JPS60146105A - 形状検出方法 - Google Patents
形状検出方法Info
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- JPS60146105A JPS60146105A JP59002019A JP201984A JPS60146105A JP S60146105 A JPS60146105 A JP S60146105A JP 59002019 A JP59002019 A JP 59002019A JP 201984 A JP201984 A JP 201984A JP S60146105 A JPS60146105 A JP S60146105A
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- Japan
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- shape
- belt shaped
- metal
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
- G01B7/287—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Control Of Metal Rolling (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、帯状の金属材料の平坦度検出法に係り、特に
、走行状態に於て、非接触にて、平坦度を検出する形状
検出方法に関する。
、走行状態に於て、非接触にて、平坦度を検出する形状
検出方法に関する。
帯状金属材の高品質化に伴ない、板厚精度と同程度に、
平坦度の良否も、品質の重要層ファクタになっている。
平坦度の良否も、品質の重要層ファクタになっている。
このため、平坦度形状検出の手法については、数多くの
アイデアが出され、実験されてきたが、現状、実用に供
し得ている検出器の種類は、ごく限られている。圧延設
備に於るオンライン形状検出法には、大きく分けて、接
触方式と、非接触方式がある。前者に関しては、分割ロ
ールを金属材に接触させ、圧力検出器により、金属材の
応力を測定し、その分布により形状を検出したり、又は
、金属材を直接押しつけ、その変位より形状を検出する
方式などがあるが、いずれも、金属材への疵付きの問題
があり、非鉄金属等の、特殊な用途にしか用いられてい
ない。後者の非接触方式に関しては、金属材の形状によ
る内部応力分布を、透磁率の変化として検出する磁歪方
式、金属材の自励振動の振幅２周波数から形状を検出す
る方式、及び空気圧又は電磁力による加圧によシ、その
変位量から形状を検出する方式等がある。
アイデアが出され、実験されてきたが、現状、実用に供
し得ている検出器の種類は、ごく限られている。圧延設
備に於るオンライン形状検出法には、大きく分けて、接
触方式と、非接触方式がある。前者に関しては、分割ロ
ールを金属材に接触させ、圧力検出器により、金属材の
応力を測定し、その分布により形状を検出したり、又は
、金属材を直接押しつけ、その変位より形状を検出する
方式などがあるが、いずれも、金属材への疵付きの問題
があり、非鉄金属等の、特殊な用途にしか用いられてい
ない。後者の非接触方式に関しては、金属材の形状によ
る内部応力分布を、透磁率の変化として検出する磁歪方
式、金属材の自励振動の振幅２周波数から形状を検出す
る方式、及び空気圧又は電磁力による加圧によシ、その
変位量から形状を検出する方式等がある。
その他、レーザ光等の光学方式を利用したものもあるが
、現在量も一般的に使用されているものは、加圧に−よ
る変位量検出方式である。この方式は、金属材を電磁石
により一定時間吸引し、その変位量を、積分平滑により
めている。これによると、金属材を吸引するのに、時間
を要すること、また積分平滑に１〜２秒程度かかるため
、１サンプリングの応答時間が、２秒以上必要であった
。年々圧延速度が高速になり、１６００〜２０００ｍ／
ｍｉｎもまれではなくなってきたので、２秒間に走行す
る金属材の長さは、５０〜７０ｍとなシ、５〜１０ｍピ
ッチの検出要求を満たすことができなくなっている。
、現在量も一般的に使用されているものは、加圧に−よ
る変位量検出方式である。この方式は、金属材を電磁石
により一定時間吸引し、その変位量を、積分平滑により
めている。これによると、金属材を吸引するのに、時間
を要すること、また積分平滑に１〜２秒程度かかるため
、１サンプリングの応答時間が、２秒以上必要であった
。年々圧延速度が高速になり、１６００〜２０００ｍ／
ｍｉｎもまれではなくなってきたので、２秒間に走行す
る金属材の長さは、５０〜７０ｍとなシ、５〜１０ｍピ
ッチの検出要求を満たすことができなくなっている。
本発明の目的は、非接触式で、検出応答時間の短かい形
状検出装置を提供するにある。
状検出装置を提供するにある。
〔発明の概要〕
本発明は圧延スケジュールから設定される設定張力から
共振周波数を演算し、該共振周波数よシも小さくできる
だけ該共振周波数に近い加振周波数で加振し、該帯栃の
変位信号の加振周波数成分の信号の幅方向の分布から形
状を検出することに特徴がある。
共振周波数を演算し、該共振周波数よシも小さくできる
だけ該共振周波数に近い加振周波数で加振し、該帯栃の
変位信号の加振周波数成分の信号の幅方向の分布から形
状を検出することに特徴がある。
本発明は、形状検出装置の応答及び精度の向上をはかる
ものである。すなわち形状検出器の応答時間を速めるた
めには、金属材への加振周波数が重要なポイントでアシ
、金属材を安定に振動させるには、正弦波、直流バイア
ス法が、重要である。
ものである。すなわち形状検出器の応答時間を速めるた
めには、金属材への加振周波数が重要なポイントでアシ
、金属材を安定に振動させるには、正弦波、直流バイア
ス法が、重要である。
検出応答を速めるためには、加振周波数を高くする必要
があるが、金属材には、その張力と、支点間スパンによ
り決まる共振振動があり、この共振との干渉が問題とな
る。これを解決するために、圧延張力によシ、共振点を
算出し、その共振点を避けるように加振周波数を圧延張
力にリンクさせ決定することにより、常にその時の圧延
条件における最も畠い周波数で加振することにより、連
応性の向上をはかるものである。
があるが、金属材には、その張力と、支点間スパンによ
り決まる共振振動があり、この共振との干渉が問題とな
る。これを解決するために、圧延張力によシ、共振点を
算出し、その共振点を避けるように加振周波数を圧延張
力にリンクさせ決定することにより、常にその時の圧延
条件における最も畠い周波数で加振することにより、連
応性の向上をはかるものである。
第１図に、本発明が供される圧延設備の概要を示す。金
属材は、圧延機１により薄板状に圧延され、デフレフロ
ール３を介して、巻取機４に巻きとられる。しかし圧延
過程で、金属材２の幅方向の伸び率が異なる時、金属材
は、平坦な形状とはならず、部分的な凹凸が発生する。
属材は、圧延機１により薄板状に圧延され、デフレフロ
ール３を介して、巻取機４に巻きとられる。しかし圧延
過程で、金属材２の幅方向の伸び率が異なる時、金属材
は、平坦な形状とはならず、部分的な凹凸が発生する。
その様子を第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す、片側の板
端部の伸び率が大きいと、（ａ）のように、片伸びが発
生する。又、両方の板端部の伸び率が大きいと、耳伸び
（ｂ）、中央部の場合は同様にして中伸び（Ｃ）が発生
する。この形状評価は、通常第３図に示すように、金属
板の波の大きさを測定し行われている。即ち、金属板を
定盤の上に乗せ、金属板に外部から張力が加わらない状
態で波のピッチを及び、波の尚さδを測定し、急峻度λ
を算出する。（λ＝δ／ｌＸ １００（％） ） ：ｇ
！、峻度λが金属板の幅方向に一様又は零であれば、平
坦な板と評価される。しかし圧延中は圧延機１と巻取機
４との間では、張力が加入られており、第２図に示すよ
うな形状は潜在化してしまい、目視では、認識できなく
なる。通常ユニットテンション５ Ｋｇ ／ ｗ ”程
度の張力が加わっている状態では、鋼板の場合急峻度λ
＝１チ以下の形状は認識できない。そこで、圧延機の運
転員は金属劇に打撃棒等で振動を与え、その撮動の様子
から形状を判断していた。これは、実用上板の急峻度は
、λ＝０．２％程度以下にする必要があるためである。
端部の伸び率が大きいと、（ａ）のように、片伸びが発
生する。又、両方の板端部の伸び率が大きいと、耳伸び
（ｂ）、中央部の場合は同様にして中伸び（Ｃ）が発生
する。この形状評価は、通常第３図に示すように、金属
板の波の大きさを測定し行われている。即ち、金属板を
定盤の上に乗せ、金属板に外部から張力が加わらない状
態で波のピッチを及び、波の尚さδを測定し、急峻度λ
を算出する。（λ＝δ／ｌＸ １００（％） ） ：ｇ
！、峻度λが金属板の幅方向に一様又は零であれば、平
坦な板と評価される。しかし圧延中は圧延機１と巻取機
４との間では、張力が加入られており、第２図に示すよ
うな形状は潜在化してしまい、目視では、認識できなく
なる。通常ユニットテンション５ Ｋｇ ／ ｗ ”程
度の張力が加わっている状態では、鋼板の場合急峻度λ
＝１チ以下の形状は認識できない。そこで、圧延機の運
転員は金属劇に打撃棒等で振動を与え、その撮動の様子
から形状を判断していた。これは、実用上板の急峻度は
、λ＝０．２％程度以下にする必要があるためである。
即ち、金属板に振動又は変位を与えて形状を測定するこ
とは、公知の事実であり、問題は、その振動の与え方又
は、信号の処理方法にある。
とは、公知の事実であり、問題は、その振動の与え方又
は、信号の処理方法にある。
第１図に於いて、形状検出装置５は、圧延機１とデフレ
フタロール３との間に設置される。
フタロール３との間に設置される。
形状検出装置５は、加振装置と、変位検出器より構成さ
れている。まず加振方法について、第４図〜第６図金柑
いて説明する。金属板２に接近して加振器１０が設置さ
れる。加振波形は正弦波発生器１１と直流バイアス設定
器１２の信号を加算器１３によシ加算合成し、パワー増
幅器１４によシ、増幅し、加振器ｌＯに加振信号を送る
。第５図（Ａ）（ロ）は、加振電流波形（４）と、実際
の金属材の振動波形（ロ）を示したものである。直流バ
イアス分によシ、金属材は、加振電流波形と＃念は同位
相の正弦波で振動する。実圧延では、この波形に、２ン
ダム的なノイズ波および、共振波が重畳されて観測され
る。
れている。まず加振方法について、第４図〜第６図金柑
いて説明する。金属板２に接近して加振器１０が設置さ
れる。加振波形は正弦波発生器１１と直流バイアス設定
器１２の信号を加算器１３によシ加算合成し、パワー増
幅器１４によシ、増幅し、加振器ｌＯに加振信号を送る
。第５図（Ａ）（ロ）は、加振電流波形（４）と、実際
の金属材の振動波形（ロ）を示したものである。直流バ
イアス分によシ、金属材は、加振電流波形と＃念は同位
相の正弦波で振動する。実圧延では、この波形に、２ン
ダム的なノイズ波および、共振波が重畳されて観測され
る。
第６図は、金属材の振動を周波数分析したものである。
ｌＯＨ２で加振した場合のものであり、ｌＯＨ２成分の
スペクトルが大きく出ている。この粂件下での共振周波
数は２９〜３１Ｈ２伺近にあることを示している。この
共振周波数は、圧延張力の関数で、次式で表わすことが
できる。
スペクトルが大きく出ている。この粂件下での共振周波
数は２９〜３１Ｈ２伺近にあることを示している。この
共振周波数は、圧延張力の関数で、次式で表わすことが
できる。
但し、ｔ＝ニスパン
ρ：細密度
σ：応力
ｆ：共振周波数
よって、圧延張力（応力）が大きい程、共振周波数も尚
くなること勿がしているＵ第７図に、そ。
くなること勿がしているＵ第７図に、そ。
の実測値を示す。
そこで、加振周波数を応力が大きい場合は高く応力が小
さい場合は低くするように制御すれば、常に、その時の
最大加振周波数で加振でき、検出応答を最も速くするこ
とができる。
さい場合は低くするように制御すれば、常に、その時の
最大加振周波数で加振でき、検出応答を最も速くするこ
とができる。
第８図は、本発明の構成例である。金属材２の張力は、
巻取機４、駆動する駆動機６及び、張力制御回路７によ
り制御される。張力設定は、冷間圧延機の場合、金属材
２．応力（ユニット張力）が１０〜２０Ｋｙ／ｍｕ２程
度になるように設定される。張力設定直に従い、加振信
号発生器より、直流バイアス正弦波が発生する。これを
、パワー増幅器１４により電流変換し、加振器１０によ
り金属材２を低動させる。金属材２の振動賑幅は、変位
検出器２０及び、変位信号変換器２１により検出する。
巻取機４、駆動する駆動機６及び、張力制御回路７によ
り制御される。張力設定は、冷間圧延機の場合、金属材
２．応力（ユニット張力）が１０〜２０Ｋｙ／ｍｕ２程
度になるように設定される。張力設定直に従い、加振信
号発生器より、直流バイアス正弦波が発生する。これを
、パワー増幅器１４により電流変換し、加振器１０によ
り金属材２を低動させる。金属材２の振動賑幅は、変位
検出器２０及び、変位信号変換器２１により検出する。
この変位検出器は、電磁タイプ又は、靜竜谷量タイプど
ちらでも良い。検出された振幅信号は、帯域通過フィル
タ２２により、加振周波数成分のみを抽出する。この帯
域通過フィルタ２２は、加振周波数に比例して可変とな
るよう、張力設定値が入力される。振幅信号は、絶対値
回路２３によシ整流し、低域通過フィルタ２４によシ、
リップル分を除去し、直流信号に変換する。この場合、
加振周波数によシ、リップル分の周波数も変化するので
、低域通過フィルタ２４も、張力設定により、可変とす
る。直流化された振幅信号は、応力へ変換するだめの変
換回路２５により応力信号に変換される。形状検出は、
金属材の幅方向の応力分布を検出することによりまるの
で検出回路２０〜２５は、チャンネル数分だけ備えられ
る。
ちらでも良い。検出された振幅信号は、帯域通過フィル
タ２２により、加振周波数成分のみを抽出する。この帯
域通過フィルタ２２は、加振周波数に比例して可変とな
るよう、張力設定値が入力される。振幅信号は、絶対値
回路２３によシ整流し、低域通過フィルタ２４によシ、
リップル分を除去し、直流信号に変換する。この場合、
加振周波数によシ、リップル分の周波数も変化するので
、低域通過フィルタ２４も、張力設定により、可変とす
る。直流化された振幅信号は、応力へ変換するだめの変
換回路２５により応力信号に変換される。形状検出は、
金属材の幅方向の応力分布を検出することによりまるの
で検出回路２０〜２５は、チャンネル数分だけ備えられ
る。
通常金属材の板幅の２５〜５０ｍｍピッチを１チヤンネ
ルとして、カバーするよう選定される。この応力分布よ
り、通常使用でれる急峻度へ変換し、ＣＲＴ等の衣示器
へ、金属材の形状を表示する。
ルとして、カバーするよう選定される。この応力分布よ
り、通常使用でれる急峻度へ変換し、ＣＲＴ等の衣示器
へ、金属材の形状を表示する。
加振周波数の設定は、張力検出器が、デフレクタロール
３等に設置されている場合は、その実測値でも良く、こ
の場合は、加減速中の張力の変動に対しても、補正が可
能となる。又、張力が小さい場合は、（１流バイアスを
深Ｘすることにより、金属材の振動波形を改善できる。
３等に設置されている場合は、その実測値でも良く、こ
の場合は、加減速中の張力の変動に対しても、補正が可
能となる。又、張力が小さい場合は、（１流バイアスを
深Ｘすることにより、金属材の振動波形を改善できる。
実圧延に於ては、共振周波数は、圧延張力により、２０
〜６０Ｈｚ程度変化するが、正弦波加振周波数を、共振
周波数より、１オクターブ程度離せは、ＪＪＩＴ＆によ
り、板が共振周波数へ引込まれることもなく、又、帯域
通過フィルタにより、加振周波数成分を充分分陰でき、
尚速応答の形状検出を実現するものである。共振周波数
に対しどの程度離れた周波数７選ぶかは板幅方向の共振
周波数のばらつきの大小による。
〜６０Ｈｚ程度変化するが、正弦波加振周波数を、共振
周波数より、１オクターブ程度離せは、ＪＪＩＴ＆によ
り、板が共振周波数へ引込まれることもなく、又、帯域
通過フィルタにより、加振周波数成分を充分分陰でき、
尚速応答の形状検出を実現するものである。共振周波数
に対しどの程度離れた周波数７選ぶかは板幅方向の共振
周波数のばらつきの大小による。
本発明によれば、圧延条件の中で、検出応答の速い形状
検出が口Ｊηヒとなる。
検出が口Ｊηヒとなる。
第１図は圧延設備の概賛を示す図、帛２図は金鵜拐の平
坦形状例を示す図、第３図は平坦形状の評価方法を説明
する図、第４図は加振方法を示す図、第５凶は加振波形
ケ示す図、第６図は振動の周波数分析を示す図、第７図
は加力と共振周波数の関係を下す図、第８図は具体的構
成例を示す図、全それぞれ示す。 ｌ・・・圧蝙戦、２・・・釡属材、３・・・デフレクタ
ロール、４・・・巻取機、５・・・形状検出部、６・・
・、嘔ｄ機、７・・・漁労制御装置、１０・・−加振器
、ｌｌ・・・正弦波発生益、１２・・・Ｌｌｉｉ流バ１
アス設尾器、１３・・・加算器、１４・・・パワー壇幅
器、１５・・・加振信号発生器、２０・・・変位検出器
、２１・・・変位信号変換器、２２・・・帯域通過フィ
ルタ、２３・・・絶対値回路、２４・・・慄１０ 埠２図 拠３図 ％４−図 ％５図 （６） 第乙図
坦形状例を示す図、第３図は平坦形状の評価方法を説明
する図、第４図は加振方法を示す図、第５凶は加振波形
ケ示す図、第６図は振動の周波数分析を示す図、第７図
は加力と共振周波数の関係を下す図、第８図は具体的構
成例を示す図、全それぞれ示す。 ｌ・・・圧蝙戦、２・・・釡属材、３・・・デフレクタ
ロール、４・・・巻取機、５・・・形状検出部、６・・
・、嘔ｄ機、７・・・漁労制御装置、１０・・−加振器
、ｌｌ・・・正弦波発生益、１２・・・Ｌｌｉｉ流バ１
アス設尾器、１３・・・加算器、１４・・・パワー壇幅
器、１５・・・加振信号発生器、２０・・・変位検出器
、２１・・・変位信号変換器、２２・・・帯域通過フィ
ルタ、２３・・・絶対値回路、２４・・・慄１０ 埠２図 拠３図 ％４−図 ％５図 （６） 第乙図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、金属帯材の形状検出装置であって該金属帯材を正弦
波で加振し該帯材の変位より該帯材の形状を検出する方
法において、該金属帯材の圧延スケジュールにおける張
力設定値から共振周波数を演算し、該共振周波数よりも
小さくできるだけ該共振周波数に近い加振周波数で加振
し、該加振による該帯材の変位の該帯材の幅方向の分布
から形状を検出することを特徴とする形状検出方法。 ２、前記特許請求の範囲第１項の記載において、該加振
周波数に応じて該帯材変位信号から該加振周波数成分を
検出し、該帯材の形状を検出することを特徴とする形状
検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59002019A JPS60146105A (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | 形状検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59002019A JPS60146105A (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | 形状検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60146105A true JPS60146105A (ja) | 1985-08-01 |
Family
ID=11517619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59002019A Pending JPS60146105A (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | 形状検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60146105A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014102156A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Dainippon Printing Co Ltd | 金属薄板の寸法測定装置及び金属薄板の寸法測定方法 |
| CN107282651A (zh) * | 2016-03-30 | 2017-10-24 | 本钢板材股份有限公司 | 隆起缺陷检查判定方法 |
-
1984
- 1984-01-11 JP JP59002019A patent/JPS60146105A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014102156A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Dainippon Printing Co Ltd | 金属薄板の寸法測定装置及び金属薄板の寸法測定方法 |
| CN107282651A (zh) * | 2016-03-30 | 2017-10-24 | 本钢板材股份有限公司 | 隆起缺陷检查判定方法 |
| CN107282651B (zh) * | 2016-03-30 | 2019-06-25 | 本钢板材股份有限公司 | 隆起缺陷检查判定方法 |
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