JPS60102508A - 金属帯板の形状検出方法 - 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】 本発明は金属帯板の形状検出方法に係り、特にアルミ箔
のような板厚の薄い金属帯板の潜在形状を検出するのに
好適な形状検出方法に関するものである。

金属帯板の形状検出方法は、一般に、金属帯板表面に測
定装置の一部が接触する接触式と、そのような接触を行
うことなく形状を検出し得る非接触式とに分類されるが
、これらの形状検出力法のうち、装置の接触によって金
属表面にきすが付かないところから、通常、後者の非接
触式の方が前者の接触式よりも有利であるとされている
。特に、対象とする帯板がアルミ箔等のような低張力の
板厚の薄い金属帯板である場合には、装置の接触に起因
するしわの発生を防止する点でも、非接触式％式％ しかしながら、帯板の目視できない潜在形状を検出する
ことを目的とする従来の非接触式の形状検出方法では、
主として鉄板を対象とし、帯板の透磁率の相違あるいは
磁石の吸引力による帯板の移り」量の相違等に括づいて
形状を検出するようにしているため、アルミ等の非磁性
材料からなる金属帯板の形状検出には応用できず、した
がっ°ＣＣ非磁性科料らなる帯板の形状検出には接触式
の形状検出方法が採用されているのが普通であった。

ここにおいて、本発明は、かかる事情に鑑みて成された
ものであって、その目的とするとごろは、アルミ等の非
磁性拐料から成る金属帯板であっても、その表面に接触
することなくその潜在形状を検出し得るようにした形状
検出力法であって、特に板厚の薄い金属帯板の形状検出
に用いて好適な形状検出力法を提供することにある。

そして、ごの１」的を達成するために、本発明に係る金
属帯板の形状検出方法においては、走行せしめられ°（
いる金属帯板の幅方向の複数箇所において、該金属帯板
に対して所定圧力で供給される気体をノズルから噴出せ
しめる一方、該ノズルを該金属帯板の走行面に対して直
角な方向に移動せしめて、該ノズルから噴出さセられる
気体の背圧が任、葛の設定圧に一致するノズル位置をめ
、そして該ノズル位置における前記金属帯板の撓み量と
該金属帯板に対する押圧力とから、該金属帯板の幅方向
における複数箇所の張力をめて、その形状を検出するよ
うにしたのである。

このようにすれば、金属帯板がたとえ磁性材料でなくて
も、金属表面に装置の一部を接触させることなく、低張
力の金属帯板の温存形状を検出できるのであり、従来の
ように金属表面にきすをっりるごとがなく、また金属帯
板がたとえアルミ箔のように極く薄いものであっても、
装置の接触によっ−Ｃしわを誘起させることがないので
ある。

しかも、本発明では、気体を金属帯板に対して噴出させ
て形状を検出するようにしているので、特に薄い金属帯
板にしわが寄っている場合でも、これを強制的に撓まゼ
で形状を検出できる利点がある。

以下、本発明をより一層具体的に明らかにするために、
圧延機によって圧延加工を施された金属帯板の形状を検
出する場合について、その一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

まず、第１図におい一層、１０はアルミ箔等の如き板厚
の薄い低張力の金属帯板であって、バックアップロール
１２によっ°Ｃ回転させられる圧延用の一対のソークロ
ール１４で圧廷加］二を施されたのら水平方向に走行さ
せられ、ワークロール１４との間に距離■７を隔てて設
けられたデフレフクロール１６を介し゛（テンションリ
ール１８に巻き取られるようになっている。そして、金
属帯板１０か走行するソークロール１４とデフレフクロ
ール１６とのほぼ中間地点の下側に、形状検出器２゜の
形状検出センサ２２が設けられている。なお、図には示
されていないが、形状検出器２０は複数台段のられ”ζ
おり、それらの形状検出センサ２２が金属帯板１０の幅
方向に互いに近接して等間隔で配設されている。

形状検出センサ２２は、第２図に拡大し”Ｃ示されてい
るように、位置固定の基台２４上に設けられた上下駆動
用モータ、たとえばパルスモータ２６と、そのパルスモ
ータ２６によって金属帯板ＩＯの走行面に直角な方向に
移動させられる移動台２８と、その移動台２８に固定さ
れた空気マイクロメータ３０とがらなっている。空気マ
イクロメータ３０はそのノズル３２が金属帯板１０の走
行面に対して直角に設ジノられて、圧縮空気供給装置３
４から供給される一定圧力Ｐｓの圧縮空気を金属帯板Ｉ
Ｏの走行面に直角に吹き付けるようになゲＣいるととも
に、背圧センサ３６が設りられ゛（、そのノズル３２が
ら吹き出される圧縮空気のｔｒ圧Ｐを測定するようにな
っており、その測定した背圧Ｐを背圧信号ＳＰと１して
入出力回路３８に供給するようになゲζいる。また、ノ
ズル３２の外周部には変位検出コイル４ｏが設けられて
おり、この変位検出コイル４ｏがら、ノズル３２の先端
部から金属帯板■ｏの走行面までの距離りに応じた変位
信号ＳＳが出力されて変位変換器４２に供給され、その
変位信号ＳＳが変位変換器４２で距離りを表ず距＊ｔｉ
伯号ＳＤに変換されζ、入出力回路３８に供給されるよ
うになっている。

入出力回路３８はＡ／Ｄコンバータを備え、１１１１記
背圧センザ３６がらの背圧信号ＳＰ、および変位変換器
４２からの距離信号Ｓ　ｌ）をデジタル信号に変換して
コントローラ４６に供給する一力、コントローラ４６か
らのモータ制御信号ＳＭをパルス七−夕２（５に供給す
るようになっている。そして、パルスモータ２６では、
そのモータ制御信号ＳＭの内容に応して移動台２８を金
属帯板１００走行面に直角な方向に移動するようになっ
ている。

コンｌ−１：Ｉ−ラ４６は、たとえば第３図に示される
ようなフローチャートに従ゲζ信１号・処理を実行し、
空気マイクロメータ３０のノズル３２に対向した部分の
金属帯板ＩＯの張力Ｔをめ、これを張力表示信号Ｓ′Ｆ
として入出力回路３８を介して表示器４８に供給するよ
うになっており、表示器４８では、第４図に示されるよ
うに、金属帯板１００走行方向に直角な方向に配設され
た各形状検出器２０からの張力表示ｆｄ号Ｓ′ｒを受け
゛（、それらをバーグラフ等の所望の比較可能な表示形
態で表示するようになっ°Ｃいる。

ずなわら、第３図において、プログラムがスクートする
と、まずステップＳ１が実行され、背圧センサ３６から
入出力回路３８に供給される背圧信号Ｓ　ｌ）　＃＜　
：２ントローラ４６に取り入れられて、背圧信号ｓｐが
表す実際の背圧Ｐの大きさがめられる。そして、引き続
いてステップＳ２が実行され、ステップＳｌで測定され
た実際の背圧ｌ）が予め設定された目標背圧ｐｏより大
きいか否かが判断される。そして、実際の背圧Ｉ）が未
だ目標背１：Ｅ　Ｐ　Ｏよりも小さいときにはステップ
Ｓ３が実行され、またそれよりも大きいときにはステッ
プＳ４が実行される。

ステップＳ３では、パルスモーク２６に（共給されるモ
ータ制御信号ＳＭが移動台２８を上昇させる内容に設定
され、背圧センサ３６での測定背圧Ｐが大きくなるよう
に空気マイクロメータ３０のノズル３２が金属帯板１０
の走行面に接近させられる。そして、このステップＳ３
の実行後、再びステップＳ１以後が実行される。

一方、ステップＳ４ではステップＳｌで測定された実際
の背圧Ｐが目標背圧ＰＯよりも小さいか否かが判断され
、実際の背圧Ｐが目標背圧ＰＯよりも大きいときにはス
テップＳ５が実行され、小さいと’１ｆｆｌ断されたと
きにステ・ノブＳ６が実行される。ステップＳ５ではパ
ルスモータ２６へのモータ制御信号ＳＭが移動台２８を
下降させる内容に設定され、背圧センサ３６での測定背
圧Ｐが小さくなるように空気マイクロメータ３０のノズ
ル３２が金属帯板１０の走行面から離れる方向に移動さ
−Ｕられる。そし°Ｃ１このステップＳ５の実行後、ス
テップＳ１以後が繰り返される。

ずなわち、ステップＳ１〜Ｓ５では、背圧センサ３６に
よゲζ測定された。：背圧Ｐが目標背圧ＰＯに一致しＣ
いない場合に、背圧１）がその目標背圧ＰＯに一致する
ようにパルスモータ２６へのモータ制御信号ＳＭの内容
が制御されて、空気マイクロメータ：３０のノズル３２
の位置が変更されるようになっ“ζいるのであり、検出
された実際の背圧Ｐが目標背圧ＰＯに一致したときにの
みステ・ノブＳ６が実行されるよつになゲＣいるのであ
る。

ステップＳ　Ｇ　’（ｒは、変位変換器４２からの距離
信号ＳＤが取り込まれ、実際の背圧Ｐが目標背圧ＰＯに
一致したときのノズル３２の先端部から金属帯板ＩＯの
走行面までの距離りがめられるとともに、パルスモータ
２６へ送出されたモータ制御信号ＳＭのパルス数に基づ
いて予め定められた水平基準位置ＲＰからノズル３２の
先端部までの距［Ｈがめられる（第２図）。そして、ス
テップＳ６に引き続いて実行されるステップＳ７で、下
式（１）に従って撓み量Ｑがめられる。

Ｑ　−（Ｄ　＋　Ｈ）　−Ｌ　ｏ　−−〜〜−−（ｌｌ
なお、ここにおいてＬＯは、第２図に示されるように、
水平基準位置ＲＰから金属帯板ＩＯの走行位置までの高
さを表す距離であって、予めコン１−ローラ４６内のメ
モリに記１．αさせられている。

ずなわぢ、このステップＳ７では空気マイクロメータ３
０のノズル３２から吹き出された圧縮空気によって金属
帯板１０が基準走行面から移動した距離が撓み量Ｑとし
てめられるのである。

ステップＳ７によって撓みｌｉＱがめられると、続いて
ステップＳ８が実行され、空気マイクロメータ３０のノ
ズル３２から吹き出された圧縮空気によゲて金属帯板１
　（＋に加えられる上向きの押圧力［Ｓがめられる。こ
の押圧力Ｆは、下式（２）に示されるように、Ｏ：ｉ記
目標背圧ＰＯ４こ予め定められた所定の係数αを掛ける
ことによ請求められる。

ド−二α・））（）−−−−４２１ ずなわ０、押圧ノ月？は空気マイクロメータ３０のノズ
ル３２から金属帯板１０の走行面に吹きイ旧すられる圧
縮空気か一定圧力Ｐｓの場合には、背圧ｌ）にほぼ比例
するため、ノズル３２の形状等によって定まる係数αを
予めめておけば、背圧１）（本実施例では目標背圧ＰＯ
）から容易にめられるのである。なお、この押圧力Ｆを
予めめておき、二Ｉントローラ４６のメモリに記１．α
させＣおも）でも問題はない。

そして、ステップＳ８に続いて実行されるステップＳ９
におにζ、上記ステ・ノブＳ７およびＳ８でめられた撓
みｌｉＱおよび押圧力Ｆに基づし）で張力Ｔが下テ（（
３）に従ってめられるのである。

ｉ”　＝　Ｌ・Ｆ　／　（４Ｑ）　−−−＜ｚ＋ここに
、しはワークロール１４とデフレクタ１コール１６との
間の距離である。

このステップＳ９が終了すると、ステップＳ１０が実行
され、ステップＳ９でめられた張力′ｒが前述のように
張力表示信号Ｓ′Ｆとし゛ζ表示器４８に供給される。

つまり、表示器４８ではこのようにし“Ｃ谷形状検出器
２０から供給される張力表示信号ＳＴを受り、それら張
力表示信号ＳＴが表ず金ｊ属帯板１０の幅方向各部の張
力］゛を比較可能な状態で表示するのであり、そのよう
に比較可能な状態で表示された張力Ｔを比較することに
よって金属帯板１０の形状を認識できるのである。

なお、このステップ３１０の次に実行されるステップＳ
ｌｌでは測定終了フラグＲが１に等しいか否かが判断さ
れ、それが否定されたときにはステップＳｌ以後が繰り
返されて張力の測定が絹：続され、内定された場合には
測定が終了されるようになっている。

以上の説明から明らかなように、本実施例では、空気マ
イクリメータ３０のノズル３２から走行面に対して一定
の圧力Ｐｓの圧縮空気を噴出してそのｆ４’圧１）をめ
、その背圧Ｐが予め定めらね、た目標背圧ＰＯになった
ときにそのノズル３２の（立置をめて金属帯板１０の撓
み量ＱをΔ１１１定Ｊ−るとともに、そのときの背圧Ｐ
から金属帯４反１０４こハ］えられる押圧力ｔ・’をめ
て、そｔしら１見め１．ｉＱとｔｉｌｌ　Ｉ１力Ｆとか
ら金属帯板ｌＯの張力Ｔを）ｋめるようＧこしているの
で、金属帯Ｊ＆１０４こ形状４灸ｔｉｌｌ器２０力く接
触することはなく、従来の接触式のＪ杉１尺０出方法に
おける種々の不都合を回避すること力（できる。

また、本実施例では、空気マイクロメータ３０のノズル
３２の外周部に変位検［Ｂコイル４０を設りてノズル３
２の先端部から金属帯板ｌＯの走ｊテ面までの距離りを
精度良く検出するようにしてし）るので、金属帯板１０
の張力Ｔをも精度良く）受出できる利点がある。　： さらに、本実施例では、上述の説明力）ら明ら力１なよ
うに、形状検出センサ２２４よ空気マイクロメータ３０
．移動台２８．およびノくパルスモータ２６からなる部
用な、かつコンノ（クトな）昔造−ごあるので、隣接す
る形状検出センサ２２を極めて接近した状態で配設でき
、金属帯板ＩＯの幅方向における分解能を高くできる利
点がある。

以上、本発明の一実施例を説明したが、これは文字通り
の例示であって、本発明はかかる実施例に限定し−ご解
釈されるべきものではない。

たとえば、前記実施例では、上下駆動用モータとしてパ
ルスモータ２６が用いられていたが、ノズル３２の位置
決め精度のよいものであれば、ＤＣモータ、油圧モータ
等、他のモータを使用しても差支えない。

また、前記実施例では、変位検出コイル４０によって空
気マイクロメータ３０のノズル３２先端部から金属帯板
１０の走行面までの距Ｉ％ＩＩＤを測定するようになっ
ていたが、この距離りは背圧Ｐから所定の関係式に従っ
て換算することも可能である。ずなわら、距ＨＤと背圧
Ｐとの間には、形状検出センサ２２．空気マイクロメー
タ３０のノズル３２から金属帯板ＩＯに対して噴出させ
られる圧縮空気の圧力ｐｓ、測定対象とする金属帯板１
０の材質および板厚等の種々の諸条件が一定であれば、
互いに一義的に定まる関係が存在するため、その関係を
予めめ°（おりば背圧Ｐから距離りをめることができる
のである。

さらに、＋ｉｉｊ記実施例では、距Ａ１１Ｄを測定する
変位検出コイル４０は撓み１ｆｉＱをめる目的のために
だけ設けられζいたが、このように感度の良好な距離セ
ンサを距１１Ｄの測定のために設けた場合には、その出
力を利用してノズル３２が金属帯板ｌＯにある距離より
接近しないようにすることもできる。このようにすれば
、ノズル３２の金属帯板ＩＯへの接触を未然に回避する
ことがＤＪ能となる。

また、前記実施例では、圧縮空気供給装置３４からの圧
縮空気は一定圧力Ｐｓとされていたが、この圧力はａ・
ずしも完全に一定であることを意味するものではなく、
多少の変動分を含んでいてもよいことばもちろんである
。なお、このように圧力が多少変動するような場合には
、空気マイクロメータ３０の圧縮空気が供給される入力
ボート部に圧力センザを設けて圧縮空気の圧力を検出し
、その検出圧力に基づいて押圧力Ｆを補正することによ
って、金属帯板１０の張力Ｔの検出精度、つまり形状検
出精度を良好に維持することが可能となる。

また、１１；１記実施例では、実際の背圧Ｐが目標背圧
」）０に完全に一致したときの張力Ｔがめられるように
なっていたが、目標背圧ＰＯに多少の幅をもたせ、その
範囲内に実際の背圧Ｐが入ったときに背圧Ｐが目標背圧
ＰＯと一致したと見なして張力′■゛を検出するように
しても差支えないのである。

さらに、前記実施例では、金属帯板１０の幅方向に複数
の形状検出センサ２２が配設されて、金属帯板ＩＯの幅
方向各部の張力Ｔが同時に検出されるようになっていた
が、１つの形状検出センサ２２を金属帯板１０の幅方向
に掃引して金属帯板ｌＯの幅方向各部における張力Ｔを
検出し、形状を検出するようにしてもよいのである。　
′加えて、０１１記実施例では、圧延加工を施された金
属帯＆ｌＯの下側に形状検出センサ２２が設けられて形
状検出が行われるようになっていたが、金属帯板１０の
上側に形状検出センサ２２を設けて形状検出を行うよう
にしてももちろんよく、また本発明はそのような圧延機
におりる金属帯板ｌＯの形状検出にス・１して適用でき
るだけでなくレヘラ等における金属帯板の形状検出にも
適用できるのである。

その他、−々列挙ばしないが、本発明がその趣旨を逸脱
しない範囲内で種々なる修正、改良等を加えた態様で実
施しくするごとは言うまでもないとごろである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を有効に実施するための
形状検出器を圧延機に設けた状態を概略的に不ず図であ
り、第２図は第１図の形状検出器を要部断面とともに示
ずブロック線図であり、第；３図は第２図の」ントロー
ラのプログラムの一例を示すフローチャー１・であり、
第４図は第２図に示した形状検出器と表示器の接続関係
を示すブロック線図である。 １（ｌ金属帯板　１４：ワークロール １６：デフレフクロール １８：テンションリール ２０：形状検出器　２２：形状検出センサ２６；パルス
モータ　２８：移動台 ３０：空気マイクロメータ　３２：ノズル３４；圧縮空
気供給装置　３６；背圧センサ４０：変位検出コイル　
４６　：　：ｌントローラ４８：表示器 出願人　住友軽金属工業株式会社 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｌｌ　走行・Ｃしめられている金属帯板の幅方向の複
   数箇所におい一部、該金属帯板に対して所定圧力で供給
   される気体をノズルから噴出せしめる一力、該ノズルを
   該金属帯板の走行面に対し°Ｃ直角な方向に移動せしめ
   ゛Ｃ，該ノズルから噴出させられる気体の背圧が任意の
   設定圧に一致するノズル位置をめ、そして該ノズル位置
   におりる前記金属帯板の撓み量と該金属帯板に対する押
   圧力とから、該金属帯板の幅方向における複数箇所の張
   力をめて、その形状を検出するようにしたごとを特徴と
   する金属帯板の形状検出方法。 （２）　前記ノズルが、前記金属帯板の幅方向に複数個
   配置ゼしめられて、前記張力がそれぞれめられる特許請
   求の範囲第１項記載の形状検出方法。