JPH0634360A - 鋼板の形状測定方法 - Google Patents

鋼板の形状測定方法

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JPH0634360A
JPH0634360A JP4191895A JP19189592A JPH0634360A JP H0634360 A JPH0634360 A JP H0634360A JP 4191895 A JP4191895 A JP 4191895A JP 19189592 A JP19189592 A JP 19189592A JP H0634360 A JPH0634360 A JP H0634360A
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JP
Japan
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steel sheet
shape
distance
plate
deflection
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JP4191895A
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English (en)
Inventor
Kazuo Yamamoto
本 一 男 山
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼板の形状測定方法に関するもので、鋼板の
波高さ、波ピッチを高精度で計測する事を目的とする。 【構成】 鋼板の搬送方向に等間隔に並んだ3ケ所でそ
れぞれ基準点から搬送ロールを通過中の鋼板までの垂直
距離を同時に且つ連続的に検出する事により、その部分
の鋼板のたわみ量を求めるとともに、搬送ロールに接続
した長さ計により前記距離検出を行った時点の鋼板の搬
送方向位置を検出し、前記たわみ検出値と前記鋼板位置
と前記3ケ所の距離検出位置の間隔から鋼板の搬送方向
の形状を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延中或いは圧延後の
鋼板の形状測定に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、鋼板の形状を測定するためにいく
つかの方法が考案されている。最も単純な方法として、
搬送ロール上方に設置した1台の距離検出器によって、
搬送中の鋼板の表面から距離検出器までの距離を連続的
に検出し、検出した距離データを搬送方向に連ねること
によって搬送方向の鋼板形状を求める方法がある。しか
し、圧延工程に限らず搬送ラインを搬送中の鋼板には振
動が伴うため、上記のような1台の検出器の距離検出値
を連ねる方法では、鋼板の振動成分が検出値にそのまま
重畳されるため、精度の高い形状測定は出来ない。この
点を改善するため、搬送ロール上方に搬送方向の2カ所
に離隔して配置した2つの距離検出器により、各検出器
から鋼板までの距離を同時に検出し、2つの距離検出値
の差から検出位置の鋼板の傾きを求め、搬送方向に連続
的に検出したこの板傾き量を積分してゆくことにより、
搬送方向の板形状を求める方法が考案された。この方法
により、鋼板全体が距離検出器の方向、すなわち垂直方
向に全体として同じ量だけ振動する場合の測定誤差を除
去することが可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述のように搬送方向
の2カ所に距離検出器を設ける方法では、搬送中の鋼板
全体が同じ量だけ垂直方向に振れるような振動の影響は
除去できる。しかし、実際の搬送中の鋼板は、板全体が
垂直方向に同じ量だけ振れるような振動はせず、例え
ば、鋼板の先端部あるいは後端部に近い位置では端部が
持ち上がるような振動をするし、先端部及び後端部以外
の位置であっても、鋼板はある部分が持ち上がり、その
位置から少し離れた位置では持ち上がっていないような
振動をするのが普通である。このような振動により、鋼
板は搬送方向で傾きを持つことになる。従って、搬送方
法の2カ所で距離を検出し、2つの距離検出値の差から
検出位置の鋼板の傾きを求め、鋼板の搬送方向に鋼板の
傾きを積分して鋼板形状を求める方法では、鋼板が傾き
を伴う振動をする場合には、板の形状と板の振動が両者
とも板の傾きとして検出されてしまうため、その影響が
測定誤差として現われるのは避けられない。
【0004】また、鋼板の圧延工程などで鋼板形状のオ
ンライン測定を行う場合、上記搬送中の鋼板振動の影響
の他に水蒸気や熱、あるいは板表面の性状など検出精度
に悪影響を及ぼす悪因子が多く存在する。搬送方向の2
カ所の距離情報から鋼板の傾きを求め、それを搬送方向
に積分してゆく方法では、この積分処理によって、搬送
方向に連続的に検出した検出値に含まれる誤差が積算さ
れてしまい、精度の高い形状測定はできない。精度の高
い測定を行うためには、積分処理でなく検出値から直接
その位置の板形状を求める方法が必須である。
【0005】本発明は、このような実情に鑑み、例えば
鋼板の圧延工程もしくは該工程に近い工程において、鋼
板の振動などの誤差要因の影響を受けずに精度良く鋼板
の搬送方向の形状を測定する方法を提供することを課題
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の鋼板の形状測定方法では、鋼板の圧延工程
あるいは該工程に近い工程において、鋼板の搬送方向に
等間隔に並んだ3カ所でそれぞれ基準点から搬送ロール
を通過中の鋼板までの垂直距離を同時かつ連続的に検出
することによりその部分の鋼板のたわみ量を求めるとと
もに、搬送ロールに接続した長さ計により前記距離検出
を行った時点の鋼板の搬送方向位置を検出し、前記たわ
み検出値と前記鋼板位置と前記3カ所の距離検出位置の
間隔から鋼板の搬送方向の形状を算出する。
【0007】
【作用,実施例】以下、図示の実施例に基づいて本発明
の作用を説明する。
【0008】図1は本発明実施例の、鋼板の圧延工程を
示している。図1において、搬送ロール6の上を圧延後
の鋼板5が搬送される。鋼板5の上方には、鋼板までの
垂直離隔距離を検出できる3台の距離検出器1が、鋼板
の搬送方向に間隔dをおいて等間隔に配置されている。
また、鋼板5の搬送距離を検出するため、搬送ロール6
には長さ計2のパルスジェネレータが接続されている。
搬送中の鋼板表面から各距離検出器までの距離を3台の
距離検出器1で同時にかつ連続的に測定し、その測定デ
ータを、長さ計2からの各距離測定時点の鋼板の位置情
報とともに演算装置3に入力する。演算装置3では、以
下の演算処理を行い、鋼板の形状を求める。
【0009】搬送方向に間隔dだけ離れた3カ所で同時
に測定した鋼板表面までの距離測定値を、それぞれL
1,L2及びL3とすると、その部分の鋼板のたわみ量
Bは、次式で求められる。
【0010】 B=((L1+L3)/2)−L2 ・・・(1) 鋼板が振動によって搬送方向に傾いても、鋼板のたわみ
量、すなわち形状は変わらないので、3つの距離値から
たわみ量を直接算出すれば、振動の影響は受けない。
【0011】この点について、図2を参照して説明す
る。振動によって鋼板が傾いた時の距離測定値をL
1’,L2’及びL3’とし、振動が無いときの距離値
との差をそれぞれ△L1,△L2及び△L3とする。そ
のときのたわみ量をB’とすると、次の第(2)式が成立
する。
【0012】 B'=(((L1'+L3')/2)−L2')・COSθ =(((L1+△L1+L3+△L3)/2)−(L2+△L2))・COSθ =(((L1+L3)/2)−L2)・COSθ+(((△L1+△L3)/2)−△L2)・COSθ ・・・(2) ここで、第(2)式中の第2項、すなわち鋼板の振動成分
は、図に示すようにほぼ零となる。よって、次式が成立
する。
【0013】 B’≒{((L1+L3)/2)−L2}・COSθ ・・・(3) 振動による鋼板の傾き角度は非常に小さいので、COSθ
≒1となり、次式が成立する。
【0014】 B’≒{(L1+L3/2)−L2} ≒B ・・・(4) 従って、本方式により振動の影響をほとんど受けずに検
出器1の位置の板のたわみ量を測定可能であることがわ
かる。
【0015】圧延直後の鋼板の搬送方向の形状は正弦波
状をしている場合が多く、板の形状を表すパラメータと
して通常、波のピッチλ、および波の高さHが使われ
る。前述の検出器位置での板たわみ量から、搬送方向の
板の形状、すなわち波ピッチλおよび波高さHを求める
方法を、図3に示す。
【0016】鋼板の搬送方向の形状を求めるため、上記
の距離サンプリング測定を鋼板の搬送中に連続的に行
う。鋼板のもとの形状を図3に示す(a)とし、連続測
定したたわみ量を鋼板搬送方向にプロットすると、図3
に示す(b)のようになる。たわみ量は、板の形状が正
弦波に近いとすると、板形状と同じ周期で正負の値を取
るものとなる。また、板形状のピーク点付近でたわみ量
が最大値および最小値をとり、板形状の変曲点付近でた
わみ量は零になる。
【0017】図3に示す(b)のたわみ量測定値から鋼
板形状、すなわち図3に示す(a)の形状を求めるため
に、以下の処理を行う。
【0018】まず、プロットしたたわみ量曲線から鋼板
搬送方向の各位置での波ピッチを求める。波ピッチは、
たわみ量曲線が横軸と交差する点間の距離λである。プ
ロットしたたわみ量曲線に対して、移動平均等のフィル
タ処理を行なって測定値のばらつきの影響を除去してや
ると、波ピッチλを精度良く求めることが出来る。波の
形状を波のピークに対して対象な2次曲線であると仮定
すると、波高さHは、波ピッチλと、波ピッチの中央付
近で測定される最大たわみ量△Bmaxから、次の第(5)式
により求められる。
【0019】 H=△Bmax(λ/2・d)2 ・・・(5) この例では、板形状を2次曲線で近似したが、他の妥当
な曲線で近似してもかまわない。鋼板の場合は、圧延方
向の形状は通常は正弦波状をしており、2次曲線で近似
しても誤差は問題とならない程度に小さくなる。
【0020】この方法では、サンプリング計測した値を
板の搬送方向全長にわたって積分するような処理は不要
であり、圧延方向の各位置の板形状をその付近の板たわ
み量△B測定値と検出器間隔とから求める事ができる。
【0021】図4は本発明による鋼板の搬送方向の形状
測定方法の処理手順を示している。図4ではまず、計測
開始点を決定するため、板先端のチェックを行う。これ
はデータから判断しても良いし、また別の検出器を取り
付けてスタートトリガ用として用いても良い。
【0022】検出が始まり、板までの距離を3台の検出
器から同時にL1i,L2i及びL3iとして取り込
む。これを板が通過するまで行い、板がなくなったらデ
ータの取り込みをやめる。
【0023】データサンプリング時間間隔は、短いほど
板形状のデータ数Nが大きく取れるため、実際の板形状
に近い結果が得られる。また板振動の影響も受けにく
い。例えば、レーザ方式距離検出器では、データサンプ
リング時間間隔が5〜10ミリセコンド程度である。
【0024】取り込んだデータから前記の方法で板の形
状、すなわち波ピッチλ、および波高さHを求める。
【0025】例えば、本発明を鉄鋼の厚板製造ラインの
圧延機の後面での板形状計測に適用した場合、板の波ピ
ッチは500〜1000ミリ、波高さは数ミリから10
数ミリ程度であり、距離検出器の設置間隔は100〜2
00ミリ程度とし、距離検出器の検出精度は±0.5ミ
リ程度とすれば良好な性能が得られる。
【0026】なお、上記で説明した方法は板幅方向1箇
所での板搬送方向の板形状を計測するものであるが、本
発明を板幅方向の複数点に適用することにより、板形状
の幅方向分布も求めることが可能である。
【0027】
【発明の効果】本発明を鉄鋼の厚板ラインの圧延機後面
での搬送方向の板形状測定に適用した結果、板の波高さ
を±1ミリ、波ピッチを±50ミリの高精度で検出する
ことができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の圧延工程の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】 鋼板の表面形状と各検出器の位置関係を示す
正面図である。
【図3】 鋼板の表面形状とたわみ量の測定結果の例を
示すグラフである。
【図4】 実施例の処理手順を示すフロ−チャ−トであ
る。
【符号の説明】
1:距離検出器 2:長さ計 3:演算装置 5:鋼板 6:搬送ロ−ル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼板の圧延工程あるいは該工程に近い工
    程において、鋼板の搬送方向に等間隔に並んだ3カ所で
    それぞれ基準点から搬送ロールを通過中の鋼板までの垂
    直距離を同時かつ連続的に検出することによりその部分
    の鋼板のたわみ量を求めるとともに、搬送ロールに接続
    した長さ計により前記距離検出を行った時点の鋼板の搬
    送方向位置を検出し、前記たわみ検出値と前記鋼板位置
    と前記3カ所の距離検出位置の間隔から鋼板の搬送方向
    の形状を算出する、鋼板の形状測定方法。
JP4191895A 1992-07-20 1992-07-20 鋼板の形状測定方法 Pending JPH0634360A (ja)

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Effective date: 19970311