JPH1128510A - 熱間圧延粗圧延自動レベリング方法 - Google Patents

熱間圧延粗圧延自動レベリング方法

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JPH1128510A
JPH1128510A JP9183828A JP18382897A JPH1128510A JP H1128510 A JPH1128510 A JP H1128510A JP 9183828 A JP9183828 A JP 9183828A JP 18382897 A JP18382897 A JP 18382897A JP H1128510 A JPH1128510 A JP H1128510A
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JP
Japan
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steel plate
bending
leveling
image
amount
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Withdrawn
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JP9183828A
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English (en)
Inventor
Megumi Suzuki
木 恵 鈴
Toshikazu Hatano
多 野 利 和 波
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱間圧延粗圧延工程で、鋼板に先端曲りと
全体曲りが複合して発生した場合にでも精度良くレベリ
ング制御を行う。 【解決手段】 熱間圧延等での鋼板曲りを画像より鋼板
センタラインを求めて検出し、次スタンドのレベリング
操作により曲りを修正する鋼板曲り制御において、画像
より得られた鋼板の先端部よりある一定距離だけ鋼板の
長手方向に内側の位置での鋼板曲り量を先端曲り量と
し、当該位置より更に一定距離だけ鋼板の長手方向に内
側の位置での鋼板曲り量を全体曲り量とし、レベリング
量を式(1)より算出して、次段へフィードフォワード
制御を行うことを特徴とする熱間圧延粗圧延自動レベリ
ング方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延工程等の
粗圧延工程でITV画像より鋼板曲りを検出して次スタ
ンドのレベリング操作により鋼板曲りを修正する際のレ
ベリング操作量算出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の粗圧延機におけるレベリング操作
は、殆どオペレータの目視による操業技術に頼っている
状況にあった。例えば図1のようにRi(No.i粗ス
タンド)出側でワークサイド(WS)の板曲りが発生し
た場合、次段のRi+1粗スタンドのワークロールギャッ
プをWSよりドライブサイド(DS)を大きくして圧延
してその板曲りを修正する。
【0003】最近では例えば特開平4−167911号
公報にあるように熱間粗スタンドの鋼板出側上方に設け
たテレビカメラで鋼板を撮像し、鋼板幅方向の中央値と
予め定めた鋼板長手方向位置に近似曲線を当てはめて板
曲り量を算出し、この曲り量信号に応じて圧延特性から
次段の粗スタンドにおけるレベリング量を算出し、それ
に応じてワークロールの左右レベリング量を補正して圧
下位置制御を行うことにより、板曲り制御を精度良く行
う方法がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述の熱間粗スタンド
の鋼板出側上方に設けたテレビカメラで撮像した鋼板画
像から鋼板の曲り量を算出し次段のレベリング量を決定
しレベリング操作を行う方法では、鋼板の全長に亘る曲
り形状からレベリング量を決定することになる。一方鋼
板の曲りには鋼板が全長に亘って曲る全体曲りと鋼板の
最先端部のみが急激に曲る先端曲りとがある。またこれ
らが複合的に発生する場合もある。上記従来技術では鋼
板に全体曲りのみが発生した場合にはレベリング操作に
よって精度良く鋼板曲りが修正される。しかし鋼板に先
端曲りのみが生じた場合、全体曲りは発生していないの
でレベリングをとる必要がないと判断され、先端曲りが
全く修正されない。また先端曲りと全体曲りが複合的に
存在する場合も同様で、先端曲りについては修正できな
い。更に先端曲りと全体曲りが逆方向に発生した場合、
例えば最先端部がWS側に曲り、全体的にはDSに曲っ
ている場合には、全体曲りを修正するためWSのロール
ギャップを大きくすると全体曲りは修正されるものの、
先端曲りは逆に増幅されてしまう可能性がある。
【0005】本発明は上記の問題に鑑み、鋼板に先端曲
りが存在する場合にも従来より精度良くレベリング量を
決定することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の熱間圧延粗圧延
自動レベリング方法は、熱間圧延等での鋼板曲りを画像
より鋼板センターラインを求めて検出し、次スタンドの
レベリング操作により曲りを修正する鋼板曲り制御にお
いて、画像より得られた鋼板の先端部よりある一定距離
だけ鋼板の長手方向に内側の位置での鋼板曲り量を先端
曲り量とし、当該位置より更に一定距離だけ鋼板の長手
方向に内側の位置での鋼板曲り量を全体曲り量とし、レ
ベリング量を式(1)より算出して、次段へフィードフ
ォワード制御を行うことを特徴とする画像により熱延材
の鋼板曲りを修正する方法を具備することを特徴とする
熱間圧延粗圧延自動レベリング方法である。
【0007】 レベリング量=〔(α×先端曲がり量+β×全体曲がり量)/2〕 ×板幅×補正係数+オフセット係数 ・・・(1) α:係数 0〜1 β:係数 0〜1 但し、α+β=1。
【0008】上述のレベリング方法によれば、鋼板に先
端曲りを有する場合でも精度良く鋼板曲りを修正するこ
とが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の熱間圧延粗圧延自
動レベリング方法の一実施例を図面を参照して説明す
る。
【0010】図1は本発明の自動レベリング方法による
制御フローを示すものである。粗スタンドRiの出側上
方にCCDカメラなどの二次元撮像素子11を設け、図
2にあるような熱間の鋼板画像を撮影する。この二次元
撮像素子11は極力鋼板全体が視野内に入るように設置
するのが望ましいが、視野を広く取り過ぎることは逆に
計測分解能の低下につながるので、最適な位置に調整す
る。必要ならば複数の撮像素子を設けてもよい。
【0011】図1で二次元撮像素子11から出力された
画像信号は画像処理部12に入力される。画像処理部1
2ではアナログ信号である画像信号を計算機で処理可能
なディジタル信号へ変換するいわゆるA/D変換処理が
行われるが、このA/D変換処理の前に画像前処理部1
3において、鋼板の形状を忠実に再現するためのフィル
ター処理も行う。その後A/D変換処理部14において
A/D変換処理を行う。更に画像後処理部15において
鋼板以外の背景やノイズデータなどを除去するための処
理を行う。画像処理部12から出力されるディジタル信
号はレベリング量演算部16に入力され、鋼板曲り量演
算処理部17及びレベリング量演算処理部18により適
正レベリング量が算出される。レベリング量演算部16
内部の処理については図3を参照して後述する。
【0012】レベリング量演算部16での算出結果は圧
下位置制御装置19に入力され、次スタンドのワークロ
ールギャップ量の補正が行われる。
【0013】図2は図1の画像処理部12及びレベリン
グ量演算部16での処理内容について詳細に説明するも
のである。尚、図2中の「鋼板画像」はディジタル化さ
れた画像のことを示し、各画素の値は“0”か“0以
外”の値を持つ。ここでは“0以外”の値を仮に“1”
と表現する。また鋼板の幅方向をx軸方向、鋼板の長手
方向をy軸方向とする。
【0014】まず画像処理部12内部での処理について
説明する。図2の原画像21は、図1の二次元撮像素子
11で圧延機出側の鋼板を撮影した場合の様子を表すも
ので、この状態では画像はアナログ信号である。原画像
21の中には、鋼板200や搬送設備の側壁201及び
搬送ロール202が視野内に入る。通常は鋼板からの自
発光が非常に明るいため、二次元撮像素子11に一般的
に具備されているAGC機能を使用しないと輝度飽和し
てしまう。AGC機能を使用することにより原画像21
中には、ほぼ鋼板のみが浮かび上がるようになるが、側
壁201や搬送ロール202も鋼板200からの自発光
の反射で薄暗く浮かび上がることもある。この画像が画
像処理部12に入力され、画像前処理部13で平滑化等
のフィルタ処理を施した後、A/D変換処理部14で2
値化処理によりディジタル信号に変換され、鋼板画像2
2に示すような画像が得られる。鋼板画像22の状態で
は鋼板以外でも周囲の手摺や鋼板搬送設備の側壁など鋼
板からの自発光を反射して明るい場所が存在する。従っ
て、鋼板以外にも“1”の値をとる場所が存在すること
になる。鋼板以外の場所で“1”の値をとる場所が存在
すると、レベリング量演算部16で鋼板の曲り量演算を
正確に行うことができず、結果的に得られるレベリング
量が適正な値ではなくなってしまうため、鋼板以外の場
所で“1”の値をとる場所を除去するための処理を画像
後処理部15で行う。ここでは鋼板とそれ以外の場所で
はその面積が大きく異なることから、微小な面積を持つ
部分の値を“0”にする微小面積除去処理を行う。鋼板
画像23はこの処理の結果得られる画像を表している。
【0015】次にレベリング量演算部16での処理につ
いて説明する。鋼板曲り量演算処理部17ではまず、画
像内での鋼板の位置を求めるため、鋼板先端部(TO
P)および鋼板尾端部(BOT)の各Y座標ytopお
よびybotを求めている。鋼板画像24は、鋼板画像
23におけるytopおよびybotを示したものであ
る。
【0016】ytopおよびybotの求め方を図3を
参照して説明する。鋼板画像23の横方向をX方向、縦
方向をY方向とする。図1の二次元撮像素子11の中央
を鋼板搬送ラインの中央とほぼ合わせておくことによ
り、二次元撮像素子のX方向の画素数の中央点と鋼板の
センター位置が概ね一致する。スキャン方向31に示す
ように、この位置でY方向スキャンを行い、各Y座標で
の信号レベルをプロットしていく。グラフ32はこの結
果得られるグラフを表しており、y=0から始めて、最
初に0から1に変化する点のY座標をytop、最後に
1から0に変化する点のY座標をybotとする。yb
otについては画像内に鋼板全体が入らない場合は、二
次元撮像素子の画素数の最大値がybotとなる。
【0017】再度図2を参照すると、次に鋼板画像25
に示すような4点ya,yb,ycおよびydを、下記
の式(2)により求める。
【0018】 ya=ytop+a, yb=ya +b, yc=yd −c, yd=ybot−d ・・・(2) a,b,c,dは正の整数 これらの4点は、鋼板の曲り量を求めるのに非常に重要
な意味を持つので、図1の二次元撮像素子11における
視野範囲や有効画素数などに合わせて最適な値に設定し
なければならない。
【0019】次に、これらのY座標における鋼板のセン
ター位置A,B,CおよびDを求める。ここでこれらの
点のX座標をxa,xb,xcおよびxdとする。図4
はこれらの中で代表してxaの求め方を表している。グ
ラフ42は鋼板画像23でY座標yaの位置でスキャン
方向41に示す方向に信号レベルをプロットしたもので
ある。グラフ42では鋼板の左端部に相当するX座標で
0から1に変化し、鋼板の右端部に相当するX座標で1
から0に変化するので、鋼板の両端のX座標x1,x2
が求められ、これにより鋼板センター位置のX座標は式
(3)により求めることができる。
【0020】 xa=(x2−x1)/2 ・・・(3) 実際には計測精度を向上させるためyaの1点だけでな
く近傍の数点で同じ処理を繰り返し行い、これらを平均
するなどの処理を行っている。
【0021】またx1,x2から鋼板の幅を算出するこ
とも可能である。このためには予め計測分解能を求めて
おく必要があるが、この計測分解能により、式(4)に
よって鋼板の幅を算出することができる。
【0022】 鋼板の幅=(x2−x1)×計測分解能 ・・・(4) 上述のようにして求めた各点の座標により鋼板の曲り量
を求める。鋼板曲りには先述したように先端曲りと全体
曲りがある。先端曲り量51は図5に示すように鋼板の
最先端部の座標から式(5)により、全体曲り量61は
図6に示すように鋼板の最先端部から一定量だけ内側の
座標から式(6)により求められる。尚式(5)、式
(6)の符号から鋼板曲りがWS側への曲りか、DS側
への曲りかを判定することができる。
【0023】
【数5】
【0024】以上が鋼板曲り量演算処理部17での処理
内容である。
【0025】次にレベリング量演算処理部18では先端
曲り量および全体曲り量を基に、式(1)によりレベリ
ング量を算出する。尚、式(1)ではα+β=1が成立
し、補正係数およびオフセット係数は適用する粗圧延機
の特性に適合させるため、最適値に調整することが必要
である。
【0026】レベリング量演算部16で求められたレベ
リング量算出結果は圧下位置制御装置19に入力され、
次スタンドRi+1のワークロールギャップ量の補正が行
われる。
【0027】
【発明の効果】上述したように、本発明のレベリング方
法によれば熱間圧延等での鋼板曲りを画像より鋼板セン
タラインを求めて検出し、次スタンドのレベリング操作
により曲りを修正する鋼板曲り制御において、画像より
得られた鋼板の先端部よりある一定距離だけ鋼板の長手
方向に内側の位置での鋼板曲り量を先端曲り量とし、当
該位置より更に一定距離だけ鋼板の長手方向に内側の位
置での鋼板曲り量を全体曲り量とし、レベリング量を式
(1)より算出して、先段へフィードフォワード制御を
行うようにしたため、鋼板に先端曲りが存在する場合に
も従来より精度良くレベリング量を決定することができ
るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を一態様で実施する圧延システムを示
すブロック図であり、(a)は平面図、(b)は側面図
である。
【図2】 図2に示す2次元撮像素子11で撮影した画
面と、それをデジタル処理した画面を示す平面図であ
る。
【図3】 (a)は、図2に示す2次元撮像素子11で
撮影した画面をデジタル処理した画面を示す平面図であ
り、鋼板先端部を示す。(b)は(a)に示される画像
のy方向の信号レベル分布を示すグラフである。
【図4】 (a)は、図2に示す2次元撮像素子11で
撮影した画面をデジタル処理した画面を示す平面図であ
り、鋼板先端部を示す。(b)は(a)に示される画像
のx方向の信号レベル分布を示すグラフである。
【図5】 図2に示す2次元撮像素子11で撮影した画
面をデジタル処理した画面を示す平面図であり、鋼板の
先端曲り量を示す。
【図6】 図2に示す2次元撮像素子11で撮影した画
面をデジタル処理した画面を示す平面図であり、鋼板の
全体曲り量を示す。
【符号の説明】
11:二次元撮像素子 12:画像
処理部 13:画像前処理部 14:A/
D変換処理部 15:画像後処理部 16:レベ
リング量演算部 17:鋼板曲り量演算処理部 18:レベ
リング量演算処理部 19:圧下位置制御装置 200:鋼板 201:鋼板搬送設備の側壁 202:鋼板
搬送ロール 21:二次元撮像素子11から得られる原画像 22:原画像21を画像前処理・A/D変換処理して得
られる鋼板画像 23:鋼板画像22を微小面積除去処理して得られる鋼
板画像 24:鋼板の先端位置、尾端位置を示した鋼板画像 25:鋼板曲り量を求めるための4点のY座標を示した
鋼板画像 26:鋼板曲り量を求めるための4点を示した鋼板画像 31:鋼板画像23から鋼板の先端位置、尾端位置を求
めるためのスキャン方向 32:スキャン方向31で得られる鋼板画像23の信号
レベルを示すグラフ 41:鋼板画像23から鋼板の先センター位置を求める
ためのスキャン方向 42:スキャン方向41で得られる鋼板画像23の信号
レベルを示すグラフ 51:鋼板先端曲り量 61:鋼板全体曲り量

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱間圧延等での鋼板曲りを画像より鋼板セ
    ンタラインを求めて検出し、次スタンドのレベリング操
    作により曲りを修正する鋼板曲り制御において、 画像より得られた鋼板の先端部よりある一定距離だけ鋼
    板の長手方向に内側の位置での鋼板曲り量を先端曲り量
    とし、当該位置より更に一定距離だけ鋼板の長手方向に
    内側の位置での鋼板曲り量を全体曲り量とし、レベリン
    グ量を下記の式により算出して、次段へフィードフォワ
    ード制御を行うことを特徴とする熱間圧延粗圧延自動レ
    ベリング方法: レベリング量=〔(α×先端曲がり量+β×全体曲がり量)/2〕 ×板幅×補正係数+オフセット係数 ・・・(1) α:係数 0〜1 β:係数 0〜1 但し、α+β=1。
JP9183828A 1997-07-09 1997-07-09 熱間圧延粗圧延自動レベリング方法 Withdrawn JPH1128510A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014215397A1 (de) * 2014-08-05 2016-02-11 Primetals Technologies Germany Gmbh Bandlageregelung mit optimierter Reglerauslegung
JP2018058095A (ja) * 2016-10-07 2018-04-12 東芝三菱電機産業システム株式会社 圧延ラインのトラッキング制御装置
JP2022526923A (ja) * 2019-03-27 2022-05-27 プライメタルズ・テクノロジーズ・オーストリア・ゲーエムベーハー 金属ストリップの圧延に際する起伏の防止

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