JPS63101020A - 圧延材の圧下率測定方法および装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、薄鋼板等の圧延作業に於ける非接触型の圧下
率測定装置に関するものである。

〈従来の技術〉 圧延材の圧下率は、圧延前後の被圧延材の移動速度が判
れば算出可能であり、圧延前後の被圧延材の移動速度を
測定する方式として、以前は入。

出側ストリップコイルに測定用の回転ロール等を接触さ
せる接触型が多かったが、近年では圧延スピードが大幅
に増大された事、及び高圧下の為に水や油を用いる湿式
圧延を実施する必要が増大した為にスリップに起因する
精度低下が問題とされ、入、出側で磁気マークを付し、
それを非接触的に監視する非接触型が考慮される様にな
って来た。

例えば実公昭４３−２９８６７号公報や特開昭５５−９
４７１１号公報で示される装置がそれである。

〈発明が解決しよ、うとする問題点） 上記実公昭４３−２９６６７号公報で示される装置は、
被圧延材の圧延前後でそれぞれに着磁した磁気マークの
移動速度を求めるという点については基本的なものであ
るが、被圧延材が高速で移動する場合には、着磁器及び
検出器のいずれにおいても動作が遅れるし、更には圧延
作業特有のオフセット誤差も避けられないという問題が
あった。この問題を屏消しようとして本件特許出願人等
により開発。

出願されたのが特開昭５５−９４７１１号公報で示され
る測定装置であるが、この特開昭５５−９４７１１号公
報で示される装置にもなお解決すべき問題があることが
その後の使用により判明した。即ち圧延作業に際しては
、被圧延材の性質上入側では出側よりも硬さが低（残留
磁化が少ないのでそれだけ磁気マーク強度が小さくなり
、特に最近需要が増して来た探しぼり用として用いる低
カーボン鋼等の軟質材についてはノイズによる誤動作を
誘発し易いこと、更には入側では出側と比べると被圧延
材は軟らかく通板に際してのロール巻込みにより局部的
に変形し易いが為に、被圧延材と検出器とのギャップが
変化しノイズとなりＳ／Ｎ比が悪化すると共にこの場合
に検出器のコンパレータレベルを固定的としておけば誤
検出が増加する等である。

本発明では、上述した特開昭５５−９４７１１号公報に
示される装置が有する種々の問題点を解決し、被　−圧
延材の材質を問わず、常に正確な圧下率を求めることが
出来る測定装置を提供することを目的とするものである
。

〈問題点を解決する為の手段〉 上記本発明の目的は、次の如き測定装置によって達成さ
れる。即ち圧延機の入、出側に、それぞれ被圧延材に磁
気マークを着磁する着磁器と該着磁器と一対となり着磁
器から一定の距離を隔てて並設される検出器とを具備し
、人、出側それぞれの被圧延材の移動速度から圧下率を
算出する装置に於いて、出側の検出器の検出信号でオー
プンし、ラインスピードと圧下率の設定範囲により定ま
る最適時間後にクローズするゲートと、入側の検出信号
との論理積を採った後の信号の立上がりを入側磁気マー
ク検出のタイミングとし、かつ入側。

出側のそれぞれ一対の着磁器−検出器間で磁気マー。

りの大きさを記憶し圧下率演算の為の非着磁期間に該記
憶した磁気マークの大きさに合わせ自動的に検出器のコ
ンパレータレベルを変化させる如き構成となしたことを
特徴とする圧延材の圧下率測定装置である。

なお圧延機の制御性を考えると、圧下率値の出力時間間
隔は一定である事が望ましく、かっ又その様な条件下で
最大のサンプル数を採れる事が望ましいので、本発明の
装置では現状のラインスピードをＣＰＵに読み込み、出
力時間間隔内にサンプリングする事が可能な最大サンプ
ル数を演算し、測定精度と圧延機の制御性の双方を両立
せしめる様にする方式を取入れられる様にしている。

〈作用〉 本発明装置は、第１図（ａ）で示される様な入側磁気マ
ーク信号のＳ／Ｎ比の悪化、あるいは誤検出を可及的に
少な（するものである。即ち入側磁気マーク信号は、被
圧延材の材質面及び粗面形状の面から通常は第１図（ａ
）で示す様に多くの山、谷を持つ複雑な波形となり、そ
れをある一定のコンパレータレベル以上で検出すれば第
１図（ｂ）で示す様に複数の検出パルスが得られ、所謂
誤検出となる。

一方出側の磁気マーク信号は、被圧延材が均質な表面加
工を受け、硬化していると共に表面形状も円滑化されて
いる為に、第１図（ｅ）で示す様にその絶対値も大きく
、シかも単純な波形である為に、それをある一定のコン
パレータレベルでもって検出した検出パルスは第１図（
ｄ）で示す様に１本の立上がりとなるので誤検出はない
。また本発明装置では入、出側にそれぞれ配置した各一
対の着磁器−検出器間の距離は等しく設定されているの
で、人、出側同時に着磁すれば、その際の磁気マークが
検出器へ到達するのは必ず出側の方が早い。従って本発
明では、この出側の磁気マーク検出信号（第１図（ｄ）
）でオープンし、ラインスピードと圧下率の設定範囲に
より決められる時間経過後にクローズするゲートパルス
、即ち第１図（ｅ）で示す如きゲートパルスを形成する
事で、上記第１図（ｂ）の如き無修正入側検出パルス中
の誤検出パルスを除外するのである。この第１図（ｅ）
に示すゲートパルスのパルス時間は、例えば着磁器−検
出器間の距離をＬ　［ｍｌ、ラインスピードをひ［ｍ／
ｓｅｅ、　］、圧下率範囲を０〜１０％とすれば、ゲー
トオープン時間Ｔｐａ　＝　Ｌ　Ｘ　ｔ／、ｘ　ｏ、　
１［ｓｅｅ、　１の様にする。

なお圧下率が非常に小さく、出側の磁気マーク検出タイ
ミング（第１図（ｅ）のＰｕ）が、入側の磁気マーク検
出タイミングと比較して充分に早くはない場合には、出
側の磁気マーク信号がコンパレータレベルを切るタイミ
ング、即ち第１図（ｅ）のＰｄのタイミングでゲートを
オープンする場合もある。

この様にＰｄのタイミングでオープンした場合は、ゲー
トパルスの立上がりは、第１図（ｅ）のＧｄとなり、そ
の時は磁気マークの広がりを±ｄ　１ｍｌとすると、 ゲートオープン時間Ｔ’ｐＪ　＝　Ｔｐｕ　十ｄ４［ｓ
ｅｅ、　］となる。

この様にして入側の検出信号にＰｄあるいはＰｕのタイ
ミングでオープンされ第１図（ｅ）の如＜、Ｇｄあるい
はＧｕから始まるゲートをかけ、その論理和を取れば第
１図（ｆ）で示される様な信号が得られ、Ｓ／Ｎ比の改
善と共に誤検出が少なくなるのである。

そして更には従来法ではテンパー４以下の軟質材につい
ての測定は出来なかったが、本発明装置によればテンパ
ー２．５（ロックウェル硬さＨ，触Ｓ５）材迄の軟質材
についての測定も可能となるのであ　゛る。

次に本発明の第２の特徴である検出器のコンパ・レーク
レベルをその都度調整する点につき詳述する。即ち、一
般に連続焼鈍圧延ラインに於いては、種々の表面硬度の
製品が製造され、複数の被圧延材を順次溶接によって継
ぎ合わせて圧延機に送り込む方式が採られるが、被圧延
材の材質、硬さが変化すれば、磁気マーク強度は大きく
変化することが知られている。従って検出器のコンパレ
ータレベルを常に一定のま−にしておけば、ある強さの
磁気マークに対し第２図（ａ）の様にそのコンパレータ
レベルが適正な値の場合にはよいが、磁気マークの強さ
が変化して第２図（ｄ）の様になった　　゛場合には誤
パルスが発生し、又第２図（ｅ）の様になった場合には
検出パルスは何ら生じないという事があり得る。この様
な不備を除く身に磁気マークの強さに対応してコンパレ
ータレベルを適宜調整しようというのが本発明である。

上記した磁気マークの強さの変化に起因する不備を除去
する方法として、ホストコンピュータからの材質信号を
受け、コンパレータレベルを適宜変化させるという事も
考えられるが、材質信号というのはあくまでも製品目標
値であり、又１本の製品全長にわたって統一的な値であ
る為に、実際の部分的な変化を捉える事は出来ず、更に
はホストフンピユータのインターフェース信号が増加す
るという煩雑性が伴なう。

本発明では、前回の圧下率演算の為に、着磁器−検出器
間で捉えた磁気マークの生信号のピーク値を、サンプル
数分コンピュータで平均化し、そのピーク値の例えば２
７３の値にコンパレータレベルをセットしようという方
式を採用しており、この様な本発明では、常に現実の磁
気マークの強さに対応したコンパレータレベルの選定が
なされるのである。なおこの場合に於いて、入側の磁気
マークの強さをサンプリングするに際しては、真の検出
パルスの大きさを知る為に、第１図（ｅ）のゲートを通
した後の波形について、ピーク値をサンプリングする様
にする。

〈実施例〉 以下本発明装置の実施例を図面を参酌し乍ら詳述する。

第３図に示す様に、圧延機（１）の人、出側にそれぞれ
着磁ヘッド（２）、　（２′）及び着磁ユニット（３）
。

（３″）を配置し、との着磁ヘッド（２）、　（２’）
からそれぞれ等距離だけ後方（進行方向）に磁気センサ
ー（４）、　（４’）を設け、該磁気センサー（４）、
　（４’）にはそれぞれアンプ（５）、　（５’）及び
コンパレータ（６）。

（６′）が接続されている。

この様な装置に於いて、図中（９）で示す着磁指令に基
づき、着磁ヘッド（２）、　（２′）同時に働き、被圧
延材（１１）に磁気マークが付され、磁気センサー（４
）、　（４″）で検知しコンパレータ（６）、　（６’
）で検出パルスが得られる。上記の如くコンパレータ（
６′）の検出パルスは信頼性が高いがコンパレータ（６
）の方は多くの誤検出パルスを含んでいる可能性が大で
ある。従ってコンパレータ（６′）の検出パルスをゲー
ト発生器（７）へ導き、ゲート信号を発生させ、ゲート
（８）とコンパレータ（６）の検出パルスのｒＡＮＤＪ
を取り、その信号を入側カウンター（１０）へ送す該入
側カウンター（１０）のストップパルスとするのである
。即ち着磁指令（９）で計数開始した入側カウンター（
１０）を、ゲート（８）を経た信号でストップせしめ、
一方向時に着磁指令（９）で計数開始した出側カウンタ
ー（１Ｇ’）は出側のコンパレータ（６′）からの信号
でストップされ、この入。

出鋼カウンター（１Ｇ）、　（１０”）にて読みとられ
る経過時間から被圧延材（１１）の圧下率を算出するの
である。

次に第４図を参酌し乍ら検出器のコンパレータレベルの
調整装置についての実施例を説明する。

即ち第４図に於いて、入、出側の磁気センサー（４）、
（４″）により検出され、アンプ（５）、　（５’）で
増幅された生信号の中、入側の生信号は出側の検出パル
スによって始動されるゲート（８）を通し、一方出側の
生信号はそのま−の形でＡ／Ｄコンバータ（１２）によ
りサンプリングし、そのピーク値をサブＣＰＵ（１３）
に取り込み、人、出側各々サンプル数分平均化する。そ
の各々の平均値の例えば２／３のディジタル値を同じサ
ブＣＰＵ（１３）で演算させ、Ｄハコンバータ（１４）
を通してアナログ値のコンパレータレベルとして入、出
鋼各々のコンパレータ（６）、　（６”）に供給する。

このコンパレータレベルの変更のタイミングは、圧下率
演算の為のメインＣＰＵ　（１５）　カｔｌ算中の間に
実施し、演算データのサンプリングの為の着磁−検出時
には行なわない様にし、圧下率演算の為の動作を妨げな
い様にするのは勿論である。

なおこの実施例にあっては、第４図中（１６）で示すラ
インスピードを、Ａ／Ｄコンバータ（１２）により変換
した後に、サブコンピュータ（１３）に取り込み、簡単
な計算を実行した上で現状のラインスピードで最適なサ
ンプル数（１７）をメインＣＰＵにインター　　゛フェ
ース出来る様に構成し装置の測定精度と制御性を両立出
来る様にしている。この際のラインスピード（１６）は
、着磁器−検出器間の距離と、着磁から検出までの経過
時間により本装置内部で容易に測定可能である この様な本発明の実施例の、メインＣＰＵとサブＣＰＵ
の作動フローチャートを第５図に示すが、このフローチ
ャートにて示す如き作動の結果、第４図のメインＣＰＵ
（１５）は、着磁−検出の動作を制御し、その間のカウ
ンター（１０）、　（１０’）の計数値を取り込み、サ
ンプル数（１７）分だけ平均化し、精度を高めた上で圧
下率演算結果出力（１８）としてアウトプットするもの
である。

〈発明の効果〉 以上述べて来た如く、本発明装置によれば、被圧延材の
材質、硬さあるいは表面の局部的変形等により、入側に
於いてはＳ／Ｎ比が悪く、かつ誤検出の要因となる様な
検出しか出来なかった従来の測定装置の欠点を解消し、
誤検出を防止出来ると共に、被圧延材の現実の磁気マー
クの強さによりその都度検出レベルを調整する事が出来
る為に被圧延材の材質や硬さが変化しても誤検出を起こ
す事なり、シかも従来ではテンパー４以上の材料につい
てしか測定が出来なかったのが、本発明装置によればジ
ュース缶等の探しぼり成型用として用いる鋼板であるテ
ンパー２．５の様な軟質材についても適応可能となった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置及び本発明装置の検出パルス形態を示
す説明図、第２図は従来装置に於けるコンパレータレベ
ルと磁気マークとの関係を示す説明図、第３図及び第４
図は共に本発明実施例の構成を示すブロック回路図、第
５図は本発明実施例のＣＰｔＪの作動を示すフローチャ
ート図。 図中、　　　（１）：圧延機 （２）、　（２”）二人、出側着磁ヘッド（３）、　（
３″）：入、出側着磁ユニット（４）、　（４”）：入
、出側磁気センサー（５）、　（５’）−入、出側アン
プ （６）、　　（６″）二人、出側コンパレータ（７）：
ゲート発生器 （８）：ゲート （１０）、　（１０″）：入、出側カウンター（１１）
・被圧延材 （１３）：サブＣＰＵ （１５）二メインＣＰＵ （１８）：圧下率演算結果出力 特許出願人　新日本製鐵株式會社（他１名）代　理　人
　有吉　教晴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧延機の入、出側に、それぞれ被圧延材に磁気マー
   クを着磁する着磁器と該着磁器と一対となり着磁器から
   一定の距離を隔てて並設される検出器とを具備し、入、
   出側それぞれの被圧延材の移動速度から圧下率を算出す
   る装置に於いて、出側の検出器の検出信号でオープンし
   、ラインスピードと圧下率の設定範囲により定まる最適
   時間後にクローズするゲートと、入側の検出信号との論
   理積を採った後の信号の立上がりを入側磁気マーク検出
   のタイミングとし、かつ入側、出側のそれぞれ一対の着
   磁器−検出器間で磁気マークの大きさを記憶し圧下率演
   算の為の非着磁期間に該記憶した磁気マークの大きさに
   合わせ自動的に検出器のコンパレータレベルを変化させ
   る如き構成となしたことを特徴とする圧延材の圧下率測
   定装置。