JP2508177B2 - 帯板形状検出装置 - Google Patents

帯板形状検出装置

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JP2508177B2 JP63043022A JP4302288A JP2508177B2 JP 2508177 B2 JP2508177 B2 JP 2508177B2 JP 63043022 A JP63043022 A JP 63043022A JP 4302288 A JP4302288 A JP 4302288A JP 2508177 B2 JP2508177 B2 JP 2508177B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、帯板幅方向に発生する板反りを帯板長手方
向に発生する板反りの影響を除去して正確に測定し得る
ようにした帯板形状検出装置に関するものである。
[従来の技術] 圧延後の帯板の平坦度を矯正するために、従来からレ
ベラが使用されているが、レベラで平坦度矯正を行った
板には、板幅方向に板反り(以下「C反り」という)が
生じることがある。
このため、従来はレベラで平坦度の矯正を行った帯板
を後工程で切断機により切断して適宜サンプリングを行
い、サンプリングした板のC反りを実測し、その結果か
らレベリングロールの圧下量を調整することが行われて
いる。
ところが、従来は板のサンプリング、C反りの実測、
C反り防止用ロールの調整は作業員が行っており、従っ
て作業が大変でしかも信頼性、安全性が悪い、等の問題
があった。
そこで、最近ではC反りを連続的に検出してその値に
応じレベラのC反り矯正ロールを自動制御することが種
々検討されている。
而して、C反り矯正ロールを自動制御してC反りをな
くすには、レベラから送出された板のC反りを正確に測
定する必要がある。
一方、レベラを出た直後では、帯板長手方向の板反り
(以下「L反り」という)が小さく、C反りのうちL反
りの影響を受けて生じるC反りも小さいため、C反りの
測定はレベラ直後で行うのが望ましいと考えられる。
しかし、本願発明者の実験によれば、C反りは板を水
平状態にして測定しても両端部が自重により撓むため正
確な値が得られないことが判明した。
[発明が解決しようとする課題] レベラを出た直後では、帯板は水平方向へ向いている
ため、これをC反り検出のため垂直方向に向けるには、
デフレクタロールが必要となる。しかし、デフレクタロ
ールを設置すると、該デフレクタロールによる板曲げの
ため帯板には新たにL反りが発生し、該L反りにより帯
板のC反りも大きくなるという問題がある。
本発明は上述の実情に鑑み、レベル後方で垂直方向へ
移動する帯板のC反りを測定する場合に、帯板の移動方
向を水平から垂直へ、或いは垂直から水平へ変更するデ
フレクタロールが帯板に与えるL反りを減少若しくは解
消させ、もってC反りがL反りの影響を受けることのな
いようにすることを目的としてなしたものである。
[課題を解決するための手段] 第1の発明は、帯板走行ライン内上流側に帯板に曲げ
を与える曲げデフレクタロールを、走行ラインを送られ
ている帯板が巻掛けられるよう配置し、前記曲げデフレ
クタロールの帯板走行方向下流側に、前記曲げを与えら
れた帯板に曲げ方向とは反対方向に曲げかえしを与える
曲げかえしデフレクタロールを、走行ラインを送られて
いる帯板が巻掛けられるよう配設し、前記曲げデフレク
タロールから曲げかえしデフレクタロールに至る帯板垂
直部所要位置及び曲げかえしデフレクタロールの下流側
の帯板垂直部所要位置に、夫々帯板幅方向の板反りを検
出するC反り検出器を設けたものであり、第2の発明は
第1の発明の曲げデフレクタロールと曲げかえしデフレ
クタロールの夫々を、切換え可能な大径ロール及び小径
ロールにより構成したものである。
[作用] 第1の発明では、帯板には曲げデフレクタロールによ
り曲げが、又曲げかえしデフレクタロールにより曲げか
えしが与えられ、曲げかえしの後に帯板幅方向の板反り
が検出され、第2の発明では帯板の板厚が薄い場合に
は、小径ロールにより曲げ及び曲げかえしが与えられ、
厚い場合には大径ロールにより曲げ及び曲げかえしが与
えられ、しかる後帯板幅方向の板反りが検出される。従
って、帯板長手方向の板反りの影響を除去した帯板幅方
向の板反りの測定が可能となる。
[実 施 例] 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明す
る。
第1図〜第3図は本発明の一実施例では、図中2はレ
ベラ1の後方に配設され帯板6の移動方向を水平方向か
ら垂直方向へ変えるデフレクタロール、3は垂直下方向
へ移動する帯板6の移動方向を垂直上方向へ変える曲げ
デフレクタロール、4は垂直上方向へ移動する帯板6を
曲げ方向とは逆方向に曲げかえしてその移動方向を垂直
下方向へ変える曲げかえしデフレクタロール、5は帯板
6の移動方向を垂直下方向から水平方向へ変えるデフレ
クタロールであり、各デフレクタロール2,3,4,5は帯板
6移動方向上流側から下流側へ向かって順次配列されて
いる。
曲げデフレクタロール3と曲げかえしデフレクタロー
ル4の間の中間位置及び曲げかえしデフレクタロール4
とデフレクタロール5の間の中間位置には、垂直下方か
ら垂直上方へ移動する帯板6の前面及び垂直上方から垂
直下方へ移動する帯板6の前面に、帯板幅方向へ向けて
所要の間隔で複数のC反り検出器7a,7b,7c及び7a′,7
b′,7c′が夫々配設され、C反り検出器7a,7b,7c及び7
a′,7b′,7c′で検出された該検出器7a,7b,7c及び7a′,
7b′,7c′先端から帯板6表面までの距離ya,yb,yc及びy
a′,yb′,yc′は演算装置8及び及び8′へ送られてC
反りを演算し得るよう構成されている。
レベラ1で平坦度が矯正されたC反りy12′=y1(こ
こでy1はレベラ1で与えられたC反り、y12′はレベラ
1出側で帯板6に表われるC反り)の帯板6は、デフレ
クタロール2へ送られて水平方向から垂直下方向へ向き
を変え、デフレクタロール2によりL反りが帯板6に与
えられ、L反りの影響を受けて帯板6のC反りy12′はy
12′=y1+y2となる。y2はデフレクタロール2において
帯板6に生ずるC反りである。なお、レベル1直後でC
反りを測定しても板が水平のため自重の影響があり、正
しいC反りの測定はできない。
次に帯板6は曲げデフレクタロール3により180度曲
げを受けて垂直下方向から垂直上方向から垂直上方向へ
向きを変える。このため曲げデフレクタロール3による
L反りの影響を受けて帯板6にはy3のC反りが発生す
る。この際、一般にはデフレクタロール2と曲げデフレ
クタロール3の径は略等しいのでデフレクタロール2に
よるL反りがそのままデフレクタロール3へ持ちこされ
る。従って、C反りy3はy2の値がそのまま持ちこされ
る。又曲げデフレクタロール3の径がデフレクタロール
2の径より小さいときはy2がy3に置き変わる。このた
め、曲げデフレクタロール3の下流における帯板6のC
反りy13′はy13′=y1+y3になる。曲げデフレクタロー
ル3の後にC反り検出器7a,7b,7cが設けてある場合は、
検出器7a,7b,7c先端から帯板6表面までの距離ya,yb,yc
が検出器7a,7b,7cにより検出されて演算装置8へ送ら
れ、演算装置8で によりC反りが求められる。
帯板6は次に曲げかえしデフレクタロール4で曲げか
えしを受けるが、デフレクタロール3,4の径が等しけれ
ば、曲げかえしによるL反りの影響を受けて発生するC
反りは−y3となる。従って、曲げかえしデフレクタロー
ル4とデフレクタロール5中間部におけるC反りy14
はy14′=y1−y3となる。C反りy14′は垂直部では顕在
化するため、この位置でC反りy14′が検出される。
すなわち、C反り検出器7a′,7b′,7c′により検出さ
れた該検出器7a′,7b′,7c′先端から帯板6表面までの
距離ya′,yb′,yc′は演算装置8′に送られ、 によりC反りy14′が求められる。又演算装置8,8′で求
められたC反りy13′,y14′は演算装置9へ与えられ
y13′とy14′の平均をとると、 となり、レベル1を出た後のC反りy1が算出される。す
なわち、y3のL反りの等価C反りが互にキャンセルされ
る。このC反りy1は指令信号としてレベラ1へ与えられ
る。
第1図の場合、曲げデフレクタロール3の径が小径の
場合は、帯板6の長手方向塑性曲げが強く行われ、この
ためデフレクタロール2のL反りの影響が消去されて曲
げデフレクタロール3のL反りの影響によるC反りが発
生する。このC反りは、それまでのL反りの程度に無関
係に、曲げデフレクタロール3のL反りと帯板の張力に
よってのみ決まる。このことは、曲げかえしデフレクタ
ロール4の場合も同様である。
ところが、曲げデフレクタロール3の径が大きい場合
には、曲げデフレクタロール3による帯板6の塑性曲げ
は小さく、y3にはy2の影響が残る。そこで、帯板6のC
反りy13′とy14′で互にy3をキャンセルさせて測定する
には、デフレクタロール3,4を小径にする。又帯板6の
板厚が厚い場合、デフレクタロール3,4の径は板厚に比
べて相対的に小さいので、デフレクタロール3,4を小径
とせずとも、C反りy3をy13′とy14′でキャンセルさせ
て測定できる。
第4図は本発明の他の実施例で、前記実施例では曲げ
デフレクタロール3の略直上部に曲げかえしデフレクタ
ロール4を配置しているが、本実施例では曲げデフレク
タロール3と曲げかえしデフレクタロール4の間に、曲
げデフレクタロール3に対して略直上に位置し曲げかえ
しデフレクタロール4に対し略水平に位置するデフレク
タロール10を配置し、曲げデフレクタロール3、曲げか
えしデフレクタロール4による曲げ角度を180度ではな
く90度にしたものの例である。斯かる構成としても前記
実施例と同様、L反りの影響のないC反りの測定を行う
ことができる。
第5図は本発明の更に他の実施例で、曲げデフレクタ
ロール3、曲げかえしデフレクタロール4を帯板6の厚
さに対応して切換え得るようにしたものである。
曲げデフレクタロール3、曲げかえしデフレクタロー
ル4は夫々大径ロール3a,4a、小径ロール3b,4bを備え、
大径ロール3a,4a、小径ロール3b,4bはピン3c,4cを中心
に回転し得るようにしたフレーム3d,4dに枢支されてい
る。図中10はは曲げデフレクタロール3から垂直上方向
へ移動して来た帯板6の向きを曲げかえしデフレクタロ
ール4へ向けて水平方向に変えるデフレクタロールであ
る。
帯板6の板厚が厚い場合には、帯板6には大径ロール
3aにより曲げを、大径ロール4aにより曲げかえしを与
え、又薄い場合にはロールを切換え、小径ロール3bによ
り曲げを、小径ロール4bにより曲げかえしを与える。こ
のようにすれば、帯板6が厚い場合と薄い場合の夫々
で、L反りの影響を除去したC反りの測定が可能とな
る。
次に、本実施例において、帯板6の板厚が厚い場合に
大径ロール3a,4aを使用し、帯板6の板厚が薄い場合に
小径ロール3b,4bを使用する理由について説明する。
帯板のC反りを求めるためには、最初の曲げと曲げか
えしを与えるときに若干の塑性曲げを与える必要がある
が、この塑性曲げによる帯板の歪は大きすぎれば、帯板
に強く残り、後工程で更にレベラにより矯正しようとし
ても直すことができず具合が悪い。
一般に板の塑性曲げによる表面の歪εは、ε≒h/
2Rで与えられる。ここでhは板厚、Rは板に塑性曲げを
与えるロールの半径である。
而して、歪εは、塑性降伏歪εy3より大きく、しか
も最終製品の板に強い悪影響を与えない程度の歪ε
りも小さいことが望ましい。そこで、帯板に与えるべき
塑性曲げ歪をεc3とすると、 が必要である。ここで、Rcは曲げデフレクタロール3と
曲げかえしデフレクタロール4の半径(ロール半径)で
ある。
又、(i)式から、 となり、εpy3は具体的には操業実験等により定ま
る。
更に(ii)式より が得られ、εy3は定数であるから、(iii)式よ
り、曲げと曲げかえしを与えるためのロール半径Rcは板
厚hに対応した大きさを取るべきことが分る。すなわ
ち、板厚hが大きいときは大きいロール半径を、板厚h
が小さいときは小さいロール半径をとるべきことが分
る。
更に、曲げデフレクタロール3、曲げかえしデフレク
タロール4により曲げ或いは曲げかえしを与えることに
より生じるC反りyは塑性曲げ歪εc3に比例した形で発
生する。このことは、 y∝εc3或いはy=βεc3 ともいえる。ここでβは比例定数で、複雑な特性を持
ち、一般には実験等により与えられる。
以上のことから、帯板6が厚い場合には、曲げデフレ
クタロール3及び曲げかえしデフレクタロール4を大径
ロール3a,4aとし、帯板6が薄い場合には、曲げデフレ
クタロール3及び曲げかえしデフレクタロール4を小径
ロール3b,4bとするのが良いことになる。
第5図の実施例で、小径ロールを使用する場合は、最
初に小径ロール3bと大径ロール4aを用いて曲げ及び曲げ
かえしを行い、C反り検出器7a′,7b′,7cで検出したデ
ータをもとにC反りy13′を測定し、次に曲げかえしデ
フレクタロール4を切換えて小径ロール4bで曲げかえし
を行い(この場合は曲げデフレクタロール3は小径ロー
ル、大径ロールの何れでも良い)、C反り検出器7a′,7
b′,7c′で検出したデータをもとにC反りy14′を測定
し、この二時期のy13′とy14′を により平均してy1を計算する。従って、この場合はC反
り検出器7a′,7b′,7c′のみが必要である。y13′と
y14′の平均化するのは演算装置9により行う。
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
く、曲げかえしデフレクタロールを曲げデフレクタロー
ルの下方に配置しても良いこと、その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論で
ある。
[発明の効果] 本発明の帯板形状検出装置によれば、帯板幅方向に発
生する板反りを帯板長手方向に発生する板反りの影響を
受けることなく測定できるため、帯板幅方向に発生する
板反りを正確に測定することができ、又帯板幅方向に発
生する板反りを曲げロールと曲げかえしロールとの間で
測定することも可能となり、更にデフレクタロールによ
り曲げ及び曲げかえしを与えているため装置構成がシン
プルとなる、等種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の帯板形状検出装置の一実施例の説明
図、第2図及び第3図は第1図の装置のC反り検出器の
部分の詳細図、第4図は本発明の帯板形状検出装置の他
の実施例の説明図、第5図は本発明の帯板形状検出装置
の更に他の例の説明図である。 図中3は曲げデフレクタロール、4は曲げかえしデフレ
クタロール、3a,4aは大径ロール、3b,4bは小径ロール、
7a,7b,7c,7a′,7b′,7c′はC反り検出器を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩崎 宏行 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石川島播磨重工業株式会社横浜第二工場 内 (56)参考文献 特開 平1−210812(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】帯板走行ライン内上流側に帯板に曲げを与
    える曲げデフレクタロールを、走行ラインを送られてい
    る帯板が巻掛けられるよう配置し、前記曲げデフレクタ
    ロールの帯板走行方向下流側に、前記曲げを与えられた
    帯板に曲げ方向とは反対方向に曲げかえしを与える曲げ
    かえしデフレクタロールを、走行ラインを送られている
    帯板が巻掛けられるよう配設し、前記曲げデフレクタロ
    ールから曲げかえしデフレクタロールに至る帯板垂直部
    所要位置及び曲げかえしデフレクタロールの下流側の帯
    板垂直部所要位置に、夫々帯板幅方向の板反りを検出す
    るC反り検出器を設けたことを特徴とする帯板形状検出
    装置。
  2. 【請求項2】曲げデフレクタロールと曲げかえしデフレ
    クタロールの夫々を、切換え可能な大径ロール及び小径
    ロールにより構成したことを特徴とする請求項1)記載
    の帯板形状検出装置。
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