JP2605158B2 - 平坦度測定装置 - Google Patents
平坦度測定装置Info
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Description
箇所で帯状体表面の平坦度を測定する平坦度測定装置に
関する。
方向の中央部が伸びる中伸び状態,周辺部の形状が波打
つ耳波状態等の形状不良を検出するために、検査ライン
には帯状の圧延体表面の平坦度を測定する平坦度測定装
置がオンライン設置されている。
坦度を定量的に検出できる装置が開発されているが、そ
のような手法の一つとして、帯状体上の幅方向の複数箇
所で帯状体表面の平坦度を測定する平坦度測定装置が提
唱されている(特開昭61−178608号公報)。
装置の概略構成を示す模式図である。長手方向に一定速
度Vで移動する帯状体1の上方位置に帯状体1の幅方向
に複数の距離測定器2が配設されている。各距離測定器
2は、一定時間Δt毎に距離測定器2から帯状体1の表
面までの距離Yを測定して、それぞれ距離信号を次のロ
ーバスフィルタ3を介して弧長演算器4へ送出する。弧
長演算器4は、第7図に示すように、時刻tiと一定時間
Δt経過後の時刻ti+1における距離Yi,Yi+1、および該
当時間Δt内の移動距離ΔXi(=V・Δt)から(1)
式に基づいて該当距離ΔXiにおける帯状体1の表面の長
さ、すなわち弧長ΔSiが算出される。
の距離Lだけ移動した場合におけるその距離Lに対応す
る全体の弧長Sは、L=(n−1)ΔXiとすると、
(2)式で示される。
式で定義され、各伸び率演算器5において算出される。
β1〜βmが求まる。
体1のおおきなうねりによる要因を排除するために、幅
方向の各位置で測定された弧長S1,S2,…,Smのうちの最
小の弧長Sminを用いて各幅方向位置の各伸び率β1〜β
mを算出している。
に含まれる高周波の雑音成分を除去する機能を有してい
る。
ににおいてもまだ解消すべき次のような問題があった。
鉄所における熱間圧延ラインにおいて、例えばローラー
コンベア上を連続移動している圧延帯の平坦度を測定す
る場合においては、測定対象となる帯状体は絶えず上下
左右に振動しながら移動するので、測定された平坦度に
この振動に起因する誤差が混入する。この搬送に伴って
発生する振動は、単純は上下動だけでなく、波打や,揺
れなどの複合された複雑な現象であるため、この振動を
完全に防止することは困難であるので、平坦度の測定精
度を例えば上下振動の振幅以下に向上させることは不可
能である。さらに、通常は、上下振動の振幅の方が平坦
度不良による帯状体の高さ振動より大きいので、精度良
く平坦度を測定することは難しい。
る前記振動に起因する振動成分を例えばローパスフィル
タ等で除去することが考えられるが、上下振動の周期と
測定時間間隔Δtとが近似するとこの手法を採用できな
いので、帯状体1の移動速度を低下しなければならない
問題がある。
り、ツインビーム型の距離測定器を用いて各測定位置に
おける傾斜値を測定することによって、被測定体として
の帯状体の上下振動の要因を確実に排除でき、平坦度の
測定精度を大幅に向上できる平坦度測定装置を提供する
ことを目的とする。
体の幅方向にこの帯状体表面までの距離を測定する複数
の距離計測定器および前記帯状体の移動速度を検出する
速度検出器を設け、前記各距離測定器および速度検出器
から得られる各距離信号および速度信号に基づいて前記
帯状体の表面長さを示す各弧長を算出し、この各弧長か
ら前記帯状体の平坦度を得る平坦度測定装置において、
前記各距離測定器は、前記長手方向に微小間隔を有した
互いに平行な一対の測定用ビーム光を前記帯状体表面の
測定位置に照射して、この帯状体表面上の測定位置にお
ける微小間隔を有した各照射位置までの距離を同時に測
定するツインビーム型の距離測定器で構成され、この距
離測定器で測定された各照射位置までの距離から該当測
定位置における傾斜値を算出し、前記帯状体の各移動方
向位置に対応する各傾斜値に基づいて振動成分を除去し
た所定距離における弧長を算出するようにしている。
定することによって、測定された平坦度から振動要因を
排除できる理由を説明する。
体表面までの距離Yは、第2図に示すように、基本的に
帯状体の移動位置Xの関数F(X)であるが、上下方向
の時間tによる振動成分B(t)の関数でもある。よっ
て、距離Yは(5)式に示すように両者の和の関数とし
て表現できる。
表面の該当測定位置Xにおける傾斜値を示す。よって、
各距離測定器でもって該当測定位置における傾斜値を測
定し、各測定位置における傾斜値を集計することによっ
て、振動成分B(t)の影響を除去した所定距離におけ
る弧長が得られる。したがって、この弧長から平坦度が
得られる。
る手段として、測定位置に微小間隔を有した平行する測
定用ビーム光線を照射し、微小間隔を有した各照射位置
までの距離を同時に測定して、各距離から該当測定位置
における傾斜度を得るようにしている。
式図である。長手方向に一定速度Vで移動する帯状体11
の上方位置で、かつ帯状体11の幅方向に複数のツインビ
ーム型の距離測定器12が配設されている。
すように、帯状体1の移動方向に微小間隔dXを有した平
行な例えば高周波変調されたレーザ光線からなる測定用
ビーム12a,12bを帯状体1の測定位置に照射し、該当照
射位置に形成される各照射位置から反射された各反射光
を受光器で受光して、この距離測定器2から各照射位置
までの各距離Yi1,Yi2を測定する。
i1,Yi2を示す各距離信号は電気/光変換器13で光信号に
変換されて、光ファイバ14を介して演算装置15内の光/
電気変換器16で元の距離信号に戻される。各距離信号は
次の各傾斜値演算部17へ入力される。この各傾斜値演算
部17は、入力された各距離信号から該当測定位置におけ
る傾斜値を算出する。すなわち、各距離測定器12におけ
る測定用ビーム光12a,12bの微小間隔dXは既知であるの
で、各照射位置までの距離の差(Yi1−Yi2)をdYとする
と、該当測定位置における傾斜度は(dY/dX)となる。
る各傾斜度(dY/dX)は次の伸び率演算部18へ入力され
る。この伸び率演算部18にはカウンタ19が接続されてい
る。このカウンタ19には、帯状体11をほぼ一定速度Vで
移動させるための搬送ローラ20の回転速度を検出する検
出器21から搬送速度に応じたパルス信号が入力される。
カウンタ19はそのパルス数をカウントして、カウント値
が一定値に達すると伸び率演算部18へトリガ信号を送出
する。実施例においては、帯状体11が移動方向に前記測
定用ビーム12a,12bの微小間隔dXだけ移動するとトリガ
信号を出力する。よって、検出器21およびカウンタ19は
帯状体1の速度を検出する速度検出器を構成する。
2図に示すように、位置aから位置bまでの距離Lに対
応する弧長Sおよび伸び率βを算出する。
する微小弧長をdSとすると、微小弧長dSは そして、距離Lに対応する弧長Sは また伸び率はβ=(S−L)/Lで定義されるので、こ
の式に(7)式を代入すると、 なお、(8)式を実際に計算する場合には、カウンタ
19からトリガ信号が入力する毎に、傾斜値演算部17から
出力される傾斜値(dY/dX)の2乗値を位置aから位置
bまで順次加算していけばよい。
る各伸び率β1〜βmが求まる。
であるが、位置a,bが順次移動していく。その結果、伸
び率βは連続的に出力される。
外部のホストコンピュータ23,ダスク制御装置24、記録
計25、CRT表示装置26等へ出力される。
幅方向にチャンネル1(CH1)からチャンネル5(CH5)
までの5個の距離測定器12を配設した場合における各伸
び率β1〜β5の変化を第3図および第4図に示す。第
3図は幅方向の各測定位置における各伸び率β1〜β5
の経時変化を記録計25を用いて出力した波形図であり、
第4図(a)は第3図における右側の中伸び状態が生じ
ている瞬間における各軸方向位置(各チャンネル)にお
ける伸び率β1〜β5の値をCRT表示装置26を用いてリ
アルタイムで表示した図であり、第4図(b)は第3図
における中央の耳波状態が生じている瞬間における各軸
方向位置(各チャネル)における伸び率β1〜β5の値
をリアルタイムで表示した図である。
員が目視で伸び率を評価した場合の5段階評価点との相
関を示した図である。図示するように、測定結果は熟練
者の目視評価と良い相関関係にあることが確認された。
示することによって、帯状体11の平坦度を的確に把握で
きる。
を用いて、高速で移動している帯状体11の表面の測定位
置における傾斜値を算出することにより、最終的に算出
される伸び率βから帯状体11が振動することに起因する
誤差成分を完全に除去できる。その結果、伸び率βで示
される平坦度の測定精度を振動成分以下に抑制すること
が可能になるので、たとえ被測定対象である帯状体11の
搬送時における振動が従来装置と同じ程度であったとし
ても、従来装置に比較して測定精度を大幅に向上でき
る。
囲は0〜5%と大きく、かつその測定範囲内において測
定精度を±0.2%に制御することができた。また、応答
特性も一つの伸び率βの測定に要する時間を約100msま
で短縮できた。
力される一対の測定用ビーム光12a,12bは高周波変調さ
れたレーザ光を使用しているので、帯状体11がたとえ高
温の熱鋼板で形成されていたとしても、この帯状体11か
ら出力される輻射雑音を除去できる。
ば、ツインビーム型の距離測定器を用いて各測定位置に
おける傾斜値を同時に測定し、この傾斜値から伸び率等
の平坦度を算出するようにしている。したがって、算出
された平坦度から被測定対象としての帯状体の上下振動
の要因を確実に排除でき、平坦度の測定精度を大幅に向
上できる。
定装置を示すものであり、第1図は概略構成を示す模式
図、第2図は測定原理を説明するための図、第3図およ
び第4図は測定された平坦度を示す特性図、第5図は実
測値と目視による評価との相関を示す相関特性図であ
り、第6図は従来の平坦度測定装置を示すブロック図、
第7図は同従来装置における測定原理を説明するための
図である。 11……帯状体、12……距離測定器、17……傾斜値演算
部、18……伸び率演算部、19……カウンタ、25……記録
計、26……CRT表示装置。
Claims (1)
- 【請求項1】長手方向に移動する帯状体の幅方向にこの
帯状体表面までの距離を測定する複数の距離計測定器お
よび前記帯状体の移動速度を検出する速度検出器を設
け、前記各距離測定器および速度検出器から得られる各
距離信号および速度信号に基づいて前記帯状体の表面長
さを示す各弧長を算出し、この各弧長から前記帯状体の
平坦度を得る平坦度測定装置において、 前記各距離測定器は、前記長手方向に微小間隔を有した
互いに平行な一対の測定用ビーム光を前記帯状体表面の
測定位置に照射して、この帯状体表面上の測定位置にお
ける微小間隔を有した各照射位置までの距離を同時に測
定するツインビーム型の距離測定器で構成され、 この距離測定器で測定された各照射位置までの距離から
該当測定位置における傾斜値を算出し、前記帯状体の各
移動方向位置に対応する各傾斜値に基づいて振動成分を
除去した所定距離における弧長を算出することを特徴と
する平坦度測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2047824A JP2605158B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 平坦度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2047824A JP2605158B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 平坦度測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03249514A JPH03249514A (ja) | 1991-11-07 |
JP2605158B2 true JP2605158B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=12786100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2047824A Expired - Fee Related JP2605158B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 平坦度測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2605158B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61178608A (ja) * | 1985-02-05 | 1986-08-11 | Mitsubishi Electric Corp | 平坦度検出装置 |
JPS62156504A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-11 | Mitsubishi Electric Corp | 変位測定装置 |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2047824A patent/JP2605158B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH03249514A (ja) | 1991-11-07 |
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