JPS5944604A - 鋼帯継目位置検出方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、酸洗コイルの継目位置を検出する方法に関
するものである。

従来酸洗コイルの継目（溶４、ソ部）検出Ｃ二は、１１
ト目近傍にポンチ穴をあけ、透過光用の有無により、継
目を検出することが行なわ１−Ｌ−Ｃいる。

しかし、この方式では、コイルに穴がおいているため、
両工程の冷延タンデムミルで２接コイル等溶接部を圧延
する必要がある３１４合、コイル＋１ｌｔｊ断や、圧延
ロール（二疵を伺ける等の問題がある。

そこで、コイルに穴をあけることなく絹：目を検出する
ために、渦ｆＩｔｆｉセンサや、光学式センサの応用が
試みられている。

（１）渦電流セン＋方式 これは■継目（溶接部）が高温（二加熱されているため
、透磁率μが異なる。■継目部は溶接後、バイト切削を
行なっているが、完全に幻削れない場合が多く、検出器
から測定対虫寸での距離が変化すること等Ｃ二よる出力
の変化によって継目を検出するものである。しかし、コ
イルの側材れ現象等で継目以外（二も渭１定対象オでの
距離が変わるときがある。１だバイト切削（二より、継
目部がへこむ場合があるので出力信号の変化が小さくな
り、未検出（二なる’Ａ合かある等により検出ミスや、
誤検出が発生する。

（２）光学式センサ方式 これは、継目部はバイトで切削さｉＬでいるため、他の
部分（二比べ表面粗さが小さく光沢度が高いので、この
光沢の良否をスポット光の正反射光量により測定し、継
目を検出するものである。寸た光７１ｔｉ＋、　ｌ−レ
ーザ光を用い反射パターンを測定して、継目を検出する
ことも試みらｉしている。（〜かじ、とｉ王らの方式で
は、バイトの刃欠、溶接ハ１（の滲１ｖ幅方向への波打
ｔ７があると、バイトの当り、方が不良（二なり、光沢
が他の部分より落ちるとか、特ホの反射パターンＣ二な
らない等のｒｌｊｌ　ＡＵがある。１だバイト切削跡が
通′帛部より盛り上っていると、スキンバスミルにより
鏡面状となり、やｔより特定の反射パターンは生じ々い
。

このため継目の検出率（ｌ″ｌ：９６％程変で、実用（
二供し得ない。

捷だ、速続性を判定できる撮像装置としてはテレビカメ
ラが一般的であるが、酸洗ラインでは検出しようとする
継目の幅が５〜１８７７Ｊと狭い上、最召ｊ３００ｍ／
ｍｉｎ　　の高速で移動するから、■継目は同一場所を
最側速時にはｌ　ｍ　ｓｅｃ程ＩＷで通過するので、ス
トロボ等を使用して静止１ｊｉｕ像とする必要がある。

■１／３ｏ　秒周期では最高速時には、１週期中（二約
１７０ｍ移動１するので、正面・な継目位置を知るには
画面のどの位置に継目がきているかを解析する必非があ
る。■最高速時の１週期中の移動ｍ−が大きいため、板
幅方向だけでなく、■延方向にも広い１４１）　ｌ：Ｑ
ｉに均一な照明をする必要があるので、光源が大きくな
る等により、継目検出装置とｔ７て高価になる。

そこで、発明名等は、上記間顕点を解消できるような継
目検出方法を種々怜討；〜ている過程で、継目部にふ・
ける反射光の輝度変化に注目して実験を行なった。第１
図に＠ｔ’ｌ板に平行光を照射したときの、反射光の輝
ＩＷ分布を示す、、第２図はＺ軸を輝度軸とし、正反射
点を原点０にとシ、Ｘ軸（右側）に板幅方向及びＹ軸（
左側）に圧延方向の光晰分布を示したものである。図中
ａ（点線）はバイト切削跡が鮮明なときの継目の反射光
分布、ｈ（破細）は鏡面状継目の反射光分布、Ｃ（一点
鎖線）はバイト切削不良ｉ＋ｉ：目の反射光分布、ｄ（
実線）は継目以外の通常部の反射光量分布を示すもので
ある。正反則点０かも板幅（Ｘ軸）方向にずれた点Ａで
は、通常部の輝度（反射光量）ｄが、上記３ネΦの継目
の輝度ａ　、　ｌ）、　ｃより高く力っている。従って
４点で輝度測定を行ない、ＩＩｊｌ’を卯が１ｉＴＩｎ
部より低下する笥をもって継目と判定することによシ、
３ｆ＋ｌｉ　ｒＡ’４の継「１のいづれをも検出するこ
とができる。

ところで、継目以外でも、酸洗後のスケール残りや、変
色により、またコイルの蛇行により測だ範囲にロール表
面の一部が写ること等によシ、ｔ（１１定輝ＢＨ低下す
ることがある。しかし、これらの場合の輝妓低下は板幅
方向への速続性が少カ＜、また圧延方向にわたる変化は
緩やかで持続性がある。一方継目部での輝度低下は板幅
方向に一様であシ、圧延方向の継目幅は５〜１８　ｒｒ
ｔ、ｍと狭いので圧延方向への輝度の変化は急激ですぐ
回復する。そこで板幅方向に連続的にかつ圧延方向には
継目幅より狭い範囲で１最伸して、輝度の変化を測定す
ることによシ、過検出をなくし、継目を精度旨く測定で
きる知見を得た。

この発明は上記の知見に基づいてなされたものであって
、その目的は高い検出精度を得ることができる酸洗コイ
ル継目位置検出ソテ２７３を提供し７よつとするもので
ある。

この発明の酸洗コイル紺ミ目位置検出）７法の特徴は、
コイルへの照射光の反射光を板幅方向の乱反射位置で、
圧延方向に狭い脛１４１１内でＱｉ定（２、コイル継目
部の反射光が１ｊｊＪ　’７に’部よシ低下することを
利用して、酸洗コイル継目位置を検出するものである。

以下、この発明方法を実施するだめの検出装置の一実施
例を第３図により説明する。酸洗コイル１がロール２に
密着している場所において、照明光源３からの光を酸洗
コイル１に照射する。

この条件丁でロール２上のコイル１からの反射光量を輝
度測定装置４で測定する。この輝度ｆ１１＋１定装置４
は、圧延方向については継目６０幅よシ十分狭く、又、
板幅方向については広い範１）１を測定できる装置であ
る。この時、輝度測定装置４は、光源３の正反射光が結
像し２ないよう正反射方向から板幅方向に、十分角度的
に離して設置する。この輝度測定装置４の出力を伯畦処
■装置５を月１いて、板幅方向に連続的に輝度が低Ｆす
ることを判定する信号処Ｊ■（を行ない継目の１金山を
行なう。

ここで、輝閾Ａｌ１１定装置４として、（り１１えぼり
ニアアレイカメラを使用する。リニアアレイ素子８は、
受光レンズ７を介して、コイル１からの４４Ｖ幅方向の
乱反射）’６１けを測定する。このとき、リニアアレイ
素子８上にうつるコイルのＩＦ延方向のｌｉＱ像幅Ｖ」
：、継目６の幅より十分狭くしてあり、板幅方向の撮像
幅は十分な長さに１〜Ｃある。

またリニアアレイカメラの掃引Ｒ１期も、コイルＩが最
晶速で移與１しても、撮像期間中に、継目６のみがリニ
アアレイ素子８にうつる掃引期間が最低１回は得られる
よう十分高速にしである。

この高周期で変化するりニアアレイ出力９を、同期信号
のみをカットする時定数の短かいローパスフィルタ１１
と、圧延方向に５薗以上連続して変化するものに対（−
ては追従するよう疫。

ロール２の回転スピード１０に合わせて時定数を変化さ
せることのできる長い時定数のローパスフィルタ１２と
に入力する。さらに、時定数の短いローパスフィルター
１の出力のみアンプ１３で定数倍に増幅し、アンプ１３
の出力と、時定数の長いローパスフィルター２の出力と
をコンパレータ１４で比較する。

奢 このとき、アンプ１３の出力が１時Ａ数の長いローパス
フィルター２の出力より小さくなれば、板幅方向全体に
わたシ、リニアアレイ出力９が急激に低下したことを示
すので、継目６の検出信号を信号処理装置５の出力１５
として出す。

次に、上記検出装置を使用して実際に測定した例を、第
４図に示す。これはりニアアレイ出力を画像変換装置を
介して２次元画像としたもので、画面の上から下にかけ
測定時間が移動している様子を示している。また画像の
右ｆ（１１の線図はその時のりニアアレイ出力を平均化
したもので、実線は短い時定数のローパスフィルターＩ
の出力、破線は長いローパスフィルター２の出力を示し
ている。

舶４図（ａ）　、　（ａｌ’　はバイト切削跡が鮮明な
継目、［ｈ）は鏡面状継目、（ｃ）はバイト切削不良継
目の例で、いづれの継目の場合にも、短い時定数のロー
パスフィルタの出力（実線）が、長い時定数のローパス
フィルタ１２の出力（破線）の１７３す、下になってい
る。一方第４図（（１１９（ｄ）　’Ｉ　（ｄｌ　”は
スケール残り、　ｔｅｌ　、　ｔｅｌ’は変色の例で、
過検出要因となるものであるが、この場合には実線は破
線の１／２以上になっている。従って、アンプ１３のｊ
曽申吊率を３倍オ呈度（＝とることによって、過検出を
防止して、継目を高い精度で検出することができる。

この方式で、バイト切削不良継目で、バイトが溶接部に
全く当らない場合には、継目部の表面形状がランダムで
、たまたま輝度測定装置４に正反射光が入射する場合が
ある。このようなときには、リニアアレイ出力９が継目
部６においてもあまシ低下せず、検出ミスとなることが
ある。しかしバイト切削不良継目が生ずる原因の大半は
、コイル１が薄く、板幅方向にうねシがあるため、バイ
トｔす削時にバイトが溶接部６に当らない所がでるため
で、この場合コイルの裏側は逆にバイト切削が深くかか
ることになる。

従ってコイル表、裏画面の同じ位置を測定できるように
検出装置を２式設置Ｉ７．２台の装置１′【の継目検出
信号の？Ａ理和をとることにより、未検出を１９力止す
ることができる。

この場合の装置構成の１例を第５図に示す。

これは２組のロール２，２でコイル１をピンチし、両ロ
ール２．２の中間部の表、〃（に２式の検出装置を設け
、それぞれの検出装置の出力１５．１５の論理和を演算
回路１６で計算１〜、最終継目検出出力１７を得るもの
である。また第６図は上下ロール２，２に巻回されたコ
イル１の両ロール２，２部に、それぞれ表側及び裏側の
検出装置を設けたものである。この場合、両検出装置の
検出位置のズレを補正するため、表側検出装置の検出信
号１５をロール２の回転スピード１０に台せて遅らせる
ディレィタイマ１８を介して、論理和演算回路１６に入
力１〜で、酸終琳目姶出出力１７を得る。。

次に、熱延工場酸洗ラインにおいて、冷延向はコイルの
継目検出実験を３種の方式■〜■で行なった結！、１ル
を次表に示す。

■　取幅方向の乱反射光量をリニアアレイカメラで測定
し、全素子の出力が低丁する所を検出する方式で、継目
を９９．８％検出できた。ｊ〜がし、スケール残り又は
変色等に起因する尚検出を完全には防止することができ
ず、・尚検出率が１．４％であった。

の　リニアアレイ出力を時定数の異なるローパスフィル
タを通し、両者の出力を比較して、検出する方式（第３
図）で、継目検出率９９．８％、過検出招０％の良結果
を得た。

■　上記の第３図に示す方式を、コイル表裏両面に適用
した場合（第５図、第６図）で、未検出を皆無にするこ
とにより、１．０　（１％の検出率を得た。

なお、光源３と輝度測定装置４との配置は、第３図と異
なり、第７図に示すｖｐ　＜−両者？コイル１に対し斜
め方向に配置ぺしてもよい。−またリニアアレイカメラ
の代りに、圧延方向に対しては継目幅よシ狭く、取幅方
向へは十分な卸ケ１（を測定できるデテクタを輝度測定
装置４として用いてもよい。

この発明のコイル継目位置検出方法は上記のようなもの
で、酸ｌ）シラインでのポットコイルの長さの管理のだ
めの継目位置を、従来のようにコイル（二′；（をあけ
ることなく、−１いオ了イ臥で４金出することができる
。従って穴に起因にするコイルの破断、圧延ロールの損
傷を無くすることができる。−葉だ／％　延タンデムミ
ルの後工程で、ホットコイル＃ｌｆ位で切断する必要が
無くなるので、歩留シが向上する。さらに冷延クンデム
ミルの後工程を酸洗出荷コイル単位でＩｆｌ　ＯＡ　Ｊ
ＰＣＡ　Ｌに蒲Ｕるため操業（ｚＬが向上する。

４区１面の１１１戸楓外脱明 第１１シ１及び第２図は、この発明方法の基本となる考
え万を示す各枦継口部及び１１１常部の反射光の輝度分
イ５の説明図、第３図は、この発明方法を実施するため
の検出装置の一例を示す説明図、第４図（，１〜（ｅ）
′は、それぞれ各利（継目近傍並びに通當部のスケール
残り及び変色＋’ｓ＋＋のりニアアレイ出力の２次元副
佃とリニアアレイ出力の平均化値を示す説明図、ｉＡ５
図及び第６図はコイル表具に検出装置を配設したそれぞ
れ異なる装置構成の説明図、第７図は輝ｔｌ測足装置の
配設位１．′ａの喝なる４１１ｔのＪｊ５出装置の説明
図である。

１・・°コイル、６・・・コイルａｔｅ　口部。

出願人代理人　リ「−埋土　鈴　江　武　彦手続補正書
（刀剣 昭和５＋４．、Ｉ駒、）Ｉ′日 特許片長１１　　　若　　杉　和　夫　　殿１、事件の
表示 ４Ｖｌ♂、ＬＩＩＵ５　　７−１　　５　　５　　１　
　２　　９’ｉ２　発明の名称 酸洗コ・ｆル、ｔＪｉ、目位置検出力法：（、油止をす
る者 事件との関係　　　特許出願人 （４１２）　日；４”ｙ）’ｉ　’ｂ体式会社４、代理
人 ５、　　？’＋１ｉ　：ｉＦ命令の日イ」昭和５７／Ａ
−，１１月３０日 ６、　　補１１−４の勾象 明細男、図面 ７、補正の内容 （１）明細１算９１１集１行目に記載の「何」をｒ（ｂ
）Ｊに削正する。

（２）　　同上第９頁′＃″−２行目に記載のｆ’（ｂ
）・・・＋　（ｃ）Ｊを「（Ｃ）・・・、　（ｄ）Ｊに
削正する。

（３）　　同上＠９貞第６行目に記載の１−　（ｄ）　
＋　（ｄ、ｆ　、　（イ′」をＩ”（ｅ）　、　（ｆ）
、　（ｇ）Ｊに削正する。

（４１同上第９負第７行目に記載の自ｅ）、（イ」をｒ
’　（ｈ）　＋　（ｉ）　Ｊに削正する。

（５１Ｐｌ上第１３頁第１５行目にｔｉｃ［の「（ａ）
〜（ｅＳ」を「（ａ）〜（ｉ）」に］正する。

＋６１　　添付図面中、第４図において、図の番号（ａ
’）。

（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）　、　（ｄ’）　、　
（ｄ′５．　（ｅ）及び（ｅ’）を、ｓｍ婚５、別紙図
面に未配のごとく、それぞれ（ｂ）。

（Ｃ）　ｊ　（ｄ）　ｌ　（ｅ）　Ｉ　（ｆ）　ｊ　＜
ｇ）　ｌ　（ｈ）及び（ｉ＞に訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コイルへの照射光の反射光を４１Ｑ幅方向の乱反射位置
   で圧延方向に狭い範囲内で測定し、コイル継目部の反射
   光が通常部より低下することを利用して酸洗コイル継目
   位１ｊ（７を検出することを特僧とする酸洗コイル継目
   位置検出方法。