JPS6168508A

JPS6168508A - 平面形状測定装置の校正方法と校正装置

Info

Publication number: JPS6168508A
Application number: JP19193484A
Authority: JP
Inventors: Sadao Kawashima; 貞夫河島; Yoshiichi Mori; 森　芳一; Hideo Nakazato; 中里　英夫
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1984-09-13
Filing date: 1984-09-13
Publication date: 1986-04-08

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】（産業上の利用分野）本発明は、厚板の平面形状測定装置の校正に関する。

（従来技術）厚板製造における圧延精度は、品質、コストを左右する
重要な技術要素であり、従来からその向」二対策として
、厚さ９幅、形状等に関連する種々の対策がとられて外
だ。厚板の幅出しを行なうためのフィードバックデータ
を与え、また、クロップ切捨てのだめの正確な位置を与
えるために、厚板の幅等の形状を測定するための平面形
状測定装置か使用される。この平面形状測定装置には、
熱厚板の放射光ないしは蛍光灯等によるバックライトを
利用した光学式のものが多い。これらに用いられている
センサーは、固体撮像素子や撮像管である。

厚板のもつ放射光を利用した光学的平面形状測定装置に
は、たとえば、本発明者らが別の出願で開示した一次元
光電変換素子走査型形状測定装置がある。センサーとし
ては、−次元光電変換素子（たとえば′、ＣＣＤリニア
アレイ）が用いられる。

この平面形状測定装置は、熱厚板１の」二方数ｍの位置
に門型ブリッジないしは剛性の高り）構造物に据えつけ
られる。第３図に示すように、本測定装置において、厚
板１からの放射光は、光学レンズ２で集束され、半透明
鏡３により、二方向に分かれ、それぞれ、−次元の光電
変換素子４．．５１に結像する。一方の光電変換素子４
は、厚板１の長手方向の直線」−の光を検出し、他方５
は、幅方向の直線上の光を検出する。したがって、厚板
１の光を幅方向と技手方向とで同時に検出できる。厚板
１は熱いので、周囲に比べで明るい。そこで、検出され
た光量の大外さで厚板１の端が判別で鰺る。光電変換素
子４，５は、それぞれ、移動機構６．７により、幅方向
と技手方向に移動できる。

この移動機構６，７には、それぞれ、パルスモータ８，
９とロータリエンコーグ１．０，１．１が組みこまれて
いる。パルスモータ８，９を駆動することにより、厚板
１の表面を幅方向と技手方向に走査でとる。各光電変換
素子４，５からの信号は、信号処理手段１２によ１）処
理され、厚板の形状が測定される。

また、第４図（ａ）、（１＋）に示すカナダのケルク社
の幅長さ計は、厚板の温度を放射温度計で検出して形状
を測定する。この幅長さ計は、１つのドラムミラー２１
と４つのチルトミラー２２ａ、２２ｂ。

２２ｃ、２２ｄからなり、ドラムミラー２１の回転とチ
ルトミラー２２ａ、　２２ｂ、　２２ｃ、　２２ｄの角
度変化によって熱間スラブ２３の幅・長さを一定のピッ
チで非接触で測定するものである。第４図（、）に示す
ように、９角形のドラムミラー２１を中心として、４つ
のチルトミラー２２ａ、２２ｂ、・・・が正方対称の位
置に配置され、さらに、各チルトミラー２２ａｖ　２２
＋１．・・・には、それぞれ、チルトミラーからの反射
光を集束する球面鏡２４とプリズム２５を介して集束さ
れた光を検出する検出器（放射温度計）２６とが設けら
れる。この計測系は、第４図（１））に示すように、熱
間スラブ２３の−Ｌに設置される。チルトミラー２２ａ
、　２２＋１．２２ｃ。

２２ｄは、それぞれ、熱間スラブ２３上の一点からの光
を回転ドラム２１を介して検出器２６に入力するように
傾けられる。この傾きを、幅方向または長手方向に一定
のステップで変えていくことにより、厚板２３が順次走
査される。計測時にはドラムミラー２１を３回転／秒で
回転しつつ、１０８回／秒で走査が行なわれる。検出さ
れた温度分布から、熱間スラブ２３の幅と長さとが計算
される。

（発明の解決すべき問題点）厚板の平面形状測定装置の信頼性を高めるため、センサ
ーや信号処理部を定期的に校正する必要がある。しかし
、この装置は、圧延ラインに設置されており、（１）周囲環境が悪い（２）　ライン上方数ｍに設置されている等のため、セ
ンサーまたは信号処理部の校正のために装置近辺に行く
ことも、装置を動かすことも容易でない。また、これら
を行なうには、圧延を長期（１日程）に停止する必要が
あり、頻繁に校正することはできない。したがって、平
面形状測定装置を使用中にオンラインで校正できること
が好ましい。しかし、これらセンサーおよび信号処理部
か故障なく動作しているかをオンラインで常時検査でと
る方法は、未だ開発されていない。

本発明の目的は、オンラインで容易にセンサーや信号処
理装置の校正か行なえる平面形状測定装置を提供するこ
とである。

（問題点を解決するための手段）本発明に係る平面形状測定装置の校正方法は、熱厚板の
放射光を検出素子を用いで検出し厚板の形状を測定する
平面形状測定装置において、放射光の検出素子への到達
を防止し、別に設けた校正用光源からの光のみを検出素
子により検出し、検出素子および検出素子の出力を処理
する信号処理系の正常性を検査することを特徴とする。

また、本発明に係る平面形状測定装置の校正装置は、熱
厚板の放射光をビームスプリッタを用いて２方向に分け
、２つの結像面の一方に厚板の長手方向に平行に且つ他
方に厚板の幅方向に平行に設けた一次元光電変換素子に
より厚板の形状を測定する平面形状測定装置において、
ビームスプリッタのもう一方の入射光側に設けた一定の
輝度の光を放つ校正用光源と、この光を平行光束にする
光学レンズ手段と、このビームスプリッタと光学レンズ
手段との間の光路に設けられ制御手段からの１間御信号
によりそれぞれ開閉可能な第一シャッターおよび絞りと
、熱厚板とビームスプリッタとの間の光路に設けられ制
御手段からの制御信号により開閉可能な第二シャッター
と、上記の制御信号を出力する制御手段とからなり、校
正時には、第二シャッターを閉じ第一シャッターを閣外
、校正用光源からの光のみを絞りで調節しつつ一次元光
電変換素子に入力させることにより一次元光電変換素子
および信号処理系の校正を行なうことを特徴とする。

（作　用）本発明に係る平面形状測定装置の校正方法および校正装
置においては、オンライン時にも、校正用光源からの光
のみを検出素子に到達させることができ、このため、検
出素子および信号処理系の正常度がオンライン中に検査
できる。

（実施例）以下、第１図を用いて本発明の詳細な説明する。

この実施例は、熱厚板の放射光を半透明鏡を用いて撮像
面を２箇所に分解し、その像を直線状充電素子で受ける
第３図に示した平面形状測定装置に、校正装置３１を付
加したものである。校正装置３１は、半透明鏡３に関し
て一次元光電変換素子４とは反対方向のもう一方の入射
方向側に設けられる。校正装置３１は、一定の輝度の光
を発する光源３２と、この光源からの光を平行光束にす
る光学レンズ３３と、光学レンズ３３と半透明鏡３との
間の校正用光路に設けられる、外部の信号によって開閉
するシャッター３４および絞り３５とからなる。光源３
２は、輝度の水準を切り換えることができるものである
。そして、光源３２は、光学レンズ３３の焦点位置に位
する。絞り３５は、平行光の径を変える。校正用光源３
２の光は、半透明鏡３で二分されて、−次元光電変換素
子４゜５上に結像する。校正装置３１は、さらに、半透
明鏡３と測定用の光学レンズ２との間の形状測定用光路
ｔこ設けられたシャッター３Ｇを含む。シャッター３６
が閉じると、厚板１の光は、光電変換素子４，５には伝
わらない。また、シャッター３４゜絞り３５またはシャ
ッター３６を開閉する制御信号は、制御部３７により出
力される。（配線は、簡単のため図示しない。）形状測定中は、シャッター３４が閉しており、校正用光
源側の光が光電変換素子４，５に達しないようにしであ
る。また、光源２２には通電されていない。

なお、図示しないが、光源３２の劣化も考慮して、光）
原からの出力の一部を反射鏡等を用い別途設けた充電変
換素子にて受光し、光源の強度変化を検出し、その強度
をもとに、形状測定用光電変換素子４．Ｓで（ｌられた
信号を補正し、光電変換素子４，５の劣化度を決定する
と、より精度の高い校正が可能となる。

次に、校正を行なうときの手順を記す。

（１）測定用レンズ２に付随するシャッター３６を動作
させ、被測定体側の光が光電変換素子４．５に伝わらな
いようにする。

（２）校正用光源３２に輝度水準１に相当する電流を流
す。

（３）校正用光源側の絞り３５を全開にし、シャッター
３４を開く。

（４）光源３２の光は、レンズ３３により、平行光にさ
れ、半透明鏡３により、２つの光電変換素子４．５に放
射される。入射光は、直線状光電変換素子４，５全面に
広がるようにする。

（５）充電変換素子の各素子４．Ｓの出力を測定し、所
定の出力が得られるか確認する。

（６）次に絞り３５を中間に絞り、平行光の径が光電変
換素子４，５の長さより小さくする。

（７）信号処理装置１２の出力が絞りに対応した所定の
幅を示しているか確認する。

（８）校正用光源３２に輝度水準２に相当する電流を流
し、再び（３）〜（７）の繰作を行なう。

（９）校正を終了すると、光源３２への通電を止め、シ
ャッター３４を閉じる。

（１０）形状測定用レンズ２のシャッター３５を開ける
。

以」二の操作により、センサー４，５および信号処理装
置１２の校正がオンラインで容易に出来る。

この校正方法は、センサーが直線状充電変換素子以外の
もの（面素子など）にも適用可能であることはいうまで
もない。

また、第４図に示したケルク社の幅長さ計のように半透
明鏡で像を２つに分解する必要がない装置では、半透明
鏡の代わりに反射鏡を置き、それをたとえば４５°回転
して、校正用光路および形状測定用光路のシャッターと
することにより、適用可能である。第２Ｈには、ケルク
社の幅長さ計において、校正用光源４１と反射鏡４２と
を付加している。反射鏡４２は、第２図に実線で示した
位置では、光源４１からの光を検出素子２５に伝え、破
線で示した位置では、熱厚板２３の放射光を検出素子２
５に伝える。

（発明の効果）本発明により、センサーおよび信号処理装置の校正がオ
ンラインで常時性なえる。これにより、（１）測定結果
の精度、信頼性が高まる。

（２）センサーの故障および信号処理に基づく故障か゛
早期に発見できる。

（３）故障原因の同定が容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の構成を図式的に示す概念図
である。第２図は、本発明の他の実施例の構成を図式的に示すに
全図である。第３図は、−次元光電変換素子走査型の平面形状測定装
置の構成を図式的に示す概念図である。第４図（ａ）、（１））は、ケルク社の幅長さ計の構成
を図式的に示す概念図である。１・・・厚板、　　２・・・光学レンズ、　　３・・・
半透明鏡、４．５・・・−次元光電変換素子、６．７・・・移動Ｒｍ、　８．９・・・パルスモータ、
１０．１１・・・ロータリーエンコーダ、１２・・・信
号処理部、　　　　　２１・・・反射鏡、２２ａ、　２
２ｂ、　２２ｃ、　２２ｄ　−反射鏡、２３・・・厚板
、　　　　　　　　２４・・・反射鏡、２５・・・プリ
ズム、　　　２６・・・放射温度計、３１・・・校正装
置、　　　　３２・・・校正用光源、３３・・・光学レ
ンズ、　　　３４・・・シャッター、３５・・・絞り、
　　　　　　３６・・・シャッター、４１・・・光源、
　　　　　　４２・・・反射鏡。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱厚板の放射光を検出素子を用いて検出し厚板の
形状を測定する平面形状測定装置の校正において、放射
光の検出素子への到達を防止し、別に設けた校正用光源
からの光のみを検出素子により検出し、検出素子および
検出素子の出力を処理する信号処理系の正常性を検査す
ることを特徴とする平面形状測定装置の校正方法。
（２）特許請求の範囲第１項に記載された校正方法にお
いて、校正用光源の輝度を数段階に変化させて校正することを
特徴とする校正方法。
（３）特許請求の範囲第１項に記載された校正方法にお
いて、校正用光源からの光の一部を別に設けた検出素子で検出
することにより、校正用光源の劣化を検査することを特
徴とする校正方法。
（４）熱厚板の放射光をビームスプリッタを用いて２方
向に分け、２つの結像面の一方に厚板の長手方向に平行
に且つ他方に厚板の幅方向に平行に設けた一次元光電変
換素子により厚板の形状を測定する平面形状測定装置に
おいて、ビームスプリッタのもう一方の入射光側に設け
た一定の輝度の光を放つ校正用光源と、この光を平行光
束にする光学レンズ手段と、このビームスプリッタと光
学レンズ手段との間の光路に設けられ制御手段からの制
御信号によりそれぞれ開閉可能な第一シャッターおよび
絞りと、熱厚板とビームスプリッタとの間の光路に設け
られ制御手段からの制御信号により開閉可能な第二シャ
ッターと、上記の制御信号を出力する制御手段とからな
り、校正時には、第二シャッターを閉じ第一シャッター
を開き、校正用光源からの光のみを絞りで調節しつつ一
次元光電変換素子に入力させることにより一次元光電変
換素子および信号処理系の校正を行なう平面形状測定装
置の校正装置。