JP6697079B2 - 素材冷却領域検出装置及び線材冷却領域検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、素材冷却領域検出装置及び線材冷却領域検出方法に係り、より詳しくは、冷却後の線材の移送中に発生する振動又は黒帯を考慮して素材の冷却領域を正確に検出し、素材の有効収率及び品質を改善できる素材冷却領域検出装置及び線材冷却領域検出方法に関する。

一般に、素材の製造過程は、前記素材を移送させながら加熱、冷却及び切断などを行う過程を含む。ここで、加熱や冷却などの温度制御時には素材の領域ごとに温度を正確に制御する必要がある。

例えば、線材工程は、機械的物性値の確保のために、圧延後の素材に対して水冷を行う過程を含む。ここで、水冷時のコブル（素材進行障害）の発生を防止するために、線材の先後端には冷却しない非水冷領域が存在する。線材の非水冷領域は、目標温度に比べて高温で作業がなされることから品質が良好でないため、除去する必要がある。

従来は、鋼種ごとに非水冷量データベースを管理して、冷却工程で冷却ノズルを制御したり冷却水の流量と圧力条件を制御し、素材の正確な位置を単純にトラックキングしたり操業者の肉眼で判定して非水冷領域を予測してきた。

しかし、非水冷領域の発生量の直接的な検出及びモニタが行われておらず、非水冷領域の未切断又は過切断の問題が生じることがある。よって、完成した線材の品質が低くなったり、非水冷領域の過切断による良品の有効収率の低下が生じている現状である。

本発明が目的とするところは、冷却後の線材の移送中に発生する振動又は黒帯を考慮して素材の冷却領域を正確に検出し、素材の有効収率及び品質を改善できる素材冷却領域検出装置及び線材冷却領域検出方法を提供することである。

本発明の素材冷却領域検出装置は、高温状態から冷却されて移送中の素材に対して素材の移送方向に沿って連続的に温度を測定する測定部と、測定部で測定される温度に基づいて素材の冷却領域を検出する検出部と、を含み、検出部は、測定部で測定される温度と第１閾値温度とを比較して測定部の測定地点に素材が存在するか否かを判断し、測定部で測定される温度と第２閾値温度とを比較して測定部の測定地点が冷却領域であるか否かを判断することを特徴とする。

前記測定部は、前記素材の移送経路を測定地点に設定して前記素材の温度を測定する第１赤外線輻射温度計と、前記素材の移送経路において前記第１赤外線輻射温度計の測定地点とは異なる測定地点を第２測定地点に設定して前記素材の温度を測定する第２赤外線輻射温度計と、を含むことを特徴とする。

前記検出部は、前記第１赤外線輻射温度計の測定温度と前記第２赤外線輻射温度計の測定温度との温度差が予め設定された温度差より小さい場合、前記第１及び第２赤外線輻射温度計の測定温度の両方を用いて前記素材の冷却領域を検出し、前記第１赤外線輻射温度計の測定温度と前記第２赤外線輻射温度計の測定温度との温度差が予め設定された温度差より大きい場合、前記第１及び第２赤外線輻射温度計の測定温度の一方のみを用いて前記素材の冷却領域を検出することを特徴とする。

前記測定部は、前記第１及び第２赤外線輻射温度計の動作を制御する制御部をさらに含み、前記制御部は、前記第１及び第２赤外線輻射温度計で測定される温度に基づいて前記第１及び第２赤外線輻射温度計の測定方向及び／又は前記素材に対する距離を制御することを特徴とする。

前記制御部は、前記素材の移送速度が速いほど前記第１及び第２赤外線輻射温度計の前記素材に対する距離が長くなるように、前記第１及び第２赤外線輻射温度計の位置を制御することを特徴とする。

前記第１及び第２赤外線輻射温度計の測定方向と前記素材の移送経路との間の角度は、どちらも０度超９０度未満であることを特徴とする。

前記第１及び第２赤外線輻射温度計は、前記素材を移送中に切断する高速切断機（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｓｈｅａｒ）の前後にそれぞれ設置されることを特徴とする。

前記検出部は、前記測定部で測定される温度が前記第１及び第２閾値温度より高い場合、前記測定部の測定地点が非冷却領域であると判断し、前記測定部で測定される温度が前記第１及び第２閾値温度より低い第３閾値温度よりも低い場合、前記測定部の測定地点が過冷却領域であると判断することを特徴とする。

前記検出部は、前記測定部で測定される温度の変化パターンに基づいて前記第２閾値温度を変更することを特徴とする。

前記測定部は、予め設定された時間間隔で前記素材の温度を測定し、前記検出部は、前記測定部で測定される温度の変化勾配を用いて前記素材の温度が前記第２閾値温度と一致する時間を推定して前記素材の冷却領域の境界を検出することを特徴とする。

前記素材冷却領域検出装置は、前記検出部の検出結果を表示する表示部をさらに含むことを特徴とする。

本発明の線材冷却領域検出方法は、高温状態から一部分が冷却されて移送中の線材の移送経路を測定地点に設定した赤外線輻射温度計で前記測定地点の温度を測定する測定段階と、前記測定地点の温度が第１閾値温度より高くなった場合に前記測定地点に前記線材が存在すると判断する第１段階と、前記測定地点に前記線材が存在すると判断した後、前記測定地点の温度が第２閾値温度より低くなった場合に前記測定地点が前記線材の冷却領域であると判断する第２段階と、前記測定地点が前記線材の冷却領域であると判断した後、前記測定地点の温度が第２閾値温度より高くなった場合に前記測定地点が前記線材の非冷却領域であると判断する第３段階と、前記測定地点が前記線材の非冷却領域であると判断した後、前記測定地点の温度が第１閾値温度より低くなった場合に前記測定地点に前記線材が存在しないと判断する第４段階と、前記第１〜第４段階で判断した時間に基づいて前記線材の非冷却領域及び／又は冷却領域の長さを検出する検出段階と、を含むことを特徴とする。

前記測定段階は、互いに異なる測定地点が設定された複数の赤外線輻射温度計で前記線材の温度を測定し、前記検出段階は、前記複数の赤外線輻射温度計の測定温度間の平均温度差が予め設定された温度差より大きい場合、前記複数の赤外線輻射温度計のうち一部の測定温度のみを用いて前記線材の冷却領域を検出することを特徴とする。

前記線材冷却領域検出方法は、前記線材の移送速度に基づいて前記赤外線輻射温度計の前記線材に対する距離を制御する制御段階をさらに含むことを特徴とする。

前記線材冷却領域検出方法は、前記測定地点が前記線材の冷却領域であると判断した後、前記測定地点の温度が第２閾値温度より高くなる前に前記測定地点の温度が第３閾値温度より低い場合、前記測定地点が前記線材の過冷却領域であると判断する過冷却領域判断段階をさらに含むことを特徴とする。

本発明によれば、素材の冷却領域を正確に検出することができ、素材の有効収率及び品質を改善することができる。

また、本発明によれば、冷却後の線材の移送中に発生する振動又は黒帯を考慮して素材の冷却領域を正確に検出することができる。

本発明の一実施形態による素材冷却領域検出装置を示す図である。 図１の線材工程を具体的に例示する図である。 図１の素材を具体的に例示する図である。 図１の測定部を具体的に例示する図である。 図４の第１及び第２赤外線輻射温度計間の測定温度差を示すグラフである。 図１の測定部の測定温度を経時的に示すグラフである。 図１の測定部が高速切断機の前後をそれぞれ測定する場合における検出部の判断時間を示すグラフである。 図１の測定部で測定される温度の変化パターンを例示するグラフである。 図１の検出部の過冷却領域の検出状況を示すグラフである。 図９の温度変化グラフを用いて冷却領域の境界を推定する過程を説明するグラフである。 本発明の一実施形態による線材冷却領域検出方法を示すフローチャートである。 図１１の線材冷却領域検出方法をより具体化したフローチャートである。 本明細書に開示した１つ以上の実施形態を実現できる例示的なコンピューティング環境を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されるため、本発明の範囲が以下に説明する実施形態のみに限定されるものではない。図面における各要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがあり、図面において同一の符号で示される要素は同一の要素である。

図１は本発明の一実施形態による素材冷却領域検出装置を示す図である。

図１に示す通り、本発明の一実施形態による素材冷却領域検出装置１００は、測定部１１０及び検出部１２０を含むことにより素材２００の冷却領域を検出することができ、表示部１３０をさらに含むことができる。

測定部１１０は、高温状態から冷却されて移送中の素材２００に対して素材の移送方向に沿って連続的に温度を測定することができる。測定部１１０が測定地点を変更せずに測定する場合、測定部１１０は、素材２００の移送に従って素材２００をスキャンすることで測定することができる。

素材２００は、線材工程３００で事前に加熱されてから冷却された線材（ｗｉｒｅ ｒｏｄ）であってもよい。ここで、素材２００は、線材工程３００で一部分のみ冷却された状態で移送できる。測定部１１０は、素材２００における冷却領域を検出するために素材２００の温度を測定することができる。

測定部１１０は、素材２００を移送中に切断する高速切断機４００（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｓｈｅａｒ）の前後を測定地点に設定して温度を測定することができる。すなわち、測定部１１０は、素材２００が高速切断機４００により切断される前に一次的に冷却領域を測定し、一次的測定に基づいて素材２００が高速切断機４００により切断された後に二次的に冷却領域を測定することができる。これにより、素材冷却領域検出装置１００は、素材２００において冷却領域をより正確に検出することができる。

検出部１２０は、測定部１１０で測定される温度に基づいて素材２００の冷却領域を検出することができる。また、検出部１２０は、測定部１１０で測定される温度と第１閾値温度とを比較して測定部１１０の測定地点に素材２００が存在するか否かを判断し、測定部１１０で測定される温度と第２閾値温度とを比較して測定部１１０の測定地点が冷却領域であるか否かを判断することができる。

ここで、第１閾値温度は、素材２００の移送経路の環境温度よりは高く、素材２００の冷却領域の温度よりは低い温度であってもよい。また、第２閾値温度は、素材２００の冷却領域の温度よりは高く、素材２００の非冷却領域の温度よりは低い温度であってもよい。

検出部１２０は、測定部１１０で測定される温度が第１又は第２閾値温度を超える瞬間である境界時間に基づいて素材２００において冷却領域の長さと非冷却領域の長さをそれぞれ検出することができる。すなわち、検出部１２０は、素材２００の移送速度に境界時間の時間差をかけて冷却領域の長さと非冷却領域の長さをそれぞれ検出することができる。

表示部１３０は、検出部１２０の検出結果を表示することができる。例えば、表示部１３０は、素材２００の非冷却領域を切断する作業者に素材２００の非冷却領域の長さに関する情報を伝達することができる。これにより、作業者は素材２００の非冷却領域を正確に切断することができ、線材の有効収率（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｙｉｅｌｄ）及び品質を改善することができる。

図２は図１の線材工程を具体的に例示する図である。

図２に示す通り、線材工程３００は、素材通過検出センサ３１１、３１２、３１３、３１４、中間圧延機３２０、予備水冷帯３３０、仕上げ圧延機３４０、水冷帯３５０、ヘッド３６０及び空冷帯３７０を含むことができる。

素材通過検出センサ３１１、３１２、３１３、３１４は、高温の金属を検知するＨＭＤ（Ｈｏｔ Ｍｅｔａｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いて素材の進行有無をトラックキングし、素材の移送速度を把握することができる。

素材通過検出センサ３１１、３１２、３１３、３１４の素材の把握によって中間圧延機３２０、予備水冷帯３３０、仕上げ圧延機３４０、水冷帯３５０、ヘッド３６０及び空冷帯３７０などの動作が制御される。

図３は図１の素材を具体的に例示する図である。

図３に示す通り、素材２００は、円筒状の線材であってもよく、素材２００の長さ方向に黒帯２１０が発生することがある。

黒帯２１０は、連続的かつ局部的な過冷領域を意味し、素材２００の種類に応じて様々な形態で発生し得る。

また、素材２００は、１００ｍ／ｓ以上の高速走行時に上下振動することがある。ここで、素材２００の幅が狭くなるほど上下振動は大きくなる。これにより、測定部の測定地点は再調整される。

図４は図１の測定部を具体的に例示する図である。

図４に示す通り、測定部１１０は、第１赤外線輻射温度計１１１、第２赤外線輻射温度計１１２及び制御部１１３を含む。

第１赤外線輻射温度計１１１は、素材２００の移送経路を測定地点に設定して素材２００の温度を測定できる。

第２赤外線輻射温度計１１２は、素材２００の移送経路において第１赤外線輻射温度計１１２の測定地点とは異なる測定地点を第２測定地点に設定して素材２００の温度を測定できる。

素材２００は、移送速度に応じて上下振動や黒帯が発生して第１及び第２赤外線輻射温度計１１１、１１２の測定を妨害することがある。これにより、第１及び第２赤外線輻射温度計１１１、１１２のいずれかの測定温度の誤差が大きくなることがある。ここで、第１及び第２赤外線輻射温度計１１１、１１２のうち測定温度の誤差が小さい一方の測定温度は素材２００の冷却領域の検出に用いられることができる。

制御部１１３は、第１及び第２赤外線輻射温度計１１１、１１２の動作を制御することができる。制御部１１３は、第１及び第２赤外線輻射温度計１１１、１１２で測定される温度に基づいて第１及び第２赤外線輻射温度計１１１、１１２の測定方向及び／又は素材２００に対する距離を制御することができる。これにより、第１及び第２赤外線輻射温度計１１１、１１２は、素材２００の移送速度による上下振動や黒帯の影響を低減することができる。

ここで、素材２００の移送速度が速いほど振動が大きくなるため、制御部１１３は、素材２００の移送速度が速いほど第１及び第２赤外線輻射温度計１１１、１１２の素材２００に対する距離が長くなるように、第１及び第２赤外線輻射温度計１１１、１１２の位置を制御する。

また、素材２００の振動を考慮して、第１及び第２赤外線輻射温度計１１１、１１２の測定方向と前記素材の移送経路との間の角度は、どちらも０度超９０度未満に設定される。すなわち、第１及び第２赤外線輻射温度計１１１、１１２は、素材２００に対して斜めに測定することができる。

図５は図４の第１及び第２赤外線輻射温度計間の測定温度差を示すグラフである。

図５をに示す通り、本発明の一実施形態による素材冷却領域検出装置が素材の温度を６回測定したとき、第１赤外線輻射温度計と第２赤外線輻射温度計との温度差が大きい場合が２回程度発生し得ることを確認することができる。

このように温度差が大きい場合、素材冷却領域検出装置は温度計側に異常が発生したことを判断できる。例えば、前記素材冷却領域検出装置は、第１赤外線輻射温度計の測定温度と第２赤外線輻射温度計の測定温度との温度差が予め設定された温度差より小さい場合、第１及び第２赤外線輻射温度計の測定温度の両方を用いて素材の冷却領域を検出し、第１赤外線輻射温度計の測定温度と第２赤外線輻射温度計の測定温度との温度差が予め設定された温度差より大きい場合、第１及び第２赤外線輻射温度計の測定温度の一方のみを用いて素材の冷却領域を検出することができる。これにより、素材の冷却領域の検出精度を改善することができる。

図６は図１の測定部の測定温度を経時的に示すグラフである。

図６に示す通り、測定開始時間からｔ０までの区間において、温度は第１閾値温度（Ｔ_{Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１}）及び第２閾値温度（Ｔ_{Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２}）を超える。すなわち、時間がｔ０のとき、測定地点に素材の非冷却領域が位置する。

ｔ０からｔ１までの区間において、温度は第２閾値温度（Ｔ_{Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２}）より低くなる。すなわち、時間がｔ１のとき、測定地点に素材の冷却領域が位置する。

ｔ２からｔ３までの区間において、温度は第２閾値温度（Ｔ_{Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２}）より高くなる。すなわち、時間がｔ３のとき、測定地点に素材の非冷却領域が位置する。

ｔ３以降の区間において、温度は第１閾値温度（Ｔ_{Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１}）及び第２閾値温度（Ｔ_{Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ２}）より低くなる。このとき、素材は測定地点を完全に通過する。

図７は図１の測定部が高速切断機の前後をそれぞれ測定する場合における検出部の判断時間を示すグラフである。

図７に示す通り、上側のグラフは高速切断機の前で測定された温度のグラフであり、下側のグラフは高速切断機の後で測定された温度のグラフである。

高速切断機により切断される前の素材の両端には温度が不安定な部分が存在し得る。よって、素材の検出時間と非水冷部の検出時間とが異なることがある。ここで、非水冷部は、上述の非冷却領域を意味する。

高速切断機は、素材の両端において温度が不安定な部分を切断することができる。これにより、高速切断機により切断された後の素材の検出時間と非水冷部の検出時間とはｔ０、ｔ３と、同一であることを確認することができる。

本発明の一実施形態による素材冷却領域検出装置は、素材の切断前の温度を用いて一次的素材切断領域を決定するための温度プロファイルを提供することができ、切断後の温度を用いて最終非冷却領域を切断するための温度プロファイルを提供することができる。これにより、素材の非冷却領域の切断精度を改善することができる。

図８は図１の測定部で測定される温度の変化パターンを例示するグラフである。

図８に示す通り、温度の変化パターンには、最初に急激に上昇した後に徐々に下降するパターンを含む。ここで、温度が徐々に下降するときの温度勾配に応じて第２閾値温度は変更できる。

曲線ｙ１の温度勾配は大きく、曲線ｙ３の温度勾配は小さい。ここで、曲線ｙ１の第２閾値温度は低くなり、曲線ｙ３の第２閾値温度は高くなる。これにより、曲線ｙ１の冷却領域判断時間及び曲線ｙ３の冷却領域判断時間は、曲線ｙ２の冷却領域判断時間に近づく。

図９は図１の検出部の過冷却領域の検出状態を示すグラフである。

図９に示す通り、温度は最初に急激に上昇した後に下降して冷却領域の温度より低くなることもある。このとき、素材に過冷却領域が存在すると判断できる。このために、本発明の一実施形態による素材冷却領域検出装置は、さらなる閾値温度を用いることができる。例えば、過冷却領域を判断するための閾値温度は、冷却領域を判断するための閾値温度より５０度低い温度であってもよい。

前記過冷却領域も、非冷却領域と同様に、品質不良部と判定される。よって、前記過冷却領域も、非冷却領域と同様に、最終の試験盤切断作業時に除去される。

曲線ｙ１と曲線ｙ２は互いに別の温度グラフである。

図１０は図９に示す温度変化グラフを用いて冷却領域の境界を推定する過程を説明するグラフである。

図１０に示す通り、本発明の一実施形態による素材冷却領域検出装置は、過冷却領域の温度勾配（勾配１、勾配２）を用いて過冷却領域と冷却領域との間の境界を推定することができる。

前記素材冷却領域検出装置は、予め設定された時間間隔で素材の温度を測定し、測定される温度の変化勾配を用いて素材の温度が冷却領域を判断するための閾値温度と一致する時間を推定して素材の冷却領域の境界を検出することができる。

以下、本発明の一実施形態による線材冷却領域検出方法について説明する。前記線材冷却領域検出方法は、図１〜図１０を参照して上述した素材冷却領域検出装置で行われるため、上述の説明と同様であるか又はそれに対応する内容については重複説明しない。

図１１は本発明の一実施形態による線材冷却領域検出方法を示すフローチャートである。

図１１に示す通り、本発明の一実施形態による線材冷却領域検出方法は、温度を測定する段階（Ｓ１０）、線材の存在を判断する段階（Ｓ２０）、冷却領域を判断する段階（Ｓ３０）、非冷却領域を判断する段階（Ｓ４０）、線材の未存在を判断する段階（Ｓ５０）及び冷却領域を検出する段階（Ｓ６０）を含む。

温度を測定する段階（Ｓ１０）における素材冷却領域検出装置は、高温状態から一部分が冷却されて移送中の線材の移送経路を測定地点に設定した赤外線輻射温度計で前記測定地点の温度を測定することができる。

線材の存在を判断する段階（Ｓ２０）における素材冷却領域検出装置は、前記測定地点の温度が第１閾値温度より高くなった場合に前記測定地点に前記線材が存在すると判断することができる。

冷却領域を判断する段階（Ｓ３０）における素材冷却領域検出装置は、前記測定地点に前記線材が存在すると判断した後、前記測定地点の温度が第２閾値温度より低くなった場合に前記測定地点が前記線材の冷却領域であると判断することができる。

非冷却領域を判断する段階（Ｓ４０）における素材冷却領域検出装置は、前記測定地点が前記線材の冷却領域であると判断した後、前記測定地点の温度が第２閾値温度より高くなった場合に前記測定地点が前記線材の非冷却領域であると判断することができる。

線材の未存在を判断する段階（Ｓ５０）における素材冷却領域検出装置は、前記測定地点が前記線材の非冷却領域であると判断した後、前記測定地点の温度が第１閾値温度より低くなった場合に前記測定地点に前記線材が存在しないと判断することができる。

冷却領域を検出する段階（Ｓ６０）においては、段階Ｓ２０から段階Ｓ５０まで判断した時間に基づいて前記線材の非冷却領域及び／又は冷却領域の長さを検出することができる。

これにより、素材冷却領域検出装置は、線材の冷却領域を正確に検出することができ、線材の有効収率及び品質を改善することができる。

図１２は図１１の線材冷却領域検出方法をより具体化したフローチャートである。

図１２に示す通り、本発明の一実施形態による線材冷却領域検出方法は、赤外線輻射温度計を制御する段階（Ｓ１５）と、過冷却領域を判断する段階（Ｓ３５）とをさらに含むことができる。

赤外線輻射温度計を制御する段階（Ｓ１５）における素材冷却領域検出装置は、線材の移送速度に基づいて赤外線輻射温度計の線材に対する距離を制御することができる。

過冷却領域を判断する段階（Ｓ３５）における素材冷却領域検出装置は、赤外線輻射温度計の測定地点が線材の冷却領域であると判断した後、測定地点の温度が第２閾値温度より高くなる前に測定地点の温度が第３閾値温度より低い場合、測定地点が線材の過冷却領域であると判断する。

よって、素材冷却領域検出装置は、線材の冷却領域をより正確に検出することができ、線材の有効収率及び品質をより改善することができる。

一方、本発明の一実施形態による線材冷却領域検出方法は、図１３によるコンピューティング環境で実現することができる。例えば、前記線材冷却領域検出方法は、コンピューティングデバイスのプロセッシングユニットを用いて冷却領域を判断して信号処理を行うことができ、メモリを用いて閾値温度を記憶することができ、入力デバイスを用いて測定温度を受信することができ、出力デバイスを用いて冷却領域表示情報を出力することができ、通信接続を用いて入力及び／又は出力を遠隔で処理することができる。具体的な事項については図１３を参照して後述する。

図１３は本明細書に開示した１つ以上の実施形態を実現できる例示的なコンピューティング環境を示す図であり、上述の１つ以上の実施形態を実現するように構成されたコンピューティングデバイス１１００を含むシステム１０００を例示する。例えば、本明細書に開示された圧延シミュレーション駆動装置、動的板形状制御画像生成装置、画像切替処理装置などは、図５を参照して説明できるコンピューティング環境で実現することができる。

例えば、コンピューティングデバイス１１００は、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルド又はラップトップデバイス、モバイルデバイス（携帯電話、ＰＤＡ、メディアプレーヤなど）、マルチプロセッサシステム、消費者電子機器、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、任意の上述のシステム又はデバイスを含む分散コンピューティング環境などを含むが、これらに限定されるものではない。

コンピューティングデバイス１１００は、少なくとも１つのプロセッシングユニット１１１０及びメモリ１１２０を含むことができる。ここで、プロセッシングユニット１１１０は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ，ＡＳＩＣ）、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙｓ（ＦＰＧＡ）などを含むことができ、また、複数のコアを有することができる。メモリ１１２０は、揮発性メモリ（例えば、ＲＡＭなど）、不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）又はこれらの組み合わせであってもよい。

また、コンピューティングデバイス１１００は、追加のストレージ１１３０を含むことができる。ストレージ１１３０は、磁気ストレージ、光学ストレージなどを含むが、これらに限定されるものではない。ストレージ１１３０には、本明細書に開示された１つ以上の実施形態を実現するためのコンピュータ可読命令を格納することができ、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラムなどを実現するための他のコンピュータ可読命令を格納することもできる。ストレージ１１３０に格納されたコンピュータ可読命令は、プロセッシングユニット１１１０により実行するためにメモリ１１２０にロードすることができる。

さらに、コンピューティングデバイス１１００は、（複数の）入力デバイス１１４０及び（複数の）出力デバイス１１５０を含む。ここで、（複数の）入力デバイス１１４０は、例えばキーボード、マウス、ペン、音声入力デバイス、タッチ入力デバイス、赤外線カメラ、ビデオ入力デバイス又は任意の他の入力デバイスなどを含む。また、（複数の）出力デバイス１１５０は、例えば１つ以上のディスプレイ、スピーカ、プリンタ又は任意の他の出力デバイスなどを含む。なお、コンピューティングデバイス１１００は、（複数の）入力デバイス１１４０又は（複数の）出力デバイス１１５０として他のコンピューティングデバイスに備えられた入力デバイス又は出力デバイスを用いることもできる。

さらに、コンピューティングデバイス１１００は、ネットワーク１２００を介して他のデバイス（例えば、コンピューティングデバイス１３００）と通信できるようにする（複数の）通信接続１１６０を含む。ここで、（複数の）通信接続１１６０は、モデム、ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）、統合ネットワークインタフェース、無線周波数送信機／受信機、赤外線ポート、ＵＳＢ接続、又はコンピューティングデバイス１１００を他のコンピューティングデバイスに接続するための他のインタフェースを含む。また、（複数の）通信接続１１６０は、有線接続又は無線接続を含む。

上述のコンピューティングデバイス１１００の各構成要素は、バスなどの様々な相互接続（例えば、周辺構成要素相互接続（ＰＣＩ）、ＵＳＢ、ファームウェア（ＩＥＥＥ １３９４）、光学バス構造など）により接続することもでき、ネットワークにより相互接続もできる。

本明細書で用いる「構成要素」、「モジュール」、「システム」、「インタフェース」などの用語は、一般的に、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェアであるコンピュータ関連エンティティを指すものである。例えば、構成要素は、プロセッサ上で実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能物（ｅｘｅｃｕｔａｂｌｅ）、実行スレッド、プログラム及び／又はコンピュータであり得るが、これらに限定されるものではない。例えば、コントローラ上で駆動中のアプリケーション及びコントローラの全てが構成要素である。１つ以上の構成要素は、プロセス及び／又は実行のスレッド内に存在し、構成要素は、１つのコンピュータ上でローカル化することができ、２つ以上のコンピュータの間で分散されることもできる。

本発明は、上述の実施形態及び添付の図面に限定されるものではない。本発明の権利範囲は添付の請求の範囲に限定され、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲で様々な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当該技術分野における通常の知識を有する者にとって自明である。

Claims (12)

1. 高温状態から冷却されて移送中の素材に対して前記素材の移送方向に沿って連続的に温度を測定する測定部と、
   前記測定部で測定される温度に基づいて前記素材の冷却領域を検出する検出部と、を含み、
   前記検出部は、前記測定部で測定される温度と第１閾値温度とを比較して前記測定部の測定地点に前記素材が存在するか否かを判断し、前記測定部で測定される温度と第２閾値温度とを比較して前記測定部の測定地点が冷却領域であるか否かを判断し、
   前記測定部は、前記素材の移送経路を測定地点に設定して前記素材の温度を測定する第１赤外線輻射温度計と、
   前記素材の移送経路において前記第１赤外線輻射温度計の測定地点とは異なる測定地点を第２測定地点に設定して前記素材の温度を測定する第２赤外線輻射温度計と、を含み、
   前記第１及び第２赤外線輻射温度計は、前記素材を移送中に切断する高速切断機（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｓｈｅａｒ）の前後にそれぞれ設置されることを特徴とする素材冷却領域検出装置。
2. 高温状態から冷却されて移送中の素材に対して前記素材の移送方向に沿って連続的に温度を測定する測定部と、
   前記測定部で測定される温度に基づいて前記素材の冷却領域を検出する検出部と、を含み、
   前記検出部は、前記測定部で測定される温度と第１閾値温度とを比較して前記測定部の測定地点に前記素材が存在するか否かを判断し、前記測定部で測定される温度と第２閾値温度とを比較して前記測定部の測定地点が冷却領域であるか否かを判断し、
   前記測定部は、前記素材の移送経路を測定地点に設定して前記素材の温度を測定する第１赤外線輻射温度計と、
   前記素材の移送経路において前記第１赤外線輻射温度計の測定地点とは異なる測定地点を第２測定地点に設定して前記素材の温度を測定する第２赤外線輻射温度計と、を含み、
   前記検出部は、前記第１赤外線輻射温度計の測定温度と前記第２赤外線輻射温度計の測定温度との温度差が予め設定された温度差より小さい場合、前記第１及び第２赤外線輻射温度計の測定温度の両方を用いて前記素材の冷却領域を検出し、前記第１赤外線輻射温度計の測定温度と前記第２赤外線輻射温度計の測定温度との温度差が予め設定された温度差より大きい場合、前記第１及び第２赤外線輻射温度計のうち測定温度の誤差がより小さい一方の測定温度のみを用いて前記素材の冷却領域を検出することを特徴とする素材冷却領域検出装置。
3. 高温状態から冷却されて移送中の素材に対して前記素材の移送方向に沿って連続的に温度を測定する測定部と、
   前記測定部で測定される温度に基づいて前記素材の冷却領域を検出する検出部と、を含み、
   前記検出部は、前記測定部で測定される温度と第１閾値温度とを比較して前記測定部の測定地点に前記素材が存在するか否かを判断し、前記測定部で測定される温度と第２閾値温度とを比較して前記測定部の測定地点が冷却領域であるか否かを判断し、
   前記測定部は、前記素材の移送経路を測定地点に設定して前記素材の温度を測定する第１赤外線輻射温度計と、
   前記素材の移送経路において前記第１赤外線輻射温度計の測定地点とは異なる測定地点を第２測定地点に設定して前記素材の温度を測定する第２赤外線輻射温度計と、を含み、
   前記測定部は、前記第１及び第２赤外線輻射温度計の動作を制御する制御部をさらに含み、
   前記制御部は、前記第１及び第２赤外線輻射温度計で測定される温度に基づいて前記第１及び第２赤外線輻射温度計の測定方向及び／又は前記素材に対する距離を制御することを特徴とする素材冷却領域検出装置。
4. 前記制御部は、前記素材の移送速度が速いほど前記第１及び第２赤外線輻射温度計の前記素材に対する距離が長くなるように、前記第１及び第２赤外線輻射温度計の位置を制御することを特徴とする請求項３に記載の素材冷却領域検出装置。
   
5. 前記測定地点から前記第１及び第２赤外線輻射温度計に向う測定方向と前記測定地点から前記素材の移送方向とがなす経路との間の角度は、どちらも０度超９０度未満であることを特徴とする請求項１に記載の素材冷却領域検出装置。
6. 前記検出部は、前記測定部で測定される温度が前記第１及び第２閾値温度より高い場合、前記測定部の測定地点が非冷却領域であると判断し、前記測定部で測定される温度が前記第１及び第２閾値温度より低い第３閾値温度よりも低い場合、前記測定部の測定地点が過冷却領域であると判断することを特徴とする請求項１に記載の素材冷却領域検出装置。
7. 前記検出部は、前記測定部で測定される温度の変化パターンに基づいて前記第２閾値温度を変更することを特徴とする請求項１に記載の素材冷却領域検出装置。
8. 高温状態から冷却されて移送中の素材に対して前記素材の移送方向に沿って連続的に温度を測定する測定部と、
   前記測定部で測定される温度に基づいて前記素材の冷却領域を検出する検出部と、を含み、
   前記検出部は、前記測定部で測定される温度と第１閾値温度とを比較して前記測定部の測定地点に前記素材が存在するか否かを判断し、前記測定部で測定される温度と第２閾値温度とを比較して前記測定部の測定地点が冷却領域であるか否かを判断し、
   前記測定部は、予め設定された時間間隔で前記素材の温度を測定し、
   前記検出部は、前記測定部で測定される温度の変化勾配を用いて前記素材の温度が前記第２閾値温度と一致する時間を推定して前記素材の冷却領域の境界を検出することを特徴とする素材冷却領域検出装置。
9. 前記検出部の検出結果を表示する表示部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の素材冷却領域検出装置。
10. 高温状態から一部分が冷却されて移送中の線材の移送経路を測定地点に設定した赤外線輻射温度計で前記測定地点の温度を測定する測定段階と、
    前記測定地点の温度が第１閾値温度より高くなった場合に前記測定地点に前記線材が存在すると判断する第１段階と、
    前記測定地点に前記線材が存在すると判断した後、前記測定地点の温度が第２閾値温度より低くなった場合に前記測定地点が前記線材の冷却領域であると判断する第２段階と、
    前記測定地点が前記線材の冷却領域であると判断した後、前記測定地点の温度が第２閾値温度より高くなった場合に前記測定地点が前記線材の非冷却領域であると判断する第３段階と、
    前記測定地点が前記線材の非冷却領域であると判断した後、前記測定地点の温度が第１閾値温度より低くなった場合に前記測定地点に前記線材が存在しないと判断する第４段階と、
    前記第１〜第４段階で判断した時間に基づいて前記線材の非冷却領域及び／又は冷却領域の長さを検出する検出段階と、を含み、
    前記線材の移送速度に基づいて前記赤外線輻射温度計の前記線材に対する距離を制御する制御段階をさらに含むことを特徴とする線材冷却領域検出方法。
11. 高温状態から一部分が冷却されて移送中の線材の移送経路を測定地点に設定した赤外線輻射温度計で前記測定地点の温度を測定する測定段階と、
    前記測定地点の温度が第１閾値温度より高くなった場合に前記測定地点に前記線材が存在すると判断する第１段階と、
    前記測定地点に前記線材が存在すると判断した後、前記測定地点の温度が第２閾値温度より低くなった場合に前記測定地点が前記線材の冷却領域であると判断する第２段階と、
    前記測定地点が前記線材の冷却領域であると判断した後、前記測定地点の温度が第２閾値温度より高くなった場合に前記測定地点が前記線材の非冷却領域であると判断する第３段階と、
    前記測定地点が前記線材の非冷却領域であると判断した後、前記測定地点の温度が第１閾値温度より低くなった場合に前記測定地点に前記線材が存在しないと判断する第４段階と、
    前記第１〜第４段階で判断した時間に基づいて前記線材の非冷却領域及び／又は冷却領域の長さを検出する検出段階と、を含み、
    前記測定段階は、互いに異なる測定地点が設定された複数の赤外線輻射温度計で前記線材の温度を測定し、
    前記検出段階は、前記複数の赤外線輻射温度計の測定温度間の平均温度差が予め設定された温度差より大きい場合、前記複数の赤外線輻射温度計のうち測定温度の誤差がより小さい一部の測定温度のみを用いて前記線材の冷却領域を検出することを特徴とする線材冷却領域検出方法。
12. 前記測定地点が前記線材の冷却領域であると判断した後、前記測定地点の温度が第２閾値温度より高くなる前に前記測定地点の温度が第３閾値温度より低い場合、前記測定地点が前記線材の過冷却領域であると判断する過冷却領域判断段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の線材冷却領域検出方法。
    

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