JPH1082619A - 鋼材長さの測定装置 - Google Patents

鋼材長さの測定装置

Info

Publication number
JPH1082619A
JPH1082619A JP23674996A JP23674996A JPH1082619A JP H1082619 A JPH1082619 A JP H1082619A JP 23674996 A JP23674996 A JP 23674996A JP 23674996 A JP23674996 A JP 23674996A JP H1082619 A JPH1082619 A JP H1082619A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speedometer
steel material
steel product
steel
length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP23674996A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3663768B2 (ja
Inventor
Jiro Katayama
二郎 片山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP23674996A priority Critical patent/JP3663768B2/ja
Publication of JPH1082619A publication Critical patent/JPH1082619A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3663768B2 publication Critical patent/JP3663768B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、レーザ・ドップラ速度計を利用した
従来の測長技術を改善し、より高精度な鋼材長さの測定
装置を提供することを目的としている。 【解決手段】剪断設備ラインに配置され、ライン走行中
の鋼材の送り速度を検出するレーザ・ドップラ速度計
と、鋼材の先端及び後端の測定位置への到達を検出する
鋼材検知器とで、該鋼材の長さを測定する装置であっ
て、上記レーザ・ドップラ速度計には、鋼材の急激なバ
タツキ変動を押える押えロールと、該押えロールを保持
すると共に、該速度計を鋼材の被測定面に垂直で且つ一
定距離に保持する速度計保持手段と、速度計への鋼材振
動の伝搬を防止する緩衝手段とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材長さの測定装
置に関し、特に、剪断設備で所定の製品寸法に剪断する
場合の鋼材長さを、高精度で計測する技術に係わる。
【0002】
【従来の技術】圧延、熱処理された鋼材を、所定寸法に
剪断し、製品に仕上げるラインでは、製品の歩留向上及
び品質保証の観点から、鋼材の剪断時及び検査時に、矩
形寸法の高精度測定を行っている。この高精度測定の対
象には、長さの測定もあり、それは、一般に、タッチ・
ロール17とパルス・エンコーダ18とを組み合わせた
所謂メジャーリング・ロール方式で行われている(図3
参照)。つまり、走行中の鋼材2に接触させて回転して
いるタッチ・ロール17で、パルス・エンコーダ18を
回し、鋼材2の送り長さに比例して発生したパルスを検
出し、測長する方式である。
【0003】しかしながら、上記メジャーリング・ロー
ル方式の装置は、構造がシンプルで扱い易いが、タッチ
・ロール17を鋼材2と接触させるため、下記のような
測長誤差を含み、従来より不満足な状態で使用されてき
た。 (1)摩擦抵抗の利用から、タッチ・ロールと鋼材は常
に滑っているので、この滑りに起因した測長誤差 (2)鋼材の変形等による急激な位置変化で、タッチ・
ロールが鋼材から一時的に離れ、鋼材走行速度とパルス
・エンコーダの回転速度が無関係になることに起因した
測長誤差 (3)タッチ・ロール表面の摩滅で、タッチ・ロールの
円周長さ変化に起因する測長誤差 そこで、近年は、レーザ技術を応用したレーザ・ドップ
ラ速度計を用い、鋼材と非接触で測長する試みが行われ
るようになった(特開昭58−109807号公報、特
開平4−29001号公報、特開平4−151588号
公報、特開平5−40176号公報参照)。この測長方
式は、レーザ光のドップラ効果を利用した速度計によっ
て、鋼材に非接触で、その送り速度を高精度で測定する
ので、前記タッチ・ロールに生じた測長誤差を解消でき
る利点があった。
【0004】しかしながら、この方式にも下記に述べる
ような問題点が多々存在し、未だ具現化していない状況
にある。まず、レーザ・ドップラ速度計(以下、単に速
度計という場合が多い)ドップラ効果の原理上、測定可
能な距離範囲が狭く(例えば、速度測定では、光源から
95〜105mmの範囲)、鋼材の変形等による急激な
変化で測定位置が上記範囲から外れると、一時的に測長
不能になる。また、上記測定位置の変化が、測定可能な
範囲内にあっても、測定値のリニアリティによる誤差を
生じ、正確な測長ができないという問題があった。
【0005】そこで、この鋼材の変形等による測定位置
の変化を、別途ピンチ・ロール機構を設けて抑制するこ
とが考えられた。しかし、測長対象の鋼材は、質量が1
2トン、寸法が厚さ0.01m×幅4m×長さ40m
で、その走行速度が2m/secにも達するので、該ピ
ンチ・ロール機構は大がかり過ぎて、実現できない。ま
た、別の対策として、測定可能な距離範囲内の最適位置
に、該速度計を維持するよう、自動位置制御機構を設け
ることも試みられている。しかし、この場合も制御に高
速性が要求され、技術的に達成困難な状況にある。
【0006】さらに、鋼材は、その厚みが薄いと、主に
搬送ロールとの衝突に起因した高周波バタツキ振動(振
動数 1000Hz以上)を発生する。この振動は、速
度計に対して鋼材位置の高速変化を起こす状態になり、
鋼材速度の検出誤差を生じ、該速度計では、正確な測長
ができないという別の問題もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を鑑み、レーザ・ドップラ速度計を利用した従来の測長
技術を改善し、より高精度な鋼材長さの測定装置を提供
することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、レーザ・ドップラ速度計を用いた従来の測
長技術での問題点を個別に解消すべく鋭意努力し、本発
明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、剪断設
備ラインに配置され、ライン走行中の鋼材の送り速度を
レーザ・ドップラ速度計と、鋼材の先端及び後端の測定
位置への到達を検出する鋼材検知器とで、該鋼材の長さ
を測定する装置であって、上記レーザ・ドップラ速度計
には、鋼材の急激なバタツキ変動を押える押えロール
と、該押えロールを保持すると共に、該速度計を鋼材の
被測定面に垂直で且つ一定距離に保持する速度計保持手
段と、速度計への鋼材振動の伝搬を防止する緩衝手段と
を備えてなることを特徴とする鋼材長さの測定装置であ
る。
【0009】また、本発明は、上記速度計保持手段を、
鋼材を挟み鋼材搬送用ローラ・テーブルと相反する側に
配置したことを特徴とする鋼材長さの測定装置である。
さらに、本発明は、上記速度計保持手段を、平行四辺形
のリンク構造としたことを特徴とする鋼材長さの測定装
置でもある。本発明では、従来のレーザ・ドップラ速度
計を用いた鋼材長さの測定装置を上記のような構造に改
良したので、従来より高精度で鋼材長さが測定できるよ
うになる。その結果、製品寸法(品質)及び歩留の向上
が期待できる。
【0010】
【発明の実施の形態】まず、本発明で用いるレーザ・ド
ップラ速度計について説明する。それは、所謂ドップラ
現象を利用した速度計で、図4に示すように、走行中の
鋼材2に2本のレーザ光(K1)とレーザ光(K2)を
任意の交差角φで照射し、交差させ位置にある鋼材表面
で干渉した散乱光(K3)を受光装置25で捕獲し、鋼
材の走行速度Vをドップラ信号fdとして検出する。
【0011】ドップラ信号fdと鋼材の走行速度の関係
は、式(1)の通りである。 V=(fd・2π)/(K2−K1) fd=(2V/λ)・sin(φ/2)・cos(θ−2π) …(1) ここで、λは、照射レーザ光の波長であり、この測定原
理から、測定対象までの距離を一定に保持することが、
この速度計10の高精度(1/10000)機能を発揮
するために必要である。
【0012】そして、該速度計10の測定可能距離範囲
は、上記照射したレーザ光(K1)とレーザ光(K2)
の交差する範囲(図4では記号13で示す)で、この測
定可能距離範囲を外れた位置に鋼材2がある場合には、
レーザ光(K1)とレーザ光(K2)の干渉した散乱光
(K3)が出現せず、鋼材2の走行速度が検出不能にな
る。つまり、照射したレーザ光(K1)とレーザ光(K
2)の交差する点に安定して鋼材2を保持できれば、鋼
材2の厚み方向での高速変化に応じた干渉散乱光K3が
安定した状態で得られるようになり、該速度計10の機
能が100%発揮できるのである。なお、この速度計1
0を鋼材2に対して垂直に保持のは、式(1)に示すc
os(θ−2π)の光を安定させるためであり、上記機
能の確保に必要なことである。
【0013】次に、この速度計10を使用した本発明に
係る鋼材長さの測定装置であるが、それは、図5に示す
ブロック図で全体が理解できる。つまり、本発明は、鋼
材検出器で走行中の鋼材先端及び尾端とを検出し、その
先端検出から尾端検出までをレーザ・ドップラ速度計1
0で測定する。その際、該速度計10で得た鋼材の単位
長さに対応するパルス(0.1mm/パルス)を、上記
鋼材2の先端(信号34)から後端(信号35)検出ま
で加算してカウンタ33で読み取るようにしてある。こ
のカウンタ33の値と固定長Lとを加えて鋼材長さとす
る。
【0014】そして、本発明は、図5に示した速度計1
0の取り付け方に種々の改良を施したものであり、第1
の重要ポイントは、図5に示した速度計10に図1及び
2に示すような鋼材2の押えロール16を備えたことで
ある。これによって、鋼材2の厚みが薄い場合、搬送用
テーブル・ローラ1等との衝突で発生する該鋼材2の高
周波バタツキ振動(振動数1000Hz以上)の問題を
解決した。つまり、後述の速度計保持手段に連結した該
押えロールと搬送用テーブル・ローラ(図示しないが、
測定位置の鋼材2裏側に該搬送用テーブル・ローラがあ
ると、押え込み効果が最も大きい)とでピンチすること
で、鋼材2の高周波バタツキ振動を押え込み、該速度計
10に対する鋼材2の位置が高速で変位してドップラ効
果が劣化する問題を解消したのである。
【0015】また、本発明に係る装置の第2の重要ポイ
ントは、上記速度計10及び押えロール16を速度計保
持手段11で保持する構造としたことである。これによ
って、レーザ・ドップラ速度計10を鋼材2に対して測
定可能距離範囲内に押えロール16と速度計保持手段1
1の機械寸法で一定値に安定保持することから、レーザ
・ドップラ速度計10の測定可能距離が狭く(通常、9
5mm〜105mmの範囲)、鋼材2の変形等で測定位
置が変化し、レーザ・ドップラ速度計10の測定可能距
離範囲から外れ、1時的に測定が不能となる問題、及び
測定可能範囲内の変動でも測定値のリニアリティによる
誤差を生じ、正確な測長ができない問題を解決した。
【0016】具体的には、鋼材2の変形等による測定位
置の変化に対し、図1に示す上記保持手段11の平行四
辺形のリンクが、速度計10が常に鋼材面に垂直になる
よう追従変形し、該速度計10を鋼材面に対して一定距
離で且つ垂直に保持するのである。さらに、本発明に係
る装置の第3の重要ポイントは、図2に示すように、上
記速度計保持手段11に取り付けた場合の振動から速度
計10を保護するため、振動に対する緩衝手段12(具
体的には、防振ゴム、バネ、ダンパー機構などで構成す
る)を設けたことである。これによって、振動等の環境
に弱い高性能電子装置であり、且つ高性能光学機器であ
るレーザ・ドップラ速度計10が、上記鋼材2のバタツ
キ振動を受けた場合(振動数200Hz以上)に短時間
で破損し、使用不能となる問題を解決したのである。つ
まり、鋼材2の広域な振動が伝搬して生じる速度計保持
手段11の高周波振動(200Hz以上、20G)を抑
えている。この際、レーザ・ドップラ速度計10への振
動伝搬率は、5%以下にまで減衰し、振動等の環境に弱
く、高性能電子装置で且つ高性能光学機器で構成してい
るレーザドップラ速度計10を、押えロール16と速度
計保持手段11の機械寸法で一定値に安定保持の機構に
おいて高信頼性の機器として使用できるようにしたので
ある。
【0017】最後に、本発明の実施成績を従来のメジャ
ーリング方式による場合と比較し、図6に示す。図6よ
り、本発明の優れていることが明らかである。なお、本
実施形態では、速度計保持手段11に平行四辺形のリン
クを用いたが、本発明は、それに限らず、リニアガイド
機構、シリンダ機構、レール機構等、該速度計10と鋼
材2面との間を一定距離で且つ垂直に保つものであれば
いかなる構造のものでも良い。
【0018】また、緩衝手段12は、高周波振動(50
0Hz以上、20G)に対しては防振ゴム、低周波振動
(200Hz以上、10G)に対してはスポンジ等の防
振体で十分であるが、本発明はこれらに限定するもので
はなく、レーザ・ドップラ速度計を安定に保持できてよ
く防振できるものであれば良い。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、高精
度な鋼材長さの測定ができるようになり、製品寸法(品
質)及び歩留の向上が達成された。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鋼材長さの測定装置の主要部を示
す側面図である。
【図2】図1の正面図である。
【図3】従来からあるメジャーリング・ロール方式測長
装置の概念を示す斜視図である。
【図4】レーザ・ドップラ速度計での測長原理を説明す
る図である。
【図5】本発明に係る鋼材長さの測定装置の全体を示す
ブロック図である。
【図6】本発明に係る鋼材長さの測定装置による測長結
果を、従来装置での結果と比較した図である。
【符号の説明】
1 ローラ・テーブル 2 鋼材(鋼板) 10 レーザ・ドップラ速度計 11 速度計保持手段 12 緩衝手段 13 測定可能距離範囲 14 一定距離 15 直角 16 押えロール 17 メジャーリング(タッチ)・ロール 18 パルス・エンコーダ 19 メジャーリング・アーム 20 昇降手段 24 レーザ発生装置 25 受光装置 30 防振ゴム 31 スポンジ類 32 単位長さ対応パルス 33 カウンタ 34 鋼材の先端信号 35 鋼材の後端信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 剪断設備ラインに配置され、ライン走行
    中の鋼材の送り速度を検出するレーザ・ドップラ速度計
    と、鋼材の先端及び後端の測定位置への到達を検出する
    鋼材検知器とで、該鋼材の長さを測定する装置であっ
    て、 上記レーザ・ドップラ速度計には、鋼材の急激なバタツ
    キ変動を押える押えロールと、該押えロールを保持する
    と共に、該速度計を鋼材の被測定面に垂直で且つ一定距
    離に保持する速度計保持手段と、速度計への鋼材振動の
    伝搬を防止する緩衝手段とを備えてなることを特徴とす
    る鋼材長さの測定装置。
  2. 【請求項2】 上記速度計保持手段を、鋼材を挟み鋼材
    搬送用ローラ・テーブルと相反する側に配置したことを
    特徴とする請求項1記載の鋼材長さの測定装置。
  3. 【請求項3】 上記速度計保持手段を、平行四辺形のリ
    ンク構造としたことを特徴とする請求項1又は2記載の
    鋼材長さの測定装置。
JP23674996A 1996-09-06 1996-09-06 鋼材長さの測定装置 Expired - Fee Related JP3663768B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23674996A JP3663768B2 (ja) 1996-09-06 1996-09-06 鋼材長さの測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23674996A JP3663768B2 (ja) 1996-09-06 1996-09-06 鋼材長さの測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1082619A true JPH1082619A (ja) 1998-03-31
JP3663768B2 JP3663768B2 (ja) 2005-06-22

Family

ID=17005227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23674996A Expired - Fee Related JP3663768B2 (ja) 1996-09-06 1996-09-06 鋼材長さの測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3663768B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100779621B1 (ko) * 2001-10-13 2007-11-26 주식회사 포스코 더블롤에 의한 철강소재의 길이 측정장치
JP2011174884A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Jfe Steel Corp 熱間長尺材の長さ測定方法および装置
JP2016057085A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 新日鐵住金株式会社 速度計

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100779621B1 (ko) * 2001-10-13 2007-11-26 주식회사 포스코 더블롤에 의한 철강소재의 길이 측정장치
JP2011174884A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Jfe Steel Corp 熱間長尺材の長さ測定方法および装置
JP2016057085A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 新日鐵住金株式会社 速度計

Also Published As

Publication number Publication date
JP3663768B2 (ja) 2005-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4773760A (en) Procedure and means for measuring the thickness of a film-like or sheet-like web
JP2718697B2 (ja) 材料試験機における試験片の変形を測定する方法とその装置
JP2002533661A (ja) ウエブカリパー測定システム
JPH1082619A (ja) 鋼材長さの測定装置
JP3943939B2 (ja) 厚さ検知装置
KR102105179B1 (ko) 진동 감지 민감도 향상 장치 및 그를 이용한 진동 측정 방법
JPH0460528B2 (ja)
JP5581703B2 (ja) ねじれ量測定装置
JPH07270436A (ja) 移動物体の測長装置
JPH06167327A (ja) キャンバ測定方法
JPH03255305A (ja) 表面プロフィール測定方法及び装置
JPH06507492A (ja) 軸変位測定装置
CN110095628B (zh) 一种声敏测速设备及测速方法
CA2168799A1 (en) Folding apparatus
JP3027880B2 (ja) 円筒状物体の外形の真直度測定装置
JPS61250562A (ja) 運動量の検出装置
SU1015283A1 (ru) Способ определени коэффициента трени твердых материалов
GB1586807A (en) Method and apparatus for effecting contactless and continuous measurement of the position of a stationery or moving body of circular cross section
Musielak et al. The Use of a Laser to Measure the Speed of a Production Line
JPH01189511A (ja) 非磁性体シート厚さ測定装置
JPH01155213A (ja) フィルム様ないしシート様ウェブの厚さ測定方法および測定手段
JPH11230714A (ja) 円筒形状測定装置
JPH04299208A (ja) 管内移動体の位置検出装置
JPH07294537A (ja) 速度及び距離の検出装置
JPH0413909A (ja) 記録媒体カード寸法測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050308

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050321

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080408

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090408

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100408

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100408

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110408

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110408

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120408

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130408

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130408

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140408

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees