JP2526457B2 - 厚板平坦度計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は厚板平坦度計に係り、厚
鋼板製造における走間検査、冷間矯正等の工程で使用す
る厚鋼板平坦度計に関して歪み演算の不感帯を有効に縮
少し、正確な測定を得しめようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】厚鋼板の平坦度は大型建築構造物で柱材
を組立てる際、溶接の開先精度を直接決定する等重要な
品質管理項目である。即ち、従来、この平坦度の測定
は、目視や、測定者が直角定規などをあてる等して行わ
れてきたが、最近、搬送テーブルのロールの間の下面に
複数のレーザ光などを用いた非接触距離計を垂直に設置
し、厚鋼板下面までの距離をもとに平坦度を求める方法
が提案され（特願平２−１６２７１９、同２−２６６３
１２、同２−３３０３８０）ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の非接触距離計を
搬送工程に設置する厚鋼板平坦度計では搬送テーブルの
構造がその測定精度に影響を与える。すなわち、搬送は
搬送ロールが同角速度で回転することによって行われる
が、これらは１ｍ程度のピッチで配置され、場合によっ
ては鋼板の搬送を容易にするように各ロール間にロール
などの支持コロが、回転不良のものが厚板に疵を付けな
いようにパスラインから数mm下げて、配置されている。
このように搬送ロール間に支持コロが無い場合、または
支持コロがパスラインから数mm下げて設置されている場
合、図３または図４に示すように厚鋼板２０が非接触距
離計を設置した搬送ロール２、３間を通過する際に、該
厚鋼板２０の先端が垂れた状態で搬送ロール３に乗り上
げ、あるいは、尾端が搬送ロール２から外れて垂れるこ
とによって距離計１１による信号が乱れるため、この部
分は平坦度の計算から除外せざる得ず、精度が低下す
る。

【０００４】同様な問題は図５や図６に示すように、厚
鋼板２０が非接触距離計１１を設置した支持ロール２、
３間と隣りあう搬送ロール３、４または１、２間を通過
する際に、厚鋼板２０の先端が垂れたり、あるいは尾端
が搬送ロールから外れて垂れることによって歪み波形に
不良波形が乗り、やはり正確な測定ができない場合が生
じる。

【０００５】また、このような装置においては図９に示
すような種々の演算を行っているが、先端および尾端の
不感帯が大きくなると図９（ｄ）のソリΔｈが実際のソ
リよりも小さくなり、正確なソリを求めることができな
い。図９（ａ）の長手方向歪は各ｃｈについて、｜最大
歪値−最小歪値｜を求め、さらに全ｃｈの最大値を求め
ているが、歪み波形に不良波形が重畳されると、この値
が実際よりも大きくなってしまい、正確な歪測定ができ
ない。

【０００６】図９（ｃ）の最大急峻度、（ｅ）の２ｍ
歪、（ｆ）の１ｍ歪の場合、両端、中央の計３ｃｈにつ
いて演算するが、歪波形に図５（ｂ）、図６（ｂ）のよ
うな不良波形が重畳されると、実際には存在しない山が
恰も存在するかのような歪波形となり、その急峻度、１
ｍ歪、２ｍ歪の大きい場合には結果として不正確に大き
な最大急峻度、２ｍ、１ｍ歪を出力してしまうことにな
る。

【０００７】なおここで歪とは、距離計によって測定し
た厚鋼板下面までの距離から予め測定したパスラインに
相当する距離値を差し引いた値のことである。また歪み
波形とは厚鋼板を搬送テーブル上で移動させながら距離
計によって長手方向一定距離ピッチ毎に厚鋼板下面まで
の距離を測定し得られる波形から予め測定したパスライ
ンに相当する距離値を差し引いた波形のことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来のものにおける課題を解消することについて検討を
重ね、非接触距離計を設けたロール間およびそれと隣り
合う前後の、少くとも１つのロール間に、パスラインと
面一状態とした複数個の支持ロール（コロ）を設けるこ
とによって歪み演算不感帯を極力小とし、又歪み波形に
不良波形が乗ることがないようにしたものであって、以
下の如くである。

【０００９】（１） 搬送テーブルにおける２本の搬送
ロール間の下面に複数の非接触距離計を垂直に設置し、
厚鋼板を搬送テーブル上で移動させながら厚鋼板の全面
にわたって該距離計により長手方向一定距離ピッチ毎に
厚鋼板下面までの距離を測定しこれらの測定データと予
め測定したパスラインに相当する距離値からパスライン
と厚鋼板との歪波形を求め、該歪波形から歪み演算を行
う厚鋼板平坦度計において、前記非接触距離計を設置し
た搬送ロール間に複数の、ころがり軸受を内部に形成し
た回転自在な支持ロールをパスラインと面一状態に設置
したことを特徴とする厚板平坦度計。

【００１０】（２） 非接触距離計を設置した搬送ロー
ル間と隣りあう前後のそれぞれ少なくとも１つの搬送ロ
ール間に複数の支持ロールを厚板パスラインと面一状態
に設置したことを特徴とする前記（１）項に記載の厚板
平坦度計。

【００１１】

【作用】搬送テーブルにおける２本の搬送ロール間の下
面に複数の非接触距離計を垂直に設置し、厚鋼板を搬送
テーブル上で移動させながら厚鋼板の全面にわたって該
距離計により長手方向一定距離ピッチ毎に厚鋼板下面ま
での距離を測定しこれらの測定データと予め測定したパ
スラインに相当する距離値からパスラインと厚鋼板との
歪波形を求め、該歪波形から歪み演算を行う厚鋼板平坦
度計において、前記非接触距離計を設置した搬送ロール
間に複数の、ころがり軸受を内部に形成した回転自在な
支持ロールをパスラインと面一状態に設置したことによ
り厚鋼板先端の垂れ下がり、あるいは尾端の垂れ下りを
著しく小となし、又鋼板が搬送ロールから外れるときの
ばたつきを小として、歪み演算不感帯を大幅に縮減す
る。

【００１２】非接触距離計を設置した搬送ロール間と隣
り合う前後の夫々１つの搬送ロール間にパスラインと面
一状態に複数個の支持ロールを設けた場合においても同
様に厚板端部の垂れ下りを小として非接触距離計におけ
る鋼板の上方もち上りによる歪み波形を著しく小とす
る。

【００１３】

【実施例】上記したような本発明によるものの具体的な
実施態様は図１に示す如くであり、レーザ光による非接
触距離計１１を設けた搬送ロール２、３間に複数のころ
がり軸受を内部にもった回転自在な支持ロール６を鋼板
２０のパスライン８と面一として設けたもので、該支持
ロール６の胴長は厚鋼板２０の板幅より小さいもので充
分であって、例えば厚鋼板２０板幅の２分の１以下、３
分の１以下のものである。

【００１４】前記のように搬送ロール２、３間に支持コ
ロ６を設けたときの作動関係は図３に示す如くで、支持
コロ６が図２に示すようにパスラインから数mm下げて設
置した場合、あるいは支持コロ６が無い場合、厚鋼板２
０の先端２０ａは垂れ下がりながら搬送ロール３に衝突
するのでそのときの非接触距離計の距離信号波形は図３
（ｂ）のように乱れたものとなる。これに対し前記本発
明のように支持コロ６がパスラインと面一に取りつけら
れていると厚鋼板２０の先端２０ａの垂れ下がりは非常
に小さくなり、搬送ロール３と衝突するときの鋼板２０
のばたつきは非常に小さくなって、距離信号波形は図３
（ｃ）のようになる。その結果歪み演算の不感帯は図３
（ｂ）の１６ａから図３（ｃ）の１６ｂへと著しく小さ
くなる。

【００１５】又厚鋼板２０の尾端の部分については図４
（ａ）において支持コロ６をパスライン８から数mm下げ
て設置した場合、あるいはコロ６が無い場合は、厚鋼板
２０の尾端２０ｂは搬送ロール２からはずれて大きく垂
れ下がるのでそのときの非接触距離計１１の距離信号波
形は図４（ｂ）のようになる。ここで支持コロ６が本発
明によりパスラインと面一状態に取りつけられていると
厚鋼板２０の尾端２０ｂの垂れ下がりは非常に小さくな
り、搬送ロール２を外れるときの鋼板２０のばたつきは
頗る小さくなって、距離信号波形は図４（ｃ）のように
殆んど変化のない状態となる。その結果歪み演算の不感
帯は１９ａから１９ｂへと甚だしく小さくなる。

【００１６】非接触距離計１１を設置した搬送ロール
２、３間ととなりあう前後のそれぞれ１つの搬送ロール
３、４または１、２間に、パスラインと面一状態に複数
個の支持コロ７または６を設置したときの作動関係は図
５または図６に示す如くである。

【００１７】まず厚鋼板２０の先端近傍の部分について
は図５（ａ）において支持コロ７をパスライン８から数
mm下げて設置した場合、あるいはコロが無い場合は、厚
鋼板２０の先端２０ａは垂れ下がりながら搬送ロール４
に衝突する。厚鋼板２０の先端２０ａが垂れ下がると搬
送ロール３を支点にして搬送ロール２、３間の非接触距
離計１１の部分の鋼板２０は上方にもちあがるのでその
ときの非接触距離計１１の距離信号波形は図５（ｂ）の
ようになる。然し本発明によりコロ７がパスライン８と
面一に取りつけられていると厚鋼板２０の先端２０ａの
垂れ下がりは非常に小さくなり、非接触距離計１１の部
分の鋼板は上方にもちあがらないのでそのときの非接触
距離計１１の距離信号波形は図５（ｃ）のようになる。
その結果歪み波形への影響は図５（ｂ）から図５（ｃ）
のように大幅に小さいものとなる。

【００１８】次に厚鋼板２０の尾端近傍の部分について
は図６（ａ）において支持コロ５をパスライン８から数
mm下げて設置した場合、あるいはコロが無い場合には、
厚鋼板２０の尾端２０ｂは搬送ロール１からはずれて大
きく垂れ下がるのでそのときの非接触距離計１１部分の
鋼板は搬送ロール２を支点にして逆に上方にもちあがる
から非接触距離計１１の距離信号波形は図６（ｂ）のよ
うになる。ここでコロ７がパスラインと面一に取りつけ
られていると厚鋼板２０の尾端２０ｂの垂れ下がりは非
常に小さくなり、搬送ロール１を外れるときの鋼板２０
のもちあがりも非常に小さくなって、距離信号波形は図
６（ｃ）のようになる。その結果歪み波形への影響は図
６（ｂ）から図６（ｃ）のように著しく小さいものとな
る。

【００１９】前記した図３において、１４は非接触距離
計１１から鋼板の先端２０ａが搬送ロール３に接触する
位置までの距離、１５は非接触距離計１１から搬送ロー
ル３の中心までの距離であり、又前述した図４において
１７は非接触距離計１１から鋼板２０の尾端２０ｂが搬
送ロール２から離れる位置までの距離、１８は非接触距
離計１１から搬送ロール２の中心までの距離であるが、
コロ６がパスライン８と面一状態となることによって距
離１４と１５、あるいは１７と１８との差が零状態化
し、演算不感帯も急減することは図示の通りである。

【００２０】前述した図５においても、その２２は非接
触距離計１１から鋼板の先端２０ａが搬送ロール４に接
触する位置までの距離、２１は非接触距離計１１から搬
送ロール４の中心までの距離であり、同様に図６におい
ても２４は非接触距離計１１から鋼板２０の尾端２０ｂ
が搬送ロール１から離れる位置までの距離、２５は非接
触距離計１１から搬送ロール１の中心までの距離である
が、図３、４の場合と同様に距離２１、２２との差、ま
たは距離２４と２５との差が、コロ７また５のパスライ
ン８と面一化に伴い、零状態となって、演算不感帯を小
とすることは明かである。

【００２１】次の表１は実際にパスライン−コロライン
間のすき間が平坦度の測定に与える影響を、板厚＝６m
m、搬送速度５５ｍ／min 、ロール間隔９００mmの場合
について示したのである。

【００２２】

【表１】

【００２３】即ち、図４（ｂ）の不良波形における波高
値h₁が１mm以下となるので図９（ａ）の長手方向歪は最
大でも１mm増加するにすぎず、一方最も厳しい管理値は
長手方向歪で３mmであるからその影響は公差範囲（１mm
以内）となり、無視できる。

【００２４】また図５（ｂ）の不良波形における波高値
h₂が0.９mm以下となるので同様に長手方向歪への影響は
無視でき、図６（ｂ）の不良波形における最大波高値h₃
も0.８mm以下となるので同様に長手方向歪への影響は無
視できる。

【００２５】図５（ｂ）が図９（ｃ）（ｅ）（ｆ）の各
歪に及ぼす影響は、山高さh₂が0.９mm以下、山ピッチは
６００mm程度なので、急峻度≒1.５×１０^-3となり、管
理値内となり、問題ない。１ｍ、２ｍ歪も0.９mm以下と
なり、同様に管理値内で問題がない。図６（ｂ）が図９
（ｃ）（ｅ）（ｆ）の各歪に及ぼす影響は、山高さはh₃
の約半分である0.４mm以下となるので、他の山の歪の方
が大きいか、またh₃が最も大きい山であっても、そのと
きの最大急峻度、１ｍ、２ｍ歪は管理値内であって問題
がない。

【００２６】図７には具体的に、板厚６mm、搬送速度５
５ｍ／min 、ロール間隔９００mm、コロ６有り、コロ
５、７無しのばあいの歪み波形の例を示す。図示右側の
コロ５が無いための影響（ｂ）は波高値で1.２〜1.８mm
であり、一方コロ７が無いための図示左側の影響（ａ）
は波高値で2.６〜5.２mmであって無視出来ない値である
ことが判る。

【００２７】これらに対し、図８にはコロ５、６、７が
有る場合の歪み波形の例を示すが、図７でみられた不良
波形が解消されていることが明かである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
搬送テーブルの下面の２本の搬送ロール間に複数の非接
触距離計を垂直に設置し、厚鋼板を搬送テーブル上で移
動させながら厚鋼板の全面にわたって該距離計によって
パスラインと厚鋼板との距離を計測し、歪み演算を行う
厚鋼板平坦度計において、歪み演算の不感帯を大幅に縮
減し、また歪み波形に不良波形が乗って正確な測定をな
し得なくなるようなことを適切に防止して正確な測定を
可能ならしめるものであって、工業的にその効果の大き
い発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるものの全般的な装置構成説明図で
ある。

【図２】その中間ロールと厚鋼板パスラインとの変動状
態説明図である。

【図３】非接触距離計を設けたロール間に設けられた支
持ロールと厚鋼板パスラインとの鋼板先端側における距
離信号波形の説明図である。

【図４】図３と同様な関係について鋼板尾端側における
距離信号波形の説明図である。

【図５】非接触距離計を設定した搬送ロールより前方に
設けた支持ロールによる距離検出波形の変化関係につい
ての説明図である。

【図６】非接触距離計を設定した搬送ロール間より後方
に設けた支持ロールによる距離検出波形の変化関係につ
いての説明図である。

【図７】支持ロールを有しない場合における歪み波形の
検出出力表示の１例についてのグラフィック画像を示し
た説明図である。

【図８】支持ロールを設けた場合についての検出歪み波
形に関するグラフィック画像の説明図である。

【図９】従来技術における各種歪演算を示したもので、
（ａ）は長手方向歪、（ｂ）は幅方向歪、（ｃ）は最大
急峻度、（ｄ）はソリ、（ｅ）は２ｍ歪、（ｆ）は１ｍ
歪である。

【符号の説明】

１〜４ 搬送ロール ５〜７ 支持ローラ（コロ） ８ パスライン ９ テーブルエプロン １０ レーザ光 １１ 非接触距離計 １２、１３ 非接触距離計支持架台 １４ 非接触距離計から鋼板先端が搬送ロール３に接触
する位置までの距離 １５ 非接触距離計から搬送ロール３の中心までの距離 １６ 歪み演算の不感帯 １７ 非接触距離計から鋼板の尾端が搬送ロール２より
離れる位置までの距離 １８ 非接触距離計から搬送ロール２の中心までの距離 １９ 歪み演算の不感帯 ２０ 鋼板 ２０ａ 鋼板の先端 ２０ｂ 鋼板の尾端 ２１ 非接触距離計から搬送ロール中心までの距離 ２２ 非接触距離計から鋼板の先端が搬送ロール４に接
触するまでの距離 ２３ ロール間隔 ２４ 非接触距離計から鋼板の尾端が搬送ロール１より
離れる位置までの距離 ２５ 非接触距離計から搬送ロール１の中心までの距離

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−249514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−2962（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−52506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−22507（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−194307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−54116（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送テーブルにおける２本の搬送ロール
   間の下面に複数の非接触距離計を垂直に設置し、厚鋼板
   を搬送テーブル上で移動させながら厚鋼板の全面にわた
   って該距離計により長手方向一定距離ピッチ毎に厚鋼板
   下面までの距離を測定しこれらの測定データと予め測定
   したパスラインに相当する距離値からパスラインと厚鋼
   板との歪波形を求め、該歪波形から歪み演算を行う厚鋼
   板平坦度計において、前記非接触距離計を設置した搬送
   ロール間に複数の、ころがり軸受を内部に形成した回転
   自在な支持ロールをパスラインと面一状態に設置したこ
   とを特徴とする厚板平坦度計。
2. 【請求項２】 非接触距離計を設置した搬送ロール間と
   隣りあう前後のそれぞれ少なくとも１つの搬送ロール間
   に複数の支持ロールを厚板パスラインと面一状態に設置
   したことを特徴とする請求項１に記載の厚板平坦度計。