TWI478778B - Rolling device and rolling monitoring method - Google Patents

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TWI478778B
TWI478778B TW102114431A TW102114431A TWI478778B TW I478778 B TWI478778 B TW I478778B TW 102114431 A TW102114431 A TW 102114431A TW 102114431 A TW102114431 A TW 102114431A TW I478778 B TWI478778 B TW I478778B
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steel sheet
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photographing
rolls
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Kensaku Ito
Takeshi Kinomoto
Genji Ono
Ryoh Izumi
Yasuhiro Tateishi
Ryuichi Kano
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Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/68Camber or steering control for strip, sheets or plates, e.g. preventing meandering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
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Description

軋延裝置及軋延監視方法 技術區域
本發明係有關於一種可監控受軋延之鋼板之動作等而安定實施軋延之軋延裝置及鋼板之軋延監控方法。
背景技術
藉設有一對軋輥之軋延台而軋延鋼板時,鋼板之通過位置可能發生在軋輥之寬度方向上變動之「曲折行進」。軋延台之入側配設有用於導引鋼板之寬度方向位置之側擋板,鋼板大幅曲折行進時,鋼板將接觸側擋板。
鋼板與側擋板接觸後,鋼板之一部分將形成碎片而飛散,上述碎片則可能壓入鋼板中而使鋼板產生瑕疵。且,前述碎片可能壓入軋輥中,而於軋輥表面產生瑕疵後,對隨後受軋延之鋼板轉印軋輥瑕疵。此時,亦須更換軋輥,而有無法有效率地進行軋延作業之問題。
因此,迄今,諸如專利文獻1、2所示,已提案了測定鋼板之曲折行進而加以控制之方法。專利文獻1中即提案了基於軋延台之寬度方向之軋延重量差而檢測曲折行進,並進行輥縫之調整等之方法。而,專利文獻2則提案了於設有朝軋延方向排列之複數軋延台之熱軋鋼板之精軋機中, 藉拍攝裝置而拍攝通過軋延台間之鋼板,並測定鋼板之曲折行進量之方法。
【先行技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本專利特開2000-042615號公報
【專利文獻2】日本專利特開2004-141956號公報
發明概要
然而,專利文獻1中,基於軋輥之寬度方向之重量差而計算曲折行進量,故軋輥本身之形狀及鋼板本身之寬度方向厚度分布等之影響較大,而無法以高精度偵測曲折行進量。且,專利文獻2中,藉拍攝裝置而拍攝通過軋延台間之鋼板,故雖可測定軋延台間之曲折行進量,但無法測定夾入軋延台之位置上之曲折行進量。
進而,軋延台之入側上,鋼板不僅朝寬度方向曲折行進,亦可能朝厚度方向發生變動而導致鋼板之變形。專利文獻1、2所揭露之技術無法充分評價上述鋼板之變形。因此,無法確實避免設於軋延台之側擋板與鋼板之接觸,而無法安定進行鋼板之軋延。
本發明即有鑑於前述之狀況而設計,目的在提供一種可使操作者辨識軋延台夾入之鋼板之動作等軋延狀況,並安定進行軋延作業之軋延裝置及鋼板之軋延監控方法。
為解決上述問題,本發明之軋延裝置包含有:複數之軋延台,設有一對軋輥;及,拍攝機構,配置於鄰接之前述軋延台間,可拍攝自位在軋延方向下游側之前述軋延台之軋延方向上游側朝前述軋延台之前述一對軋輥夾入之鋼板;前述拍攝機構於位在前述軋延方向下游側之軋延台之軋延方向上游側,配置於前述鋼板之可通過區域之板寬方向中央部分而滿足以下式1之關係。
2×L×tan(α/2)>Wmax ...(1)
其中,L乃前述軋延台與前述拍攝機構之軋延方向距離,α乃前述拍攝機構之水平視角,Wmax 乃前述鋼板之最大寬度。
構成如上之軋延裝置包含可拍攝前述一對軋輥中夾入之鋼板之拍攝機構。操作者則可由藉拍攝機構而取得之影像而辨識夾入軋延台之位置上之鋼板之曲折行進或變形。如此,即可由影像而掌握鋼板之動作等軋延狀況。其次,操作者並可基於已辨識之鋼板之軋延狀況,而進行諸如設於軋延台之側擋板與鋼板之接觸之抑制之操作。且,將前述拍攝機構配置於前述範圍內,即可藉一台拍攝機構而拍攝前述一對之軋輥中夾入之鋼板。使用上述軋延裝置,即可安定實施鋼板之曲折行進控制及形狀控制,而製造高品質之軋延鋼板。
其中,前述拍攝機構亦可配置於自前述可通過區域之板寬方向中心朝板寬方向距離0.5m之範圍內。將拍攝機構配置於上述範圍內,即可藉一台拍攝機構而拍攝前述 一對軋輥中夾入之鋼板。操作者則可由藉拍攝機構而取得之影像而確實掌握一對軋輥中夾入之鋼板之動作,並直覺地掌握鋼板之動作。
且,前述拍攝機構亦可配置於對前述鋼板之軋延方向呈傾斜角度θ而可拍攝朝前述一對之軋輥夾入之前述鋼板之高度位置上,前述傾斜角度θ則為20°以下。將拍攝機構配置於上述位置上,即可拍攝前述一對軋輥中夾入之前述鋼板。操作者則可由藉拍攝機構而取得之影像而以高精度掌握一對軋輥中夾入之鋼板之動作。
進而,前述拍攝機構之水平視角α亦可為50°以下。使用上述之拍攝機構,即可減少拍攝之影像之扭曲,並由已取得之影像以高精度掌握前述一對軋輥中夾入之前述鋼板之動作。
本發明之鋼板之軋延監控方法可藉設有一對軋輥之複數軋延台而監控受軋延之鋼板之軋延狀況,包含以下步驟:藉配置於鄰接之前述軋延台間,並於位在軋延方向下游側之前述軋延台之軋延方向上游側配置於前述鋼板之可通過區域之板寬方向中央部分而滿足以下式1之關係之拍攝機構,而拍攝前述一對之軋輥中夾入之鋼板,再將前述拍攝機構所拍攝而取得之前述一對之軋輥中夾入之鋼板之影像顯示於顯示裝置。
2×L×tan(α/2)>Wmax ...(1)
其中,L乃前述軋延台與前述拍攝機構之軋延方向距離,α乃前述拍攝機構之水平視角,Wmax 乃前述鋼板之最大寬 度。
依據構成如上之鋼板之軋延監控方法,藉前述拍攝機構即可拍攝前述一對之軋輥中夾入之前述鋼板。操作者則可由藉拍攝機構而取得之影像而掌握鋼板之軋延狀況,並對應鋼板之曲折行進或變形而調整軋延條件,以安定實施鋼板之軋延作業。
且,上述軋延監控方法亦可包含以下步驟:就鋼板之影像進行圖像解析,判定滿足可藉圖像解析而偵測鋼板之特定軋延狀況之偵測條件時,發出警報。就已拍攝之影像進行圖像解析而自動偵測鋼板之特定軋延狀況,即可減少操作者之監控負擔。
依據本發明,可提供一種可使操作者辨識軋延台中夾入之鋼板之動作等軋延狀況,並安定進行軋延作業之軋延裝置及鋼板之軋延監控方法。
1‧‧‧鋼板
10‧‧‧軋延裝置
11(11A、11B)‧‧‧軋延台
12(12A、12B)‧‧‧軋輥
13(13A、13B)‧‧‧側擋板
15‧‧‧拍攝相機單元
16‧‧‧相機本體
17‧‧‧張力控制器
18‧‧‧空氣供給部
20‧‧‧箱匣本體部
21‧‧‧固定部
22‧‧‧相機窗部
23‧‧‧插嵌孔
30‧‧‧箱匣透鏡部
31‧‧‧凸緣部
32‧‧‧透鏡孔部
33‧‧‧透鏡
C‧‧‧板寬方向中心
H‧‧‧高度
L‧‧‧軋延方向距離
L0 ‧‧‧距離
M‧‧‧顯示區域
m0、m1‧‧‧範圍
P‧‧‧可通過區域
R‧‧‧直徑
S‧‧‧設置區域
Wmax ‧‧‧鋼板之最大寬度
Z‧‧‧軋延方向
圖1為本發明之實施形態之軋延裝置之側面說明圖。
圖2為上述實施形態之軋延裝置之上面說明圖。
圖3為上述實施形態之軋延裝置中包含之拍攝相機單元之概略說明圖。
圖4為上述實施形態之軋延裝置中包含之拍攝相機單元所拍攝之影像之概略說明圖。
圖5為顯示使用上述實施形態之拍攝相機單元所拍攝 之影像而監控之鋼板之動作之一例之概略說明圖,並顯示鋼板之底部之彎曲狀態。
圖6為顯示使用上述實施形態之拍攝相機單元所拍攝之影像而監控之鋼板之動作之另一例之概略說明圖,並顯示鋼板接觸側擋板之狀態。
圖7為顯示使用上述實施形態之拍攝相機單元所拍攝之影像而監控鋼板之板端形狀之例之概略說明圖。
圖8為顯示使用上述實施形態之拍攝相機單元所拍攝之影像而監控鋼板之穿孔徵兆之例之概略說明圖。
圖9為顯示使用上述實施形態之拍攝相機單元所拍攝之影像而監控設備故障所致之漏水之例之概略說明圖。
圖10為顯示圖9所示之狀況之軋延裝置之概略立體圖。
用以實施發明之形態
以下,參照附圖說明本發明一實施形態之軋延裝置及鋼板之軋延監控方法。本實施形態之軋延裝置10及鋼板之軋延監控方法使用於鋼板1之熱軋線上之精軋製程。
上述軋延裝置10由朝軋延方向Z排列成直列之複數軋延台11所構成。圖1及圖2中,則顯示複數軋延台11中鄰接之2個軋延台11A、11B。軋延台11(11A、11B)包含上下配設之一對軋輥12(12A、12B),軋延台11(11A、11B)之入側配設有用於導引可通過之鋼板1之寬度方向位置之側擋板13(13A、13B)。
其次,上述2個軋延台11A、11B之間配設有拍攝相機單元15作為用於拍攝位在軋延方向Z下游側之軋延台11B之拍攝機構。上述拍攝相機單元15位於上述軋延台11B之軋延方向Z上游側,而可拍攝上述軋延台11B之一對軋輥12B中夾入之鋼板1。
在此,拍攝相機單元15一如圖2所示,於軋延台11B之軋延方向Z上游側設於鋼板1可通過之可通過區域P之板寬方向中央部部分。另,上述可通過區域P之板寬方向中央部分一如圖2所示,亦可設在諸如自可通過區域P之板寬方向中心C朝板寬方向距離0.5m之範圍內。
且,拍攝相機單元15並配置成滿足以下式(1)之關係。
2×L×tan(α/2)>Wmax ...(1)
其中,L乃軋延台11B(軋輥12B之軋輥中心)與拍攝相機單元15之軋延方向Z距離,α乃拍攝相機單元15之水平視角,Wmax 乃鋼板1之最大寬度。
拍攝相機單元15之水平視角α亦可為諸如50°以下。本實施形態中,拍攝相機單元15之水平視角α設為50°。
進而,拍攝相機單元15一如圖1所示,對鋼板1之軋延方向Z呈傾斜角度θ,而配置於可拍攝一對軋輥12B中夾入之鋼板1之高度位置上。傾斜角度θ亦可為諸如20°以下。本實施形態中,鋼板1之軋延方向Z為水平方向。因此,拍攝相機單元15距離鋼板1之通過位置之高度H可由以下式(2)代表之。
H=L×tanθ...(2)
且,拍攝相機單元15一如圖1所示,配置於在軋延方向Z上鄰接之2個軋延台11A、11B之間。在此,設定軋延台11A、11B間之距離為L0,軋輥12之直徑為R。此時,拍攝相機單元15亦可配置於自與軋延方向Z上游側之軋延台11A朝軋延方向Z下游側距離2R之位置至隔離L0/2之位置之間。若自上述範圍朝軋延方向Z上游側之軋延台11A接近而配置拍攝相機單元15,將難以配置成與軋延台11A接觸之狀態等。且,自上述範圍朝軋延方向Z下游側之軋延台11B接近而配置拍攝相機單元15,則難以使鋼板1之夾入一對軋輥12B之部分包含在拍攝範圍內。
由上,如圖1及圖2所示,宜將拍攝相機單元15配置於上述範圍所規定之設置區域S內。將拍攝相機單元15配置於設置區域S內,即可至少取得拍攝範圍內包含鋼板1之夾入一對之軋輥12B中之部分之影像。進而,可配置拍攝相機單元15而使影像中除鋼板1之夾入部分以外並包含包括側擋板13B在內之範圍m1。操作者則可由藉配置如上之拍攝相機單元15所取得之影像而辨識軋延裝置10之軋延時之鋼板1之動作及軋延裝置10之設備故障等各種軋延狀況。
另,至少於軋延裝置10配置1個拍攝相機單元15即可。此時,可在可拍攝複數之軋延台11中位在軋延方向Z最下游之軋延台11之一對軋輥12中夾入鋼板1之部分之位置上設置拍攝相機單元15。且,一旦分別於複數軋延台11 間配置拍攝相機單元15,則可進行各拍攝相機單元15所拍攝之影像之比較及解析。藉此,亦可辨識各軋延台11之軋延狀況及受軋延之鋼板1之變化等。
以下,參照圖3說明本實施形態之軋延裝置10所包含之拍攝相機單元15。軋延鋼板1之熱軋線之環境可產生甚多粉塵、蒸氣等,熱負載亦甚大。因此,拍攝相機單元15必須具備在嚴苛環境下亦可作動之耐久性。
本實施形態之拍攝相機單元15一如圖3所示,包含箱匣本體部20、箱匣透鏡部30、相機本體16及對箱匣本體部20供給空氣之空氣供給部18。
箱匣本體部20則包含用於固定相機本體16之固定部21、配置於相機本體16前方之相機窗部22、可供插嵌相機本體16之配線之插嵌孔23。在此,固定部21構成可牢固地固定相機本體16,以避免相機本體16因振動等而發生位置偏移。且,箱匣本體部20並為提昇耐久性,而由諸如不銹鋼所構成,其厚度則為1cm以上。另,箱匣本體部20中,亦可能以1開口共用作為空氣供給部18及插嵌孔23,以避免加熱貫通插嵌孔23之纜線。
箱匣透鏡部30包含對箱匣本體部20連結成可裝卸狀態之凸緣部31、連通箱匣本體部20之相機窗部22之透鏡孔部32、配設於上述透鏡孔部32內之透鏡33。另,亦對上述箱匣透鏡部30供給空氣。
上述拍攝相機單元15則藉相機本體16而經透鏡33、透鏡孔部32及相機窗部22而拍攝軋延台11B中夾入之鋼 板1。
構成如上之軋延裝置10則可使鋼板1自軋延方向Z上游側朝軋延方向Z下游側移動,並以複數之軋延台11軋延鋼板1。此時,如上所述,可藉配設於鄰接之軋延台11間之拍攝相機單元15而拍攝軋延方向Z下游側之軋延台11之一對軋輥12B中夾入之鋼板1。拍攝相機單元15所拍攝之影像則顯示於顯示裝置(未圖示)上。操作者則可觀看顯示裝置上顯示之影像並監控鋼板1之動作。
顯示裝置所顯示影像之一例顯示於圖4。顯示裝置可顯示諸如圖4之顯示區域M內之部分。拍攝相機單元15所拍攝之影像中則顯示移動之鋼板1所通過之一對軋輥12B之夾入部分、前述一對軋輥12B中夾入之鋼板1、配置於鋼板1之板寬方向兩側之側擋板13B。即,拍攝相機單元15配置於可拍攝可掌握一對軋輥12B中夾入之鋼板1及側擋板13B之位置關係之影像之位置上。
操作者並由藉上述拍攝相機單元15而取得之影像而掌握鋼板1之曲折行進、變形,並調整上游側之軋延台11A之調平設定、彎曲機之設定、側擋板13A、13B之設定等。如此,而實施鋼板1之精軋。
藉拍攝相機單元15所取得之影像,操作者即可掌握諸如以下之鋼板1之動作。
[第1利用例]
一旦移動於熱軋線上之鋼板1曲折行進,則鋼板1之底部將諸如圖5所示,鋼板1之板寬方向之一端可能接觸側擋 板13B而彎曲,並局部地重疊而夾入軋輥12B中。該現象稱為絞入。一旦發生上述現象,則因軋輥12B有瑕疵而須改裝軋輥,並中止作業。
迄今,鋼板1自側擋板13B朝一對軋輥12B之對向之鋼板1之夾入部分內之移動狀態,因不存在可直接進行監控之機構而無法加以掌握。因此,迄今乃基於諸如設於張力控制器之荷重元之相對之板寬方向之重量差及設於軋延台11B之荷重元之相對之板寬方向之重量差,而判斷鋼板1是否已曲折行進。或,基於由側方或上方藉拍攝機構拍攝移動之鋼板1所得之影像,而判斷鋼板1是否已曲折行進。
然而,無法自張力控制器之荷重元之重量差取得鋼板1之曲折行進之絕對量。且,鋼板1之末端通過時等鋼板1與張力控制器分離時,亦無法取得前述荷重元之重量差,故無法判定鋼板1之曲折行進。另,採用軋延台11B之荷重元之重量差時,無法區別其重量差乃因鋼板1之曲折行進與楔形(板寬方向之板厚差)之何者而導致。
且,使用自側方或上方拍攝鋼板1所得之影像時,可自上方拍攝鋼板1之範圍乃諸如圖2之範圍m0般可拍攝移動於鄰接之軋延台11A、11B間之鋼板1之範圍。自側方拍攝鋼板1時亦難以將拍攝機構配置於可拍攝軋輥12B之鋼板1之夾入部分之位置上,故取得之影像乃拍攝移動於軋延台11A、11B間之鋼板1所得之影像。因此,影像中不包含鋼板1夾入一對軋輥12B中之夾入部分。故而,可由該等影像推定一對軋輥12B中夾入之鋼板1之動作,並基於推定而判 斷鋼板1是否已曲折行進。然而,推定之鋼板1之動作與實際之鋼板1之動作間亦可能存在誤差,而無法正確掌握鋼板1之曲折行進。
相對於此,如本實施形態之軋延裝置10而配置拍攝相機單元15,即可拍攝一對軋輥12B中夾入之鋼板1。因此,拍攝之影像中包含實際上鋼板1夾入一對軋輥12B中之部分,操作者即可基於影像而正確掌握上述鋼板1之動作。舉例言之,如圖5所示,亦可確認鋼板1進入側擋板13B之設置位置,其板寬方向之一端接觸側擋板13B而翹曲,且彎曲並夾入一對軋輥12B中之動作。上述之動作則為難以由對側擋板13B拍攝軋延方向Z上游側之範圍所得之影像進行推定之動作。
[第2利用例]
一旦移動於熱軋線上之鋼板1曲折行進,則鋼板1之頂部、中部及底部之任一部位上,亦可能發生諸如圖6所示之鋼板1之板寬方向之一端對側擋板13B之接觸。鋼板1與側擋板13B一旦接觸,鋼板1之碎片亦將飛散。飛散之碎片若與鋼板1一同藉一對之軋輥12B而受軋延,則鋼板1將發生夾雜瑕疵。
迄今,鋼板1與側擋板13B之接觸係基於自側方或上方以拍攝機構拍攝移動之鋼板1所得之影像而進行判斷。然而,拍攝機構僅可配置於鄰接之軋延台11A、11B之間並相對於側擋板13B而位於軋延方向Z上游側。因此,影像中不包含鋼板1通過側擋板13B間之部分。故而,可由該 等影像而推定鋼板1相對於側擋板13B之動作,並基於推定而判斷鋼板1對側擋板13B之接觸程度。然而,推定之鋼板1之動作亦可能與實際之鋼板1之動作間存在誤差,而無法正確掌握鋼板1對側擋板13B之接觸程度。
相對於此,如本實施例之軋延裝置10而配置拍攝相機單元15,即可拍攝通過側擋板13B之間之鋼板1。因此,拍攝之影像中包含鋼板1實際上通過側擋板13B之間之部分,操作者則可基於影像而正確掌握上述鋼板1之動作。舉例言之,如圖6所示,鋼板1進入側擋板13B之設置位置後,板寬方向之一端將接觸側擋板13B而可鮮明地觀察碎片伴隨火星而飛散之狀態。上述動作則為難以由對側擋板13B拍攝軋延方向Z上游側之範圍所得之影像而推定之動作。
另,上述鋼板1之火星之發生宜藉就拍攝相機單元15所拍攝之影像進行圖像解析而自動加以辨識。通常,拍攝所得之影像中,鋼板1之可通過區域以外之部分因溫度較低而顯示為黑色。因此,一旦發生火星,火星將於上述黑色部分上出現為紅點。就上述紅點進行圖像解析而加以檢測,則可自動辨識火星之發生。即,影像中之紅點乃偵測鋼板1之火星發生所需之偵測條件。
拍攝相機單元15所拍攝之影像之圖像解析可藉諸如可解析影像而監控鋼板1之軋延狀況之監控裝置(未圖示)而進行。監控裝置所監控之鋼板1之軋延狀況中包含軋延裝置10之軋延時之鋼板1之動作及軋延裝置10之設備故障等各種狀況。監控裝置可藉諸如電腦而實現,並由電腦 中包含之CPU執行圖像解析程式,而使電腦發揮作為監控裝置之功能。圖像解析程式亦可儲存於電腦所包含之記憶裝置中,或記憶於可由電腦加以讀取之磁碟或光碟等記憶媒體中。
監控裝置可在諸如解析拍攝相機單元15所拍攝之影像並測得影像中之紅點之發生後,對操作者發出警報。警報亦可於諸如顯示裝置上顯示警報內容而進行通知,或藉揚聲器等聲音輸出裝置(未圖示)等而以聲音進行通知。操作者接獲來自監控裝置之警告,亦可確認鋼板1在軋延裝置10中之軋延狀況,並視需要而調整設定等。如此,就拍攝之影像進行圖像解析而可自動偵測鋼板1之特定動作諸如鋼板1之火星發生,即可減少操作者之監控負擔。
[第3利用例]
通常,鋼板1之頂部或底部之板端形狀若存在異常,將使板端形狀異常之部位朝軋延台11之送板不安定。板端形狀存在異常時,必須對應魚尾狀、舌狀、單側尖銳等形狀而進行適當之調平操作或彎曲機操作。因此,必須正確辨識鋼板1之板端形狀。
迄今,鋼板1之板端形狀乃基於自側方或上方藉拍攝機構拍攝移動之鋼板1所得之影像而判斷。然而,由於鋼板1進行高速之移動,故難以目測拍攝機構所拍攝之影像而辨識移動之鋼板1之板端形狀。
因此,如本實施形態之軋延裝置10而配置拍攝相機單元15,即可拍攝易於辨識鋼板1之板端形狀之影像。即, 拍攝相機單元15對鋼板1之軋延方向Z成傾斜角度θ,而配置於可拍攝一對軋輥12B中夾入之鋼板1之高度位置上。傾斜角度θ則為20°以下。舉例言之,傾斜角度θ為20°時,拍攝相機單元15所拍攝之影像中之鋼板1之送板速度為實際之鋼板1之送板速度之約0.34倍(即sin20°倍)。
因此,諸如圖7所示,監控自斜上方拍攝鋼板1所得之影像之操作者可觀看較實際之鋼板1之送板速度緩慢而移動之鋼板1,故可輕易辨識鋼板1之板端形狀。藉此,操作者即可正確辨識板端形狀,而可輕易進行鋼板1之頂部及底部之調平操作及彎曲機操作。
[第4利用例]
送板中之鋼板1一旦穿孔,將導致精軋未完成等重大問題。為將上述問題所造成之損失減至最少,必須早期檢測鋼板1之可能穿孔之部分或已穿孔之部分。
鋼板1之穿孔部分之溫度低於其它部分。因此,其等之顏色不同。迄今,乃利用上述顏色之不同而基於自側方或上方藉拍攝機構拍攝移動之鋼板1所得之影像判斷鋼板1之穿孔部分。然而,基於上述判斷而測得鋼板1上之孔洞後,多已難以進行修復。
另,如實施形態之軋延裝置10而配置拍攝相機單元15,則可拍攝一對軋輥12B中夾入之鋼板1。本案發明人等人由拍攝相機單元15所拍攝之影像而發現諸如圖8所示,在鋼板1穿孔之前,已發生自鋼板1夾入一對軋輥12B中之部分噴水之現象。藉由上述發現,操作者即可注意鋼板1夾入 一對軋輥12B之部分附近而監控影像,以偵測鋼板1上即將穿孔之徵兆。覺察自鋼板1夾入一對軋輥12B中之部分噴水之徵象之操作者,則可早期進行調平操作及彎曲機操作以避免鋼板1之穿孔。
另,上述鋼板1之穿孔所致水之噴出之發生宜藉就拍攝相機單元15所拍攝之影像進行圖像解析而自動加以辨識。鋼板1之穿孔部分溫度低於其它部分。因此,拍攝相機單元15所拍攝之影像經圖像解析並由影像中指定紅色之鋼板1上已呈黑色之部分,即可自動辨識鋼板1之穿孔部分。影像之圖像解析則可藉上述之監控裝置(未圖示)而進行。
監控裝置可解析諸如拍攝相機單元15所拍攝之影像,並由影像中之鋼板1部分指定已呈黑色之區域。其次,監控裝置並可算出每單位面積之已呈黑色之區域之面積。每單位面積之已呈黑色之區域之面積超過預定之閾值時,監控裝置將判定已發生自鋼板1噴水之情形,並對操作者發出警報。即,影像中之黑色區域之比例為偵測鋼板1之穿孔所需之偵測條件。如上所述,就拍攝之影像進行圖像解析而可自動偵測鋼板1之軋延狀況諸如鋼板1之穿孔所致水之噴出,即可減少操作者之監控負擔。
[第5利用例]
軋延裝置10中,可能因裝置內配管之故障等設備故障而發生漏水。漏出之水若諸如圖9所示般流溢至鋼板1上,將使鋼板1之溫度局部降低而造成重大問題。為將上述問題所致之損失減至最少,必須早期發現漏水等設備故障。
迄今,設備故障所致之漏水乃基於由自側方或上方藉拍攝機構拍攝移動之鋼板1所得之影像而可辨識之鋼板1上之水之有無而判斷。在此,設備故障導致發生漏水時,漏溢至鋼板1上之水將如圖10所示般以張力控制器17之位置為轉折點而流向軋延台11B側。然而,拍攝機構僅可配置於鄰接之軋延台11A、11B之間並相對於側擋板13B而位在軋延方向Z上游側。因此,若非大量之漏水,漏溢至鋼板1上之水將不致出現於影像中,而難以早期發現設備故障所致之漏水。
而,如實施形態之軋延裝置10而配置拍攝相機單元15,即可拍攝一對軋輥12B中夾入之鋼板1。因此,可由拍攝之影像而辨識諸如圖9所示之因設備故障而漏溢至鋼板1上之水流向鋼板1夾入一對軋輥12B中之部分之狀態。操作者則可在監控影像時,注意水是否存在鋼板1夾入一對軋輥12B中之部分附近之鋼板1上,而早期發現設備故障所致之漏水。
另,設備故障所致漏水之發生宜藉就拍攝相機單元15所拍攝之影像進行圖像解析而自動加以辨識。一旦因設備故障而於鋼板1上發生漏水,鋼板1之被水濡濕之部分溫度將低於其它部分,並於影像中出現為黑色區域。因此,就拍攝相機單元15所拍攝之影像進行圖像解析,並由影像中指定紅色之鋼板1上之已呈黑色之部分,即可自動辨識鋼板1之濡濕。影像之圖像解析則可藉上述之監控裝置(未圖示)而進行。
監控裝置與上述第4利用例相同,可解析影像,並由影像中之鋼板1部分中指定已呈黑色之區域。其次,監控裝置並可算出每單位面積之已呈黑色之區域之面積,而於其面積超過預定閾值時,由監控裝置判定已發生鋼板1之濡濕,並對操作者發出警報。即,影像中之黑色區域之比例為偵測已對鋼板1發生漏水所需之偵測條件。如上所述,就拍攝之影像進行圖像解析而可自動偵測鋼板1之軋延狀況諸如鋼板1之濡濕,即可減少操作者之監控負擔。
以上,已說明本實施形態之軋延裝置10之構造及鋼板之軋延監控方法。軋延裝置10包含可拍攝軋延方向Z下游側之軋延台11B之一對軋輥12B中夾入之鋼板1之拍攝相機單元15。藉此,而可取得諸如圖4所示之一對軋輥12B中夾入之鋼板1之影像。操作者則可基於前述影像而掌握一對軋輥12B中夾入之鋼板1之動作。操作者並可考量上述鋼板1之動作,而調整上游側之軋延台11A之調平設定等,以避免側擋板13B與鋼板1之接觸,並安定實施鋼板1之軋延。
且,拍攝相機單元15可配置於軋延台11B之軋延方向Z上游側之鋼板1之可通過區域P之板寬方向中央部分而滿足上述式(1)之關係。藉此,即可藉1台拍攝相機單元15而取得諸如圖4所示之一對軋輥12B中夾入之鋼板1之影像。操作者則可基於前述影像而正確掌握鋼板1之動作。
又,本實施形態中,拍攝相機單元15一如圖2所示,配置於自可通過區域P之板寬方向中心C朝板寬方向距離0.5m之範圍內。藉此,即可藉拍攝相機單元15而取得可 直覺地掌握鋼板1之動作之影像。
進而,本實施形態中,拍攝相機單元15一如圖1所示,對鋼板1之軋延方向Z成傾斜角度θ,而配置於可拍攝一對軋輥12B中夾入之鋼板1之高度位置上,前述傾斜角度θ則為20°以下。即,拍攝相機單元15配置成使其距離鋼板1之通過位置之高度H滿足上述式(2)之關係。藉此,即可藉拍攝相機單元15而確實拍攝一對軋輥12B中夾入之鋼板1,並取得可以高精度掌握鋼板1之動作之影像。且,即便軋延方向Z下游側之軋延台11B之上方存在障礙物,亦不致為上述障礙物所遮蔽,拍攝相機單元15仍可拍攝一對軋輥12B中夾入之鋼板1。
又,拍攝相機單元15之水平視角α為50°以下,本實施形態中,水平視角α設定為50°。藉此,而可獲致拍攝之影像之扭曲較少,而可以高精度掌握一對軋輥12B中夾入之鋼板1之動作之影像。
進而,本實施形態中,拍攝相機單元15包含箱匣本體部20、箱匣透鏡部30、相機本體16、可對箱匣本體部20供給空氣之空氣供給部18。箱匣本體部20由諸如不銹鋼所構成,其厚度為1cm以上。依據上述構造,即可避免因熱負載等而使相機本體16發生早期劣化。故而,可於鋼板1之熱軋線之精軋機之軋延台11間加以常態設置,並使操作者得以掌握軋延時之鋼板1之動作。
且,箱匣透鏡部30可對箱匣本體部20進行裝卸。因此,透鏡33髒汙時,可僅更換箱匣透鏡部30,而大幅提 昇維修性。進而,箱匣本體部20及箱匣透鏡部30則構成可供入空氣。因此,可避免相機本體16及透鏡33因熱負載、粉塵、蒸氣等而發生早期劣化。
以上,雖已說明本實施形態之軋延裝置及鋼板之軋延監控方法,但本發明並不受限於其等,而可在未逸脫本發明之技術思想範圍之內適當進行變更實施。
舉例言之,拍攝相機單元之構造不限於本實施形態中所例示者,亦可採用其它構造之拍攝相機單元。但,加以應用於鋼板之熱軋線之精軋機等時,須採用對於熱負載、粉塵、蒸氣等具備耐久性之構造。
且,軋延台之構造及側擋板之構造亦不限於本實施形態所例示者,而可採用其它構造之軋延台及側擋板。
1‧‧‧鋼板
10‧‧‧軋延裝置
11(11A、11B)‧‧‧軋延台
12(12A、12B)‧‧‧軋輥
13(13A、13B)‧‧‧側擋板
15‧‧‧拍攝相機單元
C‧‧‧板寬方向中心
L‧‧‧軋延方向距離
m0、m1‧‧‧範圍
P‧‧‧可通過區域
S‧‧‧設置區域
Wmax ‧‧‧鋼板之最大寬度
Z‧‧‧軋延方向

Claims (7)

  1. 一種軋延裝置,包含有:複數之軋延台,設有一對軋輥;及拍攝機構,配置於鄰接之前述軋延台間,可拍攝自位在軋延方向下游側之前述軋延台之上游側朝前述軋延台之前述一對軋輥夾入之鋼板;前述拍攝機構於位在前述軋延方向下游側之軋延台之軋延方向上游側,配置於前述鋼板之可通過區域之板寬方向中央部分而滿足以下式1之關係,2×L×tan(α/2)>Wmax ...(1)其中,L乃位在前述軋延方向下游側之軋延台與前述拍攝機構之軋延方向距離,α乃前述拍攝機構之水平視角,Wmax 乃前述鋼板之最大寬度。
  2. 如申請專利範圍第1項之軋延裝置,前述拍攝機構配置於自前述可通過區域之板寬方向中心朝前述板寬方向距離0.5m之範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之軋延裝置,前述拍攝機構配置於對前述鋼板之軋延方向呈傾斜角度θ而可拍攝朝前述一對之軋輥夾入之前述鋼板之高度位置上,前述傾斜角度θ則為20°以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之軋延裝置,前述拍攝機構之水平視角α為50°以下。
  5. 如申請專利範圍第3項之軋延裝置,前述拍攝機構之水 平視角α為50°以下。
  6. 一種軋延監控方法,用以監控被設有一對軋輥之複數軋延台軋延之鋼板之軋延狀況,包含以下步驟:藉配置於鄰接之前述軋延台間,並於位在軋延方向下游側之前述軋延台之軋延方向上游側配置於前述鋼板之可通過區域之板寬方向中央部分而滿足以下式1之關係之拍攝機構,而拍攝朝位在前述軋延方向下游側之軋延台之前述一對之軋輥夾入之鋼板,再將前述拍攝機構所拍攝而取得之前述一對之軋輥中夾入之鋼板之影像顯示於顯示裝置,2×L×tan(α/2)>Wmax ...(1)其中,L乃位在前述軋延方向下游側之軋延台與前述拍攝機構之軋延方向距離,α乃前述拍攝機構之水平視角,Wmax 乃前述鋼板之最大寬度。
  7. 如申請專利範圍第6項之軋延監控方法,其並包含以下步驟:就前述鋼板之影像進行圖像解析,判定滿足可藉前述圖像解析而偵測前述鋼板之特定軋延狀況之偵測條件時,發出警報。
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