JPS6355402A - 圧延材のキヤンバ量測定装置 - 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、圧延材の製造時に生じる圧延材のキャンバ量
を測定する装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、鋼板、ＡΩ板、Ｔｉ板等、の板材を圧延製造する
際にはしばしば板キャンバ（板の圧延方向からの横曲が
り）が生じるため、圧延後にこのキャンバを矯、正して
良好な圧延材を得られるような処理が施されている。こ
のため、圧延直後に、圧延時に生じたキャンバの量をよ
り精度良く測定することが要求される。そこで、この圧
延材のキャンバ量を測定する手段が各種考えられている
ヵ第７図は、特開昭６０−１１５３２７号公報に示され
た従来の、圧延材のキャンバ量測定装置を示。

す正面図であり、図中符号２１は圧延材を、２２〜２５
はそれぞれ圧延材２１上に配設された位置検出器を示す
。

この圧延材のキャンバ量測定装置は、圧延された板材（
圧延材）２１の左右各エツジの板幅方向の変位ｘ、Ｚを
それぞれ複数の位置検出器２２゜２３および２４，２５
を用いて測定して、この測定さ九た各エツジの幅方向変
位から圧延材２１の。

幅中央位置の幅方向変位を算出する。さらに、このよう
な圧延材２１の幅中央位置の幅方向変位を圧延方向の複
数点（３点以上）で求めて、これらの各点の変位値、か
らキャンバ量を算出する。

次に、第８図は、特開昭５８−６８６０５号公報に示さ
れた従来の圧延材のキャンバ量測定装置を示す模式図で
あり、図中符号３１は鋼板（圧延材）、３２は圧延機、
３３は巻取機、３４はテレビカメラ、３５は冷却ゾーン
、３６は照明、３７はテレビカメラ用コントローラ、３
８はメモリ、３９は画像処理演算装置、４０はＣＲＴ表
示装置、４１はプリンタをそれぞれ示す。

この圧延材のキャンバ量測定装置では、テレビカメラ３
４により圧延材３１の形状の２次元撮像を圧延方向に複
数回行なって、圧延材３１の板速度を考慮しながら、圧
延材３１の全体プロフィールを複数の静止画像にする。

さらに、これらの画像を画像処理演算装置３９により処
理して、キャンバ量を求めている。

次に、第９図は、特開昭５９−１２７９１６号公報に示
された従来の圧延材のキャンバ量測定装置の斜視図であ
り、図中符号４７は圧延材、４８はタッチローラ、４９
はアーム、５０はシリンダ、５１はピストンロッド、５
３は移動ブロック、５４はブラケット、５５は固定ピン
をそれぞれ示す。

この圧延材のキャンバ量測定装置では、圧延材４７の左
右の各エツジにそれぞれ配設されたタッチローラ４８に
より圧延剤４７の幅方向の変位を測定し、この測定値に
基づいた幅方向変位信号と、ローラ４８にそなえられた
図示しないパルス発生器のパルス信号に基づいた圧延材
４７の速度信号とからキャンバ量を演算している。

そして、第１０図は、特開昭５９−２２９２１４号公報
に示された従来の圧延材のキャンバ量測定装置の斜視図
であり、図中符号５７は圧延材、５８は圧延機、５９．
６０は非接触速度計、６１は演算装置をそれぞれ示す。

この圧延材のキャンバ量測定装置では、圧延機５８の出
口側において、圧延材５７の左右両側面の速度をそれぞ
れ非接触型速度計５９．６０で測定し、さらに、この測
定された各側面の速度と、圧延材５７の板幅とに基づい
て演算装置６１によりキャンバ量が演算される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、第７．８．１０図に示すような光学的な
計測手段が用いられた従来の各圧延材のキャンバ量測定
装置では、圧延機や圧延材に散布する冷却水や、この冷
却水散布により圧延材上から発生する水蒸気や、さらに
、圧延時に発生する粉塵等によって、圧延材と測定器と
の間の光路が遮断されたり、光路が歪められたりして、
計測不能となったり計測データの欠如が起こったりする
という問題点がある。

また、第７〜１０図に示す従来の圧延材のキャンバ量測
定装置は、どれも圧延ラインの外部に大きな測定機構部
分を必要とするため、測定装置を圧延機の出口側の近傍
に設置することが困難である。このため、圧延材が圧延
機出口から測定箇所まで至る間に、同圧延材が各支持用
のローラ間で横滑りや回転を起こし、計測誤差が大きく
なるという問題点と、さらに、圧延機のフィードバック
制御に時間がかかるという問題点とがある。

本発明は、このような諸問題の解決を図ろうとするもの
で、圧延機出口側近傍に測定装置を′設置して、板の横
滑りや回転の影響なく正確にキャンバ量を求めることが
できるようにするとともに、圧延機のフィードバック制
御を速やかにできるようにし、しかも測定装置を接触型
とすることで、冷却水、水蒸気、粉塵等の影響を受ける
ことなく常に確実にキャンバ量を求めることができるよ
うにした、圧延材のキャンバ量測定装置を得ることを目
的とする。

［問題点を解決するための手段］ このため、本発明の圧延材品キャンバ量測定装置は、圧
延機の出口側搬送路に圧延に当接して回転するキャンバ
量測定用ローラをそなえ、同ローラが、ローラ軸と、同
ローラ軸に対し軸方向に摺動可能に同ローラ軸に外嵌め
されたローラコアとで構成され、上記圧延材のキャンバ
量を測定すべく上記ローラコアの軸方向摺動量を検出す
る検出器が設けられたことを特徴としている。

［作　　　用］ 上述の本発明の圧延材のキャンバ量測定装置では、キャ
ンバ量測定用ローラが、圧延材に゛接触しながら同圧延
材の圧延方向に回転し、上記ローラのローラコアが、圧
延材の横方向移動に伴いローラ軸上を摺動する。そして
、検出器が上記のローラコアの軸方向摺動量を検出し、
これに基づいて上記圧延材のキャンバ量が測定される。

［実　施　例］ 以下、図面により本発明の一実施例としての圧延材のキ
ャンバ量測定装置について説明すると、第１図はその正
面図、第２図はその設置状態を示す斜視図、第３図はそ
の詳細部を一部破断して示す正面図、第４図は第３図の
ＩＶ−ＩＶ矢視断面図、第５図はその弾性支持部分の変
形例を示す要部断面図、第６図は圧延材の圧延方向移動
量と横移動量との関係を模式的に示すグラフである。

第１図に示すように、キャンバ量測定用ローラＡは、圧
延材１と接触するローラコア２と、同ローラコア２を支
持するローラ軸３と、同ローラ軸３を支持する軸受４と
、ローラコア２の軸方向摺動量を検出する軸方向摺動量
検出器５と、ローラコア２とローラ軸３との間に介装さ
れた弾性体としてのコイルバネ６ａとから構成される。

そして、このようなキャンバ量測定用ローラＡは、第２
図に示すように、圧延機ｌの出口側搬出路において、通
常のローラＢと並びながら圧延機１４の直近に配設され
る。

ローラコア２を支持するローラ軸３は、第３゜４図に示
すように、ローラコア２の内径よりも小さな外径でロー
ラコア２の長さよりも所要量だけ長く設定された縮径部
３ａと、ローラコア２の外径とほぼ同様な外径に設定さ
れて縮径部３ａの両端に位置する拡径部３ｂ、３ｂとか
ら構成される、そして、ローラコア２の両端と拡径部３
ｂ、３ｂの各内端との間には、それぞれ弾性体としての
コイルバネ６ａ、６ａが介装され、この弾性体としての
コイルバネ６ａ、６ａを介して、ローラ軸３がローラコ
ア２をその軸方向に支持する。

なお、弾性体としてのコイルバネ６ａの弾性係数にの大
きさは、圧延材１とローラコア２との間に常に静摩擦力
がはたらくように、所定値以下に設定する。これにより
、圧延材１の横移動に対して、ローラコア２が常に確実
に追従できるようになっている。、 さらに、第３，４図に示すように、ローラコア２の内径
は、ローラ軸３の外径よりも所要量だけ大きく、つまり
、ローラコア２の内周面とローラ軸３の外周面との間に
ベアリング１０が環状に介装できるように設定される。

そして、ローラコア２の内周面には２本のレール状の凸
部１１が互いに対向しながらローラコア２の軸方向に伸
びて突設され、一方、ローラ軸３の外周面にも２本のレ
ール状の凸部１２が互いに対をなしながらローラ軸３の
軸方向に伸びて突設されている。

この凸部１１．１２の高さは、ベアリング１０の外径よ
りもやや小さく設定され、凸部１１．１２の幅は、同凸
部１１．１２の隣接する各側面間にベアリング１０がち
ょうど嵌まり込めるような大きさに設定される。さらに
、ローラコア２の各凸部１１側面には、個々のベアリン
グ１０をそれぞれ独立して装着できるように仕切壁部１
１ａが複数設けられる。

さらに、ローラ軸３の一端には、同ローラ軸３を回転駆
動する電動機９が連結されている。また、この電動機９
の回転速度は、通常のローラＢと同様に圧延材１の搬出
速度に応じて設定される。

このように構成されたローラコア２とローラ軸３との相
互間において、ローラ軸３が電動機９によって回転する
と、ローラ軸３の回転力は、凸部１２、ベアリング１０
．凸部１１を介してローラコア２に伝達されるため、ロ
ーラコア２は常にローラ軸３とともに回転する。

一方、圧延材１が横移動すると、圧延材１とローラコア
２との間の静摩擦力により、ローラコア２が横方行に駆
動される。この時には、ベアリング１０によってローラ
コア２はローラ軸３に対して滑らかに横移動できる。

また、ローラコア２の外端からローラ軸３の縮径部３ａ
内部へ向けてローラコア２の軸方向と平行になるように
して、移動芯７が突設される。この移動芯７の先端は、
拡径部３ｂ内に設けられた差動コイル８の内部に挿入さ
九でいる。

そして、移動芯７と差動コイル８とから軸方向摺動量検
出器５が構成されている。つまり、ローラコア２のロー
ラ軸３に対する′軸方向移動によって、差動コイル８内
を移動芯７が移動して、この移動芯７の移動に伴う差動
コイル８の出力変化がらローラコア２の、つまり圧延材
１の横移動量を測定できるようになっている。

なお、第５図に示すように弾性体としてのコイルバネ６
ａに代えて棒バネ６ｂを装着して、さらに、この弾性体
としての棒バネ６ｂに生じる弾性力（圧縮力または引張
力）を検知するロードセル１３をローラ軸３の縮径部３
ａに設置して、このロードセル１３と弾性体としての棒
バネ６ｂとがら軸方向摺動量検出器５Ａを構成するよう
にしてもよい。

本発明の一実施例としての圧延材のキャンバ量測定装置
は上述のごとく構成されているので、圧延機１４から送
り出された圧延材１の圧延方向への移動速度に応じて、
電動機９がローラ＃＋３を介してローラコア２を回転駆
動し、ローラコア２は、その外周面速度を圧延材１の圧
延方向への移動速度と等しくなるようにしてローラ軸３
とともに回転する。さらに、圧延材１が圧延方向への移
動とともに横カ行（ローラ軸方向）へも移動すると、ロ
ーラコア２のみは回転とともに圧延材１と同量だけ横移
動（軸方向移動）もする そして、電動機９つまりローラ軸３の回転速度（単位時
間当たり回転数ｎ）とローラコア２の外径とから圧延材
１の圧延方向移動量りを算出し、軸方向摺動量検出器５
により圧延材１の横移動量（軸方向移動量）Ｑを測定し
、これらの各移動量り、ｆｌに基づいて圧延材のキャン
バ量を算出する。

例えばこの圧延材のキャンバ量を次のように定義して算
出する。

つまり、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間にキャンバ量測定用
ローラＡ上を通過した圧延材１部分のキャバ量δを次式
のように定義する（第６図参照）６δ＝２点ＰＱ間の距
離の最小値 ただし Ｐ；ローラ軸３の回転速度（単位時間当たり回転数ｎ）
とローラコア２の直径りとから求めた圧延材１の圧延方
向移動量Ｌ＝ ４：′π・Ｄ−ｎｄｔをＸ座標とし、・時刻ｔにおける
軸方向摺動量検出器５により求めた圧延材１の横移動量
Ｑをｙ座標とした点。

Ｑ＝時刻ｔ１と時刻ｔ２とにおける各Ｐ点の中点位置、
つまり、時刻ｔ１における圧延材１の横移動量をΩ□、
時刻ｔ２における圧延材１の横移動量をＱ２とすると、
Ｌ１□＝（１／２）／、＞　＊　Ｄ−ｎｄｔをＸ座標と
し、Ｑ１□”　（Ｑ１＋Ｑ＊）／２をｙ座標とした点。

なお、第６図では、Ｐを圧延材１の板幅方向の中央位置
上の点として、圧延機１４がら搬出された圧延材１の平
面形状を示している。

また、上述のＰ点の描く軌跡の曲率半径を圧延材のキャ
ンバ量と定義してもよい。

そして、このようにして求めたキャンバ量に応じて図示
しない制御系から圧延機１４に制御信号を送って、圧延
機１４をフィードバック制御する。

なお、第５図に示すロードセル１３と弾性体としての棒
バネ６ｂとから構成された軸方向摺動量検出器５Ａでは
、弾性体としての捧バネ６ｂ、６’ｂの弾性係数をそれ
ぞれに１．に２とすると、ローラコア２つまり圧延材１
の横移動量Ｑは、ロードセル１３により測定した弾性体
としての捧バネ６ｂの弾性力Ｆから、次式に基づいて算
出できる。

Ｆ＝Ｑ・　（ｋｘ　十に２） このように本装置は極めて簡素に構成されるため、装置
全体を圧延機１４出口直近に配設することができる。こ
のため、圧延材１の横滑りゃ回転の影響を受けることな
く正確にキャンバ量を求めることができる効果がある。

さらに、これとともにキャンバ量に基づいた圧延機１４
のフィードバック制御を応答性良く速やかに行なうこと
ができるため、確実な制御とともに制御パラメータの単
純化ができる効果もある。

また、測定部として接触型のものが用いられているため
、圧延の際に生じる水蒸気や粉塵、冷却水等の影響を受
けることなく、常に確実にキャンバ量を求めることがで
きる効果もある。

そして、簡素な本装置は既存の設備において通常のロー
ラＢに代えて極めて容易に設置でき、設置コストを大幅
に低減できる利点もある。

［発明の効果コ 以上のように、本発明の圧延材のキャンバ量測定装置は
極めて簡素に構成されるため、装置全体を圧延機の出口
直近に配設することができる。このため、圧延材の横滑
りや回転の影響を受けることなく正確にキャンバ量を求
めることができる効果がある。

さらに、これとともにキャンバ量に基づいた圧延機のフ
ィードバック制御を応答性良く速やかに行なうことがで
きるため、確実な制御とともに制御パラメータの単純化
ができる効果もある。

また、測定部として接触型のものが用いら九でいるため
、圧延の際に生じる水蒸気や粉塵、冷却水等の影響を受
けることなく、常に確実にキャンバ量を求めることがで
きる効果もある。

そして、簡素な本装置は既存の設備において通常のロー
ラに代えて極めて容易に設置でき、設置コストを大幅に
低減できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明の一実施例としての圧延材のキャン
バ量測定装置を示すもので、第１図はその正面図、第２
図はその設置状態を示す斜視図、第３図はその詳細部を
一部破断して示す正面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ
矢視断面図、第５図はその弾性支持部分の変形例を示す
要部断面図、第６図は圧延材の圧延方向移動量と横移動
量との関係を模式的に示すグラフであり、第７〜１０図
はそれぞれ従来の圧延材のキャンバ量測定装置を示すも
ので、第７図は非接触型の位置検出器を用いた従来の圧
延材のキャンバ量測定装置を示す正面図であり、第８図
は２次元撮像による従来の圧延材のキャンバ量測定装置
を示す模式図であり、第９図はタッチローラを用いた従
来の圧延材のキャンバ量測定装置を示す斜視図であり、
第１０図は非接触型の速度計を用いた従来の圧延材のキ
ャンバ量測定装置を示す斜視図である。 図において、１・−圧延材、２−ローラコア、３・・−
ローラ軸、５．５Ａ−軸方向摺動量検出器、１４・−圧
延機、Ａ・−キャンバ量測定用ローラ。 なお、図中、同一の符号は同＝、又は相当部分を示して
いる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧延機の出口側搬送路に圧延に当接して回転するキャン
   バ量測定用ローラをそなえ、同ローラがローラ軸と、同
   ローラ軸に対し軸方向に摺動可能に同ローラ軸に外嵌め
   されたローラコアとで構成され、上記圧延材のキャンバ
   量を測定すべく上記ローラコアの軸方向摺動量を検出す
   る検出器が設けられたことを特徴とする、圧延材のキャ
   ンバ量測定装置。