JPS62288506A - 被圧延材の平面形状測定方法 - 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】

３、発明の詳細な説明

【産業上の利用分野】

本発明は、被圧延材の平面形状測定方法に係り、特に、
熱間圧延される被圧延材の平面形状を被圧延材の放射光
を検出して測定する平面形状測定装置に採用して好適な
、被圧延材の平面形状を測定する平面形状測定方法の改
良に関する。

【従来の技術】

スラブから厚鋼板を製造する場合は、例えば第３図に示
されるように、可逆式圧延ｍ＜リバース圧延機）１を備
えた厚板圧延設備により行っている。この厚板圧延設備
では、熱鋼板２は搬送ローラーテーブル（図示省略）の
流れ方向に対して時々９０”転回されながら前記可逆式
圧延Ｉｌｌ　１によってリバース圧延され、スラブから
厚板に圧延される。 このような厚板圧延過程においては、熱鋼＃ｉ２の平面
形状を正確に把握して最適な圧下率で圧延を行うことが
、最小のスラブｌｆｆ１で最大の製品手但を１ｑること
を可能にする最も有効な手段である。 このため、前記搬送ローラーテーブルによる搬送水平ラ
イン３上方には熱鋼板２の平面形状を測定する平面形状
測定装置４が設置されている。 この熱鋼板２の平面形状を測定する測定装置として、熱
鋼板２から放射される放射光の波長範囲の内７００〜１
２００ｎｍの部分（可視領域及び赤外線より長い波長の
光を除いた熱鋼板２より放射される光の最も検出しやす
い近赤外線波長範囲部分）を検出する形状測定計（以下
自発光型形状計と称する）が最も広く使用されている。 この自発光型形状計の代表的な装置構成を第４図に示す
。この自発光型形状計は、熱鋼板２の発光Ｍ測定点５を
熱鋼板２表面上で幅方向（以下Ｘ軸方向と称する）に走
査するよう回動されるＸ軸走査ミラー６と、熱鋼板２の
発売間測定点５を熱鋼板２表面上で長手方向（以下Ｙ軸
方向と称する）に走査するよう回動されるＹ軸走査ミラ
ー７と、これら走査ミラー６．７により反射された放射
光を収束させる焦点合せ用レンズ８と、この焦点合せ用
レンズ８により集光された放射光を検出する光検出素子
９と、この光検出素子９により検出された検出信号を予
め設定されている所定値と比較して、この所定値より検
出信号が大きい場合に明信号を、前記所定値より検出信
号が小さい場合に暗信号を出力する比較器１０と、前記
Ｙ軸走査ミラー７の回転位置を検出するＹ軸方向回転位
置検出器１２と、前記Ｘ軸走査ミラー６の回転位置を検
出するＸ軸方向回転位置検出器１４と、前記比較器１０
、回転位置検出器１２．１４の出力信号に基づき、熱鋼
板２の平面形状を演ｎする形状処理計算機１６と、を備
えている。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、上記従来の自発光型形状計にあっては、
熱鋼板から放射される放射光を検出してその平面形状を
検出するため、熱鋼板の温度が低下する圧延後半のパス
においては、その形状を正確に測定することができない
という問題点がある。 特に、熱銅板の端部においては温度低下が茗しく、この
ため、熱鋼板端部の平面形状を正確に測定することがで
きないという問題点がある。 以下、自発光型形状計における熱鋼板の温度低下に起因
する形状測定精度の低下について説明する。 前記自発光型形状計においてはその光検出素子としてシ
リコン素子がよく使用されている。このシリコン素子を
使用した光検出素子の感応波長と熱鋼板の温度に対する
放射光の波長との関係を第５図に示す。 この第５図は、横軸に波長を、縦軸にシリコン素子の光
質感度及び熱鋼板の放射輝度をとったものである。図中
破線Ａで示される曲線はシリコン素子の光電感度を示し
、図中実線Ｂで示される曲線は温度１０００℃の熱鋼板
の放射輝度を、図中実線Ｃで示される曲線は温度８００
℃の熱鋼板の放射輝度を、図中実線りで示される曲線は
温度６００℃の放射輝度をそれぞれ示している。 この第５図からも明らかなように、熱鋼板の温度が低下
すると、熱鋼板から放射される光のうち長波長成分の比
率が増大してシリコン素子を使用した光検出素子の感応
波長とのずれが大きくなっていることがわかる。又、放
射光の輝度自体も低下していることがわＬする。これに
より、光検出素子の検出信号レベルが低下することとな
る。 従って、自発光型形状計は、温度低下が生じた熱鋼板端
部においてその端面位置の検出能力が苔しく低下し熱鋼
板の平面形状を粘度よく測定することができないことと
なる。 第６図に、自発型形状計、及び光スリットビームの被圧
延材端部による遮光を検出して被圧延材の端部を検出す
るバックライト方式端面位置検出計による熱鋼板端部検
出時の受光信号をそれぞれ示す。なお、第６図（Ｉ）は
、自発光型形状計によって高温（１０００℃以上）の熱
鋼板端部を検出した時のものである。又、同図（Ｉ）は
、同じく自発光型形状計によって低ｍ　（７００℃以下
）の熱鋼板端部を検出した時のものである。又、同図（
Ｉ［［）は、バックライト方式端面位置検出計によって
熱鋼板端部を検出した時のものである。 この第６図からも明らかなように、熱鋼板が高温である
場合には、熱鋼板端面の位置検出は小さな位置検出誤差
ｂ１でもって検出されることになる。これに対して、熱
鋼板が低温である場合には、熱鋼板の端面位置検出は大
きな位置検出誤差ｂ２でもって検出されることになる。 なお、前記位置検出誤差ｂ１は、自発光型形状計におけ
る熱鋼板高温時の端面位置検出点Ｅと、バックライト方
式鋼板端面位置検出器における熱鋼板高温時の端面位置
検出点Ｇとの距離として表わされる。又、前記位同誤差
ｂ２は、自発光型形状計における熱鋼板低温時の端面位
置検出点Ｆと、バックライト方式鋼板端面位置検出器に
おける熱鋼板低温時の端面位置検出点Ｇとの距離として
表わされる。又、図中ａは、自発光型形状計における熱
鋼板の高温時と低温時との端面位置検出差を示す。 従って、熱鋼板端部の湿度低下による前記位置検出誤差
ｂ１、ｂｚに基づく測定誤差が発生することから、自発
光型形状計によっては比較的温度低下が小さい圧延の前
半バスの形状測定のみしか使用することができないとい
う問題点がある。又、この自発光型形状計によって圧延
の前半パスの形状を測定する場合であっても、熱鋼板端
部の温度低下の問題があり、この熱鋼板の温度低下によ
って測定精度が低下するという問題点がある。 以上のように、熱鋼板端部の温度低下により端部の近赤
外線光の放射間が減少し、正確な熱鋼板の端面位置が検
出できなくなることに対し、これを解消する他の形状計
として、例えばバックライト方式形状計があり、これの
みを用いることも考えられる。 このバックライト方式形状計は、圧延パスライン下方に
光源を、圧延パスライン上方に光の明暗境界線を検出す
る検出器をそれぞれ設置し、前記光源からの光が熱鋼板
により遮断され、この光の遮断位置を前記検出器により
検出することで熱鋼板の端面位置を検出するものである
。 しかしながら、このバックライト方式形状計のみによっ
て厚板等の熱鋼板の形状を測定する場合、その測定形状
寸法が幅６０００ｍ、長さｓｏｏ。 菖１となるため、前記光源としてのバックライトの寸法
が前記熱鋼板の寸法幅６０００ｎ、長さ８０００１以上
必要となり、形状計の設備自体が大掛かり且つ高価なも
のとなって現実的でないという問題点がある。更には、
バックライト方式の形状計では搬送ローラーテーブルの
ロールが光を遮光することとなり、熱鋼板の平面形状を
全体的に測定することができないという問題点がある。

【発明の目的】

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、被圧延材端部の温度低下に影響されることなく形状
測定精度を向上することのできる被圧延材の平面形状測
定方法を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

本発明は、熱間圧延される被圧延材の平面形状を測定す
るに際し、被圧延材の放射光を検出して形状を測定する
形状測定工程と、被圧延材の放射光によることなく被圧
延材の端面を検出する端面位置検出工程と、この端面位
置検出工程からの端面位置検出信号に基づき前記形状測
定工程における測定値を補正する補正工程と、を含むこ
とにより上記目的を達成するものである。 又、本発明の実施態様は、前記端面位置検出工程が光ス
リットビームの被圧延材端部による遮光検出により行わ
れるものである。 又、本発明の他の実ＩＭ態様は、前記端面位置検出工程
がレーザ距離計を用いて行なわれるものである。

【作用】

本発明は、熱間圧延される被圧延材の平面形状を測定す
るに際し、被圧延材の放射光検出によることなく被圧延
材の端面位置を検出し、この端面位置検出信号に基づき
、被圧延材の放射光を検出して形状を測定した形状測定
値を補正するようにしている。従って、被圧延材の端部
の温度低下による形状測定誤差を小さくすることができ
る。これにより、被圧延材の形状測定精度を向上するこ
とができる。 又、被圧延材の端面位置を検出するに際し、光スリット
ビームの被圧延材端部による遮光を検出して行うように
する場合には、構成を比較的簡単にして被圧延材の端面
位置を検出することができる。 又、被圧延材の端面位置を検出するに際し、レーザ距離
計を用いて行う場合には、被圧延材を搬送する搬送ロー
ラーテーブルによる遮光等を考慮することなく簡単に且
つ正確に被圧延材の端面位置を検出することができる。

【実施例］ 以下、図面を参照して、本発明方法を実施する被圧延材
の平面形状測定装置の実施例を詳細に説明する。なお、
本実施例における平面形状計は、従来の自発光型形状計
に端面位置補正装置を付加したものであり、従来の自発
光型形状；１と同−装置には同一符号を付してその説明
を省略する。 本実施例は、第１図に示されるように、熱鋼板２の放射
光を検出してその平面形状を測定する自発光型形状計４
と、この自発光型形状計４により検出された平面形状測
定値を熱鋼板２の端面位置検出信号に基づき補正する端
面位ｌ補正装置２０とから構成されている。 前記端面位置補正装置２０は、搬送パスライン３上方に
設置され、搬送パスライン３上の熱鋼板２の端部にスリ
ットビームを投光するスリットビーム投光器２１と、こ
のスリットビーム投光器２１により投光されたスリット
ビームが熱鋼板２の端部によって遮光され、この遮光位
置を検出するリニアイメージセンサ２２と、前記自発光
型形状計４の形状処理計算機１６から送られてくる形状
測定開始信号の入力タイミングにより前記リニアイメー
ジセンサ２２からの遮光位置信号を取込み、前出第６図
に示す位置誤差ｂ１．ｂ２を演算する端面位置演算器２
５と、この端面位置波０器２５により出力される信号に
基づき前記自発光型形状計４の形状測定値を補正する端
面位置補正回路２７とを備えている。 前記端面位置補正回路２７は、前記端面位置演算器２５
から構成される装置誤差ｂ１、ｂ２を前記自発光型形状
計４から出力される形状測定値に加算して、形状測定値
を補正するものである。 この端面位置補正回路２７における具体的な形状測定値
の補正方法について、以下説明する。 第２図に示されるような幅２　Ｗ　ｉ　、長さ２Ｌｊを
有する熱鋼板２に対しては、自発光型形状計４による測
定寸法は、図中破線で示されるような幅２Ｗｉ’　、長
さ２ＬＪ’　として測定される。このような自発光型形
状計４によるｉ点の半幅寸法Ｗｉ′に位置誤差すを加算
して温度低下部課差補正後のｉ点における半幅寸法Ｗ１
を演算する。 Ｗ　ｉ　＝Ｗ　ｉ　’　＋ｂ　　　　　・・・・・・（
１）又、自発光型形状計４によって得られたｊ点の半長
寸法ＬＪ’に、位置誤差すを加算して、温度低下部課差
補正後のｊ点の半長寸法ＬＪを演算する。 ＬＪ＝ＬＪ’　＋ｂ　　　　　・・・・・・（２）以上
のような演算によって、自発光型形状計４によって形状
測定された測定値を熱鋼板２の端面位置検出信号によっ
て補正することができる。従って、熱鋼板２の端部の温
度低下の影響を受けることなく圧延中の被圧延材の平面
形状を正確に測定することができる。 次に、本実施例の実施結果を説明する。この実施結果は
、直径２４００　ｍｍ　、長さ５３９０　ｍｍのバック
アップロールと、直径１２００ｍｍ１長さ５４９０１１
のワークロールから構成される四重可逆式圧延機の前面
側近くに平面形状計を設けて、熱鋼板２の平面形状を測
定したものである。この時の熱鋼板２の端面位置検出は
、スリットビーム投光器２１とリニアイメージセンサ２
２とにより行っている。この時のスリットビームは、熱
鋼板２を９０度回転する転回テーブルのロール間隙にロ
ール軸方向に長く投光されるものであり、これにより転
回テーブルのロール軸方向の熱鋼板２の幅端面位置を１
箇所検出するようにしている。 この時の熱鋼板２の温度と熱鋼板幅端面位置補正値ｂ　
（位置誤差）との関係は次の通りである。 熱鋼板温度が１０００℃の時は端面位置補正値すは１龍
、熱鋼板温度が８００℃の時は端面位置補正値すは３　
ｍｍ、熱鋼板温度が６００℃の時は端面位置補正値すは
５　ｍｍであった。従って、端面位置補正を行わない場
合に比較して、その測定精度を板幅寸法３５００　ｍｍ
に対して平均値で３＋！１１向上することができた。 なお、前記実施例において、熱鋼板２の端面位置を検出
する際に、光スリットビームとリニアイメージセンサを
使用した遮光方式により行うようにされたが、本発明は
これに限定されることなく、熱鋼板端部の温度低下の影
響を受けない自発光型端面位置検出計以外の端面位置検
出装置により検出するものとしてもよい。 例えば、熱鋼板２の端面位置を検出する際に、光スリッ
トビームを圧延パスラインの上方又は下方から投光し、
この投光方向と同方向からテレビカメラ等のエリアセン
サにより反射光の位置を検出して端面位置を検出する反
射方式を用いてもよい。 又、熱鋼板２の端面位置検出は、圧延パスラインのレベ
ルに設置され、熱鋼板２の側方から熱鋼板２の側面位置
を検出するレーザ距離計を用いたものとしてもよい。 又、熱鋼板２の端面位置検出は、放射線源を圧延パスラ
インの上方又は下方に設け、熱鋼板２の端部を透過した
放射線、を検出する位置にアレイ放射線検出器を設け、
この放射線検出器により熱鋼板２の端面位置を検出する
放射線方式を用いたものとしてもよい。 又、前記実施例においては、熱鋼板２の端面位置検出は
１箇所のみで測定し、この測定値に基づいて平面形状測
定値を補正するようにされたが、本発明はこれに限定さ
れることなく、端面位置検出は数箇所で行い、これに基
づき平面形状を補正して、その測定精度を向上するよう
にしたものであってもよい。 又、前記実施例においては、厚板圧延設備における熱鋼
板２の平面形状を測定するようにされたが、本発明はこ
れに限定されることなく、自発光式形状計によって平面
形状を測定することができる他の被測定物に対しても適
用することが可能である。 【発明の効果】 以上説明した通り、本発明によれば被圧延材端部の温度
低下の影響を受けることなく圧延中の被圧延材の平面形
状を正確に測定することができ、これにより、被圧延材
の平面形状を正確に把握することができ、この平面形状
に基づき最適な圧下率で圧延を行うことにより、歩留を
向上することができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る被圧延材の平面形状測定方法を
実施する平面形状計の構成を示す、一部ブロック線図を
含む斜視図、第２図は、同実施例における平面形状測定
値補正演樟を説明するための、熱鋼板の寸法を示す斜視
図、第３図は、従来の厚板圧延設備を示す斜視図、第４
図は、従来の自発光型形状計の装Ｗ３構成を示す一部ブ
ロック線図を含む斜視図、第５図は、自発光型形状計に
おける光検出素子の感度と、温度の異なる熱鋼板の放射
輝度を示す線図、第６図は、自発光型形状計及びバック
ライト方式端面位置検出器それぞれにおける端面位置検
出を示す線図である。 ２・・・熱鋼板、 ４・・・自発光型形状計、 ２０・・・端面位置補正装置、 ２１・・・スリットビーム投光器、 ２２・・・リニアイメージセンサ、 ２５・・・端面位置計算機、 ２７・・・端面位置補正回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間圧延される被圧延材の平面形状を測定するに
   際し、被圧延材の放射光を検出して形状を測定する形状
   測定工程と、被圧延材の放射光によることなく被圧延材
   の端面位置を検出する端面位置検出工程と、この端面位
   置検出工程からの端面位置検出信号に基づき前記形状測
   定工程における測定値を補正する補正工程と、を含むこ
   とを特徴とする被圧延材の平面形状測定方法。
2. （２）前記端面位置検出工程は、光スリットビームの被
   圧延材端部による遮光を検出して行う特許請求の範囲第
   １項記載の被圧延材の平面形状測定方法。
3. （３）前記端面位置検出工程は、レーザ距離計を用いて
   行う特許請求の範囲第１項記載の平面形状測定方法。