JPH0727518A - 形鋼のオンライン形状測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フランジの傾斜やウェブの湾曲等の影響を受け
ることなく、形鋼の形状・寸法を正確に測定することが
できる形鋼の形状測定装置を提供する。 【構成】Ｈ形鋼等の被圧延材１７の左右半部を個別に覆
うようにコ字状の支持枠２４Ｌ，２４Ｒを左右方向に移
動可能に配設し、これら支持枠の垂直杆部２７の中央部
にフランジ外面にその幅方向のスリットレーザ光を照射
してその距離を測定する２次元レーザ距離計３１を配置
すると共に、水平杆部２８Ｕ，２８Ｌの端面にフランジ
上下面、フランジ内面、ウェブ上下面に対して搬送方向
と直交する方向に所定角度を以てスリットレーザ光を照
射してその距離を測定する２次元レーザ距離計３２Ｕ，
３２Ｌを配置し、各レーザ距離計で検出した距離データ
を演算処理装置で演算処理することにより、被圧延材１
７の断面形状データを得ると共に、この断面形状データ
から所定の測定項目の寸法データを算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｈ形鋼、、Ｉ形鋼、溝
鋼等の左右一対のフランジとこれらフランジ間を連結す
るウェブとからなる形鋼を圧延する圧延ラインにおい
て、各圧延過程における圧延部材形状をオンラインで測
定する形鋼のオンライン形状測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の形鋼のオンライン形状測定装置と
しては、例えば特開昭４９−５３５４号公報（以下、第
１従来例と称す）、特開昭５０−４６３５６号公報（以
下、第２従来例と称す）、特開平４−１５７３０４号公
報（以下、第３従来例と称す）及び本出願人等が先に提
案した特開平４−２４９７１０号公報（以下、第４従来
例と称す）に記載されているものがある。

【０００３】第１従来例には、形鋼にレーザビーム走査
光を照射して、形鋼上の輝線及び輝線切れ長さを受光側
回転鏡で走査する走査時間を測定して形鋼の寸法を算出
するようにした形鋼の断面プロフィル測定装置が開示さ
れている。第２従来例には、帯状の照射光をＨ形鋼に照
射し、その照射部分のプロフィルを撮影機で撮影し、撮
影機で撮影した照射部分の長さを測定することにより、
Ｈ形鋼のフランジ部とウェブ部の相対位置比率を測定す
るようにした光切断法によるＨ形鋼の寸法測定法が開示
されている。

【０００４】第３従来例には、Ｈ形鋼をそのフランジ幅
方向に挟んで、フランジ及びウェブに面して、それぞれ
２次元距離計の対と、１次元距離計の対とを対向配置
し、２次元距離計で夫々相対するフランジまでの垂直距
離を測定すると共に、１次元距離計により、夫々相対す
るウェブまでの垂直距離を測定することにより、ウェブ
の偏り、フランジ幅及びウェブ厚さを同時に算出するよ
うにしたＨ形鋼の寸法測定方法が開示されている。

【０００５】第４従来例には、圧延パスラインを含む鉛
直面と交わる向きにオンライン位置から操作側のオフラ
イン位置までの間にわたって直線的な進退移動可能に台
車を架設し、この台車に垂直な昇降移動可能に方形取付
枠を装着保持し、この方形取付枠の内側で、互いに向か
い合って他に対し少なくとも一方の、他方に対する接近
・離隔移動可能に、一対の馬蹄形保持枠を方形取付枠に
付設してなり、両馬蹄形保持枠の互いに向き合う基部内
側面並びに各馬蹄形保持枠の互いに向かい合う脚部上面
と脚部下面とに夫々レーザ距離計を装備した圧延オンラ
インでの熱間寸法測定装置が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１従来例にあっては、Ｈ形鋼のフランジ及びウェブの水
平面と直行してレーザビーム走査光を照射して、その輝
線等の走査時間からフランジ及びウェブの水平方向の寸
法を測定するだけであり、フランジとウェブとの相対角
度やフランジ上面とウェブ上面との距離等の垂直方向の
寸法は測定できないという未解決の課題がある。

【０００７】また、上記第２従来例にあっては、Ｈ形鋼
の帯状の照射光で照射された部分のプロフィルを撮影機
で撮影し、その撮影画像から照射部分の長さを測定する
ことにより、フランジ面とウェブ面の相対位置比率を測
定するようにしているだけで、フランジ及びウェブの寸
法を正確に測定することはできないという未解決の課題
がある。

【０００８】さらに、上記第３従来例にあっては、２次
元距離計で基準線に対するフランジの上端面及び下端面
における厚み方向の各点の垂直距離を測定すると共に、
１次元距離計でウェブ上面及び下面までの距離を測定し
ているので、フランジ中心に対するウェブの偏り、フラ
ンジ幅、ウェブ厚みを同時に測定することができるが、
フランジとウェブとの間の傾角が９０度よりずれている
場合には、各部の寸法を正確に測定できなくなるという
未解決の課題がある。

【０００９】さらにまた、上記第４従来例にあっては、
馬蹄形保持枠のフランジ側面に対向する位置とフランジ
上端面及び下端面に対向する位置との夫々にレーザ距離
計を配置することにより、オンラインでウェブ高さ、操
作側及び駆動側の各フランジ幅及びウェブのセンター偏
りと、その計測位置におけるウェブ厚み等を測定するこ
とができるものであるが、ウェブが湾曲していたり、フ
ランジが傾斜している場合には、正確な形状判断を行う
ことができないという未解決の課題がある。

【００１０】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、フランジの傾斜や
ウェブの湾曲等の影響を受けることなく、形鋼の形状・
寸法を正確に測定することができる形鋼の形状測定装置
を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る形鋼の形状測定装置は、左右一対の
フランジとこれらフランジ間を連結するウェブとからな
る形鋼を圧延する圧延ラインにおける各圧延過程の形状
をオンラインで測定する形鋼のオンライン形状測定装置
において、前記各圧延過程の被圧延材の幅方向左右半部
を個別に覆うように配設した一対の支持枠と、該一対の
支持枠における前記被圧延材の各フランジ及びウェブの
各表面を個別に又は複数の連接面に亘って所定角度を以
てレーザ光を投射して前記左右半部の全表面を走査可能
な位置に配置した複数の２次元レーザ距離計と、これら
複数の２次元レーザ距離計で計測した表面形状データに
基づいてフランジ及びウェブの断面形状を計測する断面
形状計測手段とを備えたことを特徴としている。

【００１２】また、請求項２に係る形鋼の形状測定装置
は、左右一対のフランジとこれらフランジ間を連結する
ウェブとからなる形鋼を圧延する圧延ラインにおける各
圧延過程の形状をオンラインで測定する形鋼のオンライ
ン形状測定装置において、前記各圧延過程の被圧延材の
幅方向左右半部を個別に覆うように配設した一対の支持
枠と、該一対の支持枠における前記被圧延材の各フラン
ジ及びウェブの各表面を個別に又は複数の連接面に亘っ
て所定角度を以てレーザ光を投射して前記左右半部の全
表面を走査可能な位置に配置した複数の２次元レーザ距
離計と、これら複数の２次元レーザ距離計で計測した表
面形状データに基づいてフランジ及びウェブの断面形状
を計測する断面形状計測手段と、該断面形状計測手段の
断面形状データに基づいて所定測定項目の寸法を算出す
る寸法算出手段とを備えたことを特徴としている。

【００１３】さらに、請求項３に係る形鋼の形状測定装
置は、請求項１又は２の形鋼の形状測定装置において、
前記支持枠が形鋼のフランジと対向する垂直杆部と、そ
の両端からウェブと平行に延長する一対の水平杆部とか
らコ字状に形成され、垂直杆部にフランジ幅方向にレー
ザ光を照射する２次元レーザ距離計が配置され、一対の
水平杆部の先端側にフランジ端面、フランジ及びウェブ
連接面の各面に対して所定角度をもってレーザ光を照射
する２次元レーザ距離計が配設されていることを特徴と
している。

【００１４】

【作用】請求項１に係る形鋼の形状測定装置において
は、被圧延材の左右半部を個別に覆うように配設した支
持枠に、複数の２次元レーザ距離計を被圧延材の全表面
形状を測定可能な位置に配置したので、各２次元レーザ
距離計から被圧延材の各表面の傾きを含む全ての位置座
標を表す断面形状データを正確に得ることができ、これ
ら２次元レーザ距離計の断面形状データに基づいて断面
形状計測手段で形鋼の各面の位置座標を表す断面形状デ
ータを作成する。

【００１５】また、請求項２に係る形鋼の形状測定装置
においては、上記断面形状計測手段で作成した被圧延材
の各面の位置座標を表す断面形状データに基づいて、寸
法算出手段で各部に変形があるときにはこれを補正して
フランジ及びウェブの各部の寸法を正確に算出する。さ
らに、請求項３に係る形鋼の形状測定装置においては、
垂直杆部に配置された２次元レーザ距離計でフランジ側
面の垂直方向の位置座標データを測定し、水平杆部に配
置した２次元レーザ距離計でフランジ上下端面、フラン
ジ内面、ウェブ上下面に亘る連接面の位置座標データを
測定することができ、３つの２次元レーザ距離計でＨ形
鋼，溝鋼等の圧延過程における全てのフランジ及びウェ
ブの左半部及び右半部の全ての面の位置座標を表す断面
形状データの基礎となる距離データを測定できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明をＨ形鋼の圧延ラインに適用した場
合の説明図である。先ず、図２（ａ）〜（ｃ）に示す連
続鋳造で形成したスラブ１、ブルーム２及びビームブラ
ンク３等の圧延素材を用意し、これを加熱炉１０に挿入
して所定の温度まで加熱し、これを粗圧延機（図示せ
ず）でウェブ及びフランジをもった粗鋼片にまで圧延
し、次いで粗ユニバーサル圧延機１１及びエッジャ圧延
機１２で複数回のリバース圧延を行うことにより、図３
（ａ），（ｂ）及び（ｃ）に示すように被圧延材１７の
ウェブ及びフランジの厚みを徐々に減じながら所望の寸
法のＨ形鋼とし、最終的に仕上げ圧延機１３で図４に示
す左右のフランジ１４Ｌ，１４Ｒとこれら間を連結する
ウェブ１５とで構成されるＨ形鋼１６に仕上げる。

【００１７】そして、各圧延工程における被圧延材１７
の形状をオンライン形状測定装置２０で測定する。この
オンライン形状測定装置２０は、図５に示すように、被
圧延材１７の下側で、固定部に固定された水平上面を有
する基台２１と、この基台２１上に案内ピン２１ａによ
って案内され且つ例えばモータ駆動されるボールねじ機
構２１ｂによって上下方向に昇降可能に配設された昇降
台２２と、この昇降台２２上で被圧延材１７の搬送方向
と直行する方向に延長する案内レール２３ａ及びこれら
に摺動可能に載置されたスライダ２３ｂで構成されるリ
ニアガイド機構２３Ｌ及び２３Ｒに案内されて被圧延材
例えばＨ形鋼１６に対して左右方から進退可能なコ字状
の支持枠２４Ｌ，２４Ｒとを備えている。ここで、案内
レール２３Ｌ，２３Ｒの何れか一方例えば案内レール２
３Ｌは昇降台２２上に配設された前記リニアガイド機構
２３Ｌ，２３Ｒと同様の構成を有するリニアガイド機構
２５ａによってＨ形鋼１６の搬送方向に移動可能な移動
台２５上に配設され、他方の案内レール２３Ｒは昇降台
２２に固定された固定台２６上に配設されている。

【００１８】各支持枠２４Ｌ，２４Ｒの夫々は、Ｈ形鋼
１６の左右のフランジ１４Ｌ，１４Ｒに対向して垂直方
向に延長する垂直杆部２７と、この垂直杆部２７の上下
両端からＨ形鋼１６のウェブ１５に対向して水平に延長
する水平杆部２８Ｕ及び２８Ｌとで少なくともＨ形鋼１
６の左右半部を覆う略コ字状に形成され、垂直杆部２７
の中央部にＨ形鋼１６のフランジ１４Ｌ，１４Ｒに対し
て垂直方向のスリットレーザ光を照射してその輝線を検
出して距離を計測する２次元レーザ距離計３１が取付け
られ、水平杆部２８Ｕ及び２８Ｌの先端部にＨ形鋼１６
のフランジ上下端面１４ａ，１４ｂ、内面１４ｃ，１４
ｄ及びウェブ１５の上下面１５ａ，１５ｂに対して搬送
方向と直行する方向にスリットレーザ光を照射してその
輝線を検出して距離を計測する２次元レーザ距離計３２
Ｕ及び３２Ｌが例えば水平方向に対する仰角及び俯角が
夫々例えば４５度となるように取付けられている。

【００１９】ここで、２次元レーザ距離計３１，３２Ｕ
及び３２Ｌの夫々は、図６に示すように、ＹＡＧレー
ザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等のレーザ光源３３からのレーザ
光をプリズム３４を介してシリンドリカルレンズ３５に
導入することにより、このシリンドリカルレンズ３５で
扇状に広げて測定対象３６にスリットレーザ光として照
射し、この照射面の輝線を斜めから集光レンズ３７を介
して２次元ＣＣＤ固体撮像素子３８に投影することによ
り、撮像素子３８上の光スポット位置によって、レーザ
光源３３からの距離を算出する。

【００２０】そして、図７に示すように、各２次元レー
ザ距離計３１，３２Ｕ及び３２Ｌの固体撮像素子３８か
ら出力される各光スポット位置の距離データが位置座標
データとして例えばマイクロコンピュータで構成される
演算処理装置４０に入力される。この演算処理装置４０
には、各レーザ距離計３１，３２Ｕ及び３２Ｌからの位
置座標データの他に、上位計算機としての圧延ライン全
体を統括するプロセスコンピュータからの形鋼種別及び
サイズデータが入力され、これらに基づいて図８に示す
フローチャートに従って所定の演算処理を行うことによ
り、被圧延材１７の断面形状データを作成すると共に、
この断面形状データから各部の変形量を算出して正確な
脚長，フランジ厚等の寸法を算出し、さらに所定時間間
隔で被圧延材１７の断面形状データを算出することによ
りフランジ蛇行、フランジ波、ウェブ波等の判定を行
い、その判定結果をディスプレイ４１に出力して表示す
ると共に、プロセスコンピュータへ結果を伝送する。

【００２１】次に、上記実施例の動作を演算処理装置４
０の処理手順を示す図８のフローチャートを伴って説明
する。この演算処理装置４０の処理は、形鋼の圧延が開
始される毎に実行され、先ず、ステップＳ１で上位計算
機としてのプロセスコンピュータから圧延する形鋼の種
別及びサイズ情報を読込み、次いでステップＳ２に移行
して、形鋼サイズ情報に基づいて支持枠２４Ｌ，２４Ｒ
の左右位置を決定し、次いでステップＳ３に移行して、
決定した支持枠２４Ｌ，２４Ｒの左右位置が支持枠２４
Ｌ，２４Ｒの先端側が重複するか否かを判定し、両者が
重複する場合には、ステップＳ４に移行する。

【００２２】このステップＳ４では、移動台２５を移動
させる駆動機構を作動させて、移動台２５を被圧延材１
７の搬送方向に所定距離移動させ、支持枠２４Ｌ，２４
Ｒを被圧延材１７の搬送方向にずらして配置し、次いで
ステップＳ５に移行して、移動台２５の移動距離と被圧
延材１７の搬送速度とから支持枠２４Ｒで計測した被圧
延材１７の計測点が支持枠２４Ｌ位置に達する迄の時間
差Δｔを設定してからステップＳ７に移行する。

【００２３】一方、ステップＳ３の判定結果が、支持枠
２４Ｌ，２４Ｒ同志が重複しないものであるときには、
ステップＳ６に移行して、前述した時間差Δｔを“０”
に設定してからステップＳ７に移行する。このステップ
Ｓ７では、支持枠２４Ｌ，２４ＲをステップＳ２で設定
した左右位置に移動させ、次いでステップＳ８に移行し
て、設定された時間差Δｔに応じて各支持枠２４Ｌ，２
４Ｒの２次元レーザ距離計３１及び３２Ｕ，３２Ｌを作
動させて、被圧延材１７の同一計測点での距離データを
測定する。

【００２４】次いで、ステップＳ９に移行して、各支持
枠２４Ｌ，２４Ｒの２次元レーザ距離計３１及び３２
Ｕ，３２Ｌの距離データを読込み、次いでステップＳ１
０に移行して、各２次元レーザ距離計３１及び３２Ｕ，
３２Ｌの距離データ及び取付位置データとステップＳ２
で決定した支持枠２４Ｌ，２４Ｒの相対位置データとに
基づいて被圧延材１７の搬送中心を原点とするＸＹ座標
データに変換して、被圧延材１７の断面形状データを形
成する。

【００２５】次いで、ステップＳ１１に移行して、断面
形状データに基づいて予め設定された測定項目の各寸法
を算出する。ここで、測定項目としては、測定対象がＨ
形鋼である場合には、ドライブ側、オペレータ側及び中
央のウェブ厚；ドライブ側及びオペレータ側のフランジ
幅；ドライブ側上部、ドライブ側下部、オペレータ側上
部及びオペレータ側下部のフランジ厚；ドライブ側上
部、ドライブ側下部、オペレータ側上部及びオペレータ
側下部の脚長；ドライブ側上部、ドライブ側下部、オペ
レータ側上部及びオペレータ側下部のバルジング寸法；
ドライブ側上部、ドライブ側下部、オペレータ側上部及
びオペレータ側下部のバルジング位置；ドライブ側上
部、ドライブ側下部、オペレータ側上部及びオペレータ
側下部の内面肉痩せ位置；ドライブ側及びオペレータ側
のウェブセンタ偏り；ウェブ高さ；ドライブ側上部、ド
ライブ側下部、オペレータ側上部及びオペレータ側下部
のフランジ断面積；ドライブ側上部、ドライブ側下部、
オペレータ側上部及びオペレータ側下部のフランジ倒れ
角である。また、測定対象がフラットバーであるときの
測定項目は、ドライブ側、オペレータ側及び中央の厚み
と幅である。

【００２６】このとき、フランジ１４Ｌ，１４Ｒの上下
端面からウェブ１５の上下面までの距離で表される脚長
の寸法を算出する場合について説明すると、図９に示す
サブルーチン処理によって、断面形状データから先ずス
テップＳ２１でフランジ端面形状及びその傾きの補正を
行ってフランジ１４Ｌ，１４Ｒの先端部位を抽出し、次
いでステップＳ２２に移行してウェブの曲がり等の変形
やウェブ端部の形状補正を行ってウェブ基準位置を抽出
し、次いでステップＳ２３に移行してフランジ１４Ｌ，
１４Ｒの倒れ角を抽出し、次いでステップＳ２４に移行
して、上記抽出したフランジ１４Ｌ，１４Ｒの先端部
位、ウェブ基準位置及びフランジ倒れ角に基づいてドラ
イブ側上部、ドライブ側下部、オペレータ側上部及びオ
ペレータ側下部の各脚長を算出する。

【００２７】次いで、ステップＳ１２に移行して、上記
ステップＳ１１で算出した各部の寸法データと前回迄の
各部の寸法データとからドライブ側及びオペレータ側の
フランジ蛇行；上部及び下部のフランジ波；ドライブ側
上部、ドライブ側下部、オペレータ側上部及びオペレー
タ側下部のフランジ内面肉痩せ；ドライブ側上部、ドラ
イブ側下部、オペレータ側上部及びオペレータ側下部の
フランジ先端角落ち；ドライブ側及びオペレータ側のフ
ランジ幅不同；及び上部のウェブ波が基準値以上である
か否かによって合否判定を行い、その判定結果をディス
プレイ４１に表示すると共に、各部位の変化量を圧延ラ
インを統括するプロセスコンピュータにフィードバック
データとして送出する。

【００２８】次いで、ステップＳ１３に移行して、被圧
延材１７の圧延が終了したか否かを判定し、圧延中であ
るときには、予め設定された所定時間待機してから前記
ステップＳ８に戻り、圧延を終了したときには処理を終
了する。この図８の処理において、ステップＳ９の処理
が断面形状計測手段に対応し、ステップＳ１１の処理が
寸法算出手段に対応している。

【００２９】したがって、今、ウェブ高さが大きいＨ形
鋼１６を圧延する場合には、図１０に示すように、圧延
方向からみて支持枠２４Ｌ，２４Ｒ同志が重複すること
がないので、支持枠２４Ｌ，２４ＲをＨ形鋼１６と直交
する線状で対向配置し、支持枠２４Ｌの２次元レーザ距
離計３１でフランジ１４Ｌの幅方向の各点の距離を検出
し、２次元レーザ距離計３２Ｕでフランジ１４Ｌの上端
面１４ａ、内面１４ｃ及びウェブ１５の上面１５ａの左
半部における各点の距離を検出し、２次元レーザ距離計
３２Ｌでフランジ１４Ｌの下端面１４ｂ、内面１４ｄ及
びウェブ１５の下面１５ｂの左半部における各点の距離
を検出すると共に、同時に支持枠２４Ｒの２次元レーザ
距離計３１でフランジ１４Ｒの幅方向の各点の距離を検
出し、２次元レーザ距離計３２Ｕでフランジ１４Ｒの上
端面１４ａ、内面１４ｃ及びウェブ１５の上面１５ａの
右半部における各点の距離を検出し、２次元レーザ距離
計３２Ｌでフランジ１４Ｌの下端面１４ｂ、内面１４ｄ
及びウェブ１５の下面１５ｂの右半部における各点の距
離を検出し、検出した距離データに基づいて断面形状デ
ータを作成し、これに基づいて形状判定を行うことがで
きる。

【００３０】ところが、ウェブ高さが小さいＨ形鋼１６
を圧延する場合には、図１１に示すように、圧延方向か
らみて支持枠２４Ｌ，２４Ｒ同志を重複させる必要があ
るため、先ず移動台２５を前方に移動させて、支持枠２
４Ｌの位置と支持枠２４Ｒの位置とを図５に示すように
Ｈ形鋼１６の圧延方向に齟齬させてから各支持枠２４
Ｌ，２４Ｒの左右方向の位置決めを行い、この状態で支
持枠２４Ｒの各２次元レーザ距離計３１，３２Ｕ及び３
２Ｌで距離データを測定し、その測定点が支持枠２４Ｌ
の位置に達したときに支持枠２４Ｌの各２次元レーザ距
離計３１，３２Ｕ及び３２Ｌで距離データを測定するこ
とにより、Ｈ形鋼１６の圧延方向と直交する方向の同一
測定点での距離データを得ることができ、正確な断面形
状データを得ることができる。

【００３１】また、図１２に示すように、前述した図２
（ｃ）に示すビームブランク１３の形状を測定する場合
にも、フランジ１４Ｌ，１４Ｒとなる両側部に傾斜面や
円弧面が存在する場合でも、支持枠２４Ｌ，２４Ｒの２
次元レーザ距離計３１，３２Ｕ及び３２Ｌで各面の距離
データを正確に検出して、断面形状データを正確に作成
することができ、同様に図３（ａ），（ｂ）の形状を有
する被圧延材１７もその断面形状を正確に測定すること
ができ、被圧延材１７の圧延過程における何れの断面形
状も正確に測定することができる。

【００３２】このため、被圧延材１７の圧延工程の所望
位置に形状測定装置２０を配置することにより、被圧延
材１７の圧延形状を正確に監視することが可能となり、
その形状変化量データを圧延ラインを統括するプロセス
コンピュータにフィードバックすることにより、形鋼の
形状不良を防止することができる。なお、上記実施例に
おいては、Ｈ形鋼の圧延ラインに形状測定装置２０を配
置した場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、Ｉ形鋼、溝形鋼等の任意の形鋼の圧延ライン
に適用し得る。

【００３３】また、上記実施例においては、各支持枠２
４Ｌ，２４Ｒに配置した２次元レーザ距離計３１，３２
Ｕ及び３２Ｌで形鋼の左右半部の距離データを検出する
場合について説明したが、これに限定されるものではな
く、一方の支持枠２４Ｌ（又は２４Ｒ）の２次元レーザ
距離計３１と他方の支持枠２４Ｒ（又は２４Ｌ）の２次
元レーザ距離計３２Ｕ及び３２Ｌとで形鋼の左半部（又
は右半部）の距離データを検出するようにしてもよい。

【００３４】さらに、上記実施例においては、支持枠２
４Ｌ，２４Ｒに３個の２次元レーザ距離計３１，３２Ｕ
及び３２Ｌを配置した場合について説明したが、距離デ
ータを正確に得るためには、形鋼の各面に対してレーザ
光の照射をできる限り垂直方向に近づけることが好まし
いので、測定形状及び測定精度要求に応じて４個以上の
２次元レーザ距離計を配置するようにしてもよい。

【００３５】さらにまた、上記実施例においては、各支
持枠２４Ｌ及び２４Ｒに取付けた２次元レーザ距離計３
２Ｕ及び３２Ｌが固定されている場合について説明した
が、これに限らず測定対象に合わせて傾角及び位置を変
更可能に配設するようにしてもよい。なおさらに、上記
実施例においては、各支持枠２４Ｌ及び２４Ｒの各杆部
が固定されている場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、測定対象の形鋼サイズに応じて垂
直杆部及び水平杆部を適宜伸縮させたり、角度変更する
ようにしてしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る形
鋼の形状測定装置によれば、前記各圧延過程の被圧延材
の幅方向左右半部を個別に覆うように配設した一対の支
持枠と、該一対の支持枠における前記被圧延材の各フラ
ンジ及びウェブの各表面を個別に又は複数の連接面に亘
って所定角度を以てレーザ光を投射して前記左右半部の
横断面における全表面を走査可能な位置に配置した複数
の２次元レーザ距離計と、これら複数の２次元レーザ距
離計で計測した表面形状データに基づいてフランジ及び
ウェブの断面形状を計測する断面形状計測手段とを備え
ているので、２次元レーザ距離計で被圧延材の横断面の
全表面の距離データを測定することができ、この距離デ
ータに基づいて断面形状計測手段で正確な断面形状デー
タを得ることができるという効果が得られる。

【００３７】また、請求項２に係る形鋼の形状測定装置
によれば、断面形状計測手段の断面形状データに基づい
て寸法算出手段で、ウェブ高さ、フランジ幅等の測定項
目の寸法を、ウェブの変形やフランジの倒れ角の影響を
受けることなく、正確に算出することができるという効
果が得られる。さらに、請求項３に係る形鋼の形状測定
装置によれば、コ字状の支持枠に３つの２次元レーザ距
離計を設けるようにしたので、垂直杆部に配置した２次
元レーザ距離計で形鋼のフランジ幅方向の各点の距離を
測定し、水平杆部に配置した２次元レーザ距離計で形鋼
のフランジ上下端面、フランジ内面及びウェブ上下面の
各点の距離を測定することができ、形鋼の左右半部の横
断面における全表面の距離データを測定することができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用し得るＨ形鋼の圧延ラインを示す
説明図である。

【図２】Ｈ形鋼の圧延素材の断面形状を示すもので、
（ａ）はスラブ、（ｂ）はブルーム、（ｃ）はビームブ
ランクを夫々示す。

【図３】Ｈ形鋼の圧延過程を示す説明図である。

【図４】Ｈ形鋼を示す断面図である。

【図５】オンライン形状測定装置の一例を示す斜視図で
ある。

【図６】２次元レーザ距離計の一例を示す斜視図であ
る。

【図７】演算処理装置の一例を示すブロック図である。

【図８】演算処理装置の処理手順の一例を示すフローチ
ャートである。

【図９】演算処理装置の脚長算出処理の一例を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】ウェブ高さが大きいＨ形鋼の形状測定状態を
示す模式図である。

【図１１】ウェブ高さが小さいＨ形鋼の形状測定状態を
示す模式図である。

【図１２】ビームブランクの形状測定状態を示す模式図
である。

【符号の説明】

１０ 加熱炉 １１ 粗ユニバーサル圧延機 １２ エッジャ圧延機 １３ 仕上げ圧延機 ２０ オンライン形状測定装置 ２１ 基台 ２２ 昇降台 ２３Ｌ，２３Ｒ 案内レール ２４Ｌ，２４Ｒ 支持枠 ２５ 移動台 ２７ 垂直杆部 ２８Ｕ，２８Ｌ 水平杆部 ３１，３２Ｕ，３２Ｌ ２次元レーザ距離計 ４０ 演算処理装置

フロントページの続き (72)発明者 藤本 洋二 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 黒田 康徳 兵庫県明石市大久保町大久保町字下ケ谷 451−１ 三波工業株式会社神戸事業所内 (72)発明者 足立 秀信 兵庫県明石市大久保町大久保町字下ケ谷 451−１ 三波工業株式会社神戸事業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右一対のフランジとこれらフランジ間
   を連結するウェブとからなる形鋼を圧延する圧延ライン
   における各圧延過程の形状をオンラインで測定する形鋼
   のオンライン形状測定装置において、前記各圧延過程の
   被圧延材の幅方向左右半部を個別に覆うように配設した
   一対の支持枠と、該一対の支持枠における前記被圧延材
   の各フランジ及びウェブの各表面を個別に又は複数の連
   接面に亘って所定角度を以てレーザ光を投射して前記左
   右半部の全表面を走査可能な位置に配置した複数の２次
   元レーザ距離計と、これら複数の２次元レーザ距離計で
   計測した表面形状データに基づいてフランジ及びウェブ
   の断面形状を計測する断面形状計測手段とを備えたこと
   を特徴とする形鋼のオンライン形状測定装置。
2. 【請求項２】 左右一対のフランジとこれらフランジ間
   を連結するウェブとからなる形鋼を圧延する圧延ライン
   における各圧延過程の形状をオンラインで測定する形鋼
   のオンライン形状測定装置において、前記各圧延過程の
   被圧延材の幅方向左右半部を個別に覆うように配設した
   一対の支持枠と、該一対の支持枠における前記被圧延材
   の各フランジ及びウェブの各表面を個別に又は複数の連
   接面に亘って所定角度を以てレーザ光を投射して前記左
   右半部の全表面を走査可能な位置に配置した複数の２次
   元レーザ距離計と、これら複数の２次元レーザ距離計で
   計測した表面形状データに基づいてフランジ及びウェブ
   の断面形状を計測する断面形状計測手段と、該断面形状
   計測手段の断面形状データに基づいて所定測定項目の寸
   法を算出する寸法算出手段とを備えたことを特徴とする
   形鋼のオンライン形状測定装置。
3. 【請求項３】 前記支持枠が形鋼のフランジと対向する
   垂直杆部と、その両端からウェブと平行に延長する一対
   の水平杆部とからコ字状に形成され、垂直杆部にフラン
   ジ幅方向にレーザ光を照射する２次元レーザ距離計が配
   置され、一対の水平杆部の先端側にフランジ端面、フラ
   ンジ及びウェブ連接面の各面に対して所定角度をもって
   レーザ光を照射する２次元レーザ距離計が配設されてい
   る請求項１又は２に記載の形鋼のオンライン形状測定装
   置。