JPH01205819A - シート状体の形状検出方法及び装置並びにシート状体の形状矯正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば鋼板を巻き取ったコイルを巻き戻し
て所定長さに剪断した鋼板シートの平坦度を検出するシ
ート状体の形状検出方法及び装置並びに形状検出値に基
づいてシート状体の形状矯正を行うシート状体の形状矯
正方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、冷延鋼板や表面処理鋼板は、大別するとコイル
のままで用いられるものと、所定長さに剪断加工した剪
断シートとして用いられるものとがある。

通常、剪断加工処理を行うときに、ローラーレベラ−や
テンションレベラーなどの形状矯正機によって反り矯正
を行って最終的な平坦度を有するシートを得るようにし
ている。

すなわち、従来の鋼板剪断ラインは、第８図に示すよう
に、ペイオフリール（図示せず）により巻戻された鋼板
は、レベラー１によって形状矯正され、次いでシャー２
によって所定長さに剪断されて剪断シート３となる。こ
の剪断シート３は、搬送コンベア４によって上下一対の
マグネットロール５に搬送され、このマグネットロール
５により良品と不良品に振分けられる。すなわち、シー
ト３が良品である場合には、マグネットロール５の上マ
グネットロール５Ｕが励磁されて上コンベア６Ｕに移送
されて図示しない良品パイラーに積載される。一方、シ
ート３が不良品である場合には、下マグネツトロール５
Ｌが励磁されて下コンベア６Ｌに移送、されて図示しな
い不良品パイラーに移送されることになる。なお、良品
、不良品の判定は、図示しないピンホール検出器などの
欠陥検出器の検出結果に基づいて行われ、また、マグネ
ットロールの励磁タイミングは、シート検出器７の検出
信号に基づいてシート３の先端位置をトラッキングする
ことによって行われる。

ところで、剪断加工後のシート３は、鋼板内における内
部応力の均衡を保つのが難しく、剪断長さが短くなれば
なるほど鋼板内部における不均衡により形状不良が起こ
り易くなる。したがって、大板での均衡性が見掛は上確
保されていても、長さの短い剪断シートにすることによ
り、平坦度が得られない場合がある。

そこで、剪断シートにおける平坦度を確保するために、
レベラー後のシートの平坦度をシートに接触するセンサ
で機械的に検出し、その平坦度の変位量をアナログ信号
に変換するようにして反り変位量検出値を得、これに基
づいてレベリング圧下層を調整する方法が提案されてい
る（実公昭５０−３７３８１号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来例にあっては、鋼板とセンサと
が接触することにより、鋼板とセンサとの速度誤差や、
センサの回転不良などによってセンサが鋼板に追従でき
なくなり、鋼板に擦り疵等の欠陥を発生させるという未
解決の課題があり、またシートの材質等の変化に対して
鋼板の撓みが異なった場合などの状態において、剪断シ
ートの反り変化量を精度良く検出することができないと
いう未解決の課題もあった。

そこで、この発明は、上記従来例の未解決の課題に着目
してなされたものであり、シート状体に対して欠陥を生
じさせることなく、しかもシート状体の材質の変化の影
響を受けることなくシート状体の形状を高精度で検出す
ることが可能なシート状体の形状検出方法及び装置並び
にその検出結果に基づいてシート状体の形状矯正を行う
シート状体の形状矯正方法を提供することを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明のシート状体の形
状検出方法は、所定速度で搬送されるシート状体の形状
を検出するシート状体の形状検出方法において、前記シ
ート状体の空間に浮いた先端部の基準位置に対する変位
量をビデオカメラ。

イメージセンサ等によって光学的に検出し、該変位量に
基づいてシート状体の反り量を算出する。

また、この発明のシート状体の形状検出装置は、所定速
度で搬送されるシート状体の形状を検出するシート状体
の形状検出装置において、所定速度で搬送されるシート
状体の空間に浮いた先端部位置をビデオカメラ、イメー
ジセンサ等によって光学的に測定し、基準位置に対する
変位量を検出する先端変位検出装置と、該先端変位検出
装置の変位量検出値に基づいてシート状体の反り量を算
出する反り量演算装置とを備えている。

さらに、この発明のシート状体の形状矯正方法は、所定
速度で搬送されるシート状体の形状を矯正するシート状
体の形状矯正方法において、前記シート状体の空間に浮
いた先端部の基準位置に対する変位量を検出し、該変位
量に基づいてシート状体の反り量を算出し、該反り量に
基づいてシート状体の形状を矯正するレベラーのレベリ
ング量を制御する。

〔作用〕

この発明のシート状体の形状検出方法及び装置において
は、所定速度で搬送されるシート状体の空間に浮いた先
端位置の基準位置に対する変位量と反り量との間に相関
関係があることを知見し、シート状体の先端変位量を光
学的に非接触状態で検出することによってシート状体の
反り量を高精度に検出する。

また、この発明のシート状体の形状矯正方法においては
、上記形状検出結果に基づいて、シート状体の形状を矯
正するレベラーのレベリング量を制御することにより、
シート状体の平坦度を高精度に確保する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す系統図である。

図中、■はペイオフリール（図示せず）から巻戻された
鋼板ＳＰの巻癖などによるし反り等の形状変化を矯正す
るレベラーであって、駆動モータ’Ｉａによってレベリ
ング量が調整される。

レベラー１によって形状矯正された鋼板ＳＰは、シャー
２によって所定長さに剪断されて、剪断シート３が形成
され、この剪断シート３は搬送コンベア４によってマグ
ネットロール５に搬送され、シート３が良品であるとき
にはマグネットロール５の上マグネットロール５Ｕが励
磁されて搬送コンベア４の延長線上に配置された上コン
ベア６Ｕに移送されて図示しない良品パイラーに積載さ
れ、シート３が不良品であるときにはマグネットロール
５の下マグネツトロール５Ｌが励磁されて下コンベア６
Ｌに移送されて図示しない不良品パイラーに積載される
。

マグネットロール５の出側には、マグネットロール５に
対して所定距離り離間した位置にシート先端の基準位置
に対する変位量を検出する先端変位量検出装置１０が配
設されている。

この先端変位量検出装置１０は、第２図に示すように、
例えばシート３の先端位置を撮影するビデオカメラ１０
ａと、シート３の先端位置を照明する照明器１０ｂと、
ビデオカメラ１０ａの画像信号を記録する高速画像記録
装置（高速ビデオテープレコーダ）１０Ｃと、この高速
画像記録装置１０Ｃに記録されたシート３の先端画像か
らシート先端の変位量りを算出する変位量演算装置ｌＯ
ｄとで構成されている。ここで、ビデオカメラ１０ａは
搬送されるシート３の側縁に直交する関係で対向され、
且つ視野範囲Ａが搬送コンベア４及び上コンベヤ６Ｕの
上面間を結ぶ基準線Ｏに対して直交する方向に所定幅を
有する矩形形状となるように設定され、この視野範囲Ａ
内にシート３の先端が入るように設置されている。また
、マグネットロール５と変位量検出装置１０との間の距
離りは、第３図に拡大図示するように、少なくともシー
ト３が搬送コンベア４上から落下しない程度即ち取り扱
うシート３の最小長さの１／２未満に選定されている。

さらに、明確な静止画像を得るためには、ストロボ方式
或いは電子シャッタ一方式等を採用することが望ましい
。

そして、ビデオカメラ１０ａから出力される画像信号は
、マグネットロール５が励磁される前で、且つマグネッ
トロール５の入側に配設されたシート検出器７からシー
ト検出信号が得られた時点から搬送コンベア４の案内ロ
ール４ａに連結されたパルス発信器１１のパルス数をカ
ウントし、そのカウント値が予め設定した下記（１１式
で表される設定パルス数Ｐ３に達したときに高速画像記
録装置１０ｂに記録される。

Ｐｓ　＝　（Ａ’　／　Ｐ　Ｇ）　　ａ　　　・”−（
１）ここで、ｌはシート検出器７とビデオカメラ１０ａ
による視野範囲の中央間の距離、ＰＣはパルス発信器１
１のパルスレート、αは補正量である。

高速画像記録装置１０Ｃに記録されたシート３の先端画
像情報は、変位量演算装置１０ｄに供給され、この変位
量演算装置１０ｄで搬送コンベア４及び上コンベア６Ｕ
の上面間を結ぶ基準線０に対するシート３先端の位置の
変位ｚｈを算出し、この変位量りが表示器１３に供給さ
れて表示されると共に、反り量演算装置１４に供給され
る。

反り量演算装置１４は、ライン操業条件（ライン速度、
張力等）や剪断対象コイルの条件（板厚。

剪断長、材質等）の値がライン全体を統括する上位コン
ピュータ（図示せず）から入力され、これらの諸条件と
変位量りとからシート３の反り量を演算する。この反り
量の演算は、例えば予めライン操業条件及びコイルの条
件に対応したシート先端変位量と反り量との関係を示す
第４図に対応する記憶テーブル又は演算式を記憶してお
き、諸条件によって記憶テーブル又は演算式を選択し、
選択された記憶テーブル又は演算式からシート先端変位
１ｈに基づいて反りｉｌａを算出する。

ここで、シート先端の変位量りと反りｉｌａとの関係は
、例えば板厚０．２２　＋ｕ、幅８００Ｘ剪断長さ１０
００ｇ＋＋＋で調質度４の連続焼鈍材（Ｔ４−ＣＡ）の
冷延鋼板をライン速度３００ｍｐｍ（＝５ｓｈｅｅｔ／
ｓｅｃ　）で搬送して、シート先端変位量りと第５図に
示すシート３の長手方向の反り１ｌａ（Ｌ反り）とを実
測したところ、第４図に示すように、両者間に略比例関
係を有する非常に高い相関があることを知見した。した
がって、予め種々の条件を設定して第４図の関係を実測
してお（ことにより、シート先端の変位１ｈに基づいて
反り量ａを高精度で検出することができる。

そして、反り量演算装置１４で算出されたシート３の反
り量ａが反り量表示器１５に供給されて表示されると共
に、欠陥判定装置１６に入力される。この欠陥判定袋ｙ
１１６は、反り量ａの上限値ａｕ及び下限値ａＬが入力
され、これらと反り量演算装置１４から入力される反り
量ａとを比較し、ａｔ≦ａ≦ａｔ＋であるときには、シ
ート３が良品と判定して、マグネットロール５の上マグ
ネットロール５Ｕを励磁してシート３を上コンベア６を
介して良品パイラーに移送し、ａ＜ａｌ、又はａ〉ａＵ
であるときには、シート３が不良品であると判定して、
下マグネツトロール５Ｌを励磁してシート３を下コンベ
ア７を介して不良品パイラーに移送する。

一方、反り量演算装置１４で算出した反り量ａは、シー
ト３の形状矯正を行うレベラーｌのレベリング量制御装
置１７にも入力され、このレベリング量制御装置１７で
反り量ａに基づいて例えばカスケード制御ループを構成
することにより、鋼板ＳＰを形状矯正するロールの圧下
量を設定する駆動モータ１ａを制御することにより、レ
ベラー１による鋼板ＳＰの形状矯正を高精度で行い、シ
ャー２で剪断したシート３の平坦度を向上させることが
できる。

また、板厚０．２５　鰭で調質度２の連続焼鈍材で構成
される冷延鋼板を剪断長さ９００ｍｍ、　ライン速度１
５０ｍｐｍで実測反り量ａが零となるように、レベラー
１のレベリング量を調整した状態で、調質度、板厚、ラ
イン速度及び剪断長さの条件を種々変化させたときの、
これらに対するシート先端位置の変位量りの関係は、そ
れぞれ第６図（ａｌ〜（ｄ）に示すようになり、各条件
とも良い相関を有し、ライン条件、鋼板条件を把握する
ことにより、反り量を高精度で検出することができる。

　　　　　　（さらに、上記実施例のシート状体の形状
矯正方法を使用した場合と、これを使用しない従来例と
における製品ロフトの良品率即ちシート１５００枚中に
不良枚数が混入した比率を比較したところ、第７図に示
すようになり、この発明のシート状体の形状矯正方法を
使用することにより、良品率１００％を達成することが
でき、従来例よりも安定した品質を確保することができ
る。ここで、反り量の上限値ａｕ及び下限値ａｔは±１
０ｍに設定されている。

なお、上記実施例においては、シート先端変位量検出装
置ｌＯとしてビデオカメラ１０ａ及び高速画像記録装置
１０ｃを適用した場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、ビデオカメラ１０ａ及び高速画像
記録装置１０ｃに代えて１次元又は２次元のイメージセ
ンサを適用し、これらイメージセンサに対してシート３
を挟んで光源を配置して、シート３の先端を検出するこ
ともできる。

：発明の効果〕 以上説明したように、請求項ＴＩ）及び（２）に記載し
たシート状体の形状検出方法及び装置によれば、先端変
位量検出装置によってシート状体の先端の基準位置に対
する変位量を光学的に非接触状態で検出し、これに基づ
いて反り量を検出するので、剪断されたシートに擦り疵
等の欠陥を与えることなくシート状体の反り量を高精度
で行うことができ、しかもシートの全数について検査が
可能となるので、良品率を１００％に向上することがで
きる効果が得られる。

また、上記形状検出方法及び装置で検出したシート状体
の反りｌａに基づき形状矯正を行うレベラーのレベリン
グ量を制御することにより、レベラーによる形状矯正を
正確に行って良品率を向上させることができ、平坦度を
確保して安定した品質のシートを得ることができ、レベ
ラーのレベリング量を調整する作業者の負担が軽減され
省力化に役立つ効果も得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す系統図、第２図及び
第３図はそれぞれ第１図の要部の平面図及び拡大断面図
、第４図は反り実測値とシート先端変位−１ｈとの関係
を示す特性線図、第５図は反り量の実測状態を示す説明
図、第６図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれシート先端変位量
と調質度、板厚、ライン速度、剪断長さとの関係を示す
説明図、第７図はこの発明による形状矯正と従来例とに
おける連続製品ロフト数と良品率との関係を示すグラフ
、第８図は従来例の構成図である。 図中、ｌはレベラー、１ａはレベリングＭ調整用モータ
、２はシャー、３は剪断シート、４は搬送コンベア、５
はマグネットロール、７はシート位置検出器、１０は先
端変位量検出装置、ｌＯａはビデオカメラ、１０ｃは高
速画像記録装置、１０ｄは変位量演算装置、１４は反り
量演算装置、１６は欠陥判定装置、１７はレベリング量
制御装置である。 第４図 ７’ｉ２’ｌ’！’！’５ｊｔＭＪ（ｍｍＪ第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定速度で搬送されるシート状体の形状を検出す
   るシート状体の形状検出方法において、前記シート状体
   の空間に浮いた先端部の基準位置に対する変位量を光学
   的に検出し、該変位量に基づいてシート状体の反り量を
   算出するようにしたことを特徴とするシート状体の形状
   検出方法。
2. （２）所定速度で搬送されるシート状体の形状を検出す
   るシート状体の形状検出装置において、所定速度で搬送
   されるシート状体の空間に浮いた先端部位置を光学的に
   測定し、基準位置に対する変位量を検出算出する先端変
   位検出装置と、該先端変位検出装置の変位量検出値に基
   づいてシート状体の反り量を算出する反り量演算装置と
   を備えたことを特徴とするシート状体の形状検出装置。
3. （３）所定速度で搬送されるシート状体の形状を矯正す
   るシート状体の形状矯正方法において、前記シート状体
   の空間に浮いた先端部の基準位置に対する変位量を光学
   的に検出し、該変位量に基づいてシート状体の反り量を
   算出し、該反り量に基づいてシート状体の形状を矯正す
   るレベラーのレベリング量を制御するようにしたことを
   特徴とするシート状体の形状矯正方法。