JPS6036903A - 帯状物体の中心線プロフイ−ル測定方法 - 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、走行づる帯状物体の中心線プロフィール測定
方法に係り、特に、計測の際に信頼の置（プｌヨいＴ−
タを検出・判定づるようにした、帯状物体の中心線ゾロ
フィール測定方法に関覆る。

厚鋼板の如き帯状物体の製造ラインに於いて、該帯状物
体の長手方向の曲りの程度をオンラインで知るために、
該帯状物体の中心線プロフィールを１１次多項式として
める方法がある（特許Ｈｆ１５７−１７６６９７＞。こ
の方法に於いては、第１−図〜第３図に示づ−如く、帯
状物体１ｏの製造ラインに、帯状物体１０の中心点の位
置を測定づるために、該帯状物体１０のエツジ１０ａの
幅方向位置を検出できるエツジ検出器１２ａ、１２ｂを
組み込んだオフセンタメータ１４ａ〜１４ｃを３台適切
な間隔を隔てて設置づる。このオフセンタメータ１４ａ
〜１４ｃは、具体的には、光学式幅計、或いはハイドロ
センサを複数個１列に並ベアＣもの等が応用できる。そ
してこの３台のオフセンタメータ１４ａ〜１４ｃで布状
物体１０の中心点の位置を同時に測定する。次に、例え
ば第３図に示す如く、両エツジ検出器１２ａ、１２ｂの
中心線ＣｏをＸ軸にとり、帯状物体１ｏの尾端１０ｂ付
近をＸ軸の原点とし、該３台のオフセンタメータ１４ａ
〜１４ｃで測定した帯状物体１０の中心点の位置を、Ａ
、Ｂ、Ｃとして、２点Ａ、Ｌ３を直線で結び、この直線
とオフセンタメータ１４ｃの中心線１４Ｃ′との交点り
と点Ｃの距１１Ｍをめる。

そしてこのような測定を帯状物体１０の長手方向にわた
り任筋、の間隔毎に行う。そして、測定された複数個の
距１）！ｔＭに対して回帰演算を行い、得られた回帰係
数と帯状物体１０の中心線プロフィールＣ１をｎ次多項
式とした時の各係数との間に成立づる一定の関係を利用
して、ｎ次多項式の各係数をめ、帯状物体１０の中心線
プロフィールＣ１をｎ次多項式として表づものである。

しかしながら、この方法は、通常の状態では精度よく帯
状物体１０の中心線プロフィールＣ１をめることが可能
であるが、帯状物体１０の製造ラインに於いては、帯状
物体１０が搬送方向と直角な方向く第２図Ｙ軸方向）へ
平行移動したり、回転移動したりＪるため、オフセンタ
メータ１４ａ〜１４０．具体的にはそのエツジ検出器１
２ａ１２ｂの測定範囲外に帯状物体１０が移動し、帯状
物体１０の中心点Ａ、Ｂ、Ｃの位置が検出できず、中心
線プロフィールＣ１の計算精度が悪くなることがある。

即ち、上記方法に於いては、帯状物体の中心点Ａ、８１
Ｇは、具体的には次のようにしてめられる。第２図を参
照しつつエツジ検出器として光学式幅計を用いたオフセ
ンタメータの場合を例にとって説明すると、エツジ検出
器１２ａ、１２ｂは、帯状物体１０の予想される幅に合
わせて、両エツジ検出器１２ａ、１２ｂの中心線Ｇｏか
ら適切な距離りずつ開いて停止づるようになっている。

帯状物体１０がオフセンタメータ１４ａ〜１０の直下へ
移動してくると、帯状物体１０によりエツジ検出器１２
ａ、１２ｂの下部光源１６からの光が一部遮光される。

従って、エツジ検出器１２ａ、１２ｂの視野１．８ａ、
１８ｂ内に帯状物体１０のエツジ１０ａが入っていれば
、エツジ検出器１２ａ、１２ｂにより帯状物体１０のエ
ツジ１０ａの位置を正確にめることができる。その結果
１、帯状物体１ｏの中心点位＠Ａ、Ｂ、Ｃと両エツジ検
出器１２ａ　、１２’ｌ１間の中心線Ｇｏとのずれ値ａ
、ｂ、ｃをめることができる。

しかしながら、帯状物体１０の平行移動等により、視野
１８ａ、１８１＋内からエツジ１０ａが外れた場合（以
下視野外れと称す）等にあっては、帯状物体１０の中心
点位置Ａ、Ｂ、Ｃをめることができなくなる。しかもこ
の場合、上１本した如く、３台のオフセンタメータ１４
ａ〜１４ｃで得られる点Ａ、ＢＳＣの内１点でも視野外
れが生ずると前記距離Ｍがめられなくなる。その結果、
帯状物体１０の中心線プロフィールＣ１の計算精度に影
響が生ずるものである。このような問題はオフセンタメ
ータ１４ａ〜１４ｃのエツジ検出器１２ａ、１２ｂの測
定範囲が広いものを採用づれば当然に解消される。しか
しながら、そのような測定範囲の広い］ツジ検出器１２
ａ、１２ｂを採用づるとずれば、単にオフセンタメータ
が高額化づるのみならず、そのような広い測定範囲の情
報を処理でるためには、計算速度の点からしてもそれた
り大型の計算機が必要となり、大幅なコスト増が避は得
ないものである。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、計算の結果得られた中心線プロフィールの
うち信頼性の悪いものを検出し、中心線プロフィールを
制御・形状評価等に応用する場合に、信頼性の悪い中心
線プロフィールに基づいて誤った判断や制御が行われる
ことを防止することをその目的としている。

本発明は、帯状物体のエツジの幅方向位置を検出するエ
ツジ検出器を用いて、該帯状物体の中心線プロフィール
を測定する方法に於いて、前記エツジ検出器が、前記帯
状物体のエツジを検出し得なかったことを検知し、その
回数を計数すると共に、連続した検出不能回数が、予め
定めた設定数を超えたときに、中心線プロフィール測定
値が異當であると判定することとして上記目的を達成し
たものである。

本発明は、実験によりエツジ検出器にて連続して生じた
視野外れ等による検出不能の回数と、最終的に得られる
ｎ次多項式の中心線プロフィールの信頼性との間に、強
い相関があることを発見し、この連続した検出不能回数
が予め定めた設定数に到るか否かをもって信頼性を判断
づることとじたものである。

以下本発明の詳細な説明する。

第４図は、連続視野外れの回数と、帯状物体１０の真の
中心線プロフィール及び前述の方法でめた中心線プロフ
ィールの差の最大値（以下測定誤差と称′？ｌ）との関
係を示したものである。図に於い（、・と＋のプロット
とプロットを直線で結んだものは、各々別の帯状物体に
ついてのデータであり、各々の長さは３９乃至４８ＩＩ
ｌであった。

又、同図の測定誤差において、例えば連続視野外れが３
回というのは、測定開始の最初に連続３回視野外れが生
じ、次に１回測定し、次の３回は又視野外れというよう
に測定が行われた場合の測定誤差を示している。従って
、この場合は距離Ｍの測定は４回に１回の割合で行われ
たことになる。

第４図から明らかなように視野外れが連続して４回以上
生ずると測定誤差が急激に増大することが確認できる。

従って、この結果より、（ｉ）通常］ は連続して４回以上視野外れが生じた場合をもつで、（
ｉｉ　）正確な中心線プロフィール情報が要求されてい
る時は、連続して３回以上視野外れが生じた場合をもっ
て、（ｉｉｉ　）概略の中心線プロフィール情報が要求
されている時は、連続して５回以上視野外れが生じた場
合をもって当該中心線プロフィール情報に信頼性がない
と判断づると良いことが分る。

なお、この測定誤差が急激に増加する回数は、各オフセ
ンタメータ’Ｔ４ａ〜１４０の設置距離、或いは帯状物
体１０の中心線プロフィールの平均周期等の測定条件の
変化によって増減するので、各搬送ライン毎に予め確認
しておくとよい。

第５図に本発明の一実施例に係る中心線プロフィール測
定を行うのためのフローチャートを示す。

図に於いてしは外部から設定する定数であり、この実施
例では第４図の測定誤差の傾面に基づきＬ−４としてい
る。又Ｍは測定回数、Ｄは視野外れの有無を判定りるフ
ラグでＯが視野外れあり、１が視野外れなしを示すもの
、Ｎは視野外れの連続回数を夫々示している。

まず流れの概略から説明する。測定が開始されるとステ
ップ１１２で、Ｄ（０）−１（視野外れなし）が設定さ
れる。そして、ステップ１１４で、ｌ５＝Ｉ−１（測定
回＠１回目）が設定される。その後ステップ１１６．１
１８．１２０にて夫々オフセンタメータ１４ａ〜１４Ｃ
１具体的にはその各々のエツジ検出器１２ａ　、　１２
ｂの視野外れが判定・され、視野外れが１つでもあれば
ステップ１２２へ進んでＤ　（Ｍ）　−０（Ｍ回目の測
定が視野外れあり）が設定され、視野外れが全くなけれ
ばステップ１３２へ進みＤ（Ｍ）−１（Ｉｖ１回目の測
定が視野外れなし）が設定される。視野外れがない時は
そのままステップ１３４へ進み、測定終了でなければス
テップ１３６で測定回数が１だけカウントアツプされて
ステップ１１６以降が繰返される。

一方、視野外れがあってステップ１２２へ進んだ後は、
ステップ１２４でＤ　（Ｍ−１）−０，即ち、前回の測
定が視野外れであったか否かが判定される。そして前回
が視野外れでなければ初めて視野外れが生じたとして、
ステップ１２６へ進みＮ−１（連続視野外れ回数１）が
設定される。前回も視野外れがあった場合は、ステップ
１２８へ進み、連続視野外れ回数が１回だけ加算され（
Ｎ＝Ｎ＋１）、ステップ１３０でその回数が設定回数り
を上回ったか否かが判定される。そして上回った場合は
ステップ１３２でデータ異常信号が出力される。上回っ
てない時はステップ１３４へ進む。

ステップ１３４で測定終了とされた時はステップ１３８
で回帰演算がなされ、ステップ１４０で中心線プロフィ
ールの計算がなされる。

尚、測定終了か否かは、帯状物体１０が、搬送ラインを
通過し終えたか否かをもって判断される。

次に具体的な場合を例にとって上記流れを説明でる。ま
ず、測定が開始されるとステップ１１２でＤ（０＞−１
が設定され、ステップ１１４でＭ＝１が設定される。こ
こでオフセンタメータ１４ａで視野外れが生じたとする
とステップ１１６からステップ１２２へと進み、Ｄ＜１
＞＝Ｏが設定される。次にＤ　（Ｍ−１＞　＝Ｄ　（０
）　＝１であるから、ステップ１２４でＮｏの判定がな
されステップ１２６へ進み、Ｎ−１が設定される。続い
て被測定物である帯状物体１０が任意の距ｆ１１ｆノド
は進み、ステップ１３６で測定回数が加算されて２回目
の測定に移る。２回目は、オフセンタメータ１４Ｃで視
野外れが生じたとする。するとステップ１２０からステ
ップ１２２へと進みＤ（２）−０が設定される。今回は
、Ｄ　（Ｍ−１＞　＝Ｄ　（１）＝０であるから、ステ
ップ１２４からステップ１２８へと進みＮ＝Ｎ＋１が実
行されてＮ−，２となる。Ｌの設定が４であれば、Ｎ≧
Ｌは成立しないので、ステップ１３０からステップ１３
４へと進みステップ１３６を経て３回目の測定へ移る。

３回目も、オフセンタメータ１４ａ〜１４ｃのうちいず
れかに視野外れが生じると、２回目と同じフローとなり
、ステップ１２２でＤ（３）−０，ステップ１２８′ｃ
Ｎ−３が夫々設定される。そして４回目も視野外れが生
ずるとステップ１２８までは同様のフローを辿り、Ｎ−
４となるため、ステップ１３０でＮ≧Ｌが成立しステッ
プ１３２へ進んでデータ異常信号が出力される。このデ
ータ異常信号は、リレー、オープンコレクタ等のオン、
オフとされ、このオン、オフにより、データ異常を知ら
せるランプを点灯させるとか、記録計に異常マークを打
点するとか、画像モニター（ＣＲＴ）に表示を出す等の
処置が行われる。そしてこれと平行して測定はそのまま
続けられ、ステップ１３６を経て５回目の測定に入る。

５回目は視野外れがなかったとする。そうすると今度は
ステップ１１６、ステップ１１８、ステップ１２０１ス
テツプ１３２へと進み、Ｄ　（Ｍ）＝Ｄ　（５）　−１
が設定される。次に６回目はオフセンタメータ１４ｂに
再び視野外れがあったとづる。りるとステップ１２２で
Ｄ（６）−０が設定され、ステップ１２４へ進む。ここ
でＤ　（Ｍ−１）　＝Ｄ　（５）　−１であるからステ
ップ１２４での判定はＮｏとされステップ１２６で再び
Ｎ＝１が設定される。なお７回目で再び視野外れがあれ
ば、ステップ１２８でＮ＝２とされ同様なフローが繰返
されることになる。

以上のように視野外れが連続していれば視野外れの回数
Ｎは増加し続け、途中で１回でも正常な測定が行われて
、次に視野外れが生ずると、Ｎ−１となって新たに連続
視野外れの回数がカウントされるものである。そして連
続視野外れの回数Ｎが設定値を越えると、データ異常信
号が発生される。

尚、第６図は、エツジ検出器として光学的なものが採用
されたオフセンタメータ１４ａ〜１４Ｃの視野外れが生
じているかどうかを判定づるロジックのフローチャート
を示したものである。この判定は、ステップ２１０で、
オフセンタメータ１４ａ〜１４Ｃの直下に帯状物体１０
が存在すると判断されている間繰返される。ステップ２
１２の１エツジ検出器１２ａ　０ＦＦＪは、エツジ検出
器゛　１２ａの視野１８ａに下部光［１６の光が全く入
っていない状態を示しく第２図参照）、エツジ検出器１
２ａはＯＦＦ信号を中心線プロフィール測定用計算機に
出力する。又ステップ２１４の［エツジ検出器１２ａ　
ＯＮＪは、エツジ検出器１２ａの視野１８ａの全てに下
部光源１６の光が入っている状態を示し、エツジ検出器
１２ａはＯＮ信号を中心線プロフィール測定用計算機に
出力づる。

ステップ２１６．２１８でも同様である。中心線プロフ
ィール測定用計算機では、これらの出力を受けて夫々視
野外れがあったと判断する。そして両エツジ検出器直下
に帯状物体がある間中は、この流れが繰返される。

尚、こうした手法によれば、搬送状態に起因した所！５
ｖ「視野外れ」のみならず、例えば、下部光源の照明に
異常が生じたり、或いはその他の原因で、エツジ検出器
１２ａ　、　１２ｂ自体に問題があったとぎにも、そう
した情報を基に計算した中心線プロフィールが信頼でき
ないとしてデータ異常信号が出力されることになる。即
ち、自己診断様能を有することになるものである。

次に、厚鋼板圧延ラインのキャンバ制御に、本発明の一
実施例を適用した例を第７図に基づいて説明する。まず
３台のオフセンタメータ１４ａ〜１４０を１０ＩＩｌの
間隔だけ離して設置する。２０は圧延機であり、この圧
延機２０とオフセンタメータ１４ａとの距離も１０１１
である。又２１ａ。

２１１）は、赤外線検出型鋼板検出器（以下ＨＭＤと称
す）であり、夫々オフセンタメータ１４ａの上流側１ｍ
の所とＡフセンタメータ１４ｃの下流側１ｍの所に設置
しである。２２ａ〜２２ｅは、パルス発振器（以下ＰＬ
Ｇと称づ）であり、夫々厚鋼板搬送用のロールに設置さ
れ、厚鋼板１０のトラッキングを行っている。以上のオ
フセンタメータ１４８〜１４０、圧延機２０、ＨＭＤ２
１ａ。

２　ｌｂ　、ＰＬＧ２２ａ　〜２２ｅが中心線プロフィ
ール測定用計算機２４、大型計算１２６、画像機（以下
ＣＲＴと称−５１）　２８　、及び圧延機制御用計算１
１３０と夫々相互に図示の如く接続されている。

次に装置の動作手順について説明する。

厚鋼板製造ラインに於いては厚鋼板１０は圧延機２０を
往復しＣ所定のＮ法に圧延される。その過程で厚鋼板１
０には厚鋼板１０の長手方向に曲り（以下キＡ２ンバと
称づ）が生ずる。このキャンバを制御づるために、厚鋼
板１０が第７図の左側から右側へ向って圧延されるとき
（以下測鎖バスと称１）に、厚鋼板１０の中心線のプロ
フィールを測定し、続いて厚鋼板１０が第７図の右側か
ら左側へ向って圧延されるときく以下制御パスと称′！
ｌ）に請求めた中心線プロフィールを用いてキャンバの
修正・制御を行う。

詳細な手順は以下の通りである。

１）測定パスの前に、測定パス後予測される厚鋼板１０
の板幅を大型計算機２６が計紳する。

２）前述の計算板幅信号を中心線プロフィール測定用計
算機２４を介してオフセンタメータ１４ａ〜１４Ｃに送
る。

３）オフセンタメータ１４ａ〜１４Ｃのエツジ検出器１
２ａ、１２ｂは、該計算板幅の間隔だけ開いて待機づる
（第２図参照）。

４）測定パスになり厚鋼板１０がオフセンタメータ１４
ａ〜１４Ｃの下へ移動してくる。

５）ＨＭＤ２１ａとＨＭＤ　２　ｌ　ｂが厚鋼板１０を
検出づれば、中心線プロフィール測定用計算機２４はオ
フセンタメータ１４ａ〜１４Ｇの下に厚鋼板１０がある
と判断し、測定を開始づる。

６）ＨＭＤ２１ａがＯＦＦ　（厚鋼板１０を検出しくい
ない状態）になると、測定を終了し、中心線プロフィー
ル測定用計算様２４は回帰演算を行い、＋ｉｍ板１０の
中心線プロフィールを計算する。

ここで視野外れの回数が３回以下であった場合（Ｌ−４
と設定）は以下のような手順となる。

７）大型計算機２６は中心線プロフィール測定用計算様
２４が計算した中心線プロフィールをＯＲ’ｒ　２８に
２次元図形表示する。

８）圧延機制御用計算機３０は中心線プロフィール測定
用計算機２４から中心線プロフィールのデータを、又、
大型計算機２６から圧延に必要なデータを胱込み適切な
制御量を計算する。

９）制御パスに於いて、圧延［２０は、前述の制御量だ
け通常の圧延時とはロールギャップ、圧下鯖等を変化さ
せ圧延を行う。

一方、視野外れの回数が４回以上であった場合は上記（
７）以下の手順は次のようになる。

７′）中心線プロフィール測定用計算機２４は、データ
異常の信号を圧延機制御用計算１１１３０及び−にを計
算１ｆ１２６に送ると共に、中心線プロフィールの信号
を大型計算機２６へ送る。

８′）大型計算機２６はｅａｔ述の２つの信号により、
データ異常及び中心線プロフィールをＣＲＴ　２８に表
示する。

９−）次に制御パスになっても、圧延機制御用計算１１
３０は、キャンバ制御のための行動はとらずに通常の圧
延を行う。

以上の実施例に於いて、計算機を３台使用しているのは
、キャンバ制御に要求される高速性と、大量の圧延情報
を処理する能力を兼ね合わせて持たせる１＝めである。

又、ＣＲＴ２８は、中心線プロフィール以外の情報をも
表示するため、大型計算様にリンクしている。

このように、視野外れが多く、得られた中心線プロフィ
ールの信頼性が欠ける場合には修正・制御を行わないこ
とにより、キャンバをかえって増大させてしまうという
危険を防止している。

以上説明してきた如く、本発明によれば、信頼性の悪い
中心線プロフィールを確実に判別づることかでき、誤っ
た中心線プロフィール情報に基づいてより悪い制御を行
ってしまうというような危険を防止りることができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の帯状物体の中心線プロフィール測定方
法を説明するｌＣめの、中心線プロフィール測定装置の
一例を示す概略斜視図、 第２図は、上記装置で用いられているオフセンタメータ
の斜視図、 第３図は、同じく上記装置による中心線プロフィール測
定方法の説明線図、 第４図は、本発明の詳細な説明プるための、連続視野外
れ回数と測定誤差の最大値との関係を示り絵図、 第５図は、本発明に係る帯状物体の中心線プロフィール
測定方法の一実施例を示１流れ図、゛′第６図は、同じ
く視野外れ判定のための流れ図、第７図は、上記実施例
を厚鋼板圧延ラインのキャンバ制御に適用したとぎのキ
ャンバ制御装置ブロック線図である。 １０・・・帯状物体、 １２ａ、１２ｂ・・・エツジ検出器、 ｉ４ａ〜１４０・・・オフセンタメータ。 代理人　高　矢　論 （ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯状物体のエツジの幅方向位置を検出りるエツジ
   検出器を用いて、該帯状物体の中心線プロ　゛ツイール
   を測定づる方法に於いて、 Ａｒｔ記エツジ検出器か、０１′ｌ記帯状物体のエツジ
   を検出し１（１なかつたことを検知し、その回数を計数
   りると共に、連続した検出不能回数か、予め定め７：　
   股ｋ　’＋’ｌを超えたときに、中心線プロフィール測
   定飴か嬰常であると判定づることを特徴と−する帯状物
   体の中心線プロツイール測定り法。