JPS59605A

JPS59605A - 板幅測定装置

Info

Publication number: JPS59605A
Application number: JP10997882A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mikuriya; 御厨　尚; Yuunosuke Maki; 牧　勇之輔; Masaharu Saisu; 斎数　正晴
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1982-06-28
Filing date: 1982-06-28
Publication date: 1984-01-05

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】本発明は板幅測定装置に係り、特に圧延ラインに用いら
れて好適な板幅測定装置に関す−る。

近時、連鋳スラブの増加に基づく熱間粗圧延機での幅圧
下量の増大化、熱延シートバー厚みの増大に基づく熱間
仕上圧延機での幅変動の増大化尋に対処すべく、板幅を
正確に測定可能とする心機がある。

ところで従来、圧延機のスタンド間等には、下記第１図
ないし第４図に示すような板幅測定装置が用いられてい
る。

第１図は、テーブルローラー１が板２を搬送する通板領
域の上方に、送りねじ３に支持される一対の赤外線カメ
ラ４を設置してなる板幅測定装置を示す説明図である。

上記赤外線カメラ４は、板幅の変化に追随して横方向に
移動し、板２の板幅を測定可能とするものである。しか
しながら、この第１図の板幅測定装置においては、測定
板幅精度が２−程度であるとともに、送りねじ３の駆動
機構等に広い設置スペースが必曹であり、また板２の通
板レベルの変位に基づく誤差が大きい。

第２図は、上記第１図の板幅測定装置における測定精度
を向上すべく、通板領域の下方に光源５を配置したもの
である。この第２図に係る板幅測定装置は、その測定精
度が１ｍ程度と向上するものの、設置スペース、および
通板レベルの変位に基づく誤差の問題は解消されない。

第３図は、通板領域の上方にリニアレーカメラ６を設置
したものである。この第３図に係る板幅測定装置におい
ては、測定精度が３ｍないし４ｍ程度であり、また板２
の全幅を撮影可能とすべく、リニアレーカメラ６の設置
位置が相当に高くなるとともに、通板レベルの変位に基
づく誤差が大きい。

第４図は、通板領域の両側力にレーザー発振器７を配置
したものである。この第４図に係る板幅測定装置は、通
板レベルが大きく変位する場合に、板２の板幅を測定す
ることが不可能となる。

本発明は、設置スペースが狭小化され、通板レベルが変
動する場合にも高精度で板幅を測定することができる板
幅測定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１に係る板幅測
定装置は、通板領域の両側上刃に配置され、板の中央部
を除く両側部を撮影する左右一対のリニアレーカメラと
、板の基準通板レベルに対する通板レベルの変位を検出
する高さ検出器と、板のリニアレーカメラによって撮影
されない中央部の基準通板レベルにおける長さに、板の
リニアレーカメラによって撮影された両側部の長さ、お
よび高さ検出器によって検出された通板レベルの変位量
に比例する、板のリニアレーカメラによって撮影された
両側部の基準通板レベルに対する補正長さを加算し、板
の全幅を演算する演算器と、を有してなるようにしたも
のである。

また、本発明の第２に係る板幅測定装置は、通板領域の
上下各面をそれぞれ臨む上アームおよび下アームを備え
、通板領域に対して進入および退出可能とされているフ
レームと、フレームの上アームに固定され、板の中央部
を除く両側部を虚影する左右一対のリニアレーカメラと
、フレームの下アームに同定され、板を下方から照射す
る光源と、板の基準通板レベルに対する通板レベルの変
位を検出する高さ検出器と、板のリニアレーカメラによ
って撮影されない中央部の基準通板レベルにおける長さ
に、板のリニアレーカメラによって撮影された両側部の
長さ、および高さ検出器によって検出された通板レベル
の変位量に比例する、板のリニアレーカメラによって撮
影された両側部の基準通板レベルに対する補正長さを加
算し、板の全幅を演算する演算器と、を有してなるよう
にしたものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する０第５図は、本発明の第１実施例の全体を示す測定系統図
であり、第６図は、同第１実施例を示す斜視図である。

ルーパー１１が板１２を通板する通板領域の両側−ヒカ
には、左右一対のリニアレーカメラ１３が同定配置され
、各リニアレーカメラ１３は板１２の中央部を除く両側
部を撮影可能としている。また、通板領域の上方には、
２台の光源１４が設置され、光源１４はスリット状の赤
外線、レーザー光によって板１２を上方から照射可能と
している。また、ルーパー１１はルーパー駆動軸１５を
支点として揺動可能とされ、板１２の通板レベルを変位
可能としている。ルーパー駆動軸１５には高さ検出器１
６が接続され、高さ検出器１６はルーパー駆動軸１５の
角度変化から通板レベルの変位量を検出可能としている
。リニアレーカメラ１３の出力は信号変換器１Ｔを介し
て演算器１８に伝達されている。また、高さ検出器１６
の出力も演１ｖ器１８に伝達されている。演算器１８は
、板１２のリニアレーカメラ１３によって撮影されない
中央部の基準通板レベルにおける長さＷ。

に、板のリニアレーカメラによって撮影された両側部の
長さ町９ｗ２、および高さ検出器１６によって検出され
た通板レベルの変位量に比例する、板１２のリニアレー
カメラ１３によって撮影された両側部の基準通板レベル
に対する補正長さ３ｗ１　＋ΔＷ２を加算し、板の全幅
Ｗを演算可能としている。

次に、この第１実施例における板幅測定内容をより具体
的に説明する。

リニアレーカメラ１３は、第７図に示すように、光電変
換素子（フォトダイオード）をシングルチップ状に多数
配列したイメージセンサ−でアリ、光電変換部１９、電
荷転送シフトレジスタ２０および出力増幅器２１の各部
から構成されている。

すなわち、リニアレーカメラ１３の光電変換部１９１（
は、第７図に矢印で示すような光入力に基づく信号電荷
が発生する。各点の上記信号電荷１才、一定の時間間隔
で開かれる第８図のトランスファゲート２２を経て一挙
に電荷転送シフトレジスタ２０に移動し、逐次出力端子
から映像信号として読み出される。

上記リニアレーカメラ１３の出力は、前記信号変換器１
７で増幅されて演算器１８に伝達される。

演算器１８に伝達９れる上記リニアレーカメラ１３の出
力信号は、比較器により、第９図に示すように、スレシ
ホールドレベルＩＯと比較され、スレシホールドレベル
Ｉ。を越える出力レベルの出力信号のビット数がカウン
トされ、このカウント結果によってリニアレーカメラ１
３によって撮影された両側部の長さＷｌ、　Ｗ２が算定
される。なお、リニアレーカメラ１３によって撮影され
ない板中央部の基準通板レベルにおける長さｌ。は、板
１２の通板レベルの変化にかかわらす、リニアレーカメ
ラ１３の固定位置およびその分解能によって一定値に同
定されている。

また、前記高さ検出器１６の出力は演算器１８に伝達さ
れ、重下のようにして、板１２の基準通板レベルに対す
る補正長さＪｗ、　、ΔＷ２を算定可能とする。すなわ
ち、第１０図に示すように、高さ検出器１６によって検
出されるルーパー１１の設定角度が０１から０２に変化
する場合、ルーパーアームの長さをＲとすれば、板１２
の通板レベルの変位量Δｈは、下記ｔ１＞式によって表
わされる。

Δｈ：＝Ｒ（ｓｉｎθ２−５石θ１　）　　　　　　　
　　　　　　　−（１）このようにして、板１２の通板
レベルが変動すると、第１１図に示すように、リニアレ
ーカメラ１３の全視野２αの範囲内で、板１２を撮影す
る角度範囲はα１からα２に狭くなる。したがって、リ
ニアレーカメラ１３は、板１２が基準通板レベルにあれ
ば、真の側部長さＷ、（Ｗ２　）と検出されるべき部分
を、長さｗｌ（ｗ２）と検出し、真の長さＷｌ（Ｗ２　
）との誤差Δｗ１（ΔＷ２）を生ずる。ここで、第１１
図におけるΔＡＢＣと△ＤＥＦとは、相似関係にあるこ
とから、リニアレーカメラ１３の基準通板レベルに対す
る設置高さをＨとすれば、ＥＦ’　　：　　ＤＦ＝　ＢＣ：　ＡＣすなわち、Δ１
１：Δｈ＝Ｈ−α：Ｈの関係が成立し、下記（２）式が成立する。

ΔＷ、　＝Δｈ／ｌａｎα　　　　　　・（２）すなわ
ち、演算器１８は、上記（２）式に基づいて、高さ検出
器１６による検出結果としての通板レベルの変位量Δｈ
に比例する、前記補正長さΔＷ１゜３ｗ２をＣ１定する
。

そこで、演算器１８は、前記板１２の中央部の長さＷ。

、リニアレーカメラ１３によって撮影された両側部の長
さ町、Ｗ２、およびそれらの補正長さΔＷ１　＋ΔＷ２
を下記（３）式に示すように相互に加算し、板１２の全
幅Ｗを演算する。

Ｗ　”　Ｗ６　”　Ｗｌ＋町＋ΔＷｌ＋ΔＷ２　　　　
”’　　（３１上記第１実施例によれば、リニアレーカ
メラ１３が固定配置され、板１２の板幅変化に応じて横
方向に移動されないことから、その設置スペースを狭小
化することが可能となる。また、リニアレーカメラ１３
は、１，０００ビツトないし２　、０００ビツトの受光
素子を有し、各ビット毎に出力値をもっことから分解能
が良好であり、赤外線方式等に比して板１２の端部を高
精度で検出し、したがって板幅の測定精度が向上する。

すなわち、例えば板幅の測定可能範■を６００簡ないし
２，０００ｍｍ、　’Ｊニアレーカメラ１３の板片側の
検出範囲を８５０１１１１１％　’Ｊニアレーカメラ１
３の分解能をよ。□、リニアレーカメラ１３による板端
部の立上がりのにじみを約１ビツトとすると、左右２台
のリニアレーカメラ１３による検出誤差はａ倍され、下
記（４）式に算出されるように、約０．６　ｍ程度とな
る。

ｉ　Ｘ　（８５０Ｘ−□Ｘ　１　）　’＝　０．６膿　
　・・　（４）２．０００また、上記第１実施例によれば、ルーパー１１の上下動
に基づく通板レベルの変動に対し、高さ検出器１６およ
び演算器１８による補正が加えられ、板幅の測定精度が
向上可能となる。

第１２図は、本発明の第２実施例の全体を示す測定系統
図であり、第１３図は同第２実施例の側面図であり、第
１４図は同第２実施例の正面図である。この第２実施例
においては、ルーパー１１と仕上圧延機入側のサイドガ
イド３１との間にフレーム３２が通板領域に対して側方
から進入および退出可能に配置されている。フレーム３
２は上アーム３３と下アーム３４を備える略Ｃ字状とさ
れている。フレーム３２が通板領域に進入した状態下で
、通板領域の上方および下方に位置する上アーム３３お
よび下アーム３４の各位置には、それぞれ左右一対のリ
ニアレーカメラ１３、および光源１４Ａが固定されてい
る。すなわち、リニアレーカメラ１３は、板１２によっ
て遮蔽されない光源１４Ａの光を受光し、その出力信号
を演算器１８に伝達可能としている。演算器１８におい
ては、第１５図に示すように、スレシホールドレベル■
ｏより低いレベルの出力信号をカウントし、リニアレー
カメラ１３に撮影される板両側部の長さＷｌ　、　Ｗ２
を算出可能としている。

また、上記第１実施例においては、リニアレーカメラ１
３が、ルーパー１１とサイドガイド３１との中間に配置
されていることから、演算器１８は、以下のようにして
、リニアレーカメラ１３によって撮影された板両側部の
基準通板レベルに対する補正長さΔＷ１．ΔＷ２を算宇
可能としている。

すなわち、第１６図において、ルーパーアームの長さＲ
１ルーパー１１の回動支点と仕上圧延機３５とのなす距
離Ｍ１フレーム３２と仕上圧延機３５とのなす距離Ｎ１
仕上圧延機３５出側の通板レベルＰが既知であることか
ら、ルーパー角度が基準通板レベルに相当するθ１であ
る場合に、フレーム３２を通過する板１２の知斜角βは
、下記（５）式によって表わされる。

一β＝（ｌ（、画θ１−Ｐ）／（Ｍ−Ｒ□□□θ１）　
　−（５１このとき、フレーム３２を通過する板１２の
基準通板レベルをｈｌとすれば、下記（６）式が成立す
る。

−β＝　（ｈ、　−Ｐ）／Ｎ　　　　　　　　・・　（
６）上記（５）式および（６）式によれば、上記ｈ１は
下記（７）式によって表わされる。

ｈ１＝Ｐ十Ｎ（Ｒ５１ｎθ２−Ｐｔ／（Ｍ４ｃｘＢθ１
）−（７）次に、ルーパー角度が上記θ１からθ２に変
化する場合−４こ、フレーム３２を通過する板１２の通
板レベルｈ２は下記（８）式に示すとおりとなる。

ｈ２　＝　Ｐ＋Ｎ（Ｒ８石θ２−１））／（Ｍ−Ｒａ、
θ２）　　　　−（８）上記（力式および（８）式によ
れば、フレーム３２番通過する板１２の通板レベルの変
位量Δｈと、ルーパー角度変化との間には下記（９）式
が成立する。

Δｈ＝ｈ２−ｈ。

＝　Ｎ　（Ｒ５１ｎθ２−Ｐ）／（Ｍ−几（２）θ２）
−Ｎ　（＆ｌｎθ１−　Ｐ　）　／　（Ｍ　−Ｒ＝ｏｓ
θ１）　　　・・（９）上記（９）式を前記（２）式に
代入すれば、リニアレーカメラ１３によって撮影された
板両側部の基準通板レベルに対する補正長さΔ町は、下
記翰式によって表わされ、他力のリニアレーカメラ１３
に係る補正長さ３ｗ２も下記００式におけると同様に表
わされる。

ΔＷｌ　＝　Ｎ−ｔｍ（１（（Ｒ５１ｎθ２　　Ｐ　）
　／　（Ｍ−ｆＬａｓθ２）−（Ｒｓ石θｒ　　−Ｐ　
）／（Ｍ　−Ｒａｙｓθ１））　　　　−Ｑ（１そこで
、演算器１８は、前記第１実施例におけると同様に、前
記（３）式に基づいて板１２の全幅Ｗを正確に測定する
ことが可能となる。

すなわち、上記第２実施例によれば、前記第１実施例に
おけると同様な効果を得ることが可能となる。また、上
記第２実施例においては、フレーム３２の上下の各アー
ム３３．３４にそれぞれリニアレーカメラ１３および光
源１４Ａを固定するとともに、フレーム３２を通板領域
の側方から通板領域に対して進退可能としたので、リニ
アレーカ〆う１３および光源１４Ａの保守点検作業を容
易に行なうことが可能となるとともに、フレーム３２を
通板領域から退出した位置で上下のアーム３３．３４間
に標準幅サンプルを配置して較正作業を容易に行なうこ
とができるという効果を廟する。

以上のように、本発明に係る板幅測定装置は、例えば熱
間圧延ライン、連続鋳造ライン等に狭小な設置スペース
で設置され、通板レベルが変動する場合にも高精度で板
幅を測定することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はそれぞれ従来例に係る板幅測定装
置を示す説明図、第５図は本発明の第１実施例の全体を
示す測定系統図、第６図は同第１実施例を示す斜視図、
第７図は同第１実施例に用第８図は同すニアレーカメラ
の作動状態を示す説明図、第９図は同すニアレーカメラ
の信号処理状態を示す説明図、第１０図は同第１実施例
における通板レベルの変化を示す説明図、第１１図は同
第１実施例における通板レベルの変動に基づく板幅検出
状態の変化を示す説明図、第１２図は本発明の第２実施
例の全体を示す測定系統図、第１３図は同第２実施例を
示す側面図、第１４図は同第２実施例を示す正面図、第
１５図は同第２実施例における出力信号の処理状態を示
す説明図、第１６図は同第２実施例における通板レベル
の変動に基づく板幅検出状態の変化を示す説明図である
。１１・・ルーパー、１２・・・板、１３　リニアレーカ
メラ、１４，１４Ａ・・・光源、１６・・・高さ検出器
、１８・・・演算器、３２　・フレーム、３３・上アー
ム、３４・・下アーム、ｗｏ　　・板中央部の長さ、Ｗ
、。Ｗ２・・・版画側部の長さ、３ｗ１　＋３ｗ２−’板間
側部の補正長さ、Ｗ・・・全幅。代理人　弁理士　塩　川　修　治第１図　　　　　　第２図第３図第５図第７図１３第８図３第９図Ｗｌ（Ｗ２）第１０図第１１図第１２図Ｒ第１３図　　　　　　　　　第１４図第１５図第１６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　通板領域の両側上方に配置され、板の中央部
を除く両側部を撮影する左右一対のリニアレーカメラと
、板の基準通板レベルに対する通板レベルの変位を検出
する高さ検出器と、板のリニアレーカメラによって撮影
されない中央部の基準通板レベルにおける長さに、板の
リニアレーカメラによって撮影された両側部の長さ、お
よび高さ検出器によって検出された通板レベルの変位量
に比例する、板のリニアレーカメラによって撮影された
両側部の基準通板レベルに対する補正長さを加算し、板
の全幅を演算する演算器と、を有してなる板幅測定装置
。
（２）通板領域の上下各面をそれぞれ臨む−Ｆアームお
よび下アームを備え、通板領域に対して進入および退出
可能とされているフレームと、フレームの上アームに固
定され、−の中央部を除く両側部を撮影する左右一対の
リニアレーカメラと、フレームの下アームに固定され、
板を下方から照射する光源と、板の基準通板、レベルに
対する通板レベルの変位を検出する高さ検出器と、板の
リニアレーカメラによって撮影されない中央部の基準通
板レベルにおける長さに、板のリニアレーカメラによっ
て撮影さｌｔ’ｌた両側部の長さ、および高さ検出器に
よって検出された通板レベルの変位量に比例する、板の
リニアレーカメラによって撮影された両側部の基準通板
レベルに対する補正長さを加算し、板の全幅を演算する
演算器と、を有してなる板幅測定装置。