JP2005017028A

JP2005017028A - Ｘ線厚さ計の基準板設定装置

Info

Publication number: JP2005017028A
Application number: JP2003179767A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kakeda; 拓懸田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】本発明は、コンパクトで、高信頼性を有するＸ線厚さ計の基準板設定装置を提供することを目的とする。
【解決手段】取り付けベース上に所定の位置に配置固定される複数の基準板駆動部２を有し、前記基準板駆動部２は、取り付け金具７ｂと、前記取り付け金具の一方の面に固定され、且つ、回転軸を前記取り付け金具を貫通して他方の面に突出させた駆動部５と、前記駆動部によって回動される一方の先端部に複数の異なる厚さの基準片を取り付け、中間部を前記回転軸に取り付けたアーム６と、前記アームの他方の端部に取り付けた位置検出片６ｃと、前期位置検出片が通過する複数の位置検出センサ７ａとから構成し、前記基準片を取り付けたアームを回動させることにより、前記基準片をＸ線ビームのビームセンターに位置させて、被測定板の厚さ校正を行うようにしたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基準板を使用して厚さ校正するＸ線厚さ計の基準板設定装置に係り、特に、小型化され、信頼性を高めたＸ線厚さ計の基準板設定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＸ線厚さ計では、所定の板厚を有する基準板にＸ線ビームを照射して、ゼロ点、感度を予め校正し、温度ドリフトによる影響を除去して被測定物の厚さ測定を０．１％程度の高精度で行っている。
【０００３】
また、Ｘ線厚さ計は主として鋼材などの圧延工場の圧延設備として設置され、その測定範囲は、０．１ｍｍ乃至１０ｍｍのものが多い。
【０００４】
このような圧延工程で使用されるＸ線厚さ計の概略について図３を参照して説明する。同図は、被測定物１４を圧延する圧延工程において、圧延ロール２０間に設置されるＸ線厚さ計の一般的な設置状態を示し、同図（ａ）はＸ線厚さ計の側面図で、同図（ｂ）はその正面図である。
【０００５】
Ｘ線厚さ計は、被測定物１４の下方からＸ線ビーム１２を発生するＸ線発生器１１と、被測定物１４を透過したＸ線ビーム１２を検出するＸ線検出器１３と、基準片によって校正基準板厚を設定する基準板設定部１５及びそれらを固定収納するＣ形フレーム１９とから構成される。
【０００６】
通常、Ｃ形フレーム１９の上部腕部には軽量なＸ線検出器１３を、下部腕部には比較的重量物となるＸ線発生器１１と基準板設定部１５を配置し、設置姿勢の安定化を図っている。また、高精度で測定するために、基準板設定部１５による厚さ校正を１０分程度のインタバルで高頻度に、かつ、被測定物１４の測定板厚毎に細かく行っている。
【０００７】
さらに、同図（ｂ）に示すように、Ｃ形フレーム１９の外形寸法は、圧延ロール１９の設置条件を妨げない、コンパクトな形状とする必要がある。特に、被測定物１４の圧延方向の幅Ｗ及び被測定物１４の下面から設置面までの距離Ｈｇは、圧延ロール２０の設置に影響を与えないように、Ｘ線発生器１１の外形寸法ｈ１×ｗ、基準板設定部１５の外形寸法ｈ２×ｗを小さく抑える構造としている。
【０００８】
このような目的に使用される従来の基準板設定部１５の例を、図４及び図５を参照して説明する。図４は基準板設定部１５の平面図で、図５（ａ）は基準板駆動部１５の斜視図である。
【０００９】
図４において、基準板設定部１５は基準板設定箱１７の底面方向から、即ち、紙面と垂直な方向からＸ線ビーム１２が照射され、基準板設定箱１７の内部には、基準板駆動部１６が８台、Ｘ線ビーム１２の周囲を環状に囲む様に、所定の位置に配置されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
図５（ａ）に示すように、この各基準板駆動部１６は、ロータリソレノイド１６ａと、ロータリソレノイド１６ａによって回動軸支されるアーム１６ｂと、アーム１６ｂの一方の先端部に取り付けられた基準片１６ｃとからなる。
【００１１】
校正時には、８台の夫々の基準片１６ｃの厚さを、測定範囲をカバーできる、例えば、夫々０．１ｍｍから２．０ｍｍの範囲で選定して、これらの基準片１６ｃを複数枚組み合わせすることによって任意の校正基準板厚が設定される。
【００１２】
この動作は、Ｘ線厚さ計の被測定物１４の目標板厚が決まると、図示しない制御部から基準板設定部１５に対して、基準板駆動部１６の駆動が選択指示される。
【００１３】
すると、選択された基準板駆動部１６のロータリソレノイド１６ａが励磁され、アーム１６ｂが回動することによって基準片１６ｃがＸ線ビーム１２のビームセンタに位置されることになる。そして、選択された各基準片１６Ｃの組和された合計の板厚さが校正基準板厚として設定されることになる。そして、この校正基準板厚で校正が行われる。
【００１４】
この基準版駆動部１６の動作状態を図５（ｂ）、図５（ｃ）に示す。図５（ｂ）は基準片１６ｃが待機位置の状態、また図５（ｃ）は設定位置、即ち、基準片１６ｃがＸ線ビーム１２の照射位置にある場合を示す。
【００１５】
また、基準片１６ｃをＸ線ビーム１２のセンタに合わせる位置決めは、ロータリソレノイド１６ａが励磁されたとき、アーム１６ｂの後端部の端面をストッパー１８に押し付けて位置決めされる。
【００１６】
近年、Ｘ線厚さ計は、非接触測定、高精度、高速応答であることから、従来フライングマイクロメータなど接触式厚さ測定を使用していた分野において適用されてきている。
【００１７】
しかしながら、このような従来の基準板設定部１５は、アーム１６ｂ毎に基準片１６ｃ１枚を設ける構造であるため、構造が複雑で、図５（ｂ）で示した基準板設定部１５の外形寸法、幅×高さ（ｗ×ｈ２）を小さくすることには適さない。
【００１８】
また、基準片１６ｃの駆動は、ロータリソレノイド１６ａを励磁してアーム１６ｂの回動させ、機械的なストッパー１８で位置決めするため、高速回転させるアーム１６ｂに取り付けられた基準片１６ｃが衝撃で破れたり、基準片がビームセンターに位置決めされるまでの整定時間がかかったりする欠点があった。逆に回転速度を遅くしようとすると、高速で校正することが出来なくなり所定の時間で校正が完了しなくなる問題がある。
【００１９】
さらに、長期間使用するとストッパー１８が磨耗し、位置決め精度も低下するする問題がある。
【００２０】
【特許文献１】
特開昭５６−１４５３１１号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＸ線厚さ計の基準板設定装置は、基準片ごとにアームとアーム駆動源を設けているため小型化には不向きである。また、機械式のストッパーであるため衝撃が避けられず長期間の信頼性を確保する上でも不向きな構造であった。
【００２２】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、小型化され、位置決め制御がされたＸ線厚さ計の基準板設定装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のＸ線厚さ計の基準板設定装置は、取り付けベース上に所定の位置に配置固定される複数の基準板駆動部を有し、前記基準板駆動部は、取り付け金具と、前記取り付け金具の一方の面に固定され、且つ、回転軸を前記取り付け金具を貫通して他方の面に突出させた駆動部と、
前記駆動部によって回動される一方の先端部に複数の異なる厚さの基準片を取り付け、中間部を前記回転軸に取り付けたアームと、前記アームの他方の端部に取り付けた位置検出片と、前期位置検出片が通過する複数の位置検出センサとから構成し、前記基準片を取り付けたアームを回動させることにより、前記基準片をＸ線ビームのビームセンターに位置させて、被測定板の厚さ校正を行うようにしたことを特徴とする。
【００２４】
従って、本発明によれば、アームに異なる厚さの基準片を複数枚取り付け、Ｘ線ビームのビームセンタに基準片が位置するように位置決め制御されるので、コンパクトで、位置決め精度の再現性が良く、信頼性の高いＸ線厚さ計の基準板設定装置を提供することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１乃至図２を参照して説明する。図１は、Ｘ線厚さ計の基準板設定装置の平面図で、図３で説明したＸ線厚さ計の基準板設定部１５と同様な位置に設けられ、基準板駆動部２を４台によって、基準片を任意に組み合わせて校正基準板厚を設定する場合を示している。
【００２６】
同図１において基準板設定装置は、基準板設定箱１と、この箱内低部に設けられ、基準板駆動部２を取り付ける取り付けベース３と、基準板設定箱１を透過するＸ線ビーム１２を環状に取り囲むように取り付けベース３上の所定の位置に固定される４台の基準板駆動部２とから構成される。
【００２７】
また基準板駆動部２は、４台をＸ線ビーム１２のビームセンターに対して、対抗して、且つ対称に、取り付けベース２の所定の位置に固定される。そして、夫々Ｌ字形状のアーム６も１辺に並置して取り付けられている基準片６ａ、６ｂがアーム６の回転軸６ｄに対して同心円上に位置するように取り付けられて、後述する駆動部５によってアーム６が回動したとき夫々のアーム６の基準片６ａ、６ｂのいずれかがＸ線ビーム１２のビームセンターに位置するように制御される。
【００２８】
尚前記アーム６の回転軸６ｄは、アーム６の他辺中間部位に設けられている。
【００２９】
次ぎに、基準板駆動部２の詳細について図２を参照して説明する。図２は基準板駆動部２の斜視図である。基準板駆動部２は、取り付け金具４、取り付け金具４に固定され、Ｌ字形状のアーム６を回動させる駆動部５及び回動するアーム６の回転位置を検出する位置検出部７とから構成される。
【００３０】
アーム６の一方の端部である１辺には基準片６ａ、６ｂが、他方の１辺の端部には位置検出片６ｃが夫々取り付けられる。また、位置検出部７は、取り付け金具７ｂと、この金具７ｂ上に位置検出センサ７ａが３個、後述する所定の位置に固定されている。
【００３１】
図２に示すように、アーム６と位置検出部７とは、階段形状の取り付け金具４と同一面側に配置され、位置検出センサ７ａと位置検出片６ｃとは、アーム６が回転軸６を軸として回動したとき、アーム６に取り付けた位置検出基準片６ｃが回動して、位置検出センサ７ａを通過し、また基準片６ａ、６ｂがＸ線ビーム１２のビームセンターとなる回動位置及び基準片６ａ、６ｂがＸ線ビーム１２の外に置かれる位置の３箇所の位置にあることを検出するように配置される。
【００３２】
駆動部５は、例えば、パルスモータが使用され、位置検出センサ７ａを光透過方式のホトセンサで構成しておけば、アーム６の回動位置は所定のパルス数で正確な位置決めが行え、この位置決めされた結果は、位置検出片６ｃがホトセンサの位置に在ることを検出することによって、その設定が完了したことを確認できる。
【００３３】
このように構成しておけば、何らかの原因でアーム６の位置決めが出来なかった場合の位置設定の異常を検知できる。
【００３４】
また、駆動部５のパルスモータは、取り付け金具４の後面から取り付け、その回転軸を取り付け金具４から貫通させてアーム６の回転軸６ｄとして軸支する。このアーム６の取り付け金具４の底面からの高さｈは、４台の夫々の基準板駆動部２の基準片６ａ、６ｂが互いに接触しない程度の所定ギャップ量になるように、回転軸６ｄへの取り付け位置を予め調整しておく。
【００３５】
次ぎに基準片６ａ、６ｂの設定について説明する。４台の基準板駆動部２は、測定板厚範囲をカバーできるように、例えば、０．１ｍｍから２．０ｍｍ、の範囲で選定し、夫々を同一のアーム６上の基準片６ａ、６ｂとして所定の強度を確保できる接着剤によって付けておく。そして、この基準片６ａ、６ｂを１枚または複数枚、最大４枚を組み合わせて任意の校正基準板厚が設定される。
【００３６】
この枚数は、Ｘ線厚さ計が適用される圧延工程の鋼の測定範囲においては、この枚数の組み合わせで要求される校正精度を充分満足することができる。
【００３７】
次ぎに、本実施の形態の基準板厚設定装置の基準板駆動部２の設定動作について説明する。先ず、図示しないＸ線厚さ計の制御部から基準板設定装置の４台の基準板駆動部２に対して、校正基準板厚を設定するために、１枚もしくは複数枚の基準片６ａ、６ｂの組み合わせが選択される。
【００３８】
すると、選択された基準板駆動部２の駆動部５は、夫々のパルスモータを予め定められたパルス数分回動させて、指定されたアーム６の基準片６ａまたは６ｂをＸ線ビーム１２のビームセンターに位置させる。このようにして複数枚の基準片６ａ、基準片６ｂの組み合わせによる合計の厚さが、校正基準板厚として設定されＸ線厚さ計の厚さが校正される。
【００３９】
このように構成された結果、基準板厚設定装置の形状（ｗ×ｈ２）は、従来のアーム毎に基準片を取り付けた場合に比べ、部品点数が削減され、従来の形状に比べて大幅に小型化される。
【００４０】
したがって、本実施の形態によれば、アーム６に２枚の基準片６ａ、６ｂをとりつけ、夫々のアーム６をパルスモータ等で制御して駆動させ、所定の基準片６ａまたは６ｂを選択して、校正基準板厚を設定するようにしたので部品点数が削減された、コンパクトで、位置決め精度が良く、高い信頼性を備えたＸ線厚さ計の基準板板厚設定装置が提供できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べた様に本発明によれば、小型化され、位置決め制御がされた高い信頼性を備えたＸ線厚さ計の基準板設定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の基準板設定装置の概略構成を示す平面図。
【図２】本発明の実施の形態の基準板駆動部の斜視図。
【図３】Ｘ線厚さ計の概略構成図。
【図４】従来のＸ線厚さ計の基準板設定装置の平面図。
【図５】従来のＸ線厚さ計の基準板駆動部の斜視図。
【符号の説明】
１基準板設定箱
２基準板駆動部
３取り付けベース
４取り付け金具
５駆動部
６アーム
６ａ、６ｂ基準片
６ｃ位置検出片
６ｄ回転軸
７位置検出部
７ａ位置検出センサ
７ｂ取り付け金具
１１Ｘ線発生器
１２Ｘ線ビーム
１３Ｘ線検出器
１４被測定物
１５基準板設定部
１６基準板駆動部
１６ａロータリソレノイド
１６ｂアーム
１６ｃ基準片
１７基準板設定箱
１８ストッパー

Claims

取り付けベース上に所定の位置に配置固定される複数の基準板駆動部を有し、前記基準板駆動部は、
取り付け金具と、
前記取り付け金具の一方の面に固定され、且つ、回転軸を前記取り付け金具を貫通して他方の面に突出させた駆動部と、
前記駆動部によって回動される一方の先端部に複数の異なる厚さの基準片を取り付け、中間部を前記回転軸に取り付けたアームと、
前記アームの他方の端部に取り付けた位置検出片と、
前記位置検出片が通過する複数の位置検出センサとから構成し、
前記基準片を取り付けたアームを回動させることにより、前記基準片をＸ線ビームのビームセンターに位置させて、被測定板の厚さ校正を行うようにしたことを特徴とするＸ線厚さ計の基準板設定装置。
複数台の前記基準板駆動部は、前記Ｘ線ビームのビームセンターに対して対向して、対称に配置したことを特徴とする請求項１に記載のＸ線厚さ計の基準板設定装置。
複数台の前記基準板駆動部は、厚さ基準を設定する場合、互いに前記アームが逆方向に回動するものを１対として、前記Ｘ線ビームのビームセンターに対して対称に配置したことを特徴とする請求項１に記載のＸ線厚さ計の基準板設定装置。