JP3338015B2 - 異物焼付きを防止した圧延板の形状検出方法、前記方法を実施する圧延装置、および異物焼付きを防止した圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異物焼付き（付着
を含む）を防止したアルミニウムなどの圧延板の形状検
出方法、前記方法を実施する圧延装置、および異物焼付
きを防止した圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、圧延板に生じる中伸びや耳伸
びなどの形状不良は、圧延スタンド間を走行する圧延板
の形状をオンラインで検出し、その結果を基に、圧延板
の形状をワークロールベンダーなどのアクチュエーター
を操作して防止している。前記圧延板の形状検出は、例
えば、図３に示すように、走行する圧延板１の一方の側
に棒状の光源２を垂直に配置し、圧延板１上に圧延板１
を横断して映る棒状の光源２の像を圧延板１の他方の側
に配置したテレビカメラ３で撮影し、これを画像処理し
て行っている。ところで、圧延板１を製造する熱間圧延
機では、ロール及び圧延板の冷却、洗浄を目的として多
量のクーラントが使用され、各圧延スタンドｇ、ｈ、
ｉ、ｊ、ｋではクーラントが圧延板１上に部分的に流出
して圧延板１を不均一に覆うため、圧延板１上の棒状の
光源２の像４が不正確なものとなっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記圧延板上
に流出するクーラントをエアなどの流体を吹付けて除去
すると、圧延スタンドに不可避的に堆積した磨耗粉など
の異物が圧延中の振動により圧延板上に落下したとき前
記異物は圧延板に焼付いて圧延板の品質を低下させると
いう問題があった。また、流出するクーラントを完全に
除去するためには大量のエアなどの流体が必要なことか
ら、コストおよび設備的に実用化するには問題が多い。

【０００４】このようなことから、本発明者等は、圧延
板上に光源の像を正確に映すことについて種々検討を行
い、圧延板上の前記像が映る箇所に液体を流動させてお
くと、クーラントが流出しても前記像を正確に映しだせ
ること、液体を流動させることにより圧延板上に落下す
る異物の焼付きを防止できることを知見し、さらに検討
を重ねて本発明を完成させるに至った。本発明は、圧延
板の形状を正確に検出でき、かつ異物焼付きを防止した
圧延板の形状検出方法、前記方法を実施する圧延装置、
および異物焼付きを防止した圧延方法の提供を目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
圧延中の圧延板の形状を圧延板に映る像を基に光学的に
検出する方法において、前記圧延板に液体を所定厚さ流
動させて異物焼付を防止し、かつ前記流動する液体のの
った圧延板に像を映して圧延板の形状を検出することを
特徴とする異物焼付きを防止した圧延板の形状検出方法
である。

【０００６】請求項２記載の発明は、圧延ロール冷却用
クーラントと同種の液体を圧延方向と略平行に流動させ
ることを特徴とする請求項１記載の異物焼付きを防止し
た圧延板の形状検出方法である。

【０００７】請求項３記載の発明は、液体の流動速度を
０．３ｍ／ｓｅｃ以上、液体の流動厚さを０．０５ｍｍ
〜１５ｍｍとすることを特徴とする請求項１または２記
載の異物焼付きを防止した圧延板の形状検出方法であ
る。

【０００８】請求項４記載の発明は、圧延中の圧延板の
形状を、前記圧延板上に液体を所定厚さ流動させ、前記
流動する液体ののった圧延板上に映る像を基に光学的に
検出する機能を具備した圧延装置において、前記圧延装
置の所要箇所に前記液体を噴射するためのスプレーノズ
ルが設けられていることを特徴とする圧延装置である。

【０００９】請求項５記載の発明は、圧延中の圧延板上
に液体を一様に流動させることにより、圧延板上に落下
する異物の焼付きを防止することを特徴とする異物焼付
きを防止した圧延方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に請求項１の発明を図を参照
して具体的に説明する。図１は、請求項１の発明を実施
する圧延装置の実施形態を示す斜視説明図である。連続
熱間圧延装置を構成する圧延スタンドｉ、ｊ間を走行す
る圧延板１の一方の側に棒状光源２を垂直に配置し、圧
延板１の他方の側に配置したテレビカメラ３により、圧
延板１上に圧延板１を横切って映る棒状光源２の像４を
撮影し、撮影された像を画像処理して圧延板１の形状を
検出する。

【００１１】ここで、圧延スタンドｉ、ｊ間を走行する
圧延板１上において、圧延スタンドｉから流出してくる
クーラントはスプレーノズル５から噴射する液体６と一
体化して圧延スタンドｉ側に所定厚さで流動する（Ａゾ
ーン）。圧延スタンドｊから流出してくるクーラントは
スプレーノズル７から噴射する液体８と一体化して圧延
スタンドｉに向けて所定厚さで流動する（Ｂゾーン）。
図１でＣゾーンには圧延スタンドｊから流出してくるク
ーラントが流動する。

【００１２】このように、棒状光源２の像４は、圧延ス
タンドｉ、ｊから流出するクーラントの影響を殆ど受け
ることがなく、圧延板１上のＢゾーンの流動液体ののっ
た圧延板上に正確に映し出され、従って画像処理では良
好な情報が得られ、圧延板１の形状不良（中伸びや耳伸
びなど）は、圧延スタンドｉおよび圧延スタンドｊでの
ロールベンダー操作により矯正される。他の圧延スタン
ド間でも、液体を所定厚さに流動させることにより、同
様の矯正がなされる。本発明では、圧延板１上を流動す
る液体８またはクーラントがクッションの役目を果たす
ため、落下する異物の圧延板１への焼付きが防止され
る。

【００１３】請求項１記載の発明において、液体の流動
方向は特に規定しないが、圧延方向に平行に流動させる
と、より鮮明な像が得られる。圧延方向に平行であれ
ば、順方向でも逆方向でも良い。また、圧延板１上に液
体を所定厚さ流動させる方法には任意の方法が用いら
れ、例えば、圧延スタンド冷却用のクーラント或いは別
途供給される液体をエアーを噴射して流動させても良
い。流動させる液体に、圧延スタンド冷却用クーラント
と同種の液体を用いると、液体とクーラントとを区分せ
ずに循環使用することができて経済的である。

【００１４】また液体の流動速度は０．３ｍ／ｓｅｃ以
上、液体の厚さは０．０５ｍｍ〜１５ｍｍが望ましい。
その理由は、液体の水平方向の流動速度が０．３ｍ／ｓ
ｅｃ未満では異物が板と接触する時間が長くなり、異物
が焼付く恐れがあるため、液体の厚さが０．０５ｍｍ未
満ではクーラントのクッションとしての作用が充分に得
られず、やはり焼付きを十分に防止できないため、また
液体の厚さが１５ｍｍを超えると圧延板が冷えすぎて圧
延中にコバ割れなどの欠陥が生じる恐れがあり、また液
体ののった圧延板上に映る光源像の精度が悪くなるため
である。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項１の発明を
実施するための圧延装置である。即ち、図１に示すよう
に、圧延板１上に液体６、８を所定厚さ流動させるため
の液体噴射用スプレーノズル５、７、流動する液体８の
のった圧延板１に映す棒状光源２、流動する液体８のの
った圧延板１に映る像４を撮影し画像処理するためのテ
レビカメラ３を主要構成要素とする圧延装置である。前
記画像処理の結果はアクチュエーターに伝えられ、圧延
板１の形状が制御される。前記アクチュエーターには圧
延ロールのベンダー設備などが適用される。

【００１６】請求項５記載の発明は、単に、圧延板上に
液体を一様に流動させて異物の焼付きを防止する方法で
ある。この場合も、前記段落番号００１４に記載したの
と同じ理由で、液体の流動条件は、流動速度０．３ｍ／
ｓｅｃ以上、液体の流動厚さ０．０５ｍｍ〜１５ｍｍに
規定するのが望ましい。

【００１７】本発明において、スプレーノズル７からの
液体８の噴射角度θA （図２参照）は０〜４０度が望ま
しく、０度未満でも、４０度を超えても液体の流動性が
悪くなり、液体ののった圧延板１上に映る棒状光源（図
示せず）の像が圧延板１の形状を正確に示さなくなり、
また異物が焼付くことがある。スプレーノズル５からの
液体６の噴射角度θB は２０〜４５度が望ましく、２０
度未満でも、４５度を超えても液体の流動性が悪くなり
異物が焼付くことがある。

【００１８】本発明において、圧延板の幅が広い場合
は、液体を噴射するスプレーノズルを幅方向に複数配置
する。即ち、通常の幅広材の場合は２個（両端側）、さ
らに幅広材の場合は３個（両端側と中央）である。ノズ
ルは必要であれば４個以上設置しても差し支えない。各
スプレーノズルから圧延板上に噴射される流動する液体
の境界部分やクーラントが流出した部分は、液体の厚さ
が多少変化するが、圧延板の形状は、その周辺の液体が
正常に流動する部分に映る像から問題なく検出すること
ができる。液体の流量は圧延板の圧延条件も考慮して決
められる。つまり圧延温度が高めの場合は液体は少なめ
に流動させ、圧延温度が低めの場合は液体は多めに流動
させる。

【００１９】本発明において、棒状光源などとテレビカ
メラの配置位置は適宜選定すれば良く、例えば、棒状光
源を圧延板の上方に、圧延板を横切るように配置し、テ
レビカメラを同じく圧延板の上方に配置しても良い。

【００２０】本発明では、圧延板の下面に液体を流動さ
せ、そこに像を映しても良い。この方法では圧延スタン
ドから流出するクーラントの影響は極めて小さい。本発
明の形状検出方法は、型材や棒材などの板以外の形状の
材料にも適用できる。またスプレーノズルから噴射され
る液体は圧延板の温度に応じてその流量を制御するのが
良い。

【００２１】本発明において、流動液体の厚さは、超音
波又はＸ線を利用する方法により測定できるが、単位時
間あたりに噴射される液体量、前記液体の圧延板上に占
める面積、前記液体の圧延板上の流動速度からも求める
ことができる。

【００２２】

【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 （実施例１）厚さ２５ｍｍのＪＩＳ−５０５２合金厚板
を、図３に示した方法により圧延板の形状を制御しつ
つ、厚さ２．８ｍｍの素板に連続熱間圧延した。圧延
中、圧延板上には図１に示した方法により液体を流動さ
せた。液体には、圧延ロール冷却用クーラントと同種の
液体を用いた。液体の流動量、噴射速度、噴射角度は種
々に変化させた。

【００２３】（比較例１）圧延板上に液体を流動させ
ず、かつ圧延スタンドから流出するクーラントはそのま
まとした。その他は実施例１と同じ方法により厚さ２．
８ｍｍの素板を製造した。

【００２４】（比較例２）圧延板上に液体を流動させ
ず、かつ圧延スタンドから流出するクーラントはエアを
吹付けて除去した。その他は実施例１と同じ方法により
厚さ２．８ｍｍの素板を製造した。

【００２５】実施例１、比較例１、２で得られた各々の
素板について、板形状と異物の焼付き状況を調査した。
結果を表１に示す。表１には流動液体の速度、厚さ、お
よびスプレーノズルの液体の噴射角度を併記した。液体
の流動厚さは超音波を利用する方法により測定した。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１より明らかなように、本発明例のＮ
ｏ．１〜４はいずれも板形状が極めて良好で、かつ異物
焼付きも全くなかった。本発明のＮｏ．５は角度θB が
やや小さいため、Ｎｏ．６は角度θA がやや大きいた
め、Ｎｏ．８はθB がやや大きかったため、いずれも形
状が悪く、Ｎｏ．７は液体の流動速度が若干遅く、また
液体の厚みが幾分薄かったため、僅かながら焼付きが生
じた。Ｎｏ．９は液体の流動厚みがやや厚かったため、
圧延板の形状が若干低下した。なお、前記Ｎｏ．５〜９
はいずれも問題なく実用可能なものであった。これに対
し、比較例のＮｏ．１０は、圧延スタンドから流出する
クーラントが圧延板上を不均一に覆ったため棒状光源の
像が不正確になり板形状が適正に検出されず素板に中伸
びが生じ、また異物焼付きも生じた。Ｎｏ．１１は圧延
スタンドからの流出クーラントを除去したため素板形状
は適正に制御されたが、異物の焼付きが生じた。

【００２８】実施例１では、圧延中に板形状を検出した
が、板形状を検出しない場合でも、走行する圧延板上に
冷却水を一様に流動させれば、異物の焼付きを防止でき
ることは実施例１から明らかである。

【００２９】

【効果】以上に述べたように、本発明では、圧延板に液
体を所定厚さ流動させ、前記流動する液体ののった圧延
板に像を映すので、圧延スタンドから流出するクーラン
トの影響がなくなり、圧延板上に像が正確に映り、中伸
びなどのない良好な形状の圧延板が得られる。また圧延
板上に落下する異物は流動する液体がクッションの役目
を果して圧延板への異物の焼付きが防止される。この方
法は、従来の圧延装置の所要箇所に、液体を噴射し圧延
板上に液体を所定厚さ流動させるためのスプレーノズル
を設けることにより実現できる。圧延板の形状を検出し
ない場合でも、圧延板上に液体を一様に流動させること
により圧延板への異物の焼付きが防止される。依って、
工業上顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する圧延装置の実施形態を示
す斜視説明図である。

【図２】本発明における圧延板上に冷却水を噴射する方
法の説明図である。

【図３】従来の圧延板の形状検出方法の説明図である。

【符号の説明】

１ 圧延板 ２ 棒状の光源 ３ テレビカメラ ４ 圧延板上に映る棒状光源の像 ５ 液体を噴射するスプレーノズル ６ 液体 ７ 液体を噴射するスプレーノズル ８ 液体 ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ 圧延スタンド

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 B21B 37/00 BBH B21B 38/02 B21B 45/02 320

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延中の圧延板の形状を圧延板に映る像
   を基に光学的に検出する方法において、前記圧延板に液
   体を所定厚さ流動させて異物焼付を防止し、かつ前記流
   動する液体ののった圧延板に像を映して圧延板の形状を
   検出することを特徴とする異物焼付きを防止した圧延板
   の形状検出方法。
2. 【請求項２】 圧延ロール冷却用クーラントと同種の液
   体を圧延方向と略平行に流動させることを特徴とする請
   求項１記載の異物焼付きを防止した圧延板の形状検出方
   法。
3. 【請求項３】 液体の流動速度を０．３ｍ／ｓｅｃ以
   上、液体の流動厚さを０．０５ｍｍ〜１５ｍｍとするこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の異物焼付きを防
   止した圧延板の形状検出方法。
4. 【請求項４】 圧延中の圧延板の形状を、前記圧延板上
   に液体を所定厚さ流動させ、前記流動する液体ののった
   圧延板上に映る像を基に光学的に検出する機能を具備し
   た圧延装置において、前記圧延装置の所要箇所に前記液
   体を噴射するためのスプレーノズルが設けられているこ
   とを特徴とする圧延装置。
5. 【請求項５】 圧延中の圧延板上に液体を一様に流動さ
   せることにより、圧延板上に落下する異物の焼付きを防
   止することを特徴とする異物焼付きを防止した圧延方
   法。