JP2009192432A - Roll caliber position detector and roll caliber position detection method - Google Patents
Roll caliber position detector and roll caliber position detection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009192432A JP2009192432A JP2008035096A JP2008035096A JP2009192432A JP 2009192432 A JP2009192432 A JP 2009192432A JP 2008035096 A JP2008035096 A JP 2008035096A JP 2008035096 A JP2008035096 A JP 2008035096A JP 2009192432 A JP2009192432 A JP 2009192432A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- caliber
- roll
- center
- curve
- effective
- 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
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
この発明は、複数のカリバーロールを組み合わせて形成される圧延空間であるロールカリバーの各カリバー部分の相対位置関係を精度良く検出することができるロールカリバー位置検出装置およびロールカリバー位置検出方法に関するものである。 The present invention relates to a roll caliber position detection device and a roll caliber position detection method capable of accurately detecting the relative positional relationship of each caliber part of a roll caliber that is a rolling space formed by combining a plurality of caliber rolls. is there.
従来から、複数、特に3〜4つ以上の溝付きロール(カリバーロール)を組み合わせて形成した圧延空間をロールカリバーといい、このカリバーロールに被圧延材を通し、圧下を加えることによって種々の断面形状の圧延材を製造している。この圧延材の断面形状の精度を高めるためには、各カリバーロールを高精度で切削あるいは加工し、かつ各カリバーロールの空間的な配置を調整することが重要である。 Conventionally, a rolling space formed by combining a plurality of, particularly 3 to 4 or more grooved rolls (caliber rolls) is called a roll caliber, and various cross sections are obtained by passing a material to be rolled through the caliber roll and applying a reduction. A rolled material having a shape is manufactured. In order to increase the accuracy of the cross-sectional shape of the rolled material, it is important to cut or process each caliber roll with high accuracy and adjust the spatial arrangement of each caliber roll.
ロールカリバーの調整方法としては、調整者が、精度良く所定の外径に加工した基準棒をロールカリバーに嵌合させ、ロールカリバーと基準棒との嵌合状態および隙間を目視観察することによって各カリバーロールの配置を修正する方法や、投影機を用いてロールカリバーをスクリーン上に投影し、調整者が、この投影されたロールカリバー形状と基準形状とを比較して各カリバーロールの配置を修正する方法がある。しかしながら、いずれの調整方法も、調整者の目視観察に依存した一種の官能検査であり、再現性や客観性の点で問題があるとともに、調整にかかる時間および労力が大きいという問題があった。 As an adjustment method of the roll caliber, each adjuster adjusts the fitting state and the gap between the roll caliber and the reference rod by visually observing the fitting state and the gap between the roll caliber and the reference caliber processed to a predetermined outer diameter with high accuracy. The method of correcting the caliber roll arrangement, or using a projector to project the roll caliber onto the screen, the adjuster compares the projected roll caliber shape with the reference shape and corrects the arrangement of each caliber roll. There is a way to do it. However, any of the adjustment methods is a kind of sensory test depending on the visual observation of the adjuster, and there are problems in terms of reproducibility and objectivity, and there is a problem that time and labor for adjustment are large.
このような問題を解決するため、特許文献1では、回転移動するカメラを用いてロールカリバーエッジの影像を撮像し、エッジ端部位置を2値化処理によって検出し、この検出したエッジ端部位置をもとにロールカリバーの形状および位置を精密に測定するようにしている。
In order to solve such a problem, in
また、特許文献2では、ロールカリバーに向けて平行光線を投光し、ロールカリバーによって遮光される光のパターンをレンズ装置で拡大してスクリーンに投影するカメラ装置およびこのカメラ装置をロールカリバーの輪郭に沿って移動させるカメラ移動装置を用いて、ロールカリバー全周の輪郭形状を取得し、この取得したロールカリバーの輪郭データから各カリバーロールの調整量を計算するとともに、この計算結果をもとにロールカリバー形状を修正するものが記載されている。
Further, in
しかし、特許文献1,2のいずれも、ロールカリバーの全体形状を得るため、カメラを機械的に移動させているので、移動機構の機械的誤差が測定結果に重畳し、測定精度が劣化してしまう。一般に、リニアガイドなどのスライド機構の移動ガタは、20μm程度あるいはそれ以上であるため、ロールカリバーの形状計測では、曲率半径で数十mm〜数mm程度の誤差が生じる。
However, in both
これに対し、特許文献3では、撮像系が、ロールカリバー全体が1視野に収まるような倍率に設定され、1回の撮像でロールカリバーの全体画像を作成し、作成した画像から各カリバーロール毎に中央部輪郭、端部輪郭、テーパ部輪郭を抽出し、中央部輪郭から最外接寸法および輪郭中心点を算出し、端部輪郭およびテーパ部輪郭からカリバーロールの角点を算出し、調整しようとするカリバーロールの角点が対応するカリバーロールの角点に対して所定の位置となるようにロールカリバー形状の調整を行うようにしている。この特許文献3では、ロールカリバー全体を1回の撮像によって取得しているので、カメラなどの撮像手段の移動による機械的誤差が測定結果に重畳するという問題を解決している。 On the other hand, in Patent Document 3, the imaging system is set to a magnification such that the entire roll caliber fits in one field of view, and an entire image of the roll caliber is created by one imaging, and each caliber roll is created from the created image. Extract the center contour, end contour, and taper contour, calculate the outermost dimension and contour center point from the center contour, and calculate and adjust the caliber roll corner points from the end contour and taper contour. The roll caliber shape is adjusted so that the corner point of the caliber roll is a predetermined position with respect to the corner point of the corresponding caliber roll. In this patent document 3, since the whole roll caliber is acquired by one imaging, the problem that the mechanical error by movement of imaging means, such as a camera, is superimposed on a measurement result is solved.
ところで、特許文献3では、カリバーロールの角点を基準にロールカリバー形状の調整を行うようにしている。このカリバーロールの角点は、ロールカリバーのうちで圧延に寄与しない部分であるとともに、ロールカリバーの円弧中心が、必ずしもロール回転軸方向でカリバーロールの両角点の中心に位置するとは限らず、さらに角点近傍の研削の精度管理も高くない。したがって、カリバーロールの角点の相対位置関係をもとにロールカリバー形状の調整を行っても、ロールカリバーの円弧部分を精度良く調整することができない場合が多いという問題点があった。 By the way, in Patent Document 3, the roll caliber shape is adjusted based on the corner point of the caliber roll. The corner point of this caliber roll is a portion of the roll caliber that does not contribute to rolling, and the arc center of the roll caliber is not necessarily located at the center of both corner points of the caliber roll in the roll rotation axis direction. The precision control of grinding near the corner point is not high. Therefore, even if the roll caliber shape is adjusted based on the relative positional relationship between the corner points of the caliber roll, there is a problem that the arc portion of the roll caliber cannot often be accurately adjusted.
さらに、カリバーロールの角点を影像によって確実に検知するために、カリバーロールのテーパ部のシルエットが明瞭に撮像されていることが必要であるが、カリバーロールの角点近傍は、実際にはハウジングに組み込む際に機械油などが顕著に付着する部分であるため、影像が不明瞭となりやすく(特許文献3の第3図参照)、カリバーロールの角点の特定精度が劣化する場合が生じるという問題点があった。なお、この問題点を解決するために、テーパ部を含めたカリバーロール全体を高精度で切削し、あるいは角点近傍に機械油などが付着しないようにハウジングに組み込むことが考えられるが、これによってカリバーロールの製造および維持にかかるコストや組み込み作業負荷が増大するという新たな問題点が生じる。 Furthermore, in order to reliably detect the corner point of the caliber roll by the image, it is necessary that the silhouette of the tapered portion of the caliber roll is clearly imaged. Since it is a part where machine oil or the like adheres remarkably when it is incorporated into the stencil, the image tends to be unclear (see FIG. 3 of Patent Document 3), and the specific accuracy of the caliber roll corner points may deteriorate. There was a point. In order to solve this problem, it is conceivable to cut the entire caliber roll including the taper portion with high accuracy or to incorporate it into the housing so that machine oil does not adhere to the vicinity of the corner point. A new problem arises in that the cost and the built-in workload for the production and maintenance of caliber rolls increase.
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ロールカリバー形状調整のための各カリバーロールのカリバー部分の相対位置関係を高精度に検出することができるロールカリバー位置検出装置およびロールカリバー位置検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and a roll caliber position detecting device and a roll caliber position capable of detecting the relative positional relationship of the caliber portion of each caliber roll for roll caliber shape adjustment with high accuracy. An object is to provide a detection method.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかるロールカリバー位置検出装置は、複数のカリバーロールを組み合わせて形成される圧延空間であるロールカリバーの全カリバーを含む圧延方向断面形状を取得する断面形状取得手段と、取得された圧延方向断面形状をもとに各カリバーロールを識別するロール識別手段と、識別された各カリバーロールのカリバー部分の形状プロフィールを求め、各形状プロフィール内で圧延に寄与する有効カリバー曲線をそれぞれ抽出し、各有効カリバー曲線を描くための中心位置を算出する中心位置算出手段と、算出された各中心位置をもとに各カリバーロールの相対位置を算出して出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a roll caliber position detection device according to the present invention includes a cross-sectional shape in the rolling direction including all calibers of a roll caliber that is a rolling space formed by combining a plurality of caliber rolls. A cross-sectional shape acquiring means for acquiring the shape, a roll identifying means for identifying each caliber roll based on the acquired cross-sectional shape in the rolling direction, and determining a shape profile of the caliber portion of each identified caliber roll, Extracts the effective caliber curves that contribute to rolling in, calculates the center position for calculating the center position for drawing each effective caliber curve, and calculates the relative position of each caliber roll based on each calculated center position And output means for outputting.
また、この発明にかかるロールカリバー位置検出装置は、上記の発明において、前記中心位置算出手段は、前記有効カリバー曲線上の異なる2点の組によって形成される線分の垂直2等分線と該有効カリバー曲線との交点を求め、該交点から前記形状プロフィールが凹となる向きに、予め決定されている前記有効カリバー曲線の所定曲率半径に等しい距離となる点を該有効カリバー曲線の中心候補点として算出する処理を行うとともに該処理を他の異なる2点の組に対して繰り返し行って複数の中心候補点を算出し、該複数の中心候補点の位置をもとに前記中心位置を決定する処理を各カリバーロール毎に行うことを特徴とする。 Further, in the roll caliber position detection device according to the present invention, in the above invention, the center position calculation means includes a vertical bisector of a line segment formed by a set of two different points on the effective caliber curve, An intersection point with the effective caliber curve is obtained, and a point having a distance equal to a predetermined radius of curvature of the effective caliber curve determined in advance in a direction in which the shape profile is concave from the intersection is a center candidate point of the effective caliber curve And the process is repeated for two different sets of points to calculate a plurality of center candidate points, and the center position is determined based on the positions of the plurality of center candidate points. The processing is performed for each caliber roll.
また、この発明にかかるロールカリバー位置検出装置は、上記の発明において、前記中心位置算出手段は、前記有効カリバー曲線上の異なる2点の組によって形成される線分の垂直2等分線と該有効カリバー曲線との交点を求め、該交点から前記形状プロフィールが凹となる向きに、予め決定されている前記有効カリバー曲線の所定曲率半径に等しい距離となる点を該有効カリバー曲線の中心候補点として算出する処理を行うとともに該処理を他の異なる2点の組に対して繰り返し行って複数の中心候補点を算出し、さらに前記複数の中心候補点の位置の分散値を求め、該分散値が最小値または所定値以下となるように前記所定曲率半径を再設定して前記複数の中心候補点を算出する処理を繰り返し行い前記分散値が最小値または所定値以下となる前記複数の中心候補点を求め、該複数の中心候補点の位置をもとに前記中心位置を決定する処理を各カリバーロール毎に行うことを特徴とする。 Further, in the roll caliber position detection device according to the present invention, in the above invention, the center position calculation means includes a vertical bisector of a line segment formed by a set of two different points on the effective caliber curve, An intersection point with the effective caliber curve is obtained, and a point having a distance equal to a predetermined radius of curvature of the effective caliber curve determined in advance in a direction in which the shape profile is concave from the intersection is a center candidate point of the effective caliber curve And calculating the plurality of center candidate points by calculating the variance value of the positions of the plurality of center candidate points, and calculating the variance value. The predetermined radius of curvature is reset so as to calculate the plurality of center candidate points such that the variance value is equal to or less than the minimum value or the predetermined value. Comprising the determined multiple central candidate points, and performing processing of determining the central position based on the position of the center candidate points plurality of each caliber roll.
また、この発明にかかるロールカリバー位置検出装置は、上記の発明において、前記中心位置算出手段は、前記複数の中心候補点の加重平均位置を前記中心位置として決定することを特徴とする。 In the roll caliber position detection device according to the present invention as set forth in the invention described above, the center position calculation means determines a weighted average position of the plurality of center candidate points as the center position.
また、この発明にかかるロールカリバー位置検出装置は、上記の発明において、前記出力手段は、基準となるカリバーロールの前記中心位置と、他のカリバーロールの前記中心位置との偏差を出力することを特徴とする。 In the roll caliber position detection device according to the present invention, in the above invention, the output means outputs a deviation between the center position of a caliber roll serving as a reference and the center position of another caliber roll. Features.
また、この発明にかかるロールカリバー位置検出装置は、上記の発明において、前記出力手段は、前記所定曲率半径と、前記分散値が最小値あるいは所定値以下となった各カリバーロールの曲率半径との偏差を出力することを特徴とする。 Further, in the roll caliber position detection device according to the present invention, in the above invention, the output means includes the predetermined radius of curvature and the radius of curvature of each caliber roll whose variance value is a minimum value or a predetermined value or less. A deviation is output.
また、この発明にかかるロールカリバー位置検出方法は、複数のカリバーロールを組み合わせて形成される圧延空間であるロールカリバーの全カリバーを含む圧延方向断面形状を取得して各カリバーロールの相対位置を検出するロールカリバー位置検出方法において、取得された圧延方向断面形状をもとに各カリバーロールを識別して各カリバーロールのカリバー部分の形状プロフィールを求め、各形状プロフィール内で圧延に寄与する有効カリバー曲線をそれぞれ抽出し、各有効カリバー曲線を描くための中心位置を算出する中心位置算出ステップと、各中心位置をもとに各カリバーロールの相対位置を算出して出力する相対位置出力ステップと、を含むことを特徴とする。 Also, the roll caliber position detection method according to the present invention detects the relative position of each caliber roll by acquiring a rolling direction cross-sectional shape including all calibers of the roll caliber that is a rolling space formed by combining a plurality of caliber rolls. In the roll caliber position detection method, the effective caliber curve that identifies each caliber roll based on the acquired cross-sectional shape in the rolling direction, determines the shape profile of the caliber part of each caliber roll, and contributes to rolling within each shape profile A center position calculating step for calculating a center position for drawing each effective caliber curve, and a relative position output step for calculating and outputting a relative position of each caliber roll based on each center position. It is characterized by including.
また、この発明にかかるロールカリバー位置検出方法は、上記の発明において、前記中心位置算出ステップは、前記有効カリバー曲線上の異なる2点の組によって形成される線分の垂直2等分線と該有効カリバー曲線との交点を求め、該交点から前記形状プロフィールが凹となる向きに、予め決定されている前記有効カリバー曲線の所定曲率半径に等しい距離となる点を該有効カリバー曲線の中心候補点として算出する処理を行うとともに該処理を他の異なる2点の組に対して繰り返し行って複数の中心候補点を算出する中心候補点算出ステップと、前記複数の中心候補点の位置をもとに前記中心位置を決定する中心位置決定ステップと、を各カリバーロール毎に行い、各カリバーロール毎の前記中心位置を算出することを特徴とする。 In the roll caliber position detection method according to the present invention, in the above invention, the center position calculation step may include a vertical bisector of a line segment formed by a set of two different points on the effective caliber curve, An intersection point with the effective caliber curve is obtained, and a point having a distance equal to a predetermined radius of curvature of the effective caliber curve determined in advance in a direction in which the shape profile is concave from the intersection is a center candidate point of the effective caliber curve And a center candidate point calculating step of calculating a plurality of center candidate points by repeatedly performing the process for other two different sets of points, and based on the positions of the plurality of center candidate points The center position determining step for determining the center position is performed for each caliber roll, and the center position for each caliber roll is calculated.
また、この発明にかかるロールカリバー位置検出方法は、上記の発明において、前記中心位置算出ステップは、前記有効カリバー曲線上の異なる2点の組によって形成される線分の垂直2等分線と該有効カリバー曲線との交点を求め、該交点から前記形状プロフィールが凹となる向きに、予め決定されている前記有効カリバー曲線の所定曲率半径に等しい距離となる点を該有効カリバー曲線の中心候補点として算出する処理を行うとともに該処理を他の異なる2点の組に対して繰り返し行って複数の中心候補点を算出する中心候補点算出ステップと、前記複数の中心候補点の位置の分散値を求め、該分散値が最小値または所定値以下となるように前記所定曲率半径を再設定して前記中心候補点算出ステップの処理を繰り返し行い前記分散値が最小値または所定値以下となる前記複数の中心候補点を求める分散値算出ステップと、前記分散値算出ステップによって求まった前記複数の中心候補点の位置をもとに前記中心位置を決定する中心位置決定ステップと、を各カリバーロール毎に行い、各カリバーロール毎の前記中心位置を算出することを特徴とする。 In the roll caliber position detection method according to the present invention, in the above invention, the center position calculation step may include a vertical bisector of a line segment formed by a set of two different points on the effective caliber curve, An intersection point with the effective caliber curve is obtained, and a point having a distance equal to a predetermined radius of curvature of the effective caliber curve determined in advance in a direction in which the shape profile is concave from the intersection is a center candidate point of the effective caliber curve A center candidate point calculating step of calculating a plurality of center candidate points by repeatedly performing the process for two different sets of points and calculating a variance value of the positions of the plurality of center candidate points. The predetermined radius of curvature is reset so that the variance value is a minimum value or less than a predetermined value, and the processing of the center candidate point calculation step is repeated to obtain the variance value A variance value calculating step for obtaining the plurality of center candidate points that are a small value or less than a predetermined value, and a center position for determining the center position based on the positions of the plurality of center candidate points obtained by the variance value calculating step The determination step is performed for each caliber roll, and the center position for each caliber roll is calculated.
この発明にかかるロールカリバー位置検出装置およびロールカリバー位置検出方法では、複数のカリバーロールを組み合わせて形成される圧延空間であるロールカリバーの全カリバーを含む圧延方向断面形状を取得し、この取得された圧延方向断面形状をもとに各カリバーロールを識別して各カリバーロールのカリバー部分の形状プロフィールを求め、各形状プロフィール内で圧延に寄与する有効カリバー曲線をそれぞれ抽出し、各有効カリバー曲線を描くための中心位置を算出し、この各中心位置をもとに各カリバーロールの相対位置を算出して出力するようにしているので、ロールカリバー形状調整のための各カリバーロールのカリバー部分の相対位置関係を高精度に検出することができる。 In the roll caliber position detection apparatus and the roll caliber position detection method according to the present invention, the cross-sectional shape in the rolling direction including all the calibers of the roll caliber, which is a rolling space formed by combining a plurality of caliber rolls, is acquired. Each caliber roll is identified based on the cross-sectional shape in the rolling direction, the shape profile of the caliber part of each caliber roll is obtained, the effective caliber curve contributing to rolling is extracted from each shape profile, and each effective caliber curve is drawn. Center position is calculated, and the relative position of each caliber roll is calculated and output based on each center position, so the relative position of the caliber part of each caliber roll for roll caliber shape adjustment The relationship can be detected with high accuracy.
以下、添付図面を参照して、この発明に係るロールカリバー位置検出装置およびロールカリバー位置検出方法の好適な実施の形態について説明する。なお、実施の形態により、この発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分又は相当する部分には同一の符号を付している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a roll caliber position detection device and a roll caliber position detection method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In the description of the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
(実施の形態1)
まず、この発明の実施の形態1について説明する。図1は、この発明の実施の形態1であるロールカリバー位置検出装置の概要構成を示す模式図である。なお、この実施の形態1では、カリバーロールミルの一種である4ロールミルハウジングに適用された場合のロールカリバー位置検出装置について説明する。
(Embodiment 1)
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a roll caliber position detection device according to
図1において、このロールカリバー位置検出装置は、軸受ハウジング1内に、複数のカリバーロールからなる被測定対象のロール2を有し、ロール2のロールカリバー形状を調整するための各カリバーロールの相対位置を検出するものである。
In FIG. 1, this roll caliber position detection apparatus has a
軸受ハウジング1内部は、図2に示すように、4つのカリバーロールであるロール2a〜2dが圧延材22を囲んで配置される。すなわち、ロール2a,2bがX方向で対向配置され、ロール2c,2dがY方向で対向配置される。ただし、圧延材22は、ロールカリバー位置検出時には、除かれる。各ロール2a〜2dは、各ロール2a〜2dの回転軸である圧延軸21a〜21dを有し、各ロール2a〜2dの圧下方向と圧延軸21a〜21dの軸方向とは直交して配置される。したがって、ロールカリバーの調整を行う場合、各ロール2a〜2dは、圧下方向に平行な方向(圧下方向)と圧下方向に直交する方向(スラスト方向)とを調整する必要がある。たとえば、ロール2aは、圧下方向であるX方向とスラスト方向であるY方向とを調整する必要がある。
In the
この軸受ハウジング1内のロール2のロールカリバーの位置検出を行うため、図1に示したロールカリバー位置検出装置は、照明光を発する照明光源7と、照明光を導光する光ファイバ8と、光ファイバ8から導光された照明光を、図2に示す領域Eのようにロールカリバーを覆い、各圧延軸21a〜21dに直交する略円柱形の平行光に変換する投光レンズ6とからなる投光系を有する。なお、図1では、光ファイバ8を介して照明光源7と投光レンズ6とが分離された構成であるが、光ファイバ8を削除して、照明光源7と投光レンズ6とを一体的に構成してもよい。
In order to detect the position of the roll caliber of the
また、ロールカリバー位置検出装置は、ロールカリバーを通過した平行光の一部であってロール2のカリバー部が遮って生成される図3に示すような明暗像を撮像面に結像させる撮像レンズ9と、上述した撮像面に入力された明暗像を撮像する撮像部10と、撮像部10によって撮像された画像データを制御本体部11に伝送する接続ケーブル10aとからなる受光系を有する。撮像レンズ9は、物体側テレセントリック光学系を形成するレンズが用いられ、この光学系の光軸Cは、被圧延材のパスラインに平行で、かつ投光系の光軸に一致することが好ましい。また、撮像部10は、2次元CCDなどのエリアセンサを用いて実現されるが、画像解像度を高める必要がある場合、ガルバノメータミラーなどを用いた光軸掃引手段とラインセンサとを用いて実現してもよい。
In addition, the roll caliber position detection device is an imaging lens that forms on the imaging surface a bright and dark image as shown in FIG. 3 that is a part of the parallel light that has passed through the roll caliber and is generated by blocking the caliber portion of the
ここで、画像解像度は、ロール2による最大圧延径を90mm、ロールカリバー調整限界を0.1mmとすると、2048×2048画素のエリアセンサを用いることによって画素分解能は、90/2048=0.044mmとなり十分な解像度を得ることができる。
Here, assuming that the maximum rolling diameter by
制御本体部11は、接続ケーブル11aを介して入力された画像データを受け付ける入力インターフェースとしての画像入力部12と、画像入力部12に入力された画像データから、図4に示すようなロールカリバーのエッジ画像を生成する画像処理部13と、このエッジ画像から4つのロール2a〜2dをそれぞれ識別するロール識別部14と、ロール識別部14が識別した各ロール2a〜2d毎に、図5に示すようなカリバー部分のみを切り出したプロフィールPFを生成し、プロフィールPFの中から圧延に寄与する有効カリバー領域REの有効カリバー曲線を抽出し、この有効カリバー曲線を描くための中心位置を算出する中心位置算出手段としての演算部15と、各ロール2a〜2dの中心位置をもとに各ロール2a〜2dの相対位置を表示出力する出力手段としての表示部16と、CPUなどによって実現され、画像入力部12,画像処理部13,ロール識別部14,演算部15,表示部16,および照明光源7を少なくとも制御する制御部17と、各種プログラムおよびデータを保持するとともに演算に必要な記録領域を確保する記憶部18とを有する。なお、投光系、受光系、および画像入力部12は、断面形状取得手段として機能する。
The control main body 11 includes a roll caliber as shown in FIG. 4 from the
ここで、演算部15は、中心位置を算出する場合、図6に示すように、有効カリバー曲線上の異なる2点P1a,P1bの組によって形成される線分の垂直2等分線とこの有効カリバー曲線との交点PC1を求め、この交点PC1からプロフィールPFが凹となる向きに、予め決定されている有効カリバー曲線の所定曲率半径(公称カリバー曲率半径)Rに等しい距離Rとなる点を有効カリバー曲線の中心候補点P1として算出する。同様に、2点P2a,P2bの組によって形成される線分の垂直2等分線とこの有効カリバー曲線との交点PC2を求め、この交点PC2からプロフィールPFが凹となる向きに、公称カリバー曲率半径Rに等しい距離Rとなる点を中心候補点P2として算出する。同様な処理を他の異なる2点の組に対して繰り返し行い複数の中心候補点からなる中心候補点群Pを算出し、この中心候補点群Pの加重平均位置を、有効カリバー曲線を描く中心位置として求める。すなわち、演算部15は、他の3つのロールに対応するプロフィールに対しても中心位置を求める。表示部16は、これら4つの中心位置を各ロール2a〜2dの位置として各ロール2a〜2dの相対位置関係を表示出力する。
Here, when calculating the center position, as shown in FIG. 6, the
なお、投光レンズ6と撮像レンズ9との間には、拡幅治具3a,3bが設けられ、ロールギャップが不安定とならないようにロールギャップを拘束する。すなわち、拡幅治具3aは、投光レンズ6とロール2a,2bとの間に設けられ、投光レンズ6側からロール2a,2b間に挿入されてロール2a,2b間を拡幅する。また、拡幅治具3bは、撮像レンズ9とロール2c,2dとの間に設けられ、撮像レンズ9側からロール2c,2d間に挿入されてロール2c,2d間を拡幅する。なお、拡幅治具3a,3bは、筒状に形成され、内部に平行光が通過できるように構成されているが、拡幅治具3a,3bの内面反射光のゴーストが生じないように、投光レンズ6の口径と、拡幅治具3a,3bの内径と、投光レンズ6の開口数とを調整することが好ましい。
Note that widening
上述したように、投光レンズ6の光軸と撮像レンズ9の光軸とが一致し、かつ軸受ハウジング1のパスラインが平行あるいは一致することが好ましいが、この位置関係を容易に実現するため、この実施の形態1では、ハウジング架台4が設けられ、ハウジング架台4の上面に、軸受ハウジング1の下部を3方向から囲むようにストッパ5を配置して軸受ハウジングを固定するようにしている。このストッパ5は、図示しない押しボルトによって当たり止めさせるようにして、簡易かつ再現性良く配置固定できるようにしている。さらに、ハウジング架台4には、投光レンズ6および撮像レンズ9をそれぞれ保持する光学系保持機構19a,19bが設けられている。このハウジング架台4、ストッパ5、および位置調整機構を有する光学系保持機構19a,19bによって、上述した光軸およびパスラインの一致調整が容易になる。なお、ハウジング架台4への軸受ハウジング1の設置時に各光学系保持機構19a,19bを退避して破損を防ぐことができる退避機構を設けることが好ましい。
As described above, it is preferable that the optical axis of the projection lens 6 and the optical axis of the
ここで、図7に示したフローチャートを参照して実施の形態1によるロールカリバー位置検出処理手順について説明する。図7において、制御部17は、照明光源7に照明光を出力させ、撮像部10によってロールカリバーを映し出した明暗像を撮像させ、この明暗像を示す画像データを画像入力部12によって取得する(ステップS101)。その後、画像処理部13は、この画像データから図4に示すカリバー部分を含むエッジ画像を生成する(ステップS102)。その後、ロール識別部14は、このエッジ画像から各ロール2a〜2dを識別し、演算部15は、各ロール2a〜2dのカリバー部分の4つのプロフィールPFを切り出す(ステップS103)。
Here, the roll caliber position detection processing procedure according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In FIG. 7, the
さらに、演算部15は、ロールカリバーに予め設定された公称カリバー曲率半径Rを読み出す(ステップS104)。そして、1つのプロフィールPFの選択読出を行い(ステップS105)、さらに有効カリバー領域REの設定処理を行い(ステップS106)、変数nを初期値0に設定する(ステップS107)。
Furthermore, the calculating
そして、演算部15は、有効カリバー領域RE内のプロフィールPFから2点を選択し(ステップS108)、この2点を結ぶ線分の垂直2等分線を算出し(ステップS109)、この垂直2等分線とプロフィールPFとの交点を求め、プロフィールPFの凹側の垂直2等分線上であって、交点から距離Rの点を、カリバーの円中心の候補点(中心候補点)として設定する(ステップS110)。
Then, the
その後、変数nをインクリメントし(ステップS111)、さらに変数nが所定の整数値Nを超えたか否かを判断する(ステップS112)。変数nが所定の整数値Nを超えない場合(ステップS112,No)、ステップS108に移行し、変数nが所定の整数値Nを超えるまで中心候補点の算出を行う。 Thereafter, the variable n is incremented (step S111), and it is further determined whether or not the variable n exceeds a predetermined integer value N (step S112). When the variable n does not exceed the predetermined integer value N (No in step S112), the process proceeds to step S108, and the center candidate point is calculated until the variable n exceeds the predetermined integer value N.
一方、変数nが所定の整数値Nを超えた場合(ステップS112,Yes)、得られた複数の中心候補点からなる座標群の加重平均値を、現在処理しているロールのカリバー中心(中心位置)として決定する(ステップS113)。 On the other hand, when the variable n exceeds the predetermined integer value N (step S112, Yes), the weighted average value of the obtained coordinate group composed of a plurality of center candidate points is set to the caliber center (center of the currently processed roll). Position) (step S113).
その後、次のプロフィールPFがあるか否かを判断する(ステップS114)。次のプロフィールPFがある場合(ステップS114,Yes)、ステップS105に移行し、次のプロフィールPFの選択読出を行って上述した処理を行い、カリバー中心位置を決定する。一方、次のプロフィールPFがない場合(ステップS114,No)、表示部16は、基準ロールのカリバー中心に対する他のロールのカリバー中心の偏差を表示出力し(ステップS115)、本処理を終了する。
Thereafter, it is determined whether or not there is a next profile PF (step S114). When there is the next profile PF (step S114, Yes), the process proceeds to step S105, the next profile PF is selectively read and the above-described processing is performed, and the caliber center position is determined. On the other hand, when there is no next profile PF (step S114, No), the
図8は、表示部16によるカリバー中心の偏差の表示出力例を示す図である。図8に示すように、図2上、左に位置するロール2aを基準ロールとして、図2上、上に位置するロール2c、右に位置するロール2b、下に位置するロール2dのそれぞれに対して、X方向に対する偏差ΔXおよびY方向に対する偏差ΔYが表示出力される。これらの偏差ΔX,ΔYは、それぞれのカリバー中心間の偏差をもとに求めたものである。
FIG. 8 is a diagram illustrating a display output example of the caliber center deviation by the
なお、公称カリバー曲率半径Rと被圧延材の半径φとが等しくないことがわかっている場合、その補正値を加味した偏差の値をロールカリバーの修正量として表示出力すればよい。また、実際のロールチョックにおけるロールカリバー調整は、ロールの移動量を正確に設定して動かすことができない場合が多いので、各ロールの偏差が所定の許容範囲内に入っているか否かの判定を行い、この判定結果と、偏差の方向に対応した修正方向、たとえば、圧下方向にプラスあるいはマイナス、スラスト方向にプラスあるいはマイナスなどを表示出力するようにしてもよい。 If it is known that the nominal caliber curvature radius R and the radius φ of the material to be rolled are not equal, the deviation value including the correction value may be displayed and output as the correction amount of the roll caliber. In addition, roll caliber adjustment in an actual roll chock often cannot be moved by accurately setting the movement amount of the roll, so it is determined whether or not the deviation of each roll is within a predetermined allowable range. The determination result and the correction direction corresponding to the direction of deviation, for example, plus or minus in the reduction direction, plus or minus in the thrust direction may be displayed and output.
図9は、図1に示したロールカリバー位置検出装置によるロールカリバーの算出中心の移動量とロールカリバーの実測定移動量との関係を示す図である。図9では、ロールをチョック内で圧下方向に移動させながらこの実施の形態1によるロールカリバーの位置検出方法によってカリバーの中心位置を算出し、その移動量を高精度のレーザー距離計で実測定した結果を示している。図9に示すように、圧下方向については、算出中心の移動量と実移動量とがほぼ同じで良く一致し、スラスト方向については、ほぼ変化なく、これもよく一致している。この結果から、この実施の形態1によるロールカリバーの位置検出方法によって高精度に位置検出できることが確認できた。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the movement amount of the calculation center of the roll caliber by the roll caliber position detection device shown in FIG. 1 and the actual measurement movement amount of the roll caliber. In FIG. 9, the center position of the caliber is calculated by the roll caliber position detection method according to the first embodiment while moving the roll in the down direction in the chock, and the amount of movement is actually measured with a high-precision laser distance meter. Results are shown. As shown in FIG. 9, in the reduction direction, the movement amount of the calculation center and the actual movement amount are almost the same and agree well, and the thrust direction is almost the same and there is almost no change. From this result, it was confirmed that the position can be detected with high accuracy by the position detection method of the roll caliber according to the first embodiment.
この実施の形態1では、ロールカリバー全体を撮像した画像データからエッジ画像を求め、このエッジ画像から各ロールを識別し、識別した各ロールの有効カリバー曲線を描く中心位置を求め、この求めた中心位置の偏差を各ロール位置の偏差として表示出力するようにしているので、精度の高いロールカリバーの位置検出を行うことができ、この位置検出結果をもとにロールカリバー調整を行うことができる。 In the first embodiment, an edge image is obtained from image data obtained by imaging the entire roll caliber, each roll is identified from the edge image, a center position for drawing the effective caliber curve of each identified roll is obtained, and the obtained center Since the position deviation is displayed and output as the deviation of each roll position, the position of the roll caliber can be detected with high accuracy, and the roll caliber adjustment can be performed based on the position detection result.
特に、この実施の形態1では、ロールカリバー全体を一度に撮像しているので、各ロールのカリバー部分を移動して撮像した場合に比して、撮像装置の移動がないので、機械的誤差を無くすることができる。さらに、カリバーロールの角点を基準にせず、カリバー部分の有効カリバー曲線のみから有効カリバー曲線を描くための中心位置を求め、この中心位置によって各カリバーロールの相対位置関係を求めるようにしているので、常に精度の高いロールカリバーの位置検出を行うことができる。また、カリバーロールの角点を基準にして高精度の位置検出を行う場合に生じた問題点、すなわち、テーパ部を含めたカリバーロール全体を高精度で切削するというカリバーロールの製造および維持にかかるコストの増大や、角点近傍に機械油などが付着しないようにハウジングに組み込むという作業負荷の増大もなく、カリバーロールの位置検出を簡易かつ高精度に行うことができる。 In particular, in the first embodiment, since the entire roll caliber is imaged at a time, there is no movement of the imaging device as compared with the case where the caliber portion of each roll is moved and imaged. Can be eliminated. In addition, the center position for drawing the effective caliber curve is obtained only from the effective caliber curve of the caliber part without using the corner point of the caliber roll as a reference, and the relative positional relationship of each caliber roll is determined by this center position. Therefore, it is possible to always detect the position of the roll caliber with high accuracy. In addition, a problem that occurs when highly accurate position detection is performed with reference to the corner point of the caliber roll, that is, the manufacture and maintenance of the caliber roll that cuts the entire caliber roll including the tapered portion with high precision. The position of the caliber roll can be detected simply and with high accuracy without increasing the cost and increasing the work load of incorporating into the housing so that machine oil or the like does not adhere to the corners.
(実施の形態2)
つぎに、この発明の実施の形態2について説明する。上述した実施の形態1では、カリバーの中心候補点の算出および中心の算出に、公称カリバー曲率半径Rを用いていたが、この実施の形態2では、カリバーの曲率半径も同時に算出できるようにしている。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the nominal caliber radius of curvature R is used for calculation of the center point of the caliber and the calculation of the center. However, in this second embodiment, the radius of curvature of the caliber can be calculated simultaneously. Yes.
図10〜図14は、同一のプロファイルに対して異なる曲率半径を用いてカリバーの中心候補点を算出した結果を示す図である。図10〜図14では、プロファイルの曲率半径は、全て993.040(画素)であり、中心候補点の算出に用いる曲率半径(設定曲率半径)を、それぞれ、214.800→603.920→993.040→1402.640→19995.560(画素)に変化させている。図10〜図14の結果から、プロファイルの曲率半径と、設定曲率半径とがほぼ等しい場合、中心候補点の2次元の分散(ばらつき)は小さく、設定曲率半径がプロファイルの曲率半径から外れるに従って中心候補点のばらつきは大きくなることがわかる。 10 to 14 are diagrams showing the results of calculating the caliber center candidate point using different radii of curvature for the same profile. 10 to 14, the curvature radii of the profiles are all 993.040 (pixels), and the curvature radii (set curvature radii) used for calculating the center candidate point are 214.800 → 603.920 → 993, respectively. .040 → 1402.640 → 19995.560 (pixels). From the results of FIGS. 10 to 14, when the curvature radius of the profile is substantially equal to the set curvature radius, the two-dimensional dispersion (variation) of the center candidate point is small, and the center is set as the set curvature radius deviates from the curvature radius of the profile. It can be seen that the variation of candidate points increases.
図15は、中心候補点のばらつきの設定曲率半径依存性を示す図である。図15に示すように、中心候補点のばらつきは、設定曲率半径に対して単純な下に凸の凹曲線となり、中心候補点のばらつきが最小となる設定曲率半径が存在し、この最小となる設定曲率半径がカリバーの曲率半径にほぼ等しいものであると言える。したがって、適切な初期値として設定した設定曲率半径をもとに中心候補点のばらつきを求め、このばらつきが最小となるような設定曲率半径に再設定していけば、最終的に最小値となった設定曲率半径を、カリバーの曲率半径として算出することができる。この設定曲率半径の再設定処理は、山登り法を含む局所探索法などの最小値探索アルゴリズムを用いることによって実現できる。なお、この実施の形態2によるロールカリバー位置検出装置の構成は、図1に示した実施の形態1と同じであるが、演算部15による処理が異なる。
FIG. 15 is a diagram illustrating the dependence of the variation of the center candidate point on the set radius of curvature. As shown in FIG. 15, the variation of the center candidate point is a simple concave concave curve with respect to the set radius of curvature, and there is a set radius of curvature that minimizes the variation of the center candidate point. It can be said that the set radius of curvature is approximately equal to the radius of curvature of Caliber. Therefore, if the variation of the center candidate point is obtained based on the set radius of curvature set as an appropriate initial value and is reset to the set radius of curvature that minimizes this variation, the minimum value will eventually be obtained. The set radius of curvature can be calculated as the radius of curvature of the caliber. This setting radius resetting process can be realized by using a minimum value search algorithm such as a local search method including a hill-climbing method. The configuration of the roll caliber position detection device according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, but the processing by the
ここで、図16に示したフローチャートを参照して、この実施の形態2によるカリバーの曲率半径の算出処理を含むロールカリバー位置検出処理手順について説明する。図16において、制御部17は、実施の形態1と同様に、照明光源7に照明光を出力させ、撮像部10によってロールカリバーを映し出した明暗像を撮像させ、この明暗像を示す画像データを画像入力部12によって取得する(ステップS201)。その後、画像処理部13は、この画像データからカリバー部分を含むエッジ画像を生成する(ステップS202)。その後、ロール識別部14は、このエッジ画像から各ロール2a〜2dを識別し、演算部15は、各ロール2a〜2dのカリバー部分の4つのプロフィールPFを切り出す(ステップS203)。
Here, with reference to the flowchart shown in FIG. 16, the roll caliber position detection processing procedure including the calculation process of the curvature radius of the caliber according to the second embodiment will be described. In FIG. 16, as in the first embodiment, the
さらに、演算部15は、公称カリバー曲率半径Rを読み出し、これを設定曲率半径の初期値として設定する(ステップS204)。そして、1つのプロフィールPFの選択読出を行い(ステップS205)、さらに有効カリバー領域REの設定処理を行い(ステップS206)、変数nを初期値0に設定する(ステップS207)。
Further, the
そして、演算部15は、有効カリバー領域RE内のプロフィールPFから2点を選択し(ステップS208)、この2点を結ぶ線分の垂直2等分線を算出し(ステップS209)、この垂直2等分線とプロフィールPFとの交点を求め、プロフィールPFの凹側の垂直2等分線上であって、交点から距離Rの点を、カリバーの円中心の候補点(中心候補点)として設定する(ステップS210)。
Then, the
その後、変数nをインクリメントし(ステップS211)、さらに変数nが所定の整数値Nを超えたか否かを判断する(ステップS212)。変数nが所定の整数値Nを超えない場合(ステップS212,No)、ステップS208に移行し、変数nが所定の整数値Nを超えるまで中心候補点の算出を行う。 Thereafter, the variable n is incremented (step S211), and it is further determined whether or not the variable n exceeds a predetermined integer value N (step S212). When the variable n does not exceed the predetermined integer value N (No in step S212), the process proceeds to step S208, and the center candidate point is calculated until the variable n exceeds the predetermined integer value N.
一方、変数nが所定の整数値Nを超えた場合(ステップS212,Yes)、得られた複数の中心候補点からなる座標群のばらつきE(R)を算出する(ステップS213)。そして、最小値探索アルゴリズムを用いてばらつきE(R)が最小値であるか否かを判断する(ステップS214)。ばらつきE(R)が最小値でない場合(ステップS214,No)には、最小値探索アルゴリズムをもとに、ばらつきE(R)が最小値なるように設定曲率半径を変化させてこの変化した設定曲率半径に再設定してステップS207に移行し(ステップS215)、この再設定した設定曲率半径を用いて複数の中心候補点を求める処理を繰り返す。 On the other hand, when the variable n exceeds the predetermined integer value N (step S212, Yes), the variation E (R) of the coordinate group including the obtained plurality of center candidate points is calculated (step S213). Then, it is determined whether or not the variation E (R) is a minimum value using a minimum value search algorithm (step S214). If the variation E (R) is not the minimum value (No in step S214), the changed setting is made by changing the set radius of curvature so that the variation E (R) becomes the minimum value based on the minimum value search algorithm. The radius of curvature is reset and the process proceeds to step S207 (step S215), and the process of obtaining a plurality of center candidate points using the reset radius of curvature is repeated.
一方、ばらつきE(R)が最小値である場合(ステップS214,Yes)には、このばらつきE(R)が最小値となった複数の中心候補点からなる座標群の加重平均位置を、このロールカリバーの中心位置として決定するとともに、現設定曲率半径をこのロールカリバーの曲率半径として決定する(ステップS216)。 On the other hand, when the variation E (R) is the minimum value (step S214, Yes), the weighted average position of the coordinate group including the plurality of center candidate points at which the variation E (R) has the minimum value is obtained. While determining as the center position of the roll caliber, the currently set curvature radius is determined as the curvature radius of the roll caliber (step S216).
その後、実施の形態1と同様に、次のプロフィールPFがあるか否かを判断する(ステップS217)。次のプロフィールPFがある場合(ステップS217,Yes)、ステップS205に移行し、次のプロフィールPFの選択読出を行って上述した処理を行い、ロールカリバーの中心位置を決定するとともに、ロールカリバーの曲率半径を決定する。一方、次のプロフィールPFがない場合(ステップS217,No)、表示部16は、基準ロールのカリバー中心に対する他のカリバー中心の偏差および公称カリバー曲率半径に対する各カリバーの曲率半径の偏差を表示出力し(ステップS218)、本処理を終了する。
Thereafter, similarly to the first embodiment, it is determined whether or not there is a next profile PF (step S217). When there is the next profile PF (step S217, Yes), the process proceeds to step S205, the next profile PF is selectively read and the above-described processing is performed to determine the center position of the roll caliber and the curvature of the roll caliber. Determine the radius. On the other hand, when there is no next profile PF (step S217, No), the
図17は、表示部16による表示出力の一例を示す図である。図17に示すように、図7に示した表示内容に加えて、公称カリバー曲率半径Rに対する各ロール2a〜2dの曲率半径の偏差ΔRを百分率で表示出力している。この図17に示した表示出力内容をもとに、各カリバーロールの相対位置関係のみならず、各カリバーロールのカリバーの研削状態を知ることができる。たとえば、左右のロール2a,2bは、研削設定値である公称カリバー曲率半径Rよりも大きめに切削されており、上下のロール2c,2dは、公称カリバー曲率半径Rよりも小さめに切削されていることがわかり、ロールカリバーの研削精度の傾向管理をも行うことができる。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of display output by the
なお、図16に示した処理手順では、複数の中心候補点のばらつきE(R)を最初に求め、ばらつきE(R)が最小値でない場合には、複数の中心候補点から求めたカリバーの中心位置を算出しないようにしていたが、これに限らず、複数の中心候補点が求まった段階で、毎回、カリバーの中心位置を算出するようにしてもよい。また、ステップS214では、ばらつきE(R)が最小値である場合にのみ、曲率半径を決定するようにしていたが、これに限らず、ステップS214で、ばらつきE(R)が所定値以下となった場合に、カリバーの中心位置および曲率半径を決定するようにしてもよい。この場合、許容できる誤差範囲内であれば、カリバーの中心位置および曲率半径の決定を迅速に行うことができる。 In the processing procedure shown in FIG. 16, the variation E (R) of a plurality of center candidate points is first obtained. If the variation E (R) is not the minimum value, the caliber obtained from the plurality of center candidate points is obtained. Although the center position is not calculated, the present invention is not limited to this, and the center position of the caliber may be calculated every time a plurality of center candidate points are obtained. In step S214, the radius of curvature is determined only when the variation E (R) is the minimum value. However, the present invention is not limited to this. In step S214, the variation E (R) is less than or equal to the predetermined value. In this case, the center position and the radius of curvature of the caliber may be determined. In this case, if it is within an allowable error range, the center position and the radius of curvature of the caliber can be quickly determined.
また、実施の形態2では、公称カリバー曲率半径Rを初期値としての設定曲率半径として用いたが、これに限らず、他の適切な所定範囲内の設定曲率半径を初期値として用いても良い。 In the second embodiment, the nominal caliber radius of curvature R is used as a set radius of curvature as an initial value. However, the present invention is not limited to this, and a set radius of curvature within another appropriate predetermined range may be used as an initial value. .
この実施の形態2では、カリバーの中心位置のみならず、カリバーの曲率半径をも決定することができるので、さらにカリバーロールの相対位置関係を精度良く検出することができるとともに、カリバーの研削精度の傾向管理を行うこともできる。 In the second embodiment, not only the center position of the caliber but also the radius of curvature of the caliber can be determined, so that the relative positional relationship between the caliber rolls can be detected with high accuracy and the grinding accuracy of the caliber can be improved. Trend management can also be performed.
なお、上述した実施の形態1,2では、ロールカリバーの形状測定を行う際、投光系が平行光を投影し、受光系がテレセントリック光学系を用いてロールカリバーのシルエット画像を得るようにしていたが、これに限らず、たとえば、タッチプローブ式や3角測量レーザー方式距離センサーを移動させて方式をもちいてロールカリバーの形状測定を行ってもよい。要は、ロールカリバーの形状測定ができればよく、このロールカリバーの形状をもとに有効カリバー曲線を描く中心が求まればよい。 In the first and second embodiments described above, when measuring the shape of the roll caliber, the light projecting system projects parallel light, and the light receiving system uses a telecentric optical system to obtain a roll caliber silhouette image. However, the present invention is not limited to this, and for example, the shape of the roll caliber may be measured using a method by moving a touch probe type or triangulation laser type distance sensor. In short, it is only necessary to be able to measure the shape of the roll caliber, and the center for drawing the effective caliber curve may be obtained based on the shape of the roll caliber.
また、上述した実施の形態1では、公称カリバー曲率半径Rを用いてカリバーの中心
位置を求め、上述した実施の形態2では、ばらつきが最小値となった設定曲率半径を用いてカリバーの中心位置を求めていたが、この実施の形態1,2による処理は、適宜切り替えることができるようにすることが好ましい。
Further, in the first embodiment described above, the center position of the caliber is obtained using the nominal caliber radius of curvature R, and in the second embodiment described above, the center position of the caliber is determined using the set curvature radius having the minimum variation. However, it is preferable that the processing according to the first and second embodiments can be appropriately switched.
さらに、上述した実施の形態1,2では、いずれも有効カリバー曲線から垂直2等分線を求め、この垂直2等分線と有効カリバー曲線との交点から、公称カリバー曲率半径あるいは、ばらつきが最小となった設定曲率半径の距離までの点の位置を中心候補点として求めていたが、これに限らず、たとえば、垂直2等分線同士の交点位置を中心候補点として求めるようにしてもよい。
Furthermore, in
1 軸受ハウジング
2,2a〜2d ロール
3a,3b 拡幅治具
4 ハウジング架台
5 ストッパ
6 投光レンズ
7 照明光源
8 光ファイバ
9 撮像レンズ
10 撮像部
10a 接続ケーブル
11 制御部本体
12 画像入力部
13 画像処理部
14 ロール識別部
15 演算部
16 表示部
17 制御部
18 記憶部
21a〜21d 圧延軸
DESCRIPTION OF
Claims (9)
取得された圧延方向断面形状をもとに各カリバーロールを識別するロール識別手段と、
識別された各カリバーロールのカリバー部分の形状プロフィールを求め、各形状プロフィール内で圧延に寄与する有効カリバー曲線をそれぞれ抽出し、各有効カリバー曲線を描くための中心位置を算出する中心位置算出手段と、
算出された各中心位置をもとに各カリバーロールの相対位置を算出して出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とするロールカリバー位置検出装置。 Cross-sectional shape acquisition means for acquiring a rolling direction cross-sectional shape including all calibers of a roll caliber that is a rolling space formed by combining a plurality of caliber rolls;
Roll identifying means for identifying each caliber roll based on the acquired rolling direction cross-sectional shape;
A center position calculating means for obtaining a shape profile of a caliber portion of each identified caliber roll, extracting an effective caliber curve contributing to rolling in each shape profile, and calculating a center position for drawing each effective caliber curve; ,
Output means for calculating and outputting the relative position of each caliber roll based on each calculated center position;
A roll caliber position detecting device comprising:
取得された圧延方向断面形状をもとに各カリバーロールを識別して各カリバーロールのカリバー部分の形状プロフィールを求め、各形状プロフィール内で圧延に寄与する有効カリバー曲線をそれぞれ抽出し、各有効カリバー曲線を描くための中心位置を算出する中心位置算出ステップと、
各中心位置をもとに各カリバーロールの相対位置を算出して出力する相対位置出力ステップと、
を含むことを特徴とするロールカリバー位置検出方法。 In the roll caliber position detection method for detecting the relative position of each caliber roll by acquiring a rolling direction cross-sectional shape including all calibers of the roll caliber that is a rolling space formed by combining a plurality of caliber rolls,
Each caliber roll is identified based on the acquired cross-sectional shape in the rolling direction, the shape profile of the caliber part of each caliber roll is obtained, and the effective caliber curve that contributes to rolling is extracted within each shape profile. A center position calculating step for calculating a center position for drawing a curve;
Relative position output step for calculating and outputting the relative position of each caliber roll based on each center position;
A roll caliber position detection method comprising:
前記有効カリバー曲線上の異なる2点の組によって形成される線分の垂直2等分線と該有効カリバー曲線との交点を求め、該交点から前記形状プロフィールが凹となる向きに、予め決定されている前記有効カリバー曲線の所定曲率半径に等しい距離となる点を該有効カリバー曲線の中心候補点として算出する処理を行うとともに該処理を他の異なる2点の組に対して繰り返し行って複数の中心候補点を算出する中心候補点算出ステップと、
前記複数の中心候補点の位置をもとに前記中心位置を決定する中心位置決定ステップと、
を各カリバーロール毎に行い、各カリバーロール毎の前記中心位置を算出することを特徴とする請求項7に記載のロールカリバー位置検出方法。 The center position calculating step includes:
An intersection point between a vertical bisector of a line segment formed by a set of two different points on the effective caliber curve and the effective caliber curve is obtained, and the shape profile is determined in advance from the intersection so that the shape profile is concave. A point having a distance equal to a predetermined radius of curvature of the effective caliber curve is calculated as a center candidate point of the effective caliber curve, and the process is repeated for another set of two different points. A center candidate point calculating step for calculating a center candidate point;
A center position determining step for determining the center position based on the positions of the plurality of center candidate points;
8. The roll caliber position detection method according to claim 7, wherein the center position for each caliber roll is calculated for each caliber roll.
前記有効カリバー曲線上の異なる2点の組によって形成される線分の垂直2等分線と該有効カリバー曲線との交点を求め、該交点から前記形状プロフィールが凹となる向きに、予め決定されている前記有効カリバー曲線の所定曲率半径に等しい距離となる点を該有効カリバー曲線の中心候補点として算出する処理を行うとともに該処理を他の異なる2点の組に対して繰り返し行って複数の中心候補点を算出する中心候補点算出ステップと、
前記複数の中心候補点の位置の分散値を求め、該分散値が最小値または所定値以下となるように前記所定曲率半径を再設定して前記中心候補点算出ステップの処理を繰り返し行い前記分散値が最小値または所定値以下となる前記複数の中心候補点を求める分散値算出ステップと、
前記分散値算出ステップによって求まった前記複数の中心候補点の位置をもとに前記中心位置を決定する中心位置決定ステップと、
を各カリバーロール毎に行い、各カリバーロール毎の前記中心位置を算出することを特徴とする請求項7に記載のロールカリバー位置検出方法。 The center position calculating step includes:
An intersection point between a vertical bisector of a line segment formed by a set of two different points on the effective caliber curve and the effective caliber curve is obtained, and the shape profile is determined in advance from the intersection so that the shape profile is concave. A point having a distance equal to a predetermined radius of curvature of the effective caliber curve is calculated as a center candidate point of the effective caliber curve, and the process is repeated for another set of two different points. A center candidate point calculating step for calculating a center candidate point;
A variance value of the positions of the plurality of center candidate points is obtained, the predetermined radius of curvature is reset so that the variance value becomes a minimum value or a predetermined value or less, and the processing of the center candidate point calculation step is repeated to perform the variance A variance value calculating step for obtaining the plurality of center candidate points whose value is a minimum value or a predetermined value or less;
A center position determining step for determining the center position based on the positions of the plurality of center candidate points obtained by the variance value calculating step;
8. The roll caliber position detection method according to claim 7, wherein the center position for each caliber roll is calculated for each caliber roll.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008035096A JP5024102B2 (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Roll caliber position detection device and roll caliber position detection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008035096A JP5024102B2 (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Roll caliber position detection device and roll caliber position detection method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009192432A true JP2009192432A (en) | 2009-08-27 |
JP5024102B2 JP5024102B2 (en) | 2012-09-12 |
Family
ID=41074567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008035096A Active JP5024102B2 (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Roll caliber position detection device and roll caliber position detection method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5024102B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103018252A (en) * | 2012-11-21 | 2013-04-03 | 北京航空航天大学 | System and method for on-line monitoring and alarming of optical fiber loop rolling |
JP2019144163A (en) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 三菱電機株式会社 | Curvature radius measurement device and curvature radius measurement method |
CN113406074A (en) * | 2021-06-04 | 2021-09-17 | 中国航发北京航空材料研究院 | Small hole profile characteristic reduction method for eliminating tilting error of metallographic examination observation surface |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63124181A (en) * | 1986-11-14 | 1988-05-27 | Hitachi Ltd | Method for extracting center of circle |
JPH05113315A (en) * | 1991-10-22 | 1993-05-07 | Hitachi Ltd | Detecting method for center position of circular image data |
JPH06167313A (en) * | 1992-05-08 | 1994-06-14 | Nippon Steel Corp | Measuring method and apparatus for shape of press roll caliber |
JPH085343A (en) * | 1994-06-16 | 1996-01-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Measurement adjustment facility of roll caliber |
JPH1144518A (en) * | 1997-07-29 | 1999-02-16 | Hitachi Metals Ltd | Apparatus for measuring caliber shape and method for adjusting shape |
JP2002246444A (en) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and device for detecting position of wafer |
JP2004160474A (en) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | Aichi Steel Works Ltd | Method and device for centering rolling mill |
JP2005265828A (en) * | 2004-02-18 | 2005-09-29 | Nippon Steel Corp | Flaw detection method and apparatus |
-
2008
- 2008-02-15 JP JP2008035096A patent/JP5024102B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63124181A (en) * | 1986-11-14 | 1988-05-27 | Hitachi Ltd | Method for extracting center of circle |
JPH05113315A (en) * | 1991-10-22 | 1993-05-07 | Hitachi Ltd | Detecting method for center position of circular image data |
JPH06167313A (en) * | 1992-05-08 | 1994-06-14 | Nippon Steel Corp | Measuring method and apparatus for shape of press roll caliber |
JPH085343A (en) * | 1994-06-16 | 1996-01-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Measurement adjustment facility of roll caliber |
JPH1144518A (en) * | 1997-07-29 | 1999-02-16 | Hitachi Metals Ltd | Apparatus for measuring caliber shape and method for adjusting shape |
JP2002246444A (en) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and device for detecting position of wafer |
JP2004160474A (en) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | Aichi Steel Works Ltd | Method and device for centering rolling mill |
JP2005265828A (en) * | 2004-02-18 | 2005-09-29 | Nippon Steel Corp | Flaw detection method and apparatus |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103018252A (en) * | 2012-11-21 | 2013-04-03 | 北京航空航天大学 | System and method for on-line monitoring and alarming of optical fiber loop rolling |
CN103018252B (en) * | 2012-11-21 | 2014-12-24 | 北京航空航天大学 | System and method for on-line monitoring and alarming of optical fiber loop rolling |
JP2019144163A (en) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 三菱電機株式会社 | Curvature radius measurement device and curvature radius measurement method |
CN113406074A (en) * | 2021-06-04 | 2021-09-17 | 中国航发北京航空材料研究院 | Small hole profile characteristic reduction method for eliminating tilting error of metallographic examination observation surface |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5024102B2 (en) | 2012-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7320237B2 (en) | Method for measuring misalignment of continuance mill and apparatus for measuring the same | |
CN106814083B (en) | Filter defect detection system and detection method thereof | |
US20110075159A1 (en) | Method and apparatus of a portable imaging-based measurement with self calibration | |
US10120163B2 (en) | Auto-focus method for a coordinate-measuring apparatus | |
WO2006138220A1 (en) | Method and apparatus for determining the straightness of tubes and bars | |
JP2009216453A (en) | Inner surface measuring device | |
CN109974631A (en) | A kind of bar Linearity surveying system and detection method | |
JP5220081B2 (en) | IMAGING TOOL MEASURING APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING FINE TOOL END IN IMAGING TOOL | |
JP2010190886A (en) | Pantograph height measuring device and calibration method therefor | |
JP2014048226A (en) | Shape inspection device of bar steel, and shape inspection method of bar steel | |
JP5024102B2 (en) | Roll caliber position detection device and roll caliber position detection method | |
CN115127483A (en) | Detection method for measuring coaxiality and system for detecting coaxiality | |
JP5383624B2 (en) | Imaging tool measuring apparatus and measuring method | |
JP3968345B2 (en) | Method for inspecting surface of rolling roll and apparatus for carrying out the same | |
JP6624162B2 (en) | Thread shape measuring device and method | |
JP6566903B2 (en) | Surface defect detection method and surface defect detection apparatus | |
JP5458606B2 (en) | Roll caliber position detection device and roll caliber position detection method | |
JP2005283267A (en) | Through hole measuring device, method, and program for through hole measurement | |
JP2007071562A (en) | Surface inspection device, surface inspection method, and manufacturing method of film | |
EP2918966A1 (en) | Measurement apparatus and method for edge detection, and method of manufacturing article | |
JP3835640B2 (en) | Caliber shape measuring device and shape adjusting method | |
JP5191265B2 (en) | Optical microscope apparatus and data processing apparatus for optical microscope | |
US20060087645A1 (en) | Method and apparatus for the correction of nonlinear field of view distortion of a digital imaging system | |
Zatočilová et al. | Development of a photogrammetry system for the measurement of rotationally symmetric forgings | |
TWI626421B (en) | Apparatus and method of measuring straightness |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100922 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120229 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120306 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120507 |
|
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: 20120522 |
|
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: 20120604 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5024102 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |