JP4579386B2

JP4579386B2 - 圧延板の光学式形状検出方法

Info

Publication number: JP4579386B2
Application number: JP2000247570A
Authority: JP
Inventors: 勝義浅田; 博幸小林
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2000-08-17
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2020-08-17
Also published as: JP2002066634A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延中の圧延板上に液体を流動させて異物焼付を防止する圧延方法において、圧延板の形状を光学式に正確に検出する方法に関する。
【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、連続圧延機の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、その検出結果を基に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。
そして、前記圧延板の形状検出は、走行する圧延板の一方の側に棒状光源を垂直に配置し、前記圧延板上に圧延板を横断して映る前記棒状光源の像を圧延板の他方の側に配置したテレビカメラで撮影し、これを画像処理して行っている。
【０００３】
ところで、前記圧延スタンドでは、ロールおよび圧延板が多量のクーラントにより冷却されており、このクーラントが圧延板上に不均一に流出して、圧延板上の棒状光源の映像を不正確なものにしていた。
このため前記流出クーラントをエアを吹付けて除去する方法が提案されたが、この方法は摩耗粉などの異物が圧延板上に落下し付着するのを防止するというクーラントの別の効果が得られなくなる不都合が生じた。
【０００４】
そこで本発明者等は圧延板上にクーラントを均一に流動させて異物焼付防止と映像の正確化を実現する方法を開発した（特願平12−013979）。
即ち、図１１に示すように、連続熱間圧延機の圧延スタンドｉ、ｊ間を走行する圧延板１上に流出クーラントと同種のクーラント２をスプレーノズル３から噴射し、これを圧延板１上に均一な厚さに流動させる方法である。図１１で、４は圧延板１上に映す棒状光源、５は前記棒状光源４の圧延板１上に映る像６を捉えるテレビカメラである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記方法では、圧延板の形状が良好に制御されない場合があった。
そこで、本発明者等はその原因を調べ、その結果スプレーノズル３から噴射されるクーラント２が直接当たらない圧延板１の端部や、他のスプレーノズルから噴射されるクーラント２が重なり合う部分では流動するクーラント７の厚さが不均一になり、これが映像を不正確なものにしていることを知見し、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、圧延中の圧延板上に液体を流動させて異物焼付を防止する圧延方法において、圧延板の形状を光学式に正確に検出することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧延中の圧延板上に１個のスプレーノズルからまたは圧延板の幅方向に配列した複数個のスプレーノズルから液体を噴射して、前記圧延板上に前記液体を流動させて異物焼付きを防止するとともに、前記流動する液体ののった圧延板に像を映し、前記圧延板に映る像の形状から前記圧延板の形状を検出する方法において、１個のスプレーノズルから噴射される液体のみが流動する整流帯の圧延板幅方向における長さｆの合計値（単位ｍｍ）の圧延板幅ｈ（単位ｍｍ）に対する比（ｆの合計値／ｈ）を０．７以上とし、かつ前記圧延板の両縁部の縁端部から、それぞれ０．１ｈ内側までの部分を前記整流帯とすることを特徴とする圧延板の光学式形状検出方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、１個のスプレーノズルから噴射される液体のみが流動する整流帯の圧延板幅方向における長さｆの合計値（単位ｍｍ）の圧延板幅ｈ（単位ｍｍ）に対する比（ｆの合計値／ｈ）を規定し、かつ圧延板の両縁部の縁端部から、それぞれ０．１ｈ内側までの部分を前記整流帯として圧延板上に映る像を正確に検出できるようにしたものである。
【０００８】
本発明において、前記比（ｆの合計値／ｈ）を０．７以上に規定する理由は、０．７未満では圧延板上に映る像を全体的に正確に検出できないためで、この規定値は多くの実験を基に明らかにした。また圧延板の両縁部の縁端部から、それぞれ０．１ｈ内側までの部分を整流帯とする理由は、縁部の縁端部から、０．１ｈ内側までの部分が非整流状態（液体が直射せず流入する状態または複数のスプレーノズルからの噴射液体が重なる状態）の場合は、画像処理（圧延板上に映る像を画素の並びとして捉えこれを多項式近似する処理）が不安定になるためである。なお、前記整流状態とする縁部とは、縁端部から０．１ｈ内側までの部分を指す。また縁部以外の箇所が非整流状態であっても画像処理が不安定になることはない。
【０００９】
本発明において、圧延板上に流動させる液体には圧延板面を透視できる任意の液体が使用できるが、圧延スタンドの冷却に用いるのと同じ種類のクーラントを用いるのが、クーラントを循環使用する上で管理が容易であり望ましい。
【００１０】
本発明において、スプレーノズルから噴射する液体を当てる圧延板の長さ方向の位置は、スプレーノズルの圧延板からの高さおよびスプレーノズルからの液体の噴射角度により調節できる。前記液体が当たる圧延板の幅方向の長さは、スプレーノズルから噴射される液体の左右方向への広がり角度により調節できる。像およびテレビカメラの配置位置は、スプレーノズルから噴射される液体が圧延板に当たる位置の近傍（但し、スプレーノズルと反対側）が流動液体の厚さがより均一なため望ましい。
【００１１】
【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）
幅１２００ｍｍ、厚さ２６ｍｍのＪＩＳ―５０５２合金の板状鋳塊を複数の圧延スタンド（図１１参照）から構成された連続圧延機により熱間圧延して厚さ３．２ｍｍの素板を製造した。
各圧延スタンド間では、図１に示すように、圧延板１の中央部上方に、広がり角度１００°のスプレーノズル３を１個配置し、圧延中の圧延板１上にクーラント（液体）２を噴射して異物焼付きを防止しつつ、圧延板１上に映る棒状光源４の像（図示せず）をテレビカメラ５に捉え、これを画像処理して圧延中の圧延板１の形状を検知し、この検知結果を圧延スタンドにフィードバックまたはフィードフォワードして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圧延板１の形状制御を行った。図１でｆは１個のスプレーノズルから噴射される液体のみが流動する整流帯の圧延板幅方向における長さｆ（単位ｍｍ）である。
スプレーノズル３からのクーラント２の噴射量は５０リットル／分、噴射圧力は６Ｋｇ／ｃｍ² 、圧延板１とスプレーノズル３の垂直方向の間隔は５００ｍｍ、圧延板１となすクーラント２の噴射角度は４５°に設定した。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１２】
（実施例２）
図２に示すように、広がり角度８０°のスプレーノズル３を板（圧延板）幅方向に８００ｍｍ間隔で２個配置した他は、実施例１と同じ方法により素板を製造した。図２でｄは他のスプレーノズルから噴射されるクーラントと重なる部分である。
【００１３】
（実施例３）
図３に示すように、幅１６００ｍｍの板状鋳塊を用い、広がり角度１００°のスプレーノズル３を用いた他は、実施例２と同じ方法により素板を製造した。
【００１４】
（実施例４）
図４に示すように、広がり角度８０°のスプレーノズル３を用いた他は、実施例３と同じ方法により素板を製造した。
【００１５】
（実施例５）
図５に示すように、幅２０００ｍｍの板状鋳塊を用いた他は、実施例３と同じ方法により素板を製造した。
【００１６】
（比較例１）
図６に示すように、幅１６００ｍｍの板状鋳塊を用いた他は、実施例１と同じ方法により素板を製造した。図５でｅは液体が直射せず流入する部分である。
【００１７】
（比較例２）
図７に示すように、広がり角度１００°のスプレーノズル３を板幅方向に４００ｍｍ間隔で２個配置した他は、実施例２と同じ方法により素板を製造した。
【００１８】
（比較例３）
図８に示すように、幅１６００ｍｍの板状鋳塊を用い、広がり角度８０°のスプレーノズル３を用いた他は、実施例１と同じ方法により素板を製造した。
【００１９】
（比較例４）
図９に示すように、広がり角度８０°の２個のスプレーノズル３を板幅方向に４００ｍｍ間隔で配置した他は、実施例５と同じ方法により素板を製造した。
【００２０】
（比較例５）
図１０示すように、スプレーノズル３を板幅方向に４００ｍｍ間隔で２個配置した他は、実施例５と同じ方法により素板を製造した。
【００２１】
実施例１〜５および比較例１〜５で製造した各々の素板について中伸びまたは耳伸びの発生状況を調べた。結果を表１に示す。
表１には、圧延板の幅ｈ、スプレーノズル個数、ノズル間隔、クーラントの広がり角度、他のスプレーノズルから噴射されるクーラントと重なる部分の板幅方向のｄ部長さ、噴射クーラントが直射せず流入する部分の板幅方向のｅ部長さの合計値、および噴射クーラントが直接当たる部分ｆ部長さの合計値、及びｆの合計値／ｈ圧延板の形状を順に記載したものです。表１の項目欄の記載は、簡略化のため、噴射水のｄ部長さ、噴射水のｅ部長さの合計値、噴射水のｆ部長さの合計値、ｆ部の合計値／ｈとして簡素化して記載しました。
表１の欄外に、（ｆの合計値＝ｈ−ｄ−ｅの合計値）の板幅方向の長さという注を併記しました。これは、板幅ｈが噴射水のｄ部長さ、噴射水のｅ部長さの合計値、噴射水のｆ部長さの合計値を３つを加えたもの（ｈ＝ｄ+ｅの合計値＋ｆの合計値）に一致することを示しています。
【００２２】
【表１】

【００２３】
表１から明らかなように、本発明例のＮｏ．１〜５の素板は、いずれも、中伸びや耳伸びのない良好な形状に制御された。これに対し、比較例のＮｏ．６〜１０は、いずれも、素板の形状が不良であった。これに対し、比較例のＮｏ．６〜１０は、いずれも、素板の形状が不良であった。これは、１個のスプレーノズルから噴射される液体のみが流動する整流帯の圧延板幅方向における長さｆの合計値（単位ｍｍ）の圧延板幅ｈ（単位ｍｍ）に対する比（ｆの合計値／ｈ）が０．７未満のため圧延板上に像が正確に映らず或いは圧延板の両縁部の縁端部から、それぞれ０．１ｈ内側までの部分が非整流帯のため画像処理が不安定になったためである。
【００２４】
以上に述べたように、本発明の形状検出方法では１個のスプレーノズルからまたは圧延板の幅方向に配列した複数個のスプレーノズルから噴射される液体のみが流動する整流帯の圧延板幅方向における長さｆの合計値（単位ｍｍ）の圧延板幅ｈ（単位ｍｍ）に対する比（ｆの合計値／ｈ）を０．７以上とし、かつ圧延板の両縁部の縁端部から、それぞれ０．１ｈ内側までの部分を前記整流帯とするので、形状検出用の像が圧延板上にほぼ正確に映りまた画像処理が安定してなされる。従って中伸びや耳伸びがなくかつ異物焼付きのない高品質の圧延板が高歩留りで得られ、工業上顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学式形状検出方法の第１の実施形態を示す平面説明図である。
【図２】本発明の光学式形状検出方法の第２の実施形態を示す平面説明図である。
【図３】本発明の光学式形状検出方法の第３の実施形態を示す平面説明図である。
【図４】本発明の光学式形状検出方法の第４の実施形態を示す平面説明図である。
【図５】本発明の光学式形状検出方法の第５の実施形態を示す平面説明図である。
【図６】従来の光学式形状検出方法の平面説明図である。
【図７】従来の光学式形状検出方法の平面説明図である。
【図８】従来の光学式形状検出方法の平面説明図である。
【図９】従来の光学式形状検出方法の平面説明図である。
【図１０】従来の光学式形状検出方法の平面説明図である。
【図１１】圧延中の圧延板上に液体を流動させて異物焼付を防止する圧延方法における圧延板の光学式形状検出方法の説明図である。
【符号の説明】
１圧延板
２クーラント
３スプレーノズル
４棒状光源
５テレビカメラ
６棒状光源の圧延板上に映る像
７流動するクーラント

Claims

圧延中の圧延板上に１個のスプレーノズルからまたは圧延板の幅方向に配列した複数個のスプレーノズルから液体を噴射して、前記圧延板上に前記液体を流動させて異物焼付きを防止するとともに、前記流動する液体ののった圧延板に像を映し、前記圧延板に映る像の形状から前記圧延板の形状を検出する方法において、１個のスプレーノズルからまたは圧延板の幅方向に配列した複数個のスプレーノズルから噴射される液体のみが流動する整流帯の圧延板幅方向における長さｆの合計値（単位ｍｍ）の圧延板幅ｈ（単位ｍｍ）に対する比（ｆの合計値／ｈ）を０．７以上とし、かつ前記圧延板の両縁部の縁端部から、それぞれ０．１ｈ内側までの部分を前記整流帯とすることを特徴とする圧延板の光学式形状検出方法。