JPH07103751A - ロールプロフィール測定方法 - Google Patents
ロールプロフィール測定方法Info
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- JPH07103751A JPH07103751A JP25193293A JP25193293A JPH07103751A JP H07103751 A JPH07103751 A JP H07103751A JP 25193293 A JP25193293 A JP 25193293A JP 25193293 A JP25193293 A JP 25193293A JP H07103751 A JPH07103751 A JP H07103751A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ロールのプロフィールを測定する
方法に関し、従来法と比較し、ロールプロフィールを高
精度に求める。 【構成】 複数の距離センサを移動してロールプロフィ
ールを測定するに当り、これら距離センサを移動前後で
停止させ、所定の時間に多くの距離データを得、偶発的
な誤差の影響を受けない高精度な離散的ロールプロフィ
ールをまず求め、その間隙を移動中の距離データで補間
する。
方法に関し、従来法と比較し、ロールプロフィールを高
精度に求める。 【構成】 複数の距離センサを移動してロールプロフィ
ールを測定するに当り、これら距離センサを移動前後で
停止させ、所定の時間に多くの距離データを得、偶発的
な誤差の影響を受けない高精度な離散的ロールプロフィ
ールをまず求め、その間隙を移動中の距離データで補間
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼圧延ロール等ロー
ルのプロフィールを測定する方法に関する。
ルのプロフィールを測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼などの圧延工程で用いられる圧延ロ
ールの軸方向の表面形状分布、すなわちロールプロフィ
ールは、被圧延材の加工熱による熱膨張や被圧延材との
摩擦による変形などにより刻一刻と変化する。このロー
ルプロフィールは被圧延材の形状に多大の影響を及ぼす
ため、オンラインあるいはインラインでこの変化を測定
し、その測定値に基づいてロールベンディング力やロー
ル冷却水量などを適当な値に制御することが重要であ
る。
ールの軸方向の表面形状分布、すなわちロールプロフィ
ールは、被圧延材の加工熱による熱膨張や被圧延材との
摩擦による変形などにより刻一刻と変化する。このロー
ルプロフィールは被圧延材の形状に多大の影響を及ぼす
ため、オンラインあるいはインラインでこの変化を測定
し、その測定値に基づいてロールベンディング力やロー
ル冷却水量などを適当な値に制御することが重要であ
る。
【０００３】ロールプロフィールの測定方法としては、
一般に、センサ取付け台をロール軸とほぼ平行に配置
し、この取付け台をロール軸と平行に移動させながら、
センサ取付け台に搭載した複数の距離センサでロール表
面までの距離分布を測り、各センサの出力からロールプ
ロフィールを求める方法が知られている。しかし、実際
には、センサ取付け台移動案内の変形、センサ取付け台
の移動時のガタなどにより、各測定タイミングにおける
センサ取付け台の変位（以下、「センサ姿勢変化」と呼
ぶ）が不可避的に存在するため、これを補正してロール
プロフィールを測定することが必要である。センサ姿勢
変化を補正してロールプロフィールを測定する方法は、
例えば特開昭６１−１５９１０６号公報や特開平３−１
８６７１２号公報に提案されている。
一般に、センサ取付け台をロール軸とほぼ平行に配置
し、この取付け台をロール軸と平行に移動させながら、
センサ取付け台に搭載した複数の距離センサでロール表
面までの距離分布を測り、各センサの出力からロールプ
ロフィールを求める方法が知られている。しかし、実際
には、センサ取付け台移動案内の変形、センサ取付け台
の移動時のガタなどにより、各測定タイミングにおける
センサ取付け台の変位（以下、「センサ姿勢変化」と呼
ぶ）が不可避的に存在するため、これを補正してロール
プロフィールを測定することが必要である。センサ姿勢
変化を補正してロールプロフィールを測定する方法は、
例えば特開昭６１−１５９１０６号公報や特開平３−１
８６７１２号公報に提案されている。
【０００４】特開昭６１−１５９１０６号公報で提案さ
れている方法は、等間隔ｄでセンサ取付け台に配置した
４個以上の距離センサを用いて、センサ取付け台が距離
ｄ移動する毎に距離測定値を得た後、各測定タイミング
におけるセンサ姿勢変化を２変数を用いて表現し、ロー
ルプロフィールと全距離測定値およびこれらの変数の関
係を表す連立方程式を作り、これを最小２乗法で解くと
いう方法である。
れている方法は、等間隔ｄでセンサ取付け台に配置した
４個以上の距離センサを用いて、センサ取付け台が距離
ｄ移動する毎に距離測定値を得た後、各測定タイミング
におけるセンサ姿勢変化を２変数を用いて表現し、ロー
ルプロフィールと全距離測定値およびこれらの変数の関
係を表す連立方程式を作り、これを最小２乗法で解くと
いう方法である。
【０００５】また、特開平３−１８６７１２号公報で提
案されている方法は、複数個の距離センサとセンサ姿勢
変化測定用の３個１組の補正用センサをセンサ取付け台
に搭載し、センサ取付け台移動時に距離測定値を得、距
離センサ測定値を補正してロールプロフィールを得る方
法である。本方法では、補正用センサによるセンサ姿勢
変化の計算に、真円度測定などに使われる「３点法」を
採用しているが、「３点法」ではロールプロフィールの
２次関数成分（放物線状の変形量）が原理的に求められ
ないため、測定前に予めロールプロフィールが既知の２
次関数成分を有するロールを測定し、２次関数成分も求
められるように工夫されている。
案されている方法は、複数個の距離センサとセンサ姿勢
変化測定用の３個１組の補正用センサをセンサ取付け台
に搭載し、センサ取付け台移動時に距離測定値を得、距
離センサ測定値を補正してロールプロフィールを得る方
法である。本方法では、補正用センサによるセンサ姿勢
変化の計算に、真円度測定などに使われる「３点法」を
採用しているが、「３点法」ではロールプロフィールの
２次関数成分（放物線状の変形量）が原理的に求められ
ないため、測定前に予めロールプロフィールが既知の２
次関数成分を有するロールを測定し、２次関数成分も求
められるように工夫されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来法には次のような問題点があった。すなわち、距離
測定値はセンサ取付け台を移動させながら得ており、ロ
ール軸方向の一位置における一距離センサによる測定は
一回だけしか行うことができない。この場合、ある距離
測定値に何らかの偶発的な測定誤差が生じた場合、それ
を補償することができない。特にオンライン測定では回
転中のロールを測定する必要があり、ロールの偏芯やロ
ール回転によるガタもこのような距離測定誤差の要因と
なる。
従来法には次のような問題点があった。すなわち、距離
測定値はセンサ取付け台を移動させながら得ており、ロ
ール軸方向の一位置における一距離センサによる測定は
一回だけしか行うことができない。この場合、ある距離
測定値に何らかの偶発的な測定誤差が生じた場合、それ
を補償することができない。特にオンライン測定では回
転中のロールを測定する必要があり、ロールの偏芯やロ
ール回転によるガタもこのような距離測定誤差の要因と
なる。
【０００７】またロールプロフィールをセンサ姿勢変化
を補正して算出する場合、上記の距離測定誤差の影響
は、その誤差の生じた一位置だけに現れるに止まらず、
算出されたロールプロフィール全体にまで及ぶという問
題があった。本発明は、上記事情に鑑み、ロールプロフ
ィールを高精度に求め得るロールプロフィール測定方法
を提供することを目的とする。
を補正して算出する場合、上記の距離測定誤差の影響
は、その誤差の生じた一位置だけに現れるに止まらず、
算出されたロールプロフィール全体にまで及ぶという問
題があった。本発明は、上記事情に鑑み、ロールプロフ
ィールを高精度に求め得るロールプロフィール測定方法
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ロールの軸とほぼ平行に配したセンサ取付
け台に複数の距離センサを搭載し、そのセンサ取付け台
をロール軸とほぼ平行に移動させながら各距離センサで
ロール表面までの距離分布を測り、各距離センサの出力
に基づいてロールの軸方向のプロフィールを求めるロー
ルプロフィール測定方法において、（１）ｎ個（ｎ≧
３）の距離センサを、ロールプロフィール測定長Ｌに対
し、ｎ・ｄ≧Ｌとなるような等間隔ｄずつ距離をおいて
センサ取付け台に搭載し、（２）センサ取付け台をロー
ル軸方向片端に移動させた静止状態で、所定の時間、各
距離センサで距離測定値を得、これらの距離測定値に基
づいてｎ個の各距離センサの各位置における距離データ
Ｘａ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ）を求め、（３）セン
サ取付け台をロール軸方向他端に向かって移動させなが
ら、各距離センサで距離測定値Ｘｊ（ｉ）（ｉ＝１，
２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ）を得、（４）センサ
取付け台を距離ｄだけ移動した後停止させ、所定の時
間、各距離センサで距離測定値を得、これらの距離測定
値に基づいてｎ個の各距離センサの各位置における距離
データ Ｘｂ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ）を求め、
（５）距離データＸａ（ｉ）と距離データＸｂ（ｉ）に
基づいてロールプロフィールの概略形状を示す（ｎ＋
１）個の離散点それぞれのロールプロフィール値を求
め、（６）距離データＸｊ（ｉ）に基づいて上記離散点
のロールプロフィール値どうしの間を補間することによ
り上記プロフィールを求めることを特徴とするロールプ
ロフィール測定方法である。
するために、ロールの軸とほぼ平行に配したセンサ取付
け台に複数の距離センサを搭載し、そのセンサ取付け台
をロール軸とほぼ平行に移動させながら各距離センサで
ロール表面までの距離分布を測り、各距離センサの出力
に基づいてロールの軸方向のプロフィールを求めるロー
ルプロフィール測定方法において、（１）ｎ個（ｎ≧
３）の距離センサを、ロールプロフィール測定長Ｌに対
し、ｎ・ｄ≧Ｌとなるような等間隔ｄずつ距離をおいて
センサ取付け台に搭載し、（２）センサ取付け台をロー
ル軸方向片端に移動させた静止状態で、所定の時間、各
距離センサで距離測定値を得、これらの距離測定値に基
づいてｎ個の各距離センサの各位置における距離データ
Ｘａ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ）を求め、（３）セン
サ取付け台をロール軸方向他端に向かって移動させなが
ら、各距離センサで距離測定値Ｘｊ（ｉ）（ｉ＝１，
２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ）を得、（４）センサ
取付け台を距離ｄだけ移動した後停止させ、所定の時
間、各距離センサで距離測定値を得、これらの距離測定
値に基づいてｎ個の各距離センサの各位置における距離
データ Ｘｂ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ）を求め、
（５）距離データＸａ（ｉ）と距離データＸｂ（ｉ）に
基づいてロールプロフィールの概略形状を示す（ｎ＋
１）個の離散点それぞれのロールプロフィール値を求
め、（６）距離データＸｊ（ｉ）に基づいて上記離散点
のロールプロフィール値どうしの間を補間することによ
り上記プロフィールを求めることを特徴とするロールプ
ロフィール測定方法である。
【０００９】
【作用】本発明のロールプロフィール測定方法は、セン
サ取付け台の移動の前後でそれぞれ所定時間ずつ距離を
測定するものであるため、距離ｄずつ離れた（ｎ＋１）
個の離散点については、そのロールのプロフィール値が
正確に測定される。またそれらの離散点どうしの中間の
各点に関しては、センサ取付け台を移動させながら測定
した距離データＸｊ（ｉ）に基づいて、離散点のロール
プロフィール値の間を補間するようにしたため、全体と
してロールプロフィールが高精度に求められる。
サ取付け台の移動の前後でそれぞれ所定時間ずつ距離を
測定するものであるため、距離ｄずつ離れた（ｎ＋１）
個の離散点については、そのロールのプロフィール値が
正確に測定される。またそれらの離散点どうしの中間の
各点に関しては、センサ取付け台を移動させながら測定
した距離データＸｊ（ｉ）に基づいて、離散点のロール
プロフィール値の間を補間するようにしたため、全体と
してロールプロフィールが高精度に求められる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明のロールプロフィール測定方法に用いる、
複数の距離センサが配置されたセンサ取付け台と、被測
定対象のロールを示した図である。距離センサの数ｎ及
びこれらの距離センサの配置間隔ｄは、測定ロール長を
Ｌとしたとき、ｎ≧３かつｎ・ｄ≧Ｌの範囲であれば任
意に決めることができる。図１ではｎ＝５の例を図示し
てある。 （１）先ず、移動案内４に沿ってセンサ取付け台３を片
側（図１では左端）に移動して停止させる。 （２）各距離センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅで、
所定の時間ｔ0 の間、多くの距離測定値を得、各距離セ
ンサ毎にその平均値Ｘａ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ）
を求める。このとき、他の距離測定値とかけ離れた値が
あれば、それを何らかの偶発誤差により生じた値とみな
し、その値を除外して平均値計算を行う。測定時間ｔ0
は、センサ取付け台３の固有振動数をνとしたとき、１
／νの整数倍になるように決めれば、センサ取付け台３
の振動による測定誤差を著しく低減でき好適である。ま
たロール回転状態で測定する場合は、測定時間ｔ0 をロ
ールの回転周期の整数倍の時間に対応するようにとれ
ば、ロール１の偏芯の影響あるいはロール回転と同期し
たガタの影響を著しく低減できる効果がある。このよう
にして、距離センサ２ａ〜２ｄの偶発誤差ばかりでな
く、ロール１の偏芯やセンサ取付け台３の振動に影響さ
れない非常に信頼性の高い距離データＸａ（ｉ）を求め
ることができる。 （３）次に、センサ取付け台３を図１の右方向に移動さ
せながら、各距離センサ２ａ〜２ｅで距離測定値Ｘｊ
（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ）を
得ると同時に、各測定タイミングにおけるセンサ取付け
台３の移動距離データＤ（ｊ）（ｊ＝１，２，…，ｍ）
を得る（０≦Ｄ（ｊ））。ここでｊはセンサ取付け台３
が移動している最中に得る、各距離センサ２ａ〜２ｅの
測定順序を表す番号であり、ｍはセンサ取付け台３が距
離ｄだけ移動する間に各距離センサ２ａ〜２ｅにより得
られるデータ数である。 （４）センサ取付け台３が距離ｄだけ移動したらセンサ
取付け台３を停止させる。 （５）センサ取付け台３が停止している状態で、各距離
センサ２ａ〜２ｅで所定の時間ｔ0 の間、多くの距離測
定値を得、上記（２）と同様にして、平均化距離データ
Ｘｂ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ）を求める。 （６）上記（２）及び（５）で得られた距離データＸａ
（ｉ），Ｘｂ（ｉ）のうち、Ｘａ（ｋ＋１）とＸｂ
（ｋ）（ｋ＝１，２，…，ｎ−１）はロールの同一位置
に対する距離測定値であるから誤差がなければ一致する
はずであるが、実際にはセンサ姿勢変化があるため、図
２に示すように若干異なった値となる。そこで下記の手
順（イ）〜（ハ）によりセンサ姿勢変化の補正を行い、
（ｎ＋１）個の離散点のロールプロフィール値Ｙ（ｉ）
（ｉ＝１，２，…，ｎ＋１）を求める（図２はｎ＝８の
場合についての例を示している）。 （イ）まずセンサ取付け台移動前後のセンサ姿勢変化の
差を除去する変換を行う。ここではセンサ取付け台移動
後のセンサ取付け台姿勢変化を、移動前のそれに一致さ
せるものとする：
１は、本発明のロールプロフィール測定方法に用いる、
複数の距離センサが配置されたセンサ取付け台と、被測
定対象のロールを示した図である。距離センサの数ｎ及
びこれらの距離センサの配置間隔ｄは、測定ロール長を
Ｌとしたとき、ｎ≧３かつｎ・ｄ≧Ｌの範囲であれば任
意に決めることができる。図１ではｎ＝５の例を図示し
てある。 （１）先ず、移動案内４に沿ってセンサ取付け台３を片
側（図１では左端）に移動して停止させる。 （２）各距離センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅで、
所定の時間ｔ0 の間、多くの距離測定値を得、各距離セ
ンサ毎にその平均値Ｘａ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ）
を求める。このとき、他の距離測定値とかけ離れた値が
あれば、それを何らかの偶発誤差により生じた値とみな
し、その値を除外して平均値計算を行う。測定時間ｔ0
は、センサ取付け台３の固有振動数をνとしたとき、１
／νの整数倍になるように決めれば、センサ取付け台３
の振動による測定誤差を著しく低減でき好適である。ま
たロール回転状態で測定する場合は、測定時間ｔ0 をロ
ールの回転周期の整数倍の時間に対応するようにとれ
ば、ロール１の偏芯の影響あるいはロール回転と同期し
たガタの影響を著しく低減できる効果がある。このよう
にして、距離センサ２ａ〜２ｄの偶発誤差ばかりでな
く、ロール１の偏芯やセンサ取付け台３の振動に影響さ
れない非常に信頼性の高い距離データＸａ（ｉ）を求め
ることができる。 （３）次に、センサ取付け台３を図１の右方向に移動さ
せながら、各距離センサ２ａ〜２ｅで距離測定値Ｘｊ
（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ）を
得ると同時に、各測定タイミングにおけるセンサ取付け
台３の移動距離データＤ（ｊ）（ｊ＝１，２，…，ｍ）
を得る（０≦Ｄ（ｊ））。ここでｊはセンサ取付け台３
が移動している最中に得る、各距離センサ２ａ〜２ｅの
測定順序を表す番号であり、ｍはセンサ取付け台３が距
離ｄだけ移動する間に各距離センサ２ａ〜２ｅにより得
られるデータ数である。 （４）センサ取付け台３が距離ｄだけ移動したらセンサ
取付け台３を停止させる。 （５）センサ取付け台３が停止している状態で、各距離
センサ２ａ〜２ｅで所定の時間ｔ0 の間、多くの距離測
定値を得、上記（２）と同様にして、平均化距離データ
Ｘｂ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ）を求める。 （６）上記（２）及び（５）で得られた距離データＸａ
（ｉ），Ｘｂ（ｉ）のうち、Ｘａ（ｋ＋１）とＸｂ
（ｋ）（ｋ＝１，２，…，ｎ−１）はロールの同一位置
に対する距離測定値であるから誤差がなければ一致する
はずであるが、実際にはセンサ姿勢変化があるため、図
２に示すように若干異なった値となる。そこで下記の手
順（イ）〜（ハ）によりセンサ姿勢変化の補正を行い、
（ｎ＋１）個の離散点のロールプロフィール値Ｙ（ｉ）
（ｉ＝１，２，…，ｎ＋１）を求める（図２はｎ＝８の
場合についての例を示している）。 （イ）まずセンサ取付け台移動前後のセンサ姿勢変化の
差を除去する変換を行う。ここではセンサ取付け台移動
後のセンサ取付け台姿勢変化を、移動前のそれに一致さ
せるものとする：
【００１１】
【数１】
【００１２】が最小になるようなα，βを最小２乗法で
求める。 （ロ）このようにして求めた補正距離データＸｂ’
（ｉ）とセンサ取付け台移動前の距離データＸａ（ｉ）
を用いて、 Ｚ（１）＝Ｘａ（１） Ｚ（ｉ）＝｛Ｘａ（ｉ）＋Ｘｂ’（ｉ−１）｝／２ 但し、ｉ＝２，３，…，ｎ Ｚ（ｎ＋１）＝Ｘｂ’（ｎ） により（ｎ＋１）個の離散点の距離データＺ（ｉ）＝
（ｉ＝１，２，…，ｎ＋１）を求める。 （ハ）次に移動前のセンサ取付け台姿勢変化を補正す
る。ここで、ロールプロフィールとしてはロール表面上
の凹凸分布がわかればよいのであるから、任意の基準線
からの変位量が表わせればよい。そこでロール軸方向両
端の点がゼロとなるような基準線を選ぶものとすると、
下記の変換を行えばよい：
求める。 （ロ）このようにして求めた補正距離データＸｂ’
（ｉ）とセンサ取付け台移動前の距離データＸａ（ｉ）
を用いて、 Ｚ（１）＝Ｘａ（１） Ｚ（ｉ）＝｛Ｘａ（ｉ）＋Ｘｂ’（ｉ−１）｝／２ 但し、ｉ＝２，３，…，ｎ Ｚ（ｎ＋１）＝Ｘｂ’（ｎ） により（ｎ＋１）個の離散点の距離データＺ（ｉ）＝
（ｉ＝１，２，…，ｎ＋１）を求める。 （ハ）次に移動前のセンサ取付け台姿勢変化を補正す
る。ここで、ロールプロフィールとしてはロール表面上
の凹凸分布がわかればよいのであるから、任意の基準線
からの変位量が表わせればよい。そこでロール軸方向両
端の点がゼロとなるような基準線を選ぶものとすると、
下記の変換を行えばよい：
【００１３】
【数２】
【００１４】このようにして求めた（ｎ＋１）個の離散
点のロールプロフィール値Ｙ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，
ｎ＋１）は、信頼度の高い距離データＸａ（ｉ），Ｘｂ
（ｉ）から求めたものであるから、距離センサ２ａ〜２
ｅの各測定値に含まれる偶発誤差あるいはロール１の偏
芯やセンサ取付け台３の振動等に影響されない値であ
り、しかも上記演算によってセンサ姿勢変化も補正され
たものである。したがってＹ（ｉ）は、ロールプローフ
ィールの（ｎ＋１）個の離散点を正確に表す高精度の測
定値となる。
点のロールプロフィール値Ｙ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，
ｎ＋１）は、信頼度の高い距離データＸａ（ｉ），Ｘｂ
（ｉ）から求めたものであるから、距離センサ２ａ〜２
ｅの各測定値に含まれる偶発誤差あるいはロール１の偏
芯やセンサ取付け台３の振動等に影響されない値であ
り、しかも上記演算によってセンサ姿勢変化も補正され
たものである。したがってＹ（ｉ）は、ロールプローフ
ィールの（ｎ＋１）個の離散点を正確に表す高精度の測
定値となる。
【００１５】距離センサの個数ｎを多くしセンサ配置間
隔ｄを狭くすれば、このような高精度の離散点が多数得
られるが、その一方でセンサ数を増やすと経済的に高価
となる。 （７）最後に（ｎ＋１）個の離散点のロールプロフィー
ル値Ｙ（ｉ）の間を、センサ取付け台移動中の測定値Ｘ
ｊ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ）
により補間して、ロール軸方向の連続的なロールプロフ
ィールを得る。この補間方法の例を下記の手順（ａ）〜
（ｄ）に示す。 （ａ）各測定タイミングｊ（ｊ＝１，２，…，ｍ）にお
けるセンサ姿勢変化に起因する値をｕ，ｖとすると、セ
ンサ姿勢変化補正後のデータＸｊ’（ｉ）は次式で表さ
れる。
隔ｄを狭くすれば、このような高精度の離散点が多数得
られるが、その一方でセンサ数を増やすと経済的に高価
となる。 （７）最後に（ｎ＋１）個の離散点のロールプロフィー
ル値Ｙ（ｉ）の間を、センサ取付け台移動中の測定値Ｘ
ｊ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ）
により補間して、ロール軸方向の連続的なロールプロフ
ィールを得る。この補間方法の例を下記の手順（ａ）〜
（ｄ）に示す。 （ａ）各測定タイミングｊ（ｊ＝１，２，…，ｍ）にお
けるセンサ姿勢変化に起因する値をｕ，ｖとすると、セ
ンサ姿勢変化補正後のデータＸｊ’（ｉ）は次式で表さ
れる。
【００１６】 Ｘｊ’＝Ｘｊ（ｉ）＋ｕ・ｉ＋ｖ ……（１） 各ｊに対する値ｕ，ｖを下記（ｂ）以降の手順で求め
る。 （ｂ）（ｎ＋１）個の離散点のロールプロフィール値Ｙ
（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ＋１）をＭ次（Ｍ≧２）の
多項式
る。 （ｂ）（ｎ＋１）個の離散点のロールプロフィール値Ｙ
（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ＋１）をＭ次（Ｍ≧２）の
多項式
【００１７】
【数３】
【００１８】で近似する。計算は最小２乗法などで容易
に行うことができる。 （ｃ）各ｊに対して、
に行うことができる。 （ｃ）各ｊに対して、
【００１９】
【数４】
【００２０】を最小にするような値ｕ，ｖを最小２乗法
で求める。 （ｄ）得られた値ｕ，ｖから上記（１）式よりＸｊ’
（ｉ）が決まり、データ群Ｙ（ｉ），Ｘｊ’（ｉ）を結
ぶことにより、センサ姿勢変化が補正にされたロールプ
ロフィールが得られる。なお、測定値Ｘｊ（ｉ）による
離散点のロールプロフィール値Ｙ（ｉ）の補間法として
は上記方法に限るものではなく、既に提案されている種
々の従来法、たとえば前述の「３点法」を用いた方法を
使用しても差し支えない。この場合、ロールプロフィー
ルの概略形状は既にＹ（ｊ）として求まっているから、
前述した従来法のように予め校正用ロールを測定してロ
ールの２次関数成分を求めるような手間は不要である。
で求める。 （ｄ）得られた値ｕ，ｖから上記（１）式よりＸｊ’
（ｉ）が決まり、データ群Ｙ（ｉ），Ｘｊ’（ｉ）を結
ぶことにより、センサ姿勢変化が補正にされたロールプ
ロフィールが得られる。なお、測定値Ｘｊ（ｉ）による
離散点のロールプロフィール値Ｙ（ｉ）の補間法として
は上記方法に限るものではなく、既に提案されている種
々の従来法、たとえば前述の「３点法」を用いた方法を
使用しても差し支えない。この場合、ロールプロフィー
ルの概略形状は既にＹ（ｊ）として求まっているから、
前述した従来法のように予め校正用ロールを測定してロ
ールの２次関数成分を求めるような手間は不要である。
【００２１】上記手順（１）〜（７）によれば、距離セ
ンサの偶発誤差、あるいはロールの偏芯やセンサ取付け
台の振動などに影響されない（ｎ＋１）個の離散点のロ
ールプロフィール値によるロールプロフィールの概形を
高精度に求め、その間隙を補間してロールプロフィール
を求めるようにしたので、距離センサの測定誤差によっ
て、ロールプロフィール全体が歪むようなことのない、
正確なロールプロフィールが得られる。
ンサの偶発誤差、あるいはロールの偏芯やセンサ取付け
台の振動などに影響されない（ｎ＋１）個の離散点のロ
ールプロフィール値によるロールプロフィールの概形を
高精度に求め、その間隙を補間してロールプロフィール
を求めるようにしたので、距離センサの測定誤差によっ
て、ロールプロフィール全体が歪むようなことのない、
正確なロールプロフィールが得られる。
【００２２】本発明によるロールプロフィール測定方法
を用いたシミュレーションの例を図３に示す。本例では
５０μｍのロールクラウンを有するロールのプロフィー
ルを、本発明方法及び従来法（３点法を利用した方法）
で測定した例を示しており、測定途中のある１つの距離
センサのデータを（偶発誤差を仮想して）故意に５μｍ
変化させている。本発明による方法ではこの偶発誤差の
影響は僅かしかないが、従来法ではロールプロフィール
全体が歪むほどの影響を受けている。
を用いたシミュレーションの例を図３に示す。本例では
５０μｍのロールクラウンを有するロールのプロフィー
ルを、本発明方法及び従来法（３点法を利用した方法）
で測定した例を示しており、測定途中のある１つの距離
センサのデータを（偶発誤差を仮想して）故意に５μｍ
変化させている。本発明による方法ではこの偶発誤差の
影響は僅かしかないが、従来法ではロールプロフィール
全体が歪むほどの影響を受けている。
【００２３】
【発明の効果】本発明では、複数の距離センサを移動し
てロールプロフィールを測定するに当り、これら距離セ
ンサを移動前後で停止させ、所定の時間に多くの距離デ
ータを得、偶発的な誤差の影響を受けない高精度な離散
的ロールプロフィールをまず求め、その間隙を移動中の
距離データで補間するようにしたから、距離センサの偶
発的な測定誤差によりロールプロフィール全体が歪むこ
となく、またロールの回転時の偏芯やガタの影響も低減
することが可能となり、高精度のロールプロフィールが
求められる。
てロールプロフィールを測定するに当り、これら距離セ
ンサを移動前後で停止させ、所定の時間に多くの距離デ
ータを得、偶発的な誤差の影響を受けない高精度な離散
的ロールプロフィールをまず求め、その間隙を移動中の
距離データで補間するようにしたから、距離センサの偶
発的な測定誤差によりロールプロフィール全体が歪むこ
となく、またロールの回転時の偏芯やガタの影響も低減
することが可能となり、高精度のロールプロフィールが
求められる。
【図１】本発明のロールプロフィールの測定方法の一例
を説明するための模式図である。
を説明するための模式図である。
【図２】測定された距離データを示した模式図である。
【図３】本発明のシミュレーション例を示す図である。
１ 圧延ロール ２ａ〜２ｅ 距離センサ ３ センサ取付け台 ４ センサ取付け台移動案内
フロントページの続き (72)発明者 市川 文彦 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 木村 智明 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場重機設計部内
Claims (1)
- 【請求項１】 ロールの軸とほぼ平行に配したセンサ取
付け台に複数の距離センサを搭載し、該センサ取付け台
を前記ロールの軸方向に沿って移動させながら各距離セ
ンサでロール表面までの距離分布を測り、各距離センサ
の出力に基づいてロールの軸方向のプロフィールを求め
るロールプロフィール測定方法において、 ｎ個（ｎ≧３）の距離センサを、ロールプロフィール測
定長Ｌに対し、ｎ・ｄ≧Ｌとなるような等間隔ｄずつ距
離をおいてセンサ取付け台に搭載し、 センサ取付け台をロール軸方向片端に移動させた静止状
態で、所定の時間、各距離センサで距離測定値を得、こ
れらの距離測定値に基づいてｎ個の各距離センサの各位
置における距離データＸａ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，
ｎ）を求め、 センサ取付け台をロール軸方向他端に向かって移動させ
ながら、各距離センサで距離測定値 Ｘｊ（ｉ）（ｉ＝
１，２，…，ｎ；ｊ＝１，２，…，ｍ）を得、 センサ取付け台を距離ｄだけ移動した後停止させ、所定
の時間、各距離センサで距離測定値を得、これらの距離
測定値に基づいてｎ個の各距離センサの各位置における
距離データＸｂ（ｉ）（ｉ＝１，２，…，ｎ）を求め、 距離データＸａ（ｉ）と距離データＸｂ（ｉ）とに基づ
いてロールプロフィールの概略形状を示す、（ｎ＋１）
個の離散点それぞれのロールプロフィール値を求め、 距離データＸｊ（ｉ）に基づいて前記離散点のロールプ
ロフィール値どうしの間を補間することにより前記プロ
フィールを求めることを特徴とするロールプロフィール
測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25193293A JPH07103751A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | ロールプロフィール測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25193293A JPH07103751A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | ロールプロフィール測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103751A true JPH07103751A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17230121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25193293A Withdrawn JPH07103751A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | ロールプロフィール測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103751A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010511136A (ja) * | 2006-11-27 | 2010-04-08 | アメリカン アクスル アンド マニュファクチャリング，インコーポレイテッド | 位置検出システムを有するリニアアクチュエータ |
| JP2010107263A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 真直度測定方法及び真直度測定装置 |
-
1993
- 1993-10-07 JP JP25193293A patent/JPH07103751A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010511136A (ja) * | 2006-11-27 | 2010-04-08 | アメリカン アクスル アンド マニュファクチャリング，インコーポレイテッド | 位置検出システムを有するリニアアクチュエータ |
| JP2010107263A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 真直度測定方法及び真直度測定装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |