JP6795008B2 - 鋼矢板の製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、鋼矢板の製造装置及び製造方法に関する。
鋼矢板は、一般的に、一対の継手部を備え、複数枚の鋼矢板の継手部を繋ぎ合せることで、港湾や河川などの護岸工事や山止めに用いられる。
この鋼矢板には、図１４（ａ）に示すＵ形鋼矢板１０１、図１４（ｂ）に示すハット形鋼矢板２０１、及び図１４（ｃ）に示す直線形鋼矢板３０１等がある。ここで、Ｕ形鋼矢板１０１は、図１４（ａ）に示すように、長手方向（図１４（ａ）において紙面に対して直交する方向）に直交する断面がＵ形形状の鋼矢板であり、長手方向かつ長手方向に直交する水平の左右方向に延びるウェブ１０２と、ウェブ１０２の左右方向の両端に接続された一対のフランジ１０３と、各フランジ１０３の先端に接続された一対の継手部１０４とを備えている。各フランジ１０３は、ウェブ１０２の左右方向端部からウェブ１０２の下方に向けて外方に傾斜するように形成されている。また、ハット形鋼矢板２０１は、図１４（ｂ）に示すように、長手方向に直交する断面がハット形形状の鋼矢板であり、長手方向かつ左右方向に延びるウェブ２０２と、ウェブ２０２の左右方向の両端に接続された一対のフランジ２０３と、各フランジ２０３の先端に接続された一対の腕部２０４と、各腕部２０４の先端に接続された左右点対称形状の一対の継手部２０５とを備えている。各フランジ２０３は、ウェブ２０２の左右方向端部から下方に向けて外方に傾斜するように形成され、各腕部２０４は、ウェブ２０２と平行に延びている。また、直線形鋼矢板３０１は、図１４（ｃ）に示すように、長手方向に直交する断面が直線状の鋼矢板であり、長手方向かつ左右方向に直線状に延びるウェブ３０２と、ウェブ３０２の左右方向の両端に接続された一対の継手部３０３とを備えている。
この鋼矢板には、図１４（ａ）に示すＵ形鋼矢板１０１、図１４（ｂ）に示すハット形鋼矢板２０１、及び図１４（ｃ）に示す直線形鋼矢板３０１等がある。ここで、Ｕ形鋼矢板１０１は、図１４（ａ）に示すように、長手方向（図１４（ａ）において紙面に対して直交する方向）に直交する断面がＵ形形状の鋼矢板であり、長手方向かつ長手方向に直交する水平の左右方向に延びるウェブ１０２と、ウェブ１０２の左右方向の両端に接続された一対のフランジ１０３と、各フランジ１０３の先端に接続された一対の継手部１０４とを備えている。各フランジ１０３は、ウェブ１０２の左右方向端部からウェブ１０２の下方に向けて外方に傾斜するように形成されている。また、ハット形鋼矢板２０１は、図１４（ｂ）に示すように、長手方向に直交する断面がハット形形状の鋼矢板であり、長手方向かつ左右方向に延びるウェブ２０２と、ウェブ２０２の左右方向の両端に接続された一対のフランジ２０３と、各フランジ２０３の先端に接続された一対の腕部２０４と、各腕部２０４の先端に接続された左右点対称形状の一対の継手部２０５とを備えている。各フランジ２０３は、ウェブ２０２の左右方向端部から下方に向けて外方に傾斜するように形成され、各腕部２０４は、ウェブ２０２と平行に延びている。また、直線形鋼矢板３０１は、図１４（ｃ）に示すように、長手方向に直交する断面が直線状の鋼矢板であり、長手方向かつ左右方向に直線状に延びるウェブ３０２と、ウェブ３０２の左右方向の両端に接続された一対の継手部３０３とを備えている。
これら鋼矢板は、一般的に次のような工程で素材から製品形状に熱間圧延される。先ず、素材鋼片を加熱炉で所定温度に加熱した後、複数の孔型ロールを用いて、断面形状が製品形状に類似した形状の被圧延材に粗造形する（粗圧延工程）。この粗圧延工程では、複数パスのリバース圧延が行われる。次いで、複数の孔型ロール用いて、粗造形された被圧延材に対し中間圧延を行う（中間圧延工程）。この中間圧延工程においても、複数パスのリバース圧延が行われる。複数の圧延機で一つの材料を同時に圧延するタンデム圧延が実施される場合もある。最後に、複数の孔型ロールを用いて、中間圧延された被圧延材を目標製品寸法をもつ断面を有する製品形状に仕上圧延する（仕上圧延工程）。この仕上圧延工程においても、複数パスのリバース圧延が行われる。
ここで、鋼矢板の圧延で使用する孔型ロールは、例えば、図１５に示されている。孔型ロール４０１においては、上圧延ロール４０２の周面に形成された溝と下圧延ロール４０３の周面に形成された溝とを上下に対向配置することにより孔型４０４を形成し、この孔型４０４をロール軸方向に沿って複数配列しているのが一般的である。前述した粗圧延、中間圧延、及び仕上圧延では、複数の孔型４０４がロール軸方向に配列されている孔型ロール４０１を使用することから、圧延機の幅方向（孔型ロール４０１の軸方向）の中心からずれた位置で圧延を実施することになる。このため、荷重が圧延機の幅方向の中心からずれた位置に加わるので、圧延機の幅方向左右のハウジングに異なる大きさの力が加わることなる。圧延機の幅方向左右のハウジングに異なる大きさの力が加わると、幅方向左右のハウジングの伸びが異なるので、材料の幅方向左右の圧下量が異なり、図１６に示すように、圧延後の鋼矢板５０１に長手方向に沿った左右方向の曲がりが発生する。
曲がりが生じた鋼矢板５０１は、プレス機等を用いてまっすぐに矯正する必要があり、矯正費用が発生すると同時に、出荷までの時間が長くなり、納期遅れ等の問題が生じる。
このため、従来にあっては、鋼矢板の曲がりを抑制するための技術が提案されている。特許文献１は、ロール対に刻設された一連の孔型を用いて被圧延材を圧延及び曲げ加工することにより、両側の腕部に非対称断面形状の継手対を有する非対称ハット型断面材（ハット形鋼矢板）を製造する方法であり、一連の孔型のうち非対称ハット型断面材を最終的に成型する仕上孔型を除く一部または全部の孔型を、その腕圧下部が仕上孔型の腕圧下部とは異なる方向に傾斜された腕傾斜孔型とし、この腕傾斜孔型によって被圧延材を圧延して中間断面材を成型した後、仕上孔型によって中間断面材の継手対を曲げ加工して非対称ハット型断面材を成型するものである。
このため、従来にあっては、鋼矢板の曲がりを抑制するための技術が提案されている。特許文献１は、ロール対に刻設された一連の孔型を用いて被圧延材を圧延及び曲げ加工することにより、両側の腕部に非対称断面形状の継手対を有する非対称ハット型断面材（ハット形鋼矢板）を製造する方法であり、一連の孔型のうち非対称ハット型断面材を最終的に成型する仕上孔型を除く一部または全部の孔型を、その腕圧下部が仕上孔型の腕圧下部とは異なる方向に傾斜された腕傾斜孔型とし、この腕傾斜孔型によって被圧延材を圧延して中間断面材を成型した後、仕上孔型によって中間断面材の継手対を曲げ加工して非対称ハット型断面材を成型するものである。
しかしながら、この従来の特許文献１に示す非対称ハット型断面材の製造方法では、以下の問題点があった。
即ち、特許文献１に示す非対称ハット型断面材の製造方法の場合、仕上孔型を除く孔型の形状を工夫することによって粗圧延及び中間圧延における非対称ハット型断面材の曲がりを抑制し、結果として仕上圧延後の非対称ハット型断面材の曲がりを抑制しているが、圧延機の幅方向左右のハウジングに異なる力が加わったことによる非対称ハット型断面材の曲がりの対策がなされていない。つまり、仕上孔型を除く孔型の形状を工夫するのみでは、圧延機の幅方向左右のハウジングに異なる力が加わったことによる非対称ハット型断面材の曲がりを適切に抑制することができない。このため、仕上圧延後の非対称ハット型断面材の曲がりを適切に抑制することができない。
従って、本発明はこの従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、仕上圧延後の鋼矢板の曲がりを適切に抑制することができる鋼矢板の製造装置及び製造方法を提供することにある。
即ち、特許文献１に示す非対称ハット型断面材の製造方法の場合、仕上孔型を除く孔型の形状を工夫することによって粗圧延及び中間圧延における非対称ハット型断面材の曲がりを抑制し、結果として仕上圧延後の非対称ハット型断面材の曲がりを抑制しているが、圧延機の幅方向左右のハウジングに異なる力が加わったことによる非対称ハット型断面材の曲がりの対策がなされていない。つまり、仕上孔型を除く孔型の形状を工夫するのみでは、圧延機の幅方向左右のハウジングに異なる力が加わったことによる非対称ハット型断面材の曲がりを適切に抑制することができない。このため、仕上圧延後の非対称ハット型断面材の曲がりを適切に抑制することができない。
従って、本発明はこの従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、仕上圧延後の鋼矢板の曲がりを適切に抑制することができる鋼矢板の製造装置及び製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る鋼矢板の製造装置は、加熱炉で加熱された素材鋼片を断面形状が製品形状に類似した形状の被圧延材に粗造形する粗圧延機と、粗造形された被圧延材を中間圧延する中間圧延機と、中間圧延された被圧延材を製品形状に仕上圧延する仕上圧延機とを備えた鋼矢板の製造装置であって、前記粗圧延機の出側、前記中間圧延機の出側及び前記仕上圧延機の出側の少なくとも１つに設置された曲がり測定装置であって、レベリング量設定部で設定されたレベリング量に基づいた圧下量で前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機で圧延された前記被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率を測定する曲がり測定装置と、該曲がり測定装置によって測定された曲率に基づいて、前記レベリング量設定部で設定されたレベリング量を補正して前記曲率が減少するようなレベリング量補正値を算出するレベリング量補正部と、該レベリング量補正部で算出した前記レベリング量補正値に基づいた圧下量で前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機における圧延が行われるように前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機の圧下装置を制御する圧下制御部とを備えていることを要旨とする。
また、本発明の別の態様に係る鋼矢板の製造方法は、加熱炉で加熱された素材鋼片を粗圧延機により断面形状が製品形状に類似した形状の被圧延材に粗造形する粗圧延工程と、粗造形された被圧延材を中間圧延機により中間圧延する中間圧延工程と、中間圧延された被圧延材を仕上圧延機により製品形状に仕上圧延する仕上圧延工程とを含む鋼矢板の製造方法であって、前記粗圧延工程、前記中間圧延工程、及び前記仕上圧延工程の少なくとも１つの工程の後、前記粗圧延機の出側、前記中間圧延機の出側及び前記仕上圧延機の出側の少なくとも１つに設置された曲がり測定装置によって、レベリング量設定部で設定されたレベリング量に基づいた圧下量で前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機で圧延された前記被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率を測定する曲がり測定ステップと、該曲がり測定ステップによって測定された曲率に基づいて、前記レベリング量設定部で設定されたレベリング量を補正して前記曲率が減少するようなレベリング量補正値を算出するレベリング量補正ステップと、該レベリング量補正ステップで算出した前記レベリング量補正値に基づいた圧下量で前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機における圧延が行われるように前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機の圧下装置を制御する圧下制御ステップとを含むことを要旨とする。
本発明に係る鋼矢板の製造装置及び製造方法によれば、仕上圧延後の鋼矢板の曲がりを適切に抑制することができる鋼矢板の製造装置及び製造方法を提供できる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。また、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態に係る鋼矢板の製造装置である鋼矢板の熱間圧延設備の概略構成が示されており、熱間圧延設備１は、鋼矢板としての図１４（ｂ）に示すハット形鋼矢板２０１を熱間圧延して製造するものである。この熱間圧延設備１は、上流側から下流側に向けて順に、加熱炉２、粗圧延機３、中間圧延機４、仕上圧延機５及びホットソー６を備えている。中間圧延機４は、２台の圧延機をタンデムに配置して構成されている。
図１には、本発明の第１実施形態に係る鋼矢板の製造装置である鋼矢板の熱間圧延設備の概略構成が示されており、熱間圧延設備１は、鋼矢板としての図１４（ｂ）に示すハット形鋼矢板２０１を熱間圧延して製造するものである。この熱間圧延設備１は、上流側から下流側に向けて順に、加熱炉２、粗圧延機３、中間圧延機４、仕上圧延機５及びホットソー６を備えている。中間圧延機４は、２台の圧延機をタンデムに配置して構成されている。
加熱炉２は、連続鋳造された素材鋼片であるスラブやブルームを所定の温度に加熱する。粗圧延機３は、複数の孔型ロールを用いて、断面形状が製品形状に類似した形状の被圧延材に粗造形する。この粗圧延工程では、複数パスのリバース圧延が行われる。中間圧延機４は、複数の孔型ロール用いて、粗造形された被圧延材に対し中間圧延を行う。また、仕上圧延機５は、孔型ロールを用いて、中間圧延された被圧延材を目標製品寸法をもつ断面を有する製品形状のハット形鋼矢板２０１（図１４（ｂ）参照）に仕上圧延する。仕上圧延機５における孔型ロールには、具体的には、孔型Ｋ２（図示せず）と孔型Ｋ１（図２参照）とが形成される。そして、仕上圧延においては、３パスのリバース圧延が行われ、１パス目の往路において孔型Ｋ２による水平圧延を行い、２パス目の復路において孔型Ｋ１による水平圧延を行い、最後の３パス目の往路において孔型Ｋ１による爪部２０５ａの曲げを行う。
そして、ホットソー６は、圧延で延ばされた製品を熱間で所定の長さに切断する。
ここで、粗圧延機３は、図１に示すように、粗圧延機３におけるレベリング量を調整する圧下装置ＤＰ３を備え、中間圧延機４は、中間圧延機４におけるレベリング量を調整する圧下装置ＤＰ４を備え、仕上圧延機５は、仕上圧延機５におけるレベリング量を調整する圧下装置ＤＰ５を備えている。
レベリング量とは、各粗圧延機３、中間圧延機４、仕上圧延機５における圧下位置の開度差である。すなわち、図３に示すように、上圧延ロールＡ及び下圧延ロールＢの軸方向右側をＯＰ（作業）側、軸方向左側をＤＲ（駆動）側とすると、ＯＰ側圧下位置ＧＯＰは、下圧延ロールＢの上面と上圧延ロールＡの下面を基準面としたときのＯＰ側のチョック位置の開度である。また、ＤＲ側圧下位置ＧＤＲは、下圧延ロールＢの上面と上圧延ロールＡの下面を基準面としたときのＤＲ側のチョック位置での開度である。そして、レベリング量Ｌνとは、ＯＰ側圧下位置ＧＯＰとＤＲ側圧下位置ＧＤＲとの差であり、本実施形態の場合、ＯＰ側が大きい場合をプラス、ＤＲ側を大きい場合をマイナスとしている。
ここで、粗圧延機３は、図１に示すように、粗圧延機３におけるレベリング量を調整する圧下装置ＤＰ３を備え、中間圧延機４は、中間圧延機４におけるレベリング量を調整する圧下装置ＤＰ４を備え、仕上圧延機５は、仕上圧延機５におけるレベリング量を調整する圧下装置ＤＰ５を備えている。
レベリング量とは、各粗圧延機３、中間圧延機４、仕上圧延機５における圧下位置の開度差である。すなわち、図３に示すように、上圧延ロールＡ及び下圧延ロールＢの軸方向右側をＯＰ（作業）側、軸方向左側をＤＲ（駆動）側とすると、ＯＰ側圧下位置ＧＯＰは、下圧延ロールＢの上面と上圧延ロールＡの下面を基準面としたときのＯＰ側のチョック位置の開度である。また、ＤＲ側圧下位置ＧＤＲは、下圧延ロールＢの上面と上圧延ロールＡの下面を基準面としたときのＤＲ側のチョック位置での開度である。そして、レベリング量Ｌνとは、ＯＰ側圧下位置ＧＯＰとＤＲ側圧下位置ＧＤＲとの差であり、本実施形態の場合、ＯＰ側が大きい場合をプラス、ＤＲ側を大きい場合をマイナスとしている。
そして、粗圧延機３の圧下装置ＤＰ３は、圧下装置ＤＰ３による粗圧延機３におけるレベリング量Ｌνの調整を制御する粗圧延制御部７に接続されている。中間圧延機４の圧下装置ＤＰ４は、圧下装置ＤＰ４による中間圧延機４におけるレベリング量Ｌνの調整を制御する中間圧延制御部８に接続されている。また、仕上圧延機５の圧下装置ＤＰ５は、圧下装置ＤＰ５による仕上圧延機５におけるレベリング量Ｌνの調整を制御する仕上圧延制御部９に接続されている。これら粗圧延制御部７、中間圧延制御部８及び仕上圧延制御部９は、パーソナルコンピュータやワークステーション等の演算処理装置によって実現されるものであり、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを主要構成部品としているとともに、上位コンピュータ１００に接続されて情報のやり取りが可能となっている。
粗圧延制御部７は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、粗圧延前の鋼材の寸法、粗圧延前の鋼材の板幅方向の温度、粗圧延機３のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から粗圧延機３の出側で被圧延材の曲がりが生じないような粗圧延機３におけるレベリング量Ｌνを算出し、算出したレベリング量Ｌνに基づいた圧下量で粗圧延機３における圧延が行われるように粗圧延機３の圧下装置ＤＰ３を制御する。
中間圧延制御部８は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、粗圧延後の鋼材の寸法、粗圧延後の鋼材の板幅方向の温度、中間圧延機４のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から中間圧延機４の出側で被圧延材の曲がりが生じないような中間圧延機４におけるレベリング量Ｌνを算出し、算出したレベリング量Ｌνに基づいた圧下量で中間圧延機４における圧延が行われるように中間圧延機４の圧下装置ＤＰ４を制御する。
中間圧延制御部８は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、粗圧延後の鋼材の寸法、粗圧延後の鋼材の板幅方向の温度、中間圧延機４のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から中間圧延機４の出側で被圧延材の曲がりが生じないような中間圧延機４におけるレベリング量Ｌνを算出し、算出したレベリング量Ｌνに基づいた圧下量で中間圧延機４における圧延が行われるように中間圧延機４の圧下装置ＤＰ４を制御する。
また、仕上圧延制御部９は、仕上圧延後の鋼矢板（被圧延材）の長手方向に沿った左右方向の曲がりを確実に抑制するために、レベリング量設定部９１の他に、レベリング量補正部９２と、圧下制御部９３とを備えている。
また、仕上圧延機５の出側には、仕上圧延後の鋼矢板（被圧延材）の長手方向に沿った左右方向の曲がりを確実に抑制するために、レベリング量設定部９１で設定されたレベリング量に基づいた圧下量で仕上圧延機５で圧延された鋼矢板（被圧延）材の長手方向に沿った曲がりの曲率を測定する曲がり測定装置１０が設置されている。
また、仕上圧延機５の出側には、仕上圧延後の鋼矢板（被圧延材）の長手方向に沿った左右方向の曲がりを確実に抑制するために、レベリング量設定部９１で設定されたレベリング量に基づいた圧下量で仕上圧延機５で圧延された鋼矢板（被圧延）材の長手方向に沿った曲がりの曲率を測定する曲がり測定装置１０が設置されている。
先ず、曲がり測定装置１０について、図２及び図４乃至図８を参照して説明する。この曲がり測定装置１０は、仕上圧延機５から搬送されるハット形鋼矢板２０１（図２及び図１４（ｂ）参照）の曲がりの曲率を測定するものであり、本実施形態にあっては、図４に示すように先端から尾端までの長さが１０ｍのハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりを測定するようになっている。
ここで、先ず、図２を参照して曲がりの測定対象について説明する。ハット形鋼矢板２０１は、前述したように、長手方向（図２において紙面に対して直交する方向）に直交する断面がハット形形状の鋼矢板であり、長手方向かつ長手方向に直交する水平の左右方向（図２における左右方向）に延びるウェブ２０２と、ウェブ２０２の左右方向の両端に接続された一対のフランジ２０３と、各フランジ２０３の先端に接続された一対の腕部２０４と、各腕部２０４の先端に接続された左右点対称形状の一対の継手部２０５とを備えている。そして、各フランジ２０３は、ウェブ２０２の左右方向端部からに下方に向けて外方に傾斜するように形成され、各腕部２０４は、ウェブ２０２と平行に延びている。図２において、符号５ａは上圧延ロール、５ｂは下圧延ロール、Ｋ１は孔型Ｋ１である。
このハット形鋼矢板２０１において、どこを測定すれば正確な曲がりを測定できるかについて述べると、先ず、継手部２０５の最外側部分は鋼材と搬送ローラ２０（図４参照）との温度差が大きいため、温度差を利用する検出手段による検出は容易である。しかし、ハット形鋼矢板２０１の仕上圧延における最終パスの圧延は、図２に示すように主に継手部２０５の爪部２０５ａの曲げを行う圧延である。図２において、斜線でハッチングした部分が最終パス圧延後のハット形鋼矢板２０１の断面形状であり、破線が最終パス圧延前の継手部２０５の断面形状である。最終の数パスの爪部２０５ａの曲げを行う圧延では、それまでに形成した爪部２０５ａの材の厚さ等のばらつきによって、爪部２０５ａの曲げの程度にもばらつきが生じる。このため、ハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った継手部２０５の最外側部分の幅方向位置変化と、ハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った全体的な曲がりと必ずしも一致するわけではない。従って、継手部２０５の最外側部分は、曲がりを測定する際の測定対象としては妥当ではない。
一方、ハット形鋼矢板２０１において、ウェブ２０２とフランジ２０３との接続部分である肩部や、フランジ２０３と腕部２０４との接続部分は、ウェブ２０２からフランジ２０３にかけて屈曲あるいはフランジ２０３から腕部２０４にかけて屈曲し、ウェブ２０２とフランジ２０３との境界あるいはフランジ２０３と腕部２０４との境界に位置し、厚みが周囲よりも厚く、温度が高いため最も輝度値が高くなる。このため、ウェブ２０２とフランジ２０３との接続部分である肩部などの屈曲部位は、温度差を利用する検出手段による検出は容易である。また、当該屈曲部位は、圧延時において、図２に示すように、全ての面を上圧延ロール５ａ及び下圧延ロール５ｂに拘束されているため、曲がりとの相関が強いと考えられる。このため、ハット形鋼矢板２０１において屈曲部位を測定対象とすることが好ましい。本実施形態にあっては、ウェブ２０２とフランジ２０３との接続部分である肩部を屈曲部位ｍとして測定対象とした。
そして、本実施形態にあっては、測定対象となる屈曲部位ｍをハット形鋼矢板２０１の長手方向の全長わたって検出し、ハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った左右方向の曲がりの曲率を測定するために、曲がり測定装置１０は、図４に示すような構成を備えている。
即ち、曲がり測定装置１０は、撮像装置１１と、画像処理装置１２とを備えている。
撮像装置１１は、仕上圧延機５から出て複数の搬送ローラ２０によって搬送されてくるハット形鋼矢板２０１を上方から撮像するものであり、パスラインの上方であって搬送ローラ２０の胴長方向中央部（左右方向中央部）直上で、パスラインからの高さｈが５ｍの位置に、パスライン方向に数十ｍ視野の胴長方向にハット形鋼矢板２０１の全幅が入る視野が確保できるように、配置されている。撮像装置１１は、例えば、圧延機のハウジング上部や製造ラインを幅方向に横切るための上方通路などに固定されている。そして、撮像装置１１は、撮像した画像（ハット形鋼矢板２０１を上方から見た画像）を画像処理装置１２に対して出力する。
撮像装置１１としては、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳ等のエリアセンサカメラを用いることができる。撮像装置１１は、長手方向の視野Ｌが２０ｍ、長手方向に直交する水平の左右方向の視野Ｗが１０ｍとなるようにカメラ及びレンズの選定、機器配置が行われる。
即ち、曲がり測定装置１０は、撮像装置１１と、画像処理装置１２とを備えている。
撮像装置１１は、仕上圧延機５から出て複数の搬送ローラ２０によって搬送されてくるハット形鋼矢板２０１を上方から撮像するものであり、パスラインの上方であって搬送ローラ２０の胴長方向中央部（左右方向中央部）直上で、パスラインからの高さｈが５ｍの位置に、パスライン方向に数十ｍ視野の胴長方向にハット形鋼矢板２０１の全幅が入る視野が確保できるように、配置されている。撮像装置１１は、例えば、圧延機のハウジング上部や製造ラインを幅方向に横切るための上方通路などに固定されている。そして、撮像装置１１は、撮像した画像（ハット形鋼矢板２０１を上方から見た画像）を画像処理装置１２に対して出力する。
撮像装置１１としては、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳ等のエリアセンサカメラを用いることができる。撮像装置１１は、長手方向の視野Ｌが２０ｍ、長手方向に直交する水平の左右方向の視野Ｗが１０ｍとなるようにカメラ及びレンズの選定、機器配置が行われる。
本実施形態の場合、ハット形鋼矢板２０１の先端から尾端までの長さが２０ｍ、撮像装置１１の長手方向の視野Ｌが２０ｍで同じであるため、撮像装置１１の長手方向の視野の下端に対応するパスラインの側方位置にハット形鋼矢板２０１の先端検出用センサ１７を設置し、撮像装置１１の長手方向の視野の上端に対応するパスラインの側方位置にハット形鋼矢板２０１の尾端検出用センサ１８を設置している。そして、先端検出用センサ１７及び尾端検出用センサ１８のそれぞれはトリガ回路１９に接続され、トリガ回路１９は撮像装置１１接続されている。そして、先端検出用センサ１７がハット形鋼矢板２０１の先端を検出してＯＦＦから切り替わってＯＮ信号を発するともに、尾端検出用センサ１８がハット形鋼矢板２０１の尾端を検出してＯＦＦから切り替わってＯＮ信号を発した場合に、トリガ回路１９がトリガ信号を撮像装置１１に送出し、撮像装置１１がハット形鋼矢板２０１の撮像を行う。これにより、撮像装置１１による１回の撮像でハット形鋼矢板２０１の長手方向の全長を撮像することができる。先端検出用センサ１７がハット形鋼矢板２０１の先端を検出してＯＦＦから切り替わってＯＮ信号を発するともに、尾端検出用センサ１８がハット形鋼矢板２０１の尾端を検出してＯＦＦから切り替わってＯＮ信号を発した場合には、後述するステップＳ５１（検出ステップ）で撮像装置１１の長手方向の視野Ｌ内に「鋼矢板あり」とされる。
なお、ハット形鋼矢板２０１の先端から尾端までの長さが撮像装置１１の長手方向の視野Ｌよりも長い場合には、先端検出用センサ１７及び尾端検出用センサ１８のそれぞれの設置位置を変えずに、先端検出用センサ１７がハット形鋼矢板２０１の先端を検出してＯＦＦから切り替わってＯＮ信号を発するともに、尾端検出用センサ１８がハット形鋼矢板２０１の尾端を検出せずにＯＦＦ信号を発しているときに、トリガ回路１９がトリガ信号を撮像装置１１に送出し、撮像装置１１がハット形鋼矢板２０１の撮像を行う。そして、尾端検出用センサ１８がハット形鋼矢板２０１の尾端を検出してＯＦＦから切り替わってＯＮ信号を発するまで、撮像装置１１がハット形鋼矢板２０１の撮像を周期的に行い、複数の画像を撮像するようにすればよい。
また、ハット形鋼矢板２０１の先端から尾端までの長さが撮像装置１１の長手方向の視野Ｌよりも短い場合には、ハット形鋼矢板２０１の先端から尾端までの長さが撮像装置１１の長手方向の視野Ｌと同じ場合と同様の処理により、撮像装置１１がハット形鋼矢板２０１の撮像を行えばよい。
また、画像処理装置１２は、撮像装置１１によって撮像されたハット形鋼矢板２０１の画像（ハット形鋼矢板２０１を上方から見た画像）を画像処理し、その画像に基づいてハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりプロフィール及び曲率を算出するものである。
また、画像処理装置１２は、撮像装置１１によって撮像されたハット形鋼矢板２０１の画像（ハット形鋼矢板２０１を上方から見た画像）を画像処理し、その画像に基づいてハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりプロフィール及び曲率を算出するものである。
このため、画像処理装置１２は、撮像装置１１によって撮像された画像からハット形鋼矢板２０１の長手方向の一定間隔の複数断面における幅方向輝度分布を算出する幅方向輝度分布算出手段１３と、幅方向輝度分布算出手段１３で算出した幅方向輝度分布から屈曲部位ｍを検出する屈曲部位検出手段１４と、屈曲部位検出手段１４で検出した屈曲部位ｍの幅方向位置を長手方向に繋ぎ合せることでハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりプロフィールを算出するとともに、曲がりプロフィールから曲率を算出する曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５とを備えている。画像処理装置１２は、幅方向輝度分布算出手段１３、屈曲部位検出手段１４及び曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５の各機能をコンピュータソフトウェア上でプログラムを実行することで実現するための演算処理機能を有するコンピュータシステムである。そして、このコンピュータシステムは、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ等を備えて構成され、ＲＯＭ等に予め記憶された各種専用のプログラムを実行することにより、前述した各機能をソフトウェア上で実現する。
ここで、幅方向輝度分布算出手段１３は、先ず、撮像装置１１によって撮像された画像を取り込む。撮像装置１１によって撮像された画像は、撮像装置１１の受光軸がパスラインとのなす設置角度が０°〜９０°程度となるように配置されていることから、ハット形鋼矢板２０１を上方から撮像するといっても、図５（ａ）に示すように、斜め上からの撮像画像となり、視野下端の横画素の幅が視野上端の横画素の幅よりも大きくなったり、直上からの撮像画像の場合は、パスライン方向の視野中央の横画素の幅が視野上端および視野下端の横画素の幅よりも大きくなったりする。このため、幅方向輝度分布算出手段１３が取りこむ画像も、視野下端の横画素の幅が視野上端の横画素の幅よりも大きくなっている。
このため、幅方向輝度分布算出手段１３は、取りこんだ画像を、図５（ｂ）に示すように、斜影変換処理を行う。この斜影変換処理に際し、予め登録しておいたカメラ視野内の画素位置と実距離の座標とを用いて斜め上からの撮像画像を真上からの真上画像に変換する。この斜影変換処理により、後に述べる幅方向輝度分布の算出を適切に行うことができる。
次いで、幅方向輝度分布算出手段１３は、斜影変換処理を行った画像からハット形鋼矢板２０１の長手方向の一定間隔の複数断面における幅方向輝度分布を算出する。
次いで、幅方向輝度分布算出手段１３は、斜影変換処理を行った画像からハット形鋼矢板２０１の長手方向の一定間隔の複数断面における幅方向輝度分布を算出する。
斜影変換処理を行った画像は、例えば、図６（ａ）に示すようになっており、ハット形鋼矢板２０１の長手方向の所定位置のＡ−Ａ線に沿って切断した断面における幅方向輝度分布は、図６（ｂ）に示すようになる。この輝度分布は、グレースケール画像上の画素毎に２５６諧調の輝度値（濃淡値）をハット形鋼矢板２０１の幅方向（左右方向）にプロットしたものである。幅方向輝度分布算出手段１３は、ハット形鋼矢板２０１の長手方向の一断面における幅方向輝度分布のみならず、長手方向の一定間隔の複数断面における幅方向輝度分布を算出する。幅方向輝度分布算出手段１３は、幅方向輝度分布の算出結果を屈曲部位検出手段１４に対して出力する。なお、幅方向輝度分布算出手段１３が幅方向輝度分布を算出するハット形鋼矢板２０１の長手方向の一定間隔は、特に定めるものではないが、当該一定間隔を短くすればするほど、ハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりの測定精度が向上する。
そして、屈曲部位検出手段１４は、幅方向輝度分布算出手段１３で算出した幅方向輝度分布から屈曲部位ｍを検出する。ここで、図７には、図６（ｂ）で示した幅方向輝度分布を示すグラフにおいて屈曲部位検出処理の例が示されている。本実施形態において、測定対象としての屈曲部位ｍであるハット形鋼矢板２０１の肩部は、ウェブ２０２とフランジ２０３との境界に位置し、厚みが厚く、温度が高いため最も輝度値が高くなる。算出した幅方向輝度分布から屈曲部位ｍを検出するため、輝度分布のピーク値を検出する。そのピーク値の幅方向位置が屈曲部位ｍの幅方向位置として検出される。屈曲部位検出手段１４は、長手方向の一定間隔の複数断面における屈曲部位ｍの幅方向位置を検出する。そして、屈曲部位検出手段１４は、検出した複数断面における屈曲部位ｍの幅方向位置を曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５に対して出力する。
また、曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５は、屈曲部位検出手段１４で検出した複数断面における屈曲部位ｍの幅方向位置を長手方向に繋ぎ合せることでハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った左右方向の曲がりプロフィールを算出する。曲がりプロフィールは、ハット形鋼矢板２０１の長手方向の各位置における屈曲部位ｍの幅方向位置、即ち曲がりを長手方向に繋ぎ合せたプロフィール（形状）であり、例えば図８に示される。また、曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５は、算出した曲がりプロフィールを円弧で近似し、その近似された円弧の曲率半径及び曲率κを算出する。そして、曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５は、算出した曲がりプロフィール、曲率半径及び曲率κを仕上圧延制御部９のレベリング量補正部９２に対して出力する。
なお、曲がり測定装置１０により、図１４（ａ）示すＵ形鋼矢板１０１の長手方向に沿った曲がりを測定する場合、屈曲部位検出手段１４で、ウェブ１０２とフランジ１０３との接続部分である肩部を屈曲部位ｍとして検出し、曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５で、屈曲部位ｍの幅方向位置を長手方向に繋ぎ合せることでＵ形鋼矢板１０１の長手方向に沿った曲がりプロフィールを算出し、その曲がりプロフィールから曲率κを算出することができる。
更に、曲がり測定装置１０により、図１４（ｃ）に示す直線形鋼矢板３０１の長手方向に沿った曲がりを測定する場合、屈曲部位検出手段１４で、ウェブ３０２の左右方向両端部と継手部３０３との接続部位のうち上側２箇所の接続部位を屈曲部位ｍとして検出し、曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５で、屈曲部位ｍの幅方向位置を長手方向に繋ぎ合せることで直線形鋼矢板３０１の長手方向に沿った曲がりプロフィールを算出し、この曲がりプロフィールから曲率κを算出することができる。
次に、仕上圧延制御部９は、前述したように、仕上圧延後のハット形鋼矢板２０１（被圧延材）の長手方向に沿った左右方向の曲がりを確実に抑制するために、レベリング量設定部９１の他に、レベリング量補正部９２と、圧下制御部９３とを備えている。
ここで、レベリング量設定部９１は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、中間圧延後の鋼材の寸法、中間圧延後の鋼材の板幅方向の温度、仕上圧延機５のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から仕上圧延機５の出側でハット形鋼矢板（被圧延材）２０１の曲がりが生じないような仕上圧延機５におけるレベリング量Ｌν１を算出する。ここで、下付き文字１は、仕上圧延機５における１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量ということで、レベリング量Ｌν１とする。また、レベリング量設定部９１には、仕上圧延機５における２本目以降の鋼矢板の圧延のレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝２〜ｎ）として、後述する１本前の圧延におけるレベリング量Ｌνｉ−１（ｉ＝２〜ｎ）を補正したレベリング量補正値Ｌνｉ（ｉ＝２〜ｎ）が入力される。そして、レベリング量設定部９１は、レベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）をレベリング量補正部９２に対し出力する。
ここで、レベリング量設定部９１は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、中間圧延後の鋼材の寸法、中間圧延後の鋼材の板幅方向の温度、仕上圧延機５のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から仕上圧延機５の出側でハット形鋼矢板（被圧延材）２０１の曲がりが生じないような仕上圧延機５におけるレベリング量Ｌν１を算出する。ここで、下付き文字１は、仕上圧延機５における１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量ということで、レベリング量Ｌν１とする。また、レベリング量設定部９１には、仕上圧延機５における２本目以降の鋼矢板の圧延のレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝２〜ｎ）として、後述する１本前の圧延におけるレベリング量Ｌνｉ−１（ｉ＝２〜ｎ）を補正したレベリング量補正値Ｌνｉ（ｉ＝２〜ｎ）が入力される。そして、レベリング量設定部９１は、レベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）をレベリング量補正部９２に対し出力する。
また、レベリング量補正部９２は、曲がり測定装置１０によって測定されたハット形鋼矢板２０１の曲率κを取得し、当該曲率κに基づいて、レベリング量設定部９１で設定されたレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）を補正して曲率κがゼロとなるようなレベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）を算出する。
このレベリング量補正部９２によるレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）の補正について具体的に説明すると、曲率κの変化とレベリング量Ｌνの変化量との関係は、例えば以下の（１）式で表される。
ΔＬν＝αΔκ ……（１）
このレベリング量補正部９２によるレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）の補正について具体的に説明すると、曲率κの変化とレベリング量Ｌνの変化量との関係は、例えば以下の（１）式で表される。
ΔＬν＝αΔκ ……（１）
ここで、ΔＬνはレベリング量Ｌνの変化量、αは比例定数、Δκは曲率の変化である。
仕上圧延機５の出側で鋼矢板の曲率がκであるならば、仕上圧延機５でκをゼロとするようレベリング操作量ΔＬνを設定すればよく、そのレベリング操作量ΔＬνは次の（２）式で表せる。
ΔＬν＝ακ ……（２）
仕上圧延機５の出側で鋼矢板の曲率がκであるならば、仕上圧延機５でκをゼロとするようレベリング操作量ΔＬνを設定すればよく、そのレベリング操作量ΔＬνは次の（２）式で表せる。
ΔＬν＝ακ ……（２）
そして、この（２）式で求めたレベリング操作量Δν＝ακをレベリング量設定部９１で設定されたレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）に加算することにより、レベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）が求められる。即ち、レベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）は次の（３）式で表せる。
Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）＝Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）＋ΔＬν＝Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）＋ακ ……（３）
Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）＝Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）＋ΔＬν＝Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）＋ακ ……（３）
従って、レベリング量補正部９２は、曲がり測定装置１０によって測定されたハット鋼矢板２０１の曲率κがゼロとなるような仕上圧延機５におけるレベリング操作量ΔＬν＝ακを算出し、このレベリング操作量ΔＬν＝ακをレベリング量設定部９１で設定されたレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）に加算してレベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）として算出する。
そして、圧下制御部９３は、レベリング量補正部９２で算出したレベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）に基づいた圧下量で仕上圧延機５における圧延が行われるように仕上圧延機５の圧下装置ＤＰ５を制御する。具体的に述べると、圧下制御部９３は、レベリング量補正部９２で算出したレベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）に基づいた圧下量で仕上圧延機５の孔型Ｋ１による最終パス前の水平圧延が行われるように仕上圧延機５の圧下装置ＤＰ５を制御する。仕上圧延機５の孔型Ｋ１による最終パスの圧延では、図２に示すように、ハット形鋼矢板２０１の爪部２０５ａの曲げのみを主に行うため、最終パスの圧延によってはハット形鋼矢板２０１の曲がりが生じ難いと考えられるからである。
次に、図９に示すフローチャートを参照して、曲がり測定装置１０及び仕上圧延制御部９が仕上圧延機５に対してレベリング制御を行う方法について説明する。
仕上圧延制御部９のレベリング量設定部９１は、以下で示すステップＳ１からステップＳ４までを実行する。また、曲がり測定装置１０は、曲がり測定ステップであるステップＳ５を実行する。更に、レベリング量補正部９２は、レベリング量補正ステップであるステップＳ６（レベリング操作量算出ステップ）及びステップＳ７（レベリング量補正値算出ステップ）を実行する。また、圧下制御部９３は、圧下制御ステップであるステップＳ８及びステップＳ９を実行する。
仕上圧延制御部９のレベリング量設定部９１は、以下で示すステップＳ１からステップＳ４までを実行する。また、曲がり測定装置１０は、曲がり測定ステップであるステップＳ５を実行する。更に、レベリング量補正部９２は、レベリング量補正ステップであるステップＳ６（レベリング操作量算出ステップ）及びステップＳ７（レベリング量補正値算出ステップ）を実行する。また、圧下制御部９３は、圧下制御ステップであるステップＳ８及びステップＳ９を実行する。
先ず、フローチャートのスイッチＳＷは、初期値が「０」（ゼロ）に設定されている。
そして、ステップＳ１では、スイッチＳＷが「１」であるか否かを判定し、スイッチＳＷが「０」である場合には、ステップＳ２に移行し、スイッチＳＷが「１」である場合には、ステップＳ４に移行する。
ステップＳ２では、初回のレベリング設定処理を行う。このレベリング設定処理は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、中間圧延後の鋼材の寸法、中間圧延後の鋼材の板幅方向の温度、仕上圧延機５のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から仕上圧延機５の出側で鋼矢板（被圧延材）２０１の曲がりが生じないような仕上圧延機５における１回目の圧延のレベリング量Ｌν１を算出する。
そして、ステップＳ１では、スイッチＳＷが「１」であるか否かを判定し、スイッチＳＷが「０」である場合には、ステップＳ２に移行し、スイッチＳＷが「１」である場合には、ステップＳ４に移行する。
ステップＳ２では、初回のレベリング設定処理を行う。このレベリング設定処理は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、中間圧延後の鋼材の寸法、中間圧延後の鋼材の板幅方向の温度、仕上圧延機５のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から仕上圧延機５の出側で鋼矢板（被圧延材）２０１の曲がりが生じないような仕上圧延機５における１回目の圧延のレベリング量Ｌν１を算出する。
次いで、ステップＳ３では、スイッチＳＷを「１」に設定し、その後、ステップＳ５に移行する。
一方、ステップＳ１でＳＷが「１」である場合に移行したステップＳ４では、後述のステップＳ７で求められる、１本前の圧延におけるレベリング量Ｌνｉ−１（ｉ＝２〜ｎ）を補正したレベリング量補正値Ｌνｉ（ｉ＝２〜ｎ）をレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝２〜ｎ）に設定し、ステップＳ５に移行する。
次に、ステップＳ５では、曲がり測定装置１０が、ステップＳ２あるいはステップＳ４で設定されたレベリング量Ｌν１、Ｌνｉ（ｉ＝２〜ｎ）、即ち、レベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）基づいた圧下量で仕上圧延機５で圧延された鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりの曲率を測定する（曲がり測定ステップ）。
一方、ステップＳ１でＳＷが「１」である場合に移行したステップＳ４では、後述のステップＳ７で求められる、１本前の圧延におけるレベリング量Ｌνｉ−１（ｉ＝２〜ｎ）を補正したレベリング量補正値Ｌνｉ（ｉ＝２〜ｎ）をレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝２〜ｎ）に設定し、ステップＳ５に移行する。
次に、ステップＳ５では、曲がり測定装置１０が、ステップＳ２あるいはステップＳ４で設定されたレベリング量Ｌν１、Ｌνｉ（ｉ＝２〜ｎ）、即ち、レベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）基づいた圧下量で仕上圧延機５で圧延された鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりの曲率を測定する（曲がり測定ステップ）。
このステップＳ５（曲がり測定ステップ）においては、図１０に示すように、まず、ステップＳ５１において、撮像装置１１の長手方向の視野内に入った形鋼としてのハット形鋼矢板２０１の有無を検出する（検出ステップ）。ここで、先端検出用センサ１７がハット形鋼矢板２０１の先端を検出してＯＦＦから切り替わってＯＮ信号を発するともに、尾端検出用センサ１８がハット形鋼矢板２０１の尾端を検出してＯＦＦから切り替わってＯＮ信号を発した場合には、撮像装置１１の長手方向の視野内に「鋼矢板あり」とされ（ステップＳ１でＹｅｓ）、ステップＳ５２でトリガ回路１９は撮像装置１１に対してトリガ信号を出力する（トリガ信号出力ステップ）。一方、ハット形鋼矢板２０１が検出されない場合（ステップＳ１でＮｏ）、先端検出用センサ１７及び尾端検出用センサ１８はステップＳ１の処理を繰り返す。
次いで、ステップＳ５３において、撮像装置１１は、トリガ信号に基づいて、搬送ローラ２０によって搬送されているハット形鋼矢板２０１を上方から撮像する（撮像ステップ）。
続いて、ステップＳ５４において、画像処理装置１２の幅方向輝度分布算出手段１３は、撮像装置１１によって撮像された画像からハット形鋼矢板２０１の長手方向の一定間隔の複数断面における幅方向輝度分布を算出する（幅方向輝度分布算出ステップ）。
続いて、ステップＳ５４において、画像処理装置１２の幅方向輝度分布算出手段１３は、撮像装置１１によって撮像された画像からハット形鋼矢板２０１の長手方向の一定間隔の複数断面における幅方向輝度分布を算出する（幅方向輝度分布算出ステップ）。
このステップＳ５４（幅方向輝度分布算出ステップ）について、図１１を参照して具体的に述べると、先ず、ステップＳ５４１において、幅方向輝度分布算出手段１３は、撮像装置１１によって撮像された画像を取り込む。
次いで、ステップＳ５４２において、幅方向輝度分布算出手段１３は、取りこんだ画像を斜影変換処理する。この斜影変換処理は、前述したように、予め登録しておいたカメラ視野内の画素位置と実距離の座標とを用いて、取りこんだ斜め上からの撮像画像を真上からの真上画像に変換するものである。
次いで、ステップＳ５４２において、幅方向輝度分布算出手段１３は、取りこんだ画像を斜影変換処理する。この斜影変換処理は、前述したように、予め登録しておいたカメラ視野内の画素位置と実距離の座標とを用いて、取りこんだ斜め上からの撮像画像を真上からの真上画像に変換するものである。
続いて、ステップＳ５４３において、幅方向輝度分布算出手段１３は、斜影変換処理を行った画像からハット形鋼矢板２０１の長手方向の一定間隔の複数断面における幅方向輝度分布を算出する。そして、幅方向輝度分布算出手段１３は、複数断面についての幅方向輝度分布の算出結果を屈曲部位検出手段１４に対して出力する。これにより、ステップＳ５４は終了する。
ステップＳ５４の後、ステップＳ５５において、画像処理装置１２の屈曲部位検出手段１４は、ステップＳ５４（幅方向輝度分布算出ステップ）で算出した複数断面についての幅方向輝度分布からそれぞれの断面についての屈曲部位ｍを検出する（屈曲部位検出ステップ）。この屈曲部位算出ステップでは、幅方向輝度分布算出ステップで算出した幅方向輝度分布から屈曲部位ｍを検出するため、輝度分布のピーク値を検出する。そして、そのピーク値の幅方向位置を屈曲部位ｍとして検出する。そして、屈曲部位検出手段１４は、検出した複数断面における屈曲部位ｍの幅方向位置を曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５に対して出力する。
次いで、ステップＳ５６において、画像処理装置１２の曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５は、ステップＳ５５（屈曲部位検出ステップ）で検出した複数断面における屈曲部位ｍの幅方向位置を長手方向に繋ぎ合せることでハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った左右方向の曲がりプロフィールを算出する。また、曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５は、算出した曲がりプロフィールを円弧で近似し、その近似された円弧の曲率半径及び曲率κを算出する。
最後に、ステップＳ５７において、画像処理装置１２の曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５は、ステップＳ５６（曲がりプロフィール及び曲率算出ステップ）で算出した曲がりプロフィール、曲率半径及び曲率κを仕上圧延制御部９のレベリング量補正部９２に出力する。これにより、ステップＳ５（曲がり測定ステップ）は終了し、ステップＳ６に移行する。
そして、ステップＳ６では、レベリング量補正部９２は、曲がり測定装置１０によって測定された鋼矢板２０１の曲率κがゼロとなるような仕上圧延機５におけるレベリング操作量ΔＬν＝ακを算出し（レベリング操作量算出ステップ）、ステップＳ７に移行する。
そして、ステップＳ６では、レベリング量補正部９２は、曲がり測定装置１０によって測定された鋼矢板２０１の曲率κがゼロとなるような仕上圧延機５におけるレベリング操作量ΔＬν＝ακを算出し（レベリング操作量算出ステップ）、ステップＳ７に移行する。
ステップＳ７では、レベリング量補正部９２は、このレベリング操作量ΔＬν＝ακをステップＳ２あるいはステップＳ４で設定されたレベリング量Ｌν１、Ｌνｉ（ｉ＝２〜ｎ）、即ちレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）に加算してレベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）として算出し（レベリング量補正値算出ステップ）、ステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、圧下制御部９３が、ステップＳ７で算出したレベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）に基づいた圧下量で仕上圧延機５における圧延（具体的には、孔型Ｋ１による水平圧延）が行われるような圧下駆動信号を生成する。
そして、ステップＳ９では、圧下制御部９３が、生成した圧下駆動信号を圧下装置ＤＰ５に対し出力する。
ステップＳ８では、圧下制御部９３が、ステップＳ７で算出したレベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）に基づいた圧下量で仕上圧延機５における圧延（具体的には、孔型Ｋ１による水平圧延）が行われるような圧下駆動信号を生成する。
そして、ステップＳ９では、圧下制御部９３が、生成した圧下駆動信号を圧下装置ＤＰ５に対し出力する。
次に、熱間圧延設備１によるハット形鋼矢板２０１の製造方法について図１を参照して説明すると、先ず、加熱炉２で所定温度に加熱された素材鋼片を粗圧延機３により断面形状が製品形状に類似した形状の被圧延材に粗造形する（粗圧延工程）。この粗圧延工程においては、粗圧延制御部７が、粗圧延機３の出側で被圧延材の曲がりが生じないような粗圧延機３におけるレベリング量Ｌνを算出し、算出したレベリング量Ｌνに基づいた圧下量で粗圧延機３における圧延が行われるように粗圧延機３の圧下装置ＤＰ３を制御する。
次いで、粗造形された被圧延材を中間圧延機４により中間圧延する（中間圧延工程）。この中間圧延工程においては、中間圧延制御部８は、中間圧延機４の出側で被圧延材の曲がりが生じないような中間圧延機４におけるレベリング量Ｌνを算出し、算出したレベリング量Ｌνに基づいた圧下量で中間圧延機４における圧延が行われるように中間圧延機４の圧下装置ＤＰ４を制御する。
その後、中間圧延された被圧延材を仕上圧延機５により製品形状のハット形鋼矢板２０１に仕上圧延する（仕上圧延工程）。この仕上圧延工程においては、１本目の圧延では、レベリング量設定部９１で設定されたレベリング量Ｌν１に基づいた圧下量で仕上圧延機５による圧延を行う。２本目以降の圧延については、次のように行われる。
その後、中間圧延された被圧延材を仕上圧延機５により製品形状のハット形鋼矢板２０１に仕上圧延する（仕上圧延工程）。この仕上圧延工程においては、１本目の圧延では、レベリング量設定部９１で設定されたレベリング量Ｌν１に基づいた圧下量で仕上圧延機５による圧延を行う。２本目以降の圧延については、次のように行われる。
前回の仕上圧延工程の後、仕上圧延機５の出側に設置された曲がり測定装置１０によって、レベリング量設定部９１で設定されたレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）に基づいた圧下量で仕上圧延機５で圧延されたハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりの曲率κを測定する（曲がり測定ステップ、ステップＳ５）。
次いで、曲がり測定ステップによって測定された曲率κに基づいて、レベリング量設定部９１で設定されたレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）を補正して曲率κがゼロとなるようなレベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）を算出する（レベリング量補正ステップ、ステップＳ６、ステップＳ７）。
次いで、曲がり測定ステップによって測定された曲率κに基づいて、レベリング量設定部９１で設定されたレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）を補正して曲率κがゼロとなるようなレベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）を算出する（レベリング量補正ステップ、ステップＳ６、ステップＳ７）。
その後、レベリング量補正ステップで算出したレベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）に基づいた圧下量で仕上圧延機５における圧延が行われるように仕上圧延機５の圧下装置ＤＰ５を制御する（圧下制御ステップ、ステップＳ８、ステップＳ９）。
そして、仕上圧延工程の後、ホットソー６によりハット形鋼矢板２０１を所定長さに切断する。所定長さに切断されたハット形鋼矢板２０１は、その後の矯正工程等に供される。
そして、仕上圧延工程の後、ホットソー６によりハット形鋼矢板２０１を所定長さに切断する。所定長さに切断されたハット形鋼矢板２０１は、その後の矯正工程等に供される。
このように、第１実施形態に係る鋼矢板の製造装置及び製造方法によれば、仕上圧延機５の出側に設置された曲がり測定装置１０によって、レベリング量設定部９１で設定されたレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）に基づいた圧下量で仕上圧延機５で圧延されたハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりの曲率κを測定し、レベリング量補正部９２において、測定された曲率κに基づいて、レベリング量設定部９１で設定されたレベリング量Ｌνｉ（ｉ＝１〜ｎ）を補正して曲率κがゼロとなるようなレベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）を算出し、圧下制御部９３で、レベリング量補正値Ｌνｉ＋１（ｉ＝１〜ｎ）に基づいた圧下量で仕上圧延機５における圧延が行われるように仕上圧延機５の圧下装置ＤＰ５を制御する。
これにより、仕上圧延後のハット形鋼矢板２０１の曲がりを適切に抑制することができる。特に、仕上圧延において、仕上圧延機５の幅方向左右のハウジングに異なる大きさの力が加わったことにより、被圧延材の幅方向左右の圧下量が異なり、仕上圧延後のハット形鋼矢板２０１に長手方向に沿った左右方向の曲がりが発生する場合に有効である。
また、曲がり測定装置１０は、ハット形鋼矢板２０１（被圧延材）を上方から撮像する撮像装置１１と、撮像装置１１によって撮像された画像からハット形鋼矢板２０１の長手方向の一定間隔の複数断面における幅方向輝度分布を算出する幅方向輝度分布算出手段１３と、幅方向輝度分布算出手段１３で算出した幅方向輝度分布から屈曲部位ｍを検出する屈曲部位検出手段１４と、屈曲部位検出手段１４で検出した屈曲部位ｍの幅方向位置を長手方向に繋ぎ合せることでハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりプロフィールを算出するとともに、曲がりプロフィールに基づいて曲率κを算出する曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５とを備えている。
また、曲がり測定装置１０は、ハット形鋼矢板２０１（被圧延材）を上方から撮像する撮像装置１１と、撮像装置１１によって撮像された画像からハット形鋼矢板２０１の長手方向の一定間隔の複数断面における幅方向輝度分布を算出する幅方向輝度分布算出手段１３と、幅方向輝度分布算出手段１３で算出した幅方向輝度分布から屈曲部位ｍを検出する屈曲部位検出手段１４と、屈曲部位検出手段１４で検出した屈曲部位ｍの幅方向位置を長手方向に繋ぎ合せることでハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりプロフィールを算出するとともに、曲がりプロフィールに基づいて曲率κを算出する曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５とを備えている。
これにより、仕上圧延後のハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりの曲率κを正確に測定することができる。ハット形鋼矢板２０１における継手部２０５の最外側部分の曲がりを測定すると、爪部２０５ａの曲げの程度によってばらつきが生じる。このため、ハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った継手部２０５の最外側部分の幅方向位置変化と、ハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った全体的な曲がりと必ずしも一致するわけではない。従って、継手部２０５の最外側部分は、曲がりを測定する際の測定対象としては妥当ではない。また、ハット形鋼矢板２０１におけるフランジ２０３の外側面の曲がりを、フランジ２０３の側方から距離センサを用いて測定すると、フランジ２０３は、仕上圧延機５の出側において鉛直方向に延在しているわけではなく、距離センサから測定点までの距離が変化してしまい、鋼矢板の長手方向に沿った左右方向の曲がりを正確に測定することができない。従って、本実施形態のように、撮像装置１１によって、ハット形鋼矢板２０１を上方から撮像し、幅方向輝度分布算出手段１３によって、撮像装置１１によって撮像された画像からハット形鋼矢板２０１の長手方向の一定間隔の複数断面における幅方向輝度分布を算出し、屈曲部位検出手段１４によって、幅方向輝度分布算出手段１３で算出した幅方向輝度分布から屈曲部位ｍを検出し、曲がりプロフィール及び曲率算出手段１５によって、屈曲部位検出手段１４で検出した屈曲部位ｍの幅方向位置を長手方向に繋ぎ合せることでハット形鋼矢板２０１の長手方向に沿った曲がりプロフィールを算出するとともに、曲がりプロフィールに基づいて曲率κを算出することが好ましい。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る鋼矢板の製造装置について、図１２を参照して説明する。図１２において、図１に示す部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
図１２に示す本発明の第２実施形態に係る鋼矢板の製造装置である熱間圧延設備１は、基本構成は図１に示す第１実施形態に係る鋼矢板の製造装置である熱間圧延設備１と同様であるが、曲がり測定装置１０を中間圧延機４の出側に設置し、その曲がり測定装置１０で測定した被圧延材の曲がりの曲率κに基づいて中間圧延機４におけるレベリング量を補正するようにしている点で、曲がり測定装置１０を仕上圧延機５の出側に設置し、その曲がり測定装置１０で測定した被圧延材の曲がりの曲率κに基づいて仕上圧延機５におけるレベリング量を補正するようにしている図１に示す熱間圧延設備１と異なっている。
次に、本発明の第２実施形態に係る鋼矢板の製造装置について、図１２を参照して説明する。図１２において、図１に示す部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
図１２に示す本発明の第２実施形態に係る鋼矢板の製造装置である熱間圧延設備１は、基本構成は図１に示す第１実施形態に係る鋼矢板の製造装置である熱間圧延設備１と同様であるが、曲がり測定装置１０を中間圧延機４の出側に設置し、その曲がり測定装置１０で測定した被圧延材の曲がりの曲率κに基づいて中間圧延機４におけるレベリング量を補正するようにしている点で、曲がり測定装置１０を仕上圧延機５の出側に設置し、その曲がり測定装置１０で測定した被圧延材の曲がりの曲率κに基づいて仕上圧延機５におけるレベリング量を補正するようにしている図１に示す熱間圧延設備１と異なっている。
具体的に述べると、中間圧延制御部８は、中間圧延後の被圧延材の長手方向に沿った左右方向の曲がりを確実に抑制するために、レベリング量設定部８１の他に、レベリング量補正部８２と、圧下制御部８３とを備えている。
また、中間圧延機４の出側には、中間圧延後の被圧延材の長手方向に沿った左右方向の曲がりを確実に抑制するために、レベリング量設定部８１で設定されたレベリング量に基づいた圧下量で中間圧延機４で圧延された被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率を測定する曲がり測定装置１０が設置されている。曲がり測定装置１０の構成は図４に示す曲がり測定装置１０の構成と同一である。
また、中間圧延機４の出側には、中間圧延後の被圧延材の長手方向に沿った左右方向の曲がりを確実に抑制するために、レベリング量設定部８１で設定されたレベリング量に基づいた圧下量で中間圧延機４で圧延された被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率を測定する曲がり測定装置１０が設置されている。曲がり測定装置１０の構成は図４に示す曲がり測定装置１０の構成と同一である。
そして、中間圧延制御部８のレベリング量設定部８１は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、粗圧延後の鋼材の寸法、粗圧延後の鋼材の板幅方向の温度、中間圧延機４のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から中間圧延機４の出側で被圧延材の曲がりが生じないような中間圧延機４における１本目のレベリング量を算出する。また、レベリング量設定部８１には、中間圧延機４における２本目以降の鋼矢板の圧延のレベリング量として、１本前の圧延におけるレベリング量を補正したレベリング量補正値が入力される。そして、レベリング量設定部８１は、レベリング量（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）をレベリング量補正部８２に対し出力する。これは、図１に示す第１実施形態におけるレベリング量設定部９１と同様である。
また、中間圧延制御部８のレベリング量補正部８２は、曲がり測定装置１０によって測定された被圧延材の曲率κを取得し、当該曲率κに基づいて、レベリング量設定部８１で設定されたレベリング量（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）を補正して曲率κがゼロとなるようなレベリング量補正値（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）を算出する。
レベリング量補正部８２による補正方法について具体的に述べると、レベリング量補正部８２は、曲がり測定装置１０によって測定された被圧延材の曲率κがゼロとなるような中間圧延機４におけるレベリング操作量ΔＬν＝ακを算出し、このレベリング操作量ΔＬν＝ακをレベリング量設定部８１で設定されたレベリング量（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）に加算してレベリング量補正値（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）として算出する。これは、図１に示す第１実施形態におけるレベリング量補正部９２と同様である。
レベリング量補正部８２による補正方法について具体的に述べると、レベリング量補正部８２は、曲がり測定装置１０によって測定された被圧延材の曲率κがゼロとなるような中間圧延機４におけるレベリング操作量ΔＬν＝ακを算出し、このレベリング操作量ΔＬν＝ακをレベリング量設定部８１で設定されたレベリング量（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）に加算してレベリング量補正値（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）として算出する。これは、図１に示す第１実施形態におけるレベリング量補正部９２と同様である。
そして、圧下制御部８３は、レベリング量補正部８２で算出したレベリング量補正値（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）に基づいた圧下量で中間圧延機４における圧延が行われるように中間圧延機４の圧下装置ＤＰ４を制御する。これは、図１に示す第１実施形態における圧下制御部９３と同様である。
なお、粗圧延制御部７は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、粗圧延前の鋼材の寸法、粗圧延前の鋼材の板幅方向の温度、粗圧延機３のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から粗圧延機３の出側で被圧延材の曲がりが生じないような粗圧延機３におけるレベリング量を算出し、算出したレベリング量に基づいた圧下量で粗圧延機３における圧延が行われるように粗圧延機３の圧下装置ＤＰ３を制御する。
なお、粗圧延制御部７は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、粗圧延前の鋼材の寸法、粗圧延前の鋼材の板幅方向の温度、粗圧延機３のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から粗圧延機３の出側で被圧延材の曲がりが生じないような粗圧延機３におけるレベリング量を算出し、算出したレベリング量に基づいた圧下量で粗圧延機３における圧延が行われるように粗圧延機３の圧下装置ＤＰ３を制御する。
また、仕上圧延制御部９は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、中間圧延後の鋼材の寸法、中間圧延後の鋼材の板幅方向の温度、仕上圧延機５のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から仕上圧延機５の出側で被圧延材の曲がりが生じないような仕上圧延機５におけるレベリング量を算出し、算出したレベリング量に基づいた圧下量で仕上圧延機５における圧延が行われるように仕上圧延機５の圧下装置ＤＰ５を制御する。
この第２実施形態に係る鋼矢板の製造装置及び製造方法によれば、中間圧延機４の出側に設置された曲がり測定装置１０によって、レベリング量設定部８１で設定されたレベリング量に基づいた圧下量で中間圧延機４で圧延された被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率κを測定し、レベリング量補正部８２において、測定された曲率κに基づいて、レベリング量設定部８１で設定されたレベリング量を補正して曲率κがゼロとなるようなレベリング量補正値を算出し、圧下制御部８３で、レベリング量補正値に基づいた圧下量で中間圧延機４における圧延が行われるように中間圧延機４の圧下装置ＤＰ４を制御する。
これにより、中間圧延後の被圧延材の曲がりを適切に抑制することができ、結果として、仕上圧延後のハット形鋼矢板２０１の曲がりを適切に抑制することができる。特に、中間圧延において、中間圧延機４の幅方向左右のハウジングに異なる大きさの力が加わったことにより、被圧延材の幅方向左右の圧下量が異なり、中間圧延後の被圧延材に長手方向に沿った左右方向の曲がりが発生する場合に有効である。
これにより、中間圧延後の被圧延材の曲がりを適切に抑制することができ、結果として、仕上圧延後のハット形鋼矢板２０１の曲がりを適切に抑制することができる。特に、中間圧延において、中間圧延機４の幅方向左右のハウジングに異なる大きさの力が加わったことにより、被圧延材の幅方向左右の圧下量が異なり、中間圧延後の被圧延材に長手方向に沿った左右方向の曲がりが発生する場合に有効である。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る鋼矢板の製造装置について、図１３を参照して説明する。図１３において、図１に示す部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
図１３に示す本発明の第３実施形態に係る鋼矢板の製造装置である熱間圧延設備１は、基本構成は図１に示す第１実施形態に係る鋼矢板の製造装置である熱間圧延設備１と同様であるが、曲がり測定装置１０を粗圧延機３の出側に設置し、その曲がり測定装置１０で測定した被圧延材の曲がりの曲率κに基づいて粗圧延機３におけるレベリング量を補正するようにしている点で、曲がり測定装置１０を仕上圧延機５の出側に設置し、その曲がり測定装置１０で測定した被圧延材の曲がりの曲率κに基づいて仕上圧延機５におけるレベリング量を補正するようにしている図１に示す熱間圧延設備１と異なっている。
次に、本発明の第３実施形態に係る鋼矢板の製造装置について、図１３を参照して説明する。図１３において、図１に示す部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
図１３に示す本発明の第３実施形態に係る鋼矢板の製造装置である熱間圧延設備１は、基本構成は図１に示す第１実施形態に係る鋼矢板の製造装置である熱間圧延設備１と同様であるが、曲がり測定装置１０を粗圧延機３の出側に設置し、その曲がり測定装置１０で測定した被圧延材の曲がりの曲率κに基づいて粗圧延機３におけるレベリング量を補正するようにしている点で、曲がり測定装置１０を仕上圧延機５の出側に設置し、その曲がり測定装置１０で測定した被圧延材の曲がりの曲率κに基づいて仕上圧延機５におけるレベリング量を補正するようにしている図１に示す熱間圧延設備１と異なっている。
具体的に述べると、粗圧延制御部７は、粗圧延後の被圧延材の長手方向に沿った左右方向の曲がりを確実に抑制するために、レベリング量設定部７１の他に、レベリング量補正部７２と、圧下制御部７３とを備えている。
また、粗圧延機３の出側には、粗圧延後の被圧延材の長手方向に沿った左右方向の曲がりを確実に抑制するために、レベリング量設定部７１で設定されたレベリング量に基づいた圧下量で粗圧延機３で圧延された被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率を測定する曲がり測定装置１０が設置されている。曲がり測定装置１０の構成は図４に示す曲がり測定装置１０の構成と同一である。
また、粗圧延機３の出側には、粗圧延後の被圧延材の長手方向に沿った左右方向の曲がりを確実に抑制するために、レベリング量設定部７１で設定されたレベリング量に基づいた圧下量で粗圧延機３で圧延された被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率を測定する曲がり測定装置１０が設置されている。曲がり測定装置１０の構成は図４に示す曲がり測定装置１０の構成と同一である。
そして、粗圧延制御部７のレベリング量設定部７１は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、加熱炉２から抽出後の鋼材の寸法、加熱炉２から抽出後の鋼材の板幅方向の温度、粗圧延機３のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から粗圧延機３の出側で被圧延材の曲がりが生じないような粗圧延機３における１本目のレベリング量を算出する。また、レベリング量設定部７１には、粗圧延機３における２本目以降の鋼矢板の圧延のレベリング量として、１本前の圧延におけるレベリング量を補正したレベリング量補正値が入力される。そして、レベリング量設定部７１は、レベリング量（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）をレベリング量補正部７２に対し出力する。これは、図１に示す第１実施形態におけるレベリング量設定部９１と同様である。
また、粗圧延制御部７のレベリング量補正部７２は、曲がり測定装置１０によって測定された被圧延材の曲率κを取得し、当該曲率κに基づいて、レベリング量設定部７１で設定されたレベリング量（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）を補正して曲率κがゼロとなるようなレベリング量補正値（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）を算出する。
レベリング量補正部７２による補正方法について具体的に述べると、レベリング量補正部７２は、曲がり測定装置１０によって測定された被圧延材の曲率κがゼロとなるような粗圧延機３におけるレベリング操作量ΔＬν＝ακを算出し、このレベリング操作量ΔＬν＝ακをレベリング量設定部７１で設定されたレベリング量（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）に加算してレベリング量補正値（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）として算出する。これは、図１に示す第１実施形態におけるレベリング量補正部９２と同様である。
レベリング量補正部７２による補正方法について具体的に述べると、レベリング量補正部７２は、曲がり測定装置１０によって測定された被圧延材の曲率κがゼロとなるような粗圧延機３におけるレベリング操作量ΔＬν＝ακを算出し、このレベリング操作量ΔＬν＝ακをレベリング量設定部７１で設定されたレベリング量（ｉ本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）に加算してレベリング量補正値（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）として算出する。これは、図１に示す第１実施形態におけるレベリング量補正部９２と同様である。
そして、圧下制御部７３は、レベリング量補正部７２で算出したレベリング量補正値（ｉ＋１本目の鋼矢板の圧延のレベリング量）に基づいた圧下量で粗圧延機３における圧延が行われるように粗圧延機３の圧下装置ＤＰ３を制御する。これは、図１に示す第１実施形態における圧下制御部９３と同様である。
なお、中間圧延制御部８は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、粗圧延後の鋼材の寸法、粗圧延後の鋼材の板幅方向の温度、中間圧延機４のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から中間圧延機４の出側で被圧延材の曲がりが生じないような中間圧延機４におけるレベリング量Ｌνを算出し、算出したレベリング量に基づいた圧下量で中間圧延機４における圧延が行われるように中間圧延機４の圧下装置ＤＰ４を制御する。
なお、中間圧延制御部８は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、粗圧延後の鋼材の寸法、粗圧延後の鋼材の板幅方向の温度、中間圧延機４のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から中間圧延機４の出側で被圧延材の曲がりが生じないような中間圧延機４におけるレベリング量Ｌνを算出し、算出したレベリング量に基づいた圧下量で中間圧延機４における圧延が行われるように中間圧延機４の圧下装置ＤＰ４を制御する。
また、仕上圧延制御部９は、上位コンピュータ１００から圧延する鋼材の鋼種、中間圧延後の鋼材の寸法、中間圧延後の鋼材の板幅方向の温度、仕上圧延機５のＯＰ側及びＤＲ側のミル剛性等の情報を取得し、それら取得した情報から仕上圧延機５の出側で被圧延材の曲がりが生じないような仕上圧延機５におけるレベリング量を算出し、算出したレベリング量に基づいた圧下量で仕上圧延機５における圧延が行われるように仕上圧延機５の圧下装置ＤＰ５を制御する。
この第３実施形態に係る鋼矢板の製造装置及び製造方法によれば、粗圧延機３の出側に設置された曲がり測定装置１０によって、レベリング量設定部７１で設定されたレベリング量に基づいた圧下量で粗圧延機３で圧延された被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率κを測定し、レベリング量補正部７２において、測定された曲率κに基づいて、レベリング量設定部７１で設定されたレベリング量を補正して曲率κがゼロとなるようなレベリング量補正値を算出し、圧下制御部７３で、レベリング量補正値に基づいた圧下量で粗圧延機３における圧延が行われるように粗圧延機３の圧下装置ＤＰ３を制御する。
これにより、粗圧延後の被圧延材の曲がりを適切に抑制することができ、結果として、中間圧延後及び仕上圧延後のハット形鋼矢板２０１の曲がりを適切に抑制することができる。特に、粗圧延において、粗圧延機３の幅方向左右のハウジングに異なる大きさの力が加わったことにより、被圧延材の幅方向左右の圧下量が異なり、粗圧延後の被圧延材に長手方向に沿った左右方向の曲がりが発生する場合に有効である。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、曲がり測定装置１０は、第１実施形態のように仕上圧延機５の出側、第２実施形態のように中間圧延機４の出側、第３実施形態のように粗圧延機３の出側のみならず、仕上圧延機５の出側及び中間圧延機４の出側の双方に設置し、それぞれの曲がり測定装置１０で測定した被圧延材の曲がりの曲率κに基づいて仕上圧延機５におけるレベリング量及び中間圧延機４におけるレベリング量の補正をしたり、仕上圧延機５の出側及び粗圧延機３の出側の双方に設置し、それぞれの曲がり測定装置１０で測定した被圧延材の曲がりの曲率κに基づいて仕上圧延機５におけるレベリング量及び粗圧延機３におけるレベリング量の補正をしたり、中間圧延機４の出側及び粗圧延機３の出側の双方に設置し、それぞれの曲がり測定装置１０で測定した被圧延材の曲がりの曲率κに基づいて中間圧延機４におけるレベリング量及び粗圧延機３におけるレベリング量の補正をしたり、あるいは仕上圧延機５の出側、中間圧延機４の出側及び粗圧延機の出側のすべてに設置し、それぞれの曲がり測定装置１０で測定した被圧延材の曲がりの曲率κに基づいて仕上圧延機５におけるレベリング量、中間圧延機４におけるレベリング量、及び粗圧延機３におけるレベリング量の補正をしたりしてもよい。
また、曲がり測定装置１０は、粗圧延機３の出側に設置された場合、粗圧延機３で圧延された被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率κを、中間圧延機４の出側に設置された場合、中間圧延機４で圧延された被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率κを、仕上圧延機５の出側に設置された場合、仕上圧延機５で圧延された被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率κを測定できればよく、第１乃至第３実施形態で説明した撮像装置１１を用いて輝度を算出する曲がり測定装置に限られない。
また、上記実施形態では、いずれも、レベリング量補正部が、曲がり測定装置１０によって測定された被圧延材の曲率κに基づいて、この曲率κをゼロとできるようなレベリング量補正値を算出しているが、本発明では、必ずしも曲率κをゼロとできるまでのレベリング量補正値を算出するのではなく、曲率κが減少するようなレベリング量補正値を算出するようにしてもよい。曲率κをゼロとするようなレベリング補正値があまりに大きいと、圧延が不安定となることも考えられるので、曲率κをゼロとするように算出されたレベリング補正値に０超１未満の係数をかけて、圧延毎にレベリング変化量を小さくするようにしてもよい。
本発明の効果を検証すべく、本発明例の熱間圧延設備と比較例の熱間圧延設備とによってハット形鋼矢板を熱間圧延した。
比較例の熱間圧延設備は、図１に示す熱間圧延設備１から曲がり測定装置１０及びレベリング量補正部９２を除いたものであり、１本目の圧延で、粗圧延機３で粗圧延し、中間圧延機４で中間圧延し、仕上圧延機５でレベリング量設定部９１で設定したレベリング量（−１．１ｍｍ）に基づく圧下量で仕上圧延した。その結果、仕上圧延後のハット形鋼矢板の寸法は、高さ３００ｍｍ、ウェブ厚１３．２ｍｍ、幅９００ｍｍであった。そして、仕上圧延機５の出側での曲がりは、ハット形鋼矢板の先端から１０ｍｍで曲がり量（図１６参照）がＯＰ側に５２ｍｍであり、測定した曲率は１．０３９×１０−６ｍｍ−１であった。
比較例の熱間圧延設備は、図１に示す熱間圧延設備１から曲がり測定装置１０及びレベリング量補正部９２を除いたものであり、１本目の圧延で、粗圧延機３で粗圧延し、中間圧延機４で中間圧延し、仕上圧延機５でレベリング量設定部９１で設定したレベリング量（−１．１ｍｍ）に基づく圧下量で仕上圧延した。その結果、仕上圧延後のハット形鋼矢板の寸法は、高さ３００ｍｍ、ウェブ厚１３．２ｍｍ、幅９００ｍｍであった。そして、仕上圧延機５の出側での曲がりは、ハット形鋼矢板の先端から１０ｍｍで曲がり量（図１６参照）がＯＰ側に５２ｍｍであり、測定した曲率は１．０３９×１０−６ｍｍ−１であった。
これに対して、本発明例の熱間圧延設備は、図１に示す熱間圧延設備１であり、１本目の圧延では、比較例と同様に、粗圧延機３で粗圧延し、中間圧延機４で中間圧延し、仕上圧延機５でレベリング量設定部９１で設定したレベリング量（−１．１ｍｍ）に基づく圧下量で仕上圧延した。その結果、仕上圧延後のハット形鋼矢板の寸法は、高さ３００ｍｍ、ウェブ厚１３．２ｍｍ、幅９００ｍｍであった。そして、仕上圧延機５の出側での曲がりは、曲がり測定装置１０によって測定し、ハット形鋼矢板の先端から１０ｍｍで曲がり量がＯＰ側に５２ｍｍであり、測定した曲率は１．０３９×１０−６ｍｍ−１であった。
そして、本発明例の熱間圧延設備１においては、比較例と異なり、レベリング量補正部９２が、曲がり測定装置１０によって測定したハット形鋼矢板の曲率（１．０３９×１０−６ｍｍ−１）がゼロとなるようなレベリング操作量を（−０．２ｍｍ）として算出し、このレベリング操作量（−０．２ｍｍ）をレベリング量設定部９１で設定されたレベリング量（−１．１ｍｍ）に加算してレベリング量補正値（−１．３ｍｍ）を算出した。
そして、２本目の圧延において、本発明例の熱間圧延設備１は、粗圧延機３で粗圧延し、中間圧延機４で中間圧延した。そして、仕上圧延では、圧下制御部９３が、レベリング量補正値（−１．３ｍｍ）に基づいた圧下量で仕上圧延機５における圧延が行われるように仕上圧延機５の圧下装置ＤＰ５を制御した。この結果、仕上圧延機５の出側での曲がりは、ハット形鋼矢板の先端から１０ｍｍで曲がり量がＯＰ側に８ｍｍであった。
これにより、本発明例の熱間圧延設備１においては、仕上圧延後の曲がりの曲率に基づいて仕上圧延におけるレベリング量を補正することで、比較例の熱間圧延設備で圧延した場合よりも、仕上圧延後のハット形鋼矢板の曲がりが抑制できることを確認した。
これにより、本発明例の熱間圧延設備１においては、仕上圧延後の曲がりの曲率に基づいて仕上圧延におけるレベリング量を補正することで、比較例の熱間圧延設備で圧延した場合よりも、仕上圧延後のハット形鋼矢板の曲がりが抑制できることを確認した。
１ 熱間圧延設備
２ 加熱炉
３ 粗圧延機
４ 中間圧延機
５ 仕上圧延機
５ａ 上圧延ロール
５ｂ 下圧延ロール
６ ホットソー
７ 粗圧延制御部
８ 中間圧延制御部
９ 仕上圧延制御部
１０ 曲がり測定装置
１１ 撮像装置
１２ 画像処理装置
１３ 幅方向輝度分布算出手段
１４ 屈曲部位検出手段
１５ 曲がりプロフィール及び曲率算出手段
１７ 先端検出用センサ
１８ 尾端検出用センサ
１９ トリガ回路
２０ 搬送ローラ
７１ レベリング量設定部
７２ レベリング量補正部
７３ 圧下制御部
８１ レベリング量設定部
８２ レベリング量補正部
８３ 圧下制御部
９１ レベリング量設定部
９２ レベリング量補正部
９３ 圧下制御部
１００ 上位コンピュータ
１０１ Ｕ形鋼矢板
１０２ ウェブ
１０３ フランジ
１０４ 継手部
２０１ ハット形鋼矢板
２０２ ウェブ
２０３ フランジ
２０４ 腕部
２０５ 継手部
２０５ａ 爪部
３０１ 直線形鋼矢板
３０２ ウェブ
３０３ 継手部
４０１ 孔型ロール
４０２ 上圧延ロール
４０３ 下圧延ロール
４０４ 孔型
５０１ 鋼矢板
Ａ 上圧延ロール
Ｂ 下圧延ロール
ｍ 屈曲部位
２ 加熱炉
３ 粗圧延機
４ 中間圧延機
５ 仕上圧延機
５ａ 上圧延ロール
５ｂ 下圧延ロール
６ ホットソー
７ 粗圧延制御部
８ 中間圧延制御部
９ 仕上圧延制御部
１０ 曲がり測定装置
１１ 撮像装置
１２ 画像処理装置
１３ 幅方向輝度分布算出手段
１４ 屈曲部位検出手段
１５ 曲がりプロフィール及び曲率算出手段
１７ 先端検出用センサ
１８ 尾端検出用センサ
１９ トリガ回路
２０ 搬送ローラ
７１ レベリング量設定部
７２ レベリング量補正部
７３ 圧下制御部
８１ レベリング量設定部
８２ レベリング量補正部
８３ 圧下制御部
９１ レベリング量設定部
９２ レベリング量補正部
９３ 圧下制御部
１００ 上位コンピュータ
１０１ Ｕ形鋼矢板
１０２ ウェブ
１０３ フランジ
１０４ 継手部
２０１ ハット形鋼矢板
２０２ ウェブ
２０３ フランジ
２０４ 腕部
２０５ 継手部
２０５ａ 爪部
３０１ 直線形鋼矢板
３０２ ウェブ
３０３ 継手部
４０１ 孔型ロール
４０２ 上圧延ロール
４０３ 下圧延ロール
４０４ 孔型
５０１ 鋼矢板
Ａ 上圧延ロール
Ｂ 下圧延ロール
ｍ 屈曲部位
Claims (6)
- 加熱炉で加熱された素材鋼片を断面形状が製品形状に類似した形状の被圧延材に粗造形する粗圧延機と、粗造形された被圧延材を中間圧延する中間圧延機と、中間圧延された被圧延材を製品形状に仕上圧延する仕上圧延機とを備えた鋼矢板の製造装置であって、
前記粗圧延機の出側、前記中間圧延機の出側及び前記仕上圧延機の出側の少なくとも１つに設置された曲がり測定装置であって、レベリング量設定部で設定されたレベリング量に基づいた圧下量で前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機で圧延された前記被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率を測定する曲がり測定装置と、
該曲がり測定装置によって測定された曲率に基づいて、前記レベリング量設定部で設定されたレベリング量を補正して前記曲率が減少するようなレベリング量補正値を算出するレベリング量補正部と、
該レベリング量補正部で算出した前記レベリング量補正値に基づいた圧下量で前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機における圧延が行われるように前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機の圧下装置を制御する圧下制御部とを備えていることを特徴とする鋼矢板の製造装置 - 前記レベリング量補正部は、前記曲率が減少するような前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機におけるレベリング操作量を算出し、該レベリング操作量を前記レベリング量設定部で設定されたレベリング量に加算して前記レベリング量補正値として算出することを特徴とする請求項１に記載の鋼矢板の製造装置。
- 前記曲がり測定装置は、
前記被圧延材を上方から撮像する撮像装置と、
該撮像装置によって撮像された画像から前記被圧延材の長手方向の一定間隔の複数断面における幅方向輝度分布を算出する幅方向輝度分布算出手段と、
該幅方向輝度分布算出手段で算出した幅方向輝度分布から屈曲部位を検出する屈曲部位検出手段と、
該屈曲部位検出手段で検出した屈曲部位の幅方向位置を長手方向に繋ぎ合せることで前記被圧延材の長手方向に沿った曲がりプロフィールを算出するとともに、該曲がりプロフィールに基づいて曲率を算出する曲がりプロフィール及び曲率算出手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼矢板の製造装置。 - 加熱炉で加熱された素材鋼片を粗圧延機により断面形状が製品形状に類似した形状の被圧延材に粗造形する粗圧延工程と、粗造形された被圧延材を中間圧延機により中間圧延する中間圧延工程と、中間圧延された被圧延材を仕上圧延機により製品形状に仕上圧延する仕上圧延工程とを含む鋼矢板の製造方法であって、
前記粗圧延工程、前記中間圧延工程、及び前記仕上圧延工程の少なくとも１つの工程の後、前記粗圧延機の出側、前記中間圧延機の出側及び前記仕上圧延機の出側の少なくとも１つに設置された曲がり測定装置によって、レベリング量設定部で設定されたレベリング量に基づいた圧下量で前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機で圧延された前記被圧延材の長手方向に沿った曲がりの曲率を測定する曲がり測定ステップと、
該曲がり測定ステップによって測定された曲率に基づいて、前記レベリング量設定部で設定されたレベリング量を補正して前記曲率が減少するようなレベリング量補正値を算出するレベリング量補正ステップと、
該レベリング量補正ステップで算出した前記レベリング量補正値に基づいた圧下量で前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機における圧延が行われるように前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機の圧下装置を制御する圧下制御ステップとを含むことを特徴とする鋼矢板の製造方法。 - 前記レベリング量補正ステップは、前記曲率が減少するような前記曲がり測定装置の入側直近の粗圧延機、中間圧延機あるいは仕上圧延機におけるレベリング操作量を算出するレベリング操作量算出ステップと、算出した前記レベリング操作量を前記レベリング量設定部で設定されたレベリング量に加算して前記レベリング量補正値として算出するレベリング量補正値算出ステップとを含むことを特徴とする請求項４に記載の鋼矢板の製造方法。
- 前記曲がり測定ステップは、
前記被圧延材を上方から撮像する撮像ステップと、
該撮像ステップによって撮像された画像から前記被圧延材の長手方向の一定間隔の複数断面における幅方向輝度分布を算出する幅方向輝度分布算出ステップと、
該幅方向輝度分布算出ステップで算出した幅方向輝度分布から屈曲部位を検出する屈曲部位検出ステップと、
該屈曲部位検出ステップで検出した屈曲部位の幅方向位置を長手方向に繋ぎ合せることで前記被圧延材の長手方向に沿った曲がりプロフィールを算出するとともに、該曲がりプロフィールに基づいて曲率を算出する曲がりプロフィール及び曲率算出ステップとを含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の鋼矢板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018087165A JP6795008B2 (ja) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | 鋼矢板の製造装置及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018087165A JP6795008B2 (ja) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | 鋼矢板の製造装置及び製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019188457A JP2019188457A (ja) | 2019-10-31 |
| JP6795008B2 true JP6795008B2 (ja) | 2020-12-02 |
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ID=68389764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018087165A Active JP6795008B2 (ja) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | 鋼矢板の製造装置及び製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6795008B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP7235014B2 (ja) * | 2020-07-16 | 2023-03-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ハット形鋼矢板の製造方法及び製造設備 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5527965A (en) * | 1978-08-22 | 1980-02-28 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Edge surface curvature measurement for moving steel material and equipment therefor |
| JPS57144404A (en) * | 1981-03-02 | 1982-09-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method and device for measurement of size and shape of shape steel |
| JPH0933233A (ja) * | 1995-07-21 | 1997-02-07 | Topy Ind Ltd | 長尺ワークの曲がり計測装置 |
| JP2001030003A (ja) * | 1999-07-22 | 2001-02-06 | Kawasaki Steel Corp | Ｈ形鋼のユニバーサル圧延方法 |
| JP4924125B2 (ja) * | 2007-03-16 | 2012-04-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼矢板の矯正方法および鋼矢板用矯正装置 |
-
2018
- 2018-04-27 JP JP2018087165A patent/JP6795008B2/ja active Active
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| JP2019188457A (ja) | 2019-10-31 |
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