JPS6069503A - 鋼板端部の形状測定方法 - Google Patents
鋼板端部の形状測定方法Info
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- JPS6069503A JPS6069503A JP58176988A JP17698883A JPS6069503A JP S6069503 A JPS6069503 A JP S6069503A JP 58176988 A JP58176988 A JP 58176988A JP 17698883 A JP17698883 A JP 17698883A JP S6069503 A JPS6069503 A JP S6069503A
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 64
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21B2263/20—End shape; fish tail; tongue
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鋼板の先端及び尾端を含めた端部の幅方向に
おける２次元的な形状を光学的に測定する方法に関する
。
おける２次元的な形状を光学的に測定する方法に関する
。
鋼板の製造に於て、例えば鋼板の先端及び尾端は一般に
山形となったりフィラン−テールと呼ばれる中央の凹ん
だ形となったりするものであるが、このような鋼板を更
に圧延する場合あるいは最終製品とする場合は、この異
常な形状の部分を切断する必要が有る。 しかしながら
、この切断を必要以上に大きくすると鋼板の歩留りが低
下するため、経済性の面から切断量は最小にしなければ
ならない。 このため、先端や尾端の形状を正確に測定
して最適な切断点を決定しなければならない訳であるが
、この目的の為に種々の形状測定方法が提案されている
。 例えば、ＴＶカメラ等にて撮影し自動的に形状を測
定する方法、１次元のりニアアレイカメラと鋼板移動距
離信号を組合わせる方法等があるが、鋼板の異状な形状
部分の有無検出は赤熱鋼板の自発光を検出する方法ある
いは鋼板をライトで照明し反射光を検出する方法による
ものであって、安定的な検出が困難であること、非常に
長い異状な形状の測定が困難であること、あるいは鋼板
の上下動により大きな誤差が発生すること等の問題が有
った。
山形となったりフィラン−テールと呼ばれる中央の凹ん
だ形となったりするものであるが、このような鋼板を更
に圧延する場合あるいは最終製品とする場合は、この異
常な形状の部分を切断する必要が有る。 しかしながら
、この切断を必要以上に大きくすると鋼板の歩留りが低
下するため、経済性の面から切断量は最小にしなければ
ならない。 このため、先端や尾端の形状を正確に測定
して最適な切断点を決定しなければならない訳であるが
、この目的の為に種々の形状測定方法が提案されている
。 例えば、ＴＶカメラ等にて撮影し自動的に形状を測
定する方法、１次元のりニアアレイカメラと鋼板移動距
離信号を組合わせる方法等があるが、鋼板の異状な形状
部分の有無検出は赤熱鋼板の自発光を検出する方法ある
いは鋼板をライトで照明し反射光を検出する方法による
ものであって、安定的な検出が困難であること、非常に
長い異状な形状の測定が困難であること、あるいは鋼板
の上下動により大きな誤差が発生すること等の問題が有
った。
そこで、本発明はこの様な問題点を解決し、安定的に高
精度で種々の異状な形状を測定することを可能としたも
のであシ、本発明によれば常温から１０００℃程度の高
温までの広い範囲にわたって鋼板を測定でき、鋼板業分
野等において極めて有用な形状測定方法を提供すること
が可能であって、その目的は高周波変調されたレーザー
光を回転面鏡及び放物面鏡によって移動する鋼板の幅方
向にスキャニングさせ、該鋼板表面からの反射光を受光
装置で電気信号に変換し、反射光の強度及びレーザー変
調信号に対する反射光の位相差が所定の範囲内にあるこ
とを判定して上記鋼板の幅方向における部分的欠落の有
無を検出すると共に、上記回転面鏡の角度からビーム位
置演算装置によってレーザービームのスキャニング位置
をめ、更に上記鋼板の移動量検出器からの移動量信号に
よる情報等によって該鋼板端部の２次元的な形状を測定
するようにした鋼板端部の形状測定方法によシ達成され
る。
精度で種々の異状な形状を測定することを可能としたも
のであシ、本発明によれば常温から１０００℃程度の高
温までの広い範囲にわたって鋼板を測定でき、鋼板業分
野等において極めて有用な形状測定方法を提供すること
が可能であって、その目的は高周波変調されたレーザー
光を回転面鏡及び放物面鏡によって移動する鋼板の幅方
向にスキャニングさせ、該鋼板表面からの反射光を受光
装置で電気信号に変換し、反射光の強度及びレーザー変
調信号に対する反射光の位相差が所定の範囲内にあるこ
とを判定して上記鋼板の幅方向における部分的欠落の有
無を検出すると共に、上記回転面鏡の角度からビーム位
置演算装置によってレーザービームのスキャニング位置
をめ、更に上記鋼板の移動量検出器からの移動量信号に
よる情報等によって該鋼板端部の２次元的な形状を測定
するようにした鋼板端部の形状測定方法によシ達成され
る。
以下に、本発明の詳細を添付図面に示す一実施例を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
第１図は本発明方法を実施する装置の一例を示した全体
構成図であって、１は測定対象の鋼板でロール２５の上
を移動している。 高周波発振器２の出力はレーザー変
調器３に接続され、レーザー４の出力光の強度を高周波
正弦波状に変調する。
構成図であって、１は測定対象の鋼板でロール２５の上
を移動している。 高周波発振器２の出力はレーザー変
調器３に接続され、レーザー４の出力光の強度を高周波
正弦波状に変調する。
レーザー４は半導体レーザーが適当であるが、これはＨ
ｅ −Ｎｅレーザーあるいはその他のレーザーでも使用
可能であり、このレーザー４の出力光は回転面鏡５によ
って扇形にスキャニングされ、更に放物面鏡６によって
平行スキャニングに変換され、鋼板１の表面上を小さな
スポット光８となって幅方向にスキャニングする。 鋼
板１の表面で乱反射したレーザー光の一部は再び放物面
鏡６で集光され、回転面鏡５を通ってレーザー光の光軸
と同一光軸に沿って戻るが、中心に穴９ａを設けたミラ
ー９によシその反射光だけが受光光線１０となって取シ
出される。 ミラー９はレーザー光源と反射による受光
光線１０ヲ分離するだけのために設けであるから、これ
はハーフミラ−等の他の手段が使用可能であることは言
うまでもない。 受光光線１０は干渉フィルタ１１によ
って外乱光を除去した後結像レンズ１２によって受光装
置（光電変換素子）１３に入射し、この受光装置１３の
出力信号は高周波増幅器１４によって増幅される。 増
幅された出力信号は振幅検出器１７によって反射光の強
度が検出され、レベル判定器１８によって反射光強度が
ある一定値以上の場合に鋼板有りと判定し、以下の場合
には鋼板無しと判定する。 この反射光強度のみで鋼板
の有無が確実に検出可能な様に思われるが、実際の鋼板
では場所によって反射光の強度が大きく変化することや
、鋼板が無い場合でも他の物体からの反射が鋼板と同程
度に強かったシする場合が多く安定的な検出は困難であ
る。
ｅ −Ｎｅレーザーあるいはその他のレーザーでも使用
可能であり、このレーザー４の出力光は回転面鏡５によ
って扇形にスキャニングされ、更に放物面鏡６によって
平行スキャニングに変換され、鋼板１の表面上を小さな
スポット光８となって幅方向にスキャニングする。 鋼
板１の表面で乱反射したレーザー光の一部は再び放物面
鏡６で集光され、回転面鏡５を通ってレーザー光の光軸
と同一光軸に沿って戻るが、中心に穴９ａを設けたミラ
ー９によシその反射光だけが受光光線１０となって取シ
出される。 ミラー９はレーザー光源と反射による受光
光線１０ヲ分離するだけのために設けであるから、これ
はハーフミラ−等の他の手段が使用可能であることは言
うまでもない。 受光光線１０は干渉フィルタ１１によ
って外乱光を除去した後結像レンズ１２によって受光装
置（光電変換素子）１３に入射し、この受光装置１３の
出力信号は高周波増幅器１４によって増幅される。 増
幅された出力信号は振幅検出器１７によって反射光の強
度が検出され、レベル判定器１８によって反射光強度が
ある一定値以上の場合に鋼板有りと判定し、以下の場合
には鋼板無しと判定する。 この反射光強度のみで鋼板
の有無が確実に検出可能な様に思われるが、実際の鋼板
では場所によって反射光の強度が大きく変化することや
、鋼板が無い場合でも他の物体からの反射が鋼板と同程
度に強かったシする場合が多く安定的な検出は困難であ
る。
そこで、本発明方法においては更に、高周波増幅器１４
の出力信号と高周波発振器２の出力信号との間の位相差
を位相検出回路１５によって測定し、この位相差が特定
の範囲にあることを位相判定器１６によって判牙」シ、
この特に鋼板有シと判定する。
の出力信号と高周波発振器２の出力信号との間の位相差
を位相検出回路１５によって測定し、この位相差が特定
の範囲にあることを位相判定器１６によって判牙」シ、
この特に鋼板有シと判定する。
レベル判定器１８および位相判定器１６の双方の出力信
号よシ、鋼板有無判定器１９によって最終的に鋼板の有
無信号を発生させる。 この鋼板有無信号と回転１面鏡
５の角度検出信号２０をもとにスキャニング位置演算器
２１で演算し、鋼板１上のレーザービームスポットの幅
方向位置信号と鋼板移動用ロール２５の移動量検出器（
回転角検出器）２２の出力である鋼板移動量信号とから
形状演算回路２３によって鋼板ｌの最終的な先端及び尾
端の形状測定値Ｕを得る。 この形状演算の方法を第２
図によって説明すると、同図（イ）は先端が丸い場合で
あシ、この場合は板幅Ｗに対して一定幅狭いＷになる位
置と先端までの長さり、がめられる。 また、同図（ロ
）は先端の中央部が凹んだ形状の場合であり、上記（イ
）と同様に一定幅Ｗ′になる位置と先端１での長さり、
の他に、中央の凹んだ谷の位置と先端までの長さＬ２が
められる。 この様にして移動中の鋼板１の先端及び尾
端の形状が測定されることになる。
号よシ、鋼板有無判定器１９によって最終的に鋼板の有
無信号を発生させる。 この鋼板有無信号と回転１面鏡
５の角度検出信号２０をもとにスキャニング位置演算器
２１で演算し、鋼板１上のレーザービームスポットの幅
方向位置信号と鋼板移動用ロール２５の移動量検出器（
回転角検出器）２２の出力である鋼板移動量信号とから
形状演算回路２３によって鋼板ｌの最終的な先端及び尾
端の形状測定値Ｕを得る。 この形状演算の方法を第２
図によって説明すると、同図（イ）は先端が丸い場合で
あシ、この場合は板幅Ｗに対して一定幅狭いＷになる位
置と先端までの長さり、がめられる。 また、同図（ロ
）は先端の中央部が凹んだ形状の場合であり、上記（イ
）と同様に一定幅Ｗ′になる位置と先端１での長さり、
の他に、中央の凹んだ谷の位置と先端までの長さＬ２が
められる。 この様にして移動中の鋼板１の先端及び尾
端の形状が測定されることになる。
次に、鋼板１の上下方向の位置検出について説明する。
レーザー光は高周波で変調されているため、その反射
光を受光するまでの光路長に従って高周波変調信号は位
相遅れが生じる訳であるが、第３図に示すような鋼板１
の位置で丁度位相差が９０になるように距離及び電子回
路内の遅れを調節したとする。 この時、位相差検出器
の出力電圧は第４図に示すように丁度Ｏとなっている。
光を受光するまでの光路長に従って高周波変調信号は位
相遅れが生じる訳であるが、第３図に示すような鋼板１
の位置で丁度位相差が９０になるように距離及び電子回
路内の遅れを調節したとする。 この時、位相差検出器
の出力電圧は第４図に示すように丁度Ｏとなっている。
変る。 いまλ＝ ６ ｍ （５０ＭＨｚ ）とすれ
ば、２２７５ｍでθ−９０となり充分検出可能なことが
理解できる。 θの限界を適当に選べば、任意のｔで反
射位置力避りの範囲にある時のみ鋼板布シと判定するこ
とが可能となる。 第３図において、ａは背景物体を示
す。
ば、２２７５ｍでθ−９０となり充分検出可能なことが
理解できる。 θの限界を適当に選べば、任意のｔで反
射位置力避りの範囲にある時のみ鋼板布シと判定するこ
とが可能となる。 第３図において、ａは背景物体を示
す。
また、回転面鏡５の位置を放物面鏡６の焦点よシ内側に
配して扇形スキャニングにすれば、鋼板１の上下動に対
して誤差が発生する問題はあるが、放物面鏡６の幅を鋼
板１のそれよシ小さくする事ができる。 更に、放物面
鏡６をなくして、回転面鏡５あるいは振動ミラーのみで
レーザー光を扇形にスキャニングすることも可能である
。 この二つの例で見られる扇形にスキャニングする方
法の場合は、鋼板の上下動によって鋼板幅方向のエツジ
位置検出精度に誤差が発生するが、鋼板の変位が小さい
場合は問題にならないこともある。
配して扇形スキャニングにすれば、鋼板１の上下動に対
して誤差が発生する問題はあるが、放物面鏡６の幅を鋼
板１のそれよシ小さくする事ができる。 更に、放物面
鏡６をなくして、回転面鏡５あるいは振動ミラーのみで
レーザー光を扇形にスキャニングすることも可能である
。 この二つの例で見られる扇形にスキャニングする方
法の場合は、鋼板の上下動によって鋼板幅方向のエツジ
位置検出精度に誤差が発生するが、鋼板の変位が小さい
場合は問題にならないこともある。
また、上下方向変位の検出信号によって、上記エツジ位
置検出精度の誤差を補正することも可能である。
置検出精度の誤差を補正することも可能である。
本発明は上記の如くであって、光源に高周波変調のレー
ザーを使用するため、鋼板が赤熱状態でも外乱光が多い
場合でも鋼板端部における２次元形状を安定にかつ高精
度に測定することが可能となシ、鋼板端部の切断精度を
向上させ、鋼板製造に於けるロスを大巾に減少すること
ができるもので、その経済性乃至は鋼板の品質を高める
上に極めて有用な測定方法を提供できる。
ザーを使用するため、鋼板が赤熱状態でも外乱光が多い
場合でも鋼板端部における２次元形状を安定にかつ高精
度に測定することが可能となシ、鋼板端部の切断精度を
向上させ、鋼板製造に於けるロスを大巾に減少すること
ができるもので、その経済性乃至は鋼板の品質を高める
上に極めて有用な測定方法を提供できる。
第１図は本発明方法を実施するための装置の一例を示す
構成図、第２図（イ）及び（ロ）は鋼板端部の形状を演
算する方法を示す説明図、第３図は鋼板とレーザー光反
射位置の関係説明図、第４図は位相差検出器の特性線図
である。 特許出願人 山田英彦 第３図 第４図
構成図、第２図（イ）及び（ロ）は鋼板端部の形状を演
算する方法を示す説明図、第３図は鋼板とレーザー光反
射位置の関係説明図、第４図は位相差検出器の特性線図
である。 特許出願人 山田英彦 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 高周波変調されたレーザー光を回転面鏡及び放物面鏡に
よって移動する鋼板の幅方向にスキャニングさせ、該鋼
板表面からの反射光を受光装置で電気信号に変換し、反
射光の強度及びレーザー変調信号に対する反射光の位相
差が所定の範囲内にあることを判定して上記鋼板の幅方
向における部 。 公的欠落の有無を検出すると共に、上記回転面鏡の角度
からビーム位置演算装置によってレーザービームのスキ
ャニング位置をめ、更に上記鋼板の移動量検出器からの
移動量信号による情報等によって該鋼板端部の２次元的
な形状を測定することを特徴とする鋼板端部分の形状測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176988A JPS6069503A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 鋼板端部の形状測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176988A JPS6069503A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 鋼板端部の形状測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6069503A true JPS6069503A (ja) | 1985-04-20 |
| JPH0231802B2 JPH0231802B2 (ja) | 1990-07-17 |
Family
ID=16023218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58176988A Granted JPS6069503A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 鋼板端部の形状測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6069503A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5900686A (en) * | 1902-09-09 | 1999-05-04 | Seiko Epson Corporation | Electric motor vehicle |
| WO2012140285A1 (es) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Albiasa Collector Trough, S.L. | Procedimiento para comprobar la geometría de captadores solares cilíndro-parabólicos y sistema para llevar a cabo dicho procedimiento |
| CN114260316A (zh) * | 2020-09-16 | 2022-04-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 森吉米尔轧机第二中间辊的从动辊辊形 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59206706A (ja) * | 1983-05-11 | 1984-11-22 | Yoji Wada | 物体測定装置 |
-
1983
- 1983-09-27 JP JP58176988A patent/JPS6069503A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59206706A (ja) * | 1983-05-11 | 1984-11-22 | Yoji Wada | 物体測定装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5900686A (en) * | 1902-09-09 | 1999-05-04 | Seiko Epson Corporation | Electric motor vehicle |
| WO2012140285A1 (es) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Albiasa Collector Trough, S.L. | Procedimiento para comprobar la geometría de captadores solares cilíndro-parabólicos y sistema para llevar a cabo dicho procedimiento |
| CN114260316A (zh) * | 2020-09-16 | 2022-04-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 森吉米尔轧机第二中间辊的从动辊辊形 |
| CN114260316B (zh) * | 2020-09-16 | 2024-04-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 森吉米尔轧机第二中间辊的从动辊 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0231802B2 (ja) | 1990-07-17 |
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