JP2763459B2 - 平坦度測定装置 - Google Patents
平坦度測定装置Info
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
の帯状体の平坦度を測定する平坦度測定装置に関するも
のである。
号公報に示された従来の平坦度測定装置を示すブロック
図であり、図において、1は長手方向に一定速度Vで移
動する帯状体、2はこの帯状体1の上方に幅方向に配置
された複数の距離測定器で、各距離測定器2は、一定時
間Δt毎に帯状体1の表面までの距離Yを測定する。3
は距離測定器2からの距離信号を平滑化するローパスフ
イルタ、4は帯状体1の後述する弧長を求める弧長演算
器、5は帯状体1の幅方向の各位置(各箇所)で測定さ
れた移動距離L1 ,L2 ,…,Ln のうち最小の移動距
離Lmin を検出する最小値検出器、6は弧長演算器4の
演算結果および最小値検出器5の出力にもとづいて各幅
方向位置の各伸び率β1 〜βn 、つまり帯状体1の後述
する平坦度を算出する平坦度演算器である。
1の平坦度不良をもった例を示す。一般的に同図(a)
の例1は帯状体1の幅方向の両エッジ部に波が大きく耳
波と言われる。同図(b)の例2は帯状体1の幅方向の
中央部に波が大きく中のびと言われる。この波の大き
さ、すなわち平坦度量を表わす方法として、伸び率又は
急峻度の定義がよく知られている。
は、帯状体1の長手方向の波ピッチPと波高値Hとの比
によって(1)式で定義される。 α=H/P ・・・・・(1)
帯状体1の長手方向の弧長Sと測定区間Lとの比によっ
て(2)式で定義される。 β=(S−L)/L ・・・・(2)
する帯状体1の各位置における、距離測定器2から帯状
体1までの距離を測定する。この測定された距離信号は
各ローパスフイルタ3に入力されて高周波の雑音成分が
除去された後、弧長演算器4に入力される。この弧長演
算器4では、図8に示すように、時刻ti と一定時間Δ
t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
(3)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。
らb点までの距離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、(4)式で示される。
βは、(2)式の定義に従って各伸び率演算器6におい
て算出される。以上の手法を用いて幅方向の各位置にお
ける各伸び率β1 〜βn が求まる。
きなうねりによる要因を排除するために、幅方向の各位
置で測定された移動距離L1 ,L2 ,…,Ln のうちの
最小移動距離Lmin を用い、(5)式に従って各幅方向
位置の各伸び率β1 〜βn 、つまり平坦度を算出する。 β=(S−Lmin )/Lmin ・・・・(5) なお、上記ローパスフイルタ3は測定された距離信号に
含まれる高周波の雑音成分を、上記のように除去する機
能を有している。
は以上のように構成されているので、例えば、製鉄所に
おける熱間圧延ラインにおいて、ローラコンベア上を連
続移動している圧延材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1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ほか、この搬送に伴って発生する
振動を完全に防止することは困難であるところから、平
坦度の測定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などの問題点があった。
号に含まれる上記振動に起因する振動成分を、例えばロ
ーパスフイ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とが近似すると測定でき
ないので、帯状体1の移動速度を低下しなければならな
いなどの問題点があった。
ためになされたものであり、長手方向の凹凸量を測定す
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得ることを目的とする。
坦度測定装置は複数の長手方向凹凸量演算器を幅方向に
設け、各演算器から得られた、長手方向の凹凸量を演算
し抽出すると共に、その偏差を求めることにより、急峻
度を演算するようにしたものである。
複数の長手方向凹凸量演算器幅方向に設け、各演算器か
ら得られた、長手方向の凹凸量を演算し抽出すると共
に、その偏差を求めることにより伸び率を演算するよう
にしたものである。
帯状体の長手方向に設置された、複数台の距離測定器か
ら、長手方向の凹凸量を抽出することにより急峻度を演
算するようにしたものである。
帯状体の長手方向に設置された、複数台の距離測定器か
ら、長手方向の凹凸量を抽出することにより伸び率を演
算するようにしたものである。
送される帯状体の上下振動及び回転振動の影響をまった
く受けずに、帯状体の急峻度の測定精度を大幅に向上さ
せると共に、モニタ表示に適した測定を行う。
は、搬送される帯状体の上下振動及び回転振動の影響を
まったく受けずに帯状体の伸び率の測定精度を大幅に向
上させると共に、形状制御に適した制御量を得る。
置は、搬送される帯状体の上下振動及び回転振動の影響
をまったく受けずに帯状体の急峻度、伸び率の測定精度
を大幅に向上させる。
する。図1において、1は圧延材などの帯状体、12
a,12b,12cは長手方向凹凸測定器で、帯状体1
の幅方向に所定の間隔をおいて設置され、設置位置での
長手方向の凹凸を測定する。13a,13b,13cは
長手方向凹凸量演算器で、長手方向凹凸測定器12a,
12b,12cの測定結果から長手方向の凹凸量を演算
する。14a,14b,14cは積分器で、長手方向凹
凸量演算器13a,13b,13cの演算結果を搬送ピ
ッチ毎に積分する。15a,15b,15cは長手方向
急峻度演算器で積分器14a,14b,14cの演算結
果から長手方向の急峻度を演算する。16は急峻度演算
器で、長手方向急峻度演算器15a,15b,15cの
演算結果から幅方向の偏差を演算し、急峻度を演算す
る。22は帯状体1の搬送ピッチを検出して積分器14
a,14b,14cに加えるパルスジェネレータであ
る。
示す構成図である。図2において、17は光源で、帯状
体1上に長手方向のスリット状の光17aを照射する。
18は2次元カメラで、帯状体1上に照射されるスリッ
ト光17aを幅方向の所定の角度から撮像する。2次元
カメラ18の撮像する映像には帯状体1に凹凸がある
と、帯状体1に照射されるスリット光17aの帯状体1
の凹凸に対応した変化が表われる。長手方向凹凸量演算
器13aは2次元カメラ18からの画像情報から長手方
向の凹凸量を演算し抽出する。23は2次元カメラ18
の画像情報を表示するモニタである。なお、長手方向凹
凸測定器12b,12cも長手方向凹凸測定器12aと
同様に構成されている。
1上に設置された距離測定器(図示せず)にて、帯状体
1の表面までの距離を測定したと仮定すると、搬送され
る帯状体1までの距離測定結果F(x,t)は(6)式
で表わされる。 F(x,t)=F(x)+x・R(+)+V(t)・・・(6) ここで、F(x,t)は距離測定結果 F(x)は帯状体1の長手方向の位置xに対する高さの関数 xは帯状体1の長手方向の位置 tは計測時刻 x・R(+)は位置xに対する振動であって、位置xによって異なる 振動は回転すなわち不規則な振動を示す。 V(t)は上下振動成分 (6)式の両辺を位置xで2階微分すると、
t)を位置xにおいて2階微分することにより、振動成
分、回転成分に影響されないことを示す。すなわち、2
階微分とは物理的には凹凸量のことであり、凹凸量を直
接測定すれば振動成分、回転成分に影響されないことを
意味する。さらに(7)式を、xで積分すると
方向の急峻度αは(1)式で定義される。従って、図3
において、長手方向の急峻度αは(9),(10)式で
表わされる。
(x)の微分値の平均値の絶対値の2分の1を示す。図
3は(9)式,(10)式の物理的意味を示す。長手方
向の急峻度の幅方向に対する偏差は、最小値αmin を基
準として、(11)式で表わされる。
定器12a,12b,12cからの信号から、長手方向
凹凸量演算器13a,13b,13cにて凹凸量を演算
する。次に、(8)式の通り、積分器14a,14b,
14cにて積分される。次に、(10)式の通り、長手
方向急峻度演算器15a,15b,15cにて演算され
る。最後に(11)式の通り、急峻度演算器16にて演
算される。
例について図4と共に説明する。図4においては図1と
対応する部分には同一符号を付して説明を省略する。1
9a,19b,19cは長手方向伸び率演算器で積分器
14a,14b,14cの演算結果から長手方向の伸び
率を演算する。20は伸び率演算器で、長手方向伸び率
演算器19a,19b,19cから幅方向の偏差を演算
し、伸び率を演算する。
表わす長手方向の伸び率βは(2)式で定義される。図
5において、長手方向の伸び率βは(12)式で表わさ
れる。
式で表わされる。
数F(x)の微分値の2乗の積分の1/2を掛けたもの
と測長区間Lとの比を示す。長手方向の伸び率βの幅方
向に対する偏差は最小値βmin を基準として(15)式
で表わされる。
(14)式を用いると、この(14)式で示す通り、長
手方向の伸び率が長手方向伸び率演算器19a,19
b,19cによって得られる。さらに、(15)式の通
り、伸び率演算器20にて伸び率が得られる。
例について図6と共に説明する。図6において、21は
距離測定器で、所定の基準位置から帯状体1上面までの
距離を測定する。この距離測定器21は帯状体1の長手
方向に所定の間隔をおいて複数台(3台以上)設置さ
れ、その距離信号を長手方向凹凸量演算器13aに加え
る。他の部分の構成は図1と同様に構成されている。
わりに、帯状体1の長手方向に設置された3台の距離測
定器21の測定結果から(16)式を演算する。
13a,13b,13cによって演算することにより、
長手方向の凹凸量が得られる。以下、実施例1,2と同
様にして、急峻度が得られる。
いては、図6の長手方向急峻度演算器15a,15b,
15c及び急峻度演算器16の代わりに、図4の長手方
向伸び率演算器19a,19b,19c及び伸び率演算
器20を用いる。これにより実施例3と同様にして伸び
率を得ることができる。
向凹凸測定器の代わりに複数台(3台以上)の距離測定
器を用いる例について示したが、この長手方向凹凸測定
器の代わりに、複数台(2台以上)の傾き測定器を用い
てもよい。
ば、長手方向凹凸量演算器から得られる長手方向の凹凸
量を抽出することにより、急峻度を演算するように構成
したので、搬送される帯状体の上下振動及び回転振動の
影響をまったく受けることがなくこのため、帯状体の急
峻度の測定精度を大幅に向上できるという効果がある。
また、急峻度は人間の感覚にマッチしている平坦度量で
あるため、モニタ表示に適しており、画面表示により平
坦度を観察できる効果がある。
凹凸量演算器から得られた、長手方向の凹凸量を抽出す
ることにより伸び率を演算するように構成したので、搬
送される帯状体の上下振動及び回転振動の影響をまった
く受けることがなくこのため帯状体の伸び率の測定精度
を大幅に向上できるという効果がある。また急峻度は人
間の感覚にマッチした平坦度量であるため、モニタ表示
として使用できるが、帯状体の形状を正弦波として定義
しているため、正弦波以外の形状に対しては誤差を含
む。一方、伸び率は帯状体の形状が正弦波以外の形状で
も定義されるため、正弦波以外の形状でも誤差を含まな
い。従って、形状制御に適した制御量を得ることができ
る効果がある。
向に設置された、複数台の距離測定器から、長手方向の
凹凸量を抽出することにより、急峻度を演算するように
構成したので、搬送される帯状体の上下振動及び回転振
動の影響をまったく受けることがなく、このため、帯状
体の急峻度の測定精度を大幅に向上できるという効果が
ある。また、1台の長手方向凹凸測定器の代わりに、複
数台の距離測定器を用いることで、長手方向凹凸測定器
1台での測定範囲には限界があることから、複数倍の測
定範囲にすることが可能であるという効果がある。さら
に測定範囲と測定精度は一般に逆比例の関係にあること
から、大幅に測定精度を向上できるという効果がある。
向に設置された、複数台の距離測定器から、長手方向の
凹凸量を抽出することにより、伸び率を演算するように
構成したので、搬送される帯状体の上下振動及び回転振
動の影響をまったく受けることがなく、このため、帯状
体の伸び率の測定精度を大幅に向上できるという効果が
ある。また、1台の長手方向凹凸測定器の代わりに、複
数台の距離測定器を用いることで、長手方向凹凸測定器
1台での測定範囲には限界があることから、複数倍の測
定範囲にすることが可能であるという効果がある。さら
に測定範囲と測定精度は一般に逆比例の関係にあること
から、大幅に測定精度を向上できるという効果がある。
置の構成を示すブロック図である。
示す構成図である。
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
る。
る。
器 13a,13b,13c 長手方向凹凸量演算器 14a,14b,14c 積分器 15a,15b,15c 長手方向急峻度演算器 16 急峻度演算器 19a,19b,19c 長手方向伸び率演算器 20 伸び率演算器 21 距離測定器
Claims (4)
- 【請求項1】 長手方向に搬送される帯状体の幅方向に
沿って配置され上記帯状体の上記長手方向の凹凸を測定
する複数の長手方向凹凸測定器と、上記各長手方向凹凸
測定器の出力からそれぞれ上記長手方向の凹凸量を演算
する複数の長手方向凹凸量演算器と、上記各長手方向凹
凸量演算器の出力をそれぞれ積分する複数の積分器と、
上記各積分器の出力からそれぞれ長手方向の急峻度を演
算する複数の長手方向急峻度演算器と、上記各長手方向
急峻度演算器の出力から上記幅方向の偏差を演算し急峻
度を求める急峻度演算器とを備えた平坦度測定装置。 - 【請求項2】 長手方向に搬送される帯状体の幅方向に
沿って配置され上記帯状体の上記長手方向の凹凸を測定
する複数の長手方向凹凸測定器と、上記各長手方向凹凸
測定器の出力からそれぞれ上記長手方向の凹凸量を演算
する複数の長手方向凹凸量演算器と、上記各長手方向凹
凸量演算器の出力をそれぞれ積分する複数の積分器と、
上記各積分器の出力からそれぞれ長手方向の伸び率を演
算する複数の長手方向伸び率演算器と、上記各長手方向
伸び率演算器の出力から上記幅方向の偏差を演算し伸び
率を求める伸び率演算器とを備えた平坦度測定装置。 - 【請求項3】 長手方向に搬送される帯状体上方の上記
長手方向に沿って配置され上記帯状体表面までの距離を
測定する複数の距離測定器と、上記帯状体の幅方向に沿
って配置され上記帯状体の上記長手方向の凹凸を測定す
る複数の長手方向凹凸測定器と、上記各距離測定器の出
力から上記長手方向の凹凸量を演算する長手方向凹凸量
演算器と、上記各長手方向凹凸測定器の出力からそれぞ
れ長手方向の凹凸量を演算する複数の長手方向凹凸量演
算器と、上記各長手方向凹凸量演算器の出力をそれぞれ
積分する複数の積分器と、上記各積分器の出力からそれ
ぞれ長手方向の急峻度を演算する複数の長手方向急峻度
演算器と、上記各長手方向急峻度演算器の出力から上記
幅方向の偏差を演算し急峻度を求める急峻度演算器とを
備えた平坦度測定装置。 - 【請求項4】 長手方向に搬送される帯状体上方の上記
長手方向に沿って配置され上記帯状体表面までの距離を
測定する複数の距離測定器と、上記帯状体の幅方向に沿
って配置され上記帯状体の上記長手方向の凹凸を測定す
る複数の長手方向凹凸測定器と、上記各距離測定器の出
力から上記長手方向の凹凸量を演算する長手方向凹凸量
演算器と、上記各長手方向凹凸測定器の出力からそれぞ
れ上記長手方向の凹凸量を演算する複数の長手方向凹凸
量演算器と、上記各長手方向凹凸量演算器の出力をそれ
ぞれ積分する複数の積分器と、上記各積分器の出力から
それぞれ長手方向の伸び率を演算する複数の長手方向伸
び率演算器と、上記各長手方向伸び率演算器の出力から
上記幅方向の偏差を演算し急峻度を求める伸び率演算器
とを備えた平坦度測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4247166A JP2763459B2 (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 平坦度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4247166A JP2763459B2 (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 平坦度測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0674755A JPH0674755A (ja) | 1994-03-18 |
JP2763459B2 true JP2763459B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=17159423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4247166A Expired - Lifetime JP2763459B2 (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 平坦度測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2763459B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI826779B (zh) * | 2021-04-23 | 2023-12-21 | 達運精密工業股份有限公司 | 基材平坦度的檢測方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012032271A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Kobe Steel Ltd | 測定装置 |
JP5494758B2 (ja) * | 2012-08-24 | 2014-05-21 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 形状測定装置 |
-
1992
- 1992-08-25 JP JP4247166A patent/JP2763459B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI826779B (zh) * | 2021-04-23 | 2023-12-21 | 達運精密工業股份有限公司 | 基材平坦度的檢測方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0674755A (ja) | 1994-03-18 |
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