JPH05312558A - 帯状体の形状測定方法 - Google Patents
帯状体の形状測定方法Info
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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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- 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
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- Mechanical Engineering (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
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。
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。
Description
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】 本発明の一実施例の概要を示すブロック図で
ある。
ある。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ック図である。
【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。
である。
【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。
す斜視図である。
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
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
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年６月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【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。
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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【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。
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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例の概要を示すブロック図で
ある。
ある。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ック図である。
【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。
である。
【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。
す斜視図である。
【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
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
Claims (1)
- 【請求項１】 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
を特徴とする帯状体の形状測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11337292A JPH05312558A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 帯状体の形状測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11337292A JPH05312558A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 帯状体の形状測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312558A true JPH05312558A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=14610623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11337292A Withdrawn JPH05312558A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 帯状体の形状測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05312558A (ja) |
-
1992
- 1992-05-06 JP JP11337292A patent/JPH05312558A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |