JPS597936B2

JPS597936B2 - 形状検出器

Info

Publication number: JPS597936B2
Application number: JP9617078A
Authority: JP
Inventors: 正樹石本; 利幸梶原; 滋司金子
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-08-09
Filing date: 1978-08-09
Publication date: 1984-02-21
Also published as: JPS5523446A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は圧延中のストリップの形状検出装置に関し、特
にストリップ巾方向に分割された複数のリングをストリ
ップに押し付け、ストリップの巾方向の平坦度を検出す
るものに関す。

冷間圧延においてはストリップの平坦度は重大な関心事
となつている。

すなわち圧延されたストリップは最終製品の板厚が薄く
なればなる程、スＪトリップの平坦度の制御、すなわ
ち形状制御が解決されるべき重大な課題となつている。
圧延されたストリップに凹凸がある場合、ストリップに
張力が加わつていない状態では、ストリップの凹凸は視
覚によつて容易に発見することが・できる。

しかし圧延中の様にストリップに張力が加わつた状態で
は、ストリップの凹凸が引き伸ばされ、これを視覚で発
見することはできない。それ故、ストリップに張力がか
けられている状態でしかもストリップの走行中に連続的
にストリツプフの形状を検出する形状検出器が種々開発
されてきた。その一例として、出願人は特願昭５２−３
４４３９等のストリップの巾方向に分書リされた複数の
リングをストリップに押し付け、各リングに加わるスト
リップの張力の分力を測定して、ストリップの５巾方
向張力分布状態からストリップ形状を検出する形状検出
器を開発した。この検出器の特徴とするところは、両端
が回転可能に支持された軸の外周に弾性体を介して複数
のリングを嵌入したものからなり、ストリップの０張力
分力を弾性体の撓みによつて生じるリングの偏心量（軸
心に関して）に変換し、この偏心量をリングの外周に配
置されたギャップ検出手段で検出することによつてスト
リップの形状を検出することである。

・５ところが、この検出器においてもリング表面の研
摩不良、焼入れ、硬度、結晶性状等の不均一のため、検
出信号にノイズが生じる可能性がある。

さらに、各リングは軸に関して偏心することなく装着さ
れるが、研摩誤差や熱膨張によりある程度の偏心は避け
られない。このため、たとえ形状が完全に良好なストリ
ツプ上をリングが走行しても、リングの偏心のため１回
転中に検出値が変動する可能性がある。以上のことは形
状検出器の検出精度に大きく影響する可能性がある。

このため、ノイズやリングの偏心量などの外乱を含んだ
検出値を平均化することも考え得るが、これは外乱を含
んだまま平均化することになり精度が低下する。本発明
の目的は、上記問題を解決しノイズや外乱に対して影響
されることなく高精度で検出可能な形状検出器を提供す
ることである。

本発明の特徴とするところは、走行中のストリツプ巾方
向に配置され、外周がストリツプ表面に接触する複数の
リング、前記リングを貫通し、両端を回転可能に支持さ
れた軸、前記リングと前記軸間に嵌入され、前記リング
が前記軸と一体で回転するよう支持し、しかも前記リン
グの中心が前記軸の軸心に関して偏心可能に支持する弾
性体、及び前記リング外周との間隙を検知するギヤツブ
検出器とからなり、前記弾性体の撓みをもとにした前記
リング外周位置の変位によりストリツプの形状を検出す
るものに訃いて、前記リング外周に任意に定めた基準点
に対応する前記軸の位置に基準となる基点部分を設け、
前記軸の回転に伴う該基点部分の到達を検知する検出装
置を設け、前記検出装置の指令信号に応じて前記ギヤツ
プ検出器からの検出信号をストリツプの形状信号として
取り込む装置を設けたことにあり、上記した構成によつ
て、上述のノイズや外乱に影響されない高精度な形状検
出を可能とするものである。

以下本発明を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の形状検出器１を圧延機２と巻 −取機
３の間に配置した例を示す。圧延機２のロール４間で圧
延されたストリツプ６は張力を保つたまま巻取機３に巻
取られる。形状検出器１はストリツブに押付けられなが
ら、ストリツブの流れに対し直角方向における張力分力
の分布状態を検出・する。検出信号は演算器５で形状
信号に変換され、圧下制御やベンデイングカ制御入力と
してストリツプの形状制御に用いられる。第２図に示さ
れるように、形状検出器１はガイドフレーム１０間で、
しかも油圧シリンダ１２によつて昇降可能な昇降フレー
ム９の上に固定されている。

軸８の両端は昇降フレーム９に固定づれたローラベアリ
ング１４で回転自在に支持され、軸８の外周には、軸８
と一体で回転可能で、しかも互いに一定の間隙を有する
多数のリング１１が嵌め込まれている。走行中のストリ
ツプ６はこのリング１１の外周に接触して、リング１１
及び軸８を回転しながら巻取られる。一方、リング１１
のストリツプと接していない側、即ち、図中のリング１
１の下方にはリングの数と等しいギヤツプ検出器７が昇
降フレーム９の上に固定？ねている。次に第３図を用い
て形状検出器１の詳細を説明する。ギャップ検出器７は
リング１１と接触しない程度のギヤツプ：Ｇを持つてリ
ング１１の下方にホルダ１５にねじ込まれている。ホル
ダ１５の頂部はギヤツプ検出器７の汚損を防ぐためにキ
ヤツプ１６がかぶせられ、しかもギヤツプ検出器冷却用
の冷却水が満たされている。ホルダ１５の下部にはギヤ
ツプ検出器７の信号線１７が引き出され、各ギャツプ検
出器の信号線は集められダクト１８から外部へ導かれる
。ホルダ１５の両側面にはリング１１の外周接線方向に
向けて開口されたノズル１９が設けられ、リング１１の
外周面に付着したスケール等を吹き飛ばす役割を果たす
。一方、リング１１と軸８の間には軸の軸心と平行な方
向にシリンダ状のパイプからなる円筒バネ２０が多数嵌
め込まれている。この円筒バネ２０はリング１１に加わ
るストリツプの張力の分力によつて軸直角方向の断面形
状が楕円形に撓む。この撓み量は張力の分力に線型に比
例するため、撓み量、即ちギヤツプ検出器７とリング１
１間のギャツプをギャツプ検出器７によつて検出すれば
各リング１１に加わるストリップ張力の分力のストリツ
プ巾方向分布状態が検出できる。第４図は弾性体２０の
実施例について詳細に説明したものである。

本実施例では弾性体は一様な直径と肉厚を持つ金属性の
円筒バネ２０１からなる。円筒バネ２０１は軸８の外周
面の軸方向にある溝８１内に収容されている。この溝８
１は円筒バネ２０１の直径より十分浅い深さである。円
筒バネ２０１は同時にリング１１の内周面に接触してい
る。各円筒バネ２０１はリング１１の数に対応する群だ
け設けられ、リング１１とそれに対応する円筒バネ２０
１の間にはこれらを互いに接触させないようにスペーサ
ーリング２１が設けられている。スペーサーリング２１
は軸８を囲むように配置され、その一部には突起２２，
２３を有している。この突起２２，２３はスペーサーリ
ング２１をリング１１と軸８に対して回転しないように
支持するためのもので、それぞれリング１１の溝１１１
と軸８の溝８１に挿入されている。リング１１間には、
さらに他のスペーサーリング２４が挿入岱れている。つ
まり、この形状検出器の原理は第５図に示すように、ス
トリツプの凹凸による張力の差を、リング１１と軸８間
に挿入した弾性体の撓み量に変換し、次に、この撓み量
をリング１１の軸８軸心からの偏心量としてとらえ、こ
の偏心量をギヤツプ検出器７とリング１１の外周面との
距離の変化量で検出するものである。

ところが、実際には上述の如く、リング表面の研摩不良
やリング材質の不均一で生じるノイズやリング１１と軸
８間に無荷重状態で存在する偏心のために検出器７で検
出された値にはかなりの外乱が含まれている。

そこで、本発明では各リング１１外周上の＝点を基準点
に定め、この点がストリツプと接するタイミングをとら
えて形状信号とするものである。つまり、本発明では回
転軸８が常に同一回転角度に達した時の検出信号のみを
制御信号として利用するものである。従つて、回転軸１
回転に１回又は２回転以上に１回の検出信号が得られる
わけである。従つて、本発明ではリング１１の円周又は
その倍数に等しい間隔でストリツプの形状をサンプリン
グすることになるが、一般にストリツプの形状変化は５
〜１０ｍ以上のピツチで生じるため何等検出に支障はな
い。むしろ、検出値に外乱が含まれないため検出精度は
大幅に向上する。再び第５図にもどり、本発明の一実施
例を説明する。

軸８の一端には円板３１が固定され、円板３１の外周に
は基準回転角度となる凸部３２が突出している。軸８が
回転しこの凸部３２がセンサ３３に対向する位置までく
ると、センサ３３はリレー信号発信器５２に信号を発信
し、リレー電源ＤＥによつてメモリ５３が駆動される。
センサとしてはフオトセル等のほか、基準回転角に達し
たことが検出できるものなら何でもよい。一方、各ギヤ
ツプ検出器７で連続的に検出された各リング１１の撓み
信号は演算器５１に入力されストｊｌツプの巾方向形状
分布状態を示す信号に変換される。この形状信号は連続
的にメモリ５３に入力されているが、前述のセンサ３３
が基準回転角、すなわち凸部３２を検出した時だけ動作
し、基準回転角における形状信号のみを記憶する。この
メモリ５３は凸部３２が１回転、すなわちリング１１が
３６０゜回転して再び基準角度に達するまで記憶してお
り、記憶値をモニタ５４及び制御装置５５へ出力する。
従つて、モニタ５４ではリング１１の１回転ごとの形状
分布波形５６があたかも連続的に検出される如く映し出
Δれる。一方、制御装置５５では形状信号が形状修正信
号ＳＪに変換され、第１図の圧延機にフイードバツクさ
れる。以上述べたとおり、本発明によればリング研摩、
不良、リング材質の不均一で生じるノイズや、リングと
軸間に無荷重状態で存在する偏心等の外乱に影響される
ことなく高精度で形状検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の形状検出器を用いたストリツプの圧延
装置を示す図、第２図は本発明の第一実施例の形状検出
器の正面図、第３図は第２図の断面図、第４図は第３図
のＡ部拡大図、第５図は本発明の形状検出器の原理を示
す信号線図である。６・・・・・・ストリツプ、８・・・・・・軸、１１・
・・・・・リング、７・・・・・・ギャツプ検出器、３
１・・・・・・円板、３２・・・・・・凸部、３３・・
・・・・センサ、５１・・・・・・演算器、５３・・・
・・・メモリ、５４・・・・・・モニタ、５５・・・・
・・制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１走行中のストリップ巾方向に配置され、外周がスト
リップ表面に接触する複数のリング、前記リングを貫通
し、両端を回転可能に支持された軸、前記リングと前記
軸間に嵌入され、前記リングが前記軸と一体で回転する
ように支持し、しかも前記リングの中心が前記軸の軸心
に関して偏心可能に支持する弾性体、及び前記リング外
周との間隙を検知するギャップ検出器とからなり、前記
弾性体の撓みをもとにした前記リング外周位置の変位に
よりストリップの形状を検出するものにおいて、前記リ
ング外周に任意に定めた基準点に対応する前記軸の位置
に基準となる基点部分を設け、前記軸の回転に伴う該基
点部分の到達を検知する検出装置を設け、前記検出装置
の指令信号に応じて前記ギャップ検出器からの検出信号
をストリップの形状信号として取り込む装置を設けたこ
とを特徴とする形状検出器。