JP2008307586A - Method for detecting shape of rolled material - Google Patents

Method for detecting shape of rolled material Download PDF

Info

Publication number
JP2008307586A
JP2008307586A JP2007158981A JP2007158981A JP2008307586A JP 2008307586 A JP2008307586 A JP 2008307586A JP 2007158981 A JP2007158981 A JP 2007158981A JP 2007158981 A JP2007158981 A JP 2007158981A JP 2008307586 A JP2008307586 A JP 2008307586A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rolled material
shape
shape profile
rolling
rolled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007158981A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4854602B2 (en
Inventor
Naosuke Yanagi
修介 柳
Akashi Yamaguchi
証 山口
Eiji Takahashi
英二 高橋
Toshiaki Okuno
利明 奥野
Masayoshi Kobayashi
正宜 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP2007158981A priority Critical patent/JP4854602B2/en
Publication of JP2008307586A publication Critical patent/JP2008307586A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4854602B2 publication Critical patent/JP4854602B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect characteristics of a shape profile of a rolled material after rolling. <P>SOLUTION: A method for detecting the shape of a rolled material is directed to detect characteristics of the shape profile obtained by measuring a rolled material 5 rolled by a rolling mill 1. A basis function capable of expressing a flatness pattern of the rolled material 5 is beforehand determined, and the shape profile of the rolled material 5 is measured with the basis function. Next, the shape profile measured is expanded in a series, and the characteristics of the shape profile of the rolled material 5 are detected based on a coefficient of the series expansion. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧延材の形状プロファイルを検出する圧延材の形状検出方法に関する。   The present invention relates to a rolled material shape detection method for detecting a rolled material shape profile.

従来より、圧延機によって圧延された圧延材の形状プロファイルを検出する方法として特許文献１に示すものがある。特許文献１における圧延材の形状検出方法では、圧延材の張力を測定可能な形状検出ローラを圧延材に接触させ、形状検出ローラで検出した圧延材の張力に基づいて圧延材の形状プロファイルを検出している。
特許文献１に示すように形状検出ローラを圧延材に接触させて張力を測定する方法においては、圧延材の張力を測定するためセンサ素子を使用しているのが一般的である。このセンサ素子の耐熱温度は大凡３００℃であり、圧延材の温度が３００℃を超える熱間圧延の場合には、特許文献１の技術を適用することができないことがあった。 Conventionally, Patent Document 1 discloses a method for detecting a shape profile of a rolled material rolled by a rolling mill. In the method for detecting the shape of a rolled material in Patent Document 1, a shape detection roller capable of measuring the tension of the rolled material is brought into contact with the rolled material, and the shape profile of the rolled material is detected based on the tension of the rolled material detected by the shape detection roller. is doing.
As shown in Patent Document 1, in a method of measuring a tension by bringing a shape detection roller into contact with a rolled material, a sensor element is generally used to measure the tension of the rolled material. The heat-resistant temperature of this sensor element is approximately 300 ° C., and in the case of hot rolling where the temperature of the rolled material exceeds 300 ° C., the technique of Patent Document 1 may not be applied.

そこで、特許文献２に示すように、熱間圧延の場合に圧延材の形状を検出する技術が様々考えられている。
特許文献２の鋼板の平坦度測定装置では、圧延材の下側に非接触式の距離計を配置して、圧延材の表面までの距離を測定することにより、圧延材の形状プロファイルを検出していた。この特許文献２の技術では、圧延材の平坦度（圧延材が厚み方向に波打っているか否か）を検出することができるものの、圧延材の詳細な形状プロファイルまでは検出することができなかった。圧延材の形状プロファイルを検出できる技術として特許文献３、４に示すものがある。 Therefore, as shown in Patent Document 2, various techniques for detecting the shape of the rolled material in the case of hot rolling have been considered.
In the flatness measuring apparatus for a steel sheet of Patent Document 2, a non-contact type distance meter is arranged on the lower side of the rolled material, and the shape profile of the rolled material is detected by measuring the distance to the surface of the rolled material. It was. In the technique of this Patent Document 2, although the flatness of the rolled material (whether the rolled material is undulated in the thickness direction) can be detected, the detailed shape profile of the rolled material cannot be detected. It was. Patent Documents 3 and 4 disclose techniques capable of detecting the shape profile of a rolled material.

特許文献３や特許文献４の技術は光切断法を用いたもので、熱間の圧延材に対してスリット光を照射し、圧延材からの反射光を撮像装置により撮像して、撮像した圧延材の画像を処理することにより圧延材の形状プロファイルを検出するものである。
特開平７−１８５６３４号 特開平４−１４３６０８号 特開昭４８−５９８５８号 特開昭６１−４０５０３号 The technique of patent document 3 and patent document 4 uses the optical cutting method, irradiates slit light with respect to a hot rolling material, images the reflected light from a rolling material with an imaging device, and imaged rolling The shape profile of the rolled material is detected by processing the image of the material.
JP-A-7-185634 JP-A-4-143608 JP-A-48-59858 JP 61-40503 A

特許文献３、４による技術では、予め測定したデータを解析して、その解析データから大まかな圧延材の形状プロファイルを検出することはできるものの、検出された圧延材の形状プロファイルに対して詳細な情報を得ることができない、即ち、形状プロファイルの特性を得ることができないのが実情である。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、圧延後の圧延材の形状プロファイルの特性を非常に簡単に検出することができる圧延材の形状検出方法を提供することを目的とする。 In the techniques according to Patent Documents 3 and 4, it is possible to analyze data measured in advance and detect a rough shape profile of the rolled material from the analysis data, but the detected shape profile of the rolled material is detailed. The fact is that information cannot be obtained, that is, the characteristics of the shape profile cannot be obtained.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method for detecting the shape of a rolled material that can very easily detect the characteristics of the shape profile of the rolled material after rolling.

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、本発明における課題解決のための技術的手段は、圧延機により圧延された圧延材を計測して得られた形状プロファイルの特性を検出する圧延材の形状検出方法であって、予め前記圧延材の平坦度パターンを表現可能な基底関数を定め、前記計測された圧延材の形状プロファイルを前記基底関数で級数展開し、該級数展開の係数に基づいて圧延材の形状プロファイルの特性を検出する点にある。
前記基底関数として、直交関数を採用することが好ましい。また、前記基底関数として、直交性を備えたチェビシェフ関数を採用することが好ましい。 In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures. That is, the technical means for solving the problems in the present invention is a rolled material shape detection method for detecting characteristics of a shape profile obtained by measuring a rolled material rolled by a rolling mill, and the rolling is performed in advance. A basis function capable of expressing the flatness pattern of the material is defined, the measured shape profile of the rolled material is series-expanded with the basis function, and the shape profile characteristic of the rolled material is detected based on the coefficient of the series expansion. In the point.
It is preferable to employ an orthogonal function as the basis function. Moreover, it is preferable to employ a Chebyshev function having orthogonality as the basis function.

前記級数展開の係数を圧延機の圧延制御に用いることが好ましい。   The series expansion coefficient is preferably used for rolling control of a rolling mill.

本発明によれば、圧延後の圧延材の形状プロファイルの特性を非常に簡単に検出することができる。   According to the present invention, the characteristics of the shape profile of the rolled material after rolling can be detected very easily.

以下、本発明にかかる圧延材の形状検出方法について説明する。
図１は、圧延機１から形状検出装置２、冷却装置３、巻き取り装置４に至るまでの装置構成を示した図である。なお、圧延材の移送方向において、移送されていく側（巻き取り装置４側）を下流側、その反対側（圧延機１側）を上流側と呼ぶ。
圧延機１は、圧延材５を圧延するもので最上流側に配置され、一対のワークロール６，６と、このワークロール６，６をバックアップする一対のバックアップロール７，７と、当該圧延機１の圧延荷重や圧延材５の通板速度を制御する圧延制御装置８とを備えている。冷却装置３は、圧延された圧延材５を冷却するもので連続的に連なる複数の冷却バンク９、９を備えており、各冷却バンク９、９に設けられた冷却ノズル９ａから冷却水を放出することで圧延材５は冷却される。巻き取り装置４は冷却装置３によって冷却された圧延材５を巻き取るものである。、
図１、２に示すように、形状検出装置２は、圧延機１によって圧延された圧延材５の形状プロファイルを計測して、計測により得られた形状プロファイルに対して、耳波、中伸び、複合伸び、クオータ伸び等の平坦度パターンがどの程度含まれているか解析することによって、圧延材５の形状プロファイルの特性を検出できるようにしたものである。 Hereinafter, a method for detecting the shape of a rolled material according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a device configuration from a rolling mill 1 to a shape detection device 2, a cooling device 3, and a winding device 4. In addition, in the transfer direction of a rolling material, the side (winding device 4 side) which is transferred is called a downstream side, and the opposite side (rolling machine 1 side) is called an upstream side.
The rolling mill 1 is for rolling the rolled material 5 and is disposed on the most upstream side. The pair of work rolls 6 and 6, the pair of backup rolls 7 and 7 for backing up the work rolls 6 and 6, and the rolling mill 1 and a rolling control device 8 for controlling the rolling speed of the rolled material 5. The cooling device 3 cools the rolled material 5 and includes a plurality of continuous cooling banks 9 and 9, and discharges cooling water from cooling nozzles 9 a provided in the respective cooling banks 9 and 9. Thus, the rolled material 5 is cooled. The winding device 4 winds the rolled material 5 cooled by the cooling device 3. ,
As shown in FIGS. 1 and 2, the shape detection device 2 measures the shape profile of the rolled material 5 rolled by the rolling mill 1, and with respect to the shape profile obtained by the measurement, ear waves, medium elongation, The characteristics of the shape profile of the rolled material 5 can be detected by analyzing how much flatness patterns such as composite elongation and quarter elongation are included.

形状検出装置２は、圧延機１と冷却装置３との間に配置され、スリット光を照射する照射部１０と、照射されたスリット光からの反射光を撮像する撮像部１１と、形状検出制御装置１２とを備えている。
照射部１０は、点レーザ光をシリンドリカルレンズに通してスリット光を発生させ、当該スリット光を圧延材５の幅方向に向くように表面へ向けて照射するものである。
撮像部１１は、スリット光を照射した際に圧延材５の表面から反射された反射光を撮像するもので、例えば、２次元ＣＣＤカメラ等で構成されている。撮像された画像は形状検出制御装置１２に送信される。照射部１０のレーザ投射軸と、撮像部１１の光軸とのなす角（抱き角）は、３０°〜１５０°の範囲で設定されている。 The shape detection device 2 is disposed between the rolling mill 1 and the cooling device 3, and an irradiation unit 10 that irradiates slit light, an imaging unit 11 that images reflected light from the irradiated slit light, and shape detection control. Device 12.
The irradiating unit 10 generates slit light by passing point laser light through a cylindrical lens, and irradiates the slit light toward the surface so as to face the width direction of the rolled material 5.
The imaging unit 11 captures reflected light reflected from the surface of the rolled material 5 when irradiated with slit light, and is composed of, for example, a two-dimensional CCD camera. The captured image is transmitted to the shape detection control device 12. The angle (holding angle) formed by the laser projection axis of the irradiation unit 10 and the optical axis of the imaging unit 11 is set in a range of 30 ° to 150 °.

形状検出制御装置１２は、撮像部１１から送信された画像を解析して当該画像から圧延材５の形状プロファイルを検出したり撮像部１１を制御するもので、撮像部１１を制御する制御用コンピュータ１３と、画像を解析する解析用コンピュータ１４と、撮像された画像等を表示するモニタ１５とを有している。
制御用コンピュータ１３は、撮像部１１の輝度を調整したりレンズの絞り等制御を行う撮像制御部１６と、撮像された画像を保存する画像記憶部１７とを有している。画像記憶部１７は、例えば、フレームメモリで構成されていて、撮像された画像を６４０×４８０の画素で記憶する。 The shape detection control device 12 analyzes the image transmitted from the imaging unit 11 and detects the shape profile of the rolled material 5 from the image or controls the imaging unit 11. The shape detection control device 12 controls the imaging unit 11. 13, an analysis computer 14 for analyzing an image, and a monitor 15 for displaying a captured image or the like.
The control computer 13 includes an imaging control unit 16 that adjusts the luminance of the imaging unit 11 and controls lens aperture and the like, and an image storage unit 17 that stores the captured image. The image storage unit 17 is configured by, for example, a frame memory, and stores a captured image with 640 × 480 pixels.

解析用コンピュータ１４は、画像認識部１８と、解析部１９とを有している。
画像認識部１８は、画像記憶部１７に記憶された画像内の反射光（スリット光）からそのラインを抽出して、当該ラインの座標を２次元（ｘ軸、ｚ軸）の画像座標データとして記憶する。画像座標データでのｘ軸は圧延材５の幅方向に対応させ、画像座標データでのｚ軸は圧延材５の移送方向に対応させている。
さらに、画像認識部１８は、画像座標データを基に三角測量法の原理を用いて形状プロファイルを求め、求めた形状プロファイルを正規化して、二次元（ｘ軸、ｙ軸）の正規化座標データとして記憶する。 The analysis computer 14 includes an image recognition unit 18 and an analysis unit 19.
The image recognition unit 18 extracts the line from the reflected light (slit light) in the image stored in the image storage unit 17, and uses the coordinates of the line as two-dimensional (x axis, z axis) image coordinate data. Remember. The x axis in the image coordinate data corresponds to the width direction of the rolled material 5, and the z axis in the image coordinate data corresponds to the transport direction of the rolled material 5.
Further, the image recognition unit 18 obtains a shape profile using the principle of triangulation based on the image coordinate data, normalizes the obtained shape profile, and normalizes coordinate data of two dimensions (x axis, y axis). Remember as.

なお、画像認識部１８に記憶されている正規化座標データでの横軸（ｘ軸）は、圧延材５の幅方向に対応させ、正規化座標データでの横軸（ｙ軸）は、圧延材５の厚み方向に対応させている。
図３には、正規化された形状プロファイルが示されている。図３に示すように、画像認識部１８は、例えば、形状プロファイルの幅方向を±１の座標に正規化し、形状プロファイルの厚み方向を下限が０で上限が＋１となる座標に正規化している。
解析部１９は、耳波、中伸び、クォータ伸び等の圧延材５の平坦度パターンを表現することができる基底関数が具備されている。この基底関数を用いて、正規化された形状プロファイルを級数展開することで、形状プロファイルに含まれる平坦度パターンの度合いを求めて圧延後の圧延材５の形状プロファイルの特性を検出することができる。 The horizontal axis (x axis) in the normalized coordinate data stored in the image recognition unit 18 corresponds to the width direction of the rolled material 5, and the horizontal axis (y axis) in the normalized coordinate data is the rolling. It corresponds to the thickness direction of the material 5.
FIG. 3 shows a normalized shape profile. As shown in FIG. 3, for example, the image recognition unit 18 normalizes the width direction of the shape profile to coordinates of ± 1, and normalizes the thickness direction of the shape profile to coordinates where the lower limit is 0 and the upper limit is +1. .
The analysis unit 19 includes a basis function that can express a flatness pattern of the rolled material 5 such as ear waves, medium elongation, and quarter elongation. By using this basis function, the normalized shape profile is expanded in series, so that the degree of the flatness pattern included in the shape profile can be obtained and the shape profile characteristics of the rolled material 5 after rolling can be detected. .

基底関数としては、式（１）で示されるチェビシェフ関数を採用する。   As the basis function, the Chebyshev function represented by the equation (1) is adopted.

Figure 2008307586
Figure 2008307586

チェビシェフ関数は、耳波、中伸び、クォータ伸び等の圧延材５の平坦度パターンを最も表現し易い関数である。
チェビシェフ関数と圧延材の平坦度パターンについて説明する。
図４は０次〜４次までのチェビシェフ関数を図示したもので、以下の説明では、同図の横軸を圧延材５の幅方向と対応させると共に、同図の縦軸を圧延材５の厚み方向における平坦度の度合いと対応させて考える。
このようにして、０次〜４次までのチェビシェフ関数と圧延材５の形状プロファイルとの関係を見ると、平坦度の度合いを示す値がマイナスとなる範囲では圧延材５が凹んでいる状態であると見なすことができ、平坦度の度合いを示す値がプラスとなる範囲では圧延材５が突出している状態であると見なすことができる。 The Chebyshev function is a function that most easily expresses the flatness pattern of the rolled material 5 such as ear waves, medium elongation, and quarter elongation.
The Chebyshev function and the flatness pattern of the rolled material will be described.
FIG. 4 illustrates the Chebyshev function from the 0th order to the 4th order. In the following description, the horizontal axis of the figure corresponds to the width direction of the rolled material 5, and the vertical axis of the figure represents the rolled material 5. This is considered in correspondence with the degree of flatness in the thickness direction.
Thus, when the relationship between the Chebyshev function from the 0th order to the 4th order and the shape profile of the rolled material 5 is seen, the rolled material 5 is in a recessed state within a range in which the value indicating the degree of flatness is negative. It can be considered that the rolled material 5 is protruding in a range where the value indicating the degree of flatness is positive.

説明の便宜上、以降、平坦度の度合いを示す値のことを単に平坦度ということがある。 図４（ａ）に示すように、０次のチェビシェフ関数は、Ｔ0（ｘ）＝１となるもので一定値の直線であるため、照射部１０や撮像部１１の設置精度に起因するオフセット（位置ズレ）の外乱を表すことができる。
図４（ｂ）に示すように、１次のチェビシェフ関数は、Ｔ1（ｘ）＝ｘとなるもので傾きが一定の直線であるため、照射部１０や撮像部１１の設置精度に起因して発生する傾きを表すことができる。 For convenience of explanation, hereinafter, a value indicating the degree of flatness may be simply referred to as flatness. As shown in FIG. 4A, the 0th-order Chebyshev function is T 0 (x) = 1 and is a straight line having a constant value, so that the offset due to the installation accuracy of the irradiation unit 10 and the imaging unit 11 is offset. It is possible to represent a disturbance of (position shift).
As shown in FIG. 4B, the first-order Chebyshev function is a straight line having a constant inclination with T 1 (x) = x, and is therefore caused by the installation accuracy of the irradiation unit 10 and the imaging unit 11. Can be expressed.

図４（ｃ）に示すように、２次のチェビシェフ関数Ｔ2（ｘ）は、基点における平坦度が−１で最も小さく、横軸の最大値（＋１）及び最小値（−１）での平坦度が＋１で最も大きな曲線であるため、圧延材５の幅方向両端側が盛り上がる耳波を表現することができる。
また、２次のチェビシェフ関数Ｔ2（ｘ）は、基点での平坦度が＋１で、横軸の最大値及び最小値での平坦度が−１ともなりうるので、圧延材５の幅方向中心部側が盛り上がる中伸びを表現することができる。 As shown in FIG. 4C, the second-order Chebyshev function T 2 (x) has the smallest flatness at the base point of −1, and the maximum value (+1) and the minimum value (−1) on the horizontal axis. Since the flatness is the largest curve at +1, it is possible to express an ear wave that rises at both ends in the width direction of the rolled material 5.
Further, since the secondary Chebyshev function T 2 (x) has a flatness at the base point of +1 and the flatness at the maximum value and the minimum value of the horizontal axis can be −1, the center of the rolled material 5 in the width direction It is possible to express the middle elongation that the club side rises.

図４（ｄ）に示すように、３次のチェビシェフ関数［Ｔ3（ｘ）］は、基点から左側の範囲においては、平坦度が０→＋１→−１となり、右側の範囲においては平坦度が０→−１→０となる曲線であるため、圧延材５の中心部から圧延材５の両側に対照的な凹凸がある状態を表現することができる。
図４（ｅ）に示すように、４次のチェビシェフ関数［Ｔ4（ｘ）］は、平坦度が、横軸の最小値（−１）で＋１、横軸のマイナス側の中間値（−０．７付近）で−１、基点で＋１、横軸のプラス側の中間値（＋０．７付近）で−１、横軸の最大値（＋１）で＋１となる曲線であるので、耳波と中伸とを複合させた複合伸びを表現することができる。 As shown in FIG. 4D, the cubic Chebyshev function [T 3 (x)] has a flatness of 0 → + 1 → −1 in the range on the left side from the base point, and the flatness in the range on the right side. Since it is a curve from 0 → -1 → 0, it is possible to express a state in which there are contrasting irregularities on both sides of the rolled material 5 from the center of the rolled material 5.
As shown in FIG. 4E, the fourth-order Chebyshev function [T 4 (x)] has a flatness of +1 for the minimum value (−1) on the horizontal axis and an intermediate value (− on the negative side of the horizontal axis). -1 at the vicinity of 0.7, +1 at the base point, -1 at the intermediate value on the positive side of the horizontal axis (around +0.7), and +1 at the maximum value of the horizontal axis (+1). It is possible to express a composite elongation that is a combination of the intermediate elongation and the intermediate elongation.

また、４次のチェビシェフ関数［Ｔ4（ｘ）］は、平坦度が横軸の最小値（−１）で−１、横軸のマイナス側の中間値（−０．７付近）で＋１、基点で−１、横軸のプラス側の中間値（＋０．７付近）で＋１、横軸の最大値（＋１）で−１となる曲線であるので、複合伸びを上下に反転させたクオータ伸びを表現できる。
式（１）で表されるチェビシェフ関数を用いると、形状プロファイルｙは式（２）に示すようになる。 The fourth-order Chebyshev function [T 4 (x)] has a flatness of −1 for the minimum value (−1) on the horizontal axis, +1 for the intermediate value on the negative side of the horizontal axis (around −0.7), Since the curve is -1 at the base point, +1 at the intermediate value on the positive side of the horizontal axis (near +0.7), and -1 at the maximum value (+1) on the horizontal axis, the quarter elongation is obtained by inverting the composite elongation vertically. Can be expressed.
When the Chebyshev function represented by Expression (1) is used, the shape profile y is as shown in Expression (2).

Figure 2008307586
Figure 2008307586

この実施の形態では、式（２）において、Ｎは展開係数でＮ＝４としていて、式（２）’のようになる。この式（２）’が解析部１９に具備されている。なお、展開係数Ｎ＝４〜６の範囲とするのが好ましい。   In this embodiment, in Expression (2), N is an expansion coefficient and N = 4, and Expression (2) 'is obtained. This expression (2) ′ is included in the analysis unit 19. The expansion coefficient N is preferably in the range of 4-6.

Figure 2008307586
Figure 2008307586

解析部１９は、式（２）’により、圧延材５の形状プロファイルを級数展開して、級数展開の係数Ｃ0〜Ｃ4を求める。即ち、形状プロファイルをチェビシェフ関数展開して係数Ｃ0〜Ｃ4を求める。
級数展開の係数を求めるにあたっては、式（３）で示されるチェビシェフ関数における直交条件を用いて求める。 The analysis unit 19 performs series expansion of the shape profile of the rolled material 5 by Equation (2) ′, and obtains coefficients C 0 to C 4 for series expansion. That is, the coefficients C 0 to C 4 are obtained by expanding the shape profile with the Chebyshev function.
In obtaining the series expansion coefficient, the coefficient is obtained by using the orthogonal condition in the Chebyshev function expressed by the equation (3).

Figure 2008307586
Figure 2008307586

式（３）により、級数展開の係数は式（４）のように表すことができる。   From equation (3), the coefficient of series expansion can be expressed as in equation (4).

Figure 2008307586
Figure 2008307586

式（４）に示される積分は例えばGaussの数値積分法により、数点の積分点で実用上の精度で簡単に計算することができる。なお、式（３）及び式（４）おいてεnは、ｎ＝０のとき、εn＝２であって、ｎ＝０以外（ｎ＝１,２,３・・・）では、εn＝１である。
解析部１９は、圧延材５の形状プロファイルに対して、式（４）により求めた級数展開の係数及びその時間変化を圧延制御部に送信したり、モニタ１５で表示するようになっている。
形状検出装置２の動作及び本発明における圧延材５の形状検出方法について、図５を用いて説明する。 The integration represented by the equation (4) can be easily calculated with practical accuracy at several integration points by, for example, Gauss's numerical integration method. In the equations (3) and (4), ε n is ε n = 2 when n = 0, and ε n is other than n = 0 (n = 1, 2, 3,...). n = 1.
The analysis unit 19 transmits the coefficient of series expansion obtained by the equation (4) and its change over time to the shape profile of the rolled material 5 to the rolling control unit or displays it on the monitor 15.
The operation of the shape detection device 2 and the method for detecting the shape of the rolled material 5 in the present invention will be described with reference to FIG.

図５に示すように、圧延材５が圧延機１により圧延されて、最下流側のワークロール６，６から圧延材５の先端部が出ると、照射部１０により圧延材５の表面に向けてスリット光を照射する（Ｓ１）。
撮像部１１により圧延材５の表面から反射された反射光を撮像して、その画像を制御用コンピュータ１３に送信して画像記憶部１７に記憶すると共に、解析用コンピュータ１４に画像を送信する（Ｓ２）。解析用コンピュータ１４の画像認識部１８によって、制御用コンピュータ１３を介して撮像部１１から送られてきた画像から反射光のラインを抽出する（Ｓ３）。 As shown in FIG. 5, when the rolled material 5 is rolled by the rolling mill 1 and the tip of the rolled material 5 comes out from the work rolls 6, 6 on the most downstream side, it is directed toward the surface of the rolled material 5 by the irradiation unit 10. Then, the slit light is irradiated (S1).
The reflected light reflected from the surface of the rolled material 5 is imaged by the imaging unit 11, the image is transmitted to the control computer 13 and stored in the image storage unit 17, and the image is transmitted to the analysis computer 14 ( S2). A line of reflected light is extracted from the image sent from the imaging unit 11 via the control computer 13 by the image recognition unit 18 of the analysis computer 14 (S3).

画像認識部１８によって、抽出された反射光のラインを座標に変換して、画像座標データとして記憶し、反射光（光切断線）に三角測量法の原理を適用して形状プロファイルを算出する（Ｓ４）。算出された形状プロファイルを正規化する（Ｓ５）。
画像座標データを正規化した正規化座標データを解析部１９に送信して、解析部１９に具備されるれた基底関数を用いて、圧延材５の形状プロファイルを級数展開する（Ｓ６）。圧延材５の形状プロファイルを級数展開した係数は、解析用コンピュータ１４等に保存する（Ｓ７）。 The extracted line of reflected light is converted into coordinates by the image recognition unit 18 and stored as image coordinate data, and the shape profile is calculated by applying the principle of triangulation method to the reflected light (light cutting line) ( S4). The calculated shape profile is normalized (S5).
The normalized coordinate data obtained by normalizing the image coordinate data is transmitted to the analysis unit 19, and the shape profile of the rolled material 5 is expanded in series using the basis function provided in the analysis unit 19 (S6). A coefficient obtained by series expansion of the shape profile of the rolled material 5 is stored in the analysis computer 14 or the like (S7).

形状検出制御装置１２の解析用コンピュータ１４から圧延材５の形状プロファイルを級数展開した係数が、モニタ１５に送信されて各係数の度合いが表示されると共に、当該係数が圧延用制御部８に送信される（Ｓ８）。圧延用制御部８では、係数に基づいて圧延荷重の調整やロールギャップ等の調整を行う。
撮像部１１で撮像した画像においてスリット光が所定の位置にあるか無いかにより、圧延材５が通板中であるか否かを判断して、圧延材５が通板中（所定の位置にスリット光有り）であれば、Ｓ２に戻り、圧延材５の撮像を繰り返し行う（Ｓ９）。圧延材５が通板中（所定の位置にスリット光有り）でなければ、撮像部１１での撮像を停止して形状検出を終了する。 Coefficients obtained by expanding the shape profile of the rolled material 5 from the analysis computer 14 of the shape detection control device 12 are transmitted to the monitor 15 to display the degree of each coefficient, and the coefficients are transmitted to the rolling control unit 8. (S8). The rolling control unit 8 adjusts the rolling load and the roll gap based on the coefficient.
It is determined whether or not the rolling material 5 is passing through the image picked up by the imaging unit 11 based on whether or not the slit light is at a predetermined position. If there is a slit light), the process returns to S2, and imaging of the rolled material 5 is repeated (S9). If the rolling material 5 is not passing through (there is slit light at a predetermined position), the imaging by the imaging unit 11 is stopped and the shape detection is ended.

図６は形状検出装置２及び本発明の圧延材５の形状検出方法により、圧延材５の先端から後端にかけての圧延材５の形状プロファイルを解析した場合の係数の分布を示したものである。
図６に示すように、チェビシェフ関数の級数展開の各係数の出現度合いを表すことで圧延材５の形状プロファイルの特性を検出することができる。
例えば、図６（ｃ）に示すように、圧延材５が後端（尾端）にいくにしたがって係数Ｃ２がプラス側へ大きくなっていることから、圧延材５は次第に耳波状態になっていると見ることができる。また、圧延材５での各位置での各係数のバランスを見たとき、例えば、他の係数に比べて係数Ｃ４が非常に大きい場合は、圧延材５の形状プロファイルは、クオータ伸び又は複合伸びの状態であると見ることができる。 FIG. 6 shows the distribution of coefficients when the shape profile of the rolled material 5 from the front end to the rear end of the rolled material 5 is analyzed by the shape detecting device 2 and the shape detecting method of the rolled material 5 of the present invention. .
As shown in FIG. 6, the characteristics of the shape profile of the rolled material 5 can be detected by expressing the degree of appearance of each coefficient in the series expansion of the Chebyshev function.
For example, as shown in FIG. 6 (c), since the coefficient C2 increases toward the plus side as the rolled material 5 goes to the rear end (tail end), the rolled material 5 gradually becomes an ear wave state. You can see that. Further, when looking at the balance of each coefficient at each position in the rolled material 5, for example, when the coefficient C4 is very large compared to other coefficients, the shape profile of the rolled material 5 is a quarter elongation or a composite elongation. It can be seen that

以上、予め圧延材５の複数の平坦度パターンを表現可能な基底関数を定めておき、基底関数で画像から得られる圧延材５の形状プロファイルを級数展開して、級数展開の係数にを表示するようにしているので、形状プロファイルに含まれる平坦度パターンの度合いが分かるようになり、形状プロファイルの特性を検出することができる。また、基底関数として直交関数を採用していることから圧延材５の形状プロファイルを級数展開し易い。圧延材５の形状プロファイルを級数展開した際の係数を記憶（保存）しているため、画像を直接保存する場合に比べて記憶部の容量が小さくできる。ゆえに、画像を保存する場合に比べて、数多くの圧延材５の形状プロファイルをデータとして長期的に保存することが可能であると共に、画像を撮る間隔であるサンプリング周期を短くすることができる。   As described above, a basis function capable of expressing a plurality of flatness patterns of the rolled material 5 is determined in advance, and the shape profile of the rolled material 5 obtained from the image is expanded in series with the basis function, and the coefficient of the series expansion is displayed. Thus, the degree of the flatness pattern included in the shape profile can be understood, and the characteristics of the shape profile can be detected. Further, since the orthogonal function is adopted as the basis function, the shape profile of the rolled material 5 can be easily expanded in series. Since the coefficient when the shape profile of the rolled material 5 is expanded in series is stored (stored), the capacity of the storage unit can be reduced as compared with the case of directly storing the image. Therefore, as compared with the case of storing an image, it is possible to store a large number of shape profiles of the rolled material 5 as data for a long period of time, and it is possible to shorten a sampling cycle, which is an interval at which an image is taken.

圧延ラインに形状検出装置を設けた設備図である。It is the equipment figure which provided the shape detection apparatus in the rolling line. 形状検出装置の構成図である。It is a block diagram of a shape detection apparatus. 座標データを正規化した図である。It is the figure which normalized the coordinate data. チェビシェフ関数と平坦度パターンの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a Chebyshev function and a flatness pattern. 圧延材の形状検出の動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement flow of the shape detection of a rolling material. 形状プロファイルを解析した場合の係数の分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the coefficient at the time of analyzing a shape profile.

符号の説明Explanation of symbols

１ 圧延機
２ 形状検出装置
５ 圧延材
１０ 照射部
１１ 撮像部
１２ 形状検出制御装置
１３ 制御用コンピュータ
１４ 解析用コンピュータ
１５ モニタ
１６ 撮像制御部
１７ 画像記憶部
１８ 画像認識部
１９ 解析部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling machine 2 Shape detection apparatus 5 Rolled material 10 Irradiation part 11 Imaging part 12 Shape detection control apparatus 13 Control computer 14 Analysis computer 15 Monitor 16 Imaging control part 17 Image storage part 18 Image recognition part 19 Analysis part

Claims (5)

圧延機により圧延された圧延材を計測して得られた形状プロファイルの特性を検出する圧延材の形状検出方法であって、
予め前記圧延材の平坦度パターンを表現可能な基底関数を定め、前記計測された圧延材の形状プロファイルを前記基底関数で級数展開し、該級数展開の係数に基づいて圧延材の形状プロファイルの特性を検出することを特徴とする圧延材の形状検出方法。 A method for detecting the shape of a rolled material, which detects the characteristics of the shape profile obtained by measuring the rolled material rolled by a rolling mill,
A basis function capable of expressing the flatness pattern of the rolled material is determined in advance, and the shape profile of the measured rolled material is series-expanded with the basis function, and the shape profile characteristics of the rolled material are based on the coefficient of the series expansion. Detecting the shape of the rolled material. 前記基底関数として、直交関数を採用することを特徴とする請求項１に記載の圧延材の形状検出方法。   2. The rolled material shape detection method according to claim 1, wherein an orthogonal function is adopted as the basis function. 前記基底関数として、直交性を備えたチェビシェフ関数を採用することを特徴とする請求項１に記載の圧延材の形状検出方法。   The rolled material shape detection method according to claim 1, wherein a Chebyshev function having orthogonality is adopted as the basis function. 前記級数展開の係数を圧延機の圧延制御に用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧延材の形状検出方法。   4. The rolled material shape detection method according to claim 1, wherein the coefficient of series expansion is used for rolling control of a rolling mill. 前記圧延材の形状プロファイルを計測するに際し、光切断法を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧延材の形状検出方法。   The method for detecting a shape of a rolled material according to any one of claims 1 to 4, wherein a light cutting method is used when measuring the shape profile of the rolled material.
JP2007158981A 2007-06-15 2007-06-15 Method for detecting the shape of rolled material Expired - Fee Related JP4854602B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007158981A JP4854602B2 (en) 2007-06-15 2007-06-15 Method for detecting the shape of rolled material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007158981A JP4854602B2 (en) 2007-06-15 2007-06-15 Method for detecting the shape of rolled material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008307586A true JP2008307586A (en) 2008-12-25
JP4854602B2 JP4854602B2 (en) 2012-01-18

Family

ID=40235673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007158981A Expired - Fee Related JP4854602B2 (en) 2007-06-15 2007-06-15 Method for detecting the shape of rolled material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4854602B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009288072A (en) * 2008-05-29 2009-12-10 Kobe Steel Ltd Shape measuring apparatus and shape measuring method
CN108367323A (en) * 2015-12-24 2018-08-03 Posco公司 Keep the flat device and method of rolling stock
US10589328B2 (en) 2015-07-28 2020-03-17 Primetals Technologies Austria GmbH Roll crown for the specific avoidance of quarter waves
EP4231232A1 (en) * 2022-02-22 2023-08-23 Primetals Technologies Japan, Ltd. Strip shape determining apparatus for metal strip, rolling mill, and determination method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4859858A (en) * 1971-11-24 1973-08-22
JPS5775214A (en) * 1980-10-30 1982-05-11 Mitsubishi Electric Corp Controlling system for shape of strip
JPS6140503A (en) * 1984-07-31 1986-02-26 Sumitomo Metal Ind Ltd Measurement of flatness degree of plate
JPS6240316A (en) * 1985-08-14 1987-02-21 Kawasaki Steel Corp Method for controlling soaking
JPH06523A (en) * 1992-02-28 1994-01-11 Nkk Corp Method for controlling sheet shape for sheet steel rolling
JPH10263650A (en) * 1997-03-19 1998-10-06 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for controlling shape in cluster rolling mill
JP2002153909A (en) * 2000-08-18 2002-05-28 Bfi Vdeh Inst Fuer Angewandte Forschung Gmbh Method and device for measuring and/or controlling flatness and flatness control system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4859858A (en) * 1971-11-24 1973-08-22
JPS5775214A (en) * 1980-10-30 1982-05-11 Mitsubishi Electric Corp Controlling system for shape of strip
JPS6140503A (en) * 1984-07-31 1986-02-26 Sumitomo Metal Ind Ltd Measurement of flatness degree of plate
JPS6240316A (en) * 1985-08-14 1987-02-21 Kawasaki Steel Corp Method for controlling soaking
JPH06523A (en) * 1992-02-28 1994-01-11 Nkk Corp Method for controlling sheet shape for sheet steel rolling
JPH10263650A (en) * 1997-03-19 1998-10-06 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for controlling shape in cluster rolling mill
JP2002153909A (en) * 2000-08-18 2002-05-28 Bfi Vdeh Inst Fuer Angewandte Forschung Gmbh Method and device for measuring and/or controlling flatness and flatness control system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009288072A (en) * 2008-05-29 2009-12-10 Kobe Steel Ltd Shape measuring apparatus and shape measuring method
US10589328B2 (en) 2015-07-28 2020-03-17 Primetals Technologies Austria GmbH Roll crown for the specific avoidance of quarter waves
CN108367323A (en) * 2015-12-24 2018-08-03 Posco公司 Keep the flat device and method of rolling stock
EP4231232A1 (en) * 2022-02-22 2023-08-23 Primetals Technologies Japan, Ltd. Strip shape determining apparatus for metal strip, rolling mill, and determination method

Also Published As

Publication number Publication date
JP4854602B2 (en) 2012-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2476867C2 (en) Method for defect detection in material and system for implementation of described method
JP6658711B2 (en) Surface defect detection method and surface defect detection device
US8459073B2 (en) Method for measuring sheet material flatness and method for producing steel sheet using said measuring method
JP4690727B2 (en) Optical shape measurement method
JP4854602B2 (en) Method for detecting the shape of rolled material
CN113188484B (en) Method for detecting outline area of head of hot-rolled coil
JP4896828B2 (en) Shape detection method and shape detection apparatus
CN105327950A (en) Hot rolling intermediate billet camber detecting device and detecting method considering thickness change
Li et al. Application of digital image correlation technique to dynamic measurement of the velocity field in the deformation zone in cold rolling
JP2014048226A (en) Shape inspection device of bar steel, and shape inspection method of bar steel
JP3629532B2 (en) Method and system for measuring real-time shape of continuously moving object
JP5036005B2 (en) Minute displacement measuring method and apparatus
Spinola et al. Real-time image processing for edge inspection and defect detection in stainless steel production lines
JP2019011995A (en) Rigidity measuring device, rigidity measuring method, and program
EP2937693B1 (en) Apparatus and method for stretch measurements of tissue webs
JP5060395B2 (en) Shape measuring apparatus and shape measuring method
JP5956411B2 (en) Shape measuring device
Yan et al. Online measurement system of slab front-end bending in hot rough rolling based on line structured light vision
KR100711403B1 (en) Apparatus for measuring tension of wire rod in wire rolling mill
JP2001201322A (en) Target of non-contact extensometer and non-contact extensomemter
Hyvärinen et al. Diffractive optical element based sensor for surface quality inspection of concave punches
Liu et al. Study on a new method for detecting flatness defects of hot rolling strip
TWI658266B (en) Method and system for evaluating quality of surface of work roll
Tratnig et al. A vision-based material tracking system for heavy plate rolling mills
JP6943168B2 (en) Inspection system and inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090929

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110715

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110726

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110926

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111025

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111025

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141104

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4854602

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees