JP4854602B2 - Method for detecting the shape of rolled material - Google Patents

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Description

本発明は、圧延材の形状プロファイルを検出する圧延材の形状検出方法に関する。   The present invention relates to a rolled material shape detection method for detecting a rolled material shape profile.

従来より、圧延機によって圧延された圧延材の形状プロファイルを検出する方法として特許文献1に示すものがある。特許文献1における圧延材の形状検出方法では、圧延材の張力を測定可能な形状検出ローラを圧延材に接触させ、形状検出ローラで検出した圧延材の張力に基づいて圧延材の形状プロファイルを検出している。
特許文献1に示すように形状検出ローラを圧延材に接触させて張力を測定する方法においては、圧延材の張力を測定するためセンサ素子を使用しているのが一般的である。このセンサ素子の耐熱温度は大凡300℃であり、圧延材の温度が300℃を超える熱間圧延の場合には、特許文献1の技術を適用することができないことがあった。
Conventionally, Patent Document 1 discloses a method for detecting a shape profile of a rolled material rolled by a rolling mill. In the method for detecting the shape of a rolled material in Patent Document 1, a shape detection roller capable of measuring the tension of the rolled material is brought into contact with the rolled material, and the shape profile of the rolled material is detected based on the tension of the rolled material detected by the shape detection roller. is doing.
As shown in Patent Document 1, in a method of measuring a tension by bringing a shape detection roller into contact with a rolled material, a sensor element is generally used to measure the tension of the rolled material. The heat-resistant temperature of this sensor element is approximately 300 ° C., and in the case of hot rolling where the temperature of the rolled material exceeds 300 ° C., the technique of Patent Document 1 may not be applied.

そこで、特許文献2に示すように、熱間圧延の場合に圧延材の形状を検出する技術が様々考えられている。
特許文献2の鋼板の平坦度測定装置では、圧延材の下側に非接触式の距離計を配置して、圧延材の表面までの距離を測定することにより、圧延材の形状プロファイルを検出していた。この特許文献2の技術では、圧延材の平坦度(圧延材が厚み方向に波打っているか否か)を検出することができるものの、圧延材の詳細な形状プロファイルまでは検出することができなかった。圧延材の形状プロファイルを検出できる技術として特許文献3、4に示すものがある。
Therefore, as shown in Patent Document 2, various techniques for detecting the shape of the rolled material in the case of hot rolling have been considered.
In the flatness measuring apparatus for a steel sheet of Patent Document 2, a non-contact type distance meter is arranged on the lower side of the rolled material, and the shape profile of the rolled material is detected by measuring the distance to the surface of the rolled material. It was. In the technique of this Patent Document 2, although the flatness of the rolled material (whether the rolled material is undulated in the thickness direction) can be detected, the detailed shape profile of the rolled material cannot be detected. It was. Patent Documents 3 and 4 disclose techniques capable of detecting the shape profile of a rolled material.

特許文献3や特許文献4の技術は光切断法を用いたもので、熱間の圧延材に対してスリット光を照射し、圧延材からの反射光を撮像装置により撮像して、撮像した圧延材の画像を処理することにより圧延材の形状プロファイルを検出するものである。
特開平7−185634号 特開平4−143608号 特開昭48−59858号 特開昭61−40503号
The technique of patent document 3 and patent document 4 uses the optical cutting method, irradiates slit light with respect to a hot rolling material, images the reflected light from a rolling material with an imaging device, and imaged rolling The shape profile of the rolled material is detected by processing the image of the material.
JP-A-7-185634 JP-A-4-143608 JP-A-48-59858 JP 61-40503 A

特許文献3、4による技術では、予め測定したデータを解析して、その解析データから大まかな圧延材の形状プロファイルを検出することはできるものの、検出された圧延材の形状プロファイルに対して詳細な情報を得ることができない、即ち、形状プロファイルの特性を得ることができないのが実情である。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、圧延後の圧延材の形状プロファイルの特性を非常に簡単に検出することができる圧延材の形状検出方法を提供することを目的とする。
In the techniques according to Patent Documents 3 and 4, it is possible to analyze data measured in advance and detect a rough shape profile of the rolled material from the analysis data, but the detected shape profile of the rolled material is detailed. The fact is that information cannot be obtained, that is, the characteristics of the shape profile cannot be obtained.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method for detecting the shape of a rolled material that can very easily detect the characteristics of the shape profile of the rolled material after rolling.

前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、圧延機により圧延された圧延材を計測して得られた形状プロファイルの特性を検出する圧延材の形状検出方法であって、予め前記圧延材の平坦度パターンを表現可能な基底関数を定め、前記計測された圧延材の形状プロファイルを前記基底関数で級数展開し、該級数展開の係数に基づいて圧延材の形状プロファイルの特性を検出する点にある。
前記基底関数として、直交関数を採用することが好ましい。また、前記基底関数として、直交性を備えたチェビシェフ関数を採用することが好ましい。
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures. That is, the technical means for solving the problems in the present invention is a rolled material shape detection method for detecting characteristics of a shape profile obtained by measuring a rolled material rolled by a rolling mill, and the rolling is performed in advance. A basis function capable of expressing the flatness pattern of the material is defined, the measured shape profile of the rolled material is series-expanded with the basis function, and the shape profile characteristic of the rolled material is detected based on the coefficient of the series expansion. In the point.
It is preferable to employ an orthogonal function as the basis function. Moreover, it is preferable to employ a Chebyshev function having orthogonality as the basis function.

前記級数展開の係数を圧延機の圧延制御に用いることが好ましい。
なお、本発明の最も好ましい圧延材の形状検出方法としては、圧延機により圧延された圧延材を計測して得られた形状プロファイルの特性を検出する圧延材の形状検出方法であって、予め前記圧延材の平坦度パターンを表現可能な基底関数を定め、前記計測された圧延材の形状プロファイルの幅方向に沿った厚みの変化を前記基底関数で級数展開し、該級数展開の係数に基づいて圧延材の形状プロファイルの特性を検出するものがある。
また、本発明の最も好ましい圧延材の形状検出方法としては、圧延機により圧延された圧延材を計測して得られた形状プロファイルの特性を検出する圧延材の形状検出方法であって、前記計測された圧延材の形状プロファイルの幅方向に沿った厚みの変化を、耳波を表現可能な基底関数、中伸びを表現可能な基底関数、及び耳波と中伸びとが合わさった複合伸びもしくはクウォータ伸びを表現可能な基底関数で級数展開し、該級数展開の係数に基づいて圧延材の形状プロファイルの特性を検出するものがある。
The series expansion coefficient is preferably used for rolling control of a rolling mill.
The most preferable rolled material shape detection method of the present invention is a rolled material shape detection method for detecting characteristics of a shape profile obtained by measuring a rolled material rolled by a rolling mill, A basis function capable of expressing the flatness pattern of the rolled material is defined, and the thickness change along the width direction of the measured shape profile of the rolled material is series-expanded by the basis function, and based on the coefficient of the series expansion Some of them detect the characteristics of the shape profile of the rolled material.
The most preferable rolled material shape detection method of the present invention is a rolled material shape detection method for detecting characteristics of a shape profile obtained by measuring a rolled material rolled by a rolling mill, wherein the measurement The change in thickness along the width direction of the shape profile of the rolled material is represented by a basis function capable of expressing an ear wave, a basis function capable of expressing a medium elongation, and a composite elongation or quarter combining the ear wave and the medium elongation. There is one in which series expansion is performed with a basis function capable of expressing elongation, and a shape profile characteristic of the rolled material is detected based on a coefficient of the series expansion.

本発明によれば、圧延後の圧延材の形状プロファイルの特性を非常に簡単に検出することができる。   According to the present invention, the characteristics of the shape profile of the rolled material after rolling can be detected very easily.

以下、本発明にかかる圧延材の形状検出方法について説明する。
図1は、圧延機1から形状検出装置2、冷却装置3、巻き取り装置4に至るまでの装置構成を示した図である。なお、圧延材の移送方向において、移送されていく側(巻き取り装置4側)を下流側、その反対側(圧延機1側)を上流側と呼ぶ。
圧延機1は、圧延材5を圧延するもので最上流側に配置され、一対のワークロール6,6と、このワークロール6,6をバックアップする一対のバックアップロール7,7と、当該圧延機1の圧延荷重や圧延材5の通板速度を制御する圧延制御装置8とを備えている。冷却装置3は、圧延された圧延材5を冷却するもので連続的に連なる複数の冷却バンク9、9を備えており、各冷却バンク9、9に設けられた冷却ノズル9aから冷却水を放出することで圧延材5は冷却される。巻き取り装置4は冷却装置3によって冷却された圧延材5を巻き取るものである。、
図1、2に示すように、形状検出装置2は、圧延機1によって圧延された圧延材5の形状プロファイルを計測して、計測により得られた形状プロファイルに対して、耳波、中伸び、複合伸び、クオータ伸び等の平坦度パターンがどの程度含まれているか解析することによって、圧延材5の形状プロファイルの特性を検出できるようにしたものである。
Hereinafter, a method for detecting the shape of a rolled material according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a device configuration from a rolling mill 1 to a shape detection device 2, a cooling device 3, and a winding device 4. In addition, in the transfer direction of a rolling material, the side (winding device 4 side) which is transferred is called a downstream side, and the opposite side (rolling machine 1 side) is called an upstream side.
The rolling mill 1 is for rolling the rolled material 5 and is disposed on the most upstream side. The pair of work rolls 6 and 6, the pair of backup rolls 7 and 7 for backing up the work rolls 6 and 6, and the rolling mill 1 and a rolling control device 8 for controlling the rolling speed of the rolled material 5. The cooling device 3 cools the rolled material 5 and includes a plurality of continuous cooling banks 9 and 9, and discharges cooling water from cooling nozzles 9 a provided in the respective cooling banks 9 and 9. Thus, the rolled material 5 is cooled. The winding device 4 winds the rolled material 5 cooled by the cooling device 3. ,
As shown in FIGS. 1 and 2, the shape detection device 2 measures the shape profile of the rolled material 5 rolled by the rolling mill 1, and with respect to the shape profile obtained by the measurement, ear waves, medium elongation, The characteristics of the shape profile of the rolled material 5 can be detected by analyzing how much flatness patterns such as composite elongation and quarter elongation are included.

形状検出装置2は、圧延機1と冷却装置3との間に配置され、スリット光を照射する照射部10と、照射されたスリット光からの反射光を撮像する撮像部11と、形状検出制御装置12とを備えている。
照射部10は、点レーザ光をシリンドリカルレンズに通してスリット光を発生させ、当該スリット光を圧延材5の幅方向に向くように表面へ向けて照射するものである。
撮像部11は、スリット光を照射した際に圧延材5の表面から反射された反射光を撮像するもので、例えば、2次元CCDカメラ等で構成されている。撮像された画像は形状検出制御装置12に送信される。照射部10のレーザ投射軸と、撮像部11の光軸とのなす角(抱き角)は、30°〜150°の範囲で設定されている。
The shape detection device 2 is disposed between the rolling mill 1 and the cooling device 3, and an irradiation unit 10 that irradiates slit light, an imaging unit 11 that images reflected light from the irradiated slit light, and shape detection control. Device 12.
The irradiating unit 10 generates slit light by passing point laser light through a cylindrical lens, and irradiates the slit light toward the surface so as to face the width direction of the rolled material 5.
The imaging unit 11 captures reflected light reflected from the surface of the rolled material 5 when irradiated with slit light, and is composed of, for example, a two-dimensional CCD camera. The captured image is transmitted to the shape detection control device 12. The angle (holding angle) formed by the laser projection axis of the irradiation unit 10 and the optical axis of the imaging unit 11 is set in a range of 30 ° to 150 °.

形状検出制御装置12は、撮像部11から送信された画像を解析して当該画像から圧延材5の形状プロファイルを検出したり撮像部11を制御するもので、撮像部11を制御する制御用コンピュータ13と、画像を解析する解析用コンピュータ14と、撮像された画像等を表示するモニタ15とを有している。
制御用コンピュータ13は、撮像部11の輝度を調整したりレンズの絞り等制御を行う撮像制御部16と、撮像された画像を保存する画像記憶部17とを有している。画像記憶部17は、例えば、フレームメモリで構成されていて、撮像された画像を640×480の画素で記憶する。
The shape detection control device 12 analyzes the image transmitted from the imaging unit 11 and detects the shape profile of the rolled material 5 from the image or controls the imaging unit 11. The shape detection control device 12 controls the imaging unit 11. 13, an analysis computer 14 for analyzing an image, and a monitor 15 for displaying a captured image or the like.
The control computer 13 includes an imaging control unit 16 that adjusts the luminance of the imaging unit 11 and controls lens aperture and the like, and an image storage unit 17 that stores the captured image. The image storage unit 17 is configured by, for example, a frame memory, and stores a captured image with 640 × 480 pixels.

解析用コンピュータ14は、画像認識部18と、解析部19とを有している。
画像認識部18は、画像記憶部17に記憶された画像内の反射光(スリット光)からそのラインを抽出して、当該ラインの座標を2次元(x軸、z軸)の画像座標データとして記憶する。画像座標データでのx軸は圧延材5の幅方向に対応させ、画像座標データでのz軸は圧延材5の移送方向に対応させている。
さらに、画像認識部18は、画像座標データを基に三角測量法の原理を用いて形状プロファイルを求め、求めた形状プロファイルを正規化して、二次元(x軸、y軸)の正規化座標データとして記憶する。
The analysis computer 14 includes an image recognition unit 18 and an analysis unit 19.
The image recognition unit 18 extracts the line from the reflected light (slit light) in the image stored in the image storage unit 17, and uses the coordinates of the line as two-dimensional (x axis, z axis) image coordinate data. Remember. The x axis in the image coordinate data corresponds to the width direction of the rolled material 5, and the z axis in the image coordinate data corresponds to the transport direction of the rolled material 5.
Further, the image recognition unit 18 obtains a shape profile using the principle of triangulation based on the image coordinate data, normalizes the obtained shape profile, and normalizes coordinate data of two dimensions (x axis, y axis). Remember as.

なお、画像認識部18に記憶されている正規化座標データでの横軸(x軸)は、圧延材5の幅方向に対応させ、正規化座標データでの横軸(y軸)は、圧延材5の厚み方向に対応させている。
図3には、正規化された形状プロファイルが示されている。図3に示すように、画像認識部18は、例えば、形状プロファイルの幅方向を±1の座標に正規化し、形状プロファイルの厚み方向を下限が0で上限が+1となる座標に正規化している。
解析部19は、耳波、中伸び、クォータ伸び等の圧延材5の平坦度パターンを表現することができる基底関数が具備されている。この基底関数を用いて、正規化された形状プロファイルを級数展開することで、形状プロファイルに含まれる平坦度パターンの度合いを求めて圧延後の圧延材5の形状プロファイルの特性を検出することができる。
The horizontal axis (x axis) in the normalized coordinate data stored in the image recognition unit 18 corresponds to the width direction of the rolled material 5, and the horizontal axis (y axis) in the normalized coordinate data is the rolling. It corresponds to the thickness direction of the material 5.
FIG. 3 shows a normalized shape profile. As shown in FIG. 3, for example, the image recognition unit 18 normalizes the width direction of the shape profile to coordinates of ± 1, and normalizes the thickness direction of the shape profile to coordinates where the lower limit is 0 and the upper limit is +1. .
The analysis unit 19 includes a basis function that can express the flatness pattern of the rolled material 5 such as ear waves, medium elongation, and quarter elongation. By using this basis function, the normalized shape profile is expanded in series, so that the degree of the flatness pattern included in the shape profile can be obtained and the shape profile characteristics of the rolled material 5 after rolling can be detected. .

基底関数としては、式(1)で示されるチェビシェフ関数を採用する。   As the basis function, the Chebyshev function represented by the equation (1) is adopted.

Figure 0004854602
Figure 0004854602

チェビシェフ関数は、耳波、中伸び、クォータ伸び等の圧延材5の平坦度パターンを最も表現し易い関数である。
チェビシェフ関数と圧延材の平坦度パターンについて説明する。
図4は0次〜4次までのチェビシェフ関数を図示したもので、以下の説明では、同図の横軸を圧延材5の幅方向と対応させると共に、同図の縦軸を圧延材5の厚み方向における平坦度の度合いと対応させて考える。
このようにして、0次〜4次までのチェビシェフ関数と圧延材5の形状プロファイルとの関係を見ると、平坦度の度合いを示す値がマイナスとなる範囲では圧延材5が凹んでいる状態であると見なすことができ、平坦度の度合いを示す値がプラスとなる範囲では圧延材5が突出している状態であると見なすことができる。
The Chebyshev function is a function that most easily expresses the flatness pattern of the rolled material 5 such as ear waves, medium elongation, and quarter elongation.
The Chebyshev function and the flatness pattern of the rolled material will be described.
FIG. 4 illustrates the Chebyshev function from the 0th order to the 4th order. In the following description, the horizontal axis of the figure corresponds to the width direction of the rolled material 5, and the vertical axis of the figure represents the rolled material 5. This is considered in correspondence with the degree of flatness in the thickness direction.
Thus, when the relationship between the Chebyshev function from the 0th order to the 4th order and the shape profile of the rolled material 5 is seen, the rolled material 5 is in a recessed state within a range in which the value indicating the degree of flatness is negative. It can be considered that the rolled material 5 is protruding in a range where the value indicating the degree of flatness is positive.

説明の便宜上、以降、平坦度の度合いを示す値のことを単に平坦度ということがある。 図4(a)に示すように、0次のチェビシェフ関数は、T0(x)=1となるもので一定値の直線であるため、照射部10や撮像部11の設置精度に起因するオフセット(位置ズレ)の外乱を表すことができる。
図4(b)に示すように、1次のチェビシェフ関数は、T1(x)=xとなるもので傾きが一定の直線であるため、照射部10や撮像部11の設置精度に起因して発生する傾きを表すことができる。
For convenience of explanation, hereinafter, a value indicating the degree of flatness may be simply referred to as flatness. As shown in FIG. 4A, the 0th-order Chebyshev function is T 0 (x) = 1 and is a straight line having a constant value, so that the offset due to the installation accuracy of the irradiation unit 10 and the imaging unit 11 is offset. It is possible to represent a disturbance of (position shift).
As shown in FIG. 4B, the first-order Chebyshev function is a straight line having a constant inclination with T 1 (x) = x, and is therefore caused by the installation accuracy of the irradiation unit 10 and the imaging unit 11. Can be expressed.

図4(c)に示すように、2次のチェビシェフ関数T2(x)は、基点における平坦度が−1で最も小さく、横軸の最大値(+1)及び最小値(−1)での平坦度が+1で最も大きな曲線であるため、圧延材5の幅方向両端側が盛り上がる耳波を表現することができる。
また、2次のチェビシェフ関数T2(x)は、基点での平坦度が+1で、横軸の最大値及び最小値での平坦度が−1ともなりうるので、圧延材5の幅方向中心部側が盛り上がる中伸びを表現することができる。
As shown in FIG. 4C, the second-order Chebyshev function T 2 (x) has the smallest flatness at the base point of −1, and the maximum value (+1) and the minimum value (−1) on the horizontal axis. Since the flatness is the largest curve at +1, it is possible to express an ear wave that rises at both ends in the width direction of the rolled material 5.
Further, since the secondary Chebyshev function T 2 (x) has a flatness at the base point of +1 and the flatness at the maximum value and the minimum value of the horizontal axis can be −1, the center of the rolled material 5 in the width direction It is possible to express the middle elongation that the club side rises.

図4(d)に示すように、3次のチェビシェフ関数[T3(x)]は、基点から左側の範囲においては、平坦度が0→+1→−1となり、右側の範囲においては平坦度が0→−1→0となる曲線であるため、圧延材5の中心部から圧延材5の両側に対照的な凹凸がある状態を表現することができる。
図4(e)に示すように、4次のチェビシェフ関数[T4(x)]は、平坦度が、横軸の最小値(−1)で+1、横軸のマイナス側の中間値(−0.7付近)で−1、基点で+1、横軸のプラス側の中間値(+0.7付近)で−1、横軸の最大値(+1)で+1となる曲線であるので、耳波と中伸とを複合させた複合伸びを表現することができる。
As shown in FIG. 4D, the cubic Chebyshev function [T 3 (x)] has a flatness of 0 → + 1 → −1 in the range on the left side from the base point, and the flatness in the range on the right side. Since it is a curve from 0 → -1 → 0, it is possible to express a state in which there are contrasting irregularities on both sides of the rolled material 5 from the center of the rolled material 5.
As shown in FIG. 4E, the fourth-order Chebyshev function [T 4 (x)] has a flatness of +1 for the minimum value (−1) on the horizontal axis and an intermediate value (− on the negative side of the horizontal axis). -1 at the vicinity of 0.7, +1 at the base point, -1 at the intermediate value on the positive side of the horizontal axis (around +0.7), and +1 at the maximum value of the horizontal axis (+1). It is possible to express a composite elongation that is a combination of the intermediate elongation and the intermediate elongation.

また、4次のチェビシェフ関数[T4(x)]は、平坦度が横軸の最小値(−1)で−1、横軸のマイナス側の中間値(−0.7付近)で+1、基点で−1、横軸のプラス側の中間値(+0.7付近)で+1、横軸の最大値(+1)で−1となる曲線であるので、複合伸びを上下に反転させたクオータ伸びを表現できる。
式(1)で表されるチェビシェフ関数を用いると、形状プロファイルyは式(2)に示すようになる。
The fourth-order Chebyshev function [T 4 (x)] has a flatness of −1 for the minimum value (−1) on the horizontal axis, +1 for the intermediate value on the negative side of the horizontal axis (around −0.7), Since the curve is −1 at the base point, +1 at the intermediate value on the positive side of the horizontal axis (around +0.7), and −1 at the maximum value (+1) on the horizontal axis, the quarter elongation is obtained by inverting the composite elongation up and down. Can be expressed.
When the Chebyshev function represented by Expression (1) is used, the shape profile y is as shown in Expression (2).

Figure 0004854602
Figure 0004854602

この実施の形態では、式(2)において、Nは展開係数でN=4としていて、式(2)’のようになる。この式(2)’が解析部19に具備されている。なお、展開係数N=4〜6の範囲とするのが好ましい。   In this embodiment, in Expression (2), N is an expansion coefficient and N = 4, and Expression (2) 'is obtained. This expression (2) ′ is included in the analysis unit 19. The expansion coefficient N is preferably in the range of 4-6.

Figure 0004854602
Figure 0004854602

解析部19は、式(2)’により、圧延材5の形状プロファイルを級数展開して、級数展開の係数C0〜C4を求める。即ち、形状プロファイルをチェビシェフ関数展開して係数C0〜C4を求める。
級数展開の係数を求めるにあたっては、式(3)で示されるチェビシェフ関数における直交条件を用いて求める。
The analysis unit 19 performs series expansion of the shape profile of the rolled material 5 by Equation (2) ′, and obtains coefficients C 0 to C 4 for series expansion. That is, the coefficients C 0 to C 4 are obtained by expanding the shape profile with the Chebyshev function.
In obtaining the series expansion coefficient, the coefficient is obtained by using the orthogonal condition in the Chebyshev function expressed by the equation (3).

Figure 0004854602
Figure 0004854602

式(3)により、級数展開の係数は式(4)のように表すことができる。   From equation (3), the coefficient of series expansion can be expressed as in equation (4).

Figure 0004854602
Figure 0004854602

式(4)に示される積分は例えばGaussの数値積分法により、数点の積分点で実用上の精度で簡単に計算することができる。なお、式(3)及び式(4)おいてεnは、n=0のとき、εn=2であって、n=0以外(n=1,2,3・・・)では、εn=1である。
解析部19は、圧延材5の形状プロファイルに対して、式(4)により求めた級数展開の係数及びその時間変化を圧延制御部に送信したり、モニタ15で表示するようになっている。
形状検出装置2の動作及び本発明における圧延材5の形状検出方法について、図5を用いて説明する。
The integration represented by the equation (4) can be easily calculated with practical accuracy at several integration points by, for example, Gauss's numerical integration method. In the equations (3) and (4), ε n is ε n = 2 when n = 0, and ε n is other than n = 0 (n = 1, 2, 3,...). n = 1.
The analysis unit 19 transmits the coefficient of series expansion obtained by the equation (4) and its change over time to the shape profile of the rolled material 5 to the rolling control unit or displays it on the monitor 15.
The operation of the shape detection device 2 and the method for detecting the shape of the rolled material 5 in the present invention will be described with reference to FIG.

図5に示すように、圧延材5が圧延機1により圧延されて、最下流側のワークロール6,6から圧延材5の先端部が出ると、照射部10により圧延材5の表面に向けてスリット光を照射する(S1)。
撮像部11により圧延材5の表面から反射された反射光を撮像して、その画像を制御用コンピュータ13に送信して画像記憶部17に記憶すると共に、解析用コンピュータ14に画像を送信する(S2)。解析用コンピュータ14の画像認識部18によって、制御用コンピュータ13を介して撮像部11から送られてきた画像から反射光のラインを抽出する(S3)。
As shown in FIG. 5, when the rolled material 5 is rolled by the rolling mill 1 and the tip of the rolled material 5 comes out from the work rolls 6, 6 on the most downstream side, it is directed toward the surface of the rolled material 5 by the irradiation unit 10. Then, the slit light is irradiated (S1).
The reflected light reflected from the surface of the rolled material 5 is imaged by the imaging unit 11, the image is transmitted to the control computer 13 and stored in the image storage unit 17, and the image is transmitted to the analysis computer 14 ( S2). A line of reflected light is extracted from the image sent from the imaging unit 11 via the control computer 13 by the image recognition unit 18 of the analysis computer 14 (S3).

画像認識部18によって、抽出された反射光のラインを座標に変換して、画像座標データとして記憶し、反射光(光切断線)に三角測量法の原理を適用して形状プロファイルを算出する(S4)。算出された形状プロファイルを正規化する(S5)。
画像座標データを正規化した正規化座標データを解析部19に送信して、解析部19に具備されるれた基底関数を用いて、圧延材5の形状プロファイルを級数展開する(S6)。圧延材5の形状プロファイルを級数展開した係数は、解析用コンピュータ14等に保存する(S7)。
The extracted line of reflected light is converted into coordinates by the image recognition unit 18 and stored as image coordinate data, and the shape profile is calculated by applying the principle of triangulation to the reflected light (light cutting line) ( S4). The calculated shape profile is normalized (S5).
Normalized coordinate data obtained by normalizing the image coordinate data is transmitted to the analysis unit 19, and the shape profile of the rolled material 5 is expanded in series using the basis function provided in the analysis unit 19 (S6). A coefficient obtained by series expansion of the shape profile of the rolled material 5 is stored in the analysis computer 14 or the like (S7).

形状検出制御装置12の解析用コンピュータ14から圧延材5の形状プロファイルを級数展開した係数が、モニタ15に送信されて各係数の度合いが表示されると共に、当該係数が圧延用制御部8に送信される(S8)。圧延用制御部8では、係数に基づいて圧延荷重の調整やロールギャップ等の調整を行う。
撮像部11で撮像した画像においてスリット光が所定の位置にあるか無いかにより、圧延材5が通板中であるか否かを判断して、圧延材5が通板中(所定の位置にスリット光有り)であれば、S2に戻り、圧延材5の撮像を繰り返し行う(S9)。圧延材5が通板中(所定の位置にスリット光有り)でなければ、撮像部11での撮像を停止して形状検出を終了する。
Coefficients obtained by expanding the shape profile of the rolled material 5 from the analysis computer 14 of the shape detection control device 12 are transmitted to the monitor 15 to display the degree of each coefficient, and the coefficients are transmitted to the rolling control unit 8. (S8). The rolling control unit 8 adjusts the rolling load and the roll gap based on the coefficient.
It is determined whether or not the rolling material 5 is passing through the image picked up by the imaging unit 11 based on whether or not the slit light is at a predetermined position. If there is a slit light), the process returns to S2, and imaging of the rolled material 5 is repeated (S9). If the rolling material 5 is not passing through (there is slit light at a predetermined position), the imaging by the imaging unit 11 is stopped and the shape detection is ended.

図6は形状検出装置2及び本発明の圧延材5の形状検出方法により、圧延材5の先端から後端にかけての圧延材5の形状プロファイルを解析した場合の係数の分布を示したものである。
図6に示すように、チェビシェフ関数の級数展開の各係数の出現度合いを表すことで圧延材5の形状プロファイルの特性を検出することができる。
例えば、図6(c)に示すように、圧延材5が後端(尾端)にいくにしたがって係数C2がプラス側へ大きくなっていることから、圧延材5は次第に耳波状態になっていると見ることができる。また、圧延材5での各位置での各係数のバランスを見たとき、例えば、他の係数に比べて係数C4が非常に大きい場合は、圧延材5の形状プロファイルは、クオータ伸び又は複合伸びの状態であると見ることができる。
FIG. 6 shows the distribution of coefficients when the shape profile of the rolled material 5 from the front end to the rear end of the rolled material 5 is analyzed by the shape detecting device 2 and the shape detecting method of the rolled material 5 of the present invention. .
As shown in FIG. 6, the characteristics of the shape profile of the rolled material 5 can be detected by expressing the degree of appearance of each coefficient in the series expansion of the Chebyshev function.
For example, as shown in FIG. 6 (c), since the coefficient C2 increases toward the plus side as the rolled material 5 goes to the rear end (tail end), the rolled material 5 gradually becomes an ear wave state. You can see that. Further, when looking at the balance of each coefficient at each position in the rolled material 5, for example, when the coefficient C4 is very large compared to other coefficients, the shape profile of the rolled material 5 is a quarter elongation or a composite elongation. It can be seen that

以上、予め圧延材5の複数の平坦度パターンを表現可能な基底関数を定めておき、基底関数で画像から得られる圧延材5の形状プロファイルを級数展開して、級数展開の係数にを表示するようにしているので、形状プロファイルに含まれる平坦度パターンの度合いが分かるようになり、形状プロファイルの特性を検出することができる。また、基底関数として直交関数を採用していることから圧延材5の形状プロファイルを級数展開し易い。圧延材5の形状プロファイルを級数展開した際の係数を記憶(保存)しているため、画像を直接保存する場合に比べて記憶部の容量が小さくできる。ゆえに、画像を保存する場合に比べて、数多くの圧延材5の形状プロファイルをデータとして長期的に保存することが可能であると共に、画像を撮る間隔であるサンプリング周期を短くすることができる。   As described above, a basis function capable of expressing a plurality of flatness patterns of the rolled material 5 is determined in advance, and the shape profile of the rolled material 5 obtained from the image is expanded in series with the basis function, and the coefficient of the series expansion is displayed. Thus, the degree of the flatness pattern included in the shape profile can be understood, and the characteristics of the shape profile can be detected. Further, since the orthogonal function is adopted as the basis function, the shape profile of the rolled material 5 can be easily expanded in series. Since the coefficient when the shape profile of the rolled material 5 is expanded in series is stored (stored), the capacity of the storage unit can be reduced as compared with the case of directly storing the image. Therefore, as compared with the case of storing an image, it is possible to store a large number of shape profiles of the rolled material 5 as data for a long period of time, and it is possible to shorten a sampling cycle that is an interval at which an image is taken.

圧延ラインに形状検出装置を設けた設備図である。It is the equipment figure which provided the shape detection apparatus in the rolling line. 形状検出装置の構成図である。It is a block diagram of a shape detection apparatus. 座標データを正規化した図である。It is the figure which normalized the coordinate data. チェビシェフ関数と平坦度パターンの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a Chebyshev function and a flatness pattern. 圧延材の形状検出の動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement flow of the shape detection of a rolling material. 形状プロファイルを解析した場合の係数の分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the coefficient at the time of analyzing a shape profile.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧延機
2 形状検出装置
5 圧延材
10 照射部
11 撮像部
12 形状検出制御装置
13 制御用コンピュータ
14 解析用コンピュータ
15 モニタ
16 撮像制御部
17 画像記憶部
18 画像認識部
19 解析部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling machine 2 Shape detection apparatus 5 Rolled material 10 Irradiation part 11 Imaging part 12 Shape detection control apparatus 13 Control computer 14 Analysis computer 15 Monitor 16 Imaging control part 17 Image storage part 18 Image recognition part 19 Analysis part

Claims (6)

圧延機により圧延された圧延材を計測して得られた形状プロファイルの特性を検出する圧延材の形状検出方法であって、
予め前記圧延材の平坦度パターンを表現可能な基底関数を定め、前記計測された圧延材の形状プロファイルの幅方向に沿った厚みの変化を前記基底関数で級数展開し、該級数展開の係数に基づいて圧延材の形状プロファイルの特性を検出することを特徴とする圧延材の形状検出方法。
A method for detecting the shape of a rolled material, which detects the characteristics of the shape profile obtained by measuring the rolled material rolled by a rolling mill,
A basis function capable of expressing the flatness pattern of the rolled material is determined in advance, and the thickness change along the width direction of the measured shape profile of the rolled material is series-expanded by the basis function, and the coefficient of the series expansion is obtained. A method for detecting a shape of a rolled material, comprising detecting a shape profile characteristic of the rolled material on the basis thereof.
圧延機により圧延された圧延材を計測して得られた形状プロファイルの特性を検出する圧延材の形状検出方法であって、
前記計測された圧延材の形状プロファイルの幅方向に沿った厚みの変化を、耳波を表現可能な基底関数、中伸びを表現可能な基底関数、及び耳波と中伸びとが合わさった複合伸びもしくはクウォータ伸びを表現可能な基底関数で級数展開し、該級数展開の係数に基づいて圧延材の形状プロファイルの特性を検出することを特徴とする圧延材の形状検出方法。
A method for detecting the shape of a rolled material, which detects the characteristics of the shape profile obtained by measuring the rolled material rolled by a rolling mill,
The measured thickness change along the width direction of the shape profile of the rolled material is expressed as a basis function capable of expressing an ear wave, a basis function capable of expressing a medium elongation, and a composite elongation combining an ear wave and a medium elongation. Alternatively , a rolled material shape detection method, wherein a series expansion is performed with a basis function capable of expressing a quarter elongation, and a shape profile characteristic of the rolled material is detected based on a coefficient of the series expansion.
前記基底関数として、直交関数を採用することを特徴とする請求項1又は2に記載の圧延材の形状検出方法。 The method for detecting the shape of a rolled material according to claim 1 , wherein an orthogonal function is adopted as the basis function. 前記基底関数として、直交性を備えたチェビシェフ関数を採用することを特徴とする請求項1又は2に記載の圧延材の形状検出方法。 3. The rolled material shape detection method according to claim 1 , wherein a Chebyshev function having orthogonality is adopted as the basis function. 前記級数展開の係数を圧延機の圧延制御に用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の圧延材の形状検出方法。 5. The rolled material shape detection method according to claim 1 , wherein the series expansion coefficient is used for rolling control of a rolling mill. 前記圧延材の形状プロファイルを計測するに際し、光切断法を用いることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の圧延材の形状検出方法。
The method for detecting a shape of a rolled material according to any one of claims 1 to 5 , wherein a light cutting method is used when measuring the shape profile of the rolled material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5060395B2 (en) * 2008-05-29 2012-10-31 株式会社神戸製鋼所 Shape measuring apparatus and shape measuring method
EP3124130A1 (en) 2015-07-28 2017-02-01 Primetals Technologies Austria GmbH Roller grinder for targeted prevention of quarter waves
KR101767783B1 (en) * 2015-12-24 2017-08-14 주식회사 포스코 Apparatus and method for maintaining flatness of rolling material
JP7130350B1 (en) * 2022-02-22 2022-09-05 Primetals Technologies Japan株式会社 Plate shape determination device for metal strip, rolling mill, and determination method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5418575B2 (en) * 1971-11-24 1979-07-09
JPS5775214A (en) * 1980-10-30 1982-05-11 Mitsubishi Electric Corp Controlling system for shape of strip
JPS6140503A (en) * 1984-07-31 1986-02-26 Sumitomo Metal Ind Ltd Measurement of flatness degree of plate
JPH0689407B2 (en) * 1985-08-14 1994-11-09 川崎製鉄株式会社 Uniformity control method
JP2845077B2 (en) * 1992-02-28 1999-01-13 日本鋼管株式会社 Sheet shape control method for sheet rolling
JP3116853B2 (en) * 1997-03-19 2000-12-11 住友金属工業株式会社 Cluster rolling machine shape control method
DE10041181A1 (en) * 2000-08-18 2002-05-16 Betr Forsch Inst Angew Forsch Multivariable flatness control system

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