JPH04172212A - 圧延板材の形状検出方法 - 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】

本発明は、特に分割型検出ロールに対する圧延板材の幅
方向のずれ量の変化を検出しなから、この変化に応じて
分割型検出ロールにより検出した圧延板材の張力を補正
して圧延板材の端部の伸び率を演算する圧延板材の形状
検出方法に関する。

【従来の技術】

圧延板材の形状は、通常オンラインで分割ロール型形状
検出装置により検出されている。この種の分割ロール型
形状検出装置としては、例えは特開昭５４−６８２８３
号公報に示されているものか公知である。 以下、形状検出装置の全体構成説明図の第５図と、圧延
板材の形状定義説明図の第６図ｆａ）、第６図ｆｂ）及
び第６図ｆＣ）と、張力分布と形状分布説明図の第７図
とを参照しながら紹介する。 即ち、第５図に示す符号１ａはディスクで、このディス
クｌａの外周付近の内側には、この外周面に作用する張
力（押圧力として）を検出するセンサＳか内設されてい
る。このディスク１ａか複数個積層され、これらディス
クｌａのそれぞれは回転中心を中心として放射状に穿設
された孔の夫々に挿通されたタイロッドＩｂにより一体
的に固着されて検出ロール１か構成されている。 次に、検出ロール１は、その両端部の端面の中央に設け
られたその回転中心と同軸心を有して突出する支持軸７
と８とに軸受９と１０とか外嵌されることにより回転自
在に支持されてなる構成になっている。 ところて、圧延板材ｐの形状とは、第６図（ａ）、第６
図（ｂｌおよび第６図（Ｃ１とにおいて示すように、歪
みを有する圧延板材ｐ（第６図（ａ））から単位長さの
圧延板（第６図（ｂ））を切出し、一定の幅で長手方向
に切断すると共に、平面上に並へ、夫々の歪みによる伸
展後の長さの差の分布（第６図（Ｃ））のことをいうか
、その単位としては、１ｍに対する差１０”ｍを１１．
、、、と定義している。 次に、例えば圧延機（図示省略）により圧延され、ある
単位張力分布を持って巻き取られでいる圧延板材（１）
ｌかあるとする。そして、第７図に示すように、単位張
力の最大値をＴ　１１１１８１、任意の１位置における
単位張力をＴ、ｌ、圧延板材ｐのヤング率をＥとすると
、この圧延板材（Ｉｌ＋の伸び率ΔＬ／Ｌは、（ΔＬ／
Ｌ）、　＝（Ｔ、、、、−Ｔ、、　）／　Ｅと表される
。 この伸び率（ΔＬ／Ｌ）　、を張力て表すと、（△Ｌ／
Ｌ）、　＝（Ｔ□、−ＴＩ）／ＥＷｔなお、上式におい
てＴ□、は張力の最大値を、Ｔ、はｉ位置における張力
値を、Ｗはスリットされた圧延板材ｐの幅を、ｔは圧延
板材ｐの厚さをそれぞれ示している。 一方、上記したＩ　Ｗｌｌの単位の定義から、Ｉ、＝（
ΔＬ／Ｌ）＋　Ｘ１０” ＝　（（Ｔ、、、　−ＴＩ　）／ＥＷｔ）　ＸＩＯ’・
・・（ハ）となり、さらに張力Ｔ、と形状検出ロール１
により検出されるラジアル荷重Ｔ　ｒ　ｌの間には、こ
の形状検出ロール１に対する圧延板材ｐの巻き付は角度
をθとすると、 ＴＩ　＝　Ｔｒ＋／２５ｔｎ（θ／２）−（ロ）の関係
があるので、 １、　＝　（（Ｔ、、、、−Ｔ、ｌ）／２　Ｅ　Ｗ　ｔ
　５ｉｎ（θ／２）　）　Ｘｌ０６Ｏ式が得られる。こ
のようにして、圧延板材ｐの表面の幅方向各部位の張力
に基づきディスクｌａの外周面に作用するラジアル荷重
を前記センサＳで検出すると共に、それらの検出値を演
算することによって圧延板材ｐの形状を検出している。 ところが、圧延板材ｐの両端部では、検出ロール１のデ
ィスクｌａの外周の一部だけに圧延板材ｐが接触する。 さすれば、ディスク１ａに内設されているセンサＳか検
出する検出値は全幅にわたって圧延板材ｐが接触してい
る他のディスク１ａに比較して小さくなってしまう。故
に、その検出値をそのまま圧延板材ｐの形状に換算する
と、換算された形状と実際の形状との間に大きな差か生
じるので、このような不具合を防止するために、下記補
正式によって前記検出値を補正している。 Ｆ＝（Ｗ／λ）・Ｆｌ・・・（イ） 但し、Ｆ；補正された値、Ｆ、：センサによる検出値、
Ｗ：ディスク幅、λ：圧延板材（ｐ）かディスクを覆う
オーバラップ寸法を夫々示している。 この場合、検出ロール（１）の長さ、ディスク幅Ｗ、圧
延板材ｆｌ）ｌの幅を予め演算器に入力しておき、これ
によりオーバラップ量λを求めている。

【発明が解決しようとする課題】

上記したように、検出値を補正することにより圧延板材
の形状を演算しているか、圧延板材は搬送に際して検出
ロールの長手方向にずれる、つまり蛇行しなから搬送さ
れることがあるので、ディスクに対するオーバラップ量
λか変動し、圧延板材の端部の伸び率の演算結果に大き
な誤差か生じるという解決すべき課題かあった。 従って、本発明は検出ロールの長手方向に対する圧延板
材の端部のずれ変動を検出し、これに基づいて補正する
ことて高精度に圧延板材の形状を検出することのできる
圧延板材の形状検出方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

本発明は上記課題を解決するためになされたものであっ
て、従って本発明の第１発明に係る圧延板材の形状検出
方法の要旨は、荷重検出センサが内設された複数のディ
スクか重合わされてなる分割型検出ロールの該ディスク
の幅Ｗと、予め設定された該ディスクに接触する圧延板
材のオーバラップ量λの比Ｗ／λにより圧延板材の端部
の測定張力を補正すると共に、該補正結果に基ついて圧
延板材の端部の伸び率を演算する圧延板材の形状検出方
法において、前記圧延板材の長手方向の少なくとも２箇
所において圧延板材の端部位置を検出し、これら端部位
置検出値から圧延板材の蛇行量Ｂを求めると共に、前記
測定張力を、ディスクの輻Ｗとオーバラップ量λに蛇行
量Ｂを加減した（λ±Ｂ）との比Ｗ／（λ±Ｂ）で補正
することを特徴とする。 また、本発明の第２発明に係る圧延板材の形状検出方法
の要旨は、荷重検出センサか内設された複数のディスク
か重合わされてなる分割型検出ロールの該ディスクの幅
Ｗと、予め設定された該デッスクに接触する圧延板材の
オーバラップ量λの比Ｗ／λにより圧延板材の端部の測
定張力を補正すると共に、該補正結果に基ついて圧延板
材の端部の伸び率を求める一方、該圧延板材の長手方向
の少なくとも２箇所で該圧延板材の端部位置を検出し、
これら端部位置検出値から圧延板材の蛇行量Ｂを求める
と共に、前記測定張力をディスクの輻Ｗと、オーバラッ
プ１λに蛇行量Ｂを加減した（λ±Ｂ）との比Ｗ／（λ
±Ｂ）て補正して圧延板材の端部の補正伸び率を求める
と共に、両伸び率の差の絶対値が所定値より大きいとき
には後者の補正伸び率を、また小さいときには前者の伸
び率を択一的に選択することを特徴とする。

【作用】

第１発明に係る形状検出方法によれば、少なくとも２つ
の板端検出センサにより圧延板材の蛇行量Ｂか検出され
、ディスク幅Ｗに対する、予め設定された圧延板材の板
端部のオーバラップ量λが蛇行量Ｂにより加減され、そ
してディスク幅Ｗと蛇行量Ｂが加減された（λ±Ｂ）と
の比Ｗ／　（λ±Ｂ）によりこの圧延板材の板端部の測
定張力か補正されると共に、この補正結果に基づいて圧
延板材の板端部の補正伸び率が演算される。 また、第２発明に係る形状検出方法によれば、先ず従来
と同様にディスクの輻Ｗと、予め設定されたこのデッス
クに接触する圧延板材のオーバラップ量λの比Ｗ／λに
より圧延板材の端部の測定張力か補正されてこの圧延板
材の端部の伸び率か演算される。一方、少なくとも２つ
の板端検出センサにより圧延板材の蛇行量Ｂか検出され
、ディスク幅Ｗに対する、予め設定された圧延板材の板
端部のオーバラップ量λか蛇行量Ｂにより加減され、そ
してディスク幅Ｗと蛇行量Ｂか加減された（λ±Ｂ）と
の比Ｗ／（λ±Ｂ）により圧延板材の板端部の測定張力
が補正されると共に、この補正結果に基づいて圧延板材
の板端部の補正伸び率が演算される。次いで、両伸び率
の差の絶対値か所定値と比較され、この絶対値が所定値
より大きいときには後者の補正伸び率が、また小さいと
きには前者の伸び率か圧延板材の端部の伸び率として択
一的に選択される。

【実施例】

本発明に係る実施例を、第１図乃至第４図を参照しなが
ら以下に説明する。 第１実施例 本発明に係る第１実施例を、システムの平面図の第１図
（ａｌと、ずれ説明用幾何学的モデル図の第Ｊ図ｔｂ＋
と、第１図１８１のＩＩ−ＩＩ線断面図の第２図と、圧
延板材の蛇行を考慮した演算フロー図の第３図とを参照
しながら以下に説明する。 なお、形状測定装置それ自体の構成は従来のものと全く
同構成であって、測定値の演算方法か相違するたけだか
ら、その相違点についてだけの説明に止める。 第１図１８１に示す符号１１は、荷重検出センサＳか内
設されてなる複数のディスク１ａからなる、分割ロール
型形状検出装置の第１検出ロールてあって、この第１検
出ロール１１から所定距離能れた位置にこれと平行に第
２検出ロール１２か配設されており、これらの両検出ロ
ール１３．１□によって圧延板材ｐの形状か検出される
。また、両検出ロール１１．１２の間であって、第１検
出ロール１．側寄りには第１板端検出器２か、また第２
検出ロール１２側寄りには第２板端検出器３かそれぞれ
両検出ロール１１．１２と平行に配設されている。 そして、これら画板端検出器２．３の長さは圧延板材ｐ
の幅よりも長く、例えば第２板端検出器２の詳細は第２
図に示すように、圧延板材ｐの下方に投光器３．か、さ
らに上方において圧延板材ｐの両端部から所定範囲をカ
バーする一対の受光器３２とからなる構成になっている
。勿論、この第１板端検出器２は第２板端検出器３と全
く同構成に゛なるものである。 また、両板端検出器２．３のそれぞれは増幅器４、Ａ／
Ｄ変換器（５）を介して信号処理用の演算器６に接続さ
れ、この演算器６には初期データとして両板端検出器の
ミル中心からの距離り、　（第１図参照）、第２検出ロ
ール１２の第２板端検出器３からの距離Ｌ２（第１図参
照）、圧延板材ｐの端部のディスクとの接触幅λ、ディ
スクの輻Ｗ、圧延板材ｐの板厚ｔ、巻付は角度θ、圧延
板材ｐのヤング率Ｅ等の各データか予め入力されている
。 故に、第１板端検出器２の受光器２□と第２板端検出器
３の受光器３□か受光する量により圧延板材ｐの幅方向
の板端位置か検出されると共に、演算器６によって下記
の順に従って圧延板材ｐの伸び率の補正演算か進められ
る。 いま、第１板端検出器２により検出されたライン中心に
対する板端のずれ量をΔＢ、とし、第２板端検出器３に
より検出されたライン中心に対するずれ量をΔＢ２とし
て、第３図に基づいて圧延板材ｐの形状検出手順を順を
追って以下に説明する。 先ず、第１ステツプにおいて、画板端検出器２と３とに
より検出された圧延板材ｐのずれ量ΔＢ１とΔＢ２とか
入力されると、入力されたずれ量ΔＢ１とΔＢ２の大き
か、圧延板材ｐの蛇行に基づくづれ量に対して補正をす
べきか否かか、予め設定した所定値と大小比較をするこ
とにより判定される。 そして、補正を要すると判定された場合、っまりＹｅｓ
の場合には第２ステツプに進む。 なお、ＮＯの場合と第２検出ロール１２の役割について
は後述する。 第２ステツプにおいて、ライン中心に対するずれ量Ｂか
下記式により演算されて第３ステツプに進む。 Ｂ＝（（ΔＢ１＋ΔＢ２）　ｘ　（２ＬＩ＋１．）　）
／２Ｌ、−ΔＢ＋ ところて、この第２ステツプにおける上記式は以下の通
りの手順に従って導出したものである。 即ち、第】図Ｆａ）をモデル化して示す第１図１８１か
ら良く理解されるように、第１板端検出器２により検出
された板端のずれ量をΔＢ１とし、第２板端検出器３に
より検出されたずれ量をΔＢ２とすれば、三角形の相似
則により下記比例式か成立する。 ２Ｌ１　（ΔＢ１＋ΔＢ２）＝ （２Ｌ、十Ｌ２）　　：　　（Ｂ十ΔＢ２）次いて、上
記比例式を変形すると、 ２Ｌ、Ｘ　（Ｂ＋ΔＢ２）； （ΔＢ１＋ΔＢ２）　ｘ　（２Ｌｌ＋Ｌ２）となり、さ
らにこれを変形すると、 Ｂ十ΔＢ２＝ （ΔＢ１＋ΔＢ２）　ｘ　（２Ｌｌ＋Ｌ２）　／　　２
　Ｌｌなり、この式の左辺のΔＢ２を右辺に移項すれば
前記蛇行量Ｂを求める演算式か得られる。 第３ステツプにおいて、前記両検出ロール１１及び】、
て検出された検出荷重Ｆ１，１とＦ′９、とか入力され
ると共に、下記の両式により補正荷重ＦＷ。 とＦＤＩとが演算されて第４ステツプに進む。 （式（イ）参照） Ｆ、、＝　（Ｗ／　（λ＋Ｂ）ｌ　　・）’　１．。 Ｆ、、＝　ｆＷ／　（λ−Ｂ））　　・Ｆ′、。 第４ステツプにおいて、夫々単位張力Ｔ１１．とＴ０６
とか下記両式により演算されて第５ステツプに進む。（
式（ロ）参照） Ｔ、、　＝Ｆｗ、／２　ｓｉｎ　（θ／２）Ｗ　ｔＴ　
、Ｄ、　＝　Ｆ　ｏｓ／　２　ｓｉｎ　（θ／２）Ｗ　
を第５ステツプにおいて、ディスク幅毎の最大単位張力
Ｔ　ｒｍａｘを演算して第６ステツプに進む。 第６ステツプにおいて、最大単位張力Ｔ　ｒｗｒａアに
対応する圧延板材ｐの伸び率１１ｗｇとＩ　ＩＤ＋とか
下記両式により演算される（式（ハ）参照）と共に、そ
の演算結果か第７ステツプにおいて表示器である演算器
６のＣＲＴに表示される。 １　、、、　＝　（（Ｔ、。ａｘ　　Ｔｕｗ、）／　２
　Ｅ　Ｗ　ｔ　５ｉｎ（θ／２）ｌ　ｘ１ｏ５１、Ｄ、
＝　（（Ｔ、、、、−Ｔ、Ｄ、）／　２　Ｅ　Ｗ　ｔ　
５ｉｎ（θ／２））　Ｘ１０３次に、圧延板材（ｐｌに
蛇行かなく補正か不要と判定された場合、つまりＮｏの
場合を説明する。 即ち、Ｎｏの場合は従来の場合と同様であって、先ず第
１ステツプにおいてＮＯと判断されると、第３ａステツ
プてＦ＝Ｗ−Ｆ’／λの演算か行われ、第４ａステツプ
においてＴ、、、＝Ｆ／２Ｗｔｓｉｎ（θ／２）か演算
され、また第５ａステツプにおいてディスク幅毎の単位
張力か演算され、最後の第６ａステツプでは圧延板材（
ｐｌの伸び率Ｉ、か、１、＝　＋　（Ｔ、、、、−Ｔ、
） ／　２　Ｅ　Ｗ　ｔ　５ｉｎ（θ／２）ｌ　ＸＩＯ’か
ら算されると共に、この演算結果か演算器６のＣＲＴに
表示されるという他の経路を経る。 このように、この実施例によれば蛇行により圧延板材ｐ
かその幅方向にずれても、ずれ量に応して伸び率か補正
されるのて、実際と良く合致した圧延板材ｐの形状を求
めることかでき、実用上極めて多大な効果かあることを
確認した。 ところで、本実施例では形状検出ローラを２つ設けたか
、これは可逆圧延を行うためである。 第２実施例 この第２実施例を、その主要部を示す演算フロー図の第
４図を参照しなから説明する。 即ち、この第２実施例は、圧延板材の蛇行量Ｂにより補
正した補正伸び率と、従来と同様の方法により蛇行量Ｂ
を考慮しない伸び率とを平行に求め、例えば第３図にお
いて示す第６ステツプと、第７ステツプとの間に、第４
図に示すような比較部を介装して両者の何れか一方を択
一的に選ぶようにしたものである。 より詳しくは、この比較部は蛇行量Ｂを考慮した補正伸
び率を１　、、、、　（この補正伸び率Ｉ　Ｉｗｉ＋は
第２〜第６ステツプの演算により得られる。）とし、ま
た従来と同様に蛇行量Ｂを考慮しない伸び率をＩ　１ｗ
＋２’（この伸び率１　ｉｗ＋２は第３ａ〜第６ａステ
ツプの演算により得られる。）としたとき、両者の差の
絶対値Ｉ　Ｉ　１ｗ１１−１　、、、　ｌと、所定値と
しての（１−Ｕｎｉｔ）との大小を比較して、絶対値か
所定値よりも大きい場合、つまりＹｅｓの場合にはＩ　
ｌｅｔ　＝　Ｉ　１ｗ＋＋として第７ステツプに進み、
また逆に絶対値か所定値よりも小さいＮｏの場合にはＩ
　ｌｅｔ　”　Ｉ　１ｗ＋２として同様に第７ステツプ
に進むようになっている。従って、圧延板材の蛇行量Ｂ
を無視することかできない場合には蛇行量Ｂを考慮した
補正伸び率１１ｗｇ１か選択される一方、蛇行量Ｂか無
視し得る程度の場合には従来と同様の伸び率Ｉ　１１１
１２か選択されるので、この第２実施例は第１実施例と
略同効である。 なお、上記した実施例は本考案の具体例にすぎず、例え
ば投光器と受光器とからなる板端検出器に代えて、ＣＣ
Ｄカメラによっても板端を検出することか可能であるか
ら、これにより本発明の技術的思想の範囲か限定される
ものではない。 また、上記した実施例にあっては、蛇行量Ｂの検出方法
として三角形の相似則を利用しているかこれに限定され
るものではないし、板端検出器の配置も蛇行量Ｂか検出
てきれば良く、適宜変更可能である。

【発明の効果】

以上詳述したように、第１発明に係る圧延板材の形状検
出方法によれば、少なくとも２つの板端検出センサによ
り圧延板材の蛇行ＩＢか検出され、この蛇行量Ｂか所定
値より大きいときには、ディスク幅Ｗに対する、予め設
定された圧延板材の板端部のオーバーラツプ量λか蛇行
量Ｂにより加減され、そしてディスク幅Ｗと蛇行量Ｂか
加減された（λ±Ｂ）の比Ｗ／（λ±Ｂ）により圧延板
材の板端部の測定張力か補正されると共に、この補正結
果に基づいて圧延板材の板端部の補正伸び率か演算され
、また第２発明に係る圧延板材の形状検出方法によれば
、先ず従来と同様にディスク幅Ｗと、予め設定されたこ
のディスクに接触する圧延板材の板端部のオーバーラツ
プ量λの比Ｗ／λにより圧延板材の板端部の測定張力が
補正されて、この圧延板材の板端部の伸び率が演算され
る一方、少なくとも２つの板端検出センサにより圧延板
材の蛇行量Ｂか検出され、ディスク幅Ｗに対する、予め
設定された圧延板材の板端部のオーバーラツプ量λか蛇
行量Ｂにより加減され、そしてディスク幅Ｗと蛇行量Ｂ
か加減された（λ±Ｂ）の比Ｗ／（λ±Ｂ）により圧延
板材の板端部の測定張力か補正されると共に、この補正
結果に基づいて圧延板材の板端部の補正伸び率か演算さ
れ、次いて両伸び率の差の絶対値か所定値と比較され、
この絶対値か所定値より大きいときには後者の補正伸び
率か、また小さいときには前者の伸び率か圧延板材の板
端部の伸び率として択一的に選択されるので、圧延板材
か蛇行して検出ロールの長手方向に対するずれ量か変化
しても、その変化に対応して伸び率か補正されるから、
従来の形状検出方法のように圧延板材の蛇行にともなっ
て圧延板材の板端部の伸び率に誤差か生しることかなく
なり、圧延板材の形状検出の精度の向上に対して極めて
多大な効果を期待することかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例に係り、第１図（ａ
）は圧延板材の形状検出システムの平面図、第１図（ｂ
ｌはずれ説明用幾何学的モデル図、第２図は第１図ｔａ
＋のＩ［−ＩＩ線断面図、第３図は圧延板材の蛇行を考
慮した第１実施例に係る演算フロー図、第４図は第２実
施例に係る主要部を示す演算フロー図、第５図は従来技
術になる形状検出装置の全体構成説明図、第６図（ａｌ
、第６図（ｂｌおよび第６図ｆｃ）は圧延板材の形状の
定義説明図、第７図は圧延板材の張力分布と形状分布説
明図である。 １、・・・第１形状検出ロール、１２・・・第２形状検
出ロール、Ｉａ・・・ディスク、２・・・第１板端検出
器、２、・・・投光器、２２・・・受光器、３・・・第
２板端検出器、３１・・・投光器、３２・・・受光器、
４・・・増幅器、５・・・Ａ／Ｄ変換器、６・・・演算
器、Ｂ・・・圧延板材の蛇行量、ｐ・・・圧延板材、Ｓ
・・・荷重検出センサ、Ｗ・・・ディスクの幅、λ・・
・圧延板材の板端部のオーバラップ量。 特許出願人　株式会社神戸製鋼所 代理人　弁理士　金　丸　章　− 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　荷重検出センサが内設された複数のディスクが重合
   わされてなる分割型検出ロールの該ディスクの幅Ｗと、
   予め設定された該ディスクに接触する圧延板材のオーバ
   ラップ量λの比Ｗ／λにより圧延板材の端部の測定張力
   を補正すると共に、該補正結果に基づいて圧延板材の端
   部の伸び率を演算する圧延板材の形状検出方法において
   、前記圧延板材の長手方向の少なくとも２箇所において
   圧延板材の端部位置を検出し、これら端部位置検出値か
   ら圧延板材の蛇行量Ｂを求めると共に、前記測定張力を
   、ディスクの幅Ｗとオーバラップ量λに蛇行量Ｂを加減
   した（λ±Ｂ）との比Ｗ／（λ±Ｂ）で補正することを
   特徴とする圧延板材の形状検出方法。 ２　荷重検出センサが内設された複数のディスクが重合
   わされてなる分割型検出ロールの該ディスクの幅Ｗと、
   予め設定された該ディスクに接触する圧延板材のオーバ
   ラップ量λの比Ｗ／λにより圧延板材の端部の測定張力
   を補正すると共に、該補正結果に基づいて圧延板材の端
   部の伸び率を求める一方、該圧延板材の長手方向の少な
   くとも２箇所で該圧延板材の端部位置を検出し、これら
   端部位置検出値から圧延板材の蛇行量Ｂを求めると共に
   、前記測定張力をディスクの幅Ｗと、オーバラップ量λ
   に蛇行量Ｂを加減した（λ±Ｂ）との比Ｗ／（λ±Ｂ）
   で補正して圧延板材の端部の補正伸び率を求めると共に
   、両伸び率の差の絶対値が所定値より大きいときには後
   者の補正伸び率を、また小さいときには前者の伸び率を
   択一的に選択することを特徴とする圧延板材の形状検出
   方法。