JPS60218010A - 帯状物体の中心線プロフイ−ル測定方法 - 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】 本発明は、帯状物体の中心線プロフィール測定方法に係
り、特に、厚鋼板や熱延鋼板等の帯状物体の長手方向の
曲りの程度を、オンラインで°測定する際に用いるのに
好適な、帯状物体の中心線プロフィール測定方法に関す
る。

鋼板等の圧延においては、圧延途中において、被圧延材
左右硬度差の違い、圧延４機の左右剛性（ミル定数）の
違い、その他種々の要因により、被圧延材の圧延機にお
ける噛込み位置が幅方向にずれる蛇行現象が生じたりし
て、被圧延材が幅方向に湾曲する現象、即ちキャンバが
生ずるという問題がある。

このキャンバが大きい場合には、被圧延材は、圧延ロー
ルやガイドを傷つけ、甚しい詩には破損に至らしめ、時
間的、物的にも大きな損害を与える。又、キャンバが小
さい場合でも、第１図に示されるように、被圧延材１０
の曲り部分では所定予定板１２の寸法が取れなくなり、
製品歩留り、即ち、製品量／原材料量が低下する。

従って、被圧延材１０のキャンバを把握するべく、該被
圧延材１０の中心線プロフィールを測定し、キャンバ思
に応じて迅速な圧延制御を行う必要性が生じる。

又、このような被圧延材に限らず、一般に帯状物体の製
造ラインにおいては、帯状物体の長手方向の曲りの程度
、あるいは、製造ライン上における帯状物体の位置関係
を知ることは製造管理上重要な事項ひある。

従来、帯状物体の中心線プロフィールを測定する方法と
しては、例えば、第２図に示される如く、被圧延材１０
の長手方向く進行方向）Ｄに平行な基ＩＰ、線Ａに沿っ
て、３台のエツジ距離計１４．１６．１８を設け、各エ
ツジ距離削１４．１６．１８により、前記基準線Ａから
被圧延材Ｉ　Ｑ−の側縁部１０Ａまでの距離Ａ１、Ｊ２
２、Ｊ２ｓを検出して、キャンバｍＣ１を締出する方法
がある。

１ノかしながら、この方法においては、被圧延材１ｏの
片イＰ、ＩＩの側縁部１０Ａまでの距離β１、（２、ｐ
３のみからキャンバｆｆ１Ｃ＋をめるものであるため、
被圧延材１０の中心線形状と側縁部の斧の分だけの誤差
を生じ、真のキャンバ量をめることができないという問
題がある。又、この方法の一場合、３点の測定値を用い
てキャンバ量を測定するものであるため、被圧延材長手
方向の中心線プロフィールを連続的にめることは事実上
不可能である。

一方、第３図に示される如く、被圧延材１０の長手方向
りに平行な基準線Ａと、被圧延材１０の中心位置との距
離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を、エツジセンサ２２．２４．２６
．２８によって被圧延材１０の長手方向りの３箇所で測
定し、そのうち２箇所で測定された中心位置を結ぶ直Ｉ
Ｂと残りの１箇所で測定された中心位置とのずれ距離Ｍ
をめ、被圧延材１０の長手方向りの各位置で繰返しめら
れたずれ距１ｄ１Ｍと該長手方向位置との関係を回帰演
算によりｎ−２次の多項式としてめ、次いで、このｎ　
−２次の多項式の各係数及び前記回帰演籠を行う際に用
いたデータのうち任意の２組のデータと被圧延材１０の
中心線プロフィールをｎ次多項式として近似した場合の
各係数との間に成立する関係を用いて、被圧延材１０の
中心線プロフィールｙをｎ次多項式として近似する方法
も提案されている（特願昭５７−１７６６９７号）。

この方法によれば、帯状物体の横振れの影響を受（ｊる
ことなく、帯状物体の中心線プロフィールを精反良（詳
細にめることができ、又、同時に、製造ライン上におけ
る帯状物体の位置関係を知ることもできる。

しかしながら、この方法は、前記ずれ距離Ｍのデータを
多聞に収集できる定常搬送状態にあっては、被圧延材１
０の中心線プロフィールｙを正確にめることができるも
のの、ずれ距１１１ｆｔＭのデータを充分に得ることが
できない前後端部での局所的な曲りを充分に表わし得な
いことがあるという問題があった。又、中心線プロフィ
ールｙを精度良く測定するためにはｎ次多項式の次数ｎ
を増加させる必要があるが、この次数ｎを増加させたと
きの演算呂の増大が著しく、迅速な演算を行わせるため
には計算機の規模をそれだけ大きくせざるを得ないとい
う問題もあった。

本発明は、上記従来の問題を解消するべくなされたもの
であって、種々のパターンの中心線プロフィールを、そ
の形状に最も適合した関数形態で表現し、帯状物体の中
心線プロフィールの近似精度を向上させると共に、演算
を簡略化させることのできる帯状物体の中心線プロフィ
ール測定方法を提供することを目的とする。

本発明は、帯状物体の中心線プロフィールをめるのに際
して、帯状物体の長手方向に平行な基準線と帯状物体中
心位置との距離を、帯状物体長手方向の３箇所で測定す
る手順と、そのうち２箇所で測定された中心位置を結ぶ
直線と残りの１箇所で測定された中心位置との帯状物体
幅方向のずれ距離を帯状物体長手方向各位冒で順次求め
る手順と、該ずれ距離のデータを用いて、予め中心線プ
ロフィール用として記憶しておいた２種以上の関数形態
に基づいて、それぞれに回帰演算を行うことによって該
ずれ距離の変化に関する回帰式をめる手順と、このめら
れた２以上の回帰式のうちで前記ずれ距離との相関係数
が最も高い回帰式に対応する前記中心線プロフィール用
の関数形態を選択する手順と、該選択された関数形態に
基づいて既にめられている前記ずれ距離に関する回帰式
の回帰係数の一部と、少なくとも前記帯状物体中心位置
を測定するために設置した測定機器間の距離よりも長い
間隔を有する、任意の２点における前記ずれ距離のデー
タと、から前記選択された中心線プロフィール用の関数
形態の係数をめる手順と、を含むことにより上記目的を
達成するものである。

本発明は、前記回帰演算による中心線プロフィール測定
方法の測定原理を基礎としつつ、帯状物体によっては、
多項式で表わすよりも、例えば正弦波その他で近似した
方がより簡易な形でより正確に近似てきることを見出し
、該知見に基づいてなされたものである。本発明におい
ては、どの関数形態を取った時に、最も簡易に、且つ、
正確に近似できるかを、ずれ距離Ｍの変化に関する回帰
式の相関係数の高さによって判別するようにし、この関
数形態で中心線プロフィールをめるようにしたため、そ
の帯状物体の形状に最も／ＳＮさねしい関数形態で、且
つ、完全自動化された下で、近似精度の高い中心線プロ
フィールを迅速にめることができる。

以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。

第４図は、本発明方法が採用された圧延鋼板の中心線プ
ロフィール測定装置の実施例を示したものである。

図において、２０は被圧延鋼板、２２．２４．２６．２
８は、それぞれ被圧延鋼板２０の側端部２ＯＡを検出す
るためのエツジセンサである。エツジセンサ２２．２６
．２８は、それぞれ距＠Ｘ１、×２だけ離れており、又
、エツジセンサ２２．２４によって被圧延鋼板２０の板
幅Ｗ１が測定される。被圧延鋼板２０は矢印りの方向に
搬送されるが、センサ２６．２８に対し、センサ２２及
び２４によって得られた板幅データＷｉをトラッキング
して、被圧延鋼板２０の長手方向の３地点において、該
長手方向に平行な基準線Ａから被圧延鋼板２０の中心位
置Ｐ＋、Ｐ２．Ｐ３までの距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を検出
するようになっている。

なお、３２．３４．３６は、被圧延鋼板２０の有無を検
出するための板材検出器である。一般に、圧延中の被圧
延鋼板２０の先端及び尾端付近は、不定形のクロップ形
状をしているため、被圧延鋼板２０の中心位置測定個所
としては不適当である。

そこで、搬送テーブル中心１ｉ＋Ｔ上で、エツジセンサ
２２．２日からそれぞれ０．５ｍｍれた搬送方向出側位
置に被圧延鋼板２０の先端を検出するための板材検出器
３２．３４を、又、エツジセンサ２２から０．５ｍ１ｌ
れた搬送方向入側位置に尾端を検出するための板材検出
器３６を設置するものである。それぞれの板材検出器３
２．３４．３６は、赤外線検出式のもの、あるいは鋼材
の有無を検出できるものであれば他のどのようなもので
も使用できる。

次にこの実施例の作用を説明する。

板材検出器３２が被圧延鋼板２０の先端を検出すると、
エツジセンサ２２．２４によって被圧延鋼板２０の板幅
Ｗ１の検出が開始されると共に、図示せぬ搬送テーブル
に取付けたパルス発信機により、被圧延鋼板２０の搬送
速度に応じて、板幅Ｗ＋のデータをデータ処理装置ｆｆ
１３０によりトラッキングする。

次に板材検出器３４が被圧延鋼板２０の先端を検出した
時点からエツジセンサ２６．２８は、被圧延鋼板２０の
エツジ位置のデータをデータ処理装置３０に送り始める
。

データ処理袋ｆｆ１３０では、前記エツジセンサ２２．
２４のデータから、被圧延鋼板２０の中心位ｆｆ１Ｐ＋
に対応する基準線Ａからの距離Ｌ１をめると共に、エツ
ジセンサ２６．２８からのデータと前記トラッキングさ
れた板幅〜へｒ、のデータとにより、同じく被圧延鋼板
中心位ＭＰｚ、Ｒ３に対応する基準線Ａからの距離Ｌ２
、Ｌ３をめる。

次いで、この測定点ＰＩ、Ｒ２、Ｒ３における３距離Ｌ
＋、Ｌ２、Ｌ３のデータから、２つの測定点Ｐ　１、Ｐ
　２　、を結ぶ直線Ｂ１並びに、その直線Ｂと３番目の
測定点Ｐ３における該直線Ｂとのずれ距離Ｍが演算され
る。この演算は、前記パルス発信器により被圧延鋼板２
０の長さ０．１ｍ〜０．７１１１の単位で等ピッチでサ
ンプリングされたし＋　、Ｌ２、Ｌ３＠に、順次繰）２
して行われる。

−Ｒ２には、サンプリングピッチは被圧延鋼板２０の長
さ、及び必要とする精度に応じて決定される。

なお、このずれ距離Ｍの演算は、被圧延鋼様の尾端が板
材検出器３６によって検出された地点で終了される。

被圧延鋼板２０の長手方向に等ピッチでＲ１１ｌ定され
たずれ距離〜１のデータは、演算器３８に伝送され、該
演算器３８において次のようなデータ処理が行われる。

即ち、まず送られてきたずれ距離Ｍを用いて、予め演算
器３８内に組込んでおいた、例えば、第１表のｆ　（×
〉に示すような２種以上の種々の関数形態でそれぞれ回
帰して、それぞれにずれ距離＼４の変化に関する回帰式
をめる。次いで請求められた２以上の回帰式の相関係数
をめ、該相関係数の最も高いものを、板材の中心線プロ
フィールｙを表わすための関数形態として採用する。こ
の２種以上の関数形態としては、実圧延上起こり得ると
考えられる板形状を近似可能で、且つ、圧延４　Ｎ有の
ものを予め組込んでおけばよい。

この選択されたずれ距離Ｍの回帰式から板材の中心線プ
ロフィールをめるためには、次のようにする。

即ち、前出第４図において、ずれ距ＩＭを中心線プロフ
ィールｙ−ｒ　（ｘ）を用いて表わすと、（１）式のよ
うになる。

Ｍ＝Ｘ／Ｘ　＋　（ｆ　（Ｘ　＋Ｘ　＋　）　−ｆ　（
Ｘ　）　）＋ｆ　（ｘ　）　−ｆ　（Ｘ　＋Ｘ）・・・
（１）選択されたずれ距離Ｍの回帰式と、（１）式の係
数比較を行うことにより請求めるべき中心線プロフィー
ル曲線ｙの係数の一部が得られ、残りの係数は、エツジ
センサ２２．２６，２８の距離×１又は×２と等しいか
、又はそれより長い被圧延鋼板２０の長手方向の位置の
２点を指定すれば、その２点における被圧延鋼板中心の
基準線Ａに対する距離を与えることにより得られる。

ここで、時刻ｔ１におけるエツジセンサ２２．２４によ
るデータＬ１とエツジセンサ２６によるデータＬ２を与
えるようにすれば、第５図に示されるような、搬送テー
ブル上の変位をも含めた被圧延鋼板２０の中心線プロフ
ィールが得られる。

また、被圧延鋼板２０の前侵端でのＬｌの差を零と置く
ことにより、第６図に示されるような、先後端を結んだ
直線からのずれ量を示す中心線プロフィールを得ること
ができる。なお、第５図、第６図においては、基準線Ａ
を圧延機のセンターラインに取っている。

次に、具体例について説明する。

今、鋼板仕上げ圧延機において、演算装置３８内に第１
表に示すような関数形態を組込んで、０．２Ｉｌのサン
プリングピッチでずれ距離Ｍに関する変化の回帰式をめ
たところ、第２表に示すような相関係数が得られた。

この結果、次式に示すような、関数Ｎ００７の関数形態
が採用された。

ｙ　−ｆ　（ｘ　）　−ａワ、ｓｉｎ　（２ｘ　π／ｊ
り＋ａ、２　ｘ　＋ａ　９３　・　番　−（２）この時
のずれ距離Ｍを中心線プロフィールｙ−ｆ（ｘ）を用い
て表わすと、次式のようになる。

Ｍ−ａ７．　［Ｘ／Ｘ　１（Ｓｉｎ　（２（Ｘ　＋Ｘ　
１）　７ｔ／Ｊ２　）　−５ｌｎ　２Ｘ　ｙｔ／１２　
）　＋ｓｌｎ　２ｘ　π／１２−ｓｉｎ　２　（ｘ　＋
Ｘ）π／Ｊ］　・　・　・　（３）ここでＭ−ａ、、Ｚ
としてずれ距離Ｍに関する回帰式をめると、係数”１１
がめられ、その時の、Ｌｌ、Ｌ２のデータから、ａ　、
ａ　がめられ’＋２　’７３ た。

この結果得られた中心線プロフィールｙを、板長ざ２１
１１毎の実測値と比較すると、第７図に示すようになっ
た。実測値と得られた中心線プロフィールｙとの差は、
最大５１１１程度であり、充分精度良く中心線プロフィ
ールを関数近似していることが確認できた。

なお、上記実施例の場合には、第１表に示した関数形態
を演算装置３８に予め記憶させておいたが、これらの関
数形態は実際上の中心線プロフィールに応じて適宜組替
えられるべきもので、例えば、各圧延機の実業に照して
適宜の組替えを行う。

又、以上の説明は、測定点３箇所の内、被圧延鋼板入側
のエツジセンサ及び入側から２番目のエツジセンサのそ
れぞれの位置における被圧延鋼板　、の中心位置におけ
る中心位置Ｐ１、Ｐ２を結んで直線Ｂをめ、この直線Ｂ
と出側のエツジセンサ２８の位置における中心位［Ｐ　
ａのずれ距離Ｍをめることにより行ったが、これに代え
、中心位置Ｐ１、Ｐａを結び、中間の８２点のずれをめ
て実施してもよく、又、出側の中心位置Ｐ３と中間の中
心位置Ｐ２を結んで、入側の中心位置Ｐ。

のずれ量をめて行うことも可能である。

更に、上記説明においては、被圧延鋼板の入側。

に２つのエツジセンサを設け、ここにおいてのみ板幅を
検出し、他の２点は該板幅をトラッキングする構成とし
ていたが、Ｐ２、Ｐａの位置においてもエツジセンサを
それぞれ２個設けるようにすれば、板幅データのトラッ
キングをする必要がなくなるものである。

以上説明してきた如く、本発明によれば、実際の帯状物
体の中心線プロフィールに最も適合した関数形態を用い
て、関数近似するため、簡単な形でｎ度良く中心線プロ
フィール曲線をめることができ、このように中心線プロ
フィールを最適な関数形態で近似することによって、例
えば、キャンバ制御時のキャンバ曲率の算出等の、中心
線プロフィールからの演算処理を容易にすることがデき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、キャンバが生じた場合の不都合を説明するた
めの、板材の平面図、 第２図は、従来のキャンバ測定方法の測定原理を説明す
るための、キャンバ測定装置の平面図、第３図は、特願
昭５７−１７６６９７の中心線プロフィール測定方法の
測定原理を説明するための、中心線プロフィール測定装
置の平面図、第４図は、本発明が採用された中心線プロ
フィール測定装置の実施例の構成を示す一部ブロック線
図を含む平面図、 第５図及び第６図は、上記実施例装置を用いて中心線プ
ロフィールをめた時の縮図、 第７図は、同じくめられた計算値と実測値と　・を比較
して示す線図である。 ２０・・・被圧延鋼板、 ２．２．２４．２６．２８・・・エツジセンサ、３０川
データ処理装胃、 ３２．３４．３６・・・板材検出器。 代理人　高　矢　論 （ほか１名） 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図　第６図 」 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯状物体の中心線プロフィールをめるのに際して
   、 帯状物体の長手方向に平行な基準線と帯状物体中心位置
   との距離を、帯状物体長手方向の３箇所で測定する手順
   と、 そのうち２箇所で測定された中心位置を結ぶ直線と残り
   の１箇所で測定された中心位置との帯状物体幅方向のず
   れ距離を、帯状物体長手方向多位置で順次求める手順と
   、 該ずれ距離のデー、夕を用、いて、予め中心線プロフィ
   ール用として記憶しておいた２種以上の関数形態に基づ
   いて、それぞれに回帰演算を行うことによって該ずれ距
   離の変化に関する回帰式をめる手順と、 このめられた２以上の回帰式のうちで前記ずれ距離との
   相関係数が最も高い回帰式に対応する前記中心線プロフ
   ィール用の関数形態を選択する手順と、 該選択された関数形態に基づいて、既にめられている前
   記ずれ距離に関する回帰式の回帰係数の一部と、少なく
   とも前記帯状物体中心位置を測定するために設置した測
   定機器間の距離よりも長い間隔を有する、任意の２点に
   おける前記ずれ距離のデータと、から前記選択された中
   心軸プロフィール用の関数形態の係数をめる手順と、を
   含むことを特徴とする帯状物体の中心線プロフィール測
   定方法。