毎に振動の振幅スペクトルを求める。さらに、本発明の
特徴である形状潜在化判定部40において、求めた振幅
スペクトルについて、ピークスペクトルの先鋭さの程度
を表すQ値があらかじめ定められた値より大きい(ピー
クが鋭い場合にはQ値は大きくなる)かどうかを判定す
る。A strip (not shown) to be measured, to which some tension has been applied in advance, may be disturbed by some disturbance.
When the natural vibration can be confirmed without vibration, the vibration of the belt at that time is detected by the vibration detection unit 20 at a plurality of points in the width direction. With respect to the detected vibration signals at a plurality of points, the vibration analysis unit 30 uses, for example, a frequency analysis algorithm based on an autoregressive model or the like to obtain an amplitude spectrum of vibration for each point. Further, in the shape latentiation determination unit 40, which is a feature of the present invention, the Q value indicating the degree of sharpness of the peak spectrum is larger than a predetermined value for the obtained amplitude spectrum (Q value when the peak is sharp). Becomes larger).
【0022】振動検出点の全ての点において、変動係数
の値があらかじめ定められた値より小さい場合には、形
状演算部60において、帯状体の各幅位置における張力
分布に対応する潜在形状を、ピークスペクトルの振幅お
よび周波数情報を基に演算する。When the value of the coefficient of variation is smaller than a predetermined value at all of the vibration detection points, the shape calculation unit 60 determines the latent shape corresponding to the tension distribution at each width position of the strip. It is calculated based on the amplitude and frequency information of the peak spectrum.
【0023】また形状潜在化判定部40において、振動
検出点のうち1点でも、Q値があらかじめ定められた値
より小さい場合には、張力再印加部50によって、振動
検出点の全ての点においてQ値があらかじめ定められた
値より大きくなるまで帯状体への印加張力を増加させ
る。そして、印加張力の増加により全ての点においてQ
値があらかじめ定められた値より大きくなった後に、形
状演算部60において、帯状体の各幅位置における張力
分布に対応する潜在形状を、再度検出し、解析して得ら
れたピークスペクトルの振幅および周波数情報を基に演
算する。Further, in the shape latent determination unit 40, even if one of the vibration detection points has a Q value smaller than a predetermined value, the tension re-application unit 50 causes all the vibration detection points to be detected. The tension applied to the strip is increased until the Q value becomes larger than a predetermined value. And due to the increase of applied tension, Q at all points
After the value becomes larger than a predetermined value, the shape calculation unit 60 detects the latent shape corresponding to the tension distribution at each width position of the strip again, and analyzes the amplitude of the peak spectrum obtained by analysis and Calculate based on frequency information.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
方法を用いれば、帯状体の形状を常に潜在形状状態にお
いて測定することができるので、振動を利用した帯状体
の形状測定が可能となる。特に振動の検出は非接触で行
なえるので、従来、耐熱性などの問題で測定できなかっ
た鋼,チタン,アルミニウム等の熱間圧延金属薄板など
高温帯状体の形状測定が可能となる。As is apparent from the above description, by using the method of the present invention, it is possible to always measure the shape of the strip in the latent shape state, so that it is possible to measure the shape of the strip using vibration. Become. In particular, since vibration can be detected without contact, it is possible to measure the shape of a high-temperature strip such as a hot-rolled metal thin plate made of steel, titanium, aluminum, etc., which could not be conventionally measured due to problems such as heat resistance.
【図1】 本発明の一実施例の概要を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an embodiment of the present invention.
【図2】 図1に示す加振部10および振動検出部20
での、帯状体7の加振および振動検出の様子を示す図面
であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。FIG. 2 is a vibration unit 10 and a vibration detection unit 20 shown in FIG.
3A and 3B are diagrams showing how the belt-shaped body 7 is vibrated and detected, in which FIG.
【図3】 帯状体7の振動の振幅スペクトルの一例を示
すグラフであり、帯状体7の形状が潜在化した状態での
測定値を示す。FIG. 3 is a graph showing an example of an amplitude spectrum of vibration of the band-shaped body 7, and shows a measured value when the shape of the band-shaped body 7 is latent.
【図4】 帯状体7の振動の振幅スペクトルの一例を示
すグラフであり、帯状体7の形状が顕在化した状態での
測定値を示す。FIG. 4 is a graph showing an example of an amplitude spectrum of vibration of the strip-shaped body 7, and shows a measured value in a state where the shape of the strip-shaped body 7 becomes apparent.
【図5】 帯状体7の振動の振幅スペクトルの一例を示
すグラフであり、図3に示す測定値を得て後、更に張力
を高くして帯状体7の形状を潜在化した状態での測定値
を示す。FIG. 5 is a graph showing an example of an amplitude spectrum of vibration of the band-shaped body 7. Measurement after obtaining the measurement value shown in FIG. 3 and further increasing tension to make the shape of the band-shaped body 7 latent Indicates a value.
【図6】 本発明のもう1つの実施例の概要を示すブロ
ック図である。FIG. 6 is a block diagram showing an outline of another embodiment of the present invention.
【図7】 帯状体の形状不良の形態の一例を示す斜視図
である。FIG. 7 is a perspective view showing an example of a shape defect of a strip.
【図8】 帯状体の形状不良の形態のもう1つの例を示
す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing another example of a shape-defective form of a strip.
7:帯状体 8a,8b:帯状体支
持体 10:加振部 11:加振装
置 20:振動検出部 21a,21b,21c:振動検
出端 30:振動解析部 40:形状潜
在化判定部 50:張力再印加部 60:形状演
算部7: Band 8a, 8b: Band support 10: Excitation part 11: Excitation device 20: Vibration detection part 21a, 21b, 21c: Vibration detection end 30: Vibration analysis part 40: Shape latent determination part 50: Tension re-application unit 60: Shape calculation unit
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成4年6月19日[Submission date] June 19, 1992
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0016】図3に、形状が完全に潜在化している鋼板
の振動を検出し、振幅スペクトルを求めた例を示す。こ
こで、図3の(a)は鋼板の一方の幅端から50mm幅
中央よりの点、(b)は鋼板の幅中央点、(c)は鋼板
の他方の幅端から50mm幅中央よりの点での測定結果
である(長さ方向に関しての振動検出位置はいずれも中
央位置である)。この図で、横軸は振動の周波数を表
し、縦軸は各周波数における振動変位の振幅の大きさを
0dB=0.4mmとして表している。周波数は、0H
zから100Hzの範囲を示しているが、特にこの周波
数範囲に限定されるものではない。このときの鋼板は幅
600mm、厚さ0.5mmの軽い耳波状態の冷延鋼板
であり、支持ロール間の距離は1200mm、印加した
鋼板長さ方向の張力は約150Nである。また加振を0
Hzから100Hzまでのトータルパワーが約0.5N
のインパルス信号を機械的に印加することにより行な
い、振動検出は光学式の振動変位検出端により行なっ
た。各図中の一点鎖線の○印を付したスペクトルのピー
クが、加振によって得られた鋼板の1次の振動モードで
あり、鋼板の潜在形状測定にはこのピークを利用する。
この図においては、○印を付したピークスペクトルの前
後10Hz(フルスケールの10%)以内の周波数範囲
では、このピークのみが明瞭であり、各振動検出点にお
ける変動係数は全ての点において0.01以下(N数=
10)でばらつきは非常に小さく、形状が完全に潜在化
していることが確認できる。FIG. 3 shows an example in which the vibration of the steel sheet whose shape is completely hidden is detected and the amplitude spectrum is obtained. Here, (a) of FIG. 3 is a point from one width end of the steel plate to the center of 50 mm width, (b) is a center point of the width of the steel plate, and (c) is a center of 50 mm width from the other width end of the steel plate. The measurement results are at points (the vibration detection positions in the length direction are all central positions). In this figure, the horizontal axis represents the vibration frequency, and the vertical axis represents the amplitude of the vibration displacement at each frequency as 0 dB = 0.4 mm. Frequency is 0H
Although the range from z to 100 Hz is shown, it is not particularly limited to this frequency range. At this time, the steel sheet is a cold rolled steel sheet having a width of 600 mm and a thickness of 0.5 mm in a light selvage state, the distance between the support rolls is 1200 mm, and the applied tension in the length direction of the steel sheet is about 150 N. Also, the vibration is 0
Total power from Hz to 100Hz is about 0.5N
Performed by applying the impulse signal mechanically vibration detection was performed by the vibration displacement detection end of the optical. The peak of the spectrum marked with a dot-dash line in each figure is the first-order vibration mode of the steel sheet obtained by the vibration, and this peak is used for measuring the latent shape of the steel sheet.
In this figure, only this peak is clear in the frequency range within 10 Hz (10% of full scale) before and after the peak spectrum marked with a circle, and the variation coefficient at each vibration detection point is 0. 01 or less (N number =
In 10), the variation is very small, and it can be confirmed that the shape is completely latent.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0017】図4に、張力が不足して形状が顕在化する
直前の鋼板の振動を検出し、振幅スペクトルを求めた例
を示す。図4の(a)は鋼板の一方の幅端から15mm
幅中央よりの点、(b)は鋼板の幅中央点、(c)は鋼
板の他方の幅端から15mm幅中央よりの点での測定結
果である(長さ方向に関しての振動検出位置はいずれも
中央位置である)。この図でも、横軸は振動の周波数を
表し、縦軸は各周波数における振動変位の振幅の大きさ
を0dB=0.4mmとして表している。周波数は0H
zから200Hzの範囲を示しているが、特にこの周波
数範囲に限定されるものではない。このときの鋼板は幅
180mm、厚さ0.5mmの軽い中のび状態の冷延鋼
板であり、支持ロール間の距離は600mm、印加した
鋼板長さ方向の張力は約90Nである。また加振を0H
zから200Hzまでのトータルパワーが約0.1Nの
インパルス信号を機械的に印加することにより行ない、
振動検出は電磁式の振動変位検出端により行なった。各
図中の一点鎖線の○印を付したスペクトルのピークが、
加振によって得られた鋼板の1次の振動モードであり、
鋼板の潜在形状測定にはこのピークを利用する。しか
し、特に(a)および(c)では、ピークスペクトルの
前後20Hz(フルスケールの10%)以内の周波数範
囲において、一点鎖線の△印を付した、潜在形状測定に
は不要な別の振動モードに対応するピークなども大き
く、測定の際のノイズとなる。そして、各振動検出点に
おける変動係数は全ての点において0.1以上(N数=
10)でばらつきは非常に大きく、形状が顕在化してい
ることを示している。FIG. 4 shows an example in which the vibration of the steel sheet immediately before the appearance of the shape due to insufficient tension is detected and the amplitude spectrum is obtained. Fig. 4 (a) is 15 mm from one width end of the steel plate
A point from the width center, (b) is a width center point of the steel plate, and (c) is a measurement result at a point 15 mm from the other width end of the steel plate from the width center (the vibration detection position in the length direction is Is also in the central position). Also in this figure, the horizontal axis represents the frequency of vibration, and the vertical axis represents the amplitude of the vibration displacement at each frequency as 0 dB = 0.4 mm. Frequency is 0H
Although the range from z to 200 Hz is shown, it is not particularly limited to this frequency range. At this time, the steel sheet is a lightly stretched cold-rolled steel sheet having a width of 180 mm and a thickness of 0.5 mm, the distance between the support rolls is 600 mm, and the applied tension in the length direction of the steel sheet is about 90 N. Excitation is 0H
By mechanically applying an impulse signal with a total power of about 0.1 N from z to 200 Hz,
Vibration detection was performed using an electromagnetic vibration displacement detection end. Spectral peaks marked with ○ mark of one point chain line in each figure,
It is the primary vibration mode of the steel plate obtained by the vibration,
This peak is used to measure the latent shape of the steel sheet. However, particularly in (a) and (c), in the frequency range within 20 Hz (10% of full scale) before and after the peak spectrum, another vibration mode not marked for latent shape measurement, marked with a dot-dash line The peaks corresponding to are also large and become noise during measurement. The variation coefficient at each vibration detection point is 0.1 or more (N number =
In 10), the variation is very large, indicating that the shape is actualized.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief explanation of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】 本発明の一実施例の概要を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an embodiment of the present invention.
【図2】 図1に示す加振部10および振動検出部20
での、帯状体7の加振および振動検出の様子を示す図面
であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。FIG. 2 is a vibration unit 10 and a vibration detection unit 20 shown in FIG.
3A and 3B are diagrams showing how the belt-shaped body 7 is vibrated and detected, in which FIG.
【図3】 帯状体7の振動の振幅スペクトルの一例を示
すグラフであり、帯状体7の形状が潜在化した状態での
測定値を示す。FIG. 3 is a graph showing an example of an amplitude spectrum of vibration of the band-shaped body 7, and shows a measured value when the shape of the band-shaped body 7 is latent.
【図4】 帯状体7の振動の振幅スペクトルの一例を示
すグラフであり、帯状体7の形状が顕在化した状態での
測定値を示す。FIG. 4 is a graph showing an example of an amplitude spectrum of vibration of the strip-shaped body 7, and shows a measured value in a state where the shape of the strip-shaped body 7 becomes apparent.
【図5】 帯状体7の振動の振幅スペクトルの一例を示
すグラフであり、図4に示す測定値を得て後、更に張力
を高くして帯状体7の形状を潜在化した状態での測定値
を示す。[Figure 5] is a graph showing an example of the amplitude spectrum of the vibration of the strip 7, after obtaining the measurements shown in FIG. 4, further measured in a state where potential of the high to the shape of the strip 7 tension Indicates a value.
【図6】 本発明のもう1つの実施例の概要を示すブロ
ック図である。FIG. 6 is a block diagram showing an outline of another embodiment of the present invention.
【図7】 帯状体の形状不良の形態の一例を示す斜視図
である。FIG. 7 is a perspective view showing an example of a shape defect of a strip.
【図8】 帯状体の形状不良の形態のもう1つの例を示
す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing another example of a shape-defective form of a strip.
【符号の説明】 7:帯状体 8a,8b:帯状体支
持体 10:加振部 11:加振装
置 20:振動検出部 21a,21b,21c:振動検
出端 30:振動解析部 40:形状潜
在化判定部 50:張力再印加部 60:形状演
算部 特許出願人 新日本製鐵株式会社代理人 弁理士 杉
信 興[Explanation of Codes] 7: Band 8a, 8b: Band support 10: Excitation unit 11: Excitation device 20: Vibration detection unit 21a, 21b, 21c: Vibration detection end 30: Vibration analysis unit 40: Shape latent Deformation determination unit 50: Tension re-application unit 60: Shape calculation unit Patent applicant New Nippon Steel Co., Ltd. agent Attorney Sugi
Trust
Claims (1)
形状を、振動を利用してその帯状体の幅位置毎の張力分
布として測定する方法において、帯状体を加振するか、
もしくは外乱により励起される振動を、その帯状体幅方
向の複数点において検出し、検出した前記振動から振幅
および周波数情報を有する振動データを抽出し、抽出し
た前記振動データがあらかじめ定めた判定基準を満足す
る場合には、前記振動データを用いて帯状体の形状を測
定し、抽出した前記振動データが前記判定基準を満足し
ない場合には、前記振動データが判定基準を満足するま
で張力をさらに印加した後、再度検出した振動から抽出
した振動データを用いて、帯状体の形状を測定すること
を特徴とする帯状体の形状測定方法。1. A method for measuring the shape of a strip in a state in which a tension is applied as a tension distribution for each width position of the strip by using vibration, or by exciting the strip.
Alternatively, the vibration excited by the disturbance is detected at a plurality of points in the width direction of the strip, and the vibration data having the amplitude and frequency information is extracted from the detected vibration, and the extracted vibration data has a predetermined criterion. If satisfied, the shape of the strip is measured using the vibration data, and if the extracted vibration data does not satisfy the determination standard, tension is further applied until the vibration data satisfies the determination standard. After that, a method for measuring the shape of the strip is characterized in that the shape of the strip is measured using the vibration data extracted from the vibration detected again.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11337292A JPH05312558A (en) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | Method of measuring shape of strip-shaped body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11337292A JPH05312558A (en) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | Method of measuring shape of strip-shaped body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312558A true JPH05312558A (en) | 1993-11-22 |
Family
ID=14610623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11337292A Withdrawn JPH05312558A (en) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | Method of measuring shape of strip-shaped body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05312558A (en) |
-
1992
- 1992-05-06 JP JP11337292A patent/JPH05312558A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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