JPH0690003B2 - 走間厚み計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、冷間圧延機、連続検査機などに設けられ、
走行中における板の厚さを連続的に測定する走間厚み計
に係り、特に前記板が傾いていたり、波打っていたり、
また前記板の温度が常温となっていたり、前記板に当接
する測定子の取り付け誤差があったりした場合などにお
いても、測定誤差が生じないようにした走間厚み計に関
する。

冷間圧延機、連続検査機などに設けられ、これら冷間圧
延機、連続検査機によって処理される板の厚み測定を行
うものの一つであるローラ形走間厚み計は、板に２つの
ゲージローラを上下に当接させ、この板の厚みに対応し
て決まるこれらゲージローラの軸間隔の大きさを差動ト
ランスなどのトランスジューサによって電気信号に変換
し、これをメータで表示したり、前記冷間圧延機などを
制御するための板厚測定値を出力したりするように構成
されている。

ところでこのようなローラ形走間厚み計におけるゲージ
ローラは、第１図に示すようにこのローラ形走間厚み計
を設置した時の状態によりその位置が決まるものである
から、板１がその走行方向（長さ方向）に波打っている
場合には、測定ヘッド６内にあるゲージローラ2,3の中
心軸を結ぶ線４とこれらゲージローラ2,3に当接してい
る部分の板１の垂線５とがずれて、板厚が一定である場
合にもその測定値が変動し、正確な測定ができなくなっ
たり、さらに第２図に示すように板１が幅方向に傾いた
時にも、同様に板１の垂線5aとゲージローラ2,3の中心
を結ぶ線4aとがずれ、測定誤差が発生する。

また、この種のローラ形走間厚み計が設けられることが
多い冷間圧延機においては、この冷間圧延機から送り出
される板１の温度が100℃以上になっていることがあ
り、この板１の熱がローラ形走間厚み計６のゲージロー
ラ2,3などの測定ヘッド側を熱膨張させて測定誤差を発
生させたり、外気の温度変化によってその測定値にドリ
フトが生じたりすることがあった。

また従来のローラ形走間厚み計は、人手によってその測
定ヘツド６を板１の端部にセットするものが多く、この
作業の自動化が強く望まれていた。板１の走行時には、
この板１が幅方向に蛇行することがあり、この場合でも
測定ヘッド６を常に前記セット位置に位置でき、板１の
端部から外れないようにする必要がある。

さらにゲージローラ2,3は各々その回転軸7,8に対して偏
心しないように設けられることが望ましいが、現実には
この偏心を完全に除くことは難しく、板１の走行にした
がってこれらのゲージローラ2,3が回転した時に、この
偏心に起因して回転軸7,8の相対位置が変化し、この相
対位置を検出してゲージローラ2,3が当接している板１
の厚さを測定している測定部側で測定誤差が発生してし
まう問題があった。

この発明は上記の事情に鑑み、第１の発明においては被
測定物である板の温度が常温より高い場合に、この板の
厚さを測定する測定ヘッドの温度を高めてこの測定ヘッ
ドと板との間の温度格差を小さくして測定ヘッドへの温
度影響を少くしその測定誤差を減少させることができる
走間厚み計を提供することを目的としている。

また第２の発明においてはゲージローラの偏心に起因す
る測定誤差を取り除いてその測定精度を向上させること
ができる走間厚み計を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の走間厚み計は、走行
する板状部材を挟むように相対向して回転可能に配置さ
れた一対のゲージローラ2,3と、一方のゲージローラに
対して他方のゲージローラが謡動自在となるように前記
一対のゲージローラをそれぞれ軸支する支持部材と、該
支持部材の変位に基づいて両ゲージローラの軸間隔量を
測定する軸間隔量測定手段とを備えた測定ヘッドにより
前記板状部材の厚みを測定する走間厚み計において、 第１の発明では、前記測定ヘッドに設けられ、該測定ヘ
ッドを加熱するためのヒータ151,152,153と、 前記測定ヘッドの温度を検出するための温度センサ150
と、 該温度センサの出力温度値と、予め設定された前記板状
部材の温度値とを比較し、前記測定ヘッドの温度が該設
定された温度にるように前記ヒータを加熱する温度制御
手段160とを備えたことを特徴としている。

また、第２の発明では、前記ゲージローラの回転数を検
出するための回転数検出手段254と、 予め複数の設定値を有し、該設定値と前記回転数検出手
段の出力信号とを比較して前記ゲージローラの回転数に
対応した設定値信号を出力する回転数判別手段255と、 前記軸間隔量測定手段の後段に設けられ、前記複数の設
定値信号に対応してそれぞれ複数かつ所定範囲の低域通
過周波数を切換自在であり、前記軸間隔量測定手段の測
定信号を、前記回転数判別手段の設定値信号に対応して
切換えられた低域通過周波数で濾過することにより、前
記ゲージローラの偏心に起因する周波数成分を除去する
ためのフィルタ手段253とを備えたことを特徴としてい
る。

以下この発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第３図はこの発明に適用される走間厚み計の一実施例を
示す一部裁断側面図、第４図は同実施例の一部裁断平面
図、また第５図は同実施例の正面図、第６図は第５図の
G-G線における断面図である。

第３図において、10は圧延機、連続検査機（図示略）な
どの近傍に設けられる支持部であり、この支持部10の前
端側には接続部11を介して板状部材（以下、板と略称す
る）の厚みを測定する測定ヘッド12が設けられている。
以下これら支持部10、接続部11、測定ヘッド12を順次詳
細に説明する。

まず、支持部10は前後に移動自在に構成された台座（図
示略）に垂設される円筒形の支柱13と、この支柱13に上
下動自在に外挿される横断面略Ｔ字形の支持ブロック14
と、この支持ブロック14の後端側に設けられ、この支持
ブロック14を前記支柱13に固定するボルト15と、この支
持ブロック14の上端側に形成されるバネ軸固定ブロック
16と、このバネ軸固定ブロック16に前記支柱13と平行に
ネジ込まれるテンションネジ棒17,18（第４図参照）
と、このテンションネジ棒17,18を各々上下させるナッ
ト19,20と、このテンションネジ棒17,18の下端に各々そ
の一端が固定されるコイルバネ21,22と、第４図に示す
ように前記支持ブロック14の前端側両部にその凹部23,2
4が各々固定される直線運動ガイド機構であるLMガイド2
5,26とから構成されるものであり、このLMガイド25,26
の凸部27,28側は接続部11のスライドブロック30に固定
され、かつ前記コイルバネ21,22の他端側は第３図に示
す如くこのスライドブロック30の下端側に形成されたフ
ック31,32に固定されている。

したがって、スライドブロック30に加わる荷重（自重を
含む）が変わればこれに応じてこの荷重と前記コイルバ
ネ21（22）の張力とがつり合う位置までこのスライドブ
ロック30が上下して停止し、またナット19,20を調整し
てテンションネジ棒17,18を上下させた時にも同様にス
ライドブロック30に加わる荷重とコイルバネ21（22）の
張力とがつり合った位置でスライドブロック30が停止す
る。

また、前記接続部11は上述した前記スライドブロック3
0、前記LMガイド25,26の凸部27,28、フック31,32と、こ
のスライドブロック30の中央下端側に前後方向に貫通す
るように形成される孔33と、この孔33に嵌入される球面
軸受け機構である球面軸受け部34と、この球面軸受け部
34の軸受けブロック35側の前端側下部に設けられる第１
のストッパ36と、前記スライドブロック30の前面上端側
に形成された突部37の前面に設けられる第２のストッパ
38と、前記スライドブロック30の両側部上端にネジ39,4
0およびネジ41,42（第４図参照）によって各々取付けら
れるバネ軸固定ブロック43,44と、これらバネ軸固定ブ
ロック43,44に各々取付けられるテンションネジ軸45,46
と、これらテンションネジ棒45,46の突出長さを調整す
るためのナット47,48と、前記テンションネジ棒45,46の
下端にその一端が各々固定されるコイルバネ49,50とを
有して構成されるものであり、コイルバネ49,50の他端
は前記測定ヘッド12の側部下端にあるバネ掛軸63,64に
各々固定され、また前記球面軸受け部34の軸受けブロッ
ク35内には球面軸受け固定ネジ51が嵌入されている。

球面軸受け固定ネジ51は軸受け52と、この軸受け52によ
って支持される球面軸53とを有するものであり、この球
面軸53の前端は前記測定ヘッド12の回転支点軸54に固定
されている。さらに、第４図に示すようにこのスライド
ブロック30の両側部には各々前方に延びるプロテクタバ
ー55,56が設けられ、かつこれらプロテクタバー55,56の
前記測定ヘッド12と対向する面の前端には各々第3,第４
のストッパ57,58が設けられている。

このように、この接続部11は球面軸受け部34によって測
定ヘッド12を支持しているので、前記球面軸受け52を中
心にして前記測定ヘッド12に下向きあるいは上向き曲げ
モーメントが加えられた時には、この曲げモーメントと
前記測定ヘッド12の自重によって生じる曲げモーメント
とを加算した値がコイルバネ49,50によって生じる曲げ
モーメントの値と一致するまで測定ヘッド12が上方ある
いは下方に傾けられ、また測定ヘッド12に回転支点軸54
を軸とする偶力が加えられれば、測定ヘッド12がこの回
転支点軸54を中心として回転し、コイルバネ49,50の張
力差によって生じる偶力と測定ヘッド12に加えられた偶
力とが互いに打ち消し合う位置（角度）でこの測定ヘッ
ド12が停止する。

なおこの場合、この測定ヘッド12の上下方向における傾
き角の上限は第1,第２のストッパ36,38によって制限さ
れ、同様に回転支点軸54を軸とする測定ヘッド12の回転
角は第3,第４のストッパ57,58によって制限され、かつ
これら第3,第４のストッパ57,58により測定ヘッド12が
横方向に首を振らないようになっている。

また、前記測定ヘッド12はその後端に前記回転支点軸54
が固定されるヘッド支持ブロック60と、このヘッド支持
ブロック60の側部に固定され、かつその前端側に板を通
すための板挿通口61が形成された横断面コ字状のプロテ
クタ62（第４図参照）と、このプロテクタ62の後端側上
部に設けられるシリンダ取付け板65とを有するものであ
り、このシリンダ取付板65にはシリンダ取付け突起66が
形成され、かつこのシリンダ取付け突起66には第１のシ
リンダ67が軸支されこの第１のシリンダ67によって後述
する上側のガイドローラ88,89が上下されるように構成
されている。

以下このシリンダ67からガイドローラ88,89までの駆動
系を第６図に示す一部裁断側面図（この側面図は第５図
に示すG-G線にそってその一部を裁断した時の図であ
る）にしたがって詳述する。まず、第１のシリンダ67は
測定ヘッド12に板をセットする時にその駆動軸68を突出
させるものであり、この駆動軸68の先端には横方向に延
びる軸69（第５図参照）が軸支され、かつこの軸69の両
端にはこの軸69に対して垂直な方向に延びるＬ字形のク
ランク部70,71が形成されている。

クランク部70,71は各々その折曲部分に軸72,73を有する
ものであり、これらの軸72,73は各々前記プロテクタ62
の前端側上部に設けられた支点ブロック74,75に回動自
在に軸支され、かつこれらクランク部70,71の各先端側
に取り付けられたコロ76,77には縦断面コ字状の係合部
材78,79の凹部が回動自在に嵌合している。係合部材78,
79は第５図に示すようにその下端側にスライドバー80,8
1が設けられたものであり、これらスライドバー80,81の
下端にはガイドローラ取付け板82,83が設けられてい
る。

ガイドローラ取付け板82,83は各々前後方向に長く形成
されるとともに、その両端が下方に曲げられたものであ
り、これらガイドローラ取付け板82,83の上面には各々
前記スライドバー80,81と同様に各々に対応する案内ブ
ロック120,121に摺動自在に挿通されるガイドバー84,8
5、ガイドバー86,87が設けられ、かつその下端側には前
後方向に長いガイドローラ88,89が設けられている。こ
こで、ガイドローラ88,89は各々その下方のガイドロー
ラ90,91と対向するように配置されるものであり、これ
らのガイドローラ88〜91により前記プロテクタ62に形成
された板挿通口61を介して挿通される板が一定の力で挟
持される。

したがって、この板がその長さ方向（第５図に示す矢印
A,B方向）に対して傾いていれば、これらのガイドロー
ラ88,90,89,91を介して測定ヘッド12に前記回転支軸54
を中心とする偶力が働いてこの測定ヘッド12が矢印Ｃ方
向（あるいはＤ方向）に回動し、またこの板がその幅方
向に対して傾いていれば、これらのガイドローラ88,90,
89,91を介して測定ヘッド12の前端側に前記球面軸受け
部34を中心とする曲げモーメントが働らいてこの測定ヘ
ッド12が上向き（あるいは下向き）に首を振り、さらに
この板が上下すれば、これに応じて測定ヘッド12が前記
LMガイド25,26に沿って上下し、板が傾いた場合および
この板が上下した場合においてもこの板に対して測定ヘ
ッド12の位置が常時一定に保たれる。

一方、前記ヘッド支持ブロック60の前端側には第３図に
示すように平行リンク機構93を介して測定ヘッド本体94
が設けられている。測定ヘッド本体94は下側のゲージロ
ーラ95が取付けられるアーム96と、上側のゲージローラ
97が取付けられる揺動アーム98と、前記アーム96に対し
て揺動アーム98を揺動させる時の支点となる軸99と、前
記アーム96に対する前記揺動アーム98の変位量を検出す
る差動トランス100と、前記揺動アーム98の前端側部に
設けられるリフター板101とを有するものであり、この
測定ヘッド本体94の上方に配置される第２のシリンダ10
2を付勢し、その駆動軸103の突出量を小さくすれば、こ
れに応じてモータ取付け板104の側部に軸支されている
Ｌ形板105が矢印Ｅ方向に回動して前記リフター板101に
当接し、このリフター板101および前記揺動アーム98、
上側のゲージローラ97を上方に持ち上げる。

さらに、前記モータ取付け板104の後端上部には第３図
〜第５図に示すように第３のシリンダ106の駆動軸107の
一端がピン接合されている。第３のシリンダ106は通常
時はその駆動軸107を収縮させて、前記モータ取付け板1
04を軸108を中心にしてその前端側を上方に位置させる
ものであり、このシリンダ106がその駆動軸107を突出さ
せれば、前記モータ取付け板104が下方側に回動しこの
モータ取付け板104に取り付けられているモータ109の軸
端にあるゴムローラ110が前記上側のゲージローラ97に
当接する。

すなわちここでは、前記第２のシリンダ102を付勢し、
ゲージローラ97,95を互いに当接させた状態において第
３のシリンダ106によってゴムローラ110を上側のゲージ
ローラ97に当接させ、この後モータ109を付勢すれば、
このモータ109の回転に応じてゲージローラ95,97が回転
し、これらゲージローラ95,97の偏心量が差動トランス1
00で検出されるようになっている。なお、上述した測定
ヘッド本体94はこの測定ヘッド本体94と前記ヘッド支持
ブロック60との間に設けられるコイルバネ111,112によ
って上方に常時付勢され、かつこの測定ヘッド本体94の
移動量はヘッド支持ブロック60の前端側上部に設けられ
た第５のストッパ113によって規制されている。

このようにこの走間厚み計においては、ゲージローラ9
5,97によってその厚みが測定される板の両側をガイドロ
ーラ88,90およびガイドローラ89,91によって挟持するよ
うにし、かつこれらゲージローラ95,97およびガイドロ
ーラ88〜91が設けられている測定ヘッド12と前記支持部
13との間にLMガイド25,26、球面軸受け部34を設けたの
で、測定ヘッド12に挿通される板がその長さ方向あるい
は幅方向に対して傾いている場合にはこの傾きに応じて
測定ヘッド12を傾けることができ、ゲージローラ95,97
を前記板に対して常に垂直に位置させることができると
ともに、この板が上下した場合には、これに応じて測定
ヘッド12を上下させることができ、ゲージローラ95,97
の両方を板に常時当接させることができる。

また上述した説明においては、ローラ形走間厚み計を例
にとってこの発明による走間厚み計を説明したが、この
発明による走間厚み計は、これに限らず刃形ダイヤモン
ド測定子を用いる走間厚み計など他の厚み計にも適用す
ることができる。

第７図は、第１発明による走間厚み計の一実施例を示す
一部裁断側面図であり、第８図は同実施例の一部裁断平
面図であり、第９図は同実施例の正面図である。なおこ
れらの図において上述した第３図ないし第６図に示す各
部と対応する部分には同一の符号が付してある。

これら第７図ないし第９図に示す走間厚み計が第３図な
いし第６図に示すものと異なる点は、第７図に示すよう
に測定ヘッド本体94の側部に温度センサ（例えば、半導
体温度センサ、白金抵抗体、サーミスタなどのセンサ）
150を設けて該測定ヘッド本体94の温度を検出し、この
検出結果に基づいて第９図に示すように測定ヘッド本体
94の下方に設けられたヒータ151および第８図に示すよ
うに該測定ヘッド本体94の側方に設けられるヒータ152,
153を制御して該測定ヘッド本体94の温度を制御し得る
ように構成したことである。以下この相異点をさらに説
明する。

まず、この種の走間厚み計の測定ヘッド本体94において
は、圧延板を測定ヘッド本体94に挿通させるための開口
部154があるため、外気の侵入による測定ヘッド本体94
の温度変化を受けないで均一な温度が保てるように測定
ヘッド本体94にカバー149を被せ、温度センサ150の設置
場所、ヒータ151,152,153の容量およびこれらヒータ151
〜153の設置場所を決定しなければならない。また、こ
の走間厚み計に挿通される圧延板の圧延加工熱やこの圧
延板の挿通によって生じる測定ヘッド本体94の温度分布
も考慮に入れて上述した温度センサ150、ヒータ151,15
2,153の設置場所およびこれらヒータ151〜153の容量を
決定しなければならない。

さらに上述した各条件は、測定ヘッド本体94の形状、質
量、材質などによって各々異なるため、これらの各条件
を総合的に考慮して温度センサ150、ヒータ151,152,153
の仕様を決定することが必要である。そこでこの実施例
においてはこれらの各条件を総合的に判断し、これら温
度センサ150、ヒータ151〜153の各特性を設定してい
る。すなわち、温度センサ150は外気の影響を受けにく
く、測定ヘッド本体94の温度分布格差の影響を受けにく
く、さらに差動トランス100の温度を検出しやすい位
置、つまり第７図に示すように測定ヘッド本体94の側部
に取り付けられている。またヒータ151は第９図に示す
ように測定ヘッド本体94の下方の基板155上に取り付け
られるとともに、大きな発熱量を確保し得るように大き
なワット数に設定されている。

これにより、このヒータ151と測定ヘッド本体94との間
にある空気層156を介して該測定ヘッド本体94を間接的
に、かつ強く熱することができる。またヒータ152は、
第８図に示すように測定ヘッド本体94の左側にあるプロ
テクタ左側板62aの内面に形成された凹部157に設けられ
るものであり、このヒータ152の発熱によって前記温度
センサ150が測定ヘッド本体94の温度より高くならない
ように小さなワット数のものが用いられている。

そしてこの場合、ヒータ152とプロテクタ左側板62aとの
間にはグラスウールなどの断面材158が設けられ、この
部分の温度が急激に変化しないようになっている。また
ヒータ153は前記測定ヘッド94の右側にあるプロテクタ
右側板62bの内面に形成された凹部159に設けられるもの
であり、そのワット数は前記測定ヘッド本体94の下方に
設けられるヒータ151より小さく、かつ該測定ヘッド本
体94の左側に設けられるヒータ152より大きく設定され
ている。

このようにこの実施例においては、測定ヘッド本体94の
側面に温度センサ150を配置するとともに、この測定ヘ
ッド本94の下部に容量の大きなヒータ151を配置し、該
測定ヘッド本体94の側部に容量の小さなヒータ152,153
を配置しているので、測定ヘッド本体94の温度を的確に
検出することができるとともに、該測定ヘッド本体94を
その周囲から間接的に、かつ均一に熱することができ、
その恒温性を確保することができその温度ドリフト特性
を向上させることができる。

次に第10図に示す回路図、第11図（イ）に示すヒータの
オン／オフ波形図、第11図（ロ）に示す温度制御図を参
照しながらこの実施例の動作を具体的に説明する。

第10図に示すように、前記温度センサ150の出力は測定
ヘッド本体94の外に設けられている温度制御手段である
制御回路160に供給される。制御回路160は前記測定ヘッ
ド本体94の温度を設定するための温度設定ユニット161
と、この温度設定ユニット161によって設定されている
第1,第２の設定温度T₁,T₂（第11図（ロ）参照）と前記
温度センサ150によって検出された測定温度とを比較す
るとともに、この比較結果に応じたヒータ駆動信号S1を
出力する温度制御ユニット162と、この温度制御ユニッ
ト162によってオン／オフ駆動される有接点式あるいは
無接点式のスイッチ163とを有するものであり、このス
イッチ163が閉状態になった時に電源端子164,165に印加
されている交流電圧AC（あるいは直流電圧DC）が制御ユ
ニット160を介して測定ヘッド12内に設けられている前
記ヒータ151,152,153に供給される。

そしてこの場合、前記温度制御ユニット162は第11図
（イ），（ロ）に示すように温度センサ150の出力（測
定温度）S2の値が温度設定ユニット161で設定されてい
る温度T₁になるまでヒータ駆動信号S1を“1"状態（２値
論理レベルの“1"状態）にしてヒータ151〜153を時刻t₀
〜t₁の間、連続して発熱させ、この後前記測定温度S2の
値が前記温度設定ユニット161での設定温度T₂と等しく
なる時刻t₂まで“1"状態の方が“0"状態より長くなるよ
うなデューティ比で前記ヒータ151〜153をオン／オフ駆
動して間欠発熱させる。

次いで、前記温度制御ユニット162は前記設定温度T₂か
ら所定幅内に前記測定温度が入るようなデューティ比、
例えばこの実施例のように温度T₂付近においてヒータ15
1〜153によって測定ヘッド本体94に与えられる熱の量と
この測定ヘッド本体94から放熱される熱量とが最適にな
るように設定されている場合にはデューティ比1:1で前
記ヒータ151〜153をオン／オフ駆動する。

このようにこの実施例によれば、温度設定ユニット161
で設定温度T₁,T₂を設定するだけで測定ヘッド本体94の
温度を最適温度にすることができるので、その温度ドリ
フト特性を向上させてその測定精度を向上させることが
できる。しかもこの場合、測定ヘッド本体94の温度が温
度T₁になるまでの間はヒータ151〜153を連続して発熱さ
せるようにしているので、前記測定ヘッド本体94が規定
温度になるまでに要する時間を短くすることができる。
また、前記測定ヘッド本体94の温度が温度T₁を越え、か
つ温度T₂と等しくなるまでの間はヒータ151〜153をオン
／オフ駆動してヒータ151〜153の発熱量を減少させるよ
うにしているので、測定ヘッド本体94の温度が温度T₂を
飛び越えてしまうようなオーバーシュート状態になるの
を防止することができる。

また、これらのヒータ151〜153によって測定ヘッド本体
94の温度を温度T₂にした後に、測定ヘッド本体94のゲー
ジローラ95,97から差動トランス100までの間のオフセッ
ト量を測定し、この測定結果に応じて圧延板の厚さを検
出した時の値を修正すれば、測定精度をより向上させる
ことができる。

また上述した実施例においては、温度設定ユニット161
によって測定ヘッド本体94の温度を設定するとしたが、
第10図に示すように測定ヘッド12内に圧延板の温度を測
定する温度検出センサ167を設け、この温度検出センサ1
67の出力に応じて測定ヘッド本体94の温度を制御するよ
うにしても良い。

この場合、温度制御ユニット162は前記温度検出センサ1
67が示す温度と温度センサ150が示す温度とが等しくな
るように、またはこれらの温度が所望の関係、例えば制
御を安定させるために、温度検出センサ167の示す温度
が予め設定されている温度を越えている場合にはこれら
の温度が前記温度検出センサ167の示す温度に応じた温
度差を持つようにヒータ151〜153を一括または個々に制
御する。なおこの時のヒータ制御は電圧のオン／オフや
電圧の値を変えることによって行なわれる。

またこの実施例はこの第１発明をローラ形の走間厚み計
に適用したものであるが、これを他の走間厚み計、例え
ばダイヤモンド測定子を持つものにも適用することがで
きる。

第12図（イ）はこの発明による走間厚み計の他の実施例
を示す一部裁断側面図、第12図（ロ）は同実施例の平面
図、第13図は同実施例の一部裁断平面図、第14図は同実
施例の回路例を示すブロック図、第15図はこのブロック
図を説明するためのタイムチャートである。

これらの図に示す走間厚み計が第３図ないし第６図に示
すものと異なる点は支柱13を前後に移動自在にするとと
もに、この支柱が前方あるいは後方の所望位置まで移動
された時にこれを検出して該走間厚み計の各部およびこ
の走間厚み計と電気的に接続された圧延機などを制御す
るように構成したことである。以下この点についてさら
に説明する。

まず、この走間厚み計は第12図に示すようにその支柱13
の下端がスライド板200の上面に固定されたものであ
り、このスライド板200が前後動自在に嵌入されている
スライド基台201に沿って前後に移動し得るようになっ
ている。スライド基台201はその中央部に前後方向に長
い長穴202が形成された長板203と、この長板203の前記
長穴202の両側に設けられ前記スライド板200の両側を摺
動自在に保持するガイド板204,205とを有するものであ
り、前記長板203の下面前端および中央に設けられたＬ
形部材206,207にはシリンダ208が取り付けられている。
これらスライド板200、スライド基台201、シリンダ208
により移動機構が構成される。

シリンダ208はその駆動軸209の先端に接続金具210が取
り付けられたものであり、この接続金具210には垂板211
が固定されている。垂板211はその上端がネジ212によっ
て前記スライド板200の後端に固定されたものであり、
前記シリンダ208が駆動軸209をせり出せば、これに応じ
て前記接続金具210、垂板211、スライド板200およびこ
のスライド板200に接続された測定ヘッド12が後方に移
動し、ドブ200aが長板203の後方に設けられたリミット
スイッチ213-aのレバー214-aを押す。

これにより、前記シリンダ208がその動作を停止するこ
とにより測定ヘッド12は最後方に位置し保守をし易くす
る。またこの状態でシリンダ208の駆動軸209を縮めさせ
れば、これに応じて上述した場合と同様にして測定ヘッ
ド12が前方へ移動し、ドブ200bが適切な場所に設けられ
たリミットスイッチ213-bのレバー214-bを押せば前記シ
リンダ208がその動作を一旦停止し、測定ヘッド12が待
機状態になる。更にシリンダ208の駆動軸209を縮めさせ
れば第13図に示すようにこの測定ヘッド12の右側部に設
けられた板端検出器220が圧延板の端部を検出し、この
時前記シリンダ208がその動作を停止する。

板端検出器220は前記測定ヘッド12のプロテクタ右側板6
2bの外面に設けられた検出器支持台221の長穴222にネジ
223,224およびこれらのネジ223,224に各々挿通されるワ
ッシャ225,226によってその位置を可変し得るように取
り付けられたものであり、位置P₁,P₂に設けられた位置
検出手段である板端検出機構230,231によって圧延板の
端部を検出する。

板端検出機構230,231は第14図に示すように各々圧縮空
気を吐出するノズル230a,231aとこれらのノズル230a,23
1aから吹き出される圧縮空気を受ける受口230b,231bと
を有するものであり、ノズル230a,231aから吹き出され
る圧縮空気は各々対応する空気流路234,235を通って各
受口230b,231bおよびこれらの各受口230b,231bに各々接
続された各パイプ236,237を介して圧力センサ238に供給
される。

圧力センサ238は、前記各パイプ236,237を介して供給さ
れる空気の圧力値を対応する圧力信号S10,S11に変換す
るものであり、これらの圧力信号S10,S11を測定ヘッド
位置制御手段である制御回路239に供給する。

制御回路239はマイクロプロセッサあるいはデイスクリ
ート素子によって構成されるものであり、前記圧力信号
S10,S11の値から前記空気流路234,235が圧延板240で遮
ぎられたか否かを判別するとともに、この判別結果に応
じてタイマ241を動作させ、この動作結果および前記リ
ミットスイッチ213-b、ゲージローラ97が測定位置まで
下げられた時にこれを検出するゲージローラ閉検出器24
2、前記ゲージローラ97が上方の所定位置まで持ち上げ
られた時にこれを検出するゲージローラ開検出器243の
出力に基づいて制御信号S15,S17を出力して前記シリン
ダ208、第1,第２のシリンダ67,102を制御するととも
に、測定可能状態を示す状態判別信号S19を出力して外
部の圧延機（図示略）などを制御する。

以下第15図に示すタイムチャートを参照しながらこの実
施例の動作をさらに説明する。

いま例えば時刻t₀で測定ヘッド12が中間の待機位置にあ
るとすれば、これに対応してリミットスイッチ213-bが
閉じてスイッチ閉状態を示す信号S12（第15図（ハ）参
照）を出力するとともに、この時にはゲージローラ97が
下方に下げられているからゲージローラ閉検出器242が
ゲージローラ閉を示す信号S13（同図（ニ）参照）を出
力し、またこの場合ノズル230a,231aから圧縮空気が吹
き出されているから圧力センサ238は圧力有りを示す圧
力信号S10,S11（同図（イ），（ロ）参照）を出力す
る。

次に、この状態で図示せぬ操作手段から測定ヘッド前進
信号を出力させれば、この時刻t₁で制御回路239がシリ
ンダ208に正方向駆動を示す制御信号S15（同図（ヘ）参
照）を出力する。またこの動作と平行して制御回路239
はガイドローラ開を示す制御信号S18（同図（チ）参
照）、ゲージローラ開を示す制御信号S17（同図（ト）
参照）を出力して第1,第２のシリンダ67,102を動作させ
てガイドローラ88,89、ゲージローラ97を上方に持ち上
げ、ゲージローラ開検出器243がゲージローラ開を示す
信号S14（同図（ホ）参照）を出力した時に、この動作
を停止する。

この後測定ヘッド12が圧延板240の位置まで移動してこ
の圧延板240がノズル230aと受口230bとの間の空気流路2
34を遮断して圧力信号S10の示す値が零になった時に、
制御回路239はこの時刻t₂でタイマ241に信号S20（同図
（ヌ）参照）を供給してこれを動作させ、このタイマ24
1が予め設定されている時刻T₁後に信号S21（同図（ル）
参照）を出力した時（時刻t₃）に、停止を示す制御信号
S15を出力してシリンダ208を停止させる。

そしてこの場合、タイマ241が信号S20を供給されてから
信号S21を出力するまでの時間T₁は測定ヘッド12が位置P
₁,P₂間の距離の半分（距離l/2）を進むのに要する時間
と一致するように設定されているから圧延板240の端部2
40aが２つの板端位置検出機構230,231の中間位置に来た
時に測定ヘッド12の移動が停止する。

次いで、制御回路239はガイドローラ閉を示す制御信号S
18、ゲージローラ閉を示す制御信号S17を順次出力して
ガイドローラ88,89、ゲージローラ97を下方に下げてガ
イドローラ88〜91によって圧延板240が挟持された時に
ガイドローラ88,89の下降動作を停止させた後、ゲージ
ローラ閉検出器242がゲージローラ閉を示す信号S13を出
力した時刻t₄でゲージローラ97の下降を停止させる制御
信号S17を出力してゲージローラ95,97を停止させ、これ
らを厚み測定可能状態にする。次いで、制御回路239は
測定可能なことを示す状態判別信号S19を出力して圧延
機などがゲージローラ95,97の測定結果を受け取り得る
ようにする。

これにより、圧延機などの各装置はゲージローラ95,97
が圧延機240に完全に当接してその測定結果が安定した
後の厚み測定信号のみによって圧延機のローラ圧などを
制御する。なおゲージローラ97、ガイドローラ88,89の
開閉は同時に行なってもよく、開検出器243、閉検出器2
42はそれぞれタイマーを使用して代行させてもよい。

なおタイムチャートには示していないが、操作手段から
後退信号が出力されれば、制御回路239は、まず状態判
別信号S19の出力を停止させ、この後ゲージローラ97を
上方に持ち上げるとともにガイドローラ88,89を上方に
持ち上げる。

次いで、制御回路239はシリンダ208を逆方向に駆動しリ
ミットスイッチ213-bが閉状態になった時に、該シリン
ダ208を停止させるとともにガイドローラ88,89およびゲ
ージローラ97を下方に付勢してこれらが所定の位置にな
った時に全ての動作を終了する。また上述した厚み測定
動作中において、走行している圧延板240が蛇行しその
端部240aが位置P₂までずれて圧延板240が両方の空気流
路234,235を遮ぎると、圧力センサ238がすでに出力して
いる信号S10に加えてパイプ237からの空気圧が低下した
ことを示す信号S11（第15図（ヘ）参照）を制御回路239
に供給する。

これにより制御回路239はシリンダ208に負方向駆動を示
す制御信号S15を供給して測定ヘッド12を後退させると
ともに、タイマ241に信号S20を供給して、このタイマ24
1が信号S21を出力した時に前記シリンダ208を停止させ
て測定ヘッド12の後退を停止させる。但し、前進、後退
の速度が違うときはタイマーを２個使用するようにして
もよい。

また圧延板240の端部240aが位置P₁までずれてこの圧延
板240が空気流路234,235の両方を遮ぎらなくなった場合
も同様に、制御回路239がシリンダ208を正方向に駆動し
て、前記端部240aが位置P₁,P₂の中間にくるように測定
ヘッド12の位置を変える。したがって圧延板240が蛇行
してもその端部240aは常に位置P₁,P₂の中間に位置す
る。

またこれまでの説明においては、操作手段から後退信号
が出力された時のみ測定ヘッド12が後退するものとした
が、圧延が終了した時および圧延板240が切れての張力
がなくなった時にも測定ヘッド12が後退する。したがっ
てこれらの場合にも、ゲージローラ95,97が閉じた状態
（互いに当接した状態）で、これらゲージローラ95,97
の間およびガイドローラ89,91の間、ガイドローラ88,90
の間に圧延板240が挿通されるのを停止することがで
き、これらの破損を防止することができる。

このようにこの実施例においては、測定ヘッド12の前進
後退に伴う各部の制御を自動的に行えるようにしたの
で、測定ヘッド12のセット時間およびリセット時間を短
縮することができるととに、人手によって行う時に生じ
る操作ミスをなくすことができ、その信頼性を高めるこ
とができる。

第16図は、第２発明による走間厚み計の一実施例を示す
回路図、第17図は同実施例を説明するための特性図、第
18図は同実施例を説明するための波形図である。

これらの図に示す走間厚み計は圧延板240の厚さを検出
するゲージローラ95,97の少なくともいずれか一方がそ
の対応する回転軸250,251に対して偏心していた時に生
じる測定誤差をなくすようにしたものである。以下この
実施例をさらに詳述する。

第16図において、厚み検出器252はゲージローラ95,97の
各回転軸250,251の間隔に基づいて圧延板240の厚みを検
出する厚み検出器であり、この検出結果は厚み測定信号
S30としてフィルタ手段であるフィルタ回路253に供給さ
れる。フィルタ回路253は端子253a,253b間に接続されて
いるコンデンサの容量によってその通過帯域が変化する
アクティブ型のローパスフィルタを有して構成されるも
のであり、前記厚み測定信号S30からの通過帯域にある
信号成分のみを通過させて、これを補正済厚み測定信号
S31として出力する。

また、回転数検出手段としての回転数検出器254は前記
ゲージローラ95,97の回転数を検出してこれを直流電圧
に変換するタコメータジェネレータなどの回転数検出器
であり、この回転数検出器254は前記直流電圧を回転数
検出信号S32として回転数判別手段である回転数弁別回
路255に供給する。回転数弁別回路255はコンパレータ25
6〜259を有するものであり、前記回転数検出信号S32の
値Vfと予め設定されている設定値V₁,V₂,V₃,V₄（ただ
し、V₁＜V₂＜V₃＜V₄）とを比較するとともに、この比較
結果に応じてV₁＞Vfならば信号S33,S34,S35,S36を出力
せず、V₁＜Vf＜V₂ならば信号S33を出力し、またV₂＜Vf
＜V₃ならば信号S33,S34を出力し、V₃＜Vf＜V₄ならば信
号S33,S34,S35を出力し、V₄＜Vfならば信号S33,S34,S3
5,S36を出力してエンコーダ260に供給する。

エンコーダ260は前記回転数弁別回路255の出力のうち最
も高い設定値に対応した信号を選択するものであり、こ
の選択した信号に対応したスイッチ261〜265のいずれか
一つを閉状態にする。すなわち、前記回転数弁別回路25
5から信号S33,S34,S35,S36のすべてが出力されなければ
エンコーダ260がスイッチ261のみを閉状態にし、また、
信号S33のみが出力されれば、エンコーダ260がスイッチ
262のみを閉状態にし、また信号S33,S34が出力されれば
エンコーダ260がスイッチ263のみを閉状態にする。

同様に、信号S33,S34,S35が出力された時（または信号S
33〜S36全てが出力された時）には、これに対応してエ
ンコーダ260がスイッチ264のみ（またはスイッチ265の
み）を閉状態にする。したがって前記ゲージローラ95,9
7の回転速度が上昇して回転数検出信号S32の値Vfが大き
くなれば、これに応じてスイッチ261〜265が１つだけ順
次閉状態になり、これらの各スイッチ261〜265に対応し
たその値が互いに異なるコンデンサ255〜259のいずれか
が前記フィルタ回路253の端子253a,253b間に接続され、
このフィルタ回路253のカットオフ周波数特性が第17図
に示すように特性（イ）側から特性（ホ）側順次切り換
わる。

このようにこの実施例においては、ゲージローラ95,97
の回転数が高くなれば、これに応じてフィルタ回路253
のカットオフ周波数が高い方に順次切り換るようにした
ので、ゲージローラ95,97が各々その回転軸250,251に対
して偏心している場合に生じる厚み測定信号S30中の偏
心成分、例えば前記ゲージローラ95,97がfg回転／分の
速度で回転している場合には第18図（イ）に示す周波数
成分（偏心成分）がフィルタ回路253で除かれるから同
図（ロ）に示す厚み測定信号S30をフィルタ回路253に供
給すれば、このフィルタ回路253からゲージローラ95,97
の偏心成分が除かれた厚み成分のみが補正済厚み測定信
号S31（同図（ハ）参照）として出力される。

したがってこの補正済厚み測定信号S31を圧延板機など
にフィードフォアード及びフィードバックしてこれをAG
C（自動板厚制御）にかければ、この圧延機によって圧
延される板の厚さを精度良く制御することができる。

以上説明したように第１の発明による走間厚み計は、圧
延板などの板厚を測定する測定ヘッドの温度を検出し、
この検出結果に基づいて該測定ヘッドの囲りに設けられ
たヒータを発熱させて該測定ヘッドの温度を一定に保つ
ようにしたので、前記板状部材の温度が常温より高い場
合でもこの板状部材の温度と測定ヘッドの温度との間の
温度格差を減少させることができるとともに、外気の影
響などによる温度ドリフト等を減少させることができ、
その測定精度を向上させることができる。

また第２の発明による走間厚み計は、板状部材の厚みを
検出するゲージローラの回転数を検出し、この回転数に
応じて該ゲージローラによって得られた厚み測定信号の
低域通過周波数帯域を切り換える構成としたので、ゲー
ジローラの偏心成分をカットするようにしたので、ゲー
ジローラがその回転軸に対して偏心していた場合にもこ
の偏心に起因して生じた厚み測定信号中の偏心成分を除
いて前記ゲージローラが当接している板状部材の厚みを
正確に測定することができ、その測定精度を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はローラ形走間厚み計において板がその長さ方向
に波打っている時の測定誤差を説明するための図、第２
図はこのローラ形走間厚み計において板がその幅方向に
傾いた時の測定誤差を説明するための図、第３図はこの
発明による走間厚み計の一実施例を示す一部裁断側面
図、第４図は同実施例の一部裁断平面図、第５図は同実
施例の一部裁断正面図、第６図は第５図に示すG-G線に
沿って測定ヘッド12の前端側を裁断した時における実施
例の側面図、第７図は第１発明による走間厚み計の一実
施例を示す一部裁断側面図、第８図は同実施例の一部裁
断平面図、第９図は同実施例の一部裁断正面図、第10図
は同実施例の回路構成例を示すブロック図、第11図
（イ）は該ブロック図を説明するための波形図、第11図
（ロ）は該ブロック図を説明するための温度制御図、第
12図（イ）は他の実施例による走間厚み計の一実施例を
示す一部裁断側面図、第12図（ロ）は同実施例の平面
図、第13図は同実施例の一部裁断平面図、第14図は同実
施例の回路構成例を示すブロック図、第15図は第14図に
示すブロック図を説明するためのタイムチャート、第16
図は第２発明による走間厚み計の一実施例を示す回路
図、第17図は同実施例を説明するための特性図、第18図
は同実施例を説明するための波形図である。 10……支持部、12……測定ヘッド、25,26……LMガイド
（直線運動ガイド機構）、34……球面軸受け部（球面軸
受け機構）、60……ヘッド支持ブロック、62……プロテ
クタ、88〜91……ガイドローラ、95,97……ゲージロー
ラ、150……温度センサ、151〜153……ヒータ、160……
制御回路（温度制御手段）、200……スライド板（移動
機構）、201……スライド基台（移動機構）、208……シ
リンダ（移動機構）、213……リミットスイッチ、220…
…板端検出器、230,231……板端検出機構（位置検出手
段）、239……制御回路（測定ヘッド位置制御手段）、2
52……厚み検出器、253……フィルタ回路（フィルタ手
段）、254……回転数検出器（回転数検出手段）、255…
…回転数弁別回路（回転数判別手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 洋之 東京都新宿区西新宿２丁目１番１号 日本 金属工業株式会社内 (72)発明者 愛知 征四郎 東京都新宿区西新宿２丁目１番１号 日本 金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−110903（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−44306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−122305（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−24812（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−125940（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−8252（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−120911（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭31−13461（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行する板状部材を挟むように相対向して
   回転可能に配置された一対のゲージローラ（2,3）と、
   一方のゲージローラに対して他方のゲージローラが揺動
   自在となるように前記一対のゲージローラをそれぞれ軸
   支する支持部材と、該支持部材の変位に基づいて両ゲー
   ジローラの軸間隔量を測定する軸間隔量測定手段とを備
   えた測定ヘッドにより前記板状部材の厚みを測定する走
   間厚み計において、 前記測定ヘッドに設けられ、該測定ヘッドを加熱するた
   めのヒータ（151,152,153）と、 前記測定ヘッドの温度を検出するための温度センサ（15
   0）と、 該温度センサの出力温度値と、予め設定された前記板状
   部材の温度値とを比較し、前記測定ヘッドの温度が該設
   定された温度になるように前記ヒータを加熱する温度制
   御手段（160）とを備えたことを特徴とする走間厚み
   計。
2. 【請求項２】走行する板状部材を挟むように相対向して
   回転可能に配置された一対のゲージローラ（2,3）と、
   一方のゲージローラに対して他方のゲージローラが揺動
   自在となるように前記一対のゲージローラをそれぞれ軸
   支する支持部材と、該支持部材の変位に基づいて両ゲー
   ジローラの軸間隔量を測定する軸間隔量測定手段とを備
   えた測定ヘッドにより前記板状部材の厚みを測定する走
   間厚み計において、 前記ゲージローラの回転数を検出するための回転数検出
   手段（254）と、予め複数の設定値を有し、該設定値と
   前記回転数検出手段の出力信号とを比較して前記ゲージ
   ローラの回転数に対応した設定値信号を出力する回転数
   判別手段（255）と、 前記軸間隔測定手段の後段に設けられ、前記複数の設定
   値信号に対応してそれぞれ複数かつ所定範囲の低域通過
   周波数を切換自在であり、前記軸間隔量測定手段の測定
   信号を、前記回転数判別手段の設定値信号に対応して切
   換えられた低域通過周波数で濾過することにより、前記
   ゲージローラの偏心に起因する周波数成分を除去するた
   めのフィルタ手段（253）とを備えたことを特徴とする
   走間厚み計。