JPH10103927A - 平板の長さ計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、平板が搬送状態にあっても精度良
く板長を計測することを課題とする。 【解決手段】 搬送状態にある平板において、搬送方向
に平行な線上の板端座標２点を同時に計測する手段を搬
送方向と直交する板幅方向に少なくとも２つ以上用い
て、搬送方向の板端座標差からこれらの位置の板長を計
算し、また幅方向の板端座標位置関係から平板の傾きを
求め、先に求めた板長にこの傾きを補正することによっ
て精度良く搬送状態にある平板の板長を計測する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、厚板圧延の幅出し
圧延時のような搬送状態における鋼板の長さおよび板端
または板中心線の板幅方向プロフィールを計測する方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来の長さ計測装置の計測原理を
示す。図において、３１は計測対象の平板、３２は多面
鏡、３３は多面鏡３２を回転させるモータ、３４は平板
３１からの輻射エネルギを受光し、その受光点をＡ₁ か
らＡ_n の方向（板幅方向）へ走査させるチルト式反射
鏡、３５は多面鏡３２から反射して入光する平板３１か
らの輻射エネルギを受光する受光素子である。

【０００３】次に、図３の装置の動作について説明す
る。回転式多面鏡３２を回転させれば、平板３１上の計
測点はＡ₁ からＢ₁ の方向に移動する。また、チルト式
反射鏡３４の角度を変化させれば、平板３１上の計測点
はＡ₁ からＡ_n の方向へ移動するように光学的機構が調
整されており、かつ、平板３１は受光素子３５が感応す
るレベルの高温状態にあるものとする。いま、受光点が
Ａ₁ とＢ₁ を結ぶ線上にあるようにチルト式反射鏡３４
を設定した状態で回転式多面鏡３２を回転させると、受
光点はＡ₁ からＢ₁ の方向へ移動する。このとき受光点
が平板３１上にある時のみ受光素子３５が感応するた
め、この信号の変化を検出することにより平板３１の端
部位置Ａ₁ 、Ｂ₁ の計測が可能となる。これを反射鏡３
４の角度変化により板幅方向に繰り返すことで、板幅方
向各線上の端部位置Ａ₂ 〜Ａ_n 、Ｂ₂〜Ｂ_n が得られ
る。この端部位置から平板３１の搬送方向の長さバー
（Ａ_n Ｂ_n）を求め、その中心点Ｃ_n を結ぶ回帰直線Ｙ
₁ と搬送方向に直交する光学的絶対基準線Ｙ₂ との関係
から得られた平板の傾斜角θを計算し、バー（Ａ
_n Ｂ_n ）×cosθとすることにより、幅方向各位置の長
さＬ_n を求めるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
方法では搬送時にある平板の長さを精度よく計測するこ
とはできない。上記従来方法で搬送中の板長を計測しよ
うとした場合、Ａ₁ 点を検出してからＢ₁ 点を検出する
までに平板はすでに移動しており正確な長さ計測は難し
い。また、従来法における平板の傾斜角計測方法では、
各板幅位置における板長中心点Ｃ_n は平板の搬送および
回転の影響を受けて搬送方向に大きく変化する。よって
搬送中に逐次変化する板の回転はおろか傾きを保ったま
ま移動する場合においても、平板の傾きの影響を除去す
ることができず精度の良い長さ計測はできない。

【０００５】本発明は、上記のような従来技術の有する
課題を解決し、平板が搬送状態にあっても精度良く板長
を計測すると共に、板幅方向の板長プロフィール及び板
端プロフィールを精度良く求めることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
平板の搬送方向に平行な線上の板端位置２点を同時に計
測する手段を用いることによって、搬送による計測長へ
の影響を排除することを特徴とするものである。また、
平板の搬送方向に平行な線上の板端位置２点を同時に計
測する手段を、搬送方向と直交する幅方向に少なくとも
２つ以上用いることによってその瞬間の平板の傾きを求
め、これを補正することにより精度よく板長を計測する
ことを特徴とする方法である。

【０００７】本発明の第２の態様は、上記計測手段の計
測位置を板幅方向に逐次移動させ各板幅位置毎に板長を
計測し、上記の平板の傾き補正を行うことにより、搬送
状態にある平板の傾き変化に影響されることなく精度良
く幅方向の板長プロフィールを計測することを特徴とす
る方法である。

【０００８】本発明の第３の態様は、平板の搬送方向に
平行な線上の板端位置２点を同時に計測する手段を少な
くとも３つ以上用いて、その内の１つ以上の計測手段を
板幅方向に走査することによって各板幅位置における板
端位置を計測し、残る少なくとも２つ以上の計測手段を
スラブ内の任意の位置に固定しておき、これによって先
の手段による各板端座標計測時における平板の搬送方向
移動量および傾斜角を逐次計算し、これによって板端位
置を補正することにより、平板の幅方向における板端ま
たは中心プロフィールを復元することを特徴とする方法
である。この場合、上記の第２の態様で示した方法によ
り同時に各板幅位置における板長計測も可能である。

【０００９】本発明によれば、各瞬間毎の平板の板長と
傾斜角を得ることが可能であり、搬送および回転状態で
あっても精度良く任意の点の板長および幅方向の板長プ
ロフィールを計測することが可能となる。また、平板の
板幅方向における板端プロフィールまたは中心線プロフ
ィールを得ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】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４は本発明の実
施例を示すシステム構成である。４１は計測対象の平
板、４２は第１の１次元撮像カメラ、４３は第２の１次
元撮像カメラ、４４，４５はそれぞれの撮像カメラ４
２，４３のビデオ信号を量子化するためのＡ／Ｄ変換
器、４６，４７は量子化信号から平板の端部位置を求め
るエッジ検出器、４８はエッジ検出器４６、４７のデー
タから平板の端部座標の差分を求める差分演算器、４９
は差分演算器４８の差分値より平板の傾斜角θを求める
傾斜角演算器、５０は傾斜角から平板の長さを補正する
傾斜角補正器である。５１，５２はそれぞれの１次元撮
像カメラ４２、４３の光学的視野位置を板幅方向へ走査
するための回転ミラー、５３，５４は回転ミラー５１，
５２を駆動するパルスモータで、５５はこれらのモータ
を制御するための走査指令器である。

【００１１】計測対象である平板４１は搬送状態にあ
り、回転ミラー５１、５２の計測エリア内に完全に入っ
た時点で、１次元撮像カメラ４２、４３のビデオ信号は
Ａ／Ｄ変換器４４、４５によって量子化され、平板の温
度に対応したディジタル信号値が得られる。この信号値
が急峻に変化する部分が平板のエッジ位置に相当すると
の認識に基づいて、エッジ検出器４６、４７によって平
板の端部座標が得られる。

【００１２】次に、板長の計算ロジックを図１で説明す
る。ｐ₁ 、ｐ₁ ′およびｐ₂ 、ｐ₂′は上記方法で求め
た平板の端部座標である。これらの端部座標ｐ₁ 、
ｐ₁ ′およびｐ₂ 、ｐ₂ ′の差分から、それぞれの測定
位置での板長ｌ₁ 、ｌ₂ が求められる。また、平板の傾
斜角θをｌ₁ 、ｌ₂ の中点座標ｐ₁ ″、ｐ₂ ″から θ＝ tan^-1（（ｙ₂ −ｙ₁ ）／Ｗ₀ ） [rad] で求め、これを用いてｌ₁ 、ｌ₂ を次式で補正すること
によって正確な板長Ｌ₁、Ｌ₂ を計算する。Ｗ₀ は板幅
方向の計測点間距離である。 Ｌ₁ ＝ｌ₁ × cosθ Ｌ₂ ＝ｌ₂ × cosθ

【００１３】以上の処理フローを図５に示す。このとき
θは直接板端座標ｐ₁ 、ｐ₂ またはｐ₁ ′、ｐ₂ ′から
求めても良い。また、回転ミラー５１、５２の角度を変
化させることにより平板の幅方向に計測位置を走査さ
せ、上記の方法を繰り返すことによって板幅方向の板長
プロフィールを求めることもできる。このときＷ₀ は常
に一定でも、計測条件によって変化させてもよい。

【００１４】さらに、平板の板幅方向における板端プロ
フィールを得る方法を図２で説明する。図２において任
意の時刻における搬送中平板２０内の板端座標計測手段
line１、line２、line３によって、板端座標ｐ₁ 、
ｐ₁ ′、ｐ₂ 、ｐ₂ ′、ｐ₃ 、ｐ₃ ′を得る。ｐ₁ 、ｐ
₁ ′およびｐ₂ 、ｐ₂ ′座標から、それぞれの端部座標
中間点ｐ₂ ″、ｐ₃ ″を ｘ₂ ″＝ｘ₂ ＝ｘ₂ ′ ｙ₂ ″＝（ｙ₂ ′−ｙ₂ ）／２＋ｙ₂ ｘ₃ ″＝ｘ₃ ＝ｘ₃ ′ ｙ₃ ″＝（ｙ₃ ′−ｙ₃ ）／２＋ｙ₃ で求め、さらにこれらを結ぶ線の中間点Ｃの座標を ｘ_c ＝（ｘ₃ ″−ｘ₂ ″）／２＋ｘ₂ ″ ｙ_c ＝（ｙ₃ ″−ｙ₂ ″）／２＋ｙ₂ ″ で求める。また、ｐ₂ ″、ｐ₃ ″座標から平板の傾斜角
θを θ＝ tan^-1（（ｙ₃ ″−ｙ₂ ″）／Ｗ₀ [rad] で求め、回転影響分Ｙ_θを Ｙ_θ≒（ｘ_c −ｘ₁ ）×θ で求める。

【００１５】以上の動作をline２およびline３は平板内
に固定しておき、line１の計測位置を平板の幅方向に順
次走査しながら繰り返すことにより、図７の例に示す様
なｙ₁ 、ｙ_c 、Ｙ_θの時間変化が得られる。このときｔ
＝０はline１の走査開始時刻とする。ｙ₁ からｙ_c 、Ｙ
_θを減算することにより平板の端部プロフィールが得ら
れる。図７において、line１の板幅方向走査速度と時間
からグラフの横軸を時間から幅方向位置に変換しても良
い。ｙ₁ ′についても同様な方法で得ることが可能であ
り、これらから平板中心線プロフィールも得ることがで
きる。以上の処理フローを図６に示す。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、平板の
位置および傾斜角が時々刻々変化する搬送状態であって
も、当然静止であっても、精度良く平板の長さを計測す
ることができ、また、平板端部プロフィールも得ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の板長計測原理を示す。

【図２】本発明の板端プロフィール計測原理を示す。

【図３】従来法の計測原理を示す。

【図４】本発明の実施例を示す。

【図５】板長計算処理フローを示す。

【図６】板幅方向端部プロフィール計算処理フローを示
す。

【図７】ｙ₁ 、ｙ_c 、Ｙ_θの時間変化および板端プロフ
ィールの例を示す。

【符号の説明】

４１ 平板 ４２，４３ １次元撮像カメラ ４４，４５ Ａ／Ｄ変換器 ４６，４７ エッジ検出器 ４８ 差分演算器 ４９ 傾斜角演算器 ５０ 傾斜角補正器 ５１，５２ 回転ミラー ５３，５４ パルスモータ ５５ 走査指令器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河口 優一 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 植木 勝也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 杉山 昌之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送状態にある平板の長さ計測方法にお
   いて、搬送方向に平行な線上の板端座標２点を同時に計
   測する手段を搬送方向と直交する板幅方向に少なくとも
   ２つ以上用いて、搬送方向の板端座標差からこれらの位
   置の板長を計測し、また幅方向の板端座標位置関係から
   平板の傾きを求め、先に求めた板長にこの傾きを補正す
   ることによって精度良く搬送状態にある平板の板長を計
   測することを特徴とする平板の長さ計測方法。
2. 【請求項２】 搬送状態にある平板の板幅方向の板長プ
   ロフィールを計測する方法において、搬送方向に平行な
   線上の板端座標２点を同時に計測する手段を搬送方向と
   直交する板幅方向に少なくとも２つ以上用いて、搬送方
   向の板端座標差からこれらの位置の板長を計測すると共
   に、前記板端座標計測手段を板幅方向に走査して各板幅
   位置毎に板長を計測し、また幅方向の板端座標位置関係
   から平板の傾きを求め、先に求めた板長にこの傾きを補
   正するとともに傾き補正を各板幅方向位置で長さ計測と
   同時に行うことにより、搬送状態にある平板の傾き変化
   の影響を受けることなく、板幅方向に板長のプロフィー
   ルを精度良く求めることを特徴とする平板の板幅方向の
   板長プロフィール計測方法。
3. 【請求項３】 搬送状態にある平板の板幅方向における
   板端プロフィールおよび中心線プロフィールの計測方法
   において、搬送方向に平行な線上の板端座標２点を同時
   に計測する手段を搬送方向と直交する板幅方向に少なく
   とも３つ以上用いて、このうち少なくとも２つ以上の計
   測手段を平板内の任意の幅方向位置に固定しておき、時
   々刻々変化する平板の搬送方向移動量および傾斜角を計
   算する。また、同時に残る１つ以上の計測手段を板幅方
   向に走査することで板幅方向の板端座標軌跡を求め、こ
   の軌跡から先に示した搬送方向移動量および傾斜角影響
   分を補正することにより、搬送状態における平板の板幅
   方向における板端プロフィールおよび中心線プロフィー
   ルを得ることを特徴とする板端または板中心線の板幅方
   向プロフィール計測方法。