JPH087063B2 - 平坦度測定装置 - Google Patents

平坦度測定装置

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JPH087063B2
JPH087063B2 JP15702392A JP15702392A JPH087063B2 JP H087063 B2 JPH087063 B2 JP H087063B2 JP 15702392 A JP15702392 A JP 15702392A JP 15702392 A JP15702392 A JP 15702392A JP H087063 B2 JPH087063 B2 JP H087063B2
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弘樹 村上
知彦 大野
真二 渡辺
卓 市川
善次郎 黒田
和彦 岩田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、搬送ライン上を流れる
鋼板等の平坦度を走行状態で測定する平坦度測定装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】鋼板等の製造品質の管理において、特に
問題となるのが平坦度である。JISでは、鋼板の平坦
度を測定する場合、定盤上に無張力状態で載置して測定
を行うべき旨規定しているが、実際の生産に当たっては
搬送ラインで鋼板を搬送しながら測定を行っている。こ
れは、生産効率を確保するためである。
【0003】搬送ラインにより搬送を行いながら平坦度
を測定する場合、特に注意すべきなのは、どのようにし
て測定精度を向上させるか、どのようにして自動化を図
るか、という点である。最も一般的に実施されている手
法としては、肉眼観察を行うことにより平坦度不良品を
見当付け、ラインを一旦停止してトースカン等により凹
凸部の高さを測定する手法がある。しかし、この手法で
は良好な精度を得るのが困難であり、作業効率も良くな
く全数検査は実際上不可能である。
【0004】そこで、より自動的にかつ正確に平坦度を
測定する方法として、搬送ラインにより搬送中の鋼板の
平坦度を、鋼板に対して垂直方向の距離の変化として測
定する方法(垂直距離変差方式)が開発されている。こ
の方法は、オンライン化が可能であり、自動化の上で好
ましい。
【0005】垂直距離変差方式により平坦度測定を自動
化する場合に留意すべき点として、搬送に伴う振動や搬
送ローラの偏心による垂直方向誤差成分をどのように排
除するかという点がある。従来、そのための方法とし
て、幅及び長手方向に複数個のセンサを設置し相対差を
求めることにより平坦度を検出する方法(特開昭61−
4913号参照)、移動平均法(特開平2−16130
7号参照)、回帰関数法(特開平3−111711号参
照)、搬送ライン変動量を周波数解析で除去する方法
(特開平3−81605号参照)、ツインビーム型の変
位計を用いて弧長を測定し伸び率から平坦度を算出する
方法(特開平3−249514号参照)等が提案されて
いた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
においては、鋼板の自重による撓み変形の影響を除去で
きず、特に薄めの鋼板について平坦度の測定誤差が大き
いという問題点が生じていた。
【0007】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、搬送中の被測定体
の平坦度を、鋼板の自重による撓み変形に影響されるこ
となく、精度良く安定して測定可能にすることを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、搬送ライン上の被測定体までの垂
直距離を検出し、被測定体の上下振動成分を除去しつつ
検出結果に基づき被測定体表面の平坦度プロフィールを
求める平坦度測定装置において、自重による撓み変形成
分を含む仮想搬送ラインプロフィールを記憶し、仮想搬
送ラインプロフィールに基づき上記平坦度プロフィール
を補正することにより、被測定体の自重による撓み変形
の影響を除去することを特徴とする。
【0009】さらに、請求項2は、上記補正前の平坦度
プロフィールと仮想搬送ラインプロフィールの移動平均
を求め、求めた移動平均により仮想搬送ラインプロフィ
ールを更新することを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明においては、まず、搬送ライン上の被測
定体までの垂直距離が検出され、さらに被測定体の上下
振動成分を除去しつつ検出結果に基づき被測定体表面の
平坦度プロフィールが求められる。本発明の装置は、こ
のようにして求めた平坦度プロフィールを仮想搬送ライ
ンプロフィールに基づき補正する。すなわち、本発明の
装置は自重による撓み変形成分を含む仮想搬送ラインプ
ロフィールを記憶しており、この仮想搬送ラインプロフ
ィールに基づき、上のように求めた平坦度プロフィール
中の撓み変形成分を除去して真の平坦度プロフィールを
求める。従って、本発明においては、被測定体の自重に
よる撓み変形に影響されることなく、精度良く安定して
平坦度を測定可能になる。
【0011】また、請求項2においては、仮想搬送ライ
ンプロフィールが逐次更新され、より精度良い平坦度測
定が実現される。すなわち、それまで用いられていた仮
想搬送ラインプロフィールと、補正前の平坦度プロフィ
ールとの移動平均が求められ、これにより仮想搬送ライ
ンプロフィールが更新される結果、より精度が向上す
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。
【0013】図1及び図2には、本発明の一実施例に係
る平坦度測定装置の構成が示されている。特に図1は側
面図、図2は正面図である。
【0014】この実施例の装置は、被測定鋼板10を搬
送ローラ12により搬送ラインに沿って図1中右から左
に搬送しつつ、被測定鋼板10の平坦度を測定する装置
である。垂直距離の検出は、搬送ラインの下側に前後2
列左右5列に設けられた距離検出センサ14によって行
われる。また、距離検出センサ14を搬送ラインの下側
に設けることにより、被測定鋼板10の厚みの影響を避
けるようにしており、被測定鋼板10をパイラ等により
懸架する場合にも支障が生じない。距離検出センサ14
の長手方向ピッチはP,幅方向ピッチはPであり、
これらは各方向の最小有意平坦度ピッチに比べ十分小さ
く設定されている。
【0015】距離検出センサ14の出力は、それぞれ対
応する変位計16に入力される。変位計16の出力は、
図3(a)に示されるように被測定鋼板10の裏面10
0との垂直距離を示す。変位計16の後段には前列に係
る変位計16と後列に係る変位計16の出力をディジタ
ルデータに変換するA/D変換器18が設けられてい
る。
【0016】A/D変換器18は、前後端検出センサ2
0の出力に応じ動作する。前後端検出センサ20は被測
定鋼板10の前後端を光の透過/遮断により検出し、被
測定鋼板10の前進端を検出するとA/D変換器18が
動作する。
【0017】また、A/D変換器18は、カウンタ22
の出力がピッチPを表す値となるとサンプリングを実
行する。カウンタ22は、搬送ローラ12に設けられ被
測定鋼板10の移動速度(搬送速度)を検出する速度距
離検出器24の出力を計数する。従って、後列の距離検
出センサ14に係る変位計16の出力は、前のサンプリ
ング時点で前列の距離検出センサ14によって距離検出
の対象となった点と同一の点に係る出力となる。処理装
置26は、A/D変換器18から出力されるディジタル
データの差分を求め、さらに後述する平坦度プロフィー
ル等の演算を実行する。処理装置26は、必要に応じ、
通信制御部28を介して上位コンピュータと通信し、プ
リンタ30による平坦度形状のプロット、印字出力や、
表示機32による画面表示を行う。
【0018】ところで、搬送ラインにより搬送される被
測定鋼板10は、上下振動を伴っている。この上下振動
はほぼ平行な上下動であり、同時点における距離検出セ
ンサ14の出力は、前列と後列とでほぼ同様な変化とな
る。従って、前列の距離検出センサ14の出力と後列の
距離検出センサ14の出力の差を求めた場合、この差は
被測定鋼板10の平坦度を表していると考えられる。
【0019】このようなことから、図1及び図2に示さ
れる装置により、被測定鋼板10の幅方向の平坦度形状
及び長手方向の平坦度形状を求めることが可能であるこ
とがわかる。
【0020】例えば、前列左端の距離検出センサ14を
基準とし、同列の距離検出センサ14の出力とこの基準
出力との差をプロットすれば、幅方向の平坦度形状を得
ることができる。すなわち、ある時点において、各列の
距離検出センサ14に係る変位計16の出力をA/D変
換器18によりディジタルデータに変換し、処理装置2
6によりこのディジタルデータを処理する。処理装置2
6は、各列左端の距離検出センサ14に係るデータを基
準とし、同じ列に属しピッチPで配置される他の距離
検出センサ14に係るデータとこの基準出力との差分を
求める。求めた差分をプロットすることにより、被測定
鋼板10の幅方向の平坦度プロフィールが得られる。
【0021】また、後列の距離検出センサ14の出力と
前列の距離検出センサ14の出力との差をピッチP
に求め、全長に亘って積分していけば、長手方向の平坦
度プロフィールを得ることができる。図3及び図4に
は、本実施例における平坦度測定のうち特に長手方向の
平坦度測定の原理が示されている。
【0022】図3(a)に示されるように、前後2列に
配置された距離検出センサ14は、被測定鋼板10の裏
面100までの垂直距離をそれぞれ検出する。ある時点
で前列の距離検出センサ14がA点までの垂直距離h
を検出しており後列の距離検出センサ14がB点までの
垂直距離hを検出しているとすると、その時点の両セ
ンサ14の出力の差から、図3(b)の如く差分ΔA=
−hが得られる。具体的には、前列の距離検出セ
ンサ14に対応する変位計16の出力をピッチP相当
時間毎に対応するA/D変換器18によりサンプリング
し、これと同期して後列の距離検出センサ14に対応す
る変位計16の出力を対応するA/D変換器18により
サンプリングする。処理装置26は、これらの差を求
め、被測定鋼板10の長手方向平坦度に係るデータを生
成している。
【0023】このような動作を繰り返すことにより、各
測定点での差分を求めることができる。すなわち、前列
の距離検出センサ14が図3(a)に示されるA,B
´,C´,…の各点について垂直距離h,h´,h
´,…の検出を行い、後列の距離検出センサ14が
B,C,D,…の各点について垂直距離h,h,h
,…の検出を行い、さらに処理装置26により両検出
結果の差を求めると、差分ΔA=h−h,ΔB=h
−h´,h−h´,…が得られる。ただし、B
´,C´,…の各点は、被測定鋼板10上では同一の点
であるが、前述した上下動のため図3(b)では異なる
位置に描かれている。また、得られた差分が所定の有意
平坦度変差(最小平坦度ピッチ/高さにより定まる)よ
り小さい場合には、当該差分は0として扱う。
【0024】このようにして差分が得られた後、処理装
置26は、積分処理を行う。すなわち、図4(a)に示
されるように、差分ΔA,ΔB,ΔC,…により平坦度
プロフィールを求める。さらに、処理装置26は、積分
処理により得られた平坦度プロフィールから仮想搬送ラ
インのプロフィールを減算して真の平坦度プロフィール
を求める。この処理の内容は図4に示されており、本実
施例の特徴に係る処理である。
【0025】この処理を行うに当たって、予め、処理装
置26内部に図4(b)に示されるような仮想搬送ライ
ンプロフィールを記憶しておく。このプロフィールは、
平坦度が良好な鋼板について得られた平坦度プロフィー
ルであり、例えば、種別毎に準備した平坦度良好な鋼板
について、複数回の測定を行った結果得られるプロフィ
ールである。このプロフィールは、各点での測定誤差の
累積値(累積誤差)による直線勾配と、測定に使用した
鋼板の自重による撓み変形の成分とを含んでいる。
【0026】処理装置26は、このような仮想搬送ライ
ンプロフィールを、図3の処理により得られた平坦度プ
ロフィール(図4(a))から減じ、差分を求める。こ
こに、図4(a)の平坦度プロフィールは図4(b)の
仮想搬送ラインとほぼ同一の直線勾配及び撓み変形成分
を含んでいると見なすことができる。従って、得られた
差分は、現在測定を行っている被測定鋼板10の真の平
坦度プロフィールを示すものということができる。得ら
れた真の平坦度プロフィールが直線勾配を有する場合、
処理装置26は、これを仮想定盤として平坦度指標を求
める。
【0027】このような処理により得られる真の平坦度
プロフィールは、従って、被測定鋼板10の自重による
撓み変形の影響が著しく低減されたものとなる。このよ
うに、本実施例によれば、より安定かつ精度の良い平坦
度測定が可能になる。また、本実施例によれば、搬送中
の被測定体鋼板10の平坦度を長手方向に同時サンプリ
ングし差分を積分して求め、またサンプリングタイミン
グを速度距離検出器18の出力により設定しているた
め、搬送速度の急変や表面温度の変動にも対処できる。
【0028】なお、長手方向の平坦度プロフィールを求
める処理は、各測線毎に(すなわち図2に示されるよう
にピッチPで配列された距離検出センサ14の前後対
毎に)実行される。また、幅方向の平坦度は幅方向に複
数個配列された距離検出センサ14によって得られる。
【0029】さらに、仮想搬送ラインプロフィールを逐
次更新することにより、さらに精度を改善できる。すな
わち、測定により得られる平坦度プロフィール(図4
(a))とそれまで仮想搬送ラインプロフィールとして
用いていたプロフィール(図4(b))の各測定点間の
移動平均を求め、この移動平均を新たな仮想搬送ライン
プロフィールとして処理装置26内部に記憶させること
により、以後、更新された仮想搬送ラインプロフィール
を用いて真の平坦度プロフィールを精度良く求めること
ができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被測定体の上下振動成分を除去しつつ求めた被測定体表
面の平坦度プロフィールを、自重による撓み変形成分を
含む仮想搬送ラインプロフィールにより補正するように
したため、平坦度プロフィール中の撓み変形成分を除去
して真の平坦度プロフィールを求めることができ、この
結果、被測定体、例えば鋼板の自重による撓み変形に影
響されることなく、精度良く安定して平坦度を測定可能
になる。
【0031】また、請求項2によれば、仮想搬送ライン
プロフィールを補正前の平坦度プロフィールとの移動平
均により逐次更新するようにしたため、より精度良い平
坦度測定を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る平坦度測定装置の側面
構成及び回路構成を示す図である。
【図2】この実施例の正面構成を示す図である。
【図3】この実施例における長手方向の平坦度測定原理
を示す図である。
【図4】この実施例における長手方向の平坦度測定原理
を示す図である。
【符号の説明】
10 被測定鋼板 12 搬送ローラ 14 距離検出センサ 16 変位計 18 A/D変換器 22 カウンタ 24 速度距離検出器 26 処理装置
フロントページの続き (72)発明者 村上 弘樹 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所 加古川製鉄所内 (72)発明者 大野 知彦 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 渡辺 真二 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 市川 卓 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 黒田 善次郎 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 岩田 和彦 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−161307(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送ライン上の被測定体までの垂直距離
    を検出する距離検出手段と、被測定体の上下振動成分を
    除去しつつ検出結果に基づき被測定体表面の平坦度プロ
    フィールを求める処理手段と、を備える平坦度測定装置
    において、 処理手段が、 自重による撓み変形成分を含む仮想搬送ラインプロフィ
    ールを記憶し、 仮想搬送ラインプロフィールに基づき上記平坦度プロフ
    ィールを補正することにより、 被測定体の自重による撓み変形の影響を除去することを
    特徴とする平坦度測定装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の平坦度測定装置におい
    て、 処理手段が、 上記補正前の平坦度プロフィールと仮想搬送ラインプロ
    フィールの移動平均を求め、 求めた移動平均により仮想搬送ラインプロフィールを更
    新することを特徴とする平坦度測定装置。
JP15702392A 1992-06-16 1992-06-16 平坦度測定装置 Expired - Fee Related JPH087063B2 (ja)

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