JPH01320419A - 熱間圧延における被圧延材の長手方向の反り形状測定方法 - 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】 【産業上の利用分野） 本発明は、熱間圧延における被圧延材の長手方向の反り形状測定方法、に係り、特に、熱間粗圧延における被圧延材の反り形状を、連続したプロファイルとして捕捉し、反り形状を正確に測定する方法に関する。 【従来の技術】

連続熱間圧延設備における粗圧延設備は、仕上圧延機へ
所定厚のシートバーを供給すべく、スラブを圧延するも
のであるが、粗圧延中に、被圧延材の上下面の温度差、
ワークロールと被圧延材との、上下における摩擦係数の
相違等により、被圧延材の先端及び／又は尾端に長手方
向の反りが生じることがある。 この被圧延材長手方向端部の反りは、反り量が増大する
と切捨て部分が多くなり、製品歩留りが低下するのみな
らず、例えば下反りした場合は搬送ロールあるいは圧延
ロールが損傷され、又これにより被圧延材自体も損傷し
、欠陥品となってしまう。 反りが更に著しい場合には、被圧延材の圧延機の通板が
阻害され、圧延設備が破損されることもある。 特に、近年、熱間圧延設備においては、被圧延材の幅方
向両端を加熱するためのエツジヒータ等の設備が用いら
れることが多く、これらの設備を保護して所期の機能を
充足させるためにも前記反りを解消させるべく圧延制御
する必要がある。 このような制御の前提として、被圧延材長手方向端部の
、長さ方向の反り形状を正確に測定しなければならない
。 この反り形状測定の方法としては、例えば特開昭５８−
１３５４０８号公報、特開昭５９−１６６２５号公報及
び特開昭６２−２９７７１１号公報等に開示される被圧
延材の長手方向反り検出方法が提案されている。 前記特開昭５８−１３５４０８号公報で開示されている
板反り検出方法は、圧延機の出側に、放射線源と、該放
射線源からの放射線が被圧延材を透過する量を検出する
放射線検出器とを配置し、被圧延材の平坦部と反り部に
おける放射線透過量の相違に基づき、板反り角度を検出
するものである。 前記特開昭５９−１６６２５号公報に開示される圧延材
の反り検出法は、［圧延機の出側に少なくとも距離計を
搬送方向に沿って２個設け、圧延材の先端部の一方の面
までの距離をそれぞれ測定し、該距離計の出力に基づい
て圧延材の反りを検出する」ものである。 前記特開昭６２−２９７７１１号公報で開示されている
反り検出方法は、熱間圧延設備におけるテーブル上に任
意に定めた検出ポイントを被圧延材の先端あるいは尾端
が通過するタイミングを捉え、斜め上方からイメージセ
ンサで該被圧延材の投影距離を測長して、三角測岱の原
理により該被圧延材の先端又は尾端の高さを検出し、こ
れにより上反りを検出するものである。 （発明が解決しようとする課題］ ところで、被圧延材の反りには、第９図（ａ　）〜（ｄ
　）に示されるように種々の形状がある。 例えば第９図（ａ　）は上反り、第９図（ｂ）は下反り
、第９図（Ｃ）及び（ｄ　）は上反りと下反りの複合で
あり、このような種々の形状の板反りに対して、単純に
、反り角度や前後端の高さ等の１つのパラメータのみで
、反り形状を表現することは不可能である。 即ち、前記特開昭５８−１３５４０８号公報で提案され
る板反り検出方法は、反り形状を、反り角度という１つ
のパラメータでのみ表現し、父上反りと下反りの区別が
できないという問題点がある。 更に、実際上重要な板反り角度が小さい領域では、該板
反り角度の変化に基づく放射線の透過量の変化が僅かで
あり、原理上高精度の測定ができない。 即ち、板反り角度がθのとき、板反り零のときに比較し
て、見かけ上の板厚はｉ／ｃｏｓθ倍となるが、例えば
θ＝５°のとき、ｌ／ｃｏｓθ−１゜００３８であり、
被圧延材の板厚の長手方向変動を考慮すると、上記板反
り角度に基づく測定結果の信頼度は極めて低いという問
題点がある。 又、前記特開昭５９−１６６２５号公報で開示されてい
る板反り検出方法は、少なくとも２個の距離計を搬送方
向に設けているが、被圧延材の、反りを生じている長手
方向端部の長さを考慮すると、距離計の数はたかだか数
個設置できるに過ぎない。 従って、被圧延材の反りをその長手方向の数点で測定し
ているに過ぎず、前記第９図に示されるような種々の反
り形状に対応して測定することは不可能である。 更に、前記特開昭６２−２９７７１１号公報で開示され
ている板反り検出方法は、被圧延材の反りを、その長手
方向端部の高さという１つのパラメータでのみ表現して
いる。 このため、被圧延材の下反りを測定することができない
。又、当然第９図に示されるような種々の複雑な反り形
状を測定することは不可能である。 ［発明の目的］ この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので
あって、熱間圧延における被圧延材の長手方向端部の長
手方向の反りを種々の反り形状に対応して高精度に測定
することができるようにした熱間圧延における被圧延材
の長手方向の反り形状測定方法を提供することを目的と
する。 （課題を解決するための手段１ 本発明は、熱間粗圧延機出側において、被圧延材の側面
の画像を採取する゛実験の結果、被圧延材の画像は自発
光により充分輝度が高く、背景から分離可能であり、外
部に光源を設ける必要がないという知見に基づいてなさ
れたものであり、第１図にその要旨を示す如く、熱間圧
延設備における搬送テーブル上を搬送される被圧延材の
長手方向一端の像を、光軸が該被圧延材と同一水平面上
にあり、且つ、前記搬送テーブルの幅方向中心線と直交
している２次元イメージセンサにより、前記一端近傍の
撮影ポイントで、該一端の側面の自発光により撮影し、
この撮影により得られた画像から該一端の輪郭を抽出し
、この輪郭線から該一端の反り形状を表わすパラメータ
を算出し、このパラメータから反り形状を測定すること
により上記目的を達成するものである。

【作用］ 本発明によれば、被圧延材の長手方向一端を、被圧延材
と同一水平面上に設置した２次元イメージセンサにより
、該被圧延材側面からの自発光による像を撮影し、得ら
れた画像から該被圧延材の一端の輪郭を抽出し、この輪
郭線を解析して反り形状を表わすパラメータを求める。 即ち、反り形状を画像として捉えるため、反りが複雑な
形状であってもこれを前記パラメータから正確に把握す
ることができる。 【実施例】 以下、本発明に係る熱間圧延における被圧延材の長手方
向の反り形状測定方法を、該方法を実施するための装置
を示す図面を参照して詳細に説明する。 この装置は、第２図及び第３図に示されるように、熱間
圧延設備（全体図示省略）における搬送テーブル１０上
を搬送される被圧延材１２の先端の像を、光軸１４Ａが
該被圧延材１２と同一水平面上にあり、且つ、前記搬送
テーブル１０の幅方向中心線１０Ａと直交し、前記被圧
延材１２の先端１２Ａ近傍の撮影ポイントで、該先端１
２Ａの側面の自発光により撮影する２次元イメージセン
サ１４ど、この２次元イメージセンサ１４で撮影された
前記先端１２Ａの画像の信号を処理し、該先ＭＷ１２Ａ
の反り形状のパラメータを算出する画像処理装置１６と
を含んで構成されている。 前記画像処理装置１６は、第４図に示されるように、２
次元イメージセンサ１４からの信号をＡ／Ｄ変換器する
Ａ１０変換器１８．！：、このＡ／Ｄ変換器１８により
デジタル化された画像信号を記録する画像メモリ２０と
、前記Ａ／Ｄ変換器１８からの直接の画像信号と画像メ
モリ２０の画像とを切換える出力切換器２２と、この出
力切換器２２からのデジタル画□□□をビデオ信号にＤ
／Ａ変換するＤ／Ａ変換器２４と、このＤ／Ａ変換器２
４によってアナログ化された画像を表示するモニタ２６
と、前記被圧延材１２の側面を適切なタイミングで撮影
するための信号を出力する撮影タイミング発生回路２８
と、各処理毎に前記画像メモリ２０に順序良く適切なタ
イミングで画像データを格納したり、あるいは画像デー
タを各回路に送るために読み出すためのアドレス発生回
路３０と、前記画像メモリ２０に格納されている２次元
イメージセンサ１４で懇影された原画像を２値化し、再
度画像メモリ２０に格納する２値化回路３２と、画像メ
モリ２０に格納されている２値化された画像から被圧延
材１２の先端１２Ａの輪郭を抽出する輪郭抽出回路３４
と、この輪郭抽出回路３４により抽出された輪郭から反
り形状パラメータを算出するパラメータ算出回路３６と
、上位計算Ｒ３８に、算出したパラメータを出力し、あ
るいはパラメータ算出時に用いる圧延スケジュールの諸
設定値又は測定値を入力するインターフェイス回路４０
と、各処理回路の処理を順序良く行うためにこれら各回
路、に制御信号を送出するタイミングコントローラ４２
と、から構成されている。 前記撮影タイミング発生回路２８は、２次元イメージセ
ンサ１４による撮影のタイミングが、被圧延材１２の側
面を、その先端１２Ａの位置で、且つ該先端の反り部分
が全て画像内カバーされるように最適な撮影タイミング
信号を発生するものである。 このタイミング信号発生方法としては、コールドメタル
検出器（ＣＭＤ）、ホットメタル検出器（ＨＭＤ）等に
より被圧延材１２の先端１２Ａが撮影ポイントに到達し
たことを知る方法、前段側の圧延機における被圧延材１
２の噛み込みを検知して、該被圧延材１２の先端１２Ａ
の位置をトラッキングする方法、画像を取込み、その画
像内の適切な位置に被圧延材１２の先端１２Ａの株があ
るかどうかを検知することを繰返し、適切なタイミング
となるまでこれを行う方法等があり、これらの方法のう
ち任意のものを選択する。 前記２値化回路３２は画像メモリ２０に格納された被圧
延材１２の先端１２Ａの側面の画像から２値化のしきい
値を算出し、濃淡画像を２値画像に変換して再度画像メ
モリ２０に格納するものである。 前記輪郭抽出回路３４は、２値化回路３２によって形成
され、画像メモリ２０に格納された２値画像における「
白領域」と「黒領域」の境界をトレースすることにより
、輪郭画像を抽出し、これを画像メモリ２０に格納する
ものである。 前記パラメータ算出回路３６は、輪郭抽出回路３４によ
り抽出された輪郭画像から、被圧延材１２の先ＤＷｉ　
１２　Ａにおける反り形状を表わすパラメータを算出す
るものであり、このパラメータは必要に応じて複数個算
出する。 例えば、第５図に示されるように、被圧延材１２の先端
点Ｉからの連続的な反りＨの他に、反りの曲率、被圧延
材１２の先端点Ｉから反り開始点Ｊまでの距離Ｄ、最大
上反りＭＥ、最大上反り点にと反り開始点Ｊの距離Ｆ１
最最上下りＩＧ、最大下反り点りと反り開始点Ｊの距離
Ｈ等のパラメータを求めるものである。 ここで、前記各パラメータ算出時には、反り１を実寸で
求めるために、２次元イメージセンサ１４と被圧延材１
２との距離りが必要になる。この距離しは、インターフ
ェイス回路４０を通じて、該上位計算機３８から被圧延
材１２の板幅の設定値又は測定値Ｗを入力することによ
り次式のようにして求めることができる。 Ｌ＝β−Ｗ／２　　　　　　　・・・・・・・・・（１
）ここでβは２次元イメージセンサ１４と搬送テーブル
１０の幅方向中心線１０Ａとの距離であって、既知の値
である。 前記アドレス発生回路３０は前記各回路の処理毎に画像
メモリ２０のデータを順序良く読出して各回路に送り、
又処理されたデータを画像メモリ２０に格納し、あるい
はＡ／Ｄ変換器１８からのデータを順序良く取込んだり
、Ｄ／Ａ変換器２４へ画像メモリ２０のデータを順序良
く送り出すためのものである。 又、前記タイミングコント０−ラ４２は、前記各回路の
処理を順序良く行うために各回路に制御信号を送るため
のものである。 前記出力切換器２２は、Ａ／Ｄ変換器１８から送られて
くる生の画像と、画像メモリ２０に格納されている画像
を切換えるものであり、モニタ２゛６は前記処理の経過
及び結果を観察するためのものである。 前記上位計算機３８は、パラメータ算出回路３６で算出
されたパラメータを、インターフェイス回路４０を介し
て取込み、これらパラメータに基づき、圧延機の上下の
ワークロールの周速度を個別に制御したり、被圧延材１
２の冷却条件をその表裏面で個別に制御して湿度差を持
たせること等により、被圧延材１２の反りを制御するも
のである。 次に、上記装置により熱間圧延設備における被圧延材１
２の反り形状を測定する場合につき説明する。 まず、第１図のステップ１０１で示されるように、搬送
テーブル１０上を搬送されている被圧延材１２の先端１
２Ａの側面の自発光による像を、２次元イメージセンサ
１４で撮影する。 この２次元イメージセンサ１４によって撮影され、Ａ／
Ｄ変換器１８によりデジタル化された信号は、撮影タイ
ミング発生回路２８からの、最適な雁影タイミング信号
により、画像メモリ２０に取込まれ、格納される。 この画像メモリ２０に格納された先端１２Ａの画像は、
２値化回路３２により２値化され、再度画像メモリ２０
に格納される。 この２値化された画像は、第６図に示されるように被圧
延材１２を「黒」で示している。 前記輪郭抽出回路３４は、画像メモリ２０に格納された
２（ｉｌｉ化画像画像被圧延材１２の輪郭を抽出しく第
１図ステップ１０２参照）、画像メモリ２０に格納する
。この輪郭画像は、第７図に示されるようになる。この
第７図からは、測定対象となった被圧延材１２は、前記
第９図（ｂ）に示される下反り形状であることがわかる
。 パラメータ算出回路３６は、前記抽出された輪郭画像に
基づいて、被圧延材１２の反り形状を表わすパラメータ
を算出する（第１図ステップ１０３参照）。 パラメータとして、第８図に示されるように、先端点Ｉ
から反り開始点Ｊまでの距離Ｄ、最大下反りＩＧ、最大
下反り点りから反り開始点Ｊまでの距離Ｈが算出され、
これがインターフェイス回路４０を介して上位計算礪３
８に出力される。 即ち、被圧延材１２の各部分における反りｍを測定する
のみでなく、反りの形状を捉えて、この形状に従って反
りを分類し、該反り形状を表わすパラメータを算出する
ものである。 従って、単純に反り量をフィードバックして反りの制御
を行うのみでなく、多くの圧延例における反りを統計的
に解析して、圧延機や冷却水ｍのプリセットに反映させ
て、操業を改善することができる。 なお、上記実施例は、被圧延材１２の先端１２Ａにおけ
る反り形状を測定するものであるが、本発明はこれに限
定されるものでなく、被圧延材の尾端あるいは先端及び
尾端の両方を測定する場合にも適用されるものである。 又、上記実施例において、２次元イメージセンサ１４は
、粗圧延機の出側に配置されているが、これは、リバー
ス圧延の場合の入側、次段圧延機の入側等に配置するよ
うにしてもよい。 【発明の効果１ 本発明は、上記のように構成したので、熱間圧延におけ
る被圧延材の長手方向端部の長手方向の反りを種々の反
り形状に対応して高精度に測定することができるという
優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る熱間圧延における被圧延材の長手
方向の反り形状測定方法の要旨を示す流れ図、第２図は
本発明方法を実施するための装置を示す平面図、第３図
は同正面図、第４図は固装、置における画像処理装置を
示すブロック図、第５図は被圧延材の反り形状とパラメ
ータの関係を示す側面図、第６図は画像処理装置におけ
る２値化した被圧延材の画像を示す２値化図、第７図は
同２値化図から抽出された被圧延材の輪郭図、第８図は
該輪郭図とパラメータの関係を示す図、第９図は被圧延
材の種々の反り形状を示す側面図である。 １０・・・搬送テーブル、 １０Ａ・・・幅方向中心線、 １２・・・被圧延材、 １２Ａ・・・先端、 １４・・・２次元イメージセンサ、 １４Ａ・・・光軸、 １６・・・画像処理装置、 ２０・・・画像メモリ、 ３２・・・２値化回路、 ３４・・・輪郭抽出回路、 ３６・・・パラメータ算出回路、 ３８・・・上位計痺機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間圧延設備における搬送テーブル上を搬送され
   る被圧延材の長手方向一端の像を、光軸が該被圧延材と
   同一水平面上にあり、且つ、前記搬送テーブルの幅方向
   中心線と直交している２次元イメージセンサにより、前
   記一端近傍の撮影ポイントで、該一端の側面の自発光に
   より撮影し、この撮影により得られた画像から該一端の
   輪郭を抽出し、この輪郭線から該一端の反り形状を表わ
   すパラメータを算出し、このパラメータから反り形状を
   測定することを特徴とする熱間圧延における被圧延材の
   長手方向の反り形状測定方法。