JPH0131564B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、帯状材プロフイールのハイスポツト
検出方法に係り、特に、鋼帯の板厚プロフイール
における異常突起部を人手を介さずに自動的に検
出する際に用いるのに好適な、帯状材の物理量を
幅方向各点で測定することによつて得られるプロ
フイールの異常突起部を検出するための帯状材プ
ロフイールのハイスポツト検出方法の改良に関す
る。

一般に、帯状物体の物理量の幅方向分布、例え
ば、鋼帯の板厚や温度の幅方向分布をプロフイー
ルと総称している。このプロフイールの形状は、
通常、円孤状になるが、時として幅方向分布の内
一部分で、不連続にその絶対値が急峻に大きくな
つたり、小さくなつたりするような異常突起部
（ハイスポツトと称する）を有する鋼帯が製造さ
れることがある。このようなハイスポツトを含む
プロフイールを有する鋼帯を、冷間圧延したりす
ると、冷間圧延機のワークロールのハイスポツト
に対応する位置が異常に磨耗したり、肌荒れした
り、圧延後の鋼帯の形状が、ハイスポツトの部分
だけ異常に延びて、外見上の形状（平担度）が悪
化することになる。従つて、鋼帯を製造す場合に
は、ハイスポツトが存在しないようにすることが
重要であり、ホツトストリツプミル等では、スト
リツプを圧延する際に、周期的に幅方向板厚、即
ち、板厚プロフイールを測定しながら圧延を行う
ことが通常行なわれている。

又、このようなプロフイールの異常部を検出す
るために、例えば、特開昭54−155164号に示され
る如く、鋼帯の厚みを幅方向に測定し、得られる
実測値をフーリエ展開回帰及び多項式展開回帰の
いずれかによつて近似曲線を得、次に、この曲線
に許容誤差を付加して得た上限曲線の間に、実プ
ロフイール曲線が包含されるかどうかを比較し、
包含されない部分をハイスポツトと判定すること
を特徴とする、ハイスポツト検出方法が提案され
ている。

このハイスポツト検出方法によれば、鋼帯の幅
方向厚みを測定した結果に基づいて、ハイスポツ
トを人手を介さずに自動的に検出することができ
るという特徴を有するものである。しかしなが
ら、異常部と正常部のデータを区別せずに、全体
プロフイールの近似曲線を関数により求めるた
め、この近似曲線は、実測値の正常部を近似しな
い部分が生じたり、逆に、ハイスポツト部分を近
似したりして、過剰検出や検出洩れを生じるとい
う欠点を有していた。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、過剰検出や検出洩れを生じることの
ない、高精度の帯状材プロフイールのハイスポツ
ト検出方法を提供することを目的とする。

本発明は、帯状材の物理量を幅方向各点で測定
することによつて得られるプロフイールの異常突
起部を検出するための帯状材プロフイールのハイ
スポツト検出方法において、幅方向各点における
実測値を順に走査してその極小点を見つけ、該極
小点を順に結ぶことによつて折れ線状の基準線を
得、該基準線と実測値との偏差を求め、該偏差が
許容値より大となつた部分をハイスポツトと判定
するようにして、前記目的を達成したものであ
る。

又、前記極小点を、その点以降、その点におけ
る実測値より小さな実測値が現われる前に、前記
実測値より所定値以上大きな実測値の測定点が存
在する点とすることにより、微小な振動部分が無
視されるようにしたものである。

以下、図面を参照して、本発明に係る帯状材プ
ロフイールのハイスポツト検出方法が採用され
た、鋼帯板厚プロフイールのハイスポツト検出装
置の実施例を詳細に説明する。

本実施例は、第１図に示す如く、紙面に垂直な
方向に移動している鋼帯１０の幅方向各点（一定
間隔）ｉにおける板厚y_iを、透過Ｘ線の減衰量か
ら非接触で測定するための、車輪１２ａにより鋼
帯１０の幅方向に移動自在とされたＸ線板厚計１
２と、前記車輪１２ａの回転角度から板厚測定点
の板幅方向位置を検出するための幅方向移動量測
定器１４と、前記Ｘ線板厚計１２出力の板厚信号
y_iと、前記幅方向移動量測定器１４出力の測定位
置信号ｉに応じて、幅方向各点ｉにおける実測値
y_iを順に走査して、その点以降その点における実
測値y_iより小さな実測値が現われる前に、前記実
測値より所定値E2（例えば0.1〜5μｍ）以上大きな
実測値の測定点が存在する点として、その極小点
M1を見つけ、該極小点M1を順に結ぶことによつ
て折れ線状の基準線を得、該基準線と実測値との
偏差を求め、該偏差が許容値より大となつた部分
をハイスポツトと判定するための演算装置１６
と、該演算装置１６の判定結果を表示するための
オシロスコープ１８と、同じく前記演算装置１６
の判定結果を印刷するためのＸ−Ｙプロツタ２０
とから構成されている。

前記Ｘ線板厚計１２は、例えば、板厚中央値を
中心として、−400μｍ〜＋100μｍの板厚偏差を検
出するものとされている。

前記所定値E2の大きさは、人間の眼と一致し
たハイスポツト検出が行われるよう、予め決定さ
れている。

以下作用を説明する。

鋼帯の板厚測定例を第２図の実線に示す。第２
図は、幅方向の板厚プロフイールを模式的に示し
たものであり、符号Ａは、小さなハイスポツト、
符号Ｂは、大きなハイスポツトを示す。

本発明では、まず、Ｘ線板厚計１２により得ら
れた実測値（y₁、y₂…y_o）（単位μｍ）を順に走
査し、極小点M1を得る。この極小点M1を得る方
法を、第３図に具体的に示す。第３図における左
側が極大点M2を見つける論理を示し、又、右側
が極小点M1を見つける論理を示している。この
流れ図において、まず、ステツプ101で、端点
（第１番目の実測値）を、極小点M1とする。次い
で、ステツプ102に進み、極小点と判定された点
M1の次の点（M1＋１）を極大点候補M2とする。
又、極大点候補M2の次の点（M2＋１）を、比較
すべき測定点ｉとする。次いで、ステツプ103に
進み、前出ステツプ102でカウントアツプされた
測定点ｉが、測定終了点Ｎ以下であるか否かを判
定する。判定結果が否である場合には、極小点
M1を見つける作業が終了したと判断して、この
プログラムを終了する。一方、前出ステツプ103
における判定結果が正である場合には、ステツプ
104に進み、極大点候補M2における実測値y_M2が、
比較すべき点ｉにおける実測値y_iより所定値E1
（例えば、0.1〜5μｍ）以上大きいか否かを判定す
る。判定結果が否である場合には、ステツプ105
に進み、極大点候補M2における実測値y_M2が、比
較すべき点ｉにおける実測値y_i以上であるか否か
を判定する。判定結果が否である場合、即ち、y_i
の方がy_M2より大である場合には、ステツプ106に
進み、比較すべき点ｉを新たな極大点候補M2と
する。ステツプ106終了後、或いは、前出ステツ
プ105における判定結果が正である場合には、ス
テツプ107に進み、ｉを１だけカウントアツプし
て、今回の比較すべき点ｉの次の点ｉ＋１を、新
たな比較すべき点ｉとして、前出ステツプ103に
戻る。

一方、前出ステツプ104における判定結果が正
である場合には、ステツプ108に進み、極大点候
補M2を極大点と判定する。次いでステツプ109に
進み、極小点を見つけるべく、極大点と判定され
た点M2の次の点（M2＋１）を、極小点候補M1
とすると共に、該極小点候補M1の次の点（M1＋
１）を、比較すべき点ｉとする。次いでステツプ
110に進み、前出ステツプ103と同様に、比較すべ
き点ｉが測定終了点Ｎ以下であるか否かを判定す
る。判定結果が否である場合には、極小点を見つ
ける作業が終了したと判断して、このプログラム
を終了する。一方、前出ステツプ110における判
定結果が正である場合には、ステツプ111に進み、
極小点候補M1における実測値y_M1が、比較すべき
点ｉにおける実測値y_iより、所定値E2以上小さい
か否かを判定する。判定結果が否である場合に
は、ステツプ112に進み、極小点候補M1における
実測値y_M1が、比較すべき点ｉにおける実測値y_i
以下であるか否かを判定する。判定結果が否であ
る場合には、ステツプ１１３に進み、比較すべき
点ｉを新たな極小点候補M1とする。ステツプ113
終了後、或いは、前出ステツプ112における判定
結果が正である場合には、ステツプ114に進み、
ｉを１だけカウントアツプして、比較すべき点ｉ
の次の点（ｉ＋１）を、新たな比較すべき点ｉと
して、前出ステツプ110に戻る。

一方、前出ステツプ111における判定結果が正
である時には、ステツプ115に進み、極小点候補
M1を極小点として、前出ステツプ102に戻り、次
の極大点を見つける作業に入る。

今、板厚プロフイールの23点の実測値y_i（ｉ＝
１〜23）が第４図に示す如くであり、又、所定値
E1の大きさが第４図に図示した如くであつたと
すると、まず、極小点M1＝１（端点）の次の点
M2＝２を極大点候補とする。又、比較する点を
次の点ｉ＝３とする。

(1) ｉ＝３は、測定終了点Ｎ＝23より小さいの
で、次の比較y₂y₃＋E1を行う。結果は否で
あるので、次の比較y₂y₃を行う。この結果も
否であるので、ｉ＝３を極大点候補M2とする。
又、比較する点ｉを次に進めて４とする。

(2) ｉ＝４は、Ｎ＝23より小さいので、(1)と同様
の比較を行い、極大点候補M2＝４、比較すべ
き点ｉ＝５を得る。

(3) ｉ＝５は、Ｎ＝23より小さいので、次の比較
y₄y₅＋E1を行う。結果は否であるので、次
の比較y₄y₅を行う。結果は正であるので、比
較すべき点を次に進めてｉ＝６とする。

(4) ｉ＝６は、Ｎ＝23より小さいので、(3)と同様
の比較を行い、M2＝４、ｉ＝７を得る。

(5) ｉ＝７は、Ｎ＝23より小さいので、(3)と同様
の比較を行い、M2＝４、ｉ＝８を得る。

(6) ｉ＝８は、Ｎ＝23より小さいので、(3)と同様
の比較を行い、M2＝４、ｉ＝９を得る。

(7) ｉ＝９は、N23より小さいので、(1)と同様の
比較を行い、M2＝９、ｉ＝10を得る。

(8) ｉ＝10は、Ｎ＝23より小さいので、(1)と同様
の比較を行い、M2＝10、ｉ＝11を得る。

(9) ｉ＝11は、N23より小さいので、(1)と同様の
比較を行い、M2＝11、ｉ＝12を得る。

(10) ｉ＝12は、Ｎ＝23より小さいので、(1)と同様
の比較を行い、M2＝12、ｉ＝13を得る。

(11) ｉ＝13は、N23より小さいので、(1)と同様の
比較を行い、M2＝13、ｉ＝14を得る。

(12) ｉ＝14は、Ｎ＝23より小さいので、(3)と同様
の比較を行い、M2＝13、ｉ＝15を得る。

(13) ｉ＝15は、Ｎ＝23より小さいので、(3)と同
様の比較を行い、M2＝13、ｉ＝16を得る。

(14) ｉ＝16は、Ｎ＝23より小さいので、次の比
較y₁₃y₁₆＋E1を行う。結果は正であるので、
M2＝13がM1＝１の極小の次の極大とされる。
以上のように、所定値E1を用いることによつ
て、第４点のような微小な極大点が無視され
る。極小点を見つける時も同様に、yM1y_i−
E2なる比較を行うことによつて、微小な極小
点が無視される。

このようにして、人間の眼と一致したハイスポ
ツト検出が行われるよう予め決定された所定値
E1、E2を用いることによつて、微小な振動部分
が無視され、第５図に示すような、点Ｃ、Ｅ、
Ｇ、だけを極小点、点Ｄ、Ｆだけを極大点と検出
できる。

極小点発見後、端点と極小点M1を順に結ぶこ
とによつて、第６図或いは前出第２図に破線Ｈで
示すような、微小な極小点が無視された、折れ線
状の基準線を得る。このようにして得られる基準
線は、ハイスポツトがなければ得られるであろう
理想的なプロフイールの下限値を示すものとなつ
ている。

次に基準線上の点（y₁′、y₂′、y₃′、…、y_o′）
と実測値（y₁、y₂、y₃、…、y_o）との偏差（y₁−
y₁′、y₂−y₂′、…、y_o−y_o′）を求める。具体的に
は、第７図に示す如く、隣り合う極小点が、端か
らｉ番目とｊ番目であつたとすると、極小点ｉと
ｊを結ぶ直線は、次のように表わされる。

ｙ＝y_i−y_j／ｉ−ｊ・ｘ＋ｉ・y_j−ｊ・y_i／ｉ−ｊ
……(1) 従つて、極小点ｉとｊとの間の測定点Ｋにおけ
る基準線Ｈ上の点の値y′_Kは、次式に示す如くと
なる。

y′_k＝y_i−y_j／ｉ−ｊ・ｋ＋ｉ・y_j−ｊ・y_i／ｉ−
ｊ……(2) よつて、偏差（y_k−y_k′）は、次式に示す如く
となる。

y_k−y_k′＝y_k−y_i−y_j／ｉ−ｊ・ｋ−ｉ・y_j−ｊ・_i／
ｉ−ｊ ……(3) 次に、前記偏差（y₁−y₁′、y₂−y₂′、……、y_o
−y_o′）が、ある許容値α、例えば3μｍを越える
測定点があるか否かを判定し、偏差が許容値αよ
り大となつた部分をハイスポツトと検出し、その
偏差△Hk＝y_k−y_k′をハイスポツトの大きさとす
る。

このようにして、ハイスポツトの検出洩れが無
く、しかも、その大小に拘らず、ハイスポツトを
定量的に検出することができる。

本実施例を用いて、ホツトストリツプミルの仕
上げミル出側板厚計出力から求められる板厚プロ
フイール（実線）、該板厚プロフイールから本発
明により求められる基準線（破線Ｈ）及びハイス
ポツトａ〜ｎを、第８図及び第９図に示す。第８
図の測定例は、極大点を探す時に無視すべき極大
点高さE1と極小点を探す時に無視すべき極小点
高さE2を共に1μｍとしたものであり、又、第９
図の測定例は、極大点を探す時に無視すべき極大
点高さE1と極小点を探す時に無視すべき極小点
高さE2を共に5μｍとしたものである。測定例で
は、E1＝E2＝1μｍの時に、人間の眼による検出
結果と一致した良好な結果を得ることができた。

本実施例においては、極小点を、その点以降、
その点における実測値より小さな実測値が現われ
る前に、前記実測値より所定値E2以上大きな実
測値の測定点が存在する点としているので、微小
振動部が無視され、精度の高い基準線を得ること
ができる。

なお前記実施例は、本発明を、鋼帯の板厚プロ
フイールのハイスポツト検出に適用したものであ
るが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、熱
間薄板圧延における温度プロフイールのハイスポ
ツト検出、ゴム、プラスチツク、ガラス、セラミ
ツクス、金属等他の一般の帯状材のプロフイール
のハイスポツト検出にも、同様に適用できること
は明らかである。

以上説明した通り、本発明によれば、過剰検出
や検出洩れを生じることなく、精度の高いハイス
ポツト検出を行うことができるという優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る帯状材プロフイールの
ハイスポツト検出方法が採用された、鋼帯板厚プ
ロフイールのハイスポツト検出装置の実施例の構
成を示すブロツク線図、第２図は、前記実施例に
おける板厚プロフイールの例及び該板厚プロフイ
ールにおける基準線を示す線図、第３図は、前記
実施例で用いられている、極小点を検出するため
のプログラムを示す流れ図、第４図は、前記プロ
グラムにより板厚プロフイールの極大点を検出し
ている状況を示す線図、第５図は、前記実施例に
おける板厚プロフイールの他の例と、検出された
極小点及び極大点を示す線図、第６図は、前記実
施例における板厚プロフイール、検出された極小
点及び基準線を示す線図、第７図は、同じく、基
準線と実測値との偏差を求めている状態を示す線
図、第８図及び第９図は、前記実施例を用いて、
ホツトストリツプミルの仕上ミル出側で検出され
た板厚プロフイールと、該板厚プロフイールから
発見されたハイスポツトの例を示す線図である。 １０……鋼帯、１２……Ｘ線板厚計、１２ａ…
…車輪、１４……幅方向移動量測定器、１６……
演算装置、１８……オシロスコープ、２０……Ｘ
−Ｙプロツタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯状材の物理量を幅方向各点で測定すること
   によつて得られるプロフイールの異常突起部を検
   出するための帯状材プロフイールのハイスポツト
   検出方法において、幅方向各点における実測値を
   順に走査してその極小点を見つけ、該極小点を順
   に結ぶことによつて折れ線状の基準線を得、該基
   準線と実測値との偏差を求め、該偏差が許容値よ
   り大となつた部分をハイスポツトと判定するよう
   にしたことを特徴とする帯状材プロフイールのハ
   イスポツト検出方法。 ２ 前記極小点が、その点以降、その点における
   実測値より小さな実測値が現われる前に、前記実
   測値より所定値以上大きな実測値の測定点が存在
   する点とされている特許請求の範囲第１項に記載
   の帯状材プロフイールのハイスポツト検出方法。