JPH0552441B2 - - Google Patents

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JPH0552441B2
JPH0552441B2 JP59162595A JP16259584A JPH0552441B2 JP H0552441 B2 JPH0552441 B2 JP H0552441B2 JP 59162595 A JP59162595 A JP 59162595A JP 16259584 A JP16259584 A JP 16259584A JP H0552441 B2 JPH0552441 B2 JP H0552441B2
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JP
Japan
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plate
scanning
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flat portion
Prior art date
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JP59162595A
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English (en)
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JPS6140503A (ja
Inventor
Hidefumi Tachibana
Kenichi Matsui
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP16259584A priority Critical patent/JPS6140503A/ja
Publication of JPS6140503A publication Critical patent/JPS6140503A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/02Methods 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/245Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G01B11/306Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces for measuring evenness

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱延鋼板の平坦度制御などにおいて
好適に使用される連続搬送鋼板の平坦度測定方法
に関する。
〔従来の技術〕
熱間圧延において鋼板の平坦度制御のために、
VCロール、HCミルやロールベンダー等の圧延
機が近年開発されており、実用化されている。鋼
板の平坦度制御は、製品価値低下防止の点から重
要であるため、上記圧延機を最適に作動させるた
めに、平坦度を適確に測定せんとして、種々の方
式も開発されている。
たとえば、棒状光源式、水柱式、渦流センサー
式のほか、レーザー光式がある。この中でも、レ
ーザー光を鋼板表面に投光し、巾方向に走査させ
るものが、精度等の点で優れていることを、本発
明者らは知見している。
その例として、特開昭56−124006号、同55−
40924号、同58−11708号公報等に示されたものが
ある。特に、特開昭56−124006号公報に示された
ものは、基本的には有効である。
〔発明が解決しようとする課題〕
特に、熱延鋼板は、板が上下振動しながら搬送
される。上記従来の技術によつて、板が振動する
ことなくパスラインに沿つてスムーズに流れる場
合には、平坦度の測定は容易に行うことができる
けれども、熱延鋼板のように、板の上下振動(い
わゆるバタツキ)に伴つて波打ちしている状態の
中で、中伸びや耳波などの非平坦部があらわれる
場合、全く対処できなかつた。事実、前記各公報
においても、このような事態を全く想定していな
い。
したがつて、本発明課題は、板の上下振動を伴
う波打現象時においても、対象とする平坦度を正
確に測定することができるようにすることにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題は、連続搬送鋼板の平坦度を測定する
方法において、 3本以上の集光性光を板に対して斜角状態で板
の長手方向に間隔を置いて投光し、これら各光を
板の巾方向に走査させ、その走査ビーム軌跡下の
拡散光を撮像し、軌跡中に非平坦部を把えた中央
走査ビームと、この中央走査ビームの前後に位置
する、軌跡中に非平坦部を含まない前後走査ビー
ムとの計3本の走査ビームの軌跡について、前記
中央走査ビームの前記非平坦部が現れない幅方向
位置における搬送基準面からの高さおよび搬送方
向座標を求めるとともに、他の2本の前後走査ビ
ームについて任意の幅方向位置における搬送基準
面からの高さおよび搬送方向座標を求めて、これ
ら3点の座標を結んで得られる断面形状線を基準
平坦部形状線とし、 他方で、前記中央走査ビームの前記非平坦部に
おける搬送基準面からの高さと搬送方向座標を求
め、この非平坦部の座標値と前記3点の座標値と
の計4点の高さおよび搬送方向座標より、前記基
準平坦部形状線を基準とする前記非平坦部の急峻
度、または伸び率を求めることで解決できる。
具体的な測定方法を図面を参照して説明する
と、 3本以上の集光性光R1,R2,R3を板Mに対し
て斜角状態で板Mの長手方向に間隔を置いて投光
し、これら角光を板の巾方向に走査させ、その走
査ビーム軌跡下の拡散光を撮像し、軌跡上に非平
坦部mを把えた中央走査ビームR2と、その前後
の非平坦部mを含まない前後走査ビームR1,R3
との3本の走査ビームの軌跡について、前記非平
坦部mを避けた同一幅方向位置での各走査ビーム
R1,R2,R3の搬送基準面からの個々の高さZA
ZB,ZEおよび搬送方向座標XA、XB、XEを求め、
これらを結んで得られる形状線を基準平坦部形状
線とし、 他方で、中央走査ビームR2の非平坦部mでの
他高さZCと搬送方向座標Xcとを測定し、この座
標値と前記3点の座標値を合わせた計4点のZ、
X座標位置(ZA、XA)、(ZB、XB)、(ZE、XE)、
(ZC、Xc)より、基準平坦部形状線を基準とする
非平坦部mの急峻度e、伸び率Sを求めるもので
ある。
ところで、鋼板自体がパスラインに沿つて円滑
に水平に搬送される場合の下での平坦度検出は、
前記特開昭56−124006号公報記載の技術によつて
行うことができる。
しかし、第1B図のように、鋼板Mが波打つて
搬送されるバタツキ現象の下で、たとえば中伸び
部mが存在する場合、前記公報の技術のよつては
平坦度を測定することが不可能である。
そこで、本発明では、第1B図のように、3本
の走査ビームR1,R2,R3と鋼板Mの平坦部との
交点A,B,EのX、Z座標を求め、また鋼板M
の中伸び部mとの交点CとのX、Z座標を求め、
これらによつて急峻度および/または伸び率の平
坦度を検出するものである。
〔作用〕
中伸び部mの山高さは、交点Cから鋼板Mの平
坦部に対して垂線を下したときの交点をDとする
と、線分CDで与えられるが、近似的にA、B点
を結ぶ線への垂線との交点をD′としたときの、
線分CD′によつて求める。この線分CD′をhとす
ると、次式によつてhを求めることができる。
h=L3・sinθ =(Xc−XA2+(Zc−ZA2×sinθ ……(1) ここで; θ=tan-1Zc−ZA/Xc−XA−tan-1ZB−ZA/XB−XA したがつて、急峻度(%)は(2)式で与えられ
る。
e=h/L1+L2×100 ……(2) しかるに、L1、L2は(3)式で与えられるので急
峻度eを求めることができる。
L1=(XB−XA2+(ZB−ZA2 L2=(XE−XB2+(ZE−ZB2 (3) 一方、L3およびL4は(4)式で求めることができ
る。
L3=(Xc−XA2+(Zc−ZA2 L4=(XE−Xc2+(ZE−Zc2 (4) したがつて、(5)式で定義される伸び率S(%)
も容易に求めることができる。
S=(L3+L4/L1+L2−1)×100……(5) なお、正確な伸び率は、鋼板上に沿つて測定さ
れるものであるが、(5)式にて近似的に求めても誤
差はきわめて小さい。
〔実施例〕
以下、本発明を第1A図を示す具体例によつて
さらに詳説する。
本発明によれば、少なくとも3本の集光性光た
とえばレーザー光R1,R2,R3が鋼板(以下単に
板ともいう)Mに斜角状態でかつ板の長手方向に
間隔を置いて投射される。また、各レーザー光
R1,R2,R3は板Mの巾方向に走査される。
このために、1台のレーザー光発生源1からの
レーザー光を、反射ミラー2により反射させた
後、ハーフミラー3A,3Bおよび全反射ミラー
3Cを備えたビームスプリツター3にて分割し、
各オプテイカルスキヤナー4A〜4Cにて投射と
走査を行うようになつている。オプテイカルスキ
ヤナー4A〜4Cのミラー部は回転軸心回りに回
転して、レーザー光を板巾方向に走査させる。こ
れによつて、板M上に3本の走査ビームR1,R2
R3があらわれる。
このレーザー光投射域をカバーするように、た
とえば板幅1800mm長を睨んで、上方にはITV5
とこれをコントロールするカメラヘツドコントロ
ーラ6からなる撮像器7が配置されている。
ITV5の前面には、可能な限りレーザー光のみ
を把えるために、干渉フイルター8が設けられて
いる。撮像信号は、ビデオ信号としてモニターテ
レビ9にそのまま映し出されるとともに、他方
で、メモリー部10を介しての画像データを画像
信号演算部11において演算処理し、急峻度およ
び伸び率を算出し、これをプリンター12等の表
示器に表示させる。
メモリー部10および画像演算部11では次の
ように信号処理する。すなわち、第2図のよう
に、板Mの長手方向(X方向)に多数の水平走査
線1〜nをもつて走査させ、レーザー光像R1
R2,R3との交点を信号レベルの高低から求め、
デジタル情報としてメモリー部10においてスト
ツクしておく。そして、適宜のタイミングで、こ
れを読み出し、前述のような演算を行う。走査線
の走査によつて、走査ビームR1〜R3についての
x、y(幅方向位置)座標情報が得られる。いま、
中央走査ビームR2が中伸び部mを把えたとする
と、第3図からも明らかなように、中伸び部mに
おいて、中央走査ビームR2の軌跡が中央部にお
いても屈曲する。
一方、第1B図を参照すれば、各レーザー光の
パスラインlに対する傾斜角は、設置条件によつ
て既知であり、パスラインlとの交点X1,X2
X3も既知である。したがつて、いま検知した各
走査ビームR1,R2,R3軌跡のA、B、C、E点
のX座標とから、各A、B、C、E点の基準面た
とえばパスライン面基準のZ座標を求めることが
できる。この場合、B点としては中央走査ビーム
R2の前記非平坦部mを避けた幅方向位置、すな
わち第2図における水平走査線jの位置における
座標値をとり、C点としては非平坦部mが存在す
る幅方向位置、すなわち水平走査線iの位置にお
ける座標値をとる。また、AおよびE点について
は、幅方向のどの位置であつても基準面からの高
さおよびX座標値は同じであるため、第2図に示
す水平走査線i(中央走査ビームR2の凹凸部、換
言すれば非平坦部を通る線)上の点を選んでもよ
いし、水平走査線j(中央走査ビームR2の平坦部
を通る線)上の点を選んでもよい。
このようにして、A、B、E、C点のX、Z座
標点が得られた。したがつて、前記(2)式によつ
て、急峻度eが、(5)式によつて伸び率Sが求めら
れる。
次に、処理フローを第4図によつて説明する
と、ステツプで画像取込みを行つた後、ステツ
プでレーザー光を検知して有効走査線(第2図
1〜n)を求める。ステツプで板平坦部の座標
を演算する。このとき、水平走査線1〜nのすべ
て、あるいは何本からのX座標の平均処理または
多数処理して平坦部とする基準座標XA、XB、XE
を求める。次にステツプで(1)、(2)、(5)式の演算
を行う。このときも、水平走査線1〜nの全て、
あるいは何本かに対して演算を行う。中伸びのみ
を調べる場合、中央の水平走査線n/2を求め
る。次いで、ステツプで耳波、中伸びの判定を
行う。
〔発明の効果〕
以上の通り、本発明によれば、板が波打ち等の
変形状態、あるいは浮き上がり状態であつても、
平坦度を測定できる。したがつて、平坦度制御に
とつて優れたものとなり、板形状制御手段を有効
に活用できる。
【図面の簡単な説明】
第1A図は本発明装置の概略図、第1B図は測
定方法の説明図、第2図はモニターテレビ画面上
での走査線走査説明図、第3図はレーザー光照射
状態斜視図、第4図は信号処理のフロー図であ
る。 M……鋼板、m……中伸び部、R1,R2,R3
…レーザー光(走査ビーム)、l……パスライン、
l……レーザー光発生源、5……ITV、7……
撮像部、9……モニターテレビ、10……メモリ
ー部、11……画像信号演算部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 連続搬送鋼板の平担度を測定する方法におい
    て、 3本以上の集光性光を板に対して斜角状態で板
    の長手方向に間隔を置いて投光し、これら各光を
    板の巾方向に走査させ、その走査ビーム軌跡下の
    拡散光を撮像し、軌跡中に非平坦部を把えた中央
    走査ビームと、この中央走査ビームの前後に位置
    する、軌跡中に非平坦部を含まない前後走査ビー
    ムとの計3本の走査ビームの軌跡について、前記
    中央走査ビームの前記非平坦部が現れない幅方向
    位置における搬送基準面からの高さおよび搬送方
    向座標を求めるとともに、他の2本の前後走査ビ
    ームについて任意の幅方向位置における搬送基準
    面からの高さおよび搬送方向座標を求めて、これ
    ら3点の座標を結んで得られる断面形状線を基準
    平坦部形状線とし、 他方で、前記中央走査ビームの前記非平坦部に
    おける搬送基準面からの高さと搬送方向座標を求
    め、この非平坦部の座標値と前記3点の座標値と
    の計4点の高さおよび搬送方向座標より、前記基
    準平坦部形状線を基準とする前記非平坦部の急峻
    度、または伸び率を求めることを特徴とする連続
    搬送鋼板の平坦度測定方法。
JP16259584A 1984-07-31 1984-07-31 連続搬送鋼板の平坦度測定方法 Granted JPS6140503A (ja)

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JPS6140503A JPS6140503A (ja) 1986-02-26
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