JPH0450608A - 鋼板の歪測定方法 - 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］ この発明は鋼板の歪測定方法、特にオンラインにおける
鋼板の上下運動、傾斜運動による測定誤差の除去に関す
る６ ［従来の技術］ 鋼板の圧延においては、圧延された鋼板の凹凸による形
状不良をなくするため、圧延後の鋼板の歪を測定し、測
定した歪量があらかじめ定められた基準値よりも大きい
ときは、その鋼板の矯正を行なっている。

従来、圧延された鋼板の歪測定は、鋼板上に治具を設置
し、鋼尺を使って目視で行なっていた。

この測定方法によると作業能率が悪く、測定精度に個人
差がでると共に作業の安全性に問題があった。また、通
過する鋼板の全量を測定することができないため形状不
良を見逃してしまう危険性もあった。このため、オンラ
インで鋼板の歪を測定することが要望されていた。

しかしながら、オンラインにおいては、第６図に示すよ
うに、鋼板１がテーブルローラ２．３上を通るために、
架台の振動や鋼板１の形状による上下運動、傾斜運動が
生じる。このため、鋼板ｌの歪を測定するに際しては、
鋼板ｌのばたつきの影響を無視することができない。

この鋼板ｌのばたつきの状態を解析した結果、走行中の
鋼板ｌのばたつきの周波数成分は７Ｈ。

以上に分布していることが判明した。

そこで、第６図に示すように、テーブルローラ２．３間
の鋼板ｌの幅方向に複数個の変位計４ａ〜４ｎを設置し
、変位計４ａ〜４ｎで走行中の鋼板ｌの一定長さ毎に鋼
板１までの距離を測定し、この１ｌｌｌ定値を５Ｆ（２
のローパスフィルタを通して鋼板ｌのばたつきの影響を
除去した後に平坦度を演算して表示することにより、鋼
板１の歪をオンラインでリアルタイムに測定する方法が
本願出願人から提案されている（特願平２−１０３０７
２号、平成２年４月２０日出願）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、テーブルローラ２，３上を走行する鋼板
ｌは、平面上に載置されている場合と異なり５測定の基
準面となる零点が歪の形状により変る。このため、上記
のように、幅方向に一列に配置した変位計４ａ〜４ｎで
歪を測定した場合、幅方向の相対的な歪は精度良く測定
することはできるが、鋼板１の走行方向（長手方向）に
対するうねりやねじれの真の値を高精度に測定すること
が困難であるという短所があった。

また、複数の変位計４ａ〜４ｎの出力をローパスフィル
タを通すことにより、鋼板ｌのばたつきの影響を除去し
ているが、鋼板ｌの走行方向すなわちテーブルローラ２
．３間における揺動は基本波形に近似しているため５０
−パスフィルタを通しても除去することができず測定誤
差が生じるという短所があった。

さらに、複数の変位計４ａ〜４ｎを全て均一な特性のロ
ーパスフィルタを通す必要があるため、装置自体が複雑
になるという短所があった。

この発明はかかる短所を解決するためになされたもので
あり、鋼板のばたつき等の影響を除去すると共に、歪の
真の値を精度良く測定することができる鋼板の歪測定方
法を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る鋼板の歪測定方法は、搬送される鋼板の
同一位置の変位を２鋼板の走行方向に沿って配列された
複数個の変位計により順次測定し、各変位計の測定値を
時間微分した後、平均化して歪測定値を補正することを
特徴とする。

［作用］ この発明においては、鋼板の走行方向に沿って配列され
た複数個の変位計により走行中の鋼板の同一位置におけ
る変位を測定し、測定した変位の時間経過に対するよる
変化分、すなはち走行中に変化する鋼板の傾斜を求め、
この傾斜を平均化することにより、走行中の鋼板の上下
運動、傾斜運動や振動の影響を除去し、平面上に静止さ
せた状態と同様に鋼板の歪の真の値を算出する。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す変位計の配置図であ
る。

変位計４　Ｊｔ〜４　ｊｓ　（Ｊ　＝　ａ　”　ｎ、　
）は例えば渦流式センサからなり、テーブルローラ２，
３上を矢印へ方向に走行する鋼板ｌの幅方向に複数個配
列されると共に、鋼板ｌの走行方向に沿った直線上にそ
れぞれ複数個、例えば３個ずつ配列され、取付治具５に
固定されている。

第２図は上記走行方向に沿って配置された変位計４４．
〜４Ｊ！により測定した鋼板ｌの歪測定値の補正部を示
すブロック図である０図に示すように、補正部は変位計
４Ｊ１〜４Ｊ６の測定値を微分して５変位の変化分の傾
斜を算出する微分手段６ａ〜６ｃと、微分手段６ａ〜６
Ｃの出力値を平均化して表示手段８に送る平均化手段７
及びパルスジェネレータ９で検出したテーブルローラ２
の回転速度に同期した信号を微分手段６ａ〜６Ｃに送る
同期手段ｌＯとを伯する。

次に、この実施例の動作を説明するにあたり、まずこの
発明の原理を第３図の説明図を委照して説明する。

鋼板１の走行方向に沿った一直線上に変位計４Ｊｌ〜４
Ｊｎをｎ個設置し、各変位計４Ｊｌ〜４４．．により鋼
板ｌの走行速度に同期して鋼板ｌの同一位置までの距離
を測定し、その測定値をり、〜Ｌｎとする。この測定値
し１〜Ｌ、は走行中の鋼板１にばたつき等がない場合は
同一な値になる。しかし、走行中の鋼板ｌにはテーブル
ローラ２，３等を支持する架台の振動や、銅板ｌの形状
による上下動、揺動が加わると共に各変位計４Ｊｌ〜４
１、にも特性差があるため、各測定値し、〜Ｌ、は相違
する。

そこで、距離の真の飴をＬとすると、各変位計４４　ｌ
　””’　４　Ｊｎの測定値り、（ｉ＝ｊ〜ｎ）は（１
）式で表わされる。

Ｌ、＝ｆ、（Ｌ、α＋　）　＋　ａ　ｌ・・・・（１）
但し、ｆ＋：ｉ番目の測定値を与える関数α、：ｗ４板
の上下動、揺動等による誤差ｄ、：変位計４Ｊ＋の特性
差 ここで変位計の特性差ｄ、は各変位計で定まる定数であ
る。この（１）式を微分し各測定値し。

の時間に対する変化分、すなわち測定位置に応じて変化
する鋼板の傾斜を求めると５ は真の形状を示す関数、ｈは鋼板１の上下動、！！動等
による誤差を示す関数である。

そこで、（２）式は となる。

次に、鋼板１が走行する任意の時間Ｔ、例えばテーブル
ロール２，３間の１／３ピツチ毎の時間毎における（４
）式の両辺の平均をとると、となる。

（２）式において、真の値りと揺動等による誤差α、の
関係を考えてみると、誤差α１は真の値しに無関係な独
立事象である。したがって、関数ｆｌ（Ｌ、α１）は、 ｆ、（Ｌ、α、）＝ｇ　（Ｌ）　十ｈ　（α、）・・（
３）と−次結合に展開することができる。ここで、ｇと
なる。

ここで、（５）式の右辺第２項は機械的な要素等により
生じるものであり、時間とは独立した事象である。この
ため５その影響は平均化することにより零に近すき、 になる。

したがって、鋼板ｌの同一位置における各変位計４ｊＩ
〜４Ｊｎの測定値の時間に対する変化分を求め、それを
平均化することにより、鋼板ｌの真の形状を示す関数ｇ
　（Ｌ）を得ることができ、ａ仮ｌの歪量の真の値を測
定することができる。

次に、上記原理に基いてオンラインで鋼板１の歪を測定
する実施例の動作を説明する。

鋼板ｌの走行方向に沿って設置した変位計４ＪＩ〜４Ｊ
５により鋼＠ｌまでの距離を連続して測定し、各測定値
り、、Ｌ２．Ｌ、をそれぞれ微分手段６ａ〜６ｃに送る
。微分手段６ａ〜６ｃは順次送られる測定値Ｌ＋　、Ｌ
ｘ　、Ｌｓの時間経過による変化分から、各測定位置に
おける鋼板ｌの傾斜ｄ　Ｌ　、／　ｄ　ｔ　（ｉ　＝　
１〜３）を求めて記憶する。この時間とともに変化する
傾斜ｄＬ１／ｄｌ；を求めることにより、各変位計４Ｊ
ｌ〜４Ｊ３の特性差を除去する。

一方、パルスジェネレータ９でテーブルローラ２の回転
速度、すなわち鋼板ｌの走行速度を検出して同期手段ｌ
Ｏに送る。同期手段１０は送られた速度信号とあらかじ
め設定されている各変位計４Ｊｌ〜４Ｊｓの設置位置と
から、微分手段６ａに変位計４ｊ１の設定位置に応じた
同期信号Ｓ、を一定周期毎に送り、微分手段６ｂ、６ｃ
にはそれぞれ変位計４　Ｊｔ、　４　Ｊｆｆの設定位置
に応じた同期信号Ｓ２．ＳＳを一定時間毎に送る。

微分手段６ａ〜６Ｃは同期信号Ｓｌ　、Ｓ。

Ｓ３を受けるたびに各測定値り、、Ｌ、、Ｌ、の傾斜を
示す微分値ｄＬｌ／ｄｔを平均化手段７に送る。これに
より、走行している鋼板ｌの同一位置における各測定値
の微分値を平均化手段７に送ることができる。

平均化手段７は一定周１ｇ！毎に送られる鋼板ｌの同一
位置における微分値ｄＬＩ／ｄｔ、をあらかじめ定めら
れた時間Ｔ毎に順次積分して平均化し、（６）式に示す
鋼板１の真の形状を示す関数ｇ　（Ｌ）を得る。この関
数ｇ　（Ｌ）を表示手段８に逐次表示することにより、
鋼板ｌの形状を表示し５歪量を得ることができる。

第４図は上記のようにして測定した変位計４４．〜４Ｊ
３の測定値Ｌ１．Ｌ２　、Ｌｓの変化と、この測定１１
．ｉＬ　１．　　Ｌｘ　、　　Ｌ−を微分手段６ａ〜６
ｃと平均化手段７で処理して得た鋼板ｌの形状変化を示
す。第４図において、（Ａ）は変位計４ｊＩで測定した
測定ｆｔｎ　Ｌ　ｌの変化特性、（Ｂ）は変位計４，２
で測定したホリ定値Ｌ２の変化特性、（Ｃ）はテーブル
ロール３の位置にある変位計４Ｊ３で測定した測定値り
、の変化特性を示す。この各測定値Ｌ　１．Ｌ２　、Ｌ
３の鋼板ｌの同一位置における傾斜を同期信号Ｓ＋　、
Ｓｔ　、Ｓｓで読み取り平均化した結果を（Ｄ）に示す
。図に示すように、（Ａ）〜（Ｃ）の変化特性には鋼板
１の上下動、揺動による影響がそのまま表われているが
、処理した後の変化特性（Ｄ）には揺動等の影響があま
り表われず安定した変化特性を得ることができた。

そして、処理して得た鋼板ｌの形状変化と５同じ鋼板１
の形状をオフラインでプロフィールメータで測定した結
果を第５図に示す。第５図において、（Ｅ）はこの実施
例によりオンラインで測定した場合を示し、（Ｆ）はオ
フラインで測定した結果を示す。図に示すように、両者
共はぼ同じ形状を得ることができ、オンラインにおいて
も精度良く鋼板ｌの形状を測定することができた。

なお、上記実施例においては、銅板１の流ね方向に沿っ
て変位計を３個設置した場合について説明したが、この
変位計の数を増すことにより、鋼板ｌの形状（歪量）を
より精度良く計測することができる。

また、上記実施例においては変位計として渦流式センサ
を使用した場合について説明したが、レーザ式センサあ
るいは接触式センサのいずれを使用しても良い。但し、
レーザ式センサの場合は鋼板からの反射状況が異なるた
めに、ある程度ノイズが混入する。また接触式センサは
走行している鋼板に常に接触しているため、耐久性に制
限がある。したがって、これらの影響を受けない渦流式
センサを使用したほうが、他のセンサを使用する場合よ
り、より安定した測定結果を得ることができる。

［発明の効果］ この発明は以上説したように、鋼板の走行方向に沿って
配列された複数個の変位計により走行中の鋼板の同一位
置における変位を測定し５鋼板の時間経過により変化す
る傾斜を求め、この傾斜を平均化することにより、走行
中の鋼板の上下運動、傾斜運動や振動の影響を除去し、
平面上に静止させた状態と同様に鋼板の歪の真の値を算
出するようにしたから、オンラインでリアルタイムに鋼
板の形状（歪量）を精度良く測定することができる。

したがって、鋼板の矯正の必要性有無を直ちに判別する
ことができ、直向率を向上させることができると共に５
歪量の小さい鋼板を安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の配置を示す斜視図、第２図
は上記実施例の補正部を示すブロック図、第３図は上記
実施例の原理説明図、第４図は上記実施例により測定し
た距離測定値と測定値から得た鋼板の形状を示す特性図
、第５図は上記実施例で得た鋼板の形状と実際の形状を
示す形状変化特性図、第６図は従来例の配置を示す斜視
図である。 ｌ・・・・鋼板、２．３・・・・テーブルローラ、４．
１〜４Ｊ３・・・・変位計、６ａ〜６Ｃ・・・・微分手
段、７・・・・平均化手段、８・・・・表示手段、９・
・・・パルスジェネレータ、ｌＯ・・・・同期手段。 代理人　弁理士　小　島　俊　部 第 図 第３図 ハ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 搬送される鋼板の同一位置の変位を、鋼板の流れ方向に
   沿って配列された複数個の変位計により順次測定し、各
   変位計の測定値を時間微分した後平均化して歪測定値を
   補正することを特徴とする鋼板の歪測定方法。