JPH0642950A - 熱間圧延板の形状測定装置 - Google Patents

熱間圧延板の形状測定装置

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JPH0642950A
JPH0642950A JP4198392A JP19839292A JPH0642950A JP H0642950 A JPH0642950 A JP H0642950A JP 4198392 A JP4198392 A JP 4198392A JP 19839292 A JP19839292 A JP 19839292A JP H0642950 A JPH0642950 A JP H0642950A
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JP
Japan
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shape
roller
metal plate
looper
divided
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Pending
Application number
JP4198392A
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English (en)
Inventor
Naoki Nakada
直樹 中田
Kunio Isobe
邦夫 磯邉
Yukio Yarita
征雄 鑓田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPH0642950A publication Critical patent/JPH0642950A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/02Methods 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱間圧延板の形状測定装置を提供する。 【構成】 熱間仕上スタンド間に板幅方向に少なくとも
3分割されたルーパローラ2を圧延される金属板1に接
触するようにそれぞれフレーム材3で支持して配設し、
該分割ルーパローラ2に接触して金属板1の搬送速度と
同期する回転速度に駆動モータ17によって回転される駆
動ローラ15を配設し、かつ分割ルーパローラ2を支持す
るフレーム材3の下面にそれぞれロードセル10を設けた
ことにより、金属板表面にスリップ疵をつけることな
く、よい精度で金属板内部の張力分布を検出して形状を
測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属板の熱間圧延ライ
ンに用いられる熱間圧延板の形状測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、たとえば鋼板などの金属板の熱間
圧延において良好な形状を作り込むことは、圧延製品の
高寸法精度化を図ることとともに重要な要素である。ま
た、この形状を良好にすることは、次工程での精整過程
を省略するなどの製造コスト削減にも有効である。
【0003】ところで、たとえば熱間圧延の現状での形
状の判定は目視に依存されている場合が多いが、たとえ
ば特開昭60− 82804号公報や特開平2−240504号公報に
開示されているようなレーザの反射原理などを用いた非
接触式のセンサが開発され、これを仕上スタンド出側に
設置して形状を測定する方法が試みられている。また接
触式のセンサとしては、仕上スタンド間でルーパを板幅
方向に分割し、張力をかけた時に鋼板が各分割ルーパロ
ーラを押し付けるときの力を測り、圧延方向の伸び率差
に起因して鋼板内部に働く張力分布を求め、形状を算出
する装置が公知である。
【0004】一方、冷間圧延では、タンデム圧延機出側
に設置された接触式の形状測定装置が用いられている。
この方式は、鋼板と接触する1本の測定ローラの外殻の
みを板幅方向に分割し、その内側にたとえばロードセル
などの張力検出器を設置し、鋼板が測定ローラ各部を押
し付ける力を測り形状を算出するもの(たとえば、特開
昭64− 69902号公報参照)であり、前述の熱間圧延にお
ける接触式の形状測定と同じ原理が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術において、レーザの反射原理などを用いた非
接触式のセンサの場合は、鋼板等の金属板内で圧延方向
伸び率差に起因する内部応力が部分的に過大となり座屈
を起こすことによって形状不良が顕在化して初めて形状
が測定可能となる。そのため、張力をかけた状態で形状
不良が顕在化しない鋼板、つまり形状不良の小さい鋼板
については感知することができない。その上、ストリッ
プクーラントの水などが外乱となるため、測定誤差が大
きくて十分な精度が得られないという欠点があった。
【0006】一方、分割ルーパローラによる接触式の形
状測定装置では、圧延方向伸び率差に起因して鋼板内部
に働く張力分布を精度よく測定し、形状を算出すること
が可能であるが、鋼板の形状が大きく乱れると鋼板とロ
ーラとの接触不良によってローラが回転しない場合が生
じ、そのため鋼板表面にスリップ疵が発生して品質が悪
化するという問題があった。
【0007】また、冷間圧延で用いられているようなロ
ードセルを内蔵した形状測定装置を熱間圧延機の仕上ス
タンド間に用いようとする場合は、測定ローラが鋼板と
長時間接触することになるため、その内部のロードセル
が熱的影響によって劣化し、張力検出精度が悪化すると
いう問題があった。本発明は、上記のような従来技術の
有する課題を解決すべくしてなされたものであって、接
触式を熱間圧延機の仕上スタンド間に設けても熱的影響
を受けず、かつ圧延方向伸び率差に起因して鋼板内部に
働く張力分布を正確に検出することの可能な熱間圧延板
の形状測定装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属板の熱間
圧延工程で圧延材の幅方向の張力分布から板形状を測定
する装置において、熱間仕上スタンド間に、板幅方向に
少なくとも3分割されたルーパローラを圧延材に接触す
るようにフレーム材でそれぞれ支持して配設し、該分割
ルーパローラに接触して圧延材の搬送速度と同期する回
転速度に回転される駆動ローラを配設し、かつ前記分割
ルーパローラを支持するフレーム材の下面にそれぞれ張
力検出装置を設けたことを特徴とする熱間圧延板の形状
測定装置である。
【0009】なお、前記分割ルーパローラに圧延材の搬
送速度と同期する回転速度に回転するように駆動モータ
を直結するようにしてもよい。
【0010】
【作 用】本発明の形状測定装置によれば、分割ルーパ
ローラに作用する力をフレーム材を介してロードセルに
よってそれぞれ検出するようにしたので、ロードセルは
金属板によって加熱される分割ルーパローラと直接接触
することがなく、常によい検出精度で金属板内部の張力
分布を検出することができる。また、分割ルーパローラ
を単独であるいは駆動ローラを用いて金属板の搬送速度
に同期させて回転させるようにしたので、分割ルーパロ
ーラと金属板の間でスリップを起こすことがなく、金属
板表面を疵つけることがない。
【0011】これによって、張力をかけた状態で形状不
良が顕在化しない金属板であっても、張力を開放したと
きの形状の測定が可能である。したがって、非接触式の
形状測定装置よりも形状の測定可能領域が広く、またレ
ーザ方式などの非接触式とは異なってストリップクーラ
ントの水などによる外乱を受けることがないから、精度
のよい形状測定が可能である。
【0012】ここで、本発明の測定原理について説明す
ると、図6に示すように、矢示F方向に搬送される張力
を付加された板厚h、幅ΔWなる金属板1が板幅方向に
分割された分割ルーパローラ2を押し付けるときの鉛直
成分の力をFi とすると、金属板1の各測定点での単位
断面積当たりの内部張力σi は下記式(1) を用いて表す
ことができる。
【0013】 σi =Fi /ΔW・h(cos θ1 +cos θ2 ) ──────── (1) ここで、θ1 は入側での金属板1とのなす角、θ2 は出
側での金属板1とのなす角である。この(1) 式で求めら
れた内部張力σi のうちで、最も低い張力を基準σmin
として、各測定点での張力差Δσi を下記式(2) で求め
る。
【0014】 Δσi =σi −σmin ──────── (2) このΔσi と金属板1の弾性係数Eとから、下記式(3)
を用いて金属板1の圧延方向伸び率差Δεi を算出し、
その形状を表すことができる。 Δεi =Δσi /E ──────── (3) なお、ルーパローラを板幅方向に少なくとも3分割する
理由は、金属板1の中央部とその両端部の3ヶ所におい
てそれぞれ押し付け力Fi を検出することによって、中
央部と端部との伸び率差から耳伸び,腹伸びなどの形状
不良を、また両端部の伸び率差から片耳伸びなどの形状
不良をそれぞれ検知することができるからである。
【0015】本発明を用いて、金属板の内部張力分布が
板幅方向で均一になるように、つまり伸び率が板幅方向
で一定となるように、その上流スタンドにおいて片圧下
力やベンダ力を操作し、圧延ロール間ギャップを調整す
ることによって、形状の良好な金属板を製造することが
できる。
【0016】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して詳しく説明する。図1は本発明の実施例を示す側面
図であり、図2はその平面図である。図に示すように、
鋼板1は接触する分割ルーパローラ2に対し、幅ΔW1
〜ΔW5 の5つの区間に分割して考えることができる。
分割ルーパローラ2はそれぞれフレーム材3によって軸
支される。これらのフレーム材3は、架台4に固定され
た支持部材5に取付けられる共通軸6によって傾動自在
に軸支されるアーム7と位置調整ねじ8を介してそれぞ
れ支持される。なお、架台4はシリンダ9によって昇降
自在とされる。
【0017】一方、フレーム材3の下部と架台4との間
には、分割ルーパローラ2に作用する荷重を検出するロ
ードセル10が高さ調整ねじ11を介して装着され、その検
出信号は回線12を介して張力演算器13に入力される。こ
れによって、鋼板1が分割ルーパローラ2を押し付ける
押し付け力Fを演算することができる。なお、高さ調整
ねじ11によって鋼板1と分割ルーパローラ2との接触面
の高さを板幅方向にそろえるように調節することができ
る。
【0018】また、架台4の上に取付けられた軸受14に
は、分割ルーパローラ2全部と接触する駆動ローラ15が
軸支される。この駆動ローラ15は回転速度演算装置16で
制御される駆動モータ17によって、鋼板1の搬送速度に
同期するように駆動される。なお、分割ルーパローラ2
と駆動ローラ15との接触は、前記した位置調整ねじ8に
よって調整することができる。
【0019】そこで、分割ルーパローラ2を鋼板1の通
板時あるいは非圧延時はパスラインの下方に待機させて
おき、通板後定常圧延が開始された時点で、シリンダ9
を操作することにより架台4を上昇させて鋼板1と接触
させる。そのときの架台4の高さ位置は図示しない位置
検出器などを用いて測定することによって、鋼板1と分
割ルーパローラ2との入出側の接触角θ1 ,θ2 を測定
することができ、さらにロードセル10を介して張力演算
器13によって各分割ルーパローラ2への押し付け力Fi
を求めることができるから、前出(1) 〜(3) 式を用いて
鋼板1の圧延方向伸び率差Δεi を求め、その形状を判
定することができる。
【0020】このように構成した本発明の形状測定装置
を、熱間圧延の7スタンド仕上圧延機の6,7スタンド
間に設置して形状を測定した結果を表1に示した。ここ
で、比較のために、分割ルーパローラ2を回転する駆動
ローラ15を用いない場合を比較例とし、また非接触式の
従来例を従来例1、ロードセルを内蔵した測定ローラを
用いた接触式の従来例を従来例2として同表に併せて示
した。
【0021】
【表1】
【0022】なお、この表において鋼板の形状不良の程
度は、急峻度0.8 %および 2.0%の板の場合を示してい
るが、これらは第6スタンドでの鋼板の出側板厚が2.0
mmであって、耳伸びで急峻度0.8 %と耳伸びで急峻度2.
0 %の鋼板の形状をそれぞれ測定し得たかどうかを評価
したものである。この急峻度λは図3に示すように、山
部の高さをHとし谷間の距離Lとしたとき、下記式(4)
で定義されるものである。
【0023】 λ=H/L ──────── (4) 表1から明らかなように、本発明例の場合は、鋼板に張
力をかけた時に形状が顕在化しない急峻度が0.8 %とい
うわずかな形状不良の鋼板であっても測定し得ることが
わかる。このことは、圧延方向伸び率差に起因して鋼板
内部に働く応力の分布を測定することができることを示
している。すなわち、図4に示すように、本発明の形状
測定装置で測定した鋼板内部の応力分布から換算した形
状(伸び率差分布;●で表示)は、張力を解放して切り
出した後に測定した実形状(○で表示)と非常によく対
応がとれている。
【0024】また、分割ルーパローラ2を用いた比較例
においてスリップ疵が発生しているのに対し、本発明例
において発生しなかったのは、分割ルーパローラ2はす
べて高さ調整ねじ11を介して、鋼板との接触位置を調整
するとともに、位置調整ねじ8を用いて駆動ローラ15の
回転力を正確に伝達させるようにしたことによるものと
判断してよい。
【0025】なお、上記実施例の形状測定装置におい
て、分割ルーパローラ2を5分割として説明したが、本
発明はこれに限るものではなく、製造する鋼板1の幅寸
法に応じてルーパローラの分割数を変えてもよいが、た
だし前述した理由により下限は3個であることが必要で
ある。また、分割ルーパローラ2は駆動ローラ15で回転
駆動するとして説明したが、図5に示すように、分割ル
ーパローラ2同士を伸縮自在な連結軸18で連結し、かつ
分割ルーパローラ2全体を駆動する駆動軸19に駆動モー
タ20を結合して、この駆動モータ20を回転速度演算装置
16からの鋼板1の搬送速度と同期する回転制御信号で制
御するようにしてもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、接
触式の形状測定装置を用いて鋼板等の金属板の形状不良
を広い範囲で検出するようにしたので、常によい検出精
度で金属板内部の張力分布を検出することができる。ま
た、分割ルーパローラを単独であるいは駆動ローラを用
いて金属板の搬送速度に同期させて回転させるようにし
たので、分割ルーパローラと金属板の間でスリップを起
こすことがなく、金属板表面を疵つけることがなく、製
品の品質向上に寄与する。
【0027】さらに、本発明の形状検出装置の測定結果
に基づいて、上流側の圧延スタンドの片圧下力やベンダ
ー力を操作することによって、常に良好な形状の金属板
を製造することが実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す側面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】急峻度λの説明図である。
【図4】鋼板の幅方向での伸び率差の測定値を示す特性
図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す側面図である。
【図6】本発明の測定原理を説明する斜視図である。
【符号の説明】
1 鋼板(金属板) 2 分割ルーパローラ 3 フレーム材 4 架台 8 位置調整ねじ 9 シリンダ 10 ロードセル(張力検出装置) 11 高さ調整ねじ 13 張力演算器 15 駆動ローラ 16 回転速度演算装置 17,20 駆動モータ 18 連結軸 19 駆動軸

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属板の熱間圧延工程で圧延材の幅方
    向の張力分布から板形状を測定する装置において、熱間
    仕上スタンド間に、板幅方向に少なくとも3分割された
    ルーパローラを圧延材に接触するようにフレーム材でそ
    れぞれ支持して配設し、該分割ルーパローラに接触して
    圧延材の搬送速度と同期する回転速度に回転される駆動
    ローラを配設し、かつ前記分割ルーパローラを支持する
    フレーム材の下面にそれぞれ張力検出装置を設けたこと
    を特徴とする熱間圧延板の形状測定装置。
  2. 【請求項2】 前記分割ルーパローラに圧延材の搬送
    速度と同期する回転速度に回転するように駆動モータを
    直結することを特徴とする請求項1記載の熱間圧延板の
    形状測定装置。
JP4198392A 1992-07-24 1992-07-24 熱間圧延板の形状測定装置 Pending JPH0642950A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0803299A1 (en) * 1996-04-23 1997-10-29 DANIELI & C. OFFICINE MECCANICHE S.p.A. Method to guide the strip between the stands in a rolling mill finishing train and relative device
KR20030053706A (ko) * 2001-12-22 2003-07-02 재단법인 포항산업과학연구원 7분할형 루퍼에서 검출된 장력 프로파일을 이용한소재형상 인식방법
KR100423925B1 (ko) * 1999-12-23 2004-03-22 주식회사 포스코 열간 사상압연 스탠드간 폭방향 형상계수 결정방법
JP2014514168A (ja) * 2011-06-29 2014-06-19 ヒュンダイ スチール カンパニー 素材形状測定装置

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US9459085B2 (en) 2011-06-29 2016-10-04 Hyundai Steel Company Apparatus for measuring the shape of a material

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