JPH04102010A - 平坦度測定装置 - Google Patents
平坦度測定装置Info
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- JPH04102010A JPH04102010A JP2220660A JP22066090A JPH04102010A JP H04102010 A JPH04102010 A JP H04102010A JP 2220660 A JP2220660 A JP 2220660A JP 22066090 A JP22066090 A JP 22066090A JP H04102010 A JPH04102010 A JP H04102010A
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- Japan
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- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010413 gardening Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
- B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
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。
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、長手方向に移動する帯状体上の輻方向の複
数箇所で帯状体表面の平坦度を測定する平坦度測定装置
に関する。
数箇所で帯状体表面の平坦度を測定する平坦度測定装置
に関する。
第５図は例えば特開昭６１−１７８６０８号公報に示さ
れた従来の平坦度測定装置を示すブロック図であり、図
において、１は長手方向に一定速度■で移動する帯状体
で、この帯状体１の上方位置にこれの幅方向に複数の距
離測定器２が配置されている。各距離測定器２は、一定
時間Δを毎にこれから帯状体１の表面までの距離Ｙを測
定するものである。３は距離信号を平滑化するローパス
フィルタ、４は帯状体１の弧長を求める弧長演算器、５
は帯状体１の幅方向の各位置（各箇所）で測定された移
動距離ＬＩＩＬＺ＋・・・、Ｌ。のうち最小の移動距離
Ｌ ｍ ｉ ｗｈを検出する最小値検出器、６は弧長演
算器４の演算結果および最小値検出器５の出力にもとづ
いて各幅方向位置の各伸び率β、〜β６、つまり帯状体
１の平坦度を算出する平坦度演算器である。
れた従来の平坦度測定装置を示すブロック図であり、図
において、１は長手方向に一定速度■で移動する帯状体
で、この帯状体１の上方位置にこれの幅方向に複数の距
離測定器２が配置されている。各距離測定器２は、一定
時間Δを毎にこれから帯状体１の表面までの距離Ｙを測
定するものである。３は距離信号を平滑化するローパス
フィルタ、４は帯状体１の弧長を求める弧長演算器、５
は帯状体１の幅方向の各位置（各箇所）で測定された移
動距離ＬＩＩＬＺ＋・・・、Ｌ。のうち最小の移動距離
Ｌ ｍ ｉ ｗｈを検出する最小値検出器、６は弧長演
算器４の演算結果および最小値検出器５の出力にもとづ
いて各幅方向位置の各伸び率β、〜β６、つまり帯状体
１の平坦度を算出する平坦度演算器である。
次に動作について説明する。
まず、距離測定器２は移動する帯状体の各位置における
、距離測定器２から帯状体１までの距離を測定する。こ
の測定信号は各ローパスフィルタ３に入力されて高周波
の雑音成分が除去された後。
、距離測定器２から帯状体１までの距離を測定する。こ
の測定信号は各ローパスフィルタ３に入力されて高周波
の雑音成分が除去された後。
弧長演算器４に入力される。この弧長演算器４では、第
６図に示すように時刻ｔ１と一定時間Δを経過後の時刻
ｔ、十□における距離ＹＬ、Ｙ、＋０、および該当時間
Δを内の移動距離ΔＸｉ （＝ｖ・Δｔ）から（１）
式に基づいて該当距離ΔＸ、における帯状体１の表面の
長さ、すなわち弧長ΔＳ。
６図に示すように時刻ｔ１と一定時間Δを経過後の時刻
ｔ、十□における距離ＹＬ、Ｙ、＋０、および該当時間
Δを内の移動距離ΔＸｉ （＝ｖ・Δｔ）から（１）
式に基づいて該当距離ΔＸ、における帯状体１の表面の
長さ、すなわち弧長ΔＳ。
が算出される。
Δｓ、＝Ｊ園丁「Ｆ・・・（１）
但し、ΔＹｉ＝Ｙｉ−Ｙｉ＋１である。
したがって、帯状体１が長手方向にａ点からｂ点までの
距離りだけ移動した場合におけるその距離りに対応する
全体の弧長Ｓは、Ｌ ＝（ｎ−１）ΔＸ、とすると、（
２）式で示される。
距離りだけ移動した場合におけるその距離りに対応する
全体の弧長Ｓは、Ｌ ＝（ｎ−１）ΔＸ、とすると、（
２）式で示される。
Ｓ＝ Σ （ΔＳ＋） ・・・ （
２）よって、距ＭＬだけ移動した場合の伸び率βは、（
３）式に従って各伸び率演算器６において算出される。
２）よって、距ＭＬだけ移動した場合の伸び率βは、（
３）式に従って各伸び率演算器６において算出される。
β： （Ｓ−Ｌ）／Ｌ ・・・（３）
以上の手法を用いて幅方向の各位置における各伸び率β
１〜β。が求まる。
以上の手法を用いて幅方向の各位置における各伸び率β
１〜β。が求まる。
なお、測定された伸び率から帯状体１のおおきなうねり
による要因を排除するために、幅方向の各位置で測定さ
れた移動距離り、、Ｌ！、・・・ｔＬｍのうちの最小移
動距離Ｌ７１．を用い、（４）式に従って各幅方向位置
の各伸び率β、〜β５、つまり平坦度を算出する。
による要因を排除するために、幅方向の各位置で測定さ
れた移動距離り、、Ｌ！、・・・ｔＬｍのうちの最小移
動距離Ｌ７１．を用い、（４）式に従って各幅方向位置
の各伸び率β、〜β５、つまり平坦度を算出する。
β＝ （Ｓ Ｌ 、ｔ−） ／ Ｌ−ｔ−・・ （４
）なお、上記ローパスフィルタ３は測定された距離信号
に含まれる高周波の雑音成分を、上記のように除去する
機能を有している。
）なお、上記ローパスフィルタ３は測定された距離信号
に含まれる高周波の雑音成分を、上記のように除去する
機能を有している。
従来の平坦度測定装置は以上のように構成されているの
で、例えば、製鉄所における熱間圧延ラインにおいて、
ローラコンベア上を連続移動している圧延帯の平坦度を
測定する場合においては、測定対象となる帯状体は絶え
ず上下左右に振動しながら移動するので、測定された平
坦度にこの振動に起因する誤差が混入するほか、この搬
送に伴って発生する振動を完全に防止することは困難で
あるところから、平坦度の測定度を例えば上下振動の振
幅以下に向上させることは不可能であるなどの課題があ
った。
で、例えば、製鉄所における熱間圧延ラインにおいて、
ローラコンベア上を連続移動している圧延帯の平坦度を
測定する場合においては、測定対象となる帯状体は絶え
ず上下左右に振動しながら移動するので、測定された平
坦度にこの振動に起因する誤差が混入するほか、この搬
送に伴って発生する振動を完全に防止することは困難で
あるところから、平坦度の測定度を例えば上下振動の振
幅以下に向上させることは不可能であるなどの課題があ
った。
また、距離測定器２から出力される距離信号に含まれる
上記振動に起因する振動成分を、例えばローパスフィル
タ等で除去することが考えられるが、上下振動の周期と
測定時間間隔Δｔとが近似すると測定できないので、帯
状体１の移動速度を低下しなければならないなどの課題
があった。
上記振動に起因する振動成分を、例えばローパスフィル
タ等で除去することが考えられるが、上下振動の周期と
測定時間間隔Δｔとが近似すると測定できないので、帯
状体１の移動速度を低下しなければならないなどの課題
があった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
ものであり、傾き測定器を用いて各測定位置における傾
きを測定することによって、被測定体としての帯状体の
上下振動の要因を確実に排除でき、平坦度の測定精度を
大幅に向上できる平坦度測定装置を得ることを目的とす
る。
ものであり、傾き測定器を用いて各測定位置における傾
きを測定することによって、被測定体としての帯状体の
上下振動の要因を確実に排除でき、平坦度の測定精度を
大幅に向上できる平坦度測定装置を得ることを目的とす
る。
この第１の請求項の発明に係る平坦度測定装置は、平坦
度演算器を、傾き測定器から得られた帯状体の各箇所に
おける傾き値を２乗積分した値と、上記帯状体の移動距
離との比から、該帯状体の平坦度を演算するものとした
ものである。
度演算器を、傾き測定器から得られた帯状体の各箇所に
おける傾き値を２乗積分した値と、上記帯状体の移動距
離との比から、該帯状体の平坦度を演算するものとした
ものである。
この第２の請求項の発明に係る平坦度測定装置は、平坦
度演算器を、傾き測定器から得られた帯状体の各箇所に
おける傾き値の２乗累積和と、複数組のツイン型距離測
定器による帯状体上の測定箇所におけるビーム間距離の
累積和との比から、該帯状体の平坦度を演算するものと
したものである。
度演算器を、傾き測定器から得られた帯状体の各箇所に
おける傾き値の２乗累積和と、複数組のツイン型距離測
定器による帯状体上の測定箇所におけるビーム間距離の
累積和との比から、該帯状体の平坦度を演算するものと
したものである。
この第１の請求項に係る発明における平坦度演算器は、
所定の弧長領域内における傾き値を２乗積分した値と、
帯状体の移動距離との比から、該帯状体の平坦度を演算
する。
所定の弧長領域内における傾き値を２乗積分した値と、
帯状体の移動距離との比から、該帯状体の平坦度を演算
する。
さらに、この第２の請求項に係る発明における平坦度演
算器は、ツイン形距離測定器から得た微小間隔距離の累
積和と傾き値の２乗累積和との比から帯状体の平坦度を
演算する。
算器は、ツイン形距離測定器から得た微小間隔距離の累
積和と傾き値の２乗累積和との比から帯状体の平坦度を
演算する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において、１は圧延帯などの帯状体、１２は帯状
体１の幅方向であって、この帯状体１の上方に設けられ
た複数の傾き測定器で、例えば帯状体１に照射された光
の反射光を受光し、その受光量によって傾き値を測定す
る。１３は布状体移動距離測定器、１４は上記傾き値と
帯状体移動距離測定器１３の測定値とにもとづいて平坦
度を測定する平坦度演算器で、傾き値の２乗累積和と帯
状体１の移動量とから平坦度である帯状体１の伸び率を
演算によって求める。
体１の幅方向であって、この帯状体１の上方に設けられ
た複数の傾き測定器で、例えば帯状体１に照射された光
の反射光を受光し、その受光量によって傾き値を測定す
る。１３は布状体移動距離測定器、１４は上記傾き値と
帯状体移動距離測定器１３の測定値とにもとづいて平坦
度を測定する平坦度演算器で、傾き値の２乗累積和と帯
状体１の移動量とから平坦度である帯状体１の伸び率を
演算によって求める。
次に動作について説明する。
まず、帯状体１の幅方向に配列された複数の距離測定器
にて、帯状体１の表面までの距離を測定すると、その距
離Ｙは第２図に示すように、基本的に帯状体１の移動位
置Ｘの関数Ｆ （Ｘ）であるが、上下方向の時間ｔによ
る振動成分Ｂ （ｔ）の関数でもある。従って、距１ｙ
は（５）式に示すように両者の和の関数として表現でき
る。
にて、帯状体１の表面までの距離を測定すると、その距
離Ｙは第２図に示すように、基本的に帯状体１の移動位
置Ｘの関数Ｆ （Ｘ）であるが、上下方向の時間ｔによ
る振動成分Ｂ （ｔ）の関数でもある。従って、距１ｙ
は（５）式に示すように両者の和の関数として表現でき
る。
Ｙ （Ｘ、ｔ）＝Ｆ （Ｘ）＋Ｂ （ｔ） ・・・
（５）ここで、（５）式の両辺を位ＩＸで微分すれば、
ｄＹ （Ｘ、ｔ）／ｄＸ＝ｄＦ （Ｘ）／ｄＸ・・・（
６）となる。すなわち、（６）式の右辺（ｄＦ（Ｘ）／
ｄＸ）は帯状体表面測定位置Ｘにおける傾きを示す。
（５）ここで、（５）式の両辺を位ＩＸで微分すれば、
ｄＹ （Ｘ、ｔ）／ｄＸ＝ｄＦ （Ｘ）／ｄＸ・・・（
６）となる。すなわち、（６）式の右辺（ｄＦ（Ｘ）／
ｄＸ）は帯状体表面測定位置Ｘにおける傾きを示す。
一方、平坦度の量を表わす伸び率βは、上記のような（
３）式で定義され、また、弧長Ｓは位置ａから位置すま
での弧長であり、（７）式で表わされる。
３）式で定義され、また、弧長Ｓは位置ａから位置すま
での弧長であり、（７）式で表わされる。
そこで、この（７）式を（３）式に代入すると、伸び率
βは となる。従って、各傾き測定器１２を用いて該当測定位
置における傾きを測定し、各測定位置における傾き値ｔ
ａｎθの２乗を積分することによって平坦度（伸び率）
を得ることができる。すなわち、このような平坦度は、
上記傾き値の２乗累積和と、帯状体移動距離測定器１３
で測定した距離との比を、平坦度演算器１４において演
算することにより求められる。この場合において、振動
成分Ｂ（＋）は（５）式を微分することにより除去され
ているため、平坦度の測定精度が大幅に改善される。
βは となる。従って、各傾き測定器１２を用いて該当測定位
置における傾きを測定し、各測定位置における傾き値ｔ
ａｎθの２乗を積分することによって平坦度（伸び率）
を得ることができる。すなわち、このような平坦度は、
上記傾き値の２乗累積和と、帯状体移動距離測定器１３
で測定した距離との比を、平坦度演算器１４において演
算することにより求められる。この場合において、振動
成分Ｂ（＋）は（５）式を微分することにより除去され
ているため、平坦度の測定精度が大幅に改善される。
第３図はこの第２の請求項に係る発明を示す。
これは従来の（３）式による伸び率βが、帯状体ｌの移
動速度Ｖが変動することによって、測定された移動量＠
Ｌの誤差によって、精度に影響することを防止するもの
である。第３図において、１は長平方向に速度Ｖで移動
する帯状体、１５はこの帯状体１の上方であって、これ
の幅方向に微小間隔をおいて設けられた２個１組の複数
組のツイン型距離測定器、１６は傾き測定としての傾斜
値演算器で、各組のツイン型距離測定器１５に接続され
て、その測定結果である各組ごとの距離信号の差によっ
て傾き値を算出する。１７は平坦度演算器としての伸び
率演算器で、これが傾き値の２乗累積和とツイン間距離
の累積和との比から伸び率βを算出するものである。
動速度Ｖが変動することによって、測定された移動量＠
Ｌの誤差によって、精度に影響することを防止するもの
である。第３図において、１は長平方向に速度Ｖで移動
する帯状体、１５はこの帯状体１の上方であって、これ
の幅方向に微小間隔をおいて設けられた２個１組の複数
組のツイン型距離測定器、１６は傾き測定としての傾斜
値演算器で、各組のツイン型距離測定器１５に接続され
て、その測定結果である各組ごとの距離信号の差によっ
て傾き値を算出する。１７は平坦度演算器としての伸び
率演算器で、これが傾き値の２乗累積和とツイン間距離
の累積和との比から伸び率βを算出するものである。
この実施例では、上記（７）式を（３）式に代入して得
られる伸び率βが第４図に示すように、帯状体１の振動
成分をｄＹ、微小間隔を特徴とする特許 として定義できるところから、各組のツイン型距離測定
器１２により、所定の測定器Ｗ（箇所）における傾きを
求め、この測定位置における傾き値の２乗累積和と測定
用ビーム間の上記微小間隔距離の累積和との比から、所
期の伸び率βの測定が行える。すなわち、伸び率演算器
１７は（１０）式の演算を実行して、伸び率βである帯
状体１の平坦度を求める。なお、この実施例では、各距
離測定器１５で各測定位置における傾斜値を得る手段と
して、測定位置に微小間隔を有した平行する測定用ビー
ムを照射し、微小間隔を有した各照射位置までの距離を
同時に測定して、各距離から該当測定位置における傾斜
度を得るようにしている。
られる伸び率βが第４図に示すように、帯状体１の振動
成分をｄＹ、微小間隔を特徴とする特許 として定義できるところから、各組のツイン型距離測定
器１２により、所定の測定器Ｗ（箇所）における傾きを
求め、この測定位置における傾き値の２乗累積和と測定
用ビーム間の上記微小間隔距離の累積和との比から、所
期の伸び率βの測定が行える。すなわち、伸び率演算器
１７は（１０）式の演算を実行して、伸び率βである帯
状体１の平坦度を求める。なお、この実施例では、各距
離測定器１５で各測定位置における傾斜値を得る手段と
して、測定位置に微小間隔を有した平行する測定用ビー
ムを照射し、微小間隔を有した各照射位置までの距離を
同時に測定して、各距離から該当測定位置における傾斜
度を得るようにしている。
このように、この実施例によればツイン型の距離測定器
を用いて各測定位置における傾斜値を測定することによ
って、被測定体としての帯状体の上下振動の要因を確実
に排除でき、さらに、帯状体の移動速度変動および移動
距離の測定精度によらず、平坦度の測定精度を大幅に向
上できる。
を用いて各測定位置における傾斜値を測定することによ
って、被測定体としての帯状体の上下振動の要因を確実
に排除でき、さらに、帯状体の移動速度変動および移動
距離の測定精度によらず、平坦度の測定精度を大幅に向
上できる。
以上のように、この第１の請求項に係る発明によれば、
傾き測定器から得られた帯状体の各箇所における傾き値
を２乗積分した値と、上記帯状体の移動距離との比から
、該帯状体の平坦度を演算するように構成したので、帯
状体の上下振動の要因を除去した平坦度を演算によって
求めることができ、その平坦度の測定精度を大幅に向上
できるものが得られる効果がある。
傾き測定器から得られた帯状体の各箇所における傾き値
を２乗積分した値と、上記帯状体の移動距離との比から
、該帯状体の平坦度を演算するように構成したので、帯
状体の上下振動の要因を除去した平坦度を演算によって
求めることができ、その平坦度の測定精度を大幅に向上
できるものが得られる効果がある。
また、この第２の請求項に係る発明によれば、傾き測定
器から得られた帯状体の各箇所における傾き値の２乗累
積和と、複数組のツイン型距離測定器による帯状体上の
測定箇所におけるビーム間距離の累積和との比から、該
帯状体の平坦度を演算するように構成したので、上記と
同様に帯状体の上下振動の要因を除去しながら、さらに
加えて、移動する帯状体の移動速度変動および移動距離
の測定精度によらず、その平坦度の測定精度を一層向上
することができるものが得られる効果がある。
器から得られた帯状体の各箇所における傾き値の２乗累
積和と、複数組のツイン型距離測定器による帯状体上の
測定箇所におけるビーム間距離の累積和との比から、該
帯状体の平坦度を演算するように構成したので、上記と
同様に帯状体の上下振動の要因を除去しながら、さらに
加えて、移動する帯状体の移動速度変動および移動距離
の測定精度によらず、その平坦度の測定精度を一層向上
することができるものが得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による平坦度測定装置を示
すブロック図、第２図はこの発明による平坦度の測定原
理を示す説明図、第３図はこの発明の別の発明を示す平
坦度測定装置のブロック図。 第４図は第３図による平坦度の測定原理を示す説明図、
第５図は従来の平坦度測定装置を示すブロック図、第６
図は第５図による平坦度の測定原理を示す説明図である
。 １は帯状体、１２は傾き測定器、１４は平坦度演算器、
１６は傾き測定器（傾斜値演算器）、１７は平坦度演算
器（伸び率演算器）。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
すブロック図、第２図はこの発明による平坦度の測定原
理を示す説明図、第３図はこの発明の別の発明を示す平
坦度測定装置のブロック図。 第４図は第３図による平坦度の測定原理を示す説明図、
第５図は従来の平坦度測定装置を示すブロック図、第６
図は第５図による平坦度の測定原理を示す説明図である
。 １は帯状体、１２は傾き測定器、１４は平坦度演算器、
１６は傾き測定器（傾斜値演算器）、１７は平坦度演算
器（伸び率演算器）。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）長手方向に移動する帯状体表面の傾きを複数箇所
で測定する傾き測定器と、該傾き測定器から得られた帯
状体の各箇所における傾き値を２乗積分した値と上記帯
状体の移動距離との比から、該帯状体の平坦度を演算す
る平坦度演算器とを備えた平坦度測定装置。 - （２）長手方向に移動する帯状体表面の傾きを複数箇所
で測定する傾き測定器と、該傾き測定器から得られた帯
状体の各箇所における傾き値の２乗累積和と複数組のツ
イン型距離測定器による帯状体上の測定箇所におけるビ
ーム間距離の累積和との比から、該帯状体の平坦度を演
算する平坦度演算器とを備えた平坦度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2220660A JPH04102010A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 平坦度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2220660A JPH04102010A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 平坦度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04102010A true JPH04102010A (ja) | 1992-04-03 |
Family
ID=16754455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2220660A Pending JPH04102010A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 平坦度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04102010A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07185634A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-25 | Kobe Steel Ltd | 圧延材の形状検出方法及び同検出装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4865961A (ja) * | 1971-12-11 | 1973-09-10 |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP2220660A patent/JPH04102010A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4865961A (ja) * | 1971-12-11 | 1973-09-10 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07185634A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-25 | Kobe Steel Ltd | 圧延材の形状検出方法及び同検出装置 |
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