JP2001317932A - 圧延材の形状検出方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 板ずれが生じた場合に、そのずれを補正し
て、正確な形状が検出できるようにした圧延材の形状検
出方法及びその装置を提供すること。 【解決手段】 回転方向に所定角度ずらし且つ軸方向に
所定間隔を有して配置された複数のセンサー１１を備え
た形状検出ロール４を、圧延材２に接触させ且つ該圧延
材２の速度に同調して回転させて、前記各センサー１１
が前記圧延材２から受ける荷重を検出し、該検出信号を
処理して、前記圧延材２の形状を検出する方法におい
て、前記形状検出ロール４を通過する圧延材２の板幅方
向のずれを求め、該ずれに基づき、前記形状を補正する
こと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷間圧延設備など
における圧延材の形状検出方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧延機により圧延された圧延材の板形状
を検出する方法として、例えば、特開平５−６０５４９
号公報や特開平１１−２０１７４５号公報等に記載のも
のがある。前記従来のものは、回転方向に所定角度ずら
し且つ軸方向に所定間隔を有して配置された複数のセン
サーを備えた形状検出ロールを、圧延材に接触させ且つ
該圧延材の速度に同調して回転させて、前記各センサー
が前記圧延材から受ける荷重を検出し、該検出信号を処
理して、前記圧延材の形状を検出する方法において、検
出ロールのユラギやドリフト、又は圧延材の張力を補正
して、より正確な形状を検出しようとするものであっ
た。

【０００３】ところで、形状検出において、補正を必要
とするのは、前記の場合のみならず、形状検出ロールに
接触する圧延材が幅方向にずれる場合においても生じ
る。即ち、従来の形状検出は、圧延材が形状検出ロール
の正規の位置を通過することを前提に計算処理されてい
る。しかし、通常の圧延操業においては、コイルの通板
時に幅方向にずれた状態でセットされたり（以下、この
状態を「オフセット」という）、圧延中に特定のアクチ
ュエータを動作させたり、前方張力が弱い場合等に、幅
方向に蛇行してしまう（以下、この状態を「蛇行」とい
い、前記オフセットと蛇行とをあわせて「ずれ」とい
う）。

【０００４】形状検出ロールに対して圧延材が幅方向に
ずれた場合、形状検出ロールの最外端部分の接触位置が
正規の場合とは異なるものとなり、その結果、センサー
による検出荷重が正規の場合と比べアンバランスとな
り、検出誤差を生じていた。このようなアンバランスが
発生していても、従来のものは、板ずれによるものとは
判断せず、張力のアンバランスが生じたものとして、処
理されてしまい、結果として片側の形状が伸びとなって
検出誤差が生じていた。なお、圧延材の蛇行量を検出す
るものとして、特開平８−９４３４１号公報に記載のも
のがある。しかし、このものは、圧延材のずれ量を検出
して、その蛇行を制御するもの（センタリングするも
の）であり、形状検出とは何の関係もない技術であっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、板
ずれが生じた場合に、そのずれを補正して、正確な形状
が検出できるようにした圧延材の形状検出方法及びその
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、次の手段を講じた。即ち、方法に係る本
発明の特徴とするところは、回転方向に所定角度ずらし
且つ軸方向に所定間隔を有して配置された複数のセンサ
ーを備えた形状検出ロールを、圧延材に接触させ且つ該
圧延材の速度に同調して回転させて、前記各センサーが
前記圧延材から受ける荷重を検出し、該検出信号を処理
して、前記圧延材の形状を検出する方法において、前記
形状検出ロールを通過する圧延材の板幅方向のずれを求
め、該ずれに基づき、前記形状を補正する点にある。

【０００７】そして、前記圧延材が接触している最外端
部のセンサーの接触面積は、圧延材のずれが無い場合の
正規部分と、前記ずれに基づくずれ部分との合計とさ
れ、前記接触面積に基づき板形状が補正されるのであ
る。装置に係る本発明の特徴とするところは、回転方向
に所定角度ずらし且つ軸方向に所定間隔を有して配置さ
れた複数のセンサーを備えた形状検出ロールを、圧延材
に接触させ且つ該圧延材の速度に同調して回転させて、
前記各センサーが前記圧延材から受ける荷重を検出し、
該検出信号を処理して、前記圧延材の形状を検出する装
置において、前記形状検出ロールを通過する圧延材の板
幅方向のずれを求め、該ずれに基づき、前記形状を補正
する補正装置を備えた点にある。

【０００８】また、前記形状検出ロールに対面して、圧
延材のエッジ位置を検出するエッジ検出手段が設けられ
るのが好ましい。このエッジ検出手段により、前記ずれ
量が求められる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１に示すものは、圧延材の形状検
出装置の全体構成図である。リバースタイプの圧延機１
を介してその両側に、圧延材２を巻き取り又は巻き戻し
するリール装置３が配置されている。この圧延設備に、
圧延された圧延材２の板形状を検出する形状検出装置が
設けられている。この形状検出装置は、前記圧延機１の
両側に配置された形状検出ロール４と、該形状検出ロー
ル４に接続された形状検出アンプ５と、該アンプ５に接
続された信号処理装置６と、該信号処理装置６に接続さ
れたディスプレイ７等から構成されている。

【００１０】更に前記形状検出装置には、前記形状検出
ロール４を通過する圧延材２の板幅方向の「ずれ」を求
め、該ずれに基づき、前記形状を補正する補正装置８が
設けられている。この補正装置８は、前記形状検出ロー
ル４の上方に配置されたエッジ検出手段９と、該検出手
段９に接続されたアンプ１０とを有し、該アンプ１０
は、前記信号処理装置６に接続され、該処理装置６にお
いてエッジ位置を補正した形状計算処理が行われる。前
記エッジ検出手段９は、圧延機本体に固定され、被圧延
材の最外端を含む所定の領域、例えば、横方向（板ずれ
方向）に１００ｍｍ、圧延方向に９６ｍｍの視野を持つ
ように設定されたＣＣＤ方式を持つ汎用カメラで構成す
ることができる。

【００１１】このカメラ９は、被圧延材の片側の最外端
位置にプリセットされて固定される。このようにしてカ
メラプリセットセンター位置が決まれば、当該センター
から被圧延材の最外端位置迄の距離を求めることによ
り、被圧延材の最外端位置が検出される。図２に示す様
に、前記形状検出ロール４は、回転方向に所定角度ずら
し且つ軸方向に所定間隔を有して配置された複数の荷重
検出センサー１１を備えている。この形状検出ロール４
は、圧延材２に接触し、且つ該圧延材２の速度に同調し
て回転する。

【００１２】図３に示すように、前記各センサー１１
は、形状検出ロール４内に埋設されており、前記圧延材
２から受ける荷重を検出する水晶圧電素子１２と、該素
子１２を施蓋するセンサカバー１３を有する。センサカ
バー１３に作用する圧延材２の接触荷重を圧電素子１２
が感知するように構成されている。前記センサー１１で
検知された圧延材２の接触荷重は、前記形状検出アンプ
５を介して信号処理装置６に送られ、所定の処理が施さ
れて、板形状が求められる。これらの構成は、前記従来
のものと同じである。

【００１３】即ち、センサー１１で検出した荷重を、圧
延材２の板幅方向の張力分布として検出するものであ
る。従って、前記センサカバー１３の全面に圧延材２が
接触する場合と、部分的に接触する場合とで、圧延材２
の端部（エッジ部）に接触するセンサー１１が検出する
荷重が異なる値であっても、その張力は同じとなる場合
もある。即ち、求める張力は、検出荷重と接触面積の関
数だからである。しかし、従来は、圧延材２のエッジが
そのセンサー１１の所定の部分を通過するものとして処
理していたため、通過するエッジ位置が変化しても、そ
の変化は考慮されていなかった。即ち、接触面積は一定
と見なされていたため、検出荷重の変化が即、張力変化
とされていた。従って、形状誤差が生じていた。

【００１４】本発明では、前記補正装置８において、圧
延材２のエッジ位置の変化を考慮して、板形状を求める
ようにしたのである。前記補正装置８においては、以下
の処理が行われる。即ち、前記エッジ検出手段９で検出
された圧延材２のエッジの位置情報は、アンプ１０を介
して信号処理装置６に入力される。このエッジ検出手段
９からの情報と前記センサー１１からの情報は、同時サ
ンプリングされて、前記信号処理装置６において処理さ
れる。

【００１５】即ち、図４に示すように、圧延材２の端部
が接触する前記センサー１１からの荷重情報には、実際
には、接触面積として、「ずれ」がない正規の部分１４
と、ずれの部分１５との両方の情報を含んでいる。この
ずれ部分１５には、オフセット部分１６と蛇行部分１７
とが含まれている。しかし、従来は、前記正規部分１４
しか考慮されていなかった。本発明では、前記ずれ部分
１５が、エッジ情報から求められるのである。即ち、接
触面積が、正規部分１４とずれ部分１５との合計として
求められ、当該接触面積とセンサー１１の検出荷重とに
より張力（圧力）が求められる。

【００１６】尚、オフセット量は、定常的には変わらな
い値なので、前記オフセット部分１６は、前記エッジ情
報から求めることなく、予め固定値として求めておくこ
ともできる。図５は、本発明方法の処理手順を示すフロ
ーチャートである。この処理手順は、前記特開平１１−
２０１７４５号公報に記載のものに本発明の処理を付加
したものであるので、ステップＳ１〜Ｓ７の詳細説明に
ついては、同公報記載の説明を援用する。

【００１７】ステップＳ１において、信号処理装置６に
より、アンプ５を介してセンサー１１からの信号を受信
する。ステップＳ１０において、信号処理装置６によ
り、アンプ１０を介してエッジ検出手段９からの信号を
受信する。前記信号処理装置６において、前記センサー
１１からの信号に基づきステップＳ２〜Ｓ６の処理が行
われる。ステップＳ１１において、エッジ検出手段９か
らの信号に基づき、ずれ部分１５が求められ、該ずれ部
分１５が正規部分１４に付加されて、センサー１１の接
触面積が補正される。

【００１８】そして、ステップＳ１２において、前記ス
テップＳ３のドリフト補正と、ステップＳ５のゆらぎ補
正と、ステップＳ６の張力変動補正と、本発明のステッ
プＳ１１の接触面積補正とが加味されて、板形状が計算
される。この結果は前記ディスプレイ７に表示される。
尚、本発明は、前記実施の形態に示したものに限定され
るものではなく、例えば、エッジ検出手段９として、光
学式ラインセンサや、渦電流式エッジセンサ、蛍光トラ
ンジスタ方式のセンサを用いても良い。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、オフセットや蛇行が考
慮されて板形状が計算されるので、高精度に板形状を求
めることができる。その結果、形状制御アクチュエータ
が誤動作して引き起こす板破断事故を未然に防ぐことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施の形態を示す形状検出装
置の構成図である。

【図２】図２は、形状検出ロールの斜視図である。

【図３】図３は、形状検出ロール内のセンサーを示す断
面図である。

【図４】図４は、圧延材の端部がセンサカバーに接触し
たときの接触面積の説明図である。

【図５】図５は、本発明の実施の形態における処理手順
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

２ 圧延材 ４ 形状検出ロール ８ 補正装置 ９ エッジ検出手段 １１ センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転方向に所定角度ずらし且つ軸方向に
   所定間隔を有して配置された複数のセンサーを備えた形
   状検出ロールを、圧延材に接触させ且つ該圧延材の速度
   に同調して回転させて、前記各センサーが前記圧延材か
   ら受ける荷重を検出し、該検出信号を処理して、前記圧
   延材の形状を検出する方法において、 前記形状検出ロールを通過する圧延材の板幅方向のずれ
   を求め、該ずれに基づき、前記形状を補正することを特
   徴とする圧延材の形状検出方法。
2. 【請求項２】 前記圧延材が接触している最外端部のセ
   ンサーの接触面積は、圧延材のずれが無い場合の正規部
   分と、前記ずれに基づくずれ部分との合計とされ、 前記接触面積に基づき板形状が補正されることを特徴と
   する請求項１記載の圧延材の形状検出方法。
3. 【請求項３】 回転方向に所定角度ずらし且つ軸方向に
   所定間隔を有して配置された複数のセンサーを備えた形
   状検出ロールを、圧延材に接触させ且つ該圧延材の速度
   に同調して回転させて、前記各センサーが前記圧延材か
   ら受ける荷重を検出し、該検出信号を処理して、前記圧
   延材の形状を検出する装置において、前記形状検出ロー
   ルを通過する圧延材の板幅方向のずれを求め、該ずれに
   基づき、前記形状を補正する補正装置を備えたことを特
   徴とする圧延材の形状検出装置。
4. 【請求項４】 前記形状検出ロールに対面して、圧延材
   のエッジ位置を検出するエッジ検出手段が設けられ、該
   エッジ検出手段により、前記ずれが求められることを特
   徴とする請求項３記載の圧延材の形状検出装置。