JP3833143B2

JP3833143B2 - Method and apparatus for detecting shape of rolled material

Info

Publication number: JP3833143B2
Application number: JP2002163488A
Authority: JP
Inventors: 雅好岡本; 俊充高橋; 晴行細川
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: JP2004009075A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延材の形状検出方法及び装置に関すものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷間圧延設備における圧延材の形状検出装置として、例えば、特公平７−９２３８０号公報や特開平７−７７４６８号公報に記載のものが知られている。この形状検出装置は、形状検出ローラを圧延材に接触するように同期回転させ、このときに検出される前記各圧力センサからの検出信号に基づいて当該圧延材の幅方向の形状を求めるようにしたものである。
かかる形状検出装置に使用するロールとしては、圧力センサが内蔵されたディスクをロール軸心方向に同心状に積層することによって構成されたディスク型や、ソリッドローラ上に設けたセンサ埋め込み孔にキャップ等で圧力センサを取り付けることによって構成されたソリッド型があるが、いずれの場合も、隣接する他の圧力センサに対する影響が生じないように、各ディスク間又はセンサキャップ周囲に微小な間隙が設けられているのが通常である（例えば、特公昭６２−３６５２８号公報、特開昭５４−６８２８３号公報、特開平６−１０９５６６号公報及び特開平７−１２６６２号公報参照）。
【０００３】
しかし、各ディスク間又はセンサキャップ周囲に上記のようなな間隙が設けられていると、圧延材がステンレスの光輝材や、アルミや銅の高純度材よりなる場合には、圧延材に対して転写ないし押し込み疵（光度差）が発生したり、ローラと圧延材との微小なスリップによるスリップ疵が発生し、圧延材の品質を悪化させることがある。
そこで、ディスク型では、各ディスクの外周面を軸心方向に連続したライニング層（合成材料又は天然材料）で被覆してなる形状検出ローラ構造が既に開発されており（例えば、実公平１−３４１０４号公報参照）、この従来の被覆型検出ローラでは、隣接する他のディスクの圧力センサへの影響を遮断するために、ディスクの外周接合縁に形成した面取り部分にＯリングを介在させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記のようなＯリングを各ディスク間に介在させた場合、ある特定のディスクに作用した力が却って当該Ｏリングを介して隣接する他のディスクに分散し易くなり、各圧力センサにおいて得られる検出信号に誤差が多く含まれ、ひいては正確な形状検出が行えなくなるという恐れがある。
本発明は、このような実情に鑑み、外周面がライニング層で被覆された形状検出ローラからの検出信号を真の値に補正できるようにして、圧延材に対する隙間に起因する疵の発生を防止しつつ、圧延材の幅方向の形状を正確に求められるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明方法は、複数の圧力センサが軸心方向に沿って並設されかつ軸心方向に連続したライニング層で外周面が被覆されている形状検出ローラを圧延材に接触するように同期回転させ、このときに検出される前記各圧力センサからの検出信号に基づいて当該圧延材の幅方向の形状を求めるようにした圧延材の形状検出方法において、前記複数の圧力センサのうちの一つに前記ライニング層の外側から既知の荷重を加えた場合における当該圧力センサとその他の圧力センサに生じる検出信号を、すべての圧力センサについて測定することによってキャリブレーションファクタを予め収集しておき、実操業において前記各圧力センサによって検出された検出信号に対して前記キャリブレーションファクタを加味して補正計算を行うことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明装置は、複数の圧力センサが軸心方向に沿って並設されかつ軸心方向に連続したライニング層で外周面が被覆されている形状検出ローラと、このローラが圧延材に接触して同期回転するときに検出される前記各圧力センサからの検出信号に基づいて当該圧延材の幅方向の形状を求める制御手段と、を備えている圧延材の形状検出装置において、前記制御手段は、前記複数の圧力センサのうちの一つに前記ライニング層の外側から既知の荷重を加えた場合における当該圧力センサとその他の圧力センサに生じる検出信号を、すべての圧力センサについて測定することによって予め収集されたキャリブレーションファクタを記憶しており、実操業において前記各圧力センサによって検出された検出信号に対して前記キャリブレーションファクタを加味して補正計算を行うものであることを特徴とする。
【０００７】
上記の本発明によれば、外周面がライニング層で被覆された形状検出ローラに対して既知の荷重をかけることによって測定されたキャリブレーションファクタが事前に収集されていて、実操業において前記各圧力センサによって検出された検出信号に対してそのファクタを加味して補正計算を行うようにしているので、外周面がライニング層で被覆された形状検出ローラであっても、その内部の各圧力センサからの検出信号を真の値に補正することができる。このため、圧延材に対する疵の発生を極力防止しつつ、圧延材の幅方向の形状を正確に求めることができる。
【０００８】
なお、制御手段が、更に、ライニング層の厚さの変化に伴うキャリブレーションファクタの変化率データを記憶している場合には、ライニング層の厚みに対応してキャリブレーションファクタが変更されるように制御手段をプログラミングしておくことにより、ライニング層が摩耗したり研磨された後の厚みを計測してその値を入力するだけで形状検出を再開することができ、ライニング層の厚み変化に対する対応を迅速に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１において、本発明に係る圧延材１の形状検出装置２は、圧延機３の巻取側に設けられ、圧延材１に接触して圧延速度と同期回転する形状検出ローラ４と、この形状検出ローラ４からの検出信号を演算処理して圧延材１の形状を求める制御手段６とから構成されている。
図２に示すように、本実施形態の形状検出ローラ４は、いわゆるディスク型のものであり、圧力センサ１４（図３参照）が内蔵された複数枚のディスク７を回転軸の軸心方向に積層することによって構成され、その回転軸の両端部は軸受装置８を介して回転自在に支持されている。また、この形状検出ローラ４は、各ディスク７の外周面を圧延材１の幅方向全域に渡って軸心方向に連続するように被覆するライニング層５を備えている。なお、このライニング層５としては、概ね、次の各種のものを採用することができる。
（１）圧延材より柔らかくかつ低剛性であるゴムコーティングをローラ外周面に施して均一面に仕上げたもの。
（２）圧延材より柔らかくかつ低剛性であるフッ素樹脂収縮チューブをローラ外周面に被せて取り付けたもの。
（３）金属製の薄肉チューブ（厚さ１〜５ｍｍ程度）をローラ外周面に焼きばめによって取り付けたもの又は被せて溶接等によって取り付けたもの。
（４）厚肉メッキ（Ｃｒメッキ等）や厚肉溶射をローラ外周面に施して均一面に仕上げたもの。
【００１０】
上記形状検出ローラ４の回転軸の一端は、図示省略のモータ等の駆動手段に軸継手９を介して結合され、圧延速度と同期回転可能とされている。回転軸の他端には、チャージアンプ１０と回転角度検出器１１と回転トランスミッタ１２が取り付けられている。図３に示すように、形状検出ローラ４を構成する各ディスク７の内部には、その周方向一か所に圧電素子からなるセンサ１４が内蔵されている。そして、形状検出ローラ４が回転して、圧延材１とセンサ１４との位置関係が図３（ａ）の状態から同図（ｂ）の状態に至ると、同図（ｃ）に示すように、当該センサ１４から検出信号が出力されるようになっている。
【００１１】
図４に示すように、各ディスク７のセンサ１４は、ローラ軸心方向に一つ進むに従って回転方向に所定角度づつ（本実施形態では、４０°づつ）ずれるように配置されている。また、その所定角度のうちの数カ所ごと（本実施形態では、３箇所ごと）には、センサ１４が配置されていないディスクが存在する。以下、このセンサ１４が配置されない位置をＮＵＬＬ点と言う。従って、図７に示すように、ＮＵＬＬ点は、１２０°おきに存在する。
図５に示すように、複数の各ディスク７はグループ分けされており、同一グループのセンサ１４は、同一チャンネルのチャージアンプ１０に接続されている。各センサ１４からの出力信号は、そのアンプ１０に接続された回転トランスミッタ１２を介してプロコン等よりなる制御手段６に伝送される。この制御手段６は、各センサ１４からの検出信号を処理して圧延材１の形状を求める際に、後述するドリフト補正、ユラギ補正及び影響補正を行ってから圧延材１の形状を求める補正機能を有する。
【００１２】
以下、図６のフローチャートを参照しつつ、この制御手段６において実施される検出値の処理方法を説明する。
すなわち、本実施形態の形状検出装置２においては、形状検出ローラ４を圧延材１に接触させて同期回転させてその回転角度を前記回転角度検出器１１で検出する一方で、各センサ１４からの信号を受信するとともに（Ｓ１）、これと同時に各ＮＵＬＬ点における出力値が検出されている（Ｓ２）。図７に示すように、この場合の形状検出ローラ４からの波形信号は、ローラ４の熱膨張の影響であるドリフトと、ローラ４の自重による撓みの影響であるユラギを含んだものとなっている。
【００１３】
そこで、まず、ドリフトを求めて当該ドリフトの補正を行うとともに（Ｓ３）、ユラギの振幅、位相及びオフセットの計算を行って（Ｓ４）、当該ユラギの補正を行う（Ｓ５）。なお、このドリフト補正及びユラギ補正の仕方は、例えば、特公平７−９２３８０号公報に記載されている公知の処理方法を採用することができる。
本実施形態の制御手段６は、複数のディスク７のうちの一つにライニング層５の外側から既知の荷重を加えた場合における、当該ディスク７のセンサ１４とその他のディスク７のセンサ１４に生じる影響（検出信号）を、すべてのディスクについて測定することによって収集されたキャリブレーションファクタをＫを記憶している。
【００１４】
そこで、上記のようにしてドリフト補正及びユラギ補正を行うことによって得られたデータに対して、更なる補正計算（影響補正）を行う（Ｓ６）。以下、かかる影響補正の仕方について説明する。
すなわち、まず、ローラ表面が一体のライニング層５で被覆されている場合、ローラ表面に作用する力は、図８に示すように、当該ライニング層５の影響によってローラ軸心方向に分散する。
そこで、ｉ番目のエレメント上に実際にかかる荷重をＦactiと定義し、かつ、この荷重によって直下のエレメントに作用する荷重をｆi と定義し、ライニング層５があることによって両隣りの数エレメントに対して分散して作用する荷重をそれぞれｆi(i-j)及びｆi(i+j)と定義する。
【００１５】
一方、ｉ番目のエレメント内のセンサ（Ｓi ）によって検出された検出荷重をＦmesiと定義すると、この荷重は、当該エレメントの実荷重Ｆactiから直にうけるダイレクト荷重ｆi と、その両隣りのエレメント上の実荷重Ｆacti-j及びＦacti+jから分散してきた漏れ荷重ｆi-j(i)及びｆi+j(i)が作用することになる。従って、この場合の検出荷重Ｆmesiは、次の式（１）で表される。
【００１６】
【数１】

【００１７】
上記の式（１）における、ダイレクト荷重ｆi 、漏れ荷重ｆi-j(i)及びｆi+j(i)は、図９に示すように、ある特定のエレメントに対して所定の一定荷重Ｆcaliを加え、この時に各センサで検出された検出荷重を実測する方法を、すべてのエレメントについて実施する事前キャリブレーションによって特定することができる。
そして、当該ダイレクト荷重ｆi 、漏れ荷重ｆi-j(i)及びｆi+j(i)を上記事前キャリブレーションによって得られた既知の表面作用荷重Ｆcali、Ｆcali-j及びＦcali+jで割り戻すと、表面作用荷重の伝達率（割合）としてのキャリブレーションファクターＫi、Ｋi-j(i)及びＫi+j(i)が下の式（２）のように表されることになる。
【００１８】
【数２】

【００１９】
そこで、上記キャリブレーションファクタ値Ｋi、Ｋi-j(i)及びＫi+j(i)を前記式（１）に代入すると、検出荷重Ｆmesiは、表面作用荷重とあわせて次の式（３）で表される。
【００２０】
【数３】

【００２１】
上記式（３）を各エレメント（ｉ＝１〜ｎ）で展開すると、次の式（４）のようになる。
【００２２】
【数４】

【００２３】
更に、上記式（４）を隣接エレメント（ｊ＝１〜ｍ）で展開すると、次の式（５）のようになり、これを行列式にすると、次の式（６）のようになる。
【００２４】
【数５】

【００２５】
【数６】

【００２６】
ここで、上記行列式を用いて、任意のエレメント内のセンサ検出荷重とキャリブレーションデータから、任意のエレメント上の表面作用力（実荷重）を求めると、すなわち、上記式（６）をＦａについて解けば、次の式（７）のようになる。
【００２７】
【数７】

【００２８】
従って、ライニング層５の存在によるダイレクト荷重と漏れ荷重を含んだセンサ検出荷重行列Ｆｍを考慮したキャリブレーションファクタＫ（行列Ｋ）の逆行列に掛け合わせることにより、信号干渉が補正されて実荷重行列Ｆａを求めることができる。
その後は、上記の影響補正（図６のＳ６）によって得られた実荷重行列Ｆａに基づいて、定法に従って圧延材１のロール幅方向の形状計算が行われることになる（図６のＳ７）。
【００２９】
ところで、ライニング層５の厚みが摩耗や再研磨等によって変化すると、式（６）及び（７）におけるキャリブレーションファクタＫも当然に変化することになる。そこで、本実施形態では、例えば、図１０に示すように、ライニング層５の厚みとキャリブレーションファクタＫとの関係を各エレメントについて予め事前に検出しておき、そのデータを制御手段６に記憶させている。
このため、ライニング層５の厚みに対応してキャリブレーションファクタＫが変更されるように制御手段６をプログラミングしておくことにより、ライニング層５が摩耗したり研磨された後の厚みを計測してその値を入力するだけで形状検出を再開することができ、ライニング層５の厚み変化に際していちいちキャリブレーション作業を行う必要性をなくすことができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、ローラの温度や自重の影響を考慮しなくてもよい操業条件の場合には、ドリフト補正やユラギ補正を行わずに、影響補正だけを行うようにすることにしてもよい。
また、本発明は、図２に示すディスク型の形状検出ローラ４の代わりに、例えば、図１１に示すようなソリッド型の形状検出ローラ４を用いて実施することもできる。
すなわち、このソリッド型ローラ４は、軸心方向に連続した一体型のソリッドローラ４Ａと、このローラ４Ａの外周面に形成した複数のセンサ埋め込み孔に埋め込まれた圧力センサ１４と、このセンサ１４の径外側を被覆するキャップ４Ｂとを備えており、ソリッドローラ４Ａの外周面は前記ライニング層５で被覆されている。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外周面がライニング層で被覆された形状検出ローラからの検出信号を真の値に補正することができるので、圧延材に対する隙間に起因する疵の発生を防止しつつ、圧延材の幅方向の形状を正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る形状検出装置の配置図である。
【図２】形状検出ローラ（ディスク型）の正面図である。
【図３】形状検出ローラの詳細図であり、（ａ）は非荷重点出力時の圧延材とローラの接触状態、（ｂ）は最大荷重出力時の圧延材とローラの接触状態、（ｃ）はセンサの出力波形を示す。
【図４】形状検出ローラにおける各ディスクのセンサ配置図である。
【図５】本発明に係る形状検出装置の概略構成図である。
【図６】本発明方法のフローチャトである。
【図７】ユラギとドリフトを含んだ形状検出ロールからの検出信号の一例を示すグラフである。
【図８】実際の荷重Ｆact と検出信号Ｆmes との関係を示す概念図である。
【図９】特定のディスクに定量荷重を加えた場合の他のディスクへの影響を示す概念図である。
【図１０】ライニング層の厚さの変化に伴うキャリブレーションファクタの変化率の一例を示すグラフである。
【図１１】形状検出ローラ（ソリッド型）の正面図である。
【符号の説明】
１圧延材
２形状検出装置
３圧延機
４形状検出ローラ
５ライニング層
６制御手段
７ディスク
１４圧力センサ
Ｋキャリブレーションファクタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolled material shape detection method and apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a shape detection device for a rolled material in a cold rolling facility, for example, those described in Japanese Patent Publication No. 7-92380 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-77468 are known. The shape detection device synchronously rotates the shape detection roller so as to contact the rolled material, and obtains the shape in the width direction of the rolled material based on the detection signal from each pressure sensor detected at this time. It is a thing.
Examples of rolls used in such a shape detection device include a disk type configured by concentrically stacking disks with built-in pressure sensors in the roll axis direction, a cap in a sensor embedding hole provided on a solid roller, and the like. However, in any case, there is a small gap between each disk or around the sensor cap so that it does not affect other adjacent pressure sensors. (For example, see Japanese Patent Publication No. Sho 62-36528, Japanese Patent Laid Open Publication No. 54-68283, Japanese Patent Laid Open Publication No. 6-109566, and Japanese Patent Laid Open Publication No. Hei 7-12626).
[0003]
However, if the gaps as described above are provided between the disks or around the sensor cap, when the rolled material is made of a bright material of stainless steel or a high-purity material of aluminum or copper, Transfer or indentation wrinkles (difference in light intensity) may occur, or slip wrinkles may occur due to minute slip between the roller and the rolled material, which may deteriorate the quality of the rolled material.
Therefore, in the disk type, a shape detection roller structure in which the outer peripheral surface of each disk is covered with a lining layer (synthetic material or natural material) continuous in the axial direction has already been developed (for example, Japanese Utility Model 1-34104). In this conventional covered type detection roller, an O-ring is interposed in the chamfered portion formed at the outer peripheral joint edge of the disk in order to block the influence of the other adjacent disk on the pressure sensor. Yes.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the O-ring as described above is interposed between the disks, the force acting on a specific disk is easily dispersed to other adjacent disks via the O-ring, and is obtained in each pressure sensor. There are many errors in the detected signal, and there is a risk that accurate shape detection cannot be performed.
In view of such circumstances, the present invention can correct the detection signal from the shape detection roller whose outer peripheral surface is coated with the lining layer to a true value, and prevent the generation of wrinkles due to the gap with respect to the rolled material. However, it is an object to accurately obtain the shape of the rolled material in the width direction.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means.
That is, according to the method of the present invention, a plurality of pressure sensors are arranged side by side along the axial direction, and the shape detection roller whose outer peripheral surface is covered with a lining layer continuous in the axial direction is synchronized with the rolled material. In the rolling material shape detection method in which the shape in the width direction of the rolled material is obtained based on the detection signals from the pressure sensors detected at this time, one of the plurality of pressure sensors. Calibration factors are collected in advance by measuring the detection signals generated in the pressure sensor and other pressure sensors when a known load is applied from the outside of the lining layer. Correction calculation is performed by adding the calibration factor to the detection signals detected by the pressure sensors in operation. And it features.
[0006]
In addition, the apparatus of the present invention includes a shape detection roller in which a plurality of pressure sensors are arranged in parallel along the axial direction and the outer peripheral surface is covered with a lining layer continuous in the axial direction, and the roller contacts the rolling material. Control means for obtaining a shape in the width direction of the rolled material based on detection signals from the pressure sensors detected when rotating synchronously, and the control means Measuring a detection signal generated in the pressure sensor and other pressure sensors when a known load is applied to one of the plurality of pressure sensors from the outside of the lining layer for all the pressure sensors. A calibration factor collected in advance is stored, and the calibration factor is detected with respect to a detection signal detected by each pressure sensor in actual operation. Characterized in that it is intended to perform correction processing in consideration of factors.
[0007]
According to the present invention described above, the calibration factor measured by applying a known load to the shape detection roller whose outer peripheral surface is covered with the lining layer is collected in advance, and each pressure is measured in actual operation. Since the correction calculation is performed with the factor added to the detection signal detected by the sensor, even if it is a shape detection roller whose outer peripheral surface is covered with a lining layer, Can be corrected to a true value. For this reason, the shape of the width direction of a rolled material can be calculated | required correctly, preventing generation | occurrence | production of the wrinkle with respect to a rolled material as much as possible.
[0008]
When the control means further stores the calibration factor change rate data accompanying the change in the thickness of the lining layer, the calibration factor is changed in accordance with the thickness of the lining layer. By programming the control means, it is possible to resume shape detection simply by measuring the thickness of the lining layer after it has been worn or polished and inputting that value, and responding to changes in the thickness of the lining layer. Can be done quickly.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, a shape detection device 2 for a rolled material 1 according to the present invention is provided on the winding side of a rolling mill 3, and a shape detection roller 4 that contacts the rolled material 1 and rotates synchronously with the rolling speed, and this shape. It comprises control means 6 for calculating the shape of the rolled material 1 by processing the detection signal from the detection roller 4.
As shown in FIG. 2, the shape detection roller 4 of the present embodiment is of a so-called disk type, and a plurality of disks 7 having a built-in pressure sensor 14 (see FIG. 3) are arranged in the axial direction of the rotating shaft. It is configured by laminating, and both ends of the rotating shaft are rotatably supported via a bearing device 8. Further, the shape detection roller 4 includes a lining layer 5 that covers the outer peripheral surface of each disk 7 so as to be continuous in the axial direction over the entire width direction of the rolled material 1. As the lining layer 5, the following various types can be generally adopted.
(1) A rubber coating that is softer and less rigid than the rolled material is applied to the outer peripheral surface of the roller and finished to a uniform surface.
(2) A fluororesin shrinkable tube that is softer and less rigid than the rolled material is attached to the roller outer peripheral surface.
(3) A thin metal tube (thickness of about 1 to 5 mm) attached to the outer peripheral surface of the roller by shrink fitting or attached by welding or the like.
(4) Thick plating (Cr plating, etc.) or thick spraying is applied to the outer peripheral surface of the roller and finished to a uniform surface.
[0010]
One end of the rotation shaft of the shape detection roller 4 is coupled to a driving means such as a motor (not shown) through a shaft coupling 9 so as to be rotatable in synchronization with the rolling speed. A charge amplifier 10, a rotation angle detector 11, and a rotation transmitter 12 are attached to the other end of the rotation shaft. As shown in FIG. 3, each disk 7 constituting the shape detection roller 4 includes a sensor 14 made of a piezoelectric element at one place in the circumferential direction. Then, when the shape detection roller 4 rotates and the positional relationship between the rolled material 1 and the sensor 14 reaches the state shown in FIG. 3B from the state shown in FIG. 3A, as shown in FIG. A detection signal is output from the sensor 14.
[0011]
As shown in FIG. 4, the sensor 14 of each disk 7 is arranged so as to be displaced by a predetermined angle in the rotational direction (in this embodiment, by 40 °) as it advances by one in the roller axial direction. In addition, there are discs in which the sensor 14 is not arranged at several locations (every three locations in the present embodiment) of the predetermined angle. Hereinafter, a position where the sensor 14 is not disposed is referred to as a NULL point. Therefore, as shown in FIG. 7, NULL points exist every 120 °.
As shown in FIG. 5, the plurality of disks 7 are grouped, and the sensors 14 in the same group are connected to the charge amplifiers 10 in the same channel. The output signal from each sensor 14 is transmitted to the control means 6 composed of a process controller or the like via the rotary transmitter 12 connected to the amplifier 10. This control means 6 performs the correction | amendment function which calculates | requires the shape of the rolling material 1 after performing the drift correction | amendment which corrects later and the influence correction | amendment, when calculating the shape of the rolling material 1 by processing the detection signal from each sensor 14 Have
[0012]
Hereinafter, the detection value processing method executed by the control means 6 will be described with reference to the flowchart of FIG.
That is, in the shape detection device 2 of the present embodiment, the shape detection roller 4 is brought into contact with the rolled material 1 and rotated synchronously, and the rotation angle is detected by the rotation angle detector 11. While receiving the signal (S1), simultaneously, the output value at each NULL point is detected (S2). As shown in FIG. 7, the waveform signal from the shape detection roller 4 in this case includes a drift that is an effect of thermal expansion of the roller 4 and a fluctuation that is an effect of bending due to the weight of the roller 4. Yes.
[0013]
Therefore, first, the drift is obtained and the drift is corrected (S3), and the amplitude, phase and offset of the fluctuation are calculated (S4), and the fluctuation is corrected (S5). In addition, the method of this drift correction | amendment and slack correction | amendment can employ | adopt the well-known processing method described in Japanese Patent Publication No. 7-92380, for example.
The control means 6 of this embodiment is generated in the sensor 14 of the disk 7 and the sensors 14 of other disks 7 when a known load is applied to one of the plurality of disks 7 from the outside of the lining layer 5. K is stored as a calibration factor collected by measuring the influence (detection signal) for all the disks.
[0014]
Therefore, further correction calculation (effect correction) is performed on the data obtained by performing the drift correction and the fluctuation correction as described above (S6). Hereinafter, a method of correcting the influence will be described.
That is, first, when the roller surface is covered with the integral lining layer 5, the force acting on the roller surface is dispersed in the axial direction of the roller due to the influence of the lining layer 5 as shown in FIG. 8.
Therefore, the load actually applied on the i-th element is defined as Facti, and the load acting on the element immediately below by this load is defined as fi. The loads acting in a distributed manner are defined as fi (ij) and fi (i + j), respectively.
[0015]
On the other hand, if the detected load detected by the sensor (Si) in the i-th element is defined as Fmesi, this load is the direct load fi that is directly received from the actual load Facti of the element and the elements on both adjacent elements. Leakage loads fi-j (i) and fi + j (i) distributed from the actual loads Facti-j and Facti + j act. Accordingly, the detected load Fmesi in this case is expressed by the following equation (1).
[0016]
[Expression 1]

[0017]
As shown in FIG. 9, the direct load fi, leak load fi-j (i) and fi + j (i) in the above formula (1) add a predetermined constant load Fcali to a specific element. The method of actually measuring the detected load detected by each sensor at this time can be specified by the pre-calibration performed for all the elements.
Then, when the direct load fi, leakage load fi-j (i) and fi + j (i) are divided by the known surface action loads Fcali, Fcali-j and Fcali + j obtained by the pre-calibration, The calibration factors Ki, Ki-j (i) and Ki + j (i) as the transmission rate (ratio) of the surface acting load are expressed as the following equation (2).
[0018]
[Expression 2]

[0019]
Therefore, if the calibration factor values Ki, Ki-j (i) and Ki + j (i) are substituted into the equation (1), the detected load Fmesi is expressed by the following equation (3) together with the surface action load. expressed.
[0020]
[Equation 3]

[0021]
When the above formula (3) is developed for each element (i = 1 to n), the following formula (4) is obtained.
[0022]
[Expression 4]

[0023]
Further, when the above equation (4) is expanded with adjacent elements (j = 1 to m), the following equation (5) is obtained, and when this is converted into a determinant, the following equation (6) is obtained.
[0024]
[Equation 5]

[0025]
[Formula 6]

[0026]
Here, when the surface acting force (actual load) on an arbitrary element is obtained from the sensor detection load and calibration data in the arbitrary element using the determinant, the above expression (6) is expressed as Fa. If it solves, it will become like the following formula (7).
[0027]
[Expression 7]

[0028]
Therefore, by multiplying the inverse matrix of the calibration factor K (matrix K) in consideration of the sensor detection load matrix Fm including the direct load due to the presence of the lining layer 5 and the leak load, the signal interference is corrected and the actual load matrix is obtained. Fa can be obtained.
After that, based on the actual load matrix Fa obtained by the influence correction (S6 in FIG. 6), the shape calculation in the roll width direction of the rolled material 1 is performed according to a regular method (S7 in FIG. 6).
[0029]
By the way, when the thickness of the lining layer 5 changes due to wear, re-polishing or the like, the calibration factor K in the equations (6) and (7) naturally also changes. Therefore, in this embodiment, for example, as shown in FIG. 10, the relationship between the thickness of the lining layer 5 and the calibration factor K is detected in advance for each element, and the data is stored in the control means 6. ing.
Therefore, by programming the control means 6 so that the calibration factor K is changed according to the thickness of the lining layer 5, the thickness after the lining layer 5 is worn or polished is measured. The shape detection can be resumed simply by inputting the value, and it is possible to eliminate the necessity of performing calibration work each time the thickness of the lining layer 5 changes.
[0030]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment.For example, in the case of operating conditions that do not require consideration of the influence of roller temperature and weight, without performing drift correction or slack correction, Only the influence correction may be performed.
Further, the present invention can be implemented by using, for example, a solid-type shape detection roller 4 as shown in FIG. 11 instead of the disk-type shape detection roller 4 shown in FIG.
That is, the solid roller 4 includes an integrated solid roller 4A continuous in the axial direction, a pressure sensor 14 embedded in a plurality of sensor embedding holes formed on the outer peripheral surface of the roller 4A, and the sensor 14 The outer peripheral surface of the solid roller 4 </ b> A is covered with the lining layer 5.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the detection signal from the shape detection roller whose outer peripheral surface is covered with the lining layer can be corrected to a true value, generation of wrinkles due to a gap with respect to the rolled material It is possible to accurately obtain the shape of the rolled material in the width direction while preventing the above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a layout view of a shape detection apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of a shape detection roller (disk type).
3A and 3B are detailed views of a shape detection roller, in which FIG. 3A is a contact state between the rolled material and the roller at the time of non-load point output, FIG. ) Indicates the output waveform of the sensor.
FIG. 4 is a sensor arrangement diagram of each disk in a shape detection roller.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a shape detection apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of the method of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing an example of a detection signal from a shape detection roll including a slack and a drift.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a relationship between an actual load Fact and a detection signal Fmes.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing the influence on another disc when a fixed load is applied to a specific disc.
FIG. 10 is a graph showing an example of a change rate of a calibration factor accompanying a change in the thickness of a lining layer.
FIG. 11 is a front view of a shape detection roller (solid type).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolled material 2 Shape detection apparatus 3 Rolling mill 4 Shape detection roller 5 Lining layer 6 Control means 7 Disk 14 Pressure sensor K Calibration factor

Claims

A plurality of pressure sensors are arranged side by side along the axial direction, and the shape detection roller whose outer peripheral surface is covered with a lining layer that is continuous in the axial direction is synchronously rotated so as to contact the rolled material, and is detected at this time. In the method for detecting the shape of the rolled material, the shape in the width direction of the rolled material is determined based on the detection signal from each pressure sensor.
Calibration is performed by measuring detection signals generated in the pressure sensor and other pressure sensors when a known load is applied to one of the plurality of pressure sensors from the outside of the lining layer for all the pressure sensors. Collect factors in advance,
A rolled material shape detection method, wherein correction calculation is performed in consideration of the calibration factor with respect to detection signals detected by the pressure sensors in actual operation.

A shape detection roller in which a plurality of pressure sensors are arranged in parallel along the axial direction and the outer peripheral surface is covered with a lining layer continuous in the axial direction, and when the roller rotates synchronously in contact with the rolling material In a rolling material shape detection device comprising: a control means for obtaining a shape in the width direction of the rolling material based on a detection signal from each pressure sensor to be detected;
The control means measures, for all pressure sensors, detection signals generated in the pressure sensor and other pressure sensors when a known load is applied to one of the plurality of pressure sensors from the outside of the lining layer. To store the calibration factor collected in advance,
An apparatus for detecting a shape of a rolled material, wherein correction calculation is performed by adding the calibration factor to detection signals detected by the pressure sensors in actual operation.

3. The rolled material shape detection apparatus according to claim 2, wherein the control means further stores calibration factor change rate data accompanying a change in the thickness of the lining layer.