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技術 鋼帯の平坦形状測定方法及び測定設備

出願人 JFEスチール株式会社
発明者 林竜也馬場康之沖祐一郎深江豪巨加藤真行
出願日 2015年2月4日 (5年10ヶ月経過) 出願番号 2015-019952
公開日 2016年8月8日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 2016-140898
状態 特許登録済
技術分野 光学的手段による測長装置 圧延のマーキング、インディケータなど
主要キーワード 断面プロフィール 測定設備 調質圧延ライン 形状検出器 張力分布 急峻度 無張力状態 トリミング装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年8月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

鋼帯製造ラインにおいて、鋼帯の平坦形状耳波、中伸び等)の度合平坦度急峻度)を精度よく測定することができる鋼帯の平坦形状測定方法及び測定設備を提供する。

解決手段

鋼帯の製造ラインにおいて、鋼帯が無張力状態となった区間で、鋼帯表面ラインレーザー光照射し、鋼帯表面のラインレーザー光の照射線上での鋼帯表面高さ位置データをカメラにより採取し、採取した鋼帯表面高さ位置データに基づいて、鋼帯の平坦度を算出することを特徴とする鋼帯の平坦形状測定方法。

概要

背景

鋼帯平坦形状耳波、中伸び等)の一般的な測定方法として、冷間圧延機の出側やスキンパスミルの出側やテンションレベラーの出側に、張力差測定原理に基づく形状検出器を設置し、冷間圧延機やスキンパスミルやテンションレベラーで圧下後の鋼帯の平坦形状(耳波、中伸び等)の度合平坦度急峻度)を測定する方法が知られている。

しかし、スキンパスミルの出側やテンションレベラーの出側に張力差測定原理に基づく形状検出器を設置した場合、スキンパスミルやテンションレベラーは軽圧下率であるため、鋼帯の幅方向断面プロフィールにおいてエッジドロップがある場合は、エッジ部に圧下がかからず、スキンパスミルやテンションレベラーの前後での張力縁切りができない。この状態で平坦度を測定した場合、エッジ部が入側の平坦形状を取り込んでしまうため、平坦度を正確に測定したことにはならず、平坦度の測定値に対する保証ができない。

この対策として、例えば特許文献1に記載の方法が開発されている。

すなわち、特許文献1では、ペイオフリールとスキンパスミルとテンションリールとからなる鋼帯圧延ラインにおいて、スキンパスミルとテンションリールの間に、ミル入側張力縁切り用ブライドルロールとテンションリール張力縁切り用ブライドルロールを設け、ミル入側張力縁切り用ブライドルロールとテンションリール張力縁切り用ブライドルロールの間に、張力差測定原理に基づく形状検出器を配置し、入側張力と出側張力の影響を排除した状態での鋼帯の張力分布から鋼帯の平坦度(急峻度)を検出するようにしている。

概要

鋼帯の製造ラインにおいて、鋼帯の平坦形状(耳波、中伸び等)の度合(平坦度、急峻度)を精度よく測定することができる鋼帯の平坦形状測定方法及び測定設備を提供する。鋼帯の製造ラインにおいて、鋼帯が無張力状態となった区間で、鋼帯表面ラインレーザー光照射し、鋼帯表面のラインレーザー光の照射線上での鋼帯表面高さ位置データをカメラにより採取し、採取した鋼帯表面高さ位置データに基づいて、鋼帯の平坦度を算出することを特徴とする鋼帯の平坦形状測定方法。

目的

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、鋼帯の製造ラインにおいて、鋼帯の平坦形状(耳波、中伸び等)の度合(平坦度、急峻度)を精度よく測定することができる鋼帯の平坦形状測定方法及び測定設備を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

鋼帯製造ラインにおいて、鋼帯の平坦形状を測定する方法であって、鋼帯が無張力状態となった区間で、鋼帯表面ラインレーザー光照射し、鋼帯表面のラインレーザー光の照射線上での鋼帯表面高さ位置データをカメラにより採取し、採取した鋼帯表面高さ位置データに基づいて、鋼帯の平坦度を算出することを特徴とする鋼帯の平坦形状測定方法

請求項2

鋼帯表面のラインレーザー光の照射線を多点分解し、多点分解した各点で鋼帯表面高さ位置データを連続的に採取し、採取した鋼帯表面高さ位置データを鋼帯上下移動成分と鋼帯平坦形状成分とに分離し、鋼帯平坦形状成分によって鋼帯の平坦度を算出することを特徴とする請求項1に記載の鋼帯の平坦形状測定方法。

請求項3

鋼帯の製造ラインにおいて、鋼帯の平坦形状を測定する設備であって、鋼帯が無張力状態となった区間で、鋼帯表面にラインレーザー光を照射するラインレーザー光照射装置と、鋼帯表面のラインレーザー光の照射線上での鋼帯表面高さ位置データを採取するカメラと、採取した鋼帯表面高さ位置データに基づいて、鋼帯の平坦度を算出する演算処理装置を備えていることを特徴とする鋼帯の平坦形状測定設備

請求項4

前記カメラは、鋼帯表面のラインレーザー光の照射線を多点分解して、多点分解した各点で鋼帯表面高さ位置データを連続的に採取し、前記演算処理装置は、前記カメラが採取した鋼帯表面高さ位置データを鋼帯上下移動成分と鋼帯平坦形状成分とに分離して、鋼帯平坦形状成分によって鋼帯の平坦度を算出することを特徴とする請求項3に記載の鋼帯の平坦形状測定設備。

技術分野

0001

本発明は、鋼帯平坦形状耳波、中伸び等)を測定する平坦形状測定方法及び平坦形状測定設備に関するものである。

背景技術

0002

鋼帯の平坦形状(耳波、中伸び等)の一般的な測定方法として、冷間圧延機の出側やスキンパスミルの出側やテンションレベラーの出側に、張力差測定原理に基づく形状検出器を設置し、冷間圧延機やスキンパスミルやテンションレベラーで圧下後の鋼帯の平坦形状(耳波、中伸び等)の度合平坦度急峻度)を測定する方法が知られている。

0003

しかし、スキンパスミルの出側やテンションレベラーの出側に張力差測定原理に基づく形状検出器を設置した場合、スキンパスミルやテンションレベラーは軽圧下率であるため、鋼帯の幅方向断面プロフィールにおいてエッジドロップがある場合は、エッジ部に圧下がかからず、スキンパスミルやテンションレベラーの前後での張力縁切りができない。この状態で平坦度を測定した場合、エッジ部が入側の平坦形状を取り込んでしまうため、平坦度を正確に測定したことにはならず、平坦度の測定値に対する保証ができない。

0004

この対策として、例えば特許文献1に記載の方法が開発されている。

0005

すなわち、特許文献1では、ペイオフリールとスキンパスミルとテンションリールとからなる鋼帯圧延ラインにおいて、スキンパスミルとテンションリールの間に、ミル入側張力縁切り用ブライドルロールとテンションリール張力縁切り用ブライドルロールを設け、ミル入側張力縁切り用ブライドルロールとテンションリール張力縁切り用ブライドルロールの間に、張力差測定原理に基づく形状検出器を配置し、入側張力と出側張力の影響を排除した状態での鋼帯の張力分布から鋼帯の平坦度(急峻度)を検出するようにしている。

先行技術

0006

特開平1−219507号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、特許文献1に記載の方法では、鋼帯の張力分布を平坦度(急峻度)に換算するので、例えば鋼帯のエッジ部付近の耳波形状に起因する無張力部分については、平坦度(急峻度)の正確な測定が困難である。また、張力が付加された状態では検出できないような細かい平坦形状の測定も困難である。

0008

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、鋼帯の製造ラインにおいて、鋼帯の平坦形状(耳波、中伸び等)の度合(平坦度、急峻度)を精度よく測定することができる鋼帯の平坦形状測定方法及び測定設備を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。

0010

[1]鋼帯の製造ラインにおいて、鋼帯の平坦形状を測定する方法であって、鋼帯が無張力状態となった区間で、鋼帯表面ラインレーザー光照射し、鋼帯表面のラインレーザー光の照射線上での鋼帯表面高さ位置データをカメラにより採取し、採取した鋼帯表面高さ位置データに基づいて、鋼帯の平坦度を算出することを特徴とする鋼帯の平坦形状測定方法。

0011

[2]鋼帯表面のラインレーザー光の照射線を多点分解し、多点分解した各点で鋼帯表面高さ位置データを連続的に採取し、採取した鋼帯表面高さ位置データを鋼帯上下移動成分と鋼帯平坦形状成分とに分離し、鋼帯平坦形状成分によって鋼帯の平坦度を算出することを特徴とする前記[1]に記載の鋼帯の平坦形状測定方法。

0012

[3]鋼帯の製造ラインにおいて、鋼帯の平坦形状を測定する設備であって、鋼帯が無張力状態となった区間で、鋼帯表面にラインレーザー光を照射するラインレーザー光照射装置と、鋼帯表面のラインレーザー光の照射線上での鋼帯表面高さ位置データを採取するカメラと、採取した鋼帯表面高さ位置データに基づいて、鋼帯の平坦度を算出する演算処理装置を備えていることを特徴とする鋼帯の平坦形状測定設備。

0013

[4]前記カメラは、鋼帯表面のラインレーザー光の照射線を多点分解して、多点分解した各点で鋼帯表面高さ位置データを連続的に採取し、前記演算処理装置は、前記カメラが採取した鋼帯表面高さ位置データを鋼帯上下移動成分と鋼帯平坦形状成分とに分離して、鋼帯平坦形状成分によって鋼帯の平坦度を算出することを特徴とする前記[3]に記載の鋼帯の平坦形状測定設備。

発明の効果

0014

本発明によれば、鋼帯の製造ラインにおいて、鋼帯の平坦形状(耳波、中伸び等)を測定するに際して、無張力状態となった鋼帯の平坦形状を測定するようにしているので、鋼帯の平坦形状の度合(平坦度、急峻度)を精度よく測定することができる。

図面の簡単な説明

0015

本発明の実施形態1を示す図である。
本発明の実施形態2を示す図である。

0016

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

0017

[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態1を示す図であり、図1(a)は斜視図、図2(b)は側面図である。

0018

この実施形態1は、鋼帯の調質圧延ラインにおいて、鋼帯が無張力状態となった区間で、鋼帯の平坦形状(耳波、中伸び等)の度合(平坦度、急峻度)を光学的に測定するものである。

0019

すなわち、図1に示すように、この実施形態1においては、鋼帯の調質圧延ラインで、テーブルローラ2上を走行する鋼帯1が無張力状態になった区間に平坦形状測定領域9を設定し、この平坦形状測定領域9に、架台19で支持された平坦形状測定装置本体11を鋼帯1の上方に設置している。

0020

そして、この平坦形状測定装置本体11は、鋼帯1の表面に対して幅方向にラインレーザー光12を照射するラインレーザー光照射装置11aと、鋼帯1表面のラインレーザー光12の照射線13上での鋼帯1表面の高さ位置データ(鋼帯表面高さ位置データ)を採取するカメラ11bを備えている。また、平坦形状測定装置本体11に接続していて、カメラ11bが採取した鋼帯表面高さ位置データに基づいて、鋼帯1の平坦度を算出する演算処理装置(図示せず)が設けられている。

0021

なお、鋼帯表面高さ位置データについては、例えば、テーブルローラ2の上端を高さ位置の基準とすればよい。

0022

これによって、この実施形態1においては、無張力状態の鋼帯1の表面に対して幅方向にラインレーザー光照射装置11aからラインレーザー光12を照射し、鋼帯1表面のラインレーザー光12の照射線13上での鋼帯表面高さ位置データをカメラ11bによって採取し、採取した鋼帯表面高さ位置データに基づいて、演算処理装置が鋼帯1の全長にわたって平坦度を算出するようになっている。

0023

その際に、カメラ11bは、鋼帯1表面のラインレーザー光12の照射線13を多点分解して、多点分解した各点で鋼帯表面高さ位置データを鋼帯1の長手方向に連続的に採取し、演算処理装置は、カメラ11bが採取した鋼帯表面高さ位置データを鋼帯上下移動成分と鋼帯平坦形状成分とに分離して、鋼帯平坦形状成分によって鋼帯1の平坦度を算出することが好ましい。

0024

ここで、鋼帯上下移動成分は、鋼帯1全体が上下方向に移動したことによって生じる高さ位置データであり、鋼帯平坦形状成分は、鋼帯1の平坦形状(耳波、中伸び等)によって生じる高さ位置データである。

0025

具体的には、多点分解した各点の鋼帯表面高さ位置データを周波数解析し、各点で同一の周波数振動成分を鋼帯上下移動成分として、ローパスフィルタ処理によって鋼帯表面高さ位置データから除去し、鋼帯上下移動成分を除去した後の鋼帯表面高さ位置データを鋼帯平坦形状成分とする。

0026

ちなみに、上記のように、多点連続測定を行うことによって、鋼帯表面高さ位置データを鋼帯上下移動成分と鋼帯平坦形状成分とに精度よく分解することができ、平坦度の一層正確な算出が可能になる。

0027

もちろん、調質圧延ライン内で鋼帯の上下移動を生じさせる設備(例えば、トリミング装置)から離れた位置で測定することができれば、鋼帯上下移動成分が抑えられるので、より一層好ましい。

0028

このようにして、この実施形態1においては、鋼帯の調質圧延ラインにおいて、無張力状態となった鋼帯1の平坦形状(耳波、中伸び等)を測定するようにしているので、鋼帯の平坦形状の度合(平坦度、急峻度)を精度よく測定することができる。

0029

[実施形態2]
図2は、本発明の実施形態2を示す斜視図である。

0030

図2に示すように、本発明の実施形態2の基本的な構成は、図1に示した本発明の実施形態1と同じである。

0031

その上で、この実施形態2においては、別途、鋼帯1の表面に対して長手方向にラインレーザー光16を照射するラインレーザー光照射装置15aと、鋼帯1表面のラインレーザー光16の照射線17上での鋼帯1表面の高さ位置データ(鋼帯表面高さ位置データ)を採取するカメラ15bを備えた平坦形状測定装置本体15が設置されている。

0032

なお、図2では、簡略化して、鋼帯1幅方向の一方にのみ平坦形状測定装置本体11を記載しているが、基本的には、平坦形状測定装置本体15を挟んで、鋼帯1幅方向の他方にも平坦形状測定装置本体11を設置する。

0033

このように、鋼帯表面高さ位置データの採取を鋼帯1の幅方向と長手方向の2方向で行って、それぞれの鋼帯表面高さ位置データを付き合わせることにより、鋼帯表面高さ位置データを鋼帯上下移動成分と鋼帯平坦形状成分とにより詳細に分解することができるようになる。

0034

このようにして、この実施形態2においても、鋼帯の調質圧延ラインにおいて、無張力状態となった鋼帯1の平坦形状(耳波、中伸び等)を測定するようにしているので、鋼帯の平坦形状の度合(平坦度、急峻度)を精度よく測定することができる。

0035

なお、上記の実施形態1、2においては、鋼帯の調質圧延ラインを対象にして述べたが、本発明は、他の鋼帯製造ラインにも適用することができる。

0036

本発明の実施例(本発明例)として、上記の本発明の実施形態1に基づいて、鋼帯の調質圧延ラインにおいて、調質ミル(スキンパスミル)で圧延された鋼帯の平坦形状を測定した。

0037

測定対象の鋼帯は、板厚が6.5mm以下、板幅が2200mm以下の鋼帯とした。

実施例

0038

その結果、従来、上記の特許文献1に記載の方法では、測定誤差が大きくて、信頼できる測定結果が得られなかったのに対して、本発明例では、急峻度として±0.2%内の誤差で平坦度を精度よく測定することができた。

0039

1鋼帯
2テーブルローラ
9平坦形状測定領域
11 平坦形状測定装置本体
11aラインレーザー光照射装置
11bカメラ
12 ラインレーザー光
13照射線
15 平坦形状測定装置本体
15a ラインレーザー光照射装置
15b カメラ
16 ラインレーザー光
17 照射線
19 架台

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