JPS5887407A - 形状検出装置 - Google Patents
形状検出装置Info
- Publication number
- JPS5887407A JPS5887407A JP56185295A JP18529581A JPS5887407A JP S5887407 A JPS5887407 A JP S5887407A JP 56185295 A JP56185295 A JP 56185295A JP 18529581 A JP18529581 A JP 18529581A JP S5887407 A JPS5887407 A JP S5887407A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- damaging
- shape
- distribution
- force
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
- B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、板材の形状を検出する装置に関する。
圧延製品の板厚精度に対する要求は年々厳しくなってい
る。板厚精度のうち、長手方向については自動板厚制御
装置（ＡＧＣ）や油圧圧下装置等の進歩により、現在で
はかなり満足しうる段階にあるが、板幅方向の精度、す
なわち端伸びとか中伸びという形状については、次の２
つの理由のために意のままに制御できないのが現状であ
る。
る。板厚精度のうち、長手方向については自動板厚制御
装置（ＡＧＣ）や油圧圧下装置等の進歩により、現在で
はかなり満足しうる段階にあるが、板幅方向の精度、す
なわち端伸びとか中伸びという形状については、次の２
つの理由のために意のままに制御できないのが現状であ
る。
１）効果的な形状制御手段がない。
２）精度の高い形状検出器がない。
このうち、第１の問題については、近年ロールの軸方向
移動とロールベンディングの併用により、ロールカーブ
を大幅に変更しうる圧延機が開発され（特公昭５０−１
９５１０号）、はぼ解決したと言うことができる。一方
、第２の問題については、現在でも大きな問題として残
されており、自動形状制御装置を開発する上で最大のネ
ックとなっている。
移動とロールベンディングの併用により、ロールカーブ
を大幅に変更しうる圧延機が開発され（特公昭５０−１
９５１０号）、はぼ解決したと言うことができる。一方
、第２の問題については、現在でも大きな問題として残
されており、自動形状制御装置を開発する上で最大のネ
ックとなっている。
勿論、従来より種々のアイデアに基づいた形状検出器が
開発されてはいるが、いずれの装置も一長一短があり、
広く普及するまでには至っていない。二、三例を挙げる
と１．まず分割ローラタイプ（例えば特開昭４９−１２
０６６５号）では、ローラの継目で材料に傷が付き易く
、軟かい材料には適用できないという欠点がある。次に
材料を電磁石で加振し、娠幅を測定するタイプ（例えば
特開昭４９−５６６６０号）では、当然のことながらア
ルミニウム等の非磁性体についての検出は不可能である
。
開発されてはいるが、いずれの装置も一長一短があり、
広く普及するまでには至っていない。二、三例を挙げる
と１．まず分割ローラタイプ（例えば特開昭４９−１２
０６６５号）では、ローラの継目で材料に傷が付き易く
、軟かい材料には適用できないという欠点がある。次に
材料を電磁石で加振し、娠幅を測定するタイプ（例えば
特開昭４９−５６６６０号）では、当然のことながらア
ルミニウム等の非磁性体についての検出は不可能である
。
本発明はかかる従来装置の欠点を解消するためになされ
たもので、目的とするところは、精度が良く、傷付きの
恐れもなく、いかなる材質の形状測定も可能な形状検出
装置を提供するにある。
たもので、目的とするところは、精度が良く、傷付きの
恐れもなく、いかなる材質の形状測定も可能な形状検出
装置を提供するにある。
本発明の基本となる事柄を以下に説明する。圧延材の形
状とは、坤び、ひずみの幅方向分布であり、第１図のよ
うに材料ｌに張力を加えると、幅方向の張力分布となっ
て現れる。この状態で材料１をロール２の上に通すと、
第２図のように材料からロール中心に向かう方向の力の
分布が発生する。
状とは、坤び、ひずみの幅方向分布であり、第１図のよ
うに材料ｌに張力を加えると、幅方向の張力分布となっ
て現れる。この状態で材料１をロール２の上に通すと、
第２図のように材料からロール中心に向かう方向の力の
分布が発生する。
この力の分布を測定することができれば、形状が検出で
きることになる。先述の分割ローラ方式もこの原理を用
いたもので、ロール２を分割タイプとし、各々の分割ロ
ーラにロードセルを設け、この力分布を測定する。とこ
ろがこの方式では分割ローラの境目で材料に傷が付くと
いう、致命的な欠陥があった。本発明はこの点を解消し
たもので、第３図のようにロール２の表面部３のたわみ
剛性を小さくすることにより、材料ｌからの幅方向力分
布を表面のたわみ分布とし、このたわみをギャップセン
サー４にて測定することを特卑とする。
きることになる。先述の分割ローラ方式もこの原理を用
いたもので、ロール２を分割タイプとし、各々の分割ロ
ーラにロードセルを設け、この力分布を測定する。とこ
ろがこの方式では分割ローラの境目で材料に傷が付くと
いう、致命的な欠陥があった。本発明はこの点を解消し
たもので、第３図のようにロール２の表面部３のたわみ
剛性を小さくすることにより、材料ｌからの幅方向力分
布を表面のたわみ分布とし、このたわみをギャップセン
サー４にて測定することを特卑とする。
以下実施例を用いてさらに詳細に説明する。
第４図に本発明の一実施例を示す。これは、曲げ剛性の
大きい鋼製ロール２の表面に、ゴム状物質３を被覆する
ことにより、表面部のたわみ剛性を小さくしたものであ
る。ギャップセンサー４としては過流センサーを用いた
公知の非接触タイプを使用すれば、材料１に傷を付ける
恐れは皆無となる。
大きい鋼製ロール２の表面に、ゴム状物質３を被覆する
ことにより、表面部のたわみ剛性を小さくしたものであ
る。ギャップセンサー４としては過流センサーを用いた
公知の非接触タイプを使用すれば、材料１に傷を付ける
恐れは皆無となる。
第５図には別の実施例を示す。第４図のようなロールの
表面はゴム状物質であるため、材料ｌが硬質の場合逆に
ロール部の方に傷付きの恐れがある。そこで表面を保護
するために、薄い金属性のリング５をかぶせたものが第
５図である。
表面はゴム状物質であるため、材料ｌが硬質の場合逆に
ロール部の方に傷付きの恐れがある。そこで表面を保護
するために、薄い金属性のリング５をかぶせたものが第
５図である。
第６図はさらに池の実施列で、薄肉リング５を直接鋼製
ロール２で支持するものである。この時、鋼製ロール２
には数個所欠き取り部を設け、リング５との間に空隙を
作る。勿論−個所でもよい。
ロール２で支持するものである。この時、鋼製ロール２
には数個所欠き取り部を設け、リング５との間に空隙を
作る。勿論−個所でもよい。
空隙部ではリング５のたわみ剛性は小さくなり、このた
わみをロール側に幅方向に並べて埋込まれたギャップセ
ンサー４で測定する。なお当然のことながら、リング５
は幅方向に一体のものであるため、この方式でも材料へ
の傷付きは全くない。
わみをロール側に幅方向に並べて埋込まれたギャップセ
ンサー４で測定する。なお当然のことながら、リング５
は幅方向に一体のものであるため、この方式でも材料へ
の傷付きは全くない。
ギャップセンサーからの出力はスリップリングを経て外
部へ取り出される。なお、第４図、第５図の例でも、ギ
ャップセンサーをロール内部に取付けることは可能であ
る。
部へ取り出される。なお、第４図、第５図の例でも、ギ
ャップセンサーをロール内部に取付けることは可能であ
る。
第７図には別の実施列を示す。測定用ロール６は表面の
たわみ剛性の小さい、ゴム等で作られた一体ロールであ
る。このロールのみでは、曲げ剛性も小さく、材料１を
通過させるとロールが曲がり、正確な幅方向の力分布は
測れない。そこで、曲げ剛性ｑ大きい鋼製のロール７．
８で補強することにより、ロール６の曲げを防ぐことが
でき、正確な形状測定が可能である。この方式の利点は
、摩耗の激しいゴム製ロールの交換が極めて簡単なこと
で、第４図の方式に比ベメインテナンスが容易なことで
ある。
たわみ剛性の小さい、ゴム等で作られた一体ロールであ
る。このロールのみでは、曲げ剛性も小さく、材料１を
通過させるとロールが曲がり、正確な幅方向の力分布は
測れない。そこで、曲げ剛性ｑ大きい鋼製のロール７．
８で補強することにより、ロール６の曲げを防ぐことが
でき、正確な形状測定が可能である。この方式の利点は
、摩耗の激しいゴム製ロールの交換が極めて簡単なこと
で、第４図の方式に比ベメインテナンスが容易なことで
ある。
第８図は、第７図のゴム製ロール６の代りに、薄肉中空
円筒９を用いたもので、この場合にはギャップセンサー
４を中空ロール９の内部に設置することができ、装置が
コンパクトにまとまるという利点がある。また、中空ロ
ールは金属製とすることができるので、ゴム製ロールよ
りも寿命が長く、メインテナンス頻度が少なくてよいと
いう利点もある。
円筒９を用いたもので、この場合にはギャップセンサー
４を中空ロール９の内部に設置することができ、装置が
コンパクトにまとまるという利点がある。また、中空ロ
ールは金属製とすることができるので、ゴム製ロールよ
りも寿命が長く、メインテナンス頻度が少なくてよいと
いう利点もある。
以上説明したように、本発明の実施列には種々の形態が
考えられ、測定すべき圧延材の材質や、製品コスト、メ
インテナンスのコスト等を考慮しながら、最適な方法を
選べばよい。
考えられ、測定すべき圧延材の材質や、製品コスト、メ
インテナンスのコスト等を考慮しながら、最適な方法を
選べばよい。
次に本方式には以下の問題点がある。即ち、測定された
表面変位分布が、そのまま板からの力分布を表わしては
いない点である。いま、第９図のように、表面変位測定
器の置かれた点に１〜ｎまでの番号を付ける。ここで、
３点のみに力Ｐ＋が加わっている時、ｊ点に変位δ、が
生じるのは勿論であるが、この影響は他点にも及び、ｉ
点でも力が加わらないにも拘らず変位δｌが生じる。１
点以外の点に力がかかった場合も同様である。従って、
ある点の変位６里は次のように表せる。
表面変位分布が、そのまま板からの力分布を表わしては
いない点である。いま、第９図のように、表面変位測定
器の置かれた点に１〜ｎまでの番号を付ける。ここで、
３点のみに力Ｐ＋が加わっている時、ｊ点に変位δ、が
生じるのは勿論であるが、この影響は他点にも及び、ｉ
点でも力が加わらないにも拘らず変位δｌが生じる。１
点以外の点に力がかかった場合も同様である。従って、
ある点の変位６里は次のように表せる。
δ１−α＋ＩＰ＋引２Ｐ２＋・・・・・・刊１１ＰＩ・
・・・・・＋α１ａＰａ・・・・・・・・・（１１ αｌｊとは％ ｊ点に加わる力が１点の変位に与える影
響係数で、これは容易に測定可能である。即ち、第９図
のようにある一点のみに力を加え、その時の各点での変
位を測定する操作を、力をかける点を変えながら順次行
えばよい。（１）式を書替えると。
・・・・・＋α１ａＰａ・・・・・・・・・（１１ αｌｊとは％ ｊ点に加わる力が１点の変位に与える影
響係数で、これは容易に測定可能である。即ち、第９図
のようにある一点のみに力を加え、その時の各点での変
位を測定する操作を、力をかける点を変えながら順次行
えばよい。（１）式を書替えると。
δ東＝ΣαＩｊ−ＰＪ ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（２）−１ となり１．α２．は前記のようにすべて既知である。
・・・・・・・・・・・・（２）−１ となり１．α２．は前記のようにすべて既知である。
そこで、圧延材の存在する範囲が測定点ｋからｔまでで
あるとすると、これらの点での変位δに〜δ□と力Ｐｋ
−Ｐｊの間には次のような関係が成り立つ。
あるとすると、これらの点での変位δに〜δ□と力Ｐｋ
−Ｐｊの間には次のような関係が成り立つ。
δ、＝ΣαＩｊ−Ｐｊ （ｉ＝に−ｔ） ・・・・
・・・・・・・・（３）Ｊｊｌ＋ ここで未知数はＰ ｋ−Ｐ□のｔ−に＋１個であゆ１、
（３）式の数も／ニーに＋１個で、δに〜δ□は測定に
より既知、α目もあらかじめわかっているから、（３）
式の連立方程式は容易に解ける。
・・・・・・・・（３）Ｊｊｌ＋ ここで未知数はＰ ｋ−Ｐ□のｔ−に＋１個であゆ１、
（３）式の数も／ニーに＋１個で、δに〜δ□は測定に
より既知、α目もあらかじめわかっているから、（３）
式の連立方程式は容易に解ける。
以上のように、本発明による形状検出器には形状を直接
表わす力ＰＬを上記の方法で演算する装置が会費である
。この−列を第１０図に示す。ギャップセンサー４から
の信号δ１は計算機１０に出力され、一方、記憶装置１
１に記憶されている影響係数αｌも１０に出力される。
表わす力ＰＬを上記の方法で演算する装置が会費である
。この−列を第１０図に示す。ギャップセンサー４から
の信号δ１は計算機１０に出力され、一方、記憶装置１
１に記憶されている影響係数αｌも１０に出力される。
計算機ｌＯで（３）式に相当する連立方程式を解くこと
により、力の分布Ｐ＋を得る。
により、力の分布Ｐ＋を得る。
このように、本発明の間咀点も単にソフト的な取扱いで
完全に解消することができ、致命的な欠点にはなり得な
い。従って本発明によれば、傷付きの恐れもなく、いか
なる材質の形状も精度よく測定可能となる。
完全に解消することができ、致命的な欠点にはなり得な
い。従って本発明によれば、傷付きの恐れもなく、いか
なる材質の形状も精度よく測定可能となる。
第１・図は材料の形状が板幅方向の張力分布となって現
れることを示す図、第２図は張力分布がロール中心に向
かう力の幅方向分布となって現れることを示゛す図、第
３図は幅方向の力分布が変位分布となって現れることを
示す図、第４図から第８図までは本発明の実施例、第９
図は本発明の問題点を示す図、第１０図はこの問題の解
決方法を示す図である。 １・・・材料、２・・・ロール、３・・・表面部、４・
・・ギャップセンサー、５・・・リング、６・・・測定
用ロール、７・・・鋼製ロール、８・・・鋼製ロール、
９・・・薄肉中空円筒。 代理人 弁理士 高橋叫１ 第４面 第 ５ 町 第 ６ 圓 ＠ ７ 口 も δ 口 第 ？ ｍ ｌｌｌ１５１θ 口
れることを示す図、第２図は張力分布がロール中心に向
かう力の幅方向分布となって現れることを示゛す図、第
３図は幅方向の力分布が変位分布となって現れることを
示す図、第４図から第８図までは本発明の実施例、第９
図は本発明の問題点を示す図、第１０図はこの問題の解
決方法を示す図である。 １・・・材料、２・・・ロール、３・・・表面部、４・
・・ギャップセンサー、５・・・リング、６・・・測定
用ロール、７・・・鋼製ロール、８・・・鋼製ロール、
９・・・薄肉中空円筒。 代理人 弁理士 高橋叫１ 第４面 第 ５ 町 第 ６ 圓 ＠ ７ 口 も δ 口 第 ？ ｍ ｌｌｌ１５１θ 口
Claims (1)
- １、表面のたわみ即１性が中実ロールに比して小さいロ
ール上に、張力を加えた圧延材を通し、前記ロールの表
面変位パのロール軸方向分布を測定することを特徴とす
る形状検出装置−０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56185295A JPS5887407A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 形状検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56185295A JPS5887407A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 形状検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887407A true JPS5887407A (ja) | 1983-05-25 |
Family
ID=16168354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56185295A Pending JPS5887407A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 形状検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887407A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6098736A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-06-01 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 脱落データ復元方法 |
-
1981
- 1981-11-20 JP JP56185295A patent/JPS5887407A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6098736A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-06-01 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 脱落データ復元方法 |
| JPH0242258B2 (ja) * | 1983-10-28 | 1990-09-21 |
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