JPH05237654A - ホットスカーフ溶削量測定方法およびその装置 - Google Patents

ホットスカーフ溶削量測定方法およびその装置

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JPH05237654A
JPH05237654A JP7551192A JP7551192A JPH05237654A JP H05237654 A JPH05237654 A JP H05237654A JP 7551192 A JP7551192 A JP 7551192A JP 7551192 A JP7551192 A JP 7551192A JP H05237654 A JPH05237654 A JP H05237654A
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Takeshi Mori
健 森
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ホットスカーフ溶削量を精度よく測定する手段
を提供する。 【構成】ホットスカーフマシン前後に複数のレーザー距
離計を備えた断面プロフィール測定装置を設置する。上
記レーザー距離計は、多点幅測定の2次元レーザー距離
計を使用する。これら2次元レーザー距離計により測定
された溶削前断面プロフィールと溶削後断面プロフィー
ルとの差より被溶削材の溶削量プロフィールを演算して
求める。 【効果】2次元レーザー距離計は多点を同時に測定出来
るので、移動中の被溶削材の断面プロフィールを瞬時に
精度よく測定できる。ホットスカーフマシンの溶削量制
御を精度よく行うことが可能となり、被溶削材の品質お
よび歩留を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば分塊圧延プロ
セスに設置されたホットスカーフマシンによるスカーフ
ィング時のスカーフ溶削量を非接触方式により測定する
方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】分塊圧延プロセスにおけるホットスカー
フ溶削量の定量的管理は、圧延歩留向上および鋼片表面
品質確保の上で重要である。そのため、従来よりホット
スカーフマシンによるスカーフィング時のスカーフ溶削
量を測定する方法が種々提案されている。従来の溶削量
測定方法としては、ホットスカーフマシンの前後におい
て、被溶削材の寸法を測定しその差を溶削量として求め
る方法が一般的であり、その寸法測定手段としては、接
触式と非接触式があり、前者は例えば接触式パスを用い
て断面寸法を測定する方式、後者はレーザー距離計を応
用して断面寸法を測定する方式が知られている。
【0003】上記測定方式のうち、非接触式の測定手段
として採用されているレーザー距離計による測定方法と
しては、例えば特開平2−207968号公報に開示さ
れているごとく、ホットスカーフマシンの前後に、被溶
削材の溶削前後の断面寸法を測定するレーザー距離計を
配置し、このレーザー距離計により被溶削材の上下左右
の面間での距離を測定して被溶削材の断面寸法を測定
し、その溶削前後の断面寸法から溶削量を算出する方法
が知られている。すなわち、この方法は、被溶削材の高
さ方向および幅方向の4面に対応するごとく配した4個
のレーザー距離計により被溶削材の4面の断面寸法を測
定し、そのスカーフ前後の測定値との差を求めて溶削量
を測定する方式である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のレ
ーザー距離計は、レーザービームを走査して測定する方
式の1次元レーザー距離計であるため、被測定物が移動
している場合は、測定される断面プロフィールに正確さ
が欠ける。したがって、例えば圧延工程の途中に設置さ
れたホットスカーフマシンによるスカーフィング時のス
カーフ溶削量の測定を1次元レーザー距離計により測定
する方法では、被溶削材が移動しているため測定精度が
低く、被溶削材長さ方向における被溶削材プロフィール
および溶削量プロフィールをきめ細かく測定することが
できない。このため、1次元レーザー距離計による測定
結果に基づくスカーフ溶削量の制御についても、制御精
度を得ることが困難で、製品の品質の安定化をはかるこ
とができないのが実情である。
【0005】この発明は、従来の1次元レーザー距離計
の欠点を解消するためになされたもので、1次元レーザ
ー距離計に替えて2次元レーザー距離計を導入すること
によって、被溶削材の移動中において断面プロフィール
を瞬間に測定し、被溶削材全長にわたり精度よく溶削量
を測定することが可能なホットスカーフ溶削量測定方法
および装置を提案しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の要旨は、ホッ
トスカーフマシン前後において、レーザー距離計によっ
て溶削前後の被溶削材寸法を測定しその差を溶削量とし
て求める方法において、レーザー距離計として被溶削材
の高さ方向および幅方向共に2次元レーザー距離計を用
い、または被溶削材の高さ方向は1次元レーザー距離
計、幅方向は2次元レーザー距離計とし、これらレーザ
ー距離計により測定された溶削前断面プロフィールと溶
削後断面プロフィールとの差より被溶削材の溶削量プロ
フィールを求める方法であり、また、この方法を実施す
るための装置としては、ホットスカーフマシンの前後に
レーザー距離計を配置し、該レーザー距離計により溶削
前後の被溶削材寸法を測定しその差を溶削量として求め
るホットスカーフ溶削量測定装置であって、被溶削材の
高さ方向および幅方向に2次元レーザー距離計を配した
構造、または被溶削材の高さ方向に1次元レーザー距離
計、幅方向に2次元レーザー距離計をそれぞれ配した構
造となし、各レーザー距離計の測定値より溶削前後の被
溶削の断面プロフィールを演算し、溶削前断面プロフィ
ールと溶削後断面プロフィールとの差より被溶削材の溶
削量プロフィールを求めるデータ処理装置を備えた装置
である。
【0007】
【作用】2次元レーザー距離計の測定原理は、図1に示
すごとく、レーザー照射装置2より出力されたレーザー
ビームをロッドレンズ3にて扇形状に拡散し、シリンド
リカルレンズ4にて帯状平行光線に変換して被溶削材1
表面に照射し、その乱反射光を集光レンズ5にて集光し
バンドパスフィルター6を通過させて2次元センサー7
にて受光するもので、いわゆる三角法距離計測を行う方
式である。この2次元レーザー距離計の場合は、多点を
同時に測定できる方式であることからセンサーを走査さ
せることなく定位置で瞬間に断面プロフィールを測定で
きる。よって、この発明では被溶削材の溶削量測定に2
次元レーザー距離計を採用したのである。
【0008】2次元レーザー距離計により測定された被
溶削材の断面プロフィールはデータ処理装置に入力さ
れ、溶削前後の断面プロフィールデータの差が算出され
て溶削量プロフィールが求められる。
【0009】この発明は、基本的には被溶削材の高さ方
向および幅方向の全面を2次元レーザー距離計により測
定する方法であるが、1次元レーザー距離計と組合わせ
て用いることもできる。その場合のレーザー距離計の選
択は、例えば分塊圧延後の鋼片形状を考慮して、高さ方
向(鋼片の上下面)は1次元レーザー距離計、幅方向
(左右側面)は凹形状の場合でも測定誤差を小さくする
ため2次元レーザー距離計による多点測定方式とするも
のである。
【0010】この発明によれば、2次元レーザー距離計
により瞬時に非溶削材の断面プロフィールが得られるの
で、1次元のスキャン方式と異なり高密度計測データが
得られ、例えば鋼片一本の温度分布差(スキッドマーク
有無等)や溶削酸素圧力差による溶削状況差が一目瞭然
であり、かかる情報を用いることによりホットスカーフ
マシンの溶削量制御を精度よく行うことが可能となり、
品質および歩留を向上できる。
【0011】
【実施例】図2、図3はこの発明方法を実施するための
装置構成例を示す概略図で、図2はこの発明に係る矩形
断面の鋼片の断面プロフィール測定装置の基本構成を示
す概略図、図3は同上鋼片のホットスカーフ溶削量測定
装置のシステム構成を示す概略図である。なお、ここで
は分塊圧延後の鋼片を例にとり説明する。
【0012】図2に示す鋼片の断面プロフィール測定装
置は、フレーム10に4個の2次元レーザー距離計12
−1〜12−4を鋼片11の各面に相対向して配置す
る。なお、4個のレーザー距離計は鋼片の形状を考慮し
て、高さ方向(鋼片の上下面)は1次元レーザー距離計
12−1、12−2とし、幅方向(鋼片の左右側面)は
2次元レーザー距離計12−3、12−4とすることも
可能であることはいうまでもない。13−1〜13−4
は各2次元レーザー距離計12−1〜12−4の2次元
データ距離変換ユニット、14はデータ処理装置、15
は表示装置(CRT)である。
【0013】すなわち、この断面プロフィール測定装置
は、4個の2次元レーザー距離計12−1〜12−4に
よりフレーム10の中心を貫通移動する鋼片11の上下
左右の面までの距離を測定するようにしており、その測
定された距離情報は2次元データ距離変換ユニット13
−1〜13−4を経てデータ処理装置14に入力され
る。2次元データ距離変換ユニット13−1〜13−4
では各2次元レーザー距離計の測定信号をレーザーの帯
状方向の距離値に三角法により変換するものである。デ
ータ処理装置14では2次元データ距離変換ユニット1
3−1〜13−4から得られる距離データを基に断面プ
ロフィールを表示装置15に出力するとともに、鋼片幅
が演算されるようになっている。
【0014】なお、鋼片に対する測定箇所を変更できる
ように、左右の2次元レーザー距離計12−3〜12−
4はリニアガイド、ボールネジ、サーボモータ等の組合
わせで左右同期して上下移動できる機構を有している。
また、リニアゲージにて装置本体の熱膨張を補正できる
構造となし、さらに防熱対策として遮蔽板と水冷ボック
スで全体を防熱し、距離計本体は強制空冷されるように
なっている。
【0015】図3は上記断面プロフィール測定装置をホ
ットスカーフマシンの前後に配置したホットスカーフ溶
削量測定装置のシステム構成を例示したもので、16は
ホットスカーフマシン、17−1は入側断面プロフィー
ル測定装置、17−2は出側断面プロフィール測定装
置、18−1、18−2は鋼片の断面プロフィール測定
位置を求めるためのロータリーエンコーダーである。
【0016】すなわち、まず入側断面プロフィール測定
装置17−1から溶削前鋼片の断面プロフィールがこの
側のロータリーエンコーダー18−1の鋼片位置データ
と共にデータ処理装置14に取込まれ、さらに出側断面
プロフィール測定装置17−2から溶削後鋼片の断面プ
ロフィールがこの側のロータリーエンコーダー18−2
の鋼片位置データと共にデータ処理装置14に取込まれ
る。そして、この取込まれた入側と出側の各断面プロフ
ィールデータから溶削後鋼片の各位置における鋼片幅が
計算され、当該鋼片の幅プロフィールが得られるととも
に、溶削前後鋼片の鋼片幅の差が算出されて溶削量プロ
フィールが得られる。データ処理装置14で得られた溶
削前後鋼片に対する幅プロフィールと溶削量プロフィー
ルは表示装置15に表示される。
【0017】なお、測定精度の長期安定性を確保するた
めに、校正装置を付設することも可能である。この校正
装置では、例えば測定対象物に類似した基準片のプロフ
ィール計測を実施し、このデータにより誤差を計算し補
正する。
【0018】実施例1 分塊圧延ラインのホットスカーフマシンの前後にレーザ
ー距離計を4面に配した測定装置を設置し、溶削量フィ
ードバック(オペレーターによる溶削条件変更)実施時
の溶削量バラツキ減少効果を図4に示す。図4中、
(A)は溶削量フィードバック無しの場合、(B)は溶
削量フィードバック有りの場合をそれぞれ示す。なお、
レーザー距離計としては、高さ方向(上下面)は1次元
レーザー距離計とし、幅方向(左右面)については鋼片
のキャンバーを考慮し、2次元レーザー距離計による多
点幅測定とした。本実施例における設備仕様を表1に示
す。
【0019】図4より明らかなごとく、この発明装置に
よる測定値を基に溶削条件を変更することにより、溶削
量のバラツキが小さくなり圧延歩留が向上した。
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の効果】以上説明したごとく、この発明によれ
ば、非溶削材の寸法測定手段に2次元レーザー距離計を
導入したことにより瞬時に非溶削材の断面プロフィール
が得られるので、1次元のスキャン方式と異なり高精度
で溶削量を測定することができ、ホットスカーフ溶削量
の定量的管理が可能となることによりホットスカーフマ
シンの溶削量制御を精度よく行うことが可能となり、品
質の安定化と歩留の向上に多大な効果を奏するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明における2次元レーザー距離計の測定
原理を示す概略図である。
【図2】この発明方法を実施するための鋼片の断面プロ
フィール測定装置の基本構成例を示す概略図である。
【図3】同上鋼片のホットスカーフ溶削量測定装置のシ
ステム構成例を示す概略図である。
【図4】この発明の実施例における溶削量バラツキ減少
効果を示したもので、(A)は溶削量フィードバック実
施無しの場合、(B)は溶削量フィードバック実施有り
の場合をそれぞれ示す図である。
【符号の説明】
1 被溶削材 2 レーザー照射装置 3 ロッドレンズ 4 シリンドリカルレンズ 5 集光レンズ 6 バンドパスフィルター 7 2次元センサー 10 フレーム 11 鋼片 12−1〜12−4 2次元レーザー距離計 13−1〜13−4 2次元データ距離変換ユニット 14 データ処理装置 15 表示装置 16 ホットスカーフマシン 17−1 入側断面プロフィール測定装置 17−2 出側断面プロフィール測定装置 18−1、18−2 ロータリーエンコーダー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホットスカーフマシン前後において、レ
    ーザー距離計によって溶削前後の被溶削材寸法を測定し
    その差を溶削量として求める方法であって、レーザー距
    離計として被溶削材の高さ方向および幅方向共に2次元
    レーザー距離計を用い、または被溶削材の高さ方向は1
    次元レーザー距離計、幅方向は2次元レーザー距離計を
    用い、これらレーザー距離計により測定された溶削前断
    面プロフィールと溶削後断面プロフィールとの差より被
    溶削材の溶削量プロフィールを求めることを特徴とする
    ホットスカーフ溶削量測定方法。
  2. 【請求項2】 ホットスカーフマシンの前後にレーザー
    距離計を配置し、該レーザー距離計により溶削前後の被
    溶削材寸法を測定しその差を溶削量として求めるホット
    スカーフ溶削量測定装置であって、被溶削材の高さ方向
    および幅方向に2次元レーザー距離計を配した構造、ま
    たは被溶削材の高さ方向に1次元レーザー距離計、幅方
    向に2次元レーザー距離計をそれぞれ配した構造とな
    し、各レーザー距離計の測定値より溶削前後の被溶削の
    断面プロフィールを演算し、溶削前断面プロフィールと
    溶削後断面プロフィールとの差より被溶削材の溶削量プ
    ロフィールを求めるデータ処理装置を備えたことを特徴
    とするホットスカーフ溶削量測定装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013107127A (ja) * 2011-11-24 2013-06-06 Kobe Steel Ltd 溶削異常検出装置および溶削異常検出方法
JP2019163974A (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 Jfeスチール株式会社 距離計測装置
KR20210147252A (ko) * 2020-05-28 2021-12-07 현대제철 주식회사 슬라브 측면 결함 방지 장치 및 방법

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