JP5245616B2 - 缶用冷延鋼板の板幅測定方法および板幅測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、鋼板の板幅測定方法、および板幅測定装置に関する。

鋼板の板幅は重要な品質管理項目の一つである。特に、冷延鋼板の板幅は、板幅計を用いて長手方向全長に亘りオンラインで自動的に測定されている。ここで、従来の板幅計は、水平パスに対してパスラインを挟む形で上下面に受光器および投光器を設置した光学式板幅計が採用されている（例えば特許文献１参照）。
実公昭６２−０２２８０５号公報

しかしながら、冷延鋼板は多種多様であり、例えば特許文献１に記載の光学式板幅計は、水平パスに対してパスラインを挟む形で設置されるため、この測定方法では、板幅方向の反り（Ｃ反り）の影響によって板幅を精度良く測定できない場合があった。
つまり、例えば自動車用の冷延鋼板であれば、その板厚が０．６〜１．０ｍｍ程度の厚さを有する。そのため、鋼板に十分な剛性があり、板幅方向の反りの影響が小さいため、上述の光学式板幅計によってオンラインで板幅を測定可能であり、この測定結果に基づいて品質保証が可能である。これに対し、例えば缶用の冷延鋼板は、その板厚が０．２〜０．４ｍｍ程度と非常に薄い。その一方で、缶用の冷延鋼板は、塗装や印刷時のずれが問題となることから、板幅精度の要求が厳しい用途においては、板幅方向の反りによる測定値の変動の影響が大きく、上述の光学式板幅計による測定値は参考にはなるものの、実際の出荷用の測定値として採用するには不十分であった。そのため、現状は、オペレータが大型のノギスによって最終的な抜き取り検査を実施し、この測定結果に基づいて品質を保証している。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、板厚が０．２〜０．４ｍｍ程度と薄い缶用冷延鋼板であっても、鋼板全長に亘り板幅を精度良く測定し得る缶用冷延鋼板の板幅測定方法、および、缶用冷延鋼板の板幅測定装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明のうち第一の発明は、通板速度が５００ｍｐｍ以上で通板される帯状の冷延鋼板であってその板厚が０．２〜０．４ｍｍの缶用冷延鋼板の板幅を測定する方法であって、前記缶用冷延鋼板の板幅方向のＣ反りの影響を受けないようにするために、当該缶用冷延鋼板をその板厚の１５００倍以上の直径を有するロールに巻き付けて、前記ロールに前記缶用冷延鋼板を巻き付けた箇所に対向する側から光を照射し、その反射光を撮像した画像を画像処理することによって前記缶用冷延鋼板の板幅を測定することを特徴としている。
第一の発明に係る缶用冷延鋼板の板幅測定方法によれば、通板速度が５００ｍｐｍ以上で通板される帯状の冷延鋼板であってその板厚が０．２〜０．４ｍｍの缶用冷延鋼板を、缶用冷延鋼板の板幅方向のＣ反りの影響を受けないようにするために、当該鋼板の板厚の１５００倍以上の直径を有するロールに巻き付けた状態で、この巻き付けた箇所で鋼板の板幅を測定するので、板幅方向の反り（Ｃ反り）の影響を受けずに、板幅を測定することができる。そのため、板厚が０．２〜０．４ｍｍ程度と薄い缶用冷延鋼板であっても、鋼板全長に亘り精度良く板幅を測定することができる。

また、本発明のうち第二の発明は、通板速度が５００ｍｐｍ以上で通板される帯状の冷延鋼板であってその板厚が０．２〜０．４ｍｍの缶用冷延鋼板の板幅を測定する板幅測定装置であって、前記缶用冷延鋼板の板幅方向のＣ反りの影響を受けないように巻き付けるために当該缶用冷延鋼板の板厚の１５００倍以上の直径を有するロールと、そのロールに前記缶用冷延鋼板を巻き付けた箇所に対向する側から光を照射する投光部と、その投光部の反射光を撮像する撮像部と、その撮像部で撮像した画像を画像処理することによって前記缶用冷延鋼板の板幅を測定する画像処理部と、を備えることを特徴としている。
第二の発明に係る缶用冷延鋼板の板幅測定装置によれば、第一の発明同様に、通板速度が５００ｍｐｍ以上で通板される帯状の缶用冷延鋼板であってその板厚が０．２〜０．４ｍｍの鋼板を、板幅方向のＣ反りの影響を受けないように当該鋼板の板厚の１５００倍以上の直径を有するロールに巻き付けた状態で、この巻き付けた箇所で鋼板の板幅を測定することができるので、板厚が０．２〜０．４ｍｍ程度と薄い缶用冷延鋼板であっても、板幅方向の反り（Ｃ反り）の影響を受けずに、鋼板全長に亘り精度良く板幅を測定することができる。

ここで、第二の発明に係る缶用冷延鋼板の板幅測定装置において、前記缶用冷延鋼板を巻き付けるロールは、クラウンを有しないストレートロールであり、当該ストレートロールの上流には、センタリングポジションコントロール装置が配設されていることは好ましい。
このような構成であれば、缶用冷延鋼板を巻き付けるロールがフラットロールなので、ロールのイニシャルクラウンの板幅に及ぼす影響による誤差を無くすことができる。そのため、撮像部で撮像した画像の処理を容易にする上で好適である。また、このフラットロールの上流には、センタリングポジションコントロール装置を配設しているので、これにより缶用冷延鋼板のセンタリングを行い、その通板の安定性も維持される。

また、第二の発明に係る缶用冷延鋼板の板幅測定装置において、前記缶用冷延鋼板を巻き付けるロールはクラウンを有し、前記画像処理部は、前記画像処理することによって得た板幅の測定値に対し、当該ロールのクラウンによる曲率を補正して前記缶用冷延鋼板の板幅を算出することは好ましい。
このような構成であれば、缶用冷延鋼板を巻き付けるロールがクラウンを有するので、缶用冷延鋼板のセンタリングを行い、その通板の安定性を維持することができる。そして、画像処理部は、画像処理することによって得た板幅の測定値に対し、当該ロールのクラウンによる曲率を補正して板幅を算出するので、ロールのイニシャルクラウンの板幅に及ぼす影響による誤差を補正し得て、缶用冷延鋼板の板幅を算出することができる。

上述のように、本発明に係る缶用冷延鋼板の板幅測定方法および缶用冷延鋼板の板幅測定装置によれば、例えば板厚が０．２〜０．４ｍｍ程度と薄い缶用冷延鋼板であっても、鋼板全長に亘り板幅を精度良く測定することができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１は、本発明に係る板幅測定装置の一実施形態を示す説明図である。また、図２は、図１の一部を拡大して示す斜視図である。なお、この板幅測定装置を備える検査ラインは、スキンパスラインの後工程として連続して配設される。また、通板される帯状の鋼板は、缶用の冷延鋼板であり、その板厚は０．２〜０．４ｍｍ程度と薄いものであり、その通板速度は５００ｍｐｍ以上の高速ラインである場合が多い。

図１および図２に示すように、この板幅測定装置１は、この検査ラインに通板される冷延鋼板Ｓを巻き付けるロール２を有して構成されている。さらに、本実施形態の例では、このロール２に対し、通板方向Ｈの上流には、図１に示すように、通板される冷延鋼板Ｓをセンタリング可能なセンタリングポジションコントロール装置（ＣＰＣ装置）８が配設されている。

ここで、このロール２は、クラウンを有しないストレートロール（フラットロール）であり、そのロール表面はダル仕上げされている。このロール２の直径は、特に限定されないが、巻き付けられる冷延鋼板Ｓの反りを確実に抑えつつ通板する上では、通板される冷延鋼板Ｓの板厚の１５００倍以上の直径を有するものが好ましい。なお、本実施形態の例では、板厚Ｔが０．２ｍｍ、板幅Ｗが８５０ｍｍの冷延鋼板Ｓに対して、ロール２は、その直径がφ３５０ｍｍのストレートロールを用いている（図２参照）。

そして、図１に示すように、この板幅測定装置１は、投光器３と、この投光器３からの光の反射光を撮像可能に配置されたカメラ４とを備えている。このカメラ４で撮像した画像を画像処理することによって板幅を測定する画像処理部５と、この画像処理部５によって測定された板幅のデータが表示される表示部６とを備えて構成されている。
投光器３は、上記ロール２に巻き付けた箇所に対向する側から光を照射可能な投光部であり、例えば冷延鋼板Ｓの幅方向に延びる直管状の蛍光灯やＬＥＤ照明あるいは光ファイバ照明などから構成され、板幅を検査中は常時点灯して、所定光量の検査光Ｌを冷延鋼板Ｓの片面の幅方向全体に照射し、カメラ４側に反射させるようになっている。

カメラ４は、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどからなる撮像部であって、冷延鋼板Ｓの幅方向に沿って複数台（Ｎ台）配置したラインセンサカメラから構成されており、個々のカメラによって検査ラインを走行する冷延鋼板Ｓの表面を、その幅方向に一定領域ごとに分担撮影して、その個々の画像信号を、画像処理部５に出力するようになっている。本実施形態では、板幅方向での分解能が０．１ｍｍ／ピクセルのＣＣＤカメラを二台使用した。

なお、図１では、投光器３からの光を冷延鋼板Ｓの走行方向に直角に照射しているため、投光器３からの反射光を撮像するカメラ４を、明視野で撮像すべく、投光器３に対して約９０°の角度で、冷延鋼板Ｓの通板方向の延長線上に配置しているが、投光器３およびカメラ４の設置角度や位置はこれに限定されるものでなく、投光器３の照射位置や照射角度、あるいはカメラ４の受光位置や受光角度などは、適宜最適な角度や位置に設置することができる。また、カメラ４で撮像する反射光も明視野に限らず、暗視野であってもよい。

画像処理部５は、画像処理機能を有する情報処理装置などから構成されており、カメラ４から出力される画像信号に基づいて、所定の画像処理を実行することによって板幅を測定できるようになっている。なお、この画像処理部５における板幅の測定方法は、特に限定されるものではないが、反射光の輝度情報に基づいて二値化をし、これにより、その冷延鋼板Ｓの両端部を、ダル仕上げされているロール表面との反射率の相違から特定し、これら特定された両端部の対向する距離を算出することによって板幅を測定することができる。
表示部６には、この検査ラインの稼働中に画像処理部５によって測定された板幅のデータおよび所定の規格に対する判断結果が表示されるようになっている。これにより、検査員は、板幅に規格外のものが発生した場合は、直ちにその旨を把握できる。

次に、本実施形態の鋼板の板幅測定方法および板幅測定装置の作用・効果について説明する。
この板幅測定装置１は、冷延鋼板Ｓを巻き付けるロール２と、そのロール２に対向する側から光を照射する投光器３と、その投光器３の反射光を撮像するカメラ４と、そのカメラ４で撮像した画像を画像処理することによって冷延鋼板Ｓの板幅を測定する画像処理部５とを備えるので、冷延鋼板Ｓをロール２に巻き付けた状態で、この巻き付けた箇所で冷延鋼板Ｓの板幅を測定することができる。これにより、冷延鋼板Ｓの板幅方向の反り（Ｃ反り）の影響を受けずに、冷延鋼板Ｓの板幅を測定することができる。

また、この板幅測定装置１は、冷延鋼板Ｓを巻き付けるロール２がフラットロールなので、ロールのイニシャルクラウンの板幅に及ぼす影響による誤差を無くすことができる。そのため、カメラ４で撮像した画像の処理を容易にする上で好適である。また、このロール２の上流には、ＣＰＣ装置８を配設しているので、これにより冷延鋼板Ｓのセンタリングを行い、その通板の安定性も維持される。

ここで、上述した特許文献１に記載の光学式板幅計を用いて、水平パスに対してパスラインを挟む形で設置した測定方法では、板幅方向の反り（Ｃ反り）の影響によって、測定される板幅のバラツキ（真の値との差異）が最大で０．５ｍｍであったのに対し、本実施形態の板幅測定装置１によれば、測定される板幅のバラツキを±０．１ｍｍにすることができた。これにより、この板幅測定装置１によれば、缶用の冷延鋼板のように、板厚が０．２ｍｍと薄いものでも、鋼板全長に亘り精度良く板幅を測定可能であることが確認できた。

以上説明したように、この実施形態での鋼板の板幅測定方法および板幅測定装置によれば、板厚が０．２〜０．４ｍｍ程度と薄いものであっても、鋼板全長に亘り板幅を精度良く測定することができる。
なお、本発明に係る鋼板の板幅測定方法および板幅測定装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、冷延鋼板Ｓを巻き付けるロール２がフラットロールであり、このロール２の上流には、ＣＰＣ装置８を配設した例で説明したが、これに限定されず、本発明に係る板幅測定装置は、ＣＰＣ装置８に替えてエンドポジションコントロール装置（ＥＰＣ装置）を配設してもよいし、また、ＣＰＣ装置やＥＰＣ装置を配設せずに、冷延鋼板Ｓを巻き付けるロール２としてクラウンを有するロールを用いてもよい。但し、この場合において、画像処理部５は、画像処理することによって得た板幅の測定値に対し、当該ロール２のクラウンによる曲率を補正して板幅を算出するように構成することが好ましい。このような構成であれば、ロール２がクラウンを有するので、これにより、冷延鋼板Ｓのセンタリングを行い、その通板の安定性を維持することができる。そして、画像処理部５は、画像処理することによって得た板幅の測定値に対し、当該ロール２のクラウンによる曲率を補正して板幅を算出するので、ロール２のイニシャルクラウンの板幅に及ぼす影響による誤差を計算によって補正し得て、冷延鋼板の板幅を、鋼板全長に亘り精度良く測定することができる。

本発明に係る板幅測定装置の一実施形態を示す説明図である。 図１の一部を拡大して示す斜視図である。

符号の説明

１ 板幅測定装置
２ ロール
３ 投光器（投光部）
４ カメラ（撮像部）
５ 画像処理部
６ 表示部
８ センタリングポジションコントロール装置（ＣＰＣ装置）
Ｓ 冷延鋼板（鋼板）

Claims (4)

1. 通板速度が５００ｍｐｍ以上で通板される帯状の冷延鋼板であってその板厚が０．２〜０．４ｍｍの缶用冷延鋼板の板幅を測定する方法であって、
   前記缶用冷延鋼板の板幅方向のＣ反りの影響を受けないようにするために、当該缶用冷延鋼板をその板厚の１５００倍以上の直径を有するロールに巻き付けて、前記ロールに前記缶用冷延鋼板を巻き付けた箇所に対向する側から光を照射し、その反射光を撮像した画像を画像処理することによって前記缶用冷延鋼板の板幅を測定することを特徴とする缶用冷延鋼板の板幅測定方法。
2. 通板速度が５００ｍｐｍ以上で通板される帯状の冷延鋼板であってその板厚が０．２〜０．４ｍｍの缶用冷延鋼板の板幅を測定する板幅測定装置であって、
   前記缶用冷延鋼板の板幅方向のＣ反りの影響を受けないように巻き付けるために当該缶用冷延鋼板の板厚の１５００倍以上の直径を有するロールと、そのロールに前記缶用冷延鋼板を巻き付けた箇所に対向する側から光を照射する投光部と、その投光部の反射光を撮像する撮像部と、その撮像部で撮像した画像を画像処理することによって前記缶用冷延鋼板の板幅を測定する画像処理部と、を備えることを特徴とする缶用冷延鋼板の板幅測定装置。
3. 前記缶用冷延鋼板を巻き付けるロールは、クラウンを有しないストレートロールであり、当該ストレートロールの上流には、センタリングポジションコントロール装置が配設されていることを特徴とする請求項２に記載の缶用冷延鋼板の板幅測定装置。
4. 前記缶用冷延鋼板を巻き付けるロールはクラウンを有し、前記画像処理部は、前記画像処理することによって得た板幅の測定値に対し、当該ロールのクラウンによる曲率を補正して前記缶用冷延鋼板の板幅を算出することを特徴とする請求項２に記載の缶用冷延鋼板の板幅測定装置。

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