JPS6212445B2

JPS6212445B2 -

Info

Publication number: JPS6212445B2
Application number: JP56122744A
Authority: JP
Inventors: Kyotaka Inada; Kyohiko Kawaguchi
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1981-08-04
Filing date: 1981-08-04
Publication date: 1987-03-18
Also published as: JPS5822903A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は板材の圧延状態を監視する装置に関す
るものであつて、より具体的には熱間圧延鋼板の
板幅、蛇行の測定、監視を可能とする装置を提案
するものである。

タンデムミルを用いた鋼板圧延ラインにおいて
は、鋼板の幅寸法測定手段として最終スタンド出
側にて鋼板通過域の下側に光源を、また上側に受
光系を配した光学式の幅計を用いている。各スタ
ンドでの精細な圧延制御を行うためには各スタン
ド間で板幅を測定するのが望ましいが、スタンド
間には幅計設置に十分な寸法上の余裕がないこ
と、多塵環境であつて幅計設置に適さないこと、
スタンド間のルーパの作用により圧延材が上下動
し、光源、受光素子の適正な設置が難しいこと等
の理由により、実現されていない。

本発明はタンデムミルのスタンド間の狭隘な位
置において、圧延材の幅寸法等を高精度で測定で
きる装置を提供することを目的とし、以下に本発
明をその実施例を示す図面に基いて詳述する。

第１図は本発明に係る板材の圧延監視装置の光
学的レイアウトを示している。白抜矢符方向に移
動している板材（熱間圧延鋼板）１０の移動域上
方にはAr（アルゴン）レーザ発生器１及びビー
ム拡大器３が取付けられており、Arレーザ発生
器１から水平に発せられたレーザビーム（波長
4880Å、5120Å）はビームベンダ２によつて下向
きになり、レンズ、プリズム等よりなるビーム拡
大器３によつて帯状のビームとなつて板材１０を
夫々の長手方向が直交するように照射する。光源
として使用するレーザ発生器はArレーザ発生器
に限るものではないが熱間板材の自家発光色と相
違する色の波長を主成分とする光を発するものを
用い自家発光の影響を回避する。Arレーザ以外
ではN₂レーザ、He−Cdレーザ等の他のレーザの
外、超高圧水銀灯も利用できる。

一方撮像系についみると帯状のビーム照射機１
１を視野とするように多面鏡（実施例では６面
鏡）４、干渉フイルタ５及びテレビカメラ６が配
置されている。テレビカメラ６の撮像信号はテレ
ビカメラコントローラ７からモニタ８へ伝えられ
てここに撮像画像が表示される。第２図はモニタ
８の画面の一例を示し、第３図は板材１０の平面
図を示している。モニタ８画面の左上の領域Lu
には多面鏡４の第１面４１からの反射光によつて
得られた像が現れ、この像、換言すれば第１面４
１による視野１０１は板材１０の左半分における
ビーム照射域１１の比較的板材中心部に近い部分
に該当し、モニタ画面の左中の領域Lmには多面
鏡４の第２面４２から反射光によつて得られた像
が現れ、この像、換言すれば第２面４２による視
野１０２は第１面４１による視野１０１よりも少
し外方よりの部分に該当し、更にモニタ画面の左
下の領域Ldには多面鏡４の第３面４３からの反
射光によつて得られた像が現れ、この像、換言す
れば第３面４３による視野１０３は第２面４２に
よる視野よりも更に少し外方よりの部分に該当
し、これらの視野１０１と１０２とが、また１０
２と１０３とが夫々重複する領域を有し、いずれ
かの視野内に板材１０の端部が位置するようにこ
の多面鏡４を構成し、またそのテレビカメラ６及
び板材１０に対する相対位置を定めている。右側
については板材１０の幅方向中心に対して左右対
称になるようにしてある。即ちモニタ画面の右
上、右中、右下の各領域Ru、Rm、Rdには多面
鏡４の第４、５、６面４４，４５，４６からの各
反射光によつて得られた像が現れ、この像、換言
すれば各面４４，４５，４６による視野１０４，
１０５，１０６は板材１０の右半分に該当し、視
野１０４が板材中心部寄り、視野１０６が外方寄
り、視野１０５がその中間としておにこれらの視
野１０４，１０５，１０６の夫々が板材１０の幅
方向中心に対して各視野１０１，１０２，１０３
の夫々と対称になつている。水平に移動される板
材１０、光軸を水平にしたテレビカメラ６の間に
あつてこの多面鏡４は水平軸、鉛直軸に対して共
に45゜をなすように配されるが、テレビカメラ６
に上述のような視野を与えることを可能とする多
面鏡４の構成は次のとおりである。即ち第４図に
正面視で示すように第２面４２及び第５面４５は
多面鏡４の基準面（背面）に垂直な中心面に対し
てθの開き角度を有し、第１面４１及び第４面４
４はそれよりΔθだけ大きい角度θ＋Δθ、また
第３面４３及び第６面４６は同じくΔθだけ小さ
い角度θ−Δθを開き角度としている。また第５
図に側面視で示すように第１面４１及び第３面４
３は第２面４２側へ角度αだけ傾けてある。第４
面４４及び第６面４６も第５面４５に対して同様
になつている。

干渉フイルタ５は投射レーザビームの波長の主
成分をその狭い透過域とするものであり、テレビ
カメラ６のレンズの直前に取付けられ、ビーム照
射域１１の光学的情報のみがテレビカメラ６に有
効に捉えられる構成にしてある。

テレビカメラコントローラ７から出力されるビ
デオ信号はモニタ８に表示される第２図に示す如
き画像情報を有しているが、この信号は画像信号
処理装置９へも入力される。画像信号処理装置９
としては、本発明装置を幅計として使用する場合
には、領域Lu、Ru内にある特定の１本の水平走
査線Ｕ、同じく領域Lm，Rm内にある特定の１
本の水平走査線Ｍ及び領域Ld，Rd内にある特定
の１本の水平走査線Ｄにつきそおビデオ信号が白
レベルにある時間を計測するものを用いる。これ
は垂直同期信号が出たあとの所定数番目の水平同
期信号に続くビデオ信号を抽出してこれを２値化
し、この２値化信号が白レベル（例えばハイレベ
ル）にある時間をクロツクパルスの計数にて求め
る回路構成を有している。このようにして計測さ
れる時間は例えば視野１０１，１０４について第
３図に示すように板材１０の左端から視野１０１
の右端までの寸法W₁と視野１０４の左端から板
材１０の右端までの寸法W₂との和に相当する。
けだしビーム照射域１１のうち板材１０から外れ
ている部分は板材１０よりも十分低い床面等にあ
り、テレビカメラ６によつては暗部として捉えら
れるからである。そして視野１０１の右端と視野
１０４の左端との間は一定値W₁₄であるから前述
のようにして水平走査線Ｕについて求めたW₁＋
W₂の情報とW₁₄とを加算することによつてビー
ム照射域１１での板材の幅寸法が求められる。こ
れは水平走査線Ｍ，Ｄについても同様であるが、
図示の例では板材の幅寸法が短かく視野１０１，
１０２，１０４，１０５にその端縁が位置するの
で領域Ld，Rdには板材の像は現れず水平走査線
Ｄについての長さデータは得られないことにな
る。

第６図は本発明装置をスタンド間の幅寸法測定
に供した場合の模式的ブロツク図である。相隣す
るスタンド２１，２２間の板幅寸法を測定するよ
うにこれらのスタンド２１，２２のミルハウジン
グを利用して、板材１０の移動域上方に本発明装
置の光学系が配置されておりテレビカメラ６の信
号はケーブルにて遠隔配置したテレビカメラコン
トローラ７に送られ、該コントローラ７の出力は
モニタ８及び前述の画像処理装置９へ与れられ
る。画像処理装置９はW₁＋W₂に関する情報、よ
り具体的には水平走査線Ｕ，Ｍ，Ｄにつきビデオ
信号が黒レベルから白レベルに変つたタイミング
及び白レベルから黒レベルに復帰したタイミン
グ、換言すればラスタ上における板材の両端縁が
現れている水平方向位置に関するデータを演算装
置２０へ与える。

２３はスタンド２１，２２間の板材１０に張力
を与えるルーパでありこれに付設されたルーパ角
度検出計２４の出力は演算装置２０へ与えられ
る。またスタンド２１のロール駆動系に設けたロ
ール回転計２５の出力信号も演算装置２０へ与え
られる。

演算装置２０は、ロール回転計２５の出力信号
を板材１０の長手方向位置情報として、板材の所
定長ごとに画像信号処理装置９の出力を読込んで
W₁＋W₄＋W₁₄等の幅寸法計算を行う。W₁＋W₄の
データは画像信号処理装置９からの出力に基いて
得られ、W₁₄は多面鏡４等の光学系の構成、配置
に基いて演算装置２０に予め設定される。水平走
査線Ｍ，Ｄによる幅寸法計算も同時的に行われ、
図示の例におけるＤの場合のように視野内板材の
長さが０であるものについてはその値を無効とし
て、有効な複数の値がある場合にはその平均値を
もつて幅寸法とする。

更に演算装置２０は画像信号処理装置９からの
データ読込みに同期してルーパ角度検出計２４か
らもデータを続込み、幅寸法補正計算を行う。即
ち板材１０が水平移動しているものとしての前述
の演算値及びルーパ角を、予め設定してある幾可
学的計算式に与えて真の板幅寸法を得る。演算装
置２０はこの板幅寸法をタンデムミルの圧延制御
用の計算機（図示せず）へ出力する。その他演算
装置２０は画像信号処理装置９からのW₁，W₄
等、視野内の板材像端縁に関するデータから板材
１０の中心位置の算出も行い、これも前記計算機
へ出力する。中心位置の変動は板の蛇行測定デー
タとなる。

本発明装置は以上のように構成し、使用される
ものであるから以上のような効果が得られる。即
ち、寸法的な余裕がなく、しかも多塵環境であつ
て幅計設置が不可能であるとされていたタンデム
ミルのスタンド間での板幅寸法の測定が可能にな
る。そして光学系は板材の移動域から十分離れた
位置に配置できるので、その損傷の虞れは皆無で
ある。またルーパの上下による測定誤差も容易に
補正可能である。これにより板幅制御精度は格段
に向上し、板幅余代の減少を図れ、その分歩留が
向上する。そして本発明装置の光源及びフイルタ
は赤色に自家発光する板材の影響を排除するので
測定精度が極めて高い。

更に多面鏡により板材端部を選択的に捉えるの
で中央部を含めて撮像する場合のような無駄がな
く、中央部を除いた分だけ分解能が向上すること
になる。また、多面鏡は板材の幅方向位置が相異
する視野領域が得られる複数対の鏡面を有してい
るから、種々の板幅のものを圧延するミルにおい
ても何らの調整をも要することなく各板幅をその
まま高分解能で測定することができる等、本発明
は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は本発明装置の模式図、第２図はモニタ画面
の一例を示す説明図、第３図は板材の平面図によ
る視野の説明図、第４図は多面鏡の正面図、第５
図は同じく側面図、第６図はタンデムミルのスタ
ンド間に本発明装置を用いた場合の模式図であ
る。１……Arレーザ発生器、３……ビーム拡大
器、４……多面鏡、５……干渉フイルタ、６……
テレビカメラ、７……テレビカメラコントロー
ラ、８……モニタ、９……画像信号処理装置、２
０……演算装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１板材の適長部分における幅方向端部を少なく
とも照射するように配され、5400Å以下の波長を
主成分とする光源と、撮像装置と、板材及び撮像
装置間に介装され、撮像装置の視野を、板材の長
手方向の同位置における板材幅方向の両端部を
夫々に含む領域に制限する一対の鏡面を複数対備
え、各対による視野領域を少なくとも板材幅方向
に相異せしめてある多面鏡と、撮像装置への入射
光の波長を限定するフイルタとを備え、前記撮像
装置による撮像画像に基き板材の幅方向に関する
形状、寸法又は挙動を測定する構成としたことを
特徴とする板材の圧延監視装置。