JP2018058095A - 圧延ラインのトラッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧延材の先尾端を正確に検出することができる圧延ラインのトラッキング制御装置を提供する。【解決手段】圧延ラインのトラッキング制御装置は、圧延ラインにおける圧延材の移動領域の映像からノイズ成分を除去するノイズ成分除去部と、前記ノイズ成分除去部によりノイズ成分を除去された映像について補完演算して圧延材の先尾端の位置を検出するトラッキング生成部と、を備えた。当該構成を備えることにより、圧延材の先尾端を正確に検出することができる。【選択図】図２

Description

この発明は、圧延ラインのトラッキング制御装置に関する。

特許文献１は、熱塊位置検出装置を開示する。当該熱塊位置検出装置は、熱塊の予測位置範囲内の画像信号のみを有効とする。このため、当該熱塊位置検出装置を圧延ラインの圧延材に適用すると、圧延材の誤検出を防止し得る。

特開平８−１４８３０号公報

しかしながら、特許文献１に熱塊位置検出装置は、熱塊のトラッキング機能を備えていない。このため、当該熱塊位置検出装置を圧延ラインの圧延材に適用しても、圧延材の先尾端を正確に検出することはできない。

この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、圧延材の先尾端を正確に検出することができる圧延ラインのトラッキング制御装置を提供することである。

この発明に係る圧延ラインのトラッキング制御装置は、圧延ラインにおける圧延材の移動領域の映像からノイズ成分を除去するノイズ成分除去部と、前記ノイズ成分除去部によりノイズ成分を除去された映像について補完演算して圧延材の先尾端の位置を検出するトラッキング生成部と、を備えた。

この発明によれば、圧延材の先尾端の位置は、ノイズ成分を除去された映像について補完演算することにより検出される。このため、圧延材の先尾端を正確に検出することができる。

この発明の実施の形態１における圧延ラインのトラッキング制御装置が適用される圧延ラインの構成図である。 この発明の実施の形態１における圧延ラインのトラッキング制御装置のブロック図である。 この発明の実施の形態１における圧延ラインのトラッキング制御装置による圧延材の検出方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態１における圧延ラインのトラッキング制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態１における圧延ラインのトラッキング制御装置のハードウェア構成図である。 この発明の実施の形態２における圧延ラインのトラッキング制御装置のブロック図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における圧延ラインのトラッキング制御装置が適用される圧延ラインの構成図である。

図１の圧延ラインは、圧延機１と第１搬送装置２と第２搬送装置３と第１電動機４と第２電動機５とを備える。

例えば、圧延機１は、リバース圧延機である。第１搬送装置２は、圧延機１の上流側に設けられる。第２搬送装置３は、圧延機１の下流側に設けられる。第１電動機４は、第１搬送装置２に対応して設けられる。第２電動機５は、第２搬送装置３に対応して設けられる。

圧延ラインは、第１カメラ６と第２カメラ７と荷重検出センサ８と第１圧延材検出センサ９と第２圧延材検出センサ１０と第３圧延材検出センサ１１と第４圧延材検出センサ１２と第１速度検出センサ１３と第２速度検出センサ１４とを備える。

第１カメラ６は、圧延機１の上流側に設けられる。第２カメラ７は、圧延機１の下流側に設けられる。荷重検出センサ８は、圧延機１に設けられる。第１圧延材検出センサ９は、圧延機１の上流側に設けられる。第２圧延材検出センサ１０は、圧延機１の下流側に設けられる。第３圧延材検出センサ１１は、圧延機１と第１圧延材検出センサ９との間に設けられる。第４圧延材検出センサ１２は、圧延機１と第２圧延材検出センサ１０との間に設けられる。第１速度検出センサ１３は、第１電動機４に対応して設けられる。第２速度検出センサ１４は、第２電動機５に対応して設けられる。

トラッキング制御装置１５の入力部は、第１カメラ６の出力部に接続される。トラッキング制御装置１５の入力部は、第２カメラ７の出力部に接続される。トラッキング制御装置１５の入力部は、荷重検出センサ８の出力部に接続される。トラッキング制御装置１５の入力部は、第１圧延材検出センサ９の出力部に接続される。トラッキング制御装置１５の入力部は、第２圧延材検出センサ１０の出力部に接続される。トラッキング制御装置１５の入力部は、第３圧延材検出センサ１１の出力部に接続される。トラッキング制御装置１５の入力部は、第４圧延材検出センサ１２の出力部に接続される。トラッキング制御装置１５の入力部は、第１速度検出センサ１３の出力部に接続される。トラッキング制御装置１５の入力部は、第２速度検出センサ１４の出力部に接続される。

トラッキング制御装置１５の出力部は、圧延機１の入力部に接続される。トラッキング制御装置１５の出力部は、第１電動機４の入力部に接続される。トラッキング制御装置１５の出力部は、第２電動機５の入力部に接続される。

例えば、トラッキング制御装置１５は、第１電動機４を制御する。第１電動機４は、トラッキング制御装置１５の制御に基づいて一方向に回転する。第１搬送装置２は、第１電動機４の回転に追従して一方向に回転する。圧延材１６は、第１搬送装置２の回転に追従して圧延機１に近づく方向に搬送される。

例えば、トラッキング制御装置１５は、圧延機１を制御する。圧延機１は、トラッキング制御装置１５の制御に基づいて一方向に回転する。圧延材１６は、圧延機１を通過する際に圧延される。

例えば、トラッキング制御装置１５は、第２電動機５を制御する。第２電動機５は、トラッキング制御装置１５の制御に基づいて一方向に回転する。第２搬送装置３は、第２電動機５の回転に追従して一方向に回転する。圧延材１６は、第２搬送装置３の回転に追従して圧延機１の離れる方向に搬送される。

例えば、トラッキング制御装置１５は、第２電動機５を制御する。第２電動機５は、トラッキング制御装置１５の制御に基づいて他方向に回転する。第２搬送装置３は、第２電動機５の回転に追従して他方向に回転する。圧延材１６は、第２搬送装置３の回転に追従して圧延機１に近づく方向に搬送される。

例えば、トラッキング制御装置１５は、圧延機１を制御する。圧延機１は、トラッキング制御装置１５の制御に基づいて他方向に回転する。圧延材１６は、圧延機１を通過する際に圧延される。

例えば、トラッキング制御装置１５は、第１電動機４を制御する。第１電動機４は、トラッキング制御装置１５の制御に基づいて他方向に回転する。第１搬送装置２は、第１電動機４の回転に追従して他方向に回転する。圧延材１６は、第１搬送装置２の回転に追従して圧延機１の離れる方向に搬送される。

第１カメラ６は、圧延ラインの上流側において圧延材１６の移動領域を撮影する。第２カメラ７は、圧延ラインの下流側において圧延材１６の移動領域を撮影する。荷重検出センサ８は、圧延材１６にかかる圧延荷重を検出する。例えば、第１圧延材検出センサ９は、圧延材１６の映像を用いないで圧延材１６を検出する。第２圧延材検出センサ１０は、圧延材１６の映像を用いないで圧延材１６を検出する。第３圧延材検出センサ１１は、圧延材１６の映像を用いないで圧延材１６を検出する。第４圧延材検出センサ１２は、圧延材１６の映像を用いないで圧延材１６を検出する。第１速度検出センサ１３は、第１電動機４の回転速度に基づいて圧延材１６の速度を検出する。第２速度検出センサ１４は、第２電動機５の回転速度に基づいて圧延材１６の速度を検出する。

トラッキング制御装置１５は、第１カメラ６により撮影された映像の情報の入力を受け付ける。トラッキング制御装置１５は、第２カメラ７により撮影された映像の情報の入力を受け付ける。トラッキング制御装置１５は、荷重検出センサ８の検出結果の情報の入力を受け付ける。トラッキング制御装置１５は、第１圧延材検出センサ９の検出結果の情報の入力を受け付ける。トラッキング制御装置１５は、第２圧延材検出センサ１０の検出結果の情報の入力を受け付ける。トラッキング制御装置１５は、第３圧延材検出センサ１１の検出結果の情報の入力を受け付ける。トラッキング制御装置１５は、第４圧延材検出センサ１２の検出結果の情報の入力を受け付ける。トラッキング制御装置１５は、第１速度検出センサ１３の検出結果の情報の入力を受け付ける。トラッキング制御装置１５は、第２速度検出センサ１４の検出結果の情報の入力を受け付ける。

トラッキング制御装置１５は、入力された情報に基づいて圧延機１と第１電動機４と第２電動機５との制御を調整する。

次に、図２を用いて、トラッキング制御装置１５を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１における圧延ラインのトラッキング制御装置のブロック図である。

図２に示されるように、トラッキング制御装置１５は、ノイズ成分除去部１５ａとトラッキング生成部１５ｂと制御部１５ｃとを備える。

ノイズ成分除去部１５ａは、第１カメラ６により撮影された映像の情報の入力を受け付ける。ノイズ成分除去部１５ａは、第２カメラ７により撮影された映像の情報の入力を受け付ける。ノイズ成分除去部１５ａは、第１カメラ６の映像からノイズ成分を除去する。ノイズ成分除去部１５ａは、第２カメラ７の映像からノイズ成分を除去する。

トラッキング生成部１５ｂは、ノイズ成分除去部１５ａによりノイズ成分を除去された映像の情報の入力を受け付ける。トラッキング生成部１５ｂは、図示されない装置から圧延材１６の幅の情報の入力を受け付ける。トラッキング生成部１５ｂは、図示されない装置から圧延材１６の長さの情報の入力を受け付ける。

トラッキング生成部１５ｂは、ノイズ成分除去部１５ａによりノイズ成分を除去された映像について補完演算して圧延材１６の先尾端の位置を検出する。例えば、トラッキング生成部１５ｂは、圧延材１６の幅の情報に基づいて圧延材１６の先尾端の位置について補完演算する。例えば、トラッキング生成部１５ｂは、圧延材１６の長さの情報に基づいて圧延材１６の先尾端の位置について補完演算する。

制御部１５ｃは、トラッキング生成部１５ｂにより検出された圧延材１６の先尾端の情報の入力を受け付ける。制御部１５ｃは、当該情報に基づいて圧延機１を制御する。制御部１５ｃは、当該情報に基づいて第１電動機４を制御する。制御部１５ｃは、当該情報に基づいて第２電動機５を制御する。

次に、図３を用いて、圧延材１６の検出方法を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１における圧延ラインのトラッキング制御装置による圧延材の検出方法を説明するための図である。

図３は、第１カメラ６または第２カメラ７により撮影された映像を示す。例えば、映像Ａは、圧延材１６の先端の映像に隣接した背景の映像である。例えば、映像Ｂは、圧延材１６の尾端の映像に隣接した背景の映像である。映像Ｃは、ノイズ成分を示す映像である。例えば、映像Ｃは、ノイズ成分としての蒸気を示す映像である。例えば、映像Ｃは、ノイズ成分としての塵埃を示す映像である。

トラッキング制御装置１５において、ノイズ成分除去部１５ａは、圧延材１６の映像と映像Ａとの色の違いに基づいて圧延材１６の映像と映像Ａとの境界部を検出する。ノイズ成分除去部１５ａは、圧延材１６の映像と映像Ａとの境界部において圧延材１６の映像と映像Ａとは異なる色の映像をノイズ成分として除去する。トラッキング生成部１５ｂは、ノイズ成分除去部１５ａによりノイズ成分を除去された映像について補完演算して圧延材１６の先端の位置を検出する。

トラッキング制御装置１５において、ノイズ成分除去部１５ａは、圧延材１６の映像と映像Ｂとの色の違いに基づいて圧延材１６の映像と映像Ｂとの境界部を検出する。ノイズ成分除去部１５ａは、圧延材１６の映像と映像Ｂとの境界部において圧延材１６の映像と映像Ｂとは異なる色の映像をノイズ成分として除去する。トラッキング生成部１５ｂは、ノイズ成分除去部１５ａによりノイズ成分を除去された映像について補完演算して圧延材１６の尾端の位置を検出する。

トラッキング制御装置１５において、トラッキング生成部１５ｂは、現時点の映像を予め記憶された背景の成分の映像の情報と比較することにより映像Ａと映像Ｂとの情報を削除する。その結果、圧延材１６の成分だけの映像の情報が残る。

次に、図４を用いて、トラッキング制御装置１５の動作の概要を説明する。
図４はこの発明の実施の形態１における圧延ラインのトラッキング制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１では、トラッキング制御装置１５は、圧延材１６に対応した色を含む映像の情報の入力を受け付けたか否を判定する。ステップＳ１でトラッキング制御装置１５が圧延材１６に対応した色を含む映像の情報の入力を受けていない場合は、トラッキング制御装置１５は、ステップＳ１の動作を繰り返す。ステップＳ１でトラッキング制御装置１５が圧延材１６に対応した色を含む映像の情報の入力を受けた場合は、トラッキング制御装置１５の動作は、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、トラッキング制御装置１５は、当該映像からノイズ成分を除去する。その後、トラッキング制御装置１５の動作は、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、トラッキング制御装置１５は、ノイズ成分を除去された映像から圧延材１６の先端および尾端の少なくとも一方を検出する。その後、トラッキング制御装置１５の動作は、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、トラッキング制御装置１５の動作は、ノイズ成分を除去された映像から背景の成分を除去する。その後、トラッキング制御装置１５は、動作を終了する。

以上で説明した実施の形態１によれば、圧延材１６の先尾端の位置は、ノイズ成分を除去された映像について補完演算することにより検出される。このため、圧延材１６の先尾端を正確に検出することができる。特に圧延材１６の位置の誤差が累積し得るリバース圧延機の圧延ラインにおいても、圧延材１６の先尾端を正確に検出することができる。その結果、圧延材１６の位置の誤差による操業時間のロスを低減することができる。

また、圧延材１６の先尾端の位置は、圧延材１６の長さの情報に基づいて補完演算される。このため、圧延材１６の先尾端をより正確に検出することができる。

次に、図５を用いて、トラッキング制御装置１５の例を説明する。
図５はこの発明の実施の形態１における圧延ラインのトラッキング制御装置のハードウェア構成図である。

トラッキング制御装置１５の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１７ａと少なくとも１つのメモリ１７ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア１８を備える。

処理回路が少なくとも１つのプロセッサ１７ａと少なくとも１つのメモリ１７ｂとを備える場合、トラッキング制御装置１５の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ１７ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ１７ａは、少なくとも１つのメモリ１７ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、トラッキング制御装置１５の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ１７ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ１７ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等である。

処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア１８を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせにより実現される。例えば、トラッキング制御装置１５の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、トラッキング制御装置１５の各機能は、まとめて処理回路で実現される。

トラッキング制御装置１５の各機能について、一部を専用のハードウェア１８で実現し、他部をソフトウェア又はファームウェアで実現してもよい。例えば、ノイズ成分除去部１５ａの機能については専用のハードウェア１８としての処理回路で実現し、トラッキング生成部１５ｂの機能以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ１７ａが少なくとも１つのメモリ１７ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。

このように、処理回路は、ハードウェア１８、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、トラッキング制御装置１５の各機能を実現する。

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２における圧延ラインのトラッキング制御装置のブロック図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。

実施の形態１のトラッキング制御装置１５において、トラッキング生成部１５ｂは、圧延材１６の幅の情報と圧延材１６の長さの情報とに基づいて圧延材１６の先尾端の位置について補完演算する。一方、実施の形態２のトラッキング制御装置１５において、トラッキング生成部１５ｂは、荷重検出センサ８と第１圧延材検出センサ９と第２圧延材検出センサ１０と第３圧延材検出センサ１１と第４圧延材検出センサ１２と第１速度検出センサ１３と第２速度検出センサ１４とのうちの少なくとも１つの検出結果に基づいて圧延材１６の先尾端の位置について補完演算する。

以上で説明した実施の形態２によれば、圧延材１６の先尾端の位置は、荷重検出センサ８と第１圧延材検出センサ９と第２圧延材検出センサ１０と第３圧延材検出センサ１１と第４圧延材検出センサ１２と第１速度検出センサ１３と第２速度検出センサ１４とのうちの少なくとも１つの検出結果に基づいて補完演算される。このため、映像のノイズ成分が多い場合でも、圧延材１６の先尾端をより正確に検出することができる。

１ 圧延機、 ２ 第１搬送装置、 ３ 第２搬送装置、 ４ 第１電動機、 ５ 第２電動機、 ６ 第１カメラ、 ７ 第２カメラ、 ８ 荷重検出センサ、 ９ 第１圧延材検出センサ、 １０ 第２圧延材検出センサ、 １１ 第３圧延材検出センサ、 １２ 第４圧延材検出センサ、 １３ 第１速度検出センサ、 １４ 第２速度検出センサ、 １５ トラッキング制御装置、 １５ａ ノイズ成分除去部、 １５ｂ トラッキング生成部、 １５ｃ 制御部、 １６ 圧延材、 １７ａ プロセッサ、 １７ｂ メモリ、 １８ ハードウェア

Claims (5)

1. 圧延ラインにおける圧延材の移動領域の映像からノイズ成分を除去するノイズ成分除去部と、
   前記ノイズ成分除去部によりノイズ成分を除去された映像について補完演算して圧延材の先尾端の位置を検出するトラッキング生成部と、
   を備えた圧延ラインのトラッキング制御装置。
2. 前記トラッキング生成部は、圧延材の長さの情報に基づいて圧延材の先尾端の位置について補完演算する請求項１に記載の圧延ラインのトラッキング制御装置。
3. 前記トラッキング生成部は、圧延材を圧延する圧延機にかかる圧延荷重の荷重検出センサの検出結果に基づいて当該圧延材の先尾端の位置について補完演算する請求項１また請求項２に記載の圧延ラインのトラッキング制御装置。
4. 前記トラッキング生成部は、圧延材を検出する圧延材検出センサの検出結果に基づいて当該圧延材の先尾端の位置について補完演算する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の圧延ラインのトラッキング制御装置。
5. 前記トラッキング生成部は、圧延材の速度を検出する速度検出センサの検出結果に基づいて当該圧延材の先尾端の位置について補完演算する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の圧延ラインのトラッキング制御装置。

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