JPH0651813U

JPH0651813U - 板圧延における板クラウン測定装置

Info

Publication number: JPH0651813U
Application number: JP8744392U
Authority: JP
Inventors: 誠吉井; 和郎大森
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1994-07-15

Abstract

(57)【要約】【目的】オフセンター等が発生しても板クラウンが測定
可能な装置を目的としている。【構成】圧延機１後側の厚さ測定装置２が設置され、そ
の前側に偏差測定装置３が設置されている。厚さ測定装
置２は、従来と同様な３ヘッド型厚さ計からなる。偏差
測定装置３は、２眼式光電幅計とエッジ計３ｄとによっ
て構成されて、厚さ計による測定位置とラインセンタと
のずれ量ΔＸ及び板幅Ｗを測定する。厚さ計２及び偏差
測定装置３は、測定した値をデータ集積装置５に供給す
る。データ集積装置５は、供給された値を該演算装置６
に供給可能となっている。演算装置６は、入力した値を
もとに板クラウンを算出する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、板圧延における被圧延材の板クラウンを測定する板クラウン測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

板クラウンは、図６に示すように、板幅，板厚，圧延荷重等の違いで凹クラウンとなったり凸クラウンとなったりするので、圧延工程で被圧延材７の板クラウンを測定することは、歩留り管理，板厚精度，平坦度精度等の制御情報として重要な項目となっている。

【０００３】例えば、板クラウンが大きすぎると、基準板厚を幅方向中央部とした場合には幅方向端部で板厚が薄くなり、幅方向端部に所定の厚さを確保できない。これを防止するために厚めに圧延を実施すると歩留りが低下する。また、平坦度が良好となるようにして板厚が薄くなった場合には、板クラウン比率が一定となるように圧延を制御する必要がある。

【０００４】このような板クラウンを測定する板クラウン測定装置としては、例えば特開昭５９−１８８５０３号公報等に記載されているように、圧延機の近傍にセンサが設置されて板クラウン制御や管理のために用いられている。その装置は、図２に示すように、Ｘ線やγ線を利用した３ヘッド型厚さ計２のヘッド２ａ，２ｂ，２ｃが、ローラテーブル４の幅方向における中央部位置，両端部位置の３か所の上方にそれぞれ設置されて、その下方の３箇所の測定位置での板厚から幅方向の板厚分布を算出して板クラウンを測定している。

【０００５】即ち、図５に示すように、幅方向の板端部から所定距離（ΔＷ）だけ内側の位置の板厚Ｈｅと、中央部の板厚Ｈｃを厚さ計２で測定し、その測定値を次の式に代入して板クラウンＣｒを算出している。Ｃｒ＝Ｈｃ−Ｈｅ・・・・（１）ここで、Ｈｅの値としては、両端部の一方の板厚、若しくは両端部の板厚の平均値を使用する。

【０００６】なお、被圧延材７の板幅が変化した場合には、上記特開昭５９−１８８５０３号公報等に開示されているように、両端測定用の厚さ計２の板端用のヘッド２ｂ，２ｃを、上記板幅の変動に合わせて左右対称にシフトさせて、上記ΔＷが一定になるように制御している。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような板クラウン測定装置では、図７（ｂ）に示すように、被圧延材７にオフセンターや曲がりが発生した場合には、ΔＷの値が左右で異なり、正確な板クラウンの値を検出できなくなるという問題がある。特に、板端からの距離ΔＷが設定値より小さくなった板厚が採用されると、板端近傍のエッジドロップ部を測定してしまう恐れがあり、上記板クラウンの測定誤差が著しく大きくなってしまう。

【０００８】このとき、被圧延材７のオフセンターや曲がりを検出して、厚さ計２による板厚測定位置を、常にΔＷとなるように制御することも考えられるが、高速で走行している被圧延材７に対して追従制御させることは難しいし、装置が複雑になるという問題がある。本考案は、上記のような問題点に着目してなされたもので、オフセンター等が発生しても板クラウンが即時に測定可能な装置を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の板圧延における板クラウン測定装置は、圧延機の入側若しくは出側に設置されて、被圧延材の幅方向における中央部及び両端部位置の板厚を板厚測定装置で測定し、その測定値をもとに上記被圧延材の板クラウンを算出する板クラウン測定装置において、上記中央部の測定位置と実際のクラウン中央部とのずれ量を測定する偏差測定装置と、板厚測定装置及び偏差測定装置に接続されて、幅方向の板クラウン表面形状を２次曲線と仮定して上記板厚値とずれ量から板クラウンを演算する演算装置とを備えたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】

圧延での板クラウンは、圧延機のワークロール，バックアップロールの撓みや偏平等によって発生するが、板幅端のエッジドロップ部を除けば、該板クラウン形状（幅方向板厚プロフィール）は、２次曲線として近似することができる。これをもとに、被圧延材の中央部が、オフセンターや曲がりよって所定量だけラインセンターからずれても、そのずれ量及び上記のような２次曲線に近似することで板クラウンを求めることができる。

【００１１】例えば、図４に示すように、被圧延材がラインセンタからΔＸだけ幅方向にオフセットしたとすると、本来測定したい位置がＡ_0,Ｂ_0,Ｃ₀となり、実際に測定している位置がＡ，Ｂ，Ｃの位置になる。ここで、幅方向をＸ軸、中央部測定位置の上下方向をＹ軸とするＸーＹ座標系を仮想する。

【００１２】そして、板クラウン形状は、先に述べたように２次式で近似できるので、次の式に想定する。Ｙ＝ａＸ²＋ｂＸ＋ｃ・・・（２）このとき、Ｘ＝ΔＸで極大となるので、（ｄＹ／ｄＸ）＝２ａ・ΔＸ＋ｂ・・・（３）とおける。

【００１３】また、測定点Ａ，Ｂ，Ｃにおける測定値をそれぞれ２Ｙ_1,２Ｙ_2,２Ｙ₃として、Ｘ軸の高さを適当に設定すると、上記（２）式は、Ａ（０，Ｙ₁）、Ｂ（（Ｗ／２）−ΔＷ，Ｙ₂）、Ｃ（（−Ｗ／２）＋ΔＷ，Ｙ₃）を通る。そして、上記Ａ（０，Ｙ₁）を（２）式に代入することにより、Ｙ₁＝ｃ・・・（４）となる。

【００１４】ここで、ΔＸが大きいと、幅端部における測定点Ｂ，Ｃのうち一方は、エッジドロップ部となる恐れがあり、エッジドロップ部に位置する測定点を採用すると板クラウン形状を２次式に近似できないので、測定点Ｂ，Ｃのうち板厚が大きい値の方を採用する。例えば、Ｙ₂＞Ｙ₃の場合には、測定点Ｂの板厚を採用する。

【００１５】そしてＢ（（Ｗ／２）−ΔＷ，Ｙ₂）を（２）式に代入すると、Ｙ₂＝ａ（（Ｗ／２）−ΔＷ）²＋ｂ（（Ｗ／２）−ΔＷ）＋ｃ・・・（５）となる。そして、上記（３）式〜（５）式を解くと、求める２次式は、次のようになる。

【００１６】Ｙ＝ＤＸ²−２Ｄ・ΔＸ・Ｘ＋Ｙ₁ ・・・・（６）但し、（Ｙ₂−Ｙ₁）Ｄ＝ ───────── Ｅ²−２・ΔＸ・ＥＥ＝（Ｗ／２）−ΔＷである。

【００１７】この（６）式に、測定したい位置、即ち実際の幅方向中央部Ａ₀及び端部測定点Ｂ₀である、Ｘ＝ΔＸ，及び（（Ｗ／２）＋ΔＸ−ΔＷ）＝（Ｅ＋ΔＸ）を代入して、実際に求めたい測定位置の板厚を求めると、Ａ₀では、Ｄ・（ΔＸ）²−２Ｄ・ΔＸ・ΔＸ＋Ｙ₁＝−Ｄ・（ΔＸ）²＋Ｙ₁ Ｂ₀では、Ｄ・（Ｅ＋ΔＸ）²−２Ｄ・ΔＸ・（Ｅ＋ΔＸ）＋Ｙ₁ ＝Ｄ・（Ｅ²−（ΔＸ）²）＋Ｙ₁ となる。

【００１８】そして、この２つの測定点の板厚を（１）式に代入することにより、次のような板クラウンＣｒが算出される。Ｃｒ＝｛−Ｄ・（ΔＸ）²＋Ｙ₁｝ −｛Ｄ・（Ｅ²−（ΔＸ）²）＋Ｙ₁｝＝−Ｄ・Ｅ² （Ｙ₁−Ｙ₂）（Ｙ₁−Ｙ₂）・Ｅ＝─────────・Ｅ²＝─────────── Ｅ²−２・ΔＸ・ＥＥ−２・ΔＸ・・・・（７）また、Ｙ₂＜Ｙ₃の場合には、測定点Ｃの板厚を採用して、上記と同様に求めると、（Ｙ₁−Ｙ₃）・ＥＣｒ＝ ─────────── ・・・（８）Ｅ＋２・ΔＸとなる。

【００１９】このように、板クラウン形状を２次曲線に近似し、かつ、ΔＸを測定することで、上記（７）式及び（８）式から、被圧延材にオフセンター或いは曲がった場合でも板クラウンを測定することが可能となる。特に、本考案では、センサである厚さ計の移動を上記ΔＸの値に追従させて実施する必要がないので、送られてくる被圧延材に追従して上記板クラウンを即時に算出可能となる。

【００２０】なお、上記ΔＸ＝０，即ち被圧延材にオフセンター或いは曲がりが発生していないときには、上記（７）式及び（８）式は、（１）式と同じ式となるので問題はない。

【００２１】

【実施例】

本考案の実施例を図面に基づいて説明する。まず構成を説明すると、図１に示すように、所定の圧延機１後側のパスラインＰ上方に板厚測定装置２が設置され、その前側に偏差測定装置３が設置されている。

【００２２】上記板厚測定装置２は、従来と同様な３ヘッド型厚さ計からなり、図２に示すように、センタヘッド２ａがテーブルローラ４の幅方向中央部，即ちラインセンタ上方に配置され、他の２台の板端エッジ測定用のヘッド２ｂ，２ｃが、幅方向における板端からΔＷだけ内側位置と想定される地点の上方にそれぞれ配置されている。その２台の板端エッジ測定用のヘッド２ｂ，２ｃは、モータ２ｄや幅設定装置２ｅを作動させることによって、板幅の変化に追従してセンタヘッド２ａを中心にして左右方向へ対称に移動可能となっている。

【００２３】なお、２ｆは、上記各ヘッド２ａ，２ｂ，２ｃと上下方向に対向する線源である。また、偏差測定装置３は、図３に示すように、走査器３ａ，設定用モータ３ｂ及びエンコーダ３ｃを有する検出部と下部光源３ｅとからなる２眼式光電幅計と、エッジ計３ｄとによって構成されて、板幅の変動、オフセンター量の変動，キャンバー量等の推移を測定して、実際のセンタヘッド２ａによる測定位置Ａとラインセンタとのずれ量ΔＸ及び板幅Ｗを測定し、板幅Ｗに対応する信号を厚さ計２に供給している。

【００２４】また上記３ヘッド型厚さ計２及び偏差測定装置３は、それぞれデータ集積装置５に接続されて、それぞれ測定した値に対応した信号をデータ集積装置５に供給している。該データ集積装置５は、演算装置６に接続され、供給された値をセットにして該演算装置６に供給可能となっている。

【００２５】演算装置６は、入力した値をもとに、上記（７）式若しくは（８）式に基づく演算を実施して板クラウンを算出可能となっている。さらに、上記演算装置６は、図示しない圧延機１の制御装置等に接続されて、算出した板クラウンの値を、各装置に供給可能となっている。上記構成の板クラウン測定装置の作動は、偏差測定装置３が、搬送されてくる被圧延材７の板幅Ｗを測定すると共に、厚さ計２のセンタヘッド２ａによる測定位置と実際の板の中央部とのずれ量ΔＸを測定し、板幅Ｗに対応する信号を厚さ計２の幅設定装置２ｅに供給すると共に、該板幅Ｗ及びずれ量ΔＸに対応する信号をデータ集積装置５に供給する。

【００２６】厚さ計２は、上記偏差測定装置３から供給された板幅Ｗに追従して、２台の板端エッジ測定用のヘッド２ｂ，２ｃを左右方向へ対称に移動させることで、板端からの測定位置の距離ΔＷを一定に保持しようとすると共に、幅方向における板の中央部及び両端部の板厚をそれぞれ測定してその値に対応する信号データ集積装置５に供給する。

【００２７】データ集積装置５は、供給された，板幅Ｗ，ずれ量ΔＸ及び板厚に応じた信号をセットにして演算装置６に供給する。演算装置６は、２つの板端部の板厚のうちどちらが大きいか比較を行い、その板厚の大きい値と中央部の板厚，板幅Ｗ，ずれ量ΔＸ量，及び予め決定されている板端からの測定位置までの距離ΔＷを、選択された上記（７）式，若しくは（８）式に基づいて演算を実施し板クラウンを求める。

【００２８】続けて、該演算装置６は、上記算出した値を圧延機１の制御装置等に供給する。このように、本実施例の板クラウン測定装置を使用することによって、測定する被圧延材７にオフセンターや曲がりが発生して、実際の測定位置が目的とした設定位置からずれても、正確な板クラウンの値を測定することができる。

【００２９】

【考案の効果】

以上説明してきたように、本考案の板圧延における板クラウン測定装置を用いることで、被圧延材にオフセンターや曲がりが発生した場合でも、正確な板クラウンを測定することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る実施例の板クラウン測定装置を示
す構成図である。

【図２】厚さ計を示す概略側面図である。

【図３】本考案に係る実施例の偏差測定装置を示す構成
図である。

【図４】測定位置のずれ及び仮想するＸ−Ｙ軸を示す図
である。

【図５】板クラウンの定義を示した図である。

【図６】板クラウンの形状例を示し図である。

【図７】被圧延材がオフセンターした場合の測定位置を
示した図である。

【符号の説明】

１圧延機２厚さ計（板厚測定装置）３偏差測定装置５データ集積装置６演算装置

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】圧延機の入側若しくは出側に設置され
て、被圧延材の幅方向における中央部及び両端部位置の
板厚を板厚測定装置で測定し、その測定値をもとに上記
被圧延材の板クラウンを算出する板クラウン測定装置に
おいて、上記中央部の測定位置と実際のクラウン中央部
とのずれ量を測定する偏差測定装置と、板厚測定装置及
び偏差測定装置に接続されて、幅方向の板クラウン表面
形状を２次曲線と仮定して上記板厚値とずれ量から板ク
ラウンを演算する演算装置とを備えたことを特徴とする
板圧延における板クラウン測定装置。